CN109171654A - 光体积描记设备、终端 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例提供了一种光体积描记设备及终端，涉及终端技术领域。该光体积描记设备包括：壳体、光器件、及透光件；壳体形成有安装孔；光器件容设于安装孔内；透光件包括：第一端面，与第一端面连接的侧面，及远离第一端面并与侧面相连的第二端面；透光件与壳体相连，封堵安装孔，且第一端面靠近光器件设置；侧面包括反射面，用于将由第一端面入射至反射面的光线全反射至第二端面射出，或者，将由第二端面入射至反射面的光线全反射至第一端面射出。
Description
技术领域
本公开涉及终端技术领域，尤其涉及一种光体积描记设备、终端。
背景技术
光体积描记设备是一种通过检测人体的光体积描记信号获取生理信号的检测装置。通常，光体积描记设备包括形成有安装孔的壳体，以及容设在安装孔内的光器件，光器件用于获取光体积描记信号，包括光发射器以及光传感器。并且，在常见的光体积描记设备中，光传感器和光发射器之间有遮挡，以避免光线不进入皮肤而直接到达光传感器形成干扰信号。
但是由于遮挡部分和壳体的存在，一部分从光发射器发出的光线因为角度较大不能够从安装孔射出，而是照射到安装孔侧壁上被壳体吸收或遮挡，导致光发射器效能利用率不高。另外，穿过窗口到达皮肤的光线角度取决于光发射器本身的发光特性，有相当一部分光线是向远离光传感器的方向行进，不能被光传感器接收形成信号，且有另一部分光线无法深入到皮肤内血液丰富的部分即到达传感器，形成无效信号。
发明内容
本公开提供一种光体积描记设备、终端，以解决相关技术中的缺陷。
本公开第一方面提供了一种光体积描记设备，包括：
壳体，形成有安装孔；
光器件，容设于所述安装孔内；
透光件，包括：第一端面，与所述第一端面连接的侧面，及远离所述第一端面并与所述侧面相连的第二端面；
所述透光件与所述壳体相连，封堵所述安装孔，且所述第一端面靠近所述光器件设置；
所述侧面包括反射面，用于将由所述第一端面入射至所述反射面的光线全反射至所述第二端面射出，或者，将由所述第二端面入射至所述反射面的光线全反射至所述第一端面射出。
可选择地，所述光器件包括：至少一个光发射器，用于发射检测光；及
至少一个光传感器，用于接收携带检测信息的检测光；
至少一个所述光发射器和至少一个所述光传感器分别容设于不同的所述安装孔中。
可选择地，所述反射面包括曲面，或者，多个相接斜面。
可选择地，所述第一端面包括朝向所述安装孔内部凸出的第一聚光面。
可选择地，所述第一端面还包括朝向所述安装孔外部凹陷的凹面，所述凹面环绕所述第一聚光面设置。
可选择地，所述第二端面包括朝向所述安装孔外部凸出的第二聚光面。
可选择地，所述透光件包括与所述光发射器配合的第一透光件，与所述光传感器配合的第二透光件；
所述第一透光件的反射面远离所述第二透光件一侧的曲率或斜率被配置为：通过所述反射面全反射的光线以偏向所述第二透光件的方向射出。
可选择地，所述光发射器的发光轴线偏向所述光传感器一侧设置。
可选择地，所述侧面还包括与所述安装孔的内壁相连的连接面。
可选择地，还包括与所述透光件的侧面和所述安装孔的内壁相连的连接件；
所述连接件的材料的折射率低于所述透光件的材料的折射率。
可选择地，所述连接件与所述壳体为一体成型结构。
可选择地，所述装置还包括：置于所述安装孔外部并与所述壳体相连的透光板，所述透光板还与所述透光件的第二端面相接。
本公开第二方面提供了一种终端，包括上述第一方面提供的光体积描记设备。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
本公开所提供的光体积描记设备、终端至少具有以下有益效果：
本公开实施例提供的光体积描记设备通过透光件的反射面全反射光线，使得原本投射在安装孔内壁上的光线被经全反射从透光件射出，避免因投射在安装孔侧壁上造成光线损耗。在这样的情况下，当光器件为光发射器时，更多光线可通过透光件射出安装孔形成工作光线，有助于提高光发射器效能利用率，并增加光体积描记设备的工作光强。当光器件为光传感器时，更多的光线可通过透光件射入安装孔以被光器件接收，减少无效光线的数量，提升光传感器获取的信号质量。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是相关技术中提供的光体积描记设备的结构示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的光体积描记设备的结构示意图；
图3是根据一示例性实施例示出的透光件的结构示意图；
图4是根据另一示例性实施例示出的透光件的结构示意图；
图5是根据另一示例性实施例示出的光体积描记设备的结构示意图；
图6是根据另一示例性实施例示出的透光件的结构示意图；
图7是根据另一示例性实施例示出的透光件的结构示意图；
图8是根据一示例性实施例示出的采用图7所示透光件的光体积描记设备的结构示意图；
图9是根据另一示例性实施例示出的光体积描记设备的结构示意图；
图10是根据另一示例性实施例示出的透光件的结构示意图；
图11是根据另一示例性实施例示出的光体积描记设备的结构示意图；
图12是根据另一示例性实施例示出的光体积描记设备的结构示意图；
图13是根据另一示例性实施例示出的光体积描记设备的结构示意图；
图14是根据另一示例性实施例示出的光体积描记设备的结构示意图；
图15是根据另一示例性实施例示出的光体积描记设备的结构示意图。其中附图中各个标记意为：
1、壳体；
11、安装孔；
111、安装孔顶壁；
2、光器件；
2A、光发射器；
2B、光传感器；
3、透光件；
3A、第一透光件；
3B、第二透光件；
31、第一端面；
311、第一聚光面；
312、凹面；
32、反射面；
321、斜面；
33、第二端面；
331、第二聚光面；
34、连接面；
4、连接件；
5、透光板。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是相关技术中提供的光体积描记设备的结构示意图。如图1所示，光线射出或射入安装孔时，存在部分大角度出射光线或大角度入射光线投射在安装孔侧壁上，造成损失。这样的情况会削弱光器件可发出或接收的检测光强，进而影响光体积描记设备的检测效果。
图2是根据一示例性实施例示出的光体积描记设备的结构示意图。如图2所示，该光体积描记设备包括：壳体1、光器件2、以及透光件3。其中，壳体1形成有安装孔11；光器件2容设于安装孔11内；透光件3包括：第一端面31，与第一端面31连接的侧面，及远离第一端面31并与侧面32相连的第二端面33。透光件3与壳体1相连，封堵安装孔11，且第一端面31靠近光器件2设置。侧面包括反射面32，反射面32用于将由第一端面31入射至反射面32的光线全反射至第二端面33射出，或者，将由第二端面33入射至反射面32的光线全反射至第一端面31射出。
当光器件2为用于发射检测光光发射器2A时，光线由第一端面31射入透光件3，一部分光线直接通过第二端面33射出透光件3，一部分投射在透光件3的反射面32上的光线经全反射后由第二端面33射出透光件3。
在这种情况下，通过透光件3能够增加由安装孔11射出的光通量，减少光损失；进而提升光体积描记设备的检测光强，提高光发射器2A效能利用率。并且，与相关技术中提供的光体积描记设备相比，在实现相同的光线射出强度的前提下，本公开实施例提供的光体积描记设备中光发射器2A所需功耗更低。
当光器件2为用于接收携带检测信息的检测光的光传感器2B时，光线由第二端面33入透光件3，一部分光线直接通过第一端面31射出透光件3，一部分投射在透光件3的反射面32上的光线经全反射后由第一端面31射出透光件3。通过透光件3增加可被光传感器2B接收的有效检测光，减少无效光线的数量，提升光传感器2B获取的信号质量。
本公开实施例提供的光体积描记设备通过透光件3的反射面32全反射光线，使得原本投射在安装孔11内壁上的光线被全反射后分别由第一端面31(光器件2为光传感器2B时)或第二端面33(光器件2为光发射器2A时)射出透光件3。进而，这些被反射出透光件3的光线可作为检测光线射入目标检测区域或者被光传感器接收，避免损耗。
在一个实施例中，光器件2包括：至少一个光发射器2A，以及，至少一个光传感器2B。并且，光发射器2A和光传感器2B分别容设于不同的安装孔11中。在本公开实施例中对于一个光体积描记设备所具有的光器件2的种类和数量不做具体限定，例如，一个装置包括两个光发射器2A，一个光传感器2B；或者，两个光传感器2B，一个光发射器2A等。
图3是根据一示例性实施例示出的透光件3的结构示意图，图4是根据另一示例性实施例示出的透光件3的结构示意图。
在一个实施例中，关于透光件3的结构，可选地，如图3所示，反射面32包括多个相接斜面321。通过调控斜面321的斜率实现反射面32全反射入射光线。或者，可选地，如图4所示，反射面32包括曲面。通过调控曲面的曲率以实现反射面32全反射入射光线。
图5是根据另一示例性实施例示出的光体积描记设备的结构示意图；图6是根据另一示例性实施例示出的透光件3的结构示意图。
在一个实施例中，如图5、图6所示，第一端面31包括朝向安装孔11内部凸出的第一聚光面311。其中，第一聚光面311的尺寸可根据光器件2的形态进行选择。示例地，当光器件2的工作面(例如光源或者光接收面)的尺寸较大时，可适当增大第一聚光面311的尺寸，使之覆盖光器件2的工作面。通过第一聚光面311汇聚经过第一端面31的光线，增强了光线的导向性，有助于提升有效工作光强。
具体来说，当光器件2为光发射器2A时，经过第一端面31的光线为出射光线。通过第一聚光面311改善出射光线的聚集度，使得尽可能多的出射光线抵达血液丰富的皮肤层进行检测，有助于增加有效检测信号。
当光器件2为光传感器2B时，经过第一端面31的光线为入射光线，通过第一聚光面311改善入射光线的聚集度，使得入射光线尽可能投射在光传感器2B上产生有效检测信号，有助于收集光体积描记信号。
进一步地，继续参见图5、图6，第一端面31还包括朝向安装孔11外部凹陷的凹面312，且该凹面312环绕第一聚光面311设置。通过设置环绕第一聚光面311的凹面312，可降低透光件3的厚度，进而降低安装孔11的深度以及整体光体积描记设备的厚度，使得光体积描记设备更为小巧、轻便。此外，设置凹面312有助于透光件3包裹住光器件2，使得光发射器2A发出的大角度光线抵达透光件3的反射面32，或者使得光传感器2B全面接收反射面32反射回的大角度光线。
图7是根据另一示例性实施例示出的透光件的结构示意图，图8是根据一示例性实施例示出的采用图7所示透光件的光体积描记设备的结构示意图。
在一个实施例中，如图7、图8所示，透光件3的第二端面33包括朝向安装孔11外部凸出的第二聚光面331。与第一聚光面311相类似，通过第二聚光面331可辅助改变光线的出射或入射角度，提升光线聚集度，改善光利用率。
其中，可选地，第一聚光面311和第二聚光面331为球面或非球面结构，通过调控曲率以调整对光线的汇聚效果，辅助改变光线方向。并且，使用时第二端面33贴靠待检测者的皮肤，因此可选第二聚光面331具有较大曲率，以避免使用过程中带来异物感，优化产品用户体验。
图9是根据另一示例性实施例示出的光体积描记设备的结构示意图；图10是根据图9所示的光体积描记设备中的透光件的结构示意图。
在一个实施例中，如图9、图10所示，透光件3包括与光发射器2A配合的第一透光件3A，与光传感器2B配合的第二透光件3B；且第一透光件3A的反射面32远离第二透光件3B一侧的曲率或斜率被配置为：通过反射面32全反射的光线以偏向第二透光件3B的方向射出。
可选地，第一透光件3A为非轴对称透光件3，其远离第二透光件3B一侧的曲率或者斜率更大，使得光线以偏向光传感器2B的方向射出安装孔11。光线以偏向光传感器2B的方向射出，使得光传感器2B探测到更多经皮肤反射后的光线，获取更多的有效检测信号，提升光体积描记设备的光利用率。
此外，在该实施例中，可选与第一透光件3A适配的安装孔11具有非轴对称结构，以与第一透光件3A的侧面贴合。
进一步地，图11是根据另一示例性实施例示出的光体积描记设备的结构示意图。在一个实施例中，如图11所示，光发射器2A的发光轴线偏向光传感器2B一侧设置。可选地，光发射器2A以发光轴线倾斜的方式安装在平直的安装孔顶壁111上；或者，安装孔顶壁111为斜面，使得光发射器2A就有偏斜的发光轴线。光发射器2A具有偏向光传感器2B的发光轴线进一步助于增加光传感器2B获取更多有效检测信号。
在该实施方式中，通过调整光发射器2A的光轴倾斜度，使得出射光线以期望方向射出，进而调控光线在皮肤中的光学路径，以提升光传感器2B所探测到的信号质量。在这样的情况下，避免了相关技术中由于光线向远离光传感器2B的方向射出，不能到达光传感器2B形成检测信号的问题。
图12是根据另一示例性实施例示出的光体积描记设备的结构示意图。关于壳体1和透光件3的连接方式，在一个实施例中，如图12所示，透光件3的侧面还包括与安装孔11的内壁相连的连接面34。可选地，该连接面34与反射面32相连，设置在安装孔11的开口处。在该实施例中，通过连接面34增加透光件3与壳体1的接触面积，提高连接稳定性。
图13是根据另一示例性实施例示出的光体积描记设备的结构示意图，图14是根据另一示例性实施例示出的光体积描记设备的结构示意图。
关于壳体1和透光件3的连接方式，在另一个实施例中，如图13所示，该光体积描记设备还包括与透光件3的侧面和安装孔11的内壁相连的连接件4，连接件4材料的折射率低于透光件3材料的折射率。
可以理解的是，当透光件3的反射面32为曲面或者包括多个相接斜面时，侧面与安装孔11的内壁的相接处面积较小，连接稳定性较弱。因此，为了优化透光件3和壳体1的连接稳定性，在安装孔11的内壁和透光件3之间设置连接件4。并且，连接件4的材料的折射率低于透光件3的材料的折射率，以满足反射面32全反射光线的目的。
可选地，连接件4具有楔形结构，其两面分别与安装孔11的内壁和透光件3的侧面相接。连接件4与安装孔11及透光件3均具有较大的接触面积，有助于增加连接稳定性。
可选地，如图14所示，连接件4与壳体1为一体成型结构，以保证连接件4与壳体1的稳定连接，并有助于简化加工工艺。但在该可选方式中，选择连接件4和壳体1的材料时需注意：应满足壳体1对光发射器2A和光传感器2B的遮挡效果，避免光发射器2A发射的光线不经过皮肤直接被光传感器2B接收，造成干扰。
在该实施例中，通过连接件4实现壳体1和透光件3的稳定连接。在这样的情况下，透光件3的侧面可仅包括反射面32，以实现对不同入射角度光线的充分反射。
图15是根据另一示例性实施例示出的光体积描记设备的结构示意图。关于壳体1和透光件3的连接方式，在又一个实施例中，如图15所示，该光体积描记设备还包括：透光板5，透光板5与壳体1外侧环绕安装孔11的部分相连，还与透光件3的第二端面33相接。
可选地，当透光板5与透光件3的第二端面33连接时，增加了透光板5与透光件3的接触面积；且透光板5与壳体1外侧环绕安装孔11的部分相连，增加了透光板5与壳体1的接触面积，进而实现壳体1和透光件3的稳定连接。
可选地，当透光板5与透光件3的第二端面33接触时，可选透光件3与安装孔11过盈配合，透光板5起到了保护壳的作用，与壳体1相连置于安装孔11外部，避免透光件3从安装孔11中脱落。
本公开实施例第二方面提供了一种终端，包括上述第一方面所提供的光体积描记设备。其中，该终端可以为手环、脚环等智能穿戴设备、医疗检测设备等，本公开实施例不做具体限定。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
Claims (13)
1.一种光体积描记设备，其特征在于，包括：
壳体，形成有安装孔；
光器件，容设于所述安装孔内；
透光件，包括：第一端面，与所述第一端面连接的侧面，及远离所述第一端面并与所述侧面相连的第二端面；
所述透光件与所述壳体相连，封堵所述安装孔，且所述第一端面靠近所述光器件设置；
所述侧面包括反射面，用于将由所述第一端面入射至所述反射面的光线全反射至所述第二端面射出，或者，将由所述第二端面入射至所述反射面的光线全反射至所述第一端面射出。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光器件包括：
至少一个光发射器，用于发射检测光；及
至少一个光传感器，用于接收携带检测信息的检测光；
至少一个所述光发射器和至少一个所述光传感器分别容设于不同的所述安装孔中。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反射面包括曲面，或者，多个相接斜面。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一端面包括朝向所述安装孔内部凸出的第一聚光面。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一端面还包括朝向所述安装孔外部凹陷的凹面，所述凹面环绕所述第一聚光面设置。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二端面包括朝向所述安装孔外部凸出的第二聚光面。
7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述透光件包括与所述光发射器配合的第一透光件，与所述光传感器配合的第二透光件；
所述第一透光件的反射面远离所述第二透光件一侧的曲率或斜率被配置为：通过所述反射面全反射的光线以偏向所述第二透光件的方向射出。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述光发射器的发光轴线偏向所述光传感器一侧设置。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述侧面还包括与所述安装孔的内壁相连的连接面。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括与所述透光件的侧面和所述安装孔的内壁相连的连接件；
所述连接件的材料的折射率低于所述透光件的材料的折射率。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述连接件与所述壳体为一体成型结构。
12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：置于所述安装孔外部并与所述壳体相连的透光板，所述透光板还与所述透光件的第二端面相接。
13.一种终端，其特征在于，包括权利要求1～12中任一项所述的光体积描记设备。
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