具有可重新组态的光二极管数组的光学接近传感器制造技术

技术编号:12674760 阅读:57 留言:0更新日期:2016-01-07 19:02
本文中描述光学接近传感器、搭配光学接近传感器使用的方法及包括光学接近传感器的系统。此光学接近传感器包括一光源及一光检测器,其中该光检测器包括个别可选择的多个光二极管。在一校准模式期间,测试该光检测器的该多个光二极管中的个别光二极管以识别哪些光二极管为串扰支配式。在一操作模式期间,使用未被识别为串扰支配式的该光检测器的该光二极管以产生对于在该光学接近传感器的感测区内检测一对象的存在、接近和/或运动有用的一光检测值或信号。与也使用该串扰支配式光二极管的情况相比较,通过不使用被识别为串扰支配式的该光二极管,会改良该光检测值或信号的信杂比。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】具有可重新组态的光二极管数组的光学接近传感器优先权主张本申请案主张以下申请案的优先权:2014年6月26日申请的美国临时专利申请案第62/017,737号,及2014年10月24日申请的美国非临时专利申请案第14/523,202号。
本专利技术的具体实例大体上是关于光学接近检测器、包括光学接近检测器的系统,及相关方法。
技术介绍
也可被称作光学接近检测器的光学接近传感器典型地包括光源及邻近光敏性光检测器。此等光学接近传感器可用以基于自对象反射且由光检测器检测的起源于光源的光的量值来检测对象的存在、估计对象的接近和/或检测物件的运动。随着电池操作式手持型装置(诸如,移动电话)的到来,此等传感器的价值已变得愈来愈重要。举例而言,来自移动电话电池的大量能量用以驱动显示器,且在使移动电话或其他装置处于用户的耳部(其中无论如何不能观看移动电话或其他装置)时关断显示器或背光方面存在价值。光学接近传感器已用于此应用及许多其他应用。对于其他实例,存在可运用光学接近传感器来有利地检测对象的存在的许多其他应用。此等应用的范围为感测保护型盖罩何时已在机械上开启、纸张何时已正确地定位于打印机中,或操作者的手何时有危险地靠近操作机器。光学接近传感器也可用作简单触控或靠近触控启动式开关,且可实施于比如具有经密封但允许来自源的光传递通过检测器且在返回时由检测器感测的塑料外壳的键盘或装置的应用中。并不朝向目标对象透射而是自源直接地透射至检测器的自源至检测器的光为缩减整体装置感测距离的能力的光学串扰的实例。此光基本上在封装内侧向地传播且被视为噪声或「漏光(light leakage)」,且不含有信息。为了缩减且较佳地防止漏光(及更一般化地为光学串扰),典型地使用不透明光障壁以将光源与光检测器隔离。然而,光障壁常常有缺陷,从而引起在障壁下方、在障壁上方和/或通过障壁的漏光。光学接近传感器常常与为玻璃、塑料或某一其他保护性透光材料的盖罩板一起使用(例如,置放于该盖罩板后方和/或由该盖罩板覆盖)。举例而言,盖罩板可为覆盖移动电话、携带型音乐播放器或个人资料助理(PDA)的屏幕的玻璃,或为覆盖膝上型计算机、迷你笔记本电脑或平板计算机的屏幕的塑料。当此盖罩板置放于光学接近传感器上方时,光学接近传感器常常易受镜面反射。镜面反射相似地缩减整体装置感测接近的能力,此是由于镜面反射基本上为不含有信息的噪声。鉴于上文,已希望最小化自光源直接地透射至光检测器的光,以及最小化镜面反射和/或其他内部反射光。更一般化地,希望最小化光学串扰和/或其不利效应。用以达成此等目标的常见尝试典型地是关于修改光学接近传感器的机械/结构设计。
技术实现思路
本文中描述的本专利技术的具体实例是有关于光学接近检测器、搭配光学接近检测器使用的方法,及包括一光学接近检测器的系统。根据一具体实例,一种光学接近传感器包括一光源及一光检测器,其中该光检测器包括个别可选择的多个光二极管。在一校准模式期间,测试该光检测器的该多个光二极管中的个别光二极管以识别哪些光二极管为串扰支配式。在一操作模式期间,使用未被识别为串扰支配式的该光检测器的该光二极管以产生对于在该光学接近传感器的感测区内检测一对象的存在、接近和/或运动有用的一光检测值或信号。与也使用该串扰支配式光二极管的情况相比较,通过不使用被识别为串扰支配式的该光二极管,会改良该光检测值或信号的信杂比。【附图说明】图1A为本专利技术的例示性光学接近传感器的俯视图。图1B为沿着图1A中的虚线B-B的图1A所示的光学接近传感器的横截面图。图2A为根据本专利技术的一具体实例的例示性光学接近传感器的俯视图。图2B为沿着图2A中的虚线B-B的图2A所示的光学接近传感器的横截面图。图3为说明根据一具体实例的图2A及图2B的光学接近传感器的光检测器的额外细节。图4为根据本专利技术的一具体实例的用以描述一方法的高阶流程图。图5为根据一具体实例的提供图4中介绍的步骤402的额外细节的高阶流程图。在校准模式期间执行图5所示的步骤中的每一个。图6及图7为根据各种具体实例的用以描述图4中介绍的步骤404的额外细节的高阶流程图。图8为根据一具体实例的系统的高阶方块图。附图标记说明:102、202光学接近检测器,104、204光源,106、206光检测器,108、208不透明障壁,110,210盖罩板,112,212对象,114,214光,216光二极管(PD),302行驱动器,304列译码器,305译码器控制器,306跨阻抗放大器(TIA),308可编程增益放大器(PGA),310模拟/数字转换器(ADC),312内存或缓存器,402、404、406、408方法步骤,502、504、506步骤402的例示性子步骤,602、604、606步骤404的例示性子步骤,702、704、706步骤404的替代例示性子步骤,800系统,802驱动器,804比较器或处理器,806子系统。【具体实施方式】在以下详细描述中,参考随附图式,其形成详细描述的部分且其中作为说明而展示特定说明性具体实例。应理解,可利用其他具体实例,且可作出机械及电改变。因此,不应将以下详细描述视为限制性意义。在以下描述中,类似数字或参考指定符将始终用以指代类似部分或组件。另外,参考编号的第一数字识别首次出现该参考编号的图式。图1A所示为例示性光学接近传感器102的俯视图,其可用以在光学接近传感器102的感测区内检测对象的存在、估计对象的接近和/或检测物件的运动。图1B所示为沿着图1A中的虚线B-B的图1A所示的光学接近传感器102的横截面图。光学接近传感器102包括通过不透明障壁108而彼此分离的光源104及光检测器106。光学接近传感器102可视情况也包括玻璃或塑料盖罩板110。替代地,光学接近传感器102可包括于包括一盖罩板110的装置(例如,移动电话或平板计算机)中,光学接近传感器102置放于该盖罩板110后方。总之,光学接近传感器102可由可致使光源104检测由光源104发射的光的镜面反射的盖罩板110覆盖。传统上,光学接近传感器(诸如,光学接近传感器102)的光检测器106已被实施为单一大光二极管,或已被实施为彼此硬联机以基本上充当单一大光二极管的较小光二极管的数组或矩阵。选择性地驱动光源104以发射光。若物件112在光学接近传感器102的感测区内,则由光源104发射的光的至少一部分将反射离开物件112且将入射于光检测器106上。光检测器106产生指示入射于光检测器106上的光的强度和/或相位且因此可用以在光学接近传感器102的感测区内检测对象的存在、估计对象的接近和/或检测对象的运动的模拟信号(例如,电流)。此光通常可被称作所关注光或所关注信号,且由图1B中(以及图2B中)的点线114表示。起源于光源且由对象反射并入射于光检测器106上且由光检测器102检测的光也可被称作返回信号(return signal)。光检测器106也可检测可由镜面反射和/或其他内部反射和/或在障壁108下方、在障壁108上方和/或通过障壁108的漏光造成的并非所关注的光(至少关于检测对象112的接近、存在和/或运动)。并非所关注的此光(至少关于检测对象112的接近、存在和/或运动)通常将被称作光学串扰,但也可被本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种搭配光学接近传感器使用的方法,其特征在于,所述光学接近传感器包括光源及光检测器,其中所述光检测器包括个别可选择的多个光二极管,所述方法包含:(a)在校准模式期间,识别所述光检测器的所述多个光二极管中的哪些个别光二极管为串扰支配式;及(b)在操作模式期间,使用未被识别为串扰支配式的所述光检测器的所述光二极管且不使用被识别为串扰支配式的所述光检测器的所述光二极管,来产生对于在所述光学接近传感器的感测区内检测对象的存在、接近和/或运动有用的光检测值或信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:玛诺·必酷曼得拉思琳·巴朗
申请(专利权)人:英特希尔美国公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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