光谱仪及其组装方法技术

本发明专利技术实施例提供一种光谱仪及其组装方法。上述光谱仪包括机座、光输入模块、凹面镜、第一弹性件、绕射光栅以及影像感测模块。机座具有第一定位部。光输入模块设置于机座。凹面镜设置于机座，其中凹面镜以其功能侧朝向第一定位部。第一弹性件设置于机座与凹面镜之间，其中第一弹性件的弹性力使凹面镜以其功能侧承靠于第一定位部。绕射光栅设置于机座且与凹面镜相对应，其中绕射光栅的功能侧包括绕射区。影像感测模块设置于机座且与绕射光栅相对应，其中影像感测模块的功能侧包括影像感测区。区。区。

【技术实现步骤摘要】
光谱仪及其组装方法


[0001]本申请涉及光学测量装置的
，尤其涉及一种光谱仪及其组装方法。

技术介绍

[0002]光谱仪是应用光学原理，将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器。光谱仪可对物质的结构和成分进行观测、分析和处理，且具有分析精度高、测量范围大、速度快和样品用量少等优点。因此，举凡分子特性的分辨、浓度的量测、物质的鉴定、天体光谱的量测等都需要光谱仪的协助。此外，光谱仪更是广泛地被运用于冶金、地质、石油化工、医药卫生、环境保护、资源和水文勘测等各领域。
[0003]然而，现有的光谱仪大多具有体积庞大、构造复杂、价格昂贵等缺点。因此，如何将光谱仪微小化、集成化成为光谱仪发展中最大的课题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种光谱仪及其组装方法，能够缩小体积以及减少热涨冷缩对光学效果的影响。
[0005]本专利技术提供一种光谱仪，包括机座、光输入模块、第一凹面镜、第一弹性件、绕射光栅以及影像感测模块。机座具有第一定位部。光输入模块设置于机座。第一凹面镜设置于机座，其中第一凹面镜以其功能侧朝向第一定位部。第一弹性件设置于机座与第一凹面镜之间，其中第一弹性件的弹性力使第一凹面镜以其功能侧承靠于第一定位部。绕射光栅设置于机座，其中绕射光栅的功能侧包括绕射区。影像感测模块设置于机座，其中影像感测模块的功能侧包括影像感测区。
[0006]在本专利技术的一实施例中，第一凹面镜的功能侧包括准直区与聚焦区，其中准直区与聚焦区位于同一圆弧面，准直区用以接收来自光输入模块的光学信号并据以提供准直光给绕射光栅，绕射光栅用以将准直光分离成多个光谱分量，聚焦区用以将这些光谱分量聚焦在影像感测模块，使影像感测模块产生光谱信号。
[0007]在本专利技术的一实施例中，第一凹面镜的功能侧包括第一承靠区以及光学区。第一承靠区包括第一承靠面以及第二承靠面，位于第一凹面镜的两侧，第一承靠区是第一凹面镜在制作过程所留下来的平整面，光学区是以平整面为基准所制作，第一承靠面与第二承靠面共平面，第一弹性件的弹性力分散于第一承靠区与第二承靠区。
[0008]在本专利技术的一实施例中，光谱仪更包括第二凹面镜以及第二弹性件。第二凹面镜设置于机座。第二弹性件设置于机座与第二凹面镜之间。第二弹性件的弹性力使第二凹面镜以其功能侧承靠于机座的第二定位部。第一凹面镜为准直镜，第二凹面镜为聚焦镜，光输入模块光学连接第一凹面镜，第一凹面镜光学连接绕射光栅，绕射光栅光学连接第二凹面镜，第二凹面镜光学连接影像感测模块。
[0009]在本专利技术的一实施例中，光谱仪更包括第二弹性件，设置于机座与绕射光栅之间。绕射光栅的功能侧更包括第二承靠区，机座具有第二定位部，且第二弹性件的弹性力使绕
射光栅以第二承靠区承靠于第二定位部。
[0010]在本专利技术的一实施例中，机座更具有壁体，形成容置空间。第一凹面镜、第一弹性件以及绕射光栅位于容置空间中，且其中光输入模块以及影像感测模块自壁体之外部承靠于壁体，并暴露于容置空间。
[0011]在本专利技术的一实施例中，光谱仪更包括固定胶，将第一弹性件固定于壁体或第一凹面镜。
[0012]在本专利技术的一实施例中，光输入模块包括调整机构、狭缝元件以及第三弹性件。调整机构连接于狭缝元件以及壁体之间，用以调整狭缝元件以及壁体的间距。第三弹性件设置于狭缝元件与壁体之间，以弹性力使狭缝元件远离或靠近壁体。在另一实施例中，光输入模块包括调整机构、狭缝元件以及第三弹性件。调整机构连接于狭缝元件以及壁体之间，用以调整狭缝元件以及壁体的间距。第三弹性件设置于狭缝元件与壁体之间，以弹性力使狭缝元件远离或靠近壁体而保持在上述间距。
[0013]本专利技术再提供一种光谱仪，包括机座、光输入模块、凹面光栅、第一弹性件以及影像感测模块。机座具有第一定位部。光输入模块设置于机座。凹面光栅设置于机座，其中凹面光栅以其功能侧朝向第一定位部。第一弹性件设置于机座与凹面光栅之间。第一弹性件的弹性力使凹面光栅以其功能侧承靠于第一定位部。影像感测模块设置于机座且与凹面光栅相对应，其中影像感测器模块的功能侧包括影像感测区。
[0014]在本专利技术的一实施例中，光谱仪更包括反射镜，配置于光输入模块与凹面光栅之间。
[0015]本专利技术另提供一种光谱仪的组装方法，包括下列步骤。组装上述实施例所述之光谱仪。提供光学信号，通过光输入模块、反射式光学元件与影像感测模块，使影像感测模块产生光谱信号。依据光谱信号调整光输入模块及/或影像感测模块的位置。
[0016]本专利技术又提供一种光谱仪的组装方法，包括下列步骤。提供机座，其中机座具有第一定位部与第二定位部。设置光输入模块于机座。设置凹面镜于机座，使得凹面镜以其功能侧朝向第一定位部，其中凹面镜的功能侧包括第一承靠区、准直区与聚焦区。利用第一弹性件的弹性力使凹面镜以第一承靠区承靠于第一定位部，其中第一弹性件设置于机座与凹面镜之间。设置绕射光栅于机座，使得绕射光栅以其功能侧朝向第二定位部，其中绕射光栅的功能侧包括第二承靠区与绕射区。利用第二弹性件的弹性力使绕射光栅以第二承靠区承靠于第二定位部，其中第二弹性件设置于机座与绕射光栅之间。设置影像感测模块于机座。输入光学信号，使光学信号依序通过光输入模块、准直区、绕射区、聚焦区与影像感测模块，使影像感测模块产生光谱信号。依据光谱信号调整光输入模块及/或影像感测模块的位置。
[0017]本专利技术更提供一种光谱仪，包括机座、光输入模块、反射式光学元件、弹性件以及影像感测模块。机座一体成形，具有第一定位部、第二定位部与第三定位部。光输入模块通过第一定位部设置于机座的外侧。反射式光学元件通过第二定位部设置于机座的内侧，反射式光学元件的功能侧朝向第二定位部，功能侧用以接收光学信号。弹性件设置于机座与反射式光学元件之间，其中弹性件的弹性力使反射式光学元件以功能侧承靠于第二定位部。影像感测模块通过第三定位部设置于机座的外侧。
[0018]本专利技术亦提供一种光谱仪的组装方法，包括下列步骤。提供机座，其中机座一体成形，具有第一定位部、第二定位部与第三定位部，第一定位部与第三定位部位于机座的外
侧，第二定位部位于机座的内侧。设置光输入模块于第一定位部。设置反射式光学元件于第二定位部，使得反射式光学元件以其功能侧朝向机座的定位部，其中功能侧用以接收光学信号。利用弹性件的弹性力使反射式光学元件承靠于第二定位部，其中弹性件设置于机座与反射式光学元件之间。设置影像感测模块于机座。提供光学信号，通过光输入模块、反射式光学元件与影像感测模块，使影像感测模块产生光谱信号。依据光谱信号调整光输入模块及/或影像感测模块的位置。
[0019]本专利技术并提供一种光谱仪，包括：机座，一体成形，具有第一定位部、第二定位部与第三定位部；光输入元件，通过第一定位部设置于机座的内侧；反射式光学元件，通过第二定位部设置于机座的内侧，反射式光学元件的功能侧朝向第二定位部，功能侧用以接收光学信号；第一弹性件，设置于机座与光输入元件之间，其中弹性件的弹性力使光输入元件承靠于第一定位部；第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光谱仪，包括：机座，具有第一定位部；光输入模块，设置于所述机座；第一凹面镜，设置于所述机座，其中所述第一凹面镜以其功能侧朝向所述第一定位部；第一弹性件，设置于所述机座与所述第一凹面镜之间，其中所述第一弹性件的弹性力使所述第一凹面镜以其功能侧承靠于所述第一定位部；绕射光栅，设置于所述机座，其中所述绕射光栅的功能侧包括绕射区；以及影像感测模块，设置于所述机座，其中所述影像感测模块的功能侧包括影像感测区。2.如权利要求1所述的光谱仪，其中所述第一凹面镜的功能侧包括准直区与聚焦区，其中所述准直区与所述聚焦区位于同一圆弧面，所述准直区用以接收来自所述光输入模块的光学信号并据以提供准直光给所述绕射光栅，所述绕射光栅用以将所述准直光分离成多个光谱分量，所述聚焦区用以将所述些光谱分量聚焦在所述影像感测模块，使所述影像感测模块产生光谱信号。3.如权利要求1所述的光谱仪，其中所述第一凹面镜的功能侧包括第一承靠区以及光学区，所述第一承靠区包括第一承靠面以及第二承靠面，所述第一承靠面以及所述第二承靠面位于所述第一凹面镜的两侧，所述第一承靠区是所述第一凹面镜在制作过程所留下来的平整面，所述光学区是以所述平整面为基准所制作，所述第一承靠面与所述第二承靠面共平面，所述第一弹性件的弹性力分散于所述第一承靠区与所述第二承靠区。4.如权利要求1所述的光谱仪，更包括：第二凹面镜，设置于所述机座；以及第二弹性件，设置于所述机座与所述第二凹面镜之间，其中所述第二弹性件的弹性力使所述第二凹面镜以其功能侧承靠于所述机座的第二定位部，其中所述第一凹面镜为准直镜，所述第二凹面镜为聚焦镜，所述光输入模块光学连接所述第一凹面镜，所述第一凹面镜光学连接所述绕射光栅，所述绕射光栅光学连接所述第二凹面镜，所述第二凹面镜光学连接所述影像感测模块。5.如权利要求1所述的光谱仪，更包括第二弹性件，设置于所述机座与所述绕射光栅之间，其中所述绕射光栅的功能侧更包括第二承靠区，所述机座具有第二定位部，且所述第二弹性件的弹性力使所述绕射光栅以所述第二承靠区承靠于所述第二定位部。6.如权利要求1所述的光谱仪，其中所述机座更具有壁体，形成容置空间，其中所述第一凹面镜、所述第一弹性件以及所述绕射光栅位于所述容置空间中，且其中所述光输入模块以及所述影像感测模块自所述壁体之外部承靠于所述壁体，并暴露于所述容置空间。7.如权利要求6所述的光谱仪，更包括固定胶，将所述第一弹性件固定于所述壁体或所述第一凹面镜。8.如权利要求6所述的光谱仪，其中所述光输入模块包括调整机构、狭缝元件以及第三弹性件，其中所述调整机构连接于所述狭缝元件以及所述壁体之间，用以调整所述狭缝元件以及所述壁体的间距，所述第三弹性件设置于所述狭缝元件与所述壁体之间，以弹性力使所述狭缝元件远离或靠近所述壁体。9.一种光谱仪，包括：机座，具有第一定位部；
光输入模块，设置于所述机座；凹面光栅，设置于所述机座，其中所述凹面光栅以其功能侧朝向所述第一定位部；第一弹性件，设置于所述机座与所述凹面光栅之间，其中所述第一弹性件的弹性力使所述凹面光栅以其功能侧承靠于所述第一定位部；以及影像感测模块，设置于所述机座且与所述凹面光栅相对应，其中所述影像感测器模块的功能侧包括影像感测区。10.一种光谱仪的组装方法，包括：组装权利要求1至9中任一项所述的光谱仪；提供光学信号，通过所述光输入模块、所述反射式光学元件与所述影像感测模块，使所述影像感测模块产生光谱信号；以及依据所述光谱信号调整所述光输入模块及/或所述影像感测模块的位置。11.一种光谱仪的组装方法，包括：提供机座，其中所述机座具有第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑乃仁，洪健翔，张癸五，吴浩平，叶展良，
申请(专利权)人：台湾超微光学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：