本发明专利技术公开一种可动态控制时间增益的光传感装置，其依据光强指示信号产生检测时间配置信号，并依据检测时间内的真实增益时间及模拟增益时间的比例配置产生一组调整开关信号，以分别控制多个增益选择开关导通或关断，使分辨率调整电路的总体增益在模拟增益时间内对应地低于设定增益的替代增益，以及在所述真实增益时间内对应于所述设定增益，据此产生调整计数结果信号。计数结果信号。计数结果信号。
【技术实现步骤摘要】
可动态控制时间增益的光传感装置
[0001]本专利技术涉及一种光传感装置，特别是涉及一种可动态控制时间增益的光传感装置。
技术介绍
[0002]消费性电子产品，例如手机，使用越来越多的传感器，以达到节省能源并且增进人机间的互动性。举例来说，目前最新的手机使用到十种以上的传感器。因此工程师们积极寻求将传感器整合的方法，以期减少能源、空间与成本。
[0003]环境光传感器(ambient light sensor)是用来传感环境光源的变化，改变手机面板的使用亮度。当周遭亮度较暗时，面板亮度跟着变暗避免刺激眼睛，在户外光源较强时，手机面板背光会跟着变亮增加可视度。环境光传感器根据环境光源改变面板使用亮度，也能达到节能效果，增加手机使用时间。
[0004]现有的光传感器虽可通过调整电路的设定增益来提高传感结果的分辨率，然而，由于用于检测光电流的比较器回路操作时的延迟，将使得在提高增益的同时降低检测的精准度。此外，若提高设定增益，将会使得光传感器需要持续在高频下切换开关，而导致较为耗电的负面影响。
[0005]因此，急需一种具有改良的增益调整机制，并提升检测的精准度，同时降低耗电量的光传感装置。
技术实现思路
[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种可动态控制时间增益的光传感装置。
[0007]为了解决上述的技术问题，本专利技术所采用的其中一技术方案是，提供一种可动态控制时间增益的光传感装置，其包括光传感器、第一晶体管、第二晶体管、分辨率调整电路、存储电容器、比较器、延迟重置单元、重置开关、计数器及动态时间增益调整模块。光传感器，具有一第一端点和一第二端点，所述光传感器的第二端点耦接至接地端。第一晶体管，连接于第一电压及光传感器之间，第二晶体管连接于第一电压及电压存储节点之间，且与所述第一晶体管形成一第一电流镜，以镜射所述光传感器检测光入射时产生的一光电流。分辨率调整电路，包括多个增益晶体管，分别连接于所述第一电压且分别通过多个增益选择开关连接于所述电压存储节点，其中多个所述增益晶体管分别与所述第一晶体管形成多个电流镜，并分别以不同的多个增益镜射所述光电流。存储电容器，连接于所述电压存储节点及接地端之间。比较器，其第一输入端连接于所述电压存储节点，其第二输入端连接于一参考电压，经配置以于所述电压存储节点的电压超过所述参考电压时输出触发信号。延迟重置单元经配置以将所述触发信号延迟预定延迟时间，以产生重置开关信号。重置开关连接于所述电压存储节点及接地端之间，其控制端由所述重置开关信号控制以重置所述电压存储节点的电压。计数器经配置以对所述触发信号进行计数以产生计数值，并对应产生计
数结果信号。动态时间增益调整模块包括时间及增益控制缓存器、光强度检测模块及算术运算模块。时间及增益控制缓存器经配置以依据设定增益产生一组初始开关信号，以分别控制多个所述增益选择开关导通或关断，使所述分辨率调整电路的一总体增益对应于所述设定增益。光强度检测模块，接收在所述设定增益下产生的所述计数结果信号，以依据所述计数值判断当前光强度为一强光状态或弱光状态，并对应产生光强指示信号。算术运算模块，经配置以依据所述光强指示信号产生检测时间配置信号，用于指示一检测时间内的真实增益时间及模拟增益时间的比例配置，并存储于缓存器内。其中，时间及增益控制缓存器经配置以依据所述比例配置产生一组调整开关信号，以分别控制多个所述增益选择开关导通或关断，使所述分辨率调整电路的所述总体增益在所述模拟增益时间内对应于低于所述设定增益的一替代增益，以及在所述真实增益时间内对应于所述设定增益。其中，计数器经配置以对所述触发信号进行计数以产生第一调整计数值，并对应产生调整计数结果信号，其中所述调整计数结果信号用于指示一经调整光强度结果。
[0008]优选地，所述分辨率调整电路包括：一第一增益晶体管，连接于所述第一电压，并通过一第一增益选择开关连接于所述电压存储节点，其中所述第一增益晶体管与所述第一晶体管形成一第二电流镜，并以一第一增益镜射所述光电流；一第二增益晶体管，连接于所述第一电压，且通过一第二增益选择开关连接于所述电压存储节点，其中所述第二增益晶体管与所述第一晶体管形成一第三电流镜，以一第二增益镜射所述光电流；及一第三增益晶体管，连接于所述第一电压，且通过一第三增益选择开关连接于所述电压存储节点，其中所述第三增益晶体管与所述第一晶体管形成一第四电流镜，以一第三增益镜射所述光电流。
[0009]根据本专利技术所述的可动态控制时间增益的光传感装置，其中在所述弱光状态下，所述检测时间内的所述模拟增益时间小于所述真实增益时间；以及
[0010]其中在所述强光状态下，所述检测时间内的所述模拟增益时间大于所述真实增益时间。
[0011]优选地，其中在所述弱光状态下，所述模拟增益时间为所述检测时间的25％，所述真实增益时间为所述检测时间的75％；以及其中在所述强光状态下，所述模拟增益时间为所述检测时间的75％，所述真实增益时间为所述检测时间的25％。
[0012]优选地，所述光强度检测模块经配置以判断所述检测时间起始后的一预判时间内的所述计数值是否超过一预定计数值，由此判断所述当前光强度为所述强光状态或所述弱光状态。
[0013]优选地，所述预判时间为所述检测时间的25％。
[0014]优选地，所述算术运算模块经配置以将所述第一调整计数值中对应于所述模拟增益时间的部分乘上所述设定增益与所述替代增益的比值，并加上所述真实增益时间中的所述第一调整计数值，以计算一第二调整计数值，并据此计算所述经调整光强度结果。
[0015]优选地，所述比值为2
N
，N为大于0的整数。
[0016]优选地，多个所述增益晶体管的多个所述增益分别取决于多个所述增益晶体管的数量比或尺寸比。
[0017]优选地，其中在所述检测时间中，所述模拟增益时间早于所述真实增益时间。
[0018]本专利技术的其中一有益效果在于，本专利技术所提供的可动态控制时间增益的光传感装
置，能通过在弱光状态及强光状态下提供不同的模拟增益时间配置，据此调整分辨率调整电路的总体增益，以改善线性度及检测精准度。
[0019]此外，通过在模拟增益时间中以低于设定增益的替代增益进行光检测，可减少存储电容器的充放电次数，也就是降低比较器的触发信号的脉冲数量，因此可省去大量功耗以达到省电功能。
[0020]为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本专利技术加以限制。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例的可动态控制时间增益的光传感装置的电路结构图。
[0022]图2A及图2B为相同光强度下，设定不同增益下产生的存储电压、参考电压及计数值示意图。
[0023]图3为本专利技术实施例的动态控制时间增益程序的流程图。
[0024]图4A及图4B为本专利技术实施例的强光状态及弱光状态下的信号时序及本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可动态控制时间增益的光传感装置，其特征在于，所述可动态控制时间增益的光传感装置包括：一光传感器，具有一第一端点和一第二端点，所述光传感器的第二端点耦接至接地端；一第一晶体管，连接于一第一电压及所述光传感器之间；一第二晶体管，连接于所述第一电压及一电压存储节点之间，且与所述第一晶体管形成一第一电流镜，以镜射所述光传感器检测光入射时产生的一光电流；一分辨率调整电路，包括多个增益晶体管，分别连接于所述第一电压且分别通过多个增益选择开关连接于所述电压存储节点，其中多个所述增益晶体管分别与所述第一晶体管形成多个电流镜，并分别以不同的多个增益镜射所述光电流：一存储电容器，连接于所述电压存储节点及接地端之间；一比较器，所述比较器的第一输入端连接于所述电压存储节点，所述比较器的第二输入端连接于一参考电压，且所述比较器经配置以于所述电压存储节点的电压超过所述参考电压时输出一触发信号；一延迟重置单元，经配置以将所述触发信号延迟一预定延迟时间，以产生一重置开关信号；一重置开关，连接于所述电压存储节点及接地端之间，所述重置开关的控制端由所述重置开关信号控制以重置所述电压存储节点的电压；一计数器，经配置以对所述触发信号进行计数以产生一计数值，并对应产生一计数结果信号；以及一动态时间增益调整模块，包括：一时间及增益控制缓存器，经配置以依据一设定增益产生一组初始开关信号，以分别控制多个所述增益选择开关导通或关断，使所述分辨率调整电路的一总体增益对应于所述设定增益；一光强度检测模块，接收在所述设定增益下产生的所述计数结果信号，以依据所述计数值判断一当前光强度为一强光状态或一弱光状态，并对应产生一光强指示信号；及一算术运算模块，经配置以依据所述光强指示信号产生一检测时间配置信号，所述检测时间配置信号用于指示一检测时间内的一真实增益时间及一模拟增益时间的比例配置，并存储于一缓存器内，其中所述时间及增益控制缓存器经配置以依据所述比例配置产生一组调整开关信号，以分别控制多个所述增益选择开关导通或关断，使所述分辨率调整电路的所述总体增益在所述模拟增益时间内对应于低于所述设定增益的一替代增益，以及在所述真实增益时间内对应于所述设定增益；以及其中所述计数器经配置以对所述触发信号进行计数以产生一第一调整计数值，并对应产生一调整计数结果信号，其中所述调整计数结果信号用于指示一经调整光强度结果。2.根据权利要求1所述的可动态控制时间增益的光传感装置，其特征在于，所述分辨率...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈志宁，苏持恒，
申请(专利权)人：茂达电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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