一种用于补偿具有多滤色器阵列的图像传感器的串扰的设备和方法技术

公开了一种电子设备，该电子设备包括处理块、串扰补偿块和暗电平补偿块。处理块从图像传感器的有源像素区域接收图像数据，并且对该图像数据执行预处理。串扰补偿块对预处理后的图像数据执行串扰补偿。暗电平补偿块对从图像传感器的光学黑色区域接收的暗电平数据执行串扰补偿，并且对串扰补偿后的图像数据和串扰补偿后的暗电平数据执行减法运算。补偿后的暗电平数据执行减法运算。补偿后的暗电平数据执行减法运算。

【技术实现步骤摘要】
一种用于补偿具有多滤色器阵列的图像传感器的串扰的设备和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年6月4日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
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2020
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0067910的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文中。


[0003]本专利技术涉及一种电子设备，并且更具体地，涉及一种用于补偿图像传感器中的多滤色器阵列的串扰的电子设备。

技术介绍

[0004]图像传感器可以是电荷耦合器件(CCD)图像传感器、互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)等。CMOS图像传感器包括由CMOS晶体管形成的像素，并且通过使用包括在每个像素中的光电转换元件来将光能转换为电信号。CMOS图像传感器通过使用在每个像素处产生的电信号来获得与捕获/拍摄的图像有关的信息。
[0005]如今，在各种领域中采用了具有多滤色器阵列的图像传感器，并且在各种领域中也采用了被形成为共享浮置扩散区域(或者，所谓的浮置扩散节点)的像素。然而，制造构成多滤色器阵列的各个滤色器的顺序取决于滤色器的类型而变化，从而引起滤色器的高度(或者，厚度)差。在具有一般拜耳图案的图像传感器中，该高度差可能没有问题。然而，在多个像素共享一个浮置扩散区域的拜耳图案(例如，四拜耳图案)的情况下，滤色器的高度(或者，厚度)差可能会引起光学串扰。

技术实现思路

[0006]本公开的技术思想提供了一种用于补偿由于多滤色器阵列中的滤色器的高度差而造成的串扰的电子设备和方法。
[0007]根据示例性实施例，一种电子设备，包括：处理块，从图像传感器的有源像素区域接收图像数据，并且对图像数据执行预处理；串扰补偿块，对预处理后的图像数据执行串扰补偿；以及暗电平补偿块，对从图像传感器的光学黑色区域接收的暗电平数据执行串扰补偿，并且对串扰补偿后的图像数据和串扰补偿后的暗电平数据执行减法运算。
[0008]根据示例性实施例，一种电子设备，包括：图像传感器，图像传感器包括有源像素区域和光学黑色区域，有源像素区域包括多个单元像素组，多个单元像素组中的每一个单元像素组包括共享浮置扩散区域的多个像素，图像传感器输出与有源像素区域相对应的图像数据并输出与光学黑色区域相对应的暗电平数据；图像信号处理器(ISP)前端块，对图像数据执行串扰补偿，对暗电平数据执行串扰补偿，并对串扰补偿后的图像数据和串扰补偿后的暗电平数据执行减法运算；以及图像信号处理器，接收并处理执行了减法运算的图像数据。
[0009]根据示例性实施例，一种用于处理从图像传感器输出的信号的方法，图像传感器
包括有源像素区域和光学黑色区域，有源像素区域包括共享第一浮置扩散区域的第一像素以及共享第二浮置扩散区域的第二像素，该方法包括：基于从在第一像素中选择的像素输出的信号来产生图像数据，基于从光学黑色区域输出的信号来产生暗电平数据，根据覆盖第一像素的第一滤色器和覆盖第二像素的第二滤色器的高度差来对图像数据执行串扰补偿，对暗电平数据执行串扰补偿，并且对串扰补偿后的图像数据和串扰补偿后的暗电平数据执行减法运算。
附图说明
[0010]通过参考附图详细地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及其他目的和特征将变得清楚。
[0011]图1示出了根据本公开的实施例的图像处理块的示例性配置。
[0012]图2示出了根据一个实施例的图1的图像传感器的示例性配置。
[0013]图3示出了根据一个实施例的图1的图像传感器的平面图。
[0014]图4示出了沿图3的线I
‑
I
’
和线II
‑
II
’
截取的像素阵列的截面图。
[0015]图5示出了图2的像素组之一的示例性电路图。
[0016]图6A和图6B概念性地示出了外围像素对图2至图4的图像传感器的像素组的影响。
[0017]图7示出了根据本公开的实施例的ISP前端块的示例性配置。
[0018]图8A和图8B示出了相关双采样的示意性操作。
[0019]图9示意性地示出了由图7的ISP前端块处理的图像数据。
[0020]图10示出了根据一个实施例的图1的图像传感器的平面图。
[0021]图11是沿图10的线III
‑
III
’
截取的图像传感器的截面图。
[0022]图12示出了图10的像素组之一的示例性电路图。
[0023]图13A和图13B概念性地示出了外围像素对图10至图12的图像传感器的像素组的影响。
[0024]图14A至图14C示意性地示出了用于确定校准值的各种方法。
[0025]图15示出了根据本公开的实施例的用于处理从图像传感器输出的信号的方法。
[0026]图16示出了包括应用本公开的串扰补偿的多相机模块的电子设备的示例性配置。
[0027]图17示出了图16的相机模块的示例性配置。
具体实施方式
[0028]下面，以使得本领域普通技术人员可以实现本专利技术构思的程度详细且清楚地描述了本专利技术构思的实施例。
[0029]在具体描述中参考术语“单元”、“模块”、“块”、
“……
器”或
“……
件”等来描述的组件以及附图中所示的功能块将用软件、硬件或其组合来实现。例如，软件可以是机器代码、固件、嵌入式代码和应用软件。例如，硬件可以包括电路、电子电路、处理器、计算机、集成电路、集成电路内核、压力传感器、惯性传感器、微机电系统(MEMS)、无源元件或者其组合。
[0030]图1示出了根据本公开的实施例的图像处理块的示例性配置。图像处理块10可以被实现为诸如智能电话、数码相机、膝上型计算机和台式计算机之类的各种电子设备的一部分。图像处理块10可以包括透镜12、图像传感器14、图像信号处理器(ISP)前端块16和图
像信号处理器18。
[0031]在操作中，光由作为拍摄目标的物体、风景反射，并且透镜12接收反射的光。图像传感器14基于通过透镜12接收的光来产生电信号。ISP前端块16处理从图像传感器14输出的电信号以适合于由图像信号处理器18进行处理。图像信号处理器18通过适合地处理由ISP前端块16处理的电信号来产生与所拍摄的物体和风景相关联的图像数据。
[0032]图像传感器14可以包括有源像素传感器(APS)区域和光学黑色区域。有源像素传感器区域的像素将光转换为电信号，而光学黑色区域的像素不管光如何都输出暗电流。从光学黑色区域输出的暗电流可以用于补偿暗电平。例如，图像传感器14可以用互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器等来实现。
[0033]在图1中示出了一个透镜12和一个图像传感器14。然而，在另一示例中，图像处理块10可以包括多个透镜、多个ISP前端块和多个图像传感器。可以提供多个图像传感器以具有不同的功能、不同的性能和/或不同的特性。在一些本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子设备，包括：处理块，被配置为从图像传感器的有源像素区域接收图像数据，并且对所述图像数据执行预处理；串扰补偿块，被配置为对预处理后的图像数据执行串扰补偿；以及暗电平补偿块，被配置为对从所述图像传感器的光学黑色区域接收的暗电平数据执行所述串扰补偿，并且对串扰补偿后的图像数据和串扰补偿后的暗电平数据执行减法运算。2.根据权利要求1所述的电子设备，还包括：解码器，被配置为对接收到的串扰校准数据进行解码，并且产生用于所述串扰补偿的校准值。3.根据权利要求1所述的电子设备，还包括：所述图像传感器，其中，所述图像传感器包括：像素阵列，所述像素阵列包括所述有源像素区域和所述光学黑色区域；模数转换器，被配置为将从所述有源像素区域输出的像素信号转换为数字信号以输出第一值，并且将从所述光学黑色区域输出的暗电平偏移信号转换为数字信号以输出第二值；以及缓冲器，被配置为放大所述第一值以输出所述图像数据，并放大所述第二值以输出所述暗电平数据。4.根据权利要求3所述的电子设备，其中，所述像素阵列包括：第一像素组，包括共享第一浮置扩散区域的像素；第二像素组，包括共享第二浮置扩散区域的像素；第三像素组，包括共享第三浮置扩散区域的像素；第一滤色器，形成在所述第一像素组上并被配置为使第一类型的光通过；第二滤色器，形成在所述第二像素组上并被配置为使第二类型的光通过；以及第三滤色器，形成在所述第三像素组上并被配置为使第三类型的光通过。5.根据权利要求4所述的电子设备，其中，基于所述第一像素组的像素的图像数据的像素组参考值与所述第一像素组的特定像素的图像数据之比，来执行针对所述第一像素组的每个特定像素的暗电平补偿。6.根据权利要求5所述的电子设备，其中，形成在所述第一像素组上的所述第一滤色器的第一高度与形成在所述第二像素组上的所述第二滤色器的第二高度或形成在所述第三像素组上的所述第三滤色器的第三高度不同。7.根据权利要求3所述的电子设备，其中，所述像素阵列包括：第一单元像素组，包括共享第一浮置扩散区域的像素；第二单元像素组，包括共享第二浮置扩散区域的像素；第三单元像素组，包括共享第三浮置扩散区域的像素；第一滤色器，形成在所述第一单元像素组至所述第三单元像素组上并被配置为使第一类型的光通过；第四单元像素组，包括共享第四浮置扩散区域的像素；第五单元像素组，包括共享第五浮置扩散区域的像素；第六单元像素组，包括共享第六浮置扩散区域的像素；以及
第二滤色器，形成在所述第四单元像素组至所述第六单元像素组上并被配置为使第二类型的光通过。8.根据权利要求7所述的电子设备，其中，基于如下比率来执行针对所述第一单元像素组至所述第三单元像素组的像素中的每一个像素的暗电平补偿：所述第一单元像素组至所述第三单元像素组的像素中的至少一部分像素的图像数据的平均值与所述第一单元像素组至所述第三单元像素组的像素中的每一个像素的图像数据之比。9.根据权利要求8所述的电子设备，其中，形成在所述第一单元像素组至所述第三单元像素组上的所述第一滤色器的第一高度与形成在所述第四单元像素组至所述第六单元像素组上的所述第二滤色器的第二高度不同。10.一种电子设备，包括：图像传感器，包括有源像素区域和光学黑色区域，所述有源像素区域包括多个单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛德夏，郑恩智，崔荣俊，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：