从所述次级辐射体导向所述检测器的视野的光学器件。
[0041 ]在另一方面，本文提供了一种光谱仪组装件，包括:外壳;透光盖板;漫射器;包括多个滤光器的滤光器阵列;包括多个透镜的透镜阵列；以及包括多个通道的支架;其中所述外壳利用所述组装件的第一末端上的所述透射盖板以及所述组装件的第二末端上的支架来覆盖所述漫射器、所述滤光器阵列和所述透镜阵列，以便将所述支架放置在检测器上以测量光谱。
[0042]在又一方面，本文提供了一种光谱仪，包括光路径，所述光路径按顺序地穿过漫射器、滤光器矩阵和透镜阵列;其中所述光路径终止于检测器;其中所述检测器包括多个传感器;其中从所述漫射器到所述检测器的光路径小于9mm;并且其中所述光谱仪的分辨率小于20nmo
[0043]一种光谱仪，包括光路径，所述光路径按顺序地通过漫射器、滤光器矩阵和透镜阵列;其中所述光路径终止于检测器;其中所述检测器包括多个传感器;其中从所述漫射器到所述检测器的光路径小于9_;并且其中所述光谱仪的分辨率小于10nm。所述分辨率可以小于25歷、24歷、23歷、22歷、21歷、20歷、19歷、18歷、17歷、16歷、15歷、14歷、13歷、12歷、10歷、9nm或8nm0
[0044]起始于所述漫射器并终止于所述检测器的光路径可以小于6mm或小于4.5_。
[0045]所述光谱仪的分辨率可以小于8nm。所述光谱仪的分辨率可以小于5nm0
[0046]可检测的波长范围可以大于lOOnm。可检测的波长范围可以大于200nm。可检测的波长范围可以大于300nm。
[0047]在许多实施方式中，所述光谱仪不包括色散光学元件。
[0048]本文还提供了一种光谱仪，所述光谱仪包括用于接收光的检测器，其中由所述检测器接收到的光是非连续光谱。
[0049]所述光谱仪可以包括滤光器矩阵，所述滤光器矩阵包括多个子滤光器。
[0050]在许多实施方式中，所述检测器上的一个点接收来自多个子滤光器的光。
[0051]本文提供的光谱仪还可以包括在所述光路径中位于所述滤光器矩阵之前的预滤光器。
[0052]所述预滤光器可以选自包括以下各项的组，这些项为:(a)吸光玻璃和(b)干涉滤光器。
[0053]在许多实施方式中，所述漫射器可以是余弦漫射器。
[0054]可以在所述漫射器与所述滤光器矩阵之间添加次级漫射器。
[0055]所述漫射器与所述次级漫射器之间的距离可以是至少0.5mm。
[0056]在许多实施方式中，所述滤光器矩阵中的滤光器的透射光谱随着入射角而变化。
[0057]所述滤光器矩阵可以由干涉滤光器组成。
[0058]所述干涉滤光器可以被安置在薄于2mm的基底上。
[0059]在许多实施方式中，所述干涉滤光器仅被安置在基底的单一侧上。
[0060]所述干涉滤光器的安置侧可以朝向所述透镜阵列。
[0061]所述滤光器矩阵中的滤光器可以按特定顺序来布置以使来自不同滤光器的光在检测器上的串扰最小化。
[0062]在许多实施方式中，所述光谱仪可以包括在所述滤光器矩阵与所述透镜阵列之间的至少一个不透明孔径阵列。
[0063]所述光谱仪可以包括在所述滤光器矩阵与所述检测器之间的不透明吸光孔径阵列。
[0064]所述透镜阵列中的透镜的光学表面可以是非球面的。
[0065]所述透镜阵列中的单个透镜可具有两个光学表面，其中两个光学表面可以都是基本上凸面的。
[0066]所述矩阵中的每个滤光器的光谱可以与所述矩阵中的另一滤光器重叠。
[0067]在所述矩阵的许多实施方式中，所述重叠可以允许由两个不同滤光器生成的光谱的拼接。
[0068]所述光谱仪还可以包括照明系统。
[0069]所述照明系统可以包括LED。
[0070]所述LED可以分为至少两个组，每个组在不同时间操作。
[0071 ]所述光谱仪可以包括用于热控制的至少一个功率电阻器。
[0072]所述光谱仪还可以包括在所述LED前面的磷光体板。
[0073]所述磷光体可以是近红外磷光体。
[0074]所述光谱仪可以包括能够测量采样材料的温度的热传感器。
[0075]在许多实施方式中，所述光谱仪还包括在所述光谱仪前面的参考元件。
[0076]所述参考元件可以是可移除的。
[0077]所述参考元件可以是可移动的。
[0078]所述检测器可以是2D CMOS传感器。
[0079]所述多个传感器可以是C⑶上的像素。
[0080]所述多个传感器可以各自接收来自多于一个窄波段的光。
[0081 ]在所述光谱仪的许多实施方式中，所述多个传感器各自接收来自所述滤光器矩阵中的多于一个滤光器的光。
[0082]在另一方面，本文还提供了一种测量光谱的方法，所述方法包括:沿着从滤光器阵列延伸至传感器阵列的多个隔离的光学路径传输光，以便测量所述光谱。
[0083]在所述方法的许多实施方式中，所述光谱包括多个光谱。
[0084]本文还提供了一种方法，所述方法包括提供如本文所描述的光谱仪。
【附图说明】
[0085]图1示出了根据实施方式的光学布局的示意图。
[0086]图2示出了根据实施方式的光谱仪系统的示意图。
[0087]图3示出了根据实施方式的光谱仪头的示意图。
[0088]图4示出了根据实施方式的、图3中的光谱仪头的横截面A的示意图。
[0089]图5示出了根据实施方式的、图3中的光谱仪头的横截面B的示意图。
[0090]图6示出了根据实施方式的光谱仪模块的示意图。
[0091 ]图7示出了根据实施方式的、形成于非透射材料和透镜阵列中的孔径的示意图。
[0092]图8示出了根据实施方式的光谱仪的示意图。
【具体实施方式】
[0093]在下文描述中，将会描述本发明的各个方面。为了解释目的而阐述了具体细节，以便提供对本发明的透彻理解。对于本领域技术人员将会显而易见的是，存在本发明的其他实施方式，这些实施方式在不影响其本质属性的情况下在细节上有所不同。因此，本发明不受到图中所图示的和说明书中所描述的内容限制，而是仅如所附的权利要求中所指示的，仅由所述权利要求的最宽泛的解释来确定适当的保护范围。
[0094]通过参考阐述说明性实施方式的以下详细描述和附图，将会对本发明的特征和优点获得更好的理解，其中说明性实施方式中利用了本发明的实施方式的原理。
[0095]本文公开的实施方式能够以许多方式中的一种或多种来进行结合，以提供改进的光谱仪方法和装置。
[0096]如本文所使用，类似的符号指代类似的元件。
[0097]如本文所使用，“光”包括电磁辐射，所述电磁辐射的波长在电磁光谱的紫外部分、可见部分或红外部分的一个或多个中。
[0098]如本文关于光学组件所使用，术语“色散”用来描述被设计用于将多色光束的不同波长成分在空间上分开的组件。根据这一定义的“色散”光学元件的非限制性示例包括衍射光栅和棱镜。该术语明确排除由于诸如色差等非理想因素而使光色散的诸如透镜等元件，或者根据入射辐射的角度而具有不同的透射分布的诸如干涉滤光器等元件。该术语还排除本文所描述的滤光器和滤光器矩阵。
[0099]现在参考图1，其图示了本文所公开的紧凑型光谱仪系统100的非限制性实施方式。如图所示，该系统包括漫射器164、滤光器矩阵170、透镜阵列174和检测器190。
[0100]在许多实施方式中，光谱仪系统包括滤光器矩阵170的多个光学滤光器。光学滤光器可为本领域中已知的任何类型。合适的光学滤光器的非限制性示例包括法布里-珀罗(FP)共振器、级联FP共振器和干涉滤光器。例如，可以使用具有在通带之外的宽阻挡范围(至少200nm)的窄带通滤光器(< 1nm)。滤光器的中心波长(CWL)可以随着射在其上的光的入射角而变化。
[0101]在许多实施方式中，中央带的中心波长可变化1nm或更多，使得穿过滤光器的波长的有效范围大于该滤光器的带宽。在许多实施方式中，中心波长比滤光器的带宽变化更大量。例如，带通滤光器可具有不多于1nm的带宽，而中央带的波长可以跨传感器的视野变化多于1nm。
[0102]在许多实施方式中，光谱仪系统包括检测器190，该检测器可以包括传感器的阵列。在许多实施方式中，检测器能够检测处于感兴趣的波长范围之中的光。根据获得的光谱的性质和被测试样品的特定光谱特性，本文所公开的紧凑型光谱仪系统可在从UV到IR范围内使用。在一些实施方式中，使用能够测量强度作为位置的函数的检测器(例如，阵列检测器或二维图像传感器)。
[0103]在一些实施方式中，光谱仪不包括柱形光束体全息图(CVBH)。
[0104]在许多实施方式中，光谱仪系统包括漫射器。在其中从样品发出的光未充分漫射的实施方式中，可以在光谱仪的其他元件前面放置漫射器。准直光(或部分准直光)可射在漫射器上，漫射器继而产生漫射光，该漫射光继而射在光谱仪的其他方位上，例如，射在光学滤光器上。
[0105]在许多实施方式中，光谱仪系统包括滤光器矩阵。滤光器矩阵可以包括一个或多个滤光器，例如多个滤光器。滤光器矩阵可以包括多于2个、10个、50个或100个滤光器(亦称为子滤光器)。使用单一滤光器可以限制可用于光谱仪的光谱范围。例如，如果光的入射角大于30°，则由于大角度下的透镜像差和检测器效率降低，系统可能不会产生足够强度的信号。例如，对于30°的角度范围和?850nm的光学滤光器CWL，可用于光谱仪的光谱范围例如可以约为35nm。由于该范围对于一些基于光谱法的应用而言可能是不够的，所以具有更大光谱范围的实施方式可以包括由多个子滤光器组成的光学滤光器矩阵。每个子滤光器可以具有不同的CWL，从而覆盖光学光谱的不同部分。例如，子滤光器能够以许多方式中的一种或多种方式来配置并且平铺在两个维度上。
[0106]根据子滤光器的数目，可进入光谱仪的波长范围可达到几百纳米。在包括多个子滤光器的实施方式中，形成于像平面处的近似傅里叶变换(即，每个子滤光器一个)重叠，并且在检测器的任何特定像素处获得的信号可能是由不同的傅里叶变换的混合所产生的。
[0107]在一些实施方式中，按特定顺序来布置滤光器矩阵，以抑制从不同滤光器出来的光在检测器上的串扰，并且使杂散光的影响最小化。例如，如果矩阵由3x 4滤光器组成，则存在2个滤光器位于矩阵内部并且存在10个滤光器位于矩阵的外围。处于内部的2个滤光器可被选择作为处于波长范围边缘的那些滤光器。因为不受特定理论的约束，所选择的内部滤光器可能经历最多的空间串扰，但在光谱上对串扰最不敏感。
[0108]在许多实施方式中，光谱仪系统包括检测器190。检测器可以对于以下各项中的一项或多项敏感，这些项为:光的紫外波长、光的可见波长或者光的红外波长。
[0109]检测器可位于预定平面中。预定平面可以是透镜阵列的焦平面。不同波长(X1、X2、X3、X4等)的光可以到达检