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CN119818036A - 一种检测装置、电子设备及其控制方法 - Google Patents

一种检测装置、电子设备及其控制方法 Download PDF

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CN119818036A
CN119818036A CN202311331851.XA CN202311331851A CN119818036A CN 119818036 A CN119818036 A CN 119818036A CN 202311331851 A CN202311331851 A CN 202311331851A CN 119818036 A CN119818036 A CN 119818036A
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CN
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cover plate
detection device
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CN202311331851.XA
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蔡立成
崔智炜
邓双
聂宇
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Huawei Technologies Co Ltd
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Huawei Technologies Co Ltd
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Abstract

本申请实施例提供一种检测装置、电子设备及其控制方法,涉及数据检测技术领域,用于缓解具有健康体征检测功能的设备的尺寸较大的问题。检测装置包括第一电路板、发光器件、光电转换器、金属盖板以及透光结构。光电转换器与发光器件设置于第一电路板的同一侧,且与第一电路板电连接。金属盖板罩设于第一电路板上,金属盖板与第一电路板电连接。金属盖板上开设有露出发光器件的第一通光孔和露出光电转换器的第二通光孔。透光结构填充于第一通光孔、第二通光孔以及容纳腔内,并包裹发光器件和光电转换器,且与发光器件、光电转换器、第一电路板以及金属盖板相连接为一体结构件,以减小检测装置的尺寸。

Description

一种检测装置、电子设备及其控制方法
技术领域
本申请涉及数据检测技术领域,尤其涉及一种检测装置、电子设备及其控制方法。
背景技术
生活水平的不断提高,用户电子设备的功能要求越来越高。集成有人体健康体征检测功能的设备可以及时对用户的健康体征数据,例如心率、血氧、心电、血压等进行检测,从而便于用户随时了解自身的身体状态,起到预防疾病的作用。然而,目前具有上述健康体征检测功能的设备的尺寸较大,不利于器件小型化、便携性的发展趋势。
发明内容
本申请提供一种检测装置、电子设备及其控制方法,用于解决具有健康体征检测功能的设备的尺寸较大的问题。
为达到上述目的,本申请采用如下技术方案:
本申请的一方面,提供一种检测装置,该检测装置包括第一电路板、发光器件、光电转换器、金属盖板以及透光结构。其中,发光器件设置于第一电路板上,且该发光器件与第一电路板电连接。光电转换器与发光器件设置于第一电路板的同一侧,光电转换器与第一电路板电连接。此外,金属盖板罩设于第一电路板上,金属盖板与第一电路板电连接。金属盖板与第一电路板之间形成有容纳腔,发光器件和光电转换器设置于容纳腔内。金属盖板上开设有贯穿金属盖板的第一通光孔和第二通光孔,第一通光孔露出发光器件的出光面,第二通光孔露出光电转换器的受光面。透光结构填充于第一通光孔、第二通光孔以及容纳腔内,透光结构包裹发光器件和光电转换器,并与发光器件、光电转换器、第一电路板以及金属盖板相连接为一体结构件。
综上所述,本申请实施例提供的检测装置中,发光器件和光电转换器被罩设于金属盖板内,透光结构可以覆盖发光器件的出光面、光电转换器的受光面,从而能够保证发光器件和光电转换器正常工作。此外,透光结构还可以覆盖发光器件和光电转换器的侧面。因此,发光器件和光电转换器除了朝向第一电路板以外的表面,均可以被上述透光结构覆盖,从而使得透光结构能够对发光器件和光电转换器进行包裹,进而使得透光结构能够与发光器件、光电转换器、第一电路板以及金属盖板相连接为一体结构件。基于此,本申请实施例提供的检测装置通过嵌入金属盖板内的透光结构即可以将作为ECG电极的金属盖板与发光器件和光电转换器相连接,因此在检测装置中无需设置用于罩设发光器件和光电转换器的支架以及层叠与支架上的胶层和透明板。这样一来,检测装置在长度、宽度以及高度上无需考虑胶层和透明板的尺寸需求,因此可以减小检测装置的尺寸,从而可以实现检测装置尺寸小型化设计的目的。在此情况下,当将上述尺寸小型化设计的检测装置应用于电子设备中时,有利于减小电子设备的尺寸,从而可以缓解具有健康体征检测功能的设备的尺寸较大的问题。
一种可选的实施方式中,检测装置包括第一压杆、形变片以及压敏元件。第一压杆设置于第一电路板背离金属盖板的一侧,第一压杆的第一端与第一电路板抵接或相连接。形变片设置于第一压杆背离第一电路板的一侧,形变片具有第一悬臂端和固定端,第一悬臂端与第一压杆的第二端抵接或相连接,固定端用于固定形变片。压敏元件覆盖第一悬臂端的至少一部分,压敏元件与第一电路板电连接。这样一来,用户手指向下按压金属盖板的过程中,用户施加的外力可以通过金属盖板传递至第一电路板,然后通过该第一电路板传递至位于第一电路板下方的第一压杆。由于第一压杆与形变片的第一悬臂端抵接或相连接,形变片的固定端将形变片固定于一部件,例如中框上,从而使得在第一压杆的按压作用下,形变片的第一悬臂端可以向下发生形变。此外,由于压敏元件覆盖第一悬臂端的至少一部分,因此压敏元件可以利用压电感应原理,将第一悬臂端的形变转换成电信号,并传输至与该压敏元件电连接的第一电路板,以实现对用户按压力的检测。
一种可选的实施方式中,压敏元件设置于形变片朝向金属盖板的一侧,检测装置还包括安装柱,该安装柱位于形变片背离金属盖板的一侧,安装柱的第一端与固定端相连接,安装柱的第二端用于固定检测装置,例如可以通过该安装柱的第二端将整个检测装置固定于中框上。这样一来,由于压敏元件设置于形变片朝向金属盖板的一侧,从而不会对安装柱的设置位置造成影响。并且,由于安装柱的第一端与形变片的固定端相连接,以实现对形变片固定端的固定。
一种可选的实施方式中,压敏元件包括电阻应变片,该电阻应变片覆盖第一悬臂端的部分具有第一电阻和第二电阻。检测装置还包括第三电阻和第四电阻。其中,第一电阻和第二电阻串联形成第一电路;第三电阻和第四电阻串联形成第二电路,第一电路和第二电路并联构成第一全桥电路,第一全桥电路与第一电路板电连接。这样一来,当用户按压检测装置的金属盖板时,会导致形变片的第一悬臂端发生形变。在此情况下,覆盖该第一悬臂端的压敏元件中的第一电阻和第二电阻的阻值会发生变化,进而会改变第一全桥电路输出的电压,该电压与用户按压金属盖板的压力相匹配,从而可以通过获取上述电压差达到检测用户按压压力,例如第一压力值的目的。
一种可选的实施方式中,形变片还具有第二悬臂端,固定端位于第一悬臂端和第二悬臂端之间。压敏元件覆盖第二悬臂端的至少一部分。检测装置还包括第二压杆,第二压杆设置于第一电路板背离金属盖板的一侧,第二压杆的第一端与第一电路板抵接或相连接,第二压杆的第二端与第二悬臂端抵接或相连接。这样一来,用户手指向下按压金属盖板的过程中,用户施加的外力可以通过金属盖板传递至第一电路板,然后通过该第一电路板传递至位于第一电路板下方的第一压杆和第二压杆。由于第一压杆和第二压杆分别与形变片的第一悬臂端和第二悬臂端抵接或相连接,形变片中位于第一悬臂端和第二悬臂端之间的固定端将形变片固定于一部件,例如中框上,从而使得在第一压杆和第二压杆的按压作用下,形变片的第一悬臂端和第二悬臂端可以向下发生形变。此外,由于压敏元件覆盖第一悬臂端的至少一部分以及第二悬臂端的至少一部分,因此压敏元件可以利用压电感应原理,将第一悬臂端和第二悬臂端的形变转换成电信号,并传输至与该压敏元件电连接的第一电路板,以实现对用户按压力的检测。由上述可知,当用户按压检测装置的金属盖板时,电子设备的处理器可以通过比对来自于形变片的第一悬臂的形变量和第二悬臂端的形变量,进而判断用户的按压位置是否在金属盖板的中间位置,以提高检测精度。因此,上述检测装置可以称为双通道检测结构。
一种可选的实施方式中,形变片还具有第二悬臂端,第二悬臂端位于第一悬臂端背离固定端的一侧,第一悬臂端和第二悬臂端之间具有间隙。压敏元件覆盖第二悬臂端的至少一部分。第一压杆的第二端还与第二悬臂端抵接或相连接。这样一来,通过设置一个压杆,即第一压杆就可以同时按压第一悬臂端和第二悬臂端,从而同时驱动第一悬臂端和第二悬臂端发生形变,达到双通道检测压力的目的。
一种可选的实施方式中,压敏元件包括电阻应变片。电阻应变片覆盖第二悬臂端的部分具有第五电阻和第六电阻。其中,第五电阻和第六电阻串联形成第三电路,第二电路和第三电路并联构成第二全桥电路,第二全桥电路与第一电路板电连接。这样一来,当用户按压检测装置的金属盖板时,会导致形变片的第二悬臂端发生形变。在此情况下,覆盖该第二悬臂端的压敏元件中的第五电阻和第六电阻的阻值会发生变化,进而会改变第二全桥电路输出的电压,该电压与用户按压金属盖板的压力相匹配,从而可以通过获取上述电压差达到检测用户按压压力,例如第二压力值的目的。由上述可知,当用户按压检测装置的金属盖板时,第一全桥电路检测到的用户按压压力,例如第一压力值来自于形变片的第一悬臂端的形变量,第二全桥电路检测到的用户按压压力,例如第二压力值来自于形变片的第二悬臂端的形变量,上述第一悬臂端和第二悬臂端分别位于固定端的两侧,因此电子设备的处理器可以通过比对上述第一压力值和第二压力值的差异,判断用户的按压位置是否在金属盖板的中间位置,以提高检测精度。因此,上述检测装置可以称为双通道检测结构。
一种可选的实施方式中,第一电路板包括柔性电路板和支撑板。其中,支撑板设置于柔性电路板背离金属盖板的一侧,支撑板与第一压杆相连接或抵接。该支撑板的刚度大于柔性电路板的刚度,从而能够进行支撑。此外,在用户按压金属盖板时,传递至第一电路板的力可以通过支撑板传递至第一压杆。或者,第一电路板包括印刷电路板。在用户按压金属盖板时,传递至第一电路板的力可以传递至第一压杆。
一种可选的实施方式中,检测装置还包括第一金属电极片,该第一金属电极片设置于支撑板背离金属盖板一侧,第一金属电极片与柔性电路板电连接。压敏元件位于形变片与金属支撑板之间,压敏元件包括第二金属电极片,第二金属电极片与第一金属电极片之间形成电容。这样一来,当用户按压检测装置的金属盖板时,上述两个金属电极之间的间距发生变化,从而可以改变电容的电容值,该电容值与用户的按压压力相匹配,从而可以达到检测用户按压压力的目的。
一种可选的实施方式中,支撑板包括金属材料。压敏元件位于形变片与支撑板之间,压敏元件包括金属线圈。在此情况下,可以向线圈通入电流,当用户按压检测装置的金属盖板时,支撑板与压敏元件之间的间距发生变化,从而可以改变线圈产生的磁场,使得线圈的阻抗发生变化。上述阻抗可以与用户的压力相匹配,达到检测用户按压压力的目的。
一种可选的实施方式中,检测装置还包括导电硅胶,该导电硅胶设置于金属盖板与第一电路板之间,导电硅胶的第一端与金属盖板电连接,导电硅胶的第二端与第一电路板电连接。在此情况下,可以通过焊接工艺将导电硅胶的两端分别焊接于金属盖板和第一电路板的焊盘上,从而可以通过导电硅胶将金属盖板与第一电路板电连接,实现导电硅胶与第一电路板之间的信号互联。
一种可选的实施方式中,检测装置还包括导电胶,该导电胶设置于金属盖板与第一电路板之间,导电胶与金属盖板和第一电路板的漏铜部粘接,导电胶与金属盖板和第一电路板电连接。在此情况下,第一电路板中与上述导电胶电连接的部分可以无需设置焊盘,将导电胶粘接于第一电路板的漏铜部上,该导电胶背离漏铜部的一侧可以与金属盖板粘接,从而使得上述金属盖板可以通过导电胶实现与第一电路板之间的信号互联。
一种可选的实施方式中,检测装置还包括金属弹片,该金属弹片设置于容纳腔内。其中,金属弹片的第一端与金属盖板焊接,金属弹片的第二端与第一电路板的漏铜部抵接。金属弹片的第二端与第一电路板的漏铜部抵接的过程中,可以使得金属弹片发生弹性形变,形变后的金属弹片可以与第一电路板的漏铜部接触更加的紧密。或者,金属弹片的第二端与第一电路板焊接,金属弹片的第一端与金属盖板抵接。同理,金属弹片的第一端与金属盖板抵接的过程中,可以使得金属弹片发生弹性形变,形变后的金属弹片可以与金属盖板接触更加的紧密。这样一来,金属盖板可以通过金属弹片实现与第一电路板之间的信号互联。
一种可选的实施方式中,金属盖板包括金属盖板本体和遮光挡墙。金属盖板本体罩设于第一电路板上,金属盖板本体与第一电路板电连接。金属盖板本体上开设有间隔设置的第一通光孔和第二通光孔。遮光挡墙设置于容纳腔内,遮光挡墙与金属盖板本体和第一电路板相连接。遮光挡墙位于第一通光孔和第二通光孔之间,将发光器件与光电转换器间隔开。这样一来,由于遮光挡墙采用金属材料制备,因此遮光挡墙具有遮光性能,所以在发光器件与光电转换器之间设置遮光挡墙可以减少甚至避免发光器件发出的光线直接入射至发光电转换器,从而可以减少发光器件与光电转换器之间的光串扰,提升光电转换器的检测精度。
一种可选的实施方式中,检测装置还可以包括遮光连接层,该遮光连接层设置于金属盖板与第一电路板之间,且遮光连接层与金属盖板和第一电路板相连接。这样一来,通过遮光连接层可以将金属盖板的底部与第一电路板粘接,从而可以减小或避免发光器件发出的光线从金属盖板的底部漏光,提高光线的利用率。
一种可选的实施方式中,透光结构背离第一电路板的表面,与金属盖板背离第一电路板的表面拼接成弧面。这样一来,透光结构背离第一电路板的表面,可以与金属盖板背离第一电路板的表面交界的位置圆滑过渡,从而可以提高用户按压的舒适性。
一种可选的实施方式中,检测装置包括金属镀层,金属镀层覆盖金属盖板背离第一电路板的表面。这样一来,通过设置金属镀层的材料可以起到外观装饰的作用。此外,金属盖板和金属镀层的导电率可以相同也可以不同。在此情况下,上述ECG电极可以包括金属盖板和金属镀层。
一种可选的实施方式中,发光器件包括第一发光组件,该第一发光组件用于发出红光或红外光中的至少一种,第一发光组件与光电转换器之间具有第一间距d1。第一发光组件发出的红光和第二发光组件发出的红外光的波长较长,可以到达皮下组织,从而检测动脉中血液的血容量。其中,红光主要被血液中的氧合血红蛋白吸收,而红外光主要被血液中的血红蛋白和脱氧血红蛋白吸收。因此,上述处理器可以利用光电转换器23采集到的红光和红外光的吸收差异,通过测量血液中血红蛋白和氧结合的比例来计算血氧饱和度,从而获取到血氧数据。此外,第二发光组件,用于发出黄光、绿光以及蓝光中的至少一种,第二发光组件与光电转换器之间具有第二间距d2,d1>d2。第二发光组件发出的蓝光或绿光的波长较短,可以到达表层皮,因此可以检测毛细血管中血液的血容量。第二发光组件发出的黄光可以到达真皮层,从而检测小动脉中血液的血容量。
一种可选的实施方式中,当第一间距d1满足范围3.5mm≤d1≤5.5mm时,可以使得第一发光组件发出的光线,经过用户皮肤的反射后,能够更充分、更容易被光电转换器接收,从而可以使得光电转换器采集的信号更加准确,进而使得电子设备获取到的上述PPG数据更加准确。当第二间距d2满足范围3.0mm≤d1≤4.5mm时,可以使得电子设备获取到的上述PPG数据更加准确。一种可选的实施方式中,透光结构包括树脂材料,第一电路板、发光器件、光电转换器、金属盖板以及透光结构为注塑一体结构件。这样一来,可以通过一次加工工艺,例如注塑工艺形成为注塑一体结构件。该注塑一体结构件可以包括检测装置的发光器件、光电转换器、第一电路板、金属盖板以及透光结构。透光结构不仅可以将发光器件和光电转换器与金属盖板和第一电路板相连接,还能够对发光器件和光电转换器的表面以及周边进行包裹,从而能够对发光器件和光电转换器进行封装,减少外界水汽和杂质对发光器件和光电转换器的性能造成影响,提高整个检测装置的防水、防尘可靠性。
一种可选的实施方式中,检测装置包括多个凸起结构,设置于金属盖板背离第一电路板的表面。用户在按压过程中可以明显感受到触摸表面的凹凸感,上述凸起结构的位置可以与预设按压位置相匹配,从而能够指引用户按压至预设位置,达到提高检测精度的目的。
本申请实施例的另一方面,提供一种电子设备,该电子设备可以包括中框以及上述任意一种检测装置。检测装置与中框相连接,中框的外表面开设有安装槽。第一电路板、发光器件、光电转换器、金属盖板以及透光结构位于安装槽内,且第一电路板相对于金属盖板靠近安装槽的底部。上述电子设备具有与前述实施例提供的检测装置相同的技术效果,此处不再赘述。
一种可选的实施方式中,安装槽的底部开设有贯穿中框的第一安装孔。该检测装置包括形变片以及安装柱。此外,电子设备包括弹性层和第一卡环。其中,形变片位于安装槽内,形变片具有固定端。安装柱位于形变片背离金属盖板的一侧,并贯穿第一安装孔,安装柱的第一端与固定端相连接,安装柱的第二端伸出第一安装孔,并位于中框内。此外,弹性层位于安装槽内,且弹性层设置于形变片与安装槽的底部之间,弹性层可以减小用户按压作用下,形变片发生塑性形变的几率。第一卡环位于中框内,第一卡环卡接于安装柱的第二端,且第一卡环与中框相抵接。这样一来,在用户按压检测装置的过程中,通过上述第一卡环可以对安装柱沿竖直方向运动的进行限位。
一种可选的实施方式中,弹性层包括硅胶或橡胶。该硅胶或橡胶的模量可以随着压缩变形的增大而增大,这样一来,当用户按压的压力较大时,受压后的弹性层的模量增大,从而能够对形变片进行支撑,达到限位的作用,使得形变片的第一悬臂端和第二悬臂端不容易发生塑性形变。或者,弹性层包括软胶层和掺杂于软胶层中的多个颗粒物。颗粒物的硬度大于软胶层的硬度;其中,软胶层包括硅胶或橡胶,颗粒物包括金属、塑胶或橡胶的至少一种。这样一来,在用户按压力作用下,软胶层受压发生弹性形变,使得颗粒物之间的间距减小,进一步使得至少部分颗粒物直接彼此接触,从而使得整个弹性层的刚度增加,能够对形变片进行支撑,达到限位的作用,使得形变片的第一悬臂端和第二悬臂端不容易发生塑性形变。
一种可选的实施方式中,安装柱位于第一安装孔内的部分开设有第一密封槽。电子设备包括第一密封圈,第一密封圈位于第一密封槽内,第一密封圈与第一安装孔的孔壁和第一密封槽的槽壁抵接。通过第一密封圈对第一安装孔和安装柱之间的间隙进行密封,减小外界水汽通过安装槽以及第一安装孔进入中框内部的几率,提高产品的可靠性。
一种可选的实施方式中,安装槽的底部开设有贯穿中框的第一安装孔,检测装置包括第一压杆。此外电子设备还可以包括第一粘接层和第二卡环。第一压杆贯穿第一安装孔,第一压杆设置于第一电路板背离金属盖板的一侧,第一压杆的第一端与第一电路板抵接或相连接,第一压杆的第二端伸出第一安装孔,并位于中框内。此外,第一粘接位于安装槽内,且第一粘接层设置于第一电路板与安装槽的底部之间,且与第一电路板和安装槽的底部相连接。第二卡环位于中框内,第二卡环卡接于第一压杆的第二端,且第二卡环与中框相抵接。这样一来,在用户按压检测装置的过程中,通过上述第二卡环可以对第一压杆沿竖直方向运动的进行限位。
一种可选的实施方式中,所述检测装置还包括形变片,该形变片位于中框内,形变片具有固定端。此外,电子设备还包括螺纹连接件,螺纹连接件位于中框内,螺纹连接件贯穿形变片的固定端,并与中框相连接,以对形变片进行固定。
一种可选的实施方式中,安装槽的底部开设有贯穿中框的第一安装孔和第二安装孔。此外,检测装置包括第一压杆和第二压杆。其中,第一压杆贯穿第一安装孔,第一压杆设置于第一电路板背离金属盖板的一侧,第一压杆的第一端与第一电路板抵接或相连接,第一压杆的第二端伸出第一安装孔,并位于中框内。第二压杆贯穿第二安装孔,第二压杆设置于第一电路板背离金属盖板的一侧,第二压杆的第一端与第一电路板抵接或相连接,第二压杆的第二端伸出第二安装孔,并位于中框内。此外,电子设备还包括第一弹簧和第二弹簧。第一弹簧位于安装槽内,第一压杆的一部分穿过第一弹簧,第一弹簧的两端分别与第一压杆和安装槽的槽底抵接。第二弹簧位于安装槽内,第二压杆的一部分穿过第二弹簧,第二弹簧的两端分别与第二压杆和安装槽的槽底抵接。在用户未按压检测装置时,上述第一弹簧和第二弹簧可以处于压缩状态,在用户撤销按压金属盖板的按压力之后,便于发生形变的形变片能够恢复至初始位置。
一种可选的实施方式中,第一电路板包括柔性电路板,安装槽的底部开设有贯穿中框的第三安装孔。此外,电子设备还包括堵头、第二粘接层和第二电路板。堵头设置于第三安装孔内,封堵第三安装孔。第二粘接层设置于第三安装孔内,且位于堵头背离安装槽的一侧,第二粘接层与堵头和中框粘接。第二电路板设置于中框内,柔性电路板的一部分贯穿堵头和第二粘接层,伸入中框内与第二电路板电连接。堵头可以对第三安装孔进行封堵,达到防水、防尘的作用。第二粘接层可以胶水,第二粘接层用于将堵头粘接于中框上。
本申请实施例的又一方面,提供一种电子设备的控制方法,电子设备包括检测装置,该检测装置具有按键功能和健康检测功能,检测装置包括发光器件、光电转换器、金属盖板以及压敏元件。控制方法包括:以第一扫描频率对压敏元件进行扫描来识别用户对所述检测装置的按压事件。接下来,判断健康检测功能是否开启。若健康检测功能开启,则执行上述健康检测功能。若健康检测功能未开启,则执行按键功能。上述电子设备的控制方法具有与前述实施例提供的电子设备相同的技术效果,此处不再赘述。
一种可选的实施方式中,上述健康检测功能具体为:显示指引图像。接下来,若所述用户的人体直接按压检测装置,则以第二扫描频率对压敏元件进行扫描以获得所述用户施加在金属盖板上的压力值,启动发光器件和光电转换器,并向金属盖板施加电压以获得所述用户的心电信号。其中,第二扫描频率大于第一扫描频率。接下来,若压力值大于或等于第一阈值,且小于或等于第二阈值,则根据压力值、光电转换器的输出信号和心电信号中的至少一个确定检测结果。接下来,显示上述检测结果,检测结果包括血氧值、心率值、心电数据以及血压值中的至少一个,从而实现血氧、心率、心电以及血压数据的采集,以完成对用户的健康检测。
附图说明
图1A为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图;
图1B为图1A所示的电子设备的一种爆炸结构示意图;
图2A为本申请实施例提供的用户使用图1A所示的电子设备的示意图;
图2B为用户手指按压图1A所示的检测装置的结构示意图;
图3为图1A中检测装置的一种结构示意图;
图4为沿图2B中O1-O2进行剖切得到的一种剖视图;
图5为本申请实施例提供的PPG模块的一种工作场景示意图;
图6为本申请实施例提供的PPG模块的一种结构示意图;
图7为沿图2B中O1-O2进行剖切得到的另一种剖视图;
图8A图1A中检测装置的另一种结构示意图;
图8B为图2B中沿O1-O2进行剖切得到的另一种剖视图;
图8C为图8B中金属盖板的一种结构示意图;
图9为沿图2B中O1-O2进行剖切得到的一种局部结构剖视图;
图10A为本申请实施例提供的金属盖板与第一电路板的一种电连接结构示意图;
图10B为本申请实施例提供的金属盖板与第一电路板的另一种电连接结构示意图;
图11A为沿图2B中O1-O2进行剖切得到的另一种剖视图;
图11B为沿图11A中A1-A2进行剖切得到的一种剖视图;
图12A为相关技术提供的一种PPG模块的结构示意图;
图12B为沿图12A中B1-B2进行剖切得到的一种剖视图;
图13为本申请实施例提供的检测设备的一种结构示意图;
图14A为沿图2B中O1-O2进行剖切得到的一种局部结构剖视图;
图14B为图14A中形变片的一种形变示意图;
图15为本申请实施例提供的检测设备的一种结构示意图;
图16A为沿图2B中O1-O2进行剖切得到的一种局部结构剖视图;
图16B为沿图2B中O1-O2进行剖切得到的一种局部结构剖视图;
图17A为图16A中弹性层的一种状态示意图;
图17B为图16A中弹性层的另一种状态示意图;
图17C为图16A中弹性层的另一种状态示意图;
图18A为本申请实施例提供的压敏元件的一种结构示意图;
图18B为本申请实施例提供的压敏元件的另一种结构示意图;
图19A为本申请实施例提供的压敏元件的一种电连接方式示意图;
图19B为图19A中部分元器件的电路结构图;
图19C为图19A中部分元器件的电路结构图;
图20为沿图2B中O1-O2进行剖切得到的一种局部结构剖视图;
图21为沿图2B中C1-C2进行剖切得到的一种局部结构剖视图;
图22为沿图2B中O1-O2进行剖切得到的一种局部结构剖视图;
图23A为本申请实施例提供的检测装置的一种局部结构示意图;
图23B为本申请实施例提供的检测装置的一种局部结构示意图;
图24为本申请实施例提供的电子设备的一种结构示意图;
图25为本申请实施例提供的电子设备的控制方法流程图;
图26为本申请实施例提供的电子设备的一种显示界面示意图;
图27为本申请实施例提供的电子设备的另一种显示界面示意图;
图28为图25中S107的具体步骤示意图;
图29为本申请实施例提供的电子设备的另一种显示界面示意图;
图30为本申请实施例提供的电子设备的另一种显示界面示意图。
附图标记:
01-电子设备;10-显示屏;11-中框;12-后壳;20-检测装置;21-第一电路板;22-发光器件;23-光电转换器;24-金属盖板;25-透光结构;200-容纳腔;201-第一通光孔;202-第二通光孔;100-表皮层;101-真皮层;102-皮下组织;221-第一发光组件;222-第二发光组件;2211-第一光源;2212-第二光源;2221-第三光源;2222-第四光源;241-金属镀层;27-遮光连接层;271-避让孔;251-第一透光结构;252-第二透光结构;243-金属盖板本体;244-遮光挡墙;30-导电硅胶;31-导电胶;210-漏铜部;32-金属弹片;110-透明板;111-胶层;112-支架;400-压感模块;41-第一压杆;42-第二压杆;43-形变片;44-压敏元件;430-固定端;431-第一悬臂端;432-第二悬臂端;2101-FPC;2102-支撑板;220-注塑一体结构件;300-安装槽;301-第一安装孔;302-第二安装孔;51-第一卡环;52-第一密封圈;53-弹性层;54-堵头;55-第二粘接层;501-第一密封槽;60-第二电路板;45-第一金属电极片;46-第二金属电极片;531-软胶层;532-颗粒物;61-螺纹连接件;71-第一弹簧;72-第二弹簧;56-第一粘接层;57-第二卡环;70-压力标尺;80-健康检测功能按键;81-提示对话框。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。
以下,术语“第一”、“第二”等仅用于描述方便,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,“连接”可以是固定机械连接,也可以是可拆卸机械连接,或成一体;或者,“连接”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。
此外,除非另有明确的规定和限定,术语“电连接”应做广义理解,例如,“电连接”可以是直接的电性连接,例如,两个元器件之间物理接触并电性导通,也可理解为线路构造中不同元器件之间通过印刷电路板(printed circuit board,PCB)铜箔或导线等可传输电信号的实体线路进行电性连接,以进行电信号的传输;或者,“电连接”可以是两个元器件之间通过中间媒介实现间接的电性连接;又或者,“电连接”可以是两个元器件之间通过隔空/不接触的方式电性连接,例如,两个元器件之间采用电容耦合的方式电性连接,以进行电信号的传输。“通信连接”可以指电信号传输,包括无线通信连接和有线通信连接。无线通信连接不需要实体媒介,且不属于对产品构造进行限定的连接关系。
本申请实施例中,描述“垂直”、“平行”分别表示允许一定误差范围内的大致垂直和大致平行,该误差范围可以为分别相对于绝对垂直和绝对平行偏差角度小于或者等于5°、8°或者10°的范围,在此不做具体限定。
本申请实施例中,“上”、“下”、“左”、“右”等方位术语可以包括但不限于相对附图中的部件示意置放的方位来定义的,应当理解到,这些方向性术语可以是相对的概念,它们用于相对于的描述和澄清,其可以根据附图中部件附图所放置的方位的变化而相应地发生变化。
本申请实施例的附图中,组件采用带箭头的指引线表示;部件仅采用指引线表示;开口、开孔等镂空结构采用端部具有波浪线的指引线表示。
本申请实施例提供一种电子设备,该电子设备可以应用于各种通信系统或通信协议,例如:蓝牙(blue-tooth,BT)通信技术、全球定位系统(global positioning system,GPS)通信技术、全球移动通信系统(global system of mobile communication,GSM)通信技术、无线保真(wireless fidelity,WiFi)通信技术、宽带码分多址(wideband codedivision multiple access wireless,WCDMA)通信技术、长期演进(long termevolution,LTE)、5G通信技术以及未来其他通信技术等。
本申请实施例中的电子设备可以是智能穿戴设备,例如,能够对用户的健康体征参数(例如,心率、血氧、心电、血压等至少一种)进行检测的人体健康检测穿戴设备,示例的,上述智能穿戴设备可以为智能手表、智能手环、智能眼镜、智能头盔。或者,上述电子设备还可以是手机(mobile phone)、平板电脑(pad)、笔记本电脑、智能家居、虚拟现实(virtual reality,VR)电子设备、增强现实(augmented reality,AR)电子设备等。再或者,电子设备还可以是具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备,5G网络中的电子设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(public land mobile network,PLMN)中的电子设备等,本申请实施例对此并不限定。
以下为了方便说明,是以图1A所示的电子设备01为能够进行健康检测的智能手表为例进行的举例说明。示例的,上述电子设备01可以包括显示屏(display)10、中框11以及如图1B所示的后壳(rear cover)12。继续如图1B所示,显示屏10可以设置于中框11内,该显示屏10的显示面位于背离后壳12的一侧,中框11可以绕显示屏10的一周设置。上述显示屏10可以为液晶显示屏(liquid crystal display,LCD),或者,有机发光二极管(organiclight emitting diode,OLED)显示屏,或者,微型(micro或mini)发光二极管(lightemitting diode,LED)显示屏。
本申请对显示屏10的形状不进行限定,例如,显示屏10的显示面可以为圆形,也可以为矩形。上述中框11以及后壳12的轮廓形状可以与显示屏10的轮廓形状相匹配。以下为了方便说明均是以显示屏10、中框11以及后壳12的轮廓形状为圆形为例进行的说明。
在此基础上,上述电子设备01还可以包括电路板、电池、处理器、传感器、麦克风以及扬声器等部件。在本申请的一些实施例中,电路板、电池、处理器、传感器、麦克风以及扬声器等部件可以设置于显示屏10和后壳12之间。上述中框11可以对电子设备01的整机起到支撑的作用。在本申请的一些实施例中,后壳12分别沿中框11的上、下边沿盖合从而形成电子设备01的外壳或壳体(housing)。或者,中框11和后壳12可以相连接为一体成型件,从而形成电子设备01的外壳或壳体。应可理解,“外壳或壳体”可以用于指代后壳12或中框11中任一个的部分或全部,或者指代后壳12或中框11中任意组合的部分或全部。
示例的,上述处理器可以包括一个或多个处理单元,例如:处理器可以包括应用处理器(application processor,AP)、调制解调处理器、图形处理器(graphics processingunit,GPU)、图像信号处理器(image signal processor,ISP)、控制器、视频编解码器、数字信号处理器(digital signal processor,DSP)、基带处理器,和/或神经网络处理器(neural-network processing unit,NPU)等。其中,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个处理器中。
此外,为了对健康体征参数,例如,心率、血氧、心电、血压等数据进行检测,上述电子设备01还可以包括如图1A所示的检测装置20。该检测装置20可以与中框11相连接,示例的,检测装置20的外表面可以突出于中框11的外表面。或者,又示例的,检测装置20的外表面还可以与中框11的外表面平齐,本申请对此不做限定。
基于此,在上述电子设备01为智能手表的情况下,如图2A所示,用户可以左手佩戴电子设备01,右手手指按压检测装置20(如图2B所示)。或者,可以右手佩戴电子设备01,左手手指按压检测装置20。在此情况下,如图2B所示,在本申请的一些实施例中,当用户的手指按压检测装置20时,该检测装置20可以采集用户的心率、血氧和心电数据。或者,在另一些实施例中,检测装置20还可以根据上述心率、血氧、心电等数据计算出压力值。又或者,上述检测装置20还可以采集用户按压检测装置20的压力值,从而使得上述电子设备01可以结合上述心率、血氧、心电数据以及压力值计算出用户的血压值。以下为了方便对检测装置20的结构进行详细说明,在图2B中建立检测装置20的坐标系XYZ,其中,X方向可以为检测装置20的长度方向,Y方向为检测装置20的宽度方向,Z方向为检测装置20的高度方向。
以下对该检测装置20的结构进行举例说明。在本申请的一些实施例中,如图3所示,上述检测装置20可以包括第一电路板21、发光器件22、光电转换器23、金属盖板24以及透光结构25。
示例的,第一电路板21可以包括柔性电路板(flexible printed circuit,FPC),或者,又示例的,第一电路板21可以包括PCB。发光器件22可以为LED、OLED,或者,量子点发光二极管(quantum dots light emitting diode,QLED),用户发出检测光线,例如可见光和红外光中的至少一种。光电转换器23可以为光电二极管(photodiode,PD)或者光电三极管,该光电转换器23能够接收用户皮肤的反射光线,并进行光电转换。
其中,上述发光器件22和光电转换器23可以设置于第一电路板21上,且与该第一电路板21电连接,该第一电路板21中可以设置用于控制发光器件22和光电转换器23的电路结构。如图4(沿图2B中的虚线O1-O2进行剖切得到的剖视图,其中虚线O1-O2与X方向平行)所示,发光器件22和光电转换器23可以位于第一电路板21的同一侧。这样一来,发光器件22和光电转换器23可以构成光电体积描记器(photo plethysmograph,PPG)模块。
具体的PPG模块的工作原理可以是,血液循环是由跳动的心脏的收缩和舒张驱动的,心脏收缩时,血液流向身体周围,待测部位充血,血容量上升。心脏舒张时,待测部分血液回流心脏,血容量下降。这样会产生一个周期信号,该周期信号可以包含一个收缩期峰值和一个舒张期峰值,通过上述周期信号可以确定心率(heart rate,HR)。此外,血液中的血氧含量与血红蛋白的含量有关。
基于此,人体的皮肤会透射并反射可见光以及红外光,当发光器件22发出的光线被照射到皮肤后,皮肤中血液的流动情况(例如,心脏搏动引起血流量的改变)以及血液中的血红蛋白量的含量等会对光的吸收量产生影响,进而会影响皮肤对光线的反射情况。通过光电转换器23采集皮肤反射的光线,可以检测到人体与血容量有关的光强随着时间变化的规律,即光体积描记图。通过光体积描记图可以反映出血液流动的特点以及血红蛋白的含量,进而可以获取到心率、血氧等参数。
在此基础上,继续如图4所示,上述检测装置20的金属盖板24罩设于第一电路板21上。此外,金属盖板24可以与第一电路板21之间形成有容纳腔200,发光器件22和光电转换器23可以设置于上述容纳腔200内。该金属盖板24上开设有贯穿金属盖板24的第一通光孔201和第二通光孔202,第一通光孔201露出发光器件22的出光面,第二通光孔202露出光电转换器23的受光面。
其中,发光器件22的出光面为发光器件22用于发出光线的表面,光电转换器23的受光面为该光电转换器23接收皮肤反射光的表面。当用户的肢体,例如手指触摸金属盖板24背离第一电路板21的表面(即该金属盖板24的外表面)时,由于图4中该金属盖板24上的第一通光孔201露出发光器件22的出光面,可以使得发光器件22发出的光线能够穿过第一通光孔201照射至用户的手指。此外,由于金属盖板24上的第二通光孔202露出光电转换器23的受光面,因此用户手指反射的光线可以穿过第二通光孔202入射至光电转换器23的受光面,从而实现发射光的采集,从而能够获取上述PPG数据。
此外,人体的皮肤由外到内,可以依次包括如图5所示的表皮层100、真皮层101以及皮下组织102。基于此,在本申请的一些实施例中,该发光器件22可以发出不同波长的可见光,例如蓝光、绿光、黄光以及红光中的至少一种。此外,发光器件22还可以发出红外光。基于此,该发光器件22可以包括如图5所示的第一发光组件221和第二发光组件222,第一发光组件221可以发出红光或红外光中的至少一种,第二发光组件222可以发出上述黄光、绿光以及蓝光中的至少一种。其中,上述可见光和红外光的波长以及检测目标如表1所示。
表1
结合表1,继续如图5所示,发光器件22发出的光线波长不同,到达的皮肤深度不同,检测目标也不同。例如,第二发光组件222发出的蓝光或绿光(图5中采用细实线表示黄光或绿光)的波长较短,可以到达表层皮100,因此可以检测毛细血管(图5中表层皮100的阴影部分)中血液的血容量。第二发光组件222发出的黄光(图5中采用细虚线表示)可以到达真皮层101,从而检测小动脉(图5中真皮层101的阴影部分)中血液的血容量。第一发光组件221发出的红光和第二发光组件222发出的红外光(图5中采用粗实线表示红光和红外光)的波长较长,可以到达皮下组织102,从而检测动脉(图5中皮下组织102的阴影部分)中血液的血容量。
这样一来,上述电子设备01中的处理器可以获取来自光电转换器23的皮肤中不同层血管的PPG信号,通过对多维度PPG信号进行综合处理,可以获取到更为精准的PPG数据,例如上述血氧和心率数据。其中,红光主要被血液中的氧合血红蛋白吸收,而红外光主要被血液中的血红蛋白和脱氧血红蛋白吸收。因此,上述处理器可以利用光电转换器23采集到的红光和红外光的吸收差异,通过测量血液中血红蛋白和氧结合的比例来计算血氧饱和度,从而获取到血氧数据。
继续如图5所示,在本申请的一些实施例中,第一发光组件221可以与光电转换器23之间具有第一间距d1,该第一间距d1可以满足的尺寸范围为3.5mm≤d1≤5.5mm。其中,第一间距d1可以是第一发光组件221的尺寸中心位置(或者,发光中心位置)与光电转换器23的尺寸中心位置之间的间距。当第一间距d1满足范围3.5mm≤d1≤5.5mm时,可以使得第一发光组件221发出的光线,经过用户皮肤的反射后,能够更充分、更容易被光电转换器23接收,从而可以使得光电转换器23采集的信号更加准确,进而使得电子设备01获取到的上述PPG数据更加准确。示例的,第一间距d1可以为3.5mm、4mm、4.5mm、5mm或者5.5mm。
基于此,在本申请的一些实施例中,由于血氧数据与红光和红外光的吸收差异有关,因此如图6(沿图5中的B向得到的俯视图)所示,第一发光组件221可以包括用于发红光的第一光源2211和用于发红外光的第二光源2212。第一光源2211和第二光源2212可以为LED、OLED、QLED等自发光器件中的至少一个。上述第一光源2211和第二光源2212中的任意一个光源与光电转换器23之间具有上述第一间距d1。沿Y方向,本申请对第一光源2211和第二光源2212的位置和间距不做限定。
此外,继续如图5所示,第二发光组件222与光电转换器23之间具有第二间距d2,该第二间距d2可以满足的尺寸范围为3.0mm≤d1≤4.5mm。同理,第二间距d2可以是第二发光组件222的尺寸中心位置(或者,发光中心位置)与光电转换器23的尺寸中心位置之间的间距。当第二间距d2满足范围3.0mm≤d1≤4.5mm时,可以使得电子设备01获取到的上述PPG数据更加准确。示例的,第二间距d2可以为3mm、3.5mm、4mm或者4.5mm。
基于此,由表1可知蓝光和绿光均能够到达表皮层100,以对毛细血光中的PPG信号进行检测,因此,第二发光组件222中可以包括如图6所示的第三光源2221和第四光源2222,第三光源2221可以用于发出蓝光或绿光,第四光源2222用于发出黄光。同理,第三光源2221和第四光源2222可以为LED、OLED、QLED等自发光器件中的至少一个。上述第三光源2221和第四光源2222中的任意一个光源与光电转换器23之间具有上述第二间距d2。沿Y方向,本申请对第三光源2221和第四光源2222的位置和间距不做限定。
此外,继续如图7(沿图2B中的虚线O1-O2进行剖切得到的剖视图)所示,金属盖板24与第一电路板21电连接,以使得金属盖板24可以与第一电路板21之间进行电信号的传输。因此该金属盖板24可以作为心电图(electrocardiogram,ECG)电极。基于此,由于心脏的每次跳动都会在皮肤表面引起微小的电波,当用户的肢体,例如手指触摸金属盖板24的外表面时,上述电波可以被金属盖板24采集,并通过电子设备01中的处理器进行放大处理,即可以得到心电图。通过心电图可以知晓用户心脏的健康状况,例如确定心脏的活动是否正常、缓慢、快速或不规则。
上述是以用户直接接触金属盖板24的外表面为例,检测ECG数据为例进行的举例说明。在本申请的另一些实施例中,该检测装置20还可以包括如图7所示的金属镀层241,金属镀层241可以覆盖金属盖板24的外表面,即该金属盖板24背离第一电路板21的表面。这样一来,通过设置金属镀层241的材料可以起到外观装饰的作用。此外,金属盖板24和金属镀层241的导电率可以相同也可以不同。在此情况下,上述ECG电极可以包括金属盖板24和金属镀层241。以下实施例为方便说明,部分附图中未示出金属镀层241。
为了将金属盖板24与电路板21电连接,在本申请的一些实施例中如图8A所示,上述检测装置20还可以包括导电硅胶30。该导电硅胶30可以设置于金属盖板24与第一电路板21之间。如图8B(沿图2B中的虚线O1-O2进行剖切得到的剖视图)所示,导电硅胶30的第一端(例如,沿Z方向的上端)与金属盖板24电连接,导电硅胶30的第二端(例如,沿Z方向的下端)与第一电路板21焊接。在此情况下,可以通过焊接工艺将导电硅胶30的两端分别焊接于金属盖板24和第一电路板21的焊盘(pad)上,从而可以通过导电硅胶30将金属盖板24与第一电路板21电连接,实现导电硅胶30与第一电路板21之间的信号互联。
或者,在本申请的另一些实施例中,如图9所示,检测装置20还可以包括导电胶31,设置于金属盖板24与第一电路板21之间,导电胶31与金属盖板24和第一电路板21的漏铜部210粘接,导电胶31可以与金属盖板24和第一电路板21电连接。在此情况下,第一电路板21中与上述导电胶31电连接的部分可以无需设置焊盘(pad),将导电胶31粘接于第一电路板21的漏铜部210上,该导电胶31背离漏铜部210的一侧可以与金属盖板24粘接,从而使得上述金属盖板24可以通过导电胶31实现与第一电路板21之间的信号互联。示例的,第一电路板21的漏铜部210可以为第一电路板21中露出的部分金属铜层。
又或者,在本申请的另一些实施例中,检测装置20还包括如图10A或图10B所示的金属弹片32。该金属弹片32可以设置于容纳腔200(如图7所示)内。示例的,如图10A所示,金属弹片32的第一端(即,朝向金属盖板24的一端)与金属盖板24焊接,金属弹片32的第二端(即,朝向第一电路板21的一端)与第一电路板21的漏铜部210抵接。金属弹片32的第二端与第一电路板21的漏铜部210抵接的过程中,可以使得金属弹片32发生弹性形变,形变后的金属弹片32可以与第一电路板21的漏铜部210接触更加的紧密。或者,如图10B所示,金属弹片32的第二端(即,朝向第一电路板21的一端)与第一电路板21焊接,金属弹片32的第一端(即,朝向金属盖板24的一端)与金属盖板24抵接。同理,金属弹片32的第一端与金属盖板24抵接的过程中,可以使得金属弹片32发生弹性形变,形变后的金属弹片32可以与金属盖板24接触更加的紧密。这样一来,金属盖板24可以通过金属弹片32实现与第一电路板21之间的信号互联。
上述是对金属盖板24与第一电路板21电连接方式的举例说明,不构成对电连接方式的限定。此外,本申请对金属盖板24与第一电路板21电连接的位置也不做限定。
由上述可知,通过上述PPG模块(包括发光器件22和光电转换器23)可以获取到用户的血氧、心率等PPG数据,通过ECG电极,例如金属盖板24,或者金属盖板24和金属镀层241可以获得ECG数据。基于此,示例的,根据上述PPG数据和ECG数据可以获取脉搏波传递时间(pulse transit time,PTT)。根据PPT以及用户的身高、体重等参数可以得出脉搏波传递速度,并根据该脉搏波传递速度可以获得用户脉搏的收缩压和舒张压,进而可以实现无创连续血压测量。相对于袖带式血压仪而言,本申请提供的检测装置20在检测血压的过程中,无需用户穿套于胳膊上,只需要将手指触摸金属盖板24即可,从而能够提高血压检测的舒适性和便捷性。
由上述可知,本申请实施例提供的检测装置20集成了PPG模块(发光器件22和光电转换器23)和ECG电极,此外,为了将PPG模块(发光器件22和光电转换器23)、ECG电极以及第一电路板21相连接,上述检测装置20还可以包括如图8B所示的上述透光结构25。该透光结构25可以填充于第一通光孔201、第二通光孔202以及容纳腔200(如图7所示)内。
基于此,为了提高用户按压检测装置20时的舒适性,如图8B所示,透光结构25背离第一电路板21的表面,可以与金属盖板24背离第一电路板21的表面拼接成弧面。这样一来,透光结构25背离第一电路板21的表面,可以与金属盖板24背离第一电路板21的表面交界的位置圆滑过渡,从而可以提高用户按压的舒适性。
此外,继续如图8B所示,上述透光结构25包裹发光器件22和光电转换器23,并与发光器件22和光电转换器23、第一电路板21以及金属盖板24相连接。填充于第一通光孔201和容纳腔200的部分透光结构25可以将发光器件22与第一电路板21和金属盖板24相连接,且该透光结构25具有透光特性,从而可以减少对来自发光器件22出光面出射光线的影响。同理,填充于第二通光孔202以及容纳腔200的部分透光结构25可以将光电转换器23与第一电路板21和金属盖板24相连接,且能够减少对皮肤反射至光电转换器23受光面的光线的影响。以下为了方便说明,可以将透光结构25中包裹发光器件22的部分可以称为第一透光结构251,将透光结构25中包裹光电转换器23的部分可以称为第二透光结构252。
示例的,上述透光结构25的透光率可以大于或等于80%。在此基础上,由于透光结构25具有透光性,为了减小发光器件22与光电转换器23之间的光串扰,示例的,继续如图8B所示,金属盖板24可以包括金属盖板本体243和遮光挡墙244。其中,金属盖板本体243可以罩设于第一电路板21上,金属盖板本体243与第一电路板21电连接,电连接的方式同上所述此处不再赘述。此外,金属盖板本体243上可以开设有上述间隔设置的第一通光孔201和第二通光孔202,且第一通光孔201和第二通光孔202之间间隔有金属盖板本体243的一部分。
此外,遮光挡墙244设置于容纳腔200(如图7所示)内,遮光挡墙244可以与金属盖板本体243和第一电路板21相连接。如图8C所示,遮光挡墙244位于第一通光孔201和第二通光孔202之间,可以将图8B所示的发光器件22与光电转换器23间隔开。
示例的,上述金属盖板本体243和遮光挡墙244的材料可以相同,例如遮光挡墙244可以采用金属材料制备,且遮光挡墙244可以与金属盖板本体243相连接为一体结构件。例如,可以通过一次金属铸造工艺、金属注射工艺、3D打印工艺或者压铸工艺形成上述一体结构。这样一来,由于遮光挡墙244采用金属材料制备,因此遮光挡墙244具有遮光性能,所以在发光器件22与光电转换器23之间设置遮光挡墙244可以减少甚至避免发光器件22发出的光线直接入射至发光电转换器23,从而可以减少发光器件22与光电转换器23之间的光串扰,提升光电转换器23的检测精度。或者,上述遮光挡墙244还可以采用非金属的遮光材料,通过粘接、卡接或者螺纹连接等方式与金属盖板本体243相连接。
此外,继续如图8A所示,为了减小或避免发光器件22发出的光线从金属盖板24的底部,即朝向第一电路板21的一侧漏光,上述检测装置20还可以包括遮光连接层27,设置于金属盖板24与第一电路板21之间,且如图8B所示,遮光连接层27可以与遮光挡墙244和第一电路板21相连接。示例的,上述遮光连接层27可以为遮光胶层或者遮光胶带。这样一来,通过遮光连接层27可以将金属盖板24的底部与第一电路板21粘接,从而可以减小或避免发光器件22发出的光线从金属盖板24的底部漏光,提高光线的利用率。基于此,如图8A所示,为了设置上述发光器件22、光电转换器23以及用于将金属盖板24与第一电路板21电连接的部件,例如导电硅胶30,该遮光连接层27上可以开设有避让孔271。
综上所述,如图11A所示,发光器件22和光电转换器23被罩设于金属盖板24内,透光结构25可以覆盖发光器件22的出光面、光电转换器23的受光面,从而能够保证发光器件22和光电转换器23正常工作。此外,透光结构25还可以覆盖发光器件22和光电转换器23的侧面(与检测装置20的厚度方向,Z方向平行)。由图11A(沿图2B中的虚线O1-O2进行剖切得到的剖视图)和图11B(沿图11A中的虚线A1-A2进行剖切得到的剖视图)可以看出,发光器件22和光电转换器23除了朝向第一电路板21以外的表面,均可以被上述透光结构25覆盖,从而使得透光结构25能够对发光器件22和光电转换器23进行包裹,进而使得透光结构25能够与发光器件22、光电转换器23、第一电路板21以及金属盖板24相连接为一体结构件。基于此,当上述透光结构25采用树脂材料时,可以通过一次加工工艺,例如注塑工艺形成为注塑一体结构件220,该注塑一体结构件220可以包括检测装置20的发光器件22、光电转换器23、第一电路板21、金属盖板24以及透光结构25。
图12A所示的相关技术中,设置于PCB上的LED和PD上方覆盖有透明板110,ECG电极(图中未示出)可以设置于透明板110上,该透明板可以承载ECG电极。该透明板110通过胶层111与支架112粘接。在此情况下,为了保证透明板110与支架112的粘接牢固性和防水性能,胶层111沿X方向的长度需要满足一定的要求,且支架112沿X方向的长度也需要满足开槽(用于放置胶层111)和承载透明板110的要求。因此整个器件沿X方向的长度较宽。同理,如图12B(沿图12A中的虚线B1-B2进行剖切得到的剖视图)所示,同样考虑到胶层111和支架112承载透明板110的宽度需求,整个器件沿Y方向的宽度较宽。
基于此,一方面,相对于图12A的方案,本申请实施例中无需设置上述支架112、透明板110以及胶层111。在发光器件22的出射角θ(如图11B所示)相同的情况下,如图11A所示,本申请实施例提供的检测装置20通过嵌入金属盖板24内的透光结构25即可以将作为ECG电极的金属盖板24与发光器件22和光电转换器23相连接,因此在检测装置的长度方向(即,X方向)无需考虑胶层以及支架承载透明板的长度需求。同理,相对于图12B的方案,如图11B所示,本申请实施例提供的检测装置20中,在检测装置的宽度方向(即,Y方向)无需考虑胶层以及支架承载透明板的长度需求,因此可以减小检测装置20的长度和宽度的尺寸。此外,本申请实施例中,嵌入金属盖板24内的透光结构25可以覆盖发光器件22和光电转换器23背离第一电路板21的表面,因此无需设置图12A中的透明板110,从而可以减小检测装置的高度方向(即,Z方向)的尺寸,这样一来,检测装置20的三维尺寸均有所减小,从而可以实现检测装置20尺寸小型化设计的目的。在此情况下,当将上述尺寸小型化设计的检测装置20应用于电子设备01中时,有利于减小电子设备01的尺寸,从而可以缓解具有健康体征检测功能的设备的尺寸较大的问题。
另一方面,通过上述注塑工艺形成的为一体结构件的检测装置20中,透光结构25不仅可以将发光器件22和光电转换器23与金属盖板24和第一电路板21相连接,还能够对发光器件22和光电转换器23的表面以及周边进行包裹,从而能够对发光器件22和光电转换器23进行封装,减少外界水汽和杂质对发光器件22和光电转换器23的性能造成影响,提高整个检测装置20的防水、防尘可靠性。
由上述可知,本申请实施例提供的如图11A所示的检测装置20具有PPG模块(包括发光器件22和光电转换器23)以及ECG电极(包括金属盖板24),上述PPG模块、ECG电极、第一电路板21可以通过透光结构25相连接为注塑一体结构件220。基于此,由上述可知,在本申请的一些实施例中,当用户的手指按压金属盖板24时,PPG模块可以获取用户的PPG数据,例如心率和血氧等数据。ECG电极可以获取用户的心电数据。根据上述PPG数据和心电数据可以获得用户的血压。或者,在本申请的另一些实施例中,在获取用户血压数据的过程中,可以引入用户按压金属盖板24时的压力值,结合上述PPG数据、ECG数据以及压力值计算出用户的血压,从而能够进一步提高血压检测的精度。在此情况下,为了获取用户按压金属盖板24时的压力值,上述检测装置20还可以包括压感模块,以下对该压感模块的结构进行举例说明。
在本申请的一些实施例中,如图13所示,检测装置20的压感模块400可以包括第一压杆41、第二压杆42、形变片43、压敏元件44。其中,第一压杆41和第二压杆42设置于第一电路板21背离金属盖板24的一侧。示例的,上述第一电路板21可以包括FPC2101和支撑板2102,该支撑板2102设置于FPC2101背离金属盖板24的一侧。FPC2101朝向金属盖板24的一侧可以通过胶层与上述注塑一体结构件220相连接,FPC2101背离金属盖板24的一侧可以通过胶层与支撑板2102相连接。该支撑板2102的刚度大于FPC2101的刚度,从而能够FPC2101进行支撑。基于此,第一压杆41和第二压杆42可以设置于支撑板2102背离金属盖板24的一侧。在用户按压金属盖板24时,传递至第一电路板21的力可以通过支撑板2102传递至第一压杆41和第二压杆42。
此外,继续如图13所示,形变片43设置于第一压杆41背离第一电路板21的一侧,形变片43具有第一悬臂端431、固定端430以及第二悬臂端432,固定端430位于第一悬臂端431和第二悬臂端432之间,该形变片43为悬臂端结构。该固定端430用于固定该形变片43,例如件形变片43固定于图14A所示的中框11上。在此情况下,继续如图13所示,第一压杆41的第一端(例如,上端)可以与第一电路板21抵接或相连接,第一压杆41的第二端(例如,下端)可以与形变片43的第一悬臂端431抵接或相连接。第二压杆42的第一端(例如,上端)可以与第一电路板21抵接或相连接,第二压杆42的第二端(例如,下端)与形变片43的第二悬臂端432抵接或相连接。
示例的,如图14A(沿图2B中的虚线O1-O2进行剖切得到的剖视图)所示,第一压杆41的第二端(例如,下端)可以与形变片43的第一悬臂端431相连接为一体结构件,第二压杆42的第二端(例如,下端)与形变片43的第二悬臂端432相连接为一体结构件。基于此,在组装检测装置20的过程中,第一压杆41的第一端(例如,上端)可以与第一电路板21,例如第一电路板21中的支撑板2102相接触,第二压杆42的第一端(例如,上端)可以与第一电路板21,例如第一电路板21中的支撑板2102相接触。
或者,第一压杆41的第一端(例如,上端)可以与第一电路板21,例如第一电路板21中的支撑板2102相连接为一体结构件,第二压杆42的第一端(例如,上端)可以与第一电路板21,例如第一电路板21中的支撑板2102相连接为一体结构件。基于此,在组装检测装置20的过程中,第一压杆41的第二端(例如,下端)可以与形变片43的第一悬臂端431相接触,第二压杆42的第二端(例如,下端)与形变片43的第二悬臂端432相接触。
此外,继续如图14A所示,压敏元件44覆盖形变片43的第一悬臂端431的至少一部分,该压敏元件44还覆盖第二悬臂端432的至少一部分,此外,压敏元件44与第一电路板21,例如该第一电路板21中的FPC2101电连接。这样一来,用户手指沿Z方向向下按压金属盖板24的过程中,用户施加的外力可以通过金属盖板24传递至第一电路板21,然后通过该第一电路板21传递至位于第一电路板21下方的第一压杆41和第二压杆42。由于第一压杆41和第二压杆42分别与形变片43的第一悬臂端431和第二悬臂端432抵接或相连接,形变片43中位于第一悬臂端431和第二悬臂端432之间的固定端430将形变片43固定于一部件,例如中框11上,从而使得在第一压杆41和第二压杆42的按压作用下,图14B所示的形变片43的第一悬臂端431和第二悬臂端432可以沿Z方向向下发生形变。此外,由于压敏元件44覆盖第一悬臂端431的至少一部分以及第二悬臂端432的至少一部分,因此压敏元件44可以利用压电感应原理,将第一悬臂端431和第二悬臂端432的形变转换成电信号,并传输至与该压敏元件44电连接的第一电路板21(图14A所示),以实现对用户按压力的检测。
由上述可知,形变片43的固定端430用于固定该形变片43,以下对该固定端430的固定方式进行举例说明。示例的,在上述检测装置20设置于中框11上的情况下,检测装置20可以与该中框11相连接,上述注塑一体结构件220(包括发光器件22、光电转换器23、第一电路板21、金属盖板24以及透光结构25)以及上述形变片43可以设置于中框11的外侧,形变片43的固定端430可以与中框11的内侧相连接。
基于此,在本申请的一些实施例中,如图15所示,中框11的外表面开设有安装槽300,安装槽300的底部开设有贯穿中框11的第一安装孔301。在此基础上,如图16A(沿图2B中的虚线O1-O2进行剖切得到的剖视图)所示,上述注塑一体结构件220(包括发光器件22、光电转换器23、第一电路板21、金属盖板24以及透光结构25)以及第一压杆41、第二压杆42、形变片43和压敏元件44可以设置于安装槽300内,并且,第一电路板21相对于金属盖板24靠近安装槽300的底部。压敏元件44可以设置于形变片43朝向金属盖板24的一侧。或者,在另一些实施例中,压敏元件44还可以设置于形变片43背离金属盖板24的一侧。
此外,为了对形变片43的固定端430进行固定,上述检测装置还包括如图16A所示的、第一卡环51以及第一密封圈52。安装柱50位于形变片43背离金属盖板24的一侧,安装柱50的第一端(例如,上端)与形变片43的固定端430相连接,安装柱50的第二端(例如,下端)用于固定检测装置。示例的,安装柱50的第二端穿过第一安装孔301(如图15所示)伸入中框11内,第一卡环51位于中框11内,第一卡环51卡接于安装柱50的第二端,且第一卡环51与中框11相抵接。该安装柱50和压敏元件44分别设置于形变片相对的两侧,从而可以使得压敏元件44设置位置不会对安装柱50的设置位置造成影响。这样一来,在用户按压检测装置20的过程中,通过上述第一卡环51可以对安装柱50沿Z方向运动的进行限位。此外,与安装柱50的第二端卡接的第一卡环51与中框11相抵接时,可以通过该第一卡环51将安装柱50固定于中框11上。由于安装柱50的第一端与形变片43的固定端430相连接,从而可以使得形变片43的固定端通过安装柱50固定于中框11上。
在此基础上,继续如图16A所示,安装柱50位于第一安装孔301(如图15所示)内的部分开设有第一密封槽501。上述第一密封圈52可以位于第一密封槽501内,第一密封圈52与第一安装孔301(如图15所示)的孔壁和第一密封槽501的槽壁抵接,从而可以通过第一密封圈52对第一安装孔301和安装柱50之间的间隙进行密封,减小外界水汽通过安装槽300以及第一安装孔301进入中框11内部的几率,提高产品的可靠性。
此外,图15所示的安装槽300的底部开设有贯穿中框的第三安装孔303,FPC2101(图16A所示)的一部分可以穿过第三安装孔303后设置于中框11内。基于此,电子设备01还可以包括如图16A所示的堵头54、第二粘接层55以及第二电路板60。其中,堵头54可以设置于第三安装孔303(如图15所示)内,该堵头54可以封堵第三安装孔303。此外,第二粘接层55可以设置于第三安装孔303内,且位于堵头54背离安装槽300(图16A所示)的一侧,第二粘接层55可以与堵头54和中框11粘接。第二电路板60设置于中框11内,FPC2101的一部分贯穿堵头54和第二粘接层55伸入中框11内与第二电路板60电连接。
其中,上述第二电路板60可以称为主板,主板上可以设置处理器,当FPC2101位于中框11内的部分与主板电连接后,该处理器可以通过FPC2101与检测装置20中的金属盖板24、发光器件22、光电转换器23以及压敏元件44之间进行信号传输。此外,堵头54可以对第三安装孔303(如图15所示)进行封堵,达到防水、防尘的作用。第二粘接层55可以胶水,用于将堵头54粘接于中框11上。
由上述可知,图16A所示的形变片43在用户施加按压力作用下,可以发生形变。示例的,该形变片43可以为金属片,材料包括合金钢,例如,钛合金、铝合金中的至少一种。此外,当用户撤销按压力后,形变片43需要回复至原始位置,因此上述形变片43需要发生弹性形变。由上述可知,本申请实施例提供的检测装置的尺寸较小,因此形变片43的尺寸也相应有所减小。然而,形变片43的尺寸减小后,施加外力使得形变片43受压后,该形变片43发生的挠度会减小,从而在外力较大时容易发生塑性形变。
基于此,为了在用户按压作用下减小形变片43发生塑性形变的几率,上述检测装置还可以包括如图16A所示的弹性层53,该弹性层53可以位于安装槽300内,且弹性层53可以设置于形变片43与安装槽300的底部之间。示例的,弹性层53可以位于形变片43的第一悬臂端431和第二悬臂端432背离金属盖板24的一侧。弹性层53可以覆盖第一悬臂端431和第二悬臂端432的一部分,也可以完全覆盖第一悬臂端431和第二悬臂端432。
在本申请的一些实施例中,上述弹性层53可以包括硅胶或橡胶。该硅胶或橡胶的模量可以随着压缩变形的增大而增大,这样一来,当用户按压的压力较大时,受压后的弹性层53的模量增大,从而能够对形变片43进行支撑,达到限位的作用,使得形变片43的第一悬臂端431和第二悬臂端432不容易发生塑性形变。示例的,在形变片43与中框11之间的间距较小的情况下,可以在形变片43与中框11之间采用室温硫化型硅橡胶(room temperaturevulcanized silicone rubber,RTV)进行点胶,然后将上述注塑一体结构件220以及第一压杆41、第二压杆42等部件放入安装槽内放置至胶水固化形成上述弹性层53,形成的弹性层53可以填充于形变片43与中框11的间隙之间。
上述是以弹性层53可以为硅胶或者橡胶为例进行的举例说明,在本申请的另一些实施例中,上述弹性层53还可以为材质较软的胶带或者泡棉胶。
或者,在本申请的另一些实施例中,如图17A所示,弹性层53还可以包括软胶层531和掺杂于软胶层531中的多个颗粒物532。其中,颗粒物532的硬度可以大于软胶层531的硬度。其中,软胶层531包括硅胶或橡胶。颗粒物532可以包括金属颗粒、塑胶颗粒或者硬度较高的橡胶颗粒。这样一来,如图17B所示,在用户按压力(沿箭头方向)作用下,软胶层531受压发生弹性形变,使得颗粒物532之间的间距减小,进一步如图17C所示,使得至少部分颗粒物532直接彼此接触,从而使得整个弹性层53的刚度增加,能够对形变片43进行支撑,达到限位的作用,使得形变片43的第一悬臂端431和第二悬臂端432不容易发生塑性形变。
由上述可知,在用户按压检测装置20的过程中,图14B所示的形变片43的第一悬臂端431和第二悬臂端432可以沿Z方向向下发生形变。此时,覆盖第一悬臂端431的至少一部分以及第二悬臂端432的至少一部分的压敏元件44,可以利用压电感应原理,将第一悬臂端431和第二悬臂端432的形变转换成电信号,以实现对用户按压力的检测。以下对能够实现上述压电感应的压敏元件44的结构进行举例说明。
在本申请的一些实施例中,在上述第一电路板21包括如图18A所示的FPC2101的情况下,上述压敏元件44可以与FPC2101相连接为一体结构。在组装检测装置的过程中,可以如图18B所示,将压敏元件44折叠成与FPC2101层叠设置的位置,进而可以使得压敏元件44设置于图16A中形变片43朝向金属盖板24的一侧。
此外,上述压敏元件44可以包括电阻应变片,该电阻应变片可以包括金属栅结构或者高分子油墨结构等。电阻应变片的压感检测原理可以为,该电阻应变片中的金属栅结构或者高分子油墨结构等的电阻值除了与材料的性质有关之外,还与金属栅结构或者高分子油墨结构的长度、横截面积等尺寸有关。将电阻应变片贴附于形变片43上,且该形变片43受力变形时,金属栅结构或者高分子油墨结构的长度和横截面积等尺寸也随着形变片43一起变化,进而使得电阻应变片的电阻值变化。
基于此,图18A或图18B所示,电阻应变片可以包括第一电阻R1、第二电阻R2、第四电阻R4以及第五电阻R5,上述第一电阻R1、第二电阻R2、第四电阻R4以及第五电阻R5均为可变电阻。其中,压敏元件44中覆盖图16A所示的第一悬臂端431的部分具有上述第一电阻R1和第二电阻R2,压敏元件44中覆盖图16A所示的第二悬臂端432的部分具有上述第四电阻R4以及第五电阻R5。
在此情况下,上述检测装置20还可以包括如图19A所示第三电阻R3和第四电阻R4,第三电阻R3和第四电阻R4为阻值固定的电阻。示例的,该第三电阻R3和第四电阻R4可以设置于图16A中FPC2101伸入中框11内的部分上。或者,又示例的,上述第三电阻R3和第四电阻R4可以设置于位于中框11内的主板,例如图16A所示的第二电路板60上。本申请对第三电阻R3和第四电阻R4的设置位置不做限定,只要能够保证第三电阻R3和第四电阻R4不设置于压敏元件44上即可,以达到减小压敏元件44尺寸的目的。
基于此,继续如图19A所示,第一电阻R1和第二电阻R2串联形成第一电路a1,第三电阻R3和第四电阻R4串联形成第二电路a2,上述第一电路a1和第二电路a2可以构成如图19B所示的第一全桥电路441,第一全桥电路441可以通过第一电压端VDD、第二电压端VCC、第一信号端S1+和第二信号端S1-与第一电路板中的FPC2101(图19A所示)电连接。其中,第一电压端VDD和第二电压端VCC为第一全桥电路441的供电端,第一电压端VDD可以向第一全桥电路441提供工作电压,第二电压端VCC可以接地。
这样一来,如图16A所示,当用户按压检测装置的金属盖板24时,会导致形变片43的第一悬臂端431发生形变。在此情况下,覆盖该第一悬臂端431的压敏元件44中如图19B所示的第一电阻R1和第二电阻R2的阻值会发生变化,进而会改变第一信号端S1+和第二信号端S1-之间的电压差,该电压差与用户按压金属盖板24(图16A所示)的压力相匹配,从而可以通过获取上述电压差达到检测用户按压压力,例如第一压力值的目的。
同理,继续如图19A所示,第五电阻R5和第六电阻R6串联形成第三电路a3,第三电阻R3和第四电阻R4串联形成上述第二电路a2,上述第二电路a2和第三电路a3可以构成如图19C所示的第二全桥电路442,第二全桥电路442可以通过第一电压端VDD、第二电压端VCC、第三信号端S2+和第四信号端S2-与第一电路板中的FPC2101(图19A所示)电连接。同上所示,第一电压端VDD和第二电压端VCC为第二全桥电路442的供电端,第一电压端VDD可以向第二全桥电路442提供工作电压,第二电压端VCC可以接地。
这样一来,如图16A所示,当用户按压检测装置20的金属盖板24时,会导致形变片43的第二悬臂端432发生形变。在此情况下,覆盖该第二悬臂端432的压敏元件44中如图19C所示的第五电阻R5和第六电阻R6的阻值会发生变化,进而会改变第三信号端S2+和第四信号端S2-之间的电压差,该电压差与用户按压金属盖板24(图16A所示)的压力相匹配,从而可以通过获取上述电压差达到检测用户按压压力,例如第二压力值的目的。
由上述可知,当用户按压检测装置20的金属盖板24时,图19B所示的第一全桥电路441检测到的用户按压压力,例如第一压力值来自于图16A中形变片43的第一悬臂端431的形变量,图19C所示的第二全桥电路442检测到的用户按压压力,例如第二压力值来自于形变片43的第二悬臂端432的形变量,上述第一悬臂端431和第二悬臂端432分别位于固定端430的两侧,因此电子设备01的处理器可以通过比对上述第一压力值和第二压力值的差异,判断用户的按压位置是否在金属盖板24的中间位置,以提高检测精度。因此,图16A所示的检测装置20可以称为双通道检测结构。
例如,上述第一压力值和第二压力值的差异较大时,用户按压的位置偏向于压力值较大的一侧。当上述第一压力值和第二压力值的差异较小时,用户按压的位置位于金属盖板24的中间位置。这样一来,可以及时提醒用户改变按压位置,以使得按压在金属盖板24的中间位置,以达到提高检测精度的目的。
在此基础上,为了使得用户能够按压至预设位置,上述金属盖板24的外表面可以形成多个凸起结构,用户在按压过程中可以明显感受到触摸表面的凹凸感,上述凸起结构的位置可以与预设按压位置相匹配,从而能够指引用户按压至预设位置,达到提高检测精度的目的。
此外,本申请实施例提供的上述双通道检测结构中,如图19A所示,压敏元件44上仅需要设置四个可变电阻,分别为第一电阻R1、第二电阻R2、第五电阻R5以及第六电阻R6。其中,第一电阻R1、第二电阻R2与位于压敏元件44以外的第三电阻R3和第四电阻R4构成的第一全桥电路441(图19B所示),可以与第五电阻R5、第六电阻R6与位于压敏元件44以外的第三电阻R3和第四电阻R4构成的第二全桥电路442共用上述第三电阻R3和第四电阻R4。这样一来,可以无需在压敏元件44上直接设置用于构成上述两个全桥电路的八个可变电阻,达到减小压敏元件44尺寸的目的,进而有利于减小整个检测装置20的尺寸,乃至电子设备01尺寸的目的。
上述是以图16A所示的检测装置20采用电阻式压感方式为例进行的举例说明。在本申请的另一些实施例中,该检测装置20还可以采用电容式压感方式,在此情况下,如图16B所示,检测装置还可以包括设置于支撑板2102背离金属盖板24一侧的第一金属电极片45,该第一金属电极片45可以与FPC2101电连接。此外,上述压敏元件可以包括图16B中的第二金属电极片46,上述第一金属电极片45与第二金属电极片46之间可以形成电容。这样一来,当用户按压检测装置20的金属盖板24时,上述两个金属电极之间的间距发生变化,从而可以改变电容的电容值,该电容值与用户的按压压力相匹配,从而可以达到检测用户按压压力的目的。或者,在另一些实施例中,在上述支撑板2102包括金属材料的情况下,该支撑板2102可以作为电容的一个电极。此外,压敏元件44可以采用金属材料制备,以作为上述电容的另一个电极,从而实现上述电容式压感方式。
或者,在本申请的另一些实施例中,该检测装置20还可以采用电感式压感方式,在此情况下,图16A所示的支撑板2102可以采用金属材料制备,并且上述压敏元件44可以包括线圈。在此情况下,可以向线圈通入电流,当用户按压检测装置20的金属盖板24时,支撑板2102与压敏元件44之间的间距发生变化,从而可以改变线圈产生的磁场,使得线圈的阻抗发生变化。上述阻抗可以与用户的压力相匹配,达到检测用户按压压力的目的。或者,在另一些实施例中,检测装置还可以包括设置于支撑板2102背离金属盖板24一侧的金属电极片,上述压敏元件44可以包括线圈,为了实现上述电感式压感方式。
由上述可知,图16A所示的具备压感功能的检测装置20,是以该检测装置20中的压敏元件44设置于中框11外侧,且该检测装置为双通道检测结构为例进行的举例说明。在本申请的另一些实施例中,检测装置20的压敏元件44可以设置于中框11内。具体的,如图20(沿图2B中的虚线O1-O2进行剖切得到的剖视图)所示,检测装置20包括上述第一电路板21、发光器件22、光电转换器23、金属盖板24、第一压杆41、第二压杆42、形变片43以及压敏元件44等。其中,第一电路板21可以为PCB。发光器件22、光电转换器23以及金属盖板24的设置方式以及工作过程同上所述,此处不再赘述。
本申请实施例中,中框11为具有中空区域的环形结构,可以为圆环形或者矩形环。中框11外或者中框11外侧是指中框11中背离中空区域的一侧,中框11内或者中框11内侧是指中框11中朝向中空区域的一侧。
此外,继续如图20所示,形变片43位于中框11内,且形变片43设置于第一压杆41和第二压杆42背离第一电路板21的一侧。该形变片43具有第一悬臂端431、第二悬臂端432以及位于第一悬臂端431和第二悬臂端432之间的固定端430。第一压杆41贯穿第一安装孔301,该第一压杆41设置于第一电路板21背离金属盖板24的一侧,第一压杆41的第一端(例如,上端)与第一电路板21抵接或相连接,第一压杆41的第二端(例如,下端)伸出第一安装孔301,并位于所述中框11内,并与形变片43的第一悬臂端431抵接或相连接。此外,第二压杆42贯穿第二安装孔302,第二压杆42设置于第一电路板21背离金属盖板24的一侧,第二压杆42的第一端(例如,上端)与第一电路板21抵接或相连接,第二压杆42的第二端(例如,下端)伸出第二安装孔302,位于中框11内,并与第二悬臂端432抵接或相连接。第一压杆41、第二压杆42通过卡环固定于中框11上的设置方式,以及通过密封圈与中框11进行密封的方式同上所述,此处不再赘述。
在此基础上,为了对形变片43的固定端430进行固定,该电子设备还可以包括如图20所示的螺纹连接件61,该螺纹连接件61可以为螺栓或者螺钉。螺纹连接件61可以位于中框11内,螺纹连接件61贯穿形变片43的固定端430,并与中框11相连接,以将形变片43固定于中框11上。
此外,压敏元件44位于中框11内,该压敏元件44设置于形变片43背离金属盖板24的一侧,并且压敏元件44覆盖第一悬臂端431的至少一部分以及第二悬臂端432的至少一部分,该压敏元件44可以与第一电路板21电连接。其中,压敏元件44中,覆盖第一悬臂端431的部分和覆盖第二悬臂端432的部分可以相连接为一体结构,也可以不相连,分开独立设置,本申请对此不作限定。此外,压敏元件44的设置方式以及工作过程同上所述此处不再赘述。本实施例中,由于将压敏元件44设置于中框11内,因此可以减少外界水汽或者杂质对压敏元件44造成的影响,有利于提高压力检测的精度。
在此基础上,为了在用户撤销按压金属盖板24的按压力之后,便于发生形变的形变片43能够恢复至初始位置,该电子设备还可以包括如图20所示的第一弹簧71和第二弹簧72。其中,第一弹簧71位于安装槽300内,第一压杆41的一部分穿过第一弹簧71,第一弹簧71的两端分别与第一压杆41和安装槽300的槽底抵接。此外,第二弹簧72位于安装槽300内,第二压杆42的一部分穿过第二弹簧72,第二弹簧72的两端分别与第二压杆42和安装槽300的槽底抵接。基于此,为了使得第一压杆41与第一弹簧71抵接,该第一压杆41与第一弹簧71抵接的一端可以设置为台阶状。同理,为了使得第二压杆42与第二弹簧72抵接,该第二压杆42与第二弹簧72抵接的一端可以设置为台阶状。在用户未按压检测装置20时,上述第一弹簧71和第二弹簧72可以处于压缩状态,因此通过调节上述台阶状结构与安装槽300槽底之间的间距,可以实现对第一弹簧71和第二弹簧72压缩量的调节。
此外,如图21(沿图2B中的虚线C1-C2进行剖切得到的剖视图)所示,电子设备还可以包括FPC,该FPC的一端可以与位于安装槽300内的第一电路板21电连接,FPC的另一端可以贯穿堵头54和第二粘接层55以伸入至中框11内,从而可以与中框11内的主板电连接。
由上述可知,图16A所示和图20所示的检测装置20,均是以该检测装置20为双通道检测结构为例进行的举例说明。在本申请的另一些实施例中,如图22(沿图2B中的虚线O1-O2进行剖切得到的剖视图)所示,检测装置20还可以为单通道检测结构,且压敏元件44设置于中框11内。具体的,检测装置20包括上述第一电路板21、发光器件22、光电转换器23、金属盖板24、第一压杆41、形变片43以及压敏元件44等。其中,第一电路板21可以为FPC。发光器件22、光电转换器23以及金属盖板24的设置方式以及工作过程同上所述,此处不再赘述。
基于此,继续如图22所示,安装槽300的底部开设有贯穿中框11的第一安装孔301。第一压杆41贯穿第一安装孔301,第一压杆41设置于第一电路板背离金属盖板24的一侧,第一压杆41的第一端与第一电路板21抵接或相连接。形变片43位于中框11内,且形变片43设置于第一压杆41背离第一电路板21的一侧。形变片43具有第一悬臂端431和固定端430,第一悬臂端431与第一压杆41的第二端抵接,形变片43的固定端430与中框11相连接。示例的,中框11的内壁上可以开设安装孔,形变片43的固定端430可以嵌入上述安装孔内,并通过胶层与中框11粘接。或者,可以采用螺纹连接件,将该螺纹连接件贯穿形变片43的固定端430,并与中框11相连接,以将形变片43的固定端430固定于中框11上。
此外,压敏元件44位于中框11内,设置于形变片43背离金属盖板24的一侧,并且压敏元件44可以覆盖形变片43的第一悬臂端431的至少一部分,同上所述,上述压敏元件44与第一电路板21电连接。上述压敏元件44的设置方式和工作过程同上所述此处不再赘述。并且,将压敏元件44设置于中框11内的技术效果同上所述此处不再赘述。基于此,图22所示的结构中形变片43只具有一个悬臂端,即第一悬臂端431,因此能够减小形变片43的尺寸,有利于简化整个检测装置20的尺寸。
在此基础上,示例的,电子设备可以包括第一粘接层56和第二卡环57,第一粘接层56设置于第一电路板21与安装槽300的底部之间,且第一粘接层56可以与第一电路板21和安装槽300的底部相连接。上述第一粘接层56可以为胶层,从而能够将第一电路板21以及设置于第一电路板21上的各个部件固定于中框11上。此外,第二卡环57位于中框11内,第二卡环57卡接于第一压杆41的第二端,且第二卡环57与中框11相抵接。这样一来,在用户按压检测装置20的过程中,通过上述第二卡环57可以对第一压杆41沿Y方向运动的进行限位。
在本申请的另一些实施例中,当检测装置20采用图22的结构时,通过改变形变片43悬臂端的结构,也可以使得检测装置为双通道检测结构。具体的,如图23A所示,形变片43可以包括两个悬臂端,即第一悬臂端431和第二悬臂端432,第二悬臂端432位于第一悬臂端431背离固定端430的一侧,第一悬臂端431和第二悬臂端432之间具有间隙H。压敏元件44(如图22所示)即覆盖第一悬臂端431的至少一部分,也覆盖第二悬臂端432的至少一部分。此外,如图23B所示,第一压杆41的第二端(例如下端)可以与第一悬臂端431和第二悬臂端432同时抵接或相连接。这样一来,通过设置一个压杆,即第一压杆41就可以同时按压第一悬臂端431和第二悬臂端432,从而同时驱动第一悬臂端431和第二悬臂端432发生形变,达到双通道检测压力的目的。
综上所述,如图24所示,本申请实施例提供的电子设备01中检测装置20可以包括PPG模块、ECG电极以及压感模块。其中,PPG模块(包括图16A所示的发光器件22和光电转换器23)可以获取到用户的血氧、心率等PPG数据。ECG电极,例如金属盖板24,或者金属盖板24和金属镀层241可以获得ECG数据。压感模块包括以包括第一压杆41、形变片43、压敏元件44等部件,用于检测用户的按压压力。上述压感模块可以为上述电阻式、电容式或者电感式。继续如图24所示,电子设备01中的处理器可以结合PPG数据、ECG数据以及检测到压力值计算得出用户的血压值,然后通过显示器显示上述血压、血氧以及心率信息。
在此基础上,在本申请的一些实施例中,上述检测装置20还可以作为虚拟按键,例如,用户按压检测装置20时,处理器通过上述压感模块获取到用户的按压压力后,可以控制振动马达进行振动,振动的力度可以与用户的按压压力相匹配,从而使得用户能够感知到按压体验。并且,处理器还可以控制电子设备01开启相应的按键功能,以实现虚拟按键的功能。
或者,在本申请的另一些实施例中,上述检测装置20还可以作为实体按键的一部分。在此情况下,上述电子设备还可以包括与检测装置20中的压感模组相连接的锅仔片。用户按压检测装置20的过程中可以驱动锅仔片发生形变,进而执行按键功能。
上述是以压感模块集成于检测装置20为例进行的举例说明,在本申请的另一些实施例中,可以将具有PPG模块和ECG电极的检测装置20,与压感模块分开设置。在此情况下,上述检测装置20可以不具备按键功能。
以下以检测装置20具有按键功能和健康检测功能为例,对具有该检测装置20的电子设备01的控制方法进行举例说明。具体的,上述电子设备01的控制方法如图25所示,可以包括S101~S114。
S101、以第一扫描频率对压敏元件进行扫描。
示例的,通过执行上述S101可以识别用户对检测装置20的按压事件。并且,采用频率较低的第一扫描频率f1对压感模块400中的压敏元件44进行扫描,以使得压感模块400以较低的第一功耗运行,达到减小功耗的目的。
S102、判断健康检测功能是否开启。
示例的,如图26所示,电子设备01的显示屏上可以显示健康检测功能按键80,用户通过触摸显示屏上的健康检测功能按键80,达到开启或关闭健康检测功能的目的。其中,上述健康检测功能可以包括检测用户的血氧、心率或者血压等数据。因此,判断健康检测功能是否开始开启,具体是检测装置20中的发光器件22功能的启动操作和光电转换器23功能的启动操作。当健康检测功能开启时,处理器可以检测到的发光器件22功能的启动操作和光电转换器23功能的启动操作。当健康检测功能关闭时,处理器无法检测到的发光器件22功能的启动操作和光电转换器23功能的启动操作。
基于此,当图25所示的S102的判断结果为“否”时,即上述健康检测功能处于关闭状态时,可以执行以下S111~S114,以执行按键功能。或者,当S102的判断结果为“是”时,即上述健康检测功能处于开启状态时,可以执行以下S103~S108,以执行健康检测功能。
S103、显示指引图像。
在本申请的一些实施例中,电子设备01可以显示指引图像,该指引图像用于显示健康检测功能执行过程中的指引消息,以提示用户完成健康检测。例如,当开始健康检测时,可以显示如图27所示的“请将手指直接按压至按键位置”的提示信息。其中,在健康检测过程中,上述指引图像可以根据需要指引的内容进行调整,本申请对指引图像的内容不做限定。
S104、判断用户的人体(例如:手指)是否直接按压检测装置。
示例的,在一些实施例中,由于健康检测功能已经开启,因此,当用户手指直接按压检测装置20时,可以在图16A所示的检测装置20中的发光器件22发出红外光的情况下,利用该红外光实现红外接近检测,并由于红外光可以被血液中的血红蛋白和脱氧血红蛋白吸收,因此可以通过获得PPG数据,达到判断用户手指直接按压检测装置20的目的。
或者,在另一些实施例中,还可以通过向金属盖板24施加电压,以使金属盖板24作为ECG电极使用,当用户手指按压检测装置20时,可以通过获得ECG电极和人体形成的通路上的阻抗的变化,判断出用户手指是否直接按压检测装置20。基于此,当S104的判断结果为“是”时,可以执行以下S105,当S104的判断结果为“否”时,可以执行S103以显示如图27所示的指引图像。
S105、以第二频率对压敏元件进行扫描以获得压力值F,驱动PPG模块,驱动ECG电极获得心电信号。
示例的,处理器可以采用频率较高的第二扫描频率f2(其中,f2>f1)对压感模块400中的压敏元件44进行扫描,以使得压感模块400以较高的第二功耗(第二功耗大于第一功耗)运行,达到获得用户施加在金属盖板24上的压力值F的目的。其中,检测装置20中的压感模块400(如图13所示)可以利用上述电阻式、电容式或者电感式压感检测的原理。
此外,处理器可以驱动检测装置20中的发光器件22中所有发光元件(包括可见光发光元件和红外光发光元件)以及光电转换器23工作,以启动PPG模块,从而通过获得光电转换器23的输出信号以获取用户的PPG数据(包括血氧数据和心率数据)。并且,处理器还可以向金属盖板24施加电压,以驱动金属盖板24作为ECG电极,从而获取心电信号。
S106、判断F1≤F≤F2。
示例的,处理器在执行图25所示的S106的过程中,若S102获得的压力值F大于或等于第一阈值F1,且小于或等于第二阈值F2,则可以执行以下S107。其中,第二阈值F2大于第一阈值F1,示例的,F1=10gf,F2=300gf。
S107、数据计算。示例的,上述S108可以包括如图28所示的S201~S203。
S201、采集一定时长的PPG数据、ECG数据以及压感数据。
示例的,为了提高计算血压的精度,处理器可以在一定时间内持续采集上述PPG数据、ECG数据以及压感数据。
S202、实时判断采集到的PPG数据、ECG数据以及压感数据是否满足预设要求。
示例的,处理器可以实时的对采集到的PPG数据、ECG数据以及压感数据与预设要求,例如数据精度、数据时长等进行比对。若S202的判断结果为“是”,即上述数据满足预设要求则图25所示的执行S203。若S202的判断结果为“否”,即上述数据不满足预设要求,例如用户手指未保持按压状态则可以显示图29所示的提示对话框81,提示用户重新按压检测装置20。当用户重新按压检测装置后,可以执行图25所示的S105,以重新获得压力值F。
S203、调用算法,计算出值。示例的,处理器可以从存储器中调用相关算法,根据图25所示的S107中获得压力值、光电转换器的输出信号和心电信号中的至少一个确定检测结果,该检测结果可以包括血氧值、心率值、心电数据以及血压值中的至少一个。
S108、显示血氧、心率以及血压中的至少一个。
如图30所示,电子设备01可以显示检测结果,该检测结果包括上述血氧、心率以及血压数据中的至少一种。并且上述血氧、心率以及血压数据可以根据用户按压力度的改变,实时的发生变化。用户将按压力度达到压力标尺70中间阶段的位置时,显示的血氧、心率以及血压数据作为最终的检测数据。
其中,该压力标尺70中的箭头可以跟随用户按压力的大小在标尺上移动。压力标尺70上不同颜色的阶段可以表示用户按压力度的大小。或者,在另一些实施例中,压力标尺70的一侧还可以显示出压力值F的大小,例如200gf。这样一来,可以指引用户按压时施加的压力值可以在预设的范围例如(10gf~300gf)之内,该范围可以对应压力标尺70中间阶段的位置,从而达到提高检测精度的目的。或者,上述检测装置20具备双通道压感检测功能时,电子设备01还可以通过双通道压感检测的结果,显示按压位置提示图像,以提示用户按压至预设位置,达到提高检测精度的目的。
S109、结束。
此外,由上述可知,当图25所示的S102的判断结果为“否”时,即上述健康检测功能处于关闭状态时,可以执行以下S111~S114,以执行按键功能。
S111、压敏元件检测到信号后,以第二扫描频率对压敏元件进行扫描以获得压力值F。
其中,压敏元件44检测到的信号为用户按压检测装置20的金属盖板24时,产生的压力信号。
S112、判断F≥F3。
示例的,若S112获得的压力值F大于或等于第三阈值F3,则执行S113。其中,第三阈值F3可以在10gf~300gf的范围内。当S112的判断结果为“否”时,执行上述S111,以对压力值F重新进行获取。
S113、判断用户是否执行触摸操作。
示例的,为了避免用户在使用电子设备的过程中,由于“非用户触发原因”,例如,电子设备所处的环境温度瞬时骤变所引起的“温度冲突”导致检测装置20被误触发,在本申请的一些实施例中,在执行S114之前,可以执行该S113以判断按压检测装置20的按压力是否来自于用户的触摸操作。具体的,当图16A所示的检测装置20中的发光器件22能够发出红外光的情况下,可以利用该红外光实现红外接近检测。若检测到用户在金属盖板24上的触摸操作,则可以执行上述S114。若未检测到用户在金属盖板24上的触摸操作,则可以执行S109。在本申请的另一些实施例中,上述控制方法中也可以无需设置S113。
S114、执行按键功能。
示例的,在执行S114的过程中,上述检测装置20为虚拟按键的情况下,处理器可以控制图24所示的振动马达工作,并执行按键功能。或者,当上述检测装置20为实体按键时,该检测装置20可以驱动锅仔片发生形变,并执行上述按键功能。
当执行完上述S114后,可以执行S109以结束上述控制方法。
综上所述,本申请实施例提供的电子设备01的控制方法,即可以实现健康数据检测,又可以实现按键响应功能,从而可以将健康检测和按键集成于同一个检测装置20中,达到提高电子设备01集成度,减小电子设备01尺寸的目的。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (30)

1.一种检测装置,其特征在于,包括:
第一电路板;
发光器件,设置于所述第一电路板上,且与所述第一电路板电连接;
光电转换器,与所述发光器件设置于所述第一电路板的同一侧,所述光电转换器与所述第一电路板电连接;
金属盖板,罩设于所述第一电路板上,所述金属盖板与所述第一电路板电连接;所述金属盖板与所述第一电路板之间形成有容纳腔,所述发光器件和所述光电转换器设置于所述容纳腔内;所述金属盖板上开设有贯穿所述金属盖板的第一通光孔和第二通光孔,所述第一通光孔露出所述发光器件的出光面,所述第二通光孔露出所述光电转换器的受光面;
透光结构,填充于所述第一通光孔、所述第二通光孔以及所述容纳腔内,所述透光结构包裹所述发光器件和所述光电转换器,并与所述发光器件、所述光电转换器、所述第一电路板以及所述金属盖板相连接。
2.根据权利要求1所述的检测装置,其特征在于,所述检测装置包括:
第一压杆,设置于所述第一电路板背离所述金属盖板的一侧,第一压杆的第一端与所述第一电路板抵接或相连接;
形变片,设置于所述第一压杆背离所述第一电路板的一侧,所述形变片具有第一悬臂端和固定端,所述第一悬臂端与所述第一压杆的第二端抵接或相连接,所述固定端用于固定所述形变片;
压敏元件,覆盖所述第一悬臂端的至少一部分,所述压敏元件与所述第一电路板电连接。
3.根据权利要求2所述的检测装置,其特征在于,
所述压敏元件设置于所述形变片朝向所述金属盖板的一侧,所述检测装置还包括:
安装柱,位于所述形变片背离所述金属盖板的一侧,所述安装柱的第一端与所述固定端相连接,所述安装柱的第二端用于固定所述检测装置。
4.根据权利要求2或3所述的检测装置,其特征在于,
所述压敏元件包括电阻应变片,所述电阻应变片覆盖所述第一悬臂端的部分具有第一电阻和第二电阻;
所述检测装置还包括第三电阻和第四电阻;其中,所述第一电阻和所述第二电阻串联形成第一电路,所述第三电阻和所述第四电阻串联形成第二电路,所述第一电路和所述第二电路并联构成第一全桥电路,所述第一全桥电路与所述第一电路板电连接。
5.根据权利要求4所述的检测装置,其特征在于,
所述形变片还具有第二悬臂端,所述固定端位于所述第一悬臂端和所述第二悬臂端之间;所述压敏元件覆盖所述第二悬臂端的至少一部分;
所述检测装置还包括第二压杆,所述第二压杆设置于所述第一电路板背离所述金属盖板的一侧,第二压杆的第一端与所述第一电路板抵接或相连接,所述第二压杆的第二端与所述第二悬臂端抵接或相连接。
6.根据权利要求4所述的检测装置,其特征在于,
所述形变片还具有第二悬臂端,所述第二悬臂端位于所述第一悬臂端背离所述固定端的一侧,所述第一悬臂端和第二悬臂端之间具有间隙;所述压敏元件覆盖所述第二悬臂端的至少一部分;
所述第一压杆的第二端还与所述第二悬臂端抵接或相连接。
7.根据权利要求5或6所述的检测装置,其特征在于,所述电阻应变片覆盖所述第二悬臂端的部分具有第五电阻和第六电阻;其中,所述第五电阻和所述第六电阻串联形成第三电路;所述第二电路和所述第三电路并联构成第二全桥电路,所述第二全桥电路与所述第一电路板电连接。
8.根据权利要求2、5或6所述的检测装置,其特征在于,
所述第一电路板包括:
柔性电路板;
支撑板,设置于所述柔性电路板背离所述金属盖板的一侧,所述支撑板与所述第一压杆相连接或抵接;
或者,
所述第一电路板包括印刷电路板。
9.根据权利要求8所述的检测装置,其特征在于,所述检测装置还包括
第一金属电极片,设置于所述支撑板背离所述金属盖板一侧,所述第一金属电极片与所述柔性电路板电连接;
所述压敏元件位于所述形变片与金属支撑板之间,所述压敏元件包括第二金属电极片,所述第二金属电极片与所述第一金属电极片之间形成电容。
10.根据权利要求8所述的检测装置,其特征在于,
所述支撑板包括金属材料;
所述压敏元件位于所述形变片与所述支撑板之间,所述压敏元件包括金属线圈。
11.根据权利要求1-10任一项所述的检测装置,其特征在于,所述检测装置还包括:
导电硅胶,设置于所述金属盖板与所述第一电路板之间,所述导电硅胶的第一端与所述金属盖板电连接,所述导电硅胶的第二端与所述第一电路板电连接。
12.根据权利要求1-10任一项所述的检测装置,其特征在于,所述检测装置还包括:
导电胶,设置于所述金属盖板与所述第一电路板之间,所述导电胶与所述金属盖板和所述第一电路板的漏铜部粘接,所述导电胶与所述金属盖板和所述第一电路板电连接。
13.根据权利要求1-10任一项所述的检测装置,其特征在于,
所述检测装置还包括:
金属弹片,设置于所述容纳腔内;其中,所述金属弹片的第一端与所述金属盖板焊接,所述金属弹片的第二端与所述第一电路板的漏铜部抵接;或者,所述金属弹片的第二端与所述第一电路板焊接,所述金属弹片的第一端与所述金属盖板抵接。
14.根据权利要求1-13任一项所述的检测装置,其特征在于,所述金属盖板包括:
金属盖板本体,罩设于所述第一电路板上,所述金属盖板本体与所述第一电路板电连接;所述金属盖板本体上开设有间隔设置的所述第一通光孔和所述第二通光孔;
遮光挡墙,设置于所述容纳腔内,所述遮光挡墙与所述金属盖板本体和所述第一电路板相连接;所述遮光挡墙位于所述第一通光孔和所述第二通光孔之间,将所述发光器件与所述光电转换器间隔开。
15.根据权利要求1-14任一项所述的检测装置,其特征在于,
遮光连接层,设置于所述金属盖板与所述第一电路板之间,且所述遮光连接层与所述金属盖板和所述第一电路板相连接。
16.根据权利要求15所述的检测装置,其特征在于,所述透光结构背离所述第一电路板的表面,与所述金属盖板背离所述第一电路板的表面拼接成弧面。
17.根据权利要求1-16任一项所述的检测装置,其特征在于,所述检测装置包括金属镀层,所述金属镀层覆盖所述金属盖板背离所述第一电路板的表面。
18.根据权利要求1-17任一项所述的检测装置,其特征在于,所述发光器件包括:
第一发光组件,用于发出红光或红外光中的至少一种,所述第一发光组件与所述光电转换器之间具有第一间距d1;
第二发光组件,用于发出黄光、绿光以及蓝光中的至少一种,所述第二发光组件与所述光电转换器之间具有第二间距d2,d1>d2。
19.一种电子设备,其特征在于,包括:
如权利要求1-18任一项所述检测装置;
中框,所述检测装置与所述中框相连接;所述中框的外表面开设有安装槽;所述第一电路板、所述发光器件、所述光电转换器、所述金属盖板以及所述透光结构位于所述安装槽内,且所述第一电路板相对于所述金属盖板靠近所述安装槽的底部。
20.根据权利要求19所述的电子设备,其特征在于,所述安装槽的底部开设有贯穿所述中框的第一安装孔;所述检测装置包括:
形变片,位于安装槽内,所述形变片具有固定端;
安装柱,位于所述形变片背离所述金属盖板的一侧,并贯穿所述第一安装孔,所述安装柱的第一端与所述固定端相连接,所述安装柱的第二端伸出所述第一安装孔,并位于所述中框内;
所述电子设备还包括:
弹性层,位于所述安装槽内,且所述弹性层设置于所述形变片与所述安装槽的底部之间;
第一卡环,位于所述中框内,所述第一卡环卡接于所述安装柱的第二端,且所述第一卡环与所述中框相抵接。
21.根据权利要求20所述的电子设备,其特征在于,
所述弹性层包括硅胶或橡胶;
或者,
所述弹性层包括软胶层和掺杂于所述软胶层中的多个颗粒物;所述颗粒物的硬度大于所述软胶层的硬度;其中,所述软胶层包括硅胶或橡胶,所述颗粒物包括金属、塑胶或橡胶的至少一种。
22.根据权利要求20或21所述的电子设备,其特征在于,
所述安装柱位于所述第一安装孔内的部分开设有第一密封槽;
所述电子设备包括第一密封圈,所述第一密封圈位于所述第一密封槽内,所述第一密封圈与所述第一安装孔的孔壁和所述第一密封槽的槽壁抵接。
23.根据权利要求19所述的电子设备,其特征在于,
所述安装槽的底部开设有贯穿所述中框的第一安装孔;所述检测装置包括:
第一压杆,贯穿所述第一安装孔,所述第一压杆设置于所述第一电路板背离所述金属盖板的一侧,第一压杆的第一端与所述第一电路板抵接或相连接,所述第一压杆的第二端伸出所述第一安装孔,并位于所述中框内;
所述电子设备还包括:
第一粘接层,位于所述安装槽内,且所述第一粘接层设置于所述第一电路板与所述安装槽的底部之间,且与所述第一电路板和安装槽的底部相连接;
第二卡环,位于所述中框内,所述第二卡环卡接于所述第一压杆的第二端,且所述第二卡环与所述中框相抵接。
24.根据权利要求19所述的电子设备,其特征在于,所述检测装置还包括:
形变片,位于所述中框内,所述形变片具有固定端;
所述电子设备还包括螺纹连接件,所述螺纹连接件位于所述中框内,所述螺纹连接件贯穿所述形变片的固定端,并与所述中框相连接。
25.根据权利要求19所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括:
所述安装槽的底部开设有贯穿所述中框的第一安装孔和第二安装孔;所述检测装置包括:
第一压杆,贯穿所述第一安装孔,所述第一压杆设置于所述第一电路板背离所述金属盖板的一侧,第一压杆的第一端与所述第一电路板抵接或相连接,所述第一压杆的第二端伸出所述第一安装孔,并位于所述中框内;
第二压杆,贯穿所述第二安装孔,所述第二压杆设置于所述第一电路板背离所述金属盖板的一侧,第二压杆的第一端与所述第一电路板抵接或相连接,所述第二压杆的第二端伸出所述第二安装孔,并位于所述中框内;
第一弹簧,位于所述安装槽内,所述第一压杆的一部分穿过所述第一弹簧,所述第一弹簧的两端分别与所述第一压杆和所述安装槽的槽底抵接;
第二弹簧,位于所述安装槽内,所述第二压杆的一部分穿过所述第二弹簧,所述第二弹簧的两端分别与所述第二压杆和所述安装槽的槽底抵接。
26.根据权利要求19-25任一项所述的电子设备,其特征在于,所述第一电路板包括柔性电路板,所述安装槽的底部开设有贯穿所述中框的第三安装孔;
所述电子设备还包括:
堵头,设置于所述第三安装孔内,封堵所述第三安装孔;
第二粘接层,设置于所述第三安装孔内,且位于所述堵头背离所述安装槽的一侧,所述第二粘接层与所述堵头和所述中框粘接;
第二电路板,设置于所述中框内,所述柔性电路板的一部分贯穿所述堵头和所述第二粘接层,伸入所述中框内与所述第二电路板电连接。
27.一种电子设备的控制方法,其特征在于,所述电子设备包括检测装置,所述检测装置具有按键功能和健康检测功能,所述检测装置包括发光器件、光电转换器、金属盖板以及压敏元件;
所述控制方法包括:
以第一扫描频率对所述压敏元件进行扫描来识别用户对所述检测装置的按压事件;
判断所述健康检测功能是否开启;
若所述健康检测功能开启,则执行所述健康检测功能;
若所述健康检测功能未开启,则执行所述按键功能。
28.根据权利要求27所述的控制方法,其特征在于,所述健康检测功能具体为:
显示指引图像;
若所述用户的人体直接按压所述检测装置,则以第二扫描频率对所述压敏元件进行扫描以获得所述用户施加在所述金属盖板上的压力值,启动所述发光器件和所述光电转换器,并向所述金属盖板施加电压以获得用户的心电信号;其中,所述第二扫描频率大于所述第一扫描频率;
若所述压力值大于或等于第一阈值,且小于或等于第二阈值,则根据所述压力值、所述光电转换器的输出信号和心电信号中的至少一个确定检测结果;
显示所述检测结果,所述检测结果包括血氧值、心率值、心电数据以及血压值中的至少一个。
29.一种计算机存储介质,其特征在于,包括计算机指令,当所述计算机指令在电子设备上运行时,使得所述电子设备执行如权利要求27或28所述的电子设备的控制方法。
30.一种计算机程序产品,其特征在于,当所述计算机程序产品在计算机上运行时,使得所述计算机执行如权利要求27或28所述的电子设备的控制方法。
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