[发明专利]近物感测装置及具有近物感测功能的光学感测电路

说明书

一种近物感测装置及具有近物感测功能的光学感测电路，以一驱动模块、一发光元件、一光接收模块、一转换模块、一判断模块、一同步序向模块、一类比前端模块、以及一类比‑数位转换器组成具有自我校正功能的新颖近物感测装置。其中，该转换模块至少包括：一信号放大晶体管、一电流镜、N组叠接晶体管对、以及一电流‑电压转换电阻。于近物感测装置开始进行自我校正之前，先利用该转换模块将该光接收模块的一感测信号初始地配置成一电压信号。接着，再通过判断模块、同步序向模块以及数位‑类比转换器的相互配合完成自我校正。

技术领域

本发明涉及电子电路的技术领域，特别是一种近物感测装置以及一种具有近物感测功能的光学感测电路。

背景技术

随着智能手机的高度发展，手机已经不再是一个简单的通信工具；尤其，在扩增实境(Augmented Reality,AR)与虚拟实境(Virtual Reality,VR)技术被广泛地应用至智能手机后，智能手机俨然成为人们日常生活所不可或缺的电子产品。

智能手机内部配置有几种基本感测器，包括：环境光感测器(ambient lightsensor)、距离感测器(proximity sensor)、重力感测器(G-sensor)、加速度感测器(accelerometer Sensor)、磁(场)感测器(magnetism sensor)、陀螺仪(gyroscope)、全球定位系统(Global Positioning System,GPS)。除了上述基本感测器以外，高阶的智能手机可能还会搭载血氧感测器、心率感测器、指纹感测器等用以感测使用者的个人信息的感测器。

请参阅图1，为显示苹果的智能手机的上视图。并且，请继续参阅图2，为显示环境光感测器与距离感测器的封装结构的侧面剖视图。如图1与图2所示，环境光感测器与距离感测器通常整合为一个光学感测模块2’，且光学感测模块2’于电路组成上包括：一电路基板21’、一发光元件22’、一光接收元件23’、以及一控制与处理单元(未图示)；其中，该电路基板21’设置于智能手机1’的主电路板10’上，且该处理单元、该发光元件22’与该光接收元件23’皆容置于开设有一出光窗24’与一收光窗25’的一容置体26’中。

图1中特别标示出智能手机1’的听筒11’位置。值得说明的是，于听筒11’附近开设有一出光孔12’与一收光孔13’。于所述光学感测模块2’的运作上，该光接收元件23’通过收光孔13’感测外部一环境光152’的强度，使得控制与处理单元可根据环境光152’的强度变化进而通知相关控制电路对应地调整智能手机1’的触控荧幕的背光强度。另一方面，控制与处理单元也可以驱动该发光元件22’通过该出光孔12’发出一检测光31’至外部一物体3’，再借由该光接收元件23’接收由该物体反射而出的一物体反射光32’；之后，后端处理单元便可根据该光接收元件23’所输出电流信号的强弱变化，经数学运算后得知该物体3’与智能手机1’的听筒11’的距离远近。同时参阅图1与图2可以得知，图2所显示的物体3’指的就是使用者的耳朵；并且，当使用者将智能手机1’的听筒11’贴近耳朵的时候，所述控制与处理单元便会通知后端其它控制电路对应地关闭智能手机1’的触控荧幕，避免使用者的脸部误触智能手机1’的触控荧幕。

然而，于发光元件22’发出检测光31’至该物体3’时，一盖板15’也会同时反射一反射光151’至该光接收元件23’。根据封装方式的不同，所述盖板15’可能是光学感测模块2’的压克力盖板，也可能是智能手机1’顶部的玻璃板。重要的是，所述反射光151’会成为串扰噪音(crosstalk noise)，并伴随着该物体反射光32’同时被光接收元件23’所接收，导致控制与处理单元无法正确地计算出物体3’与智能手机1’的正确距离。另一方面，由于光接收元件23’也会同时通过收光孔13’感测环境光152’的强度，可想而知，环境光152’也会伴随着物体反射光32’而同时被光接收元件23’所接收，也因此成为控制与处理单元无法正确地计算出物体3’与智能手机1’的正确距离的另外一个因素。