CN108072446B - 光谱仪和用于调整滤光器阵列的方法 - Google Patents

光谱仪和用于调整滤光器阵列的方法 Download PDF

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Abstract

用于尤其在250nm至1150nm的波长范围内接受光谱的光谱仪(1),包括传感器阵列(4)和用于基于波长过滤辐射的滤光器阵列(5),其中为了降低制造成本设置用于标记由滤光器阵列(5)覆盖的传感器像素的装置(13),其具有非易失性存储器(14),其中存储了滤光器阵列(5)关于传感器阵列(4)的坐标和/或滤光器阵列(5)关于传感器阵列(4)的坐标变换,以便借助所存储的坐标和/或坐标变换使传感器像素对应于各个滤光器像素(7)和/或激活各个滤光器像素(7),根据哪些传感器像素由相应的滤光器像素(7)覆盖。

Description

光谱仪和用于调整滤光器阵列的方法
技术领域
本发明涉及一种用于尤其在250nm至1150nm的波长范围内接受/记录/拍摄光谱的光谱仪,以及还涉及一种用于关于光谱仪的传感器阵列来调整滤光器阵列的方法或者用于制造光谱仪的方法。
背景技术
由现有技术已知具有传感器像素阵列和配属的滤光器的光谱仪。所使用的滤光器由各个滤光器像素组成,其中例如法布里-珀罗-干涉仪被用于构成带通滤光器。
发明内容
本发明的目的是,能提供一种光谱仪,其制造成本明显得到降低。
所述目的从开头所述类型的光谱仪或调整方法出发,通过权利要求1或16的特征来实现。
通过在从属权利要求中所述的措施能实现本发明的有利的实施方式和改进方案。
关于根据本发明的光谱仪,所述目的尤其可以通过下述方式来实现,在传感器阵列和滤光器阵列之间的调整明显被简化或者说导致在制造时明显较低的成本。同时在根据本发明的光谱仪或根据本发明的调整方法中,原则上没有损害精确性。在光谱仪的正面上布置半导体芯片,在该半导体芯片上特别是布置电子元件,该电子元件用于检测或处理由传感器阵列提供的被探测的信号。传感器阵列——利用其可以探测待接收的光信号——又被设计用于背面照明并且就此而言以有利的方式布置在半导体芯片的背面上,从而半导体芯片的电子元件背离于探测面并且未遮暗该探测面。传感器阵列包括至少两个传感器像素的矩阵布置。然而通常存在明显两个以上的传感器像素。通常传感器像素用于探测电磁辐射,即尤其是在上述在250nm(缩写:纳米)和1150nm之间的波长范围的光。因此传感器阵列被设计用于背面照明,大多以有利的方式提供更多的探测面,如已经在上面描述的那样,因为可能的评估电子元件不会遮挡探测区域。
此外,背面照明还具有下述优点,不必使用绝缘层,该绝缘层通常可以具有(尽管仅轻微地)改变的折射率并且导致反射。入射的和要探测的光可以被良好吸收,因为实际上提供了整个散装材料且进而较厚的吸收层;这种情况是尤其有利的,因为不同的波长具有进入散装材料中的不同的射入深度。通过传感器的背面照明,能在非常宽的波长范围上实现非常高的灵敏性。此外,灵敏性在这个波长范围内、特别是在250nm至1150nm之间非常均匀地并且实际上在没有调整的情况下分布。
此外,设置用于基于波长来过滤辐射的滤光器阵列,其中滤光器阵列包括至少两个滤光器像素的矩阵布置。每个滤光器像素可以对应于在传感器阵列上确定的区域,从而通过相应的滤光器像素的光入射到传感器阵列的配属的区域上并且在那里由相应的传感器像素来探测。用于过滤的滤光器像素中的每一个在一定程度上形成了法布里-珀罗-干涉仪。法布里-珀罗-干涉仪例如包括两个尽可能平行布置的半透明的镜子或者端部区段包括透明的板材。因此,光可以直接穿过干涉仪,或者光在两个半透明的镜子或相应的玻璃板的界面之间反射,即分别一次经过在镜子之间的双倍距离或玻璃板的双倍厚度或其多倍。由此在干扰辐射时形成了行程差,该行程差因此与半透明的镜子的距离或玻璃板的厚度相关地导致了相应的干扰效应,并且光与波长相关地通过。因为设置背面照明,所以滤光器阵列朝向传感器阵列的背面布置。
为了能简化在滤光器阵列和传感器阵列之间的调整,根据本发明设置用于标记由滤光器阵列覆盖的传感器像素的装置,其具有非易失性存储器,其中在存储器中存储了滤光器阵列关于传感器阵列的坐标;替代直接的坐标还可以在那里存储滤光器阵列关于传感器阵列的坐标变换。借助这个坐标或者这个坐标变换,传感器像素可以对应于各个滤光器像素。如果传感器像素未由滤光器像素覆盖,则没有相应地进行配属。这种关于传感器阵列和滤光器阵列的相对定位的信息使得无需在二者彼此定位时还要准确地注意,相应的滤光器像素准确地位于为此设置的传感器像素之上。替代于此下述情况更为简单:在将滤光器阵列安装在传感器阵列上时,基本上没有关系——滤光器阵列如何精确地相对于传感器对准,哪些传感器像素现在详细地实际上被覆盖,并且滤光器阵列是否相对于传感器阵列位移地或转动地定位。调整特别是在制造这种光谱仪时刚好未特别昂贵的方法步骤,因为滤光器像素必须非常精确地且以巨大的技术成本相对于传感器阵列校正和移动。此外根据本发明能实现,传感器阵列不必针对每个滤光器重新调整。
现在,在本发明的一种改进方案中给出了下述可能性,滤光器阵列布置在传感器阵列的背面上。替代于此,滤光器阵列还可以安装在透明的载体上,其中透明的载体又可以布置在传感器阵列的背面上。如果去除透明的载体,则能实现特别精确且成本经济的制造,因为滤光器阵列在制造时直接关于传感器阵列定位。
此外,滤光器阵列还可以安装在透明的载体上,其中透明的载体又布置在传感器阵列的背面上。这种实施例具有下述优点,二者——传感器阵列和滤光器阵列——可以分开地制造。此外要从背面照明的传感器阵列通常会敏感地处理,从而与滤光器层的直接的固定连接可能会引起应力并且因此可能导致损坏。上述情况在本发明的被谈论的实施例中可以通过下述方式来避免,在这种透明的载体上制造滤光器阵列。
在本发明的改进方案中,透明的载体尤其是考虑玻璃板,因为这种材料可以具有所希望的光学特性、特别是具有高透明度、然而还具有用于滤光器必要的稳定性。如果光学元件、如传感器阵列和滤光器阵列彼此分开地制造,则所述光学元件必须随后在组装光谱仪时相对彼此调整。为了处理滤光器阵列,因此能以有利的方式使用透明的载体。
原则上根据本发明,用于标记由滤光器阵列覆盖的传感器像素的装置能实现下述对应关系,哪些滤光器像素覆盖哪些传感器像素,从而相应的传感器像素还可以配备有过滤出的波长。根据本发明上述情况通常还能在下述情况下实现:滤光器阵列和传感器阵列彼此相对转动,即各个阵列的行或列彼此非并行地延伸。此外必须注意,在各个滤光器像素的边缘区域中可以覆盖被过滤的光。上述情况可能导致了,在此在各个滤光器像素的边缘区域中不能以相应的精确度来执行探测,因为此外不再能实现一种强度与确定的波长的明确对应。为了避免这一点,特别是可以使用穿孔挡板。这个挡板防止了在各个滤光器像素的边缘区域中进行探测,其中本来应期待相邻的滤光器像素的光重叠。然而,穿孔挡板同时总地定义了各个探测区域,该探测区域分别包括至少一个传感器像素并且可以对应于专门的滤光器像素,即负责用于探测确定的波长范围。通过构成这种穿孔挡板,在本发明的实施方式中能以有利的方式提高测量的精确性。
为了能够尽可能廉价地且在没有更多材料费用或制造费用的情况下制造穿孔挡板,在滤光器像素的边缘区域中的各个传感器像素可以被去激活,这就是说传感器像素或者立即被关闭,或者不再进一步考虑其测量信号。因此可以避免将穿孔挡板安装或构造在传感器阵列上或滤光器阵列上或中,并且然而由于布置相邻的滤光器像素而出现的重叠因此被考虑。
与之相反还可以考虑,在本发明的实施例变型中通过用于标记由滤光器阵列覆盖的传感器像素的装置恰好只有在下述情况下才激活所述(或其中几个)传感器像素:所述传感器像素与相应的滤光器像素重叠并且必要时附加地落入穿孔挡板的区域中,该区域不应由去激活的像素组成,因为这些像素大多位于各个滤光器像素的边缘区域中,所以可能导致不准确。相应的传感器像素还可以被去激活如此之久,直至所述传感器像素可以相应于滤光器阵列的布置来配置并且所述传感器像素此时才被激活。由此可以避免错误探测或不精确性。通过这种措施必要时还可以降低光谱仪的能耗,因为仅针对性地激活特定的传感器像素。
为此目的,根据滤光器阵列的位置/情况可以使传感器像素激活或去激活,用于标记由滤光器阵列覆盖的传感器像素的装置根据本发明的实施例可以具有相应的电子电路。由此,在光谱仪运行时能自动地使传感器像素对应于滤光器阵列。上述情况必要时还可以仅在数据处理层面中进行。仅在数据处理层面上选出由各个传感器像素提供的数据具有下述优点,原则上提供了更多的测量数据。这些测量数据必须仅在事后才进行评估。如果例如在滤光器像素的边缘区域中存在的测量数据令人感兴趣,则还可以使用这些测量数据。例如借助这些数据还可以查明,应多宽地选择穿孔挡板的边缘。电子电路还可以负责用于,根据本发明的实施方式以下述方式构成穿孔挡板:穿孔挡板使得在各个滤光器像素的边缘区域中的传感器像素去激活。
在本发明的改进方案中,电子电路尤其可以是半导体芯片的组成部分。以这种方式和方法,电子电路能紧凑地实施到光谱仪中,并且是光谱仪的集成的组成部分。
特别是,电子电路能以有利的方式安装在半导体芯片的正面上,从而该电子电路在背面照明时不会遮挡探测区域。
如上所述,电子电路可以被设计用于,完全不筛分去激活的传感器像素,因为假设,该传感器像素由于可能重叠会提供错误的测量数据。出于制造原因还可以更为简单的是,传感器像素的整体在运行中切换为激活,其可以探测,因为滤光器阵列的精确位置通常首先不能识别而是稍后仅通过确定滤光器阵列的相对坐标或在传感器阵列和滤光器阵列之间的坐标变换来确定,而与此相关的配属又仅由电子元件和/或软件进行。
在本发明的一种特别有利的实施例中,滤光器像素与传感器像素相比具有更大的面积。以这种方式,多个或一定数量的传感器像素可以对应于一个滤光器像素,这就是说不是唯一一个用于进行探测的传感器像素被提供用于过滤出的波长。由此改善了传感器的灵敏性和精确性。优选地,滤光器像素的面积是传感器像素的面积的16倍大小。然而在此特别是可以考虑在例如3倍和例如100000倍之间更大的面积的范围。一方面,较小的传感器像素与较大的传感器像素相比通常可以更为快速地工作。另一方面要注意,至少在下述情况下——传感器阵列和滤光器阵列要在晶片上制造,这种制造过程由于实现的滤光器阵列通常非常昂贵。出于这个原因往往首选,单独制造滤光器阵列。然而刚好在这种情况下需要,与传感器阵列相关地调整滤光器阵列,上述情况能通过本发明且特别是根据这个实施例相应地以特别好的方式实现。
有利地,但是滤光器阵列在其整体方面与传感器阵列相比又可以覆盖较小的面积。以这种方式和方法可以确保,滤光器阵列的整个区域由传感器像素或传感器阵列来检测,其中特别是为了进行调整还存在间隙,在此精确地将滤光器阵列安装在传感器阵列上。特别是在滤光器阵列的外边缘上当其安装在传感器阵列上时还可以留下一些空间,而且这个区域不直接贴靠在传感器阵列的边缘上,从而能足够可靠地探测相应的电磁辐射。
所应用的滤光器原则上可以不同地构成。为了形成法布里-珀罗-干涉仪,每个滤光器像素例如可以具有彼此平行延伸的半透明的镜子的布置结构,半透明的镜子通过透明的层彼此分开。以这种方式和方法还能实现,滤光器阵列可以具有紧邻并排的像素。在这种情况下,滤光器阵列例如可以阶梯状地构成,其中每个阶梯可以相应于一个或多个滤光器像素,这就是说不同的阶梯高度代表额外的行程,光在半透明的镜子之间反射时在光学介质中必须经历该行程,这一点导致了干涉的子辐射彼此间不同的相移/相位差(Phasenversatz),从而相应的阶梯还使不同的波长透过。
在滤光器阵列的背面上或在滤光器阵列的侧面例如可以安装透明的保护层,该保护层一方面使滤光器阵列避免受到机械影响。该保护层特别是可以由氮化硅制成或包含氮化硅。
在本发明的优选的改进方案中,还可以设置增透膜,以便能避免干扰性的光反射,其可能使光谱仪的探测错误。增透膜通常引起了消极的/破坏性的干扰,从而干扰性的反射的部分波相互抵消。
作为透明的载体特别是又可以设置玻璃板,因为这种材料能以有利的方式不仅在250nm和1150nm之间的相应的波长范围内具有必要的透明度,而且还可以具有一定的硬度并因此赋予了稳定性,其中此外折射率能良好地匹配于在光谱仪中使用的其它组件。
与此相应,用于关于光谱仪的传感器阵列来调整滤光器阵列或用于制造相应的光谱仪的根据本发明的方法的特征在于,特别是查明滤光器阵列关于传感器阵列的坐标和/或滤光器阵列关于传感器阵列的相应的坐标变换,并且将其保存在非易失性存储器中,从而能将传感器像素对应于各个滤光器像素。通过这种措施已经能获得上述优点。特别是这种调整方法可以在制造光谱仪时使用。刚好在滤光器阵列和传感器阵列作为分开的组件制造的情况下,它们必须在随后的制造过程中组装或者彼此相关地定位,则需要能利用较为简单的手段实现精确的定位,因为否则或者传感器的精度受其影响,或者光谱仪由于制造会更加昂贵。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且随后在给出其它细节和优点的情况下被详细阐述。其中示出了:
图1示出了根据本发明的光谱仪的示意性截面图,
图2示出了传感器阵列和滤光器阵列的重合布置的示意图,以及
图3示出了传感器阵列和滤光器阵列的重合布置的另一示意图。
具体实施方式
图1示出了具有半导体芯片2的光谱仪1,该半导体芯片分成电子元件3和传感器阵列4。此外,电子元件3还用于评估由传感器阵列4获得的信号。传感器阵列4从背面进行照明,所以有利的是,将电子元件3布置在正面上,以便不出现遮挡传感器阵列4的探测区域。布置在传感器阵列4的背面上的滤光器阵列5作为重要组成部分包括一个或多个法布里-珀罗-干涉仪6(缩写:FPI),其承担了带通滤光器的功能;该带通滤光器6阶梯式地布置,其中每个阶梯7相应于单独的FPI结构用于实现光学带通滤光器。在确定的波长时,在FPI中出现透射最大,其中其彼此的间距称为自由光谱范围。
此外,在传感器阵列4和法布里-珀罗-干涉仪6之间布置有玻璃板8,该玻璃板作为载体材料用于法布里-珀罗-干涉仪6。该玻璃板机械稳定干涉仪结构。
对于传感器阵列4来说特别是可以使用具有两个存储器的ToF(飞行时间)芯片,分别用于短的曝光和用于长的曝光,从而通过这种措施还可以进行平均,特别是还用于抑制背景光。
在滤光器阵列5的外部区域中布置由氮化硅制成的保护层9,其中在一定程度上埋入滤光器阵列5的核心部件、特别是FPI 6以及玻璃板8。在各个滤光器级7上又安装增透膜10。各个级/阶梯7由透明层12形成,其中该透明层又埋在半透明层11之间,并且其中半透明层11分别形成了干涉仪的镜子或者半透明的镜子。
此外,图2示出了传感器像素的矩阵布置20,即传感器阵列20,其中示出了激活的传感器像素21和去激活的传感器像素22。以粗体示出的线——分别包围5x 5传感器像素21、22的面积——分别相应于滤光器像素23。在每个滤光器像素23内,(较粗的传感器像素)边缘区域24由去激活的传感器像素22形成。由去激活的传感器像素22形成的边缘24的总体又形成了穿孔挡板25。根据图2的示图基于滤光器像素23和传感器像素21、22的精确取向,其中由阵列的滤光器像素23和传感器像素21、22组成的、相应的行或列的取向分别平行地延伸。
图3示出了具有各个滤光器像素32的滤光器阵列31和传感器阵列30的示意图,并且说明了通常传感器阵列30的原点33可以相对于滤光器阵列31的原点34错开了偏移量35。此外,滤光器阵列31相对于传感器阵列30转动了角度α。相应的坐标变换可以存储在存储器中,该存储器是用于标记由滤光器阵列覆盖的传感器像素的装置13的一部分,作为电子元件3的组成部分,其中存储器设计成非易失性存储器14。
在本发明的所有实施例中,光谱仪在其正面上包括半导体芯片并且在半导体芯片的背面上包括传感器阵列,该传感器阵列被设计用于背面照明。此外,滤光器阵列和用于标记由滤光器阵列覆盖的传感器像素的装置具有非易失性存储器,其中在存储器中可以存储滤光器阵列相对于传感器阵列的坐标。替代于此,坐标变换还可以用于确定滤光器阵列相对于传感器阵列的定位并且存储在存储器中。这种措施为特别有效的方法,以便使得这两个组件、即滤光器阵列和传感器阵列相对彼此进行调整。通常下述情况是有利的,传感器像素尽可能小地设计,因为较大的传感器像素通常工作较为缓慢。此外要注意,滤光器阵列与其它组件在晶片上的制造相对较贵。因此在制造中常常优选,单独制造滤光器阵列。然而在这种情况下通常需要在传感器阵列和滤光器阵列之间进行调整。然而刚好在使用非常小的传感器像素时,这种调整可能极为复杂和昂贵。同样必须注意,滤光器阵列相对于传感器阵列通常不是移动一个单纯的偏移量或简单的平移,而是两个组件还经常相对彼此扭转。
附图标记列表
1 光谱仪
2 半导体芯片
3 电子元件
4 传感器阵列
5 滤光器阵列
6 法布里-珀罗-干涉仪
7 滤光器像素/滤光器级
8 玻璃板
9 保护层
10 增透膜
11 半透明的层
12 透明的层
13 用于标记由滤光器阵列覆盖的传感器像素的装置
14 非易失性存储器
20 传感器阵列
21 激活的传感器像素
22 去激活的传感器像素
23 滤光器像素
24 边缘
25 穿孔挡板
30 传感器阵列
31 滤光器阵列
32 滤光器像素
33 传感器阵列的原点
34 滤光器阵列的原点
35 偏移量
α 转动角

Claims (25)

1.一种用于接受光谱的光谱仪(1),包括:
-布置在光谱仪(1)的正面上的半导体芯片(2),
-半导体芯片具有传感器阵列(4、20、30),
o所述传感器阵列布置在半导体芯片(2)的背面上,
o所述传感器阵列包括至少两个传感器像素(21、22)的矩阵布置,
o其中传感器像素(21、22)被设计用于探测电磁辐射,
o其中传感器阵列(4、20、30)被设计用于背面照明,
-用于基于波长来过滤辐射的滤光器阵列(5、31),
o其中滤光器阵列(5、31)包括至少两个滤光器像素(7、23、32)的矩阵布置,
o其中每个滤光器像素(7、23、32)为了过滤形成了法布里-珀罗-干涉仪(6),
o其中滤光器阵列(5、31)朝向传感器阵列(4、20、30)的背面布置,
-用于标记由滤光器阵列(5、31)覆盖的传感器像素(21、22)的装置(13),具有:非易失性存储器(14),其中存储了滤光器阵列(5、31)关于传感器阵列(4、20、30)的坐标和/或滤光器阵列(5、31)关于传感器阵列(4、20、30)的坐标变换,以便借助所存储的坐标和/或坐标变换根据哪些传感器像素(21、22)由相应的滤光器像素(7、23、32)覆盖使传感器像素(21、22)对应于单个滤光器像素(7、23、32)和/或激活单个滤光器像素(7、23、32),其特征在于,用于标记由滤光器阵列(5、31)覆盖的传感器像素(21、22)的装置(13)被设计用于,借助存储的坐标和/或坐标变换而使分别在各个滤光器像素(7、23、32)的边缘处被覆盖的传感器像素(22)去激活,以便构成穿孔挡板(25),从而不同的滤光器像素(7、23、32)的被过滤的光不会影响同一个传感器像素(21、22)。
2.根据权利要求1所述的光谱仪(1),其特征在于,所述光谱仪(1)用于在250nm至1150nm的波长范围内接受光谱。
3.根据权利要求1或2所述的光谱仪(1),其特征在于,滤光器阵列(5、31)布置在传感器阵列(4、20、30)的背面上。
4.根据权利要求1或2所述的光谱仪(1),其特征在于,所述滤光器阵列(5、31)安装在透明的载体(8)上,其中透明的载体(8)布置在传感器阵列(4、20、30)的背面上。
5.根据权利要求4所述的光谱仪(1),其特征在于,透明的载体(8)设计成板材。
6.根据权利要求5所述的光谱仪(1),其特征在于,透明的载体(8)设计成玻璃板。
7.根据权利要求1或2所述的光谱仪(1),其特征在于,用于标记由滤光器阵列(5、31)覆盖的传感器像素(21、22)的装置(13)被设计用于,借助存储的坐标和/或坐标变换激活至少一个传感器像素(21),所述至少一个传感器像素由相应的滤光器像素(7、23、32)覆盖。
8.根据权利要求1所述的光谱仪(1),其特征在于,用于标记由滤光器阵列(5、31)覆盖的传感器像素(21、22)的装置(13)包括电子电路(3),该电子电路被设计用于,借助存储的坐标和/或坐标变换使分别在各个滤光器像素(7、23、32)的边缘处被覆盖的传感器像素(21、22)去激活,以便构成穿孔挡板(25),从而不同的滤光器像素(7、23、32)的被过滤的光不会影响同一个传感器像素(21、22)。
9.根据权利要求8所述的光谱仪(1),其特征在于,电子电路(3)被设计用于,由去激活的传感器像素(22)形成具有边缘(24)的穿孔挡板(25),穿孔挡板的宽度小于位于相应的滤光器像素(7、23、32)之下的区域在未去激活的传感器像素(22)上的宽度和/或直径。
10.根据权利要求9所述的光谱仪(1),其特征在于,去激活的传感器像素(22)的边缘具有传感器像素(21、22)的宽度。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的光谱仪(1),其特征在于,电子电路(3)是半导体芯片(2)的组成部分。
12.根据权利要求8至10中任一项所述的光谱仪(1),其特征在于,电子电路(3)安设在半导体芯片(2)的正面上。
13.根据权利要求8至10中任一项所述的光谱仪(1),其特征在于,电子电路(3)被设计用于,不筛分去激活的传感器像素(22)。
14.根据权利要求1所述的光谱仪(1),其特征在于,滤光器像素(7、23、32)与传感器像素(21、22)相比覆盖更大的面积。
15.根据权利要求14所述的光谱仪(1),其特征在于,滤光器像素(7、23、32)与传感器像素(21、22)相比覆盖3倍至100000倍大的面积。
16.据权利要求14所述的光谱仪(1),其特征在于,滤光器像素(7、23、32)与传感器像素(21、22)相比覆盖16倍大的面积。
17.根据权利要求1-2中任一项所述的光谱仪(1),其特征在于,滤光器阵列(5、31)与传感器阵列(4、20、30)相比覆盖较小的面积。
18.根据权利要求1-2中任一项所述的光谱仪(1),其特征在于,滤光器像素(7、23、32)具有彼此平行设置的半透明的镜子(11)的布置结构,半透明的镜子通过透明的层(12)彼此分开。
19.根据权利要求18所述的光谱仪(1),其特征在于,在至少两个滤光器像素(7、23、32)时,半透明的镜子(11)通过下述方式相对彼此具有不同的距离:透明层(12)分别具有不同的厚度,以便与厚度相应地实现不同的波长透射。
20.根据权利要求1-2中任一项所述的光谱仪(1),其特征在于,至少在滤光器阵列(5、31)的背面上安装透明的保护层(9)和/或增透膜(10)。
21.据权利要求20所述的光谱仪(1),其特征在于,所述透明的保护层(9)由氮化硅制成。
22.一种用于关于光谱仪(1)的传感器阵列(4、20、30)来调整滤光器阵列(5、31)的方法和/或用于制造用于接受光谱的光谱仪(1)的方法,包括:
-将具有传感器阵列(4、20、30)的半导体芯片(2)布置在光谱仪(1)的正面上,其中作为传感器阵列(4、20、30)使用如下的传感器阵列:
o所述传感器阵列布置在半导体芯片(2)的背面上,
o所述传感器阵列包括至少两个传感器像素的矩阵布置,
o所述传感器阵列被设计用于背面照明,
o其中传感器像素(21、22)被设计用于探测电磁辐射,
-将用于基于波长来过滤辐射的滤光器阵列(5、31)朝向传感器阵列(4、20、30)的背面布置在传感器阵列(4、20、30)上,其中作为滤光器阵列(5、31)使用如下滤光器阵列:
o所述滤光器阵列包括至少两个滤光器像素(7、23、32)的矩阵布置,
o其中每个滤光器像素(7、23、32)为了过滤形成了法布里-珀罗-干涉仪(6),
-查明滤光器阵列(5、31)关于传感器阵列(4、20、30)的坐标和/或滤光器阵列(5、31)关于传感器阵列(4、20、30)的坐标变换,
-提供非易失性的存储器(14)并且在存储器(14)中存储坐标和/或坐标变换,
-根据哪些传感器像素(21、22)由相应的滤光器像素(7,23,32)覆盖,将传感器像素(21、22)与各个滤光器像素(7、23、32)对应和/或激活各个滤光器像素(7、23、32),其特征在于,由滤光器像素(7、23、32)覆盖且分别位于其边缘(24)处的那些传感器像素(22)被去激活,以便构成穿孔挡板(25),从而不同的滤光器像素(7、23、32)的被过滤的光不会影响同一个传感器像素(21)。
23.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,光谱仪(1)用于接收在250nm至1150nm的波长范围内的光谱。
24.根据权利要求22或23所述的方法,其特征在于,具有边缘(24)的穿孔挡板(25)由去激活的传感器像素(22)形成,穿孔挡板的宽度小于位于相应的滤光器像素(7、23、32)之下的区域在未去激活的传感器像素(22)上的宽度和/或直径。
25.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,去激活的传感器像素(22)的边缘(24)特别是如此形成,使得所述边缘具有传感器像素(21、22)的宽度。
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