[發明專利]成像系統及其光編碼設備

在審

• 申請號: 202080054010.7
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN114207392A
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 周光亞;杜昱;章焜霖;曹福祥
• 申請（專利權）人: 新加坡國立大學
• 主分類號: G01J3/02
• 分類號: G01J3/02;G01J3/28;G01N21/27;G02B26/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉芳

1.一種光譜成像系統，包括：

包括第一光編碼設備的空間編碼器，所述第一光編碼設備包括用于空間編碼的第一掩模，所述第一掩模被配置具有一個或更多個編碼圖案；

光譜編碼器，包括：

色散裝置，其用于將來自所述第一光編碼設備的被編碼光在空間上分成多個分量；以及

第二光編碼設備，其包括用于光譜編碼所述多個分量的第二掩模，所述第二掩模具有一個或更多個編碼圖案；以及

至少一個單像素光電探測器，其定位成測量由所述掩模編碼的光；

其中，所述空間編碼器可操作以通過生成所述第一掩模的所述一個或更多個編碼圖案的不同圖案或部分圖案的序列來對光進行空間編碼；并且

其中，所述光譜編碼器可操作來通過所述色散裝置和所述第二掩模之間的相對運動對光進行光譜編碼。

2.根據權利要求1所述的光譜成像系統，其中，所述空間編碼器包括窗口結構，所述窗口結構包括至少一個光圈，所述光圈能夠定位成與所述第一光編碼設備對齊，以選擇性地暴露所述第一掩模的所述一個或更多個編碼圖案的至少部分編碼圖案，并且，其中，所述第一掩模能夠以振蕩方式相對于所述至少一個光圈移動。

3.根據權利要求2所述的光譜成像系統，其中，所述至少一個光圈也能夠定位成與所述第二光編碼設備對齊，以選擇性地暴露所述第二掩模的所述一個或更多個編碼圖案的至少部分編碼圖案，并且，其中，所述第二掩模能夠以振蕩方式相對于所述至少一個光圈移動。

4.根據權利要求1所述的光譜成像系統，其中，所述第一掩模是可操作來生成所述不同圖案的序列的動態掩模。

5.根據權利要求4所述的光譜成像系統，其中，所述動態掩模包括微機電系統可編程狹縫或數字微鏡器件。

6.根據權利要求1至5中的任一項所述的光譜成像系統，其中，所述色散裝置包括光學帶通濾波器和衍射光柵，并且，其中，所述衍射光柵被配置用于振蕩旋轉。

7.根據權利要求1至6中的任一項所述的光譜成像系統，其中，所述色散裝置包括光學帶通濾波器和固定位置衍射光柵，所述固定位置衍射光柵光學耦合到被配置用于振蕩旋轉的掃描鏡。

8.根據權利要求1至7中的任一項所述的光譜成像系統，包括多個單像素光電探測器，其中，至少一個掩模包括多個區域，各個區域與所述多個單像素光電探測器中的相應的單像素光電探測器相關聯。

9.一種用于針對成像過程生成編碼圖案的光編碼設備，所述光編碼設備包括：

一個或更多個振蕩器；以及

掩模，其耦合到所述一個或更多個振蕩器，所述掩模具有一個或更多個圖案，每個所述圖案包括不透明部分和透明部分；

其中，所述一個或更多個振蕩器可操作來將所述掩模移動穿過光圈，以通過所述光圈選擇性地暴露所述一個或更多個圖案的至少部分圖案，從而生成所述編碼圖案。

10.根據權利要求9所述的光編碼設備，其中，所述一個或更多個振蕩器中的第一振蕩器通過輔助質量而耦合到所述一個或更多個振蕩器中的第二振蕩器。

11.根據權利要求9或10所述的光編碼設備，配置為在與所述一個或更多個振蕩器中的至少一個振蕩器的振蕩方向基本平行的方向上，和/或在與所述一個或更多個振蕩器中的至少一個振蕩器的振蕩方向基本垂直的方向上接收驅動力。

12.根據權利要求9至11中的任一項所述的光編碼設備，包括多個圖案。

13.根據權利要求12所述的光編碼設備，其中，所述掩模是哈達瑪掩模。

14.根據權利要求9至13中的任一項所述的光編碼設備，其中，所述一個或更多個振蕩器耦合到一個或更多個相應的支撐結構。