| 主权项 |
1.一种小型光谱仪,其可操作于波长范围为4.5微米 至6.0微米,包含: (A)入射狭缝、准直镜、光栅及聚焦镜;及 (B)二维阵列侦测器,其中通过该狭缝的部分辐射系 沿着光径行进,在该光径中,该通过狭缝的部分辐 射系被该准直镜反射到该光栅上,接着该光栅反射 部分辐射到该聚焦镜,而后该聚焦镜反射与聚焦部 分辐射在第一聚焦面以及到该二维阵列侦测器; 其中该二维阵列侦测器上每一列均对应到波长范 围为4.5微米至6.0微米的某个波长,该二维阵列包括 复数行,其全部会对应到横跨波长范围为4.5微米至 6.0微米的复数个波长,且其中在该二维阵列侦测器 上每一对相邻的行均对应到波长差相等的两波长; 以及 其中该入射狭缝、该准直镜、该光栅、该聚焦镜 以及该第一聚焦面系置放于一体积等于或小于192 立方英寸的尺寸内。 2.如申请专利范围第1项所述之光谱仪,其中该二维 阵列侦测器系位于该第一聚焦面上。 3.如申请专利范围第1项所述之光谱仪,其中该二维 阵列侦测器系位于不同于该第一聚焦面的第二聚 焦面上。 4.如申请专利范围第1项所述之光谱仪,其中所有该 4.5微米至6.0微米的波长范围系介于7.5至13.5微米之 间。 5.一种以至少12.5微米之位置精度与0.075度之角度 精度去定位与耦合一光学元件于一基板上的方法, 包含: (a)以工具机将原料制成光学元件,该原料系由下列 群组至少其中之一选出:铝、铝合金、不锈钢、镍 、铜以及铍; (b)将该光学元件贴在一基座上,该基座系具有一定 义第一平面的平坦底面,其中一柱状栓系以垂直该 第一平面而伸出该基座的平坦底面,以及其中至少 第一与第二螺栓配置于第一与第二柱状孔内,该等 柱状孔系延伸穿过该基座的该底面,此该基座的该 第一与第二柱状孔系被排列垂直于该第一平面以 及其内径与该第一及第二螺栓的外径相对应; (c)提供一具有定义第二平面的平坦上表面的基板, 其中第一柱状孔系垂直于该第二平面而由该基板 的该上表面延伸进入该基板,以及其中至少第二与 第三螺孔系垂直于该第二平面而由该基板的该上 表面延伸进入该基板; (d)藉由同步对位该金属栓与该基板的该第一孔、 该基座的该第一孔与该基板的该第二螺孔、以及 该基座的该第二孔与该基板的该第三螺孔,将该基 座放置于该基板上; (e)在该基座与该基板对位的同时,该柱状栓系插入 该基板的该第一柱状孔直到该基座的该底面触碰 到该基板的该上表面,其中,随着前述插入,该柱状 栓与该基板的该第一孔间的摩擦力将可抑制该基 座以垂直于该第一与第二平面的轴线旋转,以及该 基板的该第一孔与该柱状栓间的紧密亦限制该基 座在该基板上的横向位移;以及 (f)在步骤(e)后,分别旋入该第一与第二螺栓于该基 板的该第二与第三螺孔,藉此得以该精度来耦合该 基座与该基板。 6.如申请专利范围第5项所述之方法,其中该基座的 该第一与第二柱状孔系包括:具有第一锥形端,以 及该第一与该第二螺栓系具有相对应该第一锥形 端的第二锥形头,藉此该第一与第二螺栓定位于该 基座的该第一与第二柱状孔。 7.如申请专利范围第5项所述之方法,其中步骤(b)进 一步包含将该柱状栓压入该基座的另一柱状孔中 。 8.如申请专利范围第7项所述之方法,其中在该压入 步骤前,该柱状栓的外径系大于该基座上该另一柱 状孔的内径。 9.如申请专利范围第7项所述之方法,其中该步骤(e) 的该插入步骤系包含将该柱状栓压入该基板的该 第一柱状孔,以及在步骤(e)的该压入步骤前,该第 一柱状栓的外径系大于该基板上该第一柱状孔的 内径。 10.一种以至少12.5微米之位置精度与0.075度之角度 精度去定位与耦合一光学元件于一基座上的方法, 包含: (a)以工具机将原料制成学元件,该原料系由下列群 组至少其中之一选出:铝、铝合金、不锈钢、镍、 铜以及铍,其中该机械加工制程系包括:在原料上 形成至少第一、第二及第三柱状孔,以及原料之该 第二与第三柱状孔系具有螺纹; (b)提供一柱状栓,该柱状栓放置于该由机械加工制 成的光学元件的该第一柱状孔内,其中该柱状栓系 以垂直该光学元件的一平坦背面而伸出该平坦背 面; (c)提供一基座,该基座系具有一平坦前面以及至少 第一、第二与第三柱状孔,该等柱状孔系垂直于该 平坦前面而由该平坦前面延伸进入该基座,其中该 基座的该复数个柱状孔中至少第一与第二柱状孔 系完全穿过该基座的厚度,该第一与第二螺栓系分 别配置于该基座的该第一与第二柱状孔内,该第一 与第二螺栓之外径系与该基座的该第一与第二柱 状孔的内径相对应; (d)于步骤(b)后,藉由同步对位该从该光学元件伸出 的金属栓与该基座的该第三孔、该光学元件的该 第二螺孔与该基座的该第一孔、以及该光学元件 的该第三螺孔与该基座的该第二孔,将该基座放置 于该光学元件上; (e)在该基座与该光学元件对位的同时,该柱状栓系 压入该基座的该第三柱状孔直到该光学元件的该 背面触碰到该基座的该前面,其中,随着前述插入, 该柱状栓与该基座的该第三孔间的摩擦力将可抑 制该基座以垂直于该前面与该背面的轴线旋转,以 及该基座的该第三柱状孔与该柱状栓间的紧密亦 限制该基座在该光学元件上的横向位移;以及 (f)在步骤(e)后,分别旋入该第一与第二螺栓于该光 学元件的该第二与第三螺孔,藉此得以该精度来耦 合该基座与该光学元件。 11.如申请专利范围第10项所述之方法,其中该步骤( a)中更包含在该原料上以机械加工制成第四有螺 纹的柱状孔,该基座更包括第四柱状孔,该第四柱 状孔系垂直于该平坦前面而由该平坦前面延伸进 入该基座,并且完全通过该基座的厚度,其中第三 螺栓系置入该基座的该第四柱状孔,该第三螺栓之 外径系与在该基座的第四柱状孔的内径相对应;步 骤(f)中进一步包含有旋入该第四螺栓于光学元件 的该第四螺孔。 12.如申请专利范围第10项所述之方法,其中于步骤( e)的该压入步骤前,该柱状栓的外径系大于该基座 上该第三柱状孔的内径。 13.如申请专利范围第10项所述之方法,其中步骤(b) 更包含将该柱状栓压入该机械加工制成光学元件 的该第一柱状孔中。 14.如申请专利范围第10项所述之方法,其中于步骤( b)的该压入步骤前,该柱状栓的外径系大于该机械 加工制成光学元件的该第一柱状孔的内径。 15.一种用以形成整块金属光学元件的方法,系包含 : 以工具机将原料制成一整块的元件,该元件系具有 第一面以及与该第一面相对的第二面,其中该整块 元件的该第一面系包含一光学元件,该光学元件系 由下列群组选出:聚焦镜以及准直镜,其中该机械 加工制程系被用来形成第一柱状孔,其中该第一柱 状孔系用以容纳一柱状定位栓,该柱状定位栓系以 垂直于该第二面所定义的一平面而伸出该第二面, 该第二柱状孔系用以容纳第一螺栓,该第一螺栓系 以垂直于该第二面所定义的该平面而伸出该第二 面,该第三柱状孔系用以容纳第二螺栓,该第二螺 栓系以垂直于该第二面所定义的该平面而伸出该 第二面,以及其中该原料系由下列群组至少其中之 一选出:铝、铝合金、不锈钢、镍、铜以及铍。 16.如申请专利范围第15项所述之方法,其中包含使 用单点钻石车床加工去形成该整块金属光学元件 的该第一与第二面。 17.如申请专利范围第15项所述之方法,其中该机械 加工制程进一步被用来形成第四柱状孔,该第四柱 状孔系用以容纳第三螺栓,该第三螺栓系以垂直于 该第二面定义的该平面而延伸出该第二面。 18.一种用以形成光栅元件的方法,包含: 以工具机将原料形成此光栅元件的第一面、第一 柱状孔,其中该第一柱状孔系垂直于该第一面由该 第一面延伸进入该原料,该第二柱状孔系用以容纳 第一螺栓,该第一螺栓系垂直于该第一面由该第一 面延伸进入该原料,该第三柱状孔系用以容纳第二 螺栓,该第二螺栓系垂直于该第一面而由该第一面 延伸进入该原料; 将一柱状定位栓插入该第一柱状孔,其中于插入后 ,该柱状定位栓系以垂直于该第一面而伸出该原料 ; 以环氧基树脂复制法制造该光栅元件的第二面,其 中该第二面系由黏合于该机械加工制成的原料上 的树脂层所形成,以及该第二面包括一光栅;以及 其中该原料系由下列群组至少其中之一选出:铝、 铝合金、不锈钢、镍、铜以及铍。 19.如申请专利范围第18项所述之方法,其中该机械 加工制程系包含使用单点钻石车床加工去形成该 光栅元件的该第二面。 20.如申请专利范围第18项所述之方法,其中该插入 步骤更包括将该柱状定位栓压入该第一柱状孔。 21.如申请专利范围第19项所述之方法,其中在压入 步骤前,该柱状定位栓的外径系大于该第一柱状孔 的内径。 22.如申请专利范围第18项所述之方法,其中该光栅 元件的该第一面系垂直于该光栅元件的该第二面 。 23.如申请专利范围第18项所述之方法,其中该光栅 元件的该第一面与该光栅元件的该第二面平行。 24.如申请专利范围第18项所述之方法,其中该光栅 元件的该第一面与该光栅元件的该第二面间的夹 角系介于零度到九十度之间。 图式简单说明: 第一图系为本发明之红外线光谱仪之立体图。 第二图系为第一图中所示之红外线光谱仪之另一 视图。 第三图系显示如第一图与第二图中所示之光谱仪 的红外线辐射的光径,以及取样与聚集光学的示意 图。 第四A图系显示本发明之在平面侦测器上像素的行 列间的关系以及6.0微米波长涵盖范围。 第四B图系显示本发明之在平面侦测器上像素的行 与列间的关系以及4.5微米波长涵盖范围。 第五A图系显示本发明之用以装设光谱仪、光学、 侦测器与电子元件的积体、小型封装之实施例。 第五B图系显示本发明之用以装设光谱仪、光学、 侦测器与电子元件的积体、小型封装之另一实施 例。 第五C图系显示本发明之用以装设光谱仪、光学、 侦测器与电子元件的积体、小型封装之又一实施 例。 第五D图系显示依据本发明之用以装设光谱仪、光 学、侦测器与电子元件的积体小型封装之再一实 施例。 第六图与第七图,系显示本发明之用以定位与耦合 一光学元件至一基板的系统。 第八图至第十一图,系显示本发明之用以定位与耦 合一光学元件至一基座的系统。 第十二图系显示一具有直角面的金属光栅元件,其 可架设于一基板以及作为光谱仪的元件。 第十三图系显示一具有平行面的光栅元件,其可定 位于使用如第八图至第十一图中所示的定位系统 的基座上。 |
