微型光谱仪制造技术

一种微型光谱仪，可量测发光装置的光学频谱信号，或借助光源照射待测物质并进入微型光谱仪后，利用不同物质对光谱不同波段的反射、吸收或穿透光谱的不同，可检测出待测物质的原子、分子等的能阶结构、化学键性质等多方面物质结构的知识，进而得以辨认物质，本实用新型专利技术主要是于光谱仪内部，成型有一个以上的杂散光消除装置，以提升光谱仪的检测效率及准确率。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种微型光谱仪，用以检测发光装置的光学频谱信号，或以光谱进行物质的组成 成份分析，本技术尤指一种于内部成型有一个杂散光消除装置的微型光谱仪。
技术介绍
物质的组成，通常可以用诸多的方法将其分解、离析，以了解其组成的成分，例如 矿石的组成、水源所包含的化合物等，上述的分解、离析等，都属于破坏性的检测，一般是依 需求进行必要的检测过程，而光谱仪，则是属于一种非破坏性的检测仪器，其主要是利用光 反射的原理，以及物质内组成结构对光不同频段的反射、吸收或穿透程度不同的差异，按照 波长排列，不同物质会显现个别特征的光谱，进而得到物质的原子、分子等的能阶结构、化 学键性质等多方面物质结构的知识，进而得以辨认物质的组成成分及特性；而上述所称的 光谱仪，随着科技的发展及演进，目前市场上已具有诸多的类型，常见的如绕射式分光仪、 干涉式分光仪等；如上，无论是绕射式或干涉式光谱仪，大多具有体积庞大、系统复杂、造价 昂贵等特性，如何微小化、集成化、量产化成为最大的课题；而目前，市场上已有出现微型化 后的光谱仪器，其主要是利用改变光栅的制作方法以提高解析度及良率，并以微机电技术 开发光、机、电等元件，解决微小空间及元件所造成的组装公差及解析度下降等问题，如上， 微型光谱仪的概念，即在以最小光学路径内实现分光与聚焦的功能，进而简化系统架构，降 低元件数量与组装成本，然而，设计及整合的过程中，也相对面临了莫大的挑战，例如光学 架构扁平化，机械设计与组装难度提高、小空间内杂散光的避免与信号光的收集问题。请参阅图1，图中所示为一现有光线路径示意图，如图中所示，一入射狭缝装置 20，组设于一光通道201的前端，且入射狭缝装置20的一端，组设有一发光装置30，当发光 装置30所产生的光线Wl，通过入射狭缝装置20后，即形成一入射光线W2 ；又，如图中所示， 入射光线W2呈球面波的形式在光通道201中前进，当所述的入射光线W2在光通道中接触 到一平面(如图中所示的2011)、或一反射面，则入射光线W2因折射或反射作用，而形成一 折射光线W3(或反射光线)；在上述的光谱仪器中，是于光通道201中组设有一光栅，以使 入射光线W2在抵达光栅后，可反射至一线型检测器，由线型检测器获取所有的反射光，以 转换成光谱，然而，理想上，入射光线W2应依所称的光通道201全数抵达光栅后产生折射， 但实际上，因为入射光线W2经入射狭缝装置20后以球面波形式行进，故，部份的光经折射 后，会形成所述的杂散光，若杂散光过多，则光谱所呈现的数据将会受到严重的杂讯影响， 故，在现有的光谱仪中，会在光通道中成型有数个杂散光消除装置，其主要作用，是使杂散 光在产生后，可借助杂散光消除装置，使杂散光受到阻挡，进而产生偏向的反射或折射，使 其在反射或折射的过程中耗尽，如此，虽可达到提升消除杂散光的有效性，然而，由于所述 的消除杂散光装置成型于光通道之中，其加工具有极大的不便之处，再者，必需正确计算及 预估出杂散光的折射路径，也为相当的繁复及困难，且，在光谱仪微型化后，上述的加工作 业则显得尤为困难。
技术实现思路
有鉴于上述的问题，本设计人依据多年来从事相关产品设计的经验，针对微型光 谱仪的组成、架构，进行相关研究及分析，以期能找出更为适合的解决方案，以有效的处理 小空间内部产生的杂散光问题；因此，本技术主要的目的在于提供一种可有效消除光 谱仪内部空间的杂散光，以提升信号光的收集效率的微型光谱仪。为达上述的目的，本技术主要在于一微型光谱仪的组成结构中，成型有一可 消除杂散光的除光部，使光路径本身具有消除杂散光的功效，如此，当微型光谱仪工作时， 其在光路径因折射、反射所产生的杂散光，可受除光部有效消弭，以提升微型光谱仪的光谱 信号的对杂讯比值，进而使检测效率及准确度提升。本技术的一种微型光谱仪，连接至一发光装置，使该发光装置所产生的光源 进入该微型光谱仪后，检测一物质的组成的成分，其采用技术手段为，其包括—底座体，形成一容置空间，该容置空间内成型有一入射光通道及一反射光通道， 该入射光通道及该反射光通道呈相连通；一上反射片及一下反射片，上、下叠设组构于该入 射光通道与该反射光通道之中，该上、下反射片之间形成一间隙；该入射光通道前端组设有 一入射狭缝装置，该发光装置可连接于该入射狭缝装置，使该发光装置所产生的光源，可经 由该入射狭缝装置进入至该入射光通道，以形成一入射光；一反射型微型光栅，组设于该入 射光通道与该反射光通道的衔接处，使该入射光反射后形成一反射光；一线型检测器，组设 于该反射光通道末端，供以检测该反射型微型光栅所反射而出的该反射光的波长；以及一 除光部，成型于该入射光通道及该反射光通道的侧部。本技术的有益技术效果在于本技术主要于入射光通道与反射光通道 中，成型有一除光部，而所称的除光部，成型有一呈斜面状的折射面，以使杂散光离开主要 的光通道后，经由所述的折射面折射而出，且无法再回到主要的光通道中，有效的消除光线 在经过入射光通道与反射光通道时所产生的杂散光，以确保线型检测器所检测的各光波长 的准确率；据此，本技术其据以实施后，确实可以达到提供一种可有效消除光谱仪内部 空间的杂散光，以提升信号光的收集效率的微型光谱仪的目的。为使本技术的组成、架构及其实施的功效能被进一步了解，以下配合附图及 实施方式详细说明，请参阅。附图说明图1为现有的光线路径示意图。图2为本技术的构件组成示意图。图3为本技术的实施示意图。图4为除光部的剖切放大示意图。图5为本技术构件的放大示意图。主要元件符号说明10微型光谱仪101底座体1011容置空间1012入射光通道1013反射光通道1014反射型微型光栅1015除光部10151折射面1016上反射片1017下反射片1018光通道10181 出口106垫片1061导光面102入射狭缝装置103线型检测器 104盖体105发光装置20入射狭缝装置 20 l光通道 2011平面30发光装置al入射光a2反射光 a3反射光dl间隙Ll光线Ll’杂散光 wl光线w2入射光线w3折射光线具体实施方式 请参阅图2，图中所示为本技术的构件组成示意图，如图中所示的微型光谱仪lo，其主要是由一底座体lol形成一容置空间1011，在此容置空间1011内部，成型有一入射光通道lol2、一反射光通道lol3，且入射光通道lol2与反射光通道lol3呈相连通，又，所述的入射光通道lol2与反射光通道lol3，组设有一上反射片以及一下反射片(本图中尚未绘示)，而所述的上反射片及下反射片之间，组设有数个垫片106，以使两者之间形成一间隙(本图未示，请参阅图3)，另，在入射光通道lol2与反射光通道lol3的衔接处，组设有一反射型微型光栅lol4，所称的反射型微型光栅lol4则以凹型光栅为较佳；又，沿入射光通道lol2及反射光通道lol3的一侧，成型有一可消除杂散光的除光部lol5，此所称的除光部lol5，可使入射光及反射光在经过入射光通道lol2及反射光通道lol3的过程中所产生的杂散光，受到有效的消弭；再请参阅图中所示，在入射光通道lol2的前端，组设有一入射狭缝装置102，以及在反射光通道lol3的末本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微型光谱仪，连接至一个发光装置，其特征在于包括：一个底座体，形成一个容置空间，该容置空间内成型有一个入射光通道及一个反射光通道，该入射光通道及该反射光通道呈相连通；一个上反射片及一个下反射片，上、下叠设组构于该入射光通道与该反射光通道之中，该上、下反射片之间形成一个间隙；该入射光通道前端组设有一个入射狭缝装置，该发光装置连接于该入射狭缝装置，使该发光装置所产生的光线，通过该入射狭缝装置进入至该入射光通道，以形成入射光；一个反射型微型光栅，组设于该入射光通道与该反射光通道的衔接处，使该入射光反射后形成反射光；一个线型检测器，组设于该反射光通道末端，用以检测该反射型微型光栅所反射而出的该反射光的波长；以及一个除光部，成型于该入射光通道及该反射光通道的侧部。

【技术特征摘要】
一种微型光谱仪，连接至一个发光装置，其特征在于包括一个底座体，形成一个容置空间，该容置空间内成型有一个入射光通道及一个反射光通道，该入射光通道及该反射光通道呈相连通；一个上反射片及一个下反射片，上、下叠设组构于该入射光通道与该反射光通道之中，该上、下反射片之间形成一个间隙；该入射光通道前端组设有一个入射狭缝装置，该发光装置连接于该入射狭缝装置，使该发光装置所产生的光线，通过该入射狭缝装置进入至该入射光通道，以形成入射光；一个反射型微型光栅，组设于该入射光通道与该反射光通道的衔接处，使该入射光反射后形成反射光；一个线型检测器，组设于该反射...

【专利技术属性】
技术研发人员：张添登，郑伯庭，
申请(专利权)人：长裕欣业股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]