一种可视化光谱共焦传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及光谱共焦传感器技术领域，尤其涉及一种可视化光谱共焦传感器。其技术方案包括：宽光谱白光光源和CCD相机，CCD相机一侧设置有镜筒，镜筒一端内圈设置有短焦镜头，镜筒内直角位置处设置有反射镜，镜筒的另一端内圈设置有平面凸透镜，镜筒一端连接有准直镜头，准直镜头下方设置有色散镜头，准直镜头内位于镜筒连接位置处设置有半反半透镜，准直镜头一端连接有光纤分路器，光纤分路器上分别连接有宽波长光源和光谱接收单元。本实用新型专利技术可以在测量位移或厚度同时把对应镜头视野下光斑的实时位置形态和镜头视野下的清晰图像实时显示。时显示。时显示。

【技术实现步骤摘要】
一种可视化光谱共焦传感器


[0001]本技术涉及光谱共焦传感器
，尤其涉及一种可视化光谱共焦传感器。

技术介绍

[0002]光谱共焦传感器是一种新型的超高精度和超高稳定性的非接触光学位移测量仪器，由光源射出一束宽光谱的复色光(呈白色)，通过色散镜头发生光谱色散，在一条轴线上形成一系列不同波长的单色光，每一个波长都对应一个到被测物体的距离值。物体表面将照射光反射回来，通过共聚焦小孔过滤，只有满足共焦条件的单色光，可以通过小孔被光谱仪感测到。通过计算被感测到的波长，换算获得距离值。
[0003]现有光谱共焦传感器只能测量位移或者厚度，无法同时通过镜头观察到光斑实时位置和视野中的被测位置的实时图像。光谱共焦传感器的测量光斑一般都比较小，直径在5
‑
25um，肉眼需要从一定角度才可以看到光斑照射在样品上的大概位置。对于指定测量一些1mm以下较小面积的区域时，无法定位光斑是否测到了目标待测位置。综上，针对现有光谱共焦传感器无法实时观察光斑位置的局限，我们特提出一种新型的可视化光谱共焦传感器。

技术实现思路

[0004]本技术的目是针对
技术介绍
中存在的问题，提出一种可视化光谱共焦传感器。
[0005]本技术的技术方案：一种可视化光谱共焦传感器，包括宽光谱白光光源和CCD相机，所述CCD相机一侧设置有镜筒，所述镜筒一端内圈设置有短焦镜头，所述镜筒内直角位置处设置有反射镜，所述镜筒的另一端内圈设置有平面凸透镜，所述镜筒一端连接有准直镜头，所述准直镜头下方设置有色散镜头，所述准直镜头内位于镜筒连接位置处设置有半反半透镜，所述准直镜头一端连接有光纤分路器，所述光纤分路器上分别连接有宽波长光源和光谱接收单元。
[0006]优选的，所述镜筒设置呈“L”形状，所述短焦镜头的外周与镜筒的内壁相互贴合。
[0007]优选的，所述反射镜设置呈
°
角与镜筒的内圈直角位置处对应安装。
[0008]优选的，所述准直镜头与光纤分路器之间连接有数据传输线一，所述准直镜头与宽波长光源和光谱接收单元之间分别连接有数据传输线二。
[0009]优选的，所述色散镜头下方设置有被测物体，所述被测物体经过宽光谱白光光源反射通过反射镜折射呈实物虚像状，所述实物虚像通过短焦镜头传输到CCD相机内形成CCD相机中物象。
[0010]现有技术中的光谱共焦传感器只能测量位移或者厚度，无法同时通过镜头观察到光斑实时位置和视野中的被测位置的实时图像。光谱共焦传感器的测量光斑一般都比较小，直径在5
‑
25um，肉眼需要从一定角度才可以看到光斑照射在样品上的大概位置。对于指
定测量一些1mm以下较小面积的区域时，无法定位光斑是否测到了目标待测位置。因为光谱共焦传感器的镜头是一只超色差镜头，在不同位置有一系列焦点存在，直接给超色差镜头接入工业相机，拍摄到的是只有在某一焦点清晰其他焦点均为离焦的模糊图像，与现有技术相比本技术具有以下优点：
[0011]本技术可以在测量位移或厚度同时把对应镜头视野下光斑的实时位置形态和镜头视野下的清晰图像实时显示。
附图说明
[0012]图1为本技术的整体结构示意图。
[0013]附图标记：1、CCD相机；2、镜筒；3、短焦镜头；4、反射镜；5、平面凸透镜；6、准直镜头；7、色散镜头；8、半反半透镜；9、光纤分路器；10、宽波长光源；11、光谱接收单元；12、被测物体；13、实物虚像；14、CCD相机中物象。
具体实施方式
[0014]下文结合附图和具体实施例对本技术的技术方案做进一步说明。
[0015]实施例
[0016]如图1所示，本技术提出的一种可视化光谱共焦传感器，包括宽光谱白光光源和CCD相机1，CCD相机1一侧设置有镜筒2，镜筒2一侧与CCD相机1固定连接，镜筒2一端内圈设置有短焦镜头3，短焦镜头3的外圈与镜筒2的内壁固定连接，镜筒2设置呈“L”形状，短焦镜头3的外周与镜筒2的内壁相互贴合，镜筒2内直角位置处设置有反射镜4，反射镜4设置呈45
°
角与镜筒2的内圈直角位置处对应安装，反射镜4与镜筒2固定连接，镜筒2的另一端内圈设置有平面凸透镜5，平面凸透镜5与镜筒2固定连接，镜筒2一端连接有准直镜头6，准直镜头6与镜筒2固定连接，准直镜头6下方设置有色散镜头7，准直镜头6与色散镜头7固定连接，准直镜头6内位于镜筒2连接位置处设置有半反半透镜8，半反半透镜8与准直镜头6固定连接，准直镜头6靠近镜筒2一侧开设有通孔，准直镜头6与镜筒2之间呈封闭状态，平面凸透镜5的平面一侧与半反半透镜8相互靠近，准直镜头6一端连接有光纤分路器9，准直镜头6与光纤分路器9之间连接有数据传输线一，光纤分路器9上分别连接有宽波长光源10和光谱接收单元11，准直镜头6与宽波长光源10和光谱接收单元11之间分别连接有数据传输线二，色散镜头7下方设置有被测物体12，被测物体12经过宽光谱白光光源反射通过反射镜4折射呈实物虚像13状，实物虚像13通过短焦镜头3传输到CCD相机1内形成CCD相机中物象14。
[0017]本实施例中，宽光谱白光光源通过光纤分路器9射入准直镜头6，宽光谱白光经过准直镜头6后形成一束平行光，平行光穿过半反半透镜8后摄入色散镜头，色散镜头8将宽光谱的白光聚焦成一束在不同高度有一系列焦点的光束。当这一段焦点中有被测物体12存在时，光束被反射回去。光束经过色散镜头7到达半反半透镜8，一半光透过半反半透镜8回到准直镜6再通过光纤分路器9进入光谱接收单元11。另外一半光透过半反半透镜8分光到平面凸透镜5方向，平面凸透镜5后面产生一个色散镜头7下面被测物体12的实物虚像13，短焦镜头3将这个实物虚像13成像到CCD相机1上。经过光纤分路器9的一半光射入光谱接收单元11，光谱接收单元11通过准直镜头6、色散镜头7，聚焦将反射回来的光投射到一块线性CCD上，通过解析光谱曲线获得被测物体12位置值。
[0018]上述具体实施例仅仅是本技术的一种优选的实施例，基于本技术的技术方案和上述实施例的相关启示，本领域技术人员可以对上述具体实施例做出多种替代性的改进和组合。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可视化光谱共焦传感器，包括宽光谱白光光源和CCD相机(1)，其特征在于，所述CCD相机(1)一侧设置有镜筒(2)，所述镜筒(2)一端内圈设置有短焦镜头(3)，所述镜筒(2)内直角位置处设置有反射镜(4)，所述镜筒(2)的另一端内圈设置有平面凸透镜(5)，所述镜筒(2)一端连接有准直镜头(6)，所述准直镜头(6)下方设置有色散镜头(7)，所述准直镜头(6)内位于镜筒(2)连接位置处设置有半反半透镜(8)，所述准直镜头(6)一端连接有光纤分路器(9)，所述光纤分路器(9)上分别连接有宽波长光源(10)和光谱接收单元(11)。2.根据权利要求1所述的一种可视化光谱共焦传感器，其特征在于，所述镜筒(2)设置呈“L”形状，所述短焦镜头(3)的外周与镜筒(2)的内壁相...

【专利技术属性】
技术研发人员：时博洋，
申请(专利权)人：思显光电技术上海有限公司，
类型：新型
国别省市：