并赋予感测功能，在不刻意制作额外感测像素下支持不同应用，例如上述的环境光感测或脉博检测。
[0106]综上所述，本发明将像素感测阵列元件区分为同心配置的第一及第二感测单元，以分别由第一及第二控制和读取单元进行感测；其中该第一控制和读取单元为连接该所有第一感测像素，故可检测流经该所有感测像素的电流总和，实现大面积的感测功能，而第二控制和读取单元则各别读取第二感测单元的各该第二感测像素，可实现高解析度的手指指纹影像擷取之用；因此，本发明只需要单一像素感测阵列元件，即可提供高解析度的手指指纹识别整合环境光线或脉搏检测的应用，制作成本低、电路简化、尺寸小型化，且使用者仅需将手指放置于该像素感测阵列元件，使用上亦相对便利，且第一及第二感测单元同心配置，使用者仅以单一手指进行感测时，能避免因分次移动手指测量不易对焦而有测量不准确的问题。
[0107]以上所述仅是本发明的实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明权利要求的范围内。
【主权项】
1.一种可分区感测的像素感测装置，其中，包括: 一第一感测单元，其包括多个第一感测像素； 一第二感测单元，其包括多个第二感测像素，所有所述第一感测像素环状排列于所述第二感测单元的外周缘，所述第一感测单元与所述第二感测单元呈同心配置； 一第一信号读取单元，其连接至所述所有第一感测像素以检测流经所述所有第一感测像素的一电流总和；及 一第二控制和读取单元，其连接至各所述第二感测像素以读取各所述第二感测像素的各个感测电压。2.根据权利要求1所述的可分区感测的像素感测装置，其中: 各所述第二感测像素为一主动式感测像素，包括一电源端、一重置端、一选择端及一电压输出端，其中各第二感测像素的所述电源端连接至一工作电源； 所述第二控制和读取单元包括: 一第二重置和选择单元，其连接至各所述第二感测像素的重置端，以输出一重置信号给各所述第二感测像素的重置端，并输出一选择信号给各所述第二感测像素的选择端；及一第二信号读取单元，其连接至各所述第二感测像素的电压输出端，以读取各所述第二感测像素的感测信号。3.根据权利要求2所述的可分区感测的像素感测装置，其中: 各所述第一感测像素为一主动式感测像素，并包括一电源端及一重置端，其中所述电源端连接所述第一信号读取单元；及所述像素感测装置更进一步包括: 一第一重置和选择单元，其连接至各所述第一感测像素的重置端，以同时输出一重置信号给所述所有第一感测像素的重置端。4.根据权利要求2所述的可分区感测的像素感测装置，其中: 各所述第一感测像素为一被动式感测像素，并包括一电源端及一重置端，其中所述电源端连接所述第一信号读取单元；及所述像素感测装置更进一步包括: 一第一重置和选择单元，其连接至各所述第一感测像素的重置端，以同时输出一重置信号给各所述第一感测像素的重置端。5.根据权利要求3或4所述的可分区感测的像素感测装置，其中所述第一及第二重置和选择单元整合为单一个重置和选择单元。6.根据权利要求1所述的可分区感测的像素感测装置，其中所述第一信号读取单元包括: 一运算放大器，其具有一反相输入端、一非反相输入端及一输出端，所述反相输入端连接至各第一感测像素的电源端，所述非反相输入端连接一参考电压；及一电阻器，其连接在所述运算放大器的反相输入端及输出端之间。7.根据权利要求1所述的可分区感测的像素感测装置，其中所述第一信号读取单元包括: 一运算放大器，其具有一反相输入端、一非反相输入端及一输出端，所述反相输入端连接至各第一感测像素的电源端，所述非反相输入端连接一参考电压； 一电容器，其连接在所述运算放大器的反相输入端及输出端之间；及 一开关，其并联所述电容器。8.根据权利要求2所述的可分区感测的像素感测装置，其中各第二感测像素包括: 一重置开关元件，其包括所述第二感测像素的电源端、所述第二感测像素的重置端及一信号端; 一源极跟随器，其连接至所述工作电源及所述第二感测像素其重置开关元件的信号端; 一选择开关元件，其连接至所述第二感测像素其源极跟随器，并包括所述第二感测像素的选择端及所述第二感测像素的电压输出端；及 一光传感器，其连接至所述第二感测像素其重置开关元件，由所述重置开关元件的导通获得储存电荷，所述光传感器的电荷量下降速率与光源强度成正相关。9.根据权利要求2所述的可分区感测的像素感测装置，其中各所述第一感测像素为一光传感器，其阴极作为一电源端，所述电源端连接至所述第一信号读取单元。10.根据权利要求2或3所述的可分区感测的像素感测装置，其中，各所述第一感测像素包括: 一重置开关元件，其包括所述第一感测像素的电源端、所述第一感测像素的重置端及一信号端; 一源极跟随器，其连接至所述工作电源及所述重置开关元件的信号端； 一选择开关元件，其连接至所述源极跟随器，并包括所述第一感测像素的一选择端及所述第一感测像素的一电压输出端，所述电压输出端为空接或连接至第二控制和读取单元；及 一光传感器，其连接至所述重置开关元件的信号端，由所述重置开关元件的启闭获得储存电荷，所述光传感器的电荷量下降速率与光源强度成正相关。11.根据权利要求4所述的可分区感测的像素感测装置，其中，各第一感测像素包括: 一重置开关元件，其包括所述第一感测像素的重置端及所述第一感测像素的电源端；及 一光传感器，其连接至所述重置开关元件，由所述重置开关元件的启闭获得储存电荷，所述光传感器的电荷量下降速率与光源强度成正相关。12.根据权利要求1所述的可分区感测的像素感测装置，其中所述第一感测单元用以感测环境光线以判断环境光线强弱。13.根据权利要求1所述的可分区感测的像素感测装置，其中所述第一感测单元用以感测手指微血管收缩舒张变化，以检测脉搏。14.根据权利要求1所述的可分区感测的像素感测装置，其中所述第二感测单元用以感测手指表面纹路，以擷取手指指纹影像。15.一种像素感测装置的操作方法，其中所述像素感测装置包括一第一感测单元及一第二感测单元，所述第一、第二感测单元分别包括多个第一感测像素及多个第二感测像素，其中，第一感测像素环状排列于所述第二感测单元的外周缘，所述第一感测单元与所述第二感测单元之间呈同心配置，各所述第一感测像素经由一测量端耦接至一工作电源，所述操作方法包括: 在第一模式下操作，包括以下步骤: 驱动各所述第一感测像素； 测量所述测量端，获得一代表通过所有所述第一感测像素的一电流总和的输出信号； 在第二模式下操作，包括以下步骤: 驱动各所述第二感测像素； 分别测量各个所述第二感测像素的感测信号。16.根据权利要求15所述像素感测装置的操作方法，其中在所述第一模式下进行环境光感测。17.根据权利要求15所述像素感测装置的操作方法，其中在所述第一模式下感测手指微血管收缩舒张变化，以检测脉搏。18.根据权利要求15所述像素感测装置的操作方法，其中在第二模式下进行指纹辨识。
【专利摘要】本发明为一种可分区感测的像素感测装置及其操作方法，所述像素感测装置包括一第一感测单元、一第二感测单元、一第一控制和读取单元及一第二控制和读取单元；其中该第一感测单元与第二感测单元呈同心配置，而该第一及第二控制和读取单元则分别连接至第一及第二感测单元，以分别或同时控制该第一及第二感测单元进行感测。由于本发明的第一及第二感测单元可同时存在于单一像素感测阵列元件上且呈同心配置，在制作时只需利用单一个对焦元件对准第一感测单元及第二感测单元的中心，便能够实现精确对焦，提高辨识的精准度。在实现手指指纹识别及脉搏测量双应用时，使用者仅以单一手指进行感测，避免因分次移动手指测量不易对焦而有测量不准确的问题。
【IPC分类】G06K9/00
【公开号】CN105373764
【申请号】CN201410507541
【发明人】吴伯豪, 刘醇铠
【申请人】义隆电子股份有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年9月28日
【公告号】US20160050378