TWI463130B

TWI463130B - 光學裝置及其運作方法

Info

Publication number: TWI463130B
Application number: TW102106108A
Authority: TW
Inventors: Meng Shin Yen; William Wang; Chung Cheng Chou; Chun Nan Lin
Priority date: 2012-02-24
Filing date: 2013-02-22
Publication date: 2014-12-01
Also published as: CN103284684B; CN103284684A; US20130222807A1; US9013708B2; TW201335587A

Description

光學裝置及其運作方法

本發明係與光學檢測有關，特別是關於一種能夠快速變化參考光之光程以有效提升檢測效率之光學裝置及其運作方法。

近年來，隨著光學檢測技術不斷地演進，光學影像掃描技術提供一個非侵入式的方法來了解待測物組織的構造及組成，由於其快速而且非侵入式的特性使得這類的技術有相當廣泛的應用，特別是應用於人體功能檢測及醫療診斷上。

請參照圖1，圖1係繪示傳統的光學干涉檢測裝置之基本架構示意圖。如圖1所示，傳統的光學干涉檢測裝置1係透過改變反射鏡14之位置(平行於圖1中之z方向的移動)得到不同的光程差，藉以透過麥克森光干涉效應求得待測物16於深度方向(即為圖1中之z方向)上的物質特性。亦即反射鏡14係用來反射參考光，並且光學干涉檢測裝置1係藉由移動反射鏡14之位置，再與檢測光訊號進行干涉比對後，推斷出待測物16於深度方向上的物質特性。因此，反射鏡14通常係設置於能夠沿著z方向進行前後移動的掃瞄平台上，以利快速前後移動。

由上述說明可知，光學干涉檢測裝置1中之反射鏡14與掃瞄平台之結合機構將會直接影響參考光提供光干涉中之光程距離因子，進而影響到光學干涉檢測裝置1之檢測效率。然而，由於傳統的光學干涉檢測裝置1所採用的反射鏡14與掃瞄平台之結合機構並無法提供快速變化參考光之光程的功能，故傳統的光學干涉檢測裝置1之檢測效率仍不甚理想。

因此，本發明提出一種光學裝置及其運作方法，以解決上述問題。

根據本發明之第一具體實施例為一種光學裝置。於此實施例中，光學裝置包含光源、光耦合模組、參考光反射模組及資料處理模組。光源係用以提供入射光。光耦合模組係將入射光分成參考光及檢測光，並分別射向參考光反射模組及待測物。參考光反射模組係用以反射參考光並快速改變參考光之光程。光耦合模組亦分別接收參考光反射模組反射參考光所產生之第一反射光以及待測物反射該檢測光所產生之第二反射光，並對第一反射光及第二反射光進行干涉以產生光干涉訊號。資料處理模組接收光干涉訊號並對光干涉訊號進行分析，以得到關於待測物之光學檢測結果。

於一實施例中，參考光反射模組係採用水平移動機制，參考光反射模組包含有反射單元及雙向反射光源。

於一實施例中，參考光反射模組之反射單元可以是階梯狀設計。

於一實施例中，參考光反射模組係採用旋轉機制，參考光反射模組包含有旋轉基座、旋轉元件、反射單元及反射光源。

於一實施例中，參考光反射模組之旋轉基座本身可進行水平移動或旋轉，共具有多自由度。

於一實施例中，參考光反射模組可採整體式旋轉設計，旋轉元件係為整體設計，反射單元可設置於等距或不等距之位置。

於一實施例中，參考光反射模組可採模組式旋轉設計，旋轉元件係設置於旋轉基座且向外呈放射狀，反射單元可設置於旋轉元件之遠端。

於一實施例中，旋轉元件之長度係可調整的，設置於旋轉基座之旋轉元件的數目係可增減的。

於一實施例中，參考光反射模組分別對反射單元之位置進行粗調節或細調節。

根據本發明之第二具體實施例為一種光學裝置運作方法。於此實施例中，該光學裝置包含一光源、一光耦合模組、一參考光反射模組及一資料處理模組。該光學裝置運作方法包含下列步驟：(a)該光源提供一入射光；(b)該光耦合模組將該入射光分成一參考光及一檢測光，並分別射向該參考光反射模組及一待測物；(c)該參考光反射模組反射該參考光並快速改變該參考光之光程；(d)該光耦合模組分別接收該參考光反射模組反射該參考光所產生之一第一反射光以及該待測物反射該檢測光所產生之一第二反射光，並對該第一反射光及該第二反射光進行干涉以產生一光干涉訊號；(e)該資料處理模組接收該光干涉訊號並對該光干涉訊號進行分析，以得到關於該待測物之一光學檢測結果。

相較於先前技術，根據本發明之光學裝置及其運作方法係透過採用水平移動機制或旋轉機制之參考光反射模組增進改變參考光之光程的速度，進而提升光學裝置透過非破壞性且非接觸式的光干涉技術進行光學檢測之效率。再者，若參考光反射模組係採模組式旋轉設計，其旋轉元件之長度可視實際需求進行必要的調整，並且設置於旋轉基座上之旋轉元件的數目亦可視檢測項目及待測物不同進行必要的增減，故亦可有效提升光學裝置進行光學檢測之彈性。此外，當本發明之光學裝置應用於受測者之眼軸長度的量測時，參考光反射模組可根據受測者之種族、年齡、性別、居住地區等因素設定其主調節機構與細調節機構對反射單元進行調節的調節量大小，以快速確認眼軸長度的精確數據，並可將檢測值與預設值之間的差異提供給醫事人員作為進行初步的臨床判斷之參考。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

S10~S18‧‧‧流程步驟

1‧‧‧光學干涉檢測裝置

2‧‧‧光學裝置

10、20‧‧‧光源

12、22‧‧‧光耦合模組

14‧‧‧反射鏡

16、T‧‧‧待測物

18、28‧‧‧資料處理模組

X、Y、Z‧‧‧座標軸

L‧‧‧入射光

L1‧‧‧參考光

L2‧‧‧檢測光

R1‧‧‧第一反射光

R2‧‧‧第二反射光

IS‧‧‧光干涉訊號

24、24A~24H‧‧‧參考光反射模組

240、240’、247A~247D‧‧‧反射單元

241、242、241’、242’、243’‧‧‧反射光源

244、245、246、248‧‧‧旋轉元件

RT‧‧‧粗調節距離

FT‧‧‧細調節距離

B‧‧‧旋轉基座

I~IV‧‧‧區域

E1~E4‧‧‧受測者的眼睛

圖1係繪示傳統的光學干涉檢測裝置之基本架構示意圖。

圖2係繪示根據本發明之一具體實施例中之光學裝置的功能方塊圖。

圖3A及圖3B係分別繪示兩種不同的採用水平移動機制之參考光反射模組的示意圖。

圖4A至圖4C係分別繪示三種不同的採用整體式旋轉設計之參考光反射模組。

圖5繪示採用模組式旋轉設計之參考光反射模組。

圖6A繪示採用水平移動機制之參考光反射模組分別對反射單元進行粗調與細調之一實施例。

圖6B繪示採用旋轉機制之參考光反射模組對單一受測者進行檢測之一實施例。

圖6C繪示採用旋轉機制之參考光反射模組同時對多個受測者進行檢測之一實施例。

圖7係繪示根據本發明之另一具體實施例之光學裝置運作方法的流程圖。

根據本發明之一具體實施例為一種光學裝置。於此實施例中，該光學裝置可以是光學影像檢測裝置，但不以此為限。實際上，該光學裝置可以是光學同調斷層掃瞄儀或其他類似的儀器，並無特定之限制。

請參照圖2，圖2係繪示本實施例之光學裝置的功能方塊圖。如圖2所示，光學裝置2係用以透過光學干涉技術對待測物體T進行光學檢測之程序。光學裝置2包含光源20、光耦合模組22、參考光反射模組24及資料處理模組28。其中，資料處理模組28係耦接光耦合模組22。

於此實施例中，光源20係用以提供入射光L並射向光耦合模組22。當光耦合模組22接收到入射光L後，光耦合模組22將入射光L分成參考光L1及檢測光L2，並分別將參考光L1及檢測光L2射向參考光反射模組24及待測物T。

當參考光L1被射至參考光反射模組24時，參考光反射模組24將會反射參考光L1並透過其特殊設計快速改變參考光L1之光程。於實際應用中，參考光反射模組24用以快速改變參考光L1之光程的特殊設計可以是水平移動機制或旋轉機制，但不以此為限。接下來，將分別就採用水平移動機制以及旋轉機制之參考光反射模組的結構及其運作方式進行說明。

首先，請參照圖3A及圖3B，圖3A及圖3B係分別繪示兩種不同的採用水平移動機制之參考光反射模組的示意圖。

如圖3A所示，參考光反射模組24A包含有反射單元240及雙向反射光源241~242。其中，反射光源241及242係分別設置於反射單元240之水平方向的兩側，並且反射單元240係可沿著水平方向移動。當參考光反射模組24A欲改變參考光之光程時，僅需控制反射單元240進行水平方向的移動，由於反射單元240之兩側均設置有反射光源241及242，故參考光反射模組24A改變參考光之光程的速度能夠比僅具有單一反射光源之先前技術來得快速，進而提升光學裝置2之光學檢測效率。實際上，反射光源241及242亦可設計為可沿著水平方向或垂直方向移動，以增加參考光反射模組24A使用上的自由度。

如圖3B所示，參考光反射模組2413包含有階梯狀的反射單元240’及反射光源241’~243’。其中，反射光源241’及242’係分別設置於反射單元240之水平方向的兩側，而反射光源243’係設置於反射單元240之上方，並且反射單元240係可沿著水平方向移動。需說明的是，由於反射單元240’具有階梯狀的結構，並且階梯狀的結構係面對於反射光源242’，亦即反射光源242’所發出的參考光將會被反射單元240’之階梯狀結構所反射。因此，參考光反射模組24B欲改變參考光之光程時，僅需沿垂直方向移動反射光源242’即可。當反射光源242’沿垂直方向移動時，反射光源242’所發出的參考光即會射至反射單元240’之階梯狀結構中的不同階梯，由於反射光源242’與各階梯之間的距離不同，故能達到快速改變參考光之光程的功效。

接著，將就採用旋轉機制之參考光反射模組進行說明。於實際應用中，參考光反射模組可採用整體式旋轉設計或模組式旋轉設計。若參考光反射模組採用的是整體式旋轉設計，則其旋轉元件係為一整體設計，其反射單元可設置於等距或不等距之位置；若參考光反射模組採用的是模組式旋轉設計，則其旋轉元件係設置於旋轉基座向外呈放射狀，其反射單元係設置於旋轉元件之遠端。

請參照圖4A至圖4C，圖4A至圖4C係分別繪示三種不同的採用整體式旋轉設計之參考光反射模組。

如圖4A所示，參考光反射模組24C包含有旋轉元件244、反射單元240及反射光源241。其中，旋轉元件244係為一整體設計，反射單元240係為反射鏡，設置於等距之位置上。於此例中，旋轉元件244為圓形，且反射單元240係設置於旋轉元件244之圓周上的不同位置。參考光反射模組24C係透過轉動旋轉元件244之方式，使得反射光源241所發出的參考光能夠在不同時間下被設置於旋轉元件244之圓周上不同位置的反射單元240所反射，故能達到快速改變參考光之光程的功效。

如圖4B所示，參考光反射模組24D包含有旋轉元件245、反射單元240及反射光源241。其中，旋轉元件245係為一整體設計，反射單元240係為反射鏡。圖4B與圖4A不同之處在於，各反射單元240並非設置於同一圓周上，因此，各反射單元240雖都設置於旋轉元件245上之不同位置，但旋轉元件245並非圓形。參考光反射模組24D係透過轉動旋轉元件245之方式，使得反射光源241所發出的參考光能夠在不同時間下被設置於旋轉元件245上不同位置的反射單元240所反射，故能達到快速改變參考光之光程的功效。

如圖4C所示，參考光反射模組24E包含有旋轉元件246、反射單元247A~247D及反射光源241。其中，旋轉元件246係為一整體設計，反射單元247A~247D係為設置於旋轉元件246上之凹陷部。需說明的是，設置於旋轉元件246上之反射單元247A~247D係設置於旋轉元件246之圓周上的不同位置，且反射單元247A~247D分別具有不同深度。以此例而言，反射單元247C的深度最大，反射單元247D的深度次之，反射單元247A的深度第三，反射單元247B的深度最小，但不以此為限。參考光反射模組24E係透過轉動旋轉元件246之方式，使得反射光源241所發出的參考光能夠在不同時間下被設置於旋轉元件246上不同位置且具有不同深度的反射單元247A~247D所反射，故能達到快速改變參考光之光程的功效。

請參照圖5，圖5繪示採用模組式旋轉設計之參考光反射模組。如圖5所示，參考光反射模組24F包含有旋轉基座B、旋轉元件248、反射單元240及反射光源241。其中，各旋轉元件248係設置於旋轉基座B上且向外呈放射狀，各反射單元240係分別設置於各旋轉元件248之遠端。需說明的是，旋轉元件248之長度係可根據實際需求進行調整，而設置於旋轉基座B上之旋轉元件248的數目亦可視檢測項目及待測物不同作必要的增減，並不以此例為限。參考光反射模組24F係透過轉動旋轉元件248之方式，使得反射光源241所發出的參考光能夠在不同時間下被設置於不同長度之旋轉元件248之遠端上的各反射單元240所反射，故能達到快速改變參考光之光程的功效。

實際上，本發明之參考光反射模組亦可對其反射單元之位置進行粗調與細調，舉例而言，參考光反射模組可具有負責粗調反射單元之位置的主調節機構以及負責細調反射單元之位置的細調節機構，但不以此為限。

請參照圖6A，圖6A繪示採用水平移動機制之參考光反射模組分別對反射單元進行粗調與細調之一實施例。如圖6A所示，參考光反射模組24G可對反射單元240進行粗調，使得反射單元240之位置水平移動較長距離RT；同樣地，參考光反射模組24G亦可對反射單元240進行細調，使反射單元240之位置水平移動較短距離FT。舉例而言，當光學裝置2應用於受測者的眼軸長度之量測時，參考光反射模組24G可根據受測者之種族、年齡、性別、居住地區等因素設定其主調節機構與細調節機構對於反射單元240進行調節的調節量大小，以快速確認眼軸長度的精確數據，並可將檢測值與預設值之間的差異提供給醫事人員作為進行初步的臨床判斷之參考。除此之外，圖3B所示之階梯狀反射單元240’的各階層實際上亦可被視為細調節機構，但不以此為限。

請參照圖6B，圖6B繪示採用旋轉機制之參考光反射模組對單一受測者進行檢測之一實施例。如圖6B所示，參考光反射模組24H的反射單元247A~247D係分別設置於旋轉元件246上之區域I~區域IV的凹陷部內。實際上，參考光反射模組24H可先設定好反射單元247A~247D於旋轉元件246上之區域I~區域IV的凹陷部內之初始位置，所以各反射單元247A~247D於區域I~區域IV的凹陷部內之初始位置可以是一樣的位置或不同的位置，故可對單一受測者的眼睛E1分別進行不同位置之檢測或對單一受測者的眼睛E1進行多次同一位置之檢測，並且旋轉元件246上之每一區域I~IV所設置的反射單元數目可以是一個或多個，端視受測者的實際檢測需求而定，並無特定之限制。

當單一受測者的眼睛E1接受檢測時，假設受測者的眼睛E1一開始面對的是旋轉元件246上之區域I，此時係由設置於區域I的反射單元247A進行檢測；當旋轉元件246逆時針旋轉1/4圈時，受測者的眼睛E1變成面對旋轉元件246上之區域II，此時係由設置於區域II的反射單元247B進行檢測；當旋轉元件246逆時針旋轉1/2圈時，受測者的眼睛E1變成面對旋轉元件246上之區域III，此時係由設置於區域III的反射單元247C進行檢測；當旋轉元件246逆時針旋轉3/4圈時，受測者的眼睛E1變成面對旋轉元件246上之區域IV，此時係由設置於區域IV的反射單元247D進行檢測。

當受測者的眼睛E1接受檢測時，參考光反射模組24H可透過主調節機構分別動態地粗調反射單元247A~247D於旋轉元件246上之區域I~區域IV的凹陷部內之位置，使其移動較長的距離RT；同樣地，參考光反射模組24H亦可透過細調節機構分別動態地細調反射單元247A~247D於旋轉元件246上之區域I~區域IV的凹陷部內之位置，使其移動較短的距離FT。需說明的是，旋轉元件246旋轉的方向可依照實際需求而定，並不以此例之逆時針旋轉為限；旋轉元件246上所劃分之區域數目亦可依照實際需求而定，並不以此例之四個區域為限。此外，圖6B係為了方便說明而繪製出受測者的眼睛E1，但實際上圖6B所表示的是參考光反射模組24H的光路設計，而不是射向待測物之檢測光路設計。

請參照圖6C，圖6C繪示採用旋轉機制之參考光反射模組同時對多個受測者進行檢測之一實施例。需說明的是，參考光反射模組24H可先設定好反射單元247A~247D於旋轉元件246上之區域I~區域IV的凹陷部內之初始位置，所以各反射單元247A~247D於區域I~區域IV的凹陷部內之初始位置可以是一樣的位置或不同的位置，故可同時對各受測者的眼睛E1~E4分別進行不同位置之檢測或同時對各受測者的眼睛E1~E4進行同一位置之檢測，並且旋轉元件246上之每一區域I~IV所設置的反射單元數目可以是一個或多個，端視受測者的實際檢測需求而定，並無特定之限制。

如圖6C所示，假設各反射單元247A~247D於區域I~區域IV的凹陷部內之初始位置分別是第一位置~第四位置，若一開始第一受測者的眼睛E1~第四受測者的眼睛E4分別面對區域I~區域IV的反射單元247A~247D，此時將會由反射單元247A~247D分別對第一受測者的眼睛E1~第四受測者的眼睛E4進行第一位置~第四位置之檢測；當旋轉元件246逆時針旋轉1/4圈時，第一受測者的眼睛E1~第四受測者的眼睛E4將會變成分別面對旋轉元件246上之區域II、區域III、區域IV及區域I，此時分別由設置於區域II、區域III、區域IV及區域I的反射單元247B、247C、247D及247A對第一受測者的眼睛E1~第四受測者的眼睛E4進行第二位置、第三位置、第四位置及第一位置之檢測；當旋轉元件246逆時針旋轉1/2圈時，第一受測者的眼睛E1~第四受測者的眼睛E4將會變成分別面對旋轉元件246上之區域III、區域IV、區域I及區域II，此時分別由設置於區域III、區域IV、區域I及區域II的反射單元247C、247D、247A及247B對第一受測者的眼睛E1~第四受測者的眼睛E4進行第三位置、第四位置、第一位置及第二位置之檢測；當旋轉元件246逆時針旋轉3/4圈時，第一受測者的眼睛E1~第四受測者的眼睛E4將會變成分別面對旋轉元件246上之區域IV、區域I、區域II及區域III，此時分別由設置於區域IV、區域I、區域II及區域III的反射單元247D、247A、247B及247C對第一受測者的眼睛E1~第四受測者的眼睛E4進行第四位置、第一位置、第二位置及第三位置之檢測。藉此，當旋轉元件246逆時針旋轉一圈後，第一受測者的眼睛E1~第四受測者的眼睛E4即可分別依照不同順序完成第一位置~第四位置之檢測，故可有效地增進光學裝置2之檢測效率。

另一方面，假設各反射單元247A~247D於區域I~區域IV的凹陷部內之初始位置均為第一位置，若一開始第一受測者的眼睛E1~第四受測者的眼睛E4分別面對區域I~區域IV的反射單元247A~247D，此時將會由反射單元247A~247D分別對第一受測者的眼睛E1~第四受測者的眼睛E4進行第一位置之檢測；當旋轉元件246逆時針旋轉1/4圈時，由設置於區域II、區域III、區域IV及區域I的反射單元247B、247C、247D及247A分別對第一受測者的眼睛E1~第四受測者的眼睛E4進行第一位置之檢測；當旋轉元件246逆時針旋轉1/2圈時，由設置於區域III、區域IV、區域I及區域II的反射單元247C、247D、247A及247B分別對第一受測者的眼睛E1~第四受測者的眼睛E4進行第一位置之檢測；當旋轉元件246逆時針旋轉3/4圈時，由設置於區域 IV、區域I、區域II及區域III的反射單元247D、247A、247B及247C分別對第一受測者的眼睛E1~第四受測者的眼睛E4進行第一位置之檢測。藉此，當旋轉元件246逆時針旋轉一圈後，第一受測者的眼睛E1~第四受測者的眼睛E4即可分別完成四次同一位置之檢測，以得到較為精確的檢測結果。

於實際應用中，為了更加增進檢測效率，旋轉元件246上之每一區域I~IV亦可同時設置有多個反射單元。舉例而言，每一區域I~IV可分別具有第一凹陷部~第四凹陷部，第一凹陷部~第四凹陷部內分別設置有反射單元247A~247D，並且各反射單元247A~247D於第一凹陷部~第四凹陷部內之初始位置分別是第一位置~第四位置。藉此，當旋轉元件246逆時針旋轉1/4圈後，第一受測者的眼睛E1~第四受測者的眼睛E4即可分別完成第一位置~第四位置之檢測，故可更為增進光學裝置2之檢測效率。此外，圖6C係為了方便說明而繪製出受測者的眼睛E1~E4，但實際上圖6C所表示的是參考光反射模組24H的光路設計，而不是射向待測物之檢測光路設計。

除此之外，由於圖5所示之各反射單元240係分別設置於各旋轉元件248之遠端，且設置於旋轉基座B上之各旋轉元件248可根據實際需求而分別具有不同長度，故各旋轉元件248實際上亦可被視為細調節機構，但不以此為限。需說明的是，旋轉元件246旋轉的方向可依照實際需求而定，並不以此例之逆時針旋轉為限；旋轉元件246上所劃分之區域數目亦可依照實際需求而定，並不以此例之四個區域為限。實際上，採用水平移動機制之參考光反射模組亦可經由適當光路設計實現同時對多個受測者進行檢測，於此不另行贅述。

再請回到圖2，當參考光反射模組24透過上述各種不同設計反射參考光L1而產生第一反射光R1以及待測物T反射檢測光L2而產生第二反射光R2後，光耦合模組22分別接收第一反射光R1以及第二反射光R2，並對第一反射光R1及第二反射光R2進行干涉以產生光干涉訊號IS。接著，資料處理模組28自光耦合模組22接收光干涉訊號IS並對光干涉訊號IS進行分析，以得到關於待測物T之光學檢測結果。於實際應用中，關於待測物T之光學檢測結果可以是透過光學同調斷層掃瞄(Optical Coherence Tomography,OCT)技術對待測物T進行檢測，再與檢測光訊號進行干涉比對後，推斷出之關於待測物T於深度方向上的物質特性，但不以此為限。

根據本發明之另一具體實施例為一種光學裝置運作方法。光學裝置包含光源、光耦合模組、參考光反射模組及資料處理模組。請參照圖7，圖7係繪示此實施例之光學裝置運作方法的流程圖。

如圖7所示，首先，於步驟S10中，光源提供入射光。接著，於步驟S12中，光耦合模組將入射光分成參考光及檢測光，並分別射向參考光反射模組及待測物。然後，於步驟S14中，參考光反射模組反射參考光並快速改變參考光之光程。之後，於步驟S16中，光耦合模組分別接收參考光反射模組反射參考光所產生之第一反射光以及待測物反射檢測光所產生之第二反射光，並對第一反射光及第二反射光進行干涉以產生光干涉訊號。最後，於步驟S18中，資料處理模組接收光干涉訊號並對光干涉訊號進行分析，以得到關於待測物之光學檢測結果。

於實際應用中，本發明之光學裝置的參考光反射模組可採用水平移動機制或旋轉機制，但不以此為限。

若參考光反射模組採用的是水平移動機制，參考光反射模組包含有反射單元及雙向反射光源。其中，該反射單元除了可以是平面反射鏡之外，亦可以採用階梯狀反射鏡設計，但不以此為限。

若參考光反射模組採用的是旋轉機制，參考光反射模組包含有旋轉基座、旋轉元件、反射單元及反射光源。其中，旋轉基座本身可進行水平移動或旋轉，共具有多自由度。於一實施例中，參考光反射模組可採整體式旋轉設計，旋轉元件係為一整體設計，反射單元可設置於等距或不等距之位置。於另一實施例中，參考光反射模組可採模組式旋轉設計，旋轉元件係設置於旋轉基座向外呈放射狀，反射單元可設置於旋轉元件之遠端。需說明的是，旋轉元件之長度係可視實際需求進行必要的調整，設置於旋轉基座之旋轉元件的數目係亦可視檢測項目及待測物不同進行必要的增減，並無特定之限制。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

24B‧‧‧參考光反射模組

240’‧‧‧反射單元

241’、242’、243’‧‧‧反射光源

Claims

一種光學裝置，包含：一光源，係用以提供一入射光；一光耦合模組，係用以將該入射光分成一參考光及一檢測光，其中該檢測光係射向一待測物；一參考光反射模組，係用以反射來自該光耦合模組之該參考光並快速改變該參考光之光程；其中，該光耦合模組亦分別接收該參考光反射模組反射該參考光所產生之一第一反射光以及該待測物反射該檢測光所產生之一第二反射光，並對該第一反射光及該第二反射光進行干涉以產生一光干涉訊號；以及一資料處理模組，係用以接收該光干涉訊號並對該光干涉訊號進行分析，以得到關於該待測物之一光學檢測結果；其中，該參考光反射模組係採用水平移動機制來快速改變該參考光之光程，該參考光反射模組至少包含有一反射單元及雙向反射光源，該雙向反射光源係設置於該反射單元之一水平方向的兩側。
如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中該反射單元係為階梯狀設計。
如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中該參考光反射模組分別對該反射單元之位置進行粗調節或細調節。
一種光學裝置，包含：一光源，係用以提供一入射光；一光耦合模組，係用以將該入射光分成一參考光及一檢測光，其中該檢測光係射向一待測物；一參考光反射模組，係用以反射來自該光耦合模組之該參考光並快速改變該參考光之光程；其中，該光耦合模組亦分別接收該參考光反射模組反射該參考光所產生之一第一反射光以及該待測物反射該檢測光所產生之一第二反射光，並對該第一反射光及該第二反射光進行干涉以產生一光干涉訊號；以及一資料處理模組，係用以接收該光干涉訊號並對該光干涉訊號進行分析，以得到關於該待測物之一光學檢測結果；其中，該參考光反射模組採用旋轉機制來快速改變該參考光之光程，該參考光反射模組至少包含有一旋轉基座、一旋轉元件、複數個反射單元及一反射光源，該旋轉元件係設置於該旋轉基座上，該複數個反射單元係分別設置於該旋轉元件之一圓周上的不同位置，該反射光源相對於該旋轉元件設置，該旋轉基座本身可進行水平移動或旋轉以轉動該旋轉元件，使得該反射光源所發出的該參考光在不同時間下分別被不同的反射單元所反射，以快速改變該參考光之光程。
如申請專利範圍第4項所述之光學裝置，其中若該參考光反射模組為模組式旋轉設計，該旋轉元件係設置於該旋轉基座且向外呈放射狀，該反射單元係設置於該旋轉元件之遠端，該旋轉元件之長度係可調整的，設置於該旋轉基座之該旋轉元件的數目係可增減的。
如申請專利範圍第4項所述之光學裝置，其中該參考光反射模組分別對該反射單元之位置進行粗調節或細調節。
如申請專利範圍第4項所述之光學裝置，其中若該參考光反射模組為整體式旋轉設計，該旋轉元件係為一整體設計，該反射單元係設置於等距或不等距之位置。
一種運作一光學裝置的方法，該光學裝置包含一光源、一光耦合模組、一參考光反射模組及一資料處理模組，該方法包含下列步驟：(a)該光源提供一入射光；(b)該光耦合模組將該入射光分成一參考光及一檢測光，並分別射向該參考光反射模組及一待測物；(c)該參考光反射模組反射該參考光並快速改變該參考光之光程；(d)該光耦合模組分別接收該參考光反射模組反射該參考光所產生之一第一反射光以及該待測物反射該檢測光所產生之一第二反射光，並對該第一反射光及該第二反射光進行干涉以產生一光干涉訊號；以及(e)該資料處理模組接收該光干涉訊號並對該光干涉訊號進行分析，以得到關於該待測物之一光學檢測結果；其中，於步驟(c)中，該參考光反射模組係採用水平移動機制來快速改變該參考光之光程，該參考光反射模組包含具有階梯狀之一反射單元及/或雙向反射光源，該雙向反射光源係設置於該反射單元之一水平方向的兩側。
如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該參考光反射模組分別對該反射單元之位置進行粗調節或細調節。
一種運作一光學裝置的方法，該光學裝置包含一光源、一光耦合模組、一參考光反射模組及一資料處理模組，該方法包含下列步驟：(a)該光源提供一入射光；(b)該光耦合模組將該入射光分成一參考光及一檢測光，並分別射向該參考光反射模組及一待測物；(c)該參考光反射模組反射該參考光並快速改變該參考光之光程；(d)該光耦合模組分別接收該參考光反射模組反射該參考光所產生之一第一反射光以及該待測物反射該檢測光所產生之一第二反射光，並對該第一反射光及該第二反射光進行干涉以產生一光干涉訊號；以及(e)該資料處理模組接收該光干涉訊號並對該光干涉訊號進行分析，以得到關於該待測物之一光學檢測結果；其中，於步驟(c)中，該參考光反射模組採用旋轉機制來快速改變該參考光之光程，該參考光反射模組係為整體式旋轉設計或模組式旋轉設計。
如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該參考光反射模組分別對該反射單元之位置進行粗調節或細調節。