[发明专利]光谱仪、其组装方法及组装系统

说明书

技术领域

本发明是有关于一种光学仪器、其组装方法及组装系统，且特别是有关于一种光谱仪、其组装方法及组装系统。

背景技术

光谱仪可将成分复杂的光分解为光谱，其包括棱镜或衍射光栅。利用光谱仪可测量物体表面的反射光或穿透物体的透射光。藉由光谱仪对光信息的抓取，以照相底片显影，或以计算机化自动显示数值仪器显示和分析，从而可得知待测物体中含有何种元素。光谱仪可应用光学原理对物质的结构和成分进行观测、分析和处理，其具有分析精度高、测量范围大、速度快和样品用量少等优点。因此，其广泛应用于冶金、地质、石油化工、医药卫生、环境保护等部门。此外，也是军事侦察、宇宙探索、资源和水文勘测所必不可少的仪器。

发明内容

本发明提供一种光谱仪，其可提升所测得的光谱的光学品质。

本发明提供一种光谱仪的组装方法，其可提升光谱仪所测得的光谱的光学品质。

本发明提供一种组装系统，其可精确调整衍射元件与光感测器的相对位置。

本发明的一实施例提出一种光谱仪，其包括一波导模块、一衍射元件及一光感测器。波导模块具有一第一反射面、一相对于第一反射面的第二反射面及位于第一反射面与第二反射面之间的一光通道。衍射元件具有一衍射面及位于衍射面上的多个条状衍射结构。这些条状衍射结构在衍射面的一第一侧边的轮廓图清晰度大于在衍射面的一第二侧边的轮廓图清晰度。从垂直于第二反射面的方向上的位置来看，衍射面的第一侧边位于第一反射面与第二反射面之间，且衍射面的第一侧边与第二反射面保持一间距。衍射面使在光通道中传递的光产生衍射而传递至光感测器。

本发明的一实施例提出一种光谱仪，其包括一波导模块、一衍射元件及一光感测器。波导模块具有一第一反射面、一相对于第一反射面的第二反射面及位于第一反射面与第二反射面之间的一光通道。衍射元件具有一配置面及一位于配置面的一侧的缺口，且缺口具有一相对配置面倾斜的衍射面。配置面相对于第二反射面倾斜，以使衍射面趋向平行于第二反射面的法向量。衍射面使在光通道中传递的光产生衍射而传递至光感测器。

本发明的一实施例提出一种光谱仪的组装方法，其包括下列步骤。将一衍射元件配置于光通道旁，其中波导模块具有一第一反射面及一相对于第一反射面的第二反射面，光通道位于第一反射面与第二反射面之间，且衍射元件具有一衍射面。将一光感测器配置于光通道的一端。使一光经由光通道传递至衍射面，并使衍射面将至少部分的光衍射至光感测器。调整衍射面在实质上垂直于第二反射面的方向上的位置与衍射面相对于第二反射面的夹角的至少其中之一，并对应量测照射于光感测器上的光的光谱。判断照射于光感测器上的光的光谱是否符合一预定的清晰条件，其中当照射于光感测器上的光的光谱符合预定的清晰条件时，将衍射元件固定，若不符合，则继续调整衍射面的位置与夹角的至少其中之一，直到符合为止。

本发明的一实施例提出一种组装系统，其包括一承载器、一第一治具及一第二治具。承载器承载一波导模块，且波导模块具有一第一反射面、一相对于第一反射面的第二反射面及位于第一反射面与第二反射面之间的一光通道。第一治具将一衍射元件承载于光通道旁，其中衍射元件具有一衍射面，且第一治具调整衍射面在实质上垂直于第二反射面的方向上的位置与衍射面相对于第二反射面的夹角的至少其中之一。第二治具将一光感测器承载于光通道的一端，且调整光感测器的位置与角度的至少其中之一。

在本发明的实施例的光谱仪中，由于从垂直于第二反射面的方向上的位置来看，衍射面的第一侧边位于第一反射面与第二反射面之间，且衍射面的第一侧边与第二反射面保持一间距，因此衍射面的轮廓图清晰度较高的部分可将在光通道中传递的光中强度较大的部分衍射，进而提升光谱仪所测得的光谱的光学品质。在本发明的实施例的光谱仪中，由于衍射元件的配置面相对于第二反射面倾斜，因此衍射面趋向平行于第二反射面的法向量，进而提升光谱仪所测得的光谱的光学品质。在本发明的实施例的光谱仪的组装方法中，由于衍射元件的位置与角度的至少其中之一经过调整，直到光谱符合预定的清晰条件后，再将衍射元件固定，因此衍射元件可被固定在适当的位置，以提升光谱仪所测得的光谱的光学品质。在本发明的实施例的组装系统中，由于采用了第一治具与第二治具来分别调整衍射元件与光感测器，因此衍射元件与光感测器的相对位置可被精确地调整，进而提升所测得的光谱的光学品质。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1A为本发明的一实施例的光谱仪的侧视示意图。

图1B为图1A的光谱仪的俯视图。