Chinese Optics, Volume. 15, Issue 4, 770(2022)
Snapshot imaging spectrometer for mobile phone
Fig. 1. Basic structure of the spectral imaging system of an array filter
Fig. 6. Design results of the microlens array. (a) Simulation diagram of light tracing; (b) spatial position relationship of the 3×4 array lens; (c) simulated 3×4 array images; (d) MTF curves
Fig. 7. Processing effect of microlens. (a) Surface morphology; (b) contour curve
Fig. 8. Snapshot spectral camera (a) before assembly and (b) after assembly
Fig. 9. Experimental test results. (a) Optical layout; spectral images of a (b) blue, (c) white, (d) red and (e) blue object
Fig. 10. Spectral curve marked in Fig. 9 (b) (solid line: micro fiber spectrometer test results, dotted line: imaging spectrometer test results)
Table 1. Basic parameters and indicators of CMOS
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芯片型号 有效像素 图像区域 最低照度 视频制式 1/3 CMOS 760(H)×586（V） 4.8 mm×3.6 mm 0.008 Lx PAL/NTSC
Table 2. Performance comparison of the filters
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序号 光谱范围/nm 通道个数 半高宽/nm 平均峰值透过率/% 主要结构 参考文献 1 470~620 12 ~10 ~85 介质高反/二氧化硅/介质高反 [ 27 ]2 722~880 128 1.72~3.84 ~45% 介质高反/二氧化硅/介质高反 [ 26 ]3 415~725 8 ~81 ~68.9 Ag高反/ 光刻胶 /Ag高反 [ 14 ]4 400~800 5 ~100 ~45 Al 超表面 [ 28 ]5 460~630 9 ~27 71.2 Ag高反/ 光刻胶 /Ag高反 [ 14 ]6 530~680 12 ~8 83 介质高反/二氧化硅/介质高反 本工作
Table 3. Parameters of the UV adhesive
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名称 粘度 25 °C 固化后 折射率 拉伸极限 弹性模量(PSI) 抗拉强度(PSI) NOV61 300 cps 1.56 38% 150000 3000
Table 4. Basic gluing process and parameters
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光源波长 光功率密度 预固化时间 固化时间 点胶设备 365 nm 700 mW/cm2 30 s >10 min 尔谷光电（JZ04-365-04）
Table 5. Comparison of technical indexes of the imaging spectrometer
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序号 结构 光谱分辨率/nm 时间分辨率 整体尺寸/mm 光谱图像获取方式 报道时间/年 参考文献 1 芯片滤光阵列 10 和CMOS芯片同步 11.2×11.2，不带镜头 直接获取 2014 [ 27 ]2 子孔径复合阵列滤光片 10 计算重构 原理样机平台搭建 计算重建 2019 [ 31 ]3 子孔径复合阵列滤光片 50 计算重构 原理样机平台搭建 计算重建 2004 [ 32 ]4 芯片滤光阵列 10 和CMOS芯片同步 实物样机 约几十mm 直接获取 2019 [ 33 ]5 傅立叶变换成像光谱仪 / / 原理设计 计算重构 2020 [ 8 ]6 芯片滤光阵列 计算超分后5.2 nm 计算重构 原理样机平台搭建 计算重构 2021 [ 22 ]7 子孔径复合阵列滤光片 8 和CMOS芯片同步 功能样机Φ6×6 直接获取 2022 本工作
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Jiu-yi TIAN. Snapshot imaging spectrometer for mobile phone[J]. Chinese Optics, 2022, 15(4): 770
Category: Original Article
Received: Dec. 6, 2021
Accepted: --
Published Online: Sep. 6, 2022
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