SE514945C2 - Apparatus and method for sensing proximity by light - Google Patents
Apparatus and method for sensing proximity by lightInfo
- Publication number
- SE514945C2 SE514945C2 SE9902340A SE9902340A SE514945C2 SE 514945 C2 SE514945 C2 SE 514945C2 SE 9902340 A SE9902340 A SE 9902340A SE 9902340 A SE9902340 A SE 9902340A SE 514945 C2 SE514945 C2 SE 514945C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- screen
- light
- proximity
- vctpr
- electronic device
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
- H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
- H04M1/60—Substation equipment, e.g. for use by subscribers including speech amplifiers
- H04M1/6033—Substation equipment, e.g. for use by subscribers including speech amplifiers for providing handsfree use or a loudspeaker mode in telephone sets
- H04M1/6041—Portable telephones adapted for handsfree use
- H04M1/605—Portable telephones adapted for handsfree use involving control of the receiver volume to provide a dual operational mode at close or far distance from the user
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
- H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
- H04M1/72—Mobile telephones; Cordless telephones, i.e. devices for establishing wireless links to base stations without route selection
- H04M1/724—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
- H04M2250/00—Details of telephonic subscriber devices
- H04M2250/12—Details of telephonic subscriber devices including a sensor for measuring a physical value, e.g. temperature or motion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Telephone Function (AREA)
Abstract
Description
514 945 2 fokuseras av en arman lins och detekteras av en fotodiod som också mottar direkt ljus från den andra LED. Den andra LED används för att kontrollera driftsduglig- heten för telefonlurens räckviddsflmlction för att förhindra den portabla kommuni- kationsanordningens funktion i högtalarmod om någon av de infraröda LED eller detektom drabbas av funktionsavbrott. 514 945 2 is focused by another lens and is detected by a photodiode which also receives direct light from the other LED. The second LED is used to check the operability of the handset range of the handset to prevent the portable communication device from operating in speaker mode if any of the infrared LEDs or the detector malfunctions.
Men den ovan beskrivna kända tekniken kräver onödigt många komponenter för närhetsdetektering som minskar batteriets drifttid och som kräver ytterligare utrym- me i produkter med små dimensioner (t. ex. en mobiltelefon). Vidare ökar tillverk- ningskostnadema och risken för produktens haveri på grund av komponentbrott ökas också.However, the prior art described above requires unnecessarily many components for proximity detection which reduce the operating time of the battery and which require additional space in products with small dimensions (eg a mobile telephone). Furthermore, manufacturing costs increase and the risk of product failure due to component failure also increases.
Ett syfte med uppfinningen är därför att minska antalet komponenter i produkter med små dimensioner som har nârhetsdetektering.One purpose of the invention is therefore to reduce the number of components in products with small dimensions that have proximity detection.
Detta uppnås när anordningen som anges i den inledande paragrafen är känneteck- nad av att närhetssensorn är inrättad att modifiera styrsignalen som svar på ljus som för det forsta emitteras av skärmen och för det andra reflekteras av ett objekt fram- för skärmen.This is achieved when the device specified in the introductory paragraph is characterized in that the proximity sensor is arranged to modify the control signal in response to light which is firstly emitted by the screen and secondly reflected by an object in front of the screen.
Följaktligen är det möjligt att fastställa mängden av ljus ernítterat av skärmen och reflekterat av ett objekt fiamför skärmen. Detta i sin tur medger att man kan fast- ställa huruvida ett objekt framför skärmen befinner sig i skärmens eller anordning- ens närhet.Consequently, it is possible to determine the amount of light consumed by the screen and reflected by an object in front of the screen. This in turn allows you to determine whether an object in front of the screen is in the vicinity of the screen or device.
Vidare minskas antalet ljusemitterande komponenter. Sådana komponenter är rela- tivt ömtåliga och därför ökar anordningens driftsäkerhet.Furthermore, the number of light emitting components is reduced. Such components are relatively fragile and therefore increase the operational reliability of the device.
Lämpliga utföringsfonner av anordningen enligt uppfinningen framgår av de bero- ende kraven 2-13. 10 15 20 25 30 514 945 s Uppfinningen avser vidare ett förfarande för att detektera närhet såsom anges i kra- vet 14. Lämpliga utzföringsforrner av förfarandet enligt uppfinningen framgår av de beroende kraven 15-20.Suitable embodiments of the device according to the invention appear from the dependent claims 2-13. The invention further relates to a method for detecting proximity as stated in claim 14. Suitable embodiments of the method according to the invention appear from the dependent claims 15-20.
Uppfmningen kommer nu att mera i detalj förklaras här nedan i samband med ett föredraget utförande och med hänvisning till ritningen där: fig. 1 visar en mobil telefon enligt uppfinningen, och fig. 2a och 2b visar principen för närhetsdetektering enligt uppfinningen med ut- nyttjande av ljuskällor placerade framför skärmen, fig. 3a och 3b visar principen för närhetsdetektering enligt uppfinningen med ut- nyttjande av ljuskällor placerade bakom skärmen, fig. 4 visar en närhetsdetektor enligt uppfinningen, fig. 5 visar en ljuskälla modulerad med en altemerande signalkomponent, fig. 6 visar en närhetsdetektor inrättad att isolera en altemerande signalkomponent enligt uppfinningen, fig. 7 visar en mobil telefon inrättad att sända och mottaga färgat ljus enligt uppfin- Hiflgfln, fig. 8 visar styrningen av skärmljuset enligt uppfirmingen, fig. 9 visar ett flödesschema för ett förfarande för att avkänna närheten till ett objekt medelst ljus enligt uppfinningen, fig. 10a visar en skärm och närhetssensor hos en mobil telefon, fig. 10b visar en skärm och närhetssensor till en mobil telefon där ett objekt befinner sig i närheten av den mobila telefonen, och fig. 11 visar en krets för att detektera närhet som svar på bakåtspritt skärmljus och omgivande ljus.The invention will now be explained in more detail below in connection with a preferred embodiment and with reference to the drawing therein: fi g. 1 shows a mobile telephone according to the invention, and fi g. 2a and 2b show the principle of proximity detection according to the invention using light sources placed in front of the screen, fi g. 3a and 3b show the principle of proximity detection according to the invention using light sources placed behind the screen, fi g. 4 shows a proximity detector according to the invention, fi g. 5 shows a light source modulated with an alternating signal component, fi g. 6 shows a proximity detector arranged to isolate an alternating signal component according to the invention, fi g. 7 shows a mobile telephone set up to transmit and receive colored light according to upp fi n- Hi fl g fl n, fi g. 8 shows the control of the screen light according to the entry, fi g. 9 shows a circuit diagram of a method for sensing the proximity to an object by means of light according to the invention, circuit g. 10a shows a screen and proximity sensor of a mobile telephone, fi g. 10b shows a screen and proximity sensor to a mobile phone where an object is located in the vicinity of the mobile phone, and fi g. 11 shows a circuit for detecting proximity in response to backscattered screen light and ambient light.
Fig. 1 visar en mobil telefon l enligt uppfinningen . Skärmen 2 är försedd med ljus- källor 3, 4 som belyser skärmen 2 och sprider ljus 5 på möjliga objekt 8 i skännens närhet. En närhetssensor 6 är placerad nära skärmen 2 för att motta spritt ljus 7 från möjliga objekt 8, t.ex. ett bord, en persons öra, en kind, en handflata, etc. i närheten av telefonen 1. En fokuserande lins kan placeras fiamför närhetssensorn för att kon- 10 15 20 25 30 514 945 4 centrera det mottagna ljuset. Skärmen kan vara en flytande kristallskärrn eller annan skärmtyp.Fig. 1 shows a mobile telephone 1 according to the invention. The screen 2 is provided with light sources 3, 4 which illuminate the screen 2 and scatter light 5 on possible objects 8 in the vicinity of the scanners. A proximity sensor 6 is placed near the screen 2 to receive scattered light 7 from possible objects 8, e.g. a table, a person's ear, a cheek, a hand, etc. near the telephone 1. A focusing lens can be placed in front of the proximity sensor to center the received light. The screen can be a liquid crystal core or another screen type.
I ett föredraget utförande innefattar den mobila telefonen 1 en fotodetektor 11 för att avkärma omgivande ljus. Fotodetektorn 11 är lämpligen placerad på så sätt att av- känningen av omgivande ljus störs så lite som möjligt när ett objekt befinner sig framför skärmen. Fotodetektorn 11 kan placeras på telefonens topp, på telefonens baksida, på en av telefonens sidor, etc. Avkänningen av omgivande ljus i samband med detekteringen av närhet diskuteras närmare här nedan.In a preferred embodiment, the mobile telephone 1 comprises a photodetector 11 for shielding ambient light. The photodetector 11 is suitably positioned in such a way that the sensing of ambient light is disturbed as little as possible when an object is in front of the screen. The photodetector 11 can be placed on the top of the telephone, on the back of the telephone, on one of the sides of the telephone, etc. The sensing of ambient light in connection with the detection of proximity is discussed in more detail below.
Fig. 2 visar ett utförande av uppfmningen där två ljuskällor 103, 104 för att belysa skärmen 2 är placerade frarnför skärmen och under anordningens 1 frontkåpa 10.Fig. 2 shows an embodiment of the invention where two light sources 103, 104 for illuminating the screen 2 are located in front of the screen and under the front cover 10 of the device 1.
Frontkåpan 10 kan ha inbyggda lokala variationer med avseende på dess genomsyn- lighet för ljus för att optimera den kombinerade funktionen att belysa skärmen 2 och möjliga objekt 8 i dess närhet. Fig. 2a visar en situation där inget objekt fmns i skärmens närhet. Fig. 2b visar en situation där ett objekt 8 finns nära skärmen 2.The front cover 10 may have built-in local variations with respect to its transparency to light to optimize the combined function of illuminating the screen 2 and possible objects 8 in its vicinity. Fig. 2a shows a situation where no object is in the vicinity of the screen. Fig. 2b shows a situation where an object 8 is near the screen 2.
Närhetssensorn 6 mottar spritt ljus 7 från möjliga objekt S i närheten av telefonen 1 och tillhandahåller en styrsignal Vctpr som svar på den mängd ljus som detekterats.The proximity sensor 6 receives scattered light 7 from possible objects S in the vicinity of the telephone 1 and provides a control signal Vctpr in response to the amount of light detected.
Om den mängd ljus som detekterats av närhetssensom 6 ligger utanför ett förutbe- stämt område tillhandahålles en utmatningsstyrsigrial Vctpr vars värde representerar situationen ”objekt närvarande” (tex. motsvarande en logisk ”1”). Om å andra sidan den mängd ljus som detekterats av närhetssensorn 6 ligger inom ett förutbestämt område tillhandahålles en utmatningsstyrsignal Vctpr vars värde representerar situa- tionen ”inget objekt närvarande” (t.ex. motsvarande en logisk ”0”). Styrsignalen kan altemativt vara en ström eller en optisk signal direkt.If the amount of light detected by the proximity sensor 6 is outside a predetermined range, an output control signal Vctpr is provided whose value represents the situation “object present” (eg corresponding to a logic “1”). On the other hand, if the amount of light detected by the proximity sensor 6 is within a predetermined range, an output control signal Vctpr is provided whose value represents the situation "no object present" (eg corresponding to a logic "0"). The control signal can alternatively be a current or an optical signal directly.
Fig. 3 visar ett utförande av uppfinningen där ljuskällor 203, 204 för att belysa skärmen 2 är placerade bakom skärmen, s.k. bakgrundsbelysning. Ljuskälloma 203, 204 är placerade utmed kantema till en ljusledare i form av en transparent platta 9 som leder ljuset från ljuskällorna och belyser skärmen bakifrån. Den transparenta plattan 9 är täckt med ett ljusreflekterande ark på dess baksida för att säkerställa att 10 15 20 25 30 514 945 s så mycket av ljuset som möjligt riktas genom skärmen med det kombinerade syftet att belysa skärmen och att tillhandahålla ljus som skall reflekteras av möjliga objekt nära skärmen. Fig. 3a visar en situation där inga objekt finns i skärmens närhet. Fig. 3b visar en situation där ett objekt 8 befirmer sig nära skärmen 2. I ett speciellt ut- förande av uppfinningen är ljuskällorna fluorescerande lampor och bevarar följakt- ligen effekten. Antalet ljuskällor är inte begränsat till två utan kan vara varje annat antal i överensstämmelse med behovet av ljus och tillåten efiektfcírbrukning. Ljus- källan kan alternativt vara en ljusernitterande diod (LED), en lampa eller andra or- gan som uppfyller det dubbla syfiet att belysa skärmen och mata ljus för att reflekte- ra extema objekt och detektering medelst närhetssensom. Som ett ytterligare alter- nativ kan skärmen vara självbelysande irmebärande att belysningen är en inbyggd del av skärmen i den meningen att det inte behövs några särskilda medel för att be- lysa densamma.Fig. 3 shows an embodiment of the invention where light sources 203, 204 for illuminating the screen 2 are located behind the screen, so-called backlight. The light sources 203, 204 are placed along the edges of a light guide in the form of a transparent plate 9 which directs the light from the light sources and illuminates the screen from behind. The transparent plate 9 is covered with a light-reflecting sheet on its back to ensure that as much of the light as possible is directed through the screen with the combined purpose of illuminating the screen and providing light to be reflected by possible objects near the screen. Fig. 3a shows a situation where no objects are in the vicinity of the screen. Fig. 3b shows a situation where an object 8 moves close to the screen 2. In a special embodiment of the invention, the light sources are fluorescent lamps and consequently retain the effect. The number of light sources is not limited to two but may be any other number in accordance with the need for light and permitted power consumption. The light source can alternatively be a light-emitting diode (LED), a lamp or other means that fulfill the dual purpose of illuminating the screen and supplying light in order to re-detect extreme objects and detection by means of a proximity sensor. As an additional alternative, the screen can be self-illuminating, implying that the lighting is an integral part of the screen in the sense that no special means are needed to illuminate it.
Fig. 4 visar ett utförande av närhetsdetektom 6. Den ljuskänsliga delen är en foto- diod 20, lämpligen förspänd medelst motståndet 22, förspämlingen Vbiasl och jord (GND). Alternativt kan den ljuskänsliga delen vara en elektrolytisk fotocell, en fo- totransistor eller liknande. Fotodiodens 20 anod, med spänningen Vin, är ansluten till ingången hos en spänningsräckviddsdetektor 21 vars utmatning Vctpr är den styrspänningen som anger förekomsten eller frånvaron av objekt, möjligen vid en logisk spänningsnivå som representerar logisk ” 1” eller ”0”. Vmin och Vmax är lämpliga minimum- och maximum värden för inspänningen Vin som begränsar när- het. lnspänningen Vin är (inom relevanta gränser) en ökande fimktion för värdet av mottaget ljus. Spänningarna Vmin och Vmax representerar ljusvärden mottagna av närhetsdetektom svarande mot minimum- och maximumvärden för ljus som be- gränsar närhet . Korrespondensen mellan inspänningen Vin hos räckviddsdetektorn och utspänningen Vctpr som anger förekomsten eller frånvaron av objekt är såsom följ er. Om Vin ligger inom området mellan Vmin och Vmax är tolkningen ”inget objekt finns i närheten” eller helt enkelt ”ingen närhet”, t. ex. representerad av logisk ”0”. Om å andra sidan Vin ligger utanför området mellan Vmin och Vmax blir tolk- 10 15 20 25 30 514 945 6 ningen ”objekt finns i närheten” eller helt enkelt ”närhet” , dvs. representerad av en logisk ”l”. Detta anges i tabell 1 här nedan.Fig. 4 shows an embodiment of the proximity detector 6. The light-sensitive part is a photodiode 20, suitably biased by the resistor 22, the bias voltage Vbias1 and ground (GND). Alternatively, the photosensitive member may be an electrolytic photocell, a phototransistor or the like. The anode of the photodiode 20, with the voltage Vin, is connected to the input of a voltage range detector 21 whose output Vctpr is the control voltage indicating the presence or absence of objects, possibly at a logic voltage level representing logic "1" or "0". Vmin and Vmax are suitable minimum and maximum values for the input voltage Vin that limits proximity. The input voltage Vin is (within relevant limits) an increasing function for the value of received light. The voltages Vmin and Vmax represent light values received by the proximity detector corresponding to the minimum and maximum values for light that limits proximity. The correspondence between the input voltage Vin of the range detector and the output voltage Vctpr which indicates the presence or absence of objects is as follows. If Vin is within the area between Vmin and Vmax, the interpretation is “no object is nearby” or simply “no proximity”, e.g. represented by logical "0". If, on the other hand, Vin is outside the area between Vmin and Vmax, the interpretation is "objects are nearby" or simply "proximity", ie. represented by a logical "l". This is indicated in Table 1 below.
Vin Vctpr Tolkning Vin < Vmin ”l” Närhet Vin > Vmax ”l” Närhet Vmin S Vin S Vmax ”O” Ej närhet Tabell l.Wine Vctpr Interpretation Wine <Vmin ”l” Proximity Wine> Vmax ”l” Proximity Vmin S Vin S Vmax ”O” No proximity Table l.
Fig. 5 visar ett utförande av uppfinningen där ljuskällan, implementerad såsom en LED 40, som belyser skärmen 2 moduleras av en oscillerande signal, t.ex. genererad genom att addera signalen Iosc från en strömkälla 43, styrd av en AC-generator 42 till den normala förspänningssignalen Ibias för ljuskällan. LED är lämpligen för- spänd medelst motståndet 41, förspäriningen Vbias2 och jord (GND). Den normala förspärnringen för skärmljus kan styras medeslt omkopplaren 44 via styrspänrringen Vctdl. Omkopplaren kan exempelvis implementeras genom en transistor för att för- binda motståndet 41 med förspänningen Vbias2 om Vctdl är logisk ”1”, och att slå ifrån den om Vctdl är logisk ”O”. Detta anges i tabell 2 här nedan.Fig. 5 shows an embodiment of the invention where the light source, implemented as an LED 40, which illuminates the screen 2 is modulated by an oscillating signal, e.g. generated by adding the signal Iosc from a power source 43, controlled by an AC generator 42 to the normal bias signal Ibias for the light source. The LED is suitably biased by the resistor 41, the bias Vbias2 and ground (GND). The normal screen light bias ring can be controlled by the switch 44 via the control latch ring Vctdl. The switch can, for example, be implemented through a transistor to connect the resistor 41 to the bias voltage Vbias2 if Vctdl is logic “1”, and to turn it off if Vctdl is logic “0”. This is indicated in Table 2 below.
Vctdl Tolkning ”l” Skännljus till ”O” Skärmljus från Tabell 2 AC-moduleringen av förspänningsströmmen för LED leder till en motsvarande mo- dulering av amplituden hos det ljus som emitteras av LED. I ett speciellt utförande av uppfinrríngen kan moduleringen hârstamma från ljuskällan själv, t.ex. såsom i l0 15 20 25 30 514 945 7 fallet en AC-matad lampa. Denna ytterligare AC-komponent kan användas i detek- tordelen för att separera ljus som emitteras från skärmen från ljus fiån andra källor (tex. vanligt dagsljus eller elektriskt ljus som beror på omgivningen ifråga) i det att elektriska filterorgan utnyttjas för detta ändamål i närhetsdetektom.Vctdl Interpretation “l” Spotlight to “O” Screen light from Table 2 The AC modulation of the bias current for the LED leads to a corresponding modulation of the amplitude of the light emitted by the LED. In a special embodiment of the ring, the modulation can originate from the light source itself, e.g. as in the case of an AC-powered lamp. This additional AC component can be used in the detector part to separate light emitted from the screen from light from other sources (eg ordinary daylight or electric light depending on the environment in question) in that electrical means are used for this purpose in the proximity detector.
En utföringsform av närhetsdetektom 6 inrättad för detta syfte visas i fig. 6, där en fotodiod 120, lämpligen forspänd medelst motståndet 122, förspännírigen Vbias3 och jord (GND), fungerar som ljuskänslig anordning. Fotodiodens 120 anod, med spänningen Vin, förbinds med ingången till en räckviddsdetektor 121 via ett filter 23 för att isolera AC-komponenten hos Vmod som härstammar från skärmljusets AC- modulering. För att tillhandahålla en ”stabil DC-version” av Vmod är en likriktare 24, en integrator 25 och en Schmitt-trigger 26 anordnade efter filtret 23. Inmat- njngsspänningen Vmod till räekviddsdetektorn är en ftmktion av värdet for det mottagna ljuset som är spritt från möjliga närliggande objekt. Korrespondensen mellan inspänningen Vmod hos räckviddsdetektom 121 och utspänningen Vctpr som anger förekomsten eller frånvaron av objekt är såsom ovan och som anges i ta- bell 3 här nedan.An embodiment of the proximity detector 6 set up for this purpose is shown in fi g. 6, where a photodiode 120, suitably biased by the resistor 122, biasing Vbias3 and ground (GND), acts as a photosensitive device. The anode of the photodiode 120, with the voltage Vin, is connected to the input of a range detector 121 via a filter 23 to isolate the AC component of the Vmod which originates from the AC modulation of the screen light. To provide a "stable DC version" of Vmod, a rectifier 24, an integrator 25 and a Schmitt trigger 26 are arranged after the filter 23. The input voltage Vmod to the range detector is a function of the value of the received light emitted from possible nearby objects. The correspondence between the input voltage Vmod of the range detector 121 and the output voltage Vctpr indicating the presence or absence of objects is as above and is given in Table 3 below.
Vmod Vctpr Tolkning Vmod < Vmin ”1” Närhet Vmod > Vmax ” 1” Närhet Vmin S Vmod S Vmax ”O” Ej närhet Tabell 3 Alternativt och beroende på det faktum att den spänning som tillhandahålles genom filtret 23 kan vara en pulsad signal med en relativt låg arbetscykel kan det vara lärnpligt att mata denna signal till en faslåst slinga för att fastställa huruvida närhet föreligger. Typiskt är denna lösning mera lämplig för gränssnitt med en milcropro- CCSSOI. 10 15 20 25 30 514 945 8 Fig. 7 visar ett specifikt utförande av uppfinningen där ljuset 105 emitterat från skärmen 102 hos en mobil telefon 1 har en karakteristisk fárgkomponent, som er- hållits medelst ett färgat glas 51 frarnför skärmen 102. l ett annat utförande av upp- finningen kan färgkomponenten härstamma från en färg som är inbyggd i ljuskällan 3, 4 (en specifikt färgad LED, tex.) eller från skärmen 2 själv. Färgkomponenten används i detektordelen för att separera ljuset 105 som ernitterats från skärmen från ljus från andra källor (t.ex. vanligt dagsljus eller elektriskt ljus enligt omgivningen ifråga) i det att ett optiskt filter 50 är placerat framför närhetsdetektom 6 varvid fil- tret 50 är särskilt transparent för färgen ifråga. Färgen kan lämpligen väljas i ett våglängdsornråde där omgivningsljus (eller artificiellt ljus, om relevant) har en rela- tivt låg komponent för att förstärka närhetsdetektoms känslighet för ljuset från skärmspridningen 107 från närliggande objekt 8.Vmod Vctpr Interpretation Vmod <Vmin ”1” Proximity Vmod> Vmax ”1” Proximity Vmin S Vmod S Vmax “O” Not Proximity Table 3 Alternatively and depending on the fact that the voltage provided by the filter 23 may be a pulsed signal with a relatively low duty cycle, it may be mandatory to feed this signal to a phase locked loop to determine if proximity is present. Typically, this solution is more suitable for interfaces with a milcropro- CCSSOI. Fig. 7 shows a specific embodiment of the invention where the light 105 emitted from the screen 102 of a mobile telephone 1 has a characteristic color component obtained by means of a colored glass 51 in front of the screen 102. execution of the invention, the color component may originate from a color that is built into the light source 3, 4 (a specific colored LED, for example) or from the screen 2 itself. The color component is used in the detector part to separate the light 105 emitted from the screen from light from other sources (eg ordinary daylight or electric light according to the ambient environment in question) in that an optical filter 50 is placed in front of the proximity detector 6, where the filter 50 is particularly transparent for the color in question. The color can be suitably selected in a wavelength range where ambient light (or artificial light, if relevant) has a relatively low component to enhance the sensitivity of the proximity detector to the light from the screen spread 107 from nearby objects 8.
Fig. 8 visar ett särskilt utförande av uppfinningen där signalen Vin från fotodioden i fig. 4 (eller en version av Vin i fig. 6 där moduleringsdelen har avlägnats) används för att styra belysningen av skärmen 2. Om Vin är mindre än en referensspänning Vref, motsvarande en viss mängd ljus mottaget av fotodioden, slås skärmljuset på (motsvarande styrsignalen Vctdl i fig. 8 och 5 som är logisk ”1”). Om Vin är större än Vref slås skärmljuset från (motsvarande styrsignalen Vctdl i fig. 8 och 5 som är logisk ”0”). Som ett altemativ till närhetsdetektoms fotodiod kan en separat foto- diod som ingår på en yta hos kåpan (10) hos anordningen (1) som vetter bort från objektet (8) användes för att styra displayljusets till- och frånfunktioner. I ett annat utförande av uppfinningen kan skärmljuset regleras i steg enligt den mängd ljus som detekteras av fotodioden medelst spänningen Vin genom att reglera förspänningen hos ljuskällan Vbias2 eller genom att styra strömmen Ils genom ljuskällan genom att mata ström till och tappa av ström från den normala förspänningsströmmen Ibias (jfr fig. 5). I ett ytterligare utförande av uppfinningen styrs skärmljuset via användarpå- verkan, tex. via en ttyckknapp eller ett val från en meny, eller genom en extern händelse såsom ett inkommande telefonsamtal i det att styrsignalen Vctdl för skärmljuset tvingas till logisk ”I” av en sådan händelse, Skännljusets belysningsnivå 10 15 20 25 514 945 9 kan inrättas att vara relativt högre än normalt vid påverkan av användaren eller ge- nom en på förhand definierad extern händelse genom att styra förspänningen eller ljuskällans ström.Fig. 8 shows a special embodiment of the invention where the signal Vin from the photodiode in fi g. 4 (or a version of Vin in fi g. 6 where the modulation part has been removed) is used to control the illumination of the screen 2. If Vin is less than a reference voltage Vref, corresponding to a certain amount of light received by the photodiode, the screen light is switched on (corresponding to the control signal Vctdl in fi g. 8 and 5 which is logical “1”). If Vin is larger than Vref, the screen light is switched off (corresponding to the control signal Vctdl in fi g. 8 and 5 which is logic “0”). As an alternative to the photodiode of the proximity detector, a separate photodiode included on a surface of the housing (10) of the device (1) facing away from the object (8) can be used to control the on and off functions of the display light. In another embodiment of the invention, the screen light can be regulated in steps according to the amount of light detected by the photodiode by means of the voltage Vin by regulating the bias voltage of the light source Vbias2 or by controlling the current Ils through the light source by supplying current to and draining current from the normal bias current. Ibias (cf. fi g. 5). In a further embodiment of the invention, the screen light is controlled via user influence, e.g. via a pushbutton or a selection from a menu, or by an external event such as an incoming telephone call in that the control signal Vctdl for the screen light is forced to a logical "I" of such an event, the illumination lighting level 10 15 20 25 514 945 9 can be set to be relatively higher than normal under the influence of the user or through a pre-defined external event by controlling the bias voltage or the light source current.
I de utföranden som ovan beskrivits har antagits att skärmens ljusbelysning är till- slagen eller frånslagen före ”objektdetekteringï I ett särskilt utförande av uppfin- ningen bestäms ett objekts närhet till skärmen på basis av följande regler: 0 Påslaget skärmljus och närhetsfotodetektorn detekterande en ljusmängd som är lägre än en viss tröskel => ingen närhet (Vctpr ”O”) 0 Påslaget skärmljus och närhetsfotodetektorn detekterande en ljusmängd som är högre än en viss tröskel s närhet (Vctpr ”1”) 0 Frånslaget skännljus och närhetsfotodetektorn detekterande ett ljus- värde som är lägre än en viss tröskel :s närhet (Vctpr ”l”) 0 Frånslaget skärmljus och närhetsfotodetektorn detekterande ett ljus- värde som är högre än en viss tröskel => ingen närhet (Vctpr ”0”).In the embodiments described above, it has been assumed that the screen lighting is on or off before "object detection". In a special embodiment of the invention, the proximity of an object to the screen is determined on the basis of the following rules: 0 Screen light and proximity detector detecting an amount of light lower than a certain threshold => no proximity (Vctpr “0”) 0 On screen light and proximity photodetector detecting an amount of light that is higher than a certain threshold's proximity (Vctpr ”1”) 0 Turn off spotlight and proximity photodetector detecting a light value that is lower than a certain threshold: proximity (Vctpr “l”) 0 Off screen light and the proximity photodetector detecting a light value that is higher than a certain threshold => no proximity (Vctpr “0”).
Skännljusets till- och frånslagning kan återigen styras av en extern händelse, använ- daren, en separat ljuskänslig anordning, etc. såsom omnämnts här ovan.The switching on and off of the pendant light can again be controlled by an external event, the user, a separate light-sensitive device, etc. as mentioned above.
Samtliga de utföranden av uppfinningen som beskrivits här ovan förutsätter att skärmen (2) och närhetssensom (6) , särskilt den ljuskänsliga delen därav, är fysiskt lokaliserade nära varandra. I detta sammanhang innebär ”nära varandra” att de är lokaliserade i relation till varandra på så sätt att det säkerställs att en väsentlig del av ljuset fiån skärmen spritt från ett objekt framför skärmen mottages av närhetssen- soms ljuskänsliga del. 10 15 20 25 30 514 945 10 Fig. 9 visar ett flödesschema för förfarandet 60 enligt uppfinningen. Förfarandet in- nefattar steget 61 att belysa en skärm t. ex. genom bakgrundsbelysning eller andra förfaranden for att tillhandahålla en optisk signal som tjänar det dubbla syftet att belysa skärmen och möjliga närliggande objekt. Förfarandet innefattar vidare steget 62 att detektera infallande ljus på en fotodetektor och steget 63 att tillhandahålla en styrsignal Vctpr som är indikativ för huruvida ett objekt förefinnes i anordningens närhet. Förfarandet innefattar vidare steget 64 att fastställa om eller inte ett objekt förefinnes i skärmens närhet baserat på det ljus som för det första emitteras från skärmen och för det andra sprids av objektet och slutligen mottas av fotodetektom.All the embodiments of the invention described above assume that the screen (2) and the proximity sensor (6), in particular the light-sensitive part thereof, are physically located close to each other. In this context, “close to each other” means that they are located in relation to each other in such a way as to ensure that a substantial part of the light from the screen scattered from an object in front of the screen is received by the light-sensitive part of the proximity sensor. Fig. 9 shows a circuit diagram of the method 60 according to the invention. The method includes step 61 of illuminating a screen e.g. by backlighting or other methods to provide an optical signal which serves the dual purpose of illuminating the screen and possible nearby objects. The method further comprises the step 62 of detecting incident light on a photodetector and the step 63 of providing a control signal Vctpr which is indicative of whether an object is present in the vicinity of the device. The method further includes the step 64 of determining whether or not an object is present in the vicinity of the screen based on the light first emitted from the screen and secondly scattered by the object and finally received by the photodetector.
Förfarandet innefattar slutligen stegen 65 och 66 som modifierar styrsigrialen Vctpr att representera situationen ”objekt närvarande” resp. ”inget objekt närvarande”. Så- som ovan beskrivits och antagande att skärrnljuset är påslaget eller slås på innan ”objekt- detekteringshändelse” kan detta beslut baseras på huruvida den mängd ljus som detekterats av fotodetektom ligger innanför eller utanför ett räckviddsom- råde. Om den mängd ljus som detekterats av närhetssensom 6 ligger utanför en för- utbestämd räckvidd tillhandahålles en utstyrsigrral Vctpr vars värde representerar situationen ”objekt närvarande” (t. ex. motsvarande en logisk ”l”). Om å andra si- dan den mängd ljus som detekterats av närhetssensom 6 ligger inom en förutbe- stämd räckvidd tillhandahålles en utstyrsignal Vctpr vars värde representerar situa- tionen ”inget objekt närvarande (t.ex. motsvarande en logisk ”0”). Alternativt, och såsom också beskrivits här ovan, kan beslutet baseras på följande uppsättning regler: 0 Påkopplat skärmljus och närhetsfotodetektorn ”låg” :> ingen närhet (V 39 099) ß Påkopplat skärrnljus och närhetsfotodetektor ”hög” 2 närhet (V 97 199) 0 Frånkopplat skärmljus och närhetsfotodetektor ”låg” => närhet (V 77 173) 10 15 20 25 30 514 945 ll 0 Frånkopplat skärmljus och närhetsfotodetektor ”hög” => ingen närhet (Vctpr ”0”).The method finally comprises steps 65 and 66 which modify the control signal Vctpr to represent the situation "object present" resp. "No object present". As described above and assuming that the spotlight is on or off before the “object detection event”, this decision may be based on whether the amount of light detected by the photodetector is within or out of range. If the amount of light detected by the proximity sensor 6 is outside a predetermined range, an equipment migral Vctpr is provided whose value represents the situation “object present” (eg corresponding to a logic “l”). On the other hand, if the amount of light detected by the proximity sensor 6 is within a predetermined range, an equipment signal Vctpr is provided whose value represents the situation “no object present (eg corresponding to a logic“ 0 ”). Alternatively, and as also described above, the decision can be based on the following set of rules: 0 On screen light and proximity photodetector "low":> no proximity (V 39 099) ß On indicator high light and proximity photodetector "high" 2 proximity (V 97 199) 0 Disconnected screen light and proximity photodetector "low" => proximity (V 77 173) 10 15 20 25 30 514 945 ll 0 Disconnected screen light and proximity photodetector "high" => no proximity (Vctpr "0").
Fig. 10a visar en skärm och en närhetssensor till en mobil telefon. I detta utförande är skärmen 2 belyst; därigenom emitterar skärmen ljus 5. Närhetssensorn 6 är an- ordnad att detektera det emitterade ljuset 5 när ljuset 5 emitteras och när en direkt ljusbana mellan skärmen 2 och närhetssensom 6 inte är bruten. En högtalare 12 är lämpligen anordnad mellan närhetssensorn 6 och skärmen 2.Fig. 10a shows a screen and a proximity sensor to a mobile telephone. In this embodiment, the screen 2 is illuminated; thereby the screen emits light 5. The proximity sensor 6 is arranged to detect the emitted light 5 when the light 5 is emitted and when a direct light path between the screen 2 and the proximity sensor 6 is not broken. A loudspeaker 12 is suitably arranged between the proximity sensor 6 and the screen 2.
Fig. 10b visar en skärm och närhetssensor till en mobil telefon där ett objekt befin- ner sig i närheten av den mobila telefonen. Objektet 8 kan exempelvis vara örat hos en användare. När objektet 8 är närvarande bryts den direkta ljusbanan mellan skärmen 2 och närhetssensom 6. Detta kan också användas for att detektera närhet.Fig. 10b shows a screen and proximity sensor to a mobile telephone where an object is located in the vicinity of the mobile telephone. The object 8 can, for example, be the ear of a user. When the object 8 is present, the direct light path is broken between the screen 2 and the proximity sensor 6. This can also be used to detect proximity.
Ett beslut om huruvida det föreligger närhet kan således baseras på följande upp- sättning regler: 0 Skärmljus påkopplat och närhetsfotodetektom ”låg” :> närhet (Vctpr ”0”) 0 Skännljus pâkopplat och närhetsfotodetektor ”hög” => ingen närhet (Vctpr ”0”).A decision on whether there is proximity can thus be based on the following set of rules: 0 Screen light switched on and proximity photodetector "low":> proximity (Vctpr "0") 0 Spotlight switched on and proximity photodetector "high" => no proximity (Vctpr "0 ”).
Ovan angivna regler antar att bakgrundsbelysning är påslagen, åtminstone i syftet att fastställa huruvida det finns en närhet eller ej.The above rules assume that backlighting is on, at least for the purpose of determining whether there is a proximity or not.
Fig. ll visar en krets for att detektera närhet som svar på bakgnmdsspritt skärmljus och omgivande ljus. Spänningen Vi samband med motstånden 82 och 83 tillhanda- håller forspänriing till fotodiodema 84 och 85 respektive. Fotodioden 85 används for att avkänna ljus for det första som emitterats av skärmen 2 och for det andra reflek- 10 15 514 945 12 terats av ett objekt 8 fiamför skärmen 2. Fötodioden 84 används för att avkänna om- givningsljus (t.ex. dagsljus eller artificiellt ljus fiån lampor). Fotodiodema 85 och 84 tillhandahåller spänningar V1 och V2 respektive. Förstärkaren 81 är förbunden för att förstärka skillnaden V2-V1 och tillhandahålla en utspänning. Denna utspän- ning kan matas till räckviddsdetektom 21 för att fastställa huruvida ett objekt före- firmes i anordningens närhet. Därigenom är det möjligt att kompensera för variatio- ner i omgivningsljus. Utan en sådan kompensation kan det vara svårt att fastställa korrekta tröskelvärden eller begränsningar för fastställande av närhet.Fig. 11 shows a circuit for detecting proximity in response to background scattered screen light and ambient light. The voltage We in connection with resistors 82 and 83 provide bias voltage to the photodiodes 84 and 85, respectively. The photodiode 85 is used to sense light firstly emitted by the screen 2 and secondly reflected by an object 8 8 in front of the screen 2. The photodiode 84 is used to sense ambient light (eg daylight). or artificial light without lamps). Photodiodes 85 and 84 provide voltages V1 and V2, respectively. Amplifier 81 is connected to amplify the difference V2-V1 and provide an output voltage. This output voltage can be supplied to the range detector 21 to determine whether an object is present in the vicinity of the device. This makes it possible to compensate for variations in ambient light. Without such compensation, it can be difficult to set correct thresholds or proximity limits.
Spänningen V1 kan vidare matas till en styrkrets för att styra eller justera skärmens belysning.The voltage V1 can further be supplied to a control circuit for controlling or adjusting the illumination of the screen.
Ehuru uppfinningen har beskrivits i samband med en mobil telefon kan den applice- ras på liknande anordningar såsom andra kommunikationsanordningar, datorer av laptop-typen, portabla musikspelande anordningar, etc., där detekteringen av närhe- ten av ett objekt till anordningens skärm är av intresse för att styra vissa funktioner hos anordningen, såsom fill/'frånslagning beredskap/påkoppling, styrning av skärm- belysning, Volymkontroll för högtalare, etc.Although the invention has been described in connection with a mobile telephone, it can be applied to similar devices such as other communication devices, laptop-type computers, portable music playing devices, etc., where the detection of the proximity of an object to the device screen is of interest. to control certain functions of the device, such as fi ll / 'switching off standby / switching on, control of screen lighting, Volume control for speakers, etc.
Claims (20)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9902340A SE514945C2 (en) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | Apparatus and method for sensing proximity by light |
| PCT/SE2000/001218 WO2000079766A1 (en) | 1999-06-21 | 2000-06-13 | Apparatus and method of sensing proximity by means of light |
| AU55846/00A AU5584600A (en) | 1999-06-21 | 2000-06-13 | Apparatus and method of sensing proximity by means of light |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9902340A SE514945C2 (en) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | Apparatus and method for sensing proximity by light |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE9902340D0 SE9902340D0 (en) | 1999-06-21 |
| SE9902340L SE9902340L (en) | 2000-12-22 |
| SE514945C2 true SE514945C2 (en) | 2001-05-21 |
Family
ID=20416166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE9902340A SE514945C2 (en) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | Apparatus and method for sensing proximity by light |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU5584600A (en) |
| SE (1) | SE514945C2 (en) |
| WO (1) | WO2000079766A1 (en) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2382241B (en) * | 2001-11-07 | 2006-08-09 | Sendo Int Ltd | Speaker volume control means and method of operation |
| EP1445922A1 (en) | 2003-02-06 | 2004-08-11 | Dialog Semiconductor GmbH | Monolithic optical read-out circuit |
| EP1414154A1 (en) * | 2003-05-27 | 2004-04-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Device for detecting the presence of an object |
| CN1795698A (en) * | 2003-05-28 | 2006-06-28 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | Display screen loudspeaker |
| EP1729488A1 (en) * | 2005-06-01 | 2006-12-06 | Sony Ericsson Mobile Communications AB | Portable electronic device with operational interface controlled by a proximity sensor |
| US7714265B2 (en) | 2005-09-30 | 2010-05-11 | Apple Inc. | Integrated proximity sensor and light sensor |
| US7633076B2 (en) | 2005-09-30 | 2009-12-15 | Apple Inc. | Automated response to and sensing of user activity in portable devices |
| US8006002B2 (en) | 2006-12-12 | 2011-08-23 | Apple Inc. | Methods and systems for automatic configuration of peripherals |
| US8031164B2 (en) | 2007-01-05 | 2011-10-04 | Apple Inc. | Backlight and ambient light sensor system |
| US8698727B2 (en) | 2007-01-05 | 2014-04-15 | Apple Inc. | Backlight and ambient light sensor system |
| US7957762B2 (en) | 2007-01-07 | 2011-06-07 | Apple Inc. | Using ambient light sensor to augment proximity sensor output |
| US8693877B2 (en) | 2007-03-09 | 2014-04-08 | Apple Inc. | Integrated infrared receiver and emitter for multiple functionalities |
| US9423995B2 (en) | 2007-05-23 | 2016-08-23 | Google Technology Holdings LLC | Method and apparatus for re-sizing an active area of a flexible display |
| DE102008016938B3 (en) * | 2008-04-01 | 2009-12-31 | Elmos Semiconductor Ag | Device for monitoring a monitor control |
| US9116567B2 (en) * | 2012-04-25 | 2015-08-25 | Google Technology Holdings LLC | Systems and methods for managing the display of content on an electronic device |
| US9146304B2 (en) | 2012-09-10 | 2015-09-29 | Apple Inc. | Optical proximity sensor with ambient light and temperature compensation |
| CN106412191A (en) * | 2016-08-24 | 2017-02-15 | 努比亚技术有限公司 | Automated testing method and device thereof |
| CN108759881B (en) * | 2018-05-23 | 2020-09-01 | 维沃移动通信有限公司 | Relative position detection method and terminal equipment |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5224151A (en) * | 1992-04-01 | 1993-06-29 | At&T Bell Laboratories | Automatic handset-speakephone switching arrangement for portable communication device |
| US5729604A (en) * | 1996-03-14 | 1998-03-17 | Northern Telecom Limited | Safety switch for communication device |
| US5684294A (en) * | 1996-10-17 | 1997-11-04 | Northern Telecom Ltd | Proximity and ambient light monitor |
| US5894298A (en) * | 1997-03-14 | 1999-04-13 | Northern Telecom Limited | Display apparatus |
-
1999
- 1999-06-21 SE SE9902340A patent/SE514945C2/en not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-06-13 AU AU55846/00A patent/AU5584600A/en not_active Abandoned
- 2000-06-13 WO PCT/SE2000/001218 patent/WO2000079766A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE9902340L (en) | 2000-12-22 |
| SE9902340D0 (en) | 1999-06-21 |
| AU5584600A (en) | 2001-01-09 |
| WO2000079766A1 (en) | 2000-12-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SE514945C2 (en) | Apparatus and method for sensing proximity by light | |
| US20080265131A1 (en) | Light on electronic device | |
| KR20110118711A (en) | Light emitting device system and driver | |
| CA2756241A1 (en) | Light emitting device system comprising a remote control signal receiver and driver | |
| US10531537B2 (en) | High reliability photocontrol controls with 0 to 10 volt dimming signal line and method | |
| CN109031327A (en) | Range sensor and distance sensing module | |
| US9433065B2 (en) | Lighting system including time of flight ranging system | |
| JP2011007622A (en) | Sensor apparatus, cellular phone and digital camera | |
| CN104584434A (en) | Electrode substrate, a display device equipped with the electrode substrate and touch screen | |
| KR101729522B1 (en) | Using voice recognition control system for controling lighting | |
| JP2010032254A (en) | Optical semiconductor device and mobile equipment | |
| JPS61246691A (en) | Movement detector | |
| CN113178179A (en) | Method and apparatus for ambient light measurement | |
| US20130015771A1 (en) | Laser pointer with function of automatically adjusting light intensity | |
| US7397202B2 (en) | Brightness control circuit and backlight control module | |
| US8692483B2 (en) | Intelligent power control system | |
| US20230108925A1 (en) | A lighting arrangement with integrated sensing such as light sensing | |
| US7417621B2 (en) | Optical mouse | |
| EP3422821B1 (en) | Lighting device and method in connection with a lighting device | |
| GB2090970A (en) | Temperature compensation in optical smoke detectors | |
| CN101351073A (en) | Apparatus for detecting and adjusting illuminating value | |
| US6396060B1 (en) | System for detecting radiation in the presence of more intense background radiation | |
| CN109379456A (en) | A kind of terminal and its control method | |
| KR100500669B1 (en) | Circuit to emit light for controlling luminosity automatically | |
| CN214845822U (en) | Uncovering detection device and case |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed | ||
| NUG | Patent has lapsed |