光谱仪制造技术

一种光谱仪，用于测量待测物的光谱，光谱仪包括光谱仪主体及取样模块。光谱仪主体具有入光口，取样模块配置于光谱仪主体上。取样模块包括光源固定座及至少一光源。光源固定座具有至少一杯状反射曲面。光源设置于光源固定座上，且杯状反射曲面环绕光源。光源所发出的照明光被杯状反射曲面反射与会聚而传递至待测物，待测物将照明光漫反射成待测光，待测光经由入光口进入光谱仪主体而被光谱仪主体测量。本发明专利技术可达到高的光谱质量，且能够具有较小的体积。体积。体积。

【技术实现步骤摘要】
光谱仪


[0001]本专利技术是有关于一种光学装置，且特别是有关于一种光谱仪。

技术介绍

[0002]一般而言，光谱仪的取样模块包括至少一个灯泡及收光镜片，其中灯泡将光线投向待侧样品，光线进入待侧样品后经由漫反射反向经过收光透镜，最后进入光谱仪取得样品的光谱信息。
[0003]然而，已知的取样模块经由漫反射后的收光效率差，通常经由增加灯泡的瓦数或是增加灯泡的数量以加强光源的强度，达到增加收光效率，但增加光源强度或增加灯泡会增加系统电源的负荷且增加耗电量，同时增加热能，造成测量上误差。
[0004]另有一种取样模块是采用具有反射灯杯的灯泡来增加照射于待测物的光强度，但使用包含反射灯杯的灯泡体积过大，对于反射式模块的设计造成体积上的冲突，不利于手持式光谱仪的应用。此外，灯泡的配置也较难集中，每一个灯泡的距离增加，灯泡到待测物体平面的距离也增加，虽然反射灯杯可以增加出光效率，但随着灯泡到待测物体平面的距离增加，光程变长，收光效率也跟着减少，并且有更严重的杂散光会影响光谱质量。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种光谱仪，其可达到高的光谱质量，且能够具有较小的体积。
[0006]本专利技术的一实施例提出一种光谱仪，用于测量待测物的光谱，光谱仪包括光谱仪主体及取样模块。光谱仪主体具有入光口，取样模块配置于光谱仪主体上。取样模块包括光源固定座及至少一光源。光源固定座具有至少一杯状反射曲面。光源设置于光源固定座上，且杯状反射曲面环绕光源。光源所发出的照明光被杯状反射曲面反射与会聚而传递至待测物，待测物将照明光漫反射成待测光，待测光经由入光口进入光谱仪主体而被光谱仪主体测量。
[0007]本专利技术的一实施例提出一种取样模块，用于收集待测物的光谱。取样模块包括：光源固定座与至少一光源，光源固定座具有至少一杯状反射曲面。至少一光源，设置于光源固定座上，其中杯状反射曲面环绕光源，光源所发出的照明光被杯状反射曲面反射与会聚而传递至待测物，待测物将照明光漫反射成待测光，待测光传递回取样模块。
[0008]本专利技术的一实施例提出一种光谱仪，用于测量待测物的光谱。光谱仪包括：光谱仪主体以及取样模块。光谱仪主体，具有入光口。取样模块，配置于光谱仪主体上。取样模块包括：多个透镜，设于待测物与光谱仪主体的入光口之间。外部光传递至待测物而形成待测光，待测光依序经由多个透镜及入光口进入光谱仪主体而被光谱仪主体测量。
[0009]在本专利技术的实施例的光谱仪中，由于取样模块的光源固定座具有杯状反射曲面，以将光源所发出的光集中于待测物上，因此可提升进入光谱仪主体的待测光的强度，进而提升光谱质量。此外，由于杯状反射曲面是光源固定座的表面，因此无需采用含有灯杯的灯泡，如此既可减少使用的灯泡的成本，又可缩小取样模块的体积，进而缩小光谱仪的体积。
此外，由于光谱仪的体积可以较小，使得光程较短，因此光效率与光谱质量都可以提升。
【附图说明】
[0010]图1为本专利技术的一实施例的光谱仪的剖视示意图。
[0011]图2为图1的光谱仪的部分取样模块的正视图。
[0012]图3本专利技术的另一实施例的光谱仪的部分元件光路示意图。
[0013]图4与图5分别图示了两种将图1的光谱仪中的光源固定座拆离的使用情境。
[0014]图6为采用图1的光谱仪与采用不含杯状反射曲面的光谱仪所收集到的待测光的光强度比较图。
[0015]【符号说明】
[0016]50:待测物
[0017]52:待测光
[0018]60:外部光
[0019]100:光谱仪
[0020]200:光谱仪主体
[0021]230:入光口
[0022]300:取样模块
[0023]310:光源固定座
[0024]312:第一开口
[0025]314:第二开口
[0026]316:杯状反射曲面
[0027]318:环状延伸反射面
[0028]319:外表面
[0029]320:光源
[0030]321:照明光
[0031]322、420、420a:透镜
[0032]330:遮光片
[0033]332:通光孔
[0034]400:镜头模块
[0035]410:镜筒
[0036]422、422a:第一透镜
[0037]424、424a:第二透镜
[0038]426:第三透镜
[0039]430:通光开孔
[0040]A1、A2:光轴
[0041]D1、D2、D3:直径
[0042]S1:出光截面
[0043]S2:收束口。
【具体实施方式】
[0044]图1为本专利技术的一实施例的光谱仪的剖视示意图，而图2为图1的光谱仪的部分取样模块的正视图。请参照图1与图2，本实施例的光谱仪100用于测量待测物50的光谱，光谱仪100包括光谱仪主体200及取样模块300。光谱仪主体200具有入光口230，取样模块300配置于光谱仪主体200上以形成光谱仪100。取样模块300包括光源固定座310及至少一光源320(在本实施例中是以多个光源320为例)。光源固定座310具有相对的第一开口312与第二开口314及至少一杯状反射曲面316(在本实施例中是以多个杯状反射曲面316为例)，其中至少一杯状反射曲面316的数量对应于至少一光源320的数量。光源固定座310还包括在第一开口312周围的外表面319。第二开口314位于第一开口312与光谱仪主体200的入光口230之间。光源320设置于光源固定座310，且杯状反射曲面316环绕光源320。在本实施例中，光源320为灯泡，其在朝向第一开口312的一端可具有透镜322。然而，在其他实施例中，灯泡在朝向第一开口312的一端也可以不具有透镜。在其他实施例中，光源320例如可以是发光二极管(Light emitting diode，LED)，本专利技术不以此为限。
[0045]光源320所发出的照明光321被杯状反射曲面316反射与会聚而经由第一开口312传递至待测物50内，待测物50将照明光漫反射成待测光52，待测光52依序经由第一开口312、第二开口314及入光口230进入光谱仪主体200而被光谱仪主体200所测量。在本实施例中，第一开口312的直径例如是落在6毫米至20毫米的范围内。
[0046]在本实施例中，杯状反射曲面316具有出光截面S1，而光源320位于出光截面S1内，且杯状反射曲面316例如为抛物面，用于将照明光321形成平行光。杯状反射曲面316具有与出光截面S1相对的收束口S2，光源320穿过收束口S2，其中出光截面S1的直径D1大于收束口S2的直径D2。在本实施例中，出光截面S1的直径D1是落在4毫米至9毫米的范围内。收束口S2的直径D2是落在3毫米至4毫米的范围内。此外，在本实施例中，光源320在垂直于其光轴A1的方向(照明光的主光线的方向)上的直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光谱仪，用于测量待测物的光谱，所述光谱仪包括光谱仪主体和取样模块，其中，所述光谱仪主体具有入光口；以及所述取样模块配置于所述光谱仪主体上，所述取样模块包括光源固定座和至少一光源，其中，所述光源固定座具有至少一杯状反射曲面；以及所述至少一光源设置于所述光源固定座上，其中所述杯状反射曲面环绕所述光源，所述光源所发出的照明光被所述杯状反射曲面反射与会聚而传递至所述待测物，所述待测物将所述照明光漫反射成一待测光，所述待测光经由所述入光口进入所述光谱仪主体而被所述光谱仪主体测量。2.根据权利要求1所述的光谱仪，其中所述光源固定座还具有相对的第一开口与第二开口，其中所述第二开口位于所述第一开口与所述光谱仪主体的所述入光口之间。3.根据权利要求1所述的光谱仪，其中所述杯状反射曲面具有出光截面，而所述光源位于所述出光截面内。4.根据权利要求1所述的光谱仪，其中所述杯状反射曲面为抛物面。5.根据权利要求2所述的光谱仪，其中所述杯状反射曲面具有相对的出光截面与收束口，所述光源穿过收束口，其中所述出光截面的直径大于所述收束口的直径。6.根据权利要求5所述的光谱仪，其中所述光源在垂直于其光轴的方向上的直径小于所述收束口的直径。7.根据权利要求5所述的光谱仪，其中所述光源固定座还具有环状延伸反射面，从所述出光截面的边缘往远离所述收束口的方向延伸。8.根据权利要求1所述的光谱仪，其中所述杯状反射曲面的光轴与所述光源的光轴共轴。9.根据权利要求2所述的光谱仪，其中所述取样模块还包括多个透镜，设置于所述光源固定座的所述第二开口与所述光谱仪主体的所述入光口之间。10.根据权利要求9所述的光谱仪，其中这些透镜包括沿着从所述第一开口往第二开口的方向依序排列的第一透镜、第二透镜及第三透镜，所述第一透镜为平凸透镜，所述第二透镜为双凸透镜，且所述第三透镜为凹凸透镜。11.根据权利要求9所述的光谱仪，其中这些透镜包括沿着从所述第一开口往第二开口的方向依序排列的第一透镜及第二透镜，所述第一透镜为凹凸透镜，且所述第二透镜为双凸透镜。12.根据权利要求2所述的光谱仪，其中所述取样模块还包括遮光片，配置于所述第一开口周围，且具有暴露出所述第一开口的通光孔。13.根据权利要求12所述的光谱仪，其中所述遮光片的吸光度大于或等于1.5。14.根据权利要求2所述的光谱仪，其中所述光源在朝向所述第一开口的一端具有透镜。15.根据权利要求2所述的光谱仪，其中所述杯状反射曲面的光轴倾斜地通过所述第一开口。16.根据权利要求2所述的光谱仪，其中所述至少一杯状反射曲面为多个杯状反射曲
面，且所述至少一光源为多个光源，其中所述些杯状反射曲面的光轴倾斜地通过所述第一开口且相交于所述第一开口外。17.一种取样模块，用于收集待测物的光谱，所述取样模块包括光源固定座和至少一光源，其中，所述光源固定座具有至少一杯状反射曲面；以及所述至少一光源设置于所述光源固定座上，其中所述杯状反射曲面环绕所述光源，所述光源所发出的照明光被所述杯状反射曲面反射与会聚而传递至所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张飞鹏，黄国胜，李锡滨，
申请(专利权)人：谱钜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：