CN206832663U - 一种微型光谱仪中点阵感光元器件及其组件装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种微型光谱仪中点阵感光元器件及其组件装置，包括分光光栅、点阵感光芯片、信号处理器及信号存储器，分光光栅接收入射光并按不同波段将入射光投射至点阵感光芯片，点阵感光芯片包括多个镜片、转动结构及控制电路，每个镜片接收特定波段的光线，多个镜片形成镜片组，且镜片安装在转动结构上，转动结构受控于控制电路，控制电路根据入射光的角度调节转动结构，信号处理器分别与控制电路、信号存储器相连接，信号存储器连接有外界设备。本实用新型通过一个分光光栅和点阵感光芯片，减少了传统光谱仪内部复杂光路和大量分光光栅设备，使得光谱仪具有固定的内部元器件和简单、紧凑的内部光路，实现光谱仪的微型化设计。

Description

一种微型光谱仪中点阵感光元器件及其组件装置

技术领域

本实用新型涉及电子感光元件及分光光度领域，具体涉及一种微型光谱仪中点阵感光元器件及其组件装置。

背景技术

目前在分析化学领域常用分光光度法对待测物进行定性和定量分析。分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或在一定波长范围内光的吸光度或发光强度，对该物质进行定性和定量分析的方法。

实验室大型的光谱仪均是利用多平面光栅系统，通过多次光栅分光，以达到分光精度的要求，光在通过大量光栅后削弱了光的强度，不利于室外测量。全息凹面光栅技术能减少光栅的数量，通过减小光程而达到分光精度和保证光的强度，但凹面光栅本身无法量产，只能在实验室内小规模使用。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的第一目的在于提出一种微型光谱仪中点阵感光元器件及其组件装置。具体技术方案如下：

一种微型光谱仪中点阵感光元器件及其组件装置，包括分光光栅、点阵感光芯片、信号处理器及信号存储器，所述分光光栅接收入射光并按不同波段将入射光投射至所述点阵感光芯片，所述点阵感光芯片包括多个镜片、转动结构及控制电路，每个所述镜片接收特定波段的光线，多个所述镜片形成镜片组，且所述镜片安装在所述转动结构上，所述转动结构受控于所述控制电路，所述控制电路根据入射光的角度调节所述转动结构，所述信号处理器分别与所述控制电路、信号存储器相连接，所述信号存储器连接有外界设备。

根据本实用新型提供的微型光谱仪中点阵感光元器件及其组件装置，通过一个分光光栅和点阵感光芯片，减少了传统光谱仪内部复杂光路和大量分光光栅设备，使得光谱仪具有固定的内部元器件和简单、紧凑的内部光路，实现光谱仪的微型化设计。

另外，根据本实用新型提供的微型光谱仪中点阵感光元器件及其组件装置还具有以下附加技术特征：

根据本实用新型的一个示例，所述转动结构包括电动转轴和安装在所述电动转轴轴端的安装板，所述镜片安装在所述安装板上。

根据本实用新型的一个示例，所述入射光的光源为发光二极管。

根据本实用新型的一个示例，所述发光二极管的波长为900nm-1700nm。

根据本实用新型的一个示例，所述信号存储器通过蓝牙或WIFI连接外界设备。

根据本实用新型的一个示例，所述外界设备包括手机或PC。

根据本实用新型的一个示例，所述镜片的尺寸规格为10μm*10μm。

本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实施例的微型光谱仪中点阵感光元器件及其组件装置的示意图；

图2是本实施例的微型光谱仪中点阵感光元器件及其组件装置的点阵感光芯片示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图来详细描述根据本实用新型的一种微型光谱仪中点阵感光元器件及其组件装置。

结合附图1和2所示，本实施例提供了一种微型光谱仪中点阵感光元器件及其组件装置，包括分光光栅100、点阵感光芯片200、信号处理器300以及信号存储器400，其中，分光光栅100用于将入射光按照光的波长进行分光；点阵感光芯片200用于接收狭缝分光，并根据吸收光的强度和波长，产生相应的波长分布和强度分布的二维电荷信号，并发送给信号处理器300；信号处理器300 用于将电荷信号误差处理和数字信号转换，并发送到信号存储器400；信号存储器400储存数字信号并可通过蓝牙和WIFI连接到外部设备，进行读取。通过该装置可以简单方便对入射光进行多次测量，重复性好。本实用新型通过点阵感光元器件及其组件的制作，替代了多光栅系统的光路设计，并且保持简单的结构、微型的尺寸和固化的设计。

具体的，在本实施例中，分光光栅100接受入射光，入射光光源一般为发光二极管，能够产生固定频率和波长，波长宜在900nm-1700nm之间，经过滤波等处理后的入射光。

具体的，在本实施例中，分光光栅100按照一定的角度(通常考虑入射光和接收芯片的位置，选择合适的角度)和光程(光程通常考虑分光宽度及芯片的有效接收面积)，让分光能有效的展布在点阵感光芯片200上。

具体的，在本实施例中，如图2所示，点阵感光芯片200为点阵感光元器件的主要组成部分，芯片主要包括吸收镜片部件201、转动结构202以及控制电路203，镜片部件201包括多个微小镜片组成(10微米级*10微级)，每一片小镜片只能吸收特定波段范围内的光并感应光的强度，由小镜片组成镜片并接收和输出一个个数据，称为点阵数据，每一个镜片可以获取光线波段信息和强度信息。转动结构202为控制镜片转动部分，根据入射光的角度进行适度调整，每个镜片的旋转都是由控制电路203来控制。控制电路203，用于控制镜片的接收信号和镜片的转动。信号处理器300接收点阵数据，对接收数据进行初步处理，常见干扰信号数据去除、错误传导数据去除等。信号储存器400存储测量数据，可以通过蓝牙或WIFI等方式连接外部设备，如手机和PC，通过外部设备对测试数据的分析处理，给出合理的检测结果。

具体的，本实施例的转动结构可以是一个电动转轴(图中未示出)，在转轴的轴端设有安装板，安装板上安装有上述的镜片，当然其他转动结构也适用于本实施例的点阵感光芯片，只要其结构尺寸满足要求即可。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种微型光谱仪中点阵感光元器件及其组件装置，其特征在于，包括分光光栅、点阵感光芯片、信号处理器及信号存储器，所述分光光栅接收入射光并按不同波段将入射光投射至所述点阵感光芯片，所述点阵感光芯片包括多个镜片、转动结构及控制电路，每个所述镜片接收特定波段的光线，多个所述镜片形成镜片组，且所述镜片安装在所述转动结构上，所述转动结构受控于所述控制电路，所述控制电路根据入射光的角度调节所述转动结构，所述信号处理器分别与所述控制电路、信号存储器相连接，所述信号存储器连接有外界设备。

2.根据权利要求1所述的微型光谱仪中点阵感光元器件及其组件装置，其特征在于，所述转动结构包括电动转轴和安装在所述电动转轴轴端的安装板，所述镜片安装在所述安装板上。

3.根据权利要求1所述的微型光谱仪中点阵感光元器件及其组件装置，其特征在于，所述入射光的光源为发光二极管。

4.根据权利要求3所述的微型光谱仪中点阵感光元器件及其组件装置，其特征在于，所述发光二极管的波长为900nm-1700nm。

5.根据权利要求1所述的微型光谱仪中点阵感光元器件及其组件装置，其特征在于，所述信号存储器通过蓝牙或WIFI连接外界设备。

6.根据权利要求5所述的微型光谱仪中点阵感光元器件及其组件装置，其特征在于，所述外界设备包括手机或PC。

7.根据权利要求1所述的微型光谱仪中点阵感光元器件及其组件装置，其特征在于，所述镜片的尺寸规格为10μm*10μm。