TWI497041B - 光學感測裝置以及影像感測裝置 - Google Patents

Description

光學感測裝置以及影像感測裝置

本發明係關於光學感測，尤指一種將多種功能整合於同一偵測元件之光學感測裝置。

由於行動裝置的使用者介面不斷地進步，使用者可享有更友善的操控體驗。光學感測器係為行動裝置主要的元件之一，其可提供環境光感測與近接感測的功能。然而，為了有較佳的顯示重現與色彩平衡(例如，紅色、綠色與藍色之權重)，行動裝置也會需要環境色彩或色彩溫度感測的功能。

另外，現今的行動裝置之觸控螢幕另具有非接觸式手勢辨識功能，因此，使用者於駕駛車輛、手拿著食物或手持維修工具時，仍可與行動裝置進行互動。然而，這些附加的功能會增加生產成本或需要額外的空間，而成本與空間的增加對於行動裝置來說均是不樂見的。

因此，需要一種整合多種功能且具有低生產成本之感測機制來解決上述問題。

有鑑於此，本發明的目的之一在於提供一種將多種功能整合於同一偵測元件之光學感測裝置，來解決上述問題。

本發明之另一目的在於提供一種將多種功能整合於同一偵測元件之影像感測裝置，以實現具有色彩感測、環境光感測、手勢辨識、近接感測、影像感測與深度資訊感測之三維影像感測裝置。

依據本發明之一實施例，其揭示一種光學感測裝置。該光學感測 裝置包含一紅外光產生元件、N個第一偵測元件、一第二偵測元件以及一處理電路，其中N為正整數。每一第一偵測元件用以偵測紅外光以及可見光，該N個第一偵測元件分別偵測不同的N個可見光波段。該第二偵測元件用以偵測紅外光，其中該第二偵測元件係與可見光隔離。該處理電路係耦接於該N個第一偵測元件與該第二偵測元件。於一第一感測模式中，該N個第一偵測元件係因應來自於一物件之光線來產生N個第一偵測訊號，該第二偵測元件係因應來自於該物件之光線來產生一參考訊號，以及該處理電路係依據該N個第一偵測訊號以及該參考訊號來得到該物件之一色彩資訊。於一第二感測模式中，該N個第一偵測元件與該第二偵測元件係於該紅外光產生元件開啟時偵測反射自該物件之光線以產生(N+1)個第二偵測訊號，並於該紅外光產生元件關閉時偵測反射自該物件之光線以產生(N+1)個第三偵測訊號，以及該處理電路係依據該(N+1)個第二偵測訊號與該(N+1)個第三偵測訊號來辨識該物件之一手勢資訊。

依據本發明之一實施例，其揭示一種影像感測裝置。該影像感測裝置包含一紅外光產生元件、複數個主像素以及一處理電路，其中N為正整數。每一主像素包含N個第一子像素以及一第二子像素。每一第一子像素用以偵測紅外光以及可見光，該N個第一子像素分別偵測不同的N個可見光波段。該第二子像素用以偵測紅外光，其中該第二子像素係與可見光隔離。該處理電路係耦接於該複數個主像素。於一第一感測模式中，每一主像素之該N個第一子像素係因應來自於一物件之光線來產生N個第一偵測訊號，每一主像素之該第二子像素係因應來自於該物件之光線來產生一參考訊號，以及該處理電路係依據每一主像素之該N個第一偵測訊號以及相對應之參考訊號來得到該物件之一影像資訊。於一第二感測模式中，每一主像素係於該紅外光產生元件開啟時偵測反射自該物件之光線以產生一第二偵測訊號，並於該紅外光產生元件關閉時偵測反射自該物件之光線以產生一第三偵測訊號，以及該處理電路係依據每一主像素之該第二偵測訊號與相對應之該第三偵測訊 號來得到該物件之一深度資訊。

本發明所提供之光學感測裝置/影像感測裝置可廣泛應用於各種電子裝置(例如，行動裝置、筆記型電腦及/或一體成型電腦)。本發明所提供之光學感測機制可以只採用四個偵測元件來實現環境光感測、近接感測、色彩感測與手勢感測之功能，故可大幅減少生產成本。本發明所提供之光學感測機制另可應用於像素陣列，以實現多功能之三維影像感測裝置。

100、200、600‧‧‧光學感測裝置

110、210、610‧‧‧處理電路

112、212‧‧‧相關雙取樣電路

113、213‧‧‧類比數位轉換器

114、214‧‧‧數位訊號處理電路

115、215‧‧‧內部整合電路介面

116‧‧‧資料暫存器

120、220、620‧‧‧控制電路

122、222‧‧‧控制暫存器

123、223‧‧‧參考電壓產生電路

124、224‧‧‧紅外線發光二極體驅動器

125、225‧‧‧振盪器

126、226‧‧‧啟動重置電路

127、227‧‧‧中斷電路

230‧‧‧溫度感測器

602‧‧‧紅外光產生元件

604_1~604_N‧‧‧第一偵測元件

606‧‧‧第二偵測元件

607‧‧‧環境光偵測元件

608‧‧‧近接偵測元件

902‧‧‧基板

912_R、912_G、912_B、912_K、DI、 DG、DR、DB、DA、DGI0、DGI1、DGI2、DGI3‧‧‧光偵測器

916_R、916_G、916_B、916_K‧‧‧濾光片

922‧‧‧介電層

1332‧‧‧塗佈層

1900‧‧‧影像感測裝置

MP₁ ~MP_Q ‧‧‧主像素

SP_1,1 ~SP_1,N ‧‧‧第一子像素

SP_1,N+1 ‧‧‧第二子像素

IRE‧‧‧紅外線發光二極體

VDD、GND、IR_LED、SCL、SDA、INTB、LEDA、LEDK、NC‧‧‧銲墊

PX0、PX1、PX2、PX3、PX4、PX5、PX0’、PX1’、PX4’、PX5’‧‧‧像素

OB‧‧‧物件

IRL、IRR‧‧‧紅外光訊號

VL‧‧‧光線

CS₁ ~CS_N 、CS_G 、CS_R 、CS_B 、CS_K 、GS₁ ~GS_N+1 、GS₁ ’~GS_N+1 ’、GS_G 、GS_R 、GS_B 、GS_K ‧‧‧偵測訊號

S_A ‧‧‧環境光偵測訊號

S_P ‧‧‧近接感測訊號

第1圖為本發明光學感測裝置之一實施例的示意圖。

第2圖為本發明光學感測裝置之另一實施例的示意圖。

第3圖為第2圖所示之複數個光偵測器與相對應之像素佈局的一實作範例的示意圖。

第4圖為本發明複數個光偵測器與相對應之像素佈局的一實作範例的示意圖。

第5圖為本發明複數個光偵測器與相對應之像素佈局的另一實作範例的示意圖。

第6圖為本發明光學感測裝置之一實施例的功能方塊示意圖。

第7圖為第6圖所示之複數個偵測元件之一實作範例的示意圖。

第8圖為第6圖所示之複數個偵測元件之另一實作範例的示意圖。

第9圖為第6圖所示之N個第一偵測元件與第二偵測元件之元件架構之一實施例的截面圖。

第10圖為第9圖所示之複數個濾光片之入射光波長與穿透率之間的關係之一實作範例的示意圖。

第11圖為第9圖所示之複數個光偵測器之入射光波長與穿透率之間的關係之一實作範例的示意圖。

第12圖為第9圖所示之複數個像素之入射光波長與穿透率之間的關係之一實 作範例的示意圖。

第13圖為第6圖所示之N個第一偵測元件與第二偵測元件之元件架構之另一實施例的截面圖。

第14圖為第13圖所示之塗佈層之入射光波長與穿透率之間的關係之一實作範例的示意圖。

第15圖為第13圖所示之塗佈層之入射光波長與穿透率之間的關係之另一實作範例的示意圖。

第16圖為第9圖所示之複數個像素之入射光波長與穿透率之間的關係之一實作範例的示意圖。

第17圖為第9圖所示之複數個像素之入射光波長與穿透率之間的關係之另一實作範例的示意圖。

第18圖為第8圖所示之複數個像素於手勢辨識模式中偵測訊號強度與時間的關係圖。

第19圖為本發明影像感測裝置之一實施例的功能方塊示意圖。

第20圖為影像感測裝置操作於不同感測模式下像素佈局之一實作範例的示意圖。

本發明所提供之光學感測機制可將複數個偵測元件(例如，光偵測器/像素)整合於單一光學感測裝置，並且利用色彩光譜塗佈(及/或濾光片設計)與相關的演算法來實作出具有雙重功能之偵測元件，進一步減少所需的偵測元件個數。為了便於理解本發明之技術特徵，以下先以整合多個偵測元件之實作範例來說明之。

請參閱第1圖，其係為本發明光學感測裝置之一實施例的示意圖。於此實施例中，光學感測裝置100可包含複數個偵測元件以實現色彩感測功能，其中該複數個偵測元件可包含複數個光偵測器DI、DG、DR與DB。複數個光偵測器DI、DG、DR與DB可分別為紅外光感測像素之至少一部分、 綠光感測像素之至少一部分、紅光感測像素之至少一部分以及藍光感測像素之至少一部分(感測像素未繪示於第1圖中)，並可分別用來偵測紅外光、綠光、紅光以及藍光。光學感測裝置100另可包含一處理電路110以及一控制電路120。處理電路110可用來對複數個光偵測器DI、DG、DR與DB所產生之偵測訊號(例如，電訊號)進行處理，以得到環境/物件之色彩資訊。控制電路120則可用來控制感測像素之感測操作以及處理電路110之訊號處理操作。

由於光學感測裝置100可利用光偵測器DI來偵測環境中的紅外光來得到/判斷環境中的光源資訊，故可進一步提昇色彩感測的準確性。舉例來說，當處理電路110依據光偵測器DI所產生之偵測訊號而得到環境中的光源資訊時，處理電路110另可依據所得到的光源資訊來調整複數個光偵測器DG、DR與DB所得到的偵測訊號，以獲得更接近真實的色彩資訊。

實作上，處理電路110可包含(但不限於)一相關雙取樣電路(correlated double sampling circuit，CDS)112、一類比數位轉換器(analog-to-digital converter，ADC)113、一數位訊號處理電路(digital signal processing circuit，DSP)114、一內部整合電路介面(inter-integrated circuit interface，I2C interface)115以及一資料暫存器116。相關雙取樣電路112可將複數個光偵測器DI、DG、DR與DB所產生之偵測訊號進行取樣操作，類比數位轉換器113可對相關雙取樣電路112之取樣結果進行類比數位轉換，數位訊號處理電路114則可對類比數位轉換器113之轉換結果進行後續數位處理，而資料暫存器116可用來儲存處理後的資料。內部整合電路介面115則可用於晶片之間的通訊與資料傳輸，並可耦接於對應於串列時脈線(serial clock line，SCL)(未繪示於第1圖中)的銲墊(pad)SCL以及對應於串列資料線(serial data line，SDA)(未繪示於第1圖中)的銲墊SDA。由於熟習技藝者應可了解處理電路110之中各電路元件的操作細節，故進一步的說明在此便不再贅述。

於此實施例中，控制電路120可包含(但不限於)一控制暫存器122、參考電壓產生電路(reference voltage generation circuit)123、一紅外線發光二極體驅動器(infrared light emitting diode driver)124(標示為「IR驅動器」)、一振盪器125、一啟動重置電路(power-on reset，POR)126以及一中斷電路127。紅外線發光二極體驅動器124可經由銲墊IR_LED來控制一紅外線發光二極體(未繪示於第1圖中)，以及中斷電路127可自銲墊INTB接收一中斷訊號(未繪示於第1圖中)。銲墊VDD則是耦接於一供應電源(未繪示於第1圖中)，而銲墊GND係耦接於一接地電壓(未繪示於第1圖中)。由於熟習技藝者應可了解控制電路120之中各電路元件的操作細節，故進一步的說明在此便不再贅述。

請參閱第2圖，其係為本發明光學感測裝置之另一實施例的示意圖。於此實施例中，光學感測裝置200可包含複數個偵測元件以整合近接感測、環境光偵測以及手勢辨識之功能，其中該複數個偵測元件可包含第1圖所示之光偵測器DI以及複數個光偵測器DA、DGI0、DGI1、DGI2與DGI3。光學感測裝置200另可包含一紅外線發光二極體IRE、一處理電路210、一控制電路220以及一溫度感測器230。紅外線發光二極體IRE可用來發射紅外光，因此，於紅外線發光二極體IRE開啟時，光偵測器DA便可偵測反射自一物件(位於光學感測裝置200的周遭；未繪示於第2圖中)的紅外光，並據以產生一偵測訊號至處理電路210以供近接感測之用。

光偵測器DA可為環境光感測像素(未繪示於第2圖中)之至少一部分，用來偵測環境光強度，並據以產生一偵測訊號至處理電路210以供環境光偵測之用。複數個光偵測器DGI0、DGI1、DGI2與DGI3可於紅外線發光二極體IRE開啟時偵測反射自該物件之紅外光，並據以產生複數個偵測訊號至處理電路210以供手勢辨識之用。於一實作範例中，複數個光偵測器DGI0、DGI1、DGI2與DGI3可設置為一2乘2感測陣列(亦即，2乘2像素陣列)，因此，當處理電路210對該2乘2感測陣列所產生之偵測訊號進行處 理時，由於複數個光偵測器DGI0、DGI1、DGI2與DGI3設置在不同的位置，處理電路210便可依據該2乘2感測陣列所產生之偵測訊號之間的相位差來辨識手勢。請連同第2圖來參閱第3圖。第3圖係為第2圖所示之複數個光偵測器DI、DA、DGI0、DGI1、DGI2和DGI3與相對應之像素佈局的一實作範例的示意圖。由第3圖可知，複數個光偵測器DI、DA、DGI0、DGI1、DGI2和DGI3分別對應於複數個像素PX0~PX5。像素PX2可偵測紅外光反射訊號，並以環境中的紅外光強度為參考基準來進行近接感測；像素PX3則可用來偵測環境光強度。複數個像素PX0、PX1、PX4與PX5可作為手勢感測像素，其中控制電路220可同時致能複數個像素PX0、PX1、PX4與PX5，而處理電路210可對複數個像素PX0、PX1、PX4與PX5所產生之偵測訊號進行積分處理，因此，當該物件移動時(例如，使用者的手自像素PX0移動至像素PX4)，複數個像素PX0、PX1、PX4與PX5所產生之偵測訊號會具有相位差(例如，各像素之訊號強度極大值發生於不同的時間點，或各像素之訊號波形與時間有不同的相關性)，而處理電路210便可據以辨識該物件之手勢資訊。

請注意，第3圖所示之像素配置係僅供說明之需，並非用來作為本發明之限制，也就是說，複數個像素PX0~PX5的佈局並不限於以陣列來排列之。另外，處理電路210也可以依據上述之2乘2感測陣列(亦即，第3圖所示之複數個像素PX0、PX1、PX4與PX5)所產生之偵測訊號來得到該物件之影像，進而辨識該物件所對應之手勢。值得注意的是，該2乘2感測陣列可具有相當高的幀率(frame rate)(例如，每秒100~2000幀)，因此，於積分處理期間所處理之偵測訊號會相當穩定，使用者幾乎不會感受到影像/訊號的跳動。

請參閱第2圖，處理電路210可包含(但不限於)一相關雙取樣電路212、一類比數位轉換器213、一數位訊號處理電路214以及一內部整合電路介面215，其中內部整合電路介面215可耦接於對應於串列時脈線(未 繪示於第2圖中)的銲墊SCL以及對應於串列資料線(未繪示於第2圖中)的銲墊SDA。另外，控制電路220可包含(但不限於)一控制暫存器222、參考電壓產生電路223、一紅外線發光二極體驅動器224、一振盪器225、一啟動重置電路226以及一中斷電路227。紅外線發光二極體驅動器224可經由銲墊LEDK來控制紅外線發光二極體IRE，其中紅外線發光二極體IRE另耦接於銲墊LEDA。中斷電路127可自銲墊INTB接收一中斷訊號(未繪示於第2圖中)。銲墊VDD則是耦接於一供應電源(未繪示於第2圖中)，銲墊GND係耦接於一接地電壓(未繪示於第2圖中)，而銲墊NC係為不連接(not connected，NC)銲墊。由於熟習技藝者應可了解處理電路210以及控制電路220之中各電路元件的操作細節，故進一步的說明在此便不再贅述。

第2圖所示之感測功能的整合概念也可以應用於色彩感測。請參閱第4圖，其係為本發明複數個光偵測器與相對應之像素佈局的一實作範例的示意圖。第4圖所示之像素佈局係基於第3圖所示之像素佈局，兩者之間主要的差別在於手勢感測像素係替換為色彩感測像素。具體來說，第4圖所示之像素佈局包含第2圖所示之複數個像素PX2與PX3；複數個像素PX0’、PX1’與PX5’分別對應於第1圖所示之複數個光偵測器DG、DR與DB；以及像素PX4’係對應於用來產生一黑色參考準位之光偵測器DK(亦即，像素PX4’可視為暗像素(dark/black pixel))。值得注意的是，由於光偵測器DK可與可見光隔離(optically shielded)，故所產生之黑色參考準位可代表環境中的雜訊。複數個光偵測器DG、DR與DB所產生之偵測訊號便可藉由扣除光偵測器DK所產生之黑色參考準位來以提昇色彩感測品質。簡言之，複數個像素PX0’~PX5’可採用第2圖所示之具有6個光偵測器之感測架構，並整合了近接感測、環境光偵測以及色彩感測之功能。

為了提供將近接感測、環境光偵測、色彩感測以及手勢辨識功能整合於同一光學感測裝置(或同一晶片)，可將第3圖與第4圖所示之像素佈局整合之。請參閱第5圖，其係為本發明複數個光偵測器與相對應之像素佈 局的另一實作範例的示意圖。於此實作範例中，第5圖所示之像素佈局包含第3圖所示之複數個像素PX0~PX5以及第4圖所示之複數個像素PX0’、PX1’、PX4’與PX5’，換言之，可利用10個像素(或光偵測器)來實現近接感測、環境光偵測、色彩感測以及手勢辨識功能。

如上所述，本發明另可採用利用色彩光譜塗佈及/或濾光片設計來實作出具有雙重功能之偵測元件，進一步減少所需的偵測元件個數。請參閱第6圖，其係為本發明光學感測裝置之一實施例的功能方塊示意圖。於此實施例中，光學感測裝置600可包含(但不限於)一紅外光產生元件602(例如，第2圖所示之紅外線發光二極體IRE)、N個第一偵測元件604_1~604_N、一第二偵測元件606、一環境光偵測元件607、一近接偵測元件608、一處理電路610以及一控制電路620，其中N為正整數。每一第一偵測元件與第二偵測元件606均可用來偵測紅外光，此外，每一第一偵測元件另可用來偵測可見光，其中N個第一偵測元件604_1~604_N可分別偵測不同的N個可見光波段也就是說，也就是說，不同的第一偵測元件可對不同的可見光波段產生響應。第二偵測元件606則可與可見光光學隔離(optically shielded)(例如，暗像素)，也就是說，第二偵測元件606不會對可見光產生響應，因此，第二偵測元件606所產生之偵測訊號的訊號成份可視為並非由可見光所引起的雜訊干擾(例如，製程因素)。為了簡潔起見，以下先說明採用具有雙重功能之偵測元件所實作之光學感測裝置之操作細節，而上述之第一偵測元件與第二偵測元件的色彩光譜塗佈以及濾光片設計的相關細節容後再敘。

環境光偵測元件607可用來偵測環境光以產生一環境光偵測訊號S_A ，而近接偵測元件608可用來偵測紅外光(例如，紅外光產生元件602所產生之紅外光訊號IRL經由物件OB反射而產生的紅外光訊號IRR)以產生一近接感測訊號S_P 。

處理電路610係耦接於N個第一偵測元件604_1~604_N、第二偵測元件606、環境光偵測元件607以及近接偵測元件608，用以對N個第 一偵測元件604_1~604_N、第二偵測元件606、環境光偵測元件607以及近接偵測元件608所產生之偵測訊號進行處理以得到相關的感測資訊。控制電路620則可用來控制紅外光產生元件602之作動、N個第一偵測元件604_1~604_N、第二偵測元件606、環境光偵測元件607與近接偵測元件608之偵測操作，以及處理電路610之訊號處理操作。

值得注意的是，由於每一第一偵測元件均可用來偵測紅外光與可見光(亦即，具有紅外光通過波段與可見光通過波段)，故可具有多重感測功能。舉例來說，於一第一感測模式中(例如，色彩感測模式)，N個第一偵測元件604_1~604_N可因應來自於物件OB之光線VL來產生N個偵測訊號CS₁ ~CS_N ，其中N個偵測訊號CS₁ ~CS_N 可分別挾帶不同的N個可見光波段之偵測資訊(例如，包含紅光波段、綠光波段與藍光波段之偵測資訊)，此外，第二偵測元件606可因應光線VL來產生一偵測訊號CS_K (亦即，幾乎不會對可見光產生響應之一參考訊號)，其中偵測訊號CS_K 可挾帶非可見光引起的雜訊資訊。接下來，處理電路610便可依據N個偵測訊號CS₁ ~CS_N 以及偵測訊號CS_K 來得到物件OB之色彩資訊。

於一第二感測模式中(例如，手勢辨識模式)，N個第一偵測元件604_1~604_N與第二偵測元件606均可於紅外光產生元件602開啟時(亦即，發射紅外光訊號IRL)偵測反射自物件OB之光線以產生(N+1)個偵測訊號GS₁ ~GS_N+1 ，其中(N+1)個偵測訊號GS₁ ~GS_N+1 主要是因應紅外光訊號IRR(物件OB反射紅外光訊號IRL所產生之反射訊號)而產生。另外，N個第一偵測元件604_1~604_N與第二偵測元件606另於紅外光產生元件602關閉時(亦即，未發射紅外光)偵測反射自物件OB之光線以產生(N+1)個偵測訊號GS₁ ’~GS_N+1 ’，其中(N+1)個偵測訊號GS₁ ’~GS_N+1 ’可視為針對物件OB反射環境中紅外光所產生之反射訊號進行偵測而得到的感測結果。接下來，處理電路610便可依據(N+1)個偵測訊號GS₁ ~GS_N+1 與(N+1)個偵測訊號GS₁ ’~GS_N+1 ’來辨識物件OB之手勢資訊。

為了進一步了解本發明之技術特徵，以下係以採用感測像素來實作第6圖所示之偵測元件的實作方式來作為範例說明。然而，熟習技藝者應可了解本發明並不侷限於此。請一併參閱第6圖與第7圖。第7圖係為第6圖所示之複數個偵測元件之一實作範例的示意圖。於此實作範例中，第6圖所示之N個第一偵測元件604_1~604_N可由N個感測像素來實作之，其中該N個感測像素可包含像素P0、P1與P5(亦即，N大於或等於3)，以及複數個像素P0、P1與P5可分別用來偵測可見光之中的綠光波段、紅光波段以及藍光波段。另外，第6圖所示之第二偵測元件606可由像素P4(例如，暗像素)來實作之，第6圖所示之環境光偵測元件607可由像素P3來實作之，以及第6圖所示之近接偵測元件608可由像素P2來實作之。

值得注意的是，由於複數個像素P0~P5於不同的感測模式中可能有不同的感測用途，因此，第7圖的右半部繪示了於色彩感測模式下的像素佈局，並標示出各像素於色彩感測模式下的感測用途，其中第7圖的右半部所示之複數個像素P0~P5的像素佈局可採用第4圖所示之像素佈局；第7圖的左半部則繪示了於手勢辨識模式下的像素佈局，並標示出各像素於手勢辨識模式下的的感測用途，其中第7圖的左半部所示之複數個像素P0~P5的像素佈局可採用第3圖所示之像素佈局。

具體來說，在光學感測裝置600操作於色彩感測模式的情形下(亦即，如第7圖的右半部所示)，由於複數個像素P0、P1與P5除了均可偵測環境中的紅外光之外，另可分別用來偵測可見光之中的綠光波段、紅光波段以及藍光波段，因此，可將複數個像素P0、P1與P5分別視為綠色像素(標示為「G」)、紅色像素(標示為「R」)與藍色像素(標示為「B」)。另外，像素P4僅對紅外光有響應，因此，可將像素P4視為一暗像素(或黑像素)，並標示為「K」。像素P2與像素P3則可分別用於近接感測(標示為「IR」)與環境光偵測(標示為「CLR」)。當複數個像素P0、P1、P4與P5因應來自物件OB之光線而產生複數個偵測訊號CS_G 、CS_R 、CS_B 與CS_K 時，處理電路610 可依據複數個偵測訊號CS_G 、CS_R 與CS_B 之中的每一偵測訊號與偵測訊號CS_K 之間的訊號差來得到物件OB之色彩資訊。舉例來說，處理電路610可直接將偵測訊號CS_G 與偵測訊號CS_K 相減，除了消弭/減少偵測訊號CS_G 之中所挾帶的紅外光資訊(來自於環境中)，並可消弭/減少環境中影響綠光波段之感測結果的雜訊干擾。相似地，處理電路610可直接將偵測訊號CS_R /CS_B 與偵測訊號CS_K 相減，以得到更準確的色彩資訊。然而，此僅供說明之需，並非用來作為本發明之限制。於一設計變化中，處理電路610也可參照偵測訊號CS_K 來調整偵測訊號CS_G /CS_R /CS_B ，接著再對偵測訊號CS_G /CS_R /CS_B 進行處理以得到色彩資訊。

在光學感測裝置600操作於手勢辨識模式的情形下(亦即，如第7圖的左半部所示)，由於複數個像素P0、P1、P4與P5均可用來偵測紅外光，因此，複數個像素P0、P1、P4與P5可視為複數個手勢感測像素，並可分別標示為「GIR0」、「GIR1」、「GIR3」與「GIR2」。另外，像素P2與像素P3仍可分別用於近接感測(標示為「IR」)與環境光偵測(標示為「CLR」)。當紅外光產生元件602開啟時，複數個像素P0、P1、P4與P5可偵測反射自物件OB之光線以產生複數個偵測訊號GS_G 、GS_R 、GS_K 與GS_B ，以及當紅外光產生元件602關閉時，複數個像素P0、P1、P4與P5可偵測反射自物件OB之光線以產生複數個偵測訊號GS_G ’、GS_R ’、GS_K ’與GS_B ’。處理電路610便可依據複數個像素P0、P1、P4與P5之中每一像素於紅外光產生元件602開啟時所產生之偵測訊號(例如，偵測訊號GS_G /GS_R /GS_K /GS_B )與紅外光產生元件602關閉時所產生之偵測訊號(例如，偵測訊號GS_G ’/GS_R ’/GS_K ’/GS_B ’)兩者之間的訊號差來辨識物件OB之手勢資訊。

舉例來說，處理電路610可直接將偵測訊號GS_G 與偵測訊號GS_G ’相減，除了消弭像素P0所偵測到的可見光資訊(例如，紅光感測結果)，並可消弭/減少環境中紅外光對感測結果的影響。相似地，處理電路610可直接將偵測訊號GS_R 與偵測訊號GS_R ’相減、將偵測訊號GS_K 與偵測訊號GS_K ’相 減，以及將偵測訊號GS_B 與偵測訊號GS_B ’相減，進而得到更準確的手勢資訊。然而，此僅供說明之需，並非用來作為本發明之限制。於一設計變化中，處理電路610也可參照偵測訊號GS_G ’/GS_R ’/GS_K ’/GS_B ’來調整偵測訊號GS_G /GS_R /GS_K /GS_B ，接著再對偵測訊號GS_G /GS_R /GS_K /GS_B 進行處理以得到手勢資訊。

除了應用於色彩感測與手勢辨識之外，本發明所提供之偵測元件(感測像素)另可應用於其他感測用途。於一實作範例中，由於第6圖所示之N個第一偵測元件604_1~604_N(或第7圖所示之複數個像素P0、P1與P5)與第二偵測元件606(或第7圖所示之複數個像素P4)均可用來偵測紅外光，因此，N個第一偵測元件604_1~604_N與第二偵測元件606的其中之一另可用於近接感測，亦即，N個第一偵測元件604_1~604_N與第二偵測元件606之中的至少一第一偵測元件可切換地用於近接感測。於另一實作範例中，由於環境光的頻譜接近於綠光波段，因此，第6圖所示之N個第一偵測元件604_1~604_N之中用來偵測綠光波段之一偵測元件另可用來偵測環境光，也就是說，N個第一偵測元件604_1~604_N之中的至少一第一偵測元件可切換地偵測綠光波段以及環境光。請參閱第8圖，其係為第6圖所示之複數個偵測元件之另一實作範例的示意圖。第8圖所示之像素佈局係基於第7圖所示之像素佈局，兩者之間的主要差別在於第7圖所示之像素P2之近接感測功能係由第8圖所示之複數個像素P0、P1、P4與P5的其中之一來取代之，以及第7圖所示之像素P3之環境光偵測功能係由第8圖所示之像素P0來取代之。與前述實施例相仿之說明在此便不再贅述。

由上可知，本發明所提供具有多重感測功能之偵測元件可減少所需之元件個數，舉例來說，採用第6圖所示之光學感測裝置600之架構以及第8圖所示之像素佈局，僅需4個感測像素即可同時實現色彩感測、手勢辨識、環境光偵測以及近接感測之功能。

以上僅供說明之需，並非用來作為本發明之限制。舉例來說，第 7圖/第8圖所示之像素P0、P1、P4與P5也可以分別由一青色像素、一品紅色像素、一黃色像素與一黑色像素來實作之(亦即，印刷四原色)，其中該青色像素、該品紅色像素、該黃色像素與該黑色像素均具有紅外光偵測能力。另外，第6圖所示之N個第一偵測元件604_1~604_N的個數並不限於3個。於一實作範例中，本發明所提供之光學感測裝置也可以僅包含第8圖所示之像素P0與像素P2，便可整合色彩感測(例如，僅對綠光進行感測)、手勢辨識(例如，可辨識物件OB之移動方向)、環境光偵測以及近接感測之功能於單一光學感測裝置。於另一實作範例中，第6圖所示之N個第一偵測元件604_1~604_N的個數也可以大於3個，以應用於影像感測之中。簡言之，只要是利用可偵測多個波段(同時涵蓋紅外光波段與可見光波段)之偵測元件來實作出具有多功能感測之光學感測裝置，均遵循本發明之發明精神。

為了說明採用利用色彩光譜塗佈及/或濾光片設計來實作出具有雙重功能之偵測元件的相關細節，以下係以濾光片與光偵測器之堆疊架構來作為範例說明，然而，熟習技藝者應可了解這並非用來作為本發明之限制。請參閱第9圖，其係為第6圖所示之N個第一偵測元件604_1~604_N與第二偵測元件606之元件架構之一實施例的截面圖。於此實施例中，N個第一偵測元件604_1~604_N係由第7圖/第8圖所示之複數個像素P0、P1與P5來實作之(亦即，N等於3)，以及第二偵測元件606係由第7圖/第8圖所示之複數個像素P4來實作之。由第9圖可知，光學感測裝置600另可包含一基板902，其可用於設置偵測元件及/或其他電路元件。像素P0可包含一光偵測器912_G以及一濾光片916_G，像素P1可包含一光偵測器912_R以及一濾光片916_R，像素P5可包含一光偵測器912_B以及一濾光片916_B，以及像素P4可包含一光偵測器912_K以及一濾光片916_K。光偵測器912_G、912_R912_B與912_K均設置於基板902上，而濾光片916_G、916_R、916_B與916_K分別對應光偵測器912_G、912_R、912_B與912_K來設置，其中各光偵測器與相對應之濾光片之間可沈積一介電層922。

值得注意的是，本發明所提供之濾光片可同時具有可見光與紅外光偵測能力。舉例來說，本發明所提供之濾光片可由薄膜濾光片來實作之(但本發明並不侷限於此)，故可藉由薄膜材料的調整來實作出同時具有可見光與紅外光偵測能力之濾光片。請參閱第10圖，其係為第9圖所示之複數個濾光片916_G、916_R、916_B與916_K之入射光波長與穿透率之間的關係之一實作範例的示意圖。於此實作範例中，濾光片916_G之通過波段(例如，穿透率大於一預定值)僅包含綠光波段以及紅外光波段；濾光片916_R之通過波段僅包含紅光波段以及紅外光波段；濾光片916_B之通過波段僅包含藍光波段以及紅外光波段；以及濾光片916_K之通過波段僅包含紅外光波段。

由於第9圖所示之光偵測器912_G/912_R/912_B/912_K光偵測器係經由相對應之濾光片來進行光偵測操作，因此，第9圖所示之複數個像素P0、P1、P4與P5的感測頻譜可依據各像素相對應之光偵測器感測頻譜與相對應之濾光片感測頻譜來決定之。請連同第10圖來參閱第11圖與第12圖。第11圖係為第9圖所示之複數個光偵測器912_G、912_R、912_B與912_K之入射光波長與穿透率之間的關係之一實作範例的示意圖，以及第12圖係為第9圖所示之複數個像素P0、P1、P4與P5之入射光波長與穿透率之間的關係之一實作範例的示意圖，其中每一像素之感測頻譜係依據第11圖所示之光偵測器感測頻譜與第10圖所示之濾光片感測頻譜來決定。為了簡潔起見，係假設複數個光偵測器912_G、912_R、912_B與912_K均具有大致相同的感測頻譜，然而，這並非用來作為本發明之限制。由第10圖與第12圖可知，濾光片916_G之通過波段僅包含像素P0所對應之可見光波段(亦即，綠光波段)以及紅外光波段；濾光片916_R之通過波段僅包含像素P1所對應之可見光波段(亦即，紅光波段)以及紅外光波段；濾光片916_B之通過波段僅包含像素P5所對應之可見光波段(亦即，藍光波段)以及紅外光波段；以及濾光片916_K之通過波段僅包含像素P4所對應之紅外光波段。

另外，由第11圖可知，各光偵測器之感測頻譜具有較廣的偵測波 段，故可應用於環境光偵測，換言之，第2圖所示之光偵測器DA、第6圖所示之環境光偵測元件607以及第7圖所示之像素P3均可採用具有第11圖所示之感測頻譜的光偵測器來實作之。於另一實作範例中，光偵測器912_G/912_R/912_B/912_K也可以搭配高透光率之濾光片來實作出環境光偵測元件。

第9圖所示之元件架構另可包含一塗佈層以進一步提昇感測品質。請參閱第13圖，其係為第6圖所示之N個第一偵測元件604_1~604_N與第二偵測元件606之元件架構之另一實施例的截面圖。第13圖所示之元件架構係基於第9圖所示之元件架構，而兩者之間主要的差別在於第13圖所示之元件架構另包含一塗佈層1332(亦即，光學感測裝置600另可包含一塗佈層1332)。於此實施例中，塗佈層1332可對應複數個像素P0、P1、P4與P5來設置，舉例來說，各濾光片與介電層922之間可沈積(或塗佈)塗佈層1332。於一設計變化中，塗佈層1332也可以塗佈於每一濾光片接收光線之一側。因此，當光線入射至一像素(例如，複數個像素P0、P1、P4與P5之其一)時，相對應之光偵測器便可經由相對應之濾光片以及塗佈層1332來進行光偵測操作。

請參閱第14圖，其係為第13圖所示之塗佈層1332之入射光波長與穿透率之間的關係之一實作範例的示意圖。由第14圖可知，塗佈層1332可允許可見光通過，並具有一特定紅外光截止波段(例如，波長大於900奈米)。請參閱第15圖，其係為第13圖所示之塗佈層1332之入射光波長與穿透率之間的關係之另一實作範例的示意圖。由第15圖可知，塗佈層1332可允許可見光通過，並具有一特定紅外光通過波段(例如，波長位於850奈米附近)。

請連同第10圖、第11圖與第14圖來參閱第16圖。第16圖係為第9圖所示之複數個像素P0、P1、P4與P5之入射光波長與穿透率之間的關係之一實作範例的示意圖，其中每一像素之感測頻譜係依據第11圖所示之光 偵測器感測頻譜、第10圖所示之濾光片感測頻譜以及第14圖所示之塗佈層感測頻譜來決定。由第10圖與第14圖可知，各濾光片之通過波段均包含第14圖所示之該特定紅外光截止波段，因此，可決定出各像素之紅外光偵測波段，而第6圖所示之紅外光產生元件602便可參照所決定之紅外光偵測波段來發射相對應波長之紅外光。

請連同第10圖、第11圖與第15圖來參閱第17圖。第17圖係為第9圖所示之複數個像素P0、P1、P4與P5之入射光波長與穿透率之間的關係之另一實作範例的示意圖，其中每一像素之感測頻譜係依據第11圖所示之光偵測器感測頻譜、第10圖所示之濾光片感測頻譜以及第15圖所示之塗佈層感測頻譜來決定。相似地，由第10圖與第15圖可知，各濾光片之通過波段均包含第15圖所示之該特定紅外光通過波段，因此，可決定出各像素之紅外光偵測波段，而第6圖所示之紅外光產生元件602便可參照所決定之紅外光偵測波段來發射相對應波長之紅外光。

請注意，第10圖~第12圖以及第14圖~第17圖所示之感測頻譜圖係僅供說明之需，並非用來作為本發明之限制。

請連同第6圖、第8圖來參閱第18圖。第18圖係為第8圖所示之複數個像素P0、P1、P4與P5於手勢辨識模式中偵測訊號強度與時間的關係圖。於此實施例中，每一像素之偵測訊號強度可對應於紅外光產生元件602開啟時所產生之偵測訊號與紅外光產生元件602關閉時所產生之偵測訊號兩者之間的訊號差。當使用者的手由左至右揮動時(例如，物件OB由像素P0/P4移動至像素P1/P5；未繪示於第8圖中)，可得到如第8圖所示之訊號波形。處理電路610可對每一像素所對應之訊號差進行一互相關處理(cross correlation)以辨識物件OB之手勢資訊。舉例來說，處理電路610可針對複數個像素P0、P1、P4與P5所對應之偵測訊號強度進行互相關計算，以得到相對應之複數個訊號波形彼此重疊的時間以及關聯性(例如，訊號強度出現波峰的次序)，來判斷物件OB之移動軌跡(例如，方向、距離)，進而辨識 出物件OB之手勢資訊。由於熟習技藝者應可了解互相關處理之相關細節，故進一步的說明在此便不再贅述。

本發明所提供之具有多重感測功能的偵測元件也可用來實作出影像感測裝置。請參閱第19圖，其係為本發明影像感測裝置之一實施例的功能方塊示意圖。影像感測裝置1900之架構係基於第6圖所示之光學感測裝置600，兩者之間主要的差別在於偵測元件的配置方式。由第19圖可知，影像感測裝置1900可包含(但不限於)複數個主像素MP₁ ~MP_Q (Q為正整數)以及第6圖所示之紅外光產生元件602、處理電路610與控制電路620。每一主像素可包含N個第一子像素(例如，N個第一子像素SP_1,1 ~SP_1,N )以及一第二子像素(例如，第二子像素SP_1,N+1 )，其中N為正整數，每一主像素之該N個第一子像素可由第6圖所示之N個第一偵測元件604_1~604_N來實作之，以及每一主像素之該第二子像素可由第6圖所示之第二偵測元件606來實作之。

由於複數個主像素MP₁ ~MP_Q 分別具有不同的位置(例如，排列為一像素陣列)，且每一主像素均可偵測出色彩資訊，因此，影像感測裝置1900可基於光學感測裝置600偵測出色彩資訊之操作原理來得到物件OB之影像資訊。另外，由於複數個主像素MP₁ ~MP_Q 分別具有不同的位置，且均可用於偵測紅外光，因此，影像感測裝置1900可基於光學感測裝置600偵測出手勢資訊之操作原理來得到物件OB之深度資訊。

請連同第19圖來參閱第20圖。第20圖係為影像感測裝置1900操作於不同感測模式下像素佈局之一實作範例的示意圖。於此實作範例中，複數個主像素MP₁ ~MP_Q 可為一像素陣列，每一主像素可為一2乘2陣列(亦即，N等於3)，每一主像素之該N個第一子像素均可由第8圖所示之複數個像素P0、P1與P5(亦即，紅色、綠色與藍色子像素)來實作之，以及每一主像素之該第二子像素均可由第8圖所示之像素P4(亦即，暗像素或黑色子像素)來實作之。在影像感測裝置1900操作於一第一感測模式(例如，影像 感測模式)的情形下，每一主像素之紅色、綠色與藍色子像素均可因應來自於物件OB之光線來產生相對應之偵測訊號，每一主像素之黑色子像素可因應來自於物件OB之光線來產生參考訊號，而處理電路610便可依據每一主像素之偵測訊號與相對應之參考訊號(例如，相對應之訊號差)來得到影像資訊。

在影像感測裝置1900操作於一第二感測模式(例如，深度資訊感測模式)的情形下，每一主像素可於紅外光產生元件602開啟時偵測反射自物件OB之光線以產生相對應之偵測訊號，並於紅外光產生元件602關閉時偵測反射自物件OB之光線以產生相對應之偵測訊號，而處理電路610便可依據每一主像素於紅外光產生元件602開啟時所產生之偵測訊號與紅外光產生元件602關閉時所產生之偵測訊號(例如，兩者之間的訊號差)來得到物件OB之深度資訊。

舉例來說，主像素MP₁ 之中的每一子像素(亦即，像素P0/P1/P4/P5)可於紅外光產生元件602開啟時偵測反射自物件OB之光線以產生一第一輔助訊號，而處理電路610可對複數個像素P0、P1、P4與P5所產生之複數個第一輔助訊號進行運算處理(例如，將該複數個第一輔助訊號相加或平均),以得到主像素MP₁ 對應於紅外光產生元件602開啟時的一偵測訊號。另外，主像素MP₁ 之中的每一子像素(亦即，像素P0/P1/P4/P5)可於紅外光產生元件602關閉時偵測反射自物件OB之光線以產生一第二輔助訊號，而處理電路610可對複數個像素P0、P1、P4與P5所產生之複數個第二輔助訊號進行運算處理(例如，將該複數個第一輔助訊號相加或平均)，以得到主像素MP₁ 對應於紅外光產生元件602關閉時的另一偵測訊號。接下來，處理電路610便依據該偵測訊號與該另一偵測訊號之訊號差來計算出物件OB與影像感測裝置1900之間的距離(亦即，深度)，其中該偵測訊號與該另一偵測訊號之訊號差大致正比於物件OB與影像感測裝置1900之間的距離倒數的平方。

於一設計變化中，紅外光產生元件602所發射的紅外光訊號IRL 可以具有一預定圖紋，因此，處理電路610便可依據該偵測訊號與該另一偵測訊號之訊號差來得到一深度地圖影像，並將該預定圖紋與該深度地圖影像作比較以得到物件OB之深度資訊。舉例來說，處理電路610可針對每一主像素計算出該預定圖紋與該深度地圖影像之間的偏移量，並據以產生一偏移資訊，進而參照該偏移資訊來得到物件OB之深度資訊。由於熟習技藝者應可了解透過發射具有預定圖紋之光線來偵測物件之深度資訊的操作細節，故進一步的說明在此便不再贅述。

綜上所述，本發明所提供之光學感測機制可將環境光感測、近接感測、色彩感測與手勢感測、深度資訊感測之功能整合於單一感測裝置/晶片之中，而所需之偵測器(或像素)的個數最少僅需4個。另外，本發明所提供之光學感測機制另可應用於像素陣列，以實現多功能之三維影像感測裝置。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

600‧‧‧光學感測裝置

610‧‧‧處理電路

620‧‧‧控制電路

602‧‧‧紅外光產生元件

604_1~604_N‧‧‧第一偵測元件

606‧‧‧第二偵測元件

607‧‧‧環境光偵測元件

608‧‧‧近接偵測元件

OB‧‧‧物件

IRL、IRR‧‧‧紅外光訊號

VL‧‧‧光線

CS₁ ~CS_N 、GS₁ ~GS_N+1 、GS₁ ’~GS_N+1 ’‧‧‧偵測訊號

S_A ‧‧‧環境光偵測訊號

S_P ‧‧‧近接感測訊號

Claims (20)

1. 一種光學感測裝置，包含：一紅外光產生元件；N個第一偵測元件，每一第一偵測元件用以偵測紅外光以及可見光，該N個第一偵測元件分別偵測不同的N個可見光波段，其中N為正整數；一第二偵測元件，用以偵測紅外光，其中該第二偵測元件係與可見光隔離；以及一處理電路，耦接於該N個第一偵測元件與該第二偵測元件，其中於一第一感測模式中，該N個第一偵測元件係因應來自於一物件之光線來產生N個第一偵測訊號，該第二偵測元件係因應來自於該物件之光線來產生一參考訊號，以及該處理電路係依據該N個第一偵測訊號以及該參考訊號來得到該物件之一可見光色彩資訊；以及於一第二感測模式中，該N個第一偵測元件與該第二偵測元件係於該紅外光產生元件開啟時偵測反射自該物件之光線以產生(N+1)個第二偵測訊號，並於該紅外光產生元件關閉時偵測反射自該物件之光線以產生(N+1)個第三偵測訊號，以及該處理電路係依據該(N+1)個第二偵測訊號與該(N+1)個第三偵測訊號來辨識該物件之一手勢資訊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光學感測裝置，其中於該第一感測模式中，該處理電路係依據每一第一偵測訊號與該參考訊號之間的訊號差來得到該可見光色彩資訊。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光學感測裝置，其中於該第二感測模式中，該處理電路係依據每一第一偵測元件所產生之第二偵測訊號與第三偵測訊號之間的訊號差以及該第二偵測元件所產生之第二偵測訊號與第三偵 測訊號之間的訊號差來辨識該手勢資訊。
4. 如申請專利範圍第3項所述之光學感測裝置，其中該處理電路係對該N個第一偵測元件所對應之N個訊號差以及該第二偵測元件所對應之訊號差進行一互相關處理(cross correlation)以辨識該手勢資訊。
5. 如申請專利範圍第1項所述之光學感測裝置，其中N大於或等於3；以及該N個第一偵測元件係為N個感測像素，該N個感測像素包含用來偵測紅光波段之一感測像素、用來偵測綠光波段之一感測像素以及用來偵測藍光波段之一感測像素。
6. 如申請專利範圍第1項所述之光學感測裝置，其中該第二偵測元件係為一暗像素(dark pixel)。
7. 如申請專利範圍第1項所述之光學感測裝置，另包含：一基板，其中該N個第一偵測元件與該第二偵測元件之中的每一偵測元件包含有：一光偵測器，設置於該基板上；以及一濾光片，對應該光偵測器來設置，其中該光偵測器係經由該濾光片來進行光偵測操作；其中每一第一偵測元件之濾光片的通過波段僅包含該第一偵測元件所對應之可見光波段與紅外光波段，以及該第二偵測元件之濾光片的通過波段僅包含該第二偵測元件所對應之紅外光波段。
8. 如申請專利範圍第7項所述之光學感測裝置，另包含：一塗佈層，對應該N個第一偵測元件與該第二偵測元件來設置，其中該 塗佈層具有一特定紅外光截止波段，以及該N個第一偵測元件與該第二偵測元件之中的每一偵測元件之濾光片的通過波段均包含該特定紅外光截止波段；其中該光偵測器係經由該濾光片以及該塗佈層來進行光偵測操作。
9. 如申請專利範圍第7項所述之光學感測裝置，另包含：一塗佈層，對應該N個第一偵測元件與該第二偵測元件來設置，其中該塗佈層具有一特定紅外光通過波段，以及該N個第一偵測元件與該第二偵測元件之中的每一偵測元件之濾光片的通過波段均包含該特定紅外光通過波段；其中該光偵測器係經由該濾光片以及該塗佈層來進行光偵測操作。
10. 如申請專利範圍第1項所述之光學感測裝置，其中該N個第一偵測元件之中的至少其中一個用來可切換地偵測綠光波段以及環境光。
11. 如申請專利範圍第1項所述之光學感測裝置，其中該N個第一偵測元件之中與該第二偵測元件的至少其中一個可切換地用於近接感測。
12. 如申請專利範圍第1項所述之光學感測裝置，另包含：一第三偵測元件，耦接於該處理電路，用來偵測環境光以產生一環境光偵測訊號。
13. 如申請專利範圍第1項所述之光學感測裝置，另包含：一第三偵測元件，耦接於該處理電路，用來偵測紅外光以產生一近接感測訊號。
14. 一種影像感測裝置，包含 一紅外光產生元件；複數個主像素，其中每一主像素包含有：N個第一子像素，每一第一子像素用以偵測紅外光以及可見光，該N個第一子像素分別偵測不同的N個可見光波段，其中N為正整數；以及一第二子像素，用以偵測紅外光，其中該第二子像素係與可見光隔離；以及一處理電路，耦接於該複數個主像素，其中於一第一感測模式中，每一主像素之該N個第一子像素係因應來自於一物件之光線來產生N個第一偵測訊號，每一主像素之該第二子像素係因應來自於該物件之光線來產生一參考訊號，以及該處理電路係依據每一主像素之該N個第一偵測訊號以及相對應之參考訊號來得到該物件之一可見光影像資訊；以及於一第二感測模式中，每一主像素係於該紅外光產生元件開啟時偵測反射自該物件之光線以產生一第二偵測訊號，並於該紅外光產生元件關閉時偵測反射自該物件之光線以產生一第三偵測訊號，以及該處理電路係依據每一主像素之該第二偵測訊號與相對應之該第三偵測訊號來得到該物件之一深度資訊。
15. 如申請專利範圍第14項所述之影像感測裝置，其中於該第一感測模式中，該處理電路係依據每一主像素所產生之每一第一偵測訊號與相對應之參考訊號之間的訊號差來得到該可見光影像資訊。
16. 如申請專利範圍第14項所述之影像感測裝置，其中於該第二感測模式中，該處理電路係依據每一主像素所產生之該第二偵測訊號與該第三偵測訊號之間的訊號差來得到該深度資訊。
17. 如申請專利範圍第14項所述之影像感測裝置，其中於該第二感測模式中，每一主像素之該N個第一子像素與相對應之該第二子像素係於該紅外光產生元件開啟時偵測反射自該物件之光線以產生(N+1)個第一輔助訊號，並於該紅外光產生元件關閉時偵測反射自該物件之光線以產生(N+1)個第二輔助訊號；以及該處理電路係對該(N+1)個第一輔助訊號進行運算處理以得到該主像素之該第二偵測訊號，以及對該(N+1)個第二輔助訊號進行運算處理以得到該主像素之該第三偵測訊號。
18. 如申請專利範圍第14項所述之影像感測裝置，其中於該第二感測模式中，該紅外光產生元件係發射一預定圖紋之紅外光，該處理電路係依據每一主像素所產生之該第二偵測訊號與該第三偵測訊號之間的訊號差來得到一深度地圖影像，以及將該預定圖紋與該深度地圖影像作比較以得到該物件之該深度資訊。
19. 如申請專利範圍第14項所述之影像感測裝置，其中N大於或等於3；每一主像素之該N個第一子像素係為N個感測像素，該N個感測像素包含用來偵測紅光波段之一感測像素、用來偵測綠光波段之一感測像素以及用來偵測藍光波段之一感測像素；以及該第二子像素係為一暗像素。
20. 如申請專利範圍第14項所述之影像感測裝置，其中N等於3；每一主像素係為一2乘2陣列；以及該複數個主像素係為一像素陣列。