反射式红外光学读出系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于4f系统设计的光学读出系统，尤其涉及一种反射式红外光学读出系统，属于红外成像领域。
【背景技术】
[0002]17世纪德国科学家发现了红外线，至今已有200多年，红外技术得到了飞速的发展。最早红外辐射和红外元部件的研究发展十分缓慢，研制成的红外探测器主要是热敏型探测器，直至1940年前后现代红外技术产品才问世，而且最早的现代红外探测器为光电型的红外探测器，是以硫化铅红外探测器为代表的一类探测器，且其性能优良、结构可靠。50年代开始，随着半导体物理学的迅猛发展，光电型红外探测器也进行进一步的改进和性能提升。到了 60年代，在1-3口111、3-5 4111、8-13 4111的大气窗口范围内，都研制出了性能优良的红外探测器。并且，由于固体物理、电子学、光学、微型制冷器和精密机械等方面的飞速发展，使得红外探测器由最早应用在的军事领域拓展到了民用工业领域。经过前人的各种努力及累积，在70年代中后期，第一代热像仪的研制和生产得以完成。到80年代，在军事上，红外热探测器成为了部队装备中的必要辅助武器，经过了多次的实战考验，技术更加先进成熟，为后来将其应用于民用领域奠定了基础。
[0003]光学读出方式尽管多种多样，但是各有各的优缺点，而且全部存在结构尺寸较大，不利于便携，更不可能实现手持。
【实用新型内容】
[0004]为了克服现有技术的不足，解决好现有技术的问题，弥补现有目前市场上现有产品的不足。
[0005]本实用新型提供了一种反射式红外光学读出系统，主要包括光源、准直系统、FPA、平面反射镜、第一凹面镜、反射滤波器、第二凹面镜和CCD，上述平面反射镜与上述第一凹面镜、反射滤波器和第二凹面镜相对而设。
[0006]优选的，上述光源发出的激光依次经过准直系统、FPA后到达第一凹面镜。
[0007]优选的，激光经过上述第一凹面镜反射后到达平面反射镜，经过平面反射镜反射后到达反射滤波器，再反射回平面反射镜。
[0008]优选的，激光经过平面反射镜反射后到达第二凹面镜。
[0009]优选的，激光经过第二凹面镜反射后到达(XD。
[0010]本实用新型提供的反射式红外光学读出系统和传统的光学读出系统或方法相比，反射读出光路中使用的全是反射元件，反射系统不会产生色差，因此对光源的要求降低，光源的色差影响较小。其次本实用新型的红外光学读出方法中的反射元件使光路回折，使得系统的尺寸减小，有利于整个系统的小型化。另外，传统的光学读出方法是共轴透射系统，透射元件的多个面都会产生部分反射光，反射到FPA，再由FPA反射回，这样不光会产生多重像和像的模糊，还浪费了光源的能量，光通过透射元件时透射元件对光有一定的吸收，而反射式读出系统使用的是离轴反射系统，从FPA反射回的光完全通过凹面反射镜成像，这样，充分利用了光源能量。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型结构示意图。
[0012]附图标记:1_光源；2_准直系统；3-FPA ;4_平面反射镜；5_第一凹面镜；6-反射滤波器；7_第二凹面镜；8-(XD。
【具体实施方式】
[0013]为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细描述。
[0014]如图1所示为本实用新型的原理示意图，主要包括光源1、准直系统2、FPA3、平面反射镜4、第一凹面镜5、反射滤波器6、第二凹面镜7和CCD8，所述平面反射镜4与所述第一凹面镜5、反射滤波器6和第二凹面镜7相对而设。光源I发出的激光依次经过准直系统2、FPA3后到达第一凹面镜5，经过第一凹面镜5反射后到达平面反射镜4，经过平面反射镜4反射后到达反射滤波器6，再反射回平面反射镜4，再经过平面反射镜4反射后到达第二凹面镜7。最后经过第二凹面镜7反射后到达(XD8。
[0015]本实用新型提供的反射式红外光学读出系统，系统包括红外物体成像光路，照明光路、光学读出光路、图像采集及处理装置。当环境中没有红外物体时，FPA小单元的微悬臂梁没有发生变形，此时FPA反射出的光经过凹面镜进行傅里叶变换，在反射滤波器出形成了 FPA的频谱。FPA的频谱经过反射滤波器的滤波后再经过凹面镜的反傅里叶变换最终成像在CCD上，此时取一幅图像作为背景图像。当外界有红外物体辐射时，物体发出的红外辐射经过红外成像系统将像成在FPA上，这样，FPA上相应的小单元吸收红外辐射后温度升高，由于组成梁的两种材料热膨胀系数的差异，小单元的反光板发生一定的偏转角。这样，点光源发出的光经过准直系统后变为平行光入射到FPA上，当部分FPA小单元的反光板发生一定的偏转后被FPA反射光也会发生一定的偏转，这样，小单元经过凹面镜形成的频谱也发生一定的偏转，这样反射率滤波器就完成了滤波的作用，频谱通过滤波器的能量发生改变，再经过凹面镜的反傅里叶变换，成像在CCD上，此时取一幅图像，将这幅图像和背景图像相减后输出显示在显示器上，就可以得到红外物体的像。
[0016]本实用新型提供的反射式红外光学读出系统和传统的光学读出系统或方法相比，反射读出光路中使用的全是反射元件，反射系统不会产生色差，因此对光源的要求降低，光源的色差影响较小。其次本实用新型的红外光学读出方法中的反射元件使光路回折，使得系统的尺寸减小，有利于整个系统的小型化。另外，传统的光学读出方法是共轴透射系统，透射元件的多个面都会产生部分反射光，反射到FPA，再由FPA反射回，这样不光会产生多重像和像的模糊，还浪费了光源的能量，光通过透射元件时透射元件对光有一定的吸收，而反射式读出系统使用的是离轴反射系统，从FPA反射回的光完全通过凹面反射镜成像，这样，充分利用了光源能量。
[0017]以上所述之【具体实施方式】为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本【具体实施方式】，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种反射式红外光学读出系统，其特征在于:所述系统主要包括光源(I)、准直系统(2),FPA(3)、平面反射镜⑷、第一凹面镜(5)、反射滤波器(6)、第二凹面镜(7)和CCD(S)，所述平面反射镜(4)与所述第一凹面镜(5)、反射滤波器(6)和第二凹面镜(7)相对而设。2.根据权利要求1所述的反射式红外光学读出系统，其特征在于:所述光源(I)发出的激光依次经过准直系统(2)、FPA (3)后到达第一凹面镜(5)。3.根据权利要求2所述的反射式红外光学读出系统，其特征在于:激光经过所述第一凹面镜(5)反射后到达平面反射镜(4)，经过平面反射镜(4)反射后到达反射滤波器(6)，再反射回平面反射镜(4)。4.根据权利要求3所述的反射式红外光学读出系统，其特征在于:激光经过平面反射镜(4)反射后到达第二凹面镜(7)。5.根据权利要求4所述的反射式红外光学读出系统，其特征在于:激光经过第二凹面镜(7)反射后到达CCD (8)。
【专利摘要】本实用新型涉及一种反射式红外光学读出系统，主要包括光源(1)、准直系统(2)、FPA(3)、平面反射镜(4)、第一凹面镜(5)、反射滤波器(6)、第二凹面镜(7)和CCD(8)，所述平面反射镜(4)与所述第一凹面镜(5)、反射滤波器(6)和第二凹面镜(7)相对而设。本实用新型和传统的光学读出系统或方法相比，反射读出光路中使用的全是反射元件，反射系统不会产生色差，因此对光源的要求降低，光源的色差影响较小。其次本实用新型的红外光学读出方法中的反射元件使光路回折，使得系统的尺寸减小，有利于整个系统的小型化。使用的是离轴反射系统，从FPA反射回的光完全通过凹面反射镜成像，这样，充分利用了光源能量。
【IPC分类】G01J5/00
【公开号】CN204831556
【申请号】CN201520625265
【发明人】陈帅
【申请人】陈帅
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月6日