[实用新型]用于生成颜色信息和脉冲光信息的成像系统和图像传感器

说明书

本实用新型涉及“用于生成颜色信息和脉冲光信息的成像系统和图像传感器”。成像系统包括被配置为用非颜色(IR)光照射环境的光源。成像系统中的图像传感器包括对非颜色光和颜色光敏感的像素。具体地，在使非颜色光和颜色光穿过的像素上方形成滤光系统。控制电路被配置为控制光源在图像传感器的全局快门操作期间脉冲非颜色光。控制电路也被配置为控制光源在图像传感器的卷帘快门操作期间不脉冲。图像传感器被配置为生成用于全局快门操作和卷帘快门操作的图像信号。读出电路被配置为从所生成的图像信号中提取颜色信息和非颜色脉冲光信息。

技术领域

本实用新型整体涉及成像系统和图像传感器，并且更具体地，涉及用于生成颜色信息以及脉冲光信息的成像系统和图像传感器。

背景技术

图像传感器常常在电子设备诸如移动电话、相机和计算机中用来捕获图像。在典型布置方式中，图像传感器包括被布置成像素行和像素列的图像像素阵列。可将电路耦接到每个像素列以从图像像素读出图像信号。

典型图像像素包含用于响应于入射光而生成电荷的光电二极管。图像像素还可包括用于存储在光电二极管中生成的电荷的电荷存储区。图像传感器可使用全局快门方案或卷帘快门方案进行操作。在全局快门中，图像传感器中的每个像素可同时捕获图像信号，而在卷帘快门中，每行像素可相继捕获图像信号。

一般来讲，图像传感器可以使用这两种操作方案中的一种来生成颜色图像。然而，除了生成颜色图像之外，一些应用程序还需要捕获其他图像信息。虽然单独的成像系统可以捕获单独的帧，这些帧将其他图像信息与生成颜色图像的帧分开传送，但是这是低效的，并且将需要在试图生成其他图像信息和颜色图像时使用大量的资源(例如，存储器、区域等)。

因此希望能够提供具有改善的数据生成能力的成像系统。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：虽然单独的成像系统可以捕获单独的帧，这些帧将其他图像信息与生成颜色图像的帧分开传送，但是这是低效的，并且将需要在试图生成其他图像信息和颜色图像时使用大量的资源(例如，存储器、区域等)。

根据第一方面，提供了一种成像系统，该成像系统包括：光源，该光源能够操作以产生光脉冲；图像传感器，该图像传感器具有被配置为基于光脉冲接收反射光的图像像素，用于在第一快门操作期间基于反射光生成第一图像信号，并且用于在第二快门操作期间生成第二图像信号；控制电路，该控制电路被配置为控制光源在第一快门操作期间而不是在第二快门操作期间产生光脉冲；和读出电路，该读出电路被配置为生成与反射光相关联的信息并且基于第一图像信号和第二图像信号生成颜色信息。

根据第二方面，提供了一种图像传感器，该图像传感器包括：图像像素，该图像像素被布置成列和行；和列读出电路，其中，图像像素的给定列经由列线耦接到列读出电路，并且其中，列读出电路包括：存储器电路，该存储器电路被配置为存储全局快门图像数据；和算术电路，该算术电路被配置为接收卷帘快门图像数据和所存储的全局快门图像数据，并且被配置为使用卷帘快门图像数据和全局快门图像数据来生成列读出电路的第一输出。

根据第三方面，提供了一种成像系统，该成像系统包括：图像传感器，该图像传感器具有像素阵列；过滤结构，该过滤结构形成在像素阵列上方并且被配置为将颜色光和红外光传递到像素阵列；红外光源，该红外光源被配置为产生红外光脉冲；和控制电路，该控制电路耦接到红外光源和图像传感器，并且被配置为控制图像传感器以对红外光脉冲中的每个脉冲执行全局快门操作。

本实用新型技术方案的有益效果为：有效地生成或提取脉冲光信息和颜色光信息。

附图说明

图1是根据一些实施方案的具有用于使用图像像素阵列来捕获图像的图像传感器和处理电路的例示性电子设备的示意图。

图2是根据一些实施方案的例示性像素阵列以及用于从该像素阵列读出图像信号的相关联读出电路的示意图。