CN215893849U - 一种应力仪多光源切换装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应力仪多光源切换装置，包括装置外壳本体和设置在其内的光源切换模组，光源切换模组沿光路方向依次包括三色光源、反射镜、合光棱镜、聚光镜、均光单元、准直镜和三棱镜；其中三色光源为三种发射不同波长光线的光源，三种光源平行排列；反射镜至少有两个，设置在光源发射路径上，可改变光路使三种光源的光反射入合光棱镜合成一路光。该装置可直接安装于应力仪中作为光源使用，能解决在同一场景需要使用多个不同波长单色光源的问题，该装置体积小巧，发光强度高，光照均匀，通过红、绿、蓝三原色的切换和调和可以得到不同颜色光源，适合需要提供不同波长单色光照明的各种检测场合。

Description

一种应力仪多光源切换装置

技术领域

本发明属于光学装置，尤其涉及一种应力仪多光源切换装置。

背景技术

在我们的日常生活中离不开可见光源，可见光以及不可见光源还被广泛的应用到工农业、医学、国防现代化、机器视觉等领域，特别的在机器视觉中光源选择与打光方式的好坏，是决定最终成像好坏的关键因素之一。在钢化玻璃应力的应用中，由于不同玻璃之间的钢化工艺不同，导致应力检测时要更换不同波长的光源，但传统应力仪中的单色光光源只能发单一波长单一颜色的光，因此在需要使用不同波长光源照明的时候，通常的方法是直接更换光源组件来实现，这样操作复杂，且效率较低，调试操作繁琐，生产成本较高，也阻碍了可靠性与重复性的提高。

发明内容

鉴于以上，本发明提供一种应力仪多光源切换装置，可直接安装于应力仪中作为光源使用，能解决在同一场景需要使用多个不同波长单色光源的问题，该装置体积小巧，发光强度高，光照均匀，通过红、绿、蓝三原色的切换和调和可以得到不同颜色光源，适合需要提供不同波长单色光照明的各种检测场合。在一些机器视觉中还能配合显微镜头和同轴镜头的使用，是工业应用的最佳选择。

本发明具体技术方案如下：

一种应力仪多光源切换装置，包括装置外壳本体和设置在其内的光源切换模组，光源切换模组沿光路方向依次包括三色光源、反射镜、合光棱镜、聚光镜、均光单元、准直镜和三棱镜；其中三色光源为三种发射不同波长光线的光源，三种光源平行排列；反射镜至少有两个，设置在光源发射路径上，可改变光路使三种光源的光反射入合光棱镜合成一路光。

进一步，所述三色光源分别为红色激光光源、绿色激光光源和蓝色激光光源，每种光源上均连接设置有光源控制器。

进一步，合光棱镜由四个直角棱镜组合而成，直角棱镜的直角边互相拼接，拼接面上镀有分光膜。

进一步，聚光镜位于合光棱镜出射光线路径上，为双胶合透镜。

进一步，均光单元位于聚光镜出射光线路径上，为石英棒或微透镜阵列。

进一步，准直镜位于均光单元出射光线路径上，为单透镜或双胶合透镜。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中进一步给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明应力仪多光源切换装置一种实施例的光路结构示意图；

图2为本发明合光棱镜截面示意图；

图3为聚焦镜的焦距光路图；

其中，1-红色激光光源，2-绿色激光光源，3-蓝色激光光源，4-反射镜，5-合光棱镜，6-聚光镜，7-均光单元，8-准直镜，9-三棱镜。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

参照图1，一种应力仪多光源切换装置，包括装置外壳本体和设置在其内的光源切换模组，其特征在于，光源切换模组沿光路方向依次包括三色光源、反射镜4、合光棱镜5、聚光镜6、均光单元7、准直镜8和三棱镜9，源切换模组的光学元件通过固定器件设置在装置外壳本体内；其中三色光源为三种发射不同波长光线的光源，三种光源平行排列。

进一步，三色光源分别为红色激光光源1、绿色激光光源2和蓝色激光光源3，每种光源上均连接设置有光源控制器，用于控制光源的开关，也可调节每种光源的亮度。这样通过红色激光光源1、绿色激光光源2和蓝色激光光源3三原色的不同比例混合，可以合成想要的不同颜色光源，反射镜4至少有两个，设置在光源发射路径上，可改变光路使三种光源的光反射入合光棱镜5合成一路光，聚光镜7位于合光棱镜5出射光线路径上，可以是消色差的双胶合透镜，用于将合成后的光线聚焦到均光单元7的前表面，均光单元7位于聚光镜6出射光线路径上，可以是石英棒或微透镜阵列，对合成后的光源进行均光，准直镜8位于均光单元7出射光线路径上，可以是单透镜或双胶合透镜，用于将均光后的光线进行准直，准直后的光线直接射入三棱镜9，三棱镜9将入射的光进行全反射，出射的光直接作为应力检测设备中的光源，射至其中的望远系统，用于玻璃表面应力的检测。

进一步结合图1、2所示，在本实施例中反射镜4优选两个，红色激光光源1和蓝色激光光源3射出的光线通过反射镜4射入合光棱镜5内，而绿色激光光源2与合光棱镜5设置在一条直线上，发射的光可直接直射入合光棱镜5，如图2，合光棱镜5由四个直角棱镜组合而成，直角棱镜的直角边互相拼接，拼接面上分别镀有分光膜a、b、c、d，分光膜a、b、c、d是直接可以让绿色激光透过，分光膜a、c将射入该面的红色激光反射出合光棱镜5，分光膜b、d将射入该面的蓝色激光反射出合光棱镜5，三原色的光源在合光棱镜5中混合成一路光线出射，其中可以通过红、绿、蓝三色光源的亮度，得到不同波长的光源，以此实现光源的切换，得到多种所需波长的光源。在其他实施例中红、绿、蓝三色光源的位置可自行根据需要调整，分光膜也是可以根据光源位置的变化进行调整，主张的是不同光源经合光棱镜5合光后平行出射。另外可以理解的是，光源控制器和固定光学元件的固定器件及装置外壳这些机械连接件，对于本领域技术人员来说是熟知的，对于此部分未进行详细说明，也不影响理解。

如图3，聚光镜6焦距可根据入射光斑直径D及边缘光线与均光单元夹角θ计算，即：f=D/2/tgθ。准直镜8可以与聚光镜6设计参数相同，用于将均光后的光源准直。三棱镜是应力仪常用的元件，此处不做具体展开说明。

尽管参照本发明的示意性实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围之内。具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本发明的精神。除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种应力仪多光源切换装置，包括装置外壳本体和设置在其内的光源切换模组，其特征在于，光源切换模组沿光路方向依次包括三色光源、反射镜、合光棱镜、聚光镜、均光单元、准直镜和三棱镜；其中三色光源为三种发射不同波长光线的光源，三种光源平行排列；反射镜至少有两个，设置在光源发射路径上，可改变光路使三种光源的光反射入合光棱镜合成一路光。

2.根据权利要求1所述的应力仪多光源切换装置，其特征在于，所述三色光源分别为红色激光光源、绿色激光光源和蓝色激光光源，每种光源上均连接设置有光源控制器。

3.根据权利要求1所述的应力仪多光源切换装置，其特征在于，合光棱镜由四个直角棱镜组合而成，直角棱镜的直角边互相拼接，拼接面上镀有分光膜。

4.根据权利要求1所述的应力仪多光源切换装置，其特征在于，聚光镜位于合光棱镜出射光线路径上，为双胶合透镜。

5.根据权利要求1所述的应力仪多光源切换装置，其特征在于，均光单元位于聚光镜出射光线路径上，为石英棒或微透镜阵列。

6.根据权利要求1所述的应力仪多光源切换装置，其特征在于，准直镜位于均光单元出射光线路径上，为单透镜或双胶合透镜。

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