图像装置、图像传感器以及图像传感器的操作方法制造方法及图纸

技术编号:35895764 阅读:34 留言:0更新日期:2022-12-10 10:29
提供了图像装置、图像传感器以及图像传感器的操作方法。所述图像传感器包括:像素阵列,包括多个像素;行驱动器,被配置为控制所述多个像素;以及模数转换器,被配置为将由像素阵列感测的结果数字化以生成第一图像,其中,像素阵列包括:多个第一像素组,其中,所述多个第一像素组中的每个第一像素组包括所述多个像素之中的第一白色像素和第一彩色像素;以及多个第二像素组,其中,所述多个第二像素组中的每个第二像素组包括所述多个像素之中的第二白色像素和第二彩色像素,其中,基于第一白色像素和第一彩色像素生成第一图像的第一像素数据,并且基于第二彩色像素生成第一图像的第二像素数据。二像素数据。二像素数据。

【技术实现步骤摘要】
图像装置、图像传感器以及图像传感器的操作方法
[0001]本申请基于并要求于2021年6月8日在韩国知识产权局提交的第10

2021

0073994号韩国专利申请的优先权,该韩国专利申请的公开通过引用全部包含于此。


[0002]公开涉及半导体存储器,更具体地,涉及图像装置、图像传感器以及图像传感器的操作方法。

技术介绍

[0003]包括在智能电话、平板个人计算机(PC)或数码相机中的图像传感器通过将从外部对象反射的光转换为电信号来获得关于外部对象的图像信息。执行各种图像信号处理操作,以将从图像传感器获得的电信号转换为人实际可感知的图像信息或改善图像的质量。
[0004]如今,在各种领域中广泛采用具有多滤色器阵列的图像传感器,并且在各种领域中也广泛采用形成为共享浮置扩散区的像素。特别地,当使用白色像素时,可以提高感测的灵敏度。

技术实现思路

[0005]提供了图像装置、图像传感器以及图像传感器的操作方法。
[0006]附加的方面将在下面的描述中部分地阐述,并且部分将从描述中清楚,或者可以通过所给的实施例的实践而获得。
[0007]根据公开的一个方面,一种图像传感器包括:像素阵列,包括多个像素;行驱动器,被配置为控制所述多个像素;以及模数转换器,被配置为将由像素阵列感测的结果数字化以生成第一图像,其中,像素阵列包括:多个第一像素组,其中,所述多个第一像素组中的每个第一像素组包括所述多个像素之中的第一白色像素和第一彩色像素;以及多个第二像素组,其中,所述多个第二像素组中的每个第二像素组包括所述多个像素之中的第二白色像素和第二彩色像素,其中,基于第一白色像素和第一彩色像素生成第一图像的第一像素数据,并且基于第二彩色像素生成第一图像的第二像素数据。
[0008]根据公开的一个方面,一种包括第一像素组和第二像素组的图像传感器的操作方法包括:在第一读出处理中对包括第一白色像素和第一彩色像素的第一像素组执行第一求和运算,其中,在第一求和运算中,基于第一白色像素和第一彩色像素对第一信号进行采样和输出;在第一读出处理中对包括第二白色像素和第二彩色像素的第二像素组执行第二求和运算,其中,在第二求和运算中,基于第二彩色像素而不是基于第二白色像素来对第二信号进行采样和输出;将第一信号和第二信号转换为数字信号以生成原始图像;基于原始图像提取白色图像;基于白色图像执行串扰补偿操作以生成串扰补偿的白色图像;以及对原始图像和串扰补偿的白色图像执行减法运算以生成拜耳图像。
[0009]根据公开的一个方面,一种图像装置包括:图像传感器,包括像素集,像素集包括第一像素组、第二像素组、第三像素组和第四像素组;以及图像信号处理器,被配置为对从
图像传感器接收的图像数据执行信号处理操作,其中,图像传感器被配置为通过以下步骤生成原始图像:对第一像素组、第二像素组和第三像素组中的每个像素组执行第一求和运算,使得基于共享浮置扩散区的所有像素来生成第一像素数据;以及对第四像素组执行第二求和运算,使得基于共享浮置扩散区的像素的一部分生成第二像素数据;其中,第一像素组包括第一白色像素和第一绿色像素,其中,第二像素组包括第二白色像素和红色像素,其中,第三像素组包括第三白色像素和蓝色像素,其中,第四像素组包括第四白色像素和第二绿色像素。
[0010]根据公开的一个方面,一种获得图像的方法包括:从像素阵列获得原始图像,其中,像素阵列包括第一像素组和第二像素组,第一像素组包括与彩色对应的至少一个第一彩色像素和至少一个第一白色像素,第二像素组包括与彩色对应的至少一个第二彩色像素和至少一个第二白色像素;基于所述至少一个第一彩色像素和所述至少一个第一白色像素从原始图像获得第一像素数据;基于所述至少一个第二彩色像素从原始图像获得第二像素数据,其中,第二像素数据不是基于所述至少一个第二白色像素获得;基于第一像素数据和第二像素数据获得白色图像;以及基于第一像素数据、第二像素数据和白色图像获得彩色图像。
附图说明
[0011]根据以下结合附图的描述,本公开的特定实施例的以上和其他方面、特征和优点将更加清楚,在附图中:
[0012]图1是示出根据实施例的图像装置的框图。
[0013]图2是示出根据实施例的图1的图像信号处理器的框图。
[0014]图3是示出根据实施例的图1的图像传感器的框图。
[0015]图4A示出根据实施例的图3的像素组PG的电路图。
[0016]图4B是用于描述根据实施例的包括图4A的像素组的像素集的示图。
[0017]图4C是用于描述根据实施例的包括图4A的像素组的像素集的示图。
[0018]图5是示出根据实施例的施加到像素集的信号的波形的示例的时序图。
[0019]图6是示出根据实施例的从图3的ADC输出的原始图像的示例的示图。
[0020]图7是示出根据实施例的图1的图像传感器的操作的流程图。
[0021]图8是更详细地示出根据实施例的图7的操作S110的流程图。
[0022]图9是更详细地示出根据实施例的图3的白色提取模块的框图。
[0023]图10是更详细地示出根据实施例的图9的引导滤波模块的框图。
[0024]图11A至图11C是用于描述根据实施例的将原始图像转换为拜耳(Bayer)图像的方法的示图。
[0025]图12A至图12C是示出根据实施例的图像装置的示例的框图。
[0026]图13是示出根据实施例的包括多相机模块的电子装置的配置的框图。
[0027]图14是示出根据实施例的图13的相机模块的配置的详细框图。
具体实施方式
[0028]下面,将详细且清楚地描述本公开的实施例到本领域技术人员容易实施本公开的
程度。
[0029]如本领域中传统的,可以根据执行所描述的一种或多种功能的块来描述和示出实施例。这些块(其在此可以被称为单元或模块等,或者被称为诸如转换器、处理器、控制器等的名称)可以由模拟电路或数字电路(诸如,逻辑门、集成电路、微处理器、微控制器、存储器电路、无源电子组件、有源电子组件、光学组件、硬连线电路等)物理地实现,并且可以由固件和软件驱动。例如,电路可以实现在一个或多个半导体芯片中,或者实现在基底支撑件(诸如,印刷电路板等)上。包括在块中的电路可以由专用硬件实现,或者由处理器(例如,一个或多个编程的微处理器和相关的电路)实现,或者由执行块的一些功能的专用硬件和执行块的其他功能的处理器的组合实现。实施例的每个块可以物理地分成两个或更多个相互作用和离散的块。同样,实施例的块可以物理地组合成更复杂的块。
[0030]图1是示出根据本公开的实施例的图像装置的框图。参照图1,图像装置100可以包括图像传感器110和图像信号处理器120。图像装置100可以包括在各种计算系统(诸如,台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、智能电话、可穿戴装置、黑匣子和数码相机)中。
[0031]图像传感本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器,所述图像传感器包括:像素阵列,包括多个像素;行驱动器,被配置为控制所述多个像素;以及模数转换器,被配置为将由像素阵列感测的结果数字化以生成第一图像,其中,像素阵列包括:多个第一像素组,其中,所述多个第一像素组中的每个第一像素组包括所述多个像素之中的第一白色像素和第一彩色像素;以及多个第二像素组,其中,所述多个第二像素组中的每个第二像素组包括所述多个像素之中的第二白色像素和第二彩色像素,其中,基于第一白色像素和第一彩色像素生成第一图像的第一像素数据,并且基于第二彩色像素生成第一图像的第二像素数据。2.如权利要求1所述的图像传感器,其中,行驱动器被配置为:激活施加到第一白色像素的第一传输信号和施加到第一彩色像素的第二传输信号,使得第一图像的第一像素数据基于第一白色像素和第一彩色像素被生成;以及当施加到第二白色像素的第三传输信号被去激活时,激活施加到第二彩色像素的第四传输信号,使得第一图像的第二像素数据基于第二彩色像素被生成。3.如权利要求1所述的图像传感器,其中,第一像素组包括:绿色像素组,包括第一组第一白色像素和第一彩色像素之中的绿色像素;红色像素组,包括第二组第一白色像素和第一彩色像素之中的红色像素;以及蓝色像素组,包括第三组第一白色像素和第一彩色像素之中的蓝色像素。4.如权利要求3所述的图像传感器,其中,第一组第一白色像素与绿色像素共享第一浮置扩散区,其中,第二组第一白色像素与红色像素共享第二浮置扩散区,其中,第三组第一白色像素与蓝色像素共享第三浮置扩散区,其中,第二白色像素与第二彩色像素共享第四浮置扩散区。5.如权利要求3所述的图像传感器,其中,基于第一组第一白色像素和绿色像素生成第一像素数据的白绿色像素数据,其中,基于第二组第一白色像素和红色像素生成第一像素数据的白红色像素数据,其中,基于第三组第一白色像素和蓝色像素生成第一像素数据的白蓝色像素数据。6.如权利要求1至权利要求5中的任意一项所述的图像传感器,所述图像传感器还包括至少一个处理器,所述至少一个处理器被配置为接收第一图像并通过基于第一图像执行白色提取操作来生成第二图像。7.如权利要求6所述的图像传感器,其中,所述至少一个处理器还被配置为通过基于第二图像执行串扰补偿操作来生成第三图像。8.如权利要求7所述的图像传感器,其中,所述至少一个处理器还被配置为:加载预先存储的校准数据;以及执行串扰补偿操作以生成第三图像,在串扰补偿操作中,校准数据的相应的校准值与第二图像的码级相乘。9.如权利要求7所述的图像传感器,其中,所述至少一个处理器还被配置为通过对第一图像和第三图像执行减法运算来生成具有拜耳图案的图像。
10.如权利要求9所述的图像传感器,其中,对第一图像的第一像素数据和第三图像执行所述减法运算,而不对第一图像的第二像素数据和第三图像执行所述减法运算。11.如权利要求9所述的图像传感器,其中,第一图像的第二像素数据与具有拜耳图案的图像的对应的像素数据相同。12.如权利要求6所述的图像传感器,其中,所述至少一个处理器还被配置为:基于第一图像执行白平衡操作,使得第四图像被生成;对第四图像执行亮度提取操作,使得非彩色的第五图像被生成;对第五图像和第一图像执行引导滤波操作,使得白绿色图案的第六图像以及绿色图案的第七图像被生成;以及对第六图像和第七图像执行减法运算,使得第二图像被生成。13.如权利要求12所述的图像传感器,其中,所述至少一个处理器还被配置为:调节第一图像的增益;以及基于调节的增益来执行白...

【专利技术属性】
技术研发人员:张璨煐柳钟珉
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:

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