本申請涉及光譜共焦測距，尤其涉及一種光譜共焦傳感器。

背景技術：

1、光譜共焦傳感器是一種先進的光學傳感技術，它利用光學共焦原理和光譜分析技術實現(xiàn)對樣品的距離進行檢測。隨著發(fā)展的需求，目前的光譜共焦傳感器的分辨力和測量精度仍需提高。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請實施例提供一種光譜共焦傳感器。第一方面，本申請實施例提供一種光譜共焦傳感器，包括：光譜儀系統(tǒng)，所述光譜儀系統(tǒng)包括：光學子系統(tǒng)，包括：球面透鏡組件和柱面透鏡組件，其中；所述球面透鏡組件，用于接收沿相同方向傳播的第一光束，且將所述第一光束進行聚焦處理，輸出第二光束；所述第二光束能夠在所述感光子系統(tǒng)中形成均方根rms呈規(guī)則圓形分布的第一光斑；所述柱面透鏡組件，設置在所述球面透鏡組件與所述感光子系統(tǒng)之間，用于接收所述第二光束，且將所述第二光束進行聚焦處理，輸出第三光束；感光子系統(tǒng)，用于接收所述第三光束，并生成與所述第三光束對應的第二光斑，其中，所述第二光斑的rms分布呈長條形。

2、在上述方案中，若所述球面鏡組件的光軸平行于水平方向；所述柱面透鏡組件的柱面與水平面之間的夾角呈預設角度；其中，所述預設角度的范圍是[0°，180°]。

3、在上述方案中，所述光學子系統(tǒng)還包括：準直透鏡組件和光柵組件；其中，所述準直透鏡組件，用于接收入射所述光譜儀系統(tǒng)的第一原始光束，且將所述第一原始光束進行準直處理；所述光柵組件，設置在所述準直透鏡組件與所述球面透鏡組件之間，用于對將準直后的所述第一原始光束進行色散處理，輸出沿相同方向傳輸所述第一光束；所述第一光束包含至少一束單色光束。

4、在上述方案中，所述光學子系統(tǒng)還包括第一狹縫；所述第一狹縫設置在所述準直透鏡組件之前；其中，所述第一狹縫，用于接收所述第一原始光束，且對所述第一原始光束進行濾光，得到濾光后的所述第一原始光束；

5、所述準直透鏡組件，用于對濾光后的所述第一原始光束進行準直處理。

6、在上述方案中，所述光柵組件包括：反射光柵或透射光柵；其中：所述反射光柵，用于將所述準直后的第一原始光束進行反射處理，輸出所述第一光束；所述透射光柵，用于將所述準直后的第一原始光束進行透射處理，輸出所述第一光束。

7、在上述方案中，所述感光子系統(tǒng)包括：感光耦合組件ccd。

8、在上述方案中，所述光譜共焦傳感器還包括：光源系統(tǒng)，用于產(chǎn)生多色的第二原始光束；色散系統(tǒng)，設置在所述光源系統(tǒng)和待測物體之間，用于接收所述第二原始光束，且對所述第二原始光束進行軸向色散后將不同波長的光分別聚焦，并對被測物體的反射的所述第一原始光束進行傳導；所述光譜儀系統(tǒng)，用于接收傳導來的所述第一原始光束，且將傳導來的所述第一原始光束進行聚焦到所述光譜儀系統(tǒng)包含的感光子系統(tǒng)上且量化成光譜曲線。

9、在上述方案中，所述光譜共焦傳感器還包括：分光系統(tǒng)，其中；所述分光系統(tǒng)包括：預處理組件和分束組件；所述預處理組件包括：準直透鏡、柱聚焦透鏡、第二狹縫；所述分束組件包括：設置在所述第二狹縫之后的半透半反鏡；其中，所述準直透鏡，設置在靠近所述光源系統(tǒng)側，用于接收所述第二原始光束，并且對所述第二原始光束進行準直處理，獲得沿相同方向傳播的第四光束；所述柱聚焦透鏡，設置在所述準直透鏡組之后，用于接收所述第四光束，且對所述第四光束進行聚焦處理，獲得第五光束；所述第二狹縫，設置在所述第五光束的焦點處，用于接收所述第五光束，對所述第五光束進行濾光，獲得第六光束；所述半透半反鏡，用于對所述第六光束進行透射和反射處理。

10、在上述方案中，所述分光系統(tǒng)，還包括：限光組件；所述限光組件包括：設置在所述準直透鏡與所述柱聚焦透鏡之間的矩形光瀾，用于接收所述第四光束，且對所述第四光束的寬度進行調整。

11、在上述方案中，所述色散系統(tǒng)為像方和物方的雙遠心系統(tǒng)。

12、本申請實施例提供一種光譜共焦傳感器。其中，該光譜共焦傳感器包括：光譜儀系統(tǒng)，所述光譜儀系統(tǒng)包括：光學子系統(tǒng)，包括：球面透鏡組件和柱面透鏡組件，其中；所述球面透鏡組件，用于接收沿相同方向傳播的第一光束，且將所述第一光束進行聚焦處理，輸出第二光束；所述第二光束能夠在所述感光子系統(tǒng)中形成均方根rms呈規(guī)則圓形分布的第一光斑；所述柱面透鏡組件，設置在所述球面透鏡組件與所述感光子系統(tǒng)之間，用于接收所述第二光束，且將所述第二光束進行聚焦處理，輸出第三光束；感光子系統(tǒng)，用于接收所述第三光束，并生成與所述第三光束對應的第二光斑，其中，所述第二光斑的rms分布呈長條形。本申請實施例提供的光譜共焦傳感器，通過球面透鏡組件和柱面透鏡組件，使得在感光子系統(tǒng)中形成長條狀的光斑，以此，滿足某一方向多像素的要求。

技術特征：

1.一種光譜共焦傳感器，其特征在于，包括：光譜儀系統(tǒng)，所述光譜儀系統(tǒng)包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的光譜共焦傳感器，其特征在于，若所述球面鏡組件的光軸平行于水平方向；所述柱面透鏡組件的柱面與水平面之間的夾角呈預設角度；其中，所述預設角度的范圍是[0°，180°]。

3.根據(jù)權利要求1所述的光譜共焦傳感器，其特征在于，所述光學子系統(tǒng)還包括：準直透鏡組件和光柵組件；其中，

4.根據(jù)權利要求3所述的光譜共焦傳感器，其特征在于，所述光學子系統(tǒng)還包括第一狹縫；所述第一狹縫設置在所述準直透鏡組件之前；其中，

5.根據(jù)權利要求3所述的光譜共焦傳感器，其特征在于，所述光柵組件包括：反射光柵或透射光柵；其中：

6.根據(jù)權利要求1所述的光譜共焦傳感器，其特征在于，所述感光子系統(tǒng)包括：感光耦合組件ccd。

7.根據(jù)權利要求1所述的光譜共焦傳感器，其特征在于，還包括：

8.根據(jù)權利要求7所述的光譜共焦傳感器，其特征在于，所述光譜共焦傳感器還包括：分光系統(tǒng)，其中；所述分光系統(tǒng)包括：預處理組件和分束組件；所述預處理組件包括：準直透鏡、柱聚焦透鏡、第二狹縫；所述分束組件包括：設置在所述第二狹縫之后的半透半反鏡；其中，

9.根據(jù)權利要求8所述的光譜共焦傳感器，其特征在于，所述分光系統(tǒng)，還包括：限光組件；所述限光組件包括：設置在所述準直透鏡與所述柱聚焦透鏡之間的矩形光瀾，用于接收所述第四光束，且對所述第四光束的寬度進行調整。

10.根據(jù)權利要求8所述的光譜共焦傳感器，其特征在于，所述色散系統(tǒng)為像方和物方的雙遠心系統(tǒng)。

技術總結
本申請實施例公開一種光譜共焦傳感器。其中，該光譜共焦傳感器包括：光譜儀系統(tǒng)，所述光譜儀系統(tǒng)包括：光學子系統(tǒng)，包括：球面透鏡組件和柱面透鏡組件，其中；所述球面透鏡組件，用于接收沿相同方向傳播的第一光束，且將所述第一光束進行聚焦處理，輸出第二光束；所述第二光束能夠在所述感光子系統(tǒng)中形成均方根(RMS)呈規(guī)則圓形的第一光斑；所述柱面透鏡組件，設置在所述球面透鏡組件與所述感光子系統(tǒng)之間，用于接收所述第二光束，且將所述第二光束進行聚焦處理，輸出第三光束；感光子系統(tǒng)，用于接收所述第三光束，并生成與所述第三光束對應的第二光斑，其中，所述第二光斑的RMS分布呈長條形。

技術研發(fā)人員：齊哲明,顧興,曾浩
受保護的技術使用者：武漢極動智能科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/26