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专利名称：一种光栅型层析成像光谱装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种成像光谱仪，特别涉及一种光栅型层析成像光谱装置。
层析成像光谱装置适用于医疗诊断、军事目标探测、土地资源勘查、环境监测、海洋资源普查、自然灾害监测与评估、天文学研究、大气探测等各个方面。目前成像光谱仪主要有三种类型，色散型、干涉型和层析型。层析型主要有直视棱镜型，该直视棱镜型层析成像光谱装置存在着以下缺点1、必须由棱镜的运动进行工作；2、只能对静止目标进行光谱成像。
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种光栅型层析成像光谱装置，它能够在一次曝光时间里获得目标的光谱像，没有运动部件，具有结构简单、成本低、高通量、高信噪比、性能优良、工作稳定、重构算法快速收敛等特点，能够对空间瞬变和光谱瞬变目标进行光谱成像。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是它包括镜筒架和与之配套的成像镜和成像镜内的CCD探测器，镜筒架的前端配置有视场光阑，镜筒架的右内端设置有准直镜，视场光阑位于准直镜的前焦面上，视场光阑的前端配置有物镜，物镜的镜筒上连接有旋转调焦机构，准直镜的后面设置有成像镜，准直镜和成像镜之间的平行光路里设置一衍射光栅，所说的衍射光栅包括一光栅玻璃，光栅玻璃配置在光栅架上，光栅架滑套在光栅镜筒内。


图1是本实用新型的结构剖视图。
图2本实用新型衍射光栅6的结构剖视图。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
参见图1，本实用新型由物镜1、调焦机构2、视场光阑3、镜筒架4、准直镜5、衍射光栅6、CCD探测器7和成像系统8组成。镜筒架4的前端配置有视场光阑3，镜筒架4的右内端设置有准直镜5，视场光阑3位于准直镜5的前焦面上，视场光阑3的前端配置有物镜1，物镜1的镜筒上连接有旋转调焦机构2，旋转调焦机构2可使物镜1沿直线运动，实现调焦。准直镜5的后面设置有衍射光栅6，衍射光栅6的后面设置有成像镜8，衍射光栅6位于准直镜5和成像镜8之间的平行光路里，成像镜8内设置有与物镜1、视场光阑3、准直镜5、衍射光栅6同光轴的CCD探测器7，在镜筒架4上设置有4个顶丝，将视场光阑3的方孔旋转到与光栅6匹配后，可通过顶丝固定。镜筒架4的底面为一支承面，可方便地放置到桌面等地方。
参见图2，光栅玻璃10被压在光栅架9上，光栅架9滑套在光栅镜筒11内，光栅架9可方便地从光栅镜筒11上抽出或放入。
其工作原理是物镜1、视场光阑3和准直镜5组成前置光学系统，物镜1将目标成像在视场光阑3上，也就是说，目标的一次象位于视场光阑3上，一次象面上的一点(即目标上相对应的点)发出的光束经准直镜5后，变成一束复色平行光。夏色平行光经光栅6后被衍射得到多个衍射像，这些衍射像都在CCD探测器上得到响应，由CCD探测器在成像镜的后焦面上接收，再由图像采集卡、计算机、层析成象光谱仪的软件组成的信号获取与处理系统将CCD探测器探测到的衍射图象经A/D转换后，存储在计算机里，层析成像光谱仪的软件调用这些存储的多幅衍射图像，并经过重构处理，得到目标的光谱信息的彩色图像(也就是数据立方体)。
本实用新型与现有技术相比，具有结构简单、成本低、无需扫描、无运动部件，高通量、高信噪比、性能优良、工作稳定、重构算法快速收敛的优点，能够对空间瞬变和光谱瞬变目标进行光谱成像，获得目标的数据立方体的衍射像，对这些衍射像进行融合便可重构目标的数据立方体。
权利要求1.一种光栅型层析成像光谱装置，它包括镜筒架(4)和与之配套成像镜(8)和成像镜(8)内的CCD探测器(7)，其特征在于，镜筒架(4)的前端配置有视场光阑(3)，镜筒架(4)的右内端设置有准直镜(5)，视场光阑(3)位于准直镜(5)的前焦面上，视场光阑(3)的前端配置有物镜(1)，物镜(1)的镜筒上连接有旋转调焦机构(2)，准直镜(5)的后面设置有成像镜(8)，准直镜(5)和成像镜(8)之间的平行光路里设置一衍射光栅(6)。
2.根根据权利要求1所述的光栅型层析成像光谱装置，其特征在于，所说的衍射光栅(6)包括一光栅玻璃(10)，光栅玻璃(10)配置在光栅架(9)上，光栅架(9)滑套在光栅镜筒(11)内。
专利摘要本实用新型公开了一种光栅型层析成像光谱装置,它由物镜、调焦机构、光阑、镜筒架、准直镜、衍射光栅、CCD探测器和成像系统等构成,具有结构简单、成本低、无需扫描、高通量、高信噪比,性能优良、工作稳定、重构算法快速收敛的优点,能够对空间瞬变和光谱瞬变目标进行光谱成像。
文档编号G01J3/18GK2457581SQ00261470
公开日2001年10月31日 申请日期2000年12月28日 优先权日2000年12月28日
发明者阮萍, 杨建峰, 相里斌 申请人:中国科学院西安光学精密机械研究所