CN212391611U - 光学感测系统 - Google Patents

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Abstract

一种光学感测系统，包括一感测模块、一光发射器以及一光接收器。前述感测模块具有一基板、一导光元件以及一感测膜，其中前述导光元件设置于前述基板上，且前述感测膜设置于前述导光元件上，用以承载一检体样本。前述光发射器发射一感测光线至前述导光元件，且前述光接收器接收通过前述导光元件的前述感测光线。

Description

光学感测系统
技术领域
本实用新型涉及一种感测系统，特别涉及一种具有光发射器以及光接收器的光学感测系统。
背景技术
随着三维物体感测科技的快速进步，先进驾驶辅助系统(Advanced DriverAssistance Systems,ADAS)已逐渐被应用于一般车辆中。
举例而言，前述先进驾驶辅助系统(ADAS)可具备实时三维物体检测(real-time3D object detection)、大尺度三维车辆检测(large-scale 3D vehicle detection)甚至三维物体识别(3D object recognition)等功能。
除此之外，光学感测技术也已逐渐被应用在床旁检测或实时检测 (point-of-care testing,POCT)等相关领域；然而，如何能提升光学感测系统的效能并实现其微型化始成为一重要的挑战。
实用新型内容
有鉴于前述现有问题点，本实用新型的一实施例提供一种光学感测系统，包括一感测模块、一光发射器以及一光接收器。前述感测模块具有一基板、一导光元件以及一感测膜，其中前述导光元件设置于前述基板上，且前述感测膜设置于前述导光元件上，用以承载一检体样本。前述光发射器用以发射一感测光线至前述导光元件，且前述光接收器，用以接收通过前述导光元件的前述感测光线。
于一实施例中，前述光学感测系统还包括一驱动机构，用以驱使前述光发射器相对于前述感测模块旋转。
于一实施例中，前述前述光学感测系统还包括一驱动机构，用以驱使前述光接收器相对于前述感测模块旋转。
于一实施例中，前述光发射器包括一第一光耦合元件，设置于前述导光元件上，且由前述光发射器所发射的前述感测光线经过前述第一光耦合元件而进入前述导光元件内部。
于一实施例中，前述光学感测系统还包括一第一光路调整元件，且前述光发射器所发射的前述感测光线经过前述第一光路调整元件导引至前述第一光耦合元件。
于一实施例中，前述光学感测系统还包括一驱动机构，用以驱使前述第一光路调整元件相对于前述感测模块旋转。
于一实施例中，前述光接收器包括一第二光耦合元件，设置于前述导光元件上，且前述感测光线按序通过前述导光元件以及前述第二光耦合元件而到达前述光接收器。
于一实施例中，前述光学感测系统还包括一第二光路调整元件，且通过前述第二光耦合元件的前述感测光线经由前述第二光路调整元件导引至前述光接收器。
于一实施例中，前述光学感测系统还包括一驱动机构，用以驱使前述第二光路调整元件相对于前述感测模块旋转。
于一实施例中，前述光发射器以及前述光接收器固定于前述分析装置内部。
于一实施例中，前述光学感测系统还包括一驱动机构，用以驱使前述光发射器以及前述感测模块相对于前述光接收器旋转。
于一实施例中，前述光学感测系统还包括一驱动机构，用以驱使前述光接收器以及前述感测模块相对于前述光发射器旋转。
于一实施例中，前述光接收器设置于前述导光元件的一表面上。
于一实施例中，前述光发射器设置于前述导光元件的一表面上。
于一实施例中，前述光发射器包含有机发光二极管(OLED)。
于一实施例中，前述光发射器涂布于前述导光元件的前述表面上。
于一实施例中，前述感测光线的一渐逝波(evanescent wave)于前述导光元件和前述感测膜之间产生表面等离子体共振(Surface plasmon resonance, SPR)。
于一实施例中，前述光学感测系统还包括一分析装置，其中前述分析装置具有一处理单元，前述光发射器以及前述光接收器设置于前述分析装置内部，且前述感测模块以可拆卸的方式与前述分析装置结合，其中前述光接收器根据所接收到的前述感测光线而传递一感测信息到前述处理单元。
于一实施例中，前述感测信息包含前述感测光线的强度或相位信息。
于一实施例中，前述分析装置更具有与前述处理单元电性连接的一存储单元以及一显示器，其中前述处理单元比对前述感测信息以及前述存储单元中的一预设信息，并据以产生一显示信号至前述显示器。
附图说明
图1表示本新型一实施例的驱动机构的爆炸图。
图2表示图1中的驱动机构组合后的示意图。
图3表示图1、2中的驱动机构内部的光学系统示意图。
图4表示图3中的簧片S、光学元件R1以及反射镜R2的爆炸图。
图5表示第1、2图中的簧片S、磁铁M以及导磁片Q的俯视图。
图6表示第1、2图中的簧片S、磁铁M以及导磁片Q的仰视图。
图7、8分别表示本新型另一实施例的簧片S、光学元件R1、反射镜 R2、线圈W以及支架N的爆炸图以及组装后的立体图。
图9表示图8中的两个线圈W通过导线E分别电性连接到簧片S上的线路E3的示意图。
图10表示本新型另一实施例的光学系统的示意图。
图11、12分别表示本新型另一实施例的光发射器D3、光接收器D4以及基板I设置于簧片S上的爆炸图以及组装后的立体图。
图13表示本新型另一实施例的光学系统的示意图。
图14表示本新型另一实施例的簧片S、线圈W与磁铁MX、MY的爆炸图。
图15表示图14中的簧片S、线圈W与磁铁MX、MY组装于一固定件H上的示意图。
图16表示图15中的簧片S与磁铁MX、MY的相对位置关系示意图。
图17表示本新型另一实施例的簧片S、线圈W以及磁铁M的示意图。
图18表示本新型一实施例的驱动机构的示意图。
图19表示图18中的两个簧片S的示意图。
图20表示本新型另一实施例的簧片S的示意图。
图21表示在簧片S的同一侧形成线圈Y21以及线路Y31的剖视图。
图22表示在簧片S的相反侧分别形成线圈Y21以及线路Y31的剖视图。
图23、24分别表示本新型另一实施例的驱动机构的局部示意图和上视图。
图25表示本新型一实施例的顶盖T的示意图。
图26表示图25中的顶盖T与一固定件H和两个磁铁M结合后的局部剖视图。
图27表示本新型一实施例的光学感测系统的示意图。
图28表示图27中的光学模块SM改变光线L1行进方向的示意图。
图29表示当光路调整元件PR绕第二轴A2旋转时，感测光线L1被光学元件R1反射到物体O表面的示意图。
图30表示光学元件R1于一第一角度范围RA1内绕第一轴A1连续地旋转，且光路调整元件PR于一第二角度范围RA2内以间歇步进的方式绕第二轴A2旋转的示意图。
图31表示本新型另一实施例的驱动机构的上模块的示意图。
图32表示图31中的簧片S、线圈W以及支架N的爆炸图。
图33表示本新型一实施例的感测模块U与一分析装置V结合前的示意图。
图34表示图33中的感测模块U与一分析装置V结合后的示意图。
图35表示本新型一实施例的光学感测系统的示意图。
图36表示本新型另一实施例的光学感测系统的示意图。
图37表示本新型另一实施例的光学感测系统的示意图。
图38表示感测光线L从光发射器D5发射后经过感测模块U而到达光接收器D6的示意图。
图39表示光发射器D5可相对于感测模块U旋转的示意图。
图40表示光发射器D5和光接收器D6皆可相对于感测模块U旋转的示意图。
图41表示光发射器D5和感测模块U可相对于光接收器D6旋转的示意图。
图42表示光接收器D6和感测模块U可相对于光发射器D5旋转的示意图。
图43表示第一光路调整元件RM1可相对于感测模块U旋转的示意图。
图44表示第一、第二光路调整元件RM1、RM2皆可相对于感测模块 U旋转的示意图。
图45是表示本实用新型一实施例的光学元件驱动机构的示意图。
图46是表示本实用新型一实施例的光学元件驱动机构的爆炸图。
图47是表示图45中沿A-A方向的剖视图。
图48是表示本实用新型另一实施例的光学元件驱动机构的示意图。
图49是表示本实用新型另一实施例的光学元件驱动机构的爆炸图。
图50是表示本实用新型另一实施例中的光发射器、光接收器和活动部的示意图。
图51是表示图50中沿B-B方向的剖视图。
图52是表示本实用新型另一实施例的光学元件驱动机构的示意图。
图53是表示本实用新型另一实施例的光学元件驱动机构的示意图。
图54是表示本实用新型另一实施例的光学元件驱动机构的示意图。
图55是表示本实用新型另一实施例的光学元件驱动机构的示意图。
图56是表示本实用新型另一实施例中的旋转模块、反射元件和光路调整元件的示意图。
图57是表示本实用新型另一实施例中的旋转模块和反射元件的示意图。
附图标记说明：
长轴A
第一轴AY
第二轴AX
底座B
电路板C
光发射器D1
光接收器D2
光发射器D3
光接收器D4
导线E
线路E1
线圈E2
线路E3
固定件H
基板I
感测光线L1
感测光线L2
磁铁M
磁铁MX、MY
支架N
光路调整元件P
导磁件Q
光学元件R1
反射镜R2
簧片S
固定端S1
变形部S2
载台S3
线圈W
凸柱J
绝缘薄膜K
绝缘薄膜Y10
绝缘材质Y20
线圈Y21
绝缘材质Y30
线路Y31
凸出部S31
凹槽S32
平面S33
弯折部S34
顶盖T
开口T0
限位柱T1
空间T11
定位柱T2
第一轴A1
第二轴A2
长轴AL
短轴AS
聚焦镜FL
初始位置IP
物体O
光路调整元件PR
第一角度范围RA1
第二角度范围RA2
光接收器RX
弧状部S21
桥接部S22
光学模块SM
步进角度SP1
步进角度SP2
步进角度SP3
光发射器TX
光发射器D5
光接收器D6
驱动机构DM1
驱动机构DM2
感测膜F
感测光线L
第一光耦合元件PM1
第二光耦合元件PM2
第一光路调整元件RM1
第二光路调整元件RM2
基板SB
感测模块U
壳体U1
分析装置V
开孔V0
显示器V1
导光元件WG
第一旋转轴11
光学元件驱动机构100
光学元件驱动机构的一侧101
光发射器110
光接收器120
固定部131
活动部132
金属基板1321
第一结合段1321A
第二结合段1321B
弦线段1321C
绝缘层1322
线路层1323
导磁性元件133
第一电磁驱动元件1331
第二电磁驱动元件1332
导磁性元件1333
第一旋转轴21
第二旋转轴22
光学元件驱动机构200
光发射器210
光接收器220
固定部231
基座2311
框架2312
开口2313
活动部232
支持元件2321
承载元件2322
金属基板2324
第一结合段2324A
第二结合段2324B
弦线段2324C
绝缘层2325
线路层2326
驱动组件233
第一电磁驱动元件2331A
第一电磁驱动元件2331B
第二电磁驱动元件2332A
第二电磁驱动元件2332B
电路板2333
光学元件驱动机构300
光发射器310
光接收器320
旋转模块330
活动部332
光学元件驱动机构400
光发射器410
光接收器420
旋转模块430
活动部432
光学元件驱动机构500
光发射器510
光接收器520
旋转模块530
反射元件540
光学元件驱动机构600
光发射器610
光接收器620
旋转模块630
反射元件640
光路调整元件900
光线1000
方向1001
直线1002
具体实施方式
以下说明本实用新型实施例的光学感测系统。然而，可轻易了解本实用新型实施例提供许多合适的实用新型概念而可实施于广泛的各种特定背景。所公开的特定实施例仅仅用于说明以特定方法使用本实用新型，并非用以局限本实用新型的范围。
除非另外定义，在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与此篇公开所属的一般技艺者所通常理解的相同涵义。能理解的是这些用语，例如在通常使用的字典中定义的用语，应被解读成具有一与相关技术及本公开的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在此特别定义。
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与技术效果，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下各实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加附图的方向。因此，实施方式中所使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型。
首先请一并参阅第1～4图，其中图1表示本新型一实施例的驱动机构的爆炸图，图2表示图1中的驱动机构组合后的示意图，图3表示第1、2 图中的驱动机构内部的光学系统示意图，图4表示图3中的簧片S、光学元件R1以及反射镜R2的爆炸图。如第1、2图所示，本实施例的驱动机构主要是用以驱使一光学元件R1(例如反射镜)于一角度范围内往复地旋转，借此反射一感测光线，从而可通过该感测光线对外界物体进行深度感测(Depth Sensing)或3D扫描。
前述驱动机构主要包含有一下模块以及一上模块，其中下模块包括一底座B、以及设置于该底座B上的一光发射器D1、一光路调整元件P、一光接收器D2以及一电路板C；此外，上模块则主要包括一固定件H以及设置于该固定件H上的一簧片S、两个磁铁M和两个导磁件Q，其中前述固定件H是锁固于底座B上，并可和底座B共同组成驱动机构的一固定部，前述簧片S的载台S3和载台S3上的光学元件R1则可相对于固定件H旋转，用以对一外界物体进行深度感测或3D扫描。
从图1～4可以看出，本实施例的簧片S是作为驱动机构中的一活动部，其主要包括两个固定端S1，两个长条形的变形部S2以及一载台S3，其中光学元件R1设置于载台S3的顶侧，两个变形部S2则连接两个固定端S1 以及前述载台S3。需特别说明的是，在载台S3底侧另设有一反射镜R2以及至少一线圈E2(图3)，其中当一外部电路通过过簧片S上的线路E1通入电流信号到前述线圈E2时，前述磁铁M和线圈E2可共同构成一驱动组件，用以产生磁力来驱使簧片S的载台S3绕着簧片S的长轴A(第一轴)旋转。
如图3所示，当一外部光源(未图示)发射一感测光线L1到载台S3顶侧的前述光学元件R1时，光学元件R1可反射前述感测光线L1，借此对一外界物体进行深度感测或3D扫描；此外，下模块中的光发射器D1会发射另一感测光线L2到光路调整元件P(例如棱镜)，且光路调整元件P会将感测光线L2引导至载台S3底侧的反射镜R2，并通过反射镜R2将前述感测光线L2反射到光接收器D2，借此可得知光学元件R1相对于固定件H的姿态变化。应了解的是，当前述光接收器D2接收到经由反射镜R2所反射的感测光线L2后，即可通过电路板C传送电信号至一处理器(未图示)，从而能对载台S3和光学元件R1的角度进行闭回路控制(closed-loop control)。
于一实施例中，也可不必设置前述反射镜R2，而是直接将载台S3底侧表面的局部区域抛光以反射前述感测光线L2。或者，也可以在载台S3 中央形成一穿孔，且前述光学元件R1为设置于该穿孔内的一双面镜 (double-sided mirror)，而不需要设置前述反射镜R2。
于一实施例中，前述簧片S相对于固定部(固定件H以及底座B)具有一第一共振频率(resonance frequency)，且设置于载台S3底侧的线圈E2可被施加一交流电信号，其中该交流电信号的频率是对应于该第一共振频率，借此可驱使载台S3于一角度范围内绕簧片S的长轴A快速地往复旋转，借此对外界物体进行深度感测(Depth Sensing)或3D扫描。举例而言，该第一共振频率约介于300～1000Hz，该交流电信号的频率则介于该第一共振频率的90％至110％，借此可增加载台S3的旋转角度以及感测光线L1的扫瞄范围。
接着请一并参阅图5、6，其中图5表示图1、2中的簧片S、磁铁M以及导磁片Q的俯视图，图6表示图1、2中的簧片S、磁铁M以及导磁片Q 的仰视图。如图5、6所示，本实施例的簧片S例如为金属材质且大致具有一矩形结构，其中前述磁铁M和导磁片Q设置于矩形结构的长边，且前述线路E1以及线圈E2可以通过金属油墨(metallic printing ink)或其他金属电路生成(circuit-on-metal)技术而分别形成于簧片S的顶侧以及底侧表面。举例而言，前述簧片S可选用SUS304H的不锈钢材质，以提升整体的机械强度以及信赖性。
也就是说，前述线路E1以及线圈E2是通过一体成形的方式分别形成于簧片S的顶侧以及底侧，其中在线路E1和簧片S之间形成有绝缘薄膜，在线圈E2和簧片S之间也形成有绝缘薄膜，而线路E1和线圈E2的端部则是通过簧片S的载台S3相互电性连接。需特别说明的是，当一外部电路经由簧片S顶侧的线路E1通入一电流信号至簧片S底侧的线圈E2时，前述磁铁M和线圈E2可产生磁力以驱使簧片S的载台S3绕长轴A旋转，以利于对外界物体进行深度感测或3D扫描。
此外，从图5、6可以看出，前述线路E1或线圈E2是具有平行于长轴 A(第一轴)的至少一段部，且沿着垂直簧片S的一垂直方向(Z轴方向)观察时，该段部与该长轴A(第一轴)部分重叠。然而，前述线路E1或线圈E2 也可以形成有平行于前述长轴A的复数个段部，且沿着垂直簧片S的一垂直方向(Z轴方向)观察时，该些段部与该第一轴A不重叠。
接着请一并参阅图7～10，其中图7、8分别表示本新型另一实施例的簧片S、光学元件R1、反射镜R2、线圈W以及支架N的爆炸图以及组装后的立体图，图9表示图8中的两个线圈W通过导线E分别电性连接到簧片 S上的线路E3的示意图，图10表示本新型另一实施例的光学系统的示意图。
如图7～10所示，本实施例与图1～6的实施例的主要不同的处在于：本实施例的簧片S底侧设有复数条线路E3，其中前述线路E3可采用金属油墨或其他金属电路生成技术而一体成形于簧片S底侧，且在线路E3和簧片 S之间形成有绝缘薄膜，以避免彼此间产生短路。
此外，从图9、10中可以看出，缠绕于塑胶材质的支架N上的两个不同线圈W可分别通过导线E而与线路E3电性连接，如此一来外部电路便可将电信号通过簧片S两侧的线路E3和导线E而分别传递至前述线圈W。应了解的是，因为本实施例是在簧片S底侧设置有两组以上的线圈W，所以能大幅提升用以驱动载台S3旋转的磁力，从而可有效增加深度感测或3D扫描的角度范围。
接着请一并参阅第11～13图，其中第11、12图分别表示本新型另一实施例的光发射器D3、光接收器D4以及基板I设置于簧片S上的爆炸图以及组装后的立体图，图13表示本新型另一实施例的光学系统的示意图。
如图11～13所示，本实施例与图7～10的实施例的主要不同的处在于：在本实施例中是将一光发射器D3、一光接收器D4以及一基板I直接设置于簧片S的顶侧，而省略了如第7～10图所示的光学元件R1。从图13可以看出，前述基板I是设置于簧片S的顶侧，且在簧片S和基板I之间形成有绝缘薄膜，此外用以发射和接收感测光线L1的光发射器D3以及光接收器 D4则是设置在基板I表面。举例而言，前述光发射器D3以及光接收器D4 可分别为激光二极管(laser diode)和光电二极管(photo diode)，而前述基板I 则可为一电路基板，用以将光发射器D3以及光接收器D4电性连接至一外部电路。
需特别说明的是，由于本实施例直接将用以发射和接收感测光线L1的光发射器D3以及光接收器D4固定在簧片S上，所以可不需额外设置光学元件R1(例如反射镜)，如此一来不仅能大幅提升定位精度、缩小机构尺寸并降低制造成本，同时也能增进深度感测或3D扫描时的效率与准确度。然而，于一实施例中也可以仅在簧片S上设置光发射器D3或光接收器D4，以简化基板I的线路的复杂度。
接着请一并参阅第14～16图，其中图14表示本新型另一实施例的簧片 S、线圈W与磁铁MX、MY的爆炸图，图15表示图14中的簧片S、线圈 W与磁铁MX、MY组装于一固定件H上的示意图，图16表示图15中的簧片S与磁铁MX、MY的相对位置关系示意图。
如图14～16所示，本实施例中的簧片S、与磁铁MX、MY是固定在固定件H上，线圈W则可利用金属油墨或其他金属电路生成技术而形成于簧片S底侧。需特别说明的是，本实施例的簧片S具有蜿蜒的变形部S2，且当线圈W被通入电流时，线圈W和磁铁MY(第一磁铁)之间可产生一第一磁力以驱使载台S3绕一第一轴AY旋转，此外线圈W和磁铁MX(第二磁铁)之间也会产生一第二磁力以驱使载台S3绕一第二轴AX旋转。
举例而言，前述簧片S相对于固定件H具有一第一共振频率以及一第二共振频率，分别对应于前述第一轴AY以及第二轴AX，且前述线圈W可于一第一期间内被施加一第一交流电信号，并于一第二期间内被施加一第二交流电信号，其中该第一、第二交流电信号的频率分别对应于该第一、第二共振频率，用以驱使簧片S的载台S3分别绕前述该第一轴AY以及第二轴AX往复地旋转，以利于对外界物体进行深度感测或3D扫描，其中该第一轴AY垂直于该第二轴AX。
或者，前述驱动机构也可以采用如图7～10中的支架N和双层线圈W，并且在簧片S底侧设置如图8～10所示的线路E3和导线E，借此即能施加不同的电流信号至两个不同的线圈W，以驱使载台S3以及载台S3上的光学元件(例如反射镜)同时相对于第一轴AY以及第二轴AX旋转，且该第一、第二共振频率可相差10倍以上。
从图16可以看出，本实施例共设有四个磁铁MX以及两个磁铁MY，其中载台S3不仅在X轴方向上与磁铁MY重叠，在Y轴方向上也与磁铁 MX重叠，如此一来便能利用线圈W和磁铁MX、MY同时驱使载台S3以及载台S3上的光学元件(例如反射镜)相对于第一轴AY以及第二轴AX旋转，以有效地增加深度感测或3D扫描的范围。
再请参阅图17，其中图17表示本新型另一实施例的簧片S、线圈W 以及磁铁M的示意图。如图17所示，本实施例中的簧片S具有四个固定端S1、四个变形部S2以及用以承载光学元件R1的一载台S3，其中固定端 S1是固定于前述固定部(固定件H以及底座B)上，变形部S2分别连接固定端S1与载台S3；此外，四个磁铁是固定于前述固定部，且至少一线圈W 固定于载台S3上，当线圈W通电时可通过磁力驱使载台S相对于固定部往复地旋转。
需特别说明的是，前述簧片S可大致定义出一矩形区域，而四个固定端S1则是位在矩形区域的四个角落处，从而有助于实现驱动机构整体的小型化。
请一并参阅图18、19，其中图18表示本新型一实施例的驱动机构的示意图，图19表示图18中的两个簧片S的示意图。如图18、19所示，本实施例与图1、2的实施例主要不同的处在于：本实施例中的活动部是包含有两个簧片S，其中该些簧片S分别具有固定于固定件部H上的一固定端S1、一变形部S2以及用以承载光学元件R1的一载台S3。
从图18、19中可以看出，两个簧片S的载台S3之间相隔一距离，且在载台S3下方设有两个线圈W以及一支架N，其中支架N固定于载台S3 的底侧，而线圈W则缠绕于支架N上。
在本实施例中，前述两个载台S3的底侧可分别形成如图9所示的线路 E3，前述线路可通过金属油墨或金属电路生成技术而一体成形于该些载台 S3上，用以分别电性连接前述两组线圈W。
接着请参阅图20，图20表示本新型另一实施例的簧片S的示意图。如图20所示，于另一实施例中也可仅以一簧片S作为活动部，并在簧片S底侧以金属油墨或金属电路生成技术形成两组线路E3，用以分别电性连接前述两组线圈W。从图20中可以看出，在簧片S和线路E3之间另形成有一绝缘薄膜K，借此使线路E3和簧片S电性隔离。
再请参阅图21，其中图21表示在簧片S的同一侧形成线圈Y21以及线路Y31的剖视图。如图21所示，于一实施例中也可以不设置前述支架N 和线圈W，而是直接在簧片S表面形成多层电路结构，例如可以通过金属油墨或金属电路生成技术将线圈Y21以及线路Y31按序叠设于簧片S的顶侧，并使线圈Y21位于线路Y31与簧片S之间，此外一绝缘薄膜Y10形成于线圈Y21与线路Y31之间。应了解的是，在前述线圈Y21以及线路Y31 周围另形成有绝缘材质Y20、Y30加以保护，并可避免短路的情形发生。
再请参阅图22，其中图22表示在簧片S的相反侧分别形成线圈Y21 以及线路Y31的剖视图。如图22所示，本实施例与图21的实施例主要不同之处在于：本实施例中的线圈Y21以及线路Y31是形成于簧片S的相反侧，其中在线圈Y21与簧片S之间，以及在线路Y31与簧片S之间分别形成有一绝缘薄膜Y10，借此可形成一多层电路结构，从而能大幅降低驱动机构的尺寸与制造成本。
接着请一并参阅图23、24，其中图23、24分别表示本新型另一实施例的驱动机构的局部示意图和上视图。如图23、24所示，本实施例中是利用两个簧片S作为活动部，借此承载一圆形的光学元件R1，此外用以缠绕线圈W的一塑胶支架N是固定于两个簧片S的底侧。
从图23、24中可以看出，前述支架N上形成有复数个凸柱J(定位结构)，且前述凸柱J的至少其中之一是穿过簧片S并凸出于簧片S的上表面，用以接触并限制光学元件R1于一预设位置。
需特别说明的是，本实施例的驱动机构另包括一顶盖(未图示)，且每个前述簧片S的载台S3皆形成有至少一凸出部S31(定位结构)，凸出于簧片S 的一侧，借此可用以将顶盖的一部分局限在凸出部S31旁边的凹槽S32内 (预设位置)。在本实施例中，前述每一簧片S皆形成有对称于变形部S2的两个凸出部S31，且两个凹槽S32是形成于前述两个凸出部S31和变形部 S2之间。
另一方面，本实施例中的两个簧片S另形成有至少一平面S33(定位结构)，用以抵接并限制磁铁M于X轴方向上的一极限位置。此外，为了提升簧片S与支架N之间的固定效果，在簧片S上另形成有朝支架N方向弯折的弯折部S34(如图23所示)，借此可增加簧片S与支架N之间的接着面积，以避免支架N自簧片S底侧脱落。
接着请一并参阅图25、26，其中图25表示本新型一实施例的顶盖T 的示意图，图26表示图25中的顶盖T与一固定件H和两个磁铁M结合后的局部剖视图。如图25、26所示，本实施例的顶盖T可以和驱动机构的固定件H结合，以保护驱动机构内部的零组件，其中顶盖T中央形成有一开口T0，且在顶盖T内侧形成有朝-Z轴方向(垂直方向)延伸的复数个限位柱 T1以及定位柱T2。
应了解的是，组装时可将磁铁M设置于两个限位柱T1之间(如图25 中的空间T11所示)，并可利用限位柱T1限制磁铁M沿Y轴方向(水平方向)运动；此外，从图26中可以看出，顶盖T内侧的定位柱T2于组装后会沿-Z轴方向(垂直方向)抵接磁铁M，借此可将磁铁M限制于一预设位置，以避免其自固定件H上脱落。
请继续参阅图26，两个导磁件Q是以嵌入成形(insert molding)的方式嵌设于塑胶材质的固定件H内部，其中由于导磁件Q的位置邻近于磁铁M，因此在实际组装时，可通过导磁件Q和磁铁M之间所产生的磁性吸引力，使磁铁M可自动地吸附在固定件H的表面，从而能大幅提升定位效果以及组装效率。
请一并参阅图27、28，其中图27表示本新型一实施例的光学感测系统的示意图，图28表示图27中的光学模块SM改变光线L1行进方向的示意图。
如图27、28所示，本实施例的光学感测系统主要包括一光发射器TX、一光接收器RX、一光学模块SM以及一聚焦镜FL(focusing lens)，其中从图28可以看出前述光学模块SM包含有一光路调整元件PR以及一光学元件R1，且前述光路调整元件PR以及光学元件R1可分别被一驱动组件(例如磁铁和线圈)驱使而于特定角度范围内分别绕一第一轴A1以及一第二轴 A2旋转，借此对一物体O进行深度感测或3D扫描。
请继续参阅图27、28，当前述光发射器TX所发出的一感测光线L1到达光学模块SM后，光学模块SM中的光路调整元件PR以及光学元件R1 会改变感测光线L1的方向并使其投射到物体O表面。接着，被物体O反射后的感测光线L1会经过聚焦镜FL而到达光接收器RX，前述光接收器 RX可将接收到的光信号转换成为电信号并传送到一处理器(未图示)，从而可得知物体O的三度空间表面(3D surface)及深度信息。
由图28中可以看出，前述光学元件R1是设置于一簧片S的载台S3 上，其中前述簧片S可为一圆形、椭圆形或矩形的反射镜，并可应用如图1 至26中任一实施例所公开的驱动机构，驱使簧片S的载台S3于一第一角度范围内绕第一轴A1旋转；此外，前述光路调整元件PR则例如为一棱镜，且其是活动地连接一固定部(如图1、2中所示的底座B和固定件H)，并可相对于该固定部绕一第二轴A2旋转，其中第二轴A2与第一轴A1不平行(例如可互相垂直)。
在本实施例中，从光发射器TX所发出的感测光线L1会先沿一初始方向到达光学模块SM中的光路调整元件PR，然后感测光线L1会受到光路调整元件PR的引导而沿一入射方向传递至簧片S上的光学元件R1；接着，感测光线L1会被光学元件R1反射并沿一出射方向离开而到达前述物体O 表面(图27)，其中前述第一轴A1是垂直于前述入射方向以及出射方向，且第二轴A2则是垂直于前述初始方向以及入射方向。
应了解的是，由于前述光学元件R1和光路调整元件PR可分别绕第一轴A1与第二轴A2往复地旋转，因此可利用感测光线L1在物体O的一特定表面区域内进行深度感测或3D扫描。于一实施例中，前述簧片S的载台 S3以及载台S3上的光学元件R1可以通过开回路控制(open-loop control)的方式而在一第一角度范围内绕第一轴A1旋转，此外光路调整元件PR则可通过闭回路控制(closed-loop control)的方式而在一第二角度范围内绕第二轴A2旋转。
于一实施例中，前述簧片S相对于固定部具有一共振频率，其中通过施加一交流电信号至驱动组件的线圈，并使该交流电信号的频率对应于前述共振频率，可驱动簧片S的载台S3绕第一轴A1往复地旋转，此外光路调整元件PR则可通过音圈马达(Voice Coil Motor,VCM)驱动而绕第二轴A2 旋转。
再请一并参阅图29、30，其中图29表示当光路调整元件PR绕第二轴 A2旋转时，感测光线L1被光学元件R1反射到物体O表面的示意图，图30表示光学元件R1于一第一角度范围RA1内绕第一轴A1连续地旋转，且光路调整元件PR于一第二角度范围RA2内以间歇步进(stepwise manner) 的方式绕第二轴A2旋转的示意图。
如图29所示，当光路调整元件PR绕第二轴A2旋转时，可使感测光线L1移动经过一扇形(fan-shaped)区域，由于此时簧片S的载台S3以及光学元件R1也会绕该第一轴A1往复地旋转，因此可利用感测光线L1在物体O表面的一特定区域范围内进行深度感测或3D扫描。
从图30可以看出，本实施例中的簧片S的载台S3以及光学元件R1 主要是以连续运动的方式相对于固定部在第一角度范围RA1内绕第一轴 A1往复地旋转，而光路调整元件PR则是以间歇步进的方式相对于固定部在第二角度范围RA2内绕第二轴A2旋转。
需特别说明的是，当感测光线L1从一初始位置IP沿一预设方向绕前述第二轴A2旋转一步进角度SP1(step angle)后，光路调整元件PR会暂时停止绕该第二轴A2旋转，接着等待簧片S的载台S3以及光学元件R1完全移动经过第一角度范围RA1后，光路调整元件PR才会再沿前述预设方向继续绕第二轴A2旋转另一步进角度SP2。
同理，当光路调整元件PR绕第二轴A2旋转步进角度SP2后，光路调整元件PR同样会暂时停止绕第二轴A2旋转，接着等待簧片S的载台S3 以及光学元件R1完全移动经过该第一角度范围RA1后，才会在再沿前述预设方向绕第二轴A2旋转另一步进角度SP3，以此类推。经由前述说明应可理解，随着光学元件R1和光路调整元件PR分别第一轴A1以及绕第二轴A2旋转，即可使感测光线L1在物体O表面的一特定区域范围内进行深度感测或3D扫描。
再请一并参阅图31、32，其中图31表示本新型另一实施例的驱动机构的上模块的示意图，图32表示图31中的簧片S、线圈W以及支架N的爆炸图。
如图31所示，本实施例的驱动机构的上模块与图1、2的实施例的主要差异在于：本实施例中的长条形簧片S形成有两个弧状部S21以及两个桥接部S22，其中前述弧状部S21连接变形部S2以及圆形的载台S3，且在弧状部S21和桥接部S22之间形成有一开口。
此外，从图31中可以看出，光学元件R1以及两个线圈W分别设置于载台S3的顶侧以及底侧。需特别说明的是，本实施例中的两个磁铁M是沿着簧片S的对角线方向(diagonaldirection)配置，且两个磁铁M的磁极方向相同。
另一方面，如图32所示，在载台S3底侧设置有如第7至10图所示的线圈W以及支架N。需特别说明的是，本实施例中的簧片S相对于固定部具有一第一共振频率以及一第二共振频率，且前述线圈W于一第一期间内可被施加一第一交流电信号，于一第二期间内可被施加一第二交流电信号，其中该第一、第二交流电信号的频率分别对应于前述第一、第二共振频率，借此可在不同的时间分别驱使前述载台S3绕簧片S的长轴AL以及短轴 AS往复地旋转。
或者，如图31、32所示的两个线圈W也可以同时且分别地被施加前述第一交流电信号以及前述第二交流电信号，借此可驱使簧片S的载台S3 同时且分别地绕前述长轴AL以及短轴AS旋转，其中前述长轴AL垂直于短轴AS。举例而言，前述第一共振频率约介于10Hz到30Hz之间，第二共振频率则约介于300Hz到1000Hz之间，且第二共振频率可为第一共振频率的10倍以上。
然而，于一实施例中也可以不必设置前述支架N，而改采用如图21、 22的方式多层电路板结构，其中线圈和线路可通过金属油墨或金属电路生成技术等方式一体形成于簧片S的顶侧或底侧。应了解的是，当前述线圈被通入电流时可以驱使簧片S的载台S3绕前述长轴AL或短轴AS旋转，且前述线路可连接至一位置感测器(例如霍尔感测器)，以得知载台S3和光学元件R1的姿态角度。
请一并参阅图33、34，其中图33表示本新型一实施例的感测模块U 与一分析装置V结合前的示意图，图34表示图33中的感测模块U与一分析装置V结合后的示意图。
如图33、34所示，本实施例的感测模块U中设有一感测膜F，该感测膜F例如可具有多孔隙材质，用以吸附待测的一检体样本(specimen)。当欲检测前述检体样本中的特定物质时，可将感测模块U插入分析装置V侧边的一开孔V0内，并使感测模块U与分析装置V电性连接，接着分析装置V内部的一光源便可投射一光线至感测模块U，借此得知检体样本中特定物质的浓度或数量信息。
举例而言，前述感测模块U可以是一次性使用(Disposable)的耗材，且其是以可拆卸的方式结合于分析装置V中，从而能够大幅提升使用上的便利性，且特别适合应用于床旁检测或实时检测(point-of-care testing,POCT) 等相关领域。
接着请参阅图35，其中图35表示本新型一实施例的光学感测系统的示意图。如图35所示，当前述感测模块U与分析装置V相互结合后，设置在分析装置V内部的一光发射器D5即可发射一感测光线L到感测模块U 中的第一光耦合元件PM1；接着，感测光线L会进入第一光耦合元件PM1 下方的导光元件WG，并在导光元件WG内部进行多次反射后，通过第二光耦合元件PM2而离开感测模块U，之后感测光线L会到达分析装置V内部的一光接收器D6，并通过光接收器D6将所接收的光信号转换成为电信号。
需特别说明的是，前述光接收器D6可根据所接收到的感测光线L而传递一感测信息到分析装置V内部的一处理单元(未图示)，其中通过处理单元比对该感测信息以及一存储单元中的预设信息后，处理单元会传送一显示信号到分析装置V的显示器V1(如图33、34所示)，从而可在显示器V1的屏幕上显示出感测结果。在本实施例中，前述感测信息可包含有该感测光线L的强度或相位信息。
从图35中可以看出，前述光发射器D5、光接收器D6以及感测模块U 是构成一光学感测系统，其中前述感测模块U包含有一中空的壳体U1以及一基板SB，前述基板SB设置于壳体U1内部，前述导光元件WG设置于基板上感测膜F，前述感测膜F、第一光耦合元件PM1以及第二光耦合元件PM2则皆设置于导光元件WG的上表面。
举例而言，前述导光元件WG可为具有高分子树脂材质的光波导元件 (opticalwaveguide,OWG)，前述基板SB可具有石英或玻璃材质，前述光发射器D5可包含一发光二极管(LED)或激光二极管(LD)，前述光接收器D6 可包含一光电二极管(photodiode)，前述感测光线L可为一般光线或激光。此外，前述第一、第二光耦合元件PM1、PM2可采用棱镜或其他光学透镜，且前述感测膜F位在第一、第二光耦合元件PM1、PM2之间。
如前所述，当感测光线L通过第一光耦合元件PM1而进入到导光元件 WG之后，感测光线L会在导光元件WG内部进行多次反射，其中感测光线L的一渐逝波(evanescent wave)会在导光元件WG和感测膜F之间产生表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)，此时附着于感测膜F上的检体样本中的特定物质，或者该特定物质与该感测膜F所产生的反应生成物(reaction product)会吸收部分感测光线L的能量(或产生感测光线L的相位变化)。
如此一来，光接收器D6所接收到的感测光线L的强度或相位会与光发射器D5所发出的感测光线L有所不同，借此即可得知检体样本中特定物质的浓度或数量信息。举例而言，前述检体样本中的特定物质例如为葡萄糖 (glucose)或是某种特定的抗过敏原抗体(anti-allergen antibody)。
另一方面，由于感测模块U在插入分析装置V后，可能会产生光发射器D5和第一光耦合元件PM1之间的对位误差，因此在本实施例的分析装置V内部更额外设有连接光发射器D5的一驱动机构DM1，其中前述驱动机构DM1可驱使光发射器D5相对于感测模块U旋转，以确保光发射器 D5所发出的感测光线L能够顺利地经由第一光耦合元件PM1而进入到导光元件WG内部。
同理，在本实施例的分析装置V内部也可设置连接光接收器D6的一驱动机构DM2，其中前述驱动机构DM2可驱使光接收器D6相对于感测模块U旋转，以确保离开第二光耦合元件PM2后的感测光线L能够顺利且有效地被光接收器D6所接收。
举例而言，前述驱动机构DM1、DM2内部皆设有音圈马达(Voice Coil Moto,VCM)，且其可应用如图1至32中任一实施例所公开的机构设计，以适当地调整光发射器D5和光接收器D6的角度，从而可大幅提升光学感测系统的整体效能。
接着请参阅图36，其中图36表示本新型另一实施例的光学感测系统的示意图。如图36所示，本实施例与图35的实施例的主要不同之处在于：本实施例的分析装置V内部更设有一第一光路调整元件RM1以及一第二光路调整元件RM2，用以将感测光线L导入以及导出该感测模块U。
从图36中可以看出，前述光发射器D5可发射一感测光线L到第一光路调整元件RM1，接着第一光路调整元件RM1再将感测光线L导引至第一光耦合元件PM1，以使感测光线L能够顺利地经由第一光耦合元件PM1 而进入到导光元件WG内部。另一方面，通过导光元件WG以及第二光耦合元件PM2的感测光线L可经由第二光路调整元件RM2而被导引至光接收器D6；举例而言，前述发射器D5与第一光路调整元件RM1(或者前述光接收器D6与第二光路调整元件RM2，又或者是前述发射器D5、前述光接收器D6、第一光路调整元件RM1与第二光路调整元件RM2)可沿着与导光元件WG的延伸方向平行的方向排列，从而使光学感测系统更进一步地小型化。
于一实施例中，前述第一光路调整元件RM1以及第二光路调整元件 RM2可为棱镜或是具有曲面的反射镜，且该第一、第二光路调整元件RM1、 RM2可应用如图1至32中任一实施例所公开的驱动机构，从而使其可相对于感测模块U旋转，并且能确保离开第二光耦合元件PM2后的感测光线L 可有效地被光接收器D6所接收。
接着请参阅图37，其中图37表示本新型另一实施例的光学感测系统的示意图。如图37所示，本实施例与图35的实施例的主要不同之处在于：在本实施例中不需设置第一光耦合元件PM1以及第二光耦合元件PM2，且光发射器D5以及光接收器D6是直接设置在导光元件WG的上表面，其中前述光发射器D5因用于发光而不需要太厚，光接收器则需要有较大的厚度以提升光接收率，且光发射器D5的厚度可小于光接收器D6的厚度，如此一来能够有助于达到更进一步的小型化。
举例而言，前述光发射器D5可包含有机发光二极管(OLED)，前述光接收器D6可包含有机光电二极管(OPD)，且两者皆能以涂布或镀膜等方式直接形成于导光元件WG的上表面，因此可将感测光线L直接且有效地射入到导光元件WG内部，以避免前述光发射器D5和导光元件WG之间产生对位误差，并且能够有助于光学感测系统整体的微型化。另外，也可以设置一中间层于导光元件WG和光接收器D6之间以提升光接收效率，前述中间层的折射率大于导光元件WG，或者是中间层的折射率的大小介于导光元件WG和光接收器D6之间，而前述中间层还可与光接收器D6一体成形。
再请一并参阅图38至40，其中图38表示感测光线L从光发射器D5 发射后经过感测模块U而到达光接收器D6的示意图，图39表示光发射器 D5可相对于感测模块U旋转的示意图，图40表示光发射器D5和光接收器D6皆可相对于感测模块U旋转的示意图。
如图38所示，前述感测光线L经由光发射器D5发射后会经过感测模块U而到达光接收器D6，其中光发射器D5和光接收器D6可固定于分析装置V内部，或者亦可直接固定在感测模块U的导光元件WG上(如图37 所示)。
此外，如图39所示，光发射器D5也可以通过图35、36中的驱动机构 DM1驱使而相对于感测模块U旋转，借此确保光发射器D5所发出的感测光线L能够顺利地进入到感测模块U内部。或者，如图40所示，光发射器 D5、光接收器D6也可以分别通过图35、36中的驱动机构DM1、DM2驱使而分别相对于感测模块U旋转，从而确保离开感测模块U后的感测光线 L也能够有效地被光接收器D6所接收。
再请一并参阅第41至42图，其中图41表示光发射器D5和感测模块 U可相对于光接收器D6旋转的示意图，图42表示光接收器D6和感测模块U可相对于光发射器D5旋转的示意图。
如图41所示，于一实施例中也可以将光发射器D5固定在感测模块U 上，并可通过如图1至32中所示的驱动机构驱使光发射器D5和感测模块 U一起相对于光接收器D6旋转，以确保离开感测模块U后的感测光线L 能够有效地被光接收器D6所接收。
同理，如图42所示，于一实施例中也可以将光接收器D6固定在感测模块U上，并通过如图1至32中所示的驱动机构驱使光接收器D6和感测模块U一起相对于光发射器D5旋转，以确保光发射器D5所发出的感测光线L能够顺利地进入到感测模块U内部。
再请一并参阅第43至44图，其中图43表示第一光路调整元件RM1 可相对于感测模块U旋转的示意图，图44表示第一、第二光路调整元件 RM1、RM2皆可相对于感测模块U旋转的示意图。
如图43所示，于一实施例中也可以在在分析装置V内部额外设置一第一光路调整元件RM1，其中光发射器D5可发射一感测光线L到第一光路调整元件RM1，接着第一光路调整元件RM1再将感测光线L导引至感测模块U内部(如图36所示)。特别地是，前述第一光路调整元件RM1可相对于感测模块U或光发射器D5旋转，以确保感测光线L能够顺利地进入感测模块U内部。
同理，如图44所示，于一实施例中也可以在分析装置V内部额外设置一第二光路调整元件RM2，其中第二光路调整元件RM2可相对于感测模块 U旋转，以确保离开感测模块U后的感测光线L可以顺利且有效地被光接收器D6所接收，从而可大幅提升光学感测系统的整体效能。
应了解的是，由于前述各实施例中的感测模块U可以作为一次性使用(Disposable)的耗材，且其是以可拆卸的方式结合于分析装置V中，因此能够大幅提升使用上的便利性，且可兼具有小型化和低成本的优势，特别适合应用于床旁检测或实时检测(point-of-care testing,POCT)等相关领域。
图45、46是分别表示本实用新型一实施例的光学元件驱动机构100的示意图和爆炸图。前述光学元件驱动机构100可装设于一载具(例如汽车、摩托车)或一便携式装置(例如智能手机、笔记本电脑)中，并可与一处理器(未图示)电性连接。光学元件驱动机构100可提供光线射向一物体，且接收被物体反射的光线。处理器可根据射出和接收的时间差、或是接收的光线的强度等信息计算出物体的轮廓。
如图45、46所示，光学元件驱动机构100主要包括一光发射器110、一光接收器120、以及一旋转模块130，其中光发射器110和光接收器120 设置于旋转模块130上，光发射器110可在光学元件驱动机构100的一侧 101朝向远离光学元件驱动机构100的方向发射光线，且光接收器120可在光学元件驱动机构100的同一侧101接收射向光学元件驱动机构100的相同种类光线。举例而言，前述光线可为红外线、白光或激光。
旋转模块130包括一固定部131、一活动部132、以及一驱动组件133。固定部131可为一基座，且活动部132可为一承载元件。活动部132可活动地连接固定部131。
如图46、47所示，于本实施例中，活动部132具有一金属基板1321、一绝缘层1322、以及一线路层1323。绝缘层1322设置于金属基板1321和线路层1323之间，且前述光发射器110和光接收器120可设置于绝缘层1322 上并与线路层1323电性连接。
于本实施例中，金属基板1321是由具有可挠性的弹片构成，包括至少一第一结合段1321A、至少一第二结合段1321B、以及至少一弦线段1321C。第一结合段1321A固定于固定部131上，绝缘层1322设置于第二结合段 1321B上，且弦线段1321C连接第一结合段1321A和第二结合段1321B。因此，通过活动部132的金属基板1321，光发射器110和光接收器120可被悬吊于固定部131上。
驱动组件133包括至少一第一电磁驱动元件1331、至少一第二电磁驱动元件1332、以及至少一导磁性元件1333。第一电磁驱动元件1331设置于固定部131上，第二电磁驱动元件1332则设置于活动部132上且对应前述第一电磁驱动元件1331。通过第一电磁驱动元件1331和第二电磁驱动元件1332，可驱动第二结合段1321B相对于固定部131运动。
详而言之，于本实施例中，第一电磁驱动元件1331为磁铁，而第二电磁驱动元件1332为线圈。当电流流经第二电磁驱动元件1332时，第一电磁驱动元件1331和第二电磁驱动元件1332之间会产生电磁作用，进而带动第二结合段1321B相对于固定部131绕一第一旋转轴11转动。
导磁性元件1333设置于邻近于第一电磁驱动元件1331，以提升磁推力。于一些实施例中，第一电磁驱动元件1331为线圈，而第二电磁驱动元件1332 为磁铁。
因为光发射器110和光接收器120是设置于第二结合段1321B上，因此当第二结合段1321B被驱动而旋转时，光发射器110和光接收器120也会一起旋转。如此一来，光学元件驱动机构100所能扫描的范围可因此增加，且可以减少光线被物体反射后的位置无法被光接收器120接收的情形。
于本实施例中，绝缘层1322和第二电磁驱动元件1332是分别位于金属基板1321的相反侧，即金属基板1321会设置于绝缘层1322和第二电磁驱动元件1332之间。此外，光发射器110和光接收器120可沿着第一旋转轴11排列，使第一旋转轴11穿过光发射器110和光接收器120。于一些实施例中，光发射器110和光接收器120亦可分别设置于第一旋转轴11两侧，且光发射器110和第一旋转轴11之间的距离相等于光接收器120和第一旋转轴11之间的距离。
请参阅图48、49，于本实用新型另一实施例中，光学元件驱动机构200 主要包括一光发射器210、一光接收器220、以及一旋转模块230。光发射器210和光接收器220设置于旋转模块230上，且旋转模块230可带动光发射器210和光接收器220绕一第一旋转轴21和一第二旋转轴22旋转，其中第一旋转轴21垂直于第二旋转轴22。
旋转模块230包括一固定部231、一活动部232、以及一驱动组件233。固定部231包括一基座2311和一框架2312，两者固定地结合。活动部232 则包括一支持元件2321和一承载元件2322，且活动部232可活动地连接固定部231。
如图49～51所示，于本实施例中，承载元件2322具有一金属基板2324、一绝缘层2325、以及一线路层2326。绝缘层2325设置于金属基板2324和线路层2326之间，且前述光发射器210和光接收器220可设置于绝缘层2325 上并与线路层2326电性连接。
于本实施例中，金属基板2324是由具有可挠性的弹片构成，包括至少一第一结合段2324A、至少一第二结合段2324B、以及至少一弦线段2324C。第一结合段2324A固定于框架2312上，绝缘层2325设置于第二结合段 2324B上，且弦线段2324C连接第一结合段2324A和第二结合段2324B。因此，通过活动部232的金属基板2324，光发射器210和光接收器220可被悬吊于固定部231上。
支持元件2321连接第二结合段2324B，且第二结合段2324B位于支持元件2321和绝缘层2325之间。驱动组件233包括至少一第一电磁驱动元件2331A、至少一第一电磁驱动元件2331B、至少一第二电磁驱动元件 2332A、至少一第二电磁驱动元件2332B、以及一电路板2333。第一电磁驱动元件2331A和第一电磁驱动元件2331B固定于支持元件2321上，且分别设置于支持元件2321的相异表面。电路板2333夹设于基座2311和框架2312 之间。第二电磁驱动元件2332A、2332B设置于电路板2333上，且穿过框架2312上的开口2313以分别对应第一电磁驱动元件2331A、2331B。通过第一电磁驱动元件2331A、2331B和第二电磁驱动元件2332A、2332B，可驱动第二结合段2324B相对于固定部231运动。
详而言之，于本实施例中，第一电磁驱动元件2331A、2331B为磁铁，而第二电磁驱动元件2332A、2332B为线圈。当电流流经第二电磁驱动元件 2332A时，第一电磁驱动元件2331A和第二电磁驱动元件2332A之间会产生电磁作用，进而带动第二结合段2324B相对于固定部231绕第一旋转轴 21转动。当电流流经第二电磁驱动元件2332B时，第一电磁驱动元件2331B 和第二电磁驱动元件2332B之间会产生电磁作用，进而带动第二结合段 2324B相对于固定部231绕第二旋转轴22转动。
于一些实施例中，第一电磁驱动元件2331A、2331B为线圈，而第二电磁驱动元件2332A、2332B为磁铁。
因为光发射器210和光接收器220是设置于第二结合段2324B上，因此当第二结合段2324B上被驱动而旋转时，光发射器210和光接收器220 也会一起旋转。如此一来，光学元件驱动机构200所能扫描的范围可因此增加，且可以减少光线被物体反射后的位置无法被光接收器220接收的情形。
光发射器210和光接收器220可沿着第一旋转轴21排列，使第一旋转轴21穿过光发射器210和光接收器220。再者，光发射器210和光接收器 220分别设置于第二旋转轴22两侧，且光发射器210和第二旋转轴22之间的距离相等于光接收器220和第二旋转轴22之间的距离。
请参阅图52，于本实用新型另一实施例中，光学元件驱动机构300主要包括两个光发射器310、一光接收器320、以及一旋转模块330，其中旋转模块330的结构与旋转模块230相同，故于此不再赘述。光接收器320 设置于旋转模块330的活动部332上，两个光发射器310则设置于光接收器320的相反侧。通过光接收器320的旋转，可增加光学元件驱动机构300 所能扫描的范围。再者，由于光接收器320可接收两个光发射器310射出后被反射的光线，因此可使物体的轮廓被更精准的计算。
请参阅图53，于本实用新型另一实施例中，光学元件驱动机构400主要包括一光发射器410、两个光接收器420、以及一旋转模块430，其中旋转模块430的结构与旋转模块230相同，故于此不再赘述。光发射器410 设置于旋转模块430的活动部432上，两个光接收器420则设置于光发射器410的相反侧，且两个光接收器420接收光线的范围可重叠。通过光发射器410的旋转，可增加光学元件驱动机构300所能扫描的范围。
请参阅图54，于本实用新型另一实施例中，光学元件驱动机构500主要包括一光发射器510、两个光接收器520、一旋转模块530、以及一反射元件540，其中旋转模块530的结构与旋转模块230相同，故于此不再赘述。
反射元件540例如可为反射镜或棱镜，其可设置于旋转模块530上。光发射器510可提供光线1000射向反射元件540，且在被反射元件540反射后光线1000会沿一方向1001移动至物体。两个光接收器520设置于反射元件540两侧，前述光线1000被物体反射后会再被两个光接收器520接收。
需特别说明的是，从前述方向1001观察时，光发射器510将会和两个光接收器520的一者重叠，以有效使用空间。此实施例中的光学元件驱动机构500可使用于载具中，以腾出两个光接收器520之间的空间来放置其他零件。
请参阅图55，于本实用新型另一实施例中，光学元件驱动机构600主要包括一光发射器610、一光接收器620、一旋转模块630、以及一反射元件640，其中旋转模块630的结构与旋转模块230相同，故于此不再赘述。
反射元件640例如可为反射镜或棱镜，其可设置于旋转模块630上。光发射器610可提供光线1000射向反射元件640，且在被反射元件640反射后光线1000会射向物体，且被物体反射后会再被光接收器620接收。
特别的是，前述光发射器610、反射元件640和光接收器620是沿一直线1002按序排列，借此可减少光学元件驱动机构600的厚度，因此可使用于便携式装置中。
在前述实施例中，若光发射器设置于旋转模块上，或是光线会被旋转模块上的反射元件反射，则可能因为旋转的关系导致射向物体的光线不是水平的偏移。因此，如图56所示，在一些实施例中，可在旋转模块630(或是旋转模块230、330、430、530)上另外设置一个光路调整元件900，前述光发射器210、410或反射元件540、640可设置于光路调整元件900上。
通过此光路调整元件900，光线1000反射后的移动方向1001会平行或垂直于第二旋转轴22。射向物体的光线将可水平偏移。
如图57所示，于一些实施例中，亦可通过改变驱动组件233的磁推力方向，将第二旋转轴22调整为与光线1000反射后的移动方向1001平行或垂直，以保持射向物体的光线的水平偏移。
在前述各实施例中，光发射器和光接收器亦可分别为补光元件(例如闪光灯)和感光元件。
综上所述，本实用新型提供一种光学元件驱动机构，包括一活动部、一固定部、一驱动组件、至少一光发射器、以及至少一光接收器。驱动组件用以驱动活动部相对于固定部运动。光发射器提供一光线射向一物体，且在光线击中物体被反射后，光接收器接收前述光线。
虽然本实用新型的实施例及其优点已公开如上，但应该了解的是，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本实用新型的构思和范围内，当可作变动、替代与润饰。此外，本实用新型的保护范围并未局限于说明书内所述特定实施例中的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，任何所属技术领域中技术人员可从本实用新型公开内容中理解现行或未来所发展出的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，只要可以在此处所述实施例中实施大抵相同功能或获得大抵相同结果皆可根据本实用新型使用。因此，本实用新型的保护范围包括上述工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤。另外，每一权利要求构成个别的实施例，且本实用新型的保护范围也包括各个权利要求及实施例的组合。
虽然本实用新型已以优选实施例公开于上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟习此项工艺者，在不脱离本实用新型的构思和范围内，当可作些许的变动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (20)

1.一种光学感测系统，其特征在于，该光学感测系统包括：
一感测模块，具有一基板、一导光元件以及一感测膜，其中该导光元件设置于该基板上，且该感测膜设置于该导光元件上，用以承载一检体样本；
一光发射器，用以发射一感测光线至该导光元件；以及
一光接收器，用以接收通过该导光元件的该感测光线。
2.如权利要求1所述的光学感测系统，其特征在于，该光学感测系统还包括一驱动机构，用以驱使该光发射器相对于该感测模块旋转。
3.如权利要求1所述的光学感测系统，其特征在于，该光学感测系统还包括一驱动机构，用以驱使该光接收器相对于该感测模块旋转。
4.如权利要求1所述的光学感测系统，其特征在于，该光发射器包括一第一光耦合元件，设置于该导光元件上，且由该光发射器所发射的该感测光线通过该第一光耦合元件而进入该导光元件内部。
5.如权利要求4所述的光学感测系统，其特征在于，该光学感测系统还包括一第一光路调整元件，且该光发射器所发射的该感测光线经过该第一光路调整元件导引而到达该第一光耦合元件。
6.如权利要求5所述的光学感测系统，其特征在于，该光学感测系统还包括一驱动机构，用以驱使该第一光路调整元件相对于该感测模块旋转。
7.如权利要求1或5所述的光学感测系统，其特征在于，该光接收器包括一第二光耦合元件，设置于该导光元件上，且该感测光线按序通过该导光元件以及该第二光耦合元件而到达该光接收器。
8.如权利要求7所述的光学感测系统，其特征在于，该光学感测系统还包括一第二光路调整元件，且通过该第二光耦合元件的该感测光线经由该第二光路调整元件导引而到达该光接收器。
9.如权利要求8所述的光学感测系统，其特征在于，该光学感测系统还包括一驱动机构，用以驱使该第二光路调整元件相对于该感测模块旋转。
10.如权利要求1所述的光学感测系统，其特征在于，该光发射器以及该光接收器固定于一分析装置内部。
11.如权利要求1所述的光学感测系统，其特征在于，该光学感测系统还包括一用以驱使该光发射器以及该感测模块相对于该光接收器旋转的驱动机构。
12.如权利要求1或11所述的光学感测系统，其特征在于，该光学感测系统还包括一用以驱使该光接收器以及该感测模块相对于该光发射器旋转的驱动机构。
13.如权利要求1所述的光学感测系统，其特征在于，该光接收器设置于该导光元件的一表面上。
14.如权利要求1或13所述的光学感测系统，其特征在于，该光发射器设置于该导光元件的一表面上。
15.如权利要求14所述的光学感测系统，其特征在于，该光发射器包含有机发光二极管。
16.如权利要求15所述的光学感测系统，其特征在于，该光发射器涂布于该导光元件的该表面上。
17.如权利要求1所述的光学感测系统，其特征在于，该感测光线的一渐逝波于该导光元件和该感测膜之间产生表面等离子体共振。
18.如权利要求1所述的光学感测系统，其特征在于，该光学感测系统还包括一分析装置，其中该分析装置具有一处理单元，且该感测模块以可拆卸的方式与该分析装置结合，其中该光接收器根据所接收到的该感测光线而传递一感测信息到该处理单元。
19.如权利要求18所述的光学感测系统，其特征在于，该感测信息包含该感测光线的强度或相位信息。
20.如权利要求18所述的光学感测系统，其特征在于，该分析装置更具有一存储单元以及一显示器，其中该处理单元比对该感测信息以及该存储单元中的一预设信息，并据以产生一显示信号至该显示器。
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