分光计模块制造技术

本发明专利技术涉及分光计模块(10)，包括：多个分开的电子电路模块(20)，每一电子电路模块包括集成传感器电路，所述集成传感器电路包含占据所述集成传感器电路的区域的一部分的光敏区(22)，所述集成传感器电路被布置成检测入射光，其中所述多个分开的电子电路模块(20)包括一群毗邻电子电路模块(20)，并且所述电子电路模块(20)的光敏区(22)被布置在相应集成传感器电路上以使得该群被装载，从而其光敏区(22)被彼此相邻地布置；以及光学模块(10)，它对于所述多个分开的电子电路模块(20)而言是公共的并且被布置成将入射光定向到所述电子电路模块(20)中的每一者的光敏区(22)。

Spectrometer module

The present invention relates to a spectrometer module (10), includes a plurality of separate electronic circuit module (20), each electronic circuit module includes a sensor integrated circuit, the integrated circuit comprises a sensor occupy the integrated sensor circuit part of the photosensitive region (22), the integrated circuit of the sensor is arranged detection of incident light, wherein a plurality of separate electronic circuit module (20) includes a group of adjacent to the electronic circuit module (20), and the electronic circuit module (20) of the photosensitive area (22) is arranged in a corresponding way to make the integrated sensor group is loaded to the photosensitive area (22) are arranged adjacent to each other; and the optical module (10), for which the plurality of separate electronic circuit module (20) is public and arranged, the incident light is directed to the electronic circuit module (20) each in the photo Area (22).

【技术实现步骤摘要】
分光计模块
本专利技术涉及光谱信息的记录。
技术介绍
在光谱感测中，需要获取物体的光谱信息。光谱感测应当被理解为获取光谱信息，其中来自物体的光被捕获并且光谱信息被提取。光谱感测可捕捉来自物体的光谱信息，诸如来自单个点或来自物体的一区域。光谱信息可任选地还可被获取，使得光谱信息也可在空间上被解析。在光谱感测中，检测与多个波长范围相关的入射光。光谱感测可例如被用在物体分析中，诸如用于确定具有特定光谱轮廓的物质是否存在于该物体中。术语多光谱感测和超光谱感测经常被使用。这些术语不具有所确立的定义，而是通常多光谱感测指使用多个分立波长带的光谱感测，而超光谱感测指的是感测在连贯光谱范围上的窄光谱波长带。超光谱感测还可通常使用比多光谱感测中使用的更大数目的光谱带。光谱感测可由分光计执行，这是用于获取物体的光谱内容的专用设备。分光计可具有许多不同变型，取决于分光计要用于什么应用。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供对光谱感测的改进。本专利技术的一个目标可以是允许使用相对不贵的设备获取光谱信息。本专利技术的一个目标可以是允许使用相对小的设备获取光谱信息。本专利技术的一个目标可以是允许获取光谱信息，其中用于获取光谱信息的设备是易于使用的。本专利技术的这些和其他目标由在独立权利要求中定义的专利技术来至少部分地满足。优选实施例在从属权利要求中阐明。根据本专利技术的第一方面，提供了一种分光计模块，包括：多个分开的电子电路模块，所述电子电路模块中的每一者包括集成传感器电路，所述集成传感器电路包含占据所述集成传感器电路的区域的一部分的光敏区，所述集成传感器电路被布置成检测所设置的波长区间内的入射光，其中所述多个分开的电子电路模块包括一群毗邻电子电路模块，并且该群中的电子电路模块的光敏区被布置在相应集成传感器电路上以使得该群毗邻电子电路模块被装载成使得其光敏区被彼此相邻地布置；以及光学模块，它对于所述多个分开的电子电路模块而言是公共的并且被布置成将入射光定向到所述电子电路模块中的每一者的光敏区。通过将光敏区布置在集成传感器电路的特定区域中，按以下关系装载毗邻电子电路模块是可能的：光敏区变得紧密地布置在分光计模块中。这一布置进一步促进具有对多个分开的电子电路模块而言公共的光学模块。形成根据第一方面的分光计模块使得能够使用非常小的分光计模块，它可被布置成感测具有大为不同的波长的光。多个分开的电子电路模块中的每一者可被布置在分开的管芯上。通过使分开的电子电路模块在分开的管芯上形成，每一电子电路模块的制造可适配与要由每一相应电子电路模块检测的光的波长相关联的具体要求。所述多个分开的电子模块的光敏区可一起限定分光计模块的传感器平面。光敏区可沿电子电路模块的一侧来布置。光敏区可被布置在电子电路模块的角上。每一电子电路模块的光敏区可包括多个像素，每一像素被布置成检测所选波长的入射光，其中该多个像素包括对相同的所选波长敏感的像素集，并且其中该像素集分布在光敏区上。每一光敏区的多个像素可按图案来布置，该图案在所述光敏区上重复，其中该图案的像素中的每一者被布置成检测唯一性所选波长的光。该图案可包括至少八个像素。分光计模块可进一步包括处理单元，处理单元被适配成计算一组像素中的多个像素检测到的入射光的平均强度。电子电路模块中的每一者可进一步包括滤光器组，滤光器组被布置在光敏区的顶部上，其中滤光器组包括用于控制入射在光敏区中的各像素上的光波长的多个波长选择性滤光器。电子电路模块中的每一者可进一步包括拒波滤光器，拒波滤光器被布置在电子电路模块顶部上以用于控制被允许穿过拒波滤光器到达光敏区的波长区间。不同拒波滤光器可被布置在不同电子电路模块的顶部上。根据本专利技术的第二方面，提供了一种包括根据第一方面的分光计模块的用户设备。因而，用户设备可以利用非常小的分光计模块并且分光计模块可与用户设备中的其他组件的功能性相组合。用户设备可以是可与分光计模块通信的任何类型的设备，且可包括用于处理分光计模块所记录的光谱数据的处理能力。因而，用户设备可例如是便携式用户设备，诸如移动电话、数码相机、膝上型计算机、平板PC、或可穿戴用户设备(例如，智能手表)。用户设备可另选地是专用或通用传感器单元，它可提供用于作出测量的多个传感器，包括分光计模块。这样的传感器单元可以例如被用在工业应用中，诸如用于执行与工业过程有关的测量。根据本专利技术的第三方面，提供了一种分光计模块，包括：至少一个电子电路模块，包括用于检测所设置的波长区间内的多个波长的入射光的光敏区；用于照亮物体的照明源，其中所述光敏区被布置成检测与被照亮的物体相互作用的入射光；以及其中所述分光计模块进一步包括外壳，所述照明源和所述至少一个电子电路模块被装载在所述外壳中，其中所述外壳进一步包括阻挡来自照明源的光在所述外壳内传播到所述光敏区的封挡元件。分光计模块因而可被提供作为自包含单元，所述至少一个电子电路模块和所述照明源被布置在共用外壳中。具有照明源可以确保使用所需光谱轮廓的光照亮物体以促进对物体的特定分析。分光计模块可进一步包括补充传感器，补充传感器被装载在外壳中且被布置成接收在外壳内从照明源内部传播到补充传感器的光。照明源的光谱轮廓和强度可例如依赖于环境温度、照明源的年龄、或者照明源的制造是否能够满足理想轮廓。由于使用补充传感器，照明源所提供的实际光谱轮廓可被检测并用于分析所记录的光谱数据。外壳可包括用于将来自照明源的光反射到补充传感器的至少一个反射面。分光计模块可进一步包括处理单元，处理单元被配置成使用由补充传感器检测到的照明源的特性来自动校正至少一个电子电路模块所记录的光谱。外壳可进一步包括用于允许来自照明源的光在朝向物体的方向上离开外壳的第一光圈，以及用于允许来自物体的光在朝向光敏区的方向上穿过外壳的第二光圈，其中所述第一和第二光圈面向共同的方向。第一和第二光圈可被布置在外壳的共用侧壁上。分光计模块可进一步包括印刷电路板，照明源和至少一个电子电路模块两者被装载在该印刷电路板上。分光计模块可进一步包括延伸穿过外壳的壁以用于允许将至少一个电子电路模块连接到用户设备的各组件的电子接口。外壳可进一步包括促进外壳装载在用户设备中的外部物理接口。根据本专利技术的第四方面，提供了一种用户设备，其中根据第三方面的分光计模块通过将外壳装载在用户设备中而被布置在该用户设备中。因而，分光计模块可被布置成用户设备中的自包含单元，包括照明源和至少一个电子电路模块。因此，分光计模块可容易地连接到用户设备以用于向该用户设备提供光谱数据。根据本专利技术的第五方面，提供了一种分光计模块，包括：至少一个电子电路模块，包括用于检测所设置的波长区间内的多个波长的入射光的光敏区，其中检测到的多个波长的光形成光谱数据；以及存储用于校正由所述光敏区检测到的光谱数据的预定校正数据的存储器。通过具有存储预定校正数据的存储器，分光计模块可包括用于确保分光计模块所记录的光谱数据被正确地解释的信息。所存储的校正数据可包括所述至少一个电子电路模块的预定特性。预定特性可以是以下中的任一者：由光敏区中的像素检测的波长带的中心波长；由光敏区中的像素检测的波长带的波长宽度；光敏区中的多个像素的中心波长；光敏区中的单个像素的中心波长；以及与光敏区中的像素相关的传输损失。分光计模块可进一步包括处理单元，处理单元被配置成使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分光计模块(10)，包括：多个分开的电子电路模块(20)，所述电子电路模块(20)中的每一者包括集成传感器电路，所述集成传感器电路包含占据所述集成传感器电路的区域的一部分的光敏区(22)，所述集成传感器电路被布置成检测所设置的波长区间内的入射光，其中所述多个分开的电子电路模块(20)包括一群毗邻电子电路模块(20)，并且该群中的电子电路模块(20)的光敏区(22)被布置在相应集成传感器电路上以使得该群毗邻电子电路模块(20)被装载成使得其光敏区(22)被彼此相邻地布置，以及光学模块(10)，它对于所述多个分开的电子电路模块(20)而言是共用的并且被布置成将入射光定向到所述电子电路模块(20)中的每一者的光敏区(22)。

【技术特征摘要】
2015.12.23 EP 15202374.31.一种分光计模块(10)，包括：多个分开的电子电路模块(20)，所述电子电路模块(20)中的每一者包括集成传感器电路，所述集成传感器电路包含占据所述集成传感器电路的区域的一部分的光敏区(22)，所述集成传感器电路被布置成检测所设置的波长区间内的入射光，其中所述多个分开的电子电路模块(20)包括一群毗邻电子电路模块(20)，并且该群中的电子电路模块(20)的光敏区(22)被布置在相应集成传感器电路上以使得该群毗邻电子电路模块(20)被装载成使得其光敏区(22)被彼此相邻地布置，以及光学模块(10)，它对于所述多个分开的电子电路模块(20)而言是共用的并且被布置成将入射光定向到所述电子电路模块(20)中的每一者的光敏区(22)。2.如权利要求1所述的分光计模块，其特征在于，所述多个分开的电子电路模块(20)中的每一者被布置在分开的管芯(32)上。3.如权利要求1或2所述的分光计模块，其特征在于，所述多个分开电子模块(20)的光敏区(22)一起限定所述分光计模块(10)的传感器平面。4.如前述权利要求中的任一项所述的分光计模块，其特征在于，所述光敏区(22)被布置在所述电子电路模块(20)的角上。5.如前述权利要求中的任一项所述的分光计模块，其特征在于，所述电子电路模块(20)中的每一者进一步包括被布置在所述电子电路模块(22)顶部上的拒波滤光器(28)以控制被允许穿过所述拒波滤光器(28)到所述光敏区(22)的波长区间。6.如权利要求5所述的分光计模块，其特征在于，不同拒波滤光器(28)被布置在不同电子电路模块(20)的顶部上。7.一种包括如前述权利要求中的任一项所述的分光计模块的用户设备。8.一种分光计模块(10)，包括：至少一个电子电路模块(20)，包括用于检测所设置的波长区间内的多个波长的入射光的光敏区(22)；用于照亮物体...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·巴隆，J·博瑞曼斯，A·兰布雷切茨，
申请(专利权)人：IMEC非营利协会，
类型：发明
国别省市：比利时,BE