技术领域
[0001] 本申请属于终端设备技术领域,特别涉及一种检测装置及电子设备。
相关背景技术
[0002] 随着智能手表、智能手环、智能眼镜、耳机等终端设备的发展,越来越多的终端设备具备了健康检测功能。具体地,可以在终端设备中设置光体积描记器(photoplethysmograph,PPG)模组和心电图(electrocardiograph,ECG)电极来检测佩戴者的血压。利用PPG模组和ECG电极测量血压的原理是:利用PPG模组可以测量佩戴者某一处血管收缩的第一时间,利用ECG电极可以测得佩戴者心室收缩的第二时间,根据第一时间与第二时间之间的时间间隔即可得到脉搏波传导时间(Pulse Transit Time,PTT),PTT时间越短,脉搏波传播速率(Pulse Wave Volecity,PWV)越快,血压越高;反之血压越低。
[0003] 在实际终端设备的结构设计中,一般会将ECG电极和PPG模组分离设置,这样导致ECG电极和PPG模组的结构设计占据整个终端设备的空间比重过大,不利于终端设备的小型化发展。
具体实施方式
[0137] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0138] 在本申请实施例的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0139] 在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
[0140] 在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0141] 在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0142] 在本申请的描述中,需要理解的是,术语“内”、“外”、“侧”、“上”、“底”、“前”、“后”等指示的方位或者位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或者暗示所指的装置或者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申请的限制。
[0143] 在本申请的描述中,需要说明的是,术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。
[0144] 还需说明的是,本申请实施例中以同一附图标记表示同一组成部分或同一零部件,对于本申请实施例中相同的零部件,图中可能仅以其中一个零件或部件为例标注了附图标记,应理解的是,对于其他相同的零件或部件,附图标记同样适用。
[0145] 随着智能手表、智能手环、智能眼镜、耳机等终端设备的发展,越来越多的终端设备都具有健康状况检测功能,即佩戴者可利用终端设备中的健康状况检测功能对身体进行检测。例如,可以在终端设备中设置ECG电极以获取佩戴者的心电图数据,对佩戴者的心率、心房收缩以及心室收缩或舒张等情况进行检测;也可以在终端设备中设置PPG模组,利用PPG模组来测量佩戴者的血氧浓度;还可以在终端设备中既设置ECG电极,又设置PPG模组,以利用ECG电极结合PPG模组来测量佩戴者的血压(Blood Pressure,BP)等。
[0146] 以终端设备为智能手表,利用智能手表测量血压为例,利用ECG电极结合PPG模组的方式进行血压测量的原理为:利用PPG模组可以测量佩戴者手腕处血管收缩的第一时间,利用皮肤与ECG电极的直接或间接接触可以测量佩戴者心室收缩的第二时间,根据第一时间与第二时间即可得到脉搏波从心室传导至手腕处的时间,即脉搏波传导时间PTT,假设心室与手腕之间的距离为L(实际应用中,该距离可以根据佩戴者的身高、体重等身体参数信息获取),那么可以根据L和PTT可以得到脉搏波的传播速率PWV,其中,PWV与PTT满足以下公式(1):
[0147]
[0148] 根据上述公式(1)可以得到,在心室与手腕之间距离一定的情况下,PTT时间越短,PWV越快;反之,PTT时间越长,PWV越慢。
[0149] 基于如图1所示的BP与PTT之间的关系图,可知,PTT与BP之间具有线性关系,PTT时间越短,BP越高;反之,PTT时间越长,BP越低。也就是说,PTT与BP之间满足以下公式(2):
[0150] BP=a×PTT+b (2)
[0151] 上述公式(2)中,a和b均为常数,获取到PTT的取值后,根据上述公式(2)即可得到对应的BP值,完成对佩戴者血压的测量。
[0152] 不难理解的,PPG模组由发光二极管(Light‑Emitting Diode,LED)和光敏二极管(PhotoDiode,PD)构成,LED(即本申请实施例中的光发射器)将一定波长的光信号照射到人体组织、血液,经人体组织、血液反射后光信号被PD(即本申请实施例中的光接收器)接收,通过对比LED发射的光信号与被PD接收后的光信号,就可以得到血液流动的特点以及与PPG模组对应处血管收缩的数据(包括此处血管收缩的第一时间)。ECG则是以时间为单位记录心脏的电生理活动,通常以波型显示(也就是常见的心电图),当佩戴者的皮肤与ECG电极接触后,就可以直接检测到心脏整体的电位变化。心电图中包括有P波、QRS波以及T波,其中,P波表示心房收缩状况;QRS波表示心室收缩状况;T波表示心室舒张状况,其中,QRS波进一步还可以分为Q波、R波和S波,相邻两个R波之间的间隔时间可以用于测量心率,根据R波可以得到心室收缩的第二时间。
[0153] 在实际的结构设置中,一般会将ECG电极和PPG模组分离设置在终端设备中,这样导致ECG电极和PPG模组的结构设计占据整个终端设备的空间比重过大,不利于终端设备的小型化发展。此外,对于将ECG电极与PPG模组分离设置的方式,在进行血压等健康检测时,需要佩戴者的部分皮肤与PPG模组接触以采集PPG信号(对应上述血液流动的特点以及与PPG模组对应处血管收缩的数据),部分皮肤与ECG电极电连接接触以采集ECG信号(对应上述心脏整体的电位变化),也就是说,采用ECG电极和PPG模组的分离设置方式则需要分别采集到PPG信号以及ECG信号后才能进行血压测量,健康检测过程较为繁琐复杂。
[0154] 因此,针对现有终端设备中ECG电极和PPG模组结构设计占用空间较大的问题,如图2所示为本申请实施例提供的一种在智能手表中设置有检测装置100的侧面结构示意图,参见图2,利用支撑部件110将光接收器120、光发射器130以及第一电极141分别连接至柔性电路板(Flexible Printed Circuit,FPC)140上以形成检测装置100,当用户的皮肤与检测装置100的外表面接触时,即可利用光接收器120、光发射器130以及第一电极141等对血压等健康状况进行检测,这样的结构设计避免了因ECG电极(对应检测装置100中的第一电极141)和PPG模组分离的结构设计而导致占用空间较大的问题,有效解决了ECG电极和PPG模组的结构设计占据整机空间比重过大的问题。此外,在实际使用过程中,只需一处皮肤检测位点与检测装置100的外表面接触即可同时利用光接收器120、光发射器130以及第一电极
141采集对应的PPG信号和ECG信号,完成血压的检测,这样的结构设计使得健康检测操作更简单,有效提升了产品的实用性。
[0155] 本申请实施例提供的检测装置100可应用于电子设备(又称终端设备)中。示例性的,假设电子设备为智能手表或者手环,参见图2,该电子设备包括壳体以及上述检测装置
100,检测装置100嵌设在壳体侧壁的外表面,通过皮肤与检测装置100的外表面接触,可以实现对用户的心率、血氧饱、心电图以及血压等健康状况进行检测。
[0156] 可选地,在壳体的底壁上还嵌设有第二电极,第二电极与检测装置100中的第一电极141用于在皮肤分别与检测装置100中的支撑部件110的顶部端面、壳体的底壁接触时形成通路以采集电信号。也就是说,当本申请实施例中的检测装置100应用于如图2所示的电子设备中,用户将智能手表或手环佩戴在手腕上以后,通过手腕与壳体底壁的第二电极接触实现皮肤与第二电极电连接,然后将手指放置在检测装置100中支撑部件110的顶部端面实现皮肤与第一电极141的电连接,这样通过皮肤实现了第一电极141与第二电极之间的电连接,电连接的第一电极141和第二电极即可采集皮肤的电信号。
[0157] 应理解,由于电子设备被用户穿戴后,壳体底壁上设置的第二电极即可与佩戴部位的皮肤直接接触,实现皮肤与第二电极之间的电连接,因此,在实际设计中,只需通过检测装置100实现皮肤与第一电极141之间的电连接就可以利用第一电极141与第二电极来采集皮肤的电信号。
[0158] 可选地,上述电子设备还可以包括处理器,检测装置100中的FPC140通过板对板BTB连接器与电子设备中的处理器电连接。
[0159] 可选地,所述BTB连接器的PIN针数为10。应理解,BTB连接器的PIN针数与检测装置100中设置的与健康检测功能的数量相关。
[0160] 可选地,检测装置100在壳体侧壁上的设置高度可以与壳体侧壁的外表面相对应(例如二者相齐平);检测装置100在壳体侧壁上的设置高度也可以高于壳体侧壁的外表面设置,即检测装置100凸出于壳体侧壁设置。本申请对检测装置100在电子设备上的具体设置方式不作任何限定。
[0161] 不难理解的,上述电子设备可以是手机、平板电脑、智能手环、智能手表、智能头显、智能眼镜、增强现实(Augmented Reality,AR)/虚拟现实(Virtual Reality,VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(Ultra‑Mobile Personal Computer,UMPC)、上网本、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、车载设备、智慧屏、云端服务器等,本申请实施例对电子设备的具体类型不作任何限制。
[0162] 下面以具体地实施例对本申请提供的检测装置100进行详细说明。
[0163] 如图3所示为本申请实施例提供的一种检测装置100的剖面结构示意图,如图4所示为本申请实施例提供的一种检测装置100的俯视结构示意图,参见图3和图4,该检测装置
100包括:支撑部件110(参见图3中的支撑部件本体1100,下同)、光接收器120、光发射器130以及FPC140,支撑部件110的底部端面上设有第一凹槽1101和第二凹槽1102,支撑部件110的底部端面与FPC140连接,第一凹槽1101与FPC140形成了用于容纳光发射器130的第一容纳腔150,第二凹槽1102与FPC140形成了用于容纳光接收器120的第二容纳腔160,也就是说,当支撑部件110的底部端面盖合在FPC140上,形成了与第一凹槽1101对应的第一容纳腔
150以及与第二凹槽1102对应的第二容纳腔160;支撑部件110的顶部端面上设有第一出光窗口1103和第一进光窗口1104,第一出光窗口1103与第一凹槽1101连通,第一进光窗口
1104与第二凹槽1102连通,第一出光窗口1103用于供光发射器130发射的光线射出,第一进光窗口1104用于供光接收器120接收反射的光线。
[0164] 光发射器130和光接收器120均电连接于FPC140上,光发射器130设于第一容纳腔150内,光接收器120设于第二容纳腔160内;FPC140上还设有第一电极141,第一电极141与支撑部件110电连接。
[0165] 在一种可能的实施方式中,光发射器130用于发射光信号,光接收器120用于接收反射后的上述光信号。示例性的,光发射器130可以为LED,光接收器120可以为PD。
[0166] 在一种可能的实施方式中,支撑部件110可以由一体成型制成一体结构,参见图3及图4,具体地,支撑部件110包括底部端面和顶部端面,支撑部件110的底部端面上开设有用于容纳光发射器130的第一凹槽1101以及用于容纳光接收器120的第二凹槽1102,支撑部件110的顶部端面设有与光发射器130对应的第一出光窗口1103以及与光接收器120对应的第一进光窗口1104,其中,第一出光窗口1103与第一凹槽1101对应连通,第一进光窗口1104与第二凹槽1102对应连通;光发射器130发射的光线经第一出光窗口1103射出并照射至组织、血液中,经组织、血液反射的光线经第一进光窗口1104射入被光接收器120接收。
[0167] 参见图3和图4,在FPC140上不仅设有分别与FPC140电连接的光发射器130和光接收器120,而且在FPC140上还设置有第一电极141,第一电极141可以与支撑部件110的顶部端面电连接,也可以直接与支撑部件110电连接。
[0168] 不难理解的,第一电极141在FPC140上的具体设置位置比较灵活,作为示例而非限定的,第一电极141可以设置在光发射器130和光接收器120之间的FPC140上。在其他可能的实施方式中,第一电极141也可以设置在靠近光发射器130、远离光接收器120的FPC140的一侧;也可以设置在远离光发射器130、靠近光接收器120的FPC140的一侧等等。本申请对第一电极141在FPC140上的具体设置位置不作限定。
[0169] 在一种可能的实施方式中,支撑部件110可以包括支撑部件本体1100,该支撑部件本体1100为遮光导电材质。例如,上述遮光导电材质可以为铁、铜、铝、钛合金、液态金属、导电陶瓷等材质。
[0170] 当支撑部件本体1100为遮光导电材质时,参见图3及图4,支撑部件本体1100可以直接与第一电极141电连接设置。当皮肤与支撑部件本体1100的顶部端面接触时,通过支撑部件本体1100与第一电极141之间的电连接连通皮肤与第一电极141。
[0171] 在该可能的实施方式中,支撑部件本体1100可以整体均为遮光导电材质。不难理解的,支撑部件本体1100的遮光性能够避免光发射器130发射的光信号与光接收器120接收的光信号之间的串扰,有效提高了检测装置100检测数据的准确性。
[0172] 可选地,在支撑部件本体1100整体均为遮光导电材质的情况下,还可以在支撑部件本体1100的顶部端面或支撑部件本体1100的表面设置至少一种导电材质,以尽量减少因皮肤与支撑部件本体1100顶部端面常接触而对支撑部件本体1100顶部端面造成的磨损。示例性的,导电材质可以为透光或遮光导电胶、导电漆、锡焊、金属粉末等等。
[0173] 在实际设计中,支撑部件本体1100也可以第一部分是遮光导电材质,第二部分不是遮光导电材质。其中,第一部分与第一电极141的设置位置相对应,第二部分具体可以为遮光绝缘材质或透光材质。
[0174] 例如,第一电极141位于光发射器130和光接收器120之间,那么支撑部件本体1100的第一部分(参见图3和图4中的B区域,下同)可以为遮光导电材质,而第二部分包括支撑部件本体1100靠近光发射器130的一端以及靠近光接收器120的一端,上述第二部分可以均为遮光绝缘材质,也就是说,支撑部件本体1100上第一容纳腔150和第二容纳腔160之间为遮光导电材质,该遮光导电材质对应的支撑部件本体1100的第一部分直接与第一电极141电连接,支撑部件本体1100上靠近第一容纳腔150、远离第二容纳腔160的一侧以及支撑部件本体1100上远离第一容纳腔150、靠近第二容纳腔160的一侧为遮光绝缘材质。这样当皮肤与支撑部件本体1100的顶部端面接触时,即可利用支撑部件本体1100上的遮光导电材质实现与第一电极141的电连接。
[0175] 在其他可能的实施例中,为了增加皮肤与支撑部件本体1100顶部端面的有效导电接触面积,在图3或图4的示例中,还可以在支撑部件本体1100顶部端面上的遮光绝缘材质的表面涂覆导电材质,该导电材质可以部分覆盖或完全覆盖第一部分,以使导电材质与第一部分的遮光导电材质之间产生电连接;或者,也可以在支撑部件本体1100的表面或者支撑部件本体1100的顶部端面上完全涂覆导电材质。
[0176] 如图5所示为本申请实施例提供的一种在支撑部件本体1100的顶部端面上设置第一导电涂层1106的剖面结构示意图。参见图5,在上述支撑部件本体1100中部分为遮光导电材质,部分为遮光绝缘材质的示例中,可以在支撑部件本体1100上靠近光发射器130一端的顶部端面上涂覆第一导电涂层1106;和/或,在靠近光接收器120一端的顶部端面上涂覆第一导电涂层1106,第一导电涂层1106在顶部端面上的设置与第一部分的遮光导电材质相连通。
[0177] 可选地,第一导电涂层1106可以为透光导电胶、遮光导电胶、导电膏或者导电漆中的任意一种。
[0178] 在该示例中,也可以在第一部分的遮光导电材质的顶部端面上也涂覆第一导电涂层1106以使支撑部件本体1100的顶部端面保持平整。
[0179] 应理解,针对上述支撑部件本体1100中第一部分为遮光导电材质,第二部分为遮光绝缘材质的相关示例,设置在遮光导电材质或遮光绝缘材质上的第一导电涂层1106可以透光,也可以遮光,这样便于实际设计中对第一导电涂层1106材料的选择,减低设计难度,简化结构设置。当第一导电涂层1106可透光时,在支撑部件本体1100顶部端面上涂覆的第一导电涂层1106可以覆盖第一出光窗口1103和/或第一进光窗口1104。当第一导电涂层1106遮光时,在支撑部件本体1100顶部端面上涂覆的第一导电涂层1106需要避让第一出光窗口1103和第一进光窗口1104,以避免因遮光第一导电涂层1106的覆盖而遮挡光发射器
130发射的光信号的传输和光接收器120接收的光信号的传输。
[0180] 不难理解的,在其他可能的实施方式中,在支撑部件本体1100顶部端面上(包括第一部分的遮光导电材质、支撑部件本体1100上靠近光发射器130一端的顶部端面以及支撑部件本体1100上靠近光接收器120一端的顶部端面)设置的第一导电涂层1106的具体类型可以完全相同,可以部分相同,也可以完全不同,本申请对此不作限定。
[0181] 需要说明的是,基于上述可能的示例,第一导电涂层1106在支撑部件本体1100顶部端面上的设置厚度、涂覆的面积大小以及不同具体类型的第一导电涂层1106在支撑部件本体1100表面或顶部端面覆盖比例都可以根据实际应用需求(例如第一导电涂层1106材料的多少等)进行设置,本申请对此不作任何限定。
[0182] 除上述可能的示例外,参见图5,在支撑部件本体1100第一部分为遮光导电材质,支撑部件本体1100靠近光发射器130的一端以及靠近光接收器120的一端为遮光绝缘材质的情况下,还可以在支撑部件本体1100上靠近光发射器130一端的顶部端面上涂覆导电遮光层,和/或,在靠近光接收器120一端的顶部端面上涂覆导电遮光层,该导电遮光层在顶部端面上的设置需与第一部分的遮光导电材质相连通,且该导电遮光层在顶部端面上的设置需注意避让第一出光窗口1103以及第一进光窗口1104。
[0183] 基于该示例,导电遮光层可以包括丝印、导电油墨、导电胶、黑矩阵、遮光片中的任意一种。
[0184] 同样地,也可以在第一部分的遮光导电材质的顶部端面上也涂覆导电遮光层。
[0185] 不难理解的,在该示例中,导电遮光层在支撑部件本体1100顶部端面上的设置厚度以及覆盖面积大小可以根据实际检测装置100的设计尺寸而具体设计,本申请对此不作限定。
[0186] 可选地,针对上述支撑部件本体1100中部分为遮光导电材质,部分为遮光绝缘材质的情况下,还可以在支撑部件本体1100顶部端面或支撑部件本体1100的表面上既设置第一导电涂层1106,又设置导电遮光层。本申请对设置在支撑部件本体1100顶部端面上或支撑部件本体1100的表面上的第一导电涂层1106和导电遮光层的具体类型、各个具体类型的导电材质的设置面积以及具体设置位置等不作限定。
[0187] 在另外一种可能的实施方式中,在上述支撑部件本体1100为遮光导电材质的实施例中,支撑部件本体1100的第一部分可以为遮光导电材质,支撑部件本体1100靠近光发射器130的一端以及靠近光接收器120的一端除了可以是遮光绝缘材质之外,还可以是透光材质。
[0188] 当支撑部件本体1100的第一部分为遮光导电材质,支撑部件本体1100靠近光发射器130的一端以及靠近光接收器120的一端为透光材质时,可以在支撑部件本体1100上为透光材质的表面设置至少一种既遮光又导电的涂层(例如导电遮光层)。具体既遮光又导电涂层的设置方式可以参见上述支撑部件本体1100中部分为遮光导电材质,部分为遮光绝缘材质的实施例中导电遮光层的具体设置方式,在此不再赘述。
[0189] 应理解,上述实施例仅是支撑部件本体1100为一体成型结构下,第一电极141设置于光发射器130和光接收器120之间,且支撑部件本体1100中部分是遮光导电材质,部分不是遮光导电材质为示例的介绍,在实际加工、生产过程,随着第一电极141在FPC140上设置位置的变化,相关结构设计细节可能发生变化,本申请对此不作限定。
[0190] 基于上述示例,为了加强支撑部件本体1100与第一电极141之间连接的牢固性,增强支撑部件本体1100与第一电极141之间的导电性,可选地,可以在支撑部件本体1100与第一电极141的接触面上设置第一导电涂层1106;或者,可以在支撑部件本体1100与第一电极141的接触面上设置导电遮光层。在其他可能的示例中,还可以在支撑部件本体1100与第一电极141的接触面上设置既具有粘接功能又具有导电性的其他材质,本申请对其他材质的具体类型不作限定。
[0191] 需要说明的是,当第一电极141在FPC140上的具体设置位置位于光发射器130和光接收器120之间时,设置在支撑部件本体1100与第一电极141接触面上的第一导电涂层1106可以选择遮光的导电材质(例如遮光导电漆),以更好的隔离开光发射器130发射的光线和光接收器120接收的光线,避免因光线的交叉而导致健康监测参数不准确的情况。当然,在导电材质的厚度较薄(即导电材质的透光性不会对检测装置100的正常使用造成影响)的情况下,也可以不考虑第一导电涂层1106的透光性。
[0192] 基于支撑部件本体1100为遮光导电材质,在一种可能的实施方式中,参见图3至图5,在支撑部件本体1100上设置的第一出光窗口1103可以是在支撑部件本体1100上开设的第二通孔,和/或,第一进光窗口1104可以是支撑部件本体1100上开设的第三通孔。这种设计方式结构简单易实现,便于支撑部件本体1100与FPC140之间的可视化安装。
[0193] 根据实际应用需求,本申请实施例提供的检测装置100通常安装于电子设备中,为了提升检测装置100的防水性能、防霉性能以及防尘性能,提高产品的实用性,进一步保护第一容纳腔150内的光发射器130以及第二容纳腔160内的光接收器120,且不影响光发射器130发射的光线穿过第一出光窗口1103,光接收器120接收的光线穿过第一进光窗口1104,在本申请实施例中,第一出光窗口1103可以是在支撑部件本体1100上开设第二通孔,并在第二通孔中设有第一透明件;和/或,第一进光窗口1104可以是在支撑部件本体1100上开设第三通孔,并在第三通孔中设有第二透明件。
[0194] 其中,第一透明件和/或第二透明件可以为透明胶、透明塑料或者透明硅胶中任意一种。第二通孔中设置的第一透明件的具体类型可以与第三通孔中设置的第二透明件的具体类型相同,也可以不同。
[0195] 为了有效保证利用光发射器130和光接收器120进行健康测量的准确性,在一种可能的实施方式中,第一出光窗口1103和/或第一进光窗口1104的透光率可以大于90%。也就是说,第一出光窗口1103和/或第一进光窗口1104的材质可以均为透光率大于90%的材质,其中,透光率大于90%的材质可以为玻璃、空气、硅胶等。
[0196] 在另一种可能的实施方式中,支撑部件110包括支撑部件本体1100和设置在支撑部件本体1100表面的导电材质。
[0197] 在该实施方式中,支撑部件本体1100可以为遮光绝缘材质(也即遮光绝缘材质),示例性的,遮光绝缘材质可以为黑塑料、遮光陶瓷、遮光橡胶、黑化处理后的玻璃等等。
[0198] 参见图6,当支撑部件本体1100为遮光绝缘材质时,可以在支撑部件本体1100表面设置第一导电涂层1106,第一电极141可以直接与支撑部件本体1100表面设置的第一导电涂层1106电连接。当皮肤接触到支撑部件本体1100顶部端面的第一导电涂层1106时,即可利用第一导电涂层1106与第一电极141之间的电连接来电连接皮肤与第一电极141。
[0199] 需要说明的是,在实际设置中,在支撑部件本体1100为遮光绝缘材质的情况下,涂覆在支撑部件本体1100表面的第一导电涂层1106具体可以设置在支撑部件本体1100的顶部端面、底部端面以及侧部端面上,也就是说,第一导电涂层1106绕设于支撑部件本体1100的整个外表面。这样的设置是为了在支撑部件本体1100为遮光绝缘材质的情况下,通过支撑部件110整个外表面设置的第一导电涂层1106实现皮肤与第一电极141之间的电连接。
[0200] 在上述图6中,设置在支撑部件本体1100表面的第一导电涂层1106的透光性以及在第一出光窗口1103和/或第一进光窗口1104的具体设置方式可以参见上述支撑部件110
中第一部分为遮光导电材质,第二部分为遮光绝缘材质的实施例中第一导电涂层1106的透光性及在第一出光窗口1103和/或第一进光窗口1104上具体设置情况的相关描述,在此不再赘述。
[0201] 在另一种可能的实施方式中,当支撑部件本体为遮光绝缘材质时,设置在支撑部件本体1100表面的第一导电涂层1106还可以是导电遮光层,这样当皮肤接触到支撑部件本体1100顶部端面上的导电遮光层时,即可利用支撑部件本体1100的表面设置导电遮光层实现皮肤与第一电极141之间的电连接。在支撑部件本体1100表面设置导电遮光层的具体设置方式可以参见上述支撑部件110中第一部分为遮光导电材质,第二部分为遮光绝缘材质的实施例中导电遮光层的具体设置方式,在此不再赘述。
[0202] 除上述两种可能的实施方式外,在支撑部件本体1100为遮光绝缘材质的情况,还可以在支撑部件本体1100的表面设置透光或遮光的其他导电材质,当其他导电材质遮光时,需要注意涂覆的遮光其他导电材质避让第一进光窗口1104和第一出光窗口1103。
[0203] 需要说明的是,针对支撑部件本体1100为遮光绝缘材质的情况,可以参见前述支撑部件本体1100为遮光导电的材质实施例中的相关描述,不同之处在于,在支撑部件本体1100为遮光导电的情况下,支撑部件本体1100中的遮光导电材质可以与第一电极141实现电连接,因此,在支撑部件本体1100上涂覆的导电材质的具体设置位置主要是支撑部件本体1100的顶部端面上。而本实施例中当支撑部件本体1100为遮光绝缘材质时需要在支撑部件本体1100的表面设置至少一种导电材质(或涂层),以使第一电极141通过上述导电涂层建立与支撑部件110顶部端面之间的电连接通路。
[0204] 在其他可能的实施方式中,支撑部件本体1100也可以为透光材质。其中,透光材质可以详细划分为透光导电材质以及透光绝缘材质(也即透光绝缘材质),例如,透光导电材质可以是氧化铟锡等;透光绝缘材质可以是透明玻璃、透明塑料、透明硅胶或橡胶等。基于支撑部件本体1100的透光材质,支撑部件110可以包括支撑部件本体1100和设置在支撑部件本体1100表面的既遮光又导电的材质。
[0205] 针对支撑部件本体1100为透光材质的情况,可以参见图6,在支撑部件本体1100的表面涂覆遮光的第一导电涂层1106,以使在皮肤接触到支撑部件110顶部端面时,即可利用遮光的第一导电涂层1106实现皮肤与第一电极141之间的电连接。
[0206] 为了遮挡除第一出光窗口1103和第一进光窗口1104外其他区域光线之间的传输,提高光线的利用率,本申请实施例中,若支撑部件本体1100为透光材质,则参见图8,可以在支撑部件本体1100的表面设置导电遮光层。第一电极141直接与支撑部件本体1100表面的导电遮光层相连通,这样皮肤与导电遮光层接触后即可实现皮肤与第一电极141之间的电连接。
[0207] 作为另一种可能的示例,若支撑部件本体1100为透光材质,则还可以参见图7,在支撑部件本体1100表面可以覆盖绝缘遮光层1107,并在绝缘遮光层1107上覆盖有第二导电涂层1108,第一电极141通过与支撑部件本体1100表面的第二导电涂层1108相连通,这样皮肤与支撑部件本体1100表面的第二导电涂层1108接触后即可电连接皮肤与第一电极141。
[0208] 也就是说,支撑部件本体1100为透光材质时不仅需要对透光材质的支撑部件本体1100做遮光处理(或黑化处理),支撑部件110作为与第一电极141电连接的主体或支撑体还需要考虑其导电性,因此,可以在支撑部件本体1100表面直接涂覆导电遮光层,或在支撑部件本体1100表面涂覆绝缘遮光层1107后,再在绝缘遮光层1107的表面涂覆第二导电涂层
1108,使支撑部件110具有导电性能够直接与第一电极141电连接,且支撑部件110具有遮光性,使得设置在支撑部件110中的光发射器130与光接收器120能够高效的工作。
[0209] 可选地,绝缘遮光层1107可以是添加染色剂的硅胶层或橡胶层、喷涂消光油墨或者黑色油墨的涂层或黑化处理后的玻璃以及塑料等。
[0210] 在该实施方式中,在支撑部件110上设置的第一出光窗口1103以及第一进光窗口1104的具体设置方式除了可以参见上述支撑部件110为遮光导电材质实施例中的设计方式外,在支撑部件本体1100为透光材质的情况下,支撑部件110上设置的第一出光窗口1103的材质可以与支撑部件本体1100的材质相同,和/或,支撑部件110上设置的第一进光窗口
1104的材质也可以与支撑部件本体1100的材质相同。
[0211] 也就是说,第一出光窗口1103是支撑部件本体1100上未涂覆遮光的第一导电涂层1106、导电遮光层、绝缘遮光层1107和第二导电涂层1108的区域。第一进光窗口1104是支撑部件本体1100上未涂覆遮光的第一导电涂层1106、导电遮光层、绝缘遮光层1107和第二导电涂层1108的区域。在这种情况下,可以将支撑部件本体1100与第一出光窗口1103、第一进光窗口1104看作一个整体,即第一出光窗口1103和第一进光窗口1104属于支撑部件本体
1100的一部分。
[0212] 可选地,在支撑部件本体1100为透光材质的情况下,设置在绝缘遮光层1107上的第二导电涂层1108可以透光,也可以遮光。该示例中,设置在绝缘遮光层1107上的第二导电涂层1108的透光性以及在第一出光窗口1103和/或第一进光窗口1104的具体设置方式可以参见上述支撑部件110中第一部分为遮光导电材质,第二部分为遮光绝缘材质的实施例中第一导电涂层1106的透光性及在第一出光窗口1103和/或第一进光窗口1104上具体设置情况的相关描述,在此不再赘述。
[0213] 该上述可能的示例中,当支撑部件本体1100的材质为透光材质时,还可以在支撑部件本体1100的表面依次设置多组层叠的绝缘遮光层1107和第二导电涂层1108;或者在支撑部件本体1100的表面设置多层绝缘遮光层1107,然后在最外层的绝缘遮光层1107的表面设置第二导电涂层1108等等。本申请对在支撑部件本体1100表面设置的导电遮光层或绝缘遮光层1107的设置层数、设置厚度以及在支撑部件本体1100表面重复设置绝缘遮光层1107和第二导电涂层1108的组数等不作限定。
[0214] 需要说明的是,为了可以清楚的看到支撑部件本体1100上设置的遮光的第一导电涂层1106、导电遮光层、绝缘遮光层1107和第二导电涂层1108,参见图6以及图7,本申请实施例中,上述遮光的第一导电涂层1106、导电遮光层、绝缘遮光层1107以及第二导电涂层1108均设置有一定的厚度,在实际生产制作过程中,可以根据实际检测装置100中支撑部件本体1100的不同材质设置不同厚度的上述各个涂层,本申请对此仅作示意。
[0215] 无论支撑部件本体1100是遮光导电材质,还是遮光绝缘材质、透光导电材质或者透光绝缘材质,在一种可能的实施方式中,支撑部件110的底部端面与FPC140连接形成的第一容纳腔150的容积可以与光发射器130的体积相对应,即光发射器130的外表面与第一容纳腔150的侧壁紧密贴合;第一容纳腔150的容积也可以大于光发射器130的体积,即光发射器130的外表面与第一容纳腔150的侧壁不贴合。
[0216] 同样的,第一容纳腔150内侧壁的形状可以与光发射器130外侧壁的形状相同。例如,光发射器130外侧壁的形状为圆柱形,第一容纳腔150内侧壁的形状也可以是圆柱形。当然,第一容纳腔150内侧壁的形状可以与光发射器130外侧壁的形状不同,比如,光发射器130外侧壁的形状为长方体,第一容纳腔150内侧壁的形状为正方体。
[0217] 类似的,支撑部件110的底部端面与FPC140连接形成的第二容纳腔160的容积可以与光接收器120的体积相对应,也可以大于光接收器120的体积。第二容纳腔160内侧壁的形状可以与光接收器120外侧壁的形状相同,也可以与光接收器120外侧壁的形状不同。
[0218] 为了进一步增加光发射器130和/或光接收器120的防水、防霉性能,还可以在光发射器130的表面覆盖第一透明件,和/或在光接收器120的表面覆盖第二透明件。第一透明件可以围绕光发射器130的表面设置,并充满第一容纳腔150内;和/或第二透明件可以围绕光接收器120的表面设置,并充满第二容纳腔160内。其中,第一透明件和/或第二透明件可以为透明胶、透明塑料或者透明硅胶中任意一种。
[0219] 应理解,光发射器130表面覆盖的第一透明件的具体类型与光接收器120表面覆盖的第二透明件的具体类型可以相同,也可以不同。例如,覆盖在光发射器130表面的第一透明件和覆盖在光接收器120表面的第二透明件均为透明胶;或者,在覆盖在光发射器130上的第一透明件为透明胶,覆盖在光接收器120上的第二透明件为透明塑料等。
[0220] 需要说明的是,设置在光发射器130和/或光接收器120表面的透明件(指第一透明件和第二透明件)的具体类型可以与在第一出光窗口1103设置的第一透明件或第一进光窗口1104中设置的第二透明件的具体类型相同,也可以不同。
[0221] 不难理解的,在该实施方式中,第一容纳腔150以及第二容纳腔160的体积和/或形状、光发射器130和/或光接收器120的表面是否覆盖第一透明件和/或第二透明件、覆盖第一透明件和/或第二透明件的厚度以及第一透明件和/或第二透明件的具体类型是否相同等可以根据实际应用需求设置,本申请对此不作任何限定。
[0222] 支撑部件110与第一电极141之间的电连接方式除了可以是直接刚性接触外,在另一种可能的实施方式中,如图8所示为本申请实施例提供的一种通过导电部1105电连接第一电极141与支撑部件110的结构示意图,参见图8,支撑部件110上延伸设有导电部1105,支撑部件110通过上述导电部1105与第一电极141电连接。
[0223] 应理解,上述图8仅是以图3所示的检测装置100的结构为例进行示意,该可能的实施方式中支撑部件110的具体结构、支撑部件110与FPC140之间的具体结构设计和图3所示的实施例中支撑部件本体1100的具体结构、支撑部件本体1100与FPC140之间的具体结构设计相同,不同之处仅在于支撑部件110与第一电极141之间的电连接方式,在此不再赘述相同之处。
[0224] 具体地,参见图8,在支撑部件110的底部端面上延伸设置有导电部1105,该导电部1105位于第一凹槽1101与第二凹槽1102之间,在FPC140上设置有与上述导电部1105对应的第一电极141,这样第一电极141可以通过导电部1105与支撑部件110实现电连接。基于该实施方式,直接通过支撑部件110上设置的导电部1105实现支撑部件110和第一电极141的电连接,有利于简化支撑部件110与第一电极141之间电连接的结构设计,且可以在支撑部件
110上的多个位置设置导电部1105,制作简单方便。
[0225] 应理解,导电部1105的材质可以是前述支撑部件110直接与第一电极141电连接的实施例中支撑部件本体1100的任意一种材质,在该实施方式中,导电部1105的材质以及各种不同材质在导电部1105上的设置方式等可以参见前述实施例中支撑部件本体1100的具体材质以及具体设置方式的相关阐述,在此不再赘述。
[0226] 值得说明的是,参见图8,导电部1105的设置宽度与第一电极141的设置宽度相对应,该实际设计中,导电部1105的具体结构也可以不同于上述图8所示的结构。例如,导电部1105的设置宽度还可以大于或小于第一电极141的宽度,以增大或减少导电部1105与第一电极141之间的接触面积。
[0227] 不难理解的,当导电部1105在支撑部件110中的设置位置不影响光发射器130和光接收器120的正常工作时,导电部1105的材质可以是任意能够电连接支撑部件110和第一电极141的材质,且导电部1105具体结构设计可以具有多种不同情况,这将极大的提高导电部1105的设计灵活性。因此,本申请对支撑部件110上设置的导电部1105的设置位置、设置结构不作限定。满足当皮肤与支撑部件110的顶部端面接触时,第一电极141能够通过支撑部件110以及导电部1105实现与皮肤的电连接的条件即可。
[0228] 需要说明的是,在支撑部件110上设置与第一电极141电连接的导电部1105的作用不仅在于通过导电部1105这一设置位置较为灵活的部件来简化支撑部件110的结构设计,从而简化支撑部件110与第一电极141电连接的结构设计,而且还在于采用更加丰富的材质或结构来电连接支撑部件110与第一电极141。
[0229] 在另一种可能的实施方式中,如图9所示为本申请实施例提供的一种通过弹性部件170电连接支撑部件110和第一电极141的剖面结构示意图。参见图9,支撑部件110上设置有用于容纳弹性部件170的第三容纳腔,支撑部件110的顶部端面通过设于第三容纳腔中的弹性部件170和第一电极141电连接。
[0230] 应理解,上述图9仅是以图3所示的检测装置100的结构为例进行示意,该可能的实施方式中支撑部件110的具体结构、支撑部件110与FPC140之间的具体结构设计和图3所示的实施例中支撑部件本体1100的具体结构、支撑部件本体1100与FPC140之间的具体结构设计相同,不同之处仅在于支撑部件110与第一电极141之间的电连接方式,因此,在此不再赘述相同之处。
[0231] 应理解,弹性部件170可以是弹片、弹簧、导线中的任意一种。在本申请实施例中,该弹性部件170为弹片,弹片作为一种电连接的导电部件,用于电连接支撑部件110和第一电极141,这样的设置能够有效保证支撑部件110与第一电极141电连接的紧密性。
[0232] 在一种可能的实施方式中,第三容纳腔可以是设置在支撑部件110上的凹槽。示例性的,参见图9,在支撑部件110的底部端面上设置凹槽,所述凹槽位于支撑部件110上远离第一凹槽1101,靠近第二凹槽1102的一侧,第一电极141设置在与上述凹槽对应的FPC140上,弹性部件170的一端与上述凹槽的底部电连接,弹性部件170的另一端与第一电极141电连接,当皮肤与支撑部件110的顶部端面相接触时,通过支撑部件110、弹性部件170以及第一电极141形成电连接通路,以此实现皮肤与第一电极141之间的电连接。
[0233] 不难理解的,在上述可能的实施方式中,为了实现皮肤与支撑部件110的顶部端面接触时,第一电极141能够通过弹性部件170以及支撑部件110有效电连接皮肤,支撑部件110的整体材质可以为遮光导电材质;或者,支撑部件110与弹性部件170接触的部分区域(支撑部件110靠近第二凹槽1102、远离第一凹槽1101的一端)内为导电材质,其他区域内的支撑部件110的材质为其他材质,其他材质包括透光材质(包括透光导电材质和透光绝缘材质)以及遮光绝缘材质。
[0234] 针对支撑部件110是遮光导电材质的情况,参见图9,由于支撑部件110为遮光导电材质,因此可以直接将弹性部件170的一端与支撑部件110上凹槽的底部直接电连接,弹性部件170的另一端与第一电极141电连接。
[0235] 针对支撑部件110与弹性部件170接触的部分区域为导电材质,支撑部件110的其他区域为其他材质的情况,可以在支撑部件110上属于遮光绝缘材质的顶部端面设置导电涂层,导电涂层与部分区域的导电材质相连通,这样当皮肤与支撑部件110的顶部端面接触时,导电涂层与导电材质电连接,第一电极141即可通过弹性部件170、导电材质以及导电涂层与皮肤电连接。当然,在另一种可选的方式中,也可以在支撑部件110的整个顶部端面都设置导电涂层。
[0236] 不难理解的,上述可能的实施方式中导电涂层在支撑部件110上的具体设置方式、导电涂层的透光性、导电涂层的具体材质设置等可以参见上述支撑部件110与第一电极141直接电连接的实施方式中各种不同导电材质的设计方式,在此不再赘述。
[0237] 在一种可能的实施方式中,第三容纳腔也可以是设置在支撑部件110上的通孔。示例性的,参见图10,可以在通孔靠近支撑部件110顶部端面的一端设置导电支撑结构,该导电支撑结构一方面用于弹性部件170与支撑部件110的顶部端面之间的电连接;另一方面,为设置在通孔内的弹性部件170提供连接点以及为设置在支撑部件110顶部端面上的导电材质提供支撑。应理解,上述图10仅是以图3所示的检测装置100的结构为例进行示意。
[0238] 应理解,基于上述示例,当支撑部件本体1100为遮光材质(包括遮光导电材质或者遮光绝缘材质)时,可以在支撑部件本体1100的顶部端面以及导电支撑结构的表面设置透光或遮光的第一导电涂层1106,参见图10;也可以在支撑部件本体1100的顶部端面以及导电支撑结构的表面设置导电遮光层。
[0239] 当支撑部件本体1100为透光材质(包括透光导电材质或者透光绝缘材质)时,可以在支撑部件本体1100的顶部端面以及导电支撑结构的表面设置遮光的第一导电涂层1106,参见图10;也可以在支撑部件本体1100的顶部端面以及导电支撑结构的表面设置导电遮光层。
[0240] 能够理解的,在第三容纳腔为通孔的设置方式中,第一导电涂层1106在支撑部件本体1100上的具体设置方式、导电遮光层在支撑部件本体1100上的具体设置方式、第一导电涂层1106的透光性等可以参见上述支撑部件本体1100为遮光导电材质相关实施例中的解释说明,在此不再赘述。
[0241] 可选地,还可以在弹性部件170与支撑部件本体1100的接触面设置到导电材质;和/或,弹性部件170与第一电极141的接触面设置到导电材质。
[0242] 示例性的,弹性部件170分别与支撑部件本体1100和第一电极141之间的电连接方式可以是直接利用导电胶将弹性部件170的两端分别粘接在支撑部件本体1100和第一电极141上;可以是将弹性部件170的两端焊接在支撑部件本体1100和第一电极141之间;也可以是弹性部件170的一端通过导电胶连接支撑部件本体1100,弹性部件170的另一端通过锡焊连接FPC140上的第一电极141;还可以是将弹性部件170的一端通过锡焊连接FPC140上的第一电极141,弹性部件170的另一端直接与支撑部件本体1100通过刚性接触而实现电连接。
[0243] 需要说明的是,上述示例中仅以第三容纳腔设置在支撑部件110上远离第一凹槽1101,靠近第二凹槽1102的一侧为例进行示例性说明的,在实际结构设计中,支撑部件110上设置的第三容纳腔还可以设置第一凹槽1101和第二凹槽1102之间,或者第三容纳腔设置在支撑部件110上靠近第一凹槽1101,远离第二凹槽1102的一侧。能够理解的,随着第三容纳腔的具体设置位置的变化,设置在第三容纳腔内的弹性部件170以及FPC140上第一电极
141的设置位置也随之发生变化。本申请对第三容纳腔的具体设置位置、弹性部件170以及第一电极141的设置位置不作具体限定。
[0244] 在其他可能的实施方式中,如图11所示为本申请实施例提供的一种通过在第一通孔1109中注入第一导电胶1110的方式电连接支撑部件110和第一电极141的剖面结构示意图。参见图11,支撑部件110上设有与第一电极141对应的第一通孔1109,第一通孔1109内设有第一导电胶1110,支撑部件110顶部端面和/或支撑部件110通过第一导电胶1110与第一电极141电连接。
[0245] 应理解,上述图11仅是以图3所示的检测装置100的结构为例进行示意。具体地,参见图11,支撑部件本体1100(也即支撑部件110)上第一凹槽1101和第二凹槽1102之间开设有第一通孔1109,上述第一通孔1109中设有第一导电胶1110,第一导电胶1110包裹第一电极141设置,使得第一导电胶1110与第一电极141电连接;第一导电胶1110的设置高度可以与第一通孔1109的深度一致,使得第一导电胶1110与支撑部件110的顶部端面电连接。
[0246] 应理解,当支撑部件本体1100为遮光导电材质时,第一导电胶1110在第一通孔1109中的设置高度可以随意设置,满足皮肤与支撑部件110的顶部端面接触时,第一电极
141能够利用第一导电胶1110与支撑部件110之间的导电性来实现皮肤与第一电极141之间的电连接的条件即可。
[0247] 例如,第一通孔1109内第一导电胶1110的设置高度与第一电极141相对于FPC140的高度相齐平,且第一导电胶1110与第一通孔1109的内侧壁相接触,这样在支撑部件本体
1100为遮光导电材质时,能够连通支撑部件110顶部端面与第一导电胶1110。
[0248] 基于该示例,为了防止尘土等杂物落至第一通孔1109内,还可以在第一通孔1109内第一导电胶1110的顶部端面上铺设如透明塑料等填充物。又如,第一通孔1109内第一导电胶1110的设置高度也可以是第一通孔1109深度的一半;或者第一通孔1109内第一导电胶1110的设置高度还可以与第一通孔1109的深度一致等等。
[0249] 当支撑部件本体1100上部分区域(例如支撑部件110上围绕第一通孔1109的区域,参见图11中的C区域)的材质为遮光导电材质,其他区域的材质为绝缘材质时,可以在支撑部件110的顶部端面设置导电材质,以通过导电材质连通部分区域内的遮光导电材质,这样第一导电胶1110在第一通孔1109内的设置高度也可以灵活设置,具体可以参见上述支撑部件110为遮光导电材质时第一导电胶1110的设置,在此不再赘述。
[0250] 当支撑部件110为遮光绝缘材质时,第一通孔1109内第一导电胶1110的设置高度可以与第一通孔1109的深度相齐平,这样可以通过在支撑部件110的顶部端面上设置导电材质,导电材质与第一导电胶1110连通,以此来实现第一导电胶1110和支撑部件110的顶部端面的电连接。
[0251] 在实际设计中,也可以通过以下示例有效减少第一通孔1109内设置的第一导电胶1110材料的用量。作为示例而非限定,当支撑部件110为遮光绝缘材质或者透光材质时,还可以将导电材质设置在第一通孔1109的内侧壁中,以使第一导电胶1110与支撑部件110的顶部端面之间建立至少一条导电通路,这样就可以任意设置第一导电胶1110在第一通孔
1109内的设置高度。
[0252] 需要说明的是,对于上述通过在第一通孔1109中注入第一导电胶1110的方式电连接支撑部件110和第一电极141的结构中,可以利用以下两种方式实现支撑部件110的顶部端面和第一电极141的电连接:一种方式是在第一通孔1109内注满第一导电胶1110,然后基于支撑部件110可以采用例如在支撑部件110顶部端面上设置导电材质等方式建立与第一导电胶1110之间的导电通路,这样在实际应用中,当皮肤与支撑部件110的顶部端面接触时,第一电极141即可利用第一导电胶1110与支撑部件110顶部端面之间的导电通路电连接皮肤。另一种方式是直接基于支撑部件110的表面包括第一通孔1109的内侧壁上均设置导电材质,以使在第一通孔1109内设置任意高度的第一导电胶1110就可以建立第一导电胶
1110与支撑部件110顶部端面之间的电连接通路,这样即可在第一电极141、第一导电胶
1110与支撑部件110顶部端面之间形成电连接通路。
[0253] 能够理解的,上述几种可能的实施方式,支撑部件110的具体材质及结构设置可以参见前述支撑部件110与第一电极141直接电连接的实施例中支撑部件110的材质及结构等相关阐述,在此不再赘述。
[0254] 可选地,在上述可选的实施方式中,支撑部件110上开设的第一通孔1109的形状可以与第一电极141的形状相同,假设第一电极141的形状为长方体,那么第一通孔1109的形状也可以为长方体。在实际设计中,第一通孔1109的形状也可以与第一电极141的形状不同,例如,参见图10,第一通孔1109可以包括大孔段和小孔段,大孔段和小孔段连通,大孔段远离小孔段的一端包裹第一电极141,上述大孔段和小孔段中可以均注有用于电连接支撑部件110和第一电极141的第一导电胶1110。
[0255] 除上述几种可能的实施方式外,也可以直接在支撑部件110的表面覆盖一层导电涂层或导电胶,在FPC140连接于支撑部件110的底部端面的情况下,使得支撑部件110的顶部端面与第一电极141之间通过支撑部件110表面覆盖的导电涂层或导电胶形成电连接通
路。这样将无需考虑支撑部件110在实际应用中的材质,且实际制作过程中可以灵活地变换电连接支撑部件110顶部端面和第一电极141的导电涂层或导电胶的具体设置方式以及材
质等。
[0256] 应理解,支撑部件110的结构除了可以由一体成型制成一体结构外,在另外一种可能的实施方式中,支撑部件110也可以由多个结构件拼接而成。
[0257] 如图12所示为本申请实施例提供的一种支撑部件110由两个结构件拼接而成的剖面结构示意图。参见图12,支撑部件110包括基座112和第一结构件111,基座112的顶部端面与第一结构件111的底部端面固定连接,基座112的底部端面上开设有第一凹槽1101和第二凹槽1102,第一结构件111上设有与所述第一凹槽1101对应的第二出光窗口1111以及与第二凹槽1102对应的第二进光窗口1112,第二出光窗口1111与第一凹槽1101连通,第二出光窗口1111用于供设置在第一凹槽1101内的光发射器130发射的光线射出;第二进光窗口
1112与第二凹槽1102连通,第二进光窗口1112用于供设置在第二凹槽1102内的光接收器
120接收反射的光线。
[0258] 支撑部件110中基座112的底部端面与FPC140固定连接,形成了与第一凹槽1101对应的第一容纳腔150以及与第二凹槽1102对应的第二容纳腔160,光发射器130设于所述第一容纳腔150内,光接收器120设于第二容纳腔160内,光发射器130和光接收器120均连接于FPC140上,在FPC140上还设置有第一电极141,第一电极141通过基座112与第一结构件111电连接。
[0259] 为了避免因支撑部件110的多个结构件拼接误差较大而降低光发射器130发射的光线以及光接收器120接收反射光线的利用率,在一种可选地设计方式中,基座112的顶部端面上还可以分别设置与第一凹槽1101对应的第一孔段以及与第二凹槽1102对应的第二
孔段,第一孔段与第一结构件111上的第二出光窗口1111对应连通,第二孔段与第一结构件
111上的第二进光窗口1112对应连通。这样不仅便于基座112与第一结构件111的对准,而且还可以进一步丰富制作支撑部件110的材料的选择。
[0260] 可选地,所述第一结构件111可以包括第一结构件本体,第一结构件本体为遮光导电材质。
[0261] 应理解,当第一结构件本体为遮光导电材质时,第一结构件111可以通过基座112直接与第一电极141电连接。
[0262] 在一种可能的实施方式中,第一结构件111包括第一结构件本体和设置在第一结构件本体表面的第一导电涂层1106,第一结构件本体为遮光绝缘材质。
[0263] 应理解,当第一结构件本体为遮光绝缘材质,第一结构件111可以通过在第一结构件本体表面设置的第一导电涂层1106、基座112实现与第一电极141电连接。
[0264] 在另一种可能的实施方式中,第一结构件111包括第一结构件本体和设置在第一结构件本体表面的导电遮光层,第一结构件本体为透光材质。
[0265] 应理解,当第一结构件本体为透光材质时,第一结构件111可以通过在第一结构件本体表面设置的导电遮光层、基座112实现与第一电极141电连接。
[0266] 在其他可能的实施方式中,第一结构件111包括第一结构件本体、设置在所述第一结构件本体表面的绝缘遮光层1107以及设置在绝缘遮光层1107表面的第二导电涂层1108,第一结构件本体为透光材质。
[0267] 应理解,当第一结构件本体为透光材质时,第一结构件111可以通过在绝缘遮光层1107表面的第二导电涂层1108、基座112实现与第一电极141电连接。
[0268] 需要说明的是,参见图12,在第一电极141直接通过基座112与第一结构件111电连接的方式中,第一结构件111的具体结构可以参见上述几种可能的实施方式。同时,基于上述第一结构件111的几种可能的具体结构,通过基座112电连接第一结构件111和第一电极141的示例中基座112的具体结构可以包括以下几种可能的实施方式。
[0269] 可选地,基座112可以包括基座本体,基座本体为遮光导电材质。
[0270] 在一种可能的实施方式中,基座112包括基座本体和设置在所述基座本体表面的第一导电涂层1106,基座本体为遮光绝缘材质。
[0271] 在另一种可能的实施方式中,基座112包括基座本体和设置在所述基座本体表面的导电遮光层,基座本体为透光材质。
[0272] 在其他可能的实施方式中,基座112包括基座本体、设置在基座本体表面的绝缘遮光层1107以及设置在绝缘遮光层1107表面的第二导电涂层1108,基座本体为透光材质。
[0273] 应理解,基于支撑部件110由基座112和第一结构件111拼接而成的示例,参见图12,上述第二出光窗口1111可以是在第一结构件111上开设第二通孔;和/或,第二进光窗口
1112可以是第一结构件111上开设的第三通孔。也就是说,第二出光窗口1111和/或第二进光窗口1112可以为通孔,这样能够提高光发射器130发射的光线和/或光接收器120接收的光线的利用率。
[0274] 参见图12,可选地,第二出光窗口1111可以是在第一结构件111上开设第二通孔,在第二通孔中设有第一透明件;和/或,第二进光窗口1112可以是第一结构件111上开设的第三通孔,在第三通孔中设有第二透明件。
[0275] 需要说明的是,当第一结构件本体为透光材质时,第一结构件111上设置的第二出光窗口1111的材质可以与第一结构件本体的材质相同,和/或,第一结构件111上设置的第二进光窗口1112的材质也可以与第一结构件本体的材质相同。也就是说,无需在第一结构件111上设置上述第二通孔和/或第三通孔,第二出光窗口1111和第二进光窗口1112即为第一结构件本体上未涂覆例如遮光的第一导电涂层1106、导电遮光层、绝缘遮光层1107和第二导电涂层1108等既遮光又导电材质的区域。
[0276] 为了有效保证利用光发射器130和光接收器120进行健康测量的准确性,在一种可能的实施方式中,第二出光窗口1111和/或第二进光窗口1112的透光率可以大于90%。应理解,第一出光窗口1103的材质、第一进光窗口1104的材质、第二出光窗口1111的材质以及第二进光窗口1112的材质可以相同,可以部分相同,也可以完全不同,本申请对此不作任何限定。
[0277] 上述实施例中,第一导电涂层1106的透光性、第二导电涂层1108的透光性、第一导电涂层1106或第二导电涂层1108在第二出光窗口1111和/或第二进光窗口1112的具体设置方式、第二出光窗口1111和/或第二进光窗口1112内设置的第一透明件、第二透明件的具体类型、在基座112的底部端面上开设有第一凹槽1101的容积大小、第二凹槽1102的容积大小、第二通孔中设置的第一透明件的具体类型与第三通孔中设置的第二透明件的具体类型是否相同、在第一凹槽1101内设置的透明件的具体类型、设置厚度与在第二凹槽1102内设置的透明件的具体类型、设置厚度以及分别在第二通孔、第三通孔、第一凹槽1101以及第二凹槽1102内设置的透明件的具体类型、设置厚度是否相同、第二出光窗口1111和/或第二进光窗口1112的透光率等都可以参见前述支撑部件110为遮光导电材质实施例中的相关描述,在此不再赘述。
[0278] 需要说明的是,参见图12,上述第二出光窗口1111和/或第二进光窗口1112设置在第一结构件111上仅为一种可能的实施方式。在实际结构设计中,第二出光窗口1111和/或第二进光窗口1112的具体结构设计也可以是既设置在第一结构件111上又设置在基座112上,也就是说,第二出光窗口1111的顶部端面和底部端面之间的距离(也即第二出光窗口
1111的高度或者厚度)大于第一结构件111的厚度,和/或第二进光窗口1112的顶部端面和底部端面之间的距离也大于第一结构件111的厚度。本申请对此不作限定。
[0279] 针对图12所示的支撑部件110由基座112和第一结构件111拼接而成的结构,支撑部件110中第一结构件111的具体材质及结构设置、和/或基座112的具体材质及结构设置可以参见前述支撑部件110由一体成型构成的实施例中支撑部件110各种不同结构的相关说
明,在此不再赘述。在支撑部件110由基座112和第一结构件111拼接而成的实施例中,第一结构件111和基座112的具体材质以及结构设置满足第一结构件111的顶部端面可以直接与第一电极141之间建立至少一条电连接通路,或者第一结构件111的顶部端面也可以通过基座112与第一电极141之间建立至少一条电连接通路即可。
[0280] 在一种可能的实施方式中,参见图12,支撑部件110中的基座112的底部端面直接与第一电极141电连接,当皮肤与第一结构件111的顶部端面接触时,第一结构件111、基座112以及第一电极141之间形成导电通路,第一电极141通过基座112、第一结构件111直接与皮肤电连接。
[0281] 在另一种可能的实施方式,参见图13,基座112上延伸设有导电部1105,第一结构件111的顶部端面通过基座112以及导电部1105与第一电极141电连接。
[0282] 应理解,导电部1105的具体材质可以参见支撑部件110为一体成型结构的实施例中导电部1105的材质设置情况进行理解,基座112的具体结构、第一结构件111的具体结构可以参见图12所示的支撑部件110由基座112和第一结构件111拼接而成的实施例中基座
112的具体结构以及第一结构件111的具体结构,本示例在此不再赘述。
[0283] 具体地,参见图13,在基座112的底部端面上延伸设置有导电部1105,该导电部1105位于第一凹槽1101与第二凹槽1102之间,在FPC140上设置有与上述导电部1105对应的第一电极141,导电部1105具有导电性,这样第一电极141可以通过导电部1105、基座112与第一结构件111实现电连接。基于该实施方式,当皮肤接触至第一结构件111的顶部端面时,第一电极141即可利用第一结构件111、基座112、导电部1105与第一电极141之间形成的导电通路来电连接皮肤。
[0284] 在又一种可能的实施方式,参见图14,针对支撑部件110包括基座112和第一结构件111两个结构件构成的情况,基座112上还设置有用于容纳弹性部件170的第四通孔,第一结构件111通过设置在第四通孔内的弹性部件170与第一电极141电连接。
[0285] 在该实施方式中,弹性部件170的具体设置方式、设置位置以及具体类型可以参见支撑部件110为一体成型结构的实施例中弹性部件170设置情况进行理解,本申请在此不再赘述。
[0286] 需要说明的是,基于图14所示的实施方式,基座112的具体结构除了可以是图12或图13中所示的实施例中基座112的具体结构外,基座112的具体结构也可以随意设置,这是由于基座112具体结构的设置不影响第一结构件111与第一电极141之间的电连接。
[0287] 在其他可能的实施方式,参见图15,基于支撑部件110包括基座112和第一结构件111的结构设置,第一通孔1109贯穿基座112的顶部端面和底部端面,且第一通孔1109中注有第一导电胶1110,第一结构件111的顶部端面通过第一结构件111和第一导电胶1110电连接第一电极141。
[0288] 不难理解的,基于图15可能的示例,基座112的具体结构也可以随意设置。例如,在不限制基座112具体结构的情况下,可以在第一通孔1109中注满第一导电胶1110,以使第一导电胶1110与第一结构件111的底部端面接触,当第一结构件111具有导电性时,这样第一电极141就可以通过第一导电胶1110实现与第一结构件111的电连接。
[0289] 在该示例中,还可以在第一结构件111上设置与第一通孔1109对应的凹槽或通孔,并在上述凹槽或通孔中设第一导电胶1110,以通过设置在凹槽或通孔中的第一导电胶1110以及设置在第一通孔1109中的第一导电胶1110来实现第一结构件111顶部端面与第一电极141的电连接。
[0290] 应理解,该实例中,第一通孔1109以及第一导电胶1110的具体设置可以参见支撑部件110为一体成型结构的实施例中通过在第一通孔1109内设置第一导电胶1110的设置情况进行理解,本申请在此不再赘述。
[0291] 当然,在实际设计中,支撑部件110还可以由其他多个结构件拼接而成,本申请实施例对支撑部件110中结构件的具体数量或层数、支撑部件110的具体结构、第二出光窗口1111、第二进光窗口1112、第一凹槽1101以及第二凹槽1102在各个结构件上的具体设置结构不作限定。不难理解的,相较于支撑部件110一体化的结构设置,支撑部件110采用多个结构件拼接的设置方式中基座112的材质选择比较灵活,且第一结构件111的结构制作相对简单、易实现。
[0292] 以支撑部件110为一体成型结构为例,检测装置100一体成型设置的工艺流程可以包括但不限于:第一种,参见图16,支撑部件110上的第一出光窗口1103和第一进光窗口1104均为设有透明件的窗口;将光发射器130、光接收器120以及第一电极141设置在FPC140上形成第一整体结构;将支撑部件110和第一整体结构固定连接后形成本申请实施例提供的检测装置100。这种方式便于对支撑部件110和第一整体结构分别进行修改、调整。
[0293] 第二种,参见图17,支撑部件110上设置的第一出光窗口1103和第一进光窗口1104分别对应两个通孔;将光发射器130、光接收器120以及第一电极141设置在FPC140上形成第一整体结构,在支撑部件110和第一整体结构对合后,通过两个通孔向第一凹槽1101、第二凹槽1102以及两个通孔内注入如透明胶等透明件,以固定连接支撑部件110和第一整体结构。该设置方式能够通过注入透明件的设置方式进一步加强支撑部件110与第一整体结构之间的固定连接,提高检测装置100的稳定性以及机械结构强度。
[0294] 可选地,可以采用低温低压的注塑方式将检测装置100注塑为一体成型结构。
[0295] 在一种可能的实施方式中,如图18所示为本申请实施例提供的另一种将检测装置100设置在电子设备后关于检测装置100部分的剖面示意图。参见图18,该检测装置100嵌设于电子设备,所述检测装置100用于在皮肤与检测装置100的顶部端面接触时检测获取血
压、心率等健康检测数据,所述检测装置100嵌设在壳体侧壁的外表面。该电子设备包括壳体、支撑部件110、光接收器120、光发射器130以及FPC140,FPC140设于壳体内,光接收器120和光发射器130均电连接于所述FPC140上;支撑部件110嵌设在壳体侧壁的外表面,支撑部件110上设有与光发射器130对应的第一出光窗口1103以及与光接收器120对应的第一进光窗口1104,第一出光窗口1103用于供光发射器130发射的光线射出,第一进光窗口1104用于供光接收器120接收反射的光线;FPC140还设有第一电极141,FPC140用于为光发射器130、光接收器120以及第一电极141提供电信号,第一电极141与支撑部件110电连接;壳体的底壁上嵌设有第二电极,第二电极和第一电极141用于在皮肤分别与支撑部件110的顶部端面以及上述壳体的底壁接触时形成通路以采集电信号。
[0296] 本申请实施例中,支撑部件110的具体结构可以是前述任意一个实施例中支撑部件110的结构,当然,支撑部件110的具体结构也可以是嵌设在壳体上的一个支撑板,该支撑板在FPC140上的投影形状可以为长方形、正方形、跑道形、椭圆或者任意多边形等。该支撑板上设有第一出光窗口1103和第一进光窗口1104,且该支撑板的顶部端面与第一电极141之间存在至少一条电连接通路。
[0297] 应理解,该实施方式是将检测装置100中的支撑部件110直接嵌设于电子设备的壳体,将FPC140直接设于电子设备内,通过支撑部件110与FPC140之间的互相配合而使得电子设备具有健康检测功能。相较于前述独立、完整的检测装置100,上述实施方式中的检测装置100对电子设备的结构具有较强的依赖性,需要借助电子设备的结构实现检测装置100装配。
[0298] 为了避免光发射器130发射的光线与光接收器120接收的光线之间的影响,提升检测装置100健康检测数据的准确性,在一种可能的实施方式中,设置在FPC140上的光发射器130和光接收器120与支撑部件110之间的距离应尽可能接近。具体地,光发射器130与第一出光窗口1103之间的距离尽可能接近,这样可以充分利用光发射器130发射的光线,提升皮肤接收到的光信号的准确性;和/或,光接收器120与第一进光窗口1104之间的距离尽可能接近,便于光接收器120接收更准确的发射光线,提高健康检测数据获取的精准度。
[0299] 基于上述结构设置,不难看出支撑部件110与FPC140是互相独立的两个模块,为了基于此结构能够有效实现支撑部件110与设于FPC140上的第一电极141之间的电连接,在一种可能的实施方式中,参见图21,支撑部件110上延伸设有导电部1105,支撑部件110的顶部端面或者支撑部件110通过导电部1105与第一电极141电连接。
[0300] 应理解,导电部1105具有导电性。导电部1105包括导电部本体,导电部本体或者导电部1105可以是(遮光或者透光)导电材质,通过导电部1105底部端面与第一电极141顶部端面之间的抵接或刚性连接而直接电连接二者。导电部本体也可以是(遮光或者透光)绝缘材质,通过在导电部本体的表面设置导电材质使得导电部1105具有导电性能。
[0301] 需要说明的是,参见图18,若导电部1105设置在光发射器130与光接收器120之间,导电部本体为透光材质,则可以在导电部本体的表面涂覆遮光材质,在遮光材质的表面再设置导电材质,这样导电部1105既具有导电性又具有遮光性,能够在有效分隔光发射器130发射的光线和光接收器120接收的光线,同时又能够实现导电部1105与第一电极141之间的电连接。
[0302] 上述实施例中,支撑部件110包括支撑部件本体的材质、导电部1105包括导电部本体的材质、导电部本体与支撑部件本体之间的材质是否相同以及通过导电部1105电连接第一电极141与支撑部件110顶部端面的具体情况可以参见前述支撑部件110为一体成型结构制成的实施例中通过导电部1105电连接第一电极141与支撑部件110的相关阐述,在此不再赘述。
[0303] 在另一种可能的实施方式中,参见图19,电子设备还包括弹性部件170,所述弹性部件170的一端与支撑部件110的底部端面电连接,弹性部件170的另一端与第一电极141电连接,当皮肤与支撑部件110的顶部端面接触时,支撑部件110的顶部端面经支撑部件110、弹性部件170与第一电极141电连接,第一电极141即可通过上述电连接通路实现与皮肤之间的电连接。
[0304] 需要说明的是,参见图19,还可以在弹性部件170的两侧设置挡光部件,该挡光部件用于分隔光发射器130发射的光信号与光接收器120接收的光信号,这样的设置可以避免因光发射器130发射的光信号以及光接收器120接收的光信号之间互相影响而导致检测数据不准确情况的发生。
[0305] 该可能的实施例中,支撑部件110包括支撑部件本体的材质的具体设置情况以及弹性部件170的设置位置可以参见前述支撑部件110为一体成型结构制成的实施例中支撑
部件本体的具体设置材质以及通过弹性部件170电连接第一电极141与支撑部件110的顶部端面的相关阐述,在此不再赘述。
[0306] 在实际设计中,根据检测装置100在不同的实际应用场景或者电子设备的不同结构设计,上述检测装置100中可以设置至少一个光发射器130和/或至少一个光接收器120。
同样的,检测装置100中也可以在设置至少一个第一电极141。本申请对检测装置100中光发射器130、光接收器120以及第一电极141的设置数量不作限定。
[0307] 如图20所示为本申请实施例提供的一种检测装置100设置在智能手表中的实际应用场景示意图,参见图20,检测装置100安装于智能手表的外侧壁上,智能手表壳体的底壁上还嵌设有第二电极,当用户将智能手表佩戴在手腕以后,手腕即可与第二电极实现电连接,当用户的手指放置或接触到检测装置100中支撑部件110的顶部端面时,检测装置100中设置的光发射器130发射PPG信号(即光信号),经用户的手指反射后的PPG信号将被光接收器120接收,同时,放置在支撑部件110顶部端面上的手指通过支撑部件110与第一电极141电连接,且通过手指和手腕实现了第一电极141与第二电极之间的电连接,这样就可以利用电连接的第一电极141和第二电极来采集用户手指和手腕的电信号。第一电极141和第二电极采集的电信号以及光接收器120接收的光信号经FPC140传输至智能手表中的处理器,经处理器处理后即可生成血压、心率、血氧饱和等等健康检测数据,并将健康检测数据显示在智能手表的显示屏上,和/或,将健康检测数据存储在智能手表的内存或者与智能手表对应的云端服务器中。
[0308] 为了利用检测装置100进一步丰富电子设备中的功能设置,在本申请实施例中,参见图21,检测装置100还包括按键Dome片180和支撑结构190,FPC140绕设在支撑结构190上,按键Dome片180设置在FPC140的第一面,光接收器120设置在FPC140的第二面,第一面和第二面相对设置。
[0309] 应理解,若检测装置100中未设置按键Dome片180和支撑结构190,则将该检测装置100嵌设于终端设备后,该检测装置100为触摸按键,也就是说,皮肤与检测装置100中支撑部件110的顶部端面接触后即可进行健康检测。若在检测装置100中设置按键Dome片180和支撑结构190,则将该检测装置100设于终端设备后,该终端设备上的检测装置100即为按压按键。
[0310] 当设置有按键Dome片180和支撑结构190的检测装置100装配于如图20所述的智能手表后,可以利用该检测装置100的按压功能以实现对智能手表中的不同功能进行设置。例如,用户可以通过按压设置在智能手表上的检测装置100,使智能手表的显示界面进入健康管理、运动模式、语音播报健康检测结果等功能界面,这样的设计方式能够进一步丰富检测装置100的适用范围,提升了检测装置100的实用性。
[0311] 当然,在实际应用中,为了实现皮肤与检测装置100之间的防误触功能,也可以在用户将手指放置在检测装置100上,并在按压检测装置100后,触发检测装置100采集对应光信号和电信号来对用户的各种生理参数进行检测,这样有利于节省智能手表的电能,延长智能手表的使用寿命。
[0312] 以支撑部件110为一体成型结构为例,本申请实施例提供了一种检测装置100中各部件的尺寸大小。以下各部件的尺寸大小仅为本申请实施例提供的一种可具体实施的设计参数,在实际加工生产过程中,各部件的尺寸也可以适当增大以提高检测装置100以及电子设备的产品良率,或者各部件的尺寸也可以合理减少以使检测装置100适应于其他小型化、轻量化的电子设备。
[0313] 可选地,支撑结构190的厚度约为0.2毫米。
[0314] 可选地,支撑部件110的长侧边边长约为11.55毫米,支撑部件110的短侧边边长约为2.8毫米,支撑部件110的厚度约为2.2毫米。
[0315] 可选地,FPC140的厚度约为0.12毫米。
[0316] 可选地,第一出光窗口1103和/或第一进光窗口1104的厚度约为0.2毫米。
[0317] 可选地,光发射器130的长侧边边长约为1.85毫米,光发射器130的厚度约为0.6毫米;光接收器120的长侧边边长约为2.6毫米,光接收器120的厚度约为0.6毫米。
[0318] 以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。