光谱仪与光谱采样装置及其光谱校正方法制造方法及图纸

一种光谱仪，包括光谱采样装置与光谱仪引擎。光谱采样装置用于输出识别信号。光谱仪引擎电连接至光谱采样装置。光谱仪引擎用于接收识别信号以及接收光谱。光谱仪引擎具有多个波长校正函数，且光谱仪引擎依据识别信号从多个波长校正函数中选择其中之一。光谱仪引擎依据所选择的波长校正函数对光谱进行校正。另外，一种光谱采样装置及其光谱校正方法亦被提出。藉由本发明专利技术的光谱仪可提高波长光谱测量的准确度。

Spectrometer and Spectrum Sampling Device and Spectrum Correction Method

【技术实现步骤摘要】
光谱仪与光谱采样装置及其光谱校正方法
本专利技术涉及一种光谱仪与光谱采样装置及其光谱校正方法。
技术介绍
光谱仪广泛地用于材质分析应用。为了确保光谱仪所测量的波长准确度，光谱仪必须进行波长校正。在波长校正后光谱仪软件根据波长校正参数将测量到的光谱信号强度对应到正确的波长位置。通常，光谱仪的波长校正参数储存在光谱仪硬件的存储器电路中。光谱仪引擎可以搭配不同的采样模块，例如透射式、反射式、或是光纤输入式模块。不同的采样模块与光谱仪引擎构成整体的光谱仪。然而，光谱仪的波长准确度会受到以上各模块组合的影响。不同的采样方式需要修正波长校正参数，如此才能确保测量的准确度。一般来说，每一个光谱仪仅有一组波长校正参数。因此当光谱仪进行采样模块的切换时，光谱仪软件需要改写波长校正参数。然而，通过人工改写参数容易发生错误。因此，需要开发一种光谱仪的自动参数选定方法。“
技术介绍
”段落只是用来帮助了解本
技术实现思路
，因此在“
技术介绍
”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的现有技术。在“
技术介绍
”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本专利技术一个或多个实施利所要解决的问题，在本专利技术申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
技术实现思路
本专利技术提供一种光谱仪与光谱采样装置及其光谱校正方法，用于根据识别信号从多个波长校正函数中选择其中之一，并且依据所选择的波长校正函数对光谱进行校正。本专利技术的其他目的和优点可以从本专利技术所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本专利技术的一实施例提出一种光谱采样装置。光谱采样装置，电连接光谱仪引擎，光谱采样装置包括采样电路，其中采样电路包括连接器电路以及控制器电路。连接器电路电连接至光谱仪引擎，以及控制器电路用于电连接至连接器电路，其中采样电路具有识别信号，用于让光谱仪引擎识别光谱采样装置。为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本专利技术的一实施例提出一种光谱校正方法，光谱校正方法用于光谱仪，其中光谱仪包括光谱采样装置。光谱校正方法包括从光谱采样装置接收识别信号。依据识别信号从多个波长校正函数中选择其中之一。依据所选择的该波长校正函数对接收到的光谱进行校正。基于上述，本专利技术的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。光谱仪引擎依据光谱采样装置所输出的识别信号来选择波长校正函数，并且依据所选择的波长校正函数对光谱校正。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并结合附图作详细说明如下。附图说明图1A是依据本专利技术一实施例所绘示的光谱仪的方块图；图1B是依据本专利技术一实施例所绘示的光谱仪引擎的方块图；图2是依据本专利技术一实施例所绘示的波长偏移的示意图；图3是依据本专利技术一实施例所绘示的光谱仪的电路方块图；图4A、图4B及图4C是依据本专利技术一实施例所绘示的多个信号产生电路的示意图；图5是依据本专利技术另一实施例所绘示的光谱仪的电路方块图；图6是依据本专利技术一实施例所绘示的识别信号判断流程图；图7是依据本专利技术一实施例所绘示的光谱校正方法的流程图；图8A、图8B及图8C为依据本专利技术一实施例所绘示的将检测点像素相对位置的光谱转换成对应波长的光谱的示意图；以及图9是依据本专利技术另一实施例所绘示的光谱仪的电路方块图。具体实施方式有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下结合附图的优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本专利技术。图1A是依据本专利技术一实施例所绘示的光谱仪的方块图。请参照图1A，本实施例的光谱仪100包括光谱仪采样装置110以及光谱仪引擎120。光谱采样装置110电连接光谱仪引擎120。光谱采样装置110输出识别信号319以及/或感测信号318。光谱仪引擎120接收识别信号319以及/或感测信号318。在本实施例中，光谱采样装置110可以是透射式采样装置(transmissivemodule)、反射式采样装置(reflectivemodule)或者光纤输入式采样装置(又称光纤适配器，opticalfiberadapter)，本专利技术并不加以限制。此外，光谱仪引擎120向光谱采样装置110提供电源供应。光谱采样装置110与光谱仪引擎120互相传输与接收控制信号，藉由一般常用连接装置，例如通用串行总线(UniversalSerialBus，USB)等，但不以此为限。在本实施例中，光谱仪例如可以是透射式光谱仪、反射式光谱仪与光纤输入式光谱仪等三种光谱仪。透射式光谱仪包括光谱仪引擎及透射式采样装置。反射式光谱仪包括光谱仪引擎及反射式采样装置。光纤输入式光谱仪包括光谱仪引擎及光纤输入式采样装置。图1B是依据本专利技术一实施例所绘示的光谱仪引擎的方块图。请参照图1B，在本实施例中，光谱仪引擎120例如包括第一控制器电路121(controllercircuit)、狭缝模块122(slitmodule)、存储器电路123(memorycircuit)、光栅装置124(gratingdevice)、波长选择器125(wavelengthselector)与光检测器126(photodetector)，但本专利技术对光谱仪引擎的种类以及结构并不加以限制。藉由样品(sample)产生的光束为样品光束SL，后面内容有详细描述。所述的样品光束SL穿过狭缝模块122且传递至光栅装置124，样品光束SL藉由光栅装置124分离出具有不同波长的光谱，传递至波长选择器125与光检测器126，再藉由第一控制器电路121运算并分析出样品所代表的光谱分布并记录至存储器电路123，此外，在另一实施例中，在存储器电路123内还可存有至少三组波长校正函数以及其对应的识别信号特征，在后面的段落有详细的描述。在一实施例中，第一控制器电路121例如是控制器或处理器，中央处理单元(centralprocessingunit,CPU)，或是其他可编程的一般用途或特殊用途的微处理器(Microprocessor)、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,DSP)、可编程控制器、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuits,ASIC)、可编程逻辑设备(ProgrammableLogicDevice,PLD)或其他类似装置或这些装置的组合，但不以此为限。狭缝模块122(slitmodule)例如是狭缝片，用于让样品光束(Samplelight)穿过并传递至光栅装置124。光栅装置124例如是衍射光栅，用于分光，但不以此为限。存储器电路123例如是可移动随机存取存储器(randomaccessmemory，RAM)、只读存储器(read-onlymemory，ROM)、闪存(flashmemory)或类似元件或上述元件的组合，波长选择器125(wavelengthselector)例如是反射式或透射式的空间光调制器，以反射式空间光调制器为例，反射式的硅基液晶(LiquidCrystalonSilicon，LCOS)或者数字微镜元件(DigitalMicro-mirrorDevice,DMD)等，光检测器126(photodetector)例如是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光谱仪，其特征在于，所述光谱仪包括：光谱采样装置，用于输出识别信号；以及光谱仪引擎，电连接至所述光谱采样装置，用于接收所述识别信号以及接收光谱，其中所述光谱仪引擎具有多个波长校正函数，所述光谱仪引擎依据所述识别信号从所述多个波长校正函数中选择其中之一，并且依据所选择的所述波长校正函数对所述光谱进行校正。

【技术特征摘要】
1.一种光谱仪，其特征在于，所述光谱仪包括：光谱采样装置，用于输出识别信号；以及光谱仪引擎，电连接至所述光谱采样装置，用于接收所述识别信号以及接收光谱，其中所述光谱仪引擎具有多个波长校正函数，所述光谱仪引擎依据所述识别信号从所述多个波长校正函数中选择其中之一，并且依据所选择的所述波长校正函数对所述光谱进行校正。2.如权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，其中所述光谱仪引擎包括：第一连接器电路，电连接至所述光谱采样装置，并且从所述光谱采样装置接收所述识别信号及感测信号；电源供应器电路，用于经由所述第一连接器电路输出电源信号至所述光谱采样装置；第一控制器电路，电连接至所述第一连接器电路，用于从所述第一连接器电路接收所述识别信号；以及存储器电路，电连接至所述第一控制器电路，用于储存所述多个波长校正函数。3.如权利要求2所述的光谱仪，其特征在于，其中所述光谱采样装置包括：光源，用于输出照明光束；光源传感器，用于感测所述照明光束，并且产生转换信号；以及采样电路，电连接至所述光源及所述光源传感器，用于控制所述光源输出所述照明光束并且接收来自所述光源传感器的所述转换信号，其中所述采样电路输出所述识别信号至所述光谱仪引擎的所述第一连接器电路，以使所述光谱仪引擎的所述第一控制器电路依据所述识别信号从所述多个波长校正函数中选择其中之一。4.如权利要求3所述的光谱仪，其特征在于，其中所述光源可以是自发光的样品或外部环境的光源。5.如权利要求3所述的光谱仪，其特征在于，其中所述采样电路包括：第二连接器电路，用于电连接至所述光谱仪引擎的所述第一连接器电路，并且输出所述识别信号至所述第一连接器电路，以及从所述第一连接器电路接收所述电源信号；第二控制器电路，电连接至所述第二连接器电路，用于接收所述电源信号，并且控制所述光源输出所述照明光束；以及传感器电路，电连接至所述第二连接器电路，用于接收所述电源信号及来自所述光源传感器的所述转换信号，其中所述传感器电路将所述转换信号转换成感测信号，并且输出所述感测信号至所述第一连接器电路。6.如权利要求5所述的光谱仪，其特征在于，其中所述采样电路包括：信号产生电路，电连接至所述第二连接器电路，用于依据所述电源信号及/或接地信号来产生所述识别信号，并且所述信号产生电路经由所述第二连接器电路将所述识别信号输出至所述光谱仪引擎。7.如权利要求5所述的光谱仪，其特征在于，其中所述第二控制器电路用于产生或储存所述识别信号，并且经由所述第二连接器电路将所述识别信号输出至所述光谱仪引擎。8.如权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，其中所述光谱采样装置是选自光纤输入式光谱采样装置、反射式光谱采样装...

【专利技术属性】
技术研发人员：林明慧，陈正雄，谢和易，黄勇谕，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：中国台湾,71