TWI843335B

TWI843335B - 一種側光式非侵入式血糖感測模組

Info

Publication number: TWI843335B
Application number: TW111147880A
Authority: TW
Inventors: 黃秀蓉; 陳聖偉
Original assignee: 台亞半導體股份有限公司
Priority date: 2022-12-13
Filing date: 2022-12-13
Publication date: 2024-05-21
Also published as: US20240188858A1; CN118177795A; TW202425364A

Abstract

一種側光式非侵入式血糖感測模組，包括基材、側光式光源組件、側光式光感測組件及阻隔件。側光式光源組件設置於基材且包括發光元件及第一導光元件。側光式光感測組件設置於基材且包括光感測元件及第二導光元件；阻隔件設置於側光式光源組件及側光式光感測組件之間，阻隔件用以隔絕側光式光源組件及側光式光感測組件。

Description

一種側光式非侵入式血糖感測模組

本發明係關於一種血糖感測模組，尤指一種採用側光式光學組件之非侵入式血糖感測模組。

市面上常見之血糖感測模組可大致分為侵入式血糖感測模組及非侵入式血糖感測模組。如圖1所示，習知非侵入式血糖感測模組A是採用多個LED元件A1所構成之發光單元，搭配多個光感測元件A2所構成之光感測單元來執行血糖感測。一旦需要執行血糖感測之面積越大，前述LED元件A1及光感測元件A2之設置數量也勢必增加，進而提高製造成本。此外，由於前述發光單元及光感測單元都是採用直下式之設計，使得習知非侵入式血糖感測模組A整體相應具有一定厚度而難以薄型化，在結構配置上多有限制。

因此，如何設計出能改善前述問題之非侵入式血糖感測裝置，以縮減裝置整體厚度並可降低製造成本，實為一個值得研究之課題。

本發明之目的在於提供一種採用側光式光學組件之非侵入式血糖感測模組。

為達上述目的，本發明之側光式非侵入式血糖感測模組包括基材、側光式光源組件、側光式光感測組件及阻隔件。側光式光源組件設置於基材且包括發光元件及第一導光元件。側光式光感測組件設置於基材且包括光感測元件及第二導光元件；阻隔件設置於側光式光源組件及側光式光感測組件之間，阻隔件用以隔絕側光式光源組件及側光式光感測組件。

在本發明之一實施例中，阻隔件連接第一導光元件及第二導光元件。

在本發明之一實施例中，阻隔件係以非透光材料製成。

在本發明之一實施例中，基材包括底部及相對之第一側部及第二側部，發光元件設置於第一側部，且光感測元件設置於該第二側部。

在本發明之一實施例中，側光式非侵入式血糖感測模組更包括反射元件，設置於基材上且介於底部與第一導光元件及第二導光元件之間，反射元件用以反射來自發光元件之光線或將光線反射至光感測元件。

在本發明之一實施例中，側光式光源組件更包括第一網點部，第一網點部形成於第一導光元件面向底部之一面。

在本發明之一實施例中，側光式光源組件更包括發光鍍膜，發光鍍膜形成於第一導光元件背向底部之一面。

在本發明之一實施例中，第二導光元件更包括第二網點部，第二網點部形成於第二導光元件面向底部之一面。

在本發明之一實施例中，第二導光元件包括收光鍍膜，收光鍍膜形成於第二導光元件背向底部之一面。

在本發明之一實施例中，於側光式光源組件與基材之連接處及側光式光感測組件與基材之連接處係以非透光之封裝件連接。

據此，本發明之側光式非侵入式血糖感測模組藉由側光式光學組件之設計，能有效縮減裝置整體高度，且僅需要單一發光元件配合單一光感測元件即可達成血糖感測效果，進而降低製造成本。

1:側光式非侵入式血糖感測模組

10:基材

11:底部

12:第一側部

121:第一凸緣

13:第二側部

131:第二凸緣

20:側光式光源組件

21:發光元件

22:第一導光元件

23:第一網點部

24:發光鍍膜

30:側光式光感測組件

31:光感測元件

32:第二導光元件

33:第二網點部

34:收光鍍膜

40:阻隔件

50:反射元件

60:封裝件

(習知技術)

A:非侵入式血糖感測模組

A1:LED元件

A2:光感測元件

圖1為習知非侵入式血糖感測模組之示意圖。

圖2為本發明之側光式非侵入式血糖感測模組之示意圖。

由於各種態樣與實施例僅為例示性且非限制性，故在閱讀本說明書後，具有通常知識者在不偏離本發明之範疇下，亦可能有其他態樣與實施例。根據下述之詳細說明與申請專利範圍，將可使該等實施例之特徵及優點更加彰顯。

於本文中，係使用「一」或「一個」來描述本文所述的元件和組件。此舉只是為了方便說明，並且對本發明之範疇提供一般性的意義。因此，除非很明顯地另指他意，否則此種描述應理解為包括一個或至少一個，且單數也同時包括複數。

於本文中，用語「第一」或「第二」等類似序數詞主要是用以區分或指涉相同或類似的元件或結構，且不必然隱含此等元件或結構在空間或時間上的順序。應了解的是，在某些情形或組態下，序數詞可以交換使用而不影響本創作之實施。

於本文中，用語「包括」、「具有」或其他任何類似用語意欲涵蓋非排他性之包括物。舉例而言，含有複數要件的元件或結構不僅限於本文所列出之此等要件而已，而是可以包括未明確列出但卻是該元件或結構通常固有之其他要件。

於本文中，用語「側光式」定義為光線沿側向(即水平方向或平行於基材之底部方向)傳輸，也就是說，光線主要自光源沿側向發出或者光線主要沿側向被接收。

以下請參考圖2為本發明之側光式非侵入式血糖感測模組之第一實施例之示意圖。如圖2所示，本發明之側光式非侵入式血糖感測模組1包括基材10、側光式光源組件20、側光式光感測組件30及阻隔件40。基材10主要作為側光式非侵入式血糖感測模組1之基礎結構件，且基材10可用於承載側光式光源組件20、側光式光感測組件30及阻隔件40而形成一個整體模組。

在本發明之一實施例中，基材10包括底部11及相對之第一側部12及第二側部13。底部11為一個平板結構。第一側部12之一端連接底部11一側之邊緣，且第一側部12垂直於底部11；第二側部13之一端連接底部11另一相對側之邊緣，且第二側部13垂直於底部11。此外，第一側部12可包括第一凸緣121，且第一凸緣121設置於第一側部12之另一開放端，使得第一側部12整體形成倒L 結構；第二側部13可包括第二凸緣131，且第二凸緣131設置於第二側部13之另一開放端，使得第二側部13整體形成相對於第一側部12之另一倒L結構。

側光式光源組件20設置於基材10上，且側光式光源組件20主要發出光以照射到皮膚。在本發明中，側光式光源組件20包括單一個發光元件21及第一導光元件22。發光元件21設置於基材10之第一側部12(即第一側部12朝向第一導光元件22之側壁)，且發光元件21之設置高度對應第一導光元件22之設置高度。前述第一側部12之第一凸緣121位於發光元件21上方，以輔助提供發光元件21發出之光線集中及遮蔽效果。據此，由發光元件21所發出之光線可大致沿側向射入第一導光元件22，使得第一導光元件22可形成大面積之發光源，例如面積可大於5mm*5mm。前述發光元件21可採用LED光源，而第一導光元件22可採用導光板，但本發明不以此為限。

在本發明之一實施例中，側光式光源組件20更包括第一網點部23。第一網點部23形成於第一導光元件22面向底部11之一面。第一網點部23主要可由複數個具有曲面之立體結構所構成，當來自發光元件21之光線射至第一網點部23之任一立體結構時，即可藉由該立體結構產生光線折射或反射效果，進而改變光線進入第一導光元件22之方向，並達到均光效果。

在本發明之一實施例中，側光式光源組件20更包括發光鍍膜24。發光鍍膜24形成於第一導光元件22背向底部11之一面，也就是面向皮膚之一面。因此，側光式光源組件20所發出之光線在穿過第一導光元件22後都必須穿過發光鍍膜24才會抵達皮膚。由於發光鍍膜24為目前導光板經常採用之結構設計，在此不多加贅述。

側光式光感測組件30設置於基材10上，且側光式光感測組件30主要接收經皮膚漫反射後傳遞回來之光線。在本發明中，側光式光感測組件30包括單一個光感測元件31及第二導光元件32。光感測元件31設置於基材10之第二側部13(即第二側部13朝向第二導光元件32之側壁)，且光感測元件31之設置高度對應第二導光元件32之設置高度。前述第二側部13之第二凸緣131位於光感測元件31上方，以輔助提供光感測元件31接收之光線集中及遮蔽效果。據此，第二導光元件32可形成大面積之收光源。前述光感測元件31可採用光感測器(Photo Detector)，而第二導光元件32可採用導光板，但本發明不以此為限。

在本發明之一實施例中，側光式光感測組件30更包括第二網點部33。第二網點部33形成於第二導光元件32面向底部11之一面。第二網點部33主要可由複數個具有曲面之立體結構所構成，當來自模組外之光線穿過第二導光元件32後射至第二網點部33之任一立體結構時，即可藉由該立體結構產生光線折射或反射效果，進而改變光線之方向以抵達光感測元件31。

在本發明之一實施例中，側光式光感測組件30更包括收光鍍膜34。收光鍍膜34形成於第二導光元件32背向底部11之一面，也就是面向皮膚之一面。因此，來自皮膚漫反射之光線都必須穿過收光鍍膜34才會進入第二導光元件32。由於收光鍍膜34為目前導光板經常採用之結構設計，在此不多加贅述。

阻隔件40設置於側光式光源組件20及側光式光感測組件30之間，阻隔件40用以隔絕側光式光源組件20及側光式光感測組件30。在本發明之一實施例中，阻隔件40連接第一導光元件22及第二導光元件32。阻隔件40係以非透光材料製成，例如黑色膠體。據此，藉由阻隔件40可防止側光式光源組件 20之發光及側光式光感測組件30之收光相互影響，並且能提供第一導光元件22及第二導光元件32之連接固定效果。

在本發明中，側光式非侵入式血糖感測模組1更包括反射元件50。反射元件50設置於基材10之底部11上，且反射元件50介於底部11與第一導光元件22及第二導光元件32之間。反射元件50可反射來自發光元件21之光線並經由第一導光元件22朝模組外射出，或將來自模組外之光線經由第二導光元件32反射至光感測元件31。進一步來說，反射元件50應介於底部11與第一網點部23及第二網點部33之間，因此反射元件50可反射直接來自發光元件21之光線或者藉由第一網點部23折射後之光線，再經由第一導光元件22朝模組外射出；或者反射元件50可將直接來自模組外之光線或者藉由第二網點部33折射後之光線，反射至光感測元件31。

此外，在本發明之一實施例中，於側光式光源組件20與基材10之連接處及側光式光感測組件30與基材10之連接處係以非透光之封裝件60連接。此處封裝件60同樣可採用前述黑色膠體。藉由封裝件60可防止模組於不同元件間之接縫處產生漏光現象，且保持整體模組之密閉性。

本發明之側光式非侵入式血糖感測模組1在實際作動上，首先藉由設置於第一側部12之單一個發光元件21沿側向發出光線，光線可直接進入第一導光元件22內，或經由第一網點部23或/及反射元件50所產生之反射或折射進入第一導光元件22內，使得第一導光元件22成為大面積之發光結構。接著，光線會自第一導光元件22穿過發光鍍膜24以抵達皮膚，執行相應血糖感測作業。

之後，自皮膚漫反射之光線可穿過收光鍍膜34而進入第二導光元件32，使得第二導光元件32成為大面積之收光結構。接著，光線可直接側向傳輸以直接抵達光感測元件31，或經由第二網點部33或/及反射元件50所產生之反射或折射後抵達光感測元件31。最後，單一個光感測元件31即可依據所接收之光線來執行後續血糖感測之結果分析作業。

據此，本發明之側光式非侵入式血糖感測模組1採用相互搭配之側光式光源組件20及側光式光感測組件30，僅需使用單一個發光元件21及單一個光感測元件31即可執行血糖感測功能，有效減少元件數量及製造成本，並達成結構薄型化之目的(厚度可縮減至習知非侵入式血糖感測模組之一半，約為1mm)。此外，本發明之側光式非侵入式血糖感測模組1可因應不同設計需求來調整第一導光元件22及第二導光元件32之尺寸，進而改變可感測之面積範圍(例如可適用於大面積之感測)。

以上實施方式本質上僅為輔助說明，且並不欲用以限制申請標的之實施例或該等實施例的應用或用途。此外，儘管已於前述實施方式中提出至少一例示性實施例，但應瞭解本發明仍可存在大量的變化。同樣應瞭解的是，本文所述之實施例並不欲用以透過任何方式限制所請求之申請標的之範圍、用途或組態。相反的，前述實施方式將可提供本領域具有通常知識者一種簡便的指引以實施所述之一或多種實施例。再者，可對元件之功能與排列進行各種變化而不脫離申請專利範圍所界定的範疇，且申請專利範圍包含已知的均等物及在本專利申請案提出申請時的所有可預見均等物。