[發明專利]多條帶微窄帶濾光片陣列光譜成像芯片及其實現方法

有效

• 申請號: 201910577015.7
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110375852B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 魚衛星;武登山;郭權;高博;王帥;胡炳樑
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

本發明涉及一種光譜成像芯片，具體涉及一種多條帶微窄帶濾光片陣列光譜成像芯片及其實現方法；解決了現有光譜儀體積大、穩定性及可靠性差、成本高的技術問題，本發明提供了一種多條帶微窄帶濾光片陣列光譜成像芯片及其實現方法。一種多條帶微窄帶濾光片陣列光譜成像芯片，其特殊之處在于：包括殷鋼轉接板和面陣探測器，殷鋼轉接板具有凹槽結構，面陣探測器的位置對應于所述凹槽；凹槽內由下至上依次設置微透鏡陣列組件、多條帶微窄帶濾光分光組件和面陣探測器；多條帶微窄帶濾光分光組件的下表面粘接所述微透鏡陣列；多條帶微窄帶濾光分光組件的上表面粘接所述面陣探測器。

技術領域

本發明涉及一種光譜成像芯片，具體涉及一種多條帶微窄帶濾光片陣列光譜成像芯片及其實現方法。

背景技術

光譜成像技術是在獲取目標空間信息的同時獲取光譜信息，獲取圖像的同時對物質進行“指紋識別”，完成物質的定性分析和定量計算，實現對目標特性的綜合探測與識別。

實現光譜成像的關鍵技術是分光技術，傳統的光譜儀采用棱鏡或者光柵將不同波長的光進行分離以形成可區分的譜線，然后利用面陣探測器對各個譜線的光進行接收和處理。由于分光元件對光的色散能力以及面陣探測器像元大小的限制，在傳統的光譜儀中，面陣探測器需要距離分光元件一定的距離才能對光譜進行有效的分離和接收，這就導致光譜儀的整體尺寸很大。此外，由于現有的分光及探測等元件大多分立布局方式，為了保證其在各種環境均可穩定工作，故對光譜儀的裝調以及系統的穩定性等方面也有較高的精度要求，這就導致成本增加。

大規模的工業應用也對光譜儀在輕量化、微小型化、高可靠性、低成本和便攜性等方面提出了苛刻的需求，這些因素促使光譜儀的研制向面陣探測器片上高度集成分光的方向發展。

發明內容

為了解決現有光譜儀體積大、穩定性及可靠性差、成本高的技術問題，本發明提供了一種多條帶微窄帶濾光片陣列光譜成像芯片及其實現方法。

本發明的技術解決方案是：

一種多條帶微窄帶濾光片陣列光譜成像芯片，其特殊之處在于：

包括殷鋼轉接板和面陣探測器，殷鋼轉接板具有凹槽結構，面陣探測器的位置對應于所述凹槽；

凹槽內由下至上依次設置微透鏡陣列組件、多條帶微窄帶濾光分光組件和面陣探測器；所述多條帶微窄帶濾光分光組件的下表面粘接所述微透鏡陣列；所述多條帶微窄帶濾光分光組件的上表面粘接所述面陣探測器；

所述殷鋼轉接板的凹槽內壁和所述多條帶微窄帶濾光分光組件外側面處及所述殷鋼轉接板的凹槽底面和所述多條帶微窄帶濾光分光組件的下表面處的間隙內填充環氧樹脂膠；

所述多條帶微窄帶濾光分光組件包括粘接母板和粘覆在所述粘接母板上的多條帶微窄帶濾光片陣列；所述多條帶微窄帶濾光片陣列包括依次并排拼接的多個不同波段的微窄帶濾光片；

所述微透鏡陣列組件包括間隔器和并排粘接在所述間隔器上表面的多個微透鏡；所述微透鏡的數量與所述微窄帶濾光片的數量相同；所述間隔器的厚度等于所述微透鏡的焦距；

所述多條帶微窄帶濾光分光組件的下表面與所述殷鋼轉接板的凹槽底面之間的間隙值等于所述間隔器的厚度；

每個所述微透鏡的焦面和對應的所述微窄帶濾光片的鍍膜面重合，且對準精度為±3μm；

所述殷鋼轉接板的凹槽底部開設與所述微透鏡陣列的外形相適配的窗口；所述窗口的徑向尺寸大于所述微透鏡陣列的徑向尺寸；所述殷鋼轉接板的側壁上均設置注膠孔。

進一步地，所述注膠孔為螺紋孔，且其軸線與所述殷鋼轉接板的軸線垂直。

進一步地，上述多條帶微窄帶濾光片陣列光譜成像芯片還包括設置在所述殷鋼轉接板外沿且沿軸向貫通所述殷鋼轉接板的兩個高度調節孔；兩個所述高度調節孔分別位于所述殷鋼轉接板的對角上。