汽车手势传感器如何克服光学串扰？

 

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。