CN105352596B - 单色光采集装置 - Google Patents
单色光采集装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105352596B CN105352596B CN201510903993.8A CN201510903993A CN105352596B CN 105352596 B CN105352596 B CN 105352596B CN 201510903993 A CN201510903993 A CN 201510903993A CN 105352596 B CN105352596 B CN 105352596B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- convex lens
- hole
- light
- adjustable plate
- acquisition device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
本发明公开了一种单色光采集装置，包括：箱体、设于箱体内的光采集口、一对凸透镜、以及设置在该对凸透镜之间的调节板，光采集口面向光源，该对凸透镜设于光采集口远离待光源的一侧，该对凸透镜中第一凸透镜和第二凸透镜的光心之间的距离为待采集的单色光射向第一凸透镜和第二凸透镜的焦距之和，第一凸透镜和第二凸透镜的一个焦点重合，调节板包括第一通孔，第一通孔自调节板面向第一透镜的一面贯穿至调节板面向第二透镜的一面，且第一通孔的中心与光心在同一高度，第一通孔的中心还与所述焦点重合，以便从光采集口采集的光射向第一凸透镜而产生的折射光通过第一通孔后射向第二凸透镜，基于上述单色光采集装置可提高所采集的单色光的纯度。
Description
技术领域
本发明涉及光学设备，尤其涉及一种单色光采集装置。
背景技术
单色光采集装置采集单色光常混入其他颜色的光，导致检索所采集的光线时造成检测结果的准确性。在全自动细菌性阴道病检测仪中，需要收集单色光射到试剂上的反射光，将采集的单色光的反射光通过高精度的光电传感器转化为电信号，单片机再将电信号转化为数字信号直接读取量值用于细菌性阴道病检测。然而，所采集的单色光由于容易混入各个其他颜色的光以及不规则的散射光，将严重的响应的检测结果的准确性。
发明内容
有鉴于此，实有必要提供一种提高所采集的单色光的纯度的单色光采集装置。
一种单色光采集装置，包括：箱体、设于所述箱体内的光采集口、一对凸透镜、以及设置在所述一对凸透镜之间的调节板，所述光采集口面向待采集的光源，所述一对凸透镜设于所述光采集口远离待采集的光源的一侧，所述一对凸透镜中第一凸透镜和第二凸透镜的光心之间的距离为待采集的单色光射向所述第一凸透镜和第二凸透镜的焦距之和，所述第一凸透镜和所述第二凸透镜的一个焦点重合，所述调节板包括第一通孔，所述第一通孔自所述调节板面向所述第一透镜的一面贯穿至所述调节板面向所述第二透镜的一面，且所述第一通孔的中心与所述一对凸透镜的所述光心在同一高度，所述第一通孔的中心还与所述焦点重合，以便从所述光采集口采集的光射向第一凸透镜而产生的折射光通过所述第一通孔后射向第二凸透镜。
优选地，所述第一凸透镜和第二凸透镜为相同的凸透镜，所述第一凸透镜和所述第二凸透镜的光心之间的距离为两倍所述待采集的单色光射向所述凸透镜的焦距。
优选地，所述凸透镜为平凸透镜或双凸透镜。
优选地，所述调节板采用不透光材质制作而成。
优选地，所述第一通孔为圆柱形通孔，且所述第一通孔的孔直径等于所述凸透镜的高度。
优选地，所述第一通孔为圆柱形通孔，且所述第一通孔的孔直径最小为Wh/(2L)，其中，h为所述凸透镜的高度、W为所述调节板的宽度、L为所述凸透镜的顶点到所述焦点的水平距离。
优选地，所述第一通孔包括两个第二通孔，所述第二通孔为从所述第一通孔的中心延伸而来的对称放置的圆锥形孔，所述圆锥形孔的底面直径D>＝Wh/(2L)，其中h为所述凸透镜的高度、W为所述调节板的宽度、L为所述凸透镜的顶点到所述焦点的水平距离
优选地，所述调节板分别抵接所述第一凸透镜和所述第二凸透镜的透镜弧面的中部顶端。
优选地，所述单色光采集装置还包括设于所述第二凸透镜远离所述调节板一侧的支架，所述支架还设于有圆柱形的第三通孔，所述第三通孔的中心与所述一对凸透镜的光心位于同一高度，且所述第三通孔的孔径等于所述凸透镜的高度，用于接收射向所述第二凸透镜而产生的折射光。
优选地，所述支架采用不透光材质制作而成。
基于上述单色光采集装置，第一凸透镜和第二凸透镜的焦点与调节板第一通孔的中心重合，以便采集的光线通过第一凸透镜后聚焦在该焦点，然后使得从该焦点出来的光线射向第二凸透镜后折射得到待采集的单色光的平行光，而部分非该单色光的光线以及非平行光的杂散光经过第一凸透镜的折射而射到调节板的壁面，促使其不能通过该调节板射到第二凸透镜上，从而提高所采集的单色光的纯度。
附图说明
图1为单色光采集装置的爆炸图。
图2为单色光采集装置一实施例的剖面图。
图3为图2中单色光采集装置的光路原理图。
图4为单色光采集装置另一实施例的光路原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述。
本实施例将提供一种单色光采集装置，用于采集单色光的平行光，降低其他颜色的光和非平行光的杂散光的干扰。
请参看图1和图2，单色光采集装置100包括箱体10、以及设于箱体10内的光采集口1、一对凸透镜8以及设置在所述一对凸透镜8之间的调节板4。光采集口1面向待采集的光源，一对凸透镜8设于所述光采集口1远离待采集的光源的一侧。该对凸透镜8包括第一凸透镜2和第二凸透镜3，且该第一凸透镜2和第二凸透镜3的光心O1、O2之间的距离为待采集的单色光射向第一凸透镜2和第二凸透镜3的焦距之和，且第一凸透镜2和第二凸透镜3的一个焦点F重合。本实施例子中，第一凸透镜2和第二凸透镜3为相同的凸透镜，该第一凸透镜2和第二凸透镜3的光心O1、O2之间的距离为两倍待采集的单色光射向第一凸透镜2或第二凸透镜3的焦距f。调节板4设有第一通孔6，第一通孔6自所述调节板面4向所述第一透镜2的一面贯穿至调节板4面向第二透镜3的一面，且第一通孔6的中心O3与第一凸透镜2、第二凸透镜3的光心O1、O2在同一高度，该第一通孔的中心O3与所述焦点F重合，以便从光采集口1采集的光射向第一凸透镜2产生的折射光通过所述第一通孔6后射向第二凸透镜3。本实施例中凸透镜8为平凸透镜，于其他实施例中凸透镜8可为双凸透镜，调节板4采用不透光材质制作而成，优选黑色不透光材质。下面将以该待采集的单色光为黄色单色光为例描述。从光采集口1中采集的光包括平行光和非平行的杂散光。
请参看图3，从光采集口1中采集的黄色单色光中的平行光射向第一凸透镜2后产生的折射光射向调节板4的第一通孔6，并在焦点F聚焦，由于该焦点F也为第二凸透镜3的焦点，因此焦点F发出的光线将穿过该第一通孔6后射向第二凸透镜3而生成折射光，该折射光为平行光。
根据凸透镜的成像原理，当通过光采集口1的杂散光射向第一凸透镜2后所生成的折射光将不会聚焦在F点，且其中部分光线不能通过第一通孔6而将射到调节板4的壁面，从而被不透光材质制成的调节板4吸收，部分光线进入第一通孔6后，也将射到第一通孔6的壁面而被调节板4吸收，从而该单色光采集装置可有效的减少从第二凸透镜3出来的折射光中的杂散光。
本实施例中，优选调节板3的宽度W等于第一凸透镜2的光心O1和第二凸透镜3的光心O2之间的距离R，即该调节板4分别抵接第一凸透镜2和第二凸透镜3的透镜弧面的中部顶端。其中第一通孔6为圆柱形通孔，该第一通孔6的孔直径等于第一凸透镜2和第二凸透镜3的高度h，以便所有射向第一凸透镜2的黄色单色光均能通过第一通孔6后聚焦在F点。本实施例中，焦点F为黄色单色光射向该第一凸透镜2的焦点，非黄色光的其他颜色的光射向第一凸透镜2后的焦点不是F。这是因为不同颜色的光线的色光频率不同，折射率不同，偏角不同，射向同一凸透镜后的焦距也不同，折射率越大，焦距越小，例如红色单色光的折射率比黄色单色光的折射率小，其射向同一凸透镜后的焦距比黄色单色光射向该凸透镜后的焦距长，紫色单色光的折射率比黄色单色光的折射大，其射向同一凸透镜后的焦距比黄色单色光射向该凸透镜后的焦距短，如图3所示，N点为红色单色光的焦点，M点为紫色单色光的焦点。本实施方式中以红色单色光为例表示折射率比黄色单色光小的其他颜色光，以紫色单色光为例表示折射率比黄色单色光大的其他颜色光。当紫色光射向第一凸透镜2后额折射光将聚焦在第一通孔6中的M点，随后从M点的发出光线将射到第一通孔6的壁面上而被调节板4吸收；当红色光线射向第一凸透镜2后的折射光将通过第一通孔6而聚焦于N点，从N点发出的光线将通过第一通孔6而射向第二凸透镜3，此时，从第二凸透镜3射出的红色单色光为非平行光。因此，上述装置可有效的减少部分其他颜色的光线的干扰，尤其是可减少折射率比采集的单色光大的其他颜色光通过第一通孔6而射向第二凸透镜3。
本实施例中，单色光采集装置100还包括设于第二凸透镜3远离调节板4一侧的支架5，支架5设有圆柱形的第三通孔7，该第三通孔7的孔直径等于凸透镜8的高度h，用于接收从第二凸透镜3出来的折射光。且该支架5也采用不透光材质制作而成，优选黑色不透光材质。当从第二凸透镜3折射过来的光线射向支架5的第三通孔7时，其中非平行光的杂散光将会射到该第三通孔7的壁面而被支架5吸收，例如，折射率比黄色光小的红色单色光通过第一通孔6射向第二凸透镜3后所产生的折射光最终将射到第三通孔7中的壁面而被支架5吸收。单色光采集装置100还包括设于支架5远离第二凸透镜的一侧的光点传感器9。通过第三通孔7的单色光将通过光点传感器9的接收口被光点传感器9吸收，光点传感器9用于检测该黄色单色光。其中，支架5的第三通孔7的中心和光电传感器9的接收口中心均与第二凸透镜3的光心O2位均位于同一高度。
相对于上述实施例，进一步地，该调节板4的圆柱形的第一通孔6的孔径d可为其他大小，其最小可等于凸透镜高度h与预设第一比例K的乘积，该预设第一比例等于调节板宽度W的二分之一与凸透镜顶点P1/P2/P3/P4到焦点F的水平距离L之比，即第一通孔6的孔径d>＝Wh/(2L)。该dmi n是调节板4的第一通孔6可接收第一凸透镜2折射后产生的所有黄色单色光的最小孔径。
请参看图4，本实施方式中优选实施例的中该单色光采集装置100`包括正对着待采集的单色光的光采集口11、一对凸透镜80以及设置在所述一对凸透镜80之间的调节板40。光采集口11面向待采集的光源，一对凸透镜80设于所述光采集口11远离待采集的光源的一侧。该对凸透镜80包括第一凸透镜20和第二凸透镜30，且该第一凸透镜20和第二凸透镜30的光心O1`、O2`之间的距离为两倍待采集的单色光射向凸透镜80的焦距f，所以第一凸透镜20和所述第二凸透镜30的一个焦点F`重合。调节板40设有第一通孔60，第一通孔60自所述调节板40面向所述第一透镜20的一面贯穿至调节板40面向第二透镜30的一面，且第一通孔60的中心O3`与第一凸透镜20、第二凸透镜30的光心O1`、O2`在同一高度，该第一通孔的中心O3`与所述焦点F`重合，以便从光采集口11采集的光射向第一凸透镜20后产生的折射光通过所述第一通孔60并射向第二凸透镜30。本实施例中凸透镜80选择为平凸透镜，于其他实施例中凸透镜80可为双凸透镜。调节板40为不透光材质制成，优选黑色不透光材质。
从光采集口11中采集的黄色单色光中的平行光射向第一凸透镜20后的折射光将射向调节板40的第一通孔60，且该折射光将在焦点F`聚焦，由于该焦点F`也为第二凸透镜30的焦点，因此焦点F`的发出光线穿过该第一通孔60并射向第二凸透镜30，而再次发生折射，此时该折射光为平行光。第一通孔60包括两个第二通孔63，该第二通孔63为从所述第一通孔的中心O3`延伸而来的对称放置的圆锥形孔，该圆锥形孔的底面62直径等于凸透镜80高度h与预设第一比例K的乘积。该预设第一比例K等于调节板40宽度W的二分之一与凸透镜任意一个顶点P1`/P2`/P3`/P4`到焦点F`的水平距离W之比，即圆锥形孔63的底面62直径D>＝Wh/(2W)。根据凸透镜的折射原理，非黄色单色光的其他颜色光射向第一凸透镜20后的折射光均将会射到调节板40的壁面上而被吸收。例如，紫色光的焦点为M`，红色光的焦点为N`，当紫色光射向第一凸透镜20后产生的折射光将聚焦于M`点，而从M`点发出的光线将射到第一通孔60的壁面而被调节板40吸收，同理，当红色光射向第一凸透镜20后产生的折射光未聚焦于N`点就已射到第一通孔60的壁面而被调节板40吸收。此外，双凸透镜的设置还可有效地减少杂散光的干扰。
本实施例中单色光采集装置也还包括支架50以及光电传感器90，支架50设有圆柱形的第三通孔70，该第三通孔70的孔直径等于凸透镜80的高度h，用于接收从第二凸透镜30出来的折射光。且该支架50也采用不透光材质制作而成，优选黑色不透光材质，可再次减少从第二凸透镜30折射出来的杂散光。
相对于上述优选实施例，进一步地，调节板40的第一通孔60可大于上述圆锥形孔63的大小，其可从圆锥形孔63的区域向调节板40两端扩展。
于其他实施例中，调节板的宽度W可为其他大小，其可小于第一凸透镜和第二凸透镜的透镜弧面的中部顶端间的距离。
于其他实施例中，单色光采集装置可设有多对凸透镜，其每一对凸透镜按照上述实施例中凸透镜位置关系放置。
上述单色光采集装置利用双凸透镜以及调节板的位置设置，其中第一凸透镜和第二凸透镜的一个焦点重合且与调节板的中心重合，促使以便采集的光线通过第一凸透镜后聚焦在该焦点，后从该焦点出来的光线射向第二凸透镜后折射得到待采集的单色光的平行光，减少了杂散光的干扰，其外，调节板内设有第一通孔，部分非该单色光的光线以及杂散光不能将射到第一通孔上而被吸收，进一步提高了所采集的单色光的纯度。
对所公开实例的上述说明，使得本技术领域专业人员能够实现或者使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点一致的最宽范围。
Claims (8)
1.一种单色光采集装置，其特征在于，包括：箱体、设于所述箱体内的光采集口、一对凸透镜、以及设置在所述一对凸透镜之间的调节板，所述光采集口面向待采集的光源，所述一对凸透镜设于所述光采集口远离待采集的光源的一侧，所述一对凸透镜中第一凸透镜和第二凸透镜的光心之间的距离为待采集的单色光射向所述第一凸透镜和第二凸透镜的焦距之和，所述第一凸透镜和所述第二凸透镜的一个焦点重合，所述调节板包括第一通孔，所述第一通孔自所述调节板面向所述第一凸透镜的一面贯穿至所述调节板面向所述第二凸透镜的一面，且所述第一通孔的中心与所述一对凸透镜的所述光心在同一高度，所述第一通孔的中心还与所述焦点重合，以便从所述光采集口采集的光射向第一凸透镜而产生的折射光通过所述第一通孔后射向第二凸透镜，所述第一凸透镜和第二凸透镜为相同的凸透镜，所述第一凸透镜和所述第二凸透镜的光心之间的距离为两倍所述待采集的单色光射向所述凸透镜的焦距；
所述调节板分别抵接所述第一凸透镜和所述第二凸透镜的透镜弧面的中部顶端。
2.如权利要求1所述的单色光采集装置，其特征在于，所述凸透镜为平凸透镜或双凸透镜。
3.如权利要求2所述的单色光采集装置，其特征在于，所述调节板采用不透光材质制作而成。
4.如权利要求3所述的单色光采集装置，其特征在于，所述第一通孔为圆柱形通孔，且所述第一通孔的孔直径等于所述凸透镜的高度。
5.如权利要求3所述的单色光采集装置，其特征在于，所述第一通孔为圆柱形通孔，且所述第一通孔的孔直径最小为Wh/(2L)，其中，h为所述凸透镜的高度、W为所述调节板的宽度、L为所述凸透镜的顶点到所述焦点的水平距离。
6.如权利要求3所述的单色光采集装置，其特征在于，所述第一通孔包括两个第二通孔，所述第二通孔为从所述第一通孔的中心延伸而来的对称放置的圆锥形孔，所述圆锥形孔的底面直径D>＝Wh/(2L)，其中h为所述凸透镜的高度、W为所述调节板的宽度、L为所述凸透镜的顶点到所述焦点的水平距离。
7.如权利要求1所述的单色光采集装置，其特征在于，所述单色光采集装置还包括设于所述第二凸透镜远离所述调节板一侧的支架，所述支架上设于有圆柱形的第三通孔，所述第三通孔的中心与所述一对凸透镜的光心位于同一高度，且所述第三通孔的孔径等于所述凸透镜的高度，用于接收射向所述第二凸透镜而产生的折射光。
8.如权利要求7所述的单色光采集装置，其特征在于，所述支架采用不透光材质制作而成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510903993.8A CN105352596B (zh) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | 单色光采集装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510903993.8A CN105352596B (zh) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | 单色光采集装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105352596A CN105352596A (zh) | 2016-02-24 |
| CN105352596B true CN105352596B (zh) | 2017-12-29 |
Family
ID=55328606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510903993.8A Active CN105352596B (zh) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | 单色光采集装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105352596B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111862752B (zh) * | 2020-07-29 | 2022-02-18 | 马鞍山学院 | 一种用于光电效应实验的试验仪及其试验方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1311429A (zh) * | 2001-04-13 | 2001-09-05 | 上海爱普特仪器有限公司 | 滤光装置 |
| CN104142178A (zh) * | 2014-07-24 | 2014-11-12 | 南京邮电大学 | 基于滤波膜阵列的光谱测量装置及方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2376623Y (zh) * | 1999-06-16 | 2000-05-03 | 中国科学院安徽光学精密机械研究所 | 单色仪 |
| CN201724738U (zh) * | 2010-03-29 | 2011-01-26 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 高功率激光近场测试仪 |
| JP2015219135A (ja) * | 2014-05-19 | 2015-12-07 | 株式会社リコー | 光学センサモジュール、光学センサモジュールの製造方法 |
| CN205209636U (zh) * | 2015-12-09 | 2016-05-04 | 广州江元医疗科技有限公司 | 单色光采集装置 |
-
2015
- 2015-12-09 CN CN201510903993.8A patent/CN105352596B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1311429A (zh) * | 2001-04-13 | 2001-09-05 | 上海爱普特仪器有限公司 | 滤光装置 |
| CN104142178A (zh) * | 2014-07-24 | 2014-11-12 | 南京邮电大学 | 基于滤波膜阵列的光谱测量装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105352596A (zh) | 2016-02-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103728121B (zh) | 多功能光学镜头参数检测仪器及其检测方法 | |
| JP2016517020A (ja) | ガラス容器における光学的特異点を観察および分析するための方法および装置 | |
| CN106501267A (zh) | 用于表面缺陷检测的线性光源装置及系统 | |
| CN205581026U (zh) | 一种机器视觉检查设备 | |
| WO2018054090A1 (zh) | 光检测系统及光检测装置 | |
| CN103822893A (zh) | 一种ndir气体传感器 | |
| EP0892929A1 (de) | Anordnung zur vermessung der koordinaten eines oder mehrerer, an einem objekt angebrachten, retroreflektor(en) | |
| EP2986891A2 (en) | Annular illumination structure | |
| CN106679616A (zh) | 影像测距系统、光源模块及影像感测模块 | |
| CN106062475B (zh) | 壳积分器 | |
| CN107270818A (zh) | 一种利用监测ccd实时测定激光探头与被照射面间距离和角度的方法 | |
| CN103148942B (zh) | 基于反卷积的双光路光谱测量装置 | |
| CN105352596B (zh) | 单色光采集装置 | |
| CN104568899A (zh) | 一种便携式拉曼光谱仪 | |
| JP2021533356A (ja) | 少なくとも１つの物体の位置を決定するための検出器 | |
| CN1104641C (zh) | 光学式浓度测定装置 | |
| CN104406937B (zh) | 一种测量逆反射系数的光学系统 | |
| CN104978732A (zh) | 一种摄像机参数标定板 | |
| CN103905119A (zh) | 一种可见光通信接收装置 | |
| CN205067341U (zh) | 新型蛋白双光路检测装置 | |
| JP2006275553A (ja) | 位置計測システム | |
| CN205209636U (zh) | 单色光采集装置 | |
| CN206876591U (zh) | 一种翡翠三维成像检测装置 | |
| CN205157803U (zh) | 便携式手持3d扫描仪及刑侦3d勘察系统 | |
| CN101114027A (zh) | 复眼透镜检测仪 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |