手机距离传感器原理及应用

手机距离传感器原理及应用

距离传感器也称为位移传感器。 距离传感器一般在听筒两侧或听筒凹槽内，方便其工作。 当用户接听或打电话时，将手机靠近头部，距离传感器可以测出两者之间的距离到一定程度，然后通知屏幕背光关闭，再次打开背光取下后，用户操作更方便，也更省电。

距离传感器原理

通过用各种元素检测物体的物理变化量，并将变化量换算成距离，来测量传感器到物体的距离位移的装置。 根据使用的元器件不同，分为光学位移传感器、线性接近传感器、超声波位移传感器等。手机中使用的距离传感器是一种用时间来测量距离的传感器。

红外脉冲传感器发出特别短的光脉冲，测量从光脉冲发出到被物体反射回来的时间，通过测量时间计算出到物体的距离。

距离传感器的分类

1、光学位移传感器（智能传感器ZX-LN系列等）

光源发出的光经透镜会聚后照射到物体上。 来自物体的反射光通过接收透镜聚集在一维位置检测装置（PSD）*上。 如果物体的位置（与测量设备的距离）发生变化手机传感器，PSD上的成像位置就会不同； 如果PSD的两个输出的平衡发生变化，PSD上的成像位置就会不同，PSD的两个输出的平衡又会发生变化。

如果将这两个输出看成A和B，计算A/(A+B)，加上适当的电缆系数‘k’和残差‘C’，可得公式为：位移=A/(A+ B)+K+C。 测量值不是照度（亮度），而是A、B两个输出端的位移。因此，即使到被测物体的距离发生变化，受光量也不会因变化而受到影响，并且可以得到与距离的距离。 差值，位置的偏移量与线性输出成正比。

PSD模式和CCD（CMOS）模式

PSD法的原理特点：将物体上的光斑光束投射到受光元件上时的重心位置换算成距离

CCD（CMOS）方式的原理及优点：

当物体上的点光束投射到光接收元件上时手机传感器，CCD（CMOS）的每个像素的光强度被检测并转换为距离。 CMOS和CCD的区别 CCD是（ ）的缩写，CMOS是Metal Oxide Semi-（互补金属氧化物半导体）的缩写。 CCD按作用原理命名，CMOS按结构命名。

CMOS图像传感器

CCD图像传感器

读取方法

每个像素的信号被单独读取和扩展。

每个像素信号通过记忆继电器分别读取，最后放大。

优势

低功耗。 容易加速。 可以集成运算电路等。

图片质量很好。 实际使用时间长。

缺点

需要尽量控制每个像素的色散。 灵敏度约为CCD的1/5。

高功耗。 （加速是困难的）。 生产过程复杂。 （成本高）

应用

如果不使用CMOS，物体识别、动态物体检测、距离传感器、超高速相机和累积时间适配都是困难的。 图像压缩、累积时间自适应和大动态范围相机是 CMOS 擅长的领域。

读入百万像素 N 图像的静态图片。

镜面反射法和漫反射法