穿过传感器和传感器盖的离散光路的制作方法

本公开总体涉及一种被配置为选择性地允许发射和接收光的可穿戴装置。更具体地说，本公开涉及一种具有阻光结构和传感器盖的可穿戴装置，该传感器盖具有被配置为选择性地允许发射和接收光的通光部分和阻光部分，以及制造所述可穿戴装置的方法。

背景技术：

1、最新的技术进步，包括通过消费装置获得的技术进步，已在健康检测和监测方面取得了相应的进步。例如，可穿戴装置(诸如健身追踪器和智能手表)能够确定与穿戴该装置的人或该装置周围环境有关的信息。此外，可穿戴装置能够基于用户的输入、可穿戴装置的配置或可穿戴装置周围的环境向用户输出信号。

2、此类可穿戴装置可以由用户穿戴并为用户提供传统手表或首饰无法提供的各种功能。可穿戴装置可以为用户提供的一种功能是获取各种类型的数据，这些数据可用于帮助用户确定其健康状况。这些类型的数据可包括典型的生命体征，诸如心率、呼吸速率、体温、或其他生理相关数据，诸如血压、血氧饱和度、血糖水平或皮肤排汗。

3、可穿戴装置获取生命体征或其他生理相关数据的一个具体方法是使用光电容积描记法(ppg)。ppg是一种利用光检测诸如心率、血氧饱和度或血压的信号的非侵入性手段。更具体地说，ppg通过检测一段时间内的血容量变化来实现这一点。该检测是通过使用光学传感器实现的，该光学传感器将光发射到用户的皮肤中到达血管，然后这些光部分地从用户的皮肤反射回到光学传感器中。然后使用反射回到光学传感器中的光的量来确定在特定时间的用户的血容量。然后可以使用所确定的血容量来确定其他信号，诸如心率、血氧饱和度或血压。

4、具有被配置用于ppg的光学传感器的可穿戴装置的设计人员面临的一个特殊挑战是，光学传感器发出的光可能会在进入用户皮肤之前直接返回到光学传感器，并导致向光学传感器提供错误的数据。

5、因此，希望有一种可穿戴装置，其具有被配置为选择性地允许发射和接收光的ppg光学传感器。此外，还希望有一种ppg光学传感器，其可以减少由于光不进入用户皮肤而直接由光学传感器发射和接收所获得的错误数据量。此外，希望拥有能够向用户提供更准确数据的ppg光学传感器。

6、因此，本发明涉及被配置为选择性地允许发射和接收光的可穿戴装置。

技术实现思路

1、本公开的实施例的各方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或者可从描述中学习，或者可通过实施例的实践来学习。

2、本公开的一个示例实施例涉及一种被配置为选择性地允许发射和接收光的可穿戴装置。可穿戴装置可以包括中枢板、传感器、阻光结构和传感器盖。中枢板可具有内表面和外表面，其中，中枢板沿x方向纵向延伸。传感器可以连接到中枢板的外表面，并且传感器可以包括光发射器和光接收器。光发射器可以从中枢板的外表面延伸，并且光接收器可以从中枢板的外表面延伸。阻光结构可以位于光发射器与光接收器之间。此外，阻光结构可沿y方向从中枢板的外表面横向延伸。传感器盖可定位在传感器上方并可具有内表面和外表面。此外，传感器盖可以包括通光部分和阻光部分。

3、本公开的另一方面涉及一种可穿戴装置，其中，阻光部分包括第一阻光部分和第二阻光部分。第一阻光部分可以位于传感器盖的内表面和传感器盖的外表面之间。此外，第一阻光部分可大体垂直于中枢板延伸所沿的x方向。第二阻光部分可以位于传感器盖的内表面上。此外，第二阻光部分可以大体平行于中枢板延伸所沿的x方向。

4、本公开的另一个方面涉及一种可穿戴装置，其中，第一阻光部分、第二阻光部分或两者是通过由激光辐射、热辐射或它们的组合引起的微缺陷而形成的。

5、本公开的又一个方面涉及一种可穿戴装置，其中，微缺陷是由从非晶结构到晶体结构的转变引起的。

6、本公开的又一个方面涉及一种可穿戴装置，其中，第一阻光部分、第二阻光部分或两者是通过降低位于第一阻光部分或第二阻光部分处的传感器盖的透明度水平而形成的。

7、在另一方面，本公开涉及一种可穿戴装置，其中，阻光结构可以由油墨、泡沫、弹性体、聚合物、金属或它们的组合制成。

8、在另一方面，本公开涉及一种可穿戴装置，其中，光发射器是发光二极管或红外激光器。

9、在另一方面，本公开涉及一种可穿戴装置，其中，光接收器是光电二极管或光电晶体管。

10、在另一方面，本公开涉及一种可穿戴装置，其中，传感器盖在y方向上具有高度h1，并且第一阻光部分在y方向上具有高度h2，其中，高度h2为高度h1的约50%至约100%。

11、在又一方面，本公开涉及一种可穿戴装置，传感器盖在x方向上具有宽度w1，并且第一阻光部分在x方向上具有宽度w2，其中，宽度w2为宽度w1的约1%至约99%。

12、在又一方面，本公开涉及一种可穿戴装置，其中，第二阻光部分具有宽度w3，其中，宽度w3为宽度w1的约1%至约99%，或宽度w2的约1%至约100%的范围。

13、在另一方面，本公开涉及一种可穿戴装置，其中，阻光部分是通过从传感器盖中去除材料而形成的。

14、在又一方面，本公开涉及一种可穿戴装置，其中，阻光部分包括一组孔、凹槽、沉头孔或它们的组合中的至少一者。

15、在又一方面，本公开涉及一种可穿戴装置，其中，阻光部分包括具有主要部分和次要部分的沉头孔。此外，材料被设置在沉头孔的主要部分内。

16、在另一个实施例中，本公开涉及一种用于制造被配置为选择性地允许发射和接收光的可穿戴装置的方法。具体而言，该方法可以包括将具有内表面和外表面的中枢板放置在可穿戴装置内，其中，中枢板可以沿x方向纵向延伸。该方法还可以包括将传感器连接到中枢板的外表面，其中，传感器可以包括从中枢板的外表面延伸的光发射器和从中枢板的外表面延伸的光接收器。该方法还可以包括在光发射器与光接收器之间形成阻光结构，其中，阻光结构可以沿y方向从中枢板的外表面横向延伸。该方法还可以包括在传感器上方安装传感器盖，其中，传感器盖可以具有内表面和外表面。此外，传感器盖可以包括通光部分和阻光部分。

17、在另一个实施例中，本公开涉及一种传感器中枢，其被配置为选择性地允许发射和接收光。具体而言，传感器中枢可以包括中枢板、传感器、阻光结构和传感器盖。中枢板可具有内表面和外表面，其中，中枢板沿x方向纵向延伸。传感器可以连接到中枢板的外表面，并且传感器可以包括光发射器和光接收器。光发射器可以从中枢板的外表面延伸，并且光接收器可以从中枢板的外表面延伸。阻光结构可以位于光发射器与光接收器之间。此外，阻光结构可沿y方向从中枢板的外表面横向延伸。传感器盖可定位在传感器上方并可具有内表面和外表面。此外，传感器盖可以包括通光部分和阻光部分。

18、在另一方面，本公开涉及传感器中枢，其中，传感器包括心率监测器、血氧仪、血压监测器或它们的组合。此外，在同一方面，光发射器输出具有约620纳米至约750纳米的波长的可见光(optical light)或具有约490纳米至约570纳米的波长的可见光中的至少一种。

19、将参考以下描述和随附权利要求书更好地理解本公开的各种实施例的这些和其他特征、方面和优点。并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本公开的示例实施例，并且连同描述一起用于解释相关原理。