專利名稱：旋轉(zhuǎn)光柵層析成像光譜儀的制作方法
專利說(shuō)明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種成像光譜儀，尤其是一種光柵可旋轉(zhuǎn)的層析型成像光譜儀。
二背景技術(shù)：
層析型成像光譜儀主要的功能是采集景物的稱為‘光譜數(shù)據(jù)立方體’的光譜圖像。其結(jié)構(gòu)是使用了前置物鏡將景物成像于視場(chǎng)光闌上，景物的像經(jīng)過(guò)光闌后經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直鏡，經(jīng)光柵衍射及成像鏡在焦平面探測(cè)器上成有色散像，其中光闌位于準(zhǔn)直鏡的前焦點(diǎn)位置，焦平面探測(cè)器位于成像鏡的焦點(diǎn)上，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和光譜反演圖像重建軟件處理后得到景物的光譜輻射數(shù)據(jù)立方體。其主要缺點(diǎn)是受后處理計(jì)算能力及焦平面分辨率等限制，光譜分辨率低。
三、實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型解決了背景技術(shù)中的層析型成像光譜儀光譜分辨率低的技術(shù)問(wèn)題。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是本實(shí)用新型包括準(zhǔn)直鏡1、成像鏡3和光柵2，所述光柵2設(shè)置在準(zhǔn)直鏡1和成像鏡3間，其特殊之處在于所述光柵2設(shè)置在可使光柵2旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置4上。
上述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置4主要由精密軸承部件5和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6構(gòu)成，光柵2安裝在精密軸承部件5上，精密軸承部件5與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6連接。
上述精密軸承部件5為精密軸系。
上述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6為環(huán)形步進(jìn)電機(jī)。
上述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6為可調(diào)速電機(jī)為動(dòng)力的齒輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或渦輪渦桿機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型將光柵設(shè)置在精密軸承部件上，使光柵可繞精密軸承部件旋轉(zhuǎn)，設(shè)置光柵的旋轉(zhuǎn)速率和焦平面探測(cè)器的采樣速率，可以調(diào)節(jié)一周中焦平面的圖像采集次數(shù)，在多個(gè)設(shè)定的光柵的色散方向情況下采集到色散像，增加了原始采集數(shù)據(jù)。獲得的原始采集數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，在光譜反演圖像重建處理中添加到原有的系統(tǒng)解算方程組中來(lái)，將會(huì)增加了方程的個(gè)數(shù)，由此提高光譜反演圖像重建的解算能力，在增加了光譜分辨率的變量個(gè)數(shù)增加的情況下也可以解算得出正確得光譜數(shù)據(jù)立方體，從而提高了整個(gè)系統(tǒng)的光譜圖像獲取容量，提高了儀器的光譜分辨率，從而可在增加了對(duì)應(yīng)于不同旋轉(zhuǎn)角度下采集圖像個(gè)數(shù)后達(dá)到的儀器的光譜分辨率上限。
四

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型包括準(zhǔn)直鏡1、成像鏡3和光柵2，光柵2設(shè)置在準(zhǔn)直鏡1和成像鏡3間，本實(shí)用新型還包括可使光柵2旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置4，光柵2安裝在該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置4上。
參見(jiàn)圖2，本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置4可由步進(jìn)電機(jī)6和精密軸承部件5構(gòu)成，光柵2安裝在精密軸承部件5上，精密軸承部件5與步進(jìn)電機(jī)6連接。
參見(jiàn)圖3，本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置4也可由可調(diào)速電機(jī)為動(dòng)力的渦輪渦桿機(jī)構(gòu)6和精密軸承部件5構(gòu)成，光柵2安裝在精密軸承部件5上，精密軸承部件5與可調(diào)速電機(jī)為動(dòng)力的渦輪渦桿機(jī)構(gòu)連接。
本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置4還可由可調(diào)速電機(jī)為動(dòng)力的齒輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和精密軸承部件5構(gòu)成。
本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)光柵2的旋轉(zhuǎn)控制，增加了投影數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理來(lái)重建景物的數(shù)據(jù)立方體。同樣將前置鏡將全色鏡物成像于光闌上，被光闌后的準(zhǔn)直鏡1準(zhǔn)直為平行光，經(jīng)光柵2衍射及成像鏡3后在焦平面探測(cè)器上成有色散的多個(gè)像，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)采集和逆運(yùn)算圖像重建后得到鏡物的光譜輻射數(shù)據(jù)立方體。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)光柵層析成像光譜儀，包括準(zhǔn)直鏡(1)、成像鏡(3)和光柵(2)，所述光柵(2)設(shè)置在準(zhǔn)直鏡(1)和成像鏡(3)間，其特征在于所述光柵(2)設(shè)置在可使光柵(2)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(4)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)光柵層析成像光譜儀，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(4)主要由精密軸承部件(5)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)構(gòu)成，所述光柵(2)安裝在精密軸承部件(5)上，所述精密軸承部件(5)與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)光柵層析成像光譜儀，其特征在于所述精密軸承部件(5)為精密軸系。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的旋轉(zhuǎn)光柵層析成像光譜儀，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)為環(huán)形步進(jìn)電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的旋轉(zhuǎn)光柵層析成像光譜儀，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)為可調(diào)速電機(jī)為動(dòng)力的齒輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或渦輪渦桿機(jī)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種光柵可旋轉(zhuǎn)的層析型成像光譜儀。其包括準(zhǔn)直鏡1、成像鏡3和光柵2，光柵2設(shè)置在準(zhǔn)直鏡1和成像鏡3間，光柵2設(shè)置在可使光柵2旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置4上。本實(shí)用新型光譜分辨率高。
文檔編號(hào)G01J3/28GK2651731SQ20032010976
公開(kāi)日2004年10月27日 申請(qǐng)日期2003年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月13日
發(fā)明者馬臻, 李英才, 樊學(xué)武, 段學(xué)霆, 車(chē)馳騁 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所