CN218444154U - 光谱仪 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种光谱仪，包括机座、光学元件以及第一定位件。机座具有容置槽。容置槽具有相互邻接的第一定位面、第二定位面与第三定位面。第一定位面具有开口。光学元件设置于容置槽，其中光学元件的光学功能面朝向开口。第一定位件包括第一固定部、第一延伸部、第二延伸部以及本体。第一固定部固定于容置槽的周边。本体连接第一固定部、第一延伸部与第二延伸部。第一延伸部与第二延伸部自本体延伸于光学元件的两侧边，并受第一固定部的固持力在弹性限度内弹性推挤光学元件，使光学元件抵靠于第一定位面、第二定位面与第三定位面的其中之二。

Description

光谱仪

技术领域

本申请涉及一种光学测量装置，特别是一种光谱仪。

背景技术

光谱仪是应用光学原理，将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器。光谱仪可对物质的结构和成分进行观测、分析和处理，且具有分析精度高、测量范围大、速度快和样品用量少等优点。因此，举凡分子特性的分辨、浓度的量测、物质的鉴定、天体光谱的量测等都需要光谱仪的协助。此外，光谱仪更是广泛地被运用于冶金、地质、石油化工、医药卫生、环境保护、资源和水文勘测等各领域。

一般而言，光谱仪中的光学元件通常会采用点胶方式进行固定。然而，以点胶方式接着光学元件时，其胶量、涂布方式、涂布范围等条件，皆需严格定义与控管。若无严格控管条件，在温度变化环境产生的热涨冷缩状态下，光谱仪的整体光路会发生难以预期的波长飘移。而且，对于制程来说，要严格控管点胶条件是相当大的负担。

目前已知固定胶种类的导热系数与铝合金比较，相差数十倍以上，使得环境温度变化时，固定胶无法即时反应而导致波长飘移。如此一来，需长时间静置才能达到热平衡而使波长稳定。

实用新型内容

本申请提供一种光谱仪，能够快速反应温度变化造成的影响，并减少制程条件负担。

本申请提供一种光谱仪，包括机座、光学元件以及第一定位件。机座具有容置槽。容置槽具有工相互邻接的第一定位面、第二定位面与第三定位面。第一定位面具有开口。光学元件设置于容置槽，其中光学元件的光学功能面朝向开口。第一定位件包括第一固定部、第一延伸部、第二延伸部以及本体。第一固定部固定于容置槽的周边。本体连接第一固定部、第一延伸部与第二延伸部。第一延伸部与第二延伸部自本体延伸于光学元件的两侧边，并受第一固定部的固持力在弹性限度内弹性推挤光学元件，使光学元件抵靠于第一定位面、第二定位面与第三定位面的其中之二。

在本申请的一实施例中，光谱仪更包括第二定位件，设置于机座与光学元件之间。第二定位件包括承靠部以及弹性部。承靠部朝向光学元件。弹性部的一端固定于机座，弹性部的另一端连接承靠部。弹性部在弹性限度内形变，以带动承靠部推挤光学元件，使光学元件抵靠于第一定位面、第二定位面与第三定位面的其中另一。

在本申请的一实施例中，第一定位件更包括第三延伸部，连接本体。第一定位件为一金属弹片。第一延伸部、第二延伸部以及第三延伸部分别为金属弹片的第一弯折部、第二弯折部以及第三弯折部。本体为一弹性臂。弹性臂在弹性限度内形变，并在恢复原状的过程带动第一延伸部、第二延伸部与第三延伸部弹性推挤光学元件。第一定位件的弹性模数为5以上。

在本申请的一实施例中，第一定位件具有固定端以及悬臂端。第一固定部位于固定端，且第一延伸部位于悬臂端，第二延伸部位于悬臂端与固定端之间。

在本申请的一实施例中，第一定位件更包括第二固定部且具有两固定端。第二固定部固定于容置槽的周边，第一固定部与第二固定部分别位于两固定端，且第一延伸部与第二延伸部位于两固定端之间。

在本申请的一实施例中，本体为金属块体。第一延伸部以及第二延伸部分别为金属块体的第一凸起部与第二凸起部。第一凸起部与第二凸起部在弹性限度内形变，以弹性推挤光学元件。第一定位件更包括第三延伸部以及弹性臂。第三延伸部与弹性臂连接本体。弹性臂在弹性限度内形变，并在恢复原状的过程带动第三延伸部弹性推挤光学元件，使光学元件抵靠于第一定位面、第二定位面与第三定位面的其中另一。

在本申请的一实施例中，第一定位面、第二定位面以及第三定位面的法线方向彼此垂直。

在本申请的一实施例中，第一固定部位于光学元件的延伸方向上。

在本申请的一实施例中，光谱仪更包括一安装件。光学元件透过安装件设置于容置槽。

在本申请的一实施例中，第一定位件的弹性模数为5以上。

在本申请的一实施例中，机座更具有另一容置槽。光谱仪更包括另一光学元件以及另一第一定位件。另一光学元件设置于另一容置槽。另一第一定位件在弹性限度内弹性推挤另一光学元件，使另一光学元件抵靠另一容置槽。第一定位件与另一第一定位件彼此跨接。

在本申请的一实施例中，第一定位件更包括第一接触部以及第二接触部，分别连接第一延伸部与第二延伸部。第一接触部与第二接触部的摩擦系数分别大于第一延伸部与第二延伸部的摩擦系数。

本申请再提供一种光谱仪，包括机座、光学元件、两固定件以及金属弹片。机座具有容置槽。容置槽具有相互邻接的第一定位面、第二定位面与第三定位面。第一定位面具有开口，第二定位面为容置槽的底面。第一定位面、第二定位面以及第三定位面的法线方向彼此垂直。光学元件设置于容置槽，其中光学元件的光学功能面朝向开口。金属弹片包括：第一固定部与第二固定部、第一弯折部、第二弯折部、第三弯折部以及弹性臂。第一固定部与第二固定部固定于容置槽的周边，且分别具有第一贯孔与第二贯孔。两固定件分别穿过第一贯孔与第二贯孔而固定于机座。弹性臂连接第一固定部与第二固定部、第一弯折部、第二弯折部以及第三弯折部。弹性臂具有两固定端。第一弯折部、第二弯折部以及第三弯折部位于两固定端之间。第一弯折部、第二弯折部以及第三弯折部自本体延伸于光学元件的两侧边，并受第一固定部与第二固定部的固持力使弹性臂在弹性限度内形变，以带动第一弯折部、第二弯折部以及第三弯折部弹性推挤光学元件，使光学元件抵靠于第一定位面、第二定位面与第三定位面。

基于上述，本申请上述实施例之光谱仪，能够快速反应温度变化造成的影响，并减少制程条件负担。

底下借由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本申请之目的、技术内容、特点及其所达成之功效。

附图说明

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

图1绘示为本申请一实施例之光谱仪的立体图；

图2绘示为图1之光谱仪的部分零件的爆炸图；

图3绘示为图1之光谱仪的俯视图；

图4绘示为本申请另一实施例之光谱仪的立体图；

图5绘示为图4之光谱仪的部分零件的立体图；

图6绘示为本申请又一实施例之光谱仪的立体图；

图7绘示为图6之光谱仪的部分零件的立体图；

图8绘示为本申请更一实施例之光谱仪的立体图；以及

图9绘示为图8之光谱仪的部分零件的立体图。

具体实施方式

图1绘示为本申请一实施例之光谱仪的立体图，图2绘示为图1之光谱仪的部分零件的爆炸图。请先参考图1及图2，光谱仪100包括机座110、光学元件120以及第一定位件130。机座110具有容置槽112，用以容置光学元件120。容置槽112具有相互邻接的第一定位面112A、第二定位面112B与第三定位面112C。在本实施例中，机座110例如采用CNC加工，以制作出较为精准的第一定位面112A、第二定位面112B以及第三定位面112C。第一定位面112A、第二定位面112B以及第三定位面112C的法线方向可彼此垂直。举例来说，第二定位面112B为容置槽112的一底面。第一定位面112A与第三定位面112C为容置槽112的相互邻接的两侧面，其中第一定位面112A位于光学元件120的前侧，第三定位面112C位于光学元件120的左侧。第一定位面112A、第二定位面112B与第三定位面112C可直接或间接邻接，并不以此为限。举例来说，可让第一定位面112A与第三定位面112C透过一圆形贯孔T来间接邻接，以避免光学元件120的边角破裂。此外，光学元件120可直接设置于容置槽112，或是透过一安装件(未绘示)设置于容置槽112。容置槽112的第一定位面112A具有开口112A1。光学元件120的光学功能面朝向开口112A1。在本实施例中，光学元件120为一凹面镜。但在另一未绘示的实施例中，光学元件120亦可为狭缝件、遮挡片、准直镜、平面镜、穿透式或反射式的光栅或透镜…等，皆不以此为限。

第一定位件130例如为金属弹片，但在另一实施例中，第一定位件130可以是塑胶等其他弹性件材料。第一定位件130包括第一固定部132、第二固定部133、第一延伸部134、第二延伸部136以及本体138。本体138连接第一固定部132、第一延伸部134与第二延伸部136。第一延伸部134、第二延伸部136以及本体138可分别为金属弹片的第一弯折部、第二弯折部以及弹性臂。第一延伸部134与第二延伸部136自本体138延伸于光学元件120的两侧边，举例来说，第一延伸部134是朝光学元件120的顶部侧延伸，第二延伸部136可朝光学元件120的右侧延伸而位于机座110与光学元件120之间。第一固定部132与第二固定部133固定于容置槽112的周边。举例来说，光谱仪100更包括例如为螺丝的两固定件140，第一定位件130具有两固定端F1，第一固定部132与第二固定部133分别位于两固定端F1，且第一延伸部134与第二延伸部136位于两固定端F1之间。第一固定部132具有一第一贯孔132A且第二固定部133具有一第二贯孔133A，两固定件140分别穿过第一贯孔132A与第二贯孔133A而固定于机座110。虽然在本实施例中，第一定位件130是以螺丝锁固方式固定，而实施上可不限于螺丝固定。在另一未绘示的实施例中，第一定位件130亦可采用焊接、胶水接着、机座110设计卡槽并插入固定、以上盖压覆固定等方式。在本实施例中，第一定位件130的弹性模数例如为5以上，以在厚度薄化等体积减少的情况下，还能提供足够的弹性力。换句话说，当第一定位件130的弹性模数为5以上时，能够有效减少第一定位件130的体积，来设置于狭小的空间，使得整体光谱仪100的体积得以减少。

如此一来，第一延伸部134与第二延伸部136受第一固定部132的固持力在弹性限度内弹性推挤光学元件120，使光学元件120抵靠于第二定位面112B与第三定位面112C，而完成光学元件120的定位。换句话说，弹性臂、第一弯折部以及第二弯折部在弹性限度内形变，并在恢复原状的过程带动第一弯折部与第二弯折部弹性推挤光学元件120的顶部侧以及右侧。组装过程可先让光学元件120往两方向抵靠第二定位面112B与第三定位面112C，再装第一定位件130完成固定。值得一提的是，本实施例以第一定位件130的第一延伸部134与第二延伸部136配合固定140件的固定方式，来提供两维度的推力，借以取代点胶固定，因而可不需复杂的点胶条件，而能大幅改善制程操作性与减少静置时间，具有组装省工、方便、零件减少、成本降低、维修拆光学元件方便的优点。此外，若遇到温度剧烈变化的状况，借由第一定位件130的弹性力也能允许光学元件120产生变位，并于温度恢复时可复位。

此外，在本实施例中，机座110更具有另一容置槽112’，且光谱仪100更包括另一光学元件120’以及另一第一定位件130’。另一光学元件120’设置于所述另一容置槽112’。另一光学元件120’设置于另一容置槽112’。另一第一定位件130’在弹性限度内弹性推挤另一光学元件120’，使另一光学元件120’抵靠另一容置槽112’。第一定位件130与另一第一定位件130’可彼此跨接。换句话说，第一定位件130与另一第一定位件130’在机座110上的布局彼此重叠，而能有效减少光谱仪100的体积。另一光学元件120’与光学元件120可为相同或相异的光学元件。第一定位件130与另一第一定位件130’亦可具有相同或相异的结构，只要能够达到弹性推挤定位的效果即可，皆不以此为限。

图3绘示为图1之光谱仪的俯视图。请参考图2及图3，光谱仪100更可包括一第二定位件150，设置于机座110与光学元件120之间。第二定位件150包括一承靠部152以及一弹性部154。承靠部152朝向光学元件120。弹性部154的一端固定于机座110，弹性部154的另一端连接承靠部152。弹性部154在弹性限度内形变，以带动承靠部152推挤光学元件120，使光学元件120抵靠于第一定位面112A。弹性部154例如为内部设有一弹簧的一定位珠，承靠部152例如为具有或不具有弹性的垫片，但皆不以此为限。在另一未绘示的实施例中，光谱仪100亦可不设置第二定位件150，且第一定位件130更可包括一第一接触部以及一第二接触部(未绘示)，分别连接第一延伸部134与第二延伸部136。第一接触部与第二接触部的摩擦系数分别大于第一延伸部与第二延伸部的摩擦系数。举例来说，第一接触部与第二接触部可为第一延伸部134与第二延伸部136的进行喷砂后的端部，或为另外套设的硅胶软垫。也就是说，第二定位件150的弹性力可由第一接触部与第二接触部的摩擦力所取代，而能减少元件的成本与简化组装流程。

图4绘示为本申请另一实施例之光谱仪的立体图，图5绘示为图4之光谱仪的部分零件的立体图。请参考图4与图5，并请对照参考图1、图2，相较于光谱仪100是利用两个定位件130、150来达到第一定位面112A、第二定位面112B以及第三定位面112C三个维度的定位，在本实施例中，光谱仪200仅具有一个第一定位件130而无第二定位件150，并更包括一第三延伸部239，连接本体138。为方便说明，相同或相似构件采用相同或相似的标号，在此不再赘述。第三延伸部239为金属弹片的一第三弯折部。作为本体138的弹性臂在弹性限度内形变，并在恢复原状的过程带动第三延伸部239推挤光学元件120，使光学元件120抵靠于第一定位面112A。也就是说，本实施例的光谱仪200是直接于第一定位件230上形成第三延伸部239，借以取代光谱仪100的第二定位件150，而能进一步简化组装过程与节省材料与组装成本。在本实施例中，第一固定部132位于光学元件120的延伸方向上。第一延伸部134以及第二延伸部136位于本体138(即，弹性臂)的一轴线138A上，第三延伸部239与轴线138A相隔一距离。

图6绘示为本申请又一实施例之光谱仪的立体图，图7绘示为图6之光谱仪的部分零件的立体图。请参考图6与图7，并请对照参考图4、图5，相较于光谱仪200的第一定位件230具有两个固定端F1，在本实施例中，光谱仪300的第一定位件330仅具有一个固定端F2，并具有一悬臂端C。为方便说明，相同或相似构件采用相同或相似的标号，在此不再赘述。第一固定部132位于固定端F2，且第一延伸部334位于悬臂端C，第二延伸部136位于悬臂端C与固定端F2之间。当然，本领域具有通常知识者可以明白，为了达到更强的固定效果，亦可设置三个以上的固定端，且位置可视需求调整，以缩小光谱仪的体积，皆不以此为限。

图8绘示为本申请更一实施例之光谱仪的立体图，图9绘示为图8之光谱仪的部分零件的立体图。请对照参考图4、图5，相较于光谱仪200的第一定位件230的本体138为金属弹片，在本实施例中，光谱仪400的第一定位件430的本体438为一金属块体。为方便说明，相同或相似构件采用相同或相似的标号，在此不再赘述。第一延伸部434以及第二延伸部436分别为金属块体的一第一凸起部与一第二凸起部。作为第一延伸部434的第一凸起部与作为第二延伸部436的第二凸起部在弹性限度内形变，以弹性推挤光学元件120。也就是说，本实施例第一延伸部434与第二延伸部436是利用自身材料的弹性来弹性推挤光学元件120，借以达到定位光学元件120的两个维度。类似的，第一定位件430更可包括具有相互连接的弹性臂439A与第三凸起部439B的第三延伸部439，以在第三个维度定位光学元件120，但在另一未绘示的实施例中，亦可采用图1之光谱仪100的第二定位件150来达到第三个维度定位的效果，在此不做限制。

综上所述，上述实施例的之光谱仪，能够快速反应温度变化造成的影响，并减少制程条件负担，并具有组装省工、方便、零件减少、成本降低、维修拆光学元件方便的优点。

以上所述之实施例仅系为说明本申请之技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺之人士能够了解本申请之内容并据以实施，当不能以之限定本申请之专利范围，即大凡依本申请所揭示之精神所作之均等变化或修饰，仍应涵盖在本申请之专利范围内。

Claims (10)

1.一种光谱仪，其特征在于，包括：

机座，具有容置槽，所述容置槽具有相互邻接的第一定位面、第二定位面与第三定位面，所述第一定位面具有开口；

光学元件，设置于所述容置槽，其中所述光学元件的光学功能面朝向所述开口；以及

第一定位件，包括：

第一固定部，固定于所述容置槽的周边；

第一延伸部；

第二延伸部；以及

本体，连接所述第一固定部、所述第一延伸部与所述第二延伸部，其中所述第一延伸部与所述第二延伸部自所述本体延伸于所述光学元件的两侧边，并受所述第一固定部的固持力在弹性限度内弹性推挤所述光学元件，使所述光学元件抵靠于所述第一定位面、所述第二定位面与所述第三定位面的其中之二。

2.如权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，更包括第二定位件，设置于所述机座与所述光学元件之间，其中所述第二定位件包括承靠部以及弹性部，所述承靠部朝向所述光学元件，所述弹性部的一端固定于所述机座，所述弹性部的另一端连接所述承靠部，所述弹性部在弹性限度内形变，以带动所述承靠部推挤所述光学元件，使所述光学元件抵靠于所述第一定位面、所述第二定位面与所述第三定位面的其中另一。

3.如权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，所述第一定位件更包括第三延伸部，连接所述本体，其中所述第一定位件为金属弹片，所述第一延伸部、所述第二延伸部以及所述第三延伸部分别为所述金属弹片的第一弯折部、第二弯折部以及第三弯折部，所述本体为一弹性臂，所述弹性臂在弹性限度内形变，并在恢复原状的过程带动所述第一延伸部、所述第二延伸部与所述第三延伸部弹性推挤所述光学元件，其中所述第一定位件的弹性模数为5以上。

4.如权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，所述第一定位件具有固定端以及悬臂端，所述第一固定部位于所述固定端，且所述第一延伸部位于所述悬臂端，所述第二延伸部位于所述悬臂端与所述固定端之间。

5.如权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，所述第一定位件更包括第二固定部且具有两固定端，所述第二固定部固定于所述容置槽的周边，所述第一固定部与所述第二固定部分别位于所述两固定端，且所述第一延伸部与所述第二延伸部位于所述两固定端之间。

6.如权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，所述本体为一金属块体，所述第一延伸部以及所述第二延伸部分别为所述金属块体的第一凸起部与第二凸起部，所述第一凸起部与所述第二凸起部在弹性限度内形变，以弹性推挤所述光学元件，其中所述第一定位件更包括第三延伸部以及一弹性臂，所述第三延伸部与所述弹性臂连接所述本体，所述弹性臂在弹性限度内形变，并在恢复原状的过程带动所述第三延伸部弹性推挤所述光学元件，使所述光学元件抵靠于所述第一定位面、所述第二定位面与所述第三定位面的其中另一。

7.如权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，所述第二定位面为所述容置槽的底面，且所述第一延伸部与所述第二延伸部受所述第一固定部的固持力在弹性限度内弹性推挤所述光学元件，使所述光学元件抵靠于所述第二定位面与所述第三定位面。

8.如权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，所述机座更具有另一容置槽，所述光谱仪更包括：

另一光学元件，设置于所述另一容置槽；以及

另一第一定位件，在弹性限度内弹性推挤所述另一光学元件，使所述另一光学元件抵靠所述另一容置槽，其中所述第一定位件与所述另一第一定位件彼此跨接。

9.如权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，所述第一定位件更包括第一接触部以及第二接触部，分别连接所述第一延伸部与所述第二延伸部，其中所述第一接触部与所述第二接触部的摩擦系数分别大于所述第一延伸部与所述第二延伸部的摩擦系数。

10.一种光谱仪，其特征在于，包括：

机座，具有一容置槽，所述容置槽具有相互邻接的第一定位面、第二定位面与第三定位面，所述第一定位面具有开口，所述第二定位面为所述容置槽的底面，其中所述第一定位面、所述第二定位面以及所述第三定位面的法线方向彼此垂直；

光学元件，设置于所述容置槽，其中所述光学元件的光学功能面朝向所述开口；

两固定件；以及

金属弹片，包括：

第一固定部与第二固定部，固定于所述容置槽的周边，且分别具有第一贯孔与第二贯孔，其中所述两固定件分别穿过所述第一贯孔与所述第二贯孔而固定于所述机座；

第一弯折部；

第二弯折部；

第三弯折部；以及

弹性臂，连接所述第一固定部与所述第二固定部、所述第一弯折部、所述第二弯折部以及所述第三弯折部，所述弹性臂具有两固定端，所述第一弯折部、所述第二弯折部以及所述第三弯折部位于所述两固定端之间，所述第一弯折部、所述第二弯折部以及所述第三弯折部延伸于所述光学元件的两侧边，并受所述第一固定部与所述第二固定部的固持力使所述弹性臂在弹性限度内形变，以带动所述第一弯折部、所述第二弯折部以及所述第三弯折部弹性推挤所述光学元件，使所述光学元件抵靠于所述第一定位面、所述第二定位面与所述第三定位面。

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