[发明专利]光学感测模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种感测模块，且特别涉及一种光学感测模块。

背景技术

在常规荧光检测系统中，样本被激发光束激发以发射荧光。来自样本的荧光透射到光传感器，且光传感器将荧光转换为电信号。荧光检测系统中的处理器分析电信号以得知样本的信息。

在一般的状况下，过滤层额外设置在荧光检测系统中以便过滤激发光束的一部分，过滤层用于防止激发光束影响感测结果。然而，过滤层也会过滤荧光的一部分而此会影响感测结果的敏感度。

发明内容

本发明提供一种具有高信噪比(s ignal-noi se rat io，SNR)和高敏感度的光学感测模块。

本发明的一实施例提供一种光学感测模块。所述光学感测模块用以检测样本的特性。光学感测模块包含光源、导光板、第一包覆层、光汇聚层、过滤层和多个传感器。光源用以提供激发光束。导光板具有彼此相对的第一侧和第二侧。第一包覆层设置于导光板的第一侧。第一包覆层具有多个孔洞。这些孔洞暴露导光板的表面的一部分。样本放置于这些孔洞中的至少一者中。光汇聚层设置于导光板的第二侧。这些传感器的位置对应于这些孔洞的位置。在激发光束进入导光板之后，激发光束的至少一部分经由导光板被这些孔洞暴露的部分表面透射到样本，样本被激发光束激发以发射信号光束，且信号光束以一次序穿过光汇聚层和过滤层并行进到传感器。

在本发明的一实施例中，光汇聚层包含多个光汇聚透镜，且这些光汇聚透镜的位置对应于这些孔洞的位置。

在本发明的一实施例中，光汇聚层包含基板和覆盖层。所述覆盖层包含基底和多个光汇聚结构。光汇聚结构布置在基底上且面向过滤层，且覆盖层覆盖基板。

在本发明的一实施例中，光汇聚结构包含多个三角柱状结构。三角柱状结构在第一方向上延伸，且激发光束沿着第二方向传播。第一方向垂直于第二方向。

在本发明的一实施例中，这些光汇聚结构包含多个三角锥、多个圆锥、多个梯形柱结构或多个梯形圆锥。

在本发明的一实施例中，光汇聚层包含多个第一光功能元件和多个第二光功能元件。多个第一光功能元件的多个位置对应于这些孔洞的这些位置。多个第一光功能元件中的任一者位于这些第二光功能元件中的两个邻近第二光功能元件之间。

在本发明的一实施例中，多个第一光功能元件包含多个第一光汇聚元件，且多个第二光功能元件包含多个第二光汇聚元件。

在本发明的一实施例中，多个第一光功能元件包含多个光透射元件，且多个第二光功能元件包含多个遮光元件。

在本发明的一实施例中，多个第一光功能元件包含多个第一光汇聚元件，且多个第二光功能元件包含多个遮光元件。

在本发明的一实施例中，多个第一光功能元件包含多个第一光透射元件，且多个第二光功能元件包含多个光吸收元件和多个第二光透射元件。

在本发明的一实施例中，多个第一光功能元件包含多个光透射元件，且多个第二光功能元件包含多个第二光汇聚元件。

在本发明的一实施例中，光汇聚层设置于导光板与过滤层之间。

在本发明的一实施例中，光汇聚层设置于过滤层与传感器之间。

在本发明的一实施例中，光学感测模块进一步包含设置于过滤层与这些传感器之间的钝化层。

在本发明的一实施例中，光学感测模块进一步包含设置于导光板与光汇聚层之间的第二包覆层。

在本发明的一实施例中，过滤层包含吸收过滤层或干涉过滤层。

本发明的一实施例提供一种光学感测模块。光学感测模块用以检测样本的特性。光学感测模块包含光源、导光板、第一包覆层、噪声缩减层和多个传感器。光源用以提供激发光束。导光板具有彼此相对的第一侧和第二侧。第一包覆层安置在导光板的第一侧。第一包覆层具有多个孔洞。这些孔洞暴露导光板的表面的一部分。样本放置于这些孔洞中的至少一者中。噪声缩减层包含多个过滤元件和多个遮光元件。这些过滤元件的多个位置对应于这些孔洞的位置。这些遮光元件中的任一者位于这些过滤元件中的两个邻近过滤元件之间。这些传感器的位置对应于这些孔洞的位置。在激发光束进入导光板之后，激发光束的至少一部分经由导光板被这些孔洞暴露的部分表面透射到样本。样本被激发光束激发以发射信号光束，且信号光束的第一部分穿过过滤元件中的至少一者并行进到这些传感器。信号光束的第二部分由这些遮光元件中的至少一者遮蔽。