[發(fā)明專利]MEMS型靜態(tài)閉環(huán)光譜成像系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910666282.1
• 申請(qǐng)日: 2019-07-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110333193A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘭樹(shù)明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫迅杰光遠(yuǎn)科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/27
• 分類號(hào): G01N21/27;G01N21/25;G01J3/28;G01J3/06;G01J3/10
• 代理公司: 無(wú)錫華源專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

1.一種MEMS型靜態(tài)閉環(huán)光譜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述MEMS型靜態(tài)閉環(huán)光譜成像系統(tǒng)包括：寬帶光源、照明分光系統(tǒng)、MEMS微鏡陣列、光纖束、陣列探測(cè)器、光譜校準(zhǔn)系統(tǒng)、主控電路板、光源驅(qū)動(dòng)電路、微鏡驅(qū)動(dòng)電路、陣列探測(cè)器控制電路，所述主控電路板分別連接所述光源驅(qū)動(dòng)電路、微鏡驅(qū)動(dòng)電路和陣列探測(cè)器控制電路；所述光源驅(qū)動(dòng)電路連接并驅(qū)動(dòng)所述寬帶光源，所述照明分光系統(tǒng)將所述寬帶光源發(fā)出的寬帶光按照空間分解成按波長(zhǎng)排列的光并照射到所述MEMS微鏡陣列上，所述MEMS微鏡陣列包括沿著色散方向呈陣列形式排布的N個(gè)MEMS微鏡，N為整數(shù)，所述微鏡驅(qū)動(dòng)電路連接并驅(qū)動(dòng)所述MEMS微鏡陣列中各個(gè)MEMS微鏡的反射角度使所述MEMS微鏡陣列輸出相應(yīng)波長(zhǎng)的光，每個(gè)所述MEMS微鏡通過(guò)所述微鏡驅(qū)動(dòng)電路施加的驅(qū)動(dòng)電壓連續(xù)控制角度，所述MEMS微鏡陣列輸出的光分別耦合到光纖束和光譜校準(zhǔn)系統(tǒng)，所述光纖束的輸出端連接準(zhǔn)直器作為系統(tǒng)照明照射采集工位處的待測(cè)樣品，所述光譜校準(zhǔn)系統(tǒng)連接所述主控電路板，所述陣列探測(cè)器正對(duì)所述采集工位處的待測(cè)樣品，所述陣列探測(cè)器控制電路連接并控制所述陣列探測(cè)器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS型靜態(tài)閉環(huán)光譜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述照明分光系統(tǒng)包括：狹縫、準(zhǔn)直透鏡、透射光柵和聚焦透鏡，所述寬帶光源發(fā)出的寬帶光經(jīng)所述狹縫耦合到所述準(zhǔn)直透鏡上，所述準(zhǔn)直透鏡發(fā)出的光耦合到所述透射光柵上，所述透射光柵將寬帶光按照空間分解成按波長(zhǎng)排列的光，分光后的光透過(guò)所述聚焦透鏡照射到所述MEMS微鏡陣列上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS型靜態(tài)閉環(huán)光譜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述寬帶光源安裝在光源基座上，所述光源基座帶有散熱結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS型靜態(tài)閉環(huán)光譜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述MEMS微鏡陣列包括微鏡陣列基座、N個(gè)MEMS微鏡、封裝窗片和外接引腳，所述N個(gè)MEMS微鏡沿著色散方向依次排列呈陣列形式布設(shè)在所述微鏡陣列基座上，所述封裝窗片蓋設(shè)封裝在所述N個(gè)MEMS微鏡上，所述外接引腳分別連接所述N個(gè)MEMS微鏡，所述微鏡驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)所述外接引腳連接所述MEMS微鏡陣列。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的MEMS型靜態(tài)閉環(huán)光譜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述光譜校準(zhǔn)系統(tǒng)包括校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和光電探測(cè)器，所述MEMS微鏡陣列輸出的光耦合到所述光纖束，所述光纖束的一個(gè)輸出端連接準(zhǔn)直器作為系統(tǒng)照明，所述光纖束的另一個(gè)輸出端連接所述光電探測(cè)器，所述光電探測(cè)器連接所述主控電路板，所述校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述MEMS微鏡陣列和所述光纖束的輸入端之間，所述校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)包括校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)基座以及設(shè)置在所述校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)基座上的多波長(zhǎng)濾光片，校準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)裝置連接所述校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)基座，所述主控電路板連接并驅(qū)動(dòng)所述校準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)所述校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)基座運(yùn)動(dòng)使所述多波長(zhǎng)濾光片進(jìn)入所述MEMS微鏡陣列與所述光纖束之間的光路。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的MEMS型靜態(tài)閉環(huán)光譜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)基座上還設(shè)置有參比擋片，所述多波長(zhǎng)濾光片和參比擋片沿著所述校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)基座的運(yùn)動(dòng)方向依次設(shè)置，所述主控電路板驅(qū)動(dòng)所述校準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)所述校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)基座運(yùn)動(dòng)使所述參比擋片進(jìn)入所述MEMS微鏡陣列與所述光纖束之間的光路。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的MEMS型靜態(tài)閉環(huán)光譜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)基座上還設(shè)置有暗噪聲擋片，所述多波長(zhǎng)濾光片和暗噪聲擋片沿著所述校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)基座的運(yùn)動(dòng)方向依次設(shè)置，所述主控電路板驅(qū)動(dòng)所述校準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)所述校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)基座運(yùn)動(dòng)使所述暗噪聲擋片進(jìn)入所述MEMS微鏡陣列與所述光纖束之間的光路。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS型靜態(tài)閉環(huán)光譜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述MEMS型靜態(tài)閉環(huán)光譜成像系統(tǒng)還包括信號(hào)處理器和樣品輸送系統(tǒng)，所述信號(hào)處理器連接所述主控電路板，所述樣品輸送系統(tǒng)包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器，所述信號(hào)處理器連接并驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器連接并驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上放置有不同的待測(cè)樣品，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將待測(cè)樣品輸送到所述采集工位處。