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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115950364A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202310176047.2(22)申请日2023.02.27(71)申请人珠海横琴美加澳光电技术有限公司地址519000广东省珠海市横琴新区宝华路6号105室-58293(集中办公区)(72)发明人孙保福宋素霜(74)专利代理机构中山驰鼎专利商标代理事务所(普通合伙)44706专利代理师凌信景(51)Int.Cl.G01B11/06(2006.01)G01B11/24(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称一种光谱黑洞共焦测量装置及测量方法(57)摘要本发明公开了一种光谱共焦测量装置及测量方法,通过科学合理地设计由宽光谱光源、多芯光纤、共焦色散组件和光信号处理组件构成的光学系统,可获取光学系统中共焦焦点周围的部分离焦光,进而使得光信号处理组件得到具有一定宽度波峰以及中间夹有一锐利的波谷的光谱信号,根据得到的光谱信号中的波谷和两侧的波峰值数据进行处理并多次计算,依据计算值与被测面板在单位时间内的位移关系,则可实现高效准确以无接触地计算被测面板的面型或厚度。CN115950364ACN115950364A权利要求书1/2页1.一种光谱黑洞共焦测量装置,其特征在于沿光轴依次设有:宽光谱光源、多芯光纤(4)和共焦色散组件;所述宽光谱光源用于提供及发射至少两种不同波段的光束;所述多芯光纤(4)具有入射端、接收端和合并端,且所述多芯光纤(4)入射端包含有多条发出纤芯,所述多芯光纤(4)接收端包含有接收纤芯,所述多芯光纤(4)合并端(40)包含有入射端的发出纤芯和接收端的接收纤芯;所述多芯光纤(4)入射端的发出纤芯相对应与宽光谱光源耦合连接,所述多芯光纤(4)合并端(40)朝向共焦色散组件,所述多芯光纤(4)接收端(44)连接有光信号处理组件(7);所述共焦色散组件用于将多芯光纤(4)合并端(40)发出的光束轴向色散聚焦,并收集被测面板(8)相应表面的反射光聚焦于多芯光纤(4)合并端(40)上;所述光信号处理组件(7)用于接收处理由多芯光纤(4)接收端(44)传输来的光信号。2.根据权利要求1所述一种光谱黑洞共焦测量装置,其特征在于所述宽光谱光源包括用于提供及发射紫外光的第一光源(1)、用于提供及发射可见光的第二光源(2)和用于提供及发射红外光的第三光源(3);所述多芯光纤(4)入射端包括相对应与第一光源(1)、第二光源(2)、第三光源(3)耦合连接的第一分支端(41)、第二分支端(42)和第三分支端(43)。3.根据权利要求2所述一种光谱黑洞共焦测量装置,其特征在于所述多芯光纤(4)入射端具有纤芯Ⅱ、纤芯Ⅲ、纤芯Ⅳ、纤芯Ⅴ、纤芯Ⅵ和纤芯Ⅶ,所述第一分支端(41)具有纤芯Ⅱ和纤芯Ⅴ,所述第二分支端(42)具有纤芯Ⅲ和纤芯Ⅵ,所述第三分支端(43)具有纤芯Ⅳ和纤芯Ⅶ;所述多芯光纤(4)接收端(44)具有纤芯Ⅰ;所述多芯光纤(4)合并端(40)具有纤芯Ⅰ、纤芯Ⅱ、纤芯Ⅲ、纤芯Ⅳ、纤芯Ⅴ、纤芯Ⅵ和纤芯Ⅶ,且纤芯Ⅱ、纤芯Ⅲ、纤芯Ⅳ、纤芯Ⅴ、纤芯Ⅵ和纤芯Ⅶ紧密环绕纤芯Ⅰ。4.根据权利要求1‑3任一项所述一种光谱黑洞共焦测量装置,其特征在于所述共焦色散组件包括准直透镜组(5)和色散聚焦透镜组(6),所述多芯光纤(4)合并端(40)朝向准直透镜组(5);当多芯光纤(4)的合并端(40)的光束射向准直透镜组(5)上时,所述准直透镜组(5)将光束准直为平行光束而射向色散聚焦透镜组(6),色散聚焦透镜组(6)再将准直的平行光束聚焦于被测面板(8)相应表面,被测面板(8)所产生的反射光经过色散聚焦透镜组(6)收集并准直为平行光束后射向准直透镜组(5)上,准直透镜组(5)再将色散聚焦透镜组(6)准直的平行光束聚焦射向多芯光纤(4)的合并端(40)上,接着通过接收端(44)的接收纤芯将反射光束传递于光信号处理组件(7)上。5.根据权利要求4所述一种光谱黑洞共焦测量装置,其特征在于所述多芯光纤(4)的合并端(40)与准直透镜组(5)之间设有挡光片,和/或所述准直透镜组(5)与色散聚焦透镜组(6)之间设有挡光片,和/或所述色散聚焦透镜组(6)与被测面板(8)之间设有挡光片。6.根据权利要求1所述一种光谱黑洞共焦测量装置,其特征在于所述光信号处理组件(7)为光谱仪或颜色传感器。7.根据权利要求1所述一种光谱黑洞共焦测量装置,其特征在于还包括用于放置被测面板(8)的XY位移平台(9),进行测量时,调节多芯光纤(4)的合并端(40)和共焦色散组件同轴,将被测面板(8)放置于XY位移平台(9)上,通过调节XY位移平台(9)轴向移动,可使被测面板(8)相应表面与共焦色散组件的焦平面重合。8.一种光谱黑洞共焦测量方法,其