[發(fā)明專利]感測裝置以及感測方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310695116.7
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN103869973A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 張鴻德;吳高彬;方智仁;洪尚銘
• 申請（專利權(quán)）人: 義明科技股份有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 史新宏

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及感測裝置，特別是涉及一種通過紅外光感測機制來檢測影像以產(chǎn)生三維影像信息的感測裝置及其相關的感測方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的影像感測器（image?sensor）是擷取二維（two-dimensional，2D）影像，并無法判斷所感測的物件的影像深淺變化，因此，所擷取的影像會比較單調(diào)且容易失真。

另外，傳統(tǒng)的移動裝置（例如，智能型手機（smart?phone）、平板計算機（tablet?computer）或筆記型計算機）中設置影像感測器與其他類型的感測器以檢測物件影像或周圍環(huán)境信息。舉例來說，具有影像感測器的用戶攝像鏡頭（user?facing?camera）可用于擷取影像，其中用戶攝像鏡頭的附近會安裝環(huán)境光感測器（ambient?light?sensor，ALS）以及近接感測器（proximity?sensor，PS）與紅外光發(fā)射器（infrared?emitter，IR?emitter）。環(huán)境光感測器會依據(jù)環(huán)境光的強弱來調(diào)整顯示屏幕的亮度，此外，當用戶攝像鏡頭被啟用以擷取影像時，環(huán)境光感測器也可用于開啟閃光燈。近接感測器與紅外光發(fā)射器則是用來檢測移動裝置是否貼近使用者的耳朵，或檢測移動裝置是否被置于背包內(nèi)。當移動裝置被檢測出其是貼近使用者的耳朵或被置于背包內(nèi)時，近接感測器會致使移動裝置關閉背光源以及觸控感測器，以延長移動裝置的電池壽命，并且減少誤觸的情形。然而，移動裝置之中的多種感測器分別設置不同的模塊或集成電路（integrated?circuit，IC），這會造成成本與尺寸的增加。

因此，需要一種可擷取更為真實的影像信息（例如，三維（three-dimensional，3D）影像信息）并將多種感測器整合于單一模塊或單一集成電路的感測裝置。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種通過紅外光感測機制來檢測影像以產(chǎn)生三維影像信息的感測裝置及其相關的感測方法，以解決上述問題。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種整合多種感測器于單一模塊或單一集成電路的三維影像感測裝置，以利光機系統(tǒng)（optical-mechanical?system）的整合和/或光機電系統(tǒng)（optical-mechanical-electrical?system）的整合，進而降低成本并提升性能。

依據(jù)本發(fā)明的一實施例，其揭示一種感測裝置。該感測裝置包含一紅外光產(chǎn)生元件、一影像感測單元、一處理電路以及一控制電路。該影像感測單元用以于該紅外光產(chǎn)生元件開啟時，檢測反射自一物件的一第一紅外光訊號以產(chǎn)生一第一感測訊號，以及于該紅外光產(chǎn)生元件關閉時，檢測反射自該物件的一第二紅外光訊號以產(chǎn)生一第二感測訊號。該處理電路耦接于該影像感測單元，用以至少依據(jù)該第一感測訊號以及該第二感測訊號來產(chǎn)生該物件的一三維影像信息，其中該三維影像信息包含一深度信息。該控制電路耦接于該紅外光產(chǎn)生元件、該影像感測單元以及該處理電路，用以控制該紅外光產(chǎn)生元件的開啟與關閉、該影像感測單元的感測操作，以及該處理電路的訊號處理操作。

依據(jù)本發(fā)明的一實施例，其揭示一種感測方法。該感測方法包含下列步驟：致能一紅外光產(chǎn)生元件，以檢測反射自一物件的一第一紅外光訊號來產(chǎn)生一第一感測訊號；禁能該紅外光產(chǎn)生元件，以檢測反射自該物件的一第二紅外光訊號來產(chǎn)生一第二感測訊號；以及至少依據(jù)該第一感測訊號與該第二感測訊號之間的一訊號差來產(chǎn)生該物件的一三維影像信息，其中該三維影像信息包含一深度信息。

本發(fā)明所提供的感測裝置與感測方法可得到物件的深度信息/三維影像信息，以更真實地呈現(xiàn)影像。另外，本發(fā)明所提供的感測裝置是將影像感測、環(huán)境光感測（包含環(huán)境色彩感測、環(huán)境色溫感測）、近接感測、紅外光發(fā)射以及手勢辨識整合于單一模塊/單一集成電路之中，可大幅降低成本并提升系統(tǒng)效能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明影像處理系統(tǒng)的一實施例的方塊示意圖。

圖2為圖1所示的感測裝置的一實作范例的示意圖。

圖3為圖2所示的紅外光產(chǎn)生元件與影像感測單元的控制訊號的訊號時序圖。

圖4為圖2所示的影像感測單元、可見光檢測單元、暗感測單元與紅外光檢測單元的一實作范例的示意圖。

圖5為圖4所示的影像感測單元的感測元件架構(gòu)的截面圖。

圖6為圖5所示的濾光片的入射光波長與穿透率之間的關系。

圖7為圖4所示的影像感測單元的元件架構(gòu)的另一實作范例的截面圖。

圖8為圖4所示的影像感測單元的元件架構(gòu)的另一實作范例的截面圖。