传感器阵列光谱仪制造技术

公开了一种光学装置，该光学装置包括：光学传感器；多个感光像素，该多个感光像素设置在该光学传感器上；波长选择性光学滤光器，该波长选择性光学滤光器与这些感光像素光学连通；以及多个空间变化写入区，该多个空间变化写入区设置在该光学滤光器中，这些写入区具有透射光谱，并且这些写入区中的每个写入区大于这些像素中的每个像素。这些像素中的每个像素。这些像素中的每个像素。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】传感器阵列光谱仪

技术介绍

[0001]光学滤光器用于多种应用中，包括光学通信系统、光学传感器、成像、科学光学设备以及显示系统。此类光学滤光器可包括管理入射电磁辐射(包括光)的透射的光学层。
[0002]光学滤光器可反射或吸收入射光的某些部分，并透射入射光的其它部分。光学滤光器内的层还可在波长选择性、光学透射率、光学清晰度、光学雾度和折射率方面不同。涉及光学传感器和光学滤光器的系统可根据光学滤光器的性质收集具体电磁数据。

技术实现思路

[0003]在一些方面，本公开提供了一种光学装置。该光学装置可包括光学传感器，并且多个感光像素可设置在该光学传感器上。波长选择性光学滤光器可与这些感光像素光学连通，并且多个空间变化写入区可设置在该光学滤光器中。这些写入区各自可具有透射光谱，并且这些写入区中的每个写入区可大于这些像素中的每个像素。
[0004]在一些方面，本公开提供了一种光学装置。该光学装置可包括光学传感器，并且多个感光像素可设置在该光学传感器上。波长选择性光学滤光器可与这些感光像素光学连通，并且多个空间变化写入区可设置在该光学滤光器中。这些写入区各自可具有透射光谱，并且这些写入区中的每个写入区可大于这些像素中的每个像素。此外，角度选择性滤光器可与该光学传感器和该光学滤光器光学连通。
[0005]在一些方面，本公开提供了一种光学装置。该光学装置可包括：光学传感器；多个感光像素，该多个感光像素设置在该光学传感器上；以及波长选择性光学滤光器，该波长选择性光学滤光器与这些感光像素光学连通。第一多个空间变化区域可设置在该光学滤光器中，并且第二多个空间变化区域可设置在该光学滤光器中，该第一多个空间变化区域的区域所具有的透射光谱可与该第二多个空间变化区域的区域的透射光谱不同。
附图说明
[0006]图1是根据本公开的示例性具体实施的反射膜的示意性透视图。
[0007]图2A至图2F是根据本公开的示例性具体实施的光学装置的示意图。
[0008]图3是根据本公开的示例性具体实施的光学传感器和所包括的像素的前正视图。
[0009]图4A是第一滤片的前正视图，图4B是第二滤片的前正视图，并且图4C是根据本公开的示例性具体实施的第一滤片的另一个具体实施的前正视图。
[0010]图5A是彼此相邻并形成光学滤光器的第一滤片和第二滤片的前正视图，图5B是彼此相邻并形成光学滤光器的第一滤片和第二滤片的顶部正视图，并且图5C是根据本公开的示例性具体实施的彼此相邻并形成光学滤光器的第一滤片和第二滤片的侧正视图。
[0011]图6是根据本公开的示例性具体实施的包括各种区域形状的示例性第一或第二滤片的前正视图。
[0012]图7示出了根据本公开的示例性具体实施的光学滤光器和光学传感器的示意图。
[0013]图8示出了根据本公开的示例性具体实施的靠近光学传感器的光学滤光器，其进
一步示出了区、区域和像素的相对位置。
[0014]图9A示出了根据本公开的示例性具体实施的居中于角度A的角度选择性滤光器。
[0015]图9B示出了根据本公开的示例性具体实施的居中于角度B的第二角度选择性滤光器。
[0016]图9C示出了根据本公开的示例性具体实施的分别居中于角度A和角度B的第一角度选择性滤光器和第二角度选择性滤光器，并且其中限定一定范围的可能角度A测量值和可能角度B测量值的弧限定垂直平面。
[0017]图10和图11示意性地示出了根据本公开的示例性具体实施的角度选择性滤光器的部分。
[0018]图12A至图12E示出了根据本公开的示例性具体实施的多层叠堆中的光学重复单元的示例性光学厚度变化，该光学厚度变化用于在期望波长谱带的端部处获得谱带边缘锐化。
具体实施方式
[0019]在以下说明中参考附图，该附图形成本专利技术的一部分并且其中以举例说明的方式示出各种实施方案。附图未必按比例绘制。应当理解，在不脱离本说明书的范围或精神的情况下，可设想并进行其它实施方案和具体实施。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。
[0020]多层光学膜，即至少部分地通过具有不同折射率的微层的布置提供期望的透射和/或反射特性的膜是已知的。众所周知，此类多层光学膜通过在真空室中将一系列无机材料以光学薄层(“微层”)的形式沉积于基底上而制成。无机多层光学膜描述在教科书中，例如H.A.Macleod，薄膜光学滤波器，第二版，麦克米伦出版公司(1986年)(H.A.Macleod,Thin
‑
Film Optical Filters,2nd Ed.,Macmillan Publishing Co.(1986))和A.Thelan，光学干涉滤波器的设计，麦格劳希尔公司(1989年)(A.Thelan,Design of Optical Interference Filters,McGraw
‑
Hill,Inc.(1989))。
[0021]也已通过共挤出交替的聚合物层展示多层光学膜。参见例如美国专利3,610,729(Rogers)、4,446,305(Rogers等人)、4,540,623(Im等人)、5,448,404(Schrenk等人)以及5,882,774(Jonza等人)。在这些种聚合物多层光学膜中，聚合物材料主要或专门用于各个层的制备中。这些聚合物多层光学膜可以称为热塑性多层光学膜。此类膜适合高产量制造工艺，并且可制成大型片和卷材。在本公开的一些具体实施中，以下描述和示例涉及热塑性多层光学膜。
[0022]多层光学膜包括具有不同折射率特性的各个微层，使得在相邻微层之间的界面处反射一些光。微层是足够薄的，使得在多个界面处反射的光经受相长干涉或相消干涉作用，以便赋予多层光学膜期望的反射或透射特性。对于被设计成反射紫外光、可见光或近红外波长光的多层光学膜而言，每一个微层的光学厚度(物理厚度乘以折射率)可小于约1μm。层可通常被布置成最薄至最厚。在一些实施方案中，交替光学层的布置可根据层计数而基本上线性地变化。这些层分布可以称为线性层分布。也可以包括更厚的层，诸如在多层光学膜的外表面处的表层或者设置在多层光学膜内用以将微层的相干组(本文中称为“分组”)分开的保护边界层(PBL)。在一些情况下，该保护边界层可以是与至少一个多层光学膜的交替
层相同的材料。在其它情况下，保护界面层可以是针对其物理或流变性质而选择的不同材料。保护边界层可在光分组的一侧或两侧上。在单分组多层光学膜的情况下，保护边界层可以在多层光学膜的一个或两个外表面上。
[0023]出于本说明书的目的，分组可为光学重复单元的单调变化厚度。例如，分组可单调增大、单调减小、增大和恒定或者减小和恒定。不遵循此图案的一个或数个层应当理解为对将某个光学重复层组的总体定义或识别为分组是无关紧要的。在一些实施方案中，可能有帮助的是，将分组定义为连续非冗余层对的最大离散组，该最大离散组在感兴趣光谱(例如，可见光谱)的特定子范围内共同提供反射。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光学装置，所述光学装置包括：光学传感器；多个感光像素，所述多个感光像素设置在所述光学传感器上；波长选择性光学滤光器，所述波长选择性光学滤光器与所述感光像素光学连通；和多个空间变化写入区，所述多个空间变化写入区设置在所述光学滤光器中，所述写入区具有透射光谱，并且所述写入区中的每个写入区大于所述像素中的每个像素。2.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述光学传感器是柔性光学传感器。3.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述波长选择性光学滤光器是柔性的。4.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述波长选择性光学滤光器包括非写入区，所述非写入区具有与所述写入区的所述透射光谱不同的透射光谱。5.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述光学传感器包括一个或多个光电传感器。6.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述光学传感器包括一个或多个有机光电传感器。7.根据权利要求1所述的光学装置，所述光学装置还包括：辅助写入区，所述辅助写入区设置在所述光学滤光器中，所述辅助写入区与所述写入区不同，所述辅助写入区具有与所述透射光谱不同的辅助透射光谱，并且所述辅助写入区大于所述像素中的每个像素。8.根据权利要求7所述的光学装置，其中所述写入区的形状与所述辅助写入区的形状不同。9.根据权利要求7所述的光学装置，其中所述写入区的大小与所述辅助写入区的大小不同。10.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述光学传感器包括至少一个参考像素。11.一种光学装置，所述光学装置包括：光学传感器；多个感光像素，所述多个感光像素设置在所述光学传感器上；波长选择性光学滤光器，所述波长选择性...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：