反射透射双模光学量测仪的制作方法

本实用新型有关量测反射率或透射率的装置，尤指一种同时整合反射率及透射率量测功能的双模光学量测仪。

背景技术：

光学量测仪一般可区分为反射式光学量测仪与透射式双模光学量测仪两大类，前者用于量测待测样品的反射率，后者则用于量测待测样品的透射率，两者的用途并不相同。因此，若检测单位想要量测同一个待测样品的反射率及透射率，便需要使用两套用途不同的光学量测仪。这种量测方式不仅硬件成本较高，而且需要将待测样品在不同的光学量测仪之间移动，所以也比较耗时。

此外，传统的反射式光学量测仪与透射式双模光学量测仪在使用之前，都需要先用标准样品来校正检测参数，所以标准样品本身的参数偏差也是影响量测精准度与正确性的误差源之一。

技术实现要素：

有鉴于此，如何减轻或消除传统光学量测仪的缺点，实为业界有待解决的问题。

本说明书提供一种反射透射双模光学量测仪的实施例，其包含：一支撑座；一承载平台，设置于该支撑座上，其中，该承载平台包含一置放区，用于承载一待测样品，且该置放区具有可供光线穿透的一中空槽；一第一转轴，设置于该支撑座上，且该第一转轴的轴心位于一预定轴线上；一第二转轴，设置于该支撑座上，且该第二转轴的轴心同样位于该预定轴线上；一第一悬臂，连接于该第一转轴，且该第一悬臂的自由端设有面向该置放区的一出光区，用于朝该置放区发射一检测光；一第二悬臂，连接于该第二转轴；以及一收光装置，设置于该第二悬臂的自由端，且设有面向该置放区的一入光区，用于接收从该待测样品反射而来的一反射光、或接收穿透该待测样品与该中空槽的一透射光；其中，该第一转轴转动时会带动该第一悬臂，使该出光区绕着该预定轴线移动位置，而该第二转轴转动时则会带动该第二悬臂，使得该入光区绕着该预定轴线移动位置。

本说明书另提供一种反射透射双模光学量测仪的实施例，其包含：一支撑座，包含一第一支架与一第二支架；一承载平台，设置于该第一支架上，其中，该承载平台包含一置放区，用于承载一待测样品，且该置放区具有可供光线穿透的一中空槽；一第一转轴，设置于该第二支架上，且该第一转轴的轴心位于一预定轴线上；一第二转轴，设置于该第二支架上，且该第二转轴的轴心同样位于该预定轴线上，但该第二转轴与该第一转轴彼此独立转动而非一起连动转动；一第一悬臂，连接于该第一转轴，且该第一悬臂的自由端设有面向该置放区的一出光区，用于朝该置放区发射一检测光；一第二悬臂，连接于该第二转轴；以及一收光装置，设置于该第二悬臂的自由端，且设有面向该置放区的一入光区，用于接收从该待测样品反射而来的一反射光、或接收穿透该待测样品与该中空槽的一透射光；其中，该第一转轴转动时会带动该第一悬臂，使该出光区绕着该预定轴线移动位置，而该第二转轴转动时则会带动该第二悬臂，使得该入光区绕着该预定轴线移动位置，该第二悬臂的自由端设有与该收光装置相连的伸缩杆、滑轨、或套筒结构，使该收光装置得以在该第二悬臂的自由端的延伸方向上前后移动，且该收光装置内部设有连接该入光区的一积分球，用以收集光线。

上述实施例的优点之一，是同时具备反射式光学量测仪与透射式双模光学量测仪两者的功能，所以应用范围相当广泛且能有效降低硬件成本。

上述实施例的另一优点，是在量测待测样品的反射率及透射率时不需要移动待测样品，所以可有效减少量测时间。

上述实施例的另一优点，是不需要使用标准样品来校正检测参数，可减少影响量测结果的误差源，因此能够有效提升量测结果的精准度与正确性。

本实用新型的其他优点将搭配以下的说明和附图进行更详细的解说。

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用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1至图3为本实用新型一实施例的反射透射双模光学量测仪在不同视角下简化后的示意图。

图4与图5为图1中的反射透射双模光学量测仪操作于反射模式时的示意图。

图6与图7为图1中的反射透射双模光学量测仪操作于透射模式时的示意图。

【符号说明】

100 反射透射双模光学量测仪

102 预定轴线

110 支撑座

112 第一支架

114 第二支架

120 承载平台

122 置放区

124 中空槽

130 第一转轴

132 第一刻度环

140 第二转轴

142 第二刻度环

150 第一悬臂

152 出光区

160 第二悬臂

170 收光装置

172 入光区

400 待测样品

410 检测光

420 反射光

620 透射光

具体实施方式

以下将配合相关附图来说明本实用新型的实施例。在附图中，相同的标号表示相同或类似的元件或方法流程。

请参考图1至图3，其所绘示为本实用新型一实施例的反射透射双模光学量测仪100在不同视角下简化后的示意图。

如图所示，反射透射双模光学量测仪100包含支撑座110、承载平台120、第一转轴130、第二转轴140、第一悬臂150、第二悬臂160、以及收光装置170。

承载平台120设置于支撑座110上，并包含置放区122，用于承载待测样品，且置放区122具有可供光线穿透的中空槽124。

第一转轴130设置于支撑座110上，且第一转轴130的轴心位于预定轴线102上。第二转轴140设置于支撑座110上，且第二转轴140的轴心同样位于预定轴线102上。

第一悬臂150连接于第一转轴130，会随着第一转轴130的带动而转动。第二悬臂160连接于第二转轴140，会随着第二转轴140的带动而转动。

第一悬臂150的自由端设有面向置放区122的出光区152，用于朝置放区122的方向发射检测光。收光装置170设置于第二悬臂160的自由端，且设有面向置放区122的入光区172，用于接收从待测样品反射而来的反射光、或接收穿透待测样品与中空槽124而来的透射光。

第一转轴130转动时会带动第一悬臂150，使出光区152绕着预定轴线102移动位置，但出光区152的指向方向会保持面向置放区122。第二转轴140转动时则会带动第二悬臂160，使得入光区172绕着预定轴线102移动位置，但入光区172的指向方向同样会保持面向置放区122。

在本实施例中，支撑座110包含第一支架112与第二支架114。实作上，可将承载平台120设置于第一支架112上，并将第一转轴130与第二转轴140两者设置于第二支架114上。在此情况下，第一转轴130与第二转轴140两者会位于置放区122的同一侧。

另外，第一转轴130与第二转轴140可设置成彼此独立转动而非一起连动转动。如此一来，第一悬臂150与第二悬臂160两者也是独立绕着预定轴线102转动而非一起连动转动。

实作上，还可在第一转轴130外侧设置第一刻度环132，并在第二转轴140外侧设置第二刻度环142，让使用者容易得知第一悬臂150与第二悬臂160的转动角度以便进行调整。

如图1与图2所示，可将第一悬臂150与第二悬臂160的本体结构都设计成L形，以节省所需材料及减轻重量，并可适当设计两者的本体结构的尺寸，使两者在彼此的转动过程中不会相互碰撞。

前述的出光区152可以用开孔、透光罩、或是透镜组的形式实现。实作上，可在第一悬臂150的自由端内部设置适当的光源(例如，氙气灯、氘灯、卤素灯、LED灯等等)，并将产生的光线通过出光区152射出，或是利用光纤或其他导光装置将外部光源产生的光线传导至出光区152。

另外，前述的入光区172也可以用开孔、透光罩、或是透镜组的形式实现。实作上，可在收光装置170内部设置连接入光区172的光纤或其他导光装置，将入光区172接收到的光线传导到反射透射双模光学量测仪100内建的或外接的光学分析装置(图中未绘示)，例如，光谱仪等。或者，亦可在收光装置170内部设置连接入光区172的积分球(图中未绘示)，用以收集光线，并将积分球接收到的光线通过光纤或其他导光装置传导到前述的光学分析装置，以增加量测的灵敏度。

请参考图4与图5，其所绘示为图1中的反射透射双模光学量测仪100操作于反射模式时的示意图。

当需要量测待测样品400的反射率时，使用者可将待测样品400放置于承载平台120的置放区122内，并转动第一悬臂150与第二悬臂160，使出光区152与入光区172两者移动到置放区122上方的适当位置。

出光区152发射的检测光410照射到待测样品400后，会产生反射光420。使用者只要转动第二悬臂160将入光区172移动至可接收到反射光420的位置上，便可利用反射透射双模光学量测仪100来量测反射光420的光强度，进而进算出待测样品400的反射率。

如图4与图5所示，使用者可藉由改变第一悬臂150与第二悬臂160的转动角度，自由调整检测光410的入射角度及反射光420的反射角度，藉此增加反射率量测的弹性。

请参考图6与图7，其所绘示为图1中的反射透射双模光学量测仪100操作于透射模式时的示意图。

当需要量测待测样品400的透射率时，使用者可将待测样品400放置于置放区122的中空槽124上，并转动第一悬臂150与第二悬臂160，将出光区152与入光区172的其中之一移动到置放区122的上方，并将另一者移动到置放区122的下方，使出光区152、中空槽124、以及入光区172三者位于同一直线上。

出光区152发射的检测光410照射到待测样品400后，会产生透射光620。使用者只要转动第二悬臂160将入光区172移动至可接收到透射光620的位置上，便可利用反射透射双模光学量测仪100来量测透射光620的光强度，进而计算出待测样品400的透射率。

如图6与图7所示，使用者可藉由改变第一悬臂150与第二悬臂160的转动角度，自由调整检测光410的入射角度及透射光620的透射角度，藉此增加透射率量测的弹性。

在图6与图7的操作示意图中，出光区152是位于置放区122的上方而入光区172则是位于置放区122的下方，但这只是一实施例，而非局限本实用新型的实际操作方式。例如，使用者亦可转动第一悬臂150与第二悬臂160以将出光区152与入光区172两者的位置对调。

请注意，反射透射双模光学量测仪100并不需要使用传统的标准样品来校正检测参数。具体而言，使用者可以在置放区122没有放置待测样品400的情况下，转动第一悬臂150与第二悬臂160，将出光区152与入光区172的其中之一移动到置放区122的上方，并将另一者移动到置放区122的下方，使出光区152、中空槽124、以及入光区172三者位于同一直线上，例如图6或图7所示的态样。

在此情况下，入光区172可直接接收到出光区152发射的检测光410，使反射透射双模光学量测仪100能够精确地量测出检测光410当时的光强度。因此，反射透射双模光学量测仪100只要将检测光410的光强度与反射光420或透射光620的光强度量测结果相互比较，便能精确地计算出待测样品400反射率或透射率。

由前述说明可知，反射透射双模光学量测仪100同时具备了传统反射式光学量测仪与透射式双模光学量测仪两种设备的功能，所以应用范围相当广泛且能有效降低硬件成本。

另外，在利用反射透射双模光学量测仪100量测待测样品400的反射率及透射率时，使用者完全不需要移动待测样品400，所以可有效减少量测时间，并可减少待测样品400受损的可能性。

再者，由于反射透射双模光学量测仪100不需要使用传统的标准样品来校正检测参数，因此可避免标准样品本身的参数偏差影响到量测的精准度与正确性。换言之，前述反射透射双模光学量测仪100的架构可减少影响量测结果的误差源，因此能够有效提升量测结果的精准度与正确性，并缩短量测所需的时间。

在某些实施例中，第二悬臂160的自由端还设有与收光装置170相连的伸缩杆、滑轨、或套筒结构(图中未绘示)，使收光装置170得以在第二悬臂160的自由端的延伸方向上前后移动。如此一来，便可让使用者能微调前述入光区172的位置，使反射透射双模光学量测仪100能更精准地量测表面不平整、或厚度不一致的待测样品的反射率和/或透射率。

请注意，前述反射透射双模光学量测仪100的架构只是一示范性的实施例，并非局限本实用新型的实际实施方式。实作上，亦可将第一转轴130与第二转轴140分别设置于承载平台120的相对侧，使第一转轴130与第二转轴140位于置放区122的相对侧。例如，可将第一转轴130与第二转轴140的其中之一设置于前述的第一支架112上。

另外，在某些实施例中，亦可将前述的第一刻度环132和/或第二刻度环142省略。

前述的反射透射双模光学量测仪100可应用在材料测试及研究、食品与生物制药、能源材料检测、光学产品检测、薄膜材料检测等许多领用中。例如，反射透射双模光学量测仪100可应用在薄膜厚度分析、防反射涂层分析、实用新型纳米复合材料分析、物质状况评估、浑浊生物样品的测量、防晒产品和化妆品的材料特性分析、光阻材料的光学特性分析、太阳能电池的反射或透射特性分析、汽车工业中的油漆和颜料效果分析、电子或光电材料的光学特性分析、镜头验证、玻璃涂层的光学特性分析、ITO薄膜或滤光片表面均匀度或缺陷率检测等众多方面。

在说明书及权利要求书中使用了某些词汇来指称特定的元件，而本领域内的技术人员可能会用不同的名词来称呼同样的元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的基准。在说明书及权利要求书中所提及的「包含」为开放式的用语，应解释成「包含但不限定于」。

在说明书中所使用的「和/或」的描述方式，包含所列举的其中一个项目或多个项目的任意组合。另外，除非说明书中特别指明，否则任何单数格的用语都同时包含复数格的含义。

在说明书及权利要求书当中所提及的「元件」(element)一词，包含了构件(component)、层构造(layer)、或区域(region)的概念。

附图的某些元件的尺寸及相对大小会被加以放大，或者某些元件的形状会被简化，以便能更清楚地表达实施例的内容。因此，除非申请人有特别指明，附图中各元件的形状、尺寸、相对大小及相对位置等仅是便于说明，而不应被用来限缩本实用新型的专利范围。此外，本实用新型可用许多不同的形式来体现，在解释本实用新型时，不应仅局限于本说明书所提出的实施例态样。

为了说明上的方便，说明书中可能会使用一些与空间中的相对位置有关的叙述，对附图中某元件的功能或是该元件与其他元件间的相对空间关系进行描述。例如，「于…上」、「在…上方」、「于…下」、「在…下方」、「高于…」、「低于…」、「向上」、「向下」等等。本领域内的技术人员应可理解，这些与空间中的相对位置有关的叙述，不仅包含所描述的元件在附图中的指向关系(orientation)，也包含所描述的元件在使用、运作、或组装时的各种不同指向关系。例如，若将附图上下颠倒过来，则原先用「于…上」来描述的元件，就会变成「于…下」。因此，在说明书中所使用的「于…上」的描述方式，解释上包含了「于…下」以及「于…上」两种不同的指向关系。同理，在此所使用的「向上」一词，解释上包含了「向上」以及「向下」两种不同的指向关系。

在说明书及权利要求书中，若描述第一元件位于第二元件上、在第二元件上方、连接、接合、耦接于第二元件或与第二元件相接，则表示第一元件可直接位在第二元件上、直接连接、直接接合、直接耦接于第二元件，亦可表示第一元件与第二元件间存在其他元件。相对之下，若描述第一元件直接位在第二元件上、直接连接、直接接合、直接耦接、或直接相接于第二元件，则代表第一元件与第二元件间不存在其他元件。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型权利要求所做的等效变化与修改，皆应属本实用新型的涵盖范围。