本實用新型有關(guān)量測反射率或透射率的裝置，尤指一種同時整合反射率及透射率量測功能的雙模光學(xué)量測儀。

背景技術(shù)：

光學(xué)量測儀一般可區(qū)分為反射式光學(xué)量測儀與透射式雙模光學(xué)量測儀兩大類，前者用于量測待測樣品的反射率，后者則用于量測待測樣品的透射率，兩者的用途并不相同。因此，若檢測單位想要量測同一個待測樣品的反射率及透射率，便需要使用兩套用途不同的光學(xué)量測儀。這種量測方式不僅硬件成本較高，而且需要將待測樣品在不同的光學(xué)量測儀之間移動，所以也比較耗時。

此外，傳統(tǒng)的反射式光學(xué)量測儀與透射式雙模光學(xué)量測儀在使用之前，都需要先用標(biāo)準(zhǔn)樣品來校正檢測參數(shù)，所以標(biāo)準(zhǔn)樣品本身的參數(shù)偏差也是影響量測精準(zhǔn)度與正確性的誤差源之一。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，如何減輕或消除傳統(tǒng)光學(xué)量測儀的缺點，實為業(yè)界有待解決的問題。

本說明書提供一種反射透射雙模光學(xué)量測儀的實施例，其包含：一支撐座；一承載平臺，設(shè)置于該支撐座上，其中，該承載平臺包含一置放區(qū)，用于承載一待測樣品，且該置放區(qū)具有可供光線穿透的一中空槽；一第一轉(zhuǎn)軸，設(shè)置于該支撐座上，且該第一轉(zhuǎn)軸的軸心位于一預(yù)定軸線上；一第二轉(zhuǎn)軸，設(shè)置于該支撐座上，且該第二轉(zhuǎn)軸的軸心同樣位于該預(yù)定軸線上；一第一懸臂，連接于該第一轉(zhuǎn)軸，且該第一懸臂的自由端設(shè)有面向該置放區(qū)的一出光區(qū)，用于朝該置放區(qū)發(fā)射一檢測光；一第二懸臂，連接于該第二轉(zhuǎn)軸；以及一收光裝置，設(shè)置于該第二懸臂的自由端，且設(shè)有面向該置放區(qū)的一入光區(qū)，用于接收從該待測樣品反射而來的一反射光、或接收穿透該待測樣品與該中空槽的一透射光；其中，該第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時會帶動該第一懸臂，使該出光區(qū)繞著該預(yù)定軸線移動位置，而該第二轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時則會帶動該第二懸臂，使得該入光區(qū)繞著該預(yù)定軸線移動位置。

本說明書另提供一種反射透射雙模光學(xué)量測儀的實施例，其包含：一支撐座，包含一第一支架與一第二支架；一承載平臺，設(shè)置于該第一支架上，其中，該承載平臺包含一置放區(qū)，用于承載一待測樣品，且該置放區(qū)具有可供光線穿透的一中空槽；一第一轉(zhuǎn)軸，設(shè)置于該第二支架上，且該第一轉(zhuǎn)軸的軸心位于一預(yù)定軸線上；一第二轉(zhuǎn)軸，設(shè)置于該第二支架上，且該第二轉(zhuǎn)軸的軸心同樣位于該預(yù)定軸線上，但該第二轉(zhuǎn)軸與該第一轉(zhuǎn)軸彼此獨立轉(zhuǎn)動而非一起連動轉(zhuǎn)動；一第一懸臂，連接于該第一轉(zhuǎn)軸，且該第一懸臂的自由端設(shè)有面向該置放區(qū)的一出光區(qū)，用于朝該置放區(qū)發(fā)射一檢測光；一第二懸臂，連接于該第二轉(zhuǎn)軸；以及一收光裝置，設(shè)置于該第二懸臂的自由端，且設(shè)有面向該置放區(qū)的一入光區(qū)，用于接收從該待測樣品反射而來的一反射光、或接收穿透該待測樣品與該中空槽的一透射光；其中，該第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時會帶動該第一懸臂，使該出光區(qū)繞著該預(yù)定軸線移動位置，而該第二轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時則會帶動該第二懸臂，使得該入光區(qū)繞著該預(yù)定軸線移動位置，該第二懸臂的自由端設(shè)有與該收光裝置相連的伸縮桿、滑軌、或套筒結(jié)構(gòu)，使該收光裝置得以在該第二懸臂的自由端的延伸方向上前后移動，且該收光裝置內(nèi)部設(shè)有連接該入光區(qū)的一積分球，用以收集光線。

上述實施例的優(yōu)點之一，是同時具備反射式光學(xué)量測儀與透射式雙模光學(xué)量測儀兩者的功能，所以應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛且能有效降低硬件成本。

上述實施例的另一優(yōu)點，是在量測待測樣品的反射率及透射率時不需要移動待測樣品，所以可有效減少量測時間。

上述實施例的另一優(yōu)點，是不需要使用標(biāo)準(zhǔn)樣品來校正檢測參數(shù)，可減少影響量測結(jié)果的誤差源，因此能夠有效提升量測結(jié)果的精準(zhǔn)度與正確性。

本實用新型的其他優(yōu)點將搭配以下的說明和附圖進行更詳細的解說。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。

圖1至圖3為本實用新型一實施例的反射透射雙模光學(xué)量測儀在不同視角下簡化后的示意圖。

圖4與圖5為圖1中的反射透射雙模光學(xué)量測儀操作于反射模式時的示意圖。

圖6與圖7為圖1中的反射透射雙模光學(xué)量測儀操作于透射模式時的示意圖。

【符號說明】

100 反射透射雙模光學(xué)量測儀

102 預(yù)定軸線

110 支撐座

112 第一支架

114 第二支架

120 承載平臺

122 置放區(qū)

124 中空槽

130 第一轉(zhuǎn)軸

132 第一刻度環(huán)

140 第二轉(zhuǎn)軸

142 第二刻度環(huán)

150 第一懸臂

152 出光區(qū)

160 第二懸臂

170 收光裝置

172 入光區(qū)

400 待測樣品

410 檢測光

420 反射光

620 透射光

具體實施方式

以下將配合相關(guān)附圖來說明本實用新型的實施例。在附圖中，相同的標(biāo)號表示相同或類似的元件或方法流程。

請參考圖1至圖3，其所繪示為本實用新型一實施例的反射透射雙模光學(xué)量測儀100在不同視角下簡化后的示意圖。

如圖所示，反射透射雙模光學(xué)量測儀100包含支撐座110、承載平臺120、第一轉(zhuǎn)軸130、第二轉(zhuǎn)軸140、第一懸臂150、第二懸臂160、以及收光裝置170。

承載平臺120設(shè)置于支撐座110上，并包含置放區(qū)122，用于承載待測樣品，且置放區(qū)122具有可供光線穿透的中空槽124。

第一轉(zhuǎn)軸130設(shè)置于支撐座110上，且第一轉(zhuǎn)軸130的軸心位于預(yù)定軸線102上。第二轉(zhuǎn)軸140設(shè)置于支撐座110上，且第二轉(zhuǎn)軸140的軸心同樣位于預(yù)定軸線102上。

第一懸臂150連接于第一轉(zhuǎn)軸130，會隨著第一轉(zhuǎn)軸130的帶動而轉(zhuǎn)動。第二懸臂160連接于第二轉(zhuǎn)軸140，會隨著第二轉(zhuǎn)軸140的帶動而轉(zhuǎn)動。

第一懸臂150的自由端設(shè)有面向置放區(qū)122的出光區(qū)152，用于朝置放區(qū)122的方向發(fā)射檢測光。收光裝置170設(shè)置于第二懸臂160的自由端，且設(shè)有面向置放區(qū)122的入光區(qū)172，用于接收從待測樣品反射而來的反射光、或接收穿透待測樣品與中空槽124而來的透射光。

第一轉(zhuǎn)軸130轉(zhuǎn)動時會帶動第一懸臂150，使出光區(qū)152繞著預(yù)定軸線102移動位置，但出光區(qū)152的指向方向會保持面向置放區(qū)122。第二轉(zhuǎn)軸140轉(zhuǎn)動時則會帶動第二懸臂160，使得入光區(qū)172繞著預(yù)定軸線102移動位置，但入光區(qū)172的指向方向同樣會保持面向置放區(qū)122。

在本實施例中，支撐座110包含第一支架112與第二支架114。實作上，可將承載平臺120設(shè)置于第一支架112上，并將第一轉(zhuǎn)軸130與第二轉(zhuǎn)軸140兩者設(shè)置于第二支架114上。在此情況下，第一轉(zhuǎn)軸130與第二轉(zhuǎn)軸140兩者會位于置放區(qū)122的同一側(cè)。

另外，第一轉(zhuǎn)軸130與第二轉(zhuǎn)軸140可設(shè)置成彼此獨立轉(zhuǎn)動而非一起連動轉(zhuǎn)動。如此一來，第一懸臂150與第二懸臂160兩者也是獨立繞著預(yù)定軸線102轉(zhuǎn)動而非一起連動轉(zhuǎn)動。

實作上，還可在第一轉(zhuǎn)軸130外側(cè)設(shè)置第一刻度環(huán)132，并在第二轉(zhuǎn)軸140外側(cè)設(shè)置第二刻度環(huán)142，讓使用者容易得知第一懸臂150與第二懸臂160的轉(zhuǎn)動角度以便進行調(diào)整。

如圖1與圖2所示，可將第一懸臂150與第二懸臂160的本體結(jié)構(gòu)都設(shè)計成L形，以節(jié)省所需材料及減輕重量，并可適當(dāng)設(shè)計兩者的本體結(jié)構(gòu)的尺寸，使兩者在彼此的轉(zhuǎn)動過程中不會相互碰撞。

前述的出光區(qū)152可以用開孔、透光罩、或是透鏡組的形式實現(xiàn)。實作上，可在第一懸臂150的自由端內(nèi)部設(shè)置適當(dāng)?shù)墓庠?例如，氙氣燈、氘燈、鹵素?zé)簟ED燈等等)，并將產(chǎn)生的光線通過出光區(qū)152射出，或是利用光纖或其他導(dǎo)光裝置將外部光源產(chǎn)生的光線傳導(dǎo)至出光區(qū)152。

另外，前述的入光區(qū)172也可以用開孔、透光罩、或是透鏡組的形式實現(xiàn)。實作上，可在收光裝置170內(nèi)部設(shè)置連接入光區(qū)172的光纖或其他導(dǎo)光裝置，將入光區(qū)172接收到的光線傳導(dǎo)到反射透射雙模光學(xué)量測儀100內(nèi)建的或外接的光學(xué)分析裝置(圖中未繪示)，例如，光譜儀等?；蛘撸嗫稍谑展庋b置170內(nèi)部設(shè)置連接入光區(qū)172的積分球(圖中未繪示)，用以收集光線，并將積分球接收到的光線通過光纖或其他導(dǎo)光裝置傳導(dǎo)到前述的光學(xué)分析裝置，以增加量測的靈敏度。

請參考圖4與圖5，其所繪示為圖1中的反射透射雙模光學(xué)量測儀100操作于反射模式時的示意圖。

當(dāng)需要量測待測樣品400的反射率時，使用者可將待測樣品400放置于承載平臺120的置放區(qū)122內(nèi)，并轉(zhuǎn)動第一懸臂150與第二懸臂160，使出光區(qū)152與入光區(qū)172兩者移動到置放區(qū)122上方的適當(dāng)位置。

出光區(qū)152發(fā)射的檢測光410照射到待測樣品400后，會產(chǎn)生反射光420。使用者只要轉(zhuǎn)動第二懸臂160將入光區(qū)172移動至可接收到反射光420的位置上，便可利用反射透射雙模光學(xué)量測儀100來量測反射光420的光強度，進而進算出待測樣品400的反射率。

如圖4與圖5所示，使用者可藉由改變第一懸臂150與第二懸臂160的轉(zhuǎn)動角度，自由調(diào)整檢測光410的入射角度及反射光420的反射角度，藉此增加反射率量測的彈性。

請參考圖6與圖7，其所繪示為圖1中的反射透射雙模光學(xué)量測儀100操作于透射模式時的示意圖。

當(dāng)需要量測待測樣品400的透射率時，使用者可將待測樣品400放置于置放區(qū)122的中空槽124上，并轉(zhuǎn)動第一懸臂150與第二懸臂160，將出光區(qū)152與入光區(qū)172的其中之一移動到置放區(qū)122的上方，并將另一者移動到置放區(qū)122的下方，使出光區(qū)152、中空槽124、以及入光區(qū)172三者位于同一直線上。

出光區(qū)152發(fā)射的檢測光410照射到待測樣品400后，會產(chǎn)生透射光620。使用者只要轉(zhuǎn)動第二懸臂160將入光區(qū)172移動至可接收到透射光620的位置上，便可利用反射透射雙模光學(xué)量測儀100來量測透射光620的光強度，進而計算出待測樣品400的透射率。

如圖6與圖7所示，使用者可藉由改變第一懸臂150與第二懸臂160的轉(zhuǎn)動角度，自由調(diào)整檢測光410的入射角度及透射光620的透射角度，藉此增加透射率量測的彈性。

在圖6與圖7的操作示意圖中，出光區(qū)152是位于置放區(qū)122的上方而入光區(qū)172則是位于置放區(qū)122的下方，但這只是一實施例，而非局限本實用新型的實際操作方式。例如，使用者亦可轉(zhuǎn)動第一懸臂150與第二懸臂160以將出光區(qū)152與入光區(qū)172兩者的位置對調(diào)。

請注意，反射透射雙模光學(xué)量測儀100并不需要使用傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)樣品來校正檢測參數(shù)。具體而言，使用者可以在置放區(qū)122沒有放置待測樣品400的情況下，轉(zhuǎn)動第一懸臂150與第二懸臂160，將出光區(qū)152與入光區(qū)172的其中之一移動到置放區(qū)122的上方，并將另一者移動到置放區(qū)122的下方，使出光區(qū)152、中空槽124、以及入光區(qū)172三者位于同一直線上，例如圖6或圖7所示的態(tài)樣。

在此情況下，入光區(qū)172可直接接收到出光區(qū)152發(fā)射的檢測光410，使反射透射雙模光學(xué)量測儀100能夠精確地量測出檢測光410當(dāng)時的光強度。因此，反射透射雙模光學(xué)量測儀100只要將檢測光410的光強度與反射光420或透射光620的光強度量測結(jié)果相互比較，便能精確地計算出待測樣品400反射率或透射率。

由前述說明可知，反射透射雙模光學(xué)量測儀100同時具備了傳統(tǒng)反射式光學(xué)量測儀與透射式雙模光學(xué)量測儀兩種設(shè)備的功能，所以應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛且能有效降低硬件成本。

另外，在利用反射透射雙模光學(xué)量測儀100量測待測樣品400的反射率及透射率時，使用者完全不需要移動待測樣品400，所以可有效減少量測時間，并可減少待測樣品400受損的可能性。

再者，由于反射透射雙模光學(xué)量測儀100不需要使用傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)樣品來校正檢測參數(shù)，因此可避免標(biāo)準(zhǔn)樣品本身的參數(shù)偏差影響到量測的精準(zhǔn)度與正確性。換言之，前述反射透射雙模光學(xué)量測儀100的架構(gòu)可減少影響量測結(jié)果的誤差源，因此能夠有效提升量測結(jié)果的精準(zhǔn)度與正確性，并縮短量測所需的時間。

在某些實施例中，第二懸臂160的自由端還設(shè)有與收光裝置170相連的伸縮桿、滑軌、或套筒結(jié)構(gòu)(圖中未繪示)，使收光裝置170得以在第二懸臂160的自由端的延伸方向上前后移動。如此一來，便可讓使用者能微調(diào)前述入光區(qū)172的位置，使反射透射雙模光學(xué)量測儀100能更精準(zhǔn)地量測表面不平整、或厚度不一致的待測樣品的反射率和/或透射率。

請注意，前述反射透射雙模光學(xué)量測儀100的架構(gòu)只是一示范性的實施例，并非局限本實用新型的實際實施方式。實作上，亦可將第一轉(zhuǎn)軸130與第二轉(zhuǎn)軸140分別設(shè)置于承載平臺120的相對側(cè)，使第一轉(zhuǎn)軸130與第二轉(zhuǎn)軸140位于置放區(qū)122的相對側(cè)。例如，可將第一轉(zhuǎn)軸130與第二轉(zhuǎn)軸140的其中之一設(shè)置于前述的第一支架112上。

另外，在某些實施例中，亦可將前述的第一刻度環(huán)132和/或第二刻度環(huán)142省略。

前述的反射透射雙模光學(xué)量測儀100可應(yīng)用在材料測試及研究、食品與生物制藥、能源材料檢測、光學(xué)產(chǎn)品檢測、薄膜材料檢測等許多領(lǐng)用中。例如，反射透射雙模光學(xué)量測儀100可應(yīng)用在薄膜厚度分析、防反射涂層分析、實用新型納米復(fù)合材料分析、物質(zhì)狀況評估、渾濁生物樣品的測量、防曬產(chǎn)品和化妝品的材料特性分析、光阻材料的光學(xué)特性分析、太陽能電池的反射或透射特性分析、汽車工業(yè)中的油漆和顏料效果分析、電子或光電材料的光學(xué)特性分析、鏡頭驗證、玻璃涂層的光學(xué)特性分析、ITO薄膜或濾光片表面均勻度或缺陷率檢測等眾多方面。

在說明書及權(quán)利要求書中使用了某些詞匯來指稱特定的元件，而本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及權(quán)利要求書并不以名稱的差異來作為區(qū)分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區(qū)分的基準(zhǔn)。在說明書及權(quán)利要求書中所提及的「包含」為開放式的用語，應(yīng)解釋成「包含但不限定于」。

在說明書中所使用的「和/或」的描述方式，包含所列舉的其中一個項目或多個項目的任意組合。另外，除非說明書中特別指明，否則任何單數(shù)格的用語都同時包含復(fù)數(shù)格的含義。

在說明書及權(quán)利要求書當(dāng)中所提及的「元件」(element)一詞，包含了構(gòu)件(component)、層構(gòu)造(layer)、或區(qū)域(region)的概念。

附圖的某些元件的尺寸及相對大小會被加以放大，或者某些元件的形狀會被簡化，以便能更清楚地表達實施例的內(nèi)容。因此，除非申請人有特別指明，附圖中各元件的形狀、尺寸、相對大小及相對位置等僅是便于說明，而不應(yīng)被用來限縮本實用新型的專利范圍。此外，本實用新型可用許多不同的形式來體現(xiàn)，在解釋本實用新型時，不應(yīng)僅局限于本說明書所提出的實施例態(tài)樣。

為了說明上的方便，說明書中可能會使用一些與空間中的相對位置有關(guān)的敘述，對附圖中某元件的功能或是該元件與其他元件間的相對空間關(guān)系進行描述。例如，「于…上」、「在…上方」、「于…下」、「在…下方」、「高于…」、「低于…」、「向上」、「向下」等等。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)可理解，這些與空間中的相對位置有關(guān)的敘述，不僅包含所描述的元件在附圖中的指向關(guān)系(orientation)，也包含所描述的元件在使用、運作、或組裝時的各種不同指向關(guān)系。例如，若將附圖上下顛倒過來，則原先用「于…上」來描述的元件，就會變成「于…下」。因此，在說明書中所使用的「于…上」的描述方式，解釋上包含了「于…下」以及「于…上」兩種不同的指向關(guān)系。同理，在此所使用的「向上」一詞，解釋上包含了「向上」以及「向下」兩種不同的指向關(guān)系。

在說明書及權(quán)利要求書中，若描述第一元件位于第二元件上、在第二元件上方、連接、接合、耦接于第二元件或與第二元件相接，則表示第一元件可直接位在第二元件上、直接連接、直接接合、直接耦接于第二元件，亦可表示第一元件與第二元件間存在其他元件。相對之下，若描述第一元件直接位在第二元件上、直接連接、直接接合、直接耦接、或直接相接于第二元件，則代表第一元件與第二元件間不存在其他元件。

以上僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型權(quán)利要求所做的等效變化與修改，皆應(yīng)屬本實用新型的涵蓋范圍。