专利名称：近程传感器及感测接近程度的方法
技术领域：
本发明有关于一种近程传感器及感测接近程度的方法。
背景技术：
在手机与手握装置的应用中，红外线(IR)近程传感器逐渐受到大众欢迎。例如， 能够使用传感器来控制便携式电子装置的触摸屏界面。当诸如人的手指之类的物件靠近 时，传感器便会检测该物件。当对象受到检测时，触摸屏界面等便可能会执行诸如启用或禁 用显示器背光源的行为，显示“虚拟滚轮”、导航台或虚拟键盘等等。传统的模拟输出IR近程传感器通常包含分立的构件，包含一红外线(IR)发光二 极管(LED)、一将IR LED导通与截止的开关、以及一 IR光电二极管(PD)。在正常操作期间， 开关会将电流输送至IR LED。若有的话，从IR LED所发射出来的IR光线(或者至少一部 份的IR光线)将会被一对象所反射，并且被PD所接收。PD会将所反射的光线以及周遭环 境光线转换成与光电二极管并联连接的电阻器上所流动的电流。模拟输出是横跨该电阻器 两端的电压。光电二极管所接收到的反射的IR光线的强度会以大约1/(4*X~2)的速率减 少，其中X为对象与PD之间的距离。然而，如同方才所说明的，由PD所接收的总IR光线同 样也包含可能来自太阳光、卤素灯、白炽灯、荧光灯等等的周遭环境的IR光线。图1A显示 这些不同类型的光线的光谱。为了改善传感器的信噪比，通常以相对较大的传感器面积、并且以特殊的封装来 制作传统模拟输出近程传感器的PD，其具有其峰值在IR LED的发射波长处的窄带通滤波 器。如此的IR PD典型光谱响应显示于图1B。此外，为了改善信噪比，通常使用相对较高 的电流来驱动IR LED，以发射出较强的IR光线信号。就手机与其它手握式装置的应用而 言，大尺寸传感器面积、特殊封装以及高电流的使用场合会使如此的传统IR近程传感器不 适用，或者至少不是最佳的。
发明内容
根据本发明的一实施例，近程传感器包含一驱动器、一光电二极管(PD)以及一模 拟至数字转换器(ADC)。近程传感器同样也能够包含一用以控制驱动器的控制器。驱动器 有所选择地驱动一光源，例如一种红外线(IR)发光二极管(LED)。会产生用于表示由PD所 检测的光线强度的电流信号的PD能够检测周遭环境的光线以及由光源所产生的从对象反 射的光线的强度。ADC会接收由PD所产生的电流信号的一个或多个部分。ADC会以补偿PD
6所检测到的周遭环境光线与所检测到的周遭环境光线的瞬时变化的方式，产生一个或者多 个能够用来评估对象到PD的接近程度的数字输出。根据本发明的一实施例，一种在一个或者多个时间周期内监测对象的接近程度所 使用的方法包含检测周遭环境的光线的强度以及由光源所产生的从对象反射的光线的强 度。在另一个或者多个时间周期内，检测周遭环境的光线的强度。基于所检测到的强度，便 能够产生用于表示所检测到的由光源产生的从对象反射的光线强度的输出，同时基本上消 除了周遭环境光线及其瞬时改变的影响。这种输出能够用来评估对象的接近程度。经由以下所提的细节说明、附图与权利要求书，本发明实施例的其它与可替代的 实施例以及特征、观念与优点将更为显而易见。
图1A显示不同类型的光线的光谱。图1B显示红外线(IR)光电二极管的示范性光谱响应。图2显示根据本发明的一实施例的单块低成本低功率IR近程传感器与相应可能 的时序图。图3显示图2近程传感器的光电二极管(PD)的示范性光谱响应。图4显示图2根据本发明的一实施例的近程传感器的模拟至数字转换器(ADC)的 实现方式与相应可能的时序图。图5显示根据本发明的另一实施例的单块低成本低功率IR近程传感器与相应可 能的时序图。图6显示根据本发明的另外一实施例的单块低成本低功率IR近程传感器与相应 可能的时序图。图7显示根据本发明的一实施例能够用来充当图6近程传感器中的ADC的双输入 单输出ADC。图8显示根据本发明的一实施例能够用来充当图6近程传感器中的ADC的另一种 双输入单输出ADC。图9显示根据本发明的一实施例的1-位模拟至数字转换器(ADC)，其能够使用于 图8的ADC。图10为根据本发明各种不同实施例用来总结判断对象接近程度的各种不同方法 的高阶流程图。图11为根据本发明的一实施例的系统高阶方块图。
具体实施例方式图2显示根据本发明实施例包含一单块芯片的单块低成本且低功率的近程传感 器200，所述单块芯片包含一 CMOS集成光电二极管202、一模拟至数字转换器(ADC)204、一 IR LED驱动器206以及一时序控制器208。由时序控制器208所控制的IR LED驱动器206 有所选择地驱动一外部IR LED 210。根据特定的实施例，光电二极管(PD)202是一种常规 的PN结二极管，不带任何光谱滤波器。如此的PD的典型光谱响应显示于图3。图4显示 ADC 204的某一种可能的实现方式，而更特别的是，一种电荷平衡的ADC 404。
图2传感器200的好处是通过提供光电流至数字输出的直接转换，在使用IR LED 驱动器的输出调制时，能够以低偏置与高分辨率来处理相对较小的电流信号。根据本发明 的特定实施例，传感器200的操作原理如下-在第一转换时间的期间中，IRLED驱动器206关闭(亦即，图2中的开关SO为 断开的)，并因而外部的IR LED 210亦截止(亦即，不产生任何的IR光线)。ADC 204的输 出(DATA1)指示了(亦即，正比于)周遭环境的光线的强度；以及-在第二转换时间的期间中，IRLED驱动器206启动(亦即，开关SO为闭合的)， 并因而外部的IR LED 210导通(亦即，产生IR光线)。ADC 204的输出(DATA2)表示(亦即，正比于)周遭环境光线的强度，并且从IR LED 210所接收到的IR光线会反射向PD，并且为的所检测。所要注意的是，当对象并非近 程于传感器200，则基本上应该不会有由IR LED 210所产生的IR光线会反射回到PD，并因 而在此一状况的期间中，ADC 204的输出(DATA2)将再次表示(亦即，正比于)周遭环境的 光线的强度。所以，较佳地配置IR LED 210与PD 202彼此的相对位置，致使没有IR光线能 够从IR LED 210直接行进至PD 202，而PD 202应该较佳地仅检测来自LED 210已经从对 象201反射而接近于传感器200的光线。依照在此所使用的专有名词，周遭环境光线指称 背景光线，亦即已经存在于不受IR LED 210所产生的光线影响的室内或室外环境的光线。 如此的周遭环境光线包含宽广范围波长的辐射，包含IR波长。能够储存DATA1与DATA2数值(亦即，在可以是RAM、EPRAM、缓存器等等的存储 器220中)，从而允许其相减(例如，通过一处理器230或者数字减法电路)。DATA1数值 表示周遭环境光线的强度(其可能起因于各种不同的光源，诸如图1A所示者，并且能够包 含可见光与IR光线两者，如同从图3所示的PD光谱所能够察知的)。DATA2数值表示由 IR LED 210所产生的从对象反射并且被PD 202所检测的周遭环境光线与IR光线两者的 强度。例如，倘若第一与第二转换时间并非是相等的持续时间，则该减法可以是一种加权减 法。如果周遭环境光线在第一与第二转换时间的期间中并不改变，则DATA2-DATA1的减法 会导致一基本上仅与从IR LED所接收到的IR光线强度成比例的数值(亦即，周遭环境光 线的影响会被减掉)，此应该会随着对象逐渐接近传感器200而增加，更具体的是较为靠近 PD 202。相反的是，随着对象逐渐远离传感器200，DATA2-DATA1的数值应该会减小。所以， DATA2-DATA1的数值能够用来评估对象的接近程度。如图2的时序图所示，来自ADC 204的DATA1与DATA2输出会轮流交替。能够决 定多个数值(从DATA2减去DATA1所产生的)，之后则将之相加(例如，使用积分器或累加 器，将之积分或者累加)，并且能够使用已求和的数值来评估对象的接近程度。或者，能够决 定多个数值(从DATA2减去DATA 1所产生的)，之后则将之平均，并且能够使用该已平均的 数值来评估对象的接近程度。在另一实施例中，能够将多个DATA1数值相加(例如，使用积 分器或累加器，将之积分或者累加)，藉以产生已求和的DATA1，并且能够将多个DATA2数值 相加，藉以产生已求和的DATA2，而之后再将已求和的DATA2减去已求和的DATA1，藉以产生 能够用来评估对象接近程度的数值。在另一实施例中，能够将多个DATA1数值平均，藉以产 生已平均后的DATA1，并且能够将多个DATA2数值平均，藉以产生已平均后的DATA2，而之后 再将已平均DATA2减去已平均DATA1，藉以产生能够用来评估对象接近程度的数值。这只是 些许的范例，并不意谓限制之意。
由于ADC 204能够提供足够数目的数据位，因此只要在第一与第二转换时间进程 中周遭环境光线不改变，即使是当存在有许多周遭环境光线时，图2的实施例亦能够提供 近程感测的高灵敏度。然而，在手机与手握式装置的应用中，环境的改变会相对较为快速， 导致周遭环境光线的瞬时改变。所要注意的是，对转换时间与DATA数值进行不同编号。换言之，可能的是，在第一 转换时间的期间中，IR LED 210导通，而在第二转换时间的期间中，IR LED 210截止。使 用此种编号方式，DATA1数值便能够表示周遭环境光线与以及由IR LED 210所产生的从PD 202所反射与检测的IR光线两者的强度，而且DATA2表示周遭环境光线的强度。在此，能够 使用DATA1-DATA2的数值来评估对象的接近程度。图5显示根据本发明另一实施例的单块近程传感器500。在此，使用两个ADC 2041 与2042，并且以诸如50%的占空比来启动与关断IR LED驱动器206。每个启动时间皆包含 M个时钟周期，其中的M为整数(1，2，3…)。根据时序图，将光电二极管202的输出电流切 换于两ADC 2041与2042的输入之间。就此种双ADC的架构以及这种开关时序结构而言， 基本上消除了周遭环境光线改变的效应。在此一实施例中，为了补偿在两ADC 2041与2042 之间会导致近程感测误差的增益不匹配，能够使用一种微调电路来改善增益的匹配。能够 使用显示于图4中的电荷平衡ADC 404来实现两ADC 2041与2042。图6显示根据本发明另一实施例的单块近程传感器600。在此，使用双输入单输出 的ADC 604。在特定的实施例中，双输入单输出ADC 604能够包含双积分器，其将会消弭微 调电路的任何需求。ADC 604的输出基本上仅与从IRLED 210所发射的接收到的IR光线强度成比例(亦即，基本上消除了周遭环境光 线的效应)。图7显示双输入单输出ADC 702的一实施例，其能够用于图6的ADC 604。图8显 示双输入单输出ADC 804的另一实施例，其能够用于图6的ADC 604。除了图7与8所示 之外，双输入单输出ADC的其它实施例同样也是可行的，并且在于本发明的范畴之内。理想 上，操作于电流模式的双输入单输出ADC将会实现以下的函数Data = ((Iin 1-Iin2)/Iref*2"N (1)在此，Data为ADC的数字输出，N为ADC输出的位的数目，Iref为参考电流，而Iinl 与Iin2则为双电流输入。参照图7，以两个传统的单输入ADC(ADC 7041与ADC 7042)以及一数字减法电路 708，来实现根据本发明实施例的双输入单输出ADC 702。其输出能够表示为Data = ((Iinl/Iref1-Iin2/Iref2)/*2"N (2)在此，Iinl与Iin2分别为ADC 7041与ADC 7042的输入电流，而Iref 1与Iref2 则为ADC的参考电流。为了经由方程式(2)实现方程式(1)所给定的函数，应该使用微调 电路来实现增益匹配，亦即将Iref 1匹配于Iref。ADC的分辨率越高(亦即，输出位的数目 越多)，实现如此的微调电路越加困难。以上所介绍过的图4显示ADC 7041与ADC 7042每个的某些典范细节，其中每个 ADC皆是实现为一种依赖电荷平衡技术的传统单输入ADC 404。如图4所示，每个ADC皆能 够包含一积分器412、一比较器414、一 D型触发器(dff) 416、以及一计数器418。就N位的 每次数据(亦即，模拟至数字)转换而言，需要2~N个时钟周期。在每个转换时间的期间中，
9计数从dff 416开始的1的数目，并且针对每个相应的1，将Tcl0ck*lref的电荷输送至积 分器412。在此，Tclock为时钟周期，而Iref则为参考电流。根据电荷守恒Iin*Tclock*2"N = Iref*Tclock*Data (3)在此，Iin为输入电流，而Data为计数器的输出。方程式的左边代表通过输入电流 从积分器所移除的总电荷，而右边则代表通过参考电流输送至积分器的总电荷。经由(3)， 数字输出能够表示为Data = (Iin/Iref) *2"N (4)图8显示根据本发明另一实施例用双积分器所实现的双输入单输出ADC804的架 构。如上述，双输入ADC 804能够用来实现图6的双输入ADC 604。ADC 804实现(1)所给 定的函数，而同时减轻微调电路的任何需求。显示ADC804包含一对积分器412A与412B、一 对比较器414A与414B、一对D型触发器416A与416B、以及一增减计数器818。亦显示ADC 404包含1位DAC 820以及时间延迟822。ADC 404说明于下。为简化而假设M = 1 -在SWITCH= H的期间中，则用以比较积分器412A输出与偏压电压(vbias)的 比较器414A的输出便会启用。如果在频率的下降边缘，来自比较器414A输出的一个1会 被dff 416A闭锁，则2*Iref*Tcl0Ck的电荷便会输送至积分器412A ；同时，通过增减计数 器818上数该1。-在SWITCH= L的期间中，则用以比较积分器412B输出与相同偏压电压(vbias) 的比较器414B的输出便会启用。如果在频率的下降边缘，来自比较器414B输出的一个1 会被dff 416B闭锁，则2*Iref*Tcl0Ck的电荷便会输送至积分器412B ；同时，通过增减计 数器818下数1。就每次的转换而言，上数与下数的数目能够表示为IinA*Tclock*2~(N+l) = (2*Iref)*Tclock*UP (5)IinB*Tclock*2"(N+l) = (2*Iref)*Tclock*D0WN (6)根据(5)与(6)，增减计数器818的输出能够表示为Data = UP-DOWN = (Iinl/Iref)*2"N_(Iin2/Iref)*2"N= ((Iin l-Iin2)/Iref)*2"N(7)根据实施例，能够使用累加器来替代增减计数器818。图9显示根据本发明实施例的1-位DAC (数字至模拟转换器)820的结构，其会产 生三个输出，并且有用于具有双积分器的ADC架构。CtrlA用来操控vbias与IoutA的输出 之间的参考电流；CtrlB用来操控vbias与IoutB的输出之间的参考电流。当CtrlA = 1且 CtrlB = 0 时，则 Iref*2 的电流便会流至 IoutA。当 CtrlA = 0 且 CtrlB = 1 时，则 Iref*2 的电流便会流至IoutB。当CtrlA = 0且CtrlB = 0时，则Iref*2的电流便会流至Vbias。 参照回到图8，不会有CtrlA = 1且CtrlB = 1的状况，亦即不会有区块820所示的两开关 皆闭合的状况。再次参照图9，INVERTER-逻辑闸与接至CtrlA或CtrlB的两互耦N0R逻辑 闸用来产生两对重迭的频率，藉以避免在操控期间中参考电流截止。三个0R-逻辑闸用来 匹配每对重迭频率的时间延迟。1位的DAC 820其它可替代的配置为可行的，而且在于本发 明的范畴之内。使用其它可替代的光源乃是在于本发明的范畴之内，亦即除了 LED之外。例如，能 够使用激光二极管来产生光线以替代LED。或者，能够使用白炽灯来替代LED。此仅为某些范例，并不意谓限制之意。在以上说明的实施例中，说明光源(例如，LED 210)产生IR光 线。在其它可替代实施例中，受控的光源能够产生可替代的光波长，例如而不受限于在可见 光谱中的光线(例如，蓝、绿或红光)。图10的高阶流程图用来说明根据本发明各种实施例的各种不同方法，用以监视 对象的接近程度。参照图10，在步骤1000，例如使用控制器及/或驱动器来控制一光源。 例如，依照以上所说明的，能够选择性地将光源启动与关断。在步骤1002，在一个或者多个 时间周期期间中，检测周遭环境光线以及光源所产生的从对象反射的光线的强度。在步骤 1004，在一个或者多个其它的时间周期期间中，检测周遭环境光线的强度，同时光源并不产 生光线。例如，依照以上所说明的，能够使步骤1002的检测时间周期与步骤1004的检测时 间周期相互散置在一起。在步骤1006，基于步骤1002与1004所检测到的强度，产生表示已 检测到的由光源所产生的从对象反射的光线强度的输出，所述输出补偿包含瞬时变化的周 遭环境光线。较佳的是，基本上消除了周遭环境光线的影响，致使周遭环境光线将不会影响 在步骤1008所能够判断的对象接近程度的评估。例如，在步骤1008，步骤1006所产生的输 出能够与某一或者更多的阈值相比较，藉以评估对象的接近程度。根据某些实施例，通过从 步骤1002所检测到的强度减去步骤1004所检测到的强度，便能够在步骤1006产生输出。 如此的减法可以是一种加权减法。根据特定实施例，依照以上所说明的，双输入单输出的模 拟至数字转换器(ADC)用来产生用以评估对象接近程度的输出，例如参照图6与8。本发明实施例的近程传感器能够使用于各种不同的系统，包含而不受限于手机与 手握式装置。参照图11的系统1100，例如能够使用近程传感器(例如，200、500或600)来 控制子系统1106(例如，触碰式屏幕、背光、虚拟滚轮、虚拟键盘、导航台等等)是否要启用 或者禁用。例如，近程传感器能够检测诸如人的手指等对象何时靠近，以及基于该检测，是 否要将子系统1106启用(或禁用)。更特别是，能够提供近程传感器(例如，200、500或 600) 一个或者多个输出给予一比较器或处理器1104，其能够诸如比较近程传感器的输出 与一阈值，藉以判断对象是否在于子系统1106应该启用(或者禁用，端视何者为所需而定) 的范围内。能够使用多数的阈值，而且基于所检测到的对象的接近程度，能够发生超过一个 的可能响应。例如，如果对象在于第一近程范围之内，则可能会发生第一种响应，而如果对 象在于第二近程范围之内，则可能会发生第二种响应。尽管于上已经说明了本发明的各种不同实施例，然而应该了解的是，已经通过范 例而非限制地将的呈现。对熟知该项技术者明显的是，能够从事其中的型式与细节各种不 同的改变，而不违反本发明的精神与范畴。本发明的广泛性与范畴应该不受限于上述的典范实施例，而是应该仅根据权利要 求书及其等效物来定义的。
权利要求
一种用于监测对象的接近程度的方法，包含(a)控制一光源；(b)在一个或者多个时间周期的期间内，检测周遭环境的光线以及由光源所产生的从对象反射的光线这两者的强度；(c)在另一个或者多个时间周期的期间内，当光源不产生光线时，检测周遭环境光线的强度；以及(d)基于步骤(b)与(c)所检测到的强度，产生一用于表示检测到的由光源产生的从对象反射的光线的强度的输出，并且所述输出补偿包含瞬时改变的周遭环境光线；其中所述输出能够用来评估对象的接近程度。
2.如权利要求1所述的方法，其中步骤(b)包含在多个第一时间周期期间中检测周遭环境光线以及由光源所产生的从 对象反射的光线这两者的强度；以及步骤(c)包含在多个第二时间周期期间中检测周遭环境光线的强度； 使步骤(b)的多个第一时间周期中的至少一些以及步骤(c)的多个第二时间周期中的 至少一些相互散置在一起。
3.如权利要求1所述的方法，其中的步骤(d)包含通过从表示步骤(b)所检测到的强 度的一个或多个数值中减掉表示步骤(c)所检测到的强度的一个或多个数值来产生所述 输出。
4.如权利要求3所述的方法，其中的减法可以是一种加权的减法。
5.如权利要求1所述的方法，其中步骤(d)包含基于步骤(b)所检测到的强度，增加增减计数器或者累加器的计数数值；以及 基于步骤(c)所检测到的强度，减少增减计数器或者累加器的计数数值； 其中在步骤(d)所产生的输出是增减计数器或者累加器的输出。
6.如权利要求1所述的方法，其中的步骤(d)包含使用双输入单输出模拟至数字转换 器(ADC)来产生能够用来评估对象的接近程度的输出。
7.如权利要求1所述的方法，其中步骤(a)包含在一个或更多的时间周期的期间内产生红外线(IR)光线； 步骤(b)包含在一个或更多的时间周期的期间内检测周遭环境光线以及从对象反射 的所产生的IR光线这两者的强度；以及步骤(c)包含在一个或更多其它周期的期间内检测周遭环境光线的强度。
8.如权利要求1所述的方法，进一步包含(e)比较步骤(d)所产生的输出与一个或更多阈值，藉以评估对象的接近程度。
9.如权利要求1所述的方法，其中步骤(a)包含选择性地驱动红外线发光二极管(IR LED)；以及 步骤(b)包含在一光电二极管(PD)处检测光线；其中在步骤(b)的一个或更多时间周期的期间内，PD所检测到的光线的强度表示周遭 环境光线以及由IR LED所产生的从对象反射的IR光线这两者；以及其中在步骤(c)的一个或更多其它周期的期间内，PD所检测到的光线的强度表示周遭 环境光线的强度。
10.一种近程传感器，包含一驱动器，用以选择性地驱动一光源；一光电二极管(PD)，用于产生表示PD所检测到的光线的强度的电流信号，该PD能够检 测周遭环境光线且还能够检测由光源所产生的从对象反射的光线；以及一模拟至数字转换器(ADC)，用于接收由PD所产生的电流信号的一个或者多个部分；其中的ADC以补偿PD所检测到的周遭环境光线以及所检测到的周遭环境光线的瞬时 变化的方式来产生能够用于评估对象到PD的接近程度的一个或者多个数字输出。
11.如权利要求10所述的近程传感器，其中当驱动器正驱动光源时，ADC产生一个或者多个第一数字数值，用于表示PD所检测到 的周遭环境光线的强度以及由光源所产生的从对象反射且被PD检测到的光线的强度；以 及当驱动器不驱动光源时，ADC产生一个或者多个第二数字数值，用于表示PD所检测到 的周遭环境光线的强度。
12.如权利要求11所述的近程传感器，其中第一与第二数字数值之间的差异表示由光源所产生的从对象反射且被PD检测到的光 线的强度；以及第一与第二数字数值之间的差异能够用来评估对象相对于PD的接近程度。
13.如权利要求10所述的近程传感器，其中该ADC包含一双输入单输出ADC ；ADC的第一输入接收由PD所产生的电流信号中的一个或多个部分，用于表示PD所检测 到的周遭环境光线的强度以及由光源所产生的从对象反射且被PD检测到的光线的强度； 以及ADC的第二输入接收由PD所产生的电流信号中的一个或多个另外的部分，用于表示PD 所检测到的周遭环境光线的强度。
14.如权利要求13所述的近程传感器，其中的双输入单输出ADC包含一对积分器；一对比较器；以及一 1-位数字至模拟转换器(DAC)，其产生三个输出，所述三个输出包含供给所述积分 器之一的第一参考电流、供给所述积分器中的另一个的第二参考电流以及供给所述比较器 的参考电压。
15.如权利要求13所述的近程传感器，其中的双输入单输出ADC包含选择性地进行上 数或下数的增减计数器，藉此在单输出处产生表示由光源所产生的从对象反射且被PD检 测到的光线的强度的数字数值。
16.如权利要求10所述的近程传感器，进一步包含另一 ADC，用于接收由PD所产生的电流信号中的一个或多个另外的部分；开关；以及一控制器，用以控制驱动器与开关；其中的控制器控制所述开关从而将PD所产生的电流信号中的多个部分引导至所述 ADC或所述另一 ADC ；其中的ADC产生一个或多个第一数字数值，用于表示PD所检测到的周遭环境光线的强 度以及由光源所产生的从对象反射且被PD检测到的光线的强度；以及其中的另一 ADC产生一个或多个第二数字数值，用于表示PD所检测到的周遭环境光线 的强度。
17.如权利要求16所述的近程传感器，其中第一与第二数字数值之间的差异表示由光源所产生的从对象反射且被PD检测到的光 线的强度；以及第一与第二数字数值之间的差异能用来评估对象相对于PD的接近程度。
18.如权利要求10所述的近程传感器，进一步包含 一控制器，用以控制驱动器。
19.如权利要求18所述的近程传感器，其中的近程传感器包含一单块芯片，所述单块 芯片包含驱动器、控制器、PD与ADC。
20.如权利要求19所述的近程传感器，其中的单块芯片包含第一端子，配置用以连接至发光二极管或者激光二极管的一端子，致使驱动器能够选 择性地驱动发光二极管或者激光二极管。
21.如权利要求20所述的近程传感器，其中的单块芯片进一步包含一输出端子，配置用以输出第一与第二数字数值的交错流，其中第一与第二数字数值 之间的差异能够用来评估对象相对于PD的接近程度。
22.如权利要求20所述的近程传感器，其中的单块芯片进一步包含一输出端子，配置用以输出用来评估对象相对于PD的接近程度的一个或多个数字数值。
23.如权利要求20所述的近程传感器，其中的单块芯片进一步包含第一输出端子，配置用以输出一个或多个第一数字数值，用于表示PD所检测到的周遭 环境光线的强度以及由光源所产生的从对象反射且被PD检测到的光线的强度；以及第二输出端子，配置用以输出一个或多个第二数字数值，用于表示PD所检测到的周遭 环境光线的强度；其中第一与第二数字数值之间的差异表示由光源所产生的从对象反射且被PD检测到 的光线的强度；以及其中第一与第二数字数值之间的差异能用来评估对象相对于PD的接近程度。
24.—种近程传感器，包含一驱动器，用以选择性地驱动一光源；一光电二极管(PD)，用于产生表示PD所检测到的光线的强度的电流信号； 一模拟至数字转换器(ADC)，包含第一输入、第二输入与一输出； 一控制器，用以控制驱动器且用以控制开关从而将PD所产生的电流信号中的多个部 分引导至ADC的第一输入或第二输入；其中的ADC包含增减计数器，用于基于供给第一与第二输入的电流信号中的多个部分 来选择性地进行上数或者下数，藉此产生一计数数值，用于表示由光源所产生的从对象反 射且被PD检测到的光线；以及其中在ADC的输出处所提供的计数数值能用来评估对象到PD的接近程度。
25. —种近程传感器，包含 一驱动器，用以选择性地驱动一光源；一光电二极管(PD)，用于产生表示PD所检测到的光线的强度的电流信号，该PD能够检 测周遭环境光线且还能够检测由光源所产生的从对象反射的光线；以及一模拟至数字转换器(ADC)，用于接收由PD所产生的电流信号中的一个或多个部分； 其中的ADC以补偿PD所检测到的周遭环境光线以及所检测到的周遭环境光线的瞬时 变化的方式来产生用于表示对象到PD的接近程度的一个或者多个数字输出；一比较器或处理器，用于接收所述一个或者多个数字输出，并且基于表示对象到PD的 接近程度的一个或者多个数字信号来启用或者禁用一子系统。
全文摘要
根据本发明的一实施例，近程传感器包含驱动器、光电二极管(PD)以及模拟至数字转换器(ADC)。近程传感器同样也能够包含用以控制驱动器的控制器。驱动器有所选择地驱动一光源，例如一种红外线(IR)发光二极管(LED)。会产生指示由PD所检测的光强度的电流信号的PD能够检测周遭环境的光线以及由光源所产生的从对象反射的光线。ADC会接收由PD所产生的电流信号的一个或多个部分。ADC会以补偿PD所检测到的周遭环境光线与所检测到的周遭环境光线的瞬时变化的方式，产生一个或者多个能够用来评估对象到PD的接近程度的数字输出。
文档编号G01B11/02GK101855512SQ200880116506
公开日2010年10月6日 申请日期2008年10月23日 优先权日2007年11月14日
发明者李忠, 林锡坚, 欧乐格·史戴修, 温蒂·恩格, 菲利浦·J·班索 申请人:英特赛尔美国股份有限公司