TW202037889A - 用於包含匹配光譜濾波器之光學成像之系統 - Google Patents

用於包含匹配光譜濾波器之光學成像之系統 Download PDF

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Abstract

本發明涉及一種用於光學成像之系統(4)。解決提供用於光學成像之包含一光源(6)及一光偵測單元(8)之一系統(4)的目標，其中可以一有效方式偵測由該光源(6)發射之光，同時改良環境光之抑制，其中該系統進一步包含：該光源(6)之一第一光譜濾波器(12)，其中該第一光譜濾波器(12)具有一透射通帶對一入射角之一第一角相依性；及該光偵測單元(8)之一第二光譜濾波器(14)，其中該第二光譜濾波器(14)具有一透射通帶對一入射角之一第二角相依性；其中該第一角相依性及該第二角相依性相互匹配。本發明進一步對應於一種照明裝置及一種用於產生用於光學成像之一照明裝置之方法的使用。

Description

用於包含匹配光譜濾波器之光學成像之系統
本發明係關於特定言之在光學鑑認、生物識別及機器視覺領域中用於光學成像之系統。
光學成像可用於(例如)自動化檢測中之鑑認及機器視覺目的。在此背景內容中，光學成像可受益於對受調查物件之一良好控制且定義照明。因此，通常，使用一專用光源來照明物件。然而，環境光之影響在光學成像中可能有問題，此係因為環境光引入來自一未定義且高度變化源之照明。因此，環境光之影響可能妨礙影像之自動化處理。
作為一選項，可在影像處理期間執行環境光影像相減。亦可部分藉由具有彼此對應之性質之一光學偵測單元及一專用光源(例如，一IR相機結合一IR光源)而克服環境光之影響之問題。
可使用光譜濾波器來將由光源發射之波長與藉由偵測單元偵測之波長匹配以抑制環境光之貢獻。為此，光譜濾波器通常用於(例如)一相機系統中之光學偵測單元。光譜濾波器具有透射性質，即，一波長範圍中之一透射通帶，其適應於由光源發射之光之波長範圍。
然而，特定言之對於依賴於干擾效應之光譜濾波器(諸如介電光譜濾波器)，透射通帶及因此可通過濾波器之波長取決於光在光譜濾波器上之入射角。即，通常，當入射角變大時，透射通帶朝向較小波長偏移。當通帶比專用光源之光譜更窄時，透射通帶之偏移特定言之有問題。然而，期望一窄通帶以抑制環境光在影像偵測中之貢獻。
本發明之一目標係提供一種用於光學成像之系統，該系統包含一光源及一光偵測單元，其中可以一有效方式偵測由該光源發射之光，同時改良環境光之抑制。本發明進一步係關於一種照明裝置及一種用於產生一照明裝置之方法基於上述目標之使用。
根據本發明之一第一態樣，提供一種用於光學成像之系統，該系統包含：一光源；一光偵測單元；該光源之一第一光譜濾波器，其中該第一光譜濾波器具有一透射通帶之一第一角相依性；及該光偵測單元之一第二光譜濾波器，其中該第二光譜濾波器具有一透射通帶之一第二角相依性；其中該第一角相依性及該第二角相依性相互匹配。
根據本發明之一第二態樣，提供一種用於光學成像之照明裝置之使用，該照明裝置具有一光源及一第一光譜濾波器，其中該第一光譜濾波器具有一透射通帶之一第一角相依性；其中該照明裝置用來為具有一第二光譜濾波器之一光偵測單元提供照明，其中該第二光譜濾波器具有一透射通帶之一第二角相依性；且其中該第一角相依性及該第二角相依性相互匹配。
根據本發明之一第三態樣，提供一種用於產生用於光學成像之一照明裝置之方法，該方法包含：提供一光源；提供一第一光譜濾波器，其中該第一光譜濾波器具有一透射通帶之一第一角相依性；將該第一角相依性與用於一光偵測單元之一第二光譜濾波器之一第二角相依性匹配，該第二光譜濾波器具有一透射通帶之該第二角相依性；及將該光源及該第一光譜濾波器組合於一照明裝置中。
本發明之第一態樣、第二態樣及第三態樣之例示性實施例可具有下文描述之性質之一或多者。
光源經組態以照明一受調查物件。光源特定言之發射對應於第一光譜濾波器及/或第二濾波器之一波長範圍內之一光譜，(舉例而言)其中光源至少在一個入射角下具有(若干)濾波器之透射通帶中之至少一個強度最大值。光源特定言之可發射(近)紅外範圍、可見範圍、及/或紫外範圍內之光。
光偵測單元可包含一或多個光學感測器，該一或多個光學感測器能夠判定特定言之(近)紅外範圍、可見範圍及/或紫外範圍內之入射光之強度。特定言之，光偵測單元經組態以獲取從一受調查物件反射之光之一空間及/或角解析度，藉由光源照明該受調查物件。為判定入射光之一強度，光偵測單元可包含至少一個半導體元件，例如，至少一個二極體、CCD元件及/或CMOS元件。光偵測單元可包含光學元件，諸如繞射或折射元件，例如，透鏡及/或反射表面。
提供光源之第一光譜濾波器，其經配置以過濾由光源朝向一受調查物件發射之光。類似地，光偵測單元之第二光譜濾波器經配置以在於光偵測單元中偵測到光之前過濾(例如)在從受調查物件反射時引導朝向光偵測單元之光。第一光譜濾波器及第二光譜濾波器為通帶濾波器且經組態以抑制具有至少一個對應透射通帶外之波長之光之透射，而具有對應透射通帶內之波長之光大多數或完全透射。例如，可藉由一波長範圍表示(若干)光譜濾波器之(若干)透射通帶，其中光譜濾波器具有至少50%、特定言之至少80%之一透射比，而剩餘波長範圍之透射比低於此等值，且特定言之低於10%或5%。可藉由一平均透射比(Tavg )、中心波長(CWL)、保證最小頻寬(GMBW)及/或半幅全寬(FWHM)特性化(若干)透射通帶。可藉由一光密度(OD)特性化(若干)透射通帶外之透射比。
第一光譜濾波器具有透射通帶之一第一角相依性。即，透射性質隨第一濾波器上之入射角而變化。因此，由光源朝向不同方向發射之光在通過第一光譜濾波器之後可具有不同光譜特性(即，取決於波長之一不同強度分佈)。
類似地，光偵測單元之第二光譜濾波器具有一透射通帶之一第二角相依性。即，透射性質隨第二濾波器上之入射角而變化且可取決於入射角憑藉第二濾波器以不同光譜特性過濾引導朝向光偵測單元之光。
舉例而言，第一光譜濾波器及/或第二光譜濾波器可具有一實質上平面或平坦形狀，其中透射通帶隨入射角而變化，該入射角可被定義為光相對於該平面形狀之一法向方向命中各自濾波器之角度。例如，光譜透射性質(例如，CWL (中心波長)、FWHM (半幅全寬)、Tavg (透射平均值)及OD)之至少一者可取決於第一光譜濾波器及/或第二光譜濾波器上之入射角而偏移或變化。
運用本發明，已發現可使用第一角相依性及第二角相依性來改良偵測之效率，同時抑制環境光之貢獻，同時在藉由光偵測單元進行之偵測中最佳化由光源發射之光量。第一角相依性及第二角相依性相互匹配。例如，光源及光偵測單元與第一光譜濾波器及第二光譜濾波器一起可經配置使得一受調查物件可被帶至一位置，其中由光源發射之光在由物件反射之後藉由光偵測單元進行偵測。相對配置可經組態使得以一特定角度發射(具有根據第一光譜濾波器處之入射角之一透射通帶及因此通過第一光譜濾波器之一特定波長範圍)且由物件反射之光以第二光譜濾波器處之一入射角照射，使得第二光譜濾波器之透射通帶與通過第一光譜濾波器之特定波長範圍匹配。例如，關於入射角之此組合，CWL、FWHM之至少一者對於第一光譜濾波器及第二光譜濾波器可能實質上相同。因此，與選取展示透射通帶之一小角相依性之濾波器類型之策略相反，可以一有利方式使用第一光譜濾波器及第二光譜濾波器中之透射通帶之角相依性，從而增加藉由光偵測單元偵測之光之強度同時改良(專用)光源與環境光之間之對比度。此外，展示透射通帶之一小角相依性之濾波器類型可能生產成本高昂，此係因為此濾波器通常包含大量層。運用本發明，可利用生產更具成本效率且特定言之僅包含少數層之濾波器類型。
為最佳化環境光之抑制，特定言之第一光譜濾波器及/或第二光譜濾波器可具有一窄透射通帶。特定言之，與由光源發射之波長範圍相比，透射通帶可為窄的。在一些實施例中，第一光譜濾波器及/或第二光譜濾波器之透射通帶之FWHM可小於或等於50 nm，特定言之小於或等於40 nm或20 nm。對於窄透射通帶，使第一角相依性及第二角相依性相互匹配導致偵測強度之一顯著改良，此係因為(若干)透射通帶歸因於入射角之變動的偏移可能大於(若干)透射通帶之寬度。
在本發明之一例示性實施例中，第一光譜濾波器及第二光譜濾波器具有一實質上相同透射通帶。即，CWL、FWHM、Tavg 及OD對於入射角之至少一個組合可能實質上相同。特定言之，第一角相依性及第二角相依性實質上相同。例如，第一光譜濾波器及第二光譜濾波器之CWL及/或FWHM在一相同入射角下可能實質上相同。舉例而言，一類似濾波器類型搭配類似光學元件使用。在使用一干擾濾波器之情況下，濾波器之分層結構可能(舉例而言)類似且可包含類似(例如，實質上相同或相同)材料及/或層厚度。
在本發明之一例示性實施例中，光源及光偵測單元經配置成彼此相鄰。在光源及偵測單元經配置成彼此相鄰之情況下，當將一物件定位於光偵測單元前面時，光源之發射角(及特定言之第一光譜濾波器上之入射角)及光偵測單元上之入射角(及特定言之第二光譜濾波器上之入射角)可以一特別簡單方式匹配，使得(例如)可使用具有一實質上相同透射通帶之一第一光譜濾波器及一第二光譜濾波器。此外，將光源及光偵測單元配置成彼此相鄰可導致一小外觀尺寸，其有益於將系統併入至諸如行動裝置之電子裝置中。
如上文已提及，特定言之可使用基於一干擾濾波器之一第一光譜濾波器及/或第二光譜濾波器。在本發明之一例示性實施例中，第一光譜濾波器及/或第二光譜濾波器包含至少一個介電濾波器。介電濾波器通常展示對(若干)透射通帶外之光之一高度抑制且可經組態用於各種不同光源。此外，介電濾波器可展示(若干)通帶之一相異角相依性且因此對於第一角相依性及第二角相依性之匹配特別有用。
在本發明之另一例示性實施例中，第一光譜濾波器及/或第二光譜濾波器包含至少一個光子晶體、至少一個繞射光學元件、至少一個超穎表面濾波器、至少一個電漿濾波器、及/或至少一個奈米諧振器濾波器。對應濾波器類型亦可展示(若干)通帶之一相異角相依性，使得可在將此等濾波器類型用於第一光譜濾波器及/或第二光譜濾波器時最佳化偵測光之強度及環境光之抑制。
第一光譜濾波器及/或第二光譜濾波器可具有一單一透射通帶，例如，濾波器可僅具有一單一(連續)波長範圍，其中允許大量光透射。然而，本發明不限於僅具有一單一通帶之第一光譜濾波器及第二光譜濾波器之濾波器類型。在本發明之另一例示性實施例中，第一光譜濾波器及/或第二光譜濾波器具有一雙透射通帶。因此，可改良藉由系統發射並偵測之光之強度。在一雙透射通帶之情況下，兩個透射通帶之一者之第一角相依性及第二角相依性可能匹配。此外，雙透射通帶之兩個通帶亦可在其等角相依性上匹配。舉例而言，可使用通過可見光範圍中之波長及NIR範圍中之波長之一光譜濾波器。特定言之，可見範圍中之通帶係一寬通帶且NIR範圍中之通帶係一窄通帶。通帶亦可具有不同角相依性。例如，可見範圍中之通帶可具有比NIR範圍中之通帶更小之一角偏移。可見範圍中之一較小角偏移可能有利於在光偵測單元中(例如，在諸如一RGB感測器之一彩色相機中)獲取色彩一致性。特定言之，相較於一單一NIR通帶光譜濾波器，一雙通帶光譜濾波器之NIR通帶可能對入射角(更)敏感。在其他實施例中，可使用具有多個通帶及兩個以上通帶(即，三個透射通帶或更多)之第一光譜濾波器及/或第二光譜濾波器。
在本發明之一例示性實施例中，光源包含至少一個發光二極體(LED)。LED可包含至少一個半導體元件，諸如一p-n接面、一二極體及/或一電晶體。例如，可以單獨或組合LED晶粒及/或LED封裝之形式提供LED，其中特定至少一個LED可經配置於一基板上。一LED封裝可(例如)包含一波長轉換元件(例如，基於磷光體)及/或可包含至少一個光學元件(諸如一漫射層)、一繞射元件(例如，一透鏡)及/或一反射元件(例如，諸如一反射杯之反射元件)。光源及特定言之LED可經組態以發射400 nm至1100 nm、特定言之800 nm至1000 nm之一波長範圍內之光。
在本發明之一例示性實施例中，藉由包含反射元件之一封裝來部分地圍封光源及特定言之LED。藉由用一反射封裝包圍光源之至少部分，第一，可提高引導朝向第一光譜濾波器之光量。
第二，特定言之在使用基於一介電濾波器之一第一光譜濾波器時，未通過第一光譜濾波器之光可被第一光譜濾波器反射且接著可在封裝內反射。當反射元件以一不同入射角將光往回朝向第一光譜濾波器反射時，光可能具有通過第一光譜濾波器的多個機會。因此，改良通過第一光譜濾波器之光之總強度。
第三，封裝中之反射元件可用於(例如)憑藉諸如一反射體杯之元件對光束進行塑形。反射元件可具有一高鏡面及/或漫反射比。反射元件可具有適合於光源(例如，至少一個LED)之光發射之空間分佈之幾何形狀的一形狀，使得進一步最佳化重導引朝向第一光譜濾波器之光量。封裝可經組態為一「白色」封裝，其中白色封裝(例如)包含用高度反射材料(諸如聚合物材料，像聚矽氧)囊封光源的「白色」壁。反射粒子(諸如TiOx 粒子)可嵌入於聚合物材料中。白色封裝可包含至少一個LED之側壁且特定言之包含用一反射材料塗佈之至少一個LED之一基板或引線框架。
封裝特定言之可進一步包含第一光譜濾波器。例如，諸如反射側壁之反射元件可經組態為用於第一光譜濾波器之支撐件。在一實施例中，反射元件可圍繞光源，從而形成一開口，其中第一光譜濾波器覆蓋該開口。因此，光基本上在封裝內反射直至光以允許光被透射之一入射角照射於第一光譜濾波器上，其中光之波長在該特定入射角下位於透射通帶內。
在本發明之另一例示性實施例中，提供一電子裝置，該電子裝置包含根據本發明之第一態樣之用於光學成像之系統。電子裝置可經組態用於光學鑑認及生物識別，例如用於基於虹膜及/或面部辨識之鑑認。電子裝置可(例如)經組態為一電腦、一瘦客戶端及/或一可攜帶電腦(行動裝置)，諸如一膝上型電腦、一平板電腦、一穿戴式裝置、一個人數位助理或一智慧型電話。包含系統之電子裝置亦可經組態用於機器視覺。特定言之，光學成像可用於自動化檢測中。電子裝置可經組態以作為一獨立系統或結合其他裝置執行光學鑑認及/或機器視覺。舉例而言，電子裝置可經組態以連接至一網路以與連接至網路之其他裝置一起執行光學鑑認及/或機器視覺。
根據第三態樣之方法包含：提供一光源；提供一第一光譜濾波器，其中該第一光譜濾波器具有一透射通帶對一入射角之一第一角相依性；及將該光源及該第一光譜濾波器組合於一照明裝置中。
第一角相依性與一第二光譜濾波器之一第二角相依性匹配。例如，第二光譜濾波器可具有已知特性且相應地選取第一光譜濾波器，特定言之其中第一光譜濾波器經選取以具有與一第二光譜濾波器實質上相同之一透射通帶。此外，第一角相依性可經選取使得與一第二光譜濾波器之一第二角相依性實質上相同。因此，藉由根據第三態樣之方法產生之照明裝置可特別適合與具有具一透射通帶對一入射角之第二角相依性之一第二光譜濾波器之一光偵測單元組合。如上文描述，照明裝置可用於最佳化藉由光偵測單元偵測之光之強度同時有效地抑制環境光之貢獻。
在根據本發明之另一例示性實施例中，藉由包含反射元件之一封裝來部分地圍封光源，其中反射封裝特定言之進一步包含第一光譜濾波器。因此，可提高透射穿過第一光譜濾波器之光之強度，此係因為可在第一光譜濾波器處反射之光可在封裝中反射且隨後通過第一光譜濾波器。
在根據本發明之另一例示性實施例中，根據第三態樣之方法可進一步包含：將照明裝置與一光偵測單元及用於該光偵測單元之第二光譜濾波器組合。因此，可藉由根據本發明之方法產生根據第一態樣之一系統。
上文所描述之本發明之特徵及例示性實施例可同樣涉及根據本發明之不同態樣。特定言之，在揭示與根據第一態樣之系統有關之特徵之情況下，亦揭示與根據第二態樣之使用有關且與根據第三態樣之生產方法有關的對應特徵。
應瞭解，本章節中之本發明之實施例之呈現僅為例示性的而非限制性的。
將從結合隨附圖式考量之以下詳細描述變得明白本發明之其他特徵。然而，應瞭解，僅出於圖解之目的而非作為本發明之限制之定義來設計圖式，為此應參考隨附發明申請專利範圍。應進一步瞭解，圖式未按比例繪製且其等僅意欲概念性地圖解說明本文中描述之結構及程序。
圖1a展示一單通帶光譜濾波器之一透射通帶之一角相依性。展示取決於波長λ之光譜濾波器之透射比T，其中標繪三個不同入射角。光譜濾波器包含一平坦形狀，其中相對於平坦形狀之一表面法線量測入射角。在圖1a中展示之實例中，展示針對0°、45°及60°之入射角之透射通帶。透射通帶對入射角具有一相異角相依性，其中透射通帶隨著入射角增大而朝向較小波長偏移。例如，透射通帶之中心波長(CWL)隨著入射角增大而朝向較小波長偏移。
光譜濾波器在與由諸如一LED之一光源發射之波長範圍2相比，透射通帶為窄的意義上具有一窄透射通帶。光譜濾波器之透射通帶之FWHM小於或等於60 nm。波長範圍2可(例如)從400 nm延伸至1100 nm，特定言之從800 nm延伸至1000 nm以用於生物識別鑑認目的。
圖1b展示一雙通帶光譜濾波器中之一透射通帶之一角相依性。可見兩個相異透射通帶，該兩者展示對入射角之一角相依性，其中圖1b中指示0°及45°之入射角。
具有如圖1a及圖1b中展示之性質之光譜濾波器可用於根據本發明之用於光學成像之一系統中且可(例如)包含至少一個介電濾波器。此外，光譜濾波器亦可包含至少一個光子晶體、至少一個繞射光學元件、至少一個超穎表面濾波器、至少一個電漿濾波器、及/或至少一個奈米諧振器濾波器。
圖2展示根據本發明之第一態樣之一系統4之一示意圖。系統包含一光源6及一光偵測單元8。圖3及圖4分別展示可用於系統4中之一光源6及一光偵測單元8之剖面圖，且在下文進一步詳細描述。
系統4經組態用於出於光學鑑認目的之光學成像，其中記錄人10之面部之一影像。為此，光源6充當用於光偵測單元8之一專用光源，其中使用一第一光譜濾波器12及第二光譜濾波器14來抑制環境光在藉由光偵測單元8記錄之影像中之貢獻。系統4可為一電子裝置之一元件，其中電子裝置經組態用於光學鑑認及/或生物識別分析。
光源6之第一光譜濾波器12具有一透射通帶對一入射角之一第一角相依性且光偵測單元8之第二光譜濾波器14具有一透射通帶對一入射角之一第二角相依性。特定言之，為在第一光譜濾波器12及第二光譜濾波器14具有窄透射通帶的同時，增加藉由光偵測單元8偵測之源自光源6之光之強度，第一角相依性及第二角相依性相互匹配。
在圖2中，光源6及光偵測單元8經配置成彼此相鄰。第一光譜濾波器12及第二光譜濾波器14具有一實質上相同透射通帶，其中第一角相依性及第二角相依性實質上相同。例如，一給定入射角之透射通帶實質上相同且透射通帶(例如，CWL)歸因於入射角之變動的偏移實質上相同。
光線16在透射通帶內之一波長λ16 下按一特定入射角α16 通過第一光譜濾波器12，其中該透射通帶對應於該入射角α16 。在從人10之面部反射之後，光線16以一入射角α'16 照射於第二光譜濾波器14上。由於第一角相依性及第二角相依性相互匹配，因此光線16 (具有其對應波長λ16 )可通過第二光譜濾波器14且可在光偵測單元8中被偵測。
光線18在透射通帶內之一波長λ18 下按一入射角α18 通過第一光譜濾波器12，其中該透射通帶對應於該入射角α18 。在此實例中，入射角α16 及α18 及(歸因於第一光譜濾波器12之第一角相依性)波長λ16 及λ18 不同。在從人10之面部反射之後，光線18以一入射角α'18 照射於第二光譜濾波器14上。類似於光線16之情境，由於第一角相依性及第二角相依性相互匹配，因此光線18 (具有其對應波長λ18 )可通過第二光譜濾波器14且可在光偵測單元8中被偵測。
圖3展示可用於圖2中描繪之系統4中之一光源6之一剖面圖。光源6及第一光譜濾波器12可表示根據本發明之第二態樣及第三態樣之一照明裝置。光源6包含一LED 20，藉由包含經組態為一基板24之反射側壁22之反射元件之一封裝來部分地圍封該LED 20。基板24 (例如)經組態為具有提供至LED 20之前側之電連接之一導線26之印刷電路板。基板24覆蓋有一反射塗層28作為反射元件。反射側壁22及反射塗層28 (例如)包含白色聚矽氧，即，具有嵌入式反射粒子(諸如TiOx )之聚矽氧。LED 20進一步被一透明填料30包圍以用於保護，例如，包含透明聚矽氧之一透明填料30。
封裝進一步包含第一光譜濾波器12，藉由一載體32支撐第一光譜濾波器12。載體32可(例如)包含玻璃或透明塑膠。如藉由圖3中之箭頭圖解說明，藉由第一光譜濾波器12取決於入射角過濾由LED 20發射之光線，其中實線、虛線及點線箭頭分別表示不同波長。在一光線未通過第一光譜濾波器(此係因為其波長不在對應於其入射角之透射通帶內)之情況下，可藉由第一光譜濾波器12反射光線。歸因於封裝之反射元件，光線可接著在封裝內反射一或多次且可以一不同入射角重導引朝向第一光譜濾波器12。因此，封裝極大地增強通過第一光譜濾波器12之光之強度，其中光線可被反射直至其等入射角允許光線通過第一光譜濾波器12。
圖4展示可用於圖2中描繪之系統4中之一光偵測單元8之一剖面圖。第二光譜濾波器14經配置於一光學感測器34 (諸如一CMOS感測器)上。類似於圖3，實線、虛線及點線箭頭表示源自光源6且在受調查物件上反射之具有不同波長之光線。提供一透鏡總成36，其可(例如)用於將具有相同入射角之光線聚焦於光學感測器34之相同位置上之透鏡總成36上，同時亦在第二光譜濾波器14上保持相同入射角。將透鏡總成36安裝於一透鏡支撐架本體38上。
由於第一角相依性及第二角相依性相互匹配，因此當光線以將第二光譜濾波器14之透射通帶與光線之波長匹配之一入射角朝向第二光譜濾波器14行進時，可最佳化通過第二光譜濾波器14之光量。
將瞭解，全部所呈現實施例僅為例示性的，且針對一特定例示性實施例呈現之任何特徵可單獨搭配本發明之任何態樣使用或結合針對相同或另一特定例示性實施例呈現之任何特徵及/或結合未提及之任何其他特徵使用。將進一步瞭解，針對一特定類別中之一例示性實施例呈現之任何特徵亦可以一對應方式用於任何其他類別之一例示性實施例中。
2:波長範圍 4:系統 6:光源 8:光偵測單元 10:人 12:第一光譜濾波器 14:第二光譜濾波器 16:光線 18:光線 20:發光二極體(LED) 22:反射側壁 24:基板 26:導線 28:反射塗層 30:透明填料 32:載體 34:光學感測器 36:透鏡總成 38:透鏡支撐架本體
現將參考隨附圖式詳細描述本發明之實例，其中： 圖1a展示一單通帶光譜濾波器中之一透射通帶之一角相依性； 圖1b展示一雙通帶光譜濾波器中之一透射通帶之一角相依性； 圖2展示根據本發明之第一態樣之一系統之一示意圖； 圖3展示一光源之一剖面圖；及 圖4展示一光偵測單元之一剖面圖。
6:光源
12:第一光譜濾波器
20:發光二極體(LED)
22:反射側壁
24:基板
26:導線
28:反射塗層
30:透明填料
32:載體

Claims (12)

  1. 一種用於光學成像之系統，該系統包含： 一光源(6)； 一光偵測單元(8)； 該光源(6)之一第一光譜濾波器(12)，其中該第一光譜濾波器(12)具有一透射通帶之一第一角相依性；及 該光偵測單元(8)之一第二光譜濾波器(14)，其中該第二光譜濾波器(14)具有一透射通帶之一第二角相依性； 其中該第一角相依性及該第二角相依性相互匹配； 其中該第一光譜濾波器(12)包含至少一個介電濾波器；且 其中藉由包含反射元件之一封裝來部分地圍封該光源(6)，其中該封裝進一步包含該第一光譜濾波器(12)。
  2. 如請求項1之系統， 其中該第一光譜濾波器(12)及該第二光譜濾波器(14)具有一實質上相同透射通帶，其中特定言之該第一角相依性及該第二角相依性實質上相同。
  3. 如請求項1或2之系統， 其中該第一光譜濾波器(12)及/或該第二光譜濾波器(14)具有具50 nm或更小之一FWHM之一窄透射通帶。
  4. 如請求項1或2之系統， 其中該光源(6)及該光偵測單元(8)經配置成彼此相鄰。
  5. 如請求項1或2之系統， 其中該第二光譜濾波器(14)包含至少一個介電濾波器。
  6. 如請求項1或2之系統， 其中該第一光譜濾波器(12)及/或該第二光譜濾波器(14)包含至少一個光子晶體、至少一個繞射光學元件、至少一個超穎表面濾波器、至少一個電漿濾波器、及/或至少一個奈米諧振器濾波器。
  7. 如請求項1或2之系統， 其中該第一光譜濾波器(12)及/或該第二光譜濾波器(14)具有一單透射通帶或雙透射通帶。
  8. 如請求項1或2之系統， 其中該光源(6)包含至少一個發光二極體(20)。
  9. 一種電子裝置，其包含如請求項1至8中任一項之用於光學成像之系統(4)，其中該電子裝置經組態用於光學鑑認及/或機器視覺。
  10. 一種用於光學成像之一照明裝置之用途， 該照明裝置具有一光源(6)及一第一光譜濾波器(12)，其中該第一光譜濾波器(12)具有一透射通帶之一第一角相依性； 其中該第一光譜濾波器(12)包含至少一個介電濾波器且藉由包含反射元件之一封裝來部分地圍封； 其中該封裝進一步包含該第一光譜濾波器(12)； 其中使用該照明裝置為具有一第二光譜濾波器(14)之一光偵測單元(8)提供照明，其中該第二光譜濾波器(14)具有一透射通帶之一第二角相依性；且 其中該第一角相依性及該第二角相依性相互匹配。
  11. 如請求項10之用途， 其中該照明裝置用於光學鑑認及/或機器視覺。
  12. 一種用於產生用於光學成像之一照明裝置之方法，該方法包含： 提供一光源(6)； 提供一第一光譜濾波器(12)，其中該第一光譜濾波器(12)具有一透射通帶之一第一角相依性且包含至少一個介電濾波器； 將該第一角相依性(12)與用於一光偵測單元(8)之一第二光譜濾波器(14)之一第二角相依性匹配，該第二光譜濾波器(14)具有一透射通帶之該第二角相依性； 將該光源(6)及該第一光譜濾波器(12)組合於一照明裝置中；且 藉由包含反射元件之一封裝來部分地圍封該光源(6)，其中該封裝進一步包含該第一光譜濾波器(12)。
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