[发明专利]可穿戴设备及光电式脉搏传感组件

说明书

本发明提供了一种可穿戴设备及光电式脉搏传感组件，涉及电子设备技术领域，能够减小可穿戴设备中的发光部件所发出的光的发散角度，提高光的利用率，从而提高心率及血氧饱和度等参数的检测精度，降低功耗。其中，可穿戴设备包括：基板；安装于基板一侧的至少一个发光部件，被配置为发出至少一种光波段的光；设置于至少一个发光部件的出光侧的至少一个透镜，每个透镜对应至少一个发光部件，每个透镜能够减小与其对应的至少一个发光部件所发出的光的发散角度。上述光电式脉搏传感组件可以安装于穿戴物中，使穿戴物在穿戴在目标生物上时，可以实现对目标生物的心率及血氧饱和度等参数进行检测。

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种可穿戴设备及光电式脉搏传感组件。

背景技术

可穿戴设备是可以直接穿在人的身上，或整合到人的衣服或配件中的一种便携式设备。随着电子技术的快速发展，可穿戴设备可以通过检测人体的心率、血氧饱和度等参数，实现越来越多的功能，例如，运动监测、健康监测、睡眠监测等功能。

相关技术中，可穿戴设备通常采用PPG(Photoplethysmography，光电容积描记)脉搏波法进行心率、血氧饱和度等参数的检测，其中，PPG是一种基于光电检测血液容积随脉搏搏动发生变化的原理进行心率及血氧饱和度等参数测量的方法。示例性的，可穿戴设备可以向人体的佩戴部位发射光，然后检测经过人体血液和组织吸收后的反射光强度，从而描记出血管容积在心动周期内的变化，得到脉搏波形，并从所得到的脉搏波形中计算出心率及血氧饱和度等参数。

然而，上述可穿戴设备在检测过程中，光损失比较严重，这导致进入人体内的光比较少，经过人体血液和组织吸收后的反射光强度也相应的减小，从而影响心率及血氧饱和度等参数检测结果，降低了心率及血氧饱和度等参数的检测精度。

发明内容

本发明提供一种可穿戴设备及光电式脉搏传感组件，用于减小可穿戴设备中的发光部件所发出的光的发散角度，以提高光的利用率，从而提高心率及血氧饱和度的检测精度，降低功耗。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种可穿戴设备，该可穿戴设备包括：基板；安装于基板一侧的至少一个发光部件，被配置为发出至少一种光波段的光；设置于至少一个发光部件的出光侧的至少一个透镜，每个透镜对应至少一个发光部件，每个透镜能够减小与其对应的至少一个发光部件所发出的光的发散角度。这样，可以使各个发光部件的发光光线向中心集中，从而使发光部件所发出的大角度光线(即与发光部件的发光面的法线之间的夹角较大的光线)被有效利用，使发光部件的发光光线进入人体的深度变深，被血液吸收的光变多，即有用光的占比增大，从而提高了心率及血氧饱和度的检测精度，降低功耗。

结合第一方面，在第一种可能的设计中，至少一个透镜固定于基板上，每个透镜的与基板连接的表面具有至少一个凹腔，至少一个凹腔与基板围设成至少一个容纳空间；每个透镜对应的至少一个发光部件设置于至少一个容纳空间内。其中，每个容纳空间内可以容纳一个或多个发光部件。这样设计，能够降低透镜与基板组装后的整体沿垂直于基板的方向上的厚度，而且还能够利用透镜保护发光部件，使发光部件不易受到外界水汽的侵害，延长发光部件的使用寿命。

结合第一方面，在第二种可能的设计中，至少一个透镜为菲涅尔透镜，菲涅尔透镜的背向其对应的至少一个发光部件的表面具有凸起，以及围绕该凸起设置的至少一圈横截面呈锯齿形的凹槽。这样设计，可以在实现减小发光部件所发出的光的发散角度的同时，实现减小透镜在垂直于基板方向上的厚度，以使可穿戴设备的内部结构更加紧凑，从而使可穿戴设备实现小型化。

结合第一方面，在第三种可能的设计中，至少一个透镜的形状为椭球体的一部分，椭球体的一部分在基板上的正投影为椭圆形；该椭圆形的长轴方向与该透镜对应的至少一个发光部件所在的最小矩形区域的长边方向相平行。这样，一方面有利于减小透镜沿该椭圆形的短轴方向的尺寸；另一方面，可以在最小矩形区域内依次排列多个发光部件，并利用透镜有效的减小各个发光部件所发出的光的发散角度。