[发明专利]光谱仪和使用光谱仪测量生物成分的设备

说明书

提供了一种光谱仪。该光谱仪可以包括：图像传感器，包括像素阵列；和光子层，设置在像素阵列上，并且包括多个谐振器和消逝地耦合到该多个谐振器的多个耦合器。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年2月2日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请10-2017-0015117的优先权，其全部公开的内容通过引用合并于此。

技术领域

根据示例实施例的设备和方法涉及光谱仪和使用光谱仪测量对象中成分的成分测量设备。

背景技术

近来，已经研究了使用拉曼光谱或近红外(NIR)光谱对体内成分如血糖进行无创测量的方法。采用光谱技术的设备可以包括用于收集从对象的皮肤返回的光信号的准直器、用于分析光信号的波长的光谱仪以及准直器和光谱仪之间的接口如光束整形器。光谱仪可以包括由多个像素形成的图像传感器和设置在图像传感器上的光子层。

发明内容

根据示例实施例的方案，提供了一种光谱仪，包括：图像传感器，包括像素阵列；以及光子层，设置在像素阵列上，并且包括多个谐振器和消逝地耦合到所述多个谐振器的多个耦合器。

所述多个耦合器可以包括：输入耦合器，光可以输入到所述输入耦合器；以及输出耦合器，所述输出耦合器可以连接到输入耦合器，并可以将从输入耦合器传输的光输出到像素阵列的像素。

输入耦合器和输出耦合器可以对应于光栅耦合器、金属反射镜或者光栅耦合器和金属反射镜。

所述多个耦合器中的至少两个耦合器可以连续地设置在像素阵列的每一行中，并且像素阵列的每一行中的所述至少两个耦合器的输出耦合器可以位于同一列位置。

所述多个耦合器中的每一个耦合器可以与所述多个谐振器分离地设置，以在所述多个耦合器和所述多个谐振器之间产生消逝耦合。

所述多个谐振器可以是法布里-珀罗谐振器。

光子层可以包括多个检测区域，设置在所述多个检测区域之一中的所述多个谐振器包括具有至少两种不同波长特性的至少两种谐振器。

所述至少两种谐振器可以交替地设置在像素阵列的每一行中。

所述至少两种谐振器可以串行地设置在像素阵列的每一行的边界线上。

所述多个谐振器可以包括具有至少两种波长特性的至少两种谐振器。

根据另一示例实施例的方案，提供了一种测量体内物质的设备，所述设备包括：光源，配置为向对象发射光；以及光谱仪，配置为感测从对象返回的光，其中所述光谱仪可以包括像素阵列和设置在像素阵列上的光子层，光子层包括多个谐振器和消逝地耦合到所述多个谐振器的多个耦合器。

所述设备还可以包括主体，光源和光谱仪安装在所述主体中。

所述设备还可以包括带子，所述带子连接到主体并且形成为柔性的以缠绕对象。

所述设备还可以包括信号处理器，所述信号处理器配置为使用光谱仪感测的信号来分析对象的物质。

所述设备还可以包括显示器，所述显示器配置为显示由信号处理器获得的分析结果。

所述设备还可以包括通信接口，所述通信接口配置为将信号处理器的分析结果传输到外部装置。

光源可以发射近红外激光或可见光激光。

所述多个耦合器可以包括：输入耦合器，光输入到所述输入耦合器；以及输出耦合器，所述输出耦合器连接到输入耦合器，并将从输入耦合器传输的光输出到像素阵列的像素。

所述多个耦合器中的至少两个耦合器可以设置在所述像素阵列的每一行中以便与像素间距对齐。