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TWI722785B - 光學校正工具 - Google Patents

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TWI722785B
TWI722785B TW109102937A TW109102937A TWI722785B TW I722785 B TWI722785 B TW I722785B TW 109102937 A TW109102937 A TW 109102937A TW 109102937 A TW109102937 A TW 109102937A TW I722785 B TWI722785 B TW I722785B
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TW202130985A (zh
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勃 馬
游杰穎
高于凱
顏翊安
李浚榮
許舒婷
黃菘斌
柯妮妗
Original Assignee
台達電子工業股份有限公司
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Priority to CN202020150584.1U priority patent/CN212025349U/zh
Priority to JP2020064965A priority patent/JP6992943B2/ja
Priority to US17/013,840 priority patent/US11815445B2/en
Priority to EP20198970.4A priority patent/EP3859309B1/en
Priority to ES20198970T priority patent/ES3005585T3/es
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Abstract

一種光學校正工具包含第一本體、光發射器、光接收器、第二本體以及光反射元件。第一本體具有第一銜接口以及第二銜接口。光發射器與光接收器設置於第一本體內。第二本體具有相連通之第三銜接口以及通道。第三銜接口配置以可選擇地銜接第一銜接口與第二銜接口中之一者。光反射元件設置於通道內。當第三銜接口銜接第一銜接口時，光發射器係光耦合至光反射元件。當第三銜接口銜接第二銜接口時，光接收器係光耦合至光反射元件。

Description

光學校正工具
本發明是有關於一種光學校正工具。
一種校正即時定量聚合酶鏈鎖反應(qPCR)儀的習知方法是利用螢光校正套件樣本。然而，由於其固有的特性，螢光校正套件存在許多缺點。一般來說，螢光校正套件樣本必須在冷凍低溫下保存。一旦螢光校正套件開封，其保質期很短。供應商建議的保質期通常為六個月。在室溫和冷凍溫度之間反覆融化會導致螢光校正套件的性能下降。
因此，如何提出一種可解決上述問題的光學校正工具，是目前業界亟欲投入研發資源解決的問題之一。
有鑑於此，本發明之一目的在於提出一種可有效解決前述問題的光學校正工具。
為了達到上述目的，依據本發明之一實施方式，一種光學校正工具包含第一本體、光發射器、光接收器、第二本體以及光反射元件。第一本體具有第一銜接口以及第二銜接口。光發射器與光接收器設置於第一本體內。第二本體具有相連通之第三銜接口以及通道。第三銜接口配置以可選擇地銜接第一銜接口與第二銜接口中之一者。光反射元件設置於通道內。當第三銜接口銜接第一銜接口時，光發射器係光耦合至光反射元件。當第三銜接口銜接第二銜接口時，光接收器係光耦合至光反射元件。
於本發明的一或多個實施方式中，第二本體具有透光部鄰接通道。當第三銜接口銜接第一銜接口時，光發射器係經由光反射元件光耦合至透光部。當第三銜接口銜接第二銜接口時，光接收器係經由光反射元件光耦合至透光部。
於本發明的一或多個實施方式中，透光部為孔洞。
於本發明的一或多個實施方式中，第二本體具有兩透光部。兩透光部分別位於第二本體的相反兩側。光反射元件位於兩透光部之間。
於本發明的一或多個實施方式中，光學校正工具進一步包含致動元件，配置以使光反射元件轉動。
於本發明的一或多個實施方式中，光學校正工具進一步包含致動元件，配置以使光反射元件變形。
於本發明的一或多個實施方式中，光反射元件包含稜鏡以及分光層。稜鏡具有相連的兩表面。此兩表面排列於兩透光部之間。分光層覆蓋於此兩表面上。
於本發明的一或多個實施方式中，光學校正工具進一步包含中性密度濾光片。中性密度濾光片設置於第一本體內，並毗鄰第二銜接口。
於本發明的一或多個實施方式中，光學校正工具進一步包含透鏡組。透鏡組設置於通道內，並毗鄰第三銜接口。
為了達到上述目的，依據本發明之一實施方式，一種光學校正工具應用於即時定量聚合酶鏈鎖反應(qPCR)儀。此qPCR儀包含檢測插槽。檢測插槽具有入光區以及出光區。光學校正工具包含第一本體、光發射器、光接收器、第二本體以及光反射元件。第一本體具有第一銜接口以及第二銜接口。光發射器與光接收器設置於第一本體內。第二本體具有相連通之第三銜接口以及通道。第三銜接口配置以可選擇地銜接第一銜接口與第二銜接口中之一者。光反射元件設置於通道內，並配置以隨著第二本體相對檢測插槽轉向而可選擇地光耦合至入光區與出光區中之一者。
綜上所述，於本發明的光學校正工具中，藉由將第二本體的第三銜接口銜接第一本體的第一銜接口，即可將光學校正工具中的光發射器用於校正qPCR儀中的光接收器。相對地，藉由將第二本體的第三銜接口銜接第一本體的第二銜接口，即可將光學校正工具中的光接收器用於校正qPCR儀中的光發射器。換言之，本發明的光學校正工具可藉由第一本體與第二本體的不同組合方式而形成不同的功能模組。並且，使用者僅需將第二本體插入qPCR儀的檢測插槽，即可使光學校正工具的光反射元件光耦合至光學校正工具中的光發射器，或使光學校正工具中的光接收器光耦合至qPCR儀中的光發射器之間，因此本發明的光學校正工具容易讓使用者操作，從而可快速地進行校正程序。
以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。
以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
請參照第1圖至第2B圖。第1圖為繪示根據本發明一實施方式之光學校正工具100以及即時定量聚合酶鏈鎖反應(qPCR)儀900組合前的剖面示意圖。第2A圖為繪示第1圖中之光學校正工具100與qPCR儀900組合後的剖面示意圖。第2B圖為繪示第2A圖中之光學校正工具100與qPCR儀900的另一剖面示意圖。如第1圖至第2B圖所示，於本實施方式中，光學校正工具100係應用於qPCR儀900。qPCR儀900包含檢測插槽910、光發射器920以及光接收器930。檢測插槽910具有入光區911以及出光區912。在操作qPCR儀900時，檢測人員可將樣本（例如，容納於透明容器內）放置於檢測插槽910內，並使光發射器920發光經由檢測插槽910的入光區911照射至樣本，再以光接收器930經由檢測插槽910的出光區912接收通過樣本的光。藉此，檢測人員即可根據光接收器930的收光訊號來獲得樣品的物理、化學或生物特性或參數。光學校正工具100係用來檢測qPCR儀900的光發射器920與光接收器930是否異常。
光學校正工具100包含第一本體110、光發射器120、光接收器130、第二本體140以及光反射元件150。第一本體110具有第一銜接口111以及第二銜接口112。光發射器120與光接收器130設置於第一本體110內。第二本體140具有相連通之第三銜接口141以及通道142。第三銜接口141配置以銜接第一銜接口111（如第2A圖所示）以及銜接第二銜接口112（如第2B圖所示）。光反射元件150設置於通道142內，並配置以隨著第二本體140相對檢測插槽910轉向而可選擇地光耦合至檢測插槽910的入光區911與出光區912中之一者。
於一些實施方式中，當第三銜接口141銜接第一銜接口111時，第一銜接口111係套接於第三銜接口141的外緣，如第2A圖所示，但本發明並不以此為限。於一些實施方式中，當第三銜接口141銜接第二銜接口112時，第二銜接口112係套接於第三銜接口141的外緣，如第2B圖所示，但本發明並不以此為限。
具體來說，如第2A圖所示，當第三銜接口141銜接第一銜接口111時，光學校正工具100的光發射器120係光耦合至光反射元件150。換言之，光學校正工具100的光發射器120所發射的光即可被光反射元件150反射至qPCR儀900的光接收器930。藉此，使用者即可根據收光訊號來來判斷qPCR儀900的光接收器930是否異常而需要校正。如第2B圖所示，當第三銜接口141銜接第二銜接口112時，光學校正工具100的光接收器130係光耦合至光反射元件150。換言之，qPCR儀900的光發射器920所發射的光即可被光反射元件150反射至光學校正工具100的光接收器130。藉此，使用者即可根據收光訊號來來判斷qPCR儀900的光發射器920是否異常而需要校正。
於一些實施方式中，光反射元件150為位於通道142內以及第二本體140底部的反光塗層，但本發明並不以此為限。於一些實施方式中，光反射元件150為金屬層，但本發明並不以此為限。
於一些實施方式中，第二本體140具有透光部143鄰接通道142。如第2A圖所示，當第三銜接口141銜接第一銜接口111且透光部143對齊出光區912時，光學校正工具100的光發射器120係依序經由光反射元件150與透光部143光耦合至qPCR儀900的光接收器930。如第2B圖所示，當第三銜接口141銜接第二銜接口112透光部143對齊入光區911時，光學校正工具100的光接收器130係依序經由光反射元件150與透光部143光耦合至qPCR儀900的光發射器920。
於一些實施方式中，透光部143為孔洞，但本發明並不以此為限。於其他一些實施方式中，透光部143包含透明材料，例如玻璃、光學等級高分子、陶瓷或其他類似物。
於一些實施方式中，如第2B圖所示，光學校正工具100進一步包含中性密度濾光片160。中性密度濾光片160設置於第一本體110內，並毗鄰第二銜接口112。藉由中性密度濾光片160的設置，可適當地降低光學校正工具100的光接收器130從qPCR儀900的光發射器920處所接收之光的強度。
於一些實施方式中，第二本體140的材料包含黑色陽極氧化鋁，藉以減少通道142內的光散射，但本發明並不以此為限。
於一些實施方式中，如第2A圖與第2B圖所示，光學校正工具100進一步包含透鏡組170。透鏡組170設置於通道142內，並毗鄰第三銜接口141。當光學校正工具100的光發射器120與qPCR儀900的光接收器930光耦合時（如第2A圖所示），透鏡組170可將光學校正工具100的光發射器120所發射的光收斂並聚焦至qPCR儀900的光接收器930。當光學校正工具100的光接收器130與qPCR儀900的光發射器920光耦合時（如第2B圖所示），透鏡組170可將qPCR儀900的光發射器920所發射的光收斂並聚焦至光學校正工具100的光接收器130。
於其他一些實施方式中，透鏡組170的材料包含玻璃、光學等級高分子、陶瓷或其他類似物。
於一些實施方式中，qPCR儀900的檢測插槽910、光發射器920以及光接收器930的數量皆為複數且一致。於一些實施方式中，光學校正工具100的光發射器120的數量與qPCR儀900的光接收器930的數量一致。於一些實施方式中，光學校正工具100的光發射器120的數量小於qPCR儀900的光接收器930的數量。於一些實施方式中，光學校正工具100的光接收器130的數量與qPCR儀900的光發射器920的數量一致。
於一些實施方式中，光學校正工具100的光發射器120為發光二極體或雷射，但本發明並不以此為限。
請參照第3A圖以及第3B圖。第3A圖為繪示根據本發明一實施方式之光學校正工具200以及qPCR儀900組合後的剖面示意圖。第3B圖為繪示第3A圖中之光學校正工具200與qPCR儀900的另一剖面示意圖。如第3A圖與第3B圖所示，本實施方式相較於第2A圖所示之實施方式的一個差異之處，在於本實施方式之光學校正工具200的第二本體240具有兩透光部243a、243b。兩透光部243a、243b分別位於第二本體240的相反兩側。光反射元件250位於兩透光部243a、243b之間。
本實施方式相較於第2A圖所示之實施方式的另一個差異之處，在於本實施方式之光學校正工具200進一步包含致動元件280。致動元件280配置以使光反射元件250轉動。如第3A圖所示，當第三銜接口141銜接第一銜接口111時，可利用致動元件280轉動光反射元件250，使得光學校正工具200的光發射器120依序經由光反射元件250與透光部243a光耦合至qPCR儀900的光接收器930。如第3B圖所示，當第三銜接口141銜接第二銜接口112時，可利用致動元件280轉動光反射元件250，使得光學校正工具200的光接收器130係依序經由光反射元件250與透光部243b光耦合至qPCR儀900的光發射器920。藉此，使用者僅需利用致動元件280轉動光反射元件250，即可在不將第二本體240相對於檢測插槽910插拔或轉向的情況之下測試qPCR儀900的光發射器920與光接收器930，從而可快速地進行校正程序。
於一些實施方式中，光反射元件250為反光鏡，但本發明並不以此為限。
請參照第4A圖以及第4B圖。第4A圖為繪示根據本發明一實施方式之光學校正工具300以及qPCR儀900組合後的剖面示意圖。第4B圖為繪示第4A圖中之光學校正工具300與qPCR儀900的另一剖面示意圖。如第4A圖與第4B圖所示，本實施方式相較於第3A圖所示之實施方式的一個差異之處，在於本實施方式之光學校正工具300採用不同的光反射元件350以及致動元件380。
具體來說，致動元件380配置以使光反射元件350變形。如第4A圖所示，當第三銜接口141銜接第一銜接口111時，可利用致動元件380對光反射元件350施力而使其彎曲變形（例如，對光反射元件350的中央部位向右施力），使得光學校正工具300的光發射器120依序經由光反射元件350與透光部243a光耦合至qPCR儀900的光接收器930。如第4B圖所示，當第三銜接口141銜接第二銜接口112時，可利用致動元件380對光反射元件350施力而使其彎曲變形（例如，對光反射元件350的中央部位向左施力），使得光學校正工具300的光接收器130係依序經由光反射元件350與透光部243b光耦合至qPCR儀900的光發射器920。藉此，使用者僅需利用致動元件380使光反射元件350變形，即可在不將第二本體240相對於檢測插槽910插拔或轉向的情況之下測試qPCR儀900的光發射器920與光接收器930，從而可快速地進行校正程序。
於一些實施方式中，光反射元件350為可撓性反光片，但本發明並不以此為限。
請參照第5A圖至第6圖。第5A圖為繪示根據本發明一實施方式之光學校正工具400以及qPCR儀900組合後的剖面示意圖。第5B圖為繪示第5A圖中之光學校正工具400與qPCR儀900的另一剖面示意圖。第6圖為繪示第5A圖中之光反射元件450的示意圖。如第5A圖至第6圖所示，本實施方式相較於第3A圖所示之實施方式的一個差異之處，在於本實施方式之光學校正工具400以不同的光反射元件450取代了第3A圖所示之光反射元件250與致動元件280。
具體來說，如第6圖所示，光反射元件450包含稜鏡451以及分光層452。稜鏡451的底部具有相連的兩表面。此兩表面排列於兩透光部243a、243b之間。分光層452覆蓋於此兩表面上。於一些實施方式中，分光層452為半穿透半反射膜層。如第5A圖所示，當第三銜接口141銜接第一銜接口111時，光學校正工具400的光發射器120所發射的光可先進入稜鏡451，並部分地先經由分光層452的左半部反射，再部分地經由分光層452的右半部透射而抵達qPCR儀900的光接收器930。如第5B圖所示，當第三銜接口141銜接第二銜接口112時，qPCR儀900的光接收器930所發射的光可先部分地經由分光層452的左半部透射，並部分地經由分光層452的右半部反射，再通過稜鏡451而抵達光學校正工具400的光接收器130。藉此，使用者可在不將第二本體240相對於檢測插槽910插拔或轉向的情況之下測試qPCR儀900的光發射器920與光接收器930，從而可快速地進行校正程序。
由以上對於本發明之具體實施方式之詳述，可以明顯地看出，於本發明的光學校正工具中，藉由將第二本體的第三銜接口銜接第一本體的第一銜接口，即可將光學校正工具中的光發射器用於校正qPCR儀中的光接收器。相對地，藉由將第二本體的第三銜接口銜接第一本體的第二銜接口，即可將光學校正工具中的光接收器用於校正qPCR儀中的光發射器。換言之，本發明的光學校正工具可藉由第一本體與第二本體的不同組合方式而形成不同的功能模組。並且，使用者僅需將第二本體插入qPCR儀的檢測插槽，即可使光學校正工具的光反射元件光耦合至光學校正工具中的光發射器，或使光學校正工具中的光接收器光耦合至qPCR儀中的光發射器之間，因此本發明的光學校正工具容易讓使用者操作，從而可快速地進行校正程序。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並不用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100、200、300、400:光學校正工具 110:第一本體 111:第一銜接口 112:第二銜接口 120:光發射器 130:光接收器 140、240:第二本體 141:第三銜接口 142:通道 143、243a、243b:透光部 150、250、350、450:光反射元件 160:中性密度濾光片 170:透鏡組 280、380:致動元件 451:稜鏡 452:分光層 900:即時定量聚合酶鏈鎖反應儀 910:檢測插槽 911:入光區 912:出光區 920:光發射器 930:光接收器
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖為繪示根據本發明一實施方式之光學校正工具以及即時定量聚合酶鏈鎖反應(qPCR)儀組合前的剖面示意圖。 第2A圖為繪示第1圖中之光學校正工具與qPCR儀組合後的剖面示意圖。 第2B圖為繪示第2A圖中之光學校正工具與qPCR儀的另一剖面示意圖。 第3A圖為繪示根據本發明一實施方式之光學校正工具以及qPCR儀組合後的剖面示意圖。 第3B圖為繪示第3A圖中之光學校正工具與qPCR儀的另一剖面示意圖。 第4A圖為繪示根據本發明一實施方式之光學校正工具以及qPCR儀組合後的剖面示意圖。 第4B圖為繪示第4A圖中之光學校正工具與qPCR儀的另一剖面示意圖。 第5A圖為繪示根據本發明一實施方式之光學校正工具以及qPCR儀組合後的剖面示意圖。 第5B圖為繪示第5A圖中之光學校正工具與qPCR儀的另一剖面示意圖。 第6圖為繪示第5A圖中之光反射元件的示意圖。
100:光學校正工具
110:第一本體
111:第一銜接口
112:第二銜接口
120:光發射器
130:光接收器
140:第二本體
141:第三銜接口
142:通道
143:透光部
150:光反射元件
160:中性密度濾光片
170:透鏡組
900:即時定量聚合酶鏈鎖反應儀
910:檢測插槽
911:入光區
912:出光區
920:光發射器
930:光接收器

Claims (10)

  1. 一種光學校正工具，包含：一第一本體，具有一第一銜接口以及一第二銜接口；以及一光發射器，設置於該第一本體內；一光接收器，設置於該第一本體內；一第二本體，具有相連通之一第三銜接口以及一通道，且具有一透光部鄰接該通道，其中該第三銜接口配置以可選擇地銜接該第一銜接口與該第二銜接口中之一者；以及一光反射元件，設置於該通道內，其中當該第三銜接口銜接該第一銜接口時，該光發射器係經由該光反射元件光耦合至該透光部，並且當該第三銜接口銜接該第二銜接口時，該光接收器係經由該光反射元件光耦合至該透光部。
  2. 如請求項1所述之光學校正工具，其中該透光部為一孔洞。
  3. 一種光學校正工具，包含：一第一本體，具有一第一銜接口以及一第二銜接口；以及一光發射器，設置於該第一本體內；一光接收器，設置於該第一本體內； 一第二本體，具有相連通之一第三銜接口以及一通道，且具有兩透光部分別位於該第二本體的相反兩側，其中該第三銜接口配置以可選擇地銜接該第一銜接口與該第二銜接口中之一者；以及一光反射元件，設置於該通道內，並位於該兩透光部之間，其中當該第三銜接口銜接該第一銜接口時，該光發射器係光耦合至該光反射元件，並且當該第三銜接口銜接該第二銜接口時，該光接收器係光耦合至光反射元件。
  4. 如請求項3所述之光學校正工具，進一步包含一致動元件，配置以使該光反射元件轉動。
  5. 如請求項3所述之光學校正工具，進一步包含一致動元件，配置以使該光反射元件變形。
  6. 如請求項3所述之光學校正工具，其中該光反射元件包含：一稜鏡，具有相連的兩表面，該兩表面排列於該兩透光部之間；以及一分光層，覆蓋於該兩表面上。
  7. 如請求項1或3所述之光學校正工具，進一步包含一中性密度濾光片，設置於該第一本體內，並毗 鄰該第二銜接口。
  8. 如請求項1或3所述之光學校正工具，進一步包含一透鏡組，設置於該通道內，並毗鄰該第三銜接口。
  9. 一種光學校正工具，應用於一即時定量聚合酶鏈鎖反應(qPCR)儀，該qPCR儀包含一檢測插槽，該檢測插槽具有一入光區以及一出光區，該光學校正工具包含：一第一本體，具有一第一銜接口以及一第二銜接口；以及一光發射器，設置於該第一本體內；一光接收器，設置於該第一本體內；一第二本體，具有相連通之一第三銜接口以及一通道，且具有一透光部鄰接該通道，其中該第三銜接口配置以可選擇地銜接該第一銜接口與該第二銜接口中之一者；以及一光反射元件，設置於該通道內，並配置以隨著該第二本體相對該檢測插槽轉向而可選擇地光耦合至該入光區與該出光區中之一者，當該第三銜接口銜接該第一銜接口時，該光發射器係經由該光反射元件光耦合至該透光部，並且當該第三銜接口銜接該第二銜接口時，該光接收器係經由該光反射 元件光耦合至該透光部。
  10. 一種光學校正工具，應用於一即時定量聚合酶鏈鎖反應(qPCR)儀，該qPCR儀包含一檢測插槽，該檢測插槽具有一入光區以及一出光區，該光學校正工具包含：一第一本體，具有一第一銜接口以及一第二銜接口；以及一光發射器，設置於該第一本體內；一光接收器，設置於該第一本體內；一第二本體，具有相連通之一第三銜接口以及一通道，且具有兩透光部分別位於該第二本體的相反兩側，其中該第三銜接口配置以可選擇地銜接該第一銜接口與該第二銜接口中之一者；以及一光反射元件，設置於該通道內，位於該兩透光部之間，並配置以隨著該第二本體相對該檢測插槽轉向而可選擇地光耦合至該入光區與該出光區中之一者。
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