[发明专利]光电传感器

说明书

本发明涉及一种光电传感器(1)，包括：发射辐射的半导体区域(2)；探测辐射的半导体区域(3)；第一偏振过滤器(4)，其布置在发射辐射的半导体区域(2)之上并具有第一偏振方向(P1)；和第二偏振过滤器(5)，其布置在探测辐射的半导体区域(3)之上并具有第二偏振方向(P2)，其中第一偏振方向和第二偏振方向彼此垂直，并且其中将反射辐射或吸收辐射层(8)设置在发射辐射的半导体区域(2)的和/或探测辐射的半导体区域(3)的和/或第一偏振过滤器(4)的和/或第二偏振过滤器(5)的侧边处。

技术领域

本申请涉及一种光电传感器、特别是用于在便携式设备中测量生命参数的光电传感器。

背景技术

本专利申请要求德国专利申请10 2018 125 050.9的优先权，其公开内容通过引用结合于此。

借助便携式设备、例如运动手表中的光电传感器对生命参数的监视需要具有高灵敏度的特别紧凑的传感器。

发明内容

因此，要实现的目的是提供一种结构紧凑且灵敏度高的光电传感器。

该目的通过根据权利要求1的光电传感器来实现。本发明的有利的设计方案和改进方案是从属权利要求的主题。

根据至少一个设计方案，光电传感器包括发射辐射的半导体区域和探测辐射的半导体区域。发射辐射的半导体区域尤其具有适合于发射辐射的有源层。有源层可以设计为例如pn结、双异质结构、单量子阱结构或多量子阱结构。术语“量子阱结构”包括在其中电荷载流子通过约束(confinement)来获得其能量状态的量化的任何结构。特别是，术语“量子阱结构”不包含有关量化的规模的任何说明。因此，量子阱结构尤其包括量子阱、量子线和量子点以及这些结构的任何组合。

探测辐射的半导体区域尤其具有适合于探测辐射的有源层、例如光电二极管或适合于探测辐射的另外的半导体层序列。

根据至少一个设计方案，光电传感器包括布置在发射辐射的半导体区域之上的第一偏振过滤器和布置在探测辐射的半导体区域之上的第二偏振过滤器。第一偏振过滤器尤其可以直接布置在发射辐射的半导体区域的辐射出射面上。以类似的方式，第二偏振过滤器可以直接布置在探测辐射的半导体区域的辐射入射面上。偏振过滤器例如以层或层序列的形式直接布置在半导体区域上有利地有助于光电传感器的紧凑的结构。

第一偏振过滤器具有第一偏振方向，第二偏振过滤器具有第二偏振方向。第一偏振方向不同于第二偏振方向，特别是第一偏振方向和第二偏振方向彼此垂直。例如，布置在发射辐射的半导体区域之上的第一偏振过滤器产生具有第一偏振方向的线性偏振辐射，并且布置在探测辐射的半导体区域之上的第二偏振过滤器产生具有第二偏振方向的线性偏振辐射，其中，该第二偏振方向垂直于第一偏振方向。换句话说，第一偏振过滤器和第二偏振过滤器形成交叉偏振器。

通过使第一和第二偏振过滤器具有彼此垂直定向的偏振方向有利地实现了由发射辐射的半导体区域发射的辐射从光电传感器以偏振方向射出，在探测辐射的半导体区域之上的第二偏振过滤器对此是基本不可穿透的。

由发射辐射的半导体区域发射的辐射特别是被提供用于测量生命参数的激发光。发出的辐射可能至少部分地被人体的一部分区域、例如组织或血管吸收和/或反射。探测辐射的半导体区域尤其设置用于探测由于激发而由身体区域发射的辐射。探测的辐射尤其可以用于探测一个或多个重要参数、例如血压和/或心率。探测的辐射通常包括较低能量的辐射、即较长波长的辐射。此外，与激发光的强度相比，待探测的辐射通常仅具有非常低的强度。因为由发射辐射的半导体区域产生的激发光由于其偏振方向基本上不被第二偏振过滤器穿过，所以有利地在激发光到达探测辐射的半导体区域之前将其与要探测的身体区域的辐射分开。因此，由发射辐射的半导体区域发射的光仅非常轻微地有助于由探测辐射的半导体区域探测到的信号光。以这种方式有利地实现了光电传感器的高灵敏度。