[发明专利]光学扫描系统及方法

说明书

本发明实施例涉及高速扫描成像技术领域，具体而言，涉及一种光学扫描系统及方法。该光学扫描系统包括：视场光阑、场镜、补偿透镜、透镜组件、转镜和像面。场镜设置于视场光阑的一侧，补偿透镜设置于场镜远离所述视场光阑的一侧，其中，补偿透镜用于对通过该补偿透镜的光进行补偿，透镜组件设置于补偿透镜远离场镜的一侧，转镜设置于透镜组件远离补偿透镜的一侧，发光件发射的光路依次通过视场光阑、场镜、补偿透镜、透镜组件照射到所述转镜，并通过所述转镜反射到像面。该光学扫描系统能够提高光学扫描系统的动态成像质量。

技术领域

本发明实施例涉及高速扫描成像技术领域，具体而言，涉及一种光学扫描系统及方法。

背景技术

转镜式高速扫描相机一种基于转镜扫描的光机测量设备，用于研究快速过程某些特定方向的空间位置随时间变化的规律，从而得到该过程在这一特定方向上的运动轨迹。转镜式高速相机具有空间分辨率高、记录时间长等特点，一直是核武器、常规武器、高新技术武器及其它领域实验研究的重要手段之一，不仅广泛用于炸药爆轰参数、冲击波速度、核武器初级及常规武器战斗部的膨胀断裂、微物质喷射、飞片和破片的速度等测量，而且在弹道学、高压火花放电、物质的分解与合成、瞬态光谱分析、高速碰撞与安全防护等研究中应用广泛。转镜部件作为此类相机的核心部件，决定了相机的扫描速度和成像质量等主要指标性能，现有的大多转镜式高速扫描相机的动态成像质量较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种光学扫描系统及方法，能够提高转镜式高速扫描相机的动态成像质量。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种光学扫描系统，包括：视场光阑、场镜、补偿透镜、透镜组件、转镜和像面；

所述场镜设置于所述视场光阑的一侧；

所述补偿透镜设置于所述场镜远离所述视场光阑的一侧；其中，所述补偿透镜用于对通过该补偿透镜的光进行补偿；

所述透镜组件设置于所述补偿透镜远离所述场镜的一侧；

所述转镜设置于所述透镜组件远离所述补偿透镜的一侧；

发光件发射的光路依次通过所述视场光阑、所述场镜、所述补偿透镜、所述透镜组件照射到所述转镜，并通过所述转镜反射到所述像面。

可选地，所述场镜的法线、所述补偿透镜的法线和所述透镜组件的法线位于同一直线。

可选地，所述场镜为弯月形负透镜。

可选地，所述视场光阑为单狭缝。

可选地，所述视场光阑为多条平行的多狭缝。

可选地，所述补偿透镜为柱面负透镜。

可选地，所述透镜组件为中继透镜组。

可选地，所述转镜为钢转镜。

可选地，所述钢转镜的转速范围为6×10⁴r/min～3×10⁵r/min。

本发明实施例还提供了一种光学扫描方法，应用于上述光学扫描系统，所述方法包括：

根据转镜的转速选择对应焦距的补偿透镜，将所述补偿透镜设置于场镜和透镜组件之间；

采用发光件进行发光，其中，所述发光件发出的光依次通过视场光阑、所述场镜、所述补偿透镜、所述透镜组件反射到所述转镜；

采用像面获取所述转镜反射的光。

本发明实施例提供的光学扫描系统及方法，补偿透镜可以对通过该补偿透镜的光进行补偿，提高了光学扫描系统的动态成像质量。

进一步地，根据转镜的转速选取对应焦距的补偿透镜进行补偿，能够准确地对光路进行补偿，进一步提高光学扫描系统的动态成像质量。