CN106506997B - 包括相位差检测像素的图像传感器 - Google Patents

包括相位差检测像素的图像传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN106506997B
CN106506997B CN201510964683.7A CN201510964683A CN106506997B CN 106506997 B CN106506997 B CN 106506997B CN 201510964683 A CN201510964683 A CN 201510964683A CN 106506997 B CN106506997 B CN 106506997B
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase difference
difference detection
pixel
unit
unit pixel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510964683.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106506997A (zh
Inventor
赵完喜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SK Hynix Inc
Original Assignee
SK Hynix Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SK Hynix Inc filed Critical SK Hynix Inc
Publication of CN106506997A publication Critical patent/CN106506997A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106506997B publication Critical patent/CN106506997B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14621—Colour filter arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/40—Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
    • G06T3/4015—Image demosaicing, e.g. colour filter arrays [CFA] or Bayer patterns
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H01L27/14605—Structural or functional details relating to the position of the pixel elements, e.g. smaller pixel elements in the center of the imager compared to pixel elements at the periphery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14623—Optical shielding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627—Microlenses
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/10—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
    • H04N23/672—Focus control based on electronic image sensor signals based on the phase difference signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
    • H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
    • H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
    • H04N25/133—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements including elements passing panchromatic light, e.g. filters passing white light
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
    • H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
    • H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
    • H04N25/135—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on four or more different wavelength filter elements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/703—SSIS architectures incorporating pixels for producing signals other than image signals
    • H04N25/704—Pixels specially adapted for focusing, e.g. phase difference pixel sets
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2209/00—Details of colour television systems
    • H04N2209/04—Picture signal generators
    • H04N2209/041—Picture signal generators using solid-state devices
    • H04N2209/042—Picture signal generators using solid-state devices having a single pick-up sensor
    • H04N2209/045—Picture signal generators using solid-state devices having a single pick-up sensor using mosaic colour filter
    • H04N2209/046—Colour interpolation to calculate the missing colour values

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Abstract

提供一种包括像素阵列的图像传感器，该像素阵列包括多个单位像素阵列。多个单位像素阵列中的每个单位像素阵列可以包括以4×4矩阵布置的多个单位像素块，多个单位像素块中的每个单位像素块可以包括相位差检测单元，使得多个单位像素阵列中的每个单位像素阵列可以包括相位差检测单元，相位差检测单元可以包括第一相位差检测像素和第二相位差检测像素，第一相位差检测像素和第二相位差检测像素可以分别具有第一开口和第二开口，第一开口与第二开口可以相对于彼此以偏离中心的方式来布置，且布置在多个单位像素块的每个单位像素块处的相位差检测单元可以基于相邻的单位像素块之间的边界线而彼此不对称。

Description

包括相位差检测像素的图像传感器
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年9月7日提交的申请号为10-2015-0126171的韩国专利申请的优先权，其通过引用整体合并于此。
技术领域
本发明的各种实施例涉及一种半导体器件制造技术，更具体地，涉及一种包括相位差检测像素的图像传感器。
背景技术
图像传感器将光学图像转变为电信号。近来，由于计算机产业和通信产业的发展，诸如数字相机、摄像机、PCS(个人通信系统)、游戏机、安全相机、医用微型相机和机器人的各种设备对具有改善的性能的图像传感器的需求已经增大。
发明内容
各种实施例针对一种包括具有改善的性能的相位差检测像素的图像传感器。
在一个实施例中，一种图像传感器可以包括像素阵列，像素阵列包括多个单位像素阵列。所述多个单位像素阵列中的每个单位像素阵列可以包括以4×4矩阵布置的多个单位像素块，其中，所述多个单位像素块中的每个单位像素块可以包括相位差检测单元，使得所述多个单位像素阵列中的每个单位像素阵列可以包括相位差检测单元，其中，相位差检测单元可以包括第一相位差检测像素和第二相位差检测像素，其中，第一相位差检测像素和第二相位差检测像素可以分别具有第一开口和第二开口，其中，第一开口与第二开口可以相对于彼此以偏离中心的方式来布置，以及其中，布置在所述多个单位像素块的每个单位像素块中的相位差检测单元可以基于相邻的单位像素块之间的边界线而彼此不对称。
当所述多个单位像素块中的每个单位像素块基于相邻的单位像素块之间的边界线而彼此相向时，布置在彼此相向的单位像素块中的相位差检测单元可以被布置为彼此不重叠。
给定的单位像素阵列中包括的相位差检测单元可以彼此位于不同的列中。第一相位差检测像素与第二相位差检测像素可以位于不同的行中但位于相同的列中。包括在给定的单位像素阵列中的相邻的相位差检测单元之间的间距在行方向上和列方向上可以分别为恒定的，以及其中相邻的相位差检测单元在行方向上具有第一间距以及在方向上具有比第一间距小的第二间距。所述多个单位像素块可以被布置在具有行线和列线的矩阵中，以及在单位像素阵列的每个单位像素阵列中，布置在处于同一行线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置可以彼此相同，布置在处于奇数编号的行线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置可以彼此相同，布置在处于偶数编号的行线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置可以彼此相同，以及布置在处于偶数编号的行线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置可以与布置在处于奇数编号的行线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置相反。
给定的单位像素阵列中包括的相位差检测单元可以彼此位于不同的行中。第一相位差检测像素与第二相位差检测像素可以位于不同的列中但位于相同的行中。包括在所述多个单位像素阵列的每个单位像素阵列中的相邻的相位差检测单元之间的间距可以在行方向上和列方向是恒定的，以及其中，相邻的相位差检测单元在行方向上具有第一间距以及在列方向上具有比第一间距大的第二间距。所述多个单位像素块可以被布置在具有行线和列线的矩阵中，以及在所述多个单位像素阵列中的每个单位像素阵列中，布置在处于同一列线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置可以彼此相同，布置在处于奇数编号的列线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置可以彼此相同，布置在处于偶数编号的列线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置可以彼此相同，以及布置在处于偶数编号的列线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置可以与布置在处于奇数编号的列线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置相反。
第一相位差检测像素和第二像素差检测像素可以分别具有第一开口和第二开口，其中，第一开口和第二开口可以在行方向上偏离中心地设置在一侧和另一侧。第一相位差检测像素和第二相位差检测像素可以分别具有第一开口和第二开口，其中，第一开口和第二开口可以在列方向上偏离中心地设置在一侧和另一侧中。像素阵列可以包括RGr/GbB贝尔模式或WRGB模式，在RGr/GbB贝尔模式中重复布置红色像素、绿色像素和蓝色像素，在WRGB模式中重复布置白色像素、红色像素、绿色像素和蓝色像素。第一相位差检测像素和第二相位差检测像素二者都可以替代蓝色像素。
在一个实施例中，一种图像传感器可以包括：像素阵列，在所述像素阵列中二维地布置了多个单位像素组，所述多个单位像素组中的每个单位像素组具有2×2矩阵，其中，像素阵列可以包括：多个单通道像素阵列，在所述多个单通道像素阵列中分别以4×4矩阵布置了多个单通道像素块，以及其中，所述多个单通道像素块可以分别由在所述多个单位像素组的每个单位像素组的相同位置中提取的像素形成，且包括相位差检测单元；以及其中，相位差检测单元可以包括第一相位差检测像素和第二相位差检测像素，第一相位差检测像素和第二相位差检测像素具有在不同方向上偏离中心地设置的开口；其中，在所述多个单通道像素阵列的每个单通道像素阵列中，布置在所述多个单通道像素块中的相位差检测单元可以在行方向或列方向上彼此不重叠。
当在所述多个单通道像素阵列的每个单通道像素阵列中时，布置在所述多个单通道像素块中的相位差检测单元在列方向上彼此不重叠，以及其中，第一相位差检测像素与第二相位差检测像素可以位于不同的行中但位于相同的列中。所述多个单通道像素阵列的每个单通道像素阵列中的相邻的相位差检测单元之间的间距在行方向上和列方向上可以是恒定的，以及其中，相邻的相位差检测单元可以在行方向上具有第一间距以及在列方向上具有比第一间距小的第二间距。所述多个单通道像素块可以被布置在具有行线和列线的矩阵中，以及在所述单通道像素阵列的每个单通道像素阵列中，布置在处于同一行线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置可以彼此相同，布置在处于奇数编号的行线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置可以彼此相同，布置在处于偶数编号的行线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置可以彼此相同，以及布置在处于偶数编号的行线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置可以与布置在处于奇数编号的行线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置相反。
当在所述多个单通道像素阵列的每个单通道像素阵列中时，布置在所述多个单通道像素块中的相位差检测单元在行方向上彼此不重叠，以及其中，第一相位差检测像素与第二相位差检测像素可以位于不同的列中但位于相同的行中。所述多个单通道像素阵列的每个单通道像素阵列中的相邻的相位差检测单元之间的间距在行方向上和列方向上是恒定的，以及其中，相邻的相位差检测单元在行方向上具有第一间距以及在列方向上具有比第一间距大的第二间距。所述多个单通道像素块可以被布置在具有行线和列线的矩阵中，以及在所述多个单通道像素阵列的每个单通道像素阵列中，布置在处于同一列线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置可以彼此相同，布置在处于奇数编号的列线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置可以彼此相同，布置在处于偶数编号的列线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置可以彼此相同，以及布置在处于偶数编号的列线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置可以与布置在处于奇数编号的列线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置相反。
像素阵列可以包括：多个单位像素阵列，其中，在所述多个单位像素阵列的每个单位像素阵列中，可以以4×4矩阵布置多个单位像素块，以及其中，所述多个单通道像素块中的每个单通道像素块可以对应于所述多个单位像素块中的每个单位像素块。像素阵列可以包括多个单位像素阵列，其中，在所述多个单位像素阵列的每个单位像素阵列中，可以以4×4矩阵布置多个单位像素块，其中，所述多个单位像素阵列的每个单位像素阵列可以包括多个子采样像素阵列，其中，在所述多个子采样像素阵列的每个子采样像素阵列中，可以以4×4矩阵布置子采样像素块，以及其中，所述多个单通道像素块中的每个单通道像素块可以对应于所述多个子采样像素块中的每个子采样像素块。第一相位差检测像素和第二相位差检测像素可以分别具有第一开口和第二开口，其中，第一开口和第二开口可以在行方向上偏离中心地设置在一侧和另一侧中。第一相位差检测像素和第二相位差检测像素可以分别具有第一开口和第二开口，其中，第一开口和第二开口可以在列方向上偏离中心地设置在一侧和另一侧中。所述多个单位像素组中的每个单位像素组可以具有RGr/GbB贝尔模式或WRGB模式，在RGr/GbB贝尔模式中重复布置红色像素、绿色像素和蓝色像素，在WRGB模式中重复布置白色像素、红色像素、绿色像素和蓝色像素。所述多个单通道像素块中的每个单通道像素块可以包括多个蓝色像素，以及其中，第一相位差检测像素和第二相位差检测像素可以替代蓝色像素。
附图说明
图1是图示通过使用相位差检测像素来检测相位差的原理的示图。
图2A和图2B是图示根据图1的相位差的示图。
图3是示意性地图示图1的相位差检测单元的剖视图。
图4A和图4B是图示图3中示出的相位差检测单元中的遮蔽掩膜(shading mask)的平面图。
图5是示意性地图示根据本发明的一个实施例的图像传感器的示图。
图6A和图6B是图示根据本发明的一个实施例的图像传感器的单位像素组的平面图。
图7是图示根据本发明的第一实施例的图像传感器的示图。
图8是图示根据本发明的第一实施例的图像传感器的变型的示图。
图9是图示根据本发明的一个实施例的用于布置相位差检测单元的方法的流程图。
图10A至图10F是图示根据图9的各个步骤的阵列变化的示图。
图11是图示根据本发明的第一实施例的图像传感器的变型的示图。
图12和图13是图示根据本发明的第二实施例的相位差检测单元的布置的示图。
图14和图15是图示根据本发明的第三实施例的相位差检测单元的布置的示图。
图16和图17是图示根据本发明的第四实施例的相位差检测单元的布置的示图。
图18和图19是图示根据本发明的第五实施例的相位差检测单元的布置的示图。
图20和图21是图示根据本发明的第六实施例的相位差检测单元的布置的示图。
图22是示意性图示根据本发明的一个实施例的包括图像传感器的电子设备的示图。
具体实施方式
以下将参照附图来更详细地描述各种实施例。然而，本发明可以以不同的形式来实施，而不应当被解释为局限于本文中所陈述的实施例。相反地，这些实施例被提供使得本公开将彻底且完整，且这些实施例将把本发明的范围充分传达给本领域技术人员。贯穿本公开，相同的附图标记在本发明的各种附图和实施例中始终指代相同的部分。
附图不一定按比例，且在某些情况下，比例可能已经被夸大以清楚地示出实施例的特征。当第一层被称作在第二层“上”或衬底“上”时，不仅指其中第一层直接形成在第二层或衬底上的情况，也指其中在第一层与第二层或衬底之间存在第三层的情况。
本发明的实施例可以提供用于改善包括相位差检测像素的图像传感器的性能的方法。为了该目的，本发明的实施例可以提供相位差检测像素在像素阵列中的布置方法和布置。这里，包括相位差检测像素的图像传感器的改善的性能可以意指全帧(full frame)中的快速且均匀的检测以及相位差检测像素的图像插值特性(例如，改善的图像质量)。
在通过使用图像传感器的像素来检测相位差中，图像传感器可以具有在其中两个像素形成对且通过在光电转换元件上使用特定材料层来遮蔽彼此不同的区域以选择性地关于特定方向引入入射光的结构。这里，在焦点彼此不一致的情况下，在如上制造的像素单元对中可以出现相位差，从而可以通过使用相位差来在图像传感器中实施诸如自动对焦(AF)和测量焦距的操作。在下文中，将参照附图来解释根据本发明的一个实施例的相位差检测像素。
图1是图示通过使用相位差检测像素来检测相位差的原理的示图。以及，图2A和图2B是图示根据图1的相位差的示图。
如图1中所示，包括第一相位差检测像素15和第二相位差检测像素16的相位差检测单元100可以需要通过使用相位差检测像素来检测相位差。第一相位差检测像素15和第二相位差检测像素16可以具有在彼此不同的方向上偏离中心地(eccentrically)设置的开口。通过成像透镜11进入的入射光可以穿过微透镜阵列14，且被引导进入包括光电转换层22(在图3中示出)的第一相位差检测像素15和第二相位差检测像素16。
第一相位差检测像素15的一部分和第二相位差检测像素16的一部分可以包括用于限制来自成像透镜11的光瞳12和光瞳13的开口。开口由第一遮蔽掩膜17和第二遮蔽掩膜18来限定，第一遮蔽掩膜17和第二遮蔽掩膜18限制来自成像透镜11的光瞳12和光瞳13。
在成像透镜11的光瞳12和光瞳13之中，来自设置在成像透镜11的光轴10之上的光瞳12的入射光可以被引导进入第二相位差检测像素16，而来自设置在成像透镜11的光轴10之下的光瞳13的入射光可以被引导进入第一相位差检测像素15。第一相位差检测像素15和第二相位差检测像素16可以通过由第一遮蔽掩膜17和第二遮蔽掩膜18限定的开口来从光瞳12和光瞳13接收通过微透镜阵列14而相反投影的入射光。这可以被称作“光瞳分割(pupil division)”。
在图2A和图2B中示出了第一相位差检测像素15和第二相位差检测像素16的连续输出(其包含光瞳分割)。在图2A和图2B的图中，横轴表示第一相位差检测像素15和第二相位差检测像素16的位置，而纵轴表示第一相位差检测像素15和第二相位差检测像素16的输出值。
将第一相位差检测像素15的输出与第二相位差检测像素16的输出进行比较，可以看出输出相同但被偏移，产生相位差。这可能是由来自成像透镜11的偏离中心设置的光瞳12和13的光的成像位置上的差异导致的。如图2A中所示，当来自偏离中心设置的光瞳12和13的光的焦点彼此不一致时，第一相位差检测像素15和第二相位差检测像素16可以表现输出相位差。
如图2B中所示，当来自偏离中心设置的光瞳12和13的光的焦点彼此一致时，图像可以形成在同一位置。另外，可以从焦距差(focus difference)来确定聚焦的方向。“焦点前移(front focusing)”指物体处于前焦点状态。在焦点前移中，第一相位差检测像素15的输出的相位可以被偏移至处于聚焦相位中的输出的左边，而第二相位差检测像素16的输出的相位可以被偏移至处于聚焦相位中的输出的右边。
相反地，“焦点后移(back focusing)”指物体处于后焦点状态。当出现焦点后移时，第一相位差检测像素15的输出的相位可以被偏移至处于聚焦相位中的输出的右边，而第二相位差检测像素16的输出的相位可以被偏移至处于聚焦相位中的输出的左边。
图2A示出前移对焦，而与图2A相反的情况示出焦点后移。第一相位差检测像素15的相位与第二相位差检测像素16的相位之间的偏移量可以被转变为焦点之间的偏差量。
图3是示意性地图示图1的相位差检测单元的剖视图。而且，图4A和图4B是图示图3中示出的相位差检测单元中的遮蔽掩膜的平面图。
参见图1至图3，相位差检测单元100可以包括相位检测像素对，即第一相位差检测像素15和第二相位差检测像素16。第一相位差检测像素15和第二相位差检测像素16中的每个可以包括微透镜26、平坦化层25、滤色层24、中间层23、光电转换层22和衬底21。
此外，第一相位差检测像素15可以包括具有第一开口17A的第一遮蔽掩膜17，而第二相位差检测像素16可以包括具有第二开口18A的第二遮蔽掩膜18。中间层23可以包括线路层(未示出)，以及光电转换层22可以包括光电二极管。
遮蔽掩膜17和18可以限定第一开口17A和第二开口18A，第一开口17A和第二开口18A限制来自成像透镜11的光瞳12和13。第一遮蔽掩膜17和第二遮蔽掩膜18可以为线路层(未示出)或包括用于形成线路层(未示出)的材料(例如，金属材料)。此外，第一遮蔽掩膜17和第二遮蔽掩膜18可以由能够限制入射光的任何材料(例如，透紫外光滤片物质)形成。
然后，参见图4A，在根据一个实施例的相位差检测单元100中，根据一个实施例的第一遮蔽掩膜17和第二遮蔽掩膜18可以分别具有在第一方向上偏离中心地设置的开口17A和18A。例如，第一方向可以为行方向或水平方向，第一开口17A可以在右方向上偏离中心地设置，而第二开口18A可以在左方向上偏离中心地设置。
但是参见图4B，在根据另一个实施例的相位差检测单元100中，第一遮蔽掩膜17和第二遮蔽掩膜18可以分别具有在垂直于第一方向的第二方向上偏离中心地设置的开口17A和18A。例如，第二方向可以为列方向或垂直方向，第一开口17A可以偏离中心地设置在顶侧，而第二开口18A可以偏离中心地设置在底侧。
以供参考，第一开口17A和第二开口18A在第一遮蔽掩膜17和第二遮蔽掩膜18中的形式和布置可以根据相位差检测单元在像素阵列中的布置而变化。
接下来，将参照附图来解释根据本发明的一个实施例的图像传感器的示意结构。图5是示意性地图示根据本发明的一个实施例的图像传感器的平面图。而且，图6A和图6B是图示根据本发明的一个实施例的图像传感器的单位像素组的平面图。
如图5中所示，根据一个实施例的图像传感器可以包括像素阵列3，在像素阵列3中二维地布置多个像素，每个像素包括光电转换元件(未示出)。布置在像素阵列3中的每个像素可以耦接至包括多个晶体管和电容器的像素电路(未示出)。多个光电转换元件可以共享像素电路的一部分。此外，像素电路可以被设置在与在其上设置了光电转换元件的表面相对的表面上。
可以围绕像素阵列3布置外围电路。外围电路可以包括行驱动器9、列信号处理电路4、列驱动器5和系统控制电路6。外围电路可以与像素阵列3形成在同一衬底上。可选地，外围电路可以形成在与像素阵列3形成在其上的衬底不同的衬底上。
行驱动器9可以选择布置在像素阵列3中的多个行线7之中的任意一个行线，将用于驱动像素的脉冲信号供应至选中行线7，以及基于行来驱动布置在像素阵列3中的像素。即，行驱动器9可以顺序地且选择性地沿第二方向(即，垂直方向)扫描布置在像素阵列3中的像素。此外，通过垂直于行线7布置的列线8，像素信号可以基于响应于由每个像素接收到的光的量而产生的信号电荷来产生。像素信号可以被供应至列信号处理电路4。
列信号处理电路4可以布置在每个像素列处，并且处理从耦接至行线7的相应像素列输出的信号。例如，列信号处理电路4可以执行降噪(noise reduction)。即，列信号处理电路4可以执行用于去除像素的固定模式噪声的相关双倍采样(CDS)、信号放大或模数转换(ADC)。
列驱动器5可以在第一方向上顺序地输出扫描脉冲以顺序地选择列信号处理电路4中的每个列信号处理电路，并控制列信号处理电路4来输出像素信号。输出电路可以处理被顺序地供应至各个列信号处理电路4的信号，并输出处理过的信号。例如，输出电路可以仅执行缓冲或执行暗电平调节、行偏差校正和各种数字信号处理操作。
系统控制电路6可以接收输入时钟和指示操作模式的数据等，并输出诸如图像传感器的内部信息的数据。即，系统控制电路6可以基于垂直同步信号、水平同步信号和主时钟来产生时钟信号或控制信号，垂直同步信号、水平同步信号和主时钟用作行驱动器9、列信号处理电路4和列驱动器5的参考信号。系统控制电路6可以将时钟信号或控制信号输入至行驱动器9、列信号处理电路4和列驱动器5等。
根据实施例的图像传感器的像素阵列3可以具有二维布置，在该二维布置中具有2×2矩阵的单位像素组1被二维地布置。这里，如图6A中所示，具有2×2矩阵的单位像素组1可以具有贝尔(Bayer)模式，在贝尔模式中，红色像素R、绿色像素Gr和Gb以及蓝色像素B被重复布置在2×2矩阵中。在下面的实施例中，为了解释的方便，将通过具有重复的RGr/GbB结构的贝尔模式的示例来描述单位像素组1。
然而，在图6B中所示的另一个实施例中，单位像素组1可以具有WRGB模式，在WRGB模式中，布置了白色像素W、红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B。
根据实施例的像素阵列3可以包括多个单位像素阵列2。这里，多个单位像素阵列2中的每个单位像素阵列可以包括多个单位像素组1。即，多个单位像素组1可以二维地布置在多个单位像素阵列2的每个单位像素阵列中。多个单位像素阵列2的每个单位像素阵列可以具有正方形形状，在正方形形状中布置在第一方向上的像素的数量与布置在第二方向上的像素的数量相同。例如，多个单位像素阵列2中的每个单位像素阵列可以具有64×64矩阵或32×32矩阵。
如上所述，图像传感器的像素阵列3可以包括多个单位像素阵列2，且多个单位像素阵列2中的每个单位像素阵列可以包括多个相位差检测单元100。多个单位像素阵列2中的每个单位像素阵列可以为能够执行给定操作的最小阵列单位。因此，在下面的实施例中，为了解释的方便，将基于单位像素阵列2来解释相位差检测单元100的布置方法和布置。
图7是图示根据本发明的第一实施例的图像传感器的示图。
如图7中所示，根据第一实施例的图像传感器可以包括包含多个单位像素阵列200的像素阵列3。多个单位像素阵列200中的每个单位像素阵列可以包括以4×4矩阵布置的多个单位像素块210。具有2×2矩阵的多个单位像素组1可以二维地布置在单位像素阵列200和多个单位像素块210中。单位像素组1可以具有贝尔模式，在贝尔模式中，重复地布置了红色像素R、绿色像素Gr和Gb以及蓝色像素B。
例如，多个单位像素块210中的每个单位像素块可以具有16×16矩阵，且基于单位像素组1具有8×8矩阵。此外，单位像素阵列200可以具有64×64矩阵，且基于单位像素组1具有32×32矩阵。如下所述，可以根据是否支持子采样模式操作或装仓模式操作(binningmode operation)来调节单位像素阵列200的矩阵大小和多个单位像素块210的矩阵大小。
可以在多个单位像素块210的每个单位像素块中布置一个相位差检测单元100。相位差检测单元100可以包括第一相位差检测像素15和第二相位差检测像素16，第一相位差检测像素15和第二相位差检测像素16具有在彼此不同的方向上偏离中心地设置的开口。第一相位差检测像素15和第二相位差检测像素16可以具有在行方向上偏离中心地设置的开口。见图4A。在另一个实施例中，第一相位差检测像素15和第二相位差检测像素16可以包括在列方向上偏离中心地设置的开口。见图4B。
在单位像素阵列200中，相位差检测单元100可以替代具有相同颜色的像素。换言之，相位差检测单元100可以仅布置在颜色像素的任意一种中。例如，布置在多个单位像素块210的每个单位像素块中的第一相位差检测像素15和第二相位差检测像素16可以替代蓝色像素。这是由于辅助后续的相位差检测单元100的输出信号处理以及关于相位差检测单元100的图像插值引起的。
在根据第一实施例的图像传感器中，布置在多个单位像素块210的每个单位像素块处的相位差检测单元100基于相邻的单位像素块210之间的边界线而彼此不对称以快速且均匀地检测全帧中的相位差以及改善关于相位差检测像素的插值特性。即，当多个单位像素块210中的每个单位像素块基于相邻的单位像素块210之间的边界线而彼此相向时，布置在彼此相向的单位像素块210中的相位差检测单元100被布置为使得彼此不重叠。
具体地，给定单位像素阵列200中包括的相位差检测单元100位于彼此不同的列处。换言之，在单位像素阵列200中，布置在多个单位像素块210中的相位差检测单元100可以在行方向上彼此重叠，但在列方向上不会彼此重叠。出于该目的，给定相位差检测单元100中的第一相位差检测像素15与第二相位差检测像素16可以被布置成列。
在单位像素阵列200中，分别在行方向上和列方向上相邻的相位差检测单元100之间的间距可以是恒定的。这里，相邻的相位差检测单元100可以在行方向上具有第一间距T1以及在列方向上具有比第一间距T1小的第二间距T2(T1＞T2)。
此外，在单位像素阵列200中，基于关于多个单位像素块210的行线211、212、213和214，布置在多个单位像素块210的每个单位像素块中的相位差检测单元100的布置可以彼此相同。此外，布置在沿列方向定位于奇数编号的行线211和213中的多个单位像素块210中的相位差检测单元100可以具有彼此相同的布置。
以及，布置在沿列方向定位于偶数编号的行线212和214中的多个单位像素块210中的相位差检测单元100可以具有彼此相同的布置。这里，布置在定位于偶数编号的行线212和214中的多个单位像素块210中的每个单位像素块中的相位差检测单元100的布置可以与布置在定位于奇数编号的行线211和213中的多个单位像素块210中的每个单位像素块中的相位差检测单元100的布置相反。
例如，布置在定位于奇数编号的行线211和213中的多个单位像素块210中的相位差检测单元100可以在列方向上以第一相位差检测像素15与第二相位差检测像素16的次序彼此平行地布置。
此外，布置在定位于偶数编号的行线212和214中的多个单位像素块210中的相位差检测单元100可以在列方向上以第二相位差检测像素16与第一相位差检测像素15的次序彼此平行地布置。
同时，在上述的第一实施例中，例示了布置在多个单位像素块210中的相位差检测单元100都不布置在相同的列处。见图7。作为第一实施例的变型，有可能布置在多个单位像素块210中的相位差检测单元100都不布置在相同的行中。这将参照图8来解释。
图8是图示根据本发明的第一实施例的图像传感器的变型的示图。
如图8中所示，在根据第一实施例的图像传感器的变型中，在单位像素阵列200’中的多个单位像素块210中布置的相位差检测单元100可以位于相同的列处。然而，相位差检测单元100都不位于相同的行处。
出于该目的，在图8中，第一相位差检测像素15与第二相位差检测像素16可以在行方向上彼此平行地布置。即，第一相位差检测像素15与第二相位差检测像素16可以位于不同的列和相同的行处。单位像素阵列200’中的相邻的相位差检测单元100之间分别在行方向和列方向上的间距可以是恒定的。这里，相邻的相位差检测单元100可以在行方向上具有第一间距T1以及在列方向上具有比第一间距T1大的第二间距T2(T2＞T1)。
此外，在单位像素阵列200’中，布置在多个单位像素块210中的相位差检测单元100的布置基于关于多个单位像素块210的列线215、216、217和218可以彼此相同。此外，布置在定位于奇数编号的列线215和217中的多个单位像素块210中的相位差检测单元100可以具有彼此相同的布置。此外，布置在定位于偶数编号的列线216和218中的多个单位像素块210中的相位差检测单元100可以具有彼此相同的布置。
这里，布置在定位于偶数编号的列线216和218中的多个单位像素块210中的相位差检测单元100的布置可以与布置在定位于奇数编号的列线215和217中的多个单位像素块210的每个单位像素块中的相位差检测单元100的布置相反。例如，布置在定位于奇数编号的列线215和217中的多个单位像素块210中的相位差检测单元100可以在行方向上以第一相位差检测像素15与第二相位差检测像素16的次序彼此平行地布置。此外，布置在定位于偶数编号的列线216和218中的多个单位像素块210中的相位差检测单元100可以在行方向上以第二相位差检测像素16与第一相位差检测像素15的次序彼此平行布置。
在下文中，将参照附图来解释用于实施上述的根据第一实施例的图像传感器的方法，即，用于在单位像素阵列200中布置多个相位差检测单元100的方法。
另一方面，近来，已经对同时执行全模式(full mode)操作和子采样模式操作的图像传感器进行了研究。全模式操作意指通过使用像素阵列3中的所有像素的信息来感测图像的操作。而子采样模式操作意指如下操作，即不是通过使用像素阵列3中的所有像素的信息来感测图像，而是通过收集选中像素中的信息以形成单个收集信息然后使用该收集信息来感测图像。因此，根据是否支持子采样模式操作，相位差检测单元100的布置和方法可以变化。因此，在下面的布置方法中，将例示支持子采样模式操作。此外，还将解释根据是否支持子采样模式操作的差异。以供参考，根据本发明的实施例的相位差检测单元100的布置和方法可以应用到在其中支持与子采样模式操作类似的装仓模式操作的图像传感器。
图9是图示根据本发明的一个实施例的用于布置相位差检测单元的方法的流程图。此外，图10A至图10F是图示根据图9的各个步骤的阵列改变的示图。
如图9和图10A中所示，可以定义多个单位像素阵列200(S101)。单位像素阵列200可以包括以4×4矩阵布置的多个单位像素块210。在单位像素阵列200和多个单位像素块210中，可以二维地布置具有2×2矩阵的多个单位像素组1。单位像素组1可以具有RGr/GbB贝尔模式，在RGr/GbB贝尔模式中，重复地布置了红色像素R、绿色像素Gr和Gb以及蓝色像素B。
根据是否支持子采样模式操作，单位像素阵列200和多个单位像素块210的矩阵的大小可以不同。这里，可以根据在子采样模式操作中跳过的像素来确定单位像素阵列200和多个单位像素块210的矩阵的大小。在子采样模式操作中跳过的像素的示例可以由图10A中的阴影来表示。参见图10A，当支持子采样模式操作时，单位像素阵列200可以具有64×64矩阵。当不支持子采样模式操作时，单位像素阵列200可以具有32×32矩阵。矩阵的这种大小可以是由用于执行子采样模式操作的方法引起的。
如图9和图10B所示，可以考虑子采样模式操作来从单位像素阵列200定义子采样像素阵列220(S102)。子采样像素阵列220可以包括多个子采样像素块230。此外，在子采样像素阵列220中，多个子采样像素块230可以以4×4矩阵来布置。
子采样像素阵列220意指排除跳过的像素的单位像素阵列200。定义子采样像素阵列220的理由在于防止相位差检测单元100在子采样模式中被布置在跳过的像素的位置中，即，在子采样模式操作中使用相位差检测单元100。
例如，可以通过跳过每两行和每两列并感测跳过的行之间的每两行以及跳过的列之间的每两列来执行子采样模式操作。见图10A。在此情况下，子采样像素阵列220可以具有32×32矩阵，且多个子采样像素块230中的每个子采样像素块可以具有8×8矩阵。
如图9和图10C中所示，可以从子采样像素阵列220提取单通道像素阵列240(S103)。相应地，单通道像素阵列240可以包括多个单通道像素块250。此外，在单通道像素阵列240中，可以以4×4矩阵布置多个单通道像素块250。
单通道像素阵列240可以意指由从子采样像素阵列220中的多个单位像素组1中的每个单位像素组的彼此相同的位置中提取的像素形成的阵列，在子采样像素阵列220中二维地布置了分别具有2×2矩阵的多个单位像素组1。即，单通道像素阵列240可以为由从多个单位像素组1中的每个单位像素组选择的相同的颜色像素形成的阵列。例如，当单位像素组1具有RGr/GbB贝尔模式时，单通道像素阵列240和多个单通道像素块250可以由蓝色像素B形成。
同时，当不支持子采样模式操作时，可以从单位像素阵列200提取单通道像素阵列240。
如图9和图10D中所示，可以在单通道像素阵列240中布置多个相位差检测单元100(S104)。在单通道像素阵列240中布置多个相位差检测单元100的理由在于辅助后续的相位差检测单元100的输出信号处理以及关于相位差检测单元100的图像插值。
每个相位差检测单元100可以被布置在多个单通道像素块250的每个单通道像素块中。这里，在单通道像素阵列240中，在多个单通道像素块250的每个单通道像素块中布置的相位差检测单元100可以被布置为在列方向上彼此不重叠。出于该目的，第一相位差检测像素15与第二相位差检测像素16可以在列方向上彼此平行地布置。
在单通道像素阵列240中，分别在行方向上和列方向上相邻的相位差检测单元100之间的间距可以是恒定的。相邻的相位差检测单元100可以在行方向上具有第一间距t1以及在列方向上具有比第一间距t1小的第二间距t2(t1＞t2)。
此外，在单通道像素阵列240中，基于关于多个单通道像素块250的行线251、252、253和254，布置在多个单通道像素块250的每个单通道像素块中的相位差检测单元100的布置可以彼此相同。此外，布置在沿列方向定位于奇数编号的行线251和253中的多个单通道像素块250的每个单通道像素块中的相位差检测单元100可以具有彼此相同的布置。此外，布置在沿列方向定位于偶数编号的行线252和254中的多个单通道像素块250的每个单通道像素块中的相位差检测单元100可以具有彼此相同的布置。
这里，布置在定位于偶数编号的行线252和254中的多个单通道像素块250的每个单通道像素块中的相位差检测单元100的布置可以与布置在定位于奇数编号的行线251和253中的多个单通道像素块250的每个单通道像素块中的相位差检测单元100的布置相反。例如，布置在定位于奇数编号的行线251和253中的多个单通道像素块250的每个单通道像素块中的相位差检测单元100可以在列方向上以第一相位差检测像素15与第二相位差检测像素16的次序彼此平行地布置。此外，布置在定位于偶数编号的行线252和254中的多个单通道像素块250的每个单通道像素块中的相位差检测单元100可以在列方向上以第二相位差检测像素16与第一相位差检测像素15的次序彼此平行地布置。
如上所述，图7中示出的单位像素阵列200中的相位差检测单元100的布置特性与图10D中示出的单通道像素阵列240中的相位差检测单元100的布置特性基本上彼此相同。原因在于：虽然在相位差检测单元100之间的间距以及第一相位差检测像素15与第二相位差检测像素16之间的间距中布置特性彼此不同，但相位差检测单元100之间的间距比以及第一相位差检测像素15与第二相位差检测像素16之间的间距比是恒定的。
另一方面，图11图示了根据图8中示出的第一实施例的变型的图像传感器的单位像素阵列200’(见图8)中的相位差检测单元100的布置被转变为单通道像素阵列240’中的布置。
图11是图示根据本发明的第一实施例的图像传感器的变型的示图。如图11中所示，在根据第一实施例的图像传感器的变型中，每个相位差检测单元100可以被布置在多个单通道像素块250的每个单通道像素块中。这里，在单通道像素阵列240’中，布置在多个单通道像素块250中的相位差检测单元100可以被布置为在行方向上彼此不重叠。出于该目的，第一相位差检测像素15与第二相位差检测像素16可以在行方向上彼此平行地布置。在单通道像素阵列240’中，分别在行方向上和列方向上相邻的相位差检测单元100的间距可以是恒定的。相邻的相位差检测单元100可以在行方向上具有第一间距t1且在列方向上具有比第一间距t1大的第二间距t2(t1＜t2)。
此外，在单通道像素阵列240’中，基于关于多个单通道像素块250的列线255、256、257和258，布置在多个单通道像素块250中的相位差检测单元100的布置可以彼此相同。此外，布置在沿行方向定位于奇数编号的列线255和257中的多个单通道像素块250中的相位差检测单元100可以具有彼此相同的布置。此外，布置在沿行方向定位于偶数编号的列线256和258中的多个单通道像素块250中的相位差检测单元100可以具有彼此相同的布置。
这里，布置在定位于偶数编号的列线256和258中的多个单通道像素块250中的相位差检测单元100的布置可以与布置在定位于奇数编号的列线255和257中的多个单通道像素块250中的相位差检测单元100的布置相反。例如，布置在定位于奇数编号的列线255和257中的多个单通道像素块250中的相位差检测单元100可以在行方向上以第一相位差检测像素15与第二相位差检测像素16的次序彼此平行地布置。此外，布置在定位于偶数编号的列线256和258中的多个单通道像素块250中的相位差检测单元100可以在行方向上以第二相位差检测像素16与第一相位差检测像素15的次序彼此平行地布置。
如上所述，图8中所示的单位像素阵列200’中的相位差检测单元100的布置特性与图11中所示的单通道像素阵列240’中的相位差检测单元100的布置特性彼此基本上相同。原因在于：虽然在相位差检测单元100之间的间距以及第一相位差检测像素15与第二相位差检测像素16之间的间距中布置特性彼此不同，但相位差检测单元100之间的间距比以及第一相位差检测像素15与第二相位差检测像素16之间的间距比是恒定的。
如图9和图10E中所示，将在其中布置了多个相位差检测单元100的单通道像素阵列240恢复为子采样像素阵列220(S105)。恢复的子采样像素阵列220可以包括以4×4矩阵布置的多个子采样像素块230，且每个相位差检测单元100可以被布置在多个子采样像素块230的每个子采样像素块中。
如图9和图10F中所示，可以将在其中布置了多个相位差检测单元100的子采样像素阵列220恢复为单位像素阵列200(S106)。恢复的单位像素阵列200可以包括以4×4矩阵布置的多个单位像素块210，且每个相位差检测单元100可以被布置在多个单位像素块210的每个单位像素块中。
通过上述的过程，可以在图7中示出的单位像素阵列200中提供优化的布置。这样，有可能快速且均匀地检测全帧中的相位差并改善关于相位差检测像素的插值特性。
在下文中，将参照附图来描述具有与根据第一实施例的图像传感器的相位检测单元100的布置特性相同的布置特性的各种实施例。
图12和图13是图示根据本发明的第二实施例的相位差检测单元的布置的示图。图12是图示单通道像素阵列中的相位差检测单元的布置的平面图，而图13是图示单位像素阵列中的相位差检测单元的布置的平面图。
如图12和图13中所示，除了相位差检测单元100的位置之外，根据第二实施例的图像传感器的单位像素阵列300可以对应于根据第一实施例的图像传感器的单位像素阵列200。在第一实施例中，相位差检测单元100在行方向上定位于第一列线215中。见图10D。相反地，在第二实施例中，相位差检测单元100在行方向上定位于第二列线216中。见图13。
因此，除了相位差检测单元100的位置之外，根据第二实施例的图像传感器的单通道像素阵列340可以对应于根据第一实施例的图像传感器的单通道像素阵列240。在第一实施例中，相位差检测单元100在行方向上定位于第一列线255中。见图10D。相反地，在第二实施例中，相位差检测单元100在行方向上定位于第二列线256中。见图12。
因为根据第二实施例的图像传感器与根据第一实施例的图像传感器具有相同的布置特性，所以有可能改善图像传感器的性能。
图14和图15是图示根据本发明的第三实施例的相位差检测单元的布置的示图。图14是图示单通道像素阵列中的相位差检测单元的布置的平面图，而图15是图示单位像素阵列中的相位差检测单元的布置的平面图。
如图14和图15中所示，除了相位差检测单元100的位置之外，根据第三实施例的图像传感器的单位像素阵列400可以对应于根据第一实施例的图像传感器的单位像素阵列200。在第一实施例中，相位差检测单元100在行方向上定位于第三列线217中。相反地，在第三实施例中，相位差检测单元100在行方向上定位于第四列线218中。
因此，除了相位差检测单元100的位置之外，根据第三实施例的图像传感器的单通道像素阵列440可以对应于根据第一实施例的图像传感器的单通道像素阵列240。在第一实施例中，相位差检测单元100在行方向上定位于第三列线257中。相反地，在第三实施例中，相位差检测单元100在行方向上定位于第四列线258中。
因为根据第三实施例的图像传感器与根据第一实施例的图像传感器具有相同的布置特性，所以有可能改善图像传感器的性能。
图16和图17是图示根据本发明的第四实施例的相位差检测单元的布置的示图。图16是图示单通道像素阵列中的相位差检测单元的布置的平面图，而图17是图示单位像素阵列中的相位差检测单元的布置的平面图。
如图16和图17中所示，除了相位差检测单元100的位置之外，根据第四实施例的图像传感器的单位像素阵列500可以对应于根据第一实施例的图像传感器的单位像素阵列200。在第一实施例中，相位差检测单元100在行方向上定位于第二列线216中。相反地，在第四实施例中，相位差检测单元100在行方向上定位于第三列线217中。
因此，除了相位差检测单元100的位置之外，根据第四实施例的图像传感器的单通道像素阵列540可以对应于根据第一实施例的图像传感器的单通道像素阵列240。在第一实施例中，相位差检测单元100在行方向上定位于第二列线256中。相反地，在第四实施例中，相位差检测单元100在行方向上定位于第三列线257中。
因为根据第四实施例的图像传感器与根据第一实施例的图像传感器具有相同的布置特性，所以有可能改善图像传感器的性能。
图18和图19是图示根据本发明的第五实施例的相位差检测单元的布置的示图。图18是图示单通道像素阵列中的相位差检测单元的平面图，而图19是图示单位像素阵列中的相位差检测单元的布置的平面图。
如图18和图19中所示，除了相位差检测单元100的位置之外，根据第五实施例的图像传感器的单位像素阵列600可以对应于根据第一实施例的图像传感器的单位像素阵列200。在第一实施例中，相位差检测单元100在列方向上定位于第一行线211中。相反地，在第五实施例中，相位差检测单元100在列方向上定位于第三行线213中。
因此，除了相位差检测单元100的位置之外，根据第五实施例的单通道像素阵列640可以对应于根据第一实施例的图像传感器的单通道像素阵列240。在第一实施例中，相位差检测单元100在列方向上定位于第一行线251中。相反地，在第五实施例中，相位差检测单元100在列方向上定位于第三行线253中。
因为根据第五实施例的图像传感器与根据第一实施例的图像传感器具有相同的布置特性，所以有可能改善图像传感器的性能。
图20和图21是图示根据本发明的第六实施例的相位差检测单元的布置的示图。图20是图示单通道像素阵列的相位差检测单元的布置的平面图，而图21是图示单位像素阵列中的相位差检测单元的布置的平面图。
如图20和图21中所示，除了相位差检测单元100的位置之外，根据第六实施例的图像传感器的单位像素阵列700可以对应于根据第一实施例的图像传感器的单位像素阵列200。在第一实施例中，相位差检测单元100在列方向上定位于第二行线212中。相反地，在第六实施例中，相位差检测单元100在列方向上定位于第四行线214中。
因此，除了相位差检测单元100的位置之外，根据第六实施例的图像传感器的单通道像素阵列740可以对应于根据第一实施例的图像传感器的单通道像素阵列240。在第一实施例中，相位差检测单元100在列方向上定位于第二行线252中。在第六实施例中，相位差检测单元100在列方向上定位于第四行线254中。
因为根据第六实施例的图像传感器与根据第一实施例的图像传感器具有相同的布置特性，所以有可能改善图像传感器的性能。
根据一个实施例的图像传感器可以用在各种电子设备或系统中。在下文中，将参照图22来描述使用弯曲图像传感器的相机。
图22示出根据本发明的一个实施例的包括图像传感器的电子设备。
参见图22，根据一个实施例的具有图像传感器的电子设备可以为相机。相机可以拍摄静止的图片或移动的图片。电子设备可以包括光学系统(或光学透镜)810、快门单元811、图像传感器800、用于控制并驱动图像传感器800和快门单元811的驱动单元813以及信号处理单元812。
光学系统810将物体的图像(入射光)引导至图像传感器800的像素阵列。光学系统810可以包括多个光学透镜。快门单元811控制入射光的发射和阻挡。驱动单元813控制图像传感器800的传输操作以及快门单元811的快门操作。信号处理单元812处理从图像传感器800输出的图像信号。处理过的图像信号可以被储存在存储器中，或者被输出至监控器。
根据本技术，有可能通过提供相位差检测像素在像素阵列中的优化布置来快速且均匀地检测全帧中的相位差并改善关于相位差检测像素的插值特性。
虽然已经出于说明的目的而描述了各种实施例，但对于本领域技术人员来说将明显的是，在不脱离如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种改变和修改。
通过以上实施例可以看出，本发明提供以下技术方案。
技术方案1.一种图像传感器，包括：
像素阵列，包括多个单位像素阵列，
其中，所述多个单位像素阵列中的每个单位像素阵列包括以4×4矩阵布置的多个单位像素块，
其中，所述多个单位像素块中的每个单位像素块包括相位差检测单元，使得所述多个单位像素阵列中的每个单位像素阵列包括相位差检测单元，
其中，相位差检测单元包括第一相位差检测像素和第二相位差检测像素，
其中，第一相位差检测像素和第二相位差检测像素分别具有第一开口和第二开口，
其中，第一开口与第二开口相对于彼此以偏离中心的方式来布置，以及
其中，布置在所述多个单位像素块的每个单位像素块处的相位差检测单元基于相邻的单位像素块之间的边界线而彼此不对称。
技术方案2.如技术方案1所述的图像传感器，其中，当所述多个单位像素块中的每个单位像素块基于相邻的单位像素块之间的边界线而彼此相向时，布置在彼此相向的单位像素块中的相位差检测单元被布置为彼此不重叠。
技术方案3.如技术方案1所述的图像传感器，其中，给定的单位像素阵列中包括的相位差检测单元彼此位于不同的列中。
技术方案4.如技术方案3所述的图像传感器，其中，第一相位差检测像素与第二相位差检测像素位于不同的行中但位于相同的列中。
技术方案5.如技术方案3所述的图像传感器，其中，包括在给定的单位像素阵列中的相邻的相位差检测单元之间的间距在行方向上和列方向上分别为恒定的，以及
其中，相邻的相位差检测单元在行方向上具有第一间距以及在列方向上具有比第一间距小的第二间距。
技术方案6.如技术方案3所述的图像传感器，其中，所述多个单位像素块被布置在具有行线和列线的矩阵中，以及在所述多个单位像素阵列中的每个单位像素阵列中，
布置在处于同一行线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置彼此相同，
布置在处于奇数编号的行线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置彼此相同，
布置在处于偶数编号的行线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置彼此相同，以及
布置在处于偶数编号的行线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置与布置在处于数编号的行线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置相反。
技术方案7.如技术方案1所述的图像传感器，其中，给定的单位像素阵列中包括的相位差检测单元彼此位于不同的行中。
技术方案8.如技术方案7所述的图像传感器，其中，第一相位差检测像素与第二相位差检测像素位于不同的列中但位于相同的行中。
技术方案9.如技术方案7所述的图像传感器，其中，包括在所述多个单位像素阵列的每个单位像素阵列中的相邻的相位差检测单元之间的间距在行方向上和列方向上是恒定的，以及
其中，相邻的相位差检测单元在行方向上具有第一间距以及在列方向上具有比第一间距大的第二间距。
技术方案10.如技术方案7所述的图像传感器，其中，所述多个单位像素块被布置在具有行线和列线的矩阵中，以及在所述多个单位像素阵列中的每个单位像素阵列中，
布置在处于同一列线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置彼此相同，
布置在处于奇数编号的列线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置彼此相同，
布置在处于偶数编号的列线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置彼此相同，以及
布置在处于偶数编号的列线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置与布置在处于奇数编号的列线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置相反。
技术方案11.如技术方案1所述的图像传感器，其中，第一相位差检测像素和第二像素差检测像素分别具有第一开口和第二开口，
其中，第一开口和第二开口在行方向上偏离中心地设置在一侧和另一侧。
技术方案12.如技术方案1所述的图像传感器，其中，第一相位差检测像素和第二相位差检测像素分别具有第一开口和第二开口，
其中，第一开口和第二开口在列方向上偏离中心地设置在一侧和另一侧中。
技术方案13.如技术方案1所述的图像传感器，其中，像素阵列包括RGr/GbB贝尔模式或WRGB模式，在RGr/GbB贝尔模式中重复布置红色像素、绿色像素和蓝色像素，在WRGB模式中重复布置白色像素、红色像素、绿色像素和蓝色像素。
技术方案14.如技术方案13所述的图像传感器，其中，第一相位差检测像素和第二相位差检测像素二者都替代蓝色像素。
技术方案15.一种图像传感器，包括：
像素阵列，在所述像素阵列中二维地布置了多个单位像素组，所述多个单位像素组中的每个单位像素组具有2×2矩阵，
其中，像素阵列包括：
多个单通道像素阵列，在所述多个单通道像素阵列中分别以4×4矩阵布置了多个单通道像素块，以及
其中，所述多个单通道像素块分别由在所述多个单位像素组中的每个单位像素组的相同位置中提取的像素形成，且包括相位差检测单元；以及
其中，相位差检测单元包括第一相位差检测像素和第二相位差检测像素，第一相位差检测像素和第二相位差检测像素具有在不同方向上偏离中心地设置的开口；
其中，在所述多个单通道像素阵列的每个单通道像素阵列中，布置在所述多个单通道像素块中的相位差检测单元在行方向或列方向上彼此不重叠。
技术方案16.如技术方案15所述的图像传感器，其中，当在所述多个单通道像素阵列的每个单通道像素阵列中时，布置在所述多个单通道像素块中的相位差检测单元在列方向上彼此不重叠，以及
其中，第一相位差检测像素与第二相位差检测像素位于不同的行中但位于相同的列中。
技术方案17.如技术方案16所述的图像传感器，其中，所述多个单通道像素阵列的每个单通道像素阵列中的相邻的相位差检测单元之间的间距在行方向上和列方向上是恒定的，以及
其中，相邻的相位差检测单元在行方向上具有第一间距以及在列方向上具有比第一间距小的第二间距。
技术方案18.如技术方案16所述的图像传感器，其中，所述多个单通道像素块被布置在具有行线和列线的矩阵中，以及在所述多个单通道像素阵列的每个单通道像素阵列中，
布置在处于同一行线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置彼此相同，
布置在处于奇数编号的行线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置彼此相同，
布置在处于偶数编号的行线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置彼此相同，以及
布置在处于偶数编号的行线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置与布置在处于奇数编号的行线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置相反。
技术方案19.如技术方案15所述的图像传感器，其中，当在所述多个单通道像素阵列的每个单通道像素阵列中时，布置在所述多个单通道像素块中的相位差检测单元在行方向上彼此不重叠，以及
其中，第一相位差检测像素与第二相位差检测像素位于不同的列中但位于相同的行中。
技术方案20.如技术方案19所述的图像传感器，其中，所述多个单通道像素阵列的每个单通道像素阵列中的相邻的相位差检测单元之间的间距在行方向上和列方向上是恒定的，以及
其中，相邻的相位差检测单元在行方向上具有第一间距以及在列方向上具有比第一间距大的第二间距。
技术方案21.如技术方案19所述的图像传感器，其中，所述多个单通道像素块被布置在具有行线和列线的矩阵中，以及在所述多个单通道像素阵列的每个单通道像素阵列中，
布置在处于同一列线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置彼此相同，
布置在处于奇数编号的列线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置彼此相同，
布置在处于偶数编号的列线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置彼此相同，以及
布置在处于偶数编号的列线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置与布置在处于奇数编号的列线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置相反。
技术方案22.如技术方案15所述的图像传感器，其中，像素阵列包括：
多个单位像素阵列，
其中，在所述多个单位像素阵列的每个单位像素阵列中，以4×4矩阵布置了多个单位像素块，以及
其中，所述多个单通道像素块中的每个单通道像素块对应于所述多个单位像素块中的每个单位像素块。
技术方案23.如技术方案15所述的图像传感器，其中，像素阵列包括：
多个单位像素阵列；
其中，在所述多个单位像素阵列的每个单位像素阵列中，以4×4矩阵布置了多个单位像素块，
其中，所述多个单位像素阵列的每个单位像素阵列包括：
多个子采样像素阵列，
其中，在所述多个子采样像素阵列的每个子采样像素阵列中，以4×4矩阵布置了子采样像素块，以及
其中，所述多个单通道像素块中的每个单通道像素块对应于所述多个子采样像素块中的每个子采样像素块。
技术方案24.如技术方案15所述的图像传感器，其中，第一相位差检测像素和第二相位差检测像素分别具有第一开口和第二开口，
其中，第一开口和第二开口在行方向上偏离中心地设置在一侧和另一侧中。
技术方案25.如技术方案15所述的图像传感器，其中，第一相位差检测像素和第二相位差检测像素分别具有第一开口和第二开口，
其中，第一开口和第二开口在列方向上偏离中心地设置在一侧和另一侧中。
技术方案26.如技术方案15所述的图像传感器，其中，所述多个单位像素组中的每个单位像素组具有RGr/GbB贝尔模式或WRGB模式，在RGr/GbB贝尔模式中重复布置红色像素、绿色像素和蓝色像素，在WRGB模式中重复布置白色像素、红色像素、绿色像素和蓝色像素。
技术方案27.如技术方案26所述的图像传感器，其中，所述多个单通道像素块中的每个单通道像素块包括多个蓝色像素，以及
其中，第一相位差检测像素和第二相位差检测像素替代蓝色像素。

Claims (21)

1.一种图像传感器，包括：
像素阵列，包括多个单位像素阵列，
其中，所述多个单位像素阵列中的每个单位像素阵列包括以4×4矩阵布置的多个单位像素块，
其中，所述多个单位像素块中的每个单位像素块包括相位差检测单元，使得所述多个单位像素阵列中的每个单位像素阵列包括相位差检测单元，
其中，相位差检测单元包括第一相位差检测像素和第二相位差检测像素，
其中，第一相位差检测像素和第二相位差检测像素分别具有第一开口和第二开口，
其中，第一开口与第二开口相对于彼此以偏离中心的方式来布置，以及
其中，布置在所述多个单位像素块的每个单位像素块处的相位差检测单元基于相邻的单位像素块之间的边界线而彼此不对称，并且所述多个单位像素块的每个单位像素块的相位差检测单元与相邻的单位像素块的相位差检测单元位于不同位置，
其中，给定的单位像素阵列中包括的相位差检测单元彼此位于不同的列中，以及
其中，所述多个单位像素块被布置在具有行线和列线的矩阵中，以及在所述多个单位像素阵列中的每个单位像素阵列中，
布置在处于同一行线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置彼此相同，
布置在处于奇数编号的行线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置彼此相同，
布置在处于偶数编号的行线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置彼此相同，以及
布置在处于偶数编号的行线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置与布置在处于奇数编号的行线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置相反。
2.如权利要求1所述的图像传感器，其中，当所述多个单位像素块中的每个单位像素块基于相邻的单位像素块之间的边界线而彼此相向时，布置在彼此相向的单位像素块中的相位差检测单元被布置为彼此不重叠。
3.如权利要求1所述的图像传感器，其中，第一相位差检测像素与第二相位差检测像素位于不同的行中但位于相同的列中。
4.如权利要求1所述的图像传感器，其中，包括在给定的单位像素阵列中的相邻的相位差检测单元之间的间距在行方向上和列方向上分别为恒定的，以及
其中，相邻的相位差检测单元在行方向上具有第一间距以及在列方向上具有比第一间距小的第二间距。
5.如权利要求1所述的图像传感器，其中，第一相位差检测像素和第二相位差检测像素分别具有第一开口和第二开口，
其中，第一开口和第二开口在行方向上偏离中心地设置在一侧和另一侧。
6.如权利要求1所述的图像传感器，其中，第一相位差检测像素和第二相位差检测像素分别具有第一开口和第二开口，
其中，第一开口和第二开口在列方向上偏离中心地设置在一侧和另一侧中。
7.如权利要求1所述的图像传感器，其中，像素阵列包括RGr/GbB贝尔模式或WRGB模式，在RGr/GbB贝尔模式中重复布置红色像素、绿色像素和蓝色像素，在WRGB模式中重复布置白色像素、红色像素、绿色像素和蓝色像素。
8.如权利要求7所述的图像传感器，其中，第一相位差检测像素和第二相位差检测像素二者都替代蓝色像素。
9.一种图像传感器，包括：
像素阵列，包括多个单位像素阵列，
其中，所述多个单位像素阵列中的每个单位像素阵列包括以4×4矩阵布置的多个单位像素块，
其中，所述多个单位像素块中的每个单位像素块包括相位差检测单元，使得所述多个单位像素阵列中的每个单位像素阵列包括相位差检测单元，
其中，相位差检测单元包括第一相位差检测像素和第二相位差检测像素，
其中，第一相位差检测像素和第二相位差检测像素分别具有第一开口和第二开口，
其中，第一开口与第二开口相对于彼此以偏离中心的方式来布置，以及
其中，布置在所述多个单位像素块的每个单位像素块处的相位差检测单元基于相邻的单位像素块之间的边界线而彼此不对称，并且所述多个单位像素块的每个单位像素块的相位差检测单元与相邻的单位像素块的相位差检测单元位于不同位置，
其中，给定的单位像素阵列中包括的相位差检测单元彼此位于不同的行中，以及
其中，所述多个单位像素块被布置在具有行线和列线的矩阵中，以及在所述多个单位像素阵列中的每个单位像素阵列中，
布置在处于同一列线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置彼此相同，
布置在处于奇数编号的列线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置彼此相同，
布置在处于偶数编号的列线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置彼此相同，以及
布置在处于偶数编号的列线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置与布置在处于奇数编号的列线处的多个单位像素块中的相位差检测单元的布置相反。
10.如权利要求9所述的图像传感器，其中，第一相位差检测像素与第二相位差检测像素位于不同的列中但位于相同的行中。
11.如权利要求9所述的图像传感器，其中，包括在所述多个单位像素阵列的每个单位像素阵列中的相邻的相位差检测单元之间的间距在行方向上和列方向上是恒定的，以及
其中，相邻的相位差检测单元在行方向上具有第一间距以及在列方向上具有比第一间距大的第二间距。
12.一种图像传感器，包括：
像素阵列，在所述像素阵列中二维地布置了多个单位像素组，所述多个单位像素组中的每个单位像素组具有2×2矩阵，
其中，像素阵列包括：
多个单通道像素阵列，在所述多个单通道像素阵列中分别以4×4矩阵布置了多个单通道像素块，以及
其中，所述多个单通道像素块分别由在所述多个单位像素组中的每个单位像素组的相同位置中提取的像素形成，且包括相位差检测单元；以及
其中，相位差检测单元包括第一相位差检测像素和第二相位差检测像素，第一相位差检测像素和第二相位差检测像素具有在不同方向上偏离中心地设置的开口；
其中，在所述多个单通道像素阵列的每个单通道像素阵列中，布置在所述多个单通道像素块中的相位差检测单元在行方向或列方向上彼此不对称，并且相位差检测单元与相邻的单位像素块的相位差检测单元位于不同位置，
其中，当在所述多个单通道像素阵列的每个单通道像素阵列中时，布置在所述多个单通道像素块中的相位差检测单元在列方向上彼此不重叠，以及
其中，第一相位差检测像素与第二相位差检测像素位于不同的行中但位于相同的列中，以及
其中，所述多个单通道像素块被布置在具有行线和列线的矩阵中，以及在所述多个单通道像素阵列的每个单通道像素阵列中，
布置在处于同一行线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置彼此相同，
布置在处于奇数编号的行线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置彼此相同，
布置在处于偶数编号的行线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置彼此相同，以及
布置在处于偶数编号的行线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置与布置在处于奇数编号的行线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置相反。
13.如权利要求12所述的图像传感器，其中，所述多个单通道像素阵列的每个单通道像素阵列中的相邻的相位差检测单元之间的间距在行方向上和列方向上是恒定的，以及
其中，相邻的相位差检测单元在行方向上具有第一间距以及在列方向上具有比第一间距小的第二间距。
14.如权利要求12所述的图像传感器，其中，像素阵列包括：
多个单位像素阵列，
其中，在所述多个单位像素阵列的每个单位像素阵列中，以4×4矩阵布置了多个单位像素块，以及
其中，所述多个单通道像素块中的每个单通道像素块对应于所述多个单位像素块中的每个单位像素块。
15.如权利要求12所述的图像传感器，其中，像素阵列包括：
多个单位像素阵列；
其中，在所述多个单位像素阵列的每个单位像素阵列中，以4×4矩阵布置了多个单位像素块，
其中，所述多个单位像素阵列的每个单位像素阵列包括：
多个子采样像素阵列，
其中，在所述多个子采样像素阵列的每个子采样像素阵列中，以4×4矩阵布置了子采样像素块，以及
其中，所述多个单通道像素块中的每个单通道像素块对应于所述多个子采样像素块中的每个子采样像素块。
16.如权利要求12所述的图像传感器，其中，第一相位差检测像素和第二相位差检测像素分别具有第一开口和第二开口，
其中，第一开口和第二开口在行方向上偏离中心地设置在一侧和另一侧中。
17.如权利要求12所述的图像传感器，其中，第一相位差检测像素和第二相位差检测像素分别具有第一开口和第二开口，
其中，第一开口和第二开口在列方向上偏离中心地设置在一侧和另一侧中。
18.如权利要求12所述的图像传感器，其中，所述多个单位像素组中的每个单位像素组具有RGr/GbB贝尔模式或WRGB模式，在RGr/GbB贝尔模式中重复布置红色像素、绿色像素和蓝色像素，在WRGB模式中重复布置白色像素、红色像素、绿色像素和蓝色像素。
19.如权利要求18所述的图像传感器，其中，所述多个单通道像素块中的每个单通道像素块包括多个蓝色像素，以及
其中，第一相位差检测像素和第二相位差检测像素替代蓝色像素。
20.一种图像传感器，包括：
像素阵列，在所述像素阵列中二维地布置了多个单位像素组，所述多个单位像素组中的每个单位像素组具有2×2矩阵，
其中，像素阵列包括：
多个单通道像素阵列，在所述多个单通道像素阵列中分别以4×4矩阵布置了多个单通道像素块，以及
其中，所述多个单通道像素块分别由在所述多个单位像素组中的每个单位像素组的相同位置中提取的像素形成，且包括相位差检测单元；以及
其中，相位差检测单元包括第一相位差检测像素和第二相位差检测像素，第一相位差检测像素和第二相位差检测像素具有在不同方向上偏离中心地设置的开口；
其中，在所述多个单通道像素阵列的每个单通道像素阵列中，布置在所述多个单通道像素块中的相位差检测单元在行方向或列方向上彼此不对称，并且相位差检测单元与相邻的单位像素块的相位差检测单元位于不同位置，
其中，当在所述多个单通道像素阵列的每个单通道像素阵列中时，布置在所述多个单通道像素块中的相位差检测单元在行方向上彼此不重叠，以及
其中，第一相位差检测像素与第二相位差检测像素位于不同的列中但位于相同的行中，
其中，所述多个单通道像素块被布置在具有行线和列线的矩阵中，以及在所述多个单通道像素阵列的每个单通道像素阵列中，
布置在处于同一列线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置彼此相同，
布置在处于奇数编号的列线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置彼此相同，
布置在处于偶数编号的列线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置彼此相同，以及
布置在处于偶数编号的列线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置与布置在处于奇数编号的列线处的多个单通道像素块中的相位差检测单元的布置相反。
21.如权利要求20所述的图像传感器，其中，所述多个单通道像素阵列的每个单通道像素阵列中的相邻的相位差检测单元之间的间距在行方向上和列方向上是恒定的，以及
其中，相邻的相位差检测单元在行方向上具有第一间距以及在列方向上具有比第一间距大的第二间距。
CN201510964683.7A 2015-09-07 2015-12-21 包括相位差检测像素的图像传感器 Active CN106506997B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2015-0126171 2015-09-07
KR1020150126171A KR20170029175A (ko) 2015-09-07 2015-09-07 위상차 검출 픽셀을 포함하는 이미지 센서

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106506997A CN106506997A (zh) 2017-03-15
CN106506997B true CN106506997B (zh) 2020-06-09

Family

ID=58190740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510964683.7A Active CN106506997B (zh) 2015-09-07 2015-12-21 包括相位差检测像素的图像传感器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9736353B2 (zh)
KR (1) KR20170029175A (zh)
CN (1) CN106506997B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102532003B1 (ko) * 2018-10-31 2023-05-15 에스케이하이닉스 주식회사 하나의 포토다이오드를 공유하는 두 색의 컬러 필터들을 가진 이미지 센서
KR102632474B1 (ko) 2019-02-11 2024-02-01 삼성전자주식회사 이미지 센서의 픽셀 어레이 및 이를 포함하는 이미지 센서
JP7424383B2 (ja) * 2019-09-02 2024-01-30 ソニーグループ株式会社 撮像装置、画像処理装置及び画像処理方法
CN111464733B (zh) * 2020-05-22 2021-10-01 Oppo广东移动通信有限公司 控制方法、摄像头组件和移动终端

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101630110A (zh) * 2008-07-17 2010-01-20 佳能株式会社 相位差检测装置、摄像设备和相位差检测方法
CN102687499A (zh) * 2009-11-09 2012-09-19 佳能株式会社 摄像设备
CN103037161A (zh) * 2011-10-07 2013-04-10 三星电子株式会社 包括相位差检测像素的成像装置
CN103108140A (zh) * 2012-12-18 2013-05-15 上海集成电路研发中心有限公司 水平排布的像素阵列
CN104041009A (zh) * 2011-12-28 2014-09-10 富士胶片株式会社 摄像元件及摄像装置
CN104183612A (zh) * 2014-08-01 2014-12-03 上海集成电路研发中心有限公司 一种光路倾斜的cmos图像传感器的像素阵列

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8742309B2 (en) * 2011-01-28 2014-06-03 Aptina Imaging Corporation Imagers with depth sensing capabilities
JP6052057B2 (ja) * 2013-05-22 2016-12-27 ソニー株式会社 信号処理装置および信号処理方法、固体撮像装置、並びに、電子機器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101630110A (zh) * 2008-07-17 2010-01-20 佳能株式会社 相位差检测装置、摄像设备和相位差检测方法
CN102687499A (zh) * 2009-11-09 2012-09-19 佳能株式会社 摄像设备
CN103037161A (zh) * 2011-10-07 2013-04-10 三星电子株式会社 包括相位差检测像素的成像装置
CN104041009A (zh) * 2011-12-28 2014-09-10 富士胶片株式会社 摄像元件及摄像装置
CN103108140A (zh) * 2012-12-18 2013-05-15 上海集成电路研发中心有限公司 水平排布的像素阵列
CN104183612A (zh) * 2014-08-01 2014-12-03 上海集成电路研发中心有限公司 一种光路倾斜的cmos图像传感器的像素阵列

Also Published As

Publication number Publication date
US20170070663A1 (en) 2017-03-09
CN106506997A (zh) 2017-03-15
US9736353B2 (en) 2017-08-15
KR20170029175A (ko) 2017-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5040458B2 (ja) 固体撮像素子及びこれを用いた撮像装置
JP6369233B2 (ja) 固体撮像素子及びその信号処理方法、並びに電子機器
EP2304486B1 (en) Image-capturing apparatus
EP2318873B1 (en) Image-capturing apparatus
CN107197142B (zh) 摄像元件及摄像装置
CN107068702B (zh) 固态成像器件及电子装置
JP4957413B2 (ja) 固体撮像素子及びこれを用いた撮像装置
JP5453173B2 (ja) 撮像装置及び位相差検出画素を持つ固体撮像素子並びに撮像装置の駆動制御方法
JP6066593B2 (ja) 撮像システムおよび撮像システムの駆動方法
JP5597777B2 (ja) カラー撮像素子及び撮像装置
CN106506997B (zh) 包括相位差检测像素的图像传感器
CN103460703B (zh) 彩色摄像元件及摄像装置
WO2012128153A1 (ja) カラー撮像素子、撮像装置、及び撮像装置の制御プログラム
WO2013183561A1 (ja) 撮像素子および撮像装置
JP2010288083A (ja) 撮像装置
JPWO2012147515A1 (ja) 撮像装置及び撮像方法
JP5750918B2 (ja) 固体撮像素子及びこれを用いた撮像装置
JP2012238951A (ja) 撮像装置
CN114567740A (zh) 摄像元件及摄像装置
JP6368125B2 (ja) 撮像装置
JP2016208042A (ja) 撮像素子および撮像装置
JP2020155892A (ja) 撮像素子およびその制御方法、撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant