CN110179440A - 一种监测装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光学检测技术领域，提供了一种监测装置及电子设备，监测装置包括发射模块和接收模块；发射模块包括光源组件和第一透镜组件，其中光源组件用于产生并发射光线；第一透镜组件包括第一菲涅尔透镜，第一菲涅尔透镜设于光源组件的出光路径上，用于对光源组件产生的光线进行调整，以使得光线出射至待检测对象；接收模块包括探测器，用于接收经待检测对象反射的光线；本发明提供的监测装置可以在保证反射至探测器上的光照强度和光线量达到检测要求的前提下，尽量降低光源组件的发光强度，从而有效降低监测装置的功耗，延长监测装置的待机时间，改善用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及光学检测技术领域，更具体地说，是涉及一种监测装置及电子设备。
背景技术
可穿戴设备可用于监测人体的各项生物指标，例如睡眠监测、心率监测等。其中，心率监测已成为智能手环、智能手表等电子设备的标配功能。
人体的心脏就像一个水泵，经过收缩和舒张把血液运送到身体的各个部位，氧气和营养物质都需要依靠血液运送才能够抵达身体各个部位。心率是指正常人安静状况下每分钟的心跳次数，也叫安静心率，成人正常心率为60～100次/分钟。通过对心率进行监测，可以了解人体心脏的健康状况。
心率监测的一种方式是光电透射测量法。由于人体血液对特定波长的光束有吸收作用，每次心脏泵血时，该特定波长的光束都会被大量吸收，因此进行心率监测时，手环中与皮肤接触的探测器会发出一束光打在皮肤上，通过测量反射/透射的光照强度，从而可以获取心率。然而，目前的智能手环或手表等电子设备进行心率监测时准确率不高，导致监测效果不佳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种监测装置，以解决现有技术中存在的心率监测准确率不高的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种监测装置，包括发射模块和接收模块；
所述发射模块包括光源组件和第一透镜组件，所述第一透镜组件包括第一菲涅尔透镜，所述第一菲涅尔透镜设于所述光源组件的出光路径上，用于对所述光源组件产生的光线进行调整，以使得所述光线出射至待检测对象；
所述接收模块包括探测器，用于接收经所述待检测对象反射的光线。
在一个实施例中，经所述第一菲涅尔透镜出射的光线的光束角为40°～90°。
在一个实施例中，所述第一菲涅尔透镜的光轴朝向所述待检测对象倾斜。
在一个实施例中，经所述第一菲涅尔透镜出射的光线向所述待检测对象偏移的角度为0.5°～42°。
在一个实施例中，所述第一菲涅尔透镜包括菲涅尔纹面以及设置在所述菲涅尔纹面背面的基面，所述菲涅尔纹面朝向所述光源组件。
在一个实施例中，所述菲涅尔纹面的中心偏心设置，以使得经所述第一菲涅尔透镜出射的光线偏向所述待检测对象。
在一个实施例中，所述菲涅尔纹面与所述基面之间的厚度从远离所述光源组件的一侧向靠近所述光源组件的一侧变化。
在一个实施例中，所述菲涅尔纹面包括多个同心设置的齿纹，相邻两所述齿纹间构成齿槽；
所述齿槽的深度从远离所述光源组件的一侧向靠近所述光源组件的一侧变化。
在一个实施例中，所述齿槽的深度为0.010mm～0.50mm。
在一个实施例中，所述菲涅尔纹面上各所述齿纹的反射面的法线与所述第一菲涅尔透镜的光轴的夹角从远离所述光源组件的一侧向靠近所述光源组件的一侧变化。
在一个实施例中，所述光源组件包括至少一个光源单元；
所述光源单元包括红外光源，所述红外光源用于产生红外光；
和/或，所述光源单元包括红色光源，所述红色光源用于产生红光；
和/或，所述光源单元包括绿色光源，所述绿色光源用于产生绿光；
和/或，所述光源单元包括蓝色光源，所述蓝色光源用于产生蓝光。
在一个实施例中，所述光源单元的数量为两个，两个所述光源单元分别设于所述探测器的两侧，每个所述光源单元的出光路径上均设有至少一个所述第一菲涅尔透镜；
或者，所述光源单元的数量为多个，多个所述光源单元沿所述探测器的周向设置，每个所述光源单元的出光路径上均设有至少一个所述第一菲涅尔透镜。
在一个实施例中，所述光源单元产生的光线经所述第一菲涅尔透镜出射后聚焦于所述待检测对象。
在一个实施例中，所述接收模块还包括第二透镜组件，所述第二透镜组件设于所述探测器的入光路径上，用于对入射至所述探测器的光线进行调整，以使得所述光线入射至所述探测器。
在一个实施例中，所述第二透镜组件包括聚焦透镜，用于将入射的光线聚焦至所述探测器；
和/或，所述第二透镜组件包括准直透镜，用于对入射的光线进行准直。
在一个实施例中，所述第二透镜组件包括第二菲涅尔透镜，所述第二菲涅尔透镜的菲涅尔纹面朝向所述探测器。
在一个实施例中，所述监测装置还包括固定支架，所述第一透镜组件和所述第二透镜组件均安装在所述固定支架上。
在一个实施例中，所述固定支架上开设有第一容置孔和第二容置孔，所述第一透镜组件安装于所述第一容置孔中，所述第二透镜组件安装于所述第二容置孔中。
在一个实施例中，所述固定支架上环所述第二容置孔还设有隔光板，所述隔光板围设成容置槽，所述探测器设于所述容置槽中，以避免所述光源单元产生的光束照射至所述探测器。
本发明的目的还在于提供一种电子设备，包括上述的监测装置。
本发明提供的一种监测装置的有益效果至少在于：本发明通过在光源组件的出光路径上设置第一菲涅尔透镜，通过对第一菲涅尔透镜进行设计，使得光线经过第一菲涅尔透镜后可以有效出射至待检测对象，有效提高了光线利用率；经待检测对象反射后传播至探测器的光照强度和光线量也相应增加，而探测器接收的光照强度和光线量的增加有助于提高检测准确率，有效改善监测装置的检测效果。因此本发明提供的监测装置可以在保证反射至探测器上的光照强度和光线量达到检测要求的前提下，尽量降低光源组件的发光强度，从而有效降低监测装置的功耗，延长监测装置的待机时间，改善用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的监测装置的一种俯视结构示意图；
图2为图1中透镜组件和固定支架的俯视结构示意图；
图3为图1中监测装置的剖面结构示意图一；
图4为图1中监测装置的剖面结构示意图二；
图5为本发明实施例提供的监测装置的另一种结构示意图；
图6为图5中透镜组件和固定支架的俯视结构示意图；
图7为图6的剖面结构示意图一；
图8为图6的剖面结构示意图二；
图9为本发明实施例提供的监测装置中第一菲涅尔透镜的剖面结构示意图一；
图10为本发明实施例提供的监测装置中第一菲涅尔透镜的剖面结构示意图二；
图11为本发明实施例提供的监测装置中第一菲涅尔透镜的剖面结构示意图三；
图12为本发明实施例提供的监测装置中第一菲涅尔透镜的设置结构示意图一；
图13为本发明实施例提供的监测装置中发射模块的设置结构示意图一；
图14为本发明实施例提供的监测装置中第一菲涅尔透镜的设置结构示意图二；
图15为本发明实施例提供的监测装置中发射模块的设置结构示意图二；
图16为本发明实施例提供的监测装置中第一菲涅尔透镜的设置结构示意图三；
图17为本发明实施例提供的监测装置中发射模块的设置结构示意图三；
图18为本发明实施例提供的监测装置中固定支架的结构示意图。
其中，图中各附图标记：
10-监测装置； 11-发射模块；
111-光源组件； 1111-光源单元；
112-第一透镜组件； 1121-第一菲涅尔透镜；
11211-菲涅尔纹面； 11212-基面；
11213-齿纹； 11214-齿槽；
11215-反射面； 11216-透射面；
12-接收模块； 121-探测器；
122-第二透镜组件； 13-固定支架；
131-第一容置孔； 132-第二容置孔；
133-隔光板； 20-待检测对象。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图3，本实施例提供一种监测装置10，包括发射模块11和接收模块12。发射模块11包括光源组件111和第一透镜组件112，其中光源组件111用于产生并发射光线；第一透镜组件112包括第一菲涅尔透镜1121，第一菲涅尔透镜1121设于光源组件111的出光路径上，用于对光源组件111产生的光线进行调整，比如让出射光线向待检测对象20一侧偏转、偏移或者偏转并偏移，以使得光线出射至待检测对象20。接收模块12包括探测器121，用于接收经待检测对象20反射的光线。
应当理解的是，监测装置10中还可以包括其他部件，例如还可以包括控制模块，控制模块与发射模块11连接，其可以控制发射模块11中光源组件111的工作状态，以使得光源组件111可以根据需要发射光线至待检测对象20；控制模块和接收模块12连接，其可以控制接收模块12中探测器121的工作状态，以使得探测器121可以获取经待检测对象20反射回的光线；控制模块还可以接收探测器121所探测的光线信息，并根据该光线信息获取待检测对象20的数据。
例如，当待检测对象20是流动于人体血管中的血液时，光源组件111产生的光线经第一菲涅尔透镜1121调整光路后出射至人体皮下的血管中，经血液反射后回到接收模块12中的探测器121。通过对探测器121接收的光线进行分析，可以获得人体的心率，从而达到心率监测的目的。
当然，在其他实施例中，待检测对象20还可以是其他目标对象，并不仅限于上述的情形。监测装置10也可以用于其他目的，并不仅限于上述的心率监测，只要能够通过分析探测器121接收的反射光线来获得待检测对象20的检测指标即可，此处不做限制。
心率监测对于监测身体健康具有非常重要的意义。目前，监测装置常采用的一种心率监测方式是光电透射测量法，而经待检测对象20反射到探测器上的光照强度会直接影响监测的效果。由于普通监测装置产生的光线是发散光，其只有很少的一部分能够出射至人体血管上以及反射回监测装置，导致光线利用率低，监测准确率不高，效果不佳。一种常见的提高探测器探测到光照强度的方法是增加光源的照射强度，从而提高反射到探测器的光照强度和光线量以提高监测的准确率，改善监测效果。然而这种方式必然会进一步增加耗电量，导致监测装置的待机时间进一步缩短。
本实施例则提供了一种完全不同的方式。通过在光源组件111的出光路径上设置第一透镜组件112，第一透镜组件112中第一菲涅尔透镜1121可以调整光源组件111产生的光线的光路，使得光线经过第一菲涅尔透镜1121后可以有效出射至待检测对象20，有效提高了光线利用率；经待检测对象20反射后传播至探测器121的光照强度和光线量也相应增加，而探测器121接收的光照强度和光线量的增加有助于提高检测准确率，有效改善监测装置10的检测效果；因此本实施例可以在保证反射至探测器121上的光照强度和光线量达到检测要求的前提下，尽量降低光源组件111的发光强度，从而有效降低监测装置10的功耗，延长监测装置的待机时间，改善用户体验。
在一个实施例中，经第一菲涅尔透镜1121出射的光线朝向待检测对象20，且经第一菲涅尔透镜1121出射的光线的光束角为40°～90°，例如可以为40°～85°，还可以为60°～90°等，从而可以确保光源组件111产生的光线经过第一菲涅尔透镜1121后能够照射在待检测对象20上，同时可以起到良好的聚光效果，避免因光线分布太分散导致光线利用率降低。
请参阅图4和图8，为了进一步确保经第一菲涅尔透镜1121出射的光线朝向待检测对象20，第一菲涅尔透镜1121的光轴朝向待检测对象20倾斜，从而使得经第一菲涅尔透镜1121出射的光线会朝向待检测对象20偏转。第一菲涅尔透镜1121的光轴倾斜的角度可以根据需要进行设置，此处不做限制，只要确保光线能够出射至待检测对象20即可。可选地，当第一菲涅尔透镜1121的光轴朝向待检测对象20倾斜设置时，经第一菲涅尔透镜1121出射的光线向待检测对象20偏移的角度为0.5°～42°，有效提高了出射至待检测对象20的光线量，提高光线利用率。当然，在其他实施例中，经第一菲涅尔透镜1121出射的光线向待检测对象20偏移的角度也可以为其他值，例如偏移的角度还可以为0.1°～0.5°或者42°～60°，或者可以根据需要进行设置。
请参阅图9至图11，进一步地，第一菲涅尔透镜1121包括菲涅尔纹面11211以及设置在菲涅尔纹面11211背面的基面11212，菲涅尔纹面11211朝向光源组件111设置。此时光源组件111产生的光线经菲涅尔纹面11211入射至第一菲涅尔透镜1121中，并经基面11212出射。
在一个实施例中，菲涅尔纹面11211与基面11212之间的厚度从远离接收模块12的一侧向靠近接收模块12的一侧变化，变化的具体形式可以根据需要进行设置，只要有助于光线朝向待检测对象20聚光和偏转即可。例如，请参阅图10，菲涅尔纹面11211与基面11212之间的厚度从远离接收模块12的一侧向靠近接收模块12的一侧逐渐增加；或者，菲涅尔纹面11211与基面11212之间的厚度从菲涅尔纹面11211的中心向边缘逐渐增加，且远离接收模块12的一侧的变化幅度小于靠近接收模块12的一侧的变化幅度，从而使得与菲涅尔纹面11211中心距离相同的位置远离接收模块12的一侧的厚度小于靠近接收模块12的一侧的厚度。
请参阅图9，进一步地，菲涅尔纹面11211包括多个同心设置的齿纹11213，相邻两齿纹11213间构成齿槽11214。请参阅图2至图4，在一个具体实施例中，菲涅尔纹面11211中心的齿纹11213设置于菲涅尔纹面11211的中心位置，通过对齿纹11213进行设计，使得光源组件111产生的光线经过菲涅尔纹面11211调整后可以朝向待检测对象20偏转。请参阅图6至图8，在另一个具体实施例中，菲涅尔纹面11211中心的齿纹11213形成偏心设置(偏向接收模块12)，此时菲涅尔纹面的11211的聚光中心偏心设置，以使得光源组件111产生的光线经该菲涅尔纹面11211调整后朝向待检测对象20偏转。应当理解的是，菲涅尔纹面11211中心的齿纹11213偏离的距离可以根据需要进行设置，此处不做限制。
在一个实施例中，当监测装置10应用于智能手环、智能手表等电子设备时，齿槽11214的深度为0.010mm～0.50mm，例如可以为0.015mm～0.25mm。当然，监测装置10还可以应用于其他类型的电子设备中，例如医疗器械，齿槽11214的深度也可以进行相应的调整，即齿槽11214的深度可以是上述范围，也可以是其他范围，例如0.50mm～2.0mm，或者更深。
在一个实施例中，齿槽11214的深度与齿纹11213的高度相对应，齿纹11213的高度越高，则相邻的齿槽11214的深度越深。齿槽11214的深度从远离接收模块12的一侧向靠近接收模块12的一侧变化，变化的具体形式可以根据需要进行设置，只要有助于光线朝向待检测对象20聚光和偏转即可。例如，请参阅图11，齿槽11214的深度从远离接收模块12的一侧向靠近接收模块12的一侧逐渐变小，即越远离接收模块12，齿槽11214的深度越大，越有助于将光线均聚集在待检测对象20处。再如，齿槽11214的深度从菲涅尔纹面11211的中心向边缘逐渐减小，且远离接收模块12的一侧的变化幅度小于靠近接收模块12的一侧的变化幅度，从而使得与菲涅尔纹面11211中心距离相同的位置远离接收模块12的一侧的齿槽深度大于靠近接收模块12的一侧的齿槽深度。当然，在其他实施例中，各齿槽11214的深度也可以相同。
请参阅图9，在一个实施例中，菲涅尔纹面11211上各齿纹11213均包括一反射面11215和一透射面11216，其中透射面11216允许光线透射进入第一菲涅尔透镜1121中。反射面11215的法线与第一菲涅尔透镜1121的光轴的夹角从远离接收模块12的一侧向靠近接收模块12的一侧变化，变化的具体形式可以根据需要进行设置，只要有助于光线朝向待检测对象20聚光和偏转即可。例如，该夹角可以从远离接收模块12的一侧向靠近接收模块12的一侧逐渐变大或者逐渐变小；或者，该夹角可以从菲涅尔纹面11211的中心向边缘逐渐变化，且远离接收模块12的一侧的变化幅度大于靠近接收模块12的一侧的变化幅度。当然，在其他实施例中，各反射面11215的法线与第一菲涅尔透镜1121的光轴的夹角也可以相同。
请参阅图2和图3，进一步地，接收模块12还包括第二透镜组件122，第二透镜组件122设于探测器121的入光路径上，用于对入射至探测器121的光线进行调整，以使得光线入射至探测器121。第二透镜组件122中透镜的形式和数量可以根据需要进行设置，例如，第二透镜组件122可以包括聚焦透镜，该聚焦透镜可以是普通透镜，也可以是第二菲涅尔透镜，用于将入射光线聚焦至探测器121，避免光线的浪费，提高光线利用率。当聚焦透镜为第二菲涅尔透镜时，第二菲涅尔透镜的结构可以与第一菲涅尔透镜1121的结构相同，也可以不同；第二菲涅尔透镜的菲涅尔纹面朝向探测器121。再如，第二透镜组件122可以包括准直透镜，用于对入射的光线进行准直。又如，第二透镜组件122可以包括准直透镜和聚焦透镜，可以依次对入射的光线进行准直和聚焦，提高光线利用率，改善检测效果。
第一菲涅尔透镜1121和第二菲涅尔透镜可以为圆形菲涅尔透镜，也可以为其他形状。第一菲涅尔透镜1121和第二菲涅尔透镜可以由玻璃制成，也可以由塑料制成，例如可以是由PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)塑料制成，还可以由硅胶材料制成，塑料和硅胶材料质地轻盈，加工方便，成本低廉。
进一步地，光源组件111中光源单元1111的数量可以根据需要进行设置，例如可以为一个、两个或者多个。第一透镜组件112中第一菲涅尔透镜1121的数量与光源单元1111的数量相适应，以确保每一个光源单元1111的出光路径上均设有至少一个第一菲涅尔透镜1121。
请参阅图12和图13，在一个实施例中，光源组件111包含一个光源单元1111，该光源单元1111设于探测器121的一侧。第一透镜组件112包含一个第一菲涅尔透镜1121，该第一菲涅尔透镜1121设于光源单元1111的出光路径上，且该第一菲涅尔透镜1121位于第二透镜组件122的一侧。此时一个光源单元1111的光照强度在消耗较低的能量时也可以满足使用要求，一个光源单元1111可以选择设置在待检测对象20的正上方。
请参阅图14和图15，在一个实施例中，光源组件111包含两个光源单元1111，两个光源单元1111分别设于探测器121的两侧，两个光源单元1111产生的光线在待检测对象20处聚焦形成交叉光线。例如，两个光源单元1111可以位于探测器121的相对两侧，此时第一透镜组件112包含两个第一菲涅尔透镜1121，每个光源单元1111的出光路径上设有一个第一菲涅尔透镜1121，且两个第一菲涅尔透镜1121分别位于第二透镜组件122的相对两侧。再如，两个光源单元1111可以位于探测器121的相临两侧，此时第一透镜组件112包含两个第一菲涅尔透镜1121，每个光源单元1111的出光路径上设有一个第一菲涅尔透镜1121，且两个第一菲涅尔透镜1121分别位于第二透镜组件122的相邻两侧。
在一个实施例中，光源组件111包含多个(三个以上)光源单元1111，多个光源单元1111沿探测器121的周向设置，且多个光源单元1111产生的光线在待检测对象20处聚焦。例如，请参阅图16和图17，光源单元1111的数量为四个，四个光源单元1111分别位于探测器121的四侧，此时第一透镜组件112包含四个第一菲涅尔透镜1121，每个光源单元1111的出光路径上设有一个第一菲涅尔透镜1121，且四个第一菲涅尔透镜1121分别位于第二透镜组件122的四侧。当然，光源单元1111的数量还可以为其他值，此处不做限制。
进一步地，光源单元111中包含光源的数量和类型可以根据需要进行设置。例如，光源单元111包括红外光源，红外光源可以是红外LED芯片，用于产生红外光；或者，光源单元111包括红色光源，红色光源可以是红光LED芯片，用于产生红光；或者，光源单元111包括绿色光源，绿色光源可以是绿光LED芯片，用于产生绿光；或者，光源单元111包括蓝色光源，蓝色光源可以是绿光LED芯片，用于产生蓝光。再如，光源单元111包括红外光源、红色光源、绿色光源以及蓝色光源中的任意两种或三种(例如可以同时选择红外光源、红色光源以及绿色光源)或四种，每种光源的个数可根据需要进行设置，从而可以产生混合光，以监测待检测对象20的其他检测指标，例如通过红光和红外光可以监测待监测对象20的血氧饱和度指标，当然也可以是其他检测指标，此处不再累述。
请参阅图1和图2，进一步地，为了更好地对第一透镜组件112和第二透镜组件122进行固定，监测装置10还包括固定支架13，第一透镜组件112和第二透镜组件122均固定于该固定支架13上，且光源组件111和探测器121位于固定支架13的同一侧。
请参阅图18，在一个实施例中，固定支架13开设有第一容置孔131和第二容置孔132，第一透镜组件112安装于第一容置孔131中，第二透镜组件122安装于第二容置孔132中。第一透镜组件112可以是可拆卸安装于第一容置孔131中，也可以是与固定支架13一体成型，其中，可拆卸安装方式包括但不限于采用卡扣扣合等安装方式；第二透镜组件122可以是可拆卸安装于第二容置孔132中，也可以是与固定支架13一体成型，从而整体性更强，其中，可拆卸安装方式包括但不限于采用卡扣扣合等安装方式。应当理解的是，第一容置孔131的数量根据第一透镜组件112的数量进行设置，以确保每一个第一透镜组件112均设有一个第一容置孔131进行放置和固定。
请参阅图5和图18，进一步地，为了避免光源组件111中光源单元1111产生的光线直接照射至探测器121，本实施例在固定支架13的表面环第二容置孔132设有隔光板133，隔光板133围设形成容置槽，探测器121设于该容置槽中。由于隔光板133的存在，使得光源单元1111产生的光线无法到达探测器121，而只有经待检测对象20反射的光线能够通过第二透镜组件112到达探测器121。
本实施例的目的还在于提供一种电子设备，包括上述的监测装置10。其中，监测装置10中的固定支架13可以和电子设备的后壳一体成型。电子设备可以是智能手环、智能手表等可穿戴电子设备，此时待检测对象20为人体血管中流动的血液，从而可以通过该电子设备进行心率或者其他检测指标的监测。
本实施例通过在监测装置10中光源组件111的出光路径上设置第一菲涅尔透镜1121，通过对第一菲涅尔透镜1121进行设计，使得光线经过第一菲涅尔透镜1121后可以有效出射至待检测对象20，有效提高了光线利用率；经待检测对象20反射后传播至探测器121的光照强度和光线量也相应增加，而探测器121接收的光照强度和光线量的增加有助于提高检测准确率，有效改善监测装置10的检测效果。因此本实施例提供的电子设备可以在保证反射至探测器121上的光照强度和光线量达到检测要求的前提下，尽量降低光源组件111的发光强度，从而有效降低监测装置10的功耗，延长监测装置的待机时间，改善用户体验。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (20)
1.一种监测装置，其特征在于：包括发射模块和接收模块；
所述发射模块包括光源组件和第一透镜组件，所述第一透镜组件包括第一菲涅尔透镜，所述第一菲涅尔透镜设于所述光源组件的出光路径上，用于对所述光源组件产生的光线进行调整，以使得所述光线出射至待检测对象；
所述接收模块包括探测器，用于接收经所述待检测对象反射的光线。
2.如权利要求1所述的监测装置，其特征在于：经所述第一菲涅尔透镜出射的光线的光束角为40°～90°。
3.如权利要求1所述的监测装置，其特征在于：所述第一菲涅尔透镜的光轴朝向所述待检测对象倾斜。
4.如权利要求3所述的监测装置，其特征在于：经所述第一菲涅尔透镜出射的光线向所述待检测对象偏移的角度为0.5°～42°。
5.如权利要求1～4任一项所述的监测装置，其特征在于：所述第一菲涅尔透镜包括菲涅尔纹面以及设置在所述菲涅尔纹面背面的基面，所述菲涅尔纹面朝向所述光源组件。
6.如权利要求5所述的监测装置，其特征在于：所述菲涅尔纹面的中心偏心设置，以使得经所述第一菲涅尔透镜出射的光线偏向所述待检测对象。
7.如权利要求5所述的监测装置，其特征在于：所述菲涅尔纹面与所述基面之间的厚度从远离所述光源组件的一侧向靠近所述光源组件的一侧变化。
8.如权利要求5所述的监测装置，其特征在于：所述菲涅尔纹面包括多个同心设置的齿纹，相邻两所述齿纹间构成齿槽；
所述齿槽的深度从远离所述光源组件的一侧向靠近所述光源组件的一侧变化。
9.如权利要求8所述的监测装置，其特征在于：所述齿槽的深度为0.010mm～0.50mm。
10.如权利要求8所述的监测装置，其特征在于：所述菲涅尔纹面上各所述齿纹的反射面的法线与所述第一菲涅尔透镜的光轴的夹角从远离所述光源组件的一侧向靠近所述光源组件的一侧变化。
11.如权利要求1所述的监测装置，其特征在于：所述光源组件包括至少一个光源单元；
所述光源单元包括红外光源，所述红外光源用于产生红外光；
和/或，所述光源单元包括红色光源，所述红色光源用于产生红光；
和/或，所述光源单元包括绿色光源，所述绿色光源用于产生绿光；
和/或，所述光源单元包括蓝色光源，所述蓝色光源用于产生蓝光。
12.如权利要求11所述的监测装置，其特征在于：所述光源单元的数量为两个，两个所述光源单元分别设于所述探测器的两侧，每个所述光源单元的出光路径上均设有至少一个所述第一菲涅尔透镜；
或者，所述光源单元的数量为多个，多个所述光源单元沿所述探测器的周向设置，每个所述光源单元的出光路径上均设有至少一个所述第一菲涅尔透镜。
13.如权利要求12所述的监测装置，其特征在于：所述光源单元产生的光线经所述第一菲涅尔透镜出射后聚焦于所述待检测对象。
14.如权利要求1所述的监测装置，其特征在于：所述接收模块还包括第二透镜组件，所述第二透镜组件设于所述探测器的入光路径上，用于对入射至所述探测器的光线进行调整，以使得所述光线入射至所述探测器。
15.如权利要求14所述的监测装置，其特征在于：所述第二透镜组件包括聚焦透镜，用于将入射的光线聚焦至所述探测器；
和/或，所述第二透镜组件包括准直透镜，用于对入射的光线进行准直。
16.如权利要求14所述的监测装置，其特征在于：所述第二透镜组件包括第二菲涅尔透镜，所述第二菲涅尔透镜的菲涅尔纹面朝向所述探测器。
17.如权利要求14所述的监测装置，其特征在于：所述监测装置还包括固定支架，所述第一透镜组件和所述第二透镜组件均安装在所述固定支架上。
18.如权利要求17所述的监测装置，其特征在于：所述固定支架上开设有第一容置孔和第二容置孔，所述第一透镜组件安装于所述第一容置孔中，所述第二透镜组件安装于所述第二容置孔中。
19.如权利要求18所述的监测装置，其特征在于：所述固定支架上环所述第二容置孔还设有隔光板，所述隔光板围设成容置槽，所述探测器设于所述容置槽中，以避免所述光源单元产生的光束照射至所述探测器。
20.一种电子设备，其特征在于：包括权利要求1～19任一项所述的监测装置。
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|---|---|---|---|
| CN201910393787.5A CN110179440A (zh) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | 一种监测装置及电子设备 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN110179440A true CN110179440A (zh) | 2019-08-30 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2019
- 2019-05-13 CN CN201910393787.5A patent/CN110179440A/zh active Pending
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