CN113892927A - 用于光电容积描记的测量装置及电子设备 - Google Patents

用于光电容积描记的测量装置及电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN113892927A
CN113892927A CN202111161458.1A CN202111161458A CN113892927A CN 113892927 A CN113892927 A CN 113892927A CN 202111161458 A CN202111161458 A CN 202111161458A CN 113892927 A CN113892927 A CN 113892927A
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical element
light
polarized light
light source
preset optical
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.)
Granted
Application number
CN202111161458.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113892927B (zh
Inventor
王文明
任玉龙
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.)
Goertek Techology Co Ltd
Original Assignee
Goertek Techology 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 Goertek Techology Co Ltd filed Critical Goertek Techology Co Ltd
Priority to CN202111161458.1A priority Critical patent/CN113892927B/zh
Publication of CN113892927A publication Critical patent/CN113892927A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113892927B publication Critical patent/CN113892927B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, 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
    • A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/02416—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate using photoplethysmograph signals, e.g. generated by infrared radiation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • G02B27/286—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising for controlling or changing the state of polarisation, e.g. transforming one polarisation state into another

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于光电容积描记的测量装置，光源装置和光电传感装置设置在预设光学元件同一侧，第一偏振元件设置在光源装置和预设光学元件之间，将光源装置发出的光转换为第一偏振态光，预设光学元件使第一偏振态光透过而入射到被测对象，使由被测对象反射回的光再次透过预设光学元件后转换为第二偏振态光，第二偏振元件设置在光电传感装置和预设光学元件之间，用于使第二偏振态光透过而入射到光电传感装置。本发明的基于光电容积描记的测量装置能够降低干扰，有助于提高测量准确性。本发明还公开一种电子设备。

Description

用于光电容积描记的测量装置及电子设备
技术领域
本发明涉及光学器件技术领域，特别是涉及一种用于光电容积描记的测量装置。本发明还提供一种电子设备。
背景技术
光电容积描记(photoplethysmograph，PPG)技术，是利用光电传感器检测经过人体血液和组织吸收后的反射光强度的不同，描记出血管容积在心动周期内的变化，从得到的脉搏波形中计算出心率。
现有技术中，使用能发出预设波长光的光源照射人体皮肤，通过光电传感器检测脉搏(脉搏对应血管内血流变化)引起的反射光强度的变化，从而实现测量。但是在实际应用中存在漏光情况，即光电传感器会接收到光源发出的、没有经过人体皮肤而射向光电传感器的光，造成了干扰。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于光电容积描记的测量装置，能够降低干扰，有助于提高测量准确性。本发明还提供一种电子设备。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于光电容积描记的测量装置，包括光源装置、第一偏振元件、光电传感装置、第二偏振元件和预设光学元件，所述光源装置和所述光电传感装置设置在所述预设光学元件的同一侧；所述第一偏振元件设置在所述光源装置和所述预设光学元件之间，用于将所述光源装置发出的光转换为第一偏振态光；所述预设光学元件用于使第一偏振态光透过而入射到被测对象，并使由被测对象反射回的光再次透过所述预设光学元件后转换为第二偏振态光；所述第二偏振元件设置在所述光电传感装置和所述预设光学元件之间，用于使所述第二偏振态光透过而入射到所述光电传感装置，所述第一偏振态光和所述第二偏振态光相互正交。
优选的，所述第一偏振元件集成在所述光源装置的出光面上。
优选的，所述第二偏振元件集成在所述光电传感装置的感光面。
优选的，所述预设光学元件的快轴方向与所述第一偏振态光的振动方向之间的夹角角度为45度。
优选的，所述预设光学元件的快轴方向与所述第一偏振元件的偏振方向之间的夹角角度为45度，所述预设光学元件的快轴方向与所述第二偏振元件的偏振方向之间的夹角角度为45度。
优选的，所述预设光学元件为四分之一波片。
优选的，所述预设光学元件贴合在基板上，所述光源装置和所述光电传感装置位于所述基板的同一侧。
优选的，所述预设光学元件贴合在所述基板的靠近所述光源装置、所述光电传感装置的一侧。
优选的，所述第一偏振态光为线偏振光。
优选的，所述光源装置用于发出具有预设波长范围的光。
一种电子设备，包括以上所述的用于光电容积描记的测量装置。
由上述技术方案可知，本发明所提供的一种用于光电容积描记的测量装置，光源装置和光电传感装置设置在预设光学元件同一侧，第一偏振元件设置在光源装置和预设光学元件之间，将光源装置发出的光转换为第一偏振态光，预设光学元件使第一偏振态光透过而入射到被测对象，使由被测对象反射回的光再次透过预设光学元件后转换为第二偏振态光，第二偏振元件设置在光电传感装置和预设光学元件之间，用于使第二偏振态光透过而入射到光电传感装置，从而实现对被测对象进行测量。
通过第一偏振元件将光源装置发出的光转换成第一偏振态光，第一偏振态光通过预设光学元件、被测对象、预设光学元件的路径到达第二偏振元件时，转换成了第二偏振态光而能够透过第二偏振元件，被光电传感装置感应；而第一偏振态光通过其它路径到达第二偏振元件则不能透过第二偏振元件，不会入射到光电传感装置。从而本发明的基于光电容积描记的测量装置能够降低干扰，有助于提高测量准确性。
本发明提供的一种电子设备，能够达到上述有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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一种用于光电容积描记的测量装置的示意图；
图2为本发明又一实施例提供的一种用于光电容积描记的测量装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为本实施例提供的一种用于光电容积描记的测量装置，如图所示，所述测量装置包括光源装置101、光电传感装置102、预设光学元件103、第一偏振元件104和第二偏振元件105，所述光源装置101和所述光电传感装置102设置在所述预设光学元件103的同一侧，所述第一偏振元件104设置在所述光源装置101和所述预设光学元件103之间，用于将所述光源装置101发出的光转换为第一偏振态光，所述预设光学元件103用于使第一偏振态光透过而入射到被测对象100，并使由被测对象100反射回的光再次透过所述预设光学元件103后转换为第二偏振态光，所述第二偏振元件105设置在所述光电传感装置102和所述预设光学元件103之间，用于使第二偏振态光透过而入射到所述光电传感装置102，第一偏振态光和第二偏振态光相互正交。
第一偏振态光和第二偏振态光是指振动方向不同的两种偏振光。第一偏振态光与第二偏振态光相互正交是指第一偏振态光的振动方向与第二偏振态光的振动方向相互正交。
通过第一偏振元件102将光源装置101发出的光转换成第一偏振态光，第一偏振态光透过预设光学元件103后入射到被测对象100，由被测对象100反射后再次透过预设光学元件103后转换为第二偏振态光。第二偏振态光能够透过第二偏振元件105，从而入射到光电传感装置102，实现了对被测对象100的测量。
那么，发出的第一偏振态光通过预设光学元件103、被测对象100、预设光学元件103的路径到达第二偏振元件105时，转换成了第二偏振态光而能够透过第二偏振元件105，被光电传感装置102感应；而第一偏振态光通过其它路径到达第二偏振元件105则不能透过第二偏振元件105，不会入射到光电传感装置102。从而本实施例的基于光电容积描记的测量装置能够降低干扰，有助于提高测量准确性。
第一偏振元件104设置在光源装置101和预设光学元件103之间，光源装置101发出的光通过第一偏振元件104后转换为第一偏振态光，第一偏振态光入射到预设光学元件103。
优选的，可参考图2所示，图2为又一实施例提供的一种基于光电容积描记的测量装置，第一偏振元件104可以集成在光源装置101的出光面上，保证将光源装置101发出的光转换为第一偏振态光。这样对光偏振方向的精度控制较高，有助于降低干扰，提高测量准确性。
第二偏振元件105的偏振方向与第二偏振态光的振动方向一致,第二偏振元件105能够使第二偏振态光100％透过。优选的可参考图2所示，可以将第二偏振元件105集成在所述光电传感装置102的感光面，这样使得光电传感装置102对偏振光感应的精度较高，能够有效地降低干扰，提高测量准确性。
预设光学元件103用于使通过光的振动方向发生偏转，能够使第一偏振态光两次通过预设光学元件103后振动方向偏转90度。可选的，预设光学元件103的快轴方向与所述第一偏振元件104的偏振方向之间的夹角角度为45度，所述预设光学元件103的快轴方向与所述第二偏振元件105的偏振方向之间的夹角角度为45度。那么，第一偏振态光通过预设光学元件103后，振动方向偏转45度。由被测对象100反射回的光透过预设光学元件103后振动方向偏转45度。可选的，预设光学元件103可采用四分之一波片。
具体的，第一偏振态光为线偏振光，那么通过第一偏振元件104发出的第一偏振态光透过预设光学元件103后转换为圆偏振光。由被测对象100反射回的圆偏振光，透过预设光学元件103后转换为线偏振光。
可选的，可以将预设光学元件103贴合在基板上，光源装置和光电传感装置位于所述基板的同一侧。可参考图2所示，预设光学元件103贴合在基板106上，光源装置101和光电传感装置102位于基板106的同一侧，基板106对测量装置的光源装置101、光电传感装置102起到防护作用。
优选的，预设光学元件103位于基板106靠近光源装置101、光电传感装置102的一侧，这样基板106对预设光学元件103也能够起到防护作用。基板106可采用但不限于玻璃。
可选的，光源装置101用于发出具有预设波长范围的光，比如被测对象100对光源装置101发出的该波长范围的光具有一定的吸收特性，从而根据由被测对象100反射回的光，能够实现对被测对象100的测量。光源装置101可采用但不限于LED。
相应的，本实施例还提供一种电子设备，包括以上所述的用于光电容积描记的测量装置。
本实施例的电子设备采用的用于光电容积描记的测量装置，通过第一偏振元件将光源装置发出的光转换成第一偏振态光，第一偏振态光通过预设光学元件、被测对象、预设光学元件的路径到达第二偏振元件时，转换成了第二偏振态光而能够透过第二偏振元件，被光电传感装置感应；而第一偏振态光通过其它路径到达第二偏振元件则不能透过第二偏振元件，不会入射到光电传感装置，从而能够降低干扰，有助于提高测量准确性。
以上对本发明所提供的用于光电容积描记的测量装置及电子设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于光电容积描记的测量装置，其特征在于，包括光源装置、第一偏振元件、光电传感装置、第二偏振元件和预设光学元件，所述光源装置和所述光电传感装置设置在所述预设光学元件的同一侧；所述第一偏振元件设置在所述光源装置和所述预设光学元件之间，用于将所述光源装置发出的光转换为第一偏振态光；所述预设光学元件用于使第一偏振态光透过而入射到被测对象，并使由被测对象反射回的光再次透过所述预设光学元件后转换为第二偏振态光；所述第二偏振元件设置在所述光电传感装置和所述预设光学元件之间，用于使所述第二偏振态光透过而入射到所述光电传感装置，所述第一偏振态光和所述第二偏振态光相互正交。
2.根据权利要求1所述的用于光电容积描记的测量装置，其特征在于，所述第一偏振元件集成在所述光源装置的出光面上。
3.根据权利要求1所述的用于光电容积描记的测量装置，其特征在于，所述第二偏振元件集成在所述光电传感装置的感光面。
4.根据权利要求1所述的用于光电容积描记的测量装置，其特征在于，所述预设光学元件的快轴方向与所述第一偏振元件的偏振方向之间的夹角角度为45度，所述预设光学元件的快轴方向与所述第二偏振元件的偏振方向之间的夹角角度为45度。
5.根据权利要求1所述的用于光电容积描记的测量装置，其特征在于，所述预设光学元件为四分之一波片。
6.根据权利要求1-5任一项所述的用于光电容积描记的测量装置，其特征在于，所述预设光学元件贴合在基板上，所述光源装置和所述光电传感装置位于所述基板的同一侧。
7.根据权利要求6所述的用于光电容积描记的测量装置，其特征在于，所述预设光学元件贴合在所述基板的靠近所述光源装置、所述光电传感装置的一侧。
8.根据权利要求1所述的用于光电容积描记的测量装置，其特征在于，所述第一偏振态光为线偏振光。
9.根据权利要求1所述的用于光电容积描记的测量装置，其特征在于，所述光源装置用于发出具有预设波长范围的光。
10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的用于光电容积描记的测量装置。
CN202111161458.1A 2021-09-30 2021-09-30 用于光电容积描记的测量装置及电子设备 Active CN113892927B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111161458.1A CN113892927B (zh) 2021-09-30 2021-09-30 用于光电容积描记的测量装置及电子设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111161458.1A CN113892927B (zh) 2021-09-30 2021-09-30 用于光电容积描记的测量装置及电子设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113892927A true CN113892927A (zh) 2022-01-07
CN113892927B CN113892927B (zh) 2024-03-08

Family

ID=79189897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111161458.1A Active CN113892927B (zh) 2021-09-30 2021-09-30 用于光电容积描记的测量装置及电子设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113892927B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101484065A (zh) * 2006-04-11 2009-07-15 诺丁汉大学 光电体积描记术
US20170055845A1 (en) * 2015-08-24 2017-03-02 Verily Life Sciences Llc Integrated electronics for photoplethysmography and electrocardiography
CN108289626A (zh) * 2015-11-10 2018-07-17 皇家飞利浦有限公司 光电体积描记设备
CN112292071A (zh) * 2018-06-19 2021-01-29 皇家飞利浦有限公司 用于对包括对象的场景的图像的图像分割的设备、系统和方法
US20210275038A1 (en) * 2020-03-05 2021-09-09 Welch Allyn, Inc. Wearable device for sensing vital signs

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101484065A (zh) * 2006-04-11 2009-07-15 诺丁汉大学 光电体积描记术
US20170055845A1 (en) * 2015-08-24 2017-03-02 Verily Life Sciences Llc Integrated electronics for photoplethysmography and electrocardiography
CN108289626A (zh) * 2015-11-10 2018-07-17 皇家飞利浦有限公司 光电体积描记设备
CN112292071A (zh) * 2018-06-19 2021-01-29 皇家飞利浦有限公司 用于对包括对象的场景的图像的图像分割的设备、系统和方法
US20210275038A1 (en) * 2020-03-05 2021-09-09 Welch Allyn, Inc. Wearable device for sensing vital signs

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
唐春晓，刘诗红，李鸿强，李恩邦: "光的偏振特性对rPPG信号的影响研究", 光电子·激光, vol. 32, no. 1, 31 January 2021 (2021-01-31), pages 101 - 110 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113892927B (zh) 2024-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210275045A1 (en) Multiuse optical sensor
CN107981852B (zh) 心率检测方法及可穿戴设备
US20180303359A1 (en) Optical sensor
KR101717060B1 (ko) 헬스케어 기능을 가지는 모바일 플래쉬 모듈장치
WO2016103648A1 (ja) センサ、センサ装置およびセンサシステム
CN104755924A (zh) 单糖浓度传感器和方法
CN102670210A (zh) 脉搏血氧计测试仪器和方法
CN206565941U (zh) 一种改进型反射式光电传感器
CN108289618A (zh) 光电传感器
CN102670211B (zh) 在脉搏血氧计测试仪器的反馈电路中最小化周围光
CN103385711B (zh) 基于mems的人体生理参数检测装置
KR20190048706A (ko) 혈당 측정 장치
US11185243B2 (en) Sensor device
CN106451324A (zh) 自检式光纤弧光传感器
JP4419540B2 (ja) 脈波検出装置
CN113892927A (zh) 用于光电容积描记的测量装置及电子设备
US9332901B2 (en) Ophthalmic apparatus and method for measuring an eye
CN116350218B (zh) 一种基于多pd滤波算法的ppg血氧测量系统
US11428627B2 (en) Sensor device
CN108181628A (zh) 一种基于tof的抗干扰测距传感器
CN211929488U (zh) 监测模组封装结构
CN110584678B (zh) 一种血容量变化率的测量方法和装置
US11744519B2 (en) Biological information measurement device
CN214157316U (zh) 一种血氧测量装置
KR20160053281A (ko) 생체 혈류 측정 모듈

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