[發明專利]基于Nipkow盤的衍射多光譜成像裝置及方法

有效

• 申請號: 200910071681.X
• 申請日: 2009-03-31
• 公開（公告）號: CN101581604A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發明（設計）人: 劉儉;劉忠源;譚久彬;王偉波;劉濤;趙晨光
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01J3/02
• 分類號: G01J3/02;G01J3/18;G01J3/28;G02B26/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于Nipkow盤的衍射多光譜成像裝置，包括衍射透鏡(1)、衍射透鏡直線驅動器(14)、基座(13)、探測器(12)、殼體(10)、殼體直線驅動器(11)，其特征在于該裝置還包括由帶有一條螺旋線形透光槽(15)的擋光板(2)、具有多條按螺旋線排列的不同直徑針孔(16)的Nipkow盤(3)以及帶有一條微透鏡陣列(17)按螺旋線排列的微透鏡陣列盤(4)組成的層析及成像系統；在殼體(10)的內表面上配裝相對位置固定機構(5)，由擋光板(2)、Nipkow盤(3)和微透鏡陣列盤(4)組成的層析及成像系統配裝在相對位置固定機構(5)內；第二旋轉驅動器(7)固定于殼體(10)上側的內表面上，第二驅動軸(6)兩端分別與第二旋轉驅動器(7)及微透鏡陣列盤(4)固接；第一旋轉驅動器(9)固定于殼體(10)的直立內表面上，第一驅動軸(8)兩端分別固接第一旋轉驅動器(9)及Nipkow盤(3)；Nipkow盤(3)位于擋光板(2)及微透鏡陣列盤(4)之間，擋光板(2)位于衍射透鏡(1)一側；擋光板(2)、Nipkow盤(3)及微透鏡陣列盤(4)相互平行，且中心位于同一個軸上；擋光板(2)的透光槽(15)與微透鏡陣列盤(4)的微透鏡陣列(17)相對應，且兩者間的相對位置固定不變；擋光板(2)上的透光槽(15)的螺旋線形狀及微透鏡陣列盤(4)上的微透鏡陣列(17)的螺旋線形狀與Nipkow盤(3)上的針孔(16)的螺旋線形狀相同；Nipkow盤(3)上位于同一條螺旋線上的針孔(16)的直徑由Nipkow盤(3)的中心向外逐漸變大，不同螺旋線上的針孔(16)直徑不同。

2.根據權利1所描述的基于Nipkow盤的衍射多光譜成像裝置，其特征在于：Nipkow盤(3)上的螺旋線條數由所設計的成像光譜儀的光譜段數決定。

3.一種基于Nipkow盤的衍射多光譜成像方法，其特征在于其方法包括以下步驟：

①要探測某一波長入射光圖像及光譜信息時，相對位置固定機構解鎖，用第二旋轉驅動器經第二驅動軸轉動微透鏡陣列盤，通過相對位置固定機構帶動擋光板一并轉動，使透光槽與微透鏡陣列處于探測器視場之外；相對于擋光板與微透鏡陣列盤轉動Nipkow盤，根據設計時已經計算出的該波長光在其焦平面上的光斑大小，使直徑與該光斑大小匹配的一條螺旋線針孔與透光槽和微透鏡陣列相對應，相對位置固定機構鎖緊；

②殼體直線驅動器將包含擋光板、Nipkow盤、微透鏡陣列盤及探測器的殼體整體驅動到該焦平面處，且使Nipkow盤位于該波長入射光的焦平面上；

③打開探測器開關，第一旋轉驅動器驅動擋光板、Nipkow盤與微透鏡陣列盤整體旋轉并掃描焦平面，準確聚焦在焦平面上的波長的入射光透過針孔，經過微透鏡成像在探測器上，掃描結束后，將擋光板、Nipkow盤與微透鏡陣列盤轉動到探測器視場之外等待下一次掃描。