光学传感器装置制造方法及图纸

光学接近传感器装置包括具有第一发射器(E1)和第一检测器(D1)的第一传感器单元(SU1)和具有第二发射器(E1)和/或第二检测器(D2)的第二传感器单元(SU2)。第一检测器(D1)被配置为检测由第一发射器(E1)发射以及如果适用的话由第二发射器(E2)发射并且至少部分地被反射的光。如果适用的话，第二检测器(D2)被配置为检测由第一发射器(E1)发射并且至少部分地被反射的光。如果适用的话，第一发射器(E1)和第一检测器(D1)之间的距离小于第一检测器(D1)和第二发射器(E2)之间的距离，并且如果适用的话，小于第一发射器(E1)和第二检测器(D2)之间的距离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学传感器装置本专利技术涉及光学传感器装置，特别是光学接近传感器装置。光学接近传感器可以用于电子设备中，例如智能电话。光学接近传感器可以被实施为能够在没有物理接触的情况下检测附近物体的存在的有源传感器装置。发射器可以发射电磁辐射，例如红外辐射，并且检测器可以检测在被物体反射之后返回的辐射。由于发射器和检测器可以彼此相邻布置，并且辐射可能必须要穿过盖，例如其上印有墨的盖玻璃或盖塑料，因此，辐射可以被盖或墨反射，被盖或墨吸收，或被盖或墨散射，并因此在没有离开传感器装置并到达物体的情况下被检测到。这种现象表示为光学串扰，并可能导致信噪比降低。因此，所需或期望的信噪比可能会对所发射辐射的强度和/或检测器的灵敏度施加限制以限制串扰。因此，可能会减小传感器装置的检测范围，特别是最大检测距离。在墨层覆盖发射器和/或检测器以相对于外部观察者伪装它们的装置中，光学串扰和减小的检测范围可能是特别成问题的。因此，本专利技术的目的是提供具有增加的检测范围的光学接近检测的改进构思。该目的由独立权利要求的主题实现。另外的实施方式和实施例是从属权利要求的主题。根据改进的构思，使用至少两个接近感测对，其中一个接近感测对由彼此近距离布置的发射器和检测器组成，并且另一个接近感测对由彼此相距更远距离的发射器和检测器组成。具有近距离布置的发射器和检测器的接近感测对由第一传感器单元的第一发射器和第一检测器形成。它可以以较小的光强度和检测器灵敏度操作，并且可以用于检测在距离传感器装置的较近距离内的物体。具有以更远距离布置的发射器和检测器的另一接近感测对由第二传感器单元的第二发射器和第一检测器或者由第二传感器单元的第二检测器和第一发射器形成。它可以以较高的光强度和检测器灵敏度操作，并且可以用于检测在距离传感器装置的较远距离内的物体。以这种方式，针对这两个接近感测对的光学串扰减少，而传感器装置的检测范围覆盖短距离和长距离。在此，如果没有另外说明，则表述“光”被理解为包括可见光和红外辐射。“可见光”表示波长为或大约为4*10-7m到7*10-7m范围内的电磁辐射。“红外辐射”、“红外光”和“红外线”是指波长为或大约为7*10-7m至1*10-3m范围内的电磁辐射。根据改进的构思，提供了一种光学接近传感器装置，特别是用于检测物体的存在的光学接近传感器装置，其包括第一传感器单元和第二传感器单元。根据传感器装置的示例性实施例，第一传感器单元包括第一发射器(特别是发光设备，例如红外发光设备)以及第一检测器(特别是光检测器，例如红外检测器)。第一检测器被配置为检测由第一发射器发射的并且至少部分地被反射(特别是被物体反射)的光，特别是红外光。第二传感器单元包括第二发射器(特别是发光设备，例如红外发光设备)和/或第二检测器(特别是光检测器，例如红外检测器)。在第二传感器单元包括第二发射器的实施方式中，第一检测器被配置为检测由第二发射器发射并且至少部分地被反射(特别是被物体反射)的光，特别是红外光。第一发射器与第一检测器之间(特别是第一发射器的有源区域与第一检测器的有源区域之间)的距离小于第一检测器与第二发射器之间(特别是第一检测器的有源区域和第二发射器的有源区域之间)的距离。第一检测器和第一发射器形成具有第一检测范围的第一接近感测对。第一检测范围由第一最小检测距离限制，该第一最小检测距离至少部分地由第一发射器和第一检测器之间的距离限定。特别地，第一最小检测距离例如由第一发射器的发射锥与第一检测器的检测锥的交点限定。类似地，第一检测器和第二发射器形成具有第二检测范围的第二接近感测对。第二检测范围由第二最小检测距离限制，该第二最小检测距离至少部分地由第一检测器和第二发射器之间的距离限定。特别地，第二最小检测距离例如由第二发射器的发射锥与第一检测器的检测锥的交点限定。在第二传感器单元包括第二检测器的实施方式中，第二检测器被配置为检测由第一发射器发射并且至少部分地被反射(特别是被物体反射)的光，特别是红外光。第一发射器与第一检测器之间(特别是第一发射器的有源区域与第一检测器的有源区域之间)的距离小于第一发射器与第二检测器之间(特别是第一发射器的有源区域和第二检测器的有源区域之间)的距离。第一发射器和第二检测器形成具有第三检测范围的第三接近感测对。第三检测范围由第三最小检测距离限制，该第三最小检测距离至少部分地由第一发射器和第二检测器之间的距离限定。特别地，第三最小检测距离例如由第一发射器的发射锥与第二检测器的检测锥的交点限定。由于第一发射器与第一检测器之间的距离小于第一检测器与第二发射器之间的距离，所以第一最小检测距离小于第二最小检测距离。出于类似的原因，第一最小检测距离小于第三最小检测距离。因此，与第二和/或第三接近感测对相比，第一接近感测对可以检测在距离传感器装置的更近距离(例如，低至零距离)内的物体。而且，与第二和/或第三接近检测对相比，第一接近感测对可以用更低强度的发射光和/或更低检测灵敏度的第一检测器来驱动，这可以减少或限制光学串扰，并且因此增加了信噪比。然而，由于第一检测器与第二发射器之间和/或第一发射器与第二检测器之间的较大的距离，在没有将光学串扰增加到不可接受的程度的情况下，可以用更高强度的发射光和/或更高检测灵敏度的第一检测器来驱动第二和/或第三接近感测对。因此，第二和/或第三接近感测对的最大检测距离或检测范围大于第一接近感测对的最大检测距离或检测范围。因此，借助于改进的构思，可以同时实现减小的最小检测距离，增加的最大检测距离以及减小的或受限制的光学串扰。这与第二或第三接近感测对或者它们两者是否用于相应的实施方式中无关。在第二传感器单元包括第二发射器和第二检测器的实施方式中，第二检测器被配置为检测由第二发射器发射并且至少部分地被反射(特别是被物体反射)的光。第二发射器和第二检测器之间(特别是第二发射器的有源区域和第二检测器的有源区域之间)的距离小于第一检测器和第二发射器之间(特别是第一检测器的有源区域和第二发射器的有源区域之间)的距离，并且小于第一发射器和第二检测器之间(特别是第一发射器的有源区域和第二检测器的有源区域之间)的距离。第二检测器和第二发射器形成具有第四检测范围的第四接近感测对。第四检测范围由第四最小检测距离限制，该第四最小检测距离至少部分地由第二发射器和第二检测器之间的距离限定。特别地，第四最小检测距离由第二发射器的发射锥与第二检测器的检测锥的交点限定。以上关于第一接近感测对所述的内容类似地适用于第四接近感测对。发射锥通常包括理论上可以由相应的发射器照射的空间中的所有点。发射锥例如由相应发射器的有源区域的表面和相应发射器的最大发射角限定。特别地，发射锥由可以利用直线连接到有源区域的表面的所有点形成，该直线与有源区域的法线的角度小于或等于最大发射角。检测锥通常包括其中从点到达相应检测器的光理论上可以由相应的检测器检测到的空间中的所有这些点。检测锥例如由相应检测器的有源区域的表面和相应检测器的最大检测角来限定。特别地，检测锥由可以利用直线连接到有源区域的表面的所有点形成，该直线与有源区域的法线的角度小于或等于最大发射角。如上所述的最小和最大检测距离可以例如从相应发射器的有源区域的表面和/或从相应的检测器的有源区域的表面测量。检测器和发射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学接近传感器装置，包括第一传感器单元(SU1)和第二传感器单元(SU2)，其中，‑所述第一传感器单元(SU1)包括第一发射器(E1)和第一检测器(D1)，所述第一检测器(D1)被配置为检测由所述第一发射器(E1)发射并且至少部分地被反射的光(L1)；‑所述第二传感器单元(SU2)包括：‑第二发射器(E2)，其中，所述第一检测器(D1)被配置为检测由所述第二发射器(E2)发射并且至少部分地被反射的光(L2)，并且其中，所述第一发射器(E1)和所述第一检测器(D1)之间的距离(DS1)小于所述第一检测器(D1)和所述第二发射器(E2)之间的距离(DS2)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.02 EP 16158274.7;2016.01.12 US 62/277,8691.一种光学接近传感器装置，包括第一传感器单元(SU1)和第二传感器单元(SU2)，其中，-所述第一传感器单元(SU1)包括第一发射器(E1)和第一检测器(D1)，所述第一检测器(D1)被配置为检测由所述第一发射器(E1)发射并且至少部分地被反射的光(L1)；-所述第二传感器单元(SU2)包括：-第二发射器(E2)，其中，所述第一检测器(D1)被配置为检测由所述第二发射器(E2)发射并且至少部分地被反射的光(L2)，并且其中，所述第一发射器(E1)和所述第一检测器(D1)之间的距离(DS1)小于所述第一检测器(D1)和所述第二发射器(E2)之间的距离(DS2)。2.一种光学接近传感器装置，包括第一传感器单元(SU1)和第二传感器单元(SU2)，其中，-所述第一传感器单元(SU1)包括第一发射器(E1)和第一检测器(D1)，所述第一检测器(D1)被配置为检测由所述第一发射器(E1)发射并且至少部分地被反射的光(L1)；-所述第二传感器单元(SU2)包括：-第二检测器(D2)，其被配置为检测由所述第一发射器(E1)发射并且至少部分地被反射的光(L3)，其中，所述第一发射器(E1)和所述第一检测器(D1)之间的距离(DS1)小于所述第一发射器(E1)和所述第二检测器(D2)之间的距离(DS3)。3.根据权利要求1或2所述的光学接近传感器装置，其中，所述第二传感器单元(SU2)包括所述第二发射器(E2)和所述第二检测器(D2)。4.根据权利要求1至3之一所述的光学接近传感器装置，其中，所述第一和/或所述第二检测器被实施为光电二极管，特别是被实施为红外光敏光电二极管。5.根据权利要求1至4之一所述的光学接近传感器装置，还包括具有覆盖所述第一和第二传感器单元(SU1、SU2)的覆盖板(CP)的覆盖装置，其中，-所述覆盖板(CP)的第一表面(S1)面向所述第一和第二传感器单元(SU1、SU2)；并且-所述覆盖板(CP)的与所述第一表面(S1)相对的第二表面(S2)至少部分地位于由所述第一发射器(E1)和所述第一检测器(D1)形成的第一接近感测对的第一检测范围(R1)内。6.根据权利要求5所述的光学接近传感器装置，其中，所述第一检测范围(R1)具有相对于所述第二表面(S2)的等于零的最小检测距离。7.根据权利要求5或6之一所述的光学接近传感器装置，其中，-所述第二传感器单元(SU2)包括所述第二发射器(E2)，并且所述覆盖板(CP)的第二表面(S2)位于由所述第一检测器(D1)和所述第二发射器(E2)形成的第二接近感测对的第二检测范围(R2)之外；和/或-所述第二传感器单元(SU2)包括所述第二检测器(D2)，并且所述覆盖板(CP)的第二表面(S2)位于由所述第一发射器(E1)和所述第二检测器(D2)形成的第三接近感测对的第三检测范围(R3)之外。8.根据权利要求7所述的光学接近传感器装置，其中，所述第二检测范围(R2)具有相对于所述第二表面(S2)的大于零的最小检测距离。9.根据权利要求5至8之一所述的光学接近传感器装置，其中，-所述第二传感器单元(SU2)包括所述第二发射器(E2)和所述第二检测器(D2)；并且-所述覆盖板(CP)的第二表面(S2)至少部分地位于由所述第二发射器(E2)和所述第二检测器(D2)形成的第四接近感测对的第四检测范围(R4)内。10.根据权利要求5至9之一所述的光学接近传感器装置，其中，所述覆盖装置包括布置在所述覆盖板(CP)的所述第一或第二表面(S1、S2)上的覆盖层(CL)，其中，所述覆盖层(CL)适于至少部分地反射可见光和/或至少部分地吸收可见光。11.根据权利要求10所述的光学接近...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹·雅各布斯，伯恩哈德·格雷梅尔雷赫林，
申请(专利权)人：AMS有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT