[发明专利]用于光学感测的同心结构

说明书

本文公开了一种包括具有同心结构的光学感测的电子设备及其操作方法。同心结构可包括以同心方式围绕光发射器布置的光检测器。在一些示例中，至少一个光发射器可位于设备的中心，并且每个光检测器可位于与光发射器相距相同间隔距离处。每个光检测器可被布置成使得与中心定位的光发射器的间隔距离可大于与另一光发射器的间隔距离。本公开的示例还包括覆盖光检测器的选择性透明层。选择性透明层可包括对第一波长范围透明并且对第二波长范围不透明的区部。在一些示例中，选择性透明层还可包括对第二波长范围透明的区部。

相关专利申请交叉引用

本专利申请要求提交于2017年9月26日的美国临时专利申请62/563,594的权益，该申请的全部公开内容以引用的方式并入本文以用于所有目的。

技术领域

本公开整体涉及用于光学感测的结构。更具体地讲，本公开涉及用于光学感测单元的结构，其包括以同心方式围绕多个光发射器布置的多个光检测器。

背景技术

光电容积图(PPG)信号可由光学感测系统测量以得出相应的生理信号(例如，脉搏率)。在基本形式中，光学感测系统可采用穿过孔和/或窗口将光发射到使用者的组织中的光发射器。此外，可包括光检测器以透过孔和/或窗口接收光。光检测器所接收的光可以是已返回(例如，反射或散射)并离开组织的光。在一些情况下，由于系统中的一个或多个部件而引起的光学损耗可能影响对使用者生理信息的确定。

发明内容

本公开涉及一种被配置用于具有同心结构的光学感测的电子设备及其操作方法。同心结构可包括以同心方式围绕多个光发射器布置的多个光检测器。所述多个光发射器可包括以第一波长范围(例如，可见波长)进行发射的多个第一光发射器和以第二波长范围(例如，红外波长)进行发射的一个或多个第二光发射器。在一些示例中，至少一个第二光发射器可位于设备的中心，并且每个光检测器可定位成与所述至少一个第二光发射器相距相同的间隔距离。每个光检测器可被布置成使得与中心定位的第二光发射器的间隔距离可以大于与第一光发射器的间隔距离。

本公开的示例还包括覆盖所述多个光检测器的选择性透明层。选择性透明层可包括对第二波长范围(例如，红外波长)透明并且对第一波长范围(例如，可见波长)不透明的多个第一区部。选择性透明层还可包括对第二波长范围透明的多个第二区部。在一些示例中，菲涅耳透镜可位于第一光发射器和第二光发射器的相应区域中。菲涅耳透镜可包括多个区域，诸如第一区域和第二区域。第一区域可位于第一光发射器的视场中，并且第二区域可位于第二光发射器的视场中。菲涅耳透镜的所述多个区域可具有不同的光学(例如，透射百分比、准直量等)特性。

用于操作光学感测单元的方法可包括将所述多个光检测器关联到一个或多个通道。每个光发射器被顺序地激活以发射光，并且所述一个或多个通道还可顺序地测量来自给定光发射器的光。在一些示例中，可动态地改变所述一个或多个通道的关联。例如，在第一时间期间，所述多个光检测器中的所有光检测器可关联到单个通道。系统可在第二时间期间动态地改变成所述多个光检测器关联到多个通道。在一些示例中，设备可被配置为执行多个测量类型(例如，主测量和辅助测量)作为采样过程的一部分，其中主测量可包括利用PPG传感器单元的第一组操作条件的读数，并且辅助测量可使用PPG传感器单元的另一第二组操作条件。例如，所述单个通道可用于主测量，而所述多个通道可用于辅助测量。

附图说明

图1A-图1C示出了可在其中实现本公开的示例的系统。

图2A示出了根据本公开示例的包括用于光学感测的同心结构的示例性电子设备的顶视图。

图2B示出了根据本公开示例的图2A沿着线I-II的剖视图。

图2C示出了根据本公开示例的包括选择性透明层覆盖的示例性同心结构的顶视图。

图2D示出了根据本公开示例的覆盖单个光检测器的示例性选择性透明层的放大视图。