光学传感器和操作光学传感器的方法技术

提供一种光学传感器和操作该光学传感器和方法。该光学传感器包括：光源，被配置为发射光；以及路径调节器，被配置为调节光的传播路径以在第一时间反射光，并允许光在第二时间穿过该路径调节器。该光学传感器进一步包括光接收器，被配置为接收反射光当中的参考光，并在穿过该路径调节器的光当中接收与目标材料相关的测量光。

【技术实现步骤摘要】
对相关申请的交叉引用本申请要求于2015年8月28日向韩国特许厅提交的韩国专利申请No.10-2015-0121828的权益，通过引用将其公开的内容整体合并于此。
符合示范性实施例的装置和方法涉及光学传感器和操作该光学传感器的方法。
技术介绍
随着医学的发展和平均寿命的延长，保健日益受到关注。而且，医疗设备也备受关注，不仅扩展到医院或健康检查组织中使用的各种医疗设备，还扩展到公共组织中提供的中小型医疗设备、以及个人可以拥有或携带的小型医疗设备和保健装置。侵入式测量方法已经结合医疗设备被广泛使用以执行各种医疗测试。例如，可以通过采样对象的血液并测量和分析采样的血液来执行侵入式测量方法。通过测量血液中物质的浓度，可以获得相对于该物质的健康状态。然而，在侵入式测量方法中，采血会痛，而且不方便地使用与血液的物质反应的试剂和颜色碘量法用于血液分析。目前，通过非侵入式方法检测生物信息的方法正在开发中。然而，非侵入式方法与侵入式方法相比具有高错误概率。
技术实现思路
示范性实施例可以解决至少上述问题和/或缺点以及上面未描述的其他缺点。一个或多个示范性实施例提供便携式光学传感器和操作该便携式光学传感器的方法。根据示范性实施例的一个方面，提供一种光学传感器，包括：光源，被配置为发射光；以及路径调节器，被配置为调节光的传播路径以在第一时间反射光，并允许光在第二时间穿过该路径调节器。该光学传感器进一步包括光接收器，被配置为接收反射光当中的参考光，并在穿过该路径调节器的光当中接收与目标材料相关的测量光。反射光和穿过该路径调节器的光中的每一个可以在发射的光当中。测量光可以是穿过该路径调节器的光当中的被该目标材料反射的光。测量光可以是穿过该路径调节器的光当中的穿过该目标材料的光。测量光可以是从基于穿过该路径调节器的光耦合到该目标材料的标记物发射的光。从该标记物发射的光的中心波长可以不同于从该光源发射的光的中心波长。该光学传感器可以进一步包括处理器，被配置为基于参考光和测量光获得该目标材料的信息。该处理器可以进一步被配置为基于参考光归一化测量光，并基于归一化的测量光获得该目标材料的信息。归一化的测量光可以是测量光的强度与参考光的强度的比率。第一时间和第二时间可以不同。该光接收器可以进一步被配置为交替地接收参考光和测量光。该路径调节器可以进一步被配置为基于电信号调节该路径调节器的反射率和透射率当中的至少一个。该路径调节器可以进一步被配置为响应于第一电信号，将该路径调节器的反射率调节为大于该路径调节器的透射率，而且响应于不同于第一电信号的第二电信号，将该路径调节器的反射率调节为小于该路径调节器的透射率。该路径调节器可以包括：第一电极；第二电极，与第一电极隔开；以及反应部分，被配置为基于施加在第一电极与第二电极之间的电信号，反射发射的光，并允许发射的光穿过该反应部分。该反应部分可以包括以下当中的至少一个：聚合物分散液晶、扭曲向列液晶、垂直排列液晶、电控双折射液晶、电致变色器件、包括反射板和透明材料的反射颗粒、以及极性液体和非极性液体，该极性液体被配置为基于电湿润现象移动。该路径调节器可以进一步被配置为反射入射到该路径调节器上的发射的光的一部分，而且允许入射光的另一部分穿过该路径调节器。该光接收器可以包括：第一光接收器，被配置为接收参考光；以及第二光接收器，被配置为接收测量光。该目标材料可以是对象的皮肤或血液中包含的材料。该路径调节器可以包括：反射板，被配置为绕铰链转动；以及致动器，被配置为基于电信号，旋转该反射板以反射发射的光，并允许发射的光穿过该路径调节器。根据另一示范性实施例的一个方面，提供一种操作包括路径调节器的光学传感器的方法，该方法包括：使用该路径调节器，调节光的传播路径以在第一时间反射光，并允许光在第二时间穿过该路径调节器。该方法进一步包括：接收反射光当中的参考光；以及在穿过该路径调节器的光当中接收与目标材料相关的测量光。该方法可以进一步包括向该路径调节器发射光。反射光和穿过该路径调节器的光中的每一个可以在发射的光当中。测量光可以是穿过该路径调节器的光当中的从该目标材料反射的光。该方法可以进一步包括基于参考光和测量光获得该目标材料的信息。所述获得可以包括：基于参考光归一化测量光；以及基于归一化的测量光获得该目标材料的信息。归一化的测量光可以是测量光与参考光的比率。附图说明通过结合附图描述示范性实施例，上述和/或其他方面将变得更加明显，其中：图1是根据示范性实施例的光学传感器的框图；图2是接收参考光的图1的光学传感器的框图；图3是接收测量光的图1的光学传感器的框图；图4是根据示范性实施例的路径调节器的图；图5A是处于参考模式的图4的路径调节器的图；图5B是处于测量模式的图4的路径调节器的图；图6是根据示范性实施例的光学传感器中包括的路径调节器反射的反射颗粒的图；图7A是根据示范性实施例的当图6的反射颗粒穿过时处于参考模式的路径调节器的图；图7B是根据示范性实施例的当图6的反射颗粒穿过时处于测量模式的图7A的路径调节器的图；图8是根据示范性实施例的基于电湿润现象操作的路径调节器的图；图9A是处于参考模式的图8的路径调节器的图；图9B是处于测量模式的图8的路径调节器的图；图10A和10B是根据示范性实施例的通过机械运动调节光的传播路径的路径调节器的图；图11是根据示范性实施例的通过分光调节光的传播路径的路径调节器的图；图12和13是根据示范性实施例的各自包括多个光接收器的光学传感器的框图；图14是根据另一示范性实施例的光学传感器的框图；图15是示出根据示范性实施例的通过使用一次接收的参考光获得的吸光率的结果的曲线图；图16是示出根据示范性实施例的通过使用相继接收的参考光和测量光获得的吸光率的结果的曲线图；图17是根据另一示范性实施例的光学传感器的框图；以及图18是根据示范性实施例的操作光学传感器的方法的流程图。具体实施方式下面参照附图详细描述示范性实施例。以下说明书中，类似的附图引用数字用于类似的元件，即便在不同的附图中也是如此。说明书中定义的诸如详细构造和元件的事物是提供用于帮助全面理解示范性实施例。然而，显然无需这些具体定义的事物也可以实践示范性实施例。而且，将不详细描述公知功能或构造，因为它们将以不必要的细节模糊说明书。不难理解，这里使用的术语“包括”和/或“包含”规定所述特征或组件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征或组件。此外，说明书中描述的诸如“单元”、“…器”和“模块”的术语是指用于执行至少一个功能或操作的元件，而且可以以硬件、软件、或硬件和软件的组合实现。当以非侵入式方法检测生物信息时，可以使用光谱仪。光谱仪可以用于向对象发送一波长范围的信号以检测其生物信息，接着检测反射信号的波长或信号的峰。例如，当检测到一波长时，可以认为对象中包含与该波长匹配的成分。此外，可以使用该波长的峰值来估计所匹配的成分的量。例如，在将现有的大型光谱仪改变为小型光谱仪的过程中，由于光谱仪内部产生热量而使用参考光光谱仪执行测量光的校准。因为根据示范性实施例的光学传感器使用单个设备测量参考光和测量光，可以方便地校准测量光。根据示范性实施例的光学传感器可以是便携装置，例如，可穿戴设备。光学传感器可以通过具有通信功能和数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学传感器，包括：光源，被配置为发射光；路径调节器，被配置为调节光的传播路径以在第一时间反射光，并允许光在第二时间穿过该路径调节器；以及光接收器，被配置为：接收反射光当中的参考光；以及在穿过该路径调节器的光当中接收与目标材料相关的测量光。

【技术特征摘要】
2015.08.28 KR 10-2015-01218281.一种光学传感器，包括：光源，被配置为发射光；路径调节器，被配置为调节光的传播路径以在第一时间反射光，并允许光在第二时间穿过该路径调节器；以及光接收器，被配置为：接收反射光当中的参考光；以及在穿过该路径调节器的光当中接收与目标材料相关的测量光。2.如权利要求1所述的光学传感器，其中反射光和穿过该路径调节器的光中的每一个在发射的光当中。3.如权利要求1所述的光学传感器，其中测量光是穿过该路径调节器的光当中的被该目标材料反射的光。4.如权利要求1所述的光学传感器，其中测量光是穿过该路径调节器的光当中的穿过该目标材料的光。5.如权利要求1所述的光学传感器，其中测量光是从基于穿过该路径调节器的光而耦合到该目标材料的标记物发射的光。6.如权利要求5所述的光学传感器，其中从该标记物发射的光的中心波长不同于从该光源发射的光的中心波长。7.如权利要求1所述的光学传感器，进一步包括处理器，被配置为基于参考光和测量光获得该目标材料的信息。8.如权利要求7所述的光学传感器，其中该处理器进一步被配置为：基于参考光归一化测量光；以及基于归一化的测量光获得该目标材料的信息。9.如权利要求8所述的光学传感器，其中归一化的测量光是测量光的强度与参考光的强度的比率。10.如权利要求1所述的光学传感器，其中第一时间和第二时间不同。11.如权利要求10所述的光学传感器，其中该光接收器进一步被配置为交替地接收参考光和测量光。12.如权利要求1所述的光学传感器，其中该路径调节器进一步被配置为基于电信号调节该路径调节器的反射率和透射率当中的至少一个。13.如权利要求12所述的光学传感器，其中该路径调节器进一步被配置为：响应于第一电信号，将该路径调节器的反射率调节为大于该路径调节器的透射率；以及响应于不同于第一电信号的第二电信号，将该路径调节器的反射率调节为小于该路径调节器的透射率14.如权利要求1所述的光学传...

【专利技术属性】
技术研发人员：金常圭，严槿鍹，郑明薰，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR