传感器设备制造技术

一种传感器设备，尤其用于测量人体的至少一个生命参数，其具有壳体，壳体具有至少一个第一腔体和一个第二腔体，其中，至少一个光发射器布置在第一腔体中，并且其中，至少一个光探测器布置在第二腔体中，其中，腔体中的每一个都在壳体的底侧处具有开口，使得光能够从相应腔体的射向外部和/或从外部射入相应的腔体中，其中，每个腔体具有与壳体的底侧相对置的底部、以及在壳体的底部与底侧之间延伸的环绕的侧壁，其特征在于，为了实现与第二腔体相比更高的反射率，第一腔体的底部和/或侧壁在颜色方面被设计为与第二腔体底部和/或侧壁不同。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】传感器设备本申请要求德国专利申请DE102018105904.3的优先权，其公开内容由此包含在本申请中。
本专利技术涉及一种传感器设备，尤其用于测量人体的至少一个生命参数，具有壳体，壳体具有至少一个第一腔体和一个第二腔体，其中，至少一个光发射器布置在第一腔体中，并且其中，至少一个光探测器布置在第二腔体中，其中，腔体中的每一个在壳体的底侧上都具有开口，使得光能够从相应腔体射向外部和/或从外部射入到相应的腔体中，其中，腔体中的每一个都具有与壳体的底侧相对置的底部、以及在底部与壳体的底侧之间延伸的环绕的侧壁。
技术介绍
从DE102016105869A1已知这种传感器设备。开头部分所述类型的传感器设备例如能够用于心率的光学测量。如果用作心率传感器，传感器设备以底侧安置在被检测者的合适皮肤位置，并且借助于例如能够是发光二极管的光发射器将光射入到被检测者的上皮肤层中。在那里，根据波长，光被散射、吸收和部分反射。反射光的比例通过被检测者的心跳的静脉体积的变化而变化。能够通过光探测器检测和评估该变化。然而，在此测量到的信号能够很弱并且叠加有干扰。在这种类型的传感器设备中，需要实现信号质量的改进并且需要减少干扰。
技术实现思路
本专利技术基于这样的目的，即提出一种传感器设备，在该传感器设备中能够实现改进的信号质量，并且在该传感器设备中减小在探测到的信号中的干扰。该目的通过根据权利要求1的传感器设备实现。从属权利要求中给出了本专利技术的优选实施方式和改进方案。该目的尤其通过以下方式来实现的，即，开头所述类型的传感器设备由此改进为，即在该传感器设备中，为了实现较高的反射率，第一腔体的底部和/或侧壁在颜色方面被设计为与第二腔体的底部和/或侧壁不同。通过具有光发射器的第一腔体相对于具有探测器的第二腔体在颜色方面不同的设计，能够相对于第二腔体的反射率提高第一腔体的反射率。由此，能够实现由光发射器发射的较大比例的光(例如通过在第一腔体的底部上或侧壁上的多次反射)从第一腔体耦合输出，并因此例如能够用于测量生命机能(例如心率)。因此，能够改进由光探测器检测到的信号的信号质量或信号的信噪比。为了实现与第一腔体相比更高的吸收率，第二腔体的底部和/或侧壁被设计为与第一腔体的底部和/或侧壁不同颜色的。由此，虽然进入第二腔体但没有以直的路径到达探测器的光能够在第二腔体的底部和/或侧壁处被吸收。因此能够避免或减少探测器腔体中的多次反射，这些反射能够导致测量信号的错误。因此，能够进一步改进光探测器检测到的信号的信号质量，并且能够减少探测到的信号中的干扰。第一腔体的底部和/或侧壁在颜色方面优选地与第一腔体的光发射器发射的光匹配。优选地，第一腔体的底部和/或侧壁在颜色方面以如下方式匹配：在光发射器发射的光的波长范围内垂直射入的辐射的情况中，底部和/或侧壁具有超过50％、优选地超过60％、更优选地超过70％、甚至更优选地超过80％的反射率。由此，能够实现从第一腔体的由光发射器发射的光的高耦合输出。第二腔体的底部和/或侧壁的颜色优选地与第一腔体的光发射器发射的光匹配。优选的，第二腔体的底部和/或侧壁的颜色以如下方式匹配：在光发射器发射的光的波长范围内垂直入射的辐射的情况中，底部和/或侧壁具有超过50％、优选地超过60％、更优选地超过70％、甚至更优选地超过80％的吸收率。由此，能够使射入到第二腔体的底部和/或侧壁上的光以有效的方式被吸收，由此避免了该光(例如通过多次反射)到达探测器。第一腔体的底壁和/或侧壁尤其使用二氧化钛(TiO2)的情况下能够被设计为至少基本上是白色的。由此能够实现发射腔体的底部和/或侧壁的高反射率，并且因此能够实现从第一腔体的由光发射器发射的光的良好的耦合输出。二氧化钛能够作为层被施加到底部和/或侧壁上。第二腔体的底部和/或侧壁优选地被设计为至少基本上是黑色的。这样，能够有效地吸收射入的光。在本专利技术的范畴中，“黑色”和“白色”被认作是颜色。因此，具有白色底部或白色侧壁的第一腔体被视为与具有黑色底部或黑色侧壁的第二腔体设计为不同的颜色。第一腔体的底部和/或侧壁能够具有金属层。该层尤其能够是银层、铝层或金层。底部和/或侧壁因此能够具有“金属的”颜色或“金属的”颜色印象。至少一个腔体能够完全或部分地填充有至少一个(特别是透明的)浇注物。浇注物优选地具有平坦的表面。该平坦的表面能够位于与壳体底侧相同的平面中，也能够位于与壳体底侧平行的平面中。浇注物例如能够由树脂或硅树脂制成。通过(尤其是具有平坦表面的)浇注物增加了在各个腔体中的多次反射的次数，并且与黑色腔体相比，通过使用用于腔体的表面的反射的、特别是白色的材料能够提高耦合输出效率。透镜或其他光束成形元件能够布置或设计在浇注物的表面上。优选地，在第一腔体和第二腔体之间设置分隔壁。通过分隔壁允许减少或避免在发射器与探测器之间的不期望的所谓的“串扰”。位于壳体的底侧的分隔壁的表面能够具有高吸收率。优选地，在由光发射器发射的光的波长范围中垂直入射的辐射的情况中，吸收率大于50％、优选地大于60％、更优选地大于70％、甚至更优选地大于80％。由此能够以有效的方式吸收射入到分隔壁的表面上的光，由此避免了该光(例如通过多次反射)到达探测器。分隔壁的表面能够被设计为至少基本上是黑色的。由此，能够以简单的方式实现较高的吸收率。在本专利技术的优选设计方案中，腔体中的至少一个的、尤其第一腔体的侧壁至少在侧壁的环周方向上延伸的部段上基本上与腔体的底部垂直向着壳体的底部延伸。因此，该侧壁能够具有垂直于底部的直线的走向。根据本专利技术的优选设计方案，该设计方案在本文中也通过独立权利被要求，腔体中的至少一个的、尤其第一腔体的侧壁至少在侧壁的沿环周方向延伸的部段上包括从腔体的底部到壳体的底侧的弯曲的走向。侧壁在此能够被设计为反射器类型。通过弯曲的侧壁能够改进光束成形，并且因此能够伴随地改进光从腔体的耦合输出。可选地，腔体能够填充有尤其至少部分透明的浇注物。浇注物的表面能够被设计为平坦的。通过以至少一个弯曲的侧壁的形式设计的反射器和尤其具有平坦表面的浇注物的组合能够进一步改进和优化或最大化从腔体的耦合输出。从腔体的底部到壳体的底侧看，侧壁能够特别地具有至少近似抛物线的走向。由此能够实现一种几何形状，在该几何形状的情况中，侧壁特别有助于改进光束成形。特别地，侧壁的弯曲轮廓能够被设计为：使得侧壁在底部的区域中比在壳体的底侧区域中更加伸入到腔体中。根据本专利技术的一个优选的设计方案，在此也借助于独立权利要求来要求该设计方案，腔体中的至少一个的、优选地是具有光探测器的第二腔体从底部直至确定的高度利用吸收性材料、尤其吸收性浇注物填充，并且从该确定的高度开始直到壳体的底侧的高度利用透明的材料、尤其是透明的浇注物来填充。因此，射入到吸收性浇注物的光被浇注物吸收并因此例如不再借助于多次反射到达探测器并在那里被检测到。由此能够改进探测器检测到的信号的质量或信噪比。光探测器优选地布置在第二腔体的底部，其中，光探测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传感器设备，尤其用于测量人体的至少一个生命参数，具有：/n壳体(13)，所述壳体具有至少一个第一腔体(15)和第二腔体(19)，其中，在所述第一腔体(15)中布置有至少一个光发射器(17)，并且其中，在所述第二腔体(19)中布置有至少一个光探测器(21)，/n其中，所述腔体(15、17)中的每一个在所述壳体(13)的底侧处具有开口，使得光能够从相应的所述腔体(15、17)射向外部和/或从外部射入相应的所述腔体(15、17)，/n其中，所述腔体(15、17)中的每一个具有与所述壳体(13)的所述底侧(27)相对置的底部(29)、以及在所述底部(29)与所述壳体(13)的所述底侧(27)之间延伸的环绕的侧壁(31)，/n其特征在于，/n为了实现与所述第二腔体(19)相比更高的反射率，所述第一腔体(15)的所述底部(29)和/或所述侧壁(31)在颜色方面被设计为与所述第二腔体(19)的底部(29)和/或侧壁(31)不同。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180314 DE 102018105904.31.一种传感器设备，尤其用于测量人体的至少一个生命参数，具有：
壳体(13)，所述壳体具有至少一个第一腔体(15)和第二腔体(19)，其中，在所述第一腔体(15)中布置有至少一个光发射器(17)，并且其中，在所述第二腔体(19)中布置有至少一个光探测器(21)，
其中，所述腔体(15、17)中的每一个在所述壳体(13)的底侧处具有开口，使得光能够从相应的所述腔体(15、17)射向外部和/或从外部射入相应的所述腔体(15、17)，
其中，所述腔体(15、17)中的每一个具有与所述壳体(13)的所述底侧(27)相对置的底部(29)、以及在所述底部(29)与所述壳体(13)的所述底侧(27)之间延伸的环绕的侧壁(31)，
其特征在于，
为了实现与所述第二腔体(19)相比更高的反射率，所述第一腔体(15)的所述底部(29)和/或所述侧壁(31)在颜色方面被设计为与所述第二腔体(19)的底部(29)和/或侧壁(31)不同。


2.根据权利要求1所述的传感器设备，其特征在于，为了实现与所述第一腔体(15)相比更高的吸收率，所述第二腔体(19)的所述底部(29)和/或所述侧壁(31)在颜色方面被设计为与所述第一腔体(15)的所述底部(29)和/或所述侧壁(31)不同。


3.根据前述权利要求中任一项所述的传感器设备，其特征在于，所述第一腔体(15)的所述底部(29)和/或所述侧壁(31)尤其在使用二氧化钛的情况下被设计为至少基本上是白色的，和/或所述第一腔体(15)的所述底部(29)和/或所述侧壁(31)具有金属层。


4.根据前述权利要求中任一项所述的传感器设备，其特征在于，所述第二腔体(17)的所述底部(29)和/或所述侧壁(31)被设计为至少基本上是黑色的。


5.根据前述权利要求中任一项所述的传感器设备，其特征在于，所述腔体(15、19)中的至少一个完全或部分地填充有特别是至少部分透明的材料(51)、特别是浇注物，其中，所述材料优选地具有平坦地设计的表面。


6.根据前述权利要求中任一项所述的传感器设备，其特征在于，在所述第一腔体(15)与所述第二腔体(19)之间设置有分隔壁(49)，其中，所述分隔壁(49)的位于所述壳体(13)的所述底侧(27)处的表面(47)具有高吸收率、特别是与所述第二腔体(31)的所述底部(29)和/或所述侧壁(31)相同的吸收率。


7.根据权利要求6所述的传感器设备，其特征在于，所述分隔壁(49)的所述表面(47)被设计为至少基本上是黑色的。


8.根据前述权利要求中任一项所述的传感器设备，其特征在于，所述腔体(15、...

【专利技术属性】
技术研发人员：法伊纳·埃塞尔，克劳斯·耶格，斯特凡·哈斯尔贝克，
申请(专利权)人：欧司朗OLED股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE