CN216645242U - 一种光谱共焦同轴镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及镜头技术领域，尤其是指一种光谱共焦同轴镜头，包括变倍镜头以及光谱共焦镜头，光谱共焦镜头包括外镜筒、装设于外镜筒内的光谱共焦镜片模组以及装设于外镜筒的一端的接头，接头用于连接外部光源，外镜筒的另一端装设于变倍镜头；变倍镜头装设有分光件，外部光源发出的光线通过光谱共焦镜片模组后由分光件反射到变倍镜头的物方；物方将光线反射到分光件处，分光件将部分光线反射到光谱共焦镜片模组，反射的光线经由光谱共焦镜片模组输出到外部的控制器。将光谱共焦镜头与变倍镜头组装结合，在变倍镜头测量物体的同时，还可以通过光谱共焦镜头对物体的高度、表面平整度进行测量，因此可以提高测量效率。

Description

一种光谱共焦同轴镜头

技术领域

本实用新型涉及镜头技术领域，尤其是指一种光谱共焦同轴镜头。

背景技术

现在工业应用中，常用变倍镜头等来测量物体的尺寸位置等，需要测量高度或者物体表面平整程度等数据时，经常需要采用另外的镜头装置来测量，也就是说，完成一件物体的测量时需要一般需要两个镜头经过两个步骤才能完成，效率低下。

发明内容

本实用新型针对现有技术的问题提供一种光谱共焦同轴镜头，将光谱共焦镜头与变倍镜头组装结合，在变倍镜头测量物体的同时，还可以通过光谱共焦镜头对物体的高度、表面平整度进行测量，因此可以提高测量效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种光谱共焦同轴镜头，包括变倍镜头以及光谱共焦镜头，所述光谱共焦镜头包括外镜筒、装设于外镜筒内的光谱共焦镜片模组以及装设于外镜筒的一端的接头，所述接头用于连接外部光源，所述外镜筒的另一端装设于所述变倍镜头；所述变倍镜头装设有分光件，外部光源发出的光线通过所述光谱共焦镜片模组后由所述分光件反射到所述变倍镜头的物方；物方将光线反射到所述分光件处，所述分光件将部分光线反射到所述光谱共焦镜片模组，反射的光线经由所述光谱共焦镜片模组输出到外部的控制器，未被所述分光件反射的光线通过所述变倍镜头到像方。

优选的，所述变倍镜头为自动变倍镜头。

优选的，所述变倍镜头为手动变倍镜头。

优选的，所述变倍镜头包括变倍组件以及装设于变倍组件的分光固定组件，所述分光固定组件用于固定所述分光件。

优选的，所述分光固定组件包括分光镜筒、分光内筒以及分光镜头，所述分光镜头内装设有透镜，所述分光镜头装设于所述分光镜筒的一端，所述分光镜筒的另一端固定于所述变倍组件，所述分光件装设于所述分光内筒，所述分光内筒可拆卸装设于所述分光镜筒内部。

优选的，所述分光内筒设置有倾斜面，所述倾斜面相较于所述透镜45度角设置，所述分光件可拆卸固定于所述倾斜面。

优选的，所述分光件通过黏胶固定于所述倾斜面。

优选的，所述分光固定组件还包括若干用于调节所述分光件角度的调节单元。

优选的，所述调节单元包括锁紧件以及弹性件，所述分光镜筒的内壁凸设有限位环，所述分光内筒装设有连接环，所述弹性件位于限位环和连接环之间，所述锁紧件依次穿设连接环、弹性件以及限位环后将分光内筒和分光镜筒锁定。

优选的，所述外镜筒包括前端镜筒以及与所述前端镜筒装配的后端镜筒；所述接头装设于所述前端镜筒；所述光谱共焦镜片模组包括若干个前端透镜以及若干个后端透镜；从外部光源系统发出的光线依次经过所述前端透镜和所述后端透镜后从所述后端镜筒穿出，从所述后端镜筒穿出的光线经过所述分光件的反射到达物方；若干个前端透镜的组合焦距为f1；干个后端透镜的组合焦距为f2；且f1>2.5f2。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的一种光谱共焦同轴镜头，将光谱共焦镜头组装到变倍镜头，从而变倍镜头测量物体尺寸与光谱共焦镜头测量物体的高度以及表面平整度的工作可以同时进行，进而有效提高物体的测量效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的截面图；

图3为本实用新型的分光固定组件的分解结构示意图；

图4为本实用新型的分光镜筒的结构示意图。

在图1至图4中的附图标记包括：

1-变倍组件，2-光谱共焦镜头，3-前端镜筒，4-后端镜筒，5-接头，6-分光件，7-分光镜筒，8-分光内筒，9-分光镜头，10-透镜，11-倾斜面，12-锁紧件，13-弹性件，14-限位环，15-连接环。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。

实施例一：

本实施例提供的一种光谱共焦同轴镜头，如图1和图2，包括变倍镜头以及光谱共焦镜头2，所述光谱共焦镜头2包括外镜筒、装设于外镜筒内的光谱共焦镜片模组(附图中为示出)以及装设于外镜筒的一端的接头5，所述接头5用于连接外部光源，所述外镜筒的另一端装设于所述变倍镜头；所述变倍镜头装设有分光件6，外部光源发出的光线通过所述光谱共焦镜片模组后由所述分光件6反射到所述变倍镜头的物方；物方将光线反射到所述分光件6处，所述分光件6将部分光线反射到所述光谱共焦镜片模组，反射的光线经由所述光谱共焦镜片模组输出到外部的控制器，未被所述分光件6反射的光线通过所述变倍镜头到像方。其中，光谱共焦镜片模组的设置为现有技术，能实现被测物体的高度测量；本实施例的光谱共焦镜头2与变倍镜头可以通过螺接的方式组装一起，此为现有技术，此处不赘述。

具体地，如图1所示，将光谱共焦镜头2组装在变倍镜头的物方，光谱共焦镜头2的接头5优选采用光纤连接线接头5，通过该接头5与外部的控制器连接，用于分析计算接头5接收的数据，从而获得被测物体的高度以及表面平整度的数据。本实施例的光谱共焦测头测量方法是使用不同波长的光，通过测头色散在光轴方向上产生色散聚焦在不同的轴向位置，从而反推算出测量物体的厚度，高度差，并且可一次测量就可以测量出一个或多个沿光轴方向的距离的方式；控制器发光通过光纤连接线接头5传输透过光谱共焦镜片模组，经过分光镜反射，再透过变倍镜头的前端公用镜片，到达被测物体表面，经过表面反射光线按原路返回到控制器，得到一个信号波，同理如果被测物体有N个面，那么会同时得到N个不同波长的反回信号，通过控制器以及控制终端等计算得到各个面之间的高度差，即厚度，实现高精度测量。本实施例将光谱共焦镜头2组装到变倍镜头，从而变倍镜头测量物体尺寸与光谱共焦镜头2测量物体的高度以及表面平整度的工作可以同时进行，进而有效提高物体的测量效率，并且本实施例结构简单，组装方便。

本实施例提供的一种光谱共焦同轴镜头，进一步的，本实施例的变倍镜头为自动变倍镜头，自动控制功能为现有技术，此处不赘述。

本实施例提供的一种光谱共焦同轴镜头，如图2至图4，所述变倍镜头包括变倍组件1以及装设于变倍组件1的分光固定组件，所述分光固定组件用于固定所述分光件6。其中，所述分光固定组件包括分光镜筒7、分光内筒8以及分光镜头9，所述分光镜头9内装设有透镜10，所述分光镜头9装设于所述分光镜筒7的一端，所述分光镜筒7的另一端固定于所述变倍组件1，所述分光件6装设于所述分光内筒8，所述分光内筒8可拆卸装设于所述分光镜筒7内部。其中，变倍镜头的变倍组件1为现有技术中的变倍镜头组件。

具体地，外部光源的光线通过光谱共焦镜片模组后照射到分光件6，如图2所示，分光件6将光线反射到下方，光线经过透镜10后照射到被测物体，从而将光耦共焦镜头产生的不同波长的光线照射到被测物体，从而对被测物体进行拍摄测量等工作。将分光件6装配于分光内筒8，再将分光内筒8装设到分光镜筒7，便于调节分光件6的角度。其中，分光内筒8设置有倾斜面11，如图2和图3所示，倾斜面11相较于透镜10度角设置，分光件6可拆卸固定于倾斜面11，分光件6优选通过黏胶(附图中为示出)固定于倾斜面11。

进一步的，本实施例提供的一种光谱共焦同轴镜头，如图2至图4，所述分光固定组件还包括用于调节所述分光件6角度的调节单元，所述调节单元包括锁紧件12以及弹性件13，所述分光镜筒7的内壁凸设有限位环14，所述分光内筒8装设有连接环15，所述弹性件13位于限位环14和连接环15之间，所述锁紧件12依次穿设连接环15、弹性件13以及限位环14后将分光内筒8和分光镜筒7锁定。优选的，本实施例的调节单元设置有多个，可以是两组，可以是三组，也可以更多，根据实际情况设置。

具体地，如图3和图4，安装时，将分光内筒8的连接环15卡接到分光镜筒7的限位环14上，此时弹性件13的抵触于连接环15和限位环14之间，弹性件13优选采用弹性胶圈，接着将锁紧件12穿设连接环15、弹性件13和限位环14，锁紧件12可采用螺丝，即将锁紧件12与连接环15和限位环14螺接，从而将分光镜筒7和分光内筒8固定一起，而弹性件13具有弹性，在锁紧件12锁紧后受到连接环15和限位环14之间的挤压，于是弹性件13会产生一复位的弹力到连接环15和限位环14，于是可以进一步紧固锁紧件12与连接环15和限位环14之间的连接。再者，因为弹性件13设置在连接环15和限位环14之间，因而连接环15与限位环14之间存在一定的间距，使得连接环15可以进行一定程度的松紧调整，如图2，以设置两组对称设置的调节单元为例，当前分光件6的角度为45度，若要改变分光件6的反射角度，则可以微调两边的锁紧件12与连接环15和限位环14之间的松紧度，使其适当变松或者变紧，则弹性件13进行一定程度的伸缩，改变连接环15的角度，从而带动分光件6适当转动，实现调整角度的目的。设置三组或者更多的调节单元的数量的工作原理与上述相似。本实施例的调节单元，可以对分光件6的反射角度进行调整，从而使得反射后的光线可以更准确的照射到被测物体上，保证变倍镜头的测量结果准确，使的本实施例的变倍镜头具有更高的测量精准度，实用性更高。

本实施例提供的一种光谱共焦同轴镜头，如图1和图2，所述外镜筒包括前端镜筒3以及与所述前端镜筒3装配的后端镜筒4；所述接头5装设于所述前端镜筒3；所述光谱共焦镜片模组包括若干个前端透镜10以及若干个后端透镜10；从外部光源系统发出的光线依次经过所述前端透镜10和所述后端透镜10后从所述后端镜筒4穿出，从所述后端镜筒4穿出的光线经过所述分光件6的反射到达物方；若干个前端透镜10的组合焦距为f1；干个后端透镜10的组合焦距为f2；且f1>2.5f2。

具体地，外部光源系统设置有用于收发光纤的光纤，前端透镜10以及后端透镜10对发出的光线进行色散处理。外部光源系统发出的光线依次经过前端透镜10准直后，再经过后端透镜10汇聚，然后再后端镜筒4穿出并到达被测物体的表面；光线经过被测物体的表面然后反射后重新进入光谱共焦镜头2内，最后耦合进光纤，并传递至外部控制器判断测物的表面的厚度、高度差等数据。通过设置前后两部分，前端部分把输入光准直，并通过不同材料的色散，使不同波长的光分离。后端部分来自对前端部分的光线分离放大，并分离聚焦的光轴上不同位置。后端的光学设计拉大光线的聚焦位置，以达到长工作距离的目的。光线出射角α达60度，另外其工作距离L达11mm，实现出射光线较大、工作距离长、聚焦光斑小的效果。

实施例二：

本实施例与实施例一的不同之处在于，本实施例的变倍镜头为手动型变倍镜头，手动控制的结构为现有技术，此处不赘述。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种光谱共焦同轴镜头，其特征在于：包括变倍镜头以及光谱共焦镜头，所述光谱共焦镜头包括外镜筒、装设于外镜筒内的光谱共焦镜片模组以及装设于外镜筒的一端的接头，所述接头用于连接外部光源，所述外镜筒的另一端装设于所述变倍镜头；

所述变倍镜头装设有分光件，外部光源发出的光线通过所述光谱共焦镜片模组后由所述分光件反射到所述变倍镜头的物方；

物方将光线反射到所述分光件处，所述分光件将部分光线反射到所述光谱共焦镜片模组，反射的光线经由所述光谱共焦镜片模组输出到外部的控制器，未被所述分光件反射的光线通过所述变倍镜头到像方。

2.根据权利要求1所述一种光谱共焦同轴镜头，其特征在于：所述变倍镜头为自动变倍镜头。

3.根据权利要求1所述一种光谱共焦同轴镜头，其特征在于：所述变倍镜头为手动变倍镜头。

4.根据权利要求1所述一种光谱共焦同轴镜头，其特征在于：所述变倍镜头包括变倍组件以及装设于变倍组件的分光固定组件，所述分光固定组件用于固定所述分光件。

5.根据权利要求4所述一种光谱共焦同轴镜头，其特征在于：所述分光固定组件包括分光镜筒、分光内筒以及分光镜头，所述分光镜头内装设有透镜，所述分光镜头装设于所述分光镜筒的一端，所述分光镜筒的另一端固定于所述变倍组件，所述分光件装设于所述分光内筒，所述分光内筒可拆卸装设于所述分光镜筒内部。

6.根据权利要求5所述一种光谱共焦同轴镜头，其特征在于：所述分光内筒设置有倾斜面，所述倾斜面相较于所述透镜45度角设置，所述分光件可拆卸固定于所述倾斜面。

7.根据权利要求6所述一种光谱共焦同轴镜头，其特征在于：所述分光件通过黏胶固定于所述倾斜面。

8.根据权利要求5所述一种光谱共焦同轴镜头，其特征在于：所述分光固定组件还包括若干用于调节所述分光件角度的调节单元。

9.根据权利要求8所述一种光谱共焦同轴镜头，其特征在于：所述调节单元包括锁紧件以及弹性件，所述分光镜筒的内壁凸设有限位环，所述分光内筒装设有连接环，所述弹性件位于限位环和连接环之间，所述锁紧件依次穿设连接环、弹性件以及限位环后将分光内筒和分光镜筒锁定。

10.根据权利要求1所述一种光谱共焦同轴镜头，其特征在于：所述外镜筒包括前端镜筒以及与所述前端镜筒装配的后端镜筒；所述接头装设于所述前端镜筒；

所述光谱共焦镜片模组包括若干个前端透镜以及若干个后端透镜；从外部光源系统发出的光线依次经过所述前端透镜和所述后端透镜后从所述后端镜筒穿出，从所述后端镜筒穿出的光线经过所述分光件的反射到达物方；

若干个前端透镜的组合焦距为f1；若干个后端透镜的组合焦距为f2；且f1>2.5f2。

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