[发明专利]全息传感器、组合装置、皮下植入物及相关方法

说明书

本申请是2004年7月21日递交的、名称为“全息传感器”、申请号为200480024257.5的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及全息传感器。

背景技术

WO-A-95/26499公开了一种全息传感器。该传感器包括全息支持介质(support medium)以及位于整个介质的全息图。支持介质与分析物相互作用，使得介质物理特性发生变化。该变化引起全息元件的光学特征如可偏转性、反射率、折射率或吸收度发生变化。在重播全息图时(如使用入射宽波、非电离电磁辐射)如果出现任何变化，那么使用光学检测器会观察到如颜色变化。光学检测器可以是光谱仪，也可仅是肉眼。

WO-A-99/63408描述了制造全息传感器的另一种方法。使用了序列处理技术，其中首先制造聚合物膜，随后添加感光卤化银微粒。通过向聚合基体中扩散可溶性盐引入这些微粒，他们在其中起反应形成不可溶感光沉淀物。然后全息图像被记录下来。

上述全息传感器是通过使用平面镜记录全息图而制成，这是在装有适当液体的槽中全息拍摄的。另外，该传感器的支持介质是平面的。如果在光散射相当大如皮下环境中使用该传感器，那么该装置可能并不总是有效。另外，为了检测反射光，光学检测器必须被放置在相对传感器的特定位置。

发明内容

本发明是基于上述问题可以通过使全息图成为非平面镜的方式解决这一认识的。这可以通过多种方式实现，如使用非平面镜和使用非平面支持介质来记录全息图。

因此，本发明的第一方面是包括介质和位于其中的全息图的传感器，其中介质的物理特性变化会导致全息图的光学特征发生变化，并且其中全息图形成非平面镜。

本发明的第二方面是本发明传感器的制造方法，包括使全息图在介质中成为非平面镜。

本发明的第三方面是分析物的检测方法，包括用光远程询问本发明传感器的全息元件；以及检测传感器的光学特征中发生的任何变化。

本发明的第四方面是采用传感器检测分析物的方法，该传感器包括介质和位于整个所述介质中的全息图，其中作为因与分析物反应而导致的介质的物理特性变化的结果，全息图的光学特征发生变化，并且其中全息图被形成为非平面镜，其中，所述方法包括使用光来远程地询问所述传感器的全息元件，其中所述询问是通过用于将光传输至全息图并从全息图传输出的单元来进行的；以及检测所述传感器的光学特征的任何变化。

本发明的第五方面是一种传感器与光导纤维束的组合装置，其中所述传感器包括介质和位于整个所述介质中的全息图，其中作为介质的物理特性变化的结果，全息图的光学特征发生变化，并且其中全息图被形成为非平面镜，所述光导纤维束用于将光传输至所述全息图并从所述全息图传输出。

本发明的第六方面是一种包括传感器的皮下植入物，所述传感器包括介质和位于整个所述介质中的全息图，其中作为因与分析物反应而导致的介质的物理特性变化的结果，全息图的光学特征发生变化，并且其中全息图被形成为非平面镜。

本发明的第七方面是一种传感器，该传感器包括介质和位于整个所述介质中的全息图，其中作为介质的物理特性变化的结果，全息图的光学特征发生变化，并且其中全息图被形成为隅角立方棱镜。

本发明的全息传感器的设计能精确按预定反射入射光，本发明可以避免要求将光学检测器“引入”传感器。事实上，本发明提供的传感器能从较大范围的角度和距离内询问。本发明的传感器可以作为皮下植入物或在安全中如作为鉴定标记使用。

附图说明

图1和图2是分别使用凹面镜和隅角立方棱镜制造本发明传感器的示意图。

图3是适用于询问本发明传感器的探针侧视图。

图4是图1中传感器被询问的示意图。

图5与图4相同，但传感器处于在皮下环境中。

图6是使用凹面镜制成的本发明环形传感器的平面图。

图7是图6中传感器被询问的示意图。

图8和图9是本发明不同实施例的平面图，各传感器都适合同时检测多个分析物。

图10是作为凹面镜形成的全息图的射线图。

图11是本发明传感器制造方法的示意图。

图12是示出本发明传感器的角公差的图。

具体实施方式

可以通过多种方式使全息图形成非平面镜。可以理解本文描述的不同技术可以单独使用也可组合使用达到效果。