[发明专利]读出和复位图像传感器的像素的电路和方法

权利要求书

1.用于复位和读出图像传感器的实际和/或虚拟像素单元(5)的电路，所述电路包括以下步骤：

-用于复位(Rst)所述像素单元的部件，其中，所述像素单元的第一次复位与第二次复位之间的时间间隔被定义为主积分周期(Tint)；

-用于在所述主积分周期期间多次读出所述像素单元的部件，其中，所述电路可操作来在所述主积分周期(Tint)期间至少两次(Sel1，Sel2)读出所述像素单元，生成至少两个像素信号(V_较低亮，V_明亮)，和

-用于将所述至少两个像素信号组合成输出信号的部件，

其特征在于，所述用于组合的部件可操作为：依据所述像素单元的饱和电平以加权方式组合所述至少两个像素信号。

2.如权利要求1所述的电路，其中，所述电路或者其部件被实现为CMOS-电路。

3.如权利要求1或2所述的电路，其中，所述用于多次读出的部件可操作为：读出像素以获取具有第一曝光时间的较低亮信号(V_较低亮)，并且之后再一次读出所述像素以获取具有第二曝光时间的明亮信号(V_明亮)，所述第一曝光时间短于所述第二曝光时间。

4.如在前权利要求之一所述的电路，其中，所述用于多次读出的部件可操作来在所述主积分周期期间读出像素以获取暗信号(V_暗)，并且所述暗信号(V_暗)优选地在所述主积分周期的开始处读出。

5.如权利要求4所述的电路，包括用于预处理信号的部件，其中，所述用于预处理的部件可操作来从所述较低亮信号(V_较低亮)和/或从所述明亮信号(V_明亮)中减去所述暗信号(V_暗)。

6.如在前权利要求3-5之一所述的电路，其中，所述用于组合的部件可操作来补偿所述较低亮信号的减少的曝光时间，将所述较低亮信号放大某一倍数，该倍数取决于所述主积分周期(Tint)与在第一次复位和所述较低亮(Tsel2)信号的读出之间的时间段之间的比率。

7.如在前权利要求之一所述的电路，其中，所述用于组合的部件可操作来使用包括扩展过渡部分的加权函数，所述较低亮信号(V_较低亮)和所述明亮信号(V_明亮)分别被放大较低亮增益和明亮增益。

8.如权利要求7所述的电路，其中，所述过渡部分在阈值处或者阈值之下结束，该阈值等于明亮信号的最大读出值。

9.如在前权利要求之一所述的、用于复位和读出具有以行和列布置的多个像素单元的图像传感器的的电路，其中，可以将以列布置的像素单元选择性地耦接到公共线，以读出与投射到所述图像传感器上的光相对应的值，为像素的寻址线提供第一移位寄存器以用于复位，为像素的寻址线提供第二移位寄存器以便在与图像传感器的帧速率相对应的主积分周期(Tint)结束时从像素单元读出值，为像素单元的寻址线提供第三移位寄存器和第四移位寄存器以便在复位所述像素与主积分周期(Tint)结束之间的不同时刻处读出值。

10.如权利要求9所述的电路，包括可操作来执行自动动态范围算法的设置部件，其中，用于读出较低亮信号(V_较低亮)的时间和/或用于读出明亮信号(V_明亮)的时间是依据整个图像上的、超过预定值的较低亮信号和/或明亮信号的数目而设置的。

11.如在前权利要求中任一项所述的电路，其中，所述电路可操作来复位和读出具有以行和列布置的多个实际像素单元的图像传感器，并且多个实际像素单元的信号被组合成虚拟像素单元的相应信号。

12.如权利要求11所述的电路，其中，水平或垂直相邻布置的实际像素单元被组合成所述虚拟像素单元之一。

13.如权利要求11到12之一所述的电路，其中，所述电路可操作来生成包括具有较低亮信号和明亮信号的值的相邻布置的矩阵元素的中间图像。

14.如权利要求13所述的电路，其中，具有较低亮信号的值的所述矩阵元素以列或行布置，并且/或者具有明亮信号的值的所述矩阵元素以列或行布置。