集成有光谱仪的摄像装置及电子设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种集成有光谱仪的摄像装置及电子设备，包括滤光片、图像传感器以及色散元件；滤光片设置在图像传感器的入光侧；色散元件设置在滤光片的入光侧面上、出光侧面上或图像传感器的光敏感表面上；色散元件，用于对入射滤光片的部分光束进行色散分光以在图像传感器上形成波长依次排列的色散条纹。本实用新型专利技术通过将色散元件设置在滤光片的入光侧面上、出光侧面上或图像传感器的光敏感表面上，实现光谱分析功能和摄像功能的集成，降低了本实用新型专利技术的集成成本；当使用本实用新型专利技术时，可以将本实用新型专利技术装载到电子设备上，如装载到智能手机上，降低了电子设备的制造成本且能够适应智能手机厚度越来越小的要求。

【技术实现步骤摘要】
集成有光谱仪的摄像装置及电子设备
本技术涉及消费电子领域，具体地，涉及一种集成有光谱仪的摄像装置及电子设备。
技术介绍
光谱仪是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器，由棱镜或衍射光栅等构成，利用光谱仪可测量物体表面反射的光线。阳光中的七色光是肉眼能分的部分(可见光)，但若通过光谱仪将阳光分解，按波长排列，可见光只占光谱中很小的范围，其余都是肉眼无法分辨的光谱，如红外线、微波、紫外线、X射线等等。通过光谱仪对光信息的抓取、以照相底片显影，或电脑化自动显示数值仪器显示和分析，从而测知物品中含有何种元素。这种技术被广泛地应用于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业等的检测中。近年来，随着消费电子产业的不断发展，智能手机除了具备手机的通话功能外，越来越越集成了其他电子设备的功能，如集成了摄像机、GPS、蓝牙设备等。智能手机为用户提供了足够的屏幕尺寸和带宽，既方便随身携带，又为软件运行和内容服务提供了广阔的舞台，很多增值业务可以就此展开，如：股票、新闻、天气、交通、商品、应用程序下载、音乐图片下载等等。结合3G通信网络的支持，智能手机的发展趋势，已成为一个功能强大，集通话、短信、网络接入、影视娱乐为一体的综合性个人手持终端设备。因此经光谱仪集成到智能手机上也是一种发展趋势，但是光谱仪结构负责体积较大，随着智能手机的设计越来越越扁平化，因此提出了将光谱仪在智能手机上的集成提出更多的挑战。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种集成有光谱仪的摄像装置及电子设备。根据本技术提供的集成有光谱仪的摄像装置，包括滤光片、图像传感器以及色散元件；所述滤光片设置在所述图像传感器的入光侧；所述色散元件设置在所述滤光片的入光侧面上、出光侧面上或所述图像传感器的光敏感表面上；所述色散元件，用于对入射所述滤光片的部分光束进行色散分光以在所述图像传感器上形成波长依次排列的色散条纹。优选地，还包括第一光投射器；所述第一光投射器，用于向目标物体投射第一光束，以使所述目标物体对所述第一光束进行反射形成第一反射光后入射所述滤光片；所述色散元件，用于对入射所述滤光片的第一反射光进行色散分光以在所述图像传感器上形成波长依次排列的色散条纹；所述图像传感器，用于探测所述色散条纹。优选地，所述色散元件采用平面衍射光栅、棱镜、光波导器件或傅里叶变换聚焦元件。优选地，所述图像传感器设置有色散探测器；所述色散探测器，用于所述色散条纹探测；所述色散探测器为所述图像传感器的部分区域或一独立的探测器。优选地，还包括第二光投射器；所述第二光投射器，用于向目标物体投射第二光束，以使所述目标物体对所述第二光束进行反射后形成第二反射光后入射所述滤光片；所述色散元件，用于对入射所述滤光片的第二反射光的部分光束进行色散分光以在所述图像传感器上形成波长依次排列的色散条纹；所述图像传感器，用于探测所述第二反射光和所述色散条纹。优选地，所述图像传感器采用接触式图像传感器、CDD图像传感器或CMOS图像传感器。优选地，还包括镜头组和对焦马达；所述镜头组设置在所述滤光片的入光侧；所述对焦马达用于驱动所述镜头组移动以进行对焦。优选地，所述傅里叶变换聚焦元件为平凸透镜；所述平凸透镜具有一平坦面和一曲面，该平凸透镜安设成使得所述平坦面面向所述图像传感器，所述曲面面向所述滤光片。优选地，所述波导器件包括第一表面和第二表面；所述第一表面包括光栅结构；所述波导器件构造为引导耦合入光束在第一表面和第二表面之间进行全内反射；所述光栅结构构造为干扰全内反射以使至少部分耦合入光束自第一表面耦合出波导器件，从波导器件耦合出的这部分耦合入光束形成色散分光；所述波导器件的第二表面为朝向所述滤光片的一侧面，以通过所述第二表面将光束耦合入，所述第二表面为朝向图像传感器。本技术提供的电子设备，包括所述的集成有光谱仪的摄像装置。与现有技术相比，本技术具有如下的有益效果：本技术通过将光谱分析功能和摄像功能集成在一起，使得用户能够便捷的对光谱分析功能和摄像功能同时或分别进行调用，扩大了本技术的应用场景；本技术通过将色散元件设置在滤光片的入光侧面上、出光侧面上或图像传感器的光敏感表面上，实现光谱分析功能和摄像功能的集成，降低了本技术的集成成本；当使用本技术时，可以将本技术装载到电子设备上，如装载到智能手机上，降低了电子设备的制造成本且能够适应智能手机厚度越来越小的要求；本技术中不仅可以进行光谱分析功能和摄像功能的结合运用，还可以单独调用光谱分析功能和摄像功能，如单独调用光谱分析功能进行食品安全监测、水果成分的检测、牛奶中的各成分含量，健身饮料中蛋白质含量甚至人体的脂肪含量等。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本技术实施例中集成有光谱仪的摄像装置的结构示意图；图2为本技术变形例中光谱仪的工作原理图；图3为本技术第一变形例中集成有光谱仪的摄像装置的结构示意图；图4为本技术第二变形例中集成有光谱仪的摄像装置的结构示意图；图5为本技术第三变形例中集成有光谱仪的摄像装置的结构示意图；图6为本技术第四变形例中集成有光谱仪的摄像装置的结构示意图；图7为本技术实施例中图像传感器的结构示意图。图中：101为摄像头的镜头；102为滤光片；103为图像传感器；1031为色散探测器；104为处理器模块；201为色散元件；301为第一光投射器；401为第二光投射器。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本技术，但不以任何形式限制本技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本技术的保护范围。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接即可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成有光谱仪的摄像装置，其特征在于，包括滤光片、图像传感器以及色散元件；/n所述滤光片设置在所述图像传感器的入光侧；/n所述色散元件设置在所述滤光片的入光侧面上、出光侧面上或所述图像传感器的光敏感表面上；/n所述色散元件，用于对入射所述滤光片的部分光束进行色散分光以在所述图像传感器上形成波长依次排列的色散条纹。/n

【技术特征摘要】
1.一种集成有光谱仪的摄像装置，其特征在于，包括滤光片、图像传感器以及色散元件；
所述滤光片设置在所述图像传感器的入光侧；
所述色散元件设置在所述滤光片的入光侧面上、出光侧面上或所述图像传感器的光敏感表面上；
所述色散元件，用于对入射所述滤光片的部分光束进行色散分光以在所述图像传感器上形成波长依次排列的色散条纹。


2.根据权利要求1所述的集成有光谱仪的摄像装置，其特征在于，还包括第一光投射器；
所述第一光投射器，用于向目标物体投射第一光束，以使所述目标物体对所述第一光束进行反射形成第一反射光后入射所述滤光片；
所述色散元件，用于对入射所述滤光片的第一反射光进行色散分光以在所述图像传感器上形成波长依次排列的色散条纹；
所述图像传感器，用于探测所述色散条纹。


3.根据权利要求1或2所述的集成有光谱仪的摄像装置，其特征在于，所述色散元件采用平面衍射光栅、棱镜、光波导器件或傅里叶变换聚焦元件。


4.根据权利要求1所述的集成有光谱仪的摄像装置，其特征在于，所述图像传感器设置有色散探测器；所述色散探测器，用于所述色散条纹探测；
所述色散探测器为所述图像传感器的部分区域或一独立的探测器。


5.根据权利要求1所述的集成有光谱仪的摄像装置，其特征在于，还包括第二光投射器；
所述第二光投射器，用于向目标物体投射第二光束，以使所述目标物体对所述第二光束进行反射后形成第二反射光后入射所述滤光片；
所述色散元...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱力，吕方璐，汪博，
申请(专利权)人：深圳市光鉴科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44