CN115828058B - 消除串扰信号的方法及其装置、电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供给了消除串扰信号的方法及其装置、电子设备。其中方法包括获取第一反射信号的第一特征信息;其中,第一反射信号为根据发射光于显示屏反射形成的第一反射光得到的。获取第二反射信号的第二特征信息;其中,第二反射信号为根据发射光于待检测物反射形成的第二反射光得到的。根据第一特征信息与第二特征信息得到第一反射信号为串扰信号。根据第二反射信号得到待检测物至显示屏的距离信息。本申请提供的方法简单、可分辨出哪种信号是串扰信号,从而不处理第一信号,只处理第二信号,消除串扰信号的影响,进而提高了处理结果的准确性。
Description
技术领域
本申请属于光电技术领域,具体涉及消除串扰信号的方法及其装置、电子设备。
背景技术
目前通常将发射件与光电探测器芯片设于显示屏非显示面的一侧,当发射件发射光线时,发射光的大部分会穿过显示屏至待测物,并在待测物上发生反射形成反射光,该反射光可被光电探测器芯片接收到。还有少量的发射光分会在显示屏上发生反射形成串扰信号,该串扰信号也可被光电探测器芯片接收到。
光电探测器芯片用于将接收到的光转换成信号,目前处理器是两种信号均接收并进行处理,得到显示屏与待检测物之间的距离信息。但由于串扰信号的存在,且处理器无法区分哪种信号是串扰信号,这样就会降低处理结果的准确性。
发明内容
鉴于此,本申请提供了第一方面提供了一种消除串扰信号的方法,包括:
获取第一反射信号的第一特征信息;其中,所述第一反射信号为根据发射光于显示屏反射形成的第一反射光得到的;
获取第二反射信号的第二特征信息;其中,所述第二反射信号为根据所述发射光于待检测物反射形成的第二反射光得到的;
根据所述第一特征信息与所述第二特征信息得到所述第一反射信号为串扰信号;以及
根据所述第二反射信号得到所述待检测物至所述显示屏的距离信息。
第一方面提供的消除串扰信号的方法,获取发射光于显示屏反射的第一反射光经光电探测器芯片处理得到的第一反射信号的第一特征信息,以及发射光穿过显示屏后于待检测物反射的第二反射光经光电探测器芯片处理得到的第二反射信号的第二特征信息。通过处理、比较、判断第一特征信息与第二特征信息从而得到第一反射信号是串扰信号。当判断出第一反射信号为串扰信号后,便可只处理第二反射信号,而不处理第一反射信号。最终根据第二反射信号得到待检测物至显示屏的距离信息。
综上,本申请提供的方法简单、可分辨出哪种信号是串扰信号,消除串扰信号的影响,从而提高了处理结果的准确性。
其中,所述第一特征信息包括接收所述第一反射光时的第一时间,所述第二特征信息包括接收所述第二反射光时的第二时间,“根据所述第一特征信息与所述第二特征信息得到所述第一反射信号为串扰信号”包括:
当所述第一时间小于所述第二时间时,判断所述第一反射信号为所述串扰信号。
其中,所述发射光为脉冲式的发射光,相邻两次所述发射光的时间间隔大于所述第一时间,且大于所述第二时间。
其中,所述第一特征信息包括所述第一反射信号的第一反射信号强度,所述第二特征信息包括所述第二反射信号的第二反射信号强度,“根据所述第一特征信息与所述第二特征信息得到所述第一反射信号为串扰信号”包括:
当所述第一反射信号强度大于所述第二反射信号强度时,判断所述第一反射信号为所述串扰信号。
其中,在“获取第二反射信号的第二特征信息”之后,还包括:
获取第三反射信号的第三反射信号强度;其中,所述第三反射信号为所述第一反射信号与所述第二反射信号被同时接收得到的;
当所述第三反射信号强度大于所述第一反射信号强度与所述第二反射信号强度时,判断所述第三反射信号为所述串扰信号。
其中,所述发射光为脉冲式的发射光,所述第一特征信息包括在第一预设时间内所述第一反射信号的第一接收次数,所述第二特征信息包括在所述第一预设时间内所述第二反射信号的第二接收次数,“根据所述第一特征信息与所述第二特征信息得到所述第一反射信号为串扰信号”包括:
当所述第一接收次数大于所述第二接收次数时,判断所述第一反射信号为所述串扰信号。
其中,所述发射光为脉冲式的发射光,每次所述发射光的持续时间为第一持续时间,所述方法还包括:
获取接收环境光信号的第二持续时间;其中,所述环境光信号为根据环境光得到的;
当所述第二持续时间大于所述第一持续时间时,判断所述环境光信号为所述串扰信号。
本申请第二方面提供了一种消除串扰信号的装置,包括:
获取单元,用于获取第一反射信号的第一特征信息;其中,所述第一反射信号为根据发射光于显示屏反射形成的第一反射光得到的;
所述获取单元还用于获取第二反射信号的第二特征信息;其中,所述第二反射信号为根据所述发射光于待检测物反射形成的第二反射光得到的;
处理单元,用于根据所述第一特征信息与所述第二特征信息得到所述第一反射信号为串扰信号;以及
所述处理单元还用于根据所述第二反射信号得到所述待检测物至所述显示屏的距离信息。
本申请第二方面提供的消除串扰信号的装置,可分辨出哪种信号是串扰信号,消除串扰信号的影响,从而提高了处理结果的准确性。
本申请第三方面提供了一种电子设备,包括显示屏、光电传感器、及处理器,所述光电传感器设于所述显示屏的非显示面的一侧,所述光电传感器包括发射件与光电探测器芯片,所述处理器电连接所述显示屏、所述发射件、及所述光电探测器芯片;
其中,所述发射件用于发射朝所述显示屏方向的发射光,所述发射光的部分穿过所述显示屏至待检测物并反射形成第二反射光,所述发射光的另一部分于所述显示屏反射形成第一反射光,所述光电探测器芯片用于接收所述第一反射光形成第一反射信号,以及接收所述第二反射光形成第二反射信号,所述处理器根据所述第一反射信号与所述第二反射信号,并根据本申请第一方面提供的方法处理所述第一反射信号与所述第二反射信号。
本申请第三方面提供的电子设备,可分辨出哪种信号是串扰信号,消除串扰信号的影响,从而提高了处理结果的准确性。
其中,所述光电探测器芯片包括:
第一电极;
依次层叠设于所述第一电极的衬底、缓冲层、光吸收层、顶层、接触层、钝化层,所述钝化层具有通孔;
增透层,设于所述通孔内,且所述增透层的周缘与所述通孔的周侧壁之间具有环形间隙,所述增透层对所述第二反射光的透过率为第一透光率,所述增透层对环境光的透光率为第二透光率;其中,所述第一透光率大于所述第二透过率;
第二电极,所述第二电极的部分设于所述环形间隙内,所述第二电极的另一部分设于所述钝化层的表面。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案,下面将对本申请实施方式中所需要使用的附图进行说明。
图1为本申请一实施方式中方法的工艺流程图。
图2为本申请一实施方式中S300所包括的工艺流程图。
图3为本申请另一实施方式中S300所包括的工艺流程图。
图4为本申请一实施方式中在S200之后所包括的工艺流程图。
图5为本申请又一实施方式中S300所包括的工艺流程图。
图6为本申请另一实施方式中方法的工艺流程图。
图7为本申请一实施方式中消除串扰信号的装置的电子结构示意图。
图8为本申请一实施方式中电子设备的示意图。
图9为图8中光电传感器工作时的示意图。
图10为本申请一实施方式中光电探测器芯片的俯视图。
图11为图10所示的光电探测器芯片沿A-A方向的截面示意图。
标号说明:
消除串扰信号的装置-1,电子设备-2,待检测物-3,发射光-L1,第一反射光-L2,第二反射光-L3,获取单元-10,处理单元-20,显示屏-30,光电传感器-40,发射件-41,光电探测器芯片-42,第一电极-420,衬底-421,缓冲层-422,光吸收层-423,顶层-424,接触层-425,钝化层-426,通孔-4260,增透层-427,第二电极-428,有源区-429,处理器-50。
具体实施方式
以下是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。
请参考图1,图1为本申请一实施方式中方法的工艺流程图。本实施方式提供了一种消除串扰信号的方法,包括S100,S200,S300,S400,其中,S100,S200,S300,S400的详细介绍如下。
S100,获取第一反射信号的第一特征信息;其中,所述第一反射信号为根据发射光L1于显示屏30反射形成的第一反射光L2得到的。
从上述内容可知发射件41在发射光L1线时,会有少量的发射光L1于显示屏30发生反射或全反射,从而形成第一反射光L2。可选地,发射光L1可在显示屏30非显示面的一侧发射反射形成第一反射光L2。发射光L1也可以在显示屏30的显示面,即显示屏30与空气之间发生全反射形成第一反射光L2。上述这些第一反射光L2可以被光电探测器芯片42接收并处理形成第一反射信号。
本实施方式可获取第一反射信号中的第一特征信息,其中第一特征信息包括但不限于接收第一反射光L2时的时间,第一反射信号的信号强度,在预设时间内第一反射信号的接收次数等等。
S200,获取第二反射信号的第二特征信息;其中,所述第二反射信号为根据所述发射光L1于待检测物3反射形成的第二反射光L3得到的。
从上述内容可知发射件41在发射光L1线时,会有大部分的光线穿过显示屏30并射至待检测物3的表面并发生发射形成第二反射光L3。可选地,待检测物3包括但不限于用户的手、脸、环境中各种各样的物体与部件,均应属于待检测物3。换言之,只要能反射发射光L1并形成第二反射光L3的都应属于待检测物3。上述这些第二反射光L3可以被光电探测器芯片42接收并处理形成第二反射信号。
本实施方式可获取第二反射信号中的第二特征信息,其中第二特征信息包括但不限于接收第二反射光L3时的时间,第二反射信号的信号强度,在预设时间内第二反射信号的接收次数等等。
可选地,上述提及的发射光L1可以为持续的发射光L1,也可以为脉冲式的发射光L1。脉冲式的发射光L1可以理解为发射光L1并不是持续的,而是间断的。即每次发射光L1会间隔一定的时间后再进行发射下一道发射光L1,且每次发射光L1会持续一定的时间。至于间隔多久,以及持续多久本实施方式在此不进行限定。本实施方式仅以发射光L1为脉冲式的发射光L1进行示意性说明。
S300,根据所述第一特征信息与所述第二特征信息得到所述第一反射信号为串扰信号。
从背景技术可知,相关技术中也会接收到第一反射信号与第二反射信号,但无法区分哪种信号是显示屏30上反射过来的串扰信号,哪种信号是从待检测物3上反射过来的所需处理的信号。因此相关技术通常的做法是对两种信号均进行处理,这样就会大大降低处理结果的准确性,即降低检测物至显示屏30的距离信息的准确性。
当接收到第一特征信息与第二特征信息之后,便可对第一特征信息与第二特征信息进行各种处理。上述处理过程包括但不限于判断、计算、比较等方法。经处理后可得到第一反射信号为串扰信号,即不需要进行处理的信号,第二反射信号为非串扰信号,即为所需要进行处理的信号。
S400,根据所述第二反射信号得到所述待检测物3至所述显示屏30的距离信息。
当已得知第一反射信号为串扰信号后,即知道了到底哪种信号不需要处理,哪种信号需要进行处理,所以便可对第二反射信号进行处理,最终得到待检测物3至显示屏30的距离信息。在获取距离信息之后还可根据距离信息得到许多其他的信息,本实施方式在此不再进行限定。
本实施方式提供的消除串扰信号的方法,获取发射光L1于显示屏30反射的第一反射光L2经光电探测器芯片42处理得到的第一反射信号的第一特征信息,以及发射光L1穿过显示屏30后于待检测物3反射的第二反射光L3经光电探测器芯片42处理得到的第二反射信号的第二特征信息。通过处理、比较、判断第一特征信息与第二特征信息从而得到第一反射信号是串扰信号。当判断出第一反射信号为串扰信号后,便可只处理第二反射信号,而不处理第一反射信号。最终根据第二反射信号得到待检测物3至显示屏30的距离信息。
综上,本实施方式提供的方法简单、可分辨出哪种信号是串扰信号,消除串扰信号的影响,从而提高了处理结果的准确性。值得注意的是,本实施方式提及的消除串扰信号可以为消除部分串扰信号,或者消除全部串扰信号。
上述内容提及可根据第一特征信息与第二特征信息来得到第一反射信号为串扰信号,因此本申请后文给出了多种具体的实施方式,接下来将一一进行详细介绍。
请参考图2,图2为本申请一实施方式中S300所包括的工艺流程图。本实施方式中,所述第一特征信息包括接收所述第一反射光L2时的第一时间,所述第二特征信息包括接收所述第二反射光L3时的第二时间,S300“根据所述第一特征信息与所述第二特征信息得到所述第一反射信号为串扰信号”包括S301。其中,S301的详细介绍如下。
S301,当所述第一时间小于所述第二时间时,判断所述第一反射信号为所述串扰信号。
在本实施方式中,第一特征信息为接收第一反射光L2时的第一时间,第二特征信息为接收第二反射光L3时的第二时间,由于待检测物3通常与显示屏30具有一定的距离,因此发射光L1至待检测物3的时间与第二反射光L3至光电探测器芯片42的时间不同,即第二时间通常会大于发射光L1至显示屏30的时间与第一反射光L2至光电探测器芯片42的时间之和,即第一时间。所以可以获取第一时间与第二时间,然后比较第一时间与第二时间的大小。当第一时间小于所述第二时间时,此时便可判断出所述第一反射信号为所述串扰信号,后续便可舍弃第一反射信号,只对第二反射信号进行处理。
当然在其他实施方式中,第一特征信息也可以为接收所述第一反射信号时的第一时间,所述第二特征信息包括接收所述第二反射信号时的第二时间,与接收反射光时的时间可以做同样的理解。
本实施方式中,所述发射光L1为脉冲式的发射光L1,相邻两次所述发射光L1的时间间隔大于所述第一时间,且大于所述第二时间。
当发射光L1为上述提及的脉冲式发射光L1时,可使相邻两次所述发射光L1的时间间隔大于所述第一时间,且大于所述第二时间,这样可使在第二次发射光L1发出的时候由第一次发射光L1形成的第一反射光L2与第二反射光L3均已被光电探测器芯片42所接收到,进一步提高处理的精度。从而避免由第一次发射光L1形成的第一反射光L2与第二反射光L3还未接收完时第二次发射光L1反射形成的第一反射光L2与第二反射光L3便开始被光电探测器芯片42接收到了,从而影响处理的精度。
请参考图3,图3为本申请另一实施方式中S300所包括的工艺流程图。本实施方式中,所述第一特征信息包括所述第一反射信号的第一反射信号强度,所述第二特征信息包括所述第二反射信号的第二反射信号强度,S300“根据所述第一特征信息与所述第二特征信息得到所述第一反射信号为串扰信号”包括S311。其中,S311的详细介绍如下。
S311,当所述第一反射信号强度大于所述第二反射信号强度时,判断所述第一反射信号为所述串扰信号。
在本实施方式中,第一特征信息为第一反射信号的第一反射信号强度,第二特征信息为第二反射信号的第二反射信号强度。由于光线在穿过透明物体、以及反射中均会发生能量的损耗。由于形成第一反射光L2的发射光L1不会穿过显示屏30,在显示屏30上就发生了反射,因此第一反射光L2的光强就会大一些,所以第一反射信号的第一反射信号强度就会大一些。然而形成第二反射光L3的发射光L1需要穿过显示屏30并在待检测物3上发生反射,并且第二反射光L3在反射的过程中还需要再穿过一次显示屏30,会造成大量的能量的损耗,因此第二反射信号的第二反射信号强度就会稍小些。
所以本实施方式可以获取第一反射信号强度与第二反射信号强度,然后比较第一反射信号强度与第二反射信号强度的大小。当第一反射信号强度大于第二反射信号强度时,此时便可判断出所述第一反射信号为所述串扰信号,后续便可舍弃第一反射信号,只对第二反射信号进行处理。
当然在其他实施方式中,第一特征信息也可以为接收第一反射光L2时的第一信号强度,第二特征信息也可以为接收第二反射光L3时的第二信号强度,与接收反射信号时的信号强度可以做同样的理解。
请参考图4,图4为本申请一实施方式中在S200之后所包括的工艺流程图。本实施方式中,在S200“获取第二反射信号的第二特征信息”之后,还包括S201,S202。其中,S201,S202的详细介绍如下。
S201,获取第三反射信号的第三反射信号强度;其中,所述第三反射信号为所述第一反射信号与所述第二反射信号被同时接收得到的。
S202,当所述第三反射信号强度大于所述第一反射信号强度与所述第二反射信号强度时,判断所述第三反射信号为所述串扰信号。
本申请上文介绍了光电探测器芯片42可以接收第一反射光L2与第二反射光L3,由于距离的不同导致第一反射光L2与第二反射光L3到达光电探测器芯片42时的时间不同,从而会先后收到第一反射信号与第二反射信号。但总会存在某个时间点,或某几个时间点第一反射光L2与第二反射光L3同时照射到光电探测器芯片42上。光电探测器芯片42并不会区分同时到达的两束光,因此光电探测器芯片42只会对两束合成光进行处理,从而形成第三反射信号。
并且由于第三信号为第一反射信号与第二反射信号被同时接收得到的,因此第三反射信号的第三反射信号强度将会同时大于第一反射信号强度与第二反射信号强度。因此本实施方式可获取第三反射信号强度,并与第一反射信号强度与第二反射信号强度进行比较。当第三反射信号强度同时大于第一反射信号强度与第二反射信号强度时,此时便可判断出所述第三反射信号为所述串扰信号,后续便可舍弃第三反射信号,不对这种合成光信号进行处理。
请参考图5,图5为本申请又一实施方式中S300所包括的工艺流程图。本实施方式中,所述发射光L1为脉冲式的发射光L1,所述第一特征信息包括在第一预设时间内所述第一反射信号的第一接收次数,所述第二特征信息包括在所述第一预设时间内所述第二反射信号的第二接收次数,S300“根据所述第一特征信息与所述第二特征信息得到所述第一反射信号为串扰信号”包括S321。其中,S321的详细介绍如下。
S321,当所述第一接收次数大于所述第二接收次数时,判断所述第一反射信号为所述串扰信号。
在本实施方式中发射光L1为脉冲式的发射光L1,因此光电探测器芯片42不会持续接收到第一反射光L2与第二反射光L3,而是间断式地进行接收。所以就会存在在一定的预设时间内即第一预设时间内,光电探测器芯片42能接收到第一反射信号第一接收次数,能接收到第二反射信号第二接收次数。并且从上述内容可知,第一反射信号的传输时间较短,因此第一接收次数相较于第二接收次数会多一些。
因此可获取在相同时间段内第一反射信号的第一接收次数与第二反射信号的第二接收次数,然后比较第一接收次数与第二接收次数的大小。当第一接收次数大于第二接收次数时,此时便可判断出所述第一反射信号为所述串扰信号,后续便可舍弃第一反射信号,只对第二反射信号进行处理。
请参考图6,图6为本申请另一实施方式中方法的工艺流程图。本实施方式中,所述发射光L1为脉冲式的发射光L1,每次所述发射光L1的持续时间为第一持续时间,所述方法还包括S331,S332。其中,S331,S332的详细介绍如下。
S331,获取接收环境光信号的第二持续时间;其中,所述环境光信号为根据环境光得到的。
S332,当所述第二持续时间大于所述第一持续时间时,判断所述环境光信号为所述串扰信号。
光电探测器在实际使用的过程中除了会接收到由发射光L1反射形成的第一反射光L2与第二反射光L3之外,还会接收到外界的环境光。因此本实施方式可使发射光L1为脉冲式的发射光L1,且每次发射光L1的持续时间为第一持续时间。并且获取接收环境光信号的第二持续时间,随后比较第一持续时间与第二持续时间。当第二持续时间大于第一持续时间时,便可说明环境光信号的接收时间大于相邻两次发射光L1的间隔时间,因此该环境光信号便不是由发射光L1反射而成的反射信号,而是由外界的环境光持续照射得到的。便可判断该环境光信号也为串扰信号,不需要对该信号进行处理。
请参考图7,图7为本申请一实施方式中消除串扰信号的装置的电子结构示意图。本实施方式提供了一种消除串扰信号的装置1,包括获取单元10,用于获取第一反射信号的第一特征信息;其中,所述第一反射信号为根据发射光L1于显示屏30反射形成的第一反射光L2得到的。所述获取单元10还用于获取第二反射信号的第二特征信息;其中,所述第二反射信号为根据所述发射光L1于待检测物3反射形成的第二反射光L3得到的。处理单元20,用于根据所述第一特征信息与所述第二特征信息得到所述第一反射信号为串扰信号。所述处理单元20还用于根据所述第二反射信号得到所述待检测物3至所述显示屏30的距离信息。
本实施方式提供的消除串扰信号的装置1,可分辨出哪种信号是串扰信号,即不处理第一反射信号,只处理第二反射信号,从而提高了处理结果的准确性。
请参考图8-图9,图8为本申请一实施方式中电子设备的示意图。图9为图8中光电传感器工作时的示意图。本实施方式提供了一种电子设备2,包括显示屏30、光电传感器40、及处理器50,所述光电传感器40设于所述显示屏30的非显示面的一侧,所述光电传感器40包括发射件41与光电探测器芯片42,所述处理器50电连接所述显示屏30、所述发射件41、及所述光电探测器芯片42。
其中,所述发射件41用于发射朝所述显示屏30方向的发射光L1,所述发射光L1的部分穿过所述显示屏30至待检测物3并反射形成第二反射光L3,所述发射光L1的另一部分于所述显示屏30反射形成第一反射光L2,所述光电探测器芯片42用于接收所述第一反射光L2形成第一反射信号,以及接收所述第二反射光L3形成第二反射信号,所述处理器50根据所述第一反射信号与所述第二反射信号,并根据本申请上述实施方式提供的方法处理所述第一反射信号与所述第二反射信号。
本实施方式提供的电子设备2包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人计算机(Personal Computer,PC)、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、便携式媒体播放器(Portable Media Player,PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、计步器等移动终端,以及诸如数字TV、台式计算机等固定终端。
本实施方式提供的电子设备2可以为但不仅限于为无人驾驶汽车、扫地机器人、手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人计算机(Personal Computer,PC)、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、便携式媒体播放器(Portable Media Player,PMP)、耳机、相机、风力发电设备等设备。
进而光电传感器40可以应用在无人驾驶汽车、扫地机器人、手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人计算机(Personal Computer,PC)、个人数字助理(PersonalDigital Assistant,PDA)、便携式媒体播放器(Portable Media Player,PMP)、耳机、相机、风力发电设备等设备中。比如,当电子设备2为无人驾驶汽车时,所述光电传感器40可以应用在无人驾驶汽车中的测距、避障;或者扫地机器人的测距、避障;或者手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、PC、PDA、便携式媒体播放器的接近感测;或者耳机的入耳检测;或者相机的大气探测,或组成阵列的光电传感器40实现相机的拍照功能;或者,风力发电设备中的风力发电叶片的形变检测等。可以理解地,所述光电传感器40的上述应用领域不应当理解为对本申请实施方式提供的光电传感器40的限定。
本实施方式提供的电子设备2,可分辨出哪种信号是串扰信号,即不处理第一反射信号,只处理第二反射信号,消除串扰信号的影响,从而提高了处理结果的准确性。
请参考图10-图11,图10为本申请一实施方式中光电探测器芯片的俯视图。图11为图10所示的光电探测器芯片沿A-A方向的截面示意图。本实施方式中,所述光电探测器芯片42包括第一电极420。依次层叠设于所述第一电极420的衬底421、缓冲层422、光吸收层423、顶层424、接触层425、钝化层426,所述钝化层426具有通孔4260。增透层427,设于所述通孔4260内,且所述增透层427的周缘与所述通孔4260的周侧壁之间具有环形间隙,所述增透层427对所述第二反射光L3的透过率为第一透光率,所述增透层427对环境光的透光率为第二透光率;其中,所述第一透光率大于所述第二透过率。第二电极428,所述第二电极428的部分设于所述环形间隙内,所述第二电极428的另一部分设于所述钝化层426的表面。
首先,对光电探测器芯片42的工作原理进行介绍。当光电探测器芯片42工作时,光电探测器芯片42加载反向偏压。具体地,第一电极420为芯片负极,第二电极428为芯片正极,第一电极420加载正电压,第二电极428加载负电压,因此,光电探测器芯片42加载了反向偏压。由于第一电极420加载了正电压,第二电极428加载了负电压,因此,第一电极420和第二电极428之间形成了电场。反射光进入光吸收层423并发生光电反应,其中,光吸收层423将作为光能的反射光转换为了电能,而产生电子和空穴。电子和空穴在第一电极420及第二电极428形成的电场的作用下形成漂移,具体地,电子流向第二电极428,空穴流向第一电极420,从而形成了感测电流。
可选地,衬底421的材质包括但不限于InP。缓冲层422的材质包括但不限于N-InP。光吸收层423的材质包括但不限于InGaAs。顶层424的材质包括但不限于InP。增透层427的材质可以为但不仅限于为氧化硅(SiO2),或氮化硅(SiNx)。增透层427可以通过但不仅限于为等离子体增强化学的气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)的方式制备。
本实施方式通过增设增透层427可以使更多的光线进入光吸收层423,从而提高光电转换效率。可选地,增透层427的厚度为1300/(4n)nm~1330/(4n)nm,其中,n为增透膜的折射率。举例而言,增透层427的厚度可以为[1300/(4n)]nm,或[1310/(4n)]nm,或[1320/(4n)]nm,或[1330/(4n)]nm。当增透层427的厚度为[1300/(4n)]nm时,增透层427对1300nm的探测信号的透过率最大,而对其他波段的透过率较小。当增透层427的厚度为[1310/(4n)]nm时,增透层427对1310nm的探测信号的透过率最大,而对其他波段的透过率较小。当增透层427的厚度为[1320/(4n)]nm时,增透层427对1320nm的探测信号的透过率最大,而对其他波段的透过率较小。当增透层427的厚度为[1330/(4n)]nm时,增透层427对1330nm的探测信号的透过率最大,而对其他波段的透过率较小。
当增透层427的厚度为1300/(4n)nm~1330/(4n)nm,增透层427对波长为1300nm~1330nm的探测信号的透过率较大,而对波长小于1300nm的光的透过率较小。换而言之,增透层427的厚度为1300/(4n)nm~1330/(4n)nm,增透层427对波长1300nm~1330nm的探测信号的透过率大于波长小于1300nm的光的透光率。
可选地,发射件41包括但不限于红外反射器。进一步可选地,本实施方式中的发射光L1的波长大于或等于1300nm,即第一反射光L2与第二反射光L3的波长大于或等于1300nm。具体地,发射光L1的波长为1310nm。环境光的波长小于750nm。
可选地,接触层425,顶层424、及部分光吸收层423对应通孔4260的部分掺杂有Zn,接触层425,顶层424、及吸收层中掺杂Zn的部分共同形成有源区429,从而使得第二电极428与光吸收层423之间的接触更好。
本实施方式提供的电子设备,可分辨出哪种信号是串扰信号,消除串扰信号的影响,从而提高了处理结果的准确性。
以上对本申请实施方式所提供的内容进行了详细介绍,本文对本申请的原理及实施方式进行了阐述与说明,以上说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种消除串扰信号的方法,其特征在于,包括:
获取第一反射信号的第一特征信息;其中,所述第一反射信号为根据发射光于显示屏反射形成的第一反射光得到的;
获取第二反射信号的第二特征信息;其中,所述第二反射信号为根据所述发射光穿过所述显示屏后于待检测物反射形成的第二反射光得到的;
根据所述第一特征信息与所述第二特征信息得到所述第一反射信号为串扰信号;以及
根据所述第二反射信号得到所述待检测物至所述显示屏的距离信息。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一特征信息包括接收所述第一反射光时的第一时间,所述第二特征信息包括接收所述第二反射光时的第二时间,“根据所述第一特征信息与所述第二特征信息得到所述第一反射信号为串扰信号”包括:
当所述第一时间小于所述第二时间时,判断所述第一反射信号为所述串扰信号。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述发射光为脉冲式的发射光,相邻两次所述发射光的时间间隔大于所述第一时间,且大于所述第二时间。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一特征信息包括所述第一反射信号的第一反射信号强度,所述第二特征信息包括所述第二反射信号的第二反射信号强度,“根据所述第一特征信息与所述第二特征信息得到所述第一反射信号为串扰信号”包括:
当所述第一反射信号强度大于所述第二反射信号强度时,判断所述第一反射信号为所述串扰信号。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,在“获取第二反射信号的第二特征信息”之后,还包括:
获取第三反射信号的第三反射信号强度;其中,所述第三反射信号为所述第一反射信号与所述第二反射信号被同时接收得到的;
当所述第三反射信号强度大于所述第一反射信号强度与所述第二反射信号强度时,判断所述第三反射信号为所述串扰信号。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述发射光为脉冲式的发射光,所述第一特征信息包括在第一预设时间内所述第一反射信号的第一接收次数,所述第二特征信息包括在所述第一预设时间内所述第二反射信号的第二接收次数,“根据所述第一特征信息与所述第二特征信息得到所述第一反射信号为串扰信号”包括:
当所述第一接收次数大于所述第二接收次数时,判断所述第一反射信号为所述串扰信号。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述发射光为脉冲式的发射光,每次所述发射光的持续时间为第一持续时间,所述方法还包括:
获取接收环境光信号的第二持续时间;其中,所述环境光信号为根据环境光得到的;
当所述第二持续时间大于所述第一持续时间时,判断所述环境光信号为所述串扰信号。
8.一种消除串扰信号的装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取第一反射信号的第一特征信息;其中,所述第一反射信号为根据发射光于显示屏反射形成的第一反射光得到的;
所述获取单元还用于获取第二反射信号的第二特征信息;其中,所述第二反射信号为根据所述发射光穿过所述显示屏后于待检测物反射形成的第二反射光得到的;
处理单元,用于根据所述第一特征信息与所述第二特征信息得到所述第一反射信号为串扰信号;以及
所述处理单元还用于根据所述第二反射信号得到所述待检测物至所述显示屏的距离信息。
9.一种电子设备,其特征在于,包括显示屏、光电传感器、及处理器,所述光电传感器设于所述显示屏的非显示面的一侧,所述光电传感器包括发射件与光电探测器芯片,所述处理器电连接所述显示屏、所述发射件、及所述光电探测器芯片;
其中,所述发射件用于发射朝所述显示屏方向的发射光,所述发射光的部分穿过所述显示屏至待检测物并反射形成第二反射光,所述发射光的另一部分于所述显示屏反射形成第一反射光,所述光电探测器芯片用于接收所述第一反射光形成第一反射信号,以及接收所述第二反射光形成第二反射信号,所述处理器根据所述第一反射信号与所述第二反射信号,并根据如权利要求1-7任一项所述的方法处理所述第一反射信号与所述第二反射信号。
10.如权利要求9所述的电子设备,其特征在于,所述光电探测器芯片包括:
第一电极;
依次层叠设于所述第一电极的衬底、缓冲层、光吸收层、顶层、接触层、钝化层,所述钝化层具有通孔;
增透层,设于所述通孔内,且所述增透层的周缘与所述通孔的周侧壁之间具有环形间隙,所述增透层对所述第二反射光的透过率为第一透光率,所述增透层对环境光的透光率为第二透光率;其中,所述第一透光率大于所述第二透光率;
第二电极,所述第二电极的部分设于所述环形间隙内,所述第二电极的另一部分设于所述钝化层的表面。
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