[发明专利]一种层析扫描系统及层析扫描方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学领域，特别涉及到一种应用于光学层析扫描的调制盘。

背景技术

目前常用的扫描方式圆锥扫描，它是红外系统中较多使用的一种调制方式，其实现方法是，由一个光楔或偏轴次镜绕光学系统的光轴旋转，在调制盘或多元器件上得到一个扫描圆。圆锥扫描方式没有盲区，可实现较精密的跟踪。系统的总视场可以达到探测器所对应的视场的两倍。其缺点是线性区很小，脉冲宽度和间隔变化不规律，信号的频谱比较分散。因此有必要提出一个新的设计方案来进行新的扫描式层析。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种应用于光学层析扫描的圆柱形调制盘的系统，其结构简单且成本低线性好，可优化层析扫描；本发明还提供了一种利用上述系统的方法。

通过以下技术方案可实现上述目的：

一种层析扫描系统，包括：

一个圆柱转筒，圆柱转筒(21)的侧壁均匀分布有个数为n个的方孔(22)，方孔(22)的竖直边缘与圆柱转筒(21)的轴线平行，相邻两方孔(22)在圆柱转筒(21)的轴线及周长方向之间的距离相等；

多个调制盘，每个调制盘(11)为中心带有狭缝(14)的正方形玻璃基板，所述的调制盘(11)安装在方孔(22)中，从圆柱顶部开始沿圆柱转筒的周长的一方向顺延，每个狭缝与正方形玻璃基板(13)竖直边缘的角度依次为180(k-1)n;]]>

视场光阑(33)，所述的视场光阑(33)限制成像大小；

其中n为调制盘(11)及方孔(22)的个数，k为沿圆柱转筒的周长方向数起的第k个狭缝(14)。

作为对上述一种层析扫描系统的进一步描述，层析扫描系统还包括聚焦透镜(32)、准直透镜(35)、聚光透镜(36)和探测器(37)，各中心与视场光阑(33)固定在同一轴线上。

作为对上述层析扫描系统的一种优选方案，视场光阑(33)的内径为5mm，狭缝的宽度为70μm，长为10mm。

本发明还提供了一种利用层析扫描系统的方法，其包括如下步骤：

A.设置一个圆柱转筒(21)，在圆柱转筒(21)侧壁设置有个数为n个的方孔(22)，方孔(22)的竖直边缘与圆柱转筒(21)的轴线平行，相邻两方孔(22)在圆柱转筒(21)的轴线方向距离以及在沿圆柱转筒(21)周长的方向距离相等；

B.在每个方孔(22)中设置一调制盘，每个调制盘(11)为中心带有狭缝(14)的正方形玻璃基板，沿着圆柱转筒的周长的一方向，每个狭缝与正方形玻璃基板(13)竖直边缘的角度依次设置为

C.设置一视场光阑(33)，所述的视场光阑(33)正对于圆柱转筒(21)的侧面，固定视场光阑(33)并移动圆柱转筒(21)，圆柱转筒(21)运动方向分解为绕转筒的中心轴匀速旋转及沿着竖直方向匀速运动，令圆柱转筒(21)为左右循环旋转方向，且竖直方向为上下循环运动；

D.令视场光阑(33)从圆柱转筒(21)相对于顶部处运动到相对于底部时，圆柱转筒(21)旋转180度；

其中n为调制盘(11)及方孔(22)的个数，k为沿圆柱转筒的周长方向数起的第k个狭缝(14)。

作为对上述利用层析扫描系统的方法的进一步描述，旋转的线速度与竖直方向运动的速度相等。

作为对上述利用层析扫描系统的方法的进一步描述，层析扫描系统还设置聚焦透镜(32)、准直透镜(35)、聚光透镜(36)和探测器(37)，并令上述的各中心与视场光阑(33)固定在同一轴线上。

作为对上述利用层析扫描系统的方法的优选方案，狭缝的最小长度其中，φ为视场光阑(33)的内径。优选地，视场光阑(33)的内径为5mm，狭缝(14)的宽度为70μm，长为10mm。

本发明的有益效果是：由于圆柱转筒设置的调制盘范围较大，其线性区探测范围较大，同时调制盘间的间隔一致，虽然脉冲宽度是随其时间而变化，但其脉冲宽度具有一定的规律，其为因而信号的频谱能够用相关的公式处理，其中φ为视场光阑直径，v为轴向或者轴向运动速度，θ为狭缝角度。

附图说明

图1为本发明的圆柱转筒结构视图；