[实用新型]光谱照明系统

说明书

本实用新型的一种光谱照明系统，光源发出的光经第一透镜组收集，后经分光元件分散成不同方向的光，再经第二透镜组成像于会聚区域，会聚区域位于像面上，会聚区域光谱分布由λ₁到λ_n，从y方向自下往上依次为由短波谱到长波谱依次排布或由长波谱到短波谱依次排布有利于控制光斑尺寸，实现了分波谱成像的功能，通过对成像系统会聚区域的光谱成像分析其能量、位置等信息，通过软件算法分析出光源包含的光谱信息及各光谱能量值，同时，利用会聚区域的光对待测物进行照射，有利于保证光强度，从而提升探测灵敏度。

技术领域

本实用新型涉及光学成像领域，尤其涉及一种光谱照明系统。

背景技术

光谱仪，是一种可实现复杂复色光的分解和测量的仪器。复色光进入光谱仪后，可被分光元件分解成不同的单色光，对单色光收集和处理可得到光谱。因此，光谱仪被广泛应用于光辐射测量、环境污染检测、元素分析、地质分析和食品安全检测等领域。常用的光谱仪依据分光器件类型可分为：色散型、干涉型和滤光片型光谱仪。

棱镜光谱仪属于色散型光谱仪，利用棱镜对不同波长的光的折射率不同的原理，可将复色光分解成单色光；光栅光谱仪则利用光栅的衍射特性将复色光分解成单色光。

现有技术中，光谱仪的设计大多只能将数值孔径做到0.25，进光量不足，且仅能覆盖波段近红外或可见光，这就导致了成像光斑尺寸大，测试精度不足的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种将混合波谱光源重新成像，并以不同光谱成像位置不同的形式排列于像面的光谱照明系统，增大孔径数值，保证成像光斑大小，提升测试精度。

为实现上述目的，本实用新型提供一种光谱照明系统，用于获取具有发散角的光源的光谱信息，所述光谱照明系统沿光源至像面依次包括：

用于接收光信号的第一透镜组，所述第一透镜组的具有正光焦度；

具有色散功能的分光元件；

用于将分光元件分散的光谱会聚成像的第二透镜组，所述第二透镜组为正光焦度的透镜组；

所述第一透镜组中首枚与最后一枚透镜之间至少存在一枚负光焦度透镜，所述第二透镜组中首枚与最后一枚透镜之间至少存在一枚负光焦度透镜，所述第二透镜组中沿光源至像面的首个透镜为双凸透镜。

在上述技术方案中，所述第一透镜组和所述第二透镜组至少包含11枚透镜。

在上述技术方案中，所述第一透镜组至少包含6枚透镜。

所述第一透镜组内包含至少一片折射率大于1.7的透镜，且至少一片透镜的阿贝数在18～50范围内。

在上述技术方案中，所述第二透镜组至少包含5枚透镜。

在上述技术方案中，所述第二透镜组内包含至少一片折射率大于1.7的透镜，且至少一片透镜的阿贝数在18～50范围内。

在上述技术方案中，零视场外光线从光源入射到所述第一透镜组的高度H1小于零视场外光线从所述第一透镜组初设的高度H3。

在上述技术方案中，所述第一透镜组内光焦度为负的镜片处零视场外光线的透射高度H2小于零视场外光线从所述第一透镜组初设的高度H3。

在上述技术方案中，所述第一透镜组内光焦度为负的镜片处零视场外光线的透射高度H2与零视场外光线从光源入射到所述第一透镜组的高度H1满足如下关系：

H2/H1＞0.7。

在上述技术方案中，所述第一透镜组内光焦度为负的镜片处零视场外光线的透射高度H2与零视场外光线从所述第一透镜组初设的高度H3满足如下关系：

H2/H3＞0.6。