[發明專利]高線性度數字調控的光傳感器和方法

在審

• 申請號: 202011109463.3
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN114353941A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 陳璟泯
• 申請（專利權）人: 茂達電子股份有限公司
• 主分類號: G01J1/44
• 分類號: G01J1/44
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 劉彬

1.一種高線性度數字調控的光傳感器，其特征在于，所述高線性度數字調控的光傳感器包含：

光電組件，配置以將照射通過所述光電組件的光能轉換為光電流；

電流鏡，連接所述光電組件，所述電流鏡配置以將流入所述電流鏡的所述光電流以增益放大以形成充電電流；

電容，所述電容的第一端連接所述電流鏡，所述充電電流對所述電容進行充電；

比較器，所述比較器的兩輸入端分別連接所述電容的第一端以及耦接參考電壓，所述比較器配置以多次將所述電容的電壓與所述參考電壓進行比較，以產生比較信號；以及

數字信號處理器，包含：

計數器，連接所述比較器，配置以依據所述增益以決定數字取值范圍，以讀取所述比較信號在所述數字取值范圍內的多個位元值進行計數以輸出計數信號；及

雜信消除處理器，連接所述計數器，配置以依據所述增益縮減所述數字取值范圍，以移除所述計數信號的多個位元值中的最低有效位元值，依據其余保留的所述多個位元值以輸出感測信號。

2.根據權利要求1所述的高線性度數字調控的光傳感器，其特征在于，所述雜信消除處理器配置以依據所述光電組件感測光的敏感度，以決定移除所述計數信號的所述位元值的數量。

3.根據權利要求1所述的高線性度數字調控的光傳感器，其特征在于，所述雜信消除處理器配置以移除所述計數信號的最低有效位元值的前一或多個位元值。

4.根據權利要求1所述的高線性度數字調控的光傳感器，其特征在于，所述計數器配置以在不同預定時間區間內分別產生不同的多個子計數信號，將所述多個子計數信號平均以產生所述計數信號。

5.根據權利要求1所述的高線性度數字調控的光傳感器，其特征在于，所述計數器配置以在不同預定時間區間內分別產生多個所述計數信號，所述雜信消除處理器判斷多個所述計數信號中哪些位的位序相同但位元值不同，作為后續產生所述計數信號時移除哪一個所述位元值或哪些所述多個位元值的依據。

6.一種高線性度數字調控方法，其特征在于，所述高線性度數字調控方法包含以下步驟：

將照射通過光電組件的光能轉換為光電流；

將所述光電流以增益放大以形成充電電流，對電容進行充電；

多次將所述電容的電壓與參考電壓進行比較，以產生比較信號；

依據所述增益以決定數字取值范圍；

讀取所述比較信號在所述數字取值范圍內的多個位元值進行計數，以輸出計數信號；以及

移除所述計數信號的多個位元值中的最低有效位元值，依據其余保留的所述多個位元值以輸出感測信號。

7.根據權利要求6所述的高線性度數字調控方法，其特征在于，所述高線性度數字調控方法還包含以下步驟：依據所述光電組件感測光的敏感度，以決定移除所述計數信號的所述位元值的數量。

8.根據權利要求6所述的高線性度數字調控方法，其特征在于，所述高線性度數字調控方法還包含以下步驟：

移除所述計數信號的最低有效位元值的前一或多個位元值。

9.根據權利要求6所述的高線性度數字調控方法，其特征在于，所述高線性度數字調控方法還包含以下步驟：

在不同預定時間區間內分別產生不同的多個子計數信號；以及

將所述多個子計數信號平均以產生所述計數信號。

10.根據權利要求6所述的高線性度數字調控方法，其特征在于，所述高線性度數字調控方法還包含以下步驟：

在不同預定時間區間內分別產生多個所述計數信號；以及

判斷多個所述計數信號中哪些位的位序相同但位元值不同，作為后續產生所述計數信號時移除哪一個所述位元值或哪些所述多個位元值的依據。