[实用新型]基于扫描振镜的高速成像光谱仪

说明书

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提出一种基于扫描振镜的高速成像光谱仪，通过不同的电压信号可以精确的控制扫描振镜的镜片转动角度，使得空间不同区域的光信号可以依次通过镜片的反射进入成像光谱仪模块，振镜扫描模式的结构紧凑，转动角度精确，转动速度快、性价比高，可实现高速高性价比的光谱扫描。

技术领域

本实用新型属于光学技术领域，具体涉及一种基于扫描振镜的高速成像光谱仪。

背景技术

成像光谱仪是获取光谱与图像的专业仪器。成像光谱仪通过搭载扫描模块，以扫描的方式探测感兴趣的物体，可以获得物体表面的二维空间数据以及光谱数据，上述数据通常被称为光谱立方体。结合光谱立方体，我们可以在空间图像的基础上，从光谱的维度，结合物质的分子光学特性，具体的对物质进行分类与量化分析。因此，成像光谱仪是一种重要的检查仪器。

然而，为了实现光谱立方体的获取，通常需要较为复杂的扫描模块，这局限了成像光谱仪的应用。在本专利中，我们结合成像的基本原理，提出了基于扫描振镜的高速成像光谱仪，通过在成像光谱仪前安装扫描振镜，实现高速的光谱数据探测。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提出一种基于扫描振镜的高速成像光谱仪，该装置在成像光谱仪的成像镜头前端安装扫描振镜，通过振镜的角度扫描，实现空间不同区域光谱数据的高速获取。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型包括成像相机、聚焦透镜、光栅、准直透镜、狭缝、成像镜头、振镜、信号产生器以及计算机，成像相机、聚焦透镜、光栅、准直透镜、狭缝和成像镜头组合为成像光谱仪，当空间中的光信号通过成像镜头后，聚焦在狭缝位置，通过狭缝的光由准直透镜准直传输，到达光栅并发生衍射分光，衍射的光线通过聚焦透镜后聚焦到成像相机的感光芯片上，在扫描的过程中，计算机控制信号发生器，使其产生变化的电压信号，该电压信号传输到振镜，振镜的镜片的角度与电压信号成正比关系，在电压信号变化的过程中，振镜的镜片发生转动，空间中不同区域的信号通过反射镜片的反射后，进入成像镜头，并最后被成像相机探测到，在振镜镜片转动过程中，成像相机同步的记录光谱图像信号，并保存在计算机中。

所述成像光谱仪，是由成像相机、聚焦透镜、光栅、准直透镜、狭缝和成像镜头组成的模块。成像镜头的后焦面位置安装狭缝，狭缝后安装准直透镜，准直透镜的前焦面与狭缝位置重合，准直透镜后安装光栅，准直光线通过光栅后，再由聚焦透镜聚焦到成像相机的感光芯片处，聚焦透镜的后焦面与成像相机的感光芯片位置重合。

所述振镜，是光机模组，在一个电动旋转机构上安装了反射镜片，电动旋转机构由外部电压信号控制，其转动角度与电压信号成正比，电动旋转机构的转动带动了反射镜片的转动，反射镜片安装在成像镜头的前方，探测物体的光线通过反射镜片的反射后，进入成像光谱仪的成像镜头，并最终被成像相机探测。

所述信号发生器，由计算机控制，可输出电压范围在a到b的线性信号，a和b均是有理数。

本实用新型的有益效果：

通过本实用新型的结构设置，可以实现一种基于扫描振镜的高速成像光谱仪，通过不同的电压信号可以精确的控制扫描振镜的镜片转动角度，使得空间不同区域的光信号可以依次通过镜片的反射进入成像光谱仪模块，振镜扫描模式的结构紧凑，转动角度精确，转动速度快、性价比高，可实现高速高性价比的光谱扫描。

附图说明

图1为基于扫描振镜的高速成像光谱仪示意图。

图2为扫描振镜的结构示意图。

具体实施方式