图像传感器和图像处理方法及包括图像传感器的电子设备技术

提供了一种图像传感器和所述图像传感器的图像处理方法。所述图像传感器包括：光谱滤波器，包括以二维方式布置并且具有不同波长的多个单元滤波器；像素阵列，接收透射过所述光谱滤波器的光并且输出图像信号；以及处理器，对从所述像素阵列输出的图像信号执行图像处理。理。理。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器和图像处理方法及包括图像传感器的电子设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于并要求2020年7月23日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
‑
2020
‑
0091857、2021年5月11日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
‑
2021
‑
0060946和2021年5月31日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
‑
2021
‑
0070195的优先权，它们的全部公开内容通过引用合并于此。


[0003]本公开涉及图像传感器、图像处理方法和包括图像传感器的电子设备。

技术介绍

[0004]使用光谱滤波器的图像传感器是光学领域中重要的光学仪器之一。用于测量光谱的相关技术的光学仪器和设备体积大且笨重。最近，根据对图像传感器的小型化的要求，已经对同时将集成电路和光学元件实现在单个半导体芯片上进行了研究。

技术实现思路

[0005]提出了一种图像传感器和一种所述图像传感器的图像处理方法。
[0006]将在以下描述中部分地阐述附加的方面，并且附加的方面将部分地通过该描述而变得清楚或者可以通过实践本公开所呈现的示例实施例而获知。
[0007]根据本公开的一个方面，提供了一种图像传感器，包括：光谱滤波器，包括以二维方式布置的多个单元滤波器，所述多个单元滤波器具有不同中心波长；像素阵列，包括被配置为接收透射过所述光谱滤波器的光并且输出图像信号的多个像素；以及处理器，被配置为对从所述像素阵列输出的所述图像信号执行图像处理，其中所述多个单元滤波器包括：具有第一波长范围中的第一中心波长的至少一个第一单元滤波器；以及具有第二波长范围中的第二中心波长的至少一个第二单元滤波器，并且其中所述至少一个第一单元滤波器包括：多个第一金属反射层，彼此间隔开并且包括第一金属；以及至少一个第一腔，设置在所述多个第一金属反射层之间。
[0008]所述像素阵列可以被设置为与所述多个单元滤波器相对应。
[0009]所述处理器还可以被配置为：对从所述像素阵列输出的所述图像信号中的每一个图像信号独立地执行图像处理并且输出经处理的图像信号。
[0010]所述处理器还可以被配置为：组合从所述像素阵列输出的所述图像信号之中的两个或更多个图像信号，对所述两个或更多个图像信号执行图像处理，并输出经处理的图像信号。
[0011]所述处理器还可以被配置为：组合从所述像素阵列输出的所述图像信号之中的两个或四个图像信号，对所述两个或四个图像信号执行图像处理，并输出经处理的图像信号。
[0012]所述两个或更多个图像信号可以从相邻像素输出，并且所述多个单元滤波器可以被布置为使得与所述两个或更多个图像信号相对应的所述多个单元滤波器的中心波长彼
此相邻。
[0013]所述光谱滤波器还可以包括与所述多个单元滤波器设置在相同平面上的红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器。
[0014]所述像素阵列可以被设置为与所述多个单元滤波器以及所述红色滤色器、所述绿色滤色器和所述蓝色滤色器相对应。
[0015]所述处理器还可以被配置为：对从所述像素阵列中的与所述红色滤色器、所述绿色滤色器和所述蓝色滤色器相对应的像素输出的图像信号执行图像处理。
[0016]所述光谱滤波器可以包括：空白滤波器，与所述多个单元滤波器设置在相同平面上，并且其中所述空白滤波器可以被配置为直接透射入射光。
[0017]所述像素阵列可以被设置为与所述多个单元滤波器和所述空白滤波器相对应。
[0018]所述处理器还可以被配置为：对从所述像素阵列中的与所述空白滤波器相对应的像素输出的图像信号执行图像处理。
[0019]所述至少一个第一单元滤波器可以包括设置为形成第一滤波器阵列的具有不同中心波长的多个第一单元滤波器，并且所述至少一个第二单元滤波器包括设置为形成第二滤波器阵列的具有不同中心波长的多个第二单元滤波器。
[0020]所述至少一个第二单元滤波器可以包括：多个第二金属反射层，彼此间隔开并且包括与所述第一金属不同的第二金属；以及至少一个第二腔，设置在所述多个第二金属反射层之间。
[0021]所述至少一个第一单元滤波器的中心波长可以通过改变所述至少一个第一腔的厚度或有效折射率来调整，并且所述至少一个第二单元滤波器的中心波长通过改变所述至少一个第二腔的厚度或有效折射率来调整。
[0022]所述至少一个第一单元滤波器还可以包括设置在所述至少一个第一腔下方的第一介电层和设置在所述至少一个第一腔上方的第二介电层，并且其中所述至少一个第二单元滤波器还包括设置在所述至少一个第二腔下方的第三介电层和设置在所述至少一个第二腔上方的第四介电层。
[0023]所述第一介电层和所述第二介电层中的每一个的厚度或有效折射率可以基于所述至少一个第一单元滤波器的中心波长来调整，并且所述第三介电层和所述第四介电层中的每一个的厚度或有效折射率可以根据所述至少一个第二单元滤波器的中心波长来调整。
[0024]所述至少一个第二单元滤波器可以包括：多个布拉格反射层，彼此间隔开；以及至少一个第二腔，设置在所述多个布拉格反射层之间。
[0025]所述图像传感器还可以包括时序控制器、行解码器和输出电路。
[0026]根据本公开的另一个方面，提供了一种包括所述图像传感器的电子设备。
[0027]所述电子设备可以包括移动电话、智能电话、平板计算机、智能平板计算机、数码相机、录像机、笔记本计算机、电视机、智能电视机、智能冰箱、安全相机、机器人或医用相机。
[0028]根据本公开的另一个方面，提供了一种图像传感器的图像处理方法，所述图像传感器包括光谱滤波器和像素阵列，所述光谱滤波器具有以二维方式布置并且具有不同中心波长的多个单元滤波器，所述像素阵列包括多个像素，所述方法包括：接收透射过所述光谱滤波器的光并且输出图像信号；以及对从所述像素阵列输出的所述图像信号执行图像处
理，其中所述多个单元滤波器包括：具有第一波长范围中的第一中心波长的至少一个第一单元滤波器；以及具有第二波长范围中的第二中心波长的至少一个第二单元滤波器，并且其中所述至少一个第一单元滤波器包括：多个第一金属反射层，彼此间隔开并且包括第一金属；以及至少一个第一腔，设置在所述多个第一金属反射层之间。
[0029]所述像素阵列可以被设置为与所述多个单元滤波器相对应。
[0030]所述图像处理方法还包括：对从所述像素阵列输出的图像信号中的每一个图像信号独立地执行图像处理并且输出经处理的图像信号。
[0031]所述图像处理方法还包括：组合从所述像素阵列输出的所述图像信号之中的两个或更多个图像信号，对所述两个或更多个图像信号执行图像处理，并输出经处理的图像信号。
[0032]所述图像处理方法还包括：组合从所述像素阵列输出的所述图像信号之中的两个或四个图像信号，对所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，包括：光谱滤波器，包括以二维方式布置的多个单元滤波器，所述多个单元滤波器具有不同中心波长；像素阵列，包括被配置为接收透射过所述光谱滤波器的光并且输出图像信号的多个像素；以及处理器，被配置为对从所述像素阵列输出的所述图像信号执行图像处理，其中，所述多个单元滤波器包括：具有第一波长范围中的第一中心波长的至少一个第一单元滤波器；以及具有第二波长范围中的第二中心波长的至少一个第二单元滤波器，并且其中，所述至少一个第一单元滤波器包括：多个第一金属反射层，彼此间隔开并且包括第一金属；以及至少一个第一腔，设置在所述多个第一金属反射层之间。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述像素阵列被设置为与所述多个单元滤波器相对应。3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述处理器还被配置为对从所述像素阵列输出的所述图像信号中的每一个图像信号独立地执行图像处理并且输出经处理的图像信号。4.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述处理器还被配置为：组合从所述像素阵列输出的所述图像信号之中的两个或更多个图像信号，对所述两个或更多个图像信号执行图像处理，以及输出经处理的图像信号。5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中，所述处理器还被配置为：组合从所述像素阵列输出的所述图像信号之中的两个或四个图像信号，对所述两个或四个图像信号执行图像处理，以及输出经处理的图像信号。6.根据权利要求4所述的图像传感器，其中，所述两个或更多个图像信号从相邻像素输出，并且所述多个单元滤波器被布置为使得与所述两个或更多个图像信号相对应的所述多个单元滤波器的中心波长彼此相邻。7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述光谱滤波器还包括与所述多个单元滤波器设置在相同平面上的红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器。8.根据权利要求7所述的图像传感器，其中，所述像素阵列被设置为与所述多个单元滤波器以及所述红色滤色器、所述绿色滤色器和所述蓝色滤色器相对应。9.根据权利要求8所述的图像传感器，其中，所述处理器还被配置为：对从所述像素阵列中的与所述红色滤色器、所述绿色滤色器和所述蓝色滤色器相对应的像素输出的图像信号执行图像处理。
10.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述光谱滤波器包括：空白滤波器，与所述多个单元滤波器设置在相同平面上，并且其中，所述空白滤波器被配置为直接透射入射光。11.根据权利要求10所述的图像传感器，其中，所述像素阵列被设置为与所述多个单元滤波器和所述空白滤波器相对应。12.根据权利要求11所述的图像传感器，其中，所述处理器还被配置为：对从所述像素阵列中的与所述空白滤波器相对应的像素输出的图像信号执行图像处理。13.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述至少一个第一单元滤波器包括设置为形成第一滤波器阵列的具有不同中心波长的多个第一单元滤波器，并且所述至少一个第二单元滤波器包括设置为形成第二滤波器阵列的具有不同中心波长的多个第二单元滤波器。14.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述至少一个第二单元滤波器包括：多个第二金属反射层，彼此间隔开并且包括与所述第一金属不同的第二金属；以及至少一个第二腔，设置在所述多个第二金属反射层之间。15.根据权利要求14所述的图像传感器，其中，所述至少一个第一单元滤波器的中心波长通过改变所述至少一个第一腔的厚度或有效折射率来调整，并且所述至少一个第二单元滤波器的中心波长通过改变所述至少一个第二腔的厚度或有效折射率来调整。16.根据权利要求14所述的图像传感器，其中，所述至少一个第一单元滤波器还包括设置在所述至少一个第一腔下方的第一介电层和设置在所述至少一个第一腔上方的第二介电层，并且其中，所述至少一个第二单元滤波器还包括设置在所述至少一个第二腔下方的第三介电层和设置在所述至少一个第二腔上方的第四介电层。17.根据权利要求16所述的图像传感器，其中，所述第一介电层和所述第二介电层中的每一个的厚度或有效折射率基于所述至少一个第一单元滤波器的中心波长来调整，并且所述第三介电层和所述第四介电层中的每一个的厚度或有效折射率根据所述至少一个第二单元滤波器的中心波长来调整。18.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述至少一个第二单元滤波器包括：多个布拉格反射层，彼此间隔开；以及至少一个第二腔，设置在所述多个布拉格反射层之间。19.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述图像传感器还包括时序控制器、行解码器和输出电路。20.一种电子设备，包括根据权利要求1所述的图像传感器。21.根据权利要求20所述的电子设备，其中，所述电子设备包括移动电话、智能电话、平板计算机、智能平板计算机、数码相
机、录像机、笔记本计算机、电视机、智能电视机、智能冰箱、安全相机、机器人或医用相机。22.一种图像传感器的图像处理方法，所述图像传感器包括光谱滤波器和像素阵列，所述光谱滤波器具有以二维方式布置并且具有不同中心波长的多个单元滤波器，所述像素阵列包括多个像素，所述方法包括：接收透射过所述光谱滤波器的光并且输出图像信号；以及对从所述像素阵列输出的所述图像信号执行图像处理，其中，所述多个单元滤波器包括：具有第一波长范围中的第一中心波长的至少一个第一单元滤波器；以及具有第二波长范围中的第二中心波长的至少一个第二单元滤波器，并且其中，所述至少一个第一单元滤波器包括：多个第一金属反射层，彼此间隔开并且包括第一金属；以及至少一个第一腔，设置在所述多个第一金属反射层之间。23.根据权利要求22所述的图像处理方法，其中，所述像素阵列被设置为与所述多个单元滤波器相对应。24.根据权利要求23所述的图像处理方法，还包括：对从所述像素阵列输出的图像信号中的每一个图像信号独立地执行图像处理并且输出经处理的图像信号。25.根据权利要求23所述的图像处理方法，还包括：组合从所述像素阵列输出的所述图像信号之中的两个或更多个图像信号；对所述两个或更多个图像信号执行图像处理；以及输出经处理的图像信号。26.根据权利要求25所述的图像处理方法，还包括：组合从所述像素阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：金孝哲，卢永瑾，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：