專利名稱：具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器及光學(xué)測量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種光學(xué)量測系統(tǒng)，尤指該光學(xué)量測系統(tǒng)中的具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器及包含該光學(xué)量測輔助器的光學(xué)量測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
如液晶顯示裝置等物品為了解析其光學(xué)特性，必須以適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)量測系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)，于進(jìn)行光學(xué)量測作業(yè)必須利用一特定治具將該液晶顯示裝置固定對應(yīng)于一光學(xué)量測儀器。接著，利用該光學(xué)量測儀器在各種不同的預(yù)定角度分別進(jìn)行量測液晶顯示裝置的各種角度的光學(xué)特性。為了在各種不同的預(yù)定角度分別進(jìn)行量測，操作者需要將該光學(xué)量測儀器或液晶顯示裝置的位置變換至不同的角度位置，方能在各種不同的預(yù)定角度可進(jìn)行量測液晶顯示裝置的光學(xué)特性。目前已知的光學(xué)量測系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的焦錐透鏡式(conoscopy)量測系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在平面顯示器的光學(xué)量測領(lǐng)域，其可量測得到亮度、對比、視角等光學(xué)特性，此焦錐透鏡式量測系統(tǒng)雖然可以快速以及不需復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算就可得到量測數(shù)據(jù)，但在透鏡設(shè)計(jì)上要避免像差以及須大角度入射來得到視角的數(shù)據(jù)，所以在透鏡的設(shè)計(jì)與加工往往是要花很多人力與材料成本，整組機(jī)臺并不便宜。另一種光學(xué)量測方法為機(jī)械旋轉(zhuǎn)式，其方法系利用輝度計(jì)量測同一位置，再以機(jī)械的方法改變待測物角度，以得到不同視角的數(shù)據(jù)。如中國臺灣專利公開第200928338號的“可調(diào)式光學(xué)量測治具及其量測方法”發(fā)明專利申請案，以及中國臺灣專利第513339號的“液晶面板的可調(diào)式光學(xué)量測治具”發(fā)明專利案等，其分別揭示可調(diào)式光學(xué)量測治具用以量測液晶顯示裝置的光學(xué)特性。前述中，利用輝度計(jì)量測同一位置，再以機(jī)械的方法改變角度，以得到不同視角的數(shù)據(jù)，此方法雖然簡單、便宜，但量測一片面板所花費(fèi)時(shí)間過久，對現(xiàn)今產(chǎn)量、產(chǎn)品規(guī)格種類眾多的業(yè)界來說，已漸漸不符經(jīng)濟(jì)效益。然而，中國臺灣專利公開第200928338號的專利申請案及中國臺灣專利第513339號專利的可調(diào)式光學(xué)量測治具在單次量測操作時(shí)，即在不同角度進(jìn)行量測時(shí)，需要調(diào)整光學(xué)量測治具或光學(xué)量測儀器的角度位置，現(xiàn)行規(guī)格于完成操作約為20分鐘，操作時(shí)間過長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器及光學(xué)量測系統(tǒng)，希藉此設(shè)計(jì)改善現(xiàn)有光學(xué)量測作業(yè)費(fèi)時(shí)的問題。為達(dá)成前揭目的，本發(fā)明所提出的具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器系包含:一旋轉(zhuǎn)反射構(gòu)件，其包含一內(nèi)反射橢圓曲面、一第一焦點(diǎn)與一第二焦點(diǎn)，所述內(nèi)反射橢圓曲面為一橢圓球內(nèi)曲面中的一部分區(qū)塊且具有一基準(zhǔn)中心軸線；第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)位于該基準(zhǔn)中心軸線上，內(nèi)反射橢圓曲面位于第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)之間，內(nèi)反射橢圓曲面相對于基準(zhǔn)中心軸線的兩端分別對應(yīng)于第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)且與基準(zhǔn)中心軸線具有一預(yù)定的距離；以及一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其包含一旋轉(zhuǎn)作動端，旋轉(zhuǎn)作動端連接旋轉(zhuǎn)反射構(gòu)件，藉由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)反射構(gòu)件以基準(zhǔn)中心軸線為中心旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)的內(nèi)反射橢圓曲面形成一虛擬橢圓球形內(nèi)反射曲面。本發(fā)明所提出的光學(xué)量測系統(tǒng)，包含:一如上所述的光學(xué)量測輔助器；一檢測器，設(shè)置于該第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)的其中一個(gè)；一待測物，設(shè)于該第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)的其中另一個(gè)；一激光光源，用以相對于該基準(zhǔn)中心軸線呈一傾斜角度發(fā)出激光光通過該待測物后，投射于旋轉(zhuǎn)的該內(nèi)反射橢圓曲面上，經(jīng)反射再投射至該檢測器；以及一分析裝置，用以量測分析該檢測器所檢測到的數(shù)據(jù)。本發(fā)明所提出的另一具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器系包含一第一反射腔體，第一反射腔體包含一橢圓球形內(nèi)反射曲面、一第一焦點(diǎn)與一第二焦點(diǎn)，橢圓球形內(nèi)反射曲面位于第一反射腔體內(nèi)部且位于第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)之間，第一反射腔體的橢圓球形內(nèi)反射曲面具有一第一中心軸線通過其中心，第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)位于第一中心軸線上，第一反射腔體的一端對應(yīng)于第一焦點(diǎn)且與第一中心軸線具有一距離而形成一第一入光口，第一反射腔體的另一端對應(yīng)于第二焦點(diǎn)且與第一中心軸線具有一距離而形成一第一出光口。本發(fā)明所提出的另一種光學(xué)量測系統(tǒng)，包含:一如上所述的光學(xué)量測輔助器；一檢測器，設(shè)置于該第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)的其中一個(gè)；一待測物，設(shè)于該第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)的其中另一個(gè)；一激光光源，用以相對于該基準(zhǔn)中心軸線呈一傾斜角度發(fā)出激光光通過該待測物后，投射于該橢圓球形內(nèi)反射曲面上，經(jīng)反射再投射至該檢測器；以及一分析裝置，用以量測分析該檢測器所檢測到的數(shù)據(jù)。本發(fā)明所述光學(xué)量測輔助器尚可進(jìn)一步包含一串接于第一反射腔體一端的第二反射腔體，第二反射腔體包含一橢圓球形內(nèi)反射曲面、一第三焦點(diǎn)與一第四焦點(diǎn)，橢圓球形內(nèi)反射曲面位于第二反射腔體內(nèi)部且位于第三焦點(diǎn)與第四焦點(diǎn)之間，第二反射腔體的橢圓球形內(nèi)反射曲面具有一第二中心軸線通過其中心，第三焦點(diǎn)與第四焦點(diǎn)位于第二中心軸線上，第二反射腔體的一端對應(yīng)于第三焦點(diǎn)且與第二中心軸線具有一距離而形成一第二入光口，第二反射腔體的另一端對應(yīng)于第四焦點(diǎn)且與第二中心軸線具有一距離而形成一第二出光口，第二反射腔體的第二入光口銜接第一反射腔體的第一出光口，第二反射腔體的第三焦點(diǎn)與第一反射腔體的第二焦點(diǎn)重合，第一中心軸線與第二中心軸線呈一直線。本發(fā)明所提出的另一光學(xué)量測系統(tǒng)，系包含:一如上所述的光學(xué)量測輔助器；一檢測器，設(shè)置于該第一焦點(diǎn)；一待測物，設(shè)于該第四焦點(diǎn)；一激光光源，用以通過位于該第一焦點(diǎn)的該待測物，再投射于該第一反射腔體的橢圓球形內(nèi)反射曲面上，經(jīng)該第一反射腔體的橢圓球形內(nèi)反射曲面反射，通過重合的該第一反射腔體的第二焦點(diǎn)與該第二反射腔體的第三焦點(diǎn)投射至該第二反射腔體的橢圓球形內(nèi)反射曲面，經(jīng)反射后投射位于該第二反射腔體的第四焦點(diǎn)的該檢測器；以及一分析裝置，用以量測分析該檢測器所檢測到的數(shù)據(jù)。本發(fā)明所提出的光學(xué)量測輔助器與光學(xué)量測系統(tǒng)，其主要系利用橢球形反射曲面的架構(gòu)，使其可直接反射一發(fā)光點(diǎn)的全角度光線至一光學(xué)量測儀器，具備高量測精準(zhǔn)度并兼具快速量測與低成本的特性，其操作時(shí)間最快可約10秒即能完成量測，作業(yè)效率佳，且符合經(jīng)濟(jì)效益；而且本發(fā)明光學(xué)量測輔助器利用其橢圓球形內(nèi)反射曲面的構(gòu)造，提供量測作業(yè)的全反射的光路設(shè)計(jì)，不會有像差問題，且不論光源入射角度的大小，皆可不需移動檢測，并能對待測物量測所需的光學(xué)特性。


圖1是本發(fā)明具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器第一較佳實(shí)施例的平意圖。圖2是圖1所示光學(xué)量測輔助器第一較佳實(shí)施例應(yīng)用于光學(xué)量測系統(tǒng)中的使用狀態(tài)參考圖。圖3是本發(fā)明具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器第二較佳實(shí)施例的平意圖。圖4是圖3所示光學(xué)量測輔助器第二較佳實(shí)施例應(yīng)用于光學(xué)量測系統(tǒng)中的使用狀態(tài)參考圖。圖5是本發(fā)明具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器第三較佳實(shí)施例的平意圖。圖6是本發(fā)明具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器第三較佳實(shí)施例應(yīng)用于光學(xué)量測系統(tǒng)中的使用狀態(tài)參考圖。圖7是本發(fā)明具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器第三較佳實(shí)施例應(yīng)用于光學(xué)量測系統(tǒng)于不同光源入射角度的使用狀態(tài)參考圖。主要元件符號說明:I旋轉(zhuǎn)反射構(gòu)件10內(nèi)反射橢圓曲面IOA虛擬橢圓球形內(nèi)反射曲面 11第一焦點(diǎn)12第二焦點(diǎn) 13基準(zhǔn)中心軸線2旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)20伺服馬達(dá)21連接構(gòu)件22旋轉(zhuǎn)作動端3第一反射腔體30橢圓球形內(nèi)反射曲面31第一焦點(diǎn)32第二焦點(diǎn)33第一中心軸線34第一入光口34第一出光口4第二反射腔體40橢圓球形內(nèi)反射曲面41第三焦點(diǎn)42第四焦點(diǎn)43第二中心軸線44第二入光口45第二出光口5激光光源6檢測器7待測物8反射鏡組9分析裝置
具體實(shí)施例方式如圖1及圖2所示，系揭示本發(fā)明具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器的第一較佳實(shí)施例，該具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器系包含一旋轉(zhuǎn)反射構(gòu)件I與一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)2，其中:所述旋轉(zhuǎn)反射構(gòu)件1，其包含一內(nèi)反射橢圓曲面10、一第一焦點(diǎn)11與一第二焦點(diǎn)12，所述內(nèi)反射橢圓曲面10為一橢圓球內(nèi)曲面的一部分區(qū)塊且具有一基準(zhǔn)中心軸線13，亦即一橢圓球形內(nèi)曲面相對于基準(zhǔn)中心軸線13分割為N分之一(N為正整數(shù))而構(gòu)成的區(qū)塊，使旋轉(zhuǎn)反射構(gòu)件I具備體積小，材料成本低，其內(nèi)反射橢圓曲面10易做表面處理，以及曲面高精確性等特點(diǎn)；該旋轉(zhuǎn)反射構(gòu)件I的第一焦點(diǎn)11與第二焦點(diǎn)12位于該基準(zhǔn)中心軸線13上，內(nèi)反射橢圓曲面10位于第一焦點(diǎn)11與第二焦點(diǎn)12之間，內(nèi)反射橢圓曲面10的兩端分別對應(yīng)于基準(zhǔn)中心軸線13的第一焦點(diǎn)11與第二焦點(diǎn)12且與基準(zhǔn)中心軸線13具有一預(yù)定的距離。以幾何光學(xué)觀點(diǎn)，從橢圓球形內(nèi)曲面的其中一個(gè)焦點(diǎn)所發(fā)出來的光反射后將會聚集在此橢圓球形內(nèi)曲面的其中另一個(gè)焦點(diǎn)，亦即從該第一焦點(diǎn)11與第二焦點(diǎn)12的其中一個(gè)所發(fā)出來的光在該內(nèi)反射橢圓曲面反射后將會聚集在該第一焦點(diǎn)11與第二焦點(diǎn)12的其中另一個(gè)。所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)2包含一旋轉(zhuǎn)作動端22,旋轉(zhuǎn)作動端22連接旋轉(zhuǎn)反射構(gòu)件I,旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)2可驅(qū)動旋轉(zhuǎn)反射構(gòu)件I以基準(zhǔn)中心軸線13為中心旋轉(zhuǎn),使旋轉(zhuǎn)的內(nèi)反射橢圓曲面10形成一虛擬橢圓球形內(nèi)反射曲面IOA0于本較佳實(shí)施例中，所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)2為一伺服馬達(dá)20與一連接構(gòu)件21之組合，伺服馬達(dá)20具有一可旋轉(zhuǎn)的心軸，連接構(gòu)件21具有旋轉(zhuǎn)作動端22，且以旋轉(zhuǎn)作動端22連接旋轉(zhuǎn)反射構(gòu)件I鄰近第一焦點(diǎn)31的一端。在第一較佳實(shí)施例中，前述具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器應(yīng)用于光學(xué)量測系統(tǒng)時(shí)，如圖2所示，該光學(xué)量測系統(tǒng)除所述光學(xué)量測輔助器外，尚包含將一檢測器6的接收端設(shè)置于該光學(xué)量測輔助器的第一焦點(diǎn)11，待測物7設(shè)于第二焦點(diǎn)12處，檢測器6與待測物7亦可互換位置。如圖2所示，進(jìn)行量測時(shí)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)2驅(qū)動旋轉(zhuǎn)反射構(gòu)件I以基準(zhǔn)中心軸線13為中心旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)的內(nèi)反射橢圓曲面10形成虛擬橢圓球形內(nèi)反射曲面10A，以激光光源5相對于基準(zhǔn)中心軸線13呈一傾斜角度發(fā)出激光光投射于第二焦點(diǎn)12并通過待測物7后，投射于旋轉(zhuǎn)的內(nèi)反射橢圓曲面10上(即虛擬橢圓球形內(nèi)反射曲面10A)，經(jīng)反射再投射至位于第一焦點(diǎn)11的檢測器6接收端，再由檢測器6將檢測到的數(shù)據(jù)輸送至系統(tǒng)中的分析裝置中進(jìn)行量測分析。如圖3所示，是揭示本發(fā)明具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器的第二較佳實(shí)施例，所述光學(xué)量測輔助器系包含一第一反射腔體3，第一反射腔體3包含一橢圓球形內(nèi)反射曲面30、一第一焦點(diǎn)31與一第二焦點(diǎn)32，橢圓球形內(nèi)反射曲面30位于第一反射腔體3內(nèi)部且位于第一焦點(diǎn)31與第二焦點(diǎn)32之間，第一反射腔體3的橢圓球形內(nèi)反射曲面30具有一第一中心軸線33通過其中心，第一焦點(diǎn)31與第二焦點(diǎn)32位于第一中心軸線33上，第一反射腔體3的一端對應(yīng)于第一焦點(diǎn)31且與第一中心軸線33具有一距離而形成一第一入光口 34，第一反射腔體3的另一端對應(yīng)于第二焦點(diǎn)32且與第一中心軸線33具有一距離而形成一第一出光口 35，使從該第一焦點(diǎn)31與第二焦點(diǎn)32的其中一個(gè)所發(fā)出來的光在該橢圓球形內(nèi)反射曲面30反射后將會聚集在該第一焦點(diǎn)31與第二焦點(diǎn)32的其中另一個(gè)。在第二較佳實(shí)施例中，前述具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器應(yīng)用于光學(xué)量測系統(tǒng)時(shí)，如圖4所示，該光學(xué)量測系統(tǒng)除所述光學(xué)量測輔助器外，尚包含將一檢測器6的接收端設(shè)置于第一反射腔體3的第二焦點(diǎn)32，待測物7設(shè)于第一反射腔體3的第一焦點(diǎn)31處，檢測器6與待測物7亦可互換位置。進(jìn)行量測時(shí)，以激光光源5相對于第一中心軸線33呈一傾斜角度發(fā)出激光光投射于第一焦點(diǎn)31并通過待測物7后，投射于第一反射腔體3的橢圓球形內(nèi)反射曲面30上，經(jīng)反射再投射至位于第二焦點(diǎn)32的檢測器6接收端，再由檢測器6將檢測到的數(shù)據(jù)輸送至系統(tǒng)中的分析裝置中進(jìn)行量測分析。如圖5所示，是揭示本發(fā)明具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器的第三較佳實(shí)施例，所述光學(xué)量測輔助器系包含一第一反射腔體3以及一串接于第一反射腔體3 —端的第二反射腔體4，所述第一反射腔體3與前述光學(xué)量測輔助器第二較佳實(shí)施例所述的第一反射腔體3大體上相同。所述第二反射腔體4包含一橢圓球形內(nèi)反射曲面40、一第三焦點(diǎn)41與一第四焦點(diǎn)42，橢圓球形內(nèi)反射曲面40位于第二反射腔體4內(nèi)部且位于第三焦點(diǎn)41與第四焦點(diǎn)42之間，第二反射腔體4的橢圓球形內(nèi)反射曲面40具有一第二中心軸線43通過其中心，第三焦點(diǎn)41與第四焦點(diǎn)42位于第二中心軸線43上，第二反射腔體4的一端對應(yīng)于第三焦點(diǎn)41且與第二中心軸線43具有一距離而形成一第二入光口 44，第二反射腔體4的另一端對應(yīng)于第四焦點(diǎn)42且與第二中心軸線43具有一距離而形成一第二出光口 45，第二反射腔體4的第二入光口 44銜接第一反射腔體3的第一出光口 34，第二反射腔體4的第三焦點(diǎn)41與第一反射腔體3的第二焦點(diǎn)32重合，第一中心軸線33與第二中心軸線43呈一直線。使從該第三焦點(diǎn)41與第四焦點(diǎn)42的其中一個(gè)所發(fā)出來的光在該橢圓球形內(nèi)反射曲面40反射后將會聚集在該第三焦點(diǎn)41與第四焦點(diǎn)42的其中另一個(gè)。本發(fā)明的第一反射腔體3與第二反射腔體4可為不同型式的橢圓腔體，如圖5所示的第三較佳實(shí)施例，其中第一反射腔體3為短胖型的腔體，第二反射腔體4為狹長型的腔體。在第三較佳實(shí)施例中，前述具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器應(yīng)用于光學(xué)量測系統(tǒng)時(shí)，如圖6所示，該光學(xué)量測系統(tǒng)除所述光學(xué)量測輔助器外，尚包含將一待測物7放置于第一反射腔體3的第一焦點(diǎn)31位置，所述待測物7并可被一外部的驅(qū)動機(jī)構(gòu)所帶動位移或旋轉(zhuǎn)，再以高指向性的激光光源5輸出激光光，通過反射鏡組8反射后通過位于第一反射腔體3的第一焦點(diǎn)31的待測物7再投射于橢圓球形內(nèi)反射曲面30上，經(jīng)第一反射腔體3的橢圓球形內(nèi)反射曲面30反射，通過重合的第一反射腔體3的第二焦點(diǎn)32與第二反射腔體4的第三焦點(diǎn)41投射至第二反射腔體4的橢圓球形內(nèi)反射曲面40，經(jīng)反射后投射位于第二反射腔體4的第四焦點(diǎn)42處的檢測器6接收端，再由檢測器6將檢測到的數(shù)據(jù)輸送至系統(tǒng)中的分析裝置9中進(jìn)行量測分析。本發(fā)明利用橢圓球形內(nèi)反射曲面的構(gòu)造，如圖7所示，提供量測作業(yè)的全反射的光路設(shè)計(jì)，不會有像差問題，且不論光源入射角度的大小，皆可不需移動檢測，并能對待測物量測所需的光學(xué)特性。
權(quán)利要求
1.一種具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器，其特征在于，所述的具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器系包含: 一旋轉(zhuǎn)反射構(gòu)件，其包含一內(nèi)反射橢圓曲面、一第一焦點(diǎn)與一第二焦點(diǎn)，所述內(nèi)反射橢圓曲面為一橢圓球內(nèi)曲面中的一部分區(qū)塊且具有一基準(zhǔn)中心軸線，第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)位于所述的基準(zhǔn)中心軸線上，內(nèi)反射橢圓曲面的兩端分別對應(yīng)于基準(zhǔn)中心軸線的第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)且與基準(zhǔn)中心軸線具有一預(yù)定的距離，其中從所述的第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)的其中一個(gè)所發(fā)出來的光在所述的內(nèi)反射橢圓曲面反射后將會聚集在所述的第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)的其中另一個(gè)；以及 一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其包含一旋轉(zhuǎn)作動端，旋轉(zhuǎn)作動端連接旋轉(zhuǎn)反射構(gòu)件，藉由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)反射構(gòu)件以基準(zhǔn)中心軸線為中心旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)的內(nèi)反射橢圓曲面形成一虛擬橢圓球形內(nèi)反射曲面。
2.如權(quán)利要求1所述的具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器，其特征在于，所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)具有一伺服馬達(dá)與一連接構(gòu)件，伺服馬達(dá)以其心軸組接連接構(gòu)件，旋轉(zhuǎn)作動端位于連接構(gòu)件上且連接旋轉(zhuǎn)反射構(gòu)件鄰近第一焦點(diǎn)的一端?！?br> 3.一種具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器，其特征在于，所述的具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器其包含: 一第一反射腔體，第一反射腔體包含一橢圓球形內(nèi)反射曲面、一第一焦點(diǎn)與一第二焦點(diǎn)，橢圓球形內(nèi)反射曲面位于第一反射腔體內(nèi)部，第一反射腔體的橢圓球形內(nèi)反射曲面具有一第一中心軸線通過其中心，第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)位于第一中心軸線上，第一反射腔體的一端對應(yīng)于第一焦點(diǎn)且與第一中心軸線具有一距離而形成一第一入光口，第一反射腔體的另一端對應(yīng)于第二焦點(diǎn)且與第一中心軸線具有一距離而形成一第一出光口，其中從所述的第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)的其中一個(gè)所發(fā)出來的光在所述的橢圓球形內(nèi)反射曲面反射后將會聚集在所述的第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)的其中另一個(gè)。
4.如權(quán)利要求3所述的具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器，其特征在于，所述的光學(xué)量測輔助器尚包含: 一串接于第一反射腔體一端的第二反射腔體，第二反射腔體包含一橢圓球形內(nèi)反射曲面、一第三焦點(diǎn)與一第四焦點(diǎn)，橢圓球形內(nèi)反射曲面位于第二反射腔體內(nèi)部，第二反射腔體的橢圓球形內(nèi)反射曲面具有一第二中心軸線通過其中心，第三焦點(diǎn)與第四焦點(diǎn)位于第二中心軸線上，第二反射腔體的一端對應(yīng)于第三焦點(diǎn)且與第二中心軸線具有一距離而形成一第二入光口，第二反射腔體的另一端對應(yīng)于第四焦點(diǎn)且與第二中心軸線具有一距離而形成一第二出光口，第二反射腔體的第二入光口銜接第一反射腔體的第一出光口，第二反射腔體的第三焦點(diǎn)與第一反射腔體的第二焦點(diǎn)重合，第一中心軸線與第二中心軸線呈一直線，其中從所述的第三焦點(diǎn)與第四焦點(diǎn)的其中一個(gè)所發(fā)出來的光在所述的橢圓球形內(nèi)反射曲面反射后將會聚集在所述的第三焦點(diǎn)與第四焦點(diǎn)的其中另一個(gè)。
5.如權(quán)利要求4所述的具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器，其特征在于，所述的第一反射腔體與第二反射腔體不同型式的橢圓腔體。
6.如權(quán)利要求5所述的具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器，其特征在于，所述的第一反射腔體為短胖型的腔體，所述的第二反射腔體為狹長型的腔體。
7.一種光學(xué)量測系統(tǒng)，其特征在于，所述的光學(xué)量測系統(tǒng)包含:一如權(quán)利要求1所述的光學(xué)量測輔助器； 一檢測器，設(shè)置于所述的第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)的其中一個(gè)； 一待測物，設(shè)于所述的第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)的其中另一個(gè)； 一激光光源，用以相對于所述的基準(zhǔn)中心軸線呈一傾斜角度發(fā)出激光光通過所述的待測物后，投射于旋轉(zhuǎn)的所述的內(nèi)反射橢圓曲面上，經(jīng)反射再投射至所述的檢測器；以及一分析裝置，用以量測分析所述的檢測器所檢測到的數(shù)據(jù)。
8.一種光學(xué)量測系統(tǒng)，其特征在于，所述的光學(xué)量測系統(tǒng)包含: 一如權(quán)利要求3所述的光學(xué)量測輔助器； 一檢測器，設(shè)置于所述的第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)的其中一個(gè)； 一待測物，設(shè)于所述的第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)的其中另一個(gè)； 一激光光源，用以相對于所述的基準(zhǔn)中心軸線呈一傾斜角度發(fā)出激光光通過所述的待測物后，投射于所述的橢圓球形內(nèi)反射曲面上，經(jīng)反射再投射至所述的檢測器；以及一分析裝置，用以量測分析所述的檢測器所檢測到的數(shù)據(jù)。
9.一種光學(xué)量測系統(tǒng)，其特征在于，所述的光學(xué)量測系統(tǒng)包含: 一如權(quán)利要求4所述的光學(xué)量測輔助器； 一檢測器，設(shè)置于所述的第一焦點(diǎn)； 一待測物，設(shè)于所述的第四焦點(diǎn)； 一激光光源，用以通過位于所述的第一焦點(diǎn)的所述的待測物，再投射于所述的第一反射腔體的橢圓球形內(nèi)反射曲面上，經(jīng)所述的第一反射腔體的橢圓球形內(nèi)反射曲面反射，通過重合的所述的第一反射腔體的第二焦點(diǎn)與所述的第二反射腔體的第三焦點(diǎn)投射至所述的第二反射腔體的橢圓球形內(nèi)反射曲面，經(jīng)反射后投射位于所述的第二反射腔體的第四焦點(diǎn)的所述的檢測器；以及 一分析裝置，用以量測分析所述的檢測器所檢測到的數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明是一種具有橢圓曲面構(gòu)造的光學(xué)量測輔助器及光學(xué)量測系統(tǒng)，所述光學(xué)量測系統(tǒng)包含該光學(xué)量測輔助器與光學(xué)量測儀器，該光學(xué)量測輔助器主要系利用一內(nèi)有橢圓球形內(nèi)反射曲面的第一反射腔體，或于第一反射腔體一端串接一內(nèi)有橢圓球形內(nèi)反射曲面的第二反射腔體，或是，另以一橢圓球體部份的內(nèi)反射橢圓曲面被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)而形成一虛擬橢圓球形內(nèi)反射曲面等設(shè)計(jì)，利用橢球形反射曲面可直接反射一發(fā)光點(diǎn)的全角度光線至光學(xué)量測儀器，使其可以快速完成量測，且量測時(shí)可提供全反射的光路，不會有像差問題，且不論光源入射角度的大小，皆可不需移動檢測，而能對待測物量測所需的光學(xué)特性。
文檔編號G01M11/02GK103185664SQ20121029883
公開日2013年7月3日 申請日期2012年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者孫嘉鴻, 林啟湟 申請人:財(cái)團(tuán)法人金屬工業(yè)研究發(fā)展中心