專利名稱：一種二維光譜測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及光輻射測量領域，具體涉及一種集圖像和光譜測量為一體的光譜
測量裝置。
背景技術：
亮度和顏色參數(shù)直接反應人眼對光的感知，在平板顯示、照明工程和 光源設計等領域有著十分廣泛的應用。在平板顯示等領域，需考察被測光源二維平面 內(nèi)每一點的亮度、色度等光色光譜信息，目前常用測量這些參數(shù)的設備包括瞄點式亮度 計和圖像式亮度計。瞄點式亮度計每次僅能對準測量一點的亮度和色度，測量整個二 維平面的效率比較低。圖像式亮度計能夠通過一次成像測量二維平面內(nèi)各點的亮度， 但是現(xiàn)有圖像式亮度計的色度一般是通過三刺激值法實現(xiàn)的在圖像式亮度計的陣列 探測器前設置一組濾色片，使陣列探測器的整體相對光譜靈敏度與顏色三刺激值曲線 m，m，m相匹配，通過測量光源的三刺激值χ、γ、ζ,并計算得到被測光的色品坐標、 色溫等色度參數(shù)。一方面該方法會存在探測器光譜失匹配誤差，而且由于陣列探測器的面 一個像元的相對光譜靈敏度都存在差異，這種差異會使探測器的光譜失匹配誤差進一步加 劇，導致最終測量精度不高；另一方面，該方法不能得到被測光源的光譜信息，因而不能對 被測光源進行詳盡的光色分析。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術存在的缺陷，本實用新型旨在提供一種能夠精確且方便地測量 被測二維目標各點的光譜功率、亮度、顏色等光色參數(shù)的二維光譜測量裝置。本實用新型通過以下技術方案實現(xiàn)一種二維光譜測量裝置，其特征在于包括機 殼，在機殼上設置鏡頭，被測二維目標所發(fā)出的被測量光束從鏡頭進入機殼，并成像于機殼 內(nèi)；在機殼內(nèi)設置觀察器和光譜儀，所述光譜儀由狹縫、色散部件和二維多通道探測器，被 測光從狹縫進入光譜儀內(nèi)；由帶縫的平面反射鏡構成的狹縫或者在鏡頭后的光路上設置 的分光器將從鏡頭出射的光至少分成兩路，其中一路光束被所述觀察器接收，另一路光束 穿過狹縫進入光譜儀內(nèi)被分光測量，狹縫位于被測二維目標的通過鏡頭所成像的像面位置 上；在機殼內(nèi)或者在機殼上還設置掃描機構，該掃描機構使狹縫與被測二維目標的像面產(chǎn) 生相對位移。本實用新型的技術方案中，被測二維目標通過鏡頭分別成像于光譜儀的狹縫和觀 察器。通過觀察器觀察和對準所需測量的二維區(qū)域，同時觀察器還能起到輔助調(diào)節(jié)鏡頭焦 距，使得狹縫和被測二維目標形成較好的光學成像共軛關系的目的。光譜儀測量被測二維 目標各點的光譜和亮度、顏色等光學參數(shù)。光譜儀的狹縫位于被測二維目標的像面上，且 僅使像面上的一部分光束通過，一般狹縫為矩形狹縫，因此被測二維目標中的僅有某一行/ 列或某一行/列的部分區(qū)域內(nèi)的各點發(fā)出的被測光束通過鏡頭進入狹縫，光譜儀的色散部 件將該行/列光源的光束沿與該行/列垂直的方向依光譜次序色散好，并將色散光投射到二維多通道探測器上。二維多通道探測器中的一維表示進入狹縫的被測二維目標的一行/ 列光源的各點，另一維表示某一點光源發(fā)出的光在不同波長的功率，即光譜。一次測量中， 光譜儀能夠測得被測二維目標某一行/列或某一行/列的部分區(qū)域上各點的發(fā)光光譜、亮 度等參數(shù)。通過掃描機構的帶動，被測二維目標的像面與狹縫發(fā)生相對移動，被測二維光源 像面的各行/列都依次進入光譜儀進行分光測量。通過機殼中的微處理器或者上位機軟件 合成光譜儀的各次測量結果，即可得到被測二維目標上各點的被測光束光譜分布、亮度和 顏色等完備的光學參數(shù)，并且操作方便，測量精確高。本實用新型還可以通過以下技術方案進一步限定和完善上述的掃描機構與光譜儀相連的平移機構，平移機構驅(qū)動光譜儀發(fā)生平移，使光 譜儀的狹縫在被測二維目標的像平面內(nèi)移動，以使像平面內(nèi)不同區(qū)域的光穿過狹縫進入光 譜儀中測量。由于物象關系的存在，光譜儀相對機殼移動較小范圍就能測量實際尺寸較大 的被測二維目標的測量。該平移機構可設置在機殼內(nèi)部，也可以設置在機殼的外部，所述的 平移機構中具有電機或帶減速器的電機以及電機驅(qū)動電路，電機驅(qū)動機構和上述的二維多 通道探測器都與微處理器或者上位機或者通過微處理器與上位機電連接，由微處理器或者 上位機控制所述平移機構和光譜儀的工作，并進行數(shù)據(jù)處理，合成光譜儀測得的被測二維 目標各區(qū)域內(nèi)各點的光譜分布，并通過計算求得被測二維目標上的每點在被測方向上的亮 度、光譜輻亮度和顏色參數(shù)等完備的光學參數(shù)，并可進行任意子區(qū)域內(nèi)的光學參數(shù)的分析 比較?；蛘呱鲜龅膾呙铏C構是與機殼相連的轉動平臺，所述轉動平臺驅(qū)動機殼整體自 轉，使鏡頭逐次對準被測二維目標的不同區(qū)域，從而實現(xiàn)狹縫與被測二維目標像面產(chǎn)生相 對位移。所述轉動平臺中具有電機或帶減速器的電器以及電機驅(qū)動電路，電機驅(qū)動機構和 光譜儀中的二維多通道探測器都與機殼中的微處理器或者上位機電連接，或者通過微處理 器與上位機電連接，由微處理器或者上位機控制二者工作并進行數(shù)據(jù)處理，合成光譜儀測 得的被測二維目標各區(qū)域內(nèi)每點的光譜分布，并通過計算求得被測二維目標上的各點在被 測方向上的亮度、光譜輻亮度和顏色參數(shù)等完備的光學參數(shù)，并可進行任意子區(qū)域內(nèi)的光 學參數(shù)的分析比較?；蛘呱鲜龅膾呙铏C構是在設置外殼內(nèi)部的光學旋轉鏡，所述光學旋轉鏡位于鏡頭 與狹縫之間的光路上，光學旋轉鏡通過旋轉使被測二維目標的像在狹縫位置產(chǎn)生位移，狹 縫逐次接收到來自被測二維目標各區(qū)域的光信號。所述的光學旋轉鏡包括電機或帶減速器 的電機以及電機驅(qū)動電路，光學旋轉鏡在電機驅(qū)動電路下繞旋轉軸轉動。電機驅(qū)動電路和 光譜儀的二維多通道探測器都與機殼中的微處理器或上位機電連接，或者通過微處理器與 上位機電連接，由微處理器或上位機控制光學旋轉鏡和光譜儀工作并進行數(shù)據(jù)處理，將測 得的被測二維目標各部位的光學參數(shù)信息合成。在本技術方案中，鏡頭所成的被測二維目 標的像可以是曲面的，剛好能保證在光學旋轉鏡的旋轉過程中狹縫都處于像面位置，使測 量更為精確。上述從鏡頭到光譜儀和觀察器的光路是通過以下方式安排所述狹縫為帶縫的平 面反射鏡，來自鏡頭的一部分光束穿過狹縫進入光譜儀內(nèi)，而另一部分來自鏡頭的光束被 狹縫的平面反射鏡部分反射到觀察器中。在本方案中，當掃描機構處于某一位置時，光譜儀 僅測量被測二維目標的某一行/列或者某一行/列的一個區(qū)域的光譜和亮度等光學參數(shù)；反射鏡將進入鏡頭的其它光束反射到的觀察器，由于穿過狹縫的區(qū)域的光沒有參與反射， 觀察器接收不到這部分光束，因此在觀察器中，會呈現(xiàn)出有一個黑色狹縫型區(qū)域，該區(qū)域即 為光譜儀此時所測量的區(qū)域。利用這一現(xiàn)象能夠精確更為準確地得到本實用新型的二維光 譜測量裝置的測量狀態(tài)。鏡頭到光譜儀和觀察器的光路通過也可以以下方式安排上述的鏡頭和光譜儀的 狹縫間的光路上設分光器。所述的分光器為部分透射部分反射的平面分光鏡。當分光器為 平面分光鏡時，觀察器和狹縫處于光學成像的共軛位置，二者都在被測二維目標通過鏡頭 所成的像的像面位置?；蛘咚龅姆止馄鳛橐粋€平面反射鏡，該平面反射鏡能夠切入或切離光路，從而 實現(xiàn)來自鏡頭的光束選擇性地進入觀察器或光譜儀。例如當平面反射鏡被切入光路時，來 自鏡頭的光束反射到觀察器，通過觀察器的觀察對準被測二維目標；當平面反射鏡被切離 光路時，來自鏡頭的光束經(jīng)過狹縫入射到光譜儀，由光譜儀與掃描機構相配合，測量被測二 維目標每一點的光譜分布和亮度等齊全的光學參數(shù)。鏡頭到觀察器的入光口或光接收器件 和狹縫的光程相同，此時通過觀察器調(diào)節(jié)焦距可以使被測二維目標的像落在狹縫處。本實用新型的二維光譜測量裝置中的觀察器為目鏡系統(tǒng)，人眼通過目鏡系統(tǒng)觀察 被測二維目標的整體信息。所述述的觀察器也為二維光電探測器陣列，且該二維光電探測器陣列位于被測二 維目標的像面位置上，所述被測二維目標的像面是指通過所述鏡頭成像的像面，也可以是 指在所述二維光電探測器陣列再設置二次光學成像裝置，被測二維目標通過鏡頭和二次光 學成像裝置所成的像面。在本技術方案中，二維光電探測器陣列的測量值可以直觀地在數(shù) 據(jù)輸出設備，如在設置在外殼上的顯示單元。在上述鏡頭到觀察器之間的光路上設置濾色片。如當觀察器為二維光電探測器 陣列時，所述的濾色片能夠使二維光電探測器陣列的相對光譜靈敏度與人眼光視效率函數(shù) V(A)或者其它規(guī)定函數(shù)相匹配，當二維光電探測器陣列的光譜靈敏度曲線與V( λ)函數(shù) 匹配時，它可以實現(xiàn)圖像式亮度計的測量功能，快速方便地測量被測二維目標的各點亮度 和亮度分布。本實用新型的二維光譜測量裝置中設置有微處理器，上述的光譜儀和掃描機構的 電機驅(qū)動電路都與微處理器電連接。在裝置外殼上可設置顯示單元，顯示光譜儀以及其它 器件，如二維光電探測器陣列作為觀察器的測量結果。本實用新型的二維光譜測量裝置中的光譜儀波長測量范圍是從紫外一可見一紅 外范圍內(nèi)的任意一個波段。光譜儀中的二維多通道探測器是二維光電電荷耦合器(CCD)或 者光電二極管陣列或CMOS光電陣列。綜上所述，本實用新型的二維光譜測量裝置通過具有二維多通道探測器的光譜儀 和掃描機構相結合，能夠方便、快速、精確地測量出被測二維目標各點的光譜分布、亮度和 顏色參數(shù)等完備的光學參量；同時通過觀察器的設置，能夠使本實用新型的二維光譜測量 裝置準確對準被測目標，測量操作方便，重復性高。
附圖1為本實用新型的實施例1示意圖；附圖2為本實用新型的實施例2示意圖；[0022]附圖3為本實用新型的實施例3示意圖；附圖4為本實用新型的實施例4示意圖；附圖5為本實用新型的實施例5示意圖；附圖6為本實用新型的實施例6示意圖。附圖標記說明1、機殼，2、鏡頭，3、觀察器，3 - 1、光學反射鏡，3 — 2、目鏡， 4、狹縫，5、色散部件，6、二維多通道探測器，7、光譜儀，8、控制平移機構，8 - 1、電機，8 — 2、 電機驅(qū)動單元，9、人眼，10、微處理器，11、分光器，12、上位機，13、準直鏡，14、會聚鏡，15、 濾色片，20、被測二維目標，一列光源具體實施方式如圖1到圖6為本實用新型的幾個實施例示意圖。實施例1如圖1所示，本實施例包括機殼1，在機殼1上設置鏡頭2，被測二維目標20的被 測量光束從鏡頭2進入機殼1內(nèi)。機殼1內(nèi)設置有一個光譜儀7，光譜儀具有與水平方向成 45度夾角的狹縫4，所述狹縫4是一個中間開矩形縫的發(fā)光鏡。從鏡頭2入射的一部分光 束穿過狹縫4進入光譜儀7內(nèi)部進行分光測量，而另一部分光束則被反射到一個觀察器3， 所述的觀察器3是目視系統(tǒng)3，所述目視系統(tǒng)3中還具有用以改變光路的光學反射鏡3 - 1 和目鏡3 — 2，人眼9通過目視系統(tǒng)3被測二維目標20的像。在本實施例的光譜儀內(nèi)設置 色散部件5和二維多通道探測器6，所述二維多通道探測器6為面陣CCD 6，色散部件5是 一個平場凹面光柵5，它接收穿過入射狹縫4的光束，將其色散并反射到面陣CCD 6上，面 陣CCD 6的各個像元接收色散光。光譜儀7的波長測量范圍為可見光范圍。所述光譜儀7 被整體放置在一個掃描機構8上，所述的掃描機構8是平移機構8，平移機構8與機殼1連 接。平移機構8中具有電機8 — 1，電機驅(qū)動單元8 - 2與機殼中的微處理器10電連接，同 時面陣CXD 6也與微處理器10電連接，微處理器10與上位機12電連接。在測量被測二維目標20時，人眼9首先通過目視系統(tǒng)3觀察和對準背側二維目標 20，并且調(diào)節(jié)鏡頭2焦距，使觀察到的被測二維目標20的像最為清晰，此時，狹縫4位于被 測二維目標20的像面上，形成光學成像共軛關系。狹縫4僅被測二維目標20的部分區(qū)域 發(fā)出的光束進入光譜儀中，如圖1所示，當光譜儀7位于某一位置時，被測二維目標20中僅 一列光源21發(fā)出的光束經(jīng)過鏡頭一起進入狹縫4，進入光譜儀7中，這束光被平場凹面光柵 5沿垂直色散，其中每一點的光都沿水平方向依光譜次序被色散開，色散光又一起被反射到 面陣CXD 6上，被面陣CXD 6的像元所接收。在面陣CXD 6上具有二維像元，其中的一維像 元坐標(水平方向)與光的色散方向所對應，表示波長；而一維像元坐標(豎直方向)與進入 狹縫4的發(fā)光列中每個點的位置相對應。此時，通過光譜儀7的測量，能夠得到該列被測二 維目標20中各點的光譜分布、亮度和顏色等光色參數(shù)。微處理器10通過電機驅(qū)動單元8 - 2控制平移機構8帶動整個光譜儀7在水平 面內(nèi)平移，平移中，狹縫4始終處于被測二維目標20的像面上，并與被測二維目標20的像 發(fā)生相對位移，使被測二維目標20上各列的光束依次進入光譜儀進行分光測量得到光譜 功率分布方向運動，掃描并測量被測二維目標20的每一列發(fā)光點。上位機12通過軟件將 被測二維目標20中各列的測量結果連接起來，得到被測二維目標各點的光譜功率，即二維 光譜。根據(jù)二維光譜，上位機12可以進一步計算出被測二維目標各點的在測量方向上的亮度、色坐標以及光色均勻性等詳盡的光色參數(shù)。實施例2 如圖2所示，本實施例的基本結構與實施例1相似，但在本實施例中，所述的觀察 器3不是目視系統(tǒng)，而是一個二維觀測CCD 3，即被狹縫反射的光束并不是進入目視系統(tǒng)由 人眼觀察，而是如圖2所示，通過一個二次光學成像裝置3 - 2進入一個二維觀測CXD 3，二 次光學成像裝置3 - 2將成像于狹縫4的光再次成像到二維CXD 3上。所述二維觀測CXD 3和光譜儀7的二維多通道探測器6都與機殼1內(nèi)的微處理器10電連接。同時在機殼1上 還設置有一個顯示屏13，顯示屏也與微處理器10電連接。與實施例1相似，本實施例的二維光譜測量裝置在測量被測二維目標20時，首先 對準和調(diào)焦。將顯示屏切換到顯示二維觀測CCD 3測量結果的界面，對準并調(diào)節(jié)鏡頭焦距， 使顯示屏中顯示出清晰的被測二維目標20的圖像。將顯示屏切換到顯示光譜儀7測量結 果的界面，按實施例1所述方法對被測二維目標20進行掃描光譜測量，并通過軟件將各列 測量結果連接起來，得到被測二維目標20各點的光譜分布、在測量方向的亮度、顏色等詳 盡的光學參數(shù)。實施例3 如圖3所示，本實施例包括機殼1，在機殼1上設置鏡頭2，被測二維目標20的被 測光束從鏡頭2進入機殼1內(nèi)。在機殼1內(nèi)鏡頭后的光路上設置一個分光器11，所述的分 光器11是部分透射部分反射的平面分光鏡11，所述平面分光鏡11的反射光被一個觀察器 3接收，所述觀察器3是二維觀測CCD 3，平面分光鏡11的透射光射向光譜儀7的豎直狹縫 4。狹縫4和二維觀測CXD 3都處于被測二維目標20經(jīng)鏡頭成像的相面位置，成光學共軛 關系。狹縫4僅使被測二維目標20中的一列光源所發(fā)出的光進入光譜儀7，光譜儀7內(nèi)具 有色散元件5和二維多通道探測器6，所述色散部件5是平場凹面光柵5，所述的二維多通 道探測器6是面陣CCD 6。進入狹縫4的一列被測二維目標的光沿水平方向依光譜次序色 散開并被面陣CCD 6接收，面陣CCD 6的一維像元坐標與波長對應，另一維像元坐標與被測 列的各點對應。所述光譜儀7被放置在一個掃描機構8上，所述的掃描機構8是平移機構 8，平移機構8使光譜儀在水平方向上平移，保持狹縫4始終位于像面上。二維觀測CCD 3、 光譜儀7中的和平移機構的電機驅(qū)動電路8 - 2都與機殼1中的微處理器10電連接，微 處理器10與上位機12電連接，有上位機12實現(xiàn)本實施例的二維光譜測量裝置的控制和結 果計算。本實施例的二維光譜測量裝置的測量方法與實施例2相似，但本實施例的測量結 果是通過上位機顯示的。首先通過上位機顯示二維觀測CXD 3測量結果，對準被測二維目 標20，并調(diào)節(jié)鏡頭焦距；然后利用光譜儀7和平移機構8測量被測二維目標20各列中每一 點的光譜分布；在上位機中，通過軟件將每次測量結果連接起來，得到被測二維目標20上 各點的光譜分布、在測量方向的亮度、顏色等詳盡的光學參數(shù)。實施例4 如圖4所示，本實施例包括機殼1，被測二維目標20的被測光束從鏡頭2進入機殼 1內(nèi)。在機殼1內(nèi)鏡頭后的光路上設置一個分光器11，所述的分光器11是一個可移動反光 鏡11，該可移動反光鏡11可以被切入或切出光路。當可移動反光鏡11被切入光路時，來 自鏡頭2的光束被反射到一個觀察器3上，所述的觀察器3是二維觀測CCD 3 ；而當可移動反光鏡11被切離光路(如圖4中的虛線部分所示)時，來自鏡頭2入射到光譜儀7的狹縫4 所在平面，此時狹縫4位于和被測二維目標20經(jīng)鏡頭成像的像面，狹縫4和二維觀測CCD 3 成光學共軛關系。狹縫4僅使被測二維目標20中的一列光源所發(fā)出的光進入光譜儀7，光 譜儀7內(nèi)具有色散部件5和二維多通道探測器6，能夠測量某一列被測二維目標20中各點 的光譜分布和亮度等參數(shù)。所述光譜儀7被放置在一個掃描機構8上，所述的掃描機構8 是平移機構8，平移機構使光譜儀在水平方向上平移，并保持狹縫4始終位于像面上。二維 觀測CXD 3、光譜儀7中的二維多通道探測器6和平移機構的電機驅(qū)動電路8 — 2都與機殼 1中的微處理器10電連接，在機殼上設置顯示屏13，顯示屏13也與微處理器10電連接，顯 示二維觀測CCD 3測得的被測二維目標20圖像和光譜儀測量的被測二維目標20上各點的 光譜分布、在測量方向的亮度、顏色等光學參數(shù)。本實施例的二維光譜測量裝置的測量方法與實施例2相似。實施例5 如圖5所示，本實施例的結構與實施例2相似，但在本實施例中，在機殼1內(nèi)部并 不設置平移機構，而在機殼1外部設置掃描機構8，所述掃描機構8是轉動平臺8，如圖5所 示，整個機殼1放置在轉動平臺8，轉動平臺在電機8 — 1的驅(qū)動下繞旋轉軸轉動，從而使 鏡頭對準被測二維目標20的不同區(qū)域，通過這種方法來實現(xiàn)被測二維目標20的像與光譜 儀7的狹縫4產(chǎn)生相對位移，從而掃描測量被測二維目標20各列中每一電的光譜分布和亮 度。此外在本實施例中的觀察器3是一個二維觀測(XD3，二維觀測CXD 3前設置有濾色片 15，使二維觀測CXD 3對入射鏡頭的光響應的相對靈敏度與人眼視效率函數(shù)V( λ)相匹配， 即本實施例中的二維觀測CCD 3能夠提供被測二維目標的圖像亮度。本實施例中，在機殼1 上設置顯示屏13，顯示屏13，二維觀測CXD 3以及光譜儀中的二維多通道探測器6都與機 殼1中的微處理器10電連接，可以通過微處理器10將二維觀測CXD 3和光譜儀7的測量 結果在顯示屏13上顯示出來。微處理器10與上位機12電連接，同時轉動平臺8的電機驅(qū) 動機構8 - 2也與上位機電連接，通過上位機控制轉動平臺8的轉動，并通過軟件將各列測 量結果連接起來，得到被測二維目標20各點的光譜分布、在測量方向的亮度、顏色等詳盡 的光學參數(shù)。實施例6 如圖6所示，本實施例包括外殼1，被測二維目標20的被測光束從鏡頭2進入外殼 1內(nèi)部。在鏡頭后的光路中設置分光器11，所述的分光器11是一個半透半反鏡11，被半透 半反鏡11反射的光束入射到一個觀察器3上，所述觀察器是二維觀測CCD 3 ；被半透半反 鏡11透射的光束入射到一個掃描機構8上，本實施例所述掃描機構8是光學旋轉鏡8，被光 學旋轉鏡8反射到光譜儀7的狹縫4所在的平面，二維觀測CCD 3和狹縫4都位于被側二 維目標20經(jīng)過鏡頭的像面上。本實施例中的二維觀測CXD 3前設置有濾色片15，使二維 觀測CCD 3對入射鏡頭的光響應的相對靈敏度與人眼視效率函數(shù)V( λ)相匹配，即本實施 例中的二維觀測CCD 3能夠提供被測二維目標的圖像亮度。本實施例中的光譜儀中具有準 直鏡13、色散部件5、二維多通道探測器6，所述二維多通道探測器6是二維面陣CXD 6。在 光學旋轉鏡8處于某一角度時，被測二維目標中僅有某一行光源的被測光束穿過狹縫進入 光譜儀中，光譜儀將各點的光依光譜次序色散，并用二維面陣CCD 6測量色散光，二維面陣 CXD 6中，一維CXD像元坐標對應與波長，另一維CXD像元坐標對應與所測該行被側二維目標20上的各點，因此光譜儀一次測量能夠得到某一行被側二維目標20中各點的光譜分布 和亮度，通過光學旋轉鏡的轉動，實現(xiàn)被側二維目標20的像與狹縫4發(fā)生位移，狹縫4能夠 接受到各行的被側二維目標20所發(fā)出的光束。 本實施例的測量方法與上述幾個實施例相似，通過二維觀測CCD 3的測量結果對 準被測二維目標20，調(diào)節(jié)焦距；光譜儀7和光學旋轉鏡8相結合測量被測二維目標20各行 中每點的光譜分布，有上位機將這些測量結果連接起來，得到被測二維目標20上每一點的 光譜分布、亮度、顏色等詳盡的光學參數(shù)。
權利要求1.一種二維光譜測量裝置，包括機殼(1)，在機殼(1)上設置鏡頭(2)，被測二維目標 (20)所發(fā)出的被測光束從鏡頭(2)進入機殼(1)，并成像于機殼(1)內(nèi)，其特征在于在機 殼⑴內(nèi)設置觀察器⑶和由狹縫(4)、色散部件(5)和二維多通道探測器(6)組成的光譜 儀(7)；從鏡頭(2)出射的光被所述的狹縫⑷或者鏡頭(2)后的光路上的分光器(11)分 成至少兩路，其中一路光束穿過狹縫(4)進入光譜儀(7)，另一路光束進入觀察器(3)；狹縫 ⑷位于被測二維目標(20)的像面位置，在機殼⑴內(nèi)或者在機殼⑴上設置使狹縫⑷ 與被測二維目標(20)像面產(chǎn)生相對位移的掃描機構(8)。
2.根據(jù)權利要求1所述的二維光譜測量裝置，其特征在于所述的掃描機構(8)是與光 譜儀(7)相連的平移機構，掃描機構(8)驅(qū)動光譜儀(7)使光譜儀(7)的狹縫(4)在被測 二維目標(20)的像平面上平移。
3.根據(jù)權利要求1所述的二維光譜測量裝置，其特征在于所述的掃描機構(8)是一個 驅(qū)動機殼(1)整體轉動從而實現(xiàn)狹縫(4)與被測二維目標(20)的像面產(chǎn)生相對位移的轉 動機構。
4.根據(jù)權利要求1所述的二維光譜測量裝置，其特征在于在所述的掃描機構(8)是一 個位于鏡頭(2)與狹縫(4)間光路上的使被測二維目標(20)的像在狹縫(4)位置產(chǎn)生位 移的光學旋轉鏡。
5.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的二維光譜測量裝置，其特征在于所述的狹縫(4) 為帶縫的平面反射鏡，來自鏡頭(2)的一部分光束穿過狹縫(4)進入光譜儀(7)內(nèi)，來自鏡 頭(2)的另一部分光束被反射到觀察器(3)。
6.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的二維光譜測量裝置，其特征在于在所述的鏡頭 (2)和狹縫(4)間的光路上設分光器(11)，所述的分光器(11)為部分透射部分反射的平面 分光鏡。
7.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的二維光譜測量裝置，其特征在于在所述的鏡頭(2)和狹縫(4)間的光路上設分光器(11)，所述的分光器(11)為通過切入或切離光路實現(xiàn) 來自鏡頭(2)的光束選擇性地進入觀察器(3)或光譜儀(7)的平面反射鏡。
8.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的二維光譜測量裝置，其特征在于所述的觀察器(3)為光學目鏡系統(tǒng)。
9.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的二維光譜測量裝置，其特征在于所述的觀察器 (3)為二維光電探測器陣列，且該二維光電探測器陣列位于被測二維目標(20)的像面位置上。
10.根據(jù)權利要求9所述的二維光譜測量裝置，其特征在于在所述的鏡頭(2)到觀察器 (3)之間的光路上設置濾色片(15)。
專利摘要本實用新型公開了一種二維光譜測量裝置，包括機殼，被測二維目標的被測量光束從鏡頭進入機殼內(nèi)，并分別被機殼內(nèi)的觀察器和光譜儀接收；觀察器用來對準被測目標和/或測量被測目標的圖像亮度信息，光譜儀由狹縫、色散部件和二維多通道探測器組成，一次測量能夠得到某一行/列中各點的光譜分布；在機殼內(nèi)或者在機殼上設置掃描機構，使狹縫與被測二維目標像面產(chǎn)生相對位移，掃描機構和光譜儀相配合測得被測二維目標上各點的光譜分布、亮度、顏色等詳盡光學參數(shù)；本實用新型操作簡便、快速，重復性好，測量精度高，可測量參數(shù)齊全。
文檔編號G01J3/04GK201780164SQ20102027539
公開日2011年3月30日 申請日期2010年7月29日 優(yōu)先權日2009年12月23日
發(fā)明者潘建根 申請人:杭州遠方光電信息股份有限公司