检测装置的制作方法

本发明涉及一种检测装置，且特别是涉及一种光致荧光应用的检测装置。

背景技术：

现有的荧光即时定量pcr(real-timepcr；qpcr)应用的检测技术是利用主发光波长落于特定波段范围内的激发光束在通过待测物后形成荧光光束，再用光检测元件接收主发光波长落于另一波段范围内的荧光光束，再对此特定波段范围内的荧光光束的特性进行检测。

一般而言，由于市面上用于添加在待测物中的荧光试剂有许多种，而每种荧光试剂都有其相对较适合的激发光谱，因此需根据荧光试剂的种类来在激发光束通过待测物前的光路上设置适合的带通滤镜(bandpassfilter)，以有效形成所需的荧光光束。并且，由于荧光光束的信号一般而言相当微弱，容易被其他杂光的信号掩盖，因此在光检测元件接收特定波段范围内的荧光光束前的光路上，通常也会设有数片带通滤镜的滤光模块以滤除特定波段范围外的杂光的信号并纯化荧光光束的特性。为了确保检测精度，各带通滤镜(bandpassfilter)的od值都需达到od6等级，即通过各带通滤镜的截止波段的通过率的数量级需小于等于10的负6次方。

另一方面，当检测装置需检测搭配多种不同荧光试剂的待测物时，检测装置就需要设置多种荧光通道(即自激发光束形成荧光光束前后的整体光路径)来对应多种不同荧光试剂的需求，并需在各荧光通道上设置包含不同带通滤镜的不同滤光模块，以符合形成具有适合的激发光谱的激发光束以及纯化荧光光束特性的需求。

如此一来，当荧光通道的数量增加时，所需的od6等级的带通滤镜的数量也必须增加，进而增加产品成本。并且，当检测装置设置多种荧光通道时，随着设置的光路系统复杂化，装置空间也会因此难以缩小，且组装复杂性高。此外，一旦待测物中的荧光试剂更换或需增加时，位于荧光通道上的激发光束的光源以及所有的带通滤镜都需对应替换或增加，而不易进行设备更新与扩充。

技术实现要素：

本发明提供一种检测装置，具有良好的检测精度以及低廉的成本。

本发明的一种检测装置包括发光元件、容置框架、光检测元件以及可动分光元件。发光元件用以提供激发光束。容置框架具有至少一套筒结构，其中至少一套筒结构用以容置待测物，且主发光波长落于第一波段范围内的部分激发光束在通过待测物后形成荧光光束。光检测元件用以接收主发光波长落于第二波段范围内的部分荧光光束。可动分光元件包括第一可动分光元件及/或第二可动分光元件，其中第一可动分光元件与第二可动分光元件分别具有第一表面以及多个斜面，其中所述斜面相对于第一表面倾斜，且第一表面能够相对于入射光束旋转规定的分光角度，其中入射光束为激发光束与荧光光束的至少其中一者，且当入射光束为激发光束时，第一波段范围的值与分光角度的值相对应，当入射光束为荧光光束时，第二波段范围的值与分光角度的值相对应。

在本发明的一实施例中，上述的入射光束在通过斜面后形成多个子光束，子光束的主发光波长彼此不同，并以不同的出射角离开。

在本发明的一实施例中，当上述的入射光束为激发光束时，可动分光元件包括第一可动分光元件，第一可动分光元件位于激发光束的传递路径上，且位于发光元件与容置框架之间，而至少一套筒结构位于子光束的传递路径上，且至少一套筒结构的各者具有狭缝，用以接收主发光波长落于第一波段范围内的部分子光束。

在本发明的一实施例中，上述的入射光束与第一表面的法线方向之间具有第一夹角，主发光波长落于第一波段范围内的部分子光束与第一表面的法线方向之间具有第二夹角，且第一夹角与第二夹角的和为定值。

在本发明的一实施例中，上述的狭缝的宽度介于0.5毫米至1毫米之间。

在本发明的一实施例中，上述的分光角度为入射光束与第一表面的法线方向之间的夹角，且设入射光束与第一表面的法线方向重叠时的角度为0度，当第一表面相对于入射光束朝顺时针方向旋转时，分光角度的值为正值，当第一表面相对于入射光束朝逆时针方向旋转时，分光角度的值为负值，且分光角度的范围介于-2.7度至14.2度之间。

在本发明的一实施例中，当上述的入射光束为荧光光束时，可动分光元件包括第二可动分光元件，第二可动分光元件位于荧光光束的传递路径上，且位于容置框架与光检测元件之间，而光检测元件位于子光束的传递路径上，且光检测元件的感测面用以接收主发光波长落于第二波段范围内的部分子光束。

在本发明的一实施例中，上述的入射光束与第一表面的法线方向之间具有第一夹角，主发光波长落于第二波段范围内的部分子光束与第一表面的法线方向之间具有第二夹角，且第一夹角与第二夹角的和为定值。

在本发明的一实施例中，上述的分光角度为入射光束与第一表面的法线方向之间的夹角，且设入射光束与第一表面的法线方向重叠时的角度为0度，当第一表面相对于入射光束朝顺时针方向旋转时，分光角度的值为正值，当第一表面相对于入射光束朝逆时针方向旋转时，分光角度的值为负值，且分光角度的范围介于5.47度至27.73度之间。

本发明的一种检测装置包括发光元件、容置框架、光检测元件以及可动分光元件。发光元件用以提供激发光束。容置框架具有至少一套筒结构，其中至少一套筒结构用以容置待测物，且主发光波长落于第一波段范围内的部分激发光束在通过待测物后形成荧光光束。光检测元件用以接收主发光波长落于第二波段范围内的部分荧光光束。可动分光元件包括第一可动分光元件及/或第二可动分光元件，其中第一可动分光元件与第二可动分光元件分别具有多个分光区域，其中各分光区域分别具有第一表面以及多个斜面，所述斜面相对于第一表面倾斜，其中各分光区域的斜面之间的间距定义了各分光区域的光栅常数，各分光区域的光栅常数彼此不同，且第一表面能够相对于入射光束移动，以使具有规定的光栅常数的分光区域进入入射光束的传递路径上。入射光束为激发光束与荧光光束的至少其中一者，且当入射光束为激发光束时，第一波段范围的值与光栅常数的值相对应，当入射光束为荧光光束时，第二波段范围的值与光栅常数的值相对应。

在本发明的一实施例中，上述的各分光区域的光栅常数的值介于644纳米至1380纳米之间。

在本发明的一实施例中，上述的入射光束与第一表面的法线方向之间具有第一夹角，且入射光束以相同的第一夹角入射于各分光区域，当入射光束在通过其中一分光区域的斜面后形成多个子光束，子光束的主发光波长彼此不同，并以不同的出射角离开。

在本发明的一实施例中，当上述的入射光束为激发光束时，可动分光元件包括第一可动分光元件，第一可动分光元件位于激发光束的传递路径上，且位于发光元件与容置框架之间，而至少一套筒结构位于子光束的传递路径上，且至少一套筒结构的各者具有狭缝，用以接收主发光波长落于第一波段范围内的部分子光束。

在本发明的一实施例中，上述的狭缝的宽度介于0.5毫米至1毫米之间。

在本发明的一实施例中，上述的主发光波长落于第一波段范围内的部分子光束与第一表面的法线方向之间具有第二夹角，且第一夹角与第二夹角的和为定值。

在本发明的一实施例中，当上述的入射光束为荧光光束时，可动分光元件包括第二可动分光元件，第二可动分光元件位于荧光光束的传递路径上，且位于容置框架与光检测元件之间，而光检测元件位于子光束的传递路径上，且光检测元件的感测面用以接收主发光波长落于第二波段范围内的部分子光束。

在本发明的一实施例中，上述的主发光波长落于第二波段范围内的部分子光束与第一表面的法线方向之间具有第二夹角，且第一夹角与第二夹角的和为定值。

基于上述，本发明的检测装置通过可动分光元件的配置，即可支援多种不同的荧光试剂种类的检测，而不需设置由带通滤镜组成的滤光模块，也易于进行设备的更新与扩充。此外，由于在进行多种不同的荧光试剂种类的检测时，不同的待测物所需的激发光束(或所形成的荧光光束)可共用同一光路，因此也能简化光路与减少生产组装的复杂性，而减少产品成本以及提升生产品质。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。

附图说明

图1a是本发明的实施例的一种检测装置的方块图；

图1b是本发明的实施例的一种检测方法的流程示意图；

图2是图1a的一种检测装置的架构示意图；

图3a是图2的检测装置在入射光束为激发光束时的光路示意图；

图3b是图3a的入射光束入射可动分光元件时的光路示意图；

图3c是图3a的狭缝接收主发光波长落于第一波段范围内的部分子光束时的光路示意图；

图4a至图4d是图2的可动分光元件相对于激发光束旋转不同的分光角时所对应的第一波段范围的光谱模拟图；

图5a是图2的检测装置在入射光束为荧光光束时的光路示意图；

图5b是图2的可动分光元件相对于荧光光束旋转一分光角时所对应的第二波段范围的光谱模拟图；

图6a是图1a的另一种检测装置的架构示意图；

图6b是图6a的入射光束入射可动分光元件时的光路示意图。

符号说明

100、600：检测装置

110：发光元件

120：容置框架

121：套筒结构

130：光检测元件

140、640：可动分光元件

141、641：第一可动分光元件

142、642：第二可动分光元件

150：控制单元

ar：致动器

ccw：逆时针方向

cl1、cl2：准直透镜

cw：顺时针方向

d、d1、d2、d3、d4：光栅常数

dv：分离角

el：激发光束

fl：荧光光束

h：单位宽度

il：入射光束

ip、ip1、ip2、ip3、ip4：斜面

sl、sl1、sl2、sl3、sl4：子光束

s1：第一表面

n：法线方向

o：待测物

s110、s120、s130、s140：步骤

sr1、sr2、sr3、sr4：分光区域

st：狭缝

θb：闪耀角

θ1：第一夹角

θ2：第二夹角

λm：绕射波长

具体实施方式

图1a是依照本发明的实施例的一种检测装置的方块图。图1b是依照本发明的实施例的一种检测方法的流程示意图。图2是图1a的一种检测装置的架构示意图。请参照图1a与图2，本实施例的检测装置100包括发光元件110、容置框架120、光检测元件130以及可动分光元件140。具体而言，在本实施例中，发光元件110用以提供激发光束el。举例而言，发光元件110可为白光发光二极管，而可用以提供发光波长落在400纳米至700纳米之间的激发光束el。

容置框架120具有至少一套筒结构121，其中至少一套筒结构121用以容置待测物o。举例而言，如图2所示，具有荧光试剂的待测物o放置在其中一套筒结构121中，设此荧光试剂所适合的激发光谱落在第一波段范围，则当主发光波长落于第一波段范围内的部分激发光束el在通过待测物o时，可形成荧光光束fl。

光检测元件130为能够检测光强度的光电传感器，举例而言，光检测元件130可为光电二极管(photodiode)。具体而言，光检测元件130用以接收主发光波长落于第二波段范围内的部分荧光光束fl，其中第二波段范围为荧光光束fl的特性较为显著的波段范围。

具体而言，在本实施例中，可动分光元件140用以使入射光束il形成多个子光束sl，其中子光束sl的主发光波长彼此不同，并以不同的出射角离开可动分光元件140。举例而言，在本实施例中，可动分光元件140为闪耀光栅(blazedgrating)，例如为平面反射光栅式的闪耀光栅。进一步而言，如图2所示，在本实施例中，入射光束il为激发光束el与荧光光束fl的至少其中一者。举例而言，在本实施例中，可动分光元件140包括第一可动分光元件141及/或第二可动分光元件142。

进一步而言，如图2所示，当入射光束il为激发光束el时，可动分光元件140包括第一可动分光元件141，第一可动分光元件141位于激发光束el的传递路径上，且位于发光元件110与容置框架120之间。换言之，当入射光束il为激发光束el时，即为激发光束el入射第一可动分光元件141的情况，此时，至少一套筒结构121位于激发光束el的子光束sl的传递路径上。在本实施例中，至少一套筒结构121的各者具有一狭缝st，狭缝st对准入射的激发光束el的子光束sl，而可用以接收主发光波长落于第一波段范围内的部分子光束sl。

另一方面，如图2所示，当上述的入射光束il为荧光光束fl时，可动分光元件140包括第二可动分光元件142，第二可动分光元件142位于荧光光束fl的传递路径上，且位于容置框架120与光检测元件130之间。并且，至少一套筒结构121的各者的下方还具有一开口，可用以供主发光波长落于第一波段范围内的部分激发光束el在通过待测物o后形成的荧光光束fl出射。换言之，当入射光束il为荧光光束fl，即为荧光光束fl入射第二可动分光元件142时的情况，此时，光检测元件130位于荧光光束fl的子光束sl的传递路径上。

另一方面，如图1a所示，在本实施例中，检测装置100还包括控制单元150。举例而言，控制单元150可为微控制器或中央处理单元，其包含存储器，输入控制器、输出控制器。具体而言，在本实施例中，控制单元150可以执行程序以控制发光元件110的发光波长范围的选取以及控制发光元件110的开关。并且，控制单元150还可控制光检测元件130对检测到的光强度进行调校，举例而言，当光检测元件130对于不同波长的光的感测强度不相同时，可以通过控制单元150对感测强度进行校正(offset)调整。并且，控制单元150还可控制可动分光元件140的作动，以强化激发光束el的波长纯度或强化荧光光束fl的波长纯度。

进一步而言，请参照图1b，在本实施例中，图1b的检测方法例如可利用图1a与图2中的检测装置100来执行。以下将搭配图3a至图5b，针对本实施例的检测装置100的各元件的功能以及如何利用检测装置100中的各元件来执行本实施例的检测方法来进行进一步地说明。

图3a是图2的检测装置在入射光束为激发光束时的光路示意图。图3b是图3a的入射光束入射可动分光元件时的光路示意图。图3c是图3a的狭缝接收主发光波长落于第一波段范围内的部分子光束时的光路示意图。首先，执行步骤s110，控制单元150开启发光元件110。具体而言，如图2与图3a所示，在步骤s110中，发光元件110提供的激发光束el可经过准直透镜cl1而被准直化为平行光束。

接着，执行步骤s120，控制单元150依据第一波段范围，控制第一可动分光元件141的作动，以使待测物o接收到主发光波长落于第一波长范围的激发光束el而产生荧光光束fl。以下将先针对第一可动分光元件141的分光原理以及作动方式进行进一步的解说。

具体而言，如图3b所示，可动分光元件140具有第一表面s1以及多个斜面ip，其中斜面ip相对于第一表面s1倾斜。举例而言，可动分光元件140可以抛光的金属或镀金属膜的玻璃基板为材料，在上面刻划出一系列等宽且等间距的锯齿状刻痕，而形成这些斜面ip。

进一步而言，设这些斜面ip与第一表面s1之间的夹角为闪耀角θb，闪耀角θb的设置可以将单一斜面ip的零级绕射亮纹与相邻二斜面ip之间的零级干涉位置错开，而使次阶或次阶以上的干涉条纹位置成为发光强度的最高的位置。如此，形成平行光的激发光束el照射在可动分光元件140的多个斜面ip上时，即可形成良好效率且带有色散的绕射光束，即上述的多个子光束sl，其中这些子光束sl的主发光波长彼此不同，并以不同的出射角离开可动分光元件140。在这些子光束sl中，具有最大光强度的光线的波长称为闪耀波长，闪耀波长的范围可以被闪耀角θb所决定。

另一方面，在本实施例中，由于待测物o中带有的荧光试剂所需的激发光束el与发射的荧光光束fl的波长范围主要落在400纳米至700纳米之间，而可动分光元件140的光效率为这些子光束sl的波长范围在闪耀波长的0.67倍至1.8倍时的位置会衰减至50％，因此，在本实施例中，闪耀波长的值被设为位于389nm至597nm之间的波段范围，而闪耀角θb的范围则对应地被设为位于13.49°至21°之间。如此，可确保经由可动分光元件140而形成的多个子光束sl的波长范围能涵盖检验待测物o所需的激发光束el与发射的荧光光束fl的波长范围。

另一方面，可动分光元件140的光栅常数d也可依据入射光束il的波长范围以及闪耀角θb的设计范围(即闪耀波长的范围)来进行考虑，具体而言，在本实施例中，可基于入射光束il的波长范围以及零级绕射亮纹(即绕射角)的数值来计算出光栅间距，并进一步计算出光栅密度后，再藉此得到光栅常数d。在本实施例，可动分光元件140各处的光栅常数d相同，光栅常数d的数值范围介于808.3nm至2000nm之间。

进一步而言，如图3a与图3b所示，当激发光束el入射可动分光元件140时，入射光束il与第一表面s1的法线方向n之间具有第一夹角θ1(即激发光束el相对于第一表面s1的入射角)，而主发光波长落于第一波段范围内的部分子光束sl与第一表面s1的法线方向n之间具有第二夹角θ2(即待测物o所需的激发光束el的出射角)，并且，由于发光元件110的位置、入射方向与待测物o的位置都为固定，因此，无论可动分光元件140如何作动，第一夹角θ1与第二夹角θ2的和(即分离角dv)仍保持为固定不变的定值。并且，依据相关光学理论，我们可以得出光栅常数d、分离角dv以及第一夹角θ1等参数与绕射光束(即多个子光束sl)的波长范围的关系式如下式，其中m为绕射级数，λm为m阶绕射波长，在本实施例中，m值设为1。

依据上述关系式可知，在本实施例中，由于入射光束il入射可动分光元件140各处的分离角dv及光栅常数d都相同，因此，当改变第一夹角θ1时，待测物o即可接收到主发光波长落于不同波长范围的激发光束el。换言之，在步骤s120中，可动分光元件140用以使入射光束il形成多个子光束sl，并且，通过致动器ar(如：马达)带动可动分光元件140旋转，当控制单元150控制第一表面s1能够相对于入射光束il旋转不同的分光角度时，待测物o即可接收到主发光波长落于不同波长范围的激发光束el。

进一步而言，在本实施例中，可将分光角度设为入射光束il与第一表面s1的法线方向n之间的夹角，且设入射光束il与第一表面s1的法线方向n重叠时的角度为0度，当第一表面s1相对于入射光束il朝顺时针方向cw旋转时，分光角度的值为正值，当第一表面s1相对于入射光束il朝逆时针方向ccw旋转时，分光角度的值为负值。也就是说，分光角度的绝对值的大小即为第一夹角θ1的大小，而分光角度的值的正负范围是用以定义不同的旋转方向。举例而言，在本实施例中，分光角度的范围介于-2.7度至14.2度之间。如此一来，由于第一波段范围的值与分光角度的值相对应，因此，控制单元150可依据待测物o中带有的荧光试剂种类所需的激发光束el的适合波段范围，来设定分光角度的值，进而能够有效地形成所需的荧光光束fl。

另一方面，由于待测物o占有一定的面积，如此，随着待测物o面向激发光束el的子光束sl的表面的位置的不同，其所接收到的激发光束el的子光束sl的波段范围也会有些微的差异，如此，将会使得待测物o所接收到的波段范围的宽度会与待测物o面向激发光束el的子光束sl的表面的宽度尺寸相对应。进一步而言，如图3c所示，在本实施例中，至少一套筒结构121上设置的狭缝st的宽度尺寸即可依据第一波段范围的宽度来设计，以阻挡非所需波段范围(即第一波段范围外)的噪声光束。举例而言，当所需的第一波段范围的宽度约为30纳米左右，狭缝st的宽度尺寸可设为1毫米左右，但本发明不以此为限。狭缝st的宽度尺寸可视所需的第一波段范围的宽窄来进行调整激发光束el的子光束sl的色纯度，而可介于0.5毫米至1毫米之间。

以下将搭配图4a至图4d，来对相关的模拟数据进行进一步的说明。

图4a至图4d是图2的可动分光元件140相对于激发光束el旋转不同的分光角时所对应的第一波段范围的光谱模拟图。请参照图4a至图4d，在图4a至图4d的实施例中，都将上述光学参数的设置如下，第一夹角θ1与第二夹角θ2的和(即分离角dv)设为55.8度，光栅常数d设为833.33纳米，狭缝st的宽度尺寸设为1毫米，并且分光角度的值依序设为9度、6度、4.5度、2度。

如此，如图4a所示，当分光角度为9度时，待测物o所能接收到的激发光束el的主发光波长为477纳米，且激发光束el的波段范围的宽度为30纳米。如图4b所示，当分光角度为6度时，待测物o所能接收到的激发光束el的主发光波长为550纳米，且激发光束el的波段范围的宽度为30纳米。如图4c所示，当分光角度为4.5度时，待测物o所能接收到的激发光束el的主发光波长为585纳米，且激发光束el的波段范围的宽度为30纳米。如图4d所示，当分光角度为2度时，待测物o所能接收到的激发光束el的主发光波长为642纳米，且激发光束el的波段范围的宽度为30纳米。

如此一来，控制单元150可依据待测物o中带有的荧光试剂种类所需的激发光束el的适合波段范围，来设定分光角度的值，即可有效地形成所需的荧光光束fl，而不需设置由带通滤镜组成的滤光模块，并且控制单元150仅需调整第一可动分光元件141的分光角度，就可支援多种不同的荧光试剂种类的检测，因此易于进行设备的更新与扩充。此外，由于在进行多种不同的荧光试剂种类的检测时，不同的待测物o所需的激发光束el可共用同一光路，因此也能简化光路与减少生产组装的复杂性，而减少产品成本以及提升生产品质。

类似地，由于随着荧光试剂种类的不同，待测物o所生成的荧光光束fl的主要发光光谱的范围也会有所差异，因此，检测装置100也可通过位于容置框架120与光检测元件130之间的第二可动分光元件142的配置，来执行步骤s130，依据第二波段范围，控制第二可动分光元件142的作动，而藉此来滤除特定波段范围外的杂光的信号，并纯化荧光光束fl的色纯度，以纯化荧光光束fl的特性，以提升检测精度。以下将搭配图5a与图5b来进行进一步的解说。

图5a是图2的检测装置在入射光束为荧光光束时的光路示意图。图5b是图2的可动分光元件相对于荧光光束旋转一分光角时所对应的第二波段范围的光谱模拟图。请参照图2与图5a，当荧光光束fl形成后，在容置框架120与第二可动分光元件142之间可设有准直透镜cl2，而可将荧光光束fl准直化后形成平行光束照射在下方的第二可动分光元件142上。当作为入射光束il的荧光光束fl照射在第二可动分光元件142上时，第二可动分光元件142也可使荧光光束fl形成多个子光束sl，并且，控制单元150通过致动器ar(如：马达)带动第二可动分光元件142旋转，而使第一表面s1能够相对于荧光光束fl旋转不同的分光角度时，光检测元件130即可接收到主发光波长落于不同波长范围的荧光光束fl。

进一步而言，如图5a所示，当荧光光束fl入射第二可动分光元件142时，入射光束il与第一表面s1的法线方向n之间具有第一夹角θ1(即待测物o发出的荧光光束fl相对于第一表面s1的入射角)，而主发光波长落于第二波段范围内的部分子光束sl与第一表面s1的法线方向n之间具有第二夹角θ2(即光检测元件130所接收的荧光光束fl的出射角)，并且，由于待测物o的位置、入射方向与光检测元件130的位置都为固定，因此，无论第二可动分光元件142如何作动，第一夹角θ1与第二夹角θ2的和(即分离角dv)仍保持为固定不变的定值。

如此，在本实施例中，也可将分光角度为入射光束il与第一表面s1的法线方向n之间的夹角，且设入射光束il与第一表面s1的法线方向n重叠时的角度为0度，当第一表面s1相对于入射光束il朝顺时针方向cw旋转时，分光角度的值为正值，当第一表面s1相对于入射光束il朝逆时针方向ccw旋转时，分光角度的值为负值，且分光角度的范围介于5.47度至27.73度之间。如此一来，由于第二波段范围的值与分光角度的值相对应，因此，控制单元150可依据待测物o中带有的荧光试剂种类的主要发光光谱的范围，来设定分光角度的值，进而滤除特定波段范围外的杂光的信号，并纯化荧光光束fl的特性。

另一方面，如图5a所示，由于光检测元件130的感测面用以接收主发光波长落于第二波段范围内的荧光光束fl的部分子光束sl，而光检测元件130以及第二可动分光元件142之间的距离与感测面的宽度尺寸同时决定了感测面所接收到的波段范围的宽度，因此，在本实施例中，感测面的宽度尺寸可依据第二波段范围的宽度来选择。举例而言，当选择感测面尺寸为3.6×3.6平方毫米，且光检测元件130以及第二可动分光元件142之间的最短距离为30毫米时，光检测元件130的感测面所接收到的第二波段范围的宽度会小于30纳米，但本发明不以此为限。光检测元件130的感测面的尺寸可视所需的第二波段范围的宽窄来进行调整荧光光束fl的子光束sl的色纯度，而可介于1平方毫米至9平方毫米之间。

以下将搭配图5b的模拟数据来进行进一步的说明。在图5b的实施例中，将上述光学参数的设置如下，第一夹角θ1与第二夹角θ2的和(即分离角dv)设为90度，光栅常数d设为833.33纳米，感测面尺寸为3.6x3.6平方毫米，且光检测元件130以及第二可动分光元件142之间的最短距离为30毫米，并且分光角度的值设为18.8度时，可在光检测元件130的感测面上得到波长范围介于512纳米至546纳米的荧光光束fl。

接着，请参照图1b，控制单元150可执行步骤s150，检测主发光波长落于第二波长范围的荧光光束fl的光强度，并将其转换成电信号进行后续分析。

如此一来，控制单元150可依据待测物o中带有的荧光试剂种类的主要发光光谱的波段范围，来设定分光角度的值，即可滤除特定波段范围外的杂光的信号，并纯化荧光光束fl的特性，而不需设置由带通滤镜组成的滤光模块，并且控制单元150仅需调整第二可动分光元件142的分光角度，就可支援多种不同的荧光试剂种类的检测，因此易于进行设备的更新与扩充。此外，由于在进行多种不同的荧光试剂种类的检测时，不同的待测物o所形成的荧光光束fl可共用同一光路，因此也能简化光路与减少生产组装的复杂性，而减少产品成本以及提升生产品质。

值得注意的是，在上述的实施例中，可动分光元件140的第一可动分光元件141与第二可动分光元件142的作动方式虽以旋转为例示，但本发明不以此为限。在其他的实施例中，可动分光元件140的作动方式也可为平移，并依据其光学需求而做对应的调整，任何所属领域中具有通常知识者在参照本发明之后，当可对可动分光元件140的作动方式作适当的更动，而使检测装置仍可达到前述的效果与优点，惟其仍应属于本发明的范畴内。以下将另举部分实施例作为说明。

图6a是依照本发明的实施例的另一种检测装置的架构示意图。图6b是图6a的入射光束入射可动分光元件时的光路示意图。参照图6a至图6b，检测装置600与图1的检测装置100类似，其主要差异如下所述。如图6a所示，在本实施例中，带动可动分光元件640的第一可动分光元件641以及第二可动分光元件642的致动器ar都具有导轨，而可使可动分光元件640在对入射光束il保持相同的入射角(即具有相同的第一夹角θ1)的情况下平行移动。

并且，如图6b所示，可动分光元件640的第一可动分光元件641以及第二可动分光元件642分别具有多个分光区域sr1、sr2、sr3、sr4，其中各分光区域sr1、sr2、sr3、sr4分别具有第一表面s1以及多个斜面ip1、ip2、ip3、ip4，斜面ip1、ip2、ip3、ip4相对于第一表面s1倾斜，其中各分光区域sr1、sr2、sr3、sr4的斜面ip1、ip2、ip3、ip4之间的间距定义了各分光区域sr1、sr2、sr3、sr4的光栅常数d1、d2、d3、d4，且各分光区域sr1、sr2、sr3、sr4的光栅常数d1、d2、d3、d4彼此不同。并且，可动分光元件640的第一可动分光元件641以及第二可动分光元件642的第一表面s1能够相对于入射光束il移动，以使具有规定的光栅常数d1、d2、d3、d4的分光区域sr1、sr2、sr3、sr4进入入射光束il的传递路径上。

更具体而言，依据上述光栅常数d1、d2、d3、d4、分离角dv以及第一夹角θ1等参数与绕射光束(即多个子光束sl)的波长范围的关系式可知，当入射光束il入射可动分光元件640各处的分离角dv及入射角保持定值时，各分光区域sr1、sr2、sr3、sr4的光栅常数d1、d2、d3、d4将可决定绕射光束(即激发光束el的子光束sl或荧光光束fl的子光束sl)的波长范围。

如此，控制单元150可依据待测物o中带有的荧光试剂种类所需的激发光束el的适合波段范围(即第一波段范围)或待测物o所生成的荧光光束fl的主要发光光谱的范围(即第二波段范围)，来设定进入入射光束il的传递路径上的分光区域sr1、sr2、sr3、sr4的光栅常数d1、d2、d3、d4的值。换言之，当入射光束il为激发光束el时，控制单元150可控制进入入射光束il的传递路径上的第一可动分光元件641的分光区域sr1、sr2、sr3、sr4的光栅常数d1、d2、d3、d4的值与第一波段范围的值相对应。当入射光束il为荧光光束fl时，控制单元150可控制进入入射光束il的传递路径上的第二可动分光元件642的分光区域sr1、sr2、sr3、sr4的光栅常数d1、d2、d3、d4的值与第二波段范围的值相对应。具体而言，在本实施例中，各分光区域的光栅常数的值介于644纳米至1380纳米之间。

举例而言，在本实施例中，可将上述光学参数的设置如下，在将第一夹角θ1设为10度，第一夹角θ1与第二夹角θ2的和(即分离角dv)设为55.8度的情况下，当光栅常数d1为878纳米时，可得到主发光波长约为477纳米的子光束sl1，以此类推，当光栅常数d2为1012纳米时，可得到主发光波长约为550纳米的子光束sl2，光栅常数d3为1076纳米时，可得到主发光波长约为585纳米的子光束sl3，光栅常数d4为1181纳米时，可得到主发光波长约为642纳米的子光束sl3。

更详细而言，如图6b所示，可动分光元件640的第一可动分光元件641以及第二可动分光元件642的分光区域sr1、sr2、sr3、sr4的单位宽度h可视入射光束il(即激发光束el及/或荧光光束fl)的照射面积决定。在本实施例中，例如为5毫米左右，但本发明不以此为限。在其他的实施例中，也可视荧光试剂种类的数量来决定可动分光元件640的分光区域的数量，并再视检测装置600的内部空间的限制同时调整单位宽度h以及入射光束il(即激发光束el及/或荧光光束fl)的照射面积来符合实际产品的需求。

如此一来，检测装置600可通过控制单元150选择进入入射光束il的传递路径上的分光区域的光栅常数的值，即可支援多种不同的荧光试剂种类的检测，因此也不需设置由带通滤镜组成的滤光模块，而易于进行设备的更新与扩充，进而达到与前述的检测装置100类似的效果与优点，在此就不再赘述。

综上所述，本发明的检测装置通过可动分光元件的配置，即可支援多种不同的荧光试剂种类的检测，而不需设置由带通滤镜组成的滤光模块，也易于进行设备的更新与扩充。此外，由于在进行多种不同的荧光试剂种类的检测时，不同的待测物所需的激发光束(或所形成的荧光光束)可共用同一光路，因此也能简化光路与减少生产组装的复杂性，而减少产品成本以及提升生产品质。

虽然结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。