[發明專利]拉曼傳感器和用于估計生物成分的設備

在審

• 申請號: 202010639835.7
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN112971777A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 張浩埈;南圣炫;A·G·阿尼卡諾夫;樸潤相;申宜錫;李右昶
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: A61B5/1455
• 分類號: A61B5/1455;A61B5/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 劉燦強;張川緒

公開了一種拉曼傳感器和用于估計生物成分的設備。所述拉曼傳感器包括：光源組件，具有多個光源，所述多個光源被配置為：向皮膚的多個皮膚點發射光，所述多個皮膚點中的每個皮膚點具有距皮膚的光收集區域的預定分離距離，拉曼散射光從皮膚的光收集區域被收集；光收集器，被配置為從皮膚的光收集區域收集拉曼散射光；以及檢測器，被配置為檢測收集的拉曼散射光。

本申請基于并要求于2019年12月13日提交到韓國知識產權局的第10-2019-0166984號韓國專利申請的優先權，所述韓國專利申請的公開通過引用全部包含于此。

技術領域

下面的描述涉及用于測量來自皮膚的拉曼(Raman)散射光的緊湊型拉曼傳感器，或用于測量由于濁度而具有高光散射的光的緊湊型拉曼傳感器，以及用于使用拉曼傳感器估計生物成分的技術。

背景技術

拉曼光譜分析是用于有機化學品(諸如，粉末或液體藥物)的定性和定量分析的通用方法。最近，拉曼光譜已應用于包括活生物體的測量的更寬范圍的樣本。基于光譜分析技術(諸如，拉曼光譜分析)的非侵入性生物特征識別(biometric)傳感器可非侵入性地測量樣本(諸如，皮膚成分或血液成分)的物理性質，從而提高用戶便利性。然而，當使用拉曼光譜分析的非侵入性的生物特征識別傳感器用于人體時，根據用于在人體上安全使用激光的國家標準或國際標準，激光功率密度通常被限制在可允許的水平。這樣的標準的代表性示例是如由ANSI Z136.1–2014所定義的最大允許照射量(Maximum Permissible Exposure)。通常使用的拉曼光譜儀是以顯微鏡的形式，并且使用通過利用具有高放大倍率的物鏡被會聚的幾十毫瓦(mWs)或更多的總激光功率，使得激光功率水平超過ANSI Z136.1–2014標準中建立的最大允許照射量極限。此外，通常的拉曼光譜儀具有大的形狀因子，因此，具有低水平的便攜性。因此，已經進行了對用于皮膚分析的緊湊型拉曼傳感器的研究，該緊湊型拉曼傳感器即使在滿足最大允許照射量極限的情況下也提供與大的傳感器相比類似的性能，并且可更方便地使用。

發明內容

附加方面將在下面的描述中部分地闡述，部分根據該描述將是清楚的，或者可通過所呈現的實施例的實踐來獲知。

根據示例實施例的一個方面，一種拉曼傳感器可包括：光源組件，具有多個光源，所述多個光源被配置為：向皮膚的多個皮膚點發射光，所述多個皮膚點中的每個皮膚點具有距從其收集拉曼散射光的皮膚的光收集區域的預定分離距離；光收集器，被配置為從皮膚的光收集區域收集拉曼散射光；以及檢測器，被配置為檢測收集的拉曼散射光。

光源組件可被配置為：調節所述多個光源中的每個光源的光強度以在最大允許照射量極限內發射光。

預定分離距離可具有大于皮膚的采樣體積的值。

采樣體積的中心可位于光收集器的中心處。

預定分離距離可指示從其收集拉曼散射光的皮膚的光收集區域的中心與光入射到的皮膚點之間的距離。

所述多個光源可以以線性形狀、圓形形狀和多邊形形狀中的至少一種形狀布置在光收集器的外周上。

光源組件可包括：反射表面，反射表面用于將由所述多個光源發射的光朝向所述多個皮膚點反射。

反射表面可包括：第一反射表面，第一反射表面用于在預定方向上反射由所述多個光源發射的光；以及第二反射表面，第二反射表面用于將由第一反射表面反射的光朝向所述多個皮膚點反射。

預定方向可以是朝向光收集器的中心的方向。

第一反射表面和第二反射表面形成為同心環。

預定分離距離被配置為：通過第二反射表面的反射角度來調節。