CN113923384B - 光传感器及其感测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光传感器及其感测方法。光传感器包括多个感测子像素以及控制电路。所述多个感测子像素阵列排列以形成感测阵列。控制电路耦接所述多个感测子像素，所述控制电路将所述多个感测子像素的多个二极管操作在光电二极管模式，以感测环境光强度，并且所述控制电路依据所述环境光强度将所述多个二极管操作在盖革模式或突崩线性模式。本发明的光传感器及其感测方法可有效进行测距感测。

Description

光传感器及其感测方法
技术领域
本发明涉及一种感测技术，尤其涉及一种光传感器及其感测方法。
背景技术
目前，高敏感度的测距传感器在各应用领域例如医疗领域或车用领域中都非常多需求应用。特别是，可用于感测极弱光的光传感器是目前主要传感器设计方向之一。有鉴于此，如何提出一种可有效地感测极弱光并具有高精确度以及极高可靠度的光传感器，以下将提出几个实施例的解决方案。
发明内容
本发明是针对一种光传感器及其感测方法，可通过操作二极管在盖革模式或突崩线性模式下来进行测距感测。
根据本发明的实施例，本发明的光传感器包括多个感测子像素以及控制电路。所述多个感测子像素阵列排列以形成感测阵列。控制电路耦接所述多个感测子像素，所述控制电路将所述多个感测子像素的多个二极管操作在光电二极管模式，以感测环境光强度，并且所述控制电路依据所述环境光强度将所述多个二极管操作在盖革模式或突崩线性模式。
根据本发明的实施例，本发明的感测方法适用于光传感器。所述光传感器包括多个感测子像素以及控制电路。所述感测方法包括：通过所述控制电路将所述多个感测子像素的多个二极管操作在光电二极管模式，以感测环境光强度；以及通过所述控制电路依据所述环境光强度将所述多个二极管操作在盖革模式或突崩线性模式。
基于上述，本发明的光传感器及其感测方法，可通过二极管操作在光电二极管模式下的环境光强度感测结果决定将二极管操作在盖革模式或突崩线性模式，以有效进行测距感测。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明的一实施例的光传感器的架构示意图；
图2是本发明的一实施例的感测阵列的示意图；
图3是本发明的一实施例的感测方法的流程图；
图4是本发明的一实施例的二极管的特性曲线图；
图5是本发明的一实施例的感测子像素的电路示意图；
图6是本发明的另一实施例的感测子像素的电路示意图；
图7A是本发明的一实施例的感测信号的信号波形曲线的示意图；
图7B是本发明的一实施例的参考信号波形曲线的示意图；
图7C是本发明的一实施例的校正后的信号波形曲线的示意图；
图7D是本发明的另一实施例的感测信号的信号波形曲线的示意图；
图8是本发明的一实施例的光传感器的操作时序图。
附图标记说明
100:光传感器；
110:控制电路；
120:感测阵列；
121_1～121_N、121_A、121_B、121_C、121_D、500、600:感测子像素；
122:感测像素；
130:光源；
S310～S390:步骤；
V_SPAD:崩溃电压；
V_APD:突崩电压；
I:电流；
V:电压；
401:特性曲线；
M1～M4:电压范围；
501、601:二极管；
502、602:重置晶体管；
503、506、603、606:选择晶体管；
504、604:源极随耦器晶体管；
505、605:参考电流源；
507、607:放大器；
508、608:时间至数字转换器；
VC、VE:参考电压；
Vramp:斜坡信号；
SEL1、SEL2:选择信号；
RST:重置信号；
Sout:输出端；
701～704:信号波形曲线；
ta、t0～t6:时间；
P1～P4:感测光信号；
T1～T4:曝光期间；
EP1～EP4:曝光操作时序；
PH1～PH4:感测光的发射时序。
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
图1是本发明的一实施例的光传感器的架构示意图。图2是本发明的一实施例的感测阵列的示意图。参考图1及图2，光传感器100包括控制电路110、感测阵列120以及光源130。控制电路110耦接感测阵列120以及光源130。感测阵列120包括多个感测子像素121_1～121_N，其中N为正整数。感测子像素121_1～121_N的每一个包括至少一个二极管(光电二极管(Photodiode))。所述二极管可为PN接面(pn junction)二极管。在本实施例中，控制电路110可控制感测阵列120，以操作感测子像素121_1～121_N中的二极管在光电二极管模式(Photodiode mode)、盖革模式(Geiger mode)或突崩线性模式(Avalanche linear mode)下，以进行光感测操作。在本实施例中，光源130可为红外线激光光源，但本发明并不限于此。在本发明的另一些实施例中，光源130可为可见光光源或不可见光光源。在本实施例中，控制电路110可分别操作感测子像素121_1～121_N的所述多个二极管在盖革模式或突崩线性模式的单光子崩溃二极管(Signal-Photon Avalanche Diode，SPAD)状态，来感测光源130所发射的感测光，而可实现具有低光量且高感测敏感度特性的测距感测功能。
在本实施例中，控制电路110可例如是光传感器的内部电路或晶片，并且包括数字电路元件和/或类比电路元件。控制电路110可通过改变感测子像素121_1～121_N中的二极管的偏压电压和/或多个晶体管的控制电压以控制感测子像素121_1～121_N中的二极管的操作模式和/或感测子像素121_1～121_N操作模式，例如曝光(Exposure)操作、读出(Readout)操作等。控制电路110可控制光源130发射感测光，并且可对感测子像素121_1～121_N输出的感测信号进行相关信号处理及感测数据运算。在本发明的另一些实施例中，控制电路110也可例如是光传感器的外部电路或晶片，例如某终端装置的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、微处理器(Microprocessor Control Unit，MCU)或现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)等诸如此类的处理电路或控制电路，但本发明并不以此为限。
图3是本发明的一实施例的感测方法的流程图。图4是本发明的一实施例的二极管的特性曲线图。参考图1至图4，光传感器100可执行以下操作S310～S380。先说明的是，本实施例所述的二极管可具有如图4所示的特性曲线401。图4的横轴为二极管的偏压V，并且纵轴为二极管在对应偏压下因光电转换而可产生的电流I。当二极管的偏压V大于0时(如图4所示的电压范围M1)，二极管可操作在太阳能电池模式(Solar cell mode)。当二极管的偏压V介于0至突崩电压(Avalanche voltage)V_APD之间时(如图4所示的电压范围M2)，二极管可操作在光电二极管模式(Photodiode mode)。当二极管的偏压V介于突崩电压V_APD至崩溃电压(breakdown voltage)V_SPAD之间时(如图4所示的电压范围M3)，二极管可操作在突崩线性模式(APD mode)。当二极管的偏压V小于崩溃电压V_SPAD时(如图4所示的电压范围M4)，二极管可操作在盖革模式(Geiger mode)。
在步骤S310，控制电路110可将多个感测子像素121_1～121_N操作在光电二极管模式，以感测环境光强度。在步骤S320，控制电路110可判断所述环境光强度是否高于预设值。若否，则表示光传感器100的当前操作在较无环境光干扰的环境，因此，光传感器100可将感测子像素121_1～121_N的多个二极管操作在对光源130的感测光的光子具有较高感测灵敏度的模式下。在步骤S330，控制电路110可将感测子像素121_1～121_N的所述多个二极管操作在盖革模式。并且，由于不同二极管可能具有不同的崩溃电压，因此在步骤S340，光传感器100可判断感测子像素121_1～121_N的所述多个二极管的各别的崩溃电压，以校正所述多个二极管。在步骤S350，光传感器100可设定用于控制所述多个感测子像素121_1～121_N的协同(co-incidience)操作参数。
若控制电路110判断所述环境光强度高于预设值，则表示光传感器100的当前操作在为较明亮的环境，因此光传感器100在感测过程中，二极管较容易接收到环境光的光子而产生感测信号。因此，为了提升感测准确度，光传感器100可调降感测灵敏度。在步骤S360，控制电路110可将感测子像素121_1～121_N的所述多个二极管操作在突崩线性模式。并且，由于不同二极管可能具有不同的突崩电压，因此在步骤S370，光传感器100可判断感测子像素121_1～121_N的所述多个二极管的各别的突崩电压，以校正所述多个二极管。在步骤S380，光传感器100可设定用于控制感测子像素121_1～121_N的协同操作参数。
值得注意的是，上述的协同操作参数可包括所述多个二极管的协同工作数量以及曝光时间区间的曝光时间长度以及曝光开始时间的至少其中之一。在本实施例中，控制电路110可根据所述多个二极管操作在盖革模式或突崩线性模式，来设定所述多个二极管的协同工作数量以及曝光时间区间的曝光时间长度以及曝光开始时间的至少其中之一。具体而言，控制电路110可判断所述多个二极管中的每所述协同工作数量的部分是否在对应的同一个曝光时间区间中同步产生多个感测电流，以确认所述多个二极管中的每所述协同工作数量的部分是否感测到光。
换言之，控制电路110可例如设定本实施例的感测子像素121_1～121_N中的每多个感测子像素作为一个感测像素(或称宏像素(macro-pixel))。例如参考图1，四个感测子像素121_A～121_D可作为一个感测像素122。A～D为正整数，并且小于或等于N。控制电路110可判断感测子像素121_A～121_D是否在对应的同一个曝光时间区间中各别感测到一个或多个光子而同步产生多个感测电流，以作为一个像素感测结果。例如，控制电路110可将感测子像素121_A～121_D的距离感测结果(时间差或距离值)作为一个像素感测结果。
图5是本发明的一实施例的感测子像素的电路示意图。参考图5，本实施例的感测子像素500可适用于本发明各实施例所述的感测子像素。感测子像素500可包括二极管501、重置晶体管502、选择晶体管503、506、源极随耦器(Source follower)晶体管504、参考电流源505、放大器507以及时间至数字转换器(Time-to-Digital converter,TDC)508。在本实施例中，二极管501的第一端(阴极端(cathode))耦接参考电压VC。重置晶体管502的第一端耦接二极管501的第二端(阳极端(anode))。重置晶体管502的控制端可接收重置电压RST。源极随耦器晶体管504的控制端耦接二极管501的第二端，并且源极随耦器晶体管504的第一端耦接接地电压。选择晶体管503的第一端耦接源极随耦器晶体管504的第二端，并且选择晶体管503的第二端耦接输出端Sout以及参考电流源505。选择晶体管503的控制端可接收选择信号SEL1。选择晶体管506的第一端耦接二极管501的第二端，并且选择晶体管506的第二端耦接参考电压VE。选择晶体管506的控制端可接收选择信号SEL2。放大器507的输入端耦接二极管501的第二端。时间至数字转换器508耦接放大器507的输出端。在本实施例中，重置晶体管502以及选择晶体管506可为N型晶体管。重置晶体管502以及选择晶体管503可为P型晶体管。
在本实施例中，二极管501、重置晶体管502、选择晶体管503、506以及源极随耦器晶体管504可作为3T架构的主动像素传感器(Three transistors active pixel sensor，3T-APS)电路。输出端Sout可输出光电二极管感测信号。二极管501、重置晶体管502、选择晶体管506、放大器507以及时间至数字转换器508可作为单光子崩溃二极管电路。值得注意的是，重置晶体管502在控制电路的操作下，不仅具有重置功能，也作为一可变电阻，也就是具有SPAD截止电路(Quench circuit)的功能。时间至数字转换器508可输出单光子崩溃二极管感测信号。换言之，本实施例的感测子像素500为一种整合主动像素传感器以及单光子崩溃二极管的电路架构。
在本实施例中，当控制电路将二极管501操作在光电二极管模式时(控制二极管501的偏压)，控制电路可关闭选择晶体管506。控制电路可通过重置信号RST及选择信号SEL1来操作或切换重置晶体管502、选择晶体管503以及源极随耦器晶体管504，以进行二极管501的曝光操作、重置操作以及读出操作。在读出操作中，控制电路或耦接输出端Sout的信号处理电路可从输出端Sout将储存在浮动扩散节点FN的二极管501的感测信号读出，以读出光电二极管感测信号。
在本实施例中，当控制电路将二极管501操作在盖革模式或突崩线性模式时(控制二极管501的偏压)，控制电路可关闭选择晶体管503。控制电路可通过选择信号SEL2来操作选择晶体管506。当感测子像素500不作动时，选择晶体管506导通，使得二极管501的两端压差小于崩溃电压V_SPAD与突崩电压V_APD，亦即二极管501为禁能(disable)状态。当感测子像素500作动时，选择晶体管506为开路，并且重置晶体管502重置浮动扩散节点FN的电压，使得二极管501的两端压差大于崩溃电压V_SPAD或突崩电压V_APD，亦即二极管501处于SPAD或APD状态。当二极管501操作在盖革模式或突崩线性模式时，二极管501接收到一个光子或多个光子(微量)即可产生电流。并且，在重置晶体管502(Quench circuit)操作为可变电阻状态的情况下，前述电流流经重置晶体管502后，可产生电压信号。前述电压信号可被放大器607放大至轨对轨摆幅(rail-to-rail swing)后，进而被提供至时间至数字转换器508，以使时间至数字转换器508可依据由光源发射的感测光的发射时间与时间至数字转换器508读到感测信号之间的时间差来输出距离感测结果的数值，例如类比至数字转换器数值(Analog to digital converter code,ADC code)。
图6是本发明的另一实施例的感测子像素的电路示意图。参考图6，本实施例的感测子像素600可适用于本发明各实施例所述的感测子像素。感测子像素600可包括二极管601、重置晶体管602、选择晶体管603、606、源极随耦器晶体管604、参考电流源605、放大器607、时间至数字转换器608以及斜坡(ramp)电容609。在本实施例中，二极管601、重置晶体管602、选择晶体管603、606、源极随耦器晶体管604、参考电流源605、放大器607以及时间至数字转换器608的电路耦接关系以及实施方式可参考上述图5实施例的说明，在此不多加赘述。在本实施例中，斜坡电容609的第一端耦接二极管601的第二端。在本实施例中，当二极管601被操作在光电二极管模式时，斜坡电容609的第二端可接收斜坡信号Vramp。具体而言，二极管601可与另一感测子像素的另一二极管形成差动输出，以增强影像感测输出结果的信号解析度。例如，二极管601可接收上斜坡(ramp-up)信号，并且另一二极管可接收下斜坡(ramp-down)信号。因此，二极管601可与另一感测子像素的另一二极管的两个感测信号分别叠合斜坡信号可输出至差动形式的类比至数字转换器(Analog to digitalconverter,ADC)。
图7A是本发明的一实施例的感测信号的信号波形曲线的示意图。图7B是本发明的一实施例的参考信号波形曲线的示意图。图7C是本发明的一实施例的校正后的信号波形曲线的示意图。参考图1、图2、图7A至图7C，在本实施例中，控制电路110可对感测子像素121_1～121_N的每一个进行校正。当感测子像素121_1～121_N的二极管被操作在盖革模式或突崩线性模式时，控制电路110可依据感测子像素121_1～121_N的所述多个二极管的各别在感测期间提供的感测信号各别建立如图7A所示的信号波形曲线。值得注意的是，本实施例的信号波形曲线也可以采用直方图(Histogram)数据的形式来呈现。
举例而言，由于二极管操作在盖革模式或突崩线性模式，因此感测信号的信号波形曲线701在时间ta可对应于感测光的数个光子数具有对应的感测结果。然而，由于二极管操作在盖革模式或突崩线性模式下容易受到环境光或背景光的影响，因此若控制电路110是依据信号波形曲线701是否超过3个光子数的感测结果来判断是否接收到感测光，则环境光或背景光对信号曲线701的影响高于或等于3个光子数(对应于环境光或背景光的信号强度例如高达10个光子数)。对此，控制电路110可依据所述多个二极管的各别在光源130未发射的感测光的另一感测期间提供的另一感测信号建立如图7B所示参考信号波形曲线702。控制电路110可比较图7A的信号波形曲线701与图7B的参考信号波形曲线702。控制电路110可对信号波形曲线701及参考信号波形曲线702进行数值相减，以产生如图7C所示的校正后的信号波形曲线703。因此，控制电路110可分析信号波形曲线703，以判断信号波形曲线703在时间ta发生高于或等于3个光子数的感测结果的曲线变化来判断接收到感测光。因此，由于感测子像素121_1～121_N可各别进行上述信号波形的校正处理，因此本实施例的光传感器100可以有效地确认所述多个二极管各别是否感测到由光源130发射的感测光。
然而，在本发明的其他实施例中，控制电路110也可依据所述多个二极管的各别的如信号波形曲线701的数值分布来推算对应于感测信号中的背景感测信号部分，以产生的参考信号波形曲线702。值得注意的是，前述的推测方式可是利用卜瓦松分布(Poissondistribution)。具体而言，由于背景感测信号的波形曲线为一种卜瓦松分布，因此控制电路110可依据卜瓦松分布来推算信号波形曲线701的数值分布以取得对应于感测信号中的背景感测信号部分的参考信号波形曲线702。并且，控制电路110可将信号波形曲线701与经由卜瓦松分布所推得的参考信号波形曲线702进行数值相减，即可取得信号波形曲线703。
图7D是本发明的另一实施例的感测信号的信号波形曲线的示意图。参考图1、图2及图7D，在本发明的另一些实施例中，光源130所发射的感测光可具有第一偏极化(例如垂直偏极化或水平偏极化)。感测子像素121_1～121_N的每一个可包括具有第一偏极化的滤光器，以使感测子像素121_1～121_N的所述多个二极管只可接收具有第一偏极化的光线。因此，控制电路110可感测子像素121_1～121_N的所述多个二极管各别在感测期间提供的感测信号来建立信号波形曲线704。对此，由于环境光或背景光具有未偏极化的特性，因此信号波形曲线704中对应于背景光或环境光的感测结果的信号强度可被降低(对应于环境光或背景光的信号强度例如为5个光子数)。如此一来，信号波形曲线704的对应于环境光或背景光的部分的信号强度被降低。相对的，信号波形曲线704的对应于在时间ta的感测结果的信号强度被增强。因此，信号波形曲线704可更易于控制电路110进行信号分析，进而可有效地取得在时间ta的感测结果。
图8是本发明的一实施例的光传感器的操作时序图。参考图1、图2及图8，先说明的是，由于感测子像素121_1～121_N的所述多个二极管分别作为单光子崩溃二极管(操作在盖革模式或突崩线性模式)，因此当所述多个二极管分别感测到光子而发生崩溃事件后，感测子像素121_1～121_N须分别对所述多个二极管分进行重新偏压，因此会具有一段无法感测光子的期间(可称为死亡时间(dead time))。对此，为了降低死亡时间的影响，本实施例的控制电路110可设定感测子像素121_1～121_N中的每多个感测子像素作为一个感测像素。例如参考图1，四个感测子像素121_A～121_D可作为一个感测像素122。
当感测子像素121_A～121_D的所述四个二极管被操作在盖革模式或突崩线性模式时，控制电路110可将属于同一像素的感测子像素121_A～121_D在时间t0至时间t6一个图框感测期间依序曝光。如图8所示的感测光的发射时序PH1～PH4，在时间t0至时间t6的期间，例如有四个感测光信号(光子)P1～P4被发射至感测像素122。如图8所示的曝光操作时序EP1～EP4，当感测子像素121_1在曝光期间T1中的时间t1接收到感测光信号P1时，感测子像素121_1需经过延迟时间Td后才可进行下一次的曝光操作。对此，如果感测子像素121_2～121_4的曝光期间T2～T4与曝光期间T1相同，则感测子像素121_1～121_4只能接收到感测光信号P1，而感测光信号P2～P4将会因为感测子像素121_1～121_4处于死亡时间而无法被感测到。
因此，在本实施例中，感测子像素121_2～121_4的曝光期间T2～T4的曝光开始时间可分被依序延后至时间t1～t3，并且曝光期间T1～T4依序的相邻两个曝光期间之间可为部分重叠。如此一来，感测子像素121_2可在曝光期间T2中的时间t1到时间t2之间接收到感测光信号P2。感测子像素121_3可在曝光期间T3中的时间t3到时间t4之间接收到感测光信号P3。感测子像素121_4可在曝光期间T4中的时间t5到时间t6之间接收到感测光信号P4。因此，感测子像素121_2～121_4可有效接收到全部的感测光信号P4，而提供准确的感测结果。
综上所述，本发明的光传感器及其感测方法，可通过二极管操作在光电二极管模式下的环境光强度感测结果来校正二极管的崩溃电压或突崩电压，以使二极管可有效地操作在盖革模式或突崩线性模式，以进行测距感测。并且，本发明的光传感器及其感测方法，还可设定所述多个二极管的协同工作数量以及曝光时间区间的曝光时间长度以及曝光开始时间的至少其中之一，以提供良好的测距感测结果。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (18)

1.一种光传感器，其特征在于，包括：
多个感测子像素，阵列排列以形成感测阵列；以及
控制电路，耦接所述多个感测子像素，
其中所述控制电路将所述多个感测子像素的多个二极管操作在光电二极管模式，以感测环境光强度，并且所述控制电路依据所述环境光强度将所述多个二极管操作在盖革模式或突崩线性模式，
其中当所述多个二极管操作在所述盖革模式或所述突崩线性模式时，所述控制电路将所述多个感测子像素中属于同一像素的至少一部分感测子像素的多个曝光期间设定为部分重叠，以避免所述至少一部分感测子像素因处于死亡时间而无法执行光感测操作。
2.根据权利要求1所述的光传感器，其特征在于，当所述控制电路将所述多个二极管操作在所述盖革模式时，所述控制电路判断所述多个二极管的各别的崩溃电压，以校正所述多个二极管，
其中当所述控制电路将所述多个二极管操作在所述突崩线性模式时，所述控制电路判断所述多个二极管的各别的突崩电压，以校正所述多个二极管。
3.根据权利要求2所述的光传感器，其特征在于，所述控制电路根据所述多个二极管操作在所述盖革模式或所述突崩线性模式，来设定所述多个二极管的协同工作数量以及曝光时间区间的曝光时间长度以及曝光开始时间的至少其中之一，其中所述控制电路判断所述多个二极管中的每所述协同工作数量的部分是否在所述曝光时间区间中同步产生多个感测电流，以确认所述多个二极管中的每所述协同工作数量的部分是否感测到光。
4.根据权利要求1所述的光传感器，其特征在于，所述感测子像素的每一个包括：
所述二极管，其中所述二极管的第一端耦接第一参考电压；
重置晶体管，其中所述重置晶体管的第一端耦接所述二极管的第二端；
源极随耦器晶体管，其中所述源极随耦器晶体管的控制端耦接所述二极管的所述第二端，并且所述源极随耦器晶体管的第一端耦接接地电压；
第一选择晶体管，其中所述第一选择晶体管的第一端耦接所述源极随耦器晶体管的第二端，并且所述第一选择晶体管的第二端耦接输出端；
第二选择晶体管，其中所述第二选择晶体管的第一端耦接所述二极管的所述第二端，并且所述第二选择晶体管的第二端耦接第二参考电压；
放大器，其中所述放大器的输入端耦接所述二极管的所述第二端；以及
时间至数字转换器，并且所述时间至数字转换器耦接所述放大器的输出端。
5.根据权利要求4所述的光传感器，其特征在于，当所述二极管被操作在所述光电二极管模式时，所述控制电路关闭所述第二选择晶体管，并且操作所述重置晶体管、所述源极随耦器晶体管以及所述第一选择晶体管，以读出光电二极管感测信号，
其中当所述二极管被操作在所述盖革模式或所述突崩线性模式时，所述控制电路关闭所述源极随耦器晶体管，并且操作所述第二选择晶体管，以使所述时间至数字转换器输出单光子崩溃二极管感测信号。
6.根据权利要求4所述的光传感器，其特征在于，所述感测子像素的每一个还包括：
斜坡电容，其中所述斜坡电容的第一端耦接所述二极管的所述第二端，并且所述斜坡电容的第二端耦接斜坡信号。
7.根据权利要求6所述的光传感器，其特征在于，当所述二极管被操作在所述光电二极管模式时，所述感测子像素的每两个形成差动输出，并且所述感测子像素的每两个的所述斜坡电容的所述第二端分别耦接上斜坡信号与下斜坡信号。
8.根据权利要求1所述的光传感器，其特征在于，当所述二极管被操作在所述盖革模式或所述突崩线性模式时，所述控制电路依据所述多个二极管的各别在感测期间提供的感测信号建立信号波形曲线，并且所述控制电路比较所述信号波形曲线与参考信号波形曲线，以确认所述多个二极管各别是否感测到由光源发射的感测光。
9.根据权利要求8所述的光传感器，其特征在于，所述控制电路依据卜瓦松分布来推算所述信号波形曲线的数值分布以取得对应于所述感测信号中的背景感测信号部分的所述参考信号波形曲线。
10.根据权利要求8所述的光传感器，其特征在于，所述参考信号波形曲线为所述控制电路依据所述多个二极管的各别在所述光源未发射所述感测光的情况下提供的另一感测信号来建立的。
11.根据权利要求1所述的光传感器，其特征在于，还包括：
光源，耦接所述控制电路，用以发射具有第一偏极化的感测光
其中所述多个二极管具有所述第一偏极化的滤光器，并且用以接收对应于感测光的反射光。
12.根据权利要求1所述的光传感器，其特征在于，当所述二极管被操作在所述盖革模式或所述突崩线性模式时，所述多个感测子像素中属于同一像素的至少一部分感测子像素在一个图框感测期间依序曝光。
13.一种感测方法，适用于光传感器，所述光传感器包括多个感测子像素以及控制电路，其特征在于，所述感测方法包括：
通过所述控制电路将所述多个感测子像素的多个二极管操作在光电二极管模式，以感测环境光强度；以及
通过所述控制电路依据所述环境光强度将所述多个二极管操作在盖革模式或突崩线性模式，
其中当所述多个二极管操作在所述盖革模式或所述突崩线性模式时，所述控制电路将所述多个感测子像素中属于同一像素的至少一部分感测子像素的多个曝光期间设定为部分重叠，以避免所述至少一部分感测子像素因处于死亡时间而无法执行光感测操作。
14.根据权利要求13所述的感测方法，其特征在于，还包括：
当所述控制电路将所述多个二极管操作在所述盖革模式时，通过所述控制电路判断所述多个二极管的各别的崩溃电压，以校正所述多个二极管；以及
当所述控制电路将所述多个二极管操作在所述突崩线性模式时，通过所述控制电路判断所述多个二极管的各别的突崩电压，以校正所述多个二极管。
15.根据权利要求14所述的感测方法，其特征在于，还包括：
通过所述控制电路根据所述多个二极管操作在所述盖革模式或所述突崩线性模式，来设定所述多个二极管的协同工作数量以及曝光时间区间的曝光时间长度以及曝光开始时间的至少其中之一，
其中所述控制电路判断所述多个二极管中的每所述协同工作数量的部分是否在所述曝光时间区间中同步产生多个感测电流，以确认所述多个二极管中的每所述协同工作数量的部分是否感测到光。
16.根据权利要求13所述的感测方法，其特征在于，还包括：
当所述二极管被操作在所述盖革模式或所述突崩线性模式时，通过所述控制电路依据所述多个二极管的各别在感测期间提供的感测信号建立信号波形曲线；以及
通过所述控制电路比较所述信号波形曲线与参考信号波形曲线，以确认所述多个二极管各别是否感测到由光源发射的感测光。
17.根据权利要求13所述的感测方法，其特征在于，所述光传感器还包括光源用以发射具有第一偏极化的感测光，并且所述多个二极管具有所述第一偏极化的滤光器，其中所述多个二极管用以接收对应于感测光的反射光。
18.根据权利要求13所述的感测方法，其特征在于，还包括：
当所述二极管被操作在所述盖革模式或所述突崩线性模式时，所述多个感测子像素中属于同一像素的至少一部分感测子像素在一个图框感测期间依序曝光。
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