專利名稱：攝影投影裝置與發(fā)光感測模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)裝置及其模塊，且特別涉及一種攝影投影裝置及其發(fā)光感測模塊。
背景技術(shù)：
隨著光電科技的進步，許多光電元件的體積逐漸往小型化發(fā)展，而近年來還將投影裝置小型化，以期能夠設(shè)置于便攜式電子產(chǎn)品中，這些便攜式電子產(chǎn)品包括手機、個人數(shù)字助理(personal digital assistant，PDA)、數(shù)字相機、平板計算機...等。已知的投影裝置主要包含了照明系統(tǒng)、光閥及投影鏡頭三個部分。照明系統(tǒng)適于發(fā)出照明光束。光閥例如為數(shù)字微鏡元件(digital micro-mirror device，DMD)、硅基液晶面板(liquid-crystal-on-silicon panel,LCOS panel)、穿透式液晶面板或其他空間光調(diào)制器(spatial light modulator)，其具有將照明光束調(diào)制成圖像光束的功能。然后，投影鏡頭再將來自光閥的圖像光束投影至屏幕上，以產(chǎn)生圖像畫面。然而，從照明系統(tǒng)至光閥需有一段距離，才能使照明光束均勻且有效率地投射于光閥上。但是，這會使得投影裝置在小型化的過程中受到很大的限制。此外，為了產(chǎn)生全彩的圖像畫面，照明系統(tǒng)至少需包含紅色、綠色、藍色等三原色的光源，且還需包含將這三種顏色的光合并而投射至光閥的合光元件，這亦使小型化受到很大的限制。已知投影裝置的光路徑已經(jīng)占用了很大的空間，如果要再加上光檢測功能，則勢必要增加新的光路徑而占用了更大的空間。因此，如果欲在已知投影裝置中再加上光檢測功能，則容易使投影裝置更無法滿足小型化的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一實施例提出一種攝影投影裝置，其包括發(fā)光感測模塊及投影鏡頭。發(fā)光感測模塊具有發(fā)光感測區(qū)，且發(fā)光感測模塊包括發(fā)光單元陣列及光感測單元陣列。發(fā)光單元陣列包括多個呈陣列排列的發(fā)光單元，其中這些發(fā)光單元分布于發(fā)光感測區(qū)中，且發(fā)光單元陣列適于提供圖像光束。光感測單元陣列包括多個呈陣列排列的光感測單元，其中這些光感測單元分布于發(fā)光感測區(qū)中。投影鏡頭配置于圖像光束的傳遞路徑上。本發(fā)明的另一實施例提出一種發(fā)光感測模塊，其包括發(fā)光感測區(qū)、發(fā)光單元陣列、 光感測單元陣列及線路基板。發(fā)光單元陣列包括多個呈陣列排列的發(fā)光單元，其中這些發(fā)光單元分布于發(fā)光感測區(qū)中。光感測單元陣列包括多個呈陣列排列的光感測單元，其中這些光感測單元分布于發(fā)光感測區(qū)中。這些發(fā)光單元與這些光感測單元配置于線路基板上， 且線路基板包括多個發(fā)光單元驅(qū)動電路及多個光感測單元驅(qū)動電路。這些發(fā)光單元驅(qū)動電路分別電性連接至這些發(fā)光單元。這些光感測單元驅(qū)動電路分別電性連接至這些光感測單兀。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。


圖1為本發(fā)明的一實施例的攝影投影裝置的方塊圖。圖2A為制造圖1的發(fā)光感測模塊的過程中的外延示意圖。圖2B為圖1的發(fā)光感測模塊的局部剖面示意圖。圖3為圖1的發(fā)光感測模塊的局部方塊圖。圖4為本發(fā)明的另一實施例的發(fā)光感測模塊中一個像素的驅(qū)動電路圖。圖5為圖4的發(fā)光感測模塊中之一個像素的驅(qū)動波形圖。圖6為本發(fā)明的又一實施例的發(fā)光感測模塊的發(fā)光單元與光感測單元的剖面示意圖。圖7為制造本發(fā)明的再一實施例的發(fā)光感測模塊的過程中的外延示意圖。圖8為圖7的結(jié)構(gòu)所制造而成的發(fā)光感測模塊的局部剖面示意圖。圖9為本發(fā)明的另一實施例的發(fā)光感測模塊的剖面示意圖。圖10為制造本發(fā)明的又一實施例的發(fā)光感測模塊的過程中的外延示意圖。圖11為圖10的結(jié)構(gòu)所制造而成的發(fā)光感測模塊的局部剖面示意圖。圖12為圖11的發(fā)光感測模塊的驅(qū)動方塊圖。圖13為圖11的發(fā)光感測模塊之一個像素的驅(qū)動電路圖。圖14為圖11的發(fā)光感測模塊的驅(qū)動波形圖。圖15為圖13的驅(qū)動電路的另一種驅(qū)動波形圖。圖16A為本發(fā)明的再一實施例的發(fā)光感測模塊的局部剖面示意圖。圖16B為本發(fā)明的另一實施例的發(fā)光感測模塊的局部剖面示意圖。圖17為本發(fā)明的再一實施例的發(fā)光感測模塊的一個像素的示意圖。圖18A為制造本發(fā)明的另一實施例的發(fā)光感測模塊的過程中的外延示意圖。圖18B為圖18A的結(jié)構(gòu)所制造而成的發(fā)光感測模塊的局部剖面示意圖。圖19A為本發(fā)明的又一實施例的攝影投影裝置的方塊圖。圖19B為圖19A的攝影投影裝置的應(yīng)用方法的流程圖。圖20A至圖20D繪示了本發(fā)明的一實施例的攝影投影裝置的應(yīng)用方法。圖21繪示本發(fā)明的再一實施例的攝影投影裝置的應(yīng)用。主要元件符號說明30 外界裝置40 屏幕50 基板50b、50c:導(dǎo)電基板50d 硅基板51f、322e :P 型摻雜井區(qū)52d、54d、340a、340c 過孔60:圖像信息70 讀取端80 第一驅(qū)動器
90 第二驅(qū)動器100、100i 攝影投影裝置110:投影鏡頭120、120i 控制單元122 運算次單元130 存儲器200、200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g、200h 發(fā)光感測模塊205 發(fā)光感測元件210 發(fā)光感測區(qū)220 發(fā)光單元陣列222,222b,222c 發(fā)光單元222g 綠光發(fā)光單元2221 藍光發(fā)光單元222r 紅光發(fā)光單元230 光感測單元陣列232、232a、232b、232d、23&、232f、232g、232h 光感測單元242、242c 第一摻雜半導(dǎo)體層244,244c 發(fā)光層246,246c 第二摻雜半導(dǎo)體層251d、414、416 肖特基接觸252、252a 第三摻雜半導(dǎo)體層253d:歐姆接觸2M、2Ma:第四摻雜半導(dǎo)體層256f :N型摻雜井區(qū)257f 柵極258f 絕緣層259f:通道區(qū)260、260aJ60c 導(dǎo)電連接層270 線路基板272、272d 發(fā)光單元驅(qū)動電路274、274d:光感測單元驅(qū)動電路282 發(fā)光單元選擇線284 發(fā)光單元數(shù)據(jù)線286 光感測單元選擇線288 光感測單元重設(shè)線291、292、293、294、295、296、297、370 晶體管310、310e 第一電極320、320a、320c、320g 第二電極324e、324g 空乏區(qū)
330、330e:電極層342a、!351、;353 絕緣材料352 第三電極；354:第四電極360:隔光結(jié)構(gòu)412 第五摻雜半導(dǎo)體層422、424 凸塊B:圖像光束Dl 第一圖像數(shù)據(jù)D2 第二圖像數(shù)據(jù)D3 第三圖像數(shù)據(jù)Il 第一投影圖像111 物件12、12，、12” 第二圖像122、122，、122” 轉(zhuǎn)換圖像13、13”、13”，第三投影圖像P 像素SllO S150:步驟SO:輸出信號SI 輸入信號Tl、Tib、Tld 平臺區(qū)T2、T2b、T2d 階梯區(qū)VDD:電壓源
具體實施例方式圖1為本發(fā)明的一實施例的攝影投影裝置的方塊圖，圖2A為制造圖1的發(fā)光感測模塊的過程中的外延(又稱之為磊晶)示意圖，圖2B為圖1的發(fā)光感測模塊的局部剖面示意圖，而圖3為圖1的發(fā)光感測模塊的局部方塊圖。請參照圖1、圖2A、圖2B及圖3，本實施例的攝影投影裝置100包括發(fā)光感測模塊200及投影鏡頭110。發(fā)光感測模塊200具有發(fā)光感測區(qū)210，且發(fā)光感測模塊200包括發(fā)光單元陣列220及光感測單元陣列230。發(fā)光單元陣列220包括多個呈陣列排列的發(fā)光單元222，其中這些發(fā)光單元222分布于發(fā)光感測區(qū) 210中，且發(fā)光單元陣列220適于提供圖像光束B。光感測單元陣列230包括多個呈陣列排列的光感測單元232，其中這些光感測單元232分布于發(fā)光感測區(qū)210中。在本實施例中， 發(fā)光感測區(qū)210例如是發(fā)光感測元件205的主動區(qū)(active area)，且發(fā)光感測元件205包括發(fā)光單元陣列220與光感測單元陣列230，其中發(fā)光感測元件205例如是發(fā)光感測芯片。 此外，投影鏡頭110配置于圖像光束B的傳遞路徑上。在本實施例中，發(fā)光單元陣列220與光感測單元陣列230互相重疊，如圖1與圖2B 所繪示。在本實施例中，每一發(fā)光單元222包括第一摻雜半導(dǎo)體層M2、第二摻雜半導(dǎo)體層 246及發(fā)光層M4，其中發(fā)光層244配置于第一摻雜半導(dǎo)體層242與第二摻雜半導(dǎo)體層246之間。在本實施例中，第一摻雜半導(dǎo)體層242為N型半導(dǎo)體層，例如為N型氮化鎵層，而第二摻雜半導(dǎo)體層246為P型半導(dǎo)體層，例如為P型氮化鎵層，而發(fā)光層244例如為半導(dǎo)體量子井層。此外，在本實施例中，每一光感測單元232包括第三摻雜半導(dǎo)體層252及第四摻雜半導(dǎo)體層254，其中第四摻雜態(tài)半導(dǎo)體層2M與第三摻雜態(tài)半導(dǎo)體層252連接，且這些光感測單元232分別與這些發(fā)光單元222互相堆迭。換句話說，在本實施例中，發(fā)光單元222為半導(dǎo)體材質(zhì)所形成的發(fā)光二極管(light-emitting diode，LED)，而光感測單元232為半導(dǎo)體材質(zhì)所形成的光電二極管(photodiode)。在本實施例中，第三摻雜半導(dǎo)體層252為N型摻雜半導(dǎo)體層，例如為N型氮化銦鎵層，而第四摻雜半導(dǎo)體層254為P型摻雜半導(dǎo)體層，例如為P型氮化銦鎵層，其中第三摻雜半導(dǎo)體層252與第四摻雜半導(dǎo)體層254的接面可具有較高的銦含量，而使能隙(band gap)能控制在紅外光區(qū)段(約1. 2電子伏特)，如此便能用以吸收藍光、綠光及紅光。在本實施例中，發(fā)光感測模塊200還包括多個導(dǎo)電連接層沈0，分別連接這些發(fā)光單元222與這些光感測單元232。導(dǎo)電連接層260例如為穿隧接面層(tunneling junction layer)，其例如為具有高摻雜濃度的半導(dǎo)體層。發(fā)光感測模塊200還可包括線路基板270，且這些發(fā)光單元222與這些光感測單元232配置于線路基板270上。線路基板270例如為硅基板。在本實施例中，每一光感測單元232與一對應(yīng)的發(fā)光單元222形成一像素P，且這些像素P配置于線路基板270上。在本實施例中，發(fā)光感測模塊200還包括多個第一電極310、多個第二電極320及電極層330。這些第一電極310分別連接這些像素P的這些光感測單元232的這些第四摻雜半導(dǎo)體層254與線路基板270，這些第二電極320分別連接這些像素P的這些發(fā)光單元 222的這些第二摻雜半導(dǎo)體層246與線路基板270，而電極層330連接這些像素P的這些發(fā)光單元222的這些第一摻雜態(tài)半導(dǎo)體層M2。在本實施例中，線路基板270包括多個發(fā)光單元驅(qū)動電路272及多個光感測單元驅(qū)動電路274。這些發(fā)光單元驅(qū)動電路272分別經(jīng)由這些第二電極320與電極層330驅(qū)動這些發(fā)光單元222，而這些光感測單元驅(qū)動電路274分別經(jīng)由這些第一電極310與對應(yīng)的這些第二電極320驅(qū)動這些光感測單元232。在本實施例中，發(fā)光感測模塊200還包括第一驅(qū)動器80與第二驅(qū)動器90，以分別驅(qū)動發(fā)光單元驅(qū)動電路272與光感測單元驅(qū)動電路274， 其中第一驅(qū)動器80與第二驅(qū)動器90例如為驅(qū)動集成電路(drive integrated circuit, drive IC)。發(fā)光單元222與光感測單元232的制作過程可先參照圖2A，首先，先在基板50上依序成長第一摻雜半導(dǎo)體層M2、發(fā)光層對4、第二摻雜半導(dǎo)體層M6、導(dǎo)電連接層沈0、第三摻雜半導(dǎo)體層252及第四摻雜半導(dǎo)體層254。接著，對這些膜層進行選擇性蝕刻，以使這些膜層形成如圖2B的平臺區(qū)Tl與階梯區(qū)T2。之后，再將整個結(jié)構(gòu)倒置，通過第一電極310與第二電極320接合于線路基板270上。然后，再將基板50移除。在此之后，再將電極層330 形成于第一摻雜半導(dǎo)體層242上。在本實施例中，這些第二電極320分別位于這些光感測單元232的一側(cè)。請再回到圖1，在本實施例中，攝影投影裝置100還包括控制單元120，電性連接至發(fā)光單元陣列220與光感測單元陣列230，以交替驅(qū)動發(fā)光單元陣列220發(fā)光及光感測單元232檢測光。具體而言，控制單元120電性連接至發(fā)光單元驅(qū)動電路272與光感測單元驅(qū)動電路274，其中控制單元120命令發(fā)光單元驅(qū)動電路272驅(qū)動發(fā)光單元222發(fā)光，且命令光感測單元驅(qū)動電路274驅(qū)動光感測單元232檢測光。在本實施例中，第一驅(qū)動器80電性連接于控制單元120與發(fā)光單元驅(qū)動電路272之間，而第二驅(qū)動器90電性連接至控制單元與光感測單元驅(qū)動電路274之間。在本實施例中，控制單元120可接受圖像信息60，然后再根據(jù)圖像信息60命令發(fā)光單元驅(qū)動電路以驅(qū)動發(fā)光單元222發(fā)光。這些發(fā)光單元222可根據(jù)圖像信息60發(fā)出光強度不同的光以形成灰階，而投影鏡頭110將圖像光束B投射于屏幕(未繪示)上以形成圖像畫面。另外，投影鏡頭110適于將外界物體成像于發(fā)光感測區(qū)210，以使在發(fā)光感測區(qū) 210中的光感測單元232能夠檢測外界物體的圖像，并將所測得的光信號轉(zhuǎn)換為電信號。這些電信號經(jīng)由光檢測器驅(qū)動電路274傳遞至控制單元120，然后控制單元120可將這些電信號存儲于存儲器130中。如圖3所繪示，在本實施例中，發(fā)光感測模塊200包括多條發(fā)光單元選擇線282、多條發(fā)光單元數(shù)據(jù)線觀4、多條光感測單元選擇線286及多條光感測單元重設(shè)線觀8。這些發(fā)光單元選擇線282與這些光感測單元選擇線286排列成多行，而這些發(fā)光單元數(shù)據(jù)線284 與這些光感測單元重設(shè)線288排列成多列。在本實施例中，發(fā)光單元選擇線觀2、發(fā)光單元數(shù)據(jù)線觀4、光感測單元選擇線286及光感測單元重設(shè)線288例如是設(shè)于線路基板270中， 但本發(fā)明不以此為限。每一條發(fā)光單元選擇線觀2電性連接至一行的發(fā)光單元驅(qū)動電路 272，而每一條發(fā)光單元數(shù)據(jù)線觀4電性連接至一列的發(fā)光單元驅(qū)動電路272。每一發(fā)光單元驅(qū)動電路272電性連接至一像素P。來自發(fā)光單元選擇線觀2的信號決定哪一行發(fā)光單元驅(qū)動電路272要開始驅(qū)動像素P中的發(fā)光單元222發(fā)光，而來自發(fā)光單元數(shù)據(jù)線觀4的信號決定與其對應(yīng)的那一列像素P的發(fā)光單元222要以多大的電流驅(qū)動。另外，光感測單元重設(shè)線288決定要命令哪一列的光感測單元驅(qū)動電路274要驅(qū)動像素P中的光感測單元232至高電壓，而光感測單元選擇線286決定哪一行的光感測單元驅(qū)動電路274開始讀取經(jīng)重設(shè)后的光感測單元232將光信號所轉(zhuǎn)換成的電信號。由于本實施例的攝影投影裝置100中的發(fā)光感測模塊200能將發(fā)光單元陣列220 與光感測單元陣列230整合在一起，因此可具有較小的體積，且兼具顯示(或投影顯示)與光檢測的功能。此外，由于發(fā)光感測模塊200可直接發(fā)出圖像光束，而不是像已知投影裝置是采用光閥將照明系統(tǒng)所產(chǎn)生的照明光束轉(zhuǎn)換為圖像光束，因此本實施例的攝影投影裝置 100可節(jié)省已知技術(shù)中照明光束的光路徑所占據(jù)的空間，故可有效縮小本實施例的攝影投影裝置100的體積。如此一來，本實施例的攝影投影裝置100便適合裝設(shè)于攜帶型電子裝置(如手機、個人數(shù)字助理、數(shù)字相機、平板計算機...等)中，而不會占用過大的體積，且能進一步縮小攜帶型電子裝置的整體體積。另外，也可利用光感測單元陣列230來檢測發(fā)光單元陣列220所發(fā)出的光，以作圖像校正或調(diào)整(如色彩調(diào)校、亮度調(diào)校等)。圖4為本發(fā)明的另一實施例的發(fā)光感測模塊中一個像素的驅(qū)動電路圖，而圖5為圖4的發(fā)光感測模塊中的一個像素的驅(qū)動波形圖。請參照圖4與圖5，本實施例的發(fā)光感測模塊的驅(qū)動電路可應(yīng)用于上述發(fā)光感測模塊200或其他實施例的發(fā)光感測模塊。首先， 當(dāng)發(fā)光單元選擇線282處于高電壓時，晶體管291會開啟(turn on)，而此時發(fā)光單元數(shù)據(jù)線284的電壓便可輸入至晶體管四2的柵極，以調(diào)整電壓源Vdd輸入至像素P中的發(fā)光單元 222的能量，進而使發(fā)光單元222發(fā)光。此時，晶體管293亦會開啟，而使發(fā)光單元222的負極接地，以形成回路。當(dāng)發(fā)光單元選擇線282處于低電壓時，則晶體管291與晶體管293關(guān)閉(turn off)，而發(fā)光單元222則不發(fā)光。另一方面，當(dāng)光感測單元重設(shè)線288處于高電壓時，晶體管294會開啟，而使得電壓源Vdd輸入至光感測單元232的N極，即形成逆向偏壓。此時，晶體管295亦會開啟，而使電壓源Vdd的電壓可輸入至晶體管四6。當(dāng)發(fā)光單元重設(shè)線288處于高電壓時，亦使光感測單元選擇線286處于高電壓，此時晶體管297會開啟，使得光感測單元232的P極接地，以形成回路，此時晶體管296亦會開啟，而讀取端70會讀到來自電壓源Vdd的電信號而處于高電壓。接著，當(dāng)光感測單元重設(shè)線288處于低電壓而光感測單元選擇線286仍處于高電壓時，晶體管294會關(guān)閉。但當(dāng)晶體管四4剛關(guān)閉時，光感測單元232的N極仍處于高電位， 因此讀取端70仍讀到來自電壓源Vdd的電壓。然而，當(dāng)光感測單元232檢測到光而形成從 N極流至P極的光電流時，光感測單元232的N極的電壓會逐漸下降。此時，晶體管295可視為將光感測單元232的N極的電壓信號放大的放大器，因此當(dāng)光感測單元232的N極的電壓逐漸下降時，讀取端70所讀取到的電壓亦逐漸下降。接著，當(dāng)光感測單元選擇線處于低電壓時，則晶體管四6與晶體管297會關(guān)閉，此時讀取端70的電壓亦掉落至低電壓。當(dāng)光感測單元232所檢測到的光的強度越強，則光電流越大，而使得N極的電壓下降得越快，進而使讀取端70的電壓下降得越快。通過測量讀取端70的電壓下降的速率(例如下降的斜率的絕對值)或測量在光感測單元選擇線觀6由高電壓切換至低電壓的前一刻的讀取端70的電壓，則可將檢測到的光的強度轉(zhuǎn)換成電壓信號。圖6為本發(fā)明的又一實施例的發(fā)光感測模塊的發(fā)光單元與光感測單元的剖面示意圖。請參照圖6，本實施例的發(fā)光感測模塊200a與圖2B的發(fā)光感測模塊200類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例中，這些第二電極320a分別經(jīng)由多個過孔340a貫穿這些光感測單元23加。具體而言，第二電極320a從第二摻雜半導(dǎo)體層246依序貫穿導(dǎo)電連接層260a、第三摻雜半導(dǎo)體層25 及第四摻雜半導(dǎo)體層2Ma，其中第二電極320a與過孔 340a(又稱之為貫孔)的內(nèi)壁之間可填充有絕緣材料342a，以作為絕緣的效果。圖7為制造本發(fā)明的再一實施例的發(fā)光感測模塊的過程中的外延示意圖，而圖8 為圖7的結(jié)構(gòu)所制造而成的發(fā)光感測模塊的局部剖面示意圖。請參照圖7與圖8，本實施例的發(fā)光感測模塊200b與圖2B的發(fā)光感測模塊200類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例中，導(dǎo)電基板50b為半導(dǎo)體基板，例如為有摻雜的氮化鎵基板。在外延過程中，第一摻雜半導(dǎo)體層M2、發(fā)光層M4、第二摻雜半導(dǎo)體層M6、導(dǎo)電連接層沈0、第三摻雜半導(dǎo)體層 252及第四摻雜半導(dǎo)體層2M則依序長成于導(dǎo)電基板50b上。之后，從上述外延結(jié)構(gòu)的底部蝕刻出平臺區(qū)Tlb與階梯區(qū)T2b。再來，通過多個第一電極310分別連接這些像素的這些發(fā)光單元222b的這些第一摻雜半導(dǎo)體層對2，且通過多個第二電極320分別連接這些像素的這些光感測單元232b 的這些第三摻雜半導(dǎo)體層252。此外，形成電極層330，以連接這些像素的這些光感測單元 232b的這些第四摻雜半導(dǎo)體層254。具體而言，每一發(fā)光單元222b還包括導(dǎo)電基板50b，其連接第一摻雜態(tài)半導(dǎo)體層242與第一電極310。再者，在本實施例中，這些第二電極320分別位于這些發(fā)光單元222b的一側(cè)。圖8所繪示的發(fā)光感測模塊200b也可采用類似于圖4的驅(qū)動電路，且具有圖2B 的發(fā)光感測模塊200的優(yōu)點與功效，在此不再重述。
圖9為本發(fā)明的另一實施例的發(fā)光感測模塊的剖面示意圖。請參照圖9，本實施例的發(fā)光感測模塊200c與圖8的發(fā)光感測模塊200b類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例中，這些第二電極320c分別經(jīng)由多個過孔340c貫穿這些發(fā)光單元222c。具體而言，第二電極320c從第三摻雜半導(dǎo)體層252依序貫穿導(dǎo)電連接層^0c、第二摻雜半導(dǎo)體層246c、 發(fā)光層Mk、第一摻雜半導(dǎo)體層M2c及導(dǎo)電基板50c，其中第二電極320c與過孔340c的內(nèi)壁之間可填充有絕緣材料342a，以作為絕緣的效果。圖10為制造本發(fā)明的又一實施例的發(fā)光感測模塊的過程中的外延示意圖，而圖 11為圖10的結(jié)構(gòu)所制造而成的發(fā)光感測模塊的局部剖面示意圖。請參照圖10與圖11，本實施例的發(fā)光感測模塊200d與圖8的發(fā)光感測模塊200b類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例的發(fā)光感測模塊200d中，發(fā)光單元陣列與光感測單元陣列互相交錯配置。換句話說，在一像素P中，光感測單元232d是位于發(fā)光單元222的一側(cè)，而光感測單元232d與發(fā)光單元222沒有互相堆迭。在本實施例中，光感測單元232d與發(fā)光單元222皆配置于線路基板270上。具體而言，每一像素P還包括硅基板50d，而像素P的光感測單元232d與發(fā)光單元222皆配置于硅基板50d上。在本實施例中，發(fā)光單元222的第一摻雜半導(dǎo)體層M2、發(fā)光層244與第二摻雜半導(dǎo)體層246堆迭于硅基板50d上，而光感測單元232d則形成于硅基板50d的表面。在本實施例中，硅基板50d例如是經(jīng)摻雜后的可導(dǎo)電的硅基板，即一種導(dǎo)電基板。然而，在其他實施例中，也可采用其他種類的導(dǎo)電基板來取代硅基板50d。光感測單元 232d 包括肖特基接觸 251d (Schottky contact)與歐姆接觸 253d (ohmic contact)。當(dāng)光照射于光感測單元232d時，硅基板50d的位于肖特基接觸251d與歐姆接觸253d之間的部分會產(chǎn)生光電流。在本實施例中，每一像素P還包括第三電極352與第四電極354，其中第三電極352經(jīng)由過孔52d從線路基板270延伸至肖特基接觸251d，以將肖特基接觸251d 與線路基板270電性連接。此外，第四電極邪4經(jīng)由過孔54d從線路基板270延伸至歐姆接觸253d，以將歐姆接觸253d與線路基板270電性連接。第三電極352與過孔52d的內(nèi)壁之間可填充有絕緣材料351，以達到絕緣的效果。此外第四電極邪4與過孔54d之間可填充有絕緣材料353，以達到絕緣的效果。發(fā)光感測模塊200d在制造過程中，是將第一摻雜半導(dǎo)體層242、發(fā)光層244及第二摻雜半導(dǎo)體層246依序成長于硅基板50d上。之后，再從此堆迭結(jié)構(gòu)的頂部蝕刻出平臺區(qū) Tld與階梯區(qū)T2d，并將其接合于線路基板270上。此外，電極層330配置于這些像素P的這些第二摻雜半導(dǎo)體層246上，以電性連接這些第二摻摻半導(dǎo)體層246。此外，第一電極310則配置于硅基板50d與線路基板270之間， 以將兩者電性連接。相較于圖8的發(fā)光感測模塊200b的每個像素P是通過第一電極310、 第二電極320與電極層330等三個電極來驅(qū)動，本實施例的發(fā)光感測模塊200d則是通過第一電極310、電極層330、第三電極352與第四電極3M等四個電極來驅(qū)動。圖12為圖11的發(fā)光感測模塊的驅(qū)動方塊圖，圖13為圖11的發(fā)光感測模塊的一個像素的驅(qū)動電路圖，而圖14為圖11的發(fā)光感測模塊的驅(qū)動波形圖。請參照圖12至圖14， 圖12的驅(qū)動方塊圖與圖3的驅(qū)動方塊圖類似，而兩者的差異在于圖12的驅(qū)動方塊圖能夠符合圖11的發(fā)光感測模塊200d的通過四個電極來驅(qū)動的方式。換句話說，發(fā)光單元驅(qū)動電路272d與光感測單元驅(qū)動電路274d各別驅(qū)動發(fā)光單元222與光感測單元232d。在本實施例中，相鄰的三個發(fā)光單元222例如分別是紅光發(fā)光單元222r、綠光發(fā)光單元222g及藍光發(fā)光單元2221，以使發(fā)光感測模塊200d能夠作全彩顯示。圖13的驅(qū)動電路圖與圖4的驅(qū)動電路圖類似，而兩者的差異如下所述。圖13的驅(qū)動電路圖較為簡化，其所使用的晶體管的數(shù)量較少，且發(fā)光單元222與光感測單元232d是采用并聯(lián)方式。請同時參照圖13與圖14，當(dāng)發(fā)光單元選擇線觀2為高電壓時，晶體管291 會開啟，而此時發(fā)光單元數(shù)據(jù)線284的電壓便可輸入至晶體管292的柵極，以調(diào)整電壓源Vdd 輸入至像素P中的發(fā)光單元222的能量，進而使發(fā)光單元222發(fā)光。當(dāng)發(fā)光單元選擇線282 處于低電壓時，則晶體管291關(guān)閉，而發(fā)光單元222則不發(fā)光。另一方面，當(dāng)光感測單元重設(shè)線288處于高電壓時，晶體管294會開啟，而使得電壓源Vdd輸入至光感測單元232d的N極，即形成逆向偏壓。此時，晶體管295亦會開啟，而使電壓源Vdd的電壓可輸入至晶體管四6。當(dāng)發(fā)光單元重設(shè)線288處于高電壓時，亦使光感測單元選擇線286處于高電壓，此時讀取端70會讀到來自電壓源Vdd的電信號而處于高電壓。接著，當(dāng)光感測單元重設(shè)線288處于低電壓而光感測單元選擇線286仍處于高電壓時， 晶體管294會關(guān)閉。但當(dāng)晶體管四4剛關(guān)閉時，光感測單元232d的N極仍處于高電位，因此讀取端70仍讀到來自電壓源Vdd的電壓。然而，當(dāng)光感測單元232d檢測到光而形成從N 極流至P極的光電流時，光感測單元232d的N極的電壓會逐漸下降。此時，晶體管295可視為將光感測單元232d的N極的電壓信號放大的放大器，因此當(dāng)光感測單元232d的N極的電壓會逐漸下降時，讀取端70所讀取到的電壓亦逐漸下降。接著，當(dāng)光感測單元選擇線處于低電壓時，則晶體管296會關(guān)閉，此時讀取端70的電壓亦掉落至低電壓。當(dāng)光感測單元232d所檢測到的光的強度越強，則光電流越大，而使得N極的電壓下降得越快，進而使讀取端70的電壓下降得越快。通過測量讀取端70的電壓下降的速率 (例如下降的斜率的絕對值)或測量在光感測單元選擇線觀6由高電壓切換至低電壓的前一刻的讀取端70的電壓，則可將檢測到的光的強度轉(zhuǎn)換成電壓信號。上述的發(fā)光單元數(shù)據(jù)線284與發(fā)光單元選擇線282的至少其一處于高電壓的時間可視為落在發(fā)光時段中，而上述的光感測單元選擇線286與光感測單元重設(shè)線觀8的至少其一處于高電壓的時間可視為落在光感測時段中。在本實施例中，發(fā)光時段與光感測時段交替出現(xiàn)，如此可使采用本實施例的發(fā)光感測模塊200d的攝影投影裝置能夠達到同時投影與攝影的功效。此外，采用本實施例的發(fā)光感測模塊200d的投影攝影裝置或其他實施例的投影攝影裝置除了可以拍攝靜態(tài)的照片之外，也可拍攝動態(tài)的電影或短片。圖15為圖13的驅(qū)動電路的另一種驅(qū)動波形圖。圖15的驅(qū)動波形圖與圖14的驅(qū)動波形圖類似，而兩者的差異在于圖15的驅(qū)動波形中，發(fā)光時段與光感測時間重疊。換句話說，發(fā)光單元222在發(fā)光時，光感測單元232d亦在檢測光。如此一來，光感測單元232d 便能夠即時檢測發(fā)光單元222所發(fā)出的色彩與光強度，進而即時調(diào)整發(fā)光單元222的驅(qū)動能量，以藉此調(diào)校發(fā)光感測模塊200d的顯示色彩或顯示亮度。請再參照圖12，在另一實施例中，控制單元(如圖1所繪示的控制單元120)適于在一時間內(nèi)驅(qū)動這些像素P的第一部分的這些發(fā)光單元222發(fā)光(例如驅(qū)動奇數(shù)行的像素 P的發(fā)光單元222發(fā)光)，并同時驅(qū)動這些像素P的第二部分的這些光感測單元232d檢測光(例如驅(qū)動偶數(shù)行的像素P的光感測單元232d檢測光)，其中這些像素P的第一部分分別與這些像素P的第二部分相鄰(如奇數(shù)行像素P分別與偶數(shù)行像素P相鄰)。如此一來，
14一像素P中的光感測單元232d便能夠檢測相鄰的另一像素的發(fā)光單元222所發(fā)出的光，并藉此作即時調(diào)校。此外，在下一時間內(nèi)，可驅(qū)動這些像素P的第一部分的這些光感測單元 232d檢測光，而驅(qū)動這些像素P的第二部分的這些發(fā)光單元222發(fā)光。圖16A為本發(fā)明的再一實施例的發(fā)光感測模塊的局部剖面示意圖。請參照圖16A， 本實施例的發(fā)光感測模塊200e與圖11的發(fā)光感測模塊200d類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例中，光感測單元 23 為 P-I-N 型(positive-intrinsic-negative type) 光電二極管，但圖11的光感測單元232d為肖特基傳感器。在本實施例中，電極層330e設(shè)置于硅基板50d的表面上，且電性連接硅基板50d與線路基板(如圖11中所繪示，而在圖 16A中不再繪示)。在本實施例中，相鄰像素P的硅基板50d是互相連接在一起的。此外， 第一電極310e形成于發(fā)光單元222的第二摻雜半導(dǎo)體層246上，以電性連接第二摻雜半導(dǎo)體層246與線路基板。在本實施例中，光感測單元23 是在N型摻雜的硅基板50d上形成P型摻雜井區(qū) 322e及空乏區(qū)3Me，例如利用離子布植法在硅基板50d上形成P型摻雜井區(qū)32加。此外， 第二電極320e配置于P型摻雜井區(qū)32 上，以電性連接P型摻雜井區(qū)32 與線路基板。 當(dāng)光于空乏區(qū)23 內(nèi)被接收時，便可產(chǎn)生載子，進而產(chǎn)生光電流以供檢測分析。在其他實施例中，也可將P型摻雜井區(qū)32 置換為N型摻雜井區(qū)，且將N型摻雜的硅基板50d置換為P型摻雜的硅基板，亦即摻雜井區(qū)與硅基板的摻雜態(tài)相反即可。在本實施例中，相鄰兩像素間設(shè)有隔光結(jié)構(gòu)360，以避免像素P中的發(fā)光單元222 所發(fā)出的光被相鄰像素P中的光感測單元23 所檢測。隔光結(jié)構(gòu)360例如是黑色吸光結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明不以此為限。如此一來，像素P中的光感測單元23 只檢測同一像素中的發(fā)光單元222所發(fā)出的光，而不會檢測到相鄰的另一個像素中的發(fā)光單元222所發(fā)出的光，進而提升色彩與亮度調(diào)校的準(zhǔn)確度。圖16B為本發(fā)明的另一實施例的發(fā)光感測模塊的局部剖面示意圖。請參照圖16B， 本實施例的發(fā)光感測模塊200g與圖16A的發(fā)光感測模塊200e類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例的發(fā)光感測模塊200g中，光感測單元232g是在N型摻雜的硅基板50d上形成空乏區(qū)3Mg，而第二電極320g配置于空乏區(qū)324g上并與空乏區(qū)324g接觸。換句話說，光感測單元232g為肖特基傳感器。當(dāng)光于空乏區(qū)324g內(nèi)被接收時，便可產(chǎn)生載子，進而產(chǎn)生光電流以供檢測分析。在本實施例中，第二電極320g例如為環(huán)狀電極，但本發(fā)明不以此為限。在其他實施例中，第二電極320g也可以是呈其他形狀的電極。圖17為本發(fā)明的再一實施例的發(fā)光感測模塊的一個像素的示意圖。請參照圖17， 本實施例的發(fā)光感測模塊200f類似于圖11的發(fā)光感測模塊200d，而兩者的差異如下所述。 在本實施例中，光感測單元232f為場效晶體管。光感測單元232f是設(shè)于硅基板50d的P 型摻雜井區(qū)51f上。光感測單元232f包括一個N型摻雜井區(qū)256f、柵極257f及絕緣層 258f，其中絕緣層258f配置于P型摻雜井區(qū)51f上并與N型摻雜井區(qū)256f相鄰。當(dāng)柵極 257f施加適當(dāng)電壓時，會于其下方產(chǎn)生空乏區(qū)259f，且當(dāng)光照射于光感測單元232f時，空乏區(qū)259f會產(chǎn)生光電流，以將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，而達到光檢測的效果。晶體管370為傳輸晶體管，用以將空乏區(qū)259f中產(chǎn)生的光致電載子傳輸至至外部信號讀出。晶體管294為重置(Reset)晶體管，用以將圖像感測狀態(tài)重置。圖17的右邊的晶體管四5、296及其電路與圖13所繪示的晶體管四5、296相同，在此不在重述。此外，圖17的晶體管四5、296可設(shè)于線路基板中。然而，在本實施例中，可將部分設(shè)于線路基板中的電路設(shè)于硅基板50d上， 如圖17所繪示，是將圖13的晶體管294設(shè)于硅基板50d上的P型摻雜井區(qū)51f上。在一實施例中，可在硅基板50d上作出電荷耦合元件(charge coupled device, CCD)或互補式金屬氧化物半導(dǎo)體感測兀件(complementary metal oxide semiconductor sensor, CMOS sensor)，以檢測光線。圖18A為制造本發(fā)明的另一實施例的發(fā)光感測模塊的過程中的外延示意圖，而圖 18B為圖18A的結(jié)構(gòu)所制造而成的發(fā)光感測模塊的局部剖面示意圖。請參照圖18A與圖 18B，本實施例的發(fā)光感測模塊200h與圖2B的發(fā)光感測模塊200類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例的發(fā)光感測模塊200h中，光感測單元23 包括第五摻雜半導(dǎo)體層412、 肖特基接觸414及416，其中第五摻雜半導(dǎo)體層412通過導(dǎo)電連接層260與發(fā)光單元222連接，例如與發(fā)光單元222的第二摻雜半導(dǎo)體層246連接。此外，肖特基接觸414與416彼此相間隔地配置于第五摻雜半導(dǎo)體層412的背對于發(fā)光單元222的一側(cè)。肖特基接觸414與第五摻雜半導(dǎo)體層412之間的接面為肖特基接面，而肖特基接觸416與第五摻雜半導(dǎo)體層 412之間的接面亦為肖特基接面，因此第五摻雜半導(dǎo)體層412、肖特基接觸414與416即形成金屬-半導(dǎo)體-金屬型式的肖特基光電二極管，而可達到感光的功能。在本實施例中，第五摻雜半導(dǎo)體層412例如為N型半導(dǎo)體層。然而，在其他實施例中，第五摻雜半導(dǎo)體層412 也可以是P型半導(dǎo)體層。在本實施例中，肖特基接觸414可經(jīng)由凸塊422電性連接至線路基板270，而肖特基接觸416可經(jīng)由凸塊424電性連接至線路基板270。發(fā)光單元222與光感測單元23 的制作過程可先參照圖ISA0首先，先在基板50 上依序成長第一摻雜半導(dǎo)體層對2、發(fā)光層對4、第二摻雜半導(dǎo)體層M6、導(dǎo)電連接層260及第五摻雜半導(dǎo)體層412。接著，對這些膜層進行選擇性蝕刻，以使這些膜層形成如圖18B的平臺區(qū)Tl與階梯區(qū)T2。之后，再將整個結(jié)構(gòu)倒置，并通過肖特基接觸414、肖特基接觸416 及第二電極320接合于線路基板270上，例如是通過凸塊422將肖特基接觸414與線路基板270接合，通過凸塊似4將肖特基接觸416與線路基板270接合，且通過凸塊似6將第二電極320與線路基板270接合。然后，再將基板50移除。在此之后，再將電極層330形成于第一摻雜半導(dǎo)體層242上。如此一來，每一發(fā)光單元222與光感測單元23 整體便形成了一個4端(terminal)元件，即為包含了肖特基接觸414、肖特基接觸416、電極層330及第二電極320等四個電極的元件。在其他實施例中，也可以不采用導(dǎo)電連接層沈0，而是使第二摻雜半導(dǎo)體層246與第五摻雜半導(dǎo)體層412直接接觸，亦即將第五摻雜半導(dǎo)體層412直接形成于第二摻雜半導(dǎo)體層246上?；蛘撸谄渌麑嵤├?，也可采用透明絕緣層來取代導(dǎo)電連接層沈0。在另一實施例中，在對這些膜層進行選擇性蝕刻時，也可將兩相鄰像素P之間相連的第一摻雜半導(dǎo)體層M2的部分R蝕刻掉，以使兩相鄰像素P的第一摻雜半導(dǎo)體層242不連續(xù)。圖19A為本發(fā)明的又一實施例的攝影投影裝置的方塊圖，圖19B為圖19A的攝影投影裝置的應(yīng)用方法的流程圖，而圖20A至圖20D繪示了本發(fā)明的一實施例的攝影投影裝置的應(yīng)用方法。請先參照圖1、圖19A、圖19B與圖20A，本實施例的攝影投影裝置IOOi與圖 1的攝影投影裝置100類似，而兩者的差異在于本實施例的攝影投影裝置IOOi的控制單元 120i包括運算次單元122。本實施例的攝影投影裝置IOOi的應(yīng)用方法包括下列步驟。首先，執(zhí)行步驟S110，即投射第一投影圖像。具體而言，在本實施例中，可利用控制單元120i提供第一圖像數(shù)據(jù)Dl至第一驅(qū)動器80，而第一驅(qū)動器80驅(qū)動發(fā)光感測元件205以產(chǎn)生第一圖像，而投影鏡頭110將此第一圖像投影至屏幕40上，以在屏幕40上形成第一投影圖像 II。然后，執(zhí)行步驟S120，即在第一投影圖像Il上形成第二圖像12，例如是利用外界裝置 30在第一投影圖像Il上形成第二圖像12。在本實施例中，外界裝置30例如為激光筆，而第二圖像12例如為利用激光筆所發(fā)出的激光在屏幕40上所形成的光點的圖像，或者為此光點在屏幕40上的移動軌跡的圖像。之后，執(zhí)行步驟S130，檢測第二圖像12，并將第二圖像12轉(zhuǎn)換成第二圖像數(shù)據(jù)D2。 在本實施例中，可通過控制單元120i命令第二驅(qū)動器90驅(qū)動發(fā)光感測元件205的光感測陣列230，以檢測第二圖像12，并將第二圖像12轉(zhuǎn)換成第二圖像數(shù)據(jù)D2。接著，第二驅(qū)動器 90將第二圖像數(shù)據(jù)D2傳遞至控制單元120i。然后，執(zhí)行步驟S140，其為運算第一圖像數(shù)據(jù)Dl與第二圖像數(shù)據(jù)D2，以產(chǎn)生第三圖像數(shù)據(jù)D3。在本實施例中，可通過控制單元120i運算第一圖像數(shù)據(jù)Dl與第二圖像數(shù)據(jù) D2，例如是通過控制單元120i的運算次單元122來運算第一圖像數(shù)據(jù)Dl與第二圖像數(shù)據(jù) D2，以產(chǎn)生第三圖像數(shù)據(jù)D3。接著，執(zhí)行步驟S150，其為投影對應(yīng)于第三圖像數(shù)據(jù)D3的第三投影圖像13，例如是將第三投影圖像13投影于屏幕40上。在本實施例中，可通過控制單元120i提供第三圖像數(shù)據(jù)D3至第一驅(qū)動器80，而第一驅(qū)動器80驅(qū)動發(fā)光感測元件205以產(chǎn)生第三圖像，而投影鏡頭110將第三圖像投影至屏幕40，以產(chǎn)生第三投影圖像13。在本實施例中，第一投影圖像Il可包括物件111，而第二圖像12例如是利用激光筆圖選物件111所產(chǎn)生的軌跡，例如是近似于圓形的軌跡。此外，第三投影圖像13可包括接近于第二圖像12的轉(zhuǎn)換圖像122，此轉(zhuǎn)換圖像122例如為幾何圖形圖像。舉例而言，轉(zhuǎn)換圖像122例如為正圓形圖像。在本實施例中，第三投影圖像13例如是轉(zhuǎn)換圖像122重疊于第一投影圖像Il上的圖像。然而，在其他實施例中，第三投影圖像13例如是第一投影圖像 Il在扣除轉(zhuǎn)換圖像122后的圖像，亦即屏幕40上的轉(zhuǎn)換圖像122呈現(xiàn)背景顏色，例如呈現(xiàn)黑色。如此一來，即可達到利用外界裝置30在屏幕上繪圖的功效。此外，在本實施例中，外界裝置30所投影出的激光例如為可見光或不可見光，其中不可見光例如為紅外光。再者，在本實施例中，轉(zhuǎn)換圖像122的形成方式例如為運算次單元122比對第二圖像數(shù)據(jù)D2與內(nèi)建的圖案數(shù)據(jù)庫，以從內(nèi)建的圖案數(shù)據(jù)庫中選出一個最接近第二圖像12的圖案來作為轉(zhuǎn)換圖像數(shù)據(jù)，而轉(zhuǎn)換圖像數(shù)據(jù)與第一圖像數(shù)據(jù)Dl迭合以產(chǎn)生第三圖像數(shù)據(jù) D3，其中轉(zhuǎn)換圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)產(chǎn)生轉(zhuǎn)換圖像122。然而，在其他實施例中，也可以是第一圖像數(shù)據(jù)Dl扣除轉(zhuǎn)換圖像數(shù)據(jù)而產(chǎn)生第三圖像數(shù)據(jù)D3。舉例而言，圖20A的轉(zhuǎn)換圖像122例如為正圓形，而在圖20B中第二圖像12’例如為接近于直線的圖案，轉(zhuǎn)換圖像122’例如為直線。再者，請參照圖20C，運算次單元122也可將第二圖像數(shù)據(jù)D2與內(nèi)建的文字數(shù)據(jù)庫比對，以選出一個最接近第二圖像12”的文字，然后，控制單元120再將此代表此文字的轉(zhuǎn)換圖像數(shù)據(jù)與第一圖像數(shù)據(jù)Dl迭合，以形成第三圖像數(shù)據(jù)D3。如此一來，便可在屏幕40 上投影出包含轉(zhuǎn)換圖像122”(即文字)的第三投影圖像13”?；蛘?，在其他實施例中，也可以是將第一圖像數(shù)據(jù)Dl扣除轉(zhuǎn)換圖像以產(chǎn)生第三圖像數(shù)據(jù)D3。請再參照圖20D，在本實施例中，第二圖像12例如為外界裝置30所投射出的光的軌跡，而物件111具有對應(yīng)的物件區(qū)域，例如為圖20D中的矩形。此外，運算單元122判斷第二圖像12是否有至少部分位于物件區(qū)域內(nèi)，亦即通過第二圖像數(shù)據(jù)D2與第一圖像數(shù)據(jù) Dl來判斷第二圖像12是否有至少部分位于物件區(qū)域內(nèi)，如果是，則控制單元120i啟動第二圖像12(即光的軌跡)所對應(yīng)的功能。舉例而言，如果光的軌跡從屏幕上的起點位置移動至終點位置，而起點位置落在物件區(qū)域時，則運算單元122產(chǎn)生第三圖像數(shù)據(jù)D3，以對應(yīng)在屏幕40上產(chǎn)生第三投影圖像13”，，其中第三投影圖像13”，中所包含的物件111則位于終點位置。如此一來，便可通過外界裝置30來移動第一投影圖像Il中的物件111。此外，在另一實施例中，第二圖像12所對應(yīng)的功能也可以是播放音樂或影片、開啟超連接或換頁。如此一來，當(dāng)使用本實施例的攝影投影裝置IOOi及其應(yīng)用方法來作投影簡報時， 通過外界裝置30 (如激光筆)便能夠與投影簡報作互動，以增添投影簡報的互動性與效果。圖21繪示本發(fā)明的再一實施例的攝影投影裝置的應(yīng)用。請參照圖21，當(dāng)多個圖1 的攝影投影裝置100搭配使用時，便可產(chǎn)生光通信系統(tǒng)，而每一攝影投影裝置100可視為一光收發(fā)裝置。圖21是以兩個攝影投影裝置100為例。如圖21所示，兩個攝影投影裝置100 可相對設(shè)置，而投影鏡頭110可采用讓來自發(fā)光感測元件205的圖像光束B轉(zhuǎn)換成平行光的鏡頭。如此一來，兩個攝影投影裝置100之一所產(chǎn)生的圖像光束B便能夠平行地投射至兩個攝影投影裝置100的另一的投影鏡頭110，而此另一攝影投影裝置100的投影鏡頭110 則將此圖像光束B成像在此另一攝影投影裝置的發(fā)光感測元件205上。換句話說，以圖21 為例，左邊的攝影投影裝置100在接收到輸出信號SO時，將輸出信號SO轉(zhuǎn)換成圖像光束B， 將著將此圖像光束B平行地投射至右邊的攝影投影裝置100，而右邊的攝影投影裝置100則將圖像光束轉(zhuǎn)換成輸入信號Si，如此即完成光通信的動作，其中輸出信號SO與輸入信號SI 例如為電信號。反之，右邊的攝影投影裝置100在接收到輸出信號SO時，也可將輸出信號 SO轉(zhuǎn)換成圖像光束B，且利用投影鏡頭110將圖像光束平行地投射于左邊的攝影投影裝置 100。左邊的攝影投影裝置的發(fā)光感測元件205則將圖像光束B轉(zhuǎn)換成輸出信號SO。如此一來，可達成另一方向的光通信。換句話說，本實施例的光通信系統(tǒng)可達成雙向的光通信。在另一實施例中，也可實現(xiàn)一個攝影投影裝置100對多個攝影投影裝置100的一對多雙向光通信。舉例而言，此一個攝影投影裝置100的投影鏡頭110可讓來自發(fā)光感測元件205的圖像光束B成為發(fā)散光，以使圖像光束B能照射到多個攝影投影裝置100。如此一來，即可達成一對多的雙向光通信。本發(fā)明并不限定投影鏡頭110所轉(zhuǎn)換而成的圖像光束B為平行光束或發(fā)散光束，在另一實施例中，也可以是轉(zhuǎn)換成收斂光束。在本實施例中，由于兩個攝影投影裝置100可通過其投影鏡頭110反應(yīng)于光感測單元陣列230所產(chǎn)生的信號而自動調(diào)整焦距及指向性以確保最佳光信號質(zhì)量，因此兩個攝影投影裝置100之間可以是自由空間，而可以不采用光纖來傳遞光信號。如此一來，兩個攝影投影裝置100之間便可產(chǎn)生自由空間的信號傳輸通道。此由于發(fā)光單元陣列220與光感測單元陣列230均具有多個像素P，因此本實施例的投影投影裝置100可實現(xiàn)多通道高速可見光通信架構(gòu)。此外，由于本實施例可采用可見光來傳遞信號，因此不會與一般法定的射頻信號或其他波段的信號產(chǎn)生干擾，且可達到數(shù)據(jù)保密的效果。此外，發(fā)光單元陣列220所產(chǎn)生的圖像與光感測單元陣列230所接收的圖像也可以是全像圖像，即利用全息術(shù)(holography) 所產(chǎn)生的圖像，如此圖像光束B便可傳遞更為龐大的信息。
再者，可通過螢光粉、量子點、納米螢光粉、聚合物、有機材質(zhì)或無機材質(zhì)來對像素 P作色彩化，以使所傳遞的光信號夾帶更多的信息，并通過對不同顏色的檢測而解析出更多的數(shù)據(jù)。另外，不只可對不同的顏色作檢測與判斷，也可針對色溫與演色性來作檢測與判斷。另外，不同的顏色也可用以傳遞不同性質(zhì)的信號?；蛘撸蟼餍盘枙r可采用一種顏色， 而下載信號時則采用另一種顏色，而達到二倍的通信效果。再者，也可在發(fā)光單元陣列220的表面形成光子晶體，并讓光子晶體的孔洞深入發(fā)光層M4中，以產(chǎn)生表面再結(jié)合機制(surface recombination mechanism)，進而提升發(fā)光單元陣列220的發(fā)光反應(yīng)速率。另外，攝影投影裝置100的投影鏡頭110也可以用配置于發(fā)光單元陣列220上的透鏡陣列來取代?；蛘撸部刹捎霉鈻?、光子晶體或發(fā)光單元陣列220的平臺區(qū)Tl的形狀來達到對圖像光束B的光形與傳遞方向的控制。綜上所述，由于本發(fā)明的實施例的攝影投影裝置中的發(fā)光感測模塊能將發(fā)光單元陣列與光感測單元陣列整合在一起，因此可具有較小的體積，且兼具顯示(或投影顯示)與光檢測的功能。此外，由于發(fā)光感測模塊可直接發(fā)出圖像光束，而不是像已知投影裝置是采用光閥將照明系統(tǒng)所產(chǎn)生的照明光束轉(zhuǎn)換為圖像光束，因此本發(fā)明的實施例的攝影投影裝置可節(jié)省已知技術(shù)中照明光束的光路徑所占據(jù)的空間，故可有效縮小本發(fā)明的實施例的攝影投影裝置的體積。如此一來，本發(fā)明的實施例的攝影投影裝置便適合裝設(shè)于攜帶型電子裝置中，而不會占用過大的體積，且能進一步縮小攜帶型電子裝置的整體體積。另外，在本發(fā)明的實施例中，也可利用光感測單元陣列來檢測發(fā)光單元陣列所發(fā)出的光，以作圖像校正或調(diào)整(如色彩調(diào)校、亮度調(diào)校等)。雖然本發(fā)明已以實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種攝影投影裝置，其特征在于，包括發(fā)光感測模塊，具有發(fā)光感測區(qū)，該發(fā)光感測模塊包括發(fā)光單元陣列，包括多個呈陣列排列的發(fā)光單元，其中這些發(fā)光單元分布于該發(fā)光感測區(qū)中，且該發(fā)光單元陣列適于提供圖像光束；以及光感測單元陣列，包括多個呈陣列排列的光感測單元，其中這些光感測單元分布于該發(fā)光感測區(qū)中，其中每一該光感測單元與一對應(yīng)的該發(fā)光單元構(gòu)成一像素；以及投影鏡頭，配置于該圖像光束的傳遞路徑上。
2.如權(quán)利要求1所述的攝影投影裝置，其特征在于每一該發(fā)光單元包括 第一摻雜半導(dǎo)體層；第二摻雜半導(dǎo)體層；以及發(fā)光層，配置于該第一摻雜半導(dǎo)體層與該第二摻雜半導(dǎo)體層之間，且每一該光感測單元包括 第三摻雜半導(dǎo)體層；以及第四摻雜半導(dǎo)體層，與該第三摻雜態(tài)半導(dǎo)體層連接，其中這些光感測單元分別與這些發(fā)光單元互相堆迭。
3.如權(quán)利要求2所述的攝影投影裝置，其特征在于該發(fā)光感測模塊還包括 多個第一電極，分別連接這些像素的這些光感測單元的這些第四摻雜半導(dǎo)體層；多個第二電極，分別連接這些像素的這些發(fā)光單元的這些第二摻雜半導(dǎo)體層，且與這些光感測單元的這些第三摻雜半導(dǎo)體層電性連接；以及電極層，電性連接這些像素的這些發(fā)光單元的這些第一摻雜態(tài)半導(dǎo)體層。
4.如權(quán)利要求3所述的攝影投影裝置，其特征在于這些第二電極分別經(jīng)由多個過孔貫穿這些光感測單元。
5.如權(quán)利要求3所述的攝影投影裝置，其特征在于該發(fā)光感測模塊還包括多個發(fā)光單元驅(qū)動電路，分別經(jīng)由這些第二電極與該電極層驅(qū)動這些發(fā)光單元；以及多個光感測單元驅(qū)動電路，分別經(jīng)由這些第一電極與對應(yīng)的這些第二電極驅(qū)動這些光感測單元。
6.如權(quán)利要求2所述的攝影投影裝置，其特征在于該發(fā)光感測模塊還包括 多個第一電極，分別連接這些像素的這些發(fā)光單元的這些第一摻雜半導(dǎo)體層；多個第二電極，分別連接這些像素的這些光感測單元的這些第三摻雜半導(dǎo)體層，且與這些發(fā)光單元的這些第二摻雜半導(dǎo)體層電性連接；以及電極層，電性連接這些像素的這些光感測單元的這些第四摻雜半導(dǎo)體層。
7.如權(quán)利要求6所述的攝影投影裝置，其特征在于這些第二電極分別經(jīng)由多個過孔貫穿這些發(fā)光單元。
8.如權(quán)利要求6所述的攝影投影裝置，其特征在于該發(fā)光感測模塊還包括多個發(fā)光單元驅(qū)動電路，分別經(jīng)由這些第一電極與對應(yīng)的這些第二電極驅(qū)動這些發(fā)光單元；以及多個光感測單元驅(qū)動電路，分別經(jīng)由這些第二電極與該電極層驅(qū)動這些光感測單元。
9.如權(quán)利要求1所述的攝影投影裝置，其特征在于該發(fā)光單元陣列與該光感測單元陣列互相交錯配置。
10.如權(quán)利要求1所述的攝影投影裝置，其特征在于每一該像素還包括導(dǎo)電基板，該像素的該光感測單元與該發(fā)光單元皆配置于該導(dǎo)電基板上。
11.如權(quán)利要求10所述的攝影投影裝置，其特征在于該光感測單元為肖特基傳感器。
12.如權(quán)利要求10所述的攝影投影裝置，其特征在于該發(fā)光感測模塊還包括線路基板，每一該光感測單元還包括肖特基接觸，配置于該導(dǎo)電基板上；以及歐姆接觸，配置于該導(dǎo)電基板上，其中該肖特基接觸與該歐姆接觸相間隔配置，且該發(fā)光感測模塊還包括多個第三電極，分別電性連接至該線路基板與這些光感測單元的這些肖特基接觸；以及多個第四電極，分別電性連接該線路基板與這些光感測單元的這些歐姆接觸。如權(quán)利要求10所述的攝影投影裝置，其中每一該光感測單元還包括空乏區(qū)，形成于該導(dǎo)電基板的表面，該發(fā)光感測模塊還包括多個第二電極，分別配置于這些光感測單元的這些空乏區(qū)上， 并與這些空乏區(qū)接觸。
13.如權(quán)利要求10所述的攝影投影裝置，其特征在于該光感測單元為P-I-N型光電二極管。
14.如權(quán)利要求10所述的攝影投影裝置，其特征在于該發(fā)光感測模塊還包括線路基板，這些像素配置于該線路基板上，每一該光感測單元還包括空乏區(qū)，形成于該導(dǎo)電基板的表面；以及摻雜井區(qū)，形成于該空乏區(qū)中，其中該摻雜井區(qū)的摻雜態(tài)與該導(dǎo)電基板的摻雜態(tài)相反，且該發(fā)光感測模塊還包括多個第二電極，分別配置于這些光感測單元的該摻雜井區(qū)上， 且分別電性連接這些摻雜井區(qū)與該線路基板。
15.如權(quán)利要求1所述的攝影投影裝置，其特征在于，還包括控制單元，電性連接至該發(fā)光單元陣列與該光感測單元陣列，以交替驅(qū)動該發(fā)光單元陣列發(fā)光及該光感測單元檢測光。
16.如權(quán)利要求1所述的攝影投影裝置，其特征在于該投影裝置還包括控制單元，該控制單元適于在一時間內(nèi)驅(qū)動這些像素的第一部分的這些發(fā)光單元發(fā)光，并同時驅(qū)動這些像素的第二部分的這些光感測單元檢測光，其中這些像素的該第一部分分別與這些像素的該第二部分相鄰。
17.如權(quán)利要求1所述的攝影投影裝置，其特征在于每一該發(fā)光單元包括 第一摻雜半導(dǎo)體層；第二摻雜半導(dǎo)體層；以及發(fā)光層，配置于該第一摻雜半導(dǎo)體層與該第二摻雜半導(dǎo)體層之間，且每一該光感測單元包括第五摻雜半導(dǎo)體層，連接至該第二摻雜半導(dǎo)體層； 第一肖特基接觸，配置于該第五摻雜半導(dǎo)體層上；以及第二肖特基接觸，配置于該第五摻雜半導(dǎo)體層上，其中該第一肖特基接觸與該第二肖特基接觸彼此相間隔配置，且該發(fā)光感測模塊還包括線路基板，其中該第五摻雜半導(dǎo)體層通過該第一肖特基接觸與該第二肖特基接觸電性連接至該線路基板。
18.如權(quán)利要求1所述的攝影投影裝置，其特征在于該發(fā)光單元陣列用以將輸出信號轉(zhuǎn)換成該圖像光束，且該投影鏡頭用以將該圖像光束傳遞至另一攝影投影裝置，該另一攝影投影裝置的投影鏡頭用以將該圖像光束成像于該另一攝影投影裝置的光感測單元陣列， 且該另一攝影投影裝置的該光感測單元陣列用以將該圖像光束轉(zhuǎn)換成輸入信號。
19.一種發(fā)光感測模塊，其特征在于，包括發(fā)光感測區(qū)；發(fā)光單元陣列，包括多個呈陣列排列的發(fā)光單元，其中這些發(fā)光單元分布于該發(fā)光感測區(qū)中；光感測單元陣列，包括多個呈陣列排列的光感測單元，其中這些光感測單元分布于該發(fā)光感測區(qū)中，其中每一該光感測單元與一對應(yīng)的該發(fā)光單元構(gòu)成一像素；以及線路基板，其中這些發(fā)光單元與這些光感測單元配置于該線路基板上，且該線路基板包括多個發(fā)光單元驅(qū)動電路，分別電性連接至這些發(fā)光單元；以及多個光感測單元驅(qū)動電路，分別電性連接至這些光感測單元。
20.如權(quán)利要求19所述的發(fā)光感測模塊，其特征在于每一該發(fā)光單元包括第一摻雜半導(dǎo)體層；第二摻雜半導(dǎo)體層；以及發(fā)光層，配置于該第一摻雜半導(dǎo)體層與該第二摻雜半導(dǎo)體層之間，且每一該光感測單元包括第三摻雜半導(dǎo)體層；以及第四摻雜半導(dǎo)體層，與該第三摻雜態(tài)半導(dǎo)體層連接，其中這些光感測單元分別與這些發(fā)光單元互相堆迭于該線路基板上。。
21.如權(quán)利要求20所述的發(fā)光感測模塊，其特征在于，還包括多個第一電極，分別連接這些像素的這些光感測單元的這些第四摻雜半導(dǎo)體層與該線路基板；多個第二電極，分別連接這些像素的這些發(fā)光單元的這些第二摻雜半導(dǎo)體層與該線路基板；以及電極層，連接這些像素的這些發(fā)光單元的這些第一摻雜態(tài)半導(dǎo)體層。
22.如權(quán)利要求21所述的發(fā)光感測模塊，其特征在于這些第二電極分別經(jīng)由多個過孔貫穿這些光感測單元。
23.如權(quán)利要求21所述的發(fā)光感測模塊，其特征在于這些發(fā)光單元驅(qū)動電路分別經(jīng)由這些第二電極與該電極層驅(qū)動這些發(fā)光單元，且這些光感測單元驅(qū)動電路分別經(jīng)由這些第一電極與對應(yīng)的這些第二電極驅(qū)動這些光感測單元。
24.如權(quán)利要求20所述的發(fā)光感測模塊，其特征在于，還包括多個第一電極，分別連接這些像素的這些發(fā)光單元的這些第一摻雜半導(dǎo)體層與該線路基板；多個第二電極，分別連接這些像素的這些光感測單元的這些第三摻雜半導(dǎo)體層與該線路基板；以及電極層，連接這些像素的這些光感測單元的這些第四摻雜半導(dǎo)體層。
25.如權(quán)利要求M所述的發(fā)光感測模塊，其特征在于這些第二電極分別經(jīng)由多個過孔貫穿這些發(fā)光單元。
26.如權(quán)利要求M所述的發(fā)光感測模塊，其特征在于這些發(fā)光單元驅(qū)動電路分別經(jīng)由這些第一電極與對應(yīng)的這些第二電極驅(qū)動這些發(fā)光單元，且這些光感測單元驅(qū)動電路分別經(jīng)由這些第二電極與該電極層驅(qū)動這些光感測單元。
27.如權(quán)利要求19所述的發(fā)光感測模塊，其特征在于該發(fā)光單元陣列與該光感測單元陣列互相交錯配置。
28.如權(quán)利要求19所述的發(fā)光感測模塊，其特征在于該光感測單元與該發(fā)光單元皆配置于該導(dǎo)電基板上。
29.如權(quán)利要求觀所述的發(fā)光感測模塊，其特征在于該光感測單元為肖特基傳感器。
30.如權(quán)利要求觀所述的發(fā)光感測模塊，其特征在于該光感測單元為P-I-N型光電二極管。
31.如權(quán)利要求19所述的發(fā)光感測模塊，其特征在于每一該發(fā)光單元包括第一摻雜半導(dǎo)體層；第二摻雜半導(dǎo)體層；以及發(fā)光層，配置于該第一摻雜半導(dǎo)體層與該第二摻雜半導(dǎo)體層之間，且每一該光感測單元包括第五摻雜半導(dǎo)體層，連接至該第二摻雜半導(dǎo)體層；第一肖特基接觸，配置于該第五摻雜半導(dǎo)體層上；以及第二肖特基接觸，配置于該第五摻雜半導(dǎo)體層上，其中該第一肖特基接觸與該第二肖特基接觸彼此相間隔配置，且該發(fā)光感測模塊還包括線路基板，其中該第五摻雜半導(dǎo)體層通過該第一肖特基接觸與該第二肖特基接觸電性連接至該線路基板。
全文摘要
一種攝影投影裝置與發(fā)光感測模塊，該攝影投影裝置包括發(fā)光感測模塊及投影鏡頭。發(fā)光感測模塊具有發(fā)光感測區(qū)，且發(fā)光感測模塊包括發(fā)光單元陣列及光感測單元陣列。發(fā)光單元陣列包括多個呈陣列排列的發(fā)光單元，其中這些發(fā)光單元分布于發(fā)光感測區(qū)中，且發(fā)光單元陣列適于提供圖像光束。光感測單元陣列包括多個呈陣列排列的光感測單元，其中這些光感測單元分布于發(fā)光感測區(qū)中。投影鏡頭配置于圖像光束的傳遞路徑上。
文檔編號H01L27/146GK102566210SQ201110380159
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者葉文勇, 吳明憲, 朱慕道, 林瑞映, 趙嘉信 申請人:財團法人工業(yè)技術(shù)研究院