[发明专利]图像传感器的多分量读出

权利要求书

1.一种用于从图像传感器阵列获得图像数据的方法，包括步骤：

a)提供图像传感器阵列，该图像传感器阵列具有用于积累电荷的 全色像素的第一分量子集和用于积累电荷的彩色像素的第二分量子集， 其中每个分量子集在所述图像传感器阵列上稀疏分布；

b)在曝光彩色像素的第二分量子集的同时，从全色像素的第一分 量子集读取像素电荷以产生像素信号，并且数字化和存储第一分量子集 信号；以及

c)从彩色像素的第二分量子集读取像素电荷以产生像素信号，并 且数字化和存储第二分量子集信号，其中所述彩色像素被曝光达从全色 像素的第一分量子集读取像素信号期间的时间中的至少一部分时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，第一分量子集在读出第二分 量子集之前被完全读出。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，存在全色像素或彩色像素的 至少一个另外的分量子集。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，由图像传感器捕捉场景的多 个图像，并且在读出像素的分量子集的同时，像素的剩余分量子集正在 积累电荷。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述图像传感器阵列具有全 色像素P、第一彩色像素R、第二彩色像素G及第三彩色像素B，并且 其中，利用下面的最小重复单元来布置像素：

P G P R

G P R P

P B P G

B P G P。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤b)和c)二者中的像 素电荷的读取包括：对于来自像素的给定分量子集的每个像素，同时将 电荷输送和存储在单独的浮动扩散中，以及从浮动扩散逐次读出对应的 像素信号，以分别产生第一和第二分量子集信号。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤b)和c)二者中的像 素电荷的读取包括：对于来自像素的给定分量子集的每个像素，同时将 电荷输送和存储在单独的电荷耦合器件中，以及从电荷耦合器件逐次读 出对应的像素信号，以分别产生第一和第二分量子集信号。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤b)和c)二者中读 出像素电荷是使用电子滚动快门序列实现的。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，像素的第一分量子集暴露于 来自场景的光的时间长度与像素的第二分量子集不同。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，像素的第一分量子集暴露 于来自场景的光的时间长度与像素的第二分量子集不同，从而使得像素 的第一分量子集比第二分量子集更频繁地被读出。

11.一种用于从图像传感器阵列获得图像数据的方法，包括步骤：

a)提供图像传感器阵列，并且选择性地将图像像素组织成第一结 构和第二结构，所述第一结构具有用于积累电荷的全色像素的第一分量 子集和用于积累电荷的彩色像素的第二分量子集，所述第二结构具有全 色像素的不同的第一分量子集和彩色像素的不同的第二分量子集，其中 每个分量子集在所述图像传感器阵列上稀疏分布；

b)在曝光彩色像素的第二分量子集的同时，从全色像素的第一分 量子集读取像素电荷以产生像素信号，并且数字化和存储第一分量子集 信号；

c)从彩色像素的第二分量子集读取像素电荷以产生像素信号，并 且数字化和存储第二分量子集信号，其中所述彩色像素被曝光达从全色 像素的第一分量子集读取像素信号期间的时间中的至少一部分时间；以 及

d)响应于摄像条件而改变图像像素的结构。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，摄像条件包括下面中的一 种或多种：亮度级、运动程度及聚焦设置。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，步骤b)和c)的相对定 时根据摄像条件而变化。