[发明专利]图像增强传感器及包括该图像增强传感器的成像设备

说明书

改进的图像增强传感器及包括该改进的图像增强传感器的成像设备。根据本发明，提供了一种用于获取、放大和显示图像且包括真空封壳的图像增强传感器，该图像增强传感器包括：光电阴极，该光电阴极被布置成在从图像获取电磁辐射之后将光电子释放到真空封壳中，该电磁辐射撞击光电阴极；阳极，该阳极与光电阴极分隔放置且与光电阴极处于面对关系，该阳极被布置成接收光电子且转换光电子，用以在此基础之上显示图像；以及电源单元，该电源单元用于将电力提供给图像增强传感器；其中，该图像增强传感器还包括灌封材料，其中，该灌封材料包括泡沫化合物。

技术领域

本发明涉及用于获取、放大和显示图像的图像增强传感器。

本发明还涉及包括这类图像增强传感器的微光成像设备。

背景技术

图像增强传感器为将微光级图像增强(换言之，放大)到能够被人眼看到的光级。通常已知的图像增强器粗略地包括三个主要部件：光电阴极、电子倍增器和阳极，所有这些部件均被包含在真空封壳中。

更特别地，光电阴极被布置成在从图像获取电磁辐射之后将光电子释放到真空封壳中，该辐射撞击该光电阴极。

阳极与光电阴极分隔放置，且与该光电阴极处于面对关系。该阳极被布置成从光电阴极接收光电子且转换这些光电子，使得在此基础之上可以产生图像(图像的放大)。

传感器可以还包括电子倍增器构件。如果传感器为模拟直观式系统，则这些电子倍增器构件为常规的且放置在光电阴极与阳极之间，以及被布置成使来自光电阴极的光电子倍增并将倍增的光电子朝向阳极释放。在该步骤，每个光电子可以释放进一步倍增的光电子且因此提供放大。

在传感器中，电源单元例如通过将来自一个或多个电池的电力转换为系统所需的电压而提供电力。通过在光电阴极与电子倍增器构件之间、在电子倍增器构件的输入面和输出面之间、以及在电子倍增器构件与阳极之间提供高压电位，使光电子加速，从而提高放大效应。

例如当被包含在夜视设备中时，传感器可以连同其它部分(诸如透镜或透镜组件)被并入到例如微光成像设备中。

夜视设备为对于如上所述的图像增强传感器的典型应用。这些夜视设备可以为具有作为阳极的半导体的数字系统、或具有作为阳极的荧光屏的模拟直观式系统，以及可以包括图像增强传感器，该图像增强传感器用于获得增强的(即放大的)场景显示，即静态图像或一系列图像。这些夜视设备时常被安装在武器、头盔上，或直接安装在头上作为护目镜，以及包括一个、两个或甚至更多个图像增强传感器。

由于夜视设备经常为单人便携式设备的事实，因此夜视设备的重量为一种夜视设备比另一种夜视设备更优选的主要标准之一。重量可以为在这类设备的使用中的主要缺陷、可以负面影响任务结果、以及当在持续很久的时间段内使用时甚至可以造成健康风险。图像增强器在很大程度上贡献于这些设备的重量。

由于任务需求不断增加以及夜视用户需要能够行进很大距离且携带(连同夜视设备一起)大量的其它装备，因此存在减小在这类任务中所使用的装备的重量的长期需求。

发明内容

由于图像增强传感器显著贡献于夜视设备的重量，因此本发明的目标是，通过提供重量减小的图像增强传感器而不在功能和质量上让步，来克服现有技术的图像增强传感器的至少一些缺点。

在第一示例中，该目标通过提供一种用于获取、放大和显示图像且包括真空封壳的图像增强传感器来实现，该图像增强传感器包括：

-光电阴极，该光电阴极被布置成在从图像获取电磁辐射之后将光电子释放到真空封壳中，该电磁辐射撞击光电阴极；

-阳极，该阳极与光电阴极分隔放置且与光电阴极处于面对关系，该阳极被布置成接收光电子且转换光电子，用以在此基础之上显示图像；以及