CN110169765B - 一种智能穿戴设备 - Google Patents

一种智能穿戴设备 Download PDF

Info

Publication number
CN110169765B
CN110169765B CN201910402154.6A CN201910402154A CN110169765B CN 110169765 B CN110169765 B CN 110169765B CN 201910402154 A CN201910402154 A CN 201910402154A CN 110169765 B CN110169765 B CN 110169765B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
generator
packaging structure
light generator
transmitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910402154.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110169765A (zh
Inventor
姚雨良
郭智
王乐
鹿楠
杨荣广
席毅
孙士友
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Priority to CN201910402154.6A priority Critical patent/CN110169765B/zh
Publication of CN110169765A publication Critical patent/CN110169765A/zh
Priority to US17/610,964 priority patent/US20220218219A1/en
Priority to EP20806592.0A priority patent/EP3949849A4/en
Priority to JP2021567927A priority patent/JP2022532603A/ja
Priority to PCT/CN2020/090019 priority patent/WO2020228737A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110169765B publication Critical patent/CN110169765B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/02438Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate with portable devices, e.g. worn by the patient
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/02416Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate using photoplethysmograph signals, e.g. generated by infrared radiation
    • A61B5/02427Details of sensor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802Sensor mounted on worn items
    • A61B5/681Wristwatch-type devices
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/742Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
    • A61B5/7445Display arrangements, e.g. multiple display units
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/0017Casings, cabinets or drawers for electric apparatus with operator interface units
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02Details
    • H05K5/0217Mechanical details of casings
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02Details
    • H05K5/03Covers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/04Arrangements of multiple sensors of the same type
    • A61B2562/046Arrangements of multiple sensors of the same type in a matrix array
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/18Shielding or protection of sensors from environmental influences, e.g. protection from mechanical damage
    • A61B2562/185Optical shielding, e.g. baffles

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)

Abstract

本申请实施例提供一种智能穿戴设备,涉及通信设备技术领域,智能穿戴设备包括显示屏和与所述显示屏相扣合的后壳,还包括:光发生器和光接收器,所述光发生器和所述光接收器设置在所述显示屏和所述后壳相扣合形成的安装腔内,所述光发生器用于朝所述后壳外部发射光,所述光接收器用于接收从所述后壳外部透进的光,所述光发生器设置在第一控制板上,所述光接收器设置在第二控制板上,所述光发生器相对所述光接收器靠近所述后壳设置。

Description

一种智能穿戴设备
技术领域
本申请涉及通信设备技术领域,尤其涉及一种智能穿戴设备。
背景技术
随着信息化水平的快速提高以及人们对身心健康的重视度提高,可以实时监测身体健康状况的智能穿戴设备的需求和应用逐渐增多,心率监测元件作为可穿戴设备中的最重要的检测元件,需要24小时实时监测的应用场景越来越多。
目前智能穿戴设备在心率监测方面主要采用了光电容积脉搏波描记法(PhotoPlethysmography,PPG),简称光电法。这种监测心率的方法是基于物质对光的吸收原理,即通过智能穿戴设备的发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)配合光电二极管(PhotoDiode,PD)照射血管一段时间,根据血液的吸光度来测量心率。具体而言,当LED发射的一定波长的光束照射到皮肤表面时,光束将通过透射或反射方式传送到PD,在此过程中由于受到皮肤肌肉和血液吸收的衰减作用,PD监测到光的强度将减弱。其中人体的皮肤、骨骼、肉、脂肪等对光的反射是固定值,而毛细血管和动静脉则在心脏的作用下随着脉搏容积不停变大变小。当心脏收缩时,外周血容量最多、光吸收量也最大,PD检测到的光强度最小;而在心脏舒张时反之,PD检测到的光强度最大,进而使PD接收到的光强度随之呈脉动性变化。
目前利用反射式光电法是检测心率最常用的方法,反射式光电法是发光二极管和光电二极管位于被测部位的同一侧,主要测量反射回来的光。这种方法测量心率的优点是非常简便,对测量部位的要求也很低,只要组织比较平滑且皮下脂肪少的的地方几乎都可以测量,比如额头、手腕。因此,大部分智能手环、智能手表等智能穿戴设备都采用了这种方法测量心率。
现有一种具有检测心率的智能穿戴设备,智能穿戴设备包括相对设置的显示屏和后壳,参照图1,还包括设置在显示屏和后壳相扣合形成的安装腔内的发光二极管001、与发光二极管001并列设置且均安装在同一个电路板006上的光电二极管003,发光二极管001和光电二极管003之间设置有用于阻挡发光二极管001发出的光直接照射到光电二极管003的遮挡结构005,发光二极管001和光电二极管003的相对被测部位的一侧设置有相对应的LED透镜002和PD透镜004,LED透镜002一般镶嵌在后壳的开口上,由于装配工艺需求,发光二极管001与LED透镜002之间具有间距。具体工作时,参照图2,发光二极管001所发出的光透过LED透镜002经表皮层E进入真皮层D和皮下组织层H,光经真皮层D内的表层毛细血管s和皮下组织层H内的深层毛细血管p反射后,再通过PD透镜004由光电二极管003接收。
现有技术中通常LED透镜002的厚度为0.8mm左右,且发光二极管001与LED透镜002之间的间距为0.3mm左右,导致发光二极管001发出的光线在穿透较厚的LED透镜002过程中产生较大的能耗,影响发光二极管001发射光的透过率,但是为了保障检测效果,需要加大发光二极管001的照射功率,以使发光二极管001的功耗较大,无法支撑24小时进行实时监测,最终影响产品续航。
发明内容
本申请的实施例提供一种智能穿戴设备,主要目的是提供一种能够提高光发生器发出的光线的透过率,降低光发生器所发出的光线在透射至被测部位的能耗,进而提高智能穿戴设备的续航。
为达到上述目的,本申请的实施例采用如下技术方案:
第一方面,本申请提供了一种智能穿戴设备,包括显示屏和与所述显示屏相扣合的后壳,还包括:光发生器和光接收器,所述光发生器和所述光接收器设置在所述显示屏和所述后壳相扣合形成的安装腔内,所述光发生器用于朝所述后壳外部发射光,所述光接收器用于接收从所述后壳外部透进的光,所述光发生器设置在第一控制板上,所述光接收器设置在第二控制板上,所述光发生器相对所述光接收器靠近所述后壳设置。
本申请实施例提供的智能穿戴设备,通过将光发生器设置在第一控制板上,光接收器设置在第二控制板上,且光发生器相对光接收器靠近后壳设置,这样使光发生器所发出的光线在穿过后壳照射至被测部位时,光线所经过的路径相对现有技术中光线所经过的路径缩短,提高光发生器发出的光线的透过率,进而降低光线在照射过程中所消耗的光照损耗,提升了整个智能穿戴设备的续航,最终提高了整个智能穿戴设备的使用性能。
在第一方面可能的实现方式中,还包括用于封装所述光发生器的封装结构,所述封装结构内形成有放置腔,所述光发生器设置在所述放置腔内,所述封装结构相对所述光发生器发光面的面为透光面,所述封装结构的所述透光面安装在所述后壳上开设的开口处。通过将光发生器设置在封装结构的放置腔内,再将封装结构安装在后壳的开口处,在保障光发生器距离后壳较近,进而保障光发生器距离被测部位较近的情况下,光发生器和封装结构集成在一起成为一个模组,方便安装。
在第一方面可能的实现方式中,所述光发生器的发光面贴合在所述透光面上。通过将光发生器的发光面贴合在透光面上,即光发生器的发光面与透光面之间无间隙,这样可避免光发生器所发出的光线照射到透光面上时发生反射现象,以进一步提高光线的透过率。
在第一方面可能的实现方式中,所述封装结构的材质为透光材质,所述封装结构的相对所述光接收器的面上设置有遮光结构。通过遮光结构可有效防止光发生器所发出的光穿过封装结构散射到光接收器上,以使光接收器直接接收光发生器所发出的光线而形成干扰信号,淹没有用信号的现象。
在第一方面可能的实现方式中,所述封装结构的侧面为台阶结构。通过将封装结构的侧面设置为台阶面,以增加防水路径,提高整个智能穿戴设备的防水性能。
在第一方面可能的实现方式中,还包括用于封装所述光发生器的封装结构,所述封装结构的材质为透光材质,所述光发生器的发光面朝向所述封装结构,且通过透光胶层与所述封装结构连接,所述封装结构安装在所述后壳上开设的开口处。采用透光胶层将封装结构粘结在封装结构上,在保障光发生器距离后壳较近,进而保障光发生器距离被测部位较近的情况下,连接结构简便,实施方便。
在第一方面可能的实现方式中,所述透光胶层沿着所述光发生器的发光面的边缘布设,且所述透光胶层的相对所述光接收器的侧壁上设置有遮光结构。在保障透光胶层连接封装结构和光发生器的情况下,将透光胶层沿着光发生器的发光面的边缘布设,再在透光胶层的相对光接收器的侧壁上设置遮光结构,通过遮光结构有效避免光发生器所发出的光穿过透光胶层散射到光接收器上,以使光接收器直接接收光线而形成干扰信号,淹没有用信号的现象。
在第一方面可能的实现方式中,所述遮光结构为遮光膜层。采用遮光膜层作为遮光结构,不仅结构简单,实施方便,制造成本也较低。
在第一方面可能的实现方式中,所述封装结构的背离所述光发生器的发光面的一侧设置有单向透光结构,所述单向透光结构用于将所述光发生器发射的光透出所述封装结构,且用于阻止所述封装结构外部的光透过所述封装结构。通过单向透光结构保障光发生器发射的光线可以透射出去,且从外部不可见内部结构,提高了整个智能穿戴设备的外观美观度。
在第一方面可能的实现方式中,所述单向透光结构为设置在所述封装结构的背离所述光发生器的发光面的一侧的单向透光膜层。利用单向透光膜层作为单向透光结构,在保障从外部看不见内部结构的前提下,该单向透光结构的结构简单,实施方便。
在第一方面可能的实现方式中,所述封装结构的背离所述光发生器的发光面的一侧为朝远离所述后壳方向弯曲的曲面。将封装结构的背离光发生器的发光面的一侧为朝远离后壳方向弯曲的曲面,以使封装结构更容易与被测部位紧贴,会更进一步使光发生器靠近被测部位,防止照射到被测部位的光线直接发生反射现象,避免直接发射的光干扰从被测部位吸收后的光线,甚至淹没有用信号。
在第一方面可能的实现方式中,所述封装结构材质选自透明陶瓷、透明玻璃、透明塑料和透明宝石等透光材质的一种。
在第一方面可能的实现方式中,所述光接收器具有多个,且多个所述光接收器呈规则形状布设,且所述光发生器设置在呈规则形状的多个光接收器的中心位置;或,所述光发生器具有多个,且多个所述光发生器呈规则形状布设,且所述光接收器设置在呈规则形状的多个光发生器的中心位置。
附图说明
图1为现有技术中一种智能穿戴设备的部分结构的剖视图;
图2为智能穿戴设备所发出的光在被测部位的光路图;
图3为本申请实施例智能穿戴设备的立体图;
图4为图3的内部结构示意图;
图5为本申请实施例封装结构的立体图;
图6为图5的另外一个视角图;
图7为图5的另外一个视角图;
图8为图5的内部结构示意图;
图9为本申请实施例智能穿戴设备的内部结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例涉及智能穿戴设备,以下对上述实施例涉及到的概念进行简单说明:
电路板(Printed Circuit Board,PCB)。
发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)。
光电二极管(Photo Diode,PD)。
参照图3、图4和图9,本申请实施例提供一种智能穿戴设备,包括显示屏1和与显示屏1相扣合的后壳2,还包括:光发生器3和光接收器5,光发生器3和光接收器5设置在显示屏1和后壳2相扣合形成的安装腔内,光发生器3用于朝后壳2外部发射光,光接收器5用于接收从后壳2外部透进的光,光发生器3设置在第一控制板(图中未显示)上,光接收器5设置在第二控制板7上,光发生器3相对光接收器5靠近后壳2设置。
由于光发生器3和光接收器5分别设置在相对应的第一控制板和第二控制板7上,再将光发生器3相对光接收器5靠近后壳2设置,这样光发生器3与后壳2之间的距离相比现有技术减小了,进而光发生器3与被测部位之间的距离也减小了,当光发生器3所发出的光线照射至被测部位时,光线所经过的路径相对现有技术中光线所经过的路径缩短,降低光线在照射过程中所消耗的光照损耗,从而提高光发生器3发出的光线的透过率,提升了整个智能穿戴设备的续航,且光发生器3和光接收器5不位于同一平面上,相互之间的窜光影响也大幅减弱,干扰和影响光接收器5的正常反射信号接收的现象也减弱,若该智能穿戴设备具有监测心率功能,就可明显提高心率监测准确度,最终提高了整个智能穿戴设备的使用性能,提高用户的体验度。
光发生器3的封装方式具有多种情况,在一些实施方式中,参照图3、图4和图8,本申请还包括用于封装光发生器3的封装结构4,封装结构4内形成有放置腔,光发生器3设置在放置腔内,封装结构4相对光发生器3发光面的面为透光面401,封装结构4的透光面401安装在后壳2上开设的开口处。在另外一些实施方式中,参照图9,还包括用于封装光发生器3的封装结构4,封装结构的材质为透光材质,光发生器3的发光面朝向封装结构4,且通过透光胶层10与封装结构4连接,封装结构4安装在后壳2上开设的开口处。当然本申请还包括其他光发生器3的封装结构。
当采用图3、图4和图8所示的封装结构时,光发生器3发出的光线穿过封装结构4的透光面401,进而穿过后壳2照射在被测部位上。
图3、图4和图8所示的封装结构,由于在封装结构4内形成放置腔,光发生器3直接设置在放置腔内,即采用封装结构4将光发生器3包裹的方式封装光发生器3,在具体实施时,可以先将光发生器3安装在封装结构4内后两者成为一个独立的模组,再将该模组安装在后壳2开设的开口处,此种封装方式在保障从光发生器3所发出的光照射到被测部位的光路径缩短的前提下,该封装结构4和光发生器3可以集成在一起,相比现有技术,这样去掉了光发生器3和光发生器透镜之间的组装避让间隙。
当该智能穿戴设备用作心率检测设备时,需要光发生器3所发出的光在照射至被测部位的过程中,光线尽可能不能发生光反射现象(参照图2,图2中标记×的为光反射现象),因为当光发生反射时,不仅降低透光率,反射的光也会成为干扰信号,进而影响光接收器5对有用信号的接收,所以,为了提高智能穿戴设备准确测量心率,光发生器3所发出的光在照射至被测部位的过程中尽可能不能发生反射现象。通常,光发生器3所发出的光在照射至被测部位的过程中会存在两处光反射情况,一处是光发生器3与封装结构4之间存有间隙会造成光反射,另一处个是封装结构4与被测部位之间存有间隙会造成光反射。
为了防止光发生器3与封装结构4之间存有间隙而造成光反射,参照图8,光发生器3的发光面贴合在透光面401上,这样当光发生器3的发光面发出的光会直射透光面401,不会在透光面401上出现反射现象,这样不仅提高了光线的透光率,也会保证测量数据的准确度。
同样,为了防止封装结构4与被测部位之间存有间隙而造成光反射,参照图8(图2中标记√的为光不发生反射现象),外露在后壳2上的封装结构4的背离光发生器3的发光面的一侧为朝远离后壳2方向弯曲的曲面。通过曲面可使封装结构4紧贴在被测部位上,不会在被测部位上出现反射现象,这样不仅提高了光线的透光率,避免反射的光干扰进入光接收器的光线。
上述实施例指出的是封装结构4相对光发生器3发光面的面为透光面,以保证光发生器3发出的光照射至被测部位,但是具体实施时,通常为直接采用整体为透光的封装结构4,这样取材方便,也相对应的会降低成本。例如,封装结构4的材质可以选自透光材质,封装结构4可选自包括但不限于透明陶瓷、透明玻璃、透明塑料和透明蓝宝石等。
采用图3、图4和图8所示的封装结构时,虽然光发生器3和光接收器5不位于同一平面上,相互之间的窜光影响会大幅减弱,但是为了进一步防止光发生器3发出的光窜至光接收器5,影响光接收器5对光线的接收,在整体透光的封装结构4的相对光接收器5的面上设置有遮光结构。通过设置遮光结构,阻止光接收器5发出的光线穿过封装结构4散射至光接收器5上;另外,也可以在光接收器5的相对光发生器3的面上设置遮光结构,也可以在光发生器3与光接收器5之间设置遮光结构。总之,能够防止光发生器3和光接收器5之间窜光的遮光结构均在本申请的保护范围之内。
遮光结构具有多种实现方式,为了结构简单,且实施方便,参照图7,遮光结构为遮光膜层9。具体实施时,只需在封装结构4的靠近光接收器5的一侧涂覆一层遮光膜层9,但是为了简化涂装工艺,可以在封装结构4的整个侧面涂覆一层遮光膜层9,例如,遮光膜层9可以是黑色膜层,也可以是其他深色膜层。当然,可以选用其他结构的遮光结构,但是,遮光膜层9相对其他遮光结构是优选方案。
通过智能穿戴设备为智能手表、智能手环等,在使用时是容易接触水的,所以,智能穿戴设备的防水性能也是智能穿戴设备性能的关键因素,本申请为了使智能穿戴设备具有防水功能,通过增加进水路径以提高防水作用,参照图8,封装结构4的侧面为台阶结构。将封装结构4安装镶嵌在后壳2上时,通过封装结构的侧面设置为台阶面,以增加从后壳2外部到后壳内部的进水路径,且光发生器3设置在封装结构4的放置腔内,且光发生器3也起到保护作用,所以,通过台阶结构和放置腔的相结合有效提高了整个智能穿戴设备的防水性能。
本申请的实施例中封装结构4的透光面直接镶嵌在后壳2上,也就是直接外露,当封装结构4采用整体为透光的材质时,为了提高整个智能穿戴设备的外观美观度,封装结构4的背离光发生器3的发光面的一侧设置有单向透光结构,单向透光结构用于将光发生器3发射的光透出封装结构4,且用于阻止封装结构4外部的光透过封装结构4。这样仅能保障光发生器3穿过封装结构4照射至被测部位上,但是从外部是不可见智能穿戴设备内部的光发生器3的,进而提高智能穿戴设备的外观美观度。
单向透光结构具有多种结构,为了结构简单,实施方便,参照图6,单向透光结构为设置在封装结构4的背离光发生器3的发光面的一侧的单向透光膜层8。利用单向透光膜层8作为单向透光结构,具体操作时,只需在封装结构4的背离光发生器3的发光面的一侧涂覆单向透过膜以形成单向透光膜层8。当然,可以选用其他结构的单向透光结构,但是,单向透光膜层8相对其他单向透光结构是优选方案。
封装结构4具有多种形状,在一些实施方式中,参照图5至图6,封装结构4为回转体结构;在另外一些实施方式中,封装结构4为长方体结构,当然,也可以为其他结构,本申请对封装结构的具体形状不做限定,任何形状均在本申请的保护范围之内。
为了防止光发生器3所发出的光线在穿透封装结构4时,产生较大的功耗,封装结构4在保障抗压强度的前提下,厚度越小越好,例如,当封装结构4的材质为透明陶瓷、透明玻璃或透明塑料其中的一种时,封装结构4的封装面的厚度为0.3mm~0.4mm,当封装结构4的材质为透明宝石时,封装结构4的封装面的厚度为0.3mm以下,相比现有的0.8mm的封装结构明显减小了厚度,即明显会降低功耗。
当采用图9所示的封装结构4时,该方案中封装结构4为板状结构,将光发生器3通过透光胶层10与封装结构4连接,结构简单,具体实施时,可在封装结构4的朝向光发生器3的一侧涂覆透光胶形成透光胶层10,再将光发生器3粘附在透光胶上,为了防止光发生器3的发光面与封装结构4之间具有间隙,以发生光反射现象,在具体粘结时,可尽量使光发生器3靠近封装结构4,尽可能避免光发生器3与封装结构4之间出现间隙的现象,以提高了光线的透光率,也会保证测量数据的准确度。
因为光发生器3是通过透光胶层10粘结在封装结构4上,所以,为了选材方便,直接选择整体为透光的封装结构4,例如,封装结构4的材质可以选自透光材质,封装结构4可选自包括但不限于透明陶瓷、透明玻璃、透明塑料和透明蓝宝石等。
在一些实施方式中,为了保证智能穿戴设备具有防水功能,封装结构4的侧面也设计为台阶结构。通过封装结构的侧面设置台阶面,以增加从后壳2外部到后壳内部的进水路径。
图9所示的实施例中封装结构4形成后壳2的部分结构,也是直接外露,同样,为了提高整个智能穿戴设备的外观美观度,封装结构4的背离光发生器3的发光面的一侧设置有单向透光结构,单向透光结构用于将光发生器3发射的光透出封装结构4,且用于阻止封装结构4外部的光透过封装结构4。示例的,单向透光结构为设置在封装结构4的背离光发生器3的发光面的一侧的单向透光膜层8。如图9所示的实施例中,为了防止封装结构4与被测部位之间存有间隙会造成光反射,外露在后壳2上的封装结构4的背离光发生器3的发光面的一侧为朝远离后壳2方向弯曲的曲面。通过曲面设计可使封装结构4紧贴在被测部位上,不会在被测部位上出现反射现象,这样不仅提高了光线的透光率,避免反射的光干扰进入光接收器的光线。
当采用透光胶层10连接光发生器3和封装结构4时,虽然光发生器3靠近后壳2设置,光发生器3和光接收器5不位于同一平面上,相互之间的窜光影响也大幅减弱,但是为了进一步防止光发生器3发出的光窜至光接收器5,影响光接收器5对光线的接收,透光胶层10沿着光发生器3的发光面的边缘布设,且透光胶层10的相对光接收器5的侧壁上设置有遮光结构。这样在保证光发生器3与封装结构4通过透光胶层10连接的基础上,通过设置遮光结构阻止光发生器3发出的光线穿过透光胶层10照射至光接收器5上。具体实施时,在后壳2的开设的孔的内壁上涂覆遮光油墨,遮光油墨形成遮光结构。
示例的,遮光结构为设置在透光胶层10的相对光接收器5的侧壁上设置有遮光膜层,本申请实施例提供的遮光膜层作为遮光结构,相比现有的作为遮光结构的挡筋或遮光泡棉,不仅结构简单,占用空间小,制备工艺也简便,进而会降低整个智能穿戴设备的制造成本。
在一些实施方式中,参照图3,智能穿戴设备还包括用于封装光接收器5的光接收器封装结构6,由于光接收器5的尺寸较大,采用将光接收器5镶嵌在光接收器封装结构内的方式时制备工艺比较复杂,所以,优选在后壳2上开孔,并将光接收器封装结构6安装在开孔上。或者,后壳2为整体透光结构,先在后壳2上镀遮光膜,再在后壳2的相对光接收器5的接光面的位置进行镂空处理以形成光接收器封装结构6。
为了提高保障智能穿戴设备的监测效率,参照图3,光接收器5具有多个,且多个光接收器5呈规则形状布设,且光发生器3设置在呈规则形状的多个光接收器的中心位置;另外,光发生器3具有多个,且多个光发生器3呈规则形状布设,且光接收器3设置在呈规则形状的多个光发生器5的中心位置;当然,光发生器3和光接收器5的其他布设方式也在本申请的保护范围之内。
本申请实施例提供的光发生器3可以是LED灯,光接收器5可以为PD,第一控制板和第二控制板为PCB板。
本申请实施例提供的智能穿戴设备可以是智能手表,也可以是智能手环,也可以是其他穿戴设备。在此对具体的结构不做限定。
在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种智能穿戴设备,包括显示屏和与所述显示屏相扣合的后壳,其特征在于,还包括:
光发生器和N个光接收器,所述光发生器和所述光接收器设置在所述显示屏和所述后壳相扣合形成的安装腔内,所述光发生器用于朝所述后壳外部发射光,所述光接收器用于接收从所述后壳外部透进的光,其中N为大于1的整数;
所述后壳开设N个开口,所述N个开口与所述N个光接收器一一对应设置;
N个用于封装所述光接收器的封装结构,所述N个封装结构与所述N个开口一一对应设置,每个所述封装结构镶嵌在所述后壳上对应开设的一个所述开口处,形成所述后壳的部分结构,以封装所述N个光接收器中的一个光接收器;所述封装结构为板状结构,材质为透明玻璃;
在所述N个开口中的每个开口内壁上涂覆遮光油墨,在每个所述光接收器的相对所述光发生器的面上均形成遮光结构以阻止所述光发生器发出的光线穿过所述开口内壁照射至所述光接收器上;
所述光发生器相对所述光接收器靠近所述后壳设置,所述光发生器和所述光接收器不位于同一平面上;
所述光发生器的发光面贴合在所述光发生器的封装结构的透光面上,所述光发生器的封装结构形成所述后壳的部分结构。
2.根据权利要求1所述的智能穿戴设备,其特征在于,所述光发生器设置在第一控制板上,所述光接收器设置在第二控制板上。
3.根据权利要求1或2所述的智能穿戴设备,其特征在于,所述四个光接收器呈规则形状布设。
4.根据权利要求3所述的智能穿戴设备,其特征在于,所述光发生器设置在呈规则形状的四个光接收器的中心位置。
5.根据权利要求1所述的智能穿戴设备,其特征在于,还包括用于封装所述光发生器的封装结构,所述封装结构内形成有放置腔,所述光发生器设置在所述放置腔内,所述封装结构相对所述光发生器发光面的面为透光面,所述封装结构的所述透光面安装在所述后壳上开设的开口处,所述封装结构的侧面为台阶结构,所述封装结构的材质为透光材质,所述封装结构的相对所述光接收器的面上设置有遮光结构。
6.根据权利要求5所述的智能穿戴设备,其特征在于,所述遮光结构为遮光膜层。
7.根据权利要求5所述的智能穿戴设备,其特征在于,所述封装结构的背离所述光发生器的发光面的一侧设置有单向透光结构,所述单向透光结构用于将所述光发生器发射的光透出所述封装结构,且用于阻止所述封装结构外部的光透过所述封装结构。
8.根据权利要求7所述的智能穿戴设备,其特征在于,所述单向透光结构为设置在所述封装结构的背离所述光发生器的发光面的一侧的单向透光膜层。
9.根据权利要求1所述的智能穿戴设备,其特征在于,用于封装所述光发生器的封装结构的背离所述光发生器的发光面的一侧为朝远离所述后壳的方向弯曲的曲面。
CN201910402154.6A 2019-05-14 2019-05-14 一种智能穿戴设备 Active CN110169765B (zh)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910402154.6A CN110169765B (zh) 2019-05-14 2019-05-14 一种智能穿戴设备
US17/610,964 US20220218219A1 (en) 2019-05-14 2020-05-13 Smart Wearable Device
EP20806592.0A EP3949849A4 (en) 2019-05-14 2020-05-13 SMART WEARABLE DEVICE
JP2021567927A JP2022532603A (ja) 2019-05-14 2020-05-13 スマートウェアラブルデバイス
PCT/CN2020/090019 WO2020228737A1 (zh) 2019-05-14 2020-05-13 一种智能穿戴设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910402154.6A CN110169765B (zh) 2019-05-14 2019-05-14 一种智能穿戴设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110169765A CN110169765A (zh) 2019-08-27
CN110169765B true CN110169765B (zh) 2023-12-15

Family

ID=67691013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910402154.6A Active CN110169765B (zh) 2019-05-14 2019-05-14 一种智能穿戴设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220218219A1 (zh)
EP (1) EP3949849A4 (zh)
JP (1) JP2022532603A (zh)
CN (1) CN110169765B (zh)
WO (1) WO2020228737A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110169765B (zh) * 2019-05-14 2023-12-15 华为技术有限公司 一种智能穿戴设备
US11717197B2 (en) 2019-09-27 2023-08-08 Apple Inc. Physiological monitoring system for measuring oxygen saturation
CN110840463A (zh) * 2019-12-03 2020-02-28 合肥安为康医学检验有限公司 一种血氧检测探头及血氧检测装置
CN111865342B (zh) * 2020-07-07 2021-11-02 上海龙旗科技股份有限公司 检测装置及智能穿戴设备
CN113331810B (zh) * 2021-07-14 2023-11-03 西安易朴通讯技术有限公司 一种可穿戴设备
CN115032727B (zh) * 2022-05-19 2024-01-30 苏州奥浦迪克光电技术有限公司 一种透镜及检测模组和穿戴设备
WO2024030004A1 (ko) * 2022-08-05 2024-02-08 엘지이노텍 주식회사 광학 장치, 이를 포함하는 전자 디바이스, 디스플레이 방법, 제어 방법 및 제어 디바이스

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201360269Y (zh) * 2009-01-16 2009-12-09 英华达股份有限公司 翻盖式电子装置
CN101615370A (zh) * 2008-06-27 2009-12-30 海尔集团公司 一种隐形显示器
CN202647583U (zh) * 2012-06-18 2013-01-02 山东超越轻工制品有限公司 单向透光玻璃马赛克灯笼
CN103919536A (zh) * 2013-01-15 2014-07-16 飞比特公司 便携式生物计量监测装置及其操作方法
CN206637403U (zh) * 2017-04-19 2017-11-14 佛山市积家装饰材料有限公司 一种玻璃马赛克灯板
CN107495928A (zh) * 2017-09-25 2017-12-22 北京我爱购科技发展有限公司 一种光电检测装置以及生理信息检测装置
CN108666281A (zh) * 2018-03-30 2018-10-16 维沃移动通信有限公司 光学器件封装结构及移动终端
CN109276239A (zh) * 2017-07-19 2019-01-29 精工爱普生株式会社 便携式电子设备

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2440116B1 (en) * 2009-06-10 2018-02-28 Medtronic, Inc. Device and method for monitoring of absolute oxygen saturation and tissue hemoglobin concentration
JP6002374B2 (ja) * 2011-09-20 2016-10-05 ローム株式会社 脈波センサ
JP2015080601A (ja) * 2013-10-23 2015-04-27 セイコーエプソン株式会社 脈波センサー及びそれを用いた生体情報測定装置
US9226663B2 (en) * 2014-04-07 2016-01-05 Physical Enterprises, Inc. Systems and methods for optical isolation in measuring physiological parameters
US10165954B2 (en) * 2014-07-31 2019-01-01 Salutron Inc. Integrated sensor modules
JP6476656B2 (ja) * 2014-08-27 2019-03-06 セイコーエプソン株式会社 生体情報検出装置
US9931040B2 (en) * 2015-01-14 2018-04-03 Verily Life Sciences Llc Applications of hyperspectral laser speckle imaging
JP2016131733A (ja) * 2015-01-20 2016-07-25 セイコーエプソン株式会社 生体情報測定装置
JP2016198294A (ja) * 2015-04-10 2016-12-01 セイコーエプソン株式会社 生体情報検出装置及び電子機器
EP3451117B1 (en) * 2017-09-05 2023-08-23 Apple Inc. Wearable electronic device with electrodes for sensing biological parameters
EP3658014A1 (en) * 2017-09-26 2020-06-03 Apple Inc. Concentric architecture for optical sensing
EP3459447B1 (en) * 2017-09-26 2024-10-16 Apple Inc. Optical sensor subsystem adjacent a cover of an electronic device housing
JP2019082876A (ja) * 2017-10-31 2019-05-30 セイコーエプソン株式会社 携帯型電子機器
CN110169765B (zh) * 2019-05-14 2023-12-15 华为技术有限公司 一种智能穿戴设备

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101615370A (zh) * 2008-06-27 2009-12-30 海尔集团公司 一种隐形显示器
CN201360269Y (zh) * 2009-01-16 2009-12-09 英华达股份有限公司 翻盖式电子装置
CN202647583U (zh) * 2012-06-18 2013-01-02 山东超越轻工制品有限公司 单向透光玻璃马赛克灯笼
CN103919536A (zh) * 2013-01-15 2014-07-16 飞比特公司 便携式生物计量监测装置及其操作方法
CN206637403U (zh) * 2017-04-19 2017-11-14 佛山市积家装饰材料有限公司 一种玻璃马赛克灯板
CN109276239A (zh) * 2017-07-19 2019-01-29 精工爱普生株式会社 便携式电子设备
CN107495928A (zh) * 2017-09-25 2017-12-22 北京我爱购科技发展有限公司 一种光电检测装置以及生理信息检测装置
CN108666281A (zh) * 2018-03-30 2018-10-16 维沃移动通信有限公司 光学器件封装结构及移动终端

Also Published As

Publication number Publication date
EP3949849A1 (en) 2022-02-09
CN110169765A (zh) 2019-08-27
EP3949849A4 (en) 2022-11-09
WO2020228737A1 (zh) 2020-11-19
US20220218219A1 (en) 2022-07-14
JP2022532603A (ja) 2022-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110169765B (zh) 一种智能穿戴设备
CN110432883B (zh) 光体积描记器和终端
EP3964127A1 (en) Wearable device and photoelectric pulse sensor component
CN107371361B (zh) 光学生命体征传感器
CN212118134U (zh) 穿戴设备
CN109589095A (zh) 一种穿戴式设备
CN215457944U (zh) Ppg传感器、电子设备和可穿戴设备
CN109363628B (zh) 一种壳体、健康监测装置及穿戴式设备
CN104055505A (zh) 生物体信息检测装置
CN216724540U (zh) 电子设备及可穿戴设备
JP2008126017A (ja) 光センサ及びこれを用いた計測システム
CN109363656B (zh) 一种健康监测装置及穿戴式设备
CN214804653U (zh) 健康检测结构及穿戴设备
CN212723675U (zh) 光学装置及可穿戴设备
CN114366043A (zh) Ppg传感器、ppg测试方法、电子设备和可穿戴设备
CN217721757U (zh) 盖板、光体积描记器及智能穿戴设备
WO2019095093A1 (zh) 光电检测装置、传感器及智能设备
CN216933195U (zh) 一种智能穿戴设备
CN213309700U (zh) 可穿戴智能设备
CN210784285U (zh) 一种壳体、健康监测装置及穿戴式设备
CN210961952U (zh) 一种穿戴式设备、生理参数监测装置及生理参数监测模组
JP2016096977A (ja) 光学センサモジュール
CN219699908U (zh) 生理信号测量单元、组件及可穿戴式电子设备
CN218978894U (zh) 体表生理信号检测装置及可穿戴设备
CN219048476U (zh) 一种心率检测模组及心率检测设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant