[发明专利]多条带微窄带滤光片阵列光谱成像芯片及其实现方法

说明书

本发明涉及一种光谱成像芯片，具体涉及一种多条带微窄带滤光片阵列光谱成像芯片及其实现方法；解决了现有光谱仪体积大、稳定性及可靠性差、成本高的技术问题，本发明提供了一种多条带微窄带滤光片阵列光谱成像芯片及其实现方法。一种多条带微窄带滤光片阵列光谱成像芯片，其特殊之处在于：包括殷钢转接板和面阵探测器，殷钢转接板具有凹槽结构，面阵探测器的位置对应于所述凹槽；凹槽内由下至上依次设置微透镜阵列组件、多条带微窄带滤光分光组件和面阵探测器；多条带微窄带滤光分光组件的下表面粘接所述微透镜阵列；多条带微窄带滤光分光组件的上表面粘接所述面阵探测器。

技术领域

本发明涉及一种光谱成像芯片，具体涉及一种多条带微窄带滤光片阵列光谱成像芯片及其实现方法。

背景技术

光谱成像技术是在获取目标空间信息的同时获取光谱信息，获取图像的同时对物质进行“指纹识别”，完成物质的定性分析和定量计算，实现对目标特性的综合探测与识别。

实现光谱成像的关键技术是分光技术，传统的光谱仪采用棱镜或者光栅将不同波长的光进行分离以形成可区分的谱线，然后利用面阵探测器对各个谱线的光进行接收和处理。由于分光元件对光的色散能力以及面阵探测器像元大小的限制，在传统的光谱仪中，面阵探测器需要距离分光元件一定的距离才能对光谱进行有效的分离和接收，这就导致光谱仪的整体尺寸很大。此外，由于现有的分光及探测等元件大多分立布局方式，为了保证其在各种环境均可稳定工作，故对光谱仪的装调以及系统的稳定性等方面也有较高的精度要求，这就导致成本增加。

大规模的工业应用也对光谱仪在轻量化、微小型化、高可靠性、低成本和便携性等方面提出了苛刻的需求，这些因素促使光谱仪的研制向面阵探测器片上高度集成分光的方向发展。

发明内容

为了解决现有光谱仪体积大、稳定性及可靠性差、成本高的技术问题，本发明提供了一种多条带微窄带滤光片阵列光谱成像芯片及其实现方法。

本发明的技术解决方案是：

一种多条带微窄带滤光片阵列光谱成像芯片，其特殊之处在于：

包括殷钢转接板和面阵探测器，殷钢转接板具有凹槽结构，面阵探测器的位置对应于所述凹槽；

凹槽内由下至上依次设置微透镜阵列组件、多条带微窄带滤光分光组件和面阵探测器；所述多条带微窄带滤光分光组件的下表面粘接所述微透镜阵列；所述多条带微窄带滤光分光组件的上表面粘接所述面阵探测器；

所述殷钢转接板的凹槽内壁和所述多条带微窄带滤光分光组件外侧面处及所述殷钢转接板的凹槽底面和所述多条带微窄带滤光分光组件的下表面处的间隙内填充环氧树脂胶；

所述多条带微窄带滤光分光组件包括粘接母板和粘覆在所述粘接母板上的多条带微窄带滤光片阵列；所述多条带微窄带滤光片阵列包括依次并排拼接的多个不同波段的微窄带滤光片；

所述微透镜阵列组件包括间隔器和并排粘接在所述间隔器上表面的多个微透镜；所述微透镜的数量与所述微窄带滤光片的数量相同；所述间隔器的厚度等于所述微透镜的焦距；

所述多条带微窄带滤光分光组件的下表面与所述殷钢转接板的凹槽底面之间的间隙值等于所述间隔器的厚度；

每个所述微透镜的焦面和对应的所述微窄带滤光片的镀膜面重合，且对准精度为±3μm；

所述殷钢转接板的凹槽底部开设与所述微透镜阵列的外形相适配的窗口；所述窗口的径向尺寸大于所述微透镜阵列的径向尺寸；所述殷钢转接板的侧壁上均设置注胶孔。

进一步地，所述注胶孔为螺纹孔，且其轴线与所述殷钢转接板的轴线垂直。

进一步地，上述多条带微窄带滤光片阵列光谱成像芯片还包括设置在所述殷钢转接板外沿且沿轴向贯通所述殷钢转接板的两个高度调节孔；两个所述高度调节孔分别位于所述殷钢转接板的对角上。