一种测量口径可连续变化的测色仪的制作方法

1.本实用新型涉及测色仪技术领域，尤其涉及一种测量口径可连续变化的测色仪。


背景技术：

2.目前，测色仪的口径单一，需手动切换，并且最小的测量口径普遍大于2mm，且测量的过程中需要使得样品表面和测色仪物理表面完全贴合，而因部分零件微小，或者零件的结构限制使得测色仪的物理口径无法和样品表面接触(如部分样品本身是液面、悬浊液面或者粉末)。此外，部分客户在更换测色仪的物理口径后，忘记调整测色仪的设置也会影响测色仪的测量结果。总而言之，针对一些超小零件、丝印，或者那些样品面和测色仪的口径无法接触的零件，目前的测色仪在口径切换或者定位方面还存在一些难以克服的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种测量口径可连续变化的测色仪，该测色仪实现了口径连续无级变化，能够有效的解决如纱线、电线、丝印等微小零件的颜色测量，同时，可以使用显示器实时观察被测产品的表面，通过调焦能够调整光能量探测模块与被测产品表面的距离，满足测色精度需求，且仪器的物理口径和产品表面无需直接接触，满足测量液面、悬浊液面或者粉末等特殊样品的颜色，实用性强。
4.为实现上述目的，采用以下技术方案：
5.一种测量口径可连续变化的测色仪，包括照明模块、光学成像模块、光能量探测模块；所述光能量探测模块包括依次间隔布置的前固定组、分光器、变倍组、补偿组、后固定组、光电探测器，以及用于驱动变倍组和补偿组做相对平移运动的平移驱动机构；所述照明模块用于发射光束照射至待测产品表面，产品表面将光反射后依次透过前固定组、分光器、变倍组、补偿组、后固定组入射至光电探测器以测量光能量；所述分光器还用于将入射其表面的部分光束反射至光学成像模块以成像。
6.进一步地，所述前固定组包括依次布置的第一正弯月透镜、第一负弯月透镜、第一双凸透镜、第二双凸透镜、第三双凸透镜、第一双凹透镜。
7.进一步地，所述分光器为分光棱镜。
8.进一步地，所述变倍组包括依次布置的第二正弯月透镜、第二负弯月透镜。
9.进一步地，所述补偿组包括依次布置的第四双凸透镜、第三负弯月透镜、第五双凸透镜。
10.进一步地，所述后固定组包括第二双凹透镜、第三正弯月透镜。
11.进一步地，所述照明模块包括led灯、准直透镜；所述准直透镜用于将led灯发出的光束准直后呈45
°
照射至待测产品的表面。
12.进一步地，所述光学成像模块包括图像传感器，以及与图像传感器连接的显示器。
13.采用上述方案，本实用新型的有益效果是：
14.该测色仪实现了口径连续无级变化，能够有效的解决如纱线、电线、丝印等微小零
件的颜色测量，同时，可以使用显示器实时观察被测产品的表面，通过调焦能够调整光能量探测模块与被测产品表面的距离，满足测色精度需求，且仪器的物理口径和产品表面无需直接接触，满足测量液面、悬浊液面或者粉末等特殊样品的颜色，实用性强。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构示意图；
16.图2为本实用新型的光学成像模块的结构示意图；
17.其中，附图标识说明：
18.1—照明模块；
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2—光学成像模块；
19.3—光能量探测模块；
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11—led灯；
20.12—准直透镜；
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21—图像传感器；
21.22—显示器；
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31—前固定组；
22.32—分光器；
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33—变倍组；
23.34—补偿组；
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35—后固定组；
24.36—光电探测器。
具体实施方式
25.以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。
26.参照图1至2所示，本实用新型提供一种测量口径可连续变化的测色仪，包括照明模块1、光学成像模块2、光能量探测模块3；所述光能量探测模块3包括依次间隔布置的前固定组31、分光器32、变倍组33、补偿组34、后固定组35、光电探测器36，以及用于驱动变倍组33和补偿组34做相对平移运动的平移驱动机构；所述照明模块1用于发射光束照射至待测产品表面，产品表面将光反射后依次透过前固定组31、分光器32、变倍组33、补偿组34、后固定组35入射至光电探测器36以测量光能量；所述分光器32还用于将入射其表面的部分光束反射至光学成像模块2以成像。
27.其中，所述前固定组31包括依次布置的第一正弯月透镜、第一负弯月透镜、第一双凸透镜、第二双凸透镜、第三双凸透镜、第一双凹透镜；所述分光器32为分光棱镜；所述变倍组33包括依次布置的第二正弯月透镜、第二负弯月透镜；所述补偿组34包括依次布置的第四双凸透镜、第三负弯月透镜、第五双凸透镜；所述后固定组35包括第二双凹透镜、第三正弯月透镜；所述照明模块1包括led灯11、准直透镜12；所述准直透镜12用于将led灯11发出的光束准直后呈45
°
照射至待测产品的表面；所述光学成像模块2包括图像传感器21，以及与图像传感器21连接的显示器22。
28.本实用新型工作原理：
29.继续参照图1至2所示，被测产品的表面被照明光束照明后，光束经过前固定组31和分光器32后分成两组，其中一组经过变倍组33、补偿组34和后固定组35后聚焦于光电探测器36以测量光能量，而另外一组经过分光器32反射后聚焦于图像传感器21上，同时，为了定位准确，要求前固定组31成像效果好，景深小，因此，前固定组31的垂轴放大率至少》1(该实施例中为10)，其越大的话，定位精度就越精确，当然光路的长度也越长；变倍组33和补偿组34通过平移驱动机构(可为凸轮槽机构，或其他驱动其做平移运动的机构，在此不作限
制)相对运动完成测量口径的连续变化，变倍组33和补偿组34组合后，在放大倍率最大和最小的位置，倍率比值》16；后固定组35引入的目的是使得光能量探测模块3的像方na值和光谱仪的na值匹配，最大程度提高产品的信噪比。具体地：
30.如图2所示，前固定组31由6片透镜组成，垂直放大率为10，前工作距离为50；分光器32为分光棱镜，棱镜材料为h-k9l，有效口径》35mm；变倍组33由两片透镜组成，补偿组34由3片透镜组成，变倍组33和补偿组34构成的变倍部分的倍率变化为16倍左右，其测量口径从0.03mm连续变化至0.5mm；后固定组35由两片透镜组成；照明模块1包括led灯11、准直透镜12，准直透镜12可将led灯11发出的光束准直后呈45
°
照射至待测产品的表面，产品表面的反射光经过上述的前固定组31、分光棱镜后分成了两部分，第一部分从分光棱镜反射至图像传感器21，经显示器22成像后呈现供给测试人员观察，作为产品聚焦定位使用；另外一部分的光束经过分光棱镜透射后，经过变倍组33、补偿组34和后固定组35后，将光能量聚集在光电探测器36表面，完成光能量的探测；变倍组33和补偿组34可相对运动，使得测量口径连续变化，但是由于前固定组31放大倍率不变，显示器22上看到的样品大小不会发生变化，便于观察。
31.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。