CN114397012A - 一种校准光源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种校准光源，包括外壳、电源、光源模块和用于读取光强数值的光功率计模块，其中光功率计模块测定光强数值。光源模块包括PCB电路板，光电传感器，宽谱光源、准直镜片组、光阑、出光口和中空插槽，中空插槽放置在孔洞内，通孔与光源模块的出光口和外壳出光孔同光路，当光功率计模块插入中空插槽内，读取光强数值后，将光功率计模块拔出，挡板安装在孔洞上进行后续操作。这样光功率计可以根据实际使用时环境的要求变换放置角度。
Description
技术领域
本发明涉及光学领域，更具体的涉及一种校准光源。
背景技术
光电传感器一般包括光学检测模块、光路校准模块，光源模块三部分。光源、光路校准模块和光学检测模块按照光路传播的方向依次设置。光学检测模块的作用为将入射光分离出至少两种光谱，并通过分光光路对应光电二极管接收并输出光电感应信号。光路校准模块是用来判断检测误差是由于光学检测模块本身的精度下降所导致的，还是由于外部入射光反应外界激光加工面所导致的。光源模块，用于发射校准光。
本方案所使用的常见的光源一般是通过外部光纤导入到光电传感器中，而由于光电检测模块中至少有两路光谱需要确定光电一致性。所以一般需要引入宽谱光源，进而宽谱光源入射光可以被光电检测模块分光成为多个目标光谱，传统宽谱光源为通过光纤导入到光电传感器中，不能随意调节光强度，而且不能准确可靠的读取初始光功率数值。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种校准光源，该光源能够调节光强度，还能够灵活引入独立光功率计，以实时可靠的读取初始光功率数值。本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种校准光源，包括外壳、电源、光源模块和用于读取光强数值的光功率计模块；
所述的光源模块包括用于控制并调整宽谱光源发光的PCB电路板、PCB电路板上的宽谱光源、用于调整宽谱光源发散或集中的准直镜片组、调节宽谱光源光强的光阑和出光口；其中，PCB电路板还连接有光电传感器，PCB电路板根据光电传感器采集并反馈的宽谱光源的辐射光强度信息调整宽谱光源的光强控制信号；
所述的光功率计模块设置在光阑的出光光路上；
所述的外壳侧面开设有用于插入光功率计模块或出射反射光的孔洞，外壳顶面开设有出光孔，出光孔与光源模块的出光口同光路，
所述的电源通过外壳的电源接口提供PCB电路板工作电流。
进一步的，还包括一个用于插置光功率计模块的中空插槽，中空插槽放置在孔洞内，中空插槽的末端开设有通孔，通孔设置在外壳的出光孔与光源模块的出光口之间，通孔、外壳的出光孔与光源模块的出光口同光路，进而通过通孔进入的光可以被光功率计模块接收。
更进一步的，还包括一块用于封闭孔洞的挡板，在光功率计模块从孔洞拔出后，挡板安装在孔洞上。
进一步的，出射反射光的孔洞内还包括分光镜，分光镜45度角安装在出光口上的孔洞内，光功率计模块用于采集分光镜的全部或部分反射光。
更进一步的，所述的分光镜为透反比例为5：5分光镜，光功率计模块的感应区正对分光镜的反射光路。
更进一步的，还包括一块用于封闭孔洞的挡板，挡板安装在孔洞上。
为进一步的，所述的电源为可拆卸电源。
进一步的，所述的宽谱光源为卤钨灯。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比：
(1)本申请的校准光源，可根据使用时环境的要求变换角度，可以插入光源模块内部，也可以竖直固定在光源模块的分光镜的反射光路上，使用方便灵活。
(2)本申请的校准光源，方便生产组装或生产线应用测试校准，特别是在光源信号衰减后，通过插槽插置或分光镜的反射光路上设置独立光功率计，以有效的确定出光参数，进而方便后续的光电传感器的校准。
(3)本申请的校准光源，PCB电路板还连接有光电传感器，PCB电路板根据光电传感器采集并反馈的宽谱光源的辐射光强度信息，PCB电路板实时调整宽谱光源的光强控制信号。
(4)本申请的校准光源，准直镜片组能够调整宽谱光源发散或集中，阑调能够调整宽谱光源光信号的强弱，同时，能够使用光功率计模块读取光强数值，使用方便。
附图说明
图1为本发明实施例1校准光源的立体图。
图2为光源模块的示意图。
图3为外壳的局部图。
图4为插槽和光功率计配合使用图。
图5为外壳的另一局部图。
图6为带分光镜的光源模块示意图。
图7为带分光镜的光源模块另一种安装方式示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：请参见图1-5，一种校准光源1，包括外壳2、电源3、光源模块4和用于读取光强数值的光功率计模块5；
光源模块4包括用于控制并调整宽谱光源42发光的PCB电路板41、PCB电路板上的宽谱光源42、用于调整宽谱光源42发散或集中的准直镜片组43、调节宽谱光源42光强的光阑44和出光口45；其中，PCB电路板41还连接有光电传感器46，PCB电路板41根据光电传感器46采集并反馈的宽谱光源42的辐射光强度信息，可实时调整宽谱光源42的光强控制信号；
光功率计模块5设置在光阑44的出光光路上；
外壳2侧面开设有用于插入光功率计模块5或出射反射光的孔洞21，外壳2顶面开设有出光孔22，出光孔22与光源模块4的出光口45同光路，
电源3通过外壳2的电源接口48提供PCB电路板41工作电流。
本申请实施例中，通过在校准光源的外壳2侧面开启孔洞21，进而通过孔洞21可拆卸式插入/拔出光功率计模块5，方便的核对光源的光强功率，确保光强功率在不同场合的的准确性和可靠性。激光设备在较长时间运行中由于振动、抖动、零件老化等情况下，需要定期保养和维护，校准光源配合光功率计模块5，可确保在保养和维护过程中，校准光源稳定的提供所需的光强功率。
在一些实施例中，为了使得孔洞21灵活适配不同种类的光功率计模块5，本申请还包括一个用于插置光功率计模块5的中空插槽6，中空插槽6放置在孔洞21内，中空插槽6末端开设有通孔61，通孔61设置在外壳2的出光孔22与光源模块4的出光口45之间，通孔61、外壳2的出光孔22与光源模块4的出光口45同光路，进而通过通孔61进入的光可以被光功率计模块5接收。可以理解，本实施例中，中空插槽6外结构与孔洞21严密配合，中空插槽6内置结构可灵活设计成与不同厂商或不同产品适配的结构，进而通过中空插槽6的设置，满足了不同功率计模块5适配性问题。
在一些实施例中，还包括一块用于封闭孔洞21的挡板23，在光功率计模块5从孔洞21拔出后，挡板23安装在孔洞21上。可以理解，由于校准光源1多用于精密光学器件的测量或校准，密封不好的校准光源1可能会将周围污染带入到精密光学器件中，本申请实施例提供的校准光源1可长期安装或灵活拆卸使用在光学器件中，通过挡板23，可以满足将独立光功率计模块5拆卸后的光学器件的密封作用。可以理解，挡板23可以为橡胶件或其他材质的结构通过卡接、弹性压接、螺丝锁接等方式设置在外壳2上，以严密配合校准光源1，避免周围粉尘或光学污染进入检测光路中。
实施例2：请一并结合参见图6，本申请实施例提供的出射反射光的孔洞21内还包括分光镜24，分光镜24以45度角安装在出光口45上的孔洞21内，光功率计模块5用于采集分光镜24的全部或部分反射光。
在一些实施例中，所述的分光镜24为透反比例为5：5分光镜，光功率计模块5的感应区51正对分光镜24的反射光路。
请参阅图7，本申请实施例中，通过分光镜24可以将孔洞21内的校准光源光路以灵活的角度引出，进而光功率计模块5可以以与校准光源1出射光路相垂直的角度插设在校准光源外壳2上。可以理解本申请实施例中，孔洞21的结构也可以针对取光的角度变化进行更为灵活的设计。比如分光镜可选择采用30度、60度、70度角等安装在出光口45的孔洞21内。这样在一些结构件受限制的应用环境中，通过适应性的选择出光角度，以避免结构件之间的互相干涉影响。
在一些实施例中，分光镜24选择透反比例为非均匀比例的分光镜可以实现更为灵活的出光强度选择，这样在对校准光源光强控制严密的应用环境中，通过适应性的选择出光强度，适配不同的应用场景。
在一些实施例中，还包括一块用于封闭孔洞21的挡板23，挡板23安装在孔洞21上。
在一些实施例中，所述的电源3为可拆卸电源。
在一些实施例中，所述的宽谱光源42为卤钨灯。
可见与现有技术相比：本申请提供的校准光源，可根据使用时环境的要求变换角度，可以插入光源模块内部，也可以竖直固定在光源模块的分光镜的反射光路上，使用方便灵活。方便生产组装或生产线应用测试校准，特别是在光源信号衰减后，通过插槽插置或分光镜的反射光路上设置独立光功率计，以有效的确定出光参数，进而方便后续的光电传感器的校准。本申请的校准光源，PCB电路板还连接有光电传感器，根据光电传感器采集并反馈的宽谱光源的辐射光强度信息，PCB电路板实时调整宽谱光源的光强控制信号。本申请的校准光源，准直镜片组能够调整宽谱光源发散或集中，通过光阑调能够调整宽谱光源光信号的强弱，同时，能够使用光功率计模块读取光强数值，使用方便。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种校准光源，其特征在于，包括外壳、电源、光源模块和用于读取光强数值的光功率计模块；
所述的光源模块包括用于控制并调整宽谱光源发光的PCB电路板、PCB电路板上的宽谱光源、用于调整宽谱光源发散或集中的准直镜片组、调节宽谱光源光强的光阑和出光口；其中，PCB电路板还连接有光电传感器，PCB电路板根据光电传感器采集并反馈的宽谱光源的辐射光强度信息调整宽谱光源的光强控制信号；
所述的光功率计模块设置在光阑的出光光路上；
所述的外壳侧面开设有用于插入光功率计模块或出射反射光的孔洞，外壳顶面开设有出光孔，出光孔与光源模块的出光口同光路，
所述的电源通过外壳的电源接口提供PCB电路板工作电流。
2.如权利要求1所述的校准光源，其特征在于，还包括一个用于插置光功率计模块的中空插槽，中空插槽放置在孔洞内，中空插槽的末端开设有通孔，通孔设置在外壳的出光孔与光源模块的出光口之间，通孔、外壳的出光孔与光源模块的出光口同光路，进而通过通孔进入的光可以被光功率计模块接收。
3.如权利要求2所述的校准光源，其特征在于，还包括一块用于封闭孔洞的挡板，在光功率计模块从孔洞拔出后，挡板安装在孔洞上。
4.如权利要求1所述的校准光源，其特征在于，出射反射光的孔洞内还包括分光镜，分光镜45度角安装在出光口上的孔洞内，光功率计模块用于采集分光镜的全部或部分反射光。
5.如权利要求4所述的校准光源，其特征在于，所述的分光镜为透反比例为5：5分光镜，光功率计模块的感应区正对分光镜的反射光路。
6.如权利要求5所述的校准光源，其特征在于，还包括一块用于封闭孔洞的挡板，挡板安装在孔洞上。
7.如权利要求1所述的校准光源，其特征在于，所述的电源为可拆卸电源。
8.如权利要求1所述的校准光源，其特征在于，所述的宽谱光源为卤钨灯。
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