[实用新型]一种可视化光谱共焦传感器

说明书

本实用新型涉及光谱共焦传感器技术领域，尤其涉及一种可视化光谱共焦传感器。其技术方案包括：宽光谱白光光源和CCD相机，CCD相机一侧设置有镜筒，镜筒一端内圈设置有短焦镜头，镜筒内直角位置处设置有反射镜，镜筒的另一端内圈设置有平面凸透镜，镜筒一端连接有准直镜头，准直镜头下方设置有色散镜头，准直镜头内位于镜筒连接位置处设置有半反半透镜，准直镜头一端连接有光纤分路器，光纤分路器上分别连接有宽波长光源和光谱接收单元。本实用新型可以在测量位移或厚度同时把对应镜头视野下光斑的实时位置形态和镜头视野下的清晰图像实时显示。

技术领域

本实用新型涉及光谱共焦传感器技术领域，尤其涉及一种可视化光谱共焦传感器。

背景技术

光谱共焦传感器是一种新型的超高精度和超高稳定性的非接触光学位移测量仪器，由光源射出一束宽光谱的复色光(呈白色)，通过色散镜头发生光谱色散，在一条轴线上形成一系列不同波长的单色光，每一个波长都对应一个到被测物体的距离值。物体表面将照射光反射回来，通过共聚焦小孔过滤，只有满足共焦条件的单色光，可以通过小孔被光谱仪感测到。通过计算被感测到的波长，换算获得距离值。

现有光谱共焦传感器只能测量位移或者厚度，无法同时通过镜头观察到光斑实时位置和视野中的被测位置的实时图像。光谱共焦传感器的测量光斑一般都比较小，直径在5-25um，肉眼需要从一定角度才可以看到光斑照射在样品上的大概位置。对于指定测量一些1mm以下较小面积的区域时，无法定位光斑是否测到了目标待测位置。综上，针对现有光谱共焦传感器无法实时观察光斑位置的局限，我们特提出一种新型的可视化光谱共焦传感器。

实用新型内容

本实用新型的目是针对背景技术中存在的问题，提出一种可视化光谱共焦传感器。

本实用新型的技术方案：一种可视化光谱共焦传感器，包括宽光谱白光光源和CCD相机，所述CCD相机一侧设置有镜筒，所述镜筒一端内圈设置有短焦镜头，所述镜筒内直角位置处设置有反射镜，所述镜筒的另一端内圈设置有平面凸透镜，所述镜筒一端连接有准直镜头，所述准直镜头下方设置有色散镜头，所述准直镜头内位于镜筒连接位置处设置有半反半透镜，所述准直镜头一端连接有光纤分路器，所述光纤分路器上分别连接有宽波长光源和光谱接收单元。

优选的，所述镜筒设置呈“L”形状，所述短焦镜头的外周与镜筒的内壁相互贴合。

优选的，所述反射镜设置呈°角与镜筒的内圈直角位置处对应安装。

优选的，所述准直镜头与光纤分路器之间连接有数据传输线一，所述准直镜头与宽波长光源和光谱接收单元之间分别连接有数据传输线二。

优选的，所述色散镜头下方设置有被测物体，所述被测物体经过宽光谱白光光源反射通过反射镜折射呈实物虚像状，所述实物虚像通过短焦镜头传输到CCD相机内形成CCD相机中物象。

现有技术中的光谱共焦传感器只能测量位移或者厚度，无法同时通过镜头观察到光斑实时位置和视野中的被测位置的实时图像。光谱共焦传感器的测量光斑一般都比较小，直径在5-25um，肉眼需要从一定角度才可以看到光斑照射在样品上的大概位置。对于指定测量一些1mm以下较小面积的区域时，无法定位光斑是否测到了目标待测位置。因为光谱共焦传感器的镜头是一只超色差镜头，在不同位置有一系列焦点存在，直接给超色差镜头接入工业相机，拍摄到的是只有在某一焦点清晰其他焦点均为离焦的模糊图像，与现有技术相比本实用新型具有以下优点：

本实用新型可以在测量位移或厚度同时把对应镜头视野下光斑的实时位置形态和镜头视野下的清晰图像实时显示。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

附图标记：1、CCD相机；2、镜筒；3、短焦镜头；4、反射镜；5、平面凸透镜；6、准直镜头；7、色散镜头；8、半反半透镜；9、光纤分路器；10、宽波长光源；11、光谱接收单元；12、被测物体；13、实物虚像；14、CCD相机中物象。