CN202869964U

CN202869964U - 傅里叶变换光谱仪扫描成像装置

Info

Publication number: CN202869964U
Application number: CN 201220538678
Authority: CN
Inventors: 金雷; 张艳东; 冯广智; 刘文权; 陈毅; 崔晗; 姜永涛
Original assignee: Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS
Current assignee: Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS
Priority date: 2012-10-19
Filing date: 2012-10-19
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2022-10-19

Abstract

一种傅里叶变换光谱仪扫描成像装置，其包括：抛物面反射镜；平面反射镜，与抛物面反射镜倾斜相对设置，用于改变抛物面反射镜的反射光线的方向；汇聚镜，与平面反射镜相对设置，用于汇聚平面反射镜的反射光线；傅里叶变换红外光谱仪，与汇聚镜相对设置，用于接收汇聚镜的汇聚光线；第一平移台，与抛物面反射镜活动连接，并与平面反射镜固定连接，用于驱动抛物面反射镜沿第一方向平移；第二平移台，与第一平移台连接，用于驱动抛物面反射镜及平面反射镜同时沿第二方向平移，第二方向与第一方向相交。上述傅里叶变换光谱仪扫描成像装置可实现无像差的二维平面扫描成像。

Description

傅里叶变换光谱仪扫描成像装置

【技术领域】

本实用新型涉及一种扫面成像装置，特别是涉及一种傅里叶变换光谱仪扫描成像装置。

【背景技术】

傅立叶成像光谱技术不仅能得到样品的空间分布信息还有样品的光谱分布信息，在众多领域的实际应用都有非常重要的意义。

请参阅图1，一种传统的傅里叶变换红外光谱仪扫描成像系统10，其由两部分组成，前一部分是扫描反射镜11，水平俯仰可调，扫描的最小角度可达0.002；后一部分是加拿大BOMEM公司的MR-154傅里叶变换红外光谱仪12，通过平面反射镜11的扫描可以使不同方位的辐射进入光谱仪。

然而，上述傅里叶变换红外光谱仪扫描成像系统仅仅通过平面反射镜扫描，像差严重。

【实用新型内容】

鉴于上述状况，有必要提供一种可实现无像差的二维平面扫描成像的傅里叶变换光谱仪扫描成像装置。

一种傅里叶变换光谱仪扫描成像装置，其包括：

抛物面反射镜；

平面反射镜，与所述抛物面反射镜倾斜相对设置，用于改变所述抛物面反射镜的反射光线的方向；

汇聚镜，与所述平面反射镜相对设置，用于汇聚所述平面反射镜的反射光线；

傅里叶变换红外光谱仪，与所述汇聚镜相对设置，用于接收所述汇聚镜的汇聚光线；

第一平移台，与所述抛物面反射镜活动连接，并与所述平面反射镜固定连接，用于驱动所述抛物面反射镜沿第一方向平移；及

第二平移台，与所述第一平移台连接，用于驱动所述抛物面反射镜及所述平面反射镜同时沿第二方向平移，所述第二方向与所述第一方向相交；

其中，待扫描物体反射的光线经过所述抛物面反射镜反射后，入射到所述平面反射镜；经过所述平面反射镜反射后，入射到所述汇聚镜；经过所述汇聚镜后再入射到所述傅里叶变换红外光谱仪。

上述采用抛物面反射镜扫描待带扫描物体，并通过第一平移台及第二平移台驱动抛物面反射镜沿第一、第二方向平移，从而实现二维平面扫描。并且，抛物面反射镜可以消除轴上像差，第一、第二平移台进行平场扫描，傅里叶变换红外光谱仪对光路长度不敏感，从而实现无色差的大范围光谱成像。因此，上述傅里叶变换光谱仪扫描成像装置可实现无像差的二维平面扫描成像。

在其中一个实施例中，所述汇聚镜为抛物面反射镜或汇聚透镜。

在其中一个实施例中，所述第二方向与所述第一方向垂直。

在其中一个实施例中，所述抛物面反射镜上设有旋转结构，所述抛物面反射镜通过所述旋转机构可旋转180度。

【附图说明】

图1为传统的傅里叶变换光谱仪扫描成像装置的结构示意图；

图2为本实用新型的一实施方式的傅里叶变换光谱仪扫描成像装置的结构示意图。

【具体实施方式】

下面主要结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图2，本实用新型的一实施方式的傅里叶变换光谱仪扫描成像装置100，包括抛物面反射镜110、平面反射镜120、汇聚镜130及傅里叶变换红外光谱仪140、第一平移台150及第二平移台160。

平面反射镜120与抛物面反射镜110倾斜相对设置，用于改变抛物面反射镜110的反射光线的方向。汇聚镜130与平面反射镜120相对设置，用于汇聚平面反射镜120的反射光线。傅里叶变换红外光谱仪140与汇聚镜130相对设置，用于接收汇聚镜130的汇聚光线。

具体在图示的实施方式中，汇聚镜130为抛物面反射镜110。在其他实施方式中，汇聚镜130为汇聚透镜。

第一平移台150与抛物面反射镜110连接，并与平面反射镜120固定连接，用于驱动抛物面反射镜110沿第一方向平移。第二平移台160与第一平移台150连接，用于驱动抛物面反射镜110及平面反射镜120同时沿第二方向平移，第二方向与第一方向相交。第一平移台150及第二平移台160可以采用电机驱动丝杆的方式进行平移，也可采用伸缩气缸配合滑轨的方式进行平移。

具体在图示的实施方式中，第二方向与第一方向垂直，即，第一平移台150及第二平移台160可以带动抛物面反射镜110分别沿X方向和Y方向平移。当然，在本发明中，第二方向不限于与第一方向垂直，第二方向也可与第一方向斜交。

其中，待扫描物反射的光线经过抛物面反射镜110反射后，入射到平面反射镜120；经过平面反射镜120反射后，入射到汇聚镜130；经过汇聚镜130后再入射到傅里叶变换红外光谱仪140。

进一步地，抛物面反射镜110上设有旋转结构，抛物面反射镜110通过旋转机构可旋转180度。在图示的实施方式中，傅里叶变换光谱仪扫描成像装置100进行的是向上的平面扫描；当需要进行向下的平面扫描时，抛物面反射镜110旋转180度即可实现向下的平面扫描。当需要进行竖直方向的扫描时，则需改变改变抛物面反射镜110的旋转方向及第一、第二平移台160的方向，从而组合成为竖直方向的扫描。

进行扫描时，待扫面物反射的光（球面波）经过抛物面反射镜110之后，球面波转换成平行光（平面波）。平行光经过平面反射镜120反射后改变方向，最后由汇聚镜130汇聚进入光谱仪。第一平移台150控制抛物面反射镜110沿Y方向移动，第二平移台160控制抛物面反射镜110和平面反射镜120同时沿X方向移动，实现二维平面扫描。抛物面反射镜110可以消除轴上像差，第一平移台150及第二平移台160进行平场扫描，傅里叶光谱仪的特殊结构对光路长度不敏感，整个系统实现无色差的大范围光谱成像。

上述采用抛物面反射镜110扫描待带扫描物体，并通过第一平移台150及第二平移台160驱动抛物面反射镜110沿第一、第二方向平移，从而进行大范围扫描。因此，上述傅里叶变换光谱仪扫描成像装置100的扫描范围较大。

上述采用抛物面反射镜100扫描待带扫描物体，并通过第一平移台150及第二平移台160驱动抛物面反射镜110沿第一、第二方向平移，从而实现二维平面扫描。并且，抛物面反射镜110可以消除轴上像差，第一、第二平移台进行平场扫描，傅里叶变换红外光谱仪140对光路长度不敏感，从而实现无色差的大范围光谱成像。因此，上述傅里叶变换光谱仪扫描成像装置可实现无像差的二维平面扫描成像。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种傅里叶变换光谱仪扫描成像装置，其特征在于，包括：

抛物面反射镜；

2.如权利要求1所述的傅里叶变换光谱仪扫描成像装置，其特征在于，所述汇聚镜为抛物面反射镜或汇聚透镜。

3.如权利要求1所述的傅里叶变换光谱仪扫描成像装置，其特征在于，所述第二方向与所述第一方向垂直。

4.如权利要求1所述的傅里叶变换光谱仪扫描成像装置，其特征在于，所述抛物面反射镜上设有旋转结构，所述抛物面反射镜通过所述旋转机构可旋转180度。