[實用新型]一種無鬼像光學記錄裝置

有效

• 申請號: 201320599419.4
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN203490390U
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 李劍;趙新才;劉寧文;肖正飛;張昆林;溫偉峰;李澤仁
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院流體物理研究所
• 主分類號: G02B6/06
• 分類號: G02B6/06;G03B39/00;G03B17/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 徐宏;吳彥峰

技術領域

本實用新型涉及高速攝影技術領域，尤其是涉及一種無鬼像光學記錄裝置。

背景技術

高速攝影技術是研究高速物體運動的一種行之有效的方法，與普通攝影最根本的區別在于，高速攝影有高的時間分辯本領，能跟蹤并記錄快速變化過程的發生發展。自然界中許多物理、化學、生物等快速變化過程都必須借助高速攝影的方法才能進行觀察和研究，比如震動、炮彈的飛行、火花放電、爆炸、物質的化學反應等等。因此，高速攝影技術在物理、生物、醫學等領域有著廣泛的應用。特別是在國防軍事領域內，高速攝影技術更是發揮著極其重要的作用。

高速攝影設備大多以技術特點來進行分類，總體上可分為高速掃描相機和高速分幅相機，到目前為止，應用較多的高速分幅相機按時間分辨本領由低到高的順序主要有：數字式高速視頻相機、轉鏡式超高速分幅相機、超高速光電相機等。其中超高速光電相機是攝影頻率最高的高速分幅相機，其最高攝影頻率可達到10⁸?fps（億幅頻）量級。

在超高速光電攝影系統中，光學系統設計的好壞直接影響成像質量，一般情況下，光學系統透射面無論怎樣處理，總會有部分光被反射，即雜散光，雜散光是光學系統中非正常傳輸光的總稱，主要是由組成系統的光學元件、機械零件的反射和散射而產生。這些雜散光傳播回到另一個元件表面，最后傳播到像平面上，就形成了鬼像，即鬼像是雜散光的另外一種表現。對于成像光學系統，雜散光會增加像面上的噪聲，降低像面的對比度和調制傳遞函數，使整個像面的層次減少，清晰度變壞，嚴重時雜散輻射噪聲可能完全淹沒目標信號。對于變焦成像系統來說，由于面數較多、結構較為復雜，更易在像面附近形成光暈或鬼像，從而影響成像的銳度和對比度，降低了鏡頭的分辨率，干擾目標的識別。

采用如圖1所示，拍攝的圖像有鬼像出現。其采用的像增強器的結構如圖2，輸入窗采用玻璃面板，其鬼像（雜散光）形成示意圖如圖3所示，圖中①為理想情況下的光斑，但是由于輸入窗采用玻璃面板輸入，光陰極鍍有金屬膜，到達陰極像面的光有相當一部分反射后，在玻璃輸入窗里面經多次反射后再次到達光陰極，就形成了鬼像，而鬼像形狀是光瞳形狀在像面上的反映，圖中②為雜散光。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：針對現有技術存在的問題，提供一種無鬼像光學記錄裝置，其在不降低圖像質量的前提下，通過優化系統設計、采用輸入窗為光纖面板的像增強器，規避光傳播過程中的鬼像現象。

本實用新型采用的技術方案如下：

一種無鬼像光學記錄裝置包括：

物鏡，用于接收入射光，形成目標實像；

分光棱錐，用于對物鏡形成的目標實像光強度進行n等分輸出，n>1；

成像裝置元件，用于接收分光棱錐輸出的n等份入射光，進行目標圖像成像；

圖像接收裝置，用于接收成像裝置元件輸出的成像圖像，進行數據處理；

目標通過物鏡、分光棱錐與成像裝置元件輸入端連接，成像裝置元件輸出端與圖像接收裝置連接。

????所述成像裝置元件包括n路成像裝置，所述成像裝置包括：?

像增強器，用于采集分光棱錐輸出的光信號，對其進行微光探測及微光信號增強處理；

與像增強器對應的CCD相機，用于采集像增強器輸出的光信號進行圖像成像，并記錄圖像信號，隨后CCD相機將記錄的圖像信號輸入到圖像接收裝置；

連接器，用于將像增強器與CCD相機第一輸入端進行光連接；

所述像增強器與分光棱錐光連接，像增強器通過連接器與CCD相機連接。

所述連接器是光纖錐或者透鏡耦合器。

所述像增強器是高性能近貼式增強器，輸入窗是光纖面板或者防光暈玻璃。

所述光纖面板通過多個微細光導管拼接而成。

所述圖像接收裝置是工控機或其它圖像存儲、顯示系統。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是：

1）?????????優化系統設計、采用輸入窗為光纖面板的像增強器，規避鬼像現象；

2）?????????通過成像裝置、分光棱錐、物鏡組成的光學記錄裝置，方便的進行納秒級時間尺度的直接照相，拍攝的照片無鬼像，有利于目標的識別。

附圖說明

本實用新型將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1高壓空氣隙放電火花圖像。

圖2像增強器結構示意圖。

圖3鬼像（雜散光）形成示意圖。

圖4本裝置原理框圖