[发明专利]光学传感器装置和用于光学感测的方法

说明书

光学传感器装置包括光电二极管(11)、虚设光电二极管(12)、模数转换器(13)、第一开关(15)和第二开关(16)，第一开关(15)将光电二极管(11)耦合到模数转换器(13)的输入(14)，第二开关(16)虚设光电二极管(12)耦合到模数转换器(13)的输入(14)。

本专利申请涉及光学传感器装置和用于光学感测的方法。

光学传感器装置通常包括光传感器，例如光电二极管和模数转换器，其中光电二极管向模数转换器提供光电二极管电流。然而，光电二极管电流可以包括与光电二极管接收到的光无关的并且可以由泄漏引起的部分。

本专利申请的目的是提供一种减小漏电流的影响的光学传感器装置和用于光学传感的方法。

该目的通过独立权利要求的主题来解决。在从属权利要求中描述了其他发展和实施例。

在实施例中，光学传感器装置包括光电二极管、虚设光电二极管、模数转换器以及第一和第二开关。第一开关将光电二极管耦合到模数转换器的输入。此外，第二开关将虚设光电二极管耦合到模数转换器的输入。

有利地，由光电二极管提供的光电二极管电流包括漏电流和由光子生成的光子电流。此外，由虚设光电二极管生成的虚设电流主要由漏电流组成。光电二极管和虚设光电二极管选择性地连接到模数转换器的输入。因此，光电二极管电流和虚设电流由相同的模数转换器分别测量。光电二极管电流和虚设电流的数字值能够用于减小漏电流对光学传感器装置的测量结果的影响。

在实施例中，第一开关在测量阶段中设置在导通状态，并且在参考阶段中设置在非导通状态。此外，第二开关在参考阶段中设置在导通状态，并且在测量阶段中设置在非导通状态。

在实施例中，光学传感器装置包括第三开关和第四开关，第三开关将光电二极管耦合到参考电位端子，第四开关将虚设光电二极管耦合到参考电位端子。

在实施例中，第三开关在参考阶段中设置在导通状态，并且在测量阶段中设置在非导通状态。此外，第四开关开关在测量阶段中设置在导通状态，并且在参考阶段中设置在非导通状态。

在实施例中，模数转换器被实现为电荷平衡模数转换器。

在进一步的发展中，模数转换器包括放大器、积分电容器、比较器和参考电容器电路。例如由虚设光电二极管的虚设电流和/或光电二极管的光电二极管电流提供的、提供给放大器的输入的电荷被由参考电容器电路提供给放大器的输入的一个电荷包或多于一个的电荷包平衡。

在实施例中，模数转换器在参考阶段生成具有第一值的数字输出信号，并且在测量阶段生成具有第二值的数字输出信号，第一值表示虚设光电二极管的虚设电流的值，第二值表示光电二极管的光电二极管电流的值。可以在第一值之后确定第二值。可替代地，可以在第一值之前确定第二值。

在实施例中，模数转换器包括具有输入和输出的放大器。

在实施例中，第一和第二开关经由模数转换器的输入耦合到放大器的输入。

在实施例中，模数转换器包括输入开关，该输入开关将放大器的输入耦合到参考电位端子。

在实施例中，模数转换器包括积分电容器，该积分电容器布置在放大器的输出和放大器的输入之间。

在实施例中，模数转换器包括初始化开关，该初始化开关将积分电容器的电极耦合到电压端子。

在实施例中，模数转换器包括开环开关，该开环开关将积分电容器的电极耦合到放大器的输出。

在实施例中，模数转换器包括比较器，该比较器具有连接到放大器的输出的输入。

在实施例中，模数转换器包括参考电容器电路，该参考电容器电路耦合到放大器的输入并将电荷包提供给放大器的输入。