包括使用菲涅耳透镜的光学传感器的电子设备制造技术

提供了一种电子设备。该电子设备包括包含感测表面的外壳、通过感测表面输出光的光发射单元、在从光发射单元输出光后收集从与感测表面接触的外部对象反射的反射光的光接收单元、以及置于光接收单元和感测表面之间的第一菲涅耳透镜。第一菲涅耳透镜的第一表面全反射以垂直于感测表面的方向引入的反射光，并且第一菲涅耳透镜的第二表面折射全反射的光以使其被引入到光接收单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括使用菲涅耳透镜的光学传感器的电子设备
本专利技术一般涉及一种包括使用菲涅耳透镜的光学传感器的电子设备。
技术介绍
电子设备(诸如智能电话或平板个人计算机)可以执行各种功能，诸如，通话功能、互联网搜索功能以及卫生保健功能。电子设备可以运行应用以向用户提供各种信息。并且，电子设备可以配备各种传感器以收集周围环境的信息或者关于用户的信息(例如，生物特征信息)。电子设备可以将收集到的信息应用于应用的运行。如今，配备有用于收集用户的生物特征信息(例如，指纹信息、心跳信息或虹膜信息)的光学传感器的电子设备正在被发行。
技术实现思路
技术问题当配备有用于收集用户的生物特征信息的光学传感器时，根据现有技术的电子设备包括光发射单元和光接收单元之间的隔离器。该隔离器可以防止从光发射单元发射的光没有经过外部对象的反射而被引入到光接收单元。当放置了隔离器时，光学传感器的安装空间增加。并且，当光发射单元生成非定向光子时，输出光子可以不具方向性地被散射，因此造成被引入到光接收单元的光子的数量的减少。这意味着传感器接收光的效率降低。技术方案已经做出了本公开以解决至少上述缺点并提供至少下述优点。根据本公开的一方面，提供一种电子设备。该电子设备可以包括包含感测表面的外壳、通过感测表面输出光的光发射单元、在光从光发射单元被输出后收集从与感测表面接触的外部对象反射的反射光的光接收单元以及置于光接收单元和感测表面之间的第一菲涅耳透镜。第一菲涅耳透镜的第一表面全反射以垂直于感测表面的方向引入的反射光，并且第一菲涅耳透镜的第二表面折射全反射的光以使其被引入到光接收单元。根据本专利技术的一方面，提供一种电子设备。该电子设备可以包括包含感测表面的外壳、被配置为通过感测表面输出光的光发射单元、被配置为在光从光发射单元被输出后收集从与感测表面接触的外部对象反射的反射光的光接收单元以及置于光发射单元和感测表面之间的第一菲涅耳透镜。第一菲涅耳透镜的第一表面折射从光发射单元生成的光，并且第一菲涅耳透镜的第二表面全反射折射的光以使其被垂直于感测表面发射。专利技术的有益效果根据本公开的各种实施例的电子设备可以配备有使用不具有光发射单元和光接收单元之间的隔离器的菲涅耳透镜的光学传感器，从而改进光子的传递效率。根据本公开的各种实施例的电子设备可以在光接收单元配备菲涅耳透镜以全反射和折射入射光，从而改进光子的传递效率。因此，可以改进对象识别的性能。根据本公开的各种实施例的电子设备可以在光发射单元配备菲涅耳透镜以全反射和折射从光反射单元生成的光，从而改进光子的传递效率。根据本公开的各种实施例的电子设备可以包括菲涅耳透镜的外围区域的槽口结构，从而防止串扰(crosstalk)。附图说明本公开的某些实施例的上述和其他方面、特征以及优点将会从下面结合附图的描述中变得更加清晰，其中：图1a和图1b是根据实施例的电子设备的示图；图2a、图2b和图2c是根据实施例的包括菲涅耳透镜的光学传感器的示图；图3是根据实施例的菲涅耳透镜的锯齿透镜中的光行进的示图；图4是根据实施例的根据用于光接收的菲涅耳透镜的会聚角(convergentangle)Θ的透镜的透射率的示图；图5是根据实施例的形成于菲涅耳透镜中的槽口的结构的示图；图6是根据实施例的加强材料被插入槽口中的示例的示图；图7是根据实施例的包括一个光发射单元和多个光接收单元的光学传感器的布局的示图；图8是根据实施例的在光发射单元和光接收单元中的每一个处包括菲涅耳透镜的光学传感器的示图；图9是根据实施例的包括一个光发射单元和一个光接收单元的光学传感器的示图；图10是根据实施例的在多个光发射单元中的每一个处包括菲涅耳透镜的光学传感器的示图；图11是根据实施例的菲涅耳透镜面向感测表面的示例的示图；并且图12是根据实施例的网络环境中的电子设备的示图。具体实施方式在下文中，将会参考附图描述本公开的各种实施例。因此，本领域的普通技术人员将会认识到可以对这里描述的各种实施例做各种修改、等效、和/或替代而不脱离本公开的范围。关于附图的描述，相似的组件可以通过相似的参考标号标记。在这里所披露的本公开中，这里使用的表达方式“具有”、“可以具有”、“包括”和“包含”或者“可以包括”和“可以包含”指示相应的特征(例如，诸如数值、功能、操作、或组件的元素)的存在，但是不排除额外的特征的存在。在这里披露的本公开中，这里使用的表达方式“A或B”、“A或/和B中的至少一个”、或者“A或/和B中的一个或多个”等等可以包括相关联的列出的项目中的一个或多个的任何和全部组合。例如，术语“A或B”、“A和B中的至少一个”、或者“A或B中的至少一个”可以指的是以下情况中的全部：至少一个A被包括的情况(1)；至少一个B被包括的情况(2)；或者至少一个A和至少一个B两者都被包括的情况(3)。这里使用的诸如“第一”、“第二”等等的术语可以指的是本公开的各种实施例的各种元素，但是不限制所述元素。例如，这些术语仅被用于区分一元素与另一元素并且不限制元素的顺序和/或优先级。例如，第一用户设备和第二用户设备可以不管顺序或重要性而代表不同的用户设备。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元素可以被称为第二元素，并且相似地，第二元素可以被称为第一元素。将理解，当一个元素(例如，第一元素)被称为“(可操作地或者可通信地)与另一元素(例如，第二元素)耦合/耦合到另一元素(例如，第二元素)”或者“连接到”另一元素(例如，第二元素)时，它可以直接与所述另一元素耦合/耦合到所述另一元素，或者可以存在插入其间的元素(例如，第三元素)。相反，当一个元素(例如，第一元素)被称为“直接与另一元素(例如，第二元素)耦合/耦合到另一元素(例如，第二元素)”或者“直接连接到”另一元素(例如，第二元素)时，应该理解，不存在插入其间的元素(例如，第三元素)。根据情形，这里使用的表达方式“被配置为”可以用作，例如，表达方式“适于”、“具有...的能力”、“被设计为”、“被适配为”、“被使得”或者“能够”。术语“被配置为(或被设定为)”并不一定意味着仅仅在硬件中“被专门设计为”。相反，表达方式“被配置为...的设备”可以意味着该设备“能够”与另一设备或者其它组件一起操作。以CPU为例，“被配置为(或者被设定为)执行A、B、和C的处理器”可以意味着用于执行相应的操作的专用处理器(例如，嵌入式处理器)或者可以通过运行存储在存储器设备中的一个或多个软件程序来执行相应的操作的通用处理器(例如，中央处理单元(CPU)或者应用处理器)。在本说明书中使用的术语被用来描述本公开的指定实施例，并且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，除非另作说明。除非在这里另外定义，否则这里使用的所有术语，包括技术术语和科学术语，可以具有与本领域技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解，在本公本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子设备，包括：/n包括感测表面的外壳；/n光发射单元，被配置为通过所述感测表面输出光；/n光接收单元，被配置为在光从所述光发射单元被输出后，收集从与所述感测表面接触的外部对象反射的反射光；以及/n第一菲涅耳透镜，被置于所述光接收单元和所述感测表面之间，/n其中，所述第一菲涅耳透镜的第一表面全反射在垂直于所述感测表面的方向上引入的反射光，并且所述第一菲涅耳透镜的第二表面折射全反射的光以使其被引入到所述光接收单元。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180402 KR 10-2018-00382061.一种电子设备，包括：
包括感测表面的外壳；
光发射单元，被配置为通过所述感测表面输出光；
光接收单元，被配置为在光从所述光发射单元被输出后，收集从与所述感测表面接触的外部对象反射的反射光；以及
第一菲涅耳透镜，被置于所述光接收单元和所述感测表面之间，
其中，所述第一菲涅耳透镜的第一表面全反射在垂直于所述感测表面的方向上引入的反射光，并且所述第一菲涅耳透镜的第二表面折射全反射的光以使其被引入到所述光接收单元。


2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述第一菲涅耳透镜包括在对应于所述光发射单元的点和对应于所述光接收单元的点之间的槽口。


3.根据权利要求2所述的电子设备，其中，所述第一菲涅耳透镜还包括被配置为分离所述槽口的支撑构件。


4.根据权利要求2所述的电子设备，还包括所述槽口中的满足指定的光吸收率的加强材料。


5.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述第一菲涅耳透镜包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯醛基和玻璃材料中的一种。


6.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述第一菲涅耳透镜的至少一部分包括锯齿形状，并且
其中所述锯齿形状向所述光接收单元突出。


7.根据权利要求6所述的电子设备，其中，所述锯齿形状允许垂直于所述感测表面入射的光在距所述第一菲涅耳透镜的中心第一距离的第一表面处被全反射，并且允许全反射的光在距比所述第一距离更短的第二距离的第二表面处以指定的角度被折射。

【专利技术属性】
技术研发人员：郑素贤，李镕溱，金映铉，尹寅镐，
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