[发明专利]光学测量系统

权利要求书

1.光学测量系统，其特征在于：包括光源、第一光学单元、第二光学单元、色散元件、线阵探测器(16)、面阵探测器(14)、主控系统(17)，所述光源发出的光束经过第一光学单元传输后，出射的光束被第二光学单元分光，所述第二光学单元存在沿光轴方向的轴向色差，从第二光学单元透过的光束被沿光轴方向聚焦于被测对象(18)上，不同的波长对应不同的焦点位置，由被测对象(18)反射或者散射回的光束经过第二光学单元部分反射后聚焦于色散元件，所述色散元件的前表面镀有设定反射比例的分光膜，用于反射色散之前的部分光束到线阵探测器(16)，获取被测对象(18)的灰度信息，透过色散元件前表面的部分光束在色散元件的色散作用下，不同波长的光束沿不同的角度出射，聚焦在面阵探测器(14)上，不同角度的光波对应不同的成像高度，线阵探测器(16)、面阵探测器(14)分别与主控系统(17)相连，主控系统(17)根据预先存入的算法解码出被测对象的信息。

2.根据权利要求1所述的光学测量系统，其特征在于：所述色散元件为单一色散光学元件或者色散光学元件的组合体；当色散元件为色散光学元件的组合体时，所述色散元件由两片、三片、或者多片光学元件胶合而成，或者，相互分离的光学元件的组合体具有色散功能。

3.根据权利要求1所述的光学测量系统，其特征在于：还包括第一狭缝(5)，所述光源发出的光束经过第一光学单元传输后照射在第一狭缝(5)上，光源的发光面与第一狭缝(5)成物象共轭关系，光束经第一狭缝(5)后出射至第二光学单元。

4.根据权利要求1所述的光学测量系统，其特征在于：所述第一光学单元包括第一准直镜(2)、孔径光栏(3)、第三聚焦镜(4)，光源发出的光束依次经过第一准直镜(2)、孔径光栏(3)、第三聚焦镜(4)后出射；所述第一准直镜(2)和第三聚焦镜(4)的类型包括球面镜、柱面镜。

5.根据权利要求1所述的光学测量系统，其特征在于：所述第二光学单元为包括分光镜(6)、第一物镜(7)和第二物镜(9)的双远心物镜单元，且由第二物镜(9)出射的不同波长的光束在光轴方向存在轴向色散，使不同的高度对应的线长度相同。

6.根据权利要求5所述的光学测量系统，其特征在于：所述第二物镜(9)的焦距与第一物镜(7)的焦距之比大于0.04，即

7.根据权利要求5所述的光学测量系统，其特征在于：所述分光镜(6)、第一物镜(7)、第二物镜(9)沿光束入射方向依次设置；或者，所述第一物镜(7)、分光镜(6)、第二物镜(9)沿光束入射方向依次设置。

8.根据权利要求7所述的光学测量系统，其特征在于：当所述分光镜(6)、第一物镜(7)、第二物镜(9)沿光束入射方向依次设置时，还包括孔径光栏(8)，从分光镜(6)透过的光束被第一物镜(7)准直，经过孔径光栏(8)后被第二物镜(9)聚焦。

9.根据权利要求7所述的光学测量系统，其特征在于：所述分光镜(6)为由两块棱镜组成的综合体，胶合面镀有设定分光比例的分光膜。

10.根据权利要求5所述的光学测量系统，其特征在于：还包括共焦狭缝(10)，经被测对象(18)反射或者散射回的光束在分光镜(6)上被部分反射后经过共焦狭缝(10)，所述共焦狭缝(10)与各个波长对应的焦点位置均为共轭关系，由共焦狭缝(10)出射的光束射向色散元件。