CN103822708B - 光谱仪、其组装方法及组装系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光谱仪、其组装方法及组装系统，其中该光谱仪包括一波导模块、一衍射元件及一光感测器。波导模块具有一第一反射面、一相对于第一反射面的第二反射面及位于第一反射面与第二反射面之间的一光通道。衍射元件具有一衍射面及位于衍射面上的多个条状衍射结构。这些条状衍射结构在衍射面的一第一侧边的轮廓图清晰度大于在衍射面的一第二侧边的轮廓图清晰度。从垂直于第二反射面的方向上的位置来看，衍射面的第一侧边位于第一反射面与第二反射面之间，且衍射面的第一侧边与第二反射面保持一间距。

Description

光谱仪、其组装方法及组装系统

技术领域

本发明是有关于一种光学仪器、其组装方法及组装系统，且特别是有关于一种光谱仪、其组装方法及组装系统。

背景技术

光谱仪可将成分复杂的光分解为光谱，其包括棱镜或衍射光栅。利用光谱仪可测量物体表面的反射光或穿透物体的透射光。藉由光谱仪对光信息的抓取，以照相底片显影，或以计算机化自动显示数值仪器显示和分析，从而可得知待测物体中含有何种元素。光谱仪可应用光学原理对物质的结构和成分进行观测、分析和处理，其具有分析精度高、测量范围大、速度快和样品用量少等优点。因此，其广泛应用于冶金、地质、石油化工、医药卫生、环境保护等部门。此外，也是军事侦察、宇宙探索、资源和水文勘测所必不可少的仪器。

发明内容

本发明提供一种光谱仪，其可提升所测得的光谱的光学品质。

本发明提供一种光谱仪的组装方法，其可提升光谱仪所测得的光谱的光学品质。

本发明提供一种组装系统，其可精确调整衍射元件与光感测器的相对位置。

本发明的一实施例提出一种光谱仪，其包括一波导模块、一衍射元件及一光感测器。波导模块具有一第一反射面、一相对于第一反射面的第二反射面及位于第一反射面与第二反射面之间的一光通道。衍射元件具有一衍射面及位于衍射面上的多个条状衍射结构。这些条状衍射结构在衍射面的一第一侧边的轮廓图清晰度大于在衍射面的一第二侧边的轮廓图清晰度。从垂直于第二反射面的方向上的位置来看，衍射面的第一侧边位于第一反射面与第二反射面之间，且衍射面的第一侧边与第二反射面保持一间距。衍射面使在光通道中传递的光产生衍射而传递至光感测器。

本发明的一实施例提出一种光谱仪，其包括一波导模块、一衍射元件及一光感测器。波导模块具有一第一反射面、一相对于第一反射面的第二反射面及位于第一反射面与第二反射面之间的一光通道。衍射元件具有一配置面及一位于配置面的一侧的缺口，且缺口具有一相对配置面倾斜的衍射面。配置面相对于第二反射面倾斜，以使衍射面趋向平行于第二反射面的法向量。衍射面使在光通道中传递的光产生衍射而传递至光感测器。

本发明的一实施例提出一种光谱仪的组装方法，其包括下列步骤。将一衍射元件配置于光通道旁，其中波导模块具有一第一反射面及一相对于第一反射面的第二反射面，光通道位于第一反射面与第二反射面之间，且衍射元件具有一衍射面。将一光感测器配置于光通道的一端。使一光经由光通道传递至衍射面，并使衍射面将至少部分的光衍射至光感测器。调整衍射面在实质上垂直于第二反射面的方向上的位置与衍射面相对于第二反射面的夹角的至少其中之一，并对应量测照射于光感测器上的光的光谱。判断照射于光感测器上的光的光谱是否符合一预定的清晰条件，其中当照射于光感测器上的光的光谱符合预定的清晰条件时，将衍射元件固定，若不符合，则继续调整衍射面的位置与夹角的至少其中之一，直到符合为止。

本发明的一实施例提出一种组装系统，其包括一承载器、一第一治具及一第二治具。承载器承载一波导模块，且波导模块具有一第一反射面、一相对于第一反射面的第二反射面及位于第一反射面与第二反射面之间的一光通道。第一治具将一衍射元件承载于光通道旁，其中衍射元件具有一衍射面，且第一治具调整衍射面在实质上垂直于第二反射面的方向上的位置与衍射面相对于第二反射面的夹角的至少其中之一。第二治具将一光感测器承载于光通道的一端，且调整光感测器的位置与角度的至少其中之一。

在本发明的实施例的光谱仪中，由于从垂直于第二反射面的方向上的位置来看，衍射面的第一侧边位于第一反射面与第二反射面之间，且衍射面的第一侧边与第二反射面保持一间距，因此衍射面的轮廓图清晰度较高的部分可将在光通道中传递的光中强度较大的部分衍射，进而提升光谱仪所测得的光谱的光学品质。在本发明的实施例的光谱仪中，由于衍射元件的配置面相对于第二反射面倾斜，因此衍射面趋向平行于第二反射面的法向量，进而提升光谱仪所测得的光谱的光学品质。在本发明的实施例的光谱仪的组装方法中，由于衍射元件的位置与角度的至少其中之一经过调整，直到光谱符合预定的清晰条件后，再将衍射元件固定，因此衍射元件可被固定在适当的位置，以提升光谱仪所测得的光谱的光学品质。在本发明的实施例的组装系统中，由于采用了第一治具与第二治具来分别调整衍射元件与光感测器，因此衍射元件与光感测器的相对位置可被精确地调整，进而提升所测得的光谱的光学品质。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1A为本发明的一实施例的光谱仪的侧视示意图。

图1B为图1A的光谱仪的俯视图。

图1C为图1A中的衍射光栅及加高元件的立体图。

图2绘示衍射元件与光通道的交界处的一平面上的光强度分布曲线。

图3A绘示用以制作衍射元件的半导体块材。

图3B为蚀刻图3A的半导体块材以形成加高元件的示意图。

图4为本发明的另一实施例的光谱仪的侧视示意图。

图5A为本发明的又一实施例的光谱仪的立体图。

图5B为图5A的光谱仪的爆炸图。

图5C为图5A的光谱仪中的加高元件的立体图。

图6为图5C的加高元件的另一变化。

图7为本发明的再一实施例的衍射元件与加高元件的立体示意图。

图8为本发明的另一实施例的光谱仪的侧视示意图。

图9为本发明的又一实施例的光谱仪的局部侧视示意图。

图10为本发明的再一实施例的光谱仪的侧视示意图。

图11为本发明的另一实施例的光谱仪的侧视示意图。

图12为本发明的又一实施例的光谱仪的侧视示意图。

图13A至图13E为本发明的一实施例的组装系统的示意图及本发明的一实施例的用以说明光谱仪的组装方法的流程的示意图。

图14A为本发明的另一实施例的光谱仪的侧视示意图。

图14B为图14A的光谱仪在移除了壳体214后的俯视示意图。

图14C为图14A的光谱仪在移除了壳体214后的立体示意图。

图15为本发明的另一实施例的光谱仪的剖面示意图。

图16为本发明的又一实施例的光谱仪移除部分壳体后的俯视示意图。

【主要元件符号说明】

100、100a、100b、100e、100f、100g、100h、100i、100j、100k、100m：光谱仪

110：光感测器

120：入光口

130、130a、130b、130c、130d、130h、130i：加高元件

130e、130m、520j：黏着材料

130j：垫片

131d：间隔件

132j：第二贯孔

133、133b、340：表面

1342：倾斜导引面

1343、305：缺口

1344：环形反射面

1345、1346：位置参考标记

134b：光限制凹槽

135：定位开孔

1362、1364、1366：狭缝

140：吸光材料

150：转接头

152：开口

160：遮光元件

200、200f、200g：波导模块

210、210f：第一座体

212：第一反射面

214、224：壳体

215f：弹性体

216、226：反射板

2162：侧边

216g：第一反射膜

220、220f：第二座体

222：第二反射面

2242：定位部

225f：固定部

226g：第二反射膜

230：导光本体

300、300k：衍射元件

310：衍射面

312：第一侧边

314：第二侧边

320：条状衍射结构

330：底面

360：上表面

370：背侧

400：组装系统

410：承载器

420：第一治具

430：第二治具

440：点胶装置

442：黏着材料

450：光源

460：点胶装置

462：黏着材料

470：第一致动器

480：第二致动器

490：控制单元

505j、505k：连接单元

510j：固定件

512j、512j1、512j2：第一贯孔

530j：定位孔

A：出光通道

A2、A3：转动轴

C：光通道

D1、D2、D3：方向

E1：第一端

E2：第二端

L1：光

LC0、LC1、LC2、LC3、LC4：衍射光

T：间距

θ1：夹角

θ2：第一转动角度

θ3：第二转动角度

具体实施方式

图1A为本发明的一实施例的光谱仪的侧视示意图。图1B为图1A的光谱仪的俯视图，其中为了便于使读者了解入光口、衍射元件及光感测器的相对位置关系，图1B中省略了图1A中的第一座体与第二座体。图1C为图1A中的衍射光栅及加高元件的立体图。请参照图1A、图1B及图1C，本实施例的光谱仪100包括一波导模块200、一衍射元件300及一光感测器110。在本实施例中，光谱仪100包括一入光口120，而待侦测的光L1经由该入光口120进入该光谱仪100中。图1A是由图1B的靠近入光口120的一侧往光感测器110的方向看过去的侧视图，因此在图1A中，光感测器110会位于入光口120的后方。

波导模块200具有一第一反射面212、一相对于第一反射面212的第二反射面222及位于第一反射面212与第二反射面222之间的一光通道C。衍射元件300具有一衍射面310及位于衍射面310上的多个条状衍射结构320。这些条状衍射结构320在衍射面310的一第一侧边312的轮廓图(profile)清晰度大于在衍射面310的一第二侧边314的轮廓图清晰度。在本实施例中，衍射元件300具有一配置面350及一缺口305，其中缺口305位于配置面350的一侧。缺口305具有底面330及衍射面310，且衍射面310与底面330连接。此外，在本实施例中，衍射元件300的材质为半导体，例如为硅，而缺口305例如是利用半导体蚀刻制程通过具有轮廓图的光罩或遮罩将整块的半导体材料从靠近第一侧边312的位置往第二侧边314的方向蚀刻，而一直蚀刻至底面330为止，且蚀刻出这些条状衍射结构320。半导体蚀刻制程例如是应用于微机电系统(microelectromechanicalsystem,MEMS)的蚀刻制程。由于蚀刻方向是从第一侧边312往第二侧边，因此在本实施例中，条状衍射结构320的轮廓图清晰度从第一侧边312往第二侧边314递减。

衍射面310使在光通道C中传递的光L1产生衍射而传递至光感测器110。在本实施例中，光感测器110为一影像感测器，例如为一维影像感测器。然而，在其他实施例中，光感测器110亦可以是二维影像感测器。入光口120例如为一狭缝，而狭缝的延伸方向可实质上平行于条状衍射结构320的延伸方向。经由入光口120射入光谱仪100内的至少部分的光L1在光通道C中传递至衍射元件300的衍射面310。具体而言，经由入光口120进入光通道C中的至少部分的光L1会不断地被第一反射面212与第二反射面222反射，然后传递至衍射面310。衍射面310会使光L1产生衍射，而形成多个阶数不同的衍射光LC0、LC1、LC2、LC3、LC4，至少部分的这些衍射光LC0、LC1、LC2、LC3、LC4传递至光感测器110而在光感测器110上形成光谱。

图2绘示衍射元件300与光通道C的交界处的一平面上的光强度分布曲线，其中垂直方向为从第一反射面212往第二反射面222的方向，而水平方向为从衍射面310的远离入光口120的一第一端E1往衍射面310的靠近入光口120的一第二端E2的方向。由图2可知，在本实施例中，由于从入光口120入射的光L1的强度例如是呈现高斯分布，且光L1不断地被第一反射面212与第二反射面222反射，因此光L1的最大强度约略位于第一反射面212与第二反射面222之间的中面(midplane)上，其中此中面至第一反射面212的距离实质上等于此中面至第二反射面222的距离。此外，由于第一端E1比第二端E2远离入光口120，所以在水平方向上，光L1的强度约略呈现从第一端E1往第二端E2递增的趋势。

在本实施例中，从垂直于第二反射面222的方向上的位置来看，衍射面310的第一侧边312位于第一反射面212与第二反射面222之间，且衍射面310的第一侧边312与第二反射面222保持一间距T。也就是说，从图1A的上下方向来看，第一侧边312在上下方向上的位置位于第一反射面212在上下方向上的位置与第二反射面222在上下方向上的位置之间，且第一侧边312在上下方向上的位置与第二反射面222在上下方向上的位置保持间距T。由于衍射面310在第一侧边312附近的条状衍射结构320的轮廓图清晰度较高而有较好的衍射效果，且光L1的强度在第一反射面212与第二反射面222附近较低，而在靠近第一反射面212与第二反射面222的中面位置处较高，因此让第一侧边312的高度位置(即垂直于第二反射面222的方向上的位置)位于第一反射面212与第二反射面222之间可使条状衍射结构320较为清晰的部分对光L1的强度较高的部分进行衍射，进而提升光感测器110所测得的光谱的光学品质(例如光谱的解析度及/或感度)。另外，在图1C中，当一表面340面对光通道C时，表面340会接收光L1而衍生出杂散光；但在图1A中，加高元件130使得表面340位移至面对反射板216的侧边，因此能有效降低杂散光的形成。

在本实施例中，波导模块200包括一第一座体210及一第二座体220。第一座体210具有第一反射面212，且第二座体220具有第二反射面222。光通道C形成于第一座体210与第二座体220之间，且衍射元件300配置于第二座体220上。在本实施例中，第一座体210包括一壳体214及一反射板216，且反射板216配置于壳体214上，其中第一反射面212为反射板216的表面。此外，第二座体220可包括一壳体224及一反射板226，且反射板226配置于壳体224上，其中第二反射面222为反射板226的表面。此外，反射板216配置于反射板226与壳体214之间，且反射板226配置于反射板216与壳体224之间。在本实施例中，光通道C为反射板216与反射板226的间的空间，亦即反射板216与反射板226形成一中空波导(waveguide)。

在本实施例中，光谱仪100更包括一定位手段，用以从垂直于该第二反射面222的方向上的位置来看，使衍射面310的第一侧边312位于第一反射面212与第二反射面222之间，且使衍射面310的第一侧边312与第二反射面222保持间距T。在本实施例中，定位手段可用一加高元件130来实现，加高元件130配置于衍射元件300与第二座体220之间。在本实施例中，加高元件130配置于反射板226上，且衍射元件300配置于加高元件130上。然而，在其他实施例中，加高元件130亦可以是配置于壳体224上，且衍射元件300配置于加高元件130上。在本实施例中，加高元件130例如为一垫片。在本实施例中，加高元件130可增加配置面350的高度，以改变衍射面310的位置，进而使衍射面310的第一侧边312靠近第一反射面212与第二反射面222的中面。因中面处的光强度较高，所以使第一侧边312(条状衍射结构320在此处较为清晰)靠近中面可提升衍射面310的衍射效果。在其他实施例中，加高元件130亦可以是与衍射元件300一体成型。举例而言，加高元件130与衍射元件300的材质可同为半导体(例如硅)，在利用半导体蚀刻制程蚀刻出缺口305之前，可先对半导体块材50(如图3A所绘示)蚀刻而形成如图3B的加高元件130。接着，再继续对半导体块材50的其他部分60蚀刻而形成如图1C的缺口305及衍射面310。

在本实施例中，衍射元件300与第二座体220之间形成一出光通道A，出光通道A位于加高元件130旁，且来自入光口120的另一部分的光L11经由出光通道A离开光通道C。在本实施例中，加高元件130可呈现三角形，而三角形的斜边旁可让出一空间(即出光通道A)让光L11通过，这样光L11就可以经由出光通道A离开光通道C，而不会被加高元件130反射而于光通道C内部形成杂散光，进而影响光感测器110所感测到的光谱的品质，亦即能够降低光谱的杂讯。在本实施例中，加高元件130具有表面133，而表面133例如为吸光表面，其可吸收光L1的照射于加高元件130的部分，以避免此部分的光L1形成杂散光而影响光谱的品质。然而，在其他实施例中，加高元件130亦可以是透明元件，如此光L1的照射于加高元件130的部分可直接穿透加高元件130而离开光通道C，而较不会在光通道C内形成杂散光而影响光谱的品质。在其他实施例中，加高元件130亦可以不要呈现三角形而形成出光通道A，而加高元件130可以具有大致上对应于衍射元件300的形状(例如呈矩形)而不形成出光通道A。此外，具有大致上对应于衍射元件300的形状的加高元件130可具有吸光表面，或者可为透明加高元件130，如此可减少杂散光的形成。

在本实施例中，这些条状衍射结构320彼此实质上平行，且衍射面310为一弧形凹面。换言之，这些条状衍射结构320彼此实质上平行地排列于一弧面上，如此一来，被呈弧形的衍射面310衍射的光L1便能够较为收敛地传递至光感测器110上。这样的话，衍射面310与光感测器110之间便可以不用配置用以收敛衍射的光L1的透镜，或者衍射面310与光感测器110之间用以收敛衍射的光L1的透镜的数量便可以减少。因此，光谱仪100的体积便可以被有效缩小。

图4为本发明的另一实施例的光谱仪的侧视示意图。请参照图4，本实施例的光谱仪100a与图1A的光谱仪100类似，而两者的差异如下所述。在本实施例的光议仪100a中，加高元件130a的厚度小于图1A的加高元件130的厚度，因此衍射元件300的与底面330连接的一表面340至少有一部分(如图4中靠近下面的部分)面对光通道C。此外，表面340布有一吸光材料140，例如配置于表面340的面对于光通道C的部分上。如此一来，在光通道C中传递的光L1在射向表面340时，会被吸光材料140吸收，而不会被表面340反射而形成杂散光。在其他实施例中，也可在表面340的整面都配置吸光材料140。此外，吸光材料140亦可不只配置于表面340上，其亦可设置于衍射元件300的衍射面310以外的其他表面(包括表面340)上，例如是那些可能被光L1照射到的表面上。

图5A为本发明的又一实施例的光谱仪的立体图，图5B为图5A的光谱仪的爆炸图，而图5C为图5A的光谱仪中的加高元件的立体图。请参照图5A至图5C，本实施例的光谱仪100b与图1A及图1B的光谱仪100类似，而两者的主要差异在于加高元件130b与加高元件130的差异。在图5A与图5B中，为了让使用者可以清楚看到光谱仪100的内部构造，因此将第一座体210的壳体214(如图1A所绘示)移除。图1A中的反射板216与反射板226的立体形状可参考图5A中的反射板216的形状。此外，图1A中的壳体224的立体形状可参考图5A中的壳体224的形状。在本实施例中，壳体224例如可藉由一次计算机数值控制(computernumericalcontrol,CNC)来制作。在本实施例中，加高元件130b具有至少一光限制凹槽134b(图5C中是以多个光限制凹槽134b为例)，其位于加高元件130b面向光通道C的表面133b。表面133b相对于光通道C的位置实质上相同于图1C的加高元件130的表面133相对于光通道C的位置，而表面133b与表面133的差异在于表面133b具有光限制凹槽134b，而表面133为平面。因此，与加高元件130类似的是，加高元件130b的表面133b旁亦有出光通道A。在本实施例中，从入光口120入射的部分的光L1被衍射面310衍射，另一部分的光L1经由出光通道A离开光通道C，且再一部分的光L1会被光限制凹槽134b补捉。

射入光限制凹槽134b中的光L1被光限制凹槽134b反复地反射而局限于光限制凹槽134b中。具体而言，每一光限制凹槽134b可具有相对的两倾斜导引面1342及一与倾斜导引面1342连接且具有缺口1343的环形反射面1344。照射于表面133b的光L1会被倾斜导引面1342反射及导引而经由缺口1343进入环形反射面1344所围绕的空间中。由于缺口1343的尺寸比此空间的尺寸小，因此在此空间中传递的光L1会不断地被环形反射面1344反射而难以逃逸至此空间外。由于每一次反射都会造成些许的光衰减。因此，当经过多次反射后，光L1会被环形反射面1344吸收而消失于此空间中。如此一来，光限制凹槽134b便能够避免杂散光的产生，进而提升光感测器110所感测到的光谱的品质。

在本实施例中，加高元件130b具有位置参考标记1345、1346，其可作为衍射元件300与加高元件130b的相对位置的参考，位置参考标记1345与1346例如是开孔。具体而言，如图5A所绘示，当衍射元件300配置于加高元件130b上时，组装者可藉由观察衍射元件300遮住位置参考标记1345与1346的比例来判断衍射元件300是否组装于正确的位置上。当已确定衍射元件300的位置正确时，组装者可利用黏着材料固定衍射元件300的位置，而黏着材料可经由开孔(即位置参考标记1345与1346)与开孔下方的反射板226或壳体224(请参照图1A)接触，进而使衍射元件300、加高元件130b及第二座体220(如图1A所绘示)的相对位置固定。

此外，在本实施例中，参考标记1345与参考标记1346可以往不同的方向延伸，例如以实质上互相垂直的方向延伸。如此一来，判断衍射元件300是否在正确地位置上时，便可在两个不同的方向上都有参考标记可作为位置的参考基准。另外，加高元件130b可更包括一定位开孔135，而壳体224可包括一定位部2242，例如为一定位柱。当加高元件130b配置于反射板226上时，定位开孔135可套设于定位部2242上，例如是定位部2242紧配于定位开孔135中，如此一来，便可达到固定加高元件130b的效果。

在本实施例中，加高元件130b更包括狭缝1362、1364及1366，狭缝1362连通参考标记1345与参考标记1346，狭缝1364连通参考标记1346与定位开孔135，且狭缝1366连通定位开孔135与加高元件130b的侧边以外的空间。如此一来，当藉由切割一板材以形成加高元件130b时，便能利用刀具经一次切割而切割出加高元件130b。此外，狭缝1366亦可使加高元件130b套设于定位部2242上时，定位开孔135稍微被定位部2242撑开，以使加高元件130b较易组装于定位部2242上，而仍不失紧配的效果。在另一实施例中，如图6所绘示，加高元件130c可不具有如图5C的狭缝1366，而具有狭缝1362与1364，如此可利用刀具经二次切割而切割出加高元件130c。或者，在其他实施例中，加高元件130c亦可不具有狭缝1362与1364，而加高元件130c须经过更多次的切割之后才能制作完成。

请再参照图5A至图5C，本实施例的光谱仪100b更包括一转接头150及一遮光元件160，转接头150可以与一光纤的一端连接，而光纤的另一端可接收来自待测光源的光L1。光L1经由光纤传输至转接头150并经由转接头150的开口152照射于遮光元件160时，由于入光口120形成于遮光元件160(如图1A所绘示，例如为狭缝)，因此部分的光L1会经由入光口120传递至光通道C内。然而，在其他实施例中，光谱仪100b亦可不具有转接头150，而外界的部分待侦测光L1则照射于入光口120上，并经由入光口120传递至光通道C中。

图7为本发明的再一实施例的衍射元件与加高元件的立体示意图。请参照图7，本实施例的加高元件130d与图1C的加高元件130类似，而两者的差异如下所述。在本实施例的光谱仪中，加高元件130d包括多个彼此间隔配置的间隔件(spacer)131d，且这些间隔件131d配置于衍射元件300与第二座体220之间。这些间隔件131d可以是透明间隔件或吸光间隔件131d，以减少杂散光的产生。此外，这些间隔件131d可配置于衍射元件300的一部分上，以使这些间隔件131d的一侧让出出光通道A，进而减少杂散光的产生。

图8为本发明的另一实施例的光谱仪的侧视示意图。请参照图8，本实施例的光谱仪100e与图1A的光谱仪100类似，而两者的差异如下所述。请参照图8，不同于图1A的实施例是采用加高元件130来加高衍射元件300的高度，本实施例的光谱仪100e包括一黏着材料130e，黏着材料130e将衍射元件300固定于第一座体210与第二座体220的至少其中之一(图8是以固定于第二座体220为例)。在本实施例中，黏着材料130e例如为一黏着胶，部分的黏着材料130e位于衍射元件300与反射板226之间，以将衍射元件300贴附于反射板226上。此外，另一部分的黏着胶贴附于反射板226、壳体224与衍射元件300上。黏着材料130e可将衍射元件300固定于适当的高度，以使衍射面310的第一侧边312在垂直于第二反射面222的方向上的位置位于第一反射面212与第二反射面222之间，进而提升衍射元件300的衍射效果。

图9为本发明的又一实施例的光谱仪的局部侧视示意图。请参照图9，本实施例的光谱仪100f与图1A的光谱仪100类似，而两者的差异如下所述。在本实施例中，波导模块200f的第一座体210f及第二座体220f的至少其一具有固定部(在图9中是以第一座体210f的壳体214f具有固定部215f，且第二座体220f的壳体224f具有固定部225f为例)，以固定衍射元件300的位置。具体而言，固定部215f与固定部225f例如为凸起部，而固定部225f与配置于壳体214上的弹性体215f其可夹持衍射元件300，以达到固定衍射元件300的效果。在本实施例中，弹性体215f的材质例如为弹性硅胶。藉由弹性体固定部215f与固定部225f的固定，可使衍射元件300被固定于适当的高度，以使衍射面310的第一侧边312在垂直于第二反射面222的方向上的位置位于第一反射面212与第二反射面222之间，且使衍射面310的第一侧边312与第二反射面222保持间隙，进而提升衍射元件300的衍射效果。

在其他实施例中，亦可以是第一座体210f具有固定部，而第二座体220f不具有固定部，或者是第一座体210f与第二座体220f皆具有固定部，如此仍皆可将衍射元件300固定于适当的高度以提升衍射效果。此外，在其他实施例中，亦可采用其他元件或结构来将衍射元件300固定于适当的高度，以使衍射面310的第一侧边312在垂直于第二反射面222的方向上的位置位于第一反射面212与第二反射面222之间，而这些元件与结构皆属本发明的保护范畴。

图10为本发明的再一实施例的光谱仪的侧视示意图。请参照图10，本实施例的光谱仪100g与图1A的光谱仪100类似，而两者的差异如下所述。请参照图10，在本实施例的光谱仪100g中，波导模块200g包括一导光本体230、一第一反射膜216g及一第二反射膜226g。导光本体230形成光通道C，第一反射膜216g配置于导光本体230上，且第二反射膜226g配置于导光本体230上。导光本体230位于第一反射膜216g与第二反射膜226g之间，第一反射膜216g与导光本体230的介面形成第一反射面212，且第二反射膜226g与导光本体230的介面形成第二反射面222。导光本体230的材质例如是透明材质，因此光L1可在导光本体230中传递，且不断地被第一反射膜216g与第二反射膜226g反射。第一反射膜216g与第二反射膜226g例如是金属镀膜或非金属镀膜。换言之，导光本体230、第一反射膜216g及第二反射膜226g形成一实心波导。在其他施例中，波导模块200g也可以包括具全反射特性导光本体，因此光L1则可直接在导光本体中进行全反射传导，而无需再通过加工形成反射膜。

在本实施例中，加高元件130g配置于壳体224上，以使衍射元件300位于适当的高度，并使衍射面310的第一侧边312在垂直于第二反射面222的方向上的位置位于第一反射面212与第二反射面222之间，进而提升衍射元件300的衍射效果。在其他实施例中，亦可利用黏着材料、壳体214或壳体224上的固定部或其他任何可以固定衍射元件300的元件或结构，来使衍射面310的第一侧边312在垂直于第二反射面222的方向上的位置位于第一反射面212与第二反射面222之间。

图11为本发明的另一实施例的光谱仪的侧视示意图。请参照图11，本实施例的光谱仪100h与图1A的光谱仪100类似，而两者的差异如下所述。在本实施例的光谱仪100h中，衍射元件300的缺口305的衍射面310相对于底面330倾斜。具体而言，由于利用半导体蚀刻制程蚀刻半导体材料时，随着制程条件的设定，可能会产生底切(undercut)效应，此时底面330即为蚀刻终止面，因此衍射面310会相对于底面330倾斜。在本实施例中，底面330相对于第二反射面222倾斜，以使衍射面310趋向平行于第二反射面222的法向量。具体而言，当底切效应产生时，衍射面310会不垂直于第二反射面222。此时，可使衍射元件300倾斜摆设，亦即使底面330倾斜，则可让衍射面310接近垂直于第二反射面222。这样的话，光L1便能够较为垂直地入射衍射面310，而使光L1的衍射效果提升，例如可提升解析度。

在本实施例中，可将加高元件130h配置于衍射元件300与第二座体220之间，且使加高元件130h配置于衍射元件300的远离衍射面310的一侧，亦即配置于衍射元件300的尾端下方。如此一来，衍射元件300的尾端便会翘起，而使底面330倾斜，并使衍射面310接近于垂直。

图12为本发明的又一实施例的光谱仪的侧视示意图。请参照图12，本实施例的光谱仪100i与图11的光谱仪100h类似，而两者的差异如下所述。在本实施例的光谱仪100i中，除了衍射元件300的缺口305的衍射面310相对于底面330倾斜之外，衍射面310的第一侧边312在垂直于第二反射面222的方向上的位置亦位于第一反射面212与第二反射面222之间。如此一来，除了光L1可以较为垂直地入射衍射面310之外，光L1的强度较强的部分亦可照射于条状衍射结构320(如图1C所绘示)的较清晰的部分。这样的话，衍射面310对光L1产生的衍射效果便能够有效地提升，进而增进本实施例的光谱仪100i所测得的光谱的光学品质。

在本实施例中，加高元件130i可使衍射元件300同时达到加高及倾斜的效果。举例而言，加高元件130i在远离衍射面310的一侧的厚度可大于加高元件130i在靠近衍射面310的一侧的厚度，进而达到同时使衍射元件300加高及倾斜的效果。

除了如上述可利用加高元件130h与加高元件130i来使衍射元件300达到如图11与图12的摆设位置与角度之外，在其他实施例中，亦可利用黏着材料、其他元件或其他结构来使衍射元件达到如图11与图12的摆设位置与角度。

图13A至图13E为本发明的一实施例的组装系统的示意图及本发明的一实施例的用以说明光谱仪的组装方法的流程的示意图。请参照图13A至图13E，本实施例的光谱仪的组装方法可用以组装如图8的光谱仪100e，或上述其他实施例的光谱仪，而以下以组装如图8的光谱仪100e为例。本实施例的光谱仪的组装方法包括下列步骤。首先，如图13A所绘示，提供波导模块200，例如是利用组装系统400的一承载器410来承载波导模块200。接着，如图13B所绘示，将衍射元件300配置于光通道C(如图1A所绘示)旁，例如是利用组装系统400的一第一治具420将衍射元件300承载于光通道旁C。然后，如图13C所绘示，将光感测器110配置于光通道C的一端，例如利用组装系统400的一第二治具430将光感测器110承载于光通道C的一端。之后，使光L1经由光通道C传递至衍射面310，并使衍射面310将至少部分的光L1衍射至光感测器110。举例而言，可利用一光源450发出光L1，并使光L1依序经由入光口120与光通道C传递至衍射面310。在本实施例中，光源450为已知频谱及/或强度的标准灯。

然后，调整衍射面310在实质上垂直于第二反射面222的方向(如方向D1)上的位置与衍射面310相对于第二反射面222的夹角θ1(如图8所绘示)的至少其中之一，并对应量测照射于光感测器110上的光L1的光谱。举例而言，第一治具420调整衍射面310在实质上垂直于第二反射面222的方向上的位置与衍射面310相对于第二反射面222的夹角的至少其中之一，且第一治具420可藉由移动或转动衍射元件300来达到此效果。

在本实施例中，第一治具420亦可调整衍射面310在实质上平行于第二反射面222的方向上且实质上垂直于入光口120(如图1A所绘示)与衍射面310的连线的方向上的位置(例如方向D2上的位置)，其中入光口120设于波导模块200的一端，例如是位于遮光元件160上。此外，在本实施例中，第一治具420可调整衍射面310至入光口120的距离(例如是平行于方向D3的距离)。

另外，在本实施例中，第一治具420调整衍射面310的一第一转动角度θ2，其中第一转动角度θ2为以实质上平行于第二反射面222的法线的转动轴A2为轴的转动角度。再者，在本实施例中，第一治具420调整衍射面310的一第二转动角度θ3，其中第二转动角度θ3为以实质上平行于入光口120至衍射面310的连线的转动轴A3为轴的转动角度。

如此一来，第一治具420可在三个方向D1、D2及D3上调整衍射面310的位置，且可调整衍射面310的夹角θ1、第一转动角度θ2及第二转动角度θ3，因此第一治具420可对衍射元件300达到六轴定位。

之后，请参照图13D，判断照射于光感测器110上的光L1的光谱是否符合一预定的第一清晰条件，其中当照射于光感测器110上的光L1的光谱符合预定的第一清晰条件时，将衍射元件300固定，若不符合，则继续调整衍射面310的位置与夹角的至少其中之一，直到符合为止。具体而言，可藉由一控制单元490(如图13E所绘示)判断光谱是否符合预定的清晰条件，当光谱符合预定的第一清晰条件时，藉由组装系统400的点胶装置440将一黏着材料442施加在衍射元件300上，以将衍射元件300固定于一第一座体210与一第二座体220的至少其中之一，而图13D是以配置于第二座体220的反射板226为例。在本实施例中，例如是以控制单元490来命令点胶装置440作动。此外，在本实施例中，预定的第一清晰条件例如为光谱在特定波长范围处的感度大于一预设的阀值及/或光谱的解析度大于一预设的阀值。

再者，在本实施例中，可根据衍射面310位于上一次调整时的位置与夹角的至少其中之一时所量测到的光谱来决定衍射面310将调整到的位置与夹角的至少其中之一。

然后，请参照图13E，在将衍射元件300固定之后，调整光感测器110相对于光通道C的位置与角度的至少其中之一，并对应量测照射于光感测器110上的光L1的光谱。接着，判断照射于光感测器110上的光L1的光谱是否符合一预设的第二清晰条件，若符合，则将衍射元件300固定，若不符合，则继续调整光感测器110相对于光通道C的位置与角度的至少其中之一，直到符合为止。在本实施例中，预定的第二清晰条件例如为光谱在特定波长范围处的感度大于一预设的阀值及/或光谱的解析度大于一预设的阀值。第一清晰条件与第二清晰条件可以相同或视需求而为不同。

具体而言，可利用类似于第一治具420的第二治具430来调整光感测器110的位置与角度的至少其中之一。此外，在本实施例中，第二治具430亦可在平行于光通道C的方向、垂直于光通道C与第二反射面222的方向及垂直于光通道C但平行于第二反射面222的方向等三个方向来移动光感测器110。或者，第二治具430亦可以平行于光通道C的轴、垂直于光通道C与第二反射面222的轴及垂直于光通道C但平行于第二反射面222的轴等三个轴为转动轴而转动光感测器110。换言之，在本实施例中，第二治具430亦可对光感测器110作六轴定位。此外，在本实施例中，当光感测器110所测得的光谱符合第二清晰条件时，可利用组装系统400的点胶装置460将黏着材料462施加在光感测器110上，以将光感测器110固定于光通道C的一端，例如是固定于第一座体210与第二座体220的至少其中之一。

请参照图13E，组装系统400更包括一第一致动器470、一第二致动器480及一控制单元490。第一致动器470驱动第一治具420，且第二致动器480驱动第二治具430。控制单元490电性连接至第一致动器470与第二致动器480，且控制第一致动器470与第二致动器480的作动。换言之，第一致动器470与第二致动器480可分别驱动第一治具420与第二治具430，以使第一治具420与第二治具430分别调整衍射元件300与光感测器110的位置与角度。此外，第一致动器470与第二致动器480驱动第一治具420与第二治具430方式则是受到控制单元490的控制。控制单元490例如是控制晶片、处理器、计算机或其他适当的控制器。

在本实施例中，控制单元490电性连接至光感测器110及点胶装置440及460，且光感测器110将其所测得的光谱信号反馈至控制单元490。控制单元490根据反馈的光谱信号决定衍射元件300的位置与夹角的至少其中之一及光感测器110的位置与角度的至少其中之一。控制单元490经由一判断程序来判断光感测器110所测得的光谱信号的清晰度是否符合标准(例如判断是否符合上述第一清晰条件及第二清晰条件)。当符合时，控制单元190命令点胶装置440将黏着材料施加于衍射元件300上，且当不符合时，控制单元190继续命令第一致动器470与第二致动器480作动以调整衍射元件300的位置与夹角的至少其中之一或光感测器的位置与角度的至少其中之一，直到光谱信号的清晰度符合标准为止。

此外，在本实施例中，控制单元490亦可电性连接至点胶装置460，而当控制单元490判断光感测器110所测得的光谱符合第二清晰条件时，控制单元490命令点胶装置460将黏着材料施加于光感测器110上，以固定光感测器110的角度与位置。

当衍射元件300与光感测器110作上述的点胶固定之后，例如可使衍射面310的第一侧边312在垂直于第二反射面222的方向上的位置位于第一反射面212与第二反射面222之间，且与第二反射面222保持间距，或者可使衍射面310趋向平行于第二反射面222的法向量，或者使衍射面310同时处于上述两者状况下。如此一来，组装系统400及光谱仪的组装方法便可以组装出具有良好光谱品质的光谱仪，例如光谱仪100e及其变化型(如底面330倾斜的变化型)。

在本实施例中，是以先固定衍射元件300，再固定光感测器110为例。然而，在另一实施例中，亦可以是将衍射元件300与光感测器110的位置都调整好后(即符合第一清晰条件及第二清晰条件后，其中第一清晰条件与第二清晰条件可以相同或不同)，再点胶固定衍射元件300及光感测器110。在调整衍射元件300与光感测器110的位置时，可产生一些衍射元件300的位置相对于光感测器110的位置的排列组合，而控制单元490可将光侦测器110在这些排列组合时所测得的光谱的感度、解析度及杂散光的比例储存于一资料储存媒体中。此外，控制单元190可从这些排列组合中选取光谱信号最佳的一些排列组合，而在下一次组装时，控制单元190便优先将衍射元件300与光感测器110调整至这些排列组合的位置。或者，控制单元190可以根据这些排列组合的位置来作内插估计，以估计出衍射元件300与光感测器110应被固定的位置，如此可有效缩短组装的时间。

上述的内容是以自动的方式调整衍射元件300与光感测器110的位置为例，然而，在其他实施例中，亦可采用手动的方式调整衍射元件300与光感测器110的位置。当采用手动调整时，第一治具420与第二治具430被取代成手动操作的治具，而手动操作的治具可包括至少一滑轨及或至少一旋转杆，在本实施例中，当衍射元件300与光感测器110都作六轴条整时，第一治具420可以用三个滑轨与三个旋转杆取代，且第二治具430亦可以用三个滑轨与三个旋转杆取代。举例而言，三个滑轨可分别调整衍射面310在三个方向D1、D2及D3上的移动位置，而三个旋转杆可分别调整衍射面310的夹角θ1、第一转动角度θ2及第二转动角度θ3。

此外，当采用手动调整时，调整光感测器110并判断光谱是否符合预设的清晰条件的方法的一个实施例如下。首先，光源450可先采用汞灯，此时，可先调整光感测器110在垂直于第二反射面222及垂直于光通道C的方向，且一边观察光谱的波峰是否瘦长，当光谱的波峰值达到最高且波峰瘦长时，便将光感测器110停留在此位置。波峰值为光谱的计数值(counts)，即代表光感测器110所接收到的光能量。当光感测器110在一段积分时间内持续接收光L1时，随着时间的增加，计数值亦会增加。因此，波峰值是否达到最高的判断是根据波峰处的计数值是否相对于其他波长处的计数值达到最大。换言之，光谱的计数值可视为不同波长的光的相对光强度。

接着，可调整光感测器110在实质上平行于光通道C的方向上的位置，亦即调整光感测器110与衍射元件300的距离，当光谱中的各波长的波峰同时便得瘦长且波峰值递增至最大，且在各波长的波峰值部分递增部分递减之前，将光感测器110停留在此外置。

之后，再固定光感测器110的位置。如此一来，光感测器110便能够被固定在光谱解析度较佳，且波峰值相对较高的位置。光感测器110在其他方向的移动与转动的调整亦可依上述方式来调整。

再者，调整衍射元件300并判断光谱是否清晰的方法亦可依上述调整光感测器110并判断光谱是否清晰的方向来进行。另外，为了缩短组装时间，亦可依之前调整的经验而将衍射元件300移动并旋转至一些数量有限的特定的位置后，判断光谱是否清晰。当衍射元件300在这些位置其中之一光谱最为清晰，则将衍射元件300固定于此位置。如此一来，可将衍射元件300调整至较少的位置与角度上来观察光谱，而可以不用连续调整衍射元件300的位置与角度而一边观察光谱。这样的话，便可有效缩短组装工时。换言之，衍射元件300的角度与位置可以采用粗略调整而固定的方式，而光感测器110的角度与位置则在衍射元件300固定后，再作精细调整而固定，如此仍可获得良好的光谱品质。

当光感测器110被固定后，可采用卤素灯作为光源450，并利用滤光片滤除光感测器110所能侦测到的部分波长的光L1。接着，比较光感测器110上对应至被滤除的光L1的波长的计数值与光感测器110上对应至未被滤除的光L1的波长的计数值，根据这两个计数值的比值便可判断出光感测器110受到杂散光的影响的大小。当比值越大，受到杂散光的影像越大。

接着，可利用发光强度经过校正后的光源作为光源450，以校正光感测器110所侦测到的感光强度。

图14A为本发明的另一实施例的光谱仪的剖面示意图，图14B为图14A的光谱仪在移除了壳体214后的俯视示意图，而图14C为图14A的光谱仪在移除了壳体214后的立体示意图。请参照图14A至图14C，本实施例的光谱仪100j与图1A的光谱仪100类似，而两者的差异如下所述。在本实施例中，光谱仪100j更包括一连接单元505j，连接衍射元件300与第一座体210。由于衍射元件300藉由连接单元505j连接至第一座体210上，因此当光谱仪100j的温度产生变化而造成第一座体210产生形变(例如宽度与长度的增加)时，第一座体210的形变藉由连接单元505j带动衍射元件300。当衍射元件300的位置随着第一座体210的形变而改变时，衍射元件300与第一座体210的连接关系或连接强度就不易受到热应力的破坏。如此一来，便可有效提升光谱仪100j的可靠度与耐用度。

在本实施例中，连接单元505j连接衍射元件300与反射板216，且当光谱仪100j的温度产生变化而造成反射板216产生形变时，反射板216的形变藉由连接单元505j带动衍射元件300。当衍射元件300的位置随着反射板216的形变而改变时，衍射元件300与反射板216的连接关系或连接强度就不易受到热应力的破坏。

在本实施例中，连接单元505j包括一固定件510j及多个黏着材料520j。固定件510j配置于第一座体210上，且具有多个第一贯孔512j。这些第一贯孔512j中的一第一部分的第一贯孔512j1暴露出部分衍射元件300，且这些第一贯孔512j中的一第二部分的第一贯孔512j2暴露出部分第一座体210(在本实施例中是以暴露出部分反射板216为例，而在其他实施例中亦可以是暴露出部分壳体214)。这些黏着材料520j填充于这些第一贯孔512j中，其中位于这些第一贯孔512j1中的这些黏着材料520j连接固定件510j与衍射元件300，且位于这些第一贯孔512j2中的这些黏着材料520j连接固定件510j与第一座体210。在本实施例中，固定件510j例如为一固定板，且固定板配置于反射板216上。然而，在其他实施例中，固定件510j亦可以是配置于壳体214上。

在本实施例中，连接单元505j更包括一垫片130j，配置于衍射元件300与固定件510j之间，且具有至少一第二贯孔132j(图14A中是以多个第二贯孔132j为例)。第二贯孔132j与第一贯孔512j1相通，部分这些黏着材料520j填充于第一贯孔512j1与第二贯孔132j中，以连接固定件510j、垫片130j及衍射元件300。

在本实施例中，这些第一贯孔512j1可以是分散配置，且这些第一贯孔512j1的数量可以是有至少三个，以使填充于其中的黏着材料520j可良好地控制衍射元件300的水平或倾斜程度。然而，在其他实施例中，第一贯孔512j1的数量也可以是只有一个。

此外，在本实施例中，连接单元505j可具有至少一个定位孔530j(图14C中是以多个定位孔530j为例)，其贯穿固定件510j与垫片130j，并暴露出衍射元件300的部分上表面360。当欲利用黏着材料520j固定衍射元件300时，可先利用一垫片配置于反射板226与衍射元件300之间，再利用治具通过定位孔530j以抵靠衍射元件300的上表面360，进而达到将衍射元件300的位置暂时固定的效果。接着，将黏着材料520j填充于第一贯孔512j1与第二贯孔132j中，当黏着材料520j固化后，即完成衍射元件300的固定。此时，可将垫片从反射板226与衍射元件300之间抽离，且可将治具从定位孔530j中移除。

如此一来，便可达到使衍射元件300悬空固定于第二座体220上方的效果。这样的话，杂散光便可从衍射元件300与第二座体220之间的间隙离开光谱仪100j。需一提的是，在本实施例中，衍射元件300面对反射板226的配置面可布有反射材料，形成一镜面。如此可使杂散光更顺利地从衍射元件300与第二座体220之间的间隙离开光谱仪100j。换言之，在本实施例中，定位手段可由固定件510j、垫片130j及黏着材料520j来实现，且垫片130j的厚度与下表面的倾斜度可分别控制衍射面310的位置与倾斜程度。

在本实施例中，固定件510j、垫片130j与反射板216的材质为金属，例如为铝(aluminum)，而黏着材料520j的材质例如为紫外光固化胶、AB胶或其他的黏着材料。由于金属的热膨胀系数比胶材小，因此当黏着材料520j贴附于第一贯孔512j1的内壁与第二贯孔132j的内壁时，固定件510j与垫片130j因受热膨胀的程度较小，而可达到限制黏着材料520j的膨胀程度的效果。如此一来，衍射元件300在垂直于第一反射面212的方向上的高度便可以较不受环境温度变化的影响。

在本实施例中，固定件510j的材料可与反射板216的材料相同，以使得固定件510j与反射板216的热膨胀系数实质上相同。如此一来，当环境温度变化而造成反射板216的长度与宽度增加时，固定件510j亦能够反应于温度的变化而产生相应的形变，这样便能够改变衍射元件300的位置，以减少衍射元件300与反射板216的连接关系遭到热应力的破坏的机会。然而，在其他实施例中，固定件510j与反射板216的热膨胀系数亦可以不相同。

在其他实施例中，当衍射元件300的厚度足够时，亦可不采用垫片130j，而使衍射元件300直接抵靠于固定件510j上。

图15为本发明的另一实施例的光谱仪的剖面示意图。请参照图15，本实施例的光谱仪100k与图14A的光谱仪100j类似，而两者的差异如下所述。在本实施例的光谱仪100k中，衍射元件300k藉由连接单元505k固定于反射板216的侧边2162上。具体而言，连接单元505k例如为一黏着材料，其将衍射元件300k贴附于反射板216上。如此的架构亦可使得衍射元件300k的位置随着反射板216的热胀冷缩而移动，进而使得衍射元件300k与反射板216的连接关系不易受到热应力的破坏。

图16为本发明的又一实施例的光谱仪移除部分壳体后的俯视示意图。请参照图16，本实施例的光谱仪100m与图8的光谱仪100e类似，而两者的差异如下所述。在本实施例的光谱仪100m中，衍射元件300具有一背对于衍射面310的背侧370，且黏着材料130m连接衍射元件300的背侧370与第二座体220(图16中是以连接背侧370与第二座体220的反射板226为例)，以将衍射元件300固定于第二座体220上。此外，在本实施例中，衍射元件300的连接背侧370与衍射面310的侧面380上则可不贴附有黏着材料130m。如此一来，当环境温度的变化较大时，衍射元件300的位置可以有较大的裕度，进而可有效降低衍射元件300与第二座体220的连接关系遭到热应力的破坏的可能性。在另一实施例中，衍射元件300的连接背侧370与衍射面310的侧面380上则可贴附有黏着材料130m。

综上所述，在本发明的实施例的光谱仪中，由于衍射面的第一侧边在垂直于第二反射面的方向上的位置位于第一反射面与第二反射面之间，因此衍射面的轮廓图清晰度较高的部分可将在光通道中传递的光中强度较大的部分衍射，进而提升光谱仪所测得的光谱的光学品质。在本发明的实施例的光谱仪中，由于衍射元件的缺口的底面相对于第二反射面倾斜，因此衍射面趋向平行于第二反射面的法向量，进而提升光谱仪所测得的光谱的光学品质。在本发明的实施例的光谱仪的组装方法中，由于在衍射元件的位置与角度的至少其中之一经过调整并观察光谱是否清晰后，再将衍射元件固定，因此衍射元件可被固定在适当的位置，以提升光谱仪所测得的光谱的光学品质。在本发明的实施例的组装系统中，由于采用了第一治具与第二治具来分别调整衍射元件与光感测器，因此衍射元件与光感测器的相对位置可被精确地调整，进而提升所测得的光谱的光学品质。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。

Claims (46)

1.一种光谱仪，其特征在于，包括：

一波导模块，具有一第一反射面、一相对于该第一反射面的第二反射面及位于该第一反射面与该第二反射面之间的一光通道；

一衍射元件，具有一衍射面及位于该衍射面上的多个条状衍射结构，其中该些条状衍射结构在该衍射面的一第一侧边的轮廓图清晰度大于在该衍射面的一第二侧边的轮廓图清晰度，且从垂直于该第二反射面的方向上的位置来看，该衍射面的该第一侧边位于该第一反射面与该第二反射面之间，且该衍射面的该第一侧边与该第二反射面保持一间距；以及

一光感测器，其中该衍射面使在该光通道中传递的光产生衍射而传递至该光感测器。

2.如权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，该波导模块包括：

一第一座体，具有该第一反射面；以及

一第二座体，具有该第二反射面，其中该光通道形成于该第一座体与该第二座体之间，且该衍射元件配置于该第二座体上，且

该光谱仪更包括一加高元件，配置于该衍射元件与该第二座体之间。

3.如权利要求2所述的光谱仪，其特征在于，更包括一入光口，其中经由该入光口射入该光谱仪内的至少部分的光在光通道中传递至该衍射元件的该衍射面。

4.如权利要求3所述的光谱仪，其特征在于，该衍射元件与该第二座体之间形成一出光通道，该出光通道位于该加高元件旁，且来自该入光口的另一部分的光经由该出光通道离开该光通道。

5.如权利要求2所述的光谱仪，其特征在于，该加高元件与该衍射元件一体成型。

6.如权利要求2所述的光谱仪，其特征在于，该加高元件包括多个在实质上平行于该第二反射面的方向上彼此间隔配置的间隔件。

7.如权利要求2所述的光谱仪，其特征在于，该加高元件具有吸光表面。

8.如权利要求2所述的光谱仪，其特征在于，该加高元件为透明元件。

9.如权利要求2所述的光谱仪，其特征在于，该加高元件具有至少一光限制凹槽，位于该加高元件面向该光通道的表面，且射入该光限制凹槽中的光被该光限制凹槽反复地反射而局限于该光限制凹槽中。

10.如权利要求2所述的光谱仪，其特征在于，该加高元件具有位置参考标记，作为该衍射元件与该加高元件的相对位置的参考。

11.如权利要求2所述的光谱仪，其特征在于，该第二座体包括：

一壳体；以及

一反射板，配置于该壳体上，其中该第二反射面为该反射板的表面，且该加高元件配置于该反射板上。

12.如权利要求2所述的光谱仪，其特征在于，该第二座体包括：

一壳体；以及

一反射板，配置于该壳体上，其中该第二反射面为该反射板的表面，且该加高元件配置于该壳体上。

13.如权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，该波导模块包括：

一第一座体，具有该第一反射面；以及

一第二座体，具有该第二反射面，其中该光通道形成于该第一座体与该第二座体之间；且

该光谱仪更包括一黏着材料，将该衍射元件固定于该第一座体与该第二座体的至少其中之一。

14.如权利要求13所述的光谱仪，其特征在于，该衍射元件具有一背对于该衍射面的背侧，且该黏着材料连接该衍射元件的该背侧与该第二座体，以将该衍射元件固定于该第二座体上。

15.如权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，该波导模块包括：

一第一座体，具有该第一反射面；以及

一第二座体，具有该第二反射面，其中该光通道形成于该第一座体与该第二座体之间，且该第一座体与该第二座体的至少其一具有固定部，以固定该衍射元件的位置。

16.如权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，该波导模块包括：

一导光本体，形成该光通道；

一第一反射膜，配置于该导光本体上；以及

一第二反射膜，配置于该导光本体上，其中该导光本体位于该第一反射膜与该第二反射膜之间，该第一反射膜与该导光本体的介面形成该第一反射面，且该第二反射膜与该导光本体的介面形成该第二反射面。

17.如权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，该衍射元件具有一缺口，该缺口具有一底面及该衍射面，该衍射面相对于该底面倾斜，该底面相对于该第二反射面倾斜，以使该衍射面趋向平行于该第二反射面的法向量。

18.如权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，该些条状衍射结构彼此实质上平行，且该衍射面为一弧形凹面。

19.如权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，该衍射元件具有：

一缺口，具有一衍射面及一与该衍射面连接的底面；以及

一表面，连接该底面，其中至少部分该表面面对该光通道，且该至少部分表面布有吸光材料。

20.如权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，该衍射面是以蚀刻的方式所形成，且该第一侧边为该衍射面的蚀刻起始位置。

21.如权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，更包括一定位手段，用以从垂直于该第二反射面的方向上的位置来看，使该衍射面的该第一侧边与该第二反射面保持该间距。

22.如权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，该衍射元件具有：

一缺口，具有一衍射面及一与该衍射面连接的底面；以及

一配置面，连接该底面，其中该配置面面对该第二反射面，且该配置面布有一反射材料。

23.如权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，该波导模块更包括：

一第一座体，具有该第一反射面；以及

一第二座体，具有该第二反射面，其中该光通道形成于该第一座体与该第二座体之间，且

该光谱仪更包括：

一连接单元，连接该衍射元件与该第一座体，其中当该光谱仪的温度产生变化而造成该第一座体产生形变时，该第一座体的该形变藉由该连接单元带动该衍射元件。

24.如权利要求23所述的光谱仪，其特征在于，该连接单元包括：

一固定件，配置于该第一座体上，且具有多个第一贯孔，其中该些第一贯孔的一第一部分暴露出部分该衍射元件，且该些第一贯孔的一第二部分暴露出部分该第一座体；以及

多个黏着材料，填充于该些第一贯孔中，其中位于该些第一贯孔的该第一部分中的该些黏着材料连接该固定件与该衍射元件，且位于该些第一贯孔的该第二部分中的该些黏着材料连接该固定件与该第一座体。

25.如权利要求24所述的光谱仪，其特征在于，该连接单元更包括一垫片，配置于该衍射元件与该固定件之间，且具有至少一第二贯孔，其中该至少一第二贯孔与该些第一贯孔的该第一部分相通，部分该些黏着材料填充于该些第一贯孔的该第一部分与该至少一第二贯孔中，以连接该固定件、该垫片及该衍射元件。

26.如权利要求23所述的光谱仪，其特征在于，该第一座体包括：

一反射板，配置于该第二座体上，且具有该第一反射面，其中该连接单元连接该衍射元件与该反射板，且当该光谱仪的温度产生变化而造成该反射板产生形变时，该反射板的该形变藉由该连接单元带动该衍射元件；以及

一壳体，覆盖该反射板。

27.如权利要求26所述的光谱仪，其特征在于，该反射板具有一侧边，该衍射元件藉由该连接单元固定于该侧边上，且该连接单元为一黏着材料。

28.一种光谱仪，其特征在于，包括：

一波导模块，具有一第一反射面、一相对于该第一反射面的第二反射面及位于该第一反射面与该第二反射面之间的一光通道；

一衍射元件，具有一配置面及一位于该配置面的一侧的缺口，该缺口具有一相对该配置面倾斜的衍射面，其中该配置面相对于该第二反射面倾斜，以使该衍射面趋向平行于该第二反射面的法向量；以及

一光感测器，其中该衍射面使在该光通道中传递的光产生衍射而传递至该光感测器。

29.如权利要求28所述的光谱仪，其特征在于，该波导模块包括：

一第一座体，具有该第一反射面；以及

一第二座体，具有该第二反射面，其中该光通道形成于该第一座体与该第二座体之间，且该衍射元件配置于该第二座体上，且

该光谱仪更包括一加高元件，配置于该衍射元件与该第二座体之间，且配置于该衍射元件的远离该衍射面的一侧。

30.一种光谱仪的组装方法，其特征在于，包括：

将一衍射元件配置于一波导模块的一光通道旁，其中该波导模块具有一第一反射面及一相对于该第一反射面的第二反射面，该光通道位于该第一反射面与该第二反射面之间，且该衍射元件具有一衍射面；

将一光感测器配置于该光通道的一端；

使一光经由该光通道传递至该衍射面，并使该衍射面将至少部分的该光衍射至该光感测器；

调整该衍射面在实质上垂直于该第二反射面的方向上的位置与该衍射面相对于该第二反射面的夹角的至少其中之一，并对应量测照射于该光感测器上的该光的光谱预设的第一清晰条件；以及

判断照射于该光感测器上的该光的光谱是否符合一预定的清晰条件，其中当照射于该光感测器上的该光的光谱符合该预设的第一清晰条件预定的清晰条件时，将该衍射元件固定，若不符合，则继续调整该衍射面的该位置与该夹角的至少其中之一，直到符合为止。

31.如权利要求30所述的光谱仪的组装方法，其特征在于，使该光经由该光通道传递至该衍射面的步骤包括使该光依序经由一入光口与该光通道传递至该衍射面，且该光谱仪的组装方法更包括：

调整该衍射面在实质上平行于该第二反射面的方向上且实质上垂直于该入光口与该衍射面的连线的方向上的位置。

32.如权利要求30所述的光谱仪的组装方法，其特征在于，使该光经由该光通道传递至该衍射面的步骤包括使该光依序经由一入光口与该光通道传递至该衍射面，且该光谱仪的组装方法更包括：

调整该衍射面至该入光口的距离。

33.如权利要求30所述的光谱仪的组装方法，其特征在于，更包括：

调整该衍射面的一第一转动角度，其中该第一转动角度为以实质上平行于该第二反射面的法线的转动轴为轴的转动角度。

34.如权利要求30所述的光谱仪的组装方法，其特征在于，使该光经由该光通道传递至该衍射面的步骤包括使该光依序经由一入光口与该光通道传递至该衍射面，且该光谱仪的组装方法更包括：

调整该衍射面的一第二转动角度，其中该第二转动角度为以实质上平行于该入光口至该衍射面的连线的转动轴为轴的转动角度。

35.如权利要求30所述的光谱仪的组装方法，其特征在于，将该衍射元件固定的步骤包括：

利用一黏着材料将该衍射元件固定于一第一座体与一第二座体的至少其中之一，其中该第一座体具有该第一反射面，且该第二座体具有该第二反射面。

36.如权利要求30所述的光谱仪的组装方法，其特征在于，更包括：

调整该光感测器相对于该光通道的位置与角度的至少其中之一。

37.如权利要求30所述的光谱仪的组装方法，其特征在于，更包括：

在将该衍射元件固定之后，调整该光感测器相对于该光通道的位置与角度的至少其中之一，并对应量测照射于该光感测器上的该光的光谱；以及

判断照射于该光感测器上的该光的光谱是否符合一预设的第二清晰条件，若符合，则将该衍射元件固定，若不符合，则继续调整该光感测器相对于该光通道的位置与角度的至少其中之一，直到符合为止。

38.如权利要求30所述的光谱仪的组装方法，其特征在于，调整该衍射面在实质上垂直于该第二反射面的方向上的位置与该衍射面相对于该第二反射面的夹角的至少其中之一的方法包括根据该衍射面位于上一次调整时的该位置与该夹角的至少其中之一时所量测到的该光谱来决定该衍射面将调整到的该位置与该夹角的至少其中之一。

39.一种组装系统，其特征在于，包括：

一承载器，承载一波导模块，其中该波导模块具有一第一反射面、一相对于该第一反射面的第二反射面及位于该第一反射面与该第二反射面之间的一光通道；

一第一治具，将一衍射元件承载于该光通道旁，其中该衍射元件具有一衍射面，且该第一治具调整该衍射面在实质上垂直于该第二反射面的方向上的位置与该衍射面相对于该第二反射面的夹角的至少其中之一；以及

一第二治具，将一光感测器承载于该光通道的一端，且调整该光感测器的位置与角度的至少其中之一。

40.如权利要求39所述的组装系统，其特征在于，该波导模块的一端设有一入光口，且该第一治具调整该衍射面在实质上平行于该第二反射面的方向上且实质上垂直于该入光口与该衍射面的连线的方向上的位置。

41.如权利要求39所述的组装系统，其特征在于，该波导模块的一端设有一入光口，且该第一治具调整该衍射面至该入光口的距离。

42.如权利要求39所述的组装系统，其特征在于，该第一治具调整该衍射面的一第一转动角度，其中该第一转动角度为以实质上平行于该第二反射面的法线的转动轴为轴的转动角度。

43.如权利要求39所述的组装系统，其特征在于，该波导模块的一端设有一入光口，且该第一治具调整该衍射面的一第二转动角度，其中该第二转动角度为以实质上平行于该入光口至该衍射面的连线的转动轴为轴的转动角度。

44.如权利要求39所述的组装系统，其特征在于，更包括一点胶装置，将一黏着材料施加在该衍射元件上，以将该衍射元件固定于一第一座体与一第二座体的至少其中之一，其中该第一座体具有该第一反射面，且该第二座体具有该第二反射面。

45.如权利要求44所述的组装系统，其特征在于，更包括：

一第一致动器，驱动该第一治具；

一第二致动器，驱动该第二治具；以及

一控制单元，电性连接至该第一致动器与该第二致动器，且控制该第一致动器与该第二致动器的作动。

46.如权利要求45所述的组装系统，其特征在于，该控制单元电性连接至该光感测器及该点胶装置，该光感测器将其所测得的光谱信号反馈至该控制单元，且该控制单元根据反馈的该光谱信号决定该衍射元件的该位置与该夹角的至少其中之一及该光感测器的该位置与该角度的至少其中之一，该控制单元经由一判断程序来判断该光感测器所测得的光谱信号的清晰度是否符合标准，当符合时，该控制单元命令该点胶装置将该黏着材料施加于该衍射元件上，且当不符合时，该控制单元继续命令该第一致动器与该第二致动器作动以调整该衍射元件的该位置与该夹角的至少其中之一或该光感测器的该位置与该角度的至少其中之一，直到该光谱信号的该清晰度符合该标准为止。