一种光路调节机构及应用其的光谱共焦检测系统的制作方法

1.本实用新型涉及共聚焦显微成像设备领域，尤其涉及一种光路调节机构及应用其的光谱共焦检测系统。


背景技术：

2.光谱共焦技术是一种基于轴向色差和色彩编码技术的光学检测方法，将传感器发射端发出的复色光色散为波长连续的光谱，通过色彩编码，将波长准确映射到被测物，通过测量反射光的波长，建立传感器距离与波长间的对应关系，获取被测物的位置信息。用于测量物体的厚度、平面度、微观形貌、微小瑕疵、翘曲度等，解决3d轮廓精密测量问题，满足半导体、3d玻璃、点胶、精密零部件等测量和检测需求。
3.现有的光谱共焦检测设备通常包括侦测光光纤、分光镜、激发光光纤、色散物镜以及光谱仪；侦测光光纤的出光端朝向分光镜设置，且侦测光光纤传输的侦测光可以经过进入色散物镜中，色散物镜可以对侦测光进行轴向色散后投射至待检测物上，待检测物反射经向色散后的侦测光，且沿自色散物镜、分光镜、激发光光纤以及光谱仪的传输光路而传输至光谱仪中进行检测。
4.然而，现有的光谱共焦检测系统中，侦测光光纤、分光镜以及激发光光纤的位置通常设置为固定的，且在安装调试过程中很难保证侦测光光纤、激发光光纤相对于分光镜的对位精度。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的是提出一种路调节机构及应用其的光谱共焦检测系统，旨在解决在现有的光谱共焦检测系统在安装调试过程中很难保证侦测光光纤、激发光光纤相对于分光镜的对位精度的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提出的一种光路调节机构，包括：
7.固定座，用于与预设的安装底板固定连接；
8.活动安装板，设置有光波导安装部以用于固定安装光波导，其中，所述活动安装板位置可调节地安装于所述固定座，通过调整所述活动安装板在所述固定座上的安装位置，以对所述光波导安装部中安装的光波导正对的位置及方向进行调节。
9.可选地，所述光波导安装部中安装的光波导朝向预设的分光镜设置，以用于将光线传导至所述分光镜，或者接收来自所述分光镜的光；
10.其中，所述活动安装板位置可调节地安装于所述固定座，通过调整所述活动安装板在所述固定座上的安装位置，以对所述光波导安装部中安装的光波导正对所述分光镜的位置及角度进行调节。
11.可选地，还包括调节机构；
12.所述调节机构安装于所述固定座，所述调节机构包括调节螺杆和弹性件，所述调节螺杆一端贯穿所述固定座后与所述活动安装板螺接，所述弹性件设置在所述固定座和所
述活动安装板之间，且所述弹性件的相对两端分别连接和/或抵接所述固定座和所述活动安装板。
13.可选地，所述调节机构的数量为多个，多个所述调节机构中的所述调节螺杆分别与所述活动安装板的不同位置螺接。
14.可选地，所述弹性件为弹簧，所述弹簧套设于所述调节螺杆。
15.可选地，所述调节机构还包括抵顶螺杆，所述抵顶螺杆与所述固定座螺接，且所述抵顶螺杆的一端贯穿所述固定座后抵接于所述活动安装板。
16.可选地，所述固定座包括固定板和连接侧板，所述连接侧板固定安装于所述固定板的一侧，且所述固定板和所述连接侧板分别正对所述活动安装板的不同侧边；
17.其中，所述调节机构的数量为多个，且所述固定板和所述连接侧板上均设置有至少一所述调节机构，所述固定板和所述连接侧板上的所述调节机构中的调节螺杆分别贯穿所述固定板和所述连接侧板后与所述活动安装板的不同侧边螺接。
18.可选地，所述固定板上的所述调节螺杆与所述连接侧板上的所述调节螺杆的轴线方向相垂直。
19.可选地，还包括调节螺钉；
20.所述调节螺钉一端贯穿所述活动安装板后抵接于所述安装底板，且所述调节螺钉与所述活动安装板螺接。
21.为实现上述目的，本实用新型还提出的一种光谱共焦检测系统，其特征在于，包括如前文所述的光路调节机构。
22.本实用新型提供的技术方案中，通过将光波导安装部设置在活动安装板上，且将活动安装板位置可调节地安装于固定座上，通过调节活动安装板在固定座上的安装位置，则可以对光波导安装部的位置进行调节，进而可以对光波导安装部中安装的光波导正对的位置及方向进行调节，进而可以实现对光波导安装部中安装的光波导的对位精度进行调节，从而可以确保应用该光路调节机构的光谱共焦检测系统的检测效果；进一步的，通过采用如前文所述的光路调节机构安装侦测光光纤和/或激发光光纤，从而可以降低整个光路的调节难度，且可以降低对于侦测光光纤和/或激发光光纤安装初始位置的设置精度。另外，光路调节机构的生产加工精度要求较低，可以降低加工难度。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
24.图1为本实用新型提供的一种光路调节机构一实施例的结构示意图；
25.图2为图1所示光路调节机构另一角度的结构示意图；
26.图3为本实用新型提供的一种光谱共焦检测系统一实施例的结构示意图；
27.图4为图3所示光谱共焦检测系统一实施例方式的结构示意图；
28.图5为图3所示光谱共焦检测系统中部分构件的设置结构示意图。
29.附图标号说明：
30.标号名称标号名称10光路调节机构20光谱共焦检测系统110固定座210光源111固定板220侦测光光纤安装座112连接侧板221侦测光光纤120活动安装板230分光镜121光波导安装部240色散物镜140调节机构250激发光光纤安装座141调节螺杆251激发光光纤142弹性件260光谱仪143抵顶螺杆270载物平台144调节螺钉
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31.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
32.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
34.另外，若本实用新型实施例中有涉及
“”
、“第二”等的描述，则该
“”
、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有
“”
、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
35.为了解决上述问题，本实用新型提供一种光路调节机构，请参阅图1和图2，图1为本实用新型提供的一种光路调节机构一实施例的结构示意图；图2为图1所示光路调节机构另一角度的结构示意图。
36.光路调节机构10包括固定座110和活动安装板120。
37.其中，固定座110可以用于与预设的安装底板固定连接，以将整个光路调节机构10安装在该安装底板上。其中，固定座110可通过螺栓组件可拆地安装在该安装底板上。
38.活动安装板120上设置有光波导安装部121，光波导安装部121可以用于固定安装光波导；其中，活动安装板120位置可调节地安装于固定座110，通过调整活动安装板120在固定座110上的安装位置，则可以对光波导安装部121的位置进行调节，进而可以对光波导安装部121中安装的光波导正对的位置及方向进行调节。
39.因此，本实施例中，通过将光波导安装部121设置在活动安装板120上，且将活动安装板120位置可调节地安装于固定座110上，通过调节活动安装板120在固定座110上的安装位置，则可以对光波导安装部121的位置进行调节，进而可以对光波导安装部121中安装的光波导正对的位置及方向进行调节，进而可以实现对光波导安装部121中安装的光波导的对位精度进行调节，从而可以确保应用该光路调节机构10的光谱共焦检测系统的检测效果。
40.其中，光波导安装部121中安装的光波导朝向预设的分光镜设置，以用于将光线传导至分光镜，或者接收分光镜传输的光。
41.即，光波导安装部121中安装的光波导可以是在侦测光光路中的侦测光光纤，其入光侧可以与光源耦合而接收来自光源发出的光，其出光侧则可以将光源发出的光传导向分光镜；或者，光波导安装部121中安装的光波导可以是在激发光光路中的激发光光纤，其入光侧可以与分光镜耦合而接受来自分光镜的激发光，且其出光侧则可以将激发光传导至光谱仪进行光谱分析。
42.因此，在光谱共焦检测系统中，通过将激发光光纤的入光侧及侦测光光纤的出光侧二者中的一者安装在如前文所述的光路调节机构10，激发光光纤的入光侧及侦测光光纤的出光侧二者中的另一者及分光镜的位置则可以固定，通过对激发光光纤的入光侧及侦测光光纤的出光侧二者中的一者对应的活动安装板120的位置进行微调，从而可以使得激发光光纤的入光侧及侦测光光纤的出光侧二者相对分光镜的位置的对位精准，从而可以确保应用该光谱共焦检测系统的检测效果。
43.或者，在其他的实施方式中，侦测光光路中的侦测光光纤及激发光光路中的激发光光纤均可以安装在如前文所述的光路调节机构中，通过对激发光光纤的入光侧及侦测光光纤的出光侧二者的位置进行分别调节，从而可以确保侦测光光纤及激发光光纤的、分光镜三者的对位精准度。
44.请进一步参阅图1和图2。
45.其中，光路调节机构10还包括调节机构140。活动安装板120可以通过调节机构140位置可调节地安装在固定座110上。
46.具体的，调节机构140包括调节螺杆141和弹性件142。
47.其中，调节螺杆141的一端贯穿固定座110后与活动安装板120螺接，弹性件142设置在固定座110和活动安装板120之间，且弹性件142的相对两端分别连接和/或抵接固定座110和活动安装板120。
48.在一具体实施方式中，通过弹性件142可以使得固定座110和活动安装板120弹性连接，且弹性件142可以向固定座110和活动安装板120施加弹性力而使得固定座110和活动安装板120趋向于向远离彼此运动。调节螺杆141的螺帽一侧位于固定座110背离活动安装板120的一侧，通过弹性件142施加的弹性力可以使得调节螺杆141的螺帽抵顶于固定座110上。
49.本实施方式中，通过扭转调节螺杆141使得调节螺杆141相对活动安装板120转动，由于调节螺杆141与活动安装板120螺接，则可以使得活动安装板120沿调节螺杆141的轴向沿靠近或者远离固定座110运动，此时，通过弹性件142施加的弹性力可以使得调节螺杆141的螺帽抵顶于固定座110上，则可以使得活动安装板120沿调节螺杆141的轴向沿靠近或者
远离固定座110运动后与固定座110的位置固定。
50.其中，可选地，调节螺杆141与活动安装板120的螺接部可以形成精密螺纹副，从而提高调节螺杆141对活动安装板120位置的调节精度。弹性件142则可以是弹簧，弹性件142则可以设置为套设在调节螺杆141上，其中，较优选地，弹性件142可以是碟簧。
51.其中，在一些较优选的实施方式中，调节机构140还包括抵顶螺杆143，抵顶螺杆143可以与调节螺杆141的轴线方向相平行设置，其中，抵顶螺杆143与固定座110螺接且抵顶螺杆143的一端贯穿该固定座110后抵接于活动安装板120上。本实施方式中，通过抵顶螺杆143抵接于活动安装板120则可以进一步对活动安装板120的位置进行固定，从而可以避免由于采用弹性件142施加的弹性力进行抵顶固定，而导致活动安装板120在受外力作用时容易出现相对固定座110发生微小振动的问题，确保活动安装板120相对固定座110调节的稳定性。
52.本实施方式中，在对活动安装板120的位置进行调节时，可以通过转动调节螺杆141使得活动安装板120沿调节螺杆141的轴向运动至设定的位置，从而可以对活动安装板120上的光波导安装部121的位置进行微调，且通过设置抵顶螺杆143抵接于活动安装板120，可以辅助固定活动安装板120，从而可以确保活动安装板120相对固定座110的稳定性。
53.请进一步参阅图2。
54.本实施例中，调节机构140的数量为多个，多个调节机构140中的调节螺杆141分别与活动安装板120的不同位置螺接。
55.其中，这里所述的与活动安装板120的不同位置螺接可以表示为：多个调节螺杆141可以分别与活动安装板120同一侧面上的多个位置螺接；或者，多个调节螺杆141也可以分别与活动安装板120不同侧面上的多个位置螺接。
56.具体的，当多个调节螺杆141分别与活动安装板120同一侧面上的多个位置螺接时，多个调节机构140中的调节螺杆141可以分别与活动安装板120同一侧面上的多个角落区域螺接。因此，通过多个调节机构140进行同步调节，可以使得活动安装板120的该侧侧面与朝向固定座110的一侧表面相平行，或者通过多个调节机构140进行非同步调节，则可以使得活动安装板120的该侧侧面与朝向固定座110的一侧表面相倾斜。即，通过设置多个调节机构140即可以对活动安装板120与固定座110之间的间接进行调节，以对活动安装板120的位置进行调整，也可以通过对活动安装板120的该侧侧面与向固定座110的一侧表面的倾斜角度进行微调，以对活动安装板120上设置的光波导的朝向进行调节。
57.进一步的，本实施例中，固定座110包括固定板111和连接侧板112。连接侧板112固定安装于固定板111的一侧，且固定板111和连接侧板112分别正对活动安装板120的不同侧边。其中，固定板111可以通过螺钉结构固定安装在安装底板上。
58.其中，固定板111和连接侧板112上均设置有至少一调节机构140，固定板111和连接侧板112上的调节机构140中的调节螺杆141分别贯穿固定板111和连接侧板112后与活动安装板120的不同侧边螺接。
59.具体的，固定板111上的调节螺杆141与连接侧板112上的调节螺杆141的轴线方向相垂直设置，从而可以实现对活动安装板120不同方向上的位置进行调节。
60.其中，固定板111和连接侧板112上均设置有多个贯通孔，每一贯通孔可用于供一调节螺杆141穿过，且贯通孔的孔径可以设置为略大于调节螺杆141的直径，从而通过调整
调节螺杆141在各自所处的贯通孔中的位置，则可以实现对活动安装板120进行不同方向上的位置进行微调。
61.上述实施例中，调节螺杆141的轴线方向均与安装底板相平行，即可以对活动安装板120平行于安装底板方向上的位置进行调节。
62.进一步的，本实施例中，光路调节机构10还包括调节螺钉144，通过调节螺钉144可以对活动安装板120垂直于安装底板方向上的位置进行调节。
63.请参阅图1和图2。
64.其中，当光路调节机构10安装在安装底板上时，调节螺钉144的一端贯穿活动安装板120的底侧后抵接于该安装底板，且调节螺钉144与活动安装板120螺接。
65.因此，通过旋转调节螺钉144，则可以使得活动安装板120进一步沿调节螺钉144的轴向进行运动，以对活动安装板120与安装底板之间的间距进行调节。
66.因此，本实施例中，通过采用多个调节机构140和调节螺钉144相配合，可以实现活动安装板120多自由度下的位置调节。
67.进一步的，基于同样的发明构思，本实用新型还提供了一种光谱共焦检测系统。
68.请参阅图3-图5，其中，图3为本实用新型提供的一种光谱共焦检测系统一实施例的结构示意图；图4为图3所示光谱共焦检测系统一实施例方式的结构示意图；图5为图3所示光谱共焦检测系统中部分构件的设置结构示意图。
69.其中，光谱共焦检测系统20可以包括光源210、侦测光光纤安装座220、分光镜230、色散物镜240、激发光光纤安装座250以及光谱仪260、载物平台270。
70.其中，侦测光光纤安装座220上设置有侦测光光纤221，侦测光光纤221入光端与光源210相耦合，侦测光光纤221的出光端朝向分光镜230设置而与分光镜230相耦合。侦测光光纤221可以接收光源210发出的侦测光，并将侦测光传输至分光镜230，侦测光可以经过分光镜230进入色散物镜240，色散物镜240则可以用于对侦测光进行轴向色散，并将轴向色散后的侦测光投射到载物平台270上承载的待检测物上。
71.载物平台270上承载的待检测物受侦测光照射则可以对该轴向色散后的侦测光进行反射，而形成激发光，激发光则可以经过色散物镜240后传输至分光镜230，进而通过分光镜230的反射，经激发光光纤安装座250上的激发光光纤251，传输至光谱仪260。
72.因此，本实施例中，侦测光光纤安装座220和激发光光纤安装座250二者中的至少一者可以设置为如前文所述的光路调节机构10。
73.其中，在本实施例一具体的实施方式中，可以将侦测光光纤安装座220设置为如前文所述的光路调节机构10，激发光光纤安装座250和分光镜230的位置则可以固定设置，通过调整侦测光光纤安装座220中的侦测光光纤221的位置，则可以确保侦测光光纤221相对激发光光纤251和分光镜230的设置位置的对位准确性。
74.进一步的本实施例中，通过采用如前文所述的光路调节机构10安装侦测光光纤221和/或激发光光纤251，从而可以降低整个光路的调节难度，且可以降低对于侦测光光纤221和/或激发光光纤251安装初始位置的设置精度。另外，光路调节机构10的生产加工精度要求较低，可以降低加工难度。
75.综上，本实用新型提供了一种光路调节机构及应用其的光谱共焦检测系统，通过将光波导安装部设置在活动安装板上，且将活动安装板位置可调节地安装于固定座上，通
过调节活动安装板在固定座上的安装位置，则可以对光波导安装部的位置进行调节，进而可以对光波导安装部中安装的光波导正对的位置及方向进行调节，进而可以实现对光波导安装部中安装的光波导的对位精度进行调节，从而可以确保应用该光路调节机构的光谱共焦检测系统的检测效果；通过在活动安装板的不同侧面分别设置；进一步的，通过采用如前文所述的光路调节机构安装侦测光光纤和/或激发光光纤，从而可以降低整个光路的调节难度，且可以降低对于侦测光光纤和/或激发光光纤安装初始位置的设置精度。另外，光路调节机构的生产加工精度要求较低，可以降低加工难度。
76.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。