一種多功能光譜檢測(cè)用光源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及照明設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種多功能光譜檢測(cè)用光源系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括燈箱、點(diǎn)光源探頭和線光源探頭；燈箱上設(shè)置光路套管，燈箱內(nèi)部設(shè)置電源模塊以及與電源模塊連接的鹵鎢燈管；在光路套管內(nèi)設(shè)置可調(diào)透鏡、固定透鏡、聚焦平面，在燈箱內(nèi)設(shè)置凹面鏡，且使凹面鏡、鹵鎢燈管、可調(diào)透鏡、固定透鏡及聚焦平面依次排列并同軸布置；在聚焦平面處安裝光束拼接頭；點(diǎn)光源探頭或線光源探頭通過(guò)導(dǎo)光束與燈箱的光束拼接頭連接。本實(shí)用新型在基于高光譜成像技術(shù)基礎(chǔ)上搭建檢測(cè)系統(tǒng)，既適合線掃描檢測(cè)，又適合點(diǎn)檢測(cè)，兩種不同檢測(cè)方式使用一套光源系統(tǒng)。這套光源系統(tǒng)的使用可以保證在研究的過(guò)程中實(shí)驗(yàn)條件一致，具有很高的應(yīng)用價(jià)值。
【專利說(shuō)明】一種多功能光譜檢測(cè)用光源系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及照明設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種多功能光譜檢測(cè)用光源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，利用高光譜成像技術(shù)的研究越來(lái)越多，由于該技術(shù)既可以獲得檢測(cè)物的圖像信息，又可以獲得其光譜信息，因此這種技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到各種研究領(lǐng)域中。
[0003]高光譜成像系統(tǒng)中大多數(shù)研究都是基于檢測(cè)物的反射信息來(lái)獲取相應(yīng)的品質(zhì)信息，高光譜光源系統(tǒng)中使用最多的就是鹵鎢燈面光源，鹵鎢燈光源穩(wěn)定，光譜范圍長(zhǎng)，功率大。
[0004]同時(shí)，國(guó)內(nèi)外有些學(xué)者在基于光的擴(kuò)散信息研究來(lái)分析檢測(cè)物的相關(guān)品質(zhì)參數(shù)，這種方式是利用一個(gè)點(diǎn)光源打到檢測(cè)物的表面，通過(guò)CCD相機(jī)、成像光譜儀獲取檢測(cè)物從內(nèi)到外的擴(kuò)散信息。
[0005]這兩種方法在高光譜成像系統(tǒng)中所使用的光源類型不相同，因此，對(duì)于價(jià)格昂貴的一整套高光譜成像設(shè)備，在研究中，一種是取其一種方式研究，一種就是在不同的檢測(cè)研究中，拆除原有的光源系統(tǒng)，搭建新的檢測(cè)系統(tǒng)。在第二種方式中，雖然在每次的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中嚴(yán)格記錄了實(shí)驗(yàn)的條件，尤其是光源的角度，高度等參數(shù)，但是，在以后的反復(fù)實(shí)驗(yàn)中，即使按照相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，也難免存在一定的誤差，誤差的積累在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析中將會(huì)產(chǎn)生一定的影響。尤其對(duì)于在線化使用中模型的精度要求更嚴(yán)，因此必須保證實(shí)驗(yàn)條件的一致性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型提供了一種多功能光譜檢測(cè)用光源系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有高光譜檢測(cè)在線掃描和點(diǎn)檢測(cè)兩種不同的方式時(shí)需要重新搭建光源系統(tǒng)的技術(shù)問(wèn)題。
[0007]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0008]該系統(tǒng)包括燈箱、點(diǎn)光源探頭和線光源探頭；
[0009]所述燈箱上設(shè)置光路套管，燈箱內(nèi)部設(shè)置電源模塊以及與電源模塊連接的鹵鎢燈管；在光路套管內(nèi)設(shè)置可調(diào)透鏡、固定透鏡、聚焦平面，在燈箱內(nèi)設(shè)置凹面鏡，且使凹面鏡、鹵鎢燈管、可調(diào)透鏡、固定透鏡及聚焦平面依次排列并同軸布置；在聚焦平面處安裝光束拼接頭;
[0010]所述點(diǎn)光源探頭由同軸的透鏡組和可調(diào)光闌組成；
[0011]所述線光源探頭由若干根集束的光纖及與光纖末端連接的準(zhǔn)直透鏡組成；
[0012]所述點(diǎn)光源探頭或線光源探頭通過(guò)導(dǎo)光束與燈箱的光束拼接頭連接。
[0013]所述電源模塊為恒壓、恒流電源，功率范圍為O?250W。
[0014]所述燈箱內(nèi)安裝鹵鎢燈管的位置設(shè)置風(fēng)扇。
[0015]所述燈箱上設(shè)置與凹面鏡連接的水平調(diào)節(jié)螺栓。
[0016]所述可調(diào)光闌的中心孔的孔徑變化范圍為O?10mm。[0017]所述線光源探頭的輸出為長(zhǎng)200mm、寬15mm的線光源。
[0018]所述透鏡組由依次排列且同軸布置的兩個(gè)凸透鏡及一個(gè)凹透鏡組成。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0020]本實(shí)用新型在基于高光譜成像技術(shù)基礎(chǔ)上搭建檢測(cè)系統(tǒng)，既適合線掃描檢測(cè)，又適合點(diǎn)檢測(cè)，兩種不同檢測(cè)方式使用一套光源系統(tǒng)。這套光源系統(tǒng)的使用可以保證在研究的過(guò)程中實(shí)驗(yàn)條件一致，具有很高的應(yīng)用價(jià)值。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例光源燈箱結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例燈箱輸出光束光路結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例點(diǎn)光源探頭光束光路結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例線光源探頭光束光路結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖中標(biāo)號(hào):
[0026]1-水平調(diào)節(jié)螺栓；2_風(fēng)扇；3_燈箱；4_電源模塊；5_固定螺栓；6_套管；7_光束拼接頭；8_凹面鏡；9_鹵鎢燈管；10_可調(diào)透鏡；11_固定透鏡；12-聚焦平面；13-導(dǎo)光束；14-透鏡組；15-可調(diào)光闌；16_光纖；17-準(zhǔn)直透鏡。
【具體實(shí)施方式】
[0027]本實(shí)用新型提供了一種多功能光譜檢測(cè)用光源系統(tǒng)，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0028]該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括燈箱、點(diǎn)光源探頭和線光源探頭。
[0029]燈箱的結(jié)構(gòu)如圖1所示。燈箱3上設(shè)置光路套管6，燈箱3內(nèi)部設(shè)置電源模塊4以及與電源模塊4連接的鹵鎢燈管9，燈箱3用來(lái)封裝光源系統(tǒng)的硬件部分，光路套管6用來(lái)封裝光源系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)；在光路套管6內(nèi)設(shè)置可調(diào)透鏡10、固定透鏡11、聚焦平面12，在燈箱3內(nèi)設(shè)置凹面鏡8，且使凹面鏡8、鹵鎢燈管9、可調(diào)透鏡10、固定透鏡11及聚焦平面12依次排列并同軸布置，具體如圖2所示；在聚焦平面12處安裝光束拼接頭7。
[0030]電源模塊4的電源恒壓、恒流且功率可調(diào)，用來(lái)給光源系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電壓，功率調(diào)節(jié)范圍為0-250W。
[0031 ] 燈箱3內(nèi)的鹵鎢燈管9附件設(shè)置風(fēng)扇2，用來(lái)對(duì)燈箱3中硬件散熱。
[0032]燈箱3上設(shè)置與凹面鏡8連接的水平調(diào)節(jié)螺栓I。利用水平調(diào)節(jié)螺栓I調(diào)節(jié)凹面鏡8與鹵鎢燈管9的距離，實(shí)現(xiàn)將鹵鎢光源匯聚成平行光。由可調(diào)透鏡10、固定透鏡11可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光線的匯聚，再聚焦到聚焦平面12形成焦點(diǎn)，通過(guò)固定螺栓5調(diào)節(jié)可調(diào)透鏡10與固定透鏡11的間距。在聚焦平面12處通過(guò)光束拼接頭7連接導(dǎo)光束13，使聚焦平面與導(dǎo)光束平面在同一水平面上，光線匯聚焦點(diǎn)在導(dǎo)光束13的中心位置。
[0033]點(diǎn)光源探頭的結(jié)構(gòu)如圖3所示，由同軸的透鏡組14和可調(diào)光闌15組成。其中，透鏡組14由依次排列且同軸布置的兩個(gè)凸透鏡及一個(gè)凹透鏡組成。
[0034]導(dǎo)光束13與點(diǎn)光源探頭連接，由導(dǎo)光束13輸出的光線經(jīng)準(zhǔn)直透鏡組14準(zhǔn)直匯聚變成平行光，可調(diào)光闌15的中心孔孔徑可以實(shí)現(xiàn)從O-1Omm的調(diào)整，這樣就可以得到O-1Omm直徑的出射點(diǎn)照射。[0035]線光源探頭的結(jié)構(gòu)如圖4所示，由若干根集束的光纖16及與光纖末端連接的準(zhǔn)直透鏡17組成。導(dǎo)光束13進(jìn)入到線光源探頭后，集束的光線被分散，排成I排，探頭前端安裝有長(zhǎng)條形的準(zhǔn)直透鏡17用以匯聚光纖16導(dǎo)出的光線，最終使光線以平行光(嚴(yán)格意義上說(shuō)是發(fā)散角很小的光纖)的方式發(fā)出，輸出長(zhǎng)200mm寬15mm的線光源。
[0036]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能光譜檢測(cè)用光源系統(tǒng)，其特征在于，包括燈箱(3)、點(diǎn)光源探頭和線光源探頭; 所述燈箱(3)上設(shè)置光路套管(6)，燈箱(3)內(nèi)部設(shè)置電源模塊(4)以及與電源模塊(4)連接的鹵鎢燈管(9);在光路套管(6)內(nèi)設(shè)置可調(diào)透鏡(10)、固定透鏡(11)、聚焦平面(12)，在燈箱(3)內(nèi)設(shè)置凹面鏡(8)，且使凹面鏡(8)、鹵鎢燈管(9)、可調(diào)透鏡(10)、固定透鏡(11)及聚焦平面(12)依次排列并同軸布置；在聚焦平面(12)處安裝光束拼接頭(7)； 所述點(diǎn)光源探頭由同軸的透鏡組(14)和可調(diào)光闌(15)組成； 所述線光源探頭由若干根集束的光纖(16)及與光纖(16)末端連接的準(zhǔn)直透鏡(17)組成； 所述點(diǎn)光源探頭或線光源探頭通過(guò)導(dǎo)光束(13)與燈箱(3)的光束拼接頭(7)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能光譜檢測(cè)用光源系統(tǒng)，其特征在于，所述電源模塊⑷為恒壓、恒流電源，功率范圍為O~250W。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能光譜檢測(cè)用光源系統(tǒng)，其特征在于，所述燈箱(3)內(nèi)安裝鹵鎢燈管(9)的位置設(shè)置風(fēng)扇(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能光譜檢測(cè)用光源系統(tǒng)，其特征在于，所述燈箱(3)上設(shè)置與凹面鏡(8)連接的水平調(diào)節(jié)螺栓(I)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能光譜檢測(cè)用光源系統(tǒng)，其特征在于，所述可調(diào)光闌(15)的中心孔的孔徑變化范圍為O~10mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能光譜檢測(cè)用光源系統(tǒng)，其特征在于，所述線光源探頭的輸出為長(zhǎng)200mm、寬15mm的線光源。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能光譜檢測(cè)用光源系統(tǒng)，其特征在于，所述透鏡組(14)由依次排列且同軸布置的兩個(gè)凸透鏡及一個(gè)凹透鏡組成。
【文檔編號(hào)】G01J3/10GK203824649SQ201420265289
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】彭彥昆, 趙娟, 郭輝 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)