图像传感器和包括该图像传感器的电子装置制造方法及图纸

图像传感器和包括该图像传感器的电子装置。一种图像传感器包括：像素阵列，包括多个像素单元；以及控制器，被配置为产生光控制信号，所述光控制信号用于控制从物体反射的光，以在产生图像帧期间使所述多个像素单元曝光至少两次。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器和包括该图像传感器的电子装置相关申请的交叉引用本申请要求于2017年6月5日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2017-0069566的优先权，该申请的全部公开内容以引用方式并入本文。
根据本专利技术构思的示例性实施例的装置和方法涉及图像传感器和包括该图像传感器的电子装置。
技术介绍
图像传感器是感测从物体反射的光并将光转换成电信号的半导体器件，并且已经用于各种领域，包括诸如数码相机、蜂窝电话等的电子装置以及车辆、无人机和安全和认证设备。最近，图像传感器已经被广泛地应用于生物信息认证传感器。因此，已经对用于使用图像传感器获得生物信息并基于所获得的生物信息对用户进行认证的安全技术进行了积极的研究。基于作为生物信息的虹膜信息的安全技术受到了很多关注，因为每个人都有不同的虹膜形状，并且他或她自己的虹膜信息在他或她的一生中难以模仿并且几乎不变。
技术实现思路
本专利技术构思旨在提供一种能够获得更清晰的图像的图像传感器以及包括该图像传感器的电子装置。根据示例性实施例的图像传感器包括：像素阵列，包括多个像素单元；以及控制器，被配置为产生光控制信号，所述光控制信号用于控制从物体反射的光，以在产生图像帧期间使所述多个像素单元曝光至少两次。根据示例性实施例的电子装置包括：处理器，被配置为执行应用程序并产生控制信号；相机，包括图像传感器，所述图像传感器被配置为响应于所述控制信号而产生光控制信号，所述光控制信号用于控制从物体反射的光，以在产生图像帧期间使多个像素单元曝光至少两次；以及发光模块，被配置为与所述光控制信号相关地产生光。根据示例性实施例的电子装置包括：相机，包括图像传感器，所述图像传感器被配置为通过使多个像素单元暴露于从物体反射的光来产生图像帧；处理器，被配置为执行应用程序，并且产生光控制信号，所述光控制信号用于控制光以在所述图像传感器产生所述图像帧的同时使所述多个像素单元曝光至少两次；以及发光模块，被配置为与所述光控制信号相关地产生光。附图说明通过参考附图详细描述本专利技术构思的示例性实施例，本专利技术构思的上述和其他目的、特征和优点对于本领域普通技术人员将变得更加明显，在附图中：图1是根据示例性实施例的图像传感器的框图；图2是根据示例性实施例的像素阵列的框图；图3是根据示例性实施例的像素单元的电路图；图4至图6是示出了根据示例性实施例的垂直同步信号、像素组的累积时间段以及光控制信号的时序的图；图7和图8是根据实施例的控制器的框图；图9是根据示例性实施例的包括图像传感器的电子装置的框图；图10是示出了根据示例性实施例的包括电子装置的智能电话的图；以及图11和图12是根据示例性实施例的由图像传感器执行的产生光控制信号的方法的流程图。具体实施方式在下文中，将参照本文所附的图1至图8详细描述根据示例性实施例的图像传感器。图1是根据示例性实施例的图像传感器100的框图。图像传感器100包括像素阵列110、控制器120、模数转换器(ADC)130和数据输出接口140。图像传感器100是通过感测从物体反射并随后入射在图像传感器100上的光而产生物体的图像的电子设备。该光不同于正常入射在图像传感器100上的自然光。例如，该光可以通过滤波器入射以便然后由图像传感器100感测，该滤波器允许特定频带的光通过滤波器(例如，红外滤波器)。例如，图像传感器100可以是互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器100。像素阵列110响应于从物体反射的光而产生像素信号。像素阵列110根据复位信号RG1至RGn、传输信号TG1至TGn以及选择信号SEL1至SELn来响应于光而累积电荷，并且通过感测累积的电荷中的电势变化来产生像素信号。像素阵列110将像素信号发送到ADC130。控制器120产生光控制信号ISYNC，并将复位信号RG1至RGn、传输信号TG1至TGn以及选择信号SEL1至SELn发送到像素阵列110。光控制信号ISYNC是用于在产生一个图像帧期间控制入射在图像传感器100上的光的信号。控制器120可以将光控制信号ISYNC发送到产生光的设备(例如，发光二极管(LED)、闪光灯等)。例如，光控制信号ISYNC可以仅控制光的产生，并且可以根据其他信号的组合来预设或确定连续产生光的时段。ADC130从像素阵列110接收多个像素信号。ADC130将模拟形式的像素信号转换成数字信号，并将该数字信号发送到数据输出接口140。例如，ADC130将基于模拟形式的像素信号对其执行相关双采样的信号的强度与斜坡信号的强度进行比较。ADC130可以产生与相关双采样信号和斜坡信号的强度之差相对应的比较信号，并且通过对比较信号进行计数将像素信号转换为数字信号。数据输出接口140临时存储、感测和放大从ADC130输出的多个数字信号，然后将放大的数字信号输出到外部。例如，数据输出接口140可以是包括用于存储数字信号的存储器(未示出)和用于感测和放大数字信号的放大器(未示出)的缓冲器。图2是根据示例性实施例的像素阵列110的框图。像素阵列110包括n个像素组PXG1至PXGn。像素组PXG1至PXGn包括多个像素单元111。例如，多个像素单元111以N×M矩阵布置，并且包括布置在每一行中的像素单元111的组可以被设置为像素组PXG1至PXGn中的一个。然而，像素组PXG1至PXGn中的每一个不需要被设置为包括布置在同一行中的像素单元111。例如，尽管同时执行累积操作的像素单元111没有布置在同一行中，但是像素组PXG1至PXGn中的每一个可以被设置为包括这些像素单元111。包括在像素组PXG1至PXGn中的多个像素单元111接收复位信号RG1至RGn、传输信号TG1至TGn以及选择信号SEL1至SELn。例如，包括在第一个像素组PXG1中的像素单元111接收第一个复位信号RG1、第一个传输信号TG1和第一个选择信号SEL1。包括在最后一个像素组PXGn中的像素单元111接收第N个复位信号RGn、第N个传输信号TGn和第N个选择信号SELn。在像素阵列110中，其操作不需要以像素组为单位执行，而是可以以两个或更多个像素组为单位执行。当通过将像素组PXG1至PXGn划分为具有不同累积时间段EIT1至EITn的两个组来操作像素组PXG1至PXGn时，本文描述的示例性实施例也可以适用。例如，像素阵列110可以基于卷帘快门方法来执行其操作。备选地，像素阵列110可以基于四单元(tetracell)或宽动态范围(WDR)方法来执行其操作。像素阵列110执行以下累积操作：在累积时间段EIT1至EITn内累积与从物体反射的光相对应的电荷。关于像素组PXG1至PXGn依次执行累积操作。像素阵列110执行以下发送操作：在传输时间段TP1至TPn内将累积的电荷发送到像素节点FD。关于像素组PXG1至PXGn依次执行发送操作。像素阵列110执行以下读出操作：在读出时间段ROP1至ROPn内产生与像素节点FD的电势相对应的信号。关于像素组PXG1至PXGn还依次执行读出操作。由于像素组PXG1至PXGn依次执行累积操作，因此累积时间段EIT1至EITn的起点和终点是不同的。控制器120产生光控制信号ISYNC以均衡像素组PXG1至PXGn的具有不同起点和终点的各个累积时间段E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，包括多个像素单元；以及控制器，被配置为产生光控制信号，所述光控制信号用于控制从物体反射的光，以在产生图像帧期间使所述多个像素单元曝光至少两次。

【技术特征摘要】
2017.06.05 KR 10-2017-00695661.一种图像传感器，包括：像素阵列，包括多个像素单元；以及控制器，被配置为产生光控制信号，所述光控制信号用于控制从物体反射的光，以在产生图像帧期间使所述多个像素单元曝光至少两次。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述像素阵列包括被分成多个像素组的多个像素单元，并且其中，所述控制器控制所述像素阵列以像素组为单位依次执行以下操作中的每一个：复位操作，与多个复位信号相关地对像素节点的电势进行初始化；累积操作，在累积时间段内，累积与光相对应的电荷；发送操作，多个传输信号相关地将所累积的电荷发送到所述像素节点；读出操作，在读出时间段内，基于所述像素节点中的与所累积的电荷相对应的电势变化产生像素信号；以及输出操作，多个选择信号相关地输出所述像素信号。3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述控制器产生所述光控制信号，使得在第一个像素组的累积时间段内，产生至少一次光，并且在最后一个像素组的累积时间段内，产生至少一次光。4.根据权利要求3所述的图像传感器，其中，当所述累积时间段大于或等于所述读出时间段时，所述控制器产生所述光控制信号，所述光控制信号包括：与针对最后一个像素组的复位信号相关地产生的第一脉冲和与针对最后一个像素组的传输信号相关地产生的第二脉冲。5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中，在产生针对所述最后一个像素组的复位信号的时间点对所述第一脉冲进行去激活，并且其中在产生针对所述最后一个像素组的传输信号的时间点对所述第二脉冲进行去激活。6.根据权利要求3所述的图像传感器，其中，当所述累积时间段短于所述读出时间段且大于或等于所述读出时间段与所述光控制信号的激活时间之和的一半时，所述控制器产生所述光控制信号，所述光控制信号包括：与针对第一个像素组的传输信号相关地产生的第一脉冲和与针对最后一个像素组的传输信号相关地产生的第二脉冲。7.根据权利要求6所述的图像传感器，其中，在产生针对所述第一个像素组的传输信号的时间点对所述第一脉冲进行去激活，并且其中从比产生针对所述最后一个像素组的传输信号的时间点提前一段时间的时间点开始对所述第二脉冲进行去激活，所述一段时间是从所述读出时间段减去所述累积时间段的结果。8.根据权利要求3所述的图像传感器，其中，所述控制器与垂直同步信号相关地产生所述光控制信号。9.根据权利要求8所述的图像传感器，其中，所述控制器产生包括以下各项的光控制信号：第一脉冲，在所述垂直同步信号被激活的时间点所述第一脉冲被去激活以不产生光；以及第二脉冲，在所述垂直同步信号被去激活的时间点所述第二脉冲被去激活以不产生光。...

【专利技术属性】
技术研发人员：康世贤，元东昱，咸锡宪，
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