本发明专利技术提供了一种用于纹影装置的滤光片及纹影装置，解决了现有在纹影装置使用的光线选择刀片使用不方便的技术问题。该装置包括透光片和位于透光片表面的膜层结构，膜层结构是由两种或多种具有不同可见光光谱选择性的滤光膜在透光片的表面沿透光片的径向依次排列而成或者膜层结构是由两种具有不同可见光光谱选择性的滤光膜在透光片的表面沿透光片的径向依次交替排列而成，并使聚光光点能够汇聚于两种或多种滤光膜的交界面上。本发明专利技术的滤光片能够在成像端获得彩色的流体流动图像，以颜色代替黑白对比度。提高了使用安全性，不存在刀片安装的安全问题，利用特定镀膜形式制成的滤光片可以保证更大的调节范围，降低了滤光片的调整难度。的调整难度。的调整难度。
【技术实现步骤摘要】
一种用于纹影装置的滤光片及纹影装置
[0001]本专利技术涉及气动光学
中的纹影摄影
，尤其是涉及一种用于纹影装置的滤光片及纹影装置。
技术介绍
[0002]纹影摄影技术中采用的纹影仪基于光线折射原理，可以演示肉眼不可见的气流流动状态。其原理是由于气体密度的不同，对光线的折射率也不同，通过凹面镜的光线汇聚作用和焦点处的选择性透过使得摄像机中的光线呈现出明暗不同/颜色不同(对比度不同)的图像显示，从而显示出肉眼不可见的气流状态，该技术被称为纹影摄影技术。该技术很早就在航空领域进行应用，用来观察翼型表面的气流分离，以及飞行器跨因素飞行的高速摄影/拍照。即便到今天，航空器的设计也经常利用摄影技术来观察激波。纹影仪搭配微型风洞可以方便的将气流绕过翼型、飞机和桨叶的状态可视化，从而同计算或模拟仿真结果进行对比分析。此外还可以很好的演示出散热等情况的热对流状态。由于该装置的原理反映的是密度的变化，因此也可以将其改造成演示液体密度变化的装置，从而将液体热对流的状态可视化。总之，该演示仪是密度变化的基础装置，搭配不同的前端演示装置既可以将不可见的流动变成可视化。以上是纹影显示技术的原理，根据该原理，需要在镜头成像之前对光线进行选择使之在成像时具备不同的对比度或者颜色。
[0003]在常见的纹影装置或者纹影仪器中，光线经过凹面镜后会汇聚到一点，焦距调整正确的情况下该点大小和形状与点光源的大小和形状一致。因此传统的纹影显示装置在该汇聚点采用薄刀片来遮挡光线达到选择光线的目的，部分光线透过成像，部分光线被遮挡，因此在成像区形成明暗对比，达到显示气流的效果。
[0004]然而在实际使用中刀片具有以下缺点：1、刀片安全性差。应用该装置的刀片要求足够细薄，因此需要特别锋利，而且需要调整刀片位置，场景的适用性差。2、刀片形式仅能获得明暗对比度的黑白图像。该种方式获得的成像照片或视频为黑白颜色，靠对比度获得轮廓和图像。3、调节难度大。刀片刃口的位置需要严格位于汇聚点的一半，并且要保证凹面镜中心、刀刃刃口和成像镜头三者一线。需要精细调节，调整难度高。基于此，需要提供一种全新的方式来进行光线的选择。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种用于纹影装置的滤光片及纹影装置，以解决现有技术中存在的在纹影装置使用的光线选择刀片使用不方便的技术问题。本专利技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0007]本专利技术提供的一种用于纹影装置的滤光片，包括透光片和位于所述透光片表面的膜层结构，所述膜层结构是由两种或多种具有不同可见光光谱选择性的滤光膜在所述透光片的表面沿所述透光片的径向依次排列而成或者所述膜层结构是由两种具有不同可见光
光谱选择性的滤光膜在所述透光片的表面沿所述透光片的径向依次交替排列而成，并使聚光光点汇聚于两种或多种滤光膜的交界面上。
[0008]根据一种优选实施方式，所述透光片为能够使可见光透过的透明片，所述滤光片的形状为圆形、方形或多边形。
[0009]根据一种优选实施方式，所述透光片包括薄片状透光片、凹透镜或凸透镜形式的透光片或镜头玻璃。
[0010]根据一种优选实施方式，所述膜层结构是由两种具有不同可见光光谱选择性的第一滤光膜和第二滤光膜在所述透光片的表面沿所述透光片的径向依次并排排列而成，且所述膜层结构位于所述透光片的中心位置，并使聚光光点能够汇聚于所述第一滤光膜和所述第二滤光膜的交界面上。
[0011]根据一种优选实施方式，所述第一滤光膜具有对可见光波长在x～750nm波段的选择透过性，所述第二滤光膜具有对可见光波长在380～ynm波段的选择透过性，其中x，y为380～750nm之间的任意数值。
[0012]根据一种优选实施方式，所述膜层结构是由四种具有不同可见光光谱选择性的第一滤光膜、第二滤光膜、第三滤光膜和第四滤光膜在所述透光片的表面沿所述透光片的径向依次并排排列而成，且所述膜层结构设置在所述透光片的中心位置，并使聚光光点能够汇聚于所述第二滤光膜和第三滤光膜的交界面上，其中，所述第一滤光膜具有对可见光波长在a1～750nm波段的选择透过性，第二滤光膜具有对可见光波长在a3～a2nm波段的选择透过性，第三滤光膜具有对可见光波长在a5～a4nm波段的选择透过性，第四滤光膜具有对可见光波长在380～a6nm波段的选择透过性，其中，a1＞a3＞a5，a2＞a4＞a6，且a1、a2、a
3、
a4、a5和a6均为380～750nm之间的数值。
[0013]根据一种优选实施方式，所述膜层结构是由五种具有不同可见光光谱选择性的第一滤光膜、第二滤光膜、第三滤光膜、第四滤光膜和第五滤光膜沿所述透光片的径向围绕所述透光片的表面中心依次排列形成的圆形结构，且使聚光光点汇聚于圆形结构的中心，所述第一滤光膜具有对可见光波长在b1～750nm波段的选择透过性，第二滤光膜具有对可见光波长在b3～b2nm波段的选择透过性，第三滤光膜具有对可见光波长在b5～b4nm波段的选择透过性，第四滤光膜具有对可见光波长在b7～b6nm波段的选择透过性，第五滤光膜具有对可见光波段在380～b8波段的选择透过性，其中，b1＞b3＞b5＞b7，b2＞b4＞b6＞b8，且b1至b8均为380～750nm之间的数值。
[0014]根据一种优选实施方式，所述膜层结构中相邻两个滤光膜之间的间隙小于等于0.5mm。
[0015]本专利技术还提供了一种纹影装置，包括所述的用于纹影装置的滤光片，还包括成像镜头，所述滤光片设置在所述成像镜头的前侧并使聚光光点汇聚于所述滤光片上的两种或多种滤光膜的交界面上。
[0016]根据一种优选实施方式，所述滤光片的膜层结构镀膜在所述成像镜头的最外侧凸透镜镜片上；或者所述滤光片安装至所述成像镜头上且位于所述成像镜头的凸透镜前侧，或者所述滤光片安装在位于所述成像镜头前侧的调节机构上。
[0017]基于上述技术方案，本专利技术的用于纹影装置的滤光片及纹影装置至少具有如下技术效果：
[0018]本专利技术的滤光片包括透光片和位于透光片表面的膜层结构，膜层结构是由至少两种具有不同可见光光谱选择性的滤光膜在透光片的表面沿透光片的径向依次排列而成或者膜层结构是由两种具有不同可见光光谱选择性的滤光膜在透光片的表面沿透光片的径向依次交替排列而成，以使聚光光点能够汇聚于两种或多种滤光膜的交界面上。本专利技术的滤光片使得纹影装置避开了刀片的使用，通过膜层结构和透光片组成的滤光片起到对光线可见光光谱有选择的透过，对经过聚光光点的光线进行颜色上的区分，在成像时呈现不同的颜色，从而在成像端获得彩色的流体流动图像，以颜色代替黑白对比度。本专利技术的滤光片提高了使用安全性，不存在刀片安装的安全问题，利用特定镀膜形式制成的滤光片可以保证更大的调节范围，降低了滤光片的调整难度。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于纹影装置的滤光片，其特征在于，包括透光片(10)和位于所述透光片(10)表面的膜层结构，所述膜层结构是由两种或多种具有不同可见光光谱选择性的滤光膜在所述透光片(10)的表面沿所述透光片(10)的径向依次排列而成或者所述膜层结构是由两种具有不同可见光光谱选择性的滤光膜在所述透光片(10)的表面沿所述透光片(10)的径向依次交替排列而成，并使聚光光点汇聚于两种或多种滤光膜的交界面上。2.根据权利要求1所述的用于纹影装置的滤光片，其特征在于，所述透光片(10)为能够使可见光透过的透明片，所述透光片(10)的形状为圆形、方形或多边形。3.根据权利要求2所述的用于纹影装置的滤光片，其特征在于，所述透光片(10)包括薄片状透光片、凹透镜或凸透镜形式的透光片或镜头玻璃。4.根据权利要求1所述的用于纹影装置的滤光片，其特征在于，所述膜层结构是由两种具有不同可见光光谱选择性的第一滤光膜(21)和第二滤光膜(22)在所述透光片(10)的表面沿所述透光片(10)的径向依次并排排列而成，且所述膜层结构位于所述透光片(10)的中心位置，并使聚光光点能够汇聚于所述第一滤光膜(21)和所述第二滤光膜(22)的交界面上。5.根据权利要求4所述的用于纹影装置的滤光片，其特征在于，所述第一滤光膜(21)具有对可见光波长在x～750nm波段的选择透过性，所述第二滤光膜(22)具有对可见光波长在380～ynm波段的选择透过性，其中x，y为380～750nm之间的任意数值。6.根据权利要求1所述的用于纹影装置的滤光片，其特征在于，所述膜层结构是由四种具有不同可见光光谱选择性的第一滤光膜(21)、第二滤光膜(22)、第三滤光膜(23)和第四滤光膜(24)在所述透光片(10)的表面沿所述透光片(10)的径向依次并排排列而成，且所述膜层结构设置在所述透光片(10)的中心位置，并使聚光光点能够汇聚于所述第二滤光膜(22)和第三滤光膜(23)的交界面上，其中，所述第一滤光膜(21)具有对可见光波长在a1～750nm波段的选择透过性，第二滤光膜(22)具有对...
【专利技术属性】
技术研发人员：倪志松，白墨，豆小博，
申请(专利权)人：北京栖云通航科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。