光学检测模组、光学检测装置、以及光学检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术是关于光学检测模组、光学检测装置、以及光学检测方法。该光学检测模组提供了检测被分析物的光学特性的光学架构。该光学检测装置包括该光学检测模组，用于检测被分析物的光学特性。该光学检测的方法提供了光学检测的步骤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种光学检测模组、光学检测装置、以及光学检测方法及其应用。
技术介绍
生化参数的非侵入式检测影响着现代医疗保健质量。人类极度渴望有一种精确、有效、安全的检测。现代技术致力于用传统分析方法去获取光学特性和化合物之间的关联性。通常，一个混合化合物的被分析物首先要纯化以减少实验误差。然后，一个单一的光学参数，例如吸光率，被用于估算生化溶液的浓度。但是，被分析物例如生物样品的成份复杂，导致精确检测困难。因此，市场需求仍未被满足，迫切需要更好的解决方案。通过单一光学参数去检测一个复合被分析物，其他复合物可能干挠检测结果并降低检测的可靠度。虽然可以通过不同检测仪器去应用不同模式，但动态的改变和有限的样品数量极大地减少了实验的一致性。因此，本专利技术包括一种能减少不必要的杂讯和增强检测准度及一致性的多模式光学检测装置和方法。本领域具有普通技能的人员可依据本专利技术和所描述的实施方式但不背离本专利技术的范围。附图说明本技术的实行将以例子的方式结合附图进行说明。图1A展示了本专利技术光学检测模组之一实施例，其中该准直光束是平行光束；图1B展示了本专利技术光学检测模组之一实施例，其中该准直光束是聚焦光束；图1C展示了本专利技术光学检测模组之一实施例，其中该光源与该准
直器之间的距离是可调整的。图2A展示了位于光源和准直器之间的带通滤波器；图2B展示了位于光源和准直器之间的线性偏振器和四分之一波片；图2C展示了位于光源10和准直器之间的带通滤波器、线性偏振器和四分之一波片。图3A展示了本专利技术之一实施例以及一第四光接收模块和相关光路。图3B展示了一反馈控制的实施例的方块图。图3C展示了一反馈控制过程的流程图。图4展示了本专利技术实施例及一温度计模块和相关光路。图5A展示了本专利技术实施例的手动对位和相关光路；图5B为展示手动对位过程的流程图。图6A展示了本专利技术实施例的半自动对位和相关光路；图6B为半自动对位过程的流程图。图6C为默认对位信息的更新的流程图。图7A展示了本专利技术实施例的自动对位和相关光路；图7B为检测过程及自动对位过程的流程图。图7C为本专利技术实施例的自动对位和反馈控制。图8展示了本专利技术实施例的遥测计和相关光路。图9A展示了光学检测装置包括双筒式手持壳体；图9B展示了光学检测装置包括可折叠式手持壳体；图9C展示了光学检测装置包括单筒式手持壳体。图10A展示了本专利技术实施例从单手握持用户角度看的光学检测装置；图10B是光学检测装置和单手握持用户的仰视图；图10C是光学检测装置和双手握持用户的仰视图。图11A展示了本专利技术实施例的光学检测装置包括一个平台壳体的一个侧视图。图11B是本专利技术实施例的光学检测装置包括一个平台壳体的仰视图。图12A展示了本专利技术实施例的手动对位和相关光路；图12B展示了本专利技术实施例的半自动对位和相关光路；图12C展示了本专利技术实施例的自动对位
和相关光路。图13A展示了本专利技术实施例的光学检测装置包括双筒式手持壳体；图13B展示了本专利技术实施例的光学检测装置包括可折叠式手持壳体；图13C展示了本专利技术实施例的光学检测装置包括单筒式手持壳体。图14A展示了本专利技术实施例的光学检测装置包括包括一平台壳体的侧视图；图14B展示了本专利技术实施例的光学检测装置包括包括一平台壳体的仰视图。具体实施方式为了简洁的阐述本
技术实现思路
，参考图号会被适当的于不同图式中重复使用以指明相关或类似的组成元素。此外，许多特定细节被用来提供对各个实施例完整的了解。然而，可以被该领域习知技艺者理解的是，某些实施例可以不需这些特定细节也能实施。其他未被提及的示例、方法、程序、和组件等是为了不让相关的特征难以理解。图式不必然与实际情形等比例，某些组件还会为了更好的阐述细节与特征而被彰显。在此的描述并不被限定于所揭露的实施例。在本专利技术揭露中所使用的定义说明如下。所述「光束」一词是指光能量的指向性投射，而不限定于直接连接于两的光学组件间的光路径。举例而言，一光束可以来自于光源到达光电探测器，在光源与光电探测器其中可经过或不经过分光器。一光束的方向或光学性质可能在经过一光学组件时被改变。所述「准直」一词是指缩窄一光束的光束发散度或汇聚一光束，并不限定于使光束成为平行光。在本专利技术揭示中，一光学检测模块是用于检测一被分析物的光学特性，该光学检测模块可以被整合在一个装置或系统内以供进一步的应用。一光学
检测装置是用于检测一被分析物的光学特性，因此可以估计目标分子的存在或浓度，或化合物的成分。该被分析物可以是化合物的混合或者是一体内生物样品(例如血液、皮肤、眼睛、或粘膜)或体外生物样品(例如血液、活检样本、尿、或粪便)的一部分。一被分析物(例如葡萄糖、乳酸、或血红蛋白)的特定生化成分的存在或浓度可以被相关的光学特性的组合来衡量。另外，受试者的一些疾病状况也可以进一步在体内或体外被检测出，例如眼睛的干性角膜结膜炎，或者组织活检的异常增生。这此相关光学特性是吸光率、折光率、偏振性、荧旋旋光性、和非弹性散射。一光学检测装置包括至少一光源、一准直器、一第一分光器、一第二分光器、一第一光接收模块、以及一第二光接收模块。此外，光源和准直器之间的特定距离可根据特定应用来设置。随着准直光束聚集在限定区域，大部分获取的信息可从目标区域提取出来。另一方面，该准直光束可被投射成平行光束，去获取目标的指定区域的平均信息，使得本专利技术可以极大地减少区域差异，特别是当目标是非均质构成或非静态流体。具体实施例将描述如下。光源是一发光组件或者是多种发光组件的组合。光源可以是单色光源或多色光源。光源可以是激光二极管、发光二极管、或者有机发光二极管。在某些实施例中，光源可以具有多个激光二极管、发光二极管、或者有机发光二极管，并且每个发光组件可以有不同的波长和偏振。多色光源可以是白炽灯光源或者校准白色光源。在本专利技术中，所述光是电磁辐射，具有从紫外线，可见光，到红外线区域的波长。光源还可以包括一光学组件用来改变发射光束的光学性质。所述光学组件可以是线性偏振器、分色滤光镜或准直器。准直器是一光学组件，其收窄了光束的发射角度。准直器具有一由其焦平面到其光心距离所定义的焦距(标为f)。当光源位于焦点，所发射的光束会被引导成一组平行光，根据准直器的结构这组平行光具有一个有限的横截面积；当光源位于焦点附近，所发射的光束会被导成一组有限制发射角度的
光束；当光源的位置远离焦点，所发射的光束被汇聚在离准直器某一限定距离上。准直器在实施例中可以是会聚透镜、聚光镜、凸透镜、平凸透镜、平凹透镜、双凸透镜、或者双凹透镜。此外，光学检测装置可以包括一用于调节光源和准直器之间距离的机构件。分光器能根据光学特性，例如波长、偏振、或中性划分一定比例，把光束分成两个方向。分光器的结构可以是棱镜、透镜、或者镜子。分光器也能将一部分的光束经由穿透或反射导引至一特定方向。一个分光器可以棱镜、透镜或镜面制作而成。例如，一个中性分光器可以分解光束而无需改变光谱分割；一个分色滤光镜可以依光谱分离光束。分光器也可以是偏振光束分光器，把光分离成不同偏振的光束，例如沃拉斯顿棱镜。光接收模块是用于侦测具有特殊光学特性的光束，其包括至少一光电探测器。该光电探测器可以是单一光电二极管、光电晶体管、光敏电阻器、光电放大器、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学检测模组，其特征在于，包括：一光源，发射出原始光束；一准直器，将原始光束会聚成准直光束；一第一分光器，将准直光束导向被分析物，该被分析物将准直光束转换成量测光束；一第二分光器，接收经由第一分光器而来的量测光束的第一部分并且将该第一部分分割成第一检测光束和第二检测光束；一第一光接收模块侦测该第一检测光束；以及一第二光接收模块侦测该第二检测光束。

【技术特征摘要】
2015.04.12 US 62/1463811.一种光学检测模组，其特征在于，包括：一光源，发射出原始光束；一准直器，将原始光束会聚成准直光束；一第一分光器，将准直光束导向被分析物，该被分析物将准直光束转换成量测光束；一第二分光器，接收经由第一分光器而来的量测光束的第一部分并且将该第一部分分割成第一检测光束和第二检测光束；一第一光接收模块侦测该第一检测光束；以及一第二光接收模块侦测该第二检测光束。2.如权利要求1所述的光学检测模组，其特征在于，该光源和该准直器之间的距离是该准直器的焦距。3.如权利要求1所述的光学检测模组，其特征在于，该光源和该准直器之间的距离大于该准直器的焦距。4.如权利要求1所述的光学检测模组，其特征在于，该光源和该准直器之间的距离是可调的。5.如权利要求1所述的光学检测模组，其特征在于，进一步包括：一第三光接收模块和一第三分光器，其中该第三分光器将该量测光束的第二部分导向该第三光接收模块。6.如权利要求5所述的光学检测模组，其特征在于，该第三光接收模块选自温度计、遥测器、以及图像传感器的其中一种。7.如权利要求1所述的光学检测模组，其特征在于，该原始光束是单色偏振光，该第一光接收模块包括一线性偏振器。8.如权利要求1所述的光学检测模组，其特征在于，该原始光束是单色偏振光，该第一光接收模块包括一线性偏振器，该第二光接收模块包括一线性偏振器。9.如权利要求1所述的光学检测模组，其特征在于，该光源是单色偏振光，该第一光接收模块包括一机械旋转器。10.如权利要求1所述的光学检测模组，其特征在于，该原始光束是单色偏振光，该第一光接收模块包括一机械旋转器，该第二光接收模块包括一
\t分色滤光镜。11.如权利要求1所述的光学检测模组，其特征在于，该原始光束是单色偏振光，该第一光接收模块包括一机械旋转器，该第二光接收模块包括一光电探测器。12.如权利要求1所述的光学检测模组，其特征在于，该原始光束是单色偏振光，该第一光接收模块包括一机械旋转器，该第二光接收模块包括一组光电探测器和一散光组件。13.如权利要求1所述的光学检测模组，其特征在于，该原始光束是单色偏振光，该第一光接收模块包括一法拉第旋转器。14.如权利要求1所述的光学检测模组，其特征在于，该原始光束是单色偏振光，该第一光接收模块包括一法拉第旋转器，该第二光接收模块包括一分色滤光镜。15.如权利要求1所述的光学检测模组，其特征在于，该原始光束是单色偏振光，该第一光接收模块包括一法拉第旋转器，该第二光接收模块包括一组光电探测器。16.如权利要求1所述的光学检测模组，其特征在于，该原始光束是单色偏振光，该第一光接收模块包括一法拉第旋转器，该第二光接收模块包括一组光电探测器以及一散光组件。17.如权利要求1所述的光学检测模组，其特征在于，该原始光束是极化校准白光，该第一光接收模块包括一线性偏振器，该第二光接收模块包括一组光电探测器以及一散光组件。18.如权利要求1所述的光学检测模组，其特征在于，该原始光束是极...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎育腾，曲昌盛，贺培诚，何贯睿，钟双兆，范植训，陈治诚，
申请(专利权)人：台医光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71