[發(fā)明專利]生物信號分析元件及制作方法、生物感測裝置及感測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910180696.3
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN111307760B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃正升;熊展德;王彥杰
• 申請（專利權(quán)）人: 財團法人交大思源基金會
• 主分類號: G01N21/45
• 分類號: G01N21/45;G01N21/01;G02B5/00
• 代理公司: 中國商標專利事務(wù)所有限公司 11234
• 代理人: 張立晶

本發(fā)明提供一種生物信號分析元件及制作方法、生物感測裝置及感測方法，其中，生物信號分析元件，用以對應(yīng)樣品產(chǎn)生第一檢測影像或第二檢測影像。生物信號分析元件包括入光面、出光面以及多個光共振結(jié)構(gòu)。樣品適于放置于鄰近入光面的位置，并通過樣品接收第一光。這些光共振結(jié)構(gòu)用以處理第一光為一第二光以及一第三光。第二光自出光面發(fā)出并適于形成對應(yīng)至樣品的一第一檢測影像，第三光自入光面發(fā)出并適于形成對應(yīng)至樣品的一第二檢測影像。這些光共振結(jié)構(gòu)沿著垂直于濾波平面的法向量的第一方向或第二方向改變厚度或?qū)挾取１景l(fā)明還包括一種生物感測裝置、感測方法以及生物信號分析元件的制作方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明有關(guān)于一種光學(xué)元件、感測裝置、感測方法以及制作方法，特別是有關(guān)于一種生物信號分析元件及制作方法、生物感測裝置及感測方法。

背景技術(shù)

隨著科技發(fā)展，應(yīng)用在生物樣品檢測的光學(xué)檢測裝置一直都是大家努力研發(fā)的主題之一，其中光的導(dǎo)模共振現(xiàn)象也是應(yīng)用技術(shù)中的一項重點主題。由于光的導(dǎo)模共振現(xiàn)象會可以反射特定波長，且此特定波長會隨著光傳遞介質(zhì)的折射率改變。因此，利用此特性，未知的生物樣品可以通過其折射率的測量來算出他的濃度。若表面再搭配抗體的配置，未知的生物樣品的成分也可以進一步通過此方法來分析。

然而，為了達到高解析度的光波長分析效果，用以產(chǎn)生導(dǎo)模共振現(xiàn)象的光學(xué)元件的精度也需要隨之提升。高精度的光學(xué)元件不但制作困難，同時也會縮短了單位面積可以檢測的波長范圍。如果要提供大范圍的波長檢測效果，則勢必要制作更大面積的光學(xué)元件，并搭配大范圍的感光元件，各方面都會增加制作成本以及難度。因此，如何在提升精度同時，又可以增加光波長的量測范圍，一直是應(yīng)用導(dǎo)模共振現(xiàn)象的光學(xué)檢測裝置所要解決的問題之一

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種生物信號分析元件，其可以分析來自樣品的光，并分析樣品的特性。

本發(fā)明提出一種生物感測裝置，其可以對樣品作分析。

本發(fā)明提出一種感測方法，其不需要對樣品作標定即可檢測出樣品的特性。

本發(fā)明提出一種生物信號分析元件的制作方法，其可以制作出可以通過光來分析樣品特性的生物信號分析元件。

本發(fā)明的生物信號分析元件用以對應(yīng)樣品產(chǎn)生第一檢測影像或第二檢測影像。生物信號分析元件包括入光面、出光面以及多個光共振結(jié)構(gòu)。樣品適于放置于鄰近該入光面的位置，并通過樣品接收第一光。出光面相對于該入光面。這些光共振結(jié)構(gòu)分布于濾波平面，并沿著第一方向延伸。該濾波平面實質(zhì)上平行于該出光面，該第一方向垂直于該濾波平面的法向量。這些光共振結(jié)構(gòu)用以處理該第一光為第二光以及第三光。該第二光自該出光面發(fā)出并適于形成對應(yīng)至該樣品的第一檢測影像，該第三光自該入光面發(fā)出并適于形成對應(yīng)至該樣品的第二檢測影像。且在該生物信號分析元件中，每個這些光共振結(jié)構(gòu)沿著該第一方向改變厚度，或是該些光共振結(jié)構(gòu)沿著垂直于該濾波平面的法向量以及該第一方向的第二方向改變寬度。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的每個該光共振結(jié)構(gòu)包括第一光學(xué)層以及第二光學(xué)層。該第一光學(xué)層沿著該濾波平面的法向量配置于該第二光學(xué)層上。該第一光學(xué)層鄰近該入光面。這些光共振結(jié)構(gòu)的該第一光學(xué)層彼此連接，且這些光共振結(jié)構(gòu)的該第二光學(xué)層彼此連接。該第一光學(xué)層的材質(zhì)的折射率較該第二光學(xué)層的材質(zhì)的折射率高。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的這些光共振結(jié)構(gòu)的這些第一光學(xué)層的厚度實質(zhì)上沿著該第一方向遞增。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的這些光共振結(jié)構(gòu)的寬度沿著該第二方向以遞減的方式分布。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的這些光共振結(jié)構(gòu)通過厚度或?qū)挾鹊牟煌髯詫?yīng)至不同的導(dǎo)模共振波長。

本發(fā)明的一實施例中，每個上述的光共振結(jié)構(gòu)的導(dǎo)模共振波長在該第一方向上與相鄰的其他該光共振結(jié)構(gòu)的導(dǎo)模共振波長之間的差異小于該光共振結(jié)構(gòu)的導(dǎo)模共振波長在該第二方向上與相鄰的其他該光共振結(jié)構(gòu)的導(dǎo)模共振波長之間的差異。