[發明專利]光學接近感測電路和用于光學接近感測的方法

在審

• 申請號: 201880044155.1
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN110832344A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 揚·埃嫩克爾
• 申請（專利權）人: AMS有限公司
• 主分類號: G01S17/02
• 分類號: G01S17/02;G01S7/481
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 邰鳳珠;劉繼富

在一個實施例中，光學接近感測電路(1)包括：光學發射裝置(10)，其準備發送具有不可見光譜的波長的信號(S1)；光轉換材料(11)，其準備將反射信號(S2)轉換成可檢測信號(S3)，該反射信號(S2)取決于信號(S1)從人類用戶(20)的反射，并且可檢測信號(S3)具有可見光譜的波長；以及光學接收裝置(12)，其與光學發射裝置(10)間隔開布置，但是在光學發射裝置的可視范圍內，并且準備檢測可檢測信號(S3)，由此提供測量信號，該測量信號取決于光學接近感測電路和人類用戶(20)之間的距離，其中轉換材料(11)安裝到光學接收裝置(12)，并且其中信號(S1)、反射信號(S2)和可檢測信號(S3)中的每個是光學信號。

本公開涉及一種光學接近感測電路和用于光學接近檢測的方法。

本公開的領域涉及接近感測，特別是光學接近感測，即，檢測人類用戶對感測電路的接近或通過采用光學裝置確定用戶和感測電路之間的距離。

接近傳感器用于各種手持設備中，例如，移動電話、智能手機等，以檢測用戶對這種設備的接近，以便增強設備的用戶界面功能性。智能手機已成為時尚的配件、用戶生活方式的狀態標志和表達。制造商花費很多精力設計移動電話。目標是提供輕巧、纖薄、時尚并且具有盡可能無縫的光學外觀的設備。移動電話制造者致力于開發在邊框設計中具有較小光學干擾的設備。這些干擾因素例如是環境光傳感器和/或光學接近傳感器的開口。

現有技術的光學接近傳感器使用紅外輻射，例如，波長為850nm至950nm的光，因為人類的眼睛不能看見這種輻射，但是已知傳感器中采用的光電二極管對范圍為300nm至1100nm的輻射敏感，并且因此能夠檢測所述輻射。

為了克服光學接近傳感器所需的開口的問題的一種已知嘗試包括在傳感器的發射器和接收器的孔的頂部應用更多的油墨。但是結果降低了傳感器的性能，增加了不必要的串擾，并且減少了檢測距離。

僅依賴一個開口的其它實現方式又導致甚至更高的串擾。

因此，本公開的目的是提供一種光學接近感測電路和用于光學接近感測的方法，使手持設備中的光學接近感測不需要開口或孔。

該目的通過獨立權利要求的主題來實現。實施例和改進在從屬權利要求中限定。

除非另有說明，否則上述定義也適用于以下描述。

在一個實施例中，光學接近感測電路包括：光學發射裝置，其準備發送具有不可見光譜的波長的信號；光轉換材料，其準備將反射信號轉換成可檢測信號；以及光學接收裝置，其與光學發射裝置間隔開布置，但是在光學發射裝置的可視范圍內，并且準備檢測可檢測信號，由此提供測量信號。反射信號取決于信號從人類用戶的反射。可檢測信號具有可見范圍內的波長。測量信號取決于光學接近感測電路和人類用戶之間的距離。轉換材料安裝到光學接收裝置。信號、反射信號和可檢測信號中的每個是光學信號。

發射裝置以具有比可見光更長的波長的電磁輻射的形式發送信號。因此，信號對人類用戶是不可見的。信號以反射信號的形式從人類用戶向光學接近感測電路反射。光轉換材料將反射信號轉換成可檢測信號。光學接收裝置檢測可檢測信號，由此提供測量信號。

由于使用發送具有比現有技術實現方式中更高的波長的信號的發射裝置，并且隨后將反射信號轉換成具有更短的波長的可檢測信號，因此提出的光學接近感測電路確保檢測到用戶對或朝向設備的接近或靠近，而不需要現有技術應用中需要的開口。換句話說，像智能手機一樣的設備可以具有接近感測功能，而不需要通過采用提出的光學接近感測電路專門用于實現接近感測功能的位于該設備的表面處的開口。

術語“光學”涉及電磁輻射，該電磁輻射可以用幾何或射線光學器件以及物理或波光學器件來描述。其例如涉及紫外線輻射UV、可見光或紅外線輻射IR輻射。術語“光”通常是指電磁輻射特別是可見光、UV和/或IR。可見光譜是指波長為約400nm至700nm的光。不可見光譜是指波長為約700nm至10000nm的光。在本公開中，特別涉及不可見光譜的1000nm至2000nm的波長。