CN102322953A

CN102322953A - 光源装置

Info

Publication number: CN102322953A
Application number: CN201110147578A
Authority: CN
Inventors: 陈兴海; 高升
Original assignee: BEIJING ZOLIX INSTRUMENT Co Ltd
Current assignee: BEIJING ZOLIX INSTRUMENT Co Ltd
Priority date: 2011-06-02
Filing date: 2011-06-02
Publication date: 2012-01-18

Abstract

本发明提供一种光源装置，该光源装置包括：多个点状光源，通过阵列排列方式设置于一灯座上；光学积分器，具有一开口，与所述开口相对的侧壁上设置有安装座，所述灯座设置于所述安装座上；挡光板，设置于所述灯座和所述光学积分器的开口之间；插座，通过导线与所述灯座上的多个点状光源相连接。本发明的光源装置，采用柱状光学积分器将宽光谱卤钨灯光源实现均匀的线照明光源输出，为高光谱成像提供稳定均匀的宽光谱光源。

Description

光源装置

技术领域

本发明涉及光源领域，尤其涉及一种推扫式高光谱成像用宽光谱均匀线照明光源装置。

背景技术

众所周知，光谱分析是自然科学中一种重要的研究手段，光谱技术能检测到被测物体的物理结构、化学成分等指标。光谱评价是基于点测量，而图像测量是基于空间特性变化，两者各有其优缺点。因此，可以说光谱成像技术是光谱分析技术和图像分析技术发展的必然结果，是二者完美结合的产物。光谱成像技术不仅具有光谱分辨能力，还具有图像分辨能力，利用光谱成像技术不仅可以对待检测物体进行定性和定量分析，而且还能进对其进行定位分析。

高光谱成像系统的主要工作部件是成像光谱仪，它是一种新型传感器，20世纪80年代初正式开始研制，研制这类仪器的目的是为获取大量窄波段连续光谱图像数据，使每个像元具有几乎连续的光谱数据。它是一系列光波波长处的光学图像，通常包含数十到数百个波段，光谱分辨率一般为1～10nm。由于高光谱成像所获得的高光谱图像能对图像中的每个像素提供一条几乎连续的光谱曲线，其在待测物上获得空间信息的同时又能获得比多光谱更为丰富光谱数据信息，这些数据信息可用来生成复杂模型，来进行判别、分类、识别图像中的材料。

目前高光谱成像装置一般由三部分构成：成像镜头、成像光谱仪、面阵探测器(如CCD相机)。二维物体的一条狭带通过成像镜头成像并通过光谱仪前置狭缝，然后光线经过一组透镜后成为在垂直于狭缝方向上的平行光，该平行光通过光谱仪中的透射光栅在垂直于狭缝方向发生色散，变为在垂直于狭缝方向的方向随波长展开的单色光，该沿垂直于狭缝方向展开的单色光经过光谱仪的最后一组透镜成像到面阵CCD探测器上。因此面阵CCD单次探测到的是一条狭带物体的光谱，其特点是平行于狭缝方向为狭带物体的灰度分布，而垂直于狭缝方向为像在光谱上的展开。

因此，如果要完成对二维物体的光谱成像，需要将物体沿垂直于狭缝方向相对成像光谱仪做一维扫描，将各个狭带依次成像而后拼接为二维图像。

现有技术通过线阵排列发光二极管(LED)实现均匀线型光带的输出，实现对物体的均匀线型照明。但是，LED的光谱范围较窄，通常只有几十纳米的光谱宽度，而通常高光谱成像可实现几百到上千纳米的光谱成像，因此无法满足高光谱成像对于宽光谱范围的需求。

现有技术将宽光谱光源藕合至线型光纤，再通过光纤照到样品上来实现宽光谱线型照明。但是光纤输出能量较低，且光纤材料在红外透过率较低，在1700纳米到2500纳米光谱范围无法使用。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种光源装置，以解决现有技术中无法满足高光谱成像需要的宽光谱均匀照明的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种光源装置，该光源装置包括：多个点状光源，通过阵列排列方式设置于一灯座上；光学积分器，具有一开口，与所述开口相对的侧壁上设置有安装座，所述灯座设置于所述安装座上；挡光板，设置于所述灯座和所述光学积分器的开口之间；插座，通过导线与所述灯座上的多个点状光源相连接。

所述多个点状光源为卤钨灯。

所述光学积分器为柱形光学积分器。

所述光学积分器的开口形状与所述灯座形状相同。

后盖板，设置于所述安装座与所述灯座相反的一面，所述插座设置于该后盖板上。

风扇安装座，设置于所述柱形光学积分器的一端部上。

下盖板，设置于所述柱形光学积分器的另一端部上

本发明的光源装置，采用柱状光学积分器将宽光谱卤钨灯光源实现均匀的线照明光源输出，为高光谱成像提供稳定均匀的宽光谱光源。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是本发明光源装置的纵切面视图；

图2是本发明光源装置的横切面视图；

图3是本发明光源装置的立体视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例一

请参阅图1、图2和图3，图1是图1是本发明光源装置的纵切面视图，图2是本发明光源装置的横切面视图，图3是本发明光源装置的立体视图。

如图所示，本发明提供的光源装置包括：

多个点状光源104，通过阵列排列方式设置于一灯座105上，本发明实施例的多个点状光源为卤钨灯，做为宽光谱发光源，其光谱输出范围为350nm～2500nm，且输出光谱平滑，适合于高光谱成像光谱范围的要求；卤钨灯阵列采用双排15(个)X2(列)X5W(功率)结构，总输出功率150W，采用双排结构提高了输出光功率和线性光源的均匀性。

光学积分器101，具有一开口，与所述开口相对的侧壁上设置有安装座106，所述灯座105设置于所述安装座106上；本发明实施例的光学积分器101为柱形光学积分器，在柱形侧壁上具有一矩形开口，开口的形状与所述灯座105形状相同，以供光线射出，在柱形光学积分器的一端部上设置有风扇安装座102，用于安装风扇，以供电源散热，在另一端部设置有下盖板110，起封闭保护作用。

挡光板103，设置于所述灯座105和所述光学积分器101的开口之间；

插座108，通过导线109与所述灯座105上的多个点状光源104相连接。

后盖板107，设置于所述安装座106与所述灯座105相反的一面，用于保护安装座106后面露出的导线109，所述插座108设置于该后盖板107上。

光学积分器101内壁喷涂高反射的漫反射材料(如：聚四氟乙烯)，在卤钨灯前装有同样喷涂了高反射材料的挡光板103，使卤钨灯输出的光无法直接经光学积分器101出口输出，必须经光学积分器101内壁多次漫反射匀化后由出口输出，实现了光照均匀。

本发明的光源装置，将卤钨灯阵列放置在柱形光学积分器中，实现均匀的线照明光源输出，为高光谱成像提供稳定均匀的宽光谱光源。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种光源装置，其特征在于，该光源装置包括：

多个点状光源，通过阵列排列方式设置于一灯座上；

光学积分器，具有一开口，与所述开口相对的侧壁上设置有安装座，所述灯座设置于所述安装座上；

挡光板，设置于所述灯座和所述光学积分器的开口之间；

插座，通过导线与所述灯座上的多个点状光源相连接。

2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于：

所述多个点状光源为卤钨灯。

3.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于：

所述光学积分器为柱形光学积分器。

4.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于，还包括：

所述光学积分器的开口形状与所述灯座形状相同。

5.根据权利要求4所述的光源装置，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于，还包括：

风扇安装座，设置于所述柱形光学积分器的一端部上。

7.根据权利要求6所述的光源装置，其特征在于，还包括：

下盖板，设置于所述柱形光学积分器的另一端部上。