TWI568996B - 光學量測裝置及光學量測方法 - Google Patents

Description

光學量測裝置及光學量測方法

本發明是有關於一種光學量測裝置及光學量測方法。

一般針對光源的光學特性，會使用積分球(integrating sphere)來量測，使置於其內部的光源發出的光線在積分球球殻內部經由反射及漫射而達成擴散效果，進而達到均勻光的效應，再經由光學儀器進行光度及色度等光學特性的測量。

積分球有其一定的尺寸，因此會對待測光源的小大形成限制，當積分球的光輸入孔面積小於待測光源的面積時，積分球將無法有效的對光源的光學特性(如光度及色度等)進行測量。而當隨著科技的進步，如發光二極體(LED：light-emitting diode)等較大型的光源已愈來愈廣泛的被使用於照明領域，要量測大型光源的光學性質將無法使用一般的積分球量測方法，需另尋求更適當的量測方式來做較大尺寸光源的光學特性量測。

本發明之一實施例提出一種光學量測裝置，用以量測一發光體的光學性質。光學量測裝置包括一光輸入區、一反射腔體、一光輸出區及一可移動載台。可移動載台用以承載發光體並移動發光體，以使發光體所發出的光線可分區由光輸入區入射於反射腔體，並經由反射腔體反射後由光輸出區輸出反射腔體。

本發明之另一實施例提出一種光學量測方法，用以量測一發光體的光學性質。光學量測方法包括提供一光學量測裝置，光學量測裝置包括一光輸入區、一反射腔體、一光輸出區及一可移動載台用以承載及移動發光體；將發光體分為複數個子區域；移動可移動載台以使發光體的各子區域所發出的光分別經由光輸入區進入反射腔體，並經由反射腔體反射後由光輸出區出射；量測該發光體各該子區域的光學性質並計算得出該發光體整體的光學性質。

為讓本發明實施例的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100‧‧‧光學量測裝置

110‧‧‧光輸入區

112、114、116、118‧‧‧形狀

120‧‧‧反射腔體

130‧‧‧光輸出區

132、134、136、138‧‧‧形狀

140‧‧‧可移動載台

141‧‧‧固定裝置

142、143、144、145‧‧‧移動裝置

150‧‧‧訊號處理系統

151‧‧‧控制單元

1511‧‧‧量測訊號取樣控制單元

1512‧‧‧平台移動控制單元

1513‧‧‧光輸入區特徵控制單元

1514‧‧‧光輸出區特徵控制單元

152‧‧‧運算單元

153‧‧‧人機介面

1531‧‧‧影像顯示器

1532‧‧‧操作軟體

20‧‧‧大型發光體

201、202、203、204‧‧‧子區域

310‧‧‧手動調整之調整裝置

320‧‧‧一半自動調整之調整裝置

330‧‧‧全自動調整之調整裝置

410‧‧‧手動調整之調整裝置

420‧‧‧一半自動調整之調整裝置

430‧‧‧全自動調整之調整裝置

510‧‧‧圖案視覺辨識裝置

511‧‧‧辨識圖案

512‧‧‧影像擷取模組

5121‧‧‧感測元件

5122‧‧‧取像鏡頭

520‧‧‧電性導通辨識裝置

521-1、521-2、521-3、521-4、521-5‧‧‧導電接點

522‧‧‧電性偵測模組

530‧‧‧光偵測辨識裝置

531-1、531-2、531-3、531-4、531-5‧‧‧光接收模組

532-1、532-2、532-3、532-4、532-5‧‧‧光發射模組

533‧‧‧光偵測模組

534‧‧‧線型光源

535‧‧‧擋板

Li‧‧‧輸入光

Lo‧‧‧輸出光

ST1~ST4‧‧‧步驟

圖1A為本發明一實施例的光學量測裝置示意圖。

圖1B為本發明一實施例的光學量測裝置及輸入光及輸出光光線示意圖。

圖2A為本發明一實施例的光學量測裝置在X-Z平面的剖面 圖。

圖2B為本發明一實施例的光學量測裝置在Y-Z平面的剖面圖。

圖3為本發明一實施例的光輸入區的可能之形狀示意圖。

圖4A為本發明一實施例的一手動調整之調整裝置。

圖4B為本發明一實施例的一半自動調整之調整裝置。

圖4C為本發明一實施例的一全自動調整之調整裝置。

圖5A為本發明一實施例的光學量測裝置在X-Z平面的剖面圖。

圖5B為本發明一實施例的光學量測裝置在Y-Z平面的剖面圖。

圖6為本發明一實施例的光輸出區的形狀示意圖。

圖7A為本發明一實施例的一手動調整之調整裝置。

圖7B為本發明一實施例的一半自動調整之調整裝置。

圖7C為本發明一實施例的一全自動調整之調整裝置。

圖8A為本發明一實施例光學量測方法之流程圖。

圖8B為本發明一實施例大型發光體各子區域之示意圖。

圖9為為本發明一實施例訊號處理系統的方塊圖。

圖10為本發明一實施例的圖案視覺辨識裝置。

圖11為本發明一實施例的電性導通辨識裝置。

圖12為本發明一實施例的光偵測辨識裝置。

圖13為本發明另一實施例的光偵測辨識裝置。

本發明實施例提供一種光學量測裝置及光學量測方法，可對大型的發光體進行光學量測。本發明實施例中所述的大型的發光體意指其發光面積大於光學量測儀器(如積分球；integrating sphere)的入光孔徑。而待測發光體的光學特性係利用機構設計及可移動載台設計來量測。另外，實施例中所述之大型發光體的光學特性，可包含：峰波長(peak wavelength)、主波長(dominate wavelength)、半高寬波長(Full width at half maximum)、流明(luminous flux)、色溫(color temperature)、色度座標分布(chromaticity coordinates)、絕對色溫(correlated color temperature)、純度(purity)、演色指數(color rendering index)等。

請參考圖1A，為本發明一實施例中的光學量測裝置100的示意圖，光學量測裝置100包括一光輸入區110、一反射腔體120(例如是由積分球內部所形成之腔體)、一光輸出區130及一可移動載台140，可移動載台140用以承載及移動大型發光體20。大型發光體20可以為發光二極體(light emitting diode；LED)或有機發光二極體(organic light emitting diode；OLED)等面光源，或白熾燈、螢光燈、汞燈等光源。本發明實施例中的大型發光體20的發光面積大於光輸入區110的面積。

請再參考圖1B，除了圖1A所示的元件外，圖1B亦繪出大型發光體20發出的光線經由光輸入區110進入反射腔體120後 的輸入光Li在反射腔體120內反射及漫射，並經由光輸出區130而輸出反射腔體120形成輸出光Lo。在一實施例中，反射腔體120可為球體，但不限於此，由大型發光體20所發出的光係藉由可移動載台140的移動而分區經由光學量測裝置100中的光輸入區110依序進入反射腔體120，接著，光在反射腔體120中被均勻的反射及漫射，再由光輸出區130出射後而被量測。其中入射光入射反射腔體120之入射角度、空間分布、極化方向等均不會對由光輸出區130輸出之光束強度及均勻度造成影響。

請參考圖2A及圖2B，圖2A為光學量測裝置100在X-Z平面的剖面圖(可移動載台140未繪出)，而圖2B為光學量測裝置100在Y-Z平面的剖面圖(可移動載台140未繪出)，在此實施例中，反射腔體120為球體，球體半徑為R，其中光輸入區110可以為一Y-Z切割平面切過該球體所形成的一開孔，該開孔的剖面半徑為r_i，光輸入區110的光輸入最大面積為π r_i ²，其中R與r_i之關係需滿足r_i≦R/3。此實施例以反射腔體120為球體為例子，但本發明不限於此，反射腔體120亦可為立方體或其他適合之立體形狀。在一實施例中，光輸入區110可包括一入光孔徑，入光孔徑為大型發光體20發出的光實際上進入反射腔體120的入口，入光孔徑的開孔大小及形狀可根據待測光源之發光特性及量測需求做調整，圖3所示為光輸入區110及入光孔徑的可能之形狀示意圖，入光孔徑的最大範圍為光輸入區110在半徑為r_i的圓形範圍，入光孔徑開孔之形狀，可為圓形112、橢圓形114、多邊形116(例 如三角形、四邊形等)或是不規則形狀118，但不限於此。其中入光孔徑的調整裝置為一可自該光學量測裝置100拆卸更換的開孔模組群，根據量測所需的入光孔徑之開孔形狀及大小，選擇適合的入光孔徑開孔模組，再將其固定於光學量測裝置100；其中此可拆卸更換的開孔模組群，可以是固定形狀和大小的模組，例如依量測需求需要一入光孔徑為圓形開孔且面積為100平方公釐的模組，便可選擇面積為100平方公釐的圓形開孔模組再將其裝上光學量測裝置100；另外，其中該可拆卸更換的開孔模組群，也可以是可動態調整形狀或大小的模組。

上述可動態調整形狀或大小的模組，調整裝置請參考圖4A~4C。圖4A所示為一手動調整之調整裝置310，係固定連接於光學量測裝置100的一機械機構，可對光輸入區110的入光孔徑的開孔大小、形狀或兩者進行連續式或非連續式(例如離散式)的調整。圖4B所示為一半自動調整之調整裝置320，係固定連接於光學量測裝置100的一機械機構，其係以人工使用電性驅動(例如驅動電路)完成調整，可對光輸入區110之入光孔徑的開孔大小、形狀或兩者進行連續式或非連續式(例如離散式)的調整。圖4C所示為一全自動調整之調整裝置330，係固定連接於光學量測裝置100的一機械機構配合電性驅動且為全自動調整之調整裝置。可對光輸入區110的入光孔徑的開孔大小、形狀或兩者進行連續式或非連續式(例如離散式)的調整。

如上所述，光輸入區110之入光孔徑的開孔大小及形狀 可根據待測光源之發光特性而使用可拆卸的開孔模組群做調整，而為了能拆卸更換該開孔模組群，在光學量測裝置100上可以有一與該開孔模組群配合的扣件組或卡榫組，以將該所需的開孔模組固定於該光學量測裝置100。

請參考圖5A，其為光學量測裝置100在X-Z平面的剖面圖(可移動載台未繪出)，而圖5B為光學量測裝置100在Y-Z平面的剖面圖(可移動載台140未繪出)，在此實施例中，反射腔體120為球體，球體半徑為R，其中光輸出區130可以為一Y-Z切割平面切過該球體所形成的一開孔，該開孔的剖面半徑為r_o，光輸出區的最大面積為π r_o ²，其中R與r_o之關係需滿足r_o≦R/3。此實施例以反射腔體120為球體為例子，但本發明不限於此，反射腔體120亦可為立方體或其他適合之立體形狀。

在一實施例中，光輸出區130可包括一出光孔徑，出光孔徑為大型發光體20發出的光在經過反射腔體120反射及漫射後出射反射腔體120的出口，出光孔徑的開孔大小及形狀可根據待測光源之發光特性做調整，圖6所示為光輸出區130及出光孔徑的可能之形狀示意圖，出光孔徑的最大範圍為光輸出區130在半徑為r_o的圓形範圍，出光孔徑開孔之形狀，可為圓形132、橢圓形134、多邊形136(例如三角形、四邊形等)或是不規則形狀138，但不限於此。其中調整裝置為一可自該光學量測裝置100拆卸更換的開孔模組群，根據量測所需的出光孔徑之開孔形狀及大小，選擇適合的出光孔徑開孔模組，再將其固定於光學量測裝置100； 其中此可拆卸更換的開孔模組群，可以是固定形狀和大小的模組，例如依量測需求需要一出光孔徑為圓形開孔且面積為100平方公釐的模組，便可選擇面積為100平方公釐的圓形開孔模組再將其裝上光學量測裝置100；另外，其中該可拆卸更換的開孔模組群，也可以是可動態調整形狀或大小的模組。

上述可動態調整形狀或大小的模組，調整裝置請參考圖7A~7C。圖7A所示為一手動調整之調整裝置410，係固定連接於光學量測裝置100的一機械機構，可對光輸出區130之出光孔徑的開孔大小、形狀或兩者進行連續式或非連續式(例如離散式)的調整。圖7B所示為一半自動調整之調整裝置420，係固定連接於光學量測裝置100的一機械機構，其係以人工使用電性驅動(例如驅動電路)完成調整，可對光輸出區130之出光孔徑的開孔大小、形狀或兩者進行連續式或非連續式(例如離散式)的調整。圖7C所示為一全自動調整之調整裝置430，係固定連接於光學量測裝置100的一機械機構配合電性驅動且為全自動調整之調整裝置。可對光輸出區130之出光孔徑的開孔大小、形狀或兩者進行連續式或非連續式(例如離散式)的調整。

如上所述，光輸出區130之出光孔徑的開孔大小及形狀可根據待測光源之發光特性而使用可拆卸的開孔模組群做調整，而為了能拆卸更換此開孔模組群，在光學量測裝置100上可以有一與此開孔模組群配合的扣件組或卡榫組，以將此所需的開孔模組固定於光學量測裝置100。

以下將以實施例說明大型發光體的光學量測方法，首先提供如圖1A與圖1B所示的光學量測裝置100，包括一光輸入區110、一反射腔體120、一光輸出區130及一可移動載台140，可移動載台140係用以承載及移動大型發光體20。接著請參考圖8A，圖8A為本發明一實施例中光學量測方法之流程圖，包括：(1)步驟ST1：計算大型發光體20的發光區域與光輸入區110之入光孔徑的開孔大小的面積比值Ra，Ra可為整數；(2)步驟ST2：將大型發光體的發光區域分成N個子區域(例如子區域S1、S2、S3…SN)，其中N等於Ra；(3)步驟ST3：分別將每一子區域的光輸入反射腔體120，並量測每一個該子區域的光學特性；(4)步驟ST4：將每一子區域的光學特性量測結果經過計算得到該大型發光體20整體的光學特性。上述的步驟中，步驟ST3詳細而言係使用可移動載台140將大型發光體20的子區域S1、S2、S3…SN分別由光學量測裝置100的光輸入區110進入反射腔體120並在反射腔體120內經由反射及漫射而由光輸出區130出射光學量測裝置100後，再經由適當的光學量測儀器，例如照度計、光譜儀，測得每一個子區域S1、S2、S3…SN的光學特性。以下以量測此大型發光體20之光強度為例進行較詳細的說明，請參考圖8B，所要量測的大型發光體20例如係為矩形的發光體，此時可選擇矩形的入光孔徑，而入光孔徑的大小(長寬等尺寸)之選擇則可參考矩形發光體的長寬及光輸入區110的面積(此面積為入光孔徑的最大面積)而選擇可使矩形發光體可被入光孔徑區分為N等分的入光孔徑(N 為整數)，接著將大型發光體20區分為子區域S1、S2、S3…SN，如圖8B所示之例子為N=4，發光體20被分成201、202、203及204等四個子區域。接著再分別將201、202、203及204每一子區域的光源分別由光輸入區110的入光孔徑輸入反射腔體120，經反射腔體120反射及漫射後由光輸出區130的出光孔徑輸出，然後以照度計、光譜儀等測量得到各該子區的光強度結果，例如先將201子區域的光線利用可移動載台140移動至光輸入區110以使子區域201的光線經由入光孔徑進入反射腔體120，經反射腔體120反射及漫射後由光輸出區130的出光孔徑輸出，然後以照度計、光譜儀等測量得子區域201的光強度X1，接著利用可移動載台140將子區域202的光線移動至光輸入區110，以使子區域202的光線經由入光孔徑進入反射腔體120，經反射腔體120反射及漫射後由光輸出區130的出光孔徑輸出，然後以照度計、光譜儀等測量得到子區域202的光強度X2，再利用可移動載台140將子區域203的光線移動至光輸入區110以使子區域203的光線經由入光孔徑進入反射腔體120，經反射腔體120反射及漫射後由光輸出區130的出光孔徑輸出，然後以照度計、光譜儀等測量得到子區域203的光強度X3，最後利用可移動載台140將子區域204的光線移動至光輸入區110以使子區域204的光線經由入光孔徑進入反射腔體120，經反射腔體120反射及漫射後由光輸出區130的出光孔徑輸出，然後以照度計、光譜儀等測量得到子區域204的光強度X4；最後將每一子區的量測結果經加總後得到此大型發光體20的完整 光強度(例如X1+X2+X3+X4)。此例子以4個子區域為例，但本發明並不限於此。

以下說明如何利用可移動載台140以達到上述分區量測大型光源的光學性質的方法，以圖10為例，可移動載台140可包括固定裝置141及移動裝置142、143、144及145。其中固定裝置141可將大型發光體20固定於可移動載台140；移動裝置142可使大型發光體20相對於光輸入區110上下移動，即使大型發光體20在第1圖所示的Z軸方向移動；移動裝置143可使大型發光體20相對於光輸入區110左右移動，即使大型發光體20在第1圖所示的Y軸方向移動；移動裝置144可使大型發光體20相對於光輸入區110前後移動，即使大型發光體20在第1圖所示的X軸方向移動；移動裝置145可使大型發光體20旋轉移動。固定裝置141可例如五金扣件、卡榫、黏貼膠膜等，移動裝置142、143、144及145則可包含各種機械構件，例如滑軌滑塊組、螺桿、皮帶、鍊條、軸承等，及帶動移動的馬達模組。也就是說可移動載台140可利用固定裝置141使大型發光體20固定於可移動載台140上後再利用移動裝置142、143、144及145而使大型發光體20相對於光學量測裝置100的光輸入區110進行上下、左右、前後三軸及旋轉的移動，以使大型發光體20上的特定部分光源(例如子區域S1、S2、S3…SN光源)由光輸入區110入射於反射腔體120。上述三軸移動裝置142、143、144及旋轉移動裝置145可為一閉迴路回授控制系統。

而為了使欲量測之大型發光體20的每一個子區域S1、S2、S3…SN的光源可以精確的由光輸入區110的入光孔徑輸入反射腔體120，以確保每一次的量測，大型發光體20的移動量與設定參數均等於或是誤差量小於特定的數值(例如微米、毫米或釐米)，本發明實施例的光學量測裝置100進一步包含一訊號處理系統150，如圖9所示為訊號處理系統150的方塊圖，訊號處理系統150包含一控制單元151、一運算單元152及一人機介面153。控制單元151可用以控制可移動載台140與光輸入區110。其中控制單元151包含量測訊號取樣控制單元1511、平台移動控制單元1512、光輸入區特徵控制單元1513及光輸出區特徵控制單元1514。運算單元152可用以運算光輸出區130所輸出的光學參數。運算單元152可包含加減乘除之運算，以得到大型發光體20整體的光學特性。人機介面153可用以讓使用者透過人機介面153控制控制單元151。人機介面153包含一影像顯示器1531及一操作軟體1532。藉由該操作軟體1532輸入信號給控制單元151，以控制其量測訊號取樣頻率、可移動載台140移動尺度等，或是量測結果之分析等。量測訊號取樣控制單元1511可用以控制量測訊號之取樣，平台移動控制單元1512可用以控制可移動載台140的移動，光輸入區特徵控制單元1513用以控制光輸入區110，而光輸出區特徵控制單元1514用以控制光輸出區130。

當可移動載台140接收控制單元151的平台控制單元1512的訊息後移動該大型發光體20，以使大型發光體20的一子 區域光源移動至適當的位置，以使能夠將該子區域(例如子區域202)的光在最少損失的狀況下由光輸入區110輸入至反射腔體120然後經光輸出區130輸出後而被量測。為能讓光損失最少，利用光輸入區特徵控制單元1513控制光輸入區110的特性(例如入光孔徑的大小、形狀或其組合)；待子區域202的光由光輸出區130輸出並量測完畢後，可移動載台140再接收控制單元151的平台控制單元1512的訊息，然後移動該大型發光體20至下一適當位置，例如子區域204，以使子區域204的光源能被精確的量測，以此類推直至所有的子區域皆完成量測。為了讓光損失最少，利用光輸出區特徵控制單元1514控制光輸出區130的特性(例如入光孔徑的大小、形狀或其組合)。然後再經由運算單元152，得到大型發光體20完整的光學特性。本發明實施例的光學量測裝置100可量測各種形狀、大小等外觀特徵不同的發光源。

以下接著說明透過數種配套裝置並配合信號擷取，提供本發明實施例的光學量測裝置100判斷資訊(例如判斷可移動載台140的位置)，將可移動載台140移動至準確之位置，以使待測的大型發光體20的每一子區域光源可以準確的由光輸入區110輸入反射腔體120。

如圖10所示，第一種配套裝置為圖案視覺辨識裝置510，在可移動載台140上的固定裝置141的固定治具上設計辨識圖案511，再藉由影像擷取模組512作辨識圖案視覺的辨識分析，以確認大型發光體20是否已移動至預設的位置。其中此辨識圖案 可以是十字形圖案、圓形圖案、矩形圖案、多邊形圖案或一種以上的圖案結合等，但本發明不限於此。另外，除了設計辨識圖案511外，也可以直接利用固定裝置141的固定治具的特徵，例如治具的邊界等，利用影像擷取模組512以循邊技術確認大型發光體20的是否已移動至預設位置。該影像擷取模組512可包含一影像擷取的感測元件5121、一取像鏡頭5122及一光源(未繪示)。感測元件5121例如為電荷耦合元件(charge-coupled device,CCD)、互補式金屬氧化物半導體感光元件(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,CMOS)等；取像鏡頭5122例如為一單一透鏡或多個透鏡組成之鏡頭組；光源可為一與鏡頭架在一起的同軸光源或是非同軸光源。此外訊號處理系統150包括一配合影像擷取模組512的影像擷取運算卡，用以擷取影像信號並提供給運算單元152分析，做為控制單元151的所需之回授信號，以調整大型發光體20至正確的位置。關於上述的圖案視覺辨識裝置，如果係為在固定治具上設計辨識圖案，例如設計成等間距的圓形圖案，可使用計數圓形圖案的個數及圓形影像的變化得到可移動載台140的移動狀況進而知道該大型發光體20的位置；又如果是根據固定治具的邊界進行判斷，可以循邊偵測之方法，得知該大型發光體20的位置。

如圖11所示，第二種配套裝置為電性導通辨識裝置520，在可移動載台140上的該固定裝置141設置包含一組以上之可通電接點，可通電接點可例如圖11所示為呈單一方向排列的單列複 數個導電接點521-1、521-2、521-3、521-4及521-5，此實施例以5個導電接點為例，但本發明不限於此。當該固定裝置141接收到控制單元151發出之訊號而從第一位置移動至第二位置，例如由通電接點521-1移動至通電接點521-2，再由通電接點521-2移動至通電接點521-3，則電性先由導通狀態轉變為斷路狀態，再由斷路狀態轉變為導通狀態。藉由電性偵測模組522擷取該電性通路與斷路的信號變化，判斷該移動裝置的移動狀況進而得知大型發光體20的位置並作調整。

如圖12所示，第三種配套裝置為光偵測辨識裝置530。在可移動載台140上的該固定裝置141包含一組以上之光發射與光接收模組，光接收模組可例如圖12所示為呈單一方向單列排列的複數個光接收模組531-1、531-2、531-3、531-4及531-5等光接收模組，此實施例以5個光接收模組為例，但本發明不限於此。另外亦設置呈單一方向單列排列的複數個光發射模組532-1、532-2、532-3、532-4及532-5，此實施例以5個光發射模組為例，但本發明不限於此。光發射模組及光接模組的數量可相對應設置。當該固定裝置141接收控制單元151發出之訊號從第一位置移動至第二位置，同上述電性導通之原理，光偵測模組533先由取得光信號狀態轉變為無光信號狀態，再由無光信號狀態轉變為有光信號狀態，藉由光偵測模組533擷取該光信號的變化，判斷該移動裝置的移動狀況進而得知大型發光體20的位置並作調整。除了上述之偵測方式，也可如圖13所示，以線型光源534配合擋 板535及光接收模組531-1、531-2、531-3、531-4及531-5來判斷該移動裝置的移動狀況進而得知大型發光體20的位置並作調整。其中擋板535具有多個開孔且相對於光接收模組而設置，當上述開孔移動至曝露出光接收模組時，光接收模組才能接收線型光源534發出的光線以使光偵測模組533取得光信號狀態。

綜上所述，本發明實施例提供一種光學量測裝置及光學量測方法，其藉由可移動載台移動發光體，可對大型的發光體進行光學特性的量測。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

20‧‧‧大型發光體

100‧‧‧光學量測裝置

110‧‧‧光輸入區

120‧‧‧反射腔體

130‧‧‧光輸出區

140‧‧‧可移動載台

Claims (23)

1. 一種光學量測裝置，用以量測一發光體的光學性質，該光學量測裝置包括：一光輸入區；一反射腔體；一光輸出區；一可移動載台，用以承載及移動該發光體，其中該發光體所發出的光線可分區由該光輸入區入射於該反射腔體，並經由該反射腔體反射後，經由該光輸出區由該反射腔體出射；一光學量測儀器，用以量測經由該光輸出區由該反射腔體出射的該光線的光強度；以及一運算單元，用以加總該發光體的所有分區的光線經由該光輸出區出射且被該光學量測儀器測得的光強度，以得到該發光體的整體光強度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光學量測裝置，進一步包括一訊號處理系統，該訊號處理系統包括：一控制單元，用以控制該可移動載台與該光輸入區；該運算單元，用以運算該光輸出區所輸出的光學參數；以及一人機介面，用以讓使用者透過該人機介面控制該控制單元。
3. 一種光學量測裝置，用以量測一發光體的光學性質，該光學量測裝置包括：一光輸入區； 一反射腔體；一光輸出區；以及一可移動載台，用以承載及移動該發光體，其中該發光體所發出的光線可分區由該光輸入區入射於該反射腔體，並經由該反射腔體反射後，經由該光輸出區由該反射腔體出射，其中該發光體的發光面積大於該光輸入區的面積。
4. 如申請專利範圍第1項或第3項所述之光學量測裝置，其中該光輸入區及該光輸出區分別包括一入光孔徑及一出光孔徑，該入光孔徑與該出光孔徑的形狀為圓形、橢圓形、多邊形或是不規則形狀。
5. 如申請專利範圍第4項所述之光學量測裝置，其中該發光體所發出的光線係分區由該入光孔徑入射於該反射腔體。
6. 如申請專利範圍第4項所述之光學量測裝置，其中該發光體的發光面積與入光孔徑面積的比值為一整數。
7. 如申請專利範圍第4項所述之光學量測裝置，其中該入光孔徑或該出光孔徑的形狀及大小為固定或為利用調整裝置進行調整。
8. 如申請專利範圍第7項所述之光學量測裝置，其中該調整裝置可為一手動調整之調整裝置、一半自動調整之調整裝置或一全自動調整之調整裝置。
9. 如申請專利範圍第1項或第3項所述之光學量測裝置，其中該可移動載台更包括一固定裝置、三軸移動裝置及一旋轉移動 裝置，其中該固定裝置係用以固定發光體，該三軸移動裝置係用以使該發光體相對於光輸入區作前後、左右及上下的移動，該旋轉移動裝置係用以使該發光體旋轉移動。
10. 如申請專利範圍第3項所述之光學量測裝置，進一步包括一訊號處理系統，該訊號處理系統包括：一控制單元，用以控制該可移動載台與該光輸入區；一運算單元，用以運算該光輸出區所輸出的光學參數；以及一人機介面，用以讓使用者透過該人機介面控制該控制單元。
11. 如申請專利範圍第10項所述之光學量測裝置，該控制單元更包括：一量測訊號取樣控制單元，用以控制量測訊號之取樣；一平台移動控制單元，用以控制該可移動載台的移動；一光輸入區特徵控制單元，用以控制該光輸入區；以及一光輸出區特徵控制單元，用以控制該光輸出區。
12. 如申請專利範圍第1項或第3項所述之光學量測裝置，更包括一圖案視覺辨識裝置、一電性導通辨識裝置及一光偵測辨識裝置至少其中之一，用以判斷該可移動載台的位置。
13. 一種光學量測方法，用以量測一發光體的光學性質，包括：提供一光學量測裝置，該光學量測裝置包括：一反射腔體；一光輸出區；以及 一可移動載台，用以承載及移動該發光體；將該發光體分為複數個子區域；移動該可移動載台以使該發光體的各該子區域所發出的光分別經由該光輸入區入射於該反射腔體，並經由該光輸出區由該反射腔體出射；以及量測該發光體各該子區域的光學性質並計算得出該發光體整體的光學性質。
14. 如申請專利範圍第13項所述之光學量測方法，其中該發光體的發光面積大於該光輸入區的面積。
15. 如申請專利範圍第13項所述之光學量測方法，其中該光輸入區及該光輸出區分別包括一入光孔徑及一出光孔徑，該入光孔徑與該出光孔徑的形狀為圓形、橢圓形、多邊形或是不規則形狀。
16. 如申請專利範圍第15項所述之光學量測方法，其中該發光體所發出的光線係分區由該入光孔徑入射於該反射腔體。
17. 如申請專利範圍第15項所述之光學量測方法，其中該發光體的發光面積與入光孔徑面積的比值為一整數。
18. 如申請專利範圍第15項所述之光學量測方法，其中該入光孔徑或該出光孔徑的形狀及大小為固定或為利用調整裝置進行調整。
19. 如申請專利範圍第18項所述之光學量測方法，其中該調整裝置可為一手動調整之調整裝置、一半自動調整之調整裝置或一全自動調整之調整裝置。
20. 如申請專利範圍第13項所述之光學量測方法，其中該可移動載台更包括一固定裝置、三軸移動裝置及一旋轉移動裝置，其中該固定裝置係用以固定該發光體，該三軸移動裝置係用以使該發光體相對於該光輸入區作前後、左右及上下的移動，該旋轉移動裝置係用以使該發光體旋轉移動。
21. 如申請專利範圍第13項所述之光學量測方法，包括：藉由一控制單元控制該可移動載台與該光輸入區；藉由一運算單元運算該光輸出區所輸出的光學參數；以及藉由一人機介面讓使用者透過該人機介面控制該控制單元。
22. 如申請專利範圍第21項所述之光學量測方法，其中該控制單元更包括：一量測訊號取樣控制單元，用以控制量測訊號之取樣；一平台移動控制單元，用以控制該可移動載台的移動；一光輸入區特徵控制單元，用以控制該光輸入區；以及一光輸出區特徵控制單元，用以控制該光輸出區。
23. 如申請專利範圍第13項所述之光學量測方法，更包括藉由一圖案視覺辨識裝置、一電性導通辨識裝置及一光偵測辨識裝置至少其中之一，以判斷該可移動載台的位置。