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1、10申请公布号CN104122987A43申请公布日20141029CN104122987A21申请号201310459599022申请日2013092961/817,30620130429USG06F3/0120060171申请人敦南科技股份有限公司地址中国台湾新北市72发明人詹朋翰74专利代理机构深圳新创友知识产权代理有限公司44223代理人江耀纯54发明名称光感测模块及系统57摘要本发明公开了一种光感测模块，用于一光感测系统中，包含有至少一第一光源，用来发射光线；至少一第一光传感器，用来侦测该至少一第一光源所发射的光线、周边物体反射的光线或环境光，以取得一感测结果；一控制单元，用来根据该。
2、感测结果，通过计算来进行影像侦测及物体辨识或环境光感测，并产生一计算结果；以及至少一中断驱动装置，用来发送一中断讯号至该光感测系统之一处理器，以通知该处理器接收该计算结果；其中，该处理器配置该至少一第一光传感器的种类及数目，并据以对该控制单元进行设定，该控制单元并借此对该感测结果进行计算，以产生该计算结果。30优先权数据51INTCL权利要求书1页说明书6页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页附图4页10申请公布号CN104122987ACN104122987A1/1页21一种光感测模块，用于一光感测系统中，该光感测系统包含一处理器，其特征在于，该光。
3、感测模块包含有至少一第一光源，用来发射光线；至少一第一光传感器，用来侦测该至少一第一光源所发射的光线、周边物体反射的光线或环境光，以取得一感测结果；一控制单元，用来根据该感测结果，通过计算来进行影像侦测及物体辨识或环境光感测，并产生一计算结果；以及至少一中断驱动装置，用来发送一中断讯号至该处理器，以通知该处理器接收该计算结果；其中，该处理器配置该至少一第一光传感器的种类及数目，并据以对该控制单元进行设定，该控制单元并借此对该感测结果进行计算，以产生该计算结果。2如权利要求1所述的光感测模块，其特征在于，该控制单元另根据该处理器的设定，配置该至少一第一光源的种类及数目。3如权利要求1所述的光感测。
4、模块，其特征在于，该至少一第一光传感器包含一距离传感器、一环境光源传感器、一颜色传感器或一影像传感器。4如权利要求1所述的光感测模块，其特征在于，该至少一第一光源包含一发光二极管或一红外线发光二极管。5如权利要求1所述的光感测模块，其特征在于，该光感测模块另包含有一光传感器接口，电性连接于该控制单元与该至少一第一光传感器之间；以及一输入输出接口，电性连接于该控制单元与该至少一第一光源及该至少一中断驱动装置之间。6如权利要求5所述的光感测模块，其特征在于，该光感测模块另包含有一同步装置，电性连接于该输入输出接口，用来连接另一光感测模块，以和该另一光感测模块进行同步。7如权利要求5所述的光感测模块。
5、，其特征在于，该光感测模块另包含有至少一光传感器埠，电性连接于该光传感器接口，用来连接该光感测模块外部的至少一第二光传感器。8如权利要求7所述的光感测模块，其特征在于，该处理器配置该至少一第二光传感器的种类及数目，并据以对该控制单元进行设定。9如权利要求5所述的光感测模块，其特征在于，该光感测模块另包含有至少一光源埠，电性连接于该输入输出接口，用来连接该光感测模块外部的至少一第二光源。10如权利要求9所述的光感测模块，其特征在于，该控制单元另根据该处理器的设定，配置该至少一第二光源的种类及数目。11如权利要求1所述的光感测模块，其特征在于，该光感测模块实现于一系统单芯片SOC中或一集成电路封装。
6、中。12一种光感测系统，其特征在于，包含一处理器以及至少一权利要求1至11任一项所述的光感测模块。权利要求书CN104122987A1/6页3光感测模块及系统技术领域0001本发明涉及一种光感测模块及系统，尤其涉及一种可进行影像侦测及物体辨识的光感测模块及系统。背景技术0002随着科技的进步，智能型手机（SMARTPHONE）、平板计算机（TABLET）等行动装置已成为人们生活中不可或缺的部分，不同于传统的手机仅具有通话功能，现今的行动装置将通讯、连网、拍照、游戏、数据处理等功能整合在一起，多功能的设计使得行动装置更受到消费者的喜爱。0003由于行动装置配备有多元化的功能，因此，必须使用各种感。
7、测装置来进行周边环境的侦测，以进行相对应的应用。举例来说，使用照相机功能时，往往藉由人脸辨识来进行对焦；而当使用者执行体感互动游戏时，更需要精密的感测装置来进行手势辨识或物体辨识。近年来，由于3D影像技术的崛起，行动装置需要更复杂的感测装置，来进行3D影像的感测及处理。然而，目前的各种感测装置具有不同类型的感测功能且各自独立运作，尚未有一种有效的感测系统可将各种不同类型的感测装置整合在一起。有鉴于此，现有技术实有改进的必要。发明内容0004本发明的主要目的即在于提供一种光感测模块及系统，可整合各种影像侦测装置及光感测装置，进而达成手势侦测、脸部辨识、3D影像、信息安全、互动游戏等应用。0005。
8、本发明公开了一种光感测模块，用于一光感测系统中，该光感测系统包含一处理器。该光感测模块包含有至少一第一光源，用来发射光线；至少一第一光传感器，用来侦测该至少一第一光源所发射的光线、周边物体反射的光线或环境光，以取得一感测结果；一控制单元，用来根据该感测结果，通过计算来进行影像侦测及物体辨识或环境光感测，并产生一计算结果；以及至少一中断驱动装置，用来发送一中断讯号至该处理器，以通知该处理器接收该计算结果；其中，该处理器配置该至少一第一光传感器的种类及数目，并据以对该控制单元进行设定，该控制单元并借此对该感测结果进行计算，以产生该计算结果。0006本发明另公开一种光感测系统，包含有一处理器；以及至。
9、少一光感测模块。该至少一光感测模块当中之一光感测模块包含有至少一第一光源，用来发射光线；至少一第一光传感器，用来侦测该至少一第一光源所发射的光线、周边物体反射的光线或环境光，以取得一感测结果；一控制单元，用来根据该感测结果，通过计算来进行影像侦测及物体辨识或环境光感测，并产生一计算结果；以及至少一中断驱动装置，用来发送一中断讯号至该处理器，以通知该处理器接收该计算结果；其中，该处理器配置该至少一第一光传感器的种类及数目，并据以对该控制单元进行设定，该控制单元并借此对该感测结果进行计算，以产生该计算结果。说明书CN104122987A2/6页4附图说明0007图1为本发明实施例一光感测模块的示意。
10、图。0008图2A为一光感测系统的示意图。0009图2B为本发明实施例一光感测模块的示意图。0010图3A为一般3D影像侦测系统的示意图。0011图3B为本发明实施例一光感测系统的示意图。0012图4为本发明实施例一光感测系统的示意图。0013附图标号说明001410、20B、300、310、400光感测模块0015102_1102_X、206、208、306、308、404光源0016104_1104_M、202、204、302、304、402光传感器0017106_1106_Y、406光源埠0018108_1108_N光传感器埠0019110控制单元0020112_1112_Z中断驱动装置。
11、0021114、340、350同步装置0022116光传感器接口0023118输入输出接口0024120、220、320、420处理器0025130_1130_Y外部光源0026140_1140_N外部光传感器002720A、30B、40光感测系统002830A3D影像侦测系统0029408大型光源具体实施方式0030下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。0031请参考图1，图1为本发明实施例一光感测模块10的示意图。如图1所示，光感测模块10包含有光源102_1102_X、光传感器104_1104_M、光源埠106_1106_Y、光传感器埠108_1108_N、一控制单元11。
12、0、中断驱动装置112_1112_Z、一同步装置114、一光传感器接口116及一输入输出接口118。光感测模块10电性连接于一处理器120，由处理器120控制光感测模块10的各项运作。光源102_1102_X可用来发射光线，在接触物体时反射，以进行物体辨识，而光源埠106_1106_Y可外接于外部光源130_1130_Y，并驱动外部光源130_1130_Y来发射光线。控制单元110可根据处理器120的设定，配置光源102_1102_X的种类及数目以及光源埠106_1106_Y的数目。因此，用户可根据系统需求，将较常使用的光源配置于光源102_1102_X中，而将较少使用的光源设定为外部光源13。
13、0_1130_Y，需要时再外接于光源埠106_1106_Y，以节省系统面积及成本。光传感器104_1104_M可用来侦测光源102_1102_X或外部光源130_1130_Y所发射的光线、周边物体反射的光线或环境光，以取得一感测结果，而光传感器埠108_1108_说明书CN104122987A3/6页5N可外接于外部光传感器140_1140_N，并用来传送外部光传感器140_1140_N所侦测到的数据。同样地，处理器120可自由配置光传感器104_1104_M的种类及数目以及光传感器埠108_1108_N的数目。因此，用户可根据系统需求，将较常使用的光传感器配置于光传感器104_1104_M中。
14、，而将较少使用的光传感器设定为外部光传感器140_1140_N，需要时再外接于光传感器埠108_1108_N，以节省系统面积及成本。0032举例来说，在进行手势辨识或物体辨识时，光源102_1102_X或外部光源130_1130_Y发射光线，再由光传感器104_1104_M及外部光传感器140_1140_N侦测外界反射回来的光线，借此侦测物体的位移或距离等位置信息，以进行物体辨识。光源102_1102_X及外部光源130_1130_Y可由各种可发光的材料或组件所构成，例如发光二极管（LIGHTEMITTINGDIODE，LED）等。在部分实施例中，光源102_1102_X或外部光源130_11。
15、30_Y可通过红外线发光二极管（INFRAREDLED）来实现，此时相对应的光传感器104_1104_M或外部光传感器140_1140_N须使用红外线传感器来进行侦测。另一方面，光传感器104_1104_M及外部光传感器140_1140_N可包含距离传感器（PROXIMITYSENSOR）、环境光源传感器（AMBIENTLIGHTSENSOR）、颜色传感器（COLORSENSOR）及影像传感器（IMAGESENSOR）等，可针对不同的应用，进行不同的侦测。0033请继续参考图1。控制单元110可根据光传感器104_1104_M或外部光传感器140_1140_N的感测结果，并根据处理器的设定，将。
16、各种光传感器的感测结果整合，再通过计算来进行影像侦测及物体辨识或进行环境光感测，以产生一计算结果。举例来说，在进行手势辨识时，光传感器104_1104_M及外部光传感器140_1140_N中可能包含距离传感器及环境光源传感器。环境光源传感器可用来侦测手的位置，借由不同时间点所侦测到的位置不同，可取得关于手的位移信息。距离传感器则用来侦测手与传感器的距离，借由不同时间点所侦测到的位置不同，可取得手的前后位移信息。控制单元110可结合来自于环境光源传感器以及距离传感器的感测结果，并通过计算来取得手势的正确位置及位移，进而完成手势辨识的运作。在另一实施例中，处理器120可设定光感测模块10进行3D影。
17、像的量测，此时光感测模块10包含两个位于不同位置的光传感器104_L及104_R，分别用来模拟左眼及右眼的视觉，控制单元110分别取得光传感器104_L及104_R的感测结果之后，再仿真人眼的视觉处理过程来进行后续运算及处理，以产生计算结果。0034中断驱动装置112_1112_Z可用来发送中断讯号至处理器120，以通知处理器120接收计算结果。一般来说，处理器120可为中央处理单元（CENTRALPROCESSINGUNIT，CPU）、微处理器（MICROPROCESSOR）或微控制器（MICROCONTROLUNIT，MCU）等。处理器120除了可控制光感测系统及光感测模块的运作之外，通常。
18、还用来控制行动装置的整体运作。因此，处理器120可能无法将所有资源用于处理光感测系统或光感测模块的数据。为了不让光感测模块10的运作与其它装置的运作互相干扰，光感测模块10仅需在控制单元110产生特定计算结果时，再通知处理器120来读取此计算结果，此时可通过中断驱动装置112_1112_Z发送中断讯号。当处理器120接收到中断讯号之后，得知控制单元110已取得特定计算结果，再分配资源来进行接收。若未接收到任何中断讯号时，处理器120可将资源分配于其它装置，因而不需持续侦测或监控控制单元110。如此一来，处理器120的资源可达到更有效率的运用。举例来说，进行手势辨识时，系统通常只会在手势发生变化。
19、时才进行反应，因此，中断驱动装置112_1112_Z只需在手势发生变化时发出中断讯号，告知处说明书CN104122987A4/6页6理器120来接收即可。0035光感测模块10中的同步装置114可用来连接其它光感测模块。一般来说，一光感测系统可能包含有至少一光感测模块，每一光感测模块具有光源及光传感器等装置。当一光感测系统包含有复数个光感测模块时，处理器120必须根据这些光感测模块测得的结果，来执行相对应的工作。需注意，不同光感测模块的输出数据必须同步，因此，可通过同步装置114连接其它光感测模块，同时将每一光感测模块的输出数据同步，使得控制装置110可有效整合每一光感测模块的输出数据。举例来。
20、说，在上述进行3D影像量测的实施例中，模拟左眼及右眼的光传感器可实施为两个不同的光感测模块，光感测系统整合两个光传感器的数据之后，可通过同步装置进行同步并输出至处理器120，进而达到3D影像量测的目的。0036光传感器接口116及输入输出接口118作为光感测模块10中的连接接口，分别电性连接于控制单元110及各个装置之间。如图1所示，光传感器接口116之一端为控制单元110，另一端包含光传感器104_1104_M及光传感器埠108_1108_N。光传感器接口116提供一讯号传输媒介使得控制单元110可控制光传感器104_1104_M及外部光传感器140_1140_N的运作，并接收来自光传感器1。
21、04_1104_M及外部光传感器140_1140_N的感测结果。输入输出接口118之一端为控制单元110，另一端包含光源102_1102_X、光源埠106_1106_Y、中断驱动装置112_1112_Z及同步装置114。输入输出接口118提供一讯号传输媒介使得控制单元110可驱动光源102_1102_X及光源埠106_1106_Y进行运作，并控制中断驱动装置112_1112_Z发送中断讯号以及同步装置114的同步运作。需注意的是，此处光传感器接口116及输入输出接口118的实施方式仅为各种连接接口的其中一种实施例，控制单元110与其它装置可借由其它接口或通过其它方式进行连接，而不限于此。003。
22、7详细来说，光感测模块10在运作时，处理器120可根据系统需求，配置光传感器104_1104_M及外部光传感器140_1140_N的种类及数目，同时设定好所有光传感器的各项参数，例如分辨率、感测频率等。处理器120并根据上述设定来控制控制单元110进行相对应的设定，例如输出讯号强度、输出讯号类型、驱动讯号强度等。在部分实施例中（例如物体辨识），需要使用到光源时，控制单元110可根据系统需求配置光源102_1102_X及外部光源130_1130_Y的种类及数目。控制单元110并适时驱动光源102_1102_X或外部光源130_1130_Y以进行相对应的应用。当控制单元110取得感测结果之后，可根。
23、据上述的设定，对感测结果进行计算或分析，以转换成可输出至处理器120的计算结果。举例来说，进行手势辨识时，光传感器104_1104_M或外部光传感器140_1140_N感测到的感测结果可能是每一时间点的手势位置。而控制单元110进行计算或分析而产生的计算结果则是有意义的手势动作，例如缩放、换页、搬移等。0038值得注意的是，本发明可整合各种影像侦测装置及光感测装置，以达成手势侦测、脸部辨识、3D影像、信息安全、互动游戏等多种应用。本领域具通常知识者当可据以修饰或变化，而不限于此。举例来说，上述光源102_1102_X、外部光源130_1130_Y、光传感器104_1104_M及外部光传感器14。
24、0_1140_N的种类或数目皆可根据系统需求自由调整。在量测过程中，亦可根据量测模式的变化而进行动态的调整。另一方面，光感测模块10可通过各种方式实现。在一实施例中，光感测模块10可实现于一系统单芯片中（SYSTEMONA说明书CN104122987A5/6页7CHIP，SOC），通过系统单芯片的整合，光感测模块的成本可大幅降低。在一实施例中，若系统需侦测3D影像而需要多个光感测点时，则可使用具有多个光感测模块的光感测系统，每一光感测模块可实现于一系统单芯片中。如此一来，光感测系统仍可在较低的成本控制之下，实现多元化的功能。此外，光感测模块10可实现于任何类型的集成电路封装（ICPACKAGE。
25、）内部，而不限于此。0039详细来说，请参考图2A，图2A为一般光感测系统20A之示意图。如图2A所示，光感测系统20A包含有光传感器202、204及光源206、208。光感测系统20A电性连接于处理器220，由处理器220控制光感测系统20A的运作。光传感器202与光源206同时进行运作可用来实现各种光感测功能，而光传感器204与光源208亦可同时运作来进行光感测功能。相较之下，本发明可将各种光传感器及光源整合于一光感测模块中。请参考图2B，图2B为本发明实施例一光感测模块20B之示意图。如图2B所示，光传感器202及204可整合于光感测模块20B中，若光源206及208所发射的光线具有相同。
26、频率时，光感测模块20B只需使用一个光源206，即可实现两个光传感器202及204的光感测功能。如此一来，光感测模块20B的整合方式至少具有以下两种好处第一，可降低光源数目，以降低系统面积和成本；第二，处理器220可不需同时处理多个光传感器的运作，光感测模块20B中的控制单元（未绘示）可整合光感测模块20B内所有光传感器的感测结果，处理器220只需和控制单元沟通，可大幅降低处理器220的负担。除此之外，光感测模块20B亦可通过系统单芯片来实现，以进一步降低成本。0040请参考图3A，图3A为一般3D影像侦测系统30A之示意图。如图3A所示，3D影像侦测系统30A包含有光传感器302、304及光。
27、源306、308。3D影像侦测系统30A电性连接于处理器320，由处理器320控制3D影像侦测系统30A的运作。光传感器302与光源306同时运作可用来仿真左眼的视觉效果，光传感器304与光源308同时运作可用来仿真右眼的视觉效果。处理器320同时电性连接于光传感器302及304，以处理光传感器302与304之间的同步。相较之下，本发明的光感测模块及系统可通过同步装置处理每一光感测模块之间的同步。请参考图3B，图3B为本发明实施例一光感测系统30B之示意图。在针对3D影像的视觉仿真应用中，可使用不同光感测模块分别仿真左眼及右眼的视觉。如图3B所示，光感测系统30B包含有光感测模块300及310。
28、。在光感测模块300中，光传感器302与光源306可同时运作来仿真左眼的视觉效果。光感测模块300另包含一同步装置340，用来进行同步。在光感测模块310中，光传感器304与光源308可同时运作来仿真右眼的视觉效果。光感测模块310另包含一同步装置350，用来进行同步。其中，同步装置340电性连接于同步装置350，以互相传递同步讯号来进行同步。如此一来，光感测系统30B之同步处理可在内部进行，处理器320不需要处理不同光传感器之间的同步，可大幅降低处理器320的负担。0041请参考图4，图4为本发明实施例一光感测系统40之示意图。如图4所示，光感测系统40包含一光感测模块400，光感测模块40。
29、0可用来进行脸部辨识。光感测模块400包含一光传感器402、一光源404及一光源埠406。光感测模块400电性连接于处理器420，由处理器420控制光感测模块400的运作。如上所述，本发明之光感测模块可通过光传感器端口或光源埠，选择性地外接于外部光传感器或外部光源，以提升光传感器或光源使用上的弹性。针对进行脸部辨识的光感测模块400而言，在部分情况下需要使用较大的光源，因说明书CN104122987A6/6页8此，可将一大型光源408外接于光源埠406，在使用时开启，不使用时则关闭或移除。如此一来，可提升光源使用上的弹性，将体积较大且较少使用的大型光源408外接，亦可降低光感测模块400的大小。
30、及成本。0042除了拥有上述优点外，本发明的实施例尚可实现更广泛的应用，例如信息安全或游戏等。应用于信息安全时，用户可将特定手势设定为密码，用以开启行动装置，或者，亦可用更复杂的眼球辨识或指纹辨识来进行信息安全的管理。应用于游戏时，特别是在体感游戏中，可侦测使用者的手势或动作来达到游戏互动效果。在其它应用中，本发明的光感测模块亦可视为一种人性化的输入接口，例如将用户的手势仿真为鼠标的移动。而不论是针对何种应用，只要是相关于影像辨识或光学感测的装置或组件，皆可包含于本发明的光感测模块或光感测系统中，而不限于此。0043在现有技术中，各种感测装置具有不同类型的感测功能且各自独立运作，尚未有一种有效。
31、的感测系统可将各种不同类型的感测装置整合在一起。相较之下，本发明提供了一种光感测模块及系统，可整合各种影像侦测装置及光感测装置，进而达成手势侦测、脸部辨识、3D影像、信息安全、互动游戏等应用。0044以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。说明书CN104122987A1/4页9图1说明书附图CN104122987A2/4页10图2A图2B说明书附图CN104122987A103/4页11图3A图3B说明书附图CN104122987A114/4页12图4说明书附图CN104122987A12。