[实用新型]一种小型化光锥耦合的像增强型相机

说明书

本实用新型提供一种小型化光锥耦合的像增强型相机，包括：像增强器、光纤锥耦合镜头、板卡级CCD探测器、机械封装结构等。像增强器将入射的微弱光信号增益、放大后射入光纤锥耦合镜头；光纤锥耦合镜头利用光纤对光线的全反射将放大后的光信号耦合到探测器靶面；板卡级CCD探测器采集光信号；机械封装结构用于封装像增强器、光纤锥耦合镜头和板卡级CCD探测器，同时设置标准C口镜头母口。本实用新型在实现高增益、高动态范围和高成像的基础下，实现了小型化和低成本，可广泛应用于激光诊断、生物/化学发光、夜视导航、高压放电、工业探测等领域。

技术领域：

本实用新型涉及微光成像技术领域，尤其涉及一种基于光纤锥耦合方式实现微光信号探测的小型化像增强型相机。

背景技术：

微光指在低照度环境下微弱的光能量低到不能引起人眼或图像传感器响应的光。微光像增强相机，通过光电转换、高性能放大、传输和处理，使人眼视觉或图像传感器件在空间、时域和频域得到有效扩展，转换成人眼或图像传感器可识别的高质量清晰图像，从而弥补了人眼或图像传感器在微光环境中灵敏度低、分辨率低和颜色辨识能力差等诸多问题，为人类认识世界提供了强大的技术支撑。

现实生活中，微光成像技术在诸多领域有强烈的应用需求，如军事全天候侦查、夜视作战，生物荧光成像、高速摄影成像等。但目前商用像增强相机以国外整机产品为主且体型较大，如英国Andor，德国PCO等，售价一遍在40-60万人民币/台。体积和成本以及外贸等问题，严重制约了像增强相机在生物检测、工业检测等领域应用。

发明内容：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种小型化光锥耦合的像增强型相机，通过像增强器、光纤锥耦合镜头和板卡级CCD的结构设计在实现高增益、高动态范围和高成像的基础下，实现小型化和低成本。

本实用新型的小型化光锥耦合的像增强型相机，其包括：像增强器、光纤锥耦合镜头、板卡级CCD探测器、机械封装结构等。

像增强器的作用是将入射到其光阴极的微弱光信号转化为电信号，并通过微通道板的多级放大进行电子倍增，倍增后电子打到荧光屏，实现电-光信号转化，最终实现光信号的增益、放大。

光纤锥耦合镜头，利用光纤对光线的全反射将放大后的光信号耦合到探测器靶面。

板卡级CCD用于光信号的采集。

机械封装结构，用于封装像增强器、光纤锥耦合镜头和板卡级 CCD探测器，同时设置标准C口镜头母口。

有益效果：本实用新型可广泛应用于激光诊断、生物/化学发光、夜视导航、高压放电、工业探测等领域。

1)像增强型相机具有高光学增益功能，最大光学增益达15000 倍；

2)高动态范围和高成像质量，传递函数>40lp/mm，相机分辨率为1440*1080；最高帧频为238fps，响应波段：200-700nm；

3)结构紧凑、体积小，外形尺寸：

4)成本低，适合大规模工业和民用。

5)通过外置时序和门控模块可以实现最短3ns曝光。

附图说明：

图1为小型化光锥耦合的像增强型相机的分解结构示意图。

图2为小型化光锥耦合的像增强型相机的二维剖面图。

图3为小型化光锥耦合的像增强型相机的为外观图。

其中：101-接口环，102-压环，103-像增强器，104-套筒，105- 光纤锥耦合镜头，106-CCD，107-盖板。

具体实施方式