CN216646956U - 光程调整装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种光程调整装置，适用以设置于至少一待测样品处，并调整自一光纤发出后的光路行程。光程调整装置包含一本体、一光程移动轴、一光程调整杆及一连接板。该光程移动轴连接该本体，并容设该光纤。该光程调整杆穿设于该本体，并可相对于该本体旋转。该连接板连接该光程调整杆及该光程移动轴，当该光程调整杆相对于该本体旋转时，该连接板通过螺牙配合在该光程调整杆上移动，并带动该光程移动轴，使该光程移动轴相对该本体移动。随着光轴移动轴的移动，容设于其内的该光纤位置也会随之改变，进而改变自该光纤发出后的光路行程。

Description

光程调整装置
技术领域
本实用新型有关于一种光学装置，进一步而言，特别是指一种具有调整光路行程的光程调整装置。
背景技术
随着网际网络的蓬勃发展，现代对信息传输的需求日益增加，为了应对高度信息化社会的来临，需要进行通信基础建设以传送各种信息，如声音、文字、数据、影像等。以往使用的铜电缆网络无法满足当今如此庞大的信息需求，取而代之地产生了利用光来传输信息的光通信网路。而在光通信网路中，通常利用光纤当作光传输的媒介。
光纤具有低损失性及宽带性两大优点，适合在远距离的各个地点之间进行信息传输，然而，在传输的过程中，时常需随着应用目的的不同而调整光信号的传递，而如何有效地布置光学元件并调整光信号的传递是光学传输领域需考量的重要课题。
一般而言，在检测特定样本时，会存在参考光源端及样品光源端。光分别行经光纤到达参考端和样品端反射后形成参考光源和样品光源，并在光纤线路中分别行进、回传后重新会合到某一点，而上述重新再会合的过程中，光路行程必须调整几乎一致，如此才能够产生检测光源所需要的干涉光谱。
一般而言，光程差仅在参考光源端中进行调整。举例而言，在一现有技术中是利用光延迟器(Optical delay line)作为光学***中参考光源端内两个或更多光脉冲之间的时域延迟时所常利用的技术手段。详细而言，当欲在参考端调整光路行程时，可将光延迟器内的反射镜作前后移动以调整光波长的干涉位置，且通常是在参考端的两侧装设滑轨，并利用滑轨以带动反射镜，以调整反射镜及光纤之间的距离，以达到调整光程差的目的。除此之外，在又一现有技术中，是在反射镜的侧边装设旋转架，并透过旋转架使反射镜沿其轴心旋转，由此以延迟光波返回的时间及改变光波返回的路程。
换而言之，在现有技术中均以在参考光源端进行光源调整为主，而在样品光源端并没有相应的调整元件。然而，随着全球人口的增加及科技的发展，光学传输领域的设备及工具均以缩小整体体积及追求便利性为目标。若将光程调整的功能加设于样品光源端，可以较容易地操作及校正的样品光源端进行光程调整，以减轻参考光源端的繁复设计，更者，若在样品光源端具有多个样品，利用在样品光源端设置多个光程调整装置加以个别调整，便能使得整体光学***当中的光程调整过程更加精确和简单。
发明内容
本实用新型的一目的在于提供一种光程调整装置，通过在样品端设置光程调整装置，取代现有技术仅在参考光源端装设光延迟的方式，以当待测样品端数目增加时，得以在样品端直接调整光程差，以使光路行程调整为与参考光源端的光路行程几乎一致，因此以产生检测光源所需要的干涉光谱。
本实用新型的又一目的在于提供一种光程调整装置，通过在样品探头上直接整合设置光程调整结构，没有采用额外装设光程调整装置的设计，不仅减少占据的外部空间，并有助于减少整体检测***的元件使用量。
基于上述的目的，本实用新型提供一种光程调整装置，适用以设置在至少一待测样品处，并调整自一光纤发出后的光路行程。光程调整装置包含一本体、一光程移动轴、一光程调整杆及一连接板。该光程移动轴连接该本体，并容设该光纤。该光程调整杆穿设于该本体，并可相对于该本体旋转。该连接板连接该光程调整杆及该光程移动轴，当该光程调整杆相对于该本体旋转时，该连接板在该光程调整杆上移动，并带动该光程移动轴，使该光程移动轴相对该本体移动。
在本实用新型的一实施例中，更包含一第一线性轴承，该第一线性轴承设置在该本体，且该光程移动轴通过该第一线性轴承以连接该本体。
在本实用新型的一实施例中，更包含一弹簧，该弹簧穿设于该光程调整杆，并位于该连接板与该本体之间。
在本实用新型的一实施例中，更包含一滚珠轴承，该滚珠轴承设置于该本体，且该光程调整杆穿设于该滚珠轴承。
在本实用新型的一实施例中，更包含一固定螺母，该固定螺母设置于该本体，且该光程调整杆的一端穿设于该固定螺母。
在本实用新型的一实施例中，更包含一弹簧、一滚珠轴承及一固定螺母，且该光程调整杆具有一光程调整杆身部及一光程调整杆尾部，该弹簧、该滚珠轴承依序地穿设于该光程调整杆身部，该固定螺母穿设于该光程调整杆尾部。
在本实用新型的一实施例中，其中该光程调整杆具有一光程调整杆头部、一光程调整杆身部及一光程调整杆尾部，该光程调整杆身部连接该光程调整杆头部及该光程调整杆尾部，且该光程调整杆头部的外径不小于该光程调整杆身部的外径，该光程调整杆尾部的外径不大于该光程调整杆身部的外径。
在本实用新型的一实施例中，更包含一辅助杆，该辅助杆连接该本体及该连接板。
在本实用新型的一实施例中，更包含一辅助杆及一第二线性轴承，该辅助杆连接该连接板，该辅助杆设置于该第二线性轴承，该第二线性轴承设置于该本体。
在本实用新型的一实施例中，更包含一辅助杆，该辅助杆连接该本体及该连接板，且该辅助杆的外径不小于该光程调整杆的外径。
在本实用新型的一实施例中，更包含一平行光透镜，该平行光透镜设置于该光程移动轴。
在本实用新型的一实施例中，更包含一反射镜，该反射镜设置于该本体。
在本实用新型的一实施例中，更包含一聚焦透镜，该聚焦透镜设置于该本体。
在本实用新型的一实施例中，更包含一电路转接板及一微机电扫描镜，该电路转接板连接并控制该微机电扫描镜使微机电扫描镜可以转动两个轴向进行样品扫描，且该电路转接板及微机电反射镜设置于该本体。
在本实用新型的一实施例中，更包含一平行光透镜、一反射镜、一微机电扫描镜、一聚焦透镜及一检测出口，且自该光纤发出后的光路径依序沿着该平行光透镜、该反射镜、该微机电扫描镜及该聚焦透镜至该检测出口。
在本实用新型的一实施例中，其中该本体具有一第一侧及一第二侧，该第一侧及该第二侧对应设置，且该光纤、该光程移动轴及该连接板位于该本体的该第一侧。
在本实用新型的一实施例中，其中该本体具有一第一侧及一第二侧，该第一侧及该第二侧对应设置，且该光程调整杆包含一光程调整杆头部及一光程调整杆尾部，该光程调整杆头部位于该本体的该第二侧，该光程调整杆尾部位于该本体的该第二侧。
在本实用新型的一实施例中，其中该本体具有一第一侧及一第二侧，该第一侧及该第二侧对应设置，且该本体具有一检测出口，该检测出口位于该本体的第一侧，且该检测出口设置以靠近该至少一待测样品。
在本实用新型的一实施例中，其中该本体具有一第一侧及一第二侧，该第一侧及该第二侧对应设置，且该本体更包含一电路转接板及一微机电扫描镜，该电路转接板连接该微机电扫描镜，该电路转接板及该微机电扫描镜位于该本体的第二侧。
在本实用新型的一实施例中，其中该本体具有一第一侧及一第二侧，该第一侧及该第二侧对应设置，且该本体更包含一辅助杆，该辅助杆具有一辅助杆头部及一辅助杆尾部，该辅助杆头部位于该本体的第二侧，该辅助杆尾部穿设于该本体。
综合上述，本实用新型提出一种光程调整装置，通过光程调整杆带动光程移动轴，使容设于光程移动轴内的光纤所发出的光路行程得以改变其与本体之间的距离，进而调整发出的光路行程，同时，由于辅助杆及连接板的配合，使得光程移动轴可以更稳定的移动，不会在调整时发生偏移的情形。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型光程调整装置的一实施例的一结构示意图；
图2是本实用新型光程调整装置的一实施例的一侧视结构示意图；
图3是本实用新型光程调整装置的一实施例的一剖面结构示意图。
符号说明：
1-光程调整装置，10-本体，10a-第一侧，10b-第二侧，101-光程移动轴，1011-第一线性轴承，102-光程调整杆，1021-滚珠轴承，102a-光程调整杆头部，102b-光程调整杆身部，102c-光程调整杆尾部，1022-弹簧，1023-固定螺母，103-辅助杆，1031-第二线性轴承，103a-辅助杆头部，103b-辅助杆尾部，104-连接板，11-平行光透镜，12a-反射镜，12b-微机电扫描镜，13-聚焦透镜，14-电路转接板，15-检测出口，2-光纤。
具体实施方式
关于本实用新型的优点与精神可以通过以下详述及所附图式得到进一步的了解。本实用新型实施例的构造及使用详细说明如下。必须了解的是本实用新型提供了许多可应用的创新概念，在特定的背景技术之下可以做广泛的实施。此特定的实施例仅以特定的方式表示，以制造及使用本实用新型，但并非限制本实用新型的范围。
本实用新型的光程调整装置用于调整自光纤发出后的光路行程，详细而言，光程调整装置整合于检测探头，并设置于检测一待测物处，光程调整装置的一端连接于光纤，当光信号自光纤传入至光程调整装置后，会通过光程调整装置内的透镜及反射镜以将光信号传递至待测物，再接收由待测物反馈的光信号。
关于本实用新型的光程调整装置的结构请参考图1、图2及图3。图1是本实用新型光程调整装置的一实施例的一结构示意图。图2是本实用新型光程调整装置的一实施例的一侧视结构示意图。图3是本实用新型光程调整装置的一实施例的一剖面结构示意图。本实用新型的光程调整装置1包含本体10、光程移动轴101、光程调整杆102及连接板104。光程移动轴101连接本体10，并容设光纤2。光程调整杆102穿设于本体10，并可相对于本体10旋转。连接板104连接光程调整杆102及光程移动轴101，当光程调整杆102相对于本体10旋转时，连接板104于光程调整杆102上移动，并带动光程移动轴101，使光程移动轴101相对本体10移动。
本实用新型运用轴承以稳定光程移动轴朝单一方向运动，并利用光程调整杆的旋转以影响连动轴及光程移动轴靠近或远离本体。关于上述带动的方式将由以下结构以更进一步说明。请继续参考图1、图2及图3。在本实用新型的光程调整装置1中更包含第一线性轴承1011，第一线性轴承1011设置于本体10内，且光程移动轴101通过第一线性轴承1011以连接本体10。光程调整装置1中更包含弹簧1022，弹簧1022穿设于光程调整杆102，并位于连接板104与本体10之间。光程调整装置1中更包含滚珠轴承1021，滚珠轴承1021设置于本体10内，且光程调整杆102穿设于滚珠轴承1021。光程调整装置1中更包含固定螺母1023，固定螺母1023设置于本体10，且光程调整杆102的一端穿设于固定螺母1023。由上述结构可知，光程调整杆102上设置有多个元件，也就是弹簧1022、滚珠轴承1021及固定螺母1023，滚珠轴承1021中间有滚珠(图中未示)，且滚珠与光程调整杆102为紧密配合的关系，而滚珠轴承1021外部与本体10属于紧密配合的关系，因此，当光程调整杆102进行旋转时，会在原地并相对于本体10旋转，利用光程调整杆102进行顺时针或逆时针旋转时可以带动连接板104往本体10的方向靠近或远离。连接板104与本体10之间的弹簧1022可以消除光程调整杆102与连接板104之间的间隙。
关于连接板104与光程调整杆102之间的连接方式可通过设置螺牙来达成(图中未示)，当通过设置螺牙来连接连接板104与光程调整杆102时，连接板104与本体10之间的弹簧1022可以消除螺牙的背隙，也就是消除光程调整杆102外螺牙与连接板104内螺牙之间的间隙。当然，上述仅为示例，本实用新型并不限制连接板与光程调整杆之间的连接方式。
进一步而言，光程调整杆102具有光程调整杆头部102a、光程调整杆身部102b及光程调整杆尾部102c，光程调整杆身部102b连接光程调整杆头部102a及光程调整杆尾部102c，弹簧1022、滚珠轴承1021依序地穿设于光程调整杆身部102b，固定螺母1023穿设于光程调整杆尾部102c。且在本实用新型的一实施例中，光程调整杆头部102a的外径不小于光程调整杆身部102b的外径，光程调整杆尾部102c的外径不大于光程调整杆身部102b的外径。
另外，在本实用新型的光程调整装置1中更包含辅助杆103及第二线性轴承1031，辅助杆103连接本体10及连接板104，辅助杆103设置在第二线性轴承1031上，第二线性轴承1031设置于本体10。设置辅助杆103及第二线性轴承1031有助于加强光程移动轴101进行移动时的稳定性。详细而言，光程移动轴101与第一线性轴承1011之间的接触距离有一定限制，当超出该限制范围时，可能发生光程移动轴101与第一线性轴承1011之间彼此中心轴的偏移造成光轴角度改变的情形，也就是说，光程移动轴101在第一线性轴承1011移动，当光程移动轴101移动以远离本体10时，光程移动轴101整***在第一线性轴承1011上的接触面积会减少。因此，设置了辅助杆103及第二线性轴承1031，通过连接板104的连结，当光程移动轴101移动以远离本体10时，可通过辅助杆103及第二线性轴承1021以稳定光程移动轴101的直线运动。如此一来，在调整光程的过程中，不会导致光路径角度的改变进而影响光聚焦时的聚焦光点质量。其中，在本实用新型的一实施例中，辅助杆103的外径不小于光程调整杆102的外径。
在本实用新型的光程调整装置1中，更包含平行光透镜11、反射镜12a、12b、聚焦透镜13、电路转接板14，平行光透镜11设置于光程移动轴101，反射镜12a、微机电扫描镜12b，且其中反射镜12a可设置于本体10，微机电扫描镜12b设置在电路转接板14。聚焦透镜13设置于本体10。电路转接板14设置于本体10。其中，电路转接板14为微机电***(Microelectromechanical Systems,MEMS)电路转接板，与电路转接板14连接的微机电扫描镜12b为微机电***(Microelectromechanical Systems,MEMS)扫描镜，主要可以转动两个轴向进行扫描。
在本实用新型的一实施例中，本体10具有第一侧10a及第二侧10b，第一侧10a及第二侧10b对应设置，且光纤2、光程移动轴101及连接板104位于本体10的第二侧10b。以光程调整杆102而言，光程调整杆头部102a位于本体10的第二侧10b，光程调整杆尾部102c位于本体10的第一侧10a。
在本实用新型的一实施例中，本体具有检测出口15，检测出口15位于本体10的第一侧10a，且检测出口15设置以靠近待测样品(图中未示)。
在本实用新型的一实施例中，电路转接板14及其连接的微机电扫描镜12b位于本体10的第一侧10a。
在本实用新型的一实施例中，辅助杆103具有辅助杆头部103a及辅助杆尾部103b，辅助杆头部103a位于本体10的第二侧10b，辅助杆尾部103b穿设于本体10。
综合上述，本实用新型提出一种光程调整装置，当光自光纤射入光程调整装置后，由光行走的路径而言，光信号自发出后的光路径依序沿着平行光透镜、反射镜、微机电扫描镜及聚焦透镜至检测出口。通过光程调整杆带动光程移动轴，使容设于光程移动轴内的光纤所发出的光路径得以改变其与本体之间的距离，进而调整发出的光路行程，同时，由于辅助杆及连接板的配合，使得光程移动轴可以更稳定的移动，不会在调整时发生偏移的情形。更者，光程调整装置更可随着聚焦的需求而调整光源至样品之间的距离。如此一来，当样品放置不在聚焦透镜的焦点位置时也可调整光程调整装置让样品位置处于焦点位置，可被清楚地观察到。
据此，由于本实用新型的光程调整装置整合于探头上，当需要多个探头针对待测物进行扫描检测时，除了先于参考光源端进行光程调整外，本实用新型的光程调整装置可随时调整各个探头的光程，以造成各个探头回传的光信号有一定的时间差，令接收端得以清楚分辨信号的来源。因此，本实用新型的光程调整装置可运用在多种领域当中，举例而言，可运用在工业检测或生物检测领域当中。以工业检测而言，其可运用在检测半导体元件上，例如可检测晶圆或封装结构等，更可以用于检测控制板元件，而以生物检测而言，其可用于检测皮肤，例如探测皮肤的表皮、真皮甚至皮下组织层。
本实用新型所公开的技术内容并不限于上述的实施例，凡是与本实用新型所公开的实用新型概念及原则相同者，均落入本实用新型的申请专利范围。需注意的是，本实用新型所述的元件的方向，例如“上”、“下”、“上方”、“下方”、“水平”、“垂直”、“左”、“右”等并不表示绝对的位置及/或方向。元件的定义，例如“第一”和“第二”并不是限定的文字，而是区别性的用语。而本案所用的“包括”或“包含”涵盖“包括”和“具有”的概念，并表示元件、操作步骤及/或组或上述的组合，并不代表排除或增加的意思。又，除非有特别说明，否则操作的步骤顺序并不代表绝对顺序。更，除非有特别说明，否则以单数形式提及元件时(例如使用冠词“一”或“一个”)并不代表“一个且只有一个”而是“一个或多个”。本案所使用的“及/或”是指“及”或“或”，以及“及”和“或”。本案所使用的范围相关用语包含全部及/或范围限定，例如“至少”、“大于”、“小于”、“不超过”等，是指范围的上限或下限。
惟以上所述者，仅为本实用新型的实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，凡是依本实用新型申请专利范围及专利说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，均仍属本实用新型专利涵盖的范围内。

Claims (20)

1.一种光程调整装置，适用以设置于至少一待测样品处，并调整自一光纤发出后的光路径，包含：
一本体；
一光程移动轴，连接该本体，并容设该光纤；
一光程调整杆，穿设于该本体，并可相对于该本体旋转；及
一连接板，连接该光程调整杆及该光程移动轴，当该光程调整杆相对于该本体旋转时，该连接板于该光程调整杆上移动，并带动该光程移动轴，使该光程移动轴相对该本体移动。
2.如权利要求1所述的光程调整装置，其特征在于，更包含一第一线性轴承，该第一线性轴承设置于该本体，且该光程移动轴通过该第一线性轴承以连接该本体。
3.如权利要求1所述的光程调整装置，其特征在于，更包含一弹簧，该弹簧穿设于该光程调整杆，并位于该连接板与该本体之间。
4.如权利要求1所述的光程调整装置，其特征在于，更包含一滚珠轴承，该滚珠轴承设置于该本体，且该光程调整杆穿设于该滚珠轴承。
5.如权利要求1所述的光程调整装置，其特征在于，更包含一固定螺母，该固定螺母设置于该本体，且该光程调整杆的一端穿设于该固定螺母。
6.如权利要求1所述的光程调整装置，其特征在于，更包含一弹簧、一滚珠轴承及一固定螺母，且该光程调整杆具有一光程调整杆身部及一光程调整杆尾部，该弹簧、该滚珠轴承依序地穿设于该光程调整杆身部，该固定螺母穿设于该光程调整杆尾部。
7.如权利要求1所述的光程调整装置，其特征在于，该光程调整杆具有一光程调整杆头部、一光程调整杆身部及一光程调整杆尾部，该光程调整杆身部连接该光程调整杆头部及该光程调整杆尾部，且该光程调整杆头部的外径不小于该光程调整杆身部的外径，该光程调整杆尾部的外径不大于该光程调整杆身部的外径。
8.如权利要求1所述的光程调整装置，其特征在于，更包含一辅助杆，该辅助杆连接该本体及该连接板。
9.如权利要求1所述的光程调整装置，其特征在于，更包含一辅助杆及一第二线性轴承，该辅助杆连接该连接板，该辅助杆设置于该第二线性轴承，该第二线性轴承设置于该本体。
10.如权利要求1所述的光程调整装置，其特征在于，更包含一辅助杆，该辅助杆连接该本体及该连接板，且该辅助杆的外径不小于该光程调整杆的外径。
11.如权利要求1所述的光程调整装置，其特征在于，更包含一平行光透镜，该平行光透镜设置于该光程移动轴。
12.如权利要求1所述的光程调整装置，其特征在于，更包含一反射镜，该反射镜设置于该本体。
13.如权利要求1所述的光程调整装置，其特征在于，更包含一聚焦透镜，该聚焦透镜设置于该本体。
14.如权利要求1所述的光程调整装置，其特征在于，更包含一电路转接板及一微机电扫描镜，该电路转接板连接该微机电扫描镜，且该电路转接板设置于该本体。
15.如权利要求1所述的光程调整装置，其特征在于，更包含一平行光透镜、至少一反射镜、一微机电扫描镜、一聚焦透镜及一检测出口，且自该光纤发出后的光路径依序沿着该平行光透镜、该反射镜、该微机电扫描镜及该聚焦透镜至该检测出口。
16.如权利要求1所述的光程调整装置，其特征在于，该本体具有一第一侧及一第二侧，该第一侧及该第二侧对应设置，且该光纤、该光程移动轴及该连接板位于该本体的该第二侧。
17.如权利要求1所述的光程调整装置，其特征在于，该本体具有一第一侧及一第二侧，该第一侧及该第二侧对应设置，且该光程调整杆包含一光程调整杆头部及一光程调整杆尾部，该光程调整杆头部位于该本体的该第二侧，该光程调整杆尾部位于该本体的该第一侧。
18.如权利要求1所述的光程调整装置，其特征在于，该本体具有一第一侧及一第二侧，该第一侧及该第二侧对应设置，且该本体具有一检测出口，该检测出口位于该本体的该第一侧，且该检测出口设置以靠近该至少一待测样品。
19.如权利要求1所述的光程调整装置，其特征在于，该本体具有一第一侧及一第二侧，该第一侧及该第二侧对应设置，且该本体更包含一电路转接板及一反射镜，该电路转接板连接该反射镜，该电路转接板及该反射镜位于该本体的该第二侧。
20.如权利要求1所述的光程调整装置，其特征在于，该本体具有一第一侧及一第二侧，该第一侧及该第二侧对应设置，且该本体更包含一辅助杆，该辅助杆具有一辅助杆头部及一辅助杆尾部，该辅助杆头部位于该本体的该第二侧，该辅助杆尾部穿设于该本体。
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