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CN118149968B - 一种光谱检测装置和光源品质筛选方法 - Google Patents

一种光谱检测装置和光源品质筛选方法 Download PDF

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CN118149968B CN202410589033.8A CN202410589033A CN118149968B CN 118149968 B CN118149968 B CN 118149968B CN 202410589033 A CN202410589033 A CN 202410589033A CN 118149968 B CN118149968 B CN 118149968B
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Abstract

本发明公开了一种光谱检测装置和光源品质筛选方法,涉及光学材料的光谱检测领域。光谱检测装置包括安装台、光阑组件和驱动组件。光阑组件包括光阑外圈以及光圈叶片,光阑外圈固定于安装台,光圈叶片包括穿设于光阑外圈的拨杆。驱动组件包括驱动部以及传动部,传动部包括套壳,套壳包括第一壳体和第二壳体,待测光源的光路依次经过第一壳体和第二壳体。第二壳体连接驱动部,第一壳体套设于光阑外圈,第一壳体能够在相对于光阑外圈转动的同时拨动拨杆转动。其中,第二壳体靠近第一壳体的一侧与安装台转动连接,驱动部包括驱动齿轮,驱动齿轮套设于第二壳体背离第一壳体的一侧。本发明能够保证装置长时间使用时的精度。

Description

一种光谱检测装置和光源品质筛选方法
技术领域
本发明涉及光学材料的光谱检测领域,特别涉及一种光谱检测装置和光源品质筛选方法。
背景技术
在光谱检测方面,通常采用光谱仪对发光元件的光参数进行测量。光谱仪的测量是有一定范围,对于高亮的光线,高亮光线的光强超出光谱仪的测量范围,光谱仪会出现饱和,导致测得的光谱曲线不完整。所以对于不同强度的测量,使用不同的衰减片将光强进行减弱再进行测量。例如,若光谱仪测量相对强度在0~65535,则光谱仪的测量结果只能显示65535的值。如果待测光束的光强在90000,则可以使用50%的衰减片将待测光束的光强衰减至0~65535的范围内(90000*50%=45000),从而匹配光谱仪的测量范围。因此对于不同强度的光束,就必须使用不同的衰减片切换进行光强衰减来实现光谱测量。
相关技术中,光谱检测装置需要切换不同的衰减片以将不同光束的强度转化至光谱仪可测量的范围内,切换衰减片时会使光谱检测装置产生大幅度的动作,容易导致光谱检测装置的精度受到影响。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种光谱检测装置和光源品质筛选方法,能够保证光谱检测装置长时间使用时的精度。
为实现上述目的,本发明第一方面的实施例提出一种光谱检测装置,包括安装台、光阑组件和驱动组件。光阑组件包括光阑外圈以及光圈叶片,光阑外圈固定于安装台,光圈叶片包括穿设于光阑外圈的拨杆。驱动组件包括驱动部以及传动部,传动部包括套壳,套壳包括第一壳体和第二壳体,待测光源的光路依次经过第一壳体和第二壳体。沿光路的传递方向,第一壳体在垂直于光路传递方向的平面上的投影为第一投影,第二壳体在垂直于光路传递方向的平面上的投影为第二投影,第二投影位于第一投影的内侧,第二壳体连接驱动部,第一壳体套设于光阑外圈,第一壳体能够在相对于光阑外圈转动的同时拨动拨杆转动。其中,第二壳体靠近第一壳体的一侧与安装台转动连接,驱动部包括驱动齿轮,驱动齿轮套设于第二壳体背离第一壳体的一侧。
在一些实施例中,驱动部包括蜗杆,驱动齿轮包括蜗轮,蜗轮套设于第二壳体背离第一壳体的一侧,蜗杆驱动蜗轮转动。
在一些实施例中,光谱检测装置包括第一紧固件,驱动齿轮还包括第一凸缘,第一凸缘围绕蜗轮的周向布置且朝蜗轮靠近待测光源的一侧延伸,沿第一凸缘的周向,第一凸缘设置第一安装孔,第一紧固件贯通第一安装孔并连接第二壳体,以固定第二壳体相对于蜗轮的位置。
在一些实施例中,光谱检测装置包括转动轴承,转动轴承套设于第二壳体靠近第一壳体的一侧,光谱检测装置包括第二紧固件,安装台设有与转动轴承对应的第二安装孔,第二紧固件贯通第二安装孔并连接转动轴承,以将转动轴承固定于安装台。
在一些实施例中,驱动齿轮包括第二凸缘,转动轴承包括第三凸缘,第三凸缘设置于转动轴承内圈且沿转动轴承的轴向延伸,第二凸缘抵接第三凸缘。
在一些实施例中,转动轴承朝向待测光源的一侧抵接第一壳体。
在一些实施例中,光谱检测装置包括第三紧固件,安装台设有与光阑外圈对应的第三安装孔,第三紧固件贯通第三安装孔并连接光阑外圈,以固定光阑外圈相对于安装台的位置。
在一些实施例中,第一壳体包括插槽,插槽设于第一壳体靠近光阑外圈的一侧且沿光路的传递方向延伸,拨杆位于插槽内,光阑外圈包括滑动轨道,滑动轨道沿光阑外圈的周向布置,插槽朝向拨杆的壁面抵接拨杆,第一壳体转动并推动拨杆在滑动轨道内滑动。
在一些实施例中,光谱检测装置包括检测组件、积分球、遮光罩和位置传感器,位置传感器安装于光阑组件,用于监测光阑组件的位置,检测组件包括准直透镜和光谱仪,准直透镜连接于光谱仪朝向待测光源的一侧,积分球位于待测光源和安装台之间,光路依次穿过积分球、安装台、光阑组件和驱动组件,最终到达检测组件,遮光罩用于防止外部环境杂散光线对光谱检测装置的干扰。
在一些实施例中,本发明第二方面的一些实施例还提供了一种光源品质筛选方法,包括上述任一实施例的光谱检测装置,光源品质筛选方法还包括以下步骤:
取量产光源中有代表性的标准光源,调节光谱检测装置的光阑组件,获取标准光源的完整光谱曲线,将完整光谱曲线作为标准光谱曲线;
在测试机上对标准光源进行测量,调节测试机的光阑组件以得到与标准光谱曲线一致的光谱曲线;
通过位置传感器记录测试机的光阑组件的位置信息;
测试机批量测试同型号的量产光源,并区分量产光源的品质优劣。
根据上述实施例,本发明的有益效果是:
本发明的光谱检测装置包括安装台、光阑组件和驱动组件。光阑组件包括光阑外圈和光圈叶片,光阑外圈固定于安装台上,光圈叶片包括拨杆,拨杆穿设于光阑外圈实现光圈叶片和光阑外圈的连接,驱动组件驱动拨杆相对于光阑外圈转动,从而调节光圈叶片通光孔的大小,进而调节光谱检测装置的进光量。驱动组件包括驱动部及传动部,传动部包括套壳,套壳套设于光阑外圈。具体的,套壳包括第一壳体和第二壳体,待测光源的光路依次经过第一壳体和第二壳体。沿光路的传递方向,第二壳体在垂直于光路的平面上的投影位于第一壳体在垂直于光路的平面上的投影的内侧,如此设置便于口径较大的第一壳体套设于光阑外圈,且便于口径较小的第二壳体进行聚光。
套壳的第二壳体连接驱动部,驱动部能够驱动套壳转动。套壳的第一壳体套设于光阑外圈,光圈叶片的拨杆插设于光阑外圈,驱动部驱动套壳转动时,第一壳体能够拨动光圈叶片的拨杆,从而使光圈叶片转动,从而调节光圈叶片通光孔的大小,进而调节光谱检测装置的进光量。将用于拨动拨杆的第一壳体以及用于引导光路和遮光的第二壳体均配置成套壳的一部分,能够减少装置所需零件,使装置结构紧凑。
驱动部包括驱动齿轮,通过驱动齿轮的转动推动拨杆,使光圈叶片随着驱动齿轮的转动而转动,故能够无级调节光圈叶片通光孔的大小,从而实现无级调节光谱检测装置的进光量,提高光谱检测装置的精度。
第二壳体远离第一壳体的一侧与驱动部配合,第二壳体靠近第一壳体的一侧与安装台转动连接,第一壳体套设于光阑外圈用于拨动拨杆。套壳的受驱位置、转动位置和驱动拨杆的驱动位置呈三级分布,其中转动位置位于套壳的中段,使套壳在工作过程中受力均衡,不容易偏轴,能够防止扭曲光路,从而提高光谱检测装置的精度。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,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。
图1为本发明一实施例的光谱检测装置的结构示意图;
图2为图1所示的光谱检测装置的爆炸结构示意图;
图3为图1所示的光谱检测装置从另一方向观察的结构示意图;
图4为图3所示的光谱检测装置的剖面结构示意图;
图5为图4中A处放大图;
图6为图1所示的光谱检测装置去掉光谱仪和遮光罩后的结构示意图;
图7为图6所示的光谱检测装置于A-A截面处的剖面结构示意图的部分图示;
图8为光阑组件、驱动齿轮和转动轴承的爆炸结构示意图;
图9为图8从另一个方向观察的光阑组件、驱动齿轮和转动轴承的爆炸结构示意图;
图10为本发明第一实施例中的套壳和光阑组件配合的结构示意图;
图11为图10的左视图;
图12为本发明第二实施例中的套壳和光阑组件配合的结构示意图;
图13为图12的左视图;
图14为本发明第三实施例中的套壳和光阑组件配合的结构示意图;
图15为具有较大进光量的通光孔的结构示意图;
图16为具有较小进光量的通光孔的结构示意图;
图17为单色光光谱测量和饱和示意图;
图18为光源品质筛选方法的流程图;
图19为本发明一实施例中光谱检测装置的电气原理图。
附图标号说明:
安装台100;
第二安装孔110;
第三安装孔120;
光阑组件200;
光阑外圈210;滑动轨道211;
光圈叶片220;拨杆221;通光孔222;
驱动组件300;
驱动部310;
驱动齿轮311;蜗轮3111;第一凸缘3112;第二凸缘3113;第一安装孔3114;
蜗杆312;
传动部320;
套壳321;第一壳体3211;第二壳体3212;插槽3213;第四凸缘3214;
第一紧固件400;
第二紧固件500;
第三紧固件600;
转动轴承700;
第三凸缘710;第五凸缘720;
检测组件800;
准直透镜810;
光谱仪820;
积分球910;遮光罩920;位置传感器930;待测光源940。
本发明目的的实现、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
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,若本发明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。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“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“第一”、“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,若全文中出现的“和/或”、“且/或”或者“及/或”,其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,也不在本发明要求的保护范围之内。
相关技术中,光谱检测装置需要切换不同的衰减片以将不同光束的强度转化至光谱仪可测量的范围内,切换衰减片时会使光谱检测装置产生大幅度的动作,容易导致光谱检测装置的精度受到影响。
下面参考图1至图19来描述根据本发明实施例的光谱检测装置和光源品质筛选方法。
参照图1至图11,在一些实施例中,本发明的光谱检测装置包括安装台100、光阑组件200和驱动组件300。光阑组件200包括光阑外圈210和光圈叶片220,光阑外圈210固定于安装台100上,光圈叶片220包括拨杆221,拨杆221穿设于光阑外圈210实现光圈叶片220和光阑外圈210的连接。拨杆221的部分延伸至光阑外圈210的外侧,用于被套壳321拨动。光圈叶片220具有通光孔222,套壳321通过拨动拨杆221,使光圈叶片220相对于光阑外圈210旋转,从而调节光圈叶片220通光孔222的大小,从而调节光圈叶片220的进光量。
参照图6和图7,在一些实施例中,驱动组件300驱动拨杆221相对于光阑外圈210转动以调节光谱检测装置的进光量。驱动组件300包括驱动部310及传动部320,传动部320包括套壳321,套壳321套设于光阑外圈210。具体的,套壳321包括第一壳体3211和第二壳体3212,待测光源940的光路依次经过第一壳体3211和第二壳体3212。沿光路的传递方向,第二壳体3212在垂直于光路的平面上的投影位于第一壳体3211在垂直于光路的平面上的投影的内侧,如此设置便于口径较大的第一壳体3211套设于光阑外圈210,且便于口径较小的第二壳体3212进行聚光。
参照图3至图7,在一些实施例中,套壳321的第二壳体3212连接驱动部310,驱动部310能够驱动套壳321转动。套壳321的第一壳体3211套设于光阑外圈210,光圈叶片220的拨杆221插设于光阑外圈210,驱动部310驱动套壳321转动时,第一壳体3211能够拨动光圈叶片220的拨杆221使光圈叶片220转动,从而调节光圈叶片220通光孔222的大小,进而调节光谱检测装置的进光量。将用于拨动拨杆221的第一壳体3211以及用于引导光路和遮光的第二壳体3212均配置成套壳321的一部分,能够减少装置所需零件,使装置结构紧凑。
具体的,驱动部310包括驱动齿轮311,通过驱动齿轮311的转动推动拨杆221,使光圈叶片220随着驱动齿轮311的转动而转动,故能够无级调节光圈叶片220通光孔222的大小,从而实现无级调节光谱检测装置的进光量。
参照图6和图7,在一些实施例中,第二壳体3212远离第一壳体3211的一侧与驱动部310配合,第二壳体3212靠近第一壳体3211的一侧与安装台100转动连接,第一壳体3211套设于光阑外圈210用于拨动拨杆221。套壳321的受驱位置、转动位置和驱动拨杆221的驱动位置呈三级分布,其中转动位置位于套壳321的中段,使套壳321在工作过程中受力均衡,不容易偏轴,防止扭曲光路,从而提高光谱检测装置的精度。进一步的,本装置使用驱动齿轮311的驱动以进行光圈叶片220进光量的无级调节,进一步提高了光谱检测装置的精度。
参照图6和图7,在一些实施例中,驱动部310包括蜗杆312,驱动齿轮311包括蜗轮3111,蜗轮3111套设于第二壳体3212背离第一壳体3211的一侧,蜗杆312连接驱动电机,驱动电机驱动蜗杆312转动,蜗杆312驱动蜗轮3111转动。由于蜗轮3111套设于第二壳体3212背离第一壳体3211的一侧,故蜗轮3111驱动第二壳体3212转动,第二壳体3212和第一壳体3211固定连接,第二壳体3212转动使第一壳体3211转动。第一壳体3211套设于光阑外圈210,光圈叶片220的拨杆221插设于光阑外圈210,第一壳体3211推动拨杆221使光圈叶片220转动,从而调节光圈叶片220通光孔222的进光量。蜗轮3111蜗杆312的调节方式实现了光圈叶片220进光量的无级调节,能够更精准地控制光圈叶片220的进光量,从而使本发明的光谱检测装置精度更高。并且,相较于现有技术中光谱检测装置为了调节进光量而更换衰减片的大幅度动作,蜗轮3111蜗杆312的调节动作幅度小,使光谱检测装置的工况更稳定,从而保障精准度。
当然可以理解的是,在一些实施例中,蜗轮3111连接第一壳体3211,直接驱动第一壳体3211转动,使第一壳体3211推动拨杆221从而调节光圈叶片220的进光量。
参照图7和图8,在一些实施例中,光谱检测装置包括第一紧固件400,驱动齿轮311包括第一凸缘3112,第一凸缘3112围绕蜗轮3111的周向布置且朝向蜗轮3111靠近待测光源940的一侧延伸。沿第一凸缘3112的周向,第一凸缘3112设置第一安装孔3114,第一紧固件400贯通第一安装孔3114并连接第二壳体3212,以固定第二壳体3212相对于蜗轮3111的位置。第一紧固件400通过沿第一凸缘3112周向布置的第一安装孔3114定位第二壳体3212相对于蜗轮3111的位置,能够保证蜗轮3111和第二壳体3212的同轴度,从而提高装置精度。并且,这种装配方式成本低,方便生产。在后续维修过程中,也方便对蜗轮3111或套壳321的更换。
在一些实施例中,具体的,第一紧固件400为螺钉,第一安装孔3114为螺纹孔。为了便于蜗轮3111和套壳321的定位,在适当位置加入垫片,通过螺纹连接固定套壳321和蜗轮3111的位置。
当然可以理解的是,在一些实施例中,第二壳体3212焊接于蜗轮3111,如此设置确保第二壳体3212和蜗轮3111绝对同步地转动,从而能够更精准地控制光圈叶片220进光量的大小,使光谱检测装置的精度更高。可以理解的是,可以将第二壳体3212靠近蜗轮3111内圈的外周面均焊接于蜗轮3111,也可以仅焊接第二壳体3212的一部分于蜗轮3111,还可以于第二壳体3212设置沿第二壳体3212轴向延伸的凸条,仅将凸条焊接于蜗轮3111。第二壳体3212和蜗轮3111的连接方式有多种,仅需使第二壳体3212和蜗轮3111相对固定,满足第二壳体3212和蜗轮3111同步转动即可。
参照图1至图9,在一些实施例中,光谱检测装置包括转动轴承700,转动轴承700套设于第二壳体3212靠近第一壳体3211的一侧。第二壳体3212远离第一壳体3211的一侧连接驱动齿轮311,即第二壳体3212远离第一壳体3211的一侧受驱。第一壳体3211远离第二壳体3212的一侧连接光阑外圈210及拨杆221,以驱动拨杆221转动。转动轴承700设于套壳321的受驱位置和用于驱动拨杆221的位置之间的中间段,如此设置的三级结构使套壳321在工作过程中不易偏轴,即不会扭曲光路,从而提高光谱检测装置的精度。
参照图3和图4,在一些实施例中,光谱检测装置包括第二紧固件500,安装台100设有与转动轴承700位置对应的第二安装孔110,第二紧固件500贯通第二安装孔110并连接转动轴承700,以将转动轴承700固定于安装台100。可以理解的是,在一些实施例中,第二紧固件500为螺钉,第二安装孔110为螺纹孔,通过螺纹连接将转动轴承700固定于安装台100。如此装配方便轴承的拆卸,以便于对光谱检测装置的检修。
可以理解的是,在一些实施例中,安装台100具有多个环绕转动轴承700安装位置的第二安装孔110。第二紧固件500贯通多个第二安装孔110连接转动轴承700和安装台100时,可以从多个方向固定转动轴承700,使转动轴承700固定地更牢固,避免转动轴承700的倾斜,从而提高光谱检测装置的精度。
当然可以理解的是,在一些实施例中,转动轴承700也可以直接焊接于安装台100,仅需满足转动轴承700的外圈与安装台100固定即可。
参照图5、图7、图8和图9,在一些实施例中,驱动齿轮311包括第二凸缘3113,转动轴承700包括第三凸缘710,第二凸缘3113位于驱动齿轮311面向转动轴承700的一侧,第三凸缘710位于转动轴承700面向驱动齿轮311的一侧,第二凸缘3113与第三凸缘710抵接,使转动轴承700和驱动齿轮311抵接。驱动齿轮311和套壳321固定连接在一起,套壳321插设于转动轴承700和驱动齿轮311,驱动齿轮311和转动轴承700通过第二凸缘3113和第三凸缘710抵接在一起,使光谱检测装置的结构更紧凑、工作状态更稳定,从而保障了光谱检测装置的精度。
参照图5、图7、图8和图9,可以理解的是,在一些实施例中,第二凸缘3113环绕第一凸缘3112的内侧设置,第三凸缘710环绕转动轴承700的内侧设置。具体的,第二凸缘3113随着蜗轮3111的转动而转动,转动轴承700的内圈随着第二凸缘3113的转动而转动。由于转动轴承700的内侧受驱动齿轮311的驱动而转动,套壳321受驱动齿轮311的驱动而转动,且套壳321插设于转动轴承700,故套壳321、转动轴承700、驱动齿轮311在工作时受力均衡,故本发明的光谱检测装置稳定性强、精度高。
参照图5、图7、图8和图9,在一些实施了中,转动轴承700朝向待测光源940的一侧抵接第一壳体3211。具体的,第二壳体3212和第一壳体3211连接的位置具有沿垂直于套壳321转动轴线且朝背离套壳321转动轴线的方向延伸的平面,该平面上设有环绕第二壳体3212的第四凸缘3214。转动轴承700的内圈设有朝向第四凸缘3214的第五凸缘720,第五凸缘720和第四凸缘3214抵接实现转动轴承700的内圈抵接第一壳体3211,即转动轴承700受到第一壳体3211的支撑,从而进一步稳定转动轴承700和套壳321的位置关系。转动轴承700的内圈分别抵接驱动齿轮311和第一壳体3211,套壳321插设于转动轴承700和驱动齿轮311,套壳321和转动轴承700均受驱动齿轮311的驱动。如此布置使套壳321、驱动齿轮311和转动轴承700在工作过程中受力均衡,不容易发生偏轴的情况,从而使光谱检测装置工况稳定,精度高。并且套壳321、驱动齿轮311和转动轴承700配合紧凑,能够节省光谱检测装置的空间。
参照图3,在一些实施例中,光谱检测装置包括第三紧固件600,安装台100设有与光阑外圈210对应的第三安装孔120,第三紧固件600贯通第三安装孔120并连接光阑外圈210,从而固定光阑外圈210相对于安装台100的位置。具体的,第三紧固件600可以是螺钉,第三安装孔120可以是螺纹孔,通过螺纹连接安装台100和光阑外圈210,方便光阑外圈210和安装台100的分离,便于对光谱检测装置的检修。
可以理解的是,在一些实施例中,安装台100设置多个环绕光阑外圈210安装位置的第三安装孔120。第三紧固件600贯通多个环绕第三安装孔120连接光阑外圈210和安装台100时,可以从多个方向固定光阑外圈210,使光阑外圈210固定地更牢固,避免光阑外圈210的倾斜,从而提高光谱检测装置的精度。
当然可以理解的是,光阑外圈210也可以焊接于安装台100上,仅需满足光阑外圈210和安装台100固定,且光阑外圈210的转动轴线和光路的传递方向一致即可。
参照图7至图11,在一些实施例中,第一壳体3211包括插槽3213,拨杆221插设于插槽3213内,第一壳体3211转动带动插槽3213转动,插槽3213转动从而拨动拨杆221转动。具体的,插槽3213设于第一壳体3211靠近光阑外圈210的一侧且沿光路的传递方向延伸,拨杆221位于插槽3213内,插槽3213面对拨杆221的壁面抵接拨杆221,从而拨动拨杆221和套壳321同步转动。由于套壳321和驱动齿轮311同步转动,故拨杆221和驱动齿轮311同步转动,如此设置能够精确控制光圈叶片220通光孔222的大小,即精准控制光谱检测装置的进光量,从而提高光谱检测装置的测量精度。
参照图12和图13,可以理解的是,在一些实施例中,为了使拨杆221准确插入插槽3213,插槽3213朝背离其深度方向延伸出的两端长短不一。具体的,插槽3213插接拨杆221时,插槽3213分两段进给量。第一端进给量使插槽3213沿套壳321转动轴线的方向朝拨杆221靠近,直至插槽3213的长端超过拨杆221。然后,插槽3213沿其长端向短端的方向转动,在此过程中,插槽3213长端面向拨杆的壁面会抵接拨杆221,插槽3213继续转动,直至插槽3213的长端将拨杆221推至光阑外圈210,被光阑外圈210的壁面阻挡。此时,由于拨杆221被光阑外圈210的壁面阻挡,若插槽3213有继续转动的趋势,则拨杆221对于插槽3213的长端的压力会逐渐增大。设置压力传感器监测拨杆221和插槽3213的长端之间的压力,当检测到压力大于预设值时,表明插槽3213的长端已将拨杆221推至光阑外圈210的壁面。此时给插槽3213提供第二端进给量,使插槽3213继续沿套壳321转动轴线方向朝拨杆221靠近,直至拨杆221插于插槽3213中,即插槽3213的短端的壁面和长端的壁面均抵接拨杆221。如此设置,方便装配体的加工,并且能够实现拨杆221和插槽3213的精准定位,防止插槽3213插向拨杆221的过程中套壳321的其他部分和拨杆221相互抵触导致部件损坏。
作为一种优选实施例,插槽3213的初始位置位于光阑外圈210没有设置滑动轨道211的一侧,如此设置进一步防范了插槽3213插向拨杆221时套壳321的其他部分和拨杆221相互抵触的情况,进一步保障装配过程的安全。
当然可以理解的是,参照图14,在一些实施例中,插槽3213背离其深度方向延伸出的两端呈弧面,插槽3213沿套壳321的周向阵列布置。如此设置,插槽3213插向拨杆221时,即使拨杆221和插槽3213的端部抵触,在插槽3213继续向拨杆221移动的过程中,由于圆弧曲面的存在,拨杆221会沿着弧面滑落至插槽3213中,最终完成拨杆221和插槽3213的装配。
参照图8和图9,在一些实施例中,光阑外圈210包括滑动轨道211,滑动轨道211沿光阑外圈210的周向布置。滑动轨道211对光阑拨杆221的移动提供导向作用,插槽3213的壁面抵接拨杆221,插槽3213拨动拨杆221在滑动轨道211内滑动,从而改变光圈叶片220的通光孔222的大小。
可以理解的是,本发明的光谱检测装置,光阑外圈210固定于安装台100,套壳321落座于光阑外圈210,转动轴承700内圈落座于套壳321,光阑外圈210固定于安装台100,驱动齿轮311落座于转动轴承700。如此布置的内部结构使光谱检测装置装配紧凑,充分利用空间,且各个部件均难以错位,从而保障了光谱检测装置的精度。
参照图1至图5,在一些实施例中,光谱检测装置还包括检测组件800,检测组件800包括准直透镜810和光谱仪820,准直透镜810连接于光谱仪820朝向待测光源940的一侧。待测光源940的光路经过准直透镜810直接传递至光谱仪820,无需光纤引导,由光谱仪820对待测光源940进行分析从而得到待测光源940的光谱曲线。待测光源940的光线直接由准直透镜810传递至光谱仪820,避免了光纤对待测光源940光线的亏损,从而提高光谱检测装置的精度。
参照图1至图5,在一些实施例中,光谱检测装置包括遮光罩920,遮光罩920用于防止外部环境杂散光线对光谱检测装置的干扰,从而提高光谱检测装置的精度。
参照图1至图5,在一些实施例中,光谱检测装置包括积分球910,积分球910位于待测光源940和安装台100之间,光路依次穿过积分球910、安装台100、光阑组件200和驱动组件300,最终到达检测组件800。积分球910可以将不均匀的光源转换为均匀的光输出,能够均匀化光源并提高光谱检测装置的测量精度。通过反射和漫反射,积分球910内部的光线被均匀地扩散,使得从球体出射的光线更加均匀、稳定,从而使检测装置接收的光线质量更高,从而提高检测装置测量结果的精确程度。
参照图2,光谱检测装置还包括位置传感器930,位置传感器930安装于光阑组件200,用于监测光阑组件200的位置。具体的,在一些实施例中位置传感器930监测光阑组件200在xy轴上的位置,从而确定光阑组件200与待测光源940的位置关系,即确定光谱检测装置与待测光源940的位置关系。在一些实施例中,位置传感器930检监测拨杆221的位置,通过拨杆221的位置确定光圈叶片220通光孔222的大小,从而确定光谱检测装置的进光量。在一些实施例中,位置传感器930直接监测光圈叶片220通光孔222的大小,从而确定光谱检测装置的进光量。
本发明还提供了一种光源品质筛选方法,光源品质筛选方法使用本发明的光谱检测装置。参照图18,具体的,光源品质筛选方法包括以下步骤:
S101,取量产光源中有代表性的标准光源,调节光谱检测装置的光阑组件200,获取标准光源的完整光谱曲线,将完整光谱曲线作为标准光谱曲线;
S103,在测试机上对标准光源进行测量,调节测试机的光阑组件200以得到与标准光谱曲线一致的光谱曲线;
S105,通过位置传感器930记录测试机的光阑组件200的位置信息;
S107,测试机批量测试同型号的量产光源,并区分量产光源的品质优劣。
在一些实施例中,本发明的光谱检测装置可以安装在具有XY平台的LED晶圆探针台上,也可以安装在具有单轴的待测光源940流水线上。本发明的光谱检测装置使用前,需要通过位置传感器930进行初始化,获得和设定光阑组件200位置原点坐标。通过原点坐标设定,在后续的马达运动过程,就可以得到任意位置的坐标和掌握光阑组件200的具体位置。在测量上需要保证在一定强度下的待测光源940的批量测量一致性。首先从量产的待测光源940中选取合适具有一定量产代表性的待测光源940作为标准光源,其次选取一台较为稳定测量机台作为标准机。待测光源940在指定电参数下进行光谱曲线测量,通过调节光圈叶片220以保证获得正常完整(非饱和)的光谱曲线,将该光谱曲线作为标准光谱曲线。其次,将待测光源940作为传递样板,在其他测试机(如生产机)上对标准光源进行测量,将标准光谱曲线的相对光强峰值作为参考值输入测试机,通过比对测量值和电机驱动调节光阑组件200的相互作用,在测试机获得接近标准光谱曲线的曲线,记录和固定该光阑坐标位置。此时测试机就能进行同型号的待测光源940测量。
本发明还公开了一种光谱检测系统,该光谱检测系统用于光谱检测装置。参照图19,具体的,电气系统包括光阑运动控制系统、控制中心和存储中心,光阑运动控制系统用于控制光阑组件200相对于待测光源940的位置以及调节光圈叶片220的缩扩,控制中心用于控制光谱仪820的工作状态以及待测光源940的进给,存储中心用于处理控制中心和光阑运动控制系统的数据。
可以理解的是,在一些实施例中,本发明的光谱检测装置通过光阑运动控制系统获取获得位置传感器930的信号,掌握光圈叶片220的位置,并控制电机运动,调节光圈叶片220通光孔222的大小。
在一些实施例中,实施例的控制中心可以是计算机,也可以单片机等控制单元。控制中心连接光谱仪820,和光谱仪820通讯,控制和获取光谱仪820测量光谱数据。控制中心连接光源运动控制系统,对待测光源940进行控制。控制中心和光源运动控制系统,控制待测光源940进给机构,实现待测光源940批量进给和测量。测量完的数据通过控制中心数据处理单元处理,保存于数据储存单元和远程数据储存中心,便于生产或后工序调用。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明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发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种光谱检测装置,其特征在于,所述光谱检测装置包括:
安装台,
光阑组件,包括光阑外圈以及光圈叶片,所述光阑外圈固定于所述安装台,所述光圈叶片包括穿设于所述光阑外圈的拨杆;
驱动组件,包括驱动部以及传动部,所述传动部包括套壳,所述套壳包括第一壳体和第二壳体,待测光源的光路依次经过所述第一壳体和所述第二壳体;沿所述光路的传递方向,所述第一壳体在垂直于所述光路传递方向的平面上的投影为第一投影,所述第二壳体在垂直于所述光路传递方向的平面上的投影为第二投影,所述第二投影位于所述第一投影的内侧,所述第二壳体连接所述驱动部,所述第一壳体套设于所述光阑外圈,所述第一壳体能够在相对于所述光阑外圈转动的同时拨动所述拨杆转动;
其中,所述第二壳体靠近所述第一壳体的一侧与所述安装台转动连接,所述驱动部包括驱动齿轮,所述驱动齿轮套设于所述第二壳体背离所述第一壳体的一侧;
所述光谱检测装置包括转动轴承,所述转动轴承套设于所述第二壳体靠近所述第一壳体的一侧,所述光谱检测装置包括第二紧固件,所述安装台设有与所述转动轴承对应的第二安装孔,所述第二紧固件贯通所述第二安装孔并连接所述转动轴承,以将所述转动轴承固定于所述安装台;
所述驱动齿轮包括第二凸缘,所述转动轴承包括第三凸缘,所述第三凸缘设置于所述转动轴承内圈且沿所述转动轴承的轴向延伸,所述第二凸缘抵接所述第三凸缘;
所述转动轴承朝向所述待测光源的一侧抵接所述第一壳体;
所述第一壳体包括插槽,所述插槽设于所述第一壳体靠近所述光阑外圈的一侧且沿所述光路的传递方向延伸,所述拨杆位于所述插槽内,所述光阑外圈包括滑动轨道,所述滑动轨道沿所述光阑外圈的周向布置,所述插槽朝向所述拨杆的壁面抵接所述拨杆,所述第一壳体转动并推动所述拨杆在所述滑动轨道内滑动。
2.根据权利要求1所述的光谱检测装置,其特征在于,所述驱动部包括蜗杆,所述驱动齿轮包括蜗轮,所述蜗轮套设于所述第二壳体背离所述第一壳体的一侧,所述蜗杆驱动所述蜗轮转动。
3.根据权利要求2所述的光谱检测装置,其特征在于,所述光谱检测装置包括第一紧固件,所述驱动齿轮还包括第一凸缘,所述第一凸缘围绕所述蜗轮的周向布置且朝所述蜗轮靠近所述待测光源的一侧延伸,沿所述第一凸缘的周向,所述第一凸缘设置第一安装孔,所述第一紧固件贯通所述第一安装孔并连接所述第二壳体,以固定所述第二壳体相对于所述蜗轮的位置。
4.根据权利要求1所述的光谱检测装置,其特征在于,所述光谱检测装置包括第三紧固件,所述安装台设有与所述光阑外圈对应的第三安装孔,所述第三紧固件贯通所述第三安装孔并连接所述光阑外圈,以固定所述光阑外圈相对于所述安装台的位置。
5.根据权利要求1所述的光谱检测装置,其特征在于,所述光谱检测装置包括检测组件、积分球、遮光罩和位置传感器,所述位置传感器安装于所述光阑组件,用于监测所述光阑组件的位置,所述检测组件包括准直透镜和光谱仪,所述准直透镜连接于所述光谱仪朝向所述待测光源的一侧,所述积分球位于所述待测光源和所述安装台之间,所述光路依次穿过所述积分球、所述安装台、所述光阑组件和所述驱动组件,最终到达所述检测组件,所述遮光罩用于防止外部环境杂散光线对所述光谱检测装置的干扰。
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