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手機光電傳感器：一種應用于手機的光電傳感器結構

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權利要求說明書
說明書
幅圖

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54
）發明名稱

一種應用于手機的光電傳感器結構

（
57
）摘要

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一種應用于手機的光電傳感器結構，包括
光電傳感器，背光模組、第二導光板，所述背光
模組包括依次設置的顯示屏、第一導光板、反射
板，第一導光板上設置有多個第一凹孔，第二導
光板設置在背光模組的一側面，第二導光板的上
部位于第一導光板的一側，第二導光板的下部位
于反射板一側的下方，第二導光板上設置有多個
第二凹孔，光電傳感器位于反射板的下面，光電
傳感器面向第二導光板的下部。本實用新型將光

手機光電傳感器：光電傳感器

一、光電傳感器

光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。它首先把被測量的變化轉換成光信號的變化，然后借助光電元件進一步將光信號轉換成電信號。光電傳感器一般由光源、光學通路和光電元件三部分而組成。

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光電傳感器工作原理

光電傳感器是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來實現控制的。
光電傳感器在一般情況下，有三部分構成，它們分為：發送器、接收器和檢測電路。
發送器對準目標發射光束，發射的光束一般來源于半導體光源，發光二極管(LED)、激光二極管及紅外發射二極管。光束不間斷地發射，或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路，它能濾出有效信號和應用該信號。

光電傳感器結構分析

光電傳感器通常由三部分構成，它們分別為：發送器、接收器和檢測電路。
發射器帶一個校準鏡頭，將光聚焦射向接收器，接收器出電纜將這套裝置接到一個真空管放大器上。在金屬圓筒內有一個小的白熾燈做為光源，這些小而堅固的白熾燈傳感器就是如今光電傳感器的雛形。

接收器有光電二極管、光電三極管及光電池組成。光敏二極管是現在常見的傳感器。光電傳感器光敏二極管的外型與一般二極管一樣，只是它的管殼上開有一個嵌著玻璃的窗口，以便于光線射入，為增加受光面積，PN結的面積做得較大，光敏二極管工作在反向偏置的工作狀態下，并與負載電阻相串聯，當無光照時，它與普通二極管一樣，反向電流很小稱為光敏二極管的暗電流;當有光照時，載流子被激發，產生電子-空穴，稱為光電載流子。

此外，光電傳感器的結構元件中還有發射板和光導纖維。角反射板是結構牢固的發射裝置，它由很小的三角錐體反射材料組成，能夠使光束準確地從反射板中返回。它可以在與光軸0到25的范圍改變發射角，使光束幾乎是從一根發射線，經過反射后，仍從這根反射線返回。

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光電傳感器分類

漫反射型：一般型或能量型 (-8)，聚焦式 (-8-H)，帶背景抑制功能型 (-8-H)，帶背景分析功能型 (-8-HW)
反射板型：一般型 (-6)，帶偏振濾波功能型 (-54, -55)，帶透明體檢測功能型 (-54-G)，帶前景抑制功能型 (-54-V)
對射型
槽型
光纖傳感器：塑料光纖型，玻璃光纖型
色標傳感器，顏色傳感器，熒光傳感器
光通訊
激光測距：三角反射原理型，相位差原理型，時間差原理型
光柵
防爆/隔爆型
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光電傳感器應用

煙塵濁度監測儀

防止工業煙塵污染是環保的重要任務之一。為了消除工業煙塵污染，首先要知道煙塵排放量，因此必須對煙塵源進行監測、自動顯示和超標報警。煙道里的煙塵濁度是用通過光在煙道里傳輸過程中的變化大小來檢測的。如果煙道濁度增加，光源發出的光被煙塵顆粒的吸收和折射增加，到達光檢測器的光減少，因而光檢測器輸出信號的強弱便可反映煙道濁度的變化。

條形碼掃描筆

當掃描筆頭在條形碼上移動時，若遇到黑色線條，發光二極管的光線將被黑線吸收，光敏三極管接收不到反射光，呈高阻抗，處于截止狀態。當遇到白色間隔時，發光二極管所發出的光線，被反射到光敏三極管的基極，光敏三極管產生光電流而導通。整個條形碼被掃描過之后，光敏三極管將條形碼變形一個個電脈沖信號，該信號經放大、整形后便形成脈沖列，再經計算機處理，完成對條形碼信息的識別。

產品計數器

產品在傳送帶上運行時，不斷地遮擋光源到光電傳感器的光路，使光電脈沖電路產生一個個電脈沖信號。產品每遮光一次，光電傳感器電路便產生一個脈沖信號，因此，輸出的脈沖數即代表產品的數目，該脈沖經計數電路計數并由顯示電路顯示出來。

光電式煙霧報警器

沒有煙霧時，發光二極管發出的光線直線傳播，光電三極管沒有接收信號。沒有輸出，有煙霧時，發光二極管發出的光線被煙霧顆粒折射，使三極管接受到光線，有信號輸出，發出報警。

測量轉速

在電動機的旋轉軸上涂上黑白兩種顏色，轉動時，反射光與不反射光交替出現，光電傳感器相應地間斷接收光的反射信號，并輸出間斷的電信號，再經放大器及整形電路放大整形輸出方波信號，后由電子數字顯示器輸出電機的轉速

光電池在光電檢測和自動控制方面的應用

光電池作為光電探測使用時，其基本原理與光敏二極管相同，但它們的基本結構和制造工藝不完全相同。由于光電池工作時不需要外加電壓；光電轉換效率高，光譜范圍寬，頻率特性好，噪聲低等，它已廣泛地用于光電讀出、光電耦合、光柵測距、激光準直、電影還音、紫外光監視器和燃氣輪機的熄火保護裝置等。
 

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除此以外，微波靈敏度與目標移動的速度也緊密相關，目標緩慢移動時，微波傳感設備生成低頻信號，目標**移動時則生成高頻信號；當目標移近或遠離探測器時，也會發生相同的情況：斜向移近或遠離探測器生成的頻率會比直線移動生成的頻率信號低，合肥手機紫外線傳感器，因為斜向接近或遠離探測器的速度*慢。所示為兩個正以相同速度移動的目標，走直線距離A，生成頻率高的信號，走斜線距離B生成頻率低的信號。
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手機光電傳感器：智能手機中的光電傳感器應用有哪些？

　　在智能手機設備中，光電傳感器可利用光電效應，以及光電的變量，來實現對智能手機光線明暗度的有效控制。目前，智能手機中的光電傳感器應用有哪些呢？一起來看看。
智能手機中的光電傳感器應用，其實是采用的與光電傳感器同樣的光電效應物理原理。資料圖
　　我們知道，半導體相似傳感器和封裝開發的最新進展，使得終端用戶在光傳感器上具有了更廣泛的選擇。小封裝、低功耗、高集成和簡單易用性，是設計者更多地采用光電傳感器用于消費類電子設備中。我們常見的智能手機便是光電傳感器的一大應用。
　　智能手機大多帶有光線傳感功能，在明亮的地方，手機屏幕會自動將亮度調高，而在光線較弱的地方，又能自動調亮屏幕。智能手機的感光功能給我們使用手機帶來了很多方便，不僅能節省了手機的耗電量，還能方便我們在各種光線條件下使用手機，并且還起到了保護眼睛的作用。
　　手機的感光功能是通過光線傳感器這一原件實現的，仔細觀察手機前置攝像頭的旁邊，你會發現有一個小白點，那就是手機中的光線傳感器了。找到了光線傳感器的位置，我們也可據此來檢測手機感光系統功能的好壞了：將手機光線傳感器置于強光源下，觀察手機屏幕背景光是否變亮；用手指遮住光線傳感器，再觀察屏幕是否變暗。如果能相應改變，說明光線傳感器能正常工作了。
　　那么這個小小的光線傳感器是如何實現感光功能的呢？光線傳感器其實是根據光電效應的原理起作用的。所謂光電效應，就是指某些特殊的物質在吸收了光線后能夠將光能轉換為電能的現象，光電效應可分為外光電效應和內光電效應兩種。外光電效應指的是在光線照射下，電子能夠從物質的內部向外發射而產生電力作用，光電管、光電倍增管都是基于外光電效應制成的原件。相應的，內光電效應則是發生在物質的內部，當光線照射到物質上時，使其內部的 電阻 率發生改變，從而產生了電動勢。光敏電阻、光電池等光電原件就是基于內光電效應制成的。
　　我們手機中的光線傳感器實際上應該屬于環境光傳感器，主要由投光器和受光器兩個部件構成。前置攝像頭旁邊的白點起到一個透鏡的作用，能夠將環境中的光線聚焦，并經由投光器傳送到受光器之上。受光器根據光電效應，能夠把各種光信號轉換為相應的電信號，再進一步處理成各種開關及控制動作，以實現手機的感光調節。
　　除了智能手機中的光電傳感器應用外，光電傳感器還有著極其廣泛的應用，如自動扶梯，自動門，防盜警衛、自動照明、料位控制等。未來，隨著物聯網技術的發展和普及，光電傳感器的應用將會滲透到人類生活的方方面面。
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