[发明专利]光传感器

说明书

技术领域

本发明一般涉及光传感器，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。

发明内容

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。

总之，本发明的实施方案如下列第1项、第13项、第18项和第20项所述，其余各项为优选实施方案：

1.一种光传感器，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