[发明专利]一种透镜及检测模组和穿戴设备

说明书

本发明公开了一种透镜，包括基体以及位于所述基体至少一面上的多个锯齿结构，相邻所述锯齿结构之间形成沟槽，每个所述锯齿结构包括第一侧边和第二侧边，同一个所述锯齿结构中第一侧边和第二侧边远离所述基体的一端相接并形成齿顶，相邻所述锯齿结构中第一侧边和第二侧边靠近所述基体的一端相接并形成齿底，所述沟槽的横截面形状为三角形，所述三角形的三边分别为第一侧边、第二侧边以及两个所述齿顶之间形成的底边，所述底边的长度为5～100μm；所述沟槽的深度为3～150μm；所述三角形中第一侧边与底边之间的夹角和/或所述第二侧边与底边之间的夹角大于或等于30°。本发明的透镜能够同时起到透光和遮蔽效果。

技术领域

本发明属于菲涅尔透镜以及智能设备技术领域，具体涉及一种同时具有透光和遮蔽效果的菲涅尔透镜、包括了该透镜的检测模组以及包括了该检测模组的穿戴设备。

背景技术

随着科技的发展，电子产品的更新迭代速率不断加快，其运用领域和功能要求越来越多元化，促使产品不断创新。如目前具有血氧浓度检测的穿戴设备越来越多，如电子手表、运动手环等产品。

现有的穿戴设备中的血氧检测的原理基本为通过LED将光射入皮肤中，并采用PD接收器接收返回的光，再根据算法得到结果。通常在LED、PD接收器和皮肤之间会设置有菲涅尔透镜以实现对光束的控制。

虽然现有技术中的器件(LED光源、PD接收器)位于手表的内部，但是由于菲涅尔透镜和对应的表壳由于要实现透光，所以均为透明材质，且现有技术中采用的菲涅尔透镜没有遮蔽效果，导致能够看到器件，使得穿戴设备看上去不够美观。

所以目前市面上缺少一种能够在保证光线能够正常传播的同时能够起到遮蔽效果的透镜。

发明内容

有鉴于此，为了解决现有技术的问题和达到上述目的，本发明提供了一种同时具有透光和遮蔽效果的透镜。

为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：

一种透镜，包括基体以及位于所述基体至少一面上的多个锯齿结构，相邻所述锯齿结构之间形成沟槽，每个所述锯齿结构包括第一侧边和第二侧边，同一个所述锯齿结构中第一侧边和第二侧边远离所述基体的一端相接并形成齿顶，相邻所述锯齿结构中第一侧边和第二侧边靠近所述基体的一端相接并形成齿底，所述沟槽的横截面形状为三角形，所述三角形的三边分别为第一侧边、第二侧边以及两个所述齿顶之间形成的底边，所述底边的长度为5μm～100μm；所述三角形中第一侧边与底边之间的夹角和/或所述第二侧边与底边之间的夹角大于或等于30°。

本发明的原理为：定义人眼由菲涅尔透镜的A面进行观察，此面为平滑面，没有纹路；相对的一面，也就是具有纹路的一侧为B面。为了达到如下目的：从菲涅尔透镜B面发出的光可以透过菲涅尔透镜，但当菲涅尔透镜B面没有光线射出时，从菲涅尔透镜A面又无法观察到菲涅尔透镜B面的元件。那么针对菲涅尔透镜的纹路的设计需要确保如下要求：1.从B面到A面的光可以正常透过；2.从A面到B面光要么不可以透过，即使透过也要实现大角度散开，而无法原路返回。上述的第二点实现后，菲涅尔透镜B面无光线射出，A面的入射光又进不去或无法返回，那么人眼就无法观察到膜片B下方的元件了，实现遮蔽效果，同时有不会影响B面射出的光线达到A面。

根据本发明的一些优选实施方面，所述第一侧边的长度大于或等于第二侧边的长度；或，所述第二侧边的长度大于或等于第一侧边的长度。

根据本发明的一些优选实施方面，所述沟槽的深度为3～150μm。当三角形沟槽的内角和底边长度确定之后，沟槽的深度也随之确定。

根据本发明的一些优选实施方面，所述锯齿结构的齿顶和/或齿底为圆弧形设置(R角)，所述圆弧形对应的角度为30°～100°，对应的半径为0～10μm。当R角对应的半径为0时，可形成类似于CD纹的精细纹路。

根据本发明的一些优选实施方面，所述锯齿结构包括由内向外同心圆设置的多个齿环，相邻齿环之间形成所述沟槽。