CN214804653U - 健康检测结构及穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型专利公开了一种健康检测结构及穿戴设备，该健康检测结构包括底壳和健康检测模组。底壳设有一用于容置健康检测模组的容置腔。健康检测模组包括一柔性电路板和多个光照组件。柔性电路板通过一连接件组装于容置腔的腔底。光照组件包括一光源和罩设于光源上的一镜片。多个光源电性连接于柔性电路板，且沿柔性电路板的表层间隔设置。其中，多个镜片和腔底一体注塑成型，腔底至少对应于多个镜片的区域采用阻光材质制作，阻光材质被配置为阻止多个光源投射的光线相互串光。上述设置在一方面可有效提高防水效果，在另一方面可有效解决多个光照组件之间发生相互串光的现象，在很大程度上提高了用户的体验。

Description

健康检测结构及穿戴设备

技术领域

本实用新型涉及电子产品技术领域，尤指一种健康检测结构及穿戴设备。

背景技术

随着科技的不断进步，穿戴设备，例如智能手表，已经不仅仅局限于查看时间和计时等功能，通过在手表内部植入智能化硬件及搭载智能手机系统而连接于网络，可实现其电话、短信、邮件、照片及音乐视频等多种功能。尤其是近些年来，人们对于自身健康的注重，在一些智能手表上还增设了健康检测功能，例如心率检测，使得用户在不用去医院的前提下即可随时了解自身的健康状况，在很大程度上降低了疾病发生的几率，给人们的日常生活带来了极大的便利。

心率是人体极为重要的生理参数，心率检测是用于评价心脏功能正常与否最简单有效的方法。近些年来，光电容积脉搏波描记法(photoplethysmography，简称PPG)成为心率检测最常用的方法之一，由于传感器简单且信号易于获取，因此，该方法广泛应用于现在主流的穿戴设备，例如智能手表上。用户在佩戴智能手表时，通过手腕部的PPG信号实现对心率的实时检测。然而，在实际使用的过程中，PPG信号通过光电原理在人体组织中检测血液容积的变化从而得到脉搏信号，也即是特定波长的光投射到被测组织时，光束经由反射或者透射的方式穿过组织后被光敏器件接收到。由于人体会对光束进行吸收，且动脉血管中的血液容积会跟随心室的收张而呈周期性的改变，从而引起发光强度相应周期性的改变，将此发光强度的变化转化为电信号，也即是PPG信号。然而现有技术中，普通的PPG结构设计的透视窗口通常呈现透明或半透明状，从外部向内看，能够直观清晰地看到智能手表内部的元器件，美观度低。且当智能手表经过长久使用后，透视窗口的表层会被刮花，此种表面缺会带来透光度低等一系列问题。最为重要的是，多个闪光组件之间会经常发生串光的现象，从而影响光照效果，导致用户的使用体验较差。

因此，基于上述存在的缺陷，能否打造一款防水效果好，且每个光照组件之间不会发生相互串光的健康检测结构，一直是本领域普通技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种健康检测结构及穿戴设备，该健康检测结构中的镜片是通过双色注塑成型的工艺安装于底壳的腔底，且多个镜片之间采用阻光材质隔断，如此在一方面可提高防水效果，在另一方面可有效解决多个光照组件之间发生相互串光的现象，在很大程度上提高了用户的体验。

本实用新型提供的技术方案如下：

本实用新型在第一方面提供了一种健康检测结构，包括底壳和健康检测模组，所述底壳设有一用于容置所述健康检测模组的容置腔；

所述健康检测模组包括一柔性电路板和多个光照组件；

所述柔性电路板通过一连接件组装于所述容置腔的腔底；

所述光照组件包括一光源和罩设于所述光源上的一镜片；

多个所述光源电性连接于所述柔性电路板，且沿所述柔性电路板的表层间隔设置；

其中，多个所述镜片和所述腔底一体注塑成型，所述腔底至少对应于多个所述镜片的区域采用阻光材质制作，所述阻光材质被配置为阻止多个所述光源投射的光线相互串光。

本专利中，通过在底壳开设一容置腔来容置该健康检测模组，可实现对健康检测模组的收纳和固定，提高健康检测模组在使用过程中的稳定性。健康检测模组中的镜片是通过双色注塑成型的工艺安装于底壳的腔底，如此可有效提高镜片在使用过程中的稳固性，及和腔底之间连接的紧密性，进而提升防水效果。且多个镜片之间采用阻光材质隔断，也即是腔底选用有色的材质制作，以形成对多个镜片光线的隔断，可有效避免多个光照组件之间发生相互串光的现象，在很大程度上提高了用户的体验。

进一步优选地，所述镜片包括一透光部和环绕于所述透光部外围的固定部；

所述透光部包括相背对的第一面和第二面；

所述第一面内凹于所述固定部，用于对接所述光源；

所述第二面凸出于所述固定部，用于输出所述光源投射的光线；

其中，在注塑的过程中，所述固定部嵌于所述腔底内部，所述透光部的第二面外露设置于所述腔底的外表层。

进一步优选地，所述腔底背对所述镜片的一侧还设有和所述第一面相适配的通孔，所述通孔延伸至所述容置腔内部，用于容纳所述光源。

进一步优选地，所述透光部第一面的表层填充有多个同圆心，且间隔设置的环形纹路，且所述圆心位于所述第一面的中心处。

进一步优选地，所述固定部和所述透光部之间形成一用于限制所述镜片从所述腔底脱离的梯级台阶。

进一步优选地，所述容置腔的腔底凸出于所述底壳的外端面。

进一步优选地，所述连接件为覆盖于所述柔性电路板表层的双面胶，所述柔性电路板通过所述双面胶粘结于所述容置腔的腔底。

进一步优选地，所述柔性电路板背对所述连接件的一端通过一补强基板固定于所述容置腔内，所述补强基板的轮廓和所述柔性电路板相适配；

其中，所述补强基板的边缘设有多个限位孔，所述腔底对应于所述补强基板边缘的位置设有多个和所述限位孔相适配的限位凸柱，多个所述限位凸柱依次插设于多个所述限位孔内，以将所述补强基板固定于所述容置腔内，进而实现对所述柔性电路板的固定；和/或所述柔性电路板的边缘还设有多个用于连接其他元器件的排线。

进一步优选地，所述光照组件的数量为三个，且间隔设于所述柔性电路板的表层。

本实用新型在第二方面还提供了一种穿戴设备，包括固定带、显示屏、主机和主机壳；所述固定带连接于所述主机壳，所述主机组装于所述主机壳内，所述显示屏组装于所述主机壳的顶面，该穿戴设备还包括上述的健康检测结构，所述健康检测模组组装于所述主机壳内，所述底壳盖设于所述主机壳的底面。

本实用新型的技术效果在于：

1、本专利中，健康检测模组中的镜片是通过双色注塑成型的工艺安装于底壳的腔底，如此可有效提高镜片在使用过程中的稳固性，及和腔底之间连接的紧密性，进而提升防水效果。且多个镜片之间采用阻光材质隔断，也即是腔底选用有色的材质制作，以形成对多个镜片光线的隔断，可有效避免多个光照组件之间发生相互串光的现象，在很大程度上提高了用户的体验。

2、本专利中，通过在底壳开设一容置腔来容置该健康检测模组，可实现对健康检测模组的收纳和固定，提高健康检测模组在使用过程中的稳定性。

3、本专利中，镜片包括一透光部和环绕于透光部外围的固定部，通过将固定部嵌于腔底内部，可实现对透光部的固定，可有效防止镜片轻易脱落，进而提高稳固效果。

4、本专利中，透光部第一面的表层填充有多个同圆心，且间隔设置的环形纹路，该环形纹路既可以增强光路效应，又能够起到美观的作用。

5、本专利中，固定部和透光部之间形成一梯级台阶，可用于限制镜片从腔底脱离。

6、本专利中，通过将容置腔的腔底设置为凸出于底壳的外端面，如此，该腔底可更紧密地贴合于人体皮肤表层，使得检测效果更佳。

7、本专利中，通过增设补强基板来强化固定柔性电路板，使得柔性电路板的稳固性更好，有效避免其因受到撞击等外力因素而轻易发生弯曲等现象。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

图1是本实用新型产品在一种状态下的结构示意图；

图2是图1在另一种状态下的结构示意图；

图3是图1在又一种状态下的结构示意图；

图4是图3沿A-A方向的剖面图；

图5是图1所示的底壳的结构示意图；

图6是图1所示的健康检测模组在一种状态下的结构示意图；

图7是图6在另一种状态下的结构示意图；

图8是图6所示的健康检测模组的立体分解图；

图9是图6所示的镜片的结构示意图。

附图标号说明：

100、底壳；110、容置腔；111、腔底；1111、通孔；1112、限位凸柱；200、健康检测模组；210、柔性电路板；211、排线；220、光照组件；221、光源；222、镜片；2221、透光部；22211、第一面；22212、第二面；2222、固定部；2223、环形纹路；2224、梯级台阶；230、连接件；240、补强基板；241、限位孔。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。

近些年来，光电容积脉搏波描记法(photoplethysmography，简称PPG)成为心率检测最常用的方法之一，由于传感器简单且信号易于获取，因此，该方法广泛应用于现在主流的穿戴设备，例如智能手表上。用于可佩戴智能手表，通过手腕部的PPG信号实现对心率的实时检测。然而，在实际使用的过程中，PPG信号通过光电原理在人体组织中检测血液容积的变化从而得到脉搏信号，也即是特定波长的光投射到被测组织时，光束经由反射或者透射的方式穿过组织后被光敏器件接收到。由于人体会对光束进行吸收，且动脉血管中的血液容积会跟随心室的收张而呈周期性的改变，从而引起发光强度相应周期性的改变，将此发光强度的变化转化为电信号，也即是PPG信号。然而现有技术中，普通的PPG结构设计的透视窗口通常呈现透明或半透明状，从外部向内看，能够直观清晰地看到智能手表内部的元器件，美观度低。且当智能手表经过长久使用后，透视窗口的表层会被刮花，此种表面缺会带来透光度低等一系列问题。最为重要的是，多个闪光组件之间会经常发生串光的现象，从而影响光照效果，导致用户的使用体验较差。

基于上述存在的缺陷，实用新型人(们)经过多年潜心研究，现提供一种防水效果好，且每个光照组件220之间不会发生相互串光的健康检测结构。具体地，根据本实用新型提供的一个实施例，如图1至图4所示，本实用新型在第一方面提供了一种健康检测结构，包括底壳100和健康检测模组200。底壳100设有一用于容置健康检测模组200的容置腔110。健康检测模组200包括一柔性电路板210和多个光照组件220。柔性电路板210通过一连接件230组装于容置腔110的腔底111。光照组件220包括一光源221和罩设于光源221上的一镜片222。多个光源221电性连接于柔性电路板210，且沿柔性电路板210的表层间隔设置。其中，多个镜片222和腔底111一体注塑成型，腔底111至少对应于多个镜片222的区域采用阻光材质制作，阻光材质被配置为阻止多个光源221投射的光线相互串光。

本实施例中，通过在底壳100开设一容置腔110来容置该健康检测模组200，可实现对健康检测模组200的收纳和固定，提高健康检测模组200在使用过程中的稳定性。健康检测模组200中的镜片222是通过双色注塑成型的工艺安装于底壳100的腔底111，如此可有效提高镜片222在使用过程中的稳固性，及和腔底111之间连接的紧密性，进而提升防水效果。且多个镜片222之间采用阻光材质隔断，也即是腔底111选用有色的材质制作，以形成对多个镜片222光线的隔断，可有效避免多个光照组件220之间发生相互串光的现象，在很大程度上提高了用户的体验。

具体地，本实施例中，参见图2和图5，容置腔110可实现对健康检测模组200的收纳和固定，使得健康检测模组200能够远离(至少不紧邻于)其余元器件，确保健康检测模组200不会受到其余元器件的硬性挤压和信号干扰，可有效提高健康检测模组200在使用过程中的稳定性。优选地，参见图1和图5，容置腔110的腔底111凸出于底壳100的外端面，如此，该腔底111可更紧密地贴合于人体皮肤表层，使得检测效果更佳。

本实施例中，光照组件220的镜片222优先采用透明或半透明的玻璃材质制作。在一个较佳的示例中，多个镜片222间隔排列于模具的预设位置，然后通过向模具注入液体以形成底壳100，该底壳100的整体均选用塑料阻光材质制作，也即是底壳100选用有色的材料以达到阻光的效果，使得多个镜片222和底壳100形成一个整体，可有效提高镜片222在使用过程中的稳固性，及和腔底111之间连接的紧密性，进而提升防水效果。当然，也可使得多个镜片222之间不会发生串光的现象，以提升用户的使用体验。在另一个较佳的示例中，也可只将容置腔110的腔底111选用塑料阻光材质制作，底壳100的其余部位的材质不作限制，只要能够使得多个镜片222之间相互独立，不互相串光即可。当然，在又一个较佳的示例中，也可只在腔底111的局部区域，也即是腔底111至少对应于多个镜片222的区域采用阻光材质制作，不一定是腔底111整体，例如可是多个镜片222之间的间隔区域，均可，在此不作任何限制。

也就是说，阻光材质只要能够确保其能够阻止多个光源221投射的光线相互串光即可，至于阻光材质的选用及预设的位置，均不作任何限制。如本实施例所涉及的阻光材质并不限于塑料，还可为其它材质，例如橡胶、木头或竹子等，均在本专利的保护范围之内。

作为本实施例的进一步优化，参见图6，光照组件220的数量可为三个，且间隔设于柔性电路板210的表层。其中，三个光照组件220可横向间隔地设置于柔性电路板210的表层，也可纵向设置或斜向设置。当然，还可根据实际应用场景选择光照组件220的数量，例如为四个、五个或者两个，均可。本专利对光照组件220的数量不作限制，只要能够满足实际使用需求即可。

进一步地，参见图4和图8，多个光照组件220的光源221均组装于该柔性电路板210上，且均电性连接于柔性电路板210，柔性电路板210可控制光源221的启闭和光照强度等。

进一步地，镜片222罩设于光源221上，光源221投射的光线可经该镜片222投射至人体的皮肤表层。具体地，参见图6和图9，镜片222可包括一透光部2221和环绕于透光部2221外围的固定部2222。透光部2221通用于供光源221投射的光线通过，固定部2222可实现对透光部2221的固定，能够有效防止镜片222轻易从腔底111脱落，进而提高镜片222的稳固效果。其中，透光部2221可包括相背对的第一面22211和第二面22212。第一面22211内凹于固定部2222，用于对接光源221。第二面22212凸出于固定部2222，用于输出光源221投射的光线。也即是第一面22211的凹陷方向和第二面22212的凸出方向一致，且凹陷幅度和凸出幅度相同，以使透光部2221可形成类似于一碟状结构，该结构利于光线的输出及利于包覆光源221，使得光源221只能将光线投射至透光部2221，不会投射至其余位置，利于光线的集中。其中，固定部2222可为一完整的环状结构，其也可为多个分段式的凸片状结构，均可。只要能够达到固定效果即可，可不对固定部2222的轮廓作具体限定。其中，在注塑的过程中，固定部2222可直接嵌于腔底111内部，透光部2221的第二面22212外露设置于腔底111的外表层，且正对于皮肤表层。

作为本实施例的进一步优化，参见图6，固定部2222和透光部2221之间形成一用于限制镜片222从腔底111脱离的梯级台阶2224。且梯级台阶2224的全部区域，也即是梯级台阶2224和第二面22212之间的空隙区域在注塑的过程中均填充有底壳100，如此，在梯级台阶2224的抵接固定下，镜片222完全限定于腔底111上，使得镜片222的稳定效果更强。

进一步地，本实施例中，参见图4，为了使得光源221投射的光线在投射至镜片222的过程中不会受到阻碍，可在腔底111背对镜片222的一侧设有和第一面22211相适配的通孔1111，该通孔1111延伸至容置腔110内部，用于容纳光源221。也就是说，在底壳100注塑成型的过程中，底壳100正对于多个镜片222的位置提前预留多个相适配且相对位的通孔1111。由于光源221在组装于柔性电路板210后，光源221凸出于柔性电路板210的表层，该通孔1111还可用于容纳多个光源221。该通孔1111在和柔性电路板210抵接后，柔性电路板210可密闭该通孔1111，使得光源221只能够朝向镜片222方向投射光源221，防止光源221从侧面漏光。

进一步地，本实施例中，参见图9，透光部2221的第一面22211的表层填充有多个同圆心，且间隔设置的环形纹路2223，且多个环形纹路2223的圆心位于第一面22211的中心处。值得一提的是，为了确保光线能够均匀地经透光部2221投射至人体皮肤表层，因而该透光部2221可优先设为呈规则状的结构，例如方形、圆形或者正多边形等，在此不作具体限定。该环形纹路2223采用菲涅尔透镜原理，菲涅尔透镜原理还广泛应用于手机闪光灯上和相机的镜头上。其基本原理为将镜片222的一面光滑设置，另一面刻录多个由大到小间隔排列的同心圆，纹理是根据光的干涉、扰射以及相对灵敏度和接收角度要求来设计的。每两相邻的圆凹槽之间的角度不同，会将光线集中于一处，形成中心焦点，也就是透光部2221的中心焦点，如此可把光线调整为平行光或者相聚集的光，以消除边角变暗或者模糊的现象。

由上可知，该环形纹路2223可以增强光路效应。当然，由于其结构的规整性，还能够起到美观的作用。

本实施例中，参见图6和图8，柔性电路板210可通过一连接件230组装于容置腔110的腔底111，且和多个光照组件220相对应设置。具体地，连接件230为覆盖于柔性电路板210表层的双面胶，柔性电路板210通过该双面胶粘结于容置腔110的腔底111。当然，连接件230也可为其它用于连接固定的部件或者介质，并不限于此。

进一步地，本实施例中，参见图4、图5、图7和图8，柔性电路板210背对连接件230的一端通过一补强基板240固定于容置腔110内。且补强基板240的轮廓和柔性电路板210相适配。通过增设补强基板240来强化固定柔性电路板210，使得柔性电路板210的稳固性更好，有效避免其因受到撞击等外力因素而轻易发生弯曲等现象。其中，补强基板240可采用钢片制作，但并不限于此。补强基板240的边缘设有多个限位孔241，腔底111对应于补强基板240边缘的位置设有多个和限位孔241相适配的限位凸柱1112，多个限位凸柱1112依次插设于多个限位孔241内，以将补强基板240固定于容置腔110内，进而实现对柔性电路板210的固定。进一步地，参见图8，柔性电路板210的边缘还设有多个用于连接其他元器件的排线211。

本实用新型在第二方面还提供了一种穿戴设备，包括固定带、显示屏、主机和主机壳。固定带连接于主机壳，主机组装于主机壳内，显示屏组装于主机壳的顶面。其中，该穿戴设备还包括健康检测结构。具体地，健康检测结构的健康检测模组200组装于主机壳内，底壳100盖设于主机壳的底面。

值得一提的是，为了方便对本申请的技术方案进行详细地描述，本申请的穿戴设备以智能手表为例进行具体阐述。用户在使用该智能手表时，可将底壳100盖设于智能手表的主机壳底面，且当用户通过表带，也即是固定带，将该智能手表佩戴于一只手的手腕上时，底壳100的外端面贴合于人体的皮肤表层，用户通过操作该智能手表的显示屏，以控制主机开启健康检测模组200，进而采集人体数据。

当然，在其它应用场景中，该穿戴设备还可为智能手环、手机、智能眼镜等电子设备，均在本专利的保护范围之内。也就是说，本专利提供的健康检测结构相当于一个外置扩展功能模块，其可组装于任意设备上，以使该设备具有对人体进行健康检测的功能。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种健康检测结构，包括底壳和健康检测模组，所述底壳设有一用于容置所述健康检测模组的容置腔，其特征在于：

所述健康检测模组包括一柔性电路板和多个光照组件；

所述柔性电路板通过一连接件组装于所述容置腔的腔底；

所述光照组件包括一光源和罩设于所述光源上的一镜片；

多个所述光源电性连接于所述柔性电路板，且沿所述柔性电路板的表层间隔设置；

其中，多个所述镜片和所述腔底一体注塑成型，所述腔底至少对应于多个所述镜片的区域采用阻光材质制作，所述阻光材质被配置为阻止多个所述光源投射的光线相互串光。

2.根据权利要求1所述的健康检测结构，其特征在于，

所述镜片包括一透光部和环绕于所述透光部外围的固定部；

所述透光部包括相背对的第一面和第二面；

所述第一面内凹于所述固定部，用于对接所述光源；

所述第二面凸出于所述固定部，用于输出所述光源投射的光线；

其中，在注塑的过程中，所述固定部嵌于所述腔底内部，所述透光部的第二面外露设置于所述腔底的外表层。

3.根据权利要求2所述的健康检测结构，其特征在于，

所述腔底背对所述镜片的一侧还设有和所述第一面相适配的通孔，所述通孔延伸至所述容置腔内部，用于容纳所述光源。

4.根据权利要求2所述的健康检测结构，其特征在于，

所述透光部第一面的表层填充有多个同圆心，且间隔设置的环形纹路，且所述圆心位于所述第一面的中心处。

5.根据权利要求2所述的健康检测结构，其特征在于，

所述固定部和所述透光部之间形成一用于限制所述镜片从所述腔底脱离的梯级台阶。

6.根据权利要求1-5任一项所述的健康检测结构，其特征在于，

所述容置腔的腔底凸出于所述底壳的外端面。

7.根据权利要求1-5任一项所述的健康检测结构，其特征在于，

所述连接件为覆盖于所述柔性电路板表层的双面胶，所述柔性电路板通过所述双面胶粘结于所述容置腔的腔底。

8.根据权利要求1-5任一项所述的健康检测结构，其特征在于，

所述柔性电路板背对所述连接件的一端通过一补强基板固定于所述容置腔内，所述补强基板的轮廓和所述柔性电路板相适配；

其中，所述补强基板的边缘设有多个限位孔，所述腔底对应于所述补强基板边缘的位置设有多个和所述限位孔相适配的限位凸柱，多个所述限位凸柱依次插设于多个所述限位孔内，以将所述补强基板固定于所述容置腔内，进而实现对所述柔性电路板的固定；和/或所述柔性电路板的边缘还设有多个用于连接其他元器件的排线。

9.根据权利要求1-5任一项所述的健康检测结构，其特征在于，

所述光照组件的数量为三个，且间隔设于所述柔性电路板的表层。

10.一种穿戴设备，包括固定带、显示屏、主机和主机壳；

所述固定带连接于所述主机壳，所述主机组装于所述主机壳内，所述显示屏组装于所述主机壳的顶面，其特征在于：

还包括权利要求1-9任一项所述的健康检测结构，所述健康检测模组组装于所述主机壳内，所述底壳盖设于所述主机壳的底面。

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