[发明专利]光传感器及其感测方法

说明书

本发明公开了一种高感度的光传感器和一种光感测方法，其中，该高感度的光传感器包括一光感测元件、一第一积分器及一三角积分模拟数字转换器。该光感测元件用以在一测量时间感测光而产生一第一电流。该第一积分器耦接该光感测元件，用以接收该第一电流并产生一第一积分信号。该三角积分模拟数字转换器耦接该第一积分器，用以将该第一积分信号转换为一感测值。

技术领域

本发明是有关一种传感器，特别是一种光传感器及其感测方法。

背景技术

为了根据周遭的光强度变化而改变屏幕的亮度，手机需要一光传感器来感测环境光(ambient light)。光传感器通常使用一光感测元件来侦测光并转换为光电流(photocurrent)，再根据该光电流的值来判断光的强度。近来，为了提高手机的屏占比(screen-to-body ratio)，光传感器被设置在有机发光二极管(organic light-emitting diode；OLED)面板的背面。由于光穿过OLED面板时，光的强度会减弱，因此在OLED面板背面的光传感器所获得的光电流变得非常小，无法准确的判断光的强度。延长光传感器的曝光(exposure)时间(或称测量时间)可以获得较大的光电流。然而，随着OLED面板的帧率(frame rate)越来越高，可以供光传感器进行感测的时间越来越短。在这样的限制下，如何准确的侦测到环境光的强度，成为需要克服的难题。

发明内容

本发明的目的之一，在于提出一种光传感器及其感测方法。

本发明的目的之一，在于提出一种具有较佳信号噪声比的光传感器。

根据本发明，一种高感度的光传感器包括一光感测元件、一第一积分器及一三角积分模拟数字转换器。该光感测元件用以在一测量时间感测光而产生一第一电流。该第一积分器耦接该光感测元件，用以接收该第一电流并产生一第一积分信号。该三角积分模拟数字转换器耦接该第一积分器，用以将该第一积分信号转换为一感测值。

根据本发明，一种光感测方法包括下列步骤：在一测量时间感测光以产生一第一电流；对该第一电流进行积分以产生一第一积分信号；以及通过一三角积分模拟数字转换器将该第一积分信号转换为一感测值。

本发明的光传感器及其感测方法可以在短暂的测量时间(例如1ms)准确的判断光强度。此外，三角积分模拟数字转换器能够降低第一积分信号中的噪声，使得本发明的光传感器具有较佳信号噪声比。

附图说明

图1显示本发明光传感器的实施例。

图2显示图1中光感测元件及第一积分器的实施例。

图3显示图1中三角积分模拟数字转换器的实施例。

图4显示图3中第二积分信号V2的波形。

附图标记说明：10-光传感器；12-光感测元件；122-光二极管；14-第一积分器；142-运算放大器；16-三角积分模拟数字转换器；162-第二积分器；1622-运算放大器；164-量化器；1642-比较器；1644-正反器；1646-计数器；166-重置电路；18-第二积分信号V2的波形。

具体实施方式

图1显示本发明光传感器的实施例。图1的光传感器10包括一光感测元件12、一第一积分器14及一三角积分模拟数字转换器(sigma-delta analog-to-digital converter；ΣΔADC)16。光感测元件12用于在一测量时间(或称曝光时间)T感测环境光，以产生一第一电流Iph。第一积分器14耦接光感测元件12，用于对光感测元件12产生的第一电流Iph进行积分以产生一第一积分信号V1。三角积分模拟数字转换器16耦接第一积分器14，用以将第一积分器14提供的第一积分信号V1转换成一数字的感测值So。光传感器10可以是设置在可携式电子装置中，例如手机或平板计算机。连接光传感器10的电路可根据感测值So来判断光强度的大小进而执行某些操作，例如调整屏幕的亮度。