[实用新型]一种光源探测用灯

说明书

技术领域

本实用新型涉及AR系统信息追踪技术领域，尤其是一种光源探测用灯。

背景技术

增强现实技术(Augmented Reality，简称AR)是一种将真实世界信息和虚拟世界信息进行“无缝”集成的新技术，其把真实的环境(即：现实世界的一定时间、空间范围内很难体验到的实体信息，如视觉信息、声音、味道、触觉等)和虚拟的物体(如3D模型、视频、图像等等)实时地叠加到了同一个画面或空间内，以被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。AR技术被广泛应用于诸如尖端武器和飞行器的研制与开发、数据模型的可视化、虚拟训练、娱乐与艺术等领域，而且由于其具有能够对真实环境进行增强显示输出的特性，在诸如医疗研究与解剖训练、精密仪器制造和维修、军用飞机导航、工程设计和远程机器人控制等领域也具有明显的优势。

一个完整的增强现实系统一般是由显示单元、跟踪单元和移动计算单元等三个部分构成，通过将各个单元进行紧密联结及实时工作并配合相关的软件系统来进行协同工作；其中，跟踪单元作为摄取真实环境中的信息(尤其是在基于计算机显示器的AR方案或者基于视频合成的AR方案中)的核心部件对整个系统具有至关重要的影响；尤其是对真实环境中的光源信息的探测、采集和分析的结果会直接影响现实信息与虚拟信息的叠加效果。因此，有必要提供一种光源探测装置以保证跟踪单元的工作性能。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种光源探测用灯。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种光源探测用灯，它包括狭缝板、位于狭缝板的入光侧的光纤、位于狭缝板的出光侧的平面反射镜、位于平面反射镜的反光侧的准直镜、位于准直镜的反光侧的阶梯光栅、位于阶梯光栅的反光侧的色散棱镜、位于色散棱镜的反光侧的聚焦镜、位于聚焦镜的投影侧的CCD探测器以及与CCD探测器相连的信号采集器；

由所述光纤导入的入射光束通过狭缝板进入平面反射镜的反射面，所述平面反射镜对入射光束进行杂散光消除处理后将入射光束反射至准直镜，所述准直镜将入射光束转换为平行光束并反射至阶梯光栅，所述阶梯光栅对平行光束进行横向分光后反射至色散棱镜，所述色散棱镜对平行光束进行纵向分光后反射至聚焦镜，所述聚焦镜将光束投射到CCD探测器上，所述信号采集器对CCD探测器输出的信号进行采集和处理。

其中，优选方案为：所述阶梯光栅的入射角、闪耀角和衍射角三者相等。

其中，优选方案为：所述色散棱镜的材料为氟化钙晶体，且所述色散棱镜的内部折射率为1.43。

其中，优选方案为：所述准直镜和聚焦镜均为凹球面镜，且所述准直镜的曲率半径与聚焦镜的曲率半径相同。

其中，优选方案为：所述信号采集器包括DMA地址发生器、用于向CCD 探测器发出时序脉冲信号的CCD驱动器、用于对CCD探测器输出的模拟信号转换为数字信号的A/D转换器、用于通过数据切换器对A/D转换器输出的数字信号进行随机存取的RAM存储器以及用于通过DMA控制器分别对A/D转换器、CCD驱动器、DMA地址发生器和RAM存储器进行控制的单片机系统；所述 RAM存储器的地址总线与DMA地址发生器的输出端相连，且所述RAM存储器和 A/D转换器分别通过数据切换器与单片机系统相连；

所述单片机系统通过DMA控制器在DMA地址发生器内写入周期，所述A/D 转换器的数据在DMA周期内通过数据切换器写入RAM存储器内、在非DMA周期内通过数据切换器将写入到RAM存储器内的数据读入到单片机系统内，所述RAM存储器的地址由单片机系统通过DMA控制器控制DMA地址发生器产生。

其中，优选方案为：所述CCD探测器为TCD1206SUP型线阵CCD，所述单片机系统包括一8位COMS单片机，所述A/D转换器包括一AD1674JN型芯片，所述RAM存储器包括一HM6264LP型存储器，所述数据切换器为一DM74LS245 型三态八线收发器，所述DMA地址发生器由两个DM74LS393型计数器芯片组合而成。

其中，优选方案为：所述CCD探测器为TCD1206SUP型线阵CCD，所述单片机系统包括一8位COMS单片机，所述A/D转换器包括一AD1674JN型芯片，所述RAM存储器包括一HM6264LP型存储器，所述数据切换器为一DM74LS245 型三态八线收发器，所述DMA地址发生器由四个16位二进制计数器通过级连的方式组合而成。