用于血液酒精浓度测量的非色散红外微光学传感器的制造方法_2

文档序号:8549932阅读:来源:国知局
。光电检测器104可以包括集成透镜112 (例如,近-1R透镜),集成透镜112被配置为调节(例如,阻挡、过滤、聚焦、校准、漫射等)离开手指50前往光电检测器104的电磁辐射。在实施方式中,透镜112的材料可以包括玻璃、硅、锗、近-1R透明塑料等等中的一个或多个。
[0020]移动微光学传感器封装100可以包括从封装100的顶部表面116向外突出的一个或多个挡板114(在图1A中示出为114A、114B、114C)。例如,在实施方式中,封装100包括被安置在多个光源102的输出区118与光电检测器104的输入区120之间的挡板114B。挡板114B可以被配置为防止光从多个光源102到光电检测器104的交叉污染,使得由光电检测器104接收的光是由手指50散射的光。挡板114还可以被配置为将手指50支撑在移动微光学传感器封装100之上,诸如例如以便避免手指50与透镜108、112中的一个或多个透镜之间的接触。
[0021]在实施方式中,多个光源102包括在近-1R光谱区中的光源。例如,光源102可以包括具有在一个或多个乙醇吸收光谱区具有峰值的电磁输出的LED(例如,两个或三个LED),可以包括具有在一个或多个水吸收光谱区具有峰值的电磁输出的LED (例如,一个或两个),可以包括具有在乙醇和水的吸收光谱区具有峰值的电磁输出的LED (例如,一个或两个),等等。在实施方式中,光源102包括激光二极管,所述激光二极管具有与一个或多个乙醇吸收光谱区、与一个或多个水吸收光谱区、与乙醇和水的吸收光谱区等等相对应的输出波长。控制电路106可以通过比较从每一个通道(例如,特定波长)接收的信号并且校准测量值来测量血液酒精浓度(BAC),本文进一步描述。
[0022]参考图1B,并且提供了移动微光学传感器封装100的示例性实施方式。如所示出的,移动微光学传感器封装100包括接近于光电检测器104的滤光器122,使得从手指50散射的光的输出在于光电检测器104处被接收之前通过滤光器122。尽管图1B示出了滤光器122由位于透镜112之上之间的顶部表面116支撑(即,在手指50与透镜112之间),但是应当指出的是,可以以包括但不限于在光电检测器104与透镜112之间的其它配置来安置滤光器122。滤光器122被配置为过滤从由手指50散射的光的输出所接收的光,并且将波长在有限光谱或多个光谱中的光传送到光电检测器104。在实施方式中,滤光器122被配置为并入吸收滤光器、干涉滤光器、平坦通带滤光器(flat pass filter)等等中的一种或多种,滤光器122被配置为阻挡特定波长的光而允许将其它波长的光传送到光电检测器104。例如,滤光器122可以包括一个或多个滤光器,所述一个或多个滤光器被配置为传送具有大约为1.4微米、1.6微米、1.9微米、2.25微米的波长的光,这些波长与和参考图1A所描述的多个光源102相关联的波长相对应。在实施方式中,滤光器122的使用允许光源102包括一个或多个宽带发射器,使得滤光器122过滤从由手指50散射的光的输出所接收的光,并且将波长在有限光谱或多个光谱中的光传送到光电检测器104。可以结合在不同发射光谱处的多个光源102并入一个或多个宽带发射器,可以排除掉在各个发射光谱处的多个光源102来并入一个或多个宽带发射器,等等。
[0023]现在参考图2,根据本公开内容的示例性实施方式示出了针对乙醇和水的示例性光谱图200,示例性光谱图200示出了在各个波长下的吸光率。所述图示示出了乙醇(由202所指示的实线)和水(由204所指示的虚线)的示例性近-1R吸收光谱。乙醇和水的示例性吸收光谱已经指示示出为206、208、210、以及212的四个波长和波长带。在206处,乙醇示出了吸收峰,而水具有一些吸收。当光电检测器104测量在206处的波长下的数据时,信号可以提供乙醇的存在的强烈指示,同时提供水的存在的一些指示。在208处,乙醇和水都示出了强烈的吸收峰。当光电检测器104测量在208处的波长下的数据时,信号可以提供乙醇和水中的每一者的存在的强烈指示。在210处,乙醇和水都不示出吸收峰。当光电检测器104测量在210处的波长下的数据时,由于信号应该不指示针对乙醇和水的峰,所以信号可以提供用于信号校正的数据(例如用于手指50在移动微光学传感器封装100上的安置)。在212处,水示出了吸收峰,而乙醇不具有可辨别的峰。当光电检测器104测量在212处的波长下的数据时,信号可以在没有来自乙醇的存在的显著干扰的情况下提供水的存在的强烈指示。以下相对于图3和图4描述了用于确定血液酒精浓度的示例性方法。
[0024]示例件方法
[0025]图3提供了流程图300,其示出了示例性实施方式中的用于利用用于测量血液酒精浓度的基于光学的传感器(诸如在图1A和图1B中所示出的移动微光学传感器封装100)的方法。如所示出的,获得信号的四个通道(诸如经由光电检测器104),其中,每一个通道都可以与在图2中示出为206、208、210、以及212的四个波长或波长带相对应。例如,通道#1可以与208相对应,通道#2可以与212相对应,通道#3可以与206相对应,以及通道#4可以与210相对应。在实施方式中,通道#1的信号输出可以表不光路(例如,光从多个光源102通过手指50,并且输出到光电检测器104的路径)中组合的乙醇和水含量(示出为302),通道#2的信号输出可以表示光路中的水含量(示出为304),通道#3的信号输出可以表示光路中组合的乙醇和水含量(示出为306),以及通道#4的信号输出可以表示用于光路和用于提供流体体积的校准通道(示出为308)。通道#1、#2、以及#3的组合可以提供沿着光路但是在流体的未知体积内的酒精含量(示出为310)。例如,通道#2的信号输出可以提供在流体的未知体积内部的水浓度的指示。借助来自通道#2的水浓度,可以根据通道#1来计算相同的未知体积内部的酒精浓度。通道#4的信号输出可以用于确定流体的未知体积的体积。来自通道#3的信号输出可以用于解释散射效应和在水与酒精之间的相对吸收差异、以及血流/组织中影响光路上的光谱透射的各种物质的存在。相应地,根据通道#1、#2、以及#3确定沿着光路的酒精含量并且通过根据通道#4确定沿着光路的流体的体积,可以计算每单位体积的酒精含量(如312所示出的)。
[0026]图4提供了流程图400,其示出了示例性实施方式中的用于利用用于测量血液酒精浓度的基于光学的传感器(诸如图1A和图1B中所示出的移动微光学传感器封装100)的方法。如所示出的,获得信号的两个通道(诸如经由光电检测器104),其中,通道#1可以与图2中的波长或波长带206或208相对应,以及通道#2可以与波长或波长带212相对应。例如,来自通道#2的信号输出可以包括信号的瞬时变化(例如,交流电流(AC)分量),所述瞬时变化是在光沿着光路传播期间由心脏搏动引起的,其可以提供在搏动期间皮肤中水浓度变化的指示(示出为402)。来自通道#1的信号输出可以包括信号的瞬时变化(例如,AC分量),所述瞬时变化是在光沿着光路传播期间由心脏搏动引起的,其可以提供在搏动期间皮肤中水和酒精浓度变化的组合的指示(示出为404)。在实施方式中,两个AC分量(即,来自通道#1和通道#2的AC分量)的比可以用于确定血液中的酒精浓度(示出为406) ο例如,参考图5,示出了在光电检测器104处所测量的交流电流信号分量。将用于第一通道的交流信号分量(例如,在通道#2处的信号)示出为500,而将用于第二通道的交流信号分量(例如,在通道#3处的信号)在第一时间段示出为502,并且在第二
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1