光源測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種光源測量系統(tǒng)供對多個光源的光特性進行測量，該系統(tǒng)包含處理單元、多個擷取模塊、多個信號轉(zhuǎn)換單元與解多任務(wù)單元。其中，該處理單元產(chǎn)生控制信號，用于控制這些擷取模塊擷取這些光源的該光特性，并在這些擷取模塊擷取該光特性之后，每一這些擷取模塊輸出與頻率相關(guān)的擷取數(shù)據(jù)，再經(jīng)相對應(yīng)的這些信號轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換為擷取位碼，又通過該處理單元控制該解多任務(wù)單元，使得該解多任務(wù)單元將每一這些信號轉(zhuǎn)換單元的該擷取位碼選擇性地輸出至該處理單元。故本發(fā)明可對這些光源進行同步地測量，以及通過該解多任務(wù)單元將這些光源的任意一個的該擷取位碼輸出至該處理單元。
【專利說明】光源測量系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測量系統(tǒng)，尤其涉及利用平行處理架構(gòu)對多個光源的光特性進行測量的光源測量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]請參照圖1，為現(xiàn)有技術(shù)中對多個光源的光特性（例如波長、相位、偏振態(tài)、色度與發(fā)光強度）進行測量的光源測量系統(tǒng)2。
[0003]該光源測量系統(tǒng)2可分別地測量這些光源22、24、26、28的光特性。其中，該光源測量系統(tǒng)2包含多個擷取器212、214、216、218、解多任務(wù)（demultiplexing)器220、信號處理器222與處理單元224。其中，這些擷取器212、214、216、218的數(shù)量與這些光源22、24、26,28的數(shù)量相同，即一個擷取器對應(yīng)一個光源。
[0004]此外，該解多任務(wù)器220為多個第一端2202對一個第二端2204的組件。其中，該解多任務(wù)器220通過接收來自于外部的控制信號CS控制這些第一端2202的其中之一與該第二端2204連接，用以進行這些第一端2202與該第二端2204之間連接路徑CP (connection path)的選擇。在此,這些第一端2202以4支接腳，以及該第二端2204以I支接腳為例說明，而該解多任務(wù)器220根據(jù)該接腳的數(shù)量亦可描述為I對4的解多任務(wù)器。
[0005]在該光源測量系統(tǒng)2的架構(gòu)中，該處理單元224發(fā)出數(shù)字型態(tài)的檢測信號DS (detecting signal)至該信號處理器222，而該信號處理器222將該檢測信號DS轉(zhuǎn)換成模擬型態(tài)的該檢測信號DS’并自該解多任務(wù)器220的該第二端2204輸入，而該解多任務(wù)器220通過該控制信號CS輪序地進行該連接路徑CP的切換，使得該檢測信號DS’自這些第一端2202分別地傳送至每一這些擷取器212、214、216、218，進而驅(qū)動每一這些擷取器212、214、216、218對這些光源22、24、26、28進行檢測，用以判斷這些光源22、24、26、28是否有光線產(chǎn)生，例如當該擷取器212檢測到有該光源22有該光線產(chǎn)生時，會通過該擷取器212擷取該光源22的光線的該光特性并自該擷取器212輸出模擬型態(tài)的擷取信號CAPS (capturesignal)，又，該擷取信號CAPS傳送至該解多任務(wù)器220的這些第一端2202，并且又再通過該控制信號CS進行輪序地切換，使得在該第二端2204分別地輸出來自于該擷取器212所擷取的該擷取信號CAPS。在此，由于僅有該擷取器212擷取到該擷取信號CAPS，故需要等到該控制信號CS選擇與該擷取器212的該第一端2202時，才能將該擷取器212所擷取到的模擬型態(tài)的該擷取信號CAPS通過該解多任務(wù)器220傳送至該信號處理器22，而模擬型態(tài)的該擷取信號CAPS經(jīng)由該信號處理器222的轉(zhuǎn)換，用以形成數(shù)字型態(tài)的該擷取信號CAPS’而讓該處理單元224分析該光源22的光特性。
[0006]雖上述的測量架構(gòu)可對所有的這些光源22、24、26、28進行該光特性的測量，但為了能夠在該處理單元224獲得這些光源22、24、26、28所擷取的光特性，該處理單元224需要等待該解多任務(wù)器220的切換時間以及該信號處理器222進行數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換的時間。就總體所花費的時間而言，這種測量方法是十分沒有效率的。[0007]故如何能夠快速地對多個光源進行相關(guān)的光特性測量，變成本領(lǐng)域技術(shù)人員所急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的一個目的是提供一種光源測量系統(tǒng)，通過平行處理架構(gòu)，用以達到對多個光源的光特性（例如波長、相位、偏振態(tài)、色度與發(fā)光強度）快速測量的目的。
[0009]本發(fā)明的另一目的是根據(jù)上述的光源測量系統(tǒng)，可通過場可編程門陣列(Field-Programmable Gate Array, FPGA)自由地、同時地且快速地對多個光源進行測量。
[0010]為達到上述目的與其它目的，本發(fā)明提供一種光源測量系統(tǒng)，供對多個光源的光特性進行測量，該光源測量系統(tǒng)包含處理單元、多個擷取模塊、多個信號轉(zhuǎn)換單元與解多任務(wù)單元。其中，該處理單元具有多個接腳，該處理單元通過這些接腳傳送出控制信號；這些擷取模塊與該處理單元連接，每一這些擷取模塊供擷取每一這些光源的光特性，且每一這些擷取模塊具有控制單元與取樣單元，且該控制單元根據(jù)該控制信號控制該取樣單元擷取該光源相對應(yīng)的該光特性，又該取樣單元根據(jù)該光特性輸出與頻率相關(guān)的擷取數(shù)據(jù)；這些信號轉(zhuǎn)換單元，各自分別地連接每一這些擷取模塊的該取樣單元，用以將該擷取數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為擷取位碼；以及，該解多任務(wù)單元連接這些信號轉(zhuǎn)換單元與該處理單元，該解多任務(wù)單元根據(jù)該處理單元的該控制信號切換每一這些信號轉(zhuǎn)換單元與該處理單元之間的連接路徑，用以使該擷取位碼自每一這些信號轉(zhuǎn)換單元輸出至該處理單元。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相較，本發(fā)明提供一種光源測量系統(tǒng)，可通過平行處理架構(gòu)對多個光源的光特性進行測量，而該系統(tǒng)自與這些光源耦合的多個擷取模塊預(yù)先地且同時地取得這些光源相關(guān)的光特性并轉(zhuǎn)換成與頻率相關(guān)的多個擷取數(shù)據(jù)，再通過多個信號轉(zhuǎn)換單元將這些擷取數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為多個擷取位碼，且這些擷取位碼維持在這些信號轉(zhuǎn)換單元，而該解多任務(wù)單元根據(jù)控制信號的切換，用以將該信號轉(zhuǎn)換單元的該擷取位碼輸出至處理單元而供對該光特性進行分析。
[0012]故本發(fā)明相較于現(xiàn)有技術(shù)可有效地減少這些光源進行測量時所花費的時間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖I為現(xiàn)有技術(shù)的光源測量系統(tǒng)的方塊示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明第一實施例的光源測量系統(tǒng)的方塊示意圖；以及
[0015]圖3為本發(fā)明第二實施例的光源測量系統(tǒng)的方塊示意圖。主要部件附圖標記：
[0016]2、10、10’光源測量系統(tǒng)
[0017]12、22、24、26、28光源
[0018]212、214、216、218擷取器
[0019]220解多任務(wù)器
[0020]2202第一端
[0021]2204第二端
[0022]222信號處理器
[0023]224處理單元
[0024]14、14’處理單元[0025]16、34、36、38、40擷取模塊
[0026]162控制單元
[0027]164取樣單元
[0028]18、42、44、46、48信號轉(zhuǎn)換單元
[0029]20、20’解多任務(wù)單元
[0030]30第一總線
[0031]302,304,306第一傳輸線
[0032]32第二總線
[0033]322,324第二傳輸線
[0034]S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6接腳
[0035]CD、CD I、CD2、CD3、CD4擷取數(shù)據(jù)
[0036]CBC、CBC1、CBC2、CBC3、CBC4擷取位碼
[0037]SffS切換信號
[0038]TR觸發(fā)信`號
[0039]FS功能信號
[0040]CS控制信號
[0041]DS、DS’檢測信號
[0042]CAPS、CAPS’擷取信號
[0043]CP連接路徑
【具體實施方式】
[0044]為充分了解本發(fā)明的目的、特征及技術(shù)效果，這里通過下述具體的實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明做詳細說明，說明如下：
[0045]請參照圖2，為本發(fā)明第一實施例的光源測量系統(tǒng)的方塊示意圖。在圖2中，該光源測量系統(tǒng)10供對光源12的多種光特性進行測量，例如該光特性為光源的波長、相位、偏振態(tài)、色度與發(fā)光強度。在此，該光特性選定該光源12位于某一波長范圍（例如該波長鄰近于紅色光、綠色光與藍色光的頻譜帶）的色度與發(fā)光強度為例說明。
[0046]再者，該光源12的該波長的范圍可介于622奈米（nm)至780nm之間的紅光波長、介于492nm至577nm之間的綠光波長或介于455nm至492nm之間的藍光波長。又,在此該色度的定義為各波長所具有的色彩的飽和度；以及，該發(fā)光強度表示該光源12的光強度物理量。
[0047]此外，這些光源12以發(fā)光二極管為例說明。
[0048]該光源測量系統(tǒng)10包含處理單元14、擷取模塊16、信號轉(zhuǎn)換單元18與解多任務(wù)單元20。
[0049]該處理單元14具有多個接腳S0、SI、S2、S3、S4，用于自這些接腳S0、SI、S2、S3發(fā)出多種控制信號，而該接腳S4用以接收來自于該解多任務(wù)單元20的光特性測量結(jié)果。在此，這些接腳S0、SI、S2、S3根據(jù)該控制信號的所欲達成的功能進一步區(qū)分為觸發(fā)接腳S0、功能接腳SI、S2與切換接腳S3。
[0050]再者，這些接腳S0、SI、S2、S3通過輸出高電位或低電位用以輸出符合邏輯系統(tǒng)中的“I”與“O”的控制信號。其中，該觸發(fā)接腳SO可輸出“I”與“O”的兩種邏輯狀態(tài)，在此分別地定義為觸發(fā)或不觸發(fā)；該功能接腳S1、S2可輸出“00”、“01”、“10”與“11”的四種邏輯狀態(tài)，在此分別地定義為測量紅色波長、測量綠色波長、測量藍色波長與測量光源的發(fā)光強度；以及，該切換接腳S3同樣輸出兩種邏輯狀態(tài)，后面將進一步說明。
[0051]在此，該觸發(fā)信號TS與功能信號FS可通過第一總線30在該處理單元14與該擷取模塊16之間進行傳送，且由于該第一總線30連接該觸發(fā)接腳SO與功能接腳SI、S2，故該第一總線30可由三條第一傳輸線302、304、306所組成,用于傳輸該觸發(fā)信號TS與功能信號FS ；以及，該切換信號SS可通過第二總線32在該處理單元14與該擷取模塊16之間傳送。其中，該第二總線32還包含兩條第二傳輸線322、324，該第二傳輸線322、324連接該切換接腳S3與接腳S4,該第二傳輸線322用于傳輸該切換信號SWS，該第二傳輸線324傳送下文中會提到的擷取位碼CBC(capture bit code)。
[0052]該擷取模塊16與該處理單元14連接。其中，這些擷取模塊16又具有控制單元162與取樣單元164。
[0053]其中，該擷取模塊16通過該控制單元162接收這些觸發(fā)信號TR與這些功能信號FS0當該擷取模塊16接收到該觸發(fā)信號TR時，供驅(qū)動該取樣單元164擷取該光源12的該光特性，例如當該處理單元14由該觸發(fā)接腳SO輸出“I”時，則表示通過該控制單元162驅(qū)動該取樣單元162并對該光源12進行該光特性的擷??；反之，當該觸發(fā)接腳SO輸出“O”時，則表示通過該控制單元162關(guān)閉該取樣單元164而不會對該光源12進行該光特性的擷取。
[0054]再者，該控制單元162又可根據(jù)該功能信號FS而決定控制該取樣單元164自該光源12擷取何種類型的光特性。在此，假定該功能接腳S1、S2輸出“00”的控制信號，故該功能信號FS控制該擷取模塊16擷取該光源12中關(guān)于鄰近于紅色光頻譜帶波長的光特性。換言之，該取樣單元164根據(jù)該控制單元162的控制自該光源12擷取該光源中是否含有鄰近于紅色光頻譜帶中波長的成分，并且在該取樣單元164輸出與紅色光相關(guān)的頻率的擷取數(shù)據(jù)⑶(capture data)，例如該擷取數(shù)據(jù)⑶中頻率為482THz (即測量到的該紅光光源的波長為622nm)。在此，該擷取數(shù)據(jù)⑶中頻率與波長的關(guān)系式可為f = c/ λ，f表示檢測頻率且單位為赫茲（Hz) ;cS3X108米/秒（m/s)的光速；以及，λ表示波長，且單位為米（m)。
[0055]舉例而言，該控制單元162接收來自于該處理單元14的該功能信號FS用于控制該取樣單元164測量這些光源12的紅色光波長的色度與亮度的其中之一。而在此定義，該功能信號FS通過該功能接腳SI、S2選擇性地進行紅色光波長、測量綠色光波長、測量藍色光波長與測量光源亮度的測量。
[0056]該信號轉(zhuǎn)換單元18與該取樣單元164連接，且該信號轉(zhuǎn)換單元18接收該擷取數(shù)據(jù)CD并將該擷取數(shù)據(jù)CD轉(zhuǎn)換為擷取位碼CBC。在此，該擷取位碼CBC基于2進制（即以2為底的0-9次冪）且以九位為例進行說明，使得該擷取位碼CBC轉(zhuǎn)換的范圍介于000000000至111111111，即該擷取位碼CBC相對應(yīng)到10進位的范圍為O至512。
[0057]此外，以該擷取模塊16所擷取該擷取數(shù)據(jù)⑶中頻率范圍介于384THZ至659THz (即波長的范圍為455nm至780nm)的可見的光學(xué)頻譜范圍為例說明。故該擷取數(shù)據(jù)CD通過該信號轉(zhuǎn)換單元18的簡易轉(zhuǎn)換，例如將該擷取數(shù)據(jù)CD中的頻率加上一校正值（例如負的482THZ)，使得該擷取數(shù)據(jù)CD在經(jīng)過該信號轉(zhuǎn)換單元18之后，可以將原來的該擷取數(shù)據(jù)⑶校正以上述九位的表示型態(tài)。
[0058]舉例而言，當該擷取數(shù)據(jù)⑶頻率以482THZ (即該頻率相對應(yīng)的波長為622nm)為例說明時，則該擷取位碼DBC轉(zhuǎn)換成000000000。
[0059]該解多任務(wù)單元20連接該信號轉(zhuǎn)換單元18與該處理單元14。其中，該解多任務(wù)單元20根據(jù)接收該選擇接腳S3所傳送出的該切換信號SWS而對該信號轉(zhuǎn)換單元18進行選擇的控制，用以控制是否讓該信號轉(zhuǎn)換單元18與該處理單元14連接。若該信號轉(zhuǎn)換單元18與該處理單元14連接時，則該擷取位碼CBC可自該信號轉(zhuǎn)換單元18經(jīng)由該解多任務(wù)單元20傳送至該處理單元14 ;反之，則該信號轉(zhuǎn)換單元18的該擷取位碼CBC無法經(jīng)由該解多任務(wù)單元20傳送至該處理單元14。舉例而言，若該切換信號SWS為“1”，則表示該信號轉(zhuǎn)換單元18與該處理單元12連接；反之，若該切換信號SWS為“0”，則表示該信號轉(zhuǎn)換單元18不與該處理單元12連接。
[0060]此外，該解多任務(wù)單元20包含多個輸入端口、輸出端口與選擇端口（圖未示）。其中，這些輸入端口分別地連接該信號轉(zhuǎn)換單元18，以及該輸出端口與該選擇端口分別地連接該處理單元14，又該選擇端口根據(jù)所接收來自于該處理單元14的該切換信號SWS而在這些輸入端口與該輸出端口之間進行該連接路徑的切換。
[0061]此外，該信號轉(zhuǎn)換單元18與該解多任務(wù)單元20可為場可編程門陣列所組成。
[0062]請參照圖3，為本發(fā)明第二實施例的光源測量系統(tǒng)的方塊示意圖。在圖3中，該光源測量系統(tǒng)10’包含處理單元14’、多個擷取模塊34、36、38、40，多個信號轉(zhuǎn)換單元42、44、46,48,以及，該解多任務(wù)單元20’接收兩個切換接腳S5與S6，用以形成可對該解多任務(wù)單元20’進行I對4的連接路徑控制信號，即可通過該切換接腳S5、S6控制將這些信號轉(zhuǎn)換單元42、44、46、48輸出的多個擷取位碼CBCl、CBC2、CBC3、CBC4分別地傳送至該處理單元14，。
[0063]在此，這些擷取模塊34、36、38、40可供同時檢測4組的光源12，而自這些擷取模塊34、36、38、40擷取到4組與頻率相關(guān)的多個擷取數(shù)據(jù)⑶I、⑶2、⑶3、⑶4，又，這些擷取數(shù)據(jù)⑶I、⑶2、⑶3、⑶4通過這些信號轉(zhuǎn)換單元34、36、38、40的轉(zhuǎn)換而分別地形成這些擷取位碼CBC1、CBC2、CBC3、CBC4。再者，該解多任務(wù)單元20’可通過該切換接腳S5與S6的控制，選擇將這些信號轉(zhuǎn)換單元42、44、46、48的其中之一所相對應(yīng)的這些該擷取位碼CBC1、CBC2、CBC3、CBC傳送至該處理單元14’。
[0064]值得注意的是，不管是第一實施例或是第二實施例中的該光源測量系統(tǒng)10、10’，還可包含箱體（圖未示），該箱體形成容置空間，用于容置該擷取模塊16、34、36、38、40，甚至進一步包括該光源12，或者容置該光源12。
[0065]故本發(fā)明提供一種光源測量系統(tǒng)，可通過平行處理架構(gòu)對多個光源的光特性進行測量，而該系統(tǒng)自與這些光源耦合的多個擷取模塊預(yù)先地且同時地取得這些光源相關(guān)的光特性并轉(zhuǎn)換成與頻率相關(guān)的多個擷取數(shù)據(jù)，再通過多個信號轉(zhuǎn)換單元將這些擷取數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為多個擷取位碼，且這些擷取位碼維持在這些信號轉(zhuǎn)換單元，而該解多任務(wù)單元根據(jù)控制信號的切換，用以將該信號轉(zhuǎn)換單元的該擷取位碼輸出至處理單元而供對該光特性進行分析。
[0066]本發(fā)明在上文中已以較佳實施例揭露，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，該實施例僅用于描繪本發(fā)明，而不應(yīng)解讀為限制本發(fā)明的范圍，凡是與該實施例等效的變化與置W--to
【權(quán)利要求】
1.一種光源測量系統(tǒng)，其特征在于，供對多個光源的光特性進行測量，該光源測量系統(tǒng)包含： 處理單元，具有多個接腳，該處理單元通過這些接腳傳送出控制信號； 多個擷取模塊，與該處理單元連接，每一這些擷取模塊供擷取每一這些光源的光特性，且每一這些擷取模塊具有控制單元與取樣單元，且該控制單元根據(jù)該控制信號控制該取樣單元擷取每一這些光源所相對應(yīng)的該光特性，又該取樣單元根據(jù)該光特性輸出與頻率相關(guān)的擷取數(shù)據(jù)； 多個信號轉(zhuǎn)換單元，各自分別地連接這些擷取模塊的該取樣單元，用以將該擷取數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為擷取位碼；以及 解多任務(wù)單元，連接這些信號轉(zhuǎn)換單元與該處理單元，該解多任務(wù)單元根據(jù)該處理單元的該控制信號切換每一這些信號轉(zhuǎn)換單元與該處理單元之間的連接路徑，用以使該擷取位碼自每一這些信號轉(zhuǎn)換單元輸出至該處理單元。
2.如權(quán)利要求I所述的該光源測量系統(tǒng)，其特征在于，還包含第一總線與第二總線，且該第一總線連接該處理單元與該擷取模塊，以及該第二總線連接該處理單元與該解多任務(wù)單元。
3.如權(quán)利要求I所述的該光源測量系統(tǒng)，其特征在于，該取樣單元擷取這些光源的其中之一的波長、相位、偏振態(tài)、色度與發(fā)光強度的至少其中之一的該光特性。
4.如權(quán)利要求3所述的該光源測量系統(tǒng)，其特征在于，該控制信號驅(qū)動該取樣單元，用以擷取該光源的該色度與該發(fā)光強度的至少其中之一的該光特性。
5.如權(quán)利要求4所述的該光源測量系統(tǒng)，其特征在于，該取樣單元根據(jù)該控制信號對光源頻譜帶鄰近于紅色光頻譜帶、綠色光頻譜帶與藍色光頻譜帶的波長進行該光特性的測量。
6.如權(quán)利要求2所述的該光源測量系統(tǒng)，其特征在于，該控制信號為觸發(fā)信號、功能信號與切換信號，該觸發(fā)信號供驅(qū)動該取樣單元擷取該光源的該光特性、該功能信號供驅(qū)動該取樣單元以該光特性擷取該光源、以及該切換信號驅(qū)動該解多任務(wù)單元以切換每一這些信號轉(zhuǎn)換單元與該處理單元之間的該連接路徑。
7.如權(quán)利要求6所述的該光源測量系統(tǒng),其特征在于,該第一總線包含多條第一傳輸線，這些第一傳輸線分別地傳送該觸發(fā)信號與該功能信號。
8.如權(quán)利要求6所述的該光源測量系統(tǒng)，其特征在于，該第二總線包含多條第二傳輸線，這些第二傳輸線分別地傳送該切換信號及接收該擷取位碼。
9.如權(quán)利要求8所述的該光源測量系統(tǒng)，其特征在于，該解多任務(wù)單元還包含多個輸入端口、輸出端口與選擇端口，這些輸入端口分別地連接這些信號轉(zhuǎn)換單元，以及該輸出端口與該選擇端口分別地連接該處理單元，又，該選擇端口根據(jù)所接收來自于該處理單元的該切換信號而在這些輸入端口與該輸出端口之間進行該連接路徑的切換。
10.如權(quán)利要求I所述的該光源測量系統(tǒng)，其特征在于，還包含箱體，形成容置空間，用于容置該擷取模塊與該光源的至少其中之一。
【文檔編號】G01M11/02GK103487236SQ201210398002
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月7日
【發(fā)明者】廖俊杰 申請人:亞旭電腦股份有限公司