TWI434610B - 近接感測器及感測近接的方法 - Google Patents

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Description

近接感測器及感測近接的方法
本發明有關於一種近接感測器及感測近接的方法。
在手機與手握裝置之應用中，紅外線(IR)近接感測器逐漸受到大眾歡迎。例如，能夠使用感測器來控制可攜式電子裝置之觸控式螢幕介面。當諸如人的手指之物件靠近，感測器便會檢測該物件。當物件受到檢測時，觸控式螢幕介面或其相似物便可能會執行諸如將顯示器背光致能或者除能之行為，顯示”虛擬滾輪”、導航台或虛擬鍵盤等等。
傳統的類比輸出IR近接感測器典型包含離散的構件，包含一紅外線(IR)發光二極體(LED)、一將IR LED導通與截止的開關、以及一IR光二極體(PD)。在正常操作期間中，開關會將電流輸送至IR LED。若有的話，從IR LED所放射出來的IR光線(或者至少一部份的IR光線)將會為一物件所反射，並且為PD所接收。PD會將所反射的光線以及週遭環境光線轉換成與光二極體並聯連接的電阻器上所流動之電流。類比輸出為跨於電阻器上的電壓。光二極體所接收到的反射IR光線之強度會以大約1/(4*X^2)的速率減少，其中X為物件與PD之間的距離。然而，如同方才所說明的，由PD所接收的總IR光線同樣也包含可能來自太陽光、鹵素燈、白熾燈、螢光燈等等的週遭環境之IR光線。圖1A顯示這些不同類型的光線之光譜。
為了改善感測器的訊號對雜訊比，典型以相對較大的感測器面積、並且以特殊的封裝來製作傳統類比輸出近接感測器之PD，其具有在IR LED的放射波長上具有峰值之窄帶通濾波器。如此的IR PD典型光譜響應顯示於圖1B。此外，為了改善訊號對雜訊比，典型使用相對較高之電流來驅動IR LED，以放射出較強的IR光線訊號之用。就手機與其他手握式裝置之應用而言，大尺寸感測器面積、特殊封裝以及高電流之使用場合會使如此的傳統IR近接感測器不適用，或者至少不是最佳的。
根據本發明之一實施例，近接感測器包含一驅動器，一光二極體(PD)以及一類比至數位轉換器(ADC)。近接感測器同樣也能夠包含一用以控制驅動器之控制器。驅動器有所選擇地驅動一光源，例如一種紅外線(IR)發光二極體(LED)。會產生表示由PD所檢測的光線強度之電流訊號之PD能夠檢測週遭環境的光線以及從物件反射而由光源所產生的光線之強度兩者。ADC會接收一部份或者更多部份是由PD所產生的電流訊號。ADC會以補償PD所檢測到的週遭環境光線與所檢測到的週遭環境光線的暫態改變之方式，產生一個或者多個能夠用來評估物件相對於PD的近接之數位輸出。
根據本發明之一實施例，一種在一個或者多個時間週期之期間內監測物件近接所使用之方法包含檢測週遭環境的光線以及從物件反射而由光源所產生的光線兩者之強度。在另一個或者多個時間週期之期間內，檢測週遭環境的光線強度。基於所檢測到的強度，便能夠產生表示從物件反射而由光源產生所檢測到的光線強度之輸出，此實質消除週遭環境光線的影響以及其暫態改變。如此的輸出能夠用來評估物件的近接。
經由以下所提的細節說明、圖式與申請專利範圍，本發明實施例之其他與可替代的實施例以及特徵、觀念與優點將更為顯而易見。
圖2顯示根據本發明實施例包含一單塊晶片之單塊低成本與低功率近接感測器200，其晶片包含一CMOS積體光二極體202、一類比至數位轉換器(ADC)204、一IR LED驅動器206以及一時序控制器208。由時序控制器208所控制的IR LED驅動器206有所選擇地驅動一外部IR LED 210。根據特定的實施例，光二極體(PD)202為一種正規的PN接面二極體，沒有任何的光譜濾波器。如此的PD之典型光譜響應顯示於圖3。圖4顯示ADC 204之某一種可能的實現方式，而更特別的是，一種電荷平衡的ADC 404。
圖2感測器200之利益為藉由提供光電流至數位輸出直接的轉換，就IR LED驅動器的輸出調變而言，能夠以低抵補與高解析度來處理相對較小的電流訊號。根據本發明之特定實施例，感測器200之操作原理如下：-在1st 轉換時間之期間中，IR LED驅動器206截止(亦即，圖2中的開關S0為斷開的)，並因而外部的IR LED 210亦截止(亦即，不產生任何的IR光線)。ADC 204的輸出(DATA 1)直指(亦即，成比例)週遭環境的光線之強度；以及-在2nd 轉換時間之期間中，IR LED驅動器206啟動(亦即，開關S0為閉合的)，並因而外部的IR LED 210導通(亦即，產生IR光線)。
ADC 204的輸出(DATA 2)表示(亦即，成比例)週遭環境光線之強度，並且從IR LED 210所接收到的IR光線會反射向PD，並且為之所檢測。所要注意的是，當物件並非近接於感測器200，則實質上應該不會有由IR LED 210所產生的IR光線會反射回到PD，並因而在此一狀況的期間中，ADC 204的輸出(DATA2)將再次表示(亦即，成比例)週遭環境的光線之強度。所以，較佳地配置IR LED 210與PD 202彼此之相對位置，致使沒有IR光線能夠從IR LED 210直接行進至PD 202，而PD 202應該較佳地僅檢測來自LED 210已經從物件201反射而近接於感測器200之的光線。依照在此所使用的專有名詞，週遭環境光線指稱背景光線，亦即已經存在於不受IR LED 210所產生的光線影響之室內或室外環境之光線。如此的週遭環境光線包含寬廣範圍波長之輻射，包含IR波長。
能夠儲存DATA1與DATA2數值(亦即，在可以是RAM、EPRAM、暫存器等等的記憶體220中)，允許其相減(例如，藉由一處理器230或者數位減法電路)。DATA1數值表示週遭環境光線之強度(其可能起因於各種不同的光源，諸如圖1A所示者，並且能夠包含可見光與IR光線兩者，如同從圖3所示的PD光譜所能夠察知的)。DATA2數值表示從物件反射並且為PD 202所檢測而由IR LED 210所產生的週遭環境光線與IR光線兩者之強度。例如，倘若1st 與2nd 轉換時間並非相等的區間，則該減法可以是一種比重減法。如果週遭環境光線在1st 與2nd 轉換時間之期間中並不改變，則DATA2-DATA1之減法會導致一實質僅與從IR LED所接收到的IR光線強度成比例之數值(亦即，週遭環境光線的影響會被減掉)，此應該會隨著物件逐漸接近感測器200而增加，更特別的是較為靠近PD 202。相反的是，隨著物件逐漸遠離感測器200，DATA2-DATA1之數值應該會減小。所以，DATA2-DATA1之數值能夠用來評估物件之近接。
如圖2的時序圖所示，來自ADC 204的DATA1與DATA2輸出會輪流交替動作。能夠決定複數個的數值(從DATA2減去DATA1所產生的)，之後則將之相加(例如，使用積分器或累加器，將之積分或者累加)，並且能夠使用該已加總的數值來評估物件之近接。或者，能夠決定複數個的數值(從DATA2減去DATA1所產生的)，之後則將之平均，並且能夠使用該已平均的數值來評估物件的近接。在另一實施例中，能夠將複數個的DATA1數值相加(例如，使用積分器或累加器，將之積分或者累加)，藉以產生已加總之DATA1，並且能夠將複數個的DATA2數值相加，藉以產生已加總之DATA2，而之後再將已加總之DATA2減去已加總之DATA1，藉以產生能夠用來評估物件近接之數值。在另一實施例中，能夠將複數個的DATA1數值平均，藉以產生已平均後之DATA1，並且能夠將複數個的DATA2數值平均，藉以產生已平均後之DATA2，而之後再將已平均DATA2減去已平均DATA1，藉以產生能夠用來評估物件近接之數值。這只是些許的範例，並不意謂限制之意。
由於ADC 204能夠提供足夠的資料位元數目，因此只要在1st 與2nd 轉換時間進程中週遭環境光線不改變，即使是當存在有許多週遭環境光線之時，圖2的實施例亦能夠提供近接感測之高靈敏度。然而，在手機與手握式裝置之應用中，環境的改變會相對較為快速，導致週遭環境光線之暫態改變。
所要注意的是，對轉換時間與DATA數值進行不同編號。換言之，可能的是，在1st 轉換時間之期間中，IR LED 210導通，而在2nd 轉換時間之期間中，IR LED 210截止。使用此種編號方式，DATA1數值便能夠表示週遭環境光線與以及從PD 202所反射與檢測而由IR LED 210所產生的IR光線兩者之強度，而且DATA2表示週遭環境光線之強度。在此，能夠使用DATA1-DATA2之數值來評估物件之近接。
圖5顯示根據本發明另一實施例的單塊近接感測器500。在此，使用兩個ADC 2041 與2042 ，並且以諸如50%之責任週期來啟動與關斷IR LED驅動器206。每個啟動時間皆包含M個時脈週期，其中的M為整數(1,2,3...)。根據時序圖，將光二極體202的輸出電流切換於兩ADC 2041 與2042 的輸入之間。就此種雙ADC的架構以及這種開關時序結構而言，實質地消除了週遭環境光線改變的效應。在此一實施例中，為了補償在兩ADC 2041 與2042 之間會導致近接感測誤差之增益不匹配，能夠使用一種微調電路來改善增益的匹配。能夠使用顯示於圖4中的電荷平衡ADC 404來實現兩ADC 2041 與2042 。
圖6顯示根據本發明另一實施例的單塊近接感測器600。在此，使用雙輸入單輸出的ADC 604。在特定的實施例中，雙輸入單輸出ADC 604能夠包含雙積分器，其將會消弭微調電路之任何需求。ADC 604的輸出實質僅與從IR LED 210所放射而接收到的IR光線強度成比例(亦即，實質消除了週遭環境光線之效應)。
圖7顯示雙輸入單輸出ADC 702之一實施例，其能夠用於圖6的ADC 604。圖8顯示雙輸入單輸出ADC 804之另一實施例，其能夠用於圖6的ADC 604。除了圖7與8所示之外，雙輸入單輸出ADC之其他實施例同樣也是可行的，並且在於本發明的範疇之內。理想上，操作於電流模式的雙輸入單輸出ADC將會實現以下的函數：Data=((Iin1-Iin2)/Iref)*2^N (1)
在此，Data為ADC的數位輸出，為ADC輸出之位元數目，Iref為參考電流，而Iin1與Iin2則為雙電流輸入。
參照圖7，以兩個傳統的單輸入ADC(ADC 7041 與ADC 7042 )以及一數位減法電路708，來實現根據本發明實施例的雙輸入單輸出ADC 702。其輸出能夠表示為：Data=(Iin1/Iref1-Iin2/Iref2)*2^N (2)
在此，Iin1與Iin2分別為ADC 7041 與ADC 7042 之輸入電流，而Iref1與Iref2則為ADC的參考電流。為了經由方程式(2)實行方程式(1)所給定的函數，應該使用微調電路來實現增益匹配，亦即將Iref1匹配於Iref。ADC的解析度越高(亦即，輸出位元數目越多)，實現如此的微調電路越加困難。
以上所介紹過的圖4顯示ADC 7041 與ADC 7042 每個的某些典範細節，其中每個ADC皆是實現為一種依賴電荷平衡技術之傳統單輸入ADC 404。如圖4所示，每個ADC皆能夠包含一積分器412、一比較器414、一D型正反器(dff)416、以及一計數器418。就N位元的每筆資料(亦即，類比至數位)之轉換而言，需要2^N之時脈週期。在每個轉換時間之期間中，計數從dff 416開始之1的數目，並且針對每個相應的1，將Tclock*Iref之電荷輸送至積分器412。在此，Tclock為時脈週期，而Iref則為參考電流。根據電荷守恆：1in*Tclock*2^N=Iref*Tclock*Data (3)
在此，Iin為輸入電流，而Data為計數器之輸出。方程式的左邊代表藉由輸入電流從積分器所移除的總電荷，而右邊則代表藉由參考電流輸送至積分器的總電荷。經由(3)，數位輸出能夠表示為：Data=(Iin/Iref)*2^N (4)
圖8顯示根據本發明另一實施例雙積分器所實現的雙輸入單輸出ADC 804之架構。如上述，雙輸入ADC 804能夠用來實現圖6的雙輸入ADC 604。ADC 804實現(1)所給定的函數，而同時減輕微調電路之任何需求。顯示ADC 804包含一對積分器412A 與412B 、一對比較器414A 與414B 、一對D型正反器416A 與416B 、以及一上下數之計數器818。亦顯示ADC 804包含1位元DAC 820以及時間延遲822。ADC 804說明於下。為簡化而假設M=1：
-在SWITCH=H之期間中，則用以比較積分器412A 輸出與偏壓電壓(vbias)的比較器414A 之輸出便會致能。如果在時脈的下降邊緣，來自比較器414A 輸出的一個1會為dff 416A 所栓鎖，則2*Iref*Tclock之電荷便會輸送至積分器412A ；同時，藉由上/下數計數器818上數該1。
-在SWITCH=L之期間中，則用以比較積分器412B 輸出與相同偏壓電壓(vbias)的比較器414B 之輸出便會致能。如果在時脈的下降邊緣，來自比較器414B 輸出的一個1會為dff 416B 所栓鎖，則2*Iref*Tclock之電荷便會輸送至積分器412B ；同時，藉由上/下數計數器818下數該1。
就每次的轉換而言，上數與下數的數目能夠表示為：IinA*Tclock*2^(N+1)=(2*Iref)*Tclock*UP (5)
IinB*Tclock*2^(N+1)=(2*Iref)*Tclock*DOWN (6)
根據(5)與(6)，上/下數計數器818的輸出能夠表示為：Data=UP-DOWN=(Iin1/Iref)*2^N-(Iin2/Iref)*2^N=((Iin1-Iin2)/Iref)*2^N (7)
根據實施例，能夠使用累加器來替代上/下數計數器818。
圖9顯示根據本發明實施例的1-位元DAC(數位至類比轉換器)820之結構，其會產生三個輸出，並且有用於具有雙積分器的ADC架構。CtrlA用來操控vbias與IoutA的輸出之間的參考電流；CtrlB用來操控vbias與IoutB的輸出之間的參考電流。當CtrlA=1且CtrlB=0時，則Iref*2的電流便會流至IoutA。當CtrlA=0且CtrlB=1時，則Iref*2的電流便會流至IoutB。當CtrlA=0且CtrlB=0時，則Iref*2的電流便會流至Vbias。參照回到圖8，不會有CtrlA=1且CtrlB=1之狀況，亦即不會有區塊820所示的兩開關皆閉合之狀況。再次參照圖9，INVERTER-邏輯閘與接至CtrlA或CtrlB的兩互耦NOR邏輯閘用來產生兩對重疊的時脈，藉以避免在操控期間中參考電流截止。三個OR-邏輯閘用來匹配每對重疊時脈的時間延遲。1位元的DAC 820其他可替代的配置為可行的，而且在於本發明的範疇之內。
使用其他可替代的光源乃是在於本發明的範疇之內，亦即除了LED之外。例如，能夠使用雷射二極體來產生光線以替代LED。或者，能夠使用白熾燈來替代LED。此僅為某些範例，並不意謂限制之意。在以上說明的實施例中，說明光源(例如，LED 210)產生IR光線。在其他可替代實施例中，受控的光源能夠產生可替代的光波長，例如而不受限於在可見光譜中的光線(例如，藍、綠或紅光)。
圖10的高階流程圖用來說明根據本發明各種實施例的各種不同方法，用以監視物件之近接。參照圖10，在步驟1000，例如使用控制器及/或驅動器來控制一光源。例如，依照以上所說明的，能夠隨選地將光源啟動與關斷。在步驟1002，在一個或者多個時間週期期間中，檢測週遭環境光線以及從物件反射的光源所產生之光線兩者強度。在步驟1004，在一個或者多個其他的時間週期期間中，檢測週遭環境光線之強度，同時光源並不產生光線。例如，依照以上所說明的，能夠散置步驟1002的檢測時間週期與步驟1004的檢測時間週期。在步驟1006，基於步驟1002與1004所檢測到的強度，產生表示從物件反射而由光源所產生之已檢測到的光線強度、並且補償包含暫態變化的週遭環境光線之輸出。較佳的是，實質地消除週遭環境光線的影響，致使週遭環境光線將不會影響在步驟1008所能夠判斷的物件近接之評估。例如，在步驟1008，於步驟1006所產生的輸出能夠與某一或者更多的臨界值相比較，藉以評估物件之近接。根據某些實施例，藉由從步驟1002所檢測到的強度減去步驟1004所檢測到的強度，便能夠在步驟1006產生輸出。如此的減法可以是一種比重減法。根據特定實施例，依照以上所說明的，雙輸入單輸出之類比至數位轉換器(ADC)用來產生用以評估物件近接的輸出，例如參照圖6與8。
本發明實施例的近接感測器能夠使用於各種不同的系統，包含而不受限於手機與手握式裝置。參照圖11之系統1100，例如能夠使用近接感測器(例如，200、500或600)來控制子系統1106(例如，觸碰式螢幕、背光、虛擬滾輪、虛擬鍵盤、導航台等等)是否要致能或者除能。例如，近接感測器能夠檢測諸如人的手指之物件何時靠近，以及基於該檢測，是否要將子系統1106致能(或除能)。更特別是，能夠提供近接感測器(例如，200、500或600)一個或者多個輸出給予一比較器或處理器1104，其能夠諸如比較近接感測器的輸出與一臨界值，藉以判斷物件是否在於子系統1106應該致能(或者除能，端視何者為所需而定)之範圍內。能夠使用多數的臨界值，而且基於所檢測到的物件之近接，能夠發生超過一個的可能響應。例如，如果物件在於第一近接範圍之內，則可能會發生第一種響應，而如果物件在於第二近接範圍之內，則可能會發生第二種響應。
儘管於上已經說明了本發明之各種不同實施例，然而應該了解的是，已經藉由範例而非限制地將之呈現。對熟知該項技術者明顯的是，能夠從事其中的型式與細節各種不同之改變，而不違反本發明的精神與範疇。
本發明的廣泛性與範疇應該不受限於上述的典範實施例，而是應該僅根據以下的申請專利範圍及其等效物來定義之。
200．．．近接感測器
201．．．物件
202．．．CMOS積體光二極體
204、2041 、2042 ．．．類比至數位轉換器(ADC)
206．．．IR LED驅動器
208．．．時序控制器
210．．．外部IR LED
220．．．記憶體
230．．．處理器
404．．．電荷平衡的ADC
412、412A 、412B ．．．積分器
414、414A 、414B ．．．比較器
416、416A 、416B ．．．D型正反器(dff)
418．．．計數器
500、600．．．單塊近接感測器
604、702．．．雙輸入單輸出ADC
7041 、7042 ．．．傳統的單輸入ADC
708．．．數位減法電路
804．．．雙輸入單輸出ADC
820．．．1-位元DAC(數位至類比轉換器)
822．．．時間延遲
1104．．．處理器或比較器
1106．．．子系統
1100．．．系統
圖1A顯示不同類型的光線之光譜。
圖1B顯示紅外線(IR)光二極體之示範性光譜響應。
圖2顯示根據本發明之一實施例之單塊低成本低功率IR近接感測器與相應可能的時序圖。
圖3顯示圖2近接感測器之光二極體(PD)之示範性光譜響應。
圖4顯示圖2根據本發明之一實施例之近接感測器的類比至數位轉換器(ADC)之體現與相應可能的時序圖。
圖5顯示根據本發明之另一實施例之單塊低成本低功率IR近接感測器與相應可能的時序圖。
圖6顯示根據本發明之另外一實施例之單塊低成本低功率IR近接感測器與相應可能的時序圖。
圖7顯示根據本發明之一實施例能夠用來充當圖6近接感測器中的ADC之雙輸入單輸出ADC。
圖8顯示根據本發明之一實施例能夠用來充當圖6近接感測器中的ADC之另一種雙輸入單輸出ADC。
圖9顯示根據本發明之一實施例的一位元類比至數位轉換器(ADC)，其能夠使用於圖8的ADC。
圖10為根據本發明各種不同實施例用來總結判斷物件近接的各種不同方法之高階流程圖。
圖11為根據本發明之一實施例之系統高階方塊圖。
201．．．物件
202．．．CMOS積體光二極體
206．．．IR LED驅動器
208．．．時序控制器
210．．．外部IR LED
600．．．單塊近接感測器
604．．．雙輸入單輸出ADC

Claims (25)

  1. 一種使用於監測物件近接之方法，其包含：(a)控制一光源；(b)在一個或者多個時間週期之期間內，檢測週遭環境的光線以及從物件反射而由光源所產生的光線兩者之強度；(c)在另一個或者多個時間週期之期間內，當光源不產生光線時，檢測週遭環境光線之強度；以及(d)基於步驟(b)與(c)所檢測到的強度，產生一表示從物件反射而由光源產生所檢測到的光線強度之輸出，其並且會補償包含暫態改變之週遭環境光線；其中的輸出能夠用來評估物件的近接。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中：該一個或者多個時間週期包含第一複數時間週期；該一個或者多個時間週期進一步包含第二複數時間週期；步驟(b)包含在第一複數時間週期期間中檢測週遭環境光線以及從物件反射而由光源所產生的光線之強度；步驟(c)包含在第二複數時間週期期間中檢測週遭環境光線之強度；以及將步驟(b)之第一複數時間週期的至少部分時間週期散佈於步驟(c)之第二複數時間週期的至少部分時間週期中。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中的步驟(d)包含產生從表示步驟(b)所檢測到的強度之一個或多個數值中減 掉表示步驟(c)所檢測到的強度之一個或多個數值之輸出。
  4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中的減法可以是一種比重之減法。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中步驟(d)包含：基於步驟(b)所檢測到的強度，增加上-下數計數器或者累加器之計數數值；以及基於步驟(c)所檢測到的強度，減少上-下數計數器或者累加器之計數數值；其中在步驟(d)所產生的輸出為上-下數計數器或者累加器之輸出。
  6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中的步驟(d)包含使用雙輸入單輸出類比至數位轉換器(ADC)，藉以產生能夠用來評估物件近接之輸出。
  7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中：步驟(a)包含在該一個或更多的時間週期之期間內，產生紅外線(IR)光線；步驟(b)包含在該一個或更多的時間週期之期間內，檢測週遭環境光線與從物件反射所產生的紅外線光線兩者之強度；以及步驟(c)包含在該一個或更多其他週期之期間內，檢測週遭環境光線之強度。
  8. 如申請專利範圍第1項之方法，進一步包含：(e)比較步驟(d)所產生的輸出與一或更多臨界值，藉以評估物件之近接。
  9. 如申請專利範圍第1項之方法，其中：步驟(a)包含隨選地驅動紅外線發光二極體(IR LED)；以及步驟(b)包含在一光二極體(PD)上檢測光線；其中在步驟(b)的該一個或更多時間週期之期間內，光二極體所檢測到的光線之強度表示週遭環境光線與從物件反射而由紅外線發光二極體所產生的紅外線光線兩者；以及其中在步驟(c)的該一個或更多其他週期之期間內，光二極體所檢測到的光線之強度表示週遭環境光線之強度。
  10. 一種近接感測器，包含：一驅動器，用以隨選地驅動一光源；一光二極體(PD)，產生表示光二極體所檢測到的光線強度之電流訊號，該光二極體能夠檢測週遭環境光線並且檢測從物件反射而由光源所產生的光線；以及一類比至數位轉換器(ADC)，接收由光二極體所產生的電流訊號的一或者多個部分；其中的類比至數位轉換器會以補償光二極體所檢測到的週遭環境光線以及對所檢測到的週遭環境光線暫態變化之方式來產生能夠評估物件對光二極體近接的一個或者多個數位輸出。
  11. 如申請專利範圍第10項之近接感測器，其中：當驅動器進行驅動光源時，類比至數位轉換器會產生一個或者多個的第一數位數值，表示光二極體所檢測到的 週遭環境光線強度以及從物件反射而由光源所產生的光線強度兩者；以及當驅動器不驅動光源時，類比至數位轉換器會產生一個或者多個的第二數位數值，表示光二極體所檢測到的週遭環境光線強度。
  12. 如申請專利範圍第11項之近接感測器，其中：第一與第二數位數值之間的差異表示從物件反射而由光源所產生並且由光二極體所檢測到的光線強度；以及第一與第二數位數值之間的差異能夠用來評估物件對光二極體之近接。
  13. 如申請專利範圍第10項之近接感測器，其中：該類比至數位轉換器包含一雙輸入單輸出之類比至數位轉換器；類比至數位轉換器之第一輸入會接收由光二極體所產生的一個或者多個部分之電流訊號，表示光二極體所檢測到的週遭環境光線之強度以及從物件反射而由光源所產生並且由光二極體所檢測到的光線之強度兩者；以及類比至數位轉換器之第二輸入端會接收由光二極體所產生的另一個或者多個部分之電流訊號，表示光二極體所檢測到的週遭環境光線之強度。
  14. 如申請專利範圍第13項之近接感測器，其中的雙輸入單輸出類比至數位轉換器包含：一對積分器；一對比較器；以及 一1位元之數位至類比轉換器(DAC)，其產生三個輸出，包含供給該等積分器其中一者的第一參考電流、供給該等積分器其中另外一者的第二參考電流、以及供給比較器的參考電壓。
  15. 如申請專利範圍第13項之近接感測器，其中的雙輸入單輸出類比至數位轉換器包含隨選地進行上數或下數之上下數計數器，藉此在單輸出端上產生表示從物件反射而由光源所產生並且由光二極體所檢測到的光線強度之數位數值。
  16. 如申請專利範圍第10項之近接感測器，進一步包含：另一類比至數位轉換器，接收由光二極體所產生的電流訊號之另一部份與更多部分；開關；以及一控制器，用以控制驅動器與開關；其中的控制器會控制開關，將光二極體所產生的電流訊號之直接部分切換至該類比至數位轉換器或該另一類比至數位轉換器；其中的類比至數位轉換器會產生一個或多個第一數位數值，表示光二極體所檢測到的週遭環境光線之強度以及從物件反射而由光源所產生並且由光二極體所檢測到的光線之強度兩者；以及其中的另一類比至數位轉換器會產生一個或者多個第二數位數值，表示光二極體所檢測到的週遭環境光線之強 度。
  17. 如申請專利範圍第16項之近接感測器，其中：第一與第二數位數值之間的差異表示從物件反射而由光源所產生並且由光二極體所檢測到的光線強度；以及第一與第二數位數值之間的差異能用來評估物件對光二極體之近接。
  18. 如申請專利範圍第10項之近接感測器，進一步包含：一控制器，用以控制驅動器。
  19. 如申請專利範圍第18項之近接感測器，其中的近接感測器包含一單塊晶片，其包含驅動器、控制器、光二極體與類比至數位轉換器。
  20. 如申請專利範圍第19項之近接感測器，其中的光源為發光二極體或雷射二極體，且其中的單塊晶片包含：第一終端，配置用以連接至發光二極體或者雷射二極體之某一終端，致使驅動器能夠隨選地驅動發光二極體或者雷射二極體。
  21. 如申請專利範圍第20項之近接感測器，其中：當驅動器進行驅動光源時，類比至數位轉換器會產生第一數位數值，表示光二極體所檢測到的週遭環境光線強度以及從物件反射而由光源所產生的光線強度兩者；當驅動器不驅動光源時，類比至數位轉換器會產生第二數位數值，表示光二極體所檢測到的週遭環境光線強度；以及 其中的單塊晶片進一步包含一輸出終端，配置用以輸出第一與第二數位數值之交錯流，其中第一與第二數位數值之間的差異能夠用來評估物件對光二極體之近接。
  22. 如申請專利範圍第20項之近接感測器，其中的單塊晶片進一步包含：一輸出終端，配置用以輸出用來評估物件對光二極體的近接之一個或多個數位數值。
  23. 如申請專利範圍第20項之近接感測器，其中的單塊晶片進一步包含：一第一輸出終端，配置用以輸出一個或多個第一數位數值，表示光二極體所檢測到的週遭環境光線之強度以及從物件反射而由光源所產生並且由光二極體所檢測到的光線之強度兩者；以及一第二輸出終端，配置用以輸出一個或者多個第二數位數值，表示光二極體所檢測到的週遭環境光線之強度；其中第一與第二數位數值之間的差異表示從物件反射而由光源所產生並且由光二極體所檢測到的光線強度；以及其中第一與第二數位數值之間的差異能用來評估物件對光二極體之近接。
  24. 一種近接感測器，包含：一驅動器，用以隨選地驅動一光源；一光二極體(PD)，產生表示光二極體所檢測到的光線強度之電流訊號； 一類比至數位轉換器(ADC)，包含一第一輸入、一第二輸入與一輸出；一控制器，用以控制驅動器與用以控制開關，將光二極體所產生的電流訊號之直接部分切換至類比至數位轉換器的第一或第二輸入；其中的類比至數位轉換器包含上下數計數器，基於供給第一與第二輸入端的電流訊號部分，隨選地進行上數或者下數，藉此產生一計數數值，表示從物件反射而由光源所產生並且為光二極體所檢測到的光線；以及其中在類比至數位轉換器輸出端所提供的計數數值能用來評估物件對光二極體的近接。
  25. 一種近接感測器，包含：一驅動器，用以隨選地驅動一光源；一光二極體(PD)，產生表示光二極體所檢測到的光線強度之電流訊號，該光二極體能夠檢測週遭環境光線並且檢測從物件反射而由光源所產生的光線；以及一類比至數位轉換器(ADC)，接收由光二極體所產生的電流訊號的一或者多個部分；其中的類比至數位轉換器會以補償光二極體所檢測到的週遭環境光線以及對所檢測到的週遭環境光線暫態變化之方式來產生物件對光二極體近接的一個或者多個數位輸出；一比較器或處理器，接收一個或者多個數位輸出，並且基於表示物件對光二極體近接的一個或者多個數位訊 號，將子系統致能或者除能。
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