TWI305833B - System and method for attenuating the effect of ambient light on an optical sensor - Google Patents

Description

1305833 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 所申請的美國臨時專利申 本申請案要求2003年4月1 5曰 請案第60/462,695號之權利。 本發明與光感測器有關，更明確地說， ~用於哀減光感 剑器上環境光線效應之系統與方法有關。 【先前技術】 萄糖或其它分 方式併入本文 光感測器係可用以偵測分析物（例如氧、葡 析物）濃度之一裝置。所揭示之内容已以參考 之美國專利第6,330,464號描述一光感測器。 β在此類情形，即在存在大量環境光線（例如明古 朗曰子的戶外)之外界環境中希望使用光感測器。在一： 況下’大量環境光線可能負面影響光感測器之精確产。 二：需要的係用以衰減光感測器之機能上環境光： 或用以測量並在數量上補償該環境光線之系. 【發明内容】 二= 共—種用於衰減光感測器上環境光線效應且用 、二 數量上補㈣環境光線之I統與方法。 一方面，本發明提供—種呈有 測器之光偵測考夕奴曰/、有了哀減裱楗光線到達光感 ' 數罝之特徵之光感測器》可一起或猫 使用該等特徵。例如在— Μ早獨 種光感測器，: 本發明提供一 係由—不透明^ $連接該m之電組件之電路板 月材料製成（例如不透明的鐵氧體），其與傳統的 92686.doc 1305833 乳化紹H電路板相反。在—些具體實施例中，光感測器 之光偵測器係安裝於電路板之底侧上且在電路板中孔 以為來自指示n分子之光線提供到達光偵測器之—路線。 另方面，本發明提供用於使用並植入一光感測器之方 法’可-起或單獨使用之該等方法降低光感測器上環境光 線之效應。 例如 方面本發明提供一種包括以下步驟之方法：照 」 器刀子從而使彳于指示器分子發光；決定當照射指 :态分子時在一時點光線到達光偵測器之數量，從而決定 環境光、線與自指示H分子所發射並到達光㈣器之光線之 數量總和"亭止照射指示器分子；在停止照射指示器分子 之後，決定光線到達光谓測器之數量，從而決定環境光線 到達光偵測H之數量；及藉由自第—所蚊的光線數量中 減去第二所衫的光線數量來決U指示器分子所發射之 光線到達光偵測器之數量。 另方面，本發明提供—種已改善的感測器之讀取器及 操作該感測器之讀取器之方法。例如，一方面本發明提供 一種由-感測器之讀取器執行之方法，其包括以下步驟： 決定環境光線之強度；決定該環境光線之強度是否大於一 ，定臨界強度；及若已決定料境光線之強度係大於該預 定的臨界強度，則向使用者發出警告。 以下將參考附圖詳細說明本發明之以上及其它特徵與優

點，以及本發明之敕#呈獅每U 4Κ早乂佳具體霄施例之結構與操作。 【實施方式】 92686.doc 1305833 圖1顯。不依據本發明之—具體實施例之—光感測器（簡稱 「感測器」）11〇’其基於螢光指示器分子ιι6之螢光操作。 感測器110包括一感測器外殼112(感；則器外殼112可由—適 合的光予透射聚合物材料形成），一基質層塗佈在感測 器外殼112之外表面上，且螢光指示器分子116分佈於整個 層114上（層114可覆蓋外殼112之全部表面或部分表面广一 輻射來源118，例如一發光二極體，其發射的輻射包括橫跨 與指不Θ分子116相互作用之—波長（即在榮光基感測器之 情形下，引起指不器分子丨丨6發螢光之波長）範圍之輻射； 及一光偵測器120(例如光二極體、光電晶體 '光電阻器或 其它光偵測器），在螢光基感測器之情形下，該光偵測器對 由指示器分子116所發射的螢光係敏感的，從而作為回應由 光偵測器12 0產生可指示指示器分子之螢光位準之一信 號。顯示兩個光偵測器120a與120b以說明感測器11 〇可具有 多於一個的光偵測器。 指示器分子11 6可塗佈於感測器主體之表面上或可包含 於基質層114内（如圖1所示），基質層114包含依據此項技術 中所熟知之方法所製備並塗佈於感測器外殼1丨2之表面上 之一生物相容的聚合物基質。適合的生物相容基質材料（必 須可滲透分析物）包括一些曱基丙烯酸鹽（例如HEMA)與水 凝膠，較佳地使該等材料可選擇性滲透（特別對於分析物而 言），即其執行一分子重量切斷功能。 感測器110可完全自含。換言之，可以一方式構造感測器 使得沒有電引線延伸至感測器外殼112中或從其中延伸出 92686.doc 1305833 來以向感測n供應電源（例如用於驅純射來源i i 8)或發射 來自感測裔之信號。或者，感測器可包括完全嵌入或封裝 於感測@外殼112内之-電源來源⑽及亦完全#人或封裝 於感測器外殼112内之一發射器142。 、 •電源來源14G可為-電感器，如美國專利第6，彻，974號所 述可為發射器142之天線。可配置發射器142以向一外部讀 取器無線發送資料（參見圖7)。 其它可使用的自含電源來源包括微電池；當曝露於機械 能量例如超聲時可產生電壓之壓電體；微發電機；聲學（例 如超聲）驅動發電機；及可由光（紅外線）進行加電之光伏打 電池。 如圖1所示，感測器1丨2之電光組件中的許多（包括—處理 态166，該處理器可包括用於控制其它組件中的來源I”與 發射器142之電子電路）係固定於一電路板17〇。電路板丨了^ 提供組件之間的通信路徑。 如圖1中所進一步說明，一濾光器134，例如一高通或帶 通濾光器，較佳地係提供於光偵測器12〇之一光敏表面上。 濾光器1 34防止或實質上減少由來源i丨8照射光偵測器i 2〇 之感光表面所產生的輻射數量。同時，濾光器允許由榮光 指示器分子116所發射的螢光穿過以照射偵測器12〇之一感 光區域。此點大大降低光偵測器信號中由來自來源u 8之入 射輻射所引起的「雜訊」。 然而’即使濾光器134可大大降低由來自來源118之輻射 所ia·成的「雜afl」’遽光器134也可能不會大大衰減來自環 92686.doc -10- 1305833 境光線來源198之「雜訊」，特定言之，其原因為穿過皮膚 之光線具有可能不會由該濾光器進行過遽之—波長。即， 濾光器η何能不會明顯地防止環境光線199射中光债測器 iM-感光表面。因而’感測器⑽具有其他用於處理環 境光線之特徵。 、，例如’感測态110之基板170係由不傳播雜散光線之一材 料製成或採用防止該基板傳播雜散光線之1製層塗佈該 基板。藉由使㈣基板17何減小環境光線到達光摘 測器120之數量。在一些具體實施例中，基板係一鐵氧 體電路板170 ’而在其他具體實施例巾，基板I?阿為具有 防止電路㈣播光線之絲層之—傳統的電路板。 光谓測器120可安裝於電路板η〇 此外，在感測器丨丨〇中 之下側。此舉可藉由例如所熟知為「倒裝晶片法」安裝之 一技術進行。將光伯測器12〇安裝於電路板17〇之下側之此 技術允許光仙||12G除頂面以外的所有光敏表面更容易 «用-光阻物質】G4(例如—黑色的光阻環氧化物）進行覆 蓋°然而’如圖2所示’預期光#測器12()可安裝於電路板 170的頂側。像圖！所示具體實施例—樣，在圖2所示呈體實 施例中，光谓測器除頂面之外之所有表面係採用光阻物質 104進行覆蓋。 ' 在光偵測器係安裝於電路板170之底面之具體實施例 中，每叫貞測器120之-孔係較佳地透過電路板170來產 生。此點在為電路板170之俯視圖之圖3中進行說明。如圖3 所不，光線來源118係較佳地安裝於電路板17〇之頂面叨工。 92686.doc • Π - 1305833 如圖3所進一步顯示，已透過電路板17〇來產生兩孔3〇la與 301b，從而為來自指示器分子之光線提供—通道以到達光 偵測器120。電路板17〇中的該等孔可藉由例如鑽孔與類似 者來產生。較佳地，如圖1所示，定位每一光偵測器（2 〇使 其直接位於一孔下方且覆蓋該孔。 此技術限制光線進入光偵測器12〇(除從光偵測器正面及 透過穿過鐵氧體之孔之外）。如圖1所進一步說明，鐵氧體 中的每一孔可採用一光通濾光器134進行填充使得光線可 藉由穿過濾光器134而僅到達光偵測器12〇。 如上所述及圖1所說明’光偵測器12〇之底面及所有側可 採用黑色的光阻環氧化物104進行覆蓋。此外，為了最小化 可能自電路板170之頂面371上之部分所發生的不必要的反 射，一黑色的環氧化物可用作未位於光系統之遠場圖案内 之所有組件之一罐封。此外，黑色環氧化物可用以環繞每 光偵測器120之濾光器134，從而防止光線洩漏透過由濾 光器134與電路板孔3〇1之間之機械公差所產生之一膠合接 合處進行傳播。 如圖1所進一步顯示’ NIR濾光器106&與106b可分別定位 於濾光器134a與134b之頂部。'該配置需要到達光偵測器12〇 之所有光線不僅穿過濾光器134而且穿過nir濾光器1〇6。 如圖1與2所清晰顯示’到達光偵測器.12 〇之任何環境光線 在該光線可照射光偵測器120之頂面之前必須首先穿過包 3扣不器分子之基質114與濾光器，從而與光感測器進行干 "儘官基質114在特徵上係清晰的’但藉由增加聚合反廣 92686.doc » 12- 1305833 中的水含量會發生一相位分離，其導致多孔性更高的基質 材料114。氣孔之較大尺寸以及基質114之差動折射率（相對 於周圍介質）使得大量光線在基質114内散射。此散射在協 助衰減自外部來源所抵達之任何環境光線（在其進入感測 器外豉之刖）方面係有益的。因而，在本法明之一些具體實 施例中，改變製造基質114之程序從而基質114多孔:較高。 例如，在一些具體霄施例中，藉由以下步驟產生基質 114 :⑷將400 mL HEMA與600 mL蒸餾水組合（4〇:6〇之 比（b)打旋以混合，⑷新增5〇吐1〇%的過硫酸錄 (ammonium persulfate; APS)(水溶液）與⑺ uL 观的 (水溶液）’及⑷在室溫聚合3G分鐘至—小時。此程序將產 生多孔性較高的基質（或「白凝膠」基質）。亦可使用較高或 較低溫度之聚合以形成一白凝膠基質。—範例為使用⑺ uL的蒸潑水+ 75 uL ΗΕΜΑ + 8肩吐va侧（2,广偶氮二 [2 (2-咪㈣-2-基）丙院]二氫氯化物）（亦彳使用其他的自由 基起始劑例如趟N(2,2，_偶氮二異丁亞錢鹽）來 3 〇: 7 0的凝勝。 感測器m之另一特徵為，外殼112至少部分可採用有機 或無機摻雜物進行摻雜，該等摻雜物使得外殼m之摻雜部 分用作一遽光器。例如，預期採用為-有機光阻材料之

SaWnyi黑來㈣外殼112之一部分。若必要，在環境光線之 某些傳播向量中可選擇性地以一 万式摻雜外殼112使彳異僅 =直接位於光她12。之視場内的區域傳 制將使用由機器預加工裝箱匕機 叶所瓜仏之一「鞍狀」嫁接 92686.doc 1305833 結構。 藉由使用非透明材料104與不可傳播光線的電路板i7〇來 控制光偵測器120之光視場並將其限制於指示器基質安裝 於感測器外殼112之表面上之區域。圖丨所示具體實施例之 一光偵測器120(a)之光視場係在圖4中進行說明。 因為光線不能從電路後側穿過電路，所以可如外科手術 般地將感測器110安裝於活體内從而將光偵測器12〇之光視 場定向於最佳放置以最小化穿過皮膚之光線。例如，在一 些具體實施例中’朝身體核心組織向内定向感測器之光視 場可能係最佳的。此點在圖5中進行說明。如圖5所示，光 偵測器未由非透明材料104所覆蓋之一表面（即表面59〇)朝 内面向身體核心組織501且遠離離其最近的皮膚52〇。因為 此定向在安裝之後可能不會保持於活體内（例如感測器可 能在正常的肢體運動期間滾動），所以預期在一些具體實施 例中，在感測器外殼212上併入反滾動的「又架」係較佳的。 圖6係具有附著於感測器外殼2 12之叉架610與611以防止滾 動之感測器110之正視圖。 除提供可大大衰減光感測器110之適當機能上之環境光 線效應之一改善的光感測器設計之外，本發明亦提供外部 信號讀取器之改善’該讀取器接收自光感測器11 〇所發送的 輸出資料。如上所述，攜帶關於正在談論之分析物濃度之 資訊之此輸出資料可自感測器110進行無線發送。 圖7說明一外部讀取器7 01之一範例。在圊7所示具體實施 例中，光感測器11 〇係植入病人手腕附进且讀取器70 1係像 92686.doc -14· 1305833 手錶—樣戴在病人手臂上。即，讀取器701係附著於手腕帶 7 9 〇 〇 j- 任—些具體實施例中，讀取器701可與傳統的手錶組 合。較佳地，手腕帶790係一不透明的手腕帶。藉由戴上一 、月的手腕帶790 ’病人將減小環境光線到達光感測器之 數量。 如圖7所示，讀取器701包括一接收器716、一處理器71〇 及一使用者介面711。使用者介面711可包括—顯示器，例 如液日日顯示器（liquid crystal display ; LCD)或其它類型的 頁示器接收器71 6接收自感測器所發送的資料。處理器7 1 〇 可處理所接收的資料以產生表示正由感測器進行監視之分 析物濃度之輸出資料（例如一數字值）。 例如，在一些具體實施例中，感測器110可向讀取器7〇丄 發运兩組資料。當光線來源118係處於開啟時，第—組資料 可對應於光偵測器12〇之輸出，當光線來源118係處於關閉 時’第二組資料可對應於光偵測器12〇之輸出。 處理器710處理此等兩資料組以產生可用以決定正由感 測益進行監視之分析物濃度之輸出資料。例如，可處理第 一組資料以產生對應於⑴來自指示器分子之到達光偵測器 120之光線總量與（2)環境光線到達光偵測器ι2〇之總量之總 和之U果。可處理第二組資料以產生對應於環境光 線到達光偵測器m之總量之-第二結果。處理器7職著 可從第-結果中減去第二結果，從而獲得對應於來自指示 器分子之到達以貞測器12〇之光'線總量之—最後結果。處理 器710接著可使用該最後結果來計算分析物濃度且引發使 92686.doc 1305833 用者介面711顯示表示濃度之一值，從而病人可讀取該值 較佳地，讀取器701可包括一較小的光偵測器714。藉由 在讀取器701中包括光偵測器714，讀取器可監視環境光線 之數量。此外，可程式化該處理器以在由光偵測器714所偵 測之環境光線之數量高於一預定臨界之條件下，向病人輸 出—警告。例如，若光偵測器714之輸出（可輸入至處理器 7 10中）指示，環境光線之數量相對較高，則處理器可在 使用者介面711上顯示一警示訊息以警示病人，由於環境光 線數量較高，感測器可能不能發揮功能。病人接著可採取 適當的措施。例如，病人可移至存在較少環境光線之一區 域或屏蔽感測器使得較少的環境光線到達感測器。 圖8係說明可由處理器71〇執行之一處理8〇〇之一流程 圖。處理800可開始於步驟8〇2，其中處理器71〇接收一指示 讀取器701之使用者已請求自感測器獲得一讀數之輸入或 其中處理器710自動地決定獲得來自感測器之:#料之時間。 在步驟804中’處理器71G自㈣測器714獲得關於環境光 線強度之資訊。在步驟8〇6中’處理器71〇基於步驟_中所 獲得之資訊來決定環境光線之強度是否使得感測器不可能 恰當地發揮功能。例如，處理器71G可決定環境光線之強度 是否大於某-預定臨界。若環境光線之強度使得感測器不 可能恰當地發揮功能，則處理器710進行到步驟89〇，否則 處理器71 〇進行到步驟8 〇 8。 在步驟890中，處理器 處理器710可在使用者介 71 0向使用者發出一警告。例如， 面711上顯示一訊息或與使用者通 92686.doc •16- 1305833 信而指示存在太多的環境光線。 口在步驟808中，處理器71 0啟動感測器。例如，處理器7丄〇 了向感測器無線提供電源、向感測器傳送-啟動信號或啟 動5亥感測器。 在步驟81〇中’處理器71〇獲得來自感測器之資料。例如， 如上所述，自感測器所接收之資料可包括當光線來源118開 啟時對應於光谓測器120之輸出的資料以及當光線來源118 關閉時對應於光偵測器12〇之輸出的資料。感測器11〇可將 貝料無線地發送至接收器716，該接收器71 6接著將資料提 供至處理器71〇。 在步驟812中，處理器710處理所接收之資料以產生一結 果，若感測器正確操作（例如沒有太多的環境光線），該結果 可用於計算感測器所監視之分析物的濃度。例如，如上所 述，處理器710可從當光線來源118開啟時對應於光偵測器 120之輸出的資料減去當光線來源118關係時對應於光侦測 器120之輸出的資料，以產生一結果，該結果可用於決定由 感測器所監視之分析物的濃度。 在步驟814中，處理器710使有關感測器所感測之分析物 的資訊或訊息向使用者顯示，其中該資訊或訊息係基於+ 驟812中所產生之結果。 除提供一已改善的光感測器設計與一改善的讀取器之 外’本發明還提供一用於操作一光感測器之已改盖 方 法，該方法亦衰減環境光線的負面效應。該方法可用於傳 統的光感測器或根據本發明之光感測器。圖9係說明用 π 哀 92686.doc 17 1305833 減由-光感㈣器所提供之讀數上環境光線效應之一處理 900之流程圖。 處理_可開始於步雜i ’其中決定環境光線到達㈣ 測器之數量。例如，在步驟9〇1中，當指示器分子未處於一 螢光狀態中時，在一時間週期期間獲得由一或多個光偵測 器職生之-信號。在步驟9〇2中，決定環境光線到達光债 測器之數量是否使得感測器不可能提供一準確讀數。若環 境光線到達光❹nt之數量使得m不可能提供一準確 讀數，則處理進行到步驟990,否則處理進行到步驟9〇3。 在步驟99时’指示存在太多環境光線之資訊係發送給一 感測器之讀取器。在步驟990之後，處理可結束或返回至步 驟 902。 在v驟903中’照射指示器分子大約為父之時間量(例如$〇 或100毫秒）。例如，在步驟则中，光線來源118可啟動刚 毫秒以照射指示器分子。在一項具體實施例中，使用大約2 毫安的驅動電流來啟動光線來源。接著，t照射指示器分 子時，讀取由光偵測器120所產生之信號（步驟904)。 接著（步驟908)，從步驟904中所獲得之信號中減去步驟 中所獲得之信號以產生一新信號，相對於步驟9〇4中所 讀取之信號而言，該新信號應更好地對應於分析物之濃 度，原因係步驟904中所讀取之信號不僅包括由指示器分子 :發射之光線’而且包括已到達光偵測器之環境光線。接 著（步驟910)，將新信號發射給一外部讀取器。在步驟9ι〇 之後’處理可返回至步驟9〇 1。 92686.doc -18- 1305833 處理900可由處理器266執行。即，在一些具體實施例中， 處理器266可具有用於執行處理9〇〇之一或多個步驟之軟 體、硬體或兩者之組合。例如，處理器266可包括所設計以 實施處理900之一或多個步驟之一特定應用積體電路 (application specific integrated circuit ; ASIC) 〇 圖10係說明依據本發明之一具體實施例之另—處理l〇⑻ 之流程圖。處理1 000可開始於步驟丨002中，其中光線來源 Π8係開啟大約為X之時間量（例如5〇或1〇〇毫秒）。例如，在 步驟1002中，光線來源118可啟動1〇〇毫秒以照射指示器分 子。 在步驟1004中，當光線來源118係處於開啟時，對應於由 光偵測器120a與120b所產生之輸出之資料係發送給讀取器 701。在步驟1006中，讀取器701接收資料。資料可包括來 自光偵測|§ 120a之一讀數及來自光偵測器12〇b(係稱作參 考光偵測器）之一讀數。在步驟1〇〇8中，讀取器7〇1處理所 接收之資料以產生一第一值。例如，可藉由來自光偵測器 120a之讀數除以來自光偵測器12〇b之讀數而產生該值。 接著，關閉光線來源118(步驟1〇1〇)。在步驟1〇12中，當 光線來源118係處於關閉時，對應於由光偵測器12〇&與12扑 所產生之輸出之資料係發送該讀取器7〇丨。在步驟丨〇丨4中， 讀取器701接收資料。資料可包括來自光横測器i2〇a之一讀 數及來自光偵測器nob之一讀數。 在步驟1016中，讀取器701處理所接收之資料以產生一第 值例如，可藉由來自光 <貞測器12 0 a之讀數除以來自光 92686.doc •19· 1305833 在步驟1018中，讀取 偵測器12 0 b之讀數而產生該第二值 以決定正由感測 器701從第一值中減去第二值以獲得可用 器 器 濃 進行監視之分析物濃度之—結果。在步驟咖中，讀取 m顯示關於分析物濃度之資訊（例如其顯示表示所決定 度之一值）。 儘管上述處理係作為一序列步驟進行說明，但熟習此項 技術者應明白，該等步驟中至少—些步驟不需要以所示次 序來執行，此夕卜可省略一些步驟且可新增額外步驟。 雖然上面已說明本發明之各種具體實施例/變更，但應明 白，僅以範例方式呈現該等具體實施例/變更而不限於所 述。因而，本發明之廣泛性與範疇不應受限於上述任何範 例性的具體實施例，而應僅依據以下申請專利範圍及其等 效物來進行定義。 【圖式簡單說明】 已併入本文且形成該說明書之部分之隨附圖式有助於說 明本發明之各種具體實施例且連同說明來進一步用以解釋 本發明之原理並讓熟習相關技術者製造及使用本發明。在 圖式中’相同的參考數字指示相同或功能類似的元件。此 外’參考數字之最左邊之數位識別最先出現該參考數字之 圖式。 圖ί顯示依據本發明之一具體實施例之一光感測器。 圖2顯示依據本發明之另一具體實施例之一光感測器。 圖3顯不依據本發明之一具體實施例之一電路板之頂面。 圖4顯不依據本發明之一具體實施例之一光偵測器之視 92686.doc •20- 1305833 場 圖5顯示依據本發 明之-具體實施例<已植A一病人之 測器 感測器。 ^ 6顯不依據本發明之-具體實施例之具有 叉架之一感 圖7顯示根據本發明之一具體實 器之功能方塊目。 以&心之讀取 圖8係說明依據本發一 圖一“ 〃體貫知例之-處理之流程 圖，該處理可由一感測器之讀取器執行。 係說明用於衰減由—光感測器所提供之讀數上環境 先線效應之一處理之流程圖。 圖10係s兒明依據本發明之一呈體眚# 丨 乳― β(具體貫知例之由一感測器所 執行之一處理之流程圖。 【圖式代表符號說明】 光阻物質 NIR濾光器 光感測器 感測器外殼 基質層 指示器分子 輻射來源 光偵測器 濾光器/光通濾光器 電源來源 104 106a > l〇6b 110 112 、 212 114 116 118 120 ' 120a、120b、130 134、134a、134b 140 92686.doc -21 - 1305833 142 發射器 166 處理器 170 鐵氧體電路板/基板 198 環境光線來源 199 環境光線 266 處理器 301a、301b 子L 371 頂面 501 身體核心組織 520 皮膚 590 表面 610 、 611 叉架 701 讀取器 710 處理器 711 使用者介面 714 光偵測器 716 接收器 790 手腕帶 92686.doc - 22 -

Claims (1)

1305833 拾、申請專利範園： h、，種用於補償可到達具有指示器分子之-光感測器之一 光備測器系統之環境光線之方法，其包含： 、射°亥等私不器分子，從而使得該等指示器分子發光； 决:田如、射該等指示器分子時在一時點光線到達該光 偵測益系統之數量，從而決定環境光線與自該等指示器 刀子所毛it並到達該光们則器之光線之數量總和； 停止照射該等指示器分子； f停止照射料指示器分子之後，決定光線到達光偵 測器系統之該數量’從而決定環境光線到達該光偵測器 之該數量；及 藉由自第一所決定之該光線數量中減去第二所決定之 該光線數量來決定自該等指示器分子所發射之光線到達 該光偵測器系統之該數量。 2. 如：請專利範圍第【項之方法，其進一步包含向一感測器 之靖取為發射# 5虎，#中每一信號包含對應於該光積測 器系統之一輪出之資訊。 3. 如申請專利範圍第工項之方法，其中藉由自第一所決定之 該光線數量中減去第二所決定之該光線數量來決定自該 等指不器分子所發射之光線到達該光制器系统之該數 量之s亥步驟係由一外部感測器之讀取器執行。 4. 如申請專利|色圍第1項之方法，其中照射該等指示器分子 之5亥步驟包含啟動一光線來源。 5. 如申請專利第4項之方法，纟中啟動該光線來源之該 92686.doc 1305833 6步驟包含採用大約2毫安之電流來驅動該光線來源。 申明專利祀圍第1項之方法，其中決定光線到達該光偵 測器之該數量之該步驟由自該光㈣器系、統獲得一信號 輸出組成。 …種用於補償可到達具有指示器分子之一光感測器之一 光偵測器系統之環境光線之方法，其包含： (a) 照射該等指示器分子； (b) 捕獲來自該光偵測器系統之一第一信號輸出，其中 該第彳§號係照射該光偵測器系統之一感光表面或更多 感光表面之光線之強度之一函數； (c) 執行步驟（b)之後且並未正在照射該等指示器分子 時’捕獲來自該光仙器系統之―第二信號輸出，其中 °亥第一 泷係照射該光偵測器系統之一感光表面或更多 感光表面之光線之強度之一函數；及 (d) 產生一第三信號，其中該第三信號係該第一與第二 信號之一函數。 8. 如申請專利範圍第7項之方法，其進一步包含將該第一與 第二信號發射至一感測器之讀取器。 9. 如申凊專利範圍第8項之方法，其中該感測器之讀取器產 生該第三信號。 10·如申請專利範圍第7項之方法，纟中產生該第三信號之該 步驟包含自該第一信號中減去該第二信號。 11.如申請專利範圍第7項之方法，其中照射該等指示器分子 之該步驟包含啟動一光線來源。 92686.doc 1305833 12. 13. 14. 15. 16. 如申請專利範圍第11項之方法，其中啟動該光線來源之 該步驟包含採用大約2毫安之電流來驅動該光線來源。 一種光感測器，其包含： 指示器分子； 一光偵測器； 一光線來源’其用於照射該等指示器分子； 決定構件’其用於決定當由該光線來源照射該等指示 器分子時在一時點光線到達該光偵測器之數量，從而決 定壞境光線與自該等指示器分子所發射並到達該光偵剛 器之該光線之數量總和；及 決定構件，其用於決定當並未正在由該光線來源照射 °亥等心不器分子時在一時點光線到達該光偵測器之數量 ，《而決定環境光線到達該光偵測器之數量。 如申請專利範圍第13項之光感測器’其進一步包含用於 决疋自該等指示器分子所發射之光線到達該光偵測器之 該數量之構件。 ^申請專利範圍第14項之光感測器，其中用於決定自該 寻指不器分子所發射之光線到達該光偵測器之該數量之 該等構件包含用於自第一所決定之該光線數量減去第二 所決定之該光線數量之構件。 如申請專利範圍第13項之光感測器，其進一步包含用於 將—传號發射給一感測器之讀取器之一發射器，其中該 L號包含當由該光線來源照射該等指示器分子時，關於 在—時點光線到達該光偵測器之數量之資訊。 92686.doc 1305833 17.:申請專利範圍第"項之光感測器，其進—步包含藉由 採用大約2毫安之電流來驅動該光線來源而用於啟㈣ 光線來源之構件。 18·如中請專利範圍第13項之光感測器，其中用於決定光線 偵測器之該數量之該等構件包含心自該光债 測裔獲传一信號輸出之構件。 19. 如申請專利範圍第13項之光感㈣，其進—步包含用於 封農該等決定構件、該光偵測器與該光線來源之一外殼。 20. 如申請專利範圍第19項之光感測器，其中該等指示器分 子係置放於該外殼之一外表面上。 21，一種光感測器，其包含： 指示器分子； 一光偵測器系統； 一光線來源，其用於照射該等指示器分子； △捕獲構件’其用於當該等指示器分子係處於—營光狀 態中時，捕獲來自該光偵測器系統之一第一信號輸出， 其中該第-信號係照射該光偵測器系統之_感光表面或 更多感光表面之光線之強度之一函數；及 捕獲構件’其用於當並未正在照射該等指示器分子時 ’捕獲來自該光_器系統之—第二信號輸出，其中該 第二信號係照射該光備測器系統之一感光表面或更多感 光表面之光線之強度之一函數。 22.如申請專利範圍第21項之光感測器，其進一步包含用於 產生一第三信號之構件’其中該第三信號係該第一與第 92686. doc 1305833 二信號之一函數。 23. 如申請專利範圍第22項之光感測器，其中用於產生該第 三信號之該等構件包含用於自該第一信號減去該第二信 號之構件。 24. 如申請專利範圍第2 1項之光感測器，其進一步包含用於 將該第一與第二信號發射給一感測器之讀取器之一發射 器。 25. 如申請專利範圍第21項之光感測器，其進一步包含用於 封裝該等決定構件、該光偵測器與該光線來源之一外殼。 26. 如申請專利範圍第25項之光感測器，其中該等指示器分 子係置放於該外殼之一外表面上。 27_如申請專利範圍第2丨項之光感測器，其進一步包含藉由 採用大約2毫安之電流來驅動該光線來源而用於啟動該 光線來源之構件。 28. —種感測器，其包含： 一外殼； 電路板，其係封裝於該外殼内，該電路板具有於其 處穿透所產生之-孔，該孔定義自該電路板之—頂面至 该電路板之一底面之一通道； 至少一光偵測器，其係安裝於該電路板之該底面，該 至）一光偵測器具有一光敏表面，定位該光敏表面使得 穿過該通道之光線可照射該光敏表面。 29·如申請專利範圍第28項之感測器，其中該電路板係由不 傳播雜散光線之一材料構造而成。 92686.doc 1305833 如申明專利範圍第28項之感測器，其中該電路板包含鐵 氧體。 3 1 .如申請專利範圍第28項之感測器，其進〆步包含一濾光 态，其中該濾光器之至少一部分係置放於該通道内。 32’如申請專利範圍第31項之感測器，其中該濾光器係—高 通濾光器。 3.如申叫專利範圍第31項之感測器，其進一步包含與該第 一渡光器連續置放之—第二濾光器。 34. 如申凊專利範圍第33項之感測器，其中該第二濾光器係 —NIR濾光器。 35. 如申請專利範圍第28項之感測器，其進一步包含安裝於 該電路板之頂面之一光線來源。 36. 如申請專利範圍第28項之感測器，其進一步包含所置玫 以防止光線照射該至少一光偵測器之一或多個側之—光 阻材料。 37. 如申請專利範圍第36項之感測器，其中該光阻材料包含 黑色的ί哀氧化物。 38. 如申請專利範圍第28項之感測器，其進一步包含複數個 安裝於該外殼之一外表面上之指示器分子。 3 9 ·如申明專利範圍第3 8項之感測器，其中該等指示器分子 係包含於一聚合基質層内，該層係置放於該外殼之該外 表面上。 40.如申請專利範圍第39項之感測器，其中該聚合基質層係 多孔性較高的。 92686.doc 1305833 41 42. 43. 44. 45. 46. 47. 如申凊專利範圍第3 8項之感測器，其進一步包含封裝於 該外殼内用於照射該等指示器分子之一光線來源。 如申請專利範圍第4 1項之感測器，其中該光線來源係安 裝於該電路板之頂面上。 如申4專利範圍第41項之感測器，其進—步包含： 捕獲構件，其用於當該等指示器分子係處於一螢光狀 悲中時，捕獲來自該至少一光偵測器 ，其中該第-信號係照射該至少一光侦測:之= 面或更多感光表面之光線之強度之_函數；及 捕獲構件’其用於當並未正在照射該等指示器分子時 獲來自該至少一光偵測器之一第二信號輸出，其中 係照射該至少—光侧器之-感光表面或更 夕感光表面之光線之強度之一函數。 如申請專利範圍第43 生-第三信號之構件，二第4進一步包含用於產 信號之一函數。 號係該第-與第二 其·中用於產生該第三 信號減去該第二信號 如申請專利範圍第44項之感測器 信號之該等構件包含用於自該第 之構件。 進一步包含用於將 夂讀取器之一發射 如申請專利範圍第43項之感測器，其 忒第-與第二信號發射給一感測器 如申請專利範圍第43項之感測器 用大約2毫安之雷法七、。’、進一步包含藉由採 L A驅動光線來源而用於啟動該光 92686.doc 1305833 線來源之構件。 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. 一種感測器，其包含： 一外殼； -鐵氧體電路板’其係封裝於該外殼内； 至少-光價測器，其係安裝於該電路板上 一光線來源，其係封裝於該外殼内； 一發射器 其係封裝於該外殼内；及 複數個指示器分子， 如申請專利範圍第48項 義自該電路板之—頂面 一孔。 其係置放於該外殼之一外表面上。 之感測器，其中該電路板具有定 至該電路板之一底面之一通道之 如申請專利範圍第 項之感測益，其中該至少一光偵測器 係安裝於該電路拓夕& i ^ 板之底面，該至少一光偵測器具有一光 敏表面足位該光敏表面使得穿過該通道之光線可照射 該光敏表面。 如申請專利範圍第50項之感測器，其進一步包含一濾'光 益，其中該渡光器之至少一部分係置放於該通道内。 如申請專利範圍第51項之感測器，其中該慮光器係一高 通濾、光器。 如申μ專利範圍第5丨項之感測器，其進一步包含與該第 一濾光器連續置放之一第二濾光器。 如申請專利範圍第53項之感測器，其中該第二濾光器係 一 NIR濾光器。 如申請專利範圍第5〇項之感測器，其中該光線來源係安 92686.doc 1305833 裝於該電路板之一頂面上。 56·如申請專利範圍第48項之感測器，其進一步包含所置放 以防止光線照射該至少一光偵測器之一或多個側之一光 阻材料。 57·如申請專利範圍第56項之感測器，其中該光阻材料包含 —黑色的環氧化物。 58·如申請專利範圍第48項之感測器，其中該等指示器分子 係匕έ於一聚合基質層内’該層係置放於該外殼之該外 表面上。 •如申明專利範圍第5 8項之感測器’其中該聚合基質層係 多孔性較高的。 60·如申睛專利範圍第48項之感測器，其進一步包含： 捕獲構件，其用於當該等指示器分子係處於一蝥光狀 態中時，捕獲來自該至少一光偵測器之—第一信號輸出 ，其中該第一信號係照射該至少一光偵測器之一感光表 面或更多感光表面之光線之強度之一函數；及 捕獲構件，其用於當並未正在照射該等指示器分子時 ，捕獲來自該至少一光偵測器之一第二信號輸出，其中 該第二信號係照射該至少一光偵測器之—感光表面或更 多感光表面之光線之強度之一函數。 6 1.如申凊專利範圍第6〇項之感測器，其進一步包含用於產 生一第三信號之構件，其中該第三信號係該第一與第二 信號之一函數。 62.如申請專利範圍第6 1項之感測器，其中用於產生該第三 92686.doc 1305833 k號之該等構件包含用於自該第一信號減去該第二信號 之構件。 ~ 63. 64. 65. 66. 67. 68. 如申請專利範圍第60項之感測器，其進一步包含用於將 該第一與第二信號發射給一感測器之讀取器之一發射 器。 如申請專利範圍第60項之感測器，其進一步包含藉由採 用大約2毫安之電流來驅動—光線來源而用於啟動該光 線來源之構件。 一種感測器，其包含： 一外殼； 至少一光偵測器，其係封裝於該外殼内； 一光線來源，其係封裝於該外殼内； -發射器’其係封裝於該外殼内；及 複數個指示器分子， 基質層係置放於該外殼 層係多孔性較高的。 如申請專利範圍第65項 該外殼内之一電路板， 該電路板上。 其係包含於一聚合基質層内，該 之—外表面上，其中該聚合基質 之感測器，其進一步包含封裝於 其中該至少一光偵測器係安裝於 如申請專利範圍第66項之感測器，其中該電路板係一鐵 氧體電路板。 如申請專利範圍第66項之碭制哭，觉士 #办 片〜4，貝丨J器，其中該電路板具有定 義自該電路板之一頂面至該雷改把々 王召電路板之一底面之一通道之 一孔，且該光禎測器具有至少一 无夕 1疋位使得穿過該通道 92686.doc -10, 1305833 之光線可照射該光敏表面之感光表面。 69·如申明專利範圍第68項之感測器，其進一步包含一濾光 态’其中該濾光器之至少〆部分係置放於該通道内。 70.如申請專利範圍第的項之感測器，其中該濾光器係一高 通濾光器。 其進一步包含與該第 〇 其中該第二濾光器係 7 1.如申請專利範圍第69項之感測器， 一渡光器連續置放之—第二濾光器 72·如申請專利範圍第71項之感測器， 一 NIR濾光器。 73.如申請專利範圍第68項之感測器，其中該光線來源係安 裝於該電路板之頂面上且該至少—光偵㈣器係安裝於該 電路板之底面上。 74_如申請專利範圍第65項之感測器，其進一步包含所置放 以防止光線照射該至少一光偵測器之一或多個側之一光 阻材料。 75.如中請專利範圍第74項之感測器，其中該光阻材料包含 一黑色的環氧化物。 76.如申請專利範圍第65項之感測器，其進一步包含： 捕獲構件，其用於當該等指示器分子係處於3一螢光狀 態中時’捕獲來自該至少-光制器之„第―信號輸出 ’其中該第一信號係照射該至少―光偵測器之一感光表 面或更夕感光表面之光線之強度之一函數；及 .......—,1日不器分子時 ，捕獲來自該至少一光债測器之一第二信號輪出，其中 92686.doc -11 - 1305833 該第二信號係照射該至少一光偵測器之—感光表面或更 多感光表面之光線之強度之一函數。 77. 78. 79. 80. 81. 82. 83. 如申請專利範圍第76項之感測器’其進—步包含用於產 生一第二^號之構件’其中該第三信號係該第一與第二 信號之一函數。 如申請專利範圍第7 6項之感測器，其中用於產生該第三 信號之该等構件包含用於自該第一信號減去該第二信號 之構件。 如申請專利範圍第76項之感測器，其進—步包含用於將 該第一與第二信號發射給一感測器之讀取器之一發射 器。 如申請專利範圍第76項之感測器，其進—步包含藉由採 用大約2毫安之電流來驅動一光線來源而用於啟動該光 線來源之構件。 一種感測器之讀取器，其包含： -接收器，其用於接收自一感測器所發射之一無線信 號； 吏用者"面’其用於向該感測器之讀取器之一使用 ‘厂、貝訊’其中該資訊係與該無線信號内所包含之資 訊有關；及 =偵測窃，其用於偵測環境光線之該強度。 八申明專利範圍第81項之感測器之讀取器，其進一步包 如申二封裝該接收^、使用者介面與光偵測器之一外殼’。 專利範圍第82,之感測器之讀取器，其進一步包 92686.doc • 12 - 1305833 含一不透明的手腕帶，其中該外殼係附著於該不透明的 手腕帶。 ’其進一步包 之一處理器。 ’其中該處理 84.如申請專利範圍第8 1項之感測器之讀取器 含與該接收器、光偵測器及使用者介面通信 85·如申請專利範圍第84項之感測器之讀取器 器係程式化以自該光㈣H接收制於該環境光線之強 度之資料且進-步程式化以在對應於該環境光線之強度 之該資料指示該強度係大於一預定臨界之條件下向該使 用者發出一警示。 86.如申請專利範圍第84項之感測器之讀取器，其中該處理 器係程式化以（a)自該光偵測器接收對應於該環境光線之 強度之資料，（b)自該接收器接收自該感测器所發送之資 ()°十算基於自該光伯測器所接收之該資料及自該接 收益所接收之該資料之一值；及⑷在該使用者介面上顯 示該值。 種使用於具有一光偵測器、用於接收來自一光感測器 仏5虎之—接收器及用於接收來自該感測器之讀取器 之使用者之輸入且用於向該使用者提供資訊之一使用 者介面之一感測器之讀取器中之方法，其包含： 決定環境光線之該強度； 、定忒％坟光線之該強度是否大於一預定臨界強度；及 /、疋3亥環境光線之該強度係大於該預定臨界強度 ，則向該使用者發出一警告。 88·如申請專利範 圍第87項之方法，其進一步包含在已決定 92686.doc ^ 13- 1305833 於該預定臨界強度之條件下啟 該環境光線之該強度係小 動該感測器。 89·如申請專利範圍第88項之方 光感測器所發射之一信號， 有關之資訊。 法’其進一步包含接收自該 中δ亥信號包含與一分析物 其進一步包含使用該信 環境光線之強度來計算 9〇_如申請專利範圍第89項之方法’ 諕中所包含之資訊及所決定之該 與該分析物有關之—值。 91. 如申請專利範圍第89項之方 用者介面向該使用者輸出資 自該光感測器所接收之該信 數。 法’其進一步包含經由該使 sK ’其中所輸出之該資訊係 號中所包含之該資訊之一函 其中無線發射該信號。 92.如申請專利範圍第89項之方法 93 _ —種感測器之讀取器，其包含 一光偵測器； 的後收來自一光感 ’ ^ ^ ^ ^ j a JJju ， 一使用者介面，t θ & 其用於接收來自該感測器之讀取器之 使用者之輸入且用於向該使用者提供資訊； 决^冓件，其用於決定環境光線之該強度； 、定構件’其用於決定該環境光線之該強度是否大於 一預定臨界強度；及 發ώ構件’其在已決定該環境光線之該強度係大於該 預疋臨界強度之條件下用於、向該使用者發出一警告。 9 申明專利範圍第93項之感測器之讀取器，其進一步包 92686.doc • 14· 1305833 含用於回應於決定該環境光線之該強度係 ^ 又’、·!、於該預定的 界強度之該等決定構件而啟動該感測器之構件 〇Π 95.如申請專利範圍第94項之感測器之讀 w ° σ ，其中在啟動 該感測器之後，該接收器接收自該光感測器所發射之一 k號’其中該信號包含與一分析物有關之資气 96_如申請專利範圍第95項之感測器之讀取器，其進半勺 含用於使用該信號中所包含之資訊另邮* — /已 貝成及所決定之該環境光 線之強度來計算與該分析物有關之—值之構件。 97. 如申請專利範圍第95項之感測器之 含用於經由該使用者介面向該使用者輸出資訊:二 其中所輸出之該資訊係自該光感測器所接收之該信號中 所包含之該資訊之一函數。 98. 如申請專利範圍第95項之感測器之讀取器，其中無線發 射該信號。 "·:申請專利範圍第93項之感測器之讀取器，其進-步包 ;封裝該接收器、使用者介面與光偵測器之一外殼。 100·::請專利範圍第99項之感測器之讀取器，其進一梦包 透月的手腕帶，其中該外殼係附著於該不透明的 手腕帶。 92686.doc -15-