光学传感器包括驱动器、光检测器和回波消除器。驱动器被适配成选择性地驱动光源。光检测器被适配成产生一检测信号，该检测信号指示由光检测器检测到的光的强度。回波消除器适配成产生回波消除信号，该回波消除信号与通过光检测器产生的检测信号结合以产生具有预定目标量级(例如零)的回波消除的检测信号。回波消除器包括系数发生器，该系数发生器被适配成产生回波消除系数，该回波消除系数指示与光学传感器的感测区域内的一个或多个物体(如果有的话)的距离。该光学传感器还包括接近度检测器，该接近度检测器基于由系数发生器产生的回波消除系数来检测与光学传感器的感测区域内的一个或多个物体的距离。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光学传感器，该光学传感器可用来检测光学传感器、包含这类传感器的系统的感测区域内的物体的存在、接近度和/或运动，以及用于检测物体的存在、接近度和/或运动的相关方法。现有技术例如光学接近度传感器的光学传感器通常包括光源和相邻的光敏光检测器。这类光学传感器可用来基于从光源产生的并从物体反射并由光检测器所检测到的光的量级来检测物体的存在、估计物体的接近度和/或检测物体的运动。随着诸如移动电话之类的电池驱动的手持设备的出现，这些传感器的价值变得更加重要。例如，来自移动电话电池的大量能量被用来驱动显示器，当移动电话或其他设备到用户的耳边时(此时无论如何都无法看到显示器)，关闭显示器或 背光是有价值的。已将光学接近度传感器用于这种场合以及许多其他应用。对于其他示例，在许多其他的应用中，利用光学接近度传感器来检测物体存在是有优势的。这些应用范围包括:感应何时机器上的保护罩已被打开，纸张已正确地位于打印机中，或者操作员的手在运转中的机器附近处于危险中。光学接近度传感器也可以被用作简单的触摸式开关或靠近接触激活的开关，并可以实现在诸如这些的应用中:具有塑料外壳的键盘或设备，该塑料外壳是密封的但允许来自光源的光透过其并由检测器感应到返程的光。从光源至检测器的光一该光不是朝向目标对象射出，而是直接从光源射至检测器——降低了整个设备感测距离的能力。该光在封装件内基本在旁侧传播并被认为是噪音或“光泄漏”，并且不包含信息。为了减少并优选地防止光写了，通常使用不透光的遮光板来隔离光源和光检测器两者。然而，遮光板增加了光学传感器的复杂性、成本和尺寸。另外，遮光板常常是不完美的，这导致遮光板之下、之上和/或透过遮光板的光泄漏。光学传感器经常与玻璃或塑料或一些其他的保护性光透射材料的盖板一起使用(例如设置在盖板后面和/或由盖板覆盖)。例如，盖板可以是覆盖移动电话、便携式音乐播放器或个人数据助理(PDA)的屏幕的玻璃，或者是覆盖膝上计算机、上网本或平板式计算机的屏幕的塑料或玻璃。当这样的盖板被放置在光学传感器之上时，光学传感器常常易受镜面反射影响。由于镜面反射本质上是不包含任何信息的噪声，因此镜面反射同样降低了整个设备感测接近度的能力。有鉴于此，希望补偿从光源直接射至光检测器的光以及镜面反射和/或其他内反射光。达成这些目的的传统尝试一般关联于光学传感器的机械/结构设计的修改。另外，传统的光学接近度传感器不能同时检测位于离光学传感器多个距离上的多个物体。如果光学接近度传感器包含这种能力，那将是有益的。本专利技术的内容在以下详细描述中，参考了构成详细描述的一部分并在其中作为解说示出若干具体实施例的附图。应当理解，可采用其它实施例并且可作出机械和电子方面的改变。因此，不应以限定的意义来理解以下详细说明。在下面的描述中，将使用相同的数字或附图标记来贯穿全文地表示相同部件或要素。另外，附图标记的第一个数字标识该附图标记首次出现的附图。附图说明图1A示出一种示例性光学接近度传感器102，它可以是用于检测物体的存在、估计物体的接近度和/或检测物体的运动的接近度传感器。光学传感器102包括光检测器114(也称光电检测器)、驱动器106、定时控制器108以及模数转换器(ADC) 116。驱动器106受从定时控制器108输出的发射(TX)信号控制以选择性地驱动光源104。光检测器114产生一模拟信号(例如电流)，该模拟信号指示入射到光检测器114上的光的强度。ADC将由光检测器114产生的模拟信号(例如电流)转换成数字信号(例如N位信号)，该数字信号可用来检测物体122的存在、接近度和/或运动。光源104可以是例如一个或多个发光二极管(LED)或激光二极管，但不仅限于此。尽管在光学传感器中经常采用红外(IR)光源，但由于人眼无法感知红外光，因此光源可替代地产生其他波长的光。光检测器可以是例如一个或多个光电二极管(ro)，但不仅限于此。 驱动器106大体图示为包括电流源I1和开关S1，开关S1基于由定时控制器108输出的发射(TX)信号选择地闭合。当开关S1闭合时，由电流源I1产生的电流被提供给光源104的阳极，由此选择地使光射出。替代地，TX信号可选择地使电流流过光源104，例如通过将开关S1和电流源I1耦合在光源104的阴极和低电压轨(例如接地点)之间，由此使光射出。在这种替代配置中，电流源可被称为电流沉。处于光学传感器的感测区域内并且其接近度、存在和/或运动由传感器102检测的物体由方框122表示。感测区域指的是在其中物体可由光学传感器检测的区域或面积。物体可能在感测区域之外，例如如果物体离光学传感器过远；或者如果物体即使靠近光学传感器但相对于传感器定位在由光源发射的光不被反射回光检测器的位置。不透光的遮光板110图示为位于光源104和光检测器114之间，以使光源与光检测器隔离。然而，如前所述，遮光板常常是不完美的，这导致在遮光板之下、之上和/或透过遮光板的光泄漏。用来保护和/或遮掩光源104和光检测器114的盖板124可以是光学传感器102的一部分或可以位于光学传感器102外部(或接近光学传感器102)。如前面提到的，该盖板124可造成镜面反射和/或其他内反射。内反射也可能源自包含在光学传感器102内的其他物理部件。为了这里描述的需要，盖板124不被认为是在光学传感器的感测区之内的物体，因为优选的是光学传感器工作，好似盖板124不存在一样。盖板124可以是例如覆盖移动电话、便携式音乐播放器、PDA、膝上计算机、上网本或平板式计算机的屏幕的一片玻璃、塑料或其他光透射材料，但不仅限于此。仍然参见图1A，由光源104射出、被物体122反射并入射到光电检测器114上的光由直线132表示。这种感兴趣的反射光使光电检测器114产生一信号(例如电流)，该信号可表示为K1*TX，其中Kl表示从物体122反射并入射到光检测器114上的光的量级，而TX是二进制值O或I。在图1A中，大体不感兴趣的光(至少对于检测物体122的接近度、存在和/或运动而言)由虚线134表示，并且大体不感兴趣的光可以由镜面反射和/或其他内反射和/或在遮光板10之下、之上和/或透过遮光板110的光泄漏引起。这种大体不感兴趣的光(至少对于检测物体122的接近度、存在和/或运动而言)通常应当被视为干扰光，并使光电检测器114产生一信号(例如电流)，该信号可表示为Κ2*ΤΧ，其中Κ2指示入射到光检测器114上的干扰光的量级，而TX是二进制值O或I。该干扰光减小了光学传感器102的动态范围，这也减小了光学传感器102的检测范围。作为这里使用的术语，干扰光不包括可来自太阳光、齒光、白炽光、突光等的环境光。如可从前面的描述知晓的那样，光检测器114 (例如光电二极管)产生一检测信号(例如I 二《 )，该检测信号可表示为I 二《S=K1*TX+K2*TX (暂且忽略环境光)。如前面描述的，关于检测物体122的接近度、存在和/或运动，K1*TX表示感兴趣的光，而Κ2*ΤΧ表示干扰光。换句话说，由光检测器产生的检测信号(例如I二)包括感兴趣的光和光两者。检测信号(例如I 二《胃)也可包括环境光，该环境光也是不感兴趣的光(至少就检测物体122的接近度、存在和/或运动而言)。存在各种不同的技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用来检测光学传感器的感测区域内的物体的存在、接近度和/或运动的光学传感器，包括：驱动器，所述驱动器适配成选择性地驱动光源；光检测器，所述光检测器适配成产生检测信号，所述检测信号指示由光检测器检测到的光的强度；以及回波消除器，所述回波消除器适配成产生回波消除信号，该回波消除信号与通过光检测器产生的检测信号组合以产生具有可以为零的预定目标量级的回波消除的检测信号；其中，回波消除器包括系数发生器，所述系数发生器被适配成产生回波消除系数，所述回波消除系数指示与光学传感器的感测区域内的一个或多个物体(如果有的话)的距离。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：K·C·戴尔，
申请(专利权)人：英特赛尔美国有限公司，
类型：发明
国别省市：
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