[发明专利]抑制环境噪声的红外接近传感器

说明书

技术领域

涉及光学数模混合集成电路，特别是一种具有环境噪声抑制能力的红外接近传感器，可用于电子产品的智能控制。

背景技术

接近传感器按其基本原理分为电感式、电容式、磁感应式、光电式和超声波式等。红外接近传感器作为光电式接近传感器的一种，在手机、PDA等便携式手持设备应用中变得极为广泛，已成为研究热点。例如，当人们将具有接近感测功能的手机贴近耳部开始打电话时，手机会自动检测到这个贴近的动作，并自动关闭手机背光和触摸屏键盘，达到节电和防止误操作；当笔记本的翻盖被打开一定的角度之后，背光会自动打开。

通常，红外接近传感器主要包括红外发光二极管IR LED、光电二极管PD和信号处理单元。利用红外接近传感器进行检测的基本原理如图1所示，当有物体接近红外接近传感器时，IR LED发射的红外光线一部分会被物体反射回并且被PD检测到，PD将所检测到的光强转换为光电流，经过信号处理单元最终输出可以指示物体接近程度的模拟或数字信号。设IR LED发射光线波长为λ_LED，IR LED辐射通量为M，有效输出功率为P_o，散射角为θ，被检测物体对该波长的红外的反射率为α，光学封装与系统外盖的穿透率为T，被检测物体与PD距离为d，PD的面积为A_PD，PD对波长为λ_LED的红外的响应度为R(λ_LED)，光电二极管接收物体反射回的红外光产生的光电流可表示为

I=M·Po·T2·α·APD·R(λLED)π(2tanθ2)2·1d2]]>

随着d的减小，PD产生的光电流增大，经过信号处理单元输出模拟或数字信号相应增大，以指示物体的接近程度。然而由于红外接近传感器的工作环境中包含太阳光、白炽灯、日光灯等背景光，PD接收该背景光产生的光电流表示为

I≈Σi=1~nPλi·Rλi·Tλi·Δλ]]>