[實(shí)用新型]一種高信噪比光譜檢測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420687891.8
• 申請(qǐng)日: 2014-11-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204255499U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高秀敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州納宏光電科技有限公司
• 主分類號(hào): G01J3/02
• 分類號(hào): G01J3/02;G01J3/28
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于光電技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種光譜檢測(cè)裝置，特別是一種高信噪比光譜檢測(cè)裝置，主要用于固體照明、顏色檢測(cè)、環(huán)境檢測(cè)、出版印刷、食品安全、質(zhì)量控制、生化分析、生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)醫(yī)藥、節(jié)能減排、過(guò)程控制、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等領(lǐng)域中的光譜檢測(cè)。

背景技術(shù)

光譜是電磁輻射按照波長(zhǎng)或頻率的有序排列，光譜學(xué)是研究各種物質(zhì)的光譜的產(chǎn)生及其同物質(zhì)之間相互作用的科學(xué)，通過(guò)研究光譜，可以得到原子、分子等的能級(jí)結(jié)構(gòu)、能級(jí)壽命、電子的組態(tài)、分子形狀、化學(xué)鍵性質(zhì)、等多方面物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識(shí)，因此，譜檢測(cè)裝置并不僅是一種科學(xué)研究工具，也廣泛應(yīng)用于固體照明、顏色檢測(cè)、環(huán)境檢測(cè)、出版印刷、食品安全、質(zhì)量控制、生化分析、生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)醫(yī)藥、節(jié)能減排、過(guò)程控制、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等諸多領(lǐng)域。在先技術(shù)中，存在一種降低雜散光光譜檢測(cè)裝置，參見(jiàn)中國(guó)實(shí)用新型專利《低雜散光快速光譜儀及其測(cè)量方法》，實(shí)用新型人：潘建根、李倩，專利號(hào)：ZL200710069325.5，專利權(quán)人：杭州遠(yuǎn)方光電信息有限公司。在先技術(shù)中的光譜儀通過(guò)設(shè)置帶通色輪轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行分光譜波段濾光，入射光束經(jīng)過(guò)帶通色輪上的帶通濾色片或通孔后，經(jīng)過(guò)色散元件進(jìn)行分光，由線陣光電傳感器接收，在先技術(shù)具有一定優(yōu)點(diǎn)，但是，存在可以改進(jìn)提高的部分，在權(quán)利要求書(shū)中限定了在帶通色輪的同一半徑圓周上均勻布一組帶通濾色片和無(wú)任何濾色片的通孔，濾光色輪通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)使得不同濾光片轉(zhuǎn)動(dòng)到光路上，這降低了帶通色輪轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力裝置選擇范圍，并且，在光譜測(cè)量過(guò)程中，帶通濾色片的均勻分布導(dǎo)致勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的帶通色輪中的相鄰帶通濾色片間隔時(shí)間一致，在部分實(shí)際應(yīng)用中不僅沒(méi)必要，在先技術(shù)限制了應(yīng)用，影響檢測(cè)裝置的功能拓展。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題提出了一種高信噪比光譜檢測(cè)裝置，具體方案如下：

一種高信噪比光譜檢測(cè)裝置，包括依次設(shè)置的光束入射口、附帶動(dòng)力裝置的色輪、色散元件以及光電探測(cè)元件，所述的色輪帶有多個(gè)帶通濾波片以及一個(gè)光學(xué)通孔，入射光束經(jīng)所述光束入射口后投射到所述色輪，并由所述動(dòng)力裝置帶動(dòng)色輪實(shí)現(xiàn)不同帶通濾波片對(duì)入射光束的濾波；經(jīng)濾波后的入射光束透射到所述色散元件進(jìn)行分光，最終投射到所述光電探測(cè)元件進(jìn)行采集探測(cè)，其特征在于，設(shè)置在所述色輪上的所述帶通濾波片和所述光學(xué)通孔的外形為允許入射光束完全通過(guò)的同心同半徑圓弧帶狀。

上述方案基于濾光片分段光譜信息采集進(jìn)行雜散光補(bǔ)償原理，在光束入射口和色散元件之間設(shè)置色輪，入射光束(待檢測(cè)光束)經(jīng)過(guò)光束入射口、色輪、色散元件后被光電探測(cè)元件接收，色輪上設(shè)置有同心同半徑分布的一組圓弧帶狀帶通濾色片以及一個(gè)光學(xué)通孔，圓弧帶狀即帶通濾色片和光學(xué)通孔的長(zhǎng)度方向?yàn)閳A弧狀，寬度方向允許入射光束全部通過(guò)，即圓弧帶狀帶通濾波片和光學(xué)通孔可使入射光束全部通過(guò)無(wú)阻擋。另外，帶通濾波片和光學(xué)通孔均為同心同半徑并且圓弧弧長(zhǎng)具有一定范圍，所以，當(dāng)進(jìn)行濾波片(包括切換到光學(xué)通孔)切換時(shí)，對(duì)動(dòng)力裝置的精度要求比較低，如需用某個(gè)帶通濾波片進(jìn)行濾波切換時(shí)，只需保證入射光束入射到圓弧帶狀范圍內(nèi)即可。本實(shí)用新型具有低雜散光、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、機(jī)械定位要求低、可根據(jù)要求設(shè)定檢測(cè)時(shí)間、使用靈活、功能易于擴(kuò)充等特點(diǎn)。

作為優(yōu)選，所述的色輪中心設(shè)有與所述動(dòng)力裝置匹配的轉(zhuǎn)軸。動(dòng)力裝置與色輪中心的轉(zhuǎn)軸連接，并通過(guò)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)色輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)濾光位置切換

作為優(yōu)選，所述的帶通濾波片的光束導(dǎo)通波段疊加后可覆蓋全部待檢測(cè)光束波長(zhǎng)范圍。相鄰兩個(gè)波段的帶通濾波片對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通波段相互重疊，全部帶通濾波片的導(dǎo)通波段疊加后將全部覆蓋帶檢測(cè)光束波長(zhǎng)范圍，使得待檢測(cè)光束的波段均落入帶通濾波片的導(dǎo)通范圍，保證測(cè)量對(duì)象(波段)無(wú)遺漏。

與現(xiàn)在技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果如下：

現(xiàn)有技術(shù)限定了在帶通色輪的同一半徑圓周上均勻布一組帶通濾色片和無(wú)任何濾色片的通孔，這降低了帶通色輪轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力裝置選擇范圍，并且，在光譜測(cè)量過(guò)程中，帶通濾色片的均勻分布導(dǎo)致勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的帶通色輪中的相?鄰帶通濾色片間隔時(shí)間一致，在實(shí)際應(yīng)用中沒(méi)必要，存在需要檢測(cè)時(shí)間不同的情況，在先技術(shù)限制了應(yīng)用以及檢測(cè)裝置的功能拓展。本實(shí)用新型具有低雜散光、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、機(jī)械定位要求低、可根據(jù)要求設(shè)定檢測(cè)時(shí)間、使用靈活、功能易于擴(kuò)充等特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的一種高信噪比光譜檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的一種高信噪比光譜檢測(cè)裝置的色輪結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。