CN215988765U - 一种健康监测模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种健康监测模组，包括终端、集成芯片和信号处理模块，集成芯片包括与信号处理模块通信连接的光电探测模块和发光二极管，光电探测模块和发光二极管设置于终端边角处。与现有技术的健康监测模组相比，本实用新型的健康监测模组将光电探测模块和发光二极管设置在终端的边角处，利用终端边角的尖锐部分降低与待测目标的距离，发光二极管发光照射到待测目标，待测目标对发光二极管的光进行反射，光电探测模块获取到待测目标反射过来的光，转换成对应的电信号输出。

Description

一种健康监测模组

技术领域

本实用新型涉及终端结构技术领域，具体地说，涉及一种健康监测模组。

背景技术

智能手机、PAD(平板电脑)等移动终端电子产品已经广泛应用于人们的日常生活中，移动终端电子产品可以看新闻、看表演并具备拍摄功能，受到了人们的喜爱。但人们对手机的期待远不止如此，人们更多地开始关注自身的健康信息，目前大部分的健康信息检测都依赖于智能手环等智能穿戴设备进行检测，再将信息传递到手机上，手机本身没有配备相关检测模组。

PPG是利用光学容积描记技术进行人体生理参数监测的重要技术，基于PPG技术能够实现动态、无创地监测人体各项健康参数。由于移动终端的体积较小，集成度较高，若采用PPG技术将测试模组集成到手机上，所需空间较大；由于移动终端外形较平整，若将测试模组简单集成于移动终端的平面上，由于PPG技术是基于光学容积描记技术，测试模组与待测目标若距离较远，两者之间的空气等介质会影响光的照射以及反射，影响测试结果，导致测试精度较低。因此，亟需一种测试精度高的健康监测模组。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述传统技术的不足之处，提供一种测试精度高的健康监测模组。

本实用新型的目的是通过以下技术措施来达到的：一种健康监测模组，包括终端、集成芯片和信号处理模块，集成芯片包括与信号处理模块通信连接的光电探测模块和发光二极管，光电探测模块和发光二极管设置于终端边角处。

优选的，终端边角处设有容纳槽，光电探测模块、发光二极管和信号处理模块封装于容纳槽内，光电探测模块和发光二极管设置于容纳槽槽口处。

优选的，还包括柔性连接板，光电探测模块通过柔性连接板与信号处理模块通信连接。

优选的，还包括弹针组件，弹针组件包括弹性迂回部、一端固定于弹性迂回部自由端的探针和卡扣部，弹性迂回部和卡扣部设置于容纳槽槽口处，探针的另一端可扣合于卡扣部内；光电探测模块和发光二极管设置于探针上。

优选的，探针上设有微流控芯片。

优选的，集成芯片包括衬底、设置于衬底上的PD第一电极层、PD第二电极层、LED第一电极层和LED第二电极层、设置于PD第二电极层上的PD绝缘层、设置于LED第二电极层上的LED绝缘层、设置于PD绝缘层上的PD第二掺杂层、设置于LED绝缘层上的LED第二掺杂层、设置于PD第二掺杂层上的光电转换量子阱层、设置于LED第二掺杂层上的发光材料量子阱层、设置于光电转换量子阱层和PD第一电极层上的PD第一掺杂层、设置于发光材料量子阱层和LED第一电极层上的LED第一掺杂层以及蓝宝石层，蓝宝石层设置于LED第一掺杂层和PD第一掺杂层上。

优选的，PD第一掺杂层和LED第一掺杂层为N型掺杂层；PD第二掺杂层和LED第二掺杂层为P型掺杂层。

优选的，衬底为聚酰亚胺、蓝宝石和碳化硅中的至少一种。

优选的，衬底的厚度为100～1000μm。

优选的，光电探测模块和发光二极管均小于1000μm。

与现有技术的健康监测模组相比，本实用新型的健康监测模组将光电探测模块和发光二极管设置在终端的边角处，利用终端边角的尖锐部分缩短与待测目标的距离，发光二极管发光照射到待测目标，待测目标对发光二极管的光进行反射，光电探测模块获取到待测目标反射过来的光，转换成对应的电信号输出。

附图说明

图1是实施例1的健康监测模组的结构示意图。

图2是实施例1的终端结构示意图。

图3是实施例1的集成芯片结构示意图。

图4是实施例2的健康监测模组的探针弹出时结构示意图。

图5是实施例2的健康监测模组的探针收纳时结构示意图。

图6是实施例2的探针结构示意图。

其中：10、终端；101、容纳槽；20、集成芯片；2011、衬底；20121、PD第一电极层；20122、PD第二电极层；20123、PD绝缘层；20124、PD第二掺杂层；20125、光电转换量子阱层；20126、PD第一掺杂层；20131、LED第一电极层；20132、LED第二电极层；20133、LED绝缘层；20134、LED第二掺杂层；20135、发光材料量子阱层；20136、LED第一掺杂层；2014、蓝宝石层；30、柔性连接板；40、信号处理模块；501、弹性迂回部；502、探针；503、卡扣部；60、微流控芯片。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的具体实施方式，具体实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、 “厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两块或两块以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两块元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1-3所示，本实施例提供一种健康监测模组，包括终端10、集成芯片20和信号处理模块40，集成芯片20包括与信号处理模块40通信连接的光电探测模块和发光二极管，光电探测模块和发光二极管设置于终端10边角处。 终端10边角处设有容纳槽101，光电探测模块、发光二极管和信号处理模块40封装于容纳槽101内，光电探测模块和发光二极管设置于容纳槽101槽口处。还包括柔性连接板30，光电探测模块通过柔性连接板30与信号处理模块40通信连接。

光电检测模块和发光二极管的供电方式为现有及时，可外接电源，可与终端10共用电源。光电探测模块最简单的结构可为光敏二极管。本实用新型中的二极管不仅限于一个。

工作原理:使用时，启动发光二极管和光电探测模块，发光二极管发出光线，光线在待测物体表面作用发生反射，光电探测模块接收到反射光信号，将反射光信号转化为电信号，信号处理模块40可包括信号放大器、信号处理器和相关的连接电路；电信号输入到放大器中，经信号放大后输入值信号处理器，从而获得相关的检测信息。

通过设置柔性连接板30，具体为在柔性连接板30上实现集成芯片20与信号处理模块40的连接，可弯曲性能使得集成芯片20和信号处理模块40可以设置在终端10的边角处。

本实施例的健康监测模组可对以下参数进行测试。

心率和血样监测：通过一个发绿光的发光二极管和一个发红光的发光二极管结合，根据绿光的反射强度能够监测人体脉搏容积和心率，通过红光的反射能监测人体中携带氧的血红蛋白与不携带氧的血红蛋白的比例，实现人体血氧饱和度的监测。

通过在信号处理模块40内设置信号放大电路，将光电探测模块产生的电信号与内置的预加载心率信号与血氧饱和度信息进行匹配。

胎心监测：在孕妇待测的皮肤表面覆盖膜片，膜片连接变形杆，发光二极管发出单一或者多波段的光，当孕妇的皮肤由于胎心信号导致膜片发生形变时，变形杆也对应发生弯曲，导致反射平面发生变化，此时光电探测模块接收到的发射光线发生变化，对应产生的不同的电信号，以此反应孕妇的胎心信号。

其他心血管特性、呼吸监测等参数的检测原理类似。

集成芯片20包括衬底2011、设置于衬底2011上的PD第一电极层20121、PD第二电极层20122、LED第一电极层20131和LED第二电极层20132、设置于PD第二电极层20122上的PD绝缘层20123、设置于LED第二电极层20132上的LED绝缘层20133、设置于PD绝缘层20123上的PD第二掺杂层20124、设置于LED绝缘层20133上的LED第二掺杂层20134、设置于PD第二掺杂层20124上的光电转换量子阱层20125、设置于LED第二掺杂层20134上的发光材料量子阱层20135、设置于光电转换量子阱层20125和PD第一电极层20121上的PD第一掺杂层20126、设置于发光材料量子阱层20135和LED第一电极层20131上的LED第一掺杂层20136以及蓝宝石层2014，蓝宝石层2014设置于LED第一掺杂层20136和PD第一掺杂层20126上。

通过将发光二极管和光电探测模块集成到一个衬底2011之上，降低集成芯片20的体积，便于集成芯片20应用于移动终端10上，电源分别连接LED第一电极层20131和LED第二电极层20132、PD第一电极层20121和PD第一电极层20121。

PD第一掺杂层20126和LED第一掺杂层20136为N型掺杂层；PD第二掺杂层20124和LED第二掺杂层20134为P型掺杂层。

衬底2011为聚酰亚胺、蓝宝石和碳化硅中的至少一种。

衬底2011的厚度为100～1000μm。

光电探测模块和发光二极管均小于1000μm。

实施例2

如图4-6所示，本实施例提供一种健康监测模组，本实施例的健康监测模组与实施例1类似，区别在于本实施例的健康监测模组还包括弹针组件，弹针组件包括弹性迂回部501、一端固定于弹性迂回部501自由端的探针502和卡扣部503，弹性迂回部501和卡扣部503设置于容纳槽101槽口处，探针502的另一端可扣合于卡扣部503内；光电探测模块和发光二极管设置于探针502上。探针502上设有微流控芯片60。

不使用时，探针502的另一端扣合在卡扣部503内，使用时，按压探针502使弹性迂回部501被压缩，探针502从卡扣部503内脱出，松开探针502，探针502在弹性迂回部501的作用下从容纳槽101槽口处向外延伸，向外延伸的探针502上设有微流控芯片60，微流控芯片60为现有技术，包括微通道、进样口、检测窗等。通过微流控芯片60对待测样品进行取样处理，再结合发光二极管和光电探测模块，能对水质中的微生物、污染物、食品中的糖度、盐度等参数进行监控，用以辅助解决各类亚健康问题。

本实用新型的健康监测模组不局限于以上参数的测试，任何与本实用新型方案中原理相同的检测方法，且采用同样的结构的在后方案，应当认为属于本实用新型公开的内容。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种健康监测模组，包括终端、集成芯片和信号处理模块，其特征在于，所述集成芯片包括与所述信号处理模块通信连接的光电探测模块和发光二极管，所述光电探测模块和所述发光二极管设置于所述终端边角处。

2.根据权利要求1所述的健康监测模组，其特征在于，所述终端边角处设有容纳槽，所述光电探测模块、发光二极管和信号处理模块封装于所述容纳槽内，所述光电探测模块和发光二极管设置于所述容纳槽槽口处。

3.根据权利要求1所述的健康监测模组，其特征在于，还包括柔性连接板，所述光电探测模块通过所述柔性连接板与所述信号处理模块通信连接。

4.根据权利要求2所述的健康监测模组，其特征在于，还包括弹针组件，所述弹针组件包括弹性迂回部、一端固定于弹性迂回部自由端的探针和卡扣部，所述弹性迂回部和所述卡扣部设置于所述容纳槽槽口处，所述探针的另一端可扣合于所述卡扣部内；所述光电探测模块和所述发光二极管设置于所述探针上。

5.根据权利要求4所述的健康监测模组，其特征在于，所述探针上设有微流控芯片。

6.根据权利要求1所述的健康监测模组，其特征在于，所述集成芯片包括衬底、设置于所述衬底上的PD第一电极层、PD第二电极层、LED第一电极层和LED第二电极层、设置于所述PD第二电极层上的PD绝缘层、设置于所述LED第二电极层上的LED绝缘层、设置于所述PD绝缘层上的PD第二掺杂层、设置于所述LED绝缘层上的LED第二掺杂层、设置于所述PD第二掺杂层上的光电转换量子阱层、设置于所述LED第二掺杂层上的发光材料量子阱层、设置于所述光电转换量子阱层和所述PD第一电极层上的PD第一掺杂层、设置于所述发光材料量子阱层和所述LED第一电极层上的LED第一掺杂层以及蓝宝石层，所述蓝宝石层设置于所述LED第一掺杂层和所述PD第一掺杂层上。

7.根据权利要求6所述的健康监测模组，其特征在于，所述PD第一掺杂层和所述LED第一掺杂层为N型掺杂层；所述PD第二掺杂层和所述LED第二掺杂层为P型掺杂层。

8.根据权利要求6所述的健康监测模组，其特征在于，所述衬底为聚酰亚胺、蓝宝石和碳化硅中的至少一种。

9.根据权利要求6所述的健康监测模组，其特征在于，所述衬底的厚度为100～1000μm。

10.根据权利要求1所述的健康监测模组，其特征在于，所述光电探测模块和所述发光二极管均小于1000μm。

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