ICCD 即增強電荷耦合器件(Intensified CCD/ICCD):通過光纖與電子管式或微通道板式圖像增強器相連的CCD攝像機。
基本介紹
- 中文名:增強電荷耦合器件
- 外文名:Intensified CCD/ICCD
- 縮寫:ICCD
組成原理,組件耦合,透鏡耦合,光纖耦合,
組成原理
ICCD由像增強器與可見光CCD耦合而成,包括像增強器、CCD和中繼耦合組件等幾部分。
ICCD綜合了像增強器和CCD兩項技術優勢,其原理是:像增強器獲得光學信號二維分布或圖像後,輸出550nm(P20螢光屏)綠光,經中繼光學元件與可見光CCD耦合,CCD把光敏元上的光信息轉換成與光強成比例的電荷量。驅動器用一定頻率的時鐘脈衝驅動CCD,在CCD的輸出端獲得物空間二次圖像的電學信號。預處理對CCD輸出信號進行放大處理後輸出視頻信號,信號中的每一離散電壓信號的大小對應著該光敏元所接收的強弱,而信號輸出的時序則對應CCD光敏元位置的順序。ICCD幾何畸變極小,且對光的回響高度線性。
組件耦合
像增強器輸出耦合到CCD的靶面通常有透鏡和光纖兩種方式。
透鏡耦合
向增強器的輸出通過透鏡有效耦合到CCD靶面,能實現較大縮比的圖像傳輸與耦合。根據所選定的像增強器光陰極面的大小以及CCD的參數,可以確定與之相匹配的中繼成像光學系統的主要參數。
中繼透鏡耦合的優點是調焦容易,成像質量高,對於正照和背照的CCD均可適用且像增強器可靈活移除;缺點是其物理結構尺寸較大、耦合效率低、系統有雜光干擾,因此套用受限。
光纖耦合
1.光纖光錐耦合
光纖光錐是一種體積小巧的光前傳像器件,它的一端大、另一端小,基於光纖傳相當原理,可將像增強器光纖面板螢光屏輸出的增強圖像,耦合到較小的CCD光敏面上。
光纖光錐耦合方式的優點是螢光屏光能的利用率較高,理想情況下,僅受限於光纖光錐的漫射透射比,缺點是背照CCD的光纖耦合有離焦和MTF下降的問題。
2.光纖面板耦合
光纖面板(FOP)是由幾百萬到幾千萬根彼此平行成束的玻璃纖維組成的光學面板。FOP耦合利用光纖面板將像增強器光纖面板螢光屏輸出的圖像以1:1的傳輸比耦合到CCD光敏面,並使圖形傳輸後畸變極小。
光纖面板及光錐耦合都與像增強器的有效區域、CCD的尺寸有關。光纖面板、光錐和CCD均為由諸多像單元形成的離散式成像陣列元件,因而,三陣列間的幾何對準損失和光纖元件本身的疵病對最終成像質量有影響。