[發(fā)明專利]用于參考切換的光學(xué)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210973045.1
• 申請(qǐng)日: 2017-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN115342915A
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·A·阿爾伯雷;G·沙姆巴特;M·A·泰雷爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘋果公司
• 主分類號(hào): G01J3/02
• 分類號(hào): G01J3/02;G01J3/10;G01J3/36;G01N21/25;G01J3/42
• 代理公司: 中國(guó)貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 鄒丹

本公開涉及用于參考切換的光學(xué)系統(tǒng)，具體公開了一種用于確定樣本的屬性的系統(tǒng)。系統(tǒng)包括發(fā)射光的一個(gè)或多個(gè)光源、包括檢測(cè)器像素的檢測(cè)器陣列、照明光學(xué)器件、第一光學(xué)器件單元和第二光學(xué)器件單元。第一光學(xué)器件單元包括第一襯底和在第一襯底上的第一多個(gè)收集光學(xué)器件。第二光學(xué)器件單元包括第二襯底和在第二襯底上的第二多個(gè)收集光學(xué)器件。照明光學(xué)器件接收光并且將光引導(dǎo)朝向樣本。第一多個(gè)收集光學(xué)器件接收光的從樣本反射的至少一部分。第一多個(gè)收集光學(xué)器件中的每個(gè)光學(xué)器件將光的一部分傳輸?shù)降诙鄠€(gè)收集光學(xué)器件中的相應(yīng)一個(gè)光學(xué)器件。第二多個(gè)收集光學(xué)器件中的每個(gè)光學(xué)器件將光的一部分傳輸?shù)綑z測(cè)器陣列中的相應(yīng)檢測(cè)器像素。

本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?01780024955.2、申請(qǐng)日為2017年4月13日、發(fā)明名稱為“用于參考切換的光學(xué)系統(tǒng)”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明整體涉及能夠檢測(cè)樣本中的一種或多種物質(zhì)的參考切換架構(gòu)，更具體地講，能夠?qū)颖局械囊粋€(gè)或多個(gè)光學(xué)路徑重新成像。

背景技術(shù)

吸收光譜學(xué)是一種分析技術(shù)，可用于確定樣本的一種或多種屬性。用于吸收光譜學(xué)的常規(guī)系統(tǒng)和方法可包括將光發(fā)射到樣本中。由于光透射穿過樣本，光能量的一部分以一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)被吸收。此吸收可引起離開樣本的光的屬性的變化。可以將離開樣本的光的屬性與離開參考對(duì)象的光的屬性進(jìn)行比較，并且可基于該比較來(lái)確定樣本的一種或多種屬性。

可使用來(lái)自一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器像素的測(cè)量來(lái)確定離開樣本的光的屬性。沿樣本內(nèi)多個(gè)位置的測(cè)量可用于準(zhǔn)確確定樣本中的一種或多種屬性。這些多個(gè)位置可位于樣本中的不同位置，這可導(dǎo)致具有不同路徑長(zhǎng)度、入射角和出射位置的光學(xué)路徑。然而，一些常規(guī)的系統(tǒng)和方法可能無(wú)法根據(jù)沿著樣本內(nèi)的多個(gè)位置的測(cè)量辨別路徑長(zhǎng)度、穿透深度、入射角、出射位置和/或出射角的差異。能夠在多個(gè)深度或多個(gè)位置處進(jìn)行測(cè)量的那些系統(tǒng)和方法可能需要復(fù)雜的部件或檢測(cè)方案來(lái)關(guān)聯(lián)入射到樣本內(nèi)的多個(gè)位置上的光學(xué)路徑。這些復(fù)雜的部件或檢測(cè)方案不僅可以限制重新成像和解析多個(gè)光學(xué)路徑的精度，而且還可以限制光學(xué)系統(tǒng)的尺寸和/或構(gòu)型。因此，可能期望能夠準(zhǔn)確地重新成像和解析樣本內(nèi)的多個(gè)光學(xué)路徑的緊湊型光學(xué)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及用于測(cè)量樣本的一種或多種屬性的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)可包括光源、光學(xué)器件、參考對(duì)象、檢測(cè)器陣列和控制器(和/或邏輯器)。所公開的系統(tǒng)和方法能夠測(cè)量樣本內(nèi)多個(gè)位置處的一種或多種屬性。該系統(tǒng)和方法可以重新成像和解析樣本內(nèi)的多個(gè)光學(xué)路徑，包括選擇目標(biāo)(例如，預(yù)先確定的)測(cè)量路徑長(zhǎng)度，使得由檢測(cè)器測(cè)量的光譜信號(hào)質(zhì)量可以準(zhǔn)確地表示樣本的一種或多種屬性。該系統(tǒng)可配置有適合于緊湊型(例如，體積小于1cm³)系統(tǒng)的單層或雙層光學(xué)器件?？梢院?jiǎn)化光學(xué)器件以減少經(jīng)涂覆的光學(xué)表面的數(shù)量和復(fù)雜性、標(biāo)準(zhǔn)具效應(yīng)、制造公差疊加問題，以及基于干涉的光譜誤差。光學(xué)器件可被形成為使得可以減少移動(dòng)部件的數(shù)量或者可以避免移動(dòng)部件，并且可以增強(qiáng)穩(wěn)健性。此外，光學(xué)器件的尺寸、數(shù)量和位置可在整個(gè)樣本上和樣本內(nèi)的各個(gè)位置處實(shí)現(xiàn)多個(gè)同時(shí)或非同時(shí)測(cè)量，這可減少樣本中任何非均勻性的影響。此外，該系統(tǒng)可配置有位于樣本和光學(xué)器件之間的光學(xué)間隔件窗口，并且公開了考慮由于包含光學(xué)間隔件窗口而導(dǎo)致的光學(xué)路徑變化的方法。

附圖說(shuō)明

圖1A示出了根據(jù)本公開的示例的能夠測(cè)量位于樣本內(nèi)的多個(gè)位置處的一種或多種屬性的示例性系統(tǒng)的框圖。

圖1B示出了根據(jù)本公開的示例的用于測(cè)量位于樣本內(nèi)的多個(gè)位置處的一種或多種屬性的示例性處理流程。

圖2示出了根據(jù)本公開的示例的被配置為確定樣本的一種或多種屬性的示例性系統(tǒng)的剖視圖。

圖3示出了根據(jù)本公開的示例的被配置為確定樣本的一種或多種屬性的示例性系統(tǒng)的剖視圖。

圖4A示出了根據(jù)本公開的示例的系統(tǒng)的示例性部分的剖視圖，該系統(tǒng)被配置用于利用雙層光學(xué)器件解析樣本表面上的多個(gè)入射角。

圖4B示出了根據(jù)本公開的示例的耦接到光源的示例性接合件。