CN106855501A - 光谱仪的量测方法、光谱仪及其电子电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种光谱仪的电子电路，其适于与一光谱仪的一光传感器电连接。电子电路包括一触发线、一记忆单元以及一控制单元。触发线用于传输至少一触发信号。记忆单元用于储存量测设定。控制单元电连接触发线与记忆单元，其中控制单元从触发线接收触发信号，以使光谱仪在此量测设定下连续的进行多次曝光量测。控制单元将光传感器从这些曝光量测所测得的多笔光谱数据直接储存于记忆单元。另外，包括上述电子电路的光谱仪以及其量测方法也在此提出。

Description

光谱仪的量测方法、光谱仪及其电子电路

【技术领域】

本发明是关于一种光学量测装置及其电子电路，特别是一种光谱仪（spectrometer）及其电子电路。

【背景技术】

目前一般光谱仪在进行量测时，光谱仪会接收来自计算机的指令（instruction）而进行曝光（exposure），以量测待测光（measured light）的光谱（spectrum）。之后，光谱仪将带有此光谱的数据传送到计算机。在数据传送到计算机的期间，光谱仪会暂时不能进行曝光。等到数据传送完毕，计算机才能命令光谱仪进行下一次曝光。所以，一般光谱仪在进行曝光之后，需要等候一段时间，等数据传送完毕，才能进行下一次曝光。

不过，以上光谱仪的量测模式并不利于量测某些特殊的待测物，例如反应中间物（reaction intermediate）。一般而言，反应中间物不稳定，且存在时间短，所以需要在有限的时间内进行多次曝光量测（exposure measurement）来得到多笔光谱资料，并依照这些光谱资料研究反应中间物。

然而，一般光谱仪在进行一次曝光之后，需要等待测得的一笔光谱数据传送到计算机完毕，才能进行下一次曝光。这段等候的时间长且不稳定，而且还会受限于光谱仪与计算机之间的数据传输速率变化而改变，以至于光谱仪可能不容易在有限的时间内量测到足够的有效光谱数据（valid spectral data）。

【发明内容】

本发明提供一种光谱仪的电子电路，其能使光谱仪连续的进行多次曝光量测。

本发明提供一种包括上述电子电路的光谱仪。

本发明提供一种光谱仪的量测方法，其能使光谱仪连续的进行多次曝光量测。

本发明提出一种光谱仪的电子电路，其适于与一光谱仪的一光传感器电连接。电子电路包括一触发线、一记忆单元以及一控制单元。记忆单元用于储存量测设定（measurement setting）。触发线用于传输至少一触发信号。控制单元电连接触发线与记忆单元，其中控制单元从触发线接收触发信号，以使光谱仪在上述量测设定下连续的进行多次曝光量测。控制单元将光传感器从这些曝光量测所测得的多笔光谱数据直接储存于记忆单元。

本发明提出一种光谱仪，其用于进行多次曝光量测。光谱仪包括一分光件、一光传感器与上述电子电路，其中电子电路的控制单元电连接光传感器。在这些曝光量测中，分光件产生多道谱线光，而光传感器接收这些谱线光，以产生多笔光谱数据。

本发明提出一种光谱仪的量测方法。在此量测方法中，首先，从一触发线接收至少一触发信号。接着，依照触发信号，令一光谱仪在一量测设定下连续的进行多次曝光量测，其中量测设定储存于一记忆单元中。接着，将这些曝光量测所测得的多笔光谱数据直接储存于记忆单元。

综上所述，本发明的电子电路具有记忆单元，而光谱仪能将多笔光谱数据直接储存于记忆单元，因而能连续的进行多次曝光量测，不必等待光谱数据传送至运算处理装置。如此，光谱仪能在有限的时间内连续的进行多次曝光量测，利于从例如反应中间物等特殊待测物测得足够的有效光谱数据。

本发明所采用的具体技术，将通过以下的实施例及附呈图式作进一步的说明。

【附图说明】

图1A为本发明一实施方式的光谱仪的方块示意图。

图1B为图1A中的电子电路的方块示意图。

图2A为本发明一实施方式的光谱仪连续的进行多次曝光量测的序列示意图（sequence diagram）。

图2B为本发明另一实施方式的光谱仪连续的进行多次曝光量测的序列示意图。

图3为本发明另一实施方式的光谱仪的方块示意图。

图4为本发明另一实施方式的光谱仪的方块示意图。

主要组件符号说明：

30 运算处理装置

100、300、400 光谱仪

110 分光件

120 光传感器

130、330、430 电子电路

132 触发线

134 控制单元

136 记忆单元

140 控制器

332 硬件传输线

338、438 传输单元

431 电池

435 定时器

440 周边控制装置

L1 入射光

L2 谱线光

S0、S1、S21、S31 步骤

T0、T31 时间

T1 延迟时间

T21、T22 量测曝光时间

【具体实施方式】

图1A绘示出本发明一实施方式的光谱仪的方块示意图。请参阅图1A，光谱仪100包括分光件110、光传感器120及电子电路130。分光件110可利用绕射（diffraction）、折射（refraction）或滤光（filtering）将入射光（incidence light）L1分解成（separating）多道波长彼此不同的谱线光（spectral ray）L2，而分光件110可以是透射光栅（transmissivegrating）、反射光栅（reflective grating）、棱镜（prism）或滤光数组（filter array），其中此滤光数组可以是由多片排成一线或二维数组的滤光片（filters）所形成。

光传感器120能接收这些谱线光L2，并能将这些谱线光L2转换成电信号，其带有这些谱线光L2的光谱资料。光传感器120可以是一维或二维的光感测数组（optical sensorarray），其例如是光电二极管数组侦测器（photodiode array）、电荷耦合器（Charge-Coupled Device，CCD）或互补式金属-氧化层-半导体（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS）。

电子电路130可以是电路板总成（circuit board assembly），例如印刷电路板总成（Printed Circuit Board Assembly，PCBA）。或者，电子电路130也可以是半导体封装（semiconductor package），其中此半导体封装例如是晶圆级封装（Wafer Level ChipScale Package，WLCSP）、芯片级封装（Chip Scale Package，CSP）或系统级封装（System inPackage，SiP）。

当电子电路130为半导体封装时，电子电路130可以是集成电路（IntegratedCircuit，IC），其例如是封装后的芯片（chip）。因此，电子电路130可以是一块能装设（mounted）在电路板上的离散组件（discrete component），而且电子电路130与光传感器120可装设在同一块电路板上。如此，电子电路130得以经由电路板来电连接光传感器120。

另外，电子电路130也可利用连接器（connecters）来电连接光传感器120。举例而言，当电子电路130为电路板总成时，电子电路130与光传感器120分别具有一对能彼此连接的连接器。这对连接器能可拆卸的（detachably）分离，并可分别具有接头（plug）以及供此接头插拔的插座（socket）。这对连接器可包括总线（bus）或硬件连接端口（hardwareport），例如串行埠（serial port）或并列埠（parallel port）。串行端口例如是通用串行总线（Universal Serial Bus，USB）、RS-232-C串行埠或RS-485串行埠。

由此可知，利用电路板或连接器，电子电路130得以电连接光传感器120。当电子电路130电连接光传感器120时，电子电路130能经由电路板或连接器来传送指令至光传感器120，以控制光传感器120进行曝光量测，而且光传感器120也能将谱线光L2所转换成的电信号传送至电子电路130。

电子电路130包括触发线132，其为电线（electrical wire）或硬件传输线（hardware electrical cable），其中此硬件传输线能可拆卸的（detachably）电连接控制单元。或者，触发线132也可以是焊接于电路板的金属线，或是电路板的走线（trace）。触发线132能电连接控制器（controller）140。控制器140能发出触发信号，而触发线132能传输来自控制器140的触发信号。

控制器140可以是计算机、行动装置（mobile device）、可程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）、微控制器（Microcontroller，MCU）、微处理器（Microprocessor，µP）或可程序逻辑装置（Programmable Logic Device，PLD）。行动装置例如是智能手机（smartphone）或平板计算机（tablet）。触发线132能可拆卸的电连接控制器140与控制单元134。

图1B绘示出图1A中的电子电路的方块示意图。请参阅图1B，电子电路130还包括控制单元134与记忆单元136。控制单元134电连接光传感器120、触发线132及记忆单元136，且可为处理器（processor），例如微控制器（MCU）、微处理器（µP）或可程序逻辑装置（PLD）。

记忆单元136储存量测设定，而量测设定能决定光传感器120的至少一种量测参数，其可包括曝光次数及/或曝光时间（exposure time）。控制单元134能从触发线132接收触发信号，并且在接收触发信号之后，命令光传感器120在上述量测设定下进行曝光，使光谱仪100进行曝光量测。换句话说，触发信号可视为用来触发（triggering）光谱仪100执行（executing）曝光量测的指令。

在本实施方式中，上述量测设定可以是一种量测序列表（measurementschedule），其会安排好曝光量测的参数与流程。例如，量测序列表会安排好光谱仪100要进行几次曝光量测；个别曝光量测所进行的时间；以及相邻两次曝光量测之间的时间间隔（interval）等，而量测序列表的内容例如以下表（一）所示。

曝光量测次数	3次
		第一次曝光量测时间	1秒
第一次间隔时间	0.1秒
		第二次曝光量测时间	0.5秒
第二次间隔时间	0.05秒
		第三次曝光量测时间	0.8秒

表（一）

表（一）是以三次曝光量测来作为举例说明，而表（一）所示的时间也是作为举例说明，仅供参考。实际上，光谱仪100可以进行两次或超过三次曝光量测，而非只能进行三次曝光量测。此外，在表（一）中，第一次间隔时间乃是指第一与第二次曝光量测时间之间的间隔。同理，第二次间隔时间乃是指第二与第三次曝光量测时间之间的间隔。

依照表（一）所示的量测序列表，在控制单元134接收到触发信号之后，光谱仪100会开始进行第一次曝光量测，其会进行1秒。第一次曝光量测完毕之后，经过第一次间隔时间（0.1秒），光谱仪100会进行第二次曝光量测，其进行0.5秒。第二次曝光量测完毕之后，经过第二次间隔时间（0.05秒），光谱仪100会进行第三次曝光量测，其进行0.8秒。如此，依照量测序列表(即量测设定），光谱仪100可以连续的进行三次曝光量测。当然，依照不同的量测序列表，光谱仪100也可以连续的进行二次或超过三次的曝光量测。

特别一提的是，控制器140可在第一与第二次间隔时间中分别经由触发线132发出两次触发信号至控制单元134。当控制单元134在第一与第二次间隔时间中分别接收到这两次触发信号时，控制单元134会命令光传感器120执行两次曝光，以进行第一与第二次曝光量测，如表（一）所示。所以，触发线132可多次传送触发信号至控制单元134，以使光谱仪100连续的进行多次曝光量测。另外，有关于以上触发信号多次传输的特征，以下会在图2B所揭露的实施方式中做进一步的详细说明。

在本实施方式中，触发信号可以是数字信号，并具有信号边缘（signal edge），其例如是下降边缘（falling edge）或上升边缘（rising edge），而控制单元134会侦测此信号边缘来命令光传感器120进行曝光，即控制单元134可以是下降边缘触发（falling edge-triggered）或上升边缘触发（rising edge-triggered）。此外，在其它实施方式中，触发信号也可以是模拟信号，所以触发信号不限定只能是数字信号。

控制单元134能从光传感器120接收带有光谱数据的电信号，并将这些光谱数据直接储存于记忆单元136。记忆单元136的容量可大于4兆字节（Megabyte，MB），例如32兆字节（MB）或64兆字节（MB）。记忆单元136可包括挥发性内存（volatile memory）及/或非挥发性内存（non-volatile memory）。换句话说，记忆单元136可以是挥发性内存或非挥发性内存。或者，记忆单元136可以包括挥发性内存与非挥发性内存。一般而言，挥发性内存具有读取与储存快速的优点，而非挥发性内存具有其不论其是否通电，仍可保存资料的优点。

前述非挥发性内存可以是闪存（flash memory），例如记忆棒（Memory Stick，MS）或安全数字卡（Secure Digital Card，SD Card）等记忆卡（memory card），或是随身碟（USBflash drive）。当记忆单元136为记忆卡或随身碟时，记忆单元136能与控制单元134可拆卸的分离，从而不电连接控制单元134。此外，这里的记忆单元136也可以是缓存器（register）。

图2A绘示出本发明一实施方式的光谱仪连续的进行多次曝光量测的序列示意图。请参阅图1B与图2A，首先，进行步骤S0，也就是传送设定信号至控制单元134，其中设定信号可以是由触发线132所传输，并且可由控制器140发出。设定信号可以是机械语言（machinelanguage）或硬件描述语言（Hardware Description Language，HDL）。控制单元134在接收设定信号之后，会进入触发模式（trigger mode）以及产生量测设定。从传送设定信号起，经过一段时间T0之后，量测设定会完全储存于记忆单元136，而控制单元134也会完全进入触发模式。

除了利用设定信号来进入触发模式之外，还有其它多种让控制单元134进入触发模式的方法。举例而言，在光谱仪100开机后，控制单元134会自动执行储存在记忆单元136内的韧体（firmware）或软件（software），以进入触发模式，而此韧体或软件含有量测设定。详细而言，记忆单元136可包括挥发性内存与非挥发性内存，而上述韧体或软件会先储存在非挥发性内存中，其中此非挥发性内存例如是闪存或只读存储器（Read Only Memory，ROM），而挥发性内存例如是随机存取内存（Random Access Memory，RAM）。

当光谱仪100开机时，控制单元134会将非挥发性内存内的韧体或软件加载（loading）到挥发性内存，以使控制单元134可以自动执行储存在记忆单元136内的韧体或软件，从而进入触发模式。所以，在其它实施方式中，即使没有步骤S0，控制单元134也能进入触发模式，并决定好后续曝光量测的设定。

触发线132还可以传送重置信号（resetting signal）至控制单元134，以使控制单元134能依照重置信号来初始化（initializing）记忆单元136，改变储存在记忆单元136内的量测设定。例如，将曝光次数以及曝光时间T21其中至少一者改变成出厂时的默认值。此外，重置信号也可以是机械语言或硬件描述语言，并且可以由控制器140发出，所以触发信号、设定信号以及重置信号三者来源可以相同。

在进行步骤S0之后，接着进行步骤S1，即处于触发模式下的控制单元134从触发线132接收触发信号。从控制单元134接收到触发信号起，经过一段延迟时间（latency）T1之后，控制单元134会进行多次步骤S21，即命令光传感器120进行多次曝光，以使光谱仪100在上述量测设定下连续的进行多次曝光量测。

在延迟时间T1期间内，控制单元134会决定好光传感器120的多个量测参数，例如曝光时间T21以及曝光次数等，以准备进行步骤S21。在本实施方式中，于延迟时间T1期间对步骤S21所作的准备完全是由控制单元134处理，而非外部的计算机或行动装置来处理，且延迟时间T1稳定而不易大幅度变化。

延迟时间T1可以介于20微秒（microsecond，µs）至100微秒之间，所以延迟时间T1相当短暂。此外，延迟时间T1与控制单元134的效能（performance）有关。控制单元134的效能越好，延迟时间T1可以越短。所以，延迟时间T1的长短可由控制单元134的效能来决定，不限定仅介于20微秒至100微秒之间。

在本实施方式中，当控制单元134没有处于触发模式时，即使控制单元134接收到触发信号，控制单元134也不会命令光传感器120进行曝光。不过，在其它实施方式中，纵使没有触发模式，控制单元134也可接收触发信号来命令光传感器120进行曝光。

在步骤S21的曝光量测中，光传感器120会曝光一段曝光时间T21，并接收分光件110所产生的多道谱线光L2（请参考图1A），以产生一笔光谱数据，完成一次曝光量测。此外，储存于记忆单元136内的量测设定可选择所有曝光时间T21皆为量测曝光时间（measuredexposure time），而光传感器120在每次量测曝光时间内所撷取的光谱数据都会被采用，并直接储存于记忆单元136。

在进行步骤S21期间，每经过一段曝光时间T21，光传感器120暂时中断曝光，而电子电路130会开始进行一次步骤S31，即控制单元134将光传感器120所撷取的一笔光谱数据直接储存于记忆单元136，直到完成所有的曝光量测。上述中断曝光的时间其实是相邻两次曝光时间T21之间的间隔（interval），其相当短暂，甚至不到1微秒，所以图2A省略画出这段中断的时间（间隔）。此外，在图2A所示的实施方式中，步骤S21中的这些曝光时间T21（图2A以三段曝光时间T21作为举例说明）可以彼此相同。不过，在其它实施方式中，至少两次曝光时间T21可以不相同。

由于中断曝光的时间相当短暂，所以在进行步骤S31的期间，控制单元134会进行下一个步骤S21，让光传感器120再次进行曝光。也就是说，步骤S21与步骤S31两者进行的时间会部分重迭，且相邻两次曝光时间T21之间的间隔可小于记忆单元136完成储存一笔光谱数据的时间T31，如图2A所示。此外，一次量测曝光时间（例如曝光时间T21）会大于记忆单元136完成储存一笔光谱数据的时间T31，以确保这些曝光量测所测得的多笔光谱数据可以被储存到记忆单元136。

基于上述，控制单元134能从触发线132接收触发信号，以命令光传感器120进行多次曝光，从而使光谱仪100能连续的进行多次曝光量测。在这些曝光量测中，光传感器120能接收由分光件110所产生的多道谱线光L2，以产生多笔光谱数据，而控制单元134会将这些光谱数据直接储存于记忆单元136。

另外，由于记忆单元136可以是记忆卡或随身碟，所以在完成这些曝光量测之后，使用者可先取出记忆单元136，并将记忆单元136安装至运算处理装置，以使运算处理装置能读取记忆单元136内的多笔光谱数据，其中运算处理装置可为计算机、行动装置、可程序逻辑控制器、微控制器、微处理器或可程序逻辑装置。

特别一提的是，在图2A的实施方式中，所有曝光时间T21皆为量测曝光时间。也就是说，在每次曝光时间T21中，光传感器120所撷取的光谱数据会被采用，并直接储存于记忆单元136。然而，在其它实施方式中，储存于记忆单元136内的量测设定可选择至少一次曝光时间T21为虚设曝光时间（dummy exposure time），并决定虚设曝光时间的长短。光传感器120在虚设曝光时间内所撷取的光谱数据不会被采用，所以可不储存于记忆单元136。

虚设曝光时间可大于时间T31，并且可以设置在相邻两次量测曝光时间之间，所以虚设曝光时间实质上可以视为相邻两次量测曝光时间之间的间隔。其次，量测曝光时间与虚设曝光时间两者皆为量测设定所能决定的量测参数，所以利用量测曝光时间与虚设曝光时间，光谱仪100能满足多种待测条件，有助于达到自动化量测的效果。

图2B绘示出本发明另一实施方式的光谱仪连续的进行多次曝光量测的序列示意图，其中光谱仪100也可进行如图2B所揭露的连续多次曝光量测。图2A与图2B两者连续多次曝光量测的流程相似。例如，图2B中的步骤S0以及量测设定的产生与储存都相同于前述实施例，故不再重复叙述。因此，以下将主要说明图2A与图2B两者曝光量测之间的差异，相同特征不再赘述。

请参阅图1B与图2B，在进行步骤S0，并且经过一段时间T0之后，光谱仪100会多次依序进行步骤S1、步骤S21与步骤S31，直到光谱仪100完成多次曝光量测。所以，在图2B所示的实施方式中，触发线132会传输多次触发信号，而各个触发信号会使光谱仪100进行一次曝光量测，其中曝光次数可以等于控制单元134所接收的触发信号的次数。因此，量测设定可决定控制单元134所接收的触发信号的次数，从而决定曝光次数。

当控制单元134每收到一次触发信号时（步骤S1），经过一段延迟时间T1之后，控制单元134命令光传感器120进行一次曝光（步骤S21）。之后，经过一段曝光时间T22后，光传感器120完成此次曝光，而控制单元134会将光传感器120所撷取的光谱数据直接储存于记忆单元136（步骤S31），并等待接收下一次触发信号（步骤S1），以再次进行步骤S21与S31，其中曝光时间T22可为前述实施方式的量测曝光时间。

如此，光谱仪100能多次依序进行步骤S1、步骤S21与步骤S31，直到完成多次曝光量测。在图2B的实施方式中，两次曝光时间T22可以彼此不同，且相邻两次曝光时间T22之间的间隔明显大于记忆单元136完成储存一笔光谱数据的时间T31。不过，在其它实施例中，所有曝光时间T22可以彼此相同。此外，由于延迟时间T1的长短是由控制单元134的效能来决定，所以对同一台光谱仪100来说，控制单元134在接收这些触发信号之后所产生的多个延迟时间T1可以彼此相等。

另外，记忆单元136也可以储存反馈程序（feedback program）。当控制单元134在步骤S31中执行反馈程序时，控制单元134分析至少一次曝光量测（步骤S21）所测得的一笔光谱资料，并依照此光谱资料的分析结果来决定光传感器120在后续的曝光量测时的量测设定，而此量测设定能决定至少一种量测参数。例如，设定曝光时间T22（量测曝光时间），以使两次曝光时间T22也可彼此不同。

在本实施方式中，控制单元134可以执行上述反馈程序，以分析光谱数据的亮度，并依照此光谱资料的亮度分析结果来设定光传感器120后续的曝光时间T22（量测曝光时间）。详细而言，在步骤S31中，当控制单元134分析储存于记忆单元136内的光谱数据时，控制单元134会比对光谱数据中具有至少一种特定波长的谱线光L2（请参考图1A）的亮度是否大于参考亮度。

承上述，若此谱线光L2的亮度大于或等于参考亮度的话，控制单元134不改变光传感器120在后续的曝光量测时的曝光时间T22。若此谱线光L2的亮度小于参考亮度的话，控制单元134会拉长光传感器120后续的曝光时间T22，以增加谱线光L2的亮度，直到此谱线光L2的亮度大于或等于参考亮度。如此，可确保光谱仪100能得到上述谱线光L2亮度大于或等于参考亮度的光谱数据，以增加得到有效光谱数据的机率。

基于上述，当光谱仪100依照触发线132所多次传输的触发信号进行多次曝光量测时，控制单元134能将光传感器120所测得的多笔光谱数据直接储存于记忆单元136。相较于习知光谱仪而言，每完成一次曝光量测之后，光谱仪100不必等待光谱数据传送至计算机，即可随即进行下一次曝光量测。因此，光谱仪100可以连续的进行多次曝光量测，以在有限的时间内对例如反应中间物等特殊待测物进行多次量测，从而取得多笔光谱资料。

此外，依照图2B所揭露的实施方式，当光谱仪100连续的进行多次曝光量测时，两次曝光时间T22可以彼此不同，以使光谱仪100能依照多种曝光时间T22来连续的进行多次曝光量测，以满足多种待测条件及促使光谱仪100能执行自动化量测。

须说明的是，在图2B的实施方式中，两次曝光时间T22可彼此不同，且所有曝光时间T22皆为量测曝光时间，但在其它实施例中，这些曝光时间T22可以彼此相同，且至少一次曝光时间T22可以是前述实施例所述的虚设曝光时间。所以，曝光时间T22不限定不能彼此相同，而曝光时间T22也不限定只能是量测曝光时间。

图3绘示出本发明另一实施方式的光谱仪的方块示意图。请参阅图3，光谱仪300包括电子电路330，并可进行如图2A与图2B至少一者所示的连续多次曝光量测。电子电路330与130两者相似，都包括多个相同组件，例如控制单元134与记忆单元136。不过，电子电路330更包括传输单元338。

传输单元338电连接控制单元134与记忆单元136，并能将记忆单元136内所储存的这些光谱数据传送至运算处理装置30，以使运算处理装置30能处理这些光谱数据。此外，运算处理装置30可以是计算机或行动装置。传输单元338可为硬件连接端口（hardwareport），例如串行埠或并列埠。传输单元338可经由硬件传输线来电连接运算处理装置30，而硬件传输线例如是通用串行总线传输线（USB cable）、RS-232-C串行埠传输线或RS-485串行埠传输线。此外，运算处理装置30也能经由硬件传输线与传输单元338而提供电能给控制单元134。

在记忆单元136储存至少两笔光谱数据后，传输单元338开始将记忆单元136内所储存的至少一笔光谱数据传送至运算处理装置30。也就是说，在进行至少两次曝光量测之后，传输单元338才开始传送光谱数据。例如，在完成所有曝光量测以及记忆单元136储存所有的光谱数据后，传输单元338开始将这些光谱数据传送至运算处理装置30。不过，在其它实施例中，传输单元338也可以是在进行完第二次或第二次以后的其中一次曝光量测之后才开始传送一笔或多笔光谱数据至运算处理装置30。

另外，不同于图1B所示的电子电路130，电子电路330更包括至少一条硬件传输线332，其电连接控制单元134与控制器140。硬件传输线332能将控制器140所发出的电信号传送至控制单元134，而且硬件传输线332与触发线132两者结构与种类可以相同。不过，不同于触发线132，硬件传输线332所能传输的电信号只有重置信号与设定信号。硬件传输线332没有传输触发信号，而触发信号仍是由触发线132所传输。此外，控制器140（例如计算机或行动装置）也能经由硬件传输线332而提供电能给控制单元134。

须说明的是，虽然图3实施方式的电子电路330包括硬件传输线332，但在其它实施例中，电子电路330可以省略硬件传输线332，而重置信号、设定信号以及触发信号皆由触发线132来传输。所以，电子电路330不限定一定要包括硬件传输线332。此外，图3中的硬件传输线332也可以使用于图1B中的电子电路130，即硬件传输线332可电连接图1B中的控制单元134与控制器140。

图4绘示出本发明另一实施方式的光谱仪的方块示意图。请参阅图4，光谱仪400包括电子电路430，且也能进行如图2A与图2B至少其中一者所示的连续多次曝光量测。图4的电子电路430与图3的电子电路330两者相似，都包括多个相同组件，例如控制单元134与记忆单元136。以下将主要说明电子电路430与330两者之间的差异，两者相同特征则不再赘述。

有别于图3的光谱仪300，在图4的光谱仪400中，传输单元438为无线收发模块，其可以是蓝牙模块（Bluetooth module）。传输单元438没有电连接运算处理装置30，但是却与运算处理装置30建立无线连结（wireless linking）。所以，传输单元438能将所有光谱数据无线传送至运算处理装置30，以使运算处理装置30能处理这些光谱数据。

电子电路430可以更包括电池431，其电连接控制单元134，并能提供电能给控制单元134与光传感器120，以使光谱仪400得以运作。电池431例如是干电池（dry cell）、一次电池（primary cell）或充电电池（rechargeable battery），其中充电电池可为镍氢电池（nickel–metal hydride battery）、锂离子电池（lithium-ion battery）或锂聚合物电池（lithium polymer）。此外，图4中的电池431也可使用于图1B的电子电路130或图3的电子电路330。也就是说，电池431也可电连接图1B或图3中的控制单元134，以提供电能给图1B或图3中的控制单元134与光传感器120。

此外，电子电路430可以更包括定时器（timer）435。定时器435电连接控制单元134，并能侦测在前述图2A或图2B中的连续多次曝光量测是否超过设定时间。当这些曝光量测超过设定时间时，控制单元134会命令光传感器120停止曝光，以停止进行曝光量测，避免光谱仪400不中断的持续进行多次曝光量测。

以图2A为例，当设定时间为30秒，且控制单元134接收到设定信号而进入触发模式（步骤S0）时，定时器435会开始计时，以侦测从进入触发模式之后所经过的时间是否超过30秒。当正在进行其中一次曝光量测，且定时器435侦测到已超过30秒时，控制单元134会停止此次曝光量测，并且不储存这次曝光量测所得到的光谱数据。如此，可以避免光谱仪400不中断的持续进行多次曝光量测。此外，图4中的定时器435也可使用于图1B的电子电路130或图3的电子电路330，即定时器435也可电连接图1B或图3中的控制单元134，以侦测这些曝光量测是否超过设定时间。

另外，在图4的实施方式中，触发线132与硬件传输线332会电连接周边控制装置440，而非电连接控制器140。周边控制装置440能从触发线132传送触发信号至控制单元134，以及从硬件传输线332传送重置信号与设定信号至控制单元134。所以，周边控制装置440能控制光谱仪400进行曝光量测。此外，须说明的是，周边控制装置440也可以只从触发线132传送触发信号、重置信号以及设定信号至控制单元134，而光谱仪400可省略硬件传输线332。所以，图4中的电子电路430不限定要包括硬件传输线332。

周边控制装置440为辅助光谱仪400进行曝光量测的装置，而周边控制装置440与光谱仪400可以整合成一台具有自动化量测功能的光谱系统。举例来说，当光谱仪400用来量测液晶显示器或发光二极管等发光源时，周边控制装置440可以是用来放置发光源的机械载具（mechanical holder），其能控制发光源的发光以及光传感器120的曝光。如此，周边控制装置440能使发光源在预定的时间点自动发光，并使光谱仪400对发光源连续的进行多次曝光量测，以达到自动化的功能。

综上所述，利用记忆单元，本发明的光谱仪能直接储存多笔光谱数据，不必等待光谱数据传送至运算处理装置（例如计算机），即可随即进行后续的曝光量测。如此，光谱仪可在有限的时间内连续的进行多次曝光量测，并促使从例如反应中间物等特殊待测物测得足够的有效光谱数据，以利于量测上述特殊待测物。此外，依照本发明其中一实施例，光谱仪还可以依照多种量测曝光时间来连续的进行多次曝光量测，以满足多种待测条件，并促使光谱仪能执行自动化量测。

虽然本发明的实施例揭露如上所述，然并非用以限定本发明，任何熟习相关技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，举凡依本发明申请范围所述的形状、构造、特征及数量当可做些许的变更，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (27)

1.一种光谱仪的电子电路，与一光谱仪的一光传感器电连接，其特征在于，所述光谱仪的电子电路包括：

一记忆单元，用于储存一量测设定；

一触发线，用于传输至少一触发信号；以及

一控制单元，电连接所述触发线与所述记忆单元，并从所述触发线接收所述至少一触发信号，以使所述光谱仪在所述量测设定下连续的进行多次曝光量测，所述控制单元将所述光传感器从所述这些曝光量测所测得的多笔光谱数据直接储存于所述记忆单元。

2.根据权利要求1所述的光谱仪的电子电路，其特征在于，当所述控制单元处于一触发模式时，所述控制单元接收所述至少一触发信号，以命令所述光传感器进行曝光；以及

当所述控制单元未处于所述触发模式时，所述控制单元不会命令所述光传感器进行曝光。

3.根据权利要求1所述的光谱仪的电子电路，其特征在于，所述记忆单元的容量大于4兆字节。

4.根据权利要求1所述的光谱仪的电子电路，其特征在于，在所述触发线传输所述至少一触发信号以前，所述控制单元接收一设定信号，以产生所述量测设定，而所述量测设定决定所述光传感器的至少一种量测参数，上述量测参数包括曝光次数、量测曝光时间及/或虚设曝光时间。

5.根据权利要求4所述的光谱仪的电子电路，其特征在于，相邻两次量测曝光时间之间的间隔小于所述记忆单元完成储存一笔光谱数据的时间。

6.根据权利要求4所述的光谱仪的电子电路，其特征在于，所述控制单元接收一重置信号，而所述控制单元依照所述重置信号初始化所述记忆单元，以改变所述量测设定。

7.根据权利要求6所述的光谱仪的电子电路，其特征在于，所述重置信号以及所述设定信号皆由所述触发线所传输。

8.根据权利要求6所述的光谱仪的电子电路，其特征在于，还包括至少一电连接所述控制单元的硬件传输线，其中所述重置信号与所述设定信号皆由所述至少一硬件传输线所传输。

9.根据权利要求1所述的光谱仪的电子电路，其特征在于，还包括一传输单元，所述传输单元电连接所述控制单元与所述记忆单元，并用于将所述记忆单元内所储存的所述这些光谱资料传送至一运算处理装置，其中在所述记忆单元储存至少两笔光谱数据后，所述传输单元开始将所述记忆单元内所储存的至少一笔光谱数据传送至所述运算处理装置。

10.根据权利要求9所述的光谱仪的电子电路，其特征在于，所述传输单元为一无线收发模块，并用于将所述这些光谱数据无线传送至所述运算处理装置。

11.根据权利要求9所述的光谱仪的电子电路，其特征在于，在所述记忆单元储存所有的光谱数据后，所述传输单元开始将所述这些光谱资料传送至所述运算处理装置。

12.根据权利要求1所述的光谱仪的电子电路，其特征在于，所述记忆单元还储存一反馈程序，所述控制单元执行所述反馈程序以分析至少一光谱数据，并依照所述至少一光谱资料的分析结果来决定所述光传感器在后续的曝光量测时的所述量测设定，而所述量测设定决定所述光传感器的至少一种量测参数。

13.根据权利要求12所述的光谱仪的电子电路，其特征在于，所述量测参数包括一量测曝光时间，当所述控制单元执行所述反馈程序时，所述控制单元依照所述至少一光谱资料的分析结果来设定后续的曝光量测时的所述量测曝光时间。

14.根据权利要求13所述的光谱仪的电子电路，其特征在于，所述这些曝光量测的所述量测曝光时间彼此相同。

15.根据权利要求13所述的光谱仪的电子电路，其特征在于，两次曝光量测的所述量测曝光时间彼此不同。

16.根据权利要求1所述的光谱仪的电子电路，其特征在于，还包括一定时器，所述定时器电连接所述控制单元，并用于侦测所述这些曝光量测是否超过一设定时间，当所述这些曝光量测超过所述设定时间时，所述控制单元停止进行所述这些曝光量测。

17.根据权利要求1所述的光谱仪的电子电路，其特征在于，还包括一电池，所述电池电连接及提供电能给所述控制单元。

18.根据权利要求1所述的光谱仪的电子电路，其特征在于，所述触发线用于传输多次触发信号，当所述控制单元每收到其中一所述触发信号时，经过一延迟时间之后，所述控制单元命令所述光传感器进行一次曝光，其中所述控制单元在接收所述这些触发信号之后所产生的多个所述延迟时间彼此相等。

19.一种光谱仪，用于进行多次曝光量测，其特征在于，所述光谱仪包括：

一分光件，在所述这些曝光量测中产生多道谱线光；

一光传感器，在所述这些曝光量测中接收所述这些谱线光，以产生多笔光谱数据；以及

一电子电路，包括：

一记忆单元，用于储存一量测设定；

一触发线，用于传输至少一触发信号；及

一控制单元，电连接所述光传感器、所述触发线以及所述记忆单元，并从所述触发线接收所述至少一触发信号，以使所述光谱仪在所述量测设定下连续的进行所述这些曝光量测，而所述控制单元将所述这些光谱数据直接储存于所述记忆单元。

20.根据权利要求19所述的光谱仪，其特征在于，在所述触发线传输所述至少一触发信号以前，所述控制单元接收一设定信号，以产生所述量测设定，而所述量测设定决定所述光传感器的至少一种量测参数，所述量测参数包括曝光次数、量测曝光时间及/或虚设曝光时间。

21.根据权利要求20所述的光谱仪，其特征在于，相邻两次量测曝光时间之间的间隔小于所述记忆单元完成储存一笔光谱数据的时间。

22.根据权利要求20所述的光谱仪，其特征在于，还包括一周边控制装置，所述周边控制装置电连接所述触发线，并从所述触发线传送所述触发信号，所述控制单元接收一重置信号，并根据所述重置信号初始化所述记忆单元，以改变所述量测设定，其中所述重置信号与所述设定信号皆由所述触发线所传输。

23.根据权利要求20所述的光谱仪，其特征在于，还包括一周边控制装置与至少一电连接所述控制单元的硬件传输线，而所述控制单元接收一重置信号，并根据所述重置信号初始化所述记忆单元，以改变所述量测设定，所述周边控制装置电连接所述触发线与所述至少一硬件传输线，并且从所述至少触发线传送所述至少触发信号至所述至少控制单元，以及从所述至少至少一硬件传输线传送所述至少重置信号与所述至少设定信号至所述至少控制单元。

24.一种光谱仪的量测方法，其特征在于，所述光谱仪的量测方法包括以下步骤：

从一触发线接收至少一触发信号；

依照所述至少一触发信号，令一光谱仪在一量测设定下连续的进行多次曝光量测，其中所述量测设定储存于一记忆单元中；以及

将所述这些曝光量测所测得的多笔光谱数据直接储存于所述记忆单元。

25.根据权利要求24所述的光谱仪的量测方法，其特征在于，从所述触发线接收多次触发信号，而所述量测方法包括：

从所述触发线每接收到一次触发信号时，令所述光谱仪进行一次曝光量测。

26.根据权利要求24所述的光谱仪的量测方法，其特征在于，还包括以下步骤：

执行一反馈程序以分析至少一光谱数据，并依照所述至少一光谱资料的分析结果来决定后续的曝光量测时的所述量测设定，其中所述量测设定决定至少一种量测参数。

27.根据权利要求26所述的光谱仪的量测方法，其特征在于，所述量测参数包括一量测曝光时间，当所述控制单元执行所述反馈程序时，所述控制单元依照所述至少一光谱资料的分析结果来设定后续的曝光量测时的所述量测曝光时间。