[實用新型]基于CMOS圖像傳感器的多通道光纖光譜儀

有效

• 申請號: 201420638319.2
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN204214770U
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 泰順派友科技服務有限公司
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及光譜技術領域，尤其涉及一種基于CMOS圖像傳感器的多通道光纖光譜儀。?

背景技術

物質的光譜特性包含了物質豐富的內在信息。光譜法是一種非接觸、免試劑、快速的測試方法，得到許多行業測試人員的青睞。可見/近紅外光譜儀大多是基于硅的光電效應，因此比較容易制造和推廣應用。目前，一臺常規的光譜儀同時只能測試一個樣品。在有些需要多點同時測試的場合，依靠一個點一個點分時測試，往往會帶來時間不同步問題。現在的解決方法是采用高光譜成像儀，但這種科研級的儀器不僅價格高，而且由于數據量巨大導致實時性受限。如何構建多通道、實時性高、成本低的光譜采集裝置對執行一些特殊任務是非常必要的。

CMOS圖像傳感器可做成陣列形式，單一像素對可見和近紅外光具有較高的靈敏度。同時，由于CMOS圖像傳感器的芯片化工藝非常成熟，非常適合小型低成本儀器的開發。因此，利用CMOS圖像傳感器開發多通道、實時性高、成本低的光譜采集裝置是可行的。但目前，還未見相應文獻報道。

發明內容

針對光譜儀多點同步測試的實際需求，本實用新型提供一種基于CMOS圖像傳感器的多通道光纖光譜儀。

本實用新型所述的技術方案是：基于CMOS圖像傳感器的多通道光纖光譜儀，其特征在于，由CMOS圖像傳感模組、棱鏡、狹縫模組、聚焦透鏡模組、引導光纖和探頭組成；所述的探頭通過所述的引導光纖與所述的聚焦透鏡模組連接，所述的狹縫模組放置在所述的聚焦透鏡模組的焦平面上，所述的棱鏡放置在所述的狹縫模組和所述的CMOS圖像傳感模組之間。

進一步，所述的CMOS圖像傳感模組由CMOS陣列光電轉換芯片和數據傳輸板組成，所述的CMOS陣列光電轉換芯片安裝在所述的數據傳輸板上，所述的CMOS陣列光電轉換芯片的表面感光區域縱向分成若干個長方形小區域，小區域的個數等同于所述的探頭通道數。

進一步，所述的棱鏡長度與所述的CMOS陣列光電轉換芯片的表面感光區域的縱向尺寸一致。

進一步，所述的狹縫模組縱向排列若干個狹縫，狹縫數等同于所述的探頭通道數。

進一步，所述的聚焦透鏡模組縱向排列若干個聚焦透鏡，聚焦透鏡數等同于所述的探頭通道數。

進一步，所述的CMOS圖像傳感模組通過外接USB傳輸線向計算機輸出圖像數據，由計算機軟件將圖像數據轉換成多通道光譜曲線，再通過顯示數據線在顯示器上同時顯示多通道光譜曲線。

本實用新型的有益效果體現在：利用CMOS圖像傳感器的平面感知和快速的幀傳輸能力，結合光學模組的集成制造技術，可使光譜儀不僅具備多通道、速度快等特性，而且體積更小、成本更低，適合規?；a。

附圖說明

圖1是本實用新型的系統組成示意圖。

圖中標注為：CMOS圖像傳感模組1；數據處理板11；CMOS陣列光電轉換芯片12；長方形感光區域13；分光投射線14；分光棱鏡2；狹縫模組3；狹縫4；聚焦透鏡模組5；聚焦透鏡6；引導光纖7；探頭8；計算機91；USB傳輸線92；顯示數據線93；顯示屏94；光譜曲線95；棱鏡入射光L1；棱鏡出射光L2。

具體實施方式

下面結合實施例，對本實用新型作進一步說明。

參照圖1，本實施例采用的基于CMOS圖像傳感器的多通道光纖光譜儀，由CMOS圖像傳感模組1、棱鏡2、狹縫模組3、聚焦透鏡模組5、引導光纖7和探頭8組成；所述的探頭8通過所述的引導光纖7與所述的聚焦透鏡模組5連接，所述的狹縫模組3放置在所述的聚焦透鏡模組5的焦平面上，所述的棱鏡2放置在所述的狹縫模組3和所述的CMOS圖像傳感模組1之間。

進一步，所述的CMOS圖像傳感模組1由CMOS陣列光電轉換芯片12和數據傳輸板11組成，所述的CMOS陣列光電轉換芯片12安裝在所述的數據傳輸板11上，所述的CMOS陣列光電轉換芯片12的表面感光區域縱向分成若干個長方形小區域13，小區域的個數等同于所述的探頭通道數。

進一步，所述的棱鏡2高度與所述的CMOS陣列光電轉換芯片12的表面感光區域的縱向尺寸一致。

進一步，所述的狹縫模組3縱向排列若干個狹縫4，狹縫數等同于所述的探頭通道數。

進一步，所述的聚焦透鏡模組5縱向排列若干個聚焦透鏡6，聚焦透鏡數等同于所述的探頭通道數。

進一步，所述的CMOS圖像傳感模組1通過外接USB傳輸線92向計算機91輸出圖像數據，由計算機軟件將圖像數據轉換成多通道光譜曲線，再通過顯示數據線93在顯示器95上同時顯示多通道光譜曲線95。