CN109406411B - 光源装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光源装置用以输出预设频谱光，并且包括点光源、第一滤光片以及合光单元。点光源分别沿着第一光路以及第二光路发出二第一频谱的光。第一光路包括第一发散光程，而第二光路包括第二发散光程。第一发散光程的长度不同于第二发散光程的长度，而点光源配置第一发散光程与第二发散光程的起始端。第一滤光片配置于第一光路上，并用以将在第一光路上传递的第一频谱的光改变为第二频谱的光。合光单元配置于第一光路与第二光路的末端，并用于结合第一光路与第二光路藉以输出预设频谱光。通过本发明，其利用滤光片与光路长度来产生多样化的频谱。

Description

光源装置

技术领域

本发明涉及一种光源装置，尤其涉及一种利用滤光片与光路(light path)长度来产生预设频谱光(predetermined spectral light)的光源装置。

背景技术

目前一些光学量测仪器，像是光谱仪，会因应不同技术领域以及不同类型的样品(sample)而采用特定光源。举例而言，有些应用于生物技术的光谱仪可能需要采用特定频谱(specific spectrum)或特定光强度的光源来量测生物样品，以取得频谱资料，例如吸收频谱。然而，现有的灯具，例如白炽灯(incandescent lamp)，所直接发出的光线有时候并不具有满足光学量测仪器所需要的特定频谱或特定光强度。换句话说，有的特定频谱或特定光强度难以单从现有的灯具而直接取得。因此，如何产生多样化的频谱，是目前光学技术领域所欲克服的课题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种光源装置，其利用滤光片与光路长度来产生多样化的频谱(spectrum)。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种光源装置用以输出预设频谱光，并且包括点光源(point light source)、第一滤光片(first filter)以及合光单元(lightcombiner)。点光源分别沿着第一光路(first light path)以及第二光路发出二第一频谱的光(first spectral light)。第一光路包括第一发散光程(first optical divergentpath)，而第二光路包括第二发散光程，其中第一发散光程的长度不同于第二发散光程的长度，而点光源配置第一发散光程与第二发散光程的起始端。第一滤光片配置于第一光路上，并用以将在第一光路上传递的第一频谱的光改变为第二频谱的光。合光单元配置于第一光路与第二光路的末端，并用于结合第一光路与第二光路藉以输出预设频谱光。

在本发明的实施例中，上述光源装置还包括反射单元，其配置于第二光路，并用于反射在第二光路上传递的第一频谱的光。

在本发明的实施例中，上述光源装置还包括穿透式准直镜，其配置在点光源与合光单元之间，并配置于第一光路上，其中第一发散光程终止于穿透式准直镜。

在本发明的实施例中，上述光源装置还包括穿透式准直镜，其配置在点光源与反射单元之间以及第二光路上，其中第二发散光程终止于穿透式准直镜。

在本发明的实施例中，上述光源装置还包括第一与第二穿透式准直镜。第一穿透式准直镜配置在点光源与合光单元之间，并配置于第一光路上，其中第一发散光程终止于第一穿透式准直镜。第二穿透式准直镜配置在点光源与反射单元之间以及第二光路上，其中第二发散光程终止于第二穿透式准直镜。

在本发明的实施例中，上述光源装置还包括承载部，其连接反射单元，并用以使反射单元相对于点光源移动，以改变第二光路。

在本发明的实施例中，上述承载部具有驱动源，并用于驱动反射单元移动。

在本发明的实施例中，上述合光单元配合反射单元的移动而相对于点光源移动。

在本发明的实施例中，上述反射单元包括至少一面平面镜。

在本发明的实施例中，上述反射单元为反射式准直镜，而第二发散光程终止于反射单元。

在本发明的实施例中，上述合光单元为分光镜(beam splitter)。

在本发明的实施例中，上述合光单元包括分光镜、光纤以及聚焦镜。分光镜用于将第一频谱的光与第二频谱的光结合成预设频谱光。光纤配置于预设频谱光的路径上。聚焦镜配置于预设频谱光的路径上，以及分光镜与光纤之间，其中聚焦镜与光纤耦合(coupledto)。

在本发明的实施例中，上述点光源包括灯源、反光壳、第一扩散片(firstdiffuser)以及第二扩散片。反光壳包围灯源，并具有第一出光口与第二出光口。第一扩散片配置于第一出光口。第二扩散片配置于第二出光口，其中这些第一频谱的光分别穿透第一扩散片与第二扩散片，而第一发散光程与第二发散光程皆起于第二扩散片。

在本发明的实施例中，上述光源装置还包括第二滤光片，其配置于第二光路上，并用以将在第二光路上传递的部分第一频谱的光改变为第三频谱的光，其中第一频谱的光的一部分被第二滤光片遮蔽。

在本发明的实施例中，上述光源装置还包括辅助灯，其用于发出辅助光，而辅助光、第一频谱的光及第二频谱的光结合。

在本发明的实施例中，上述光源装置还包括光衰减单元，其配置于第一光路及/或第二光路上。

在本发明的实施例中，上述光衰减单元为积分球或减光片。

在本发明的实施例中，上述光源装置还包括镜头单元，其配置于第二光路上，其中第二发散光程终止于镜头单元。

在本发明的实施例中，上述镜头单元为液态透镜(liquid lens)。

在本发明的实施例中，上述镜头单元包括至少一透镜以及固定架。透镜配置于第二光路上。固定架具有多个固定部，其中这些固定部沿着第二光路，且透镜可拆卸地配置于固定部。

在本发明的实施例中，上述各个固定部为插槽(slot)。

本发明因利用改变光路中的发散光程(例如第二发散光程)长度来调整光(例如第一频谱的光R1)的能量，以改变预设频谱光的频谱。因此，本发明的光源装置能产生多样化的频谱，以满足光学量测仪器的需求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1A是根据本发明实施例的光源装置的示意图。

图1B是图1A中的点光源刚发出的光的频谱示意图。

图1C是图1A中通过第一光路之后的光的频谱示意图。

图1D与图1A中通过第二光路之后的光的频谱示意图。

图1E是图1A中的预设频谱光的频谱示意图。

图2是根据本发明另一实施例的光源装置的示意图。

图3是根据本发明另一实施例的光源装置的示意图。

图4是根据本发明另一实施例的光源装置的示意图。

图5A是根据本发明另一实施例的光源装置的示意图。

图5B是根据本发明另一实施例的光源装置的示意图。

图6A是根据本发明另一实施例的光源装置的示意图。

图6B是图6A中位于第二滤光片处的放大示意图。

图6C是图6A中的第二滤光片的俯视示意图。

图7是根据本发明另一实施例的光源装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步地详细说明。

在以下列举的各实施例中，将以相同的标号代表相同或相似的组件或构件。

图1A是根据本发明实施例的光源装置的示意图。请参阅图1A，光源装置100包括点光源110、合光单元120以及第一滤光片131。点光源110例如是白炽灯、卤素灯(halogenlamp)或其他灯源，而本实施例是以卤素灯为例进行说明。当点光源110发光时，点光源110基本上会朝向四面八方发出光线。也就是说，点光源110会沿着多个不同的方向发出的多道光线。以图1A为例，点光源110会朝向两个不同的方向发出两道第一频谱的光R1。

具体而言，在图1A所示的实施例中，点光源110分别沿着第一光路P11以及第二光路P12发出二道第一频谱的光R1。在点光源110所直接发出的第一频谱的光R1没有被准直(collimate)或聚焦(focus)的条件下，根据一般光学的基本知识，衰减后的第一频谱的光R1的能量会与传递路径的距离平方成反比，即第一频谱的光R1行进的路径越长，第一频谱的光R1的能量衰减越多，而这种没有被准直或聚焦的光(例如第一频谱的光R1)在此称为发散光束(divergent light beam)。

第一滤光片131配置于第一光路P11上，并用以将在第一光路P11上传递的第一频谱的光R1改变为第二频谱的光R2。合光单元120例如是分光镜，并配置于第一光路P11与第二光路P12的末端，其中合光单元120用于结合第一光路P11与第二光路P12藉以输出预设频谱光R3。如此，光源装置100得以输出由第一频谱的光R1与第二频谱的光R2结合而成的预设频谱光R3。此外，端视不同的需求，分光镜(即合光单元120)可具有不同的穿透及反射的比率，例如1：1的穿透及反射比率，又例如2：1的穿透及反射比率。还有，在本实施例中，合光单元120为分光镜，但在其他实施例中，合光单元120也可以是Y型光纤，所以合光单元120不限定只能是Y型光纤。

光源装置100还包括反射单元140，其配置于第二光路P12，并用于反射在第二光路P12上传递的第一频谱的光R1，其中反射单元140能将第一频谱的光R1反射至合光单元120。此外，光源装置100还可包括承载部150，其具有动力源以及传动装置(两者皆未绘示)。动力源为能产生机械能(mechanical energy)的装置，例如马达(motor)。传动装置能传递机械能，并可包括齿轮、滑轮(pulley)、曲轴(crankshaft)、连杆(linkage)或其他机件(mechanical part)，或这些机件的任意组合。传动装置连接动力源与反射单元140，即承载部150连接反射单元140。当动力源为能产生机械能，传动装置能传递机械能至反射单元140，以使承载部150能驱动反射单元140相对于点光源110移动，改变第二光路P12。在本实施例中，反射单元140可沿图1A中反射单元140与合光单元120的联机移动，且反射单元140配合不同位置适应性地转动使第一频谱的光R1反射至合光单元120。

在另一实施例中，反射单元140可沿图1A中反射单元140与点光源110的联机移动，且合光单元120会配合上述反射单元140的移动而相对于点光源110移动，以保持第一频谱的光R1能对准合光单元120。本领域的技术人员也可依其需求改变反射单元140将光耦合至合光单元120的实施方式。另外，特别一提的是，在本实施例中，承载部150具有动力源来移动反射单元140，但在其他实施例中，承载部150也可不具备任何动力源，而使用者可透过手动方式来移动承载部150。所以，承载部150不限定一定要具备动力源。

第一光路P11与第二光路P12皆包括发散光程，其中第一光路P11包括第一发散光程，而第二光路P12包括第二发散光程。以图1A为例，第一光路P11与第二光路P12上都没有设置任何光学准直器(optical collimator)或光学聚焦件(例如凸透镜)，所以整个第一光路P11为第一发散光程，而整个第二光路P12为第二发散光程。

第一光路P11起始于点光源110，终止于合光单元120。同样地，第二光路P12也是起始于点光源110，终止于合光单元120。因此，点光源110配置第一发散光程与第二发散光程的起始端，而合光单元120配置第一发散光程与第二发散光程的终止端。此外，第一发散光程的长度不同于第二发散光程的长度。以图1A为例，第二发散光程(即第二光路P12)的长度大于第一发散光程(即第一光路P11)的长度，以使第一频谱的光R1的能量降低幅度可以大于第二频谱的光R2。

举例来说，第一光路P11可为5公分，而第二光路P12可为8公分。依据基本的光学知识，通过第一光路P11后的第二频谱的光R2的能量会是原来的1/25(不考虑第一滤光片131对能量的影响)，而通过第二光路P12后的第一频谱的光R1的能量会是原来的1/64，其中第一频谱的光R1的波长大于第二频谱的光R2的波长。如此，长波长的第一频谱的光R1的能量得以被大幅压抑，以得到短波长与长波长达平衡的预设频谱光R3。

图1B是图1A中的点光源初始发出的光的频谱示意图。请参阅图1A与图1B，图1B所示的曲线C0代表刚从点光源110发出而未经过第一滤光片131的第一频谱的光R1。也就是说，曲线C0为点光源110的频谱(即第一频谱)。一般而言，点光源110的长波长能量过强，但短波长能量太弱，如图1B所示，400奈米至800奈米之间的第一频谱的光R1的能量大于400奈米以下的第一频谱的光R1的能量。

图1C是图1A中通过第一光路之后的光的频谱示意图。请参阅图1A至图1C，由于第一滤光片131配置于第一光路P11上，所以通过第一光路P11的第一频谱的光R1会通过第一滤光片131，并被改变为第二频谱的光R2，如图1C所示的曲线C2。

在本实施例中，第一滤光片131可为短波长滤波片(short wave pass filter)，所以第一频谱的光R1的低频部分，也就是长波长的部分，会被第一滤光片131滤除，而第一滤光片131仅让第一频谱的光R1的高频部分(即短波长的部分)通过，从而形成第二频谱的光R2。由于在第一光路P11上传递的第一频谱的光R1与第二频谱的光R2皆未被准直或聚焦，所以通过第一光路P11之后的第二频谱的光R2的能量也会受到衰减，从而形成如曲线C2所示的频谱。

图1D与图1A中通过第二光路之后的光的频谱示意图。请参阅图1B与图1D，在本实施例中，虽然第二光路P12上没配置任何滤光片，但在第二光路P12上的第一频谱的光R1因为未被准直或聚焦，所以通过第二光路P12之后的第一频谱的光R1的能量也会受到衰减，从而形成如图1D中的曲线C1所示的频谱。

图1E是图1A中的预设频谱光的频谱示意图。请参阅图1C、图1D与图1E，图1E中的曲线C3为预设频谱光R3的频谱。在本实施例中，预设频谱光R3是由第一频谱的光R1与第二频谱的光R2结合而成，所以曲线C3实质上为曲线C1与C2相加之后的结果。由此可知，透过第一滤光片131的滤光以及第一光路P11与第二光路P12对第一频谱的光R1的衰减，光源装置100得以输出频谱较为平滑的预设频谱光R3，如图1E所示。

另外，由于承载部150能使反射单元140移动而改变第二光路P12，而传递在第二光路P12上的第一频谱的光R1，其能量与第二光路P12的距离平方呈反比，因此透过承载部150对第二光路P12的改变，可以调整第二光路P12上的第一频谱的光R1的能量，即改变图1D所示的曲线C1。如此，光源装置100能进一步地改变预设频谱光R3的频谱(即曲线C3)，进而产生多样化的频谱，满足众多光学量测仪器对特定频谱的需求。

特别说明的是，在图1A所示的实施例中，反射单元140只包括一面平面镜，即反射单元140为平面镜，但在其他实施例中，反射单元140也可以包括至少两面平面镜，如同图2所示的光源装置200，其包括两面平面镜241。

请参阅图2，其所示的光源装置200相似于图1A的光源装置100。以下主要介绍光源装置200不同于光源装置100的差异特征，相同特征不再重复叙述。在光源装置200中，反射单元240包括两面平面镜241，而这些平面镜241彼此倾斜地面对面，并配置于第二光路P22上，即这些平面镜241彼此不平行。透过这些平面镜241，反射单元240能反射在第二光路P22上传递的第一频谱的光R1，以使第一频谱的光R1能入射于合光单元120。如此，第一频谱的光R1能与第二频谱的光R2结合成预设频谱光R3。

光源装置200还可包括承载部250，其组成及功能皆与承载部150相似，而且也包括动力源与传动装置。承载部250连接这些平面镜241，并且能使这些平面镜241能相对于点光源110移动，以改变第二光路P22。如此，光源装置200也能调整第二光路P22上的第一频谱的光R1的能量，进而改变预设频谱光R3的频谱。

图3是根据本发明另一实施例的光源装置的示意图。请参阅图3，本实施例的光源装置300与前述实施例的光源装置100相似，两者功能及优点都相同，而且还包括相同的组件。以下将主要介绍光源装置300与100之间的差异。

有别于前述实施例，光源装置300还包括光学准直器，以用来准直点光源110所发出的第一频谱的光R1。具体而言，光源装置300包括穿透式准直镜360。穿透式准直镜360配置在点光源110与合光单元120之间，并配置于第一光路P31上。在本实施例中，第一滤光片131是配置在穿透式准直镜360与合光单元120之间，所以第一滤光片131是将已准直后的第一频谱的光R1改变为第二频谱的光R2，而第二频谱的光R2基本上为准直后的平行光(parallel light)。

另外，光源装置300所包括的反射单元340为反射式准直镜，其例如是一种凹面反射镜。当发散的第一频谱的光R1从点光源110入射于反射单元340时，反射单元340不仅能反射第一频谱的光R1，而且还能准直第一频谱的光R1，以使第一频谱的光R1变成平行光。由此可见，本发明所属技术者可选用合适的焦距与准直镜的配置来调变预设频谱光R3中各波长的能量分布，从而得到所欲能量分布的预设频谱光R3，满足特定光学量测仪器(例如光谱仪)的需求。

必须说明的是，在图3所示的实施例中，由于第一频谱的光R1与第二频谱的光R2皆被准直，所以不同于图1A的实施例，整个第一光路P31与整个第二光路P32并不是发散光程。详细而言，第一光路P31包括第一发散光程，而第二光路P32包括第二发散光程。第一与第二发散光程皆起始于点光源110，其中第一发散光程终止于穿透式准直镜360，而第二发散光程终止于反射单元340。传递在第一与第二发散光程以外的第一频谱的光R1与第二频谱的光R2基本上都是平行光，而平行光的能量衰减不会与传递路径的距离平方呈反比。此外，为了清楚呈现第一与第二发散光程，本案所有图式(例如图3)皆以细的第一频谱的光R1与细的第二频谱的光R2来分别表示第一与第二发散光程。

图4是根据本发明另一实施例的光源装置的示意图。请参阅图4，其所示的光源装置400与图3的光源装置300相似，两者功能及优点都相同，而且还包括相同的组件。以下将主要介绍光源装置400与300之间的差异。

不同于光源装置300，光源装置400包括反射单元140，但不包括反射单元340，而且光源装置400还包括两个穿透式准直镜：第一穿透式准直镜461与第二穿透式准直镜462。第一穿透式准直镜461配置在点光源110与合光单元120之间以及第一光路P41上，而第二穿透式准直镜462配置在点光源110与反射单元140之间以及第二光路P42上。在本实施例中，第一光路P41包括第一发散光程，而第二光路P42包括第二发散光程，其中第一发散光程终止于第一穿透式准直镜461，而第二发散光程终止于第二穿透式准直镜462。

在图4的实施例中，光源装置400包括两个穿透式准直镜(第一穿透式准直镜461与第二穿透式准直镜462)，但在其他实施例中，光源装置400也可只包括一个穿透式准直镜，即图4中的第一穿透式准直镜461与第二穿透式准直镜462其中一者可以省略。

图5A是根据本发明另一实施例的光源装置的示意图。请参阅图5A，本实施例的光源装置500a与图1A的光源装置100相似，两者功能及优点都相同，而且还包括相同的组件。以下将主要介绍光源装置500a与100之间的差异。

相较于图1A的光源装置100，光源装置500a还包括配置于第二光路P52a上的镜头单元570a，而镜头单元570a配置于合光单元120与反射单元140之间。镜头单元570a能准直或聚焦第一频谱的光R1。当镜头单元570a准直第一频谱的光R1时，第一频谱的光R1会被镜头单元570a改变成平行光，所以从镜头单元570a出射的第一频谱的光R1，其能量不会与传递路径的距离平方呈反比，而第二光路P52a所包括的第二发散光程会终止于镜头单元570a，如同图5A右侧所示的细第一频谱的光R1。

镜头单元570a包括透镜571以及固定架572，其中透镜571配置于固定架572与第二光路P52a上，以使第一频谱的光R1能穿透透镜571。透镜571可以是凸透镜。所以，第二发散光程实际上是终止于透镜571。固定架572可具有多个固定部572h，而透镜571可拆卸地(detachably)配置于其中一个固定部572h。例如，各个固定部572h可为插槽，其能与透镜571配合(fitting)，以使透镜571能够可拆卸地插设于任一个固定部572h中，进而改变透镜571的位置。如此，当承载部150移动反射单元140来改变第二发散光程时，镜头单元570a能改变透镜571的位置，以配合改变后的第二发散光程来调整焦距，从而让入射于合光单元120的第一频谱的光R1得以准直。

这些固定部572h沿着第二光路P52a而排列，以使透镜571不论配置于哪一个固定部572h，第一频谱的光R1都能穿透透镜571。此外，在本实施例中，第二光路P52a可以与透镜571的光轴(optical axis)共轴(coaxial)，以使第一频谱的光R1能沿着透镜571的光轴来穿透透镜571。

在图5A的实施例中，镜头单元570a所包括的透镜571的数量仅为一个，且图5A所示的透镜571为凸透镜，但在其他实施例中，镜头单元570a所包括的透镜571的数量可为多个，而且这些透镜571可包括至少一个凸透镜与至少一个凹透镜，以使配置于固定架572的这些透镜571能组成一个镜头组，因此镜头单元570a可包括至少两个相同或不同的透镜571，不限定只包括一个透镜571。

值得一提的是，除了图5A所示的镜头单元570a，镜头单元570a也可以采用其他实施手段来实现，例如图5B所示的镜头单元570b。请参阅图5B，其所示的光源装置500b相当近似于图5A的光源装置500b，而光源装置500b与500a两者之间的差异仅在于：光源装置500b所包括的镜头单元570b不同于图5A的镜头单元570a，其为液态透镜。

具体而言，液态透镜为一种能利用电压来改变焦距的变焦透镜，其主要原理是利用电压来改变两种不同液体之间的界面(boundary)形状而达到变焦的效果。当承载部150移动反射单元140来改变第二发散光程时，配置在第二光路P52b上的镜头单元570b可透过调整电压来改变焦距，以配合改变后的第二发散光程，让入射于合光单元120的第一频谱的光R1得以准直。

图6A是根据本发明另一实施例的光源装置的示意图。请参阅图6A，本实施例的光源装置600与图1A的光源装置100相似，而且也包括相同的组件。以下将主要介绍光源装置600与100之间的差异：光源装置600所包括的合光单元620、光衰减单元670以及辅助灯680。

不同于图1A的合光单元120，合光单元620为许多组件结合而成的组件(assembly)。具体而言，合光单元120包括分光镜621、聚焦镜622以及光纤623。分光镜621实质上相同于图1A的合光单元120，所以分光镜621能将第一频谱的光R1与第二频谱的光R2结合成预设频谱光R3。聚焦镜622例如是凸透镜，并配置于预设频谱光R3的路径上，以及分光镜621与光纤623之间。光纤623配置于预设频谱光R3的路径上，其中聚焦镜622与光纤623耦合，以减少预设频谱光R3从聚焦镜622传递至光纤623时的能量损耗。

光衰减单元670配置于第一光路P11及/或第二光路P62上。以图6A为例，光衰减单元670配置于第二光路P62上，并且位于点光源110与反射单元140之间的第二光路P62，而光衰减单元670能直接衰减光线的能量。换句话说，在本实施例中，光源装置600不仅利用第一光路P11与第二光路P62两者的发散光程来衰减第一频谱的光R1与第二频谱的光R2的能量，而且还利用光衰减单元670来衰减第一频谱的光R1的能量。此外，光衰减单元670可以是积分球或减光片。

另外，光源装置600还可以包括辅助灯680，其能对光纤623发出辅助光R5，以使预设频谱光R3与辅助光R5结合，即辅助光R5、第一频谱的光R1与第二频谱的光R2彼此结合。在本实施例中，光纤623为Y型光纤，而预设频谱光R3与辅助光R5分别入射于光纤623的两端，其中辅助光R5可以补足预设频谱光R3所缺乏的频谱，改善预设频谱光R3的频谱，从而满足光学量测仪器的需求。此外，辅助灯680可以是发光二极管(Light Emitting Diode，LED)。在另一实施例中，辅助灯680与光纤623之间也可配置聚焦镜提升光的耦合效率。在又一实施例中，光纤623也可用分光镜来取代。

请参阅图6A与图6B，在本实施例中，光源装置600可包括二片滤光片：第一滤光片131以及第二滤光片132，其中第一滤光片131与第二滤光片132分别配置于第一光路P11与第二光路P62上，而第二滤光片132能将在第二光路P62上传递的部分第一频谱的光R1改变为第三频谱的光R4。在其他实施例中，第二滤光片132可为一种减光片。

如图6B所示，第一频谱的光R1与第二频谱的光R2都是光束(beam)，并且具有光腰(waist)。当第一频谱的光R1入射于第二滤光片132时，只有部分第一频谱的光R1穿过第二滤光片132而射入分光镜621，部份第一频谱的光R1并没有照射于第二滤光片132而直接射入分光镜621。亦即，第一频谱的光R1的一部分被第二滤光片132遮蔽。所以，第二滤光片132能将在第二光路P62上传递的部分第一频谱的光R1改变为第三频谱的光R4，但其他部分第一频谱的光R1因没有被第二滤光片132遮蔽而保持不变。

请参阅图6C，在本实施例中，第二滤光片132可具有四个遮蔽部132a、132b、132c与132d，并可沿着其中心C32自转，而光源装置600还包括可调装置(未绘示)，其连接第二滤光片132，其中可调装置可由简单的机械结构所实现，例如可调装置可包括齿轮或转轮等，以使第二滤光片132能沿着其中心C32自转。这些遮蔽部132a、132b、132c与132d是用来遮蔽第一频谱的光R1，且这些遮蔽部132a、132b、132c与132d的面积都不相同，其中面积由小到大排列是遮蔽部132a、132b、132c与132d。透过第二滤光片132的自转，第二滤光片132能改变其遮蔽第一频谱的光R1的面积。如此，可调装置能调整第二滤光片132遮蔽第一频谱的光R1的比例，从而调整预设频谱光R3的频谱。

由此可知，在图6A与图6B所示的实施例中，预设频谱光R3实际上是由第一频谱的光R1、第二频谱的光R2及第三频谱的光R4结合而成，所以预设频谱光R3的频谱也包括第三频谱。在本实施例中，第二滤光片132是透过转动以改变第一频谱的光R1照射于第二滤光片132的面积，从而调整第三频谱的光R4的亮度。如此，透过上述第二滤光片132的转动，也可以改变预设频谱光R3的频谱而产生多样化的频谱，满足多种光学量测仪谱的需求。本领域的技术人员也可采用其他手段调整第二滤光片132遮蔽第一频谱的光R1的比例，例如第二滤光片132也可以沿垂直于第二光路P62的方向而移动，以调整第一频谱的光R1照射于第二滤光片132的面积。此外，须说明的是，图6A与图6B所揭露的第二滤光片132也可应用于前述实施例中的光源装置100、200、300、400、500a以及500b，而前述这些实施例中的合光单元120也可以替换成图6A中的合光单元620。此外，聚焦镜622也可应用于前述实施例中的光源装置100、200、300、400、500a以及500b，配置于预设频谱光R3的传递路径上。

图7是根据本发明另一实施例的光源装置的示意图。请参阅图7，本实施例的光源装置700与图1A实施例的光源装置100相似，而两者之间的差异在于：光源装置700所包括的点光源710，其包括灯源711、反光壳712、第一扩散片713a、第二扩散片713b以及外壳720，其中外壳720包覆灯源711、反光壳712、第一扩散片713a以及第二扩散片713b，以保护这些组件，同时阻挡外界光线进入到光源装置700。此外，前述实施例的光源装置100、200、300、400、500a、500b与600也可以包括外壳720，以保护这些组件，同时阻挡外界光线。

灯源711例如是白炽灯或卤素灯，所以灯源711可以是图1A中的点光源110，并且能发出多道第一频谱的光R1。反光壳712包围灯源711，并具有两个开口，而这两个开口分别是第一出光口H71以及第二出光口H72，其中反光壳712可以是积分球。第一扩散片713a与第二扩散片713b分别配置于第一出光口H71与第二出光口H72，而灯源711所发出的这些第一频谱的光R1能分别穿透第一扩散片713a与第二扩散片713b。

当第一频谱的光R1入射于第一扩散片713a与第二扩散片713b时，第一扩散片713a与第二扩散片713b皆能散射第一频谱的光R1，所以从第一扩散片713a与第二扩散片713b发出的第一频谱的光R1皆为发散光束，而在光源装置700中，第一发散光程(未标示)与第二发散光程(未标示)分别起始于第一扩散片713a与第二扩散片713b。此外，须说明的是，光源装置700也可以包括图6A与图6B所揭露的第二滤光片132，而前述这些实施例中的点光源110也可以替换成图7中的点光源710。

综上所述，本发明是利用改变光路的发散光程(例如第二发散光程)长度来调整光(例如第一频谱的光R1)的能量，进而改变预设频谱光的频谱。如此，本发明的光源装置所产生的预设频谱光可以具有多样化的频谱，从而满足众多光学量测仪器对特定频谱的需求。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (17)

1.一种光源装置，用以输出预设频谱光，其特征在于，所述光源装置包括：

点光源，分别沿着第一光路以及第二光路发出第一频谱的光，所述第一光路包括第一发散光程，所述第二光路包括第二发散光程，其中所述第一发散光程的长度不同于所述第二发散光程的长度，而所述点光源配置所述第一发散光程与所述第二发散光程的起始端；

第一滤光片，配置于所述第一光路上，并用以将在所述第一光路上传递的所述第一频谱的光改变为第二频谱的光；

合光单元，配置于所述第一光路与所述第二光路的末端，并用于结合所述第一光路与所述第二光路藉以输出所述预设频谱光；

反射单元，配置于所述第二光路，并用于反射在所述第二光路上传递的所述第一频谱的光；

第一穿透式准直镜，配置在所述点光源与所述合光单元之间，并配置于所述第一光路上，其中所述第一发散光程终止于所述第一穿透式准直镜；以及

第二穿透式准直镜，配置在所述第二光路上，其中所述第二发散光程终止于所述第二穿透式准直镜。

2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，还包括承载部，其连接所述反射单元，并用以使所述反射单元相对于所述点光源移动，以改变所述第二光路。

3.根据权利要求2所述的光源装置，其特征在于，所述承载部具有驱动源，并用于驱动所述反射单元移动。

4.根据权利要求2所述的光源装置，其特征在于，所述合光单元配合所述反射单元的移动而相对于所述点光源移动。

5.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述反射单元包括至少一面平面镜。

6.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述合光单元为分光镜或Y型光纤。

7.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述合光单元包括：

分光镜，用于将所述第一频谱的光与所述第二频谱的光结合成所述预设频谱光；

光纤，配置于所述预设频谱光的路径上；

聚焦镜，配置于所述预设频谱光的路径上，以及所述分光镜与所述光纤之间，其中所述聚焦镜与所述光纤耦合。

8.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述点光源包括：

灯源；

反光壳，包围所述灯源，并具有第一出光口与第二出光口；

第一扩散片，配置于所述第一出光口；

第二扩散片，配置于所述第二出光口，其中所述第一频谱的光分别穿透所述第一扩散片与所述第二扩散片，而所述第一发散光程与所述第二发散光程分别起始于所述第一扩散片与所述第二扩散片。

9.根据权利要求8所述的光源装置，其特征在于，还包括第二滤光片，其配置于所述第二光路上，并用以将在所述第二光路上传递的部分所述第一频谱的光改变为第三频谱的光，其中所述第一频谱的光的一部分被所述第二滤光片遮蔽。

10.根据权利要求9所述的光源装置，其特征在于，还包括可调装置，其连接所述第二滤光片，并适于调整所述第二滤光片遮蔽所述第一频谱的光的比例。

11.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，还包括辅助灯，所述辅助灯用于发出辅助光，而所述辅助光、所述第一频谱的光及所述第二频谱的光结合。

12.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，还包括光衰减单元，其配置于所述第一光路及/或所述第二光路上。

13.根据权利要求12所述的光源装置，其特征在于，所述光衰减单元为积分球或减光片。

14.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，还包括：

镜头单元，配置于所述第二光路上，其中所述第二发散光程终止于所述镜头单元。

15.根据权利要求14所述的光源装置，其特征在于，所述镜头单元为液态透镜。

16.根据权利要求14所述的光源装置，其特征在于，所述镜头单元包括：

至少一透镜，配置于所述第二光路上；

固定架，具有多个固定部，其中所述多个固定部沿着所述第二光路排列，且所述至少一透镜其中之一可拆卸地配置于其中一所述固定部。

17.根据权利要求16所述的光源装置，其特征在于，各所述固定部为插槽。

Images