[发明专利]像素单元、图像传感器、感测光信号的方法、操控像素单元的方法以及生成图像的方法

说明书

本发明涉及一种用于图像传感器(100)的像素单元(102)。像素单元(102)包括用于将光信号(106)转换成处理信号(108)的光电二极管(104)、复用单元(110)以及存储装置(112)，所述复用单元构造用于在使用所述处理信号(108)的情况下至少产生第一复用信号(118)以及与所述第一复用信号(118)不同的第二复用信号(120)，所述存储装置至少具有用于缓存所述第一复用信号(118)的时间限界的积分值的第一存储单元(114)和用于缓存所述第二复用信号(120)的时间限界的积分值的第二存储单元(116)。因此，所述像素单元(102)实现了所述第一复用信号(118)与所述第二复用信号(120)的时间上重叠的采样。

技术领域

本发明涉及一种设备和一种方法。本发明的主题也是一种计算机程序。

背景技术

图像传感器的采样通常借助相对于最终的图像率相对短的曝光时间来实现。在此，曝光时间作用为低通滤波器，所述低通滤波器可以在时域中理想化地视为一个矩形。

发明内容

在这种背景下，以在此所提出的方案提出一种用于图像传感器的像素单元、一种图像传感器、一种用于感测光信号的方法、一种用于操控像素单元的方法以及一种用于在使用像素单元的情况下生成图像的方法，另外还提出一种设备，所述设备使用所述方法中的至少一个，以及最后提出一种根据本发明的相应的计算机程序。通过在以下列出的措施，可以实现本发明的设备的有利的构型和改善方案。

提出一种用于图像传感器的像素单元，其中，所述像素单元具有以下特征：

用于将光信号转换成处理信号的必要时复杂的(komplex)光电二极管；

复用单元，所述复用单元构造用于在使用处理信号的情况下产生至少一个第一复用信号和与所述第一复用信号不同的第二复用信号；

存储装置，其具有用于缓存(zwischenspeichern)所述第一复用信号的时间限界的积分值的至少一个第一存储单元和用于缓存所述第二复用信号的时间限界的积分值的第二存储单元。

这实现了经低通滤波的复用输入端信号的时间上重叠的采样。由两个复用信号的在存储装置中所存储的时间限界的积分值可以重构图像信号，所述图像信号代表由像素单元所检测的图像。

有利地，可以在使用处理信号的情况下，同时产生多个(例如至少2个或至少3个)彼此不同的信号，并且这是根据一种实施方式对于每个连续的时刻或至少对于许多离散时刻来说的。

像素单元可以理解为用于感测光信号的单元。光电二极管可以理解为用于将光子流转换成电子流的必要时复杂的光敏元件。光信号例如可以理解为具有任意的(空间上和时间上的)(调制)变化率的时间连续的并且不恒定的电磁信号。处理信号可以理解为光电二极管的电输出信号。复用单元可以理解为信号复用器。复用单元例如可以构造为连续的分配器(Teiler)、离散的分配器即时间复用器。复用信号可以理解为由复用单元通过放大处理信号所产生的信号。第一存储单元和第二存储单元例如可以分别涉及电容器。根据一种实施方式，复用信号之间的不同由在产生信号中的至少一个期间所执行的信号放大或衰减(即乘法)造成。

在此所提出的方案基于以下认知，通过使用由复用器与至少两个存储单元结合的硬件结构可以如此匹配图像传感器的像素设计和像素读取结构，使得借助低通滤波器能够实现光信号的时间上正确的采样。

根据一种实施方式，复用单元可以构造用于以第一放大因数放大处理信号来产生第一复用信号，或附加地或替代地以第二放大因数放大处理信号来产生第二复用信号。第一放大因数和第二放大因数可以彼此不同。通过该实施方式，可以视产生第一复用信号和第二复用信号的时刻而定不同强度地给存储单元充电。

根据一种实施方式，复用单元可以构造用于同时产生第一复用信号和第二复用信号。如果产生其他复用信号，则同样可以同时产生所述其他复用信号。有利地，根据该实施方式，复用单元可以实施为连续的分配器。