一种光电检测装置和生理信息检测装置的制作方法

本实用新型实施例涉及光电检测技术领域，具体涉及一种光电检测装置和生理信息检测装置。

背景技术：

随着人们对个人健康关注度的提高，市场上出现了品类众多繁杂的人体生理信息检测装置，这些检测装置大多是佩戴于人体上，例如，佩戴于手腕、胳膊、腰部等位置。目前比较常用的检测方法有心电信号法，通过监测可见光(例如绿光)在人体组织中的被反射情况，间接检测人体生理信息。例如，由于人体的皮肤、骨骼、肉、脂肪等对光的反射是固定值，而人体组织中的毛细血管和动脉静脉由于脉搏容积不停的变大变小，因此对光的反射是波动值，该波动的频率就是脉搏，与人体的心率是一致的。

在采用上述方法检测人体生理信息的检测装置中，佩戴于人体手腕的手环/手表的智能可穿戴产品被越来越多人接受和喜爱。然而，在现有的这些可穿戴的人体生理信息检测装置中，当其戴于人体上时，通常会出现由于人体的运动和/或佩戴方式等的原因，出现部分使用者在使用时的检测数据不准确的情况。

图1示出了一种可用于人体生理信息检测装置的光电检测装置的结构示意图。如图1所示，在该方案中，具体通过采用遮光元件8以及高精度的受光元件2、发光元件1，以控制入射光的角度A1和反射光线的角度A2的角度，提高人体光线反射的准确性，保证检测数据的准确有效。然而，在上述图1示出的技术方案中，其仅是通过在受光元件2的单侧设置发光元件1，这样，在人体运动过程中，很可能出现受光元件2所接收的被人体反射的来自于发光元件1的光被减弱的情况，致使部分使用者的检测数据不准确。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型实施例提供一种光电检测装置和生理信息检测装置。

一方面，本实用新型实施例提供了一种光电检测装置，包括：

支撑部件，和设置于所述支撑部件上的受光元件和多个发光元件，所述多个发光元件位于所述受光元件周边并间隔排列；

所述多个发光元件发射光线至被检测体，所述光线在被检测体上的光照重合投射区域形成共同受光区，发射至所述共同受光区的光经被检测体反射后至所述受光元件。

可选地，所述受光元件和所述发光元件之间设置遮挡光线的遮光元件；所述遮光元件顶部设置有开口，使入射至所述受光元件的光透过所述开口形成光照区间。

可选地，还包括：透光部件，所述透光部件位于所述支撑部件上并覆盖在所述受光元件和所述发光元件的外部，用于透过来自于所述发光元件发射的光和经被检测体反射的光。

可选地，所述发光元件包括两个，所述两个发光元件对称设置在所述受光元件的两侧。

可选地，所述遮光元件设置在所述受光元件的四周，用于滤除由所述被检测体的共同受光区以外区域反射的光。

可选地，所述遮光元件设置在所述发光元件的四周，用于滤除所述发光元件发射至所述共同受光区以外区域的光。

可选地，由所述受光元件中心点至所述遮光元件的各开口端形成的夹角为0°至60°。

可选地，由所述受光元件中心点至所述遮光元件的各开口端形成的夹角为15°至30°。

可选地，所述遮光元件为遮光挡墙或遮光罩；

所述遮光挡墙或遮光罩的截面呈对称设置的倒L形，所述遮光挡墙或遮光罩的内缘向内延伸。

另一方面，本实用新型实施例还提供一种生理信息检测装置，包括上述的光电检测装置。

由上述技术方案可知，本实用新型实施例提供的光电检测装置和生理信息检测装置，通过设置的多个发光元件发射光线至被检测体，光线在被检测体上的光照重合投射区域形成共同受光区，发射至所述共同受光区的光经被检测体反射后至所述受光元件，由于所述多个发光元件发射的光照射在被检测体上形成共同受光区，从而使得受光元件接收的来自于发光元件的光的光信号增强，以此来增强受光元件接收和感测被检测体的信号，从而提高光信号的检测的适用性和检测准确度。

本实用新型实施例设置多个发光元件，受光元件可以多方向多角度地接收来自被检测体所反射的光，从而扩大了入射至所述受光元件的光的光照区间夹角的角度范围。本实用新型实施例提供的光电检测装置通过在所述受光元件和所述发光元件间设置遮光元件，该遮光元件可以设置在靠近受光元件的周边，还可以设置在靠近发光元件的周边，通过控制被检测体的共同受光区的入射光的角度和反射光的角度在一定范围内，可以滤除其他角度的光线的干扰。

本实用新型实施例通过设置在受光元件或发光元件周边的遮光元件，保证所述受光元件用于仅接收由所述被检测体的共同受光区所反射的光，滤除来自于非共同受光区的光。本实用新型实施例提供的光电检测装置和生理信息检测装置，通过获取共同受光区所反射的光以增加受光元件接收的光的强度，增加检测光线的准确性，避免人体在佩戴生理信息检测装置时，由于运动或者佩戴方式的影响，出现的光电信号不准确的问题，也避免不必要的光线进入受光元件，使得接收的反射光信号的精度受到影响，以实现检测获取高准确度的生理参数值。

附图说明

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一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。

图1为现有技术中一种光电检测装置结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例中包括多个发光元件的光电检测装置结构示意图；

图3为本实用新型另一个实施例中设置了透光部件的包括多个发光元件的光电检测装置结构示意图；

图4为本实用新型又一个实施例中光照夹角定义的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图2所示，本实用新型实施例提供一种光电检测装置，包括：支撑部件6，和设置于支撑部件6上的受光元件2和多个发光元件1，多个发光元件1位于受光元件2周边并间隔排列；多个发光元件1发射光线至被检测体9，多个发光元件1发射的光在被检测体9的光照重合投射区域形成共同受光区10，多个发光元件1发射至共同受光区10的光经被检测体9反射后至受光元件2。下面对本实用新型实施例提供的光电检测装置展开详细的说明。

本实用新型实施例提供的光电检测装置，通过在受光元件2的周边设置多个发光元件1，多个发光元件1发射的光照射在被检测体9上，在被检测体9的光照重合投射区域形成共同受光区10，共同受光区10接收的来自多个发光元件1的光经被检测体9反射后至受光元件2。由于多个发光元件1发射的光共同投射至共同受光区10，增加了共同受光区10的光的强度，从而保障了经被检测体9反射的光的强度和稳定性。通过多个发光元件发射的光重合投射形成共同受光区10，即使是采用普通精度的受光元件2，也可以获得稳定和准确的光信号，提高本实用新型实施例的受光元件2的可选择的元件适用范围。而本实用新型在具体实施例中采用高精度的受光元件2获取经被检测体9反射的共同受光区10的光，更进一步保障经被检测体9反射的光信号处理后获得的生理信号的准确性，有利于获得高精度的被检测体9的生理参数值。

如图2所示，本实用新型实施例的支撑部件6可以为用于安装发光元件1和受光元件2的基座平台，可以采用塑料材质。受光元件2和多个发光元件1安装于支撑部件6上，多个发光元件1位于受光元件2的周边，多个发光元件1相互之间可以一定距离隔开排列，以实现多个发光元件1发射的光发射至被检测体9的位置时形成共同受光区10(共同的光照区域)。图2中示出的共同受光区10和光线的投射方向仅用于示意性的说明本实用新型实施例，并非是对共同受光区10的大小、位置的限制，也不是对多个发光元件1的发射光线的角度、数量的限制。

如图2、图3所示，在本实用新型实施例中，为了控制受光元件2接收的光线的范围，保障受光元件2所接收的光信号的稳定准确性，本实用新型实施例在受光元件2和发光元件1之间设置可以遮挡或屏蔽光线的遮光元件8，遮光元件8的顶部设置有开口，使入射至受光元件8的光透过开口形成光照区间。

如图2所示，遮光元件8设置在受光元件2的周围，遮光元件8沿AA’方向的截面呈形，遮光元件8将受光元件2的周边及部分顶部包围，遮挡屏蔽受光元件2的周边和部分顶部方向的光线，从而将受光元件2接收的光线控制在一定范围。具体地，遮光元件8为遮光档墙或遮光罩；遮光挡墙或遮光罩的截面呈对称设置的倒L形，遮光挡墙或遮光罩的内缘向内延伸。

如图3所示，本实用新型实施例还可以将遮光元件8设置在发光元件1的周围，遮光元件8沿AA’方向的截面呈形，遮光元件8将各个发光元件1的周边及部分顶部包围，通过遮光元件8控制发光元件1发射的光的范围，滤除掉一部分发光元件1发射的光线，也可以控制发光元件1发射至共同受光区10的光线，从而控制共同受光区10的光线透射至被检测体9后再反射进入受光元件2的光线的范围。另外，本实用新型实施例还可以在发光元件1和受光元件2的周围均设置遮光元件8，通过同时控制发光元件1发出光线的范围和受光元件2接收光见范围，实现更精准的光线控制。

本实用新型实施例通过设置在发光元件1或/和受光元件2的周边的遮光元件8，控制受光元件2接收的经被检测体9反射的光的光线范围，实现将受光元件2接收的来自于共同受光区10的光控制一定范围内，保障受光元件8接收的光线是多个发光元件1共同发射的光线，可以增强所接收的光信号的强度。并且，通过设置遮光元件8，还可以在保障光信号的强度的基础上，选择一定范围的光信号，并通过对接收的选择范围内的准确的和稳定的光信号进行处理，获得高精度的被检测体9的生理参数。

在本实用新型实施例中，如图4所示，为了避免在日常使用中损坏发光元件1和受光元件2，光电检测装置还包括透光部件5，透光部件5采用透明材质制造，透光部件5位于支撑部件6上并覆盖在受光元件2和发光元件1的外部以包围和保护受光元件2和发光元件1，来自于发光元件1发射的光通过透光元件透射至被检测体9，经被检测体9反射后的光线，再经过透光元件5反射至受光元件2。

具体地，透光元件设置在支撑部件6上并包括向上凸出包覆发光元件1和受光元件2的透光曲面。本实用新型实施例的光电检测装置在检测被检测体9的生理参数信息时，透光部件5凸出的透光曲面与被检测体9接触，经被检测体9反射后的光线再经过透光部件5透射至受光元件2。

在本实用新型实施例中，如图2至图4所示，为了便于控制受光元件2接收到的反射光线的光线强度，可将发光元件1设置成两个，两个发光元件1分别设置在受光元件2的两侧，与受光元件2隔开一定的距离。位于受光元件2两侧的发光元件1发射的光线重合的光照区域形成共同受光区10，位于受光元件2两侧的两个发光元件1发射至共同受光区10的光经被检测体9反射至受光元件2经过受光元件处理转换成为电信号。在本实用新型的实施例中，来自于两个发光元件1的入射至共同受光区10的光经被检测体9反射后，集中性入射至受光元件2，保证了受光元件2接收的光线的强度，使得受光元件2更容易获得较为准确和稳定的光信号。

本实用新型实施例中的发光元件1的数量和设置在支撑部件6上的位置不仅限于此，例如，发光元件1数量可以根据实际需要设置4个，4个发光元件1可以围绕受光元件2均匀隔开对称设置在受光元件2的四周。再者，也可以将4个发光元件1分成两组，每两个发光元件1并列为一组，而两组发光元件1再对称设置在受光元件2的两侧并与受光元件2隔开一定的距离，以集中性地增加形成的共同受光区10的入射光强度，还可以增加发光元件1的数量设置3个、5个、6个等不同数量的发光元件1，使得形成的共同受光区10的入射光的反射光强度强的光线，从而有利于受光元件2获取接受稳定光强度的光信号。

如图2所示，在本实用新型的上述实施例中，为了控制受光元件2所接收的光线的范围，在受光元件2的四周设置遮光元件8，选择性地接收共同受光区10的光，例如滤除掉未经被检测体9反射的直接入射至受光元件2的光，还可以滤除被检测体9的共同受光区10以外区域反射的光，控制受光元件2接收由共同受光区10的一定范围内的光，以避免发光元件1发射的一部分的光线进入受光元件2，干扰受光元件2接收的光信号。例如，人体在运动过程中，由于受到人体运动强度和外力的影响，可能导致会有其他光线入射受光元件2中，而通过设置的遮光元件8，通过控制受光元件2接收在一定范围的光，保证了检测结果的准确性和可靠性。

如图4所示，在本实用新型的具体实施例中，控制遮光元件8的尺寸规格，以使得由所述受光元件2中心点至所述遮光元件8的各开口端形成的夹角θ为0°至60°的角度范围，从而控制共同受光区10的经被检测体9反射的光线可入射至受光元件2的光线范围，保证受光元件2仅用于接收来自共同受光区10的反射光线，避免被检测体9其他区域反射光线的光信号的干扰，获得便于控制和处理的稳定可靠的光信号。由此，本实用新型在具体实施例中的光电检测装置的受光元件2将由所述受光元件2中心点至所述遮光元件8的各开口端形成的夹角θ的角度范围控制在一定范围内，这样保证了检测结果的准确性，可以极大的降低受光元件2受到其他光线影响带来的噪音，从而提高了对被检测体9所反射的光信号的检测精度和可靠性。为便于控制入射至受光元件2的光线的范围和获得稳定可靠性的光线，在具体实施例中，由所述受光元件2中心点至所述遮光元件8的各开口端形成的夹角θ可以为15°至30°的角度范围，这样更容易控制受光元件2接收的光线范围。

如图3所示，在本实用新型的另一个实施方案中，遮光元件8可设置在发光元件1周围，例如位于受光元件2两侧的发光元件1上均可设置遮光元件8，从而限制发光元件1发射光的角度，使得只有一定角度范围的光可以入射至被检测体9形成共同受光区10，同时，也可避免发光元件1的光直接入射至受光元件2。这样不仅可以滤除掉其他角度范围的光入射至受光元件2，避免其他光信号的干扰。同时，还确定了由入射至被检测体9的光形成的共同受光区10的大小，保证了受光元件2接收光的强度。

因此，本实用新型实施例通过在受光元件2或/和发光元件1上设置遮光元件8的方式，来控制受光元件2接收的光线的范围，从而增加受光元件2接收光线的稳定性和准确性，增加了受光元件2接收光线的适用性范围，而受光元件2接收的共同受光区10的光线透射至被检测体9后的反射光，也增加了受光元件2所接收的光线的信号强度，从而便于获得较为稳定可靠的通过光信号所感测的被检测体9的生理信号，有利于实现高精度的被检测体9的生理参数检测标准。

为了进一步提供本实用新型实施例提供的光电检测装置的优越性，本实用新型实施例实施例还提供一种生理信息检测装置，包括上述的光电检测装置。

本实用新型实施例的生理信息检测装置基于上述的光电检测装置，当本实用新型实施例的生理信息检测装置被佩戴于被检测体9上时，通过光电检测装置获取的被检测体9反射的光信号，将被检测体9反射的光信号处理后即获得被检测体9的生理信息参数。

本实用新型实施例的生理信息检测装置包括光电检测装置，通过在光电检测装置的受光元件2的周围设置多个发光元件1，从而在被检测体9上形成共同受光区10，在本实用新型实施例提供的生理信息检测装置佩戴于被检测体9例如人体上时，光电检测装置中的透光部件通过凸出的透光曲面与被检测体9实现曲面接触，从而，发光元件1发射的光可透光透光部件5入射至被检测体9，并可由被检测体9中的血管反射，反射的光线再次透过透光部件，并最终由受光元件2接收，受光元件2根据接收的光信号强度变化量，确定人体生理信息。在光线入射至人体中后，会受到表皮、真皮以及皮下组织等扩散或散射，再进入血管中，并由血管反射，经过该过程，经被检测体9最终所反射的光的强度会被极大的削弱，因此对受光元件2的精度要求非常高。

本实用新型实施例提供的光电检测装置和生理信息检测装置，通过在被检测体9上形成共同受光区10，可以极大的克服上述问题的存在，避免受光元件2受到不必要的光信号的干扰，可以增加普通的精度的受光元件2的适用性。

本实用新型实施例的生理信息检测装置的光电检测装置采用发光元件1形成的共同受光区10后，在共同受光区10可以形成加强的反射光，大大增加了受光元件2的光敏元件接收光的光信号强度，同时，也可以使得光敏原件的适用性大大扩展，而无需限定在特定的高精度的受光元件2的光敏传感器。增加了受光元件2的适用性，使得普通的受光元件2也可以获得高精度的光信号，从而感测被检测体9的生理信号，避免受光元件2接收的反射光信号的精度受到影响，更有利于获得高精度的被检测体9生理参数检测。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”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。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，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而能够理解的是，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本实用新型公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释呈反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本实用新型并不局限于任何单一的方面，也不局限于任何单一的实施例，也不局限于这些方面和/或实施例的任意组合和/或置换。而且，可以单独使用本实用新型的每个方面和/或实施例或者与一个或更多其他方面和/或其实施例结合使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。