感测器以及感测方法技术

本发明专利技术揭露一种感测器以及感测方法。感测器用以感测目标物的影像。感测器包括多个感测像素。这些感测像素配置在以第一方向延伸的多个第一感测线以及以第二方向延伸的多个第二感测线，以形成感测阵列。第一方向与第二方向交错。每一感测像素具有多个次像素。在每一感测像素中至少两个次像素相邻。当感测器处于一第一模式时，每一感测像素中的第一部分的次像素执行感测操作以感测目标物的影像。当感测器处于第二模式时，每一感测像素中的第二部分的次像素执行感测操作以感测目标物的影像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种感测器，特别是有关于一种用于感测器的感测方法，其在不同的状态下可使用不同数量的次像素来执行感测操作，借以获得不同的感光度。
技术介绍
在已知的影像感测技术中，为了能获得品质较佳的影像，提高了感测像素的感光度。较高的感光度表示在相同的环境光条件下，感测像素在操作时的积分时间较短。当此积分时间短于光源的二分之一工作周期时，将会导致感测获得的影像闪烁。现今提出了多个能依据不同环境光强度而改变感光度的方法，并能避免影像闪烁的发生。然而，采用这些方法的影像感测器中的感测阵列占用了较大面积。此外，感测像素的颜色配置不对称，使得所产生的影像品质降低。
技术实现思路
本专利技术提供一种感测器，用以感测目标物的影像。感测器包括多个感测像素。这些感测像素配置在以第一方向延伸的多个第一感测线以及以第二方向延伸的多个第二感测线，以形成感测阵列。第一方向与第二方向交错。每一感测像素具有多个次像素。在每一感测像素中至少两个次像素相邻。当感测器处于一第一模式时，每一感测像素中的第一部分的次像素执行感测操作以感测目标物的影像。当感测器处于第二模式时，每一感测像素中的第二部分的次像素执行感测操作以感测目标物的影像。本专利技术提供一种感测方法，用于感测器以感测一目标物的影像。此感测方法包括:在以第一方向延伸的多个第一感测线以及以第二方向延伸的多个第二感测线上配置多个感测像素，以形成感测阵列。第一方向与第二方向交错。此感测方法还包括:将每一感测像素划分为多个次像素。在每一感测像素中至少两个次像素相邻。此感测方法还包括当感测器处于第一模式时，由每一感测像素中的第一部分的次像素来执行感测操作以感测目标物的影像；以及当感测器处于第二模式时，由每一感测像素中的第二部分的次像素来执行感测操作以感测目标物的影像。【附图说明】图1表示根据本专利技术一实施例的感测器；图2A与图2B表示根据本专利技术第一实施例的感测阵列；图3表示根据本专利技术第二实施例的感测阵列；图4表示根据本专利技术第三实施例的感测阵列图；图5A?图5C是表示根据本专利技术第四实施例的感测阵列；图6是表示根据本专利技术第五实施例的感测阵列；图7A与图7B是表示根据本专利技术第六实施例的感测阵列。【具体实施方式】为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。图1是表示根据本专利技术一实施例的感测器。参阅图1，感测器1包括感测阵列10、滤光片11、以及读出装置12。滤光片11配置在感测阵列10的上方。为了能同时呈现感测阵列10以及滤光片11，在图1中以立体显示方式来绘制感测阵列10以及滤光片11的配置。读出装置12耦接感测阵列10。当感测器1对一目标物进行影像感测时，感测器1在多个连续的感测期间下操作。感测阵列10包括多个感测像素。感测阵列10根据来自目标物且透过滤光片11的光线而产生多个感测信号。读出装置12接收来自感测阵列10的感测信号，并根据接收的感测信号产生表示目标物影像的影像信号。由于来自目标物的光线是透过滤光片11来传送至感测阵列10，因此，感测阵列10中的感测像素所产生的感测信号表示不同的颜色信息，例如三原色的红色(R)、绿色(G)、或蓝色⑶信息，或是灰阶程度。以下说明书，将以三原色的红色(R)、绿色(G)、或蓝色(B)信息为例来说。图2A与图2B是表示根据本专利技术第一实施例的感测阵列10。参阅图2A，感测阵列10包括多个感测像素20^?20 &6。感测像素20U1?20 配置在以第一方向延伸的六条感测线SR21?SR26以及以第二方向延伸的八条感测线SC21?SC28。上述感测线的数量仅为一示范例，不以此为限。在此实施例中，第一方向是指水平方向，而第二方向是指垂直方向。参阅图2B，每一感测像素划分成四个次像素。在此实施例中，每一感测像素的内四个次像素彼此相邻且配置在以水平方向(即第一方向)延伸的两条配置线以及以垂直方向(即第二方向)延伸的两条配置线上。举例来说，感测像素20U1划分成四个次像素211A?211D，且此四个次像素211A?211D配置在水平方向的配置线LH21A与LH21B以及垂直方向的配置线LV21A与LV21B上。感测像素202, i划分成四个次像素221A?221D，且此四个次像素221A?221D配置在水平方向的配置线LH21A与LH21B以及垂直方向的配置线LV22A与LV22B上。其余感测像素内的次像素配置方式如同感测像素20〃与20 2ι1。在图2B中，若一感测像素所产生的感测信号是表示一颜色信息时，其内的四个次像素则标上相应的颜色符号。例如，感测像素20U1所产生的感测信号是表示红色信息时，由其划分出来的四个次像素200A?211D则标上相应的颜色符号“R” ;感测像素202，i所产生的感测信号是表示绿色信息时，由其划分出来的四个次像素221A?221D则标上相应的颜色符号“G”;感测像素202，2所产生的感测信号是表示蓝色信息时，且其内的四个次像素则标上相应的颜色符号“B，，。本专利技术实施例的感测器1可操作在多个模式下。在图2A与图2B的实施例中，感测器1可操作在一般模式或高动态范围模式下。参阅图2B，当感测器1操作在一般模式时，每一感测像素中的一部分次像素合并来执行感测操作，而剩下的次像素不执行感测操作。对于每一次像素而言，此处所述的感测操作包括次像素内感光元件的曝光(曝光的期间长短称为曝光时间或积分时间)以及因为曝光操作所产生的电荷信号由感光元件至浮接节点的转移。此外，次像素的合并是透过共用一浮接节点以及共用耦接该浮接节点的一维持电容器来完成。多个次像素共用一浮接节点以及一维持电容器可透过各种电路的设计来实现，在此不详述。在以下的叙述中，除非特别说明，当多个次像素合并来执行感测操作时，来自每一次像素的信号强度相同，举例来说，对于两个次像素的合并，来自此两次像素的信号强度为1:1。举例来说，当感测器1操作在一般模式时，感测像素20M中在配置线LH21A上的次像素211A与211B合并(水平合并)来执行感测操作以产生红色感测信号，而此时，在配置线LH21B上的次像素211C与211D不执行感测操作。为了能清楚地表示次像素的操作，在图2B绘制表单21。在此需说明，表单21并非为感测装置1内的元件或装置，其是一个说明表单，用来帮助说明各个感测像素在不同模式线的感测操作。在表单21中，项目“一般”表示一般模式。在项目“一般”下，“V”对应在一般模式下执行感测操作的配置线(例如配置线LH21A)，而“X”对应在一般模式下不执行感测操作的配置线(例如配置线LH21B)。再举例来说，当感测器1操作在一般模式时，感测像素20〃中在配置线LH21A上的次像素221A与221B(水平合并)合并来执行感测操作以产生绿色感测信号，而此时，在配置线LH21B上的次像素221C与221D不执行感测操作。由于上述的两次像素合并，在一般模式时，每一感测像素的水平方向的转换增益(convers1n gain)为两倍的单位转换增益(unit convers1ngain)。此
中具有通常知识者已知，感测像素的转换增益与感光度成正比。此处所述的单元转换增益是指在没有合并次像素的情况下，单一次像素的转移增益。参阅图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感测器，其特征在于，用以感测一目标物的影像，该感测器包括：多个感测像素，配置在以一第一方向延伸的多个第一感测线以及以一第二方向延伸的多个第二感测线，以形成一感测阵列，该第一方向与该第二方向交错；其中，每一该感测像素具有多个次像素，且在每一该感测像素中至少两个所述次像素相邻；其中，当该感测器处于一第一模式时，每一该感测像素中的一第一部分的所述次像素执行一感测操作以感测该目标物的影像；以及其中，当该感测器处于一第二模式时，每一该感测像素中的一第二部分的所述次像素执行该感测操作以感测该目标物的影像。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：何新平，
申请(专利权)人：晶相光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71