TWI680280B - 光感測電路 - Google Patents

Abstract

一種光感測電路包含第一感光元件、第二感光元件、第三感光元件、電容及取樣電路。第一感光元件、第二感光元件及第三感光元件分別被第一濾光元件、第二濾光元件及第三濾光元件覆蓋。第一感光元件耦接於電容、取樣電路及第三感光元件。第二感光元件耦接於第一感光元件，用以接收第一感測訊號。第三感光元件耦接於第一感光元件及電壓源之間。

Description

光感測電路

本揭示文件係關於一種光感測電路，特別是一種混色光感測電路。

光感測電路用於根據偵測的色光而輸出不同的結果。然而，由於環境光包含所有成分的色光，環境光可能會造成光感測電路操作時輸出錯誤的結果。因此，如何確保光感測電路輸出正確的感測結果，實為目前光感測電路需要解決的問題。

本揭示內容的一實施例中，一種光感測電路包含第一感光元件、電容、第二感光元件、第三感光元件及取樣電路。第一感光元件包含第一端及第二端，第一感光元件被第一濾光元件覆蓋，第一濾光元件用以通過一第一色光。電容包含第一端及第二端，第一端耦接第一感光元件的第一端，第一端耦接第一感光元件的第一端，第二端耦接電壓源。第二感光元件包含第一端及第二端，第二感光元件的第一端耦接第一感光元件的第二端，第二感光元 件的第二端用以接收第一控制訊號，第二感光元件被第二濾光元件覆蓋，第二濾光元件用以通過第二色光。第三感光元件包含第一端及第二端，第三感光元件的第一端耦接電壓源，第三感光元件的第二端耦接第一感光元件的第一端及電容的第一端，第三感光元件被第三濾光元件覆蓋，第三濾光元件用以通過第三色光。取樣電路耦接於第一感光元件的第一端、第三感光元件的第二端及電容的第一端，取樣電路被第四濾光元件覆蓋，第四濾光元件用以遮蔽所有色光。

綜上所述，光感測電路即可根據照射不同色光，而有相對應的操作方式。

100、100a、100b、100c‧‧‧光感測電路

120、121、122、123‧‧‧感測電路

140‧‧‧重置電路

Tp1‧‧‧第一感光元件

Tp2‧‧‧第二感光元件

Tp3‧‧‧第三感光元件

Tp4‧‧‧第四感光元件

Tp5‧‧‧第五感光元件

CF1‧‧‧第一濾光元件

CF2‧‧‧第二濾光元件

CF3‧‧‧第三濾光元件

CF4‧‧‧第四濾光元件

CF5‧‧‧第五濾光元件

CF6‧‧‧第六濾光元件

CF7‧‧‧第七濾光元件

CF8‧‧‧第八濾光元件

CF9‧‧‧第九濾光元件

C1‧‧‧電容

TSP‧‧‧取樣電路

LR‧‧‧紅色光

LB‧‧‧藍色光

Sn(t)‧‧‧第一感測訊號

Sb(t)‧‧‧第二感測訊號

Gn(t)‧‧‧第一取樣訊號

Gr(t)‧‧‧第二取樣訊號

Rn(t)‧‧‧重置訊號

V_SH、V_GH‧‧‧高電壓

V_SL、V_GL、V_Sb‧‧‧低電壓

Va‧‧‧感測電壓

Vaa、Vb、Vc‧‧‧節點

Ra‧‧‧電阻

Tr1、Tr2、Tr3‧‧‧電晶體

第1圖繪示根據本揭示文件之第一實施例的光感測電路圖。

第2圖繪示對應於第1圖光感測電路的訊號時序圖。

第3圖繪示根據本揭示文件之第一實施例的光感測電路照射第一色光的操作示意圖。

第4圖繪示根據本揭示文件之第一實施例的光感測電路照射第二色光的操作示意圖。

第5圖繪示根據本揭示文件之第一實施例的光感測電路照射第一色光及第二色光的操作示意圖。

第6圖繪示根據本揭示文件之第一實施例的光感測電 路於取樣時間區間的操作示意圖。

第7圖繪示根據本揭示文件之第二實施例的光感測電路圖。

第8圖繪示對應於第7圖光感測電路的訊號時序圖。

第9圖繪示根據本揭示文件之第二實施例的光感測電路照射第一色光及第二色光的操作示意圖。

第10圖繪示根據本揭示文件之第二實施例的光感測電路於取樣時間區間的操作示意圖。

第11圖繪示根據本揭示文件之第三實施例的光感測電路圖。

第12圖繪示根據本揭示文件之第三實施例的光感測電路的訊號時序圖。

第13圖繪示根據本揭示文件之第三實施例的光感測電路照射第一色光的操作示意圖。

第14圖繪示根據本揭示文件之第三實施例的光感測電路照射第二色光的操作示意圖。

第15圖繪示根據本揭示文件之第三實施例的光感測電路照射第一色光及第二色光的操作示意圖。

第16圖繪示根據本揭示文件之第三實施例的光感測電路於取樣時間區間的操作示意圖。

第17圖繪示根據本揭示文件之第四實施例的光感測電路圖。

第18圖繪示根據本揭示文件之第四實施例的光感測電路圖的訊號時序圖。

第19圖繪示根據本揭示文件之第四實施例的光感測電路照射第一色光的操作示意圖。

第20圖繪示根據本揭示文件之第四實施例的光感測電路照射第二色光的操作示意圖。

第21圖繪示根據本揭示文件之第四實施例的光感測電路照射第一色光及第二色光的操作示意圖。

第22圖繪示根據本揭示文件之第四實施例的光感測電路於取樣時間區間的操作示意圖。

在本文中所使用的用詞「包含」、「具有」等等，均為開放性的用語，即意指「包含但不限於」。此外，本文中所使用之「及/或」，包含相關列舉項目中一或多個項目的任意一個以及其所有組合。

於本文中，當一元件被稱為「連結」或「耦接」時，可指「電性連接」或「電性耦接」。「連結」或「耦接」亦可用以表示二或多個元件間相互搭配操作或互動。此外，雖然本文中使用「第一」、「第二」、...等用語描述不同元件，該用語僅是用以區別以相同技術用語描述的元件或操作。除非上下文清楚指明，否則該用語並非特別指稱或暗示次序或順位，亦非用以限定本揭示文件。

請參考第1圖，第1圖繪示根據本揭示文件之第一實施例的光感測電路圖。光感測電路100包含感測電路120及重置電路140。感測電路120包含第一感光元件 Tp1、第二感光元件Tp2、第三感光元件Tp3、電容C1及取樣電路TSP。第一感光元件Tp1被第一濾光元件CF1覆蓋，為了標示方便，第一濾光元件CF1以左斜紋表示。第一濾光元件CF1用以通過第一色光，例如第一色光為紅色光，波長範圍界於620-750nm(紅色光的波長範圍)的光比起範圍外的其他色光更容易通過濾光元件。第一感光元件Tp1上的數字表示電晶體元件的通道寬度及長度，為了清楚標示通道寬度及長度，第一濾光元件CF1未繪滿第一感光元件Tp1，在本揭示文件的其他實施例中，濾光元件(CF2-CF9)皆因觀看方便而未繪滿於感光元件，以下不再贅述。於此實施例中，第一感光元件Tp1及第二感光元件Tp2上的數字80/8表示電晶體通道寬度80微米，通道長度8微米。第一感光元件Tp1包含第一端、第二端及控制端，第一感光元件Tp1的第一端耦接於第一感光元件Tp1的控制端。電容C1包含第一端及第二端，電容C1的第一端耦接於第一感光元件Tp1的第一端及控制端，電容C1的第二端耦接於電壓源。取樣電路TSP耦接於電容C1的第一端、第一感光元件Tp1的第一端及控制端，取樣電路TSP被第四濾光元件CF4所覆蓋，第四濾光元件CF4以點狀圖所表示，第四濾光元件CF4用以遮蔽所有波長範圍的色光。第二感光元件Tp2被第二濾光元件CF2所覆蓋，第二濾光元件CF2以右斜紋表示，第二濾光元件CF2用以通過第二色光，例如第二色光為藍色光。第二感光元件Tp2包含第一端、第二及控制端，第二感光元件Tp2的第一端耦接於第一感光元件Tp1的第二端，第二感光 元件Tp2的第二端耦接於第一感測訊號Sn(t)，第二感光元件Tp2的控制端耦接於第一感光元件Tp1的控制端與第三感光元件Tp3的第二端。第三感光元件Tp3被第三濾光元件CF3所覆蓋，第三濾光元件CF3以右雙斜紋表示，第三濾光元件CF3用以通過第三色光，例如綠色。於此實施例中，第三感光元件Tp3上的數字160/8表示電晶體通道寬度160微米，通道長度8微米。第三感光元件Tp3包含第一端、第二端及控制端，第三感光元件Tp3的第一端耦接於第一感光元件Tp1的第一端、第一感光元件Tp1的控制端及電容C1的第一端，第三感光元件Tp3的第一端耦接於第三感光元件Tp3的控制端及電壓源。

重置電路140包含電晶體Tr1、電晶體Tr2、電晶體Tr3及電阻Ra。電晶體Tr1被第六濾光元件CF6所覆蓋，電晶體Tr2被第七濾光元件CF7所覆蓋，電晶體Tr3被第五濾光元件CF5所覆蓋。第五濾光元件CF5、第六濾光元件CF6及第七濾光元件CF7用以遮蔽所有波長範圍的色光，以點狀圖表示。電晶體Tr1包含第一端、第二端及控制端，電晶體Tr1的第一端與控制端耦接於第二取樣訊號Gr(t)，第二端耦接於電阻Ra。電晶體Tr2包含第一端、第二端及控制端，電晶體Tr2的第一端耦接電阻Ra及電晶體Tr1的第二端，第二端耦接低電壓V_GL，控制端耦接取樣電路TSP。電晶體Tr3包含第一端、第二端及控制端，電晶體Tr3的第一端耦接電晶體Tr2的控制端及取樣電路TSP，第二端耦接低電壓V_GL，控制端用以接收重置訊號Rn(t)。應 注意的是，在此實施例中，電晶體Tr2的通道寬度大於電晶體Tr1，這邊以電晶體Tr2為300微米及電晶體Tr1為60微米作為範例說明，但不以此數值為限。

上述實施例中，重置電路140是以電晶體Tr1、電晶體Tr2、電晶體Tr3作為開關元件，但本揭示文件並不以此為限，於其他實施例中，重置電路140也可以採用其他具有相同功能的元件，習知技藝之人可以了解如何替換上述開關元件，不同的開關元件均在本揭示文件範圍之內。

在第1圖所示的實施例中，第一感光元件Tp1~第三感光元件Tp3係以電晶體作為範例說明，例如雙極性電晶體(BJT)或場效電晶體(FET)，如薄膜電晶體(Thin-Film Transistor，TFT)。在此實施例中。第一感光元件Tp1~第三感光元件Tp3以N型TFT作為例子說明，但不限於這些，也可以使用其他不同類型的電晶體實作。如第1圖所示的第一感光元件Tp1~第三感光元件Tp3，當各個電晶體的控制端(例如是閘極)給予非導通的訊號時，例如當控制端給予低電壓V_SL，控制端與第二端(例如是源極)的電壓差(gate-to-source voltages,V_GS)低於電晶體的閾值電壓(Threshold voltage,V_TH)，使得電晶體操作於截止區(Cutoff)或稱為次臨界區(subthreshold)，此時，不同的照光強度及輸入訊號大小將會影響電晶體的漏電流或稱為次臨界電流(subthreshold leakage)。

第一感光元件Tp1~第三感光元件Tp3分別被第一濾光元件CF1~第三濾光元件CF3覆蓋，這些濾光元件 用以使得第一感光元件Tp1~第三感光元件Tp3針對特定波長範圍的色光進行感測，在第1圖中以圓形圖樣繪示出這些濾光元件，並以不同線條樣式區別不同作用的濾光元件，例如左斜條紋樣式為使紅色光通過的濾光元件，右斜條紋樣式為使藍色光通過的濾光元件，雙右斜條紋樣式為使綠色光通過的濾光元件，點狀樣式為遮蔽所有波長色光的濾光元件，不同樣式的濾光元件所通過的色光不以上述說明為限，使用不同樣式是以觀看及說明方便為目的，並不代表實際情況。

電容C1耦接於第一感光元件Tp1、第三感光元件Tp3及電壓源，於此實施例中，以充電式光感測電路作為範例說明，因此，電壓源使用低電壓V_SL，如果為放電式光感測電路，電壓源可配置高電壓V_SH。在以下實施例中，V_SH代表高電壓，V_SL代表低電壓。舉例來說，對於供應電壓為1.8V的電路，高電壓可以是1.8V，低電壓可以是0V。另外，取樣電路TSP的第一取樣訊號Gn(t)、重置電路140的第二取樣訊號Gr(t)及重置訊號Rn(t)使用V_GH及V_GL表示高電壓及低電壓。

取樣電路TSP用以輸出感測電壓Va到重置電路140。第1圖中以一個電晶體作為取樣電路TSP的範例，取樣電路TSP也可以是其他具有連續性或離散性的對感測電壓Va進行取樣功能的電路。

以下詳細說明本揭示文件的各個實施例。請同時參考第1圖~第6圖。第1圖繪示根據本揭示文件之第一實 施例的光感測電路圖，第2圖繪示對應於第1圖光感測電路的訊號時序圖，第3圖繪示根據本揭示文件之第一實施例的光感測電路照射第一色光的操作示意圖，第4圖繪示根據本揭示文件之第一實施例的光感測電路照射第二色光的操作示意圖，第5圖繪示根據本揭示文件之第一實施例的光感測電路照射第一色光及第二色光的操作示意圖，第6圖繪示根據本揭示文件之第一實施例的光感測電路於取樣時間區間的操作示意圖。於一實施例中，當電晶體操作於截止區時，照射外部光源會使電晶體產生漏電流，漏電流除了受到照光強度影響，還會與電晶體本身的通道寬度有關，當電晶體通道寬度越大，漏電流也越大。

以下說明感測電路120沒有照射外部色光而只有環境白光時的情況。由於環境白光包含所有色光，當環境白光增強時電晶體也會產生漏電流。於此實施例中，第一感光元件Tp1與第二感光元件Tp2的通道寬度為80微米，而第三感光元件Tp3的通道寬度為160微米，第一感光元件Tp1、第二感光元件Tp2及第三感光元件Tp3的通道寬度設計不以上述為限，也可以是其他設計方式。第一感光元件Tp1與第二感光元件Tp2為串聯式架構。由於第三感光元件Tp3的通道寬度大於第一感光元件Tp1及第二感光元件Tp2的通道寬度，於感測時間區間，當環境白光增強使得第一感光元件Tp1、第二感光元件Tp2及第三感光元件Tp3產生電流時，根據克希荷夫電流定律(Kirchhoff's current law,KCL)將感測電壓Va當作節點分析，流過第二感光元 件Tp2的電流等於流過第一感光元件Tp1的電流等於流過第三感光元件Tp3的電流，可以得到在環境白光的情況，感測電壓Va會接近於低電壓V_SL，防止電容C1在只有環境白光的情況下被充電。由於第一感光元件Tp1與第二感光元件Tp2為串聯式架構，感測電壓Va為低電壓V_SL會使得第一感光元件Tp1與第二感光元件Tp2的控制端維持在低電壓，進而限制第一感光元件Tp1與第二感光元件Tp2的電流。

以下說明感測電路120照射紅色光LR時的情況，請同時參考第3圖。由於第一濾光元件CF1用以通過紅色光，當照射紅色光LR時，影響感測電路120的光為環境白光與紅色光LR，第一感光元件Tp1產生電流，但因為串接第二感光元件Tp2限制了第一感光元件Tp1的電流，使得電流流往第三感光元件Tp3，與只有環境白光的情況相似，感測電壓Va維持在接近低電壓V_SL，降低電容C1在只有照射紅色光LR時被充電的狀況。

以下說明感測電路120照射藍色光LB的情況，請同時參考第4圖。與照射紅色光LR的情況相似，由於第二濾光元件CF2用以通過藍色光，當照射藍色光LB時，第二感光元件Tp2產生電流，但因為串接第一感光元件Tp1限制了第二感光元件Tp2的電流，使得電流流往第三感光元件Tp3，感測電壓Va維持在接近低電壓V_SL，降低電容C1在只有照射藍色光LB時被充電的狀況。

以下說明感測電路120同時照射紅色光LR與藍色光LB的情況，請同時參考第5圖。當同時照射紅色光 LR與藍色光LB時，與照射單色光的情況不同，第一感光元件Tp1及第二感光元件Tp2產生的電流大於第三感光元件Tp3所產生的，因此感測電壓Va維持在接近高電壓V_SH，使電容C1被充電。

請參考第6圖，於取樣時間區間時，第二取樣訊號Gr(t)為高電壓V_GH使電晶體Tr1導通，第二取樣訊號Gr(t)為高電壓V_GH，取樣電路TSP會將感測電壓Va輸出到重置電路140的節點Vaa，使電晶體Tr2導通，使得電阻Ra的電壓接近V_GL。於重置時間區間時，重置訊號Rn(t)為高電壓V_GH，電晶體Tr3導通將節點Vaa的電壓重置為低電壓V_GL。

請同時參考第7圖~第10圖，第7圖繪示根據本揭示文件之第二實施例的光感測電路圖，第8圖繪示對應於第7圖光感測電路的訊號時序圖，第9圖繪示根據本揭示文件之第二實施例的光感測電路照射第一色光及第二色光的操作示意圖，第10圖繪示根據本揭示文件之第二實施例的光感測電路於取樣時間區間的操作示意圖。

第7圖中，感測電路121與第1圖的感測電路120差別在於第一感光元件Tp1的控制端耦接於第二感光元件Tp2的第一端，第二感光元件Tp2的控制端用以接收第二感測訊號Sb(t)，第三感光元件Tp3的第一端及電容C1耦接於電壓源，於此實施例中，電壓源配置為高電壓V_SH，為放電式光感測電路。利用第二感測訊號Sb(t)控制第二感光元件Tp2的控制端電壓以限制第二感光元件Tp2的電流。

在只有環境白光的情況，於感測時間區間時，流過第三感光元件Tp3的電流等於流過第一感光元件Tp1的電流等於流過第二感光元件Tp2的電流。第三感光元件Tp3產生的電流會流過第一感光元件Tp1及第二感光元件Tp2，由於第三感光元件Tp3產生的電流大於第一感光元件Tp1及第二感光元件Tp2產生的電流，因此電容C1會被充電，使得感測電壓Va接近於高電壓V_SH。在只照射紅色光LR或藍色光LB的情況時，與環境白光的情況相似，第三感光元件Tp3產生的電流會流過第一感光元件Tp1及第二感光元件Tp2，電容C1會被充電使感測電壓Va保持在接近高電壓V_SH。

請參考第9圖，當同時照射紅色光LR及藍色光LB時，此時第一感光元件Tp1及第二感光元件Tp2產生的電流會大於第三感光元件Tp3產生的電流，電容C1放電，使得感測電壓Va接近於第一感測訊號Sn(t)的低電壓V_SL。請參考第10圖，於取樣時間區間時，會將感測電壓Va輸出到重置電路140，此時節點Vaa為接近低電壓V_SL使電晶體Tr2關閉，電阻Ra的電壓為接近高電壓V_GH。於重置時間區間時，重置訊號Rn(t)為高電壓V_GH，重置節點Vaa的電壓。

請同時參考第11圖~第16圖，第11圖繪示根據本揭示文件之第三實施例的光感測電路圖，第12圖繪示根據本揭示文件之第三實施例的光感測電路的訊號時序圖，第13圖繪示根據本揭示文件之第三實施例的光感測電路照射第一色光的操作示意圖，第14圖繪示根據本揭示文件之 第三實施例的光感測電路照射第二色光的操作示意圖，第15圖繪示根據本揭示文件之第三實施例的光感測電路照射第一色光及第二色光的操作示意圖，第16圖繪示根據本揭示文件之第三實施例的光感測電路於取樣時間區間的操作示意圖。第11圖中，感測電路122與第10圖中的感測電路121不同的地方在於，感測電路122更包含第四感光元件Tp4，第四感光元件Tp4包含第一端、第二端及控制端。第四感光元件Tp4被第八濾光元件CF8覆蓋，於此實施例中，第八濾光元件CF8用以通過第三色光，與第三濾光元件CF3相同，以雙右斜線標示。第四感光元件Tp4的第一端耦接電壓源及第四感光元件Tp4的控制端，第四感光元件Tp4的第二端耦接第二感光元件Tp2的第一端、第二感光元件Tp2的控制端及第一感光元件Tp1的第二端。第一感光元件Tp1的控制端耦接第一感光元件Tp1的第一端、第三感光元件Tp3的第二端及電容C1。第二感光元件Tp2的控制端與第二感光元件Tp2的第一端耦接。

在只有環境白光的情況下，於感測時間區間時，流過第二感光元件Tp2的電流會等於流過第一感光元件Tp1的電流加上流過第四感光元件Tp4的電流，第二感光元件Tp2的電流大部分會流向通道寬度較大的第四感光元件Tp4，使得節點Vb的電壓會接近於低電壓V_SL。流過第一感光元件Tp1的電流等於流過第三感光元件Tp3的電流，使得感測電壓Va同樣會接近於低電壓V_SL，防止電容C1在只有環境白光的情況下被充電。

請參考第13圖，在照射紅色光LR的情況下，與只有環境白光的情況相似，第二感光元件Tp2的電流大部分會流向通道寬度較大的第四感光元件Tp4，使得節點Vb的電壓會接近於低電壓V_SL。其餘的電流流向第一感光元件Tp1及第三感光元件Tp3，使感測電壓Va會接近於低電壓V_SL，防止電容C1在照射紅色光LR的情況下被充電。

請參考第14圖，在照射藍色光LB的情況下，照射藍色光LB使第二感光元件Tp2產生的電流較多，使節點Vb的電壓會接近於高電壓V_SH。電流流向第一感光元件Tp1及第三感光元件Tp3時，電流會流向第三感光元件Tp3使感測電壓Va接近於低電壓V_SL，防止電容C1在照射藍色光LR的情況下被充電。

請參考第15圖，在同時照射紅色光LR及藍色光LB的情況下，照射藍色光LB使第二感光元件Tp2產生的電流較多，使節點Vb的電壓會接近於高電壓V_SH。照射紅色光LR使第一感光元件Tp1產生的電流較多，感測電壓Va會接近於高電壓V_SH，使得電容C1在同時照射紅色光LR及藍色光LB的情況下被充電。

請參考第16圖，於取樣時間區間時，取樣電路TSP將感測電壓Va輸出到重置電路140，重置電路140操作方式與在第6圖所描述的操作方式相同，在此不再贅述。

請同時參考第17圖~第22圖，第17圖繪示根據本揭示文件之第四實施例的光感測電路圖，第18圖繪示根據本揭示文件之第四實施例的光感測電路圖的訊號時序 圖，第19圖繪示根據本揭示文件之第四實施例的光感測電路照射第一色光的操作示意圖，第20圖繪示根據本揭示文件之第四實施例的光感測電路照射第二色光的操作示意圖，第21圖繪示根據本揭示文件之第四實施例的光感測電路照射第一色光及第二色光的操作示意圖，第22圖繪示根據本揭示文件之第四實施例的光感測電路於取樣時間區間的操作示意圖。第17圖中的感測電路123與第11圖中的，感測電路122差別在於，感測電路120更包含第五感光元件Tp5，感測電路122的第四感光元件Tp4的接法更改為第五感光元件Tp5。第五感光元件Tp5包含第一端、第二端及控制端，第五感光元件Tp5的第一端耦接電容C1、取樣電路TSP及第五感光元件Tp5的控制端，第五感光元件Tp5的第二端耦接第一感光元件Tp1的第一端及第三感光元件Tp3的第一端。第五感光元件Tp5被第九濾光元件CF9覆蓋，第九濾光元件CF9用以通過第二色光，與第二濾光元件CF2相同，例如藍色，同樣以右斜線標示。

在只有環境白光的情況下，於感測時間區間時，流過第二感光元件Tp2的電流等於流過第一感光元件Tp1的電流等於流過第四感光元件Tp4的電流加上流過第五感光元件Tp5的電流。此時第二感光元件Tp2產生的電流較小，流過第二感光元件Tp2及第一感光元件Tp1的電流大部分會流向通道寬度較大的第三感光元件Tp3，使得節點Vc的電壓會接近於低電壓V_SL，感測電壓Va同樣會接近於低電壓V_SL。

請參考第19圖，在照射紅色光LR的情況下，因為串聯第二感光元件Tp2的關係，限制了第一感光元件Tp1的電流，與只有環境白光的情況相似，流過第二感光元件Tp2及第一感光元件Tp1的電流大部分會流向通道寬度較大的第三感光元件Tp3，使得節點Vc的電壓會接近於低電壓V_SL，感測電壓Va同樣會接近於低電壓V_SL。

請參考第20圖，在照射藍色光LB的情況下，與照射紅色光LR的情況相似，因為串聯第一感光元件Tp1的關係，限制了第二感光元件Tp2的電流，流過第二感光元件Tp2及第一感光元件Tp1的電流大部分會流向通道寬度較大的第三感光元件Tp3，使得節點Vc的電壓會接近於低電壓V_SL，感測電壓Va同樣會接近於低電壓V_SL。

請參考第21圖，在同時照射紅色光LR及藍色光LB的情況下，此時第二感光元件Tp2及第一感光元件Tp1產生的電流較大，節點Vc的電壓會接近於高電壓V_SH，使得電容C1被充電，感測電壓Va同樣會接近於高電壓V_SH。

請參考第22圖，在取樣時間區間時，取樣電路TSP將感測電壓Va輸出到重置電路140，重置電路140操作方式與在第6圖所描述的操作方式相同，在此不再贅述。

透過上述一實施例的操作，光感測電路利用串聯式架構的感光元件互相限制電流，防止光感測電路在環境白光下或只照射單色光的情況時輸出錯誤的結果。確保只有在同時照射不同色光的混色光時，光感測電路才會輸出正確的感測結果。

Claims (10)

1. 一種光感測電路，包含：一第一感光元件，包含一第一端及一第二端，該第一感光元件被一第一濾光元件覆蓋，該第一濾光元件用以通過一第一色光；一電容，包含一第一端及一第二端，該電容的該第一端耦接該第一感光元件的該第一端，該電容的該第二端耦接一電壓源；一第二感光元件，包含一第一端及一第二端，該第二感光元件的該第一端耦接該第一感光元件的該第二端，該第二感光元件的該第二端用以接收一第一感測訊號，該第二感光元件被一第二濾光元件覆蓋，該第二濾光元件用以通過一第二色光；一第三感光元件，包含一第一端及一第二端，該第三感光元件的該第一端耦接該電壓源，該第三感光元件的該第二端耦接該第一感光元件的該第一端及該電容的該第一端，該第三感光元件被一第三濾光元件覆蓋，該第三濾光元件用以通過一第三色光；以及一取樣電路，耦接於該第一感光元件的該第一端、該第三感光元件的該第二端及該電容的該第一端，該取樣電路被一第四濾光元件覆蓋，該取樣電路用以接收一第一取樣訊號，該取樣電路根據該第一取樣訊號輸出該電容的該第一端的電壓。
2. 如請求項1所述之光感測電路，其中該第一感光元件包含一控制端，該第一感光元件的該控制端與該第一感光元件的該第一端耦接；該第二感光元件包含一控制端，該第二感光元件的該控制端與該第一感光元件的該第一端及該第一感光元件的該控制端耦接；以及該第三感光元件包含一控制端，該第三感光元件的該控制端與該第三感光元件的該第一端耦接。
3. 如請求項1所述之光感測電路，其中該第一感光元件包含一控制端與該第一感光元件的該第二端耦接；該第二感光元件包含一控制端，該第二感光元件的該控制端用以接收一第二感測訊號；以及該第三感光元件包含一控制端，該第三感光元件的該控制端與該第三感光元件的該第一端、該電容的該第一端及該取樣電路耦接。
4. 如請求項1所述之光感測電路，更包含：一第四感光元件，包含一第一端、一第二端及一控制端，該第四感光元件的該第一端耦接該第四感光元件的該控制端及該電壓源，該第四感光元件的該第二端耦接該第一感光元件的該第二端及該第二感光元件的該第一端，該第四感光元件被一第八濾光元件覆蓋，該第八濾光元件用以通過該第三色光；其中該第一感光元件包含一控制端，該第一感光元件的該控制端與該第一感光元件的該第一端耦接；該第二感光元件包含一控制端，該第二感光元件的該控制端與該第二感光元件的該第一端耦接；以及該第三感光元件包含一控制端，該第三感光元件的該控制端耦接該第三感光元件的該第一端及該電壓源。
5. 如請求項1所述之光感測電路，更包含：一第五感光元件，包含一第一端、一第二端及一控制端，該第五感光元件的該第一端耦接該第五感光元件的該控制端、該電容的該第一端及該取樣電路，該第五感光元件的該第二端耦接該第一感光元件的該第一端及該第三感光元件的該第二端，該第五感光元件被一第九濾光元件覆蓋，該第九濾光元件用以通過該第二色光；其中該第一感光元件包含一控制端，該第一感光元件的該控制端與該第一感光元件的該第一端耦接；該第二感光元件包含一控制端，該第二感光元件的該控制端與該第二感光元件的該第一端耦接；以及該第三感光元件包含一控制端，該第三感光元件的該控制端與該第三感光元件的第一端及該電壓源耦接。
6. 如請求項1所述之光感測電路，其中該第一感光元件根據該第一色光產生電流，該第二感光元件根據該第二色光產生電流，該第三感光元件根據該第三色光產生電流。
7. 如請求項1所述之光感測電路，其中該第三感光元件的通道寬度大於該第一光感測元件及該第二光感測元件。
8. 如請求項1所述之光感測電路，其中該光感測電路操作於一操作模式中，該操作模式包含一初始化時間、一感測時間、一取樣時間及一重置時間。
9. 如請求項8所述之光感測電路，其中該光感測電路根據該第一感測訊號於該感測時間區間內對該電容充電或放電。
10. 如請求項8所述之光感測電路，其中該光感測電路根據該第一取樣訊號於該取樣時間區間內，輸出該電容的該第一端電壓。