[發(fā)明專利]傳感器模塊、用于求取電磁輻射的亮度和/或顏色的方法以及用于制造傳感器模塊的方法

有效

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• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107389193B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設計）人: U·塞格
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01J3/46
• 分類號: G01J3/46
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

本發(fā)明涉及一種具有至少一個用于檢測寬帶電磁輻射的亮度的亮度傳感器元件(102)和至少一個顏色傳感器陣列(104)——所述顏色傳感器陣列具有至少一個用于檢測所述電磁輻射的顏色的顏色傳感器元件(106)——的傳感器模塊(100)。與所述顏色傳感器陣列(104)相比，所述亮度傳感器元件(102)具有更大的傳感器面積。

技術領域

本發(fā)明涉及一種設備或一種方法。本發(fā)明的主題也是一種計算機程序。

背景技術

現(xiàn)代圖像傳感器例如可以具有由單個傳感器單元構成的正交網(wǎng)格。單個傳感器單元可以視應用而定用或不用彩色濾光片實現(xiàn)。

發(fā)明內容

在這種背景下，用在此介紹的方案介紹一種傳感器模塊、一種用于在使用傳感器模塊的情況下求取電磁輻射的亮度和/或顏色的方法、一種用于制造傳感器模塊的方法以及一種使用所述方法的設備。還可以實現(xiàn)設備的有利的擴展方案和改善方案。

介紹一種具有以下特征的傳感器模塊：

至少一個用于檢測寬帶電磁輻射亮度的亮度傳感器元件；

至少一個顏色傳感器陣列(Farbsensorfeld)，所述顏色傳感器陣列具有至少一個用于檢測電磁輻射的顏色的顏色傳感器元件，其中，與所述顏色傳感器陣列相比，所述亮度傳感器元件具有更大的傳感器面積。

傳感器模塊例如可以涉及車輛攝像機的圖像傳感器。可以將亮度傳感器元件理解為用于檢測電磁輻射的強度的光敏像素。亮度傳感器元件可以涉及寬帶單色傳感器元件。可以將顏色傳感器陣列理解為由至少一個顏色傳感器元件構成的平面布置。顏色傳感器陣列例如可以涉及由至少兩個作為顏色傳感器元件的像素構成的簇或陣列。顏色傳感器元件例如可以構造 Bayer矩陣并且在正交網(wǎng)格中布置。在此，給顏色傳感器陣列鋪上用于從電磁輻射的光譜中過濾確定的顏色的彩色濾光片。電磁輻射尤其可以涉及可見光或近紅外范圍內的光。可以將傳感器面積理解為亮度傳感器元件或顏色傳感器陣列的光敏面積。亮度傳感器元件例如可以具有顏色傳感器陣列的至少兩倍大的傳感器面積。

亮度傳感器元件例如可以構造為四邊形或多邊形。亮度傳感器元件尤其可以構型為十字形的不規(guī)則的十二邊形。

顏色傳感器陣列可以構造為至少四邊形，尤其矩形或正方形。顏色傳感器元件也同樣可以構造為至少四邊形，尤其矩形或正方形。

在此介紹的方案基于以下知識：通過用于傳感器模塊中的亮度探測和顏色探測的不同大小的傳感器單元的合適的布置，可以在同時有高的空間分辨率時實現(xiàn)高的光敏感度。由此，尤其可以在亮度通道和顏色通道的相同的光學的位置分辨率時，實現(xiàn)相應于近似無混疊采樣 (Aliasing-freies Abtasten)的彩色傳感器元件和單色傳感器元件。這種傳感器陣列布置例如適合機器視覺并且提供光敏感度、空間分辨率、顏色保真度和制造成本之間的折中方案。

根據(jù)一種實施方式，亮度傳感器元件具有顏色傳感器陣列的至少兩倍大的傳感器面積。由此，可以保證傳感器模塊的特別高的光敏感度。

根據(jù)另一種實施方式，與亮度傳感器元件的數(shù)量相比，傳感器模塊可以具有更多數(shù)量的顏色傳感器陣列和/或顏色傳感器元件。傳感器模塊例如可以具有亮度傳感器元件的至少四倍多的顏色傳感器元件。由此，可以在不增大傳感器模塊的總傳感器面積的情況下，提高傳感器模塊的空間分辨率。

有利的是：顏色傳感器陣列具有至少一個用于檢測電磁輻射的附加顏色的附加顏色傳感器元件。由此，通過顏色傳感器陣列可以檢測不同的顏色。