[发明专利]图像传感器及操作方法以及成像装置

权利要求书

1.一种图像传感器，包括：

半导体衬底上的图像感测阵列，用于进行图像感测，其包括以阵列形式布置的多个第一光感测单元；

所述衬底上的第一光传感器，用于感测环境光并将环境光转换为第一电信号，其包括以阵列形式布置的多个第二光感测单元，所述第二光感测单元在所述第一光感测单元的阵列的外部；以及

处理模块，配置为基于所述第一电信号确定环境光的强度，并基于所确定的强度控制所述图像传感器的操作，

其中所述第二光感测单元的光感测能力高于所述第一光感测单元的光感测能力，

其中所述图像传感器具有下列特征中的一个或多个：

(a)所述第一光感测单元上还形成有滤色器，而所述第二光感测单元上不形成滤色器；

(b)所述第二光感测单元的有效尺寸大于所述第一光感测单元的有效尺寸；

(c)所述图像传感器还包括在所述第一光感测单元上的第一微透镜以及在所述第二光感测单元上的第二微透镜，其中所述第二微透镜被根据所述第一光传感器在与所述图像传感器协作的光学件的成像范围中的位置而偏移，使得入射到第二光感测单元的光被汇聚到第二光感测单元中的感光元件。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括接口，用于从外部连接的第二光传感器接收第二电信号，其中所述处理模块配置为基于所述第一电信号和所述第二电信号确定环境光的强度。

3.根据权利要求1或2所述的图像传感器，其中所述处理模块包括数模转换器(ADC)，用于将电信号转换为数字信号以用于确定环境光的强度。

4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述处理模块包括图像信号处理模块(ISP)，用于对所述图像感测阵列所感测的图像信号进行处理。

5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，控制所述图像传感器的操作包括：

当所述强度小于或等于阈值时，所述处理模块以黑白模式处理所述图像感测阵列所感测的图像信号；以及

当所述强度高于阈值时，所述处理模块以彩色模式处理所述图像感测阵列所感测的图像信号。

6.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，控制所述图像传感器的操作包括下列中的一个或多个：

根据所述强度，所述处理模块通过第一控制信号来关闭或开启红外滤镜(IR-CUT)；

根据所述强度，所述处理模块通过第二控制信号来开启/关闭用于进行补光的外部光源；以及

根据所述强度，通过自动曝光控制来调整图像感测阵列的曝光时间。

7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一光传感器的采样时间独立于所述第一光感测单元的曝光时间或对应的采样时间。

8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中：

所述处理模块包括闪烁检测器，所述闪烁检测器被配置为基于所述第一电信号确定环境光的闪烁。

9.根据权利要求1或8所述的图像传感器，其中所述第一光传感器的采样频率被设置为使得能够检测目标环境下的环境光的闪烁。

10.根据权利要求9所述的图像传感器，所述处理模块还被配置为：根据所确定的闪烁，通过自动曝光控制来调整图像感测阵列的曝光时间。

11.一种用于图像传感器的操作方法，

所述图像传感器是如权利要求1和3-10中任一项所述的图像传感器

所述方法包括：

通过所述第一光传感器感测环境光并将环境光转换为第一电信号；

基于所述第一电信号确定环境光的强度，以及

基于所确定的强度控制所述图像传感器的操作。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：

基于所述第一电信号和从外部连接的第二光传感器接收的第二电信号确定环境光的强度。