[实用新型]光谱仪结构及电子设备

说明书

本实用新型涉及光学器件技术领域，公开了一种光谱仪结构及电子设备，包括镜片，还包括：滤光片，所述滤光片设置在所述镜片的下方，用于滤除照射在镜片上的特定波段的光；以及光调制层，所述光调制层设置在所述滤光片的下方，其中，通过所述光调制层对从所述滤光片射出的不同频段的光进行调制，以得到调制后的光谱。该光谱仪结构具有光谱分析精度高、扫描时间短以及成本低的优点。

技术领域

本实用新型涉及光学器件技术领域，特别是涉及一种光谱仪结构及电子设备。

背景技术

光谱仪(Spectrometers)是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器，由棱镜或衍射光栅等构成，利用光谱仪可测量物体表面反射的光线。通过光谱仪对光信息进行抓取、照相底片显影或通过电脑自动显示数值仪器来进行显示和分析，从而测知物品中含有何种元素。光谱仪被广泛地应用于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业等的检测中。

传统的光谱检测由于其体积大及使用环境受限，无法满足现场检测和实时监控的需求。对基于移动平台光谱检测系统的研究，不仅可以改善传统光谱检测方式的不足，而且还能够实现将光谱检测系统向微型智能化方向的转型升级，对现代实时光谱检测技术的发展具有重大意义。

在现有的光谱仪与手机相结合的技术方案中，多需要附加一个分光模块，且现有的分光模块都不成熟，存在光路长和组件复杂的问题，由此，无法顺利地将该分光模块集成在手机等现有的拍摄设备上。此外，现有的分光模块仅仅是只有一层滤光片阵列，光谱分析的精度不够，且还存在扫描时间过长的问题。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种光谱仪结构及电子设备，以解决现有技术中的分光模块存在光谱分析精度低的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，根据本实用新型的第一方面，提供一种光谱仪结构，包括镜片，还包括：滤光片，所述滤光片设置在所述镜片的下方，用于滤除照射在镜片上的特定波段的光；以及光调制层，所述光调制层设置在所述滤光片的下方，其中，通过所述光调制层对从所述滤光片射出的不同频段的光进行调制，以得到调制后的光谱。

其中，所述光谱仪结构还包括设置在所述光调制层和所述滤光片之间的衬底。

其中，所述光调制层包括设置在所述衬底的下表面的底板和至少一个调制单元，各个所述调制单元均位于所述底板上，每个所述调制单元内分别设有多个穿设于所述底板内的调制孔，同一所述调制单元内的各个所述调制孔排布成具有第一排布规律的二维图形结构。

其中，所述二维图形结构的第一排布规律包括：同一所述二维图形结构内的所有所述调制孔均具有相同的截面形状，各个所述调制孔按照结构参数大小的渐变顺序呈阵列式排布；和/或同一所述二维图形结构内的各个所述调制孔分别具有相应的截面形状，各个所述调制孔按照第二截面形状进行组合排列。

其中，所述调制孔的结构参数包括但不限于内径、长轴长度、短轴长度、旋转角度、边长或角数；所述调制孔的截面形状包括但不限于圆形、椭圆形、十字形、正多边形、星形或矩形。

其中，所述光调制层通过沉积或刻蚀形成在所述衬底的下表面。

其中，所述光调制层占所述衬底的下表面的全部面积或部分面积。

其中，所述滤光片设置在所述衬底的上表面的不同区域并沉积不同的滤光层，所述滤光片与下方的所述光调制层中的各个所述调制单元相对应。

其中，所述光谱仪结构还包括用于成像以及接收经所述光调制层调制后的光谱的CMOS图像传感器，所述CMOS图像传感器设置在所述光调制层的下表面；所述光谱仪结构还包括用于信号处理，将差分响应重构，以得到原光谱及图像的信号处理电路，所述信号处理电路设置在所述CMOS图像传感器的下表面。