光学装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光学装置，包括至少一匣门、匣门控制单元、偏振光产生单元以及光谱响应分析单元，且偏振光产生单元以及光谱响应分析单元皆位于匣门的一侧，当匣门控制单元使匣门开启时，偏振光产生单元所产生的至少一偏振光束可通过匣门而向外投射至位于匣门的另一侧的受测物上并产生散射，且受测物所散射的光束会回射并通过匣门而入射至光谱响应分析单元，以供光谱响应分析单元进行光谱响应分析。本发明专利技术可提高光学装置的信噪比并能够获得更为详尽且多元的受测物的内在信息。

Optical device

The present invention provides an optical device, comprising at least one cartridge door, box door control unit, unit response unit and analysis of polarized spectra, and polarized light analysis unit side are located in the box door and the spectral response unit, when the cartridge door control unit box door is opened, the polarized light generates at least one polarized light beam generating unit the box door and projected outward to the other side of the box door is located in the sample and produce scattering, and the scattering of the measured beam will shoot back through the cartridge door and the incident to the spectral response analysis unit for spectral response spectrum response analysis unit. The invention can improve the signal-to-noise ratio of an optical device, and can obtain more detailed and multivariate intrinsic information of the measured object.

【技术实现步骤摘要】
光学装置
本专利技术关于一种光学装置，尤其关于一种用于光谱检测的光学装置。
技术介绍
随着电子工业的演进以及工业技术的蓬勃发展，各种电子设备大都朝着轻便、易于携带的方向进行开发与设计，以利使用者随时随地应用于移动商务或娱乐休闲等用途。而又由于近年来机、光、电的整合与应用受到重视的程度日益增加，因此各式各样的光学装置(如影像撷取装置、发光装置等)正广泛地延伸应用至各种产品上，如智能型手机、穿戴式电子装置等体积小且方便携带的可携式电子设备，故使用者得以于有需求时随时取出并进行使用，不仅具有重要的商业价值，更让一般大众的日常生活增添色彩。再者，随着生活质量的提升，人们希望电子设备具有更多元化的功能，也因此对于应用在电子设备上的光学装置产生更多的诉求；而为了响应此些诉求，现已有一些微型化的光谱设备被提出以获得受测物的内在信息(如成分、材质或特性)；举例来说，以色列的ConsumerPhysics公司所开发的便携式分子扫描设备(SCIO)，其可先透过将蓝光投射至受测物上，再进而利用红外光(NIR)技术分析从该受测物上反射的光束的光谱响应来获得受测物的成分，如食物的热量和糖分含量，抑或是植物的生长状况等。在相关的领域中，还有其它的公司开发类似的微型化光谱设备，例如韩国的Nanoλ(nanolambda)公司所开发的芯片式光谱侦测设备(Appllosensor/nanospectrum-on-a-chip)、日本的滨松(Hamamatsu)公司所开发的微型光谱仪等；此外，上述日本滨松公司所开发的微型光谱仪仅具有光束接收的元件，而不具有用以输出光束的元件，例如型号为C12666MA的光谱仪。然而，目前的微型化光谱设备大都具有信噪比(S/Nratio)不佳以及整体厚度无法有效缩小的缺陷，且由于其用以投射至受测物上的光束的形态单调，因此透过光谱响应分析后所能获得的受测物的内在信息有限，故具有改善的空间。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种信噪比(S/Nratio)佳、整体厚度小、能够获得更为详尽、多元的受测物的内在信息的光学装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种光学装置，包括至少一匣门、偏振光产生单元、光谱响应分析单元以及匣门控制单元，该偏振光产生单元位于该至少一匣门的一侧，用以产生至少一偏振光束(polarizedlight)；该光谱响应分析单元位于该至少一匣门的该侧；该匣门控制单元用以使该至少一匣门开启或关闭；其中，该至少一偏振光束是于该匣门控制单元使该至少一匣门开启时通过该至少一匣门而向外投射至位于该至少一匣门的一另一侧的一受测物上并产生散射，且该受测物所散射的至少部分光束回射并通过该至少一匣门而入射至该光谱响应分析单元，以供该光谱响应分析单元进行一光谱响应分析。较佳地，该至少一偏振光束包括一线偏振光束、一圆偏振光束以及一椭圆偏振光束中的至少一者。较佳地，该偏振光产生单元包括一发光源。较佳地，该发光源为偏振光源(polarizedlightsource)。较佳地，该偏振光源具有一长空间同调长度(longcoherencelength)的特性。较佳地，该发光源包括一激光二极管(LD)、一发光二极管(LED)、一有机发光二极管(OLED)以及一热光源(thermalsource)中的至少一者。较佳地，该偏振光产生单元还包括一光学元件，该光学元件位于该至少一匣门与该发光源之间，并用以于该发光源所提供的一来源光束入射至该光学元件时，将该来源光束分离为该至少一偏振光束。较佳地，该光学元件还将回射并通过该至少一匣门的该至少部分光束导引向该光谱响应分析单元行进。较佳地，该光学元件包括一衍射光学元件(diffractiveopticalelement，DOE)。较佳地，该衍射光学元件为一衍射光学薄膜。较佳地，该光学元件上涂布波长相依膜(wavelength-dependentcoating)以及偏振相依膜(polarization-dependentcoating)中的至少一者。较佳地，该匣门控制单元是依据一时序编程(time-sequenceprogramming)而使该至少一匣门开启或关闭。较佳地，该至少一匣门为单一匣门，且该偏振光产生单元以及该光谱响应分析单元共享该单一匣门；或者，该至少一匣门包括相对应于该偏振光产生单元的第一匣门以及相对应于该光谱响应分析单元的第二匣门。较佳地，该第一匣门以及该第二匣门是被同步开启或同步关闭。较佳地，该光谱响应分析是用以识别该受测物的一内在信息。较佳地，该内在信息包括一成分信息、一材质信息、一质地纹理(texture)信息或一特性。较佳地，该光学装置应用于一可携式电子装置。较佳地，该光学装置的厚度不大于7毫米(mm)。较佳地，该光学装置还包括透镜单元；该透镜单元设置于该偏振光产生单元与该受测物之间，用以将该偏振光产生单元所产生的该至少一偏振光束予以准直(collimating)或聚焦(focusing)至该受测物上；或者，该透镜单元设置于该受测物与该光谱响应分析单元之间，用以将该受测物所散射的该至少部分光束予以准直(collimating)或聚焦(focusing)至该光谱响应分析单元。较佳地，该光学装置还包括反射光学单元；该反射光学单元设置于该偏振光产生单元与该受测物之间，用以导引该偏振光产生单元所产生的该至少一偏振光束的行进方向；或者，该反射光学单元设置于该受测物与该光谱响应分析单元之间，用以导引该受测物所散射的该至少部分光束的行进方向。较佳地，该光学装置还包括第一透镜单元以及第二透镜单元，且该第一透镜单元设置于该偏振光产生单元与该受测物之间，而该第二透镜单元设置于该受测物与该光谱响应分析单元之间；其中，该第二透镜单元是用以收集该受测物所散射的该至少部分光束，而该第一透镜单元是供该偏振光产生单元所产生的该至少一偏振光束通过，并调整该受测物上被该至少一偏振光束投射的一被投射区域，以进而提升该第二透镜单元的一收光效能。本专利技术光学装置通过设置可被控制开启或关闭的匣门，使得光谱响应分析单元接收自受测物回射的光束的时间区段得以被控制，令光谱响应分析单元不必始终处于收光状态，从而提高了信噪比(S/Nratio)，以进而提升光谱响应分析的质量；而且，本专利技术通过投射偏振光束于受测物上并进而分析其光谱响应以检测受测物的内在信息，由于可用以投射至受测物上分光束的形态多样化，如包括有线偏振光束(S偏振光束、P偏振光束)、圆偏振光束以及椭圆偏振光束等，而受测物对于投射至其上的不同形态的光束会具有不同的光谱响应，因此透过光谱响应分析后所能获得的受测物的内在信息将更为详尽且多元；此外，本专利技术的结构设计使其整体厚度减小，特别是其光学元件可设计呈薄膜状，进一步有效降低整体厚度。附图说明图1：为本专利技术光学装置于一第一较佳实施例的概念示意图。图2：为本专利技术光学装置于一第二较佳实施例的概念示意图。图3：为本专利技术光学装置于一第三较佳实施例的概念示意图。图4：为本专利技术光学装置于一第四较佳实施例的概念示意图。图5：为本专利技术光学装置于一第五较佳实施例的概念示意图。图6：为本专利技术光学装置应用于可携式电子装置的一较佳结构示意图。具体实施方式请参阅图1，其为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学装置，其特征在于，包括：至少一匣门；偏振光产生单元，位于该至少一匣门的一侧，用以产生至少一偏振光束；光谱响应分析单元，位于该至少一匣门的该侧；以及匣门控制单元，用以使该至少一匣门开启或关闭；其中，该至少一偏振光束是于该匣门控制单元使该至少一匣门开启时通过该至少一匣门而向外投射至位于该至少一匣门的一另一侧的一受测物上并产生散射，且该受测物所散射的至少部分光束回射并通过该至少一匣门而入射至该光谱响应分析单元，以供该光谱响应分析单元进行一光谱响应分析。

【技术特征摘要】
1.一种光学装置，其特征在于，包括：至少一匣门；偏振光产生单元，位于该至少一匣门的一侧，用以产生至少一偏振光束；光谱响应分析单元，位于该至少一匣门的该侧；以及匣门控制单元，用以使该至少一匣门开启或关闭；其中，该至少一偏振光束是于该匣门控制单元使该至少一匣门开启时通过该至少一匣门而向外投射至位于该至少一匣门的一另一侧的一受测物上并产生散射，且该受测物所散射的至少部分光束回射并通过该至少一匣门而入射至该光谱响应分析单元，以供该光谱响应分析单元进行一光谱响应分析。2.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，该至少一偏振光束包括一线偏振光束、一圆偏振光束以及一椭圆偏振光束中的至少一者。3.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，该偏振光产生单元包括一发光源。4.如权利要求3所述的光学装置，其特征在于，该发光源为偏振光源。5.如权利要求4所述的光学装置，其特征在于，该偏振光源具有一长空间同调长度的特性。6.如权利要求3所述的光学装置，其特征在于，该发光源包括一激光二极管、一发光二极管、一有机发光二极管以及一热光源中的至少一者。7.如权利要求3所述的光学装置，其特征在于，该偏振光产生单元还包括一光学元件，该光学元件位于该至少一匣门与该发光源之间，并用以于该发光源所提供的一来源光束入射至该光学元件时，将该来源光束分离为该至少一偏振光束。8.如权利要求7所述的光学装置，其特征在于，该光学元件还将回射并通过该至少一匣门的该至少部分光束导引向该光谱响应分析单元行进。9.如权利要求7所述的光学装置，其特征在于，该光学元件包括一衍射光学元件。10.如权利要求9所述的光学装置，其特征在于，该衍射光学元件为一衍射光学薄膜。11.如权利要求7所述的光学装置，其特征在于，该光学元件上涂布波长相依膜以及偏振相依膜中的至少一者。12.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，该匣门控制单元是依据一时序编程而使该至少一匣门开启或关闭。13.如权利要求1所述的光学装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志隆，颜智敏，
申请(专利权)人：高准精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71