光譜儀的可拆卸周邊裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種光譜儀的可拆卸周邊裝置，其包括本體、光源模塊、接收頭、光感測(cè)模塊與控制模塊。光源模塊包括至少二個(gè)具有不同輸出光譜的光源。上述光源所輸出的光是以第一預(yù)設(shè)角度射入量測(cè)區(qū)。接收頭可拆卸光學(xué)耦合光譜儀的光輸入端。接收頭的光軸與量測(cè)區(qū)的法線夾第二預(yù)設(shè)角度。光感測(cè)模塊用以感測(cè)各光源所輸出的光并據(jù)以輸出對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)度信號(hào)。控制模塊可依據(jù)上述光強(qiáng)度信號(hào)控制各光源的光強(qiáng)度。通過(guò)本發(fā)明可使光譜儀更便于量測(cè)顏色。
【專利說(shuō)明】光譜儀的可拆卸周邊裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種光譜儀的周邊裝置，且特別是有關(guān)于一種能使光譜儀便于量測(cè)顏色的周邊裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]光譜儀(Spectoometer)是將成分復(fù)雜的光，分解為光譜線的科學(xué)儀器，其分光器可由棱鏡(Prism)、彩色濾光片(Color filter)或光柵(Grating)構(gòu)成。
[0003]光譜儀也可以用來(lái)量測(cè)顏色,作為色度計(jì)(colorimeter)。然而光譜儀要作為色度計(jì)來(lái)使用，需搭配適當(dāng)?shù)墓庠匆约斑m當(dāng)?shù)牧繙y(cè)環(huán)境。對(duì)于使用者而言，架設(shè)適當(dāng)?shù)墓庠磁c量測(cè)環(huán)境是相當(dāng)繁瑣且困難的事情。以下作詳細(xì)的說(shuō)明。
[0004]首先，要確保光源所輸出的光可以維持相當(dāng)程度地均勻且準(zhǔn)直。一般來(lái)說(shuō)，會(huì)在光源增設(shè)一些光學(xué)元件，例如準(zhǔn)直鏡與聚焦鏡，使光源所輸出的光能夠均勻且準(zhǔn)直。接著，要使用固定架把光源固定住，并仔細(xì)調(diào)整光源的角度，使光源所輸出的光以一預(yù)設(shè)角度入射待測(cè)物。
[0005]當(dāng)單一光源所輸出的光譜不夠廣，則需要增設(shè)多組光源。所有光源都需經(jīng)過(guò)調(diào)整，使其輸出的光能夠均勻且準(zhǔn)直，并以同樣的預(yù)設(shè)角度入射待測(cè)物。除此之外還需要調(diào)整各光源的光斑皆重迭照在待測(cè)物上。接著，再通過(guò)固定架固定光譜儀，使光譜儀的光輸入端面對(duì)著待測(cè)物的法線方向。
[0006]值得一提的是，當(dāng)光譜儀每次要作為色度計(jì)使用，皆需經(jīng)過(guò)上述繁瑣且困難的流程，藉以架設(shè)適當(dāng)?shù)墓庠磁c量測(cè)環(huán)境。特別是每次架設(shè)的光源與量測(cè)環(huán)境都略有不同，因此對(duì)于相同的待測(cè)物而言，每次量測(cè)的結(jié)果也略有不同。
[0007]綜合上述，現(xiàn)有技術(shù)的光譜儀要作為色度計(jì)使用，不但使用上相當(dāng)麻煩，量測(cè)結(jié)果也不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提供一種光譜儀的可拆卸周邊裝置，使光譜儀可用來(lái)量測(cè)顏色。
[0009]本發(fā)明提供一種光譜儀的可拆卸周邊裝置，使光譜儀便于量測(cè)顏色。
[0010]本發(fā)明提出一種光譜儀的可拆卸周邊裝置，其包括一本體、一光源模塊、一接收頭、一光感測(cè)模塊與一控制模塊。本體定義一量測(cè)區(qū)。光源模塊配置于本體。光源模塊包括至少二個(gè)具有不同輸出光譜的光源。上述光源所輸出的光是以一第一預(yù)設(shè)角度射入量測(cè)區(qū)。第一預(yù)設(shè)角度與一顏色量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)。接收頭配置于本體，且可拆卸光學(xué)耦合光譜儀的一光輸入端。接收頭的光軸與量測(cè)區(qū)的法線夾一第二預(yù)設(shè)角度。第二預(yù)設(shè)角度與顏色量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)。光感測(cè)模塊配置于本體，用以感測(cè)各光源所輸出的光并據(jù)以輸出對(duì)應(yīng)的一光強(qiáng)度信號(hào)?？刂颇K電性連接光源模塊與光感測(cè)模塊，可依據(jù)上述光強(qiáng)度信號(hào)控制各光源的光強(qiáng)度。
[0011]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，可拆卸周邊裝置更包括一準(zhǔn)直鏡。準(zhǔn)直鏡配置于本體，且位于量測(cè)區(qū)與接收頭之間的光學(xué)路徑上。準(zhǔn)直鏡例如是穿透式準(zhǔn)直鏡、反射式準(zhǔn)直鏡，或聚光透鏡。
[0012]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，可拆卸周邊裝置更包括一散熱裝置。散熱裝置配置于光源模塊附近，并電性連接控制模塊?？刂颇K可依據(jù)光源模塊的操作狀態(tài)控制散熱裝置對(duì)光源模塊進(jìn)行散熱。散熱裝置例如是風(fēng)扇，具有不同轉(zhuǎn)速模式。光源模塊的操作狀態(tài)例如有啟動(dòng)狀態(tài)、關(guān)閉狀態(tài)或多階亮度狀態(tài)。
[0013]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，可拆卸周邊裝置更包括一人機(jī)界面。人機(jī)界面電性連接控制模塊，可用以供使用者互動(dòng)。人機(jī)界面包括觸碰式熒幕、顯示熒幕、指示燈、開(kāi)關(guān)、按鈕、喇叭或揚(yáng)聲器...等。
[0014]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，本體包括一支架結(jié)構(gòu)。支架結(jié)構(gòu)可用以抵住放置一待測(cè)物的平面，使待測(cè)物落于量測(cè)區(qū)中。如此一來(lái)，光譜儀可通過(guò)可拆卸周邊裝置而作為接觸式色度計(jì)。
[0015]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，本體包括一懸掛結(jié)構(gòu)。懸掛結(jié)構(gòu)可用以懸掛于一固定裝置，使放置于一平面的一待測(cè)物落于量測(cè)區(qū)中。如此一來(lái)，光譜儀可通過(guò)可拆卸周邊裝置而作為非接觸式色度計(jì)。
[0016]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，本體包括一消光體。消光體形成一光密閉空間，使量測(cè)區(qū)位于光密閉空間內(nèi)。如此一來(lái)，可避免雜散光干擾。
[0017]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，可拆卸周邊裝置更包括一光纖。光纖可拆卸光學(xué)耦合于接收頭與光輸入端之間。
[0018]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，光源模塊更包括至少一聚光鏡。上述聚光鏡配置于上述光源的一光軸上，且配置于上述光源與量測(cè)區(qū)之間。上述聚光鏡所收集的光能量小于上述光源的總輸出光能量的60%。上述光源為發(fā)光二極管。如此一來(lái)可提升光的準(zhǔn)直度與均勻度。
[0019]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，可拆卸周邊裝置更包括一溝通界面模塊。溝通界面模塊可拆卸電性連接于控制模塊與光譜儀的一電傳輸界面之間，使光源模塊的點(diǎn)燈時(shí)序與光譜儀的量測(cè)程序能相互配合。如此一來(lái)可延長(zhǎng)光源模塊的壽命，也可達(dá)成省電功效。
[0020]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，可拆卸周邊裝置更包括一溝通界面模塊。溝通界面模塊可拆卸電性連接于控制模塊與光譜儀的一電傳輸界面之間，使光源模塊的輸出光能量與光譜儀的積分時(shí)間能相互配合。
[0021]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，可拆卸周邊裝置更包括一溝通界面模塊。溝通界面模塊可拆卸電性連接于控制模塊與光譜儀的一電傳輸界面之間，使控制模塊能依據(jù)光譜儀所量測(cè)的一光譜信息輸出一色坐標(biāo)信息。上述色坐標(biāo)信息例如是CIE XYZ色坐標(biāo)信息或CIE LAB色坐標(biāo)信息。
[0022]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，可拆卸周邊裝置更包括一溝通界面模塊。溝通界面模塊可拆卸電性連接于控制模塊與光譜儀的一電傳輸界面之間，使控制模塊能依據(jù)光譜儀所量測(cè)的一光譜信息控制各光源的光平衡。
[0023]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，可拆卸周邊裝置更包括一溝通界面模塊。溝通界面模塊可拆卸電性連接于控制模塊與光譜儀的一電傳輸界面之間。溝通界面模塊包括一可程序化單元?？沙绦蚧瘑卧鼙桓?，使可拆卸周邊裝置能適用于另一光譜儀。[0024]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，控制模塊可依據(jù)各光強(qiáng)度信號(hào)分別控制各光源的光強(qiáng)度。如此一來(lái)，各光源能分別輸出一穩(wěn)定強(qiáng)度的光。
[0025]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，控制模塊可依據(jù)各光強(qiáng)度信號(hào)控制各光源的光平衡。
[0026]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，接收頭所接收的光為來(lái)自放置于量測(cè)區(qū)的一待測(cè)物的散射光?？刹鹦吨苓呇b置為反射式顏色量測(cè)的周邊裝置。
[0027]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，可拆卸周邊裝置更包括至少一非均勻遮光片。上述非均勻遮光片配置于上述光源的一光軸上，且配置于上述光源與量測(cè)區(qū)之間。非均勻遮光片的各區(qū)遮光率與光源的輸出光能量分布成正相關(guān)，藉以抑制輸出光能量過(guò)高的區(qū)域，提升光的均勻度。
[0028]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，可拆卸周邊裝置更包括一積分球。積分球配置于本體。積分球具有至少一光接收端與至少一光輸出端。積分球的光接收端光學(xué)耦合光源模塊。積分球的光輸出端光學(xué)稱合接收頭。測(cè)量區(qū)被定義于積分球中。
[0029]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，可拆卸周邊裝置更包括一溝通界面模塊。溝通界面模塊可拆卸電性連接于控制模塊與光譜儀的一電傳輸界面之間。光感測(cè)模塊包括一第二光譜儀，上述光強(qiáng)度信號(hào)為第二光譜儀所產(chǎn)生的第二光譜信息。第二光譜信息能用以對(duì)光譜儀所產(chǎn)生的一第一光譜信息進(jìn)行光譜飄移校正或光譜強(qiáng)度校正。
[0030]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，可拆卸周邊裝置更包括至少一分光鏡。分光鏡配置于光源模塊與量測(cè)區(qū)的光學(xué)路徑之間，用以將輸出至量測(cè)區(qū)的光分光至光感測(cè)模塊。
[0031]從另一角度來(lái)看，本發(fā)明提出一種光譜儀的可拆卸周邊裝置，其包括一本體、一光源模塊、一第一接收頭、一第二接收頭、一溝通界面模塊與一控制模塊。本體定義一量測(cè)區(qū)。光源模塊配置于本體。光源模塊包括至少二個(gè)具有不同輸出光譜的光源，上述光源所輸出的光是以一第一預(yù)設(shè)角度射入量測(cè)區(qū)。第一接收頭配置于本體，且可拆卸光學(xué)耦合光譜儀的一光輸入端。第一接收頭的光軸與量測(cè)區(qū)的法線夾一第二預(yù)設(shè)角度。第一預(yù)設(shè)角度與第二預(yù)設(shè)角度與該顏色量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)。第二接收頭可拆卸光學(xué)耦合一光感測(cè)模塊。光感測(cè)模塊能通過(guò)第二接收頭感測(cè)各光源所輸出的光并據(jù)以輸出對(duì)應(yīng)的一光強(qiáng)度信號(hào)。溝通界面模塊可拆卸電性連接光感測(cè)模塊與光譜儀的其一?？刂颇K電性連接溝通界面模塊。
[0032]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，溝通界面模塊更可拆卸電性連接光感測(cè)模塊與另一光譜儀。
[0033]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，控制模塊依據(jù)上述光強(qiáng)度信號(hào)控制各光源的光強(qiáng)度。
[0034]基于上述，本發(fā)明的可拆卸周邊裝置可使光譜儀更便于量測(cè)顏色。
[0035]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說(shuō)明如下。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0036]圖1是依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的一種光譜儀與可拆卸周邊裝置的示意圖。
[0037]圖2A是依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的一種光源模塊在進(jìn)行光平衡調(diào)整之前的光譜示意圖。
[0038]圖2B是依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的一種光源模塊在進(jìn)行光平衡調(diào)整之后的光譜示意圖。[0039]圖3是依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的一種光譜儀與可拆卸周邊裝置的示意圖。[0040]圖4是依照本發(fā)明的第三實(shí)施例的一種光譜儀與可拆卸周邊裝置的示意圖。[0041]圖5是依照本發(fā)明的第四實(shí)施例的一種光譜儀與可拆卸周邊裝置的示意圖。[0042]圖6是依照本發(fā)明的第五實(shí)施例的一種光譜儀與可拆卸周邊裝置的示意圖。[0043]圖7是依照本發(fā)明的第六實(shí)施例的一種光譜儀與可拆卸周邊裝置的示意圖。[0044]圖8是依照本發(fā)明的第七實(shí)施例的一種光譜儀與可拆卸周邊裝置的示意圖。[0045]圖9是依照本發(fā)明的第八實(shí)施例的一種光譜儀與可拆卸周邊裝置的示意圖。[0046]圖10是依照本發(fā)明的第九實(shí)施例的一種光譜儀與可拆卸周邊裝置的示意圖。[0047]圖11是依照本發(fā)明的第十實(shí)施例的一種光譜儀與可拆卸周邊裝置的示意圖。[0048]圖12是依照本發(fā)明的第十一實(shí)施例的一種光譜儀與可拆卸周邊裝置的示意圖。[0049]【主要元件符號(hào)說(shuō)明】[0050]10:光譜儀[0051]20~29、201:可拆卸周邊裝置[0052]30,31:本體[0053]40:光源模塊[0054]41,42:光源[0055]50:接收頭[0056]60:光感測(cè)模塊[0057]61、62:光感測(cè)器[0058]70:控制模塊[0059]80:量測(cè)區(qū)[0060]90:待測(cè)物[0061]100:支架結(jié)構(gòu)[0062]101:光輸入端[0063]102:分光器[0064]103:感光元件[0065]104:控制單元[0066]105:電傳輸界面[0067]110:準(zhǔn)直鏡[0068]121,122:聚光鏡[0069]130:懸掛結(jié)構(gòu)[0070]140:散熱裝置[0071]150:人機(jī)界面[0072]160:溝通界面模塊[0073]171,172:非均勻遮光片[0074]180:積分球[0075]191、192:分光鏡【具體實(shí)施方式】[0076]現(xiàn)有技術(shù)要將光譜儀作為色度計(jì)來(lái)使用相當(dāng)不方便。反觀，本發(fā)明的實(shí)施例所提出的可拆卸周邊裝置具有可拆卸設(shè)計(jì)，可輕易地在光譜儀上拆卸，讓光譜儀可作為色度計(jì)或色差計(jì)使用。可拆卸周邊裝置中的光源、量測(cè)區(qū)與接收頭的相對(duì)位置都已經(jīng)按照顏色量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)固定住?？刹鹦吨苓呇b置安裝于光譜儀后，使用者無(wú)需再自行調(diào)整可拆卸裝置中各元件之間的相對(duì)位置。可拆卸周邊裝置包括至少二個(gè)具有不同輸出光譜的光源，可提升光源模塊的光譜輸出范圍。可拆卸周邊裝置還包括光感測(cè)模塊，可感測(cè)各光源所輸出的光。當(dāng)光源長(zhǎng)時(shí)間使用而衰減時(shí)，控制模塊可通過(guò)光感測(cè)模塊所感測(cè)到的信號(hào)調(diào)整各光源的光強(qiáng)度，藉以改善光衰減問(wèn)題?？刂颇K也可以依據(jù)光感測(cè)模塊的信號(hào)，對(duì)各光源作初始化調(diào)整，藉以平衡各光源的光強(qiáng)度，如此一來(lái)可改善部分輸出光譜的光太強(qiáng)或太弱的問(wèn)題。
[0077]承上述，可拆卸周邊裝置還可通過(guò)拆卸，輪流供不同的光譜儀使用。可針對(duì)不同顏色量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)備相對(duì)應(yīng)的可拆卸周邊裝置，當(dāng)要采用不同的顏色量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)量測(cè)顏色時(shí)，只需要光譜儀更換可拆卸周邊裝置。另外，不同光譜儀的感度與解析度都略有不同，當(dāng)同一個(gè)可拆卸周邊裝置安裝在感度與解析度較好的光譜儀上，可提升量測(cè)顏色的準(zhǔn)確性。以下配合圖式做更詳細(xì)地說(shuō)明，其中相同或相似的元件以相同標(biāo)號(hào)表示。
[0078]圖1是依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的一種光譜儀與可拆卸周邊裝置的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，在本實(shí)施例中，光譜儀10以簡(jiǎn)化架構(gòu)為例進(jìn)行說(shuō)明，其包括光輸入端101、分光器102、感光元件103、控制單元104與電傳輸界面105。但實(shí)際上光譜儀10還包括其他元件，例如狹縫(Slit)、波導(dǎo)裝置(Waveguide)、濾光片(Filter)、二階濾光片(Second orderfilter)、聚光鏡(Condenser)、準(zhǔn)直鏡(Collimator)、分光鏡(Beamsplitter)及其組合,在此不再贅述。在本實(shí)施例中，光輸入端101可用來(lái)接收待進(jìn)行光譜分析的光。分光器102可用來(lái)將不同波長(zhǎng)的光分開(kāi)，例如是反射式光柵。感光元件103可用來(lái)將不同波長(zhǎng)光信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，例如是電荷稱合元件(Charge Coupled Device,簡(jiǎn)稱CCD)?？刂茊卧?04可用來(lái)控制各電子元件、計(jì)算信息或與其他外部元件溝通。舉例來(lái)說(shuō)，控制單元104可依據(jù)感光元件103所輸出的電信號(hào)產(chǎn)生光譜信息。本實(shí)施例所列舉的光譜儀10僅是一種選擇實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)者可依其需求改用其他架構(gòu)的光譜儀，例如利用濾光片來(lái)分光的光譜儀、利用菱鏡(prism)來(lái)分光的光譜儀、或利用其他方式來(lái)分光的光譜儀。
[0079]另一方面，可拆卸周邊裝置20可包括本體30、光源模塊40、接收頭50、光感測(cè)模塊60與控制模塊70。光源模塊40、接收頭50與光感測(cè)模塊60配置于本體30。通過(guò)本體30，光源模塊40、接收頭50與光感測(cè)模塊60的相對(duì)位置會(huì)被固定，量測(cè)區(qū)80也會(huì)隨之被定義出來(lái)。更具體地說(shuō)，可拆卸周邊裝置20是設(shè)計(jì)為接觸式。本體30還包括支架結(jié)構(gòu)100。支架結(jié)構(gòu)100可用以抵住放置待測(cè)物90的平面，使待測(cè)物90落于量測(cè)區(qū)中。如此一來(lái)，光譜儀10可通過(guò)可拆卸周邊裝置20而作為接觸式色度計(jì)。在其他實(shí)施例中，支架結(jié)構(gòu)100也可用來(lái)抵住待測(cè)物90，使待測(cè)物90的一待測(cè)部落于量測(cè)區(qū)80中。如此則可對(duì)上述待測(cè)部進(jìn)行顏色量測(cè)。接收頭50為可拆卸設(shè)計(jì)，可光學(xué)耦合光譜儀10的光輸入端101。接收頭50例如可通過(guò)光纖(Optical fiber)光學(xué)耦合光譜儀10的光輸入端101?？刂颇K70電性連接光源模塊40與光感測(cè)模塊60。
[0080]在本實(shí)施例中，光源41、42、接收頭50與量測(cè)區(qū)80的相對(duì)位置是依照顏色量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)所配置。在本實(shí)施例中，是以45度X顏色量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的配置方式。更具體地說(shuō)，光源41、42所輸出的光是以45度射入量測(cè)區(qū)80。接收頭50是對(duì)著量測(cè)區(qū)80收光。更具體地說(shuō)，接收頭50的光軸是正對(duì)著量測(cè)區(qū)80的法線，亦即接收頭50的光軸與量測(cè)區(qū)80的法線之夾角為O度。需一提的是，45度X顏色量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的配置方式僅是一種選擇實(shí)施例，在其他實(shí)施例中也可采用不同的顏色量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，例如45度a、0度或8度…等顏色量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。在本實(shí)施例中，光源41、42與接收頭50雖配置在同一平面上，但其僅是一種選擇實(shí)施例。在其他實(shí)施例中，光源41、42與接收頭50也可以配置在不同平面上。本實(shí)施例中，可拆卸周邊裝置20還包括準(zhǔn)直鏡110。準(zhǔn)直鏡110配置于本體30，且位于量測(cè)區(qū)80與接收頭50之間的光學(xué)路徑上，可提高接收頭50所接收到的光的準(zhǔn)直性。需一提的是，在其他實(shí)施例中，若接收頭50所接收到的光已經(jīng)達(dá)一定程度的準(zhǔn)直性，也可省略準(zhǔn)直鏡110以簡(jiǎn)化光學(xué)系統(tǒng)架構(gòu)。在本實(shí)施例中，準(zhǔn)直鏡110是以穿透式準(zhǔn)直鏡為例進(jìn)行說(shuō)明，但在其他實(shí)施例中準(zhǔn)直鏡也可以是其他可以使光線準(zhǔn)直的光學(xué)元件，例如是反射式準(zhǔn)直鏡或聚光透鏡。
[0081]本體30可由不易變形的材料所組成，例如由鋁合金所組成，在其他實(shí)施例也可由其他不易變形的材料所組成例如塑膠、金屬材料或復(fù)合材料…等。在本實(shí)施例中，本體30雖以類似支架的型態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。但在其他實(shí)施例中，本體也可以是類似殼體的型態(tài)。另外，在本實(shí)施例中，本體30還可包括消光體。在本實(shí)施例中，消光體例如是黑布，覆于本體30外。消光體可以形成光密閉空間，使量測(cè)區(qū)80位于光密閉空間內(nèi)。如此一來(lái)，可避免雜散光干擾。
[0082]承上述，光源模塊40包括至少二個(gè)具有不同輸出光譜的光源，在本實(shí)施例以兩個(gè)光源(41、42)為例進(jìn)行說(shuō)明，在其他實(shí)施例中也可以采用三個(gè)以上的光源，或是將多個(gè)光源封裝在同一燈具中。光源41例如是藍(lán)光發(fā)光二極管(Light emitting diode,簡(jiǎn)稱LED)，光源42例如是白光LED，在其他實(shí)施例中也可以采用不同類型的光源例如鹵素?zé)?HalogenLamp)、或氖燈(Neon lamp)等。由于光源模塊40具有多個(gè)具有不同輸出光譜的光源，因此光源模塊40可輸出光譜范圍較廣的光。對(duì)于色彩量測(cè)來(lái)說(shuō),光源模塊40的輸出光譜范圍愈廣，量測(cè)結(jié)果愈能反應(yīng)出待測(cè)物的色彩信息。然而，單一光源要輸出光譜范圍廣且強(qiáng)度分布均勻的光是相當(dāng)困難的事情。本實(shí)施例可通過(guò)組合輸出光譜相互補(bǔ)的光源，則可使光源模塊40具有較廣的輸出光譜范圍。另外，當(dāng)不同輸出光譜的光源之光強(qiáng)度不平衡時(shí)，也可以在光源模塊增加對(duì)應(yīng)于光強(qiáng)度較弱的光源數(shù)量，藉以使光源模塊40所輸出光譜范圍不但廣且光強(qiáng)度均勻。舉例來(lái)說(shuō)，在`一實(shí)施例中，若紅光LED的能量約為藍(lán)光LED的兩倍，則可在光源模塊中整合光源數(shù)量比例為1:2的紅光LED與藍(lán)光LED。
[0083]光感測(cè)模塊60包括多個(gè)光感測(cè)器(Photo sensor)，在本實(shí)施例中以光感測(cè)器61、62為例進(jìn)行說(shuō)明。在其他實(shí)施例中，也可以采用三個(gè)以上的光感測(cè)器。光感測(cè)器61配置于光源41的光輸出路徑上，例如配置于光源41的燈座附近，用以偵測(cè)光源41的光強(qiáng)度。光感測(cè)器62配置于光源42的光輸出路徑上，例如配置于燈座附近，用以偵測(cè)光源42的光強(qiáng)度。需一提的是，在本實(shí)施例中，光感測(cè)器61不會(huì)實(shí)質(zhì)感測(cè)到光源42，光感測(cè)器62不會(huì)實(shí)質(zhì)感測(cè)到光源41。換言之，光感測(cè)器61所產(chǎn)生的信號(hào)會(huì)實(shí)質(zhì)反應(yīng)光源41的強(qiáng)度，光感測(cè)器62所產(chǎn)生的信號(hào)會(huì)實(shí)質(zhì)反應(yīng)光源42的強(qiáng)度。
[0084]控制模塊70可依據(jù)光感測(cè)模塊60所輸出的信號(hào)調(diào)整光源模塊40的光強(qiáng)度。在本實(shí)施例中，控制模塊70是通過(guò)脈沖寬度調(diào)制(Pulse width modulation,簡(jiǎn)稱PWM)來(lái)調(diào)變各光源的光強(qiáng)度，但其僅是一種選擇實(shí)施例。在其他實(shí)施例中，控制模塊也可以通過(guò)其他方式來(lái)調(diào)整各光源的光強(qiáng)度，例如可通過(guò)調(diào)變電壓或電流來(lái)控制光強(qiáng)度。[0085]需一提的是，光源在長(zhǎng)時(shí)間使用下，光源的輸出光強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)衰減情形。此衰減情形容易導(dǎo)致顏色量測(cè)失真。但在本實(shí)施例中，控制模塊70可依據(jù)光感測(cè)器61與62所感測(cè)到的光強(qiáng)度信號(hào)分別控制光源41與42的光強(qiáng)度?？刂颇K70通過(guò)監(jiān)控光感測(cè)器61所輸出的信號(hào)，可偵測(cè)光源41是否因長(zhǎng)時(shí)間使用下而發(fā)生衰減。當(dāng)光源41發(fā)生衰減，控制模塊70就可以依照光源41衰減的程度，調(diào)強(qiáng)光源41的光強(qiáng)度，使光源41能持續(xù)輸出穩(wěn)定強(qiáng)度的光。同理可類推光源42。如此一來(lái)，可改善各光源因長(zhǎng)時(shí)間使用衰減而造成顏色量測(cè)失真的問(wèn)題。
[0086]另外，控制模塊70也可以依據(jù)各光感測(cè)器的光強(qiáng)度信號(hào)控制各光源的光平衡。亦即，控制模塊70可以對(duì)光源模塊40的各光源作強(qiáng)度初始化調(diào)整，藉以平衡各光源的光強(qiáng)度。
[0087]圖2A是依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的一種光源模塊在進(jìn)行光平衡調(diào)整之前的光譜示意圖。圖2B是依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的一種光源模塊在進(jìn)行光平衡調(diào)整之后的光譜示意圖。請(qǐng)合并參照?qǐng)D1、圖2A與圖2B，在本實(shí)施例中光源41的輸出光譜范圍約在370nm至430nm，光源41的輸出光譜范圍約在420至800nm。假設(shè)控制模塊40 —開(kāi)始以0.4單位的光強(qiáng)度控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)光源41與42，而光感測(cè)器61與62所感測(cè)得到的光強(qiáng)度信號(hào)，例如分別為0.5與I的光強(qiáng)度單位。此時(shí)代表光源41與42的光強(qiáng)度比例約為0.5:1，如圖2A所示。需注意的是，在本實(shí)施例中，光感測(cè)模塊60并無(wú)法獲得如圖2A與圖2B所繪示的光譜信息，圖2A與圖2B僅是為了方便說(shuō)明所繪示的示意圖。
[0088]接著，控制模塊40可依據(jù)光感測(cè)器61與62的光強(qiáng)度信號(hào)控制光源41與42的光強(qiáng)度，例如，分別以0.8,0.4單位的光強(qiáng)度控制信號(hào)分別驅(qū)動(dòng)光源41與42，使光感測(cè)器61與62所感測(cè)得到的光強(qiáng)度信號(hào)接近平衡，例如分別感測(cè)到I與I的光強(qiáng)度單位。此時(shí)代表光源41與42的光強(qiáng)度比例約為1:1，如圖2B所示。如此一來(lái)不但可使各光源的強(qiáng)度初始化更加方便，也可以平衡各光源的光強(qiáng)度。需一提的是，對(duì)于顏色量測(cè)而言，各光源的光強(qiáng)度在不平衡的情況下，光譜儀10所收到的光譜信息中，對(duì)應(yīng)光強(qiáng)度過(guò)強(qiáng)的光譜范圍容易發(fā)生量測(cè)值達(dá)最大值而無(wú)法正確反應(yīng)真實(shí)量測(cè)值，或稱數(shù)據(jù)溢出(Overflow)的情形；對(duì)應(yīng)光強(qiáng)度過(guò)弱的光譜范圍則容易夾帶過(guò)大的噪音而無(wú)法正確反應(yīng)真實(shí)量測(cè)值。但通過(guò)本實(shí)施例的光強(qiáng)度初始化調(diào)整即可改善上述問(wèn)題。
[0089]再?gòu)氖褂谜叩慕嵌葋?lái)看，當(dāng)使用者要將光譜儀10作為色度計(jì)或色差計(jì)使用時(shí)，首先將可拆卸周邊裝置20的接收頭50通過(guò)光纖光學(xué)耦合于光輸入端101，如此即完成量測(cè)環(huán)境的架設(shè)。接著，可在量測(cè)區(qū)80放置標(biāo)準(zhǔn)色片，以供控制模塊70進(jìn)行光源初始化設(shè)定，例如各光源強(qiáng)度校正與光強(qiáng)度平衡校正的初始化設(shè)定。
[0090]接著，可將待測(cè)物90置于量測(cè)區(qū)80進(jìn)行量測(cè)。更具體地說(shuō)，光源模塊40的光會(huì)以45度的入射角照在待測(cè)物90上，接收頭50會(huì)以對(duì)著量測(cè)區(qū)80的法線對(duì)待測(cè)物90收光。換言之，待測(cè)物90所散射的光會(huì)通過(guò)接收頭50而進(jìn)入光譜儀10的光輸入端101。接著，進(jìn)入光輸入端101的光會(huì)被分光器102分成多個(gè)光譜分量,再由感光兀件103將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)?？刂茊卧?04則可依據(jù)上述電信號(hào)產(chǎn)生光譜信息，而此光譜信息即能反應(yīng)出待測(cè)物90的顏色信息。光譜信息可以通過(guò)電傳輸界面105傳輸給外部裝置。
[0091]上述實(shí)施例中已經(jīng)對(duì)光譜儀與可拆卸周邊裝置描繪出了一個(gè)可能的型態(tài)，但所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，各廠商對(duì)于光譜儀與可拆卸周邊裝置的設(shè)計(jì)都不一樣，因此本發(fā)明的應(yīng)用當(dāng)不限制于此種可能的型態(tài)。換言之，只要是可拆卸周邊裝置具有多個(gè)不同輸出光譜的光源與相對(duì)應(yīng)的光感測(cè)設(shè)計(jì)，且此可拆卸周邊裝置能使光譜儀作為色差計(jì)或色度計(jì)使用，就已經(jīng)是符合了本發(fā)明的精神所在。以下再舉幾個(gè)實(shí)施例以便本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更進(jìn)一步的了解本發(fā)明的精神，并實(shí)施本發(fā)明。
[0092]圖3是依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的一種光譜儀與可拆卸周邊裝置的示意圖。請(qǐng)合并參照?qǐng)D1與圖3，本實(shí)施例的可拆卸周邊裝置21與圖1的可拆卸周邊裝置20相類似。不同之處在于，在可拆卸周邊裝置21中，光源模塊40更包括至少一聚光鏡，以聚光鏡121與122為例進(jìn)行說(shuō)明。聚光鏡121配置于光源41的光軸上，且配置于光源41與量測(cè)區(qū)80之間。需一提的是，聚光鏡121所收集的光能量小于光源41的總輸出光能量的60%。更具體地說(shuō)，假設(shè)聚光鏡121位于第一平面上，第一平面與光源41的光軸正交于第一原點(diǎn)。光源41的主要能量會(huì)分布在光軸附近，照射在第一平面上的光能量分布會(huì)以第一原點(diǎn)為圓心向外對(duì)稱分布。聚光鏡121則是配置在該第一原點(diǎn)上，且僅用來(lái)收集小于光源41的總輸出光能量的60%。此用意在于，愈遠(yuǎn)離光軸的光，愈難掌控其光學(xué)特性。聚光鏡121僅用來(lái)處理光軸附近的光，不但可提升光的準(zhǔn)直性，也可以使通過(guò)聚光鏡121的光維持相當(dāng)程度的均勻度。同理可類推聚光鏡122的實(shí)施方式。如此一來(lái)，可使量測(cè)區(qū)80所接收到的光具相當(dāng)程度的均勻度與準(zhǔn)直性，在進(jìn)行顏色量測(cè)也比較不會(huì)發(fā)生誤差。
[0093]圖4是依照本發(fā)明的第三實(shí)施例的一種光譜儀與可拆卸周邊裝置的示意圖。請(qǐng)合并參照?qǐng)D1與圖4，本實(shí)施例的可拆卸周邊裝置22與圖1的可拆卸周邊裝置20相類似。不同之處在于，可拆卸周邊裝置20為接觸式，可拆卸周邊裝置22為非接觸式。在本實(shí)施例中，本體30包括懸掛結(jié)構(gòu)130。懸掛結(jié)構(gòu)130可用以懸掛在一固定裝置,例如懸掛結(jié)構(gòu)130是懸空固定在一機(jī)臺(tái)架，使位于機(jī)臺(tái)架下方且放置于平面上的待測(cè)物90能落于量測(cè)區(qū)80中。如此一來(lái)，光譜儀10可通過(guò)可拆卸周邊裝置22而作為非接觸式色度計(jì)。此作法的好處在于本體30無(wú)須接觸到平面及/或待測(cè)物即可進(jìn)行顏色量測(cè)。當(dāng)需進(jìn)行大量顏色量測(cè)時(shí)，可有效縮短更換下一個(gè)待測(cè)物的時(shí)間。在本實(shí)施例中，雖以兩個(gè)懸掛結(jié)構(gòu)130為例進(jìn)行說(shuō)明，但其僅是一種選擇實(shí)施例。在其他實(shí)施例中也可以依照應(yīng)用情形改變懸掛結(jié)構(gòu)的數(shù)量、型體與配置方式。
[0094]圖5是依照本發(fā)明的第四實(shí)施例的一種光譜儀與可拆卸周邊裝置的示意圖。請(qǐng)合并參照?qǐng)D1與圖5，本實(shí)施例的可拆卸周邊裝置23與圖1的可拆卸周邊裝置20相類似。不同之處在于，可拆卸周邊裝置23更包括散熱裝置140。散熱裝置140配置于光源模塊40的附近，并電性連接控制模塊70。光源模塊40運(yùn)作時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生大量的熱。當(dāng)過(guò)熱時(shí)光源模塊40所輸出的光并不穩(wěn)定，此情形會(huì)影響到顏色量測(cè)的結(jié)果。在本實(shí)施例中，散熱裝置140可用來(lái)對(duì)光源模塊40進(jìn)行散熱。更具體地說(shuō)，控制模塊70可依據(jù)光源模塊40的操作狀態(tài)控制散熱裝置140對(duì)光源模塊40進(jìn)行散熱。在本實(shí)施例中，散熱裝置140例如是風(fēng)扇，具有不同轉(zhuǎn)速模式。光源模塊40的操作狀態(tài)例如有啟動(dòng)狀態(tài)、關(guān)閉狀態(tài)或多階亮度狀態(tài)。當(dāng)光源模塊40在關(guān)閉狀態(tài)下，控制模塊70可控制散熱裝置140停止運(yùn)作，藉以達(dá)成省電功能。當(dāng)光源模塊40在一般亮度狀態(tài)下，控制模塊70可控制散熱裝置140切換到正常轉(zhuǎn)速。當(dāng)光源模塊40在高亮度狀態(tài)下，其產(chǎn)生的熱能也較高，控制模塊70可控制散熱裝置140切換到超高轉(zhuǎn)速，藉以加速散熱。當(dāng)然上述散熱裝置140與光源模塊40的對(duì)應(yīng)狀態(tài)僅是一種選擇實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)者可依其需求調(diào)整之。在不同實(shí)施例中，散熱裝置也可以是是利用其他原例進(jìn)行散熱的裝置，例如也可以是熱電致冷晶片(Thermoelectric CoolingModule)，例如可安裝于光源模塊的燈座上，如此亦可達(dá)成良好的散熱效果。
[0095]圖6是依照本發(fā)明的第五實(shí)施例的一種光譜儀與可拆卸周邊裝置的示意圖。請(qǐng)合并參照?qǐng)D1與圖6，本實(shí)施例的可拆卸周邊裝置24與圖1的可拆卸周邊裝置20相類似。不同之處在于，可拆卸周邊裝置24更包括人機(jī)界面150。人機(jī)界面150電性連接控制模塊70，可用以供使用者互動(dòng)。在本實(shí)施例中，人機(jī)界面150以指示燈與開(kāi)關(guān)為例進(jìn)行說(shuō)明。開(kāi)關(guān)可用來(lái)控制光源模塊40的亮滅，指示燈可用來(lái)指示光源模塊40是否處于運(yùn)作狀態(tài)。需一提的是，人機(jī)界面150雖以開(kāi)關(guān)與指示燈為例進(jìn)行說(shuō)明，但其僅是一種選擇實(shí)施例。在其他實(shí)施例中，人機(jī)界面也可以是其他裝置，例如也可以是觸碰式熒幕、顯示熒幕、按鈕、喇叭或揚(yáng)聲器…等。人機(jī)界面也可以視應(yīng)用情形顯示或控制其他信息與功能。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)人機(jī)界面電性連接控制模塊與光譜儀時(shí)，人機(jī)界面不但可用來(lái)顯示與控制可拆卸周邊裝置的信息與功能，也可以用來(lái)顯示與控制光譜儀的信息與功能，例如可用來(lái)顯示光譜信息與設(shè)定光譜儀的積分時(shí)間...等。
[0096]圖7是依照本發(fā)明的第六實(shí)施例的一種光譜儀與可拆卸周邊裝置的示意圖。請(qǐng)合并參照?qǐng)D1與圖7，本實(shí)施例的可拆卸周邊裝置25與圖1的可拆卸周邊裝置20相類似。不同之處在于，可拆卸周邊裝置25更包括溝通界面模塊160。溝通界面模塊160可拆卸電性連接于控制模塊70與光譜儀10的電傳輸界面105之間。舉例來(lái)說(shuō)，傳輸線可方便拆卸。溝通界面模塊160可通過(guò)傳輸線電性連接于控制模塊70與光譜儀10的電傳輸界面105之間。如此一來(lái)，光譜儀10與控制模塊70則可以相互溝通。
[0097]承上述，在本實(shí)施例中，溝通界面模塊160包括可程序化單元。可程序化單元能被更新，使可拆卸周邊裝置25能適用于另一光譜儀。更具體地說(shuō)，不同光譜儀可能采用不同的溝通協(xié)定。本實(shí)施例可以在可程序化單元中安裝針對(duì)不同光譜儀所設(shè)計(jì)的多組程序。當(dāng)可拆卸周邊裝置25通過(guò)傳輸線連接到光譜儀時(shí)，溝通界面模塊則會(huì)針對(duì)所連接的光譜儀從可程序化單元中選擇適當(dāng)?shù)某绦?，藉以與光譜儀進(jìn)行溝通。如此一來(lái)，可拆卸周邊裝置25則可適用于不同廠牌或是不同型號(hào)的光譜儀。
[0098]需一提的是，當(dāng)可拆卸周邊裝置25與光譜儀10電性連接后，可拆卸周邊裝置25與光譜儀10之間則可衍生出更多樣化的功能。以下例舉幾個(gè)進(jìn)行說(shuō)明。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)可拆卸周邊裝置25與光譜儀10能相互溝通后，光源模塊40的點(diǎn)燈時(shí)序與光譜儀10的量測(cè)程序就能相互配合。更具體地說(shuō)，光譜儀10沒(méi)有要量測(cè)時(shí)，光源模塊40可進(jìn)入關(guān)閉模式。如此一來(lái)可延長(zhǎng)光源模塊的壽命，也可達(dá)成省電功效。需一提的是，隨著光源種類不同，光源可能需要運(yùn)作一段時(shí)間其輸出的光才會(huì)達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)。有鑒于此，也可以設(shè)計(jì)為光譜儀10進(jìn)行量測(cè)前，光源模塊40提前進(jìn)行點(diǎn)亮。當(dāng)光譜儀10進(jìn)行量測(cè)時(shí)，光源模塊40所輸出的光則為穩(wěn)定的光，如此可降低光源不穩(wěn)定所造成的干擾。
[0099]又例如，當(dāng)可拆卸周邊裝置25與光譜儀10能相互溝通后，光源模塊40的輸出光能量與光譜儀10的積分時(shí)間就能相互配合。積分時(shí)間過(guò)短信號(hào)強(qiáng)度較小容易受到噪音影響，積分時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則容易造成數(shù)據(jù)溢出。當(dāng)可拆卸周邊裝置25與光譜儀10能相互溝通后，控制模塊70則可依據(jù)光譜儀10所產(chǎn)生的光譜信息對(duì)光譜儀10設(shè)定適當(dāng)?shù)姆e分時(shí)間。假設(shè)光譜儀10所能量測(cè)的最大值為65535強(qiáng)度(counts)。首先，控制模塊70可控制設(shè)定光譜儀10積分時(shí)間，例如一開(kāi)始設(shè)定是0.1秒。在量測(cè)過(guò)程中，光譜儀10會(huì)將0.1秒所接收到的光強(qiáng)度累積起來(lái)，并產(chǎn)生一光譜信息，例如，光譜信息中各波段的最大強(qiáng)度為10000強(qiáng)度。接著，控制模塊70可依據(jù)上述光譜信息計(jì)算光譜儀10較適當(dāng)?shù)姆e分時(shí)間，例如為0.6秒。設(shè)定好適當(dāng)?shù)姆e分時(shí)間，光譜儀10所產(chǎn)生的光譜信息不但不會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)溢出也不會(huì)有信號(hào)過(guò)小的問(wèn)題。
[0100]再例如，當(dāng)可拆卸周邊裝置25與光譜儀10能相互溝通后，控制模塊70能依據(jù)光譜儀10所量測(cè)的光譜信息輸出色坐標(biāo)信息。一般來(lái)說(shuō)，光譜儀10并不一定具有計(jì)算色坐標(biāo)信息的能力，而僅能產(chǎn)生光譜信息。有鑒于此，控制模塊70可擷取光譜儀10所量測(cè)的光譜信息，并據(jù)以計(jì)算對(duì)應(yīng)的色坐標(biāo)信息，例如可將光譜信息轉(zhuǎn)換成CIE XYZ色坐標(biāo)信息。在其他實(shí)施例中，本領(lǐng)域技術(shù)者也可依其需求將光譜信息轉(zhuǎn)換為其他色坐標(biāo)信息，例如CIE LAB色坐標(biāo)信息。
[0101]更例如，當(dāng)可拆卸周邊裝置25與光譜儀10能相互溝通后，控制模塊70能依據(jù)光譜儀10所量測(cè)的光譜信息控制各光源的光平衡。需一提的是，在第一實(shí)施例中，控制模塊70雖亦可依據(jù)光感測(cè)模塊60所感測(cè)的光強(qiáng)度信號(hào)控制各光源的光平衡。但第一實(shí)施例中的光感測(cè)模塊60是由光感測(cè)器61與62所組成，也就是說(shuō)，第一實(shí)施例中的光感測(cè)模塊60并無(wú)法產(chǎn)生光譜信息。在本實(shí)施例中，光譜儀10所量測(cè)的光譜信息包含更多的信息，控制模塊70能依據(jù)此光譜信息更佳地控制各光源的光平衡。舉例來(lái)說(shuō)，光感測(cè)器61是感測(cè)接收光源41的光。光感測(cè)器62是感測(cè)接收光源42的光。反觀，光譜儀10所量測(cè)到的光譜信息是光源41與42照射在待測(cè)物后散射至接收頭50的光，也就是說(shuō)光譜信息更含有光經(jīng)散射后造成的衰減信息。控制模塊70當(dāng)然能依據(jù)此光譜信息更佳地控制各光源的光平衡。
[0102]圖8是依照本發(fā)明的第七實(shí)施例的一種光譜儀與可拆卸周邊裝置的示意圖。請(qǐng)合并參照?qǐng)D1與圖8，本實(shí)施例的可拆卸周邊裝置26與圖1的可拆卸周邊裝置20相類似。不同之處在于，可拆卸周邊裝置26更包括至少一非均勻遮光片，本實(shí)施例以非均勻遮光片171與172為例進(jìn)行說(shuō)明。非均勻遮光片171配置于光源41的光軸上，且配置于光源41與量測(cè)區(qū)80之間。一般來(lái)說(shuō)，LED光源所輸出的光斑會(huì)有類似甜甜圈的現(xiàn)象，亦即照射在平面的光斑會(huì)有一圈強(qiáng)一圈弱的不均勻現(xiàn)象。有鑒于此非均勻遮光片171可針對(duì)光源41的光斑而設(shè)計(jì)各區(qū)的遮光率，光斑能量愈強(qiáng)區(qū)域則在非均勻遮光片171對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)愈高的遮光率；反之，光斑能量愈弱區(qū)域則在非均勻遮光片171對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)愈低的遮光率。換言之，非均勻遮光片171的各區(qū)遮光率與光源41的輸出光能量分布成正相關(guān)，藉以抑制輸出光能量過(guò)高的區(qū)域，提升光的均勻度。同理可類推非均勻遮光片172的實(shí)施方式，在此不再贅述。
[0103]圖9是依照本發(fā)明的第八實(shí)施例的一種光譜儀與可拆卸周邊裝置的示意圖。請(qǐng)合并參照?qǐng)D1與圖9，本實(shí)施例的可拆卸周邊裝置27與圖1的可拆卸周邊裝置20相類似。不同之處在于，可拆卸周邊裝置27更包括積分球(Integrating sphere) 180。積分球180配置于本體31。積分球180具有至少一光接收端與至少一光輸出端。積分球180的光接收端光學(xué)稱合光源模塊40。積分球180的光輸出端光學(xué)稱合接收頭50。測(cè)量區(qū)80被定義于積分球180中。在本實(shí)施例中，所采用的顏色量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為8度。更具體地說(shuō)，光源模塊40以水平方向?qū)⒐廨斎胫练e分球180中。接收頭50以8度對(duì)著待測(cè)區(qū)80收光，亦即接收頭50的光軸與待測(cè)區(qū)80的法線夾8度。此量測(cè)方式的好處在于可量測(cè)不規(guī)則形狀的待測(cè)物90。
[0104]圖10是依照本發(fā)明的第九實(shí)施例的一種光譜儀與可拆卸周邊裝置的示意圖。請(qǐng)合并參照?qǐng)D1與圖10，本實(shí)施例的可拆卸周邊裝置28與圖1的可拆卸周邊裝置20相類似。不同之處在于，可拆卸周邊裝置28更包括至少一分光鏡，本實(shí)施例以分光鏡191與192為例進(jìn)行說(shuō)明。分光鏡191配置于光源41與量測(cè)區(qū)80的光學(xué)路徑之間，用以將輸出至量測(cè)區(qū)80的光分光至光感測(cè)器61。值得一提的是，光感測(cè)器61所接收到的光與照射在待測(cè)物90的光會(huì)實(shí)質(zhì)上相同。同理可類推分光鏡192。接著,控制模塊70再依據(jù)光感測(cè)模塊60所感測(cè)到的光強(qiáng)度信號(hào)則能更正確地控制光源模塊40。需一提的是，分光鏡的詳細(xì)實(shí)施方式也可以參照美國(guó)專利US4756619所揭露的內(nèi)容。美國(guó)專利US4756619所揭露的內(nèi)容皆納入本說(shuō)明書(shū)的揭露內(nèi)容中。
[0105]在第一實(shí)施例中，光源模塊40雖以兩個(gè)光源為例進(jìn)行說(shuō)明，且光感測(cè)模塊60以兩個(gè)光感測(cè)器為例進(jìn)行說(shuō)明，但其僅是一種選擇實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)者亦可依其需求以不同的光感測(cè)元件實(shí)施光感測(cè)模塊，也可以通過(guò)不同型態(tài)的光源實(shí)施光源模塊。例如，圖11是依照本發(fā)明的第十實(shí)施例的一種光譜儀與可拆卸周邊裝置的示意圖。請(qǐng)合并參照?qǐng)D1與圖11，本實(shí)施例的可拆卸周邊裝置29與圖1的可拆卸周邊裝置20相類似。不同之處在于，可拆卸周邊裝置29的光感測(cè)模塊60包括第二光譜儀，且光源模塊40將多個(gè)光源，例如多個(gè)不同顏色的LED晶粒，封裝在一起。本實(shí)施例可通過(guò)第二光譜儀實(shí)現(xiàn)光感測(cè)模塊60的功能。換言之，光感測(cè)模塊可通過(guò)分光鏡191 一并感測(cè)到光源模塊40所有輸出光的光譜信息?？刂颇K70可依據(jù)此光譜信息控制光源模塊40。
[0106]需一提的是，若可拆卸周邊裝置29再圖7所揭露的溝通界面模塊160與光譜儀10電性連接的話，亦可衍生出其他新功能。例如，一般來(lái)說(shuō)光源容易受到溫度影響而發(fā)生輸出波長(zhǎng)偏移。當(dāng)光感測(cè)模塊60可產(chǎn)生光譜信息時(shí),控制模塊70則可依據(jù)光感測(cè)模塊60所產(chǎn)生的光譜信息對(duì)光譜儀10所產(chǎn)生的光譜信息進(jìn)行光譜飄移校正。不僅如此，控制模塊70也可依據(jù)光感測(cè)模塊60所產(chǎn)生的光譜信息對(duì)光譜儀10所產(chǎn)生的光譜信息進(jìn)行光譜強(qiáng)度校正。
[0107]圖12是依照本發(fā)明的第十一實(shí)施例的一種光譜儀與可拆卸周邊裝置的示意圖。請(qǐng)合并參照?qǐng)D1與圖12，本實(shí)施例的可拆卸周邊裝置201與圖1的可拆卸周邊裝置20相類似。不同之處在于，可拆卸周邊裝置201包括本體30、光源模塊40、第一接收頭50、第二接收頭51、溝通界面模塊160與控制模塊70。第二接收頭51可拆卸光學(xué)耦合光感測(cè)模塊60，例如通過(guò)光纖。光感測(cè)模塊60能通過(guò)第二接收頭51感測(cè)光源模塊40所輸出的光并據(jù)以輸出對(duì)應(yīng)的一光強(qiáng)度信號(hào)。溝通界面模塊160可拆卸電性連接電傳輸界面105與光感測(cè)模塊60?？刂颇K70電性連接溝通界面模塊160可依據(jù)上述光強(qiáng)度信號(hào)控制各光源的光強(qiáng)度。當(dāng)然隨著溝通界面模塊所整合的信息不同，控制模塊也可達(dá)成其他衍生的功能，在此則不再一一贅述。
[0108]本領(lǐng)域技術(shù)者也可依照上述揭露的各實(shí)施例進(jìn)行組合。
[0109]綜上所述，本發(fā)明的可拆卸周邊裝置可使光譜儀便于量測(cè)顏色。
[0110]雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許更動(dòng)與潤(rùn)飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請(qǐng)專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種光譜儀的可拆卸周邊裝置，其特征在于，包括:一本體，定義一量測(cè)區(qū)；一光源模塊，配置于該本體，該光源模塊包括至少二個(gè)具有不同輸出光譜的光源，上述光源所輸出的光是以一第一預(yù)設(shè)角度射入該量測(cè)區(qū)，該第一預(yù)設(shè)角度與一顏色量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān);一接收頭，配置于該本體，且可拆卸光學(xué)稱合該光譜儀的一光輸入端，該接收頭的光軸與該量測(cè)區(qū)的法線夾一第二預(yù)設(shè)角度，該第二預(yù)設(shè)角度與該顏色量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)；一光感測(cè)模塊，配置于該本體，用以感測(cè)各該光源所輸出的光并據(jù)以輸出對(duì)應(yīng)的一光強(qiáng)度信號(hào)；以及一控制模塊，電性連接該光源模塊與該光感測(cè)模塊，依據(jù)上述光強(qiáng)度信號(hào)控制各該光源的光強(qiáng)度。
2.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的可拆卸周邊裝置，其特征在于，更包括:一準(zhǔn)直鏡，配置于該本體，且位于該量測(cè)區(qū)與該接收頭之間的光學(xué)路徑上。
3.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的可拆卸周邊裝置，其特征在于，更包括:一散熱裝置，配置于該光源模塊附近，并電性連接該控制模塊，其中該控制模塊依據(jù)該光源模塊的操作狀態(tài)控制該散熱裝置對(duì)該光源模塊進(jìn)行散熱。
4.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的可拆卸周邊裝置，其特征在于，更包括:一人機(jī)界面，電性連接該控制 模塊，用以供使用者互動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的可拆卸周邊裝置，其特征在于，該本體包括:一支架結(jié)構(gòu)，用以抵住放置一待測(cè)物的平面，使該待測(cè)物落于該量測(cè)區(qū)中。
6.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的可拆卸周邊裝置，其特征在于，該本體包括:一懸掛結(jié)構(gòu)，用以懸掛于一固定裝置，使放置于一平面的一待測(cè)物落于該量測(cè)區(qū)中。
7.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的可拆卸周邊裝置，其特征在于，該本體包括:一消光體，形成一光密閉空間，使該量測(cè)區(qū)位于該光密閉空間內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的可拆卸周邊裝置，其特征在于，更包括一光纖，可拆卸光學(xué)耦合于該接收頭與該光輸入端之間。
9.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的可拆卸周邊裝置，其特征在于，該光源模塊，更包括:至少一聚光鏡，配置于上述光源的一光軸上，且配置于上述光源與該量測(cè)區(qū)之間，上述聚光鏡所收集的光能量小于上述光源的總輸出光能量的60%,其中上述光源為發(fā)光二極管。
10.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的可拆卸周邊裝置，其特征在于，更包括:一溝通界面模塊，可拆卸電性連接于該光譜儀的一電傳輸界面與該控制模塊之間，使該光源模塊的點(diǎn)燈時(shí)序與該光譜儀的量測(cè)程序能相互配合。
11.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的可拆卸周邊裝置，其特征在于，更包括:一溝通界面模塊，可拆卸電性連接于該光譜儀的一電傳輸界面與該控制模塊之間，使該光源模塊的輸出光能量與該光譜儀的積分時(shí)間能相互配合。
12.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的可拆卸周邊裝置，其特征在于，更包括:一溝通界面模塊，可拆卸電性連接于該光譜儀的一電傳輸界面與該控制模塊之間，使該控制模塊能依據(jù)該光譜儀所量測(cè)的一光譜信息輸出一色坐標(biāo)信息。
13.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的可拆卸周邊裝置，其特征在于，更包括:一溝通界面模塊，可拆卸電性連接于該光譜儀的一電傳輸界面與該控制模塊之間，使該控制模塊能依據(jù)該光譜儀所量測(cè)的一光譜信息控制各該光源的光平衡。
14.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的可拆卸周邊裝置，其特征在于，更包括:一溝通界面模塊，可拆卸電性連接于該光譜儀的一電傳輸界面與該控制模塊之間，包括一可程序化單元，該可程序化單元能被更新，使該可拆卸周邊裝置能適用于另一光譜儀。
15.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的可拆卸周邊裝置，其特征在于，該控制模塊依據(jù)各該光強(qiáng)度信號(hào)分別控制各該光源的光強(qiáng)度。
16.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的可拆卸周邊裝置，其特征在于，該控制模塊依據(jù)各該光強(qiáng)度信號(hào)控制各該光源的光平衡。
17.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的可拆卸周邊裝置，其特征在于，該接收頭所接收的光為來(lái)自放置于該量測(cè)區(qū)的一待測(cè)物的散射光，該可拆卸周邊裝置為反射式顏色量測(cè)的周邊裝置。
18.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的可拆卸周邊裝置，其特征在于，更包括:至少一非均勻遮光片，配置于上述光源的一光軸上，且配置于上述光源與該量測(cè)區(qū)之間，該非均勻遮光片的各區(qū)遮光率與該光源的輸出光能量分布成正相關(guān)，藉以抑制輸出光能量過(guò)高的區(qū)域，提升光的均勻度。
19.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的可拆卸周邊裝置，其特征在于，更包括:一積分球，配置于該本體，具有至少一光接收端與至少一光輸出端，該積分球的光接收端光學(xué)耦合該光源模塊，該積分球的光輸出端光學(xué)耦合該接收頭，其中該測(cè)量區(qū)被定義于該積分球中。
20.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的可拆卸周邊裝置，其特征在于，更包括:一溝通界面模塊，可拆卸電性連接于該光譜儀的一電傳輸界面與該控制模塊之間，其中該光感測(cè)模塊包括一第二光譜儀，上述光強(qiáng)度信號(hào)為該第二光譜儀所產(chǎn)生的一第二光譜信息，該第二光譜信息能用以對(duì)該光譜儀所產(chǎn)生的一第一光譜信息進(jìn)行光譜飄移校正或光譜強(qiáng)度校正。
21.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的可拆卸周邊裝置，其特征在于，更包括:至少一分光鏡，配置于該光源模塊與該量測(cè)區(qū)的光學(xué)路徑之間，用以將輸出至該量測(cè)區(qū)的光分光至該光感測(cè)模塊。
22.一種光譜儀的可拆卸周邊裝置，其特征在于，包括:一本體，定義一量測(cè)區(qū)；一光源模塊，配置于該本體，該光源模塊包括至少二個(gè)具有不同輸出光譜的光源，上述光源所輸出的光是以一第一預(yù)設(shè)角度射入該量測(cè)區(qū)，該第一預(yù)設(shè)角度與一顏色量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān);一第一接收頭，配置于該本體，且可拆卸光學(xué)稱合該光譜儀的一光輸入端，該第一接收頭的光軸與該量測(cè)區(qū)的法線夾一第二預(yù)設(shè)角度，該第二預(yù)設(shè)角度與該顏色量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)；一第二接收頭，可拆卸光學(xué)耦合一光感測(cè)模塊，其中該光感測(cè)模塊能通過(guò)該第二接收頭感測(cè)各該光源所輸出的光并據(jù)以輸出對(duì)應(yīng)的一光強(qiáng)度信號(hào)；一溝通界面模塊，可拆卸電性連接該光感測(cè)模塊與該光譜儀的其一；以及一控制模塊，電性連接該溝通界面模塊。
23.如權(quán)利要求22項(xiàng)所述的可拆卸周邊裝置，其特征在于，該溝通界面模塊更可拆卸電性連接該光感測(cè)模塊與另一光譜儀。
24.如權(quán)利要求22項(xiàng)所述的可拆卸周邊裝置，其特征在于，該控制模塊依據(jù)上述光強(qiáng)度信號(hào)控制各該光源的光強(qiáng)度 。
【文檔編號(hào)】G01J3/46GK103512659SQ201310221561
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月19日
【發(fā)明者】楊子宜, 鄭旭峰, 陳周頤, 黃智偉, 葉展良 申請(qǐng)人:臺(tái)灣超微光學(xué)股份有限公司