接近传感器及电子设备的制作方法

本公开涉及电子设备硬件技术领域，尤其涉及一种接近传感器及电子设备。

背景技术：

接近传感器广泛应用在终端设备中，用于检测外部目标是否接近终端设备的显示屏。

相关技术中提供了一种与全面屏配合的接近传感器。使用时，接近传感器的发射件在显示屏像素熄灭的情况下发射检测光，以检测外部目标是否接近显示屏。由于在全面屏上未开设透光孔，因此为了使得检测光的强度达到检测要求，接近传感器中需设置有多个发射件。

但是，当多个发射件中一个出现故障会致使其他发射件承受的电压或电流增大，导致整体接近传感器损坏，影响用户体验。

技术实现要素：

本公开实施例提供了一种接近传感器和电子设备，以解决相关技术的技术缺陷。

第一方面，本公开实施例提供了一种接近传感器，所述接近传感器包括：用于发射检测光的发射模组，以及用于接收外部目标反射的所述检测光的接收模组；所述发射模组包括：

发光组件，包括至少两个发光件；

驱动组件，响应于接近传感器触发操作输出驱动信号，以使能所述发光组件；以及

检测组件，基于所述发光组件输出的特征电信号控制所述驱动组件的输出。

在一个实施例中，所述发光组件还包括：与所述发光件相连的信号转换电路，所述信号转换电路基于所述发光件的压降输出所述特征电信号。

在一个实施例中，至少两个所述发光件串联，所述特征电信号包括所述信号转换电路基于每一个所述发光件的压降输出的第一特征电信号。

在一个实施例中，所述信号转换电路包括：

至少两个第一运算放大器，分别基于每个所述发光件的压降输出第一放大信号；以及

至少两个第一模数转换器，分别将每个所述第一运算放大器输出的第一放大信号转换为所述第一特征电信号。

在一个实施例中，至少两个所述发光件并联，所述特征电信号包括：

所述信号转换电路基于并联的所述发光件的输出电压输出的第二特征电信号，以及，所述信号转换电路基于并联的所述发光件的输入电压输出的第三特征电信号；

所述检测组件基于所述第二特征电信号和所述第三特征电信号的差值控制所述驱动信号的电压值。

在一个实施例中，所述信号转换电路包括：

第二运算放大器，将并联的所述发光件的输出电压转换为第二放大信号；

第二模数转换器，将所述第二放大信号转换为所述第二特征电信号；以及

第三模数转换器，将并联的所述发光件的输入电压转换为所述第三特征电信号。

在一个实施例中，所述特征电信号包括电流信号；所述检测组件包括：

霍尔器件，感应于所述特征电信号激发的磁场，输出感应电信号；

信号放大电路，将所述感应电信号转换为数字放大信号；以及

处理器，根据所述数字放大信号控制所述驱动信号的电压值。

在一个实施例中，所述信号放大电路包括：

第三运算放大器，将所述感应电信号转换为第三放大信号；以及

第三模数转换器，将所述第三放大信号转换为所述数字放大信号。

在一个实施例中，所述特征电信号包电流信号，所述检测组件包括：

电流检测组件，根据所述特征电信号输出检测信号；以及

处理器，根据所述检测信号控制所述驱动信号的电压值。

第二方面，本公开实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述第一方面提供的接近传感器。

本公开所提供的接近传感器和电子设备至少具有以下有益效果：

通过在接近传感器的发射模组中设置的检测组件，基于发光组件的特征电信号调控驱动信号的电压式，使得驱动信号的电压值能够适应于发光组件当前的负载情况，避免出现整体接近传感器损坏的情况。以此方式，改善接近传感器的使用稳定性，并优化用户体验。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的接近传感器的原理示意图；

图2是根据一示例性实施例提供的接近传感器中发射模组的局部电路框图；

图3是根据一示例性实施例示出的发射模组中发光组件的电路示意图；

图4是图3所示电路的局部电路图；

图5是根据另一示例性实施例示出的发射模组中发光组件的电路示意图；

图6是根据一示例性实施例示出的发射模组中检测组件的电路示意图；

图7是根据一示例性实施例示出的电子设备的结构框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本公开相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。除非另作定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

在本公开说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

第一方面，本公开实施例提供了一种接近传感器。图1是根据一示例性实施例提供的接近传感器的结构示意图。

如图1所示，本公开实施例提供的接近传感器与显示屏300配合，其中，接近传感器包括：发射模组100、接收模组200和处理器(图上未示出)。

发射模组100发射检测光l1，检测光l1在区域z1内分布。接收组件200接收区域z2内射入的检测光l2。区域z1和区域z2具有重合部分z3，当外部目标(例如图1所示的手指)位于重合部分z3内，外部目标反射检测光l1得到反射光l2。接收组件200接收反射光l2并基于反射光l2的光强输出对应的数字信号。处理器根据接收组件120输出的数字信号获取外部目标相对显示屏300的距离，进而判断外部目标是否接近显示屏。

图2是根据一示例性实施例提供的接近传感器的局部电路框图。如图2所示，发射模组100包括：发光组件110、驱动组件120、以及检测组件130。

发光组件110包括至少两个发光件111(例如led)。至少两个发光件111串联或并联。其中，对于发光件111的具体数量不做具体限定。

驱动组件120响应于接近传感器触发操作输出驱动信号，以使能发光组件110。驱动信号为发光件111提供驱动电压和/或驱动电流，驱动发光件111发光。并且，当接近传感器应用在电子设备中时，接近传感器触发操作可选为电子设备的听筒启动操作。

检测组件130基于发光组件110输出的特征电信号控制驱动组件120的输出。特征电信号表征了发光组件110的负载情况。例如，基于通过发光组件110的电流得到特征电信号；或者，基于发光组件110的压降得到特征电信号。并且，检测组件130基于特征电信号控制驱动组件120输出的驱动信号的电压值。

在这样的情况下，检测组件130基于发光组件110的特征电信号调控驱动信号的电压式，使得驱动信号的电压值能够适应于发光组件110当前的负载情况，避免出现整体接近传感器损坏的情况。以此方式，本公开实施例提供的接近传感器能够稳定使用、优化了用户体验。

图3、图5是根据不同示例性实施例示出的发光组件110的电路示意图；图4是根据图3所示情况的局部电路图。

在一个实施例中，如图3、图5所示，发光组件110还包括：与发光件111相连的信号转换电路112，信号转换电路112基于发光件111的压降输出特征电信号。

对于一个发光件111而言，当出现故障时发光件111的阻抗改变，导致发光件111的压降改变。因此，此时输出的特征电信号不同于发光件111未出现故障时输出的特征电信号。进而，检测组件130通过信号转换电路112基于发光件111压降输出的特征电信号能够确定当前发光件111的负载情况。

作为第一种示例，如图3所示，发光组件110中至少两个发光件111串联。此时，特征电信号包括信号转换电路112基于每一个发光件111的压降输出的第一特征电信号。

可选地，信号转换电路112包括至少两个第一运算放大器112a和至少两个第一模数转换器112b。第一运算放大器112a、第一模数转换器112b、以及发光件111一一对应设置。

如图4所示，发光件111包括输入端111a和输出端111b。第一运算放大器112a的第一输入端与输入端111a相连，第一运算放大器112a的第二输入端与输出端111b相连。也即，发光件111两端的电压作为第一运算放大器112a的输入信号。以此方式，第一运算放大器112a基于每个发光件111的压降输出第一放大信号。

并且，第一运算放大器112a的输出端与第一模数转换器112b的输入端相连，第一模数转换器112b的输出端与检测组件130相连。通过第一模数转换器112b将第一运算放大器输出的第一放大信号转换为第一特征电信号，并发送至检测组件130。

通常发光组件110中的发光件111的阻抗相同。因此，当发光件111未出现故障时，每个发光件111的压降相同。此时，每个第一模数转换器112b输出的第一特征电信号相同。当其中一个发光件111因故障导致阻抗变化时，故障发光件111的压降不同于其他发光件111的压降。因此，与故障发光件111对应的第一模数转换器112b输出的第一特征电信号不同于其他第一模数转换器112b输出的第一特征电信号。

进而，检测组件130基于对应不同发光件111的第一特征电信号的差异确定发光件111的负载情况。具体来说，检测组件130根据第一特征电信号确定出现故障的发光件111的数量，进而根据正常工作的发光件111的数量调控驱动组件120的输出。以此方式，驱动组件120输出的驱动信号与当前未出现故障的发光件111相适配，避免作用在发光件111上的电压过大造成损坏。

作为第二种示例，如图5所示，至少两个发光件111并联。可选地，并联的发光件111的输入与驱动组件120相连，以接收驱动信号。并联的发光件111的输出端与信号转换电路112相连。在这样的情况下，特征电信号包括：信号转换电路112基于并联的发光件111的输出电压输出的第二特征电信号，以及，信号转换电路112基于并联的发光件111的输入电压输出的第三特征电信号。进而，检测组件130基于第二特征电信号和第三特征电信号的差值控制驱动组件120的输出。

可选地，信号转换电路112包括：第二运算放大器112c，第二模数转换器112d，以及第三模数转换器112e。

第二运算放大器112c与并联的发光件111的输出端相连，将并联的发光件111的输出电压转换为第二放大信号。第二模数转换器112d的输入端与第二运算放大器112的输出端相连，第二模数转换器112d的输出端与检测组件130相连，将第二放大信号转换为第二特征电信号，并发送至检测组件130。

第三模数转换器112e的输入端与并联的发光件111的输入端相连，输出端与检测组件相连。第三模数转换器112e将并联的发光件111的输入电压转换为第三特征电信号，并发送至检测组件130。

第二特征电信号和第三特征电信号均为数字信号，并且第二特征电信号和第三特征电信号的差值表征了并联的多个发光件111的压降。当发光件111出现故障时，并联的发光件111的压降变化，导致第二特征电信号和第三特征电信号的差值变化。

进而，检测组件130根据第二特征电信号和第三特征电信号的差值确定发光件111的负载情况。具体来说，检测组件130根据第二特征电信号和第三特征电信号的差值确定并联的发光件111的阻抗，进而根据确定出的发光件111的阻抗调控驱动组件120的输出。以此方式，驱动组件120输出的驱动信号与当前未出现故障的发光件111相适配，避免作用在发光件111上的电流过大造成损坏。

图6是根据一示例性实施例示出的检测组件的电路示意图。

在一个实施例中，特征电信号包括电流信号，该电流信号是发光件111输出的电流信号。在该实施例中，发光组件110不包括信号转换电路，通过检测组件130实现对电流信号进行检测。

作为第一种示例，如图6所示，检测组件130包括：霍尔器件131、信号放大电路132、以及处理器133。

驱动发光件111发光的驱动信号为脉冲宽度调制(pulsewidthmodulation，pwm)信号，因此，发光件111输出的特征电信号呈现与pwm信号相同的变化周期。据此，特征电信号激发出的磁场的强度随特征电信号变化而变化。

霍尔器件131为具有霍尔效应的组件，能够感应于磁场输出感应电信号。在本示例中，霍尔器件131感应于特征电信号激发的磁场，输出感应电信号。并且，霍尔器件131输出的感应电信号与特征电信号激发磁场的磁场强度正相关。因此，当特征电信号激发的磁场随特征电信号变化，霍尔器件131输出的感应电信号随特征电信号同步变化。例如，驱动信号的幅值变化导致特征电信号激发磁场的磁场强度变化，进而导致感应电信号的幅值变化。

可选地，检测组件130包括多个霍尔器件131，多个霍尔器件131以一一对应的方式置于发光件111的输出端周围。以此方式，一个霍尔器件131基于一个发光件111输出的特征电信号输出感应电信号。或者，霍尔器件131置于多个相连的发光件111(例如串联或并联)的输出端周围，霍尔器件131感应于多个相连发光件111输出的特征电信号输出感应电信号。

信号放大电路132将感应电信号转换为数字放大信号。可选地，信号放大电路132包括放大电路132a、采样保持电路132b、以及模数转换电路132c。放大电路132a将感应电信号放大设定倍数得到放大信号；采样保持电路132b与模数转换电路132c配合，使得模数转换电路132c稳定地将放大信号转换为数字放大信号。

处理器133接收信号放大电路132输出的数字放大信号，并根据数字放大信号控制驱动组件120的输出。由于数字放大信号与感应电信号相关，而感应电信号随特征电信号同步变化，并且发光件111的负载情况影响了特征电信号，因此处理器133根据接收到的数字放大信号能够判断发光件111的负载情况。

以发光件111串联，且霍尔器件131检测串联发光件111输出的特征电信号为例，检测组件130的检测原理如下：

当发光件111出现故障导致阻抗变化时，通过发光件111的电流值变化，也即发光件111输出的特征电信号变化。此时，特征电信号激发的磁场强度改变，导致霍尔器件131输出的感应电信号的幅值改变。进一步地，处理器133根据接收到的放大数字信号确定当前发光件111的负载情况，并确定的负载情况调控驱动组件120的输出。

作为第二种示例，检测组件130包括：电流检测组件(例如电流环)和处理器。电流检测组件根据特征电信号输出检测信号，处理器根据检测信号控制驱动组件120的输出。

第二种示例与第一种示例的不同之处在于：电流检测组件与发光件111串联，并直接接收发光件111输出的特征电信号。以此方式，当发光件111未出现故障时，电流检测组件接收到的特征信号是与驱动信号的周期和占空比相同的pwm信号。当发光件111出现故障导致阻抗变化时，电流检测组件接收到特征电信号的幅值出现变化。进而，电流检测组件根据该特征电信号输出检测信号，处理器根据检测确定发光件111的负载情况。

第二方面，本公开实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括显示屏，以及上述第一方面提供的接近传感器。可选地，显示屏为全面屏，接近传感器设置在显示屏的下方。使用时，接近传感器的发射模组响应于显示屏的像素熄灭，发射检测光。

在一个实施例中，电子设备还包括控制模组，在接近传感器的检测组件控制驱动组件输出电压更低的驱动信号的情况下，控制模组发送显示指令至显示屏。显示屏接收显示指令并显示提示信息，以提醒用户维护接近传感器。

本公开实施例提供的电子设备可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

图7是根据一示例性实施例提供的电子设备的结构框图。如图7所示，装置700可以包括以下一个或多个组件：处理组件702，存储器704，电源组件706，多媒体组件708，音频组件710，输入/输出(i/o)的接口712，传感器组件714，以及通信组件716。

处理组件702通常控制装置700的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件702可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件702可以包括一个或多个模块，便于处理组件702和其他组件之间的交互。例如，处理组件702可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件708和处理组件702之间的交互。

存储器704被配置为存储各种类型的数据以支持在装置700的操作。这些数据的示例包括用于在装置700上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器704可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(sram)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，可编程只读存储器(prom)，只读存储器(rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件706为装置700的各种组件提供电力。电源组件706可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置700生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件708包括在所述装置700和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(lcd)和触摸面板(tp)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件708包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置700处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件710被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件710包括一个麦克风(mic)，当装置700处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器704或经由通信组件716发送。在一些实施例中，音频组件710还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

i/o接口712为处理组件702和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件714包括一个或多个传感器，用于为装置700提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件714可以检测到装置700的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置700的显示器和小键盘，传感器组件714还可以检测装置700或装置700一个组件的位置改变，用户与装置700接触的存在或不存在，装置700方位或加速/减速和装置700的温度变化。传感器组件714可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件714还可以包括光传感器，如cmos或ccd图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件714还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件716被配置为便于装置700和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置700可以接入基于通信标准的无线网络，如wifi，2g或3g，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件716经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件716还包括近场通信(nfc)模块，以促进短程通信。例如，在nfc模块可基于射频识别(rfid)技术，红外数据协会(irda)技术，超宽带(uwb)技术，蓝牙(bt)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，装置700可以被一个或多个应用专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器704，上述指令可由装置700的处理器820执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是rom、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。

对于充电控制方法及充电控制装置实施例而言，由于其基本对应于充电电路的实施例，所以相关之处参见充电电路实施例的部分说明即可。充电电路实施例和充电控制方法及充电控制装置实施例互为补充。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。