光距離傳感器結構設計規(guī)范

時間：2020-04-15

作者：深圳市科電電子有限公司

1.光傳感器分類

按功能分類

1）可見光傳感器，有調節(jié)背光功能傳感器;

2）接近傳感器,有接近功能的傳感器;

3）顏色傳感器，是在ALS傳感器基礎上改進，用來偵察環(huán)境的亮度，色彩，溫度，采用軟件調節(jié)的方式按檢測到的環(huán)境色彩/色溫來自動調節(jié)背光的亮度色彩效果，價格比ALS高近2倍；

4）手勢傳感器，可定義依手勢來控制屏幕的相應功能。

依封裝方式分類

分二合一和三合一傳感器和四合一，五合一傳感器

二合一傳感器：將環(huán)鏡光+接近傳感器二合為一

三合一傳感器：可見光+接近傳感器+紅外LED三合為一，與二合一傳感器較大不同是內部集成了紅外**管,不需外部LED支持。

四合一傳感器，可見光+接近傳感器+顏色傳感功能+紅外LED四合為一；

五合一傳感器, 可見光+接近傳感器+顏色傳感功能+手勢傳感功能+紅外LED五合為一。

其中在手機上，目前比較常用的是三合一傳感器，因為其有如下優(yōu)點：LED功率比二合一外接LDE功率較容易控制;將**、接收集成并設計較小化，設計安裝較加沒有空間的限制，對于結構部分要求也會簡單;二合一傳光感實際設計的時候需要重點考慮裝入機構內之后的內部繞射的問題，而三合一傳感器因內部已用不銹鋼材質做了隔斷，設計上主要考慮與TW安裝的高度，但也因其一體化使得**與接收之間的間距較近，實際安裝外部隔離難以實施。

2.光距離傳感器工作原理

光距離傳感器應用在手機上作用：節(jié)能/保護視力/使背光亮度柔和/打電話時避免觸膜錯誤,要實現(xiàn)此功能光傳感器需有兩大功能：ALS+PROX；

2.1 ALS原理：

通過采集環(huán)境光的亮度，然后產(chǎn)生電流的變化，進行輸出模擬信號，再轉換為數(shù)據(jù)信號傳輸給主芯片來自動調節(jié)背光的亮度；ALS偵察的目的是這了識別當前環(huán)境亮度的情況，通過軟件的設置值來自動調節(jié)LED功率從而控制其屏幕的背光亮度值，在不同環(huán)境下光傳感器LED功率自動調節(jié)。

2.2PROX原理：

通過IR LED **的紅外線，穿透TW 碰到物體，然后經(jīng)物體反射，被IR Sensor接受，Sensor將信息傳給主芯片，進而控制LCD的亮和滅：

3.光感結構設計規(guī)范

3.1TW光感（IR）孔設計

TW上IR孔徑?jīng)Q定了**與接收的區(qū)域大小，針對ALS部分很大情度上決定了ALS接收的角度，進而決定了接受光強的效果, 見下面接受角度與接收光強的關系; 針對Prox部分，表面開孔過小容易造成**與接收角過小導致在隔斷設計情況下功能死區(qū)情況。

光感各供應商（Taos/Avago/Liteon）都對IR開孔有明確的要求，有的要求開成跑道型，有的要求開成圓形，具體還是按供應商的要求來定；

（一）針對Taos/Avago/Liteon光感器TW IR開孔采用跑道型，開孔規(guī)格為：C*B=4.4*2.0mm;C和B公差依+/-0.1mm管控，位置尺寸公差依+/-0.15mm管控。

（二）針對TXC器件，如采用跑道形規(guī)格為：C*B=3.0*2.0mm, 如做成單孔，孔徑需>=Ф2.2mm ；

3.2 TW IR孔透光率要求

可見光部分透光率（以540nm為準）依15%±5%管控，從美觀上考慮，為了從外觀看sensor不明顯，可見光部分占主導，經(jīng)驗證，可見光透光率設計在10%基本無法看到sensor在內部的情況。小于10%的透光率因油墨印刷工藝(公差+/-3%)的限制很難保持一致性，這樣對于ALS的偵察一致性范圍差異非常大。

紅外部分透光率(以850nm為準)需>=75%，紅外部分的透光率直接決定接近功能的實現(xiàn)，如果紅外透過率差，表明內部繞射會比較嚴重; 除此之外紅外部分經(jīng)過**/接收二次衰減，整體接近透過率為實際透過率的平方，所以這個透過率越大越好。

3.3 TW 玻璃(IR孔區(qū)域)的厚度要求

一般TW玻璃 (IR孔區(qū)域)厚度要求<=1.0mm, 過厚會對衰減紅色光能量，也會加大內部繞射量;

理想的TW玻璃 (IR孔區(qū)域)厚度是確保0.5mm<T≦0.7mm; 目前我司常中的TW 玻璃是0.5mm, 0.55mm和0.7mm，基本上滿足下面的設計規(guī)范要求；

TW玻璃 (IR孔區(qū)域)厚度在0.7mm<T≦1.0mm情況下，如用TXC光感器件時，需單獨發(fā)3D給原廠做光學模擬分析；如用TAOS、AVAGO和LITEON器件僅需調整雙孔直徑到1.45~1.5mm則可；

如果項目使用的TW玻璃 (IR孔區(qū)域)厚度**過1.0mm以上，需單獨發(fā)給光感廠評估，做光學模擬后再做光感結構設計。

3.4 光感器件的裝配

3.4.1 焊接在PCB板上再與殼體裝配，也稱COB設計方案

1）這種情況一般硅膠套高度較高，組裝時硅膠膠容易碰掉，殼料上光感開槽四周骨位要倒C0.2以上倒角(如圖九);

2）光感硅膠套與光感孔間隙(D2)為單邊留>=0.3mm, 空間允許做到0.5mm以上。

3.4.2 焊接在FPC上再貼在光感支架，后與面殼裝配

1）這種方式來料為光感FPC，F(xiàn)PC裝在光感支架上成一整體，后裝到PCBA上，光感器支架定位柱與光感FPC定位孔配合間隙0.05mm;

2）這種定位方式相對誤差累積大，光感硅膠套與光感孔間隙(D2)為單邊留>=0.3mm, 空間允許做到0.5mm以上。

3.5光感器件的堆疊要求

3.5.1光傳感器周圍不能放置其它發(fā)光體（如充電燈，信號燈位置），檢查LCD其它發(fā)光體是否漏光對傳感器的影響;

指示燈與光感的中心距離要控制在3.0mm以上，避免空間過小導致密封結構不好做，致使指示燈光線漏到光感內，影響光感功能。

3.5.2 隨著大屏手機越來越普及，這個距離尤其重要關注，否則會出現(xiàn)在使用過程中由于沒被觸動而亮屏現(xiàn)象，堆疊時光感所處位置以靠近聽筒為原則，建議聽筒與光感器中心距（C）不**過20mm；

3.5.3 當使用TAOS/Avago器件并且光感偵測距離為5~7cm時，TW下表面到光感器上表面距離D1必須確保0≤D1≦3.5mm；

3.5.4 當使用Liteon器件并且光感偵測距離為5~7cm時，TW下表面到光感器上表面距離D1必須確保0.7≤D1≦2.0mm,

3.5.5 當使用TXC器件并且光感偵測距離為5~7cm時，TW下表面到光感器上表面距離D1必須確保0.5≤D1≦1.5mm,

3.5.6 **出以上光感器堆疊的Airgap(D1)值時, 請采用墊高小板方案(統(tǒng)一用標準厚度2mm，外形尺寸比光感器單邊大0.3~0.5mm)或者通過結構光感支架墊高等結方案設計。

3.6光感硅膠套設計規(guī)范

光感套材質硅膠ZY-870A或KE971，油壓模，硬度65~75，顏色黑色，并在2D圖紙技術說明；

機構必須破孔讓硅膠套完整露出與TW過盈配合，過盈量(D3)為0.15mm;

面殼與硅膠套的單邊設計間隙單邊>=0.3mm(D2), 空間允許做到0.5mm以上(有利于可靠性跌落測試防撞);

硅膠套內部五側(內**和周邊四側)和光感器零配, 下表面到PCB(無論大板還是小板)或光感FPC距離保留0.15mm(D11);

Rubber按照sensor**接收開孔位置中心點開雙孔，雙孔直徑（接收孔D5、接收孔D6）開孔大小根據(jù)不同器件的規(guī)范要求，孔壁不做拔模角度；

針對Taos/Avago光感器硅膠套中間隔墻厚度（D4）為0.8mm；隔墻不做R角和拔模。

針對Liteon/TXC光感器件硅膠套中間隔墻厚度（D4）依Airgap和雙孔大小不同而改變 (由于**與接收孔徑的中心距差異），詳細（參考圖十六)依D8值而變化；

Rubber **部與TW接觸壁厚倒C角，減小接觸面積，以防因過盈導致受力大TW翹起;

Rubber四周外墻膠厚0.4~0.5mm(D7)，但是需要考慮到Rubber的預壓問題，建議在空間允許的情況下盡可能做厚一點;

針對Tao/Avago/Liteon光感器，由于其**與接收孔為非對稱關系，硅膠套設計上要考慮裝配方向防呆設計，防止組裝時裝反；而使用TXC器件則不需要防呆設計；

雙孔區(qū)域和中間開槽區(qū)域(與光感**與接收關聯(lián)的視區(qū)內)不能有披鋒和多膠、少膠、縮水不良，在2D圖紙技術說明事項要強調；

硅膠套一模多穴，所有穴號要送測FAI尺寸報告；

同一項目建議統(tǒng)一在一家開模生產(chǎn)，確保制造的一致性。

增加中間開槽設計，開槽四周倒角統(tǒng)一R0.1，開槽深度、寬度公差依+/-0.1mm管控

詞條
詞條說明
光距離傳感器結構設計規(guī)范
1.光傳感器分類按功能分類1）可見光傳感器，有調節(jié)背光功能傳感器;2）接近傳感器,有接近功能的傳感器;3）顏色傳感器，是在ALS傳感器基礎上改進，用來偵察環(huán)境的亮度，色彩，溫度，采用軟件調節(jié)的方式按檢測到的環(huán)境色彩/色溫來自動調節(jié)背光的亮度色彩效果，價格比ALS高近2倍；4）手勢傳感器，可定義依手勢來控制屏幕的相應功能。依封裝方式分類分二合一和三合一傳感器和四合一，五合一傳感器二合一傳感器：將環(huán)鏡
UVC工業(yè)相機
這些設備（如IDS生產(chǎn)的USB UVC相機）的優(yōu)點是它們在運行時不需要安裝特殊的驅動程序，因為標準的UVC驅動程序能讓不同制造商生產(chǎn)的產(chǎn)品之間可相互兼容。因此，用戶只需將相機連接到電腦上，便可直接進行圖像傳輸。支持 USB Video Class (UVC) standard 1.1可以讓相機在所有的作業(yè)系統(tǒng)以及平臺中使用(Windows, Linux, Mac etc.)。用戶只需連接相機便可進
LDO廠家告訴你基本含義
LDO 是一種線性穩(wěn)壓器，使用在其飽和區(qū)域內運行的晶體管或場效應管（FET），從應用的輸入電壓中減去**額的電壓，產(chǎn)生經(jīng)過調節(jié)的輸出電壓。所謂壓降電壓，是指穩(wěn)壓器將輸出電壓維持在其額定值上下 100mV 之內所需的輸入電壓與輸出電壓差額的較小值。正輸出電壓的LDO（低壓降）穩(wěn)壓器通常使用功率晶體管（也稱為傳遞設備）作為 PNP。這種晶體管允許飽和，所以穩(wěn)壓器可以有一個非常低的壓降電壓，通常為 200
【sensor廠家】光敏傳感器
sensor一般指德克羅蒙溫度傳感器德克羅蒙溫度傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)光敏傳感器是較常見的傳感器之一，它的種類繁多，主要有：光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏三極管、太陽能電池、紅外線傳感器、紫外線傳感器、光纖式光電傳