[發明專利]用于光學感測的同心結構

在審

• 申請號: 202210523143.5
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN114947741A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: U·L·布洛克;邵國成;I·L·海羅米;M·沙博諾-萊福特;T·J·哈里森-努南
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/024;A61B5/026;A61B5/0295;A61B5/1455
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 張維

本文涉及用于光學感測的同心結構。一種包括具有同心結構的光學感測的電子設備及其操作方法。同心結構可包括以同心方式圍繞光發射器布置的光檢測器。在一些示例中，至少一個光發射器可位于設備的中心，并且每個光檢測器可位于與光發射器相距相同間隔距離處。每個光檢測器可被布置成使得與中心定位的光發射器的間隔距離可大于與另一光發射器的間隔距離。本公開的示例還包括覆蓋光檢測器的選擇性透明層。選擇性透明層可包括對第一波長范圍透明并且對第二波長范圍不透明的區部。在一些示例中，選擇性透明層還可包括對第二波長范圍透明的區部。

本申請是國際申請號為PCT/US2018/050300、國際申請日為2018年9月10日、國家申請號為201880055939.4、發明名稱為“用于光學感測的同心結構”的中國專利申請的分案申請。

技術領域

本公開整體涉及用于光學感測的結構。更具體地講，本公開涉及用于光學感測單元的結構，其包括以同心方式圍繞多個光發射器布置的多個光檢測器。

背景技術

光電容積圖(PPG)信號可由光學感測系統測量以得出相應的生理信號(例如，脈搏率)。在基本形式中，光學感測系統可采用穿過孔和/或窗口將光發射到使用者的組織中的光發射器。此外，可包括光檢測器以透過孔和/或窗口接收光。光檢測器所接收的光可以是已返回(例如，反射或散射)并離開組織的光。在一些情況下，由于系統中的一個或多個部件而引起的光學損耗可能影響對使用者生理信息的確定。

發明內容

本公開涉及一種被配置用于具有同心結構的光學感測的電子設備及其操作方法。同心結構可包括以同心方式圍繞多個光發射器布置的多個光檢測器。所述多個光發射器可包括以第一波長范圍(例如，可見波長)進行發射的多個第一光發射器和以第二波長范圍(例如，紅外波長)進行發射的一個或多個第二光發射器。在一些示例中，至少一個第二光發射器可位于設備的中心，并且每個光檢測器可定位成與所述至少一個第二光發射器相距相同的間隔距離。每個光檢測器可被布置成使得與中心定位的第二光發射器的間隔距離可以大于與第一光發射器的間隔距離。

本公開的示例還包括覆蓋所述多個光檢測器的選擇性透明層。選擇性透明層可包括對第二波長范圍(例如，紅外波長)透明并且對第一波長范圍(例如，可見波長)不透明的多個第一區部。選擇性透明層還可包括對第二波長范圍透明的多個第二區部。在一些示例中，菲涅耳透鏡可位于第一光發射器和第二光發射器的相應區域中。菲涅耳透鏡可包括多個區域，諸如第一區域和第二區域。第一區域可位于第一光發射器的視場中，并且第二區域可位于第二光發射器的視場中。菲涅耳透鏡的所述多個區域可具有不同的光學(例如，透射百分比、準直量等)特性。

用于操作光學感測單元的方法可包括將所述多個光檢測器關聯到一個或多個通道。每個光發射器被順序地激活以發射光，并且所述一個或多個通道還可順序地測量來自給定光發射器的光。在一些示例中，可動態地改變所述一個或多個通道的關聯。例如，在第一時間期間，所述多個光檢測器中的所有光檢測器可關聯到單個通道。系統可在第二時間期間動態地改變成所述多個光檢測器關聯到多個通道。在一些示例中，設備可被配置為執行多個測量類型(例如，主測量和輔助測量)作為采樣過程的一部分，其中主測量可包括利用PPG傳感器單元的第一組操作條件的讀數，并且輔助測量可使用PPG傳感器單元的另一第二組操作條件。例如，所述單個通道可用于主測量，而所述多個通道可用于輔助測量。

附圖說明

圖1A-圖1C示出了可在其中實現本公開的示例的系統。

圖2A示出了根據本公開示例的包括用于光學感測的同心結構的示例性電子設備的頂視圖。

圖2B示出了根據本公開示例的圖2A沿著線I-II的剖視圖。

圖2C示出了根據本公開示例的包括選擇性透明層覆蓋的示例性同心結構的頂視圖。

圖2D示出了根據本公開示例的覆蓋單個光檢測器的示例性選擇性透明層的放大視圖。