JP2022519117A - 光学近接センサシステム - Google Patents
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Abstract
Description
この開示は、光学近接感知システムに関する。
スマートフォン工業設計における近年のトレンドは、ベゼル幅を減らし、光学センサのための開口ならびにマイク、スピーカおよび/または指紋リーダ装置のための他の穴を減らすことにより残りのベゼル領域を片付けることによって、スクリーン領域を最大化することである。一方で、追加の機能のために光学センサの数は増える傾向にもある。たとえば、ある場合においては、使用者がスマートフォンを耳に近づけるときに、ディスプレイスクリーンの明るさの調節を容易にし、ディスプレイ全体のエネルギ消費を減らすために、光学近接センサがスマートフォンに統合される。光学近接感知は、典型的には、赤外(IR)光または近赤外(NIR)光を放出し、検知対象となる物体から反射される光エネルギを測定することに依存する。
本開示は、近接センサモジュールにおける発光体からのエネルギによって生じるディスプレイスクリーン歪みを低減するまたはなくすのに役立つ技術について説明する。
図1に示されるように、携帯用コンピューティング装置(たとえば、スマートフォン、パーソナル・デジタル・アシスタント(PDA:personal digital assistant)、ラップトップまたはウェアラブル)などのホスト装置10は、フロントガラス20の直下に設けられ得る、OLEDタイプまたは他のディスプレイスクリーン12を含む。光学近接センサモジュール14は、ディスプレイスクリーン12の一部の直下に設けられ、ホスト装置10の外側の対象物体に向けて光(たとえば、赤外放射または近赤外放射)を放出するとともに、センサモジュール14に戻るように対象物体によって反射された光を感知するように動作可能である。
Claims (16)
- ディスプレイスクリーンと、
前記ディスプレイスクリーンの裏側に設けられる光学近接センサモジュールと、を備え、前記光学近接センサモジュールは、
対象物体に向けて前記ディスプレイスクリーンを透過する波長を有する光を産出するように動作可能な発光体と、
前記対象物体によって反射されるとともに前記波長を有する光を感知するように動作可能な光センサと、
前記発光体によって産出される光ビームの最大エネルギ密度を低減するための手段と、を備え、前記光ビームの前記最大エネルギ密度を低減するための前記手段は、前記発光体によって産出された前記光ビームを横切るように前記発光体と前記ディスプレイスクリーンとの間に設けられる、機器。 - 前記ディスプレイスクリーンは、OLEDディスプレイスクリーンである、請求項1に記載の機器。
- 前記光ビームの前記最大エネルギ密度を低減するための前記手段は、マイクロレンズを含む、請求項1または2に記載の機器。
- 前記光ビームの前記最大エネルギ密度を低減するための前記手段は、マイクロレンズアレイを含む、先行する請求項のいずれか一項に記載の機器。
- 前記光ビームの前記最大エネルギ密度を低減するための前記手段は、光学ディフューザである、先行する請求項のいずれか一項に記載の機器。
- 前記光ビームの前記最大エネルギ密度を低減するための前記手段は、前記OLEDスクリーンに入射する前記光ビームの前記最大エネルギ密度を低減するように、前記光ビームを放射状に広げるように動作可能である、先行する請求項のいずれか一項に記載の機器。
- 前記光ビームの前記最大エネルギ密度を低減するための前記手段から出る光ビームは、前記発光体によって放出された前記光ビームよりも大きいハーフビーム・半値幅を有する、先行する請求項のいずれか一項に記載の機器。
- 前記発光体は、赤外光または近赤外光を産出するように動作可能である、先行する請求項のいずれか一項に記載の機器。
- ディスプレイスクリーンと、
前記ディスプレイスクリーンの裏側に設けられる光学近接センサモジュールと、を備え、前記光学近接センサモジュールは、
対象物体に向けて前記ディスプレイスクリーンを透過する赤外光または近赤外光を産出するように動作可能な複数の発光体と、
前記対象物体によって反射された赤外光または近赤外光を感知するように動作可能な光センサと、を含み、
前記複数の発光体は、集合的に、近接感知のために十分な光学エネルギを提供するように動作可能であり、前記発光体は、前記近接感知のために前記光学エネルギを広げ、これにより前記ディスプレイスクリーンの歪みを低減する、機器。 - 前記発光体の各々は、前記ディスプレイスクリーンの裏側に入射する光の最大エネルギ密度が低減される一方、総エネルギは近接感知の実行を容易にするために維持されるように、エネルギ密度を産出するように動作可能である、請求項9に記載の機器。
- 前記ディスプレイスクリーンは、OLEDディスプレイスクリーンである、請求項9または10に記載の機器。
- 前記複数の発光体は、各々が2.0mWの最大エネルギレベルを産出するように動作される、複数のVCSELを含む、請求項9~11のいずれか一項に記載の機器。
- 前記複数の発光体は、各々が1.5mWの最大エネルギレベルを産出するように動作される、複数のVCSELを含む、請求項9~11のいずれか一項に記載の機器。
- 方法であって、
ディスプレイスクリーンの裏側に設けられる光学近接センサモジュールにおける複数のVCSELの各々に、対象物体に向けて前記ディスプレイスクリーンを透過する赤外光または近赤外光を産出させることを含み、前記VCSELの各々は、2.0mWの最大エネルギレベルを産出し、前記方法はさらに、
前記対象物体によって反射された赤外光または近赤外光を感知することと、
近接感知のために感知された前記赤外光または近赤外光に対応する信号を処理することと、を含む、方法。 - 前記VCSELの各々は、1.5mWの最大エネルギレベルを産出する、請求項14に記載の方法。
- 前記複数のVCSELの各々に2~3mAの範囲の駆動電流を印加することを含む、請求項14または15に記載の方法。
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