[发明专利]近接传感器

说明书

本发明公开一种近接传感器，包括一光源、一光学感测元件及一积分电路。在一测量时间内，该光源多次启动及关闭。在该光源被启动及被关闭时，该光学感测元件感测周遭的光线分别产生一第一电流及一第二电流。该积分电路积分该第一电流及该第二电流分别产生一第一积分信号及一第二积分信号以供判断是否有物体接近。当该光源被启动时，储存目前的该第二积分信号并以储存的该第一积分信号为起始值积分该第一电流。当该光源被关闭时，储存目前的该第一积分信号并以储存的该第二积分信号为起始值积分该第二电流。

技术领域

本发明是有关一种光学传感器，特别是关于一种近接传感器。

背景技术

图1显示传统的近接传感器。图2显示图1的近接传感器的电路图。如图1及图2所示，近接传感器10包括一光源11以及一光学感测电路12。光源11包括串联的发光二极管(LED)111及光源开关SW1。当控制信号S1控制光源开关SW1导通(on)时，LED 111发出光线L1。光线L1接触到物体20后会被物体20反射回到近接传感器10。光学感测电路12感测被物体20反射回来的反射光L1’以判断物体20是否接近。光学感测电路12包括一光学感测元件121、一积分电路122、一比较器123、一重置电路124及一计数器125。光学感测元件121感测反射光L1’及环境光以产生电流Iph。积分电路122耦接光学感测元件121，用以积分电流Iph’产生一积分信号Pout，其中在重置电路124的重置开关SW2断开(off)的情况下，电流Iph’＝Iph，在重置电路124的重置开关SW2导通(on)的情况下，电流Iph’＝Iph-If。积分电路122包括一运算放大器1221及一电容C1，其中运算放大器1221的反相输入端及非反相输入端分别耦接光学感测元件121及接地端GND，电容C1连接在运算放大器1221的反相输入端及输出端之间。比较器123耦接积分电路122，用以比较积分信号Pout及参考电压Vref，以产生一比较信号D1，其中参考电压Vref作为一临界值。当积分信号Pout大于参考电压Vref时，比较器123送出的比较信号D1为高准位，重置电路124的重置开关SW2导通，进而重置积分信号Pout。重置电路124包括一电流源1241及一重置开关SW2，其中重置开关SW2连接在电流源1241及积分电路122之间，并且受控于比较信号D1。当重置开关SW2因应比较信号D1而导通时，电流源1241提供电流If以重置积分信号Pout。计数器125耦接比较器123，用以计数比较信号D1为高准态的次数以产生一感测值O。光学感测电路12依据感测值O判断物体20是否接近。

然而，光学感测电路12除了感测反射光L1’之外，也会感测到周遭的环境光，因此要准确判断反射光L1’的强度，就必需消除环境光的干扰。图3是用以说明图2的近接传感器10的感测方法，其中波形30为控制信号S1，波形31为环境光的强度。参照图2及图3，近接传感器10在一测量时间Ts内对光线进行感测以判断是否有物体20接近，每一个测量时间Ts包含一光源启动时段Ton及一光源关闭时段Toff，其中光源启动时段Ton与光源关闭时段Toff的时间长度相等。在光源启动时段Ton期间且在物体20接近的情况下，控制信号S1导通光源开关SW1，此时光源11发出光线L1，而光学感测电路12感测反射光L1’和环境光以产生感测值O1。在光源关闭时段Toff期间，控制信号S1打开(off)光源开关SW1，此时光源11停止发出光线L1，光学感测电路12感测环境光以产生感测值O2。理论上通过将感测值O1减去感测值O2可以消除环境光的干扰以取得反射光L1’的强度。

然而，如图3的波形31所示，环境光的强度并非一成不变的。在光源启动时段Ton所感测到的环境光强度可能不同于光源关闭时段Toff所感测到的环境光强度。举例来说，当光源启动时段Ton的环境光强度明显大于光源关闭时段Toff的环境光强度时，将前述感测值O1减去感测值O2后并无法消除环境光的干扰，造成近接传感器10可能在没有物体20接近的情况下，误判为有物体接近。

发明内容

本发明的目的，在于提出一种降低环境光干扰的近接传感器。