[发明专利]用于分析测量区域的方法和微型光谱仪

说明书

本发明涉及一种用于在考虑到光谱评估至少一个单个测量的情况下分析测量区域的方法，其包括如下步骤：•以电磁射束辐射测量区域的物体，•光谱测定地测量来自测量区域的射束，其中为了分析测量区域执行至少两个单个测量，•针对第一单个测量利用第一射束分布以电磁射束辐射物体并且通过光谱测定地测量来提供第一光谱测定的探测器信号，•针对第二单个测量利用与第一射束分布不同的第二射束分布以电磁射束辐射物体并且通过光谱测定地测量来提供第二光谱测定的探测器信号，•通过比较第一光谱测定的探测器信号和第二光谱测定的探测器信号获知比较值，比较值是针对存在直接反射的指示器，并且•为了光谱评估，根据比较值选出探测器信号，用以分析测量区域。

技术领域

本发明涉及一种用于分析测量区域的方法和一种微型光谱仪。

背景技术

在DE 102007007040 A1中描述了用于以光学和光谱学研究样品的测量装置。在此，测量结果由于直接反射导致的错误以如下方式避免：将照相机和光谱仪布置在反射角以外。

在DE 102011076677 A1中描述了光谱测量装置和光谱测量法。光谱测量装置包括照明装置、用于检测样品的光谱的光谱仪、用于检测样品图像的照相机和用于根据图像评估光谱的评估单元。描述的是：借助照明装置和照相机能够识别出光亮，即直接反射。在此，照相机必须安装在相同的光路中，以便借助照相机探测到光亮。

发明内容

本发明涉及一种用于分析测量区域的方法和一种微型光谱仪。

光谱仪能够用于获知光谱信息，例如物体的化学成分或者物体中特定的混合物的存在。待研究的物体并非总是可直接接近的。物体能够例如焊入薄膜中或者至少部分被与物体不同的材料包覆。根据照明角度和光谱仪的探测角，在薄膜上或周侧上被反射的射束能够撞击到光谱仪的探测器上。该效应被称为直接反射，这是因为射束在撞击到物体上之前就被反射，并且因此没有包含关于待研究的物体的信息。直接反射能够叠加包含关于物体的信息的射束，例如被物体漫反射的射束。在直接反射时，射束以高的强度被反射并且因此能够叠加或掩盖物体的待探测的材料光谱，这是因为该材料光谱大多具有比直接反射的射束更小的强度。当薄膜或材料表面的材料光谱与待研究的物体的材料不同，并且直接反射的射束和包含关于物体的信息的来自物体的射束撞击到光谱仪的探测器上时，因此得到直接反射的射束和包含关于物体的信息的射束的叠加的光谱。

本发明的优点是：直接反射能够以简单的方式探测到，并且因此用于分析测量区域的测量结果的可靠性能够得到提高。尤其有利的是：能够单独地以很高的可靠性评估测量区域的不同的元件，即例如物体和至少部分包围物体的材料布置、例如薄膜或包装的光谱或者仅评估测量区域的选出的元件的光谱。因此，包装的光谱信息例如能够被获知并且与之独立地获知布置在包装中的物体。因此，被包装的或不能够直接接近的物体也能够被检验其成分。直接反射能够利用存在的器件确定，从而不需要附加的设备来确定直接反射。

另外的优点是：如果在直接反射的光谱中不存在物体信息或存在叠加的物体信息，那么能够识别出依赖于角度的直接反射，即直接反射依赖于测量区域表面相对于微型光谱仪的光轴的倾斜。直接反射的随后的补偿或屏蔽能够导致在手动测量情况下，例如在智能手机中或在手持光谱仪系统中提高测量技术的稳定性。此外，直接反射因此也能够被测得，并且用作例如针对特殊的表面信息、包装鉴定或类似情况的有效信号。