图像传感器制造技术

提供了一种图像传感器。一种在包括低分辨率模式和高分辨率模式的多种分辨率模式下操作的图像传感器包括：包括多个像素的像素阵列，其中，所述多个像素中的每个像素包括：具有第一光电二极管的第一子像素和具有第二光电二极管的第二子像素，并且所述第一子像素和所述第二子像素相邻地设置，并且共享浮置扩散区。所述图像传感器还包括行驱动器，向所述像素阵列提供控制信号以控制自动聚焦(AF)功能的执行，使得所述AF功能的执行包括：在所述高分辨率模式下以像素为单位执行所述AF功能，在所述低分辨率模式下以像素组为单位执行所述AF功能。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器相关申请的交叉引用本申请要求于2019年5月7日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0053242和于2019年8月16日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0100535的权益，通过引用将上述韩国专利申请的总体保护主题并入本文。
本专利技术构思涉及图像传感器，并且更具体地，涉及包括多个像素的图像传感器，其中每个像素包括多个具有光电二极管的子像素。
技术介绍
图像传感器包括像素阵列。像素阵列中的多个像素当中的每个像素可以包括光电二极管。某些图像传感器可以执行自动聚焦(AF)功能，以提高对象的成像准确度。
技术实现思路
本专利技术构思提供一种能够在各种照明环境下准确地执行自动聚焦功能的图像传感器。根据本专利技术构思的一方面，提供了一种选择性地适于在包括低分辨率模式和高分辨率模式的多种分辨率模式下使用的图像传感器。所述图像传感器包括：包括多个像素的像素阵列，其中，所述多个像素中的每个像素包括：具有第一光电二极管的第一子像素和具有第二光电二极管的第二子像素，并且所述第一子像素和所述第二子像素相邻地设置，并且共享浮置扩散区。所述图像传感器还包括行驱动器，其向所述像素阵列提供控制信号，以控制自动聚焦(AF)功能的执行，使得所述AF功能的执行包括：在所述高分辨率模式下以像素为单位执行所述AF功能，在所述低分辨率模式下以像素组为单位执行所述AF功能。与所述低分辨率模式相对应的分辨率等于或小于与所述高分辨率模式相对应的分辨率的1/4。>根据本专利技术构思的另一方面，提供了一种选择性地适于在包括低分辨率模式、中等分辨率模式和高分辨率模式的多种分辨率模式下使用的图像传感器。所述图像传感器包括：包括沿行方向和列方向布置的多个像素的像素阵列，其中，所述多个像素中的每个像素具有共享像素结构。所述共享像素结构包括：包括第一光电转换元件的第一子像素，响应于第一传输信号经由第一传输晶体管选择性地将光电电荷传输到浮置扩散区；包括第二光电转换元件的第二子像素，响应于第二传输信号经由第二传输晶体管选择性地将光电电荷传输到所述浮置扩散区；复位晶体管，被配置为响应于复位信号选择性地使累积在所述浮置扩散区中的光电电荷复位；以及驱动晶体管和选择晶体管，响应于选择信号选择性地将所述浮置扩散区连接到像素信号输出端，所述浮置扩散区、所述复位晶体管、所述驱动晶体管和所述选择晶体管由所述第一子像素和所述第二子像素共享，并且所述第一子像素和所述第二子像素被相邻地设置。所述图像传感器还包括行驱动器，所述行驱动器被配置为提供所述第一传输信号、所述第二传输信号、所述复位信号和所述选择信号，使得自动聚焦(AF)功能的执行包括：在所述高分辨率模式下，以像素为单位执行所述AF功能；在所述中等分辨率模式下，以一个像素组中的布置在同一行的像素为单位，执行所述AF功能；在所述低分辨率模式下，以像素组为单位执行所述AF功能。根据本专利技术构思的另一方面，一种选择性地适于在包括低分辨率模式、中等分辨率模式和高分辨率模式的多种分辨率模式下使用的图像传感器。所述图像传感器包括：行驱动器；控制器，被配置为控制所述行驱动器的操作；以及像素阵列，包括沿行方向和列方向布置的多个像素，并且所述多个像素被配置为响应于接收到的入射光提供像素信号，其中，所述多个像素中的每个像素包括：具有第一光电二极管的第一子像素和具有第二光电二极管的第二子像素，所述第一子像素和所述第二子像素相邻地设置并且共享浮置扩散区，其中，所述行驱动器被配置为向所述像素阵列提供控制信号以控制自动聚焦(AF)功能的执行，使得所述AF功能的执行包括：在所述高分辨率模式下，以像素为单位执行所述AF功能；在所述中等分辨率模式下，以一个像素组中的布置在同一行的像素为单位，执行所述AF功能；在所述低分辨率模式下，以像素组为单位执行所述AF功能。附图说明依据考虑以下结合附图的详细描述，可以更清楚地理解本专利技术构思的实施例，其中：图1是示出根据本专利技术构思的实施例的数字成像设备的框图；图2是进一步示出在一个实施例中的图1的图像传感器100的框图；图3A、图3B、图4A、图4B和图4C是进一步示出图2的图像传感器100的像素阵列110的某些方面的各个示图；图5是示出在一个实施例中的共享浮置扩散区的第一子像素和第二子像素的布置的电路图；图6A、图6B、图6C、图6D和图6E是进一步示出图3A的第一子像素阵列中包括的子像素当中的共享浮置扩散区的多个子像素的各个示图；图7是示出在一个实施例中的共享浮置扩散区的子像素的布置的电路图；图8、图9、图10和图11是进一步示出在一些实施例中的在图2的图像传感器100的操作中各种控制信号之间的特定定时关系的各个定时图；以及图12是进一步示出在又一实施例中的图2的像素阵列110的示图。具体实施方式图1是示出根据本专利技术构思的实施例的数字成像设备1000的框图。参照图1，数字成像设备1000通常包括成像单元1100、图像传感器100和处理器1200。这里，假设数字成像设备1000能够执行聚焦检测功能。数字成像设备1000的整体操作可以由处理器1200控制。在图1所示的实施例中，假设处理器1200提供控制数字成像设备1000的各个组件的某些信号。例如，处理器1200可以提供施加到透镜驱动器1120的透镜驱动器信号、施加到光圈驱动器1140的光圈驱动器信号、以及施加到控制器120的控制器信号。成像单元1100通常包括被配置为接收与正在由数字成像设备成像的对象2000相关联的入射光的一个或更多个元件。就此而言，对象2000可以是单个对象、对象集或对象的分布场(distributedfield)。此外，就此而言，术语“入射光”应被广义地解释为表示能够由数字成像设备1000成像的电磁频谱的一个或更多个频带(例如，人眼可辨别的波长)内的任何选定范围的电磁能。在图1所示的实施例中，成像单元1100包括透镜驱动器1120和光圈驱动器1140，以及透镜1110和光圈1130。这里，透镜1110可以包括单个布置或组合布置的一个或更多个透镜，以有效地捕获与对象2000相关联的入射光。特别地，透镜驱动器1120用于控制透镜1110的操作以准确地捕获与对象2000相关联的入射光。因此，透镜驱动器1120对由数字成像设备1000执行的聚焦检测功能进行响应，如可以通过处理器1200发送到透镜驱动器1120。以这种方式，可以通过从处理器1200提供的一个或更多个控制信号来控制透镜1110的焦点位置。就此而言，应注意的是，下文中使用术语“控制信号”来表示用于调节或控制数字成像设备1000内的组件的操作的一个或更多个信号(本质上是模拟的或数字的并且具有各种格式)。因此，透镜驱动器1120可以根据对象2000相对于透镜1110的移动、取向和/或距离来调整透镜1110的焦点位置，以便校正透镜1110的给定焦点位置与对象2000之间的焦点失配(focalmis本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种选择性地适于在包括低分辨率模式和高分辨率模式的多种分辨率模式下使用的图像传感器，所述图像传感器包括像素阵列和行驱动器，/n所述像素阵列包括多个像素，/n其中，所述多个像素中的每个像素包括具有第一光电二极管的第一子像素和具有第二光电二极管的第二子像素，/n所述第一子像素和所述第二子像素相邻地设置并且共享浮置扩散区，/n所述行驱动器被配置为向所述像素阵列提供控制信号，以控制自动聚焦功能的执行，所述自动聚焦功能的执行包括：在所述高分辨率模式下以像素为单位执行所述自动聚焦功能，在所述低分辨率模式下以像素组为单位执行所述自动聚焦功能，/n其中，与所述低分辨率模式相对应的分辨率等于或小于与所述高分辨率模式相对应的分辨率的1/4。/n

【技术特征摘要】
20190507 KR 10-2019-0053242;20190816 KR 10-2019-011.一种选择性地适于在包括低分辨率模式和高分辨率模式的多种分辨率模式下使用的图像传感器，所述图像传感器包括像素阵列和行驱动器，
所述像素阵列包括多个像素，
其中，所述多个像素中的每个像素包括具有第一光电二极管的第一子像素和具有第二光电二极管的第二子像素，
所述第一子像素和所述第二子像素相邻地设置并且共享浮置扩散区，
所述行驱动器被配置为向所述像素阵列提供控制信号，以控制自动聚焦功能的执行，所述自动聚焦功能的执行包括：在所述高分辨率模式下以像素为单位执行所述自动聚焦功能，在所述低分辨率模式下以像素组为单位执行所述自动聚焦功能，
其中，与所述低分辨率模式相对应的分辨率等于或小于与所述高分辨率模式相对应的分辨率的1/4。


2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个像素包括第一子像素阵列和第二子像素阵列，
所述第一子像素阵列包括水平像素，并且
所述第二子像素阵列包括垂直像素。


3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述行驱动器进一步被配置为：提供所述控制信号，使得在所述高分辨率模式下，所述第一子像素阵列中的所述水平像素中的至少一个水平像素的所述第一子像素和所述第二子像素中的至少一个子像素执行所述自动聚焦功能。


4.根据权利要求3所述的图像传感器，其中，所述行驱动器还被配置为提供所述控制信号，使得：
由所述至少一个水平像素的所述第一子像素产生的光电电荷累积在所述浮置扩散区中，然后
所述浮置扩散区中的光电电荷被复位，然后
由所述至少一个水平像素的所述第二子像素产生的光电电荷累积在所述浮置扩散区中。


5.根据权利要求3所述的图像传感器，其中，所述第一子像素阵列中的所述至少一个水平像素不包括所述第一子像素阵列中的所有的所述水平像素。


6.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述第一子像素阵列包括相邻设置的第一水平像素和第二水平像素，
响应于从所述行驱动器提供的控制信号，所述第一水平像素的第一浮置扩散区和所述第二水平像素的第二浮置扩散区彼此电连接，从而使得所述第一水平像素和所述第二水平像素共享所述浮置扩散区。


7.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述水平像素包括共享所述浮置扩散区的第一水平像素和第二水平像素，并且
所述行驱动器还被配置为：提供所述控制信号，使得在所述低分辨率模式下，所述第一水平像素的所述第一子像素和所述第二水平像素的所述第一子像素同时将光电电荷累积在所述浮置扩散区中。


8.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述第一子像素阵列的所述水平像素包括第一像素组以及与所述第一像素组相邻设置的第二像素组，
所述第一像素组和所述第二像素组分别包括沿第一方向和第二方向布置的水平像素，
所述第一像素组的所有的所述水平像素与第一滤色器相关联，并且
所述第二像素组的所有的所述水平像素与不同于所述第一滤色器的第二滤色器相关联。


9.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述第一子像素阵列的所述水平像素包括第一像素组以及与所述第一像素组相邻设置的第二像素组，
所述第一像素组和所述第二像素组分别包括沿第一方向和第二方向设置的水平像素，
所述第一像素组的所述水平像素中的至少一个水平像素与第一滤色器相关联，并且
所述第二像素组的所述水平像素中的至少一个水平像素与不同于所述第一滤色器的第二滤色器相关联。


10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，所述第一滤色器和所述第二滤色器分别选自包括红色滤色器、蓝色滤色器、绿色滤色器、白色滤色器和黄色滤色器的一组滤色器。


11.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述第一子像素阵列的所述水平像素包括第一像素组以及与所述第一像素组相邻设置的第二像素组，
所述第一像素组和所述第二像素组分别包括沿第一方向和第二方向布置的水平像素，
所述第一像素组的所述水平像素中的至少一个水平像素与第一滤色器相关联，所述第一像素组的所述水平像素中的至少另一个水平像素与不同于所述第一滤色器的第二滤色器相关联，并且
所述第二像素组的所述水平像素中的至少一个水平像素与第三滤色器相...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈殷燮，李景镐，
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