可尋像的光譜儀系統的製作方法
2023-06-13 19:25:16 3
可尋像的光譜儀系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種可尋像的光譜儀系統，包括：消雜散光組件、成像物鏡、分光鏡、光譜儀以及尋像器件；所述消雜散光組件、成像物鏡、分光鏡沿目標光束的光路設置，光譜儀和尋像器件分設在分光鏡兩側，目標光束通過消雜散光組件和成像物鏡後成為會聚光束，會聚光束經分光鏡被分為兩路光束，一路入射到光譜儀，另一路入射到尋像器件，通過標定使光譜儀的視場完全包含在尋像器件的視場中。進一步地，在所述光譜儀前還設有第一光闌，在所述尋像器件前還設有第二光闌，第一光闌小於第二光闌，而且第一光闌和第二光闌所在兩個平面為共軛面。本實用新型可以使光譜儀快速準確地獲取指定目標區域的光譜曲線。
【專利說明】可尋像的光譜儀系統【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光學儀器，尤其是一種可尋像的光譜儀系統，用於準確地對目標進行光譜檢測。
【背景技術】
[0002]光譜儀是一種測定光輻射強度特性及其變化規律的光學儀器。它的原理是利用光的色散、衍射或者光學調製，將不同頻率的光輻射按照特定的規律分解開形成光譜，再結合光學系統與電子數據處理系統，獲取目標的光輻射強度和頻率，通過測定的光譜信息可以分析目標的物質結構、成分和元素含量等。光譜儀的光譜測量範圍不僅包含人眼能感受的可見光範圍，還可對遠紅外區和紫外區的光輻射進行高精度測量。光譜儀具有測量範圍大、分析精度高等優點，已被廣泛應用於天文觀測、生物醫學、航天航空、農業生態、國防軍事以及石油勘探等領域。
[0003]光譜儀根據其色散系統原理的不同有物質色散型、多縫衍射型、多光束幹涉型等結構。目前使用的光譜儀系統中，只能獲取目標的光譜特徵曲線，尚未有帶尋像功能的結構出現。雖然光譜儀的測試精度高，但是如果不能對目標進行尋像，在對大面積目標進行檢測時很難判斷儀器是否瞄準 目標，光譜儀的測試精度會降低；而且在光譜測量時不能對目標進行成像顯示或者保存，僅靠光譜儀測得的光譜曲線分析目標特性不僅難度大，對使用者的專業水平要求也較高。
【發明內容】
[0004]針對現有技術中存在的不足，本實用新型提供一種可尋像的光譜儀系統，將光譜儀與尋像器件結合，使用者能夠在觀察目標的同時，測試視場中指定目標範圍的光譜強度曲線。
[0005]按照本實用新型提供的技術方案，所述可尋像的光譜儀系統包括:
[0006]消雜散光組件、成像物鏡、分光鏡、光譜儀以及尋像器件；所述消雜散光組件、成像物鏡、分光鏡沿目標光束的光路設置，光譜儀和尋像器件分設在分光鏡兩側，目標光束通過消雜散光組件和成像物鏡後成為會聚光束，會聚光束經分光鏡被分為兩路光束，一路入射到光譜儀，另一路入射到尋像器件，通過標定使光譜儀的視場完全包含在尋像器件的視場中。
[0007]進一步地，在所述光譜儀前還設有第一光闌，在所述尋像器件前還設有第二光闌，第一光闌小於第二光闌，而且第一光闌和第二光闌所在兩個平面為共軛面；經分光鏡分出的一路光束經過第一光闌入射到光譜儀，另一路光束經過第二光闌入射到尋像器件。
[0008]進一步地，所述成像物鏡為定焦鏡頭或變焦鏡頭。
[0009]進一步地，所述分光鏡為立方體分光鏡或平板分光鏡。
[0010]進一步地，所述光譜儀採用帶積分棒光纖光譜儀。
[0011]進一步地，所述尋像器件採用多光譜相機或數位相機或白光望遠鏡。[0012]與現有技術相比，本實用新型的優點在於:
[0013](I)可視化尋像器件與光譜儀結合的多樣化，尋像器件可以為多光譜相機或數位相機或白光望遠鏡等。
[0014](2)尋像器件可用於快速瞄準目標；標定時，在尋像器件視場中對光譜儀視場進行標識，可以幫助使用者在使用時快速瞄準探測目標，提高光譜儀的分析目標的準確性。
[0015](3)結合相機等光學成像器件還可存儲目標圖像或者多光譜圖像，便於使用者綜合分析目標的形狀和光譜特性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的光路結構示意圖。
[0017]圖2為本實用新型光譜儀視場在尋像器件視場中的標識示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0019]結合圖1，本實用新型所提供的可尋像的光譜儀系統，包括消雜散光組件1、成像物鏡2、分光鏡3、第一光闌4、第二光闌5、光譜儀6以及尋像器件7。所述消雜散光組件1、成像物鏡2、分光鏡3沿目標光束的光路設置，光譜儀6和尋像器件7分設在分光鏡3兩側。第一光闌4設置在光譜儀6前,第二光闌5設置在尋像器件7前。第一光闌4和第二光闌5所在兩個平面為共軛面；第一光闌4小於第二光闌5。
[0020]目標光束通過消雜散光組件I和成像物鏡2後成為會聚光束，會聚光束經分光鏡3被分為兩路光束，一路光束經過第一光闌4入射到光譜儀6，另一路光束經過第二光闌5入射到尋像器件7。通過標定使光譜儀6的視場完全包含在尋像器件7的視場中。標定時，將光譜儀6的視場標識在尋像器件7的視場中。使用時，在尋像器件7上觀察目標圖像，可以使光譜儀6快速準確地獲取指定目標區域的光譜曲線。
[0021]成像物鏡2可採用定焦鏡頭或變焦鏡頭。
[0022]分光鏡3可米用任意一種分光器件，比如立方體分光鏡或平板分光鏡。分光鏡3的透過率和反射率比值根據光譜儀6和尋像器件7的靈敏度設計。
[0023]光譜儀6可採用帶積分棒光纖光譜儀。
[0024]尋像器件7可採用多光譜相機或數位相機或白光望遠鏡，用於快速瞄準目標，觀察目標的外觀特性，或記錄目標的圖像或多波段圖像。
[0025]實施例一，以帶積分棒光纖光譜儀、轉輪式多光譜相機和立方體分光鏡為例，對本實用新型做進一步描述。
[0026]結合圖1、圖2，本實用新型所提供的可尋像的光譜儀系統，包括消雜散光組件1、成像物鏡2、分光鏡3、第一光闌4、第二光闌5、光譜儀6以及尋像器件7。通過標定(調整光譜儀6和尋像器件7朝向分光鏡3的角度)使光譜儀6的視場完全包含在尋像器件7的視場中。如圖2所示，標定時，將光譜儀視場9標識在多光譜相機視場8中。目標光束通過消雜散光組件I和成像物鏡2後成為會聚光束,會聚光束經過立方體分光鏡被分為兩路互相垂直的光束，一路經過第一光闌4入射到帶積分棒光纖光譜儀的積分棒入射窗一端，經過積分棒表面的全反射實現光的混合與傳遞，再從積分棒出射窗進入光纖光譜儀入射窗進行光譜探測；另一路經過第二光闌5入射到轉輪式多光譜相機的濾光片上，通過濾光片濾波可選擇指定波段在多光譜相機的成像器件上成像並顯示輸出或/和保存。使用者通過多光譜相機視場8中標識的光譜儀視場9可快速瞄準目標，探測目標的光譜曲線。
【權利要求】
1.一種可尋像的光譜儀系統，其特徵在於:包括消雜散光組件(I)、成像物鏡(2)、分光鏡(3)、光譜儀(6)以及尋像器件(7);所述消雜散光組件(I)、成像物鏡(2)、分光鏡(3)沿目標光束的光路設置，光譜儀(6)和尋像器件(7)分設在分光鏡(3)兩側，目標光束通過消雜散光組件(I)和成像物鏡(2)後成為會聚光束，會聚光束經分光鏡(3)被分為兩路光束，一路入射到光譜儀(6)，另一路入射到尋像器件(7)，通過標定使光譜儀(6)的視場完全包含在尋像器件(7)的視場中。
2.如權利要求1所述的可尋像的光譜儀系統，其特徵在於:在所述光譜儀(6)前還設有第一光闌(4),在所述尋像器件(7)前還設有第二光闌(5),第一光闌(4)小於第二光闌(5)，而且第一光闌(4)和第二光闌(5)所在兩個平面為共軛面；經分光鏡(3)分出的一路光束經過第一光闌(4)入射到光譜儀(6)，另一路光束經過第二光闌(5)射到尋像器件⑵。
3.如權利要求1或2所述的可尋像的光譜儀系統，其特徵在於:所述成像物鏡(2)為定焦鏡頭或變焦鏡頭。
4.如權利要求1或2所述的可尋像的光譜儀系統，其特徵在於:所述分光鏡(3)為立方體分光鏡或平板分光鏡。
5.如權利要求1或2所述的可尋像的光譜儀系統，其特徵在於:所述光譜儀(6)採用帶積分棒光纖光譜儀。
6.如權利要求1或2所述的可尋像的光譜儀系統，其特徵在於:所述尋像器件(7)採用多光譜相機或數位相機或白光望遠鏡。
【文檔編號】G01J3/02GK203534702SQ201320663853
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月24日 優先權日:2013年10月24日
【發明者】史良, 謝佳麗, 黃龍清, 高小敏, 高多平 申請人:無錫市星迪儀器有限公司