[发明专利]光学传感器装置及用于光感测的方法

说明书

一种光学传感器装置包括光电二极管(11)和模数转换器(12)。所述模数转换器(12)包括：积分器(13)，其具有耦合到所述光电二极管(11)的积分器输入(15)；比较器(14)，其具有耦合到所述积分器(13)的输出的第一输入；以及数模转换器(39)，其耦合到比较器(14)的控制端子。

本专利申请涉及一种光学传感器装置和用于光感测的方法。

光学传感器装置通常包括实现为光电二极管的光传感器和简称为AD转换器的模数转换器。光学传感器装置能够用于环境光感测。例如在用于移动通信的设备中，光学传感器装置可以掩藏在深色玻璃下面。因此，在弱入射光的情况下的高准确度是有利的。特别地，光学传感器装置在测量阶段开始时的状态对准确度有影响。

本申请的目的是提供一种光学传感器装置和用于光感侧的具有改进准确度的方法。

该目的通过独立权利要求的主题解决。从属权利要求中限定进一步的实施例和改进。

除非另有说明，否则上述限定也适用于以下描述。

在一实施例中，光学传感器装置包括光电二极管和模数转换器(简称为AD转换器)。AD转换器包括：积分器，所述积分器具有耦合到光电二极管的输入；比较器，所述比较器具有耦合到积分器的输出的第一输入；以及数模转换器，所述数模转换器耦合到比较器的控制端子。

有利地，数模转换器(简称为DA转换器)将输入信号提供给比较器的控制端子。因此，比较器的失调能够由DA转换器提供的模拟输入信号控制。在校准阶段能够确定模拟输入信号，使得比较器的切换点具有适当的值。在校准阶段之后的测量阶段期间，在校准阶段确定的模拟输入信号的值将保持不变。因此，改善了光感测的准确度。

在一实施例中，光学传感器装置包括将光电二极管耦合到积分器输入的输入开关。在将输入开关设置为非导通状态的情况下，光电二极管不向积分器输入提供任何电流。在将输入开关设置为导通状态的情况下，将由光电二极管产生的传感器电流提供给积分器输入。

在一实施例中，光学传感器装置包括将积分器输入耦合到参考电位端子的另一输入开关。有利地，当另一输入开关设置为导通状态时，另一输入开关将参考电位提供给积分器输入。参考电位在参考电位端子处分接。

在一实施例中，AD转换器包括耦合到积分器输入的参考电容器电路。参考电容器电路配置成将一个或多于一个的电荷包提供给积分器输入。

在进一步的改进中，参考电容器电路包括参考电容器和至少两个开关。参考电容器电路配置成对参考电容器进行充电并且将存储在参考电容器上的电荷提供给积分器输入。由参考电容器电路提供的电荷与由光电二极管提供给积分器输入的电荷的符号相反。因此，能够通过由参考电容器电路提供的电荷包来减少积分器根据传感器电流存储的电荷。

在一实施例中，光学传感器装置包括耦合到比较器的比较器输出的控制逻辑。有利地，比较器输出信号由比较器提供并且被施加到控制逻辑。控制逻辑可以包括用于对比较器输出信号的脉冲进行计数的计数器。控制逻辑提供结果信号。结果信号是传感器电流的数字值。结果信号表示由光电二极管检测到的光。该数字值可以是由计数器计数的脉冲数量的函数。控制逻辑可以连接到输入开关的控制端子、另一输入开关的控制端子以及参考电容器电路的多个开关的控制端子。

此外，控制逻辑可以连接到DA转换器的输入。另外，控制逻辑可以包括用于存储数字输入信号的存储器，所述数字输入信号被提供给DA转换器。

在一实施例中，积分器包括放大器，所述放大器具有连接到积分器输入的第一放大器输入和耦合到积分器的输出的放大器输出。

在一实施例中，积分器包括第一积分电容器，所述第一积分电容器具有耦合到第一放大器输入的第一电极和耦合到放大器输出的第二电极。第一积分电容器的第一电极可以直接并永久地连接到放大器输入。第一积分电容器的第二电极可以直接并永久地连接到放大器输出。