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汽车手势传感器如何克服光学串扰?

2023/06/12
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本文为 MAX25205 和 MAX25405 手势传感器的光学机械部分提供设计指南。基于红外(IR)技术的手势检测系统存在一个关键的设计问题,即 LED 到传感器之间的光学串扰(见图 1)。特别是当 LED、传感器安装在玻璃后面时,这种光学串扰会变得更加严重。光学串扰会大大降低手势检测范围。

从 LED 到传感器可以有几条路径产生串扰。这些路径包括:直接路径、反射路径和玻璃盖片的光反射路径。直接路径和反射路径产生的串扰很容易缓解,在LED 和传感器之间放置一个光学屏障就可以阻挡光线。玻璃盖片的光反射则很难克服。这种情况下,会在玻璃盖片下方,传感器和 LED 之间放置泡沫,利用泡沫吸收进入玻璃盖片的光线。泡沫还可充当传感器和 LED 的孔径。

图1. 光学串扰路径。

有机玻璃的机械堆叠

图 2 显示了有机玻璃的机械堆叠,所使用的玻璃盖片是红外透射型有机玻璃。它能阻挡 750nm 以下的可见光,而 750nm 以上的光则能透过传输,产品型号为Plexiglas IR acrylic 3143。有机玻璃和 PCB 之间的聚氨酯泡沫是 Rodgers Poron 4701-30。该泡沫非常柔软,容易压缩。该材料用于吸收不需要的反射光、折射光和直射光。

图2. 有机玻璃的机械堆叠。

图 3 显示了 LED 和传感器周围部件的更多细节。传感器周围有一个 35 度的孔径,而 LED 周围有一个 40度的孔径。

图3. 孔径和BOM细节。

玻璃的机械堆叠

图 4 显示了玻璃的机械堆叠。红外阻隔油墨用于形成孔径,而红外透射油墨则将 LED 和传感器隐藏在玻璃后面。

图4. 玻璃的机械堆叠。

图 5 显示了 LED 和传感器的更多细节。传感器周围有一个 35 度的孔径,而 LED 周围有一个 40 度的孔径。红外油墨可用于形成孔径。红外透射油墨可用于隐藏LED 光。另外还可以使用红外透射膜,比如 3M 的传感器伪装膜 1921-CMBK。

图5. 孔径和BOM细节。

 

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亚德诺半导体全称为亚德诺半导体技术有限公司(analog devices,inc.)简称ADI。是一家专营半导体传感器和信号处理ic的卓越的供应商,ADI将创新、业绩和卓越作为企业的文化支柱,并基此成长为该技术领域最持久高速增长的企业之一。ADI是业界卓越的半导体公司,在模拟信号、混合信号和数字信号处理的设计与制造领域都发挥着十分重要的作用。

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