TW201724846A - 圖像感測器及具有其的終端、成像方法 - Google Patents

Abstract

本發明揭露了一種圖像感測器，該圖像感測器包括畫素單元陣列、增幅轉換單元和濾光陣列，畫素單元陣列包括複數畫素單元；增幅轉換單元用於將畫素單元產生的光生電荷轉換為類比訊號；濾光陣列設置於畫素單元陣列上，濾光陣列包括複數濾光片，同一顏色的濾光片對應於複數畫素單元；其中，同一顏色的濾光片所對應的複數畫素單元中一部分的畫素單元產生的光生電荷累加後共用一增幅轉換單元輸出第一類比訊號，同一顏色的濾光片所對應的複數畫素單元中剩餘部分的畫素單元產生的光生電荷累加後共用一增幅轉換單元輸出第二類比訊號。該圖像感測器，靈敏度和信噪比得到提高。本發明還揭露一種具有該圖像感測器的終端、成像方法。

Description

圖像感測器及具有其的終端、成像方法

本發明係關於成像技術；特別關於一種圖像感測器、具有該圖像感測器的終端和成像方法。

隨著手機的普及，用手機拍照成為越來越多人的喜好。但是隨著人們對拍照要求的提高，優秀的暗態拍照效果成為消費者的迫切需求，進而要求感測器有較高的靈敏度和較好的信噪比，但是，目前的圖像感測器的靈敏度、信噪比有待進一步提高。

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為了解決上述問題，本發明一方面提出一種圖像感測器，其中，該圖像感測器包括：畫素單元陣列，包括複數畫素單元；複數增幅轉換單元，用於將畫素單元產生之光生電荷轉換為類比訊號；設置於該畫素單元陣列上之濾光陣列，濾光陣列包括複數濾光片，同一顏色該濾光片對應於複數畫素單元；其中，該同一顏色濾光片所對應之複數畫素單元產生之光生電荷經增幅轉換單元轉換後輸出一第一類比訊號和一第二類比訊號，該第一類比訊號和該第二類比訊號相同。

根據本發明之圖像感測器，基於同一顏色濾光片對應複數畫素單元，且同一顏色濾光片對應之複數畫素單元經增幅轉換單元轉換後輸出兩個相同類比訊號，相較於單個畫素單元輸出，可以獲得更多光生電荷，藉由硬體改進提高了靈敏度和信噪比。

在至少一實施例中，該圖像感測器包括CMOS圖像感測器。

在至少一實施例中，該濾光陣列包括拜耳陣列。

在至少一實施例中，該同一顏色濾光片所對應之複數畫素單元中用於輸出第一類比訊號之所有畫素單元之光生電荷累加後共用一增幅轉換單元輸出，該同一顏色濾光片所對應之複數畫素單元中用於輸出第二類比訊號之所有畫素單元之光生電荷累加後共用一增幅轉換單元輸出。

在本發明一些實施例中，該圖像感測器還包括：類比數位轉換單元(ADC，Analog-to-Digital Converter)，用於將第一類比訊號和第二類比訊號分別轉換為第一數位訊號和第二數位訊號。

在本發明的一些實施例中，同一顏色的濾光片所對應之複數畫素單元位於畫素單元陣列不同行。

在本發明一些實施例中，該同一顏色的濾光片對應2行2列共計4個畫素單元，位於第一行中2個畫素單元產生之光生電荷累加後經過增幅轉換單元轉換為第一類比訊號，位於第二行中2個畫素單元產生之光生電荷累加後經過增幅轉換單元轉換為第二類比訊號，該第一類比訊號和第二類比訊號再藉由一類比數位轉換單元分別轉換為一第一數位訊號和第二數位訊號。

在本發明一些實施例中，上述圖像感測器還包括：設置在該濾光陣列上之微鏡陣列，該微鏡陣列中每個微鏡與一該畫素單元對應。

在本發明一些實施例中，上述圖像感測器還包括控制模組和影像處理模組，該控制模組用於控制該同一顏色濾光片所對應之複數畫素單元按照行同時曝光，該影像處理模組對該類比數位轉換單元之輸出進行合成以獲得圖像。

為了解決上述問題，本發明另一方面提出一種終端，該終端包括上述方面所述的圖像感測器。

本發明的終端，藉由採用該圖像感測器，基於同一顏色濾光片對應複數畫素單元，且同一顏色濾光片對應之複數畫素單元經增幅轉換單元轉換後輸出兩個相同類比訊號，相較於單個畫素單元輸出，可以獲得更多光生電荷，藉由硬體改進提高了靈敏度和信噪比。

在本發明一些實施例中，該終端包括手機。

在本發明一些實施例中該終端還包括：與該圖像感測器連接之中央處理器及顯示裝置，該中央處理器用於控制該顯示裝置顯示該圖像感測器輸出之圖像。

在本發明一些實施例中，該終端包括與該圖像感測器連接的中央處理器及外部記憶體，該中央處理器用於控制該外部記憶體儲存該圖像感測器輸出之圖像。

本發明還提出一種成像方法，其中，該同一顏色濾光片所對應之複數畫素單元構成合併畫素，該影像處理方法包括：讀取該畫素單元陣列之輸出；以及將同一該合併畫素之該畫素單元之輸出相加以得到該合併畫素之畫素值從而生成合併圖像。

由於畫素結構單元的雜訊小於合併之前各畫素雜訊之和，採用此成像方法能在低照度下得到信噪比、亮度和清晰度較高，噪點較少的圖像。克服了現有某些成像方法的缺點。

在至少一實施例中，該成像裝置包括暫存器，每個該濾光片覆蓋2*2個該畫素單元；該讀出步驟進一步包括：採集第k行及第k+1行該畫素單元之輸出並存入該暫存器，其中k=2n-1，n為自然數，k+1小於等於該畫素單元之總行數；及從該暫存器中提取該第k行及第k+1行該畫素單元之輸出，將同一該合併畫素之該畫素單元之輸出相加以得到該畫素結構單元之畫素值。

在至少一實施例中，該讀出步驟進一步包括：將該畫素單元產生之類比訊號輸出轉換為數位訊號輸出。

為了解決上述問題，本發明又一方面實施例提出了一種行動終端，該行動終端包括殼體、處理器、記憶體、電路板和電源電路，其中，該電路板安置在該殼體圍成的空間內部，該處理器和該記憶體設置在該電路板上；該電源電路，用於為該行動終端的各個電路或裝置供電；該記憶體用於儲存可執行程式碼；該處理器藉由讀取該記憶體中儲存的可執行程式碼來運行與該可執行程式碼對應的程式，以用於執行本發明上述實施例所述的成像方法。

本發明實施例之行動終端，藉由讀取該畫素陣列之輸出，將同一合併畫素該畫素單元之輸出相加以得到該合併畫素之畫素值從而生成合併圖像，由於合併畫素之雜訊小於合併之前各畫素雜訊之和，能在低照度下得到信噪比、亮度和清晰度較高，噪點較少的圖像。

本發明又一方面實施例提出了一種電腦可讀儲存媒體，具有儲存於其中之指令，當行動終端之處理器執行該指令時，該行動終端執行如上述方面實施例所述之成像方法。

本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或藉由本發明的實踐瞭解到。

下面詳細描述本發明的實施例，該實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面藉由參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

下面參照附圖描述根據本發明實施例的圖像感測器及具有該圖像感測器的終端。

首先，對本發明實施例的圖像感測器進行說明。第1圖是根據本發明的一實施例的圖像感測器的框圖。

如第1圖所示，該圖像感測器100包括畫素單元陣列10、增幅轉換單元20和濾光陣列30。

濾光陣列30設置於畫素單元陣列10上，畫素單元陣列10包括複數畫素單元11，每個濾光陣列30包括複數濾光片31，同一顏色的濾光片31對應於複數畫素單元11，增幅轉換單元20用於將畫素單元11產生的光生電荷轉換為類比訊號。

其中，同一顏色的濾光片31所對應的複數畫素單元11產生的光生電荷經增幅轉換單元20轉換後輸出一第一類比訊號D1和一第二類比訊號D2，第一類比訊號D1和第二類比訊號D2相同。

本發明的圖像感測器，基於同一顏色的濾光片31對應複數畫素單元11，且同一顏色的濾光片31對應的複數畫素單元11經增幅轉換單元20轉換後輸出兩個相同的類比訊號，相較於單個畫素單元11輸出，可以獲得更多的光生電子，藉由硬體改進提高了靈敏度和信噪比。

在本發明的一些實施例中，同一顏色的濾光片31所對應的複數畫素單元11中用於輸出第一類比訊號A1的所有畫素單元11的光生電荷累加後共用一增幅轉換單元20輸出，同一顏色的濾光片31所對應的複數畫素單元11中用於輸出第二類比訊號A2的所有畫素單元11的光生電荷累加後共用一增幅轉換單元20輸出。相當於輸出是複數畫素單元的光生電荷的和值，可以獲得更多的光生電荷。

在本發明的一些實施例中，圖像感測器100包括CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor），互補金屬氧化物半導體）圖像感測器。濾光陣列30包括拜耳陣列。

如第2圖所示，圖像感測器100還包括類比數位轉換單元40，類比數位轉換單元40將第一類比訊號A1和第二類比訊號A2分別轉換為第一數位訊號D1和第二數位訊號D2,為影像處理提供資料。

在本發明的一些實施例中，同一顏色的濾光片31所對應的複數畫素單元11位於畫素單元陣列10的不同行。

例如，同一顏色的濾光片31對應2行2列共計4個畫素單元11，位於第一行中的2個畫素單元11產生的光生電荷累加後經過增幅轉換單元20轉換為第一類比訊號A1，位於第二行中的2個畫素單元中每個畫素單元11產生的光生電荷累加後經過增幅轉換單元20轉換為第二類比訊號A2，第一類比訊號A1和第二類比訊號A2再藉由一類比數位轉換單元40分別轉換為一第一數位訊號D1和第二數位訊號D2。

參照第3圖所示，為根據本發明的一實施例的濾光片分佈示意圖，濾波陣列30採用Bayer array顏色模式，其中，相同字元表示相同顏色的濾光片（例如Gr、Gb、R、B），字元後的數位表示相同顏色的濾波片對應的畫素單元的排號，不同顏色的濾光片僅允許對應波長的光透過。

第4圖是根據本發明的一實施例的圖像感測器的等效電路圖，如第4圖所示，包括：第一畫素單元PD1和第一傳輸開關TG1、第二畫素單元PD2和第二傳輸開關TG2、第三畫素單元PD3和第三傳輸開關TG3、第四畫素單元PD4和第四傳輸開關TG4、第一增幅轉換單元SF1、第二增幅轉換單元SF2、類比數位轉換單元40。其中，畫素單元11，例如光電二極體，接收濾光片31透過的光而生成電荷，傳輸開關開啟則對應的畫素單元11生成的電荷輸出，進而在增幅轉換單元20耦合並轉換為電壓訊號，藉由類比數位轉換40轉換為數位訊號輸出，為影像處理提供資料基礎。

其中，第一畫素單元PD1、第二畫素單元PD2、第三畫素單元PD3和第四畫素單元PD4為分別相鄰的對應相同顏色的濾光片31的畫素單元11，也就是四個分別相鄰的畫素單元11接收相同顏色的光，簡單地說，即四個畫素單元構成一大的畫素（pixel）。且第一畫素單元PD1和第二畫素單元PD2位於同一行，第三畫素單元PD3和第四畫素單元PD4位於同一行。

具體地，第一畫素單元PD1藉由第一傳輸開關TG1與第一增幅轉換單元SF1的第一端連接，第二畫素單元PD2藉由第二傳輸開關TG2與第一增幅轉換單元SF1的第一端連接，第一增幅轉換單元SF1的第二端連接預設電源例如Vdd；第三畫素單元PD3藉由第三傳輸開關TG3與第二增幅轉換單元SF2的第一端連接，第四畫素單元PD4藉由第四傳輸開關TG4與第三增幅轉換單元SF3的第一端連接，第二增幅轉換單元SF2的第二端連接預設電源；第一傳輸開關TG1的控制端、第二傳輸開關TG2的控制端、第三傳輸開關TG3的控制端和第四傳輸開關TG4的控制端均與控制模組連接，控制模組控制四個傳輸開關的開關，在傳輸開關開啟時，對應的畫素單元11傳出訊號。

類比數位轉換單元40的輸入端分別與第一增幅轉換單元SF1的第三端和第二增幅轉換單元SF2的第三端連接。

為了實現曝光的控制，如第4圖所示，圖像感測器100還包括控制模組、影像處理器、第一重定單元RST1、第一選擇單元SEL1、第二重定單元RST2和第二選擇單元SEL2。

其中，第一重定單元RT1的第一端分別與第一傳輸開關TG1、第二傳輸開關TG2和第一增幅轉換單元SF1的第一端連接，第一重定單元RST1的第二端連接預設電源，第一選擇單元SEL1的第一端與第一增幅轉換單元SF1的第三端連接，第一選擇單元SEL1的第二端與類比數位轉換單元40的輸入端連接。第二重定單元RET2的第一端分別與第三傳輸開關TG3、第四傳輸開關TG4和第二增幅轉換單元SF2的第一端連接，第二重定單元RST2的第二端連接預設電源；第二選擇單元SEL2的第一端與第二增幅轉換單元SF2的第三端連接，第二選擇單元SEL2的第二端與類比數位轉換單元40的輸入端連接。具體地，如第4圖中所示，第一選擇單元SEL1的第二端和第二選擇單元SEL2的第二端連接讀出線（READOUT COLUMN），類比數位轉換單元40的輸入端連接該READOUT COLUMN。

其中，第一重定單元RST1的第三端、第一選擇單元SEL1的第三端、第二重定單元RST2的第三端和第二選擇單元SEL2的第三端接收控制訊號，控制模組控制同一顏色的濾光片31所對應的複數畫素單元11按照行同時曝光，並控制曝光時間，即實現曝光控制，進而圖像傳感模組對類比數位轉換單元40的輸出進行合成以獲得圖像。基於上述結構，既保證正常場景拍照的清晰度，又可以提升夜景下的拍照效果。

作為一示例，畫素單元陣列10內第2i+1(i=0,1,2,3,4…)行的每個濾光片31對應的兩個畫素單元（比如濾光片Gr1、Gr2所對應的畫素單元），即第一畫素單元PD1和第二畫素單元PD2，共用一增幅轉換單元即第一增幅轉換單元SF1，第一畫素單元PD1和第二畫素單元PD2產生的電荷彙集，由第一增幅轉換單元SF1將第一畫素單元PD1和第二畫素單元PD2彙集後的電荷轉換為電壓訊號，並進一步藉由類比數位轉換單元40轉換為數位訊號輸出，設此時類比數位轉換單元40輸出值為ADC1；另外，畫素單元陣列10內鄰近第2i+1行的第2i+2(i=0,1,2,3,4…)行的每個濾光片31的兩個畫素單元（比如濾光片Gr3、Gr4所對應的畫素單元），即第三畫素單元PD3和第四畫素單元PD4共用一增幅轉換單元即第二增幅轉換單元SF2，第三畫素單元PD3和第四畫素單元PD4產生的電荷彙集，由第二增幅轉換單元SF2將第三畫素單元PD3和第四畫素單元PD4彙集後的電荷轉換為電壓訊號，並進一步藉由類比數位轉換單元40轉換為數位訊號輸出，設此時類比數位轉換單元40輸出值為ADC2。

具體地，以同一顏色的濾光片31對應2行2列相鄰的4個畫素單元11為例，基於上述的電路結構，參照第4圖所示，在進行拍照時，控制模組控制相鄰兩行的相同顏色的畫素單元11同時曝光，例如，第2i+1與2i+2行同時曝光，其中，i=0,1，2，3..... ，並控制曝光時間，避免共用同一增幅轉換單元的兩個畫素單元11的輸出飽和。在本發明的實施例中，增幅轉換單元20可以對畫素單元輸出的電荷起到匯總耦合的作用，可以理解的是，此時第一增幅轉換單元SF1或第二增幅轉換單元SF2彙集的電荷量或轉換的電壓值為兩個畫素單元產生的光電荷的和，約為單個畫素單元產生光電荷的兩倍，所以對應同一顏色的濾光片31的四個畫素單元11產生的光電荷相較於單個的畫素單元增多，大大提高了圖像感測器100的靈敏度（大約為兩倍）。

如第5圖所示，圖像感測器100還包括設置在濾光陣列30上的微鏡陣列50，微鏡陣列50中的每個微鏡51與一畫素單元11對應，包括形成、大小、位置對應。微鏡51能將光聚集到畫素單元11的感光部分，提升畫素單元11的受光強度，從而改善成像畫質。

基於上述方面實施例的圖像感測器，下面參照附圖描述根據本發明另一方面實施例提出的終端。

第6圖是根據本發明的一實施例的終端的框圖，如第6圖所示，該終端1000包括上述方面的圖像感測器100。具體地，終端1000可以包括手機。

在一些實施例中，如第7圖所示，終端1000還包括與圖像感測器100連接的中央處理器200及顯示裝置300，中央處理器200用於控制顯示裝置300顯示圖像感測器100輸出的圖像。這樣，終端1000拍攝的圖像可以顯示於顯示裝置300以供使用者查看。顯示裝置300包括LED顯示器等。

在一些實施例中，如第8圖所示，終端1000包括與圖像感測器100連接的中央處理器200及外部記憶體400，中央處理器200用於控制外部記憶體400儲存圖像感測器100輸出的圖像。

這樣，生成的圖像可以被儲存，方便以後查看、使用或轉移。外部記憶體400包括SM(Smart Media)卡及CF(Compact Flash)卡等。

該終端1000，藉由採用所述的圖像感測器100，基於圖像感測器100的硬體結構可以提高拍照靈敏度、降低信噪比。

基於上述方面實施例的圖像感測器，下面參照附圖描述根據本發明實施例提出的成像方法，其中，同一顏色的濾光片所對應的複數畫素單元構成合併畫素。

第9圖是根據本發明實施例的成像方法的流程圖，如第9圖所示，該成像方法包括以下步驟： S1，讀取畫素單元陣列之輸出； S2，將同一合併畫素之畫素單元之輸出相加以得到合併畫素之畫素值從而生成合併圖像。

本發明實施方式的成像方法，假定原有每個畫素單元的輸出為S，雜訊為N，合併畫素包括M個畫素單元，則合併畫素的畫素值為n*m*S，而合併畫素的雜訊為，在n=2，m=2的情況下，合成畫素的雜訊即為n*m*N/2左右。因此合併圖像的亮度在低亮度環境下得到提升，而且性噪比提高。

請參閱第10圖，在某些實施方式中，圖像感測器的每個同一顏色的濾光片對應2*2個畫素單元，圖像感測器包括暫存器，步驟S2進一步包括： S201，採集第k行及第k+1行之畫素單元之輸出並存入暫存器，其中k=2n-1，n為自然數，k+1小於等於畫素單元的總行數； S202，從暫存器中提取第k行及第k+1行之畫素單元之輸出，將同一合併畫素之畫素單元之輸出相加以得到合併畫素之畫素值。

如此，可以充分利用暫存器來實現畫素單元的輸出讀出、快取及合併的過程。

請參第11圖，在某些實施方式中，步驟S2進一步包括： S301，將畫素單元產生之類比訊號輸出轉換為數位訊號輸出；及 S302，將同一合併畫素之畫素單元之數位訊號輸出相加以得到合併畫素之畫素值。

如此，一來，一般為數位訊號處理晶片的影像處理模組可以直接處理圖像感測器的輸出，二來，相對於某些藉由電路直接對圖像感測器的類比訊號格式的輸出進行處理的方案來說，較好地保留了圖像的資訊，例如，對於16M畫素的圖像感測器來說，本發明實施方式的成像方法既可以成生4M畫素(將2*2的畫素合併)的合併圖像，也可以生成16M畫素(即不合併)的原圖像。

本發明再一方面實施例還提出一種行動終端，該行動終端包括殼體、處理器、記憶體、電路板和電源電路，其中，該電路板安置在該殼體圍成的空間內部，該處理器和該記憶體設置在該電路板上；該電源電路，用於為該行動終端的各個電路或裝置供電；該記憶體用於儲存可執行程式碼；該處理器藉由讀取該記憶體中儲存的可執行程式碼來運行與該可執行程式碼對應的程式，以用於執行上述方面的成像方法。

本發明實施例還提供了一種電腦可讀儲存媒體，具有儲存於其中的指令，當行動終端的處理器執行該指令時，該行動終端執行如參考第9圖所示的本發明實施例的成像方法。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一實體或者操作與另一實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者裝置不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者裝置所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一……”限定的要素，並不排除在包括該要素的過程、方法、物品或者裝置中還存在另外的相同要素。

在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟，例如，可以被認為是用於實現邏輯功能的可執行指令的定序列表，可以具體實現在任何電腦可讀媒體中，以供指令執行系統、裝置或設備（如基於電腦的系統、包括處理器的系統或其他可以從指令執行系統、裝置或設備取指令並執行指令的系統）使用，或結合這些指令執行系統、裝置或設備而使用。就本說明書而言，"電腦可讀媒體"可以是任何可以包含、儲存、通信、傳播或傳輸程式以供指令執行系統、裝置或設備或結合這些指令執行系統、裝置或設備而使用的裝置。電腦可讀媒體的更具體的示例（非窮盡性列表）包括以下：具有一或複數佈線的電連接部（電子裝置）、可攜式電腦碟盒（磁裝置）、隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、可抹除可編程唯讀記憶體（EPROM或快閃記憶體）、光纖裝置，以及可攜式光碟唯讀記憶體（CDROM）。另外，電腦可讀媒體甚至可以是可在其上列印該程式的紙或其他合適的媒體，因為可以例如藉由對紙或其他媒體進行光學掃描，接著進行編輯、解譯或必要時以其他合適方式進行處理來以電子方式獲得該程式，然後將其儲存在電腦記憶體中。

應當理解，本發明的各部分可以用硬體、軟體、韌體或它們的組合來實現。在上述實施方式中，複數步驟或方法可以用儲存在記憶體中且由合適的指令執行系統執行的軟體或韌體來實現。例如，如果用硬體來實現，和在另一實施方式中一樣，可用本領域公知的下列技術中的任一項或他們的組合來實現：具有用於對資料訊號實現邏輯功能的邏輯閘電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯閘電路的專用積體電路，可程式閘陣列（PGA），現場可程式閘陣列（FPGA）等。

需要說明的是，在本說明書的描述中，參考術語“一實施例”、“一些實施例”、 “示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一或複數實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。

在本說明書的描述中，參考術語“一實施例”、“一些實施例”、 “示例”、“具體示例”，或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一或複數實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。

儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。

10‧‧‧畫素單元陣列
11‧‧‧畫素單元c
20‧‧‧增幅轉換單元
30‧‧‧濾光陣列
31‧‧‧濾光片
40‧‧‧類比數位轉換單元(ADC)
50‧‧‧微鏡陣列
51‧‧‧微鏡
100‧‧‧圖像感測器
200‧‧‧中央處理器
300‧‧‧顯示裝置
400‧‧‧外部記憶體
1000‧‧‧終端
A1、A2、D1、D2‧‧‧類比訊號
B、Gb、Gr1、Gr2、Gr3、Gr4、R‧‧‧濾光片
PD1、PD2、PD3、PD4‧‧‧畫素單元
RST1、RST2‧‧‧重定單元
SEL1、SEL2‧‧‧選擇單元
SF1、SF2‧‧‧增幅轉換單元
TG1、TG2、TG3、TG4‧‧‧傳輸開關

第1圖係本發明的一實施例的圖像感測器的示意圖。 第2圖係本發明的另一實施例的圖像感測器的示意圖。 第3圖係本發明的一具體實施例的濾波片的分佈示意圖。 第4圖係本發明的一實施例的圖像感測器的電路圖。 第5圖係本發明的又一實施例的圖像感測器的示意圖。 第6圖係本發明的一實施例的終端的框圖。 第7圖係本發明的另一實施例的終端的框圖。 第8圖係本發明的再一實施例的終端的框圖。 第9圖係本發明實施例的成像方法的流程圖。 第10圖係本發明一實施例的成像方法的流程圖。 第11圖係本發明的另一實施例的成像方法的流程圖。

10‧‧‧畫素單元陣列

11‧‧‧畫素單元

20‧‧‧增幅轉換單元

30‧‧‧濾光陣列

31‧‧‧濾光片

100‧‧‧圖像感測器

A1、A2‧‧‧類比訊號

Claims (18)

1. 一種圖像感測器，其特徵在於，包括： 一畫素單元陣列，包括複數畫素單元； 一複數增幅轉換單元，用於將該畫素單元產生之光生電荷轉換為一類比訊號；和 一設置於該畫素單元陣列上之濾光陣列，該濾光陣列包括複數濾光片，同一顏色該濾光片對應於複數畫素單元； 其中，該同一顏色濾光片對應之複數畫素單元產生之光生電荷經該增幅轉換單元轉換後輸出一第一類比訊號和一第二類比訊號，該第一類比訊號和該第二類比訊號相同。
2. 如申請專利範圍第1項所述之圖像感測器，其中，該圖像感測器包括一CMOS圖像感測器。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之圖像感測器，其中，該濾光陣列包括一拜耳陣列。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之圖像感測器，其中，該同一顏色濾光片所對應之複數畫素單元中用於輸出該第一類比訊號之所有畫素單元之光生電荷累加後共用一增幅轉換單元輸出，該同一顏色濾光片所對應之複數畫素單元中用於輸出該第二類比訊號之所有畫素單元之光生電荷累加後共用一增幅轉換單元輸出。
5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之圖像感測器，還包括：一類比數位轉換單元，用於將該第一類比訊號和該第二類比訊號分別轉換為一第一數位訊號和一第二數位訊號。
6. 如申請專利範圍第1至第5項中任一項所述之圖像感測器，其中，該同一顏色濾光片所對應之複數畫素單元位於畫素單元陣列不同行。
7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述之圖像感測器，其中，該同一顏色濾光片對應2行2列共計4個畫素單元，位於第一行中2個畫素單元產生之光生電荷累加後經過增幅轉換單元轉換為該第一類比訊號，位於第二行中2個畫素單元產生光生電荷累加後經過增幅轉換單元轉換為該第二類比訊號，該第一類比訊號和第二類比訊號再藉由一類比數位轉換單元分別轉換為一第一數位訊號和一第二數位訊號。
8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之圖像感測器，其中，設置在該濾光陣列上之微鏡陣列，該微鏡陣列中每個微鏡與一該畫素單元對應。
9. 如申請專利範圍第7項所述之圖像感測器，還包括一控制模組和一影像處理模組，該控制模組用於控制該同一顏色濾光片所對應之複數畫素單元按照行同時曝光，該影像處理模組對該類比數位轉換單元之輸出進行合成以獲得圖像。
10. 一種終端，其特徵在於，包括根據申請專利範圍第1項第9項中任一項所述之圖像感測器。
11. 如申請專利範圍第10項所述之终端，其中，該終端包括一手機。
12. 如申請專利範圍第10項所述之終端，其中，該終端還包括： 一與該拍照裝置連接之中央處理器及顯示裝置，該中央處理器用於控制該顯示裝置顯示該圖像感測器输出之圖像。
13. 一種如申請專利範圍第1項之圖像感測器所述之成像方法，其特徵在於，該同一顏色的濾光片所對應的複數畫素單元構成合併畫素，該成像方法包括： 讀取該畫素陣列之輸出； 將同一該合併畫素之該畫素單元之輸出相加以得到該合併畫素之畫素值從而生成合併圖像。
14. 如申請專利範圍第13項所述之成像方法，其中，每個該同一顏色的濾光片對應2*2個該畫素單元。
15. 如申請專利範圍第14項所述之成像方法，其中，該圖像感測器包括一暫存器，該讀出步驟進一步包括： 採集第k行及第k+1行之該畫素單元之輸出並存入該暫存器，其中k=2n-1，n為自然數，k+1小於等於該畫素單元之總行數；及 從該暫存器中提取該第k行及第k+1行之該畫素單元之輸出，將同一該合併畫素之該畫素單元之輸出相加以得到該合併畫素之畫素值。
16. 如申請專利範圍第13項至第15任一項所述之成像方法，其中，該讀出步驟進一步包括： 將該畫素單元產生之一類比訊號輸出轉換為一數位訊號輸出。
17. 一種行動終端，其特徵在於，包括一殼體、一處理器、一記憶體、一電路板和一電源電路，其中，該電路板安置在該殼體圍成之空間內部，該處理器和該記憶體設置在該電路板上；該電源電路，用於為該行動終端之各個電路或裝置供電；該記憶體用於儲存可執行程式碼；該處理器藉由讀取該記憶體中儲存的可執行程式碼來運行與該可執行程式碼對應之程式，以用於執行如申請專利範圍第13項至第16項中任一項所述之成像方法。
18. 一種電腦可讀儲存媒體，具有一儲存於其中的指令，當行動終端的處理器執行該指令時，該行動終端執行如申請專利範圍第13項至第16項中任一項所述之成像方法。