[发明专利]借助于两个光电二极管确定主导光源的类型的单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于从多个不同类型的光源中确定主导光源的类型的传感器。此外提出一种测量方法。

背景技术

从现有技术中已知执行完整的光谱分析的传感器，特别是颜色传感器。

在此有问题的是，这些传感器是耗费的进而在制造时是昂贵的。

发明内容

这个问题通过根据独立权利要求1或15所述的传感器和用于制造传感器的测量方法来实现。

传感器的改进方案和有利的设计方案在从属权利要求中说明。

用于在入射到单元上的电磁辐射中确定主导光源的类型的单元具有不同的实施形式。电磁辐射由多个不同类型的光源产生。所述单元具有至少一个第一光电探测器，所述第一光电探测器构成为用于检测在可见光的光谱范围中的电磁辐射并且产生第一输出信号。所述单元具有至少一个第二光电探测器，所述第二光电探测器构成为用于检测在红外光谱范围中的电磁辐射并且产生第二输出信号。所述单元具有至少一个计算单元，所述计算单元构成为用于从第一和第二输出信号中导出比例的结果和频率结果。频率结果说明关于存在或者不存在包含在电磁辐射中的在预设的频率范围中的信号分量的信息。所述单元具有评估单元，所述评估单元构成为用于从比例的结果和频率结果中导出主导光源的类型。

对于光谱重构和在摄影时的最佳曝光而言，对主导光源的类型的认知是非常有帮助的，以便正确地复现色彩印象。因此例如能够省去在相机中对红外光的滤波。根据主导光源来校正显示器和投影仪的色彩显示。

这两个光电二极管基于硅二极管。

第一光电二极管具有适光的滤波器，这意味着，光电二极管适配于人眼的光谱灵敏度。这样的光电二极管也称为环境光二极管（Ambient Light Diode）。这种光电二极管在大约550nm的波长处具有其最大的灵敏度并且在大约400nm和700nm之间进行测量。第一光电二极管的灵敏度可通过介电层的数量和类型来设定。

第二光电二极管具有红外滤波器。光电二极管在大约860nm的波长中具有其最大的灵敏度并且在大约800nm和大约900nm之间进行测量。红外传感器的灵敏度通过介电层的数量和类型来设定或者通过日光阻断滤波器的使用来设定。

在一个优选的实施形式中，第一和第二光电二极管、计算单元和评估单元通过唯一的集成电路来实现。这具有如下优点：传感器可在最小的空间上实现。

在一个优选的实施形式中，计算单元具有第一子单元，所述第一子单元构成为用于导出频率结果，使得所述频率结果说明关于存在或者不存在第一输出信号的在预设的频率范围中的分量的信息。

在一个优选的实施形式中，第一子单元具有第一判定单元，所述第一判定单元具有预定义的电滤波器。所述电滤波器构成为用于使通过低通滤波器的第一输出信号的直流分量与通过带通滤波器的第一输出信号的50Hz和/或60Hz的频率分量和通过高通滤波器的第一输出信号的在kHz范围中的频率分量彼此分开。电滤波器的使用是尤其有利的，因为这是可简单且低成本地实现的。

在一个优选的替选实施方式中，第一子单元具有第一判定单元，所述第一判定单元构成为用于对第一输出信号进行积分。

在一个优选的实施形式中，第一判定单元构成为用于以不同的时间常数进行多次积分。从信号电平与积分时间的相关性能够确定信号是以何种频率被调制的。积分能够同时或者连续地相继进行。

在一个优选的实施形式中，第一判定单元构成为用于以第一时间常数执行第一次积分，使得频率数值具有关于第一输出信号是否具有0Hz的光谱分量的信息。

在一个优选的实施形式中，第一判定单元构成为用于以第二时间常数执行第二次积分，使得频率数值具有关于第一输出信号是否具有50Hz或60Hz的光谱分量的信息。

在一个优选的实施形式中，第一判定单元构成为用于以第三时间常数执行第三次积分，使得频率数值具有关于第一输出信号是否具有在kHz范围中，特别是大约300kHz的光谱分量的信息。

在一个优选的实施形式中，第一子单元具有第一比较单元。第一比较单元构成为用于将频率数值与至少一个阈值进行比较并且从中导出频率结果。

在一个优选的实施形式中，计算单元具有第二子单元，所述第二子单元具有第二判定单元，所述第二判定单元构成为用于从第一输出信号的直流分量和第二输出信号的直流分量中导出比例的数值。

在一个优选的实施形式中，第二子单元具有第二比较单元，所述第二比较单元构成为用于将比例的数值与至少一个阈值比较并且从中导出比例的结果。