TWI734677B - 用於光學式鄰近偵測器的精確度估計 - Google Patents

用於光學式鄰近偵測器的精確度估計 Download PDF

Info

Publication number
TWI734677B
TWI734677B TW104138945A TW104138945A TWI734677B TW I734677 B TWI734677 B TW I734677B TW 104138945 A TW104138945 A TW 104138945A TW 104138945 A TW104138945 A TW 104138945A TW I734677 B TWI734677 B TW I734677B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
digital
signal
light
value
phase
Prior art date
Application number
TW104138945A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201621347A (zh
Inventor
博美 井樽
Original Assignee
美商英特希爾美國公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商英特希爾美國公司 filed Critical 美商英特希爾美國公司
Publication of TW201621347A publication Critical patent/TW201621347A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI734677B publication Critical patent/TWI734677B/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/491—Details of non-pulse systems
    • G01S7/4912—Receivers
    • G01S7/4918—Controlling received signal intensity, gain or exposure of sensor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/04—Systems determining the presence of a target
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G01S17/32—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S17/36—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated with phase comparison between the received signal and the contemporaneously transmitted signal
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/497—Means for monitoring or calibrating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

一種光學式鄰近偵測器，其包括一驅動器、光偵測器、類比前端及數位後端。該驅動器驅動光源以發射光。該光偵測器產生指示該所發射光的反射離開一物件並入射於該光偵測器上的一部分之一量值及一相位的一光偵測信號。該類比前端包括放大電路，及輸出一數位光偵測信號或指示其的數位同相信號及正交相位信號的一或多個類比至數位轉換器(ADC)。該數位後端包括一距離計算器及一精確度估計器。該距離計算器取決於藉由該類比前端之該(等)ADC輸出的該數位光偵測信號或該等數位同相信號及正交相位信號而產生一數位距離值。該精確度估計器產生指示該數位距離值之一精確度的一精確度值。

Description

用於光學式鄰近偵測器的精確度估計 【優先權主張】
本申請案主張2014年12月9日申請的美國臨時專利申請案第62/089,526號的優先權，該申請案以引用的方式併入本文中。
本發明的實施例大致上關於光學式鄰近偵測器及與隨著光學式鄰近偵測器所使用的方法，且特別是關於產生指示在光學式鄰近偵測器和一物件之間的距離的距離值以及產生指示該距離值之精確度的精確度值的光學式鄰近偵測器。
光學式鄰近偵測器(其亦可被稱作光學式鄰近感測器或光學式鄰近偵測感測器)通常包括或使用光源及鄰近感光性光偵測器。此光學式鄰近偵測器可用以基於源自光源之自物件反射且由光偵測器偵測的光來偵測物件之存在、估計物件之鄰近(例如，至物件之距離)及/或偵測物件之運動。在此等偵測器特定地用以偵測至物件之距離的情況下，此等偵測器亦可被稱作光學式距離偵測器或光學距離感測器。在此等偵測器依賴於飛行時間(time-of-flight；TOF)原理偵測至物件之距離的情況下，此等偵測器亦可被稱作光學TOF感測器、光學TOF鄰近感測器、光學TOF鄰近偵測器或類似者。隨著電池操作式手持型裝置(諸如，行動電話)之出現，此 等偵測器/感測器之價值已變得更重要。舉例而言，來自行動電話電池之大量能量用以驅動顯示器，且在當使行動電話或其他裝置處於使用者之耳部(其中無論如何不能觀看行動電話或其他裝置)時關斷顯示器或背光方面存在價值。光學式鄰近偵測器已用於此及許多其他應用。
對於其他實例，存在物件之存在可有利地藉由光學式鄰近偵測器偵測之許多其他應用。此等範圍自感測機械上已打開保護蓋、紙已經正確地定位於印表機中或操作者之手有危險地在操作機器附近之時間。亦可將光學式鄰近偵測器用作簡單觸碰或近觸碰啟動式開關，且可將其實施於如鍵盤或具有經密封但允許來自光源之光穿過且反過來由偵測器感測之塑膠外殼的裝置之應用中。
本發明之實施例係關於光學式鄰近偵測器、供光學式鄰近偵測器使用的方法，及包括光學式鄰近偵測器之系統。根據某些實施例，一種光學式鄰近偵測器包括驅動器、光偵測器、類比前端，及數位後端。驅動器驅動光源以發射光。光偵測器產生指示所發射光的反射離開物件並入射於光偵測器上的一部分之量值及相位的光偵測信號。類比前端包括放大電路，及輸出數位光偵測信號或指示其的數位同相信號及正交相位信號之一或多個類比至數位轉換器(analog-to-digital converter；ADC)。數位後端包括距離計算器及精確度估計器。距離計算器取決於由類比前端之ADC輸出的數位光偵測信號或數位同相信號及正交相位信號而產生數位距離值。精確度估計器產生指示數位距離值之精確度的精確度值。
102‧‧‧光學式鄰近偵測器/光學式距離偵測器
103‧‧‧不透明光障壁
104‧‧‧紅外光源
105‧‧‧物件/目標
106‧‧‧光偵測器
107‧‧‧校準參考信號產生器
108‧‧‧類比前端電路/前端/類比前端
109‧‧‧電壓供應器
110‧‧‧驅動器
111‧‧‧DC光電流(DCPC)類比至數位轉換器(ADC)
112‧‧‧數位後端電路/數位後端
120‧‧‧時序產生器
122‧‧‧放大器
130‧‧‧增益調整電路
132‧‧‧放大電路/類比放大電路
140‧‧‧IQ解調器電路/IQ解調器
142i‧‧‧混頻器
142q‧‧‧混頻器
144i‧‧‧類比低通濾波器
144q‧‧‧類比低通濾波器
146i‧‧‧類比至數位轉換器(ADC)
146q‧‧‧類比至數位轉換器(ADC)
150‧‧‧增益調整控制器
152‧‧‧數位濾波器
153‧‧‧動態增益及相位偏移修正器
154‧‧‧串擾修正器
156‧‧‧相位及量值計算器
158‧‧‧靜態相位偏移修正器
160‧‧‧暫存器
162‧‧‧記憶體
164‧‧‧距離計算器
166‧‧‧精確度估計器
202~256‧‧‧方法步驟
402‧‧‧光學式鄰近偵測器
404‧‧‧溫度感測器
406‧‧‧供電電壓感測器
408‧‧‧前向電壓降感測器(Vf感測器)
410‧‧‧數位電路及/或微控制器單元(MCU)
502~518‧‧‧方法步驟
602~616‧‧‧方法步驟
700‧‧‧系統
704‧‧‧比較器或處理器
706‧‧‧子系統
I‧‧‧頻道
Idem‧‧‧同相解調變信號
Q‧‧‧頻道
QDem‧‧‧正交相位解調變信號
Sw‧‧‧開關
Vcc‧‧‧供電電壓
圖1說明光學式鄰近偵測器之實施例。
圖2A為用以描述用於由諸如圖1中介紹之光學式鄰近偵測器的光學式鄰近偵測器在操作模式期間使用之方法的高階流程圖。
圖2B為用以描述用於由諸如圖1中介紹之光學式鄰近偵測器的光學式鄰近偵測器在動態增益及相位偏移校準模式期間使用之方法的高階流程圖。
圖2C為用以描述用於由諸如圖1中介紹之光學式鄰近偵測器的光學式鄰近偵測器在串擾校準模式期間使用之方法的高階流程圖。
圖2D為用以描述用於由諸如圖1中介紹之光學式鄰近偵測器的光學式鄰近偵測器在靜態相位偏移校準模式期間使用之方法之高階流程圖。
圖3說明由圖1中介紹之驅動器產生的驅動信號之例示性重複率及例示性脈衝寬度。
圖4說明根據實施例的光學式鄰近偵測器之實施例。
圖5為用以描述用於對殘餘誤差執行開路修正以供光學式鄰近偵測器(諸如圖4中介紹的光學式鄰近偵測器)使用之方法的高階流程圖。
圖6為用以描述用於提供精確度之估計以供光學式鄰近偵測器(諸如圖4中介紹的光學式鄰近偵測器)使用的方法之高階流程圖。
圖7說明根據實施例之系統，其包括在圖1或圖4中介紹之光學式鄰近偵測器。
圖1說明2014年9月24日申請的名為「Optical Proximity Detectors」之共同讓渡的美國專利申請案第14/495,688號揭示的光學式鄰近偵測器102。在光學式鄰近偵測器102用於偵測至物件(例如，105)之距離的情況下，光學式鄰近偵測器102可替代性地被稱作光學式距離偵測器102。在光學式鄰近偵測器102依賴於飛行時間(TOF)原理偵測至物件的距離之情況下，其亦可更特定地稱作光學式TOF距離感測器、光學式TOF鄰近感測器、光學式TOF鄰近偵測器或類似者。參看圖1，將光學式鄰近偵測器102展示為包括紅外光源104、光偵測器106、類比前端電路108、數位後端電路112、驅動器110及時序產生器120。亦可將光源104及光偵測器106視為類比前端電路108之一部分。類比前端電路108亦可被稱作類比前端(analog front-end；AFE)、前端頻道或簡稱為前端。類似地，數位後端電路108亦可被稱作數位後端、後端頻道或簡稱為後端。時序產生器120可包括(例如)輸出高頻信號(例如，4.5MHz或5MHz)的本地振盪器，及將高頻信號移相90度的移相器。如以下將按額外細節來描述，高頻信號(例如，4.5MHz或5MHz)可經提供至驅動器110及前端108，且移相90度的高頻信號亦可提供至前端108。時序產生器120亦可包括用以產生可由光學式鄰近偵測器102之各種其他區塊使用的其他頻率(例如較低及/或較高頻率)之信號的電路。光學式鄰近偵測器102亦展示為包括產生標記為Vcc的供電電壓之電壓供應器109。由電壓供應器109輸出的供電電壓可用以直接向類比前端108及數位後端112兩者之各種組件供電。亦有可能由電壓供應器109輸出的供電電壓升壓或降壓至用以向類比前端108及/或數位後端112之特定組件供電的一或多個其他電壓。
紅外光源104可為(例如)一或多個紅外線發光二極體(LED)或紅外線雷射二極體，但不限於此。雖然紅外線(infrared；IR)光源常用於光學式鄰近偵測器中，但因為人眼不能偵測IR光，所以光源可替代性地產生其他波長之光。因此，紅外光源104可更一般地被稱作光源104。光偵測器106可為(例如)一或多個光電二極體(photodiode；PD)，但不限於此。當實施為在光導模式中操作之PD時，光偵測器106將偵測之光轉換成電流信號。若實施為在光電模式中操作之PD，則光偵測器106將使偵測之光轉換成電壓信號。除非另有敍述，否則為了此描述之故而假定光偵測器106為在光導模式中操作之PD。
根據實施例，前端108接收廣泛範圍之在高頻(例如，4.5MHz或5MHz)下的輸入電流(來自光偵測器106)，且調節信號以用於數位化。此調節可包括調整增益以增大且較佳地最佳化動態範圍，濾波以增大且較佳地最佳化信雜比(signal-to-noise ratio；SNR)，及IQ解調變以簡化數位後端處理。根據實施例，數位後端112執行額外濾波，修正動態增益及相位偏移誤差，修正串擾誤差，且計算指示光學式鄰近偵測器102與目標105之間的距離之相位。數位後端112亦可修正靜態相位偏移誤差。另外，數位後端112產生用於類比前端108之一或多個控制信號。以下描述類比前端108及數位後端112之額外細節。
仍參看圖1，根據實施例，類比前端108包括放大器122、增益調整電路130、IQ解調器電路140、類比低通濾波器144i、144q及類比至數位轉換器(analog-to-digital；ADC)146i、146q。雖然將ADC 146i及146q說明為兩個分開的ADC，但可替代地使用單一ADC，在該情況下，該單一 ADC在I頻道與Q頻道之間時間共用。根據實施例，數位後端112包括增益調整控制器150、一或多個數位濾波器152、動態增益及相位偏移修正器153、串擾修正器154、相位及量值計算器156及靜態相位偏移修正器158。數位後端112亦展示為包括距離計算器164及精確度估計器166。根據實施例，數位後端112內的區塊中之每一者係使用數位信號處理器(digital signal processor；DSP)實施。替代性地，數位後端112內的區塊中之每一者可使用數位電路來實施。可使用DSP實施數位後端112的區塊中之一些而使用數位電路實施其他區塊亦係可能的。在某些實施例中，距離計算器164及精確度估計器166中之一或兩者係在數位後端112外部實施，且視需要在光學式鄰近偵測器外部實施。舉例而言，精確度估計器166可藉由專用數位晶片或主機MCU實施，但不限於此。
驅動電路110取決於由時序產生器120產生之驅動時序信號(亦被稱作IrDr時序信號)產生驅動信號。驅動時序信號可為(例如)4.5MHz方波信號，但不限於此。此驅動信號用以驅動紅外光源104，回應於此，紅外光源104發射紅外光。發射之紅外光的調變頻率(其亦可被稱作載波頻率)取決於驅動時序信號之頻率(例如，4.5MHz)。換言之，在紅外光源104由4.5MHz驅動信號驅動之情況下，則發射之紅外光的載波頻率將為4.5MHz。
若在光學式鄰近偵測器102之感測區(亦即，視野及範圍)內存在一目標105(其可更一般化地被稱作物件105)，則由紅外光源104發射之紅外光將自目標105反射，且反射之紅外光的一部分將入射於光偵測器106上。回應於偵測到光，光偵測器106產生指示偵測之光的量值及相位 之光偵測信號。光偵測信號之量值可取決於(例如)目標105與光學式鄰近偵測器102之間的距離及目標之色彩。一般而言，在所有其他事物皆相等之情況下，目標105愈靠近，則光偵測信號之量值愈大。另外，在所有其他事物皆相等之情況下，若目標具有白色，或另一高度反射性色彩，則光偵測信號之量值將比若目標具有黑色或另一低反射性色彩大。相比之下，光偵測信號之相位應主要地取決於目標105與光學式鄰近偵測器102之間的距離，且不應取決於目標105之色彩或反射率。
雖未展示於圖1中，但一或多個光學濾光片可位於光偵測器106之前部以反射及/或吸收不關注之波長。對於更特定實例，一或多個光學濾光片可用以拒絕環境可見光且使紅外線光通過。可使用用於拒絕及/或補償環境可見光之替代及/或額外技術，如此項技術中已知。
由光源104發射且由光偵測器106偵測之紅外光(其尚未反射離開物件105)被考慮為降低總體裝置或系統感測距離之能力的光學串擾。一些此光可直接自光源104行進至光偵測器106。為了減少且較佳地防止光直接自光源104行進至光偵測器106，可使用不透明光障壁(在圖1中展示為元件103)來將光源104與光偵測器106隔離。然而，光障壁常常不完美，導致在障壁下、上及/或經由障壁之光洩漏。另外，光學串擾可自鏡面反射及/或其他類型之反向散射產生，尤其在光源104及光偵測器106由玻璃或塑膠蓋板覆蓋之情況下，如此項技術中已知。
在將由光偵測器106產生之光偵測信號提供至增益調整電路130前，光偵測信號可由可選放大器122(其具有固定增益)放大。取決於需要在電壓域或是電流域中執行信號處理，且取決於光偵測器106產生 指示偵測之光的量值及相位之電壓信號或是電流信號，可選放大器122亦可用以將電流信號轉換至電壓信號，或反之亦然。舉例而言，放大器122可為具有固定增益之跨阻抗放大器(transimpedance amplifier；TIA)。本文中描述之多數信號一般被稱作信號，而不指定該信號為電流信號或是電壓信號。此係因為取決於實施，可使用任一類型之信號。除非另有敍述，否則將假定放大器122為將由光偵測器106產生之電流信號轉換至電壓信號之跨阻抗放大器(TIA)，且由前端108進行之進一步處理在電壓域中進行，如與電流域相反。放大器122與增益調整電路130共同地或個別地可被稱作放大電路132，或更特定言之，被稱作類比放大電路132。
光學式鄰近偵測器102亦展示為包括DC光電流(DC photocurrent；DCPC)類比至數位轉換器(ADC)111，其用以產生指示在紅外光源104未發射紅外光時由光偵測器106產生的DC電流的數位值。換言之，DCPC ADC 111用以量測光學式鄰近偵測器102之散粒雜訊。DCPC ADC 111之輸出提供至精確度估計器166，其在下文更詳細地論述。
仍參看圖1，增益調整電路130包括由增益調整控制器150控制之至少一個可變增益放大器(VGA)。在此文件內，光偵測信號當在本文中使用該術語時為指示由光偵測器106偵測的光之量值及相位之信號，不管該信號是否由可選固定增益放大器122放大。增益調整電路130取決於自增益調整控制器150接收之一或多個增益調整信號調整光偵測信號之振幅，如以下將按額外細節來描述。增益調整電路130之輸出(其可被稱作經振幅調整之光偵測信號)經提供至IQ解調器140。更一般而言，類比放大電路132之輸出可被稱作經振幅調整之光偵測信號。
增益調整電路130亦可包括(例如)帶通濾波器(band-pass filter；BPF)，其減小前端108之頻寬以拒絕原本不利地影響前端108之雜訊。BPF可(例如)具有5MHz之中心頻率、3dB 500kHz頻寬、4.75MHz之下截止頻率及5.25MHz之上截止頻率。對於另一實例，BPF可具有4.5MHz之中心頻率、3dB 500KHz頻寬、4.25MHz之下截止頻率及5.75MHz之上截止頻率。BPF可在增益調整電路130之一對VGA之間。此僅為一實例，其並不意謂為限制性的。
IQ解調器140將經振幅調整之光偵測信號分成同相信號及正交相位信號(其亦可分別被稱作I分量及Q分量，或簡稱為I信號及Q信號)，其中正交相位信號相對於同相信號90度異相。在實施例中，IQ解調器140包括一對混頻器(標記為142i及142q)，其亦可被稱作乘法器142i及142q。混頻器142i、142q兩者自增益調整電路130接收同一經振幅調整之光偵測信號。混頻器142i將經振幅調整之光偵測信號乘以由時序產生器120產生之同相解調變信號(IDem)。混頻器142q將經振幅調整之光偵測信號乘以由時序產生器120產生之正交相位解調變信號(QDem)。
根據實施例，同相解調變信號(IDem)具有與由時序產生器120產生之驅動時序信號(亦被稱作IrDr時序信號)相同的相位(亦即，與驅動時序信號同相)，時序產生器120用以產生驅動光源104之驅動信號；且正交相位解調變信號(QDem)與同相解調變信號(IDem)異相90度(且因此，與由時序產生器120產生之驅動時序信號異相90度)。當將經振幅調整之光偵測信號分成同相及正交相位信號時，混頻器142i、142q亦將此等信號降頻轉換至基頻。
在實施例中，同相信號及正交相位信號(其兩者皆由IQ解調器140輸出)由各別可選類比LPF 144i、144q低通濾波且由各別ADC 146i、146q數位化。可選類比LPF 144i、144q可用以濾出自由混頻器142i、142q執行之混合產生的並非關注之諧波及高頻雜訊。ADC 146i之輸出可被稱作數位同相信號，且ADC 146q之輸出可被稱作數位正交相位信號。
由前端108輸出的數位同相信號及數位正交相位信號(其可分別稱作數位I信號及數位Q信號)經提供至數位後端112。如上所述，數位後端112展示為包括一或多個可選數位濾波器152、動態增益及相位偏移修正器153、串擾修正器154、相位及量值計算器156、靜態相位偏移修正器158及增益調整控制器150。數位後端112亦展示為包括距離計算器164。另外，數位後端112展示為包括精確度估計器166，以下將按額外細節來描述其。距離計算器164及/或精確度估計器166在數位後端外部且更一般而言在光學式鄰近偵測器102外部亦係可能的。
數位濾波器152中之每一者可(例如)實施為積分與倒卸(integrate-and-dump)電路，在該情況下，其亦可被稱作抽選器、積分與倒卸抽選器或積分與倒卸濾波器。舉例而言，一數位濾波器152可在時間段內積分數位同相信號且接著輸出(亦稱為，倒卸)結果，此時其經重設並在另一時間段內重複積分與倒卸功能等；且另一數位濾波器152可在時間段內積分數位正交相位信號且接著輸出(亦稱為，倒卸)結果，此時其經重設並在另一時間段內重複積分與倒卸功能等。數位濾波器152之其他實施亦係可能的。
根據實施例，增益調整控制器150判定或估算經提供至其的 IQ向量之振幅，以藉此調整類比前端108的增益調整電路130之VGA的增益，使得IQ向量之振幅實質上等於目標振幅，以便增大且較佳地最佳化前端108之動態範圍。若IQ向量之振幅低於目標振幅，則增大在增益調整電路130內的VGA之增益。相反地，若IQ向量之振幅高於目標振幅，則減小在增益調整電路130內的VGA之增益。換言之，使用增益調整反饋迴路調整IQ向量之振幅。增益調整控制器150可判定IQ向量之振幅，例如，藉由計算數位I信號平方之振幅與數位Q信號平方之振幅的總和之平方根。替代性地，增益調整控制器150可藉由僅假定IQ向量之振幅等於數位I信號之振幅及數位Q信號之振幅中的較大者來估算IQ向量之振幅。換言之，增益調整控制器150可將數位I信號之振幅與數位Q信號之振幅比較，且選擇較大之任一振幅作為IQ向量之振幅的近似值。增益調整控制器150可替代地使用其他技術來判定或估算IQ向量之振幅。替代性地，峰值偵測器可用以監視經振幅調整之光偵測信號的擺動，且增益調整控制器150可調整增益以調整至指定位準之擺動。
動態增益及相位偏移修正器153修正歸因於類比前端108之溫度及/或操作電壓位準的變化的類比前端108的增益及相位偏移之動態變化。操作電壓位準的此等變化可(例如)歸因於用以向類比前端108之組件供電的電壓位準之變化。串擾修正器154視實施而修正電串擾及/或光學串擾。相位及量值計算器156取決於自類比前端108接收之數位I信號及數位Q信號且(更特定言之)基於其經修正之版本計算相位值及量值。由相位及量值計算器156接收的數位I信號及數位Q信號之經修正之版本亦可被稱作經修正之IQ向量。諸如(但不限於)CORDIC演算法之各種熟知演 算法可用以自經修正之IQ向量計算相位。靜態相位偏移修正器158修正光學式鄰近偵測器102之靜態相位偏移，其亦可被稱作距離偏移校準。自靜態相位偏移修正器158輸出之相位值可儲存於在數位後端112內或在數位後端外部之暫存器(例如，160)或記憶體(例如，162)中。總之，此暫存器或記憶體可由回應於該相位或更一般而言回應於目標105與光學式鄰近偵測器102之間的距離之另一子系統存取。存取儲存之相位的子系統僅回應目標105在光學式鄰近偵測器102之範圍及視野內之存在亦係可能的。
根據某些實施例，距離計算器164基於其自靜態相位偏移修正器158接收的相位值輸出數位距離值。舉例而言，距離計算器164可使用其接收的相位值來判定光學式鄰近偵測器102與目標105之間的距離，該距離亦可被稱作至目標105的距離。舉例而言，相位值(其亦可被稱作相位偏移(關於由IR光源發射的光))可轉換成時間延遲(因為對於任何載波頻率，存在相位偏移與時間延遲之間的對應關係)。可藉由將時間延遲乘以熟知光速來將時間延遲轉換至往返距離，如通常在使用飛行時間(TOF)原理時所進行。可藉由將往返距離除以二來將往返距離轉換至單向距離，該單向距離為光學式鄰近偵測器102與物件105之間的距離。更特定言之，光學式鄰近偵測器102與物件105之間的距離(d)可使用以下等式來判定：d=(c*t)/2，其中c為光速且t為時間延遲。距離計算器可使用算術邏輯單元(arithmetic logic unit；ALU)或查找表(look-up-table；LUT)來實施，但不限於此。由距離計算器164輸出的數位值(其可被稱作數位距離值)可為至物件的距離之實際值，例如1.2米。替代性地，由距離計算器164輸出的數位距離值可為一與距離成正比或以其他方式與至物件之距離相關的 值，至物件的距離之實際值可自該值(例如，藉由將該值乘以常數或將該值插入預定等式中)而計算。更一般而言，由距離計算器164輸出的數位值指示光學式鄰近偵測器102與在光學式鄰近偵測器102之感測區(即，視野及範圍)內的物件(例如，物件105)之間的距離。靜態相位偏移修正器158修正光學式鄰近偵測器102之靜態相位偏移，其亦可被稱作距離偏移校準。自距離計算器164輸出的數位距離值可儲存於在數位後端112內或在數位後端外部的暫存器(例如，160)或記憶體(例如，162)中。總之，此暫存器或記憶體可由回應於目標105與光學式鄰近偵測器102之間的距離之另一子系統存取。存取儲存之數位距離值的子系統僅回應目標105在光學式鄰近偵測器102之範圍及視野內之存在亦係可能的。
以下論述動態增益及相位偏移修正器153、串擾修正器154及靜態相位偏移修正器158的操作之額外細節。參看圖1描述的在IQ域中執行修正及計算的數位後端112之益處為IQ域為線性且可藉由線性函數估算。此有利地允許使用線性處理技術，此可顯著減輕實施複雜性。
在圖1中，IQ解調器140經展示為類比前端108之一部分並在ADC 146i、146q之上游在類比域中執行IQ解調變。在替代實施例中，IQ解調器可為數位後端112之部分且可在數位域中執行IQ解調變。更特定言之，由放大電路132輸出的經振幅調整之光偵測信號可由類比前端108之ADC 146轉換至數位經振幅調整之光偵測信號。數位後端112可接著將數位經振幅調整之光偵測信號分成其數位同相及正交相位版本(其亦可分別被稱作I分量及Q分量，或簡被稱為I信號及Q信號)，其中數位正交相位信號相對於數位同相信號異相90度。換言之，IQ解調變可替代性地在ADC 146 (例如，實施為帶通積分三角ADC，但並不限於此)與動態增益及相位偏移修正器153之間執行，而非執行在放大電路132與ADC 146之間的IQ解調變。下文所描述之動態增益及相位偏移修正器153、串擾修正器154及靜態相位偏移修正器158可與上述實施例中之任一者一起使用，亦即，不管IQ解調器是類比前端或是數位後端之一部分。
動態類比增益及相位偏移修正
存在提供電力至類比前端108之類比組件(諸如但不限於放大器122及增益調整電路130之一或多個VGA)的類比電壓調節器及/或其他類比電壓供應器。此等類比組件大體由圖1中之電壓供應器109表示。此等類比組件之操作可取決於此等組件之溫度及/或提供至此等組件之供電電壓而改變。更特定言之，此等類比組件之增益可取決於此等組件之溫度及/或此等組件之操作電壓而變化(例如，漂移)。另外，由此等組件引起之相位偏移可取決於此等組件之溫度及/或此等組件之操作電壓而變化。若未動態補償，則增益及相位偏移之此等動態改變可不利地影響用以判定物件(例如，105)相對於光學式鄰近偵測器102之距離的相位計算。現在將描述的特定實施例用以補償類比前端108之類比組件的增益及相位偏移之此等動態改變。
類比前端112之放大器122及增益調整電路130(且更一般而言，類比前端之在IQ解調器前的類比電路)的動態回應可由以下等式以數學方式表示：H(s)=H O (s)．A(V,T)．e jΦ(V,T)其中 H(s)表示類比前端之放大器及增益調整電路的總回應，H O (s)表示類比前端之放大器及增益調整電路的標稱回應，A(V,T)表示作為操作電壓及溫度之函數的類比前端之放大器及增益調整電路之動態增益偏移，且Φ(V,T)表示作為操作電壓及溫度之函數的類比前端之放大器及增益調整電路之動態相位偏移。
根據實施例，為了補償類比前端之在IQ解調器之前的類比電路之動態增益及相位偏移，動態增益及相位偏移修正器153具有實質上等於H O (s)/H(s)=1/{A(V,T)．e jΦ(V,T)}的轉移函數。換言之，動態增益及相位偏移修正器153具有實質上等於類比前端112之放大器122及增益調整電路130(且更一般而言，類比前端之在IQ解調器前的類比電路之動態部分)之轉移函數之動態部分的逆之轉移函數。若動態增益及相位偏移修正器153之轉移函數為H O /H'(s)，則需要H'(s)儘可能靠近H(s)。更一般而言，動態類比增益及相位偏移修正器153修正歸因於溫度及/或用以對類比前端108之電力組件供電之供應電壓位準之改變的類比前端108之增益及相位偏移之動態變化。
根據實施例，為了估計類比前端112之放大器122及增益調整電路130(且更一般而言，類比前端之在IQ解調器前的類比電路)之回應，校準參考信號由校準參考信號產生器107產生，且在校準模式期間使用開關Sw提供至類比前端108，校準模式可更特定地被稱作動態增益及相位偏移校準模式或程序。更特定言之，開關Sw在動態增益及相位偏移校準模式期間將類比前端108之輸入端連接至校準參考信號產生器107之輸出 端，且開關Sw在操作模式期間將類比前端108之輸人端連接至光偵測器106。
根據某些實施例，由校準參考信號產生器107產生的校準參考信號基本上為由驅動器110輸出的驅動信號之衰減版本，其在相位上與由驅動器110輸出之驅動信號匹配。在一個實施例中，校準參考信號接收經提供至驅動器110之輸入端的同一信號(即，IrDr時序信號)且產生在相位上匹配於驅動器110之輸出的輸出，但具有在類比前端108之動態範圍內的一量值。在另一實施例中，校準參考產生器107包括經組態為光學耦合器之另外光源及光偵測器(不同於104及106)，其中由(光學耦合器之)另外光偵測器產生的信號為校準參考信號。在再一實施例中，校準參考信號產生器107包括：感測電阻器，其感測由驅動器110輸出之驅動信號：及衰減器，其衰減感測之驅動信號的量值而不改變驅動信號之相位。替代性地，在校準模式期間，驅動器110可輸出用作校準參考信號的具有減小之量值之驅動信號。與不顧實施如何無關，校準參考信號經產生且在動態增益及相位偏移校準模式期間使用開關Sw提供至類比前端108，其中校準參考信號具有與由驅動器110輸出之驅動信號相同的相位，且具有類比前端108之動態範圍內的量值。此校準參考信號亦可被稱作零相(ZP)校準參考信號。
若不存在由類比前端112之放大器122及增益調整電路130(且更一般而言，由類比前端之在IQ解調器前的類比電路)引起之動態增益偏移，則由ADC 146i、146q回應於校準參考信號經提供至類比前端108而輸出的IQ向量(包括數位I信號及數位Q信號)之量值應僅取決於校準 參考信號之量值、由放大器122引起的增益之標稱位準，及由增益調整電路130引起的增益之標稱位準。因此，IQ向量(回應於校準參考信號經提供至類比前端108而產生)之預期量值可易於計算，或以其他方式藉由直接計算畢達哥拉斯定理或CORDIC演算法來判定，但不限於此。然而，因為由放大器122及增益調整電路130引起的增益之實際位準將歸因於溫度及/或操作電壓之變化而改變，所以IQ向量(回應於校準參考信號經提供至類比前端108而產生)之實際量值將不同於預期量值，其中其間之差為由類比前端108之放大器122及增益調整電路130(且更一般而言，由類比前端之在IQ解調器前的類比電路)引起之動態增益偏移。可在校準模式期間判定的IQ向量之實際量值與IQ向量之預期量值之間的差將被稱作零相增益偏移或簡稱為A ZP 。
若不存在由類比前端108之放大器122及增益調整電路130(且更一般而言，由類比前端之在IQ解調器前的類比電路)引起之動態相位偏移，則由ADC 146i、146q回應於校準參考信號提供至類比前端108而輸出的IQ向量(包括數位I信號及數位Q信號)之相位應為標稱相位偏移。換言之，IQ向量(回應於校準參考信號經提供至類比前端108而產生)之預期相位為標稱相位。然而，因為放大器122及增益調整電路130引起將歸因於溫度及/或操作電壓之變化而變化的相位偏移，所以IQ向量(回應於校準參考信號經提供至類比前端108而產生)之實際相位將不同於預期標稱相位偏移，其中其間之差為由類比前端108之放大器122及增益調整電路130(且更一般而言，由類比前端之在IQ解調器之前的類比電路)引起的動態相位偏移。可在校準模式期間判定的IQ向量之實際相位與IQ向量之 預期相位之間的差將被稱作零相相位偏移或簡稱為Φ ZP 。
根據實施例，零相增益偏移(亦即，A ZP )及零相相位偏移(亦即，Φ ZP )在校準模式期間被判定，且用以判定由動態增益及相位偏移修正器153在操作模式期間應用之轉移函數。更特定言之，根據實施例，動態增益及相位偏移修正器153之轉移函數為
Figure 104138945-A0101-12-0018-1
取決於實施，由動態增益及相位偏移修正器153應用之前述轉移函數亦可用以修正由光源104及/或光偵測器106引起之動態增益及相位偏移。
串擾修正
如上文所提，取決於實施，串擾修正器154修正電串擾及/或光學串擾。電串擾可(例如)由藉由驅動器110產生的單端相對高電流同相驅動信號產生，驅動器110用以驅動光源104。更一般而言，電串擾亦可由自一電路、電路之一部分或頻道至另一者的非所要電容、電感及/或導電耦合所引起，及/或歸因於非所要電力供應耦合而引起。光學串擾可(例如)自經由分開光源104與光偵測器106之光障壁103的鏡面反射、朗伯反射或洩漏而產生。光學串擾之原因及根源之例示性另外細節如上所論述。
最佳地，若驅動器110驅動紅外光源104且在光學式鄰近偵測器102之感測區(亦即，視野及範圍)內不存在目標(例如，105)，則無由紅外光源104發射之紅外光應入射於光偵測器106上，且無信號應被提供至類比前端，在該情況下，數位I信號及數位Q信號應具有零量值。然而，歸因於電串擾及光學串擾，將並非為該情況。本文中所描述的某些實施例 修正此串擾，如以下所解釋。
根據實施例，在串擾校準程序或模式期間判定串擾，在此期間使光偵測器106不對自光學式鄰近偵測器102之外部入射於光偵測器106上的光作出回應，且光源104由驅動器110以其將在操作模式期間相同的方式驅動。光偵測器106應不回應之光包括源自光源104及退出光學式鄰近偵測器102之兩個光，以及源自另一光源之環境光。在一個實施例中，開關Sw可用以將放大器122之輸入端與光偵測器106斷開連接，且取而代之將放大器122之輸入端連接至另一光偵測器(例如，虛設或校準光偵測器)，該另一光偵測器實質上與光偵測器106相同，但永久地覆蓋有不透明材料或封於不透明材料內，使得從來不會有光入射於該另一光偵測器上。在此實施例中，由ADC 146輸出之數位I信號及數位Q信號包含IQ向量，其指示由類比前端108產生之電串擾，但不指示光學串擾。
在另一實施例中，藉由以不透明材料暫時覆蓋光偵測器106使得入射於光學式鄰近偵測器102上的光將不入射於光偵測器106上，可使光偵測器106不對自光學式鄰近偵測器102之外部入射於光偵測器106上的光作出回應。在再一實施例中，藉由將光學式鄰近偵測器暫時置放於不包括在光學式鄰近偵測器102之感測區內的目標(例如，105)的完全暗環境(例如，密封腔室或空間)中，可使光偵測器106不對自光學式鄰近偵測器102104之外部入射於光偵測器106上之光作出回應。在此等後兩個實施例中，由光偵測器106產生的信號將包括電及光學串擾兩者。更特定言之，在此等後兩個實施例中，由ADC 146輸出之數位I信號及數位Q信號將包含指示由類比前端108產生之電串擾的IQ向量，其亦指示光學串擾。指示 此IQ向量的串擾誤差資料儲存於(例如)一或多個暫存器160中及/或記憶體162中(較佳地，非揮發性記憶體中)以在光學式鄰近偵測器102之操作模式期間供串擾修正器154使用。更特定言之，在操作模式期間，指示串擾的IQ向量可自藉由動態增益及相位偏移修正器153輸出的經動態增益及相位偏移修正之IQ向量減去以產生經動態相位及偏移修正且經串擾修正之IQ向量。
上述串擾誤差資料可(例如)儲存於一或多個暫存器160中或記憶體162中，暫存器160或記憶體162可為串擾修正器154所存取。上述串擾校準程序可僅一次性(例如，在工廠設定中)執行，或不定期(例如週期性地及/或回應於觸發事件)執行。
靜態相位偏移修正
由串擾修正器154輸出之IQ向量可被稱作經動態相位及偏移修正且經串擾修正之IQ向量，或更簡單地稱作經修正之IQ向量。相位及量值計算器156取決於此經修正之IQ向量(例如)使用查找表或演算法計算相位值及量值，但不限於此。量值可由增益調整控制器150用以調整由增益調整電路130提供之增益。可使用相位值計算光學式鄰近偵測器102與目標105之間的距離，該距離亦可被稱作至目標105之距離。舉例而言，亦可被稱作相位偏移(相對於由IR光源發射之光)之相位值可經轉換至時間延遲(因為對於任一載波頻率，在相位偏移與時間延遲之間存在對應關係)。可藉由將時間延遲乘以熟知光速來將時間延遲轉換至往返距離，如通常在使用飛行時間(TOF)原理時所進行。可藉由將往返距離除以二來將往返距離轉換至單向距離，該單向距離為光學式鄰近偵測器102與物件105 之間的距離。更特定言之，光學式鄰近偵測器102與物件105之間的距離(d)可使用以下等式來判定：d=(c*t)/2，其中c為光速且t為時間延遲。最佳地，若目標105位於距光學式鄰近偵測器102已知距離(例如，6吋)處，則由相位及量值計算器156判定之相位應對應於目標105為距光學式鄰近偵測器102之彼已知距離(例如，6吋)。然而，歸因於與類比前端108相關聯之靜態相位偏移，情況將並非如此。換言之，前端108內之類比電路將影響由相位及量值計算器156判定的相位之準確度係固有的。本文中所描述的某些實施例修正此靜態相位偏移，如以下所解釋。
根據實施例，在靜態相位偏移校準程序或模式期間，將目標105置放於距光學式鄰近偵測器102已知距離處，且將由相位及量值計算器156輸出之相位與實際上對應於已知距離之相位比較。舉例而言，若實際上對應於已知距離的相位為Φ 1 ，但相位及量值計算器156判定在物件105在彼已知距離處時相位為Φ 2 ，則可使用等式Φ spo =Φ 2 -Φ 1 判定靜態相位偏移Φ spo 。靜態相位偏移值誤差資料可(例如)儲存於一或多個暫存器160中或記憶體162中，暫存器160或記憶體162可為靜態相位偏移修正器158存取。在操作模式期間，靜態相位偏移修正器158修正光學式鄰近偵測器102之靜態相位偏移，其亦可被稱作距離偏移校準。更特定言之，在操作模式期間，靜態相位偏移修正器158自由相位及量值計算器156輸出之相位值減去靜態相位偏移(在靜態相位偏移校準程序期間所判定)。
根據某些實施例，在與操作模式相關聯的步驟之前執行與各種校準模式或程序相關聯之步驟。舉例而言，每當待執行與操作模式相關聯之步驟時可執行與各種校準模式相關聯之步驟，或每N次待執行與操作 模式相關聯之步驟僅執行與各種校準模式相關聯之步驟一次，或當待執行與操作模式相關聯之步驟時執行與各種校準模式相關聯之步驟，且其為自從執行校準模式中之一或多者之最後時間的最小指定時間量。在特定實施例中，將與串擾校準模式及靜態偏移校準模式相關聯之步驟執行一次(例如，在工廠中)，且每當待執行與操作模式相關聯之步驟時執行與動態增益及相位偏移校準模式相關聯之步驟，或每N次待執行與操作模式相關聯之步驟僅執行與動態增益及相位偏移校準模式相關聯之步驟一次，或當待執行與操作模式相關聯之步驟時執行與動態增益及相位偏移校準模式相關聯之步驟，且其為自從執行校準模式之最後時間的最小指定時間量。此等僅為幾個實例，其並不意欲涵蓋全部。
方法
圖2A、圖2B、圖2C及圖2D之高階流程圖現將用以描述供光學式鄰近偵測器(諸如參看圖1描述之光學式鄰近偵測器102)使用之方法。參看圖2A描述之步驟意欲在光學式鄰近偵測器之操作模式期間執行。參看圖2B描述之步驟意欲在光學式鄰近偵測器之動態增益及相位偏移校準模式或程序期間執行。參看圖2C描述之步驟意欲在串擾校準模式或程序期間執行。參看圖2D描述之步驟意欲在靜態相位偏移校準程序期間執行。
如自以下論述將瞭解，且如上所述，應在參看圖2A描述的操作程序或模式之第一實例前執行參看圖2B、圖2C及圖2D描述的校準程序之至少一個實例，使得該光學式鄰近偵測器可判定(在校準程序期間)在操作模式期間使用之恰當值、向量、轉移函數及/或類似者。
參看圖2A，產生具有載波頻率之驅動信號，如在步驟202 中所指示。可(例如)由以上參看圖1描述之驅動器110執行步驟202。如在步驟204處所指示，藉由驅動信號驅動光源(例如，圖1中之106)以藉此使光源發射具有載波頻率之光。在步驟206處，產生類比光偵測信號，其指示由光源發射的光之反射離開物件且入射於光偵測器(例如，圖1中之106)上之一部分之量值及相位。在步驟208處，使用類比放大電路(例如，圖1中之132)放大類比光偵測信號，以藉此產生經振幅調整之類比光偵測信號。在步驟210處，執行IQ解調變以將經振幅調整之類比光偵測信號分成類比同相信號及類比正交相位信號。可(例如)由以上參看圖1描述之IQ解調器140執行步驟210。在步驟212處，將類比同相及正交相位信號轉換成數位同相及正交相位信號。可(例如)由以上參看圖1描述之ADC 146i、146q執行步驟212。更一般而言，步驟202至212可由諸如(但不限於)以上參看圖1描述之類比前端108之類比前端執行。
如以上在圖1之論述中所解釋，並非在類比域中執行IQ解調變，而可替代地在數位域中由數位後端112執行IQ解調變。因此，更一般而言，在圖2A中之步驟208與214之間，取決於經振幅調整之類比光偵測信號，存在數位同相及正交相位信號之產生。
在步驟214處，針對由類比前端之一部分引起的增益及相位偏移之動態變化執行修正，以藉此產生經動態增益及相位偏移修正之數位同相信號及正交相位信號。在步驟216處，執行針對電串擾及/或光學串擾之修正以藉此產生經串擾修正之數位同相信號及正交相位信號。在步驟216及218處的修正為依賴於閉合反饋迴路以執行修正的閉路修正之實例。在步驟218處，取決於經串擾修正之數位同相信號及正交相位信號判定相位 值及量值。在步驟220處，執行針對與類比前端相關聯之靜態相位偏移的修正以藉此產生指示至物件之距離的相位值。步驟214至220可由諸如(但不限於)以上參看圖1描述之數位後端112的數位後端執行。更特定言之，步驟214、216、218及220可分別由動態增益及相位偏移修正器153、串擾修正器154、相位及量值計算器156及靜態相位偏移修正器158執行。
返回參照步驟214，類比前端之增益及相位偏移之動態變化經修正的部分可包括用以執行在步驟208處之放大的放大電路(例如，圖1中之132)。如上所解釋，增益及相位偏移之此等動態變化可歸因於溫度及/或與放大電路相關聯之操作電壓的動態變化。另外，類比前端之增益及相位偏移之動態變化經在步驟214修正的部分可包括光源及/或光偵測器(例如，圖1中之104及/或106)。
用以執行在步驟208處之放大的放大電路具有一轉移函數，其包括對應於放大電路之標稱回應的一標稱部分及對應於放大電路之動態增益偏移及動態相位偏移的一動態部分。根據實施例，使用DSP及/或數位電路執行在步驟214處執行的對於增益及相位偏移之動態變化之修正，該DSP及/或數位電路應用實質上等於類比放大電路之轉移函數之動態部分的逆之轉移函數。若前述轉移函數(其包括標稱部分及動態部分)亦包括光源及/或光偵測器之回應，則在步驟214處使用的前述逆轉移函數亦可修正由光源及/或光偵測器引起的增益及相位偏移之動態變化。
根據實施例，步驟202至212由光學式鄰近偵測器之類比前端執行，且步驟214至220由光學式鄰近偵測器之數位後端執行。如上所述，參看圖2A描述之步驟202至220係在光學式鄰近偵測器之操作模式期間執 行。圖2B、圖2C及圖2D現將用以描述可在光學式鄰近偵測器之各種校準模式期間執行之步驟。
圖2B為用以描述用於由諸如圖1中介紹之光學式鄰近偵測器的光學式鄰近偵測器在動態增益及相位偏移校準模式期間使用之方法的高階流程圖。參看圖2B，在步驟222，產生具有與用於驅動光源之驅動信號相同的相位之校準參考信號。可(例如)使用以上參看圖1所描述之校準參考信號產生器107執行步驟222。在步驟224處，(例如)使用圖1中之開關Sw將校準參考信號提供至類比前端。在步驟226處，判定對應於自類比前端接收的數位同相信號及正交相位信號或其經濾波版本之IQ向量之實際量值及實際相位。在步驟228處，判定IQ向量之實際量值與IQ向量之預期量值之間的差，以便判定零相增益偏移。在步驟230處，判定IQ向量之實際相位與IQ向量之預期相位之間的差，以便判定零相相位偏移。在步驟232處，基於零相增益偏移及零相相位偏移，判定用於在光學式鄰近偵測器之操作模式期間在步驟214處修正增益及相位偏移之動態變化的轉移函數。步驟232亦可包括儲存指示判定之轉移函數的資料。可(例如)由圖1中之動態增益及相位偏移修正器153或DSP或(更一般而言)處理器執行步驟224至232。此DSP或(更一般而言)處理器可或可不為用以實施圖1中之動態增益及相位偏移修正器153的同一者。
圖2C為用以描述用於由光學式鄰近偵測器(諸如，圖1中介紹之光學式鄰近偵測器)在串擾校準模式期間用以判定用於在步驟216處(在操作模式期間)用以修正電及/或光學串擾之值或向量之方法。參看圖2C，在步驟234，使光偵測器(例如，圖1中之106)不回應自光學式鄰 近偵測器102外入射於光偵測器106上之光。如何執行步驟234之例示性細節如上所述，且因此，不需要重複。在步驟236及238處，分別地，(例如，由圖1中之驅動器110)產生具有載波頻率之驅動信號，且藉由驅動信號驅動光源以藉此使光源發射具有載波頻率之光。在步驟240處，產生指示電及光學串擾之類比偵測信號。在步驟242處，使用放大電路(例如，圖1中之132)放大類比偵測信號以藉此產生經振幅調整之類比偵測信號。在步驟244處，執行IQ解調變以將經振幅調整之類比偵測信號分成類比同相信號及類比正交相位信號。在步驟246處，將類比同相信號及正交相位信號轉換成指示電及光學串擾之數位同相信號及正交相位信號。在步驟248處，保存指示電及光學串擾之串擾誤差資料(例如，在圖1中之暫存器160或記憶體162中)，用於在操作模式期間使用。較佳地，將串擾誤差資料保存於非揮發性記憶體中。
圖2D為用以描述用於由諸如圖1中介紹之光學式鄰近偵測器的光學式鄰近偵測器在靜態相位偏移校準模式期間使用之方法之高階流程圖。參看圖2D，當將物件置放於距光學式鄰近偵測器(例如，102)一已知距離處時，獲得經動態相位及偏移修正且經串擾修正之IQ向量，如在步驟250處所指示。可藉由基本上執行以上參看圖2A描述之步驟202至216來執行此步驟，同時將物件置放於距光學式鄰近偵測器一已知距離處。在步驟252，取決於經動態相位及偏移修正且經串擾修正之IQ向量，計算相位值。可藉由基本上執行以上參看圖2A描述之步驟218來執行此步驟。在步驟254處，判定在步驟252處計算之相位值與對應於置放物件距光學式鄰近偵測器之已知距離的一相位值之間的差，以藉此判定靜態相位偏移。在 步驟256處，保存指示靜態相位偏移之資料(例如，在暫存器或記憶體中)，用於在操作模式期間在步驟220處使用。
圖3說明由驅動器110產生的驅動信號之例示性重複率及例示性脈衝寬度。
殘餘誤差之修正
當使用實際電路實施時利用飛行時間(TOF)原理的光學式鄰近感測器趨向於對若干因素敏感，因素包括(但不限於)溫度、供電電壓、光源前向電壓降、環境光及信號強度的動態變化。換言之，溫度、供電電壓、光源前向電壓降、環境光及信號強度的動態變化可影響利用TOF原理的光學式鄰近感測器之實際電路，且因此可影響由此等光學式鄰近感測器產生的相位及/或距離值之準確度。利用校準參考信號之閉路校準可用以減少由此等動態變化產生的誤差。上文描述此等閉路校準的實例。雖然此等閉路校準可用以顯著減少誤差，且藉此顯著增加由利用TOF原理的光學式鄰近感測器產生的相位及/或距離值之準確度，但仍可保留不利地影響準確度之殘餘誤差。
殘餘誤差可產生在溫度、供電電壓、光源前向電壓降、環境光及/或信號強度的動態變化比可修正此等變化的閉路校準更快發生之情況下殘餘誤差亦可由藉由增益調整電路(例如，圖1中之130)，且更特定言之藉由此電路之VGA使用的增益值的改變而產生。殘餘誤差亦可由在一或多個閉路校準迴路之外部的相位誤差產生。對於更特定實例，殘餘誤差可歸因於以下因素中之一或多者而發生：與入射於光偵測器(例如，圖1中之106)上之環境光的改變相關聯的跨阻抗放大器(例如，圖1中之122) 相位變化；校準參考信號之相位漂移(例如，由圖1中之校準參考信號產生器107產生)；與增益調整電路(例如，圖1中之130)相關聯的相位誤差；與光偵測器(例如，圖1中之106)相關聯的延遲漂移；與光源(例如，圖1中之104)相關聯的延遲漂移；及由振盪器飄移所引起的恆定時間延遲(例如，與圖1中之時序產生器120相關聯)。另外，或替代地，殘餘誤差可歸因於歸因於入射於光偵測器(例如，圖1中之106)上的環境光的動態變化及/或歸因於溫度的動態變化而發生的光學串擾及/或電串擾的動態變化而發生。殘餘誤差亦可歸因於用以驅動光源(例如，圖1中之104)之驅動電流的動態變化或漂移、跨越光源之前向電壓降的動態變化或漂移以及光源的電光效率的動態變化或漂移而發生。殘餘誤差之其他可能來源係關於與跨阻抗放大器(TIA)(例如，圖1中之122)及/或低雜訊放大器(low noise amplifier；LNA)相關聯的共模抑制比(common-mode rejection ratio；CMRR)及/或電源抑制比(power-supply rejection ratio；PSRR)的變化。殘餘誤差亦可由光源(例如，圖1中之104)之發光效率之溫度依賴性變化及/或回應於光偵測器(例如，圖1中之106)的溫度依賴性變化產生。
圖4說明根據實施例的可修正上文所提及殘餘誤差中之一或多者的光學式鄰近偵測器。參看圖4，其中展示的光學式鄰近偵測器402包括包括於上文參看圖1所描述的光學式鄰近偵測器102中的全部組件加一些額外組件。圖4中以與其在圖1中相同之方式標記的組件以相同方式操作，且因此無需再次描述。
參看圖4，光學式鄰近偵測器402展示為亦包括溫度感測器404、供電電壓感測器406及光源前向電壓降感測器408。根據實施例：溫 度感測器404監視光學式鄰近偵測器402之溫度並輸出數位溫度信號；供電電壓感測器406監視由電壓供應器109產生的供電電壓(Vcc)並輸出數位供電電壓信號；且光源前向電壓降感測器408(亦稱作Vf感測器)監視跨越光源104的前向電壓降(Vf)並輸出數位前向電壓降信號。對於給定驅動信號，跨越光源104的Vf之變化將主要歸因於光源104之溫度的改變。在一實施例中，溫度感測器404係使用類比溫度傳感器及類比至數位轉換器(ADC)而實施，該類比至數位轉換器輸出具有與光學式鄰近偵測器402之溫度成正比的量值的數位信號。在一實施例中，供電電壓感測器406可使用輸出具有與供電電壓(Vcc)成正比之量值的數位信號的類比至數位轉換器(ADC)而實施。在一實施例中，Vf感測器408係使用電阻分壓器網路及類比至數位轉換器(ADC)而實施，該類比至數位轉換器輸出具有與跨越光源104之前向電壓降(Vf)成正比之量值的數位信號。由溫度感測器404、供電電壓感測器406及Vf感測器408產生的數位信號亦可被稱作感測數位值，或更特定言之，被稱作感測修正因子。另一例示性修正因子為由增益調整電路(例如，130)使用的增益值。根據實施例，一或多個多項式等式用以修正上述殘餘誤差中的一或多者。例示性二階多項式等式為P=P 0+P 1(x-x 0)+P 2(x-x 0)2，其中P為經修正值，P 0、 P 1 及P 2 為經由測試判定的係數，變數x為經感測或量測的修正值，且x 0 為變數x在標稱條件(例如，室溫)下之值。如自此等式可瞭解，當x 0=x時，則P=P 0 。換言之，在標稱條件(例如，室溫)下，P 0 為P之值，且因此P 0 亦可被稱作因子P之標稱值。多項式等式中之變數(例如，x)可為(例如)由溫度感測器404輸出的數位溫度值、由供電電壓感測器406輸出的數位供電電壓值，或由 Vf感測器408輸出的Vf值，但不限於此。
可用於對上述因子中之一或多者執行相位修正的二階多項式等式之實例為Φ=Φ0+Φ1(x-x 0)+Φ2(x-x 0)2。此等式可用以修正由相位及量值修正器156產生的相位值及/或由靜態相位偏移修正器158產生的相位值。變數x可為(例如)由溫度感測器404輸出的數位溫度值、由供電電壓感測器406輸出的數位供電電壓值或由Vf感測器408輸出的Vf值中之任一者，但不限於此。假定需要修正溫度、供電電壓及Vf的變化，則可使用以下多項式等式：Φ=Φ0+Φ1x (x-x 0)+Φ2x (x-x 0)2+Φ1y (y-y 0)+Φ2y (y-x 0)2+Φ1z (z-z 0)+Φ2z (z-z 0)2，其中x對應於溫度，y對應於供電電壓，且z對應於Vf。標稱條件下之係數及變數可經由實驗而判定，例如，藉由在距離光學式鄰近偵測器402之已知距離處定位物件105並改變溫度及供電電壓來判定。標稱條件可包括標稱溫度(例如，攝氏21度)、標稱供電電壓(例如，3.30V)及標稱Vf(例如，0.70V)，但不限於此。
可用於對上述因子中之一或多者執行串擾修正的類似等式為I=I 0+I 1(x-x 0)+I 2(x-x 0)2，及Q=Q 0+Q 1(x-x 0)+Q 2(x-x 0)2。此等等式可用以修正由動態增益及相位偏移修正器153產生的I及Q值及/或由串擾修正器154產生的I及Q值。變數x可(例如)為由溫度感測器404輸出的數位溫度值、由供電電壓感測器406輸出的數位供電電壓值或由Vf感測器408輸出的Vf值中之任一者，但不限於此。假定需要修正溫度、供電電壓及Vf的變化，則可使用以下多項式等式：I=I 0+I 1x (x-x 0)+I 2x (x-x 0)2+I 1y (y-y 0)+I 2y (y-x 0)2+I 1z (z-z 0)+I 2z (z-z 0)2， 及Q=Q 0+Q 1x (x-x 0)+Q 2x (x-x 0)2+Q 1y (y-y 0)+Q 2y (y-y 0)2+Q 1z (z-z 0)+Q(z-z 0)2，其中x對應於溫度，y對應於供電電壓，且z對應於Vf。在標稱條件下之係數及變數可經由實驗而判定，例如，藉由在距離光學式鄰近偵測器402之已知距離處定位物件105並改變溫度及供電電壓。標稱條件可包括標稱溫度(例如，攝氏21度)、標稱供電電壓(例如，3.30V)及標稱Vf(例如，0.70V)，但不限於此。對於另一實例，標稱條件可包括由增益調整電路使用的標稱增益值。可排除用於上述演算法的變數中之每一者，同時享有由變數之剩餘部分提供的功能性。類似地，其他變數可以相對低遞增成本添加至實施。雖然上文所論述的多項式等式為二階多項式等式，但可替代性地使用高階等式，如可為負冪項。使用一階多項式等式亦在本文中所描述的實施例之範疇內，但二階或更高階多項式等式應產生更準確修正。
可使用數位電路執行上述等式，例如，數位電路為包括光學式鄰近感測器402之其他組件的相同晶片之一部分。替代性地，獨立數位晶片可專用於執行此等演算法。在再一實施例中，此等演算法可使用主機微控制器單元(microcontroller unit；MCU)或微處理器之韌體而執行。此數位電路及/或MCU係由圖4中之區塊410表示。其他變化亦係可能的，且在實施例之範疇內。根據實施例，數位電路或微控制器次常式藉由將自身重應用於所要變數之每一組合而遞回地計算每一變數之比重。
圖5為用以描述用於對殘餘誤差執行開路修正以供光學式鄰近偵測器(諸如圖4中介紹的光學式鄰近偵測器)使用之方法的高階流程圖。參看圖5，產生具有載波頻率之驅動信號，如在步驟502中所指示。 可(例如)由以上參看圖1及圖4描述之驅動器110執行步驟502。如在步驟504處所指示，藉由驅動信號驅動光源(例如，圖1及圖4中之104)以藉此使光源發射具有載波頻率之光。在步驟506處，產生類比光偵測信號，其指示由光源發射的光之反射離開物件且入射於光偵測器(例如，圖1及圖4中之106)上之一部分之量值及相位。在步驟508處，使用類比放大電路(例如，圖1及圖4中之132)放大類比光偵測信號，以藉此產生經振幅調整之類比光偵測信號。
在步驟510處，數位同相信號及正交相位信號取決於經振幅調整類比光偵測信號而產生。此步驟可包括，例如使用IQ解調器(例如，圖1及4中之140)而執行IQ解調變以將經振幅調整之類比光偵測信號分成類比同相信號及類比正交相位信號。此等類比同相信號及正交相位信號可使用ADC(例如，圖1及圖4中之146i、146q)轉換成數位同相信號及正交相位信號。更一般而言，步驟510可藉由類比前端(諸如但不限於上文參看圖1及圖4所描述的類比前端108)執行。如上述在圖1之論述中解釋，並非在類比域中執行IQ解調變，而可替代性地在數位域中由數位後端(例如，圖1及圖4中之112)執行IQ解調變。
步驟512涉及量測一或多個修正因子，包括(例如)溫度、供電電壓及/或前向電壓降。此等修正因子可(例如)使用溫度感測器(例如，圖4中之404)、供電電壓感測器(例如，圖4中之406)及/或前向電壓降感測器(例如，圖4中之408)來量測。
步驟514涉及對於由用以執行步驟502、504、506或508中之一或多者的電路之至少一部分所引起的增益及/或相位的動態變化執行一 或多個閉路修正。可(例如)使用動態增益及相位偏移修正器(例如，圖1及圖4中之153)、串擾修正器(例如，圖1及圖4中之154)及/或增益調整控制器(例如，圖1及圖4中之150)中執行步驟514。
步驟516涉及使用一或多個多項式等式及一或多個感測修正因子中的至少一者(在步驟512處量測)以對用以執行步驟502、504、506或508中之一或多者之電路相關聯的溫度、供電電壓或與前向電壓降中之至少一者的動態變化執行一或多個開路修正。可(例如)藉由數位電路(例如，其為包括光學式鄰近感測器之其他組件的相同晶片之一部分)、藉由專用於執行此等演算法及/或使用主機MCU之韌體的獨立數位晶片執行步驟516，其中之每一者及所有由圖4中之區塊410表示。
對於特定實例，步驟512可涉及量測光學式鄰近偵測器之溫度，且步驟516可涉及使用一或多個多項式等式及所量測溫度以對光學式鄰近偵測器之溫度的動態變化執行開路修正。另外，或替代地，步驟512可涉及量測光學式鄰近偵測器之供電電壓，且步驟516可涉及使用一或多個多項式等式及所量測供電電壓以對光學式鄰近偵測器之供電電壓的動態變化執行開路修正。另外，或替代地，步驟512可涉及量測跨越由驅動信號驅動的光源之前向電壓降，且步驟516可涉及使用一或多個多項式等式及跨越光源的所量測前向電壓降以對跨越光源之前向電壓降的動態變化執行開路修正。如自上文論述可瞭解，此方法亦可包括藉由將物件定位於距光學式鄰近感測器之已知距離處及故意地改變光學式鄰近感測器之溫度及光學式鄰近感測器之供電電壓而判定在標稱條件下的一或多個多項式等式之變數之係數。在一實施例中，步驟508涉及使用一或多個增益值以控制 一或多個變數增益放大器，且步驟516涉及使用一或多個多項式等式以修正一或多個增益值中的至少一者的動態變化。
仍參看圖4，步驟518涉及輸出指示光學式鄰近偵測器與藉由光源發射之光反射離開並入射於光偵測器上的物件之間的距離的距離量測結果(亦稱作距離值)。可(例如)藉由距離計算器(例如，圖1及圖4中之164)執行步驟518。作為上文所論述之各種閉路及開路修正結果而產生在步驟518處輸出的距離值。
精確度估計
依賴於TOF技術且更特定言之依賴於正弦波調變TOF(sine wave modulation TOF；SWM TOF)技術的光學式鄰近偵測器(諸如上文所描述的光學式鄰近偵測器)可用以獨立於返回信號強度而偵測至物件的距離。然而，距離資訊不單獨提供資料精確度如何(可能提供誤導性結果)的指示。本文中所描述的特定實施例允許主機系統或使用者即時評估距離及精確度資訊兩者，藉此允許進行統計決策。舉例而言，精確度資訊可用以在基於距離之二進位偵測方案中減少錯誤負及/或錯誤正偵測速率。
一般而言，基於TOF之光學式鄰近偵測器中的雜訊隨環境光誘發之DC光電流之平方根以及雜訊頻寬而增加。由雜訊所引起的距離誤差與信雜比(SNR)成反比。舉例而言，2×整合雜訊將導致距離之標準差的2×增大(即，精確度的2×減少)，而信號強度的2×增大將使標準差減半(亦即，具有雙倍精確度)。
存取距離值之精確度可具有許多益處，範圍為不良資料之簡單篩選，或作為複雜演算法(諸如卡爾曼濾波)之輸入。
根據本發明技術之特定實施例，光學式鄰近偵測器或包括光學式鄰近偵測器或與光學式鄰近偵測器通信的系統基於以下資訊計算精確度值：‧積分時間(Tint)，其設定雜訊頻寬(Noise Bandwidth；NBW)；‧DC光電流(DCPC)，其指示光電流誘發之散粒雜訊；及‧信號振幅/量值，其指示用以判定至目標之距離的所偵測信號之量值。
根據實施例，此計算係使用操作一序列代數運算以計算最終結果的算術邏輯單元(ALU)實施。在另一實施例中，可實施基於查找表(LUT)之解決方案。其他實施亦係可能的且在實施例之範疇內。
可使用單片實施實施精確度估計，或多個子系統可協作以執行精確度估計。舉例而言，可使DCPC ADC 111在晶片外。對於另一實例，數位演算法可移至專用數位晶片，或主機MCU。
根據實施例，精確度估計器166以與距離讀出碼相同之單位(例如以米為單位)提供距離精確度的估計，但不限於此。對於更特定實例，在距離計算器164產生1.2米之距離值的情況下，精確度估計器可輸出0.1米之值，意謂該距離值較好表示為1.2米+/-0.1米。替代性地，精確度估計器166產生百分比值，例如8.3%。舉例而言，在距離計算器164產生1.2米的距離值，且精確度估計器輸出8.3%米之值的情況下，此意謂該距離值實際上為1.2米+/-8.3%。如上文所提，由距離計算器164輸出的數位距離值可為至物件之距離的實際值。替代性地，由距離計算器164輸出的數位距離值可為一與距離成正比或以其他方式與至物件之距離相關的值，至物件 的距離之實際值可自該值(例如，藉由將該值乘以常數或將該值插入預定等式中)而計算。更一般而言，由距離計算器164輸出的數位距離值指示光學式鄰近偵測器102與在光學式鄰近偵測器102之感測區(即，視野及範圍)內的物件(例如，物件105)之間的距離，且由精確度估計器輸出的數位值指示由距離計算器164輸出的數位距離值之精確度。
自SWM TOF光學式鄰近偵測器(諸如上文所描述的光學式鄰近偵測器)獲取的資訊可視為兩個正交同相及正交分量I及Q之組合，或視為具有量值A及相位φ之向量。兩個域之間的轉換如下：
Figure 104138945-A0101-12-0036-21
可藉由進行梯度/小信號分析而進行此等兩個域之間的誤差傳播。若在同相及正交分量中引入誤差，則相位誤差可藉由進行小信號分析，採用arctan2的偏導數估算。舉例而言，以下等式可用以估計藉由同相及正交分量引入的誤差：
Figure 104138945-A0101-12-0036-2
在誤差項變得超過信號項之10%後，此估算開始降級，此時全向量代數可適於計算誤差。
若I及Q頻道中之每一者的誤差被視為與信號不相關且彼此 不相關，則表達式可簡化為以下各者：
Figure 104138945-A0101-12-0037-4
若誤差來自在解調變點之前的源，則可使用以下等式：
Figure 104138945-A0101-12-0037-6
 其中：NBW為系統之雜訊頻寬。
整個表達式可簡化為以下等式：
Figure 104138945-A0101-12-0037-5
 其中σ(即，西格馬)表示標準差，f mod 表示操作頻率，且c為光速。
據實施例，精確度估計器166使用用於σdistance 之上述等式以產生其輸出的數位精確度值。如自上述等式可瞭解，SWM TOF距離量測結果的精確度與SNR成反比，以及與操作頻率(f mod )成反比。
根據實施例，SNR係基於由相位及量值計算器156輸出的信號量值(Mag.或A)、對應於環境光之由光偵測器106偵測的散粒雜訊頻譜密度I shot 、對應於類比前端108之類比電路的類比電路雜訊頻譜密度I ckt 及對 應於數位濾波器152之積分時間Tint而計算。更特定言之，根據實施例，用以計算精確度值之SNR值可根據以下等式來判定：
Figure 104138945-A0101-12-0038-9
替代性地，依據輸入電流方波之峰至峰擺動，SNR可根據以下等式判定：
Figure 104138945-A0101-12-0038-8
根據實施例，
Figure 104138945-A0101-12-0038-22
係根據以下等式判定：
Figure 104138945-A0101-12-0038-7
 其中：ID為經過光電二極體之DC電流。m=1.5為AFE之雜訊因子。
I shot 為由光偵測器106偵測的環境光的雜訊功率譜密度比重。此與由光偵測器偵測的起源於IR光源104、反射離開目標105，且入射於光偵測器106上的IR光相反。根據實施例，I shot 係使用DCPC ADC 111在IR光源104並未發射IR光的時間段期間量測。根據實施例，類比電路雜訊頻譜密度I ckt 係基於光學式鄰近偵測器102之設計而判定，且經處理為常數，且可經由模擬及/或實驗及/或使用電路設計及/或數學軟體而判定。雜訊因子m通常將在1至3的範圍內，且對於此實例假定對於光學式鄰近偵測器102為1.5。此雜訊因子對於不同設計可不同，如一般熟習此項技術者將瞭解。
圖6為用以描述用於提供精確度之估計以供光學式鄰近偵 測器(諸如圖4中介紹的光學式鄰近偵測器)使用的方法之高階流程圖。參看圖6，產生具有載波頻率之驅動信號，如在步驟602中所指示。可(例如)由以上參看圖1及圖4描述之驅動器110執行步驟602。如在步驟604處所指示，藉由驅動信號驅動光源(例如，圖1及圖4中之104)以藉此使光源發射具有載波頻率之光。在步驟606處，產生類比光偵測信號，其指示由光源發射的光之反射離開物件且入射於光偵測器(例如，圖1及圖4中之106)上的一部分之量值及相位。在步驟608處，使用類比放大電路(例如，圖1及圖4中之132)放大類比光偵測信號，以藉此產生經振幅調整之類比光偵測信號。
在步驟610處，數位同相信號及正交相位信號取決於經振幅調整之類比光偵測信號而產生。此步驟可包括，例如使用IQ解調器(例如，圖1及4中之140)而執行IQ解調變以將經振幅調整之類比光偵測信號分成類比同相信號及類比正交相位信號。此等類比同相信號及正交相位信號可使用ADC(例如，圖1及圖4中之146i、146q)轉換成數位同相信號及正交相位信號。更一般而言，步驟510可藉由類比前端(諸如但不限於上文參看圖1及圖4所描述的類比前端108)執行。如上述在圖1之論述中解釋，並非在類比域中執行IQ解調變，而可替代性地在數位域中由數位後端(例如，圖1及圖4中之112)執行IQ解調變。
在步驟612處，指示光學式鄰近偵測器與物件之間的距離的數位距離值係取決於數位同相信號及正交相位信號而產生。步驟616可至少部分藉由距離計算器(例如，圖4中之164)而執行。在某些實施例中，步驟612可涉及(例如)執行上文參看圖1至圖5所描述的閉路及/或開路 修正中之一或多者。閉路修正可(例如)使用動態增益及相位偏移修正器(例如，圖1及圖4中之153)、串擾修正器(例如，圖1及圖4中之154)及/或增益調整控制器(例如，圖1及圖4中之150)而執行。開路修正可(例如)藉由數位電路(例如，其為包括光學式鄰近感測器之其他組件的相同晶片之一部分)、藉由專用於執行此等演算法及/或使用主機MCU之韌體的獨立數位晶片而執行，其中之每一者及所有係由圖4中之區塊410表示。
在步驟614處，產生指示數位距離值之精確度的數位精確度值。在一實施例中，步驟614可包括判定與在步驟606處產生的類比光偵測信號相關聯的信雜比(SNR)，及取決於SNR而產生數位精確度值。判定與在606處產生的類比光偵測信號相關聯的SNR可包括(例如)判定藉由光偵測器偵測的環境光之雜訊頻譜密度比重，及取決於藉由光偵測器偵測的環境光之所判定雜訊頻譜密度比重而判定SNR，如上文按額外細節來描述。在一特定實施例中，步驟614可包括取決於設定光學式鄰近偵測器之雜訊頻寬的積分時間、與產生類比光偵測信號之光偵測器相關聯的DC光電流及使用光偵測器產生的類比光偵測信號之量值而判定數位精確度值。在某些實施例中，在步驟614處產生的數位精確度值為指示標準差之量測結果。舉例而言，數位精確度值可為標準差之恆定倍數，此取決於所要行為及實施。步驟614可藉由(例如)精確度估計器(例如，圖4中之166)執行。
在步驟616處，輸出數位距離值及數位精確度值。舉例而言，數位距離值可藉由距離計算器(例如，圖1及圖2中之164)輸出，且數位精確度值可藉由精確度估計器(例如，圖4中之166)輸出。輸出的數 位距離值及數位精確度值可皆為相同長度單位形式。替代性地，輸出的數位距離值係以長度為單位，且輸出的數位精確度值對應於百分比，如上文所解釋。其他變化亦係可能的。
根據本發明的實施例，數位精確度值愈小，信號完整性愈好。換言之，與距離量測相關聯的誤差棒較小。相反，數位精確度值愈大，信號完整性愈壞。換言之，與距離量測結果相關聯的誤差棒較大，且因此數位距離值可能不受信任。更一般而言，數位精確度值之量值可與數位距離值之精確度成反比，以使得數位距離值之量值愈小，數位距離值之精確度愈大。
在某些實施例中，方法亦可包括取決於數位精確度值判定是否使用數位距離值來選擇性地啟用或停用子系統。舉例而言，數位精確度值可與指示指定最小可接受精確度的精確度臨限位準相比。在此實施例中，若數位精確度值低於精確度臨限位準，則存在數位距離值應用以選擇性地啟用或停用子系統的判定。另一方面，若數位精確度值高於精確度臨限位準，則存在數位距離值應不用以選擇性地啟用或停用子系統的判定。
系統
本文中所描述的光學式鄰近偵測器可用於各種系統，包括(但不限於)手機及手持型裝置。參照圖7之系統700，例如，光學式鄰近偵測器102或402可用以控制是啟用抑或停用子系統706(例如，觸控式螢幕、顯示器、背光、虛擬滾輪、虛擬小鍵盤、導覽墊、攝影機、另一感測器、中央處理單元(central processing unit；CPU)、機械致動器等)。舉例而言，光學式鄰近偵測器可偵測諸如人的手指之物件接近之時間，且基於該 偵測，啟用(或停用)子系統706。更特定言之，鄰近偵測器102或402之輸出可提供至比較器或處理器704，其可(例如)將鄰近偵測器之輸出與一臨限值比較，以判定物件是否在應啟用(或停用，取決於所需要)子系統706之範圍內。可使用多個臨限值(例如，儲存之數位值)，且一個以上可能回應可基於物件的偵測之鄰近而出現。舉例而言，若物件在第一鄰近範圍內，則第一回應可出現，且若物件在第二鄰近範圍內，則第二回應可出現。例示性回應可包括開始各種系統及/或子系統操作。
雖然以上已描述本發明之各種實施例，但應理解，其已藉由實例且非限制來呈現。熟習相關技術者將顯而易知，在不背離本發明之精神及範疇之情況下可在形式及細節方面進行各種變化。舉例而言，雖然圖1及圖4中之光源104及光偵測器106經展示為在光學式鄰近偵測器外部，但光源104及光偵測器106中之一或兩者可取決於實施而視為光學式鄰近偵測器102或402之一部分，且更特定言之光學式鄰近偵測器的類比前端之一部分。
本發明之範圍及範疇不應由上文所描述例示性實施例中之任一者限制，而應僅根據以下申請專利範圍及其等效物進行定義。
103‧‧‧不透明光障壁
104‧‧‧紅外光源
105‧‧‧物件/目標
106‧‧‧光偵測器
107‧‧‧校準參考信號產生器
108‧‧‧類比前端電路/前端/類比前端
109‧‧‧電壓供應器
110‧‧‧驅動器
111‧‧‧DC光電流(DCPC)類比至數位轉換器(ADC)
112‧‧‧數位後端電路/數位後端
120‧‧‧時序產生器
122‧‧‧放大器
130‧‧‧增益調整電路
132‧‧‧放大電路/類比放大電路
140‧‧‧IQ解調器電路/IQ解調器
142i‧‧‧混頻器
142q‧‧‧混頻器
144i‧‧‧類比低通濾波器
144q‧‧‧類比低通濾波器
146i‧‧‧類比至數位轉換器(ADC)
146q‧‧‧類比至數位轉換器(ADC)
150‧‧‧增益調整控制器
152‧‧‧數位濾波器
153‧‧‧動態增益及相位偏移修正器
154‧‧‧串擾修正器
156‧‧‧相位及量值計算器
158‧‧‧靜態相位偏移修正器
160‧‧‧暫存器
162‧‧‧記憶體
164‧‧‧距離計算器
166‧‧‧精確度估計器
402‧‧‧光學式鄰近偵測器
404‧‧‧溫度感測器
406‧‧‧供電電壓感測器
408‧‧‧前向電壓降感測器(Vf感測器)
410‧‧‧數位電路及/或微控制器單元(MCU)
I‧‧‧頻道
Idem‧‧‧同相解調變信號
Q‧‧‧頻道
QDem‧‧‧正交相位解調變信號
Sw‧‧‧開關
Vcc‧‧‧供電電壓

Claims (20)

  1. 一種由包括一光源及一光偵測器之一光學式鄰近偵測器使用的方法，該方法包含：(a)利用具有一載波頻率之一驅動信號驅動該光源以藉此使該光源發射具有該載波頻率之光；(b)產生指示由該光源發射的該光之反射離開一物件且入射於該光偵測器上的一部分之一量值及一相位的一類比光偵測信號；(c)使用放大電路放大該類比光偵測信號以藉此產生一經振幅調整之類比光偵測信號；(d)取決於該經振幅調整之類比光偵測信號產生數位同相信號及正交相位信號；(e)取決於該等數位同相信號及正交相位信號產生指示該光學式鄰近偵測器與該物件之間的一距離的一數位距離值；(f)產生指示該數位距離值之一精確度的一數位精確度值；及(g)輸出該數位距離值及該數位精確度值。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中步驟(f)包括：判定與在步驟(b)處產生之該類比光偵測信號相關聯的一信雜比(signal-to-noise ratio；SNR)；及取決於該信雜比產生該數位精確度值。
  3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該判定與在步驟(b)處產生之該類比光偵測信號相關聯的該信雜比包括：判定由該光偵測器偵測的環境光之一雜訊頻譜密度比重；及 取決於由該光偵測器偵測的環境光的該判定之雜訊頻譜密度比重來判定該信雜比。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中步驟(f)包括取決於以下各者來判定該數位精確度值：一積分時間，其設定該光學式鄰近偵測器之一雜訊頻寬；一DC光電流，其與產生該類比光偵測信號之該光偵測器相關聯；及使用該光偵測器產生的該類比光偵測信號之一量值。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在步驟(f)處產生的該數位精確度值包含指示標準差之一量測值。
  6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在步驟(g)處輸出的該數位距離值及該數位精確度值採用一相同長度單位。
  7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在步驟(g)處，輸出的該數位距離值係採用一長度單位，且輸出的該數位精確度值對應於一百分比。
  8. 如申請專利範圍第1項之方法，其進一步包含：(h)取決於該數位精確度值判定是否使用該數位距離值以選擇性地啟用或停用一子系統。
  9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中步驟(h)包含：(h.i)比較該數位精確度值與指示一指定最小可接受精確度之一精確度臨限位準；(h.ii)若該數位精確度值低於該精確度臨限位準，則判定該數位距離值應用以選擇性地啟用或停用該子系統；及(h.iii)若該數位精確度值高於該精確度臨限位準，則判定該數位距離 值應不用以選擇性地啟用或停用該子系統。
  10. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該數位精確度值之一量值與該數位距離值之一精確度成反比，以使得該數位距離值之該量值愈小，該數位距離值之該精確度愈大。
  11. 一種光學式鄰近偵測器，其包含：一驅動器，其產生具有一載波頻率的一驅動信號，該驅動信號用於驅動一光源以藉此使該光源發射具有該載波頻率之光；一光偵測器，其產生一光偵測信號，該光偵測信號指示由該光源發射之該光的反射離開一物件且入射於該光偵測器上之一部分的一量值及一相位；一類比前端，其包括放大電路，其接收該光偵測信號且輸出一經振幅調整之光偵測信號；一或多個類比至數位轉換器(ADC)，其接收該經振幅調整之光偵測信號或自其產生之同相信號及正交相位信號，且輸出一數位光偵測信號或數位同相信號及正交相位信號；及一數位後端，其包括一距離計算器，其取決於由該類比前端之該一或多個類比至數位轉換器輸出的該數位光偵測信號或該等數位同相信號及正交相位信號而產生一數位距離值，該數位距離值指示該光學式鄰近偵測器與該物件之間的一距離；及一精確度估計器，其產生指示該數位距離值之一精確度的一精確度值。
  12. 如申請專利範圍第11項之光學式鄰近偵測器，其中該精確度估計器適合於判定與該類比光偵測信號相關聯的一信雜比(SNR)及取決於該信雜比來判定該精確度值。
  13. 如申請專利範圍第12項之光學式鄰近偵測器，其中該精確度估計器適合於取決於由該光偵測器偵測的環境光之一雜訊頻譜密度比重來判定該信雜比。
  14. 如申請專利範圍第11項之光學式鄰近偵測器，其中該精確度估計器適合於取決於以下各者來判定該數位精確度值：一積分時間，其設定該光學式鄰近偵測器之一雜訊頻寬；一DC光電流，其與產生該類比光偵測信號之該光偵測器相關聯；及使用該光偵測器產生的該類比光偵測信號之一量值。
  15. 如申請專利範圍第11項之光學式鄰近偵測器，其中該數位精確度值指示與該數位距離值相關聯的一標準差。
  16. 如申請專利範圍第11項之光學式鄰近偵測器，其中該數位距離值及該數位精確度值採用一相同長度單位。
  17. 如申請專利範圍第11項之光學式鄰近偵測器，該數位距離值採用一長度單位，且該數位精確度值對應於一百分比。
  18. 一種光學式鄰近偵測系統，其包含：一驅動器，其產生具有一載波頻率的一驅動信號，該驅動信號用於驅動一光源以藉此使該光源發射具有該載波頻率之光；一光偵測器，其產生一光偵測信號，該光偵測信號指示由該光源發射之該光的反射離開一物件且入射於該光偵測器上之一部分的一量值及一 相位；一類比前端，其接收該光偵測信號且輸出一數位光偵測信號或數位同相信號及正交相位信號；及一數位後端，其接收藉由該類比前端輸出的該數位光偵測信號或該等數位同相信號及正交相位信號，且取決於前述各者判定並輸出：(i)一數位距離值，其指示該光學式鄰近偵測器與該物件之間的一距離，及(ii)一精確度值，其指示該數位距離值之一精確度。
  19. 如申請專利範圍第18項之光學式鄰近偵測系統，其進一步包含：一子系統，其能夠被啟用及停用；及一比較器或處理器，其自該數位後端接收數位距離值及該數位精確度值，且若該數位精確度值低於指示一指定最小可接受精確度之一精確度臨限位準，則取決於該數位距離值選擇性地啟用或停用該子系統。
  20. 如申請專利範圍第19項之光學式鄰近偵測系統，其中該子系統係選自由以下各者組成之群組：一觸控式螢幕，一顯示器，一背光，一虛擬滾輪，一虛擬小鍵盤，一導覽墊，一攝影機， 一感測器，一中央處理單元(CPU)，或一機械致動器。
TW104138945A 2014-12-09 2015-11-24 用於光學式鄰近偵測器的精確度估計 TWI734677B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462089526P 2014-12-09 2014-12-09
US62/089,526 2014-12-09
US14/718,844 2015-05-21
US14/718,844 US10795005B2 (en) 2014-12-09 2015-05-21 Precision estimation for optical proximity detectors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201621347A TW201621347A (zh) 2016-06-16
TWI734677B true TWI734677B (zh) 2021-08-01

Family

ID=56094139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104138945A TWI734677B (zh) 2014-12-09 2015-11-24 用於光學式鄰近偵測器的精確度估計

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10795005B2 (zh)
CN (1) CN105699955B (zh)
TW (1) TWI734677B (zh)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106908153B (zh) * 2017-01-16 2018-12-14 中国计量大学 一种旋转曲面红外测温修正的方法
US10852731B1 (en) * 2017-12-28 2020-12-01 Waymo Llc Method and system for calibrating a plurality of detection systems in a vehicle
JP6773724B2 (ja) * 2018-06-13 2020-10-21 ファナック株式会社 精度情報を出力する測距装置
TWI685669B (zh) 2018-10-29 2020-02-21 立積電子股份有限公司 雷達裝置及其洩漏修正方法
US10777589B2 (en) * 2018-12-31 2020-09-15 Texas Instruments Incorporated Pixel crosstalk correction
EP3696568A1 (en) * 2019-02-15 2020-08-19 Trimble AB Improved electronic distance meter
US11681030B2 (en) 2019-03-05 2023-06-20 Waymo Llc Range calibration of light detectors
US11004883B2 (en) * 2019-04-04 2021-05-11 Synaptics Incorporated System and method for optical sensing
FR3097990B1 (fr) * 2019-06-27 2021-05-21 Thales Sa Surface tactile a detection tactile hybridee
US11747453B1 (en) 2019-11-04 2023-09-05 Waymo Llc Calibration system for light detection and ranging (lidar) devices
CN114930189A (zh) * 2020-01-21 2022-08-19 索尼半导体解决方案公司 消除飞行时间成像设备的电压依赖性相位误差
TWI734649B (zh) * 2020-11-26 2021-07-21 神煜電子股份有限公司 近接感測裝置
TWI764420B (zh) * 2020-12-09 2022-05-11 立積電子股份有限公司 雷達偵測器以及使用雷達偵測器的干擾抑制方法
JP2022117173A (ja) * 2021-01-29 2022-08-10 株式会社トプコン 光波距離計および距離算出方法
US11533062B1 (en) 2021-06-29 2022-12-20 Rockwell Collins, Inc. Non-uniform sampling photonic analog-to-digital converter
US20220026527A1 (en) * 2021-07-14 2022-01-27 Infineon Technologies Ag Ascertainment of calibration data to take temperature and voltage dependency of the hf radar signal phases in a radar system into consideration
CN115083097A (zh) * 2022-06-09 2022-09-20 南京英锐创电子科技有限公司 模拟前端电路和烟雾报警器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020126013A1 (en) * 2001-03-08 2002-09-12 Symbol Technologies, Inc. Hybrid Bluetooth/RFID based real time location tracking
CN102096071A (zh) * 2010-12-06 2011-06-15 重庆邮电大学 采用中继光放大的合作目标激光测距方法及装置
CN102735343A (zh) * 2012-07-04 2012-10-17 昆明物理研究所 应用电荷扣除技术提高读出电路电荷存储容量的方法
CN103616671A (zh) * 2013-11-19 2014-03-05 北京航空航天大学 一种相控阵雷达数字仿真系统及其仿真方法

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4553198A (en) 1982-12-10 1985-11-12 Powercube Corporation Power converter symmetry correction circuit
JPS6048008A (ja) * 1983-08-27 1985-03-15 Ricoh Co Ltd 距離検出装置
JPH0681511B2 (ja) 1983-11-21 1994-10-12 株式会社明電舍 パルス幅変調方式インバ−タの制御装置
US5134276A (en) * 1990-10-09 1992-07-28 International Business Machines Corporation Noise cancelling circuitry for optical systems with signal dividing and combining means
JP3400311B2 (ja) * 1997-09-19 2003-04-28 本田技研工業株式会社 車両用距離センサにおける検出異常判定方法
CN1224281A (zh) 1997-10-10 1999-07-28 摩托罗拉公司 具有温度补偿输出功率电平控制电路的射频发送器及其方法
JP3627582B2 (ja) * 1999-07-30 2005-03-09 日産自動車株式会社 車両用追従制御装置
US7123351B1 (en) 2002-08-20 2006-10-17 Schaefer Philip R Method and apparatus for measuring distances using light
US6812466B2 (en) 2002-09-25 2004-11-02 Prospects, Corp. Infrared obstacle detection in the presence of sunlight
JP2004245780A (ja) * 2003-02-17 2004-09-02 Olympus Corp 測距装置
JP4113824B2 (ja) * 2003-09-24 2008-07-09 シリンクス株式会社 光空間通信用受信回路
TW200626391A (en) * 2005-01-28 2006-08-01 shi-xiong Li Radio frequency car reverse aid radar
WO2006095463A1 (ja) 2005-03-09 2006-09-14 Omron Corporation 距離測定装置、距離測定方法、反射体、および通信システム
US8085164B2 (en) * 2006-12-13 2011-12-27 Blueline Innovations Apparatus and method for monitoring a variety of resource consumption meters
KR100985667B1 (ko) 2007-08-22 2010-10-05 주식회사 엘지화학 배터리 개방전압 추정장치, 이를 이용한 배터리 충전상태추정장치 및 그 제어 방법
CA2710212C (en) 2007-12-21 2014-12-09 Leddartech Inc. Detection and ranging methods and systems
US8120268B2 (en) 2008-01-25 2012-02-21 Eveready Battery Company, Inc. Lighting device and method of control based on chemistry composition of power source
EP2359593B1 (en) * 2008-11-25 2018-06-06 Tetravue, Inc. Systems and methods of high resolution three-dimensional imaging
US20100245289A1 (en) * 2009-03-31 2010-09-30 Miroslav Svajda Apparatus and method for optical proximity sensing and touch input control
CN101540640B (zh) * 2009-04-28 2013-08-21 北京朗波芯微技术有限公司 用于发射前端的载波泄漏校正电路和方法
US8278909B2 (en) * 2009-07-16 2012-10-02 Mks Instruments, Inc. Wide-dynamic range electrometer with a fast response
AU2010334833B2 (en) * 2009-12-22 2013-10-17 Leica Geosystems Ag Highly accurate distance measurement device
US8760631B2 (en) 2010-01-27 2014-06-24 Intersil Americas Inc. Distance sensing by IQ domain differentiation of time of flight (TOF) measurements
US8384559B2 (en) 2010-04-13 2013-02-26 Silicon Laboratories Inc. Sensor device with flexible interface and updatable information store
US8558725B2 (en) * 2010-10-27 2013-10-15 Intersil Americas Inc. Robust gain and phase calibration method for a time-interleaved analog-to-digital converter
GB2485995B (en) 2010-11-30 2014-01-01 St Microelectronics Res & Dev Improved proximity sensor and associated method, computer readable medium and firmware
US8848170B2 (en) 2012-01-03 2014-09-30 Silicon Laboratories Inc. Optical detector
US8994926B2 (en) 2012-02-14 2015-03-31 Intersil Americas LLC Optical proximity sensors using echo cancellation techniques to detect one or more objects
US9823340B2 (en) 2012-12-04 2017-11-21 Texas Instruments Incorporated Method for time of flight modulation frequency detection and illumination modulation frequency adjustment
TW201425975A (zh) 2012-12-19 2014-07-01 Wistron Neweb Corp 雷達系統及雷達系統控制方法
US9411049B2 (en) 2013-01-09 2016-08-09 Stmicroelectronics S.R.L. Proximity sensor having array of geiger mode avalanche photodiodes for estimating distance of an object to the array based on at least one of a dark current and a rate of current spikes generated in dark conditions
US9088282B2 (en) 2013-01-25 2015-07-21 Apple Inc. Proximity sensors with optical and electrical sensing capabilities
US9263618B2 (en) 2013-03-05 2016-02-16 Apple Inc. Proximity sensor module with light reflector
CN106448703A (zh) * 2014-03-05 2017-02-22 佛山科学技术学院 一种激光反射声源定位方法
CN103834991A (zh) 2014-03-10 2014-06-04 马鞍山明鑫电气科技有限公司 无温度信号处理开环式功率自控晶体生长控制方法
US9696199B2 (en) 2015-02-13 2017-07-04 Taiwan Biophotonic Corporation Optical sensor
US9642215B2 (en) 2015-07-28 2017-05-02 Intersil Americas LLC Optical sensors that compensate for ambient light and interference light

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020126013A1 (en) * 2001-03-08 2002-09-12 Symbol Technologies, Inc. Hybrid Bluetooth/RFID based real time location tracking
CN102096071A (zh) * 2010-12-06 2011-06-15 重庆邮电大学 采用中继光放大的合作目标激光测距方法及装置
CN102735343A (zh) * 2012-07-04 2012-10-17 昆明物理研究所 应用电荷扣除技术提高读出电路电荷存储容量的方法
CN103616671A (zh) * 2013-11-19 2014-03-05 北京航空航天大学 一种相控阵雷达数字仿真系统及其仿真方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201621347A (zh) 2016-06-16
US10795005B2 (en) 2020-10-06
US20160161610A1 (en) 2016-06-09
CN105699955B (zh) 2022-03-18
CN105699955A (zh) 2016-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI734677B (zh) 用於光學式鄰近偵測器的精確度估計
TWI674426B (zh) 用於光學式鄰近偵測器的開路修正
TWI570384B (zh) 光學近接偵測器、包括其之系統及有關方法
US8760631B2 (en) Distance sensing by IQ domain differentiation of time of flight (TOF) measurements
JP2021518556A (ja) ノイズフロアの適応識別を使用したアクティブ信号検出
US20190038158A1 (en) Pulse wave measurement device, pulse wave measurement system and signal processing method
JP2010212900A (ja) 受光パワーモニタ回路、受信器、トランシーバ、受光パワーモニタ回路の制御方法、及びプログラム
CN104678449B (zh) 光学近接侦测器
JP4756614B2 (ja) 信号検出装置
KR101192562B1 (ko) 조도 검출 장치 및 방법
US11415682B1 (en) Lidar receiver system with ambient-light compensation and threshold adjustment
JP4771778B2 (ja) 光電センサ
KR102526759B1 (ko) 거리 측정 장치 및 그 방법
US9671283B1 (en) Apparatus and method for modulating a laser beam and sensing the optical power thereof
JP5061319B2 (ja) 光位相差検出式の物体検知センサ
KR20200082167A (ko) 고정밀 및 고신뢰성 라이다 장치
US20220120881A1 (en) Control of optical receiver based on environmental condition
KR101885817B1 (ko) 휴대용 rf 신호 전력측정장치
JP2003344168A (ja) 光サンプリング測定装置及び方法
WO2022216226A1 (en) Proximity detection with auto calibration
JP2008135974A (ja) 光受信回路
JP2006005599A (ja) 受光装置
KR20180043734A (ko) 초음파를 이용하여 대상체에 관한 정보를 검출하는 방법 및 이를 위한 전자 장치
JP2010066118A (ja) 光信号送受信器
JPH03272413A (ja) 測距装置