[发明专利]使用偏振光的光学传感器模块

说明书

一种使用偏振光的光学传感器模块，使得在一些情况下，通过将第一偏振的光朝向目标引导通过盖玻片并且在该模块中选择性地检测与第一偏振正交的第二偏振的光，可以消除或至少减少由从盖玻片或从盖玻片上的薄污迹层反射的光所引起的串扰效应。

技术领域

本公开涉及使用偏振光的光学传感器模块。

背景技术

诸如智能电话的一些手持计算设备可以提供各种不同的光学功能，例如一维(1D)或三维(3D)手势检测、3D成像、飞行时间或接近(proximity)检测、环境光感测和/或前置二维(2D)相机成像。

例如，光学接近感测系统基于发射(emit)的光，该光被场景中的一个或多个物体反射。反射光被传感器检测，并且光生(photo-generated)电子被分析以确定例如物体是否存在于附近。

发明内容

本公开描述了使用偏振光的光学传感器模块。在一些情况下，通过将第一偏振的光朝向目标引导通过盖玻片并且在该模块中选择性地检测与第一偏振正交的第二偏振的光，可以消除或至少减少由从盖玻片或从盖玻片上的薄污迹(smudge)层反射的光所引起的串扰效应。

例如，在一个方面，本公开描述了一种包括光学模块的装置。光学模块包括发射通道和检测通道。发射通道可操作以发射具有第一偏振的光。发射通道包括可操作以产生某一波长的光的光发射器。检测通道可操作以选择性地检测与第一偏振正交的第二偏振的光。检测通道包括光接收器，其可操作以检测与发射器波长相同的光。

一些实施方式包括一个或多个以下特征。例如，在一些情况下，该装置包括盖玻片，并且光学模块可操作以使得由光发射器产生的至少一些光透射通过盖玻片，并且使得透射通过盖玻片并且被物体朝向该模块向回反射通过盖玻片的至少一些光被光接收器检测。在一些情况下，发射通道可操作以发射具有第一线性偏振的光，并且检测通道可操作以选择性地检测与第一线性偏振正交的第二线性偏振的光。在一些实施方式中，发射通道可操作以发射具有第一圆偏振的光，并且检测通道可操作以选择性地检测与第一圆偏振正交的第二圆偏振的光。

在一些情况下，该装置包括设置在发射通道中的偏振器，以便与光发射器产生的光相交。在一些情况下，光发射器包括被集成为光发射器的一部分的光学偏振器。光发射器可以包括例如具有非对称孔径、反射光栅或亚波长反射光栅的VCSEL结构。在一些情况下，该装置包括偏振分析器，该偏振分析器可操作以选择性地仅允许具有第二偏振的光通过，以供光接收器检测。在一些实施方式中，光接收器包括被集成为光接收器的一部分的光学偏振器。在某些情况下，光学模块设置在便携式计算设备的盖玻片后面。

本公开还描述了一种方法，该方法包括使光从光学模块朝向物体透射通过便携式计算设备的盖玻片，其中通过盖玻片发射的光具有第一偏振。该方法包括在该模块中接收被物体反射并且穿过盖玻片的光，其中被物体反射的光包括具有第一偏振的光和具有与第一偏振正交的第二偏振的光。该方法还包括在该模块中选择性地检测被物体反射并且具有第二偏振的光。

一些实施方式包括以下一个或多个特征。例如，在一些情况下，该方法包括将由光发射元件发射的光转换成具有第一偏振的偏振光，其中转换发生在使光透射通过盖玻片之前。在一些情况下，该方法包括选择性地阻挡被物体反射并且穿过盖玻片的光，其中被阻挡的光具有第一偏振，并且其中阻挡发生在检测具有第二偏振的光之前。

在一些实施方式中，透射通过盖玻片的光具有第一线性偏振，并且选择性地检测的光具有与第一线性偏振正交的第二线性偏振。在一些实施方式中，透射通过盖玻片的光具有第一圆偏振，并且选择性地检测的光具有与第一圆偏振正交的第二圆偏振。

在一些情况下，盖玻片将具有第一偏振的一些光反射回该模块中，并且该方法包括在检测具有第二偏振的光之前阻挡被盖玻片反射的光。

该方法可以包括例如将在该模块中检测到的光用于接近感测或用于其他应用。