[发明专利]感光装置及相关电子装置

说明书

本申请公开了一种感光装置和相关电子装置。感光装置依序操作在初始阶段、粗转换阶段以及细转换阶段，包括：光电二极管；积分单元，用来依据光电二极管产生的电荷进行积分操作，并对应地输出积分电压；开关，耦接于积分单元以及顶极板采样的逐次逼近式模数转换器之间；顶极板采样的逐次逼近式模数转换器包含：比较器，第一输入端在所述粗转换阶段耦接至阈值电压，第二输入端通过开关选择性地耦接至积分电压；电容阵列，包括多个电容皆通过顶极板耦接至比较器的第二输入端；逐次逼近逻辑电路。

技术领域

本申请涉及一种传感器，尤其涉及一种感光装置及相关电子装置。

背景技术

在环境光传感器的领域中，高动态范围一直是设计者追求的目标之一，以往的做法往往达到了高动态范围，却牺牲了传感器的敏感度。如果还要加上极短曝光时间内完成环境光传感的需求，则难度更高。因此，本领域亟需一种全新的设计来取代现有的环境光传感器做法，以克服上述的所有问题。

发明内容

本申请的目的之一在于公开一种感光装置及相关电子装置，来解决上述问题。

本申请的一实施例公开了一种感光装置，所述感光装置依序操作在初始阶段、粗转换阶段以及细转换阶段，所述感光装置包括：光电二极管，耦接于第一参考电压；积分单元，用来依据所述光电二极管产生的电荷进行积分操作，并对应地输出积分电压；开关，耦接于所述积分单元以及顶极板采样的逐次逼近式模数转换器之间；所述顶极板采样的逐次逼近式模数转换器，包含：比较器，所述比较器的第一输入端在所述粗转换阶段耦接至阈值电压，所述比较器的第二输入端通过所述开关选择性地耦接至所述积分电压，所述比较器的第二输入端还耦接至电容阵列，所述比较器的输出端耦接至逐次逼近逻辑电路；所述电容阵列，包括多个电容皆通过顶极板耦接至所述比较器的所述第二输入端；所述逐次逼近逻辑电路，用来依据所述比较器的输出信号分别控制所述多个电容的底极板选择性地耦接至多个电压的其中之一；放电单元，耦接于所述积分单元；以及控制器，用以控制所述开关导通以使所述感光装置进入所述粗转换阶段，以及控制所述开关不导通以使所述感光装置进入所述细转换阶段，其中在所述粗转换阶段，所述控制器控制所述比较器的所述第一输入端耦接至所述阈值电压，且当所述比较器的所述输出信号指示所述积分电压高于所述阈值电压时，所述控制器将粗转换数字码累加1，并控制所述放电单元对所述积分单元进行放电操作，以降低所述积分电压。

本申请的一实施例公开了一种电子装置，包括：显示屏；以及上述的感光装置，设置于所述显示屏之下方，并对通过所述显示屏的环境光进行传感。

本申请的感光装置及相关电子装置可以在极短曝光时间的应用中，同时兼顾高动态范围、高敏感度与高分辨率。

附图说明

图1为本申请提出的感光装置操作在粗转换阶段的实施例的示意图。

图2为本申请提出的感光装置操作在细转换阶段的实施例的示意图。

图3为本申请的感光装置的操作时序图。

图4为本申请的感光装置在初始阶段的操作时序图。

图5为本申请的感光装置在放电操作的操作时序图。

具体实施方式

以下揭示内容提供了多种实施方式或例示，其能用以实现本揭示内容的不同特征。下文所述之组件与配置的具体例子系用以简化本揭示内容。当可想见，这些叙述仅为例示，其本意并非用于限制本揭示内容。举例来说，在下文的描述中，将一第一特征形成于一第二特征上或之上，可能包括某些实施例其中所述的第一与第二特征彼此直接接触；且也可能包括某些实施例其中还有额外的组件形成于上述第一与第二特征之间，而使得第一与第二特征可能没有直接接触。此外，本揭示内容可能会在多个实施例中重复使用组件符号和/或标号。此种重复使用乃是基于简洁与清楚的目的，且其本身不代表所讨论的不同实施例和/或组态之间的关系。