CN109474771A - 图像捕获设备、像素和改善相位检测自动聚焦性能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明题为“图像捕获设备、像素和改善相位检测自动聚焦性能的方法”。本发明描述了一种图像捕获设备、像素和用于确定图像捕获设备聚焦设置的方法。该图像捕获设备包括成像区域和像素读出电路。该成像区域包括多个像素。该多个像素包括多数像素，其中该多数像素的中的每个像素包括光电检测器的二维阵列和微透镜。光电检测器阵列中的每个光电检测器与光电检测器阵列中的每个其他光电检测器电隔离。微透镜设置在像素的光电检测器阵列上方。对于每个像素，像素读出电路包括与像素的光电检测器阵列相关联的共享读出电路和一组电荷传输晶体管。每个电荷传输晶体管能够操作以将光电检测器阵列中的一个光电检测器连接到共享读出电路。

Description

图像捕获设备、像素和改善相位检测自动聚焦性能的方法
技术领域
所述实施方案总体涉及具有相机或其他图像捕获设备的设备。更具体地讲，所述实施方案涉及图像捕获设备、像素以及用于操作图像捕获设备或像素的方法，该方法改善了具有相机或其他图像捕获设备的设备的相位检测自动聚焦(PDAF)性能。
背景技术
相机和图像捕获设备通常使用诸如电荷耦合器件(CCD)图像传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)的图像传感器来捕获图像。在一些情况下，相机或其他图像捕获设备可使用多个图像传感器，其中不同图像传感器具有相邻或交错的像素阵列。
许多相机和其他图像捕获设备包括一个或多个光学部件(例如，透镜)，这些光学部件可被配置为将从图像接收或反射的光聚焦至图像传感器的表面。在捕获图像之前或进行时，可调整光学部件与图像传感器之间的距离(或光学部件或图像传感器的倾斜或其他参数)，以将图像聚焦在图像传感器上。在一些情况下，在使用图像传感器捕获图像之前(例如，使用与图像传感器相邻的微距聚焦机构)可对图像传感器进行微距(或粗)聚焦。通常在使用图像传感器获取一个或多个图像之后执行微距(或精)聚焦。许多相机和其他图像捕获设备频繁执行聚焦操作，并且在一些情况下，在每个图像捕获帧之前或之后频繁执行聚焦操作。
将图像聚焦到图像传感器上通常需要识别物体之间的可感知边缘，或由不同颜色或亮度(例如，暗区域和亮区域之间的边缘)限定的边缘，并使边缘聚焦。由于低光照条件易于使图像边缘柔和，因此在低光照条件下将图像聚焦到图像传感器上可能特别困难，并且可能需要更长的时间才能实现最佳聚焦或不能实现最佳聚焦。
发明内容
本公开所述的系统、设备、方法和装置的实施方案涉及图像捕获设备、像素或操作图像捕获设备或像素的方法，该方法改善了具有相机或其他图像捕获设备的设备的PDAF性能。
在第一方面中，本公开描述了一种图像捕获设备。该图像捕获设备可包括成像区域和像素读出电路。该成像区域可包括多个像素。该多个像素中的多数像素可各自包括光电检测器的二维阵列和微透镜。像素的光电检测器阵列中的每个光电检测器可与光电检测器阵列中的每个其他光电检测器电隔离。微透镜可设置在像素的光电检测器阵列上方。对于每个像素，像素读出电路可包括与像素的光电检测器阵列相关联的共享读出电路和一组电荷传输晶体管。每个电荷传输晶体管可操作以将光电检测器阵列中的光电检测器连接到共享读出电路。
在另一方面，本公开描述了一种像素。该像素可包括成像区域、微透镜和相同颜色滤光片。该成像区域可包括光电检测器的二维阵列，其中光电检测器阵列中的每个光电检测器与光电检测器阵列中的的每个其他光电检测器电隔离。该微透镜可设置在光电检测器阵列上方。微透镜可包括与光电检测器阵列相对的光接收侧。微透镜的光接收侧可包括中心部分和周边部分。微透镜的周边部分可被配置为将入射在周边部分上的光的至少一部分朝向成像区域的对应周边部分重定向。相同颜色滤光片可设置在光电检测器阵列上方。
在本公开的另一个方面中，描述了一种确定图像捕获设备的聚焦设置的方法。该图像捕获设备可包括具有多个像素的图像传感器。多个像素可包括多数像素，该多数像素各自包括设置在微透镜下方的光电检测器的二维阵列。光电检测器阵列中的每个光电检测器与光电检测器阵列中的每个其他光电检测器可电隔离。该方法可包括使用图像捕获设备的第一聚焦设置来捕获一个或多个图像；在捕获一个或多个图像的同时，分析从第一组多数像素输出的水平相位检测信号；在捕获一个或多个图像的同时，分析从第二组多数像素输出的垂直相位检测信号；以及基于水平相位检测信号分析和垂直相位检测信号分析，将第一聚焦设置调整至第二聚焦设置。
除了所述示例性方面和实施方案之外，参考附图并通过研究以下描述，更多方面和实施方案将为显而易见的。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，将容易理解本公开，其中类似的参考标号指代类似的结构元件，并且其中：
图1A和图1B示出电子设备的前视图和后视图，该电子设备包括一个或多个图像捕获设备(例如，相机)；
图2示出相机的示例性实施方案，该相机包括图像传感器、透镜和自动聚焦机构；
图3示出由相机捕获的图像的示例；
图4示出图像传感器的一个示例的平面图；
图5示出图像传感器中的像素的示例性成像区域(例如，平面图)；
图6示出图5中像素的一个示意性横截面；
图7示出可用于图像传感器的像素的简化示意图；
图8示出被配置用于检测水平边缘聚焦的像素；
图9示出被配置用于检测竖直边缘聚焦的像素；
图10A至10C示出图像传感器的成像区域，其中图像传感器的像素按照拜耳(Bayer)图案(即，2×2的图案，包括沿一对角线的红色像素和蓝色像素和沿另一对角线的绿色像素)布置；
图11示出用于确定图像捕获设备的聚焦设置一种方法，图像捕获设备包括具有多个像素的图像传感器；并且
图12示出电子设备的样本电气框图。
附图中的交叉影线或阴影的用途通常被提供以阐明相邻元件之间的边界并还有利于附图的易读性。因此，存在或不存在无交叉影线或阴影均不表示或指示对特定材料、材料属性、元件比例、元件尺寸、类似图示元件的共同性或在附图中所示的任何元件的任何其他特性、性质、或属性的任何偏好或要求。
此外，应当理解，各个特征部和元件(以及其集合和分组)的比例和尺寸(相对的或绝对的)以及其间呈现的界限、间距和位置关系在附图中被提供，以仅用于促进对本文所述的各个实施方案的理解，并因此可不必要地被呈现或示出以进行缩放并且并非旨在指示对所示的实施方案的任何偏好或要求，以排除结合其所述的实施方案。
具体实施方式
现在将具体地参考在附图中示出的代表性实施方案。应当理解，以下描述不旨在将实施方案限制于一个优选实施方案。相反，其旨在涵盖可被包括在由所附权利要求限定的所述实施方案的实质和范围内的另选形式、修改形式和等同形式。
本公开涉及一种图像捕获设备、像素和操作图像捕获设备或像素的方法，该方法改善了具有相机或其他图像捕获设备的设备的PDAF性能。
在一些情况下，PDAF像素(即，被配置为采集PDAF信息的像素) 可具有金属屏蔽配置。金属屏蔽像素可包括微透镜，该微透镜将入射光聚焦在光电二极管上，该光电二极管继而将光子转换为电子(或空穴)对。可通过像素源极跟随器(SF)晶体管放大器将收集的电子(针对电子收集装置)或空穴(针对空穴收集装置)转换为模拟电压。然后可通过模数转换器(ADC)将模拟电压转换为数字信号。金属屏蔽件(例如，钨(W) 或铜/铝(Cu/Al)金属屏蔽件)可覆盖光电二极管的一半(例如，左半边或右半边)。对于左屏蔽像素，来自左入射角的光被金属屏蔽件阻挡，仅有从右入射角接近像素的光被光电二极管接收。右屏蔽像素以相反的方式工作。可利用左右金属屏蔽像素的角灵敏度生成PDAF信息。
由于由金属屏蔽像素生成的信号(例如，模拟电压或数字信号)比由非屏蔽(或规则)像素生成的信号低很多，因此需要将金属屏蔽像素作为缺陷像素处理，并且在用于生成图像之前对信号进行校正。为了使信号校正对图像质量的影响最小化，可使金属屏蔽像素(或左/右屏蔽像素对)稀疏地分布于图像传感器表面上方。即，相对较少数量的图像传感器像素 (例如，3％至4％)可配置为左或右屏蔽像素。在一个示例中，可为每八行和八列像素(例如，对于像素阵列中64个像素的每一块)提供一个左屏蔽像素和一个右屏蔽像素。
在图像内的竖直边缘处(例如，在由物体之间的可感知边缘限定的边缘处，或在由不同颜色或亮度限定的边缘处(例如，暗区域和亮区域之间的边缘))，当图像不聚焦时，左屏蔽像素和右屏蔽像素将具有不同的信号(例如，在大小和/或极性之间不匹配的信号)，但当图像处于聚焦时则具有良好匹配的信号。因此，左屏蔽像素和右屏蔽像素的信号提供的PDAF信息可由自动聚焦(AF)机构使用以调整一个或多个光学部件(例如，透镜)或图像传感器的位置，从而调整图像在图像传感器上的聚焦。在一些情况下，可基于在单个图像捕获帧期间获得的PDAF信息来使图像聚焦。通过分析每个图像捕获帧期间获得的PDAF信息，可将图像快速且连续地聚焦在图像传感器上。
在一些实施方案中，可通过将两个像素彼此相邻放置在单个微透镜下方而不设置金属屏蔽件来制造左屏蔽像素和右屏蔽像素。每个像素具有其自己的光电二极管，并且在两个像素的光电二极管之间存在植入物隔离或物理沟槽隔离。由于微透镜的性质(例如，曲率)，来自左入射角的光主要由左侧像素接收，并且来自右入射角的光主要由右侧像素接收。因此，在单个微透镜下彼此相邻放置的左侧像素和右侧像素可以类似于左金属屏蔽像素和右金属屏蔽像素的方式工作。在拜耳图案像素配置中(即，重复 2×2图案，其包括沿一对角线的红色像素和蓝色像素和沿另一对角线的绿色像素)，像素的每个8×8块中的一个蓝色像素可由绿色像素替换(或可被修改以用作绿色像素)，使得两个相邻的绿色像素放置在单个微透镜下方以提供PDAF信息。在用于生成图像之前，需要校正这两个像素的信号。
由于由金属屏蔽像素提供的信号或微透镜下相邻像素提供的信号在用于生成图像之前需要校正，因此此类像素的密度可保持较低。然而，这提供了受限的PDAF信息，继而降低AF性能(尤其是在低光照条件下)。为了改善PDAF性能，像素阵列中每个像素可分成左子像素和右子像素，并且可从每个像素获得PDAF信息。另外，由于所有像素以类似方式实现，因此每个像素的子像素信号可以类似的方式组合，或者可以类似方式对每个像素进行信号校正，以增加像素信号适当生成或校正的置信水平(尤其是在低光照条件下)。然而，由此类像素阵列提供的PDAF信息(以及使用金属屏蔽像素或单个微透镜下方的相邻像素的所有像素阵列)使图像完全聚焦在垂直边缘上。对于基本不包含竖直边缘或包括更多水平边缘的图像，或对于在低光照条件下获取的图像而言，PDAF性能可能受损。例如，可能难以或不能将图像聚焦在图像传感器上，或者可能需要比预期更长的时间将图像聚焦在图像传感器上。
本公开描述了一种像素，该像素具有设置在微透镜下的2×2阵列的子像素(例如，光电检测器)。在一些实施方案中，整个像素阵列都包括此类像素。在各种实施方案或配置中，像素可用于基于具有多于一个方向的边缘(例如，垂直和水平边缘)来提供PDAF信息，以改善PDAF性能 (尤其是在低光照条件下)，来降低或消除对信号校正的需求，或者增加图像传感器的分辨率。
在一个实施方案中，本文所述的像素可包括成像区域和微透镜，并且可与一组电荷传输晶体管和共享读出电路相关联。该成像区域可包括光电检测器的二维阵列，其中每个光电检测器(或光电检测器子集中的每个光电检测器)与每个其他光电检测器彼此电隔离。该微透镜可设置在光电检测器阵列上方。共享读出电路可与光电检测器阵列相关联，并且每个电荷传输晶体管可操作以将光电检测器阵列中的光电检测器连接至共享读出电路。在一些示例中，由两个或四个光电检测器集成的电荷可同时读出像素，并通过共享读出电路进行相加。在一些示例中，由不同对光电检测器集成的电荷可顺序读出像素。在一些示例中，用于电荷读取和求和的一对光电检测器可重新配置在图像捕获帧之间。在一些示例中，可独立地读取像素的每个光电检测器集成的电荷，或者可读出像素的所有光电检测器集成的电荷并求和。
以下参照图1至图12来论述这些和其其他实施方案。然而，本领域的技术人员将容易地理解，本文相对于这些附图所给出的详细描述仅出于说明性目的，而不应被理解为是限制性的。
在以下所述的一些附图中，参照一些部件的方位使用方向性术语诸如“顶部”、“底部”、“前”、“后”、“下”、“左”、“右”等。因为本文所述的实施方案的部件可以多个不同的方向上定位，所以方向性术语仅用于说明的目的并不以任何方式限制。方向性术语旨在广义解释，因此不应理解为排除以不同方式定向的部件。
现参照图1A和1B，示出了电子设备100的前视图和后视图，该电子设备包括一个或多个图像捕获设备(例如，相机)。电子设备100包括第一相机102、第二相机104、外壳106、显示器110、输入/输出(I/O)构件 108以及用于第二相机104的闪光灯112或光源。第一相机102和第二相机 104各自与相应的图像传感器相关联。电子设备100还可包括通常是计算设备或电子设备的一个或多个内部部件(未示出)，例如一个或多个处理器、存储器部件、网络接口等。
在图示说明的实施方案中，电子设备100被实现为智能手机。然而，其他实施方案不限于这种配置。可包括相机或图像传感器的其他类型的计算设备或电子设备包括但不限于上网本或膝上型计算机、平板电脑、数字相机、扫描仪、视频记录器、手表(或其他可穿戴电子设备)、无人机、车辆导航系统等。
如图1A和1B所示，外壳106可形成电子设备100的外表面或部分外表面、或者形成电子设备100的内部部件的保护性壳体、并至少部分地围绕显示器110。外壳106可由可操作地连接在一起的一个或多个部件形成，例如前部件和后部件。另选地，外壳106可由可操作地连接到显示器110 的单个部件形成。
I/O构件108可利用任何类型的输入或输出构件来实现。仅以举例的方式，I/O构件108可为开关、按钮、电容传感器或其他输入机构。I/O构件 108使用户能够与电子设备100交互。例如，I/O构件108可以是用于改变音量、返回主屏幕等的按钮或开关。电子设备可包括一个或多个输入构件或输出构件，并且每个构件可具有单一输入、输出或者I/O功能，或者一些构件可具有多种I/O功能。在一些实施方案中，I/O构件108可结合到显示器110、第一相机102或视频I/O构件。
显示器110可操作地或通信地连接到电子设备100。显示器110可被实现为任何合适类型的显示器，例如高分辨率显示器或有源矩阵彩色液晶显示器(LCD)。显示器110可为电子设备100提供视觉输出或用于接收用户向电子设备100的输入(或提供来自电子设备100的用户输出)。例如，显示器110可显示由第一相机102或第二相机104捕获的图像。在一些实施方案中，显示器110可以是多触摸电容式感测屏，其可以检测到一个或多个用户输入。
图2示出图像捕获设备(例如，相机200)的示意性实施方案，该图像捕获设备包括图像传感器202、透镜204和自动聚焦机构206。在一些实施方案中，图2所示的部件可与图1A和图1B所示的第一相机102或第二相机104相关联。
图像传感器202可包括多个像素，诸如布置成二维阵列的多个像素。这些像素中的多数(或全部)可各自包括子像素二维阵列(例如，2×2的子像素阵列)，其中每个子像素包括光电检测器。使像素中大多数像素(或更显著地至少80％，优选地全部)被配置为包括2×2的子像素阵列，可有助于改善PDAF性能和/或降低或消除与其他像素输出相关的PDAF像素输出的校正需要。与像素相关联的子像素(或光电检测器)可彼此电隔离，但设置在用于像素的共享微透镜之下。
透镜204可相对于图像传感器202进行调整，以将场景208的图像聚焦在图像传感器202上。在一些实施方案中，可相对于图像传感器202移动透镜204(例如，移动透镜以改变透镜204与图像传感器202之间的距离，移动透镜以改变透镜204的平面与图像传感器202的平面之间的角度等)。在其他实施方案中，可相对于透镜204移动图像传感器202。
在一些实施方案中，自动聚焦机构206可包括处理器或由该处理器提供自动聚焦机构206的功能。自动聚焦机构206可接收来自图像传感器202 的信号，并且响应于信号调整相机200的聚焦设置。在一些实施方案中，信号可包括PDAF信息。PDAF信息可同时包括水平相位检测信号和垂直相位检测信号。响应于PDAF信息(例如，响应于从PDAF信息中识别出的离焦条件)，自动聚焦机构206可通过例如调整图像传感器202(或多个像素)与透镜204之间的关系(例如，通过调整透镜204或图像传感器202 的物理位置)来调整相机200的聚焦设置。
现在参照图3，示出了图像300的一个示例，该图像可由图像捕获设备(例如参照图1A、1B或图2的相机)捕获。图像300可包括多个物体 302、304，物体302、304具有在一个或多个方向上取向的边缘306和 308。边缘306、308可包括物体之间的可感知边缘，或由不同颜色或亮度限定的边缘(例如，暗区域和亮区域之间的边缘)。在一些实施方案中，相机可同时检测第一组边缘(例如，水平边缘)和第二组边缘(例如，垂直边缘或正交于第一组边缘的边缘)的聚焦。
可使用相同或不同的像素在相同或不同的图像捕获帧中检测第一组边缘和第二组边缘的聚焦。在一些情况下，第一组边缘中的边缘的聚焦可使用被配置为检测水平边缘的聚焦的像素第一子集来检测，在同一框架中，第二组边缘中的边缘的聚焦通过被配置为检测竖直边缘的聚焦的像素第二子集来检测。在另一个结构中，第二组边缘中的边缘的聚焦可通过像素的第一子集来检测，并且第一组边缘中的边缘的聚焦可通过像素的第二子集来检测。在其他情况下，第一组中的边缘的聚焦可通过在第一图像捕获帧中的图像传感器中的所有像素来检测，并且第二组中的边缘的聚焦可通过第二图像捕获帧中的图像传感器中的所有像素来检测。边缘的聚焦可基于由与像素相关联的不同子像素(例如，不同的光电检测器)捕获的光的相位差(例如，相位差的大小和极性)来检测。
在一些实施方案中，像素阵列中的单个像素(在一些情况下，像素阵列中的一些或每个像素，或像素阵列中像素子集中的每个像素)可在图像捕获帧之间或在其他时刻之间重新配置以产生可用于检测水平边缘、竖直边缘或对角线边缘的信号。在一些实施方案中，像素阵列中的所有像素 (或用于捕获特定图像的所有像素)可用于检测图像的边缘聚焦信息。
图4示出图像传感器400的一个示例的平面图，诸如与参照图1A、1B 和图2描述的图像捕获设备或相机相关联的图像传感器。图像传感器400 可包括图像处理器402和成像区域404。成像区域404可实现为包括多个像素406的像素阵列。像素406可以是相同颜色的像素(例如，对于单色成像区域404)或不同颜色的像素(例如，对于多色成像区域404)。在所示的实施方案中，像素406以行和列来布置。然而，其他实施方案不限于这种配置。像素阵列中的像素可被布置成任何合适的构型，例如六边形构型。
成像区域404可以通过一个或多个列输出线410与列选择电路408通信，并且通过一个或多个行选择线414与行选择电路412通信。行选择电路412可以选择性地激活特定像素406或像素组，诸如某个行上的所有像素406。列选择电路408可以选择性地接收从选择像素406或一组像素406 (例如，具有特定列的所有像素)输出的数据。
行选择电路412和/或列选择电路408可以与图像处理器402进行通信。图像处理器402可以处理来自像素406的数据，并将该数据提供给另一个处理器(例如，系统处理器)和/或设备的其他组件(例如，电子设备 100的其他组件)。在一些实施方案中，可将图像处理器402结合到系统中。图像处理器402还可接收来自一些或所有像素的聚焦信息(例如， PDAF信息)，并且可对图像传感器400执行聚焦操作。在一些示例中，图像处理器402可执行由参照图2所描述的自动聚焦机构执行的一个或多个操作。
图5示出图像传感器中的像素500的示例性成像区域(例如，平面图)，例如，包括在与参照图1A、1B和图2描述的图像捕获设备或相机之一相关联的图像传感器中的像素，或者包括在参照图4描述的图像传感器中的像素。在一些实施方案中，图像传感器中的一些像素、图像传感器中的每个像素，或图像传感器中像素的子集中的每个像素可如图5所示那样配置。
像素500的成像区域包括光电检测器502或子像素的二维阵列(例如，子像素阵列，其中每个子像素包括光电检测器502)。在一些实施方案中，成像区域可包括2×2阵列的子像素或光电检测器(例如，布置成两行和两列的一组光电检测器502)。例如，阵列可包括布置在第一行中的第一光电检测器502a和第二光电检测器502b以及布置在第二行中的第三光电检测器502c和第四光电检测器502d。第一光电检测器502a和第三光电检测器502c可被布置在第一列中，并且第二光电检测器502b和第四光电检测器502d可被布置在第二列中。
每个光电检测器502可与每个其他光电检测器502电隔离(例如，通过植入物隔离或物理沟槽隔离)。微透镜504可设置在光电检测器502的阵列上方。也可在光电检测器502的阵列上设置任选的相同颜色的滤光片 (例如，红色滤光片、蓝色滤光片、绿色滤光片等)。在一些示例中，可将滤光片应用在微透镜504的内部或外部。在一些示例中，可将微透镜染色以提供滤光片。在一些示例中，光电检测器中的每个光电检测器可单独封装在微透镜504下方，并且可将滤光片应用于封装剂或应用在封装剂中。在一些示例中，滤光元件可定位在光电检测器502和微透镜504之间 (尽管滤光片的其他构型也可被认为设置为“介于”光电检测器502和微透镜504之间)。
光电检测器502可连接到共享的读出电路(即，由与像素500相关联的所有光电检测器502共享的读出电路)。一组电荷传输晶体管可操作以将光电检测器502连接到共享的读出电路(例如，该组中的每个电荷传输晶体管可操作(例如，通过处理器)以将光电检测器502中相应的一个光电检测器与共享读出电路连接或断开；另选地，电荷传输晶体管可被静态配置为将一对光电检测器502与共享读出电路连接或断开)。在一些情况下，每个电荷传输晶体管可单独操作。在其他情况下，电荷传输晶体管可被静态配置为成对操作。
图6示出图5中像素500的示例性横截面。以举例的方式，横截面为穿过图5所示的第一行光电检测器502所截取。穿过第二行、第一列和第二列的横截面配置可类似于图6所示的横截面。
第一子像素600a可包括光电检测器502a，并且第二子像素600b可包括光电检测器502b。第一和第二光电检测器502a、502b可形成于基板602 中。基板602可包括半导体材料，诸如但不限于硅、绝缘体上硅(SOI)、蓝宝石上硅(SOS)、掺杂和未掺杂的半导体区域、在半导体衬底上形成的外延层、形成在半导体衬底或其他半导体结构中的区或掩埋层。
微透镜504可设置在光电检测器502a、502b(以及光电检测器502c和 502d的一部分或全部)的一部分或全部上方。微透镜504可以由对至少一种波长的光半透明的任何材料或材料组合形成。微透镜可具有与光电检测器502阵列相对的光接收侧612。微透镜504的光接收侧612可包括中心部分608和周边部分610。周边部分610可被配置为将入射在周边部分上的光的至少一部分(例如，光606a或光606c)朝着成像区域的包括光电检测器 502a的对应周边部分重定向(例如，光606a可朝光电检测器502b重新定向，并且光606c可朝光电检测器502b重新定向)。在一些实施方案中，微透镜504可为凸形或圆顶形状的光接收表面(或外表面)。
微透镜504可用于将从不同角度接收的入射光606聚焦在光电探测器 502a、502b中的一个或两个上。例如，从左侧接近角入射到微透镜504上的光606a可以更多地(或仅仅)聚焦在左侧光电检测器502a上，因此左侧光电检测器502a可比右侧光电检测器502b累积更多的电荷，从而使得左侧子像素600a的信号响应大于右侧子像素600b的信号响应。类似地，从右侧接近角入射到微透镜504上的光606c可以更多地(或仅仅)聚焦在右侧光电检测器502b上，因此右侧光电检测器502b可比左侧光电检测器 502a累积更多的电荷，从而使得右侧子像素600b的信号响应大于左侧子像素600a的信号响应。从微透镜504的前中心(或顶部)入射到微透镜504 上的光606b可聚焦在光电检测器502a、502b两者上，从而使得左侧和右侧子像素600a、600b的信号响应大约相等。
可将任选的相同颜色滤光片604(例如，红色滤光片、蓝色滤光片、绿色滤光片等)设置在光电检测器502a、502b(以及光电检测器502c和 502d)中每个光电检测器的上方。
现在参照图7，示出可用于图像传感器的像素700(和相关联的共享读出电路704)的简化示意图。在一些实施方案中，像素700可以是包括在与参照图1A、1B和图2描述的图像捕获设备或相机中的一者相关联的图像传感器中的像素、或包括在参照图4描述的图像传感器中的像素、或参照图5 和图6描述的像素的示例。在一些实施方案中，图像传感器中的一些像素，图像传感器中的每个像素，或图像传感器中的像素的子集中的每个像素可如图7所示那样配置，并且像素700的共享读出电路704可以是图像传感器的总体像素读出电路的一部分。
像素700可包括光电检测器702的二维阵列，其中每个光电检测器702 通过一组电荷传输晶体管706中的相应电荷传输晶体管选择性地与共享读出电路704连接(或断开)。在一些实施方案中，光电检测器702的二维阵列可包括光电检测器的2×2阵列(例如，布置成两行和两列的光电检测器702的阵列)。例如，阵列可包括布置在第一行中的第一光电检测器 702a(PD_TL)和第二光电检测器702b(PD_TR)，以及布置在第二行中的第三光电检测器702c(PD_BL)和第四光电检测器702d(PD_BR)。第一光电检测器702a和第三光电检测器702c可被布置在第一列中，并且第二光电检测器702b和第四光电检测器702d可被布置在第二列中。如参照图5 和图6所述，光电检测器702可以2×2阵列设置(定位)在微透镜下方。
共享读出电路704可包括感测区708、复位(RST)晶体管710、读出晶体管712和行选择(RS)晶体管714。感测区708可包括临时存储从一个或多个光电检测器702接收的电荷的电容器。如下所述，可通过将驱动信号(例如，栅极电压)施加到电荷传输晶体管706中的一个或多个电荷传输晶体管来将由光电检测器702中的一个或多个光电检测器累积的电荷传输到感测区708。传输电荷可存储在感测区708中，直到施加到复位 (RST)晶体管710的驱动信号被脉冲化。
电荷传输晶体管706中的每一个电荷传输晶体管可具有连接到相应的一个光电检测器702的一个端子和连接到感测区708的另一个端子。复位晶体管710的一个端子和读出晶体管712的一个端子可连接到供电电压(例如，VDD)514。复位晶体管710的另一个端子可连接到感测区708，而读出晶体管712的另一个端子可连接到行选择晶体管714的端子。行选择晶体管714的另一个端子可连接到输出线716。
仅以举例的方式，并且在一个实施方案中，光电检测器702中的每个光电检测器可被实现为光电二极管(PD)或固定光电二极管，感测区708 可被实现为浮动扩散(FD)节点，并且读出晶体管712可被实现为源极跟随器(SF)晶体管。光电二极管702可以是基于电子的光电二极管或基于空穴的光电二极管。本文所用的术语光电检测器是指基本上任何类型的光子或光检测部件，例如光电二极管、固定光电二极管、光电门或其他光子敏感区域。另外，本文所使用的术语感测区意在包含基本上任何类型的电荷存储或电荷转换区域。
在一些实施方案中，像素700可使用其他的或不同的部件来实现。例如，可省略行选择晶体管714，并且脉冲电源可用于选择像素。
当捕获图像时，像素的积聚周期开始，并且光电检测器702响应入射光而累积照片生成的电荷。当积聚周期结束时，通过顺序地或同时将驱动信号施加至电荷转移晶体管706(例如，通过脉冲栅极电压)，可以将一些或所有光电探测器702中的累积电荷传输到感测区708。通常，复位晶体管 710用于在从一组一个或多个光电检测器702转移到感测区708之前将感测区708上的电压重置为预定水平。当要从像素700读出电荷时，可以经由耦合到行选择电路的行选择线718将驱动信号施加到行选择晶体管714(例如，行选择晶体管714的栅极电压可以是脉冲的)，可以通过耦合到列选择电路的输出线716读出来自一个、两个或任何数量的光电探测器702的电荷。读出晶体管712感测感测区708上的电压，并且行选择晶体管714 将电压的指示传输到输出线716。该列选择电路可耦合至一个影像处理器、自动聚焦机构或其组合。
在一些实施方案中，处理器可被配置为操作该组电荷传输晶体管 706，以同时将电荷从多个光电检测器702(例如，一对光电检测器)传输到感测区708或浮动扩散节点。例如，第一和第二电荷传输晶体管706a (TX_A)和706b(TX_B)的栅极(即，第一行的电荷传输晶体管)可同时被驱动，以将由第一和第二光电检测器702a、702b累积的电荷传输到感测区708，其中所述电荷可相加。在从像素700读出相加的电荷之后，第三和第四电荷传输晶体管706c(TX_C)和706d(TX_D)的栅极(即，第二行的电荷传输晶体管)可同时被驱动，以将由第三和第四光电检测器 702c、702d累积的电荷传输到感测区708，其中所述电荷可相加。相加的电荷也可从像素700读出。在随后的图像捕获帧中，第一和第三电荷传输晶体管706a和706c的栅极(即，第一列的电荷传输晶体管)可同时被驱动以将由第一和第三光电检测器702a、702c累积的电荷传输到感测区708。在从像素700读出该电荷之后，第二和第四电荷传输晶体管706b、706d的栅极(即，第二列的电荷传输晶体管)可同时被驱动以将由第二光电检测器702b、702d累积的电荷传输到感测区708。该电荷也可从像素700读出。此外或另选的，光电检测器702所累积的电荷可单独地从像素700读出，或者由光电检测器702的任何组合(包括所有)累积的电荷可一起从像素700读出，或者沿左或右倾斜对角线由光电探测器702累积的电荷可以一起从像素700读出。
当由不同的光电检测器702所累积的电荷被单独地从像素700读出时，电荷可以多种方式相加，或者处理器可以在从像素阵列的不同像素中的相同颜色的子像素读出的值之间进行内插，以生成对于像素阵列具有有效4x分辨率的图像。
在一些实施方案中，可针对像素阵列中的不同像素来配置每个像素的共享读出电路。例如，在潜在较低成本的图像传感器中或在使用前侧照明 (FSI)技术实现的图像传感器中，单电荷传输晶体管可耦合到一对光电检测器，并且可由处理器操作以同时读取由一对光电检测器累积的电荷和总电荷。例如，在图像传感器的一个像素中，单电荷传输晶体管可替换电荷传输晶体管706a、706b两者，并将光电二极管702a、702b两者连接到共享读出电路704，另一个电荷传输晶体管可以代替电荷转移晶体管706c、 706d两者，并将光电二极管702c、702d两者连接到共享读出电路704。相似地，在图像传感器的另一个像素中，单电荷传输晶体管可替换电荷传输晶体管706a、706c两者，并将光电二极管702a、702c两者连接到共享读出电路704；并且另一个电荷传输晶体管可以代替电荷转移晶体管706b、 706d两者，并将光电二极管702b、702d两者连接到共享读出电路704。
在一些实施方案中，图像捕获设备例如相机可不包括快门，因此图像捕获设备的图像传感器可持续暴露于光。当在这些实施方案中使用像素700 时，光电检测器702可在捕获图像之前必须重置或耗尽电荷(例如，通过向复位晶体管710施加驱动信号(例如，栅极电压)和电荷传输晶体管 706)。在来自光电检测器702的电荷已耗尽之后，可将电荷传输晶体管 706和复位晶体管710关闭，以将光电检测器702与共享读出电路704隔离。然后，光电检测器702可在电荷积聚期间累积光子生成的电荷。
图8示出被配置用于检测水平边缘聚焦的像素800。像素800可以是包括在与参照图1A、1B和图2描述的图像捕获设备或相机中的一者相关联的图像传感器中的像素、或者包括在参照图4描述的图像传感器中的像素、或者参照图5至图7描述的像素的示例。
像素800的成像区域包括光电检测器802或子像素的二维阵列(例如，具有包括光电检测器802的每个子像素的子像素阵列)。例如，阵列可包括布置在第一行中的第一光电检测器802a和第二光电检测器802b，以及布置在第二行中的第三光电检测器802c和第四光电检测器802d。第一光电检测器802a和第三光电检测器802c可被布置在第一列中，并且第二光电检测器802b和第四光电检测器802d可被布置在第二列中。
每个光电检测器802可与每个其他光电检测器802电隔离(例如，通过植入物隔离或物理沟槽隔离)。微透镜804可以设置在光电检测器802 的阵列上方。也可在光电检测器802的阵列上方设置任选的相同颜色的滤光片(例如，红色滤光片、蓝色滤光片、绿色滤光片等)。
光电检测器802可连接到共享的读出电路(即，由与像素800相关联的所有光电检测器802共享的读出电路，例如参照图7所述)。一组电荷转移晶体管可操作以将光电检测器802连接到共享的读出电路(例如，该组中的每个电荷传输晶体管可操作(例如，通过处理器)以将光电检测器 802中的相应的一个光电检测器与共享读出电路连接或断开)。在一些情况下，每个电荷传输晶体管可单独操作。
如虚线806a、806b所示，电荷传输晶体管(例如，通过处理器)经操作以从像素800读取第一和第二光电检测器802a、802b所累积的电荷的总和，然后经操作以从像素800读取第三和第四光电检测器802c、802d所累积的电荷的总和。在一些实施方案中，可比较相加的电荷以检测电荷中的相位差，并且基于水平边缘聚焦检测来执行PDAF操作。相加的电荷也可以相加或另选地相加以获得像素值。在一些实施方案中，可以在不进行校正的情况下把相加的电荷相加以获得像素值。
图9示出被配置用于检测竖直边缘聚焦的像素900。像素900可以是包括在与参照图1A、1B和图2描述的图像捕获设备或相机中的一者相关联的图像传感器中的像素、或者包括在参照图4描述的图像传感器中的像素、或者是参照图5至图8描述的像素的示例。
像素900的成像区域包括光电检测器902或子像素的二维阵列(例如，具有包括光电检测器902的每个子像素的子像素阵列)。例如，该阵列可包括布置在第一行中的第一光电检测器902a和第二光电检测器902b，以及布置在第二行中的第三光电检测器902c和第四光电检测器902d。第一光电检测器902a和第三光电检测器902c可被布置在第一列中，并且第二光电检测器902b和第四光电检测器902d可被布置在第二列中。
每个光电检测器902可与每个其他光电检测器902电隔离(例如，通过植入式隔离或物理沟槽隔离)。微透镜904可设置在光电检测器902的阵列上。也可在光电检测器902的阵列上设置任选的相同颜色的滤光片 (例如，红色滤光片、蓝色滤光片、绿色滤光片等)。
光电检测器902可连接到共享的读出电路(即，由与像素900相关联的所有光电检测器902共享的读出电路，例如参照图7所述)。一组电荷转移晶体管可操作以将光电检测器902连接到共享的读出电路(例如，该组中的每个电荷传输晶体管可操作(例如，通过处理器)以将光电检测器 902中相应的一个光电检测器与共享读出电路连接或断开)。在一些情况下，每个电荷传输晶体管可单独操作。
如虚线906a和906b所示，电荷传输晶体管(例如，通过处理器)可被操作以从像素900读出第一和第三光电检测器902a、902c所累积的电荷的总和，然后被操作以从像素900读出第二和第四光电检测器902b、902d 所累积的电荷的总和。在一些实施方案中，可比较相加的总电荷以检测电荷中的相位差，并且基于垂直边缘聚焦检测来执行PDAF操作。相加的电荷也可以相加或另选地相加以获得像素值。在一些实施方案中，可以在不进行校正的情况下将相加的电荷相加以获得像素值。在一些实施方案中，可如图8所示针对一个图像捕获帧来配置单个像素，并且可以如图9所示，配置另一个图像捕获帧。
图10A至图10C示出图像传感器的成像区域1000，其中按照拜耳 (Bayer)图案(即，2×2的图案，其包括沿一对角线的红色像素和蓝色像素以及沿另一对角线的绿色像素)布置图像传感器的像素1002。像素1002 可被布置在拜耳图案行1006a、1006b和拜耳图案列1008a、1008b中。图 10A至10C还示出了每个像素1002，其具有子像素1004的2×2阵列，每个子像素1004包括光电检测器，例如参照图5至图9所述。图10A至10C示出可以在图像捕获帧期间配置像素1002的读出电路的不同方式。在一些实施方案中，成像区域1000可以是与参照图1A、1B和图2描述的图像捕获设备或相机中的一者相关联的图像传感器的成像区域、或者参照图4描述的图像传感器的成像区域、或者包括参照图5至图9中的任何一个描述的多个像素的成像区域的示例。
在图10A中，成像区域1000的第一拜耳图案行1006a中的像素1002 被配置(或可操作)为检测图像的第一组边缘(例如，竖直边缘)的相位差(例如，离焦条件)，并且第二拜耳图案行1006b中的像素1002被配置 (或可操作)为检测第二组图像边缘(例如，水平边缘，或与第一组边缘正交的边缘)的相位差。图10A所示的配置可用于简化每个拜耳图案行 1006的信号路由。然而，仅通过列实现改善的PDAF性能。
在图10B中，成像区域1000的第一拜耳图案行1008a中的像素1002 被配置(或能够操作)为检测图像的第一组边缘(例如，竖直边缘)的相位差(例如，离焦条件)，并且第二拜耳图案列1008b中的像素1002被配置(或能够操作)为检测第二组图像边缘(例如，水平边缘，或与第一组边缘正交的边缘)的相位差。图10B所示的配置可用于简化每个拜耳图案列1008的信号路由。然而，改进的PDAF性能仅通过列实现。
在图10C中，成像区域1000的第一拜耳图案行1006和拜耳图案列 1008中的第一组像素1002被配置(或能够操作)为检测图像的第一组边缘 (例如，竖直边缘)的相位差(例如，离焦条件)，并且每个拜耳图案行 1006和拜耳图案列1008中的第二组像素1002被配置(或能够操作)为检测第二组图像边缘(例如，水平边缘或与第一组边缘正交的边缘)的相位差。图10C的配置可用于使其通过行和列改善PDAF性能。然而，信号路由比参照图10A至图10B描述的配置更复杂。
可利用背侧面照明(BSI)技术或FSI技术实现如本公开描述配置的像素和像素阵列，尽管BSI可提供更多金属路由选择，并且更好地使得像素的每个子像素收集的电荷能够被单独地从像素中读出。当金属布线选项受限时，像素阵列中的特定像素可被静态配置为水平边缘检测PDAF像素或垂直边缘检测PDAF像素。
现在参照图11，其中所示为用于确定包括具有多个像素的图像传感器的图像捕获设备的聚焦设置的方法1100。一些或全部像素(例如，多个像素中的每个像素)可包括设置在微透镜下方的光电检测器的二维阵列，其中光电检测器阵列中的每个光电检测器与光电检测器阵列中的每个其他光电检测器电隔离。在一些实施方案中，方法1100可通过参照图1A、1B和图2描述的图像捕获设备或相机中的一者、或者包括参照图4和图10A至 10C中任一项描述的图像传感器的图像捕获设备或相机、或者包括参照图5 至图9中任一项描述的多个像素的图像捕获设备或相机来执行。
在1102处，方法1100还包括使用图像捕获设备的第一聚焦设置来捕获一个或多个图像。可例如通过参照图2描述的自动聚焦机构、参照图4 描述的图像处理器、或参照图12描述的处理器或图像处理器执行1102处的多个操作。
在1104处，方法1100可包括分析来自多个像素的第一组像素的水平相位检测信号，同时捕获一个或多个图像。例如，可以通过参照图2描述的自动对焦机构、参照图4描述的图像处理器，或参照图12描述的处理器或图像处理器来执行在1104处的多个操作。
在1106处，方法1100可包括在捕获一个或多个图像时，分析来自多个像素中的第二组像素的垂直相位检测信号。例如，可以通过参照图2描述的自动聚焦机构、参照图4描述的图像处理器、或参照图12描述的处理器或图像处理器来执行1106处的多个操作。
在1108处，方法1100可包括基于水平相位检测信号分析和垂直相位检测信号分析来将第一聚焦设置调整为第二聚焦设置。例如，可以通过参照图2描述的自动聚焦机构、参照图4描述的图像处理器，或参照图12描述的处理器或图像处理器来执行在1108处的(多个)操作。
在方法1100的一些实施方案中，第一组多数像素和第二组多数像素中的每组多数像素可包括多个像素(即，成像区域中的所有像素)。在方法1100的一些实施方案中，水平相位检测信号的至少第一子集和垂直相位检测信号的至少第一子集可在单个图像捕获帧中获取(即，同时捕获一个图像)。
在一些实施方案中，方法1100还包括修改多个像素中的至少一个像素的光电检测器的配对(例如，修改多个像素中的至少一个像素的子像素配对)。该修改可发生在第一图像捕获帧和第二图像捕获之间(即，在捕获第一图像和捕获第二图像之间)。光电检测器的配对可确定在读出由像素累积的电荷期间发生的电荷求和。
图12示出电子设备1200的样本电气框图，该电子设备可以是参照图1 描述的电子设备。电子设备1200可包括显示器1202(例如，发光显示器)、处理器1204、电源1206、存储器1208或存储设备、传感器1210和输入/输出(I/O)机构1212(例如，输入/输出设备和/或输入/输出端口)。处理器1204可控制电子设备1200的一些或所有操作。处理器1204可以直接或间接与电子设备100的基本上所有的部件通信。例如，系统总线或其他通信机构1214可以在处理器1204、功率源1206、存储器1208、传感器 1210和/或输入/输出机构1212之间提供通信。
处理器1204可被实现为能够处理、接收或发送数据或指令的任何电子设备。例如，处理器1204可以是微处理器、中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)或此类设备的组合。如本文所述，术语“处理器”意在涵盖单个处理器或处理单元、多个处理器、多个处理单元或一个或多个其他适当配置的计算元件。
应当指出的是，电子设备1200的部件可由多个处理器控制。例如，电子设备1200的选择部件可由第一处理器控制并且电子设备1200的其他部件可由第二处理器控制，其中第一处理器和第二处理器可彼此通信或彼此不通信。
电源1206可利用能够向电子设备1200提供能量的任何设备来实现。例如，电源1206可以是一个或多个电池或可充电电池。此外或另选地，电源1206可以是将电子设备1200连接到另一电源(例如壁装插座)的电源连接器或电源线。
存储器1208可存储可由电子设备1200利用的电子数据。例如，存储器1208可存储电数据或内容，例如，音频和视频文件、文档和应用程序、设备设置和用户偏好、定时信号、控制信号、数据结构或数据库、图像数据或聚焦设置。存储器1208可被配置为任何类型的存储器。仅以举例的方式，存储器1208可被实现成随机存取存储器、只读存储器、闪存存储器、可移动存储器、或其他类型的存储元件或此类设备的组合。
电子设备1200还可包括基本上被定位在电子设备1200上任何位置处的一个或多个传感器1210。(多个)传感器1210可被配置为基本上感测任何类型的特性，诸如但不限于压力、光、触摸、热、移动、相对运动、生物特征数据等。例如，(多个)传感器1210可包括热传感器、位置传感器、光或光学传感器、加速计、压力换能器、陀螺仪、磁力计、健康监测传感器等。此外，一个或多个传感器1210可以利用任何合适的感测技术，包括但不限于电容、超声、电阻、光学、超声、压电和热传感技术。
I/O结构1212可从用户或另一电子设备发送和/或接收数据。I/O设备可以包括显示器、诸如跟踪板的触摸感测输入表面、一个或多个按钮(例如，图形用户界面“主页”按钮)、一个或多个相机、一个或多个麦克风或扬声器、诸如麦克风端口的一个或多个端口、和/或键盘。此外或另选地，可通过通信网络，例如无线和/或有线网络连接来传输电子信号。无线和有线网络连接的示例包括但不限于蜂窝网络、Wi-Fi、蓝牙、IR和以太网连接。
上述描述为了进行解释使用了特定命名来提供对所述实施方案的彻底理解。然而，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，实践所述实施方案不需要这些具体细节。因此，出于举例说明和描述的目的，呈现了对本文所述的具体实施方案的前述描述。它们并非旨在是穷举性的或将实施方案限制到所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是，根据上述教导内容，许多修改和变型是可能的。

Claims (20)

1.一种图像捕获设备，包括：
成像区域，所述成像区域包括：
多个像素，所述多个像素包括多数像素，其中所述多数像素中的每个像素包括光电检测器的二维阵列，所述光电检测器阵列中的每个光电检测器与所述光电检测器阵列中的每个其他光电检测器电隔离；和
微透镜，所述微透镜设置在所述光电检测器阵列上方；和
像素读出电路，针对所述多数像素中的每个像素，所述像素读出电路包括：
共享读出电路，所述共享读出电路与用于所述像素的所述光电检测器阵列相关联；和
一组电荷传输晶体管，每个电荷传输晶体管能够操作以将所述光电检测器阵列中的光电检测器连接到所述共享读出电路。
2.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其中所述多数像素包括以拜耳图案行和拜耳图案列布置的红色像素、蓝色像素和绿色像素。
3.根据权利要求2所述的图像捕获设备，其中：
第一拜耳图案行包括第一组像素，所述第一组像素能够操作以检测图像的第一组边缘中的第一相位差；
与所述第一拜耳图案行相邻的第二拜耳图案行包括第二组像素，所述第二组像素能够操作以检测所述图像的第二组边缘中的第二相位差；并且
所述第一组边缘与所述第二组边缘正交。
4.根据权利要求2所述的图像捕获设备，其中：
第一拜耳图案列包括第一组像素，所述第一组像素能够操作以检测图像的第一组边缘中的第一相位差；
与所述第一拜耳图案列相邻的第二拜耳图案列包括第二组像素，所述第二组像素能够操作以检测所述图像的第二组边缘中的第二相位差；并且
所述第一组边缘与所述第二组边缘正交。
5.根据权利要求2所述的图像捕获设备，其中：
拜耳图案行包括第一组像素，所述第一组像素能够操作以检测图像的第一组边缘和所述图像的第二组边缘中的第一相位差；
所述第一组边缘与所述第二组边缘正交；并且
与所述拜耳图案行相交的拜耳图案列包括第三组像素，所述第三组像素能够操作以检测所述图像的所述第一组边缘和所述图像的所述第二组边缘中的第二相位差。
6.根据权利要求1所述的图像捕获设备，还包括处理器，所述处理器被配置为操作所述电荷传输晶体管中的每个电荷传输晶体管。
7.根据权利要求6所述的图像捕获设备，其中每个共享读出电路包括浮动扩散节点。
8.根据权利要求7所述的图像捕获设备，其中所述处理器被配置为操作用于第一像素的第一组电荷传输晶体管，以将电荷从所述第一像素的一对光电检测器同时传输至所述第一像素的第一浮动扩散节点，所述一对光电检测器选自：
第一行中的第一对光电检测器；
第二行中的第二对光电检测器；
第一列中的第三对光电检测器；和
第二列中的第四对光电检测器。
9.根据权利要求7所述的图像捕获设备，其中所述处理器被配置为操作用于第一像素的第一组电荷传输晶体管，以将电荷从所述第一像素的所有光电检测器同时传输至所述第一像素的第一浮动扩散节点。
10.根据权利要求7所述的图像捕获设备，其中所述处理器被配置为操作用于第一像素的第一组电荷传输晶体管，以将电荷从所述第一像素的所述光电检测器中的一个光电检测器单独传输至所述第一像素的第一浮动扩散节点。
11.根据权利要求6所述的图像捕获设备，还包括：
透镜，其中所述处理器被配置为：
操作所述电荷传输晶体管以获得来自所述多数像素的相位检测自动聚焦(PDAF)信息；
从所述PDAF信息识别出离焦条件；以及
调整所述多个像素和所述透镜之间的关系。
12.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其中所述多数像素包括所述多个像素中的所有像素。
13.一种像素，包括：
成像区域，所述成像区域包括光电检测器的二维阵列，所述光电检测器阵列中的每个光电检测器与所述光电检测器阵列中的每个其他光电检测器电隔离；
微透镜，所述微透镜设置在所述光电检测器阵列上方，其中：
所述微透镜包括与所述光电检测器阵列相对的光接收侧；
所述光接收侧包括中心部分和周边部分；并且
所述周边部分被配置为将入射在所述周边部分上的光的至少一部分朝向所述成像区域的对应周边部分重定向；和
相同颜色滤光片，所述相同颜色滤光片设置在所述光电检测器阵列上方。
14.根据权利要求13所述的像素，其中所述相同颜色滤光片设置在所述微透镜和所述光电检测器阵列之间。
15.根据权利要求13所述的像素，其中所述光电检测器阵列包括布置成两行和两列的一组光电检测器。
16.根据权利要求13所述的像素，其中所述微透镜的所述周边部分具有凸形形状。
17.一种确定图像捕获设备的聚焦设置的方法，所述图像捕获设备包括具有多个像素的图像传感器，所述多个像素包括多数像素，其中所述多数像素中的每个像素包括设置在微透镜下方的光电检测器的二维阵列，并且所述光电检测器阵列中的每个光电检测器与所述光电检测器阵列中的每个其他光电检测器电隔离，所述方法包括：
使用所述图像捕获设备的第一聚焦设置来捕获一个或多个图像；
在捕获所述一个或多个图像的同时，分析从第一组所述多数像素输出的水平相位检测信号；
在捕获所述一个或多个图像的同时，分析从第二组所述多数像素输出的垂直相位检测信号；以及
基于所述水平相位检测信号分析和所述垂直相位检测信号分析来将所述第一聚焦设置调整至第二聚焦设置。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述第一组所述多数像素和所述第二组所述多数像素中的每组所述多数像素包括所述多个像素。
19.根据权利要求17所述的方法，还包括：
在单个图像捕获帧中，获取所述水平相位检测信号的至少第一子集和所述垂直相位检测信号的至少第一子集。
20.根据权利要求17所述的方法，还包括：
修改所述多数像素中的至少一个像素的光电检测器的配对，所述光电检测器的配对确定在读取由所述像素累积的电荷期间发生的电荷求和，并且所述修改发生在第一图像捕获帧和第二图像捕获帧之间。
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WO (1) WO2019050743A1 (zh)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110248095A (zh) * 2019-06-26 2019-09-17 Oppo广东移动通信有限公司 一种对焦装置、对焦方法及存储介质
CN110278377A (zh) * 2019-07-04 2019-09-24 Oppo广东移动通信有限公司 对焦方法、图像传感器、终端设备及计算机存储介质
CN111757031A (zh) * 2019-03-26 2020-10-09 三星电子株式会社 成像设备和图像传感器
CN111819468A (zh) * 2020-03-16 2020-10-23 深圳市汇顶科技股份有限公司 三维图像传感系统以及相关电子装置以及飞时测距方法
CN112073653A (zh) * 2019-06-10 2020-12-11 三星电子株式会社 包括自动聚焦像素的图像传感器
CN112243096A (zh) * 2020-09-30 2021-01-19 格科微电子（上海）有限公司 像素合成模式下的像素读取方法及装置、存储介质、图像采集设备
WO2021093537A1 (zh) * 2019-11-12 2021-05-20 Oppo广东移动通信有限公司 相位差获取方法和装置、电子设备、计算机可读存储介质
CN112951858A (zh) * 2019-12-11 2021-06-11 豪威科技股份有限公司 具有共享微透镜的图像传感器
WO2021190260A1 (zh) * 2020-03-24 2021-09-30 上海禾赛科技股份有限公司 激光雷达的探测单元、激光雷达及其探测方法
CN113824906A (zh) * 2020-06-18 2021-12-21 爱思开海力士有限公司 图像感测装置
CN113973184A (zh) * 2020-05-22 2022-01-25 Oppo广东移动通信有限公司 图像传感器、摄像头组件、移动终端
CN114008691A (zh) * 2020-04-15 2022-02-01 指纹卡安娜卡敦知识产权有限公司 基于镜面反射和漫反射的欺骗检测
CN114040083A (zh) * 2021-11-30 2022-02-11 维沃移动通信有限公司 图像传感器、摄像模组以及电子设备
CN114598787A (zh) * 2020-11-19 2022-06-07 爱思开海力士有限公司 图像感测装置
CN114762312A (zh) * 2019-10-24 2022-07-15 徕卡相机股份公司 产生pdaf像素的输出信号的方法
US11412165B2 (en) 2019-10-22 2022-08-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensors including phase detection pixel
CN111757031B (zh) * 2019-03-26 2024-07-02 三星电子株式会社 成像设备和图像传感器

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019012968A (ja) * 2017-06-30 2019-01-24 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置、及び電子機器
KR102545173B1 (ko) * 2018-03-09 2023-06-19 삼성전자주식회사 위상 검출 픽셀들을 포함하는 이미지 센서 및 이미지 촬상 장치
US11019294B2 (en) 2018-07-18 2021-05-25 Apple Inc. Seamless readout mode transitions in image sensors
US10848693B2 (en) 2018-07-18 2020-11-24 Apple Inc. Image flare detection using asymmetric pixels
JP2020053771A (ja) * 2018-09-25 2020-04-02 オリンパス株式会社 画像処理装置、撮像装置
US10996426B2 (en) * 2019-08-21 2021-05-04 Omnivision Technologies, Inc. 3D imaging using phase detection autofocus (PDAF) image sensor
KR20210080875A (ko) * 2019-12-23 2021-07-01 삼성전자주식회사 이미지 센서를 포함하는 전자 장치 및 그의 동작 방법
KR20210099379A (ko) * 2020-02-04 2021-08-12 삼성전자주식회사 전자 장치 및 af 수행 방법
US11563910B2 (en) 2020-08-04 2023-01-24 Apple Inc. Image capture devices having phase detection auto-focus pixels
CN111988547B (zh) * 2020-08-26 2023-02-07 湖北秉正讯腾科技有限公司 像素传感电路、控制方法、芯片及像素传感器
US11523043B2 (en) 2020-10-12 2022-12-06 Apple Inc. Camera autofocus using time-of-flight assistance
US11496728B2 (en) 2020-12-15 2022-11-08 Waymo Llc Aperture health monitoring mode
US11546532B1 (en) 2021-03-16 2023-01-03 Apple Inc. Dynamic correlated double sampling for noise rejection in image sensors
US11375150B1 (en) * 2021-06-08 2022-06-28 Omnivision Technologies, Inc. Image sensor with three readout approach for phase detection auto focus and image sensing photodiodes
KR20230006343A (ko) * 2021-07-02 2023-01-10 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그 제어 방법
DE102022209505A1 (de) 2021-09-13 2023-03-16 Apple Inc. Kameraumschaltsteuertechniken für systeme mit mehreren kameras
US11523071B1 (en) * 2021-09-27 2022-12-06 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Disparity-preserving binning for phase detection autofocus in digital imaging systems
WO2023140678A1 (ko) * 2022-01-21 2023-07-27 삼성전자 주식회사 이미지 센서를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN104052919A (zh) * 2013-03-11 2014-09-17 佳能株式会社 摄像装置、摄像系统及信号处理装置
US20160044229A1 (en) * 2014-08-05 2016-02-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Imaging sensor capable of detecting phase difference of focus
CN205211754U (zh) * 2015-02-04 2016-05-04 半导体元件工业有限责任公司 图像传感器

Family Cites Families (315)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4373804A (en) 1979-04-30 1983-02-15 Diffracto Ltd. Method and apparatus for electro-optically determining the dimension, location and attitude of objects
JPH07114472B2 (ja) 1984-11-19 1995-12-06 株式会社ニコン 固体撮像素子の駆動方法
US4686648A (en) 1985-12-03 1987-08-11 Hughes Aircraft Company Charge coupled device differencer
SE465551B (sv) 1990-02-16 1991-09-30 Aake Oeberg Anordning foer bestaemning av en maenniskas hjaert- och andningsfrekvens genom fotopletysmografisk maetning
US5105264A (en) 1990-09-28 1992-04-14 Eastman Kodak Company Color image sensor having an optimum exposure time for each color
US5329313A (en) 1992-04-01 1994-07-12 Intel Corporation Method and apparatus for real time compression and decompression of a digital motion video signal using a fixed Huffman table
US5550677A (en) 1993-02-26 1996-08-27 Donnelly Corporation Automatic rearview mirror system using a photosensor array
JP3358620B2 (ja) 1993-04-09 2002-12-24 ソニー株式会社 画像符号化方法及び画像符号化装置
US5841126A (en) 1994-01-28 1998-11-24 California Institute Of Technology CMOS active pixel sensor type imaging system on a chip
US5949483A (en) 1994-01-28 1999-09-07 California Institute Of Technology Active pixel sensor array with multiresolution readout
US5471515A (en) 1994-01-28 1995-11-28 California Institute Of Technology Active pixel sensor with intra-pixel charge transfer
US5541402A (en) 1994-10-17 1996-07-30 At&T Corp. Imaging active pixel device having a non-destructive read-out gate
JP3284803B2 (ja) 1994-12-16 2002-05-20 富士ゼロックス株式会社 画像入力装置
US6233013B1 (en) 1997-10-23 2001-05-15 Xerox Corporation Color readout system for an active pixel image sensor
US6714239B2 (en) 1997-10-29 2004-03-30 Eastman Kodak Company Active pixel sensor with programmable color balance
JP3667058B2 (ja) 1997-11-19 2005-07-06 キヤノン株式会社 光電変換装置
US6008486A (en) 1997-12-31 1999-12-28 Gentex Corporation Wide dynamic range optical sensor
US6348929B1 (en) 1998-01-16 2002-02-19 Intel Corporation Scaling algorithm and architecture for integer scaling in video
JPH11217315A (ja) 1998-01-27 1999-08-10 Pola Chem Ind Inc 自然に見えるメークアップ化粧料
JPH11216970A (ja) 1998-01-30 1999-08-10 Toppan Forms Co Ltd カード送付用台紙
US6040568A (en) 1998-05-06 2000-03-21 Raytheon Company Multipurpose readout integrated circuit with in cell adaptive non-uniformity correction and enhanced dynamic range
JP3697073B2 (ja) 1998-08-05 2005-09-21 キヤノン株式会社 撮像装置及びそれを用いた撮像システム
US6956605B1 (en) 1998-08-05 2005-10-18 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus
US7133073B1 (en) 1999-08-19 2006-11-07 Dialog Imaging Systems Gmbh Method and apparatus for color interpolation
US8310577B1 (en) 1999-08-19 2012-11-13 Youliza, Gehts B.V. Limited Liability Company Method and apparatus for color compensation
JP2001285717A (ja) 2000-03-29 2001-10-12 Toshiba Corp 固体撮像装置
US6448550B1 (en) 2000-04-27 2002-09-10 Agilent Technologies, Inc. Method and apparatus for measuring spectral content of LED light source and control thereof
US6616613B1 (en) 2000-04-27 2003-09-09 Vitalsines International, Inc. Physiological signal monitoring system
JP3685686B2 (ja) 2000-06-12 2005-08-24 三菱電機株式会社 撮像エリアセンサおよび撮像装置
TW516184B (en) 2000-06-20 2003-01-01 Pixelplus Co Ltd CMOS active pixel for improving sensitivity
US6713796B1 (en) 2001-01-19 2004-03-30 Dalsa, Inc. Isolated photodiode
US7554067B2 (en) 2001-05-07 2009-06-30 Panavision Imaging Llc Scanning imager employing multiple chips with staggered pixels
US7084914B2 (en) 2001-07-20 2006-08-01 Micron Technology, Inc. Variable pixel clock electronic shutter control
US6541751B1 (en) 2001-10-03 2003-04-01 Pixim Inc Time multiplexing image processing functions for noise reduction
KR100464821B1 (ko) 2001-10-23 2005-01-17 임좌상 생리신호를 이용한 감성평가방법
KR100455286B1 (ko) 2002-01-11 2004-11-06 삼성전자주식회사 생리신호획득 및 해석을 이용한 동물의 상태 파악 방법 및장치
US7906826B2 (en) 2002-02-05 2011-03-15 E-Phocus Many million pixel image sensor
KR100462182B1 (ko) 2002-04-15 2004-12-16 삼성전자주식회사 Ｐｐｇ 기반의 심박 검출 장치 및 방법
US6816676B2 (en) 2002-04-19 2004-11-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Adaptive control of LCD display utilizing imaging sensor measurements
US6670904B1 (en) 2002-08-22 2003-12-30 Micron Technology, Inc. Double-ramp ADC for CMOS sensors
US7525168B2 (en) 2002-08-27 2009-04-28 E-Phocus, Inc. CMOS sensor with electrodes across photodetectors at approximately equal potential
US7786543B2 (en) 2002-08-27 2010-08-31 E-Phocus CDS capable sensor with photon sensing layer on active pixel circuit
JP4403687B2 (ja) 2002-09-18 2010-01-27 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその駆動制御方法
US20040207836A1 (en) 2002-09-27 2004-10-21 Rajeshwar Chhibber High dynamic range optical inspection system and method
US7471315B2 (en) 2003-03-14 2008-12-30 Aptina Imaging Corporation Apparatus and method for detecting and compensating for illuminant intensity changes within an image
US7075049B2 (en) 2003-06-11 2006-07-11 Micron Technology, Inc. Dual conversion gain imagers
US20050026332A1 (en) 2003-07-29 2005-02-03 Fratti Roger A. Techniques for curvature control in power transistor devices
US6931269B2 (en) 2003-08-27 2005-08-16 Datex-Ohmeda, Inc. Multi-domain motion estimation and plethysmographic recognition using fuzzy neural-nets
US7115855B2 (en) 2003-09-05 2006-10-03 Micron Technology, Inc. Image sensor having pinned floating diffusion diode
JP4106554B2 (ja) 2003-09-08 2008-06-25 ソニー株式会社 撮影環境判定方法および撮像装置
US7154075B2 (en) 2003-11-13 2006-12-26 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for pixel signal binning and interpolation in column circuits of a sensor circuit
US7332786B2 (en) 2003-11-26 2008-02-19 Micron Technology, Inc. Anti-blooming storage pixel
JP4259998B2 (ja) 2003-12-19 2009-04-30 三洋電機株式会社 フリッカ検出装置及び撮像装置
US7091466B2 (en) 2003-12-19 2006-08-15 Micron Technology, Inc. Apparatus and method for pixel binning in an image sensor
US7437013B2 (en) 2003-12-23 2008-10-14 General Instrument Corporation Directional spatial video noise reduction
US7446812B2 (en) 2004-01-13 2008-11-04 Micron Technology, Inc. Wide dynamic range operations for imaging
CN1947414A (zh) 2004-04-21 2007-04-11 高通股份有限公司 用于图像感测装置的闪烁检测
KR100578647B1 (ko) 2004-04-27 2006-05-11 매그나칩 반도체 유한회사 이미지센서의 인티그레이션 방법
KR100574890B1 (ko) 2004-04-27 2006-04-27 매그나칩 반도체 유한회사 이미지센서 및 이미지센서의 플리커 노이즈 검출 방법
US7102117B2 (en) 2004-06-08 2006-09-05 Eastman Kodak Company Active pixel sensor cell with integrating varactor and method for using such cell
US7825973B2 (en) 2004-07-16 2010-11-02 Micron Technology, Inc. Exposure control for image sensors
US7880785B2 (en) 2004-07-21 2011-02-01 Aptina Imaging Corporation Rod and cone response sensor
JP4455215B2 (ja) 2004-08-06 2010-04-21 キヤノン株式会社 撮像装置
US7259413B2 (en) 2004-09-28 2007-08-21 Micron Technology, Inc. High dynamic range image sensor
US20060103749A1 (en) 2004-11-12 2006-05-18 Xinping He Image sensor and pixel that has switchable capacitance at the floating node
US7555158B2 (en) 2004-12-07 2009-06-30 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus for recovering background in image sequence and method thereof
US7502054B2 (en) 2004-12-20 2009-03-10 Pixim, Inc. Automatic detection of fluorescent flicker in video images
US7190039B2 (en) 2005-02-18 2007-03-13 Micron Technology, Inc. Microelectronic imagers with shaped image sensors and methods for manufacturing microelectronic imagers
JP4855704B2 (ja) 2005-03-31 2012-01-18 株式会社東芝 固体撮像装置
JP4377840B2 (ja) 2005-03-31 2009-12-02 イーストマン コダック カンパニー デジタルカメラ
US7443421B2 (en) 2005-04-05 2008-10-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Camera sensor
US20060244843A1 (en) 2005-04-29 2006-11-02 Bart Dierickx Illumination flicker detection
JP4207926B2 (ja) 2005-05-13 2009-01-14 ソニー株式会社 フリッカ補正方法、フリッカ補正装置及び撮像装置
US7361877B2 (en) 2005-05-27 2008-04-22 Eastman Kodak Company Pinned-photodiode pixel with global shutter
TW201101476A (en) 2005-06-02 2011-01-01 Sony Corp Semiconductor image sensor module and method of manufacturing the same
US20060274161A1 (en) 2005-06-03 2006-12-07 Intel Corporation Method and apparatus to determine ambient light using a camera
US7415096B2 (en) 2005-07-26 2008-08-19 Jordan Valley Semiconductors Ltd. Curved X-ray reflector
US8274715B2 (en) 2005-07-28 2012-09-25 Omnivision Technologies, Inc. Processing color and panchromatic pixels
JP4227152B2 (ja) 2005-08-02 2009-02-18 三星電機株式会社 Ｃｍｏｓイメージセンサの能動ピクセルアレイ
JP4904749B2 (ja) 2005-09-08 2012-03-28 ソニー株式会社 フリッカ低減方法、フリッカ低減回路及び撮像装置
KR100775058B1 (ko) 2005-09-29 2007-11-08 삼성전자주식회사 픽셀 및 이를 이용한 이미지 센서, 그리고 상기 이미지센서를 포함하는 이미지 처리 시스템
US8032206B1 (en) 2005-10-20 2011-10-04 Pacesetter, Inc. Use of motion sensor for dynamic updating of heart detection threshold
KR100715932B1 (ko) 2005-10-24 2007-05-08 (주) 픽셀플러스 플리커 검출장치
US8355117B2 (en) 2005-12-21 2013-01-15 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne Method and arrangement for measuring the distance to an object
US7211802B1 (en) 2005-12-30 2007-05-01 Eastman Kodak Company X-ray impingement event detection system and method for a digital radiography detector
US7626626B2 (en) 2006-01-13 2009-12-01 Micron Technology, Inc. Method and apparatus providing pixel storage gate charge sensing for electronic stabilization in imagers
WO2008048694A2 (en) 2006-02-01 2008-04-24 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Geiger mode avalanche photodiode
US20070263099A1 (en) 2006-05-09 2007-11-15 Pixim Inc. Ambient Light Rejection In Digital Video Images
JP3996618B1 (ja) 2006-05-11 2007-10-24 総吉 廣津 半導体撮像素子
US7667400B1 (en) 2006-06-09 2010-02-23 Array Optronix, Inc. Back-illuminated Si photomultipliers: structure and fabrication methods
US8026966B2 (en) 2006-08-29 2011-09-27 Micron Technology, Inc. Method, apparatus and system providing a storage gate pixel with high dynamic range
US7773138B2 (en) 2006-09-13 2010-08-10 Tower Semiconductor Ltd. Color pattern and pixel level binning for APS image sensor using 2×2 photodiode sharing scheme
US8194148B2 (en) 2006-09-14 2012-06-05 Nikon Corporation Image processing device, electronic camera and image processing program
US20100134631A1 (en) 2006-10-30 2010-06-03 Wesleyan University Apparatus and method for real time image compression for particle tracking
KR20080041912A (ko) 2006-11-08 2008-05-14 삼성전자주식회사 감도 제어가 가능한 씨모스 이미지 센서의 픽셀 회로
KR100828943B1 (ko) 2006-12-19 2008-05-13 (주)실리콘화일 3t-4s 스텝 ＆ 리피트 단위 셀 및 상기 단위 셀을 구비한 이미지센서, 데이터 저장 장치, 반도체 공정 마스크, 반도체 웨이퍼
US7742090B2 (en) 2006-12-22 2010-06-22 Palo Alto Research Center Incorporated Flexible segmented image sensor
US7589316B2 (en) 2007-01-18 2009-09-15 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Scanning beam imaging with adjustable detector sensitivity or gain
KR20080069851A (ko) 2007-01-24 2008-07-29 삼성전자주식회사 생체 신호 측정 센서 장치 및 상기 센서 장치를 구비한헤드셋 장치 및 팬던트 장치
US7796171B2 (en) 2007-02-16 2010-09-14 Flir Advanced Imaging Systems, Inc. Sensor-based gamma correction of a digital camera
US8279303B2 (en) 2007-03-05 2012-10-02 Renesas Electronics Corporation Imaging apparatus and flicker detection method
KR100835892B1 (ko) 2007-03-26 2008-06-09 (주)실리콘화일 칩 적층 이미지센서
KR100853195B1 (ko) 2007-04-10 2008-08-21 삼성전자주식회사 이미지 센서
JP4935486B2 (ja) 2007-04-23 2012-05-23 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法、固体撮像装置の信号処理方法および撮像装置
JP5163935B2 (ja) 2007-05-17 2013-03-13 ソニー株式会社 イメージセンサ
KR100872991B1 (ko) 2007-06-25 2008-12-08 주식회사 동부하이텍 이미지센서 및 그 제조방법
KR100871981B1 (ko) 2007-06-25 2008-12-08 주식회사 동부하이텍 이미지센서 및 그 제조방법
JP2009021809A (ja) 2007-07-11 2009-01-29 Canon Inc 撮像装置の駆動方法、撮像装置、及び撮像システム
US8098372B2 (en) 2007-07-23 2012-01-17 Applied Materials South East Asia Pte. Ltd. Optical inspection tool featuring multiple speed modes
US7873236B2 (en) 2007-08-28 2011-01-18 General Electric Company Systems, methods and apparatus for consistency-constrained filtered backprojection for out-of-focus artifacts in digital tomosythesis
JP2009054870A (ja) 2007-08-28 2009-03-12 Sanyo Electric Co Ltd 撮像装置
KR100887887B1 (ko) 2007-11-06 2009-03-06 주식회사 동부하이텍 이미지센서
JP5163068B2 (ja) 2007-11-16 2013-03-13 株式会社ニコン 撮像装置
JP4971956B2 (ja) 2007-11-27 2012-07-11 キヤノン株式会社 フリッカ補正装置、フリッカ補正方法並びに撮像装置
US20090146234A1 (en) 2007-12-06 2009-06-11 Micron Technology, Inc. Microelectronic imaging units having an infrared-absorbing layer and associated systems and methods
US8259228B2 (en) 2007-12-10 2012-09-04 Ati Technologies Ulc Method and apparatus for high quality video motion adaptive edge-directional deinterlacing
US7952635B2 (en) 2007-12-19 2011-05-31 Teledyne Licensing, Llc Low noise readout apparatus and method with snapshot shutter and correlated double sampling
JP5026951B2 (ja) 2007-12-26 2012-09-19 オリンパスイメージング株式会社 撮像素子の駆動装置、撮像素子の駆動方法、撮像装置、及び撮像素子
US9017748B2 (en) 2007-12-28 2015-04-28 Kraft Foods Group Brands Llc Potassium fortification in foodstuffs
JP5111100B2 (ja) 2007-12-28 2012-12-26 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法、プログラム及び記憶媒体
EP2398055B1 (en) 2008-01-10 2012-12-12 Stmicroelectronics Sa Pixel circuit for global electronic shutter
US8227844B2 (en) 2008-01-14 2012-07-24 International Business Machines Corporation Low lag transfer gate device
US20090201400A1 (en) 2008-02-08 2009-08-13 Omnivision Technologies, Inc. Backside illuminated image sensor with global shutter and storage capacitor
KR20090087644A (ko) 2008-02-13 2009-08-18 삼성전자주식회사 따른 픽셀 회로 어레이
JP2009212909A (ja) 2008-03-05 2009-09-17 Sharp Corp 固体撮像装置、固体撮像装置のフリッカ検出方法、制御プログラム、可読記録媒体および電子情報機器
JP5568880B2 (ja) 2008-04-03 2014-08-13 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および電子機器
US8116540B2 (en) 2008-04-04 2012-02-14 Validity Sensors, Inc. Apparatus and method for reducing noise in fingerprint sensing circuits
JP4494492B2 (ja) 2008-04-09 2010-06-30 キヤノン株式会社 固体撮像装置及び固体撮像装置の駆動方法
CA2628792A1 (en) 2008-04-10 2009-10-10 Chaji G. Reza High dynamic range active pixel sensor
CN102098961B (zh) 2008-05-14 2013-03-13 心脏里程有限责任公司 身体活动监测器和数据收集单元
JP5188275B2 (ja) 2008-06-06 2013-04-24 キヤノン株式会社 固体撮像装置、その駆動方法及び撮像システム
US8637875B2 (en) 2008-07-11 2014-01-28 The Regents Of The University Of California Single photon IR detectors and their integration with silicon detectors
KR20100008239A (ko) 2008-07-15 2010-01-25 (주)에스엔티 피피지 신호의 동잡음 제거방법
JP5300356B2 (ja) 2008-07-18 2013-09-25 キヤノン株式会社 撮像装置、及び撮像装置の制御方法
US8388346B2 (en) 2008-08-30 2013-03-05 Nokia Corporation Tactile feedback
JP2010080604A (ja) 2008-09-25 2010-04-08 Panasonic Corp 固体撮像装置およびその駆動方法
US20100110018A1 (en) 2008-10-30 2010-05-06 Research In Motion Limited Portable electronic device including touch-sensitive input device and method of controlling same
JP2010113230A (ja) 2008-11-07 2010-05-20 Sony Corp 画素回路及び表示装置と電子機器
JP2010114834A (ja) 2008-11-10 2010-05-20 Olympus Imaging Corp 撮像装置
JP5254762B2 (ja) 2008-11-28 2013-08-07 キヤノン株式会社 撮像装置、撮像システム、及び撮像装置における信号の補正方法
KR20100065084A (ko) 2008-12-05 2010-06-15 한국전자통신연구원 움직임 잡음에 강인한 맥파 측정 장치 및 그 방법
US7838956B2 (en) 2008-12-17 2010-11-23 Eastman Kodak Company Back illuminated sensor with low crosstalk
US8164669B2 (en) 2008-12-19 2012-04-24 Truesense Imaging, Inc. Charge-coupled device image sensor with efficient binning of same-color pixels
US8686952B2 (en) 2008-12-23 2014-04-01 Apple Inc. Multi touch with multi haptics
US8760413B2 (en) 2009-01-08 2014-06-24 Synaptics Incorporated Tactile surface
US8340407B2 (en) 2009-01-14 2012-12-25 Cisco Technology, Inc. System and method for image demosaicing
US20120159996A1 (en) 2010-12-28 2012-06-28 Gary Edwin Sutton Curved sensor formed from silicon fibers
US8184188B2 (en) 2009-03-12 2012-05-22 Micron Technology, Inc. Methods and apparatus for high dynamic operation of a pixel cell
JP4835710B2 (ja) 2009-03-17 2011-12-14 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、固体撮像装置の駆動方法、及び電子機器
US8140143B2 (en) 2009-04-16 2012-03-20 Massachusetts Institute Of Technology Washable wearable biosensor
US8089036B2 (en) 2009-04-30 2012-01-03 Omnivision Technologies, Inc. Image sensor with global shutter and in pixel storage transistor
JP2011004390A (ja) 2009-05-18 2011-01-06 Canon Inc 撮像装置、撮像システム、及び撮像装置の駆動方法
US8350940B2 (en) 2009-06-08 2013-01-08 Aptina Imaging Corporation Image sensors and color filter arrays for charge summing and interlaced readout modes
CN101567977B (zh) 2009-06-09 2013-09-18 北京中星微电子有限公司 一种闪烁检测方法及其装置
WO2010149593A1 (en) 2009-06-22 2010-12-29 Toyota Motor Europe Nv/Sa Pulsed light optical rangefinder
KR101597785B1 (ko) 2009-07-14 2016-02-25 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 영상 처리 방법
US8755854B2 (en) 2009-07-31 2014-06-17 Nellcor Puritan Bennett Ireland Methods and apparatus for producing and using lightly filtered photoplethysmograph signals
JP5625284B2 (ja) 2009-08-10 2014-11-19 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および電子機器
TWI423246B (zh) 2009-08-21 2014-01-11 Primax Electronics Ltd 圖像處理方法及其相關裝置
JP2011049697A (ja) 2009-08-25 2011-03-10 Panasonic Corp フリッカ検出装置、撮像装置、フリッカ検出プログラム、及び、フリッカ検出方法
US8619163B2 (en) 2009-09-18 2013-12-31 Canon Kabushiki Kaisha Solid state imaging using a correction parameter for correcting a cross talk between adjacent pixels
US9066660B2 (en) 2009-09-29 2015-06-30 Nellcor Puritan Bennett Ireland Systems and methods for high-pass filtering a photoplethysmograph signal
US8194165B2 (en) 2009-09-30 2012-06-05 Truesense Imaging, Inc. Methods for capturing and reading out images from an image sensor
US20110080500A1 (en) 2009-10-05 2011-04-07 Hand Held Products, Inc. Imaging terminal, imaging sensor having multiple reset and/or multiple read mode and methods for operating the same
JP4881987B2 (ja) 2009-10-06 2012-02-22 キヤノン株式会社 固体撮像装置および撮像装置
JP2011091775A (ja) 2009-10-26 2011-05-06 Toshiba Corp 固体撮像装置
US8546737B2 (en) 2009-10-30 2013-10-01 Invisage Technologies, Inc. Systems and methods for color binning
FI20096232A0 (sv) 2009-11-23 2009-11-23 Valtion Teknillinen Fysisk aktivitetsbaserad styrning för en anordning
TWI515885B (zh) 2009-12-25 2016-01-01 新力股份有限公司 半導體元件及其製造方法，及電子裝置
US8330829B2 (en) 2009-12-31 2012-12-11 Microsoft Corporation Photographic flicker detection and compensation
US20110156197A1 (en) 2009-12-31 2011-06-30 Tivarus Cristian A Interwafer interconnects for stacked CMOS image sensors
US9870053B2 (en) 2010-02-08 2018-01-16 Immersion Corporation Systems and methods for haptic feedback using laterally driven piezoelectric actuators
US9451887B2 (en) 2010-03-31 2016-09-27 Nellcor Puritan Bennett Ireland Systems and methods for measuring electromechanical delay of the heart
JP5641287B2 (ja) 2010-03-31 2014-12-17 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法、および、電子機器
CN101803925B (zh) 2010-03-31 2012-01-04 上海交通大学 运动状态下的血氧饱和度监测装置
JP2011216673A (ja) 2010-03-31 2011-10-27 Sony Corp 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、および電子機器
JP5516960B2 (ja) 2010-04-02 2014-06-11 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法、および、電子機器
EP2556540B1 (en) 2010-04-08 2020-09-16 BAE Systems Information and Electronic Systems Integration Inc. Avalanche photodiode operating voltage selection algorithm
EP2387229B1 (en) 2010-05-14 2016-04-06 Casio Computer Co., Ltd. Image capturing apparatus and camera shake correction method, and computer-readable medium
JP5644451B2 (ja) 2010-05-25 2014-12-24 株式会社リコー 画像処理装置および画像処理方法、ならびに、撮像装置
HUE039688T2 (hu) 2010-06-01 2019-01-28 Boly Media Comm Shenzhen Co Multispektrális fotoreceptoros készülék és annak mérési módszere
KR101198249B1 (ko) 2010-07-07 2012-11-07 에스케이하이닉스 주식회사 이미지센서의 컬럼 회로 및 픽셀 비닝 회로
WO2012011095A1 (en) 2010-07-19 2012-01-26 Yeda Research And Development Co. Ltd. Linear optical characterization of ultrashort optical pulses
US8338856B2 (en) 2010-08-10 2012-12-25 Omnivision Technologies, Inc. Backside illuminated image sensor with stressed film
GB201014843D0 (en) 2010-09-08 2010-10-20 Univ Edinburgh Single photon avalanche diode for CMOS circuits
US20120092541A1 (en) 2010-10-19 2012-04-19 Nokia Corporation Method and apparatus for ambient light measurement system
JP5739640B2 (ja) 2010-10-20 2015-06-24 キヤノン株式会社 撮像素子及び撮像装置
CN102451160A (zh) 2010-10-22 2012-05-16 夏落 一种长循环纳米粒的制备方法
US9857469B2 (en) 2010-10-22 2018-01-02 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. System and method for multi TOF camera operation using phase hopping
JP5589760B2 (ja) 2010-10-27 2014-09-17 ソニー株式会社 画像処理装置、撮像装置、画像処理方法およびプログラム。
DE102010060527B3 (de) 2010-11-12 2012-04-19 Picoquant Gmbh Schaltungsanordnung zum Nachweis einzelner Photonen
US10120446B2 (en) 2010-11-19 2018-11-06 Apple Inc. Haptic input device
JP5721405B2 (ja) 2010-11-22 2015-05-20 キヤノン株式会社 撮像システム、その制御方法及びプログラム
JP5724322B2 (ja) 2010-11-24 2015-05-27 ソニー株式会社 固体撮像装置の製造方法
GB2485994A (en) 2010-11-30 2012-06-06 St Microelectronics Res & Dev Navigation device using a Single Photon Avalanche Diode (SPAD) detector
JP5673063B2 (ja) 2010-12-15 2015-02-18 ソニー株式会社 固体撮像素子および駆動方法、並びに電子機器
DE102010061382B4 (de) 2010-12-21 2019-02-14 Sick Ag Optoelektronischer Sensor und Verfahren zur Erfassung und Abstandsbestimmung von Objekten
US8723094B2 (en) 2010-12-21 2014-05-13 Sionyx, Inc. Photodetecting imager devices having correlated double sampling and associated methods
GB2486668A (en) 2010-12-22 2012-06-27 St Microelectronics Res & Dev Real-time processing method and system for an optical range finder
EP2469295A1 (en) 2010-12-23 2012-06-27 André Borowski 3D landscape real-time imager and corresponding imaging methods
EP2469301A1 (en) 2010-12-23 2012-06-27 André Borowski Methods and devices for generating a representation of a 3D scene at very high speed
US8723975B2 (en) 2011-01-24 2014-05-13 Aptina Imaging Corporation High-dynamic-range imaging devices
US8803990B2 (en) 2011-01-25 2014-08-12 Aptina Imaging Corporation Imaging system with multiple sensors for producing high-dynamic-range images
JP5426587B2 (ja) 2011-01-31 2014-02-26 株式会社東芝 固体撮像装置及びその画素平均化処理方法
CN103329513B (zh) 2011-02-04 2017-06-27 松下知识产权经营株式会社 固体摄像装置及其驱动方法
KR102394088B1 (ko) 2011-03-10 2022-05-03 사이오닉스, 엘엘씨 3차원 센서, 시스템, 및 관련 방법
US9088727B2 (en) 2011-04-06 2015-07-21 Pelco, Inc. Spatially-varying flicker detection
KR101294386B1 (ko) 2011-04-13 2013-08-08 엘지이노텍 주식회사 픽셀, 픽셀 어레이 및 픽셀 어레이를 포함하는 이미지센서
US8575531B2 (en) 2011-04-26 2013-11-05 Aptina Imaging Corporation Image sensor array for back side illumination with global shutter using a junction gate photodiode
KR20140021006A (ko) 2011-05-24 2014-02-19 소니 주식회사 고체 촬상 소자 및 카메라 시스템
JP5885403B2 (ja) 2011-06-08 2016-03-15 キヤノン株式会社 撮像装置
US8643132B2 (en) 2011-06-08 2014-02-04 Omnivision Technologies, Inc. In-pixel high dynamic range imaging
TWI505453B (zh) 2011-07-12 2015-10-21 Sony Corp 固態成像裝置，用於驅動其之方法，用於製造其之方法，及電子裝置
JP2013051523A (ja) 2011-08-30 2013-03-14 Sharp Corp フリッカ検出装置、フリッカ検出方法、制御プログラム、可読記録媒体、固体撮像装置、多眼撮像装置および電子情報機器
JP2013055500A (ja) 2011-09-02 2013-03-21 Sony Corp 固体撮像素子およびカメラシステム
JP5935274B2 (ja) 2011-09-22 2016-06-15 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の制御方法および固体撮像装置の制御プログラム
JP5945395B2 (ja) 2011-10-13 2016-07-05 オリンパス株式会社 撮像装置
GB2494479A (en) 2011-10-19 2013-03-13 St Microelectronics Res & Dev A proximity sensor with a cover for directing radiation from a radiation source to a reference radiation detector
US8594170B2 (en) 2011-10-24 2013-11-26 Sigear Europe Sarl Clock masking scheme in a mixed-signal system
WO2013066959A1 (en) 2011-10-31 2013-05-10 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for imaging using single photon avalanche diodes
JP5764466B2 (ja) 2011-11-04 2015-08-19 ルネサスエレクトロニクス株式会社 固体撮像装置
US8982237B2 (en) 2011-12-09 2015-03-17 Htc Corporation Portable electronic device with auto-exposure control adaptive to environment brightness and image capturing method using the same
CN103165103A (zh) 2011-12-12 2013-06-19 深圳富泰宏精密工业有限公司 电子装置显示屏的亮度调整系统及方法
JP6239820B2 (ja) 2011-12-19 2017-11-29 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法
JP5497874B2 (ja) 2011-12-22 2014-05-21 富士フイルム株式会社 放射線画像検出器、放射線画像撮像装置、及び放射線画像撮像システム
KR101386649B1 (ko) 2011-12-26 2014-09-23 전자부품연구원 사용자의 상태 적용 게임 장치 및 그 게임 제공 방법
FR2985570A1 (fr) 2012-01-09 2013-07-12 St Microelectronics Grenoble 2 Dispositif de detection de la proximite d'un objet, comprenant des photodiodes spad
EP2624569B1 (en) 2012-02-06 2016-09-28 Harvest Imaging bvba Method for correcting image data from an image sensor having image pixels and non-image pixels, and image sensor implementing the same
JP6151530B2 (ja) 2012-02-29 2017-06-21 株式会社半導体エネルギー研究所 イメージセンサ、カメラ、及び監視システム
US20150062391A1 (en) * 2012-03-30 2015-03-05 Nikon Corporation Image sensor, photographing method, and image-capturing device
FR2989518A1 (fr) 2012-04-13 2013-10-18 St Microelectronics Crolles 2 Procede de fabrication d'un capteur d'image a surface courbe
US9270906B2 (en) 2012-05-02 2016-02-23 Semiconductor Components Industries, Llc Exposure time selection using stacked-chip image sensors
GB201209413D0 (en) 2012-05-28 2012-07-11 Obs Medical Ltd Respiration rate extraction from cardiac signals
GB201209412D0 (en) 2012-05-28 2012-07-11 Obs Medical Ltd Narrow band feature extraction from cardiac signals
US9420208B2 (en) 2012-07-13 2016-08-16 Canon Kabushiki Kaisha Driving method for image pickup apparatus and driving method for image pickup system
US10334181B2 (en) 2012-08-20 2019-06-25 Microsoft Technology Licensing, Llc Dynamically curved sensor for optical zoom lens
US8817154B2 (en) 2012-08-30 2014-08-26 Omnivision Technologies, Inc. Image sensor with fixed potential output transistor
JP2014057268A (ja) 2012-09-13 2014-03-27 Toshiba Corp 撮像装置
US9448110B2 (en) 2012-09-27 2016-09-20 Northrop Grumman Systems Corporation Three-dimensional hyperspectral imaging systems and methods using a light detection and ranging (LIDAR) focal plane array
JP6012375B2 (ja) 2012-09-28 2016-10-25 株式会社メガチップス 画素補間処理装置、撮像装置、プログラムおよび集積回路
JP6225411B2 (ja) 2012-10-16 2017-11-08 株式会社豊田中央研究所 光学的測距装置
GB201219781D0 (en) 2012-11-02 2012-12-19 St Microelectronics Res & Dev Improvements in time of flight pixel circuits
GB2507783B (en) 2012-11-09 2015-03-11 Ge Aviat Systems Ltd Aircraft haptic touch screen and method for operating same
US9700240B2 (en) 2012-12-14 2017-07-11 Microsoft Technology Licensing, Llc Physical activity inference from environmental metrics
US9164144B2 (en) 2012-12-27 2015-10-20 General Electric Company Characterization and calibration of large area solid state photomultiplier breakdown voltage and/or capacitance
US9380245B1 (en) 2013-02-14 2016-06-28 Rambus Inc. Conditional-reset image sensor with analog counter array
GB2510890A (en) 2013-02-18 2014-08-20 St Microelectronics Res & Dev Method and apparatus
US8934030B2 (en) 2013-02-20 2015-01-13 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Suppressing flicker in digital images
JP6087674B2 (ja) 2013-02-27 2017-03-01 キヤノン株式会社 撮像装置
US9293500B2 (en) 2013-03-01 2016-03-22 Apple Inc. Exposure control for image sensors
US9276031B2 (en) 2013-03-04 2016-03-01 Apple Inc. Photodiode with different electric potential regions for image sensors
US9041837B2 (en) 2013-03-05 2015-05-26 Apple Inc. Image sensor with reduced blooming
KR20140109668A (ko) 2013-03-06 2014-09-16 삼성전자주식회사 플리커를 검출하기 위한 방법 및 시스템
US9741754B2 (en) 2013-03-06 2017-08-22 Apple Inc. Charge transfer circuit with storage nodes in image sensors
KR102009189B1 (ko) 2013-03-12 2019-08-09 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 2행 동시 독출 방법
US9549099B2 (en) 2013-03-12 2017-01-17 Apple Inc. Hybrid image sensor
US9319611B2 (en) 2013-03-14 2016-04-19 Apple Inc. Image sensor with flexible pixel summing
CN105144699B (zh) 2013-03-15 2019-03-15 拉姆伯斯公司 阈值监测的有条件重置的图像传感器及其操作方法
US9066017B2 (en) 2013-03-25 2015-06-23 Google Inc. Viewfinder display based on metering images
US9160949B2 (en) 2013-04-01 2015-10-13 Omnivision Technologies, Inc. Enhanced photon detection device with biased deep trench isolation
JP6104049B2 (ja) 2013-05-21 2017-03-29 オリンパス株式会社 画像処理装置、画像処理方法、および画像処理用プログラム
US9154750B2 (en) 2013-05-28 2015-10-06 Omnivision Technologies, Inc. Correction of image sensor fixed-pattern noise (FPN) due to color filter pattern
JP2015012127A (ja) * 2013-06-28 2015-01-19 ソニー株式会社 固体撮像素子および電子機器
GB2520232A (en) 2013-08-06 2015-05-20 Univ Edinburgh Multiple Event Time to Digital Converter
US9344649B2 (en) 2013-08-23 2016-05-17 Semiconductor Components Industries, Llc Floating point image sensors with different integration times
CN110225270A (zh) 2013-10-02 2019-09-10 株式会社尼康 摄像元件以及摄像装置
US9596423B1 (en) 2013-11-21 2017-03-14 Apple Inc. Charge summing in an image sensor
US9596420B2 (en) 2013-12-05 2017-03-14 Apple Inc. Image sensor having pixels with different integration periods
US9473706B2 (en) 2013-12-09 2016-10-18 Apple Inc. Image sensor flicker detection
US9331116B2 (en) 2014-01-15 2016-05-03 Omnivision Technologies, Inc. Back side illuminated single photon avalanche diode imaging sensor with high short wavelength detection efficiency
US9312401B2 (en) 2014-01-15 2016-04-12 Omnivision Technologies, Inc. Single photon avalanche diode imaging sensor for complementary metal oxide semiconductor stacked chip applications
KR102135586B1 (ko) 2014-01-24 2020-07-20 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 이의 제어방법
US10285626B1 (en) 2014-02-14 2019-05-14 Apple Inc. Activity identification using an optical heart rate monitor
US9277144B2 (en) 2014-03-12 2016-03-01 Apple Inc. System and method for estimating an ambient light condition using an image sensor and field-of-view compensation
US9232150B2 (en) 2014-03-12 2016-01-05 Apple Inc. System and method for estimating an ambient light condition using an image sensor
US9584743B1 (en) 2014-03-13 2017-02-28 Apple Inc. Image sensor with auto-focus and pixel cross-talk compensation
US9478030B1 (en) 2014-03-19 2016-10-25 Amazon Technologies, Inc. Automatic visual fact extraction
CN106164808A (zh) 2014-04-01 2016-11-23 苹果公司 用于戒指计算设备的设备和方法
DE112015001704T5 (de) 2014-04-07 2016-12-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Bildsensor mit hoher Auflösung, Frame-Rate und niedrigem Stromverbrauch
US9497397B1 (en) 2014-04-08 2016-11-15 Apple Inc. Image sensor with auto-focus and color ratio cross-talk comparison
US9538106B2 (en) 2014-04-25 2017-01-03 Apple Inc. Image sensor having a uniform digital power signature
US9445018B2 (en) 2014-05-01 2016-09-13 Semiconductor Components Industries, Llc Imaging systems with phase detection pixels
US9686485B2 (en) 2014-05-30 2017-06-20 Apple Inc. Pixel binning in an image sensor
US9888198B2 (en) * 2014-06-03 2018-02-06 Semiconductor Components Industries, Llc Imaging systems having image sensor pixel arrays with sub-pixel resolution capabilities
US10044954B2 (en) 2014-07-25 2018-08-07 Sony Corporation Solid-state imaging device, AD converter, and electronic apparatus
US9209320B1 (en) 2014-08-07 2015-12-08 Omnivision Technologies, Inc. Method of fabricating a single photon avalanche diode imaging sensor
US9894304B1 (en) 2014-08-18 2018-02-13 Rambus Inc. Line-interleaved image sensors
US20160050379A1 (en) 2014-08-18 2016-02-18 Apple Inc. Curved Light Sensor
CA2959335A1 (en) 2014-08-26 2016-03-03 Massachusetts Institute Of Technology Methods and apparatus for three-dimensional (3d) imaging
US9685576B2 (en) 2014-10-03 2017-06-20 Omnivision Technologies, Inc. Back side illuminated image sensor with guard ring region reflecting structure
CN107533210A (zh) 2015-01-14 2018-01-02 因维萨热技术公司 相位检测自动聚焦
US10217889B2 (en) 2015-01-27 2019-02-26 Ladarsystems, Inc. Clamped avalanche photodiode
JP6333189B2 (ja) 2015-02-09 2018-05-30 三菱電機株式会社 レーザ受信装置
KR20160103302A (ko) 2015-02-24 2016-09-01 에스케이하이닉스 주식회사 램프전압 제너레이터 및 그를 포함하는 이미지 센싱 장치
KR20160109002A (ko) 2015-03-09 2016-09-21 에스케이하이닉스 주식회사 출력 극성 변환을 이용한 전치 증폭기 및 그를 이용한 비교기와 아날로그-디지털 변환 장치
EP3070494B1 (de) 2015-03-18 2021-04-28 Leica Geosystems AG Elektrooptisches distanzmessverfahren und ebensolcher distanzmesser
US9749556B2 (en) 2015-03-24 2017-08-29 Semiconductor Components Industries, Llc Imaging systems having image sensor pixel arrays with phase detection capabilities
US9661308B1 (en) 2015-04-20 2017-05-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Increasing tolerance of sensor-scanner misalignment of the 3D camera with epipolar line laser point scanning
US10132616B2 (en) 2015-04-20 2018-11-20 Samsung Electronics Co., Ltd. CMOS image sensor for 2D imaging and depth measurement with ambient light rejection
KR20170019542A (ko) 2015-08-11 2017-02-22 삼성전자주식회사 자동 초점 이미지 센서
US10620300B2 (en) 2015-08-20 2020-04-14 Apple Inc. SPAD array with gated histogram construction
US10613225B2 (en) 2015-09-21 2020-04-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Distance measuring device
US10108151B2 (en) 2015-09-21 2018-10-23 Apple Inc. Indicators for wearable electronic devices
KR102386471B1 (ko) 2015-10-28 2022-04-15 에스케이하이닉스 주식회사 램프전압 제너레이터, 그를 포함하는 이미지 센싱 장치 및 그 이미지 센싱 장치의 구동 방법
KR20170056909A (ko) * 2015-11-16 2017-05-24 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 이를 포함하는 전자 장치
EP3391076A1 (en) 2015-12-20 2018-10-24 Apple Inc. Light detection and ranging sensor
JP6735582B2 (ja) 2016-03-17 2020-08-05 キヤノン株式会社 撮像素子およびその駆動方法、および撮像装置
US9912883B1 (en) 2016-05-10 2018-03-06 Apple Inc. Image sensor with calibrated column analog-to-digital converters
US10775605B2 (en) 2016-06-16 2020-09-15 Intel Corporation Combined biometrics capture system with ambient free IR
US10153310B2 (en) 2016-07-18 2018-12-11 Omnivision Technologies, Inc. Stacked-chip backside-illuminated SPAD sensor with high fill-factor
US10658419B2 (en) 2016-09-23 2020-05-19 Apple Inc. Stacked backside illuminated SPAD array
US10271037B2 (en) * 2017-01-20 2019-04-23 Semiconductor Components Industries, Llc Image sensors with hybrid three-dimensional imaging
JP6799690B2 (ja) 2017-01-25 2020-12-16 アップル インコーポレイテッドＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ． 変調感度を有するｓｐａｄ検出器
US20190018119A1 (en) 2017-07-13 2019-01-17 Apple Inc. Early-late pulse counting for light emitting depth sensors
US10622538B2 (en) 2017-07-18 2020-04-14 Apple Inc. Techniques for providing a haptic output and sensing a haptic input using a piezoelectric body

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN104052919A (zh) * 2013-03-11 2014-09-17 佳能株式会社 摄像装置、摄像系统及信号处理装置
US20160044229A1 (en) * 2014-08-05 2016-02-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Imaging sensor capable of detecting phase difference of focus
CN205211754U (zh) * 2015-02-04 2016-05-04 半导体元件工业有限责任公司 图像传感器

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111757031A (zh) * 2019-03-26 2020-10-09 三星电子株式会社 成像设备和图像传感器
CN111757031B (zh) * 2019-03-26 2024-07-02 三星电子株式会社 成像设备和图像传感器
CN112073653A (zh) * 2019-06-10 2020-12-11 三星电子株式会社 包括自动聚焦像素的图像传感器
CN110248095A (zh) * 2019-06-26 2019-09-17 Oppo广东移动通信有限公司 一种对焦装置、对焦方法及存储介质
CN110278377A (zh) * 2019-07-04 2019-09-24 Oppo广东移动通信有限公司 对焦方法、图像传感器、终端设备及计算机存储介质
US11910112B2 (en) 2019-10-22 2024-02-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensors including phase detection pixel
US11412165B2 (en) 2019-10-22 2022-08-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensors including phase detection pixel
CN114762312A (zh) * 2019-10-24 2022-07-15 徕卡相机股份公司 产生pdaf像素的输出信号的方法
WO2021093537A1 (zh) * 2019-11-12 2021-05-20 Oppo广东移动通信有限公司 相位差获取方法和装置、电子设备、计算机可读存储介质
CN112951858A (zh) * 2019-12-11 2021-06-11 豪威科技股份有限公司 具有共享微透镜的图像传感器
CN112951858B (zh) * 2019-12-11 2023-04-07 豪威科技股份有限公司 具有共享微透镜的图像传感器
WO2021184155A1 (zh) * 2020-03-16 2021-09-23 深圳市汇顶科技股份有限公司 三维图像传感系统以及相关电子装置以及飞时测距方法
CN111819468A (zh) * 2020-03-16 2020-10-23 深圳市汇顶科技股份有限公司 三维图像传感系统以及相关电子装置以及飞时测距方法
CN111819468B (zh) * 2020-03-16 2022-08-02 深圳市汇顶科技股份有限公司 三维图像传感系统以及相关电子装置以及飞时测距方法
WO2021190260A1 (zh) * 2020-03-24 2021-09-30 上海禾赛科技股份有限公司 激光雷达的探测单元、激光雷达及其探测方法
CN114008691A (zh) * 2020-04-15 2022-02-01 指纹卡安娜卡敦知识产权有限公司 基于镜面反射和漫反射的欺骗检测
CN113973184A (zh) * 2020-05-22 2022-01-25 Oppo广东移动通信有限公司 图像传感器、摄像头组件、移动终端
CN113824906A (zh) * 2020-06-18 2021-12-21 爱思开海力士有限公司 图像感测装置
CN113824906B (zh) * 2020-06-18 2024-06-07 爱思开海力士有限公司 图像感测装置
CN112243096B (zh) * 2020-09-30 2024-01-02 格科微电子（上海）有限公司 像素合成模式下的像素读取方法及装置、存储介质、图像采集设备
CN112243096A (zh) * 2020-09-30 2021-01-19 格科微电子（上海）有限公司 像素合成模式下的像素读取方法及装置、存储介质、图像采集设备
CN114598787A (zh) * 2020-11-19 2022-06-07 爱思开海力士有限公司 图像感测装置
CN114040083A (zh) * 2021-11-30 2022-02-11 维沃移动通信有限公司 图像传感器、摄像模组以及电子设备

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