信號(hào)。與不顧實(shí)施如何無關(guān)，校準(zhǔn)參考信號(hào)經(jīng)產(chǎn)生且在動(dòng)態(tài)增益及相位偏 移校準(zhǔn)模式期間使用開關(guān)Sw提供至模擬前端108,其中校準(zhǔn)參考信號(hào)具有與由驅(qū)動(dòng)器110 輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相同的相位，且具有模擬前端108的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)的大小。此校準(zhǔn)參考信號(hào) 亦可被稱作零相（ZP)校準(zhǔn)參考信號(hào)。
[0051] 若不存在由模擬前端108的放大器122及增益調(diào)整電路130(且更一般而言，由 模擬前端的在IQ解調(diào)器前的模擬電路）引起的動(dòng)態(tài)增益偏移，則由ADC146i、146q響應(yīng)于 校準(zhǔn)參考信號(hào)經(jīng)提供至模擬前端108而輸出的IQ向量（包括數(shù)字I信號(hào)及數(shù)字Q信號(hào)） 的大小應(yīng)僅取決于校準(zhǔn)參考信號(hào)的大小、由放大器122引起的增益的標(biāo)稱位準(zhǔn)，及由增益 調(diào)整電路130引起的增益的標(biāo)稱位準(zhǔn)。因此，IQ向量（響應(yīng)于校準(zhǔn)參考信號(hào)經(jīng)提供至模擬 前端108而產(chǎn)生）的預(yù)期大小可易于計(jì)算，或以其他方式藉由直接計(jì)算畢達(dá)哥拉斯定理或 C0RDIC算法來判定，但不限于此。然而，因?yàn)橛煞糯笃?22及增益調(diào)整電路130引起的增益 的實(shí)際位準(zhǔn)將歸因于溫度及/或操作電壓的變化而改變，所以IQ向量（響應(yīng)于校準(zhǔn)參考信 號(hào)經(jīng)提供至模擬前端108而產(chǎn)生）的實(shí)際大小將不同于預(yù)期大小，其中其間的差為由模擬 前端108的放大器122及增益調(diào)整電路130 (且更一般而言，由模擬前端的在IQ解調(diào)器前 的模擬電路）引起的動(dòng)態(tài)增益偏移?？稍谛?zhǔn)模式期間判定的IQ向量的實(shí)際大小與IQ向 量的預(yù)期大小之間的差將被稱作零相增益偏移或簡(jiǎn)稱為A ZP。
[0052] 若不存在由模擬前端108的放大器122及增益調(diào)整電路130(且更一般而言，由模 擬前端的在IQ解調(diào)器前的模擬電路）引起的動(dòng)態(tài)相位偏移，則由ADC146i、146q響應(yīng)于校 準(zhǔn)參考信號(hào)提供至模擬前端108而輸出的IQ向量（包括數(shù)字I信號(hào)及數(shù)字Q信號(hào)）的相 位應(yīng)為標(biāo)稱相位偏移。換言之，IQ向量（響應(yīng)于校準(zhǔn)參考信號(hào)經(jīng)提供至模擬前端108而產(chǎn) 生）的預(yù)期相位為標(biāo)稱相位。然而，因?yàn)榉糯笃?22及增益調(diào)整電路130引起將歸因于溫 度及/或操作電壓的變化而變化的相位偏移，所以IQ向量（響應(yīng)于校準(zhǔn)參考信號(hào)經(jīng)提供至 模擬前端108而產(chǎn)生）的實(shí)際相位將不同于預(yù)期標(biāo)稱相位偏移，其中其間的差為由模擬前 端108的放大器122及增益調(diào)整電路130 (且更一般而言，由模擬前端之在IQ解調(diào)器之前 的模擬電路）引起的動(dòng)態(tài)相位偏移?？稍谛?zhǔn)模式期間判定的IQ向量的實(shí)際相位與IQ向 量的預(yù)期相位之間的差將被稱作零相相位偏移或簡(jiǎn)稱為Φ ΖΡ。
[0053] 根據(jù)具體實(shí)例，零相增益偏移（亦即，ΑΖΡ)及零相相位偏移（亦即，ΦΖΡ)在校準(zhǔn) 模式期間被判定，且用以判定由動(dòng)態(tài)增益及相位偏移修正器153在操作模式期間應(yīng)用的 轉(zhuǎn)移函數(shù)。更特定言之，根據(jù)具體實(shí)例，動(dòng)態(tài)增益及相位偏移修正器153的轉(zhuǎn)移函數(shù)為
[0054] 取決于實(shí)施，由動(dòng)態(tài)增益及相位偏移修正器153應(yīng)用的前述轉(zhuǎn)移函數(shù)亦可用以修 正由光源104及/或光偵測(cè)器106引起的動(dòng)態(tài)增益及相位偏移。
[0055] 串?dāng)_修lH
[0056] 如上文所提，取決于實(shí)施，串?dāng)_修正器154修正電串?dāng)_及/或光學(xué)串?dāng)_。電串?dāng)_可 (例如）由通過驅(qū)動(dòng)器110產(chǎn)生的單端相對(duì)高電流同相驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生，驅(qū)動(dòng)器110用以驅(qū) 動(dòng)光源104。更一般而言，電串?dāng)_亦可由自一電路、電路的一部分或頻道至另一者的非所要 電容、電感及/或?qū)щ婑詈纤穑?或歸因于非所要電力供應(yīng)耦合而引起。光學(xué)串?dāng)_可 (例如）自經(jīng)由分開光源104與光偵測(cè)器106的光障壁103的鏡面反射、朗伯反射或泄漏而 產(chǎn)生。光學(xué)串?dāng)_的原因及根源的例示性另外細(xì)節(jié)如上所論述。
[0057] 最佳地，若驅(qū)動(dòng)器110驅(qū)動(dòng)紅外光源104且在光學(xué)式鄰近偵測(cè)器102的感測(cè)區(qū)（亦 即，視野及范圍）內(nèi)不存在目標(biāo)（例如，105)，則無由紅外光源104發(fā)射的紅外光應(yīng)入射于 光偵測(cè)器106上，且無信號(hào)應(yīng)被提供至模擬前端，在該情況下，數(shù)字I信號(hào)及數(shù)字Q信號(hào)應(yīng) 具有零大小。然而，歸因于電串?dāng)_及光學(xué)串?dāng)_，將并非為該情況。本文中所描述的某些具體 實(shí)例修正此串?dāng)_，如以下所解釋。
[0058] 根據(jù)具體實(shí)例，在串?dāng)_校準(zhǔn)程序或模式期間判定串?dāng)_，在此期間使光偵測(cè)器106 不對(duì)自光學(xué)式鄰近偵測(cè)器102的外部入射于光偵測(cè)器106上的光作出回應(yīng)，且光源104由 驅(qū)動(dòng)器110以其將在操作模式期間相同的方式驅(qū)動(dòng)。光偵測(cè)器106應(yīng)不回應(yīng)的光包括源自 光源104及退出光學(xué)式鄰近偵測(cè)器102的兩個(gè)光，以及源自另一光源的環(huán)境光。在一個(gè)具 體實(shí)例中，開關(guān)Sw可用以將放大器122的輸入端與光偵測(cè)器106斷開連接，且取而代之將 放大器122的輸入端連接至另一光偵測(cè)器（例如，虛設(shè)或校準(zhǔn)光偵測(cè)器），該另一光偵測(cè)器 實(shí)質(zhì)上與光偵測(cè)器106相同，但永久地覆蓋有不透明材料或封于不透明材料內(nèi)，使得從來 不會(huì)有光入射于該另一光偵測(cè)器上。在此具體實(shí)例中，由ADC 146輸出的數(shù)字I信號(hào)及數(shù) 字Q信號(hào)包含IQ向量，其指示由模擬前端108產(chǎn)生的電串?dāng)_，但不指示光學(xué)串?dāng)_。
[0059] 在另一具體實(shí)例中，藉由以不透明材料暫時(shí)覆蓋光偵測(cè)器106使得入射于光學(xué)式 鄰近偵測(cè)器102上的光將不入射于光偵測(cè)器106上，可使光偵測(cè)器106不對(duì)自光學(xué)式鄰近 偵測(cè)器102的外部入射于光偵測(cè)器106上的光作出回應(yīng)。在再一具體實(shí)例中，藉由將光學(xué) 式鄰近偵測(cè)器暫時(shí)置放于不包括在光學(xué)式鄰近偵測(cè)器102的感測(cè)區(qū)內(nèi)的目標(biāo)（例如，105) 的完全暗環(huán)境（例如，密封腔室或空間）中，可使光偵測(cè)器106不對(duì)自光學(xué)式鄰近偵測(cè)器 102104的外部入射于光偵測(cè)器106上的光作出回應(yīng)。在此等后兩個(gè)具體實(shí)例中，由光偵測(cè) 器106產(chǎn)生的信號(hào)將包括電及光學(xué)串?dāng)_兩者。更特定言之，在此等后兩個(gè)具體實(shí)例中，由 ADC 146輸出的數(shù)字I信號(hào)及數(shù)字Q信號(hào)將包含指示由模擬前端108產(chǎn)生的電串?dāng)_的IQ 向量，其亦指示光學(xué)串?dāng)_。指示此IQ向量的串?dāng)_誤差數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于（例如）一或多個(gè)緩存器 160中及/或內(nèi)存162中（較佳地，非揮發(fā)性內(nèi)存中）以在光學(xué)式鄰近偵測(cè)器102的操作模 式期間供串?dāng)_修正器154使用。更特定言之，在操作模式期間，指示串?dāng)_的IQ向量可自藉 由動(dòng)態(tài)增益及相位偏移修正器153輸出的經(jīng)動(dòng)態(tài)增益及相位偏移修正的IQ向量減去以產(chǎn) 生經(jīng)動(dòng)態(tài)相位及偏移修正且經(jīng)串?dāng)_修正的IQ向量。
[0060] 上述串?dāng)_誤差數(shù)據(jù)可（例如）儲(chǔ)存于一或多個(gè)緩存器160中或內(nèi)存162中，緩存 器160或內(nèi)存162可為串?dāng)_修正器154所存取。上述串?dāng)_校準(zhǔn)程序可僅一次性（例如，在 工廠設(shè)定中）執(zhí)行，或不定期（例如周期性地及/或響應(yīng)于觸發(fā)事件）執(zhí)行。
[0061] 靜杰相位偏務(wù)修lH
[0062] 由串?dāng)_修正器154輸出的IQ向量可被稱作經(jīng)動(dòng)態(tài)相位及偏移修正且經(jīng)串?dāng)_修正 的IQ向量，或更簡(jiǎn)單地稱作經(jīng)修正的IQ向量。相位及大小計(jì)算器156取決于此經(jīng)修正的 IQ向量（例如）使用查找表或算法計(jì)算相位值及大小，但不限于此。大小可由增益調(diào)整控 制器150用以調(diào)整由增益調(diào)整電路130提供的增益?？墒褂孟辔恢涤?jì)算光學(xué)式鄰近偵測(cè)器 102與目標(biāo)105之間的距離，該距離亦可被稱作至目標(biāo)105的距離。舉例而言，亦可被稱作 相位偏移（相對(duì)于由IR光源發(fā)射的光）的相位值可經(jīng)轉(zhuǎn)換至?xí)r間延遲（因?yàn)閷?duì)于任一載 波頻率，在相位偏移與時(shí)間延遲之間存在對(duì)應(yīng)關(guān)系）?？山逵蓪r(shí)間延遲乘以熟知光速來將 時(shí)間延遲轉(zhuǎn)換至往返距離，如通常在使用飛行時(shí)間（T0F)原理時(shí)所進(jìn)行?？山逵蓪⑼稻?離除以二來將往返距離轉(zhuǎn)換至單向距離，該單向距離為光學(xué)式鄰近偵測(cè)器102與對(duì)象105 之間的距離。更特定言之，光學(xué)式鄰近偵測(cè)器102與對(duì)象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(shí)間延遲。最佳地，若目標(biāo)105位于距光學(xué) 式鄰近偵測(cè)器102已知距離（例如，6吋）處，則由相位及大小計(jì)算器156判定的相位應(yīng)對(duì) 應(yīng)于目標(biāo)105為距光學(xué)式鄰近偵測(cè)器102的彼已知距離（例如，6吋）。然而，歸因于與模 擬前端108相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)相位偏移，情況將并非如此。換言之，前端108內(nèi)的模擬電路將影 響由相位及大小計(jì)算器156判定的相位的準(zhǔn)確度是固有的。本文中所描述的某些具體實(shí)例 修正此靜態(tài)相位偏移，如以下所解釋。
[0063] 根據(jù)具體實(shí)例，在靜態(tài)相位偏移校準(zhǔn)程序或模式期間，將目標(biāo)105置放于距光學(xué) 式鄰近偵測(cè)器102已知距離處，且將由相位及大小計(jì)算器156輸出的相位與實(shí)際上對(duì)應(yīng)于 已知距離的相位比較。舉例而言，若實(shí)際上對(duì)應(yīng)于已知距離的相位為Φ:，但相位及大小計(jì) 算器156判定在對(duì)象105在彼已知距離處時(shí)相位為Φ 2,則可使用等式C>spc]= Φ 靜態(tài)相位偏移Φ3Ρ。。靜態(tài)相位偏移值誤差數(shù)據(jù)可（例如）儲(chǔ)存于一或多個(gè)緩存器160中或 內(nèi)存162中，緩存器160或內(nèi)存162可為靜態(tài)相位偏移修正器158存取。在操作模式期間， 靜態(tài)相位偏移修正器158修正光學(xué)式鄰近偵測(cè)器102的靜態(tài)相位偏移，其亦可被稱作距離 偏移校準(zhǔn)。更特定言之，在操作模式期間，靜態(tài)相位偏移修正器158自由相位及大小計(jì)算器 156輸出的相位值減去靜態(tài)相位偏移（在靜態(tài)相位偏移校準(zhǔn)程序期間所判定）。
[0064] 根據(jù)某些具體實(shí)例，在與操作模式相關(guān)聯(lián)的步驟之前執(zhí)行與各種校準(zhǔn)模式或程序 相關(guān)聯(lián)的步驟。舉例而言，每當(dāng)待執(zhí)行與操作模式相關(guān)聯(lián)的步驟時(shí)可執(zhí)行與各種校準(zhǔn)模式 相關(guān)聯(lián)的步驟，或每N次待執(zhí)行與操作模式相關(guān)聯(lián)的步驟僅執(zhí)行與各種校準(zhǔn)模式相關(guān)聯(lián)的 步驟一次，或當(dāng)待執(zhí)行與操作模式相關(guān)聯(lián)的步驟時(shí)執(zhí)行與各種校準(zhǔn)模式相關(guān)聯(lián)的步驟，且 其為自從執(zhí)行校準(zhǔn)模式中之一或多者的最后時(shí)間的最小指定時(shí)間量。在特定具體實(shí)例中， 將與串?dāng)_校準(zhǔn)模式及靜態(tài)偏移校準(zhǔn)模式相關(guān)聯(lián)的步驟執(zhí)行一次（例如，在工廠中），且每當(dāng) 待執(zhí)行與操作模式相關(guān)聯(lián)的步驟時(shí)執(zhí)行與動(dòng)態(tài)增益及相位偏移校準(zhǔn)模式相關(guān)聯(lián)的步驟，或 每N次待執(zhí)行與操作模式相關(guān)聯(lián)的步驟僅執(zhí)行與動(dòng)態(tài)增益及相位偏移校準(zhǔn)模式相關(guān)聯(lián)的 步驟一次，或當(dāng)待執(zhí)行與操作模式相關(guān)聯(lián)的步驟時(shí)執(zhí)行與動(dòng)態(tài)增益及相位偏移校準(zhǔn)模式相 關(guān)聯(lián)的步驟，且其為自從執(zhí)行校準(zhǔn)模式的最后時(shí)間的最小指定時(shí)間量。此等僅為幾個(gè)實(shí)例， 其并不意欲涵蓋全部。
[0065] 方法
[0066] 圖2A、圖2B、圖2C及圖2D的高階流程圖現(xiàn)將用以描述供光學(xué)式鄰近偵測(cè)器（諸 如參看圖1描述的光學(xué)式鄰近偵測(cè)器102)使用的方法。參看圖2A描述的步驟意欲在光學(xué) 式鄰近偵測(cè)器的操作模式期間執(zhí)行。參看圖2B描述的步驟意欲在光學(xué)式鄰近偵測(cè)器的動(dòng) 態(tài)增益及相位偏移校準(zhǔn)模式或程序期間執(zhí)行。參看圖2C描述的步驟意欲在串?dāng)_校準(zhǔn)模式 或程序期間執(zhí)行。參看圖2D描述的步驟意欲在靜態(tài)相位偏移校準(zhǔn)程序期間執(zhí)行。
[0067] 如自以下論述將了解，且如上所述，應(yīng)在參看圖2A描述的操作程序或模式的第一 實(shí)例前執(zhí)行參看圖2B、圖2C及圖2D描述的校準(zhǔn)程序的至少一個(gè)實(shí)例，使得該光學(xué)式鄰近偵 測(cè)器可判定（在校準(zhǔn)程序期間）在操作模式期間使用的恰當(dāng)值、向量、轉(zhuǎn)移函數(shù)及/或類似 者。
[0068] 參看圖2A，產(chǎn)生具有載波頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，如在步驟202中所指示?？桑ɡ纾?由以上參看圖1描述的驅(qū)動(dòng)器110執(zhí)行步驟202。如在步驟204處所指示，藉由驅(qū)動(dòng)信號(hào) 驅(qū)動(dòng)光源（例如，圖1中的106)以藉此使光源發(fā)射具有載波頻率的光。在步驟206處，產(chǎn) 生模擬光偵測(cè)信號(hào)，其指示由光源發(fā)射而反射離開對(duì)象且入射于光偵測(cè)器（例如，圖1中的 106)上的光的一部分的大小及相位。在步驟208處，使用模擬放大電路（例如，圖1中的 132)放大模擬光偵測(cè)信號(hào)，以藉此產(chǎn)生經(jīng)振幅調(diào)整的模擬光偵測(cè)信號(hào)。在步驟210處，執(zhí)行 IQ解調(diào)變以將經(jīng)振幅調(diào)整的模擬光偵測(cè)信號(hào)分成模擬同相信號(hào)及模擬正交相位信號(hào)?？?(例如）由以上參看圖1描述的IQ解調(diào)器140執(zhí)行步驟210。在步驟212處，將模擬同相 及正交相位信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字同相及正交相位信號(hào)?？桑ɡ纾┯梢陨蠀⒖磮D1描述的ADC 146i、146q執(zhí)行步驟212。更一般而言，步驟202至212可由諸如（但不限于）以上參看圖 1描述的模擬前端108的模擬前端執(zhí)行。
[0069] 如以上在圖1的論述中所解釋，并非在模擬域中執(zhí)行IQ解調(diào)變，而可替代地在數(shù) 字域中由數(shù)字后端112執(zhí)行IQ解調(diào)變。因此，更一般而言，在圖2A中的步驟208與214之 間，取決于經(jīng)振幅調(diào)整的模擬光偵測(cè)信號(hào)，存在數(shù)字同相及正交相位信號(hào)的產(chǎn)生。
[0070] 在步驟214處，針對(duì)由模擬前端的一部分引起的增益及相位偏移的動(dòng)態(tài)變化執(zhí)行 修正，以藉此產(chǎn)生經(jīng)動(dòng)態(tài)增益及相位偏移修正的數(shù)字同相信號(hào)及正交相位信號(hào)。在步驟216 處，執(zhí)行針對(duì)電串?dāng)_及/或光學(xué)串?dāng)_的修正以藉此產(chǎn)生經(jīng)串?dāng)_修正的數(shù)字同相信號(hào)及正交 相位信號(hào)。在步驟216及218處的修正為依賴于閉合反饋回路以執(zhí)行修正的閉路修正的 實(shí)例。在步驟218處，取決于經(jīng)串?dāng)_修正的數(shù)字同相信號(hào)及正交相位信號(hào)判定相位值及大 小。在步驟220處，執(zhí)行針對(duì)與模擬前端相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)相位偏移的修正以藉此產(chǎn)生指示至 對(duì)象的距離的相位值。步驟214至220可由諸如（但不限于）以上參看圖1描述的數(shù)字后 端112的數(shù)字后端執(zhí)行。更特定言之，步驟214、216、218及220可分別由動(dòng)態(tài)增益及相位 偏移修正器153、串?dāng)_修正器154、相位及大小計(jì)算器156及靜態(tài)相位偏移修正器158執(zhí)行。
[0071] 返回參照步驟214,模擬前端的增益及相位偏移的動(dòng)態(tài)變化經(jīng)修正的部分可包括 用以執(zhí)行在步驟208處的放大的放大電路（例如，圖1中的132)。如上所解釋，增益及相 位偏移的此等動(dòng)態(tài)變化可歸因于溫度及/或與放大電路相關(guān)聯(lián)的操作電壓的動(dòng)態(tài)變化。另 外，模擬前端的增益及