[發明專利]圖像增強傳感器及包括該圖像增強傳感器的成像設備

有效

• 申請號: 201580053589.4
• 申請日: 2015-08-13
• 公開（公告）號: CN107078006B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 比約恩·普路易斯
• 申請（專利權）人: 福通尼斯荷蘭公司
• 主分類號: H01J31/26
• 分類號: H01J31/26;H01J31/49;H01J31/50;G02B23/12
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華;何月華

改進的圖像增強傳感器及包括該改進的圖像增強傳感器的成像設備。根據本發明，提供了一種用于獲取、放大和顯示圖像且包括真空封殼的圖像增強傳感器，該圖像增強傳感器包括：光電陰極，該光電陰極被布置成在從圖像獲取電磁輻射之后將光電子釋放到真空封殼中，該電磁輻射撞擊光電陰極；陽極，該陽極與光電陰極分隔放置且與光電陰極處于面對關系，該陽極被布置成接收光電子且轉換光電子，用以在此基礎之上顯示圖像；以及電源單元，該電源單元用于將電力提供給圖像增強傳感器；其中，該圖像增強傳感器還包括灌封材料，其中，該灌封材料包括泡沫化合物。

技術領域

本發明涉及用于獲取、放大和顯示圖像的圖像增強傳感器。

本發明還涉及包括這類圖像增強傳感器的微光成像設備。

背景技術

圖像增強傳感器為將微光級圖像增強(換言之，放大)到能夠被人眼看到的光級。通常已知的圖像增強器粗略地包括三個主要部件：光電陰極、電子倍增器和陽極，所有這些部件均被包含在真空封殼中。

更特別地，光電陰極被布置成在從圖像獲取電磁輻射之后將光電子釋放到真空封殼中，該輻射撞擊該光電陰極。

陽極與光電陰極分隔放置，且與該光電陰極處于面對關系。該陽極被布置成從光電陰極接收光電子且轉換這些光電子，使得在此基礎之上可以產生圖像(圖像的放大)。

傳感器可以還包括電子倍增器構件。如果傳感器為模擬直觀式系統，則這些電子倍增器構件為常規的且放置在光電陰極與陽極之間，以及被布置成使來自光電陰極的光電子倍增并將倍增的光電子朝向陽極釋放。在該步驟，每個光電子可以釋放進一步倍增的光電子且因此提供放大。

在傳感器中，電源單元例如通過將來自一個或多個電池的電力轉換為系統所需的電壓而提供電力。通過在光電陰極與電子倍增器構件之間、在電子倍增器構件的輸入面和輸出面之間、以及在電子倍增器構件與陽極之間提供高壓電位，使光電子加速，從而提高放大效應。

例如當被包含在夜視設備中時，傳感器可以連同其它部分(諸如透鏡或透鏡組件)被并入到例如微光成像設備中。

夜視設備為對于如上所述的圖像增強傳感器的典型應用。這些夜視設備可以為具有作為陽極的半導體的數字系統、或具有作為陽極的熒光屏的模擬直觀式系統，以及可以包括圖像增強傳感器，該圖像增強傳感器用于獲得增強的(即放大的)場景顯示，即靜態圖像或一系列圖像。這些夜視設備時常被安裝在武器、頭盔上，或直接安裝在頭上作為護目鏡，以及包括一個、兩個或甚至更多個圖像增強傳感器。

由于夜視設備經常為單人便攜式設備的事實，因此夜視設備的重量為一種夜視設備比另一種夜視設備更優選的主要標準之一。重量可以為在這類設備的使用中的主要缺陷、可以負面影響任務結果、以及當在持續很久的時間段內使用時甚至可以造成健康風險。圖像增強器在很大程度上貢獻于這些設備的重量。

由于任務需求不斷增加以及夜視用戶需要能夠行進很大距離且攜帶(連同夜視設備一起)大量的其它裝備，因此存在減小在這類任務中所使用的裝備的重量的長期需求。

發明內容

由于圖像增強傳感器顯著貢獻于夜視設備的重量，因此本發明的目標是，通過提供重量減小的圖像增強傳感器而不在功能和質量上讓步，來克服現有技術的圖像增強傳感器的至少一些缺點。

在第一示例中，該目標通過提供一種用于獲取、放大和顯示圖像且包括真空封殼的圖像增強傳感器來實現，該圖像增強傳感器包括：

-光電陰極，該光電陰極被布置成在從圖像獲取電磁輻射之后將光電子釋放到真空封殼中，該電磁輻射撞擊光電陰極；

-陽極，該陽極與光電陰極分隔放置且與光電陰極處于面對關系，該陽極被布置成接收光電子且轉換光電子，用以在此基礎之上顯示圖像；以及