本發(fā)明涉及一種光學(xué)感測(cè)裝置，尤其涉及一種可相應(yīng)降低電源電壓抑制比(Power Supply Rejection Ratio，PSRR)的光學(xué)感測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的光學(xué)感測(cè)裝置著重于感測(cè)效率的提升，但對(duì)于內(nèi)部組件阻抗匹配的電路設(shè)計(jì)略有不足處，其將導(dǎo)致感測(cè)結(jié)果摻雜過(guò)多的噪聲信號(hào)，并影響到自身的感測(cè)效率與處理信號(hào)的精確度。

因此，提供一種可相應(yīng)降低電源電壓抑制比的光學(xué)感測(cè)裝置，已成為本領(lǐng)域的重要課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的主要目的即在于提供一種可相應(yīng)降低電源電壓抑制比的光學(xué)感測(cè)裝置。

本發(fā)明公開(kāi)一種光學(xué)感測(cè)裝置，包括一信號(hào)產(chǎn)生模塊，用來(lái)產(chǎn)生一偵測(cè)信號(hào)；一感測(cè)模塊，用來(lái)接收所述偵測(cè)信號(hào)所對(duì)應(yīng)的一反射信號(hào)；以及一控制模塊，耦接所述感測(cè)模塊，用來(lái)根據(jù)所述反射信號(hào)，以對(duì)應(yīng)判斷是否有一物體接近及其所對(duì)應(yīng)的一相對(duì)距離；其中，所述控制模塊還包括一匹配模塊，用來(lái)匹配所述感測(cè)模塊所對(duì)應(yīng)的一阻抗值，且所述匹配模塊與所述感測(cè)模塊都耦接至一地端來(lái)形成一零差動(dòng)準(zhǔn)位。

附圖說(shuō)明

圖1與圖2為本發(fā)明實(shí)施例一光學(xué)感測(cè)裝置工作在不同工作狀態(tài)的示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例另一光學(xué)感測(cè)裝置的示意圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例另一光學(xué)感測(cè)裝置的示意圖。

其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：

1、3、4 光學(xué)感測(cè)裝置

10 信號(hào)產(chǎn)生模塊

12 感測(cè)模塊

14、34、44 控制模塊

140、340、440 匹配模塊

142 切換模塊

1420 第一切換單元

1422 第二切換單元

1424 第三切換單元

144 計(jì)算模塊

146 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器

46 調(diào)整模塊

GND 地端

S_D 偵測(cè)信號(hào)

S_R 反射信號(hào)

S_C1、S_C2、S_C3 導(dǎo)通信號(hào)

S_S 選擇信號(hào)

I_B、I_R+I_B 感測(cè)電流

OB 物體

具體實(shí)施方式

在說(shuō)明書(shū)及后續(xù)的申請(qǐng)專利范圍當(dāng)中使用了某些詞匯來(lái)指稱特定的組件。所屬領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者應(yīng)可理解，制造商可能會(huì)用不同的名詞來(lái)稱呼同樣的組件。本說(shuō)明書(shū)及后續(xù)的申請(qǐng)專利范圍并不以名稱的差異來(lái)作為區(qū)別組件的方式，而是以組件在功能上的差異來(lái)作為區(qū)別的基準(zhǔn)。在通篇說(shuō)明書(shū)及后續(xù)的權(quán)利要求當(dāng)中所提及的「包含」為一開(kāi)放式的用語(yǔ)，故應(yīng)解釋成「包含但不限定于」。此外，「耦接」一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表所述第一裝置可直接連接于所述第二裝置，或通過(guò)其他裝置或連接手段間接地連接至所述第二裝置。

請(qǐng)參考圖1與圖2，圖1與圖2分別為本發(fā)明實(shí)施例一光學(xué)感測(cè)裝置1工作在一未起始狀態(tài)及一已起始狀態(tài)的示意圖。本實(shí)施例的光學(xué)感測(cè)裝置1可用來(lái)偵測(cè)一物體OB是否靠近，其包括一信號(hào)產(chǎn)生模塊10、一感測(cè)模塊12與一控制模塊14。其中，信號(hào)產(chǎn)生模塊10可用來(lái)產(chǎn)生一偵測(cè)信號(hào)S_D，感測(cè)模塊12可用來(lái)接收偵測(cè)信號(hào)所對(duì)應(yīng)的一反射信號(hào)S_R，而控制模塊14耦接感測(cè)模塊12，可根據(jù)反射信號(hào)來(lái)對(duì)應(yīng)判斷物體OB是否接近/靠近光學(xué)感測(cè)裝置1的周邊，同時(shí)，反射信號(hào)也可用來(lái)判斷物體OB相對(duì)于光學(xué)感測(cè)裝置1的一相對(duì)距離。

詳細(xì)來(lái)說(shuō)，本實(shí)施例中的信號(hào)產(chǎn)生模塊10可為一發(fā)光二極管(利用一驅(qū)動(dòng)電壓Vdd來(lái)驅(qū)動(dòng))，可產(chǎn)生一光源信號(hào)如一不可見(jiàn)光或一可見(jiàn)光，當(dāng)物體OB靠近光學(xué)感測(cè)裝置1時(shí)，其可反射光源信號(hào)來(lái)形成一反射光源信號(hào)，并由感測(cè)模塊12如為一光敏二極管來(lái)接收反射光源信號(hào)。另外，控制模塊14包括一匹配模塊140，可作為一匹配電容，用來(lái)匹配感測(cè)模塊12所對(duì)應(yīng)的一阻抗值(例如一電容值)。此外，匹配模塊140與感測(cè)模塊12都耦接至一地端GND，使得匹配模塊140與感測(cè)模塊12間形成一零差動(dòng)準(zhǔn)位。本實(shí)施例中的控制模塊14還包括一切換模塊142、一計(jì)算模塊144與一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器146，且通過(guò)一導(dǎo)通信號(hào)來(lái)對(duì)應(yīng)切換切換模塊142的導(dǎo)通路徑，例如本實(shí)施例中的切換模塊142包括一第一切換單元1420、一第二切換單元1422以及一第三切換單元1424，并利用導(dǎo)通信號(hào)S_C1、S_C2、S_C3來(lái)對(duì)應(yīng)切換第一切換單元1420、第二切換單元1422與第三切換單元1424的導(dǎo)通狀況，進(jìn)而切換光學(xué)感測(cè)裝置1的不同工作狀態(tài)。

具體而言，如圖1所示，當(dāng)信號(hào)產(chǎn)生模塊10未啟動(dòng)時(shí)(即信號(hào)產(chǎn)生模塊10為未起始狀態(tài))，導(dǎo)通信號(hào)S_C1、S_C2、S_C3分別為一低位準(zhǔn)信號(hào)、一高位準(zhǔn)信號(hào)與一低位準(zhǔn)信號(hào)，以切換切換模塊142中第一切換單元1420、第二切換單元1422與第三切換單元1424的啟閉，來(lái)形成為一第一導(dǎo)通路徑，此時(shí)，由于信號(hào)產(chǎn)生模塊10并未產(chǎn)生偵測(cè)信號(hào)S_D，而所述感測(cè)模塊是根據(jù)一背景光源來(lái)對(duì)應(yīng)接收一第一信號(hào)，且對(duì)應(yīng)形成一感測(cè)電流I_B，至于第一導(dǎo)通路徑可參考圖1中所示感測(cè)電流I_B的箭頭的流動(dòng)方向。

進(jìn)一步地，如圖2所示，當(dāng)信號(hào)產(chǎn)生模塊10啟動(dòng)并產(chǎn)生偵測(cè)信號(hào)S_D時(shí)(即信號(hào)產(chǎn)生模塊10為已起始狀態(tài))，導(dǎo)通信號(hào)S_C1、S_C2、S_C3分別為一高位準(zhǔn)信號(hào)、一低位準(zhǔn)信號(hào)與一低位準(zhǔn)信號(hào)，以切換切換模塊142中第一切換單元1420、第二切換單元1422與第三切換單元1424的啟閉來(lái)形成為一第二導(dǎo)通路徑，此時(shí)，感測(cè)模塊12可對(duì)應(yīng)接收經(jīng)由物體OB反射的一第二信號(hào)(即反射信號(hào)S_R)，且對(duì)應(yīng)形成另一感測(cè)電流I_R+I_B，至于第二導(dǎo)通路徑可參考圖2中所示感測(cè)電流為I_R+I_B的箭頭的流動(dòng)方向。據(jù)此，通過(guò)控制模塊14中計(jì)算模塊144與模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器146的一積分工作后，控制模塊14可根據(jù)第一反射信號(hào)與第二反射信號(hào)間的差值，以對(duì)應(yīng)判斷物體OB是否接近/靠近光學(xué)感測(cè)裝置1的周邊，同時(shí)判斷物體OB相對(duì)于光學(xué)感測(cè)裝置1的相對(duì)距離。

請(qǐng)參考圖3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例另一光學(xué)感測(cè)裝置3的示意圖。圖3所示的光學(xué)感測(cè)裝置3類似圖1中的光學(xué)感測(cè)裝置1，不同處在于，本實(shí)施例中控制模塊34的匹配模塊340改為一已遮光的光敏二極管，且可完全匹配感測(cè)模塊12的阻抗電容值。請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D4，圖4為本發(fā)明實(shí)施例另一光學(xué)感測(cè)裝置4的示意圖。圖4的光學(xué)感測(cè)裝置4類似圖1中的光學(xué)感測(cè)裝置1，不同處在于，本實(shí)施例中控制模塊44的匹配模塊440可為一追蹤電容模塊，且其對(duì)應(yīng)為一可選擇電容數(shù)組，此外，控制模塊44還包括一調(diào)整模塊46來(lái)耦接于追蹤電容模塊與模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器146間，且調(diào)整模塊46可根據(jù)控制模塊44的積分工作后的計(jì)算結(jié)果，以對(duì)應(yīng)輸出一選擇信號(hào)S_S至追蹤電容模塊，以控制追蹤電容模塊440輸出一可調(diào)整電容值來(lái)匹配感測(cè)模塊12的阻抗電容值，例如調(diào)整模塊46可比較一積分器與模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器146間的差值是否為最小，進(jìn)而輸出當(dāng)下所使用追蹤電容模塊的電容值。再者，當(dāng)光學(xué)感測(cè)裝置4不照光時(shí)，匹配模塊440與感測(cè)模塊12間為完全匹配，且經(jīng)過(guò)復(fù)數(shù)次切換切換模塊142的導(dǎo)通路徑后，控制模塊44可對(duì)應(yīng)輸出一零數(shù)值來(lái)調(diào)整可調(diào)整電容值。當(dāng)然，本實(shí)施例中追蹤電容模塊所輸出的可調(diào)整電容值可直接等同于感測(cè)模塊12的阻抗值，或者，也可從多個(gè)阻抗值中選擇較接近的一者來(lái)匹配感測(cè)模塊12的阻抗值，非用以限制本發(fā)明的范圍。

據(jù)此，由于本發(fā)明圖1到圖4的實(shí)施例都已對(duì)應(yīng)設(shè)置有匹配模塊，當(dāng)光學(xué)感測(cè)裝置工作在不同工作環(huán)境或條件，由于感測(cè)模塊(例如光敏二極管)的阻抗電容值會(huì)隨制程、溫度或偏壓而對(duì)應(yīng)改變時(shí)，但本實(shí)施例仍可維持感測(cè)模塊(例如光敏二極管)與匹配模塊(例如一匹配電容、一追蹤電容模塊或一已遮光的光敏二極管)間的阻抗電容值為相等或接近，使得光學(xué)感測(cè)裝置等效輸出的電源電壓抑制比(PSRR)為最佳，用以對(duì)抗輸入電壓所攜帶的噪聲信號(hào)。再者，由于本實(shí)施例已考慮感測(cè)模塊與匹配模塊間的阻抗電容值為匹配，而匹配模塊140與感測(cè)模塊12同時(shí)接地來(lái)形成零差動(dòng)準(zhǔn)位，使得本實(shí)施例的負(fù)載匹配效果與抗噪聲的能力也可大幅提升，相較于未設(shè)置匹配模塊的現(xiàn)有技術(shù)來(lái)說(shuō)，本案所提供的電源電壓抑制比將至少改善20dB～30dB。

值得注意地，本領(lǐng)域技術(shù)人員可對(duì)應(yīng)修改本實(shí)施例中切換模塊中切換單元的數(shù)量及其所對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通信號(hào)與導(dǎo)通路徑，使得感應(yīng)模塊不但維持匹配模塊與感測(cè)模塊間為阻抗匹配，同時(shí)相應(yīng)使用不同的導(dǎo)通路徑或?qū)ńM件來(lái)降低感應(yīng)電流傳輸至控制模塊的噪聲干擾，此也屬于本發(fā)明的范圍。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供一種光學(xué)感測(cè)裝置，其中內(nèi)設(shè)的匹配模塊可維持與感測(cè)模塊間相等或接近的阻抗電容值，使得光學(xué)感測(cè)裝置可輸出較佳的電源電壓抑制比，同時(shí)，其中匹配模塊與感測(cè)模塊共同接地來(lái)形成零差動(dòng)準(zhǔn)位，以提高光學(xué)感測(cè)裝置的負(fù)載匹配效果與抗噪聲的能力。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。