[发明专利]红外多光谱成像装置及方法

权利要求书

1.一种红外多光谱成像装置(20)，其适于检测至少一个第一检测波长和一个第二检测波长，包括：

-检测矩阵阵列(23)，其包括形成具有给定尺寸的图像场的一组具有预定尺寸的基本检测器(23i)；

-成像光学器件(22)，其具有给定开口数量(N)和给定焦距(F)，所述数量和焦距适于在所述图像场的每个点处形成基本焦点，所述焦点覆盖一组至少两个并置的基本检测器；

-金属电介质导模共振基本滤光器(24i)的矩阵阵列(24)，所述矩阵阵列以小于所述成像光学器件的焦深的距离设置在所述检测矩阵阵列(23)的前方，所述基本滤光器的尺寸选择为使得在所述图像场的每个点处形成的每个基本焦点覆盖至少两个基本滤光器，所述基本滤光器针对以等于所述检测波长中的两个的两个不同中心波长为中心的光谱带中的带通透射进行优化。

2.根据权利要求1所述的红外多光谱成像装置，其中，所述基本滤光器中的至少一个具有大于或等于所述装置的场边缘角度的在平面波中测量的角度接收度，其中所述场边缘角度定义为旨在到达基本检测器矩阵阵列的最大倾斜光线相对于法向于所述基本检测器矩阵阵列的方向的角度。

3.根据前述权利要求中任一项所述的红外多光谱成像装置，其中，所述基本滤光器中的每个的尺寸基本等于一个基本检测器的尺寸。

4.根据前述权利要求中任一项所述的红外多光谱成像装置，其中，所述基本滤光器矩阵阵列(24)的所述基本滤光器(24i)以区域(Zi)的形式设置，每个区域包括针对以两个不同中心波长为中心的光谱带中的带通透射进行优化的至少两个基本滤光器并且尺寸大于所述焦点的尺寸。

5.根据前述权利要求中任一项所述的红外多光谱成像装置，其中，所述基本滤光器矩阵阵列(24)包括至少一个DMG导模共振基本滤光器，其包括由电介质材料制成的波导以及位于由电介质材料制成的所述波导的任一侧上的两个金属光栅。

6.根据权利要求5所述的红外多光谱成像装置，其中，所述DMG导模共振基本滤光器悬置并且所述两个金属光栅相同。

7.根据权利要求5所述的红外多光谱成像装置，其中，所述DMG导模共振基本滤光器沉积在由电介质材料制成的基底上并且所述基本滤光器的所述两个金属光栅不同。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的红外多光谱成像装置，其中，所述基本滤光器矩阵阵列包括至少一个在其前面上具有单个镀金属的导模共振基本滤光器，所述滤光器包括由沉积在基底上的电介质材料制成的波导，以及位于与所述基底相反的面上的双金属光栅。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的红外多光谱成像装置，其中，所述基本滤光器矩阵阵列(24)包括至少一个“双原子”型导模共振基本滤光器，其中，所述至少一个金属光栅呈具有尺寸不同的至少两个开口的图案。

10.一种红外多光谱成像方法，其适于检测至少一个第一检测波长以及一个第二检测波长，包括：

-借助具有给定开口(N)的成像光学器件形成场景的图像并借助检测矩阵阵列获取所述图像，所述检测矩阵阵列包括形成具有给定尺寸的图像场的一组具有预定尺寸的基本检测器，所述成像光学器件(22)在所述图像场的每个点处形成覆盖一组至少两个并置的基本检测器的基本焦点；

-借助金属电介质导模共振基本滤光器的矩阵阵列(24)对由所述成像光学器件聚焦的光束进行滤光，所述矩阵阵列以小于所述成像光学器件的焦深的距离设置在所述检测矩阵阵列(23)前方使得在所述图像场的每个点处形成的每个基本焦点覆盖至少两个基本滤光器，所述基本滤光器针对以等于所述检测波长中的两个的两个不同中心波长为中心的光谱带中的带通透射进行优化。