TWI795000B - 光學分析儀及其光學分析系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種光學分析儀，包含本體、轉動件、光檢測裝置以及驅動裝置，該本體係具有容置空間，該本體一側設置透光件，且該容置空間內設置有待測物容置裝置。本發明透過分別呈現明滅頻率的非連續發光的複數個發光元件搭配轉動件帶動待測物容置裝置進行旋轉而達到對待測物多次重複量測的測量方式，除了能夠測量表面係為非平面狀態或非靜止狀態的待測物外，同時也提高待測物檢測後的光譜圖中的訊雜比，以達到精準測量的效果。而本發明另外提供一種適用於光學分析儀之光學分析系統，係將待測物光譜圖的分析結果轉換成使用者所需的資訊內容。

Description

光學分析儀及其光學分析系統

本發明係關於一種光學分析儀之技術領域，特別是指一種具有能均勻地量測與多次重複量測之光學分析儀及其光學分析系統。

近年來，光譜技術的發展越來越受到市場的重視，透過不同的光譜分析技術能快速檢測待測物的光譜特性，並利用其光譜特性來確認待測物的組成成分，以利後續待測物的處理及分析，而目前光譜分析技術已廣泛應用於農產品品質、食品安全、化妝品成分、衣物材質、醫學醫藥等領域中，再者，藉由非接觸式的光譜分析技術也逐漸拓展到各類的生活電器用品中，進而改變了消費者過去的使用習慣。

一般來說，光譜分析儀器是透過測量光源照射於待測物上所產生穿透待測物的透射光或在其表面反射的反射光，以綜合分析而得到待測物的光譜訊息，然而目前在使用光譜分析儀器進行測量時仍有以下的缺點，例如：使用者在操作光譜分析儀器時需要緊密的接觸待測物表面，以使光源能充分地照射於待測物上並產生足以使光譜分析儀器測量的反射光或穿透光，再者，光譜分析儀器所使用的發光元件通常安裝於一平面上，而測量待測物時，往往需要使待測物表面與 發光元件所排列的該平面保持平行，以確保得到正確的量測結果，若待測物表面係為非平面狀態或待測物為非靜止狀態時，容易造成所測量的數值不正確而導致分析結果誤判的情形。

因此，本發明即在闡述如何藉由創新的硬體設計，有效改善上述傳統光譜分析儀器在使用上等問題，仍是相關產業的開發業者與相關研究人員需持續努力克服與解決之課題。

緣是，發明人有鑑於此，並藉由其豐富之專業知識及多年之實務經驗所輔佐，而加以改良發明，其目的在於解決傳統光譜分析儀器僅能短距離緊密接觸以量測靜止的待測物表面以及測量待測物之非平面狀態的表面而造成量測數值不正確等問題，因此，本發明人藉由其豐富之專業知識及實務經驗所輔佐，而據此研創出本發明。

一種光學分析儀，包含：一本體，係具有一容置空間，該本體一側設置一透光件，且該容置空間內設置有一待測物容置裝置；一轉動件，係設置於該待測物容置裝置；一光檢測裝置，係具有一固態光源發射器與一光學接收器，該固態光源發射器具有複數個各放射具有至少一發光峰值波長及至少一波長範圍之光的發光元件，該光學接收器接收來自該發光元件發射的一光線，且該固態光源發射器係設置於該透光件相對於該容置空間一側之另一側，其中，該光線可通過該透光件並於該發光元件與該光學接收器之間的行進路徑形成一光路，該發光元件所發出之該光線至該待測物容置裝置內之一待測物 之距離至少5cm，該發光元件為發光二極體、垂直共振腔面射型雷射或雷射二極體，且複數個該發光元件能夠分別呈現一明滅頻率的非連續發光，複數個該明滅頻率可以是彼此相同或彼此不同，或者複數個該明滅頻率可以是部分相同或部分不同；以及一驅動裝置，係連接該轉動件。

本發明一實施例中，該轉動件之延伸方向定義為一X方向，該X方向不同於一Y方向與一Z方向，該Y方向與該Z方向定義成一YZ平面，且該X方向與一Y方向與一Z方向三者彼此相互垂直，該待測物容置裝置可沿著該YZ平面轉動，且該YZ平面的法線與該X方向之夾角等於0度或大於0度且小於90度。

本發明一實施例中，該轉動件之延伸方向定義為一Z方向，該Z方向不同於一X方向與一Y方向，該X方向與該Y方向定義成一XY平面，且該X方向與一Y方向與一Z方向三者彼此相互垂直，該待測物容置裝置可沿著該XY平面轉動，且該XY平面的法線與該Z方向之夾角等於0度或大於0度且小於90度。

本發明一實施例中，該光學分析儀可包含一反光元件，該反光元件設置於該待測物容置裝置內，該光學接收器可接收來自該反光元件所反射的該光線。

本發明一實施例中，該明滅頻率是介於0.05次/秒至50000次/秒之間。

本發明一實施例中，該明滅頻率中開啟該發光元件的時 間區間為介於0.00001秒至10秒之間。

本發明一實施例中，該明滅頻率中關閉該發光元件的時間區間為介於0.00001秒至10秒之間。

本發明一實施例中，相鄰的二個該發光峰值波長彼此相差為介於1nm至80nm之間。

本發明一實施例中，相鄰的二個該發光峰值波長彼此相差為介於5nm至80nm之間。

本發明一實施例中，各該發光峰值波長所對應的波長半高寬為介於15nm至50nm之間。

本發明一實施例中，各該發光峰值波長所對應的波長半高寬為介於15nm至40nm之間。

本發明一實施例中，相鄰的二個該發光峰值波長所對應的二個該發光元件之該等波長範圍部份重疊以形成較該等發光元件中之各者之該波長範圍寬之一連續波長範圍，或者相鄰的二個該發光峰值波長所對應的二個該發光元件之該等波長範圍不重疊。

本發明一實施例中，相鄰的二個該發光峰值波長彼此相差為大於或等於0.5nm。

本發明一實施例中，相鄰的二個該發光峰值波長彼此相差為介於1nm至80nm之間。

本發明一實施例中，複數個該發光峰值波長之中的至少一部份的該發光峰值波長所對應的波長半高寬為大於0nm且小於或等 於60nm。

本發明一實施例中，該發光元件發射的該光線與該透光件的表面法線具有一傾斜角度，該傾斜角度大於0度且小於90度。

本發明一實施例中，複數個該發光元件係依序發光，前述依序發光係指於不同位置的複數個該發光元件放射相同該波長範圍之光的複數個該發光元件係不同時發光；或者，複數個該發光元件係部分同時發光，前述部分同時發光指的是將複數個該發光元件，使其中一部分同時發光而同時放射不同該波長範圍之光。

本發明基於主要目的另外提供一種光學分析系統，係適用於一如上所述之光學分析儀，係包含：一第一處理器，係電性連接該光檢測裝置、該驅動裝置、一待測物分析模組與一第一設定單元。

本發明一實施例中，該光學分析系統更包含一第一無線通訊模組，該第一無線通訊模組電性連接該第一處理器。

本發明一實施例中，該光學分析系統更包含一第一顯示裝置，該第一顯示裝置電性連接該第一處理器。

本發明一實施例中，該第一無線通訊模組通訊連接一電子設備之一第二無線通訊模組，該第二無線通訊模組電性連接一第二處理器。

本發明一實施例中，該電子設備更包含一第二設定單元，該第二設定單元電性連接該第二處理器。

本發明一實施例中，該電子設備更包含一第二顯示裝置，該第二顯示裝置電性連接該第二處理器。

藉此，本發明之光學分析透過分別呈現一明滅頻率的非連續發光的複數個該發光元件搭配該轉動件帶動該待測物容置裝置進行旋轉而達到各衣物多次重複量測的測量方式，除了能夠測量表面係為非平面狀態或非靜止狀態的待測物外，同時也提高待測物檢測後的光譜圖中的訊雜比，以達到精準測量的效果。而本發明另外提供的一種適用於光學分析儀之光學分析系統，係能將所取得的待測物光譜圖的分析結果轉換成使用者所需的資訊內容。

1:光學分析儀

10:本體

101:容置空間

102:透光件

103:待測物容置裝置

11:轉動件

12:光檢測裝置

120:固態光源發射器

121:光學接收器

13:驅動裝置

2:光學分析系統

20:待測物分析模組

21:第一處理器

22:第一設定單元

23:第一無線通訊模組

24:第一顯示裝置

3:電子設備

30:第二無線通訊模組

31:第二處理器

32:第二設定單元

33:第二顯示裝置

4:滾筒式洗衣機

L:光線

A:待測物

θ:傾斜角度

第1A圖：本發明其一較佳實施例之光學分析儀整體示意圖。

第1B圖：本發明其一較佳實施例之光學分析儀側視圖。

第1C圖：本發明其一較佳實施例之光學分析儀之傾斜角度示意圖。

第1D圖：本發明其一較佳實施例之光學分析儀應用於滾筒式洗衣機整體示意圖。

第1E圖：本發明其一較佳實施例之光學分析儀應用於滾筒式洗衣機之使用狀態圖。

第2圖：本發明第一實施例的發光二極體的放射光譜圖。

第3圖：本發明第二實施例的發光二極體的放射光譜圖。

第4圖：本發明第三實施例的發光二極體的放射光譜圖。

第5A圖：本發明光檢測裝置所測得的待測物時域訊號圖。

第5B圖：本發明光檢測裝置將待測物時域訊號進行傅立葉轉換後的待測物頻域訊號圖。

第5C圖：本發明光檢測裝置將經過濾波效果後所留下的待測物光譜訊號的頻域訊號進行傅立葉反轉換後的濾波後待測物時域訊號圖。

第6圖：本發明其一較佳實施例之光學分析系統方塊圖。

第7圖：本發明其一較佳實施例之電子設備方塊圖。

為利瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合附圖之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

為了使本發明揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本發明的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本發明具體實施例的唯一形式。

本說明書整體中，單數形式之表達只要為未特別提及，則應理解為亦包括其複數形式之概念。

請參閱第1A圖至第1E圖，為本發明其一較佳實施例之光學分析儀整體示意圖、側視圖、傾斜角度示意圖以及光學分析儀應用 於滾筒式洗衣機整體示意圖與使用狀態圖。一種光學分析儀(1)，包含：一本體(10)、一轉動件(11)、一光檢測裝置(12)以及一驅動裝置(13)，該本體(10)係具有一容置空間(101)、一透光件(102)與一待測物容置裝置(103)。

本發明的光學分析儀之結構與作動原理可應用於各類型的生活或料理電器用品中，可舉例但不限定於洗衣機、烘衣機、電子鍋、烤箱或微波爐等。接著，為使審查委員能進一步瞭解本發明之目的、特徵，以及所欲達成之功效，以下茲舉生活電器用品中之滾筒式洗衣機作為具體實際實施例之一，進一步證明本發明之光學分析儀可實際應用之範圍，但不意欲以任何形式限制本發明之範圍。

該本體(10)，係具有一容置空間(101)，該本體(10)一側設置一透光件(102)，且該容置空間(101)內設置有一待測物容置裝置(103)。該待測物容置裝置(103)的截面形狀為圓形、橢圓形、多邊形或不規則形狀等任何能有利於承載該待測物(A)或能使該待測物(A)於被轉動件(11)帶動旋轉，但本發明並不限於此。該透光件(102)可固定設置或活動設置該本體(10)一側。

該透光件(102)的材質包括玻璃、藍寶石、石英或壓克力，但本發明並不限於此。於實際實施時，該透光件(102)係可供光源或特定波長的光源通過，使光源可由該本體(10)一側穿過該透光件(102)並到該待測物容置裝置(103)內。於實際應用於滾筒式洗衣機(4)時，使用者也可藉由該透光件(102)觀看目前的洗衣情況，例如：洗衣過程中衣物 是否有纏繞的情況，以即時進行處置。

該本體(10)的尺寸大小、形狀或顏色可依照使用者的需求進行調整。

該光學分析儀(1)更包含一轉動件(11)與一連接該轉動件(11)之驅動裝置(13)，該轉動件(11)係連動該待測物容置裝置(103)，例如：可依照實際需求所需將該待測物容置裝置(103)以連動的方式連接於該轉動件(11)一端，又或者也可同時連接複數個該轉動件(11)以提升運轉速度，於實際實施時，該驅動裝置(13)係驅動該轉動件(11)轉動，該轉動件(11)同時帶動該待測物容置裝置(103)進行旋轉，而該本體(10)也可同時支撐該待測物容置裝置(103)，使該待測物容置裝置(103)能穩固地旋轉，且該驅動裝置(13)可因應一待測物(A)(如第1E圖所示)的尺寸、數量多寡或重量等性質，而調整其運轉速度、頻率或旋轉方向，該驅動裝置(13)可舉例但不限定於伺服馬達。於實際應用於滾筒式洗衣機(4)時，衣物洗滌前，可先透過該轉動件(11)帶動該待測物容置裝置(103)進行旋轉，使待測物(A)(衣物)上下翻動而達到各衣物多次重複量測的測量方式，使本發明的光學分析儀能測量並得到各衣物的光譜數據，而進一步取得該次洗滌衣物的材質訊息、總含量訊息或不同材質間的比例訊息，例如：材質訊息可以為棉、麻、絲、尼龍、羊毛、嫘縈纖維、皮革、亞克力纖維、蠶絲以及聚酯纖維等等，而總含量訊息為該次洗滌衣物中特定材質訊息的含量，而不同材質間的比例訊息可以為上述各類型衣物的總含量訊息間的比例。

該轉動件(11)可貫穿設置於該待測物容置裝置(103)或分別設置於該待測物容置裝置(103)兩側以作為軸心帶動該待測物容置裝置(103)轉動，又或者可將複數個該轉動件(11)設置於該待測物容置裝置(103)周圍，例如：該轉動件(11)可為齒輪與該待測物容置裝置(103)之齒輪彼此齧合而轉動；複數個該轉動件(11)也可分別各自轉動或不轉動，而透過複數個該轉動件(11)間彼此的配合一同帶動該待測物容置裝置(103)轉動，又或者該複數個該轉動件(11)也可包含鏈條、履帶、皮帶或其他可帶動該待測物容置裝置(103)之物件。

該光檢測裝置(12)係可檢測一待測物(A)，並產生相對應的吸收光譜、穿透光譜或反射光譜之光譜圖，而透過光譜圖的分析，以得知該待測物(A)之相關訊息。於實際應用於滾筒式洗衣機(4)時，衣物洗滌前，透過光學分析儀於衣物洗滌前預先分析該次洗滌衣物的各類訊息，例如：該次洗滌衣物的材質訊息、總含量訊息或不同材質間的比例訊息，以利後續滾筒式洗衣機判斷所需的洗滌時間、洗滌水量、洗衣精或柔軟精等添加物的含量或洗滌次數，進而產生較佳的洗滌模式，例如：較不傷衣物的洗滌模式、較短時間清洗的洗滌模式或充分清洗衣物的洗滌模式等。

請再參閱第1D圖所示，該光檢測裝置(12)係具有一固態光源發射器(120)與一光學接收器(121)，該固態光源發射器(120)可舉例為發光二極體(LED：Light Emitting Diode)、雷射二極體(LD：Laser Diode)，該固態光源發射器(120)具有一光源，該光學接收器(121)係接 收來自該光源發射的一光線(L)，該透光件(102)可供該光線(L)通過。本發明一實施例中，該固態光源發射器(120)係設置於該透光件(102)相對於該容置空間(101)一側之另一側之位置，該固態光源發射器(120)包含一光源，該光源可舉例但不限定於單一光源組或包含複數個次光源組，而當該光源包含複數個次光源組，每一個該次光源組包含複數個各放射具有至少一發光峰值波長及至少一波長範圍之光的發光元件，複數個該次光源組及/或複數個該發光元件係與該光源的一電路板電性連接，複數個該次光源組係呈一不規則狀排列或一規則狀排列。

透過發光二極體或雷射二極體之該發光元件，使該發光元件所發出之該光線(L)至該待測物容置裝置(103)內之一待測物(A)之距離能達到至少有5cm以上，以解決傳統的光學分析儀使用混合光進行分光的動作後，僅能以短距離緊密接觸才可對該待測物進行光譜分析的問題，透過本發明的使用發光二極體或雷射二極體之光學分析儀，能使光檢測裝置(12)在長距離的情況下，對待測物進行光譜分析。於實際應用於滾筒式洗衣機(4)時，衣物洗滌前，使用者可依照待測物(A)(衣物)於待測物容置裝置(103)內上下翻動時分布的情形，以預先設定該發光元件所發出之該光線(L)至該待測物容置裝置(103)內之一待測物(A)之距離為5cm至30cm，以達到多次且有效測量各衣物之光譜數據的效果，但該距離不以此為限。隨著滾筒式洗衣機(4)的尺寸大小的不同或該發光元件所設置的位置不同，該距離可隨之調整。

本發明一實施例中，該光學分析儀(1)更可包含一反光元件，該反光元件設置於該待測物容置裝置(103)內，該光學接收器(121)接收來自該反光元件所反射的該光線(L)，該固態光源發射器(120)具有一光源，該光學接收器(121)接收來自該反光元件所反射的一光線(L)，該光線(L)在該光源、該反光元件與該光學接收器(121)之間的行進路徑形成一光路。該反光元件係可為白板、金屬板、反光板、反射鏡面、反光塗層或任何具有反光能力的物件。

該光學接收器(121)接收來自該光源發射的一光線(L)，且該光線(L)可通過該透光件(102)並於該發光元件與該光學接收器(121)之間的行進路徑形成一光路，該光學接收器(121)例如可以是光偵測器(photodetector)、光電二極體(Photo diode)、有機光電二極體(Organic Photo diode)、光電倍增管(photomultiplier)、光導電度偵測器(photoconducting detector)、矽熱輻射偵測器(Sibolometer)、一維或多維的光電二極體陣列(photodiode array)、一維或多維的CCD(Charge Coupled Device：電荷耦合元件)陣列、一維或多維的CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，互補式金屬氧化物半導體)陣列、影像感測器(19)(Image Sensor)、照相機、光譜儀或高光譜相機。一待測物(A)是被置放於該光路的路徑上，該光路係穿透該待測物(A)或該光路係在該待測物(A)的表面形成漫反射(Diffuse Reflection)光；或者，該光路係於該待測物表面及內部經由一次或多次穿透及反射而最後形成漫反射光。該光學接收器(121)將前述漫反射 光轉換成一影像訊號、一待測物光譜訊號、一電壓訊號及/或一電流訊號，並將該影像訊號、該待測物光譜訊號、該電壓訊號及/或該電流訊號傳送至一第一處理器(21)，該第一處理器(21)係將該影像訊號及/或該待測物光譜訊號轉換後形成一影像圖及/或一待測物光譜圖。換言之，該光學接收器(121)係包含電性連接的一影像擷取器及/或一光偵測器，例如該影像擷取器可以是照相機、CCD或CMOS以將該光線(L)轉換成該影像訊號，該光偵測器可以是光譜儀以將該光線(L)轉換成該待測物光譜訊號。又例如前述光電二極體係可以將該光線(L)轉換成該電壓訊號或該電流訊號。

如第1E圖所示，為本發明其一較佳實施例之待測物容器裝置整體示意圖。該轉動件(11)之延伸方向定義為一X方向，該X方向不同於一Y方向與一Z方向，該Y方向與該Z方向定義成一YZ平面，且該X方向與一Y方向與一Z方向三者彼此相互垂直，於實際實施時，該YZ平面的法線與該X方向之夾角為等於0度或大於0度且小於90度之夾角範圍內，該待測物容置裝置(103)可沿著該YZ平面轉動，使容置於該待測物容置裝置(103)內的該待測物(A)可以上下翻動，而達到混合均勻的效果，於實際應用於滾筒式洗衣機(4)時，可使本發明的光學分析儀能測量並得到各衣物的光譜數據。

該轉動件(11)之延伸方向定義為一Z方向，該Z方向不同於一X方向與一Y方向，該X方向與該Y方向定義成一XY平面，且該X方向與一Y方向與一Z方向三者彼此相互垂直，該待測物容置裝置 (103)可沿著該XY平面轉動，且該XY平面的法線與該Z方向之夾角等於0度或大於0度且小於90度，透過上述的轉動方式，於實際實施時，使本發明的光學分析儀能應用於各類型的生活或料理電器用品中，可舉例但不限定於洗衣機、烘衣機、電子鍋、烤箱或微波爐等。

如第1A圖與第1B圖所示，該待測物容置裝置(103)可沿著該YZ平面轉動，該YZ平面的法線與該X方向之夾角等於0度或大於0度且小於90度，如本發明的一實施例中，該待測物容置裝置(103)可容置有一待測物(A)，而該待測物(A)可佔有該容置空間(101)的體積為一定比例，使該待測物容置裝置(103)沿著該YZ平面轉動時，容置於該容置空間(101)內的該待測物(A)可以上下翻動，而達到短時間內混合均勻的效果。

請再參閱第1E圖所示，該固態光源發射器(120)係設置於該透光件(102)相對於該容置空間(101)一側之另一側之位置，該光檢測裝置(12)可依據該待測物容置裝置(103)轉動的方向，調整該光檢測裝置(12)設置鄰近該透光件(102)之位置，如本發明的一實施例中，該第一方向線與該第二方向線交叉後將該待測物容置裝置(103)分成左上區域、左下區域、右上區域與右下區域，當該待測物容置裝置(103)係沿著該YZ平面順時針轉動時，該待測物(A)係分布於左下區域或右下區域，因此，該光檢測裝置(12)可調整設置於左下區域或右下區域，使得該光檢測裝置(12)在檢測該待測物(A)時能得到的較佳的光譜圖，以利後續進行光譜圖的分析。

本發明之一實施例中，該本體(10)更包含一本體蓋子與一開口，該開口連通於該容置空間(101)與該待測物容置裝置(103)，該本體蓋子係可活動地密封該開口，於實際實施時，使用者係能透過該開口，將不同的該待測物(A)放置於該待測物容置裝置(103)內，而後該本體蓋子係可套設於該開口，或者該本體蓋子係藉由一樞軸樞設於該待測物容置裝置(103)，令該本體蓋子可進行樞擺以調整角度，最後該本體蓋子密封該開口，防止該待測物容置裝置(103)轉動時而掉落出該待測物(A)。

該本體(10)之一側設置至少一散熱孔或該本體(10)更設置一散熱單元，該散熱單元可舉例但不限定為主動散熱的風扇或為被動散熱的散熱片、導熱片、導熱膏或導熱膠，當該光學分析儀(1)運作當下，所使用該散熱單元為風扇時，可帶動外部氣體進入該殼體之內部，將該光學分析儀(1)運作時所產生的熱隨著氣流由該散熱孔對外傳導出，以提供散熱效果。

如第1C圖所示，本發明之一實施例中，該發光元件發射的該光線(L)與該透光件(102)的表面法線具有一傾斜角度(θ)，該傾斜角度(θ)大於0度且小於90度，於實際實施時，由於光檢測裝置(12)係使用發光二極體或雷射二極體作為本發明之光學分析儀的光源，其使用的光源為單純光源，與傳統的光學分析儀需進行分光後量測待測物所使用的混合光有所不同，因此，本發明所使用的單純光源具有光源強度高的特性，不僅能穿透平均厚度為5到10毫米(mm)之玻璃或塑膠 材質的透光件外，在不同的傾斜角度(θ)下，也不會產生光源色散的問題而能夠達到測量精準的效果。

請一併參閱第2圖，相鄰的二個該發光峰值波長所對應的二個發光二極體之該等波長範圍部份重疊以形成較該等發光二極體中之各者之該波長範圍寬之一連續波長範圍，該連續波長範圍是介於180nm至2500nm之間。在第2圖中共有三個發光峰值波長及所對應的波長範圍，分別為一第一光線的一第一發光峰值波長(734nm)所對應的該第一波長範圍、一第二光線的一第二發光峰值波長(810nm)所對應的該第二波長範圍及一第三光線的一第三發光峰值波長(882nm)所對應的該第三波長範圍。該第一發光峰值波長與該第二發光峰值波長是相鄰的二個發光峰值波長，同樣地該第二發光峰值波長與該第三發光峰值波長也是相鄰的二個發光峰值波長。該第一發光峰值波長所對應的該第一波長範圍係為介於660nm至780nm之間，該第二光線的該第二發光峰值波長所對應的該第二波長範圍係為介於710nm至850nm，該第一波長範圍與該第二波長範圍在710nm至780nm之間呈現部分重疊，因此該第一波長範圍與該第二波長範圍共同形成660nm至850nm之間的該連續波長範圍。同樣地，該第二發光峰值波長所對應的該第二波長範圍係為介於710nm至850nm，該第三光線的該第三發光峰值波長所對應的該第三波長範圍係為介於780nm至940nm，該第二波長範圍與該第三波長範圍在780nm至850nm之間呈現部分重疊，因此該第二波長範圍與該第三波長範圍共同形成710nm至940nm之間的該連續波長範圍。在本發明中，相鄰的二個該發光峰值波長所對應的二個該發光二極體之該等波長範圍的重疊部分，以重疊愈少則愈佳。當然，相鄰的二個該發光 峰值波長所對應的二個該發光二極體之該等波長範圍也可以不重疊，這將於後文中說明。

相鄰的二個該發光峰值波長彼此相差為大於或等於0.5nm，較佳地為介於1nm至80nm之間，更佳地為介於5nm至80nm之間。在第2圖中，相鄰的該第一發光峰值波長(734nm)與該第二發光峰值波長(810nm)彼此相差為76nm，而相鄰的該第二發光峰值波長(810nm)與該第三發光峰值波長(882nm)彼此相差為72nm。除了有特別說明之外，本發明及專利範圍所述之數值範圍的限定總是包括端值，例如前述相鄰的二個該發光峰值波長彼此相差為介於5nm至80nm之間，是指大於或等於5nm而且小於或等於80nm。

請一併參閱第3圖的第二實施例，第二實施例是第一實施例的衍生實施例，因此第二實施例與第一實施例相同之處就不再贅述。第二實施例與第一實施例不同之處在於第二實施例的該光源係包含五個發光二極體，分別為放射具有一第一發光二極體、放射具有一第四波長範圍之一第四光線的一第四發光二極體、一第二發光二極體、放射具有一第五波長範圍之一第五光線的一第五發光二極體及一第三發光二極體，該第四光線在該第四波長範圍內具有一第四發光峰值波長(772nm)，該第五光線在該第五波長範圍內具有一第五發光峰值波長(854nm)。在第3圖中，發光峰值波長由小至大依序為該第一發光峰值波長(734nm)、該第四發光峰值波長(772nm)、該第二發光峰值波長(810nm)、該第五發光峰值波長(854nm)及該第三發光峰值波長(882nm)，相鄰的該第一發光峰值波長(734nm)與該第四發光峰值波長(772nm)彼此相差為38nm，相鄰的該第四發光峰值波長(772nm)與該第 二發光峰值波長(810nm)彼此相差為38nm，相鄰的該第二發光峰值波長(810nm)與該第五發光峰值波長(854nm)彼此相差為44nm，相鄰的該第五發光峰值波長(854nm)與該第三發光峰值波長(882nm)彼此相差為28nm。

請一併參閱第4圖的第三實施例，第三實施例是第一實施例及第二實施例的衍生實施例，因此第三實施例與第一實施例及第二實施例相同之處就不再贅述。第三實施例與第一實施例不同之處在於第三實施例的該光源係包含12個發光二極體，在第4圖中，12個發光二極體的發光峰值波長由小至大依序為734nm(該第一發光峰值波長)、747nm、760nm、772nm(該第四發光峰值波長)、785nm、798nm、810nm(該第二發光峰值波長)、824nm、839nm、854nm(該第五發光峰值波長)、867nm及882nm(該第三發光峰值波長)。該12個發光二極體的發光峰值波長之中，相鄰的二個該發光峰值波長彼此相差依序分別為13nm、13nm、12nm、13nm、13nm、12nm、14nm、15nm、15nm、13nm及15nm。如果於第一實施例、第二實施例及第三實施例中的該發光元件是改用雷射二極體，相鄰的二個該發光峰值波長彼此相差可以為大於或等於0.5nm，例如為1nm。

複數個該發光峰值波長之中的至少一部份的該發光峰值波長所對應的波長半高寬為大於0nm且小於或等於60nm。較佳地，各該發光峰值波長所對應的波長半高寬為大於0nm且小於或等於60nm，例如前述第一實施例、第二實施例及第三實施例中發光峰值波長由小至大依序為734nm(該第一發光峰值波長)、747nm、760nm、772nm(該第四發光峰值波長)、785nm、798nm、810nm(該第二發光峰值波長)、 824nm、839nm、854nm(該第五發光峰值波長)、867nm及882nm(該第三發光峰值波長)，該第一光線的該第一發光峰值波長所對應的波長半高寬、該第二光線的該第二發光峰值波長所對應的波長半高寬、該第三光線的該第三發光峰值波長所對應的波長半高寬、該第四光線的該第四發光峰值波長所對應的波長半高寬及該第五光線的該第五發光峰值波長所對應的波長半高寬為大於0nm且小於或等於60nm，較佳為介於15nm至50nm之間，更佳為介於15nm至40nm之間。其餘未說明的747nm、760nm、785nm、798nm、824nm、839nm及867nm發光峰值波長所對應的波長半高寬(第4圖)也是為大於0nm且小於或等於60nm，較佳為介於15nm至50nm之間，更佳為介於15nm至40nm之間。於本發明的實驗操作時，前述第一實施例、第二實施例及第三實施例中的發光峰值波長所對應的波長半高寬為55nm；如果該發光元件是雷射二極體，各該發光峰值波長所對應的波長半高寬為大於0nm且小於或等於60nm，例如為1nm。

前述相鄰的二個該發光峰值波長所對應的二個該發光二極體之該等波長範圍也可以不重疊，例如如果前述第一實施例、第二實施例及第三實施例中的各發光峰值波長所對應的波長半高寬為15nm，各發光峰值波長所對應的該波長範圍的寬度(也就是該波長範圍的最大值與最小值的差)為40nm，相鄰的二個該發光峰值波長彼此相差為80nm。又例如如果該發光元件是雷射二極體，各該發光峰值波長所對應的波長半高寬為1nm，該波長範圍的寬度為4nm，相鄰的二個該發光峰值波長彼此相差為5nm，則相鄰的二個該發光峰值波長所對應的二個該發光元件(雷射二極體)之該等波長範圍不重疊。

較佳地，於第一實施例、第二實施例及第三實施例操作一成像裝置進行該待測物(A)的檢測以產生該待測物光譜圖時，該成像裝置為一手機或平板電腦，如前所述該固態光源發射器(120)能夠分別控制並使得複數個該發光二極體分別呈現一明滅頻率的非連續發光，複數個該明滅頻率可以是彼此相同或彼此不同，或者複數個該明滅頻率可以是部分相同或部分不同，前述該明滅頻率是介於0.05次/秒至50000次/秒之間，該明滅頻率中開啟(點亮)該發光二極體的時間區間為介於0.00001秒至10秒之間，該明滅頻率中關閉(熄滅)該發光二極體的時間區間為介於0.00001秒至10秒之間，該明滅頻率的週期是指接續的一次開啟(點亮)該發光二極體的時間區間及關閉(熄滅)該發光二極體的時間區間的和，該明滅頻率的週期是該明滅頻率的倒數；換言之，該明滅頻率的週期可以被理解為將複數個該發光二極體連續點亮一點亮時間區間並立即無間斷地連續熄滅一熄滅時間區間的和，該點亮時間區間為介於0.00001秒至10秒之間，該熄滅時間區間為介於0.00001秒至10秒之間。較佳地，該明滅頻率是介於0.5次/秒至50000次/秒之間；更佳地，該明滅頻率是介於5次/秒至50000次/秒之間。複數個該發光二極體呈現非連續發光的樣態可以大幅降低該待測物(A)被該發光二極體所放射的光的熱能所影響，避免含有有機體的該待測物(A)產生質變，因此尤其適合對於熱能敏感的該待測物(A)，更尤其適合於該發光二極體所放射該波長範圍的光為近紅外光，透過上述能夠分別呈現一明滅頻率的非連續發光的複數個該發光元件搭配該轉動件(11)帶動該待測物容置裝置(103)進行旋轉而達到各衣物多次重複量測的測量方式，使光譜分析結果接近於使用傳統鹵鎢燈光譜儀的高解析結果 外，也同時提高了待測物檢測後的光譜圖中的訊雜比，而能夠達到測量精準的效果，使本發明的光學分析儀能測量表面係為非平面狀態或非靜止狀態的待測物。於實際應用於滾筒式洗衣機(4)時，可使本發明的光學分析儀能測量並得到各衣物的光譜數據，進而取得較精準的衣物的材質訊息、總含量訊息或不同材質間的比例訊息的結果，以利後續滾筒式洗衣機判斷所需的洗滌時間、洗滌水量、洗衣精或柔軟精等添加物的含量或洗滌次數。

特別說明的是，前述該發光元件與該光學接收器(121)的該影像擷取器及該光偵測器係同步運作及不運作也可以是指：該影像擷取器及該光偵測器係以一運作頻率進行非連續運作，該發光元件的該明滅頻率與該光學接收器(121)的該影像擷取器及該光偵測器的該運作頻率係為相同。

本發明另外提供一種使用該光檢測裝置(12)之成像方法進行操作，該成像方法係將複數個該次光源組中的複數個該發光元件依序發光、部分同時發光或全部同時發光。前述依序發光係指於該電路板上不同位置的複數個該次光源組中放射相同該波長範圍之光的複數個該發光元件係不同時發光，且該光學接收器(121)的該影像擷取器及該光偵測器在任一該發光元件發光時才開啟而運作，而在任一該發光元件不發光時就關閉而不運作，換言之該發光元件與該光學接收器(121)的該影像擷取器及該光偵測器係同步運作及不運作，以於運作時接收並分別將反射及/或散射後的該光線轉換成該影像訊號並傳送至該計算器，以及將反射及/或散射後的該光線轉換成該待測物光譜訊號並傳送至該計算器，該計算器將前述四個位置的該影像訊號及該待測 物光譜訊號以一均勻運算法進行運算以獲得準確的成像資料。例如，四個該次光源組中總共有四個該第一發光二極體分別位於該電路板上的四個不同位置，第一個位置的該第一發光二極體先發光(明)後關閉(滅)，該影像擷取器及該光偵測器分別將第一個位置的該影像訊號及該待測物光譜訊號傳送至該計算器；接著第二個位置的該第一發光二極體先發光後關閉，該影像擷取器及該光偵測器分別將第二個位置的該影像訊號及該待測物光譜訊號傳送至該計算器；再接著第三個位置的該第一發光二極體先發光後關閉，該影像擷取器及該光偵測器分別將第三個位置的該影像訊號及該待測物光譜訊號傳送至該計算器；最後第四個位置的該第一發光二極體先發光後關閉，該影像擷取器及該光偵測器分別將第四個位置的該影像訊號及該待測物光譜訊號傳送至該計算器。該成像方法以該計算器將前述四個位置的該影像訊號及該待測物光譜訊號以該均勻運算法進行運算以獲得準確的成像資料，以完成四個該第一發光二極體的依序發光，例如該均勻運算法為將四個位置的該影像訊號加總後除以四，以及將四個位置的該待測物光譜訊號分別加總後除以四。於四個該第一發光二極體都發過光之後，接著四個該第二發光二極體依照前述四個該第一發光二極體的明及滅方式，以完成四個該第二發光二極體的依序發光。最後，再完成四個該第三發光二極體的依序發光。特別說明的是，本發明當然也可以選擇性地使特定位置的該發光元件再度發光，以重複取得該影像訊號及該待測物光譜訊號，例如當需要驗證前一次相同位置的相同該波長範圍的該影像訊號及該待測物光譜訊號是否正確時。

前述部分同時發光指的是基於不同波長範圍的光與該待測物(A)的回應有所差別，因此將複數個該次光源組中的複數個該發光元件，使其中一部分同時發光而同時放射不同該波長範圍之光，所得到的該影像訊號及該待測物光譜訊號則可以表示為該待測物(A)同時間在不同的複數個該波長範圍之光的照射下，所產生的物理意義或化學意義。這顯然與前述依序發光的方式不同，前述依序發光的方式無法觀察出不同的複數個該波長範圍對該待測物(A)的同時影響。前述部分同時發光的另一個好處是，與前述依序發光相比較下，前述部分同時發光對該待測物(A)的檢測時間可以縮短。

採用不同位置的發光元件依序發光方式或部分同時發光方式，尤其在該待測物(A)的複數個區域係存在不相同的成分時，該成像方法可以運用該計算器將前述多個位置的該影像訊號及該待測物光譜訊號以該均勻運算法進行運算而獲得平均的成像資料，因此有利於對該待測物(A)進行快速的總體判斷。即使該待測物(A)的複數個區域係存在相同的成分，然而如果當該待測物(A)的表面無法與該光源保持平行，此時各該發光元件分別與該待測物(A)的距離將不相同，這會導致各該發光元件所產生的該影像訊號及該待測物光譜訊號失真，此時採用不同位置的發光元件依序發光方式或部分同時發光方式，該成像方法可以運用該計算器將前述多個位置的該影像訊號及該待測物光譜訊號以該均勻運算法進行運算而獲得平均的成像資料，因此有利於對該待測物(A)進行快速的總體判斷。

本發明所採用不同位置的發光元件依序發光方式或部分同時發光方式，並以均勻運算法進行運算，所以可以獲得準確的成像資料。

請一併參閱第5A圖，其為以該明滅頻率的非連續發光方式操作該光檢測裝置(12)進行該待測物(A)的檢測，該待測物光譜訊號與一背景雜訊的結合及該背景雜訊所構成的一待測物時域(time domain)訊號及一待測物時域訊號圖。一數學分析模組係設置於該光偵測器或該計算器，該數學分析模組係與該光偵測器電性或訊號連接，或該數學分析模組係與該計算器電性或訊號連接，而所述該數學分析模組可以是軟體或硬體型態，該光偵測器所收集到的訊號係被傳送到該數學分析模組。當操作該成像裝置進行該待測物(A)的檢測以產生該待測物光譜圖時，複數個該發光二極體可以以相同的該明滅頻率同時開或關，該明滅頻率中開啟(點亮)該發光二極體的時間區間，該光偵測器所接收到的訊號為該待測物光譜訊號及一背景雜訊(或稱為背景噪音)的結合，而該明滅頻率中關閉(熄滅)該發光二極體的時間區間，該光偵測器所接收到的訊號為該背景雜訊。

該光偵測器所收集到的前述該待測物光譜訊號及該背景雜訊係被傳送到該數學分析模組，該數學分析模組係對於前述該待測物時域訊號進行處理而將該背景雜訊捨棄，例如該數學分析模組係包含將該待測物時域訊號轉換為一待測物頻域(frequency domain)訊號的一時域頻域轉換單元(第5A圖)，該時域頻域轉換單元可以是用以將該待測物時域訊號進行傅立葉轉換(Fourier transform)為該待測物頻域訊號的一傅立葉轉換單元，轉換後的該待測物頻域訊號及一待測物頻域訊號圖請參見第5B圖，該待測物頻域訊號係很容易被區分為該待測物光譜訊號的頻域訊號及該背景雜訊的頻域訊號。在第5B圖中，位於0Hz的峰值的頻域訊號或小於該明滅頻率的頻域訊號，即為該背景雜訊的 頻域訊號；而在第5B圖中，除了位於0Hz的峰值的頻域訊號(該背景雜訊的頻域訊號)，其餘剩下的峰值的訊號即為該待測物光譜訊號的頻域訊號。較佳地，在該待測物頻域訊號中，大於或等於該明滅頻率的頻域訊號即為該待測物光譜訊號的頻域訊號。該數學分析模組係將該背景雜訊的頻域訊號捨棄並留下該待測物光譜訊號的頻域訊號，以達到濾波效果。由於該數學分析模組係將該背景雜訊的頻域訊號捨棄，因此留下的該待測物光譜訊號的頻域訊號完全是屬於該待測物(A)而不包含該背景訊號，所以相對於傳統光譜儀而言，本發明的該光檢測裝置(12)不僅提高該待測物(A)在光譜中的訊號雜訊比(Signal-to-noise ratio)，本發明的該光檢測裝置(12)甚至因為將該背景雜訊的頻域訊號捨棄以進行濾波，所以可以達到無背景雜訊的光譜。請再度參閱第5A圖及第5B圖，該固態光源發射器(120)的一微控制器係可以與該數學分析模組電性或訊號連接，以同步將該明滅頻率、該明滅頻率中開啟(點亮)該發光二極體的時間區間及該明滅頻率中關閉(熄滅)該發光二極體的時間區間傳送給該數學分析模組，以使得該微控制器依據該明滅頻率、該明滅頻率中開啟(點亮)該發光二極體的時間區間及該明滅頻率中關閉(熄滅)該發光二極體的時間區間以開或關與該微控制器分別電性連接的複數個該發光二極體之時，該數學分析模組能夠將該明滅頻率中開啟(點亮)該發光二極體的時間區間對應為該待測物光譜訊號，以及該數學分析模組能夠將該明滅頻率中關閉(熄滅)該發光二極體的時間區間對應為該背景雜訊。

特別說明的是，複數個該發光二極體呈現該明滅頻率的非連續發光的波形為方波、正弦波或負弦波。

另外，該數學分析模組也可以對於前述經過濾波效果所留下的該待測物光譜訊號的頻域訊號進行處理，而將前述所留下的該待測物光譜訊號的頻域訊號轉換為一濾波後待測物時域訊號及一濾波後待測物時域訊號圖，其中該濾波後待測物時域訊號之中只存在一濾波後待測物光譜訊號，而不存在該背景雜訊。例如，該數學分析模組係包含將前述所留下的該待測物光譜訊號的頻域訊號轉換為一濾波後待測物時域訊號的一頻域時域轉換單元(第5B圖)，該頻域時域轉換單元可以是用以將前述所留下的該待測物光譜訊號的頻域訊號進行傅立葉反轉換(inverse Fourier Transform)為該濾波後待測物時域訊號的一傅立葉反轉換單元，轉換後的該濾波後待測物時域訊號及該濾波後待測物時域訊號圖請參見第5C圖。比較第5A圖及第5C圖可以顯然地看出，在第5C圖中該濾波後待測物時域訊號圖之中的該濾波後待測物時域訊號只存在該濾波後待測物光譜訊號而且呈現為方形波，而且該濾波後待測物時域訊號圖之中已經不存在任何該背景雜訊。換言之，在第5C圖中背景訊號為零，所以如果將該濾波後待測物光譜訊號的值除以背景訊號的值，所得到的訊號雜訊比將呈現無限大；因此，本發明提高了試樣(待測物)檢測結果光譜圖中的訊號雜訊比，可以達到測試精準的效果。特別說明的是，所述該數學分析模組、該時域頻域轉換單元及該頻域時域轉換單元可以分別是軟體或硬體型態，或上述軟體或硬體型態的組合；該數學分析模組、該時域頻域轉換單元及該頻域時域轉換單元彼此以電性或訊號連接。

請一併參閱第6圖與第7圖所示，為本發明其一較佳實施例之光學分析系統方塊圖與電子設備方塊圖。本發明基於主要目的另 外提供一種光學分析系統，係適用於先前所述的光學分析儀(1)，光學分析系統(2)係包含一第一處理器(21)，係電性連接該光檢測裝置(12)、該驅動裝置(13)、一待測物分析模組(20)與一第一設定單元(22)。

該待測物分析模組(20)係可對於該光檢測裝置(12)檢測待測物(A)後的光譜圖進行分析，並將分析結果轉換於使用者所需的資訊。於實際應用於滾筒式洗衣機(4)時，衣物洗滌前，該待測物分析模組(20)能將光學分析儀所檢測衣物後所取得的光譜圖轉換分析成該次洗滌衣物的各類訊息，例如：該次洗滌衣物的材質訊息、總含量訊息或不同材質間的比例訊息，以利後續滾筒式洗衣機判斷所需的洗滌時間、洗滌水量、洗衣精或柔軟精等添加物的含量或洗滌次數，進而產生較佳的洗滌模式，例如：較不傷衣物的洗滌模式、較短時間清洗的洗滌模式或充分清洗衣物的洗滌模式等。特別說明的是，若該待測物分析模組(20)檢測並分析出具有非衣物的訊息時，進而產生不可混洗之資訊。

本發明之一實施例中，該第一無線通訊模組(23)通訊連接一電子設備(3)之一第二無線通訊模組(30)，該第二無線通訊模組(30)電性連接一第二處理器(31)。

於實際實施時，該光學分析儀(1)能透過該第一無線通訊模組(23)將該待測物分析模組(20)所分析出該次洗滌衣物的各類訊息等數值傳輸於一電子設備(3)，讓使用者能隨時透過該電子設備(3)存取該次洗滌衣物的各類訊息等數值，該第一無線通訊模組(23)與第二 無線通訊模組(30)係可選用Wi-Fi、WiMAX、IEEE 802.11系列、4G網路、5G網路、HSPA網路、LTE網路或藍牙。

本發明之一實施例中，該光學分析系統(2)更包含一第一顯示裝置(24)，該第一顯示裝置(24)電性連接該第一處理器(21)，該第一顯示裝置(24)可以顯示該光檢測裝置(12)所產生的光譜圖轉換於使用者所需的資訊、該驅動裝置(13)的運轉速度或頻率，該第一顯示裝置(24)可以為液晶螢幕。

本發明之一實施例中，該光學分析系統(2)更包含一第一設定單元(22)，該第一設定單元(22)可舉例但不限於觸控式螢幕或按鍵，該第一設定單元(22)電性連接該第一處理器(21)。於實際應用於滾筒式洗衣機(4)時，衣物洗滌前，該第一顯示裝置(24)能顯示該次洗滌衣物的各類訊息等數值，而使用者可透過該第一設定單元(22)輸入所欲選取的洗滌模式，例如：較不傷衣物的洗滌模式、較短時間清洗的洗滌模式或充分清洗衣物的洗滌模式等，又或者使用者可透過該第一設定單元(22)自行設定洗滌時間、洗滌水量、洗衣精或柔軟精等添加物的含量或洗滌次數。

該電子設備(3)可以為個人電腦、個人行動通訊裝置、筆記型電腦或平板電腦等。

本發明之一實施例中，該電子設備(3)更包含一第二設定單元(32)，該第二設定單元(32)電性連接該第二處理器(31)，該第二設定單元(32)可舉例但不限於觸控式螢幕或按鍵。該電子設備(3)更包含 一第二顯示裝置(33)，該第二顯示裝置(33)電性連接該第二處理器(31)，使用者能透過該電子設備(3)存取由該光檢測裝置(12)所產生的光譜圖轉換於使用者所需的資訊、該驅動裝置(13)的運轉速度或頻率，並透過該第二設定單元(32)與該第二顯示裝置(33)遠端操作該光學分析儀(1)。於實際應用於滾筒式洗衣機(4)時，使用者可透過該電子設備(3)存取該次洗滌衣物的各類訊息等數值，並藉由該第二設定單元(32)輸入所欲選取的洗滌模式，例如：較不傷衣物的洗滌模式、較短時間清洗的洗滌模式或充分清洗衣物的洗滌模式等，又或者使用者可透過該第一設定單元(22)自行設定洗滌時間、洗滌水量、洗衣精或柔軟精等添加物的含量或洗滌次數。

綜上所述，本發明與現有技術與產品相較之下，本發明具有以下優點之一：

本發明目的之一係透過本發明所使用的發光二極體或雷射二極體之光學分析儀，使光檢測裝置在長距離的情況下，仍可對待測物進行光譜分析，且由於使用的光源為單純光源，與傳統的光學分析儀需進行分光後量測待測物所使用的混合光有所不同，因此，本發明所使用的單純光源具有光源強度高的特性，不僅能穿透玻璃材質的透光件外，在不同的傾斜角度下，也不會產生光源色散的問題而能夠達到測量精準的效果。

本發明目的之一係透過本發明的分別呈現一明滅頻率的非連續發光的複數個該發光元件搭配該轉動件帶動該待測物容置 裝置進行旋轉而達到各衣物多次重複量測的測量方式，除了能夠測量表面係為非平面狀態或非靜止狀態的待測物外，同時也提高待測物檢測後的光譜圖中的訊雜比，以達到精準測量的效果。

本發明目的之一係本發明之光學分析儀結構與作動原理可應用於各類型的生活或料理電器用品中，例如本案所舉例之滾筒式洗衣機作為具體實際實施例之一，藉由本發明的光學分析儀能在衣物洗滌前，進行測量並得到各衣物的光譜數據，而進一步取得該次洗滌衣物的材質訊息、總含量訊息或不同材質間的比例訊息以作為滾筒式洗衣機判斷所需的洗滌時間、洗滌水量、洗衣精或柔軟精等添加物的含量或洗滌次數，進而產生較佳的洗滌模式供使用者選擇。

本創作的任一實施例或申請專利範圍不須達成本創作所揭露之全部目的或優點或特點。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的「第一」、「第二」等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。

1:光學分析儀

10:本體

101:容置空間

102:透光件

103:待測物容置裝置

11:轉動件

12:光檢測裝置

120:固態光源發射器

121:光學接收器

13:驅動裝置

A:待測物

Claims (21)

1. 一種光學分析儀，包含：一本體(10)，係具有一容置空間(101)，該本體(10)一側設置一透光件(102)，且該容置空間(101)內設置有一待測物容置裝置(103)；一轉動件(11)，係連動該待測物容置裝置(103)；一光檢測裝置(12)，係具有一固態光源發射器(120)與一光學接收器(121)，該固態光源發射器(120)具有複數個各放射具有至少一發光峰值波長及至少一波長範圍之光的發光元件，該光學接收器(121)接收來自該發光元件發射的一光線(L)，且該固態光源發射器(120)係設置於該透光件(102)相對於該容置空間(101)一側之另一側，其中，該光線(L)可通過該透光件(102)並於該發光元件與該光學接收器(121)之間的行進路徑形成一光路，該發光元件所發出之該光線(L)至該待測物容置裝置(103)內之一待測物(A)之距離至少5cm，該發光元件為發光二極體、垂直共振腔面射型雷射或雷射二極體，且複數個該發光元件能夠分別呈現一明滅頻率的非連續發光，複數個該明滅頻率可以是彼此相同或彼此不同，或者複數個該明滅頻率可以是部分相同或部分不同；以及一驅動裝置(13)，係連接該轉動件(11)；其中該明滅頻率是介於0.05次/秒至50000次/秒之間，以及該明滅頻率中開啟該發光元件的時間區間為介於0.00001秒至10秒之間。
2. 如請求項1所述之光學分析儀，其中，該轉動件(11)之 延伸方向定義為一X方向，該X方向不同於一Y方向與一Z方向，該Y方向與該Z方向定義成一YZ平面，且該X方向與一Y方向與一Z方向三者彼此相互垂直，該待測物容置裝置(103)可沿著該YZ平面轉動，且該YZ平面的法線與該X方向之夾角等於0度或大於0度且小於90度。
3. 如請求項1所述之光學分析儀，其中，該轉動件(11)之延伸方向定義為一Z方向，該Z方向不同於一X方向與一Y方向，該X方向與該Y方向定義成一XY平面，且該X方向與一Y方向與一Z方向三者彼此相互垂直，該待測物容置裝置(103)可沿著該XY平面轉動，且該XY平面的法線與該Z方向之夾角等於0度或大於0度且小於90度。
4. 如請求項1所述之光學分析儀，其中，該光學分析儀(1)更包含一反光元件，該反光元件設置於該待測物容置裝置(103)內，該光學接收器(121)接收來自該反光元件所反射的該光線(L)。
5. 如申請專利範圍第1項所述光學分析儀，更包括：一數學分析模組，係設置於該光學接收器(121)的一光偵測器或一計算器，其中該數學分析模組係與該光偵測器或該計算器電性或訊號連接，該數學分析模組是一軟體或硬體模組，該光偵測器將其收集到的至少一訊號傳送到該數學分析模組，以及於進行該待測物(A)的檢測時，複數個該發光元件以相同的該明滅頻率同時開或關；在該明滅頻率中開啟該發光元件的一時間區間，該光偵測器所接收 到的該訊號為該待測物光譜訊號及一背景雜訊的結合，以及在該明滅頻率中關閉該發光元件的一時間區間，該光偵測器所接收到的該訊號為該背景雜訊；該數學分析模組係對於該光偵測器所接收到的該訊號進行處理以將該背景雜訊捨棄。
6. 如申請專利範圍第1項所述光學分析儀，其中，相鄰的二個該發光峰值波長彼此相差為介於1nm至80nm之間。
7. 如申請專利範圍第8項所述光學分析儀，其中，相鄰的二個該發光峰值波長彼此相差為介於5nm至80nm之間。
8. 如申請專利範圍第7項所述光學分析儀，其中，各該發光峰值波長所對應的波長半高寬為介於15nm至50nm之間。
9. 如申請專利範圍第8項所述光學分析儀，其中，各該發光峰值波長所對應的波長半高寬為介於15nm至40nm之間。
10. 如申請專利範圍第1項所述光學分析儀，其中，相鄰的二個該發光峰值波長所對應的二個該發光元件之該等波長範圍部份重疊以形成較該等發光元件中之各者之該波長範圍寬之一連續波長範圍，或者相鄰的二個該發光峰值波長所對應的二個該發光元件之該等波長範圍不重疊。
11. 如申請專利範圍第1項所述光學分析儀，其中，相鄰的二個該發光峰值波長彼此相差為大於或等於0.5nm。
12. 如申請專利範圍第13項所述光學分析儀，其中，相鄰的二個該發光峰值波長彼此相差為介於1nm至80nm之間。
13. 如申請專利範圍第1項所述光學分析儀，其中，複數個該發光峰值波長之中的至少一部份的該發光峰值波長所對應的波長半高寬為大於0nm且小於或等於60nm。
14. 如請求項1所述之光學分析儀，其中，該發光元件發射的該光線(L)與該透光件(102)的表面法線具有一傾斜角度(θ)，該傾斜角度(θ)大於0度且小於90度。
15. 如請求項1所述之光學分析儀，其中，複數個該發光元件係依序發光，前述依序發光係指於不同位置的複數個該發光元件放射相同該波長範圍之光的複數個該發光元件係不同時發光；或者，複數個該發光元件係部分同時發光，前述部分同時發光指的是將複數個該發光元件，使其中一部分同時發光而同時放射不同該波長範圍之光。
16. 一種光學分析系統，係包括如請求項1至15所述之光學分析儀，更包含：一第一處理器(21)，係電性連接該光檢測裝置(12)、該驅動裝置(13)、一待測物分析模組(20)與一第一設定單元(22)。
17. 如請求項16所述之光學分析系統，其中，該光學分析系統(2)更包含一第一無線通訊模組(23)，該第一無線通訊模組(23)電性連接該第一處理器(21)。
18. 如請求項16所述之光學分析系統，其中，該光學分析系統(2)更包含一第一顯示裝置(24)，該第一顯示裝置(24)電性連接該 第一處理器(21)。
19. 如請求項17所述之光學分析系統，其中該第一無線通訊模組(23)通訊連接一電子設備(3)之一第二無線通訊模組(30)，該第二無線通訊模組(30)電性連接一第二處理器(31)。
20. 如請求項19所述之光學分析系統，其中，該電子設備(3)更包含一第二設定單元(32)，該第二設定單元(32)電性連接該第二處理器(31)。
21. 如請求項19所述之光學分析系統，其中，該電子設備(3)更包含一第二顯示裝置(33)，該第二顯示裝置(33)電性連接該第二處理器(31)。

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