012_094-043AP-TW
發佈日期 :
2009-04-29
| 發明專利說明書 |
| ※申請案號:094130447 | ※I P C 分類: | |
| 一、 | 發明名稱: |
| 自動對焦之光纖式光學同調斷層掃瞄之方法及裝置(全文下載) | |
| 二、 | 中文發明摘要: |
| 本 發明係為一種自動對焦之光纖式光學同調斷層掃描之方法及裝置,其係在於將待測物體置於於待測平移台上,經控制單元使光源發出第一道光束,再透過光纖耦合器 分為第二、三、四道光束,其中第二道光束作為掃描時的參考點,第三道光束作為掃描時之參考光線,又第四道光束則作為探測待測物體之探測光線,然後自動對焦 單元則移動DVD光學讀取頭自動進行對焦,而光接受器則將該第二、三、四光束間所干涉之光訊號轉變為電訊號,經由處理器分析該電訊號後,於顯示單元上顯示 出被測物體之影像及相關資訊。 |
| 三、 | 英文發明摘要: |
| 四、 | 指定代表圖: |
| (一)本案指定代表圖為: 第一圖 | |
| (二)本代表圖之元件符號簡單說明: | |
| (1)...光源 | |
| (11)...第一道光束 | |
| (12)...第二道光束 | |
| (13)...第三四道光束 | |
| (14)...第四道光束 | |
| (15)...參考點 | |
| (2)...光纖耦合器 | |
| (21)...第一光纖耦合器 | |
| (22)...第二光纖耦合器 | |
| (3)...掃描平移台 | |
| (31)...反射鏡 | |
| (4)...待測平移台 | |
| (41)...待測物體 | |
| (5)...光接受器 | |
| (51)...第一光接受器 | |
| (52)...第二光接受器 | |
| (6)...處理器 | |
| (7)...顯示單元 | |
| (8)...自動對焦單元 | |
| (81)...DVD光學讀取頭 | |
| (82)...物鏡 | |
| (83)...致動器 | |
| (84)...圓柱透鏡 | |
| (85)...光碟片 | |
| (86)...透孔 | |
| (87)...光束準直器 | |
| (9)...控制單元 |
| 五、 | 本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學式: |
| 六、 | 發明說明: |
| 【發明所屬之技術領域】 | |
| [0001] | 本發明係有關於一種自動對焦之光纖式光學同調斷層掃描之方法及裝置,其主要係利用光纖式OCT並配合自動對焦單元,以供可以同時量測單層被測物體的折射率及厚度,以有效降低由被測物體或待測平移台所造成之量測上之誤差。 |
| 【先前技術】 | |
| [0002] | 按,光學同調性斷層掃描術(Optical Coherence Tomography,以下簡稱OCT)是近十年開始發展的影像技術,其技術的前身為光學低同調性反射術(Optical Coherence Domain Referity,以下簡稱OCDR),該OCDR利用寬頻譜光源(broad band light source)在時間同調(time coherence)上的特性,作為量測光纖破壞的工具,其量測的解析度取決於光源的頻譜寬度,相較於OCDR,OCT結合OCDR縱向解析度的技術,並 利用透鏡的聚焦,提升了系統的橫向解析度,藉著搭配三維的平移台之後,便可對樣品進行整個結構的掃描。 |
| [0003] | OCT除了用在掃描樣品結構外,也被使用在量測樣本折射率與厚度上。Tearney et al.利用OCT光程差的特性,以追蹤焦點偏移技術(track the focal length shift)量得光學玻璃樣本以及生活樣本的折射率。Fukano和Yamaguchi則以類似的方法,發展出同時量測樣本折射率以及厚度的技術,並且以 OCT結合共焦顯微鏡的技術增加焦點偏移技術的準確度,他們結合OCT與共焦系統以增進聚焦點位置之準確度並獲得較高之訊雜比。而Haruna et al.以特製的樣本台量測出樣本的厚度並探討相位折射率(phase refractive index)和群體折射率(group refractive index)的不同。Ohmi et al.用相同之架構來量測生物組織之折射率與厚度,由於生物組織之表面平坦度極差,故他們假設相位折射率相等於折射率。近來,羅裕龍教授提出不需使用高精 密度掃描平移台及控制器之架構,並提出依簡化之訊號調變及解調變之方法。Nishi et al.提出可同時量測單層樣本之厚度及折射率之方法,其參考平移放置於量側目標之後。其具有藉由簡單之計算就可獲得二維資料之優點。 |
| [0004] | 而OCT之基本原理,如第十二圖所示,其係用光源(A)投射出第一道光束(A1)後,再經由光纖耦合器〔Coupler〕(B)分成為第二道光束 (A2)及第三道光束(A3),其中第二道光束(A2)經由掃描平移台(C)之反射鏡(C1)予以反射作為掃描時之參考光線,而第三道光束(A3)則成為 待測平移台(D)上待測物體(D1)之探測光線,以供可以穿過人體之皮膚、組織或其他待測物體(D1),由於穿透皮膚、組織之待測物體(D1)的探測光線 於光線反射回來的訊號會有時間上的延遲,經與參考光線進行比對之後,透過光接受器〔Photodetector〕(E)將光訊號轉變為電訊號,並經過處理 器〔A/D Converter〕(F)分析該訊號,就可在顯示單元(G)上得到待測物體(D1)的影像及相關資訊,而上述各元件同時係經由一控制單元(H)予以控 制。 |
| [0005] | 其中光接受器(E)獲得探測光線及參考光線的訊號,其只有在光程差小於同調長度的情況下反射光才能產生干涉,也就是說只有與參考光線幾乎相等的反射光 訊號才能夠被分辨出來,OCT即是以此原理將待測物體(D1)的內部特性層層解析出來,因此,光源(A)的同調長度即為光學同調性斷層攝影術的縱向空間解 析度,且其決定於光源(A)的頻寬。 |
| [0006] | 經利用Swanson et al.提出之藉由等速移動掃描平移台產生的督卜勒(doppler)頻率平移的優點,此方法提供了高靈敏度、高速且高解析度的量測。為了探測干涉訊號的波 包(envelope),應用如第十三圖所示之簡單的解調變技術以作波包的探測。 |
| [0007] | OCT所產生的干涉訊號(I)可表示成方程式(一):I ac =I 0 cos(2k 0 (L r -L s )) (一)假設掃描平移台(C)移動速度為(V),因此我們可改寫方程式(一)如下:I ac =I 0 cos(2k 0 (Vt -L s )) (二)將k 0 以2π/λ0 帶入上式,可改寫為:I ac =I 0 cos(ωd t -Φ) (三)其中(ωd )為都普勒角頻率4πV /λ0 ,(Φ)為初始相位4πLs /λ0 。 |
| [0008] | 經過一帶通濾波器(I1)後,接著,我們把此訊號互乘,訊號轉變為:![]() |
| [0009] | 然後,我們藉由三角關係cos2 (ωt -Φ)=1-sin2 (ωt -Φ)改寫方程式(四),將其帶入一低通濾波器(I2)。因此方程式(四)轉變為:![]() |
| [0010] | 因此,我們可得到待測物體(D1)的特性訊號(I 0 )。 |
| [0011] | 如第十四圖所示,係為將訊號調變技術流程整理後之示意圖,其橫軸係為時間(ms),而縱軸則為電壓(mv),其變化幅度則呈一S型曲線(S-Curve)。 |
| [0012] | 以OCT量測折射率的技術發展至此,已可成功的用來量測單層、多層或是生物活體樣本,然而為了減少量測上的誤差,多以閉迴路伺服控制平移台來做為樣本平移台及掃描台,然而此種平移台造價昂貴,增加OCT商品化的不易,因此在於使用效果上並不甚理想。 |
| 【發明內容】 | |
| [0013] | 爰此,本發明有鑑於習知之OCT於使用上具有諸多缺點,因此本發明係在提供一種自動對焦之光纖式光學同調斷層掃描之裝置,包括有:光源,其係可發射出 第一道光束;光纖耦合器,其係包括有第一、二光纖耦合器,而可將該第一道光束分為第二、三、四道光束,而第二道光束則作為掃描時的參考點;掃描平移台,其 係設有反射鏡,而可將該第三道光束予以反射作為掃描時之參考光線;待測平移台,其係可放置待測物體,藉以供第四道光束作為探測時之探測光線;光接受器,其 包括有第一、二光接受器,其中第一光接受器係為獲得第三道光束及第四道光束的干涉訊號,和探測第二道光束及第四道光束的干涉訊號,而第二光接受器則為獲得 第二道光束及第三道光速的干涉訊號,和用來探測第二道光束及第三道光束的干涉訊號,然後,將光訊號轉變為電訊號;處理器,其係可分析光接受器所轉變之電訊 號;顯示單元,其係可供接受處理器之資料,而顯示出待測物體的影像及其相關資訊;自動對焦單元,其係設有DVD光學讀取頭,並係設有致動器控制其上下移 動,其內部則設有圓柱透鏡及物鏡,以供進行對焦,又於DVD光學讀取頭上設有透孔,以供設入有光束準直器;控制單元,其係可控制上述各單元構件之操作。 |
| [0014] | 又本發明係在提供一種自動對焦之光纖式光學同調斷層掃描之方法,係包括有下列之步驟:a、待測物體置於待測平移台上;b、光源發出第一道光束;c、透 過光纖耦合器分為第二、三、四道光束;d、第二道光束作為掃描時的參考點;e、第三道光束作為掃描時之參考光線;f、第四道光束作為探測待測物體之探測光 線;g、移動DVD光學讀取頭自動進行對焦;h、光接受器將干涉之光訊號轉變為電訊號;i、處理器分析該電訊號;j、顯示單元顯示出被測物體之影像及相關 資訊;本發明實施例確實具有下列之優點:1.本發明係可同時量測單層被測物體的折射率以及厚度。 |
| [0015] | 2.本發明利用自動對焦單元,可有效降低震動上之影響,以降低被測物體或待測平移台的輕微擾動造成之量測誤差。 |
| [0016] | 3.本發明之造價低廉,可大幅降低製造之成本 |
| 【實施方式】 | |
| [0017] | 首先,請參閱第一圖,本發明之自動對焦之光纖式光學同調斷層掃描之裝置,包括有:光源(1),其係可供發射出第一道光束(11)。 |
| [0018] | 光纖耦合器(2),其係包括有第一、二光纖耦合器(21)、(22),係可將該第一道光束(11)分為第二、三、四道光束(12)、(13)、(14),其中該第二道光束(12)則作為掃描時的參考點(15)。 |
| [0019] | 掃描平移台(3),其係設有反射鏡(31),而可將該第三道光束(13)予以反射作為掃描時之參考光線。 |
| [0020] | 待測平移台(4),其係可放置有人體皮膚、組織之待測物體(41),藉供第四道光束(14)作為探測待測平移台(4)上待測物體(41)之探測光線。 |
| [0021] | 光 接受器(photodetector)(5),其包括有第一、二光接受器(51)、(52),其中第一光接受器(51)係為獲得第三道光束(13)及第四 道光束(14)的干涉訊號,和探測第二道光束(12)及第四道光束(14)的干涉訊號,而第二光接受器(52)則為獲得第二道光束(12)及第三道光速 (14)的干涉訊號,和用來探測第二道光束(12)及第三道光束(13)的干涉訊號,然後,再透過第一、二光接受器(51)、(52)將光訊號轉變為電訊 號。 |
| [0022] | 處理器〔A/D Converter〕(6),其係可分析第一、二光接受器(51)、(52)所轉變之電訊號。 |
| [0023] | 顯示單元(7),其係可供接受處理器(6)之資料,而顯示出待測物體(41)的影像及其相關資訊。 |
| [0024] | 自 動對焦單元(8),其係設有一DVD光學讀取頭〔Pick-up head〕(81),由於DVD光學讀取頭〔Pick-up head〕(81)為了讀取高密度之DVD光碟片,需要產生足夠小的光點以便能照射到光碟片上的表面凹洞(pit),並收取該處的反射光,光由雷射二極體 (Laser diode)發出,被偏光分光器(PBS)反射後經過準直器以及物鏡後,形成小光點照射到光碟片上的表面凹洞,而光由光碟片上的表面反射後,經由物鏡、準 直器與偏光分光器後,由光接收器將其光能轉換成電能輸出,光碟機在運轉時會造成上下晃動(wobble)以及偏心旋轉(runout)的運動,因此會造成 讀取光碟片上資料上的嚴重錯誤,若要使光碟機能準確地讀取以及寫入資料,讀取頭必須具有能非常準確地使光點鎖在資料軌上,因此該DVD光學讀取頭(81) 的伺服控制方法基本上可以分為兩個部份:一為聚焦(focusing),一為循軌(tracking),但由於將自動聚焦與OCT系統結合後,考慮到活體 組織的輕微擾動多屬上下之移動,雖然會有少許的橫向偏移但相對上極為微小,因此以下只考慮縱向的聚焦部份,DVD光學讀取頭(81)在讀取光碟片上訊號之 前,必先上下移動物鏡(82)以尋找最佳位置,此即所謂的聚焦偵測(focus search),使聚焦光點能正確的聚焦於光碟片上,因為在進行光學檢測時只需輕微的移動待測物,便會造成DVD光學讀取頭(81)偏離原聚焦點,造成資 料讀取上的錯誤,所以可利用取得聚焦誤差訊號並經由外部伺服控制電路回授到致動器〔actuator〕(83)上,來控制安置在物鏡(82)上的致動器 (83),使其作即時的補償來進行重新對焦的工作。 |
| [0025] | 又該 DVD光學讀取頭(81)的聚焦誤差的感測是利用像散法(Astigmatic method),如第二圖所示,其利用圓柱透鏡(84)沿著正交軸方向有兩個不同的聚焦長度,在一個軸向上會有折光(Bending)的能力,另一個方向 不會有折光的效果,而使穿過圓柱透鏡(84)的第四道光束(14)形成像散的現象的特性,來做為聚焦感測的依據,當光點聚焦於物鏡(82)的焦點時,此時 反射回來的光線會在圓柱透鏡(84)的兩個聚焦線中間形成一正圓形的形狀;若有失焦(defocus)情形發生,將會造成兩聚焦線沿著光軸偏移,此時若將 四分接受器(quad-detector)放置於最小彌散圓(Least Confusion Circle)的位置上,則當光碟片(85)遠離或靠進物鏡(82)系統時,會在四分接收器上形成相互垂直的橢圓光點或是正圓形光點。 |
| [0026] | 利用四個接收器單元所感受到光強度差異即可獲知光碟片(85)偏移,正確聚焦位置的方向以及偏焦的距離大小,將此聚焦誤差訊號加以放大並產生一推移線圈馬達的動力,以改變物鏡(82)的位置,即可以達到聚焦錯誤修正的目的。 |
| [0027] | 當 致動器(83)在做聚焦控制時,會驅動物鏡(82)做上下運動,因此不論光碟片(85)遠離或是接近焦點時四像儀會測出不同的電壓,此時我們以此訊號輸入 伺服系統就可將其作為自動聚焦控制的依據;且由於此聚焦誤差訊號的外型類似英文字母中的S,故常稱其S型曲線(S-Curve)。為了要與OCT系統結 合,係在DVD光學讀取頭(81)上鑽一透孔(86),使OCT系統中用來探測待測物特性的光束準直器〔Collimator〕(87)能通過其中,並使 其附著於DVD光學讀取頭(81)上隨之上下運動,以達到自動聚焦的作用。 |
| [0028] | 控制單元(9),其係可供控制上述各單元構件之操作。 |
| [0029] | 又 本發明係為一種自動對焦之光纖式光學同調斷層掃描之方法,係利用上述自動對焦之光纖式光學同調斷層掃描之裝置進行探測,則包括有下列之方法〔如第三圖所 示〕:a、待測物體置於待測平移台上:先將掃描的待測物體(41)置放於待測平移台(4)上,待測平移台(4)可以做z方向的平移,使得經由圓柱透鏡 (92)聚焦的焦點可以於待測物體(41)之間垂直移動。 |
| [0030] | b、光源發出第一道光束:藉由控制單元(9)可控制光源(1),發射出第一道光束(11)。 |
| [0031] | c、透過光纖耦合器分為第二、三、四道光束:係可經由光纖耦合器(2)之第一、二光纖耦合器(21)、(22)將該第一道光束(11)分為第二、三、四道光束(12)、(13)、(14)。 |
| [0032] | d、第二道光束作為掃描時的參考點:第二道光束(12)係直接可作為掃描時的參考點(15)。 |
| [0033] | e、第三道光束作為掃描時之參考光線:經由掃描平移台(3)之反射鏡(31),而可將該第三道光束(13)予以反射作為掃描時之參考光線。 |
| [0034] | f、第四道光束作為探測待測物體之探測光線:而第四道光束(14)作為待測平移台(4)上待測物體(41)之探測光線,以供可以穿過人體之皮膚、組織或其他待測物體(41)。 |
| [0035] | g、移動DVD光學讀取頭自動進行對焦:第四圖係為待測平移台(4)上的光纖架設方式,該參考平面的表面與待測物體(41)的上下表面各被定義為(Ro ),(S)和(Rs ),第一步,使光穿透自動對焦單元(8)之光束準直器(87),並聚於X軸上的xo 處,此時調整DVD光學讀取頭(81)使其聚焦於參考平面(Ro )上,之後,移動待測平移台(4)來記錄干涉訊號的波包位置,兩波包分別定義為(Ro )和(B)〔如第五圖所示〕,第二步,沿著X軸移動待測平移台(4),使待測物體(41)位於(xs )處,三個解調變後之干涉訊號分別被定義為(Rs ),(S)和(B)〔如第六圖所示〕,因此,無論待測平移台(4)如何移動,自動對焦單元(8)將永遠聚焦於參考平面(Ro )上。 |
| [0036] | 將第五圖與第六圖的訊號以第二道光束(12)做校正,可整理出如第七圖所示,其中係定義(△T 1 )是峰值(S)與(R s )間的時間差,而(△T 2 )是峰值(R 0 )與(R s )間的時間差,因此,相對於(△T 1 )與(△T 2 )的峰值間的距離(△d 1 )與(△d 2 )可藉由下式個別求出:△d 1 =△T 1 ×V (六) △d 2 =△T 2 ×V (七)其中(V)為掃描平移台(3)的掃描速度,且其需為定值。 |
| [0037] | 因此,被測物體(41)的厚度(t),和折射率(n),將可分別藉由下式求出:t =△d 1 -△d 2 (八)和![]() |
| [0038] | 係可以沿著X軸移動並做掃描,以藉由簡單之數學運算得到不同位置的樣本折射率與厚度。 |
| [0039] | 又如第一圖所示,其中寬頻之光源(1)為摻栮光纖放大器的自發性白光光源,其中心波長為1550nm,波寬為37nm,同調長度估計為57μm 。自動對焦單元(8)為Acute Applied Technologies Inc.所製:DPD20601,雷射二極體波長為650nm。自動對焦裝置之S曲線如第十四圖所示。 |
| [0040] | 經利用量測D263T之單層玻璃來測試系統的精準度,其理論上之折射率和厚度各約為1.5116和146.5μm 。待測平移台(4)之速度設為125μm /s,且利用Labview程式控制待測平移台(4)產生震幅為50μm 及頻率由10Hz到100Hz的擾動,以觀測此系統在不同的振動頻率、相同振幅下的穩定性,可明顯的知道,被測物體(41)之預估速度從1000到10000μm /s非常大於待測平移台(4)之速度設為125μm /s。因此,可以證明此系統位於具有震動環境下之穩定性。 |
| [0041] | 為 了簡化起見,假設待測物體(41)之折射率為理論值(1.5116)後,待測物體(41)之厚度可直接由其表面與底面之干涉訊號之波包求出。其解調變訊號 圖如第八圖所示。明顯的,在待測平移台(4)具有10Hz震動下,待測物體(41)之表面與底面之干涉訊號之波包可被探測出。故測試該系統位於10到 100 Hz的待測平移台(4)震動下之穩定性,並將其誤差百分比曲線表示於第九圖所示。由測量出的結果可看出此系統具有極高之精確性,在不同頻率下的誤差皆約在 0.4%下;然而值得注意的是,當頻率為40Hz時量測出來的結果誤差明顯較大(1%),此乃由於此頻率範圍位於DVD光學讀取頭(8)的制動器(81) 的共振頻率中,以導致量測之誤差偏大。 |
| [0042] | 經過應用結合自動對焦單元(8)之OCT系統來做樣本之折射率與厚度之量測,本發明使用D263T之玻璃作為實驗時之待測物體(41),其折射率和厚度各為1.5116和150μm ,設定待測平移台(4)之每一脈衝所走之距離為2μm 且掃描速度為125μm /s,控制待測平移台(4)使其產生有如震動雜訊之10 Hz與50μm 振幅之運動,則該待測物體之兩掃描實驗訊號將由第一、二光接受器(51)、(52)接收,並藉由第二道光束(12)來校正兩掃描訊號後,由第一、二光接受器(51)與(52)接收之兩組調變後之訊號個別表示於第十圖及第十一圖,由第十圖可求出(△T1 )與(△T2 ),因此,待測物體(41)之相對映的兩參數n與t則可經由方程式(八)與(九)求出。 |
| [0043] | 在OCT系統結合與不結合自動對焦單元(8)時,待測物體(41)之折射率與厚度之量測結果如下表所示。 |
| [0044] | ![]() |
| [0045] | 值得注意的是,由於待測平移台(4)震動(50μ m )之影響,若OCT系統不結合自動對焦單元(8)時此系統將無法運作,此乃因其震動之振幅大於該光源之同調長度,結合自動對焦單元(8)之OCT系統在被 測物體(41)資料上有極好的一致性,即使選用較差之待測平移台(4)之精度及使待測平移台(4)產生震動,折射率與厚度之實驗標準誤差依然分別約在 0.024與0.243μ m ,此證明結合自動對焦裝置(8)於OCT系統的確能有效降低因外界之震動造成的誤差。 |
| [0046] | h、 光接受器將干涉之光訊號轉變為電訊號:該光接受器(5)之第一光接受器(51)係可獲得第三道光束(13)及第四道光束(14)的干涉訊號,和探測第二道 光束(12)及第四道光束(14)的干涉訊號,而第二光接受器(52)則為獲得第二道光束(12)及第三道光速(14)的干涉訊號,和用來探測第二道光束 (12)及第三道光束(13)的干涉訊號,然後,再透過第一、二光接受器(51)、(52)將光訊號轉變為電訊號。 |
| [0047] | i、處理器分析該電訊號:再經由處理器(61)分析第一、二光接受器(51)、(52)所轉變之電訊號。 |
| [0048] | j、顯示單元顯示出被測物體之影像及相關資訊:最後則在顯示單元(62)上得到待測物體(41)的影像及相關資訊。 |
| 【圖式簡單說明】 | |
| [0089] | 第一圖係為實施本發明之裝置示意圖。 |
| [0090] | 第二圖係為本發明實施例像散法之示意圖。 |
| [0091] | 第三圖係為本發明實施方法之步驟流程圖。 |
| [0092] | 第四圖係為本發明之被測物體及參考平面之示意圖。 |
| [0093] | 第五圖係為本發明第一、二光接受器接收xo 處訊號之示意圖。 |
| [0094] | 第六圖係為本發明第一、二光接受器接收xs 處訊號之示意圖。 |
| [0095] | 第七圖係為本發明xo 及xs 處訊號經第二道光束校正後之示意圖。 |
| [0096] | 第八圖係為本發明解調變訊號之示意圖。 |
| [0097] | 第九圖係為本發明待測平移台於震動時誤差百分比曲線示意圖。 |
| [0098] | 第十圖係為本發明第一光接受器於接收校正後之解調變訊號示意圖。 |
| [0099] | 第十一圖係為本發明第二光接受器於接收校正後之解調變訊號示意圖。 |
| [0100] | 第十二圖係為習知OCT裝置之示意圖。 |
| [0101] | 第十三圖係為解調變技術之流程示意圖。 |
| [0102] | 第十四圖係為訊號調變之變化幅曲線示意圖。 |
| 【主要元件符號說明】 | |
| [0049] | (1)...光源 |
| [0050] | (11)...第一道光束 |
| [0051] | (12)...第二道光束 |
| [0052] | (13)...第三四道光束 |
| [0053] | (14)...第四道光束 |
| [0054] | (15)...參考點 |
| [0055] | (2)...光纖耦合器 |
| [0056] | (21)...第一光纖耦合器 |
| [0057] | (22)...第二光纖耦合器 |
| [0058] | (3)...掃描平移台 |
| [0059] | (31)...反射鏡 |
| [0060] | (4)...待測平移台 |
| [0061] | (41)...待測物體 |
| [0062] | (5)...光接受器 |
| [0063] | (51)...第一光接受器 |
| [0064] | (52)...第二光接受器 |
| [0065] | (6)...處理器 |
| [0066] | (7)...顯示單元 |
| [0067] | (8)...自動對焦單元 |
| [0068] | (81)...DVD光學讀取頭 |
| [0069] | (82)...物鏡 |
| [0070] | (83)...致動器 |
| [0071] | (84)...圓柱透鏡 |
| [0072] | (85)...光碟片 |
| [0073] | (86)...透孔 |
| [0074] | (87)...光束準直器 |
| [0075] | (9)...控制單元 |
| [0076] | (A)...光源 |
| [0077] | (A1)...第一道光束 |
| [0078] | (A2)...第二道光束 |
| [0079] | (A3)...第三道光束 |
| [0080] | (B)...光纖耦合器 |
| [0081] | (C)...掃描平移台 |
| [0082] | (C1)...反射鏡 |
| [0083] | (D)...待測平移台 |
| [0084] | (D1)...待測物體 |
| [0085] | (E)...光接受器 |
| [0086] | (F)...處理器 |
| [0087] | (G)...顯示單元 |
| [0088] | (H)...控制單元 |
| 七、 | 申請專利範圍: |
| 1. 一種自動對焦之光纖式光學同調斷層掃描之裝置,包括有:光源,其係可發射出第一道光束;光纖耦合器,其係包括有第一、二光纖耦合器,而可將該第一道光束分 為第二、三、四道光束,而第二道光束則作為掃描時的參考點;掃描平移台,其係設有反射鏡,而可將該第三道光束予以反射作為掃描時之參考光線;待測平移台, 其係可放置待測物體,藉以供第四道光束作為探測時之探測光線;光接受器,其包括有第一、二光接受器,其中第一光接受器係為獲得第三道光束及第四道光束的干 涉訊號,和探測第二道光束及第四道光束的干涉訊號,而第二光接受器則為獲得第二道光束及第三道光速的干涉訊號,和用來探測第二道光束及第三道光束的干涉訊 號,然後,將光訊號轉變為電訊號;處理器,其係可分析光接受器所轉變之電訊號;顯示單元,其係可供接受處理器之資料,而顯示出待測物體的影像及其相關資 訊;自動對焦單元,其係設有DVD光學讀取頭,並係設有致動器控制其上下移動,其內部則設有圓柱透鏡及物鏡,以供進行對焦,又於DVD光學讀取頭上設有透 孔,以供設入有光束準直器;控制單元,其係可控制上述各單元構件之操作。 2.一種自動對焦之光纖式光學同調斷層掃描之方法,係包括有下列之步 驟:a、待測物體置於待測平移台上;b、光源發出第一道光束;c、透過光纖耦合器分為第二、三、四道光束;d、第二道光束作為掃描時的參考點;e、第三道 光束作為掃描時之參考光線;f、第四道光束作為探測待測物體之探測光線;g、移動DVD光學讀取頭自動進行對焦;h、光接受器將干涉之光訊號轉變為電訊 號;i、處理器分析該電訊號;j、顯示單元顯示出被測物體之影像及相關資訊。 |
| 八、 | 圖式: |
![]() 第一圖 ![]() 第二圖 ![]() 第三圖 ![]() 第四圖 ![]() 第五圖 ![]() 第六圖 ![]() 第七圖 ![]() 第八圖 ![]() 第九圖 ![]() 第十圖 ![]() 第十一圖 ![]() 第十二圖 ![]() 第十三圖 ![]() 第十四圖 |
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