一种用于测量生物参数的移位传感器制造技术

本公开关注一种传感器组件，用于在测量一用户的至少一个生物参数期间测量一接触表面至少沿所述组件的一中心轴线的移位，所述接触表面至少沿所述组件的所述中心轴线的移位由所述用户的皮肤施加在所述表面上的压力所引起。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于测量生物参数的移位传感器
本公开涉及一种传感器组件，用于感测及测量在一用户的一皮肤表面处的一生物参数。
技术介绍
在US2018/0035943中公开本公开可能涉及的一传感器组件的种类，其中所述传感器组件包括：一接触表面，面向所述传感器组件的一外部；一光源及一检测器，两者均背离所述接触表面并朝向一反射器，所述反射器被配置为接收来自所述光源的光并且将光重新定向到所述检测器。这样的布置使得被施加到所述接触表面的压力引起具备所述检测器的所述光源相对于所述反射器的移位(displacement)，从而改变从所述反射器到达所述检测器的光量并且指示所述移位。在US2018/0035943中，所述传感器组件构成在一测量装置中的一伪像传感器(artifactsensor)，除了所述传感器组件之外，所述测量装置包括一个或多个生物传感器，所述一个或多个生物传感器与所述传感器组件的所述接触表面固定关联，且被配置为对所述用户经由他被所述接触表面接触的皮肤进行光学检测一脉搏的一个或多个参数。
技术实现思路
本公开关注一种传感器组件，用于在测量一用户的至少一个生物参数期间测量一接触表面至少沿所述组件的一中心轴线的移位，所述接触表面至少沿所述组件的所述中心轴线的移位由所述用户的皮肤施加在所述表面上的压力所引起。在一个方面中，关注一种基于光的移位传感器，所述传感器组件进行操作，使得从一光源直接朝向一检测器发射并由所述检测器检测的光量根据由被施加到所述传感器组件的压力所引起的所述接触表面的所述移位而变化。所述光源及所述检测器相对于彼此被布置，以使到达所述检测器的光主要或仅是直接来自所述光源的光，意谓的是，有少量的光，如果有的话，从所述传感器组件的除了所述光源外的任何其它元件到达所述检测器。来自所述光源的光在所述光之间的介质，譬如空气或真空，自由地朝向所述检测器传播，而不通过任何类型的光导件。所述光源及所述检测器构成所述组件的一感测单元，所述感测单元设置在所述传感器组件的一内部，而所述接触表面则面向所述传感器组件的外部。本文公开的传感器组件还包括一光阻挡构件，所述光阻挡构件可操作以阻挡由所述光源朝向所述检测器发射的至少一部分的光，使得由所述光检测器接收的来自所述光源的光指示所述接触表面的所述移位，即是，由所述阻挡构件阻挡并且未被所述光检测器接收的光量取决于所述接触表面的所述移位。在本公开的一第一方面中，所述传感器组件还包括一安装布置，所述安装布置用于将所述感测单元的所述光源及所述检测器安装在所述阻挡构件的两侧，使得所述感测单元及所述光阻挡构件中的一个处于与所述接触表面的固定关联，以相对于所述传感单元及所述光阻挡构件中的另一个可移动，所述传感单元及光阻挡构件中的另一个与所述接触表面没有固定关联。借助上述布置，被施加到所述接触表面的压力引起所述接触表面及所述接触表面的固定关联构件皆相对于没有这种关联的所述构件移位，导致所述光阻挡构件阻挡由所述光源朝向所述检测器发射的至少一部分的光，使得由所述光检测器检测的来自所述光源的光指示所述接触表面的所述移位。可选地，所述安装布置可以进一步包括一柔性构件，譬如一柔性膜，所述柔性构件至少间接地保持与所述关联构件的所述接触表面，使得从所述传感器组件的所述外部对所述接触表面施加压力引起所述柔性构件朝向所述组件的内部挠曲，从而移动所述接触表面及所述接触表面的关联构件。还可选地，所述传感器组件可以进一步包括一移动阻挡布置，所述移动阻挡布置构造为防止所述柔性构件挠曲，如果不被阻挡，则将导致一移位大于50、60、70、80、90、100、110，120、130、140或甚至150微米。所述安装布置可以包括一接触表面保持构件，所述接触表面保持构件在其一端具有所述接触表面，并且所述固定关联的构件被安装到所述接触表面保持构件的另一端，所述接触表面保持构件是可移动的。如果所述感测单元在与所述接触表面相对的端部处被固定地安装到所述接触表面保持构件，因此相对于所述光阻挡构件可移动，所述阻挡构件可以被固定到一静态支撑结构，反之亦然。所述光阻挡构件可以相对于所述感测单元被设置，使得所述光阻挡构件与所述感测单元相对于彼此的状态在一最大光阻挡状态与一最小光阻挡状态之间可改变，在所述最大光阻挡状态中，一最大量的光被阻挡并且一最小量的光到达所述检测器；在所述最小光阻挡状态中，一最小量的光被阻挡并且一最大量的光到达所述检测器。在某些实施例中，可以通过允许所述光阻挡构件移动到所述接触表面保持构件或所述支撑结构中以增加所述光阻挡构件相对于所述感测单元的移动范围。为了确保一最小量的光从所述传感器组件的除了所述光源之外的元件到达所述光检测器，所述检测器可以被设置有一视场减小元件，所述视场减小元件被配置成减小它的两个原始视场中的至少一个原始视场，所述两个原始视场在两个相互垂直的平面中，所述两个相互垂直的平面皆包括所述感测单元的一光学轴线。当所述多个平面中的一个平面平行于所述传感单元被安装的一平面时，所述视场减小元件可以被配置为减小在那一个平面中的所述检测器的所述视场，同时在与那一个平面垂直的所述平面中保持所述原始视场，反之亦然。所述感测单元被安装的所述平面可以垂直于所述组件的所述中心轴线。为了确保来自所述光源的光被直接发射到所述检测器，并且使一最少量的光到达所述检测器以外的其它元件，并且可以将光反射朝向所述检测器，所述光源可以设置有一发散角减小元件，所述发散角减小元件被配置为在减小所述光源的所述发散角，所述光源的所述发散角在两个相互垂直的平面中，所述两个相互垂直的平面皆包括所述感测单元的所述光学轴线。当所述两个平面中的一个平面平行于所述传感单元被安装的一平面时，所述发散角减小元件可被配置为减小在那一个平面中的所述发散角，同时在与那一个平面垂直的所述平面中保持它的原始发散角，反之亦然。根据本公开的一第二方面，所述感测单元的一光学轴线卧置在垂直于所述接触表面的所述移动轴线的一平面中，所述光源被配置为沿所述光学轴线发射光到所述光检测器，所述光检测器面向所述光源，所述光阻挡机构是操作以改变直接从所述光源到达所述检测器的光量，结果与由一用户的皮肤施加到所述接触表面的压力引起所述接触表面的移位有关。根据此方面，光沿所述光学轴线，如果未被阻挡，则从所述光源直接传播到所述检测器，具有一长度，所述长度由在所述光源与所述检测器之间的一距离定义，并且在所述传感器组件的操作期间是不变的。根据本公开的所述第一方面的所述传感器组件的特征可以被用在所述第二方面的特征中，反之亦然，以下多个附加特征中的任何一个或多个也可以在它们两个方面中被使用：-所述光源可以包括一个或多个光源元件；-所述光源可包括至少一个发光二极管(LED)；-所述光检测器可以包括至少一个光电二极管(PD)。上述多个方面中的每个方面的所述传感器组件允许在测量至少一个生物参数期间感测所述传感器组件的接触表面的非常小的移位，所述接触表面的非常小的移位是由一用户的皮肤外部地施展(externallye本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移位传感器组件，被配置成用于测量一用户的皮肤处的一生物参数，其特征在于：所述组件包括：/n一接触表面，面向所述组件的一外部，所述接触表面被配置为被促成与一用户的皮肤接触，当压力从所述组件的所述外部被施加到所述接触表面时，所述接触表面可沿所述组件的一中心轴线移动；/n一传感单元，具有一光学轴线，所述传感单元包括至少一个检测器及至少一个光源，所述至少一个光源被配置为沿所述光学轴线直接朝向所述检测器发射光；/n一光阻挡构件，与所述传感单元关联；及/n一安装布置，凭借所述安装布置，所述传感单元及所述阻挡构件被安装在所述组件的一内部，使得所述传感单元及所述阻挡构件中的一个与所述接触表面固定关联，从而可随所述接触表面移动，并且所述传感单元及所述阻挡构件中的另一个与所述接触表面没有这种固定关联，所述布置使得与所述接触表面关联的构件相对于没有这种关联的构件的移动被配置为致使所述光阻挡构件至少部分地阻挡由所述光源朝向所述检测器发射的光，允许来自所述光源的光被所述检测器接收，以指示所述接触表面的移位。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180510 IL 259275;20180829 IL 261466;20181226 IL 1.一种移位传感器组件，被配置成用于测量一用户的皮肤处的一生物参数，其特征在于：所述组件包括：
一接触表面，面向所述组件的一外部，所述接触表面被配置为被促成与一用户的皮肤接触，当压力从所述组件的所述外部被施加到所述接触表面时，所述接触表面可沿所述组件的一中心轴线移动；
一传感单元，具有一光学轴线，所述传感单元包括至少一个检测器及至少一个光源，所述至少一个光源被配置为沿所述光学轴线直接朝向所述检测器发射光；
一光阻挡构件，与所述传感单元关联；及
一安装布置，凭借所述安装布置，所述传感单元及所述阻挡构件被安装在所述组件的一内部，使得所述传感单元及所述阻挡构件中的一个与所述接触表面固定关联，从而可随所述接触表面移动，并且所述传感单元及所述阻挡构件中的另一个与所述接触表面没有这种固定关联，所述布置使得与所述接触表面关联的构件相对于没有这种关联的构件的移动被配置为致使所述光阻挡构件至少部分地阻挡由所述光源朝向所述检测器发射的光，允许来自所述光源的光被所述检测器接收，以指示所述接触表面的移位。


2.如权利要求1所述的传感器组件，其特征在于：所述安装布置包括至少一个柔性构件，所述接触表面及固定关联于所述接触表面的构件至少间接地连接到所述柔性构件，所述构件被配置为在压力被施加到所述接触表面时挠曲，因此允许所述接触表面及固定关联于所述接触表面的构件相对于没有这种关联的所述构件移动。


3.如权利要求1或2所述的传感器组件，其特征在于：所述安装布置包括一接触表面保持构件，所述接触表面保持构件在它的一远侧端部处具有所述接触表面，并且所述接触表面保持构件在它的一近侧端部处具有一基部表面，与所述接触表面关联的所述构件被固定地安装到所述接触表面保持构件。


4.如权利要求3在从属于权利要求2时所述的传感器组件，其特征在于：当压力从所述组件的外部被施加到所述接触表面时，所述接触表面保持构件被安装到所述柔性构件，从而以便被移动。


5.如权利要求3或4所述的传感器组件，其特征在于：所述组件的所述中心轴线构成所述柔性构件及所述接触表面保持构件的一对称轴线。


6.如权利要求3、4或5任一项所述的传感器组件，其特征在于：所述传感单元的所述光学轴线卧置在一平面中，所述平面垂直于所述组件的所述中心轴线。


7.如权利要求3至6任一项所述的传感器组件，其特征在于：所述基部表面垂直于所述组件的所述中心轴线。


8.如权利要求1至7任一项所述的传感器组件，其特征在于：所述光源具有多个原始发散角，所述多个原始发散角在两个相互垂直的平面中，所述两个相互垂直的平面皆包括所述光学轴线，所述多个平面中的一个平面垂直于所述组件的所述中心轴线，其中所述光源设置有一发散角减小元件，所述发散角减小元件被配置成减小所述光源的所述多个发散角中的至少一个发散角。


9.如权利要求8所述的传感器组件，其特征在于：所述发散角减小元件被配置成在垂直于所述组件的所述中心轴线的所述平面中减小所述光源的所述发散角，同时在与垂直于所述组件的所述中心轴线的所述平面垂直的所述平面中保持所述光源的原始发散角。


10.如权利要求1至9任一项所述的传感器组件，其特征在于：所述检测器具有多个原始视场，所述多个原始视场在两个相互垂直的平面中，所述两个相互垂直的平面皆包括所述光学轴线，所述多个平面中的一个平面垂直于所述组件的所述中心轴线，其中所述检测器设置有一视场减小元件，所述视场减小元件被配置成减小所述检测器的所述多个视场中的至少一个视场，可选地在垂直于所述组件的所述中心轴线的所述平面中，从而使得被接收的至少大部分的光是从所述光源朝向所述检测器发射的光。


11.如权利要求10所述的传感器组件，其特征在于：所述视场减小元件被配置为在垂直于所述组件的所述中心轴线的所述平面中减小所述检测器的所述视场，同时在与垂直于所述组件的所述中心轴线的所述平面垂直的所述平面中保持所述检测器的原始视场。


12.如权利要求1至11任一项所述的传感器组件，其特征在于：所述压力是在0至40毫米汞柱的范围内。


13.如权利要求2及权利要求3至12任一项在至少间接地从属于权利要求2时所述的传感器组件，其特征在于：还包括一移动阻挡布置，所述移动阻挡布置被配置为防止所述柔性构件挠曲，所述柔性构件如果未被阻挡则可导致与所述接触表面关联的所述构件的移位大于1毫米。


14.如权利要求1至13任一项所述的传感器组件，其特征在于：所述光源包括至少一个发光二极管。


15.如权利要求1至14任一项所述的传感器组件，其特征在于：所述光检测器包括至少一个光敏元件，可选地，一光电二极管。


16.如权利要求1至15任一项所述的传感器组件，其特征在于：与所述接触表面没有固定关联的所述构件至少在所述接触表面及它的关联的构件的移动期间被保持静态的。


17.如权利要求1至16任一项所述的传感器组件，其特征在于：在所述接触表面与它的固定关联的构件的移动期间，所述感测构件及所述光阻挡构件改变它们在一最小阻挡状态与一最大阻挡状态之间相对于彼此的状态，在所述最小阻挡状态下所述光阻挡构件阻挡由所述光源朝向检测器发射的一最小量的光，在所述最大阻挡状态下所述光阻挡构件阻挡由所述光源朝向所述检测器发射的一最大量的光。


18.如权利要求17所述的传感器组件，其特征在于：所述光阻挡构件具有一边缘，所述边缘比所述光阻挡构件的其余部分更接近所述接触表面，并且所述边缘被配置为在所述接触表面与它的固定关联的构件的移动期间取用在处于所述最小阻挡状态的一最大间隔位置与处于所述最大阻挡状态的一最小间隔位置之间相对于所述接触表面的多个位置。


19.如权利要求3或权利要求4至18任一项在至少间接地从属于权利要求3时所述的传感器组件，其特征在于：所述接触表面保持构件被配置成在所述接触表面保持构件中通过所述基部表面收纳处于所述传感器组件的所述最大阻挡状态及所述最小阻挡状态中的至少一种的所述光阻挡构件的至少一部分。


20.如权利要求19在从属于权利要求18时所述的传感器组件，其特征在于：所述光阻挡构件的所述部分包括所述光阻挡构件的所述边缘。


21.一种移位传感器组件，被配置用于在一用户的皮肤处测量一生物参数，其特征在于：所述组件包括：
一接触表面，面向所述组件的一外部，所述接触表面被配置为被促成与一用户的皮肤接触，当压力由所述用户的皮肤施加到所述接触表面时，所述接触表面是沿所述组件的一中心轴线可移动的；
一传感单元，被设置在所述组件的一内部，所述传感单元具有一光学轴线，所述光学轴线卧置在垂直于所述组件的所述中心轴线的一平面中；所述传感单元包括一光源及一光检测器，所述光源被配置为沿所述光学轴线发射光，所述光检测器面向所述光源，并且所述光检测器被配置为检测由所述光源直接朝向所述检测器发射的光；及
一光阻挡构件，操作以改变直接从所述光源到达所述检测器的光量，结果与由所述用户的皮肤施加到所述接触表面的压力引起所述接触表面的移位有关。


22.如权利要求21所述的传感器组件，其特征在于：还包括一接触表面保持构件，所述接触表面保持构件具有一中心轴线，所述中心轴线垂直于所述接触表面，在压力从所述组件的所述外部被施加到所述接触表面时，所述接触表面保持构件可沿所述中心轴线移动。


23.如权利要求22所述的传感器组件，其特征在于：所述接触表面保持构件在它的远侧端部处具有所述接触表面，并且所述接触表面保持构件在它的近侧端部处具有一基部表面，所述近侧端部与所述远侧端部沿所述中心轴线间隔开，并且所述组件还包括一静态支撑结构，其中所述传感单元及所述光阻挡构件中的一个被固定地安装到所述基部表面，并且因此能够与所述接触表面保持构件一起移动，并且这些构件中的另一个被固定地安装到所述静态支撑结构。


24.如权利要求23所述的传感器组件，其特征在于：所述基部表面垂直于所述组件的所述中心轴线，并且所述传感单元被固定地安装到所述基部表面。


25.如权利要求21至24任一项所述的传感器组件，其特征在于：所述光源具有多个原始发散角，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾尔达·谢梅什，伊戈尔·库普曼，鲍里斯·斯佩克托，
申请(专利权)人：卡迪艾克森思有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL