CN107545237A - 用于感测生物信息的传感器和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于感测生物信息的传感器和电子设备。用于感测生物信息的传感器包括发射第一光线的光发射单元；接收第二光线的光接收单元，其中第二光线包括由用户的身体反射的第一光线的一部分；以及放置在光发射单元和光接收单元上方的光学层。光学层具有面向光发射单元和光接收单元的第一表面以及与第一表面相对的第二表面。光学层还包括形成在第一表面或第二表面上并包括多个不对称突起单元的不对称突起结构。光学层还可以包括形成在第一表面或第二表面上、与不对称突起结构相对并且包括多个对称突起单元的对称突起结构。

Description

用于感测生物信息的传感器和电子设备
技术领域
本公开涉及一种用于感测用户的生物信号的生物传感器和包括该生物传感器的电子设备。
背景技术
提供各种功能的电子设备，如智能手机，平板电脑等，都在激增。
近年来，已经开发了通过使用用户的生物信息来提供用户认证功能的电子设备。例如，已经使用指纹、虹膜扫描等。在其他使用情况中，检测和记录生物信息，例如心率，以管理用户的健康。
存在生物传感器可以感测生物信息的各种方式。例如，可以通过将诸如红外线和可见光的光照射到用户的身体上并检测由身体反射的光来检测用户的生物信息。
然而，当通过使用光线感测生物信息时，发射的光线的一部分可能被折射，使得它们不会入射到用户的身体上。类似地，反射光线的一部分可能不会入射到生物传感器上。在这些情况下，生物传感器的效率降低。此外，在这些情况下，生物信号中的噪声可能增加。
发明内容
本公开的各方面解决了至少上述问题和/或缺点，并提供至少下面描述的优点。因此，本公开的一方面是提供一种增加检测效率并降低包括在生物信号中的噪声的生物传感器。
根据本公开的一方面，用于感测生物信息的传感器包括发射第一光线的光发射单元；接收第二光线的光接收单元，其中第二光线包括由用户的身体反射的第一光线的一部分；以及放置在光发射单元和光接收单元上方的光学层。光学层具有面向光发射单元和光接收单元的第一表面以及与第一表面相对的第二表面。光学层还包括形成在第一表面或第二表面上并包括多个不对称突起单元的不对称突起结构。光学层还可以包括形成在第一表面或第二表面上、与不对称突起结构相对的并且包括多个对称突起单元的对称突起结构。
根据本公开的一方面，电子设备包括发射第一光线的光发射单元；接收第二光线的光接收单元，其中第二光线包括由用户的身体反射的第一光线的一部分；包括光学层的壳体；以及基于第二光线来确定用户的生物信息的处理器。光学层具有面向光发射单元和光接收单元的第一表面以及与第一表面相对的第二表面。光学层还包括形成在第一表面或第二表面上并包括多个不对称突起单元的不对称突起结构。光学层还可以包括形成在第一表面或第二表面上、与不对称突起结构相对的并且包括多个对称突起单元的对称突起结构。
根据本公开的一方面，电子设备包括发射第一光线的光发射单元；接收第二光线的光接收单元，其中第二光线包括由用户的身体反射的第一光线的一部分；包括光学层的壳体；以及基于第二光线来确定用户的生物信息的处理器。光学层包括形成在其至少一个表面上的至少一个突起结构。
从下面结合附图公开了本公开的各种实施例的详细描述中，本公开的其它方面、优点和突出特征对于本领域技术人员将变得显而易见。
附图说明
从以下结合附图的描述中，本公开的某些实施例的上述和其它方面、特征和优点将更加明显，其中：
图1是示出根据本公开的一个实施例的生物传感器的结构的视图；
图2是示出根据本公开的一个实施例的生物传感器的结构的视图；
图3是示出根据本公开的一个实施例的生物传感器的结构的视图；
图4是示出根据本公开的一个实施例的生物传感器的结构的视图；
图5A-5F是示出根据本公开的一个实施例的光学层的结构的视图；
图6是示出根据本公开的一个实施例的生物传感器的结构的视图；
图7示出根据本公开的一个或多个实施例的在网络环境中的电子设备；
图8是示出根据本公开的一个或多个实施例的电子设备的框图；
图9是根据本公开的一个或多个实施例的程序模块的框图；
图10示出根据本公开的实施例的电子设备的外观；
图11是示出根据本公开的一个实施例的电子设备的结构的视图；以及
图12是示出根据本公开的一个实施例的电子设备的结构的视图。
在全部附图中，应当注意，相同的附图标记用于描绘相同或相似的元件、特征和结构。
具体实施方式
以下，参照附图公开本公开的各个实施例。然而，本公开不旨在被本公开的各种实施例限制到特定实施例，并且本公开旨在涵盖本公开的所有修改、等同物和/或替代方案，只要它们在所附权利要求及其等同物的范围内。关于附图的描述，相同的附图标记表示相同的元件。
本文使用的术语“包括”和“具有”或“可以包括”和“可以具有”表示所公开的功能、操作或元素的存在，但不排除其他功能、操作或元素。
在本文公开的公开内容中，本文所用的表述“A或B”，“A或/和B中的至少一个”或“A或/和B中的一个或多个”等可以包括相关的列出的项目中的一个或多个的任何和所有组合。例如，术语“A或B”，“A和B中的至少一个”或“A或B中的至少一个”可以指以下所有情况：情况(1)包括至少一个A，情况(2)包括至少一个B，或情况(3)包括至少一个A和至少一个B两者。
这里使用的诸如“第一”，“第二”等的术语可以指本公开的各种实施例的各种元件，但不限制这些元件。例如，“第一用户设备”和“第二用户设备”可以指示不同的用户设备，而不管其顺序或优先级。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。
应当理解，当将元件(例如，第一元件)称为“(可操作地或通信地)联接到”或“连接到”另一元件(例如，第二元件)时，其可以直接联接到或连接到另一元件，或可以存在中间元件(例如，第三元件)。相比之下，当元件(例如，第一元件)被称为“直接联接到”或“直接连接到”另一元件(例如，第二元件)时，应当理解，没有中间元件(例如，第三元件)。
根据这种情况，本文使用的表述“配置为”可以用作例如“适用于”，“具有能力”，“设计成”，“适于”，“制造为”或“有能力”。术语“配置为”不能仅意味着在硬件中“特别设计为”。相反，表述“设备配置为”可以指设备“能够”与另一设备或其他组件一起操作。例如，“处理器配置为(或设置为)执行A，B和C”可以指用于执行相应操作的专用处理器(例如，嵌入式处理器)或通过执行存储在存储器件中的一个或多个软件程序来执行相应操作的通用处理器(例如，中央处理单元(CPU)或应用处理器)。
本公开中使用的术语用于描述特定的实施例，而不意图限制本公开的范围。单数形式的术语可以包括复数形式，除非另有规定。本文使用的所有术语(包括技术或科学术语)可以具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解，在词典中被定义并且常用的术语也应被解释为在相关领域中的习惯，而不是在理想化或过度形式的检测中，除非在本文的各种实施例中明确地如此定义披露。在某些情况下，即使术语是在说明书中定义的术语，它们也可能不被解释为排除本发明的实施例。
例如，根据本公开的各种实施例的电子设备可以包括智能电话，平板电脑(PC)，移动电话，视频电话，电子书阅读器，台式PC，膝上型PC，上网本计算机，工作站，服务器，个人数字助理(PDA)，便携式多媒体播放器(PMP)，运动图像专家组(MPEG-1或MPEG-2)音频层3(MP3)播放器，移动医疗设备，照相机或可穿戴设备。根据各种实施例，可穿戴设备可以包括附件类型的设备(例如，钟表，戒指，手镯，脚踝，项链，眼镜，隐形眼镜或头戴式耳机设备(HMD))，一体式织物或衣服类型的设备(例如电子衣物)，身体附着型设备(例如皮肤垫或纹身)或生物植入型设备(例如，可植入电路)中的至少一种。
在本公开的一些各种实施例中，电子设备可以是家用电器。智能家用电器可以包括例如电视(TV)，数字通用盘(DVD)播放器，收音机，冰箱，空调，清洁器，烤箱，微波炉，洗衣机，空气净化器，机顶盒，家庭自动化控制面板，安全控制面板，电视盒子(例如，SamsungHomeSyncTM，Apple TVTM或Google TVTM)，游戏机(例如，XboxTM或PlayStationTM)，电子词典，电子钥匙，摄像机或电子相框。
在各种实施例中，电子设备可以包括各种医疗设备(例如，各种便携式医疗测量设备(例如，血糖仪，心率计，血压计或温度计等)，磁共振血管造影(MRA)，磁共振成像(MRI)，计算机断层扫描(CT)，扫描仪或超声波装置等)，导航设备，全球导航卫星系统(GNSS)，事件数据记录器(EDR)，飞行数据记录器(FDR)，车辆信息娱乐设备，船舶电子设备(例如导航系统，陀螺仪等)，航空电子设备，安全设备，车辆头灯，工业或家庭机器人，自动取款机(ATM)，销售点(POS)或物联网(例如灯泡，各种传感器，电气或燃气表，喷水灭火装置，火灾报警器，恒温器，路灯，烤面包机，运动器材，热水罐，加热器，锅炉等)中的至少一个。
根据各种实施例，电子设备可以包括家具或建筑物/结构的部件，电子板，电子签名接收设备，投影仪或各种测量仪器(例如水表，电表，燃气表或波表等)中的至少一个。根据本公开的各种实施例的电子设备可以是上述设备的一个或多个组合。根据本公开的各种实施例的电子设备可以是柔性电子设备。此外，根据本公开的各种实施例的电子设备不限于上述设备，并且可以包括根据技术开发的新的电子设备。
在下文中，将参照附图更详细地描述根据本公开的各种实施例的电子设备。本文使用的术语“用户”可以指使用电子设备的人员或可以指代使用电子设备的设备(例如，人造智能电子设备)。
图1是示出根据本公开的一个实施例的生物传感器的结构的视图。
参考图1，生物传感器100可以包括光发射单元110(例如光发射器)、光接收单元120(例如光接收器或检测器)、光学层130和基座140。根据一实施例，生物传感器100可以通过使用光来感测/检测用户的生物信息(例如心率、指纹等)。根据另一实施例，生物传感器100可以通过使用诸如超声波信号的其它类型的信号来感测用户的生物信息。
根据实施例，光发射单元110(或者如果生物传感器100正在使用另一类型的信号，则是传输单元)可以发射感测生物信号所需的光线。根据实施例，光发射单元110可以包括发射红外线的红外发射二极管或发射可见光的发光二极管。由光发射单元110发射的光可以被用户的身体(例如皮肤或血管)部分地反射并被身体部分地吸收。
根据实施例，光接收单元120(或者如果生物传感器100正在使用另一类型的信号，则是接收单元)可以接收由用户的身体反射的光线。反射的光线包括从光发射单元110发射的光线的一部分，其是由用户的身体反射的部分。由用户的身体反射的光可以包括生物信息(例如心率、指纹等)。根据实施例，光接收单元120可以选择性地接收与由光发射单元110发射的光的频率(或波长)对应的光。根据实施例，光接收单元120可以包括光电二极管，其检测由身体反射的光并将接收的光线转换成电信号。根据实施例，包括生物信息的电信号可以被发送到包括生物传感器100的电子设备的传感器集成电路(IC)(未示出)或处理器(未示出)，使得传感器IC或处理器可以根据电信号确定生物信息。
根据实施例，光学层130可以放置在光发射单元110和光接收单元120上方。例如，如图1所示，光学层130可以放置在光发射单元110/光接收单元120和用户的身体之间，使得由光发射单元110发射的光线和由光接收单元120接收的光线穿过光学层130。例如，由光发射单元110发射的光可以在穿过光学层130之后入射到用户的身体上，并且由用户的身体反射的光可以在穿过光学层130之后由光接收单元120接收。光学层130可以由具有高透光率的材料制成，例如玻璃或透明聚合物。
根据实施例，光学层130可以包括形成在光学层130的至少一个表面上的对称突起结构131。例如，光学层130可以包括形成在面对光发射单元110和光接收单元120的第一表面11上的对称突起结构131。可替代地，光学层130可以包括形成在与第一表面11相对的第二表面12上的对称突起结构131。在图1的实施例中，对称突起结构131形成在第二表面12上。根据实施例，对称突起结构131可以形成在第一表面11和/或第二表面12的部分区域上。例如，参考图1，对称突起结构131可以形成在第二表面12的整个区域上，如图所示。然而，在另一示例中，对称突起结构131可以形成在第二表面12的部分区域或第一表面11的部分区域中。如另一示例，对称突起结构131可以形成在第二表面12的整个区域和第一表面11的部分区域中。
根据实施例，对称突起结构131可以包括多个对称突起单元。多个对称突起单元中的每一个可以具有关于水平轴线或关于垂直轴线对称的对称结构。例如，多个对称突起单元中的每一个可以具有柱形、六面体或锥形形状。根据实施例，多个对称突起单元中的每一个的高度可以小于由光发射单元110发射或由光接收单元120接收的光线的波长。根据实施例，多个对称突起单元可以增加入射在光学层130上的光的透射率。例如，参考图1，当光学层130不包括如图所示的对称突起结构131时，由光发射单元110在第一方向101上发射的光可以由第二表面12在第二方向102上反射。这可能是不利的，因为在第二方向102上反射的光可能不到达用户的身体。然而，当存在对称突起结构131时，由光发射单元110在第一方向101上发射的光线可以在穿过第二表面12之后在第三方向103折射。因此，发射的光可以入射到用户的身体上并被身体在第四方向104上反射。然后在第四方向104上反射的光可以入射到第二表面12上。当没有对称突起结构131时，在第四方向104上入射在第二表面12上的光可以被第二表面12在第五方向105上反射。这也是不利的，因为由用户的身体反射的光不能到达光接收单元120。然而，当存在对称突起结构131时，在第四方向104上入射在第二表面12上的光可以在第六方向106上折射，从而穿过第二表面12。然后在第六方向106上折射的光可以入射在光接收单元120上。根据上述实施例，当光学层130包括对称突起结构131时，由于反射的光量减少，所以可以改善光接收单元120的光接收效率。此外，由于光接收单元120接收到更多的光，所以接收到的光的信噪比可以增加。
参照剪截图14，其是对称突起结构131的局部区域13的放大图，对称突起结构131可以包括具有特定高度“h”和特定宽度“w”并且彼此间隔开特定间隔(或距离)“d”的多个对称突起单元。根据另一实施例，多个对称突出单元中的每一个可以具有不同的高度“h”或不同的宽度“w”，或者可以间隔开不同的距离“d”。对于多个对称突起单元中的每一个，其宽度“w”可以根据高度“h”而变化。
根据一个实施例，光学层130的透光率可以根据多个对称突起单元中的每一个的高度“h”而变化。例如，当多个对称突起单元中的每一个的高度“h”是光的波长的1/4时，透光率可以最大化。当高度“h”大于或小于光的波长的1/4时，光学层130的透光率可能降低。也就是说，可以基于由光发射单元110发射的光的波长来确定多个对称突起单元中的每一个的高度“h”。
根据一个实施例，光学层130的透光率可以根据由多个对称突起单元占据的面积与对称突起结构131占据的总面积的比率而变化。例如，当由多个对称突起单元占据的面积与由对称突出结构131占据的总面积的比率为1/2时，光学层130的透光率可以最大化。当该比率大于或小于1/2时，透光率可能降低。
根据实施例，基座140可以形成用于生物传感器100的壳体。根据实施例，除了放置光学层130的表面之外，基座140还可以包括生物传感器100的所有外表面。光发射单元110和光接收单元120可以容纳在基座140和光学层130内。
根据实施例，基座140可以包括围绕光发射单元110和光接收单元120的侧壁141。
根据实施例，基座140可以包括介于光发射单元110和光接收单元120之间的分隔壁143。分隔壁143空间上划分光发射单元110和光接收单元120。根据实施例，分隔壁143可以将光发射单元110和光接收单元120光学隔离，并且减少由光接收单元120直接从光发射单元110接收的光量，从而降低噪声。根据图1所示的实施例，分隔壁143接触光学层130。然而，分隔壁143可以具有特定的高度，并且可以配置为不与光学层130接触。
根据实施例，基座140可以包括设置在光发射单元110和光接收单元120下方的基板145。根据实施例，基板145的至少一部分可以用印刷电路板(PCB)实现，并且光发射单元110和光接收单元120可以与PCB电连接。
图2是示出根据本公开的一个实施例的生物传感器的结构的视图。
参考图2，生物传感器200可以包括光发射单元210、光接收单元220、光学层230和基座240。根据实施例，生物传感器200可以通过使用光来感测/检测用户的生物信息(例如心率、指纹等)。
图2所示的生物传感器200的光发射单元210、光接收单元220和基座240可以分别与图1所示的光发射单元110、光接收单元120和基座140相同或类似。另外，图2所示的生物传感器200的光发射单元210、光接收单元220和基座240可以分别执行与图1所示的光发射单元110、光接收单元120和基座140相同或类似的功能。因此，可以省略其详细描述，并且将描述光学层230.
根据实施例，光学层230可以放置在光发射单元210和光接收单元220上方。例如，如图2所示，光学层230可以放置在光发射单元210/光接收单元220和用户的身体之间，使得由光发射单元210发射的光线和由光接收单元220接收的光线穿过光学层230。例如，由光发射单元210发射的光可以在穿过光学层230之后由用户的身体反射，并且由用户的身体反射的光可以在穿过光学层230之后由光接收单元220接收。光学层230可以由具有高透光率的材料制成，例如玻璃或透明聚合物。
根据实施例，光学层230可以包括形成在光学层230的至少一个表面上的不对称突起结构233。例如，光学层230可以包括形成在面对光发射单元210和光接收单元220的第一表面21上的不对称突起结构233。可替代地，光学层230可以包括形成在与第一表面21相对的第二表面22上的不对称突起结构233。在图2的实施例中，不对称突起结构233形成在第一表面21上。根据实施例，不对称突起结构233可以形成在第一表面21和/或第二表面22的部分区域中。例如，参考图2，不对称突起结构233可以形成在第一表面21的整个区域中，如图所示。然而，在另一示例中，不对称突起结构233可以形成在第一表面21的部分区域或第二表面22的部分区域中。如另一示例，不对称突起结构233可以形成在第二表面22的整个区域中。
根据实施例，不对称突起结构233可以包括多个不对称突起单元。多个不对称突起单元中的每一个可以具有关于水平轴线或关于垂直轴线的不对称结构。例如，多个不对称突起单元中的每一个可以具有在特定方向倾斜的四角锥或圆锥形状。根据实施例，多个不对称突起单元中的每一个的高度可以大于由光发射单元210发射或由光接收单元220接收的光线的波长。
在本公开中描述的术语“不对称突起结构”中的“不对称”的含义是指包括在不对称突起结构中的每个突起单元具有不对称的形状，并不指不对称突起结构本身的不对称性。例如，当包括在不对称突起结构233中的不对称突起单元相对于不对称突起结构233的轴线对称地设置时，不对称突起结构233本身可以具有对称的形状。
根据实施例，不对称突起结构233可以包括第一不对称突起结构235和第二不对称突起结构237。
根据实施例，第一不对称突起结构235可以形成在与光发射单元210对应的区域中。根据实施例，第一不对称突起结构235可以包括多个第一不对称突起单元。多个第一不对称突起单元可以具有特定形状，使得入射在光学层230上的光线折射远离光接收单元220。例如，参考图2，形成在光学层230的第一表面21上的第一不对称突起单元可以以远离光接收单元220倾斜的方式突出。当光学层230不包括第一不对称突起结构235时，在第一方向201上从光发射单元210发射的光可以在穿过第一表面21之后在第二方向202上折射。但是当第一不对称突起结构235存在于第一表面21上时，在第一方向201上的光可以在穿过第一表面21之后在第三方向203上折射，即，与第二方向202相比远离光接收单元220。由于生物传感器200的尺寸小，光发射单元210和光接收单元220可以靠近在一起。在这种情况下，有利的是将从光发射单元210发射的光引导远离光接收单元220，以减少由光接收单元220检测到的噪声。当光学层230包括第一不对称突起结构235时，与没有第一不对称突起结构235的情况相比，穿过光学层230的光可以被折射远离光接收单元220。由此，可以提高光接收单元220的光接收效率和信噪比。
根据实施例，第二不对称突起结构237可以形成在与光接收单元220对应的区域中。根据实施例，第二不对称突起结构237可以包括多个第二不对称突起单元。多个第二不对称突起单元可以被成形为使得入射在光学层230上的光被朝向光接收单元220的有源区域(即光接收单元220的光电二极管所处的位置)折射。在图2所示的实施例中，有源区域是光接收单元220的中心区域。例如，参考图2，第二不对称突起单元可以以朝向光接收单元220的中心倾斜的方式突出。当光学层230不包括第二不对称突起结构237时，在第五方向205上从用户的身体反射的光可以在第六方向206上被第一表面21折射。然而，当光学层230包括第二不对称突起结构237时，反射的光可以在第七方向207(即，朝向光接收单元220的中心)被折射。当光学层230包括第二不对称突起结构237时，入射到光接收单元220的有源区域上并被光接收单元220接收的光的量可以增加，因此可以提高光接收单元220的光接收效率。
根据图2所示的实施例，不对称突起结构233包括在光学层230的一个表面(例如，第一表面)上的第一不对称突起结构235和第二不对称突起结构237。然而，根据其他实施例，第一不对称突起结构235和第二不对称突起结构237可以形成在光学层230的不同表面上。可替代地，不对称突起结构233可以仅包括第一不对称突起结构235和第二不对称突起结构237中的一个。
根据图2所示的实施例，光学层230仅包括不对称突起结构233。然而，根据其他实施例，光学层230还可以包括对称突起结构(例如，图1的对称突起结构131)。例如，光学层230还可以包括在第二表面22上的对称突起结构。
图3是示出根据本公开的一个实施例的生物传感器的结构的视图。
参考图3，生物传感器300可以包括光发射单元310、光接收单元320、光学层330和基座340。根据实施例，生物传感器300可以通过使用光来感测/检测用户的生物信息(例如心率、指纹等)。
图3所示的生物传感器300的光发射单元310、光接收单元320和基座340可以分别与图1所示的光发射单元110、光接收单元120和基座140相同或类似。另外，图3所示的生物传感器300的光发射单元310、光接收单元320和基座340可以分别执行与图1所示的光发射单元110、光接收单元120和基座140相同或类似的功能。因此，可以省略其详细描述，并且将描述光学层330。
根据实施例，光学层330可以放置在光发射单元310和光接收单元320上方。例如，如图3所示，光学层330可以放置在光发射单元310/光接收单元320和用户的身体之间，使得由光发射单元310发射的光线和由光接收单元320接收的光线穿过光学层330。例如，由光发射单元310发射的光可以在穿过光学层330之后由用户的身体反射，并且由用户的身体反射的光可以在穿过光学层330之后由光接收单元320接收。光学层330可以由具有高透光率的材料制成，例如玻璃或透明聚合物。
根据实施例，光学层330可以包括形成在光学层330的至少一个表面上的不对称突起结构333。例如，光学层330可以包括形成在面对光发射单元310和光接收单元320的第一表面31上的不对称突起结构333。可替代地，光学层330可以包括形成在与第一表面31相对的第二表面32上的不对称突起结构333。在图3的实施例中，不对称突起结构333形成在第一表面31上。根据实施例，不对称突起结构333可以形成在第一表面31和/或第二表面32的部分区域中。例如，参考图3，不对称突起结构333可以形成在第一表面31的整个区域中，如图所示。然而，在另一示例中，不对称突起结构333可以形成在第一表面31的部分区域或第二表面32的部分区域中。如另一示例，不对称突起结构333可以形成在第二表面32的整个区域中。
根据实施例，不对称突起结构333可以包括多个不对称突起单元。多个不对称突起单元中的每一个可以具有关于水平轴线或关于垂直轴线的不对称结构。根据实施例，不对称突起结构333可以包括第一不对称突起结构335和第二不对称突起结构337。根据实施例，第一不对称突起结构335可以形成在与光发射单元310对应的区域中。第一不对称突起结构335可以包括多个第一不对称突起单元。根据实施例，第二不对称突起结构337可以形成在与光接收单元320对应的区域中。第二不对称突起结构337可以包括多个第二不对称突起单元。
根据实施例，多个不对称突起单元(例如，第一不对称突起单元和第二不对称突起单元)中的至少一些可以包括对称突起结构或多个对称突起单元。例如，在多个不对称突起单元中的至少一些中，不对称突起单元的部分区域可以包括对称突起结构。参照剪截图34，其是包括在不对称突起结构333中的第一不对称突起单元的部分区域33的放大图，第一不对称突起单元可以包括在其表面上形成的对称突起结构。根据实施例，形成在第一不对称突起单元的表面上的对称突起结构可以增加入射在光学层330上的光的透射率。例如，参考图3，当第一不对称突起单元不包括对称突起结构时，由光发射单元310在第一方向301上发射的光线可以由第一表面31在第二方向302上反射。然而，当第一不对称突起单元包括对称突起结构时，从光发射单元310发射的光线可以在穿过第一表面31之后在第三方向303上折射。在第三方向303上折射的光可以在穿过光学层330之后入射在用户的身体上。根据上述实施例，当不对称突起单元包括对称突起结构时，由于更多的光被用户的身体反射，所以可以改善光接收单元320的光接收效率。此外，由于光接收单元320接收到更多的光，所以接收到的光的信噪比可以增加。
图4是示出根据本公开的一个实施例的生物传感器的结构的视图。
参考图4，生物传感器400可以包括光发射单元410、光接收单元420、多个光学层430-1和430-2、多个基座440-1,440-2,440-3和440-4、以及多个波导470-1和470-2。
图4所示的生物传感器400的光发射单元410和光接收单元420可以分别与图1所示的光发射单元110和光接收单元120相同或类似。另外，图4所示的生物传感器400的光发射单元410和光接收单元420可以分别执行与图1所示的光发射单元110和光接收单元120相同或类似的功能。因此，可以省略其详细描述，并且将描述多个光学层430-1和430-2、多个基座440-1,440-2,440-3和440-4、以及多个波导470-1和470-2。
根据实施例，光发射单元410和光接收单元420可以设置在不同的基座中。例如，光发射单元410可以安装在第一基座440-1内部，并且光接收单元420可以安装在第二基座440-2内部。根据实施例，第一基座440-1可以被成形为使得第一基座440-1的宽度从底部到顶部逐渐减小，这有助于将由光发射单元410发射的光线引导到第一波导470-1中。
根据实施例，第一光学层430-1和第二光学层430-2可以设置在它们各自的基座的上部。例如，第一光学层430-1可以设置在第三基座440-3的上部，第二光学层430-2可以设置在第四基座440-4的上部。
根据实施例，第一光学层430-1可以在其至少一个表面上包括对称突起结构(例如图1的对称突起结构131)和第一不对称突起结构(例如图2的第一不对称突起结构235)中的至少一个。根据实施例，第二光学层430-2可以在其至少一个表面上包括对称突起结构和第二不对称突起结构(例如图2的第二不对称突起结构237)中的至少一个。如图4所示，第一光学层430-1包括对称突起结构(例如图1的对称突起结构131)，并且第二光学层430-2包括第二不对称突起结构(例如图2的第二不称突起结构237)。
根据实施例，多个波导470-1和470-2中的每一个可以传输或引导光。例如，多个波导470-1和470-2中的每一个可以采用全内反射来将光从一端传输到另一端。例如，每个波导470-1和470-2可以是光纤。
根据实施例，多个波导470-1和470-2可以在多个基座440-1,440-2,440-3和440-4之间传输光。例如，第一波导470-1可以将来自包括光发射单元410的第一基座440-1的光传输到第三基座440-3，使得传输的光线入射在第一光学层430-1上。第二波导470-2可以将来自第四基座440-4的光传输到包括光接收单元420的第二基座440-2。
因此，在图4所示的实施例中，即使光发射单元410或光接收单元420未安装在设置有光学层430-1和430-2的基座430-3或430-4中，仍然可以通过光发射单元410或光接收单元420将光线发射到光学层或从光学层接收光线。
在参照图4描述的实施例中，生物传感器400可以包括多个波导470-1和470-2，但生物传感器400可以仅包括多个波导470-1和470-2中的一个。
图5A-5F是示出根据本公开的一个实施例的光学层的结构的视图。
参考图5A-5F，示出了各个实施例，生物传感器500的光学层530的至少一部分(例如整个或部分)区域可以以特定曲率弯曲。例如，参考图5A-5C，当从第二表面52的外部观察(即，当观察第二表面52时)，光学层530可以具有凸形形状。作为另一示例，参考图5D-5E，当从第二表面52的外部观察时，光学层530可以具有凹形形状。
参考图5A，生物传感器500可以包括光学层530。根据本实施例，光学层530可以包括形成第二表面52上的对称突起结构531，第二表面与面向光发射单元510和光接收单元520的第一表面51相对。根据该实施例，当从第二表面52的外部观察(即，当观察第二表面52时)，光学层530可以具有凸形形状。
参考图5B，生物传感器500可以包括光学层530。根据该实施例，光学层530可以包括形成在面向光发射单元510和光接收单元520的第一表面51上的不对称突起结构533。根据该实施例，当从第二表面52的外部观察(即，当观察第二表面52时)，光学层530可以具有凸形形状。
参考图5C，生物传感器500可以包括光学层530。根据该实施例，光学层530可以包括形成在面向光发射单元510和光接收单元520的第一表面51上的不对称突起结构533、以及形成在与第一表面51相对的第二表面52上的对称突起结构531。根据该实施例，当从第二表面52的外部观察(即，当观察第二表面52时)，光学层530可以具有凸形形状。
参考图5D，生物传感器500可以包括光学层530。根据该实施例，光学层530可以包括形成在与第一表面51相对的第二表面52上的对称突起结构531。根据该实施例，当从第二表面52的外部观察(即，当观察第二表面52时)，光学层530可以具有凹形形状。
参考图5E，生物传感器500可以包括光学层530。根据该实施例，光学层530可以包括形成在第一表面51上的不对称突起结构533。根据该实施例，当从第二表面52的外部观察(即，当观察第二表面52时)，光学层530可以具有凹形形状。
参考图5F，生物传感器500可以包括光学层530。根据该实施例，光学层530可以包括形成在第一表面51上的不对称突起结构533、以及形成在与第一表面51相对的第二表面52上的对称突起结构531。根据该实施例，当从第二表面52的外部观察(即，当观察第二表面52时)，光学层530可以具有凹形形状。
图6是示出根据本公开的一个实施例的生物传感器的结构的视图。
图6所示的图像601示出了生物传感器600的俯视图，图像602示出了沿着跨过生物传感器600的线10截取的横截面图。
参考图6的图像601，生物传感器600可以包括多个光发射单元(例如，第一光发射单元610-1和第二光发射单元610-2)和多个光接收单元(例如，第一光接收单元620-1和第二光接收单元620-2)。
根据实施例，第一光发射单元610-1可以与第一光接收单元620-1一起操作，并且第二光发射单元610-2可以与第二光接收单元620-2一起操作。例如，第一光发射单元610-1和第一光接收单元620-1可以同时被激活并且同时被去激活。此外，第二光发射单元610-2和第二光接收单元620-2可以同时被激活并且同时被去激活。
根据实施例，第一光发射单元610-1和第一光接收单元620-1可以在与第二光发射单元610-2和第二光接收单元620-2被激活时不同的时间被激活。例如，第二光发射单元610-2和第二光接收单元620-2可以在第一光发射单元610-1和第一光接收单元620-1被激活时被去激活。类似地，第一光发射单元610-1和第一光接收单元620-1可以在第二光发射单元610-2和第二光接收单元620-2被激活时被去激活。因此，使用该定时方案，可以防止从第一光发射单元610-1发射的光被第二光接收单元620-2接收，反之亦然。
根据实施例，第一光接收单元620-1和第二光接收单元620-2可以设置在基座的中心区域中。在本实施例中，第一光发射单元610-1可以在第一方向606上设置在中心区域的一侧，并且第二光发射单元610-2可以在与第一方向606相反的第二方向607上设置在另一侧。
根据实施例，形成生物传感器600的壳体的基座640可以包括多个分隔壁643-1和643-2，其空间上划分多个光发射单元610-1和610-2以及多个光接收单元620-1和620-2。生物传感器600的内部空间可以被多个分隔壁643-1和643-2划分为三个空间(例如，第一空间603、第二空间604和第三空间605)。根据图6所示的实施例，多个分隔壁643-1和643-2接触光学层630。然而，多个分隔壁643-1和643-2中的至少一些可以具有特定的高度，并且可以配置为不与光学层630接触。
根据实施例，多个光接收单元620-1和620-2可以设置在中心第二区域604中。根据实施例，多个光接收单元620-1和620-2可以在垂直于第一方向606或第二方向607的方向(例如，第三方向608或第四方向609)上布置在第二空间604中。例如，第一光接收单元620-1可以在第三方向608上设置在第二空间604中，并且第二光接收单元620-2可以设置在第四方向609上。
根据实施例，第一光发射单元610-1可以设置在第一空间603中，并且第二光发射单元610-2可以设置在第三空间605中。根据实施例，第一光发射单元610-1被定位成使得第一光发射单元610-1和第一光接收单元620-1之间的距离大于第一光发射单元610-1和第二光接收单元620-2之间的距离。类似地，第二光发射单元610-2被定位成使得第二光发射单元610-2和第二光接收单元620-2之间的距离大于第二光发射单元610-2和第一光接收单元620-1之间的距离。根据上述实施例，由光接收单元620-1和620-2接收的在被用户的身体反射之后的光的比率可以通过在有限空间中最大化(或调整)第一光发射单元610-1和第一光接收单元620-1之间的距离或第二光发射单元610-2和第二光接收单元620-2之间的距离而增加。
根据实施例，由多个光接收单元620-1和620-2接收的光可以用于产生电信号，该电信号又传送到包括生物传感器600的电子设备的传感器集成电路(IC)(未示出)或处理器(未示出)。包括在电子设备中的传感器IC或处理器可以分析从第一光接收单元620-1和第二光接收单元620-2接收的电信号，并且可以使用电信号来确定生物信息。根据上述实施例，可以减少产生的电信号中的噪声。因此，可以精确地感测生物信息。
参考图6的601，生物传感器600可以包括设置在多个光发射单元610-1和610-2以及多个光接收单元620-1和620-2上方的光学层630。
根据实施例，光学层630可以包括形成在面对多个光发射单元610-1和610-2以及多个光接收单元620-1和620-2的第一表面61上的不对称突起结构633。光学层630还可以包括形成在与第一表面61相对的第二表面62上的对称突起结构631。
根据实施例，不对称突起结构633可以包括第一不对称突起结构635和第二不对称突起结构637。第一不对称突起结构635可以形成在与多个光发射单元610-1和610-2中的每一个对应的区域中。根据实施例，第一不对称突起结构635可以包括多个第一不对称突起单元。根据实施例，第二不对称突起结构637可以形成在与多个光接收单元620-1和620-2对应的区域中。第二不对称突起结构637可以包括多个第二不对称突起单元。根据实施例，包括在第二不对称突起结构637中的多个第二不对称突起单元可以被成形为使得入射在光学层630上的光被折射以面对多个光接收单元620-1和620-2中的每一个的有源区域(即，光接收单元620-1和620-2的光电二极管所处的位置)。
图7示出根据本公开的实施例的在网络环境中的电子设备。
将参考图7描述根据本公开的一个实施例的在网络环境700中的电子设备701。电子设备701可以包括总线710、处理器720、存储器730、输入/输出接口750、显示器760和通信接口770。在本公开的各种实施例中，可以省略上述元件中的至少一个，或者可以将另一元件添加到电子设备701。
总线710可以包括用于将上述元件710至770彼此连接并在上述元件之间传送通信(例如，控制消息和/或数据)的电路。
处理器720可以包括中央处理单元(CPU)、应用处理器(AP)或通信处理器(CP)中的至少一个。处理器720可以执行与电子设备701的至少一个其他元件的通信和/或控制有关的数据处理或操作。
存储器730可以包括易失性存储器和/或非易失性存储器。存储器730可以存储与电子设备701的其他元件中的至少一个有关的指令或数据。根据本公开的实施例，存储器730可以存储软件和/或程序740。程序740可以包括例如内核741、中间件743、应用编程接口(API)745和/或应用程序(或应用)747。内核741、中间件743或API 745的至少一部分可以被称为操作系统(OS)。
内核741可以控制或管理用于执行其他程序(例如，中间件743、API 745或应用程序747)的操作或功能的系统资源(例如，总线710、处理器720、存储器730等)。此外，内核741可以提供用于允许中间件743、API 745或应用程序747访问电子设备701的各个元件以便控制或管理系统资源的接口。
中间件743可以用作媒介，使得API 745或应用程序747与内核741进行通信和交换数据。
此外，中间件743可以根据优先顺序处理从应用程序747接收的一个或多个任务请求。例如，中间件743可以给至少一个应用程序747分配使用电子设备701的系统资源(例如，总线710、处理器720、存储器730等)的优先级。例如，中间件743可以根据分配给至少一个应用的优先级来处理一个或多个任务请求，从而相对于一个或多个任务请求执行调度或负载平衡。
作为允许应用747控制由内核741或中间件743提供的功能的接口的API 745可以包括例如用于文件控制、窗口控制、图像处理、字符控制等的至少一个接口或功能(例如，指令)。
输入/输出接口750可以用于将从用户或另一外部设备输入的指令或数据传送到电子设备701的其他元件。此外，输入/输出接口750可以向用户或另一外部设备输出从电子设备701的其他元件接收的指令或数据。
显示器760可以包括例如液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、微机电系统(MEMS)显示器或电子纸显示器。显示器760可向用户呈现各种内容(例如，文本、图像、视频、图标、符号等)。显示器760可以包括触摸屏，并且可以从电子笔或用户身体的一部分接收触摸、手势、接近或悬停的输入。
通信接口770可以设置电子设备701和外部设备(例如，第一外部电子设备702、第二外部电子设备704或服务器706)之间的通信。例如，通信接口770可以经由无线通信或有线通信连接到网络762，以便与外部设备(例如，第二外部电子设备704或服务器706)进行通信。
无线通信可以采用诸如长期演进(LTE)、LTE提前(LTE-A)、码分多址(CDMA)、宽带CDMA(WCDMA)、通用移动电信系统(UMTS)、无线宽带(WiBro)或全球移动通信系统(GSM)的蜂窝通信协议的至少一个。无线通信可以包括例如短距离通信764。短距离通信可以包括无线保真(Wi-Fi)、蓝牙、蓝牙低能量(BLE)、ZigBee、近场通信(NFC)、磁安全传输(MST)或GNSS中的至少一个。GNSS可以根据使用区域或带宽包括例如全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GLONASS)、北斗导航卫星系统(BeiDou)或者伽利略、欧洲全球卫星导航系统中的至少一个。在下文中，术语“GPS”和术语“GNSS”可以互换使用。
有线通信可以包括通用串行总线(USB)、高分辨率多媒体接口(HDMI)、推荐标准832(RS-232)、普通老式电话服务(POTS)等中的至少一个。网络762可以包括电信网络，例如计算机网络(例如，局域网(LAN)或广域网(WAN))、因特网或电话网络中的至少一个。
第一外部电子设备702和第二外部电子设备704的类型可以与电子设备701的类型相同或不同。根据本公开的实施例，服务器706可以包括一个或多个服务器的组。在电子设备701中执行的操作的一部分或全部可以在一个或多个其他电子设备(例如，第一外部电子设备702、第二外部电子设备704或服务器706)中执行。当电子设备701应自动或响应于请求执行某一功能或服务时，电子设备701可以向另一个设备(例如，第一外部电子设备702、第二外部电子设备704或服务器706)请求与该功能或服务相关的至少一部分功能，而不是或不只是自身执行功能或服务。其他电子设备(例如，第一外部电子设备702、第二外部电子设备704或服务器706)可以执行所请求的功能或附加功能，并且可以将性能的结果传送到电子设备701。电子设备701可以使用接收的结果本身或另外处理接收的结果以提供所请求的功能或服务。为此，例如，可以使用云计算技术、分布式计算技术或客户端-服务器计算技术。
图8是示出根据本公开的实施例的电子设备的框图。
参考图8，电子设备801可以包括例如图7所示的电子设备701的一部分或全部。电子设备801可以包括至少一个处理器(例如，AP)810、通信模块820、用户识别模块(SIM)829、存储器830、传感器模块840、输入设备850、显示器860、接口870、音频模块880、相机模块891、电源管理模块895、电池896、指示器897和电机898。
处理器810可以运行操作系统或应用程序，以便控制连接到处理器810的多个硬件或软件元件，并且可以处理各种数据并执行操作。处理器810可以用例如片上系统(SoC)来实现。根据本公开的实施例，处理器810还可以包括图形处理单元(GPU)和/或图像信号处理器。处理器810可以包括图8所示的元件的至少一部分(例如，蜂窝模块821)。处理器810可以在易失性存储器上加载从其他元件(例如，非易失性存储器)中的至少一个接收的指令或数据，以处理指令或数据，并且可以将各种数据存储在非易失性存储器中。处理器810可以包括微处理器或任何合适类型的处理电路，例如一个或多个通用处理器(例如，基于ARM的处理器)、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑器件(PLD)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、图形处理单元(GPU)、显卡控制器等。
通信模块820可以具有与图7的通信接口770相同或类似的配置。通信模块820可以包括例如蜂窝模块821、Wi-Fi模块822、蓝牙模块823、GNSS模块824(例如，GPS模块、GLONASS模块、BeiDou模块或伽利略模块)、NFC模块825、MST模块826和射频(RF)模块827。
蜂窝模块821可以通过通信网络提供例如语音呼叫服务、音频呼叫服务、文本消息服务或因特网服务。蜂窝模块821可以使用用户识别模块829(例如，SIM卡)来识别和认证通信网络中的电子设备801。蜂窝模块821可以执行可由处理器810提供的功能的至少一部分。蜂窝模块821可以包括通信处理器(CP)。
Wi-Fi模块822、蓝牙模块823、GNSS模块824、NFC模块825和MST模块826中的每一个可以包括例如用于处理通过模块发送/接收的数据的处理器。根据本公开的一些各种实施例，蜂窝模块821、Wi-Fi模块822、蓝牙模块823、GNSS模块824、NFC模块825和MST模块826的至少一部分(例如，两个或更多个)可以包括在单个集成芯片(IC)或IC封装中。
RF模块827可以发送/接收例如通信信号(例如，RF信号)。RF模块827可以包括例如收发器、功率放大器模块(PAM)、频率滤波器、低噪声放大器(LNA)、天线等。根据本公开的另一实施例，蜂窝模块821、Wi-Fi模块822、蓝牙模块823、GNSS模块824、NFC模块825和MST模块826中的至少一个可以通过单独的RF模块发送/接收RF数据。
SIM 829可以包括例如嵌入式SIM和/或包含订户身份模块的卡，并且可以包括唯一的标识信息(例如，集成电路卡标识符(ICCID))或订户信息(例如，国际移动用户身份(IMSI))。
存储器830(例如，存储器730)可以包括例如内部存储器832或外部存储器834。内部存储器832可以包括易失性存储器(例如，动态RAM(DRAM)、静态RAM(SRAM)、同步动态RAM(SDRAM)等中的至少一个)、非易失性存储器(例如，一次性可编程ROM(OTPROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、掩模ROM、闪存ROM、闪存(例如，NAND闪存，NOR闪存等)、硬盘驱动器或固态驱动器(SSD)。
外部存储器834可以包括闪存驱动器，例如紧凑闪存(CF)、安全数字(SD)、Micro-SD、Mini-SD、极限数字(xD)、多媒体卡(MMC)、存储器棒等。外部存储器834可以通过各种接口可操作地和/或物理地连接到电子设备801。
安全模块836是包括的存储空间的安全水平高于存储器830的模块，其可以是用于确保安全数据存储和受保护的执行环境的电路。安全模块836可以用附加电路来实现，并且可以包括附加的处理器。安全模块836可以存在于可附接的智能芯片或SD卡中，或者可以包括安装在固定芯片中的嵌入式安全元件(eSE)。此外，可以在不同于电子设备801的OS的另一OS中驱动安全模块836。例如，安全模块836可以基于Java卡开放平台(JCOP)OS来操作。
传感器模块840可以例如测量物理量或检测电子设备801的操作状态，以将测量或检测到的信息转换为电信号。传感器模块840可以包括例如手势传感器840A、陀螺仪传感器840B、大气压力传感器840C、磁性传感器840D、加速度传感器840E、夹持传感器840F、接近传感器840G、颜色传感器840H(例如，红色/绿色/蓝色(RGB)传感器)、生物传感器840I、温度/湿度传感器840J、照明传感器840K或紫外线(UV)传感器840M。另外或替代地，传感器模块840可以包括例如电子鼻传感器(E-nose传感器)、肌电图(EMG)传感器、脑电图(EEG)传感器、心电图(ECG)传感器、红外(IR)传感器、虹膜传感器和/或指纹传感器。传感器模块840还可以包括控制电路，用于控制包括在其中的至少一个传感器。在本公开的一些各种实施例中，电子设备801还可以包括处理器，其配置为将传感器模块840作为处理器810的一部分控制或单独地控制，使得传感器模块840在处理器810处于睡眠状态时被控制。
输入设备850可以包括例如触摸面板852、(数字)笔传感器854、键856或超声波输入设备858。触摸面板852可以采用电容、电阻、红外和紫外线感测方法中的至少一种。触摸面板852还可以包括控制电路。触摸面板852还可以包括触觉层，以向用户提供触觉反馈。
(数字)笔传感器854可以包括例如用于识别的片材，其是触摸面板的一部分或者是单独的。键856可以包括例如物理按钮、光学按钮或键盘。超声波输入设备858可以通过麦克风888感测由输入工具产生的超声波，以便识别对应于所检测的超声波的数据。
显示器860(例如，显示器760)可以包括面板862、全息设备864或投影仪866。面板862可以具有与图7的显示器760相同或类似的配置。面板862可以是例如柔性、透明或可穿戴的。面板862和触摸面板852可以集成到单个模块中。全息设备864可以使用光干涉现象在空间中显示立体图像。投影仪866可将光投射到屏幕上以显示图像。屏幕可以设置在电子设备801的内部或外部。根据本公开的实施例，显示器860还可以包括用于控制面板862、全息设备864或投影仪866的控制电路。
接口870可以包括例如HDMI 872、USB 874、光学接口876或D超小型(D-sub)878。例如，接口870可以包括在图7所示的通信接口770中。另外地或替代地，接口870可以包括例如移动高清链接(MHL)接口、SD卡/多媒体卡(MMC)接口或红外数据关联(IrDA)接口。
音频模块880可以将例如声音转换为电信号，或反之亦然。音频模块880的元件的至少一部分可以包括在图7所示的输入/输出接口750中。音频模块880可以处理通过扬声器882、接收器884、耳机886或麦克风888输入或输出的声音信息。
相机模块891例如是用于拍摄静止图像或视频的设备。根据本公开的实施例，相机模块891可以包括至少一个图像传感器(例如，前传感器或后传感器)、镜头、图像信号处理器(ISP)或闪光灯(例如，LED或氙气灯)。
电源管理模块895可以管理电子设备801的电力。根据本公开的实施例，电源管理模块895可以包括电源管理集成电路(PMIC)、充电器集成电路(IC)或电池或电表。PMIC可以采用有线和/或无线充电方法。无线充电方法可以包括例如磁共振法、磁感应法、电磁法等。还可以包括用于无线充电的附加电路，例如线圈环路、谐振电路、整流器等。例如，当电池充电时，电池计可以测量电池896的剩余容量及其电压、电流或温度。电池896可以包括例如可充电电池和/或太阳能电池。
指示器897可以显示电子设备801或其一部分(例如，处理器810)的特定状态，例如引导状态、消息状态、充电状态等。电机898可以将电信号转换为机械振动，并且可以产生振动或触觉效果。尽管未示出，但是用于支持移动电视的处理设备(例如，GPU)可以包括在电子设备801中。用于支持移动电视的处理设备可以根据数字多媒体广播(DMB)、数字视频广播(DVB)、MediaFLOTM等的标准处理媒体数据。
图9是示出根据本公开的实施例的程序模块的框图。
参考图9，程序模块910(例如，程序740)可以包括操作系统(OS)，用于控制与电子设备(例如，电子设备701)相关的资源和/或在OS上运行的各种应用(例如，应用程序747)。操作系统可以是例如Android，iOS，Windows，Symbian，Tizen等。
程序模块910可以包括内核920、中间件930、API 960和/或应用970。程序模块910的至少一部分可以预先加载到电子设备上，或者可以从外部电子设备(例如，第一外部电子设备702、第二外部电子设备704或服务器706)下载。
内核920(例如，内核741)可以包括例如系统资源管理器921或设备驱动器923。系统资源管理器921可以执行系统资源的控制、分配或检索。根据本公开的实施例，系统资源管理器921可以包括进程管理单元、存储器管理单元、文件系统管理单元等。设备驱动器923可以包括例如显示驱动器、相机驱动器、蓝牙驱动器、共享存储器驱动器、USB驱动器、键盘驱动器、Wi-Fi驱动器、音频驱动器或进程间通信(IPC)驱动器。
中间件930例如可以提供应用970共同需要的功能，或者可以通过API960向应用970提供各种功能，使得应用970可以有效地使用电子设备中的受限系统资源。根据本公开的实施例，中间件930(例如，中间件743)可以包括运行时库935、应用管理器941、窗口管理器942、多媒体管理器943、资源管理器944、电源管理器945、数据库管理器946、包管理器947、连接管理器948、通知管理器949、位置管理器950、图形管理器951、安全管理器952和支付管理器954中的至少一个。
运行时库935可以包括例如编译器在应用970运行时通过编程语言添加新功能的库模块。运行时库935可以执行用于输入/输出管理、存储器管理或算术功能的功能。
应用管理器941可以管理例如至少一个应用970的生命周期。窗口管理器942可以管理在屏幕中使用的GUI资源。多媒体管理器943可以识别播放各种媒体文件所需的格式，并且可以使用与格式匹配的编解码器对媒体文件进行编码或解码。资源管理器944可以管理诸如应用970中的至少一个的源代码、存储器或存储空间的资源。
电源管理器945例如可以与基本输入/输出系统(BIOS)一起操作以管理电池或电力，并且可以提供操作电子设备所需的电力信息。数据库管理器946可以生成、搜索或修改要在应用970的至少一个中使用的数据库。包管理器947可以管理以包文件格式分发的应用的安装或更新。
连接管理器948可以管理Wi-Fi、蓝牙等的无线连接。通知管理器949可以以不干扰用户的方式显示或通知诸如消息到达、约会和接近警报的事件。位置管理器950可以管理电子设备的位置信息。图形管理器951可以管理要提供给与用户或其相关的用户界面的图形效果。安全管理器952可以提供系统安全性或用户认证所需的各种安全功能。根据本公开的实施例，在电子设备(例如，电子设备701)包括电话功能的情况下，中间件930还可以包括用于管理电子设备的语音或视频呼叫功能的电话管理器。
中间件930可以包括用于形成上述元件的各种功能的组合的中间件模块。中间件930可以提供专用于每种类型的操作系统的模块以提供差异化的功能。此外，中间件930可以删除现有元件的一部分或者可以动态地添加新元件。
可以根据操作系统以不同的配置提供API 960(例如，API 745)，其例如是一组API编程功能。例如，在Android或iOS的情况下，可以为每个平台提供一个API设置，并且在Tizen的情况下，可以为每个平台提供至少两个API设置。
应用970(例如，应用程序747)可以包括能够执行功能的至少一个应用，例如主页971、拨号器972、SMS/MMS 973、即时消息(IM)974、浏览器975、相机976、闹钟977、联系人978、语音拨号979、电子邮件980、日历981、媒体播放器982、专辑983、时钟984、支付985、保健(例如，测量运动量或血糖)或环境信息提供(例如，提供空气压力、湿度或温度信息)。
根据本公开的实施例，应用970可以包括用于支持电子设备(例如，电子设备701)和外部电子设备(例如，第一外部电子设备702或第二外部电子设备704)之间的信息交换的信息交换应用。信息交换应用可以包括例如用于将特定信息中继到外部电子设备的通知中继应用或用于管理外部电子设备的设备管理应用。
例如，通知中继应用可以具有用于将在电子设备的另一应用(例如，SMS/MMS应用、电子邮件应用、保健应用、环境信息应用等)中生成的通知信息中继到外部电子设备(例如，第一外部电子设备702或第二外部电子设备704)的功能。此外，通知中继应用可以从外部电子设备接收通知信息，并且可以向用户提供接收到的通知信息。
例如，设备管理应用可以管理(例如，安装、删除或更新)与电子设备通信的外部电子设备(例如，第一外部电子设备702或第二外部电子设备704)的至少一个功能(例如，打开/关闭外部电子设备本身(或某些元件)或显示器的亮度(或分辨率)调整)、在外部电子设备中运行的应用或从外部电子设备提供的服务(例如，呼叫服务、消息服务等)。
根据本公开的实施例，应用970可以根据外部电子设备(例如，第一外部电子设备702或第二外部电子设备704)的属性来包括指定应用(例如，移动医疗设备的保健应用)。应用970可以包括从外部电子设备(例如，第一外部电子设备702或第二外部电子设备704)接收的应用。应用970可以包括预加载应用或可从服务器下载的第三方应用。示出的程序模块910的元件的名称可以随着操作系统的类型而变化。
根据本公开的一个或多个实施例，程序模块910的至少一部分可以用软件、固件、硬件或其组合来实现。例如，程序模块910的至少一部分可由处理器(例如，处理器810)实现(例如，执行)。程序模块910的至少一部分可以包括例如用于执行至少一个功能的模块、程序、例程、指令集或过程。
图10示出根据本公开的实施例的电子设备的外观。
参考图10，根据实施例，电子设备1000可以包括显示器1050(例如，触摸屏)和壳体1060。诸如处理器、存储器等的各种电路、模块等可以设置在壳体1060的内部。
根据一个实施例，显示器1050可以设置在电子设备1000的前表面上。例如，显示器1050可以设置在壳体1060中，面向上方，并且通过前表面1001中的窗户露出。
根据一个实施例，显示器1050可以输出内容(例如，文本、图像、视频、图标、小部件、符号等)，并且可以接收触摸输入(例如，包括触摸、悬停输入或“力触摸”)从用户。为此，显示器1050可以包括例如显示面板、触摸面板、指纹传感器和/或压力传感器。显示面板、触摸面板、指纹传感器和/或压力传感器可以设置为彼此重叠。
根据一个实施例，显示器1050可以设置在电子设备1000的前表面1001上，并且可以进一步从前表面1001延伸到至少一个侧表面。例如，显示器1050可以延伸到左侧表面1003和/或右侧表面1004。当前表面1001中的窗口延伸到左侧表面1003和/或右侧表面1004时，除了前表面1001之外，显示器1050可以通过左右侧表面1003和1004中的窗口暴出。
根据一个实施例，壳体1060可以包括面向上方的前表面1001、与前表面1001相对的后表面1002、以及前表面1001和后表面1002之间的侧表面。侧表面可以包括面向左侧方向的左侧表面1003、面向右侧方向的右侧表面1004、面向上侧方向的上侧表面1005、以及面向底侧方向的底侧表面1006。
根据一个实施例，为了保护电子设备1000中的各种元件不受外部冲击或灰尘的影响，壳体1060可以由塑料注射成型材料、导电材料(例如金属)或其组合形成。根据实施例，壳体1060的前表面1001可以对应于电子设备1000的盖玻璃，壳体1060的侧表面1003,1004,1005和1006可以对应于电子设备1000的后壳或后板的侧表面构件，并且壳体1060的后表面1002可以对应于用于电子设备1000的电池的后盖。
图11是示出根据本公开的一个实施例的电子设备的结构的视图。
图像1101示出了电子设备1100的透视图，图像1102示出了沿着跨过电子设备1100的线20截取的横截面图。
参考图11的图像1101，显示设备1100可以包括生物传感器1105、显示器1150和壳体1160。根据实施例，生物传感器1105可以设置在壳体1160的内部，并且可以设置在从电子设备1100的前表面观察时与显示器1150重叠的区域中。
参考图11的图像1102，生物传感器1105可以设置在壳体1160中的显示器1150的下方。根据实施例，壳体1160可以包括电子设备1100的前表面(例如，在显示器1150上)上的盖玻璃1161。根据实施例，盖玻璃1161可以在盖玻璃1161的至少部分区域中包括光学层1130。例如，盖玻璃1161可以在对应于生物传感器1105的区域中包括光学层1130。光学层1130可以对应于根据图1至6所示的各种实施例的光学层130,230,330,430,530和630。
根据实施例，电子设备1100可以在壳体1160中包括印刷电路板(PCB)1170(例如，柔性印刷电路板(FPCB))。PCB 1170可以与生物传感器1105电连接，并且可以将由生物传感器1105产生的电信号传送到包括在电子设备1100中的传感器IC或处理器。
图12是示出根据本公开的一个实施例的电子设备的结构的视图。
图像1201示出了电子设备801(例如，电子设备701或电子设备801)的透视图，图像1202示出了沿着跨过电子设备1200的线30截取的横截面图。
参考图12的图像1201，显示设备1200可以包括生物传感器1205、显示器1250和壳体1260。根据实施例，生物传感器1205可以设置在壳体1260的内部，并且可以设置在不与显示器1250重叠的区域中。例如，在电子设备1200的前视图中，生物传感器1205可以设置在与包括在壳体1260中的主页按钮1263重叠的区域中。
参考图12的图像1202，生物传感器1205可以设置在壳体1260中的主页按钮1263的下方。根据实施例，主页按钮1263的至少一部分区域可以由具有高透光率的材料(例如玻璃、透明聚合物等)制成。根据实施例，主页按钮1263可以在至少部分区域中包括光学层。例如，在电子设备1200的前视图中，主页按钮1263可以在对应于生物传感器1205的区域中包括光学层。包括在主页按钮1263中的光学层1263可以对应于根据图1至6所示的各种实施例的光学层130,230,330,430,530和630。
根据实施例，电子设备1200可以在壳体1260中包括PCB 270(例如，柔性印刷电路板(FPCB))。PCB 1270可以与生物传感器1205电连接，并且可以将由生物传感器1205产生的电信号传送到包括在电子设备1200中的传感器IC或处理器。
根据本公开的各种实施例，生物传感器的光接收效率可能增加，并且包括在生物信号中的噪声可能降低。
本文使用的术语“模块”可以表示例如包括硬件、软件和固件的一个或多个组合的单元。术语“模块”可以与术语“单元”、“逻辑”、“逻辑块”、“组件”和“电路”互换使用。“模块”可以是集成组件的最小单位，也可以是其一部分。“模块”可以是用于执行一个或多个功能或其一部分的最小单位。“模块”可以机械地或电子地实现。例如，“模块”可以包括已知的或将发展的应用专用IC(ASIC)芯片，现场可编程门阵列(FPGA)和用于执行某些操作的可编程逻辑器件中的至少一个。
根据各种实施例，装置的至少一部分(例如，其模块或功能)或方法(例如，操作)可以例如由以程序模块形式存储在计算机可读存储介质中的指令来实现。该指令在由处理器执行时可以使一个或多个处理器执行与该指令相对应的功能。计算机可读存储介质例如可以是存储器。
计算机可读记录介质可以包括硬盘、磁介质、软盘、磁介质(例如，磁带)、光介质(例如，光盘只读存储器(CD-ROM)和数字通用光盘(DVD)、磁光介质(例如，光盘)和硬件设备(例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)或闪速存储器))。此外，程序指令不仅可以包括诸如由编译器生成的机械代码，还可以包括在使用解释器的计算机上可执行的高级语言代码。上述硬件设备可以配置为作为一个或多个软件模块来操作，以执行根据本公开的各种实施例的操作，反之亦然。
根据本公开的各种实施例的模块或程序模块可以包括上述元件中的至少一个，或者可以省略一些元件或者可以添加其他附加元件。根据本公开的各种实施例的由模块、程序模块或其他元件执行的操作可以以顺序、并行、迭代或启发式方式来执行。此外，一些操作可以以另一顺序执行或可以被省略，或者可以添加其他操作。
虽然已经参照本公开的各种实施例具体示出和描述了本发明，但是本领域普通技术人员将会理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。
本文中的没有任何权利要求根据35U.S.C112第六段的规定进行解释，除非使用短语“指用于”明确叙述了该内容。此外，技术人员理解并认识到，“处理器”或“微处理器”可以是所要求披露的内容中的硬件。在最广泛的合理解释下，所附权利要求是符合35U.S.C.§101的法定主题。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年6月27日提交的韩国专利申请No.10-2016-0080448的优先权，其内容通过引用并入本文。

Claims (15)

1.一种用于感测生物信息的传感器，包括：
配置为发射第一光线的光发射单元；
配置为接收第二光线的光接收单元，其中，所述第二光线包括由用户的身体反射的第一光线的一部分；以及
放置在所述光发射单元和所述光接收单元上方的光学层，所述光学层具有面向所述光发射单元和所述光接收单元的第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，
其中，所述光学层包括：
不对称突起结构，形成在所述第一表面或所述第二表面上并包括多个不对称突起单元；以及
对称突起结构，形成在第一表面或第二表面上、与所述不对称突起结构相对并且包括第一多个对称突起单元。
2.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述不对称突起结构包括：
第一不对称突起结构，形成在对应于所述光发射单元的第一区域中；以及
第二不对称突起结构，形成在对应于所述光接收单元的第二区域中。
3.根据权利要求2所述的传感器，其中，所述第一不对称突起结构配置为将所述第一光线折射远离所述光接收单元。
4.根据权利要求2所述的传感器，其中，所述第二不对称突起结构配置为将所述第二光线朝向所述光接收单元的有源区域折射。
5.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述对称突起结构配置为增加穿过所述光学层的第一光线和/或第二光线的透射率。
6.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述多个不对称突起单元中的至少一些包括第二多个对称突起单元。
7.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述第一多个对称突起单元具有一个或多个指定高度，并且彼此间隔开一个或多个指定距离。
8.根据权利要求1所述的传感器，还包括：
基座，配置为安装所述光发射单元和所述光接收单元，
其中，所述基座包括介于所述光发射单元和所述光接收单元之间的分隔壁。
9.根据权利要求8所述的传感器，其中：
所述光接收单元包括第一光接收单元和第二光接收单元，
所述光发射单元包括对应于所述第一光接收单元的第一光发射单元和对应于所述第二光接收单元的第二光发射单元，
所述第一光接收单元和所述第二光接收单元设置在所述基座的中心区域中，
所述第一光发射单元设置在中心区域的一侧，并且
其中，所述第二光发射单元设置在中心区域的另一侧，所述另一侧与所述一侧相对。
10.根据权利要求1所述的传感器，还包括：
形成在所述光发射单元和所述光学层之间以引导所述第一光线的第一波导和形成在所述光接收单元和所述光学层之间以引导所述第二光线的第二波导中的至少一个。
11.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述光学层的至少部分区域以特定曲率弯曲。
12.一种电子设备，包括：
配置为发射第一光线的光发射单元；
配置为接收第二光线的光接收单元，其中，所述第二光线包括由用户的身体反射的第一光线的一部分；
配置为基于所述第二光线确定所述用户的生物信息的处理器；以及
包括光学层的壳体，其中，所述光学层具有面向光发射单元和光接收单元的第一表面、与第一表面相对的第二表面，并且所述光学层包括：
不对称突起结构，形成在所述第一表面或所述第二表面上并包括多个不对称突起单元；以及
对称突起结构，形成在第一表面或第二表面上、与所述不对称突起结构相对并且包括第一多个对称突起单元。
13.根据权利要求12所述的电子设备，还包括：
触摸屏，
其中，所述光学层位于与所述触摸屏不重叠的区域中。
14.根据权利要求12所述的电子设备，其中，所述多个不对称突起单元中的至少一些包括第二多个对称突起单元。
15.根据权利要求12所述的电子设备，其中，所述不对称突起结构包括：
第一不对称突起结构，形成在对应于所述光发射单元的第一区域中；以及
第二不对称突起结构，形成在对应于所述光接收单元的第二区域中。
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