CN115244385A - 光电设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种光电设备(10)包括：具有多个发射器件(12)的装置(11)，所述发射器件设计用于依次发出不同波长范围的光；具有多个飞行时间检测器件(14)的装置(13)，所述飞行时间检测器件设计用于检测由所述发射器件(12)发出的且在样品(17)处反射的光并且执行测量以确定所述光在所述样品(17)处的反射点与相应的飞行时间检测器件(14)的间距；和评估单元(15)，所述评估单元设计用于，针对每个由所述发射器件(12)发出的波长范围，根据在飞行时间检测器件(14)之前检测到的光和所述光的所述反射点与相应的飞行时间检测器件(14)的间距，生成样品(17)的三维图像，并且从所述图像得出所述样品中物质的分布。

Description

光电设备和方法

本申请要求2020年3月5日向德国专利商标局提交的10 2020 202 823.0的德国专利申请的优先权。德国专利申请10 2020 202 823.0的公开内容在此并入本申请的公开内容中。

技术领域

本发明涉及用于得出样品中物质分布的光电设备和方法。此外，本发明涉及用于样品的高光谱分析的光电设备。

背景技术

红外光谱可用于检查样品的成分。然而，用于红外光谱的已知方法不提供关于成分在样品上的分布的空间信息。

发明内容

本发明尤其基于目的，即创建一种光电设备，所述光电设备能够得出物质在样品的不同位置处的分布。此外，应提出用于得出样品中物质分布的相应的方法。

本发明尤其基于另一个目的，即创建一种光电设备，所述光电设备以非常紧凑构件的形式能够针对多个发射到样品上的不同波长范围记录样品的高分辨率的二维灰度图像。

本发明的目的通过具有权利要求1的特征的光电设备以及具有权利要求16的特征的光电设备来实现。本发明的目的还通过具有独立权利要求23的特征的用于得出样品中物质分布的方法来实现。本发明的优选实施方式和改进形式在从属权利要求中说明。

根据本申请的第一方面的光电设备包括具有多个发射器件的装置和具有多个飞行时间检测器件的装置和评估单元。

多个发射器件设计用于依次发射不同波长范围的光或电磁辐射。例如，可以设置，刚好一个或多个发射器件发射第一波长范围内的光并且刚好一个或多个其余的发射器件发射第二波长范围内的光。这可以相应地延续。不同波长范围的光的辐射尤其在时间上不重叠地进行，而是依次地进行。在不同波长范围的光的辐射之间可以分别设有暂停，在所述暂停期间不进行光辐射。例如，多个发射器件可以布置成阵列，即以规则的排列设置。

利用由发射器件发射的光照射样品，所述样品布置成，使得光的一部分从样品反射至飞行时间检测器件。

飞行时间检测器件设计用于检测由发射器件发出的且在样品处反射的光。每个飞行时间检测器件尤其可以测量射到相应的飞行时间检测器件上的反射光的强度。此外，每个飞行时间检测器件设计用于执行测量以确定光在样品处的反射点与相应的飞行时间检测器件之间的间距。

飞行时间方法、也称为行进时间方法用于测量距离。在本应用中，可以经由光的飞行时间来确定样品处的反射点直至相应的飞行时间检测器件的路程。飞行时间检测器件的工作原理例如可以在于确定发射光与反射光之间的相位差。由于使用多个飞行时间检测器件，可以生成样品的空间三维图像或反射图像。可以在光电设备中使用的常规的飞行时间检测器例如是具有2抽头或4抽头功能模式的CMOS元件。飞行时间检测器件可以布置成阵列。此外，飞行时间检测器件例如可以是飞行时相机芯片的像素。

飞行时间检测器件不必能够自动确定从反射点到相应的飞行时间检测器件的距离。飞行时间检测器件可以提供测量结果，从所述测量结果中可以确定相应的距离。例如，评估单元可以设计用于，从由飞行时间检测器件提供的测量数据中确定样品处的反射点到飞行时间检测器件的不同距离。特别地，发射器件与样品的距离可以是已知的。

评估单元针对由发射器件发出的每个波长范围从飞行时间检测器件接收关于由相应的飞行时间检测器件检测到的光的信息。例如，评估单元可以获得关于检测到的光的强度的信息。此外，评估单元针对每个由发射器件发出的波长范围确定相应的飞行时间检测器件到光在样品处的反射点的距离。从所述数据中，评估单元针对每个由发射器件发出的波长范围生成样品的空间三维图像。

评估单元可以从样品的多个三维反射图像中得出样品中物质的分布，所述样品针对不同的波长范围产生。特别地，评估单元可以生成指示物质在样品不同位置处的出现或浓度的三维图或图示。

利用所描述的技术，可以创建关于样品的不仅一个、而且多个成分的分布的三维图。

如果特定波长的光没有在样品表面处反射，而只是在样品内部更深处才反射，因为例如样品的外层对于所述辐射是可透过的，可以生成样品的断层图像。

发射器件例如可以设计为发光二极管(英文：light emitting diode，简称LED)，特别是设计为LED芯片或设计为具有单独可驱控段的单片LED。VCSEL(英文：verticalcavity surface emitting laser垂直腔面发射激光器)、尤其是VCSEL芯片适合特别良好的深度分辨率，因为其具有纳秒范围内的非常快的切换时间。

例如，由发射器件发射的光可以是可见范围内的光、紫外(UV)光和/或红外(IR)光。对于在此描述的应用，源于近红外光谱范围的、具有尤其从780nm到3μm范围内的波长的光是有利的。

发射器件依次发射的波长范围可以分别在合适的波长上延伸。还可以设置至少一些或所有波长范围相对小并且基本上仅包含一个波长。例如，发射器件可以依次发射波长为750nm、800nm、850nm和900nm或其他波长的光。

根据本申请的第一方面的光电设备例如可以在移动应用中，特别是在便携式设备中使用。该光电设备特别适合于确定食物的成分。

光电设备可以具有存储单元，评估单元可以访问所述存储单元并且在所述存储单元中存储待检查物质的吸收光谱的至少一部分。评估单元可以根据吸收光谱的至少一部分从三维图像得出样品中物质的分布，所述图像针对不同的波长范围记录。

存储在存储单元中的吸收光谱可以在特定波长范围之上延伸，例如在红外或近红外光谱范围之上延伸。此外，存储的吸收光谱可以包括至少以下波长，在所述波长中物质具有高的或最大的光吸收。在吸收高的一个或多个波长范围内，少量光反射，而在其余的波长范围内，大量光反射。经由反射光的评估，可以得出关于检查的物质在样品的不同位置处的存在或浓度的结论。

具有多个发射器件的装置可以布置在光电设备的第一腔中，而具有多个飞行时间检测器件的装置布置在光电设备的第二腔中。第一和第二腔可以是相邻的。

根据第一方面的光电设备可以具有控制单元，所述控制单元用于控制发射器件和飞行时间检测器件以及用于时间协调发射器件和飞行时间检测器件。

此外，控制单元可以与评估单元一起集成在共同的组件中。例如，控制单元和评估单元可以一起集成到集成电路(英文：integrated circuit；IC)中。发射器件可以布置在集成电路上。

至少一个光学透镜可以布置在样品与飞行时间检测器件之间，以便将从样品反射的光聚焦到检测器件上并获得样品的清晰图片。在没有样品的清晰图片的情况下，二维空间信息就会丢失。例如，光学透镜可以是刚好一个相机镜头，但是可以设有光学透镜的装置，其中，每个光学透镜与一个飞行时间检测器件相关联。

根据本申请的第二方面的方法用于得出样品中物质的分布。根据该方法，具有多个发射器件的装置的发射器件依次发出不同波长范围的光。由发射器件发出的光在样品处反射，并且具有多个飞行时间检测器件的装置的飞行时间检测器件检测在样品处反射的光。此外，飞行时间检测器件分别执行测量以确定光在样品处的反射点与相应的飞行时间检测器件的间距。针对每个由发射器件发出的波长范围，根据在飞行时间检测器件之前检测到的光和光的反射点与相应的飞行时间检测器件的间距生成样品的三维图像。从针对不同波长范围的反射图像得出样品中物质的分布。

根据本申请的第二方面的用于得出样品中物质分布的方法可以具有根据本申请的第一方面的光电设备的上述设计方案。

之前的实施方式和示例的各个方面和特征可以容易地相互组合，而不由此损害根据本发明的原理。此外，之前的实施方式和示例的方面和特征可以与现在描述的另外的光电设备组合，而不由此损害根据本发明的原理。为此，尤其包括多个发射器件的装置或发射器件本身的类型和实施方案、控制单元和评估单元、第一腔和第二腔，以及至少一个光学透镜的类型和实施方案。

根据本申请的第二方面的光电设备包括具有多个发射器件的装置、具有多个检测器件的装置、特别是具有多个像素的相机和评估单元。

多个发射器件设计用于依次发射不同波长范围的光或电磁辐射。例如，可以设置，刚好一个或多个发射器件发射第一波长范围内的光并且刚好一个或多个其余的发射器件发射第二波长范围内的光。这可以相应地延续。在此，波长范围也可以在光谱上部分重叠。特别地，不同波长范围的光的辐射尤其在时间上不重叠进行，而是依次进行。在不同波长范围的光的辐射之间可以分别设有暂停，在所述暂停期间不进行光辐射。例如，多个发射器件可以布置成阵列，即以规则的排列布置。特别地，发射器件可以布置在驱控装置、例如CMOS芯片上，使得每个发射器件唯一地与驱动电路电连接和机械连接。由此使得多个发射器件依次发射不同波长范围的光或电磁辐射进而可以说以脉冲运行方式运行，可以降低干扰性的环境光对光电设备的影响。

利用由发射器件发射的光照射样品，所述样品布置成，使得光的一部分从样品反射至多个检测器件。

检测器件设计用于检测由发射器件发出的并在样品处反射的光。特别地，每个检测器件可以测量射到相应的检测器件上的反射光的强度。多个检测器件的装置例如可以通过具有多个设置用于检测电磁辐射的像素(检测器件)的相机构件形成。特别地，检测器件可以设计为，使得其可以检测整个光谱范围之上的电磁辐射。这尤其会是有利的，因为各个检测器件不必能够在光谱上解析进而可以节省制造成本。此外，由此可以使用具有较低分辨率的较小的检测器件，因为使用检测器件的整个检测范围并且所述检测范围不必受芯片的进一步处理的限制。

评估单元针对每个由发射器件发出的波长范围从每个检测器件接收关于由相应的检测器件检测到的光的信息。例如，评估单元可以获得关于检测到的光的强度的信息。

例如，评估单元可以从针对不同波长范围生成的样品的多个反射图像中得出样品中物质的分布。特别地，评估单元可以生成样品的二维整体图像，所述整体图像显示在样品的不同位置处的物质的出现或浓度。整体图像具有多个像点，所述像点中的每个具有由在样品处反射的并由检测器件检测到的不同波长范围光的叠加。

利用所描述的技术，可以创建关于样品的不仅一个、而且多个成分的二维整体图像。

在一些实施方式中，检测器件与整体图像的每个像点相关联，并且整体图像包含在所述像点中所有由所述检测器件检测到的波长范围的叠加。

在一些实施方式中，具有多个发射器件的装置和具有多个检测器件的装置布置在共同的壳体中。在此，具有多个发射器件的装置布置在壳体中的第一腔中，并且具有多个检测器件的装置布置在壳体中的第二腔中。

在一些实施方式中，第一腔和第二腔借助于分隔壁彼此光学分隔。在此，分隔壁可以由与壳体的材料相同的材料构成。分隔壁尤其可以在光学上将光电设备的发射或检测区域彼此分开。

在一些实施方式中，光电设备设计成引线框或陶瓷封装件的形式。在此，壳体或壳体的侧壁和分隔壁可以由诸如环氧树脂的聚合物形成。特别地，壳体或壳体的侧壁和分隔壁可以由环氧树脂灌封材料形成，所述环氧树脂灌封材料例如包括聚合物基质(环氧树脂、硬化剂和催化剂)并且具有任选的填料和/或增强材料和/或颜料和/或脱模剂。引线框或陶瓷封装件的支架尤其可以通过引线框或陶瓷支架构成，壳体的侧壁和分隔壁从所述引线框或陶瓷支架向上延伸。壳体的侧壁和分隔壁可以形成两个腔，在所述腔中布置具有多个发射器件的装置和具有多个检测器件的装置。

在一些实施方式中，光电设备设计成芯片尺寸封装件的形式。特别地，这可以意味着光电设备具有壳体，所述壳体具有比布置在壳体中的发射器件、检测器件和可能的评估单元大最多20％的基面。在此，光电设备的电接口尤其可以处于壳体的下侧，使得光电设备例如适合于SMD装配。

在一些实施方式中，一个或多个光学透镜布置在多个检测器件之前和/或多个发射器件之前。多个发射器件之前的光学透镜例如可以设计用于，将由发射器件发射的光投射到待检查的样品上，而多个检测器件之前的光学透镜可以设计用于将待检查的样品的图像、尤其由待检查的样品反射的光成像到检测器件上。透镜可以起折射或衍射作用，特别地其可以是平面金属透镜。在一个特殊的实施方式中，壳体除了机械和电气容纳发射和检测器件和驱控和读取装置之外，还用于将光学透镜机械地固定在发射和检测侧上。

在一些实施方式中，多个发射器件发射红外光谱范围内的光。然而，多个发射器件也可以发射紫外到中红外范围内的光。

在一些实施方式中，多个发射器件发射宽带光。可以在各个发射器件上或在至少一些发射器件上分别安置相应的波长过滤器。波长过滤器布置在发射器件上，使得所述发射器件向外部发射不同波长范围的光或电磁辐射。

在一些实施方式中，多个发射器件中的至少两个发射器件发射相同波长的光。此外，具有至少两个发射器件的多个区段也可以发射具有相同波长的光。还可以考虑的是，多个发射器件中的至少两个发射器件可以发射特定波长的光。如果特定波长范围对于光电设备的应用是尤其相关的，则这例如会是有利的，以便可以在特定波长范围内补偿发射器或检测器件的低效率，或者以便提高光电设备的效率。

在一些实施方式中，用于转换由发射器件发射的光的转换器件布置在发射具有相同波长的光的至少两个发射器件中的至少一个之上。此外，所有发射器件也可以发射具有相同波长的光，并且用于转换由相应的发射器件发射的光的转换器件分别布置在发射器件的至少一些之上。转换器件布置在发射器件上方，使得其向外部发射不同波长范围的光或电磁辐射。

在一些实施方式中，用于多个发射器件的装置和多个检测器件的装置的电接口设计在光电设备的下侧处。由此，光电设备例如可以实施为可表面安装的且小型的。

在一些实施方式中，光电设备包括用于控制发射器件和/或用于控制检测器件的控制单元。控制单元可以设计为，使得其具有像素化的驱动电路，并且其可以经由每个发射器件的单义连接单独驱控。控制单元还可以设计为，使得其具有另一个像素化的驱动电路，并且其可以经由每个检测器件的单义连接来单独驱控。

在一些实施方式中，评估单元和/或控制单元集成在光电设备的共同的壳体中。

附图说明

下面，参考附图更详细地解释本发明的实施例。在所述附图中示意性示出：

图1A以俯视图示出光电设备的一个实施例的图示；

图1B以侧视图示出图1A中的光电设备的图示；

图2A示出飞行时间检测器像素的等效电路图；

图2B示出图2A中的飞行时间检测器像素的工作原理的图示；

图3示出苹果的三维反射图像的图示和苹果中物质分布的图示；

图4A至图4C以俯视图示出光电设备的另外的实施例的图示；和

图5以侧视图示出光电设备的图示。

具体实施方式

在下面的详细描述中参考形成本说明书的一部分且其中为了说明而示出具体实施例的附图，其中可以实施本发明。因为实施例的部件可以以多个不同的定向来定位，所以方向性术语用于说明而不以任何方式是限制性的。应当理解，可以使用其他实施例并且可以执行结构上或逻辑上的变化，而没有偏离保护范围。应当理解，在此描述的各种实施例的特征可以彼此组合，除非另有明确说明。因此，以下详细的描述不应被理解为是限制意义上的。在附图中，相同或相似的元件设有相同的附图标记，只要这是合适的。

图1A和1B示意性地示出光电设备10的俯视图和侧视图。下面描述光电设备10的结构和工作原理。

光电设备10包含设计为阵列11的、具有多个发射器件12的装置以及设计为阵列13的、具有多个飞行时间检测器件14的装置。此外，评估单元和控制单元集成到集成电路15中。

具有发射器件12的阵列11安装到集成电路15上，所述集成电路与阵列11一起布置在第一腔中。具有飞行时间检测器件14的阵列13布置在第二腔中。在本实施例中，飞行时间检测器件14是CMOS飞行时间相机芯片的像素。相机镜头16作为透镜布置在阵列13上方。

在光电设备10的运行期间，发射器件12依次发射不同波长或不同波长范围的光。在阵列11中，每个发射器件12发射具有与由其余发射器件12发射的光的波长或波长范围不同的波长或波长范围的光。

由发射器件12发射的光至少部分地射到样品17上，所述样品的成分应借助于光电设备10检查。光的一部分从样品反射到相机镜头16。光穿过相机镜头16并射到飞行时间检测器件14上。在图1B中通过箭头18和19说明光的草绘的走向。

每个飞行时间检测器件14测量射到相应的飞行时间检测器件14上的光的强度。此外，每个飞行时间检测器件14执行允许确定样品17处的光的反射点与相应的飞行时间检测器件14之间的间距的测量。

飞行时间检测器件14例如可以设计为根据所谓的正交调制(英文：quadraturemodulation)工作的CMOS检测器像素20。检测器像素20的等效电路图如图2A所示。

检测器像素20包括光电二极管21和两个电容器22和23，其可以分别借助于开关24至26在电源电压VDD与地VSS之间切换。开关24连接在电源电压VDD与共同的节点27之间。开关25和26分别连接在共同的节点27与电容器22或23之间。

检测器像素20的工作原理示意地在2B中示出。包含在集成电路15中的控制单元驱控发射器件12，使得发射器件12周期性地发射具有预设波长或预设波长范围的光，如其在图2B的第一行中示出。电容器22在发射器件22发射光的时间期间与光电二极管21连接并且在剩余时间期间与光电二极管22断开。在电容器23的情况下，情况相反，即电容器23在由发射器件12发射的两个彼此连续的脉冲之间与光电二极管21连接，并且在由发射器件12发射光期间与光电二极管21断开。为了实现这一点，控制单元驱控开关25和26，使得开关25在光脉冲期间闭合并且否则断开，并且开关26在彼此连续的光脉冲之间闭合并且否则断开。开关24由控制单元驱控，使得其在完整的测量过程期间闭合。

由于上述处理方式，电容器22在光脉冲的发射期间由光电二极管21充电，而电容器23在两个彼此连续的光脉冲的发射之间由光电二极管21充电。

因为由发射器件12发射的光首先在样品17处反射，所以所述光以一定的时间延迟到达光电二极管21，如在图2B的第二行中所示。所述时间延迟引起电容器22周期性地以电荷量Q₁充电，而电容器23周期性地以电荷量Q₂充电。电荷Q₁和Q₂在预设时间段28之上积分。集成电路15中包含的评估单元可以经由在时间段28期间在电容器22和23中收集的电荷的比率来确定反射光脉冲的时间偏移，并由此确定相应的检测器像素20到样品17处的反射点的距离。特别地，发射器件12到样品17的距离是已知的。

因此，对于每个由发射器件12发出的波长或每个发出的波长范围，反射光的由飞行时间检测器件14检测到的光强度和相应的飞行时间检测器件14到样品17处的反射点的距离提供给评估单元。评估单元从所述数据中为每个由发射器件12发出的波长或每个发出的波长范围生成样品17的空间三维图像。

苹果的四个三维反射图像在图3中示例性地示出。用波长为750nm、800nm、850nm和900nm的光记录四个反射图像。在当前的示例中，应检查在苹果中物质的分布，所述物质在大约850nm时具有吸收最大值。因此，具有所述波长的光被强烈吸收，进而仅轻微反射，而具有其他波长的光被更强烈地反射。

待检查物质的吸收光谱或吸收光谱的至少一部分存储在存储器单元中，评估单元可以访问所述存储单元。借助于苹果的吸收光谱和四个三维反射图像，评估单元可以生成图3中右侧所示的三维图示，所述三维图示示出苹果中物质的分布。在图3的图示中示出待检查的物质的最高浓度。

图4A至4C以俯视图示意性地示出光电设备100的三个实施例。图5示意性地示出光电设备100的侧视图。下面描述光电设备100的结构和工作原理。

光电设备100包含设计为阵列110的、具有多个发射器件120的装置以及具有多个检测器件的装置130。在此，多个检测器件的装置仅作为包括多个检测器件(未示出)的块示出。例如，检测器件可以通过CMOS相机芯片的像素形成。

具有发射器件120的阵列110布置在第一腔162中。具有检测器件的阵列130布置在第二腔163中。两个腔通过分隔壁166彼此分隔，尤其是光学上彼此分隔。两个腔和分隔壁166通过壳体164形成，具有发射器件120的阵列110和具有检测器件的阵列130布置在所述壳体中。此外，在此未示出的评估单元和控制单元也可以布置在壳体164中。

在光电设备100的运行期间，发射器件120依次将不同波长或不同波长范围的光至少部分地发射到样品上。多个发射器件之前的光学透镜160例如可以设计用于将由发射器件发射的光投射到待检查的样品上。然后，可以借助光电设备100检查样品的成分。光的一部分从样品反射到另一个光学透镜161。光穿过另一个光学透镜161并射到具有检测器件的阵列130上。多个检测器件之前的另一个光学透镜161可以设计用于，将待检查的样品的图像、特别是由待检查的样品反射的光成像到检测器件上。然后，每个检测器件测量射到相应的检测器件上的光的强度。

根据图4A，在阵列110中，每个发射器件120发射具有与由其余发射器件120发射的光的波长或波长范围不同的波长或波长范围的光。

相反，在图4B中所示的阵列110还具有发射器件120a、120b、120c、120d，所述发射器件发射具有相同波长或在相同波长范围内的光。

如图4C中所示，阵列110具有发射器件120的四个区段165，其中，每个区段165的每个发射器件120发射与由区段165的其余发射器件120发射的光的波长或波长范围不同的波长或波长范围内的光。

根据图5，壳体164在两个腔162、163上方具有开口，两个光学透镜160、161中的各一个布置在所述开口上。为了固定两个光学透镜160、161，壳体具有在壳体中的环绕的阶梯部，两个光学透镜160、161插入到所述环绕的阶梯部中。如图5所示，分隔壁166是壳体164的一部分，并且特别地，可以由与壳体的材料相同的材料制成并且可以与壳体一件式地制成。分隔壁166尤其将具有布置在其中的、具有发射器件120的阵列110的第一腔162与具有布置在其中的、具有检测器件的阵列130的第二腔163光学地分开。

附图标记列表

10 光电设备

11 阵列

12 发射器件

13 阵列

14 飞行时间检测器件

15 集成电路

16 相机镜头

17 样品

18 箭头

19 箭头

20 CMOS检测器像素

21 光电二极管

22 电容器

23 电容器

24 开关

25 开关

26 开关

27 节点

28 时间段

100 光电设备

110 装置

120 发射器件

120a 发射器件

120b 发射器件

120c 发射器件

120d 发射器件

130 装置

160 光学透镜

161 光学透镜

162 第一腔

163 第二腔

164 壳体

165 区段

166 分隔壁。

Claims (25)

1.一种光电设备(100)，包括：

具有多个发射器件(120)的装置(110)，所述发射器件设计用于依次发出不同波长范围的光；

具有多个检测器件的装置(130)，该装置尤其是具有多个像素的相机，所述检测器件设计用于检测由所述发射器件(120)发出并且在样品(170)处反射的光，和

评估单元(150)，所述评估单元设计用于，针对每个由所述发射器件(120)发出的波长范围，根据由所述检测器件检测到的光生成所述样品(170)的二维的单独图像，并且从多个所述单独图像得出所述样品(170)的整体图像，其中，所述整体图像具有多个像点，所述像点中的每个像点具有由在所述样品(170)处反射并且由所述检测器件检测到的光的叠加。

2.根据权利要求1所述的光电设备(100)，其中，检测器件与每个像点相关联，并且所述整体图像在所述像点中包括所有由所述检测器件检测到的波长范围的叠加。

3.根据权利要求1或2所述的光电设备(100)，其中，具有多个所述发射器件(120)的装置(110)和具有多个所述检测器件的装置(130)布置在共同的壳体中，并且具有多个所述发射器件(120)的装置(110)布置在所述壳体中的第一腔中，并且具有多个所述检测器件的装置(130)布置在所述壳体中的第二腔中。

4.根据权利要求3所述的光电设备(100)，其中，所述第一腔和所述第二腔借助于分隔壁彼此光学分隔。

5.根据权利要求4所述的光电设备(100)，其中，所述分隔壁由与所述壳体的材料相同的材料构成。

6.根据前述权利要求中任一项所述的光电设备(100)，其中，所述光电设备(100)设计成引线框封装、陶瓷封装或芯片尺寸封装的形式。

7.根据前述权利要求中任一项所述的光电设备(100)，其中，光学透镜(160)布置在所述检测器件之前，和/或光学透镜(160)布置在多个所述发射器件(120)之前。

8.根据前述权利要求中任一项所述的光电设备(100)，其中，多个所述发射器件(120)发射红外光谱范围内的光。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的光电设备(100)，其中，多个所述发射器件(120)发射宽带光，并且在各个所述发射器件(120)上分别安置波长过滤器。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的光电设备(100)，其中，多个所述发射器件(120)中的至少两个发射器件发射具有相同波长的光。

11.根据权利要求10所述的光电设备(100)，其中，在至少两个所述发射器件中的至少一个发射器件之上布置有用于转换由所述发射器件发射的光的转换器件。

12.根据前述权利要求中任一项所述的光电设备(100)，其中，用于有多个所述发射器件(120)的装置(110)和有多个所述检测器件的装置(130)的电接口构造在所述光电设备的下侧处。

13.根据前述权利要求中任一项所述的光电设备(100)，还包括用于控制所述发射器件(120)和所述检测器件的控制单元(150)。

14.根据权利要求13所述的光电设备(100)，其中，所述评估单元和所述控制单元集成在共同的壳体中。

15.一种光电设备(10)，包括：

具有多个发射器件(12)的装置(11)，所述发射器件设计用于依次发出不同波长范围的光；

具有多个飞行时间检测器件(14)的装置(13)，所述飞行时间检测器件设计用于，检测由所述发射器件(12)发出并且在样品(17)处反射的光，并且执行测量以确定所述光在所述样品(17)处的反射点与相应的所述飞行时间检测器件(14)的间距；和

评估单元(15)，所述评估单元设计用于，针对每个由所述发射器件(12)发出的波长范围，根据在所述飞行时间检测器件(14)之前检测到的光和所述光的所述反射点与相应的所述飞行时间检测器件(14)的所述间距，生成所述样品(17)的三维图像，并且从所述图像得出所述样品(17)中的物质的分布。

16.根据权利要求15所述的光电设备(10)，其中，所述物质的吸收光谱的至少一部分存储在存储单元中，并且所述评估单元(15)设计用于根据所述吸收光谱的至少一部分从所述图像得出所述样品(17)中的所述物质的分布。

17.根据权利要求15或16所述的光电设备(10)，其中，具有多个所述发射器件(12)的装置(11)布置在第一腔中，并且具有多个所述飞行时间检测器件(14)的装置(13)布置在第二腔中。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的光电设备(10)，还包括用于控制所述发射器件(12)和所述飞行时间检测器件(14)的控制单元(15)。

19.根据权利要求18所述的光电设备(10)，其中，所述评估单元和所述控制单元集成在公共构件(15)中。

20.根据权利要求15至19中任一项所述的光电设备(10)，其中，由所述发射器件(12)依次发出的光包括源于近红外光谱范围的不同波长范围的光。

21.根据权利要求15至20中任一项所述的光电设备(10)，其中，至少一个光学透镜(16)布置在所述飞行时间检测器件(14)之前。

22.一种用于得出样品(17)中的物质的分布的方法，其中，

具有多个发射器件(12)的装置(11)的发射器件(12)依次发出不同波长范围的光，

由所述发射器件(12)发出的光在样品(17)处反射，

具有多个飞行时间检测器件(14)的装置(13)的飞行时间检测器件(14)检测在所述样品(17)处反射的光，并且分别执行测量以确定所述光在所述样品(17)处的反射点与相应的所述飞行时间检测器件(14)的间距，并且

针对每个由所述发射器件(12)发出的波长范围，根据在所述飞行时间检测器件(14)之前检测到的光和所述光的所述反射点与相应的所述飞行时间检测器件(14)的所述间距，生成所述样品(17)的三维图像，并且从所述图像得出所述样品(17)中的物质的分布。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，存在所述物质的吸收光谱的至少一部分，并且根据所述吸收光谱的至少一部分从所述图像得出所述样品(17)中的所述物质的分布。

24.根据权利要求22或23所述的方法，其中，由所述发射器件(12)依次发出的光包括源于近红外光谱范围的不同波长范围的光。

25.根据权利要求22至24中任一项所述的方法，其中，至少一个光学透镜(16)布置在所述飞行时间检测器件(14)之前。

Images