多焦點(diǎn)聚光生理感測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生理檢測(cè)裝置，特別是指一種可有效聚光的多焦點(diǎn)聚光生理感測(cè)
目.ο
【背景技術(shù)】
[0002]隨科技日益進(jìn)步，近年來(lái)可隨身穿戴的生理檢測(cè)裝置的產(chǎn)品開發(fā)逐漸興起，如生理感測(cè)手表等。一般現(xiàn)有的技術(shù)多半采用光學(xué)檢測(cè)的方式，利用一發(fā)光元件產(chǎn)生光源，將光源入射至待測(cè)皮膚，感測(cè)皮膚反射的光信號(hào)，分析不同波長(zhǎng)光源通過(guò)生理組織后的光強(qiáng)度變化，由變化信號(hào)計(jì)算心率、血氧以及血糖等生理數(shù)值，但在測(cè)量時(shí)，如果光源的強(qiáng)度不夠，光源則無(wú)法穿透皮膚深度及生物組織，且易受到環(huán)境光的噪聲影響，無(wú)法測(cè)量到準(zhǔn)確的生理數(shù)據(jù)。
[0003]因此，為提高光線的聚光效率，一般會(huì)增設(shè)一聚光光學(xué)元件來(lái)提高光線的強(qiáng)度，以提升信號(hào)的信噪比(S/N)，現(xiàn)有產(chǎn)品搭載的聚光元件，如菲涅耳透鏡(Fresnel Lens)的聚光及收光范圍較小，使效率無(wú)法有效的提升。除此之外，在測(cè)量心率、血氧及血糖時(shí)，需使用多種不同波長(zhǎng)的光源，若僅使用一個(gè)焦點(diǎn)的光學(xué)元件聚光，無(wú)法同時(shí)針對(duì)各波長(zhǎng)光源進(jìn)行信號(hào)分析，亦容易導(dǎo)致測(cè)量生理狀態(tài)的準(zhǔn)確性不佳。
[0004]以美國(guó)專利編號(hào):US 5995856的前案為例，如圖1所示，其公開了具有一上殼體90以及一位于上殼體90下方的下殼體92，其中上殼體90具有一上凹面鏡902以及一生理傳感器904，下殼體92具有一個(gè)下凹面鏡922和一發(fā)光元件924，發(fā)光元件924發(fā)出光源至下凹面鏡922，經(jīng)聚光后反射至待測(cè)皮膚94上，接著反射至上凹面鏡902，以將光線投入生理傳感器904中檢測(cè)生理狀態(tài)。但前案并未提及可調(diào)整凹面鏡的反射面曲率，以提高聚光效果。另外，由于測(cè)量多種信號(hào)至少需利用2-3種不同波長(zhǎng)的光源進(jìn)行處理及感測(cè)，而前案的結(jié)構(gòu)并無(wú)法同時(shí)使用多種波長(zhǎng)的光源來(lái)檢測(cè)不同的生理信號(hào)，故前案無(wú)法達(dá)到同時(shí)測(cè)量心率、血氧以及血糖等生理信號(hào)的目的。
[0005]有鑒于此，本發(fā)明遂針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種多焦點(diǎn)聚光生理感測(cè)裝置，以有效克服上述多個(gè)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的主要目的在于提供一種多焦點(diǎn)聚光生理感測(cè)裝置，其可有效提高聚光強(qiáng)度，且能擴(kuò)大收光范圍，并且由于其具有多個(gè)入光焦點(diǎn)，能同時(shí)使用多個(gè)波長(zhǎng)的光源，以同時(shí)利用不同波長(zhǎng)的光源匯聚至待測(cè)皮膚上，通過(guò)皮膚的光強(qiáng)度變化檢測(cè)多種生理信號(hào)。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于提供一種多焦點(diǎn)聚光生理感測(cè)裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠使生產(chǎn)效率有效提高，且可使聚光效率大幅提升。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種多焦點(diǎn)聚光生理感測(cè)裝置，包括至少兩個(gè)發(fā)光元件，分別產(chǎn)生一光源；至少一多焦點(diǎn)聚光器，其具有至少一第一橢圓反射件以及至少一第二橢圓反射件，第二橢圓反射件位于第一橢圓反射件的一端，其中第一橢圓反射件具有一第一透明平面，其上具有第一焦點(diǎn)，第一焦點(diǎn)上放置一傳感器，第一橢圓反射件及第二橢圓反射件的交界處具有一第一共焦點(diǎn)，第一共焦點(diǎn)上放置一待測(cè)物，第二橢圓反射件上具有一第二透明平面，第二透明平面上具有至少兩個(gè)第二焦點(diǎn)；兩個(gè)第二焦點(diǎn)分別放置發(fā)光元件，以產(chǎn)生光源，使光源經(jīng)第二橢圓反射件匯聚至第一共焦點(diǎn)并入射至一待測(cè)物，待測(cè)物反射待測(cè)光源回第一共焦點(diǎn)，經(jīng)第一橢圓反射件反射后由第一焦點(diǎn)射出至傳感器，以檢測(cè)生理狀態(tài)。
[0009]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該多焦點(diǎn)聚光器中的該第二橢圓反射件還包括兩個(gè)第一橢圓反射部，每一該第一橢圓反射部一端分別具有一第二焦點(diǎn)。
[0010]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該第一橢圓反射件與該第二橢圓反射件為一體成形。
[0011]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該待測(cè)物位于該第一共焦點(diǎn)上。
[0012]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該第二橢圓反射件向上傾斜于該第一橢圓反射件。
[0013]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該第二橢圓反射件傾斜角度的范圍為1度至15度。
[0014]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該第二橢圓反射件還包括兩個(gè)第一橢圓反射部以及一第二橢圓反射部，每一該第一橢圓反射部具有該第二透明平面，其上具有一該第二焦點(diǎn)，該第二橢圓反射部具有一第三透明平面，其上具有一第二共焦點(diǎn)，該第二橢圓反射部位于該第一橢圓反射件的一端，且該兩個(gè)第一橢圓反射部反向設(shè)置于該第二橢圓反射部上，使該第二透明平面與該第三透明平面連接，該兩個(gè)第二焦點(diǎn)分別接收該光源進(jìn)入該第一橢圓反射部后，由該第二共焦點(diǎn)聚焦后反射該光源至該第一橢圓反射件該第一共焦點(diǎn)射出，以投射于該待測(cè)物上。
[0015]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該第一橢圓反射部與第二橢圓反射部曲面相同。
[0016]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該發(fā)光元件分別設(shè)置于該第二橢圓反射件中的該兩個(gè)第二焦點(diǎn)上。
[0017]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該發(fā)光元件為紅光發(fā)光元件、綠光發(fā)光元件或紅外光發(fā)光元件。
[0018]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該發(fā)光元件為發(fā)光二極管、表面黏著型發(fā)光二極管或激光二極管。
[0019]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該多焦點(diǎn)聚光生理感測(cè)裝置還包括一殼體，該殼體包覆該發(fā)光元件、該多焦點(diǎn)聚光器以及該傳感器并露出該第一共焦點(diǎn)。
[0020]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該紅外光發(fā)光元件發(fā)出的波長(zhǎng)為lOOOnm?1700nm，該綠光發(fā)光元件發(fā)出的波長(zhǎng)為500nm?560nm，該紅光發(fā)光元件發(fā)出的波長(zhǎng)為600nm?700nm或900nm ?lOOOnm。
[0021]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該紅外光發(fā)光元件用以測(cè)量血糖，該綠光發(fā)光元件用以測(cè)量心率，該紅光發(fā)光元件用以測(cè)量血氧。
[0022]由此可見，本發(fā)明提供的多焦點(diǎn)聚光生理感測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠使生產(chǎn)效率有效提高，且可有效提高聚光強(qiáng)度，并能擴(kuò)大收光范圍，并且由于其具有多個(gè)入光焦點(diǎn)，能同時(shí)使用多個(gè)波長(zhǎng)的光源，以同時(shí)利用不同波長(zhǎng)的光源匯聚至待測(cè)皮膚上，通過(guò)皮膚的光強(qiáng)度變化檢測(cè)多種生理信號(hào)。
[0023]下面通過(guò)具體實(shí)施例詳加說(shuō)明，當(dāng)更容易了解本發(fā)明的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及其所達(dá)成的功效。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為現(xiàn)有的生理檢測(cè)裝置示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的立體圖；
[0026]圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例的包覆外殼不意圖；
[0027]圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例的包覆外殼側(cè)面透視圖；
[0028]圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例的光線折射不意圖；
[0029]圖6為本發(fā)明第二實(shí)施例的立體圖；
[0030]圖7為本發(fā)明第二實(shí)施例的包覆外殼側(cè)面透視圖；
[0031]圖8為本發(fā)明第二實(shí)施例的光線折射示意圖。
[0032]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1_多焦點(diǎn)聚光生理感測(cè)裝置；10_發(fā)光元件；20_多焦點(diǎn)聚光器；22-第一橢圓反射件；220_第一透明平面；224_第一焦點(diǎn)；24_第二橢圓反射件；240_第二透明平面；242_第二焦點(diǎn)；242’ -第二焦點(diǎn)；246_第一橢圓反射部；246’ -第一橢圓反射部；25_第一共焦點(diǎn)；28_待測(cè)物；30_傳感器；40_殼體；50_多焦點(diǎn)聚光器；52_第一橢圓反射件；520_第一透明平面；524_第一焦點(diǎn)；54_第二橢圓反射件；540_第二透明平面；540’ -第二透明平面；542_第二焦點(diǎn)；542’ -第二焦點(diǎn)；546_第一橢圓反射部；546’ -第一橢圓反射部；548-第二橢圓反射部；545-第三透明平面；55-第一共焦點(diǎn)；56-第二共焦點(diǎn)；90-上殼體；902_上凹面鏡；904_生理傳感器；92_下殼體；922_下凹面鏡；924_發(fā)光元件；94-待測(cè)皮膚。
【具體實(shí)施方式】
[0033]如圖2所示，多焦點(diǎn)聚光生理感測(cè)裝置1包括至少兩個(gè)發(fā)光元件10，分別產(chǎn)生一光源；至少一多焦點(diǎn)聚光器20，多焦點(diǎn)聚光器20具有至少第一橢圓反射件22及至少一第二橢圓反射件24，第二橢圓反射件24設(shè)置于第一橢圓反射件22的一端，第二橢圓反射件24向上傾斜于第一橢圓反射件22，傾斜角度約為1度至15度，最佳傾斜角度為3度至5度，且第一橢圓反射件22與第二橢圓反射件24為一體成形。其中第一橢圓反射件22下表面具有一第一透明平面220，第一橢圓反射件22位于第一平面透明平面220上，其上具有一第一焦點(diǎn)224，第一橢圓反射件22與第二橢圓反射件24的交界處具有一第一共焦點(diǎn)25。本實(shí)施例中的第二橢圓反射件24具有兩個(gè)第一橢圓反射部246、246’，第一橢圓反射部246、246’下表面具有一第二透明平面240，其中第一橢圓反射部246上且位于第二平面透明平面240處具有一第二焦點(diǎn)242，另一第一橢圓反射部246’上且位于第二平面透明平面240處具有一第二焦點(diǎn)242’。兩個(gè)第二焦點(diǎn)242、242’上還分別設(shè)有發(fā)光元件10，兩個(gè)發(fā)光元件10分別產(chǎn)生一光源，使光源可由第二焦點(diǎn)242、242’進(jìn)入第二橢圓反射件24 ;至少一傳感器30，傳感器30可為感光二極管(Photod1de，Η))、光電晶體管(Photo Transistor)、感光親合元件(Charge-coupled Device，CCD)，傳感器30置于多焦點(diǎn)聚光器20的第一橢圓反射件22的第一焦點(diǎn)224上。
[0034]除此之外，如圖3與圖4所示，本發(fā)明還可具有一殼體40，殼體40包覆發(fā)光元件10、多焦點(diǎn)聚光器20以及傳感器30并露出第一共焦點(diǎn)25，以供待測(cè)物28，如手指、手腕的皮膚等放置于第一橢圓反射件22上且位于第二橢圓