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原文传递 MEMS型静态闭环光谱成像系统

专利名称：	MEMS型静态闭环光谱成像系统
摘要：	本发明公开了一种MEMS型静态闭环光谱成像系统，涉及光谱成像技术领域，该光谱成像系统将宽带光源和MEMS微镜阵列联合使用，使系统输出光的波长任意可调，系统输出的可调光源通过光纤束耦合进行光纤束照明，与阵列探测器搭配可以实现待测样品大面积高速成像，并且在系统静态条件下即可实现三维光谱成像，无需外部引入复杂移动部件推扫成像；光谱校准系统的加入使得整个系统形成闭环的波长校准结构，可以时刻保障系统输出的波长稳定性，使系统采集到的图像信息更加准确稳定，抗环境干扰能力更强，系统中照明引入光纤束照明方式，可以将狭缝耦合的线光源转换成面阵光源，不但可以实现大面积照射，还可以实现均匀化照射，可进一步提高成像质量。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	无锡迅杰光远科技有限公司
发明人：	兰树明
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910666282.1
公开号：	CN110333193A
代理机构：	无锡华源专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	聂启新
分类号：	G01N21/27(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	214135 江苏省无锡市菱湖大道200号中国传感网国际创新园G1-1006
主权项：	1.一种MEMS型静态闭环光谱成像系统，其特征在于，所述MEMS型静态闭环光谱成像系统包括：宽带光源、照明分光系统、MEMS微镜阵列、光纤束、阵列探测器、光谱校准系统、主控电路板、光源驱动电路、微镜驱动电路、阵列探测器控制电路，所述主控电路板分别连接所述光源驱动电路、微镜驱动电路和阵列探测器控制电路；所述光源驱动电路连接并驱动所述宽带光源，所述照明分光系统将所述宽带光源发出的宽带光按照空间分解成按波长排列的光并照射到所述MEMS微镜阵列上，所述MEMS微镜阵列包括沿着色散方向呈阵列形式排布的N个MEMS微镜，N为整数，所述微镜驱动电路连接并驱动所述MEMS微镜阵列中各个MEMS微镜的反射角度使所述MEMS微镜阵列输出相应波长的光，所述MEMS微镜阵列输出的光分别耦合到光纤束和光谱校准系统，所述光纤束的输出端连接准直器作为系统照明照射采集工位处的待测样品，所述光谱校准系统连接所述主控电路板，所述阵列探测器正对所述采集工位处的待测样品，所述阵列探测器控制电路连接并控制所述阵列探测器。 2.根据权利要求1所述的MEMS型静态闭环光谱成像系统，其特征在于，所述照明分光系统包括：狭缝、准直透镜、透射光栅和聚焦透镜，所述宽带光源发出的宽带光经所述狭缝耦合到所述准直透镜上，所述准直透镜发出的光耦合到所述透射光栅上，所述透射光栅将宽带光按照空间分解成按波长排列的光，分光后的光透过所述聚焦透镜照射到所述MEMS微镜阵列上。 3.根据权利要求1所述的MEMS型静态闭环光谱成像系统，其特征在于，所述宽带光源安装在光源基座上，所述光源基座带有散热结构。 4.根据权利要求1所述的MEMS型静态闭环光谱成像系统，其特征在于，所述MEMS微镜阵列包括微镜阵列基座、N个MEMS微镜、封装窗片和外接引脚，所述N个MEMS微镜沿着色散方向依次排列呈阵列形式布设在所述微镜阵列基座上，所述封装窗片盖设封装在所述N个MEMS微镜上，所述外接引脚分别连接所述N个MEMS微镜，所述微镜驱动电路通过所述外接引脚连接所述MEMS微镜阵列。 5.根据权利要求1-4任一所述的MEMS型静态闭环光谱成像系统，其特征在于，所述光谱校准系统包括校准结构和光电探测器，所述MEMS微镜阵列输出的光耦合到所述光纤束，所述光纤束的一个输出端连接准直器作为系统照明，所述光纤束的另一个输出端连接所述光电探测器，所述光电探测器连接所述主控电路板，所述校准结构设置在所述MEMS微镜阵列和所述光纤束的输入端之间，所述校准结构包括校准结构基座以及设置在所述校准结构基座上的多波长滤光片，校准驱动装置连接所述校准结构基座，所述主控电路板连接并驱动所述校准驱动装置带动所述校准结构基座运动使所述多波长滤光片进入所述MEMS微镜阵列与所述光纤束之间的光路。 6.根据权利要求5所述的MEMS型静态闭环光谱成像系统，其特征在于，所述校准结构基座上还设置有参比挡片，所述多波长滤光片和参比挡片沿着所述校准结构基座的运动方向依次设置，所述主控电路板驱动所述校准驱动装置带动所述校准结构基座运动使所述参比挡片进入所述MEMS微镜阵列与所述光纤束之间的光路。 7.根据权利要求5所述的MEMS型静态闭环光谱成像系统，其特征在于，所述校准结构基座上还设置有暗噪声挡片，所述多波长滤光片和暗噪声挡片沿着所述校准结构基座的运动方向依次设置，所述主控电路板驱动所述校准驱动装置带动所述校准结构基座运动使所述暗噪声挡片进入所述MEMS微镜阵列与所述光纤束之间的光路。 8.根据权利要求1所述的MEMS型静态闭环光谱成像系统，其特征在于，所述MEMS型静态闭环光谱成像系统还包括信号处理器和样品输送系统，所述信号处理器连接所述主控电路板，所述样品输送系统包括传动机构和传动机构驱动器，所述信号处理器连接并驱动所述传动机构驱动器，所述传动机构驱动器连接并驱动所述传动机构，所述传动机构上放置有不同的待测样品，所述传动机构驱动器驱动所述传动机构将待测样品输送到所述采集工位处。 9.根据权利要求8所述的MEMS型静态闭环光谱成像系统，其特征在于，所述采集工位位于暗室内，所述系统照明和阵列探测器探入至所述暗室中朝向所述采集工位，所述传动机构穿过所述暗室，所述传动机构用于将待测样品依次输送到所述暗室内的采集工位处。 10.根据权利要求9所述的MEMS型静态闭环光谱成像系统，其特征在于，所述暗室的外壁在所述传动机构的穿透处固定有挡光板，所述挡光板遮挡所述传动机构与所述暗室的外壁之间的空隙。
所属类别：	发明专利