[实用新型]单点探测器扫描成像装置

说明书

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提出一种单点探测器扫描成像装置，通过使用扫描振镜、成像镜头、光学小孔、光学探测器以及双功能信号数据卡组成一个扫描成像系统，通过扫描振镜实现入射光线的角度变化，进而使用光学小孔实现光学滤波，只检测通过系统光轴的光线，基于双功能信号数据卡采集不同振镜角度下的光电信号，实现二维光学图像的采集，在该系统的基础上，通过更换扫描振镜的镜面镀膜材料与不同工作波长的光电探测器，可以实现从紫外光到远红外光的二维光学图像的扫描成像。

技术领域

本实用新型属于光学技术领域，具体涉及一种单点探测器扫描成像装置。

背景技术

近年来，光学成像技术飞速发展，光学成像设备也应用到了工业生产、日常生活以及科学研究的各个方面。然而，尽管光学成像技术不断提高，当前主要的光学成像主流设备依然是可见光以及近红外光成像设备，短波红外波段、中红外波段以及远红外波段的成像设备依旧非常昂贵，主要应用在重点科学研究领域。

然而，红外波段的光学成像，可为人们的生活质量带来极大的提高，例如，我们可以利用红外相机获取食品的新鲜程度，获取水质的健康程度，获取空气的质量。因此，如果能开发出具有极高性价比，又具有较好成像性能的红外相机，是具有巨大意义的。当前，基于扫描振镜性能不断提高，价格也逐渐下降。通过更换扫描振镜的镜面镀膜材料，可以实现紫外光到远红外光的光线反射。基于扫描振镜，在本实用新型中，我们提出全波段（紫外光到远红外光）的单点探测器扫描成像装置，通过更换不同工作波长的微扫描振镜的镜面镀膜材料与单点探测器，可实现全波段高性能、高性价比的光学图像获取。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提出一种单点探测器扫描成像装置，可实现紫外光到远红外光的光学图像拍摄。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型包括扫描振镜、成像镜头、光学小孔、光电探测器、双功能信号数据卡，扫描振镜用于对入射光线进行角度转折，并通过成像镜头，在成像镜头的成像焦面处获取实像，在实像位置安装光学小孔，滤除成像镜头光轴聚焦光线外的光线，光轴聚焦光线透过光学小孔，到达光电探测器的感光面，扫描振镜连接双功能信号数据卡的电压输出端口，双功能信号数据卡的输出电压信号控制扫描振镜的镜面角度，在变化的角度下，成像镜头外不同入射角度的光依次被转换为轴向平行光线，并透过光学小孔到达光电探测器的感光面，光电探测器实现光电转换，并将电压信号传输到双功能信号数据卡的电压输入端口，将输入信号序列进行维度变换，即可得到二维光学图像。

所述扫描振镜，由外壳、两个扫描电机、两个扫描镜片组成，两个扫描电机的转动轴相互垂直，两个扫描镜片分别实现成像镜头光轴光线在X轴和Y轴的扫描，进而实现整个探测空间的二维扫描。

所述成像镜头，安装在扫描振镜的后端，扫描振镜反射的光线经过成像镜头后聚焦于光学小孔位置，完成空间滤波，滤除成像镜头光轴聚焦光线外的光线。

所述光学小孔，是一种金属薄片，表面黑化处理以避免杂散光，中间开有直径a微米的通孔，a是大于0的有理数，通孔的位置与成像镜头的焦点重合。

所述光电探测器，是一种将光信号转换为电信号的电子器件，其感光面的光轴对准光学小孔的中心，并与成像镜头的光轴重合。

所述双功能信号数据卡，包括电压输出端口和电压输入端口，电压输出端口用于输出两个驱动电压信号，驱动扫描振镜的两个扫描电机转动，电压输入端口用于采集光电探测器输出的光电信号。

本实用新型的有益效果：