用于光譜分析的光譜儀器和方法
【專利摘要】一種光譜儀器(38)包括：第一光學(xué)部件(48)，所述第一光學(xué)部件(48)用于對入射到所述第一光學(xué)部件(48)上的多色光束(46)進(jìn)行空間光譜分離；物鏡(50)，所述物鏡(50)將多種不同光譜區(qū)(B1，B2，B3)的分離光束(46a，46b，46c)發(fā)送到不同的空間區(qū)域(52a，52b，52c)上；以及傳感器(54)，所述傳感器(54)在所述分離光束(46a，46b，46c)的光路中位于所述物鏡(50)的下游，所述傳感器(54)具有多個(gè)光敏傳感器元件(54a，54b，54c)。所述傳感器元件(54a，54b，54c)以下述的方式被布置在所述分離光束46a、46b、46c的光路中，即，使得每個(gè)所述傳感器元件(54a，54b，54c)記錄所述光束(46)的光譜扇區(qū)(A1，A2，A3)的強(qiáng)度，并且所述光譜扇區(qū)(A1，A2，A3)的中值(Mk1，Mk2，Mk3)彼此等距地位于k空間中，其中(k)表示波數(shù)。
【專利說明】用于光譜分析的光譜儀器和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及一種光譜儀器(特別是用于光譜儀器的成像系統(tǒng))、一種用于光學(xué)相干層析成像的系統(tǒng)并且還涉及一種光譜分析的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光學(xué)相干層析成像(簡稱0CT)用于對樣本進(jìn)行二維和三維(簡稱2D和3D)的結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)。在所謂的譜域OCT(簡稱SD 0CT)或所謂的頻域OCT(簡稱FD 0CT)中，對光譜為寬頻帶(即，多色)的光束進(jìn)行光譜分析。為此，光譜儀器開始運(yùn)行。所述光束被耦合到所述光譜儀器中，在所述光譜儀器中對所述光束進(jìn)行光譜分離，并且光譜強(qiáng)度分布(光譜)1在具有多個(gè)傳感元件的傳感器的幫助下被記錄。于是從該光譜強(qiáng)度分布I可以推斷被檢驗(yàn)的樣本的空間結(jié)構(gòu)并且可以確定所述樣本的一維(簡稱1D)層析X線斷層照片(所謂的A型掃描)。
[0003]為了確定A型掃描，所述光譜強(qiáng)度分布I應(yīng)當(dāng)隨波數(shù)k分布(即，I = I(k))，從而在其中產(chǎn)生的周期性(所謂的調(diào)制頻率)直接提供關(guān)于樣本的空間結(jié)構(gòu)的信息。如果所述光譜強(qiáng)度分布的強(qiáng)度值可用于彼此相差一固定的波數(shù)范圍Ak(或Ak的多倍)的不同的波數(shù)k，那么所述調(diào)制頻率可以從所述光譜強(qiáng)度分布容易地確定。這允許所述光譜隨所述波數(shù)k線性地成像。
[0004]然而，在用于測量光譜強(qiáng)度分布的傳統(tǒng)的光譜儀器中，所述光譜通常以下述的方式被成像到傳感器上，即，使得針對彼此大體上相差一固定的波長范圍Λ λ (或Λ λ的多倍)的不同的波長λ來記錄強(qiáng)度值。也就是說，所述光譜強(qiáng)度分布隨所述波長λ被線性地采樣。因?yàn)樗霾ㄩLλ和波數(shù)k以通過1? = 2π/λ的非線性方式被相互關(guān)聯(lián)，因此所述光譜隨k以非線性形式獲得。為了確定所述調(diào)制頻率，因此不得不通過適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理來從隨k為線性的光譜I ( λ )確定隨k為線性的光譜I (k)。該過程被稱為重采樣。所述重采樣需要一定的計(jì)算時(shí)間，這使OCT信號(hào)的快速表示變得困難，特別是當(dāng)大量數(shù)據(jù)被確定以用于光譜強(qiáng)度分布時(shí)。此外，所述重采樣通常伴隨著隨測量深度的靈敏度的下降(即，信噪比(signal-to-noise rat1, SNR)中的質(zhì)量損失,被稱為SNR下降、SNR折中或靈敏度下降)。
[0005]關(guān)于光學(xué)相干層析成像(特別是與光學(xué)相干層析成像有關(guān)的光譜分析)的更廣泛的信息，可以在以下文獻(xiàn)中找到:
[0006]W.Drexlerj J.G.Fujimoto:Optical Coherence Tomography: Technology andApplicat1ns, Springer Verlagj Berlin Heidelberg New York2010 (光學(xué)相干層析成像:技術(shù)及應(yīng)用，桕林海德爾堡紐約施普林格出版社，2010)；
[0007] V.M.Gelikonovj G.V.Gelikonovj P.A.Shi lyagin: Linear-WavenumberSpectrometer for High-Speed Spectral-Domain Optical Coherence Tomography, Opticsand Spectroscopy, 106，459-465，2009 (用于高速光譜-頻域光學(xué)相干層析成像的線性波數(shù)光譜儀，光學(xué)和光譜學(xué)出版社，106，459-465，2009)；[0008]V.M.Gel ikonov, G.V.Gel ikonov, P.A.Shi lyagin:Linear wave-numberspectrometer for spectral domain optical coherence tomography, Proc.SPIE6847,68470N，2008(用于譜域的光學(xué)相干層析成像的線性波數(shù)光譜儀，Proc.SPIE6847，68470N，2008)；
[0009]Z.Hu, A.M.Rollins:Fourier domain optical coherence tomography with aIinear-1n-wavenumber spectrometer, Optics Letters, 32, 3525-3527, 2007 (具有線性波數(shù)光譜儀的傅立葉域光學(xué)相干層析成像技術(shù)，光學(xué)快報(bào)，32，3525-3527，2007)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的實(shí)施例的目的是提出一種光譜儀器(特別是一種用于光譜儀器的成像系統(tǒng))、一種用于光學(xué)相干層析成像的系統(tǒng)以及一種用于光譜分析的方法，所述光譜儀器、所述系統(tǒng)以及所述方法能夠迅速確定高圖像質(zhì)量的斷層照片。
[0011]根據(jù)有利的實(shí)施例，光譜儀器包括:第一光學(xué)部件，所述第一光學(xué)部件用于對入射到所述第一光學(xué)部件上的多色光束進(jìn)行空間光譜分離；物鏡，所述物鏡將多種不同光譜區(qū)的分離光束發(fā)送到不同的空間區(qū)域上；以及傳感器，所述傳感器在所述光束的光路中位于所述物鏡的下游，所述傳感器具有多個(gè)光敏傳感器元件，所述傳感器元件被布置在所述分離光束的光路中，使得每個(gè)所述傳感器元件記錄所述光束的光譜扇區(qū)的強(qiáng)度，并且所述光譜扇區(qū)的中值彼此等距地位于k空間中，其中k表示波數(shù)。換句話說:在經(jīng)過所述第一光學(xué)部件和所述物鏡后，所述多色光束的光譜隨所述波數(shù)k被線性地成像到所述傳感器上。
[0012]因此，所述光譜儀器本身提供了隨所述波數(shù)k呈線性的光譜強(qiáng)度分布。因此，沒必要對從所述光譜儀器輸出的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行后來的重采樣。因此，所提出的光譜儀器使得用于OCT斷層照片的提取所需的時(shí)間被減少。此外，由于所述重采樣，分辨率隨測量深度的損失可以被避免和/或被減少。
[0013]所述第一光學(xué)部件可以采用衍射部件的形式。具體地，衍射部件可以采用衍射光柵、透射光柵、反射光柵、立體光柵、浮雕光柵、振幅光柵、全息光柵和/或菲涅爾波帶片的形式。所述衍射部件的衍射中心具體由狹縫，凹槽，板條，凸臺(tái)和/或菲涅耳帶構(gòu)成。所述第一光學(xué)部件的衍射中心可以彼此不等距地(具體地，具有略微變化的相互的衍射中心間距)被布置。具體地，所述第一光學(xué)部件的衍射中心相對于彼此以下述的方式被布置和/或所述第一光學(xué)部件相對于所述入射光束以下述的方式被布置，即，使得所述第一光學(xué)部件呈現(xiàn)角色散d Θ /dk，在這種情況下，與進(jìn)入所述第一光學(xué)部件的所述光束相關(guān)聯(lián)的從所述第一光學(xué)部件出射的所述光束的衍射角Θ線性地取決于所述波數(shù)k。就衍射問題的程度而言，在下文中僅能明白第一衍射級(jí)。衍射中心可以呈現(xiàn)略微變化的光柵常數(shù)。
[0014]所述第一光學(xué)部件可以采用分散部件的形式。分散部件可以采用楔形結(jié)構(gòu)和/或棱鏡(具體地，色散棱鏡和/或反射棱鏡)的形式。所述棱鏡的幾何形狀(例如，折射角α )、材料(例如，玻璃)和/或材料的光學(xué)特性(例如，折射率n (k)和/或色散dn/dk)可以以下述的方式選擇和/或所述棱鏡可以相對于所述入射光以下述的方式被設(shè)置，使得所述第一光學(xué)部件呈現(xiàn)角色散d Θ /dk，在這種情況下，與進(jìn)入所述第一光學(xué)部件的所述光束相關(guān)聯(lián)的從所述第一光學(xué)部件出射的所述光束的衍射角Θ線性地取決于所述波數(shù)k。
[0015]所述第一光學(xué)部件可以采用光柵棱鏡(所謂的棱柵)的形式。所述光柵棱鏡可以采用模塊單元的形式，所述模塊單元由色散部件(例如，棱鏡)和衍射部件(例如，衍射光柵)組成。所述模塊單元可以被設(shè)計(jì)成使得所述色散部件和衍射部件被設(shè)置為相對于彼此不可調(diào)節(jié)。為此，多個(gè)衍射中心(例如，通過適當(dāng)?shù)耐繉樱瑲庀喑练e，浮雕，刻痕或類似物)可被應(yīng)用到棱鏡的表面上。所述棱鏡的幾何形狀(例如，折射角α)，材料(例如，玻璃)和/或材料的光學(xué)性質(zhì)(例如，折射率n(k)和/或色散dn/dk)可以以下述的方式被選擇和/或應(yīng)用到所述棱鏡上的衍射光柵的衍射中心可相對于彼此以下述的方式被布置和/或所述光柵棱鏡可相對于所述入射光以下述的方式被設(shè)置，即，使得所述光柵棱鏡根據(jù)與所述光柵棱鏡的光柵的光柵角色散和所述光柵棱鏡的棱鏡的棱鏡角色散組合的角色散d Θ /dk對所述光束進(jìn)行分離，在這種情況下，與進(jìn)入所述第一光學(xué)部件的所述光束相關(guān)聯(lián)的從所述第一光學(xué)部件出射的所述光束的衍射角Θ線性地取決于所述波數(shù)k。
[0016]所述物鏡可以呈現(xiàn)這樣的特性:使從物體側(cè)上的第一光學(xué)部件發(fā)出的所述分離光束的準(zhǔn)直射線束在經(jīng)過所述物鏡之后被聚焦在所述圖像側(cè)上的焦點(diǎn)上，在所述準(zhǔn)直射線束相對于所述物鏡的光軸以增大的入射角入射到所述物鏡的情況下，所述焦點(diǎn)與所述物鏡的光軸的側(cè)向間距隨所述入射角的增大而線性地增大。
[0017]所述物鏡可以是旋轉(zhuǎn)對稱的設(shè)計(jì)。具體地，所述物鏡可以是相對于其光軸的圓柱形對稱的設(shè)計(jì)。具體地，所述物鏡采用平場掃描透鏡，f-θ物鏡或遠(yuǎn)心f-θ物鏡(具體地為圖像側(cè)上為遠(yuǎn)心的f-θ物鏡)。所述物鏡可呈現(xiàn)位于物鏡的外部的入射光孔。所述物鏡可以相對于所述第一光學(xué)部件以下述的方式被布置，即，使得所述分離光束從第一光學(xué)部件發(fā)出所在的位置處的所述第一光學(xué)部件(具體地，而且所述第一光學(xué)部件上的點(diǎn))位于所述物鏡的入射光孔的中心。
[0018]替代性地或附加地，所述物鏡呈現(xiàn)失真變形和/或橫向的成像性能。所述物鏡可適合于以下述的方式 將由所述第一光學(xué)部件分離的所述光束進(jìn)行發(fā)送，即，使得多種不同光譜區(qū)的在所述k空間中彼此等距的中值被聚焦到不同的焦點(diǎn)上，所述焦點(diǎn)的中心彼此等距地位于構(gòu)造空間中。
[0019]為此，通過適當(dāng)選擇物鏡內(nèi)使用的用于折射元件的玻璃(尤其是其材料和/或形狀)，所述物鏡可以呈現(xiàn)這樣的失真變形和/或橫向的成像特性，使得產(chǎn)生依賴于服從非線性函數(shù)的波長的外部軸向間距。具體地，該效果可以通過相對于所述由所述第一光學(xué)部件分離的光束的光路調(diào)節(jié)所述物鏡的位置和/或定向以下述的方式來被使用，使得所述分離光束由所述物鏡以下述的方式被發(fā)送，即，使得所述不同光譜區(qū)的在所述k空間中彼此等距離的中值被聚焦到不同的焦點(diǎn)上，所述不同的焦點(diǎn)的中心在構(gòu)造的空間中位于彼此等距離的位置。
[0020]“橫向的”意味著沿垂直于所述物鏡的光軸定向的軸?！安噬摹币馕吨Q于波長入。“外部軸向”意味著沿所述橫向方向距所述光軸具有非零間距。
[0021]所述物鏡可以相對于所述第一光學(xué)部件以下述的方式被布置，即，使得所述分離光束基本上或僅在所述物鏡的光軸所在的平面的上方經(jīng)過所述物鏡。附加地或替代性地，所述物鏡可以相對于所述第一光學(xué)部件以下述的方式被布置，即，使得所述物鏡的光軸相對于所述分離光束的波列的傳播方向是傾斜的，所述波列代表了多色光束在k空間中的整個(gè)光譜的中值。
[0022]所述光譜儀器可包括第二光學(xué)部件，所述第二光學(xué)部件采用分散部件或衍射部件的形式，所述第二光學(xué)部件與所述物鏡組合以形成模塊單元，使得所述物鏡和所述第二光學(xué)部件相對于彼此被不可調(diào)節(jié)地布置。具體地，所述第二光學(xué)部件可以采用物鏡附件的形式。所述第二光學(xué)部件可在所述光束的光路中被布置所述物鏡的上游。替代性地，所述第二光學(xué)部件可在所述光束的光路中被布置所述物鏡的下游。
[0023]上文描述的第一光學(xué)部件、物鏡、傳感器、傳感器元件、模塊單元的其中之一和/或所述光譜儀器的所有的其他部件可以照此以位置可調(diào)節(jié)的方式在為例如軌道、滑動(dòng)工作臺(tái)、連桿、鏡支柱、平移臺(tái)或旋轉(zhuǎn)臺(tái)提供的調(diào)節(jié)裝置的幫助下在所述光譜儀器的底座上形成。具體地，所述第一光學(xué)部件、所述物鏡、所述傳感器、所述傳感器元件和/或位于彼此之間的模塊單元的相互位置和/或定向以手動(dòng)方式被調(diào)節(jié)。另一方面，模塊單元的部件已預(yù)先被固接到彼此之上，使得其相對位置和/或定向是不可調(diào)節(jié)的。
[0024]所述傳感器的傳感器元件的光敏表面的中心可以被彼此等距地布置。替代性地，所述傳感器的傳感器元件的光敏表面的中心可在空間上根據(jù)所述焦點(diǎn)或所述焦點(diǎn)的中心來布置，所述物鏡將所述圖像側(cè)上的多色光束的多種不同光譜區(qū)的在所述k空間中彼此等距的中值聚焦在所述焦點(diǎn)或所述焦點(diǎn)的中心上。特別地，所述傳感器可采用電荷耦合器件(CCD)線性傳感器或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)線性傳感器的形式，其中傳感器元件的光敏表面的中心位于一條直線上。所述傳感器兀件的光敏表面可以被設(shè)計(jì)成相同的大小或不同的大小。
[0025]一種用于光譜儀器的成像系統(tǒng)包括上述的第一光學(xué)部件中的一個(gè)、上述的物鏡中的一個(gè)和/或上述的模塊單元中的一個(gè)。
[0026]一種用于光學(xué)相干層析成像的系統(tǒng)包括上述的光譜儀器中的一個(gè)。所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括光源和分離光束，所述光源用于產(chǎn)生可用的相干多色光，所述分離光束被設(shè)定將所述相干多色光耦合到參考臂和樣本臂中，以對從所述參考臂和從所述樣本臂反向散射的光進(jìn)行疊加。從而形成多色光束并且將所述多色光束耦合到所述光譜儀器中以進(jìn)行光譜分析。
[0027]—種用于光譜分析的方法包括以下步驟:
[0028]-對入射到第一光學(xué)部件上的多色光束進(jìn)行空間光譜分離，
[0029]-借助物鏡將多個(gè)光譜區(qū)的分離光束發(fā)送到多個(gè)不同的空間區(qū)域上，以及
[0030]-借助在所述光束的光路中被布置在所述物鏡的下游的具有多個(gè)光敏傳感器元件的傳感器來記錄所述分離光束的強(qiáng)度，使得每個(gè)所述傳感器元件記錄所述光束的光譜扇區(qū)的強(qiáng)度，并且所述光譜扇區(qū)的中值彼此等距地位于所述k空間中，其中k表示波數(shù)。
[0031 ] 就用于光譜分析的方法或方法的各個(gè)步驟在本說明書中被描述的方面而言，所述方法或所述方法的各個(gè)步驟能由適當(dāng)配置的裝置來執(zhí)行。類似的標(biāo)記應(yīng)用于執(zhí)行方法步驟的裝置的操作模式的說明。為此，本發(fā)明的裝置特性和方法特性是相同的。具體地，可通過計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)所述方法或所述方法的各個(gè)步驟，根據(jù)本發(fā)明的適當(dāng)?shù)某绦蛟谒鲇?jì)算機(jī)上被執(zhí)行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]在下文中根據(jù)附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，在附圖中:
[0033]圖1示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于光學(xué)相干層析成像的系統(tǒng)的一般示意圖；[0034]圖2示出了光譜儀器的示意圖；
[0035]圖3a_3e示出了不同光譜區(qū)的中值分布的示意圖；
[0036]圖4a和4b示出了隨波長λ是線性的并且隨波數(shù)k是非線性的光譜的示圖；
[0037]圖5a和5b示出了隨波數(shù)k是線性的并且隨波長λ是非線性的光譜的示圖；
[0038]圖6示出了根據(jù)第一實(shí)施例的光譜儀器的示意圖；
[0039]圖7示出了根據(jù)第二實(shí)施例的光譜儀器的示意圖；
[0040]圖8示出了根據(jù)第三實(shí)施例的光譜儀器的示意圖；
[0041]圖9示出了根據(jù)第四實(shí)施例的光譜儀的器示意圖；
[0042]圖1Oa和1b分別示出了根據(jù)第五實(shí)施例和第六實(shí)施例的光譜儀器的示意圖；以及
[0043]圖11示出了根據(jù)第七實(shí)施例的光譜儀器的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]用于光學(xué)相干層析成像的系統(tǒng)通常在圖1中由10來表示。在示例性情況下，所述系統(tǒng)10用于檢驗(yàn)以人眼的形式示出的物體12。所述光學(xué)相干層析成像以SD OCT或FD OCT為基礎(chǔ)。
[0045]所述系統(tǒng)10包括用于發(fā)射相干的多色光束16的光源14。所述光源14發(fā)射在頻率空間內(nèi)是寬頻帶的連續(xù)的相干光。從所述光源14發(fā)射的光束被引導(dǎo)到分束器18上。所述分束器18是干涉儀20的組成部分并且根據(jù)預(yù)定分束比(例如50:50)使所述光束16輸出的入射光分離。一條射線束22在參考臂24內(nèi)行進(jìn)；另一條射線束26在樣本臂28內(nèi)行進(jìn)。
[0046]被分出到所述參考臂24中的射線束22照射到反射鏡30上，所述反射鏡30使所述射線束22反射回所述分束器18上。聚焦光學(xué)系統(tǒng)32和可控掃描部件34被設(shè)置在樣品臂28內(nèi)。所述可控掃描部件34已被設(shè)定成使從所述分束器18進(jìn)入的射線束26的路線經(jīng)過所述聚焦光學(xué)系統(tǒng)32到達(dá)所述物體12。關(guān)于這一點(diǎn)，來自所述分束器18的射線束26進(jìn)入所述聚焦光學(xué)系統(tǒng)32時(shí)的入射角在所述掃描部件34的幫助下被調(diào)節(jié)。在圖1中示出的示例中，所述掃描部件34因?yàn)檫@個(gè)目的而被設(shè)計(jì)為被以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐的反射鏡。所述反射鏡的旋轉(zhuǎn)軸可相互垂直。所述反射鏡的旋轉(zhuǎn)角例如在根據(jù)檢流計(jì)的原理運(yùn)行的元件的幫助下被設(shè)定。所述聚焦光學(xué)系統(tǒng)32使所述射線束26聚焦到所述物體12上或所述物體12中。
[0047]從物體12反向散射到所述樣本臂28中的射線束26在所述分束器18處與從所述反射鏡30反射回至所述參考臂24中的射線束22共線地疊加，以便形成多色光束36。參考臂24和樣品臂28中的光程長度大體上同樣長，使得所述光束36呈現(xiàn)從參考臂24和樣本臂28反向散射的射線束22和26之間的干涉。光譜儀器或光譜儀38記錄所述多色光束36的光譜強(qiáng)度分布。
[0048]作為替代，所述干涉儀20還可借助于光纖部件而不是圖1中示出的自由空間設(shè)置被部分地或全部地實(shí)現(xiàn)。具體地，所述分束器18可采用光纖分束器的形式并且射線16、22、
26、36可借助于光纖引導(dǎo)。
[0049]所述光譜儀器38在圖2中更詳細(xì)地示出。如圖2所示，來自所述分束器18的光束36借助于光纖40被耦合到所述光譜儀器38中。所述光纖經(jīng)由光纖耦合器42終止于準(zhǔn)直儀44。所述準(zhǔn)直儀44可以包括數(shù)個(gè)透鏡并且已被設(shè)定為使從所述光纖40以分散的方式出射的光束36收斂，以使所述光束36被成形為準(zhǔn)直多色光束46并且使所述多色光束46照射到第一光學(xué)部件48上。為了所述準(zhǔn)直儀44和所述第一光學(xué)部件48之間的緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，附加的偏轉(zhuǎn)鏡(未示出)可被布置在所述光束46的光路中，所述偏轉(zhuǎn)鏡已被設(shè)定為使準(zhǔn)直的光束46的路線到達(dá)所述第一光學(xué)部件48。
[0050]所述第一光學(xué)部件48已被設(shè)定為使照射到所述第一光學(xué)部件48上的多色光束46在空間上分離為其光譜構(gòu)成。按照典型的方式表示了使分離的多色光束46的光譜區(qū)不同的三個(gè)準(zhǔn)直光束46a、46b、46c。物鏡50使所述光束46a、46b、46c收斂并且將所述光束46a、46b、46c引導(dǎo)至不同的空間區(qū)域52a、52b、52c上。所述物鏡50可包括多個(gè)透鏡。所述物鏡50呈現(xiàn)出入射光孔(未不出)，所述入射光孔被布置在所述分離光束46a、46b、46c的光路中，所述分離光束46a、46b、46c位于所述物鏡50的全部折射面的上游。所述物鏡50可相對于所述第一光學(xué)部件48以下述方式被布置，即，使得:所述第一光學(xué)部件48上所述分離光束46a、46b、46c出射的點(diǎn)位于所述物鏡50的入射光孔的中心。
[0051]具有多個(gè)光敏傳感器兀件54a、54b、54c的傳感器54在所述分離光束46a、46b、46c的光路中位于所述物鏡50的下游。在此示出的示例中，所述傳感器54采用呈現(xiàn)多像素(例如，4096像素)的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)攝像機(jī)或電荷耦合器件(CXD)攝像機(jī)(或線性攝像機(jī))。因此，所述傳感器元件54a、54b、54c表示所述攝像機(jī)54的單獨(dú)的像素。該傳感器兀件54a、54b、54c以下述的方式被設(shè)置在所述分離光束46a、46b、46c的光路中，即，使得:每個(gè)所述傳感器元件54a、54b、54c記錄所述光束46的光譜的不同的光譜扇區(qū)4、A2、A3的強(qiáng)度。由所述傳感器元件54a、54b、54c記錄的總體的強(qiáng)度值產(chǎn)生呈輸出信號(hào)56的形式的光譜強(qiáng)度分布。 [0052]由所述光譜儀器38產(chǎn)生的輸出信號(hào)56被傳送到控制設(shè)備60上；參見圖1?；谟涗浀墓庾V強(qiáng)度分布，所述控制設(shè)備60可確定所述物體12的斷層照片。所述控制設(shè)備60以下述方式控制所述掃描部件34，即，使得:能夠提取ID斷層照片、2D斷層照片和/或3D斷層照片。所述確定的斷層照片被呈現(xiàn)在呈現(xiàn)單元62上并且可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器64中。
[0053]所述準(zhǔn)直多色光束46由大體上平行傳播的許多波列組成。在波列的情況下，為了簡單起見，可假定為平面諧波。所述光束46的每個(gè)波列由一個(gè)波矢量k被精確地表征。所述波矢量k的方向/定向表示所述波列的傳播方向。所述矢量k的數(shù)值k(稱為波數(shù)k)是波列內(nèi)的兩個(gè)前導(dǎo)波的空間間距的量度。所述波列的空間周期反映在波長λ上。認(rèn)為，λ=(2n)/k。
[0054]所述光束46的光譜66在圖3a中被示意性地示出。按照典型的方式，k空間(k-space)中的光譜66由三個(gè)光譜區(qū)匕、B2、B3組成。通過“k空間”，直線或軸線被理解為是所述波數(shù)k按照量級(jí)在其上有序地成直線。每個(gè)所述區(qū)U2、B3由中值Mkp Mk2、Mk3表征。然而，替代性地，對于以下的實(shí)施方式(例如，那些使用4096像素的實(shí)施方式)，例如，具有相應(yīng)數(shù)目的中值的不同光譜區(qū)也可以被定義。在下文中，中值Mk2同時(shí)表示k空間中的整個(gè)光譜66的中值。
[0055]所述k空間中的中值Mki (i = I，2，3)由以下確定:如果光譜區(qū)Bi (或光譜扇區(qū)Ai)內(nèi)出現(xiàn)的波數(shù)匕到1^按照數(shù)學(xué)序列的大小被排序(其中Iii表示區(qū)域&(或扇區(qū)Ai)內(nèi)的波數(shù)的數(shù)量)，那么中值11^在~為奇數(shù)的情況下指的是第(ni+1/2)位置處的值；在η為偶數(shù)的情況下，所述中值Mki指的是源自第叫/2位置和第(叫+1/2)位置中的值的均值。對于光譜區(qū)Bi (扇區(qū)Ai)內(nèi)的波數(shù)Ic1到kni的連續(xù)分布或準(zhǔn)連續(xù)分布，替代性地，所述中值可由源自h和kni的均值構(gòu)成，其中Ic1表示光譜區(qū)Bi (扇區(qū)Ai)內(nèi)出現(xiàn)的最小波數(shù)并且kni表示光譜區(qū)Bi (扇區(qū)Ai)內(nèi)出現(xiàn)的最大波數(shù)。在λ空間中的中值的確定應(yīng)用了相應(yīng)的標(biāo)記。
[0056]在所述光束46照射到所述第一光學(xué)部件48上之前，由與所述中值MVMk2、Mk3相對應(yīng)的波數(shù)k1、k2、k3表征的波列大致沿相同路徑67移動(dòng)(在圖2中以虛線的方式表示)。所述路徑67的方向由所述波矢量k1、k2、k3的方向來確定。因此，所有的三個(gè)波列經(jīng)過圖2中繪出的直線X，所述直線X與所述光束46在相同的位置X1 = x2 = X3處相交；參見圖3b。
[0057]在經(jīng)過所述第一光學(xué)部件48之后，已經(jīng)對所述光譜66進(jìn)行了光譜分離(例如，根據(jù)一定的角色散)。所述第一光學(xué)部件48根據(jù)所述波數(shù)k來改變所述波矢量kp k2、k3的方向而不改變其數(shù)值(即，所述波數(shù)Hk3本身)。這意味著與所述中值MkpMk2Jk3相對應(yīng)的波列大體上正沿著不同路徑68a、68b、68c移動(dòng)(同樣在圖2中用虛線表示)。所述路徑68a、68b、68c的方向由波矢量kp k2、k3的各自的方向來確定。因此，所述三個(gè)波列經(jīng)過圖2中繪出的直線y，所述直線y與所 述路徑68a、68b、68c在不同的位置y” y2、y3處相交；參見圖3c。
[0058]所述路徑68a、68b、68c還可在進(jìn)一步的過程中被所述物鏡50影響/按路線發(fā)送(具體地，被偏轉(zhuǎn))，使得對應(yīng)于所述中值Mkp Mk2、Mk3的波列經(jīng)過圖2中繪出的直線z，所述直線z與由所述物鏡50按路線發(fā)送的路徑68a、68b、68c在不同的位置zpz2、z3處相交；參見圖3d。
[0059]借助于沿著所述路徑68a、68b、68c發(fā)送所述波列到所述傳感器元件54a、54b、54c上的路線，所述光譜66被成像到所述傳感器54上。所述傳感器元件54a、54b、54c各自記錄所述光譜區(qū)K、B2、B3或(更通常地)所述光譜區(qū)B1、B2、B3的扇區(qū)A1、A2、A3中的一個(gè)；參見圖3e。應(yīng)注意，所述光譜區(qū)V B2、B3的中值Mkp Mk2、Mk3可與所述光譜扇區(qū)A” A2、A3的中值Mk1、Mk2、Mk3相符，而不一定必須與所述光譜扇區(qū)A1、A2、A3的中值Mk1、Mk2、Mk3相符。
[0060]在傳統(tǒng)的光譜儀器38中，所述傳感器54的各個(gè)傳感器兀件54a、54b、54c以下述的方式被布置在所述分離光束46、46a、46b、46c的光路中，即，使得:所述傳感器兀件54a、54b、54c記錄所述光譜扇區(qū)ApA2、A3，所述光譜扇EApAyA3在所述λ空間中的中值Μλ:、Μλ 2、Μλ 3位于彼此等距的位置或至少非線性地位于所述k空間中。
[0061]這種狀態(tài)在圖4a和4b中更準(zhǔn)確地示出?？v軸示出了連續(xù)編號(hào)的傳感器元件54a、54b、54c，在這里所示的示例中從I開始并且以4096(通過示例的方式)結(jié)束。圖4a中的橫軸示出了由所述傳感器元件54a、54b、54c記錄的不同的光譜扇區(qū)A1'A2、A3的中值Μλ ρM λ 2、M λ 3的波長λ ,所述波長λ以微米(μ m)為單位。在圖4a中不出的曲線70不出了隨所述波長λ近似為線性的前進(jìn)(為了對比，另外繪出了直線71)。因此，所述光譜66隨所述波長λ近似線性地被成像到所述傳感器54上。
[0062]另一方面，由于所述波數(shù)k和所述波長λ之間的非線性關(guān)系k = 2 π / λ，這表示:在傳統(tǒng)的光譜儀器38的情況下，所述多色光束46的光譜66隨所述波數(shù)k被非線性地成像到所述傳感器54上。這由圖4b中的示意圖清楚地表明，這可以借助于上述公式由圖4a中的示意圖的數(shù)據(jù)計(jì)算，并且其中，橫軸示出了由所述傳感器元件54a、54b、54c記錄的不同光譜扇gA1、A2、A3的中值Mk1、Mk2、Mk3的波數(shù)k，所述波數(shù)k以l/μπι為單位(為了對比，另外繪出了直線71)。
[0063]在根據(jù)本發(fā)明的光譜儀器38的情況下，所述傳感器54的傳感器元件54a、54b、54c以下述的方式被設(shè)置在所述分離光束46a、46b、46c的光路中，使得:由所述傳感器兀件54a、54b、54c記錄的光束46的光譜66的光譜扇區(qū)A1' A2, A3的中值Mk1' Mk2, Mk3在所述k空間中位于彼此等距的位置。
[0064]這種狀態(tài)在圖5b中再次被示出?？v軸再次呈現(xiàn)了連續(xù)編號(hào)的從I到4096的傳感器兀件54a、54b、54c。橫軸不出了由所述傳感器兀件54a、54b、54c記錄的不同的光譜扇區(qū)八1、4、4的中值1&1、1&2、1&3的波數(shù)1^所述波數(shù)1^以I/μ m為單位。以典型的方式示出了在從6.9/ μ m到9.3/ μ m的范圍內(nèi)，曲線72示出了隨所述波數(shù)k的線性前進(jìn)。因此，所述多色光束46的光譜66隨所述波數(shù)k被線性地成像到所述傳感器54上。圖5a示出了由圖5b導(dǎo)致的隨所述波長λ的計(jì)算的前進(jìn)，所述計(jì)算的前進(jìn)是非線性的(為了對比，另外繪出了直線71)。
[0065]圖6到11中示出了根據(jù)本發(fā)明的光譜儀器38的多種實(shí)施例。僅為了更清楚起見，在這些情況中的一 些情況下，僅示出了兩個(gè)光束46a和46c，而沒有示出典型的第三光束46b。光束46a (46b或46c)表示由對應(yīng)于所述光譜區(qū)B1 (B2或B3)的中值Mk1 (Mk2或Mk3)的波數(shù)Mk2或匕)表征的波列。認(rèn)為，Mk^MkZMky
[0066]在圖6中示出的第一實(shí)施例中，所述第一光學(xué)部件48采用衍射光柵的形式。所述衍射光柵48的衍射中心相對于彼此以下述的方式被設(shè)置、并且所述衍射光柵48相對于所述入射光束46以下述的方式被定向，即，使得所述第一光學(xué)部件48呈現(xiàn)一角色散d Θ /dk,在此情況下，與進(jìn)入所述第一光學(xué)部件48的所述光束46相關(guān)聯(lián)的從所述第一光學(xué)部件48出射的所述光束46a、46c的衍射角Θ線性地取決于所述波數(shù)k，即，d Θ/dk =常數(shù)。因此，認(rèn)為^/Χ= Θ3Λ3，其中Q1是所述光束46a偏轉(zhuǎn)的衍射角，并且θ3是所述光束46c偏轉(zhuǎn)的衍射角。
[0067]在圖7中示出的第二實(shí)施例中，所述第一光學(xué)部件48采用光柵棱鏡的形式，并且包括棱鏡74以及具有多個(gè)衍射中心的衍射光柵76，所述衍射光柵76已被應(yīng)用到所述棱鏡74的入射面77a上。替代性地，所述衍射光柵76還可被應(yīng)用到所述棱鏡74的出射面77b上。所述棱鏡74的折射角α、材料和材料的折射率n (k)以下述的方式被選擇、所述衍射光柵76的衍射中心相對于彼此以下述的方式被設(shè)置、并且所述光柵棱鏡48相對于所述入射光46以下述的方式被定向，即，使得所述光柵棱鏡48根據(jù)組合所述棱鏡76的棱鏡角色散和所述光柵74的光柵角色散的角色散d Θ /dk使所述光束46分離，在這種情況下，與進(jìn)入所述光柵棱鏡48的所述光束46相關(guān)聯(lián)的從所述光柵棱鏡48出射的所述光束46a、46c的偏轉(zhuǎn)角Θ線性地取決于所述波數(shù)k，即，d0/dk=常數(shù)。因此，這里也認(rèn)為θι7χ= θ3/k3，其中Q1是所述光束46a偏轉(zhuǎn)的衍射角，并且Θ 3是所述光束46c偏轉(zhuǎn)的衍射角。
[0068]圖6和圖7中示出的第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的物鏡50具有下述的特性，使得在所述物體側(cè)上從所述第一光學(xué)部件48發(fā)射的分離光束46的大體上準(zhǔn)直的射線束46a或46c以下述的方式在經(jīng)過所述物鏡50之后被聚焦在所述圖像側(cè)上的焦點(diǎn)78a、78c上，即，在所述射線束46a、46c相對于所述光軸80以增大的入射角S1J3入射到所述物鏡50的情況下，所述焦點(diǎn)78a、78c與所述物鏡50的光軸80的側(cè)向間距Da、Dc隨所述入射角δ ” δ 3的增大而線性地增大。為此，所述物鏡采用例如f-θ物鏡的形式。
[0069]圖8、9、10a、10b和11中示出了第三實(shí)施例、第四實(shí)施例、第五實(shí)施例、第六實(shí)施例和第七實(shí)施例。在這些實(shí)施例中，所述第一光學(xué)部件48例如采用具有在空間上彼此等距離設(shè)置的衍射中心的傳統(tǒng)的衍射光柵的形式或采用傳統(tǒng)的色散棱鏡的形式。所述第一光學(xué)部件48呈現(xiàn)一角色散d Θ /dk,在這種情況下，與進(jìn)入所述第一光學(xué)部件48的所述光束46相關(guān)聯(lián)的從所述第一光學(xué)部件48出射的所述光束46a、46c的衍射角Θ非線性地取決于所述波數(shù)k，即，d0/dk關(guān)常數(shù)。
[0070]在所述第三實(shí)施例、所述第四實(shí)施例、所述第五實(shí)施例、所述第六實(shí)施例和所述第七實(shí)施例中，所述物鏡50呈現(xiàn)這樣的成像特性:使得由所述第一光學(xué)部件48分離的光束46a.46b.46c由所述物鏡50以下述的方式被發(fā)送，即，使得所述不同光譜區(qū)B1'B2、B3的在所述k空間中彼此等距離的中值Mk1Jk2Jk3被聚焦到不同的焦點(diǎn)78a、78b、78c上，所述不同的焦點(diǎn)78a、78b、78c的中心在構(gòu)造空間中位于彼此等距離的位置；例如，參見圖9、1a和1b0所以所述物鏡50沿著圖2中示出的直線z的路線將所述光束46a、46b、46c發(fā)送到位置Zl、Z2, Z3，所述直線z與由物鏡50發(fā)送的分離光束46a、46b、46c的光路相交，所述光束46a、46b、46c位于彼此等距離的位置；參見圖3d。為此，所述物鏡50呈現(xiàn)這樣的特性:使得光束46a、46b、46c的路線取決于其波數(shù)k。
[0071]圖8和9中示出了所述第三實(shí)施例和所述第四實(shí)施例。在這些情況下，通過適當(dāng)?shù)倪x擇在所述物鏡50內(nèi)用于使元件折射的玻璃，所述物鏡50呈現(xiàn)橫向彩色成像特性。這些橫向彩色成像特性取決于服從非線性函數(shù)的波長的外部軸向間距的結(jié)果。通過按照下述的方式相對于所述分離光束46a、46b、46c的光路調(diào)節(jié)所述物鏡50的位置和/或方向來使用這一效果，所述方式即，使得所述分離光束46a、46b、46c由所述物鏡50以使得所述不同光譜區(qū)B1、B2、B3的在所述k空間中彼此等距離的中值Mk1、Mk2、Mk3被聚焦到不同的焦點(diǎn)78a、78b,78c上的方式發(fā)送，所述不同的焦點(diǎn)78a、78b、78c的中心在構(gòu)造的空間中位于彼此等距離的位置。通過使所述物鏡50偏心和/或傾斜來影響所述調(diào)節(jié)。
[0072]圖8中的第三實(shí)施例中可以看到所述物鏡50的偏心。所述物鏡50相對于所述第一光學(xué)部件48以下述的方式布置:即，使得所述分離光束46a、46c基本上在平面82的上方經(jīng)過所述物鏡50，所述物鏡50的光軸80位于所述平面82中。
[0073]圖9中的第四實(shí)施例中可以看到所述物鏡50的傾斜。所述物鏡50相對于所述第一光學(xué)部件48以下述的方式布置:即，使得所述物鏡50的光軸80相對所述分離光束46b的波列的傳播方向k2傾斜,所述波列表不所述多色光束46的光譜66在所述k空間中的中值Mk2。圖9中示出的所述光軸80和所述傳播方向k2之間的角度82因此不等于零。
[0074]圖1Oa和圖1Ob中分別示出了所述第五實(shí)施例和第六實(shí)施例。在這些情況下，所述光譜儀器38包括采用棱鏡形式的第二光學(xué)部件82'，所述第二光學(xué)部件82'與所述物鏡50相組合，以便以這樣的形式形成模塊單元84，使得所述物鏡50和第二光學(xué)部件82'相對于彼此被不可調(diào)節(jié)地布置。替代性地，所述第二光學(xué)部件82'可以采用楔形的光學(xué)元件的形式。所述第二光學(xué)部件82'和所述物鏡的組合呈現(xiàn)下述的特性:即，使得所述分離光束46a、46b、46c以經(jīng)過所述模塊單元84使得所述光束46的光譜66的不同光譜區(qū)BpB2、B3的在所述k空間中彼此等距離的中值MkpMk2'Mk3被聚焦到不同的焦點(diǎn)78a、78b、78c上的路線被發(fā)送，所述不同的焦點(diǎn)78a、78b、78c的中心在構(gòu)造的空間中位于彼此等距離的位置。
[0075]在圖1Oa中，所述第二光學(xué)部件82'在所述光束46a、46b、46c的光路中被布置在所述物鏡50的上游。在這種情況下，所述第二光學(xué)部件82'采用物鏡附件的形式。在圖1Ob中，另一方面，所述第二光學(xué)部件82'在所述光束46a、46b、46c的光路中被布置在所述物鏡50的下游。
[0076]在例如軌道，滑動(dòng)工作臺(tái)，連桿，鏡支柱，平移臺(tái)或旋轉(zhuǎn)臺(tái)提供的調(diào)節(jié)裝置86的幫助下，所述第一光學(xué)部件48、所述物鏡50、所述傳感器54、所述傳感器元件54a、54b、54c以及由84表示的模塊單元和/或所述光譜儀器38的所有其他部件40、42、44可以按照位置可調(diào)節(jié)的方式形成在所述光譜儀器38的底座88上。具體地，所述第一光學(xué)部件48、所述物鏡50、所述傳感器54,所述傳感器兀件54a、54b、54c和/或位于彼此之間的模塊單兀84的相互位置和/或定向是可調(diào)節(jié)的，尤其是可手動(dòng)地進(jìn)行調(diào)節(jié)。另一方面，組件74和76以及所述模塊單元48和84的50和82，分別已預(yù)先被固接到彼此之上，使得其相對位置和/或定向是不可調(diào)節(jié)的。
[0077]在圖6到1b中示出的第一實(shí)施例到第六實(shí)施例中，所述傳感器54的傳感器元件54a、54b、54c的光敏表面被設(shè)計(jì)為同樣的大小。此外，所述光敏表面的中心在構(gòu)造空間中被布置為彼此等間距。
[0078]圖11中示出了所述光譜儀器38的第七實(shí)施例。在這種情況下，所述物鏡50采用傳統(tǒng)物鏡的形式。所述物鏡50呈現(xiàn)這樣的成像特性:即，使得被所述第一光學(xué)部件48分離的光束46a、46b、46c由所述物鏡50以按照使得不同光譜區(qū)B1' B2, B3的在所述k空間中彼此等距離的中值Mk1HMk3被聚焦到不同的焦點(diǎn)78a、78b、78c上的路線發(fā)送，所述不同的焦點(diǎn)78a、78b、78c的中心相對于彼此以非等距離的方式位于構(gòu)造的空間中。另一方面，在該實(shí)施例中，所述傳感器54的光敏元件54a、54b、54c的光敏表面的中心根據(jù)所述焦點(diǎn)78a、78b,78c來布置，所述物鏡50使圖像側(cè)上的不同光譜區(qū)BpByB3的在所述k空間中彼此等距離的中值11^、1\&2、]\&3聚焦到所述焦點(diǎn)78a、78b、78c上。在這點(diǎn)上,所述傳感器元件54a、54b,54c的光敏表面的中心相對于彼此以非等距離的方式位于構(gòu)造的空間中。所述傳感器元件54a、54b、54c的光敏表面是可變大的。
【權(quán)利要求】
1.光譜儀器，包括: 第一光學(xué)部件，所述第一光學(xué)部件被配置成對入射到所述第一光學(xué)部件上的多色光束進(jìn)行空間光譜分離； 物鏡，所述物鏡被配置成將多種不同光譜區(qū)的分離光束發(fā)送到不同的空間區(qū)域上；以及 傳感器，所述傳感器在所述分離光束的光路中位于所述物鏡的下游，所述傳感器具有多個(gè)光敏傳感器兀件， 所述傳感器元件被布置在所述分離光束的光路中，每個(gè)所述傳感器元件被配置成記錄所述光束的光譜扇區(qū)的強(qiáng)度，并且所述光譜扇區(qū)的中值彼此等距地位于k空間中，其中k表示波數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜儀器，其中，所述物鏡被配置成對由所述第一光學(xué)部件分離的光束進(jìn)行發(fā)送，并使得多種不同光譜區(qū)的在所述k空間中彼此等距的中值被聚焦到不同的焦點(diǎn)上，所述焦點(diǎn)的中心彼此等距地位于構(gòu)造空間中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光譜儀器，其中，所述物鏡是旋轉(zhuǎn)對稱的和/或呈現(xiàn)橫向彩色成像特性。
4.根據(jù)權(quán)利 要求2或3所述的光譜儀器，其中，所述物鏡相對于所述第一光學(xué)部件被布置為使得所述分離光束基本在所述物鏡的光軸所在的平面的上方經(jīng)過所述物鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的光譜儀器，其中，所述物鏡相對于所述第一光學(xué)部件被布置為使得所述物鏡的光軸相對于所述分離光束的波列的傳播方向是傾斜的，所述波列代表了光束在k空間中的整個(gè)光譜的中值。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的光譜儀器，其中，所述光譜儀器包括第二光學(xué)部件，所述第二光學(xué)部件包括棱鏡或衍射部件，所述第二光學(xué)部件與所述物鏡組合以形成模塊單元，所述物鏡和所述第二光學(xué)部件相對于彼此以不可調(diào)節(jié)的方式布置在所述模塊單元中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光譜儀器，其中，所述第二光學(xué)部件在所述光束的光路中被布置在所述物鏡的上游。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光譜儀器，其中，所述第二光學(xué)部件在所述光束的光路中被布置在所述物鏡的下游。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的光譜儀器，其中，所述第一光學(xué)部件采用衍射部件的形式，所述衍射部件的衍射中心相對于彼此以非等距的方式布置，并使得所述第一光學(xué)部件在偏轉(zhuǎn)角線性地依賴于所述波數(shù)k的情況下根據(jù)角色散對所述光束進(jìn)行分離。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的光譜儀器，其中，所述第一光學(xué)部件采用光柵棱鏡的形式，在所述偏轉(zhuǎn)角線性地依賴于所述波數(shù)k的情況下，所述光柵棱鏡根據(jù)與所述光柵棱鏡的光柵的光柵角色散以及所述光柵棱鏡的棱鏡的棱鏡角色散相組合的角色散對所述光束進(jìn)行分離。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的光譜儀器，其中，所述物鏡被配置成使從物體側(cè)發(fā)出的所述分離光束的基本準(zhǔn)直射線束在經(jīng)過所述物鏡之后被聚焦在所述圖像側(cè)上的焦點(diǎn)上，在所述射線束相對于所述物鏡的光軸以增大的入射角入射到所述物鏡的情況下，所述焦點(diǎn)與所述物鏡的光軸的側(cè)向間距隨所述入射角的增大而線性地增大。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光譜儀器，其中，所述傳感器的傳感器元件的光敏表面的中心被彼此等距地布置。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光譜儀器，其中，所述傳感器的傳感器元件的光敏表面的中心在空間上根據(jù)所述焦點(diǎn)的中心來布置，所述物鏡將所述圖像側(cè)上的多種不同光譜區(qū)的在所述k空間中彼此等距的中值聚焦在所述焦點(diǎn)上。
14.用于光學(xué)相干層析成像(OCT)的系統(tǒng)，包括: 根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的光譜儀器， 光源，所述光源被配置成提供相干多色光， 分束器，所述分束器被配置成:將所述相干多色光耦合到參考臂和樣本臂中，以對從所述參考臂和從所述樣本臂反向散射的光進(jìn)行疊加，從而形成多色光束并且將所述多色光束耦合到所述光譜儀器中以進(jìn)行光譜分析。
15.用于光譜分析的方法，包括以下步驟: 對入射到第一光學(xué)部件上的多色光束進(jìn)行空間光譜分離， 借助物鏡將多個(gè)光譜區(qū)的分離光束發(fā)送到多個(gè)不同的空間區(qū)域上，以及 借助在所述光束的光路中被布置在所述物鏡的下游的具有多個(gè)光敏傳感器元件的傳感器來記錄所述分離光束的一個(gè)或多個(gè)強(qiáng)度，每個(gè)所述傳感器元件被配置成記錄所述光束的光譜扇區(qū)的強(qiáng)度，并 且所述光譜扇區(qū)的中值彼此等距地位于所述k空間中，其中k表示波數(shù)。
【文檔編號(hào)】G01J3/28GK104040308SQ201180076109
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月28日
【發(fā)明者】克勞迪婭·格舍博特, 托比亞斯·熱格洛茨, 奧勒·馬索, 亨寧·威斯維, 克勞斯·沃格勒 申請人:威孚萊有限公司