【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学测量，具体涉及一种可视化光谱共焦测量装置。
技术介绍
1、二次元测量仪主要用于二维平面光学测量，可以快速读取光学尺的位移值，并在屏幕上生成图形，以直观区分测量结果中可能存在的偏差。目前二次元测量仪无法测量高度信息，2.5次元是在二次元测量仪的基础上增加了一个测量探头，可以测量高度和一些单一的三维功能，当表面粗糙度测量精度较好时，只能达到0.02mm以内的精度，如：圆柱、圆锥、球等，测量精度一般可以在0.01mm以内，但在测量深度时，探头直径的大小直接限制了孔径的大小，一般较小直径只能达到3mm，孔深一般只能在20mm以内，还需要考虑个别工件和易变形零件不能用接触式测量方法进行测量。
2、而在采用非接触式测量方式中，若使用三角反射法的激光位移计进行测量，被测对象材质不同或被测对象倾斜会导致感光波出现位置偏差或波形混乱，从而产生较大的测量误差，测量点错位等问题；采用共焦激光头测量时，测量系统与视觉系统不共轴，每次测量需要镜头确认位置后再将激光头移动到该位置进行测量，存在影响测量效率、测量点位置不匹配等问题。
技术实现思路
1、本专利技术主要解决的技术问题是提供一种能够提高测量效率的可视化光谱共焦测量装置。
2、本申请提供一种可视化光谱共焦测量装置，包括：光源、分束镜、色散透镜组、滤光部、光谱仪、成像反射镜组以及成像机构，所述分束镜及色散透镜组设置于入射测量光路，所述色散透镜组、所述分束镜、所述滤光部及所述光谱仪设置于反射测量光路，所述成像反射镜
3、所述光源用于发射测量光束；
4、所述分束镜用于透射所述测量光束中的部分光束，以输出透射光束；
5、所述色散透镜组用于接收所述透射光束，并将所述透射光束色散，以形成不同波长的光聚焦至不同的高度；当待测物体表面位于色散聚焦范围内时，色散透镜组接收自待测物体表面的反射测量光束，并将所述反射测量光束透射至所述分束镜；
6、所述分束镜还用于接收所述反射测量光束，并将所述反射测量光束反射至所述滤光部；
7、所述滤光部用于接收所述反射测量光束，并过滤目标波长范围的反射测量光束；
8、所述光谱仪用于接收过滤目标波长范围的反射测量光束，并得到过滤目标波长范围的反射测量光束中聚焦在待测物体上的波长信息，并结合所述波长信息和位置的关系得到待测物体的测量参数信息；
9、所述成像反射镜组用于将自待测物体表面反射的成像光束反射至所述成像机构；
10、所述成像机构用于接收所述反射成像光束，并得到成像信息。
11、作为本申请所提供的可视化光谱共焦测量装置的进一步方案，所述色散透镜组包括：多个依次设置的透镜，所述透镜包括但不限于中心区域平整的凹透镜、双凸透镜、平板镜片。
12、作为本申请所提供的可视化光谱共焦测量装置的进一步方案，沿所述反射测量光路的首个所述透镜为平板镜片。
13、作为本申请所提供的可视化光谱共焦测量装置的进一步方案，沿所述反射测量光路的首个所述透镜的中心区域平整。
14、作为本申请所提供的可视化光谱共焦测量装置的进一步方案，沿所述反射测量光路的首个所述透镜的中部区域开设有避让孔。
15、作为本申请所提供的可视化光谱共焦测量装置的进一步方案，沿所述反射测量光路的首个所述透镜的中部区域开设有避让孔，且其朝向待测物体的一面还设有保护镜片。
16、作为本申请所提供的可视化光谱共焦测量装置的进一步方案，所述成像反射镜组包括：第一反射镜和第二反射镜，沿所述反射测量光路，所述第一反射镜设置在首个所述透镜与第二个所述透镜之间，所述第二反射镜位于所述第一反射镜的反射光路上，所述成像机构设置在所述第二反射镜的反射光路上。
17、作为本申请所提供的可视化光谱共焦测量装置的进一步方案，所述第二反射镜为半透半反射棱镜。
18、作为本申请所提供的可视化光谱共焦测量装置的进一步方案，所述成像机构包括：成像镜头和感光元件，所述成像镜头用于接收所述第二反射镜所反射的反射成像光束，并输出给所述感光元件，所述感光元件用于接收所述反射成像光束以获得影像信息。
19、作为本申请所提供的可视化光谱共焦测量装置的进一步方案，还包括：照明光源，所述照明光源用于向待测物体表面照射照明光线，所述照明光源位于所述反射测量光路或反射成像光路。
20、依据上述实施例的可视化光谱共焦测量装置，光源所发出的测量光束经过分束镜透射以输出透射光束，透射光束经过色散透镜组色散形成不同波长的光聚焦在不同的高度。待测物体的表面将聚焦在其表面的光束反射给色散透镜组，并由色散透镜组形成反射测量光束并透射给分束镜，分束镜再将反射测量光束反射给滤光部来过滤目标波长范围的反射测量光束，光谱仪得到过滤目标波长范围的反射测量光束中聚焦在待测物体上的波长信息，并结合波长信息和位置的关系即可得到待测物体的测量参数信息。同时，自待测物体表面反射的成像光束经成像反射镜组反射给成像机构，成像机构可对反射成像光束进行成像，以实时得到待测物体表面待测点位的图像信息。如此，可结合成像机构实现共轴测量，在观察待测物体表面的同时快速精准测量，以提高测量效率，并能够准确的匹配测量点的位置。
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1.一种可视化光谱共焦测量装置，其特征在于，包括：光源、分束镜、色散透镜组、滤光部、光谱仪、成像反射镜组以及成像机构，所述分束镜及色散透镜组设置于入射测量光路，所述色散透镜组、所述分束镜、所述滤光部及所述光谱仪设置于反射测量光路，所述成像反射镜组及所述成像机构设置于反射成像光路；
2.如权利要求1所述的可视化光谱共焦测量装置，其特征在于，所述色散透镜组包括：多个依次设置的透镜，所述透镜包括但不限于中心区域平整的凹透镜、双凸透镜、平板镜片。
3.如权利要求2所述的可视化光谱共焦测量装置，其特征在于，沿所述反射测量光路的首个所述透镜为平板镜片。
4.如权利要求2所述的可视化光谱共焦测量装置，其特征在于，沿所述反射测量光路的首个所述透镜的中心区域平整。
5.如权利要求2所述的可视化光谱共焦测量装置，其特征在于，沿所述反射测量光路的首个所述透镜的中部区域开设有避让孔。
6.如权利要求2所述的可视化光谱共焦测量装置，其特征在于，沿所述反射测量光路的首个所述透镜的中部区域开设有避让孔，且其朝向待测物体的一面还设有保护镜片。
<...【技术特征摘要】
1.一种可视化光谱共焦测量装置，其特征在于，包括：光源、分束镜、色散透镜组、滤光部、光谱仪、成像反射镜组以及成像机构，所述分束镜及色散透镜组设置于入射测量光路，所述色散透镜组、所述分束镜、所述滤光部及所述光谱仪设置于反射测量光路，所述成像反射镜组及所述成像机构设置于反射成像光路；
2.如权利要求1所述的可视化光谱共焦测量装置，其特征在于，所述色散透镜组包括：多个依次设置的透镜，所述透镜包括但不限于中心区域平整的凹透镜、双凸透镜、平板镜片。
3.如权利要求2所述的可视化光谱共焦测量装置，其特征在于，沿所述反射测量光路的首个所述透镜为平板镜片。
4.如权利要求2所述的可视化光谱共焦测量装置，其特征在于，沿所述反射测量光路的首个所述透镜的中心区域平整。
5.如权利要求2所述的可视化光谱共焦测量装置，其特征在于，沿所述反射测量光路的首个所述透镜的中部区域开设有避让孔。
6.如权利要求2所述的可视化光谱共焦测量装置，其特征在于，沿所述反...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙彦超，王国安，王前程，罗伟峰，
申请(专利权)人：海伯森技术深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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