CN114041074A - 包括具有降频转换器的波长选择性光学滤光器的光学装置 - Google Patents

包括具有降频转换器的波长选择性光学滤光器的光学装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光学系统(150)，该光学系统包括：光学传感器(154)；多个感光像素(178)，该多个感光像素设置在该光学传感器上；波长选择性光学滤光器(158)，该波长选择性光学滤光器与这些感光像素光学通信，该波长选择性光学滤光器远离该光学传感器设置；以及多个空间变化区域(220,224,228,232)，该多个空间变化区域设置在该光学滤光器中，该多个空间变化区域中的至少一个区域包括降频转换器(400,500)。

Description

包括具有降频转换器的波长选择性光学滤光器的光学装置
背景技术
光学滤光器用于多种应用中，包括光学通信系统、光学传感器、成像、科学光学设备以及显示系统。此类光学滤光器可包括管理入射电磁辐射(包括光)的透射的光学层。
光学滤光器可反射或吸收入射光的某些部分，并透射或转换入射光的其它部分。光学滤光器内的层还可在波长选择性、光学透射率、光学清晰度、光学雾度和折射率方面不同。涉及光学传感器和光学滤光器的系统可根据光学滤光器的性质收集具体电磁数据。
发明内容
在一些方面，本公开提供了一种光学系统。该光学系统可包括：光学传感器；多个感光像素，该多个感光像素设置在该光学传感器上；以及波长选择性光学滤光器，该波长选择性光学滤光器与这些感光像素光学连通。该波长选择性光学滤光器可远离该光学传感器设置，并且多个空间变化区域可设置在该光学滤光器中。该多个空间变化区域中的至少一个区域可包括降频转换器。
在一些方面，本公开提供了一种光学装置。该光学装置可包括：光学传感器；多个感光像素，该多个感光像素设置在该光学传感器上；以及波长选择性光学滤光器，该波长选择性光学滤光器与这些感光像素光学连通。第一多个空间变化区域可设置在该光学滤光器中，该第一多个空间变化区域中的至少一个区域可包括降频转换器。第二多个空间变化区域，该第二多个空间变化区域可设置在该光学滤光器中；
在一些方面，本公开提供了一种光学装置。该光学装置可包括波长选择性光学滤光器。该滤光器可包括设置在该光学滤光器中的第一多个空间变化区域，该第一多个空间变化区域中的至少一个区域可包括降频转换器，并且第二多个空间变化区域可包括在该光学滤光器中。
附图说明
图1是根据本公开的示例性实施方案的反射膜的示意性透视图。
图2A至图2K是根据本公开的示例性实施方案的光学系统的示意图。
图3是根据本公开的示例性实施方案的光学传感器和所包括的像素的前正视图。
图4A是第一滤片的前正视图，图4B是第二滤片的前正视图，并且图4C是根据本公开的示例性实施方案的第一滤片的另一个实施方案的前正视图。
图5A是彼此相邻并形成光学滤光器的第一滤片和第二滤片的前正视图，图5B是彼此相邻并形成光学滤光器的第一滤片和第二滤片的顶部正视图，并且图5C是根据本公开的示例性实施方案的彼此相邻并形成光学滤光器的第一滤片和第二滤片的侧正视图。
图6是根据本公开的示例性实施方案的包括各种区域形状的示例性第一或第二滤片的前正视图。
图7示出了根据本公开的示例性实施方案的光学滤光器和光学传感器的示意图。
图8示出了根据本公开的示例性实施方案的靠近光学传感器的光学滤光器，其进一步示出了区、区域和像素的相对位置。
图9A至图9F是根据本公开的示例性实施方案的光学装置的示意图。
图10是根据本公开的示例性实施方案的包括降频转换器的光学滤光器的视图。
图11是根据本公开的示例性实施方案的光学滤光器的视图，该光学滤光器不同于图10所示的光学滤光器。
图12示出了根据本公开的示例性实施方案的空间变化光学滤光器。
图13示出了根据本公开的示例性实施方案的另一个空间变化光学滤光器。
具体实施方式
在以下说明中参考附图，该附图形成本发明的一部分并且其中以举例说明的方式示出各种实施方案。附图未必按比例绘制。应当理解，在不脱离本说明书的范围或精神的情况下，可设想并进行其它实施方案和实施方案。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。
多层光学膜，即至少部分地通过具有不同折射率的微层的布置提供期望的透射和/或反射特性的膜是已知的。也已通过共挤出交替的聚合物层展示多层光学膜。参见例如美国专利3,610,729(Rogers)、4,446,305(Rogers等人)、4,540,623(Im等人)、5,448,404(Schrenk等人)以及5,882,774(Jonza等人)。在这些种聚合物多层光学膜中，聚合物材料主要或专门用于各个层的制备中。这些聚合物多层光学膜可以称为热塑性多层光学膜。此类膜适合高产量制造工艺，并且可制成大型片和卷材。
多层光学膜包括具有不同折射率特性的各个微层，使得在相邻微层之间的界面处反射一些光。微层是足够薄的，使得在多个界面处反射的光经受相长干涉或相消干涉作用，以便赋予多层光学膜期望的反射或透射特性。对于被设计成反射紫外光、可见光或近红外波长光的多层光学膜而言，每个微层可具有小于约1μm的光学厚度(物理厚度乘以折射率)。一般可以将层布置为最薄至最厚的。在一些实施方案中，交替光学层的布置可根据层计数而基本上线性地变化。这些层分布可以称为线性层分布。也可以包括更厚的层，诸如在多层光学膜的外表面处的表层或者设置在多层光学膜内用以将微层的相干组(本文中称为“分组”)分开的保护边界层(PBL)。在一些情况下，该保护边界层可以是与至少一个多层光学膜的交替层相同的材料。在其他情况下，保护边界层可以是针对其物理或流变特性而选择的不同材料。保护边界层可在光分组的一侧或两侧上。在单分组多层光学膜的情况下，保护边界层可以在多层光学膜的一个或两个外表面上。
如下将论述的，本公开提供了一种用于分析一个或多个区域的光谱的光学系统。通过各种元件和技术，可优化光学系统以收集具有特定吸收光谱的被测量的光学数据。非限制性应用可包括对指纹或其它生物计量学的多谱“活性”检测、包括远程医疗模式的保健诊断、使用光谱作为识别特征的部件认证以及许多其它可能的用途。
图1是反射膜的示意性透视图。图1示出了光线130，该光线以入射角θ入射在反射膜110上，从而形成入射平面132。反射膜110包括平行于x轴的第一反射轴线116和平行于y轴的第二反射轴线114。光线130的入射平面132平行于第一反射轴线116。光线130具有位于入射平面132内的p偏振分量以及与入射平面132正交的s偏振分量。光线130的p偏振光将被具有Rpp-x反射率的反射膜反射(光线130的p偏振光的电场到反射膜110的平面的投影平行于x方向)，同时光线130的s偏振光被具有Rss-y反射率的反射膜反射(光线130的s偏振光的电场平行于y方向)。
此外，图1示出了在平行于膜110的第二反射轴线114的入射平面122中入射在反射膜上的光线120。光线120具有位于入射平面122内的p偏振分量和与入射平面122正交的s偏振分量。光线120的p偏振光将被具有Rpp-y反射率的反射膜反射，同时光线120的s偏振光被具有Rss-x反射率的反射膜反射。对于任何入射平面而言，p偏振光和s偏振光的透射和反射量将取决于反射膜的特性。
图2A示意性地示出了示例性光学系统150。在一些实施方案中，光学系统150包括光学传感器154、光学滤光器158、光源162和反射器163。还示出了测量对象170。在一些实施方案中，从光源162发射的光穿过光学滤光器158和测量对象170，从反射器163反射，并且然后返回穿过测量对象170和光学滤光器158，之后到达光学传感器154。可看到光学路径173A从光源162开始，从反射器163反射，并且然后到达光学传感器154。
图2B示意性地示出了示例性光学系统150。在一些实施方案中，光学系统150包括光学传感器154、光学滤光器158、光源162和反射器163。还示出了测量对象170。在一些实施方案中，从光源162发射的光穿过测量对象170和光学滤光器158，从反射器163反射，并且然后返回穿过光学滤光器158和测量对象170，之后到达光学传感器154。可看到光学路径173B从光源162开始，从反射器163反射，并且然后到达光学传感器154。
图2C示意性地示出了与图2A所示的示例性光学系统类似的示例性光学系统150。然而，光学传感器154和光源162可包括在远程光学装置160中。远程光学装置160可以是移动电话、平板电脑、计算机或任何其他医疗、电气或机电装置。可看到光学路径173C从光源162行进到反射器并且然后到达光学传感器154。
图2D示意性地示出了与图2B的示例性光学系统类似的示例性光学系统150。然而，光学传感器154和光源162可包括在远程光学装置160中。可看到光学路径173D从光源162行进到反射器163并且然后到达光学传感器154。
图2E示意性地示出了示例性光学系统150。在一些实施方案中，环境光和/或从测量对象170发射的光穿过光学滤光器158，之后到达光学传感器154。可看到光学路径173E位于测量对象170和光学传感器154之间。
图2F示意性地示出了示例性光学系统150。在一些实施方案中，环境光穿过光学滤光器158，之后到达光学传感器154。可看到光学路径173F位于光学滤光器158和光学传感器154之间。
图2G示意性地示出了示例性光学系统150。在一些实施方案中，从光源162发射的光和/或环境光穿过测量对象170和光学滤光器158，之后到达光学传感器154。可看到光学路径173G位于光源162和光学传感器154之间。
图2H示意性地示出了示例性光学系统150。在一些实施方案中，从光源162发射的光和/或环境光穿过光学滤光器158和测量对象170，之后到达光学传感器154。可看到光学路径173H位于光源162和光学传感器154之间。
图2I示意性地示出了示例性光学系统150。在一些实施方案中，光学系统150包括角度选择性滤光器166。从光源162发射的光穿过光学系统150的元件，从反射器163反射，并且然后穿过测量对象170、光学滤光器158和角度选择性滤光器166，之后到达光学传感器154。可看到光学路径173I从光源162开始，从反射器163反射，并且然后到达光学传感器154。
图2J示意性地示出了与图2I所示的示例性光学系统类似的示例性光学系统150。在一些实施方案中，光学系统150包括沿着光学路径173J设置的第二角度选择性滤光器167，如下文将描述的。
图2K示意性地示出了包括交叉偏振器171的示例性光学系统。在一些实施方案中，光源162为偏振光源，由此从偏振光源发射的至少一些光沿着光学路径173K从反射器163反射，使得仅由反射器163反射的光或基本上仅由该反射器反射的光被光学传感器154检测到，这是由于光的偏振性质和交叉偏振器171的对应通过特性。
在一些实施方案中，反射器163反射入射在反射器163上的光的全部、基本上全部或一部分。在一些实施方案中，反射器163可为镜面反射器、半镜面反射器、朗伯反射器、漫反射器或回射器。在反射器163为回射器的情况下，回射器163可为立体角反射器(诸如3MDiamond Grade sheeting)或基于珠粒的回射器(诸如3M Scotchlite)或相位共轭回射器中的一者。
在本公开的某些示例性实施方案中，术语“远程”可意指设置成与……相距一定距离，设置成与……相距最小距离，设置成与……相距至少1毫米、5毫米、10毫米、20毫米、30毫米、40毫米、50毫米、60毫米、70毫米、80毫米、90毫米、100毫米、150毫米、200毫米、250毫米、500毫米、1000毫米、2,000毫米或10,000毫米，与……相距至少1千米，与……分开，不与……接触，不与……相邻和/或不与……集成。如在图2A至图2K中可见，光学传感器154可远离测量对象170、光学滤光器158、反射器163、光源162、角度选择性滤光器166、第二角度选择性滤光器167和/或交叉偏振器171设置。光源162可远离测量对象170、光学滤光器158、反射器163、光源162、角度选择性滤光器166、第二角度选择性滤光器167、光学传感器154和/或交叉偏振器171设置。远程光学装置160可远离测量对象170、光学滤光器158、反射器163、光源162、角度选择性滤光器166、第二角度选择性滤光器167和/或交叉偏振器171设置。应当理解，测量对象170可沿任何公开的光学路径设置在任何地方，并且另外测量对象170可以是液体、固体或气体。
在一些实施方案中，光源162可包括以下中的一者或多者：有机发光二极管、无机发光二极管、迷你型发光二极管、微型发光二极管、白炽光灯丝、发光二极管、垂直腔面发射激光器，或者光学传感器154本身可发射光。在一些实施方案中，这些类型的光源中的一个或多个光源的阵列可形成光源162。
应当理解，光学系统150的前述元件可按任何排列、次序或布置设置，可接触、不接触、相邻、靠近或连结，同时仍然处于光学连通，并且仍然落在本发明所公开的光学系统150的范围内。图2A至图2K仅表示光学系统150的示例性实施方案。例如，图2A至图2K所示的任何示例性光学系统150可包括交叉偏振器171。另外，图2A至图2K所示的任何示例性光学系统150可包括角度选择性滤光器166、或角度选择性滤光器166和第二角度选择滤光器167。
光学传感器154可感测单个区域上的光，或者可分成多个聚光感光图像元素或像素178。在示例性图3中可看见这些像素178。像素178中的一者或多者可充当基准像素182，如将在下文更详细描述的。光学传感器154可包括电荷耦合装置、互补金属氧化物半导体，或者可采用任何其它感光传感器技术或光传感器技术的组合。另外，光学传感器154可包括一个或多个光电传感器、有机光电传感器、光电二极管和/或有机光电二极管。
在一些实施方案中，光学传感器154和/或光学滤光器158是柔性的。此类柔性光学传感器154或光学滤光器158可具有可弯曲而不开裂的特性。此类柔性光学传感器154或光学滤光器158也可能够形成为卷。在一些实施方案中，柔性光学传感器154或光学滤光器158可围绕曲率半径为或至多为以下的卷芯弯曲：7.6厘米(cm)(3英寸)、6.4cm(2.5英寸)、5cm(2英寸)、3.8cm(1.5英寸)、2.5cm(1英寸)、1.9cm(3/4英寸)、1.3cm(1/2英寸)或0.635cm(1/4英寸)。
图4A示出了示例性第一滤片190，并且图4B示出了示例性第二滤片194。光学滤光器158可包括第一滤片190和/或第二滤片194。第一滤片190和第二滤片194可由一个或多个光学膜分组形成，如上所述。可在第一滤片190中限定或形成一个或多个写入区198。写入区198可为通过模切、激光烧蚀、加热、空间变化涂覆、印刷、喷墨印刷、激光印刷和/或水射流切割等其他工艺在第一滤片190中形成的物理孔。
此外，如图4C所示，第一滤片190的示例性实施方案包括写入区198和一个或多个辅助写入区199。写入区198和辅助写入区199可在第一滤片190上具有不同的大小、形状和/或空间图案。辅助写入区199中的一个或多个辅助写入区可大于像素178中的一个像素或每个像素。此外，辅助写入区199中的一个或多个辅助写入区产生或限定辅助透射光谱，该辅助透射光谱可与由写入区198限定或产生的透射光谱相同或不同。应当理解，写入区198、204可以与辅助写入区199相同的方式形成。
在一些实施方案中，写入区198、204和辅助写入区199包括降频转换器或降频转换材料，如下文将更详细描述的。
写入区198也可使用空间定制的光学膜工艺(诸如在美国专利9,810,930(Merrill等人)中所述的那些，该专利以引用方式并入本文)来形成。具体地讲，激光工艺可局部破坏双折射，从而改变写入区(诸如写入区198)的光学性质和透射光谱。这些写入区可被制成完全透明的，或者可具有不同于第一滤片190的非写入区200的波长选择性功能(或透射光谱)。可通过在第一滤片190中形成写入区198的前述方式中的任何方式在第二滤片194中限定或形成一个或多个写入区204。此外，在图4B中示出了第二滤片194的非写入区206。因此，光学滤光器158可以是空间变化的光学滤光器、波长选择性光学滤光器或空间变化的波长选择性光学滤光器，如将进一步详细描述的。写入区198可在第一滤片190内具有不同的形状和/或大小，并且写入区204可在第二滤片194内具有不同的形状和/或大小。
写入区198可按某一图案或重复图案布置，使得写入区198以可预测的方式设置。类似地，写入区204可按某一图案或重复图案布置，使得写入区204以可预测的方式设置。当第一滤片190和第二滤片194彼此相邻、接触、靠近或连结时，写入区198和写入区204的图案可以相同、相似、相异、重叠、对应、部分重叠或不相关。换句话讲，当第一滤片190和第二滤片194以特定方式彼此相邻、接触、靠近或连结时，写入区198和写入区204可重叠、对应、部分重叠、不相关、相同、相似或相异。
在图5A中示出了光学滤光器158的实施方案。在一些实施方案中，光学滤光器158包括第一滤片190和第二滤片194，并且另外第一滤片190和第二滤片194可彼此接触、相邻或靠近。在一些实施方案中，第一滤片190和第二滤片194通过多种已知连结技术(包括焊接、粘合剂和层压等等)中的一种连结技术连结或层压在一起。
在一些实施方案中，如图5A、图5B和图5C所示，当第一滤片190和第二滤片194以特定方式彼此相邻、接触、靠近或连结而形成光学滤光器158时，写入区198和写入区204部分重叠。在此类布置中，入射在光学滤光器158的前表面209上或入射到光学滤光器158的整个前表面209的光线穿过四个不同区域中的每个区域：第一区域220，其中入射光穿过第一滤片190的非写入区200和第二滤片194的非写入区206；第二区域224，其中入射光穿过第一滤片190中的写入区198并穿过第二滤片194中的写入区204；第三区域228，其中入射光穿过第一滤片190的非写入区200并穿过第二滤片194中的写入区204；以及第四区域232，其中入射光穿过第二滤片194的非写入区206并穿过第一滤片190的写入区198。通过光学滤光器158的这种示例性实施方案，入射光的光线可穿过区域220、224、228和232中的每个区域，从而通过改变第一滤片190和第二滤片194的影响以四种不同的方式进行滤光。
在一些实施方案中，写入区198、204和/或区域220、224、228和232可具有各种形状，这些形状具有相同的透射光谱。具体地讲，写入区198、204和/或区域220、224、228和232中的一者可具有第一形状和第一透射光谱，而写入区198、204和/或区域220、224、228和232中的另一者可具有与第一形状不同的第二形状和与第一透射光谱不同的第二透射光谱。
在一些实施方案中，区域220、224、228和232可独立于写入区198、204，并且相反可简单地表示第一滤片190、第二滤片194和光学滤光器158中的一者或多者中的几何区域，诸如在图4A至图8中由区域220、224、228和232示例性地示出的那些几何区域。
在一些实施方案中，写入区198、204和/或区域220、224、228和232可包括各种吸收材料，诸如染料和/或颜料。吸收材料可粘附到第一滤片190、光学滤光器158和/或第二滤片194、插入该第一滤片、光学滤光器和/或第二滤片中或形成在该第一滤片、光学滤光器和/或第二滤片内，并且吸收材料可被印刷、使用弹性印刷或偏移技术来印刷、涂覆或挤出到第一滤片190、第二滤片194和/或光学滤光器158上。
在一些实施方案中，可使用粘合剂将第一滤片190和第二滤片194粘附在一起以形成光学滤光器158，并且粘合剂可包括吸收材料。
在一些实施方案中，第一吸收材料可粘附到第一滤片190、插入该第一滤片中、涂覆到该第一滤片上或形成在该第一滤片内并且可形成写入区198，而第二吸收材料可粘附到第二滤片194、插入该第二滤片中或形成在该第二滤片内并且可形成写入区204。第一吸收材料可具有与第二吸收材料的透射光谱不同的透射光谱。在一些实施方案中，第一吸收材料吸收波长为约400nm-700nm的光，而第二吸收材料吸收波长为约400nm-1000nm的光。鉴于第一吸收材料和第二吸收材料的不同阻挡和通过性质，以及用于形成如图5A所示的光学滤光器158的第一滤片190和第二滤片194的示例性构造，沿着光学路径的光可因此被滤光以在被光学传感器154吸收时提供关于测量对象170的有价值数据。
在光学滤光器158的一些实施方案中，由吸收材料形成的一个或多个吸收式滤光器可在反射干涉滤光器上被图案化。
在一些实施方案中，设置在第一滤片190中的写入区198和/或设置在第二滤片194中的写入区204可包括特定形状。例如，设置在第一滤片190中的至少一些写入区198和/或设置在第二滤片194中的至少一些写入区204可包括以下中的一者或多者：圆形、正方形、三角形、椭圆形、矩形、五边形、六边形、七边形、八边形、有机形状、部分有机形状、平行四边形、多边形和非多边形有机形状。这些形状的示例以非限制性方式在图6中示出。应当理解，第一滤片190中的写入区198和第二滤片194中的写入区204中的一者或多者可按任何次序、布置或排列形成这些形状中的一个或多个形状。此外，第一滤片190中的写入区198和第二滤片194中的写入区204中的一者或多者可以是相同的形状或者可以是不同的形状。
在一些实施方案中，第一滤片190中的写入区198和/或第二滤片194中的写入区204可包括特定的大小。此外，第一滤片190中的写入区198和第二滤片194中的写入区204中的一者或多者可以是相同的大小或者可以是不同的大小。写入区的各个大小可根据感测应用而变化，但可被选择为大于光学传感器154中使用的像素178大小，使得多个像素178用于收集光以增加由写入区限定的光谱区的检测力(detection power)。然后可通过硬件或软件方法对光学传感器像素178进行分组，以将那些像素178与写入区对准，从而导致测量层或测量对象的光谱空间映射。在某些实施方案中，写入区198、204、辅助写入区199和/或区域220、224、228、232中的任何一者或多者可大于一个像素178，大于两个像素178，大于五个像素178，大于十个像素178，大于一百个像素178，大于一千个像素178或大于任何数量的像素178。
如图7所示，光学滤光器158可与光学传感器154光学连通。换句话讲，入射在光学滤光器158上的光可穿过光学滤光器158的一个或多个区域(220,224,228,232)，然后到达光学传感器154。光学滤光器158可与光学传感器154相邻、接触、连结、靠近或在该光学传感器远侧，同时仍然与光学传感器154存在光学连通。图7示出了光学滤光器158和光学传感器154，由此使光学传感器靠近光学传感器154或与其相邻。图8示出了光学滤光器158和光学传感器154之间的可能关系，其中光学传感器154靠近光学滤光器158、与该光学滤光器邻近或接触。
在图7和图8中可看出，在一些实施方案中，像素178中的至少一些像素小于第一滤片190中的写入区198、第二滤片194中的写入区204、第一区域220、第二区域224、第三区域228和/或第四区域232。此外，在一些实施方案中，像素178中的每个像素小于第一滤片190中的写入区198、第二滤片194中的写入区204、第一区域220、第二区域224、第三区域228和/或第四区域232。根据光学滤光器158的组成，至少一个像素178可与写入区198、写入区204、第一区域220、第二区域224、第三区域228和第四区域232中的一者光学连通，使得入射在光学系统150上并受光学滤光器158的前述部分影响的光被配准到至少一个像素178并由该至少一个像素记录。另外，如前所述，其它元件(诸如光源162或角度选择性滤光器166)的存在不排除光学滤光器158与光学传感器154光学连通，即使光学滤光器158不与光学传感器154相邻、接触或不靠近该光学传感器。
第一滤片190、第二滤片194和光学滤光器158的每个部分限定或产生一个或多个透射光谱。应当理解，此类一个或多个透射光谱限定透射、基本上透射、90％透射、基本上90％透射或部分透射的光的波长范围。类似地，波长在一个或多个透射光谱之外的光被阻挡、基本上阻挡或部分阻挡。在一些实施方案中，可见光谱被限定为400nm-700nm，或约400nm-700nm，近红外光谱被限定为700nm-2000nm，或约700nm-2000nm，并且近紫外光谱被限定版350nm-400nm，或约350nm-400nm。
在一些实施方案中，第一滤片190的非写入区200的透射光谱为或包括大约可见光谱、大约近紫外光谱和/或大约近红外光谱。在一些实施方案中，第二滤片194的非写入区206的透射光谱为或包括大约可见光谱、大约近紫外光谱和/或大约近红外光谱。
在一些实施方案中，第一滤片190的写入区198的透射光谱为或包括大约可见光谱、大约近紫外光谱和/或大约近红外光谱。在一些实施方案中，第一滤片190的辅助写入区199的透射光谱为或包括大约可见光谱、大约近紫外光谱和/或大约近红外光谱。在一些实施方案中，第二滤片194的写入区204的透射光谱为或包括大约可见光谱、大约近紫外光谱和/或大约近红外光谱。
在一些实施方案中，第一区域220的透射光谱为或包括大约可见光谱、大约近紫外光谱和/或大约近红外光谱。在一些实施方案中，第二区域224的透射光谱为或包括大约可见光谱、大约近紫外光谱和/或大约近红外光谱。在一些实施方案中，第三区域228的透射光谱为或包括大约可见光谱、大约近紫外光谱和/或大约近红外光谱。在一些实施方案中，第四区域232的透射光谱为或包括大约可见光谱、大约近紫外光谱和/或大约近红外光谱。
在一些实施方案中，第一区域、第二区域、第三区域或第四区域(220,224,228,232)中的一者或多者的透射光谱为、基本上为、基本上包括或包括与第一区域、第二区域、第三区域或第四区域(220,224,228,232)中的任何其它区域中的一者或多者相同的透射光谱。在一些实施方案中，第一区域、第二区域、第三区域或第四区域(220,224,228,232)中的一者或多者的透射光谱与第一区域、第二区域、第三区域或第四区域(220,224,228,232)中的其它区域中的一者或多者的透射光谱不同、基本上不同、基本上部分不同或部分不同。
在一些实施方案中，光学滤光器158(其可为波长选择性光学滤光器)包括：第一多个区域或空间变化区域，该第一多个区域或空间变化区域可为第一区域、第二区域、第三区域或第四区域(220,224,228,232)中的一者或多者；和第二多个区域或空间变化区域，该第二多个区域或空间变化区域可为第一区域、第二区域、第三区域或第四区域(220,224,228,232)中的一者或多者。第一多个区域或空间变化区域的区域的透射光谱可与第二多个区域或空间变化区域的区域的透射光谱不同。
此外，光学传感器154在特定波长范围内可以是活动的。换句话讲，光学传感器154可吸收和电子配准入射光，最佳地吸收和电子配准入射光，或者部分地吸收和电子配准可见光谱、近紫外光谱和/或近红外光谱中的入射光。
如所描述的，像素178中的一个或多个像素可以是或充当基准像素182。基准像素182可用于将一个或多个波长与已知阈值或值的查找表进行参考。此类基准像素182可用于校准光学系统150并且确保测量条件在执行测量之前、执行测量期间和/或执行测量之后保持为可接受的。
在一些实施方案中，光学系统150包括角度选择性滤光器166。角度选择性滤光器166限制光透射穿过角度选择性滤光器166的角度，使得阻止、基本上阻止或部分地阻止大于特定入射角、大于近似入射角、小于特定入射角、小于近似入射角、大于第一入射角且小于第二入射角和大于近似第一入射角且小于第二近似入射角的光线透射穿过角度选择性滤光器166。
此外，在一些实施方案中，角度选择性滤光器166和/或第二角度选择性滤光器167可包括折射结构或格栅。角度选择性滤光器166可在吸收解决方案特有的逐渐转变过程中提高波长分辨率。
在一些实施方案中，光学系统150、光学滤光器158和/或角度选择性滤光器166限定、产生或包括光谱急剧转变。与具有可引起反射或透过期望波长范围之外的适度倾斜谱带边缘的常见反射膜相比，光谱急剧转变提供被阻挡或反射的光的百分比的更突然的变化，以减少或消除光反射或透过期望波长范围之外。在一些实施方案中，这种光谱急剧转变发生在小于或小于约75nm、50nm、40nm、30nm、20nm或10nm处。在一些实施方案中，光谱急剧转变包括或包括约70％、75％、80％、85％、90％、95％或99％的透射率变化。在一些实施方案中，光谱急剧转变发生在小于或小于约75nm、50nm、40nm、30nm、20nm或10nm处，并且包括或包括约70％、75％、80％、85％、90％、95％或99％的透射率变化。
在一些实施方案中，光学滤光器158是双折射的，这意指沿着光学滤光器158的三个主要且垂直的方向(x轴、y轴和z轴)中的至少两者行进的光的折射率不相等。此外，在某些实施方案中，沿着三个主要且垂直的方向(x轴、y轴和z轴)行进的光的折射率可能不相等。
在一些实施方案中，光学系统150包括偏振器，该偏振器可为第一滤片190和第二滤片194的任何部分或不同的元件。此类偏振器可为圆形偏振器、线性偏振器、反射偏振器或本领域技术人员通常已知的任何其它类型的偏振器。偏振器允许某些偏振的光透过，同时阻挡其它光。在一些实施方案中，光学系统150包括延迟器。延迟器用于改变从其中穿过的光的偏振态。通过偏振器的偏振性质和延迟器的偏振改变性质以及像素178相对于写入区198、204和区域220、224、228、232的小尺寸，由光学传感器154感测的光学数据可被细化，从而增加光学系统的信噪比和/或实现特定偏振以最适合光学传感器154的吸收性质。
此外，光学系统可包括多个偏振器。在一些实施方案中，光源可包括偏振器。在一些实施方案中，光学系统可包括第二偏振器。在一些实施方案中，光源包括偏振器，而光学系统150包括另一个偏振器。在一些实施方案中，光源包括的偏振器和/或光学系统150包括的偏振器是波长选择性的。
在一些实施方案中，光源包括的偏振器和/或光学系统150包括的偏振器是线性偏振器。在一些实施方案中，光源包括的偏振器和/或光学系统150包括的偏振器是圆形偏振器。在一些实施方案中，光源包括的偏振器和光学系统150包括的偏振器是线性偏振器，并且偏振器中的每个偏振器平行地布置，或者偏振器的偏振轴平行地或基本上平行地布置。在一些实施方案中，光源包括的偏振器和光学系统150包括的偏振器是线性偏振器，并且偏振器中的每个偏振器彼此正交地布置，或者偏振器的偏振轴彼此正交地或基本上彼此正交地布置。
在一些实施方案中，光源包括的偏振器和光学系统150包括的偏振器是圆形偏振器，并且偏振器中的每个偏振器平行地布置，或者偏振器的偏振轴平行地或基本上平行地布置。在一些实施方案中，光源包括的偏振器和光学系统150包括的偏振器是圆形偏振器，并且偏振器中的每个偏振器彼此正交地布置，或者偏振器的偏振轴彼此正交地或基本上彼此正交地布置。
在一些实施方案中，光源162具有、限定和/或产生光的发射光谱。在一些实施方案中，光源162的发射光谱比区域220、224、228、232、写入区198、204、非写入区200、206和/或辅助写入区199中的一者或多者的透射光谱宽。在一些实施方案中，光源162包括一个或多个窄发射峰，其可被定义为80nm半峰全宽。
在一些实施方案中，光学系统150包括经由环境光和/或来自如上所述的光源162并穿过光学滤光器158之后到达光学传感器154的光进行的测量。在一些实施方案中，可在不同时间进行多次测量。在一些实施方案中，可进行多次测量，其中光学传感器154相对于光学滤光器158、测量对象170和反射器163中的一者或多者以不同的入射角、距离和/或取向进行设置。在一些实施方案中，可以不同的入射角测量光学滤光器158和/或测量对象170，这可证明是有价值的，因为不同的角度测量可由于所公开的光学路径、光学滤光器158以及第一角度选择性滤光器166和/或第二角度选择性滤光器167之间的角度关系而产生由光学传感器154收集的变化数据。在一些实施方案中，可由光学传感器154在不同时间进行多次测量，而在一些实施方案中，可由光学传感器154和第二光学传感器进行多次测量。
测量对象可以是有生命的或无生命的。在一些实施方案中，测量对象170可以是人、动物、植物、活组织或其他有生命对象。在一些实施方案中，测量对象可以是膜、电子显示器、非活体植物或动物组织或任何其他无生命对象。
在一些实施方案中，光学滤光器158可为弯曲的、球形弯曲的、圆柱形弯曲的、平面的、平坦的，或具有任何其他弯曲形状。类似地，在一些实施方案中，光学传感器154可为弯曲的、球形弯曲的、圆柱形弯曲的、平面的、平坦的，或具有任何其他弯曲形状。在一些实施方案中，光学滤光器158和光学传感器154可具有相同或不同类型的曲率。
图9A示意性地示出了示例性光学装置150。在一些实施方案中，光学装置150包括光学传感器154、光学滤光器158和角度选择性滤光器166。还示出了测量对象170和光源162。在此实施方案中，从光源162发射的光穿过光学装置150的所有元件，从测量对象170反射，然后穿过光学滤光器158和角度选择性滤光器166，之后到达光学传感器154。
图9B示出了另一个示例性光学装置150，其示出了处于与图9A所示不同配置的光学传感器154、光学滤光器158、角度选择性滤光器166、光源162和测量对象170。在此实施方案中，来自光源162的光在前往光学装置150的剩余元件的途中穿过测量对象170。
图9C示出了另一个示例性光学装置150，其示出了处于与图9A和图9B所示不同配置的光学传感器154、光学滤光器158、角度选择性滤光器166、光源162和测量对象170。在此实施方案中，光源162是透射光源，由此从透射光源发射的至少一部分光可从测量对象170的一部分反射，然后穿过透射光源并穿向光学装置150的剩余元件。
图9D示出了另一个示例性光学装置150，其示出了处于与图9A、图9B或图9C所示不同配置的光学传感器154、光学滤光器158、角度选择性滤光器166、光源162和测量对象170。此实施方案不包括光源，并且来自其它源的光(诸如环境光)从可检测对象反射，之后穿过光学装置150的元件并到达光学传感器154。
图9E示出了另一个示例性光学装置150，其示出了处于与图9A、图9B、图9C或图9D所示不同配置的光学传感器154、光学滤光器158、角度选择性滤光器166、光源162和测量对象170。在此实施方案中，光源162是偏振透射光源，由此从偏振透射光源发射的至少一部分光可从测量对象170的一部分反射，然后穿过偏振透射光源并穿过交叉偏振器171，使得光学传感器154仅检测到或基本上仅检测到从测量对象170反射的光。
图9F示出了光学装置150的另一个示例性实施方案。在此实施方案中，来自光源162的光在前往光学装置150的剩余元件的途中穿过测量对象170，这些剩余元件包括下文将更详细描述的第二角度选择性滤光器167。
图10示出了光学滤光器158的示例性横截面。在一些实施方案中，光学滤光器158包括降频转换器400或降频转换材料。降频转换器400可吸收第一波长或第一波长范围内的光，并且将光降频转换为第二波长或第二波长范围。第二波长可长于第一波长，并且第二波长范围内的至少一些波长可长于第一波长范围内的至少一些波长。在一些非限制性示例中，第一波长范围可为325nm-660nm，其可包括第一波长，并且第二波长范围可为380nm-760nm，其可包括第二波长。此外，降频转换器400、500可吸收相对短波长(诸如第一波长或第一波长范围)的光，并且发射较长波长(诸如第二波长或第二波长范围)的光。
经由输入侧404进入降频转换器400的输入光412的至少一部分可降频转换为较长波长或波长范围，从而变成降频转换的输出光420。然后，降频转换的输出光420可经由输出侧408和/或输入侧404离开降频转换器400。经由输入侧404进入降频转换器400的一些输入光412也可穿过降频转换器400而不被降频，从而变成可经由输出侧408离开降频转换器400的输出光416。
在一些实施方案中，如图11所示，降频转换器500类似于图10所示的降频转换器400。降频转换器500可吸收第一波长或第一波长范围内的光，并且将光降频转换为第二波长或第二波长范围。第二波长可长于第一波长，并且第二波长范围内的至少一些波长可长于第一波长范围内的至少一些波长。在一些非限制性示例中，第一波长范围可为325nm-660nm，其可包括第一波长，并且第二波长范围可为380nm-760nm，其可包括第二波长。
在一些实施方案中，降频转换器500包括与输入侧504光学通信的低通滤光器530和与输出侧508光学通信的高通滤光器534。低通滤光器530可与输入侧504相邻、靠近或接触，并且高通滤光器534可与输出侧508相邻、靠近或接触。低通滤光器530和高通滤光器534中的每一者可包括多层光学膜。低通滤光器530可允许第一波长或第一波长范围的至少一部分通过而反射第二波长或第二波长范围的至少一部分。高通滤光器534可允许第二波长或第二波长范围的至少一部分通过而反射第一波长或第一波长范围的至少一部分。
在操作中，经由输入侧500和低通滤光器530进入降频转换器500的输入光512的至少一部分可降频为较长波长或波长范围，从而变成降频转换的光520。然后，降频转换的光520的一部分可作为降频转换的输出光522经由输出侧508穿过高通滤光器534离开降频转换器500。然而，降频转换的光520的另一部分可朝向低通滤光器530行进，从低通滤光器530反射，然后经由输出侧508穿过高通滤光器534离开降频转换器500。低通滤光器530可反射入射在其上的降频转换的光的全部或仅一部分。
此外，输入光512的未降频的一部分可从高通滤光器534反射，作为反射输入光538，并且随后可在降频转换器500中降频为降频的反射输入光542。然后，这种降频转换的反射输入光542可从低通滤光器530反射，之后经由输出侧508离开降频转换器500并且穿过高通滤光器534。降频转换器400、500可包括荧光、磷光材料和化学物质，并且可包括染料、颜料或量子点。
应当理解，如图10和图11中所例示，降频转换器400、500可包括在光学滤光器158、第一滤片190、第二滤片194、粘合剂(例如，用于连结第一滤片190和第二滤片194或在光学滤光器158、远程光学装置160或光学系统150中其它地方使用)、写入区198、辅助写入区199、非写入区200、第一区域220、第二区域224、第三区域228和/或第四区域232中的一者或多者中。另外，光学滤光器158在光学滤光器158包括降频转换器400、500的部分之外的部分可不含降频转换器400、500。
在各种实施方案中，输入侧404、504或低通滤光器530可限定光学滤光器158的前表面209。在各种实施方案中，输出侧408、508或高通滤光器534可限定光学滤光器158的后表面，该后表面可与前表面209基本上相背对。
光学滤光器158还可包括参考区域457。参考区域457可形成第一滤片190、第二滤片194或一个或多个写入区198、辅助写入区域199、非写入区200、第一区域220、第二区域224、第三区域228和第四区域232的全部或一部分。可包括降频转换器400、500的参考区域457可被校准到已知的传输频带、降频转换性能或其它光学特性，以实现光学滤光器158在参考区域457之外的任何部分和参考区域457之间的比较，并且校准光学滤光器158或其它测量参数。
在一些实施方案中，如图12最佳所示，光学滤光器158可包括多个离散元件。例如，光学滤光器158可包括布置成空间变化图案的多个第一区域220和多个第二区域224，空间变化图案的示例在图12中示出。应当理解，作为多个离散元件的空间变化写入区198、辅助写入区199、第一区域220、第二区域224、第三区域228和第四区域232的任何排列和/或布置在本公开的范围内。
在一些实施方案中，如图13最佳所示，光学滤光器158可包括多个孔口、孔或开放区域477。孔口477可形成空间变化图案。光学滤光器158不由孔口477限定的部分可包括第一滤片190和/或第二滤片194。此外，孔口477可形成第一区域220、第二区域224、第三区域228和/或第四区域232，而第一区域220、第二区域224、第三区域228和第四区域232中的其它区域可由光学滤光器158在孔口477之外的部分形成。另外，如图10和11中所例示，降频转换器400、500可包括在光学滤光器158在孔口477之外的部分中。
上述所有引用的参考文献、专利和专利申请以一致的方式全文据此以引用方式并入本文。在并入的参考文献部分与本申请之间存在不一致或矛盾的情况下，应以前述说明中的信息为准。虽然本文已经例示并描述了具体实施方案，但本领域的普通技术人员将会知道，在不脱离本公开范围的情况下，可用多种另选的和/或等同形式的实施方案来代替所示出和所描述的具体实施方案。本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何改型或变型。因此，本公开旨在仅受权利要求及其等同形式的限制。

Claims (15)

1.一种光学系统，所述光学系统包括：
光学传感器；
多个感光像素，所述多个感光像素设置在所述光学传感器上；
波长选择性光学滤光器，所述波长选择性光学滤光器与所述多个感光像素光学连通，所述波长选择性光学滤光器远离所述光学传感器设置；以及
多个空间变化区域，所述多个空间变化区域设置在所述光学滤光器中，所述多个空间变化区域中的至少一个区域包括降频转换器。
2.根据权利要求1所述的光学系统，还包括高通滤光器，所述高通滤光器设置在所述降频转换器的输出侧处。
3.根据权利要求1所述的光学系统，还包括低通滤光器，所述低通滤光器设置在所述降频转换器的输入侧处。
4.根据权利要求1所述的光学系统，还包括反射器，所述波长选择性光学滤光器和测量对象各自沿着光学路径设置在所述反射器和所述光学传感器之间。
5.根据权利要求1所述的光学系统，还包括光源和反射器，其中所述波长选择性光学滤光器和测量对象各自沿着光学路径设置在所述光源和所述反射器之间。
6.根据权利要求1所述的光学系统，还包括光源，其中所述波长选择性光学滤光器和测量对象各自沿着光学路径设置在所述光源和所述光学传感器之间。
7.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述波长选择性光学滤光器沿着光学路径设置在所述光学传感器和测量对象之间。
8.根据权利要求1所述的光学系统，其中，测量对象沿着光学路径设置在所述波长选择性光学滤光器和所述光学传感器之间。
9.一种光学装置，所述光学装置包括：
光学传感器；
多个感光像素，所述多个感光像素设置在所述光学传感器上；
波长选择性光学滤光器，所述波长选择性光学滤光器与所述多个感光像素光学连通；
第一多个空间变化区域，所述第一多个空间变化区域设置在所述光学滤光器中，所述第一多个空间变化区域中的至少一个区域包括降频转换器；以及
第二多个空间变化区域，所述第二多个空间变化区域设置在所述光学滤光器中。
10.根据权利要求9所述的光学装置，还包括高通滤光器，所述高通滤光器设置在所述降频转换器的输出侧处。
11.根据权利要求9所述的光学装置，还包括低通滤光器，所述低通滤光器设置在所述降频转换器的输入侧处。
12.根据权利要求9所述的光学装置，其中，所述波长选择性光学滤光器包括参考区域。
13.根据权利要求9所述的光学装置，其中，所述波长选择性光学滤光器是柔性的。
14.根据权利要求9所述的光学装置，其中，所述第一多个空间变化区域中的至少一个区域的大小与所述第二多个空间变化区域中的至少一个区域的大小不同。
15.一种光学装置，所述光学装置包括：
波长选择性光学滤光器，所述滤光器包括：
第一多个空间变化区域，所述第一多个空间变化区域设置在所述光学滤光器中，所述第一多个空间变化区域中的至少一个区域包括降频转换器；以及
第二多个空间变化区域，所述第二多个空间变化区域设置在所述光学滤光器中。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230314213A1 (en) * 2022-03-30 2023-10-05 Viavi Solutions Inc. Concealment component for an optical sensor device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080315339A1 (en) * 2006-10-23 2008-12-25 John Rennie Solid-state imaging device
US20160370534A1 (en) * 2014-03-07 2016-12-22 3M Innovative Properties Company Light source incorporating multilayer optical film
US20170124376A1 (en) * 2015-10-28 2017-05-04 Qualcomm Incorporated Infrared fluorescent backlight for optical touch and fingerprint
US20170357840A1 (en) * 2016-06-08 2017-12-14 Novatek Microelectronics Corp. Optical sensor device and a fingerprint sensor apparatus
WO2018172115A1 (de) * 2017-03-20 2018-09-27 Robert Bosch Gmbh Lichtdetektion
CN108603958A (zh) * 2016-01-21 2018-09-28 3M创新有限公司 光学掩蔽滤光器
CN109313295A (zh) * 2016-06-03 2019-02-05 3M创新有限公司 具有空间变化微复制层的光学滤光器
US20190065815A1 (en) * 2017-08-23 2019-02-28 Electronics And Telecommunications Research Institute Organic electronic device and method of fabricating the same

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3610729A (en) 1969-06-18 1971-10-05 Polaroid Corp Multilayered light polarizer
US4446305A (en) 1981-03-02 1984-05-01 Polaroid Corporation Optical device including birefringent polymer
US4540623A (en) 1983-10-14 1985-09-10 The Dow Chemical Company Coextruded multi-layered articles
KR950704701A (ko) 1992-10-29 1995-11-20 스티븐 에스. 그레이스 성형가능한 반사 다층제(Formable reflective multilayer body)
US5882774A (en) 1993-12-21 1999-03-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical film
US7659987B2 (en) * 2004-09-16 2010-02-09 Canon Kabushiki Kaisha Device and method for acquiring information on objective substance to be detected by detecting a change of wavelength characteristics on the optical transmittance
US7433552B2 (en) 2005-12-22 2008-10-07 Palo Alto Research Center Incorporated Obtaining analyte information
US8437582B2 (en) * 2005-12-22 2013-05-07 Palo Alto Research Center Incorporated Transmitting light with lateral variation
GB2447925B (en) * 2007-03-28 2010-04-07 Internat Moisture Analysers Ltd Fluid detector
EP2085797B1 (en) 2008-01-30 2016-06-01 Palo Alto Research Center Incorporated Producing Filters with Combined Transmission and/or Reflection Functions
US8629981B2 (en) 2008-02-01 2014-01-14 Palo Alto Research Center Incorporated Analyzers with time variation based on color-coded spatial modulation
JP2013539543A (ja) 2010-06-30 2013-10-24 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 空間選択的な複屈折低減を有するフィルムを使用するマスク加工
WO2014089120A1 (en) * 2012-12-07 2014-06-12 Integrated Plasmonics Corporation Plasmonic spectroscopic sensor and cuvette therefor
SG10201707006PA (en) * 2013-02-08 2017-09-28 3M Innovative Properties Co Integrated quantum dot optical constructions
US9719639B2 (en) * 2013-12-20 2017-08-01 Apple Inc. Display having backlight with narrowband collimated light sources
WO2015131281A1 (en) * 2014-03-04 2015-09-11 Novadaq Technologies Inc. Spatial and spectral filtering apertures and optical imaging systems including the same
WO2018013363A1 (en) * 2016-07-12 2018-01-18 3M Innovative Properties Company Optical stack
WO2018165180A1 (en) 2017-03-06 2018-09-13 Medtronic Minimed, Inc. Colorometric sensor for the non-invasive screening of glucose in sweat in pre and type 2 diabetes
US11237326B2 (en) * 2017-07-24 2022-02-01 Quantum-Si Incorporated Optical rejection photonic structures using two spatial filters
TWI651660B (zh) * 2017-12-12 2019-02-21 財團法人工業技術研究院 指紋辨識裝置
US11913880B2 (en) * 2018-05-11 2024-02-27 Trinamix Gmbh Spectrometer device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080315339A1 (en) * 2006-10-23 2008-12-25 John Rennie Solid-state imaging device
US20160370534A1 (en) * 2014-03-07 2016-12-22 3M Innovative Properties Company Light source incorporating multilayer optical film
US20170124376A1 (en) * 2015-10-28 2017-05-04 Qualcomm Incorporated Infrared fluorescent backlight for optical touch and fingerprint
CN108603958A (zh) * 2016-01-21 2018-09-28 3M创新有限公司 光学掩蔽滤光器
CN109313295A (zh) * 2016-06-03 2019-02-05 3M创新有限公司 具有空间变化微复制层的光学滤光器
US20170357840A1 (en) * 2016-06-08 2017-12-14 Novatek Microelectronics Corp. Optical sensor device and a fingerprint sensor apparatus
WO2018172115A1 (de) * 2017-03-20 2018-09-27 Robert Bosch Gmbh Lichtdetektion
US20190065815A1 (en) * 2017-08-23 2019-02-28 Electronics And Telecommunications Research Institute Organic electronic device and method of fabricating the same

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