[发明专利]与液晶偏振干涉仪一起使用的滤色器

说明书

一种设备包含液晶偏振干涉仪，所述液晶偏振干涉仪在输入光的第一偏振和第二偏振之间造成光路延时。所述液晶偏振干涉仪包含液晶可变延迟器，所述液晶可变延迟器响应于遍及液晶单元施加的电压而提供可变延迟。第一偏振器和第二偏振器位于所述液晶单元的相对侧上。所述设备包含图像传感器，所述图像传感器基于传递通过所述液晶偏振干涉仪的输出光感测干涉图。所述设备包含滤色器，所述滤色器过滤所述输入光和所述输出光中的一个。所述滤色器具有在蓝色光谱区中比在红色光谱区中传递更多的光的光谱透射特性。

发明内容

本公开涉及一种与液晶偏振干涉仪一起使用的滤色器。在一个实施例中，一种设备包含液晶偏振干涉仪，所述液晶偏振干涉仪在输入光的第一偏振和第二偏振之间造成光路延时。所述液晶偏振干涉仪包含液晶可变延迟器，所述液晶可变延迟器响应于遍及液晶单元施加的电压而提供可变延迟。第一偏振器和第二偏振器位于所述液晶单元的相对侧上。所述设备包含图像传感器，所述图像传感器基于传递通过所述液晶偏振干涉仪的输出光感测干涉图。所述设备包含滤色器，所述滤色器过滤所述输入光和所述输出光中的一个。所述滤色器具有在蓝色光谱区中比在红色光谱区中传递更多的光的光谱透射特性。

在另一个实施例中，一种方法包括经由液晶偏振干涉仪在输入光的第一偏振和第二偏振之间造成光路延时。所述液晶偏振干涉仪包含液晶可变延迟器，所述液晶可变延迟器响应于遍及液晶单元施加的电压而提供可变延迟，并且所述液晶偏振干涉仪还包含在所述液晶单元的相对侧上的第一偏振器和第二偏振器。过滤所述输入光和传递通过所述液晶偏振干涉仪的输出光中的一个，使得在蓝色光谱区中比在红色光谱区中传递按比例更多的光。基于所述输出光形成干涉图。

附图说明

下面的讨论参考以下各图，其中相同的附图标记可用于标识多个图中的相似/相同的部件。附图不一定按比例绘制。

图1和2是示出根据示例性实施例的输入光谱和高光谱成像器对输入光谱的响应的绘图；

图3和4是示出根据示例性实施例的图像传感器的特性的绘图；

图5、6、7、8和9是示出根据示例性实施例的偏振干涉仪的透射和灵敏度特性的绘图；

图10是示出根据示例性实施例的滤光器的透射分布的绘图；

图11是示出根据示例性实施例的高光谱成像器与滤光器的组合的灵敏度的绘图；

图12是根据示例性实施例的设备的图解；

图13是根据示例性实施例的方法的流程图；并且

图14是根据示例性实施例的系统和设备的图解。

具体实施方式

本公开涉及高光谱成像装置。本文中所描述的高光谱成像装置使用偏振干涉仪，所述偏振干涉仪被配置成在传递通过所述干涉仪的光分量中引入可变光路延时。造成路径延时的装置(被称为可变光学延迟器)放置在两个偏振器之间，使得在入射偏振方向上的第一光线和正交偏振方向上的第二光线(例如，寻常光线和非常光线)之间引入可变路径延时。此路径延时在第一光线和第二光线之间造成波长相依的相移。路径延时造成离开偏振干涉仪的光形成共路径干涉图，所述共路径干涉图是经由例如焦平面阵列的光学传感器来检测。

偏振干涉仪可使用一个或多个液晶(LC)单元作为可变光学延迟器。这种装置在本文中被称为液晶可变延迟器(LCVR)。通常，液晶(LC)材料是具有可通过施加例如电场或磁场的外部刺激而可选择性地改变的一些结晶性质(例如，内部结构的取向，例如指示LC分子的局部平均配向的LC指向矢)的液体。LC指向矢的取向变化会改变LC材料的光学性质，例如改变LC双折射的光轴。

LCVR在行进通过液晶的两个正交光偏振之间产生可变光路延时(也被称为可变延迟)。LCVR内的一个或多个液晶单元用作可电调谐双折射元件。通过改变遍及液晶单元的电极的电压，单元分子改变它们的取向，并且有可能在一段时间内可控地改变光路延时。