BESCHREIBUNG

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Pa tentanmeldung DE 10 2018 105 904.3, deren Offenbarung hiermit in diese Anmeldung mit aufgenommen wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung, ins besondere zur Messung wenigstens eines Vitalparameters des menschlichen Körpers, mit einem Gehäuse, das wenigstens eine erste Kavität und eine zweite Kavität aufweist, wobei in der ersten Kavität wenigstens ein Lichtemitter angeordnet ist, und wobei in der zweiten Kavität wenigstens ein Lichtdetektor an geordnet ist, wobei jede der Kavitäten an der Unterseite des Gehäuses eine Öffnung aufweist, so dass Licht aus der jeweiligen Kavität nach außen und/oder von außen in die jeweilige Kavität gelangen kann, wobei jede der Kavitäten einen gegenüber der Unterseite des Gehäuses liegenden Boden und eine sich zwischen dem Boden und der Unterseite des Gehäuses erstreckende, umlau fende Seitenwand aufweist.

Eine derartige Sensorvorrichtung ist aus der DE 10 2016 105 869 Al bekannt.

Eine Sensorvorrichtung der eingangs genannten Art kann bei spielsweise zur optischen Messung einer Herzfrequenz verwendet werden. Eingesetzt als Herzfrequenzsensor wird die Sensorvor richtung mit der Unterseite auf eine geeignete Hautstelle eines Probanden gebracht und mittels des Lichtemitters, bei dem es sich zum Beispiel um eine Leuchtdiode handeln kann, wird Licht in obere Hautschichten des Probanden eingestrahlt. Dort wird das Licht wellenlängenabhängig gestreut, absorbiert und teil weise reflektiert. Der Anteil des reflektierten Lichts variiert durch das veränderliche Adervolumen mit dem Herzschlag des Pro banden. Diese Variation kann durch den Lichtdetektor erfasst und ausgewertet werden. Das gemessene Signal kann dabei aller dings schwach und von Störungen überlagert sein.

Bei derartigen Sensorvorrichtungen soll eine Verbesserung in der Signalqualität erreicht und Störungen sollen verringert werden .

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sensorvorrichtung zu schaffen, bei der eine verbesserte Signal qualität erreicht werden kann und bei der Störungen im detek- tierten Signal verringert sind.

Die Aufgabe wird durch eine Sensorvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Aufgabe wird insbesondere dadurch gelöst, dass eine Sensor vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch weitergebildet wird, dass bei der Sensorvorrichtung der Boden und/oder die Seitenwand der ersten Kavität, zur Erreichung einer höheren Reflektivität als die zweite Kavität, farblich anders gestaltet ist als der Boden und/oder die Seitenwand der zweiten Kavität.

Durch die unterschiedliche farbliche Gestaltung der ersten Ka vität mit dem Lichtemitter in Bezug auf die zweite Kavität mit dem Detektor kann die Reflektivität der ersten Kavität in Bezug auf die Reflektivität der zweiten Kavität verbessert werden. Dadurch kann erreicht werden, dass ein größerer Anteil des vom Lichtemitter emittierten Lichts, z.B. durch Mehrfachreflexionen am Boden oder an der Seitenwand der ersten Kavität, aus der ersten Kavität ausgekoppelt werden kann und somit zum Beispiel zur Messung einer Vitalfunktion, wie beispielsweise der Herz frequenz, zur Verfügung steht. Somit kann die Signalqualität des vom Lichtdetektor erfassten Signals bzw. das Signal-zu- Rausch-Verhältnis des Signals verbessert werden. Der Boden und/oder die Seitenwand der zweiten Kavität kann, zur Erreichung eines höheren Absorptionsgrads als die erste Kavi tät, farblich anders gestaltet sein als der Boden und/oder die Seitenwand der ersten Kavität. Dadurch kann Licht, welches zwar in die zweite Kavität eindringt, jedoch nicht auf direktem Weg zum Detektor gelangt, am Boden und/oder der Seitenwand der zwei ten Kavität absorbiert werden. Mehrfachreflexionen, die zu ei ner Verfälschung des Messsignals führen können, lassen sich somit in der Detektorkavität vermeiden oder verringern. Die Signalqualität des vom Lichtdetektor erfassten Signals lässt sich somit weiter verbessern, und Störungen im detektierten Signal lassen sich verringern.

Die Farbe des Bodens und/oder der Seitenwand der ersten Kavität ist bevorzugt auf das vom Lichtemitter der ersten Kavität emit tierte Licht abgestimmt. Vorzugsweise ist die Farbe des Bodens und/oder der Seitenwand der ersten Kavität derart abgestimmt, dass der Boden und/oder die Seitenwand einen Reflektionsgrad von über 50%, bevorzugt über 60%, weiter bevorzugt über 70%, noch weiter bevorzugt über 80% bei senkrecht einfallender Strah lung für den Wellenlängenbereich des vom Lichtemitter emittier ten Lichts aufweist. Dadurch kann eine hohe Auskopplung des vom Lichtemitter emittierten Lichts aus der ersten Kavität erreicht werden .

Die Farbe des Bodens und/oder der Seitenwand der zweiten Kavität ist bevorzugt auf das vom Lichtemitter der ersten Kavität emit tierte Licht abgestimmt. Vorzugsweise ist die Farbe des Bodens und/oder der Seitenwand der zweiten Kavität derart abgestimmt, dass der Boden und/oder die Seitenwand einen Absorptionsgrad von über 50%, bevorzugt über 60%, weiter bevorzugt über 70%, noch weiter bevorzugt über 80% bei senkrecht einfallender Strah lung für den Wellenlängenbereich des vom Lichtemitter emittier ten Lichts aufweist. Dadurch kann das auf den Boden und/oder die Seitenwand der zweiten Kavität auftreffende Licht auf ef fektive Weise absorbiert werden, wodurch vermieden wird, dass dieses Licht, z.B. durch Mehrfachreflexionen, zum Detektor ge langt .

Der Boden und/oder die Seitenwand der ersten Kavität kann zu mindest im Wesentlichen weiß, insbesondere unter Verwendung von Titandioxid (TiCk) , gestaltet sind sein. Dadurch kann eine hohe Reflektivität des Bodens und/oder der Seitenwand der Emitter kavität und somit eine gute Auskopplung des vom Lichtemitter emittierten Lichts aus der ersten Kavität erreicht werden. Ti tandioxid kann als eine Schicht auf den Boden und/oder die Seitenwand aufgetragen werden.

Vorzugsweise sind der Boden und/oder die Seitenwand der zweiten Kavität zumindest im Wesentlichen schwarz ausgestaltet. Auf treffendes Licht kann somit effektiv absorbiert werden.

„Schwarz" und „weiß" gelten im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Farbe. Eine erste Kavität mit einem weißen Boden oder einer weißen Seitenwand wird somit als farblich anders ausgestaltet angesehen als eine zweite Kavität mit einem schwarzen Boden oder einer schwarzen Seitenwand.

Der Boden und/oder die Seitenwand der ersten Kavität kann eine metallische Schicht aufweisen. Die Schicht kann insbesondere eine Silber-, Aluminium- oder Goldschicht sein. Der Boden und/o- der die Seitenwand kann somit eine „metallene" Farbe bzw. einen „metallenen" Farbeindruck aufweisen.

Wenigstens eine der Kavitäten kann mit wenigstens einem, ins besondere transparenten, Verguss ganz oder teilweise gefüllt sein. Der Verguss weist bevorzugt eine flach ausgestaltete Ober fläche auf. Diese kann in der gleichen Ebene liegen wie die Unterseite des Gehäuses oder in einer dazu parallelen Ebene. Der Verguss kann z.B. aus einem Harz oder einem Silikon ausge bildet sein. Durch einen Verguss, insbesondere mit einer flachen Oberfläche, wird die Anzahl an Mehrfachreflexionen in der je weiligen Kavität erhöht und durch die Verwendung eines reflek tierenden, insbesondere weißen, Materials für die Oberflächen der Kavität kann eine Verbesserung der Auskoppeleffizienz im Vergleich zu einer schwarzen Kavität erreicht werden. Auf der Oberfläche des Vergusses kann eine Linse oder ein anderes Strahlformungselement angeordnet oder ausgebildet sein.

Bevorzugt ist zwischen der ersten Kavität und der zweiten Ka- vität eine Trennwand vorgesehen. Durch die Trennwand lässt sich ein unerwünschter sogenannter „Cross-Talk" zwischen Emitter und Detektor verringern bzw. vermeiden.

Die an der Unterseite des Gehäuses liegende Oberfläche der Trennwand kann einen hohen Absorptionsgrad aufweisen. Vorzugs weise liegt der Absorptionsgrad bei über 50%, bevorzugt über 60%, weiter bevorzugt über 70%, noch weiter bevorzugt über 80%, bei senkrecht einfallender Strahlung für den Wellenlängenbe reich des vom Lichtemitter emittierten Lichts. Dadurch kann das auf die Oberfläche der Trennwand auftreffende Licht auf effek tive Weise absorbiert werden, wodurch vermieden wird, dass die ses Licht, z.B. durch Mehrfachreflexionen, zum Detektor gelangt.

Die Oberfläche der Trennwand kann zumindest im Wesentlichen schwarz ausgestaltet sein. Ein hoher Absorptionsgrad lässt sich dadurch auf einfache Weise realisieren.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann sich die Seitenwand wenigstens einer der Kavitäten, insbesondere der ersten Kavität, zumindest über einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Abschnitt der Seitenwand, zumindest im Wesentli chen senkrecht vom Boden der Kavität zur Unterseite des Gehäuses erstrecken. Die Seitenwand kann somit einen geraden Verlauf senkrecht zum Boden aufweisen. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, die hierin auch mittels eines unabhängigen Anspruchs beansprucht wird, um fasst die Seitenwand wenigstens einer der Kavitäten, insbeson dere der ersten Kavität, zumindest über einen sich in Umfangs richtung erstreckenden Abschnitt der Seitenwand, vom Boden der Kavität zur Unterseite des Gehäuses einen gekrümmten Verlauf. Die Seitenwand kann dabei in Art eines Reflektors ausgebildet sein. Durch die gekrümmte Seitenwand kann eine verbesserte Strahlformung und damit einhergehend eine verbesserte Lichtaus- kopplung aus der Kavität erreicht werden.

Optional kann die Kavität mit einem, insbesondere zumindest teilweise transparenten, Verguss gefüllt sein. Die Oberfläche des Vergusses kann flach ausgestaltet sein. Durch die Kombina tion von Reflektor, der in Form von wenigstens einer gekrümmten Seitenwand ausgestaltet ist, und Verguss, insbesondere mit fla cher Oberfläche, kann die Lichtauskopplung aus der Kavität wei ter verbessert und optimiert bzw. maximiert werden.

Die Seitenwand kann insbesondere, vom Boden der Kavität bis zur Gehäuseunterseite gesehen, einen zumindest annähernd parabel förmigen Verlauf aufweisen. Dadurch lässt sich eine geometri sche Form realisieren, bei der die Seitenwand besonders gut zur Verbesserung der Strahlformung beiträgt.

Insbesondere kann der gekrümmte Verlauf der Seitenwand derart ausgebildet sein, dass die Seitenwand im Bereich des Bodens weiter in die Kavität hineinragt als im Bereich der Unterseite des Gehäuses.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, die hierin auch mittels eines unabhängigen Anspruchs beansprucht wird, ist zumindest eine der Kavitäten, vorzugsweise die zweite Kavität mit dem Lichtdetektor, vom Boden her bis zu einer bestimmten Höhe mit einem absorbierenden Material gefüllt, insbesondere einem absorbierenden Verguss, und ab der bestimmten Höhe bis auf die Höhe der Unterseite des Gehäuses ist die Kavität mit einem transparenten Material, insbesondere einem transparenten Verguss, gefüllt. Licht, das auf den absorbierenden Verguss trifft, wird somit vom Verguss absorbiert und kann daher nicht mehr, z.B. mittels Mehrfach-reflexionen, zum Detektor gelangen und dort erfasst werden. Die Qualität bzw. das Signal-zu-Rausch- Verhältnis des vom Detektor erfassten Signals lässt sich dadurch verbessern .

Vorzugsweise ist der Lichtdetektor am Boden der zweiten Kavität angeordnet, wobei die Oberfläche des Lichtdetektors, an welcher ein lichtempfindlicher Bereich des Lichtdetektors liegt, der Unterseite des Gehäuses zugewandt ist, und wobei die bestimmte Höhe zumindest im Wesentlichen dem Abstand entspricht, welchen die Oberfläche des Lichtdetektors mit dem lichtempfindlichen Bereich zum Boden der zweiten Kavität aufweist. Licht, das nicht direkt auf den lichtempfindlichen Bereich gelangt, sondern ne ben dem Detektor den Bereich mit dem absorbierenden Verguss erreicht, kann somit absorbiert werden.

Auf der Unterseite des Gehäuses kann in einem um die erste Kavität umlaufenden Randbereich die Farbe des Randbereichs der Farbe der Seitenwand bzw. des Bodens der ersten Kavität ent sprechen. Die Reflektivität des Randbereichs kann dadurch ver bessert werden.

An der Unterseite des Gehäuses kann eine zumindest teilweise transparente Abdeckung angeordnet sein. Die Abdeckung ist dabei insbesondere transparent für das vom Lichtemitter emittierte Licht .

An der Oberseite des Gehäuses, insbesondere oberhalb der zweiten Kavität für den Lichtdetektor, kann eine integrierte Schaltung angeordnet sein. Die integrierte Schaltung kann insbesondere in einer zur Oberseite des Gehäuses hin offenen Kavität angeordnet sein. Diese Kavität kann ebenfalls mittels einer Abdeckung ver schlossen bzw. verschließbar sein.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem wenigstens einen Lichtemit ter um eine Leuchtdiode oder einen Leuchtdiodenchip. Vorzugs weise ermöglicht der Lichtemitter eine energieeffiziente Emis sion von Licht mit wenigstens einer Wellenlänge aus einem fest gelegten Spektralbereich.

Bei dem Lichtdetektor kann es sich um einen Fotodetektor han deln. Der Lichtdetektor kann eine zuverlässige und kostengüns tige Detektion des vom Lichtemitter emittierten Lichts ermög lichen .

Die Erfindung betrifft auch ein tragbares elektronischen Gerät, insbesondere ein Activity- oder Fitnesstracker oder eine Smart- watch, mit einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung und einer mit der Sensorvorrichtung, insbesondere deren Gehäuse, verbun denen Befestigungseinrichtung, insbesondere einem Armband, zum Befestigen der Sensorvorrichtung an einem Körperteil einer Per son, insbesondere derart, dass die Unterseite der Sensorvor richtung dem Körperteil, wie etwa einem Arm, zugewandt ist und/oder am Körperteil anliegt.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispie len näher erläutert. Die Figuren zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen

Sensorvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbei spiel,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen

Sensorvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungs beispiel , Fig . 3 eine geschnittene, seitliche Ansicht einer erfin dungsgemäßen Sensorvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel , Fig . 4A eine geschnittene, seitliche Teilansicht einer erfin dungsgemäßen Sensorvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel ,

Fig. 4B eine geschnittene, seitliche Teilansicht einer erfin dungsgemäßen Sensorvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel ,

Fig. 5A eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Sensor-vor- richtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5B-1 eine perspektivische, längs der Schnittlinie B-B ge schnittene Ansicht der Sensorvorrichtung von Fig. 5A,

Fig. 5B-2 eine weitere perspektivische, längs der Schnittlinie

B-B geschnittene Ansicht der Sensorvorrichtung von Fig. 5A,

Fig. 5C eine perspektivische, längs der Schnittlinie A-A ge schnittene Ansicht der Sensorvorrichtung von Fig. 5A,

Fig . 5D eine perspektivische, längs der Schnittlinie A-A ge schnittene Ansicht einer Abwandlung der Sensorvor richtung von Fig. 5A, Fig. 6A eine perspektivische, geschnittene Ansicht einer er findungsgemäßen Sensorvorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel, und

Fig. 6B eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen

Sensorvorrichtung gemäß einem achten Ausführungsbei spiel . Die in Fig. 1 dargestellte Sensorvorrichtung ist insbesondere zur Messung wenigstens eines Vitalparameters des menschlichen Körpers vorgesehen. In einem Gehäuse 13 der Sensorvorrichtung ist eine erste Kavität 15 ausgebildet, in der ein erster Lichtemitter 17 angeordnet ist. Das Gehäuse 13 weist außerdem eine zweite Kavität 19 auf, in welcher ein erster Lichtdetektor 21 angeordnet ist. Das Gehäuse 13 umfasst eine dritte Kavität 23, in welcher ein zweiter Lichtemitter 25 angeordnet ist. Wie die Fig. 1 zeigt, ist die zweite Kavität 19 mit dem ersten Lichtdetektor 21 zwischen den beiden Kavitäten 15, 23 mit den Lichtemittern 17, 25 angeordnet. Dabei werden die Kavitäten 15, 19, 23 durch eine jeweilige Trennwand 49 voneinander getrennt.

Jede der Kavitäten 15, 19 und 23 weist an der Unterseite 27 des Gehäuses 13 eine Öffnung auf. Jede der Kavitäten 15, 19 und 23 ist somit zur Unterseite 27 des Gehäuses 13 hin offen. Dadurch kann Licht aus der jeweiligen Kavität 15, 19, 23 nach außen bzw. in die jeweilige Kavität gelangen. Insbesondere kann das von den Lichtemittern 17, 25 emittierte Licht aus der jeweiligen Kavität 15, 23 nach außen gelangen, und es kann Licht in die zweite Kavität 19 und zum ersten Lichtdetektor 21 gelangen, wo es detektiert werden kann.

Jede der Kavitäten 15, 19 und 23 weist einen Boden 29 sowie eine sich zwischen dem jeweiligen Boden 29 und der Unterseite 27 des Gehäuses 13 erstreckende, umlaufende Seitenwand 31 auf. Bei der Sensorvorrichtung gemäß Fig. 1 ist der Boden 29 und die Seiten wand 31 der Kavitäten 15, 23 mit den Lichtemittern farblich anders ausgestaltet als der Boden 29 und die Seitenwand 31 der Kavität 19 mit dem Lichtdetektor 21.

Insbesondere sind der Boden 29 und die Seitenwand 31 der ersten Kavität 15 und der dritten Kavität 23 weiß ausgestaltet, während der Boden 29 und die Seitenwand 31 der zweiten Kavität 19 schwarz ausgestaltet sind. Die weiße Farbe kann dadurch realisiert wer den, dass der Boden 29 und die Seitenwand 31 der ersten und dritten Kavität 15, 23 mit einer weißen Schicht versehen sind, während der Boden 29 und die Seitenwand 31 der zweiten Kavität 19 aufgrund des schwarzen Gehäuses 13 bereits schwarz ausge staltet sind. Durch die Farbe der ersten und dritten Kavität 15, 23 weisen diese eine höhere Reflektivität auf als die zweite Kavität 19 mit dem ersten Lichtdetektor 21. Durch die weiß ausgestalteten Kavitäten 15, 23 können insbesondere Mehrfach reflexionen des von den Lichtemittern 17, 25 emittierten Lichts am Boden 29 bzw. an der Seitenwand 31 der jeweiligen Kavität erfolgen, wodurch eine bessere Auskopplung des emittierten Lichts aus der jeweiligen Kavität 15, 23 erreicht werden kann. Durch die absorbierenden Eigenschaften der schwarzen Seitenwand 31 sowie des schwarzen Bodens 29 der zweiten Kavität 19 erfolgt außerdem eine verbesserte Absorption von Licht, welches in die Detektorkavität 19 eindringt und nicht direkt auf den Detektor 21 trifft.

Optional können zumindest manche der Kavitäten 15, 19 und 23 mit einem vorzugsweise transparenten Verguss gefüllt sein, z.B. aus einem Harz oder einem Silikon. Der jeweilige Verguss kann eine flache Oberfläche aufweisen.

In den Emitterkavitäten 15, 23 können Reflexionen, wie etwa Totalreflexionen, an der Grenzfläche zwischen dem Verguss und der Umgebung auftreten. Das reflektierte Licht kann dabei nicht aus der jeweiligen Kavität 15, 23 austreten. Jedoch kann die Anzahl an Mehrfachreflexionen in den Kavitäten 15, 23 mit den weißen, reflektierenden Oberflächen im Vergleich zu einer schwarzen Kavität deutlich erhöht werden. Insbesondere kann eine signifikante Anzahl an Mehrfachreflexionen erreicht werden. Ein zunächst reflektierter Lichtstrahl kann daher in der jeweiligen Kavität 15, 23 umherlaufen und dabei am Boden 29 oder an der Seitenwand 31 solange mehrfach reflektiert werden bis der Licht strahl erneut, z.B. in einem optimaleren Winkel, auf die Grenz fläche zwischen Verguss und Umgebung auftrifft und die Kavität 15, 23 verlassen kann. Insbesondere in Kombination mit einem Verguss kann durch die weißen Oberflächen in den Emitterkavi täten 15, 23 daher die Auskoppeleffizienz aus einer derartigen mit einem Lichtemitter 17, 23 besetzten Kavität 15, 23 verbes sert werden.

Auf der Oberfläche eines jeweiligen Vergusses kann eine Linse oder ein anderes Strahlformungselement angeordnet oder ausge bildet sein (nicht gezeigt) .

Der Boden 29 und die Seitenwand 31 der ersten und dritten Ka vität 15, 23 müssen zur Erreichung einer verbesserten Reflek- tivität nicht unbedingt weiß ausgestaltet sein, was zum Beispiel durch Aufbringen einer Schicht von Titandioxid (T1O2) auf die genannten Oberflächen realisiert werden kann. Als weiteres Bei spiel können die genannten Oberflächen auch Goldfarben, zum Beispiel mittels einer aufgebrachten Goldschicht, ausgestaltet sein. Als weiteres Beispiel sei silber genannt, was zum Beispiel durch Aufbringen von einer Silber- oder Aluminiumschicht auf die genannten Oberflächen realisiert werden kann.

Ferner ist es nicht erforderlich, dass sowohl der Boden 29 als auch die Seitenwand 31 beider Kavitäten 15, 23 farblich unter schiedlich zum Boden 29 und der Seitenwand 31 der zweiten Ka vität 19 ausgestaltet sind. Ein derartiger farblicher Unter schied kann auch nur in einer der Emitterkavitäten 15, 23 rea lisiert sein. Außerdem kann auch nur ein Teil der von dem je weiligen Boden 29 bzw. der jeweiligen Seitenwand 31 gebildeten Oberfläche farblich anders ausgestaltet sein als die entspre chende Oberfläche der Detektorkavität 19.

Optional kann ein Randbereich 61 auf der Unterseite 27 des Gehäuses 13, welcher die erste Kavität 15 bzw. die dritte Ka vität 23 umschließt, die gleiche Farbe aufweisen als der Boden 29 und/oder die Seitenwand 31 der jeweiligen Kavität. Die in Fig. 2 dargestellte Sensorvorrichtung unterscheidet sich von der Sensorvorrichtung der Fig. 1 im Wesentlichen dadurch, dass bei der Sensorvorrichtung der Fig. 2 eine weitere, vierte Kavität 33 vorhanden ist, auf deren Boden 29 ein weiterer, zweiter Lichtdetektor 35 angeordnet ist. Der Boden 29 und die Seitenwand 31 der vierten Kavität 33 sind bei dem dargestellten Beispiel schwarz gestaltet, entsprechend der Ausgestaltung der zweiten Kavität 19 und um eine verbesserte Absorption in den Detektorkavitäten 19, 33 zu erreichen.

Bei der Vorrichtung der Fig. 2, kann wie bei der Vorrichtung der Fig. 1 und den weiteren beschriebenen Vorrichtungen, in einer oder mehreren der Kavitäten 15, 19, 23, 33 ein optionaler, insbesondere transparenter, Verguss vorgesehen sein, der vor zugsweise eine flache Oberfläche bildet. Der Verguss kann, ins besondere in Kombination mit den weißen Oberflächen der jewei ligen Kavität 15, 23, zur Verbesserung der Strahlformung und Auskoppeleffizienz aus der jeweiligen Kavität 15, 23 mit den Lichtemittern 17, 25 beitragen.

Die Sensorvorrichtung der Fig. 3 entspricht vom Aufbau her der Sensorvorrichtung der Fig. 1. An der Unterseite 27 des Gehäuses 13 ist eine Abdeckung 37 angeordnet, welche für das von den Lichtemittern 17, 25 emittierte Licht transparent ist. In Fig. 3 sind einige mögliche Lichtstrahlen beispielhaft zu Illustra tionszwecken eingezeichnet. Wie erkannt werden kann, wird der vom Lichtemitter 17 ausgesandte Lichtstrahl 39 an der Seitenwand 31 der ersten Kavität 15 reflektiert. Aufgrund der verbesserten Reflektivität der Seitenwand 31 der ersten Kavität 15 wird für derartige, auf die Seitenwand 31 oder den Boden 29 der ersten Kavität 15 auftreffende Lichtstrahlen eine verbesserte Auskopp lung aus der ersten Kavität 15 erreicht.

Bei Verwendung eines insbesondere flachen Vergusses in einer Kavität 15, 23 mit einem Lichtemitter 17, 25 treten Reflexionen, wie etwa Totalreflexionen, an der Grenzfläche zwischen dem Ver guss und der Umgebung auf. Ein Teil des von dem jeweiligen Lichtemitter 17, 25 emittierten Lichts gelangt somit nicht nach außen, sondern verbleibt in der Kavität 15, 23. Da die Seiten wand 31 und der Boden 29 der jeweiligen Kavität 15, 23 weiß ausgestaltet sind, kann dieses Licht - im Vergleich zu einer Kavität mit absorbierenden, schwärzen Wänden - vom Boden 29 bzw. der Seitenwand 31 der Kavität mehrfach reflektiert werden, bis es im Idealfall aus der Kavität in die Umgebung austreten kann. Gerade in Kombination mit einem flachen Verguss tragen somit gut reflektierende, etwa weiße Oberflächen in einer Emitter kavität zu einer Verbesserung der Auskoppeleffizient bei, ins besondere im Vergleich zu einer schwarzen Kavität.

Wie Fig. 3 auch illustriert, werden Lichtstrahlen an der Abde ckung 37 reflektiert. Dabei können, wie beispielhaft durch den Lichtstrahl 41 dargestellt ist, Lichtstrahlen derart an der Abdeckung 37 reflektiert werden, dass diese direkt zum Licht detektor 21 gelangen und somit von diesem erfasst werden können. Andere reflektierte Lichtstrahlen, wie beispielsweise die ein gezeichneten Lichtstrahlen 43 und 45 gelangen nach der Reflexion an der Abdeckung 37 nicht auf direktem Wege zum Lichtdetektor 21. Lichtstrahlen können, wie der Lichtstrahl 43, beispielsweise den Boden 29 der zweiten Kavität 19 erreichen oder, wie der Lichtstrahl 45, auf eine an der Unterseite 27 des Gehäuses 13 liegende Oberfläche 47 der Trennwand 49 auftreffen. Da sowohl die Oberfläche 47 als auch der Boden 29 der zweiten Kapazität 19 schwarz ausgestaltet sind, können diese Lichtstrahlen absor biert werden. Eine Reflexion dieser Strahlen erfolgt somit nicht. Daher kann auf effektive Weise verhindert werden, dass derartige Strahlen, zum Beispiel durch Mehrfachreflexion an Oberflächen des Gehäuses 13 oder der Abdeckung 37, zum Licht detektor 21 gelangen und dort das Detektorsignal verfälschen können. Auch Reflexionen an der Oberfläche eines optionalen Vergusses, welche das Detektorsignal ebenfalls verfälschen kön nen, lassen sich durch die absorbierenden Oberflächen vermeiden oder zumindest verringern. Eine Verbesserung des Signal-zu Rausch-Verhältnisses des detektierten Signals kann durch die absorbierenden Oberflächen somit erreicht werden.

Bei der in einer Detailansicht dargestellten Sensorvorrichtung der Fig. 4A ist in die zweite Kavität 19 ein transparenter Verguss 51 eingebracht, welcher die zweite Kavität 19 vollstän dig ausfüllt.

Im Unterschied zur Sensorvorrichtung gemäß Fig. 4A ist bei der Sensorvorrichtung gemäß Fig. 4B die zweite Kavität 19 vom Boden 29 her bis zu einer bestimmten Höhe H mit einem absorbieren Verguss 53 gefüllt. Ab der bestimmten Höhe H bis auf die Höhe der Unterseite 27 des Gehäuses 13 ist die zweite Kavität 19 mit transparentem Verguss 51 gefüllt. Die Bezeichnungen "transpa rent" und "absorbierend" beziehen sich insbesondere auf das von den Lichtemittern 17, 25 emittierte Licht. Durch den absorbie renden Verguss 53 kann auftreffendes Licht absorbiert werden, so dass es nicht mehr, z.B. nach weiteren Mehrfachreflexionen, vom Detektor 21 detektiert werden kann.

Der Aufbau der Sensorvorrichtung gemäß Fig. 5A entspricht zu mindest im Wesentlichen dem Aufbau der Sensorvorrichtung gemäß Fig. 2. Wie aus der Darstellungen der Fig. 5B-1 und 5B-2 er sichtlich ist, können alle Kavitäten 15, 19, 23, 33 mit gerade verlaufenden Seitenwänden 31 ausgestaltet sein. Insbesondere sind die Seitenwände 31 der ersten Kavität 15 und der dritten Kavität 23, welche mit einem jeweiligen Lichtemitter 17, 25 versehen sind, gerade ausgestaltet. Die genannten Seitenwände 31 erstrecken sich dabei senkrecht vom Boden 29 der jeweiligen Kavität 15, 23 zur Unterseite 27 des Gehäuses 13. Dieser Verlauf kann längs der gesamten Umfangsrichtung U der Seitenwände 31 realisiert sein, wie auch aus der Darstellung der Fig. 5C er sichtlich ist. Wie die Fig. 5B-2 zeigt, können alle Kavitäten 15, 19, 23 und 33 mit einem transparenten Verguss 51 gefüllt sein. Auch die Kombination eines transparenten und eines absorbierenden Ver gusses, wie mit Bezug auf Fig. 4B beschrieben ist, kann reali siert sein. Jeder Verguss 51 bildet gemäß Fig. 5B-2 eine ebene Oberfläche. Hier sind auch andere Oberflächenformen möglich, bspw. linsenartig ausgestaltete Oberflächen.

Wie die Fig. 5A illustriert, kann in einer Kavität, vgl. die linke Kavität 15, auch mehr als ein Lichtemitter vorgesehen sein. So sind am Boden 29 der Kavität 15 gemäß Fig. 5A neben dem ersten Lichtemitter 17 noch zwei weitere Lichtemitter 63, 65 angeordnet. Die Lichtemitter 17, 63 und 65 können so ausge staltet sein, dass sie Licht in unterschiedlichen Wellenlängen emittieren. Einer der Detektoren 21, 35 kann einen Farbfilter aufweisen, um z.B. nur das Licht detektieren zu können, welches von einem der Lichtemitter 17, 63 und 65 stammt.

Wenigstens eine Seitenwand 31, vorzugsweise der ersten oder dritten Kavität 15, 23, wie Fig. 5D zeigt, kann zumindest über einen sich in Umfangsrichtung U erstreckenden Abschnitt der Seitenwand 31, vom Boden 29 der jeweiligen Kavität 15, 23 zur Unterseite 27 des Gehäuses 13 gesehen, einen gekrümmten Verlauf aufweisen. Der gekrümmt verlaufende Abschnitt der Seitenwand 29 kann aufgrund seiner Geometrie als Reflektor für das von den Lichtemittern 17, 25 emittierte Licht dienen. Die Auskoppelef fizienz aus den Kavitäten mit Emittern kann dadurch weiter ver bessert werden.

In Umfangsrichtung U einer jeweiligen Seitenwand 31 gesehen kann auch ein Abschnitt der Seitenwand 31, vom Boden 29 zur Gehäu seunterseite 27, zumindest im Wesentlichen senkrecht verlaufen, während ein anderer Abschnitt vom Boden 29 zur Unterseite 27 einen gekrümmten Verlauf aufweist. Die Seitenwand 31 einer Ka- vität kann somit abschnittsweise gerade oder gekrümmt ausge staltet sein. Der gekrümmte Verlauf verläuft dabei bevorzugt annähernd parabelförmig, wie Fig. 5D zeigt.

Die Sensorvorrichtung der Fig. 6A weist an der Oberseite 55 ihres Gehäuses 13 eine weitere, fünfte Kavität 57 auf, die zur Oberseite 55 hin offen ist. Die fünfte Kavität 57 kann zur Oberseite 55 hin jedoch auch verschlossen sein, zum Beispiel durch eine Abdeckung an der Oberseite 55. Bevorzugt befindet sich die fünfte Kavität 57 oberhalb der zweiten Kavität 19 mit dem Lichtdetektor 21, und in der fünften Kavität 57 ist eine integrierte Schaltung 59 angeordnet. Die Schaltung 59 kann mit den Lichtemittern 17, 25 sowie dem Lichtdetektor 21 verbunden sein und diese steuern.

Die Schaltung 59 kann zum Beispiel zur Auswertung des detek- tierten Signals ausgebildet sein, bspw. Zur Ermittlung der Herz frequenz .

Bei der Sensorvorrichtung der Fig. 6B befindet sich die inte grierte Schaltung 57 am Boden 29 der zweiten Kavität 19, und der erste Lichtdetektor 21 ist auf der integrierten Schaltung 59 angeordnet.

Jede der beschriebenen Sensorvorrichtungen kann Bestandteil ei nes tragbaren elektronischen Geräts, wie etwa eines Activity- oder Fitnesstrackers oder einer Smartwatch, sein. Das Gehäuse der Sensorvorrichtung kann dabei dem Gehäuse des Geräts ent sprechen oder in diesem integriert sein. Das Gehäuse kann mit einem Armband verbunden sein, um das Gerät an einem Körperteil eines Probanden anzubringen, insbesondere so, dass die Unter seite der Sensorvorrichtung, bzw. die daran angeordnete Abde ckung, an dem Körperteil anliegt. Die Sensorvorrichtung kann zum Beispiel als Herzfrequenzsensor verwendet werden. BEZUGSZEICHENLISTE

13 Gehäuse

15 erste Kavität

17 erster Lichtemitter

19 zweite Kavität

21 erster Lichtdetektor 23 dritte Kavität

25 zweiter Lichtemitter 27 Unterseite

29 Boden

31 Seitenwand

33 vierte Kavität

35 zweiter Lichtdetektor 37 Abdeckung

39 Lichtstrahl

41 Lichtstrahl

43 Lichtstrahl

45 Lichtstrahl

47 Oberfläche

49 Trennwand

51 transparenter Verguss 53 absorbierender Verguss 55 Oberseite

57 fünfte Kavität

59 integrierte Schaltung 61 Randbereich

63 Lichtemitter

65 Lichtemitter

H Höhe

U Umfangsriehtung