CN114390226A - 图像传感器 - Google Patents

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photodiodes
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朴恩智
裵炯轸
朴茂燮
申胜浩
李康仙
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Samsung Electronics Co Ltd
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Abstract

一种图像传感器包括：多个第一光电二极管，被包括在单位像素的第一区域中并配置为产生电荷；第二光电二极管，被包括在单位像素的第二区域中并配置为产生电荷；第一微透镜，设置在第一区域上方；第二微透镜，设置在第二区域上方；第一浮置扩散区，被包括在第一区域中；第二浮置扩散区，被包括在第二区域中；多个第一转移晶体管，配置为将所述多个第一光电二极管产生的电荷提供给第一浮置扩散区；以及第二转移晶体管，配置为将第二光电二极管产生的电荷提供给第二浮置扩散区。所述多个第一光电二极管的光接收面积之和大于第二光电二极管的光接收面积。

Description

图像传感器
技术领域
本公开涉及图像传感器。
背景技术
图像传感器是接收光并产生电信号的基于半导体的传感器，并且可以包括包含多个像素的像素阵列以及用于驱动像素阵列并生成图像的电路。所述多个像素中的每个可以包括响应于外部光产生电荷的光电二极管以及将光电二极管产生的电荷转换成电信号的像素电路。图像传感器可以广泛地应用于智能电话、平板个人电脑(PC)、膝上型计算机、电视和汽车以及用于捕获图像和/或视频的相机。近年来，伴随着为了改善图像传感器的动态范围的研究，已经为了准确地检测来自其中出现闪烁现象的光源的光积极地进行了研究。然而，由于像素尺寸已经小型化，因此存在图像传感器的噪声增加的问题。
发明内容
提供了一种图像传感器，其降低噪声并准确地检测来自诸如半导体发光器件(LED)等的外部光源的光以生成图像。
根据实施方式，一种图像传感器包括：多个第一光电二极管，被包括在单位像素的第一区域中；第二光电二极管，被包括在单位像素的第二区域中；第一微透镜，设置在第一区域上方；第二微透镜，设置在第二区域上方；第一浮置扩散区，被包括在第一区域中；第二浮置扩散区，被包括在第二区域中；多个第一转移晶体管，配置为将所述多个第一光电二极管产生的电荷提供给第一浮置扩散区；以及第二转移晶体管，配置为将第二光电二极管产生的电荷提供给第二浮置扩散区。所述多个第一光电二极管的光接收面积之和大于第二光电二极管的光接收面积。
根据实施方式，一种图像传感器包括：多个第一光电二极管，分别经由多个第一转移晶体管连接到第一浮置扩散区；第二光电二极管，经由第二转移晶体管连接到与第一浮置扩散区分离的第二浮置扩散区；第一复位晶体管，连接在第二浮置扩散区和第一电源节点之间；第二复位晶体管，连接在第一浮置扩散区和第二浮置扩散区之间；开关元件，连接在第二转移晶体管和第二浮置扩散区之间；以及存储电容器，连接在第二电源节点和一节点之间，所述节点插置在第二转移晶体管和开关元件之间。对于每个单位像素，所述多个第一光电二极管和第二光电二极管被包括。
根据实施方式，一种图像传感器包括：N个第一光电二极管，被包括在单位像素中；第二光电二极管，被包括在单位像素中；滤色器，设置在N个第一光电二极管和第二光电二极管上方并由N个第一光电二极管和第二光电二极管共用；M个第一微透镜，设置在N个第一光电二极管上方，其中M小于或等于N；第二微透镜，设置在第二光电二极管上方；第一浮置扩散区；第二浮置扩散区，与第一浮置扩散区分离；多个第一转移晶体管，配置为将累积在N个第一光电二极管中的电荷提供给第一浮置扩散区；以及第二转移晶体管，配置为将累积在第二光电二极管中的电荷提供给第二浮置扩散区。
附图说明
本公开的实施方式的以上和其它的方面、特征和优点将由以下结合附图的描述更加明显，附图中：
图1是根据实施方式的图像传感器的示意性框图；
图2是示出根据实施方式的图像传感器的效果的图；
图3A、图3B和图3C是示出根据实施方式的图像传感器中包括的像素的示意性平面图；
图4A、图4B和图4C是示出根据实施方式的图像传感器中包括的像素阵列的示意性平面图；
图5A、图5B和图5C是示意性地示出根据实施方式的图像传感器中包括的像素阵列的平面图；
图6、图7和图8是示意性地示出根据实施方式的图像传感器中包括的像素阵列的平面图；
图9是示出根据实施方式的图像传感器的像素电路的电路图；
图10、图11、图12和图13是示出根据实施方式的图像传感器中包括的像素的示意图；
图14、图15、图16、图17和图18是示出根据实施方式的图像传感器中包括的像素的示意图；
图19和图20是示出根据实施方式的图像传感器的操作的图；
图21、图22A和图22B是被提供以示出根据实施方式的图像传感器的操作的图；
图23是示出根据实施方式的图像传感器的操作的图；
图24是示出根据实施方式的图像传感器的效果的图；
图25A、图25B、图25C、图25D和图25E是示出根据实施方式的图像传感器的像素电路的电路图；以及
图26和图27是示意性地示出包括根据实施方式的图像传感器的电子装置的图。
具体实施方式
图1是根据实施方式的图像传感器的示意性框图。
参照图1，根据实施方式的图像传感器1可以包括像素阵列10和逻辑电路20。
像素阵列10可以包括以阵列形状设置在多个行和多个列中的多个像素PX。多个像素PX中的每个可以包括响应于光而产生电荷的至少一个光电转换器件以及生成与光电转换器件产生的电荷对应的像素信号的像素电路。
光电转换器件可以包括由半导体材料形成的光电二极管和/或由有机材料形成的有机光电二极管。在实施方式中，多个像素PX中的每个可以包括两个或更多个光电转换器件，并且一个像素PX中包括的两个或更多个光电转换器件可以接收不同颜色的光以产生电荷。
在实施方式中，一个像素PX可以包括多个第一光电二极管和第二光电二极管，所述多个第一光电二极管和第二光电二极管可以接收不同波段的光并且可以分别产生电荷。在实施方式中，所述多个第一光电二极管可以在第二光电二极管之前接收光。
取决于实施方式，像素电路可以包括转移晶体管、驱动晶体管、选择晶体管和复位晶体管。当一个像素PX具有两个或更多个光电转换器件时，像素PX可以包括用于处理所述两个或更多个光电转换器件中的每个产生的电荷的像素电路。例如，当一个像素PX具有两个或更多个光电转换器件时，像素电路可以包括转移晶体管、驱动晶体管、选择晶体管和复位晶体管中的至少一部分的两个或更多个。
另一方面，在实施方式中，一个像素PX可以包括处理所述多个第一光电二极管产生的电荷的第一像素电路和处理第二光电二极管产生的电荷的第二像素电路。第一像素电路可以包括多个第一半导体器件，第二像素电路可以包括多个第二半导体器件。第一像素电路可以从所述多个第一光电二极管产生的电荷生成第一电信号并且可以将第一电信号输出到第一列线，第二像素电路可以从第二光电二极管产生的电荷生成第二电信号并且可以将第二电信号输出到第二列线。
在实施方式中，彼此相邻设置的两个或更多个第一像素电路可以共用一条第一列线。类似地，彼此相邻设置的两个或更多个第二像素电路可以共用一条第二列线。彼此相邻设置的第二像素电路可以共用第二半导体器件的一部分。
逻辑电路20可以包括用于控制像素阵列10的电路。例如，逻辑电路20可以包括行驱动器21、读出电路22、列驱动器23和控制逻辑24。
行驱动器21可以以行为单位驱动像素阵列10。例如，行驱动器21可以生成用于控制像素电路的转移晶体管的传输控制信号、用于控制复位晶体管的复位控制信号、用于控制选择晶体管的选择控制信号等，以将生成的信号以行为单位输入到像素阵列10。
读出电路22可以包括相关双采样器(CDS)、模数转换器(ADC)等。相关双采样器可以通过列线连接到像素PX。相关双采样器可以通过从与由行驱动器21的行线选择信号选择的行线连接的像素PX接收像素信号来执行相关双采样。可以通过列线接收像素信号。模数转换器可以将相关双采样器检测到的像素信号转换成数字像素信号，并将转换后的信号发送给列驱动器23。
列驱动器23可以包括用于临时存储数字像素信号的缓冲电路、放大电路或锁存器，并且可以处理从读出电路22接收的数字像素信号。行驱动器21、读出电路22和列驱动器23可以由控制逻辑24控制。控制逻辑24可以包括用于控制行驱动器21、读出电路22和列驱动器23等的操作定时的定时控制器。
在像素PX当中，设置在水平方向上的相同位置的像素PX可以共用相同的列线。例如，设置在垂直方向上的相同位置的像素PX由行驱动器21同时选择，并且可以通过列线输出像素信号。在实施方式中，读出电路22可以通过列线从由行驱动器21选择的像素PX同时获取像素信号。像素信号可以包括复位电压和像素电压，并且像素电压可以是其中每个像素PX中的响应于光而产生的电荷被反映在复位电压中的电压。
图2是示出根据实施方式的图像传感器的效果的图。
对于每个单位像素，根据实施方式的图像传感器可以包括第一光电二极管和第二光电二极管。例如，第一光电二极管可以具有比第二光电二极管的光接收面积大的光接收面积。另一方面，图像传感器可以使用第一光电二极管和第二光电二极管来生成图像，并且第一光电二极管和第二光电二极管的作用可以不同。例如，具有相对大的光接收面积的第一光电二极管可以用于生成图像。具有相对小的光接收面积的第二光电二极管可以用于准确地检测具有闪烁现象的外部光源，或者可以用于图像创建中的辅助用途。因此，当根据实施方式的图像传感器应用于自主车辆时，图像传感器可以准确地检测附近车辆的前灯和尾灯、或者采用产生闪烁的LED作为光源的交通灯。
根据实施方式的图像传感器可以准确地捕获其中出现闪烁的外部光源。另一方面，为了使用高像素图像传感器来远距离识别对象，可以减小图像传感器中包括的像素的尺寸。因此，与图像生成相关的第一光电二极管的满阱容量(FWC)可以减小。
参照图2，随着第一光电二极管的FWC降低，当组合第一光电二极管生成的像素信号和第二光电二极管生成的像素信号时，信噪比(SNR)快速降低的SNR下降现象可能在照度区段中发生。为了减少SNR下降现象，可以增大生成图像的第一光电二极管的FWC，或者可以增大用于缓解闪烁现象的第二光电二极管的容量。然而，当第二光电二极管的容量增大时，复位噪声可能增大。因此，会需要增大第一光电二极管的FWC的方法。
根据实施方式的图像传感器可以通过将第一光电二极管和连接到第一光电二极管的第一转移晶体管分割成多件来增大第一光电二极管的FWC。例如，当第一光电二极管和连接到第一光电二极管的第一转移晶体管被分割成多个时，从分割出的第一光电二极管中的每个移动到第一浮置扩散区的电荷的移动距离可以减小。因此，留在第一光电二极管中的电荷可以显著减少，第一光电二极管的FWC可以增大，此外，SNR下降现象可以减少。
图3A、图3B和图3C是示出根据实施方式的图像传感器中包括的像素的示意性平面图。
参照图3A至图3C，根据实施方式的图像传感器的像素阵列可以包括多个像素PX。例如，多个像素PX中的每个可以包括接收光以产生电荷的光电二极管以及将光电二极管产生的电荷转换成电信号的多个半导体器件。
例如，像素PX可以包括多个第一光电二极管PD1和第二光电二极管PD2。多个第一光电二极管PD1可以在X-Y平面上的第一区域A1中彼此相邻地设置。另一方面，第二光电二极管PD2可以设置在与第一区域A1间隔开的第二区域A2中。
在实施方式中，多个第一光电二极管PD1的光接收面积之和可以大于第二光电二极管PD2的光接收面积。因此，第二光电二极管PD2可以比多个第一光电二极管PD1更容易饱和。在实施方式中，可以提供用于防止第二光电二极管PD2饱和的手段，以防止由于第二光电二极管PD2的饱和而导致的对来自使用LED作为光源的交通灯和/或周围车辆的光的错误检测。
另一方面，一个像素PX中包括的第一光电二极管PD1的数量可以不受限制。例如，图3A、图3B和图3C所示的实施方式分别示出了一个像素PX中包括两个、四个和八个第一光电二极管PD1，但是配置不限于此。作为示例，第一区域A1中包括的多个第一光电二极管PD1和第二区域A2中包括的第二光电二极管PD2可以在一个像素PX中设置为显著地减小像素PX的面积。
将光电二极管产生的电荷转换成电信号的多个半导体器件可以包括多个转移晶体管。所述多个转移晶体管可以包括连接到多个第一光电二极管PD1的多个第一转移晶体管TX1和连接到第二光电二极管PD2的第二转移晶体管TX2。例如，多个第一转移晶体管TX1可以分别连接到多个第一光电二极管PD1。一个第一光电二极管PD1可以连接到一个第一转移晶体管TX1。
在根据示例实施方式的图像传感器中，多个第一转移晶体管TX1可以分别将多个第一光电二极管PD1产生的电荷提供给第一浮置扩散区。例如，多个第一光电二极管PD1可以共用第一浮置扩散区。另一方面，第二转移晶体管TX2可以将第二光电二极管PD2产生的电荷提供给第二浮置扩散区。
根据按照示例实施方式的图像传感器的操作，多个第一光电二极管PD1产生的电荷可以从多个第一光电二极管PD1移动到第一浮置扩散区。多个第一转移晶体管TX1可以设置在能够显著地减小多个第一光电二极管PD1产生的电荷的移动路径的位置。例如，多个第一转移晶体管TX1可以分别设置在从多个第一转移晶体管TX1到第一浮置扩散区的距离最小的位置。图3A至图3C所示的实施方式可以包括多个第一转移晶体管TX1的布置，但是仅是示例，并且不限于此。例如，第一光电二极管PD1的数量和位置、根据图像传感器的灵敏度的第一浮置扩散区的位置、以及根据布线路由方法的多个第一转移晶体管TX1的布置可以变化。
为了便于描述，在下文中，可以提供以下情况，其中四个第一光电二极管PD1被包括在第一区域A1中，并且多个第一转移晶体管被设置为显著地减小第一光电二极管PD1产生的电荷的移动距离。例如，在下文中，根据实施方式的图像传感器的像素PX可以具有图3B所示的像素PX的结构。
图4A、图4B和图4C是示出根据实施方式的图像传感器中包括的像素阵列的示意性平面图。
参照图4A、图4B和图4C，在根据实施方式的图像传感器中，像素阵列10可以包括多个像素PX。多个像素PXa、PXb、PXc和PXd可以在XY平面上以矩阵形式设置在多个行和多个列中。隔离区11可以设置在多个像素PXa、PXb、PXc和PXd之间以防止串扰。隔离区11可以包括诸如氧化物的绝缘材料，并且可以通过深沟槽隔离(DTI)形成。隔离区11的与多个像素PXa、PXb、PXc和PXd相邻的侧壁可以由具有相对高的反射率的材料形成。
另一方面，多个像素PXa、PXb、PXc和PXd可以各自包括第一区域A1中包括的多个第一光电二极管和第二区域A2中包括的第二光电二极管。然而，第一区域A1和第二区域A2的布置不限于任何一种，并且可以被各种各样地修改。
例如，参照图4A，像素阵列10可以包括其中第二区域A2位于第一区域A1的右下方的多个像素PXa。因此，两个不同像素之间的第二区域A2可以彼此不相邻。
另一方面，参照图4B，像素阵列10可以包括其中第二区域A2位于第一区域A1的右下方的多个像素PXa以及其中第二区域A2位于第一区域A1的左下方的多个像素PXb。因此，两个不同像素之间的第二区域A2可以彼此相邻。
此外，参照图4C，像素阵列10可以包括其中第二区域A2位于第一区域A1的右下方的多个像素PXa、其中第二区域A2位于第一区域A1的左下方的多个像素PXb、其中第二区域A2位于第一区域A1的右上方的多个像素PXc以及其中第二区域A2位于第一区域A1的左上方的多个像素PXd。因此，四个不同像素之间的第二区域A2可以彼此相邻。
然而，像素阵列10中包括的多个像素PXa、PXb、PXc和PXd的布置形式不限于图4A至图4C所示的形式。为了便于描述，像素阵列10包括多个像素PXa(在多个像素PXa中，第一区域A1和第二区域A2均设置成相同的形状)的情况可以在下面作为示例提供。例如，在下文中，根据实施方式的图像传感器的像素阵列10可以具有图4A所示的结构。
图5A、图5B和图5C是示意性地示出根据实施方式的图像传感器中包括的像素阵列的平面图。
参照图5A至图5C，在根据实施方式的图像传感器中，像素阵列10a、10b和10c可以包括多个像素PX。例如，在多个像素PX(例如，四个不同像素)的情况下，一个第二区域A2可以位于四个第一区域A1之间，并且一个第一区域A1可以位于四个第二区域A2之间。此外，多个像素PX可以并排设置，使得第一区域A1具有正八边形形状并且第二区域A2具有正方形形状。因此，根据实施方式的图像传感器可以提高光电二极管的集成，这仅是实施方式并且不限于此。多个像素PX可以以各种方式和形状设置。
在根据实施方式的图像传感器中，像素阵列10a、10b和10c中包括的多个像素PX可以各自包括多个第一光电二极管PD1、第二光电二极管PD2、第一浮置扩散区FD1和第二浮置扩散区FD2。作为示例，第一浮置扩散区FD1可以设置在多个第一光电二极管PD1之间，第二浮置扩散区FD2可以设置在第二光电二极管PD2的一侧。然而，第一浮置扩散区FD1和第二浮置扩散区FD2的布置可以不限于图示。另一方面，多个像素PX可以包括像素电路，该像素电路用于通过从分别包括在多个像素PX中的光电二极管产生的电荷获得电信号来生成图像。
多个像素PX的每个中包括的光电二极管可以使用分别设置在光电二极管上方的微透镜从入射光产生电荷。然而，在根据实施方式的图像传感器中，以复数个来包括第一光电二极管PD1可以是为了减小分别包括在其中的转移晶体管和第一浮置扩散区FD1之间的电荷移动距离。因此，多个第一光电二极管PD1可以不由分别设置在其上的微透镜单独地操作。
例如，在根据实施方式的图像传感器中，多个第一光电二极管PD1中的每个可以不需要单独的微透镜，并且多个第一光电二极管PD1可以共用至少一个微透镜，但是这种配置仅是实施方式，并且不限于此。例如，根据实施方式的图像传感器可以包括n个第一光电二极管。作为示例，n可以是除了1以外的自然数。另一方面，m个第一微透镜可以设置在n个第一光电二极管上方。例如，m可以是小于或等于n的自然数。
参照图5A，在根据实施方式的图像传感器中包括的像素阵列10a中，多个像素PX还可以各自包括设置在包括多个第一光电二极管PD1的第一区域A1上方的一个第一微透镜ML1a，此外，还可以包括设置在包括第二光电二极管PD2的第二区域A2上方的第二微透镜ML2。
如上所述，因为多个第一光电二极管PD1的光接收面积之和大于第二光电二极管PD2的光接收面积，所以设置在第一光电二极管PD1上方的微透镜ML1a的面积可以大于设置在第二光电二极管PD2上方的第二微透镜ML2的面积。
另一方面，在图5A所示的像素阵列10a中，一个第一微透镜ML1a可以设置在四个第一光电二极管PD1上方。在这种情况下，第一浮置扩散区FD1可以设置在这四个第一光电二极管PD1之间。因此，第一微透镜ML1a的中心点可以在垂直方向(例如，Z方向)上与第一浮置扩散区FD1重叠。另一方面，当第一微透镜ML1a的中心点和第一浮置扩散区FD1在垂直方向上重叠时，图像传感器的灵敏度可能降低。例如，通过增加第一微透镜ML1a的数量，可以防止图像传感器的灵敏度降低，但这仅是实施方式并且不限于此，可以使用用于提高图像传感器的灵敏度的各种其它方法。
参照图5B，在根据实施方式的图像传感器中包括的像素阵列10b中，多个像素PX中的每个还可以包括设置在包括多个第一光电二极管PD1的第一区域A1上方的两个第一微透镜ML1b，此外，还可以包括设置在包括第二光电二极管PD2的第二区域A2上方的一个第二微透镜ML2。
多个像素PX中的每个可以包括两个第一微透镜ML1b，并且每个第一微透镜ML1b的中心点和第一浮置扩散区FD1可以在垂直方向(例如，Z方向)上不重叠。因此，可以防止根据实施方式的图像传感器的灵敏度降低。
另一方面，参照图5C，在根据示例实施方式的图像传感器中包括的像素阵列10c中，多个像素PX中的每个还可以包括设置在包括多个第一光电二极管PD1的第一区域A1上方的四个第一微透镜ML1c，此外，还可以包括设置在包括第二光电二极管PD2的第二区域A2上方的一个第二微透镜ML2。
图6、图7和图8是示意性地示出根据实施方式的图像传感器中包括的像素阵列的平面图。
首先，参照图6，根据实施方式的图像传感器的像素阵列100a可以包括多个像素PX1和PX2。例如，像素阵列100a可以包括一般像素PX1和自动聚焦像素PX2。一般像素PX1和自动聚焦像素PX2中的每种可以是多个，并且其数量可以被各种各样地修改。例如，一般像素PX1的数量可以大于自动聚焦像素PX2的数量。此外，自动聚焦像素PX2的位置不限于图6中的图示并且可以被各种各样地修改。
在根据示例实施方式的图像传感器的像素阵列100a中，多个像素PX1和PX2中的每个可以包括多个第一光电二极管和第二光电二极管。另一方面，自动聚焦像素PX2中包括的所述多个第一光电二极管中的一些可以是用于执行自动聚焦功能第三光电二极管。例如，在自动聚焦像素PX2中，所述多个第一光电二极管中的其余第一光电二极管的至少一些和第三光电二极管可以共用一个第一微透镜。根据实施方式，自动聚焦像素PX2中包括的所述多个第一光电二极管的排列方向和第三光电二极管的排列方向可以不同。像素阵列100a可以包括红色(R)像素、绿色(G)像素和蓝色(B)像素。
参照图7，像素阵列100b可以包括多个像素PX3，并且多个像素PX3中的每个可以包括多个第一光电二极管、第二光电二极管和第三光电二极管。根据图7所示的示例实施方式，像素阵列100b中包括的多个像素PX3中的每个可以是自动聚焦像素。类似于参照图6的描述，在多个像素PX3的至少一些中，多个第一光电二极管和第三光电二极管可以在不同的方向上排列。另一方面，也可以仅将多个像素PX3的一部分用于自动聚焦功能。
接下来，参照图8，像素阵列100c可以包括多个像素组PX4，并且多个像素组PX4中的每个可以包括多个单位像素PX。每个像素组PX4中包括的多个单位像素PX可以包括相同颜色的多个滤色器。在图8所示的示例实施方式中，每个单位像素PX可以包括多个第一光电二极管、第二光电二极管和第三光电二极管。然而，根据实施方式，单位像素PX中的仅一些可以包括多个第一光电二极管、第二光电二极管和第三光电二极管，或者在单位像素PX的至少一些中，多个第一光电二极管的排列方向和第三光电二极管的排列方向可以不同。
在参照图6至图8描述的实施方式中，像素内隔离层可以设置在多个第一光电二极管和第三光电二极管之间。例如，多个第一光电二极管和第三光电二极管中的每个的光接收面积可以由像素内隔离层来确定。如果像素内隔离层没有在多个第一光电二极管和第三光电二极管之间正确地对准，则在第一光电二极管的光接收面积和第三光电二极管的光接收面积之间可能出现差异，并且图像传感器的自动聚焦功能可能劣化。
在实施方式中，以上问题可以通过将像素内隔离层与使像素彼此分离的像素隔离层一起形成来防止。例如，用于形成像素隔离层的沟槽和用于形成像素内隔离层的沟槽可以通过单个工艺同时形成。因此，可以准确地对准像素内隔离层，并且可以显著地减小第一光电二极管和第三光电二极管的光接收面积的差异，从而防止图像传感器的自动聚焦功能的劣化。
例如，像素隔离层和像素内隔离层可以被统称为器件隔离层。根据实施方式，稍后将描述形成在像素内部和外部的器件隔离层的说明。
图9是示出根据实施方式的图像传感器的像素电路的电路图。
参照图9，根据实施方式的图像传感器的像素电路200可以包括第一像素电路210和第二像素电路220。第一像素电路210可以使用多个第一光电二极管PD1a、PD1b、PD1c和PD1d(PD1)产生的电荷来输出电信号，第二像素电路220可以使用第二光电二极管PD2产生的电荷来输出电信号。第一像素电路210和第二像素电路220的每个中包括的有源元件的操作可以由图像传感器中包括的控制器控制。
第一像素电路210可以包括第一复位晶体管RX1、多个第一转移晶体管TX1a、TX1b、TX1c和TX1d(TX1)、驱动晶体管DX、选择晶体管SX等。多个第一光电二极管PD1可以分别通过多个第一转移晶体管TX1连接到第一浮置扩散区FD1。例如，多个第一光电二极管PD1可以共用第一浮置扩散区FD1。
基于从行驱动器传输的多个第一传输控制信号TG1a、TG1b、TG1c和TG1d(TG1)，多个第一转移晶体管TX1可以分别将累积在多个相应的第一光电二极管PD1中的电荷传输到第一浮置扩散区FD1。多个第一光电二极管PD1可以产生电子作为主要电荷载流子。驱动晶体管DX可以通过累积在第一浮置扩散区FD1中的电荷而作为源极跟随器缓冲放大器操作。驱动晶体管DX可以放大与累积在第一浮置扩散区FD1中的电荷对应的电信号，并且可以将电信号传输到选择晶体管SX。
选择晶体管SX可以通过从行驱动器输入的选择控制信号SEL操作，并且可以执行切换和寻址操作。当从行驱动器施加选择控制信号SEL时，可以向连接到选择晶体管SX的列线Col输出电压。电压可以由连接到列线Col的列驱动器和读出电路检测。列驱动器和读出电路可以在第一浮置扩散区FD1中没有累积电荷的状态下检测复位电压，并且可以在第一浮置扩散区FD1中累积电荷的状态下检测像素电压。在实施方式中，图像传感器可以通过计算复位电压和像素电压之间的差值来生成图像。
另一方面，第二像素电路220可以包括第二复位晶体管RX2、第二转移晶体管TX2、开关元件SW和存储电容器SC。第二光电二极管PD2可以通过第二转移晶体管TX2连接到开关元件SW和存储电容器SC。类似于多个第一光电二极管PD1，第二光电二极管PD2也可以产生电子作为主要电荷载流子。当第二转移晶体管TX2导通时，第二光电二极管PD2产生的电荷可以移动到存储电容器SC。第一复位晶体管RX1可以通过第一复位控制信号RG1导通/关断，第二复位晶体管RX2可以通过第二复位控制信号RG2导通/关断，第二转移晶体管TX2可以通过第二传输控制信号TG2导通/关断，开关元件SW可以通过开关控制信号SG导通/关断。
存储电容器SC可以是用于存储第二光电二极管PD2产生的电荷的器件。存储电容器SC可以被实现为金属-绝缘体-金属(MIM)电容器、有源电容器等。另一方面，连接到存储电容器SC的第二电源电压MIM_VDD可以是小于整个像素电路的第一电源电压VDD的值，这仅是实施方式并且不限于此，第一电源电压VDD和第二电源电压MIM_VDD可以相同。
存储电容器SC可以响应于第二光电二极管PD2产生的电荷的量和第二转移晶体管TX2的操作来存储电荷。开关元件SW连接在存储电容器SC和第二浮置扩散区FD2之间，并且存储电容器SC的电荷可以通过开关元件SW的开/关操作而移动到第二浮置扩散区FD2。
另一方面，第二复位晶体管RX2可以连接在第二浮置扩散区FD2和第一浮置扩散区FD1之间。例如，第二浮置扩散区FD2可以连接到第一复位晶体管RX1、第二复位晶体管RX2和第二转移晶体管TX2。响应于第二复位晶体管RX2的操作，累积在第二浮置扩散区FD2中的电荷可以移动到第一浮置扩散区FD1。
在像素电路200的操作中，第一像素电路210和第二像素电路220可以共用至少一些电路元件。作为示例，第二像素电路220可以使用驱动晶体管DX和选择晶体管SX来输出与第二光电二极管PD2产生的电荷对应的像素电压。此外，第一像素电路210可以使用第二复位晶体管RX2和第二浮置扩散区FD2来调节多个第一光电二极管PD1产生的电荷的转换增益或像素的容量。
在图9所示的示例实施方式中，多个第一光电二极管PD1和第二光电二极管PD2可以共用列线Col。因此，当与多个第一光电二极管PD1的电荷对应的第一像素电压被输出到列线Col时，第二光电二极管PD2可以与列线Col分离。例如，当第一像素电压被输出到列线Col时，通过使第二复位晶体管RX2和开关元件SW中的任一个或两者关断，第二光电二极管PD2可以与列线Col分离。为了通过使用多个第一光电二极管PD1的电荷来产生第一像素电压并将产生的第一像素电压输出到列线Col，第一转移晶体管TX1导通，使得第一光电二极管PD1产生的电荷可以累积在第一浮置扩散区FD1中。
类似地，当与第二光电二极管PD2的电荷对应的第二像素电压被输出到列线Col时，多个第一光电二极管PD1可以与列线Col分离。例如，当第二像素电压被输出到列线Col时，第一转移晶体管TX1关断以使多个第一光电二极管PD1与列线Col分离。为了产生第二像素电压并将产生的第二像素电压输出到列线Col，开关元件SW和第二复位晶体管RX2导通，使得第一浮置扩散区FD1和第二浮置扩散区FD2可以彼此连接。由第二光电二极管PD2产生并存储在存储电容器SC中的电荷可以累积在第一浮置扩散区FD1和第二浮置扩散区FD2中，以由驱动晶体管DX转换成电压。
在实施方式中，第二光电二极管PD2可以用于检测出现闪烁现象的外部光源，或者用于改善图像传感器的动态范围。为了改善图像传感器的动态范围，当多个第一光电二极管PD1的电荷产生的第一像素电压被输出多次时，第二光电二极管PD2的电荷产生的第二像素电压可以仅被输出一次。
多个第一光电二极管PD1的面积之和可以大于第二光电二极管PD2的面积。在实施方式中，准确地表现其中出现闪烁的外部光源的图像可以使用第二光电二极管PD2产生的电荷来生成，而多个第一光电二极管PD1产生的电荷可以用于生成一般图像。此外，通过调节让第一光电二极管PD1和第二光电二极管PD2中的每个接收光的暴露时间段，可以改善图像传感器的动态范围和图像质量。稍后将描述用于描述图像传感器的操作的控制信号的定时。
图10、图11、图12和图13是示出根据实施方式的图像传感器中包括的像素的示意图。
首先，图10所示的像素阵列10a可以对应于图5A所示的像素阵列10a。例如，像素阵列10a可以包括多个像素PX11、PX12、PX13和PX14。
参照图10，像素隔离层11设置在像素PX11-PX14之间，并且像素PX11-PX14中的每个可以包括像素内隔离层12。例如，像素内隔离层12可以设置在多个第一光电二极管PD1之间。另一方面，多个第一光电二极管PD1和第二光电二极管PD2被包括在一个像素中，但是类似于像素隔离层11的隔离层可以位于其间。例如，像素隔离层11和像素内隔离层12可以被统称为器件隔离层DTI。像素隔离层11和像素内隔离层12可以在包括半导体材料的基板内在垂直方向(Z方向)上延伸。
另一方面，图11可以是示出在图10的方向I-I′上的截面的截面图，图12和图13可以分别是示出在图10的方向II-II′和III-III′上的截面的截面图。
参照图11至图13，在根据实施方式的图像传感器300中，像素电路可以设置在多个第一光电二极管PD1和第二光电二极管PD2下方。作为示例，像素电路可以包括多个元件330、连接到多个元件330的布线图案331、覆盖多个元件330和布线图案331的绝缘层332等，并且可以设置在基板301的第一表面上。
像素电路可以包括浮置扩散区FD1和FD2。作为示例，像素PX11-PX14中的每个包括第一浮置扩散区FD1和第二浮置扩散区FD2，第一浮置扩散区FD1可以设置在多个第一光电二极管PD1下方，第二浮置扩散区FD2可以设置在第二光电二极管PD2下方。第一浮置扩散区FD1和第二浮置扩散区FD2可以通过布线图案331中的任何一个或任何组合而彼此电连接，并且第一浮置扩散区FD1和第二浮置扩散区FD2的位置和容量可以取决于实施方式而被各种各样地修改。
第一浮置扩散区FD1可以设置在像素内隔离层312附近，第二浮置扩散区FD2可以设置在像素隔离层311附近。另一方面，与第一浮置扩散区FD1和第二浮置扩散区FD2相邻的元件330可以是多个第一转移晶体管和第二转移晶体管。所述多个第一转移晶体管和第二转移晶体管的相应栅极可以具有其至少部分区域被掩埋在基板301中的垂直结构，并且光电二极管产生的电荷也可以通过转移晶体管传输到浮置扩散区。
像素PX11-PX14中的每个可以包括滤色器303和透光层304以及微透镜305和306，滤色器303和透光层304设置在基板301的第二表面上。在每个像素中，滤色器303可以设置在多个第一光电二极管PD1和第二光电二极管PD2上方并由多个第一光电二极管PD1和第二光电二极管PD2共用。作为示例，像素PX11至PX14中的每个包括设置在多个第一光电二极管PD1上方的第一微透镜305和设置在第二光电二极管PD2上方的第二微透镜306。穿过相应的微透镜305和306的光可以进入设置在微透镜305和306下方的光电二极管PD1和PD2。另一方面，取决于实施方式，第一微透镜305和第二微透镜306可以不是相同的。作为示例，第一微透镜305和第二微透镜306的直径、面积和/或厚度不限于附图所示的那些，并且可以彼此不同。
参照图11，像素隔离层311可以具有第一宽度W1和第一长度L1，像素内隔离层312可以具有第二宽度W2和第二长度L2。例如，像素内隔离层312的第二宽度W2可以小于第一宽度W1。像素隔离层311和像素内隔离层312可以在单个工艺中同时形成。然而，实施方式不限于此，取决于实施方式，第一宽度W1和第二宽度W2也可以相同。例如，第一宽度W1可以具有在约110nm和130nm之间的值，但这仅是实施方式并且不限于此，第一宽度W1可以是130nm或更大或者110nm或更小。
此外，第一长度L1可以大于第二长度L2。例如，第一长度L1可以为约1.1um至1.3um，第二长度L2可以为约0.2um至0.4um，这仅是实施方式并且不限于此，第一长度L1和第二长度L2可以各自具有各种值。另一方面，像素隔离层311可以完全穿透基板301并且可以从基板301的第一表面延伸到基板301的第二表面。
在根据实施方式的图像传感器300中，像素内隔离层312可以在垂直方向(Z方向)上具有比多个第一光电二极管PD1的长度小的长度。因此，电荷可以在其间插置有像素内隔离层312的多个第一光电二极管PD1之间移动。例如，当在多个第一光电二极管PD1中的任何一个中产生过量电荷时，电荷可以移动，从而防止第一光电二极管PD1的饱和。
在实施方式中，像素隔离层311和像素内隔离层312可以在相同的工艺中形成，并且像素隔离层311和像素内隔离层312可以从基板301的其上设置微透镜305和306的第二表面延伸。通过在相同的工艺中形成像素隔离层311和像素内隔离层312，各个像素PX11-PX14内的像素内隔离层312的位置可以被准确地对准，这仅是实施方式。例如，像素隔离层311和/或像素内隔离层312也可以从基板301的其上设置像素电路的第一表面延伸。因此，图像传感器300的截面的形状可以取决于实施方式而变化。
图14、图15、图16、图17和图18是示出根据实施方式的图像传感器中包括的像素的示意图。
参照图14，与图10所示的像素阵列10a不同，在根据实施方式的图像传感器中包括的像素阵列10b的情况下，两个第一微透镜ML1b可以在每个像素中设置在多个第一光电二极管PD1上方。例如，图14和图5B所示的像素阵列10b可以彼此对应，并且像素阵列10b可以包括多个像素PX21、PX22、PX23和PX24。
另一方面，图15至图18可以分别是示出在图13的方向IV-IV′、V-V′、VI-VI′和VII-VII′上的截面的截面图。参照图15至图18，在根据实施方式的图像传感器400中，像素电路可以设置在多个第一光电二极管PD1和第二光电二极管PD2下方。例如，像素电路可以设置在基板401的第一表面上，并且可以包括多个元件430、布线图案431、绝缘层432等。
图15至图18所示的图像传感器400可以对应于图11至图13所示的图像传感器300，并且可以包括滤色器403、透光层404、微透镜405和406、像素隔离层411和像素内隔离层412。然而，因为图像传感器400中包括的像素PX21-PX24中的每个具有两个第一微透镜405，所以图像传感器400和在每个像素中具有一个第一微透镜305的图像传感器300之间在其截面图方面可以存在差异。
另一方面，在第一微透镜405的数量变化的情况下，不仅面积可以变化，厚度也可以变化，并且第一微透镜405的形状、面积和厚度不限于图15至图18中的图示。
图19和图20是示出根据实施方式的图像传感器的操作的图。
图19可以是示出图像传感器的操作的图。在实施方式中，LED可以以脉宽调制(PWM)方法操作。因此，如图19所示，LED可以根据具有导通时间(Ton)和关断时间(Toff)的周期T操作。
首先，参照图19的第一情况(case1)，可以根据图像传感器中包括的光电二极管对光的暴露时间段是否与LED的导通时间(Ton)重叠来确定图像传感器是否检测LED。例如，第一情况(case1)可以对应于将要由图像传感器捕获的环境的照度相对高的情况，因此光电二极管的暴露时间段可以被设定为是相对短的。在第一情况(case1)下，第一暴露时间段(ex1)可以与LED的导通时间(Ton)重叠，并且LED的光可以使用在第一暴露时间段(ex1)期间由光电二极管产生的电荷被准确地检测。
在第一情况(case1)下，第二暴露时间段ex2可以不与LED的导通时间Ton重叠。在驱动LED的PWM方法中，表示导通时间(Ton)与整个周期(T)之比的占空比可以不是100％。因此，在暴露时间段(ex1，ex2)由于高照度而被设定为相对短的第一情况(case1)下，可能出现以下情况，其中光电二极管的暴露时间段像第二暴露时间段(ex2)一样偏离LED的导通时间(Ton)。因此，通过使用在第二暴露时间段(ex2)期间由光电二极管产生的电荷的图像，可能无法准确地检测LED的光。
接下来，图19的第二情况(case2)可以对应于将要由图像传感器捕获的环境的照度相对低的情况。因此，如图19所示，光电二极管的暴露时间段可以被选择得非常长。在第二情况(case2)下，由于光电二极管被长时间暴露，因此光电二极管可能容易饱和，结果，来自LED的光可能无法被准确地检测。
图20可以是用于描述根据实施方式的图像传感器的操作的图。如上所述，根据实施方式的图像传感器包括多个像素，并且所述多个像素中的每个可以包括多个第一光电二极管和第二光电二极管。与所述多个第一光电二极管相比，第二光电二极管具有相对小的面积，并且可以用于检测其中出现闪烁现象的光源，诸如在LED中。另一方面，如在图19所示的示例实施方式中那样，LED可以以脉宽调制方法操作，并且可以在一个周期(T)内具有导通时间(Ton)和关断时间(Toff)。
参照图20，第二光电二极管PD2的暴露时间段可以短于LED的导通时间(Ton)。第二光电二极管PD2可以多次暴露于光以产生电荷，并且每次当暴露时间段结束时，第二光电二极管PD2产生的电荷可以累积在浮置扩散区中。因此，可以防止第二光电二极管PD2的饱和，而不管将要由图像传感器捕获的外部环境的照度如何。此外，通过在多个短的暴露时间段内使第二光电二极管(PD2)暴露于光，LED的导通时间(Ton)和第二光电二极管(PD2)的暴露时间段不彼此偏离，从而准确地检测其中出现闪烁现象的LED等的光。
图21、图22A和图22B是被提供以示出根据实施方式的图像传感器的操作的图。
图21至图22B是被提供以示出根据实施方式的图像传感器的操作的图。首先，图21可以是用于描述具有根据图9所示的示例实施方式的像素电路的图像传感器的操作的定时图。参照图21，根据实施方式的图像传感器的操作可以以以下操作开始，其中第一复位晶体管RX1和第二复位晶体管RX2导通使得第一浮置扩散区FD1和第二浮置扩散区FD2复位。此时，第一转移晶体管TX1被一起导通，使得第一光电二极管PD1的电荷可以被移除。
在第一转移晶体管TX1关断之后的第一暴露时间段de1期间，第一光电二极管PD1可以暴露于光。此后，选择晶体管SX可以通过选择控制信号SEL导通以检测复位电压和像素电压。当选择晶体管SX导通时，第一复位电压和第一像素电压可以在第一时间段D1期间依次被检测。作为示例，当复位电压检测信号SHR具有高逻辑值时，控制器的采样电路可以在第一采样时间t1期间检测第一复位电压。此外，当像素电压检测信号SHS具有高逻辑值时，控制器可以在第二采样时间t2期间检测第一像素电压。第一转移晶体管TX1在第一采样时间t1和第二采样时间t2之间导通和关断，使得在第一暴露时间段de1期间由第一光电二极管PD1产生的电荷可以移动到第一浮置扩散区FD1。
在图21所示的示例实施方式中，在第一时间段D1之后的第二时间段D2期间，图像传感器可以再一次检测来自第一光电二极管PD1的像素电压和复位电压。如图21所示，当第二时间段D2开始时，第一复位晶体管RX1可以关断并且第二复位晶体管RX2可以导通。因此，第一浮置扩散区FD1、第二浮置扩散区FD2和第二复位晶体管RX2的导通容量之和可以被提供作为用于第一光电二极管PD1的浮置扩散区。结果，在第二时间段D2中，第一光电二极管PD1的电荷可以存储在具有比第一时间段D1中更大的容量的浮置扩散区中。因此，在第二时间段D2期间像素的转换增益可以低于在第一时间段D1期间像素的转换增益。
图像传感器的采样电路可以分别在第三采样时间t3和第四采样时间t4检测第二像素电压和第二复位电压。例如，在第二时间段D2中，像素电压可以在复位电压之前被检测。第二像素电压可以是与在第一暴露时间段de1和第二暴露时间段de11期间由第一光电二极管PD1产生的电荷对应的电压。第二暴露时间段de11可以短于第一暴露时间段de1。在检测第二像素电压之后，控制器使第一复位晶体管RX1导通和关断，以复位第一浮置扩散区FD1和第二浮置扩散区FD2的电压然后检测第二复位电压。此时，为了补偿耦合效应，第二复位晶体管RX2可以在第一复位晶体管RX1导通的时间期间关断。参照图21，第一复位晶体管RX1的导通时间和第二复位晶体管RX2的关断时间的至少一部分可以在第二时间段D2内彼此重叠。
在图21所示的示例实施方式中，可以使用在不同的转换增益条件下检测的复位电压和像素电压来生成图像数据。因此，可以防止第一光电二极管PD1和第一浮置扩散区FD1的饱和，并且可以向用户提供优化的图像，而不管图像传感器在其中操作的环境的照度如何。第一光电二极管PD1的容量可以根据容易饱和的高照度条件来确定。在图21所示的示例实施方式中，在第二时间段D2中读取像素电压和复位电压之前，第二复位晶体管RX2可以导通以将第一浮置扩散区FD1和第二浮置扩散区FD2彼此连接，从而防止第一浮置扩散区FD1通过第一光电二极管PD1的电荷而饱和。因此，可以在第一浮置扩散区FD1和第二浮置扩散区FD2中充分地累积第一光电二极管PD1产生的电荷，并且可以使用比第一光电二极管PD1的容量更大量的电荷来创建图像，同时，可以防止像素的饱和。另一方面，在根据图21所示的示例实施方式的操作中，可以不使用第二光电二极管PD2。
图22A和图22B是示出第一光电二极管PD1和浮置扩散区的操作的图。图22A和图22B可以是示出分别在具有高转换增益条件的第一时间段D1和具有低转换增益条件的第二时间段D2的第一光电二极管PD1和浮置扩散区的图。
首先，参照图22A，在第一时间段D1，第一光电二极管PD1产生的电荷可以移动到第一浮置扩散区FD1。在第一时间段D1期间，因为第二复位晶体管RX2关断，所以电荷可以仅累积在第一浮置扩散区FD1中。第一光电二极管PD1的容量可以考虑到如图22A所示的高转换增益条件来确定，因此，第一浮置扩散区FD1的容量和第一光电二极管PD1的容量可以是相似的。
接下来，参照图22B，在第二时间段D2，第二复位晶体管RX2导通，不仅第一浮置扩散区FD1和第二浮置扩散区FD2可以用作浮置扩散区，第二复位晶体管RX2的导通容量也可以用作浮置扩散区。因此，超过第一光电二极管PD1的容量的负电荷可以累积在浮置扩散区中并通过驱动晶体管DX反映在像素电压中。根据参照图21至图22B描述的示例实施方式，可以使用比第一光电二极管PD1的容量更大量的电荷来生成图像数据，结果，防止像素的饱和，同时，也可以提高数据的质量。
图23是示出根据实施方式的图像传感器的操作的图。
首先，参照图23，根据实施方式的图像传感器可以使第一复位晶体管RX1和第二复位晶体管RX2导通，以复位第一浮置扩散区FD1和第二浮置扩散区FD2的电压。第二光电二极管PD2可以在第二暴露时间段de2期间多次产生电荷。当第二转移晶体管TX2导通和关断时，开关元件SW可以关断。因此，第二光电二极管PD2的电荷可以不移动到第二浮置扩散区FD2，并且可以存储在存储电容器SC中。
在第二光电二极管PD2产生电荷之前或之时，图像传感器可以使第一转移晶体管TX1导通和关断，以对第一光电二极管PD1执行快门操作。因为开关元件SW关断，所以针对第一光电二极管PD1的快门操作可以不影响第二光电二极管PD2。当快门操作完成时，第一光电二极管PD1可以在第一暴露时间段de1期间产生电荷。
根据实施方式的图像传感器控制第二复位晶体管RX2以改变浮置扩散区的容量，并且可以检测与第一光电二极管PD1的电荷对应的子像素电压两次(即检测第一子像素电压和第二子像素电压)。因此，第一子像素电压和第二子像素电压可以在不同的转换增益条件下被检测。通过改变浮置扩散区的容量来检测第一子像素电压和第二子像素电压，可以防止图像质量由于在高照度条件下第一光电二极管PD1的饱和而劣化。图像传感器可以分别在第一时间段D11的第一子时间段DS1和第二子时间段DS2获取第一子像素电压和第二子像素电压。
首先，当第一子时间段DS1在第一暴露时间段de1期间开始时，图像传感器使第二复位晶体管RX2关断以使第一浮置扩散区FD1与第二浮置扩散区FD2分离，并且可以在第一采样时间t1期间从第一浮置扩散区FD1获取第一子复位电压。当经过第一采样时间t1时，图像传感器使第一转移晶体管TX1导通以使在第一暴露时间段de1期间由第一光电二极管PD1产生的电荷移动到第一浮置扩散区FD1，并且可以在第二采样时间t2期间检测第一子像素电压。
接下来，当第二子时间段DS2开始时，图像传感器使第一复位晶体管RX1关断并使第二复位晶体管RX2导通，以增大像素的浮置扩散区的容量并降低转换增益。因此，相对更大量的电荷可以存储在像素的浮置扩散区中。图像传感器使第一转移晶体管TX1导通，以将第一光电二极管PD1的电荷存储在第一浮置扩散区FD1、第二浮置扩散区FD2、导通的第二复位晶体管RX2等中。
图像传感器可以首先在第三采样时间t3期间检测第二子像素电压，并在随后的第四采样时间t4期间检测第二子复位电压。在第三采样时间t3和第四采样时间t4之间，第一复位晶体管RX1导通以复位第一浮置扩散区FD1和第二浮置扩散区FD2的电压。在这种情况下，如以上参照图21所述，可以进一步执行临时使第二复位晶体管RX2关断的操作以抵消耦合效应。
例如，图像传感器可以使用第一子复位电压和第一子像素电压之间的差值以及第二子复位电压和第二子像素电压之间的差值来生成第一原始数据。第一原始数据可以是与在最长的第一暴露时间段de1期间由第一光电二极管PD1产生的电荷对应的图像数据。
在第一时间段D11之后的第二时间段D21，图像传感器可以检测与第二光电二极管PD2的电荷对应的第二像素电压。在第二时间段D21，第二复位晶体管RX2可以导通并且第一复位晶体管RX1可以关断，使得第一浮置扩散区FD1和第二浮置扩散区FD2被连接。在多个第二暴露时间段de2期间由第二光电二极管PD2产生并存储在存储电容器SC中的电荷可以响应于开关元件SW的导通操作而移动到第一浮置扩散区FD1和第二浮置扩散区FD2。例如，开关元件SW可以在最后的第二暴露时间段de2过去之后导通。另一方面，转移的电荷的一部分可以存储在导通的第二复位晶体管RX2中。尽管图23所示的示例实施方式提供了开关元件SW与第二转移晶体管TX2一起导通的情况，但是开关元件SW也可以比第二转移晶体管TX2更早或更晚导通。
在开关元件SW保持导通状态的同时，图像传感器可以使第二转移晶体管TX2关断以从第二光电二极管PD2移除电荷。此外，图像传感器可以在第五采样时间t5期间检测第二像素电压，并在第五采样时间t5之后的第六采样时间t6期间检测第二复位电压。在第五采样时间t5和第六采样时间t6之间，图像传感器可以使第一复位晶体管RX1导通以复位第一浮置扩散区FD1和第二浮置扩散区FD2。
图像传感器可以通过计算第二像素电压和第二复位电压之间的差值来生成第二原始数据。第二原始数据是与在比第一暴露时间段de1更短的第二暴露时间段de2期间由第二光电二极管PD2产生的电荷对应的数据，并且可以是与中间暴露时间段对应的数据。此外，因为通过多次设定第二暴露时间段(de2)来控制第二光电二极管PD2产生电荷，所以可以使用第二原始数据准确地捕获其中出现闪烁的外部光源，诸如LED等。第二暴露时间段de2的长度和次数可以考虑到诸如LED的外部光源的操作频率和占空比来确定。
当进入第二时间段D21之后的第三时间段D3时，图像传感器可以使第一光电二极管PD1暴露于光达第三暴露时间段de3。第三暴露时间段de3可以短于第二暴露时间段de2。类似于第一时间段D11的情况，第一复位晶体管RX1在第三时间段D3期间关断，第二复位晶体管RX2导通，并且控制器可以依次在第七采样时间t7期间获取第三复位电压以及在第八采样时间t8期间获取第三像素电压。图像传感器可以通过使用第三复位电压和第三像素电压之间的差值来获取第三原始数据。
图像传感器可以通过使用第一至第三原始数据来生成图像数据。因为可以使用在不同的暴露时间段de1-de3期间由光电二极管PD1和PD2产生的电荷来获得第一至第三原始数据，所以可以组合第一至第三原始数据，因此，可以改善图像传感器的动态范围。此外，通过控制第二光电二极管PD2在多个第二暴露时间段de2产生电荷，也可以准确地捕获其中出现闪烁的外部光源。图像数据不限于使用第一至第三原始数据来生成，而是也可以使用第一和第二原始数据或者使用第一至第三原始数据以及另外的原始数据来生成。
图24是示出根据实施方式的图像传感器的效果的图。
参照图24，在根据实施方式的图像传感器的情况下，在光电二极管通过被分割成多个第一光电二极管来使用的情况下，第一光电二极管的FWC可以增大约1.5至2倍。作为示例，在使用一个第一光电二极管的图像传感器中，一个像素的第一光电二极管可以存储约10000至12000个电子。另一方面，在使用分割后的第一光电二极管的图像传感器中，一个像素的多个第一光电二极管可以存储约16000至20000个电子。然而，这仅是实施方式并且不限于此，可存储在第一光电二极管中的电子的数量可以取决于实施方式而变化。此外，在根据实施方式的图像传感器中，第一光电二极管的FWC可以增大两倍或更多倍，或者可以增大1至1.5倍之间。
另一方面，由于第一光电二极管的FWC增大，因此用于组合第一光电二极管产生的像素信号和第二光电二极管产生的像素信号的照度区段可以改变。因此，如图24所示，SNR下降现象可以被改善。然而，图24所示的曲线图仅是描述根据实施方式的图像传感器的效果的实施方式，并且不限于此，效果的程度可以取决于实施方式而变化，并且曲线图的形状也可以改变。
图25A、图25B、图25C、图25D和图25E是示出根据实施方式的图像传感器的像素电路的电路图。
图25A至图25E所示的像素电路200a-200e的实施方式可以是修改示例，其中与图9所示的像素电路200相比，不包括存储电容器SC、或者进一步包括溢出晶体管OX和/或将第一浮置扩散区FD1连接到第一复位晶体管RX1。图25A至图25E所示的像素电路200a-200e的实施方式可以基于图9所示的像素电路200的操作来操作，并且可以通过像素电路200的修改而在根据实施方式的图像传感器的效果上具有差异。此外，根据修改的器件，在操作方法上可以存在差异。
例如，参照图25A，与图9的像素电路200相比，根据实施方式的图像传感器的像素电路200a可以不包括存储电容器SC。因为不包括存储电容器SC，所以可以减小图像传感器的尺寸，但是第二光电二极管PD2产生的电荷可能容易饱和。另一方面，电荷可以通过第二转移晶体管TX2的导通/关断而直接转移到第二浮置扩散区FD2。
接下来，参照图25B，与图25A的像素电路200a相比，在根据示例实施方式的图像传感器的像素电路200b的情况下，第一浮置扩散区FD1可以连接到复位晶体管RX1。因此，因为第一浮置扩散区FD1的容量显著增大，所以多个第一光电二极管PD1a、PD1b、PD1c和PD1d(PD1)产生的电荷可以不容易饱和。然而，因为第二浮置扩散区FD2的容量相应地变窄，所以第二光电二极管PD2中产生的电荷可能容易饱和。
参照图25C，与图25A的像素电路200a相比，根据实施方式的图像传感器的像素电路200c可以进一步包括连接在第二光电二极管PD2和电源节点VDD之间的溢出晶体管OX。例如，溢出晶体管OX可以通过溢出控制信号OG导通/关断。图像传感器可以控制溢出晶体管OX和第二转移晶体管TX2交替地导通和关断，以防止第二光电二极管PD2的饱和并产生电荷。
参照图25D，与图25C的像素电路200c相比，根据实施方式的图像传感器的像素电路200d可以进一步包括存储电容器SC和开关元件SW。例如，存储电容器SC可以连接在电源节点VDD和一节点之间，所述节点在第二转移晶体管TX2和开关元件SW之间。另一方面，连接到存储电容器SC的电源节点可以是单独的电源节点，与整个图像传感器的电源节点VDD的电源电压不同的电源电压施加到该单独的电源节点。与图25C的像素电路200c不同，第二光电二极管PD2产生的电荷可以存储在存储电容器SC中。另一方面，为了防止第二光电二极管PD2的饱和，溢出晶体管OX和第二转移晶体管TX2可以交替地导通/关断以产生电荷，而开关元件SW可以关断。
参照图25E，与图25B的像素电路200b相比，根据示例实施方式的图像传感器的像素电路200e可以进一步包括连接在第二光电二极管PD2和电源节点VDD之间的溢出晶体管OX。根据像素电路200e的电路结构的优点和缺点可以类似于以上描述的那些。
然而，根据实施方式的图像传感器的像素电路不限于图9和图25A至图25E所示的那些，并且可以取决于实施方式以各种其它方式来设计。例如，可以使用取决于图像传感器的特性而具有明显不同的优点和缺点的各种像素电路。
图26和图27是示意性地示出包括根据实施方式的图像传感器的电子装置的图。
参照图26，电子装置1000可以包括相机模块组1100、应用处理器1200、电力管理集成电路(PMIC)1300和外部存储器1400。
相机模块组1100可以包括多个相机模块1100a、1100b和1100c。尽管附图示出了设置三个相机模块1100a、1100b和1100c的实施方式，但是实施方式不限于此。在实施方式中，相机模块组1100可以被修改为仅包括两个相机模块。此外，在实施方式中，相机模块组1100可以被修改和实现为包括n(其中n是4或更大的自然数)个相机模块。此外，在实施方式中，相机模块组1100中包括的多个相机模块1100a、1100b和1100c中的任何一个或任何组合可以包括根据以上参照图1至图25E描述的实施方式之一的图像传感器。
在下文中，将参照图27更详细地描述相机模块1100b的详细配置，但是以下描述可以等同地应用于根据实施方式的其它相机模块1100a和1100c。
参照图27，相机模块1100b可以包括棱镜1105、光路折叠元件(在下文中被称为“OPFE”)1110、致动器1130、图像感测器件1140和存储单元1150。
棱镜1105可以包括光反射材料的反射表面1107以改变外部入射的光L的路径。
在实施方式中，棱镜1105可以将在第一方向D1上入射的光L的路径改变至垂直于第一方向D1的第二方向D2。此外，棱镜1105可以绕中心轴线1106在A方向上旋转光反射材料的反射表面1107，或者可以在B方向上旋转中心轴线1106以将在第一方向上入射的光L的路径改变至第二方向，该第二方向是垂直方向。在这种情况下，OPFE 1110也可以在垂直于第一方向D1和第二方向D2的第三方向D3上移动。
在实施方式中，如所示出的，棱镜1105在A方向上的最大旋转角度可以在正(+)A方向上是15度或更小，并且可以在负(-)A方向上大于15度，但是实施方式不限于此。
在实施方式中，棱镜1105可以在正(+)或负(-)B方向上以约20度移动、或在10度和20度之间移动、或在15度和20度之间移动，在这种情况下，棱镜1105在正(+)B方向上移动的角度和棱镜1105在负(-)B方向上移动的角度可以相同，或者可以在约1度的范围内几乎相同。
在实施方式中，棱镜1105可以在平行于中心轴线1106的延伸方向的第三方向D3上移动光反射材料的反射表面1107。
OPFE 1110可以包括例如由m(其中m是自然数)个组组成的光学透镜。m组透镜可以在第二方向D2上移动以改变相机模块1100b的光学变焦比。例如，当相机模块1100b的基本光学变焦比是Z时，并且当OPFE 1110中包括的m组光学透镜被移动时，相机模块1100b的光学变焦比可以改变为3Z、或者5Z、或者5Z或更高的光学变焦比。
致动器1130可以将OPFE 1110或光学透镜移动到一位置。例如，致动器1130可以调节光学透镜的位置，使得图像传感器1142位于光学透镜的焦距处以用于准确感测。
图像感测器件1140可以包括图像传感器1142、控制逻辑1144和存储器1146。图像传感器1142可以使用通过光学透镜提供的光L来感测感测目标的图像。控制逻辑1144可以控制相机模块1100b的整体操作。例如，控制逻辑1144可以响应于通过控制信号线CSLb提供的控制信号来控制相机模块1100b的操作。
存储器1146可以存储用于相机模块1100b的操作的信息，诸如校准数据1147。校准数据1147可以包括用于使相机模块1100b使用从外部提供的光L来生成图像数据的信息。校准数据1147可以包括例如关于上述旋转度数的信息、关于焦距的信息、关于光轴的信息等。例如，当相机模块1100b实现为多状态相机(其焦距取决于光学透镜的位置而改变)的形式时，校准数据1147可以包括光学透镜的相应位置(或状态)的焦距值以及与自动聚焦相关的信息。
存储单元1150可以存储通过图像传感器1142感测的图像数据。存储单元1150可以设置在图像感测器件1140外部，并且可以实现为与构成图像感测器件1140的传感器芯片堆叠的形式。在实施方式中，存储单元1150可以实现为电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，但是实施方式不限于此。
一起参照图26和图27，在实施方式中，多个相机模块1100a、1100b和1100c中的每个可以包括致动器1130。因此，多个相机模块1100a、1100b和1100c中的每个可以基于其中包括的致动器1130的操作而包括相同或不同的校准数据1147。
在实施方式中，多个相机模块1100a、1100b和1100c中的一个相机模块(例如，1100b)可以是包括上述棱镜1105和OPFE 1110的折叠透镜型相机模块，其余相机模块(例如，1100a和1100c)可以是不包括棱镜1105和OPFE 1110的垂直型相机模块，但是实施方式不限于此。
在实施方式中，多个相机模块1100a、1100b和1100c当中的一个相机模块(例如，1100c)可以是例如使用红外线(IR)来提取深度信息的垂直型深度相机。在这种情况下，应用处理器1200可以将从深度相机提供的图像数据与从另一相机模块(例如，1100a或1100b)提供的图像数据合并，以生成3D深度图像。
在实施方式中，多个相机模块1100a、1100b和1100c当中的至少两个相机模块(例如，1100a和1100b)可以具有不同的视场。在这种情况下，例如，多个相机模块1100a、1100b和1100c当中的至少两个相机模块(例如，1100a和1100b)的光学透镜可以彼此不同，但是不限于此。
此外，在实施方式中，多个相机模块1100a、1100b和1100c的视场可以不同。在这种情况下，多个相机模块1100a、1100b和1100c中包括的光学透镜也可以彼此不同，但是实施方式不限于此。
在实施方式中，多个相机模块1100a、1100b和1100c可以设置为在物理上彼此分离。例如，一个图像传感器1142的感测区域没有被分割并由多个相机模块1100a、1100b和1100c使用，而是独立的图像传感器1142可以设置在多个相机模块1100a、1100b和1100c中的每个内部。
参照回图26，应用处理器1200可以包括图像处理器件1210、存储器控制器1220和内部存储器1230。应用处理器1200可以与多个相机模块1100a、1100b和1100c分离地被实现。例如，应用处理器1200以及多个相机模块1100a、1100b和1100c可以通过作为分离的半导体芯片彼此分离来实现。
图像处理器件1210可以包括多个子处理器1212a、1212b和1212c、图像生成器1214以及相机模块控制器1216。
图像处理器件1210可以包括与多个相机模块1100a、1100b和1100c的数量对应的多个子处理器1212a、1212b和1212c。
相机模块1100a、1100b和1100c生成的图像数据可以分别通过彼此分离的图像信号线ISLa、ISLb和ISLc被提供给对应的子处理器1212a、1212b和1212c。例如，相机模块1100a生成的图像数据可以通过图像信号线ISLa被提供给子处理器1212a，相机模块1100b生成的图像数据可以通过图像信号线ISLb被提供给子处理器1212b，相机模块1100c生成的图像数据可以通过图像信号线ISLc被提供给子处理器1212c。这样的图像数据传输可以使用例如基于移动产业处理器接口(MIPI)的相机串行接口(CSI)来执行，但是实施方式不限于此。
另一方面，在实施方式中，一个子处理器也可以设置为对应于多个相机模块。例如，子处理器1212a和子处理器1212c不是如所示出的那样彼此分离地实现，而是可以实现为单个子处理器，并且相机模块1100a和相机模块1100c提供的图像数据可以通过选择元件(例如，多路复用器)等被选择，然后可以被提供给集成的子处理器。
提供给相应的子处理器1212a、1212b和1212c的图像数据可以被提供给图像生成器1214。图像生成器1214可以根据图像生成信息或模式信号使用从相应的子处理器1212a、1212b和1212c提供的图像数据来生成输出图像。
例如，图像生成器1214根据图像生成信息或模式信号合并由具有不同视场的相机模块1100a、1100b和1100c生成的图像数据中的至少一些，以生成输出图像。此外，图像生成器1214可以根据图像生成信息或模式信号通过选择由具有不同视场的相机模块1100a、1100b和1100c生成的图像数据中的任何一个来生成输出图像。
在实施方式中，图像生成信息可以包括变焦信号(变焦因子)。此外，在实施方式中，模式信号可以是例如基于用户所选择的模式的信号。
例如，当图像生成信息是变焦信号(变焦因子)并且相机模块1100a、1100b和1100c具有不同的视场时，图像生成器1214可以取决于变焦信号的类型执行不同的操作。例如，当变焦信号是第一信号时，在合并从相机模块1100a输出的图像数据和从相机模块1100c输出的图像数据之后，可以使用合并后的图像数据和由相机模块1100b输出的不用于合并的图像数据来生成输出图像。例如，当变焦信号是不同于第一信号的第二信号时，图像生成器1214不执行这样的图像数据合并，并选择从各个相机模块1100a、1100b和1100c输出的图像数据中的任何一个，以生成输出图像。然而，实施方式不限于此，处理图像数据的方法可以被各种各样地修改和实现。
在实施方式中，图像生成器1214从多个子处理器1212a、1212b和1212c中的任何一个或任何组合接收具有不同暴露时间段的多个图像数据，并对所述多个图像数据执行高动态范围(HDR)处理，从而生成具有增大的动态范围的合并图像数据。
相机模块控制器1216可以向各个相机模块1100a、1100b和1100c提供控制信号。相机模块控制器1216生成的控制信号可以通过彼此分离的控制信号线CSLa、CSLb和CSLc被提供给对应的相机模块1100a、1100b和1100c。
可以根据包括变焦信号的图像生成信息或模式信号将多个相机模块1100a、1100b和1100c中的任何一个指定为主相机(例如，1100b)，并且可以将其余相机模块(例如，1100a和1100c)指定为从相机。这样的信息可以被包括在控制信号中，并且可以通过彼此分离的控制信号线CSLa、CSLb和CSLc被提供给对应的相机模块1100a、1100b和1100c。
作为主相机和从相机操作的相机模块可以根据变焦因子或操作模式信号来改变。例如，当相机模块1100a的视场比相机模块1100b的视场宽并且相机模块1100a具有低变焦因子的低变焦比时，相机模块1100b作为主相机操作，并且相机模块1100a可以作为从相机操作。相反，当相机模块1100a的变焦因子表明高变焦比时，相机模块1100a可以作为主相机操作，并且相机模块1100b可以作为从相机操作。
在实施方式中，从相机模块控制器1216提供给相机模块1100a、1100b和1100c中的每个的控制信号可以包括同步使能信号。例如，当相机模块1100b是主相机并且相机模块1100a和1100c是从相机时，相机模块控制器1216可以向相机模块1100b发送同步使能信号。接收同步使能信号的相机模块1100b基于接收到的同步使能信号生成同步信号，并且可以通过同步信号线SSL将生成的同步信号提供给相机模块1100a和1100c。相机模块1100b以及相机模块1100a和1100c可以与同步信号同步以向应用处理器1200发送图像数据。
在实施方式中，从相机模块控制器1216提供给多个相机模块1100a、1100b和1100c的控制信号可以包括根据模式信号的模式信息。基于模式信息，多个相机模块1100a、1100b和1100c可以关于感测速度以第一操作模式和第二操作模式操作。
在第一操作模式中，多个相机模块1100a、1100b和1100c可以以第一速度生成图像信号(例如，生成第一帧率的图像信号)，可以以高于第一速度的第二速度对生成的图像信号进行编码(例如，以高于第一帧率的第二帧率对图像信号进行编码)，并且可以将编码后的图像信号发送给应用处理器1200。在这种情况下，第二速度可以是第一速度的30倍或更小。
应用处理器1200将接收到的图像信号(例如，编码后的图像信号)存储于提供在其中的内部存储器1230中或存储于在应用处理器1200外部的外部存储器1400中，然后可以从内部存储器1230或外部存储器1400读取编码后的图像信号并对读取的信号进行解码，并且可以显示基于解码后的图像信号生成的图像数据。例如，图像处理器件1210的多个子处理器1212a、1212b和1212c当中的对应子处理器可以执行解码，并且还可以对解码后的图像信号执行图像处理。
多个相机模块1100a、1100b和1100c可以在第二操作模式中以低于第一速度的第三速度生成图像信号，例如生成具有低于第一帧率的第三帧率的图像信号，并且可以将该图像信号发送给应用处理器1200。提供给应用处理器1200的图像信号可以是未编码的信号。应用处理器1200可以对接收到的图像信号执行图像处理，或者可以将图像信号存储在内部存储器1230或外部存储器(存储(storage))1400中。
PMIC 1300可以向多个相应的相机模块1100a、1100b和1100c供应电力，诸如电源电压。例如，在应用处理器1200的控制下，PMIC 1300可以通过电力信号线PSLa向相机模块1100a供应第一电力，通过电力信号线PSLb向相机模块1100b供应第二电力，以及通过电力信号线PSLc向相机模块1100c供应第三电力。
PMIC 1300可以响应于来自应用处理器1200的电力控制信号PCON而产生对应于多个相应的相机模块1100a、1100b和1100c的电力，并且还可以调节电力的水平。电力控制信号PCON可以包括用于多个相机模块1100a、1100b和1100c的每个操作模式的电力调节信号。例如，操作模式可以包括低电力模式，在这种情况下，电力控制信号PCON可以包括关于以低电力模式和设定电力水平操作的相机模块的信息。提供给多个相应的相机模块1100a、1100b和1100c的电力的水平可以彼此相同或不同。此外，电力水平可以动态地改变。
如上所述，根据实施方式的图像传感器可以使用多个像素的每个中包括的多个第一光电二极管和第二光电二极管产生的电荷来准确地检测来自其中出现闪烁的外部光源的光。此外，可以增大所述多个第一光电二极管的满阱容量(FWC)，并且可以在增大图像传感器动态范围的同时，改善来自其中出现闪烁现象的外部光源的光的噪声特性。
虽然以上已经示出和描述了实施方式，但是对本领域技术人员将明显的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明构思的范围的情况下，可以进行修改和变化。
本申请基于2020年10月16日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0134017号韩国专利申请并要求其优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用整体地结合于此。

Claims (20)

1.一种图像传感器，包括：
多个第一光电二极管，被包括在单位像素的第一区域中；
第二光电二极管，被包括在所述单位像素的第二区域中；
第一微透镜，设置在所述第一区域上方；
第二微透镜，设置在所述第二区域上方；
第一浮置扩散区，被包括在所述第一区域中；
第二浮置扩散区，被包括在所述第二区域中；
多个第一转移晶体管，配置为将所述多个第一光电二极管产生的电荷提供给所述第一浮置扩散区；以及
第二转移晶体管，配置为将所述第二光电二极管产生的电荷提供给所述第二浮置扩散区，
其中所述多个第一光电二极管的光接收面积之和大于所述第二光电二极管的光接收面积。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括滤色器，所述滤色器设置在所述多个第一光电二极管和所述第二光电二极管上方并由所述多个第一光电二极管和所述第二光电二极管共用。
3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述多个第一转移晶体管设置在显著地减小在所述多个第一光电二极管和所述第一浮置扩散区之间的距离的位置，所述多个第一光电二极管产生的所述电荷移动经过所述距离。
4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一微透镜的面积大于所述第二微透镜的面积。
5.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括插置在所述多个第一光电二极管和所述第二光电二极管之间的器件隔离层。
6.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述图像传感器配置为：
检测第一像素电压，所述第一像素电压对应于在第一暴露时间段期间由所述多个第一光电二极管产生的所述电荷；
检测第二像素电压，所述第二像素电压对应于在多次重复小于所述第一暴露时间段的第二暴露时间段时由所述第二光电二极管产生的所述电荷；以及
基于检测到的所述第一像素电压和检测到的所述第二像素电压生成关于所述单位像素的图像数据。
7.根据权利要求6所述的图像传感器，其中所述图像传感器还配置为检测与在小于所述第二暴露时间段的第三暴露时间段期间由所述多个第一光电二极管产生的所述电荷对应的第三像素电压，并基于检测到的所述第一像素电压、检测到的所述第二像素电压和检测到的所述第三像素电压生成关于所述单位像素的所述图像数据。
8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述图像传感器配置为：
在第一时间段期间，依次检测第一复位电压和第一像素电压，所述第一像素电压对应于移动到所述第一浮置扩散区的由所述多个第一光电二极管产生的所述电荷；以及
在所述第一时间段之后的第二时间段期间：
检测第二像素电压，所述第二像素电压对应于移动到所述第一浮置扩散区的由所述第二光电二极管产生的所述电荷；以及
在检测所述第二像素电压之后，检测第二复位电压，所述第二复位电压对应于被复位的所述第一浮置扩散区。
9.根据权利要求8所述的图像传感器，其中基于检测到的所述第一复位电压和检测到的所述第一像素电压之间的差值来生成第一原始数据，
其中基于检测到的所述第二复位电压和检测到的所述第二像素电压之间的差值来生成第二原始数据，以及
其中基于所述第一原始数据和所述第二原始数据来生成图像数据，具有闪烁现象的光源被反映在所述图像数据中。
10.根据权利要求8所述的图像传感器，其中所述第一时间段包括第一子时间段和在所述第一子时间段之后的第二子时间段，
其中所述图像传感器还配置为：
在所述第一子时间段期间，检测第一子像素信号，所述第一子像素信号对应于被调节为所述第一浮置扩散区的容量的所述单位像素的浮置扩散区的容量；
在所述第二子时间段期间，检测第二子像素信号，所述第二子像素信号对应于被调节为所述第一浮置扩散区的所述容量和所述第二浮置扩散区的容量之和的所述浮置扩散区的所述容量，
基于检测到的所述第一子像素信号和检测到的所述第二子像素信号来生成第一原始数据，
基于检测到的所述第二复位电压和检测到的所述第二像素电压之间的差值来生成第二原始数据，以及
基于所述第一原始数据和所述第二原始数据来生成图像数据。
11.根据权利要求8所述的图像传感器，其中所述图像传感器还配置为，在所述第二时间段之后的第三时间段期间，依次检测第三复位电压和第三像素电压，所述第三像素电压对应于移动到所述第一浮置扩散区的由所述多个第一光电二极管产生的所述电荷，
其中基于所述第一复位电压和所述第一像素电压之间的差值来生成第一原始数据，
其中基于所述第二复位电压和所述第二像素电压之间的差值来生成第二原始数据，
其中基于所述第三复位电压和所述第三像素电压之间的差值来生成第三原始数据，以及
其中基于所述第一原始数据、所述第二原始数据和所述第三原始数据来生成图像数据，具有闪烁现象的光源被反映在所述图像数据中。
12.一种图像传感器，包括：
多个第一光电二极管，分别经由多个第一转移晶体管连接到第一浮置扩散区；
第二光电二极管，经由第二转移晶体管连接到与所述第一浮置扩散区分离的第二浮置扩散区；
第一复位晶体管，连接在所述第二浮置扩散区和第一电源节点之间；
第二复位晶体管，连接在所述第一浮置扩散区和所述第二浮置扩散区之间；
开关元件，连接在所述第二转移晶体管和所述第二浮置扩散区之间；以及
存储电容器，连接在第二电源节点和一节点之间，所述节点插置在所述第二转移晶体管和所述开关元件之间，
其中对于每个单位像素，所述多个第一光电二极管和所述第二光电二极管被包括。
13.根据权利要求12所述的图像传感器，还包括：
至少一个第一微透镜，设置在所述多个第一光电二极管上方；以及
第二微透镜，设置在所述第二光电二极管上方。
14.根据权利要求12所述的图像传感器，还包括：
驱动晶体管，配置为基于累积在所述第一浮置扩散区中的电荷来生成像素信号；以及
选择晶体管，配置为输出生成的所述像素信号。
15.根据权利要求12所述的图像传感器，还包括溢出晶体管，所述溢出晶体管连接在所述第二光电二极管和所述第一电源节点之间并配置为防止所述第二光电二极管的饱和。
16.根据权利要求15所述的图像传感器，其中所述存储电容器配置为通过使所述溢出晶体管和所述第二转移晶体管交替地导通和关断来存储所述第二光电二极管产生的电荷，以及
其中所述图像传感器还配置为通过使所述开关元件导通来检测与存储在所述存储电容器中的所述电荷对应的像素信号。
17.根据权利要求12所述的图像传感器，其中输入到所述第一电源节点的第一电压大于或等于输入到所述第二电源节点的第二电压。
18.一种图像传感器，包括：
N个第一光电二极管，被包括在单位像素中；
第二光电二极管，被包括在所述单位像素中；
滤色器，设置在所述N个第一光电二极管和所述第二光电二极管上方并由所述N个第一光电二极管和所述第二光电二极管共用；
M个第一微透镜，设置在所述N个第一光电二极管上方，其中M小于或等于N；
第二微透镜，设置在所述第二光电二极管上方；
第一浮置扩散区；
第二浮置扩散区，与所述第一浮置扩散区分离；
多个第一转移晶体管，配置为将累积在所述N个第一光电二极管中的电荷提供给所述第一浮置扩散区；以及
第二转移晶体管，配置为将累积在所述第二光电二极管中的电荷提供给所述第二浮置扩散区。
19.根据权利要求18所述的图像传感器，其中在垂直方向上，所述M个第一微透镜中的每个的中心点不与所述第一浮置扩散区重叠。
20.根据权利要求18所述的图像传感器，还包括像素电路，所述像素电路连接到所述N个第一光电二极管和所述第二光电二极管，
其中所述像素电路配置为生成分别与累积在所述N个第一光电二极管中的所述电荷和累积在所述第二光电二极管中的所述电荷对应的像素信号，以生成闪烁现象得到缓解的图像。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102213765B1 (ko) * 2019-08-09 2021-02-08 엘지이노텍 주식회사 이미지 센서, 카메라 모듈 및 카메라 모듈을 포함하는 광학 기기
KR20220105292A (ko) * 2021-01-20 2022-07-27 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센싱 장치 및 그의 동작 방법
JP7403506B2 (ja) * 2021-08-05 2023-12-22 キヤノン株式会社 光電変換装置、撮像装置、機器及び光電変換装置の駆動方法
CN115776617A (zh) * 2021-09-06 2023-03-10 思特威(上海)电子科技股份有限公司 像素结构、图像传感器、设备及图像处理方法、控制方法
US12051714B2 (en) * 2022-03-09 2024-07-30 Smartsens Technology(Hk) Co., Limited Pixel structure, image sensor, and method for controlling image sensor

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110037187A (ko) 2009-10-06 2011-04-13 클레어픽셀 주식회사 고감도 이미지 센서 및 그 이미지 센서에서의 데이터 독출 방법
US9578223B2 (en) 2013-08-21 2017-02-21 Qualcomm Incorporated System and method for capturing images with multiple image sensing elements
KR101536323B1 (ko) 2013-09-30 2015-07-14 클레어픽셀 주식회사 플리커 노이즈 방지를 위한 씨모스 이미지 센서
JP6176062B2 (ja) * 2013-11-06 2017-08-09 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその駆動方法、並びに電子機器
JP6408372B2 (ja) * 2014-03-31 2018-10-17 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置及びその駆動制御方法、並びに、電子機器
JP2015216186A (ja) * 2014-05-09 2015-12-03 ソニー株式会社 固体撮像装置および電子機器
KR20160027717A (ko) 2014-09-02 2016-03-10 현대모비스 주식회사 차량의 좌석 제어 시스템 및 그 방법
US9774801B2 (en) 2014-12-05 2017-09-26 Qualcomm Incorporated Solid state image sensor with enhanced charge capacity and dynamic range
US9749556B2 (en) * 2015-03-24 2017-08-29 Semiconductor Components Industries, Llc Imaging systems having image sensor pixel arrays with phase detection capabilities
US9911773B2 (en) 2015-06-18 2018-03-06 Omnivision Technologies, Inc. Virtual high dynamic range large-small pixel image sensor
KR102356706B1 (ko) 2015-07-07 2022-01-27 삼성전자주식회사 넓은 다이나믹 레인지를 갖는 이미지 센서, 이미지 센서의 픽셀 회로 및 이미지 센서의 동작방법
CN112788224B (zh) * 2016-01-29 2023-04-04 松下知识产权经营株式会社 摄像装置
US10271037B2 (en) * 2017-01-20 2019-04-23 Semiconductor Components Industries, Llc Image sensors with hybrid three-dimensional imaging
US10187600B2 (en) * 2017-06-15 2019-01-22 SmartSens Technology (U.S.), Inc. Four shared pixel with phase detection and full array readout modes
US10714517B2 (en) * 2018-01-23 2020-07-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensor
US10334191B1 (en) 2018-03-02 2019-06-25 Omnivision Technologies, Inc. Pixel array with embedded split pixels for high dynamic range imaging
US11102430B2 (en) * 2018-12-10 2021-08-24 Facebook Technologies, Llc Pixel sensor having multiple photodiodes
US10834342B2 (en) * 2019-02-01 2020-11-10 Semiconductor Components Industries, Llc Image sensors with reduced noise

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