用于测量光辐射的光谱感测设备和方法

技术领域

本发明涉及一种光谱感测设备和用于测量光辐射的方法。这样的设备和方法通常可以用于特别是在红外(IR)光谱区域、尤其是在近红外(NIR)光谱区域进行研究或监测的目的、以及用于对热量、火焰、火或烟雾进行检测。然而，其他种类的应用也是可能的。

背景技术

已知的光谱感测设备(比如光谱仪系统，特别地可以用于漫反射光谱分析)通常是关于光谱感测设备所包括的至少一个检测器元件的波长相关灵敏度进行校准。US2014/131578 A1、WO 2019/115594A1、WO 2019/115595A1或WO 2019/115596 A1中披露了示例性光谱仪系统；然而，已知的还有其他种类的光谱感测设备。

在实践中，光谱感测设备可能会受到漂移效应的影响，这些漂移效应主要是由可能与光谱感测设备本身相关或可能对光谱感测设备产生影响的变化引起的。具体地，这些变化可以包括以下各项中的至少一项：设备所包括的辐射源或检测器元件中的至少一个发生退化；辐射源或检测器元件中的至少一个发生温度漂移；对设备产生影响的环境温度的变化；设备温度(即，至少一个检测器和对应的电子器件可以进行操作的温度)的变化；设备所包括的至少一个部件发生机械伸展或收缩，尤其是机械外壳、支架或光学元件(特别是比如棱镜、分束器或光栅等色散元件中的至少一个)中的至少一个的机械伸展或收缩。进一步地，电化学过程或物理过程(比如长寿命陷阱的弛豫)可能会导致漂移效应。然而，可设想到其他种类的变化。

具体地，用光谱感测设备测量光辐射可以涉及用于对光敏检测器进行读出的电阻测量，作为示例，该光敏检测器可以包括硫化铅光电导体。电阻测量可以具体地通过在包括至少一个分压器的电路中使用强偏置电压与另外的电阻器进行比较来执行。在这样的配置中，光敏检测器的电阻具体地可能会受到漂移效应的影响，这些漂移效应如果不定期进行校正就可能会使测量数据失真。进一步地，噪声(具体地为1/f噪声，其也被称为闪烁噪声)可能会使测量数据失真。

在实践中，特别地为了维持测量数据的可靠性，具体地为了避免漂移效应可能使测量数据失真到使得由光谱感测设备确定的结果可能变得不确定的程度，需要不时地经由通常用术语“校准”表示的过程来对漂移效应进行校正。出于该目的，优选地，可以不时地执行明校准和暗校准。在本文中，可以执行不同类型的校准测量，然而，这些校准测量需要在至少一个光敏检测器前面具有预定义反射目标或空体积，特别地为了避免反射辐射可能到达至少一个光敏检测器。

特别地，在进行暗校准时，在“暗”测量中不需要校准目标来重新校准暗电流、暗噪声或暗电阻中的至少一者。在进行暗校准时，至少一个辐射源通常是关闭的。与此相反，在进行“明”测量时，特别是在进行反射光谱学分析时，具有预定义的反射光谱以保证校准信号是已知且可再现的校准目标可以以与通常用于光谱测量的至少一个测量对象相同的方式定位在从至少一个辐射源到至少一个检测器元件的辐射路径中，由此可以校准至少一个光敏检测器的波长相关灵敏度等。

WO 2017/040431 A1披露了用于测量采样接口处的样本中的物质的浓度和类型的系统和方法。该系统包括光源、一个或多个光学器件、一个或多个调制器、参考、检测器和控制器。这些系统和方法可以能够通过在不同测量光路之间共用一个或多个部件来解决源自光源、一个或多个光学器件和检测器的漂移。另外，通过在光源与样本或参考之间放置一个或多个调制器，该系统能够区分不同类型的漂移并消除因杂散光所致的错误测量。此外，通过将检测器像素和微光学器件映射到样本中的位置和深度，系统能够沿着样本内的不同位置和深度检测物质。

WO 2021/069544 A1披露了一种设备，该设备包括：

-至少一个光电导体阵列，其中，每个光电导体被配置用于展现出与其光敏区域照射相关的电阻，其中，该阵列中的至少一个光电导体被设计为表征光电导体；-至少一个偏置电压源，其中，该偏置电压源被配置用于向表征光电导体施加至少一个交流偏置电压或者向该表征光电导体施加至少一个直流偏置电压；

-至少一个光电导体读出电路，其中，该光电导体读出电路被配置用于确定响应于偏置电压而生成的表征光电导体的响应电压，其中，该响应电压与表征光电导体阵列的变量成比例，其中，该光电导体读出电路被配置用于在光电导体阵列的操作期间确定表征光电导体的响应电压。

对于光谱感测设备的校准，用户通常负责定位校准目标并移除可能置于感测设备的感测范围内的任何对象。这可能具体要求用户在这样的技术措施方面具有丰富的经验。

本发明解决的问题

因此，本发明解决的问题是提供一种光谱感测设备和用于测量光辐射的方法，该设备和方法至少基本上避免了这种类型的已知设备和方法的缺点。

特别地，期望有一种光谱感测设备，其被配置为提高所生成测量数据的准确性，具体地方式是优选地以完全自动化的方式执行光谱感测设备的自校准，而无需任何预定义的反射目标或大量用户交互。

发明内容

该问题通过具有专利独立权利要求的特征的本发明来解决。可以单独或组合地实施的本发明的有利发展在从属权利要求和/或以下说明书和详细实施例中呈现。

在本发明的第一方面，披露了一种用于测量光辐射的光谱感测设备。该光辐射由至少一个测量对象提供。由至少一个测量对象提供的光辐射包括非调制光辐射。

如本文中所使用的，术语“光谱(spectral)”或“光谱(spectrum)”指的是光学光谱范围的分区，其中，光谱由信号波长和对应的信号强度所定义的光信号构成。特别地，光谱可以包括与至少一个测量对象相关的光谱信息，比如形成至少一个测量对象的至少一种材料的类型和组成，该光谱信息可以通过记录与该至少一个测量对象相关的至少一个光谱来确定。因此，术语“光谱感测设备”通常涉及一种装置，该装置被配置用于通过记录与光辐射的至少一个对应信号波长相关的至少一个信号强度的至少一个测量值以及通过评估与信号强度相关的至少一个检测器信号来确定光谱信息。

如本文中进一步使用的，术语“光辐射”通常指的是电磁辐射的分区，其通常被称为“光学光谱范围”并且包括可见光范围、紫外光范围和红外光谱范围中的至少一个。术语“紫外光”通常指波长为1nm至380nm、优选地为100nm至380nm的电磁辐射。进一步地，术语“可见光”通常指380nm至760nm的波长。进一步地，术语“红外”(“缩写为IR”)通常指760nm至1000μm的波长，其中，760nm至3μm的波长通常被称为“近红外”，也被缩写为“NIR”。优选地，用于本发明的典型目的的光辐射可以是IR辐射，更优选地为NIR辐射，尤其是波长为760nm至5μm、优选地为1μm至3μm的光辐射。

如本文进一步使用的，术语“调制”指的是信号的总功率优选地周期性地变化、特别是随至少一个调制频率变化的过程。该信号可以是电信号。该信号可以是光信号，具体是照射。特别地，可以在照射的总功率的最大值与最小值之间实现周期性调制。最小值可以是0，但也可以>0，因此，举例来说不必实现完整的调制。调制可以在被指定用于生成期望调制照射的辐射源内实现，具体地经由调制的强度和/或总功率，例如，周期性调制的总功率。进一步地，也可以使用基于电光效应和/或声光效应的调制设备。进一步地，还可以使用周期性光束中断设备、特别是光束斩波器、中断叶片或中断轮中的至少一个。信号的调制具体地可以促进检测该信号并将其与另外的信号区分开。因此，通过信号的调制，可以显著降低噪声、具体地为1/f噪声。

因此，如本文中所使用的术语“非调制”通常指的是未调制的实体，具体地指的是未调制的照射，更具体地指的是由至少一个测量对象提供的未调制的光辐射。如本文中所使用的术语“测量对象”通常指的是选自生命对象和无生命对象的任意物体，其包括供光谱感测设备进行研究的材料。具体地，该至少一个测量对象可以是或者可以包括根据普朗克定律发射非调制热辐射的至少一个热发射器，例如，加热器上的金属板。在这种情况下，用于测量光辐射的光谱感测设备可以具体地用于确定该至少一个测量对象的温度。如技术人员所知，比如白炽灯等热发射器的电调制可能会因重复开关过程而显著降低寿命。进一步地，机械调制(例如，经由光束斩波器)可能由于热暴露而不稳定。因此，在许多情况下，对该至少一个测量对象进行调制可能并不合适。在另外的情况下，对该至少一个测量对象进行调制甚至可能无法通过合理的手段来实施。作为朝该方向发展的示例，该至少一个测量对象可以包括至少一件炊具，其中，该至少一件炊具可以定位于炉灶上。在这种情况下，可能具体地期望测量该至少一个测量对象的至少一个温度，如技术人员所知，该温度可以从该至少一个测量对象的发射率得出。

如所述的，该光辐射由该至少一个测量对象提供。因此，如上文所指示的，由该至少一个测量对象提供的光辐射可以具体地由该至少一个测量对象发射。由该至少一个测量对象发射的光辐射可以指示该至少一个测量对象的至少一种物理特性，具体地指示该至少一个测量对象的温度。然而，另外和/或替代性地，由该至少一个测量对象提供的光辐射也可以被该至少一个测量对象反射和/或透射穿过该至少一个测量对象。具体地，该至少一个测量对象可以由发射光辐射的至少一个外部光源照射，该光辐射可以包括非调制光辐射。由该至少一个外部光源发射的光辐射可以在该至少一个测量对象处散射。具体地，该至少一个测量对象可以至少部分地将光辐射朝向光谱感测设备反射。进一步地，该至少一个测量对象可以至少部分地将光辐射朝向光谱感测设备透射。因此，总之，由该至少一个测量对象提供的光辐射可以进行以下操作中的至少一项：由该至少一个测量对象发射、由该至少一个测量对象反射以及透射穿过该至少一个测量对象。进一步地，该至少一个测量可以至少部分地吸收由外部光源发射的光辐射，该光辐射可以具体地指示形成该至少一个测量对象的至少一种材料的组成。

因此，该光谱感测设备包括：

-至少一个辐射发射元件，其中，该至少一个辐射发射元件被指定用于发射调制光辐射；

-至少一个光敏检测器，其中，该至少一个光敏检测器具有被指定用于接收光辐射的至少一个光敏区域，其中，由该至少一个光敏检测器生成的至少一个检测器信号取决于对该至少一个光敏区域的照射；

-至少一个评估单元，其中，该至少一个评估单元被配置用于通过使用至少一个调制检测器信号来生成关于由该至少一个测量对象提供的该光辐射对该至少一个光敏区域的照射的至少一条测量信息，该至少一个调制检测器信号是通过该调制光辐射与由该至少一个测量对象提供的该光辐射的叠加对该至少一个光敏区域进行照射而生成的。

在本文中，该光谱感测设备以该调制光辐射在该光谱感测设备内被引导朝向该至少一个光敏检测器的方式布置。

如所指示的，该光谱感测设备包括至少一个辐射发射元件。该至少一个辐射发射元件被指定用于发射调制光辐射。该至少一个辐射发射元件可以以各种方式体现。该至少一个辐射发射元件可以是外壳中的光谱感测设备的一部分。另外或附加地，该至少一个辐射发射元件也可以布置在外壳外部，例如，作为分开的辐射发射元件。该至少一个辐射发射元件可以被配置为在期望的光谱范围内、优选地在如上文所定义的光学光谱范围或其至少一个选定分区内提供足够的发射。该至少一个辐射发射元件可以特别地由热辐射器或基于半导体的辐射源中的至少一个包括。在本文中，基于半导体的辐射源尤其可以选自发光二极管(LED)或激光器(特别是激光二极管)中的至少一个。进一步地，热辐射器尤其可以选自白炽灯或热红外发射器中的至少一个。如本文中进一步使用的，术语“热红外发射器”指的是微加工热发射设备，该微加工热发射设备包括作为发射要监测的光辐射的辐射发射元件的辐射发射表面。具体地，热红外发射器可作为“emirs50”从瑞士黑吉斯维尔施瓦岑贝格街10号，邮编CH-6056的Axetris AG公司(Axetris AG,Schwarzenbergstrasse10,CH-6056

该至少一个辐射发射元件可以是连续光源、或者替代性地是调制光源，其中，该调制光源的调制频率可以为至少1Hz、至少5Hz、至少10Hz、至少50Hz、至少100Hz、至少500Hz、至少1kHz或以上。为了驱动调制光源，可以使用调制设备，该调制设备可以被指定用于优选地通过生成周期性调制来调制照射。如上文已经指示的，该调制可以优选地在被指定用于生成期望的调制照射的光源内实现，优选地通过本身具有调制强度和/或总功率(例如，周期性调制的总功率)的至少一个辐射发射元件和/或通过被体现为调制光源(例如，调制激光器)的至少一个辐射发射元件实现。作为另外的示例，WO 2021/110721 A1披露了至少一个辐射发射元件，该至少一个辐射发射元件被指定用于在被电流加热时产生光辐射；安装件，其中，该安装件承载至少一个辐射发射元件，并且其中，该安装件或其一部分是可移动的；以及散热器，其中，该散热器被指定用于在被安装件接触后就冷却安装件和由安装件承载的至少一个辐射发射元件。如所述的，另外或附加地，也可以使用不同类型的调制设备，例如，基于电光效应和/或声光效应的调制设备。进一步地，还可以使用周期性光束中断设备、特别是光束斩波器、中断叶片或中断轮中的至少一个。

进一步根据本发明，该光谱感测设备包括至少一个光敏检测器。该至少一个光敏检测器具有被指定用于接收光辐射的至少一个光敏区域。由至少一个光敏检测器生成的至少一个检测器信号取决于对至少一个光敏区域的照射。如通常所使用的，术语“光敏检测器”指的是包括至少一个光敏区域的根据对该至少一个光敏区域的照射而被指定用于生成至少一个检测器信号的光学检测器，其中，该至少一个检测器信号可以特别地被提供给评估单元进行评估。由至少一个光敏检测器包括的至少一个光敏区域可以优选地是单个均匀的光敏区，该光敏区被配置用于接收冲击在光敏区上的发射光辐射。然而，多于一个光敏区(比如像素大小的光敏区的区域)也可以是可行的。该至少一个光敏检测器被指定用于生成检测器信号，优选地为光学信号或电子信号，这些信号与冲击在该至少一个光敏检测器上的发射光辐射的强度相关联。检测器信号可以是模拟信号和/或数字信号。在特定实施例中，至少一个光敏检测器可以是或包括有源传感器，该有源传感器被适配为在将电子信号提供给例如外部评估单元之前放大这些电子信号。出于该目的，至少一个光敏检测器可以包括一个或多个信号处理设备、特别是一个或多个滤波器和/或模数转换器，用于对电子信号进行处理和/或预处理。

至少一个光敏检测器可以选自任何已知的光学传感器，特别是选自无机相机元件，优选地选自无机相机芯片，更优选地选自CCD芯片或CMOS芯片，它们通常用于当今的各种相机中。作为替代方案，至少一个光敏检测器、特别是至少一个光敏区域可以包括光电导材料、特别是无机光电导材料，该材料尤其是选自硫化铅(PbS)、硒化铅(PbSe)、锗(Ge)、砷化铟镓(InGaAs，包括但不限于扩展InGaAs)、锑化铟(InSb)或碲镉汞(HgCdTe或MCT)。如通常所使用的，术语“扩展InGaAs”指的是展现出高达2.6μm的光谱响应的特定类型的InGaAs。然而，不同种类的材料或其他类型的光敏检测器也可以是可行的。

进一步根据本发明，光谱感测设备包括至少一个评估单元。如通常所使用的，术语“评估单元”指的是被指定用于确定至少一条信息的装置，该信息具体地选自光谱信息，即，与已特别地通过使用如本文所描述的至少一个光敏检测器记录其光谱的测量对象的光谱相关的信息，其中，该信息是通过评估如由至少一个光敏检测器生成的至少一个检测器信号、或如本文别处所定义的测量信息、光谱信息或校准信息来获得的。评估单元可以是或者可以包括集成电路(特别是专用集成电路(ASIC))或数据处理设备中的至少一个，特别是数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、微控制器、微型计算机、计算机或电子通信单元(具体是智能手机或平板电脑)中的至少一个。其他部件可以是可行的，特别是至少一个预处理设备或数据采集设备。进一步地，评估单元可以包括至少一个接口，特别是无线接口或有线接口中的至少一个。

进一步地，评估单元可以被设计为完全或部分地控制或驱动光谱感测设备或其一部分。评估单元可以被配置为控制至少一个辐射发射元件和至少一个光敏检测器中的至少一个。评估单元可以特别地被设计为执行至少一个测量周期，在该测量周期中可以拾取多个检测器信号。如由评估单元确定的信息可以特别优选地以电子、视觉、听觉或触觉方式中的至少一种方式被提供给另一装置或用户中的至少一者。进一步地，信息可以存储在至少一个数据存储单元中，具体地存储在如由光谱感测设备(特别地由至少一个评估单元)包括的内部数据存储单元中，或者存储在信息可以经由至少一个接口传输到的分开的存储单元中。该分开的存储单元可以由至少一个电子通信单元包括。存储单元可以特别地被配置用于存储至少一个电子表格，比如至少一个查找表。

评估单元可以优选地被配置为执行至少一个计算机程序，特别是执行或支持信息生成步骤的至少一个计算机程序。举例来说，可以实施一种或多种算法，该一种或多种算法通过使用至少一个检测器信号作为至少一个输入变量，可以执行到信息的变换。出于该目的，评估单元可以特别地包括至少一个数据处理设备，特别是电子数据处理设备或光学数据处理设备中的至少一个，该至少一个数据处理设备可以被设计为通过评估至少一个检测器信号来生成信息。因此，评估单元被设计为使用至少一个检测器信号作为至少一个输入变量，并通过处理至少一个输入变量来生成信息。该处理可以以连续、并行或组合的方式进行。评估单元可以使用任意的过程来生成信息，特别是通过计算和/或使用至少一个存储的和/或已知的关系来生成信息。

根据本发明，该至少一个评估单元被配置用于通过使用至少一个调制检测器信号来生成关于由该至少一个测量对象提供的该光辐射对该至少一个光敏区域的照射的至少一条测量信息，该至少一个调制检测器信号是通过该调制光辐射与由该至少一个测量对象提供的该光辐射的叠加对该至少一个光敏区域进行照射而生成的。如本文中所使用的术语“测量信息”通常指的是提供对至少一个光敏检测器(具体地至少一个光敏区域)和至少一个测量对象中的至少一者的定性和/或定量描述的数据、知识或证据中的至少一种。具体地，至少一条测量信息可以与至少一个光敏检测器的响应度相关。如本文中所使用的术语“响应度”通常指的是检测器的输入-输出增益，具体指的是至少一个光敏检测器每光功率输入的电功率输出之比。因此，响应度可以指示至少一个光敏检测器对具体地由至少一个测量对象对至少一个光敏区域的照射的响应。具体地，至少一个光敏检测器的响应度可以取决于冲击至少一个光敏检测器(具体地至少一个光敏区域)的光辐射的强度。因此，通常，冲击至少一个光敏检测器的光辐射的强度越大，至少一个光敏检测器的响应可能就越大。如已经指示的，冲击至少一个光敏检测器的光辐射具体可以是来自不同源的光辐射的叠加，具体是调制光辐射与由至少一个测量对象提供的光辐射的叠加。特别地，该至少一条测量信息可以包括至少一个光敏检测器的电阻变化ΔR和至少一个光敏检测器的至少一个响应度相关商中的至少一项。该至少一个光敏检测器的至少一个响应度相关商具体可以被定义为该至少一个光敏检测器的电阻变化ΔR除以该至少一个光敏检测器的DC电阻R

该至少一个光敏检测器的电阻变化ΔR可以是由至少一个测量对象提供的该光辐射与由至少一个辐射发射元件发射的调制光辐射在至少一个光敏检测器处的叠加引起的。如所述的，由至少一个测量对象提供的光辐射包括非调制光辐射。非调制光辐射可以引起至少一个光敏检测器的DC电阻R

如上文所指示的，该至少一个光敏检测器的电阻变化ΔR可以是该至少一个光敏检测器的DC电阻R

该光谱感测设备可以进一步包括至少一个读出电路，该至少一个读出电路被配置用于对该至少一个光敏检测器进行读出，具体地在电阻测量中进行读出。如本文中所使用的，术语“读出电路”通常指的是被配置用于量化和处理至少一种物理性质和/或由至少一个测量设备(具体地由至少一个光敏检测器)检测到的至少一种物理性质的变化的任意设备。如上所述，至少一个光敏检测器可以具体地包括至少一个硫化铅光电导体。光电导体通常可以在照射时改变其电导率，并因此改变其电阻，该电阻因此可以在电阻测量中进行量化。因此，测量的电阻可以允许对入射光辐射得出结论。可以与其他电阻器(具体是其电阻已知的其他电阻器)进行比较来进行电阻测量。其他电阻器可以特别地布置在读出电路内的分压器中。

读出电路可以具体地被配置用于测量至少一个光敏检测器的DC电阻R

如上文所概述的，该光谱感测设备以调制光辐射在该光谱感测设备内被引导朝向至少一个光敏检测器的方式布置。如通常所使用的，术语“引导”或其任何语法变型指的是实现光辐射在期望方向上的传播，特别是通过反射或透射光辐射的一部分。光谱感测设备可以包括至少一个光学元件，该至少一个光学元件被配置用于将调制光辐射引导朝向至少一个光敏检测器。如本文中所使用的，术语“光学元件”通常指的是被配置用于改变入射光辐射的至少一种光学特性(例如，光辐射的强度或光辐射的至少一部分的方向)的任意元件。该至少一种光辐射可以在光学元件处散射。该至少一种光辐射可以至少部分地被光学元件反射和/或透射穿过光学元件和/或被光学元件吸收。

光辐射与至少一个光学元件之间的相互作用可以取决于光辐射的至少一种物理特性，具体地取决于光辐射的入射角和/或光辐射的至少一个波长中的至少一项。如技术人员将知道的，光辐射的波长也可以用光频、波数或能量来表示。光辐射与至少一个光学元件之间的相互作用可以进一步取决于至少一个光学元件的至少一种物理特性，具体地取决于至少一个光学元件的折射率、至少一个光学元件的光密度、至少一个光学元件的厚度和至少一个光学元件的至少一个表面的至少一种表面状况中的至少一项。该至少一个光学元件可以是或者可以包括反射镜、窗口、透镜、孔径、光栅、棱镜和光学滤波器中的至少一项。该至少一个光学元件可以包括至少一个部分反射光学元件。该至少一个部分反射光学元件可以被指定用于将由至少一个辐射发射元件发射的调制光辐射朝向至少一个光敏检测器反射。该至少一个部分反射光学元件可以相对于由至少一个测量对象提供的光辐射是透明的。因此，由至少一个测量对象提供的光辐射可以透射穿过至少一个部分反射光学元件，具体地朝向至少一个光敏检测器。

该至少一个辐射发射元件可以被指定用于以调制光辐射可以具有恒定照射功率的方式发射该调制光辐射。具体地，该调制光辐射的平均照射功率在更大的时间间隔内可以是恒定的。调制光辐射的振幅可以具体地以恒定的调制频率进行周期性调制。如技术人员将知道的，光辐射的振幅与照射功率相关。因此，在一个周期内，调制光辐射的照射功率可以自然交替。然而，在包括多个周期的时间间隔内，平均照射功率可以具体地是恒定的。更具体地，调制光辐射的最大振幅可以是恒定的，其中，该调制光辐射可以具体地以恒定的调制频率进行周期性调制。照射功率恒定可以具体地促进对调制光辐射进行评估，因为在这种情况下不必考虑照射功率的时间变化。

光谱感测设备可以包括至少两个单独的光敏检测器。至少一个第一光敏检测器的至少一个光敏区域可以被指定用于接收调制光辐射。至少一个第二光敏检测器的至少一个光敏区域可以被指定用于接收调制光辐射和由至少一个测量对象提供的光辐射。因此，在该星座中，该至少一个第二光敏检测器可以用于生成至少一条测量信息，而该至少一个第一光敏检测器可以用于校正该至少一个第二光敏检测器处的漂移效应。该至少一个第一光敏检测器和该至少一个第二光敏检测器可以具体地在结构上相同，或者可以至少具有类似的特征，具体是类似的响应度。出于该目的，可以使用检测器阵列、多像素系统和检测器矩阵中的至少一个。因此，该至少一个光敏检测器可以包括检测器阵列、多像素系统和检测器矩阵中的至少一个。如本文中所使用的，术语“第一”或“第二”被认为是对元件的描述，并不是指定次序或时间顺序，也不排除可能存在相同类型的其他元件的可能性。

光谱感测设备可以进一步包括至少一个辐射分离元件。该至少一个辐射分离元件可以被指定和布置用于将调制光辐射与由至少一个测量对象提供的光辐射分离开。该至少一个辐射分离元件可以包括至少一个第一光学滤波器元件。该至少一个第一光学滤波器元件可以以至少一个第一光敏检测器的至少一个光敏区域仅接收调制光辐射的方式指定和布置。如本文中所使用的术语“光学滤波器元件”通常指的是被配置用于根据光辐射的至少一种物理特性(比如光辐射的波长和/或光辐射的偏振)选择性地阻挡光辐射的任意设备。因此，该至少一个第一光学滤波器元件可以被配置用于阻挡由至少一个测量对象提供的光辐射，并且该至少一个第二光学滤波器元件可以被配置用于阻挡由至少一个辐射发射元件发射的调制光辐射。

该至少一个辐射分离元件可以包括至少一个非透明光学元件。该至少一个非透明光学元件可以以至少一个第一光敏检测器的至少一个光敏区域仅接收调制光辐射的方式指定和布置。具体地，该至少一个非透明光学元件可以是或者可以包括至少一种不透明材料。该至少一个非透明光学元件可以具体地在包括由该至少一个辐射发射元件发射的调制光辐射的波长范围和由该至少一个测量对象发射的光辐射的波长范围的波长范围内是不透明的。

光谱感测设备可以进一步包括至少一个另外的辐射发射元件。该至少一个另外的辐射发射元件可以被指定用于发射另外的调制光辐射。该至少一个评估单元可以进一步被配置用于通过使用以下各项来生成关于该至少一个测量对象的至少一条光谱信息：

o至少一个调制检测器信号，该至少一个调制检测器信号是通过由该至少一个测量对象提供的该光辐射与该另外的调制光辐射的叠加对该至少一个光敏区域进行照射而生成的；以及

o该至少一条测量信息。

如特别优选的，该光谱感测设备可以以该另外的调制光辐射被引导朝向该至少一个测量对象的方式布置。

具体地，光谱感测设备可以以另外的调制光辐射被引导朝向至少一个测量对象的方式布置，这种方式使得该另外的调制光辐射随后被至少一个测量对象反射朝向至少一个光敏检测器(具体是至少一个光敏区域)。因此，另外的调制光辐射可以提供关于测量对象的至少一种光学特性(具体是关于反射率、发射率和吸收率中的至少一项)的信息。穿过至少一个测量对象的光辐射的透射可以忽略不计，具体是对于金属表面。因此，发射率可以计算为1减去反射率。如技术人员将进一步知道的，反射率、发射率和吸收率中的至少一个可以是波长相关的。

对于术语“光谱信息”，可以参考上文的描述。生成关于至少一个测量对象的至少一条光谱信息可以包括测量如由至少一个测量对象提供的光辐射。具体地，可以通过确定至少一个光敏检测器的电阻变化ΔR和/或计算至少一个光敏检测器的至少一个响应度相关商来测量由至少一个测量对象提供的光辐射。更具体地，在至少一个测量对象包括至少一个热辐射器的情况下，可以通过测量至少一个光敏检测器的电阻变化ΔR和/或计算至少一个光敏检测器的至少一个响应度相关商来得出至少一个测量对象的温度。由此，具体地，可以消除非调制测量对象的长时间漂移。具体地，对至少一个测量对象的DC电阻的测量仍然可以作为用于测量由至少一个测量对象提供的光辐射的主要测量方法来执行，其中，对至少一个测量对象的DC电阻的测量可以通过使用至少一条测量信息以规律或不规律的时间间隔进行校准。

该至少一个评估单元可以进一步被配置用于

o通过进一步比较如通过该调制光辐射对该至少一个光敏区域进行照射生成的该至少一个调制检测器信号和如通过该另外的调制光辐射对该至少一个光敏区域进行照射生成的至少一个另外的调制检测器信号来生成至少一条校准信息。

如通常所使用的，术语“校准”指的是不时地对实践中光谱感测设备中可能发生的漂移效应进行校正的过程，这些漂移效应主要是由与光谱感测设备本身相关或对光谱感测设备产生影响的变化引起的。这些变化可以尤其包括以下各项中的至少一项：辐射发射元件或光敏检测器中的至少一个发生退化；辐射发射元件或光敏检测器中的至少一个发生温度漂移；对光谱感测设备产生影响的环境温度的变化；与光谱感测设备相关的温度(即，至少一个光敏检测器和对应的电子器件可以进行操作的温度)的变化；光谱感测设备所包括的至少一个部件发生机械伸展或收缩，尤其是机械外壳、支架或光学元件中的至少一个发生机械伸展或收缩，具体是至少一个光学窗口发生机械伸展或收缩。然而，其他变化也可以是可行的。进一步地，电化学过程或物理过程(比如长寿命陷阱的弛豫)可能会导致漂移效应。校正漂移效应可以特别地促进维持测量数据的可靠性，具体是避免漂移效应可能使测量数据失真到使得如由光谱感测设备确定的结果可能变得不确定的程度。

因此，如本文中所使用的术语“校准信息”通常指的是提供对至少一个实体的定性和/或定量描述(比如关于元件或对象的物理特性)的可以用于校准的数据、知识或证据中的至少一种。该至少一条校准信息可以是或者可以包括校准因子、校准曲线或校准函数中的至少一个，其可以优选地作为校准文件(具体地以表格、一组值和相关联函数中的至少一种的形式)、以参数化形式或作为函数方程存储在数据存储单元中。该至少一条校准信息可以记录在查找表中。具体地，该至少一条校准信息可以与至少一个光敏检测器的响应度相关。至少一个光敏检测器可以通过使用至少一条校准信息进行连续校准，具体地与测量由至少一个测量对象提供的光辐射同时进行。由至少一个另外的辐射发射元件发射的另外的调制光辐射可以与由至少一个辐射发射元件发射的调制光辐射不同，特别是在调制频率方面。因此，该至少一个光敏检测器可以同时检测由至少一个另外的辐射发射元件发射的另外的调制光辐射和由至少一个辐射发射元件并行发射的调制光辐射两者，并将其区分开。此外，至少一个光敏检测器可以通过使用至少一条校准信息以规律或不规律的时间间隔进行校准。

具体地，该至少一个另外的辐射发射元件可以在结构上与至少一个辐射发射元件相同，或者可以至少具有类似的特征，具体是发射特征，比如照射功率和/或波长范围。然而，由至少一个辐射发射元件发射的调制光辐射的调制与由至少一个另外的辐射发射元件发射的调制光辐射的进一步调制相比可能具体不同。因此，当被至少一个光敏检测器检测时，调制光辐射可以与另外的调制光辐射区分开。具体地，至少一个辐射发射元件和至少一个另外的辐射发射元件可以顺序地进行调制。进一步地，至少一个辐射发射元件和至少一个另外的辐射发射元件可以以不同的调制频率同时进行调制。由至少一个辐射发射元件发射的调制光辐射可以引起至少一个光敏检测器处的电阻变化ΔR

该至少一个另外的辐射发射元件可以被指定用于以另外的调制光辐射具有恒定照射功率的方式发射该另外的调制光辐射。光谱感测设备可以以另外的调制光辐射被至少一个测量对象反射(具体地朝向至少一个光敏检测器反射)的方式布置。因此，至少一个另外的辐射发射元件可以用另外的调制光辐射来照射至少一个测量对象。另外的调制光辐射可以在至少一个测量对象处散射。具体地，该另外的调制光辐射可以在至少一个测量对象处被至少部分地吸收，其中，该吸收可以是该至少一个测量对象的至少一种物理特性的特征，比如形成该至少一个测量对象的至少一种材料的组成。因此，由至少一个测量对象反射的调制光辐射可以携带关于至少一个测量对象的至少一种物理特性的至少一条信息。由至少一个测量对象反射的调制光辐射可以包括漫反射光辐射，该漫反射光辐射保持关于至少一个测量对象的光谱信息。由至少一个测量对象反射的调制光辐射可以包括直接反射光辐射(具体地经由菲涅耳反射)，该直接反射光辐射保持关于至少一个测量对象的发射率信息。

因此，通过对至少一个光敏检测器处的电阻变化ΔR

光谱感测设备可以包括至少两个单独的光敏检测器。至少一个另外的第一光敏检测器的至少一个光敏区域可以被指定用于接收调制光辐射。至少一个另外的第二光敏检测器的至少一个光敏区域可以被指定用于接收另外的调制光辐射和由至少一个测量对象提供的光辐射。光谱感测设备可以包括至少一个另外的辐射分离元件。该至少一个另外的辐射分离元件可以被指定和布置用于将调制光辐射与另外的调制光辐射分离开。该至少一个另外的辐射分离元件可以具体地在结构上与上文所讨论的辐射分离元件相同，或者至少具有类似的特征，具体是光学特征。因此，有关另外的辐射分离元件及其实施例的进一步细节，可以参考如上文所提供的辐射分离元件及其实施例。

至少一个另外的辐射分离元件可以包括至少一个另外的第一光学滤波器元件和至少一个另外的第二光学滤波器元件中的至少一个。该至少一个另外的第一光学滤波器元件可以以至少一个另外的第一光敏检测器的至少一个光敏区域仅接收调制光辐射的方式指定和布置。该至少一个另外的第二光学滤波器元件可以以至少一个另外的第二光敏检测器的至少一个光敏区域仅接收另外的调制光辐射和由至少一个测量对象提供的光辐射的方式指定和布置。

该至少一个另外的辐射分离元件可以包括至少一个另外的非透明光学元件。该至少一个另外的非透明光学元件可以以如下方式指定和布置：至少一个另外的第一光敏检测器的至少一个光敏区域仅接收调制光辐射，并且至少一个另外的第二光敏检测器的至少一个光敏区域仅接收另外的调制光辐射和由至少一个测量对象提供的光辐射。

至少两个单独的光敏检测器可以以如下方式布置：至少一个另外的第一光敏检测器的至少一个光敏区域仅接收调制光辐射，并且至少一个另外的第二光敏检测器的至少一个光敏区域接收调制光辐射、另外的调制光辐射和由至少一个测量对象提供的光辐射。光谱感测设备可以包括两个另外的第一单独光敏检测器。该至少两个另外的第一光敏检测器中的一个另外的第一光敏检测器的至少一个光敏区域可以仅接收调制光辐射。该至少两个另外的第一光敏检测器中的另一个另外的第一光敏检测器的至少一个光敏区域可以接收调制光辐射和由至少一个测量对象提供的光辐射。

光谱感测设备可以包括至少一个另外的部分反射光学元件。该至少一个部分反射光学元件可以被指定用于将由至少一个辐射发射元件发射的调制光辐射朝向至少一个光敏检测器反射，并将由至少一个另外的发射元件发射的另外的光辐射朝向至少一个测量对象透射。具体地，在至少一个另外的部分反射光学元件处的反射可以是或者可以包括菲涅耳反射。如通常所使用的，术语“菲涅尔反射”指的是至少两种折射率不同的介质之间的界面所产生的一种光学反射。该至少一个另外的部分反射光学元件相对于由测量对象提供的光辐射是透明的。

光谱感测设备可以进一步包括至少一个温度稳定元件。该至少一个温度稳定元件可以被指定用于将至少一个光敏检测器、至少一个辐射发射元件以及(如果有的话)至少一个另外的辐射发射元件中的至少一个的温度维持在恒定水平。将温度维持在恒定水平可以促进避免在测量期间发生漂移效应。如本文中所使用的术语“温度稳定元件”通常指的是散热器和热泵中的至少一个，其中，该热泵被指定用于在至少两个空间区之间主动传递热量，由此在至少两个空间区之间生成热通量。温度稳定元件可以具体地是基于珀耳帖效应以便产生热通量。出于该目的，温度稳定元件尤其可以包括至少一个热电冷却器。热通量的方向可以取决于施加到热电冷却器的电流的方向。根据热通量的方向，温度稳定元件可以用于通过将热量传递到至少一个另外的空间区来冷却至少一个空间区，或者用于通过从至少一个另外的空间区传递热量来加热至少一个空间区。然而，其他种类的温度稳定元件也可以是可行的。

在本发明的另一方面，披露了一种用于测量由至少一个测量对象发射的光辐射的方法。由至少一个测量对象发射的光辐射包括非调制光辐射。根据本发明的用于测量光辐射的方法包括以下步骤：

a)通过使用至少一个辐射发射元件发射调制光辐射，其中，该调制光辐射在光谱感测设备内被引导朝向至少一个光敏检测器，其中，该至少一个光敏检测器具有被指定用于接收光辐射的至少一个光敏区域，其中，由该至少一个光敏检测器生成的至少一个检测器信号取决于对该至少一个光敏区域的照射；

b)通过使用至少一个评估单元通过使用至少一个检测器信号来生成关于由该至少一个测量对象提供的该光辐射对该至少一个光敏区域的照射的至少一条测量信息，该至少一个检测器信号是通过该调制光辐射与由该至少一个测量对象提供的该光辐射的叠加对该至少一个光敏区域进行照射而生成的。

该方法可以进一步包括以下步骤：

c)通过使用至少一个另外的辐射发射元件发射另外的调制光辐射，其中，该另外的调制光辐射被引导朝向该至少一个测量对象；以及

d)通过使用该至少一个评估单元通过使用以下各项来生成关于该至少一个测量对象的至少一条光谱信息：

o至少一个调制检测器信号，该至少一个调制检测器信号是通过由该至少一个测量对象提供的该光辐射与该另外的调制光辐射的叠加对该至少一个光敏区域进行照射而生成的；以及

o该至少一条测量信息。

该方法可以进一步包括以下步骤：

e)通过使用该至少一个评估单元通过进一步比较通过该调制光辐射对该至少一个光敏区域进行照射生成的该至少一个检测器信号和通过该另外的调制光辐射对该至少一个光敏区域进行照射生成的至少一个另外的检测器信号来生成至少一条校准信息。

步骤a)至步骤e)可以以连续或不连续的方式执行，其中，步骤a)至步骤e)可以至少部分地同时执行。具体地，在执行步骤c)至步骤e)的情况下，可以同时执行步骤a)和步骤c)，并且可以同时执行步骤b)和步骤e)，然后最后再执行步骤d)。进一步地，还可以执行附加步骤，无论其是否在本文中列出。

在步骤e)中，该至少一条校准信息可以是通过使用以下各项中的至少一项将该至少一个检测器信号与该至少一个另外的检测器信号进行区分来生成的：

-相差至少一个调制频率的调制光辐射和另外的调制光辐射；

-相差至少一个光谱响应度的至少一个第一光敏区域和至少一个第二光敏区域。

在另一方面，本发明涉及一种计算机程序，该计算机程序包括可执行指令，当该程序由计算机执行时，这些指令使该计算机执行如本文别处所描述的用于测量光辐射的方法的步骤。包括可执行指令的计算机程序可以优选地完全或部分地集成到评估单元中，特别是集成到数据处理设备、特别是计算机或电子通信单元(具体是智能手机或平板电脑)中。计算机程序可以能够使用评估单元已经包括的至少一个数据处理单元、特别是电子通信单元来执行该方法。举例来说，该方法可以作为电子通信单元上的应用程序(也用术语“app”来表示)来执行。

在本发明的另一方面，披露了根据本发明的光谱感测设备的用途。其中，提出了光谱感测设备用于确定与至少一个测量对象相关的信息、特别是光谱信息的用途。在本文中，光谱感测设备可以优选地用于选自由以下各项组成的组的用途：红外检测应用；光谱学应用；废气监测应用；燃烧过程监测应用；污染监测应用；工业过程监测应用；混合或共混过程监测；化学过程监测应用；食品加工过程监测应用；食品制备过程监测；水质监测应用；空气质量监测应用；质量控制应用；温度控制应用；运动控制应用；排放控制应用；气体感测应用；气体分析应用；运动感测应用；化学感测应用；移动应用；医疗应用；移动光谱学应用；食品分析应用；农业应用，特别是土壤、青贮饲料、饲料、作物或农产品的表征，监测植物健康；塑料识别和/或回收应用。然而，其他应用也可以是可行的。

有关根据本发明的用于测量光辐射的方法、对应的计算机程序以及光谱感测设备的相应用途的进一步细节，可以参考如本文别处所提供的用于测量光辐射的光谱感测设备的描述。

如本文所披露的光谱感测设备和用于测量光辐射的方法与现有技术相比具有相当大的优势。根据本发明的光谱感测设备和方法被配置为优选地以完全自动化的方式执行自校准，而无需任何预定义的反射目标。进一步地，对信号进行调制可以降低噪声、具体是1/f噪声。特别地，光谱感测设备和方法可以用于增强光谱感测设备和多像素感测解决方案的测量结果的可靠性，并且尤其可以用于实现基于多像素解决方案对IR感测模块进行自校准。因此，如本文所披露的光谱感测设备和方法可以促进用户对设备的使用和校准。因此，这种光谱感测设备可以在消费电子产品中供日常用户使用。

如本文中所使用的，术语“具有”、“包括”或“包含”或其任何任意语法变型以非排他性方式使用。因此，这些术语既可以指的是除了这些术语引入的特征之外，在该上下文中描述的实体中不存在另外特征的情况，又可以指的是存在一个或多个另外特征的情况。作为示例，表述“A具有B”、“A包括B”和“A包含B”既可以指的是除B之外，A中不存在另外要素的情况(即，A仅且单独地由B组成的情况)，又可以指的是除了B之外，实体A中还存在一个或多个另外要素(比如要素C、要素C和D或者甚至另外要素)。

进一步地，如本文中所使用的，术语“优选地”、“更优选地”、“特别地”、“更特别地”、“具体地”、“更具体地”或类似术语与可选特征结合使用，而不限制替代性的可能性。因此，这些术语引入的特征是可选特征并且不旨在以任何方式限制权利要求的范围。正如技术人员将认识到的，本发明可以通过使用替代性特征来执行。类似地，由“在本发明的实施例中”或类似表述引入的特征旨在是可选特征，而不对本发明的替代性实施例有任何限制，不对本发明的范围有任何限制，并且不对以这种方式引入的特征与本发明的其他可选或非可选特征组合的可能性有任何限制。

总之，在本发明的上下文中，以下实施例被认为是特别优选的：

实施例1：一种用于测量由至少一个测量对象提供的光辐射的光谱感测设备，其中，由该至少一个测量对象提供的该光辐射包括非调制光辐射，该光谱感测设备包括：

-至少一个辐射发射元件，其中，该至少一个辐射发射元件被指定用于发射调制光辐射；

-至少一个光敏检测器，其中，该至少一个光敏检测器具有被指定用于接收光辐射的至少一个光敏区域，其中，由该至少一个光敏检测器生成的至少一个检测器信号取决于对该至少一个光敏区域的照射；

-至少一个评估单元，其中，该至少一个评估单元被配置用于通过使用至少一个调制检测器信号来生成关于由该至少一个测量对象提供的该光辐射对该至少一个光敏区域的照射的至少一条测量信息，该至少一个调制检测器信号是通过该调制光辐射与由该至少一个测量对象提供的该光辐射的叠加对该至少一个光敏区域进行照射而生成的，

其中，该光谱感测设备以该调制光辐射在该光谱感测设备内被引导朝向该至少一个光敏检测器的方式布置。

实施例2：根据前一项实施例所述的光谱感测设备，其中，该至少一个辐射发射元件由热辐射器或基于半导体的辐射源中的至少一个包括。

实施例3：根据前一项实施例所述的光谱感测设备，其中，至少一个基于半导体的辐射源选自发光二极管(LED)或激光器(特别是激光二极管)中的至少一个。

实施例4：根据前述实施例中任一项所述的光谱感测设备，其中，该至少一个光敏检测器选自已知的光学传感器，特别是选自无机相机元件，优选地选自无机相机芯片，更优选地选自CCD芯片或CMOS芯片。

实施例5：根据前述实施例中任一项所述的光谱感测设备，其中，该至少一个光敏检测器、特别是该至少一个光敏区域包括至少一种光电导材料。

实施例6：根据前一项实施例所述的光谱感测设备，其中，该至少一种光电导材料选自PbS、PbSe、Ge、InGaAs、InSb或HgCdTe中的至少一种。

实施例7：根据前述实施例中任一项所述的光谱感测设备，其中，发射的光辐射包括760nm至1000μm(红外光谱范围)的波长。

实施例8：根据前一项实施例所述的光谱感测设备，其中，发射的光辐射包括760nm至3μm(近红外光谱范围)的波长。

实施例9：根据前一项实施例所述的光谱感测设备，其中，发射的光辐射包括1μm至3μm的波长。

实施例10：根据前述实施例中任一项所述的光谱感测设备，其中，该评估单元进一步被设计为完全或部分地控制或驱动光谱感测设备或其一部分。

实施例11：根据前述实施例中任一项所述的光谱感测设备，其中，该评估单元进一步被配置为控制该至少一个辐射发射元件和该至少一个光敏检测器中的至少一个。

实施例12：根据前述实施例中任一项所述的光谱感测设备，其中，如由该评估单元确定的该至少一条测量信息以电子、视觉、听觉或触觉方式中的至少一种方式被提供给另外的装置或用户中的至少一者。

实施例13：根据前述实施例中任一项所述的光谱感测设备，其中，如由该评估单元确定的该至少一条测量信息存储在至少一个数据存储单元中。

实施例14：根据前一项实施例所述的光谱感测设备，其中，该至少一个数据存储单元由该光谱感测设备包括，特别是由该至少一个评估单元包括。

实施例15：根据前两项实施例中任一项所述的光谱感测设备，其中，该至少一个数据存储单元是分开的存储单元。

实施例16：根据前一项实施例所述的光谱感测设备，其中，该分开的存储单元由该至少一个电子通信单元包括。

实施例17：根据前两项实施例所述的光谱感测设备，其中，该至少一条测量信息经由至少一个接口、特别是无线接口和/或有线接口被传输到该分开的存储单元。

实施例18：根据前述实施例中任一项所述的光谱感测设备，其中，该至少一条测量信息与该至少一个光敏检测器的响应度相关。

实施例19：根据前述实施例中任一项所述的光谱感测设备，其中，该至少一条测量信息包括该至少一个光敏检测器的电阻变化ΔR和该至少一个光敏检测器的响应度相关商中的至少一项。

实施例20：根据前一项实施例所述的光谱感测设备，其中，至少一个响应度相关商被定义为该至少一个光敏检测器的电阻变化ΔR除以该至少一个光敏检测器的DC电阻R

实施例21：根据前两项实施例中任一项所述的光谱感测设备，其中，该至少一个光敏检测器的电阻变化ΔR是由该至少一个测量对象提供的该光辐射与该至少一个辐射发射元件发射的该调制光辐射在该至少一个光敏检测器处的叠加引起的。

实施例22：根据前述实施例中任一项所述的光谱感测设备，其中，该光谱感测设备进一步包括至少一个读出电路，该至少一个读出电路被配置用于对该至少一个光敏检测器进行读出，具体地在电阻测量中进行读出。

实施例23：根据前一项实施例所述的光谱感测设备，其中，该读出电路被配置用于测量该至少一个光敏检测器的DC电阻R

实施例24：根据前两项实施例中任一项所述的光谱感测设备，其中，该读出电路包括电阻表、分压器和通滤波器(具体地高通滤波器)中的至少一个。

实施例25：根据前述实施例中任一项所述的光谱感测设备，其中，该至少一个辐射发射元件被指定用于以该调制光辐射具有恒定照射功率的方式发射该调制光辐射。

实施例26：根据前述实施例中任一项所述的光谱感测设备，包括至少两个单独的光敏检测器，其中，

-至少一个第一光敏检测器的至少一个光敏区域被指定用于接收该调制光辐射；并且

-至少一个第二光敏检测器的至少一个光敏区域被指定用于接收该调制光辐射和由该至少一个测量对象提供的该光辐射。

实施例27：根据前两项实施例中任一项所述的光谱感测设备，进一步包括至少一个辐射分离元件，其中，该至少一个辐射分离元件被指定和布置用于将该调制光辐射与由该至少一个测量对象提供的该光辐射分离开。

实施例28：根据前一项实施例所述的光谱感测设备，其中，该至少一个辐射分离元件包括至少一个

-第一光学滤波器元件，其中，该至少一个第一光学滤波器元件以该至少一个第一光敏检测器的至少一个光敏区域仅接收该调制光辐射的方式指定和布置。

实施例29：根据前两项实施例中任一项所述的光谱感测设备，其中，该至少一个辐射分离元件包括

-至少一个非透明光学元件，其中，该至少一个非透明光学元件以如下方式指定和布置：

o该至少一个第一光敏检测器的至少一个光敏区域仅接收该调制光辐射。

实施例30：根据前述实施例中任一项所述的光谱感测设备，其中，由该至少一个测量对象提供的该光辐射进行以下操作中的至少一项：

-由该至少一个测量对象进行发射；

-由该至少一个测量对象进行反射；

-透射穿过该至少一个测量对象。

实施例31：根据前述实施例中任一项所述的光谱感测设备，进一步包括

-至少一个光学元件，该至少一个光学元件被配置用于将该调制光辐射引导朝向该至少一个光敏检测器。

实施例32：根据前一项实施例所述的光谱感测设备，其中，该至少一个光学元件包括至少一个部分反射光学元件，该至少一个部分反射光学元件被指定用于将由该至少一个辐射发射元件发射的调制光辐射朝向该至少一个光敏检测器反射。

实施例33：根据前一项实施例所述的光谱感测设备，其中，该至少一个部分反射光学元件相对于由该至少一个测量对象提供的该光辐射是透明的。

实施例34：根据前述实施例中任一项所述的光谱感测设备，进一步包括

-至少一个另外的辐射发射元件，其中，该至少一个另外的辐射发射元件被指定用于发射另外的调制光辐射；

其中，该至少一个评估单元进一步被配置用于通过使用以下各项来生成关于该至少一个测量对象的至少一条光谱信息：

o至少一个调制检测器信号，该至少一个调制检测器信号是通过由该至少一个测量对象提供的该光辐射与该另外的调制光辐射的叠加对该至少一个光敏区域进行照射而生成的；以及

o该至少一条测量信息，

其中，该光谱感测设备以该另外的调制光辐射被引导朝向该至少一个测量对象的方式布置。

实施例35：根据前一项实施例所述的光谱感测设备，其中，该至少一个评估单元进一步被配置用于

o通过比较如通过该调制光辐射对该至少一个光敏区域进行照射生成的该至少一个调制检测器信号和如通过该另外的调制光辐射对该至少一个光敏区域进行照射生成的至少一个另外的调制检测器信号来生成至少一条校准信息。

实施例36：根据前两项实施例中任一项所述的光谱感测设备，其中，该至少一个另外的辐射发射元件被指定用于以该另外的调制光辐射具有恒定照射功率的方式发射该另外的调制光辐射。

实施例37：根据前三项实施例中任一项所述的光谱感测设备，其中，该光谱感测设备以该另外的调制光辐射被该至少一个测量对象反射的方式布置。

实施例38：根据前四项实施例中任一项所述的光谱感测设备，包括至少两个单独的光敏检测器，其中，

-至少一个另外的第一光敏检测器的至少一个光敏区域被指定用于接收该调制光辐射；以及

-至少一个另外的第二光敏检测器的至少一个光敏区域被指定用于接收该另外的调制光辐射和由该至少一个测量对象提供的该光辐射。

实施例39：根据前一项实施例所述的光谱感测设备，进一步包括至少一个另外的辐射分离元件，其中，该至少一个另外的辐射分离元件被指定和布置用于将该调制光辐射与该另外的调制光辐射分离开。

实施例40：根据前一项实施例所述的光谱感测设备，其中，该至少一个另外的辐射分离元件包括以下各项中的至少一项：

-至少一个另外的第一光学滤波器元件，其中，该至少一个另外的第一光学滤波器元件以该至少一个另外的第一光敏检测器的至少一个光敏区域仅接收该调制光辐射的方式指定和布置；

-至少一个另外的第二光学滤波器元件，其中，该至少一个另外的第二光学滤波器元件以该至少一个另外的第二光敏检测器的至少一个光敏区域仅接收该另外的调制光辐射和由该至少一个测量对象提供的该光辐射的方式指定和布置。

实施例41：根据前两项实施例中任一项所述的光谱感测设备，其中，该至少一个另外的辐射分离元件包括

-至少一个另外的非透明光学元件，其中，该至少一个另外的非透明光学元件以如下方式指定和布置：

o该至少一个另外的第一光敏检测器的至少一个光敏区域仅接收该调制光辐射，

o并且该至少一个另外的第二光敏检测器的至少一个光敏区域仅接收该另外的调制光辐射和由该至少一个测量对象提供的该光辐射。

实施例42：根据前三项实施例中任一项所述的光谱感测设备，其中，该至少两个单独的光敏检测器以如下方式布置：

-该至少一个另外的第一光敏检测器的至少一个光敏区域仅接收该调制光辐射；并且

-该至少一个另外的第二光敏检测器的至少一个光敏区域接收该调制光辐射、该另外的调制光辐射和由该至少一个测量对象提供的该光辐射。

实施例43：根据前一项实施例所述的光谱感测设备，包括至少两个另外的第一单独光敏检测器，其中，

-该至少两个另外的第一光敏检测器中的一个另外的第一光敏检测器的至少一个光敏区域仅接收该调制光辐射；并且

-该至少两个另外的第一光敏检测器中的另一个另外的第一光敏检测器的至少一个光敏区域接收该调制光辐射和由该至少一个测量对象提供的该光辐射。

实施例44：根据前十项实施例中任一项所述的光谱感测设备，进一步包括

-至少一个另外的部分反射光学元件，其中，该至少一个另外的部分反射光学元件被指定用于将由该至少一个辐射发射元件发射的该调制光辐射朝向该至少一个光敏检测器反射，并将由该至少一个另外的发射元件发射的另外的光辐射朝向该至少一个测量对象透射。

实施例45：根据前一项实施例所述的光谱感测设备，其中，该至少一个另外的部分反射光学元件相对于由该测量对象提供的该光辐射是透明的。

实施例46：根据前述实施例中任一项所述的光谱感测设备，进一步包括

-至少一个温度稳定元件，其中，该至少一个温度稳定元件被指定用于将以下各项中至少一项的温度维持在恒定水平：

o该至少一个光敏检测器；以及

o该至少一个辐射发射元件。

实施例47：根据前一项实施例所述的光谱感测设备，其中，该至少一个温度稳定元件可选地被指定用于将该至少一个另外的辐射发射元件的温度维持在恒定水平。

实施例48：一种用于测量由至少一个测量对象提供的光辐射的方法，其中，由该至少一个测量对象提供的该光辐射包括非调制光辐射，该方法包括以下步骤：

a)通过使用至少一个辐射发射元件发射调制光辐射，其中，该调制光辐射在光谱感测设备内被引导朝向至少一个光敏检测器，其中，该至少一个光敏检测器具有被指定用于接收光辐射的至少一个光敏区域，其中，由该至少一个光敏检测器生成的至少一个检测器信号取决于对该至少一个光敏区域的照射；

b)通过使用至少一个评估单元通过使用至少一个检测器信号来生成关于由该至少一个测量对象提供的该光辐射对该至少一个光敏区域的照射的至少一条测量信息，该至少一个检测器信号是通过该调制光辐射与由该至少一个测量对象提供的该光辐射的叠加对该至少一个光敏区域进行照射而生成的。

实施例49：根据前一项实施例所述的方法，进一步包括以下步骤：

c)通过使用至少一个另外的辐射发射元件发射另外的调制光辐射，其中，该另外的调制光辐射被引导朝向该至少一个测量对象；以及

d)通过使用该至少一个评估单元通过使用以下各项来生成关于该至少一个测量对象的至少一条光谱信息：

o至少一个调制检测器信号，该至少一个调制检测器信号是通过由该至少一个测量对象提供的该光辐射与该另外的调制光辐射的叠加对该至少一个光敏区域进行照射而生成的；以及

o该至少一条测量信息。

实施例50：根据涉及方法的前述实施例中任一项所述的方法，进一步包括以下步骤：

e)通过使用该至少一个评估单元通过进一步比较如通过该调制光辐射对该至少一个光敏区域进行照射生成的该至少一个检测器信号和如通过该另外的调制光辐射对该至少一个光敏区域进行照射生成的至少一个另外的检测器信号来生成至少一条校准信息。

实施例51：根据前一项实施例所述的方法，其中，该至少一条校准信息是通过使用以下各项中的至少一项将该至少一个检测器信号与该至少一个另外的检测器信号进行区分来生成的：

-相差至少一个调制频率的调制光辐射和另外的调制光辐射；

-相差至少一个光谱响应度的至少一个第一光敏区域和至少一个第二光敏区域。

实施例52：一种计算机程序，该计算机程序包括指令，当该程序由计算机执行时，这些指令使该计算机执行用于测量光辐射的方法的步骤。

实施例53：根据前述涉及光谱感测设备或涉及用于测量光辐射的方法的实施例中任一项所述的光谱感测设备的用于使用目的的用途，该用途选自由以下各项组成的组：红外检测应用；光谱学应用；废气监测应用；燃烧过程监测应用；污染监测应用；工业过程监测应用；混合或共混过程监测；化学过程监测应用；食品加工过程监测应用；食品制备过程监测；水质监测应用；空气质量监测应用；质量控制应用；温度控制应用；运动控制应用；排放控制应用；气体感测应用；气体分析应用；运动感测应用；化学感测应用；移动应用；医疗应用；移动光谱学应用；食品分析应用；农业应用，特别是土壤、青贮饲料、饲料、作物或农产品的表征，监测植物健康；塑料识别和/或回收应用。

附图说明

根据下面结合从属权利要求对优选示例性实施例的描述，本发明的另外可选的细节和特征是明显的。在该上下文中，特定特征可以单独实施或者与特征组合实施。本发明不限于示例性实施例。示例性实施例在附图中示意性地示出。各个附图中相同的附图标记指的是相同的元件或具有相同功能的元件，或者在其功能方面彼此对应的元件。

具体地，在附图中：

图1至图5C各自展示了光谱感测设备的示例性实施例的示意图；以及

图6展示了根据本发明的用于测量光辐射的方法的示例性实施例的示意图。

具体实施方式

图1至图5C以高度示意性方式各自展示了根据本发明的光谱感测设备110的示例性实施例。光谱感测设备110被配置用于测量由至少一个测量对象114提供的光辐射112。由至少一个测量对象114提供的光辐射112包括非调制光辐射116。光辐射112可以包括电磁辐射的可见光范围、紫外光范围和红外光谱范围中的至少一个。根据本发明，光谱感测设备110可以尤其被适配用于记录红外(IR)光谱区域中、优选地近红外(NIR)光谱区域中的光谱，尤其是在该近红外光谱区域中，其波长为760nm至3μm、优选地为1μm至3μm。因此，光谱感测设备110可以用于研究或监测目的以及用于对热量、火焰、火或烟雾进行检测。

具体地，测量对象114可以包括根据普朗克定律发射非调制热辐射的至少一个热发射器，例如，加热器上的金属板。在这种情况下，用于测量光辐射的光谱感测设备110可以具体地用于确定至少一个测量对象114的温度。作为朝该方向发展的示例，至少一个测量对象114可以包括至少一件炊具，其中，该至少一件炊具可以定位于炉灶上。在这种情况下，可能具体地期望测量至少一个测量对象114的至少一个温度，如技术人员将知道的，该温度可以从至少一个测量对象114的发射率得出。然而，光谱感测设备110的其他应用也可以是可行的。因此，由至少一个测量对象114提供的光辐射112可以具体地由至少一个测量对象114发射。然而，另外和/或替代性地，由至少一个测量对象提供的光辐射112也可以被至少一个测量对象114反射和/或透射穿过至少一个测量对象114。具体地，至少一个测量对象114可以被至少一个外部光源(此处未描绘)照射。

光谱感测设备110包括至少一个辐射发射元件118。辐射发射元件118被指定用于发射调制光辐射120。特别地，辐射发射元件118可以由基于半导体的辐射源122包括，该基于半导体的辐射源可以优选地选自发光二极管(LED)或激光器(特别是激光二极管)中的至少一个。然而，另一种类型的辐射发射元件118也可以是可行的，比如热辐射器(此处未描绘)。辐射发射元件118可以连续发射或生成调制光脉冲，如上文更详细描述的。辐射发射元件118可以被指定用于以调制光辐射120具有恒定照射功率的方式发射调制光辐射120。

光谱感测设备110包括至少一个光敏检测器124。光敏检测器124具有被指定用于接收光辐射112的至少一个光敏区域126。由至少一个光敏检测器124生成的至少一个检测器信号取决于对至少一个光敏区域124的照射。至少一个光敏检测器124可以选自任何已知的光学传感器，特别是选自无机相机元件，优选地选自无机相机芯片，更优选地选自CCD芯片或CMOS芯片。光敏区域126可以优选地包括至少一种光电导材料，该光电导材料特别地选自硫化铅(PbS)、硒化铅(PbSe)、锗(Ge)、砷化铟镓(InGaAs，包括但不限于扩展InGaAs)、锑化铟(InSb)或碲镉汞(HgCdTe或MCT)。然而，另一种光电导材料或其他类型的光敏检测器也可以是可行的。

光谱感测设备110包括至少一个评估单元128。评估单元128被配置用于通过使用至少一个调制检测器信号来生成关于由至少一个测量对象114提供的光辐射112对至少一个光敏区域126的照射的至少一条测量信息，该至少一个调制检测器信号是通过调制光辐射120和由至少一个测量对象114提供的光辐射112的叠加对至少一个光敏区域126进行照射而生成的。

进一步地，评估单元可以包括至少一个接口，特别是到感测设备110的一个或多个元件的无线接口或有线接口中的至少一个。进一步地，评估单元128可以被设计为完全或部分地控制或驱动光谱感测设备110的其他元件中的一个或多个元件。评估单元128可以被配置为控制辐射发射元件118和光敏检测器124中的至少一个。评估单元128可以特别地被设计为执行至少一个测量周期，在该测量周期中可以拾取多个检测器信号。如由评估单元128确定的信息可以特别优选地以电子、视觉、听觉或触觉方式中的至少一种方式被提供给另一装置或用户中的至少一者。进一步地，信息可以存储在至少一个数据存储单元(此处未描绘)中，具体地存储在如由光谱感测设备110(特别地由至少一个评估单元128)包括的内部数据存储单元中，或者存储在可以由通信单元(此处未描绘)包括的分开的存储单元中。光谱信息或测量信息中的至少一条可以经由至少一个接口、特别是无线接口和/或有线接口被传输到分开的存储单元。存储单元可以特别地被配置用于存储至少一个电子表格，比如至少一个查找表。

如由评估单元128生成的至少一条测量信息可以与光敏检测器124的响应度相关。具体地，该至少一条测量信息可以包括光敏检测器124的电阻变化ΔR和光敏检测器124的响应度相关商中的至少一项。至少一个响应度相关商可以被定义为光敏检测器124的电阻变化ΔR除以光敏检测器124的DC电阻R

光谱感测设备110可以进一步包括至少一个读出电路。读出电路可以被配置用于对光敏检测器124进行读出，具体地在电阻测量中进行读出。读出电路可以被配置用于测量光敏检测器124的DC电阻R

光谱感测设备110以调制光辐射在光谱感测设备110内被引导朝向至少一个光敏检测器124的方式布置。光谱感测设备110可以包括至少一个光学元件130，该至少一个光学元件被配置用于将调制光辐射120引导朝向至少一个光敏检测器124。光学元件130可以包括至少一个部分反射光学元件132。至少一个部分反射光学132元件可以被指定用于将由至少一个辐射发射元件118发射的调制光辐射120朝向至少一个光敏检测器124反射。至少一个部分反射光学132元件可以相对于由至少一个测量对象114提供的光辐射112是透明的。因此，由至少一个测量对象114提供的光辐射112可以透射穿过至少一个部分反射光学元件132，具体地朝向至少一个光敏检测器124。

如图1所示，辐射发射元件118可以被定位成与光敏检测器124横向偏移。测量对象114可以定位于光谱感测设备110的前面。光谱感测设备110可以包括至少一个外壳134。外壳134可以至少部分地包围光谱感测设备110的其他部件。因此，外壳134可以具体地将光谱感测设备110的敏感部件与环境影响隔离开。部分反射光学元件132可以封闭在外壳134中，并且可以定位于外壳134面向测量对象114的一侧。在该星座中，由辐射发射元件118发射的调制光辐射120可以被引导朝向部分反射光学元件132。然后，部分反射光学元件132可以将由辐射发射元件118发射的调制光辐射120朝向光敏检测器124反射。同时，由测量对象114提供的光辐射112可能通过部分反射光学元件132进入光谱感测设备110，并且在被光敏检测器124检测到之前干扰由光谱感测设备110内的辐射发射元件118发射的调制光辐射120。

在优选实施例中，如图2所示，光谱感测设备110可以另外包括至少一个另外的辐射发射元件136。另外的辐射发射元件136可以被指定用于发射另外的调制光辐射138。另外的辐射发射元件136也可以被定位成与光敏检测器124横向偏移，具体地与辐射发射元件118相对。另外的辐射发射元件136可以被指定用于以另外的调制光辐射138具有恒定照射功率的方式发射另外的调制光辐射138。具体地，另外的辐射发射元件136可以在结构上与至少一个辐射发射元件118相同，或者可以至少具有类似的特征，具体是发射特征，比如照射功率和/或波长范围。因此，有关另外的辐射发射元件136的进一步细节，可以参考如上文所提供的至少一个辐射发射元件118的描述。

评估单元128可以进一步被配置用于通过使用至少一个调制检测器信号来生成关于至少一个测量对象114的至少一条光谱信息、以及至少一条测量信息，该至少一个调制检测器信号是通过由至少一个测量对象114提供的光辐射112和另外的调制光辐射138对至少一个光敏区域126进行照射而生成的。评估单元128可以进一步被配置用于通过进一步比较如通过调制光辐射120对至少一个光敏区域126进行照射生成的至少一个调制检测器信号和如通过另外的调制光辐射138对至少一个光敏区域126进行照射生成的至少一个另外的调制检测器信号来生成至少一条校准信息。

光谱感测设备110可以以另外的调制光辐射138可以被引导朝向测量对象114的方式布置。进一步地，光谱感测设备110可以以另外的调制光辐射138可以被测量对象114反射、具体地朝向光敏检测器124反射的方式布置。如图2所示，另外的调制光辐射138可以透射穿过部分反射光学元件132。因此，部分反射光学元件132可以被指定用于将由至少一个另外的发射元件136发射的另外的光辐射138朝向至少一个测量对象114透射。由至少一个另外的发射元件136发射的另外的光辐射138然后可以在测量对象114处散射，并且可以具体地至少部分地朝向光敏检测器124反射。在冲击光敏检测器124之前，另外的调制光辐射138可能通过部分反射光学元件132进入光谱感测设备110，并且可能干扰由辐射发射元件118发射的调制光辐射120和/或由测量对象114提供的光辐射112。

光谱感测设备110可以进一步包括至少一个温度稳定元件140。温度稳定元件140可以被指定用于将光敏检测器124、辐射发射元件118和另外的辐射发射元件136中的至少一个的温度维持在恒定水平。这具体地可以促进避免在测量期间发生漂移效应。温度稳定元件140可以具体地包括至少一个热电冷却器142。如图2所示，辐射发射元件118、光敏检测器124和另外的辐射发射元件136可以并排定位于温度稳定元件140上，并且因此可以同时稳定。

如图3所示，温度稳定元件140可以替代性地仅使光敏检测器124稳定。因此，辐射发射元件118和/或另外的辐射发射元件136可以不定位于温度稳定元件140上。因此，辐射发射元件118和/或另外的辐射发射元件136的布置可以更加灵活。具体地，辐射发射元件118可以被定位成使得其可以直接照射光敏检测器124。

图4A和图4B示出了光谱感测设备110的示例性实施例，该光谱感测设备包括至少两个单独的光敏检测器124。至少一个单独的光敏检测器124可以定位于温度稳定元件140上以用于温度稳定。至少一个第一光敏检测器144的光敏区域126可以被指定用于接收调制光辐射120。至少一个第二光敏检测器146的光敏区域126可以被指定用于接收调制光辐射120和由至少一个测量对象114提供的光辐射112。第二光敏检测器146的光敏区域126可以进一步被指定用于另外接收由另外的辐射发射元件136发射的另外的调制光辐射138。光谱感测设备110可以进一步包括至少一个辐射分离元件148。辐射分离元件148可以具体地被指定和布置用于将由辐射发射元件118发射的调制光辐射120与由另外的辐射发射元件136发射的另外的光辐射138分离开。

如图4A所示，辐射分离元件148可以包括至少一个非透明光学元件150。非透明光学元件150可以以如下方式指定和布置：第一光敏检测器144的光敏区域126可以仅接收由辐射发射元件118发射的调制光辐射120，并且第二光敏检测器146的光敏区域126可以仅接收由另外的辐射发射元件136发射的另外的调制光辐射138。非透明光学元件150可以进一步以第一光敏检测器144的光敏区域126和/或第二光敏检测器146的光敏区域126可以另外或替代性地接收由测量对象114提供的光辐射112的方式指定和布置。

如图4B所示，辐射分离元件148可以包括至少一个第一光学滤波器元件152和至少一个第二光学滤波器元件154中的至少一个。第一光学滤波器元件152可以以第一光敏检测器144的光敏区域126可以仅接收由辐射发射元件118发射的调制光辐射120的方式指定和布置。第一光学滤波器元件152可以进一步以第一光敏检测器144的光敏区域126可以另外或替代性地接收由测量对象114提供的光辐射112的方式指定和布置。第二光学滤波器元件154可以以第二光敏检测器146的光敏区域126可以接收由另外的辐射发射元件136发射的另外的调制光辐射138的方式指定和布置。第二光学滤波器元件154可以进一步以第二光敏检测器146的光敏区域126另外或替代性地接收由测量对象114提供的光辐射112的方式指定和布置。

图5A至图5C示出了光谱感测设备110的示例性实施例，该光谱感测设备包括多个光敏检测器124，这些光敏检测器被布置成使得至少一个光敏检测器124不能接收由测量对象114提供的光辐射112。

如图5A所示，光谱感测设备110可以包括两个单独的光敏检测器124，这两个光敏检测器以如下方式布置：第一光敏检测器144的光敏区域126可以仅接收调制光辐射120，并且第二光敏检测器146的光敏区域126可以仅接收另外的调制光辐射138和由至少一个测量对象114提供的光辐射112。出于该目的，部分反射光学元件132可以仅延伸到第二光敏检测器146的前面。因此，由至少一个测量对象114提供的穿过部分反射光学元件132的光辐射112可能仅能够到达第二光敏检测器146。进一步地，第一光敏检测器144和第二光敏检测器146可以被辐射分离元件148、具体地被非透明光学元件150分离开。非透明光学元件150可以具体地确保第一光敏检测器144不能接收另外的调制光辐射120和/或由测量对象114提供的光辐射。

另外，如图5A所描绘的光谱感测设备110的示例性实施例可以包括第二辐射发射元件156，该第二辐射发射元件也可以发射调制光辐射120。第二辐射发射元件156可以具体地朝向第二光敏检测器146发射调制光辐射120。因此，第二光敏检测器146可以另外接收调制光辐射120。如图5B所示，光敏检测器124可以替代性地以第二光敏检测器146也可以接收由辐射发射元件118发射的调制光辐射120的方式布置。

如图5C所示，光谱感测设备110可以包括至少一个第三光敏检测器158。第三光敏检测器158的光敏区域126可以仅接收调制光辐射120和由测量对象114提供的光辐射114。具体地，调制光辐射120可以仅到达第一光敏检测器144和第三光敏检测器156，但不再到达第二光敏检测器146。因此，第二光敏检测器146只能接收另外的调制光辐射138和由测量对象114提供的光辐射112。如图5C所示，辐射分离元件148、具体是非透明光学元件150可以定位于第二光敏检测器146与第三光敏检测器156之间，具体是为了确保调制光辐射120不会到达第二光敏检测器146。部分反射光学元件132可以仅延伸到第二光敏检测器146和第三光敏检测器156的前面。因此，由至少一个测量对象114提供的穿过部分反射光学元件132的光辐射112可能仅能够到达第二光敏检测器146和第三光敏检测器156。

图6展示了根据本发明的用于测量由测量对象114提供的光辐射112的方法的示例性实施例的示意图。

在根据步骤a)的发射步骤160中，通过使用发射元件118来发射调制光辐射120。调制光辐射在光谱感测设备110内被引导朝向光敏检测器124。具体地，调制光辐射120可以在部分反射光学元件132处朝向光敏检测器124反射。

在根据步骤b)的测量信息生成步骤162中，通过使用评估单元128通过使用至少一个调制检测器信号来生成关于由至少一个测量对象114提供的光辐射112对至少一个光敏区域126的照射的至少一条测量信息，该至少一个调制检测器信号是通过调制光辐射120与由至少一个测量对象114提供的光辐射112的叠加对光敏区域126进行照射而生成的。

在根据步骤c)的可选的另一发射步骤164中，可以通过使用另外的辐射发射元件136来发射另外的调制光辐射138。另外的调制光辐射138可以被引导朝向测量对象114。具体地，另外的调制光辐射138可以透射穿过光学元件130，更具体地通过部分反射光学元件132朝向测量对象114透射。另外的调制光辐射138然后可以至少部分地被测量对象114朝向光敏检测器124反射。

在根据步骤d)的可选光谱信息生成步骤166中，可以通过使用至少一个调制检测器信号来生成关于至少一个测量对象114的至少一条光谱信息、以及至少一条测量信息，该至少一个调制检测器信号是通过由测量对象114提供的光辐射112和另外的调制光辐射138对一个光敏区域126进行照射而生成的。具体地，由测量对象114提供的光辐射112可以透射穿过光学元件130、更具体地透射穿过部分反射光学元件132，然后到达光敏区域126。

在根据步骤e)的可选校准信息生成步骤168中，可以通过使用至少一个评估单元128通过进一步比较如通过调制光辐射120对至少一个光敏区域126进行照射生成的至少一个检测器信号和如通过另外的调制光辐射138对至少一个光敏区域126进行照射生成的至少一个另外的检测器信号来生成至少一条校准信息。

如上文已经指示的，发射步骤160和另一发射步骤164可以具体地同时进行。因此，测量信息生成步骤162和校准信息生成步骤168也可以具体地同时进行。因此，在测量信息生成步骤162和/或校准信息生成步骤168中获得的结果具体地可以最终同时用于光谱信息生成步骤166。

有关用于测量光辐射112的方法的进一步细节，可以参考如上文所提供的光谱感测设备110的描述。

附图标记清单

110 光谱感测设备

112 光辐射

114 测量对象

116 非调制光辐射

118 辐射发射元件

120 调制光辐射

122 基于半导体的辐射源

124 光敏检测器

126 光敏区域

128 评估单元

130 光学元件

132 部分反射光学元件

134 外壳

136 另外的辐射发射元件

138 另外的调制光辐射

140 温度稳定元件

142 热电冷却器

144 第一光敏检测器

146 第二光敏检测器

148 辐射分离元件

150 非透明光学元件

152 第一光学滤波器元件

154 第二光学滤波器元件

156 第二辐射发射元件

158 第三光敏检测器

160 发射步骤

162 测量信息生成步骤

164 另外的发射步骤

166 光谱信息生成步骤

168 校准信息生成步骤