CN216246114U - 一种线光谱共焦测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种线光谱共焦测量装置，包括：色散部、分光部、线光源以及线光谱仪，线光源发出线状宽带光，经过分光部传递往色散部，色散部将复色光色散后不同波长的光成像在不同位置形成线状像，照射到被测物后部分或全部光线返回色散部，并经分光部传递往线光谱仪，线光谱仪对返回的光进行测量，返回的光经过入射狭缝进入线光谱仪，通过线光谱仪入射狭缝的有效返回光，在线光谱仪入射狭缝到分光部之间不成像。本实用新型相对于传统的结构减少了聚焦透镜组，既大大简化了结构，减小了体积，又简化了组装调试，降低了成本，而且避免了光能衰减，提高测量的信噪比，降低图像畸变，提高测量精度，整体布局有利于减小整个测量装置的体积。

Description

一种线光谱共焦测量装置

技术领域

本实用新型涉及光谱测量领域，尤其涉及一种线光谱共焦测量装置。

背景技术

线光谱共焦是一种使用宽带光色散，用光学非接触的方法测量物体表面轮廓、位移、三维形貌或厚度的测量装置，其原理是利用波长信息测量距离，由光源射出的一束宽光谱的复色光(一般使用白光)，通过色散透镜组产生色散，形成不同波长的单色光，每一个波长的焦点都对应一个距离值。测量光照射到物体表面被反射回来，只有满足共焦条件的单色光可以通过小孔或狭缝被光谱仪感测到，通过计算被感测到的焦点的波长，换算获得距离值。

公开号为CN211012841U的实用新型公开了一种光谱共焦测量系统，其原理是光线从宽光谱线光源1发出，经过分光镜2进入色散透镜组3，使复色光发生轴向色散后射向物体表面。然后光线在经被测物体表面反射后回到色散透镜组3，经分光镜2反射聚焦到滤光器4。透过滤光器4的光经聚焦透镜组5聚焦后进入线光谱仪6，通过线光谱仪的计算实现测量。

该方案的缺陷是返回光线的像经过滤光部狭缝然后再经聚焦透镜组的聚焦后再成像到线光谱仪，这种结构的占用空间很大，而且聚焦通常需要多片镜片，结构复杂，光线经过聚焦透镜组后，光能会衰减，降低了信噪比，图像也会产生几遍，从而降低了测量精度。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种线光谱共焦测量装置，简化结构且提高测量精度。

本实用新型的技术方案如下：一种线光谱共焦测量装置，包括：色散部、分光部、线光源以及线光谱仪，所述线光源发出线状宽带光，经过分光部传递往色散部，色散部将复色光色散后不同波长的光成像在不同位置形成线状像，照射到被测物后部分或全部光线返回色散部，并经分光部传递往线光谱仪，线光谱仪对返回的光进行测量，所述线光谱仪包括入射狭缝，返回的光经过入射狭缝进入线光谱仪，通过线光谱仪入射狭缝的有效返回光，在线光谱仪入射狭缝到分光部之间不成像。

进一步地，所述线光谱共焦测量装置还包括用于安装所述色散部、分光部、线光源与线光谱仪的底座。

进一步地，所述线光谱共焦测量装置还包括连接部，所述连接部包括线光谱仪连接部、线光源连接部、色散连接部中的至少一个，所述线光谱仪连接部连接所述线光谱仪与底座，所述线光源连接部连接所述线光源与底座，所述色散连接部连接所述色散部与底座。

进一步地，所述连接部为可拆卸部件。

进一步地，所述线光谱仪连接部、线光源连接部、色散连接部中至少有一个为可调节部件。

进一步地，所述线光谱仪连接部、线光源连接部、色散连接部中的至少一个与所述底座合并为一体结构。

进一步地，所述线光谱仪连接部、线光源连接部、色散连接部中至少有一个固定所述分光部。

进一步地，所述线光谱仪、分光部以及被测物位于一条线上，所述线光谱仪位于分光部远离被测物的一侧。

进一步地，所述线光谱共焦测量装置还包括反射镜，所述反射镜位于线光源与分光部之间。

进一步地，所述线光源位于反射镜远离被测物的一侧。

采用上述方案，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型相对于传统的结构减少了聚焦透镜组，既大大简化了结构，减小了体积，又简化了组装调试，降低了成本，而且避免了光能衰减，从而提高测量的信噪比，降低图像畸变，提高测量精度，具有很高的价值；

2、本实用新型的整体布局有利于减小整个测量装置的体积；

3、本实用新型具有反射镜，进一步减小整体的布局尺寸，从而简化整个结构。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

请参阅图1，本实用新型提供一种线光谱共焦测量装置，包括：色散部101、分光部102、线光源107以及线光谱仪106。所述线光源107发出线状宽带光，经过分光部102传递往色散部101，色散部101将来自线光源107的复色光色散后使不同波长的光成像在不同位置形成线状像，照射到被测物后部分或全部光线返回色散部101，并经分光部102传递往线光谱仪106，线光谱仪106对返回的光进行测量。所述线光谱仪106包括入射狭缝105，返回的光经过入射狭缝105进入线光谱仪106，通过线光谱仪入射狭缝105的有效返回光，在线光谱仪入射狭缝105到分光部102之间不成像。传统的测量装置中的聚焦透镜组要把返回光线的想再经过滤光部狭缝后再成像到线光谱仪，这种结构空间占用很大，而且聚焦通常需要多片镜片，结构复杂，光线通过聚焦部后，且光能会衰减，降低了信噪比，图像会产生畸变，降低了测量精度。本实用新型中通过线光谱仪入射狭缝105的有效返回光，在线光谱仪入射狭缝105到分光部102之间不成像，省去了聚焦透镜组，既大大简化了结构，减小了体积，又简化了组装调试，降低了成本，而且避免了光能衰减，从而提高测量的信噪比，降低图像畸变，提高测量精度，具有很高的价值。

所述线光谱共焦测量装置还包括用于安装所述色散部101、分光部102、线光源107与线光谱仪106的底座103，底座103可以为一块整体。

所述线光谱共焦测量装置还包括连接部，所述连接部包括线光谱仪连接部104、线光源连接部108、色散连接部110中的至少一个。其中，所述线光谱仪连接部104用于连接所述线光谱仪106与底座103，所述线光源连接部108用于连接所述线光源107与底座103，所述色散连接部110用于连接所述色散部101与底座103。在本实施例中，连接部包括线光谱仪连接部104、线光源连接部108以及色散连接部110。

所述连接部为可拆卸部件。也就是说，线光谱仪连接部104、线光源连接部108、色散连接部110均为可拆卸部件，使相关连接的部件能模块化更换。具体地，线光谱仪106与底座103之间可拆卸连接，因此能够方便地更换不同测量精度的线光谱仪。线光源107与底座103之间为可拆卸链接，因此能够方便地更换不同波长段的线光源107。色散部101与底座103之间均为可拆卸连接，因此能够方便地更换不同倍率的色散部101。

所述线光谱仪连接部104、线光源连接部108、色散连接部110中至少有一个为可调节部件，可以适应性地调节线光谱仪106、线光源107、色散部101的位置。

所述线光谱仪连接部104、线光源连接部108、色散连接部110中的至少一个与所述底座103合并为一体结构，一体结构能够使得一个部件具有多种功能，简化了结构，降低了成本，更加方便安装，还使得结构更稳固。

所述线光谱仪连接部104、线光源连接部108、色散连接部110中至少有一个兼具固定所述分光部102的作用。

在本实施例中，所述线光谱仪106、分光部102以及被测物位于一条线上，所述线光谱仪106位于分光部102远离被测物的一侧，整体布局有利于减小整个测量装置的体积。

所述线光谱共焦测量装置还包括反射镜109，所述反射镜109位于线光源107与分光部102之间。所述反射镜109为前表面反射镜，用于反射来自线光源107的光，反射后的光线经分光部102后传递往色散部101，色散部101将来自线光源的光色散地不同波长的光在不同位置成像成线状像传递往被测物，其中，111为色散聚焦线光束，被测物返回的光经分光部102传递往线光谱仪106，最后线光谱仪106对返回的光线做波长测量。通过设置反射镜109进一步减小整体的布局尺寸，从而简化整个结构。所述线光源107位于反射镜109远离被测物的一侧，整体的结构布局有利于减小整个测量装置的体积。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种线光谱共焦测量装置，包括：色散部、分光部、线光源以及线光谱仪，其特征在于，所述线光源发出线状宽带光，经过分光部传递往色散部，色散部将复色光色散后不同波长的光成像在不同位置形成线状像，照射到被测物后部分或全部光线返回色散部，并经分光部传递往线光谱仪，线光谱仪对返回的光进行测量，所述线光谱仪包括入射狭缝，返回的光经过入射狭缝进入线光谱仪，通过线光谱仪入射狭缝的有效返回光，在线光谱仪入射狭缝到分光部之间不成像。

2.根据权利要求1所述的线光谱共焦测量装置，其特征在于，还包括用于安装所述色散部、分光部、线光源与线光谱仪的底座。

3.根据权利要求2所述的线光谱共焦测量装置，其特征在于，还包括连接部，所述连接部包括线光谱仪连接部、线光源连接部、色散连接部中的至少一个，所述线光谱仪连接部连接所述线光谱仪与底座，所述线光源连接部连接所述线光源与底座，所述色散连接部连接所述色散部与底座。

4.根据权利要求3所述的线光谱共焦测量装置，其特征在于，所述连接部为可拆卸部件。

5.根据权利要求2所述的线光谱共焦测量装置，其特征在于，所述线光谱仪连接部、线光源连接部、色散连接部中至少有一个为可调节部件。

6.根据权利要求2所述的线光谱共焦测量装置，其特征在于，所述线光谱仪连接部、线光源连接部、色散连接部中的至少一个与所述底座合并为一体结构。

7.根据权利要求2所述的线光谱共焦测量装置，其特征在于，所述线光谱仪连接部、线光源连接部、色散连接部中至少有一个固定所述分光部。

8.根据权利要求2所述的线光谱共焦测量装置，其特征在于，所述线光谱仪、分光部以及被测物位于一条线上，所述线光谱仪位于分光部远离被测物的一侧。

9.根据权利要求1-7任一项所述的线光谱共焦测量装置，其特征在于，还包括反射镜，所述反射镜位于线光源与分光部之间。

10.根据权利要求9所述的线光谱共焦测量装置，其特征在于，所述线光源位于反射镜远离被测物的一侧。

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