[发明专利]光谱传感器模块

说明书

一种传感器系统包括多组配置在一层中的光学传感器和多组配置在一层中的光学滤光片，其中，所述多组光学滤光片的底面靠近所述多组光学传感器的顶面，其中，所述多组光学滤光片中的一组光学滤光片包括多个以某种方式排列的光学滤光片，使不同波长范围内的光线通过所述多个光学滤光片中的至少部分光学滤光片。所述传感器系统包括一个或多个配置为一层的带阻滤光片和第一组光学元件，其中，在所述多组光学滤光片顶层上方的堆栈中配置所述一个或多个带阻滤光片和所述第一组光学元件。所述传感器系统包括一个或多个处理模块，所述处理模块可接收所述多组光学传感器中每个光学传感器的输出，并根据输出生成光谱响应。

技术领域

本发明通常涉及分光光度感应，更具体地涉及光谱传感器模块。

背景技术

光谱传感器用于获取对象或场景的光谱信息。利用光谱感应，可以捕获来自对象或场景 的入射光，并提取光谱信息。同时，利用光谱感应，还可以捕获来自对象的光谱信息，例如 来自单点或来自对象或场景所在区域的光谱信息。同时，还可以利用光谱感应获取空间信息， 以便在空间上分辨光谱信息。在光谱感应中，可以检测到与波长光谱相关的入射光。光谱感 应可用于对象分析，例如确定对象中是否存在具有特定光谱轮廓的物质。

光谱感应可分为多光谱感应和高光谱感应。这些术语没有明确的定义，但多光谱感应一 般指采用多个离散波段的光谱感应，而高光谱感应指在连续光谱范围内感应窄光谱波段。

利用专用的光谱内容获取设备(称为分光光度计(光谱仪))，即可进行光谱感应。光 谱仪以及构成光谱仪的单个元件可具有多种波形系数，具体取决于光谱仪的设计用途和相关 的技术要素。

附图说明

图1为本发明所述的传感器模块的侧面截面图；

图2A-2D为本发明所述的传感器模块示例的侧面截面图；

图3显示了本发明所述的包括多个耗尽区的光敏元件；

图4显示了本发明所述的包括多个耗尽区的另一光敏元件；

图5为本发明所述的集成滤光片和传感器阵列的侧面截面图；

图6为SWIR波段中的示例性透射输出的图示；

图7A为本发明所述用于检测SWIR波长的成像设备的侧视图；

图7B为本发明所述用于检测SWIR波长的另一成像设备的侧视图；

图7C为本发明所述用于同时检测SWIR波长和可见光波长的成像设备的侧视图；

图8A为本发明所述用于在传感器阵列上提供周期性黑色像素的干涉滤光片的侧面分解 图；

图8B-8E显示了本发明所述的双布拉格堆栈反射镜的成型过程；

图9A为本发明所述的集成滤光片和传感器阵列的侧面截面图；

图9B为本发明所述的集成滤光片和传感器阵列的另一侧面截面图；

图10为本发明所述的法布里-珀罗干涉滤光片光谱响应图示，其中显示了不同阶数相长 干涉的透射峰；

图11A显示了本发明所述的示例性等离子体滤光片的透射光谱；

图11B显示了本发明所述的作为周期(以纳米(nm)为单位)函数的等离子体滤光片的 相应峰值透射波长；

图11C为本发明所述的集成干涉滤光片和等离子体带阻滤光片对的示例性侧面截面图；

图12A为本发明所述的包括微透镜阵列和微光栅阵列的成像系统的示例性侧面截面图；

图12B为本发明所述的可在图像传感器上重定向入射光的透镜的侧视图；