本发明专利技术题为“具有集成生物传感器的便携式电子设备”。本发明专利技术公开了一种电子设备，该电子设备包括形成电子设备的外部的一部分的半透明层，定位在半透明层上并限定微穿孔的不透明材料，以及可操作以通过半透明层确定关于用户的信息的处理单元。该处理单元可操作以通过经第一组微穿孔将光学能量传输到用户的身体部位中，经第二组微穿孔从用户的身体部位接收光学能量的反射部分，以及分析光学能量的反射部分，从而确定该信息。从而确定该信息。从而确定该信息。
【技术实现步骤摘要】
具有集成生物传感器的便携式电子设备
[0001]本申请是申请日为2018年8月31日、题为“具有集成生物传感器的便携式电子设备”的专利技术专利申请201811006624.9的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请是2017年9月5日提交的名称为“Portable Electronic Device Having an Integrated Bio
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Sensor”的美国临时专利申请No.62/554,140的非临时专利申请并要求该美国临时专利申请的权益，该美国临时专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。
[0004]本文所述的实施方案总体涉及电子设备，并且更具体地涉及使用与电子设备集成的生物传感器来确定健康度量或生理状况。
技术介绍
[0005]便携式电子设备，包括笔记本电脑、平板电脑和移动电话，已成为常见和有用的设备。许多传统的便携式电子设备被配置为使用键盘或类似输入设备接收输入。然而，很少有(如果有的话)传统笔记本电脑包括精密的传感器或感测技术来监测用户。
[0006]本公开涉及用于将生物传感器集成到便携式电子设备的表面中的系统和技术。
技术实现思路
[0007]本公开涉及通过具有不透明层的半透明层进行身体感测。该电子设备包括定位在半透明层上并限定微穿孔的不透明层。光源通过微穿孔将光或其他光学能量传输到用户的身体部位中。光接收器通过微穿孔接收从用户的身体部位反射回的光。从反射回的光确定关于用户的身体的信息。
[0008]在一些实施方案中，一种便携式电子设备包括上部壳体；显示器，该显示器定位在上部壳体内；下部壳体，该下部壳体可枢转地耦接到上部壳体并且包括限定外表面的半透明层以及耦接到半透明层并限定微穿孔的阵列的不透明层；键盘，该键盘定位在下部壳体内；生物传感器，该生物传感器定位在微穿孔的阵列下方的下部壳体内并且包括光源和光接收器，光源可操作以通过微穿孔的阵列将光传输到用户的身体部位中，光接收器可操作以接收从用户的身体部位反射的光；以及处理单元，该处理单元可通信地耦接到光接收器并且可操作以基于反射的光来确定健康度量。
[0009]在各种示例中，生物传感器沿键盘的一侧定位，并且身体部位为用户的手掌。在多个示例中，光源为绿色LED，生物传感器被配置为检测用户身体部位中的血液灌注，并且健康度量为以下各项中的至少一者：心率、呼吸速率、血氧水平、血液容积估计或血压。在一些示例中，光源为红外LED，并且生物传感器被配置为检测用户的身体部位的水含量。
[0010]在多个示例中，微穿孔的阵列被配置为在生物传感器不操作时，使光源和光接收器模糊。在一些示例中，微穿孔的阵列的每个微穿孔的直径为大约30微米
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70微米，并且与相邻微穿孔间隔大约80微米
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500微米。
[0011]在各种示例中，半透明层为玻璃或塑料中的至少一者，并且不透明层包括沉积在半透明层的与外表面相对的内表面上的油墨层。
[0012]在各种实施方案中，一种电子设备包括形成电子设备的外部表面的一部分的半透明层，沿半透明层的内部表面定位的并限定微穿孔的阵列的不透明材料，在半透明层下方定位并且被配置为通过微穿孔的阵列传输光的光源，以及在半透明层下方并接近光源定位并且被配置为检测从身体部位反射的光的光接收器，以及可操作以基于由光接收器检测的反射光来确定生物信息的处理单元。
[0013]在一些示例中，光源通过微穿孔的阵列的第一组微穿孔传输光，光接收器通过微穿孔的阵列的第二组微穿孔接收反射光，第一组微穿孔沿相对于外部表面的第一角度延伸，第二组微穿孔沿相对于外部表面的不同于第一角度的第二角度延伸。在此类示例中，第一组微穿孔可朝向第二组微穿孔呈一定角度设置。
[0014]在多个示例中，光源通过微穿孔的阵列的第一组微穿孔传输光，光接收器通过微穿孔的阵列的第二组微穿孔接收反射光，并且第一组微穿孔被配置为沿相对于外部表面的非垂直角度引导光。在各种示例中，光源通过微穿孔的阵列的第一组微穿孔传输光，光接收器通过微穿孔的阵列的第二组微穿孔接收反射光，并且第二组微穿孔被配置为接收与相对于外部表面的非垂直角度基本对准的光，并阻挡与非垂直角度未基本对准的光。
[0015]在一些示例中，身体部位吸收光的一部分。由身体部位吸收的光的部分可取决于身体部位的组织密度。
[0016]在多个实施方案中，一种感测生理状况的方法包括：当在第一模式下操作生物传感器时，通过产生经半透明层的第一光发射来检测用户的身体部位相对于半透明层的外部表面的接近；当身体部位邻近半透明层的外部表面时，通过产生经半透明层的第二光发射来在第二模式下操作生物传感器；以及通过分析从身体部位反射的第二光发射的一部分来确定生理状况。
[0017]在一些示例中，第一模式的第一光发射包括非可见光发射，并且第二模式的第二光发射包括可见光发射。在各种示例中，不透明层沿半透明层定位，并且限定微穿孔的阵列，第一光发射和第二光发射是通过微穿孔的阵列传输的，在生物传感器在第一模式下操作时，不透明层使生物传感器模糊。在多个示例中，生物传感器在第一模式下操作时以第一速率使用电力；生物传感器在第二模式下操作时以第二速率使用电力；并且第二速率大于第一速率。
[0018]在各种示例中，确定生理状况包括确定以下各项中的至少一者：心率、呼吸速率、血氧水平、血液容积估计或血压。在一些示例中，确定生理状况包括确定用户的光电血管容积图。
附图说明
[0019]本公开通过下面结合附图的具体实施方式将更易于理解，其中类似的附图标记表示类似的结构元件。
[0020]图1A绘示了具有集成生物传感器的示例性电子设备。
[0021]图1B绘示了用户正在使用键盘时图2的示例性电子设备。
[0022]图2绘示了电子设备的感测区域的详细视图。
[0023]图3绘示了图2的另选的具体实施，其中不透明层限定微穿孔传输区域和微穿孔接收区域。
[0024]图4绘示了沿图1A的截面A
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A截取的感测区域的横截面图。
[0025]图5绘示了沿截面A
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A截取的感测区域的另一实施方案的横截面图，该横截面包括与感测表面成角度相交的微穿孔。
[0026]图6绘示了与电子设备集成的生物传感器的光学示意图。
[0027]图7A绘示了在检测用户时可操作以从低功率状态过渡到操作状态的示例性电子设备。
[0028]图7B绘示了在检测用户并从低功率状态过渡到操作状态之后图7A的示例性电子设备。
[0029]图8绘示了在检测用户时可操作以照亮键盘和触控板的示例性电子设备。
[0030]图9绘示了可操作以检测和显示关于用户的健康信息的示例性电子设备。
[0031]图10绘示了流程图，其示出了用于感测生理状况或健康度量的示例性过程。
具体实施方式
[0032]现在将具体地参考在附图中示出的代表性实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种使用位于便携式电子设备的壳体内的传感器来感测生理状况的方法，所述方法包括：在第一模式下操作生物传感器以检测用户的身体部位相对于所述便携式电子设备的所述壳体的外表面的接近，所述检测包括：使用所述生物传感器的光发射部分产生第一光发射，所述第一光发射穿过所述壳体的第一部分传输到所述用户的所述身体部位上；和使用所述生物传感器的光检测部分检测来自所述身体部位的第一光反射，所述第一光反射穿过所述壳体的第二部分被接收；和根据确定所述身体部位接近所述壳体的所述外表面，以第二模式操作所述生物传感器以感测所述用户的所述生理状况，所述感测包括：使用所述生物传感器的所述光发射部分产生第二光发射，所述第二光发射穿过所述壳体的所述第一部分传输到所述用户的所述身体部位上；和使用所述生物传感器的所述光检测部分检测来自所述身体部位的第二光反射，所述第二光反射穿过所述壳体的所述第二部分被接收；和分析所述第二光反射以确定所述生理状况。2.根据权利要求1所述的方法，其中：所述便携式电子设备是膝上型计算设备；所述壳体是所述膝上型计算设备的下部壳体；所述下部壳体包括键盘，并枢转地耦合到上部壳体；并且所述上部壳体包括显示器。3.根据权利要求2所述的方法，其中：所述下部壳体具有限定所述外表面的半透明层；所述第一光发射和所述第二光发射传输穿过所述半透明层；并且所述第一光反射和所述第二光反射是穿过所述半透明层而被接收的。4.根据权利要求2所述的方法，其中：所述生物传感器沿着所述键盘的一侧定位；并且所述身体部位是所述用户的手掌。5.根据权利要求1所述的方法，其中：所述壳体包括：限定所述外表面的半透明层；和不透明层，耦合到所述半透明层并限定微穿孔的阵列；所述第一光发射是穿过所述微穿孔的阵列中的第一组微穿孔传输的；所述第一光反射是穿过所述微穿孔的阵列中的第二组微穿孔接收的；所述第二光发射是穿过所述微穿孔的阵列中的第三组微穿孔传输的；并且所述第二光反射是穿过所述微穿孔的阵列中的第四组微穿孔接收的。6.根据权利要求1所述的方法，其中：所述第一光发射是不可见光发射；并且所述第二光发射是可见光发射。7.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述第一光发射是红外光发射；并且所述第二光发射包括红光或绿光中的至少一种。8.根据权利要求1所述的方法，还包括：当所述生物传感器在所述第一模式下操作时，在较低功率状态下操作所述生物传感器；在确定所述身体部位接近所述壳体的所述外表面后，将所述生物传感器转换为较高功率状态；和当所述生物传感器在所述第二模式下操作时，在所述较高功率状态下操作所述生物传感器。9.根据权利要求1所述的方法，其中，分析所述第二光反射包括：检测所述用户的所述身体部位的血液灌注；和根据所述血液灌注确定所述生理状况。10.根据权利要求1所述的方法，还包括：当在所述第二模式下操作所述生物传感器时，使用所述生物传感器的所述光发射部分产生第三光发射，所述第三光发射穿过所述壳体的所述第一部分传输到所述用户的所述身体部位上；和使用所述生物传感器的所述光检测部分检测来自所述身体部位的第三光反射，所述第三光反射穿过所述壳体的所述第二部分被接收；以及分析所述第三光反射以确定所...
【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：
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