CN1794034A - 紧凑型光学扫描检测系统 - Google Patents

紧凑型光学扫描检测系统 Download PDF

Info

Publication number
CN1794034A
CN1794034A CNA2005101224890A CN200510122489A CN1794034A CN 1794034 A CN1794034 A CN 1794034A CN A2005101224890 A CNA2005101224890 A CN A2005101224890A CN 200510122489 A CN200510122489 A CN 200510122489A CN 1794034 A CN1794034 A CN 1794034A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
scanning
detection
tilting mirror
light source
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.)
Pending
Application number
CNA2005101224890A
Other languages
English (en)
Inventor
孙杰
石明芳
孙建芳
王传永
袁跃辉
付汝廉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University of Technology
Original Assignee
Tianjin University of Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University of Technology filed Critical Tianjin University of Technology
Priority to CNA2005101224890A priority Critical patent/CN1794034A/zh
Publication of CN1794034A publication Critical patent/CN1794034A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

一种紧凑型光学扫描检测系统。解决系统结构的简化、紧凑、小型的问题。系统主要包括：光源，滤波器，转镜，f－θ透镜和光电探测器。本发明提出的紧凑型光学扫描检测系统在光学系统设计中将光学检测部分与光学扫描部分共用相同的空间，这样可以充分利用光学传输的并行性，从而可以节省了大量空间，实现了小型、紧凑的目的。本发明的主要特点是简单、实用、成本低，可广泛应用于需要作扫描测量的任何场合。

Description

紧凑型光学扫描检测系统
【技术领域】：本发明涉及光学自动扫描与检测技术领域。
【背景技术】：光学自动扫描与检测是信息检测自动化的技术基础，被图形检测技术、图像检测技术、物体形貌检测技术等现代新型检测技术所采用。良好的光学扫描系统是信息无失真输出的保证，而相应的光学检测系统是信息低干扰输入的前提。光路是光波传输的路径，光波必须有足够的行进距离和空间才可以表现出我们所需要的物理特征，如：成像、聚焦等。紧凑简化的光学扫描检测是相应设备与仪器小型、便携、实用所必须的，在现实中具有重要的意义。
现有的扫描与检测系统一般都是复杂的分立结构，且体积大、成本高、安装和维护都比较困难。特别是检测系统，它一般都是采用光纤排会集被测光的方法，这种光纤排结构的成本约占检测系统成本的70％，且其会集光的空间一致性也比较差。
【发明内容】：本发明的目的是实现光学自动扫描与检测系统结构的简化、紧凑、小型，由此实现整个系统的工作可靠和制作低成本的问题，提供一种紧凑型光学扫描检测系统。
本发明提供的紧凑型光学扫描检测系统，包括：光源，在其光线方向上安装有一个滤波器，用于在一个方向上透射光源输出的扫描光，在另一个方向上反射光扫描系统所需要检测的反向光；在滤波器透射光方向上安装有一个转镜，用来将滤波器透射的光源固定方向入射光反射到需要扫描的位置上，同时将对应方向反向回来的检测光反射到入射光源的固定方向，即入射扫描光的方向；在转镜反射光方向上安装f-θ透镜，f-θ透镜可以保证任何方向的入射光都可以在聚焦平面上会聚成一个点，并将聚焦平面反向回来的反应扫描结果的检测光投射到转镜上；f-θ透镜后面的聚焦平面上放置被扫描物；被扫描物反射光经转镜反射到滤波器，在滤波器所反射的光扫描系统所需要检测的反向光的方向上安装光电探测器，光电探测器将光强的强度转换为对应的电流或电压信号并由相应的电学采集系统采集并记录。
本发明的优点和积极效果：本发明提出的紧凑型光学扫描检测系统在光学系统设计中将光学检测部分与光学扫描部分共用相同的空间，这样可以充分利用光学传输的并行性，从而可以节省了大量空间，实现了小型、紧凑的目的。本发明的主要特点是简单、实用、成本低，可广泛应用于需要作扫描测量的任何场合。本发明中的扫描与检测光路公用空间的结构设计简化了系统结构并降低了成本，提高了系统的测量可靠性和检测数据的空间一致性。
【附图说明】：
图1是紧凑型光学扫描检测系统光路图。
【具体实施例】：
实施例1
本发明紧凑型光学扫描与检测系统由光源1、滤波器2、转镜3、f-θ透镜4、光电探测器6组成，其光路图如图1所示，图中的箭头方向是光线方向，即光波行进的方向。其中：光源可以是任何种类的平行光。可以是非相干光，如：白光；也可以是相干光，如：固体激光器或气体激光器输出的激光。光源输出的光功率和光波长由光学扫描的实际应用要求而定。滤波器是本发明的关键元件，它在一个方向上透射光源输出的扫描光，另一个方向上反射光扫描系统所需要检测的反向光。转镜是用来将光源固定方向入射光反射到需要扫描的位置上，另一方面它又将对应方向反向回来的检测光反射到入射光源的固定方向，即入射扫描光的方向。单一方向的检测光汇集设计目的是省去通常方法中的光纤汇集结构，便于光电探测器接收。转镜是一个做360度转动的反射镜，转动的角度不同，光的反射角不同，从而使转动的反射镜实现在扫描面上的线性扫描，扫描线的长短由聚焦平面5和f-θ透镜之间的光阑约束(此为非主要部分，图中未标)。转镜可以是如图所示的两个面，也可以是多个反射面，如：四面或六面。反射面的个数决定了转镜转动一圈可以扫描被扫描物体的次数。f-θ透镜可以保证任何方向的入射光都可以在聚焦平面上会聚成一个点并将聚焦平面反向回来的反应扫描结果的检测光投射到转镜上。反向光可以是与入射光同波长的反射光(如：三维形貌检测和图片扫描)，也可以是与扫描光波长不同的受激发射光(如：荧光激发测量)。光电探测器是专门用来探测光强的器件，它将光强的强度转换为对应的电流或电压并由相应的电学采集系统采集并记录。聚焦平面上是被扫描物体的扫描面，扫描系统在聚焦平面上做线性扫描，即对被扫描物体做线性扫描，如果被扫描物体在扫描过程中作与扫描方向相垂直的运动，则该扫描系统就可作为面扫描系统使用。
实施例2
本系统可以应用于荧光激发扫描。对于该应用，系统的光源是半导体激光器，半导体激光器参数为：功率为：20mW；光斑直径为：3mm；发散角为：15mrad；波长为：635nm。扫描面上放置有被检测的存有特定信息的记录板，该记录板在激光激发下发射400nm的荧光，发射荧光的光强大小与存有特定信息的大小成正比，记录板的尺寸为：400mm*500mm。f-θ透镜将直径3mm的激光束会聚为0.1mm的光斑并聚焦到记录板上，记录板在激光激发下，会发出荧光，该荧光同时会通过f-θ透镜会聚为4mm光束投射到转镜上。转镜的截面大小为：6mm*6mm，厚为：3mm。滤波器透射635nm波长的光，反射400nm波长的光，这样荧光就被投射到光电探测器上。光电探测器是一个光电倍增管，用来检测激发荧光的强度。光电倍增管输出的电流与荧光光强大小相对应，该光电流经过放大电路放大后输入到电信号记录系统记录并存储下来以便以后的处理和显示。本系统可以实现的扫描尺度为4000像素*5000像素，共2千万像素，高于目前CCD的扫描记录尺度。

Claims (1)

1、一种紧凑型光学扫描检测系统，其特征是该系统包括：光源，在其光线方向上安装有一个滤波器，用于在一个方向上透射光源输出的扫描光，在另一个方向上反射光扫描系统所需要检测的反向光；在滤波器透射光方向上安装有一个转镜，用来将滤波器透射的光源固定方向入射光反射到需要扫描的位置上，同时将对应方向反向回来的检测光反射到入射光源的固定方向，即入射扫描光的方向；在转镜反射光方向上安装f-θ透镜，f-θ透镜可以保证任何方向的入射光都可以在聚焦平面上会聚成一个点，并将聚焦平面反向回来的反应扫描结果的检测光投射到转镜上；f-θ透镜后面的聚焦平面上放置被扫描物；被扫描物反射光经转镜反射到滤波器，在滤波器所反射的光扫描系统所需要检测的反向光的方向上安装光电探测器，光电探测器将光强的强度转换为对应的电流或电压信号并由相应的电学采集系统采集并记录。
CNA2005101224890A 2005-12-21 2005-12-21 紧凑型光学扫描检测系统 Pending CN1794034A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2005101224890A CN1794034A (zh) 2005-12-21 2005-12-21 紧凑型光学扫描检测系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2005101224890A CN1794034A (zh) 2005-12-21 2005-12-21 紧凑型光学扫描检测系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1794034A true CN1794034A (zh) 2006-06-28

Family

ID=36805582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2005101224890A Pending CN1794034A (zh) 2005-12-21 2005-12-21 紧凑型光学扫描检测系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1794034A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105973805A (zh) * 2011-01-10 2016-09-28 伊鲁米那股份有限公司 用于生物或化学分析的样品的成像方法
US10220386B2 (en) 2011-01-10 2019-03-05 Illumina, Inc. Systems, methods, and apparatuses to image a sample for biological or chemical analysis

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105973805A (zh) * 2011-01-10 2016-09-28 伊鲁米那股份有限公司 用于生物或化学分析的样品的成像方法
US10220386B2 (en) 2011-01-10 2019-03-05 Illumina, Inc. Systems, methods, and apparatuses to image a sample for biological or chemical analysis
CN105973805B (zh) * 2011-01-10 2019-06-18 伊鲁米那股份有限公司 用于生物或化学分析的样品的成像方法
US11117130B2 (en) 2011-01-10 2021-09-14 Illumina, Inc. Systems, methods, and apparatuses to image a sample for biological or chemical analysis
US11559805B2 (en) 2011-01-10 2023-01-24 Illumina, Inc. Systems, methods, and apparatuses to image a sample for biological or chemical analysis
US11697116B2 (en) 2011-01-10 2023-07-11 Illumina, Inc. Systems, methods, and apparatuses to image a sample for biological or chemical analysis
US11938479B2 (en) 2011-01-10 2024-03-26 Illumina, Inc. Systems, methods, and apparatuses to image a sample for biological or chemical analysis

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100370469C (zh) 光学读取信息的装置
CN101793966B (zh) 光点位置检测装置和光部件、电子设备
EP2793163B1 (en) Image capturing device
US6603874B1 (en) Method and system for imaging an object or pattern
TW492243B (en) Contact image sensor with light guide
CN1828629B (zh) 用于光学读取附加到目标的信息的方法和设备
JP2003202215A (ja) 光電子検出装置
JPWO2006077718A1 (ja) レンズアレイ及びレンズアレイを備えるイメージセンサ
CN102253014A (zh) 表面等离子体共振传感检测系统和方法
CN102520412A (zh) 基于微机械mems 二维扫描镜阵列的激光主动探测装置
CN110824458A (zh) 一种大范围扫描共轴式mems激光雷达光学系统
CN1166940C (zh) 多光谱成像基因芯片扫描仪
CN102253005A (zh) 一种表面等离子体共振传感检测系统和方法
WO2021212915A1 (zh) 一种激光测距装置及方法
CN1794034A (zh) 紧凑型光学扫描检测系统
CN106056026B (zh) 一种多激光发射管匹配单光敏接收管的多方向条码扫描装置
CN102693408A (zh) 一种微型激光扫描装置及其便携式终端
CN2551994Y (zh) 生物基因芯片的扫描装置
KR20190129693A (ko) 3d 구조의 광 적용을 위한 고감도 저전력 카메라 시스템
CN109945805A (zh) 一种高精度角度传感器
CN208207350U (zh) 显微镜照明系统
JPH01500539A (ja) レーザ放射特性の測定装置
CN101097463A (zh) 具有扫描功能的计算机系统、显示器及其控制方法
CN219454998U (zh) 三维扫描设备
CN214470666U (zh) 一种改进的斜照明式彩色共聚焦测量系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication