图像传感器及其操作方法技术

本公开公开了图像传感器及其操作方法，其中，所述图像传感器包括像素阵列，其中所述像素阵列包括第一单位像素以及相同滤色器，其中第一单位像素包括沿列方向相邻的第一感测像素和沿列方向相邻的第二感测像素，第一感测像素和第二感测像素沿行方向相邻，其中所述相同滤色器与第一感测像素和第二感测像素重叠。第一感测像素共享第一浮置扩散节点。第二感测像素共享第二浮置扩散节点。素共享第二浮置扩散节点。素共享第二浮置扩散节点。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器及其操作方法
[0001]本申请是申请日为2020年3月18日、申请号为202010190218.3、专利技术名称为“图像传感器及其操作方法”的专利技术专利申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]在2019年3月25日在韩国知识产权局提交的题为“图像传感器及其操作方法”的韩国专利申请第10
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2019
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0033727号通过引用整体并入本文。


[0004]实施例涉及图像传感器，并且更具体地，涉及包括共享浮置扩散节点的感测像素和共享微透镜的相位检测像素的图像传感器。

技术介绍

[0005]图像传感器捕获对象的二维图像或三维图像。图像传感器通过使用响应于从对象反射的光的强度的光电转换设备来生成对象的图像。随着互补金属氧化物半导体(complementary metal
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oxide semiconductor，CMOS)技术的发展，使用CMOS的CMOS图像传感器得到了广泛使用。

技术实现思路

[0006]根据一个或多个实施例，图像传感器包括像素阵列，其中所述像素阵列包括第一单位像素以及相同滤色器(same color filter)，其中第一单位像素包括沿列方向相邻的第一感测像素和沿列方向相邻的第二感测像素，第一感测像素和第二感测像素沿行方向相邻，并且所述相同滤色器与第一感测像素和第二感测像素重叠。第一感测像素共享第一浮置扩散节点。第二感测像素共享第二浮置扩散节点。
[0007]根据一个或多个实施例，图像传感器包括：输出像素信号的像素阵列，所述像素阵列包括多个感测像素和多个相位检测像素；被配置为基于指示一般拍摄模式或高动态范围(high dynamic range，HDR)拍摄模式的操作模式信息输出控制信号的定时控制器；以及被配置为基于控制信号和像素信号输出像素数据的读取电路，其中多个感测像素中的一些可以共享一个浮置扩散节点，并且通过一个列线输出像素信号。
[0008]根据一个或多个实施例，图像传感器的操作方法包括：由多个感测像素通过共享的浮置扩散节点顺序输出像素信号；接收指示一般拍摄模式或高动态范围(HDR)拍摄模式的操作模式信息；当操作模式信息指示一般拍摄模式时，对像素信号执行模拟合并(binning)操作；以及当操作模式信息指示HDR拍摄模式时，对像素信号执行重构操作和动态范围压缩(dynamic range compression，DRC)操作中的至少一个。
[0009]根据一个或多个实施例，图像传感器包括：第一单位像素，包括用于感测绿色的第一组和第二组；第二单位像素，包括用于感测红色的第三组和第四组，所述第二单位像素在第一方向上紧邻所述第一单位像素设置；第三单位像素，包括用于感测绿色的第五组和第六组，所述第三单位像素在垂直于所述第一方向的第二方向上紧邻所述第二单位像素设
置；和第四单位像素，包括用于感测蓝色的第七组和第八组，所述第四单位像素紧邻所述第一和第三单位像素设置，其中所述第一组具有具有第一曝光时间段的三个子像素，并且所述第二组具有具有比所述第一曝光时间段短的第二曝光时间段的三个子像素，其中所述第三组具有具有所述第一曝光时间段的三个子像素，并且所述第四组具有具有所述第二曝光时间段的三个子像素，其中，所述第五组具有具有所述第一曝光时间段的三个子像素，并且所述第六组具有具有所述第二曝光时间段的三个子像素，并且其中所述第七组具有具有所述第一曝光时间段的三个子像素，并且所述第八组具有具有所述第二曝光时间段的三个子像素。
[0010]根据一个或多个实施例，图像传感器包括：第一单位像素，包括用于感测绿色的第一组和第二组；第二单位像素，包括用于感测红色的第三组和第四组，所述第二单位像素在第一方向上紧邻所述第一单位像素设置；第三单位像素，包括用于感测绿色的第五组和第六组，所述第三单位像素在垂直于所述第一方向的第二方向上紧邻所述第二单位像素设置；和第四单位像素，包括用于感测蓝色的第七组和第八组，所述第四单位像素紧邻所述第一和第三单位像素设置，其中所述第一组具有具有第一曝光时间段的三个子像素，并且所述第二组具有具有比所述第一曝光时间段短的曝光时间段的三个子像素，其中所述第三组具有具有所述第一曝光时间段的三个子像素，并且所述第四组具有具有比所述第一曝光时间段短的曝光时间段的四个子像素，其中所述第五组具有具有所述第一曝光时间段的三个子像素，并且所述第六组具有具有比所述第一曝光时间段短的曝光时间段的三个子像素，以及其中所述第七组具有具有所述第一曝光时间段的三个子像素，并且所述第八组具有具有比所述第一曝光时间段短的曝光时间段的四个子像素。
附图说明
[0011]通过参考附图详细描述示例性实施例，特征对于本领域技术人员将变得清楚，其中：
[0012]图1示出了根据实施例的图像拍摄装置；
[0013]图2示出了根据实施例的图像传感器；
[0014]图3示出了根据实施例的像素阵列；
[0015]图4示出了根据实施例的单位像素组；
[0016]图5A至5D示出了根据实施例的单位像素组，所述单位像素组包括在高动态范围(HDR)拍摄模式下具有各种曝光时间段的多个感测像素；
[0017]图6A示出了根据实施例的包括多个感测像素的感测像素组的电路图；
[0018]图6B是施加到图6A所示的感测像素组的信号的波形图；
[0019]图7示出了根据实施例的图像传感器的操作方法的流程图；
[0020]图8示出了根据实施例的一般拍摄模式下的图像处理操作；
[0021]图9示出了根据实施例的一般拍摄模式下的图像处理操作；
[0022]图10示出了根据实施例的高动态范围(HDR)拍摄模式下的图像处理操作；
[0023]图11示出了根据实施例的在HDR拍摄模式下的图像处理操作；
[0024]图12示出了根据实施例的相位检测像素组的结构的截面图；
[0025]图13A至图13D示出了根据实施例的相位检测像素组和微透镜的示图，其中在所述
相位检测像素组中包括多个相位检测像素；并且
[0026]图14示出了根据实施例的图像处理系统。
具体实施方式
[0027]图1示出了根据实施例的图像拍摄装置1000。参考图1，图像拍摄装置1000可以包括拍摄单元1100、图像传感器100和处理器1200。图像拍摄装置1000可以通过拍摄对象S来获取图像数据，并且可以执行自动聚焦功能。
[0028]图像拍摄装置1000的所有操作可以由处理器1200控制。处理器1200可以向透镜驱动器1120、定时控制器120等提供用于每个组件的操作的控制信号和/或信息。例如，处理器1200可以向定时控制器120提供指示一般拍摄模式或高动态范围(HDR)拍摄模式的操作模式信息INFO_MD。
[0029]拍摄单元1100可以包括透镜1110和透镜驱动器1120。透镜1110可以包括至少一个透镜。此外，拍摄本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，包括：第一单位像素，包括用于感测绿色的第一组和第二组；第二单位像素，包括用于感测红色的第三组和第四组，所述第二单位像素在第一方向上紧邻所述第一单位像素设置；第三单位像素，包括用于感测绿色的第五组和第六组，所述第三单位像素在垂直于所述第一方向的第二方向上紧邻所述第二单位像素设置；和第四单位像素，包括用于感测蓝色的第七组和第八组，所述第四单位像素紧邻所述第一和第三单位像素设置，其中所述第一组具有具有第一曝光时间段的三个子像素，并且所述第二组具有具有比所述第一曝光时间段短的第二曝光时间段的三个子像素，其中所述第三组具有具有所述第一曝光时间段的三个子像素，并且所述第四组具有具有所述第二曝光时间段的三个子像素，其中，所述第五组具有具有所述第一曝光时间段的三个子像素，并且所述第六组具有具有所述第二曝光时间段的三个子像素，并且其中所述第七组具有具有所述第一曝光时间段的三个子像素，并且所述第八组具有具有所述第二曝光时间段的三个子像素。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述第一单位像素包括八个子像素，所述八个子像素包括所述第一组和所述第二组中的子像素。3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述第二单位像素包括七个子像素，所述七个子像素包括所述第三组和所述第四组中的子像素，并且其中所述第三单位像素包括八个子像素，所述八个子像素包括所述第五组和所述第七组中的子像素。4.根据权利要求3所述的图像传感器，其中，所述第一至第四单位像素中的每一个被布置在三行三列的矩阵中，并且其中，所述第一至第四单位像素被布置在六行六列的矩阵中。5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中，所述第一组中的所述三个子像素被设置在第一行至第三行上。6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中，所述第五组中的所述三个子像素被布置在第四行至第六行上。7.根据权利要求6所述的图像传感器，其中，所述第一组中的所述三个子像素被设置在第一列至第三列上。8.根据权利要求6所述的图像传感器，其中，所述第七组中的所述三个子像素被设置在第一列至第三列上。9.根据权利要求7所述的图像传感器，其中，所述第七组中的所述三个子像素被布置在第一列至第三列上。10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，所述第二组中的所述三个子像素设置在第一列至第三列上，并且其中，所述第六组中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢映勋，高柱泫，禹只演，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：