CN2382134Y - 光谱阵列传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及光电传感器的制造。采用成熟的窄带滤波片和电扫描阵列传感器制造技术,使阵列传感器的传感元阵列上覆盖一层具有各种中心波长的窄带滤波片簇,每一个传感元对应一种中心波长的滤光片,从而形成一个电扫描的光谱分布阵列传感器,无需机械扫描装置和复杂的结构,该传感器可在毫秒级时间内完成光谱分布的测量。该传感器可用于所有与光谱分布测量有关的仪器,如分光光度计、色度计等,制成结构简单小巧的快速测量仪。
Description
本实用新型涉及光电传感器的制造。
目前对于光谱分布的测量主要是采用光栅分光，入射光照射到分光光栅上后，入射光中的某一光谱成分因干涉相加在出射方向形成干涉亮线，以光电转换器件接收这一谱线能量，即可知入射光中这一光谱成分的含量。为测量全部光谱成分，需要机械扫描装置带动分光光栅转动，随着光栅的转动，其它光谱成分依次产生干涉亮线，得以测量。该测量过程不仅测量时间长，而且由于不可缺少的机械装置，整个系统庞大，难以制成便携仪器。
如今的窄带干涉滤光片制造技术已达很高水平，其光谱通带宽度可以非常小，通常使用的窄带滤光片的通带宽度可为10nm，而滤光片中心波长从紫外到红外都有，非常齐全。将其与另一成熟产品——阵列传感器相结合，可以构成结构紧凑、使用方便的电扫描式光谱阵列传感器。
本实用新型的目的是提供一种光谱阵列传感器，它可以克服光谱测量方法中，测量时间长、系统复杂庞大的缺点。特别适用于包含光谱测量的仪器，如色度计和分光光度计等。
本实用新型是由一个窄带滤光片簇和阵列传感器构成，窄带滤光片簇由一系列不同中心波长的窄带滤光片顺序排列而成，并与阵列传感器的传感元紧密结合，每一种中心波长的滤光片对应一个传感元。这样，阵列传感器输出的序列信号就对应了光谱各成分能量大小。
本实用新型参考附图详细说明如下：图1是光谱阵列传感器的构造整体示意图，它是在通用的光敏感阵列传感器上贴附一层窄带滤光片簇而成；图2是窄带滤光片簇和阵列传感元的对应关系图；其中，1为窄带滤光片簇，它是由10到100个不同中心波长的窄带滤光片顺序排列而成，如410nm，420nm，430nm......等等；2为通用光敏感阵列传感器的硅芯片，阵列传感器可以是电荷耦合器件(CCD)，也可是金属氧化物半导体(CMOS)成象器件或者自扫描光电二极管阵列(SSPA)；可以是线阵，也可是面阵。各滤光片的通带范围互不重合，每一滤光片不小于传感单元，需保证能够完全覆盖传感元的感光区域。3为阵列传感器玻璃窗，4为阵列传感器基座。
窄带滤光片簇1和阵列传感器硅片2紧密相贴，每滤光片单元对应一个传感元。该传感器的信号读出电路与构成它的原阵列传感器完全相同，所输出的序列信号相应为窄带滤光片簇所决定的各光谱成分的能量大小。
本实用新型采用电扫描的光谱阵列传感器测量光谱具有时间短，测量系统结构简单、紧凑的特点，便于制成快速便携式色度计或分光光度计等仪器。色度计和分光光度计中采用该光谱阵列传感器，只需使入射光直接照射到传感器的感光面上，经读出电路输出的序列信号就对应着输入光中各光谱成分大小。测量时间就是阵列传感器的读出电扫描时间，一般为毫秒级，甚至微秒级。由于对各光谱成分的测量是由阵列传感器的各个传感元完成，所测得的信号以电路顺序读出，不再需要机械扫描装置，因此可大大减小测量系统的体积，构成便携式的快速测量仪。
Claims (3)
1.一种光谱阵列传感器，包括传感器玻璃窗与传感器基座，其特征在于它是在通用的光敏感阵列传感器上贴附一层窄带滤光片簇构成；所说的窄带滤光片簇是由一系列不同中心波长的窄带滤光片顺序排列而成，并与阵列传感器的传感元紧密结合，每一种中心波长的滤光片对应一个传感元。
2.按照权利要求1所说的光谱阵列传感器，其特征在于所说的窄带滤光片是10～100个。
3.按照权利要求1所说的光谱阵列传感器，其特征在于所说的阵列传感器可以是电荷耦合器件、金属氧化物半导体成象器件或者光电二极管阵列。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN107664784A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-02-06 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种集成式超细光谱筛及其制备方法 |
| CN107703637A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-02-16 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种适用于精细多光谱成像仪的超高谱段集成度分谱器 |
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1999
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