具有自动校准的接近检测制造技术

一种光学装置

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有自动校准的接近检测


[0001]本公开内容涉及光学装置，并且特别地但非排他地涉及具有自动校准的接近传感器
。

技术介绍

[0002]接近感测被用于包括诸如智能电话的移动装置的许多现代电子装置中，凭此接近感测来测量对象的存在和
/
或到对象的距离
。
例如，智能电话中的接近传感器可以用于检测用户何时将电话放至他的耳朵边，响应于此，显示器可以关闭
。
[0003]光学接近检测通常测量反射光的强度，以确定到对象的距离
。
接近传感器总是会经历某种程度的不希望的串扰，其中，接收到的信号是来自串扰和目标反射的“真实”接近数据的叠加
。
串扰可能起因于各种来源，例如内部反射
。
在接近系统中，必须在
‘
无目标
’
条件下正确地测量光学串扰，并从接近测量中减去光学串扰，以获得真实的接近数据
。
[0004]当条件发生变化
(
这可能改变串扰
)
时，需要串扰校准
。
例如，当接近配置设置改变时，或者如果存在温度的变化或在光学路径中存在污迹
。
串扰的变化影响接近数据，并且可能导致错误失败率增加
。
为了避免这种情况，每当串扰改变时就应该进行校准
。
通常，这是由应用软件触发的
。
[0005]在装置的模拟前端
(AFE)
中也可能存在偏移，这导致最终代码的移位并且表现为串扰
。
串扰校准也可以补偿这种移位，并且不需要明确的电校准
。
[0006]在常规的接近测量中，使用附加的发射器和
/
或传感器来检测屏幕上的污迹的存在
。
传感器
/
发射器被物理地放置成使得反射信号仅在屏幕上存在污迹的情况下才被检测到
。
因此，通过监测信号水平来检测污迹的存在
。
在另一方法中，应用软件监测接近数据的范围，并使用算法来检测污迹
。
[0007]因此，常规的接近传感器的问题是需要附加的硬件
(
例如，发射器和接收器
)
以及
/
或者需要为了分析装置数据而强加于主机应用的增加的处理负担，以检测传感器前方的污迹的存在
。

技术实现思路

[0008]为了解决上述问题中的至少一些问题，本公开内容提供了一种光学装置
(
通常是接近传感器
)
，该光学装置具有为了确定是否需要对该装置进行校准而对由该装置提供的数据信号进行的内置处理
。
因为使用了该装置的正常数据信号
(
例如，接近数据信号
)
，所以不需要附加的发射器或接收器来检测导致串扰变化并且因此需要校准的污迹
。
此外，由于信号是在装置本身处被处理的，因此信号不必被不断地传送至外部应用软件并由外部应用软件分析，这因此可以使关于主机
/
软件的对于跟踪被用于检测污迹的数据范围的开销减少
。
[0009]根据本公开内容的第一方面，提供了一种光学装置，该光学装置包括：发射器，该发射器用于发射光；接收器，该接收器用于接收反射光并提供数据信号；以及寄存器，该寄
存器用于存储处理参数，所述处理参数包括基线参考值
。
该装置还包括处理单元，该处理单元用于使用处理参数来处理数据信号，其中，该处理单元被配置成将该数据信号与该基线参考值进行比较，以及至少部分地基于该比较来确定需要对该光学装置进行串扰校准
。
通常，光学装置是接近传感器，并且数据信号是可用于确定对象的存在或到该对象的距离的接近数据信号，该对象反射由发射器发射并由接收器接收的光
。
[0010]处理单元可以被配置成响应于确定需要进行串扰校准来进行以下操作：执行串扰校准；或者向外部单元标记需要串扰校准，其中，处理单元被配置成从外部单元接收校准触发，并且响应于接收到校准触发而执行串扰校准
。
通常，光学装置集成在诸如智能电话的移动装置中，并向移动装置发送校准请求，移动装置分析该请求并在需要的情况下触发校准
。
然而，该装置还可以被配置成在其确定需要校准时自动地执行校准
。
寄存器可以由外部单元配置
。
例如，外部单元可以设置和维护寄存器中的一个或更多个处理参数
。
特别地，阈值
、
平均窗口尺寸和持续过滤器值可以是可编程的
。
光学装置可以使用例如
I2C
协议与外部单元通信
。
其他可能的通信协议包括
SPI、I3C
和
UART
或者其他自定义或标准串行协议或并行协议
。
[0011]串扰校准
(
在本文中也简称为“校准”)
可以包括确定指示接收器处的光学串扰水平的串扰值，并且其中，处理单元被配置成从数据信号中减去串扰值
。
处理单元减去串扰值以获得“真实”数据信号
(
例如，用于确定目标对象的存在或到目标对象的距离的真实接近数据
)。
[0012]处理参数可以包括基线窗口尺寸
(
例如，
2、4、8、16、32
等
)
和无目标阈值
。
处理单元可以被配置成通过在忽略超过无目标阈值的数据信号值的情况下对具有基线窗口尺寸的窗口中的数据信号取平均来确定数据信号的基线值
。
然后，处理单元被配置成通过将基线值与基线参考值进行比较来将数据信号与基线参考值进行比较
。
例如，将基线值与基线参考值进行比较包括计算基线值与基线参考值之间的绝对差，并确定该绝对差何时超过寄存器中的基线阈值
。
[0013]寄存器还可以包括指示时间段的持续值，以及污迹阈值
。
处理单元可以被配置成响应于确定绝对差超过阈值，确定基线值是否在该时间段上超过污迹阈值
。
通常，该时间段由基线值测量的连续周期数给出
。
例如，持续过滤器可以被设置成四，该四指示由四个周期表示的时间段，这意味着传感器检查基线值是否在四个连续的基线值计算中超过污迹阈值
。
响应于确定基线值在该时间段上超过污迹阈值，处理单元被配置成确定需要串扰校准
。
处理单元可以将“检测到污迹”标志设置成等于
1。
[0014]光学装置还可以包括用于确定光学装置的或光学装置处的温度的温度传感器
(
例如，热敏电阻
)。
然后，处理参数包括温度阈值，并且处理单元被配置成将光学装置的温度与温度阈值进行比较，并且当光学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种光学装置
(1)
，包括：发射器
(3)
，所述发射器
(3)
用于发射光；接收器
(4)
，所述接收器
(4)
用于接收反射光并提供数据信号
(15)
；寄存器
(5)
，所述寄存器
(5)
用于存储处理参数，所述处理参数包括基线参考值
(16)
；以及处理单元
(6)
，所述处理单元
(6)
用于使用所述处理参数来处理所述数据信号
(15)
，其中，所述处理单元
(6)
被配置成：将所述数据信号
(15)
与所述基线参考值
(16)
进行比较，以及至少部分地基于所述比较来确定需要对所述光学装置
(1)
进行串扰校准
。2.
根据权利要求1所述的光学装置
(1)
，其中，所述处理单元
(6)
被配置成响应于确定需要进行串扰校准而执行所述串扰校准，或者向外部单元
(8
，
10)
标记需要串扰校准，其中，所述处理单元
(6)
被配置成从所述外部单元接收校准触发，并且响应于接收到所述校准触发而执行所述串扰校准
。3.
根据权利要求2所述的光学装置
(1)
，其中，所述寄存器
(5)
能够由所述外部单元
(8
，
10)
配置
。4.
根据1所述的光学装置
(1)
，其中，所述串扰校准包括确定指示所述接收器
(4)
处的光学串扰水平的串扰值，并且其中，所述处理单元
(6)
被配置成从所述数据信号
(15)
中减去所述串扰值
。5.
根据权利要求1所述的光学装置
(1)
，其中，所述处理参数包括：基线窗口尺寸，以及无目标阈值
(21)
，并且其中，所述处理单元
(6)
被配置成通过在忽略超过所述无目标阈值
(21)
的数据信号值的情况下对具有所述基线窗口尺寸的窗口中的所述数据信号
(15)
取平均来确定所述数据信号
(15)
的基线值，并且其中，所述处理单元
(6)
被配置成通过将所述基线值与所述基线参考值
(16)
进行比较来将所述数据信号
(15)
与所述基线参考值
(16)
进行比较
。6.
根据权利要求5所述的光学装置
(1)
，其中，所述处理参数包括基线阈值
(18)
，并且其中，将所述基线值与所述基线参考值
(16)
进行比较包括计算所述基线值与所述基线参考值
(16)
之间的绝对差并且确定所述绝对差何时超过所述基线阈值
(18)。7.
根据权利要求6所述的光学装置
(1)
，其中，所述寄存器
(5)
包括：指示时间段的持续值，以及污迹阈值
(22)
，并且其中，所述处理单元
(6)
被配置成：响应于确定所述绝对差超过所述基线阈值
(18)
，确定所述基线值是否在所述时间段上超过所述污迹阈值
(22)
，并且响应于确定所述基线值在所述时间段上超过所述污迹阈值
(22)
，确定需要串扰校准
。8.
根据权利要求6或7所述的光学装置
(1)
，还包括温度传感器
(7)
，所述温度传感器
(7)
用于确定所述光学装置
(1)
的温度，其中，所述处理参数包括温度阈值，并且其中，所述处理单元
(6)
被配置成：
响应于确定所述绝对差超过所述基线阈值
(18)
，将所述光学装置
(1)
的温度与所述温度阈值进行比较，并且当所述光学装置
(1)
的温度超过所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：瓦桑特，
申请(专利权)人：艾迈斯欧司朗亚太私人有限公司，
类型：发明
国别省市：