专利名称：感测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种感测装置，特别是涉及一种感测装置，其依特定顺序触发三原色光源发光，并通过具有两个存储列的暂存器来存储感测三原色所获得的信号，以使得由该暂存器读出的信号具有贝尔图(Bayer Pattern)数据格式。
背景技术：
现有的线性感测装置是在连续的感测期间中操作，以感测目标物的图像。以往的技术是在每一感测期间中，感测装置的驱动单元驱动红色光源、绿色光源、以及蓝色光源各一次，以分别发射红色光、绿色光、及蓝色光至目标物。感测装置的感测单元根据目标物被照射红色光、绿色光、及蓝色光而反射的光线来产生多个红色信号、多个绿色信号、以及多个蓝色信号。一般的图像处理芯片大多数图像传感器皆采用一种叫做贝尔图(Bayerpattern) 的数据格式。所谓贝尔图的数据格式是指数据分成两个连续的群组，其中一群组是多个红色信号与多个绿色信号交错配置，而另一群组是多个绿色信号与多个蓝色信号交错配置。 因此当上述线性感测装置应用于数字图像处理设备时，后端的读出单元则接收到来自感测装置的多个红色信号、多个绿色信号、以及多个蓝色信号后，且需通过复杂程序来安排红色信号、绿色信号、以及蓝色信号的配置顺序，以使得信号配置符合贝尔图数据格式。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种感测装置，用以在多个连续的感测期间下操作，其包括一红色发光源、一绿色发光源、一蓝色发光源、以及驱动单元。驱动单元不同时地驱动红色发光源、绿色光源、以及蓝色发光源以分别发射一红色光、一绿色光、及一蓝色光至目标物。在每一感测期间中，驱动单元驱动绿色发光源两次、驱动红色发光源一次、 且驱动蓝色发光源一次。在一些实施例中，在每一感测期间，驱动单元依序地驱动红色发光源一次、驱动绿色发光源两次、且驱动蓝色发光源一次。本发明的感测装置更包括感测单元及具有两存储列的暂存器。感测单元根据目标物被红色光、绿色光、及蓝色光照射而反射的光线来产生多个红色信号、多个第一绿色信号、多个第二绿色信号、以及多个蓝色信号。暂存器是用以存储所述多个红色信号、所述多个第一绿色信号、所述多个第二绿色信号、以及所述多个蓝色信号或是所述多个红色信号、 所述多个第一绿色信号、所述多个第二绿色信号、以及所述多个蓝色信号的衍生信号。通过控制暂存器的写入与读取顺序，使得自暂存器读出的信号具有贝尔图(Bayerfattern)数据格式。
图1表示根据本发明实施例的感测装置；
图2表示根据本发明一实施例的三色光源的发光状态、信号传输状态、以及相关的信号时序图；图3表示图1的感测装置中读出单元的一实施例；图4表示根据本发明另一实施例的三色光源的发光状态、信号传输状态、以及相关的信号时序图；图5表示根据本发明又一实施例的三色光源的发光状态、信号传输状态、以及相关的信号时序图；以及图6表示图1的感测装置中读出单元的另一实施例。主要附图标记说明图 1 1 感测装置； 10 导光板；11 柱状镜头； 12 感测单元；13 驱动单元； 14 读出单元；15 目标物；UO1-UOn 感测单元；RL 红色光源； GL 绿色光源；BL 蓝色光源； ARl-Afoi 红色信号；AGll-AGln 第一绿色信号；AG21-AG2n 第二绿色信号；ABl-ABn 蓝色信号；SR、SG、SB 驱动信号；图 2 LED_R 红色光源的发光状态；LED_G1、LED_G2 绿色光源的发光状态；LED_B 蓝色光源的发光状态；SIG 由感测单元至读出单元的信号传输状态；TD1、TD2 感测期间；FS 触发信号；Pei、Pgii、Pg21、Pbi、Pe2、Pg12、Pg22、Pb2 触发信号的脉冲；Vout_R 红色信号输出至读出单元的期间；Vout_Gl 第一绿色信号输出至读出单元的期间；Vout_G2 第二绿色信号输出至读出单元的期间；Vout_B 蓝色信号输出至读出单元的期间；Vsync 读出信号；P1、P2 读出信号的脉冲；ST1、ST2、ST3 存储期间；图 3 30 模拟数字转换器；31 暂存器；310 第一存储列；311 第二存储列；DRl-Dfoi 数字红色信号；DGll-DGln 第一数字绿色信号；DG21-DG2n 第二数字绿色信号；
DBl-DBn 数字蓝色信号；图 660 暂存器；61 模拟数字转换器；610 第一存储列；611 第二存储列。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。图1表示根据本发明实施例的感测装置。参阅图1，感测装置1包括红色光源RL、 绿色光源GL、蓝色光源BL、导光板10、柱状镜头11、感测单元12、驱动单元13、以及读出单元14。感测单元12具有多个感测单元12(^-120,。驱动单元13分别通过驱动信号SR、SG、 以及SB来驱动红色光源RL、绿色光源GL、及蓝色光源BL。当感测装置1对一目标物进行影响感测时，感测装置1在多个连续的感测期间下操作。在每一感测期间中，驱动单元13不同时地通过驱动信号SR、SG、以及SB来驱动红色光源RL、绿色光源GL、及蓝色光源BL以分别通过导光板10发射红色光、绿色光、及蓝色光至目标物15。而感测单元12则根据目标物 15被照射红色光、绿色光、及蓝色光而产生对应的信号。根据本发明实施例，在每一感测期间中，驱动单元13不同时地驱动红色光源RL — 次、绿色光源GL两次、及蓝色光源BL —次。然而，驱动单元13驱动红色光源RL、绿色光源 GL、及蓝色光源BL的顺序依系统需求来决定，且驱动单元13不以连续两次驱动绿色光源GL 为限。根据图2的实施例，是以于每一感测期间中，驱动单元13依序地且不同时地驱动红色光源RL —次、绿色光源GL两次、及蓝色光源BL —次为例来说明，其中，驱动单元13是连续两次驱动绿色光源GL。在图2中，“LED_R”表示红色光源RL的发光状态，其中，斜线所标记的期间是红色光源RL被驱动单元13驱动以发射红色光的期间；“LED_G1”及“LED_G2” 是表示绿色光源GL的发光状态，其中，LED_G1的斜线所标记的期间是在每一感测期间中绿色光源GL第一次被驱动单元13驱动以发射绿色光的期间，而LED_G2的斜线所标记的期间是在每一感测期间中绿色光源GL第二次被驱动单元13驱动以发射绿色光的期间；“LED_ B”是表示蓝色光源BL的发光状态，其中，斜线所标记的期间是蓝色光源BL被驱动单元13 驱动以发射蓝色光的期间。根据图2可得知，驱动单元13驱动红色光源RL、绿色光源GL、 及蓝色光源BL的顺序为，先驱动红色光源RL —次，接着第一次驱动绿色光源GL，再来第二次驱动绿色光源GL，最后驱动蓝色光源BL —次。参阅图1及图2，“SIG”表示由感测单元12至读出单元14的信号传输状态。以下将以在感测期间DTl内驱动单元13的操作为例来说明。在感测期间DTl中，当驱动单元13 驱动红色光源RL发射红色光至目标物15时，目标物15会将红色光反射，且感测单元12的感测单元UO1-UOn则感测反射回的红色光，并由感测单元12产生多个红色信号ARl-Afoi。 感测单元12接着根据触发信号FS的脉冲Pki来将红色信号ARl-Afoi输出至读出单元14。 在图2中，信号传输状态“SIG”中由Vout_RK标记的期间是表示感测单元12将红色信号 ARl-ARn输出至读出单元14的期间。在感测期间DTl中，在驱动单元13完成驱动红色光源RL后，驱动单元13第一次驱动绿色光源GL发射绿色光至目标物15。此时，目标物15会将绿色光反射，且感测单元12的感测单元12(^-120,则感测反射回的绿色光，并由感测单元12产生多个第一绿色信号 AGll-AGln。感测单元12接着根据触发信号FS的脉冲Pen来将第一绿色信号AGll-AGln输出至读出单元14。在图2中，信号传输状态“SIG”中由Vout_Gl所标记的期间是表示感测单元12将驱动单元13第一次驱动绿色光源GL所产生的第一绿色信号AGll-AGln输出至读出单元14的期间。在感测期间DTl中，在驱动单元13完成第一次驱动绿色光源GL后，驱动单元13第二次驱动绿色光源GL发射绿色光至目标物15。此时，目标物15会将绿色光反射，且感测单元12的感测单元120「120N则感测反射回的绿色光，并由感测单元12产生多个第二绿色信号AG21-AG2n。感测单元12接着根据触发信号FS的脉冲Pe21来将第二绿色信号AG21_AG2n 输出至读出单元14。在图2中，信号传输状态“SIG”中由Vout_G2所标记的期间是表示感测单元12将驱动单元13第二次驱动绿色光源GL所产生的第二绿色信号AG21-AG2n输出至读出单元14的期间。接着，在感测期间DTl中，在驱动单元13完成第二次驱动绿色光源GL后，驱动单元13驱动蓝色光源BL发射蓝色光至目标物15。此时，目标物15会将蓝色光反射，且感测单元12的感测单元12(^-120,则感测反射回的蓝色光，并由感测单元12产生多个蓝色信号 ABl-ABn0感测单元12接着根据触发信号FS的脉冲Pbi来将蓝色信号ABl-ABn输出至读出单元14。在图2中，信号传输状态“SIG”中由Vout_B所标记的期间是表示感测单元12将蓝色信号ABl-A&i输出至读出单元14的期间。参阅图3，读出单元14包括模拟数字转换器30以及暂存器31，其中，暂存器31 具有第一存储列310以及第二存储列311。同时参阅图1及图3，模拟数字转换器30将来自检测单元12的红色信号ARl-Afoi、第一绿色信号AGll-AGln、第二绿色信号AG21_AG2n、 以及蓝色信号ABl-ABn分别转换为数字格式，以分别产生多个数字红色信号DRl-Dfoi、多个第一数字绿色信号DGlΙ-DGln、多个第二数字绿色信号DG21_DG2n、以及多个数字蓝色信号 DBl-DBn0参阅图2，在介于触发信号FS的脉冲Pki与Pe21之间的第一存储期间内ST1，检测单元12依序地输出红色信号ARl-Afoi及第一绿色信号AGll-AGln。因此，在第一存储期间内ST1，对应红色信号ARl-Afoi的数字红色信号DRl-Dfoi被存储至第一存储列310，而对应第一绿色信号AGll-AGln的第一数字绿色信号DGll-DGln被存储至第二存储列311。之后，在介于触发信号FS的脉冲I^21与脉冲Pk2间的第二存储期间ST2内，暂存器31依据读出信号Vsync的脉冲Pl而将数字红色信号DRl-Dfoi与第一数字绿色信号DGll-DGln输出。 换句话说，在第二存储期间ST2内，数字红色信号DRl-Dfoi与第一数字绿色信号DGll-DGln 依据脉冲Pl而自暂存器31读出。在此实施例中，数字红色信号DRl-Dfoi与第一数字绿色信号DGll-DGln依特定顺序自暂存器31读出，使得输出数据格式为“DR1，DGl 1, DR2， DG12，......DRn, DGln”，且其对应于感测期间TD的感测操作。根据上述，在第二存储期间ST2内，数字红色信号DRl-Dfoi与第一绿色信号 AGlI-AGln依据脉冲Pl而自暂存器31读出。同时，在第二存储期间ST2内，检测单元12依序地输出第二绿色信号AG21-AG2n及蓝色信号ABl-ABn，且对应第二数字绿色信号DG21_DG2n 被存储至第一存储列310，而对应的数字蓝色信号DBl-D&i被存储至第二存储列311。之后，在介于触发信号FS的下一脉冲Pk与Fe2之间的第三存储期间ST3内，暂存器31依据读出信号Vsync的脉冲P2而将第二数字绿色信号DG21_DG2n与数字蓝色信号DBl-D&i输出。 换句话说，在第三存储期间ST3内，第二数字绿色信号DG21-DG2n与数字蓝色信号DBl-D&i 依据脉冲P2而自暂存器31读出。在此实施例中，第二数字绿色信号DG21-DG2n与数字蓝色信号DBl-D&i依特定顺序自暂存器31读出，使得输出数据格式为“DG21，DBl, DG22， DB2，......DG2n, D&i”，且其对应于感测期间TD的感测操作。因此，根据上述方式，会产生对应于每一感测期间的输出数据DR1，DGl 1, DR2，
DG12,......DRn, DGln” 与 “DG21，DBl, DG22, DB2,......DG2n, DBn”。通过感测单元 12
在多个的感测期间的感测操作，自暂存器31读出的多个交错的输出数据“DR1，DGl 1, DR2，
DG12,......DRn, DGln” 与 “DG21，DBl, DG22, DB2,......DG2n, D&i” 则具有贝尔图(Bayer
pattern)的数据格式。在本发明的实施例中，数字红色信号DRl-Dfoi与第二数字绿色信号DG21_DG2n存入至与读出自第一存储列310的方式与顺序，以及第一数字绿色信号DGll-DGln与数字蓝色信号DBl-D&i存入至与读出自第二存储列311的方式与顺序可依据设计者或系统需求来决定。只要是能使得在第二存储期间ST2内，自暂存器31读出的数字红色信号DRl-Dfoi与
第一数字绿色信号DGlI-DGln能具有数据格式“DR1，DGl 1，DR2，DG12，......DRn, DGln",且
能使得在第三存储期间ST3内，自暂存器31读出的第二数字绿色信号DG21-DG2n与数字蓝
色信号DBl-DBn具有数据格式“DG21，DB1，DG22，DB2,......DG2n，DBn"的写入与读出方式
和顺序，都能选择应用于本发明的暂存器31。例如，对于数字红色信号DRl-Dfoi与第一数字绿色信号DGll-DGln的写入与读出，数字红色信号DRl-Dfoi依序写入至第一存储列310，且第一数字绿色信号DGll-DGln依序写入至第二存储列311，此外，交错读取第一存储列310 与第二存储列311使得读出的数据格式为"DRl, DGl 1，DR2，DG12，......DRn, DGln”。图2的实施例是以在每一感测期间内，驱动单元13先驱动红色光源RL —次，接着第一次驱动绿色光源GL，再来第二次驱动绿色光源GL，最后驱动蓝色光源BL —次为例。 在其他实施例中，在每一感测期间内，驱动单元13可先第一次驱动绿色光源GL，接着驱动红色光源RL —次，再来第二次驱动绿色光源GL，最后驱动蓝色光源BL —次，如图4所示。感测单元12根据触发信号FS的脉冲Pei来将第一绿色信号AGll-AGln输出至读出单元14的模拟数字转换器30，且根据触发信号FS的脉冲Pk来将红色信号ARl-Afoi输出至读出单元14的模拟数字转换器30。对应的第一数字绿色信号DGll-DGln与数字红色信号DRl-Dfoi接着依据脉冲Pl而依特定顺序自暂存器31读出，使得输出数据格式为“DG11，
DRl, DG12，DR2，......DGln, DRn, ”。此外，感测单元12根据触发信号FS的脉冲Pg2来将
第二绿色信号AG21-AG2n输出至读出单元14的模拟数字转换器30，且根据触发信号FS的脉冲I3b来将蓝色信号ABl-ABn输出至读出单元14的模拟数字转换器30。对应的第二数字绿色信号DG21-DG2n与数字蓝色信号DBl-D&i接着依据脉冲P2而依特定顺序自暂存器
31读出，使得输出数据格式为“DG21，DBl，DG22，DB2,......DG2n, DBn”。通过感测单元12
在多个的感测期间的感测操作，自暂存器31读出的多个交错的输出数据“DG11，DR1，DG12，
DR2,......DGln, DRn, ”与 “DG21，DBl, DG22, DB2,......DG2n, D&i” 则具有贝尔图的数据格式。在另一其他实施例中，驱动单元13可先第一次驱动绿色光源GL，接着驱动红色光源RL —次，再来驱动蓝色光源BL —次，最后第二次驱动绿色光源GL，如图5所示。感测单元12根据触发信号FS的脉冲Pei来将第一绿色信号AGll-AGln输出至读出单元14的模拟数字转换器30，且根据触发信号FS的脉冲Pk来将红色信号ARl-Afoi输出至读出单元 14的模拟数字转换器30。对应的第一数字绿色信号DGll-DGln与数字红色信号DRl-Dfoi 接着依据脉冲Pl而依特定顺序自暂存器31读出，使得输出数据格式为“DG11，DRl, DG12，
DR2，，......DGln, DRn, ”。此外，感测单元12根据触发信号FS的脉冲Pb来将蓝色信号
ABl-A&i输出至读出单元14的模拟数字转换器30，且根据触发信号FS的脉冲Pe2来将第二绿色信号AG21-AG2n输出至读出单元14的模拟数字转换器30。对应的数字蓝色信号 DBl-DBn与第二数字绿色信号DG21_DG2n接着依据脉冲P2而依特定顺序自暂存器31读
出，使得输出数据格式为“DB1，DG21，DB2, DG22，......DBn, DG2n”。通过感测单元12在
多个的感测期间的感测操作，自暂存器31读出的多个交错的输出数据“DG11，DRl, DG12，
DR2,......DGln, Dfoi” 与 “DB1，DG21，DB2，DG22,......DBn, DG2n” 则具有贝尔图的数据格式。在图3的实施例中，读出单元14先将来自检测单元12的红色信号ARl-Afoi、第一绿色信号AGll-AGlru第二绿色信号AG21_AG2n、以及蓝色信号ABl-ABn分别转换为数字格式，再存入暂存器31中对应的第一存储列310以及第二存储列311。在其他实施例中，读出单元14先将来自检测单元12的红色信号ARl-Afoi、第一绿色信号AGll-AGlru第二绿色信号AG21-AG2n、以及蓝色信号ABl-ABn存入一暂存器中，待之后自暂存器读出后再转换为数字格式。参阅图6，读出单元14包括暂存器60及模拟数字转换器61。与图3的暂存器 31相同，暂存器60也包括第一存储列610与第二存储列611。暂存器60来自检测单元12 的红色信号ARl-Afoi、第一绿色信号AGll-AGlru第二绿色信号AG21_AG2n、以及蓝色信号 ABl-ABn存入至暂存器60中，待之后自暂存器60读出后再由模拟数字转换器61转换为数字格式。在图6的实施例中，信号写入至暂存器60且自暂存器60读出信号的方式及时序与图2相同，而不同之处在于写入暂存器60的信号为模拟信号。因此，通过感测单元12 在多个的感测期间的感测操作，自暂存器60读出的多个交错的输出数据“AR1，AGl 1, AR2，
AG12,......ARn, AGln” 与 “AG21，ABl，AG22, AB2,......AG2n, Α&ι” 则具有贝尔图的数据
格式。之后，经由模拟数字转换器61执行模拟数字转换后所获得的多个交错的输出数据
"DRl, DGl 1，DR2, DG12,......DRn, DGln” 与输出数据 “DG21，DBl, DG22, DB2,......DG2n,
DBn”也具有贝尔图的数据格式。本发明虽以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求的范围为准。
权利要求
1.一种感测装置，用以在多个连续的感测期间下操作，包括 一红色发光源；一绿色发光源； 一蓝色发光源；以及一驱动单元，用以不同时地驱动该红色发光源、该绿色光源、以及该蓝色发光源以分别发射一红色光、一绿色光、及一蓝色光至一目标物；其中，在每一该感测期间中，该驱动单元驱动该绿色发光源两次、驱动该红色发光源一次、且驱动该蓝色发光源一次。
2.根据权利要求1所述的感测装置，更包括一感测单元，用以根据该目标物被照射该绿色光两次而反射的光线来分别产生多个第一绿色信号以及多个第二绿色信号、根据该标物被照射该红色光一次而反射的光线来产生多个红色信号、根据该目标物被照射该蓝色光一次而反射的光线来产生多个蓝色信号。
3.根据权利要求2所述的感测装置，更包括一模拟数字转换器，用以将所述多个第一绿色信号、所述多个第二绿色信号、所述多个红色信号、以及所述多个蓝色信号分别转换为多个第一数字绿色信号、多个第二数字绿色信号、多个数字红色信号、以及多个数字蓝色信号；以及一暂存器，具有一第一存储列以及一第二存储列；其中，在一第一存储期间，该第一存储列存储所述多个数字红色信号，且该第二存储列存储所述多个第一数字绿色信号；以及其中，在一第二存储期间，该第一存储列存储所述多个第二数字绿色信号，且该第二存储列存储所述多个数字蓝色信号。
4.根据权利要求3所述的感测装置，其中，在该第二存储期间，所述多个数字红色信号自该第一存储列读出，且所述多个第一数字绿色信号自该第二存储列读出；以及其中，在一第三存储期间，所述多个第二数字绿色信号自该第一存储列读出，且所述多个数字蓝色信号自该第二存储列读出。
5.根据权利要求4所述的感测装置，其中，于该第二存储期间自该暂存器读出的所述多个数字红色信号及所述多个第一数字绿色信号与于该第三存储期间自该暂存器读出的所述多个数字蓝色信号及所述多个第二数字绿色信号具有贝尔图数据格式。
6.根据权利要求2所述的感测装置，更包括 一暂存器，具有一第一存储列以及一第二存储列；其中，在一第一存储期间，该第一存储列存储所述多个红色信号，且该第二存储列存储所述多个第一绿色信号；以及其中，在一第二存储期间，该第一存储列存储所述多个第二绿色信号，且该第二存储列存储所述多个蓝色信号。
7.根据权利要求5所述的感测装置，其中，在该第二存储期间，所述多个红色信号自该第一存储列读出，且所述多个第一绿色信号自该第二存储列读出；以及其中，在一第三存储期间，所述多个第二绿色信号自该第一存储列读出，且所述多个蓝色信号自该第二存储列读出。
8.根据权利要求5所述的感测装置，更包括一模拟数字转换器，耦接该暂存器，用以将读出自该暂存器的信号转换为数字类型。
9.根据权利要求5所述的感测装置，其中，于该第二存储期间自该暂存器读出的所述多个数字红色信号及所述多个第一数字绿色信号与于该第三存储期间自该暂存器读出的所述多个数字蓝色信号及所述多个第二数字绿色信号具有贝尔图数据格式。
10.根据权利要求1所述的感测装置，其中，在每一该感测期间中，该驱动单元依序地驱动该红色发光源一次、驱动该绿色发光源两次、且驱动该蓝色发光源一次。
11.根据权利要求1所述的感测装置，其中，在每一该感测期间中，该驱动单元依序地第一次驱动该绿色发光源、驱动该红色发光源一次、第二次驱动该绿色发光源、且驱动该蓝色发光源一次。
12.根据权利要求1所述的感测装置，其中，在每一该感测期间中，该驱动单元依序地第一次驱动该绿色发光源、驱动该红色发光源一次、驱动该蓝色发光源一次、且第二次驱动该绿色发光源。
全文摘要
本发明公开了一种感测装置，用以在多个连续的感测期间下操作，其包括一红色发光源、一绿色发光源、一蓝色发光源、以及驱动单元。驱动单元不同时地驱动红色发光源、绿色光源、以及蓝色发光源以分别发射一红色光、一绿色光、及一蓝色光至目标物。在每一感测期间中，驱动单元驱动绿色发光源两次、驱动红色发光源一次、且驱动蓝色发光源一次。本发明产生的信号可具有贝尔图数据格式。
文档编号G06F3/033GK102193657SQ20101012887
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月4日 优先权日2010年3月4日
发明者陈世煌 申请人:晶相光电股份有限公司