[发明专利]光谱仪设备和相对应的用于运行光谱仪设备的方法

说明书

本发明提供了一种光谱仪设备（10），其具有：至少一个光源（11），用于用光来照射样品（18）；光学检测装置（12），用于检测被所述样品（18）散射的光；至少一个光学滤波装置（13），所述光学滤波装置布置在所述样品（18）前面和/或后面；接触传感装置（15、16），用于确定在所述样品与所述光谱仪设备（10）之间的接触（19）并且用于输出相对应的输出信号；控制装置（17），用于响应于所述输出信号来控制所述光源（11）和所述检测装置（12），其中所述控制设备（17）被构建为使得当所述输出信号表明在所述样品与所述光谱仪设备（10）之间有接触（19）时所述控制装置改变所述光源（11）和所述检测装置（12）的至少一个运行参数。本发明还提供了一种用于运行光谱仪设备（10）的方法。

技术领域

本发明涉及一种光谱仪设备和一种相对应的用于运行光谱仪设备的方法。

背景技术

光谱仪在很多科学领域都必不可少地用于分析任何类型的样品。近年来有使光谱仪微型化的趋势，因为由此可以更灵活地使用这些光谱仪。光谱仪通常由光源、光谱滤波器和探测器组成。在此，该滤波器放置于光源与样品之间或者放置于样品与探测器之间。这样，美国专利公开US 7061619 B2描述了一种微型化光谱仪。

随着手机和智能电话的普及，将光谱仪集成到手持设备中的想法由此诞生了。这意味着也能够在路途中使用光谱仪并且对于每个用户来说能够自由开放地将所检测到的光谱例如存储在云中。以这种方式，光谱可能会被用于比较分析，以便例如确定水果的成熟度。在接下来的步骤中，智能算法可能会使用所存储的光谱，以便例如在机器人领域实现机器视觉。然而，这些应用的前提条件在于：光谱是在没有错误的情况下被检测到的，这一点通常只有经过培训的人员能够实现。然而，新的应用也需要未经培训的人员来进行检测。

为了提高所检测到的光谱的可靠性并避免错误源，光谱仪与样品之间的接触可能是有利的。例如，美国专利公开US 6045502 A描述了一种光谱仪，该光谱仪与样品通过折射率适配装置来接触。通常为凝胶状的该装置被用于避免不符合希望的反射，这些反射可能会使光谱失真。

图3a)-3b)是具有样品的典型光谱仪设备的示意图。

这样，图3a)的光谱仪设备30包括样品31，该样品放置于检测装置32、光学滤波装置33和光源34前面。在该示例中，光学滤波装置33直接放置于光源34前面，使得始终只有经滤波的、通常窄带的光辐射射到样品31上。接着，被样品反射且可能激发的辐射的一部分射到检测装置32上，该检测装置接着可以检测样品的光谱。

作为结构变体，图3b)示出了光谱仪设备30’，在该光谱仪设备中，光学滤波装置33不是放置于光源34前面，而是放置于检测装置32前面。这样，通常宽带的光源的全光谱同时射到样品31上，并且被样品31反射且可能激发的辐射在其射到检测装置32之前被滤波。

发明内容

本发明提供了一种根据权利要求1所述的光谱仪设备和一种相对应的根据权利要求12所述的用于运行光谱仪设备的方法。优选的扩展方案是相应的从属权利要求的主题。

本发明的优点

为了简化操作，值得期望的是：省去用于进行接触的折射率适配装置。此外，微型化光谱仪应该被设计为使得视接触情况而定可以使像测量时长或照明强度那样的检测参数适配。替选地，应该给光谱至少配备标记，根据该标记来得出光谱是不是在样品与光谱仪之间存在接触时被检测到的。

按照独立权利要求1和12所述的本发明所基于的想法在于提供一种具有接触识别的光谱仪设备。根据在样品与光谱仪之间存在接触，可以使考虑存在接触的运行参数适配。这样，在存在接触的情况下，散射光通常被屏蔽，这引起更高的信噪比。这样，在某些情况下，缩短的测量时长或降低的照明强度足以检测到可靠的光谱。相反，在没有接触时，在某些情况下应该使这些参数提高。