智能(néng)手(shǒu)機(jī)背面(miàn)的綠(lǜ)光(guāng)和(hé)紅(hóng)光(guāng)常常讓我(wǒ)们(men)感(gǎn)到(dào)好(hǎo)奇。一(yī)縷细(xì)微的綠(lǜ)光(guāng)、紅(hóng)光(guāng)和(hé)紅(hóng)外(wài)光(guāng),透过(guò)皮(pí)膚照進(jìn)組織,捕捉每一(yī)次(cì)心(xīn)髒搏動(dòng)和(hé)血(xuè)液流動(dòng)的微妙變(biàn)化(huà),将生(shēng)命体征數據(jù)轉(zhuǎn)化(huà)为(wèi)人(rén)们(men)日(rì)常關(guān)注的心(xīn)率监測、血(xuè)氧飽和(hé)度(dù)监測數字(zì)。
當你佩戴手(shǒu)环(huán)时(shí),綠(lǜ)光(guāng)(520nm)会(huì)照射到(dào)皮(pí)下(xià)血(xuè)管(guǎn)。血(xuè)液对(duì)綠(lǜ)光(guāng)的吸收(shōu)率很高(gāo),心(xīn)髒搏動(dòng)引起(qǐ)的血(xuè)流變(biàn)化(huà)会(huì)導致(zhì)反(fǎn)射光(guāng)強(qiáng)度(dù)有(yǒu)規律地(dì)波(bō)動(dòng),從而計(jì)算出(chū)心(xīn)率。
血(xuè)氧监測則需要(yào)紅(hóng)光(guāng)(650nm)和(hé)紅(hóng)外(wài)光(guāng)(940nm)的組合。氧合血(xuè)紅(hóng)蛋白(bái)对(duì)660nm紅(hóng)光(guāng)的吸收(shōu)較少(shǎo),而对(duì)940nm紅(hóng)外(wài)光(guāng)的吸收(shōu)較多(duō);脫氧血(xuè)紅(hóng)蛋白(bái)則恰恰相反(fǎn)。通过(guò)計(jì)算两(liǎng)種(zhǒng)光(guāng)被(bèi)吸收(shōu)的比例,即可(kě)得出(chū)血(xuè)氧飽和(hé)度(dù)(SpO₂) 百(bǎi)分(fēn)比。
盡管(guǎn)PPG技術(shù)已經(jīng)相當成(chéng)熟,但在(zài)实際應(yìng)用(yòng)中(zhōng)仍面(miàn)臨諸多(duō)挑戰。運動(dòng)伪影是(shì)一(yī)个(gè)難以(yǐ)回(huí)避的問(wèn)題(tí)。用(yòng)戶活動(dòng)时(shí),傳感(gǎn)器與(yǔ)皮(pí)膚的微小位(wèi)移会(huì)干(gàn)擾光(guāng)路(lù),導致(zhì)信(xìn)号(hào)失真。而佩戴松緊度(dù)的變(biàn)化(huà)也会(huì)改變(biàn)接觸壓力,進(jìn)而影響皮(pí)膚形态和(hé)信(xìn)号(hào)質(zhì)量(liàng)。
研究顯示,监測數據(jù)的準确性(xìng)因(yīn)场(chǎng)景不(bù)同(tóng)存在(zài)顯著差异(yì)。一(yī)项2025年(nián)的研究發(fà)現(xiàn),腕戴設備的心(xīn)率监測可(kě)靠性(xìng)超过(guò)99%,但血(xuè)氧监測可(kě)靠性(xìng)僅为(wèi)45.1%。
更(gèng)复雜的是(shì)用(yòng)戶群(qún)体的多(duō)樣(yàng)性(xìng)。深色(sè)皮(pí)膚、紋身(shēn)、濃密毛(máo)發(fà)或(huò)皮(pí)下(xià)脂肪較厚都会(huì)顯著影響光(guāng)的穿透與(yǔ)反(fǎn)射,可(kě)能(néng)導致(zhì)读(dú)數不(bù)準或(huò)測量(liàng)失败。
面(miàn)对(duì)这(zhè)些(xiē)挑戰,行業正(zhèng)不(bù)斷推進(jìn)技術(shù)升(shēng)級與(yǔ)創新(xīn)。例如(rú):通过(guò)擴充通路(lù)、提升(shēng)探測精度(dù)、新(xīn)增光(guāng)源、優化(huà)封(fēng)裝(zhuāng),将LED替換成(chéng)激光(guāng)光(guāng)源等設計(jì)增強(qiáng)信(xìn)号(hào)質(zhì)量(liàng)與(yǔ)功能(néng)。
作(zuò)为(wèi)一(yī)家專注于(yú)高(gāo)性(xìng)能(néng)激光(guāng)芯片(piàn)和(hé)光(guāng)電(diàn)傳感(gǎn)器的公司,檸檬光(guāng)子深度(dù)理(lǐ)解(jiě)健康监測对(duì)光(guāng)源技術(shù)的嚴苛要(yào)求。我(wǒ)们(men)的研發(fà)团(tuán)隊认为(wèi),下(xià)一(yī)代(dài)健康监測光(guāng)源應(yìng)當具備三(sān)个(gè)核心(xīn)特(tè)性(xìng):高(gāo)信(xìn)噪比、低(dī)功耗和(hé)光(guāng)谱純淨度(dù)。檸檬光(guāng)子提供650-940nm的低(dī)功耗VCSEL激光(guāng)源。
檸檬光(guāng)子的微光(guāng)學(xué)阵(zhèn)列技術(shù)能(néng)夠在(zài)一(yī)个(gè)极小的封(fēng)裝(zhuāng)內(nèi)集成(chéng)多(duō)个(gè)波(bō)长(cháng)的VCSEL激光(guāng)光(guāng)源。相比傳統LED方(fāng)案(àn),激光(guāng)光(guāng)源具備更(gèng)高(gāo)的光(guāng)谱純度(dù)和(hé)方(fāng)向(xiàng)性(xìng)。这(zhè)意(yì)味着更(gèng)少(shǎo)的光(guāng)能(néng)損耗,更(gèng)強(qiáng)的組織穿透能(néng)力,以(yǐ)及(jí)在(zài)深色(sè)皮(pí)膚或(huò)運動(dòng)场(chǎng)景下(xià)更(gèng)穩定(dìng)的信(xìn)号(hào)質(zhì)量(liàng)。
針(zhēn)对(duì)多(duō)路(lù)光(guāng)源間(jiān)的串擾問(wèn)題(tí),我(wǒ)们(men)開(kāi)發(fà)了(le)獨特(tè)的光(guāng)學(xué)隔離結構。通过(guò)微型化(huà)的光(guāng)學(xué)通道(dào)設計(jì)和(hé)定(dìng)制化(huà)濾光(guāng)方(fāng)案(àn),确保每種(zhǒng)波(bō)长(cháng)的光(guāng)都能(néng)在(zài)最小的干(gàn)擾下(xià)到(dào)达(dá)目标(biāo)組織並(bìng)返回(huí)傳感(gǎn)器。
檸檬光(guāng)子相信(xìn),通过(guò)光(guāng)源技術(shù)的持(chí)續創新(xīn),智能(néng)手(shǒu)表(biǎo)、智能(néng)手(shǒu)环(huán)等智能(néng)穿戴設備将不(bù)再僅僅是(shì)運動(dòng)伴侶或(huò)通知中(zhōng)心(xīn),而是(shì)真正(zhèng)成(chéng)为(wèi)每个(gè)人(rén)手(shǒu)腕上(shàng)的健康守护者(zhě)。讓未来(lái)的健康监測将更(gèng)加精準、全(quán)面(miàn)和(hé)个(gè)性(xìng)化(huà)。