CN110708483A - 包括多抽头像素的图像传感器 - Google Patents

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Abstract

提供了一种图像传感器，所述图像传感器包括：单元像素，在单元像素中，彼此相邻的第一单元像素和第二单元像素均包括：第一抽头，具有第一光栅极，第一抽头施加有相对于光学信号具有第一相位差的第一信号；以及第二抽头，具有第二光栅极，第二抽头施加有相对于所述光学信号具有第二相位差的第二信号。第一单元像素中的第一抽头的位置和第二单元像素中的第一抽头的位置以及第一单元像素中的第二抽头的位置和第二单元像素中的第二抽头的位置基于第一单元像素与第二单元像素之间的一点或一条直线彼此对称。

Description

包括多抽头像素的图像传感器
本申请要求于2018年7月9日提交到韩国知识产权局(KIPO)的第10-2018-0079574号韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
发明构思的各种示例实施例涉及一种图像传感器、一种包括该图像传感器的系统以及/或者一种操作该图像传感器的方法，更具体地，涉及一种包括多抽头像素的图像传感器。
背景技术
在调制类型的飞行时间(TOF)图像传感器中，光照射到测量范围内的目标物，之后，计算光的反射脉冲从目标物到达接收器所需的时间以获得距离信息。当ToF图像传感器采用多抽头解调像素结构时，接收相等信号的抽头可能会在每个单元像素中具有彼此不同的灵敏度，或者可能会发生抽头不对称，因此，可能会发生距离信息的错误。因此，需要开发一种解决上述问题的技术。
发明内容
发明构思的各种示例实施例提供了一种图像传感器，所述图像传感器能够通过减少和/或防止距离信息的误差来改善距离信息的精度，其中，在每个单元像素采用多-抽头解调像素结构的情况下，在每个单元像素中，可能因接收相等信号的抽头的灵敏度差异和/或抽头不对称导致所述误差。
根据发明构思的至少一个示例实施例的方面，提供了一种图像传感器，所述图像传感器包括光源和像素阵列，所述光源被配置为将光学信号输出到至少一个目标物上，所述像素阵列包括多个单元像素，多个单元像素至少包括彼此相邻的第一单元像素和第二单元像素，多个单元像素中的每个包括光电转换区和多个光栅极，所述光电转换区被配置为接收目标物响应于输出的光学信号反射的反射光学信号，所述多个光栅极被配置为接收多个信号，所述多个信号的相位差彼此不同，第一单元像素和第二单元像素彼此相邻，第一单元像素和第二单元像素均包括第一抽头和第二抽头，所述第一抽头包括第一光栅极，第一抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第一相位差的第一信号，所述第二抽头包括第二光栅极，第二抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第二相位差的第二信号，第二相位差与第一相位差不同，第一单元像素中的第一抽头的位置和第二单元像素中的第一抽头的位置以及第一单元像素中的第二抽头的位置和第二单元像素中的第二抽头的位置基于第一单元像素与第二单元像素之间的一点或一条直线彼此对称。
根据发明构思的至少一个示例实施例的另一方面，提供了一种图像传感器，所述图像传感器包括光源和像素阵列，所述光源被配置为将光学信号输出到目标物上，所述像素阵列包括多个单元像素，像素阵列至少包括第一单元像素、第二单元像素、第三单元像素和第四单元像素，第一单元像素、第二单元像素、第三单元像素和第四单元像素以2×2阵列布局布置，多个单元像素中的每个包括光电转换区和多个光栅极，所述光电转换区被配置为接收目标物响应于输出光学信号反射的反射光学信号，所述多个光栅极被配置为接收多个信号，所述多个信号的相位差彼此不同，第一单元像素和第二单元像素中的每个在沿着第一对角线的方向上彼此相邻，第一单元像素和第二单元像素中的每个包括第一抽头和第二抽头，所述第一抽头包括第一光栅极，第一抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第一相位差的第一信号，所述第二抽头包括第二光栅极，第二抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第二相位差的第二信号，第二相位差与第一相位差不同，第一单元像素中的第一抽头的位置和第二单元像素中的第一抽头的位置以及第一单元像素中的第二抽头的位置和第二单元像素中的第二抽头的位置基于第一对角线上的第一点彼此点对称。
根据发明构思的至少一个示例实施例的另一方面，提供了一种图像传感器，所述图像传感器包括光源、像素阵列和光栅极驱动器电路单元，所述光源被配置为将光学信号输出到目标物上，所述像素阵列包括多个单元像素，多个单元像素至少包括第一单元像素和第二单元像素，多个单元像素中的每个具有多抽头结构，并且多个单元像素中的每个被配置为输出与接收目标物响应于输出的光学信号反射的反射光学信号对应的多个像素信号，所述光栅极驱动器电路单元包括多个光栅极驱动器，所述光栅极驱动器电路单元被配置为将彼此具有不同相位差的多个信号提供到多个单元像素，第一单元像素和第二单元像素彼此相邻，第一单元像素和第二单元像素均包括第一抽头和第二抽头，所述第一抽头包括第一光栅极，第一抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第一相位差的第一信号，所述第二抽头包括第二光栅极，第二抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第二相位差的第二信号，第二相位差与第一相位差不同，第一单元像素中的第一抽头的位置和第二单元像素中的第一抽头的位置以及第一单元像素中的第二抽头的位置和第二单元像素中的第二抽头的位置基于第一单元像素与第二单元像素之间的一点或一条直线彼此对称。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解发明构思的各种示例实施例，其中：
图1是根据至少一个示例实施例的图像传感器的框图；
图2A是用于示出根据至少一个示例实施例的包括在图像传感器中的单元像素的示例构造的布局；
图2B是用于示出根据至少一个示例实施例的包括在图像传感器中的单元像素的示例操作的图；
图2C是示出根据至少一个示例实施例的施加到包括在图像传感器中的单元像素的光栅极信号与光学信号之间的相位差的图；
图2D是根据至少一个示例实施例的包括在图像传感器中的单元像素的示例的电路图；
图3是用于示出根据至少一个示例实施例的包括在图像传感器中的像素阵列的示例构造的布局；
图4A和图4B是用于示出根据至少一个示例实施例的施加到图3的像素阵列中的多个单元像素的示例信号的平面图；
图5是用于示出根据至少一个示例实施例的图3的像素阵列中的抽头信息的示例的图；
图6是用于示出根据至少一个示例实施例的图像传感器中的像素阵列与光栅极驱动器电路单元之间的连接关系的示例的图；
图7是用于示出根据至少一个示例实施例的包括在图像传感器中的像素阵列的示例构造的布局；
图8是用于示出根据至少一个示例实施例的施加到包括在图像传感器中的多个单元像素的示例信号的平面图；
图9是用于示出根据至少一个示例实施例的图8的像素阵列中的抽头信息的示例的图；
图10A是用于示出根据至少一个示例实施例的包括在图像传感器中的单元像素的示例构造的布局；
图10B是用于示出根据至少一个示例实施例的包括在图像传感器中的单元像素的示例构造的布局；
图10C是示出根据至少一个示例实施例的施加到包括在图像传感器中的单元像素的光栅极信号与光学信号之间的相位差的图；
图10D是根据至少一个示例实施例的包括在图像传感器中的单元像素的示例的电路图；
图11是用于示出根据至少一个示例实施例的包括在图像传感器中的像素阵列的示例构造的布局；
图12是用于示出根据至少一个示例实施例的施加到包括在图像传感器中的多个单元像素的示例信号的平面图；
图13是用于示出根据至少一个示例实施例的图11的像素阵列中的抽头信息的示例的图；
图14是用于示出根据至少一个示例实施例的图11的像素阵列中的抽头信息的另一示例的图；
图15是用于示出根据至少一个示例实施例的图11的像素阵列中的抽头信息的另一示例的图；
图16是用于示出根据至少一个示例实施例的施加到图11的像素阵列中的多个单元像素的示例信号的平面图；以及
图17是用于示出根据至少一个示例实施例的图像传感器中的像素阵列与光栅极驱动器电路单元之间的连接关系的另一示例的图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述一个或更多个示例实施例。在附图上，同样的附图标记表示相同的元件，并且省略它们的详细描述。
图1是根据至少一个示例实施例的图像传感器1的框图。
参照图1，图像传感器1可以通过使用飞行时间(TOF)方法来测量距离和/或深度。图像传感器1可以包括时序控制器(T/C)10、光学模块20、距离传感器30和/或透镜模块40，但示例实施例不限于此。
距离传感器30可以包括行解码器31、光栅极(PG)控制器32、光栅极驱动器电路单元(PG DRV)33、像素阵列34、相关双采样(CDS)/模数转换(ADC)电路36、存储器单元37和/或距离估计器38等，但示例实施例不限于此。在一些示例实施例中，距离传感器30被实现为CMOS图像传感器(CIS)，但示例实施例不限于此，并且距离传感器可以使用其它手段来实现。
时序控制器10基于从至少一个中央处理单元(CPU)3发送的参考时钟信号CK_REF来控制光学模块20和/或距离传感器30的操作的时序。CPU 3通过使用能够产生时钟信号的单元(例如，锁相环(PLL)电路、振荡器等)来产生参考时钟信号CK_REF，并且可以将参考时钟信号CK_REF发送到图像传感器1。
由时序控制器10产生的光照控制信号LTC发送到光学模块20的光源驱动器22，由时序控制器10产生的光检测控制信号DTC可发送到距离传感器30的光栅极控制器32。另外，时序控制器10可以将行地址信号X-ADD发送到行解码器31，并且可以将CDS控制信号CDSC发送到CDS/ADC电路36。
光学模块20包括光源驱动器22和/或光源24等，但不限于此。光源驱动器22可以基于从时序控制器10输出的光照控制信号LTC来产生用于驱动光源24的时钟信号MLS。光源24可以响应于由光源驱动器22产生的时钟信号MLS将调制的光学信号EL(例如，由光源24发射的光)照射(例如，发射等)到目标物5上。光源24可以是红外线(IR)光源、可见光源、紫外(UV)光源等，但示例实施例不限于此。光源24可以包括发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)和/或激光二极管等。光学信号EL的形式可以是正弦波或方波，但示例实施例不限于此。
从目标物5反射的反射光学信号RL可以经由透镜模块40入射到距离传感器30的像素阵列34。另外，光源驱动器22可以向光栅极控制器32提供时钟信号MLS和/或与时钟信号MLS有关的信息。
透镜模块40可以包括透镜和/或带通滤波器等，但不限于此。带通滤波器可以透射IR等。透镜模块40的操作可以由时序控制器10来控制。
距离传感器30可以对从目标物5反射的反射光学信号RL进行解调，然后将解调的反射光学信号RL输出为电信号。
像素阵列34包括按行和列布置为矩阵的多个单元像素。如这里所使用的，术语“行”表示包括在像素阵列34中的多个单元像素中沿横向方向布置的一组多个单元像素，术语“列”表示包括在像素阵列34中的多个单元像素中沿纵向方向布置的一组多个单元像素。多个单元像素均可以构成距离传感器。
包括在像素阵列34中的多个单元像素均可以具有包括多个抽头的多抽头结构的像素。如这里所使用的，术语“抽头”表示包括用于根据期望和/或预定解调信号收集和检测光电荷的光栅极和检测区的组件。
在一些示例实施例中，包括在距离传感器30的像素阵列34中的多个单元像素均可以是例如2-抽头像素，在所述2-抽头像素中，从一个单元像素提供两个样本输出，然而，示例实施例不限于此。例如，在一些其它的示例实施例中，包括在距离传感器30的像素阵列34中的多个单元像素均可以是4-抽头像素，在所述4-抽头像素中，从一个单元像素提供四个样本输出，等等。
响应于接收经由透镜模块40入射到像素阵列34的多个反射光学信号RL，多个单元像素中的每个可以检测反射光学信号RL的相位与光学信号EL的相位之间的相位差。可以从通过多个单元像素检测到的相位差信息输出图像像素信号。
行解码器31可以对从时序控制器10输出的行地址信号X-ADD进行解码，并且可以根据解码结果驱动包括在像素阵列34中的多个单元像素的多个行中的特定行。为了驱动多个单元像素的多个行中的特定行，行解码器31可以输出多个控制信号，例如，重置信号和/或选择信号等。
光栅极控制器32可以基于从时序控制器10发送的光检测控制信号DTC产生多个光栅极控制信号CPG。
光栅极驱动器电路单元33是用于通过使用(和/或基于)从光栅极控制器32输出的多个光栅极控制信号CPG以行为单位和/或以列为单位驱动包括在距离传感器30的像素阵列34中的多个单元像素的电路。光栅极驱动器电路单元33可以包括多个缓冲器组和/或相位匹配块等。相位匹配块通过改变多个光栅极控制信号CPG的相位来产生其相位彼此匹配(例如，多个匹配光栅极控制信号MPG的相位彼此对应，等等)的多个匹配光栅极控制信号MPG。例如，多个匹配光栅极控制信号MPG可以包括相对光学信号EL具有0°的相位差的第一光栅极信号Ga、相对光学信号EL具有90°的相位差的第二光栅极信号Gb、相对光学信号EL具有180°的相位差的第三光栅极信号Gc以及相对光学信号EL具有270°的相位差的第四光栅极信号Gd。下面将参照图2A至图2C以及图10A至图10C更详细地描述第一光栅极信号至第四光栅极信号Ga、Gb、Gc和Gd。
光栅极驱动器电路单元33可以以行为单位和/或以列为单位经由布线将多个匹配光栅极控制信号MPG施加到包括在像素阵列34中的多个单元像素中的每个。多个匹配光栅极控制信号MPG可施加到多个单元像素中的每个单元像素中的多个光栅极。
包括在像素阵列34中的多个单元像素可以接收多个匹配光栅极控制信号MPG以产生像素信号。包括在像素阵列34中的多个单元像素可以基于规则地施加恒定相位差的多个匹配光栅极控制信号MPG和反射光学信号RL来产生像素信号。像素阵列34可以将响应于多个匹配光栅极控制信号MPG和反射光学信号RL产生的光电荷累积达期望的和/或预定的积分时间段，并且可以根据结束光电荷累积操作的顺序依次输出累积光电荷的结果。
第一光栅极信号至第四光栅极信号Ga、Gb、Gc和Gd中的至少两个光栅极信号可以同时供应至包括在像素阵列34中的一个单元像素，但示例实施例不限于此。
当包括在距离传感器30的像素阵列34中的多个单元像素为2-抽头像素时，具有不同相位差的两个光栅极信号可以同时供应至包括在像素阵列34中的一个单元像素。例如，由光栅极控制器32在一帧中产生的多个匹配光栅极控制信号MPG中的第一光栅极信号Ga和第三光栅极信号Gc或者第二光栅极信号Gb和第四光栅极信号Gd可以同时供应至包括在像素阵列34中的一个单元像素，等等。如这里所使用的，术语“帧”表示相对于整个像素阵列34将光电荷累积、像素信号的生成和读出操作完成一次所花费的时间段，但示例实施例不限于此。
在一些其它的示例实施例中，包括在距离传感器30的像素阵列34中的多个单元像素均可以是例如4-抽头像素等。在4-抽头像素的情况下，由光栅极控制器32在一帧中产生的多个匹配光栅极控制信号MPG中的具有不同相位差的四个光栅极信号，例如，第一光栅极信号至第四光栅极信号Ga、Gb、Gc和Gd，可以供应至包括在像素阵列34中的一个单元像素。
CDS/ADC电路36可以基于从时序控制器10输出的CDS控制信号CDSC，通过对从像素阵列34中的多个单元像素中的每个输出的每个图像像素信号执行CDS操作和ADC操作来输出数字像素信号。
存储器单元37可以以帧为单位存储从CDS/ADC电路36输出的多个像素信号，例如A0、A1、A2和A3等。下面将参照图2A和图2B以及图10A和图10B对多个像素信号A0、A1、A2和A3进行详细描述。
距离估计器38基于从存储器单元37输出的多个像素信号(例如，A0、A1、A2和A3)计算光学信号EL与反射光学信号RL之间的相位差，并且可以基于计算出的相位差估计距目标物5的距离和/或深度D。
图2A是用于示出根据至少一个示例实施例的包括在图像传感器1中的单元像素PX1的示例的布局。图2A中示出的单元像素PX1可以构成和/或可以对应于包括在图1的图像传感器1的距离传感器30中的像素阵列34的单元像素，但示例实施例不限于此。
参照图2A，单元像素PX1可以是2-抽头像素，但示例实施例不限于此。
单元像素PX1可以包括光电转换区160、布置在光电转换区160上的第一光栅极PGA和/或第二光栅极PGB等以及两个检测区(即，布置在光电转换区160的相对侧上的第一检测区164A和第二检测区164B)。第一检测区164A和第二检测区164B与光电转换区160相邻地布置以从光电转换区160接收电信号。第一检测区164A可以与第一光栅极PGA相邻地布置，第二检测区164B可以与第二光栅极PGB相邻地布置。另外，单元像素PX1还可以包括用于传输和/或放大从第一检测区164A输出的光电子的第一电路区168A以及用于传输和/或放大从第二检测区164B输出的光电子的第二电路区168B。第一电路区168A和第二电路区168B均可以包括多个晶体管。
在一些示例实施例中，光电转换区160可以是光电二极管，并且可以包括位于P型基底上的N型杂质扩散区，但示例实施例不限于此。从目标物5反射的反射光学信号RL(见图1)入射到产生光电荷的光电转换区160，换言之，当光电转换区160接收反射光学信号RL时，光电转换区160产生光电荷。例如，当向第一光栅极PGA施加正电压时，在光电转换区160中，具有正极性的空穴被推向P型基底，具有负极性的电子可累积在基底的位于第一光栅极PGA下面的表面上。另外，由于基底内的杂质浓度的变化和施加的正电压而发生电位梯度，所以累积在基底的表面上的光电子可以移动到第一检测区164A。类似地，当向第二光栅极PGB施加正电压时，在光电转换区160中，电子累积在基底的位于第二光栅极PGB下面的表面上，累积在基底的表面上的光电子可以移动到第二检测区164B。
图2B是用于示出根据至少一个示例实施例的图2A的单元像素PX1的示例操作的图。图2C是示出根据至少一个示例实施例的施加到图2A的单元像素PX1的第一光栅极信号至第四光栅极信号Ga、Gb、Gc和Gd与光学信号EL之间的相位差的图。
参照图2A至图2C，具有180°的相位差的两个光栅极信号(例如，第一光栅极信号Ga和第三光栅极信号Gc)在第一时间点t0施加到第一光栅极PGA和第二光栅极PGB。接着，响应于第一光栅极信号Ga和第三光栅极信号Gc，光电子输出到第一检测区164A和第二检测区164B，从第一检测区164A和第二检测区164B输出的光电子可以经由第一电路区168A和第二电路区168B输出为两个像素信号(即，第一像素信号A0和第三像素信号A2)。
具有180°的相位差的其它两个光栅极信号(例如，第二光栅极信号Gb和第四光栅极信号Gd)在第二时间点t1施加到第一光栅极PGA和第二光栅极PGB。然后，响应于第二光栅极信号Gb和第四光栅极信号Gd，对应的光电子输出到第一检测区164A和第二检测区164B，从第一检测区164A和第二检测区164B输出的光电子可以经由第一电路区168A和第二电路区168B输出为两个其它的像素信号，即，第二像素信号A1和第四像素信号A3。
在包括2-抽头像素的单元像素PX1中，彼此之间具有90°的相位差的第一光栅极信号至第四光栅极信号Ga、Gb、Gc和Gd可以以上面描述的方式规则地以它们中的两个施加到第一光栅极PGA和第二光栅极PGB，但示例实施例不限于此，并且单元像素可以具有N-抽头像素，N为自然数。在单元像素PX1中，通过反射光学信号RL(见图1)产生的光电子累积达期望的和/或预定的时间段，并且对单元像素PX1顺序地执行两次采样操作。然后，可以产生对应于与光学信号EL具有例如0°的相位差的第一光栅极信号Ga的第一像素信号A0、对应于与光学信号EL具有例如90°的相位差的第二光栅极信号Gb的第二像素信号A1、对应于与光学信号EL具有例如180°的相位差的第三光栅极信号Gc的第三像素信号A2以及对应于与光学信号EL具有例如270°的相位差的第四光栅极信号Gd的第四像素信号A3，然而，示例实施例不限于此。
图2D是根据至少一个示例实施例的图2A的单元像素PX1的示例电路图。
参照图2D，单元像素PX1包括与光电转换区160连接的多个光电转换器件，诸如，第一光电转换器件PXA和第二光电转换器件PXB等。
光电转换区160可以感测光(和/或接收光等)。光电转换区160可以基于感测到的光/接收到的光产生电子-空穴对(EHP)。根据施加到第一光电转换器件PXA的第一光栅极PGA的信号的电压可以产生耗尽区。EHP中的电子和空穴因耗尽区而隔离，电子可累积在第一光电转换器件PXA下面。类似于涉及第一光电转换器件PXA的描述，根据施加到第二光电转换器件PXB的第二光栅极PGB的信号的电压，电子可累积在第二光电转换器件PXB下面。施加到第一光栅极PGA的信号和施加到第二光栅极PGB的信号可以具有180°的相位差，但示例实施例不限于此。
单元像素PX1可以包括多个第一晶体管，诸如，与第一光电转换器件PXA连接的第一快门晶体管TXA、第一存储晶体管STA、第一传输晶体管TX1、第一驱动晶体管DX1、第一选择晶体管SX1和/或第一重置晶体管RX1等，但不限于此。另外，单元像素PX1可以包括多个第二晶体管，诸如，与第二光电转换器件PXB连接的第二快门晶体管TXB、第二存储晶体管STB、第二传输晶体管TX2、第二驱动晶体管DX2、第二选择晶体管SX2和/或第二重置晶体管RX2等，但不限于此。
第一快门晶体管TXA和第二快门晶体管TXB可以响应于施加到第一快门栅极TGA和第二快门栅极TGB的信号选择性地使从光电转换区160传输到第一存储晶体管STA和第二存储晶体管STB的光电荷的传输导通/截止。
第一存储晶体管STA和第二存储晶体管STB可以响应于分别施加到第一存储栅极SGA和第二存储栅极SGB的存储控制信号来存储通过第一快门晶体管TXA和第二快门晶体管TXB传输的光电荷。
第一传输晶体管TX1和第二传输晶体管TX2可以响应于施加到第一传输栅极TG1和第二传输栅极TG2的传输控制信号来将存储在第一存储晶体管STA和第二存储晶体管STB的存储区域中的光电荷传输到第一浮置扩散区FD1和第二浮置扩散区FD2。第一传输晶体管TX1和第二传输晶体管TX2可以根据施加到第一传输栅极TG1和第二传输栅极TG2的传输控制信号将第一存储晶体管STA与第一浮置扩散区FD1之间的电连接以及第二存储晶体管STB与第二浮置扩散区FD2之间的电连接导通/截止。
驱动晶体管(例如，第一驱动晶体管DX1和第二驱动晶体管DX2)用作源跟随器缓冲放大器，驱动晶体管可以响应于充电在第一浮置扩散区FD1和第二浮置扩散区FD2中的光电荷来执行缓冲操作，并且可以放大第一浮置扩散区FD1和第二浮置扩散区FD2的电压。例如，第一驱动晶体管DX1包括连接到第一浮置扩散区FD1的栅极、连接有电源电压VDD的漏极以及连接到第一选择晶体管SX1的源极。第一驱动晶体管DX1的源极处的电压可以根据第一浮置扩散区FD1的电压来确定。第一浮置扩散区FD1的电压可以根据从第一光电转换器件PXA传输的电子的量来确定。第二驱动晶体管DX2可以具有与第一驱动晶体管DX1的结构类似的结构，但不限于此。
多个重置晶体管(诸如，第一重置晶体管RX1和第二重置晶体管RX2)基于第一浮置扩散区FD1和第二浮置扩散区FD2的电压来检测像素信息，之后，当施加到第一重置栅极RG1和第二重置栅极RG2的重置信号被激活时，释放累积在第一浮置扩散区FD1和第二浮置扩散区FD2中的电荷，以将第一浮置扩散区FD1和第二浮置扩散区FD2初始化为电源电压VDD的电平。例如，第一重置晶体管RX1可以包括施加有重置信号的第一重置栅极RG1、连接到电源电压VDD的漏极以及连接到第一浮置扩散区FD1的源极。第二重置晶体管RX2可以具有与第一重置晶体管RX1的结构类似的结构，但不限于此。
多个选择晶体管(诸如，第一选择晶体管SX1和第二选择晶体管SX2)可以将从第一驱动晶体管DX1和第二驱动晶体管DX2输出的图像像素信号输出到列线。例如，第一选择晶体管SX1可以包括施加有选择信号的栅极、连接到第一驱动晶体管DX1的源极的漏极和连接到像素阵列34(见图1)的位线的源极。第二选择晶体管SX2可以具有与第一选择晶体管SX1的结构类似的结构，但不限于此。第一选择晶体管SX1和第二选择晶体管SX2可以响应于施加到它们的栅极的选择信号将被第一驱动晶体管DX1和第二驱动晶体管DX2放大的电压输出为第一输出电压VOUT1和第二输出电压VOUT2。
第一传输晶体管TX1、第一驱动晶体管DX1、第一选择晶体管SX1、第一重置晶体管RX1和第一浮置扩散区FD1可以构成第一电路区168A(例如，可包括在第一电路区168A中)。第二传输晶体管TX2、第二驱动晶体管DX2、第二选择晶体管SX2、第二重置晶体管RX2和第二浮置扩散区FD2可以构成第二电路区168B(例如，可包括在第二电路区168B中)。
溢出晶体管OX可以连接在光电转换区160与电源电压VDD的端子之间。溢出晶体管OX可被用于减小和/或防止光电转换区160中产生的光电荷溢出到第一存储晶体管STA和第二存储晶体管STB的存储区域。溢出晶体管OX可以根据施加到溢出栅极OG的溢出栅极信号来导通或截止。当驱动栅极信号施加到溢出栅极OG时，可以从光电转换区160发射在预设的期望的单位时间段之外的时间期间产生的过剩的光电荷。
图2D中示出的单元像素PX1的电路构造是示例，并且可以在发明构思的范围内进行各种修改。例如，可以省略第一快门晶体管TXA和第二快门晶体管TXB、第一存储晶体管STA和第二存储晶体管STB、第一传输晶体管TX1和第二传输晶体管TX2以及溢出晶体管OX中的至少一者。
图3是用于示出根据至少一个示例实施例的包括在图像传感器1中的像素阵列134的示例构造的布局。图3中示出的像素阵列134可以具有与包括在图1的图像传感器1的距离传感器30中的像素阵列34相同或相似的构造，但示例实施例不限于此。
参照图2A和图3，像素阵列134可以包括在行线方向(X方向)和列线方向(Y方向)上布置为矩阵的多个单元像素PX1。多个单元像素PX1均可以包括例如包含第一光栅极PGA和第一检测区164A的第一抽头TA以及包含第二光栅极PGB和第二检测区164B的第二抽头TB，但示例实施例不限于此。在图3中，在多个单元像素PX1中的每个中的第一抽头TA和第二抽头TB中表现了分别施加到第一抽头TA的第一光栅极PGA和第二抽头TB的第二光栅极PGB的第一信号P1和第二信号P2，但示例实施例不限于此。
像素阵列134可被配置为使得具有不同相位差的第一信号P1和第二信号P2可以施加到包括在多个单元像素PX1中的每个中的第一抽头TA中的第一光栅极PGA和第二抽头TB中的第二光栅极PGB，然而，示例实施例不限于此。第一信号P1和第二信号P2可以分别从例如与光学信号EL具有0°的相位差的信号(下文中，称为“0°信号”)、与光学信号EL具有90°的相位差的信号(下文中，称为“90°信号”)、与光学信号EL具有180°的相位差的信号(下文中，称为“180°信号”)以及与光学信号EL具有270°的相位差的信号(下文中，称为“270°信号”)等中选择，并且可以是彼此具有例如180°的相位差的不同信号。在至少一个示例实施例中，第一信号P1可以是0°信号，第二信号P2可以是180°信号。在至少一个其它的示例实施例中，第一信号P1可以是90°信号，第二信号P2可以是270°信号。
在多个单元像素PX1中的行线方向上的两个相邻的单元像素PX1中，例如，图3的左上部分中示出的第一单元像素PX1A和第二单元像素PX1B，第一抽头TA和第二抽头TB的位置可以关于在Y方向上在第一单元像素PX1A和第二单元像素PX1B之间延伸的一条直线彼此轴对称，但示例实施例不限于此。
多个单元像素PX1中的在列线方向上布置在一列(例如，第一列C1)上的多个单元像素PX1中，抽头(例如，施加有信号(例如，第一信号P1和第二信号P2的)第一抽头TA和第二抽头TB)的位置可以彼此相同，但不限于此。此外，在多个单元像素PX1中在列线方向上布置在相邻两列(例如，第一列C1和第二列C2)中的多个单元像素PX1中，抽头(例如，将要施加信号(例如，第一信号P1和第二信号P2)的第一抽头TA和第二抽头TB)可以以列为单位彼此对称，但不限于此。例如，第一列C1的单元像素PX1中的第一抽头TA和第二抽头TB的位置与第二列C2的单元像素PX1中的第一抽头TA和第二抽头TB的位置可以彼此对称。
图4A和图4B是用于示出根据至少一个示例实施例的在包括在图3的像素阵列134中的多个单元像素PX1中的每个中施加到第一抽头TA和第二抽头TB的示例信号的平面图。
参照图2A、图3和图4A，第一列C1中的多个单元像素PX1中的一个(例如，第一单元像素PX1A)中的第一抽头TA的第一光栅极PGA以及第二列C2中的多个单元像素PX1中的一个(例如，第二单元像素PX1B)中的第一抽头TA的第一光栅极PGA均可被配置为接收例如0°信号作为第一信号P1。此外，第一列C1中的多个单元像素PX1中的一个(例如，第一单元像素PX1A)中的第二抽头TB的第二光栅极PGB以及第二列C2中的多个单元像素PX1中的一个(例如，第二单元像素PX1B)中的第二抽头TB的第二光栅极PGB均可被配置为接收例如180°信号作为第二信号P2。然而，一个或更多个示例实施例不限于图4A的示例。例如，在第一列C1和第二列C2中的多个单元像素PX1中，第一抽头TA的第一光栅极PGA可被配置为接收180°信号，第二抽头TB的第二光栅极PGB可被配置为接收0°信号，等等。
参照图2A、图3和图4B，第一列C1中的多个单元像素PX1中的一个(例如，第一单元像素PX1A)中的第一抽头TA的第一光栅极PGA以及第二列C2中的多个单元像素PX1中的一个(例如，第二单元像素PX1B)中的第一抽头TA的第一光栅极PGA均可被配置为接收例如90°信号作为第一信号P1。此外，第一列C1中的多个单元像素PX1中的一个(例如，第一单元像素PX1A)中的第二抽头TB的第二光栅极PGB以及第二列C2中的多个单元像素PX1中的一个(例如，第二单元像素PX1B)中的第二抽头TB的第二光栅极PGB均可被配置为接收例如270°信号作为第二信号P2。然而，一个或更多个示例实施例不限于图4B的示例。例如，在第一列C1和第二列C2中的多个单元像素PX1中，第一抽头TA的第一光栅极PGA可被配置为接收270°信号，第二抽头TB的第二光栅极PGB可被配置为接收90°信号，等等。
图5是示出根据至少一个示例实施例的图3的像素阵列134中的根据用于计算目标物5(见图1)的距离信息的示例的抽头信息的图。在图5中，指示为DIC的多个点均可以表示目标物5的距离信息的中心点。
参照图5，为了获得关于和/或对应于一个距离信息中心DIC的距离信息，可以使用从一个或更多个单元像素的抽头(例如，两个单元像素PX1(例如，第一单元像素PX1A和第二单元像素PX1B)的第一抽头TA和第二抽头TB，其第一抽头TA和第二抽头TB彼此对称)获得的信息(例如，可以使用多个单元像素的抽头获得与DIC相关的飞行时间距离信息，等等)。
例如，在参照图3、图4A、图4B和图5描述的像素阵列134中，多个单元像素PX1的第一抽头TA和第二抽头TB在两个相邻的单元像素PX1中布置为彼此对称，因此，相对于一个相位差信号，每个单元像素PX1可以通过与其它的单元像素PX1不同的位置来接收光。因此，相对于一个相位差信号，可以基于本示例构造来获得关于两个不同方向的两个像素信号的平均值，但示例实施例不限于此。
由于各种因素(诸如，制造图像传感器1期间的工艺分布、图像传感器1的元件之间的未对准、当图像传感器1操作时的遮光、主光线角度(CRA)的大小等)，在每个单元像素PX1中接收相同信号的抽头可能具有抽头的灵敏度和/或其它特性的差异，并且/或者在每个单元像素PX1中接收相同信号的抽头之间可能发生抽头不对称。根据至少一个示例实施例，多个单元像素PX1中的每个中的第一抽头TA和第二抽头TB被布置为与相邻的单元像素PX1中的第一抽头TA和第二抽头TB对称，并且通过使用两个相邻的单元像素PX1的抽头信息来获得两个相邻的单元像素PX1之间的一点的距离信息。因此，可以减小、补偿和/或抵消因抽头之间的不对称造成的误差，并且因此可以改善距离信息的精度。
图6是示出在根据至少一个示例实施例的图像传感器包括图3的像素阵列134的情况下，像素阵列134与用于驱动像素阵列134的光栅极驱动器电路单元150之间的连接关系的示例的图，然而，示例实施例不限于此。
参照图2A和图6，光栅极驱动器电路单元150可构成和/或对应于图1中示出的图像传感器1的光栅极驱动器电路单元33，但示例实施例不限于此。光栅极驱动器电路单元150可以经由包括第一布线160A和第二布线160B等的多条布线连接到像素阵列134。
光栅极驱动器电路单元150可以包括用于向第一光栅极PGA施加第一信号P1的第一光栅极驱动器(P1DRV)150A和用于向第二光栅极PGB施加第二信号P2的第二光栅极驱动器(P2DRV)150B，但不限于此。例如，第一布线160A可以连接在第一光栅极驱动器150A与多个第一光栅极PGA之间，第二布线160B可以连接在第二光栅极驱动器150B与多个第二光栅极PGB之间。光栅极驱动器电路单元150可被配置为经由第一布线160A和第二布线160B将第一信号P1和第二信号P2传输到包括在多个单元像素PX1中的每个中的第一抽头TA的第一光栅极PGA和第二抽头TB的第二光栅极PGB，所述多个单元像素PX1包括在像素阵列134中。
在像素阵列134中，其第一抽头TA和第二抽头TB彼此对称的两个相邻的单元像素PX1可以经由第一布线160A和第二布线160B之间选择的一条布线连接到第一光栅极驱动器150A或第二光栅极驱动器150B。
根据至少一个示例实施例，在多个单元像素PX1中，第一单元像素PX1A和第二单元像素PX1B彼此相邻并且具有彼此对称的第一抽头TA和第二抽头TB，第二单元像素PX1B和第三单元像素PX1C彼此相邻并且具有彼此对称布置的第一抽头TA和第二抽头TB，但示例实施例不限于此。
包括在第二单元像素PX1B中的第一光栅极PGA和包括在第三单元像素PX1C中的第一光栅极PGA均可以经由从第一布线160A和第二布线160B中选择的第一布线160A连接到第一光栅极驱动器150A。
在多个单元像素PX1中，包括在布置在列线方向上的第一列的单元像素PX1中的多个第一光栅极PGA和包括在与第一列相邻的第二列的单元像素PX1中的多个第一光栅极PGA(例如，经由接触件CT)连接到第一布线160A，并且经由第一布线160A与第一光栅极驱动器150A连接在一起，以同时从第一光栅极驱动器150A接收相同的相位差信号。因此，如在图6中的虚线X1表示的区域中，沿两个相邻列线延伸的两列单元像素PX1可以共享一个第一光栅极驱动器150A。
此外，包括在第一单元像素PX1A中的第二光栅极PGB和包括在第二单元像素PX1B中的第二光栅极PGB均可以经由从第一布线160A和第二布线160B中选择的第二布线160B连接到第二光栅极驱动器150B。在多个单元像素PX1中，包括在布置在列线方向上的第一列的单元像素PX1中的多个第二光栅极PGB和包括在与第一列相邻的第二列的单元像素PX1中的多个第二光栅极PGB(例如，经由接触件CT等)连接到第二布线160B，并且经由第二布线160B与第二光栅极驱动器150B连接在一起，以同时从第二光栅极驱动器150B接收相同的相位差信号，但示例实施例不限于此。因此，如在图6中的虚线X2表示的区域中，沿两个相邻列线延伸的两列单元像素PX1可以共享一个第二光栅极驱动器150B。
在包括具有如图6中示出的连接关系的上述示例的像素阵列134和光栅极驱动器电路单元150的图像传感器中，由于多列中的单元像素PX1共享一个第一光栅极驱动器150A和一个第二光栅极驱动器150B，所以与传统的图像传感器相比，可以减少光栅极驱动器电路单元150中的光栅极驱动器的数量，并且可以使图像传感器的电路结构和布线结构简化，从而在传统图像传感器之上改善和/或增加图像传感器的半导体制造过程中的良率并且/或者降低图像传感器的尺寸和成本。
图7是用于示出根据至少一个示例实施例的包括在图像传感器1中的像素阵列234的另一示例构造的布局。图7中示出的像素阵列234可构成和/或对应于包括在图1的图像传感器1的距离传感器30中的像素阵列34，但示例实施例不限于此。
图7示出了包括在行线方向(X方向)和列线方向(Y方向)上布置为矩阵的多个单元像素PX2的像素阵列234的一部分。
参照图7，像素阵列234可以具有与图3中示出的像素阵列134的结构类似的结构，但示例实施例不限于此。多个单元像素PX2均可以具有与上面参照图2A描述的单元像素PX1类似的2-抽头像素结构，但不限于此，并且可以具有其它抽头像素结构。多个单元像素PX2均可以包括上面参照图2D描述的电路构造，但示例实施例不限于此。然而，具有不同相位差的第一信号P1和第二信号P2可施加到像素阵列234中的多个单元像素PX2中的一些，彼此具有不同相位差的第三信号P3和第四信号P4可施加到一些其它的单元像素PX2。在一些示例实施例中，第一信号P1和第二信号P2分别从例如0°信号和180°信号中选择，第三信号P3和第四信号P4可以分别从例如90°信号和270°信号中选择，但不限于此。在一些示例实施例中，第一信号P1和第二信号P2分别从90°信号和270°信号中选择，第三信号P3和第四信号P4可以分别从0°信号和180°信号中选择，等等。
像素阵列234可以包括例如如在由虚线X3指示的区域中的2×2像素阵列构造中的第一单元像素至第四单元像素PX2A、PX2B、PX2C和PX2D，但示例实施例不限于此，像素阵列可以具有其它构造，例如，3×3、4×4、2×4等。在由虚线X3指示的区域中的2×2像素阵列中，沿对角线的方向上的两个相邻的单元像素PX2可以基于对角线上的一点彼此点对称，但示例实施例不限于此。
例如，第一单元像素PX2A中的第一抽头TA和第二抽头TB以及第二单元像素PX2B中的第一抽头TA和第二抽头TB(其中，第一单元像素PX2A和第二单元像素PX2B在沿对角线的方向上彼此相邻)可以基于位于对角线上的第一点PT1彼此点对称。另外，第三单元像素PX2C中的第一抽头TA和第二抽头TB以及第四单元像素PX2D中的第一抽头TA和第二抽头TB(其中，第三单元像素PX2C和第四单元像素PX2D在沿另一对角线的另一方向上彼此相邻)可以基于另一对角线上的第一点PT1彼此点对称。
在一些示例实施例中，当第一信号P1和第二信号P2施加到第一单元像素PX2A和第二单元像素PX2B中的每个中的第一光栅极PGA和第二光栅极PGB时，第三信号P3和第四信号P4可施加到第三单元像素PX2C和第四单元像素PX2D中的每个中的第一光栅极PGA和第二光栅极PGB，但示例实施例不限于此。
在图7的示例中，在第一单元像素PX2A和第二单元像素PX2B中施加有第一信号P1的第一抽头TA比施加有第二信号P2的第二抽头TB更远离第一点PT1，在第三单元像素PX2C和第四单元像素PX2D中施加有第三信号P3的第一抽头TA比施加有第四信号P4的第二抽头TB更远离第一点PT1。然而，在第一单元像素PX2A和第二单元像素PX2B中的每个中第一抽头TA可以布置得比第二抽头TB更靠近第一点PT1，在第三单元像素PX2C和第四单元像素PX2D中的每个中第一抽头TA可以布置得比第二抽头TB更靠近第一点PT1，等等。
在像素阵列234中，2×2像素阵列构造中的第一单元像素至第四单元像素PX2A、PX2B、PX2C和PX2D的构造可以在像素阵列234的行线方向和列线方向上重复布置多次，然而，示例实施例不限于此。
图8是示出根据至少一个示例实施例的施加到图7的像素阵列234中的多个单元像素PX2的示例信号的平面图。
参照图8，在沿对角线的方向上彼此相邻的第一单元像素PX2A和第二单元像素PX2B的第一抽头TA的第一光栅极PGA可以接收例如0°信号作为第一信号P1，第二抽头TB的第二光栅极PGB可以接收例如180°信号作为第二信号P2，但示例实施例不限于此。另外，在沿另一对角线的另一方向上彼此相邻的第三单元像素PX2C和第四单元像素PX2D的第一抽头TA的第一光栅极PGA可以接收例如90°信号作为第一信号P1，第二抽头TB的第二光栅极PGB可以接收例如270°信号作为第二信号P2。然而，一个或更多个示例实施例不限于图8中示出的示例，并且可以在发明构思的技术范围内进行各种修改。
图9是示出根据至少一个示例实施例的图8的像素阵列234中的根据用于计算目标物5(见图1)的距离信息的示例的抽头信息的图。在图9中，指示为DIC的多个点均可以表示目标物5的距离信息的中心点。
参照图9，为了获得关于和/或对应于一个距离信息中心DIC的距离信息，可以使用从包括在2×2像素阵列中的第一单元像素至第四单元像素PX2A、PX2B、PX2C和PX2D中的每个中的第一抽头TA和第二抽头TB获得的信息(例如，可以使用多个单元像素的抽头获得与DIC相关的飞行时间距离信息，等等)，但示例实施例不限于此。
在上面参照图7至图9描述的像素阵列234中，在沿对角线的方向上的两个相邻单元像素PX2中的第一抽头TA和第二抽头TB被布置为基于一点(例如，第一点PT1)彼此点对称，因此，相对于一个相位差信号，单元像素PX2可以从彼此不同的位置接收光。因此，相对于一个相位差信号，可以获得例如关于不同方向的四个像素信号的平均值，但示例实施例不限于此，并且像素信号的数量和方向可以基于包括在图像传感器中的单元像素和/或抽头的数量。因此，即使在单元像素PX2的灵敏度之间存在差异和/或在一个单元像素PX2中的多个抽头之间发生抽头不对称，也可以减少、补偿和/或抵消误差，并且可以在传统图像传感器之上改善距离信息的精度。
在包括上面参照图7至图9描述的像素阵列234的图像传感器中，与现有技术不同，要从其获得距离信息的一个目标物单元像素不需要执行马赛克重排过程，在所述马赛克重排过程中，从目标物单元像素周围的多个相邻的单元像素获得的多条抽头信息必须利用来自目标物单元像素的抽头信息来处理以获得更准确的距离信息。
图10A是用于示出根据至少一个示例实施例的包括在图像传感器1中的单元像素PX3的示例的布局。图10A中示出的单元像素PX3可构成和/或对应于包括在图1的图像传感器1的距离传感器30中的像素阵列34的单元像素，但示例实施例不限于此。
参照图10A，单元像素PX3可以是4-抽头像素，但不限于此。
单元像素PX3可以包括光电转换区160、布置在光电转换区160上的第一光栅极PGA、第二光栅极PGB、第三光栅极PGC和第四光栅极PGD以及围绕光电转换区160布置的第一检测区364A至第四检测区364D，但不限于此。第一检测区364A与第一光栅极PGA相邻地布置，第二检测区364B与第二光栅极PGB相邻地布置，第三检测区364C与第三光栅极PGC相邻地布置，第四检测区364D与第四光栅极PGD相邻地布置。
另外，单元像素PX3还可以包括用于传输和/或放大从第一检测区364A输出的光电子的第一电路区368A、用于传输和/或放大从第二检测区364B输出的光电子的第二电路区368B、用于传输和/或放大从第三检测区364C输出的光电子的第三电路区368C以及用于传输和/或放大从第四检测区364D输出的光电子的第四电路区368D。第一电路区368A至第四电路区368D均可以包括多个晶体管。
第一光栅极至第四光栅极PGA、PGB、PGC和PGD以及第一检测区至第四检测区364A、364B、364C和364D的详细构造和操作类似于参照图2A的关于第一光栅极PGA和第二光栅极PGB以及第一检测区164A和第二检测区164B的描述，但示例实施例不限于此。
图10A示出了单元像素PX3具有矩形平面形状并且第一检测区364A至第四检测区364D分别围绕限定单元像素PX3的矩形区域中的角布置的示例，但示例实施例不限于此。单元像素PX3中的第一光栅极至第四光栅极PGA、PGB、PGC和PGD的位置以及第一检测区至第四检测区364A、364B、364C和364D的位置可以在发明构思的技术范围内进行各种改变。
图10B是用于示出根据至少一个示例实施例的包括在图像传感器1中的单元像素PX4的示例的布局。图10B中示出的单元像素PX4可构成和/或对应于包括在图1的图像传感器1的距离传感器30中的像素阵列34的单元像素，但示例实施例不限于此。
图10B的单元像素PX4可以具有与图10A中示出的单元像素PX3类似的结构，但示例实施例不限于此。然而，第一检测区至第四检测区364A、364B、364C和364D布置在沿矩形区域的边的区域上，远离限定每个单元像素PX3的矩形区域的角，第一光栅极至第四光栅极PGA、PGB、PGC和PGD可以布置在面对矩形区域的边的区域上，以与第一检测区至第四检测区364A、364B、364C和364D对应。
图10C是示出根据至少一个示例实施例的施加到图10A的单元像素PX3和图10B的单元像素PX4的第一光栅极信号至第四光栅极信号Ga、Gb、Gc和Gd与光学信号EL之间的相位差的图。
参照图10A至图10C，具有例如彼此90°的相位差的第一光栅极信号至第四光栅极信号Ga、Gb、Gc和Gd施加到第一光栅极至第四光栅极PGA、PGB、PGC和PGD，响应于第一光栅极信号至第四光栅极信号Ga、Gb、Gc和Gd，光电子可以输出到第一检测区至第四检测区364A、364B、364C和364D。输出到第一检测区至第四检测区364A、364B、364C和364D的光电子经由第一电路区至第四电路区368A、368B、368C和368D传输和/或放大，并且可以输出为第一像素信号至第四像素信号A0、A1、A2和A3。
第一光栅极信号至第四光栅极信号Ga、Gb、Gc和Gd可施加到均包括4-抽头像素的单元像素PX3和PX4中的每者。在单元像素PX3和PX4中，从反射光学信号RL(参见图1)产生的光电子累积达期望的和/或预定的时间段，并且当单元像素PX3和PX4执行一次采样操作时，可以产生分别与第一光栅极信号至第四光栅极信号Ga、Gb、Gc和Gd对应的第一像素信号至第四像素信号A0、A1、A2和A3。
图10D是根据至少一个示例实施例的图10A的单元像素PX3的示例电路图。图10D的电路图可以应用于图10B中示出的单元像素PX4。在图10D中，与图2D的附图标记同样的附图标记表示相同的元件，并且为了便于描述，省略其描述。
参照图10D，单元像素PX3包括与光电转换区160连接的第一光电转换器件至第四光电转换器件PXA、PXB、PXC和PXD。上面参照图2D描述了第一光电转换器件PXA和第二光电转换器件PXB的详细构造。第三光电转换器件PXC可以包括第三光栅极PGC，第四光电转换器件PXD可以包括第四光栅极PGD。在第三光电转换器件PXC和第四光电转换器件PXD中，电子可以由于以类似于上述参照图2D关于第一光电转换器件PXA和第二光电转换器件PXB的描述的方式施加到第三光栅极PGC和第四光栅极PGD的信号的电压而累积。
单元像素PX3可以包括连接到第三光电转换器件PXC的第三快门晶体管TXC、第三存储晶体管STC、第三传输晶体管TX3、第三驱动晶体管DX3、第三选择晶体管SX3和第三重置晶体管RX3。此外，单元像素PX3可以包括连接到第四光电转换器件PXD的第四快门晶体管TXD、第四存储晶体管STD、第四传输晶体管TX4、第四驱动晶体管DX4、第四选择晶体管SX4和第四重置晶体管RX4。
第三快门晶体管TXC和第四快门晶体管TXD可以响应于施加到第三快门栅极TGC和第四快门栅极TGD的信号选择性地使从光电转换区160传输到第三存储晶体管STC和第四存储晶体管STD的光电荷的传输导通/截止。
第三存储晶体管STC和第四存储晶体管STD可以响应于分别施加到第三存储栅极SGC和第四存储栅极SGD的存储控制信号来存储通过第三快门晶体管TXC和第四快门晶体管TXD传输的光电荷。
第三传输晶体管TX3和第四传输晶体管TX4可以响应于施加到第三传输栅极TG3和第四传输栅极TG4的传输控制信号来将存储在第三存储晶体管STC和第四存储晶体管STD的存储区域中的光电荷传输到第三浮置扩散区FD3和第四浮置扩散区FD4。第三传输晶体管TX3和第四传输晶体管TX4可以根据施加到第三传输栅极TG3和第四传输栅极TG4的传输控制信号将第三存储晶体管STC与第三浮置扩散区FD3之间的电连接以及第四存储晶体管STD与第四浮置扩散区FD4之间的电连接导通/截止。
第三重置晶体管RX3和第四重置晶体管RX4基于第三浮置扩散区FD3和第四浮置扩散区FD4的电压来检测像素信息，之后，根据施加到第三重置栅极RG3和第四重置栅极RG4的重置信号，可以将第三浮置扩散区FD3和第四浮置扩散区FD4初始化为电源电压VDD的电平。
第三驱动晶体管DX3和第四驱动晶体管DX4以及第三选择晶体管SX3和第四选择晶体管SX4可以具有与上面参照图2D描述的第一驱动晶体管DX1和第二驱动晶体管DX2以及第一选择晶体管SX1和第二选择晶体管SX2的构造和功能几乎相同的构造和功能。第三选择晶体管SX3和第四选择晶体管SX4可以响应于施加到它们的栅极的选择信号将被第三驱动晶体管DX3和第四驱动晶体管DX4放大的电压输出为第三输出电压VOUT3和第四输出电压VOUT4。
第一传输晶体管TX1、第一驱动晶体管DX1、第一选择晶体管SX1、第一重置晶体管RX1和第一浮置扩散区FD1可以构成第一电路区368A(例如，可包括在第一电路区368A中)。第二传输晶体管TX2、第二驱动晶体管DX2、第二选择晶体管SX2、第二重置晶体管RX2和第二浮置扩散区FD2可以构成第二电路区368B(例如，可包括在第二电路区368B中)。第三传输晶体管TX3、第三驱动晶体管DX3、第三选择晶体管SX3、第三重置晶体管RX3和第三浮置扩散区FD3可以构成第三电路区368C(例如，可包括在第三电路区368C中)。第四传输晶体管TX4、第四驱动晶体管DX4、第四选择晶体管SX4、第四重置晶体管RX4和第四浮置扩散区FD4可以构成第四电路区368D(例如，可包括在第四电路区368D中)。
图10D中示出的单元像素PX3的电路构造是示例，并且可以在发明构思的范围内进行各种修改。例如，可以省略第一快门晶体管至第四快门晶体管TXA、TXB、TXC和TXD、第一存储晶体管至第四存储晶体管STA、STB、STC和STD、第一传输晶体管至第四传输晶体管TX1、TX2、TX3和TX4以及溢出晶体管OX中的至少一者，等等。
图11是用于示出根据至少一个示例实施例的包括在图像传感器1中的像素阵列334的示例构造的布局。图11中示出的像素阵列334可构成和/或可以对应于包括在图1的图像传感器1的距离传感器30中的像素阵列34，但示例实施例不限于此。
参照图10A和图11，像素阵列334可以包括在行线方向(X方向)和列线方向(Y方向)上布置为矩阵的多个单元像素PX3。多个单元像素PX3均可以包括4-抽头像素，但示例实施例不限于此。例如，多个单元像素PX3中的每个可以包括包含第一光栅极PGA和第一检测区364A的第一抽头TA、包含第二光栅极PGB和第二检测区364B的第二抽头TB、包含第三光栅极PGC和第三检测区364C的第三抽头TC以及包含第四光栅极PGD和第四检测区364D的第四抽头TD等。在图11中，根据至少一个示例实施例，在包括在像素阵列334中的多个单元像素PX3中的每个中的第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD上指示了施加到第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD的第一光栅极至第四光栅极PGA、PGB、PGC和PGD的第一信号至第四信号Q1、Q2、Q3和Q4。
可配置使得彼此具有不同相位差的第一信号至第四信号Q1、Q2、Q3和Q4施加到包括在多个单元像素PX3中的每个中的第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD中的第一光栅极至第四光栅极PGA、PGB、PGC和PGD。第一信号至第四信号Q1、Q2、Q3和Q4可以是分别从例如0°信号、90°信号、180°信号和270°信号中选择的不同信号，但示例实施例不限于此。在一些示例实施例中，第一信号Q1可以是0°信号，第二信号Q2可以是90°信号，第三信号Q3可以是180°信号，第四信号Q4可以是270°信号，但示例实施例不限于此，并且其它信号度数类型可以用于信号。
例如，在像素阵列334中，在多个单元像素PX3中，包括在行线方向或列线方向上的两个相邻单元像素PX3中的第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD的位置可以基于在所述两个相邻单元像素PX3之间延伸的一条直线相对于彼此线对称，但示例实施例不限于此。
例如，像素阵列334可以包括构成如在由虚线X4指示的区域中的例如2×2像素阵列的第一单元像素至第四单元像素PX3A、PX3B、PX3C和PX3D。在多个单元像素PX3中，图11的左上部分中示出的第一单元像素PX3A和第三单元像素PX3C在行线方向上彼此相邻，并且在第一单元像素PX3A和第三单元像素PX3C中，第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD的位置可以基于在Y方向上在第一单元像素PX3A与第三单元像素PX3C之间延伸的一条直线相对于彼此线对称。在多个单元像素PX3中，图11的左上部分中示出的第二单元像素PX3B和第四单元像素PX3D在行线方向上彼此相邻，并且在第二单元像素PX3B和第四单元像素PX3D中，第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD的位置可以基于在Y方向上在第二单元像素PX3B与第四单元像素PX3D之间延伸的一条直线相对于彼此线对称。
此外，在多个单元像素PX3中，图11的左上部分中示出的第一单元像素PX3A和第四单元像素PX3D在列线方向上彼此相邻，并且在第一单元像素PX3A和第四单元像素PX3D中，第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD的位置可以基于在X方向上在第一单元像素PX3A与第四单元像素PX3D之间延伸的一条直线相对于彼此线对称。在多个单元像素PX3中，图11的左上部分中示出的第二单元像素PX3B和第三单元像素PX3C在列线方向上彼此相邻，并且在第二单元像素PX3B和第三单元像素PX3C中，第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD的位置可以基于在X方向上在第二单元像素PX3B与第三单元像素PX3C之间延伸的一条直线相对于彼此线对称。
根据至少一个示例实施例，在构成像素阵列334的多个单元像素PX3中的2×2像素阵列(例如，包括在2×2像素阵列中)的四个单元像素PX3中，包括在沿2×2像素阵列中的对角线的方向上的两个相邻单元像素PX3中的第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD的位置可以基于对角线上的一点相对于彼此点对称，但示例实施例不限于此。
例如，在构成由虚线X4指示的区域中的2×2像素阵列的第一单元像素至第四单元像素PX3A、PX3B、PX3C和PX3D中，包括在2×2像素阵列中的在沿对角线的方向上彼此相邻的第一单元像素PX3A和第二单元像素PX3B中的每个中的第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD中的每个的位置可以基于对角线上的一点(例如，第二点PT2)彼此点对称。另外，在构成由虚线X4指示的区域中的2×2像素阵列的第一单元像素至第四单元像素PX3A、PX3B、PX3C和PX3D中，包括在2×2像素阵列中的在沿另一对角线的另一方向上彼此相邻的第三单元像素PX3C和第四单元像素PX3D中的每个中的第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD中的每个的位置可以基于另一对角线上的一点(例如，第二点PT2)彼此点对称。
在一些示例实施例中，在包括在由虚线X4指示的区域内的2×2像素阵列中的第一单元像素至第四单元像素PX3A、PX3B、PX3C和PX3D中，从第二点PT2到第一单元像素至第四单元像素PX3A、PX3B、PX3C和PX3D中的第一抽头TA的距离可以基本上彼此相等，从第二点PT2到第一单元像素至第四单元像素PX3A、PX3B、PX3C和PX3D中的第二抽头TB的距离可以基本上彼此相等，从第二点PT2到第一单元像素至第四单元像素PX3A、PX3B、PX3C和PX3D中的第三抽头TC的距离可以基本上彼此相等，从第二点PT2到第一单元像素至第四单元像素PX3A、PX3B、PX3C和PX3D中的第四抽头TD的距离可以基本上彼此相等，但示例实施例不限于此。
图12是用于示出根据至少一个示例实施例的施加到图11的像素阵列334中的多个单元像素PX3中的每个中的第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD的示例信号的平面图。
参照图10A、图11和图12，在像素阵列334的多个单元像素PX3中的每个中，第一抽头TA的第一光栅极PGA接收0°信号作为第一信号Q1，第二抽头TB的第二光栅极PGB接收90°信号作为第二信号Q2，第三抽头TC的第三光栅极PGC接收180°信号作为第三信号Q3，第四抽头TD的第四光栅极PGD接收270°信号作为第四信号Q4。然而，示例实施例不限于图12的示例，并且施加到第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD的信号可以进行各种修改。
图13是示出根据至少一个示例实施例的图11的像素阵列334中的根据用于计算目标物5(见图1)的距离信息的示例的抽头信息的图。在图13中，指示为DIC的多个点均可以表示目标物5的距离信息的中心点。
参照图13，在全体模式(full-mode)下可以通过使用多个单元像素PX3中的每个中的第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD的信息来获得关于和/或对应于DIC的飞行时间的距离信息(例如，可以使用多个单元像素的抽头获得与DIC相关的飞行时间距离信息，等等)。如这里所使用的，术语“全体模式”可以表示对由包括在像素阵列334(或图1的像素阵列34)中的所有像素感测的电压执行采样操作和保持操作以及模数转换操作，但示例实施例不限于此。
如图13所示，在全体模式下从多个单元像素PX3中的每个获得关于距离信息中心DIC的距离信息的情况下，因为第一信号至第四信号Q1、Q2、Q3和Q4所施加的位置在构成由例如虚线X4指示的区域内的2×2像素阵列的第一单元像素至第四单元像素PX3A、PX3B、PX3C和PX3D中不同，所以与从第一单元像素至第四单元像素PX3A、PX3B、PX3C和PX3D中的每个获得的第一信号至第四信号Q1、Q2、Q3和Q4有关的距离信息可以与其它单元像素不同，然而示例实施例不限于此。
图14是示出根据至少一个示例实施例的图11的像素阵列334中的根据用于计算目标物5(见图1)的距离信息的另一示例的抽头信息的图。在图14中，指示为DIC的多个点均可以表示目标物5的距离信息的中心点，等等。
参考图14，在合并(binning)模式中，可以通过使用来自包括在由虚线X4指示的区域内的2×2像素阵列中的第一单元像素至第四单元像素PX3A、PX3B、PX3C和PX3D中的每个的第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD的信息来获得关于距离信息中心DIC的距离信息，但示例实施例不限于此。如这里所使用的，与上面参照图13描述的全体模式不同，术语“合并模式”可以表示在包括在像素阵列334(或图1的像素阵列34)中的多个单元像素PX3中对一些相邻单元像素PX3的像素值的加和值进行加和(或平均)的模式。
如图14所示，当关于包括在2×2像素阵列中的第一单元像素至第四单元像素PX3A、PX3B、PX3C和PX3D以2×2合并模式来获得距离信息时，可以对来自2×2像素阵列的第一单元像素至第四单元像素PX3A、PX3B、PX3C和PX3D中的每个中的第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD的信息模拟相加和/或平均，以获得关于和/或对应于一个距离信息中心DIC的距离信息。在这种情况下，由于第一单元像素至第四单元像素PX3A、PX3B、PX3C和PX3D具有施加有第一信号至第四信号Q1、Q2、Q3和Q4的彼此不同的位置，所以可以自动地获得与施加到第一单元像素至第四单元像素PX3A、PX3B、PX3C和PX3D的第一信号至第四信号Q1、Q2、Q3和Q4有关的平均距离信息。
与图14中由虚线X4指示的区域内的第一单元像素至第四单元像素PX3A、PX3B、PX3C和PX3D一样，可以以上述2×2合并模式从包括在像素阵列334中的全部单元像素PX3来获得距离信息。因此，可以抵消单元像素PX3中的每个可能会具有的抽头非对称性，并且因此可以改善距离信息的精度。
图15是示出根据至少一个示例实施例的图11的像素阵列334中的根据用于计算目标物5(见图1)的距离信息的另一示例的抽头信息的图。在图15中，指示为DIC的多个点均可以表示目标物5的距离信息的中心点。
参照图15，可以通过数字合并方法获得关于和/或对应于距离信息中心DIC的距离信息，但示例实施例不限于此。为此，在根据参照图13描述的方法的完整模式下获得多个单元像素PX3中的每个的像素值，并且可以通过CDS/ADC电路36的模数转换器(ADC)来处理如上获得的像素值以获得数字信号。之后，合成相对于基于图15中示出的距离信息中心DIC的2×2像素阵列中的四个单元像素PX3的数字信号以获得最终距离信息，但示例实施例不限于此。在这种情况下，改善了信噪比，并且因此，不需要执行额外的低通滤波处理来减小噪声。
在一些示例实施例中，如果需要和/或必要，可以将来自基于作为图15中示出的中心的距离信息中心DIC的2×2像素阵列中的四个单元像素PX3的关于一个相位差信号的四个像素信号相加，其中，所述一个相位差信号在所述第一信号至第四信号Q1、Q2、Q3和Q4中最靠近距离信息中心DIC。例如，通过包括在由虚线X4指示的区域内的2×2像素阵列中的第一单元像素至第四单元像素PX3A、PX3B、PX3C和PX3D，可以将关于最靠近于距离信息中心DIC的四个第四信号Q4的四个像素信号相加，但示例实施例不限于此。
图16是用于示出根据至少一个示例实施例的施加到图11的像素阵列334中的多个单元像素PX3中的每个中的第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD的其它示例信号的平面图，但示例实施例不限于此。
参照图16，在包括在像素阵列334中的多个单元像素PX3中，施加到第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD的第一光栅极至第四光栅极PGA、PGB、PGC和PGD的信号可被配置为具有沿顺时针方向和逆时针方向中的一个方向上的循环路径顺序增加的相位差。在包括在像素阵列334中的多个单元像素PX3中，第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD可以沿顺时针方向和逆时针方向中的一个方向上的循环路径以其间基本恒定的间隔来布置，但示例实施例不限于此。
例如，包括在图16中的由虚线X4指示的区域内的2×2像素阵列中的第一单元像素至第四单元像素PX3A、PX3B、PX3C和PX3D可被配置为具有其值在如由箭头R1、R2、R3和R4表示的沿顺时针方向和逆时针方向中的一个方向上的循环路径顺序增加的相位差。此外，在包括在2×2像素阵列中的第一单元像素至第四单元像素PX3A、PX3B、PX3C和PX3D中，在沿2×2像素阵列的对角线的方向上彼此相邻的两个单元像素PX3可以在同一循环方向上布置，在行线方向或列线方向上彼此相邻的两个单元像素PX3可以以彼此相反的循环路径布置。
如图16所示，第一单元像素PX3A和第二单元像素PX3B可被配置为使得具有沿逆时针方向上的循环路径顺序增加的相位差的信号可以如箭头R1和R2指示地施加到第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD的第一光栅极至第四光栅极PGA、PGB、PGC和PGD。另外，第三单元像素PX3C和第四单元像素PX3D可被配置为使得具有沿顺时针方向上的循环路径顺序增加的相位差的信号可以如箭头R3和R4指示地施加到第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD的第一光栅极至第四光栅极PGA、PGB、PGC和PGD。
如图16所示，在多个单元像素PX3中，在施加到第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD的第一光栅极至第四光栅极PGA、PGB、PGC和PGD的信号的相位差被配置为具有沿循环路径顺序增加的值的情况下，在调制操作期间，具有特定相位差的参考抽头与参考抽头的前一抽头之间的电荷的传输距离可以等于参考抽头与参考抽头的后一抽头之间的电荷的传输距离。因此，在一个单元像素PX3中，可以控制和/或恒定地控制电荷相对于彼此不同并分别施加到第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD的每个相位差信号的传输距离，并且可以解决根据在一个单元像素(例如，单元像素PX3)中传输到每个抽头(例如，第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD)的电荷的传输速度的差异导致的抽头不对称所产生的问题。此外，即使在解调过程中每个相位差信号的脉冲操作不清楚时，也可以保持单元像素中的抽头(例如，单元像素PX3中的第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD)的均匀的灵敏度。
图17是示出在根据至少一个示例实施例的图像传感器包括图11的像素阵列334的情况下，像素阵列334与用于驱动像素阵列334的光栅极驱动器电路单元350之间的连接关系的示例的图。为了描述的简化，图17仅示出了在图11中示出的像素阵列334中沿一个列线方向布置的多个单元像素PX3，但下面的描述可以应用于包括在图11中示出的像素阵列334中的全部单元像素。
参照图10A和图17，光栅极驱动器电路单元350可构成和/或对应于图1中示出的图像传感器1的光栅极驱动器电路单元33，但示例实施例不限于此。光栅极驱动器电路单元350可以经由多条布线360A、360B、360C和360D连接到包括在像素阵列334中的多个单元像素PX3，但示例实施例不限于此。
例如，光栅极驱动器电路单元350可以包括用于向第一光栅极PGA施加第一信号Q1的第一光栅极驱动器(Q1DRV)350A、用于向第二光栅极PGB施加第二信号Q2的第二光栅极驱动器(Q2DRV)350B、用于向第三光栅极PGC施加第三信号Q3的第三光栅极驱动器(Q3DRV)350C以及用于向第四光栅极PGD施加第四信号Q4的第四光栅极驱动器(Q4DRV)350D。
多条布线360A、360B、360C和360D包括第一布线360A、第二布线360B、第三布线360C和第四布线360D。第一布线360A可以从第一光栅极驱动器350A延伸到沿着一个列线方向布置成线的多个单元像素PX3。第二布线360B可以从第二光栅极驱动器350B延伸到沿着一个列线方向布置成线的多个单元像素PX3。第三布线360C可以从第三光栅极驱动器350C延伸到沿着一个列线方向布置成线的多个单元像素PX3。第四布线360D可以从第四光栅极驱动器350D延伸到沿着一个列线方向布置成线的多个单元像素PX3。
光栅极驱动器电路单元350可被配置为将第一信号至第四信号Q1、Q2、Q3和Q4经由第一布线至第四布线360A、360B、360C和360D提供至包括在像素阵列334的多个单元像素PX3中的第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD的第一光栅极至第四光栅极PGA、PGB、PGC和PGD。
多个第一接触件CT1设置在多个单元像素PX3与第一布线360A之间。多个第二接触件CT2设置在多个单元像素PX3与第二布线360B之间。多个第三接触件CT3设置在多个单元像素PX3与第三布线360C之间。多个第四接触件CT4设置在多个单元像素PX3与第四布线360D之间。
第一布线360A可以经由第一接触件CT1连接到沿着一个列线方向布置成线的多个单元像素PX3中的每个中的第一抽头TA的第一光栅极PGA。第二布线360B可以经由第二接触件CT2连接到沿着一个列线方向布置成线的多个单元像素PX3中的每个中的第二抽头TB的第二光栅极PGB。第三布线360C可以经由第三接触件CT3连接到沿着一个列线方向布置成线的多个单元像素PX3中的每个中的第三抽头TC的第三光栅极PGC。第四布线360D可以经由第四接触件CT4连接到沿着一个列线方向布置成线的多个单元像素PX3中的每个中的第四抽头TD的第四光栅极PGD。
如上参照图11所述，在沿列线方向布置的多个单元像素PX3中的两个相邻单元像素PX3中，第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD的位置基于在X方向上在两个相邻的单元像素PX3之间延伸的一条线相对于彼此线对称。因此，连接到包括在多个单元像素PX3中的在列线方向上布置的两个相邻单元像素PX3中的第一抽头至第四抽头TA、TB、TC和TD的第一光栅极至第四光栅极PGA、PGB、PGC和PGD的第一接触件至第四接触件CT1、CT2、CT3和CT4的位置还基于在X方向上在上述两个相邻的单元像素PX3之间延伸的一条线相对于彼此线对称。
图17示出了光栅极驱动器电路单元350的第一光栅极驱动器至第四光栅极驱动器350A、350B、350C和350D连接到在像素阵列334中在列线方向上布置成线的多个单元像素PX3的构造，但示例实施例不限于此。例如，光栅极驱动器电路单元350的第一光栅极驱动器至第四光栅极驱动器350A、350B、350C和350D可以以与上面描述类似的方式分别连接到在像素阵列334中在行线方向上布置的多个单元像素PX3。
图11至图17示出了像素阵列334包括参照图10A示出的第三单元像素PX3的示例，但一个或更多个示例实施例不限于此。例如，上面参照图11和图17的描述可以应用于像素阵列334包括参照图10B示出的单元像素PX4的情况。
虽然已经详细描述了发明构思的示例实施例，但是对于本领域技术人员来说将明显的是，在不脱离发明构思的范围的情况下，可以对发明构思的上述示例实施例做出各种修改。
尽管已经参照发明构思的示例实施例具体地示出并描述了发明构思，但将理解的是，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以在其中做出形式和细节上的各种改变。

Claims (23)

1.一种图像传感器，所述图像传感器包括：
光源，被配置为将光学信号输出到至少一个目标物上；
像素阵列，包括多个单元像素，所述多个单元像素至少包括彼此相邻的第一单元像素和第二单元像素，所述多个单元像素中的每个包括：光电转换区，被配置为接收目标物响应于输出的光学信号反射的反射光学信号；以及多个光栅极，被配置为接收多个信号，所述多个信号的相位差彼此不同；
第一单元像素和第二单元像素彼此相邻，第一单元像素和第二单元像素均包括：第一抽头，包括第一光栅极，第一抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第一相位差的第一信号；以及第二抽头，包括第二光栅极，第二抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第二相位差的第二信号，第二相位差与第一相位差不同；并且
第一单元像素中的第一抽头的位置和第二单元像素中的第一抽头的位置以及第一单元像素中的第二抽头的位置和第二单元像素中的第二抽头的位置基于第一单元像素与第二单元像素之间的一点或一条直线彼此对称。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，第一单元像素和第二单元像素在沿着多个单元像素的行线或列线中的一者的方向上彼此相邻。
3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，第一单元像素和第二单元像素在沿着与第一单元像素和第二单元像素中的每个对应的对角线的方向上彼此相邻。
4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，第一单元像素和第二单元像素中的每个还包括：
第三抽头，包括第三光栅极，第三抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第三相位差的第三信号；
第四抽头，包括第四光栅极，第四抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第四相位差的第四信号，第一相位差至第四相位差彼具有彼此不同的值；并且
第一单元像素中的第三抽头的位置和第二单元像素中的第三抽头的位置以及第一单元像素中的第四抽头的位置和第二单元像素中的第四抽头的位置基于第一单元像素与第二单元像素之间的一点或一条直线彼此对称。
5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中，
第一单元像素和第二单元像素在沿着多个单元像素的行线或列线中的一者的方向上彼此相邻；并且
第一单元像素中的第一抽头的位置和第二单元像素中的第一抽头的位置、第一单元像素中的第二抽头的位置和第二单元像素中的第二抽头的位置、第一单元像素中的第三抽头的位置和第二单元像素中的第三抽头的位置以及第一单元像素中的第四抽头的位置和第二单元像素中的第四抽头的位置基于第一单元像素与第二单元像素之间的一条直线彼此线对称。
6.根据权利要求4所述的图像传感器，其中，
第一单元像素和第二单元像素在沿着第一单元像素或第二单元像素的对角线的方向上彼此相邻；并且
第一单元像素中的第一抽头的位置和第二单元像素中的第一抽头的位置、第一单元像素中的第二抽头的位置和第二单元像素中的第二抽头的位置、第一单元像素中的第三抽头的位置和第二单元像素中的第三抽头的位置以及第一单元像素中的第四抽头的位置和第二单元像素中的第四抽头的位置基于位于第一单元像素与第二单元像素之间的对角线上的一点彼此点对称。
7.根据权利要求4所述的图像传感器，其中，第一单元像素和第二单元像素分别被配置为：
接收具有与其各个光栅极对应的相位差的信号，相位差的值沿顺时针方向和逆时针方向中的一个方向上的循环路径顺序地增加；并且
将接收到的信号施加到其对应的光栅极。
8.根据权利要求4所述的图像传感器，其中，
第一单元像素的第一光栅极至第四光栅极被配置为接收具有相位差的信号，相位差的值沿顺时针方向上的第一循环路径增加；并且
第二单元像素的第一光栅极至第四光栅极被配置为接收具有相位差的信号，相位差的值沿逆时针方向上的第二循环路径增加。
9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，
所述多个单元像素至少还包括第三单元像素和第四单元像素；
像素阵列为包括第一单元像素、第二单元像素、第三单元像素和第四单元像素的2×2像素阵列；
第三单元像素和第四单元像素中的每个包括：第三抽头，包括第三光栅极，第三抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第三相位差的第三信号；以及第四抽头，包括第四光栅极，第四抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第四相位差的第四信号，第一相位差至第四相位差具有彼此不同的值；并且
第三单元像素中的第三抽头的位置和第四单元像素中的第三抽头的位置以及第三单元像素中的第四抽头的位置和第四单元像素中的第四抽头的位置基于第三单元像素与第四单元像素之间的一点或一条直线彼此对称。
10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，第三单元像素和第四单元像素分别被配置为：
接收第三信号和第四信号；并且
在第一信号施加到第一光栅极并且第二信号施加到第二光栅极的同时，将第三信号施加到第三光栅极，并将第四信号施加到第四光栅极。
11.根据权利要求1所述的图像传感器，所述图像传感器还包括：
光栅极驱动器电路单元，包括被配置为将多个信号提供至多个光栅极的多个光栅极驱动器；并且
从所述多个光栅极驱动器中选择的第一光栅极驱动器连接到包括在第一单元像素中的多个光栅极中的一个光栅极以及包括在第二单元像素中的多个光栅极中的一个光栅极。
12.根据权利要求1所述的图像传感器，所述图像传感器还包括：
光栅极驱动器电路单元，包括第一光栅极驱动器和第二光栅极驱动器，第一光栅极驱动器被配置为将第一信号提供至第一光栅极，第二光栅极驱动器被配置为将第二信号提供至第二光栅极；
第一布线，从第一光栅极驱动器连接到第一单元像素和第二单元像素；
第二布线，从第二光栅极驱动器连接到第一单元像素和第二单元像素；
多个第一接触件，连接在第一单元像素和第二单元像素的第一光栅极与第一布线之间；
多个第二接触件，连接在第一单元像素和第二单元像素的第二光栅极与第二布线之间；并且
第一接触件的连接到第一单元像素的位置和第一接触件的连接到第二单元像素的位置以及第二接触件的连接到第一单元像素的位置和第二接触件的连接到第二单元像素的位置基于第一单元像素与第二单元像素之间的一点或一条直线彼此对称。
13.一种图像传感器，所述图像传感器包括：
光源，被配置为将光学信号输出到目标物上；以及
像素阵列，包括多个单元像素，所述多个单元像素至少包括第一单元像素、第二单元像素、第三单元像素和第四单元像素，
第一单元像素、第二单元像素、第三单元像素和第四单元像素以2×2阵列布局布置；
所述多个单元像素中的每个包括：光电转换区，被配置为接收目标物响应于输出的光学信号反射的反射光学信号；以及多个光栅极，被配置为接收多个信号，所述多个信号的相位差彼此不同，
第一单元像素和第二单元像素中的每个在沿着第一对角线的方向上彼此相邻，
第一单元像素和第二单元像素中的每个包括：第一抽头，包括第一光栅极，第一抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第一相位差的第一信号；以及第二抽头，包括第二光栅极，第二抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第二相位差的第二信号，第二相位差与第一相位差不同；并且
第一单元像素中的第一抽头的位置和第二单元像素中的第一抽头的位置以及第一单元像素中的第二抽头的位置和第二单元像素中的第二抽头的位置基于第一对角线上的第一点彼此点对称。
14.根据权利要求13所述的图像传感器，其中，
第一单元像素至第四单元像素均为2-抽头单元像素；
第三单元像素和第四单元像素在2×2阵列中在沿着第二对角线的方向上彼此相邻；
第三单元像素和第四单元像素中的每个包括：第三抽头，具有第三光栅极，第三抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第三相位差的第三信号；以及第四抽头，具有第四光栅极，第四抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第四相位差的第四信号，第一相位差至第四相位差具有彼此不同的值；并且
第三单元像素中的第三抽头的位置和第四单元像素中的第三抽头的位置以及第三单元像素中的第四抽头的位置和第四单元像素中的第四抽头的位置基于第二对角线上的第二点彼此点对称。
15.根据权利要求13所述的图像传感器，其中，
第一单元像素至第四单元像素中的每个为4-抽头单元像素；
第一单元像素和第二单元像素中的每个还包括：第三抽头，包括第三光栅极，第三抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第三相位差的第三信号；以及第四抽头，包括第四光栅极，第四抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第四相位差的第四信号，第一相位差至第四相位差具有彼此不同的值；并且
第一单元像素中的第三抽头的位置和第二单元像素中的第三抽头的位置以及第一单元像素中的第四抽头的位置和第二单元像素中的第四抽头的位置基于第一点彼此点对称。
16.根据权利要求15所述的图像传感器，其中，
第三单元像素和第四单元像素在2×2阵列中在沿着第二对角线的方向上彼此相邻；
第三单元像素和第四单元像素中的每个包括：第一抽头、第二抽头、第三抽头和第四抽头；并且
第三单元像素中的第一抽头至第四抽头的位置和第四单元像素中的第一抽头至第四抽头的位置基于第二对角线上的第二点彼此点对称。
17.根据权利要求13所述的图像传感器，其中，
第一单元像素至第四单元像素中的每个为4-抽头单元像素；
第一单元像素至第四单元像素中的每个包括：第一抽头、第二抽头、第三抽头和第四抽头，
第三抽头包括第三光栅极，第三抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第三相位差的第三信号，并且
第四抽头包括第四光栅极，第四抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第四相位差的第四信号，第一相位差至第四相位差具有彼此不同的值；并且
第一单元像素中的第一抽头至第四抽头的位置和第三单元像素的第一抽头至第四抽头的位置基于第一单元像素与第三单元像素之间的第一直线彼此线对称，
第一单元像素中的第一抽头至第四抽头的位置和第四单元像素的第一抽头至第四抽头的位置基于第一单元像素与第四单元像素之间的第二直线彼此线对称，
第二单元像素中的第一抽头至第四抽头的位置和第三单元像素的第一抽头至第四抽头的位置基于第二单元像素与第三单元像素之间的第三直线彼此线对称，并且
第二单元像素中的第一抽头至第四抽头的位置和第四单元像素的第一抽头至第四抽头的位置基于第二单元像素与第四单元像素之间的第四直线彼此线对称。
18.根据权利要求13所述的图像传感器，其中，
第一单元像素至第四单元像素中的每个为4-抽头单元像素；
第一单元像素至第四单元像素中的每个包括：第一抽头、第二抽头、第三抽头和第四抽头，
第三抽头包括第三光栅极，第三抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第三相位差的第三信号，并且
第四抽头包括第四光栅极，第四抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第四相位差的第四信号，第一相位差至第四相位差具有彼此不同的值；并且
从第一点到第一单元像素至第四单元像素中的第一抽头的距离彼此相等，
从第一点到第一单元像素至第四单元像素中的第二抽头的距离彼此相等，
从第一点到第一单元像素至第四单元像素中的第三抽头的距离彼此相等，并且
从第一点到第一单元像素至第四单元像素中的第四抽头的距离彼此相等。
19.根据权利要求13所述的图像传感器，其中，
第一单元像素至第四单元像素中的每个为4-抽头单元像素；
第一单元像素至第四单元像素中的每个包括：第一抽头、第二抽头、第三抽头和第四抽头，
第三抽头包括第三光栅极，第三抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第三相位差的第三信号，并且
第四抽头包括第四光栅极，第四抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第四相位差的第四信号，
第一相位差至第四相位差具有彼此不同的值；并且
第一单元像素至第四单元像素分别被配置为接收具有相位差的信号，并且将接收到的信号分别施加到第一抽头至第四抽头，相位差的值沿顺时针方向和逆时针方向中的一个方向上的循环路径顺序地增加。
20.根据权利要求19所述的图像传感器，其中，
对于第一单元像素至第四单元像素中的每个，在沿2×2阵列的对角线的方向上彼此相邻的两个单元像素具有同一方向上的循环路径；并且
对于第一单元像素至第四单元像素中的每个，在沿2×2阵列的行线或列线的方向上彼此相邻的两个单元像素具有相反方向上的循环路径。
21.一种图像传感器，所述图像传感器包括：
光源，被配置为将光学信号输出到目标物上；
像素阵列，包括多个单元像素，所述多个单元像素至少包括第一单元像素和第二单元像素，所述多个单元像素中的每个具有多抽头结构，并且所述多个单元像素中的每个被配置为输出与接收目标物响应于输出的光学信号反射的反射光学信号对应的多个像素信号；以及
光栅极驱动器电路单元，包括多个光栅极驱动器，所述光栅极驱动器电路单元被配置为将彼此具有不同相位差的多个信号提供到所述多个单元像素；
第一单元像素和第二单元像素彼此相邻；
第一单元像素和第二单元像素均包括：第一抽头，包括第一光栅极，第一抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第一相位差的第一信号；以及第二抽头，包括第二光栅极，第二抽头被配置为接收相对于所述光学信号具有第二相位差的第二信号，第二相位差与第一相位差不同；并且
第一单元像素中的第一抽头的位置和第二单元像素中的第一抽头的位置以及第一单元像素中的第二抽头的位置和第二单元像素中的第二抽头的位置基于第一单元像素与第二单元像素之间的一点或一条直线彼此对称。
22.根据权利要求21所述的图像传感器，其中：
从所述多个光栅极驱动器中选择的第一光栅极驱动器经由一条布线连接到第一单元像素和第二单元像素；并且
第一光栅极驱动器被配置为同时将具有相同相位差的信号施加到第一单元像素和第二单元像素。
23.根据权利要求21所述的图像传感器，其中，
光栅极驱动器电路单元包括第一光栅极驱动器和第二光栅极驱动器，
第一光栅极驱动器被配置为将第一信号提供到第一单元像素和第二单元像素中的每个中的第一光栅极，并且
第二光栅极驱动器被配置为将第二信号提供到第一单元像素和第二单元像素中的每个中的第二光栅极；并且
第一单元像素中的第一光栅极与第一光栅极驱动器之间的第一接触件的位置和第二单元像素中的第一光栅极与第一光栅极驱动器之间的第二接触件的位置基于位于第一单元像素和第二单元像素之间的一点或一条直线彼此对称，
第一单元像素中的第二光栅极与第二光栅极驱动器之间的第三接触件的位置和第二单元像素中的第二光栅极与第二光栅极驱动器之间的第四接触件的位置基于位于第一单元像素和第二单元像素之间的一点或一条直线彼此对称。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112532970A (zh) * 2020-10-26 2021-03-19 奥比中光科技集团股份有限公司 一种多抽头像素传感器的抽头非一致性校正方法、装置及tof相机
CN113365001A (zh) * 2020-03-06 2021-09-07 爱思开海力士有限公司 图像感测装置及其操作方法
CN113625303A (zh) * 2021-08-05 2021-11-09 思特威(上海)电子科技股份有限公司 像素阵列的信号采集方法、飞行时间传感器、终端及介质
CN113645421A (zh) * 2020-04-27 2021-11-12 爱思开海力士有限公司 图像传感器
CN113766151A (zh) * 2020-06-05 2021-12-07 爱思开海力士有限公司 图像感测装置
CN114697546A (zh) * 2020-12-25 2022-07-01 汇顶科技(香港)有限公司 拍摄系统

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102683411B1 (ko) * 2018-10-05 2024-07-10 삼성전자주식회사 복조 대비 성능을 향상시키기 위한 픽셀 구조를 포함하는 이미지 센서 및 이미지 처리 시스템
WO2020202779A1 (ja) 2019-03-29 2020-10-08 株式会社ブルックマンテクノロジ 固体撮像装置、撮像システム及び撮像方法
KR20200145891A (ko) 2019-06-19 2020-12-31 삼성전자주식회사 얽힌 픽셀을 포함하는 깊이 센서
US11570424B2 (en) * 2019-06-24 2023-01-31 Infineon Technologies Ag Time-of-flight image sensor resolution enhancement and increased data robustness using a binning module
US11297270B2 (en) * 2019-12-26 2022-04-05 Sony Corporation Readout circuit and method for time-of-flight image sensor
JP2022071538A (ja) * 2020-10-28 2022-05-16 凸版印刷株式会社 距離画像撮像素子及び距離画像撮像装置
KR20220075016A (ko) * 2020-11-26 2022-06-07 삼성전자주식회사 이미징 장치
KR20220144702A (ko) * 2021-04-20 2022-10-27 삼성전자주식회사 픽셀 어레이 및 이를 포함하는 이미지 센서
CN115706176B (zh) * 2021-08-09 2023-12-12 北京一径科技有限公司 光电探测器、设备及存储介质
EP4152045A1 (en) * 2021-09-16 2023-03-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensor for measuring distance and camera module including the same
KR102695034B1 (ko) * 2022-01-17 2024-08-14 주식회사 솔리드뷰 수광 소자 픽셀 및 비행 시간 검출 센서
US11832003B2 (en) * 2022-04-03 2023-11-28 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Binnable time-of-flight pixel

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101276829A (zh) * 2007-03-26 2008-10-01 松下电器产业株式会社 固体摄像装置以及利用该固体摄像装置的摄像机
CN102004254A (zh) * 2009-09-01 2011-04-06 三星电子株式会社 调制光学飞行时间相位估计中的延迟补偿
US20120133737A1 (en) * 2010-11-30 2012-05-31 Min Dong-Ki Image sensor for simultaneously obtaining color image and depth image, method of operating the image sensor, and image processing sytem including the image sensor
CN103069325A (zh) * 2010-08-16 2013-04-24 索尼公司 图像捕获元件和成像设备
CN105518485A (zh) * 2014-01-13 2016-04-20 软动力学传感器公司 用于驱动飞行时间系统的方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060131508A (ko) * 2005-06-16 2006-12-20 삼성전자주식회사 미러 대칭 구조의 픽셀배열
US8760549B2 (en) 2008-08-28 2014-06-24 Mesa Imaging Ag Demodulation pixel with daisy chain charge storage sites and method of operation therefor
CN102822693B (zh) 2010-01-06 2014-09-10 美萨影像股份公司 具有分隔像素和存储阵列的解调传感器
KR101711061B1 (ko) 2010-02-12 2017-02-28 삼성전자주식회사 깊이 추정 장치를 이용한 깊이 정보 추정 방법
KR101788032B1 (ko) * 2011-03-24 2017-10-19 삼성전자주식회사 깊이 센서, 상기 깊이 센서의 깊이 정보 에러 보상 방법, 및 상기 깊이 센서를 포함하는 신호 처리 시스템
KR101802243B1 (ko) * 2011-05-06 2017-11-29 삼성전자주식회사 비행 시간 방식의 거리 측정 센서와 이를 포함하는 반도체 장치
KR101896666B1 (ko) 2012-07-05 2018-09-07 삼성전자주식회사 이미지 센서 칩, 이의 동작 방법, 및 이를 포함하는 시스템
KR102136850B1 (ko) * 2013-11-12 2020-07-22 삼성전자 주식회사 깊이 센서, 및 이의 동작 방법
JP2015230355A (ja) 2014-06-04 2015-12-21 リコーイメージング株式会社 撮像装置および撮像素子
KR101700558B1 (ko) 2016-04-20 2017-01-31 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
JP6696349B2 (ja) * 2016-08-10 2020-05-20 株式会社デンソー 光飛行型測距装置および光飛行型測距の異常検出方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101276829A (zh) * 2007-03-26 2008-10-01 松下电器产业株式会社 固体摄像装置以及利用该固体摄像装置的摄像机
CN102004254A (zh) * 2009-09-01 2011-04-06 三星电子株式会社 调制光学飞行时间相位估计中的延迟补偿
CN103069325A (zh) * 2010-08-16 2013-04-24 索尼公司 图像捕获元件和成像设备
US20120133737A1 (en) * 2010-11-30 2012-05-31 Min Dong-Ki Image sensor for simultaneously obtaining color image and depth image, method of operating the image sensor, and image processing sytem including the image sensor
CN105518485A (zh) * 2014-01-13 2016-04-20 软动力学传感器公司 用于驱动飞行时间系统的方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113365001A (zh) * 2020-03-06 2021-09-07 爱思开海力士有限公司 图像感测装置及其操作方法
CN113645421A (zh) * 2020-04-27 2021-11-12 爱思开海力士有限公司 图像传感器
CN113645421B (zh) * 2020-04-27 2024-05-28 爱思开海力士有限公司 图像传感器
CN113766151A (zh) * 2020-06-05 2021-12-07 爱思开海力士有限公司 图像感测装置
CN112532970A (zh) * 2020-10-26 2021-03-19 奥比中光科技集团股份有限公司 一种多抽头像素传感器的抽头非一致性校正方法、装置及tof相机
CN112532970B (zh) * 2020-10-26 2022-03-04 奥比中光科技集团股份有限公司 一种多抽头像素传感器的抽头非一致性校正方法、装置及tof相机
CN114697546A (zh) * 2020-12-25 2022-07-01 汇顶科技(香港)有限公司 拍摄系统
CN114697546B (zh) * 2020-12-25 2024-07-09 汇顶科技(香港)有限公司 拍摄系统
CN113625303A (zh) * 2021-08-05 2021-11-09 思特威(上海)电子科技股份有限公司 像素阵列的信号采集方法、飞行时间传感器、终端及介质

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Publication number Publication date
JP2020010328A (ja) 2020-01-16
JP7442982B2 (ja) 2024-03-05
US10784294B2 (en) 2020-09-22
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