专利名称：光学设备及光学定址方法
技术领域：
本发明涉及一种光学设备，且特别涉及一种具有定址功能的光学设备。
背景技术：
利用光学方式检测检体时，由于检测的检体的受测点并非单一位置，而常常是多个非固定的位置。然而，受限于受测的检体上无任何规律特征点可供参考，通常只能采取开路测试(open-loop)的方式取像或信号检测，或者是利用光学扫描装置，例如是激光扫描振镜(Galvo mirror)上所配置的检流计(galvanometer)、光学编码器或磁性编码器,输出光学扫描装置目前的扫描位置信息，再利用复杂且非线性的座标转换关系式推算出实际的受测点位置。由于受测点距离上述的位置信息输出点的距离远大于受测检体的维度，使得量测的误差在作非线性座标转换时被放大，造成受测点推算位置与实际位置间的定位精度差。此外，对于需要长时间持续间隔观察的检体试片，一旦检体试片从原来的检测设备移开之后，再次移入观察时会有影像错位的情况发生，不利于检体进行时间变化的前后比对。
发明内容
本发明的目的在于提供一种设备，具有检体检测装置及位置检测装置，可以同时取得检体信息及对应于检体信息的位置信息，据以获得检体的定址信息。根据本发明的一实施例，提出一种光学设备，用于定址待测的检体。光学设备包括光学装置、控制器及处理模块，光学设备包括光源、检体检测装置及位置检测装置。检体检测装置包括第一物镜及第一感测器，光源的光束利用第一物镜聚焦于检体区的检体。位置检测装置包括第二物镜及第二感测器，光源的光束利用第二物镜聚焦于编码区。控制器控制光源的光束聚焦于检体区的多个检测位置以产生多个第一光信号输出至第一感测器，同时控制光源的光束聚焦于编码区的多个编码位置以产生多个第二光信号输出至第二感测器，每一检测位置与对应的编码位置之间的相对位置相同。处理模块根据第一及第二光信号以得到检体的定址信息。根据本发明的另一实施例，提出一种光学定址方法，方法包括以下步骤。提供一光学设备，包括光学装置、控制器及处理模块。光学装置包括光源、检体检测装置及位置检测装置。检体检测装置包括第一物镜及第一感测器。位置检测装置包括第二物镜及第二感测器。提供一待测物，包括一检体区及一编码区。检体区具有多个检测位置且编码区具有多个编码位置，检体区上具有一检体。利用第一物镜聚焦光源的光束于检体上，且同时利用第二物镜聚焦光源的光束于编码区上。控制器控制光源的光束聚焦于多个检测位置后产生多个第一光信号以输出至第一感测器，且控制光源的光束聚焦于编码位置后产生多个第二光信号以输出至第二感测器。每一检测位置与对应的编码位置之间的相对位置相同。处理模块根据第一光信号及第二光信号计算检体的定址信息。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1 图2绘示依照本发明不同实施例的光学设备的示意图；图3 图8绘示依照本发明不同实施例的光学装置与检测的待测物的示意图；图9A 图9D绘示依照本发明不同实施例的待测物的示意图；图10绘示依照本发明一实施例的待测物的俯视图；图11绘示依照本发明一实施例的第二光束聚焦于待测物的不同位置时的示意图；图12绘示第二光束聚焦于如图10的区间B2跨越不同轨道时所对应的第二光信号强度的示意图；图13 图14绘示依照本发明不同实施例的光学设备的扫描路径的示意图；图15绘示依照本发明一实施例的光学定址方法的流程图。其中，附图标记1、2:光学设备10、20、30、40、50、60、70、80 :光学装置12、12-1、12-2、22、32、42、52、62、72、82、92-1、92-2、92-3、92-4 :待测物12A、22A、32A、42A、52A、62A、72A、82A、920A、922A、924A、926A :检体区12B、22B、32B、42B、52B、62B、72B、82B、920B、922B、924B、926B :编码区102、142、202、242、302、342、402、442、502、542、602、742、842 :光源104、144、204、244、304、344、404、444、504、544、604、644、704、744、804、844 感测器106、146、206、246、306、346、406、446、506、546、606、646、706、746、806、846 分光
元件110、140、210、240、310、340、410、440、510、540、610、640、710、740、810、840 :物镜108、208 :致动器121 :轨123 :沟160,260 :控制器180>280 :处理模块182、282 :处理单元184、284 :运算器186,286 :储存单元643、843 :四分之一波板B1、B2:区间C1、C2、C3 :编码位置L1、L2:光束m :微结构P1、P2:检体位置S1、S2:光信号
S :检体S400 S470 :步骤Xl X4 :位置X、Y、Z:方向
具体实施例方式下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述图1 图2绘示依照本发明不同实施例的光学设备的示意图。请先参考图1，光学设备I包括光学装置10、控制器160及处理模块180。控制器160例如包括致动器108的电路。光学装置10包括检体检测装置及位置检测装置，检体检测装置包括第一光源102、第一感测器104、第一分光元件106及第一物镜110。位置检测装置包括第二光源142、第二感测器144、第二分光元件146及第二物镜140。光学设备I可以用于检测待测物12，待测物12包括检体区12Α及编码区12Β。于一实施例中，检体区12Α上具有检体S，且检体区12Α具有多个检测位置(未绘示)，编码区12Β具有多个编码位置(未绘示)。第一光源102利用第一物镜110聚焦于检体S上，且第二光源142利用第二物镜140聚焦于编码区12Β上，第一光源102及第二光源142是同时聚焦。第一分光元件106例如是双色分光镜(Dichroic Mirror)。如图1所示,可以应用第一分光兀件106将第一光源102反射至第一物镜110后聚焦于检体区12A,且应用第二分光元件146将第二光源142反射至第二物镜140后聚焦于编码区12B。于一实施例中，第一光源102提供具有第一波长的光束，第二光源142提供具有第二波长的光束，第一波长 及第二波长可以相同或不同，并不作限制。当第一波长与第二波长相同时，第一光源102及第二光源142可以整合为单一光源，以节省空间及成本。当第一波长与第二波长不相同时，可以分别依据检体区12A及编码区12B的特性，提供适当波长的光源。举例来说，当检体为萤光标记的生物样品时，第一光源102的第一波长需为可以激发此种萤光标记的特定波长。然而，第一光源102的第一波长不一定适合检测编码区12B。因此，第一光源102及第二光源142为独立的光源可以提高检测及定址的适用范围。于此实施例中，编码位置包括不同反射率或不同光学极化方向的位置编码信息。如图1所示，控制器160控制第一光源102的第一光束LI聚焦于多个检测位置后分别对应产生多个第一光信号SI,此些第一光信号SI可以利用第一分光元件106并传递至第一感测器104。并且，控制器160可以控制第二光源142的第二光束L2聚焦于多个编码位置后分别对应产生多个第二光信号S2，此些第二光信号S2可以利用第二分光元件146并传递至第二感测器144。于此实施例中，致动器108设置于第一物镜110及第二物镜140上，用以接收控制器160命令控制第一物镜110及第二物镜140的移动，第一物镜110及第二物镜140两者的相对位置是固定地，因此，可以使得第一物镜110及第二物镜140与待测物12之间产生位移，据以得到多个检体信息及编码信息。值得注意的是，第一光束LI聚焦的每一个检测位置与对应的第二光束L2聚焦的编码位置之间，具有一个固定的相对位置，控制器160控制第一物镜110及第二物镜140的聚焦位置同时移动时，此固定的相对位置不会改变。处理模块180可接着根据此些第一光信号SI及此些第二光信号S2计算检体的定址信息。
如图1所示，处理模块180可以包括处理单元182、运算器184及储存单元186。处理单元182耦接至第一感测器104及第二感测器144，处理单元182例如是微处理器(Microprocessor)或处理器(Processor)。运算器184例如计算机或中央处理器(CPU)。储存单元186例如是记忆体(Memory)、磁带、磁碟或光碟,储存单元186是选择性地设置并耦接于运算器184。于此实施例中，运算器184命令控制器160调整第一物镜110及第二物镜140的聚焦位置。进一步来说，控制器160控制第一光源102的第一光束LI扫描路径经过检测位置，使得入射的第一光束LI由此些检测位置反射为此些第一光信号SI。同时，控制器160控制第二光源142的第二光束L2扫描路径同时经过编码位置，使得入射的第二光束L2由此些编码位置反射为此些第二光信号S2。接着，处理单元182接收此些第一光信号SI及此些第二光信号S2，由于每一个检体位置及与此检体位置对应的编码位置之间的相对位置系固定，因此，可根据接收的第一光信号SI产生一检体信息，且根据接收的第二光信号S2产生对应此检体信息的一位置信息。然后，运算器依据此位置信息计算检体的定址信息。储存单元186可以接收并储存此定址信息。请参考图2，光学设备2包括光学装置20、控制器260及处理模块280。控制器260例如包括致动器208的电路。光学装置20包括检体检测装置及位置检测装置，检体检测装置包括第一光源202、第一感测器204、第一分光兀件206及第一物镜210。位置检测装置包括第二光源242、第二感测器244、第二分光元件246及第二物镜240。光学设备2可以用于检测待测物22，待测物22包括检体区22A及编码区22B。处理模块280可以包括处理单元282、运算器284及储存单元286。处理单元282耦接至第一感测器204及第二感测器244。光学设备2包括的元件与检测待测物22的方法与光学设备I很接近，差异在于控制器260是用以控制整个光学装置20的移动，使得光学装置20与待测物22之间产生位移，据以得到多个检体信息及编码信息。控制器260控制致动器208移动整个光学装置20以对检体进行扫描。处理模块280可接着根据此些第一光信号SI及此些第二光信号S2计算检体的定址信息。图3 图8绘示依照本发明不同实施例的光学装置与检测的待测物的示意图。请先参考图3，光学装置30包括检体检测装置及位置检测装置，检体检测装置包括第一光源302、第一感测器304、第一分光兀件306及第一物镜310。位置检测装置包括第二光源342、第二感测器344、第二分光元件346及第二物镜340。光学装置30可以替换上述的光学装置10或光学装置20，以应用于光学设备I 2中。应用光学装置30的光学设备可以用于检测待测物32，待测物32包括检体区32A及编码区32B。光学装置30包括的元件与检测待测物32的方法与光学装置10及20很接近，差异在于光学装置30的第一光源302及第一感测器304设置的位置为互相交换，且第二光源342及第二感测器344设置的位置为互相交换。因此，第一光信号SI及第二光信号S2的传递路径与图1的光学装置10及图2的光学装置20不同。请参考图4，光学装置40包括检体检测装置及位置检测装置，检体检测装置包括第一光源402、第一感测器404、第一分光元件406及第一物镜410。位置检测装置包括第二光源442、第二感测器444、第二分光元件446及第二物镜440。光学装置40可以替换上述的光学装置10或光学装置20，以应用于光学设备I 2中。
应用光学装置40的光学设备可以用于检测待测物42，待测物42包括检体区42A及编码区42B。光学装置40包括的元件与检测待测物42的方法与光学装置30很接近，差异在于光学装置40的第一光源402及第一感测器404设置的位置为互相交换。因此，第一光信号SI的传递路径与图3的光学装置30不同。请参考图5，光学装置50包括检体检测装置及位置检测装置，检体检测装置包括第一光源502、第一感测器504、第一分光元件506及第一物镜510。位置检测装置包括第二光源542、第二感测器544、第二分光兀件546及第二物镜540。光学装置50可以替换上述的光学装置10或光学装置20，以应用于光学设备I 2中。应用光学装置50的光学设备可以用于检测待测物52，待测物52包括检体区52A及编码区52B。光学装置50包括的元件与检测待测物52的方法与光学装置30很接近，差异在于光学装置50的第二光源542及第二感测器544设置的位置为互相交换。因此，第二光信号S2的传递路径与图3的光学装置30不同。请参考图6，光学装置60包括检体检测装置及位置检测装置，检体检测装置包括第一光源602、第一感测器604、第一分光元件606及第一物镜610。位置检测装置包括第二感测器644、第二分光元件646及第二物镜640。光学装置60可以替换上述的光学装置10或光学装置20，以应用于光学设备I 2中。应用光学装置60的光学设备可以用于检测待测物62，待测物62包括检体区62A及编码区62B。光学装置60包括的元件与检测待测物62的方法与光学装置10及20很接近，差异在于光学装置60仅设置第一光源602，而省略第二光源的设置。也就是说，将图1 图2的光学装置10 20中的第一光源102及202及第二光源142及242整合为单一的第一光源602,因此，以节省空间及成本。此外，于此实施例的第二分光兀件646例如是偏极化分光镜(Polarization Beam Splitter, PBS),将四分之一波板643设置于第二分光元件646及第二物镜640之间，可以提升回传至第二感测器644的第二光信号S2的能量效率。请参考图7，光学装置70包括检体检测装置及位置检测装置，检体检测装置包括第一感测器704、第一分光元件706及第一物镜710。位置检测装置包括第二光源742、第二感测器744、第二分光元件746及第二物镜740。光学装置70可以替换上述的光学装置10或光学装置20，以应用于光学设备I或2中。应用光学装置70的光学设备可以用于检测待测物72，待测物72包括检体区72A及编码区72B。光学装置70包括的元件与检测待测物72的方法与光学装置10和20很接近，差异在于光学装置70仅设置第二光源742，而省略第一光源的设置。也就是说，将图1 图2的光学装置10和20中的第一光源102和202及第二光源142和242整合为单一的第二光源742，因此，可以节省空间及成本。请参考图8，光学装置80包括检体检测装置及位置检测装置，检体检测装置包括第一感测器804、第一分光元件806及第一物镜810。位置检测装置包括第二光源842、四分之一波板843、第二感测器844、第二分光元件846及第二物镜840。光学装置80可以替换上述的光学装置10或光学装置20，以应用于光学设备I或2中。应用光学装置80的光学设备可以用于检测待测物82，待测物82包括检体区82A及编码区82B。光学装置80包括的元件与检测待测物82的方法与光学装置10 20很接近，差异在于光学装置80仅设置第二光源842，而省略第一光源的设置，以节省空间及成本。此夕卜，于此实施例的第二分光元件846例如是偏极化分光镜(Polarization Beam Splitter,PBS)，将四分之一波板843设置于第二分光元件846及第二物镜840之间，可以提升回传至第二感测器844的第二光信号S2的能量效率。图9A 图9D绘示依照本发明不同实施例的待测物的示意图，待测物92-1 92-4各具有检体区920A 926A及编码区920B 926B，可以应用于本发明任一实施例的光学装置10 80。请先参考图9A，待测物92-1的编码区920B的多个编码位置Cl C2可以分别对应至多个微结构m，例如是具有多个特定方式排列的孔洞，此特定的排列方式是与位置编码有关。此外，当第一光源的聚焦位置由检体位置Pl移动至检体位置P2时，第二光源的聚焦位置是对应地由编码位置Cl移动至编码位置C2，且检体位置Pl与编码位置Cl之间的距离dl是与检体位置P2与编码位置C2之间的距离d2相同。请参考图9B，待测物92-2与待测物92_1很相似，差别在于多个编码位置Cl C2对应的多个微结构m是以特定方式排列的圆孔及长洞排列。当然，微结构m也可以是其他形状的孔洞或凹槽(未绘示)，并不作限制。请参考图9C，多个编码位置Cl C2对应的多个微结构m也可以是混合多个沟轨及孔洞(包含圆孔或长孔)的结构。请参考图9D，多个编码位置Cl C2对应的多个微结构m也可以是多个沟轨，且每一个沟轨上设置有多个编码结构或位置编码信息。于另一实施例中，多个编码位置Cl C2也可以对应至不同反射率或不同光学极化方向的多个位置编码信息。换句话说，并不限制此些编码位置Cl C2对应于图9A 图9D的微结构，只要光束照射到此些编码位置Cl C2可以产生不同光强度的信号即可。换句话说，只要光束聚焦于不同编码位置后，反射为多个光信号，且此些光信号的能量不同即可，并不限制编码位置的形式。图10绘示依照本发明一实施例的待测物的俯视图。以下以图1的光学设备I为例，说明光学设备I检测并定址待测物12的具体方法。请同时参考图1及图10，待测物12(例如是检测试片)具有编码区12B，多个编码位置Cl C3，例如对应至具有多个微结构的沟123及轨121。控制器160控制第二光源142的第二光束L2于每一个沟123及轨121的编码结构进行扫描，以得到位置编码信息。并且，控制器160控制此光束跨越沟123及轨121进行扫描，以得到一沟轨信息。于一实施例中，是依据编码方式将不同的编码结构配置在编码区12B中不同的沟123及轨121上，而每一轨道上的编码结构是沿着待测物12的Y轴方向(即沟123及轨121的轨道方向)分布于区间BI，而轨道两端的区间B2没有设置编码结构。图11绘示依照本发明一实施例的光束聚焦于待测物12不同位置时的示意图。如图11所示，当第一光束LI由第一位置Xl移动至第二位置X2时，第二光束L2对应地由第三位置X3移动至第四位置X4时，且第一位置Xl与第三位置X3之间的距离是等于第二位置X2与第四位置X4之间的距离。图12绘示当第二光束L2聚焦于如图10的区间B2并沿着待测物12的X轴方向跨越不同轨道时所对应的第二光信号S2强度的示意图。请参考图12，当第二光束L2聚焦于区间B2，并沿着待测物12的X轴方向跨越不同轨道时，第二感测器144 (绘示于图1)所感测到代表位置信息的光强度会在第二光束L2聚焦在轨121上时具有强度最强的信号。而当第二光束L2聚焦在相邻的两个轨121之间的沟(groove) 123上时，第二感测器144所感测到代表位置信息的光强度会有最弱的信号强度。利用代表位置信息的光强度的不同，可以推算出第二光束L2聚焦的沟轨位置。并且，利用代表位置信息的光强度波形的计数，可以推算跨轨的数目。更进一步地，在扫描的过程中(例如是以第二光束L2沿着待测物12的Y轴方向移动)，可以使用伺服控制的方式将位置信息光强度维持在最强或在最弱，据以得知此一扫描进行的沟及轨的特定位置。并可以利用判读沟轨上的位置编码结构，利用解码方式获得精确的定址(addressing)信息。图13 图14绘示依照本发明不同实施例的光学设备的扫描路径的示意图。请先参考图13，第二光束L2可以先从编码区12B的沟轨的一端扫描至另一端，再循原路径折返，并于编码区12B的区间B2进行跨轨，然后再重复进行上述的扫描动作。请参考图14，第二光束L2也可以先从编码区12B的沟轨的一端扫描至另一端，于编码区12B的区间B2进行跨轨，然后以反方向从位置编码沟轨的一端扫描至另一端，再重复进行上述有如S形的跨轨及扫描动作。于此实施例中，待测物12-1及12-2的扫描路径的规划，可以沿着编码区12B的沟轨的轨结构来进行扫描，也可沿着编码区12B的沟轨的沟结构来进行扫描。除此之外，可以缩短编码区12B的沟轨的沟轨间距，以提升扫描分辨率(即影像或信号取样点的密度)，或是将图13 图14编码区12B的沟轨的沟与轨同时布满着位置编码结构，此时，信号的扫描分辨率将会是原先图13 图14所绘示的编码区12B的扫描分辨率的两倍。图15绘示依照本发明一实施例的光学定址方法的流程图。首先，先承载待测物。接着，执行步骤S400，使用控制器将光束移到待测物的检体区及编码区。然后，执行步骤S410，进行跨越沟轨的动作。执行步骤S420，锁定沟轨。执行步骤S430，进行扫描。执行步骤S440，获得检体信息及位置信息。执行步骤S450，储存检体信息及位置信息。接着，执行步骤S460，进行一判断步骤以确认是否进行下一个沟轨扫描。若是，则回到步骤S410。若否，则执行步骤S470，进行位置解码、影像处理、重建及显示。最后，卸载待测物。当然，图15仅提供本发明一实施例的光学定址方法的流程示意，当然，本发明前述实施例所揭露的光学定址方法皆可以使用，并不作限制。本发明上述实施例所揭露的光学设备与定址方法，利用一光束投射在待测物的检体区的检体上，进行取像或信号检测，而在待测物上相邻于检测区的编码区，利用另一光束投射在此编码区以获取位置信息。由于两光束是相邻且同动，使得每一取样点的检体信息，具有一对应的位置信息，因而获得检体信息代表的影像或信号具备定址特征。此外，受测点可以是任一位置而且是可以多个受测点进行取像或信号检测，甚至可以利用同一位置的多次检测，利用多次检测取平均值的处理手法消除随机噪声，产出高信号噪声比(S/N)值的结果。或者，在信号微弱的情况下，进行长时间的积分叠加以获得足够能量但无位置错位(offset)的结果。利用定址(registration)方式也能够在不降低分辨率的情况下,将小范围影像拼接出大范围影像。除此之外，由于检体区及编码区的两光束间相邻且同动，因此，量测编码区的光束反射的光信号所得的位置信息，与真正实际的受测点位置之间关系简单且线性，误差累积少而定位精度高；而由于检体区与编码区同时位于同一待测物或试片(承载容器)上，即便中途离开原先的检测设备，后续再次移入观察时，仍具有可追溯性，不会有影像错位的情况发生，非常便于进行检体的时间变化比对，以及影像或信号处理。再者，本发明上述实施例的光学设备，除了用于光学检测之外，还可以应用于光学治疗、激光光钳等光学操作，以提供操作过程所需的精准定位上的辅助。当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种光学设备，用于定址检体，检体位于具有检体区及编码区的待测物的该检体区，其特征在于，该光学设备包括光学装置、控制器及处理模块，其中，该光学装置，包括光源；检体检测装置，包括第一物镜及第一感测器，该光源的光束利用该第一物镜聚焦于该检体区的检体上 '及位置检测装置，包括第二物镜及第二感测器，该光源的光束利用该第二物镜聚焦于该编码区上；该控制器，用以控制该光源的光束聚焦于该检体区的多个检测位置以产生多个第一光信号输出至该第一感测器，且控制该光源的光束聚焦于该编码区的多个编码位置以产生多个第二光信号输出至该第二感测器，每该检测位置与对应的该编码位置之间的相对位置相同；该处理模块，用以根据该些第一光信号及该些第二光信号，以得到该检体的定址信息。
2.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于，该光源包括第一光源，提供具有第一波长的光束；以及第二光源，提供具有第二波长的光束，该些第一光信号由该第一光源的光束聚焦于该些检测位置后产生，该些第二光信号由该第二光源的光束聚焦于该些编码位置后产生。
3.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于，该光源的光束聚焦于该检体后产生该第一光信号，该光源的光束聚焦于该编码区后产生该第二光信号，第二光信号的波长与该第一光信号的波长不相同。
4.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于，该处理模块包括处理单元，耦接至该第一感测器及该第二感测器，以接收该些第一光信号及该些第二光信号，并据以得到检体信息及对应该检体信息的位置信息；运算器，耦接至该控制器及该处理单元，用以命令该控制器调整该光源的光束的聚焦位置，并接收该位置信息以计算该定址信息；以及储存单元，耦接至该运算器，用以储存该定址信息。
5.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于，该光学装置还包括一第一分光元件，用以将该光源的光束传递至该检体区，且将该些第一光信号传递至该第一感测器；以及第二分光元件，用以将该光源的光束传递至该编码区，且将该些第二光信号传递至该第二感测器。
6.根据权利要求5所述的光学设备,其特征在于,该第一分光兀件为双色分光镜。
7.根据权利要求5所述的光学设备,其特征在于,该第二分光兀件为极化分光镜，该光学设备还包括四分之一波板，设置于该第二分光元件与该第二物镜之间。
8.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于，该些编码位置对应至多个微结构，该光源的光束聚焦于该些编码位置时，是经由该些微结构反射为该些第二光信号。
9.根据权利要求8所述的光学设备，其特征在于，该些微结构包括圆孔、长孔及沟轨至少一者。
10.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于，该些编码位置包括不同反射率或不同光学极化方向的多个位置编码信息。
11.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于，该检体区及该编码区相邻而设。
12.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于，该控制器包括致动器，该第一物镜及该第二物镜设置于该致动器上且受到该致动器的控制，沿垂直于该光源的光轴及平行于该光源的一光轴的方向移动。
13.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于，该控制器包括致动器，用以控制该待测物或该光学装置沿垂直于该光源的光轴及平行于该光源的光轴的方向移动。
14.一种光学定址方法，其特征在于，包括以下步骤提供光学设备，包括光学装置、控制器及处理模块，该光学装置包括光源、检体检测装置及位置检测装置，该检体检测装置包括第一物镜及第一感测器，该位置检测装置包括第二物镜及第二感测器；提供待测物，包括检体区及编码区，该检体区具有多个检测位置且该编码区具有多个编码位置，该检体区上具有检体；利用该第一物镜聚焦该光源的光束于该检体上，且同时利用该第二物镜聚焦该光源的光束于该编码区上；该控制器控制该光源的光束聚焦于该些检测位置后产生多个第一光信号以输出至该第一感测器，且控制该光源的光束聚焦于该些编码位置后产生多个第二光信号以输出至该第二感测器，其中每该检测位置与对应的该编码位置之间的相对位置相同；以及该处理模块根据该些第一光信号及该些第二光信号计算该检体的定址信息。
15.根据权利要求14所述的光学定址方法，其特征在于，该光源包括提供具有第一波长的光束的第一光源及提供具有第二波长的光束的第二光源，该些第一光信号由该第一光源的光束聚焦于该些检测位置后产生，该些第二光信号由该第二光源的光束聚焦于该些编码位置后产生。
16.根据权利要求14所述的光学定址方法，其特征在于，该处理模块包括处理单元及运算器，该处理单元耦接至该第一感测器及该第二感测器，且该定址信息的计算方法包括该运算器命令该控制器调整该光源的光束的聚焦位置；该控制器控制该光源的光束的扫描路径经过该些检测位置，该光源的光束由该些检测位置反射为该些第一光信号；该控制器控制该光源的光束的该扫描路径同时经过该些编码位置，该些编码位置包括不同反射率或不同光学极化方向的位置编码信息，该光源的光束由该些编码位置反射为该些第二光信号；该处理单元接收该些第一光信号及该些第二光信号，据以产生检体信息及对应该检体信息的位置信息；以及该运算器依据该位置信息，计算该检体的该定址信息。
17.根据权利要求16所述的光学定址方法，其特征在于，该处理模块还包括储存单元，用以接收并储存该定址信息。
18.根据权利要求14所述的光学定址方法，其特征在于，该光学装置还包括第一分光元件及第二分光元件，聚焦该光源的光束的步骤包括应用该第一分光元件以将该光源的光束传递至该第一物镜后聚焦于该检体区；以及应用该第二分光元件以将该光源的光束传递至该第二物镜后聚焦该编码区。
19.根据权利要求18所述的光学定址方法，其特征在于，该些第一光信号经由该第一分光元件传递至该第一感测器，且该些第二光信号经由该第二分光元件传递至该第二感测器。
20.根据权利要求14所述的光学定址方法，其特征在于，该些编码位置对应至多个微结构、具有不同反射率或不同光学极化方向的多个位置编码信息至少其中一者，该光源的光束聚焦于该些编码位置后反射为该些第二光信号，且该些第二光信号的能量不同。
21.根据权利要求16所述的光学定址方法，其特征在于，该些编码位置包括多个沟轨，每该沟轨上设置有多个编码结构，控制该光束的该扫描路径的步骤包括控制该光源的光束于每该沟轨的该些编码结构进行扫描，以得到该些位置编码信息；以及控制该光源的光束跨越该些沟轨进行扫描，以得到该些沟轨信息。
22.根据权利要求21所述的光学定址方法，其特征在于，该位置信息的产生与该些编码信息及该沟轨信息有关。
全文摘要
一种光学设备及光学定址方法，光学设备，用于定址待测的检体，包括光学装置、控制器及处理模块。光学装置包括光源、检体检测装置及位置检测装置。检体检测装置包括第一物镜及第一感测器，光源的光束利用第一物镜聚焦于检体区的检体。位置检测装置包括第二物镜及第二感测器，光源的光束利用第二物镜聚焦于编码区。控制器控制光源的光束聚焦于检体区的检测位置以产生第一光信号至第一感测器，同时控制光源的光束聚焦于编码区的编码位置以产生第二光信号至第二感测器，每一检测位置与对应的编码位置的相对位置相同。处理模块根据第一及第二光信号得到检体的定址信息。
文档编号G01B11/00GK103033129SQ20121027740
公开日2013年4月10日 申请日期2012年8月6日 优先权日2011年10月7日
发明者刁国栋, 朱朝居, 吴国瑞, 黄戴廷, 李源钦, 蔡荣源 申请人:财团法人工业技术研究院