TWI559767B - 可分區感測的像素感測裝置及其操作方法 - Google Patents

Description

可分區感測的像素感測裝置及其操作方法

本發明係一種主動式像素感測裝置及其操作方法，尤指一種可分區感測的像素感測裝置。

目前應用於手指指紋識別的光學式感測裝置概分為二種，其一為被動式像素感測裝置(Passive Pixel Sensor,PPS)，其二為主動式像素感測裝置(Active Pixel Sensor,APS)。不論是被動式或主動式像素感測裝置，於感測該手指指紋時均是分別重置各感測像素後進行曝光，再讀取其感測電流並加以轉換為對應的感測電壓。然而，目前除指紋識別功能外，亦衍生許多光學感測的應用，例如：環境光線的感測或脈搏偵測用，其中脈搏偵測是檢測該微血管收縮舒張變化而得，如此應用所需要的解析度較感測手指指紋的解析度為低。

目前能夠提供整合有上述二種應用的電子裝置，通常採用一主動式像素感測裝置及一光線感測裝置，如圖7所示，該主動式像素感測裝置60係包含有一主動式像素感測陣列元件601、一重置暨選擇電路61及一訊號讀取電路62。當主動式像素感測陣列元件601曝光前，該重置暨選擇電路61會依序分別重置該主動式像素感測陣列元件601上的各感測像素P11~Pmn，而後曝光。曝光完成後，重置暨選擇電路61依序選取欲讀取之該列像素，經由訊號讀取電路62讀取各像素的感測電壓。至於該光線感測裝置70係包含有一光感測元 件701、及一訊號讀取電路72；其中該光感測元件701的感測像素具有較大光感面積，故於被重置且被曝光時，該訊號讀取電路72所偵測出的感測電流轉換為對應的感測電壓，在不同的應用中，可藉由感測電壓判斷目前環境光線強弱或手指微血管的收縮舒張變化。

上述整合二種以上不同光學應用的電子裝置來說，必須採用二種不同感測元件，如該主動式像素感測陣列元件601及該光感測元件701，加上二種感測元件使用不同的電路設計，不論在成本上及尺寸上均非理想，況且以手指指紋識別及脈搏量測的雙應用來看，使用者需將手指放置於不同感測元件上，使用上並不方便。

此外，此一雙應用的光學感測裝置因為其主動式像素感測陣列元件601與光感測元件701係分別形成於不同區域，若僅使用單一對焦元件，當要對該主動式像素感測陣列元件601或者是對該光感測元件701進行對焦時，因為非直接瞄準單一區域，會產生不易對焦而有量測不準確的問題；若是利用兩對焦元件分別為該主動式像素感測陣列元件601與光感測元件701進行對焦，如此一來將使得成本更高，控制電路變得更為複雜。

本發明主要目的係提供一種可分區感測的像素感測裝置，以單一像素感測陣列元件提供數種不同功能應用。

欲達上述目的所使用的主要技術手段係令該主動式像素感測裝置包含有：一第一感測單元，係包含有複數第一感測像素； 一第二感測單元，係包含有複數第二感測像素，該所有第一感測像素環狀排列於該第二感測單元的外周緣，該第一感測單元與該第二感測單元之間呈同心配置；一第一訊號讀取單元，係連接至該所有第一感測像素以偵測流經該所有第一感測像素的一電流總和；及一第二控制暨讀取單元，係連接至各該第二感測像素以讀取各該第二感測像素的個別感測電壓。

由上述可知，本發明像素感測裝置的第一及第二感測單元可同時存在於單一像素感測陣列元件上，並可分別或同時由該第一訊號讀取單元及第二控制暨讀取單元進行感測，而可實現二種不同的應用；再加上第一及第二感測單元呈同心配置，在製作時只需利用單一個對焦元件對準第一感測單元及第二感測單元的中心，便能夠達成精確對焦，提高辨識的精準度。當實現手指指紋識別及脈搏量測雙應用時，使用者僅以單一手指進行感測，避免因分次移動手指量測不易對焦而有量測不準確的問題。

10‧‧‧像素感測陣列元件

11‧‧‧第一感測單元

111‧‧‧第一感測像素

12‧‧‧第二感測單元

121‧‧‧第二感測像素

20‧‧‧第一控制暨讀取單元

21‧‧‧第一重置暨選擇單元

22、22’‧‧‧第一訊號讀取單元

30‧‧‧第二控制暨讀取單元

31‧‧‧第二重置暨選擇單元

32‧‧‧第二訊號讀取單元

40‧‧‧重置暨選擇單元

60‧‧‧主動式像素感測裝置

601‧‧‧主動式像素感測陣列元件

61‧‧‧重置暨選擇電路

62‧‧‧訊號讀取電路

70‧‧‧光線感測裝置

701‧‧‧光感測元件

72‧‧‧訊號讀取電路

圖1A：係本發明一像素感測裝置的一電路方塊圖。

圖1B：係本發明一像素感測裝置的另一電路方塊圖。

圖2A：係本發明第一實施例的部份第一感測單元及第一訊號讀取單元的一詳細電路圖。

圖2B：係本發明第一實施例的部份第一感測單元及第一訊號讀取單元的另一詳細電路圖。

圖3：係本發明第一實施例的部份第二感測單元的詳細電路圖。

圖4A：係本發明第二實施例的部份第一感測單元及第一訊號讀取單元的一詳細電路圖。

圖4B：係本發明第二實施例的部份第一感測單元及第一訊號讀取單元的另一詳細電路圖。

圖5：係本發明一像素感測裝置的又一電路方塊圖。

圖6：係本發明像素感測裝置之操作模式流程圖。

圖7：係一整合二種應用的既有光學感測裝置的電路方塊圖。

本發明係提出一可分區感測的像素感測裝置，其使用單一像素感測陣列元件加以設計，令其可分別或同時支持不同應用，以下以複數實施例加以說明之。

首先請參閱圖1A所示，係為本發明可分區感測的像素感測裝置係包含有一第一感測單元11、一第二感測單元12、一第一控制暨讀取單元20及一第二控制暨讀取單元30。

上述第一及第二感測單元11、12是由單一像素感測陣列元件10所組成，其中第一感測單元11係包含有呈環狀排列的複數第一感測像素111(如白色方格所示)，而該第二感測單元12同樣包含有複數第二感測像素121(灰色方格所示)，該所有第一感測像素111環狀排列於該第二感測單元12的外周緣，使得該第一感測單元11與該第二感測單元12之間呈同心配置，可如圖1A所示，該第一感測單元11為方形環狀，該第二感測單元12的複數第二感測像素121以矩陣排列呈矩形形狀；亦或可如圖1B所示，該第一感測單元11的環狀係外方內圓，故該第二感測單元12則對應偵測物件的形狀排列設計為近圓形的排列，因此第一及第二感測單元11、12均為同心配置。在本實施例中，該像素感測陣列 元件10包括m列n行，第二感測單元12包括第3列到第(m-2)列，以及第3行到第(n-2)行的像素。其他的像素則屬於第一感測單元11。

上述第一控制暨讀取單元20係連接至該第一感測單元11的所有感測像素111，以偵測流經該第一感測單元11之所有第一感測像素111的電流總和Isum，並可進一步將該電流總和Isum轉換為一輸出訊號，該輸出訊號可以是一輸出電壓或一輸出電流。

上述第二控制暨讀取單元30係連接至該第二感測單元12的各該第二感測像素121，以個別讀取該第二感測單元12的各該第二感測像素121的感測訊號，例如感測電壓。

以下進一步以二個採用不同感測像素的像素感測陣列元件10的實施例，說明其配合使用的第一及第二控制暨讀取單元20、30的詳細電路圖及電路動作。

圖1A係一像素感測裝置的一電路方塊圖，圖2A係圖1A中的部份第一感測單元11及第一訊號讀取單元22的一詳細電路圖。圖3係第圖1A中的部份第二感測單元12的詳細電路圖。請參閱圖1A、圖2A及圖3所示，第一及第二感測單元11、12的第一及第二感測像素111、121均為主動式感測像素。該主動式感測像素的可為3T-APS(active pixel sensor)架構，例如像素P11、P33所示，P11與P33分別表示第一感測像素111、121的電路架構，第一與第二感測像素111、121各自包含有一電源端P、一重置端R、一選擇端S及一輸出端O，每一感測像素均分別包含有一重置開關元件M11a、M33a、一源極隨耦器M11b、M33b、一選擇開關元件M11c、M33c、一光感測器PD。該重置開關元件M11a、M33a係可為一MOSFET，其包含一汲極連接電源端P、一閘極連接至重置端R，以及一源極連接光感測器PD。該源極隨耦器M11b、M33b同樣可為一MOSFET，其一汲極係連接至一操作電源Va，其一閘極則連接至該重置開關元 件M11a、M33a的源極，又其一源極則連接至該選擇開關元件M11c、M33c。該選擇開關元件M11c、M33c亦可為一MOSFET，其一汲極係連接至該源極隨耦器M11b、M33b的源極，其一閘極連接一選擇端S，而其一源極連接至輸出端O，該第一感測像素111的該選擇開關元件M11c其源極可為空接NC(no contact)(如圖2A、2B所示)或連接至該第二控制暨讀取單元30，兩種接法皆不影響第一感測像素111的功能。該第二感測像素121的該選擇開關元件M33c輸出端(如圖3所示)連接至該第二控制暨讀取單元30的電壓輸出端Vo3。光感測器PD的陰極係連接至該重置開關元件M11a、M33a的源極，而陽極則連接至一接地端，其中該光感測器PD於該重置開關元件M11a、M33a導通後獲得儲存電荷，此時如因曝光而受光，其電荷量會下降，且下降速率與光源強度成正相關。此外，各該主動式感測像素亦可為4T-APS架構，故不以前述3T-APS架構為限。在上述第一感測單元11與第二感測單元12中，同一列的各個像素的重置端R係連接在一起，同一列的各個像素的選擇端S係連接在一起。在第二感測感單元中，同一行的各個像素的輸出端O係連接在一起，並且連接至該第二控制暨讀取單元30中對應的電壓輸出端(即Vo3~Vo(n-2))。

請一併參考圖1A與圖2A，第一感測單元11中所有像素的電源端P係連接至一量測端M。該第一控制暨讀取單元20包含有一第一重置暨選擇單元21，第一重置暨選擇單元21包括多個重置端R1....Rm，各重置端分別連接至各該第一感測像素111的開關元件，以同時輸出一重置訊號予該所有第一感測像素111的開關元件，之後當該所有第一感測像素111曝光而受光，該第一控制暨讀取單元20從量測端M偵測流經所有該第一感測像素111的電流的總和Isum。更詳言之，該第一控制暨讀取單元20可進一步包含有一第一訊號讀取單元22，其係通過該量測端M連接所有第一感測像素111的該電源端P，將偵測的電流總和Isum轉換為一輸出訊號後，輸出該輸出訊號，以作為光感測資訊，輸出訊號 的形式可以是一輸出電壓或是一輸出電流。在不同的實施例中，第一重置暨選擇單元21亦可以僅提供一重置端R，透過外部的佈線連接至所有第一感測像素111的重置端R。

如圖2A所示，該第一訊號讀取單元22係包含有一運算放大器OP及一電阻器R；其中該運算放大器OP的所需的工作電壓可來自於該操作電源Va或其它直流電源，其非反相輸入端(+)係連接一參考電壓Vref，其反相輸入端(-)通過該量測端M連接各個第一感測像素111(即P11，P12，P13)的電源端P。該電阻器R係連接在該運算放大器OP的反相輸入端(-)及輸出端Vout_op之間。再如圖2B所示，在另一實施例中，該第一訊號讀取單元22’亦可包含有一運算放大器OP、一電容器C及一開關SW，其中該該運算放大器OP所需的工作電壓可來自於該操作電源Va或其它直流電源，其非反相輸入端(+)係連接一參考電壓Vref，其反相輸入端(-)通過該量測端M連接第一感測像素111的電源端P。該電容器C係連接在該運算放大器OP的反相輸入端(-)及輸出端Vout_op之間。該開關SW係與該電容器C並聯。各第一感測像素111所需的工作電源係可與該運算放大器OP的參考電壓Vref相同，藉由該運算放大器OP虛接地的特性，運算放大器OP之反相輸入端(-)的電壓準位相當於是非反相輸入端(+)之參考電壓Vref。

當本實施例的第一感測單元11進行如環境光檢測或脈搏檢測的應用時，所有第一感測像素111的電源端P與該第一訊號讀取單元22的運算放大器OP的反相輸入端(-)連接，該第一重置暨選擇單元21會由各重置端R1~Rm輸出重置訊號使所有第一感測像素111的開關元件導通，將光感測器PD逆偏在Vref電壓，再進行曝光或受光，此時所有的第一感測像素111的光感測器PD會產生感測電流，該第一訊號讀取單元22的運算放大器OP會經由該量測端M獲得該感測電流的電流總和Isum，並將該電流總和Isum轉換為一輸出電壓，由該運算放大器OP的輸出端Vout_op輸出該輸出電壓以作為光感測資訊；由於所有第 一感測像素111是同時充電及受光，故可提供大感光面積，實現如環境光檢測或脈搏檢測的應用。

請同時參見圖1A與圖3。該第二控制暨讀取單元30係包含有一第二重置暨選擇單元31及一第二訊號讀取單元32。在本實施例中，第二感測像素121亦為主動式感測像素，第二重置暨選擇單元31具有多個重置端(R3~Rm-2)分別連接係連接至各該第二感測像素121(即圖3的P33，P34，P35)的開關元件，以分別輸出一重置訊號予各該第二感測像素121的開關元件，以及輸出一選擇訊號予各該第二感測像素121的選擇端S3。至於該第二訊號讀取單元32內的電壓輸出端Vo3~Vo(n-2)則分別連接至各行第二感測像素121的輸出端O，以讀取每一行各第二感測像素121中之光感測器PD的儲存電荷因受光而產生的感測電流，或感測電流所對應的感測電壓。

同一列的該複數個第二感測像素121的重置端係一同連接，且同一列的該複數個第二感測像素121的選擇端亦一同連接，因此，同一列的該複數個第二感測像素121可以被同時重置及選擇，當同一列的該複數個感測像素121的感測資料被讀取出來後，仍可以經由後續的解碼動作而解碼出每一個該第二感測像素121的個別感測資料，該解碼技術非本案特徵，在此不予贅述。惟除了上述同列共接的作法之外，也可以將每一個第二感測像素121的重置端與選擇端獨立連接至該第二重置暨選擇單元31，令該第二重置暨選擇單元31可對獨立的第二感測像素121進行重置及選擇。除此之外，另一種可行的作法是將所有的第二感測像素121共同連接之後，再連接至第二重置暨選擇單元31，因此全體的第二感測像素121將被同時重置及選擇，全部第二感測像素121的全體感測資料被讀取出來後，亦是經由後續的解碼動作而解碼出各該感測像素的個別感測資料。

當本實施例的第二感測單元12進行如手指指紋感測的應用時，該第二重置暨選擇單元31會再分別輸出重置訊號予各該第二感測像素的重置端R(以P33第二感測像素為例)，重置光感測器PD電壓，再進行曝光，此時該光感測器PD會產生感測電流；因此，該第二重置暨選擇單元31會再輸出該選擇訊號予被重置的該第二感測像素121的選擇端S導通選擇開關元件，第二訊號讀取單元32分別讀取電壓輸出端Vo3~Vo(n-2)的感測電壓；如此即可獲得各該第二感測像素121分別感測手指指紋的感測電壓，進行指紋識別應用。

以下再進一步介紹本發明第二實施例，如圖1A、圖3及圖4A所示，其中該第一感測單元11的各第一感測像素111為被動式感測像素，而第二感測單元12的各第二感測像素121為主動式感測像素(同第一實施例，故在此不再贅述)。該被動式感測像素包括一電源端P，一重置端S，一重置開關元件M11及一光感測器PD；其中該重置開關元件M11係可為一MOSFET，其包含一作為汲極連接電源端S、一閘極連接重置端R(以P11第一感測像素為例)以及一與該光感測器PD的陰極相連接的源極，而該光感測器PD的陽極連接至接地端，因此，該光感測器PD可由該重置開關元件M11的導通獲得儲存電荷，且其電荷量下降速率與光源強度成正相關。該第一感測單元11的各第一感測像素111除了以一被動式感測像素構成之外，在另一實施例中，各第一感測像素111亦可以單獨以一光感測器PD構成，無該重置開關元件M11，光感測器PD的陰極連接至第一感測像素111的電源端P以連接至第一訊號讀取單元22。在這種架構下，便不需要圖1A中的第一重置暨選擇單元21。

該第一控制暨讀取單元20與第一實施例相同，係包含有一第一重置暨選擇單元21或進一步包含有第一訊號讀取單元22、22’，其中該第一訊號讀取單元22、22’係如圖4A及圖4B所示，其與圖2A及圖2B相同，在此亦不再贅述。

當本實施例的第一感測單元11進行如環境光檢測或脈搏檢測的應用時，所有第一感測像素111的電源端P與該第一訊號讀取單元22的運算放大器OP的反相輸入端(-)連接，第一重置暨選擇單元20會輸出該重置訊號予所有該第一感測像素111的重置端R，使其光感測器PD逆偏在Vref電壓，再進行曝光或受光，此時各第一感測像素111的光感測器PD會產生感測電流，該第一訊號讀取單元22的該運算放大器OP會獲得所有感測電流的電流總和Isum，並將該電流總和轉換為一輸出電壓後，自該運算放大器OP的輸出端Vout_op輸出該輸出電壓以作為光感測資訊；由於所有第一感測像素111是同時充電及受光，故可提供大感光面積以感測環境光線來判斷環境光線強弱，或以感測手指微血管收縮舒張變化來檢測脈搏。至於該第二感測單元12進行如手指指紋識別應用則同於第一實施例。

由上述說明可知，不論第一或第二實施例的第一及第二重置暨選擇單元21、31均分別與第一及第二感測像素111、121連接，且功能相同，故如圖5所示，該第一及第二重置暨選擇單元21、31可進一步整合成單一重置暨選擇單元40。

請參考圖6，綜合上述本發明各實施例的介紹說明，該像素感測裝置之操作方法可歸納出操作於第一模式(S10)、操作於第二模式(S20)兩種模式，其中：在第一模式下操作，包括以下步驟：驅動各該第一感測像素(S11)；量測該量測端，獲得一輸出訊號以代表通過所有該第一感測像素的一電流總和(S12)；在第二模式下操作，包括以下步驟：驅動各該第二感測像素(S21)； 分別量測各該第二感測像素的感測訊號(S22)。

本發明之第一感測單元11及第二感測單元12因為是採同心配置，在製作時不僅更加節省面積，而且只需利用單一個對焦元件對準第一感測單元11及第二感測單元12的中心，便能夠達成精確對焦，提高辨識的精準度。

由於在實際製作用以感測指紋之感測像素時，如第二感測單元12的第二感測像素121，會在該等感測像素之外圍亦一併製作出複數個虛設(dummy)像素，以確保用以感測指紋之感測像素在元件特性方面具有的對稱性，因此本發明可直接將該等虛設像素作為該第一感測像素111使用，將原本無作用之像素加以有效利用並賦予感測功能，在不刻意製作額外感測像素下支持不同應用，例如上述的環境光感測或脈博偵測。

綜上所述，本發明將像素感測陣列元件區分為同心配置的第一及第二感測單元，以分別由第一及第二控制暨讀取單元進行感測；其中該第一控制暨讀取單元係連接該所有第一感測像素，故可偵測流經該所有感測像素的電流總和，實現大面積的感測功能，而第二控制暨讀取單元則個別讀取第二感測單元的各該第二感測像素，可實現高解析度的手指指紋影像擷取之用；因此，本發明只需要單一像素感測陣列元件，即可提供高解析度的手指指紋識別整合環境光線或脈搏偵測之應用，製作成本低、電路簡化、尺寸小型化，且使用者僅需將手指放置於該像素感測陣列元件，使用上亦相對便利，且第一及第二感測單元同心配置，使用者僅以單一手指進行感測時，能避免因分次移動手指量測不易對焦而有量測不準確的問題。

以上所述僅是本發明的實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未 脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。

10‧‧‧像素感測陣列元件

11‧‧‧第一感測單元

111‧‧‧第一感測像素

12‧‧‧第二感測單元

121‧‧‧第二感測像素

20‧‧‧第一控制暨讀取單元

21‧‧‧第一重置暨選擇單元

22、22’‧‧‧第一訊號讀取單元

30‧‧‧第二控制暨讀取單元

31‧‧‧第二重置暨選擇單元

32‧‧‧第二訊號讀取單元

Claims (18)

1. 一種可分區感測的像素感測裝置，包含有：一第一感測單元，包含有複數第一感測像素；一第二感測單元，包含有複數第二感測像素，該所有第一感測像素環狀排列於該第二感測單元的外周緣，該第一感測單元與該第二感測單元呈同心配置；其中該第一感測像素與該第二感測像素具有相同的光感測器；一第一訊號讀取單元，連接至該所有第一感測像素以偵測流經該所有第一感測像素的一電流總和；及一第二控制暨讀取單元，連接至各該第二感測像素以讀取各該第二感測像素的個別感測電壓。
2. 如請求項1所述之可分區感測的像素感測裝置，其中：各該第二感測像素為一主動式感測像素，包含有一電源端、一重置端、一選擇端及一電壓輸出端，其中各第二感測像素之該電源端連接至一工作電源；該第二控制暨讀取單元包含：一第二重置暨選擇單元，連接至各該第二感測像素的重置端，以輸出一重置訊號予各該第二感測像素的重置端，並輸出一選擇訊號予各該第二感測像素的選擇端；及一第二訊號讀取單元，連接至各該第二感測像素的電壓輸出端，以讀取各該第二感測像素的感測訊號。
3. 如請求項2所述之可分區感測的像素感測裝置，其中：各該第一感測像素為一主動式感測像素，並包含有一電源端及一重置端，其中該電源端連接該第一訊號讀取單元；及該像素感測裝置更進一步包含有： 一第一重置暨選擇單元，連接至各該第一感測像素的重置端，以同時輸出一重置訊號予該所有第一感測像素的重置端。
4. 如請求項2所述之可分區感測的像素感測裝置，其中：各該第一感測像素為一被動式感測像素，並包含有一電源端及一重置端，其中該電源端連接該第一訊號讀取單元；及該像素感測裝置更進一步包含：一第一重置暨選擇單元，連接至各該第一感測像素的重置端，以同時輸出一重置訊號予各該第一感測像素的重置端。
5. 如請求項3或4所述之可分區感測的像素感測裝置，其中該第一及第二重置暨選擇單元整合為單一個重置暨選擇單元。
6. 如請求項1所述之可分區感測的像素感測裝置，該第一訊號讀取單元包含：一運算放大器，具有一反相輸入端、一非反相輸入端及一輸出端，該反相輸入端連接至各第一感測像素的電源端，該非反相輸入端連接一參考電壓；及一電阻器，連接在該運算放大器的反相輸入端及輸出端之間。
7. 如請求項1所述之可分區感測的像素感測裝置，該第一訊號讀取單元包含：一運算放大器，具有一反相輸入端、一非反相輸入端及一輸出端，該反相輸入端連接至各第一感測像素的電源端，該非反相輸入端連接一參考電壓；一電容器，連接在該運算放大器的反相輸入端及輸出端之間；及一開關，並聯該電容器。
8. 如請求項2所述之可分區感測的像素感測裝置，各第二感測像素包含： 一重置開關元件，包含該第二感測像素的電源端、該第二感測像素的重置端及一訊號端，且該重置開關元件係連接至對應的光感測器，於導通時獲得儲存電荷，其中該光感測器的電荷量下降速率與光源強度成正相關；一源極隨耦器，連接至該工作電源及該第二感測像素其重置開關元件的訊號端；及一選擇開關元件，連接至該第二感測像素其源極隨耦器，並包含該第二感測像素的選擇端及該第二感測像素的電壓輸出端。
9. 如請求項2所述之可分區感測的像素感測裝置，其中各該第一感測像素的該光感測器，其陰極作為一電源端，該電源端連接至該第一訊號讀取單元。
10. 如請求項2或3所述之可分區感測的像素感測裝置，其中，各該第一感測像素包含：一重置開關元件，包含該第一感測像素的電源端、該第一感測像素的重置端及一訊號端，且該重置開關元件係連接至對應的該光感測器，於啟閉時獲得儲存電荷，其中該光感測器的電荷量下降速率與光源強度成正相關；一源極隨耦器，連接至該工作電源及該重置開關元件的訊號端；及一選擇開關元件，連接至該源極隨耦器，並包含該第一感測像素的一選擇端及該第一感測像素的一電壓輸出端，該電壓輸出端為空接或連接至第二控制暨讀取單元。
11. 如請求項4所述之可分區感測的像素感測裝置，其中，各第一感測像素包含： 一重置開關元件，包含該第一感測像素的重置端及該第一感測像素的電源端，且該重置開關元件係連接至對應的光感測器，於啟閉時獲得儲存電荷，其中該光感測器的電荷量下降速率與光源強度成正相關。
12. 如請求項1所述之可分區感測的像素感測裝置，該第一感測單元用以感測環境光線以判斷環境光線強弱。
13. 如請求項1所述之可分區感測的像素感測裝置，該第一感測單元係用以感測手指微血管收縮舒張變化，以檢測脈搏。
14. 如請求項1所述之可分區感測的像素感測裝置，該第二感測單元用以感測手指表面紋路，以擷取手指指紋影像。
15. 一種像素感測裝置的操作方法，該像素感測裝置包括一第一感測單元及一第二感測單元，該第一、第二感測單元分別包含複數個第一感測像素及複數個第二感測像素；其中該第一感測像素與該第二感測像素具有相同的光感測器，其中，該複數第一感測像素環狀排列於該第二感測單元的外周緣，該第一感測單元與該第二感測單元之間呈同心配置，各該第一感測像素經由一量測端耦接至一工作電源，該操作方法包括：在第一模式下操作，包括以下步驟：驅動各該第一感測像素；量測該量測端，獲得一輸出訊號以代表通過所有該第一感測像素的一電流總和；在第二模式下操作，包括以下步驟：驅動各該第二感測像素；分別量測各個該第二感測像素的感測訊號。
16. 如請求項15所述像素感測裝置的操作方法，其中在該第一模式下進行環境光感測。
17. 如請求項15所述像素感測裝置的操作方法，其中在該第一模式下感測手指微血管收縮舒張變化，以檢測脈搏
18. 如請求項15所述像素感測裝置的操作方法，其中在第二模式下進行指紋辯識。