CN106255874B - 瞄准系统 - Google Patents

Abstract

一种用于分光光度计的瞄准系统包括多个光纤通道，该多个光纤通道包括至少一个测量通道和至少一个照明通道。狭缝组件包括邻近多个光纤通道放置的半透明层和邻近半透明层放置的反射部分。每个光纤通道包括第一端，第一端从狭缝组件的反射部分偏移以使光从一个光纤通道传到邻近的光纤通道。光源与至少一个照明通道进行光通信。样品平面与测量通道的第二端进行光通信。对该系统进行配置以使光从光源起传送、通过至少一个照明通道、经狭缝组件反射、传送通过测量通道、并到样品平面上。

Description

瞄准系统

技术领域

本公开涉及用于分光光度计的瞄准系统。

背景技术

分光光度计常用于测量色样。例如，参考共同所有的美国专利第7773221B2号(“’221专利”)，出于全部许可的目的其全部内容通过引用并入本文。’221专利公开了供在工业加工的各个阶段使用的颜色测量设备。’221专利的设备给环境光、测量深度变化、和/或环境温度变化提供了增强了的不灵敏性。’221专利的设备可以体现为基于发光二极管(LED)的颜色测量分光光度计。在采用分光光度计进行样品测试中引发了一个问题：即需要验证正在测量样品的适当感兴趣区(region of interest，ROI)。例如，样品可以具有带有不同颜色的不同部分，并且可能希望用户测量特定的ROI。可能希望用户有确定待测量样品的精确位置的容易的方式。

发明内容

本公开提供了用于分光光度计的瞄准系统。该瞄准系统在分光光度计测量样品的属性(特定的ROI)的同一位置处使用光源照亮该样品。光被投影到带有拾取光学器件的样品平面上，精确地限定了采用仪器进行测量的区域。因此，用户能够确保光谱仪正在样品上的希望位置处进行测量。

在一方面，用于分光光度计的瞄准系统包括多个光纤通道，该多个光纤通道包括至少一个测量通道和至少一个照明通道。狭缝组件包括邻近多个光纤通道放置的半透明层和邻近半透明层放置的反射部分。每个光纤通道包括第一端，第一端从狭缝组件的反射部分偏移以使光从一个光纤通道传到邻近的光纤通道。光源与至少一个照明通道进行光通信。样品平面与测量通道的第二端进行光通信。对系统进行配置以使光从光源起传送、通过至少一个照明通道、经狭缝组件反射、传送通过测量通道，并到样品平面上。

在另一方面，用于分光光度计的样品瞄准方法包括：提供多个光纤通道，该多个光纤通道包括至少一个测量通道和至少一个照明通道。狭缝组件包括邻近多个光纤通道放置的半透明层和邻近半透明层放置的反射部分。每个光纤通道包括第一端，第一端从狭缝组件的反射部分偏移以使光从一个光纤通道传到邻近的光纤通道。光源与至少一个照明通道进行光通信。样品处于样品平面内、与测量通道的第二端进行光通信。在瞄准步骤中，从光源起传送、通过至少一个照明通道、经狭缝组件反射、传送通过测量通道，并到样品平面上，以使在ROI处照亮样品平面。在测量步骤中，光从第二光源起传送到样品上，并通过至少一个测量通道传送到分光光度计，其中，第一光源在通过分光光度计进行测量的同一位置处照亮样品。

通过大概介绍已经提供了以上段落，并且上述段落不旨在于限制所附权利要求的范围。参照以下具体实施方式并结合附图，可以很好地理解目前优选的实施例以及进一步优点。

附图说明

图1为瞄准模式中的用于分光光度计的瞄准系统的实施例的示意图。

图2为测量模式中的图1的瞄准系统的实施例的图示。

图3为光纤通道的端和光学狭缝组件之间的接口的横截面图。

图4为光纤通道的端和光学狭缝组件之间的接口的透视图。

图5为狭缝组件的侧视图。

具体实施方式

参照附图描述了本发明，在附图中，用同样的附图标记指代同样的元件。通过以下具体实施方式可以更好地理解本发明的各个元件的关系和作用。然而，如下所述的本发明的实施例仅作为示例，并且本发明不限于附图中示出的实施例。

本公开提供了用于分光光度计的瞄准系统。该瞄准系统在光谱仪测量样品的属性的同一位置处使用光源照亮样品。光被投射到带有拾取光学器件的样品平面上，精确地限定了使用仪器测量的区域。因此，用户能够确保光谱仪正在样品上的希望位置处进行测量。

图1为瞄准模式中的用于分光光度计9的瞄准系统1的实施例的示意图。图2示出了测量模式中的同一系统。系统1包括多个光纤通道3、4。光纤通道可以是任何适用于传递光的光纤。光纤通道包括至少一个照明通道3和至少一个测量通道4。照明通道3从照明光源11延伸至狭缝组件8。测量通道4从狭缝组件8起延伸，通过套管22，通过测量光学器件5，直至样品6。套管12和22位于各自的光纤通道的端并用于使各自的光纤通道保持在适当的位置。

如图1中所示，在瞄准模式期间，来自光源11的光行进至套管12和照明通道3中，经狭缝组件8的反射镜涂层反射到测量通道4中，然后通过套管22和测量光学器件5到样品6的表面上。套管12支撑着光纤通道3的一端。套管22支撑着光纤通道4的一端。如图2中所示，在测量模式期间，光从光源14起行进，经样品6反射，行进通过测量光学器件5和套管22、通过测量通道4、通过狭缝组件8、并进入分光光度计9中。可替换地，针对透过率测量，光可以从光源14起行进穿过样品6而不是被样品6反射。因此，在瞄准模式期间测量通道4用作照明通道，而在测量模式期间测量通道4用作测量通道。为此，在瞄准模式期间照亮的位置和在测量模式期间测量的位置是样品上的同一位置。

因此，在瞄准模式期间，光源11与照明通道3进行光通信。光源11可以是来自激光二极管的绿色激光(532nm)。当然，也可能是其它光源。样品平面6与测量通道4的第二端进行光通信。对系统进行配置以使光从光源11起传送、通过照明通道3、经狭缝组件8反射、传送通过测量通道4并到样品平面6上。分光光度计9与测量通道4进行光通信。在通过分光光度计9进行测量的同一位置处照亮样品平面6。样品平面的光斑大小的范围优选地从2.5mm至20mm、5mm至15mm、或者7mm至12mm。

图3为光纤通道的端和光学狭缝组件8之间的接口的横截面图。狭缝组件8包括反射镜涂层10和狭缝11。狭缝组件8对进入分光光度计9的光进行处理。反射镜涂层10用于将光从照明通道3反射到邻近的测量通道4中。

尽管图1-3中仅示出了一个测量和照明通道，但是在通常的使用中，在典型的系统中将呈现不止每样一个通道，正如图4和图5中所见。因此，可以存在两个、三个、四个或更多测量通道4，以及两个、三个、四个或更多照明通道3。测量通道4可以包括至少一个参考通道、有镜面的通道和无镜面的通道。有镜面反射和无镜面反射是现有技术中已知的术语。有镜面反射(又称“全反射”)包括漫反射分量和镜面反射分量两者。无镜面反射(又称“漫反射”)仅包括漫反射分量；镜面反射分量完全被排除了。光纤的直径通常介于200um和1mm之间，优选地在400um和600um之间，更优选地约500um。

现在转向狭缝组件，图4为光纤通道的端和光学狭缝组件8之间的接口的透视图。每个光纤通道包括从狭缝组件的反射部分偏移的端，以使光从一个光纤通道传到邻近的光纤通道。照明通道光纤3包括从光学狭缝组件8的反射镜部分10偏移的端13。测量通道光纤4包括从光学狭缝组件8的反射镜部分10偏移的端15。

如图5所示，半透明层16邻近多个光纤通道的端放置，并且反射部分10邻近半透明或透明层16放置、与光纤通道的端相对。光纤通道的端可以从狭缝组件8的透明层偏移或者接触狭缝组件8的透明层，只要通道的端从反射层10偏移就行。可以在通道的端和狭缝组件8的透明层16之间呈现小的气隙。另一可能性是使用折射率匹配光学胶或粘合剂并使光纤基本上与狭缝组件8的半透明层16接触。第三选择是没有任何透明层，并且仅创建间隙，该间隙使光从反射狭缝10反射并适当地反射回测量光纤中。

半透明层16用于几个目的：1)如果半透明层16与光纤的端接触，则确保光纤的端和反射狭缝11之间的一致间隙，以及2)半透明层16防止反射层10受到高反射涂层的氧化或消光。狭缝组件8距光纤通道的端的位移优选地介于0.5mm和1.2mm之间，优选地约0.8mm。在瞄准模式期间，光从每个照明通道3被传送到邻近的测量通道4。反射部分10离通道端的偏移使光学传播能够传送该光。

因此，本系统提供了用于分光光度计的瞄准系统，该系统易于使用户能够选择希望测量的样品的精确位置。该系统使用用于瞄准和测量的同一光纤通道，从而允许精确的样品区域选择。

认为所描述和说明的实施例在特征上是说明性而不是限制性的，可以理解的是，仅示出和描述了优选实施例，实施例的全部变化和修改落在如所附权利要求书所限定的希望保护的本发明的范围内。应该理解的是，尽管在说明书中使用诸如“优选”、“优选地”、“优选的”或“更有选的”之类的词来提出如此描述的特征可以是希望的，然而这可能不是必要的并且可在所附权利要求中限定的本发明的范围内考虑缺乏这种特征的实施例。关于权利要求，当使用诸如“一个”、“至少一个”或“至少一部分”之类的词作为特征的前序时，并不旨在将权利要求仅限制在一个该特征，除非在权利要求中特定地叙述了相反的方面。当使用“至少一部分”和/或“一部分”之类的表达时，该项能够包括一部分和/或整个项，除非在权利要求中特定叙述了相反的方面。

Claims (16)

1.一种用于分光光度计的瞄准系统，包括：

多个光纤通道，所述多个光纤通道包括：

至少一个测量通道；以及

至少一个照明通道；

狭缝组件，所述狭缝组件包括：

邻近所述多个光纤通道放置的半透明层，以及

邻近所述半透明层放置的反射部分；

其中，每个光纤通道包括第一端，所述第一端从所述狭缝组件的所述反射部分偏移以使光从一个光纤通道传送到邻近的光纤通道；

与所述至少一个照明通道进行光通信的光源；以及

与所述至少一个测量通道的第二端进行光通信的样品平面，其中，对所述瞄准系统进行配置以使光从所述光源起传送、通过所述至少一个照明通道、经所述狭缝组件反射、传送通过所述至少一个测量通道、并到所述样品平面上。

2.根据权利要求1所述的瞄准系统，还包括与所述至少一个测量通道进行光通信的分光光度计，其中，在通过所述分光光度计进行测量的同一位置照亮所述样品平面。

3.根据权利要求1所述的瞄准系统，其中，所述多个光纤通道包括至少三个测量通道和至少两个照明通道。

4.根据权利要求1所述的瞄准系统，其中，每个光纤通道的第一端被放置在距所述狭缝组件的所述反射部分0.5mm和1.2mm之间。

5.根据权利要求1所述的瞄准系统，其中，所述至少一个测量通道包括至少一个参考通道、一个有镜面的通道和一个无镜面的通道。

6.根据权利要求1所述的瞄准系统，其中，所述多个光纤通道的直径介于200um和1mm之间。

7.根据权利要求1所述的瞄准系统，还包括用于将所述至少一个照明通道连接到所述光源的套管。

8.根据权利要求1所述的瞄准系统，其中，所述样品平面的光斑大小的范围从2.5mm至20mm。

9.一种用于分光光度计的样品瞄准方法，所述方法包括：

提供多个光纤通道，所述多个光纤通道包括：

至少一个测量通道；以及

至少一个照明通道；

提供狭缝组件，所述狭缝组件包括：

邻近所述多个光纤通道放置的半透明层，以及

邻近所述半透明层放置的反射部分；

其中，每个光纤通道包括第一端，所述第一端从所述狭缝组件的所述反射部分偏移以使光从一个光纤通道传送到邻近的光纤通道；

提供与所述至少一个照明通道进行光通信的第一光源；

提供与所述至少一个测量通道的第二端进行光通信的样品平面中的样品；

在瞄准步骤中，光从所述第一光源起传送、通过所述至少一个照明通道、经所述狭缝组件反射、传送通过所述至少一个测量通道、并到所述样品平面上，使得在样品位置照亮所述样品平面。

在测量步骤中，光从第二光源起传送到样品上，并通过所述至少一个测量通道到所述分光光度计，其中，所述第一光源在所述分光光度计进行测量的同一位置处照亮所述样品。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述多个光纤通道包括至少三个测量通道和至少两个照明通道。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，每个光纤通道的第一端被放置在距所述狭缝组件的反射部分0.5mm和1.2mm之间。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述至少一个测量通道包括至少一个参考通道、包含镜面的通道和不包含镜面的通道。

13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述多个光纤通道的直径介于200um和1mm之间。

14.根据权利要求9所述的方法，还包括步骤：提供用于将所述至少一个照明通道连接到所述第一光源的套管。

15.根据权利要求9所述的方法，其中，所述样品平面的光斑大小的范围从2.5mm至20mm。

16.根据权利要求9所述的方法，其中，所述测量步骤包括步骤：测量所述样品的光学属性。