TWI727542B

TWI727542B - 電濕潤控制光學掃描探頭

Info

Publication number: TWI727542B
Application number: TW108145183A
Authority: TW
Inventors: 劉宗鑫; 蔡元勛; 胡博期
Original assignee: 財團法人金屬工業研究發展中心
Priority date: 2019-12-10
Filing date: 2019-12-10
Publication date: 2021-05-11
Also published as: TW202122032A

Abstract

一種電濕潤控制光學掃描探頭，包含光纖以及液態透鏡模組。液態透鏡模組接合於光纖的出光端以產生聚焦光來進行前向掃描。液態透鏡模組包含多個電極、電壓施加裝置、介電質層以及液態透鏡。電壓施加裝置電性連接至電極。介電質層設置於電極上。液態透鏡設置於介電質層上。其中液態透鏡模組的電壓施加裝置基於電濕潤效應來調整施加於液態透鏡模組的電極的電壓，以調變液態透鏡與液態透鏡模組的介電質層的接觸角，從而調變聚焦光的變焦程度。

Description

電濕潤控制光學掃描探頭

本揭露實施例是有關於一種光學掃描探頭，且特別是有關於一種三維掃描光纖式探頭。

目前光纖式探頭大部分都是單向掃描的設計，例如側向掃描或者是前向掃描。然而，這些單向掃瞄的光纖式探頭設計，在使用上都有其缺點。舉例而言，在某些使用場合，例如血管或心血管光學同調斷層掃描(intravascular optical coherence tomography，IVOCT)，除了側向觀察血管壁上的附著物或管內組織架構外，前方血管的阻塞情況觀測也是需要的，如此可以提供醫生最即時的組織立體斷層掃描資訊，使其能立即判斷並進行相關醫療處裡。換言之，若是使用單向掃瞄的光纖式探頭卻又欲進行側向掃描與前向掃描，則在檢查過程中就需要抽換探頭，然而，如此一來，既浪費時間也造成病患折磨。

傳統的側向光纖式掃瞄探頭，是利用光纖將光源導到一個旋轉反射鏡前方，進而使光源沿探頭側向射出，並進行環狀線掃描。若是要利用光纖轉動的方式來達成側像掃描，則必須搭配光纖旋轉連接器(fiber optic rotary joints，FORJ)來連接光纖的固定端與轉動端。然而，使用光纖旋轉連接器將會有下列幾項缺點：(1)再經由光纖旋轉連接器出光會較弱；(2)光纖旋轉連接器的轉動會使功率有跳動的問題；(3)光纖與光纖旋轉連接器的耦合焦距調整困難，會造成功率的損失(約2~10%)。如果採用微型氣動式葉片旋轉機構設計，通常會受制於定子與轉子旋轉偏心的問題與轉速不易控制的困難，使得待測物與安裝於轉子上的反射鏡距離變動過大，進而造成影像跳動與降低訊號品質。若採用馬達旋轉機構，雖然轉速穩定，影像品質也較佳，然而反射鏡前方須預留至少數毫米(mm)長度之空間以安裝馬達機身，在應用上探頭需有較長的前置長度，更無法看到前方，造成實際應用上的不足。

因此，不管是前向掃瞄或側向掃瞄之單向掃瞄的光纖式探頭設計在應用上都有其限制，若是能設計出一種即時三維掃描光纖式探頭能夠同時進行前向掃瞄與側向掃瞄，在光流體裝置(optofluidic device)應用上就非常廣泛。

本揭露之目的在於提出一種電濕潤控制光學掃描探頭，包含光纖以及液態透鏡模組。液態透鏡模組接合於光纖的出光端以產生聚焦光來進行前向掃描。液態透鏡模組包含多個電極、電壓施加裝置、介電質層以及液態透鏡 (micro-liquid lens)。電壓施加裝置電性連接至電極。介電質層設置於電極上。液態透鏡設置於介電質層上。其中液態透鏡模組的電壓施加裝置基於電濕潤效應(electrowetting effect)來調整施加於液態透鏡模組的電極的電壓，以調變液態透鏡與液態透鏡模組的介電質層的接觸角，從而調變聚焦光的變焦程度。

在一些實施例中，上述電濕潤控制光學掃描探頭更包含反射元件，用以接收聚焦光，並將聚焦光反射到側向來進行側向掃描。

在一些實施例中，上述電濕潤控制光學掃描探頭更包含液態稜鏡模組，用以接收聚焦光以產生掃描光來進行側向掃描，其中液態稜鏡模組包含多個電極、電壓施加裝置、介電質層以及液態稜鏡(micro-liquid prism)。電壓施加裝置電性連接至電極。介電質層設置於電極上。液態稜鏡設置於介電質層上，液態稜鏡包含至少二液體。其中液態稜鏡模組的電壓施加裝置基於電濕潤效應來調整施加於液態稜鏡模組的電極的電壓，以調變至少二液體之間的介面輪廓，從而調變掃描光的掃描型態。

在一些實施例中，上述光纖為偏振保持光纖(polarization maintained fiber)，上述電濕潤控制光學掃描探頭更包含液態稜鏡模組，其中液態稜鏡模組為具有光偏極效應的液態偏光稜鏡模組，用以接收聚焦光以產生S極化(S-polarized)反射光來進行側向掃描以及P極化(P-polarized)穿透光來進行前向掃描，其中液態稜鏡模組包含多個電極、電壓施加裝置、介電質層以及液態稜鏡。電壓施加裝置電性連接至電極。介電質層設置於電極上。液態稜鏡設置於介電質層上，液態稜鏡包含至少二液體。其中液態稜鏡模組的電壓施加裝置基於電濕潤效應來調整施加於液態稜鏡模組的電極的電壓，以調變至少二液體之間的介面輪廓，從而調變S極化反射光與P極化穿透光的掃描型態。

在一些實施例中，上述液態透鏡包含至少一液體，上述液態透鏡的至少一液體或液態稜鏡的至少二液體為電解質液體、帶有電荷之低導電性液體、或帶有電荷之非導電性液體。

在一些實施例中，上述液態透鏡包含至少二液體，上述液態透鏡的至少二液體或液態稜鏡的至少二液體為具有不同介電常數且互不相容之液體。

在一些實施例中，上述光纖為單模光纖或偏振保持光纖。

在一些實施例中，上述液態透鏡模組的電壓施加裝置調整施加於液態透鏡模組的電極的交流電壓的振幅與頻率，以調變聚焦光的變焦程度來進行前向之靜態的點偵測、動態的直線掃描、動態的圓環掃描或動態的二維螺旋線掃描。

在一些實施例中，上述液態稜鏡模組的電壓施加裝置調整施加於液態稜鏡模組的電極的交流電壓的振幅與頻率，以調變掃描光的掃描型態為側向之靜態的點偵測、動態的直線掃描、動態的圓環掃描或動態的三維螺旋線掃描。

在一些實施例中，上述液態稜鏡模組的電壓施加裝置調整施加於液態稜鏡模組的電極的交流電壓的振幅與頻率，以調變S極化反射光的掃描型態為側向之靜態的點偵測、動態的直線掃描、動態的圓環掃描或動態的三維螺旋線掃描，且調變P極化穿透光的掃描型態為前向之靜態的點偵測、動態的直線掃描、動態的圓環掃描或動態的二維螺旋線掃描。

為讓本揭露的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

71‧‧‧反射元件

80‧‧‧聚焦光

82‧‧‧S極化反射光

84‧‧‧P極化穿透光

90‧‧‧掃描光

100、200、300、400‧‧‧電濕潤控制光學掃描探頭

110‧‧‧光纖

120‧‧‧液態透鏡模組

122、132‧‧‧電極

124、134‧‧‧電壓施加裝置

126、136‧‧‧介電質層

128‧‧‧液態透鏡

130‧‧‧液態稜鏡模組

138‧‧‧液態稜鏡

138A、138B、438A、438B‧‧‧液體

410‧‧‧偏振保持光纖

430‧‧‧液態偏光稜鏡模組

438‧‧‧液態偏光稜鏡

從以下結合所附圖式所做的詳細描述，可對本揭露之態樣有更佳的了解。需注意的是，根據業界的標準實務，各特徵並未依比例繪示。事實上，為了使討論更為清楚，各特徵的尺寸都可任意地增加或減少。

[圖1]係根據本揭露的第一實施例之電濕潤控制光學掃描探頭的示意圖。

[圖2]係根據本揭露的第二實施例之電濕潤控制光學掃描探頭的示意圖。

[圖3A]與[圖3B]係根據本揭露的第三實施例之電濕潤控制光學掃描探頭300的示意圖。

[圖4]係根據本揭露的第四實施例之電濕潤控制光學掃描探頭的示意圖。

以下仔細討論本發明的實施例。然而，可以理解的是，實施例提供許多可應用的概念，其可實施於各式各樣的特定內容中。所討論、揭示之實施例僅供說明，並非用以限定本發明之範圍。

圖1係根據本揭露的第一實施例之電濕潤控制光學掃描探頭100的示意圖。電濕潤控制光學掃描探頭100包含光纖110以及液態透鏡模組120。液態透鏡模組120接合於光纖110的出光端，當入射光由光纖的入光端(如圖1之光纖110的左側)入射時，入射光會經由液態透鏡模組120而聚焦，使液態透鏡模組120產生聚焦光80來進行前向掃描。液態透鏡模組120包含多個電極122、電壓施加裝置124、介電質層126以及液態透鏡128。電壓施加裝置124電性連接至電極122。介電質層126設置於電極124上。液態透鏡128設置於介電質層126上。

在本揭露的第一實施例中，光纖110為單模光纖或偏振保持光纖(polarization maintained fiber)。在本揭露的第一實施例中，多個電極122為連續性電極，多個電極122配置為電極陣列(electrode array)，多個電極122可例如以圓環的方式而圍繞液態透鏡128來進行配置，多個電極122可為例如以氧化銦錫(ITO)製成的透明電極板。在本揭露的第一實施例中，液態透鏡128包含一種以上液體，且液態透鏡128所包含的液體為電解質液體、帶有電荷之低導電性液體、或帶有電荷之非導電性液體。當液態透鏡128包含兩種以上的液體時，該些液體為具有不同介電常數、密度相近、且互不相容之液體。介電質層126為疏水的或者包含疏水塗層，使得液態透鏡128與介電質層126之間存在由表面張力所造成的接觸角。

在本揭露的第一實施例中，液態透鏡模組120的電壓施加裝置124連接至控制單元(圖未示)，所述控制單元基於電濕潤效應(electrowetting effect)來調整電壓施加裝置124施加於液態透鏡模組120的電極122的電壓，以調變液態透鏡128與液態透鏡模組120的介電質層126的接觸角，從而調變聚焦光80的變焦程度。具體而言，所述控制單元基於電濕潤效應來調整電壓施加裝置124施加於液態透鏡模組120的電極122的交流電壓的振幅與頻率，以調變液態透鏡128與液態透鏡模組120的介電質層126的接觸角，從而調變聚焦光80的變焦程度來進行前向之靜態的點偵測、動態的直線掃描、動態的圓環掃描或動態的二維螺旋線掃描。

舉例而言，藉由調整施加於電極122的電壓使得聚焦光80固定地聚焦於某個固定點，來進行前向之靜態的點偵測。舉例而言，藉由動態地調整施加於電極122的交流電壓的振幅與頻率使得聚焦光80隨著時間的改變而動態地聚焦於某一直線上的各個不同點位置，來進行前向之動態的直線掃描。舉例而言，藉由動態地調整施加於電極122的交流電壓的振幅與頻率使得聚焦光80隨著時間的改變而動態地聚焦於某一圓周上的各個不同點位置，來進行前向之動態的圓環掃描。舉例而言，藉由動態地調整施加於電極122的交流電壓的振幅與頻率使得聚焦光80隨著時間的改變而動態地聚焦於某一二維螺旋線上的各個不同點位置，來進行前向之動態的二維螺旋線掃描。

圖2係根據本揭露的第二實施例之電濕潤控制光學掃描探頭200的示意圖。電濕潤控制光學掃描探頭200與電濕潤控制光學掃描探頭100的差異在於，電濕潤控制光學掃描探頭2000還包含反射元件(Reflector)71設置於液態透鏡模組120所發射出的聚焦光80的行進路徑的前方，電濕潤控制光學掃描探頭2000的反射元件71用以接收聚焦光80，並將聚焦光80反射到側向而形成掃描光90來進行側向掃描。具體而言，在本揭露的第二實施例中，基於電濕潤效應來調整施加於液態透鏡模組120的電極122的電壓，以調變聚焦光80的變焦程度，使得聚焦光80能夠以點、直線、圓環線或螺旋線路徑導向固定式的反射元件71，從而使得被反射到側向的掃描光90能夠對應地進行側向之靜態的點偵測、動態的直線掃描、動態的圓環掃描或動態的三維螺旋線掃描。

圖3A與圖3B係根據本揭露的第三實施例之電濕潤控制光學掃描探頭300的示意圖。電濕潤控制光學掃描探頭300與電濕潤控制光學掃描探頭100的差異在於，電濕潤控制光學掃描探頭300還包含液態稜鏡模組130設置於液態透鏡模組120所發射出的聚焦光80的行進路徑的前方，電濕潤控制光學掃描探頭300的液態稜鏡模組130用以接收聚焦光80，並將聚焦光80反射到側向而形成掃描光90來進行側向掃描。

液態稜鏡模組130包含多個電極132、電壓施加裝置134、介電質層136以及液態稜鏡138。電壓施加裝置134電性連接至電極132。介電質層136設置於電極132上。液態稜鏡138設置於介電質層136上，液態稜鏡138包含至少二液體。在本揭露的第三實施例中，液態稜鏡138所包含的液體為電解質液體、帶有電荷之低導電性液體、或帶有電荷之非導電性液體。在本揭露的第三實施例中，液態稜鏡138所包含的液體具有不同介電常數、密度相近、且互不相容之液體。舉例而言，如圖3A與圖3B所示，液態稜鏡138包含液體138A與138B。

在本揭露的第三實施例中，液態稜鏡模組130的電壓施加裝置134連接至控制單元(圖未示)，所述控制單元基於電濕潤效應來調整電壓施加裝置134施加於液態稜鏡模組130的電極132的電壓，以調變至少二液體(例如液體138A與138B)之間的介面輪廓，從而調變掃描光90的掃描型態。具體而言，所述控制單元基於電濕潤效應來調整電壓施加裝置134施加於液態稜鏡模組130的電極132的交流電壓的振幅與頻率，以調變液態稜鏡138所包含的液體138A與138B的介面輪廓，從而調變掃描光90的掃描型態來進行側向之靜態的點偵測、動態的直線掃描、動態的圓環掃描或動態的三維螺旋線掃描。

在本揭露的第三實施例中，如圖3A與圖3B所示，可藉由調整施加於液態稜鏡模組130的電極132的電壓來使得液態稜鏡138所包含的液體138A與138B的介面輪廓產生輪廓變化，使得液體138A與138B的介面輪廓成為可控的靜態或動態旋轉反射面，從而使得掃描光90的掃描型態能夠進行側向之靜態的點偵測、動態的直線掃描、動態的圓環掃描或動態的三維螺旋線掃描。

舉例而言，藉由調整施加於液態透鏡模組120的電極122與液態稜鏡模組130的電極132的電壓使得掃描光90固定地聚焦於某個固定點，來進行側向之靜態的點偵測。舉例而言，藉由動態地調整施加於液態透鏡模組120的電極122與液態稜鏡模組130的電極132的交流電壓的振幅與頻率使得掃描光90隨著時間的改變而動態地聚焦於某一直線上的各個不同點位置，來進行側向之動態的直線掃描。舉例而言，藉由動態地調整施加於液態透鏡模組120的電極122與液態稜鏡模組130的電極132的交流電壓的振幅與頻率使得掃描光90隨著時間的改變而動態地聚焦於某一圓周上的各個不同點位置，來進行側向之動態的圓環掃描。舉例而言，藉由動態地調整施加於液態透鏡模組120的電極122與液態稜鏡模組130的電極132的交流電壓的振幅與頻率使得掃描光90隨著時間的改變而動態地聚焦於某一三維螺旋線上的各個不同點位置，來進行側向之動態的三維螺旋線掃描。

圖4係根據本揭露的第四實施例之電濕潤控制光學掃描探頭400的示意圖。電濕潤控制光學掃描探頭100包含偏振保持光纖410、液態透鏡模組120以及液態偏光稜鏡模組430。關於電濕潤控制光學掃描探頭400的液態透鏡模組120的組成與電濕潤控制光學掃描探頭100的液態透鏡模組120相同，於此不再贅述。液態偏光稜鏡模組430具有光偏極效應，用以接收聚焦光以產生S極化(S-polarized)反射光82來進行側向掃描以及P極化(P-polarized)穿透光84來進行前向掃描。

如圖4所示，液態偏光稜鏡模組430包含多個電極132、電壓施加裝置134、介電質層136以及液態偏光稜鏡438。電壓施加裝置134電性連接至電極132。介電質層136設置於電極132上。液態偏光稜鏡438設置於介電質層136上，液態偏光稜鏡438包含至少二液體。在本揭露的第四實施例中，液態偏光稜鏡438所包含的液體為電解質液體、帶有電荷之低導電性液體、或帶有電荷之非導電性液體。在本揭露的第四實施例中，液態偏光稜鏡438所包含的液體具有不同介電常數、密度相近、且互不相容之液體。舉例而言，如圖4所示，液態偏光稜鏡438包含液體438A與438B。

在本揭露的第四實施例中，液態偏光稜鏡模組430的電壓施加裝置134連接至控制單元(圖未示)，所述控制單元基於電濕潤效應來調整電壓施加裝置134施加於液態偏光稜鏡模組430的電極132的電壓，以調變至少二液體(例如液體438A與438B)之間的介面輪廓，從而調變S極化反射光82與P極化穿透光84的掃描型態。具體而言，所述控制單元基於電濕潤效應來調整施加於液態偏光稜鏡模組430的電極132的交流電壓的振幅與頻率，以調變液態偏光稜鏡438所包含的液體438A與438B的介面輪廓，從而調變S極化反射光82的掃描型態來進行側向之靜態的點偵測、動態的直線掃描、動態的圓環掃描或動態的三維螺旋線掃描，且調變P極化穿透光84的掃描型態來進行前向之靜態的點偵測、動態的直線掃描、動態的圓環掃描或動態的二維螺旋線掃描。

具體而言，本揭露的第四實施例之電濕潤控制光學掃描探頭400藉由偏振保持光纖410配合光偏極原理使得入射於態偏光稜鏡438的聚焦光80同時產生S極化反射光82與P極化穿透光84，從而同步完成側向掃描與前向掃描之目的，因此，若是將電濕潤控制光學掃描探頭400應用於管內組織結構的掃描場合，則能夠在不抽換光學掃描探頭的情形下，即能建構出完整的管腔結構組織斷層掃描影像。

值得一提的是，本揭露所提出的電濕潤控制光學掃描探頭乃是由電濕潤控制，優點在於響應快且低耗能；且由於無機械式驅動機構，可提升至整體系統穩定度與精確度；再者，電濕潤控制光學掃描探頭的光機構造簡單，體積可大幅縮小。

綜合上述，本揭露提出一種電濕潤控制光學掃描探頭，藉由電濕潤控制來調變其掃描型態，本揭露所提出的電濕潤控制光學掃描探頭優點在於，響應時間短、變焦範圍寬、操作便捷、集成性能好、結構簡單、耗能低、透鏡口徑大小靈活、加工容易、穩定度佳、準確度高、低耗能、具高度附加價值等等優點。

以上概述了數個實施例的特徵，因此熟習此技藝者可以更了解本揭露的態樣。熟習此技藝者應了解到，其可輕易地把本揭露當作基礎來設計或修改其他的製程與結構，藉此實現和在此所介紹的這些實施例相同的目標及/或達到相同的優點。熟習此技藝者也應可明白，這些等效的建構並未脫離本揭露的精神與範圍，並且他們可以在不脫離本揭露精神與範圍的前提下做各種的改變、替換與變動。

80‧‧‧聚焦光

82‧‧‧S極化反射光

84‧‧‧P極化穿透光

132‧‧‧電極

134‧‧‧電壓施加裝置

136‧‧‧介電質層

400‧‧‧電濕潤控制光學掃描探頭

410‧‧‧偏振保持光纖

120‧‧‧液態透鏡模組

430‧‧‧液態偏光稜鏡模組

438‧‧‧液態偏光稜鏡

438A、438B‧‧‧液體

Claims

一種電濕潤控制光學掃描探頭，包含：一光纖，具有一入光端與一出光端；以及一液態透鏡模組，接合於該光纖的該出光端；當一入射光由該光纖的該入光端入射時，該入射光會經由該光纖的該出光端射入該液態透鏡模組並經由該液態透鏡模組而聚焦以產生一聚焦光來進行前向掃描，其中該液態透鏡模組包含：複數個電極；一電壓施加裝置，電性連接至該些電極；一介電質層，設置於該些電極上；以及一液態透鏡(micro-liquid lens)，設置於該介電質層上；其中，該液態透鏡模組的該電壓施加裝置基於電濕潤效應(electrowetting effect)來調整施加於該液態透鏡模組的該些電極的電壓，以調變該液態透鏡與該液態透鏡模組的該介電質層的接觸角，從而調變該聚焦光的變焦程度；其中，該濕潤控制光學掃描探頭更包含一反射元件，該反射元件用以接收該聚焦光並將該聚焦光反射到側向來進行側向掃描。
如申請專利範圍第1項所述之電濕潤控制光學掃描探頭，更包含：一液態稜鏡模組，用以接收該聚焦光以產生一掃描光來進行側向掃描，其中該液態稜鏡模組包含：複數個電極；一電壓施加裝置，電性連接至該些電極；一介電質層，設置於該些電極上；以及一液態稜鏡(micro-liquid prism)，設置於該介電質層上，該液態稜鏡包含至少二液體；其中，該液態稜鏡模組的該電壓施加裝置基於電濕潤效應來調整施加於該液態稜鏡模組的該些電極的電壓，以調變該至少二液體之間的介面輪廓，從而調變該掃描光的掃描型態。
如申請專利範圍第1項所述之電濕潤控制光學掃描探頭，其中該光纖為偏振保持光纖(polarization maintained fiber)，其中該電濕潤控制光學掃描探頭更包含：一液態稜鏡模組，其中該液態稜鏡模組為具有光偏極效應的液態偏光稜鏡模組，用以接收該聚焦光以產生一S極化(S-polarized)反射光來進行側向掃描以及一P極化(P-polarized)穿透光來進行前向掃描，其中該液態稜鏡模組包含：複數個電極；一電壓施加裝置，電性連接至該些電極；一介電質層，設置於該些電極上；以及一液態稜鏡，設置於該介電質層上，該液態稜鏡包含至少二液體；其中，該液態稜鏡模組的該電壓施加裝置基於電濕潤效應來調整施加於該液態稜鏡模組的該些電極的電壓，以調變該至少二液體之間的介面輪廓，從而調變該S極化反射光與該P極化穿透光的掃描型態。
如申請專利範圍第2項或第3項所述之電濕潤控制光學掃描探頭，其中該液態透鏡包含至少一液體，其中該液態透鏡的該至少一液體或該液態稜鏡的該至少二液體為電解質液體、帶有電荷之低導電性液體、或帶有電荷之非導電性液體。
如申請專利範圍第2項或第3項所述之電濕潤控制光學掃描探頭，其中該液態透鏡包含至少二液體，其中該液態透鏡的該至少二液體或該液態稜鏡的該至少二液體為具有不同介電常數且互不相容之液體。
如申請專利範圍第1項所述之電濕潤控制光學掃描探頭，其中該光纖為單模光纖或偏振保持光纖。
如申請專利範圍第1項所述之電濕潤控制光學掃描探頭，其中該液態透鏡模組的該電壓施加裝置調整施加於該液態透鏡模組的該些電極的交流電壓的振幅與頻率，以調變該聚焦光的變焦程度來進行前向之靜態的點偵測、動態的直線掃描、動態的圓環掃描或動態的二維螺旋線掃描。
如申請專利範圍第2項所述之電濕潤控制光學掃描探頭，其中該液態稜鏡模組的該電壓施加裝置調整施加於該液態稜鏡模組的該些電極的交流電壓的振幅與頻率，以調變該掃描光的掃描型態為側向之靜態的點偵測、動態的直線掃描、動態的圓環掃描或動態的三維螺旋線掃描。
如申請專利範圍第3項所述之電濕潤控制光學掃描探頭，其中該液態稜鏡模組的該電壓施加裝置調整施加於該液態稜鏡模組的該些電極的交流電壓的振幅與頻率，以調變該S極化反射光的掃描型態為側向之靜態的點偵測、動態的直線掃描、動態的圓環掃描或動態的三維螺旋線掃描，且調變該P極化穿透光的掃描型態為前向之靜態的點偵測、動態的直線掃描、動態的圓環掃描或動態的二維螺旋線掃描。