[发明专利]一种方便安装的大量程的色散共焦镜头

说明书

本发明公开了一种方便安装的大量程的色散共焦镜头，涉及光学设备技术领域。具体包括外壳和镜片组件，所述外壳的封闭端设置有出射光孔，所述的镜片组件设置于所述的外壳内，且从外到内依次包括压紧环、第一球面透镜、第一垫片、第二球面透镜、第二垫片、非球面透镜和底座，所述的压紧环、第一垫片、第二垫片和底座均呈圆环状，所述的底座上设置有限位拉杆，且所述的限位拉杆依次穿过所述的非球面透镜、第二垫片、第二球面透镜、第一垫片和第一球面透镜后通过螺钉与所述的压紧环固定连接。该镜头能够很好的保证色散的均匀性，而且结构简单方便安装。

技术领域

本发明涉及光学设备技术领域，具体地说是一种方便安装的大量程的色散共焦镜头。

背景技术

光谱共聚焦的原理是，点光源，经过准直和色散物镜聚焦后发生光谱色散，在光轴上形成连续的单色光焦点，且每一个单色光焦点到被测物体的距离都不同。当被测物处于测量范围内某一位置时，只有某一波长的光聚焦在被测面上，该波长的光由于满足共焦条件，可以从被测物表面反射回光纤耦合器并进入光谱仪，而其他波长的光在被测物面表面处于离焦状态，反射回的光在光源处的分布远大于光纤纤芯直径，所以大部分光线无法进入光谱仪。通过光谱仪解码得到光强最大处的波长值，从而测得目标对应的距离值。由于采用了共焦技术，因此该方法具有良好的层析特性，提高了分辨力，并且对被测物特性和杂散光不敏感。

研究色散镜头的沿光轴色散分布模型，以保证波长与光轴位置之间的精确映射关系，是精确测量的前提。在实际测量中，色散镜头装配误差、光轴倾斜、光谱反射、衍射光栅、光谱响应等都会对测量产生影响，从而导致沿光轴的色散分布与光轴位置间产生非线性关系，两者之间如何准确映射，是保证高精密测量的必要条件。

目前的色散共焦镜头主要存在以下两方面的问题：

第一，镜片数量多，容易缠身累积误差。

第二，镜片的安装结构较为复杂，一方面不方便加工和安装降低生产效率，另一方面，由于安装也存在安装误差，零部件越多，约容易产生累积误差，不利于测量的精准性。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种方便安装的大量程的色散共焦镜头，该镜头能够很好的保证色散的均匀性，而且结构简单方便安装。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种方便安装的大量程的色散共焦镜头，包括外壳和镜片组件，所述外壳的封闭端设置有出射光孔，所述的镜片组件设置于所述的外壳内，且从外到内依次包括压紧环、第一球面透镜、第一垫片、第二球面透镜、第二垫片、非球面透镜和底座，所述的压紧环、第一垫片、第二垫片和底座均呈圆环状，所述的底座上设置有限位拉杆，且所述的限位拉杆依次穿过所述的非球面透镜、第二垫片、第二球面透镜、第一垫片和第一球面透镜后通过螺钉与所述的压紧环固定连接。

进一步地，所述的外壳内位于所述镜片组件的内侧设置有限位凸台，所述外壳体的开口端设置有固定筒，且所述的镜片组件在所述固定筒的压紧作用下压紧在限位凸台上，所述固定筒的外端面上设置有入射光孔。

进一步地，所述的底座上沿圆周方向均布设置有六个限位拉杆。

进一步地，所述限位拉杆的截面呈扇形，且所述限位拉杆的外侧弧形面所对应的直径等于所述底座的外径，所述第一球面透镜、第二球面透镜和非球面透镜的直径，以及所述压紧环、第一垫片和第二垫片的外径均等于所述底座的外径。

进一步地，所述压紧环的外侧面上设置有用于容纳所述螺钉头部的沉头孔。

进一步地，当所述的第一球面透镜、第一垫片、第二球面透镜和第二垫片依次安装到位后，所述限位拉杆的外端面位于所述第一球面透镜的外侧面的内侧。

进一步地，所述的第一球面透镜和第二球面透镜共同组成了空气间隔消色差球面透镜组，且所述空气间隔消色差球面透镜组的焦点在白光LED光源处。