可切换多光谱光学传感器的制作方法

背景技术：

1、光学系统可以被配置为经由多个光谱带中的光捕获图像。例如，光学系统可以被配置为使用红外光、可见光或红外光和可见光的组合来捕获图像。

技术实现思路

1、提供本
技术实现要素：
是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念将在以下的具体实施方式中进一步描述。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在限制所要求保护的主题的范围。此外，所要求保护的主题不限于解决本公开的任何部分中指出的任何或所有缺点的实现方式。

2、光学系统包括多光谱光学元件(例如，多光谱光学成像元件)、可切换滤波器、双带通滤波器和传感器。多光谱光学元件被配置为接收至少处于第一光谱带和第二光谱带中的光。双带通滤波器被设置在多光谱光学元件与可切换滤波器之间，并且双带通滤波器被配置为滤除可切换滤波器的过渡区域中处于第一光谱带与第二光谱带之间的光的波长，以及滤除两个频带所跨越的范围之外的光的波长。可切换滤波器被配置为以第一模式和以第二模式选择性地过滤从双带通滤波器接收的处于第一光谱带中的光，使得在第一模式下，可切换滤波器透射处于第一光谱带中的光，而在第二模式下，可切换滤波器不透射处于第一光谱带中的光。传感器被设置在图像平面处，并且被配置为检测经由可切换滤波器透射的光，其中传感器至少对第一光谱带和第二光谱带敏感，并且其中针对图像平面，多光谱光学元件被配置为针对关于给定的空间频率的第一光谱带和第二光谱带中的每个产生高于预定阈值的调制传递函数值。

技术特征：

1.一种光学系统，包括：

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述预定阈值是经归一化的最大值的30％。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述预定阈值是经归一化的最大值的50％。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述多光谱光学元件包括多光谱透镜，所述多光谱透镜具有针对所述第一光谱带的第一焦距和针对所述第二光谱带的不同的第二焦距。

5.根据权利要求4所述的光学系统，其中所述多光谱光学元件被配置为将所接收的所述光成像到所述图像平面上，所述图像平面被设置在所述第一焦距和所述第二焦距中的一个处。

6.根据权利要求4所述的光学系统，其中所述多光谱光学元件被配置为将所接收的所述光成像到所述图像平面上，所述图像平面被设置在所述第一焦距与所述第二焦距之间。

7.根据权利要求4所述的光学系统，其中所述多光谱光学元件被配置为将所接收的所述光成像到所述图像平面上，所述图像平面被设置为距所述第一焦距和所述第二焦距中的一个或两者小于10微米。

8.根据权利要求7所述的光学系统，其中所述距离小于5微米。

9.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述可切换滤波器还被配置为在所述第一模式中，在透射所述第一光谱带中的光的同时不透射所述第二光谱带中的光，以及在所述第二模式中，在不透射所述第一光谱带中的光的同时透射所述第二光谱带中的光。

10.根据权利要求9所述的光学系统，其中所述多光谱光学元件、所述可切换滤波器和所述传感器被操作以选择性地对所述第一光谱带和所述第二光谱带中的一个中的光进行成像，而不对另一光谱带中的光进行成像。

11.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述第一光谱带包括红外光，并且所述第二光谱带包括可见光。

12.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述可切换滤波器是电子切换式液晶滤波器。

13.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述可切换滤波器包括可切换波长相关镜。

14.根据权利要求1所述的光学系统，还包括被设置在所述传感器和所述多光谱光学元件的透镜之间的波长相关孔径元件。

15.根据权利要求14所述的光学系统，其中所述波长相关孔径元件包括被配置为透射所述第一光谱带和所述第二光谱带中的一个的外部区域，以及被配置为透射所述第一光谱带和所述第二光谱带两者的内部区域。

技术总结
一种光学系统，包括多光谱光学元件、可切换滤波器、双带通滤波器和传感器。多光谱光学元件接收至少处于第一光谱带和第二光谱带中的光。双带通滤波器滤除可切换滤波器的过渡区域中在第一光谱带与第二光谱带之间的光的波长。可切换滤波器以第一模式和以第二模式过滤从双带通滤波器接收的第一光谱带中的光，在第一模式中可切换滤波器透射第一光谱带中的光，在第二模式中可切换滤波器不透射第一光谱带中的光。传感器被设置在图像平面处，并且多光谱光学元件被配置为针对光谱带中的每个产生高于光谱带的预定阈值的调制传递函数值。

技术研发人员：K·D·波维尔,V·普拉德普
受保护的技术使用者：微软技术许可有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12