[发明专利]一种接触式光谱共焦装置

说明书

本发明公开一种接触式光谱共焦装置，包括：光孔径、色散部、反射表面以及接触部，光源发出多个波长的光从光孔径通向色散部，色散部将光色散使得不同波长的色散光聚焦在不同的点，反射表面将聚焦到其上的波长的光反射回去，光测量部接收反射表面反射的光进行测量或表征，待测量或表征的位移量通过接触部带动反射表面或色散部中的至少一个运动，使得反射表面和色散光产生相对运动，实现光谱共焦色散光测量或表征接触位移量。本装置实现将接触式位移转换成非接触位移并被光谱共焦测量到，可以接触式地测量或表征被测位移，减少油、水、粉尘等的干扰，解决了业界痛点问题，能将光谱共焦测量原理扩展到更多应用领域和场合，具有巨大的价值和经济效率。

技术领域

本发明涉及光学测量领域，尤其涉及一种接触式光谱共焦装置。

背景技术

光谱共焦是一种光学非接触测量位移量的测量方法，其采用宽带光色散后形成不同的波长，不同的波长聚焦到不同的点，每一个波长的焦点都对应一个距离值，根据反射的波长来确定位移量。

目前市面上的光谱共焦传感器通常只能非接触测量位移量，但是对于一些特殊的场合，比如有油、水、粉尘的场合，会因为测到的是其油、水、粉尘的表面而不是本体，而导致测量结果不准确。而且油、水、粉尘还会污染光学色散元件使其测量失效。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种接触式光谱共焦装置，实现接触式的测量。

本发明的技术方案如下：一种接触式光谱共焦装置，包括：光孔径、色散部、反射表面以及接触部；

所述光孔径用于供从光源发射的宽带光通过，或供从所述反射表面反射回来的测量光通向光测量部，或同时具有上述两种功能；

所述色散部用于将来自光孔径的光色散，使得不同波长的色散光在不同位置成像；

所述反射表面接收部分色散光并将聚焦到反射表面的光线返回所述色散部；

所述接触部用于接触需要测量的物体或需要表达的驱动物；

光源发出多个波长的光从光孔径通向色散部，色散部将光色散使得不同波长的色散光聚焦在不同的点，反射表面将聚焦到其上的波长的光反射回去，光测量部接收反射表面反射的光进行测量或表征，待测量或表征的位移量通过接触部带动反射表面或色散部中的至少一个运动，使得反射表面和色散光产生相对运动，实现光谱共焦色散光测量或表征接触位移量。

进一步地，所述反射表面反射光的波长特征和接触位移之间建立对应关系，所述关系用于后续利用反射表面反射光的波长计算接触位移。

进一步地，本接触式光谱共焦装置还包括相对运动部，所述接触部运动带动所述相对运动部运动，所述相对运动部带动所述反射表面运动。

进一步地，所述接触部以竖直移动的方式带动所述反射表面相对于所述色散部上下移动。

进一步地，所述接触部以摆动的方式带动所述反射表面相对于所述色散部上下移动。

进一步地，所述接触部以旋转的方式带动所述反射表面相对于所述色散部上下移动。

进一步地，所述接触部以水平移动的方式带动所述反射表面相对于所述色散部上下移动。

进一步地，本接触式光谱共焦装置还包括壳体以及密封部，所述反射表面位于所述壳体内，所述密封部将壳体密封。

进一步地，本接触式光谱共焦装置还包括导向部，所述导向部约束所述相对运动部运动的方向或范围。

进一步地，本接触式光谱共焦装置还包括连接部，所述连接部连接所述相对运动部与接触部，所述连接部与所述接触部或相对运动部可拆卸连接。