[发明专利]光谱仪，控制光谱仪输出增益的方法及测量生物信息的装置和方法

权利要求书

1.一种光谱仪，包括：

光源部分，被配置为向对象上发射多个波长的光；

检测器，被配置为检测从所述对象反射的所述多个波长中每一个波长的光信号；

控制器，被配置为根据所述对象的至少一个特性设定针对所述多个波长中每一个波长的放大增益；以及

放大器，被配置为使用由控制器设定的放大增益来放大检测器的输出信号。

2.根据权利要求1所述的光谱仪，其中，所述光源部分包含多个光源，所述多个光源至少包括：第一光源，配置为输出第一波长的光；以及第二光源，配置为输出与第一波长不同的第二波长的光。

3.根据权利要求2所述的光谱仪，其中，所述光源部分配置为在第一时间输出来自第一光源的光，并在不同于第一时间的第二时间示出来自第二光源的光。

4.根据权利要求1所述的光谱仪，其中，针对所述多个波长中的每个特定波长：

所述控制器根据所述对象的针对特定波长的光反应特性，计算最优放大增益，并且

当光源部分发射所述特定波长的光时，控制器根据所述特定波长的最优放大增益设定放大器的放大增益。

5.根据权利要求4所述的光谱仪，其中，针对每个特定波长，控制器通过在预定放大增益区域中改变放大器的放大增益，计算针对每个特定波长的最优放大增益，所述最优放大增益不会导致放大器的输出饱和。

6.根据权利要求1所述的光谱仪，其中，所述放大器包括：

跨阻放大器TIA，被配置为将检测器输出的电流信号转换为电压信号；

可变增益放大器VGA，被配置为使用所述多波长中每一个波长的由控制器设定的放大增益来放大电压信号。

7.根据权利要求1所述的光谱仪，还包括：转换器，被配置为将所述多个波长中每一个波长的由所述放大器经放大并输出的模拟信号转换为数字信号。

8.根据权利要求7所述的光谱仪，其中，所述控制器根据所述多个波长中每一个波长的由转换器输出的数字信号来重建光谱。

9.根据权利要求8所述的光谱仪，其中，所述控制器根据所述多个波长中每一个波长的转换器的数字信号得到第一光谱响应，根据将所得的第一光谱响应除以一个值而得到的值来得到第二光谱响应，并基于所得的第二光谱响应重建用于测量生物信息的光谱，其中所述一个值是针对所述多个波长中每一个波长，将光强度乘以最优放大增益而得到的。

10.一种通过光谱仪获得光谱的方法，所述方法包括：

从光源部分向对象上发射多个波长的光；

由控制器根据对象的至少一个特性，设定所述多个波长中每一个波长的放大增益；

由检测器检测从对象反射的所述多个波长中每一个波长的光信号；以及

由放大器使用控制器设定的放大增益来放大检测器的输出信号。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括：由转换器将所述多个波长中每一个波长的经放大器放大和输出的模拟信号转换为数字信号。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：控制器根据所述多个波长中每一个波长的数字信号来重建光谱。

13.根据权利要求10所述的方法，还包括针对所述多个波长中的每个特定波长：

控制器基于针对特定波长的对象的光反应特性，计算最优放大增益；以及

当向对象上发射光期间发射所述特定波长的光时，根据所述特定波长的最优放大增益，设定放大器的放大增益。