光学接近传感器制造技术

一种接近传感器，包括：壳体；多个光脉冲发射器，用于沿着一检测平面将光发射出所述壳体；多个主光检测器，用于检测由所述发射器发射的光线通过所述检测平面中的反射物体的反射；多个主透镜，其相对于所述发射器和主检测器取向的方式使得对于每一发射器-检测器对，当物体在检测平面的一组主位置当中位于一个与那个发射器-检测器对关联的位置时，由该对中的发射器所发射的光线穿过其中一个主透镜并且由所述物体向后反射通过其中一个主透镜到达该对的检测器；以及用于共激活所述发射器-检测器对的处理器，并且处理器构造成计算所述物体在所述检测平面中的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 巧关申请的香叉参考 本申请要求W下申请的优先权： ?美国临时专利申请No. 61/828, 713,名称为"应用反射光的光学触感屏幕系统"， 它由专利技术人PerRosen邑ren,LarsSparf,ErikRosengren^RThomasEriksson于 2013 年 5月30日递交； ?美国临时专利申请No. 61/838, 296,名称为"应用反射光的光学游戏配件"， 它由专利技术人PerRosen邑ren,LarsSp曰rf,ErikRosen邑ren,ThomasEriksson,Joseph 化ain,StefanHolmgren,JohnKarlsson和RemoBehdasht于 2013 年 6 月 23 日递交； ?美国临时专利申请No. 61/846, 089,名称为"用于手提电脑的接近传感器W及 关联的用户接口 "，它由专利技术人化chardBerglind,ThomasEriksson,SimonFellin,F*er Rosengren,LarsSparf,ErikRosengren,JosephShain,StefanHolmgren,JohnKarlsson 和RemoBehdasht于2013年7月15日递交； ?美国临时专利申请No. 61/929, 992,名称为"云游戏用户接口 "，它由发 明人ThomasEriksson,StefanHolmgren,JohnKarlsson,RemoBehdasht,Erik Rosengren,LarsSparf和AlexanderJubner于 2014 年I月 22 日递交； ?美国临时专利申请No.61/972,435,名称为"光学触感屏幕系统"，它由专利技术 人SairamIyer,KarlErikPatrikNordsIrOm,PerRosengren,StefanHolmgren,Erik Rosengren,Robe;rtF*ettersson,LarsSparf和HiomasE；;r;Lksson于 2014 年 3 月 30 日递 交； ?美国临时专利申请No. 61/986, 341，名称为"光学触感屏幕系统"，它由专利技术 人SairamIyer,KarlErikPatrikNord如'dm，LarsSparf,PerRosengren,Erik Rosengren,ThomasEriksson,AlexanderJubner和JosephShain于 2014 年 4 月 30 日递 交；化及 ?美国专利申请No. 14/140,635,名称为"光基接近检测系统和用户接口"，它由 专利技术人化加1曰8E；;r;Lksson和StefanHolmgren于2013年12月26日递交。 运些申请的内容通过参考的方式全文结合在运里。
本专利技术的领域是光基触感屏幕。
技术介绍
如今许多消费型电子设备都构建有触敏式屏幕，用于手指或触针的接触式用户输 入。运些设备从小型屏幕设备（诸如移动式电话）和汽车娱乐系统，到中等尺寸的屏幕设 备（诸如笔记本电脑），再到大屏幕设备（诸如机场的登记站）。 本专利技术设及光基触感屏幕。现有技术的光基触感屏幕利用光发射器和光检测器围 绕屏幕的边界，W便在屏幕表面的上方形成光束格栅。从上方接触屏幕的物体阻挡所述光 束的相应部分。 参考图1，它是具有16个L邸和16个PD的现有技术的光基触感屏幕的图表。图 1中的屏幕100由沿着两条边的发射器130W及沿着其余两条边的光电二极管（PD)接收器 240围绕，它们共同允许光束晶格覆盖屏幕。 现有技术的光基触感屏幕的一个缺点是：需要沿着屏幕的所有四条边容纳多个光 发射器和光检测器。运个要求使得难W在不显著改变电子设备的内部部件的布局的情况下 在现有设备中添加光基接触检测。减少所需部件的数目W及允许将它们放置在有限区域中 而不是围绕整个屏幕将是有利的。减少所需要的光发射器和光检测器的总数目具有增加的 优点：减少了物料清单度OM)。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了二维（2D)接触检测，其应用交替的光发射器和检测器的 一维阵列。本专利技术的其它实施例提供了 2D接触检测，其应用仅沿着屏幕一条边的光发射器 的一维阵列W及沿着屏幕相对边的光检测器的相对阵列。本专利技术还提供了基于与2D检测 器相同原理的=维（3D)接触式或盘旋式检测器。 因此根据本专利技术的实施例提供了一排交替的光发射器和检测器。所述光发射器将 准直光束垂直于所述排并且彼此平行地依次发射。所述光检测器检测已经由插入到光束路 径中的物体反射的来自发射器的光。每个检测器检测发射器光束平面中的光束，但是相对 于那些光束成固定的角度。检测器检测从发射器的光束反射的光，发射器与检测器之间的 距离连同所述固定角度被用来通过=角测量确定反射物体的位置。 另外根据本专利技术的实施例提供了沿着屏幕底边的一排光发射器W及沿着屏幕顶 边的一排光检测器。每个光发射器发射由所有光检测器检测的非常宽的光束。接触屏幕的 物体的X坐标对应于被阻挡光束，所述被阻挡光束平行于屏幕的侧边延伸。通过识别对角 的阻挡光束之间的交叉点而确定y坐标。 另外根据本专利技术的实施例提供了一种用于确定邻近物体的二维坐标的接近传感 器，包括壳体；安装在所述壳体中的多个光脉冲发射器，用于沿着检测平面将光发射出所述 壳体；安装在所述壳体中的多个主光检测器，用于检测由所述发射器发射的光线通过所述 检测平面中的反射物体的反射；多个主透镜，其在所述壳体中相对于所述发射器和主检测 器安装和取向的方式使得对于每一个发射器-检测器对，当所述物体在检测平面的一组主 位置当中位于与那个发射器-检测器对相关联的一个二维位置时，由该对中的发射器所发 射的光线穿过其中一个主透镜并且由所述物体向后反射通过其中一个主透镜到达该对中 的检测器；W及与所述发射器及所述主检测器连接的处理器，用于同步地共激活所述发射 器-检测器对，并且构造成通过W下方法计算物体在所述检测平面中的二维位置：在共激 活的发射器-检测器对中确定一个发射器-检测器对，对于该发射器-检测器对，检测器检 测最大量的光线，并且识别与其关联的位置，确定与共激活的发射器-检测器对相关联并 且邻近如此识别的位置的附加位置，W及计算如此识别的位置和如此确定的附加位置的加 权平均数，其中所述平均数中的每个位置的权重对应于与那个位置关联的发射器-检测器 对的反射光束的检测程度。 根据本专利技术的实施例又提供了一种用于确定手指沿着滑块控件的定向运动的接 近传感器，包括：壳体；多层光透射盖，其安装在所述壳体中并且具有用于滑块控件的暴露 的上表面，其中所述盖的各层之间的边界包括由不透明或反射部分离的光透射部的图案， 其中所述光透射部或者所述不透明或反射部的尺寸横穿所述图案增大；安装在所述壳体中 的光脉冲发射器，用于将光发射到所述盖的上层中，所发射的光通过全内反射（TIR)被约 束至所述上层，其中接触所述暴露的上表面的手指阻晓所述TIR光，从而使得所述光的一 部分穿过所述图案中的光透射部进入位于所述上层的下面并且与上层通过图案分隔的第 二层中，所述进入第二层的光的部分与接触所述暴露上表面的手指下面的光透射部的尺寸 相对应；安装在所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定邻近物体的二维坐标的接近传感器，包括：壳体；安装在所述壳体中的多个光脉冲发射器，用于沿着一检测平面将光发射出所述壳体；安装在所述壳体中的多个主光检测器，用于检测由所述发射器发射的光线通过所述检测平面中的反射物体的反射；多个主透镜，其在所述壳体中相对于所述发射器和所述主检测器安装和取向的方式使得对于每一发射器‑检测器对，当所述物体在检测平面的一组主位置当中位于与那个发射器‑检测器对关联的一个二维位置时，由该对中的发射器发出的光线穿过其中一个主透镜并且由所述物体向后反射通过其中一个主透镜到达该对中的检测器；以及与所述发射器及所述主检测器连接的处理器，用于同步地共激活所述发射器‑检测器对，并且构造成通过以下方法计算所述物体在所述检测平面中的二维位置：在共激活的发射器‑检测器对中确定一发射器‑检测器对，对于所述发射器‑检测器对检测器检测最大量的光，并且识别与其关联的位置；确定附加位置，所述附加位置与共激活的发射器‑检测器对相关联并且邻近如此识别的位置，以及计算如此识别的位置和如此确定的附加位置的加权平均数，其中所述平均数中的每个位置的权重与以下相对应，即：针对与那个位置相关联的发射器‑检测器对的反射光束的检测程度。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡·霍姆格伦，赛拉姆·伊耶，理查德·贝里林德，卡尔·埃里克·帕特里克·努德斯特伦，拉尔斯·斯帕尔夫，佩尔·罗森格伦，埃里克·罗森格伦，约翰·卡尔松，托马斯·埃里克松，亚历山大·尤布纳，雷莫·贝达什特，西蒙·费林，罗宾·谢尔·阿曼，约瑟夫·沙因，
申请(专利权)人：内奥诺德公司，
类型：发明
国别省市：美国;US