光传感器制造技术

技术编号:12357713 阅读:107 留言:0更新日期:2015-11-20 13:23
提供了一种光传感器,包括光转换器和与光转换器通信的光-脉冲电路,光转换器用于在积分周期上积累与入射到其上的光成比例的电荷,光-脉冲电路操作以输出具有基于由光转换器积累的电荷的脉冲宽度的脉冲。光-脉冲电路可以包括有助于脉冲的生成的单触发逻辑电路。光传感器可以包括输入/输出垫、在输入/输出垫上提供的用于阻止静电的电容器、在输入/输出垫上提供的用于阻止电磁干扰的输入低通滤波器和/或带隙电压参考电路,带隙电压参考电路连接到电源电压水平在大约3.3V到大约5.0V范围内的电源,并用于遍及电源电压水平范围生成稳定的参考电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及光传感器,更具体地涉及包括光转换器的光传感器,光转换器将入射光转换成电荷,电荷在积分周期上被收集,以产生电势,电势由传感器转换成离散输出。
技术实现思路
根据一个实施例,提供了一种光传感器,包括:暴露光转换器,其操作以在积分周期上积累与入射到所述暴露光转换器上的光成比例的电荷;屏蔽光的屏蔽光转换器,所述屏蔽光转换器具有与所述暴露光转换器基本相同的构造,所述屏蔽光转换器操作以在所述积分周期上积累与噪声成比例的电荷;以及光-脉冲电路,所述光-脉冲电路与所述暴露光转换器和所述屏蔽光转换器通信,所述光-脉冲电路操作以输出具有基于由所述暴露光转换器和屏蔽光转换器积累的电荷之间的差的脉冲宽度的脉冲,其中,所述光-脉冲电路包括有助于脉冲的生成的单触发(one shot)逻辑电路。根据另一实施例,提供了一种光传感器封装,包括:外壳,所述外壳具有用于接收光的窗口,所述外壳允许有至少电源连接垫、接地连接垫和输入/输出垫;电容器,所述电容器在所述输入/输出垫上提供并连接于所述输入/输出垫和地之间用于阻止静电;暴露光转换器,所述暴露光转换器设置于所述外壳内,所述暴露光转换器操作以在积分周期中积累与通过所述窗口接收入射到所述暴露光转换器上的光成比例的电荷;以及光-脉冲电路,所述光-脉冲电路与所述暴露光转换器通信,所述光-脉冲电路操作以在输出引脚上输出脉冲,脉冲宽度基于由所述暴露光转换器积累的电荷。根据另一实施例,提供了一种光传感器封装,包括:外壳,所述外壳具有用于接收光的窗口,所述外壳允许有至少电源连接垫、接地连接垫和输入/输出垫;输入低通滤波器,所述输入低通滤波器提供于所述输入/输出垫上,用于阻止电磁干扰;暴露光转换器,所述暴露光转换器设置于所述外壳内,所述暴露光转换器操作以在积分周期中积累与通过所述窗口接收入射到所述暴露光转换器上的光成比例的电荷;以及光-脉冲电路,所述光-脉冲电路与所述暴露光转换器通信,所述光-脉冲电路操作以在输出引脚上输出脉冲,脉冲宽度基于由所述暴露光转换器积累的电荷。根据另一实施例,提供了一种光传感器,包括:暴露光转换器,所述暴露光转换器操作以在积分周期上积累与入射到所述暴露光转换器上的光成比例的电荷;光_脉冲电路,所述光-脉冲电路与所述暴露光转换器通信,所述光-脉冲电路操作以输出脉冲,所述脉冲具有基于由所述暴露光转换器积累的电荷的脉冲宽度;以及带隙电压参考电路,所述带隙电压参考电路用于从电源接收电,并用于向所述光-脉冲电路生成一组稳定的参考电压,其中,所述带隙电压参考电路通过由所述电源供应的电源电压生成恒定电流,并且其中,所述带隙电压参考电路包括电阻阶梯(resistive ladder),所述恒定电流通过所述电阻阶梯传送,以生成所述一组稳定的参考电压。根据另一实施例,提供了一种光传感器,包括:暴露光转换器,所述暴露光转换器操作以在积分周期上积累与入射到所述暴露光转换器上的光成比例的电荷;光-脉冲电路,所述光-脉冲电路与所述暴露光转换器通信,所述光-脉冲电路操作以输出脉冲,所述脉冲具有基于由所述暴露光转换器积累的电荷的脉冲宽度;以及带隙电压参考电路,所述带隙电压参考电路用于从电源电压水平在大约3.3V到大约5.0V范围内的电源接收电,并用于向所述光-脉冲电路生成遍及所述电源电压水平范围的一组稳定的参考电压。根据另一实施例,提供了一种光传感器封装,包括:外壳,所述外壳具有用于接收光的窗口,所述外壳允许有至少电源连接垫、接地连接垫和输入/输出垫;暴露光转换器,所述暴露光转换器设置于所述外壳内,所述暴露光转换器操作以在积分周期中积累与通过所述窗口接收入射到所述暴露光转换器上的光成比例的电荷;光-脉冲电路,所述光-脉冲电路与所述暴露光转换器通信,所述光-脉冲电路操作以在输出引脚上输出脉冲,所述脉冲宽度基于在积分周期上由所述暴露光转换器积累的电荷;以及非易失性存储器,所述非易失性存储器在所述外壳内,用于存储可以由此获得所述光传感器的校准数据的数据。参考以下的说明书、权利要求和附图,本领域技术人员会进一步理解和认识到本专利技术的这些和其它特征、优点和目标。【附图说明】在图中:图1是光传感器的模块和示意形式的电路图,其中,可以实现本专利技术的光-脉冲电路的实施例;图2是图解说明图1电路的操作的时序图;图3是模块和示意形式的电路图,其图解说明根据现有的传统构造具有噪声补偿的光-脉冲电路;图4是图解说明图3光传感器的操作的时序图;图5是使用光电二极管作为光转换器实现图3的光传感器的示意图;图6是根据本专利技术的一个实施例光-脉冲电路的模块和示意形式的电路图;图7是可以用在图6中所示光-脉冲电路的单触发逻辑电路的模块和示意形式的电路图;图8是可以用在图6中所示光-脉冲电路的带隙电压参考模块的模块和示意形式的电路图;图9是图解说明可以包含本专利技术的光传感器的车辆后视镜的图;图10是使用本专利技术的光传感器的实施例的框图;以及图11是替代性光传感器封装的模块和示意形式的电路图,其中,可以实现本专利技术的光-脉冲电路的实施例。【具体实施方式】现在详细地描述本专利技术目前优选的实施例,实施例的示例在附图中图示。在可能情况下,在图中使用相同的附图标记来指相同或相似的零件。在图中,描绘的结构元件不是成比例的,出于强调和理解目的,某些组件相对于其它组件被放大。本文中描述的实施例是对共同受让的美国专利号6,359,274中公开的光传感器的改进,该专利的全部公开内容通过引用被并入本文。美国专利号6,359,274中公开的光电二极管光传感器电路示于图1中,包括光传感器48和响应于传感器的控制逻辑电路56,其由承载积分控制和传感器输出的单条线互连。光传感器48包括外壳100,外壳100具有允许光104入射到暴漏光转换器106上的窗口 102。外壳100容纳电源引脚108、接地引脚110和信号引脚112。光传感器48通过在光传感器48中的信号引脚112和控制逻辑56中的信号引脚116之间的互连信号114连接到控制逻辑56。信号引脚112、116是三态端口,允许互连信号114提供向光传感器48的输入和来自光传感器48的输出。控制逻辑56可以包括连接于信号引脚116和地之间的FET Ql0 FET Ql由连接到Ql的基极的控制线118控制。缓冲器120也连接到信号引脚116。在光传感器48中,FET Q2连接于信号引脚112和地之间。FET Q2由连接到Q2的栅极的输出脉冲122控制。恒流源124连接到信号引脚112,这样,如果Ql和Q2两者都不导通,则互连信号114被拉高。恒流源124额定发出大约0.5mA电流,拉高互连信号114。施密特触发逆变器126的输入连接到信号引脚112。施密特触发逆变器126由串联的逆变器128和130跟随。逆变器130的输出对D触发器132计时。多路复用器134的输出连接到触发器132的D输入。多路复用器134的选择输入由输出脉冲122驱动,使得当输出脉冲122被激活,则触发器134的D输出被去激活,当输出脉冲122不被激活,则触发器134的D输出被激活。NAND门136的输出连接到触发器132的低激活复位138。触发器132的输出是积分脉冲140。积分脉冲140和逆变器128的输出被输入到与非(NAN本文档来自技高网...
光传感器

【技术保护点】
一种光传感器,包括:暴露光转换器,其操作以在积分周期上积累与入射到所述暴露光转换器上的光成比例的电荷;屏蔽光的屏蔽光转换器,所述屏蔽光转换器具有与所述暴露光转换器基本相同的构造,所述屏蔽光转换器操作以在所述积分周期上积累与噪声成比例的电荷;以及光‑脉冲电路,所述光‑脉冲电路与所述暴露光转换器和所述屏蔽光转换器通信,所述光‑脉冲电路操作以输出具有脉冲宽度的脉冲,所述脉冲宽度基于由所述暴露光转换器和屏蔽光转换器积累的电荷之间的差,其中,所述光‑脉冲电路包括有助于脉冲的生成的单触发逻辑电路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:B·K·尼尔森J·H·贝切特尔D·G·麦克米兰S·D·里斯
申请(专利权)人:金泰克斯公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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