[實(shí)用新型]一種光譜景象投射器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320739309.3
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN203606617U
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳新華;陳宇恒;馬鎖冬;周建康;季軼群;沈?yàn)槊?/a>
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號: G03B21/14
• 分類號: G03B21/14;G03B21/20;H04N5/74
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種光譜圖像投影裝置。

背景技術(shù)

景象投射器能夠根據(jù)實(shí)際典型場景目標(biāo)的空間、光譜、輻射強(qiáng)度特征產(chǎn)生逼真的場景圖像。成像系統(tǒng)采集該仿真圖像,?圖像識別電路對該圖像進(jìn)行分析后捕捉目標(biāo)位置,?產(chǎn)生反饋信號,?實(shí)時(shí)調(diào)整方位,?從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)追蹤。光學(xué)景象投射器通過計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的圖像后利用光學(xué)系統(tǒng)投射模擬實(shí)景,?從而可以在模擬試驗(yàn)的情況下驗(yàn)證成像跟蹤系統(tǒng)的有效性。利用景象投射器進(jìn)行模擬試驗(yàn)，能夠大大縮短系統(tǒng)研制的周期，節(jié)省研制經(jīng)費(fèi)，因此研制高性能的景象投射器成為各國科研人員研究的重點(diǎn)問題。

根據(jù)使用波段的不同，景象投射器可以分為可見光景象投射器和紅外景象投射器兩大類。

可見光景象投射器要求具有較高分辨率、高刷新頻率以及較高的對比度,?同時(shí)對于輸出圖像光強(qiáng)穩(wěn)定性有很高要求。目前國內(nèi)的可見光景象投射器大致基于各種投影顯示技術(shù),?如陰極射線管顯示(CRT)?技術(shù)、數(shù)字光處理(?DLP)?技術(shù)、液晶顯示(LCD)?技術(shù)等。紅外景象投射器主要可以分為三類：一是可見光圖像轉(zhuǎn)換法，轉(zhuǎn)換式紅外圖像模擬法采用薄膜轉(zhuǎn)換器直接將可見光圖像轉(zhuǎn)換為紅外圖像。二是直接紅外輻射法?，主要有電阻陣列、激光二極管陣列和紅外CRT。三是紅外輻射調(diào)制法，主要有DMD紅外投影系統(tǒng)和紅外液晶光閥。

隨著光譜成像技術(shù)的發(fā)展以及高精度成像仿真的需求，對景象投射器提出了新的要求，具有高光譜分辨率的光譜景象投射器成為當(dāng)前景象投射器的研究熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型針對的是現(xiàn)有景象投射器存在的精度問題，提出一種能夠?qū)跋蟮墓庾V和空間信息進(jìn)行調(diào)制,輸出更加逼真圖像場景的光譜景象投射器，為成像系統(tǒng)仿真提供精準(zhǔn)可靠的仿真手段。

本實(shí)用新型提供一種光譜景象投射器，包括寬波段照明光源，圖像調(diào)制單元，投射光學(xué)系統(tǒng)和光譜調(diào)制單元；所述的光譜調(diào)制單元包括入射耦合光學(xué)系統(tǒng)、狹縫、準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)、棱鏡、會聚光學(xué)系統(tǒng)、空間光調(diào)制器和出射耦合光學(xué)系統(tǒng)；入射耦合光學(xué)系統(tǒng)將寬波段照明光源發(fā)出的光源光線進(jìn)行耦合后經(jīng)狹縫進(jìn)入準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)，準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)的前焦點(diǎn)與入射耦合光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)重合；棱鏡對準(zhǔn)直系統(tǒng)出射的平行光進(jìn)行分光處理，分光后得到的不同波長的出射平行光經(jīng)會聚光學(xué)系統(tǒng)會聚至空間光調(diào)制器；空間光調(diào)制器輸出的光信號經(jīng)出射耦合光學(xué)系統(tǒng)耦合后輸出至圖像調(diào)制單元；圖像調(diào)制單元產(chǎn)生的二維場景圖像經(jīng)投射光學(xué)系統(tǒng)將圖像投射出去。

本實(shí)用新型提供另一種光譜景象投射器，包括寬波段照明光源，圖像調(diào)制單元，投射光學(xué)系統(tǒng)和光譜調(diào)制單元；所述的光譜調(diào)制單元包括入射耦合光學(xué)系統(tǒng)、狹縫、準(zhǔn)直反射鏡、光柵、會聚反射鏡、空間光調(diào)制器和出射耦合光學(xué)系統(tǒng)；入射耦合光學(xué)系統(tǒng)將寬波段照明光源發(fā)出的光源光線進(jìn)行耦合后經(jīng)狹縫進(jìn)入準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)，準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)的前焦點(diǎn)與入射耦合光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)重合；光柵對準(zhǔn)直反射鏡出射的平行光進(jìn)行分光，分光后得到的不同波長的出射平行光經(jīng)會聚反射鏡會聚至空間光調(diào)制器；空間光調(diào)制器輸出的光信號經(jīng)出射耦合光學(xué)系統(tǒng)耦合后輸出至圖像調(diào)制單元；圖像調(diào)制單元產(chǎn)生的二維場景圖像經(jīng)投射光學(xué)系統(tǒng)將圖像投射出去。

本實(shí)用新型技術(shù)方案所述的空間光調(diào)制器為數(shù)字微鏡器件，或?yàn)橐壕Э臻g光調(diào)制器。

與傳統(tǒng)的景象投射器相比，本實(shí)用新型具有如下的特點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型提供的光譜景象投射器能夠?qū)φ彰鞴庠吹墓庾V和空間信息分別進(jìn)行調(diào)制，實(shí)現(xiàn)了場景光譜信息和空間信息的精確模擬，其生成的場景與實(shí)際場景更加吻合。采用光譜景象投射器進(jìn)行模擬仿真，成像系統(tǒng)性能測試的結(jié)果更加準(zhǔn)確、可靠。

2、本實(shí)用新型提供的光譜景象投射器能夠同時(shí)調(diào)制照明光的光譜分布和圖像的空間分布，實(shí)現(xiàn)光譜圖像的投射。光譜調(diào)制單元采用色散分光方式，具有光譜分辨率高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)；光譜調(diào)制單元利用空間光調(diào)制器對色散分光后的光譜進(jìn)行調(diào)制，具有調(diào)制方式靈活、調(diào)制速度快等優(yōu)點(diǎn)。

3、本實(shí)用新型提供的光譜景象投射器結(jié)構(gòu)緊湊，采用數(shù)字化控制，通用性強(qiáng)，能夠產(chǎn)生光譜分布可調(diào)的“高仿真”圖像場景。

附圖說明：

圖1為本實(shí)用新型提供的一種光譜景象投射器的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型提供的一種光譜景象投射器圖像調(diào)制單元結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本實(shí)用新型提供的一種光譜景象投射器光譜調(diào)制單元結(jié)構(gòu)框圖；

圖?4為本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的光譜調(diào)制單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型所述光譜調(diào)制單元進(jìn)行光譜調(diào)制的工作原理圖；