| 主权项 |
1.一种供非侵入式光学采样用之光源组件,其内含可提供宽广谱带讯号之发光二极体,该光源组件至少包含:多种发光二极体;一种发光二极体底物,提供前述发光二极体力学上的支撑,前述发光二极体与底物构成发光二极体/底物之副组件;一种可供前述发光二极体间导电的装置;一种可型塑由前述发光二极体发出之光线的装置;一种可供控制光强度范型(intensity profile)之装置;一种可供连结前述讯号至采样介面之装置;一种可供收集前述样本所发出光线之装置;一种可供控制与监测测量位置状况之装置。2.如申请专利范围第1项所述之组件,其中之发光二极体为任一种单接面、异质接面或超激发光发光二极体。3.如申请专利范围第1项所述之组件,其中之发光二极体会发射不同波长范围但波长范围有重叠之光线,故将包含前述波长范围之光线结合,可得一具宽广谱带之讯号。4.如申请专利范围第1项所述之组件,其中之底物为具有前方、后方与侧面的底物。5.如申请专利范围第4项所述之组件,其中能型塑由发光二极体所发出光线的装置至少包含多个抛物线状折射透镜,前述折射透镜是置于前述底物前方井中,每一发光二极体均固定于相对应之折射透镜中,所以光束间的差异性可以减到最低。6.如申请专利范围第5项所述之组件,其中述及之副组件上涂有具光学活性之环氧化物或高分子树脂提供力学上之保护与减低弗斯涅氏磨损(Fresnel'slosses),前述涂敷物于该光源组件所发生之波长范围具有适合之透射特性。7.如申请专利范围第6项所述之组件,其中之底物系由一陶瓷树脂或塑胶树脂所制造。8.如申请专利范围第7项所述之组件,其中述及之涂敷物之折射系数为:其中:nLED=发光二极体折射系数;No=底物材质之折射系数。9.如申请专利范围第4项所述之组件,其中该可供连结讯号到样品介面之装置至少包含一混合器,该混合器至少包含中空之大直径高折射系数光纤,所以由前述副组件发出之光线,其强度与内含波长资讯可以完全混合而不会有额外漏失。10.如申请专利范围第9项所述之组件,其中之混合器系利用低氢氧根矽、蓝宝石与矽其中之一制成。11.如申请专利范围第9项所述之组件,其中之混合器系固定于前述底物之前方。12.如申请专利范围第9项所述之组件,其中用于收集由样本发出之光线的装置至少包含收集光纤,该收集光纤至少包含穿过中空孔洞并通过连结前述底物前方与底物后方的井之沟槽的附属光纤,井的尺寸为可收纳温度调节元件的尺寸。13.如申请专利范围第12项所述之组件,其中由低氢氧根矽制成之收集光纤,其核心直径约为600微米。14.如申请专利范围第12项所述之组件,其中供发光二极体间导电之装置至少包含能使发光二极体互相联系之电线。15.如申请专利范围第14项所述之组件,其中用来传递发光二极体间电流的装置更包含底物前方与四周的金属化图样,于此该金属化图样作为与前述之电线间导电之用。16.如申请专利范围第15项所述之组件,其中供发光二极体间导电用的装置更包含印刷电路板(PCB)上的金属化图样,前述印刷电路板至少包含前方与后方,印刷电路板前方有一用以接收前述副组件之自准凹口,前述金属化图样与置于凹口上底物上的电流接触点间的连结,可作为发光二极体驱动器与发光二极体间导电之用。17.如申请专利范围第16项所述之组件,其中之发光二极体可个别与发光二极体驱动器连结。18.如申请专利范围第16项所述之组件,其中之发光二极体可以群体方式与发光二极体驱动器连结。19.如申请专利范围第16项所述之组件,其中之印刷电路板中有一孔洞,当副组件置于印刷电路板上时,前述底物沟槽与印刷电路板上孔洞可以对准。20.如申请专利范围第19项所述之组件,其中用来调节温度的装置至少包含具有冷面与热面之热电冷却器与加热槽,且该热电冷却器穿过前述孔洞,与后方井连结,故前述冷面与底物的后方接触;及一加热槽,其系与该热电冷却器之热面接触;其中前述热电冷却器与加热槽构成一副组件。21.如申请专利范围第20项所述之组件,更包含一支撑金属箍,其中前述收集光纤穿过前述之印刷电路板上的孔洞与前述之热电热冷却器与加热槽副组件,然后与位于前述印刷电路板后面的金属箍结合。22.一种供非侵入式血液分析物测量之小型、轻量仪器,其内含预测演算法,以光谱分析方法分析样本区域发出之光线以估计目标分析物浓度,该仪器至少包含:一种光源组件,供非侵入式光学采样,组件中结合发光二极体以提供宽广的讯号谱带,而后将讯号谱带传导至组织测量区域并收集前述样本所发出之光线;一种光学模组,供分散、聚焦与测定前述样本所发射出之光线;一种供驱动前述发光二极体的发光二极体驱动器;执行前述预测演算法之处理器;及供输出前述分析物测量结果之输出装置。23.如申请专利范围第22项所述之仪器,其中之光源组件至少包含:多种发光二极体;一种发光二极体底物,该底物提供前述发光二极体力学上的支撑,所以前述发光二极体与底物构成发光二极体/底物副组件;一种供控制光强度范型之装置;一种供提供前述发光二极体间传导电流之装置;一种供型塑由前述发光二极体发出之光线的装置;一种供连结前述讯号至样本介面之装置;一种供收集前述样本发出光线之装置;一种供控制与监测前述组织样本区域之装置。24.如申请专利范围第23项所述之仪器,其中之发光二极体会发出不同波长范围但波长范围有交集之光线,故将涵盖前述波长范围之光束结合,可得单一宽谱带讯号。25.如申请专利范围第23项所述之仪器,其中之底物具有前方、后方与侧面。26.如申请专利范围第25项所述之仪器,其中供型塑由发光二极体发生之光束的装置,至少包含数个置于底物前方井内之抛物线状折射透镜,上述之发光二极体固定于相对应之折射透镜内,如此即可减低光束间的歧异。27.如申请专利范围第26项所述之仪器,其中之副组件上涂有具光学活性之环氧化物或高分子树脂以提供力学上之保护与减低弗斯涅氏磨损(Fresnel's losses),前述涂敷物于该光源组件发出之波长范围具有适合之透射特性。28.如申请专利范围第26项所述之仪器,其中供传导讯号到样品介面之装置至少包含混合器,该混合器至少包含内为中空之大直径高反射系数光纤,所以由前述副组件发出之光线,其强度与所包含的波长资讯可以完全混合而不会有额外漏失。29.如申请专利范围第28项所述之仪器,其中之混合器系固定于前述底物之前面。30.如申请专利范围第29项所述之仪器,其中收集由样本所发出之光线的装置至少包含收集光纤,该收集光纤至少包含穿过中空孔洞并通过连结前述底物前方与底物后方的井之沟槽的附属光纤,井的尺寸大小为可收纳温度调节元件。31.如申请专利范围第27项所述之仪器,其中该供发光二极体间有电流连结之装置至少包含能使发光二极体互相联系之电线。32.如申请专利范围第31项所述之仪器,其中用来传递发光二极体间电流的装置更包含底物前方与四周的金属化图样,于此该金属化图样作为与前述之电线间导电之用。33.如申请专利范围第32项所述之仪器,其中供发光二极体间通电用的装置更包含印刷电路板上的金属化图样,前述印刷电路板至少包含前方与后方,印刷电路板前方有一用以接收前述副组件之自准凹口,前述金属化图样与置于凹口上底物上的电流接触点间的连结,则可作为发光二极体驱动器与发光二极体间导电之用;其中发光二极体是以单独或群体方式与发光二极体驱动器连结。34.如申请专利范围第33项所述之仪器,其中之印刷电路板中有一孔洞,当副组件置于印刷电路板上时,前述底物沟槽与印刷电路板上孔洞可以对准。35.如申请专利范围第34项所述之仪器,其中用来调节温度的装置至少包含具有冷面与热面之热电冷却器与加热槽,该热电冷却器穿过前述孔洞,与后方井连结,故前述冷面与底物的后方接触;及一加热槽,该加热槽系与该冷却器之热面接触;其中该热电冷却器与加热槽构成一热电冷却器-加热槽副组件。36.如申请专利范围第35项所述之仪器,更包含支撑金属箍,其中前述收集光纤穿过前述之印刷电路板上的孔洞与前述之热电冷却器与加热槽副组件,然后与位于前述印刷电路板后面的金属箍结合。37.如申请专利范围第30项所述之仪器,其中之光学模组至少包含:一种小型化具有入口与出口狭缝之迷你光谱分析仪;一种线状排列之侦测器阵列模组,该分光光度计与侦测器阵列模组互相固定,故前述出口狭缝与侦测器阵列模组会正对排列。38.如申请专利范围第37项所述之仪器,其中该输入狭缝宽度与线状排列侦测器阵列组件中呈线状排列之侦测器阵列中的一个单独像素宽度相等。39.如申请专利范围第38项所述之仪器,其中之光谱分析仪至少包含:一镜子,其系可将由前述收集光纤发出之光线反射并投射进入入口狭缝;一抛物线状单光光栅,其系可将由前述镜子反射之光线加以以分散与聚焦;其中前述光谱之平坦部分是经由出口狭缝被投射到前述侦测器阵列。40.如申请专利范围第40项所述之仪器,其中之感光侦测器至少包含一种线状排列之感光二极体阵列,每一感光二极体至少包含侦测器元件与相关多工器元件,每一感光二极体代表一个像素,每一感光二极体会同时纪录投射光谱中的一个像素部份以纪录全光谱范围,所纪录之光谱部分经由前述侦测器元件转换为电压。41.如申请专利范围第40项所述之仪器,其中之多工器元件系经由前述侦测器元件以序列方式读取讯号。42.如申请专利范围第41项所述之仪器,其中线状排列之侦测器阵列模组更包含讯号处理电路,其中前述之多工器元件将前述讯号转移到讯号处理电路并以下列任一方式处理:缓冲;阻抗匹配;频率平滑化;及层级移动。43.如申请专利范围第42项所述之仪器,其中线状排列之侦测器阵列模组更包含类比-数位转换电路(ADC),其中前述讯号处理电路传送处理过的讯号到ADC;前述之ADC将处理过的讯号转换为数位讯号并将数位数値转换到前述处理器中。44.如申请专利范围第43项所述之仪器,其中之处理器至少包含高速数位电子模组,该模组包含:一数位讯号处理器;至少一个记忆体;其中上述模组接收由光学模组发出之数位数値,并且利用可估计目标分析物浓度之预测演算法计算前述讯号。45.如申请专利范围第44项所述之仪器,其中之记忆体至少包含用来储存演算法之非挥发性记忆体。46.如申请专利范围第44项所述之仪器,其中之记忆体至少包含用来储存数位资料之挥发性记忆体。47.如申请专利范围第31项所述之仪器,其中之发光二极体驱动器至少包含:一种可提供发光二极体动力的模组,故前述之发光二极体群及个别发光二极体为:每次均可循序定址的发光二极体群或个别发光二极体;每次均可同时定址的发光二极体群或个别发光二极体;其中该选定之发光二极体群或选定之发光二极体可弹性地根据记忆体中程式化的排序资料进行排序。48.如申请专利范围第47项所述之仪器,其中之模组可产生持续时间约为100-400奈秒之脉冲,伴随着可程式化、最大为10安培的峰电流,其中之模组亦可在电流强度约为100-500毫安培下,以连续波模式驱动发光二极体或发光二极体群,其中之驱动器可以交流电或直流电模式驱动发光二极体或发光二极体群。49.如申请专利范围第22项所述之仪器,其中之显示器至少包含高解析度液晶显示器。50.如申请专利范围第22项所述之仪器,更包含电源供应器,前述电源供应器至少包含镍氢电池。51.如申请专利范围第22项所述之仪器,更包含按钮装置,其中前述之控制装置至少包含一种键盘与一种口语辨识模组。52.如申请专利范围第23项所述之仪器,其中之样本介面至少包含一光纤。图式简单说明:图1为标准发光二极体之上视图,发光二极体中晶片底部有可发射光的接面,而所发出的光是由晶片顶部射出;图2a与图2b分别为根据本发明可供发光二极体使用之底物之上视与下视图;图3是根据本发明图2中底物的详细表示图,图中绘有架于其上发光二极体之抛物线状折射透镜;图4是根据本发明之底物/发光二极体副组件的详细特写表示图;图5为根据本发明图4副组件之断面图;图6为根据本发明发光二极体光源组件三度空间示意图;图7为根据本发明发光二极体光源组件印刷电路板(PCB)三度空间示意图;图8为根据本发明小型化光谱分析仪之等角投影图;图9为根据本发明感光二极体模组三度空间示意图;图10为光学模组,包含如图8之小型化分光光度仪与图9的感光二极体模组之三度空间示意图;图11为根据本发明以发光二极体为光源进行非侵入式血液中葡萄糖量测之仪器的三度空间示意图;图12为感光二极体模组的另一可供选择的形式。 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