包括光检测器、光源和光学器件的设备制造技术

技术编号:17308547 阅读:10 留言:0更新日期:2018-02-19 06:42
一种设备,包括:光检测器;光源,与所述光检测器横向偏移开第一横向偏移量;光学器件,被配置为接收由所述光源发射的光并输出所接收的光,其中光输出的大部分被朝向偏移区域引导,所述偏移区域与所述光检测器至少横向偏移开与第一横向偏移量不同的第二横向偏移量。

Equipment including optical detectors, light sources and optical devices

A device that includes a light source, a first detector; lateral displacement and the light detector lateral shift; optical device is configured to receive to receive the light emitted by the light source and the light output, the light output is largely offset towards the Regional Guide, second lateral offset of the offset region with the light detector at least offset and the first transverse lateral offset of different.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括光检测器、光源和光学器件的设备
本专利技术的实施例涉及一种包括光检测器、光源和光学器件的设备。具体而言,它们涉及可以用作光电体积描记传感器的设备。
技术介绍
光电体积描记图是通常用于获得动脉血的体积测量的通过光学方式获得的体积描记图,但其他应用也是可能的。光源发射光通过用户的皮肤到用户的血管系统中。光由血管系统反射并由光电检测器检测。在反射式光电体积描记术中,从光源发射的光被反射到光检测器中,并且在透射光电体积描记术中,由光源发射的光中穿过目标进入光接收器。在光检测器处接收到的光是偏移区域中的组分以及这些部件的相关体积及其光学特性的函数。光电体积描记传感器的一种常见用途是作为脉搏读取器或脉搏血氧仪。
技术实现思路
根据本专利技术的各种但并非必须全部的实施例,提供了一种设备,其包括:光检测器;光源,与光检测器横向偏移开第一横向偏移量;光学器件,被配置为接收由光源发射的光并输出所接收的光,其中光输出的大部分被朝向偏移区域引导,该偏移区域与光检测器至少横向偏移开与第一横向偏移量不同的第二横向偏移量。根据本专利技术的各种但并非必须全部的实施例,提供了如所附权利要求中要求保护的示例。附图说明为了更好地理解对于理解附图说明有用的各种示例,现在将仅以示例的方式参考附图,在附图中:图1示出了根据第一实施例的设备;图2示出了根据第二实施例的设备;图3示出了根据第三实施例的设备;图4示出了设备的光学器件的另一个示例;以及图5示出了包括该设备的光电体积描记传感器。具体实施方式为了制造紧凑且可能小型的设备10,期望光检测器14处的光源12非常靠近。在图1至图3的示例中,光源和光检测器横向偏移30开距离d。在这之前,在诸如反射性光电体积描记术的某些应用中,必须使该横向偏移距离d大于2mm。在这个约束下,必须确保从光源12到光检测器14的光路长度具有足够的长度。下面描述的示例提供了一种新型的设备10,其包括光源12、光检测器和光学器件20。光学器件20使得光源12和光检测器14之间的横向偏移能够小于先前可能的横向偏移,即,小于2mm。图1示出了设备10,其包括:光检测器14;光源12,其与光检测器14横向偏移30第一横向偏移量d;光学器件20,被配置为接收由光源12发射的光并输出所接收的光,其中光输出的大部分被朝向偏移区域40引导,偏移区域40与光检测器14至少横向偏移32开与第一横向偏移量d不同的第二横向偏移量D。为了制造紧凑且可能小型的设备10,希望第二横向偏移量D大于第一横向偏移量d。图2和图3示出了设备10的其他示例,其中不同的光学器件20被用于将从光源12接收的大部分光2朝向偏移区域40重新定向,其中偏移区域40与光检测器14至少横向偏移32开大于第一横向偏移量d的第二横向偏移量D。这些图还示出了从偏移区域40反射的光被光检测器14检测到。在一些但不必须是全部的实施例中,第一横向偏移量小于2mm,并且第二横向偏移量大于2mm。在一些实施例中,第二横向偏移量大于5mm。在一些但不必须是全部的示例中,光学器件40可以被配置为使接收到的光2衍射。例如,如图2和图3所示,光学器件20可以具有面向光源12的第一侧21和面向偏移区域40的第二侧22。第一侧21包括光耦入区域23,并且第二侧22包括光耦出区域24。光耦入区域被配置为以与光耦入区域的法线所成的第一角度将从光源12接收的光2耦入,并且光耦出区域被配置为以与耦出区域24的法线25所成的第二角度将光2耦出。在图2所示的示例中,第二角度大于第一角度,并且耦入区域23和耦出区域24横向紧邻。在图3所示的示例中,光耦出区域24与光耦入区域23横向偏移26开横向偏移量X。横向偏移量X在本示例中是第二横向偏移量D与第一横向偏移量d之间的差值。光学器件20提供耦入区域23和耦出区域24之间的横向延伸的光引导区域28。该横向光引导区域28被配置为通过耦入区域23和耦出区域24之间的全内反射来引导光2。全内反射捕获光学器件20内的在耦入区域23和耦出区域24之间的光。光学器件20因此横向延伸至少偏移量X,并且在一些示例中延伸与距光检测器14第二偏移量D一样大的距离。作为示例,如图4所示,光学器件20可以形成覆盖光检测器14和光源12两者的窗口50。耦入区域23可以由衍射结构或由一个或多个折射元件提供。耦出区域24可以由衍射结构图案或由一个或多个折射元件提供。衍射结构可以例如是衍射光学元件、衍射光栅、周期性结构或图案或者一系列衍射线/狭缝/凹槽。如图4所示,窗口50包括内表面52(光学器件20的第一侧21)和外表面53(光学器件20的第二侧22)。内表面52是外反射表面54,使得穿过窗口50到达反射表面54的外部光被通过窗口50向外反射回去。在一些示例中,反射表面54可以是镜面反射表面,例如镜面。反射表面54包括用于来自光源12的光2的孔56和用于光检测器14的孔58。用于光检测器14的孔58通常与光检测器14对齐(无横向偏移)。用于来自光源12的光2的孔56通常与光学器件20的耦出区域24对准。在图2的示例中,孔56将与光源12对准,而在图3中的示例中,孔56将与耦出区域24对准,其中耦出区域24与光耦入区域23横向偏移26开横向偏移量X。反射表面54在耦出区域24和光检测器14之间延伸,并且增加最终到达光检测器14的来自光源12的光量。在图示的示例中,反射表面54在内表面52上延伸的距离超过从光检测器14的第二横向偏移量D。除了孔56、58之外,反射表面是连续且不间断的。反射表面54可以在所有方向上在内表面52上延伸的距离超过从光检测器14的第二横向偏移量D,并且在这种情况下,孔56可以具有环形形状并且围绕孔58。在上述示例中,光源12可以是任何合适的光源2。例如,其可以包括一个或多个发光二极管。所述一个或多个发光二极管可以以相同的频率或以不同的频率发射光。光检测器14可以是任何合适的光检测器。例如,它可以是诸如半导体光电检测器之类的光电检测器,所述光电检测器例如被配置为光电二极管或光电晶体管。在图3和图4的示例中,由光源12输出的光被朝向偏移区域40引导,其中偏移区域40与光检测器14横向偏移32开至少第二横向偏移量D,第二横向偏移量D不同于第一横向偏移量d。偏移区域40可以例如包括与穿过光源12或光检测器14的轴线处于相同方位距离的区域的环。例如,该环可以关于穿过光检测器14的轴线对称,并且可以具有沿着该轴线与光检测器14移位的位置。由光源12输出的光2被引导到整个环。图5示出了包括设备10的光电体积描记系统100。系统100包括用于驱动设备10的光源12的驱动电路104和用于从设备10的光检测器14接收输出的检测电路102。为了从偏移区域获得期望的信号,可能期望使用信号处理来将期望的信号与不期望的信号分开。例如,在一些但不必须是全部的实施例中,偏移区域40可以包括脉动的动脉血液供应。脉动的血液具有随时间变化的吸收,其使得光检测器14产生具有相对小的时变分量的信号。检测电路102对与脉动相关联的时变分量的提取提供了特定于脉动血液的信息。例如,根据比尔-朗伯特(BeerLambert)定律,吸收将取决于血液成分的吸收性、血液成分的浓度和通过动脉血液的光路长度。设备10可以被配置成对于本文档来自技高网...
包括光检测器、光源和光学器件的设备

【技术保护点】
一种设备,包括:光检测器;光源,所述光源与所述光检测器横向偏移开第一横向偏移量;光学器件,所述光学器件被配置为接收由所述光源发射的光并输出所接收的光,其中光输出的大部分被朝向偏移区域引导,所述偏移区域与所述光检测器至少横向偏移开与所述第一横向偏移量不同的第二横向偏移量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.30 EP 15174687.21.一种设备,包括:光检测器;光源,所述光源与所述光检测器横向偏移开第一横向偏移量;光学器件,所述光学器件被配置为接收由所述光源发射的光并输出所接收的光,其中光输出的大部分被朝向偏移区域引导,所述偏移区域与所述光检测器至少横向偏移开与所述第一横向偏移量不同的第二横向偏移量。2.根据权利要求1所述的设备,其中,所述光输出的大部分被朝向与所述光检测器至少横向偏移开第二横向偏移量的偏移区域引导,所述第二横向偏移量大于所述第一横向偏移量。3.根据权利要求1或2所述的设备,其中,所述光学器件被配置为将接收到的大部分光朝向与所述光检测器至少横向偏移开大于所述第一横向偏移量的第二横向偏移量的所述偏移区域重定向。4.根据权利要求1、2或3所述的设备,其中,所述第一横向偏移量小于2mm,并且所述第二横向偏移量大于2mm。5.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,所述光学器件被配置为使所接收的光衍射。6.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,所述光学器件具有朝向所述光源的第一侧和朝向所述偏移区域的第二侧,其中所述第一侧包括光耦入区域,并且所述第二侧包括光耦出区域。7.根据权利要求6所述的设备,其中,所述光耦入区域被配置为以与所述耦入区域的法线所成的第一角度耦入所接收的光,并且所述光耦出区域被配置为以与所述耦出区域的法线所成的第二角度耦出所述光,并且其中所述第二角度大于...

【专利技术属性】
技术研发人员:H·拉萨罗维A·萨洛T·阿玛涅米
申请(专利权)人:诺基亚技术有限公司
类型:发明
国别省市:芬兰,FI

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