[發(fā)明專利]多色儀系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880065041.5
• 申請(qǐng)日: 2018-05-02
• 公開（公告）號(hào): CN111183342B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·肯特;L·巴克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安捷倫科技有限公司
• 主分類號(hào): G01J3/12
• 分類號(hào): G01J3/12;G01J3/18;G02B5/08
• 代理公司: 北京坤瑞律師事務(wù)所 11494
• 代理人: 封新琴

1.一種多色儀系統(tǒng)，包括：

光學(xué)元件，其限定光闌；

準(zhǔn)直鏡，用于經(jīng)由所述光闌接收光并反射基本上準(zhǔn)直的光；

至少第一色散光學(xué)部件和第二色散光學(xué)部件，各自被配置為針對(duì)不同的波長(zhǎng)將從所述準(zhǔn)直鏡接收的所述基本準(zhǔn)直的光色散不同的量，并提供沿第一軸線和第二軸線隔開的具有不同光波長(zhǎng)的交叉色散光；和

聚焦鏡，其定位成將所述交叉色散的光聚焦到2D陣列檢測(cè)器上，以在所述檢測(cè)器的多個(gè)相應(yīng)區(qū)域處提供所述光闌的多個(gè)光闌圖像，所述多個(gè)光闌圖像中的每一個(gè)與所述交叉色散光的各自的波長(zhǎng)相關(guān)聯(lián)；

其中，所述準(zhǔn)直鏡和所述聚焦鏡中的一個(gè)或兩個(gè)是具有反射面的自由曲面鏡，所述反射面被配置為減輕所述多色儀系統(tǒng)在沿著所述第一軸線和所述第二軸線的所述交叉色散光的多個(gè)波長(zhǎng)上的光學(xué)像差的影響，并且從而優(yōu)化與沿著所述第一軸線和所述第二軸線的所述多個(gè)波長(zhǎng)相關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)光闌圖像的分辨率；

其中，所述準(zhǔn)直鏡的所述反射面被描述為：

其中且

其中，z是沿光軸線的高度，x是沿第一軸線的位置，并且y是沿所述第二軸線的位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多色儀系統(tǒng)，其中，所述第二色散光學(xué)元件相對(duì)于所述第一色散光學(xué)元件取向，使得所述第二軸線基本垂直于所述第一軸線。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多色儀系統(tǒng)，

其中，所述第一色散光學(xué)部件被配置為接收來(lái)自所述準(zhǔn)直鏡的準(zhǔn)直光，并且沿著所述第一軸線針對(duì)不同的波長(zhǎng)將所述基本上準(zhǔn)直的光色散不同的量以提供色散光；并且

其中，所述第二色散光學(xué)部件被配置為沿著所述第二軸線進(jìn)一步針對(duì)不同的波長(zhǎng)將所述經(jīng)色散的光色散不同的量，以提供所述交叉色散光。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多色儀系統(tǒng)，其中，所述第一色散光學(xué)元件被配置為沿著所述第一軸線將所述光分離成具有重疊階次的色散光譜，并且所述第二色散光學(xué)元件被配置為沿著所述第二軸線將所述光分離成不同階次的光譜。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多色儀系統(tǒng)，其中，所述第二色散光學(xué)元件被配置為沿著所述第二軸線將所述光分離成具有重疊階次的色散光譜，并且所述第一色散光學(xué)元件被配置為沿著所述第一軸線將所述光分離成不同階次的光譜。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多色儀系統(tǒng)，其中，所述第一色散光學(xué)部件包括衍射光柵，并且所述第二色散光學(xué)部件包括棱鏡。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多色儀系統(tǒng)，其中，所述第二色散光學(xué)部件包括衍射光柵，并且所述第一色散光學(xué)部件包括棱鏡。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多色儀系統(tǒng)，其中，所述第一色散光學(xué)部件包括第一衍射光柵，并且所述第二色散光學(xué)部件包括第二衍射光柵。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多色儀系統(tǒng)，其中，所述準(zhǔn)直鏡是自由曲面鏡并且所述聚焦鏡是以下任一種：(i)球形凹面鏡、(ii)復(fù)曲面凹面鏡、和(iii)拋物面凹面鏡。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多色儀系統(tǒng)，其中，

所述準(zhǔn)直鏡和聚焦鏡中的一者或兩者的所述反射面由多項(xiàng)式描述。

11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多色儀系統(tǒng)，其中，所述第二色散光學(xué)部件還被配置為向所述第一色散光學(xué)部件提供交叉色散光，并且所述第一色散光學(xué)部件被配置為進(jìn)一步沿所述第一軸線色散波長(zhǎng)，并且將所述進(jìn)一步交叉色散的光提供給所述聚焦鏡。