CN113497836A - 距离传感器及其控制方法、移动终端 - Google Patents

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CN113497836A CN202010250933.1A CN202010250933A CN113497836A CN 113497836 A CN113497836 A CN 113497836A CN 202010250933 A CN202010250933 A CN 202010250933A CN 113497836 A CN113497836 A CN 113497836A
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Abstract

本申请公开了一种距离传感器及其控制方法、移动终端。距离传感器包括接收部件，接收部件包括：光电二极管，光电二极管接收到光信号时产生感应电压；和倍压模块，倍压模块与光电二极管连接，实现对光电二极管所产生感应电压的倍压升压。本申请提供的距离传感器通过在接收部件增加倍压模块，实现了对光电二极管所产生感应电压的倍压升压，使得接收部件可以检测到微弱的光信号，从而提高了距离传感器接收部件的检测能力。也就是说，发射部件发射微弱的红外光就可由接收部件检测到，这样，通过适当降低发射部件发射红外光的功率，降低了发射窗口处红外光的功率密度，从而使红外光照射在屏幕上的亮度降低，避免了光斑问题。

Description

距离传感器及其控制方法、移动终端
技术领域
本申请涉及终端技术领域，尤其涉及一种距离传感器及其控制方法、移动终端。
背景技术
距离传感器广泛使用于手机、平板电脑等移动终端中，其通过红外线来测定移动终端与障碍物之间的距离。具体地，距离传感器包括发射部件和接收部件两个部件。当距离传感器处于工作状态时，发射部件发射红外光，红外光在屏幕外遇到障碍物时被反射再由接收部件接收。由于红外光在传播时会有损耗，并且其损耗随着传播距离的增加而增加，接收部件根据接收到的光强度可判断红外光的传播距离，进而计算出障碍物与接收部件间的距离，从而根据此距离对终端状态进行一些控制。例如，当手机处于通话状态时，手机系统利用距离传感器不断测定屏幕与前方障碍物之间的距离，然后将测定的距离与预设的距离阈值进行比较，如果小于距离阈值，则熄灭屏幕；如果大于距离阈值，则不熄灭屏幕，使得手机在熄屏状态与亮屏状态之间切换，从而达到通话时节省屏幕功耗的目的。
近年来，手机等移动终端逐渐向全面屏方向发展，随着屏占比的提高，也逐渐将传感器由从屏上向屏下设计。如图1所示，距离传感器的发射部件1和接收部件2均位于屏幕3的下方，这样距离传感器发射的红外光线需要穿过屏幕3传播至障碍物4，其产生的热效应将导致在屏幕3上出现光斑，这影响了用户体验。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本申请提出了一种距离传感器及其控制方法、移动终端，能够有效减小距离传感器中发射部件的发射功率，进而解决移动终端的屏幕上出现光斑的问题。
本申请的第一方面提供了一种距离传感器，包括接收部件，接收部件包括：光电二极管，光电二极管接收到光信号时产生感应电压；和倍压模块，倍压模块与光电二极管连接，实现对光电二极管所产生感应电压的倍压升压。
可选地，接收部件进一步包括前置放大模块，倍压模块包括电荷泵倍压电路和第一组开关，电荷泵倍压电路通过第一组开关与前置放大模块连接，并且电荷泵倍压电路包括至少两个电荷泵单元，至少两个电荷泵单元中的每个电荷泵单元与光电二极管连接，并且相邻的电荷泵单元间通过第二组开关串联连接。
可选地，电荷泵倍压电路包括N个电荷泵单元，电荷泵单元包括一个电容和与电容对应的至少两个开关，电容的两端中的每一端分别通过至少两个开关中的至少一个开关与光电二极管连接，第一组开关包括至少两个开关，电荷泵倍压电路的两端中的每一端分别通过第一组开关中的至少一个开关与前置放大模块连接，第二组开关包括至少N-1个开关，相邻的电荷泵单元之间通过第二组开关中的至少一个开关连接，其中N为大于或等于2的整数。
可选地，至少两个电荷泵单元包括第一电荷泵单元、第二电荷泵单元和第三电荷泵单元，第一组开关包括第七开关和第八开关，第二组开关包括第九开关和第十开关，第一电荷泵单元包括第一电容和分别连接在光电二极管和第一电容之间的第一开关和第二开关；第二电荷泵单元包括第二电容和分别连接在光电二极管和第二电容之间的第三开关和第四开关；第三电荷泵单元包括第三电容和分别连接在光电二极管和第三电容之间的第五开关和第六开关；第一电荷泵单元分别通过第七开关和第九开关与前置放大模块的第一端和第二电荷泵单元连接，第二电荷泵单元通过第十开关与第三电荷泵单元连接，第三电荷泵单元通过第八开关与前置放大模块的第二端连接。
可选地，第一电容的第一端分别通过第一开关和第七开关连接至光电二极管的第一端和前置放大模块的第一端，第一电容的第二端分别通过第二开关和第九开关连接至光电二极管的第二端和第二电容的第一端；第二电容的第一端和第二端分别通过第三开关和第四开关连接至光电二极管的第一端和第二端，且第二电容的第二端通过第十开关连接至第三电容的第一端；第三电容的第一端和第二端分别通过第五开关和第六开关连接至光电二极管的第一端和第二端，且第三电容的第二端通过第八开关连接至前置放大模块的第二端。
可选地，前置放大模块包括反比例放大电路，反比例放大电路包括反馈电阻和运算放大器，运算放大器的反向输入端和同向输入端分别与倍压模块的两端连接，且运算放大器的同向输入端接地，反馈电阻的两端分别与运算放大器的反向输入端和输出端电连接。
本申请的第二方面提供了一种距离传感器的控制方法，距离传感器包括接收部件，接收部件包括：光电二极管，光电二极管接收到光信号时产生感应电压；和倍压模块，倍压模块与光电二极管连接，实现对光电二极管所产生感应电压的倍压升压；该方法包括：当光电二极管产生感应电压时，控制倍压模块使其对光电二极管所产生的感应电压实现倍压升压。
可选地，接收部件进一步包括前置放大模块，倍压模块包括电荷泵倍压电路和第一组开关，电荷泵倍压电路通过第一组开关与前置放大模块连接，并且电荷泵倍压电路包括至少两个电荷泵单元，至少两个电荷泵单元中的每个电荷泵单元与光电二极管连接，并且相邻的电荷泵单元间通过第二组开关串联连接；控制倍压模块使其对光电二极管所产生的感应电压实现倍压升压包括：控制光电二极管在不同时刻分别为至少两个电荷泵单元中的每个电荷泵单元充电；和当至少两个电荷泵单元充电完成时，依次闭合第二组开关和第一组开关。
可选地，电荷泵倍压电路包括N个电荷泵单元，电荷泵单元包括一个电容和与电容对应的至少两个开关，电容的两端中的每一端分别通过至少两个开关中的至少一个开关与光电二极管连接，第一组开关包括至少两个开关，电荷泵倍压电路的两端中的每一端分别通过第一组开关中的至少一个开关与前置放大模块连接，第二组开关包括至少N-1个开关，相邻的电荷泵单元之间通过第二组开关中的至少一个开关连接，其中N为大于或等于2的整数；控制光电二极管在不同时刻分别为至少两个电荷泵单元中的每个电荷泵单元充电包括：在第一时刻，控制N个电荷泵单元中的第一电容所对应的两个开关闭合，使得光电二极管为第一电容充电；在剩余的N-1时刻中的每个时刻，控制当前时刻的前一时刻充电完成的电容所对应的两个开关断开，并控制当前时刻预计充电的电容所对应的两个开关闭合，直至剩余的N-1个电容充电完成；依次闭合第二组开关和第一组开关包括：在第N+1时刻，控制在第N时刻充电完成的电容所对应的开关断开，并控制第二组开关闭合，完成对光电二极管所产生的感应电压的倍压升压；在第N+2时刻，控制第一组开关闭合。
本申请的第三方面提供了一种移动终端，包括如上任一所述的距离传感器。
本申请实施例提供的距离传感器通过在接收部件增加倍压模块，实现了对光电二极管所产生感应电压的倍压升压，使得接收部件可以检测到微弱的光信号，从而提高了距离传感器接收部件的检测能力。也就是说，发射部件发射微弱的红外光就可由接收部件检测到，这样，通过适当降低发射部件发射红外光的功率，降低了发射窗口处红外光的功率密度，从而使红外光照射在屏幕上的亮度降低，避免了光斑问题。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1所示为现有技术中一种距离传感器的结构示意图；
图2所示为现有技术中另一种距离传感器的结构示意图；
图3所示为本申请一实施例提供的一种距离传感器的接收部件的结构示意图；
图4所示为本申请一实施例提供的另一种距离传感器的接收部件的结构示意图；
图5所示为本申请一实施例提供的一种距离传感器的接收部件的电路结构图；
图6所示为现有技术中一种距离传感器的接收部件的电路结构图；和
图7所示为本申请一实施例提供的一种距离传感器的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
在本申请中，当描述到特定部件位于第一部件和第二部件之间时，在该特定部件与第一部件或第二部件之间可以存在居间部件，也可以不存在居间部件。当描述到特定部件连接其它部件时，该特定部件可以与所述其它部件直接连接而不具有居间部件，也可以不与所述其它部件直接连接而具有居间部件。
本申请使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本申请所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图3所示为本申请一实施例提供的一种距离传感器的结构示意图。该距离传感器可应用于手机、平板电脑、电子书阅读器、多媒体播放设备、可穿戴设备等移动终端中，其可以设置在移动终端的屏幕下面，本申请实施例对距离传感器在移动终端中的位置不作限定。
距离传感器包括发射部件和接收部件，发射部件用于向外发射一定频率的红外线，当红外线遇到障碍物时，被障碍物反射，接收部件可以接收障碍物反射的红外线，并根据接收到的光强度判断红外光的传播距离，进而计算出障碍物与接收部件间的距离。
如图3所示，本申请实施例中的接收部件包括光电二极管10、倍压模块20、前置放大模块30以及模数转换模块40。光电二极管10用于接收红外光，并将接收到的光信号转换成光电流，产生感应电压。倍压模块20与光电二极管10连接，实现对光电二极管10所产生感应电压的倍压升压。前置放大模块30用于对倍压升压后的电压信号进行放大处理，前置放大模块30输出的电压再经模数转换模块40转换成数字信号以供系统处理。
由于模数转换模块40具有一定的转换精度，要求前级的光电流不能太小，也就是要求接收到的红外光不能太弱。而在本申请实施例提供的距离传感器中，通过在接收部件增加倍压模块20，实现了对光电二极管10所产生感应电压的倍压升压，使得接收部件可以检测到微弱的光信号，从而提高了距离传感器接收部件的检测能力。也就是说，发射部件发射微弱的红外光就可由接收部件检测到，这样，通过适当降低发射部件发射红外光的功率，降低了发射窗口处红外光的功率密度，从而使红外光照射在屏幕上的亮度降低，避免了光斑问题。
在本申请一些实施例中，如图4所示，倍压模块20包括电荷泵倍压电路21和第一组开关22。电荷泵倍压电路21通过第一组开关22与前置放大模块30连接，并且电荷泵倍压电路21包括至少两个电荷泵单元211。每个电荷泵单元211与光电二极管10连接，并且相邻的电荷泵单元211间通过第二组开关212串联连接，例如，第二组开关212可包括至少一个开关，相邻的电荷泵单元211间通过第二组开关212中的一个开关连接。
这样，可以控制光电二极管10在不同时刻分别为至少两个电荷泵单元中的每个电荷泵单元211充电，也就是说将能量以电荷的形式保存在电荷泵单元211中。当所有电荷泵单元充电完成时，依次闭合第二组开关212和第一组开关22，这样所有电荷泵单元211可通过第二组开关212串联连接，从而实现了倍压升压。通过闭合第一组开关22可使倍压升压后的电压信号传输至前置放大模块30进行放大处理。
在本申请一些实施例中，电荷泵倍压电路21包括N个电荷泵单元，其中N为大于或等于2的整数。电荷泵单元211可包括一个电容和与该电容对应的至少两个开关，电容的两端中的每一端分别通过该至少两个开关中的至少一个开关与光电二极管10连接。第一组开关22可包括至少两个开关，电荷泵倍压电路21的两端中的每一端分别通过第一组开关22中的至少一个开关与前置放大模块30连接。第二组开关212可包括至少N-1个开关，相邻的电荷泵单元211之间通过该第二组开关212中的至少一个开关连接。
由于本实施例通过对电容的充电完成电路的倍压增压，选择在电容的两端中的每一端分别通过至少一个开关与其他元件(如光电二极管10或前置放大模块30)进行连接，可以保证电容的两端与其他元件间同时断开或闭合连接，从而防止漏电现象。在一个优选的实施例中，在电容的两端中的每一端通过一个开关与其他元件进行连接，这样在保证了不漏电的情况下也节约了成本。
这样，当距离传感器处于工作状态时，所有开关可在系统时序的控制下依次在断开和闭合两种状态间切换。例如，可通过时钟控制的方式向各电荷泵单元211提供不同相位的时钟驱动信号，利用该信号可控制各电荷泵单元211所对应的开关在两种状态间切换，从而使各电荷泵单元211在不同时刻完成各自的充电过程。
具体地，当距离传感器工作时，在光电二极管10接收到光信号产生感应电压后的第一时刻t1，可控制N个电荷泵单元211中的第一电容所对应的两个开关由断开状态切换至闭合状态，从而完成光电二极管10对第一电容的充电过程。在剩余的N-1时刻中的每个时刻，均控制当前时刻的前一时刻充电完成的电容所对应的两个开关由闭合状态切换至断开状态，从而使得能量以电荷的形式保存在前一时刻充电完成的电容上；并且控制当前时刻预计充电的电容所对应的两个开关由断开状态切换至闭合状态，直至剩余的N-1个电容充电完成。在第N+1时刻tN+1，控制在第N时刻充电完成的电容所对应的开关由闭合状态切换至断开状态，并控制第二组开关212闭合，从而完成对光电二极管10所产生的感应电压的倍压升压。在第N+2时刻tN+2，控制第一组开关22闭合，使倍压升压后的电压信号传输至前置放大模块30进行放大处理。
下面将以N取整数3为例对倍压模块20的电路结构及其工作过程进行详细描述。
如图5所示，该倍压模块20中的电荷泵倍压电路21包括第一电荷泵单元、第二电荷泵单元和第三电荷泵单元，第一组开关包括第七开关S7和第八开关S8，第二组开关包括第九开关S9和第十开关S10。
第一电荷泵单元包括第一电容C1和分别连接在光电二极管10和第一电容C1之间的第一开关S1和第二开关S2；第二电荷泵单元包括第二电容C2和分别连接在光电二极管10和第二电容C2之间的第三开关S3和第四开关S4；第三电荷泵单元包括第三电容C3和分别连接在光电二极管10和第三电容C3之间的第五开关S5和第六开关S6。另外，第一电荷泵单元分别通过第七开关S7和第九开关S9与前置放大模块30的第一端和第二电荷泵单元连接，第二电荷泵单元通过第十开关S10与第三电荷泵单元连接，第三电荷泵单元通过第八开关S8与前置放大模块30的第二端连接。
具体地，第一电容C1的第一端分别通过第一开关S1和第七开关S7连接至光电二极管10的第一端和前置放大模块30的第一端，第一电容C1的第二端分别通过第二开关S2和第九开关S9连接至光电二极管10的第二端和第二电容C2的第一端。第二电容C2的第一端和第二端分别通过S3和第四开关S4连接至光电二极管10的第一端和第二端，且第二电容C2的第二端通过第十开关S10连接至第三电容C3的第一端。第三电容C3的第一端和第二端分别通过第五开关S5和第六开关S6连接至光电二极管10的第一端和第二端，且第三电容C3的第二端通过第八开关S8连接至前置放大模块30的第二端。
这样，当距离传感器工作时，在光电二极管10接收到光信号产生感应电压后的第一时刻t1，第一开关S1和第二开关S2由断开状态切换至闭合状态，完成光电二极管10对第一电容C1的充电过程；在第二时刻t2，第一开关S1和第二开关S2由闭合状态切换至断开状态，使得能量以电荷的形式保存在第一电容C1上，并且第三开关S3和第四开关S4由断开状态切换至闭合状态，完成光电二极管10对第二电容C2的充电过程；在第三时刻t3，第三开关S3和第四开关S4由闭合状态切换至断开状态，使得能量以电荷的形式保存在第二电容C2上，并且第五开关S5和第六开关S6由断开状态切换至闭合状态，完成光电二极管10对第三电容C3的充电过程。在第四时刻t4，第五开关S5和第六开关S6由闭合状态切换至断开状态，使得能量以电荷的形式保存在第三电容C3上，并且第九开关S9和第十开关S10由断开状态切换至闭合状态，使得第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3串联连接，从而完成对光电二极管10所产生的感应电压的倍压升压。在第五时刻t5，第七开关S7和第八开关S8由断开状态切换至闭合状态，从而使得倍压升压后的电压信号传输至前置放大模块30进行放大处理。
当光电二极管10下一次接收到光信号产生感应电压时，重复上述步骤可以进行下一次的信号检测工作。
在一些实施例中，如图5所示，前置放大模块30包括反比例放大电路。该反比例放大电路包括反馈电阻31和运算放大器32，运算放大器32的反向输入端和同向输入端分别与倍压模块20的两端连接，例如，分别通过第七开关S7和第八开关S8与倍压模块20中的第一电荷泵单元和第三电荷泵单元连接。同时，运算放大器32的同向输入端接地，反馈电阻31的两端分别与运算放大器32的反向输入端和输出端电连接。
在这种情况下，假设光电二极管10产生的电压为V，运算放大器32反向输入端的走线存在阻抗Rin，反馈电阻31的阻值表示为Rf，则第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3的充电电容均为V，当第九开关S9和第十开关S10闭合，其他开关断开时，根据电容串联原理可知第七开关S7和第八开关S8之间的电压为3V。闭合第七开关S7和第八开关S8，流过阻抗Rin的电流I为3V/Rin，则运算放大器32输出端的电压可表示为：
Vout＝I*Rf＝(3V/Rin)*Rf
图6所示为传统的距离传感器接收部件的电路示意图。如图6所示，同样假设光电二极管10产生的电压为V，运算放大器32反向输入端的走线存在阻抗Rin，反馈电阻31的阻值表示为Rf，则流过阻抗Rin的电流I＇为V/Rin，运算放大器32输出端的电压为：
V′out＝I＇*Rf＝(V/Rin)*Rf
从上述两个公式对比可看出，本申请技术方案在距离传感器的接收部件增加倍压模块20后，在相同的模数转换精度下，接收部件可以检测到的光信号可以减弱到传统方案的三分之一。同样地，如果在倍压模块20中设置N个电荷泵单元，前置放大模块30的输出电压可以提高N倍，则接收部件可以检测到的光信号可以减弱到传统方案的N分之一。这样，就可根据需要调整电荷泵单元N的数值以使发射部件发射红外光的功率降低，从而有效避免光斑问题。本方案相比于图2中通过增加发射部件中发光二极管5(Light Emitting Diode，LED)的数量来消减光斑的方案，其在距离传感器中只使用了单颗LED，降低了硬件成本，同时其降低的发射功率也降低了系统功耗，而且本方案在不增大屏幕发射窗口的情况下解决了光斑问题，提高了用户体验。
另外，由于电荷泵倍压电路21是基于多个并联的电荷泵单元设计得到，每个电荷泵单元充电完成后再串联连接，在此过程中只是通过电容完成电荷的保存与转移操作，电路噪声和干扰相比前置放大模块30小很多，可有效提高距离传感器接收部件的灵敏度。
需要说明的是，本申请中只是以N为整数3进行举例说明，而对N的具体数值并不做限定。另外，本申请中所使用的“第一电荷泵单元”、“第二电荷泵单元”和“第N电荷泵单元”等类似的词语并不表示任何顺序或在电路中所处的位置等，只是用来区分不同的部分。虽然在上述的具体实施例中，以先为第一电容C1、再为第二电容C2、最后为第三电容C3的顺序进行充电，但在实际应用中，也可以采用其他顺序，如第二电容C2、第一电容C1和第三电容C3的顺序或第三电容C3、第二电容C2和第一电容C1的顺序等，本申请并不限定为各个电容充电的顺序。
本申请实施例还提供了一种包括上述距离传感器的移动终端，例如手机、平板电脑、电子书阅读器、多媒体播放设备、可穿戴设备等。
本申请实施例提供了一种距离传感器的控制方法，该距离传感器包括接收部件。参考图3所示，接收部件可包括光电二极管10、倍压模块20、前置放大模块30以及模数转换模块40。光电二极管10用于接收红外光，并将接收到的光信号转换成光电流，产生感应电压。倍压模块20与光电二极管10连接，实现对光电二极管10所产生感应电压的倍压升压。前置放大模块30用于对倍压升压后的电压信号进行放大处理，前置放大模块30输出的电压再经模数转换模块40转换成数字信号以供系统处理。
该控制方法具体为：当光电二极管产生感应电压时，控制倍压模块使其对光电二极管所产生的感应电压实现倍压升压。通过这种方式可使得接收部件检测到微弱的光信号，从而提高了距离传感器接收部件的检测能力。也就是说，发射部件发射微弱的红外光就可由接收部件检测到，这样，通过适当降低发射部件发射红外光的功率，降低了发射窗口处红外光的功率密度，从而使红外光照射在屏幕上的亮度降低，避免了光斑问题。
在本申请一些实施例中，如图4所示，倍压模块20包括电荷泵倍压电路21和第一组开关22。电荷泵倍压电路21通过第一组开关22与前置放大模块30连接，并且电荷泵倍压电路21包括至少两个电荷泵单元211。每个电荷泵单元211与光电二极管10连接，并且相邻的电荷泵单元211间通过第二组开关212连接，例如，第二组开关212可包括至少一个开关，相邻的电荷泵单元211间通过一个开关连接。
在本实施例中，如图7所示，该控制方法具体可包括如下步骤：
701，控制光电二极管在不同时刻分别为至少两个电荷泵单元中的每个电荷泵单元充电；和
702，当至少两个电荷泵单元充电完成时，依次闭合第二组开关和第一组开关。
具体地，通过步骤701将能量以电荷的形式保存在电荷泵单元211中。当所有电荷泵单元充电完成时，依次闭合第二组开关212和第一组开关22，这样所有电荷泵单元211可通过第二组开关212串联连接，从而实现了倍压升压。通过闭合第一组开关22可使倍压升压后的电压信号传输至前置放大模块30进行放大处理。
在本申请一些实施例中，电荷泵倍压电路21包括N个电荷泵单元，其中N为大于或等于2的整数。电荷泵单元211可包括一个电容和与该电容对应的至少两个开关，电容的两端中的每一端分别通过该至少两个开关中的至少一个开关与光电二极管10连接。第一组开关22可包括至少两个开关，电荷泵倍压电路21的两端中的每一端分别通过第一组开关22中的至少一个开关与前置放大模块30连接。第二组开关212可包括至少N-1个开关，相邻的电荷泵单元211之间通过该第二组开关212中的至少一个开关连接。
这样，当距离传感器处于工作状态时，可通过系统时序的控制使所有开关依次在断开和闭合两种状态间切换。例如，可通过时钟控制的方式向各电荷泵单元211提供不同相位的时钟驱动信号，利用该信号控制各电荷泵单元211所对应的开关在两种状态间切换，从而使各电荷泵单元211在不同时刻完成各自的充电过程。
具体地，当距离传感器工作时，在光电二极管10接收到光信号产生感应电压后的第一时刻t1，可控制N个电荷泵单元211中的第一电容所对应的两个开关由断开状态切换至闭合状态，从而完成光电二极管10对第一电容的充电过程。在剩余的N-1时刻中的每个时刻，均控制当前时刻的前一时刻充电完成的电容所对应的两个开关由闭合状态切换至断开状态，从而使得能量以电荷的形式保存在前一时刻充电完成的电容上；并且控制当前时刻预计充电的电容所对应的两个开关由断开状态切换至闭合状态，直至剩余的N-1个电容充电完成。在第N+1时刻tN+1，控制在第N时刻充电完成的电容所对应的开关由闭合状态切换至断开状态，并控制第二组开关闭合，从而完成对光电二极管10所产生的感应电压的倍压升压。在第N+2时刻tN+2，控制第一组开关闭合，使倍压升压后的电压信号传输至前置放大模块30进行放大处理。
本实施例中方法的步骤以及具体实施例已在上述结构的实施例中具体介绍，为避免赘述，在此省略这部分的描述。
本申请技术方案提供的方法可根据需要调整电荷泵单元N的数值以使发射部件发射红外光的功率降低，从而有效避免光斑问题，同时其降低的发射功率也降低了系统功耗，而且本方案在不增大屏幕发射窗口的情况下解决了光斑问题，提高了用户体验。另外，本方案基于多个并联的电荷泵单元和时序控制进行设计，通过开关的切换动作使各个电荷泵单元依次进行充电，再通过开关的切换使充电完成后的电容再串联起来，在此过程中只是通过电容完成电荷的保存与转移操作，减小了电路噪声和干扰，有效提高了距离传感器接收部件的灵敏度。
应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了本申请方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反，流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种距离传感器，其特征在于，包括接收部件，所述接收部件包括：
光电二极管，所述光电二极管接收到光信号时产生感应电压；和
倍压模块，所述倍压模块与所述光电二极管连接，实现对所述光电二极管所产生感应电压的倍压升压。
2.根据权利要求1所述的距离传感器，其特征在于，所述接收部件进一步包括前置放大模块，所述倍压模块包括电荷泵倍压电路和第一组开关，所述电荷泵倍压电路通过所述第一组开关与所述前置放大模块连接，并且所述电荷泵倍压电路包括至少两个电荷泵单元，所述至少两个电荷泵单元中的每个电荷泵单元与所述光电二极管连接，并且相邻的所述电荷泵单元间通过第二组开关串联连接。
3.根据权利要求2所述的距离传感器，其特征在于，所述电荷泵倍压电路包括N个电荷泵单元，所述电荷泵单元包括一个电容和与所述电容对应的至少两个开关，所述电容的两端中的每一端分别通过所述至少两个开关中的至少一个开关与所述光电二极管连接，所述第一组开关包括至少两个开关，所述电荷泵倍压电路的两端中的每一端分别通过所述第一组开关中的至少一个开关与所述前置放大模块连接，所述第二组开关包括至少N-1个开关，相邻的所述电荷泵单元之间通过所述第二组开关中的至少一个开关连接，其中N为大于或等于2的整数。
4.根据权利要求2所述的距离传感器，其特征在于，所述至少两个电荷泵单元包括第一电荷泵单元、第二电荷泵单元和第三电荷泵单元，所述第一组开关包括第七开关和第八开关，所述第二组开关包括第九开关和第十开关，
所述第一电荷泵单元包括第一电容和分别连接在所述光电二极管和所述第一电容之间的第一开关和第二开关；
所述第二电荷泵单元包括第二电容和分别连接在所述光电二极管和所述第二电容之间的第三开关和第四开关；
所述第三电荷泵单元包括第三电容和分别连接在所述光电二极管和所述第三电容之间的第五开关和第六开关；
所述第一电荷泵单元分别通过所述第七开关和所述第九开关与所述前置放大模块的第一端和所述第二电荷泵单元连接，所述第二电荷泵单元通过所述第十开关与所述第三电荷泵单元连接，所述第三电荷泵单元通过所述第八开关与所述前置放大模块的第二端连接。
5.根据权利要求4所述的距离传感器，其特征在于，所述第一电容的第一端分别通过所述第一开关和所述第七开关连接至所述光电二极管的第一端和所述前置放大模块的第一端，所述第一电容的第二端分别通过所述第二开关和所述第九开关连接至所述光电二极管的第二端和所述第二电容的第一端；所述第二电容的第一端和第二端分别通过所述第三开关和所述第四开关连接至所述光电二极管的第一端和第二端，且所述第二电容的第二端通过所述第十开关连接至所述第三电容的第一端；所述第三电容的第一端和第二端分别通过所述第五开关和所述第六开关连接至所述光电二极管的第一端和第二端，且所述第三电容的第二端通过所述第八开关连接至所述前置放大模块的第二端。
6.根据权利要求2所述的距离传感器，其特征在于，所述前置放大模块包括反比例放大电路，所述反比例放大电路包括反馈电阻和运算放大器，所述运算放大器的反向输入端和同向输入端分别与所述倍压模块的两端连接，且所述运算放大器的同向输入端接地，所述反馈电阻的两端分别与所述运算放大器的反向输入端和输出端电连接。
7.一种距离传感器的控制方法，其特征在于，所述距离传感器包括接收部件，所述接收部件包括：
光电二极管，所述光电二极管接收到光信号时产生感应电压；和
倍压模块，所述倍压模块与所述光电二极管连接，实现对所述光电二极管所产生感应电压的倍压升压；所述方法包括：
当所述光电二极管产生感应电压时，控制所述倍压模块使其对所述光电二极管所产生的感应电压实现倍压升压。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述接收部件进一步包括前置放大模块，所述倍压模块包括电荷泵倍压电路和第一组开关，所述电荷泵倍压电路通过所述第一组开关与所述前置放大模块连接，并且所述电荷泵倍压电路包括至少两个电荷泵单元，所述至少两个电荷泵单元中的每个电荷泵单元与所述光电二极管连接，并且相邻的所述电荷泵单元间通过第二组开关串联连接；
所述控制所述倍压模块使其对所述光电二极管所产生的感应电压实现倍压升压包括：
控制所述光电二极管在不同时刻分别为所述至少两个电荷泵单元中的每个电荷泵单元充电；和
当所述至少两个电荷泵单元充电完成时，依次闭合所述第二组开关和所述第一组开关。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述电荷泵倍压电路包括N个电荷泵单元，所述电荷泵单元包括一个电容和与所述电容对应的至少两个开关，所述电容的两端中的每一端分别通过所述至少两个开关中的至少一个开关与所述光电二极管连接，所述第一组开关包括至少两个开关，所述电荷泵倍压电路的两端中的每一端分别通过所述第一组开关中的至少一个开关与所述前置放大模块连接，所述第二组开关包括至少N-1个开关，相邻的所述电荷泵单元之间通过所述第二组开关中的至少一个开关连接，其中N为大于或等于2的整数；
所述控制所述光电二极管在不同时刻分别为至少两个电荷泵单元中的每个电荷泵单元充电包括：
在第一时刻，控制所述N个电荷泵单元中的第一电容所对应的两个开关闭合，使得所述光电二极管为所述第一电容充电；
在剩余的N-1时刻中的每个时刻，控制当前时刻的前一时刻充电完成的电容所对应的两个开关断开，并控制当前时刻预计充电的电容所对应的两个开关闭合，直至剩余的N-1个电容充电完成；
所述依次闭合所述第二组开关和所述第一组开关包括：
在第N+1时刻，控制在第N时刻充电完成的电容所对应的开关断开，并控制所述第二组开关闭合，完成对所述光电二极管所产生的感应电压的倍压升压；
在第N+2时刻，控制所述第一组开关闭合。
10.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的距离传感器。
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