DE102011107844A1

DE102011107844A1 - CMOS Bildsensor mit festem Pixelbinning durch verschiedenartige Zusammenschaltungen

Info

Publication number: DE102011107844A1
Application number: DE102011107844A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-07-01
Filing date: 2011-07-01
Publication date: 2013-01-03

Abstract

Es wird ein CMOS Bildsensor für hohe Temperaturen beschrieben, der aus physikalischen Pixelzellen mit Standardabmessungen besteht. Diese werden durch eine Folge von elektrischen Verbindungen zu Pixelgruppen fest verschaltet.

Description

Anwendungsgebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Halbleiter-Bildsensoren sind die heute gebräuchlichen Elemente zur Bildwandlung in Video- und Standbildkameras. Dabei sind CMOS Sensoren im Vormarsch und ersetzen bekanntermaßen in vielen Bereichen die ältere CCD Bauelemente. Eine Übersicht der CMOS Bildsensortechnik enthält z. B. der Artikel von E. Fossum „CMOS Image Sensors: Electronic Camera-On-A-Chip"; IEEE TrED; Oct. 1997.
1 zeigt eine gebräuchliche Grundschaltung für ein Pixel, auf die dann im Weiteren Bezug genommen wird. Eine Photodiode PD liegt zwischen Schaltungsnull und dem Knoten Vg. Regelmäßig erfolgt ein Pixelreset, der mittels eines Schalttransistors N1 und einer Versorgungsspannung Vdd die Photodiode und Kapazitäten am Knoten Vg auf eine Spannung – die Dunkelspannung – auflädt. Dem Dunkelzustand des Pixels entspricht also eine hohe Spannung an Vg. Durch Belichtung sinkt diese Spannung dann ab. Im Weiteren ist besonders der Knoten Vg von Interesse, an dem der Gate-Anschluss eines Sourcefolgers N2 liegt. Der Source-Anschluss S des Transistors N2 kann über einen Schalttransistor N3 mit der Spaltenleitung Col_m verbunden werden kann.
Die Pixelschaltung mit 3 Transistoren in 1 dient hier nur als Beispiel. Der Gateknoten Vg sowie die Grundkonfiguration aus den Transistoren N2 und N3 sind auch bei anderen Pixelschaltungen vorhanden, wie in der bekannten 5-Transistorschaltung in 2.
Die Mehrzahl der heute eingesetzten Bildsensoren wird im Bereich der Raumtemperatur betrieben. Die Realisierung von Bildsensoren, die auch bei erhöhten Temperaturen gute Bild- oder Videosignale liefern ist schwierig. CMOS Bildsensoren wie auch CCD Sensoren sind Halbleiterelemente auf Siliziumbasis. PN-Übergänge zwischen unterschiedlich dotierten Zonen weisen generell Sperrströme auf. Diese Sperrströme, insbesondere der der Photodiode im Pixel, sind störend. Sperrströme nehmen exponentiell mit der Temperatur zu. Sperrströme in Pixelschaltungen von Bildsensoren treten z. B. am Photodiodenknoten oder an Speicherknoten auf. In beiden Fällen werden sie letztendlich im Bild sichtbar, da sie im Ausgangssignal von echten Photoströmen nicht unterscheidbar sind. Sie werden oft als „Dunkelstrom” zusammengefasst. Eine Temperaturerhöhung bewirkt neben einer Erhöhung des mittleren Dunkelstromes auch eine verstärkte Sichtbarkeit des Unterschiedes im Dunkelstrom von Pixel zu Pixel (Inhomogenität). Ein kleiner Teil der Pixel wird zu „heißen Pixeln” oder „Leakern”, die bei höheren Temperaturen den Weißwert der Ausgangsspannung erreichen können.
Weiterhin treten bei höheren Temperaturen zunehmend auch Pixelindividuen mit zufälligen, aber stark schwankenden Ausgangssignalen auf („Blinker”, „Random Telegraph Noise”). Dieser Effekt ist besonders störend, da nicht vorhersehbar ist, welche Pixel dieses Verhalten zeigen und wie der zeitliche Verlauf der Störung ist. Der Sachverhalt ist bekannt und z. B. beschrieben in dem Artikel von X. Wang, „Random Telegraph Signal in CMOS Image Sensor Pixels", IEEE, 2006.
Eine Technik, die aber nicht in unmittelbaren Zusammenhang mit dem Verhalten bei hohen Temperaturen steht, ist das so genannte Pixel-Binning, das schon bei CCD Sensoren und heute bei CMOS Sensoren verwendet wird. Dabei werden Gruppen von benachbarten Pixeln meist durch eine Verschaltung kombiniert, um z. B. das Rauschen in dem so gemittelten Signal zu reduzieren, die Framerate zu erhöhen oder den digitalen Signalverarbeitungsaufwand herabzusetzen. 3 zeigt dieses Verfahren beispielhaft. In einem Sensorfeld mit 6×8 Pixeln PX werden durch Binning Gruppen GP von 2×2 Pixeln zusammengefasst. Man ist nur an den Signalen dieser Gruppen interessiert. Offensichtlich geht damit immer eine Reduzierung der Ortsauflösung des Bildes einher. Üblicherweise werden Binningmoden mit Hilfe z. B. von Transistorschaltern programmierbar ausgeführt. So möchte man z. B. bei einer gut beleuchteten Szene die volle Auflösung erhalten, aber bei geringer Helligkeit den Störabstand verbessern.
Es sei hier das Dokument US 7,091,466 B2 „Apparatus and Method for Pixel Binning in an Image Sensor” zitiert, das die Implementierung solcher Binningtechniken beschreibt. In 3 der Schrift ist auch dargestellt, wie mehrere Pixel durch Verbinden am Ausgangsknoten A verschaltet werden können. Über Schalter können dabei auch mehrere, untereinander liegende Pixelzellen mit derselben Spaltenleitung verbunden werden. Weiterhin lassen sich mehrere Spaltenleitungen wiederum durch Schalter verbinden. Im Text wird dies als „Spannungsaddition” bezeichnet. Diese Konfiguration ist in abstrahierter Form in 4 des vorliegenden Dokumentes dargestellt. Mit leitenden Schaltern N3 und der Verbindungsleitung CN3 treiben alle Sourcefolger N2 einen gemeinsamen Lastknoten. Die Spannung an CN3 stellt eine Verknüpfung der einzelnen Pixelsignale dar.
Nachteile des Standes der Technik
Mit Standardsensoren und CCDs auf Siliziumbasis treten bei hohen Temperaturen typischerweise Pixelstörungen wie „Blinker” und „Leaker” auf. Abgesehen von einer schlechten Bildqualität können sich diese auch auf eine maschinelle Bildauswertung auswirken. Beispielsweise können in automatischen Überwachungssystemen bei warmer Wetter Fehlalarme ausgelöst werden, die auf solche sporadisch auftretenden, hohen Pixelsignale zurückgehen. Der Nutzen eines solchen Systems wäre eingeschränkt.
Um für hohe Temperaturen nutzbare Bildsensoren herzustellen, werden meist spezielle Pixelzellen oder Prozessschritte mit besonderen Dotierungsprofilen entwickelt. Auch Gallium-Arsenid als Substratmaterial ist denkbar. Wegen des Aufwandes und des meist beschränkten Produktionsvolumens sind solche Ansätze wenig wirtschaftlich. Spezielle Prozessschritte bei der Herstellung oder Änderungen des physikalischen Pixeldesign ergeben neue Schaltungselemente, die optimiert, vermessen, für die Schaltungssimulation modelliert, hinsichtlich ihrer verschiedenen Eigenschaften untersucht und am Ende produktionsfähig gemacht werden müssen. Der vorlaufende Grundaufwand, Zeitbedarf und Entwicklungsrisiko sind insgesamt erheblich. Einschränkungen können sich dabei auch für Empfindlichkeit und die kleinste mögliche Pixelgröße ergeben.
Siehe als Hintergrundinformation den Artikel von D. Durini et. al. „Large Full-Well Capacitor Stitched CMOS Image Sensor for High Temperature Applications", IEEE, 2010.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, Bildsensoren zu realisieren, die bei hohen Temperaturen störungsfrei funktionieren und wirtschaftlich herstellbar sind.
Lösung der Aufgabe
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.
Ein CMOS Bildsensor für hohe Temperaturen wird dadurch realisiert, dass Pixel PX mit Standardabmessungen durch ein festes Binningschema zu Pixelgruppen GP der gewünschten Auflösung kombiniert werden. Erfindungsgemäß erfolgt dies durch eine Folge verschiedenartiger, fester Zusammenschaltungen. Dabei werden die Störungen durch vereinzelte Pixel mit Defekten oder abweichendem Verhalten (Blinker, Leaker) unterdrückt.
Das gesamte Binningschema wird so gewählt, dass die angestrebte Auflösung auf Pixelgruppenebene erzielt wird und Bilddetails erhalten bleiben.
Die Schaltungen und ihre Varianten sind erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Gateknoten Vg von mehreren Pixeln in einer ersten Gruppe verbunden werden, als auch das mehrere solcher Gruppen dann durch ihre Sourcefolger gemeinsame Lastknoten treiben und so zweite, größere Gruppen bilden. Diese Lastknoten sind Spaltenleitungen oder mehrere fest miteinander verbundene Spaltenleitungen.
In einem dritten Schritt können die Signale der soweit gebildeten zweiten Gruppen durch einen analogen oder digitalen Addierer weiter zusammengefasst werden.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Anordnung erlaubt die Herstellung von CMOS Bildsensoren, die bei hohen Temperaturen befriedigend funktionieren. „Leaker”, „blinkende Pixel” und Bild-Inhomogenitäten durch Sperrströme werden entscheidend reduziert.
Das feste des CMOS Bildsensors bewirkt auch eine Unterdrückung von defekten Pixeln, soweit es sich um solche mit einem Hellfehler handelt.
Die erfindungsgemäße Lösung basiert auf einem schaltungstechnischen Ansatz. Existierende Standardpixeldesigns kleiner Größe können dabei direkt wiederbenutzt werden, um Sensoren moderater Auflösung mit dem angestrebten guten Verhalten bei hohen Temperaturen zu realisieren.
Sensoren nach diesem Ansatz sind vorteilhaft mit existierenden CMOS Standardprozessen für Bildsensoren herzustellen. Dabei kann der Entwickler auch auf viele gut charakterisierte Schaltungselemente, digitale Gatterbibliotheken, kommerzielle Schaltungs-IPs und vieles andere zurückgreifen, was den Aufwand und Risiko einer solchen Entwicklung reduziert. Neben der guten Verfügbarkeit und der Komptabilität von Prozessen verschiedener Foundries sind auch industrielle Aspekte (nachgewiesene Qualität, Zuverlässigkeit, etablierte Volumenfertigung mit vorausbekannter Verfügbarkeit) Pluspunkte gegenüber Speziallösungen.
Zeichnungen
Die Zeichnungen stellen den Stand der Technik dar oder gehören zu den unten erläuterten Ausführungsbeispielen. Im Einzelnen zeigen
1 die Grundschaltung einer 3-Transistor Pixelzelle (Stand der Technik)
2 die Grundschaltung einer 5-Transistor Pixelzelle (Stand der Technik)
3 die Anordnung von Pixelzellen und Gruppen auf einem Bildsensor (Stand der Technik)
4 Sourcefolgerbinning (Stand der Technik)
5 erstes Ausführungsbeispiel
6 Prinzipschaltung Sourcefolgerbinning (Stand der Technik)
7 zweites Ausführungsbeispiel
8 drittes Ausführungsbeispiel
9 Bild zur Erklärung des Beispiels 8
10 viertes Ausführungsbeispiel
11 fünftes Ausführungsbeispiel
Ausführungsbeispiele
5 zeigt ein einfaches Ausführungsbeispiel, das alle Merkmale der Erfindung enthält. Zwei übereinander angeordnete Pixel PA1 und PA2 sind an ihren Gateknoten Vg verbunden. Durch die feste metallische Verbindung CN1a entsteht eine Pixelgruppe A. Mit der Verbindung wird eine Mittelung der durch den Lichteinfall erzeugten elektrischen Ladung erzwungen. Durch die Steuerspannung an der Zeilenleitung Sel_k kann der Schalttransistor N3 in der Zelle PA1 leitend gemacht werden. Entsprechend der gemittelten Signalspannung an Vg steuert der Sourcefolger N2 der Zelle PA1 die Spaltenleitung Col_m an. Das Steuersignal Sel_k + 1 wird nicht benötigt und kann fest auf niedriges Potential gelegt werden. Dies wird im Weiteren so angenommen.
Alternativ können die beiden Steuersignale Sel_k und Sel_k + 1 auch gleich angesteuert werden. Die sich ergebende nominelle Signalspannung ist kaum unterschiedlich, allerdings werden die Rauschbeiträge der Transistoren N2 hierbei reduziert.
Für die Pixelgruppe B aus den Pixelzellen PB1 und PB2 gilt die Beschreibung analog.
Der zweite Binningschritt erfolgt hier nun wie folgt. Die beiden Spaltenleitungen Col_m und Col_m + 1 sind durch eine feste Leitung CN2 miteinander verbunden, der gemeinsame Knoten sei Col_X genannt. Hierdurch wird eine Verknüpfung der Signalspannungen aus den ersten Pixelgruppen A und B bewirkt.
Es handelt sich dabei aber nicht um eine lineare Mittelung.
Zur Beschreibung der sich tatsächlich ergebenden Funktion siehe 6. Der erste MOS-Transistor N1 vom N-Leitungstyp wird mit einer Spannung V1 angesteuert, seine Source liegt am gemeinsamen Ausgangsknoten SN mit der Spannung Vs. Analoges gilt für N2. Auch am Knoten SN liegt als Lastelement eine Stromquelle CS mit dem Strom I0.
Das einfachste mathematische Modell für einen MOS Transistor im Sättigungsbereich (Uds groß) entnimmt man z. B. dem Buch Allen/Holberg: CMOS Analog Circuit Design, New York, 2002. Gleichung 3.1–17, vereinfacht, lautet: Id = K·(Ugs – Vth)² für Ugs > Vth
Mit einigen Randbedingungen und weiteren Gleichungen:

• beide Transistoren haben gleiche Parameter K, Vth
• Id1 + Id2 = I0
• Ugs1 = V1 – Vs
• Ugs2 = V2 – Vs

[V1 – Vs – Vth]² + [V2 – Vs – Vth]² – I0/K = 0

Die eckige Klammer sei dabei definiert als Funktion, die den Wert 0 liefert, sobald der Klammerinhalt negativ ist.
Bei genauerer Betrachtung erkennt man die Eigenschaft, dass die größere der beiden Spannungen V1 und V2 einen stärkeren Einfluss auf die Ausgangsspannung Vs hat.
Natürlich ist diese Art der Verknüpfung auch mit mehr als 2 Transistoren möglich.
Für die Bildsensoranwendung ergibt sich, dass bei so zusammengeschalteten Pixelgruppen dunkle Pixel – die ja eine höhere Spannung am Photoknoten aufweisen – die Ausgangsspannung dominieren. Einzelne Pixel, die abweichend von den anderen – auch aus Fehlergründen – heller sind, werden tendenziell unterdrückt. Sind die Spannungen V1 und V2 aber gleich, ergibt sich eine rauschmindernde Mittelung.
In 5 realisiert die Verbindung CN2 eine Verknüpfung dieser Art. Es ergibt sich ein entsprechend störreduziertes Signal am Knoten Col_X. Analog wird das Signal am Knoten Col_Y erzeugt. Diese Signale werden in einem dritten Schritt mit Hilfe eines Addierers SUM zu dem Ausgangssignal OXY kombiniert.
7 zeigt eine andere Darstellung des Ausführungsbeispiels in 5. Die Pixel a1 und a2 werden mit der Verbindung CN1x der Gateknoten zusammengefasst. Gleiches gilt für b1 und b2. Aus den ersten Gruppen a1–a2 und b1–b2 wird dann durch Sourcefolgerbinning die Gruppe GX gebildet, die ihr Ausgangssignal am Knoten Col_X liefert. Die Signale der zweiten Gruppen GX und GY werden mit einer analogen oder digitalen Addiererschaltung SUM anschließend zusammenaddiert. Mit dem letzten Schritt wird also das Kombinationssignal OXY eines noch größeren Pixelfeldes erzeugt, das eine Größe von 2 Pixeln in vertikaler Richtung und 4 Pixeln in horizontaler Richtung hat.
Das Ausführungsbeispiel 8 ist auf gleiche Weise dargestellt. Es wird eine Pixelgruppe der Größe 4×2 erzeugt. Die Pixelgruppen a1–a2, b1–b2, c1–c2, d1–d1 werden jeweils wieder durch Verbindung der Gateknoten Vg gebildet. Danach werden die 4 Gruppen durch Sourcefolgerbinning zusammengeführt. Im letzten Schritt, der nicht dargestellt ist, kann wieder eine Mittelung von Gruppensignalen GX erfolgen.
9 besteht aus 2 Gruppen wie in 8 beschrieben. Die Signale der Gruppen GX und GY werden durch Addition zum Ausgangssignal kombiniert. Im Folgenden wird der störmindernde Effekt verdeutlicht. Der Kreis LS entspricht einem Leuchtfleck, der auf den Sensor projiziert wird. Die Pixel sind so angeordnet, dass von dem Leuchtfleck immer Pixel aller 4 Gruppen getroffen werden, die später durch Sourcefolgerbinning verknüpft werden. In der Abbildung ist dies der Fall bei den Pixeln b1, d1, a2, c2 der Gruppe GY. Ist dies nicht der Fall, würde der Leuchtfleck im Ausgangssignal jeder Gruppe abgeschwächt oder unterdrückt. So würde die Gruppe GX kein Ausgangssignal liefert, da nur die Pixel d1 und c2 in dieser Gruppe Licht empfangen, und dann die dunklen Gruppen a1–a2 und b1–b2 das Ausgangssignal dominieren.
Ein Leuchtflecks LS ist so groß, dass die kleinen Pixel eine Überabtastung des Signales vornehmen. Letztendlich wird diese Redundanz dann für eine analogelektronische Korrektur der fehlerhaften Signale einzelner Pixel genutzt.
10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Eine Pixelgruppe beinhaltet ein Pixelfeld mit 4 Zeilen und 2 Spalten. Die Gruppe erster Art aus a1, a2, a3, a4 wird durch Verbindung ihrer Gateknoten Vg gebildet. Analoges gilt für b1...b4. Die 2 Gruppen aus a1...a4 und aus b1...b4 werden durch Sourcefolgerbinning verknüpft.
Das Ausführungsbeispiel in 11 besteht aus 3 Gruppen wie in 10 beschrieben: GX, GY, GZ. Zusätzlich sind hier in jeder Gruppe Zellen q eingefügt sind, die von gleicher Größe wie die regulären Pixelzellen, aber nicht lichtempfindlich sind. Die oben beschriebene Funktion der Störunterdrückung ist hier weiterhin gegeben. Die Zellen q können verwendet werden, um zusätzlich Bauelemente im Pixelarray unterzubringen.
12 zeigt ein komplexeres Ausführungsbeispiel. Alle Pixel a1...a9 werden durch Verbinden der Gateknoten zu einer Gruppe erster Art verschaltet. Analoges gilt für bk, ck, dk. Die vier gebildeten Gruppen werden durch Sourcefolgerbinning dann zu einer einzigen Gruppe zweiter Art verbunden. Die weitere Kombination dieser Gruppen durch Signaladdition ist kann hier vorteilhafterweise unterbleiben, da das Kombinationssignal bereits einer quadratischen Fläche aus 6×6 Pixeln entspricht.
Zusammenfassung
Es wird ein CMOS Bildsensor für hohe Temperaturen beschrieben, der aus physikalischen Pixelzellen mit Standardabmessungen besteht. Diese werden durch eine Folge von elektrischen Verbindungen zu Pixelgruppen fest verschaltet.
Zeichnung zur Zusammenfasssung:

7

Zitierte Patentdokumente

• US 7,091,466 B2 „Apparatus and Method for Pixel Binning in an Image Sensor” Andere Schriften
• Fossum, E.; „CMOS Image Sensors: Electronic Camera-On-A-Chip"; IEEE TrED; Oct. 1997.
• Wang, X. et. al.; „Random Telegraph Signal in CMOS Image Sensor Pixels"; IEEE; 2006.
• Durini, D. et. al.; „Large Full-Well Capacitor Stitched CMOS Image Sensor for High Temperature Applications"; IEEE; 2010
• Allen, P., Holberg, D.; "CMOS Analog Circuit Design"; Oxford University Press; New York; 2002

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 7091466 B2 [0008, 0054]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

E. Fossum „CMOS Image Sensors: Electronic Camera-On-A-Chip”; IEEE TrED; Oct. 1997 [0002]
X. Wang, „Random Telegraph Signal in CMOS Image Sensor Pixels”, IEEE, 2006 [0006]
D. Durini et. al. „Large Full-Well Capacitor Stitched CMOS Image Sensor for High Temperature Applications”, IEEE, 2010 [0011]
Allen/Holberg: CMOS Analog Circuit Design, New York, 2002. [0040]
Fossum, E.; „CMOS Image Sensors: Electronic Camera-On-A-Chip”; IEEE TrED; Oct. 1997 [0054]
Wang, X. et. al.; „Random Telegraph Signal in CMOS Image Sensor Pixels”; IEEE; 2006 [0054]
Durini, D. et. al.; „Large Full-Well Capacitor Stitched CMOS Image Sensor for High Temperature Applications”; IEEE; 2010 [0054]
Allen, P., Holberg, D.; ”CMOS Analog Circuit Design”; Oxford University Press; New York; 2002 [0054]

Claims

CMOS Bildsensor, bestehend aus einer Matrix von physikalischen Pixelzellen (PX), die in rechteckigen, nicht überlappenden Gruppen aus N×M Zellen zu einer Pixelgruppe (GP) zusammengeschaltet werden, dadurch gekennzeichnet, dass diese Zusammenschaltung durch mehrere aufeinanderfolgende Zusammenschaltungen erfolgt, die verschiedenartig sind, und dass die ersten zwei Arten der Zusammenschaltung durch feste elektrische Verbindungen der Pixelzellen realisiert werden,
Bildsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zusammenschaltung die Verbindung von Gateknoten (Vg) in Pixelzellen ist, und die zweite Zusammenschaltung durch die elektrische Verbindung von Sourcefolgerausgängen (A) an einem gemeinsamen Lastknoten erfolgt
Bildsensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslesen einer ersten Gruppe von Pixeln, die an ihren Gateknoten (Vg) miteinander verbunden sind, über zwei oder mehrere Sourcefolgertransistoren (N2) erfolgt.
Bildsensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Art der Zusammenschaltung erfolgt, indem zwei oder mehr Gruppensignale (Col_X, Col_Y), die sich durch die ersten zwei Zusammenschaltungsschritte ergeben, mit einem analogen oder einem digitalen Addierer (SUM) verknüpft werden.
Bildsensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Gruppensignale (Col_X, Col_Y), die sich durch die ersten zwei Zusammenschaltungsschritte ergeben, durch eine analoge elektronische Schaltung verknüpft werden.
Bildsensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Gruppensignale (Col_X, Col_Y), die sich durch die ersten zwei Zusammenschaltungsschritte ergeben, einem Analog-Digital-Umsetzer zugeführt werden, und darauf mittels einer Digitalschaltung oder eines digitalen Prozessors ein Kombinationssignal gebildet wird
Bildsensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die ersten zwei Zusammenschaltungsschritte gebildeten Gruppensignale (Col_X, Col_Y) einem Analog-Digital-Umsetzer zugeführt werden, und die digitalisierten Signale über elektrische Anschlüsse des Bildsensors für Testzwecke zugänglich sind,
Bildsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das die Gruppe der miteinander zusammengeschalteten Pixel sich physikalisch in quadratischen Feld aus N×N Zellen gleicher Abmessung befinden.