一种光学玻璃盖板及其制备方法、电子设备与流程

本发明涉及玻璃盖板领域，特别是涉及一种光学玻璃盖板及其制备方法、电子设备。

背景技术：

1、随着人们对健康日益关注，许多可穿戴生理参数监测设备应运而生。其中，心率和血氧饱和度为反映人体生理状态的重要指标。目前主流的心率和血氧检测方法是光电容积脉搏波描记法(photoplethysmographic,ppg)。该方法测量血氧饱和度的理论依据建立在朗伯-比尔定律(lambert-beer)和扩散传输理论之上，光的吸收规律描述了光被物质吸收的定量关系。在此方法中，光发射器通过对人体组织一侧发出特定波段的光。根据光的散射理论，光进入组织和动脉静脉中，其中一部分光并不会完全被组织吸收，而是会出现散射现象。另一部分光经过多次反射后被同侧的光电接收器所接收。最终，光强的变化转化为电信号，即为ppg信号。通过对获得的ppg信号进行处理运算，便可求得心率及血氧饱和度的值。

2、传统的光学玻璃盖板是通过对玻璃基板进行黑色油墨印刷而成的，盖板上留有多个光学窗口。光发射器发出的光信号可以通过第一光学透光区照射进入皮肤内部，从皮肤内部反射回来的光信号可以穿过第二光学透光区到达光传感器。然而，由于油墨印刷只会留在玻璃基板表层上，对杂散光起到一定的吸收作用。但是，大部分被油墨反射回的杂散光由于混浊组织介质的mie散射而失去方向性，这使得光传感器接收光信号受到较大干扰，导致ppg信号扰动较大、噪声大，从而降低了测量精度和稳定性。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于，提供一种能够提高光线传输性能和信噪比的光学玻璃盖板。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种光学玻璃盖板，所述的光学玻璃盖板由玻璃基板加工制成；所述玻璃基板的材料为γ射线改性玻璃；所述玻璃基板包括改性区域和非改性区域；所述改性区域为黑色不透光区域；所述非改性区域为透光区域；所述非改性区域至少设置两个，包括第一非改性区域和第二非改性区域；所述改性区域至少设置一个，所述第一非改性区域和第二非改性区域之间设置所述改性区域。

4、所述第一非改性区域位于所述改性区域的内部。

5、所述第二非改性区域位于所述改性区域的外围，并被另一改性区域所包围或所述第二非改性区域也位于所述改性区域的内部。

6、所述光学玻璃盖板的厚度为0.5-6mm；所述改性区域的着色深度等于玻璃基板的厚度。

7、所述第一非改性区域的形状为圆形、方形、三角形或棱形，所述第二非改性区域、改性区域及其他非改性区域的形状为圆形、方形、三角形、棱形、圆环形、方形的环、三角环形或棱形的环。

8、进一步地，当所述的第一非改性区域的形状为圆形时，所述圆形的直径为1-15mm。

9、进一步地，当所述的第一非改性区域的形状为圆形时，所述改性区域均为圆环形，所述圆环形的圆环壁厚为0.3-4mm。

10、本发明又提供一种光学玻璃盖板的制备方法，包括以下步骤：

11、s1,提供一种双面抛光的玻璃基板以及屏蔽材料；

12、s2,按照制定设计方案将屏蔽材料贴附在玻璃基板一侧上；

13、s3,使用γ射线对贴附屏蔽材料一侧的玻璃基板进行辐照；

14、s4,辐照结束后，撤掉玻璃基板上的屏蔽材料，得到光学玻璃盖板。

15、所述屏蔽材料为铅硼聚乙烯、铅、铅合金、钨和钨合金中的一种；所述屏蔽材料的外形与非改性区域的外形一致；

16、所述的光学玻璃盖板可以为2d形态或2.5d形态。

17、本发明还提供一种电子设备，包括所述的光学玻璃盖板；还包括位于所述光学玻璃盖板同一侧的光发射器和光检测器。

18、借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：

19、本发明的光学玻璃盖板具有改性区域，当光线从光学玻璃盖板的非改性区域输入时，超出孔径角的光线会被改性区域的黑色玻璃阻挡吸收，从而对光线起到约束准直的作用，大大减少杂散光信号的干扰，提高信噪比，有利于精准健康监测。本发明采用伽马射线不仅会使玻璃基板改性变黑，同时还会降低改性区域玻璃的折射率，使得非改性区域的玻璃折射率大于改性区域的玻璃折射率，光线在改性区域与非改性区域的玻璃界面上发生全反射，减少了信号的失真，并且使得光信号的能量损失减少，提高传光性能。本发明利用伽马射线辐照可以实现玻璃基板局部改性变黑，提高光学玻璃盖板的光线传输性能，解决杂散光引起低信噪比问题，有效提高光学传感器对皮肤内部反射光信号的接收效率，从而提高生理参数监测设备的准确性和稳定性。本发明的方法具有工艺简单、成本较低、便于大规模量产的特点，可以提高生产效率并降低制造成本。

20、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

技术特征：

1.一种光学玻璃盖板，其特征在于：所述的光学玻璃盖板由玻璃基板加工制成；所述玻璃基板的材料为γ射线改性玻璃；所述玻璃基板包括改性区域和非改性区域；所述改性区域为黑色不透光区域；所述非改性区域为透光区域；所述非改性区域至少设置两个，包括第一非改性区域和第二非改性区域；所述改性区域至少设置一个，所述第一非改性区域和第二非改性区域之间设置所述改性区域。

2.根据权利要求1所述的光学玻璃盖板，其特征在于，所述第一非改性区域位于所述改性区域的内部。

3.根据权利要求2所述的光学玻璃盖板，其特征在于，所述第二非改性区域位于所述改性区域的外围，并被另一改性区域所包围或所述第二非改性区域也位于所述改性区域的内部。

4.根据权利要求1所述的光学玻璃盖板，其特征在于，所述光学玻璃盖板的厚度为0.5-6mm；所述改性区域的着色深度等于玻璃基板的厚度。

5.根据权利要求1-4任一项所述的光学玻璃盖板，其特征在于，所述第一非改性区域的形状为圆形、方形、三角形或棱形，所述第二非改性区域、改性区域及其他非改性区域的形状为圆形、方形、三角形、棱形、圆环形、方形的环、三角环形或棱形的环。

6.根据权利要求5所述的光学玻璃盖板，其特征在于，当所述的第一非改性区域的形状为圆形时，所述圆形的直径为1-15mm。

7.根据权利要求5所述的光学玻璃盖板，其特征在于，当所述的第一非改性区域的形状为圆形时，所述改性区域均为圆环形，所述圆环形的圆环壁厚为0.3-4mm。

8.一种光学玻璃盖板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述屏蔽材料为铅硼聚乙烯、铅、铅合金、钨和钨合金中的一种；所述屏蔽材料的外形与非改性区域的外形一致；

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的光学玻璃盖板；还包括位于所述光学玻璃盖板同一侧的光发射器和光检测器。

技术总结本发明是关于一种光学玻璃盖板及其制备方法、电子设备，该光学玻璃盖板由玻璃基板加工制成；所述玻璃基板的材料为γ射线改性玻璃；所述玻璃基板包括改性区域和非改性区域；所述改性区域为黑色不透光区域；所述非改性区域为透光区域；所述非改性区域至少设置两个，包括第一非改性区域和第二非改性区域；所述改性区域至少设置一个，所述第一非改性区域和第二非改性区域之间设置所述改性区域。本发明利用伽马射线辐照可以实现玻璃基板局部改性变黑，提高光学玻璃盖板的光线传输性能，解决杂散光引起低信噪比问题，有效提高光学传感器对皮肤内部反射光信号的接收效率，从而提高生理参数监测设备的准确性和稳定性。技术研发人员：马西响,王三昭,石攀,王梓舟,明玥彤,刘浩然,李玉山,常桂龙受保护的技术使用者：中建材光芯科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/12