[发明专利]图像传感器及成像方法、设备

权利要求书

1.一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括：滤色片阵列、N层像素阵列和读出电路，N大于1且小于颜色模型的色光分量数目；其中，

所述滤色片阵列，设置在所述N层像素阵列之上，用于允许所述颜色模型的色光分量的光线穿透；所述N层像素阵列至少包括第一层像素阵列和第二层像素阵列，所述第二层像素阵列的像素单元数目小于所述第一层像素阵列的像素单元数目；所述滤色片阵列包括第一滤色片和第二滤色片，所述第一滤色片用于允许所述第一层像素阵列上第一像素单元所对应的色光分量的光线和第二层像素阵列上第三像素单元所对应的色光分量的光线穿透，所述第二滤色片用于允许所述第一层像素阵列上第二像素单元所对应的色光分量的光线和第二层像素阵列上第三像素单元所对应的色光分量的光线穿透；

所述N层像素阵列中的至少一层像素阵列，用于将至少两种不同的所述色光分量的光线转换成光生电荷；

所述读出电路，用于将所述光生电荷转换成电信号，并输出所述电信号，以形成图像。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述颜色模型为RGB模型，对应地，

所述N层像素阵列包括第一层像素阵列和第二层像素阵列，所述第一层像素阵列设置在所述滤色片阵列与所述第二层像素阵列之间。

3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述第一层像素阵列包括M个第一像素单元和L个第二像素单元，所述第二层像素阵列包括K个第三像素单元，M、L和K均为大于0的整数；其中，

所述第一像素单元、所述第二像素单元和所述第三像素单元中每一像素单元，分别用于将自身对应的色光分量的光线转换成所述光生电荷。

4.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，每一所述像素单元包括多个光电转换元件；其中，

每一所述光电转换元件具有的感光区域的直径小于自身对应的色光分量的光线波长，以将自身对应的色光分量的光线转换成所述光生电荷。

5.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，所述滤色片阵列包括所述M个第一滤色片和所述L个第二滤色片，所述第一滤色片与所述第一像素单元对齐堆叠，所述第二滤色片与所述第二像素单元对齐堆叠；其中，

所述第一滤色片，用于允许所述第一像素单元对应的色光分量的光线和所述第三像素单元对应的色光分量的光线穿透；

所述第二滤色片，用于允许所述第二像素单元对应的色光分量的光线和所述第三像素单元对应的色光分量的光线穿透。

6.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第三像素单元与所述第一像素单元和所述第二像素单元错位堆叠。

7.一种成像方法，其特征在于，所述方法包括：

开启图像传感器；

通过所述图像传感器的设置于N层像素阵列之上的滤色片阵列透射颜色模型的色光分量的光线；通过所述N层像素阵列至少包括第一层像素阵列和第二层像素阵列将所述色光分量的光线转换成光生电荷，所述第二层像素阵列的像素单元数目小于所述第一层像素阵列的像素单元数目；通过所述滤色片阵列的第一滤色片透射所述第一层像素阵列上第一像素单元所对应的色光分量的光线和第二层像素阵列上第三像素单元所对应的色光分量的光线，通过所述第二滤色片透射所述第一层像素阵列上第二像素单元所对应的色光分量的光线和第二层像素阵列上第三像素单元所对应的色光分量的光线；

通过所述图像传感器的N层像素阵列中的至少一层像素阵列，将至少两种不同的所述色光分量的光线转换成光生电荷，N大于1且小于所述颜色模型的色光分量数目；

通过所述图像传感器的读出电路，将所述光生电荷转换成电信号，并输出所述电信号，以形成图像。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述通过所述图像传感器的N层像素阵列中的至少一层像素阵列，将至少两种不同的所述色光分量的光线转换成光生电荷，包括：

在所述N层像素阵列包括第一层像素阵列和第二层像素阵列，且所述第一层像素阵列设置在所述滤色片阵列与所述第二层像素阵列之间的情况下，通过所述第一层像素阵列，将两种不同的所述色光分量的光线转换成光生电荷。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器和权利要求1至6任一项所述的图像传感器，所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求7或8所述成像方法中的步骤。