專利名稱：紫外像增強(qiáng)器分辨力測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于紫外像增強(qiáng)器的參數(shù)測試領(lǐng)域，特別是一種紫外像增強(qiáng)器的分辨力測試的裝置。
背景技術(shù)：
在微光夜視技術(shù)中，微光像增強(qiáng)器是微光夜視技術(shù)的核心器件，是微光夜視器材的性能的決定性因素，也是在制導(dǎo)跟蹤和光電對抗以及將來天基武器中必不可少的器件。 在民用上也有重要作用，比如指紋識別等。像增強(qiáng)器的性能測試和評估技術(shù)的研究具有重要意義，分辨力是其中最重要的參數(shù)之一。像增強(qiáng)器的分辨力是指把具有一定對比度的標(biāo)準(zhǔn)測試圖案聚焦在像管的光陰極面上，用目視方法從熒光屏上每毫米尚能分辨得開的黑白相間等寬矩形條紋的對數(shù)，即Ip/ mmD在國外，美國、英國、荷蘭和俄羅斯都曾有過相關(guān)的性能測試和評估技術(shù)的研究報(bào)道，但就用于商業(yè)使用的儀器而言，由于微光像增強(qiáng)器分辨力測試的專業(yè)性很強(qiáng)，其測試儀器大都由像增強(qiáng)器的生產(chǎn)商自行研制。在國內(nèi)有多家研究單位對像增強(qiáng)器的性能測試技術(shù)進(jìn)行過研究，但所研制的測試儀大都未能實(shí)用化。主要是存在兩方面的問題第一，傳統(tǒng)的微光像增強(qiáng)器測試系統(tǒng)受到工作波段的限制。目前能夠透過紫外光的光學(xué)材料很少，在0. 2 μ m 0. 4 μ m的光譜范圍，最重要的材料為尚矽石和氮化鈣。雖然開發(fā)了幾種玻璃來降低0. 4 μ m以下的吸收，但其使用仍受限、因?yàn)樵?. 3 μ m都還有吸收。 兩種此類的玻璃為UBK-7及UK-5。目前紫外透鏡的分辨力只能達(dá)到401p/mm，這就限制了對像增強(qiáng)器的分辨力的測試。第二，紫外光在大氣中具有散射特性。由于大氣對紫外線存在嚴(yán)重的散射，導(dǎo)致目標(biāo)圖像在大氣中傳輸后分辨力下降很快。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種簡便快捷的紫外像增強(qiáng)器分辨力測試裝置。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為一種紫外像增強(qiáng)器分辨力測試裝置，包括紫外光源、毛玻璃、第一球面反射鏡、第二球面反射鏡，第一平面反射鏡、第二平面反射鏡、反射鏡安放支架、旋轉(zhuǎn)靶輪、分辨力靶板、像增強(qiáng)器、多維調(diào)節(jié)臺和底座；第一球面反射鏡和第二球面反射鏡分別位于底座的兩端，反射面相向放置，二者形成一條主光軸；第一平面反射鏡放置在第一球面反射鏡的焦點(diǎn)處，鏡面與主光軸成45°角，從而將第一球面反射鏡的焦點(diǎn)引到主光軸之外；第二平面反射鏡位于第二球面反射鏡的焦點(diǎn)處，鏡面與主光軸成45° 角，從而將第二球面反射鏡的焦點(diǎn)引到主光軸之外，兩個(gè)平面反射鏡分別放置在兩個(gè)球面反射鏡的焦點(diǎn)處，構(gòu)成了本裝置的同軸反射式光學(xué)系統(tǒng)；分辨力靶板放置在第一球面反射鏡的焦點(diǎn)處，分辨力靶板由三種不同對比度的分辨力靶板組成，并均勻排列在旋轉(zhuǎn)靶輪上， 通過旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)靶輪可選擇不同的靶板來進(jìn)行分辨力的測量；紫外光源放置在分辨力靶板的后方，毛玻璃位于分辨力靶板和紫外光源之間，以使紫外光源發(fā)出的光輻射經(jīng)過毛玻璃后均勻地照射在分辨力靶板上，像增強(qiáng)器放置在多維調(diào)節(jié)臺上，通過調(diào)節(jié)多維調(diào)節(jié)臺可精確調(diào)整像增強(qiáng)器的位置，從而確保像增強(qiáng)器的陰極面位于第二球面反射鏡的焦點(diǎn)上，多維調(diào)節(jié)臺上裝有顯微鏡，通過顯微鏡來觀察熒光屏上分辨力靶板的像，從而得出最后的結(jié)果。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明選擇短焦距的反射式光學(xué)系統(tǒng)，以減小紫外目標(biāo)在大氣中的傳輸距離；考慮到結(jié)構(gòu)上的制約，光學(xué)系統(tǒng)采用球面反射鏡與平面反射鏡組合的方式實(shí)現(xiàn)平行光，構(gòu)成同軸反射式光學(xué)系統(tǒng)；由于采用了同軸式反射系統(tǒng)，像差的影響大大減小，確保在短焦距條件下獲得清晰的圖像。


圖1是本發(fā)明紫外像增強(qiáng)器分辨力測試裝置的結(jié)構(gòu)原理圖，其中，(a)是裝置的主視圖，(b)是裝置的側(cè)視圖。圖2是本發(fā)明紫外像增強(qiáng)器分辨力測試裝置的分辨率靶板圖。圖3是本發(fā)明紫外像增強(qiáng)器分辨力測試裝置的平面反射鏡的結(jié)構(gòu)圖。圖4是本發(fā)明紫外像增強(qiáng)器分辨力測試裝置的旋轉(zhuǎn)靶輪圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。結(jié)合圖1，本發(fā)明紫外像增強(qiáng)器分辨力測試裝置，包括紫外光源1、毛玻璃2、第一球面反射鏡3、第二球面反射鏡4，第一平面反射鏡5、第二平面反射鏡6、反射鏡安放支架7、 旋轉(zhuǎn)靶輪8、分辨力靶板9、像增強(qiáng)器10、多維調(diào)節(jié)臺11和底座12 ；第一球面反射鏡3和第二球面反射鏡4分別位于底座12的兩端，反射面相向放置，二者形成一條主光軸；第一平面反射鏡5放置在第一球面反射鏡3的焦點(diǎn)處，鏡面與主光軸成45°角，從而將第一球面反射鏡3的焦點(diǎn)引到主光軸之外；第二平面反射鏡6位于第二球面反射鏡4的焦點(diǎn)處，鏡面與主光軸成45°角，從而將第二球面反射鏡4的焦點(diǎn)引到主光軸之外，兩個(gè)平面反射鏡分別放置在兩個(gè)球面反射鏡的焦點(diǎn)處，構(gòu)成了本裝置的同軸反射式光學(xué)系統(tǒng)；分辨力靶板9放置在第一球面反射鏡3的焦點(diǎn)處，分辨力靶板9由三種不同對比度的分辨力靶板組成，并均勻排列在旋轉(zhuǎn)靶輪8上，通過旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)靶輪8可選擇不同的靶板來進(jìn)行分辨力的測量；紫外光源1放置在分辨力靶板9的后方，毛玻璃2位于分辨力靶板9和紫外光源1之間，以使紫外光源1發(fā)出的光輻射經(jīng)過毛玻璃2后均勻地照射在分辨力靶板9上，像增強(qiáng)器10放置在多維調(diào)節(jié)臺11上，通過調(diào)節(jié)多維調(diào)節(jié)臺11可精確調(diào)整像增強(qiáng)器10的位置，從而確保像增強(qiáng)器10的陰極面位于第二球面反射鏡4的焦點(diǎn)上，多維調(diào)節(jié)臺上裝有顯微鏡，通過顯微鏡來觀察熒光屏上分辨力靶板9的像，從而得出最后的結(jié)果。根據(jù)測試需要，旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)靶輪，選擇高對比度分辨力靶標(biāo)，將像增強(qiáng)器移至光學(xué)系統(tǒng)的焦面處，即可得到紫外像增強(qiáng)器的分辨力；紫外光源1發(fā)出的光線通過毛玻璃2和濾光片2，均勻地照射在分辨力靶標(biāo)上，通過分辨力靶標(biāo)后，到達(dá)第一平面反射鏡5上，然后被反射到第一球面反射鏡3上，由于第一平面反射鏡5處在第一球面反射鏡3的焦點(diǎn)處，經(jīng)第一球面反射鏡3反射的光線以平行光反射出去，光線穿過反射鏡安放支架7，為免遮擋光線， 反射鏡安放支架7選擇鏤空的支架，反射鏡安放支架7用于放置平面反射鏡，到第二達(dá)球面反射鏡4，通過第二球面反射鏡4，光線匯聚到第二平面反射鏡6上，通過第二平面反射鏡6， 光線照射到像增強(qiáng)器9上。本發(fā)明紫外像增強(qiáng)器分辨力測試裝置，所述旋轉(zhuǎn)靶輪8是一個(gè)直徑范圍在30cm 35cm之間的齒輪，其上設(shè)有把手與外部相連，旋轉(zhuǎn)把手即可轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)靶輪8來選擇需要的分辨力靶板9，旋轉(zhuǎn)靶輪8分共有3個(gè)以上個(gè)圓孔可安裝分辨力靶板9。本發(fā)明紫外像增強(qiáng)器分辨力測試裝置，所述平面反射鏡的反射面是圓柱形玻璃的橫截面，反射面與主光軸成45°角。本發(fā)明紫外像增強(qiáng)器分辨力測試裝置，本裝置使用的第一平面反射鏡5和第二平面反射鏡6在能保證成像視場的情況下應(yīng)該盡量要小，以免遮擋過多的光線而影響測試效果，本裝置中平面鏡的直徑范圍是15mm-20mm。本發(fā)明紫外像增強(qiáng)器分辨力測試裝置，本裝置中使用的球面反射鏡的焦距要選擇合適的大小，如果焦距太大，光程就會(huì)變長，從而像差會(huì)變大；如果焦距太小，視場會(huì)不夠；所以第一球面鏡反射鏡的焦距范圍是60mm-70mm，第二球面反射鏡4的焦距范圍是 35mm-45mm0本發(fā)明紫外像增強(qiáng)器分辨力測試裝置光學(xué)系統(tǒng)采用的是反射元件構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)，不產(chǎn)生任何色差，而且在紫外的光譜范圍內(nèi)反射元件能具有高的反射率，特別有利于滿足本系統(tǒng)的紫外測試。本發(fā)明裝置的反射系統(tǒng)可使光路折疊，在技術(shù)指標(biāo)相同的情況下，其外形尺寸和體積要比透鏡系統(tǒng)小很多；本發(fā)明采用了球面反射鏡和平面反射鏡組成的同軸光學(xué)系統(tǒng)。由于主鏡是球面反射鏡，對軸上無窮遠(yuǎn)點(diǎn)無像差，像質(zhì)只受衍射限制；平面鏡放置在球面反射鏡的焦點(diǎn)附近，并且與主光軸成45°角。焦點(diǎn)被引到光軸之外，裝調(diào)也更加方便。下面對本發(fā)明的使用方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。首先，打開高壓電源，給像增強(qiáng)器和紫外光源接上電源。紫外光源1發(fā)出的光輻射經(jīng)過毛玻璃2后均勻地照射在分辨力靶板9上，然后光源進(jìn)入了反射同軸光學(xué)系統(tǒng)。光線照射到第一平面反射鏡5，經(jīng)過第一平面反射鏡5反射到第一球面反射鏡3上，由于平面鏡放置在球面鏡的焦點(diǎn)處，所以經(jīng)球面鏡反射的紫外光線是平行光，平行光照射到第二球面鏡 4，經(jīng)過第二球面鏡4的反射，光線到達(dá)出于第二球面鏡4焦點(diǎn)的第二平面鏡，經(jīng)過第二平面鏡的反射，紫外光線離開同軸式反射光學(xué)系統(tǒng)，照射到紫外像增強(qiáng)器10上，在像增強(qiáng)器10 陰極面上呈現(xiàn)測試所需要的圖像。用顯微鏡觀察圖像，如果圖像不清晰，調(diào)節(jié)多維調(diào)節(jié)臺11，使像增強(qiáng)器10處于同軸球面反射鏡次鏡和平面反射鏡構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的焦面處，直至目鏡能夠清晰觀察熒光屏，表明紫外像增強(qiáng)器陰極面已處于光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)上，此時(shí)通過目鏡能夠分辨的最小線對數(shù)即為紫外像增強(qiáng)器的分辨力。多維調(diào)節(jié)臺11帶有刻度標(biāo)尺，可以確定像管的移動(dòng)距離。如果圖像不清晰，達(dá)不到測試的要求，需要調(diào)節(jié)光學(xué)系統(tǒng)中反射鏡的位置。每個(gè)反射鏡的下方都有兩個(gè)旋鈕，可以轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕來調(diào)節(jié)每個(gè)反射鏡的水平位置和俯仰，直到視野中出現(xiàn)清晰的像。光學(xué)系統(tǒng)一般都已調(diào)好，不要輕易調(diào)節(jié)，如果出現(xiàn)分辨力圖像發(fā)生變形、出現(xiàn)像差等情況，可對光學(xué)系統(tǒng)作適當(dāng)微調(diào)。
在像增強(qiáng)器分辨力測試時(shí)采用USAF1951分辨力板。測試應(yīng)在暗室中進(jìn)行。根據(jù)測試需要，旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)靶輪8，選擇適當(dāng)?shù)膶Ρ榷确直媪Π邪?。利用此裝置對西安205所生產(chǎn)的微光像增強(qiáng)器分辨力進(jìn)行測量，測量結(jié)果符合實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種紫外像增強(qiáng)器分辨力測試裝置，其特征在于包括紫外光源[1]、毛玻璃[2]、第一球面反射鏡[3]、第二球面反射鏡W]，第一平面反射鏡[5]、第二平面反射鏡W]、反射鏡安放支架[7]、旋轉(zhuǎn)靶輪[8]、分辨力靶板[9]、像增強(qiáng)器[10]、多維調(diào)節(jié)臺[11]和底座 [12]；第一球面反射鏡[3]和第二球面反射鏡[4]分別位于底座[12]的兩端，反射面相向放置，二者形成一條主光軸；第一平面反射鏡[5]放置在第一球面反射鏡[3]的焦點(diǎn)處，鏡面與主光軸成45°角，從而將第一球面反射鏡[3]的焦點(diǎn)引到主光軸之外；第二平面反射鏡[6]位于第二球面反射鏡[4]的焦點(diǎn)處，鏡面與主光軸成45°角，從而將第二球面反射鏡 [4]的焦點(diǎn)引到主光軸之外，兩個(gè)平面反射鏡分別放置在兩個(gè)球面反射鏡的焦點(diǎn)處，構(gòu)成了本裝置的同軸反射式光學(xué)系統(tǒng)；分辨力靶板[9]放置在第一球面反射鏡[3]的焦點(diǎn)處，分辨力靶板[9]由三種不同對比度的分辨力靶板組成，并均勻排列在旋轉(zhuǎn)靶輪[8]上，通過旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)靶輪[8]可選擇不同的靶板來進(jìn)行分辨力的測量；紫外光源[1]放置在分辨力靶板 [9]的后方，毛玻璃[2]位于分辨力靶板[9]和紫外光源[1]之間，以使紫外光源[1]發(fā)出的光輻射經(jīng)過毛玻璃[2]后均勻地照射在分辨力靶板[9]上，像增強(qiáng)器[10]放置在多維調(diào)節(jié)臺[11]上，通過調(diào)節(jié)多維調(diào)節(jié)臺[11]可精確調(diào)整像增強(qiáng)器[10]的位置，從而確保像增強(qiáng)器[10]的陰極面位于第二球面反射鏡W]的焦點(diǎn)上，多維調(diào)節(jié)臺上裝有顯微鏡，通過顯微鏡來觀察熒光屏上分辨力靶板[9]的像，從而得出最后的結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外像增強(qiáng)器分辨力測試裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)靶輪 [8]是一個(gè)直徑范圍在30cm 35cm之間的齒輪，其上設(shè)有把手與外部相連，旋轉(zhuǎn)把手即可轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)靶輪[8]來選擇需要的分辨力靶板[9]，旋轉(zhuǎn)靶輪[8]分共有3個(gè)以上個(gè)圓孔可安裝分辨力靶板[9]。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外像增強(qiáng)器分辨力測試裝置，其特征在于所述反射鏡安放支架[7]是鏤空的支架。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外像增強(qiáng)器分辨力測試裝置，其特征在于所述平面反射鏡的反射面是圓柱形玻璃的橫截面，反射面與主光軸成45°角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外像增強(qiáng)器分辨力測試裝置，其特征在于所述第一平面反射鏡[5]和第二平面反射鏡W]的直徑范圍是15mm-20mm。根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外像增強(qiáng)器分辨力測試裝置，其特征在于所述第一球面鏡反射鏡[3]的焦距范圍是60mm-70mm，第二球面反射鏡W]的焦距范圍是35mm-45mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紫外像增強(qiáng)器分辨力測試裝置，兩個(gè)球面反射鏡和兩個(gè)平面反射鏡成一條直線放置在底座上，兩個(gè)平面反射鏡分別放置在兩個(gè)球面反射鏡的焦點(diǎn)處，構(gòu)成同軸反射式光學(xué)系統(tǒng)，分辨力靶標(biāo)放置在該同軸反射式光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)處，光源放置在分辨力靶標(biāo)的后方，毛玻璃位于分辨力靶標(biāo)和紫外光源之間，像增強(qiáng)器放置在多維調(diào)節(jié)臺上，多維調(diào)節(jié)臺上裝有顯微鏡，可以觀察分辨力靶標(biāo)的熒光屏像；根據(jù)測試需要，選擇好分辨力靶標(biāo)，將像增強(qiáng)器移至光學(xué)系統(tǒng)的焦面處，即可得到紫外像增強(qiáng)器的分辨力。本發(fā)明的外形尺寸和體積小巧，裝調(diào)方便，并且減小了紫外目標(biāo)在大氣中的傳輸距離，像差的影響大大減小，在短焦距條件下能獲得清晰的圖像。
文檔編號G01M11/02GK102564733SQ201010606529
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者富容國, 常本康, 徐登高, 詹啟海, 邱亞峰, 錢蕓生, 魏殿修 申請人:南京理工大學(xué)