一种衍射限波视物装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于光学滤波成像领域，特别是涉及一种衍射光栅的限波视物装置。
【背景技术】
[0002]人们在观物或拍摄图像时，有些场合不需要来自被观察物的全部光波，需要将来自被观察物的光波在到达人眼或接收器前滤除或者削弱其中的某些光波成分，如存在强目标物(如激光)的视场需要避开或削弱该强光波；存在伤眼的紫外光、红外光的视物场合需要阻止这些光到达人眼；特效摄影中需要降低被摄物的某种色彩的强光；这时都需要在观物或摄影时对入射光波进行滤光或限波一一限制不需要的某些光波的入射。而目前的滤光产品不能很好的满足这方面的需求，它们多是利用材料对这些波长的光的吸收作用或反射作用来达到目的，例如滤光膜、吸收紫外和红外辐射的滤光片玻璃等，然而采用这些方法在吸收或反射不需要的光的同时，也会较强地吸收或反射需要的光，造成透光率低下，使看到的物体暗淡，与原物的颜色偏差大。
[0003]另一方面，在现有的光栅应用技术中，有利用两光栅实现传递图像的方法一一物光波经过一个光栅(色散光栅)的色散作用后，再经过另一光栅(汇合光谱光栅)的汇合作用后还能形成清晰的物体图像的方法(见本专利第一发明人的发明专利“衍射传递图像法”，专利号:CN02154113.2)，虽然该方法提供了如何通过两光栅的两次衍射仍能看清物体的双光栅衍射成像技术，揭示了物光经过色散再汇合成像的过程中不同波长的光经过的路径不相同，且已有用于观测该成像效应的双光栅衍射成像仪(见本专利第一发明人的论文《双光栅衍射成像仪研制与使用》(实验技术与管理2011年第28卷第9期)，但该方法本身无滤光功能，目前也未见有应用该方法的实用器具。
【实用新型内容】
[0004]为了解决上述滤波(光)技术存在的缺陷，本实用新型提供一种利用衍射传递图像法加上限波设计的衍射限波视物装置。
[0005]本实用新型技术方案为:
[0006]一种衍射限波视物装置，包括色散光栅、汇合光谱光栅和衍射光引导通道；所述的汇合光谱光栅放置于色散光栅的某级衍射光路中，并通过衍射光引导通道连接色散光栅。
[0007]进一步地，一种衍射限波视物装置还包括限波光阑；所述的限波光阑设置于需要滤掉的相应光波长的光的传播路径上。
[0008]其中，衍射光引导通道的结构可以为单筒状或多筒状，筒的形状可以为圆形(椭圆形)、方形(长方形)等多种形状，通道中可以放置限波光阑。衍射光引导通道只让需要的光通过至汇合光谱光栅，其它多余的、需要滤除的光则被通道壁和通道口或限波光阑拦截因而被限制通过。因此，经过该双光栅系统的成像就有了滤波的作用。另外，衍射光引导通道的长度和与色散光栅和汇合光谱光栅之间的夹角可随着衍射光路的改变而改变，以满足双光栅成像技术的要求。
[0009]进一步地，所述的一种衍射限波视物装置还包括入射光引导通道，所述的入射光引导通道设置在目标物与色散光栅之间的光路上，并与色散光栅连接。所述的入射光引导通道可以由不透光材料制成，可以为单通道或多通道，使得入射色散光栅的物光的方向受到限制，滤除了非该方向的光进入。
[0010]进一步地，所述的色散光栅是透射光栅或反射光栅。
[0011]进一步地，所述的汇合光谱光栅是透射光栅或反射光栅。
[0012]色散光栅和汇合光谱光栅为分别由具有单一的光栅常数或由不同光栅常数的光栅拼合而成；同时，色散光栅、汇合光谱光栅以及衍射光引导通道的数量、大小、形状以及其相互之间的位置关系可根据实际需要进行设定。
[0013]进一步地，所述的色散光栅的空间频率与汇合光谱光栅的空间频率分别在1 /10Omm ?l/2000mm 之间。
[0014]本实用新型的有益效果是:
[0015]通过本装置既可观察到清晰的物体图像，又能达到滤除不需要的一定范围的光波的目的，视物图像的亮度适中，视物效果好。同时可以根据实际需求，增加限波光阑以滤掉多个不同光波长的光。另外还可以根据需求变换不同的式样:增加或者减少相应的部件的数量，改变部件的大小、形状或者相应参数，并能够灵活调整部件之间的位置关系。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的第一实施例光路示意图；
[0017]图2为本实用新型的第二实施例光路示意图；
[0018]图3为本实用新型的第三实施例光路示意图；
[0019]图4为本实用新型的第四实施例光路示意图；
[0020]图5为本实用新型的第五实施例光路示意图；
[0021]图6为本实用新型的第六实施例光路示意图；
[0022]图7为本实用新型的第七实施例光路示意图；
[0023]其中，O-目标物；1-色散光栅；2-汇合光谱光栅；3-限波光阑；4_衍射光引导通道；5-入射光引导通道。
【具体实施方式】
[0024]以下通过附图与实施例对本实用新型的技术方案作进一步描述。
[0025]实施例1:
[0026]图1为本实用新型所述的一种衍射限波视物装置的第I实施例光路示意图，包括色散光栅1、汇合光谱光栅2、限波光阑3和衍射光引导通道4。色散光栅I与汇合光谱光栅2皆为平面透射光栅，所述的汇合光谱光栅2设置于物光经过色散光栅I后形成的-1级衍射光路中。衍射光引导通道4为不透光材料制成的单通道并设置于该衍射路径上，衍射光引导通道4与色散光栅I接触面的夹角满足色散光栅I形成的-1级衍射光的光路，入口大小使可见光以外的光不能到达汇合光谱光栅2。色散光栅I的光栅常数屯为l/600mm，汇合光谱光栅2的光栅常数(12为l/500mm，色散光栅I与汇合光谱光栅2的距离为5?1cm可调。
[0027]经过衍射光引导通道4滤除了 -1级衍射级数中可见光波段外的各种光，在汇合光谱光栅2后可以观看到经过色散光栅I和汇合光谱光栅2的两次衍射后的目标物O虚像。本实施例中的汇合光谱光栅2与色散光栅I并非平行放置，根据实际需求调节汇合光谱光栅2在-1级衍射光路中的位置和角度。
[0028]另外，衍射光引导通道4的长度和与色散光栅I和汇合光谱光栅2之间的夹角随着衍射光路的改变而改变。具体地，衍射光引导通道4可伸缩，还可改变与色散光栅I和汇合光谱光栅2之间的角度，以适应由于目标物O的位置、入射角度以及色散光栅I与汇合光谱光栅2衍射级数、空间频率等改变引起的衍射路径的改变。
[0029]实施例2:
[0030]图2为本实用新型所述的一种衍射限波视物装置的第2实施例光路示意图，该种衍射限波视物装置包括色散光栅1、汇合光谱光栅2、限波光阑3、衍射光引导通道4和入射光引导通道5，是在实施例1的基础上增加了入射光引导通道5，并将限波光阑3分别设置在目标物O与色散光栅I之间的光路中。
[0031]入射光引导通道5由不透光材料制成的单通道，设置在目标物O与色散光栅I之间形成的光路上，使得入射色散光栅I的物光方向受到限制，避免了非该方向的光的进入。
[0032]本实施例的一种视物限波装置，在汇合光谱光栅2与色散光栅I位置相对不固定，需要人为调整位置的情况。
[0033]实施例3:
[0034]图3为本实用新型所述的一种衍射限波视物装置的第3实施例光路示意图，该实施例的一种衍射限波视物装置在实施例2基础上，改变汇合光谱光栅2为非固定光栅常数的一片光栅，而是由若干片不同光栅常数的汇合光谱光栅组片构成，该汇合光谱光栅2中的不同的组片可以方便地被移动至衍射光通道的出口使在用的汇合光谱光栅2的光栅常数发生改变，以适应对观看不同距离的物体的需求。
[0035]实施例4:
[0036]图4为本实用新型所述的一种衍射限波视物装置的第4实施例光路示意图，该实施例的一种衍射限波视物装置在实施例2省去了限波光阑3的基础上，设置多个衍射光引导通道4，这样可以在不同位置的汇合光谱光栅2处观看到滤波后的目标物O的像。
[0037]因此本实施例的一种衍射限波视物装置适于将衍射限波视物装置的尺寸做大，以适应观物大场合。
[0038]实施例5:
[0039]图5为本实用新型所述的一种衍射限波视物装置的第5实施例光路示意图，该一种衍射限波视物装置在实施例2基础上，将限波光阑3设置在色散光栅I与汇合光谱光栅2之间的衍射光路中，其色散光栅I与汇合光谱光栅2均为反射光栅。
[0040]实施例6
[0041]图6为本实用新型所述的一种衍射限波视物装置的第6实施例光路示意图，该一种衍射限波视物装置在实施例2基础上，将限波光阑3分别设置在目标物O与色散光栅I之间的光路中和色散光栅I与汇合光谱光栅2之间的衍射光路中，色散光栅I为透射光栅，汇合光谱光栅2为反射光栅。
[0042]另外，调节限波光阑3的放置位置还适用于对观察目标物O选择性地获得成像颜色组合效果。
[0043]实施例7:
[0044]图7为本实用新型所述的一种衍射限波视物装置的第7实施例光路示意图，该一种衍射限波视物装置在实施例2基础上省去了限波光阑3的基础上，其色散光栅I为反射光栅，汇合光谱光栅2为透射光栅。
【主权项】
1.一种衍射限波视物装置，其特征在于，包括色散光栅、汇合光谱光栅和衍射光引导通道；所述的汇合光谱光栅放置于色散光栅的某级衍射光路中，并通过衍射光引导通道连接色散光栅。2.根据权利要求1所述的一种衍射限波视物装置，其特征在于，还包括限波光阑；所述的限波光阑设置于需要滤掉的相应光波长的光的传播路径上。3.根据权利要求1所述的一种衍射限波视物装置，其特征在于，还包括入射光引导通道，所述的入射光引导通道设置在目标物与色散光栅之间的光路上。4.根据权利要求1所述的一种衍射限波视物装置，其特征在于，所述的色散光栅是透射光栅或反射光栅。5.根据权利要求1所述的一种衍射限波视物装置，其特征在于，所述的汇合光谱光栅是透射光栅或反射光栅。6.根据权利要求1所述的一种衍射限波视物装置，其特征在于，所述的色散光栅的空间频率与汇合光谱光栅的空间频率分别在l/100mm?l/2000mm之间。
【专利摘要】本实用新型是一种衍射限波视物装置属于光学滤波成像领域，包括色散光栅、汇合光谱光栅和衍射光引导通道；所述的汇合光谱光栅放置于色散光栅的某级衍射光路中，并通过衍射光引导通道连接色散光栅。本实用新型既可观察到清晰的物体图像，又能达到滤除不需要的一定范围的光波的目的，视物图像的亮度适中，视物效果好。
【IPC分类】G02B27/44, G02B5/18, G02B27/42
【公开号】CN204631363
【申请号】CN201520309669
【发明人】张卫平, 黄宇阳
【申请人】广西大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月14日