光線感應傳感器及觸摸屏終端制造技術

本發明專利技術適用于光線傳感技術領域，提供了一種光線感應傳感器,包括光敏器件和一電容觸摸屏控制芯片;所述光敏器件與所述電容觸摸屏控制芯片連接，所述電容觸摸屏控制芯片用于對所述光敏器件進行頻率調制,使所述光敏器件輸出的表征環境光亮度的第一模擬信號疊加于一載波上傳輸，所述電容觸摸屏控制芯片再將所述第一模擬信號從所述載波上分離出并轉換為第一數字信號。本發明專利技術中，使用電容觸摸屏控制芯片對光敏器件進行調制，以使光敏器件輸出的模擬感光信號的頻率與電容觸摸屏控制芯片的解調頻率相適應，通過電容觸摸屏控制芯片本身具有的放大、模數轉換功能來實現光線感應，光敏器件與先進的電容觸控技術相結合可大大提升光敏檢測的精度和響應速度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于光線傳感
，尤其涉及一種光線感應傳感器及觸摸屏終端。
技術介紹
目前的光線感應技術多采用3種方式，第一種如圖1所示，光敏感應二極管或三極管，外圍加放大電路和模數轉換電路，實現光線感應數字量化；第二種如圖2所示，光敏器件本身集成放大器，輸出模擬信號，再配合外圍的模數轉換電路實現光線感應數字量化；第三種如圖3所示，光敏器件本身集成放大器和模數轉換電路，直接輸出數字量化信號。這種光線感應技術的應用范圍越來越廣泛，不僅可應用于照明領域，而且隨著電子產品功能的多樣化，也越來越多地應用于終端產品上以實現不同的功能。例如在移動通信終端上，可用于檢測環境光的變化實現自動調整移動通信終端的背光亮度，為用戶提供更好的使用感受。
技術實現思路
本專利技術所要解決的第一個技術問題在于提供一種光線感應傳感器。本專利技術是這樣實現的，一種光線感應傳感器，包括光敏器件，還包括一電容觸摸屏控制芯片；所述光敏器件與所述電容觸摸屏控制芯片連接，所述電容觸摸屏控制芯片用于對所述光敏器件進行頻率調制，使所述光敏器件輸出的表征環境光亮度的第一模擬信號疊加于一載波上傳輸，所述電容觸摸屏控制芯片再將所述第一模擬信號從所述載波上分離出并轉換為第一數字信號。本專利技術所要解決的第二個技術問題在于提供一種觸摸屏終端，其包括如上所述的光線感應傳感器。本專利技術中，使用電容觸摸屏控制芯片對光敏器件進行調制，以使光敏器件輸出的模擬感光信號的頻率與電容觸摸屏控制芯片的解調頻率相適應，通過電容觸摸屏控制芯片本身具有的放大、模數轉換功能來實現光線感應，光敏器件與先進的電容觸控技術相結合可大大提升光敏檢測的精度和響應速度。附圖說明圖1、圖2、圖3是現有技術提供的三種光線感應技術的原理圖；圖4是本專利技術提供的一種的結構原理圖；圖5是本專利技術提供的另一種光線感應傳感器的結構原理圖；圖6A、圖6B、圖6C、圖6D是本專利技術提供的光敏器件采用光電三極管、電容觸摸屏控制芯片采用互電容觸摸屏控制芯片時的光線感應傳感器的四種電路圖；圖7A、圖7B、圖7C、圖7D是本專利技術提供的光敏器件采用光電二極管、電容觸摸屏控制芯片采用互電容觸摸屏控制芯片時的光線感應傳感器的四種電路圖；圖8A、圖SB、圖SC是本專利技術提供的光敏器件采用光電三極管、電容觸摸屏控制芯片采用自電容觸摸屏控制芯片時的光線感應傳感器的三種電路圖；圖9A、圖9B、圖9C是本專利技術提供的光敏器件采用光電二極管、電容觸摸屏控制芯片采用自電容觸摸屏控制芯片時的光線感應傳感器的三種電路圖；圖10、圖11分別是本專利技術提供的采用互電容觸摸屏控制芯片和自電容觸摸屏控制芯片時的一種優化結構圖；圖12、圖13分別是本專利技術提供的采用互電容觸摸屏控制芯片和自電容觸摸屏控制芯片實現接近感應的原理框圖。具體實施例方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。本專利技術通過復用電容觸摸屏控制芯片的元器件，把光敏器件與電容觸控芯片相結合實現光線感應并量化輸出。參照圖4，本專利技術提供的光線感應傳感器包括光敏器件I和電容觸摸屏控制芯片2，此電容觸摸屏控制芯片2可用于電容觸摸屏終端上，主要用于對觸摸屏上的觸摸操作進行感應并作出相應的控制指令。本專利技術中，光敏器件I連接電容觸摸屏控制芯片2，光敏器件I用于感測環境光亮度，根據環境光亮度產生第一模擬信號并輸出，而電容觸摸屏控制芯片2用于將該第一模擬信號放大并轉換為第一數字信號?？紤]到環境光敏信號的頻率比較低，而電容觸摸屏控制芯片2的解調頻率較高，電容觸摸屏控制芯片2無法直接檢測到第一模擬信號，本專利技術中電容觸摸屏控制芯片2還用于對光敏器件I進行頻率調制，使光敏器件I輸出表征環境光亮度的第一模擬信號，該第一模擬信號疊加于一載波上傳輸，使第一模擬信號的頻率與電容觸摸屏控制芯片2的解調頻率相適應，同時也有利于提供抗干擾能力，電容觸摸屏控制芯片2對第一模擬信號放大處理之前首先需要將第一模擬信號從載波上分離出來。作為本專利技術的又一個實施例，上述光線感應傳感器若與紅外發射二極管等發光器件結合還可實現接近感應等功能，形成一個環境光感應與接近感應傳感器。如圖5所示，該光線感應傳感器還包括紅外發光器件3，與電容觸摸屏控制芯片2連接，可在電容觸摸屏控制芯片2的調制下發光。此具備兩種感應功能的傳感器有兩種工作模式，在第一種模式下，根據光敏器件產生的模擬信號進行環境光檢測，在第二種模式下根據光敏器件由反射光產生的模擬信號進行距離檢測。具體如下第一種模式，紅外發光器件3關閉，電容觸摸屏控制芯片2調制光敏器件I，使光敏器件I輸出的表征環境光亮度的第一模擬信號疊加于一載波上傳輸，電容觸摸屏控制芯片2再將第一模擬信號從載波上分離出并轉換為第一數字信號。第二種模式，紅外發光器件3開啟時在電容觸摸屏控制芯片2的調制下發出紅外光，使紅外發光器件3發出的紅外光疊加于一載波上傳輸；此時光敏器件I不被調制而用于感應經障礙物反射回的紅外光，并產生與之大小相匹配的第二模擬信號，電容觸摸屏控制芯片2把第二模擬信號從載波上分離出并轉換為第二數字信號。對于互電容(投射式)觸摸屏控制芯片，如圖6A-圖6D、7A_圖7D所示，采用I個接收通道RX和I個發射通道TX或通用IO端口 GPIO實現光線感應，利用TX或GPIO調制光敏二極管或三極管的信號，接收通道RX用于檢測輸入，發射通道TX和通用IO端口 GPIO用于調制信號的輸出。另外再采用I個單獨的發射通道TX或GPIO驅動紅外發光二極管，配合光線感應可實現接近感應功能。圖6A至圖6C中光敏器件為光電三極管Q1，與互電容觸摸屏控制芯片2的連接方式有四種，方式一(圖6A):光電三極管Ql的集電極通過一電容C連接互電容觸摸屏控制芯片的一接收通道RX，光電三極管Ql的集電極還通過一電阻Rl連接互電容觸摸屏控制芯片的一發射通道，發射極接地。方式二(圖6B)，光電三極管的集電極直接連接互電容觸摸屏控制芯片的一發射通道，光電三極管的發射極通過一電阻接地，發射極還通過一電容連接互電容觸摸屏控制芯片的一接收通道。方式三(圖6C):光電三極管的集電極連接一電源端VDD，光電三極管的發射極通過一電阻連接互電容觸摸屏控制芯片的一發射通道，發射極還通過一電容連接互電容觸摸屏控制芯片的一接收通道；方式四(圖6D)，光電三極管的集電極直接連接互電容觸摸屏控制芯片的一發射通道，光電三極管的發射極依次通過一電阻、一電容后連接互電容觸摸屏控制芯片的一接收通道。圖7A至圖7D中光敏器件為光電二極管Dl,與互電容觸摸屏控制芯片2的連接關系同樣有四種方式,方式I(圖7A)，光電二極管Dl的陰極通過一電容C連接互電容觸摸屏控制芯片的一接收通道RX，經接收通道與放大器連接，光電二極管Dl的陰極還通過一電阻R3連接互電容觸摸屏控制芯片的一發射通道，光電二極管Dl的陽極接地。方式二(圖7B)，光電二極管的陰極通過一電阻R3連接互電容觸摸屏控制芯片的一發射通道，光電二極管的陽極通過一電阻接地，陽極還通過一電容連接互電容觸摸屏控制芯片的一接收通道。方式三(圖7C):光電二極管的陰極連接電源端VDD，陽極通過一電阻R3連接互電容觸摸屏控制芯片的一發射通道，陽本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光線感應傳感器,其特征在于,包括光敏器件和電容觸摸屏控制芯片，所述光敏器件與所述電容觸摸屏控制芯片連接，所述電容觸摸屏控制芯片用于對所述光敏器件輸出的表征環境光亮度的第一模擬信號進行頻率調制,使所述光敏器件輸出的表征環境光亮度的第一模擬信號疊加于一載波上傳輸，所述電容觸摸屏控制芯片再將所述第一模擬信號從所述載波上分離出并轉換為第一數字信號。

【技術特征摘要】
1.一種光線感應傳感器，其特征在于，包括光敏器件和電容觸摸屏控制芯片，所述光敏器件與所述電容觸摸屏控制芯片連接，所述電容觸摸屏控制芯片用于對所述光敏器件輸出的表征環境光亮度的第一模擬信號進行頻率調制，使所述光敏器件輸出的表征環境光亮度的第一模擬信號疊加于一載波上傳輸，所述電容觸摸屏控制芯片再將所述第一模擬信號從所述載波上分離出并轉換為第一數字信號。2.如權利要求1所述的光線感應傳感器，其特征在于，還包括: 紅外發光器件，與所述電容觸摸屏控制芯片連接，可在所述電容觸摸屏控制芯片的調制下發光； 當所述紅外發光器件關閉時，所述電容觸摸屏控制芯片調制所述光敏器件，使所述光敏器件輸出的表征環境光亮度的第一模擬信號疊加于一載波上傳輸，所述電容觸摸屏控制芯片再將所述第一模擬信號從所述載波上分離出并轉換為第一數字信號； 當所述紅外發光器件開啟時在所述電容觸摸屏控制芯片的調制下發出紅外光，使所述紅外發光器件發出的紅外光疊加于一載波上傳輸；此時所述光敏器件不被調制而用于感應經障礙物反射回的所述紅外光，并產生與之大小相匹配的第二模擬信號，所述電容觸摸屏控制芯片用于將所述第二模擬信號從所述載波上分離出并轉換為第二數字信號。3.如權利要求1所述的光線感應傳感器，其特征在于，所述電容觸摸屏控制芯片為互電容觸摸屏控制芯片，其包括相連接的放大器、解調單元； 所述放大器用于放大和處理所述第一模擬信號，所述解調單元用于將所述第一模擬信號從所述載波上分離出并轉換為第一數字信號。4.如權利要求3所述的光線感應傳感器，其特征在于，所述互電容觸摸屏控制芯片還包括與所述解調單元連接的微處理器單元，用于對所述第一數字信號進行線性化處理或進行格式轉換。5.如權利要求3或4所述的光線感應傳感器，其特征在于，所述光敏器件為光電二極管或光電三極管； 所述光電二極管與所述互電容觸摸屏控制芯片的連接關系為下述幾種連接方式的任一種: 所述光電二極管的陰極通過一電容連接所述互電容觸摸屏控制芯片的一接收通道，經所述接收通道與所述放大器連接，所述光電二極管的陰極還通過一電阻連接所述互電容觸摸屏控制芯片的一發射通道，所述光電二極管的陽極接地；或 所述光電二極管的陰極通過一電阻連接所述互電容觸摸屏控制芯片的一發射通道，所述光電二極管的陽極通過一電阻接地，陽極還通過一電容連接所述互電容觸摸屏控制芯片的一接收通道；或 所述光電二極管的陰極連接電源端，陽極通過一電阻連接所述互電容觸摸屏控制芯片的一發射通道，陽極還通過一電容連接所述互電容觸摸屏控制芯片的一接收通道；或 所述光電二極管的陰極連接電源端，陰極還通過一電容連接所述互電容觸摸屏控制芯片的一接收通道，陽極通過一電阻連接所述互電容觸摸屏控制芯片的一發射通道； 所述光電三極管與所述互電容觸摸屏控制芯片的連接關系為下述幾種連接方式的任一種: 所述光電三極管的集電極通過一電容連接所述互電容觸摸屏控制芯片的一接收通道，所述光電三極管的集電極還通過一電阻連接所述互電容觸摸屏控制芯片的一發射通道，所述光電三極管的發射極接地；或 所述光電三極管的集電極直接連接所述互電容觸摸屏控制芯片的一發射通道，所述光電三極管的發射極通過一電阻接地，發射極還通過一電容連接所述互電容觸摸屏控制芯片的一接收通道；或 所述光電三極管的集電極連接一電源端，所述光電三極管的發射極通過一電阻連接所述互電容觸摸屏控制芯片的一發射通道，發射極還通過一電容連接所述互電容觸摸屏控制芯片的一接收通道；或 所述光電三極管的集電極直接連接所述互電容觸摸屏控制芯片的一發射通道，所述光電三極管的發射極依次通過一電阻、一電容后連接所述互電容觸摸屏控制芯片的一接收通道。6.如權利要求1所述的光線感應傳感器，其特征在于，所述電容觸摸屏控制芯片為自電容觸摸屏控制芯片，其包括相連接的放大器、解調單元； 所述放大器用于放大所述第一模擬信號，所述解調單元用于將所述第一模擬信號從所述載波上分離出并轉換為第一數字信號。7.如權利要求6所述的光線感應傳感器，其特征在于，所述自電容觸摸屏控制芯片還包括一與所述解調單元連接的微處理器單元，用于對所述第一數字信號進行線性化處理或進行格式轉換。8.如權利要求6或7所述的光線感應傳感器，其特征在于，所述光敏器件為光電二極管或光電三極管； 所述光電二極管與所述互電容觸摸屏控制芯片的連接關系為下述幾種連接方式的任一種: 所述光電二極管的陰極通過一電阻連接所述自電容觸摸屏控制芯片的一自電容通道，所述光電二極管的陽極接地；或 所述光電二極管的陰極通過一電阻連接電源端，所述光電二極管的陽極連接所述自電容觸摸屏控制芯片的一自電容通道；或 所述光電二極管的陰極連接電源端，所述光電二極管的陽極通過一電阻連接所述自電容觸摸屏控制芯片的一自電容通道； 所述光電三極管與所述互電容觸摸屏控制芯片的連接關系為下述幾種連接方式的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：冉銳，李晨輝，卓光明，
申請(專利權)人：深圳市匯頂科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：