CN102829859A - 光学测量系统及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学测量系统，用于对一待测物的光学特性进行测量，光学测量系统包含一待测物、一光检测模块、一导光模块以及一分析模块。本发明在光学测量系统中利用了该导光模块来从该待测物发出的光线中，接收轴向光线进行光学特性分析。故此，除可准确地测量待测物所发出光线的光强度以外，也可同时取得待测物的轴向光线的光学特性。

Description

光学测量系统及其装置

技术领域

本发明涉及一种光学测量系统，更明确的说，是一种可同时检测一待测物的全光通量以及轴向光线的光学特性的光学测量系统。

背景技术

目前发光二极管(LED)点测机在测量各个待测物时，均须使用积分球或大面积的光传感器来测量所有角度的光能量，以得出如全光通量、色温、色座标、演色系数或频谱等光学特性。随着待测物的产能提高，待测物的检测需求也随之增加。

然而，在使用积分球时，其体积与边缘角度因经过多次反射，会造成光线的能量损失。理论上，每个积分球每次只能对一颗待测物进行测试。故此，为克服上述的各个问题，业界目前倾向于利用大面积的光传感器来对待测物进行光学检测。

在利用大面积的光传感器来测量待测物光学特性时，大多是通过在大面积光传感器的中心开洞或将由传感器的侧向位置进行收光，借以取得待测物的光学特性。然而，以上两种公知方法会分别的造成能量损失与波长重复性不佳的问题。

有鉴于现有技术中存在上述的缺陷，因此如何研发出一种既便宜、效率高且可克服能量损失与波长重复性不佳的光学测量系统，实为本领域再加以思索并为突破的目标及方向。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的一目的在于提供一种光学测量系统，可同时检测一待测物的全光通量以及轴向光线的光学特性的光学测量系统。

本发明提供一种光学测量系统，该光学测量系统包含一待测物、一光检测模块、一导光模块以及一分析模块。该待测物用于接受一电能以产生一第一光线以及一第二光线。该光检测模块，用于接收该第二光线以测量该第二光线的强度。该导光模块设置于该待测物以及该光检测模块之间，该导光模块用于传输并改变该第一光线的行进方向，该导光模块包含一光输入端、一光输出端以及一导引部。该光输入端形成于该导光模块的末端，用于反射并改变该第一光线的行进方向。该光输出端形成于该导光模块相对于该光输入端的另一末端，用于改变该第一光线的行进方向并输出该第一光线。该导引部形成于该光输入端以及该光输出端之间，该导引部用于自该光输入端传输该第一光线予该光输出端。该分析模块用于自该导光模块接收该第一光线以测量该第一光线的光学特性。

本发明另提供一种光学测量装置，该光学测量系统包含一承载座、一光检测模块、一导光模块以及一分析模块。该承载座用于安装一待测物。该光检测模块具有一受光面，该受光面面对该承载座，该光检测模块用于测量该待测物所发出的一光能的强度。该导光模块设置于该待测物以及该光检测模块之间，该导光模块包含一光输入端以及一光输出端。该光输入端相对应于该受光面的中央附近，用于接收该待测物产生的一轴向光线。该光输出端相对应于该受光面的外侧附近，用于输出该待测物产生的该轴向光线。该分析模块用于接收及分析由该导光模块传来的该轴向光线。

相对于现有技术，本发明提出一种便宜、效率高且可克服能量损失与波长重复性不佳的光学测量系统。本发明的引导模块设置于待测物以及光检测模块之间，同时引导模块为透明，以使其在引导轴向光线的同时，将不会妨碍到待测物发射的光线的行进方向，从而可准确且有效的测量待测物所发出光线的全光通量以及其他光学特性。

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1为本发明的光学测量系统的示意图。

图2为本发明的光学测量系统中导光模块的示意图。

其中，附图标记说明如下：

具体实施方式

为使本发明能更清楚的被说明，请参照以下本发明详细说明及其中所包括的实例，以更容易地理解本发明。

本说明书仅对本发明的必要元件作出陈述，且仅用于说明本发明其中的可能的实施例，然而说明书的记述应不局限本发明所主张的技术本质的权利范围。除非于说明书有明确地排除其可能，否则本发明并不局限于特定方法、流程、功能或手段。也应了解的是，目前所述仅为本发明可能的实施例，在本发明的实施或测试中，可使用与本说明书所述装置或系统相类似或等效的任何方法、流程、功能或手段。

除非有另外定义，否则本说明书所用的所有技术及科学术语，皆具有与所属技术领域的技术人员通常所了解的意义相同的意义。本说明书目前所述者仅为实例方法、流程及其相关数据。然而在本发明的实际使用时，其可使用与本说明书所述方法及材料相类似或等效的任何方法及手段。

再者，本说明书中所提及的一数目以上或以下，包含数目本身。且应了解的是，本说明书揭示执行所揭示功能的某些方法、流程，存在多种可执行相同功能的与所揭示结构有关的结构，且上述的结构通常可达成相同结果。

再者，附图仅为表达本发明的精神，其不以等比例为必要，使用者得据所属技术领域的知识自由的将各结构元件的比例放大或减小。另外，本说明书中的各附图间的各元件间的比例已经过调整以维持各图面的简洁，故此，图面中的各个元件的相对应大小、位置以及形状均仅供参考，在不脱离本发明的发明观念下，各个元件的大小、位置以及形状等特征的安排端看使用者的要求而自由变更。另外，考量本发明的各元件的性质为相互类似，故各元件间的说明、标号为相互适用。

本发明公开一种光学测量系统，更明确的说，是一种可同时检测一待测物的全光通量以及轴向光线的光学特性的光学测量系统。为对本发明的光学测量系统进行说明，请一并参阅图1以及图2，图1为本发明的光学测量系统的示意图，图2为本发明的光学测量系统中导光模块的示意图。其中，本发明光学测量系统1包含有一待测物12、一光检测模块14一导光模块16、一分析模块18以及一承载座20，以下将对上述的各个元件分别进行说明。

本发明的待测物12泛指将电能转换为光能的电子元件。于本较佳实施例中，待测物12为发光二极管裸晶晶片(LED bare die)，更明确的说，本待测物12是从晶圆完成分割且整齐排列的发光二极管裸晶晶片。然而，待测物12不以发光二极管裸晶晶片为限，其亦可为其他如激光二极管晶片、紫外线二极管晶片、或其他接收电能以输出光能的电子元件。待测物12安装于承载座20上，待测物12在接受电能后，将电能转换为光能并产生第一光线22以及第二光线24。本发明的第一光线22泛指由待测物12发出且经导光模块16进入分析模块18的光线，而第二光线24则泛指由待测物12发出传送至光检测模块14的光线。第一光线22以及第二光线24的特性将在后面进行进一步的说明。承载座20泛指任用以承载晶片的装置，于本具体实施例中，承载座20为一晶圆承载装置，然而其不以此为限，其也得为一扩晶蓝膜(BLUE FILM)或其他用于承载晶片的装置。

光检测模块14泛指对待测物12发出的光线进行测量以产生相对应信号或数据的装置。于本具体实施例中，光检测模块14为光电转换模块，更明确的说，光检测模块14为太阳能电池。光检测模块14具有一受光面142，受光面142面对承载座20以接收待测物12所发出的第二光线24，并根据感测第二光线24来计算待测物12所发出光能的强度。于本具体实施例中，上述的强度为全光通量，意即待测物12所发出的所有光线的光通量之和。然而，其不以光通量为限，按使用者的需要，上述提及的强度也得为照度或其他等效的单位或数值。

导光模块16泛指用于导引、接收待测物12特定角度光线的光学元件，更明确的说，本发明的导光模块16为一可自待测物12所发出的多束光线中，接收具有特定行进方向或角度的光线并将光线引导至分析模块18的光学元件。与现有技术相异，本发明的导光模块16设置于待测物12以及光检测模块14之间而不会对光检测模块14形成大面积的覆盖。

于本具体实施例中，导光模块16指一种用于传输、并改变第一光线22的行进方向的透明柱体，然而导光模块16并不以上述的设计为限。本发明的导光模块16由一光输入端162、一光输出端164以及一导引部166以透明材料通过一体成形制造而成。

光输入端162处于导光模块16距离待测物12较接近的一末端。光输入端162具有一反射结构1622，因而具有反射并改变第一光线22的行进方向的能力。考量导光模块16由透明材料所制成，反射结构1622利用全内反射的光学现象来进行第一光线22的反射，反射结构1622将只对入射角大于全内反射临界角的光线进行反射，而未达全内反射临界角的光线将直接穿透并抵达光检测模块14。再者，通过调整反射结构1622的形状，使用者可自行选择欲接收光线入射角的大小。

导引部166形成于光输入端162以及光输出端164之间。导引部166更进一步的连接光输入端162以及光输出端164并使第一光线22得于光输入端162以及光输出端164间传输。需注意的是，由于导引部166由透明材料所制成，故此，其也将容许除第一光线22以外的光线通过。

光输出端164则泛指导光模块16较接近分析模块18的一末端，更明确的说，光输出端164设置于导光模块16相对于光输入端162之另一末端。光输出端164用于输出第一光线22，再者，光输出端164具有改变第一光线22的行进方向的功能。其中需注意的是，光输出端164具有一折射结构1642。折射结构1642用于对第一光线22进行折射以改变第一光线22的行进方向。

分析模块18用于接收由导光模块16输出的第一光线22以对第一光线22的光学特性进行测量并取得其相对应的光学特性。于本具体实施例中，分析模块18为一光谱仪，通过上述的方式，本发明的分析模块18可取得第一光线22的光学特性，再者，第一光线22自待测物12发射时为一轴向光线。轴向光线的意思为其行进方向为大致上的垂直于待测物12所处的平面。更明确的说，大致上垂直是指其出射角小于30度者。更进一步的，分析模块18用于分析第一光线22的色温、色座标、演色系数或光谱等光学特性。

相对于现有技术，本发明提出一种便宜、效率高且可克服能量损失与波长重复性不佳的光学测量系统。另外，本发明也开创性的在光学测量系统中利用了一引导模块，用以从待测物发出的光线中接收轴向光线。与现有技术不同，本发明的引导模块设置于待测物以及光检测模块之间，同时引导模块为透明，以使其在引导轴向光线的同时，将不会妨碍到待测物发射的光线的行进方向，从而可准确且有效的测量待测物所发出光线的全光通量以及其他光学特性。

通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具等同性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。因此，本发明的权利要求的范畴应根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具等同性的安排。

Claims (9)

1.一种光学测量系统，包含：

一待测物，用于接受一电能以产生一第一光线以及一第二光线；

一光检测模块，用于接收该第二光线以测量该第二光线的强度；

一导光模块，设置于该待测物以及该光检测模块之间，该导光模块用于传输并改变该第一光线的行进方向，该导光模块包含：

一光输入端，形成于该导光模块的末端，用于反射并改变该第一光线的行进方向；

一光输出端，形成于该导光模块相对于该光输入端的另一末端，用于改变该第一光线的行进方向并输出该第一光线；以及

一导引部，形成于该光输入端以及该光输出端之间，该导引部用于自该光输入端传输该第一光线予该光输出端；以及

一分析模块，用于自该导光模块接收该第一光线以测量该第一光线的光学特性。

2.如权利要求1的光学测量系统，其特征在于，该光学测量系统进一步包含一承载座，用于安装该待测物。

3.如权利要求1的光学测量系统，其特征在于，该光检测模块为为一太阳能电池。

4.如权利要求1的光学测量系统，其特征在于，该分析模块为一光谱仪。

5.如权利要求1的光学测量系统，其特征在于，该光输入端进一步具有一反射结构，用于反射该第一光线以改变该第一光线的行进方向。

6.如权利要求1的光学测量系统，其特征在于，该光输出端进一步具有一折射结构，用于折射该第一光线以改变该第一光线的行进方向。

7.一种光学测量装置，包含：

一承载座，用于安装一待测物；

一光检测模块，具有一受光面，该受光面面对该承载座，该光检测模块用于测量该待测物所发出的一光能的强度；

一导光模块，设置于该承载座以及该光检测模块之间，包含：

一光输入端，相对应于该受光面的中央附近，用于接收该待测物产生的一轴向光线；以及

一光输出端，相对应于该受光面的外侧附近，用于输出该待测物产生的该轴向光线；以及

一分析模块，用于接收及分析由该导光模块传来的该轴向光线。

8.如权利要求7的光学测量装置，其特征在于，该光检测模块为一太阳能电池。

9.如权利要求7的光学测量装置，其特征在于，该分析模块为一光谱仪。

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