多傳感器接近度感測(cè)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采用多個(gè)光學(xué)傳感器的接近度傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]接近度傳感器用于檢測(cè)出現(xiàn)于傳感器的給定距離內(nèi)的物體的存在或不存在。在一個(gè)實(shí)例中，接近度傳感器可檢測(cè)物體(例如用戶的臉)何時(shí)處于蜂窩式電話的接近度內(nèi)。如果確定用戶檢測(cè)，那么電話上的接口輸入可在人正在談話時(shí)停用，使得與用戶的臉的接觸不會(huì)在談話時(shí)無意地選擇輸入。接近度傳感器可利用各種電磁性質(zhì)來檢測(cè)物體，例如光、聲學(xué)、電感或電容。利用光的接近度傳感器通常采用發(fā)光二極管(LED)，所述LED朝向物體發(fā)射光，所述光被反射且接著由單個(gè)光檢測(cè)器接收以檢測(cè)所述物體的存在。在一些應(yīng)用中，所述光必須經(jīng)傳送且經(jīng)反射穿過保護(hù)性光學(xué)透明覆蓋物，例如(舉例來說)穿過蜂窩式電話的玻璃蓋。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明涉及一種采用多個(gè)接收傳感器的接近度傳感器。
[0004]在一個(gè)實(shí)例中，一種設(shè)備包含用于產(chǎn)生穿過光學(xué)傳輸媒體到物體的光源光的光源。接收器包含與所述光源一起定位于襯底上的近區(qū)光傳感器及遠(yuǎn)區(qū)光傳感器。所述近區(qū)光傳感器定位于所述襯底上以響應(yīng)于所述所產(chǎn)生光源光而接收來自所述物體及所述光學(xué)傳輸媒體的經(jīng)反射光源光。所述遠(yuǎn)區(qū)光傳感器定位于所述襯底上以響應(yīng)于所述光源光而接收來自所述物體的所述經(jīng)反射光源光且接收來自所述光學(xué)傳輸媒體的與所述近區(qū)光傳感器相比經(jīng)減少量的所述經(jīng)反射光源光。
[0005]在另一實(shí)例中，一種設(shè)備包含用于產(chǎn)生穿過光學(xué)傳輸媒體到物體的光源光的光源。接收器包含多個(gè)光檢測(cè)器，所述多個(gè)光檢測(cè)器中的至少一者經(jīng)配置為近區(qū)光傳感器且所述多個(gè)光檢測(cè)器中的至少一者經(jīng)配置為遠(yuǎn)區(qū)光傳感器。所述多個(gè)光檢測(cè)器與所述光源一起定位于襯底上，其中所述近區(qū)光傳感器定位于所述襯底上以接收來自所述物體及所述光學(xué)傳輸媒體的經(jīng)反射光源光。所述遠(yuǎn)區(qū)光傳感器定位于所述襯底上以接收來自所述物體的所述經(jīng)反射光源光且接收從所述光學(xué)傳輸媒體的表面反射的經(jīng)減少量的所述經(jīng)反射光源光。透鏡定位于所述多個(gè)光檢測(cè)器上方以將從所述光學(xué)傳輸媒體及所述物體接收的所述光源光聚焦到所述多個(gè)光檢測(cè)器上。光檢測(cè)器選擇器開關(guān)裝置選擇性地激活對(duì)應(yīng)于所述近區(qū)光傳感器及所述遠(yuǎn)區(qū)光傳感器的所述多個(gè)光檢測(cè)器的子組，使得所述光檢測(cè)器的子組定位于所述透鏡下方以接收所述經(jīng)聚焦光源光。
[0006]在又一實(shí)例中，一種系統(tǒng)包含用于產(chǎn)生穿過光學(xué)傳輸媒體到物體的光源光的光源。接收器包含與所述光源一起定位于襯底上的近區(qū)光傳感器及遠(yuǎn)區(qū)光傳感器。所述近區(qū)光傳感器定位于所述襯底上以接收來自所述物體及所述光學(xué)傳輸媒體的經(jīng)反射光源光且響應(yīng)于所述所接收光源光而提供近傳感器輸出信號(hào)。所述遠(yuǎn)區(qū)光傳感器定位于所述襯底上以接收來自所述物體的所述經(jīng)反射光源光且接收從所述光學(xué)傳輸媒體的表面反射的經(jīng)減少量的所述經(jīng)反射光源光且響應(yīng)于所述所接收光源光而提供遠(yuǎn)傳感器輸出信號(hào)。處理器電路通過將所述近傳感器輸出信號(hào)與預(yù)定近區(qū)閾值相比且將遠(yuǎn)傳感器輸出信號(hào)與預(yù)定遠(yuǎn)區(qū)閾值相比來檢測(cè)所述物體的存在。如果超過所述近區(qū)閾值或所述遠(yuǎn)區(qū)閾值中的至少一者，那么檢測(cè)到所述物體的所述存在。
【附圖說明】
[0007]圖1圖解說明采用多個(gè)光學(xué)傳感器的系統(tǒng)的實(shí)例。
[0008]圖2圖解說明具有遠(yuǎn)區(qū)傳感器、近區(qū)傳感器及光源的接近度傳感器設(shè)備的實(shí)例。
[0009]圖3圖解說明其中采用襯底上的傳感器間隔來減少?gòu)墓鈱W(xué)傳輸媒體接收的經(jīng)反射光的接近度傳感器設(shè)備的實(shí)例。
[0010]圖4圖解說明其中采用具有擋板的外殼來減少?gòu)墓鈱W(xué)傳輸媒體接收的經(jīng)反射光的接近度傳感器設(shè)備的實(shí)例。
[0011]圖5圖解說明其中采用透鏡來準(zhǔn)直傳感器處的經(jīng)反射光且限制傳感器的視場(chǎng)以減少?gòu)墓鈱W(xué)傳輸媒體接收的經(jīng)反射光的接近度傳感器設(shè)備的實(shí)例。
[0012]圖6圖解說明其中采用用于設(shè)備的近區(qū)傳感器及遠(yuǎn)區(qū)傳感器兩者的透鏡來接收經(jīng)反射光的接近度傳感器設(shè)備的實(shí)例。
[0013]圖7圖解說明采用遠(yuǎn)區(qū)傳感器及透鏡來通過光學(xué)傳輸媒體接收來自物體的經(jīng)反射光且采用接收來自物體及傳輸媒體的經(jīng)反射光的近區(qū)傳感器的接近度傳感器設(shè)備。
[0014]圖8A及SB圖解說明可調(diào)整傳感器陣列的實(shí)例，所述可調(diào)整傳感器陣列可與接近度傳感器設(shè)備一起被采用以將多個(gè)傳感器選擇性地定位于準(zhǔn)直透鏡的所要視場(chǎng)內(nèi)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明涉及采用多個(gè)接收傳感器的接近度傳感器。接近度傳感器可經(jīng)提供為使用光來檢測(cè)物體的接近度的設(shè)備。接近度傳感器包含(舉例來說)用于產(chǎn)生穿過光學(xué)傳輸媒體(例如，玻璃、塑料)到待檢測(cè)物體的光的光源，例如發(fā)光二極管(LED)。如本文中所使用，光學(xué)傳輸媒體可指代對(duì)至少由接近度傳感器的光源傳輸?shù)墓鉃楣鈱W(xué)透明的任何結(jié)晶或非晶媒體。針對(duì)蜂窩式電話的實(shí)例，光學(xué)傳輸媒體可包含覆蓋液晶顯示器的數(shù)字化器前玻璃。接近度傳感器中的接收器包含多個(gè)傳感器，所述多個(gè)傳感器定位于襯底上以將從物體接收的經(jīng)反射光與由傳輸媒體反射的光區(qū)別開。
[0016]接收器可包含近區(qū)光傳感器及遠(yuǎn)區(qū)光傳感器，所述近區(qū)光傳感器及遠(yuǎn)區(qū)光傳感器與光源一起定位于襯底上且經(jīng)配置以檢測(cè)在由接近度傳感器的光源發(fā)射的波長(zhǎng)(例如，波長(zhǎng)光譜)中的光。近區(qū)光傳感器可定位于襯底上以接收來自物體及傳輸媒體的經(jīng)反射光。近區(qū)光傳感器可使其輸出經(jīng)校準(zhǔn)(例如，高于從傳輸媒體反射的光的等級(jí))以檢測(cè)在接收器的預(yù)定距離內(nèi)的物體的存在。遠(yuǎn)區(qū)光傳感器可定位于襯底上以接收來自物體的經(jīng)反射光且接收來自傳輸媒體的與近區(qū)傳感器相比經(jīng)減少量的經(jīng)反射光。遠(yuǎn)區(qū)光傳感器可經(jīng)定位及/或經(jīng)配置使得實(shí)質(zhì)上所有來自傳輸媒體的經(jīng)反射光并不響應(yīng)于來自光源的光而由遠(yuǎn)區(qū)傳感器接收。如本文中所使用，術(shù)語實(shí)質(zhì)上作為修飾語指出既定效應(yīng)為阻止從傳輸媒體內(nèi)部反射的光的接收，但可接收一些微量(例如，約5%或更少)的經(jīng)反射光。遠(yuǎn)區(qū)光傳感器可在距接收器比由近區(qū)傳感器檢測(cè)更遠(yuǎn)的距離處檢測(cè)物體的存在。通過分析來自近區(qū)光傳感器及遠(yuǎn)區(qū)光傳感器兩者的輸出，可檢測(cè)在距接近度傳感器的變化距離處的物體同時(shí)免除采用限制性機(jī)械阻擋層來減輕可由從傳輸媒體接收的反射導(dǎo)致的盲點(diǎn)的需要。
[0017]圖1圖解說明采用多個(gè)接收傳感器來檢測(cè)變化距離處的物體的系統(tǒng)100的實(shí)例。接近度傳感器110可經(jīng)提供為用于使用光作為激發(fā)源來檢測(cè)物體的存在的設(shè)備。接近度傳感器110包含(舉例來說)用于產(chǎn)生穿過光學(xué)傳輸媒體130 (例如，玻璃、塑料、透明/半透明膜)到待檢測(cè)物體的光的光源120，例如發(fā)光二極管(LED)。待檢測(cè)物體在處于接近于接近度傳感器110的距離處時(shí)經(jīng)展示為近物體140且在經(jīng)展示于較遠(yuǎn)距離處時(shí)，所述物體經(jīng)展示為遠(yuǎn)物體142。在一些實(shí)例中，光源120可為經(jīng)配置以發(fā)射以不可見波長(zhǎng)(例如在紅外(IR)光譜、紫外(UV)光譜或類似物中)的光的光源。在其它實(shí)例中，光源120可發(fā)射可見光譜中的波長(zhǎng)。
[0018]接近度傳感器110中的接收器150包含多個(gè)傳感器，所述多個(gè)傳感器定位于襯底160上以響應(yīng)于由光源120發(fā)射的光而將從近物體140及遠(yuǎn)物體142接收的經(jīng)反射光與由光學(xué)傳輸媒體130 (也被稱為傳輸媒體)反射的光區(qū)別開。如本文中所使用，術(shù)語襯底可包含半導(dǎo)體襯底、充當(dāng)襯底的印刷電路板(PCB)或集成電路襯底與PCB襯底的組合。接收器150可包含與光源120 —起定位于襯底160上的近區(qū)光傳感器170及遠(yuǎn)區(qū)光傳感器180。近區(qū)光傳感器170可定位于襯底160上以接收來自近