CN218916536U - 光谱模组 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种光谱模组，其包括线路板、电连接于所述线路板的光谱芯片、位于光谱芯片的感光路径上的光学组件，以及，匀光组件。所述光谱芯片包括调制区域和非调制区域，所述光学组件包括光学镜头，所述匀光组件包括套筒、安装于所述套筒内的匀光片和光阑。所述匀光组件位于所述光谱芯片的调制区域的感光路径上，且所述匀光组件仅设置于与所述光谱芯片的调制区域对应的位置。

Description

光谱模组

技术领域

本申请涉及光谱成像技术领域，更为具体地说，涉及一种光谱模组。

背景技术

随着光谱技术发展，光谱分析被广泛应用于生活、工业中；例如用以医疗、美容等领域的非创伤性检查、水果、蔬菜等食品检测、水质质量等监控。其工作原理为光与物质发生相互作用，如吸收、散射、荧光、拉曼等，会产生特定光谱，而每种物质的光谱，都是独一无二的。因此，光谱信息可以说是万物的“指纹”。

但是现有的成像芯片仅能获取被摄对象的图像信息，而无法获取被摄对象的光谱信息。也就是，现有技术中的成像芯片及成像设备无法获取物体的光谱信息，导致所得到的图像信息无法广泛应用于需要物体的光谱信息作为数据支撑的智能AI识别、物质组分定性定量分析等场景中。因此，当需要同时获得被摄对象的光谱信息和图像信息时，往往需要多个摄像模组和/或设备进行配合工作，并通过算法将获得的图像信息和光谱信息进行整合。多个模组无疑会增加成本、占用更多空间。

因此，期望提供一种改进的光谱模组，同时具备获取光谱信息和图像信息能力。

实用新型内容

本申请的一优势在于提供了一种光谱模组，其中，所述光谱模组仅在与所述光谱芯片的调制区域对应的位置设置匀光组件，仅对待进入所述调制区域的光进行匀光处理。相比于在光谱芯片整体上安装匀光组件，仅在与所述光谱芯片的调制区域对应的位置设置匀光组件可简化所述匀光组件的结构，所述匀光组件的各个部件无需划分与所述调制区域对应的区域和与所述非调制区域对应的区域，同时还可以节省所述匀光组件所占用的空间和制造材料。例如，所述匀光组件的匀光片无需划分与所述调制区域对应的匀光区和与所述非调制区域对应的非匀光区，光阑无需划分与所述调制区域对应的限制区和与所述非调制区域对应的空白区，滤光片无需划分与所述调制区域对应的滤光区和与所述非调制区域对应的非滤光区。

根据本申请的一个方面，提供了一种光谱模组，其包括：

光谱芯片，包括调制区域和非调制区域；

位于光谱芯片的感光路径上的光学组件，包括光学镜头；以及

匀光组件，包括套筒、安装于所述套筒内的匀光片和光阑；

其中，所述匀光组件位于所述光谱芯片的调制区域的感光路径上，且所述匀光组件仅设置于与所述光谱芯片的调制区域对应的位置。

在根据本申请所述的光谱模组中，所述匀光组件固定地安装于所述调制区域。

在根据本申请所述的光谱模组中，所述匀光组件位于所述光学镜头与所述光谱芯片之间。

在根据本申请所述的光谱模组中，所述匀光片和所述光阑沿所述光谱模组的入光方向依次排布于所述套筒内。

在根据本申请所述的光谱模组中，所述套筒不透光。

在根据本申请所述的光谱模组中，所述匀光片对入射光的敏感度与入射角的余弦成正比。

在根据本申请所述的光谱模组中，所述光阑具有圆孔结构，所述圆孔结构的内径大于所述光阑与所述光谱芯片的距离的五倍，小于所述光阑与所述光谱芯片的距离的十倍。

在根据本申请所述的光谱模组中，所述匀光组件还包括安装于所述套筒内的透镜，所述透镜位于所述光阑和所述光谱芯片之间。

在根据本申请所述的光谱模组中，所述匀光组件还包括安装于所述套筒内的滤光片，所述滤光片位于所述光阑和所述光谱芯片之间。

在根据本申请所述的光谱模组中，所述匀光组件还包括安装于所述套筒内的滤光片，所述滤光片位于所述透镜和所述光谱芯片之间。

在根据本申请所述的光谱模组中，所述光谱模组还包括支架，所述光学组件被支撑于所述支架，所述支架具有至少一收容腔，所述光谱芯片和所述匀光组件被收容于所述收容腔内。

在根据本申请所述的光谱模组中，所述光谱模组还包括固定件，所述固定件的一侧固定于所述匀光组件。

在根据本申请所述的光谱模组中，所述光谱模组还包括支架，所述支架具有至少一收容腔，所述光谱芯片和所述匀光组件被收容于所述收容腔内，所述固定件的另一侧固定于所述支架，所述匀光组件被夹持于所述光谱芯片与所述固定件之间。

在根据本申请所述的光谱模组中，所述固定件位于所述光谱芯片的感光路径上且可透光。

在根据本申请所述的光谱模组中，所述固定件为透明板。

附图说明

通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本申请各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。

图1图示了根据本申请实施例的光谱模组的光谱芯片的示意图。

图2图示了根据本申请实施例的光谱芯片的调制区域和非调制区域的示意图。

图3图示了根据本申请实施例的光谱芯片的一个示例的剖视图。

图4图示了根据本申请实施例的光谱芯片的另一示例的剖视图。

图5图示了根据本申请实施例的光谱芯片的物理像素和结构单元的第一对应示例。

图6图示了根据本申请实施例的光谱芯片的物理像素和结构单元的第二对应示例。

图7图示了根据本申请实施例的光谱芯片的调制区域的变型示例。

图8图示了根据本申请实施例的光谱模组的一个示例的示意图。

图9图示了根据本申请实施例的光谱模组的另一个示例的示意图。

图10图示了根据本申请实施例的光谱模组的又一个示例的示意图。

图11图示了根据本申请实施例的光谱模组的又一个示例的示意图。

图12图示了根据本申请实施例的光谱模组的又一个示例的示意图。

具体实施方式

下面，将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。

基于现有成像芯片无法获得光谱信息，使得在一些需要光谱信息和图像信息的场景，必须要用成像模组和光谱模组100共同工作才可以满足需求，这必然会导致整体系统更复杂，成本也会增加。本申请实施例提供一光谱模组100可以同时获取光谱信息和图像信息，解决现有的技术问题。

图1图示了根据本申请实施例的光谱模组100的光谱芯片10的示意图。如图1所示，本申请实施例的光谱模组100中的光谱芯片10包括滤光结构11和图像传感器12，所述滤光结构11位于所述图像传感器12的感光路径上，滤光结构11为频域或者波长域上的宽带滤光结构11。各处滤光结构11对不同波长的透射率不完全相同。滤光结构11可以是超表面、光子晶体、纳米柱、多层膜、染料、量子点、MEMS(微机电系统)、FP etalon(FP标准具)、cavitylayer(谐振腔层)、waveguide layer(波导层)、衍射元件等具有滤光特性的结构或者材料。例如，在本申请实施例中，所述滤光结构11可以是中国专利CN201921223201.2中的光调制层。

所述图像传感器12可以是CMOS图像传感器(CIS)、CCD、阵列光探测器等。另外，所述光谱装置还包括数据处理单元13，所述数据处理单元13可以是MCU、CPU、GPU、FPGA、NPU、ASIC等处理单元，其可以将图像传感器12生成的数据导出到外部进行处理。

图2图示了根据本申请实施例的光谱芯片10的调制区域110和非调制区域120的示意图。如图2所示，本申请实施例的所述光谱芯片10包括调制区域110和非调制区域120，所述调制区域110设置有所述滤光结构11，通过所述滤光结构11实现对入射光的光谱调制，而所述非调制区域120则不设置滤光结构11。以CMOS传感器为例，对于所述调制区域110而言，入射光会先进入滤光结构11被调制后，再进入到所述调制区域110对应的CMOS的物理像素121，获得光强信息，从而获取到光谱信息；而对于所述非调制区域120而言，则入射光不会被调制，直接进入对应的物理像素121，获取对应的光强信息，从而可以获取图像信息等；所述非调制区域120对应的物理像素121实施为空白、拜尔阵列(规则或不规则阵列)、微透镜等，例如空白，即所述非调制区域120对应的物理像素121实施为黑白像素；例如拜尔阵列，所述非调制区域120对应的物理像素121实施为RGGB阵列等。如图2、图5和图6所示，本申请实施例所述光谱芯片10的所述调制区域110形成于所述光谱芯片10中心区域，所述非调制区域120形成于所述光谱芯片10的四周，所述非调制区域120至少部分围绕于所述调制区域110。

图3图示了根据本申请实施例的光谱芯片10的一个示例的剖视图。所述图像传感器12上形成有至少一层调制层，至少一层所述调制层形成所述滤光结构11。具体地，首先，可在所述图像传感器12上形成至少一层基层；再在所述基层的预设调制区域通过刻蚀或者纳米压印形成微纳结构61，如图3所示，形成有所述微纳结构61的基层形成所述调制层。至少一微纳结构61构成一组结构单元60，所述微纳结构61可以实施为孔、柱、线等。也就是，所述滤光结构11包括至少一层调制层，且每一层调制层包括至少一组结构单元60，每一组结构单元60包括至少一微纳结构61。而所述非调制区域120则可以选择将所述调制层的材料去除或不对所述调制层的材料进行处理，实现图像传感器12上的物理像素121可以直接接收到未经调制的入射光，即所述非调制区域120的物理像素121的光学路径上无结构单元60。

图4图示了根据本申请实施例的光谱芯片10的另一示例的剖视图。如图4所示，所述调制层可以实施为至少两层调制层，至少两层所述调制层的微纳结构61具有不同的结构参数(例如，制成材料、尺寸、结构类型(例如，孔、柱等)、间隙)和/或形状参数，使得至少两层所述调制层的各相互对应的区域都具有不同调制效果的微纳结构61，通过至少两层调制层不同微纳结构61的组合，使得调制效果更佳。应可以理解，所有所述调制层的微纳结构61也可以具有相同的结构参数。也就是，所述光谱芯片10可以包括第一调制层111和第二调制层112，所述第一调制层111和所述第二调制层112依次形成于所述图像传感器12的感光路径上。

进一步，对宽谱调制工作原理进行解释，将入射光在不同波长λ下的强度信号记为f(λ)，滤光结构11的透射谱曲线记为T(λ)，光谱芯片10具有m组的结构单元60，每一组结构单元60的透射谱互不相同，整体可记为Ti(λ)(i＝1,2,3,…,m)。每一组结构单元60下方都有相应的物理像素121，探测经过结构单元60调制的光强信息Ii。在本申请的特定实施例中，以一个物理像素121对应一组结构单元60为例进行说明，如图5所示。但是，本申请实施例不限定于此，在其它实施例中，也可以是多个物理像素121为一组对应于一组结构单元60，如图6所示，为2*2个物理像素121对应一组结构单元60，也可以是n*m个物理像素121对应一组结构单元60，其中n≥m。

入射光的频谱分布和图像传感器12的测量值之间的关系可以由下式表示：

Ii＝Σ(f(λ)·Ti(λ)·R(λ))

其中R(λ)为图像传感器12的响应，记为：

Si(λ)＝Ti(λ)·R(λ)

则上式可以扩展为矩阵形式：

其中，I_i(i＝1,2,3,…,m)是待测光透过宽带滤光结构11后图像传感器12的响应，分别对应m个图像传感器12的光强信息，又称m个“物理像素121”，其是一个长度为m的向量。S是系统对于不同波长的光响应，由滤光结构11透射率和图像传感器12响应的量子效率两个因素决定。S是矩阵，每一个行向量对应一个结构单元60对不同波长入射光的响应，这里，对入射光进行离散、均匀的采样，共有n个采样点。S的列数与入射光的采样点数相同。这里，f(λ)即是入射光在不同波长λ的光强，也就是待测量的入射光光谱。

在实际应用中，系统的响应参数S已知，通过图像传感器12的光强读数I，利用算法反推可以得到输入光的频谱f(可以理解为光谱恢复)，其过程可以视具体情况采用不同的数据处理方式，包括但不限于：最小二乘、伪逆、均衡、最小二范数、人工神经网络等。

以上以一个物理像素121对应一组结构单元60为例，讲述了如何利用m组物理像素121(也就是图像传感器12上的像素点)，以及其对应的m组结构单元60(调制层上相同结构界定为结构单元60)恢复出一个光谱信息，又称为“光谱像素”。值得注意的是，在本申请实施例中，也可以是多个物理像素121对应一组结构单元60。可以进一步定义，一组结构单元60和对应的至少一物理像素121构成一单元像素，原则上，至少一单元像素构成一所述光谱像素。

进一步，在一实施例中，所述图像传感器12的逻辑电路层可以根据光谱像素和物理像素121进行对应设置，即调制区域110所述逻辑电路层以结构单元60为单元进行设计，即结构单元60对应n*m个物理像素121时，该n*m个物理像素121可以共用一光谱像素电路，而非调制区域120则以物理像素121为单元进行设计，所述物理像素121原则上都设置独立的物理像素121电路。

也就是，所述光谱传感器会获取光强信息(包括光谱信息和图像信息)，即可用来成像也可以用以光谱恢复；亦可以所述光强信息也可以直接用作一些物质识别或判断等，即无需进行成像或光谱恢复就用光谱信息进行一些应用。

在本申请实施例一变形实施例中，如图7所示，所述光谱芯片10的调制区域110内存在至少一校准区域130。所述校准区域130实施为非调制区域120，即不设置滤光结构11，所述校准区域130优选实施为黑白物理像素121，从而当所述调制区域110的对应的光谱信息可以根据周边的校准区域130的光强信息进行校准。图7图示了根据本申请实施例的光谱芯片10的调制区域110的变型示例。

其它实施例中，所述非调制区域120和所述调制区域110间隔设置。可以按照一定规律间隔设置，亦可以无规则的进行设置，即所述调制区域110和所述非调制区域120可以根据需求进行位置、数量等排布。

图8图示了根据本申请实施例的光谱模组100的一个示例的示意图。如图8所示，本申请实施例提供的光谱模组100包括所述光谱芯片10、线路板20、光学组件30和匀光组件40。所述光谱芯片10被设置于所述线路板20并电连接于所述线路板20，所述光学组件30和所述匀光组件40位于所述光谱芯片10的感光路径上。

具体地，所述光谱芯片10可通过贴附于所述线路板20的方式设置于所述线路板20。进一步地，可通过导电胶将所述光谱芯片10贴附于所述线路板20，使得所述光谱芯片10贴附于所述线路板20的同时电连接于所述光谱芯片10。

所述光学组件30包括光学镜头31，对入射光进行调整。所述光学镜头31包括镜筒和安装于所述镜筒内的光学透镜。在本申请的一些实施方式中，所述光学组件30还包括滤光片50。

在本申请实施例中，所述匀光组件40位于所述光学镜头31和所述光谱芯片10之间，使得入射光线经过所述光学镜头31后进入所述匀光组件40，进而进入所述光谱芯片10。在本申请的变形实施方式中，所述匀光组件40可设置于所述光学镜头31的入光侧，所述光学镜头31位于所述匀光组件40与所述光谱芯片10之间。

特别地，在本申请实施例中，所述匀光组件40位于所述光谱芯片10的调制区域110的感光路径上，且所述匀光组件40仅设置于与所述光谱芯片10的调制区域110对应的位置，整体对应于所述光谱芯片10的调制区域110，使得经过所述匀光组件40匀化后的光线进入所述光谱芯片10的调制区域110。

在本申请中，所述匀光组件40整体对应于所述光谱芯片10的调制区域110指的是：所述匀光组件40的任一区域对应于所述光谱芯片10的调制区域110。具体可表现为：在所述光谱芯片10所设定的光轴方向上，所述匀光组件40的正投影完全位于所述调制区域100内，或者，所述匀光组件40与所述调制区域110接触处的外边缘与所述调制区域110的外边缘基本对齐。可以理解为，本意是通过所述匀光组件40将入射光匀化到达所需的所述调制区域100。

所述匀光组件40包括套筒43、设置于所述套筒43的匀光片41和光阑42。所述匀光片41和所述光阑42沿所述光谱模组100入光方向排布至所述套筒43内，所述匀光片41位于所述光学镜头31和所述光阑42之间，所述光阑42位于所述匀光片41和所述光谱芯片10之间。在本申请实施例中，所述光谱模组100的入光方向为从所述光学镜头31指向所述线路板20。也就是，入射光经过所述光学镜头31后先进入所述匀光片41，然后经过所述光阑42。

可选地，所述匀光组件40直接固定于所述光谱芯片10的调制区域110。具体地，所述匀光组件40的套筒43可通过粘合剂固定于所述光谱芯片10的调制区域110的表面，通过这样的方式将所述匀光组件40固定地安装于所述光谱芯片10的调制区域110的表面。所述匀光组件40还可以通过其他方式固定于所述调制区域110，例如，熔接。

所述套筒43由不透光材料制成，也就是，所述套筒43不透光，可以有效地防止进入所述非调制区域120的入射光与进入所述调制区域110的入射光相互干扰。在本申请的一个具体示例中，所述套筒43由黑色的不透光材料制成。这里，不透光是指：完全不透光或者几乎不透光，透光性低于预设水平，例如，透光率低于10％。

在本申请实施例中，所述匀光片41由具有余弦修正特性的材料制成，例如，所述匀光片41由聚四氟乙烯制成。所述余弦修正特性是指：对入射光的敏感度与入射角的余弦成正比。也就是，所述匀光片41具有余弦修正特性，对入射光的敏感度与入射角的余弦成正比，作用在于对不同入射角的入射光进行余弦修正，以及，对入射光进行匀化。

所述光阑42具有孔结构，在本申请实施例中，所述孔结构的形状为圆形，也就是，所述光阑42具有圆孔结构401。所述光阑42的圆孔结构的内径D取决于所述光阑42到所述光谱芯片10的距离L，两者的关系为：5*D<L<10*D，即，所述光阑42的圆孔结构401的内径大于所述光阑42与所述光谱芯片10的距离的五倍，小于所述光阑42与所述光谱芯片10的距离的十倍。

总体来讲，入射光进入所述光学组件30的光学镜头31被调整后，一部分入射光进入所述匀光组件40的匀光片41被匀化，再经过所述光阑42限制发散角，再到达所述光谱芯片10的调制区域110的结构单元60被调制，然后被所述图像传感器12接收，所述光谱模组100可借此获取光谱信息；另一部分入射光则直接进入所述非调制区域120，然后被所述图像传感器12接收，所述光谱模组100可借此获取图像信息。

所述光谱模组100还包括一支架60，所述支架60固定地安装于所述线路板20上。所述光学组件30被支撑于所述支架60上，所述支架60具有至少一收容腔601，所述光谱芯片10和所述匀光组件40被收容至所述收容腔601内。所述支架60具有形成于其入光侧的通光孔602，且所述通光孔602在所述光谱芯片10的感光路径上，以允许入射光通过所述光学组件30后进入所述收容腔601内的匀光组件40。

图9图示了根据本申请实施例的光谱模组100的另一示例的示意图。如图9所示，相比于所述图8所示意的光谱模组100，所述光谱模组100的匀光组件40还包括安装于所述套筒43内的透镜44。也就是，所述匀光组件40包括套筒43、设置于所述套筒43的匀光片41、光阑42和透镜44。所述匀光片41、所述光阑42和所述透镜44沿所述光谱模组100入光方向排布至所述套筒43内，所述透镜44位于所述光阑42和所述光谱芯片10之间。也就是，入射光经过所述光学镜头31后先进入所述匀光片41，然后经过所述光阑42，接着经过所述透镜44。

所述透镜44的作用是对光线进行准直，所述透镜44的焦距f约等于所述透镜44到所述光阑42的距离。例如，所述透镜44的焦距f大于等于所述透镜44到所述光阑42的距离的95％，小于等于所述透镜44到所述光阑42的距离的105％。所述透镜44到所述光阑42的距离是指在所述光谱模组100所设定的光轴方向上所述透镜44到所述光阑42的距离。

总体来讲，入射光进入所述光学组件30的光学镜头31被调整后，一部分入射光进入所述匀光组件40的匀光片41被匀化，再经过所述光阑42限制发散角，再到达所述光谱芯片10的调制区域110的结构单元60被调制，然后经过所述透镜44被准直后被所述图像传感器12接收，所述光谱模组100可借此获取光谱信息；另一部分入射光则直接进入所述非调制区域120，然后被所述图像传感器12接收，所述光谱模组100可借此获取图像信息。

值得一提的是，对于本申请而言，所述透镜44并不是必须的。可以通过调整所述光阑44的厚度来控制所述光阑42对入射光的发散角度，所述光阑44对入射光的发散角度在±15°以内(即整体光线角度控制在30°以内)则可以不加所述透镜44对入射光进行准直。也就是，入射光经过所述光阑44后的发散角与经过所述光阑44前的发散角的差值小于等于15°时可以不加所述透镜44。

图10图示了根据本申请实施例的光谱模组100的另一示例的示意图。如图10所示，相比于所述图8所示意的光谱模组100，所述光谱模组100的匀光组件40还包括安装于所述套筒43内的滤光片50。也就是，所述匀光组件40包括套筒43、设置于所述套筒43的匀光片41、光阑42和透滤光片50。所述匀光片41、所述光阑42和所述滤光片50沿所述光谱模组100入光方向排布至所述套筒43内，所述滤光片50位于所述光阑42和所述光谱芯片10之间。也就是，入射光经过所述光学镜头31后先进入所述匀光片41，然后经过所述光阑42，接着经过所述滤光片50。

所述滤光片50的作用是限制光波长，仅允许预设波长范围内的光线通过，到达所述光谱芯片10.所述滤光片50的透过带需要根据实际需要获取的光谱波长范围选择。

总体来讲，入射光进入所述光学组件30的光学镜头31被调整后，一部分入射光进入所述匀光组件40的匀光片41被匀化，再经过所述光阑42限制发散角，再到达所述光谱芯片10的调制区域110的结构单元60被调制，然后被所述图像传感器12接收，所述光谱模组100可借此获取光谱信息；另一部分入射光则直接进入所述非调制区域120，然后被所述图像传感器12接收，所述光谱模组100可借此获取图像信息。

值得一提的是，对于本申请而言，所述滤光片50并不是必须的，如果需要获取的光谱波长范围和所述光谱芯片10的响应波长范围一致，则不需滤光片50。

图11图示了根据本申请实施例的光谱模组100的另一示例的示意图。如图11所示，相比于所述图8所示意的光谱模组100，所述光谱模组100的匀光组件40还包括安装于所述套筒43内的透镜44和滤光片50。也就是，所述匀光组件40包括套筒43、设置于所述套筒43的匀光片41、光阑42、透镜44和滤光片50。所述匀光片41、所述光阑42、透镜44和所述滤光片50沿所述光谱模组100入光方向排布至所述套筒43内，所述透镜4 4位于所述光阑42和所述滤光片50之间，所述滤光片50位于所述透镜44和所述光谱芯片10之间。也就是，入射光经过所述光学镜头31后先进入所述匀光片41，然后经过所述光阑42，接着经过所述透镜44，随后经过所述滤光片50。

总体来讲，入射光进入所述光学组件30的光学镜头31被调整后，一部分入射光进入所述匀光组件40的匀光片41被匀化，再经过所述光阑42限制发散角，再到达所述光谱芯片10的调制区域110的结构单元60被调制，然后经过所述透镜44被准直，随后经过所述滤光片50被滤波后被所述光谱芯片10的调制区域110接收，所述光谱模组100可借此获取光谱信息；另一部分入射光则直接进入所述非调制区域120，然后被所述图像传感器12接收，所述光谱模组100可借此获取图像信息。

值得一提的是，所述光谱模组100仅在与所述光谱芯片10的调制区域对应的位置设置匀光组件40，仅对待进入所述调制区域110的入射光进行匀光处理。

图12图示了根据本申请实施例的光谱模组100的另一示例的示意图。如图12所示，相比于所述图8至所述图11所示意的光谱模组100，所述光谱模组100还包括用于固定所述匀光组件40的固定件70，以增加所述匀光组件40的稳定性，确保所述匀光组件40被稳定地固定于所述光谱芯片10的调制区域110的光学路径上。

具体地，所述固定件70固定于所述支架60的内壁和所述匀光组件40之间。更具体地，所述固定件70的一侧抵于所述匀光组件40，与该侧相对的另一侧抵于所述支架60的内壁，所述匀光组件40被夹持于所述固定件70与所述光谱芯片10之间。这样，所述匀光组件40在所述光谱芯片10和所述光谱芯片10的夹持下更加稳定，避免在所述光谱模组100发生振荡，或者所述匀光组件40与所述光谱芯片10之间的连接结构(例如，胶体)失效等情况下所述匀光组件40移位。

所述固定件70位于所述光谱芯片10的感光路径上且可透光。所述固定件70可被实施为一透明板，所述透明板可为透明玻璃板、透明塑料板，或者其他材质的透明板。所述透明板的一侧固定于所述支架60，另一侧固定于所述匀光组件40。入射光通过所述透明板后进入所述匀光组件40，然后进入所述光谱芯片10。

所述固定件70也可通过其他方式固定所述匀光组件40，例如，所述固定件70仅一侧固定于所述匀光组件40，另一侧不与所述支架60连接。具体地，所述固定件70可被实施为一透明板，所述透明板固定于所述匀光组件40的入光侧，所述匀光组件40的匀光片41被限位于所述透明板和所述光阑42之间，以提高所述匀光组件40的匀光片41的稳定性。

再例如，所述固定件70被实施为一罩体，安装于所述光谱芯片40并罩设于所述匀光组件40外，所述罩体的顶部的内壁抵触于所述匀光组件40的入光侧，所述匀光组件40被夹持于所述罩体的内壁和所述光谱芯片40之间，避免所述匀光组件40移位。

结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (15)

1.一种光谱模组，其特征在于，包括：

光谱芯片，包括调制区域和非调制区域；

位于光谱芯片的感光路径上的光学组件，包括光学镜头；以及

匀光组件，包括套筒、安装于所述套筒内的匀光片和光阑；

其中，所述匀光组件位于所述光谱芯片的调制区域的感光路径上，且所述匀光组件仅设置于与所述光谱芯片的调制区域对应的位置。

2.根据权利要求1所述的光谱模组，其中，所述匀光组件固定地安装于所述调制区域。

3.根据权利要求1所述的光谱模组，其中，所述匀光组件位于所述光学镜头与所述光谱芯片之间。

4.根据权利要求1所述的光谱模组，其中，所述匀光片和所述光阑沿所述光谱模组的入光方向依次排布于所述套筒内。

5.根据权利要求1所述的光谱模组，其中，所述套筒不透光。

6.根据权利要求1所述的光谱模组，其中，所述匀光片对入射光的敏感度与入射角的余弦成正比。

7.根据权利要求1所述的光谱模组，其中，所述光阑具有圆孔结构，所述圆孔结构的内径大于所述光阑与所述光谱芯片的距离的五倍，小于所述光阑与所述光谱芯片的距离的十倍。

8.根据权利要求4所述的光谱模组，其中，所述匀光组件还包括安装于所述套筒内的透镜，所述透镜位于所述光阑和所述光谱芯片之间。

9.根据权利要求4所述的光谱模组，其中，所述匀光组件还包括安装于所述套筒内的滤光片，所述滤光片位于所述光阑和所述光谱芯片之间。

10.根据权利要求8所述的光谱模组，其中，所述匀光组件还包括安装于所述套筒内的滤光片，所述滤光片位于所述透镜和所述光谱芯片之间。

11.根据权利要求1所述的光谱模组，其中，所述光谱模组还包括支架，所述光学组件被支撑于所述支架，所述支架具有至少一收容腔，所述光谱芯片和所述匀光组件被收容于所述收容腔内。

12.根据权利要求1所述的光谱模组，其中，所述光谱模组还包括固定件，所述固定件的一侧固定于所述匀光组件。

13.根据权利要求12所述的光谱模组，其中，所述光谱模组还包括支架，所述支架具有至少一收容腔，所述光谱芯片和所述匀光组件被收容于所述收容腔内，所述固定件的另一侧固定于所述支架，所述匀光组件被夹持于所述光谱芯片与所述固定件之间。

14.根据权利要求13所述的光谱模组，其中，所述固定件位于所述光谱芯片的感光路径上且可透光。

15.根据权利要求14所述的光谱模组，其中，所述固定件为透明板。

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