CN108012445A - 包括生物测定传感器的电子设备 - Google Patents
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Abstract
根据本公开的一个实施例的电子设备可以包括：壳体；光学元件单元，其可以被配置为朝向用户的身体发射光，接收从用户的身体反射的光，并将接收到的光转换成第一信号；IC元件，其可以被配置为将从光学元件单元提供的第一信号转换为第二信号，并将第二信号提供给设置在壳体中的主电路板；第一电路板，其可以设置在光学元件单元和IC元件之间，并且可以电连接到光学元件单元和IC元件；以及第二电路板，其可以包括其中安装有IC元件的至少一个第一开口。壳体可以包括至少一个透明区域，使得由光学元件单元产生的光通过透明区域传输到壳体的外部。
Description
技术领域
本公开的各种实施例涉及一种电子设备。具体地，本公开的各种实施例涉及包括生物测定(biometric)传感器的电子设备和组装生物测定传感器的方法。
背景技术
诸如电子调度器，便携式多媒体播放器，移动通信终端，平板PC，台式/膝上型PC，车载导航系统，家用电器等的电子设备可以被编程为执行特定的功能。例如，电子设备可以输出存储在其中的作为文本、声音或图像的信息。随着这些电子设备的集成度增加，并且随着超高速和大容量无线通信网络变得更可用，单个移动通信终端现在设计为具有各种功能。例如，单个移动通信终端可以具有功能，诸如娱乐功能(例如，游戏)，多媒体功能(例如，音乐/视频播放)，用于移动银行的通信和安全功能，日历功能和电子钱包功能。
这些便携式电子设备可以设计成各种形状因素，例如条型，折叠型或滑动型。通常，该设备还配备有一个或多个平面屏幕显示器和一个或多个电池。这些设备也可以配备传感器。传感器可以收集与电子设备、电子设备的环境、用户等有关的信息。电子设备提供的各种功能可以使用由传感器获得的信息。最近，随着这些电子设备变得越来越紧凑，诸如智能手表或头戴式设备的可穿戴设备已经变得越来越商业化。
发明内容
通常，本领域已知的生物测定传感器被配置为使得其光电二极管堆叠在IC元件上。在这种配置中，光电二极管的尺寸通常小于IC元件的尺寸。相对较小的光电二极管可能是不利的，因为由光电二极管检测的光的量通常与光电二极管的尺寸成比例。
此外，当光电二极管和IC元件在生物测定传感器的同一平面上实现时，光电二极管和IC元件可能需要额外的安装空间。这样阻碍生物测定传感器尽可能紧凑。
本公开的一个实施例提供了一种电子设备，其包括传感器模块，其中例如光电二极管的尺寸不受IC元件的尺寸限制。这可能是有利的，因为它允许更好的光学性能。在一个实施例中，光电二极管和IC元件安装在设置在生物测定传感器模块内部的电路板的相对侧上。
此外，本公开的一个或多个实施例还可以提供一种电子设备，其可以由于在以如下所述的方式安装光电二极管和IC元件时的空间节省而变得更紧凑。
根据本公开的一个实施例，提供了一种电子设备，其可以包括：壳体；光学元件单元，其可以被配置为朝向用户的身体发射光，接收从用户的身体反射的光，并将接收到的光转换成第一信号；IC元件，其可以被配置为将从光学元件单元提供的第一信号转换为第二信号，并将第二信号提供给设置在壳体中的主电路板；第一电路板，其可以设置在光学元件单元和IC元件之间，并且可以电连接到光学元件单元和IC元件；以及第二电路板，其可以包括其中安装有IC元件的至少一个第一开口。壳体可以包括至少一个透明区域，使得由光学元件单元产生的光通过透明区域传送到壳体的外部。
根据一个实施例，提供了一种电子设备，其可以包括：壳体；生物测定传感器模块，其可以设置在壳体中并且可以被配置为检测用户的生物测定信息；以及主电路板，其可以邻近生物测定传感器模块设置并且可以包括至少一个孔或槽。生物测定传感器模块可以包括：光学元件单元；IC元件，其可以插入到主电路板的至少一个孔或槽中，IC元件可以被配置为转换由光学元件单元提供的信号并将转换的信号提供给主电路板；第一电路板，其可以包括其上设置有光学元件单元的第一面和与第一面相对的并且其上设置有IC元件的第二面；以及盖单元，其可以包括至少一个开口，使得光学元件单元朝向用户的身体暴露。
根据一个实施例，提供了一种设置在电子设备中的生物测定传感器模块。生物测定传感器模块可以包括：第一电路板；光学元件单元，其可以设置在第一电路板的前面上；IC元件，其可以设置在第一电路板的后面上；盖单元，其可以设置在第一电路板的前面上，并且可以包括至少一个第一开口，使得光学元件单元朝向用户的身体暴露；以及第二电路板，其可以设置在第一电路板的后面上，并且可以包括其中安装有IC元件的至少一个第二开口。
根据一个实施例，提供了一种组装设置在电子设备中的生物测定传感器模块的方法。该方法可以包括：提供第一电路板，第一电路板配置为将电子部件安装在第一电路板的两侧上；将光学元件单元设置在第一电路板的前面上；将IC元件设置在第一电路板的后面上；将盖单元设置在第一电路板的前面上，所述盖单元包括至少一个第一开口，使得光学元件朝向用户的身体暴露；以及将第二电路板设置在第一电路板的后面上，所述第二电路板包括其上安装有IC元件的至少一个第二开口。
根据本公开的一个或多个实施例，可以提供一种电子设备，其中可以通过将光电二极管和IC元件安装在设置在生物测定传感器模块内部的电路板的不同面上来扩大光电二极管的尺寸，从而实现有利地提高光学性能的生物测定传感器模块。
根据本公开的一个或多个实施例，可以提供一种更纤细的电子设备，其中通过生物测定传感器模块的部件的各种布置更有效地利用设备内的安装空间。
根据本公开的一个或多个实施例，可以提供一种电子设备，其中安装在其中的生物测定信号感测传感器与用户身体紧密接触。
附图说明
从以下结合附图的详细描述中，本公开的上述和其它方面、特征和优点将更加明显，在所述附图中：
图1是示出网络环境内的根据一个实施例的电子设备的示意图；
图2A是示出根据本公开的一个实施例的电子设备200的前视图；
图2B是示出根据本公开的一个实施例的电子设备200的后视图；
图3是示出根据本公开的一个实施例的电子设备的内部结构的分解透视图；
图4A是示出根据本公开的一个实施例的电子设备200中的内部生物测定传感器模块300的位置的视图；
图4B是图4A的生物测定传感器模块300的放大前视图；
图4C是图4A的生物测定传感器模块300的放大后视图；
图5A和5B是比较地示出由根据本公开的一个实施例的生物测定传感器模块300检测的心电图(ECG)波形和心跳波形的曲线图；
图6是示出根据本公开的一个实施例的生物测定传感器模块300的内部构造的分解透视图；
图7是沿着图4的线A-A’截取的根据本公开的一个实施例的生物测定传感器模块的横截面图；
图8是根据本公开的一个实施例的生物测定传感器模块的电路图；
图9是沿着图4的线B-B’截取的、根据本公开的一个实施例的、包括图4的生物测定传感器模块的电子设备的横截面视图；
图10是示出根据本公开的一个实施例的包括生物测定传感器模块的电子设备的下端部分的横截面视图；
图11是示出根据本公开的一个实施例的包括生物测定传感器模块的电子设备的下端部分的横截面视图；
图12是示出根据本公开的一个实施例的包括生物测定传感器模块的电子设备的下端部分的横截面视图；以及
图13是示出根据本公开的一个实施例的生物测定传感器模块300的组装过程的流程图。
具体实施方式
下文中，将参照附图描述本公开的各个实施例。然而，本公开不旨在被公开的实施例限制，并且本公开旨在涵盖本公开的所有修改、等同物和/或替代方案，只要它们在所附权利要求及其等同物的范围内。在附图的描述中，可以使用类似的附图标记来表示类似的元件。“一(a)”，“一(an)”和“该”的单数表述包括其复数，除非上下文另有明确指出。在本公开的各种实施例中使用的表述“第一”，“第二”，“所述第一”或“所述第二”可以指示各种部件，而不管顺序和/或重要性，并且不限制相应的部件。在本公开的各种实施例中，意图是当部件(例如，第一部件)被称为“可操作地或通信地联接到”或“连接到”另一个部件(例如，第二部件)或与另一个部件(例如，第二部件)“可操作地或通信地联接”时，该部件可以直接连接到另一部件或通过另外的部件(例如，第三部件)连接。相反，当部件(例如，第一部件)被称为“直接连接到”另一部件(例如，第二部件)或由另一部件(例如，第二部件)“直接访问”时，另外的部件(例如，第三部件)不存在于该部件(例如，第一部件)和另一部件(例如，第二部件)之间。
在本公开的各种实施例中使用的表述“配置为”可以与“适合于”，“具有能力以”，“设计为”，“适于”，“制造为”或“能够”互换地使用，取决于上下文。术语“配置为”不必然意味着在硬件术语中“特别地设计为”。相反，在某些情况下，表述“配置为…的设备”可以指示该设备单独地或与另外的设备一起“能够…”。例如，表述“配置为执行A，B和C的处理器”可以指示用于执行A，B和C操作的专用处理器(例如，嵌入式处理器)或通用处理器(例如，中央处理单元(CPU)或应用处理器(AP))，该通用处理器通过执行存储在相应的存储设备中的至少一个软件程序来执行A，B和C。
根据本公开的各种实施例的电子设备可以是智能电话，平板电脑个人计算机(PC)，移动电话，视频电话，电子书阅读器(e-book阅读器)，台式PC，膝上型PC，网络计算机，工作站，服务器，个人数字助理(PDA)，便携式多媒体播放器(PMP)，MPEG-1音频层-3(MP3)播放器，移动医疗设备，照相机或可穿戴设备。可穿戴设备可以是附件型设备(例如手表，戒指，手镯，脚镯，项链，眼镜，隐形眼镜或头戴式设备(HMD))，集成织物或衣服型设备(例如，电子衣物)，身体安装型设备(例如，皮肤垫或纹身)或生物可植入型设备(例如，可植入电路)。在一些实施例中，电子设备可以是例如电视机，数字视频盘(DVD)播放器，音频，冰箱，空调，真空吸尘器，烤箱，微波炉，洗衣机，空气净化器，机顶盒，家庭自动化控制面板，安全控制面板，TV盒(例如，Samsung HomeSyncTM，Apple TVTM或Google TVTM)，游戏机(例如，XboxTM和PlayStationTM)，电子词典，电子钥匙，摄像机或电子相框。
在其他实施例中，电子设备可以是医疗设备(例如，诸如血糖监测设备，心率监测设备，血压测量设备，体温测量设备等的便携式医疗测量设备，磁共振血管成像(MRA)设备，磁共振成像(MRI)设备，计算机断层扫描(CT)机或超声机)，导航设备，全球定位系统(GPS)接收器，事件数据记录器(EDR)，飞行数据记录器(FDR)，车辆信息娱乐设备，用于船舶的电子设备(例如，用于船舶的导航设备，陀螺罗盘等)，航空电子设备，安全设备，汽车头单元，家庭或工业机器人，银行中的自动柜员机(ATM)，商店中的销售点(POS)或物联网(IoT)设备(例如，灯泡，各种传感器，电表或燃气表，喷水设备，火灾报警器，恒温器，路灯，烤面包机，运动用品，热水箱，加热器，锅炉等)。根据一些其他实施例，电子设备可以是家具或建筑物/结构，电子板，电子签名接收设备，投影仪或各种测量仪器(例如水表，电表，燃气表，无线电波表等)的部件。根据一个实施例的电子设备可以是柔性的，或者可以是上述各种设备中的一个或多个的组合。根据本公开的电子设备不限于上述设备。在本公开中，术语“用户”可以指示使用电子设备的人或使用电子设备的设备(例如，人造智能电子设备)。
将参照图1描述网络环境100内的电子设备101。电子设备101可以包括总线110、处理器120、存储器130、输入/输出接口150、显示器160和通信接口170。在特定实施例中，可以从电子设备101中省略上述部件中的至少一个，或者电子设备101可以另外包括其他部件。总线110可以是将上述部件110至170互连并在部件110至170之中传递通信信息(例如，控制消息或数据)的电路。处理器120可以是中央处理单元(CPU)，应用处理器(AP)或通信处理器(CP)。处理器120可以执行例如与电子设备101的一个或多个其他部件的控制和/或通信相关的算术操作或数据处理。处理器120可以包括微处理器或任何合适类型的处理电路，例如一个或多个通用处理器(例如，基于ARM的处理器)，数字信号处理器(DSP)，可编程逻辑器件(PLD)，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)，图形处理单元(GPU)，视频卡控制器等。此外，将认识到，当通用计算机访问用于实现本文所示处理的代码时，代码的执行将通用计算机转换为用于执行本文所示的处理的专用计算机。附图中提供的某些功能和步骤可以以硬件、软件或两者的组合来实现，并且可以在计算机的编程指令内部分地或全部地执行。本文中的没有任何权利要求的元件根据35U.S.C 112第六段的规定进行解释，除非使用短语“用于…的器件(means for)”明确叙述该元件。此外，技术人员理解并认识到，“处理器”或“微处理器”可以是本公开中的硬件。在最广泛的合理解释下，所附权利要求是符合35U.S.C.§101的法定主题。
存储器130可以是易失性存储器和/或非易失性存储器。存储器130可以存储例如与电子设备101的一个或多个其他部件相关的命令或数据。根据一个实施例，存储器130可以存储软件和/或程序140。程序140可以包括例如内核141、中间件143、应用编程接口(API)145和/或一个或多个应用程序(或应用)147。内核141、中间件143和API 145中的至少一个可以被称为操作系统(OS)。内核141可以控制或管理例如用于执行其他程序(例如，中间件143、API 145或应用147)中实现的操作或功能的系统资源(例如，总线110、处理器120、存储器130等)。此外，内核141可以提供允许中间件143、API 145或应用147访问电子设备101的各个部件以便控制或管理系统资源的接口。
中间件143可以作为中介角色，使得例如API 145或应用147可以与内核141通信以便交换数据。此外，中间件143可以根据优先级处理从应用147接收的一个或多个任务请求。例如，中间件143可以根据优先级处理一个或多个任务请求，这使得可以执行一个或多个任务请求的调度或负载平衡。API 145例如是允许应用147控制由内核141或中间件143提供的功能的接口，并且可以包括例如用于文件控制、窗口控制、图像处理、字符控制中的一个或多个接口或功能(例如，命令)。输入/输出接口150可以将例如从用户或任何其他外部设备输入的命令或数据传送到电子设备101的一个或多个其他部件，或者可以将从电子设备101的一个或多个其他部件接收的命令或数据输出到用户或其他外部设备。
显示设备160可以是液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、微机电系统(MEMS)显示器或电子纸显示器。显示器160可向用户显示各种内容(例如，文本、图像、视频、图标、符号等)。显示器160可以包括触摸屏，并且可以接收使用例如电子笔或用户身体的一部分来进行的触摸输入、手势输入、接近输入或悬停输入。通信接口170可以例如设置电子设备101和外部设备(例如，第一外部电子设备102、第二外部设备104或服务器106)之间的通信。例如，通信接口170可以通过有线或无线通信与网络162连接，以便与外部设备(例如，第二外部电子设备104或服务器106)通信。
无线通信可以包括使用例如长期演进(LTE)、LTE进阶(LTE Advance，LTE-A)，码分多址(CDMA)、宽带CDMA(WCDMA)、通用移动电信系统(UMTS)、无线宽带(WiBro)和全球移动通信系统(GSM)中的至少一个的蜂窝通信。根据一个实施例，无线通信可以包括例如无线保真(WiFi)，蓝牙、蓝牙低能(BLE)、ZigBee、近场通信(NFC)、磁安全传输、射频(RF)和身体局域网(BAN)中的至少一个。根据一个实施例，无线通信可以包括GNSS。GNSS可以根据例如使用区域或带宽包括例如全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(Glonass)、北斗导航卫星系统(下文中为“Beidou”)、伽利略和欧洲全球卫星导航系统中的至少一个。这里，“GPS”可以与下面的“GNSS”互换使用。有线通信可以使用例如通用串行总线(USB)、高清晰度多媒体接口(HDMI)、推荐标准232(RS-232)和普通老式电话服务(POTS)中的至少一个。网络162可以包括电信网络(例如，计算机网络(例如，LAN或WAN)、因特网或电话网络中的至少一个)。
第一和第二外部电子设备102和104中的每一个可以是与电子设备101相同或不同类型的设备。根据各种实施例，电子设备101将执行的全部或一些操作可在另一电子设备或多个其他电子设备(例如，电子设备102和104或服务器106)中执行。根据一个实施例，在电子设备101应当自动或通过请求执行特定功能或服务的情况下，电子设备101可以从其他电子设备(例如，外部电子设备102和104或服务器106)请求与其相关联的一些功能或服务，而不是独立地执行功能或服务，或除了独立地执行功能或服务之外。其他电子设备(例如，外部电子设备102或104或服务器106)可以执行所请求的功能或附加功能，并且可以将结果传送到电子设备101。电子设备101可以使用接收的结果提供请求的功能或服务或可以另外处理接收的结果以提供所请求的功能或服务。为此，例如，可以使用云计算技术、分布式计算技术或客户端-服务器计算技术。
图2A是示出根据本公开的一个实施例的电子设备200的前视图。图2B是示出根据本公开的一个实施例的电子设备200的后视图。
根据本公开的各种实施例的电子设备可以是便携式电子设备，例如移动通信终端或穿戴在用户身体上的可穿戴电子设备。仅为了说明的目的，在下面的描述中使用智能手表的示例。然而，本公开不限于智能手表。
参考图2A和2B，电子设备200包括壳体210，壳体210包括透明板211、边框(bezel)220和可拆卸部分230。用于描述本公开的各种实施例的“第一方向”表示与透明板211垂直于透明板211并从透明板211向外延伸的方向。相反，“第二方向”是与“第一方向”相反的方向。
根据一个实施例，壳体210可以包括面向第一方向的第一面213和面向第二方向的第二面215。壳体210的前面可以包括开口，并且透明板211可以安装在开口中以形成第一面213的一部分。壳体210的第二面215可以包括至少一个透明区域215a，使得设置在壳体内的光学元件单元中产生的光被发射到壳体210的外部。
各种电路设备，诸如处理器120(例如，上面参考图1描述的应用处理器(AP))、存储器130、输入/输出接口150、通信接口170等可以容纳在壳体210中，并且用于这些电路设备的功率可以由也被容纳在壳体210中的电池(未示出)提供。
根据一个实施例，壳体210可以由金属制成。例如，壳体210的一部分(例如，边缘)可以由金属制成，并且壳体210的剩余部分可以由塑料制成。
根据一个实施例，透明板211可以由透明材料制成，例如玻璃或树脂(例如，丙烯酸或聚碳酸酯)。这样，透明板211提供窗口，使得电子设备的显示设备(图1的显示器160)是可见的。例如，显示设备可以通过透明板211输出显示模拟时钟的画面。
根据一个实施例，边框220可以设置在透明板211的边缘处。边框220可以与壳体210可旋转地联接，使得其可以相对于壳体210沿着透明板211的边缘旋转。出于审美原因，边框220可以由金属制成。然而，当边框220由金属制成时，边框220也可以在功能上用作天线辐射器。
根据一个实施例，可拆卸部分230可以在远离彼此的方向上从壳体210的相对端延伸并突出。可拆卸部分230可以与佩戴单元(未示出)联接，以使电子设备200能够佩戴在用户的手腕上。可拆卸部分230形成有接收佩戴单元的紧固凹槽。佩戴单元可以由诸如橡胶、塑料、金属等的各种材料制成。如果用户希望改变电子设备200的外观，则可以将不同的佩戴单元附接到电子设备200的可拆卸部分230/从电子设备200的可拆卸部分230脱离。
图3是示出根据本公开的一个实施例的电子设备200的内部结构的分解透视图。在图3中，示出了三个轴的正交坐标系。“X轴”可以对应于电子设备200的宽度方向，“Y轴”可以对应于电子设备200的长度方向，“Z轴”可以对应于电子设备200的厚度方向。
参考图3，在一个实施例中，电子设备200包括壳体210，边框220，显示设备240，电子部件250，主电路板260，支架280，电池和生物测定传感器270。图3所示的电子设备200的壳体210和/或边框220的结构可以对应于图2所示的壳体210和/或边框220的结构。
根据一个实施例，壳体210可以容纳各种电子部件，所述各种电子部件包括例如显示设备240、主电路板260、电子部件250和生物测定传感器270。壳体210的一部分，例如壳体210的侧面，可以至少部分地由允许电磁信号传输的材料制成。
根据一个实施例，显示设备240可以相对于透明板(图2中的透明板211)在第二方向(-Z)上联接。显示设备240可以通过透明板211显示图像信息(例如，文本、图像、视频)。显示设备240还可以根据用户的操作而输出用于电子设备200的各种应用(例如，游戏、因特网银行应用和日历应用)的执行画面。
显示设备240可以是液晶显示器(LCD)显示器，发光二极管(LED)显示器，有机发光二极管(OLED)显示器，微电子机械系统(MEMS)显示器，电子纸显示器等。显示设备240可以包括与其集成的触摸屏面板以执行触摸检测。在一个实施例中，显示设备240可以具有安装在其内面或外面上的天线辐射器，以实现无线信号发射或接收。
显示设备240可以电连接到显示电路板241。显示电路板241可以设置在壳体210的内部。显示电路板241可以传送用于驱动显示设备240的电信号。
根据一个实施例，主电路板260可以被设置为与电池(未示出)邻近。在主电路板260上，可以将处理器、通信模块等安装为集成电路芯片。主电路板260可以电连接到电池。主电路板260可以通过连接器电连接到电子部件250。
根据一个实施例，电子部件250可以设置在主电路板260上，并且可以包括天线辐射器和/或无线充电天线。例如，天线辐射器可以是磁安全传输(MST)天线。作为另一示例，天线辐射器可以是近场通信(NFC)天线。可以在天线辐射器周围设置屏蔽结构，以防止天线辐射器与其它电子部件之间的信号干扰。
根据一个实施例，无线充电天线可以附接到主电路板260的一个面。无线充电天线可以是扁平线圈的形状。无线充电天线可以是导电的，并且可以电连接到主电路板260。无线充电天线可以通过从诸如外部充电设备的外部电子设备产生的电磁感应产生电流。在无线充电天线中产生的电流可以对电池(未示出)充电。
根据一个实施例，可以在主电路板260和电池之间设置散热结构(未示出)。例如，散热结构可以散发从主电路板260产生的热量，从而防止主电路板260过热。屏蔽结构290可以设置在主电路板260和第二面215之间。屏蔽结构290可以设置在主电路板260上的电子部件和生物测定传感器270之间的空间中，以防止它们之间的相互干扰。
形成在壳体210上的第二方向(-Z)上的第二面215可以形成壳体210的后盖。后盖可以由玻璃制成。后盖可以与用户的身体(例如，手腕)的一部分接触。在一个实施例中，后盖可以由透明材料制成，例如透明的增强塑料或玻璃。例如，后盖的中心区域可以由透明板制成，以使得能够感测生物测定传感器270的操作，并且后盖的其他区域可以是不透明的。换句话说，后盖可以包括至少一个透明区域215a，使得从生物测定传感器270的光学元件产生的光可以被发射到用户的身体上。
生物测定传感器270可以设置在主电路板260和第二面215之间，以检测用户的生物测定信息。例如，生物测定传感器270可以包括检测用户的心率的心率监测器(HRM)。通过检测从用户的身体反射的光，HRM可以检测用户血管的血管收缩/扩张。HRM然后可以根据检测到的血管收缩/扩张产生电信号。处理器(例如，图1的处理器120)然后可以接收来自生物测定传感器270的电信号以计算心跳。
图4A是示出根据本公开的一个实施例的电子设备200中的内部生物测定传感器模块300的位置的视图。图4B是图4A的生物测定传感器模块300的放大前视图，并且图4C是图4A的生物测定传感器模块300的放大后视图。
图5A和5B是比较地示出由根据本公开的一个实施例的生物测定传感器模块300检测的ECG波形和心跳波形的曲线图。图6是示出根据本公开的一个实施例的生物测定传感器模块300的内部构造的分解透视图。
参考图4和6，根据本公开的一个实施例的电子设备200可以包括壳体210、主电路板260和/或生物测定传感器模块300。图4或6所示的电子设备200的壳体210、主电路板260和/或生物测定传感器模块300的结构可以对应于图3所示的壳体210、主电路板260和/或生物测定传感器模块270的结构。
在一个实施例中，生物测定传感器模块300可以被设置为面向电子设备200的后面。例如，生物测定传感器模块300可以布置成与壳体210的与用户身体接触的第二面353紧密接触，使得生物测定传感器模块300尽可能接近皮肤以优化生物测定检测操作。
生物测定传感器模块300可以设置在主电路板260上，并且可以电连接到主电路板260。屏蔽结构290可以设置在生物测定传感器模块300周围，以将主电路板260的其他电子部件与生物测定传感器模块300屏蔽，反之亦然。图4B是在生物测定传感器模块300的第二(-Z)方向上的视图。如图4B所示，从第二方向观察，光电二极管313可以设置在中心，并且一个或多个光源311可以设置在光电二极管313周围。图4C是在生物测定传感器模块300的第一(+Z)方向上的视图。从第一方向观察，IC元件390可以设置在生物测定传感器模块300的中心。
根据一个实施例，生物测定传感器模块300可以设置在主电路板260和第二面353之间以感测用户的生物测定信息。生物测定传感器模块可以是例如收集或测量来自用户的一个或多个生物测定信号的传感器。生物测定传感器模块可以收集用于测量用户的血压、血流、心率(心率或心率变异性(HRV))、体温、呼吸速率、氧饱和度、心脏音调、血糖、腰围、身高、体重、体脂、卡路里消耗量、脑电波、声音、皮肤电阻、肌电图、心电图、步态、睡眠状态、面部表情、瞳孔扩大、眨眼等中的一个或多个的原始数据。
电子设备可以通过分析生物测定信号来生成生物测定信息。例如，可以由HRV或HRM传感器产生脉搏波信号。电子设备可以通过分析脉搏波信号来获得诸如平均心率或心率分布基本生物测定信息。电子设备还可以通过处理生物测定信息来获得诸如用户的压力状态或血管老化的次级生物测定信息。
根据一个实施例，生物测定传感器模块可以简单地输出所收集的用户的生物测定信号，或者可以通过内置处理器分析生物测定信号来输出生物测定信息。因此，通过生物测定传感器模块收集的生物测定信号可以被传送到生物测定传感器模块内的处理器、具有嵌入其中的生物测定传感器模块的电子设备的处理器或外部设备(例如，服务器106或图1中的电子设备104)的处理器。
当具有嵌入其中的生物测定传感器模块的电子设备200向远程设备(例如，图1的电子设备104)或服务器(例如，图1中的服务器106)传送生物测定信号时，接收生物测定信号的远程设备或服务器可以处理生物测定信号以生成生物测定信息。可替代地，当电子设备200生成基本生物测定信息时，它可以将生成的生物测定信息传送到远程设备或服务器，并且远程设备或服务器可以生成次级生物测定信息。
例如，可以将由嵌入在手表设备(可穿戴设备的示例)中的HRM传感器或HRV传感器收集的生物测定信号传送到无线地连接到手表设备的智能电话(主机或主电子设备的示例)。智能电话可以分析所接收的生物测定信号，以便生成生物测定信息。生物测定信息可以显示在智能电话的显示器上或显示在手表设备的显示器上。生物测定信息可以显示或存储在智能电话和手表设备的一个或两个上。根据另一实施例，生物测定信号可以由嵌入在耳机的耳夹中的HRM传感器或HRV传感器收集，并且生物测定信号可以被传送到连接的手表设备或智能电话。然后，手表设备或智能电话可以生成生物测定信息。所生成的生物测定信息可以被递送到一个或多个其他设备。当在智能电话中生成生物测定信息时，接收生物测定信息的手表设备可以显示生物测定信息。可替代地，连接的耳机可以使用文本到语音转换模块输出生物测定信息。
图5A和5B是示出ECG波形和心跳波形的曲线图。图5A示出了ECG波形502，并且图5B示出了心跳波形503。相对于图5A和5B中的相应波形，横轴表示时间，纵轴表示电流或电压的强度。心率传感器也称为脉搏传感器或脉搏波传感器。在本公开的一个实施例中，生物测定传感器模块的心率传感器包括能够测量每单位时间心率的心率监测器(HRM)和能够测量心率变异性(HRV)的传感器，所述心率变异性(HRV)是心跳之间的时间间隔的变化。心率或HRV不仅可以基于ECG，也可以通过心率传感器获得。例如，可以使用心跳波形503中所示的峰值来确定心率。尽管ECG波形502的峰值与心跳波形503之间存在轻微的时间差，但是ECG波形502的峰间距离PR1、PR2和PR3以及心跳波形503的峰间距离PP1、PP2和PP3彼此非常相似。这个事实可以从各种文献中找到，包括“A comparative analysis of heart ratevariability of Electrocardiogram and Pulse-wave using time series,”，NaghwanKim等人，Journal of Korean Soc Med Inform.2000Dec.；6(4)；165-173。
根据一个实施例，随着心脏收缩和松弛，外周血管中的血流可以改变，并且血管的体积也可以改变。光电体积描记(PPG)传感器是一种用于测量透过器官(诸如血管)的光量的传感器。PPG可用于测量血管中血液量或血管的氧饱和度的变化。
因此，在一个实施例中，心跳传感器可以嵌入在夹子、手表、项链，带、移动电话等中，并且当心跳传感器与用户身体的一部分接触时可以测量心跳。例如，当使用手指进行测量时，当手指与心跳传感器接触时，心跳传感器测量透过手指的光量的变化以确定心跳。例如，在收缩阶段，手指的血管中的血液增加，使得透过手指的光量相对较小。但在松弛阶段，血液从手指的血管中释放，透过手指的光量相对较大。
心跳传感器可以将光量检测为电压，并且心跳传感器或电子设备可以将检测到的电压转换为数字值，从而测量心跳发生的频率。心跳传感器或电子设备可以基于检测到的电压来确定每秒产生多少个脉冲，并且可以基于其计算心率或心跳之间的经过时间。当PPG传感器嵌入手表中时，可以通过桡动脉或尺神经动脉检测生物测定信号，并且可以通过用户身体的血管所分布的一部分来测量生命信号，即使血管不一定是动脉。此外，由于在将信号从心脏递送到人体的相应部分时存在延迟，所以ECG信号与心跳信号之间可能存在时间差。例如，当将心跳传感器安装在手表或耳夹中时，可能会因为血液需要时间以从心脏流向手腕或耳朵而发生时间延迟。
根据年龄，每分钟的心率和心率模式依据例如用户的健康状况或情绪状态而变化。电子设备200可以通过脉搏波分析来测量血管弹性，并且可以确定血管年龄。电子设备还可以通过生物测定传感器模块300检测的脉搏波信号的加速光电体积描记(APG)分析来分析心跳输出的强度、血管弹性和残余血液体积。通过这样，可以通过自动分析血管弹性、血管硬度等来进行高血压、糖尿病、高脂血症、动脉硬化，心脏病、周围血液循环障碍等的检测。
再次参见图4和6，当从电子设备200的外部观察生物测定传感器模块300时，盖单元330、第一电路板350和第二电路板370可以从外部向内顺序地堆叠(例如，在第一(+Z)方向上)。光学元件单元310可以设置在盖单元330内部，并且IC元件390可以设置在第二电路板370内部。因此，光学元件单元310、第一电路板350和IC元件390可以从外部向内顺序地堆叠(例如，在第一(+Z)方向上)。
根据一个实施例，光学元件单元310可以设置在第一电路板350上以面向第二(-Z)方向。光学元件单元310可以向用户的身体发射光，并且可以接收从用户的身体反射的光。光学元件单元310可以包括一个或多个光源311和光电二极管313。一个或多个光源311和光电二极管313的各种布置是可能的。
例如，一个或多个光源311和光电二极管313可以设置在同一平面上。以这种方式，电连接到第一电路板350的光电二极管313可以设置在第一电路板350的第二面353上。多个光源311可以被布置成使得光电二极管313与光源311间隔开并且介于光源311之间。多个光源311可以设置在第一电路板350的第二面353上，并且可以电连接到第一电路板350。
一个或多个光源311可以在第二(-Z)方向上发射光。例如，光源311可以是能够发射各种颜色的光的LED模块。发射的光可以具有在约380nm至800nm的范围内的波长。作为另一示例，从光源311发射的光可以是绿光，并且可以具有在约450nm至600nm范围内的波长。光源311可以被配置为包括盖住其发射光的内部电路的盖，并且封盖材料可以是例如环氧树脂。连接到光源311的内部电路的至少一个垫311a可以设置在光源311的下端，以将光源311电连接到第一电路板350。
根据一个实施例，当从光源311发射的光被用户的身体反射时，光电二极管313可以接收反射光并且可以将光转换成电流。例如，当从光源311发射的光的一部分被用户的血管中的血流反射时，光电二极管313可以将反射光转换成电流信号。作为另一示例，由于光电二极管313应该具有大的表面积以充分接收反射光，所以光电二极管313可以形成为比设置在其下方的IC元件(例如IC元件390)更宽。
根据一个实施例，盖单元330可以堆叠在第一电路板350上，并且可以包括一个或多个开口331和333以接收光电二极管313和光源311。盖单元330还可以具有分隔光电二极管313和光源311的一个或多个壁335，以防止光电二极管和光源之间的相互信号干扰。
例如，盖单元330可以具有包括多个开口331和333的板形，并且开口331和333可以穿透盖单元330的上面和下面。多个开口331和333可以包括具有第一开口331和具有不同于第一开口331的尺寸的尺寸的一个或多个第二开口333。
参考图4B，当从第一(+Z)方向看时，第一开口331可以设置在盖单元330的中心，并且多个第二开口333可以设置在第一开口331的任一侧上。例如，光电二极管313可以设置在第一电路板350的中心处，并且可以在第二(-Z)方向上通过第一开口331暴露。类似地，光源311设置在第一电路板350的相对侧上，并且可以在第二(-Z)方向上通过第二开口333暴露。
根据一个实施例，在盖单元330的第一开口331和第二开口333之间，可以形成一个或多个壁335以限定开口。从光源311发射的光应直接传输给用户，并且由用户反射的光应传输到光电二极管313。壁335切断直接通路，从光源311发射的光可以由光电二极管313通过所述直接路径接收。因此，壁335防止光源311和光电二极管313之间的光学干扰。
盖单元330的第一开口331可以形成为与光电二极管313的形状相对应的形状，并且盖单元330的第二开口333可以形成为与光源311的形状相对应的形状。例如，第一开口331和/或第二开口333可以形成为方形孔的形式，并且第一开口331的尺寸可以相对大于第二开口333的尺寸。作为另一示例，一个第一开口331可以形成在盖单元330的中心，并且两个第二开口333可以形成在第一开口331的相对侧。作为另一示例，盖单元330的第一开口331和第二开口333的厚度可以比光源311和光电二极管313的厚度长。虽然根据本公开的实施例公开了第一开口331和第二开口333的数量和形状，但是本公开不限于第一开口331和第二开口333的该数量和形状。第一开口331和第二开口333可以在数量和形状上进行各种修改，以对应于光源和光电二极管。
根据一个实施例，第一电路板350可以包括面对第一(+Z)方向的第一面351和面向与第一(+Z)方向相反的第二(-Z)方向的第二面353。
第一电路板350可以是板的形式。为了有效地安装部件，可以在第一面351和第二面353两者上安装一个或多个电子元件。根据一个实施例，IC元件390可以设置在第一电路板350的第一面351上并电连接到第一电路板350。例如，IC元件390可以设置在第一电路板350的第一面351的中心区域中，并且可以包括设置在其下端上的至少一个垫391以电连接到第一面351。
根据一个实施例，光学元件单元310可以设置在第一电路板350的第二面353上并电连接到第一电路板350。例如，光学元件单元310的光电二极管313可以设置在第一电路板350的第二面353的中心区域，并且设置在光电二极管313的下端的垫313a将光电二极管313电连接到第二面353。此外，光学元件单元310的一个或多个光源311可以设置在第一电路板350的第二面353的边缘区域中，并且设置在光源311的下端上的垫311a可以将光源311电连接到第二面353。
根据本公开的一个实施例，光电二极管313和IC元件390可以被分离成设置在第一电路板350的相对侧上的单独部件，而不是整体形成。这样，光电二极管313的尺寸不必等于IC元件390的尺寸。例如，如果在第一电路板350上布置与IC元件390相比相对大的光电二极管313，则可以确保光电二极管313的宽的光接收面积，这可以使得光电二极管313能够检测更准确的生物测定信号。
此外，生物测定传感器模块300的电子元件可以设置在第一电路板350的相反面上，使得可以更有效地使用电子设备内的空间。另外，通过校准生物测定传感器模块的端部，可以使生物测定传感器模块的性能均匀化。
根据一个实施例，第一电路板350可被制造成使得其第一面351和/或第二面353的尺寸与第二电路板370和/或盖单元330的尺寸相同。因此，生物测定传感器模块300可以形成为大致矩形形状，并且可以适当地设置在电子设备的壳体210的内部空间中。然而，生物测定传感器模块300的结构不限于此。
根据一个实施例，IC元件390可以设置在第一电路板350的第一面351上，并且可以将从光学元件单元310传送的电流信号转换为电压信号。
IC元件390的一个面可以与光电二极管313相对设置，第一电路板350介于其间，并且IC元件390的另一个面可以暴露于生物测定传感器模块300的外部以便被连接到设备200的主电路板260。例如，IC元件390可以设置在第二电路板370的内部并且在第一(+Z)方向上通过第二电路板370的第三开口371暴露。
连接到IC元件390的内部电路的一个或多个垫可以设置在IC元件390的一个面上，以电连接到第一电路板350。IC元件390可以是模拟前端IC。在下文中，将详细描述操作IC元件390的内部电路的过程。
在一个实施例中，第二电路板370可以设置成面向第一电路板350。第二电路板370可以制造成板形，并且可以形成生物测定传感器模块300的外部结构。第二电路板370可以包括面向第二(-Z)方向的第一面373和面向第一(+Z)方向的第二面375。作为另一示例，第二电路板370可以包括穿透第一面373和第二面375的第三开口371。
至少一个电子元件可以设置在第二电路板370的第三开口371内部，使得可以有效地利用安装空间。例如，设置在第一电路板350上的IC元件390可以容纳在第三开口371内部，并且设置在第三开口371内部的IC元件390可以暴露以面向第一(+Z)方向。
第二电路板370的第三开口371可以被配置为对应于IC元件390的形状。例如，当IC元件390基本上是正方形时，第三开口371可以形成为方形孔的形状，并且可以设置在第二电路板370的中心。作为另一示例，第二电路板370的第三开口371的厚度可以大于IC元件390的厚度。虽然根据本公开的一个示例公开了第三开口371的数量和形状，但是本公开不限于此。
根据一个实施例，一个或多个垫可以形成在第二电路板370的第一面373上以面向第二(-Z)方向，并且可以电连接到第一电路板350。此外，一个或多个垫可以形成在第二电路板370的第二面375上以面对第一(+Z)方向，并且可以电连接到电子设备200内的主电路板260。
图7是沿着图4的线A-A’截取的根据本公开的一个实施例的生物测定传感器模块的横截面图。在图7中，示出了用户的血管中的血流。
图8是根据本公开的一个实施例的生物测定传感器模块的电路图。
参考图7和8，根据一个实施例的生物测定传感器模块400可以包括盖单元430，一个或多个电路板450和470，光学元件单元410和IC元件490。图7和8所示的生物测定传感器模块400的盖单元430、一个或多个电路板450和470、光学元件单元410和IC元件490的结构可以对应于图6所示的生物测定传感器模块300的盖单元330、一个或多个电路板350和370、光学元件310和IC元件390的结构。
生物测定传感器模块400可以被配置为使得第一电路板450和IC元件490从设置在用户的皮肤U附近的区域的光学元件单元410顺序堆叠。盖单元430和第二电路板470可以分别设置成围绕光学元件单元410和IC单元490。
生物测定传感器模块400可以是智能手表，并且可以用于使用设置在用户手腕U中的血管中的血流B来确定用户的心跳。
首先，从设置在第一电路板450上暴露成面向第二(-Z)方向的光源411发射的光可以经由第一路径L1传输到血流B。例如，从光源411发射的光的至少一部分可以被用户手腕中的血管中的血流B吸收和/或反射。光源411可以是LED，并且可以使用可以有效地传输到用户手腕中的血管中的血流B的绿光。
在血流B上反射的光可以经由光的第二路径L2传输到设置在第一电路板450上暴露成面向第二(-Z)方向的光电二极管413。光电二极管413可以设置在与光源411相同的平面上。光电二极管413可以被配置为被设置在光源411和光电二极管413之间的壁435包围，以防止光源411的光学干扰，例如当光从光源411直接传输到光电二极管413时。
根据一个实施例，当一部分反射光被光电二极管413沿着光的第二路径L2接收时，光电二极管413可以将反射光转换成第一信号。转换的第一信号可以被传送到设置在第一电路板450的第二面453上的IC元件490。根据一个实施例，第一信号可以是电流信号。
IC元件490可以将从光电二极管413接收的第一信号S1转换为第二信号S2，然后可以经由数字接口，诸如I2C或SPI，将第二信号S2传送到电子设备的主电路板260上的控制电路261。根据一个实施例，IC元件490可以包括多个处理单元，其中第一处理单元493可以执行将从光电二极管413接收的第一信号S1转换和放大为第(1-a)信号(S11)。例如，第一处理单元493可以是跨阻放大器，并且第(1-a)信号S11可以是电压信号。
根据一个实施例，由IC元件490的第一处理单元493转换的第(1-a)信号S11可以被输出为第(1-b)信号S12，噪声通过第二处理单元494从第(1-b)信号S12去除。例如，第二处理单元494可以是低通滤波器(LPF)，并且可以提取由第二处理单元494从其除去高频噪声的第(1-b)信号S12。
已经由第二处理单元494处理的第(1-b)信号S12可以由第三处理单元495转换，并且转换的第二信号S2可以通过使用I2C协议、SPI协议等的通信方法被传送到电子设备200的电路板260。例如，第三处理单元495可以是模数(AD)转换器。
通过由电路板中的控制电路261执行的预设算法，可以将从第三处理单元495传送的处理信号作为可以由用户容易地识别的心率相关信号传送到显示设备240。显示设备240可以显示心率相关信号，从而向用户提供信息。例如，控制电路261可以是微控制器单元(MCU)。显示器240可以被设置为面向第一方向，使得用户可以方便地检查与用户的心率相关的生物测定信息。
图9是沿着图4的线B-B’截取的、根据本公开的一个实施例的、包括图4的生物测定传感器模块的电子设备的横截面视图。
参考图9，示出了佩戴在用户手腕上的电子设备500的下部(例如更靠近手腕的部分)。包括根据本公开的一个实施例的生物测定传感器模块570的电子设备500可以包括壳体，主电路板560，电子部件550和生物测定传感器模块570。图9所示的电子设备500的壳体、主电路板560、电子部件550和/或生物测定传感器模块570的结构可以对应于图2到4中所示的电子设备200的壳体210、主电路板260、电子部件250和/或生物测定传感器模块270的结构。
根据一个实施例，包括生物测定传感器模块570的电子设备500可以佩戴在用户的手腕U上，以便感测人体中的生物测定信息。所设置的生物测定传感器模块570可以被设置为使得光学元件571面向手腕U，并且可以根据上述操作感测人体中的生物测定信息。
电子设备500可以包括设置在与主电路板560的中心区域对应的第一区域P1下方的生物测定传感器模块570。电子设备500可以包括除了生物测定传感器模块570所设置的空间之外的区域(第二区域P2)中的其它电子部件(例如，无线充电天线)。电子部件550、屏蔽结构540、各种元件电路580以及主电路板560可以从电子设备500的后盖515沿第一(+Z)方向顺序地设置在第二区域P2中。
电子设备500的后盖515可以与用户的手腕接触，并且可以由玻璃制成。在主电路板560上，可以将处理器和通信模块的各种部件电路等安装为IC芯片。
电子部件550可以设置在主电路板560上，并且可以是无线充电天线。无线充电天线可以是扁平线圈。无线充电天线可以是导电材料，以便通过来自外部电子设备的电磁感应产生电流。在无线充电天线中产生的电流能够通过主电路板560对设置在电子设备内部的电池充电。
根据一个实施例，生物测定传感器模块570可以设置在主电路板560的第一区域P1的下方。生物测定传感器模块570可以包括从主电路板560向下(-Z)方向布置的第二电路板577、第一电路板575和盖部分573。作为另一示例，IC元件579可以设置在第二电路板577的内部，并且光学元件单元571可以设置在盖单元573的内部。
生物测定传感器模块570可以最小化间隙g，以便改善生物测定感测性能。可以通过调整第二电路板577的厚度来实现间隙g的厚度的调整。根据一个实施例，随着间隙g通过调整第二电路板577的厚度而保持尽可能小，生物测定传感器模块570可以基本上靠近用户的皮肤(例如手腕)设置，以便提高感测性能。然而，间隙g的调整不限于第二电路板577的厚度，也可以通过诸如调整第一电路板575和/或盖单元573的厚度的各种硬件的结构设计的改变来实现。
以下，将描述生物测定传感器模块570的另一实施例。
图10是示出根据本公开的一个实施例的包括生物测定传感器模块670的电子设备的下端部分的横截面视图。
参考图10，示出了佩戴在佩戴者的手腕上的电子装置600的下端部分。包括根据本公开的一个实施例的生物测定传感器模块670的电子设备600可以包括壳体，主电路板660，电子元件680和生物测定传感器模块670。图10所示的电子设备600的壳体、主电路板660、电子元件680和/或生物测定传感器模块670的结构可以对应于图9中所示的电子设备500的壳体、主电路板560、电子部件580和/或生物测定传感器模块570的结构。在下文中，对图9的实施例的结构的描述将应用于图10的实施例的结构的描述，并且将描述其他不同之处。
根据一个实施例，生物测定传感器模块670可以布置在对应于主电路板660的中心区域的第一区域P1的下方。主电路板660的第一区域P1可以包括在第一(+Z)方向上形成预定空间的槽663。槽663可以设置在第一区域P1的中心，并且可以具有与IC元件679的一部分相对应的尺寸。
IC元件679可以设置在主电路板660的槽部663和第二电路板677中。与图9的第二电路板577的厚度相比，第二电路板677的厚度可以更小。与图9所示的结构相比，生物测定传感器模块670所占据的安装区域可以减小，因为IC元件679位于槽663内部。
图11是示出根据本公开的一个实施例的包括生物测定传感器模块770的电子设备的下端部分的横截面视图。
参考图11，示出了佩戴在佩戴者的手腕上的电子装置700的下部。包括根据本公开的一个实施例的生物测定传感器模块770的电子设备700可以包括壳体，主电路板760，电子元件780和生物测定传感器模块770。图11所示的电子设备700的壳体、主电路板760、电子元件780和/或生物测定传感器模块770的结构可以对应于图9中所示的电子设备500的壳体、主电路板560、电子部件580和/或生物测定传感器模块570的结构。在下文中，对图9的实施例的结构的描述将应用于图11的实施例的结构的描述，并且将描述其他不同之处。
根据一个实施例，佩戴在用户手腕上的电子设备700可以包括可以从后盖715在第一(+Z)方向上顺序地设置的屏蔽结构740、各种元件电路780和主电路板760。
生物测定传感器模块770可以设置在对应于主电路板760的中心区域的第一区域P1的下方。主电路板760的第一区域P1可以包括在第一(+Z)方向上形成预定空间的槽763。槽763可以设置在第一区域P1的中心，并且可以制造成具有与IC元件779的形状相对应的尺寸。IC元件779可以通过完全插入槽763中而被设置。
IC元件779可以被设置成被主电路板760的槽部分763围绕。根据本公开的实施例，可以去除图9的第二电路板577。因此，可以减小电子设备700的总厚度。
图12是示出根据本公开的一个实施例的包括生物测定传感器模块870的电子设备的下端部分的横截面视图。
参考图12，示出了佩戴在佩戴者的手腕上的电子装置800的下部。包括根据本公开的各种实施例中的一个的生物测定传感器模块870的电子设备800可以包括壳体，主电路板860，电子元件880和生物测定传感器模块870。图12所示的电子设备800的壳体、主电路板860、电子元件880和/或生物测定传感器模块870的结构可以对应于图9中所示的电子设备500的壳体510、主电路板560、电子部件580和/或生物测定传感器模块570的结构。在下文中，对图9的实施例的结构的描述将应用于图12的实施例的结构的描述，并且将描述其他不同之处。
根据一个实施例，佩戴在用户手腕上的电子设备800可以包括可以从后盖815在第一(+Z)方向上顺序地设置的屏蔽结构840、各种元件电路880和主电路板860。
生物测定传感器模块870可以设置在对应于主电路板860的中心区域的第一区域P1的下方。主电路板860的第一区域P1可以形成穿过主电路板860的孔863。孔863可以设置在第一区域P1的中心，并且可以制造成具有与IC元件879的形状相对应的尺寸。IC元件879可以通过完全插入孔863中来设置。
IC元件879可以被设置成被主电路板860中的孔863围绕。根据本公开的实施例，可以去除第二电路板577。因此，可以减小电子设备800的总厚度。
图13是示出根据本公开的一个实施例的生物测定传感器模块300的组装过程的流程图。图7所示的生物测定传感器模块300的盖单元430、一个或多个电路板450和470、光学元件单元410和IC元件490的结构可以对应于图6所示的生物测定传感器模块300的盖单元330、一个或多个电路板350和370、光学元件310和IC元件390的结构。
参考图13，根据步骤10，可以提供第一电路板350，其中元件电路可以设置在第一电路板350的相反面上。此后，根据步骤20，光学元件单元310可以设置在第一电路板350的前面上以电连接到前面。光学元件单元310可以包括一个或多个光源311和光电二极管313。例如，一个或多个光源311可以设置在第一电路板350的边缘区域中，并且可以在面向壳体的外部的方向上发射光。例如，光源311可以是发射各种颜色的光的LED模块。光电二极管313可以设置在第一电路板350的中心区域中。当从光源311发射的光被用户的身体反射时，光电二极管313可以接收反射光并且可以将接收的光转换成电流。例如，为了测量心跳，当从光源311发射的光的一部分被用户的血管中的血流反射并接收到光电二极管313时，光电二极管313可以将反射光转换成电流信号。
在光学元件单元310设置在第一电路板350上之后，根据步骤30，IC元件390可以设置在第一电路板350的后表面上，并且电连接到第一电路板350的后面。因此，第一电路板350可以介于光学元件单元310和IC元件390之间。IC元件390的一个面可以暴露于生物测定传感器模块300的外部，使得IC元件390可以连接到设备200的主电路板260。IC元件390可以是模拟前端IC。
光电二极管313和IC元件390可以布置在第一电路板350的相反表面上，使得每个元件的尺寸可以彼此不同。例如，如果在第一电路板350上布置与IC元件390相比相对大的光电二极管313，则可以确保光电二极管313的宽的光接收面积，这可以使得光电二极管313能够检测更准确的生物测定信号。
根据上述步骤，在光学元件单元310设置在第一电路板350上之后设置IC元件390。然而，不限于此，可以在IC元件390设置在第一电路板350上之后设置光学元件单元310。
在设置IC元件之后，根据步骤40，包括至少一个开口的盖单元330可以设置在第一电路板350的前面上。盖单元330可以堆叠在第一电路板350上，并且光学元件单元310可以包括一个或多个开口331和333以及防止光电二极管和光源之间的相互光信号干扰的一个或多个壁335。盖单元330的第一开口331可以形成为与光电二极管313的形状相对应的形状，并且盖单元330的第二开口333可以形成为与光源311的形状相对应的形状。
在设置盖单元330之后，根据步骤50，第二电路板370可以设置在第一电路板350的后面上，以提供用于IC元件390的安装空间。第二电路板370可以设置成面向第一电路板350。第二电路板370可以制造成板形，并且可以包括穿过第二电路板370的上面和下面的第三开口371。
根据各种实施例，IC元件390可以容纳在形成有第三开口371的空间的内部，并且设置在第三开口371的内部的IC元件390可以暴露成面向后方向。根据各种实施例，第二电路板370的第三开口371可以被配置为对应于IC元件390的形状。
如上所述，根据本公开的一个实施例，电子设备可以包括：壳体；光学元件单元，其可以被配置为朝向用户的身体发射光，接收从用户的身体反射的光，并将接收到的光转换成第一信号；IC元件，其可以被配置为将从光学元件单元提供的第一信号转换为第二信号，并将第二信号提供给设置在壳体中的主电路板；第一电路板，其可以设置在光学元件单元和IC元件之间，并且可以电连接到光学元件单元和IC元件；以及第二电路板，其可以包括其中安装有IC元件的至少一个第一开口。壳体可以包括至少一个透明区域，使得由光学元件单元产生的光通过透明区域传输到壳体的外部。
根据一个实施例，第一信号可以包括对在用户的血管中流动的血流量的变化的测量。
根据一个实施例，第一电路板可以包括面向光学元件单元的第一面和面向IC元件的第二面，并且第一面可以电连接到光学元件单元，并且第二面可以电连接到IC元件。
根据一个实施例，光学元件单元可以包括：至少一个光源，其可被配置为朝向用户的身体发射光；以及光电二极管，其可以被配置为接收从用户的身体反射的光并将接收的光转换成第一信号。
根据一个实施例，发射的光可以具有在约450nm至600nm的范围内的波长。
根据一个实施例，电子设备可以包括盖单元。盖单元可以包括：至少一个第二开口，其中安装有至少一个光源，使得至少一个光源朝向用户的身体暴露；以及至少一个第三开口，其中安装有光电二极管，使得光电二极管朝向用户的身体暴露。
根据一个实施例，从至少一个光源发射的光可以被用户的血流反射并且可以被光电二极管接收，并且盖单元可以包括设置在第二开口和第三开口之间的壁，以防止至少一个光源和光电二极管之间的光学干扰。
根据一个实施例，当从与至少一个透明区域正交的方向观察时，光电二极管可以至少部分地与IC元件重叠。
根据一个实施例，光电二极管和IC元件可以被设置成彼此相对，第一电路板介于其间，并且光电二极管的面积可以大于IC元件的面积。
根据一个实施例，第二电路板的整个区域可以被设置成基本上与第一电路板的整个区域重叠。
根据一个实施例，第二电路板可以设置在第一电路板和主电路板之间，并且可以提供在第一电路板和主电路板之间的电连接。
根据一个实施例，第一开口可以设置在第二电路板的中心区域中，并且第一开口可以具有大于IC元件的厚度的厚度。
根据一个实施例，IC元件可以包括多个处理单元，多个处理单元可以包括：第一处理单元，其可以被配置为将第一信号转换和放大为第(1-a)信号；第二处理单元，其可以被配置为去除第(1-a)信号的噪声以产生第(1-b)信号；以及第三处理单元，其可以被配置为通过将第(1-b)信号转换为数字信号来生成第二信号。
根据一个实施例，主电路板可以包括控制电路，控制电路可以通过执行预定算法来输出从IC元件传送的第二信号作为用户的心率信号，并且可以在显示设备上显示该信号。
根据一个实施例，光电二极管和IC元件可以设置在第一电路板的中心部分中，并且至少一个光源可以包括可以设置在第一电路板的边缘区域中的多个光源，光电二极管介于其间。
根据一个实施例，主电路板可以设置在显示设备和第一电路板之间，并且可以包括凹槽，使得IC元件的至少一部分安装在槽的内部，并且第二电路板设置成面对槽的边缘。
根据一个实施例，电子设备可以包括：壳体；生物测定传感器模块，其可以设置在壳体中并且可以被配置为检测用户的生物测定信息；以及主电路板，其可以邻近生物测定传感器模块设置并且可以包括至少一个孔或槽。
根据一个实施例，生物测定传感器模块可以包括：光学元件单元；IC元件，其插入到主电路板的至少一个孔或槽中，IC元件可以被配置为转换由光学元件单元提供的信号并将转换的信号提供给主电路板；第一电路板，其可以包括其上设置有光学元件单元的第一面和与第一面相反的并且其上设置有IC元件的第二面；以及盖单元，其可以包括至少一个开口，使得光学元件单元朝向用户的身体暴露。
根据一个实施例，提供了一种设置在电子设备中的生物测定传感器模块。生物测定传感器模块可以包括：第一电路板；光学元件单元，其可以设置在第一电路板的前面上；IC元件，其可以设置在第一电路板的后面上；盖单元，其可以设置在第一电路板的前面上，并且可以包括至少一个第一开口，使得光学元件单元朝向用户的身体暴露；以及第二电路板，其可以设置在第一电路板的后面上，并且可以包括其中安装有IC元件的至少一个第二开口。
根据一个实施例，第二电路板的至少一个第二开口可以设置在第二电路板的中心区域中，并且光学元件单元的光电二极管的面积可以大于IC元件的面积。
根据一个实施例，提供了一种组装设置在电子设备中的生物测定传感器模块的方法。该方法可以包括：提供第一电路板，第一电路板配置为将电子部件安装在第一电路板的两侧上；将光学元件单元设置在第一电路板的前面上；将IC元件设置在第一电路板的后面上；将盖单元设置在第一电路板的前面上，所述盖单元包括至少一个第一开口，使得光学元件朝向用户的身体暴露；以及将第二电路板设置在第一电路板的后面上，所述第二电路板包括其中安装有IC元件的至少一个第二开口。
本公开的上述实施例的方面可以在硬件，固件中，或经由可以存储在诸如CD ROM、数字通用盘(DVD)、磁带、RAM、软盘、硬盘或磁光盘的记录介质中的软件或计算机代码或原本存储在远程记录介质或非暂时机器可读介质上的网络下载并将存储在本地记录介质的计算机代码的执行来实现，使得本文描述的方法可以使用通用计算机或特殊处理器经由存储在记录介质上的软件或在诸如ASIC或FPGA的可编程或专用硬件中呈现。如本领域所理解的那样，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储器部件，例如RAM、ROM、闪存等，所述软件或计算机代码在由计算机、处理器或硬件访问和执行时实现本文所述的处理方法。
虽然已经参照本发明的特定实施例示出和描述了本公开，但是对于本领域技术人员显而易见的是，根据本公开的生物测定传感器模块不限于这些实施例，并且形式和细节上的各种变化可以在其中进行，而不脱离由所附权利要求限定的本公开的精神和范围。
Claims (15)
1.一种电子设备，包括：
壳体；
光学元件单元，其被配置为朝向用户的身体发射光，接收从用户的身体反射的光，并将接收的光转换成第一信号；
IC元件，其被配置为将从所述光学元件单元提供的所述第一信号转换为第二信号，并将所述第二信号提供给设置在所述壳体中的主电路板；
第一电路板，其设置在所述光学元件单元和所述IC元件之间，并且电连接到所述光学元件单元和所述IC元件；以及
第二电路板，其包括其中安装有所述IC元件的至少一个第一开口，
其中，所述壳体可以包括至少一个透明区域，使得由所述光学元件单元产生的光通过透明区域传送到所述壳体的外部。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述第一信号包括对在用户的血管中流动的血流量的变化的测量。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述第一电路板包括面向所述光学元件单元的第一面和面向所述IC元件的第二面，并且其中，所述第一面电连接到所述光学元件单元，并且所述第二面电连接到所述IC元件。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述光学元件单元包括：
至少一个光源，其配置为朝向用户的身体发射光；以及
光电二极管，其配置为接收从用户的身体反射的光并将接收的光转换成所述第一信号。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所发射的光具有在约450nm至600nm范围内的波长。
6.根据权利要求4所述的电子设备，还包括：
盖单元，包括：
至少一个第二开口，其中安装有所述至少一个光源，使得所述至少一个光源朝向用户的身体暴露；以及
至少一个第三开口，其中安装有所述光电二极管，使得所述光电二极管朝向用户的身体暴露。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其中，从所述至少一个光源发射的光被用户的血流反射并且被所述光电二极管接收，并且所述盖单元包括设置在所述第二开口和所述第三开口之间的壁，以防止所述至少一个光源和所述光电二极管之间的光学干扰。
8.根据权利要求4所述的电子设备，其中，当从与所述至少一个透明区域正交的方向观察时，所述光电二极管至少部分地与所述IC元件重叠。
9.根据权利要求4所述的电子设备，其中，所述光电二极管和所述IC元件被设置成彼此相对，所述第一电路板介于其间，并且所述光电二极管的面积大于所述IC元件的面积。
10.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述第二电路板的整个区域可以被设置成基本上与所述第一电路板的整个区域重叠。
11.根据权利要求10所述的电子设备，其中，所述第二电路板设置在所述第一电路板和所述主电路板之间，并且提供在所述第一电路板和所述主电路板之间的电连接，其中，所述第一开口设置在所述第二电路板的中心区域中，并且所述第一开口具有大于所述IC元件的厚度的厚度。
12.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述IC元件包括多个处理单元，所述多个处理单元包括：
第一处理单元，其被配置为将所述第一信号转换和放大为第(1-a)信号；
第二处理单元，其被配置为去除所述第(1-a)信号的噪声以产生第(1-b)信号；以及
第三处理单元，其被配置为通过将所述第(1-b)信号转换为数字信号来生成所述第二信号。
13.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述主电路板包括控制电路，所述控制电路配置为：
通过执行预定算法来输出从所述IC元件传送的所述第二信号作为用户的心率信号，以及
在显示设备上显示所述用户的心率信号。
14.根据权利要求4所述的电子设备，其中，所述光电二极管和所述IC元件设置在所述第一电路板的中心部分中，并且所述至少一个光源包括设置在所述第一电路板的边缘区域中的多个光源，所述光电二极管介于所述多个光源之间。
15.根据权利要求3所述的电子设备，
其中，所述主电路板设置在显示设备和所述第一电路板之间，并且包括凹的槽，使得所述IC元件的至少一部分安装在所述槽的内部，并且
其中，所述第二电路板设置成面向所述槽的边缘。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108966568A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-12-07 | 维沃移动通信有限公司 | 一种电子设备 |
| CN110351586A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-10-18 | 赛青松 | 触屏式多功能电脑和网络电视机 |
| CN111836576A (zh) * | 2019-02-18 | 2020-10-27 | 三星电子株式会社 | 包含生物特征传感器的可穿戴电子装置 |
| CN112312826A (zh) * | 2018-06-22 | 2021-02-02 | 三星电子株式会社 | 包括具有反射特性的第一光学构件和具有能够吸收由第一光学构件反射的光的吸收特性的第二光学构件的传感器及包括该传感器的电子设备 |
| CN112312831A (zh) * | 2018-06-19 | 2021-02-02 | 三星电子株式会社 | 生物信息感测装置及其控制方法 |
| CN113164090A (zh) * | 2018-12-17 | 2021-07-23 | ams有限公司 | 包括模制光束成形元件的集成光学生物传感器 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10335045B2 (en) | 2016-06-24 | 2019-07-02 | Universita Degli Studi Di Trento | Self-adaptive matrix completion for heart rate estimation from face videos under realistic conditions |
| EP3396871A1 (fr) * | 2017-04-25 | 2018-10-31 | ETA SA Manufacture Horlogère Suisse | Procede de transmission de donnees d'un appareil electronique vers un dispositif electronique |
| US11099647B2 (en) * | 2018-08-05 | 2021-08-24 | Pison Technology, Inc. | User interface control of responsive devices |
| US10802598B2 (en) * | 2018-08-05 | 2020-10-13 | Pison Technology, Inc. | User interface control of responsive devices |
| KR20200061864A (ko) * | 2018-11-26 | 2020-06-03 | 삼성전자주식회사 | 생체 센서 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치 |
| KR20200120407A (ko) * | 2019-04-12 | 2020-10-21 | 삼성전자주식회사 | 생체 센서 및 무선 충전 모듈을 포함하는 웨어러블 전자 장치 |
| TWI737122B (zh) * | 2019-08-02 | 2021-08-21 | 華廣生技股份有限公司 | 生物感測器之植入裝置 |
| US11157086B2 (en) | 2020-01-28 | 2021-10-26 | Pison Technology, Inc. | Determining a geographical location based on human gestures |
| US11199908B2 (en) | 2020-01-28 | 2021-12-14 | Pison Technology, Inc. | Wrist-worn device-based inputs for an operating system |
| KR102517472B1 (ko) * | 2021-03-12 | 2023-04-04 | 주식회사 휴이노 | 생체 신호 데이터를 추출하기 위한 방법, 디바이스 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체 |
| CN113598762B (zh) * | 2021-09-10 | 2023-09-08 | 金华科生物技术河北有限公司 | 一种无创血糖仪监测装置 |
| US11754440B2 (en) * | 2022-01-10 | 2023-09-12 | Pixart Imaging Inc. | Opto-mechanical structure design of thin LGA package with glass cover and a thickness of an aperture ceiling is 0.20MM |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104765712A (zh) * | 2015-02-10 | 2015-07-08 | 赛青松 | 多功能电子产品集成器及终端 |
| CN104820658A (zh) * | 2015-04-29 | 2015-08-05 | 赛青松 | 多功能电子产品集成器、终端及附加功能 |
| US20150282713A1 (en) * | 2014-04-07 | 2015-10-08 | Physical Enterprises, Inc. | Systems and Methods for Optical Isolation In Measuring Physiological Parameters |
| KR20150145650A (ko) * | 2014-06-20 | 2015-12-30 | 크루셜텍 (주) | 헬스케어 장치 |
| CN105286839A (zh) * | 2014-03-24 | 2016-02-03 | 三星电子株式会社 | 用于最优皮肤接触的可调节传感器支撑结构 |
| CN105472863A (zh) * | 2014-09-25 | 2016-04-06 | 京瓷电路科技株式会社 | 复合布线基板及其安装构造体 |
| US20160242659A1 (en) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | Seiko Epson Corporation | Pulse-wave measuring module, biological-information measuring module, and electronic device |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090194829A1 (en) * | 2008-01-31 | 2009-08-06 | Shine Chung | MEMS Packaging Including Integrated Circuit Dies |
| US9698123B2 (en) * | 2011-09-16 | 2017-07-04 | Altera Corporation | Apparatus for stacked electronic circuitry and associated methods |
| US9368429B2 (en) | 2011-10-25 | 2016-06-14 | Intel Corporation | Interposer for hermetic sealing of sensor chips and for their integration with integrated circuit chips |
| US9294661B2 (en) | 2011-11-18 | 2016-03-22 | Lg Innotek Co., Ltd. | Camera module |
| US9310843B2 (en) * | 2013-01-02 | 2016-04-12 | Apple Inc. | Electronic devices with light sensors and displays |
| JP5880535B2 (ja) * | 2013-12-25 | 2016-03-09 | セイコーエプソン株式会社 | 生体情報検出装置 |
| JP6316164B2 (ja) * | 2014-10-09 | 2018-04-25 | 新光電気工業株式会社 | 電源モジュール、電源モジュールに使用されるパッケージ、電源モジュールの製造方法、及びワイヤレスセンサーモジュール |
| KR102301229B1 (ko) * | 2014-10-24 | 2021-09-10 | 삼성전자주식회사 | 방사선에 포함된 베타선과 감마선을 구별하여 검출하는 방법, 장치 및 상술한 장치를 포함하는 패키지. |
| JP6616069B2 (ja) * | 2014-10-30 | 2019-12-04 | ローム株式会社 | バイタルセンサモジュール |
| WO2016071754A2 (en) * | 2014-11-03 | 2016-05-12 | Physical Enterprises, Inc. | Systems and methods for optical isolation in measuring physiological parameters |
| US9696199B2 (en) * | 2015-02-13 | 2017-07-04 | Taiwan Biophotonic Corporation | Optical sensor |
| JP6107893B2 (ja) * | 2015-07-01 | 2017-04-05 | セイコーエプソン株式会社 | 生体センサーおよび生体情報検出装置 |
| KR102374479B1 (ko) * | 2015-08-13 | 2022-03-16 | 삼성전자주식회사 | 디스플레이와 센서를 포함한 전자 장치 |
| JP6128241B2 (ja) * | 2016-02-03 | 2017-05-17 | セイコーエプソン株式会社 | 脈波測定モジュール、および電子機器 |
| US20190095218A1 (en) | 2017-09-26 | 2019-03-28 | Hewlett Packard Enterprise Develepment Lp | Creating or modifying artifacts on mounted operating system volumes |
-
2016
- 2016-10-28 KR KR1020160142328A patent/KR20180046762A/ko active IP Right Grant
-
2017
- 2017-10-25 EP EP17864255.9A patent/EP3522777B1/en active Active
- 2017-10-25 US US15/792,903 patent/US11583200B2/en active Active
- 2017-10-25 WO PCT/KR2017/011859 patent/WO2018080170A2/en unknown
- 2017-10-27 CN CN201711022932.6A patent/CN108012445A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105286839A (zh) * | 2014-03-24 | 2016-02-03 | 三星电子株式会社 | 用于最优皮肤接触的可调节传感器支撑结构 |
| US20150282713A1 (en) * | 2014-04-07 | 2015-10-08 | Physical Enterprises, Inc. | Systems and Methods for Optical Isolation In Measuring Physiological Parameters |
| KR20150145650A (ko) * | 2014-06-20 | 2015-12-30 | 크루셜텍 (주) | 헬스케어 장치 |
| CN105472863A (zh) * | 2014-09-25 | 2016-04-06 | 京瓷电路科技株式会社 | 复合布线基板及其安装构造体 |
| CN104765712A (zh) * | 2015-02-10 | 2015-07-08 | 赛青松 | 多功能电子产品集成器及终端 |
| US20160242659A1 (en) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | Seiko Epson Corporation | Pulse-wave measuring module, biological-information measuring module, and electronic device |
| CN104820658A (zh) * | 2015-04-29 | 2015-08-05 | 赛青松 | 多功能电子产品集成器、终端及附加功能 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112312831A (zh) * | 2018-06-19 | 2021-02-02 | 三星电子株式会社 | 生物信息感测装置及其控制方法 |
| CN112312826A (zh) * | 2018-06-22 | 2021-02-02 | 三星电子株式会社 | 包括具有反射特性的第一光学构件和具有能够吸收由第一光学构件反射的光的吸收特性的第二光学构件的传感器及包括该传感器的电子设备 |
| CN108966568A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-12-07 | 维沃移动通信有限公司 | 一种电子设备 |
| CN108966568B (zh) * | 2018-07-26 | 2020-11-13 | 维沃移动通信有限公司 | 一种电子设备 |
| CN113164090A (zh) * | 2018-12-17 | 2021-07-23 | ams有限公司 | 包括模制光束成形元件的集成光学生物传感器 |
| CN111836576A (zh) * | 2019-02-18 | 2020-10-27 | 三星电子株式会社 | 包含生物特征传感器的可穿戴电子装置 |
| CN111836576B (zh) * | 2019-02-18 | 2024-03-19 | 三星电子株式会社 | 包含生物特征传感器的可穿戴电子装置 |
| CN110351586A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-10-18 | 赛青松 | 触屏式多功能电脑和网络电视机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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