双棱镜滤波系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种利用了三角棱镜反射率的变化规律来实现热红外影像成像的系统，尤其涉及一种双棱镜滤波系统，属于热红外成像领域。
【背景技术】
[0002]利用电学读出方法的红外热像仪探测器主要有铁电型、电阻型热探测器和热释电探测器。其中，铁电型探测器的主要材料是锆钛酸铅(PZT);电阻型热探测器的热敏感元是热敏电阻，其材料主要是氧化钒和非晶硅；而热释电探测器的主要材料是钛酸锶钡。
[0003]传统的电学读出方法有很多优势，如能够在室温下工作，不需要光机扫描设备，焦平面阵列与硅工艺能够兼容，并且电学读出方法中的集成电路技术已经比较成熟。然而，电学读出方法仍存在着以下几个问题:由于电流会通过探测单元，因此探测器单元上会产生附加热量，这会影响探测器的探测精度，所以电学读出方法的红外热像仪很难达到很高的探测精度。探测器单元与基底之间设置了热隔离装置，这是为了能够让探测器单元产生有效的局部升温。但是，为了能够读出热电效应的变化，必须将探测器单元用导线与基底相连，而导线往往是良好的热导体，这就仍然会带来附加热量。所以，传统的红外热像仪很难实现理想的热隔离，其探测灵敏度比较低(NETD?100?400mK)，且像素数目很难提高。对于传统的非制冷红外热像仪需要对焦平面上的每一个感热像素单元制作相应的高增益和高精度读出电路，因此制作工艺和成本很高。需要检测的电效应都非常微弱，比如在阻抗型的红外探测器中，被检物体上IK的温度变化，使得探测器电阻率变化仅为0.02%。因此，要检测如此微弱的信号，对集成电路的要求很高，需要其拥有十分高的信噪比和很高的增益，而这些要求无疑增加了探测器和读出电路的设计难度。
【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双棱镜滤波系统，双棱镜滤波系统主要包括光源、扩束镜、红外透镜、准直变换透镜、FPA、三角棱镜组、成像透镜、CXD和显示器，按照光源发出的光线方向依次设置扩束镜、FPA、三角棱镜组、成像透镜、CXD和显示器，从红外目标的红外辐射的光线方向依次设置红外透镜、准直变换透镜、FPA、三角棱镜组、成像透镜、CXD和显示器。
[0006]优选的，上述光源为LED光源。
[0007]优选的，上述FPA设置在一真空盒中。
[0008]优选的，上述三角棱镜组由两个斜边相对而设的三角棱镜组成。
[0009]本实用新型提供的双棱镜滤波系统利用光经棱镜到空气时光能的反射率随入射角的变化而变化的特点进行滤波，灵敏度高，对FPA加工工艺要求低，使用简单方便。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型结构示意图；
[0011]图2为光经过本实用新型的光能反射率随入射角的变化图。
[0012]附图标记:1-光源；2_扩束镜；3_红外辐射；4_红外透镜；5_准直变换透镜；
6-FPA ；7-三角棱镜组；8_成像透镜；9-(XD ;10_显示器。
【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]本实用新型提供的双棱镜滤波系统，双棱镜滤波系统主要包括光源1、扩束镜2、红外透镜4、准直变换透镜5、FPA6、三角棱镜组7、成像透镜8、(XD9和显示器10，按照光源I发出的光线方向依次设置扩束镜2、FPA6、三角棱镜组7、成像透镜8、(XD9和显示器10，从红外目标的红外辐射3的光线方向依次设置红外透镜4、准直变换透镜5、FPA6、三角棱镜组7、成像透镜8、(XD9和显示器10。其中，光源I为LED光源。FPA6设置在一真空盒中。三角棱镜组7由两个斜边相对而设的三角棱镜组成，三角棱镜用K9玻璃制成。
[0015]本实用新型其工作原理是利用光经棱镜(材料为K9玻璃)到空气时光能的反射率随入射角的变化而变化(如图2所示)的特点进行滤波；光从K9玻璃到空气的变化情况，入射角在40到41.26度范围时，光能的反射率随入射角度的变化发生剧烈变化。如图1所示，是本实用新型的原理图，将光照射到第一个三角棱镜的斜边的入射角为40度左右，当FPA小单元发生一定的偏转之后，在FPA反射出的光也发生一个偏转角，入射到三角棱镜斜边的入射角也发生变化，透过的光能量也发生一个较大的变化，这个变化由C⑶捕捉到就可以得到红外物体的像。用这种方法最终得到的NETD值可以达到141mk。这种方法的特点是灵敏度高，已经验证在从K9玻璃到空气的入射角大于40.78度的时候灵敏度高于刀口滤波；其次棱镜摆放不存在前后的问题，不像频谱滤波需要找频谱的位置；另外FPA小单元一致性要求较低，对FPA加工工艺要求较低；在使用时需要保证初始的三角棱镜斜边入射角从K9玻璃到空气的角度为40度左右。
[0016]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】
1.一种双棱镜滤波系统，其特征在于:所述双棱镜滤波系统主要包括光源(I)、扩束镜(2)、红外透镜(4)、准直变换透镜(5)、FPA(6)、三角棱镜组(7)、成像透镜(8)、CXD(9)和显示器(10)，按照光源(I)发出的光线方向依次设置扩束镜(2)、FPA(6)、三角棱镜组(7)、成像透镜(8)、CXD(9)和显示器(10)，从红外目标的红外辐射(3)的光线方向依次设置红外透镜(4)、准直变换透镜(5)、FPA (6)、三角棱镜组(7)、成像透镜⑶、CXD(9)和显示器(10)。2.根据权利要求1所述的双棱镜滤波系统，其特征在于:所述光源(I)为LED光源。3.根据权利要求1所述的双棱镜滤波系统，其特征在于:所述FPA(6)设置在一真空盒中。4.根据权利要求1所述的双棱镜滤波系统，其特征在于:所述三角棱镜组(7)由两个斜边相对而设的三角棱镜组成。
【专利摘要】本实用新型涉及一种双棱镜滤波系统，主要包括光源(1)、扩束镜(2)、红外透镜(4)、准直变换透镜(5)、FPA(6)、三角棱镜组(7)、成像透镜(8)、CCD(9)和显示器(10)，按照光源(1)发出的光线方向依次设置扩束镜(2)、FPA(6)、三角棱镜组(7)、成像透镜(8)、CCD(9)和显示器(10)，从红外目标的红外辐射(3)的光线方向依次设置红外透镜(4)、准直变换透镜(5)、FPA(6)、三角棱镜组(7)、成像透镜(8)、CCD(9)和显示器(10)。本实用新型提供的双棱镜滤波系统利用光经棱镜到空气时光能的反射率随入射角的变化而变化的特点进行滤波，灵敏度高，对FPA加工工艺要求低，使用简单方便。
【IPC分类】G01J5/08
【公开号】CN204854970
【申请号】CN201520257318
【发明人】刘晓岚
【申请人】刘晓岚
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年4月21日