旋转光栅层析成像光谱仪的制作方法

专利名称：旋转光栅层析成像光谱仪的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种成像光谱仪，尤其是一种光栅可旋转的层析型成像光谱仪。
二背景技术：
层析型成像光谱仪主要的功能是采集景物的称为‘光谱数据立方体’的光谱图像。其结构是使用了前置物镜将景物成像于视场光阑上，景物的像经过光阑后经过准直镜，经光栅衍射及成像镜在焦平面探测器上成有色散像，其中光阑位于准直镜的前焦点位置，焦平面探测器位于成像镜的焦点上，经过计算机数据采集和光谱反演图像重建软件处理后得到景物的光谱辐射数据立方体。其主要缺点是受后处理计算能力及焦平面分辨率等限制，光谱分辨率低。
三、实用新型内容本实用新型解决了背景技术中的层析型成像光谱仪光谱分辨率低的技术问题。
本实用新型的技术解决方案是本实用新型包括准直镜1、成像镜3和光栅2，所述光栅2设置在准直镜1和成像镜3间，其特殊之处在于所述光栅2设置在可使光栅2旋转的旋转驱动装置4上。
上述旋转驱动装置4主要由精密轴承部件5和驱动机构6构成，光栅2安装在精密轴承部件5上，精密轴承部件5与驱动机构6连接。
上述精密轴承部件5为精密轴系。
上述驱动机构6为环形步进电机。
上述驱动机构6为可调速电机为动力的齿轮驱动机构或涡轮涡杆机构。
本实用新型将光栅设置在精密轴承部件上，使光栅可绕精密轴承部件旋转，设置光栅的旋转速率和焦平面探测器的采样速率，可以调节一周中焦平面的图像采集次数，在多个设定的光栅的色散方向情况下采集到色散像，增加了原始采集数据。获得的原始采集数据经过预处理后，在光谱反演图像重建处理中添加到原有的系统解算方程组中来，将会增加了方程的个数，由此提高光谱反演图像重建的解算能力，在增加了光谱分辨率的变量个数增加的情况下也可以解算得出正确得光谱数据立方体，从而提高了整个系统的光谱图像获取容量，提高了仪器的光谱分辨率，从而可在增加了对应于不同旋转角度下采集图像个数后达到的仪器的光谱分辨率上限。
四

图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型旋转驱动装置实施例一的结构示意图；图3为本实用新型旋转驱动装置实施例二的结构示意图。
五具体实施方式
参见图1，本实用新型包括准直镜1、成像镜3和光栅2，光栅2设置在准直镜1和成像镜3间，本实用新型还包括可使光栅2旋转的旋转驱动装置4，光栅2安装在该旋转驱动装置4上。
参见图2，本实用新型的旋转驱动装置4可由步进电机6和精密轴承部件5构成，光栅2安装在精密轴承部件5上，精密轴承部件5与步进电机6连接。
参见图3，本实用新型的旋转驱动装置4也可由可调速电机为动力的涡轮涡杆机构6和精密轴承部件5构成，光栅2安装在精密轴承部件5上，精密轴承部件5与可调速电机为动力的涡轮涡杆机构连接。
本实用新型的旋转驱动装置4还可由可调速电机为动力的齿轮驱动机构和精密轴承部件5构成。
本实用新型通过对光栅2的旋转控制，增加了投影数据，通过计算机处理来重建景物的数据立方体。同样将前置镜将全色镜物成像于光阑上，被光阑后的准直镜1准直为平行光，经光栅2衍射及成像镜3后在焦平面探测器上成有色散的多个像，经过数据采集和逆运算图像重建后得到镜物的光谱辐射数据立方体。
权利要求1.一种旋转光栅层析成像光谱仪，包括准直镜(1)、成像镜(3)和光栅(2)，所述光栅(2)设置在准直镜(1)和成像镜(3)间，其特征在于所述光栅(2)设置在可使光栅(2)旋转的旋转驱动装置(4)上。
2.根据权利要求1所述的旋转光栅层析成像光谱仪，其特征在于所述旋转驱动装置(4)主要由精密轴承部件(5)和驱动机构(6)构成，所述光栅(2)安装在精密轴承部件(5)上，所述精密轴承部件(5)与驱动机构(6)连接。
3.根据权利要求2所述的旋转光栅层析成像光谱仪，其特征在于所述精密轴承部件(5)为精密轴系。
4.根据权利要求2或3所述的旋转光栅层析成像光谱仪，其特征在于所述驱动机构(6)为环形步进电机。
5.根据权利要求2或3所述的旋转光栅层析成像光谱仪，其特征在于所述驱动机构(6)为可调速电机为动力的齿轮驱动机构或涡轮涡杆机构。
专利摘要本实用新型涉及一种光栅可旋转的层析型成像光谱仪。其包括准直镜1、成像镜3和光栅2，光栅2设置在准直镜1和成像镜3间，光栅2设置在可使光栅2旋转的旋转驱动装置4上。本实用新型光谱分辨率高。
文档编号G01J3/28GK2651731SQ20032010976
公开日2004年10月27日 申请日期2003年11月13日 优先权日2003年11月13日
发明者马臻, 李英才, 樊学武, 段学霆, 车驰骋 申请人:中国科学院西安光学精密机械研究所