[發(fā)明專利]多序列激光陰影照相中的補(bǔ)償濾光裝置結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510802044.0
• 申請(qǐng)日: 2015-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN105425529B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝愛民;黃潔;宋強(qiáng);文雪忠;柯發(fā)偉;李晶;柳森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心超高速空氣動(dòng)力研究所
• 主分類號(hào): G03B39/00
• 分類號(hào): G03B39/00;G03B11/00;G02B26/02;G02B7/00
• 代理公司: 國防專利服務(wù)中心 11043
• 代理人: 文偉能

本發(fā)明屬于超高速瞬態(tài)成像領(lǐng)域，涉及一種多序列激光陰影照相中的補(bǔ)償濾光裝置結(jié)構(gòu)，包括主體套筒、成像物鏡、第一墊圈、濾光鏡調(diào)節(jié)筒、濾光鏡固定筒、濾光鏡、第二墊圈、第一保護(hù)窗口玻璃、第一壓環(huán)、限位釘、鎖緊螺釘、限位桿、第三墊圈、第二壓環(huán)、第二壓環(huán)、第四墊圈、密度漸變?yōu)V光片、第二保護(hù)窗口玻璃和密度漸變?yōu)V光片調(diào)節(jié)筒。本發(fā)明在補(bǔ)償濾光裝置前后端放置保護(hù)窗口玻璃，可防止灰塵進(jìn)入光學(xué)元件表面和防潮光學(xué)元件表面受潮；密度漸變?yōu)V光片可以沿光軸任意旋轉(zhuǎn)，能夠快速地和濾光片調(diào)節(jié)角度進(jìn)行匹配。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超高速瞬態(tài)成像領(lǐng)域，涉及一種多序列激光陰影照相中的補(bǔ)償濾光裝置結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著我國航天技術(shù)、武器裝備和基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展，涉及超高速空氣動(dòng)力學(xué)、超高速碰撞、爆炸與沖擊、燃燒與化學(xué)反應(yīng)等領(lǐng)域的研究不斷深入。在這些研究工作中，許多現(xiàn)象是持續(xù)時(shí)間僅為微秒甚至納秒級(jí)的超高速瞬態(tài)變化過程，需要有一種照相系統(tǒng)能夠?qū)@一過程進(jìn)行清晰、連續(xù)地成像記錄，以便掌握物理現(xiàn)象的本質(zhì)。這種照相系統(tǒng)除了幅頻要求達(dá)到1000萬幅/秒(即曝光成像時(shí)間最短100ns)，能夠?qū)Τ咚偎矐B(tài)變化過程進(jìn)行序列成像外，還必須確保每幅圖像的分辨率足夠高，曝光時(shí)間足夠短，從而提高成像清晰度，減小超高速運(yùn)動(dòng)引起圖像的模糊失真。

目前國內(nèi)只有中科院西安光機(jī)所、深圳大學(xué)能生產(chǎn)序列數(shù)量大于8個(gè)、曝光成像時(shí)間大于200納秒的轉(zhuǎn)鏡式分幅膠片成像系統(tǒng)，由于采用機(jī)械旋轉(zhuǎn)的方式，每幅圖像的曝光時(shí)間難以小于100ns。國內(nèi)數(shù)字式序列成像系統(tǒng)在研制和生產(chǎn)上還不成熟，難以滿足工程化的需要。國外序列數(shù)量大于8個(gè)，曝光時(shí)間小于100ns的超高速數(shù)字成像系統(tǒng)技術(shù)比較成熟，通常采用昂貴的納秒級(jí)光電快門實(shí)現(xiàn)序列成像，但這類高端產(chǎn)品對(duì)我國實(shí)行禁運(yùn)和技術(shù)封鎖。

為了滿足超高速目標(biāo)變化過程多序列成像，發(fā)展了多序列激光陰影照相系統(tǒng)，該照相系統(tǒng)是利用多激光光源光束在不同空間位置及偏折原理進(jìn)行分光，實(shí)現(xiàn)多束光進(jìn)行重合或分離以對(duì)同一目標(biāo)單獨(dú)成像。多序列激光陰影照相系統(tǒng)主要包括光源系統(tǒng)、平行光透射成像裝置、成像系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。

由于超高速現(xiàn)象往往伴隨強(qiáng)烈的自發(fā)光，這些自發(fā)光會(huì)對(duì)測試目標(biāo)的信息產(chǎn)生干擾，而放置窄帶濾光片進(jìn)行雜光過濾時(shí)又會(huì)在光路中產(chǎn)生不期望的條紋，另外放置濾光片時(shí)還會(huì)使得光束不均勻，影響成像質(zhì)量。為了消除雜光和不影響成像質(zhì)量，在照相系統(tǒng)的成像系統(tǒng)中使用了補(bǔ)償濾光裝置，但因?yàn)檠a(bǔ)償濾光裝置涉及了多種光學(xué)元件，而且每次使用前需要反復(fù)對(duì)補(bǔ)償濾光裝置進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試到位后往往難以固定，在下次使用時(shí)又需要不斷調(diào)試。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供補(bǔ)償濾光裝置結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多序列激光陰影成像系統(tǒng)的光路調(diào)試。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種多序列激光陰影照相中的補(bǔ)償濾光裝置結(jié)構(gòu)，包括主體套筒、成像物鏡、第一墊圈、濾光鏡調(diào)節(jié)筒、濾光鏡固定筒、濾光鏡、第二墊圈、第一保護(hù)窗口玻璃、第一壓環(huán)、限位釘、鎖緊螺釘、限位桿、第三墊圈、第二壓環(huán)、第三壓環(huán)、第四墊圈、密度漸變?yōu)V光片、第二保護(hù)窗口玻璃和密度漸變?yōu)V光片調(diào)節(jié)筒；

主體套筒的前后端分別放置第一保護(hù)窗口玻璃和第二保護(hù)窗口玻璃，第二保護(hù)窗口玻璃與密度漸變?yōu)V光片放置在密度漸變?yōu)V光片調(diào)節(jié)筒中，濾光鏡放置在第一保護(hù)窗口玻璃和成像物鏡之間；

密度漸變?yōu)V光片調(diào)節(jié)筒直接套在補(bǔ)償濾光裝置主體套筒上，并用限位釘進(jìn)行位置固定，濾光鏡與第一保護(hù)窗口玻璃放在濾光鏡調(diào)節(jié)筒上，濾光鏡下面放置限位桿；

密度漸變?yōu)V光片調(diào)節(jié)筒可以沿光軸任意旋轉(zhuǎn)，并用限位釘固定，濾光鏡可以通過旋轉(zhuǎn)鎖緊螺釘任意改變與光軸的角度，旋轉(zhuǎn)后再進(jìn)行固定。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1.在補(bǔ)償濾光裝置前后端放置保護(hù)窗口玻璃，滿足透射率98％，并可防止灰塵進(jìn)入光學(xué)元件表面和防潮光學(xué)元件表面受潮。