[发明专利]可穿戴在身体上的电子设备及其制造方法

说明书

一种可穿戴在身体上或可植入身体中的电子设备，其尤其是设计为心率监测器和/或智能手表和/或植入物。电子设备包括血液容积图测量装置。发射二极管和接收二极管布置在由玻璃或玻璃陶瓷制成的窗口下方。窗口设计为压力玻璃和/或光纤板。

本发明是2019年11月4日申请、名称为“可穿戴在身体上的电子设备及其制造方法”的中国专利申请201980073150.6的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种可穿戴在身体上或可引入身体中的电子设备及其制造方法。特别地，本发明涉及具有血液容积图(photoplethysmographischen)测量装置的心率监测器和/或智能手表和/或探头和/或植入物。

背景技术

已知可穿戴在身体上的电子设备，其中设备的背面放在用户的皮肤上。

尤其是已知所谓的心率监测器、即具有用于脉搏的测量装置的电子设备。现代的心率监测器通常是多功能的，不仅具有心率测量装置，而且具有许多用于其他功能的部件。特别地，这样的手表可以包括显示器、GPS模块等。这种手表称为“智能手表”。

市面上可获得的设计为心率监测器的第一代测量装置根据心电图测量原理工作。这种测量原理的优点是能够进行非常精确的测量。

然而，心电图测量原理的缺点在于其通常高的能耗。在智能手表中设置心电图测量装置也是复杂的。

因此，特别是在智能手表的情况下，血液容积图测量法已经建立了自己的普遍测量原理。

例如，在专利申请WO 2015/102589 A1中示出了根据该测量原理工作的心率监测器。

血液容积图测量原理可以廉价且使用很小的安装空间而集成在例如心率监测器的背面。

测量原理利用了这样的事实，即光的吸收、特别是某些波长的吸收取决于血液中血红蛋白的浓度。

吸收随血红蛋白浓度增加而增加。因此，可以基于光的吸收趋势来确定脉搏。

为此，血液容积图测量装置使用发射二极管、特别是LED和接收二极管、特别是光电二极管，通过其测量反射回的光。通常用510nm至920nm的波长。特别地，绿光适于血液容积图测量系统。一些系统还利用IR波长范围的光，或者同时利用红外光和可见光进行测量。

问题在于，仅一小部分由发射二极管发射的光被散射回来。

此外，由于不断变化的血红蛋白浓度而导致的吸收波动也很小。

此外，在实践已知的测量装置中，由于用户运动时的假象以及皮肤与测量装置之间的距离变化，环境光产生强烈的光学噪声，这使得难以通过血液容积图测量法测量脉搏。

在此情况下，窗口(光通过其离开心率监测器和/或智能手表并且通过其接收二极管测量反射光的强度)的光学质量起重要作用。

除了高的光学质量外，还需要设计尽可能坚固和液密性的窗口。

同时，在窗口损坏或破坏时，伤害用户的风险应保持尽可能低。

发明内容

本发明的目的在于以最佳可能的方式满足上述要求。

适于心率监测器和/或智能手表的要求还可以有利地转移到可引入人体或动物体的探头和/或植入物、尤其是也可以暂时引入且穿过人体的探头。

特别地，应提供心率监测器和/或智能手表和/或植入物，其中用于发射二极管和/或接收二极管的窗口是密封的，并且其中与现有技术已知的测量装置相比，减少了由窗口引起的光学噪声，并且在窗口破裂的情况下，降低了伤害用户的风险。

已经通过根据独立权利要求之一的可穿戴在身体上或可引入身体中的电子设备实现了本发明的目的。