包括相位检测像素的图像传感器制造技术

本发明专利技术提供了一种图像传感器，其包括像素阵列，所述像素阵列提供按多行和多列布置的多个像素。多个像素包括：多个图像感测像素，每个图像感测像素包括具有相同滤色器的多个图像感测子像素；以及多个相位检测像素，每个相位检测像素包括至少一个相位检测子像素，该相位检测子像素产生用于计算各图像之间的相位差的相位信号，其中包括在同一图像感测像素中的多个图像感测子像素连接到一条选择信号线并接收同一选择信号。

【技术实现步骤摘要】
包括相位检测像素的图像传感器相关申请的交叉引用本申请要求于2017年6月5日提交至韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2017-0069771的优先权，其公开内容通过引用其全部合并于此。
本公开涉及一种图像传感器，并且更具体地，涉及一种包括相位检测像素的图像传感器。
技术介绍
捕捉图像并将它们转换为电信号的图像传感器用于安装在汽车、安全装置和机器人中的照相机，以及诸如数码相机、移动电话照相机和便携式摄像机的普通消费电子设备。每个这样的图像传感器具有像素阵列，并且包括在像素阵列中的每个像素可以包括光学感测元件。通常，图像传感器会需要执行自动聚焦功能，以便可以快速准确地进行图像拍摄。
技术实现思路
本公开提供了一种图像传感器，其能够在快速执行自动聚焦功能的同时确保图像质量。根据本专利技术构思的一个方面，提供一种图像传感器，其包括像素阵列，所述像素阵列提供以多行和多列布置的多个像素，其中，所述多个像素包括：多个图像感测像素，每个图像感测像素包括多个图像感测子像素，所述多个图像感测子像素包括相同的滤色器；以及多个相位检测像素，每个相位检测像素包括至少一个相位检测子像素，所述至少一个相位检测子像素被配置为产生用于计算各图像之间的相位差的相位信号，其中，包括在同一图像感测像素中的多个图像感测子像素连接到一条选择信号线并接收同一选择信号。根据本专利技术构思的另一个方面，提供一种图像传感器，其包括像素阵列，所述像素阵列提供以多行和多列布置的多个像素，其中，所述多个像素包括：多个图像感测像素，每个图像感测像素被配置为产生图像信号；以及第一相位检测像素和第二相位检测像素，所述第一相位检测像素和所述第二相位检测像素被配置为产生用于计算各图像之间的相位差的不同的相位信号，其中，所述第一相位检测像素和所述第二相位检测像素的数量与布置在所述像素阵列中的所述多个像素的数量之比具有1/16或1/32的值。根据本专利技术构思的另一个方面，提供一种图像传感器，包括：像素阵列，其包括多个相位检测像素和多个图像感测像素；以及行驱动器，其被配置为产生用于控制所述像素阵列的多个信号，其中，所述多个相位检测像素中的每一个包括至少一个相位检测子像素，并且所述多个图像感测像素中的每一个包括多个图像感测子像素，所述多个图像感测子像素通过一条选择信号线连接到所述行驱动器并且接收同一选择信号。附图说明根据以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本专利技术构思的各示例实施例，在附图中：图1是根据本专利技术构思的示例实施例的数字成像装置的示例性结构的示图；图2是根据本专利技术构思的示例实施例的图像传感器的配置的框图；图3是图2的像素阵列的示例实施例的示图，并且图3示出了图2的像素阵列的一部分；图4A和图4B是用于说明图3的共享相位检测像素的示例实施例的示图；图5是图4A的第一共享相位检测像素沿线A-A'截取的截面图；图6A至图6C是用于说明图3的像素阵列中包括的多个共享像素的布置的示图；图7是用于说明图2的行驱动器与图6A的像素阵列之间的连接的示图；图8是用于说明图3的共享相位检测像素的示例实施例的示图；图9是用于说明图3的像素阵列中包括的多个共享像素的布置的示图；图10是用于说明图3的共享相位检测像素的示例实施例的示图；图11是用于说明图3的像素阵列中包括的多个共享像素的布置的示图；图12是用于说明图2的行驱动器与图10的像素阵列之间的连接的示图；图13是图2的像素阵列的示例实施例的示图；图14是用于说明图13的共享相位检测像素的示例实施例的示图；图15A至图15C是用于说明图2的像素阵列中包括的多个像素的布置的示图；以及图16A和图16B是用于说明图2的像素阵列中包括的多个像素的布置的示图。具体实施方式在下文中，将参考附图详细描述本专利技术构思的各示例实施例。图1是根据本专利技术构思的示例实施例的执行自动聚焦(AF)功能的数字成像设备1000的示例性结构的示图。根据本专利技术构思的示例实施例，数字成像设备1000可以包括拍摄单元1100、图像传感器100和处理器1200(例如，中央处理单元(CPU))。数字成像设备1000可以具有焦点检测功能。数字成像设备1000的所有操作可以由处理器1200控制。处理器1200可以向透镜驱动器1120、光圈驱动器1140、控制器120等提供每个组件的操作的控制信号。拍摄单元1100可以包括作为用于接收光的组件的透镜1110、透镜驱动器1120、光圈1130和光圈驱动器1140。透镜1110可以包括多个透镜。透镜驱动器1120可以根据处理器1200提供的控制信号来调整透镜1110的位置。透镜驱动器1120可以沿着透镜1110与物体2000的距离增加或减少的方向来移动透镜1110。从而，可以调整透镜1110和物体2000之间的距离。取决于透镜1110的位置，可以对物体2000聚焦或散焦。例如，如果透镜1110与物体2000之间的距离相对较短，则透镜1110可能在对物体2000聚焦的聚焦位置之外，并且在由图像传感器100捕获的各图像之间可能产生相位差。基于由处理器1200提供的控制信号，透镜驱动器1120可以沿着透镜1110与物体2000的距离增加的方向移动透镜1110。可替换地，如果透镜1110和物体2000之间的距离相对较长，则透镜1110可能在聚焦位置之外，并且在图像传感器100上形成的各图像之间可能产生相位差。基于由处理器1200提供的控制信号，透镜驱动器1120可以沿着透镜1110与物体2000的距离减小的方向上移动透镜1110。图像传感器100可以将入射光转换为图像信号。图像传感器100可以包括像素阵列110、控制器120和信号处理器130。透过透镜1110和光圈1130的光信号到达像素阵列110的光接收表面并且可以在其上形成物体的图像。像素阵列110可以是将光信号转换为电信号的互补金属氧化物半导体图像传感器(CIS)。像素阵列110的灵敏度等可以由控制器120调整。像素阵列110可以包括多个像素PX，所述多个像素PX包括多个图像感测像素IPX和多个相位检测像素PPX。在一些实施例中，多个相位检测像素PPX可以布置在像素阵列110的四单元结构(例如，使用包括多个子像素的共享像素实现的结构)中，以提供宽动态范围和相位差AF功能。在本公开中使用的术语“共享像素”可以指被布置为共享特定电路的多个像素组。例如，像素组可以包括多个子像素，并且所述像素组中的至少一些子像素可以共享复位晶体管、源极跟随器晶体管和选择晶体管中的至少一个。在该实施方式中，每个像素组可以包括四个子像素以及与每个子像素对应的四个光电二极管，但是本公开不限于此。复位晶体管可以被激活以通过去除从先前曝光时段起的全部集成电荷(integratedcharge)来将这些光电二极管累积的浮置电荷复位为电源电压Vdd。源极跟随器晶体管可将模拟像素信号提供给列信号线，所述模拟像素信号对应于由选中光电二极管累积的电荷。选择晶体管可以操作以将由源极跟随器晶体管提供的模拟像素信号连接到相应的列信号线。在该示例中，每个像素组可以具有不与其他像素组共享的传输晶体管、复位晶体管、源极跟随器晶体管和选择晶体管。例如，包括在同一共享图像感测像素IPX中的多个图像感测子像素可以连接到一条选择信号线并且可以接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器，包括像素阵列，所述像素阵列提供以多行和多列布置的多个像素，其中，所述多个像素包括：多个图像感测像素，每个图像感测像素包括多个图像感测子像素，所述多个图像感测子像素包括相同的滤色器；以及多个相位检测像素，每个相位检测像素包括至少一个相位检测子像素，所述至少一个相位检测子像素被配置为产生用于计算各图像之间的相位差的相位信号，其中，包括在同一图像感测像素中的多个图像感测子像素连接到一条选择信号线并接收同一选择信号。

【技术特征摘要】
2017.06.05 KR 10-2017-00697711.一种图像传感器，包括像素阵列，所述像素阵列提供以多行和多列布置的多个像素，其中，所述多个像素包括：多个图像感测像素，每个图像感测像素包括多个图像感测子像素，所述多个图像感测子像素包括相同的滤色器；以及多个相位检测像素，每个相位检测像素包括至少一个相位检测子像素，所述至少一个相位检测子像素被配置为产生用于计算各图像之间的相位差的相位信号，其中，包括在同一图像感测像素中的多个图像感测子像素连接到一条选择信号线并接收同一选择信号。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，布置在所述像素阵列中的相位检测子像素的数量与布置在所述像素阵列中的所述多个像素的数量之比为1/32或1/64。3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个相位检测像素中的每一个包括一个相位检测子像素，所述一个相位检测子像素包括光学感测元件和遮光层，其中，所述遮光层被配置为遮蔽入射在所述光学感测元件上的光中的一部分。4.根据权利要求3所述的图像传感器，其中，所述多个相位检测像素包括第一相位检测像素和第二相位检测像素，其中，所述第一相位检测像素和所述第二相位检测像素布置在同一行或同一列中，并且三个图像感测像素布置在所述第一相位检测像素和所述第二相位检测像素之间。5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个相位检测像素中的每一个包括在行方向上彼此相邻布置的两个相位检测子像素，其中，包括在同一相位检测像素中的两个相位检测子像素包括相同滤色器以及形成在所述相同滤色器上的一个微透镜。6.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个相位检测像素中的每一个包括在列方向上彼此相邻布置的两个相位检测子像素，其中，包括在同一相位检测像素中的两个相位检测子像素包括相同滤色器以及形成在所述相同滤色器上的一个微透镜。7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个相位检测像素中的每一个包括四个相位检测子像素，其中，包括在同一相位检测像素中的四个相位检测子像素包括相同滤色器以及形成在所述相同滤色器上的一个微透镜。8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个相位检测像素还包括绿色滤色器或蓝色滤色器。9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个相位检测像素还包括白色滤色器。10.一种图像传感器，包括像素阵列，所述像素阵列提供以多行和多列布置的多个像素，其中，所述多个像素包括：多个图像感测像素，每个图像感测像素被配置为产生图像信号；以及第一相位检测像素和第二相位检测像素，所述第一相位检测像素和所述第二相位检测像素被配置为产生用于计算各图像之间的相位差的不同的相位信号，其中，所述第一相位检测像素和所述第二相位检测像素...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄敏智，李承珍，李昤雨，洪硕勇，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR