光谱仪的制作方法

本实用新型是关于一种光学量测装置，且特别是关于一种光谱仪。

背景技术：

现有漫反射式取样光谱仪的应用，多针对光线不可穿透的物质来做量测。光源所发出的光线投射在待测样品上，经由待测样品漫反射回到光谱仪中，记录待测样品的光谱信号。如果要利用漫反射式光谱仪量测光线可穿透的液体，通常需要搭配额外治具固定待测样品与高漫反射率的参考白样品，以利光源发出的光线穿透过待测样品后，经由参考白反射光线回到光谱仪中，记录待测样品的光谱信号。现有的光谱仪通常不会随附固定比色皿与参考白的治具，系统集成商必须额外制作治具固定比色皿和参考白。此外，现有的反射式光谱仪应用在量测穿透式样品时，因为光线经过待测液体再经由参考白反射时，会再经过待测液体一次，等于光程多了一倍。因此，进入光谱仪后的光谱效率通常很差，导致光谱的讯噪比很差。

“背景技术”段落只是用来帮助了解本

技术实现要素：
，因此在“背景技术”段落所公开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“背景技术”段落所公开的内容，不代表该内容或者本实用新型一个或多个实施例所要解决的问题，在本实用新型申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。

实用新型内容

本实用新型提供一种光谱仪，其可得到较佳的光谱品质。

本实用新型的其他目的和优点可以从本实用新型所公开的技术特征中得到进一步的了解。

为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型的一实施例提出一种光谱仪，包括壳体以及光谱量测模块。壳体具有配置面以及开口。光谱量测模块设置于壳体内，且具有量测面。量测面由壳体的开口露出，且量测面与配置面之间具有高度差。

为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型的一实施例提出一种光谱仪，包括壳体、光谱量测模块以及穿透反射式组件。壳体具有配置面以及开口。光谱量测模块设置于壳体内，且具有量测面。量测面由壳体的开口露出，且量测面与配置面之间具有高度差。穿透反射式组件可拆卸地组装于壳体上，且包括固定座及比色皿。比色皿用于容纳待测液体，且比色皿固定于固定座上并贴合至光谱量测模块的量测面。

基于上述，本实用新型的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本实用新型的光谱仪的设计中，光谱量测模块的量测面由壳体的开口露出，且量测面与配置面之间具有高度差。借此，可确保待测样品可先接触到量测面，不受壳体的影响，可使本实用新型的光谱仪具有较佳地光谱的光学品质。

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1a是依照本实用新型的一实施例的一种光谱仪的立体示意图。

图1b是图1a的光谱仪的侧视示意图。

图2a是依照本实用新型的一实施例的另一种光谱仪的立体示意图。

图2b是图2a中的参考白组件从光谱量测模块移除的立体示意图。

图2c是图2a中的参考白组件的立体分解示意图。

图2d是图2c的参考白组件的侧视示意图。

图3a是依照本实用新型的另一实施例的一种光谱仪的立体局部透视示意图。

图3b是图3a的穿透反射式组件拆卸于壳体的立体示意图。

图3c是图3a的穿透反射式组件的固定座的立体示意图。

图3d是图3a的穿透反射式组件的立体局部分解示意示意图。

图3e至图3f是图3d中参考白固定座以及比色皿依序配置在固定座上的立体示意图。

附图标记列表

100a、100b、100c:光谱仪

110a、110c:壳体

111:第一元件

112:开口

114:定位槽

120:光谱量测模块

130:参考白组件

132:参考白固定座

133:容置槽

134:参考白

135:胶槽

140:穿透反射式组件

141:第二元件

142:固定座

143a:第一限位件

143b:第二限位件

143c:卡扣件

144:比色皿

145:定位部

146:参考白固定座

147:容置槽

148:参考白

149:胶槽

a1、b1:第一表面

a2、b2:第二表面

d:高度差

f:弹性件

h、h’:高度

s:支撑面

s1:配置面

s2:量测面

t1:第一端

t2:第二端。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一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实用新型。

图1a是依照本实用新型的一实施例的一种光谱仪的立体示意图。图1b是图1a的光谱仪的侧视示意图。请同时参考图1a与图1b，在本实施例中，光谱仪100a包括壳体110a以及光谱量测模块120。壳体110a具有配置面s1以及开口112。光谱量测模块120设置于壳体110a内，且具有量测面s2。量测面s2由壳体110a的开口112露出，且量测面s2与配置面s1之间具有高度差d。此处，高度差d例如是介于0.1毫米至5毫米之间，此高度差d可确保待测样品可先接触到量测面s2，而不受壳体110a的配置面s1影响。

详细来说，壳体110a可为任意的造型，而量测面s2具体化为一平坦表面，可因应不同外型的待测样品(如粗糙、粉末、大面积的曲面或怪异的外型)，以避免壳体110a的配置面s1干涉待测样品的量测。再者，本实施例的光谱量测模块120的量测面s2以朝上的方式由壳体110a的开口112暴露出来，可将不同大小的不同待测样品放置在量测面s2上，以分别量测待测样品的光谱信号，以使本实施例的光谱仪100a可得到较佳的光谱品质。此处，所述的待测样品具体化为例如光线不可穿透的物质，而光谱量测模块120例如是漫反射式的光谱量测模块。

在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。

图2a是依照本实用新型的另一实施例的一种光谱仪的立体示意图。图2b是图2a中的参考白组件从光谱量测模块移除的立体示意图。图2c是图2a中的参考白组件的立体分解示意图。图2d是图2c的参考白组件的侧视示意图。请先同时参考图1a、图2a及图2b，本实施例的光谱仪100b与图1a的光谱仪100a相似，两者的差异在于：本实施例的光谱仪100b还包括参考白组件130，可移除地配置于光谱量测模块120的量测面s2上。

详细来说，请同时参考图2b与图2c，本实施例的参考白组件130包括参考白固定座132以及参考白134。参考白固定座132具有容置槽133，而参考白134配置于参考白固定座132的容置槽133内。意即，参考白固定座132用以储存与保护参考白134。此处，参考白134例如为白色陶瓷片或白色反射片，但不局限于此。再者，本实施例的参考白固定座132还具有至少一胶槽(示意地绘示两个胶槽135)，其中参考白134透过放置于胶槽135的胶体而固定于容置槽133内。也就是说，参考白134透过胶体而黏固于容置槽133内。

请参考图2d，本实施例的参考白固定座132具有第一表面a1，而参考白134具有第二表面a2，其中第二表面a2相对于第一表面a1突出一高度h。较佳地，高度h介于0.05毫米至1毫米之间。由于参考白134的第二表面a2高于参考白固定座132的第一表面a1，因此待测样品可先直接接触到参考白134，可使本实施例的光谱仪100b可得到较佳的光谱品质。值得一提的是，参考白134的作用除了量测时当作穿透反射式光谱仪的反射面之外，也可以当作量测任何待测样品前的参考信号，也就是，在量测前，先量测参考白当作参考信号，再量测待测样品。

更进一步来说，本实施例的参考白组件130可移除地配置于光谱量测模块120的量测面s2上。举例来说，当待测样品具体化为光线可穿透的物质时，可将参考白组件130如图2a配置于光谱量测模块120的量测面s2上。此时，待测样品是位于参考白134与量测面s2之间，其中光谱量测模块120中光源的光线可直接穿过待测样品而入射至参考白134，而参考白134可反射光线而再次穿过待测样品回到光谱量测模块120中，而完成待测样品的光谱的量测。此时，本实施例的光谱仪100b可视为是一种穿透反射式光谱仪，以漫反射式的光谱量测模块120来量测待测样品的光谱信号。

另一方面，当待测样品具体化为固体物质时，可将参考白组件130如图2b从光谱量测模块120的量测面s2上移除。此时，待测样品是配置在量测面s2上，其中光谱量测模块120中光源的光线入射至待测样品，且经由待测样品漫反射回到光谱量测模块120中，而完成待测样品的光谱的量测。

简言之，本实施例的光谱仪100b可透过在壳体110a上组装参考白组件130，而量测光线可穿透的待测样品，也可以，透过从壳体110a上将参考白组件130移除，而量测光线不可穿透的待测样品。因此，本实施例的光谱仪100b可具有较广的使用范围及较佳的使用便利性。

图3a是依照本实用新型的另一实施例的一种光谱仪的立体局部透视示意图。图3b是图3a的穿透反射式组件拆卸于壳体的立体示意图。图3c是图3a的穿透反射式组件的固定座的立体示意图。图3d是图3a的穿透反射式组件的立体局部分解示意示意图。图3e至图3f是图3d中参考白固定座以及比色皿依序配置在固定座上的立体示意图。

请先同时参考图1a以、图3a及图3b，本实施例的光谱仪100c与图1a的光谱仪100a相似，两者的差异在于：本实施例的光谱仪100c还包括穿透反射式组件140，可拆卸地组装于壳体110c上，且穿透反射式组件140包括固定座142及比色皿144。比色皿144用于容纳待测样品，例如是待测液体，且比色皿144固定于固定座142上并贴合至光谱量测模块120的量测面s2。此处，比色皿144例如是短光程(例如是1毫米光程)的比色皿。比色皿的光程代表待测液体的容纳厚度，不包含比色皿本身的厚度。举例而言，本实施例中，若包含比色皿本身的厚度的光程为3.5mm为待测液体的厚度加上比色皿本身的厚度，此为比色皿的总厚度。本实用新型并不限制比色皿的总厚度，依实际情况做出对应的比色皿厚度设计。

在本实施例中，壳体110c包括至少一第一元件(示意地绘示两个第一元件111)，而穿透反射式组件140包括至少一第二元件(示意地绘示两个第二元件141)。第一元件111与第二元件141之间具有磁性吸力，以迫使穿透反射式组件140吸附于壳体110c上。较佳地，第一元件111与第二元件141其中的一个为永久磁铁，而第一元件111与第二元件141其中的另一个为感磁元件。此处，如图3b所示，第一元件111与第二元件141分别内埋于壳体110c与穿透反射式组件140的固定座142内，但于此并不限制第一元件111与第二元件141的位置。

再者，本实施例的壳体110c具有定位槽114，而穿透反射式组件140还包括定位部145。定位部145设置于定位槽114内，而使穿透反射式组件140定位于壳体110c上。定位槽114的设置可限制穿透反射式组件140位于特定位置上，可增加光谱量测模块120的量测面s2的位置与待测液体相对位置的一致性。

请同时参考图3c与图3f，本实施例的穿透反射式组件140的固定座142包括多个第一限位件143a。比色皿144具有彼此相对的第一端t1与第二端t2。第一限位件143a抵接第一端t1的相对两侧，以防止比色皿144在量测过程中位移，而比色皿144的第二端t2抵接至定位部145的支撑面s。也就是说，定位部145除了作为穿透反射式组件140的定位之外，亦可作为比色皿144的支撑座。

进一步来说，当进行穿透反射式量测时，须将待测液体装入比色皿144中，由比色皿144的第一端t1装入待测液体。之后，再将装好待测液体的比色皿144放置固定座142中，也就是比色皿144的第二端t2插入定位部145。接着，利用磁力而使穿透反射式组件140固定于壳体110c，即可利用光线穿透待测液体再反射带有待测液体吸收光谱资讯的光线回到光谱量测模块120。

请再同时参考图3c、图3d以及图3e，本实施例的穿透反射式组件140的固定座142还包括多个第二限位件143b。穿透反射式组件140还包括参考白固定座146以及参考白148。参考白固定座146配置于比色皿144与固定座142之间，且具有容置槽147。第二限位件143b限制参考白固定座146的位置，以确定光谱量测模块120中的光源可以投射在参考白148上，且每次投射在参考白148的位置一致。参考白148配置于参考白固定座146的容置槽147内。此处，参考白148例如为白色陶瓷片或白色反射片，但不局限于此。特别是，参考白固定座146的设置是用以固定与保护参考白148，其中参考白固定座146可以固定在固定座142上，同时可以取出作为漫反射式量测参考白信号时使用，如图2b。

再者，本实施例的参考白固定座146还具有至少一胶槽(示意地绘示两个胶槽149)，其中参考白148透过放置于胶槽149的胶体而固定于容置槽147内。此处，参考白固定座146具有第一表面b1，而参考白148具有第二表面b2。第二表面b2相对于第一表面b1突出高度h’。较佳地，高度h’介于0.05毫米至1毫米之间。由于参考白148的第二表面b2高于参考白固定座146的第一表面b1，因此装有待测液体的比色皿144可先直接接触到参考白148，可使本实施例的光谱仪100c可得到较佳的光谱品质。

请再参考图3c与图3d，本实施例的穿透反射式组件140的固定座142还包括多个卡扣件143c，其中卡扣件143c用于卡扣参考白固定座146。卡扣件143c用于防止参考白固定座146的脱落，可允许参考白固定座146卡入此结构中或可取出。此外，本实施例的穿透反射式组件140还包括弹性件f，配置于固定座142与参考白固定座146之间。此处，弹性件f包括压缩泡棉或弹簧。利用弹性件f产生的反作用力，施压在参考白固定座146与比色皿144上，使得比色皿144完全贴合在光谱量测模块120的量测面s2上。

简言之，本实施例的穿透反射式模块140整合参考白148与比色皿144成一个独立模块，在量测待测液体时可以直接磁吸在漫反射式的光谱量测模块120上进行穿透反射式量测。另一方面，不做量测的时候，也可以与漫反射式的光谱量测模块120整合成穿透反射式一体机，穿透反射式模块140可变成漫反射式的光谱量测模块120的保护上盖，除了方便携带，亦可保护漫反射式的光谱量测模块120，避免量测面s2受污染。再者，由于本实施例的光谱仪100c自带参考白148，意即穿透反射式组件140包括参考白148，其中此参考白148可以同时应用于反射式量测与穿透反射式量测中。当不使用参考白148时，可将穿透反射式组件140从壳体110c上拆除，此时参考白148是收纳在穿透反射式模块140的固定座142中，不至于轻易的遗失或受污染。也就是说，在不需要量测穿透反射式型态的时候，穿透反射式组件140可分离漫反射式的光谱量测模块120，不会影响到进行漫反射式量测时待测样品的放置。

综上所述，本实用新型的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本实用新型的光谱仪的设计中，光谱量测模块的量测面由壳体的开口露出，且量测面与配置面之间具有高度差。借此，可确保待测样品可先接触到量测面，不受壳体的影响。再者，本实用新型的光谱仪可包括参考白组件或自带参考白，在量测待测液体时可以直接放置或磁吸在漫反射式的光谱量测模块上进行穿透反射式量测。另一方面，不做量测的时候，也可以与漫反射式的光谱量测模块整合成穿透反射式一体机，以使穿透反射式模块变成漫反射式的光谱量测模块的保护上盖，除了方便携带，亦可保护漫反射式的光谱量测模块，避免量测面受污染。

以上所述，仅为本实用新型的优选实施例而已，不能以此限定本实用新型实施的范围，即凡是依照本实用新型权利要求书及实用新型说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。另外本实用新型的任一实施例或权利要求不须达到本实用新型所公开的全部目的或优点或特点。此外，说明书摘要和实用新型名称仅是用来辅助专利文件检索，并非用来限制本实用新型的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。