CN115225835A - 相机模块和相机模块的操作方法 - Google Patents

相机模块和相机模块的操作方法 Download PDF

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Abstract

提供了相机模块和相机模块的操作方法。所述相机模块包括：多个像素，每个像素包括第一子像素至第四子像素；行驱动器，通过多条行线连接到所述多个像素；模数转换电路，通过多条列线连接到所述多个像素，并且将所述多条列线的信号转换为数字值；以及逻辑电路。第一子像素至第四子像素中的每个包括第一区域和第二区域。第一区域和第二区域中的每个包括光电检测器。响应于行驱动器激活包括在所述多个像素之中的一个像素中的一半或更少的光电检测器的信号，模数转换电路生成第一信号。逻辑电路基于第一信号生成自动对焦信号。

Description

相机模块和相机模块的操作方法
本申请要求于2021年4月16日提交到韩国知识产权局的第10-2021-0049836号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开通过引用全部包含于此。
技术领域
在此描述的本公开的实施例涉及电子装置，更具体地，涉及以高动态范围(HDR)执行自动对焦的相机模块和相机模块的操作方法。
背景技术
相机模块可生成指示目标或来自目标的风景的图像数据。随着移动装置(诸如，以智能电话和平板计算机为例)的性能提高，相机模块可在移动装置中被采用。因为移动装置中采用的图像模块(例如，相机模块)生成图像数据，所以图像模块可用于创建基于图像的内容。
为了生成提高的质量的图像数据，可在相机模块中实现自动对焦的功能。自动对焦可包括：基于从图像传感器的光电检测器之中的与左眼对应的(一个或多个)光电检测器生成的信号和从光电检测器之中的与右眼对应的(一个或多个)光电检测器生成的信号，来确定与目标或风景对应的焦点。
发明内容
本公开的实施例提供了一种防止用于自动对焦的信号饱和的相机模块、以及相机模块的操作方法。
根据实施例，一种相机模块包括：像素阵列，包括以行布置的多个像素，其中，所述多个像素中的每个包括第一子像素、第二子像素、第三子像素和第四子像素；行驱动器，通过多条行线连接到所述多个像素；模数转换电路，通过多条列线连接到所述多个像素，并且将所述多条列线的信号转换为数字值；以及逻辑电路。第一子像素、第二子像素、第三子像素和第四子像素中的每个包括第一区域和第二区域。第一区域和第二区域中的每个包括光电检测器。响应于行驱动器激活包括在所述多个像素之中的一个像素中的一半或更少的光电检测器的信号，模数转换电路生成第一信号。响应于行驱动器对包括在所述多个像素之中的所述一个像素中的光电检测器的信号执行合并，模数转换电路生成第二信号。逻辑电路基于第一信号生成自动对焦信号。
根据一个实施例，一种包括多个像素的相机模块的操作方法，其中，所述多个像素包括多个子像素，并且所述多个子像素中的每个包括多个光电检测器，所述操作方法包括：从多个像素之中的一个像素的一半或更少的光电检测器接收信号；以及响应于所述信号的电平小于第一阈值，增加从其接收到所述信号的光电检测器的数量。自动对焦基于所述信号被执行。
根据实施例，一种相机模块包括：第一光电检测器、第二光电检测器、第三光电检测器和第四光电检测器，布置在第一行中；第五光电检测器、第六光电检测器、第七光电检测器和第八光电检测器，布置在第二行中；行驱动器，在第一时间区间中将第一光电检测器至第八光电检测器中的一半或更少的光电检测器与浮动扩散节点连接，在第二时间区间中将第一光电检测器至第八光电检测器与浮动扩散节点连接，并且在第三时间区间中将第一光电检测器至第八光电检测器与浮动扩散节点连接；以及模数转换电路，在第一时间区间中从浮动扩散节点生成第一信号，在第二时间区间中从浮动扩散节点生成第二信号，并且在第三时间区间中从浮动扩散节点生成第三信号。第一信号用于自动对焦。
附图说明
通过参照附图详细描述本公开的实施例，本公开的以上目的和特征以及其它目的和特征将变得更加清楚，其中：
图1示出根据本公开的实施例的相机模块。
图2示出根据本公开的实施例的像素的示例。
图3示出属于同一行的第一像素至第三像素连接到相应行线的线的第一示例。
图4示出相机模块基于图3的线路结构(wire structure)捕获一行中的像素的图像数据的示例。
图5示出属于同一行的第一像素至第三像素连接到相应行线的线的第二示例。
图6示出相机模块基于图5的线路结构捕获一行中的像素的图像数据的示例。
图7示出数字HCG自动对焦信号基于图5的线路结构而被生成的第三示例的各种情况。
图8至图14示出属于同一行的第一像素至第三像素连接到相应行线的线的第三示例至第九示例。
图15示出数字HCG自动对焦信号基于图14的线路结构而被生成的第23情况。
图16示出相机模块基于图5和图8至图14的线路结构之一捕获一行中的像素的图像数据的示例。
图17示出以图5的线路结构实现的相机模块的操作方法的示例。
图18是包括多相机模块的电子装置的框图。
图19是图18的相机模块的详细框图。
具体实施方式
在下文中将参照附图更全面地描述本公开的实施例。贯穿附图，相同的参考标号可表示相同的元件。
图1示出根据本公开的实施例的相机模块100。参照图1，相机模块100可包括像素阵列110、行驱动器120、斜坡信号发生器130(RSG)、模数转换电路140、存储器电路150、逻辑电路160和时序发生器170(TG)。
像素阵列110可包括以矩阵的形式按行和列布置的多个像素PX。多个像素PX中的每个可包括光电检测器。例如，光电检测器可包括光电二极管、光电晶体管、光电门、钉扎光电二极管等。多个像素中的每个可通过使用光电检测器来感测光，并且可将感测的光的量转换为电信号(例如，电压或电流)。
滤色器阵列(CFA)和透镜可被堆叠在像素阵列110上。滤色器阵列可包括红色(R)滤色器、绿色(G)滤色器和蓝色(B)滤色器。两个或更多个不同的滤色器可被设置在多个像素PX中的每个处。例如，在一个实施例中，至少一个蓝色滤色器、至少一个红色滤色器和至少两个绿色滤光器可被设置在多个像素PX中的每个处。
行驱动器120可通过第一行线RL1至第m行线RLm(m是正整数)连接到像素阵列110的像素PX的行。行驱动器120可对由时序发生器170生成的地址和/或控制信号进行解码。根据解码的结果，行驱动器120可顺序地驱动像素阵列110的第一行线RL1至第m行线RLm，并且可用特定电压选择选择的行线。例如，行驱动器120可用适于感测光的电压驱动选择的行线。
连接到像素PX的行的第一行线RL1至第m行线RLm中的每条可包括两条或更多条线。两条或更多条线可分别传送例如各种信号，各种信号包括用于选择(激活)像素的光电检测器的信号、用于重置浮动扩散节点的信号、用于选择列线的信号、用于调整转换增益的信号等。
斜坡信号发生器130可生成斜坡信号RS。斜坡信号发生器130可在时序发生器170的控制下进行操作。例如，斜坡信号发生器130可响应于控制信号(诸如，斜坡使能信号和/或模式信号)进行操作。响应于斜坡使能信号被激活，斜坡信号发生器130可生成具有基于模式信号设置的斜率的斜坡信号RS。例如，斜坡信号发生器130可生成随时间从初始电平连续减小或增大的斜坡信号RS。
模数转换电路140可通过第一列线CL1至第n列线CLn(n是正整数)连接到像素阵列110的像素PX的列。模数转换电路140可包括分别连接到第一列线CL1至第n列线CLn的第一模数转换器AD1至第n模数转换器ADn。第一模数转换器AD1至第n模数转换器ADn可共同从斜坡信号发生器130接收斜坡信号RS。
第一模数转换器AD1至第n模数转换器ADn可将第一列线CL1至第n列线CLn的电压(或电流)与斜坡信号RS进行比较。当连续减小(或增大)的斜坡信号RS变得小于(或大于)第一列线CL1至第n列线CLn的电压(或电流)时，第一模数转换器AD1至第n模数转换器ADn可执行计数操作。第一模数转换器AD1至第n模数转换器ADn可将计数值转换并输出为数字值。也就是说，第一模数转换器AD1至第n模数转换器ADn可将与从像素PX输出的电压(或电流)的大小(或量)对应的数字值输出到第一列线CL1至第n列线CLn。
第一模数转换器AD1至第n模数转换器ADn中的每个可包括至少两个子转换器。子转换器可与相应列线共同连接，并且可共同接收斜坡信号RS。子转换器的分辨率可大约相等或不同。子转换器可在不同的时序被激活，以将相应列线的电压(或电流)转换为数字值(或数字信号)。
存储器电路150可包括分别与第一模数转换器AD1至第n模数转换器ADn对应的第一存储器M1至第n存储器Mn。第一存储器M1至第n存储器Mn可存储从第一模数转换器AD1至第n模数转换器ADn接收的数字值(或数字信号)，并且可将存储的值(或信号)传送到逻辑电路160。例如，第一存储器M1至第n存储器Mn可用锁存器或存储器单元来实现。
逻辑电路160可从存储器电路150接收数字值(或数字信号)。逻辑电路160可基于数字值(或数字信号)执行自动对焦。例如，逻辑电路160可执行相位检测(PD)自动对焦。逻辑电路160可输出通过自动对焦校正的数字值(或数字信号)作为图像数据ID。可选地，逻辑电路160可输出数字高转换增益(HCG)自动对焦信号和第二数字HCG自动对焦信号作为用于自动对焦的信息。
在逻辑电路160的控制下，时序发生器170可控制相机模块100进行操作时的时序。时序发生器170可控制行驱动器120顺序地选择第一行线RL1至第m行线RLm时的时序，并且可控制信号通过包括在从第一行线RL1至第m行线RLm选择的行线中的两条或更多条线被传送时的时序。
时序发生器170可控制斜坡信号发生器130生成斜坡信号RS并初始化斜坡信号RS时的时序。时序发生器170可控制第一模数转换器AD1至第n模数转换器ADn开始计数操作和比较操作时的时序、以及第一模数转换器AD1至第n模数转换器ADn被初始化时的时序。
图2示出根据本公开的实施例的像素PX的示例。参照图1和图2，像素PX可包括第一子像素SP1、第二子像素SP2、第三子像素SP3和第四子像素SP4。
第一子像素SP1至第四子像素SP4可在像素PX中按行和列被布置。第一子像素SP1和第二子像素SP2可位于同一行中。第三子像素SP3和第四子像素SP4可位于同一行中。第一子像素SP1和第三子像素SP3可位于同一列中。第二子像素SP2和第四子像素SP4可位于同一列中。
第一子像素SP1至第四子像素SP4可与浮动扩散节点FD共同连接。第一子像素SP1至第四子像素SP4中的每个可包括第一区域和第二区域。
例如，第一子像素SP1可包括第一区域SP1_1和第二区域SP1_2。第一子像素SP1的第一区域SP1_1可包括光电检测器PD和选择性地激活该光电检测器PD的传送门TG(例如，连接到浮动扩散节点FD以传送信号)。该传送门TG可响应于传送线TG1_1的信号而导通或截止。第一子像素SP1的第二区域SP1_2可包括光电检测器PD和选择性地激活该光电检测器PD的传送门TG(例如，连接到浮动扩散节点FD以传送信号)。该传送门TG可响应于传送线TG1_2的信号而导通或截止。
第二子像素SP2可包括第一区域SP2_1和第二区域SP2_2。第二子像素SP2的第一区域SP2_1可包括光电检测器PD和选择性地激活该光电检测器PD的传送门TG(例如，连接到浮动扩散节点FD以传送信号)。该传送门TG可响应于传送线TG2_1的信号而导通或截止。第二子像素SP2的第二区域SP2_2可包括光电检测器PD和选择性地激活该光电检测器PD的传送门TG(例如，连接到浮动扩散节点FD以传送信号)。该传送门TG可响应于传送线TG2_2的信号而导通或截止。
第三子像素SP3可包括第一区域SP3_1和第二区域SP3_2。第三子像素SP3的第一区域SP3_1可包括光电检测器PD和选择性地激活该光电检测器PD的传送门TG(例如，连接到浮动扩散节点FD以传送信号)。该传送门TG可响应于传送线TG3_1的信号而导通或截止。第三子像素SP3的第二区域SP3_2可包括光电检测器PD和选择性地激活该光电检测器PD的传送门TG(例如，连接到浮动扩散节点FD以传送信号)。该传送门TG可响应于传送线TG3_2的信号而导通或截止。
第四子像素SP4可包括第一区域SP4_1和第二区域SP4_2。第四子像素SP4的第一区域SP4_1可包括光电检测器PD和选择性地激活该光电检测器PD的传送门TG(例如，连接到浮动扩散节点FD以传送信号)。该传送门TG可响应于传送线TG4_1的信号而导通或截止。第四子像素SP4的第二区域SP4_2可包括光电检测器PD和选择性地激活该光电检测器PD的传送门TG(例如，连接到浮动扩散节点FD以传送信号)。该传送门TG可响应于传送线TG4_2的信号而导通或截止。
也就是说，像素PX可包括多个子像素(例如，SP1至SP4)。多个子像素(例如，SP1至SP4)中的每个可包括多个光电检测器PD。像素PX的光电检测器PD可彼此独立地电连接到浮动扩散节点FD，或者可彼此独立地与浮动扩散节点FD电断开。
在一个实施例中，第一子像素SP1的光电检测器PD可对应于相同颜色的滤色器。第二子像素SP2的光电检测器PD可对应于相同颜色的滤色器。第三子像素SP3的光电检测器PD可对应于相同颜色的滤色器。第四子像素SP4的光电检测器PD可对应于相同颜色的滤色器。
第一子像素SP1至第四子像素SP4中的一个子像素可对应于蓝色滤色器，第一子像素SP1至第四子像素SP4中的另一个子像素可对应于红色滤色器，第一子像素SP1至第四子像素SP4中的其它子像素可对应于绿色滤色器。参照图2描述的像素PX和滤色器可被称为“四合一像素(tetra，或被称为四像素合一、像素四合一)单元”。
第一子像素SP1的传送线TG1_1和TG1_2、第二子像素SP2的传送线TG2_1和TG2_2、第三子像素SP3的传送线TG3_1和TG3_2、以及第四子像素SP4的传送线TG4_1和TG4_2可连接到第一行线RL1至第m行线RLm之中的相应行线(例如，RL)。例如，相应行线RL可包括两条或更多条线。两条或更多条线中的每条可连接到像素PX的传送线TG1_1、TG1_2、TG2_1、TG2_2、TG3_1、TG3_2、TG4_1和TG4_2中的至少一条。
像素PX还可包括第一晶体管T1和第二晶体管T2，第一晶体管T1和第二晶体管T2串联连接在像素电压VPIX(例如，将被施加到像素PX的电源电压)被施加到的电力节点与浮动扩散节点FD之间。
第一晶体管T1可包括重置信号RG被传送到的栅极、连接到像素电压VPIX被施加到的电力节点的第一端、以及连接到第二晶体管T2的第二端。第一晶体管T1可用于重置(或初始化)像素PX的内部电压(或电流)。在像素PX的重置(或初始化)中，像素PX的第一晶体管T1、第二晶体管T2和传送门TG可导通。浮动扩散节点FD的电压和光电检测器PD的电压可被重置(或初始化)为像素电压VPIX。
第二晶体管T2可包括动态转换增益信号DCG被施加到的栅极、连接到第一晶体管T1的第一端、以及连接到浮动扩散节点FD的第二端。当由光电检测器PD生成的电压(或电流)被传送到浮动扩散节点FD时，第二晶体管T2可调整增益。例如，当第二晶体管T2导通时，浮动扩散节点FD可被扩展到面向第一晶体管T1的区域，因此，浮动扩散节点FD的电容可增大。当第二晶体管T2截止时，浮动扩散节点FD可被减小到面向第二晶体管T2的区域，因此，浮动扩散节点FD的电容可减小。
当浮动扩散节点FD的电容增大时，增益可在由光电检测器PD生成的电压(或电流)被传送到浮动扩散节点FD时减小。当浮动扩散节点FD的电容减小时，增益可在由光电检测器PD生成的电压(或电流)被传送到浮动扩散节点FD时增大。第二晶体管T2可通过调整浮动扩散节点FD的电容来动态地调整由光电检测器PD感测的光的强度的范围。也就是说，可实现高动态范围(HDR)。
在一个实施例中，为了提高HDR，第一电容器CF1可附加地连接到浮动扩散节点FD。可选地，在一个实施例中，为了提高HDR，第二电容器CF2可附加地连接在第二晶体管T2与第一晶体管T1之间。在一个实施例中，可利用第一电容器CF1和第二电容器CF2二者。
像素PX还可包括第三晶体管T3和第四晶体管T4。第三晶体管T3可包括连接到浮动扩散节点FD的栅极、连接到像素电压VPIX被施加到的电力节点的第一端、以及连接到第四晶体管T4的第二端。第三晶体管T3可用作源输出放大器(source follower amplifier)，源输出放大器放大浮动扩散节点FD的电压以便被传送到第四晶体管T4。
第四晶体管T4可包括选择信号SEL被传送到的栅极、连接到第三晶体管T3的第一端、以及连接到第一列线CL1至第n列线CLn之中的相应列线CL的第二端。第四晶体管T4可将第三晶体管T3的输出信号(例如，电压或电流)传送到相应列线CL。
在一个实施例中，可通过相应行线的线之中的不同线传送重置信号RG、动态转换增益信号DCG和选择信号SEL。
图3示出属于同一行的第一像素PX1至第三像素PX3连接到相应行线的线的第一示例。为了易于说明，第一子像素SP1至第四子像素SP4彼此不被区分，并且仅第一子像素SP1至第四子像素SP4的第一区域SP1_1、SP2_1、SP3_1和SP4_1以及第二区域SP1_2、SP2_2、SP3_2和SP4_2在图3中被示出。
此外，为了易于说明，仅第一区域SP1_1、SP2_1、SP3_1和SP4_1的组件之中的传送线TG1_1、TG2_1、TG3_1和TG4_1被示出，并且仅第二区域SP1_2、SP2_2、SP3_2和SP4_2的组件之中的传送线TG1_2、TG2_2、TG3_2和TG4_2被示出。
参照图1、图2和图3，一条行线可包括第一线L1至第五线L5。第一线L1可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第一子像素SP1的第一区域SP1_1的传送线TG1_1，并且可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第二子像素SP2的第一区域SP2_1的传送线TG2_1。第一线L1可激活第一子像素SP1的第一区域SP1_1和第二子像素SP2的第一区域SP2_1(例如，左侧的光电检测器PD)。
第二线L2可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第一子像素SP1的第二区域SP1_2的传送线TG1_2，并且可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第二子像素SP2的第二区域SP2_2的传送线TG2_2。第二线L2可激活第一子像素SP1的第二区域SP1_2和第二子像素SP2的第二区域SP2_2(例如，右侧的光电检测器PD)。
第三线L3可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第三子像素SP3的第一区域SP3_1的传送线TG3_1，并且可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第四子像素SP4的第一区域SP4_1的传送线TG4_1。第三线L3可激活第三子像素SP3的第一区域SP3_1和第四子像素SP4的第一区域SP4_1(例如，左侧的光电检测器PD)。
第四线L4可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第三子像素SP3的第二区域SP3_2的传送线TG3_2，并且可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第四子像素SP4的第二区域SP4_2的传送线TG4_2。第四线L4可激活第三子像素SP3的第二区域SP3_2和第四子像素SP4的第二区域SP4_2(例如，右侧的光电检测器PD)。
第五线L5可与第一像素PX1至第三像素PX3共同连接。第五线L5可包括传送重置信号RG的线、传送动态转换增益信号DCG的线和传送选择信号SEL的线。
图4示出相机模块100基于图3的线路结构捕获一行中的像素PX1至PX3的图像数据ID的示例。在一个实施例中，可在图4中示出的示例之前执行重置操作和曝光操作。重置操作可包括将从像素PX的行选择的一行像素PX的光电检测器PD和浮动扩散节点FD重置(或初始化)为像素电压VPIX。曝光操作可包括与重置操作之后的给定时间区间对应的并且在其中光电检测器PD响应于入射光而生成信号的时间区间。
参照图1、图2、图3和图4，一行来捕获像素PX1至PX3的图像数据ID的处理可通过第一时间区间TI1至第五时间区间TI5而被执行。
第一时间区间TI1可对应于低转换增益(LCG)的重置区间。在一个实施例中，第一线L1至第四线L4的信号可被保持在非激活状态(例如，低电平)，并且像素PX1至PX3的光电检测器PD不将信号输出到浮动扩散节点FD。动态转换增益信号DCG可保持激活状态(例如，高电平)。
连接到每条列线CL的子转换器之中的第一子转换器可基于斜坡信号RS将每条列线CL的在没有光电检测器PD的输出时存在的信号(例如，LCG噪声信号)转换为数字值(或数字信号)。参照图4的第一示例E1，每个像素PX的8个光电检测器PD的输出信号未被捕获，因此，与每个像素PX的8个光电检测器PD对应的8个框被描绘为空。
第二时间区间TI2可对应于高转换增益(HCG)的重置区间。在一个实施例中，第一线L1至第四线L4的信号可被保持在非激活状态(例如，低电平)，并且像素PX1至PX3的光电检测器PD不将信号输出到浮动扩散节点FD。动态转换增益信号DCG可保持非激活状态(例如，低电平)。
连接到每条列线CL的子转换器之中的第二子转换器可基于斜坡信号RS将每条列线CL的在没有光电检测器PD的输出时存在的信号(例如，HCG噪声信号)转换为数字值(或数字信号)。参照图4的第二示例E2，每个像素PX的8个光电检测器PD的输出信号未被捕获，因此，与每个像素PX的8个光电检测器PD对应的8个框被描绘为空。
第三时间区间TI3可对应于HCG的第一信号捕获区间。在第三时间区间TI3期间，相机模块100可捕获自动对焦所需的信号。在第三时间区间TI3之前，第一线L1和第三线L3的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。第二线L2和第四线L4的信号可保持非激活状态。动态转换增益信号DCG可保持非激活状态(例如，低电平)。然后，在第三时间区间TI3期间，每个像素PX的第一子像素SP1至第四子像素SP4的第一区域SP1_1、SP2_1、SP3_1和SP4_1的光电检测器PD的输出可在浮动扩散节点FD处被合并(bin)。
连接到每条列线CL的子转换器之中的第二子转换器可基于斜坡信号RS将每条列线CL的与第一子像素SP1至第四子像素SP4的第一区域SP1_1、SP2_1、SP3_1和SP4_1的光电检测器PD的输出对应的信号(例如，HCG自动对焦信号)转换为数字值(或数字信号)(例如，数字HCG自动对焦信号)。参照图4的第三示例E3，每个子像素的第一区域的光电检测器PD的输出信号被捕获，因此，与每个子像素的第一区域的光电检测器PD对应的4个框被描绘为由斜线填充，并且剩余的框被描绘为空。
在一个实施例中，连接到每条列线CL的第二子转换器可通过从数字HCG自动对焦信号减去数字HCG噪声信号的一半来从数字HCG自动对焦信号去除噪声分量。
第四时间区间TI4可对应于HCG的第二信号捕获区间。在第四时间区间TI4期间，相机模块100可捕获高转换增益(HCG)的图像信号。在四时间区间TI4之前，第一线L1至第四线L4的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。动态转换增益信号DCG可保持非激活状态(例如，低电平)。然后，在四时间区间TI4期间，每个像素PX的光电检测器PD的输出可在浮动扩散节点FD处被合并。
连接到每条列线CL的子转换器之中的第二子转换器可基于斜坡信号RS将每条列线CL的与第一子像素SP1至第四子像素SP4的光电检测器PD的输出对应的信号(例如，HCG和信号(sum signal))转换为数字值(或数字信号)(例如，数字HCG和信号)。参照图4的第四示例E4，每个像素PX的光电检测器PD的输出信号被捕获，因此，与每个像素PX的光电检测器PD对应的8个框被描绘为由斜线填充。
在一个实施例中，连接到每条列线CL的第二子转换器可通过从数字HCG和信号减去数字HCG噪声信号来从数字HCG和信号去除噪声分量。
在一个实施例中，逻辑电路160可通过从数字HCG和信号减去数字HCG自动对焦信号来生成第二数字HCG自动对焦信号。逻辑电路160可基于数字HCG自动对焦信号和第二数字HCG自动对焦信号来执行相位检测自动对焦。可选地，逻辑电路160可输出数字HCG自动对焦信号和第二数字HCG自动对焦信号作为用于自动对焦的信息。
第五时间区间TI5可对应于LCG的信号捕获区间。在第五时间区间TI5期间，相机模块100可捕获低转换增益(LCG)的图像信号。在第五时间区间TI5之前，第一线L1至第四线L4的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。动态转换增益信号DCG可保持激活状态(例如，高电平)。然后，在第五时间区间TI5期间，每个像素PX的光电检测器PD的输出可在浮动扩散节点FD处被合并。在一个实施例中，当LCG信号被生成时，行驱动器120可增大多个像素的浮动扩散节点FD的电容。
连接到每条列线CL的子转换器之中的第一子转换器可基于斜坡信号RS将每条列线CL的与第一子像素SP1至第四子像素SP4的光电检测器PD的输出对应的信号(例如，LCG和信号)转换为数字值(或数字信号)(例如，数字LCG和信号)。参照图4的第五示例E5，每个像素PX的光电检测器PD的输出信号被捕获，因此，与每个像素PX的光电检测器PD对应的8个框被描绘为由斜线填充。
在一个实施例中，连接到每条列线CL的第一子转换器可通过从数字LCG和信号减去数字LCG噪声信号来从数字LCG和信号去除噪声分量。
如参照图4所述，相机模块100可通过使用属于每个像素PX的所有光电检测器PD来执行自动对焦。然而，当在第三时间区间TI3中从每个子像素的第一区域传送到浮动扩散节点FD的信号的强度大于浮动扩散节点FD的能力(例如，电容)时，数字HCG自动对焦信号可饱和。当数字HCG自动对焦信号饱和时，相机模块100可能无法自动对焦。
图5示出属于同一行的第一像素PX1至第三像素PX3连接到相应行线的线的第二示例。如在图3中示出的第一示例E1中，为了易于说明，第一像素PX1至第三像素PX3的一些组件被省略。
参照图1、图2和图5，一条行线可包括第一线L1至第九线L9。第一线L1可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第一子像素SP1的第一区域SP1_1的传送线TG1_1。第一线L1可激活第一子像素SP1的第一区域SP1_1(例如，左侧的光电检测器PD)。
第二线L2可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第一子像素SP1的第二区域SP1_2的传送线TG1_2。第二线L2可激活第一子像素SP1的第二区域SP1_2(例如，右侧的光电检测器PD)。
第三线L3可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第二子像素SP2的第一区域SP2_1的传送线TG2_1。第三线L3可激活第二子像素SP2的第一区域SP2_1(例如，左侧的光电检测器PD)。
第四线L4可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第二子像素SP2的第二区域SP2_2的传送线TG2_2。第四线L4可激活第二子像素SP2的第二区域SP2_2(例如，右侧的光电检测器PD)。
第五线L5可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第三子像素SP3的第一区域SP3_1的传送线TG3_1。第五线L5可激活第三子像素SP3的第一区域SP3_1(例如，左侧的光电检测器PD)。
第六线L6可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第三子像素SP3的第二区域SP3_2的传送线TG3_2。第六线L6可激活第三子像素SP3的第二区域SP3_2(例如，右侧的光电检测器PD)。
第七线L7可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第四子像素SP4的第一区域SP4_1的传送线TG4_1。第七线L7可激活第四子像素SP4的第一区域SP4_1(例如，左侧的光电检测器PD)。
第八线L8可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第四子像素SP4的第二区域SP4_2的传送线TG4_2。第八线L8可激活第四子像素SP4的第二区域SP4_2(例如，右侧的光电检测器PD)。
第九线L9可与第一像素PX1至第三像素PX3共同连接。第九线L9可包括传送重置信号RG的线、传送动态转换增益信号DCG的线和传送选择信号SEL的线。
与图3的示例相比，在图5的示例中，每个像素的光电检测器可由独立的传送线激活或去激活。因此，根据图5的示例实现的相机模块100可以以各种方式捕获数字HCG自动对焦信号。
图6示出相机模块100基于图5的线路结构捕获一行中的像素PX1至PX3的图像数据ID的示例。参照图1、图2、图5和图6，相机模块100可基于第一时间区间TI1至第五时间区间TI5捕获一行中的像素PX1至PX3的图像数据ID。
在一个实施例中，如参照图4所述，可在图6的第一时间区间TI1至第五时间区间TI5之前执行重置操作和曝光操作。第一时间区间TI1、第二时间区间TI2、第四时间区间TI4和第五时间区间TI5中的操作可与参照图4描述的操作相同。因此，其进一步描述将被省略以避免冗余。
在第三时间区间TI3之前，第一线L1的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。第二线L2至第八线L8的信号可保持非激活状态。动态转换增益信号DCG可维持非激活状态(例如，低电平)。
然后，在第三时间区间TI3中，连接到每条列线CL的子转换器之中的第二子转换器可基于斜坡信号RS将每条列线CL的与第一子像素SP1的第一区域SP1_1的光电检测器PD的输出对应的信号(例如，HCG自动对焦信号)转换为数字值(或数字信号)(例如，数字HCG自动对焦信号)。参照图6的第三示例E3，第一子像素SP1的第一区域SP1_1的光电检测器PD的输出信号被捕获，因此，与第一子像素SP1的第一区域SP1_1的光电检测器PD对应的一个框被描绘为由斜线填充，并且剩余的框被描绘为空。
在一个实施例中，连接到每条列线CL的第二子转换器可通过从数字HCG自动对焦信号减去数字HCG噪声信号的一半来从数字HCG自动对焦信号去除噪声分量。
与图4的第三示例E3相比，在图6的示例E3中，从8个光电检测器PD之中的一个光电检测器PD生成数字HCG自动对焦信号。因此，可防止数字HCG自动对焦信号饱和。
图7示出数字HCG自动对焦信号基于图5的线路结构被生成的第三示例E3的各种情况。参照图1、图2、图5、图6和图7，在第1情况C1至第11情况C11下，相机模块100可通过使用每个像素PX中的至少一个子像素的第一区域的(一个或多个)光电检测器PD来生成数字HCG自动对焦信号。
在第1情况C1至第4情况C4下，相机模块100可通过使用每个像素PX的光电检测器PD中的一个光电检测器来生成数字HCG自动对焦信号。
在第1情况C1下，相机模块100可从每个像素PX中的第一子像素SP1的第一区域SP1_1(例如，上面的行中的左子像素的左侧)的光电检测器PD的输出信号，生成数字HCG自动对焦信号。在第三时间区间TI3之前，第一线L1的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。
在第2情况C2下，相机模块100可从每个像素PX中的第二子像素SP2的第一区域SP2_1(例如，上面的行中的右子像素的左侧)的光电检测器PD的输出信号，生成数字HCG自动对焦信号。在第三时间区间TI3之前，第三线L3的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。
在第3情况C3下，相机模块100可从每个像素PX中的第三子像素SP3的第一区域SP3_1(例如，下面的行中的左子像素的左侧)的光电检测器PD的输出信号，生成数字HCG自动对焦信号。在第三时间区间TI3之前，第五线L5的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。
在第4情况C4下，相机模块100可从每个像素PX中的第四子像素SP4的第一区域SP4_1(例如，下面的行中的右侧子像素的左侧)的光电检测器PD的输出信号，生成数字HCG自动对焦信号。在第三时间区间TI3之前，第七线L7的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。
在第5情况C5至第10情况C10下，相机模块100可通过使用每个像素PX的光电检测器PD中的两个光电检测器来生成数字HCG自动对焦信号。
在第5情况C5下，相机模块100可从每个像素PX中的第一子像素SP1的第一区域SP1_1(例如，上面的行中的左子像素的左侧)的光电检测器PD的输出信号和每个像素PX中的第三子像素SP3的第一区域SP3_1(例如，下面的行中的左子像素的左侧)的光电检测器PD的输出信号，生成数字HCG自动对焦信号。在第三时间区间TI3之前，第一线L1和第五线L5的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。
在第6情况C6下，相机模块100可从每个像素PX中的第二子像素SP2的第一区域SP2_1(例如，上面的行中的右子像素的左侧)的光电检测器PD的输出信号和每个像素PX中的第四子像素SP4的第一区域SP4_1(例如，下面的行中的右子像素的左侧)的光电检测器PD的输出信号，生成数字HCG自动对焦信号。在第三时间区间TI3之前，第三线L3和第七线L7的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。
在第7情况C7下，相机模块100可从每个像素PX中的第一子像素SP1的第一区域SP1_1(例如，上面的行中的左子像素的左侧)的光电检测器PD的输出信号和每个像素PX中的第二子像素SP2的第一区域SP2_1(例如，上面的行中的右子像素的左侧)的光电检测器PD的输出信号，生成数字HCG自动对焦信号。在第三时间区间TI3之前，第一线L1和第三线L3的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。
在第8情况C8下，相机模块100可从每个像素PX中的第三子像素SP3的第一区域SP3_1(例如，下面的行中的左子像素的左侧)的光电检测器PD的输出信号和每个像素PX中的第四子像素SP4的第一区域SP4_1(例如，下面的行中的右子像素的左侧)的光电检测器PD的输出信号，生成数字HCG自动对焦信号。在第三时间区间TI3之前，第五线L5和第七线L7的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。
在第9情况C9下，相机模块100可从每个像素PX中的第一子像素SP1的第一区域SP1_1(例如，上面的行中的左子像素的左侧)的光电检测器PD的输出信号和每个像素PX中的第四子像素SP4的第一区域SP4_1(例如，下面的行中的右子像素的左侧)的光电检测器PD的输出信号，生成数字HCG自动对焦信号。在第三时间区间TI3之前，第一线L1和第七线L7的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。
在第10情况C10下，相机模块100可从每个像素PX中的第二子像素SP2的第一区域SP2_1(例如，上面的行中的右子像素的左侧)的光电检测器PD的输出信号和每个像素PX中的第三子像素SP3的第一区域SP3_1(例如，下面的行中的左子像素的左侧)的光电检测器PD的输出信号，生成数字HCG自动对焦信号。在第三时间区间TI3之前，第三线L3和第五线L5的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。
在第11情况C11下，相机模块100可通过使用每个像素PX的光电检测器PD中的四个光电检测器来生成数字HCG自动对焦信号。相机模块100可从第一子像素SP1至第四子像素SP4的第一区域SP1_1至SP4_1(例如，所有子像素的左侧)的光电检测器PD的输出信号，生成数字HCG自动对焦信号。在第三时间区间TI3之前，第一线L1、第三线L3、第五线L5和第七线L7的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。
在第12情况C12至第22情况C22下，相机模块100可通过使用每个像素PX中的至少一个子像素的第二区域的(一个或多个)光电检测器PD来生成数字HCG自动对焦信号。
在第12情况C12至第十五情况C15下，相机模块100可通过使用每个像素PX的光电检测器PD中的一个光电检测器来生成数字HCG自动对焦信号。
在第12情况C12下，相机模块100可从每个像素PX中的第一子像素SP1的第二区域SP1_2(例如，上面的行中的左侧子像素的右侧)的光电检测器PD的输出信号，生成数字HCG自动对焦信号。在第三时间区间TI3之前，第二线L2的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。
在第13情况C13下，相机模块100可从“每个像素PX中的第二子像素SP2的第二区域SP2_2(例如，上面的行中的右子像素的右侧)的光电检测器PD的输出信号，生成数字HCG自动对焦信号。在第三时间区间TI3之前，第四线L4的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。
在第14情况C14下，相机模块100可从“每个像素PX中的第三子像素SP3的第二区域SP3_2(例如，下面的行中的左子像素的右侧)的光电检测器PD的输出信号，生成数字HCG自动对焦信号。在第三时间区间TI3之前，第六线L6的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。
在第15情况C15下，相机模块100可从“每个像素PX中的第四子像素SP4的第二区域SP4_2(例如，下面的行中的右子像素的右侧)的光电检测器PD的输出信号，生成数字HCG自动对焦信号。在第三时间区间TI3之前，第八线L8的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。
在第16情况C16至第21情况C21下，相机模块100可通过使用每个像素PX的光电检测器PD中的两个光电检测器来生成数字HCG自动对焦信号。
在第16情况C16下，相机模块100可从每个像素PX中的第一子像素SP1的第二区域SP1_2(例如，上面的行中的左子像素的右侧)的光电检测器PD的输出信号和每个像素PX中的第三子像素SP3的第二区域SP3_2(例如，下面的行中的左子像素的右侧)的光电检测器PD的输出信号，生成数字HCG自动对焦信号。在第三时间区间TI3之前，第二线L2和第六线L6的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。
在第17情况C17下，相机模块100可从每个像素PX中的第二子像素SP2的第二区域SP2_2(例如，上面的行中的右子像素的右侧)的光电检测器PD的输出信号和每个像素PX中的第四子像素SP4的第二区域SP4_2(例如，下面的行中的右子像素的右侧)的光电检测器PD的输出信号，生成数字HCG自动对焦信号。在第三时间区间TI3之前，第四线L4和第八线L8的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。
在第18情况C18下，相机模块100可从每个像素PX中的第一子像素SP1的第二区域SP1_2(例如，上面的行中的左子像素的右侧)的光电检测器PD的输出信号和每个像素PX中的第二子像素SP2的第二区域SP2_2(例如，上面的行中的右子像素的右侧)的光电检测器PD的输出信号，生成数字HCG自动对焦信号。在第三时间区间TI3之前，第二线L2和第四线L4的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。
在第19情况C19下，相机模块100可从每个像素PX中的第三子像素SP3的第二区域SP3_2(例如，下面的行中的左子像素的右侧)的光电检测器PD的输出信号和每个像素PX中的第四子像素SP4的第二区域SP4_2(例如，下面的行中的右子像素的右侧)的光电检测器PD的输出信号，生成数字HCG自动对焦信号。在第三时间区间TI3之前，第六线L6和第八线L8的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。
在第20情况C20下，相机模块100可从每个像素PX中的第一子像素SP1的第二区域SP1_2(例如，上面的行中的左子像素的右侧)的光电检测器PD的输出信号和每个像素PX中的第四子像素SP4的第二区域SP4_2(例如，下面的行中的右子像素的右侧)的光电检测器PD的输出信号，生成数字HCG自动对焦信号。在第三时间区间TI3之前，第二线L2和第八线L8的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。
在第21情况C21下，相机模块100可从每个像素PX中的第二子像素SP2的第二区域SP2_2(例如，上面的行中的右子像素的右侧)的光电检测器PD的输出信号和每个像素PX中的第三子像素SP3的第二区域SP3_2(例如，下面的行中的左子像素的右侧)的光电检测器PD的输出信号，生成数字HCG自动对焦信号。在第三时间区间TI3之前，第四线L4和第六线L6的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。
在第22情况C22下，相机模块100可通过使用每个像素PX的光电检测器PD中的四个光电检测器来生成数字HCG自动对焦信号。相机模块100可从第一子像素SP1至第四子像素SP4的第二区域SP1_2至SP4_2(例如，所有子像素的右侧)的光电检测器PD的输出信号，生成数字HCG自动对焦信号。在第三时间区间TI3之前，第二线L2、第四线L4、第六线L6和第八线L8的信号可从非激活状态(例如，低电平)转变为激活状态(例如，高电平)，随后可从激活状态转变为非激活状态。
在一个实施例中，相机模块100可通过使用每个像素PX的光电检测器PD中的一半或更少的光电检测器PD来生成数字HCG自动对焦信号。例如，相机模块100的模数转换电路可响应于行驱动器120激活包括在一个像素PX中的一半或更少的光电检测器PD的信号而生成第一信号，并且可基于第一信号生成自动对焦信号。例如，相机模块100的模数转换电路可响应于行驱动器120对包括在一个像素PX中的光电检测器PD的信号执行合并而生成第二信号。
属于第一组G1的第1情况C1至第4情况C4以及第12情况C12至第15情况C15可通过使用属于每个像素PX的光电检测器PD中的一个光电检测器来生成数字HCG自动对焦信号。
逻辑电路160可通过从数字HCG和信号减去四倍的数字HCG自动对焦信号来生成第二数字HCG自动对焦信号。可选地，逻辑电路160可通过从数字LCG和信号减去数字HCG自动对焦信号来生成第二数字HCG自动对焦信号。逻辑电路160可基于数字HCG自动对焦信号和第二数字HCG自动对焦信号来执行相位检测自动对焦。可选地，逻辑电路160可输出数字HCG自动对焦信号和第二数字HCG自动对焦信号作为用于自动对焦的信息。
属于第二组G2的第5情况C5至第10情况C10以及第16情况C16至第21情况C21可通过使用属于每个像素PX的光电检测器PD中的两个光电检测器来生成数字HCG自动对焦信号。
逻辑电路160可通过从数字HCG和信号减去两倍的数字HCG自动对焦信号来生成第二数字HCG自动对焦信号。可选地，逻辑电路160可通过从数字LCG和信号减去数字HCG自动对焦信号的一半来生成第二数字HCG自动对焦信号。逻辑电路160可基于数字HCG自动对焦信号和第二数字HCG自动对焦信号来执行相位检测自动对焦。可选地，逻辑电路160可输出数字HCG自动对焦信号和第二数字HCG自动对焦信号作为用于自动对焦的信息。此外，属于第三组G3的第11情况C11以及第22情况C22可通过使用属于每个像素PX的光电检测器PD中的四个光电检测器来生成数字HCG自动对焦信号。逻辑电路160可通过从数字HCG和信号减去数字HCG自动对焦信号来生成第二数字HCG自动对焦信号。
图8示出属于同一行的第一像素PX1至第三像素PX3连接到相应行线的线的第三示例。在一个实施例中，以图8的线路结构实现的相机模块100可基于图7的第1情况C1和第2情况C2生成HCG自动对焦信号。如在图3中示出的第一示例E1中那样，为了易于说明，第一像素PX1至第三像素PX3的一些组件被省略。
参照图1、图2、图7和图8，一条行线可包括第一线L1至第六线L6。第一线L1可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第一子像素SP1的第一区域SP1_1的传送线TG1_1。第一线L1可激活第一子像素SP1的第一区域SP1_1(例如，左侧的光电检测器PD)。
第二线L2可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第二子像素SP2的第一区域SP2_1的传送线TG2_1。第二线L2可激活第二子像素SP2的第一区域SP2_1(例如，左侧的光电检测器PD)。
第三线L3可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第一子像素SP1的第二区域SP1_2的传送线TG1_2，并且可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第二子像素SP2的第二区域SP2_2的传送线TG2_2。第三线L3可激活第一子像素SP1的第二区域SP1_2和第二子像素SP2的第二区域SP2_2(例如，右侧的光电检测器PD)。
第四线L4可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第三子像素SP3的第一区域SP3_1的传送线TG3_1，并且可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第四子像素SP4的第一区域SP4_1的传送线TG4_1。第四线L4可激活第三子像素SP3的第一区域SP3_1和第四子像素SP4的第一区域SP4_1(例如，左侧的光电检测器PD)。
第五线L5可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第三子像素SP3的第二区域SP3_2的传送线TG3_2，并且可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第四子像素SP4的第二区域SP4_2的传送线TG4_2。第五线L5可激活第三子像素SP3的第二区域SP3_2和第四子像素SP4的第二区域SP4_2(例如，右侧的光电检测器PD)。
第六线L6可与第一像素PX1至第三像素PX3共同连接。第六线L6可包括传送重置信号RG的线、传送动态转换增益信号DCG的线和传送选择信号SEL的线。
图9示出属于同一行的第一像素PX1至第三像素PX3连接到相应行线的线的第四示例。在一个实施例中，以图9的线路结构实现的相机模块100可基于图7的第3情况C3和第4情况C4生成HCG自动对焦信号。如在图3中示出的第一示例E1中那样，为了易于说明，第一像素PX1至第三像素PX3的一些组件被省略。
参照图1、图2、图7和图9，一条行线可包括第一线L1至第六线L6。第一线L1可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第一子像素SP1的第一区域SP1_1的传送线TG1_1，并且可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第二子像素SP2的第一区域SP2_1的传送线TG2_1。第一线L1可激活第一子像素SP1的第一区域SP1_1和第二子像素SP2的第一区域SP2_1(例如，左侧的光电检测器PD)。
第二线L2可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第一子像素SP1的第二区域SP1_2的传送线TG1_2，并且可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第二子像素SP2的第二区域SP2_2的传送线TG2_2。第二线L2可激活第一子像素SP1的第二区域SP1_2和第二子像素SP2的第二区域SP2_2(例如，右侧的光电检测器PD)。
第三线L3可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第三子像素SP3的第一区域SP3_1的传送线TG3_1。第三线L3可激活第三子像素SP3的第一区域SP3_1(例如，左侧的光电检测器PD)。
第四线L4可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第四子像素SP4的第一区域SP4_1的传送线TG4_1。第四线L4可激活第四子像素SP4的第一区域SP4_1(例如，左侧的光电检测器PD)。
第五线L5可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第三子像素SP3的第二区域SP3_2的传送线TG3_2，并且可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第四子像素SP4的第二区域SP4_2的传送线TG4_2。第五线L5可激活第三子像素SP3的第二区域SP3_2和第四子像素SP4的第二区域SP4_2(例如，右侧的光电检测器PD)。
第六线L6可与第一像素PX1至第三像素PX3共同连接。第六线L6可包括传送重置信号RG的线、传送动态转换增益信号DCG的线和传送选择信号SEL的线。
图10示出属于同一行的第一像素PX1至第三像素PX3连接到相应行线的线的第五示例。在一个实施例中，以图10的线路结构实现的相机模块100可基于图7的第5情况C5、第6情况C6、第9情况C9和第10情况C10生成HCG自动对焦信号。如在图3中示出的第一示例E1中那样，为了易于说明，第一像素PX1至第三像素PX3的一些组件被省略。
参照图1、图2、图7和图10，一条行线可包括第一线L1至第七线L7。第一线L1可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第一子像素SP1的第一区域SP1_1的传送线TG1_1。第一线L1可激活第一子像素SP1的第一区域SP1_1(例如，左侧的光电检测器PD)。
第二线L2可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第二子像素SP2的第一区域SP2_1的传送线TG2_1。第二线L2可激活第二子像素SP2的第一区域SP2_1(例如，左侧的光电检测器PD)。
第三线L3可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第一子像素SP1的第二区域SP1_2的传送线TG1_2，并且可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第二子像素SP2的第二区域SP2_2的传送线TG2_2。第三线L3可激活第一子像素SP1的第二区域SP1_2和第二子像素SP2的第二区域SP2_2(例如，右侧的光电检测器PD)。
第四线L4可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第三子像素SP3的第一区域SP3_1的传送线TG3_1。第四线L4可激活第三子像素SP3的第一区域SP3_1(例如，左侧的光电检测器PD)。
第五线L5可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第四子像素SP4的第一区域SP4_1的传送线TG4_1。第五线L5可激活第四子像素SP4的第一区域SP4_1(例如，左侧的光电检测器PD)。
第六线L6可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第三子像素SP3的第二区域SP3_2的传送线TG3_2，并且可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第四子像素SP4的第二区域SP4_2的传送线TG4_2。第六线L6可激活第三子像素SP3的第二区域SP3_2和第四子像素SP4的第二区域SP4_2(例如，右侧的光电检测器PD)。
第七线L7可与第一像素PX1至第三像素PX3共同连接。第七线L7可包括传送重置信号RG的线、传送动态转换增益信号DCG的线和传送选择信号SEL的线。
图11示出属于同一行的第一像素PX1至第三像素PX3连接到相应行线的线的第六示例。在一个实施例中，以图11的线路结构实现的相机模块100可基于图7的第12情况C12和第13情况C13生成HCG自动对焦信号。如在图3中示出的第一示例E1中那样，为了易于说明，第一像素PX1至第三像素PX3的一些组件被省略。
参照图1、图2、图7和图11，一条行线可包括第一线L1至第六线L6。第一线L1可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第一子像素SP1的第一区域SP1_1的传送线TG1_1，并且可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第二子像素SP2的第一区域SP2_1的传送线TG2_1。第一线L1可激活第一子像素SP1的第一区域SP1_1和第二子像素SP2的第一区域SP2_1(例如，左侧的光电检测器PD)。
第二线L2可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第一子像素SP1的第二区域SP1_2的传送线TG1_2。第二线L2可激活第一子像素SP1的第二区域SP1_2(例如，右侧的光电检测器PD)。
第三线L3可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第二子像素SP2的第二区域SP2_2的传送线TG2_2。第三线L3可激活第二子像素SP2的第二区域SP2_2(例如，右侧的光电检测器PD)。
第四线L4可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第三子像素SP3的第一区域SP3_1的传送线TG3_1，并且可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第四子像素SP4的第一区域SP4_1的传送线TG4_1。第四线L4可激活第三子像素SP3的第一区域SP3_1和第四子像素SP4的第一区域SP4_1(例如，左侧的光电检测器PD)。
第五线L5可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第三子像素SP3的第二区域SP3_2的传送线TG3_2，并且可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第四子像素SP4的第二区域SP4_2的传送线TG4_2。第五线L5可激活第三子像素SP3的第二区域SP3_2和第四子像素SP4的第二区域SP4_2(例如，右侧的光电检测器PD)。
第六线L6可与第一像素PX1至第三像素PX3共同连接。第六线L6可包括传送重置信号RG的线、传送动态转换增益信号DCG的线和传送选择信号SEL的线。
图12示出属于同一行的第一像素PX1至第三像素PX3连接到相应行线的线的第七示例。在一个实施例中，以图12的线路结构实现的相机模块100可基于图7的第14情况C14和第15情况C15生成HCG自动对焦信号。如在图3中示出的第一示例E1中那样，为了易于说明，第一像素PX1至第三像素PX3的一些组件被省略。
参照图1、图2、图7和图12，一条行线可包括第一线L1至第六线L6。第一线L1可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第一子像素SP1的第一区域SP1_1的传送线TG1_1，并且可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第二子像素SP2的第一区域SP2_1的传送线TG2_1。第一线L1可激活第一子像素SP1的第一区域SP1_1和第二子像素SP2的第一区域SP2_1(例如，左侧的光电检测器PD)。
第二线L2可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第一子像素SP1的第二区域SP1_2的传送线TG1_2，并且可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第二子像素SP2的第二区域SP2_2的传送线TG2_2。第二线L2可激活第一子像素SP1的第二区域SP1_2和第二子像素SP2的第二区域SP2_2(例如，右侧的光电检测器PD)。
第三线L3可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第三子像素SP3的第一区域SP3_1的传送线TG3_1，并且可连接到第四子像素SP4的第一区域SP4_1的传送线TG4_1。第三线L3可激活第三子像素SP3的第一区域SP3_1和第四子像素SP4的第一区域SP4_1(例如，左侧的光电检测器PD)。
第四线L4可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第三子像素SP3的第二区域SP3_2的传送线TG3_2。第四线L4可激活第三子像素SP3的第二区域SP3_2(例如，右侧的光电检测器PD)。
第五线L5可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第四子像素SP4的第二区域SP4_2的传送线TG4_2。第五线L5可激活第四子像素SP4的第二区域SP4_2(例如，右侧的光电检测器PD)。
第六线L6可与第一像素PX1至第三像素PX3共同连接。第六线L6可包括传送重置信号RG的线、传送动态转换增益信号DCG的线和传送选择信号SEL的线。
图13示出属于同一行的第一像素PX1至第三像素PX3连接到相应行线的线的第八示例。在一个实施例中，以图13的线路结构实现的相机模块100可基于图7的第16情况C16、第17情况C17、第20情况C20和第21情况C21生成HCG自动对焦信号。如在图3中示出的第一示例E1中那样，为了易于说明，第一像素PX1至第三像素PX3的一些组件被省略。
参照图1、图2、图7和图13，一条行线可包括第一线L1至第七线L7。第一线L1可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第一子像素SP1的第一区域SP1_1的传送线TG1_1，并且可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第二子像素SP2的第一区域SP2_1的传送线TG2_1。第一线L1可激活第一子像素SP1的第一区域SP1_1和第二子像素SP2的第一区域SP2_1(例如，左侧的光电检测器PD)。
第二线L2可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第一子像素SP1的第二区域SP1_2的传送线TG1_2。第二线L2可激活第一子像素SP1的第二区域SP1_2(例如，右侧的光电检测器PD)。
第三线L3可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第二子像素SP2的第二区域SP2_2的传送线TG2_2。第三线L3可激活第二子像素SP2的第二区域SP2_2(例如，右侧的光电检测器PD)。
第四线L4可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第三子像素SP3的第一区域SP3_1的传送线TG3_1，并且可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第四子像素SP4的第一区域SP4_1。第四线L4可激活第三子像素SP3的第一区域SP3_1和第四子像素SP4的第一区域SP4_1(例如，左侧的光电检测器PD)。
第五线L5可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第三子像素SP3的第二区域SP3_2的传送线TG3_2。第五线L5可激活第三子像素SP3的第二区域SP3_2(例如，右侧的光电检测器PD)。
第六线L6可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第四子像素SP4的第二区域SP4_2的传送线TG4_2。第六线L6可激活第四子像素SP4的第二区域SP4_2(例如，右侧的光电检测器PD)。
第七线L7可与第一像素PX1至第三像素PX3共同连接。第七线L7可包括传送重置信号RG的线、传送动态转换增益信号DCG的线和传送选择信号SEL的线。
在一个实施例中，以图3的线路结构实现的相机模块100可基于图7的第7情况C7、第8情况C8、第11情况C11、第18情况C18、第19情况C19和第22情况C22生成HCG自动对焦信号。
图14示出属于同一行的第一像素PX1至第三像素PX3连接到相应行线的线的第九示例。如在图3中示出的第一示例E1中那样，为了易于说明，第一像素PX1至第三像素PX3的一些组件被省略。
参照图1、图2和图14，一条行线可包括第一线L1至第九线L9。图14的线路结构和图5的线路结构可在与第一框BX1和第二框BX2对应的部分中彼此不同。
第一线L1可连接到第一像素PX1(例如，在行方向上奇数编号的像素的第一子像素SP1的第一区域SP1_1的传送线TG1_1)。此外，第一线L1可连接到第二像素PX2(例如，偶数编号的像素的第一子像素SP1的第二区域SP1_2的传送线TG1_2)。
第二线L2可连接到第一像素PX1(例如，在行方向上奇数编号的像素的第一子像素SP1的第二区域SP1_2的传送线TG1_2)。此外，第二线L2可连接到第二像素PX2(例如，在行方向上偶数编号的像素的第一子像素SP1的第一区域SP1_1的传送线TG1_1)。
第三线L3可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第二子像素SP2的第一区域SP2_1的传送线TG2_1。第三线L3可激活第二子像素SP2的第一区域SP2_1(例如，左侧的光电检测器PD)。
第四线L4可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第二子像素SP2的第二区域SP2_2的传送线TG2_2。第四线L4可激活第二子像素SP2的第二区域SP2_2(例如，右侧的光电检测器PD)。
第五线L5可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第三子像素SP3的第一区域SP3_1的传送线TG3_1。第五线L5可激活第三子像素SP3的第一区域SP3_1(例如，左侧的光电检测器PD)。
第六线L6可连接到第一像素PX1至第三像素PX3的第三子像素SP3的第二区域SP3_2的传送线TG3_2。第六线L6可激活第三子像素SP3的第二区域SP3_2(例如，右侧的光电检测器PD)。
第七线L7可连接到第一像素PX1(例如，在行方向上奇数编号的像素的第四子像素SP4的第一区域SP4_1的传送线TG4_1)。此外，第七线L7可连接到第二像素PX2(例如，在行方向上偶数编号的像素的第四子像素SP4的第二区域SP4_2的传送线TG4_2)。
第八线L8可连接到第一像素PX1(例如，在行方向上奇数编号的像素的第四子像素SP4的第二区域SP4_2的传送线TG4_2)。此外，第八线L8可连接到第二像素PX2(例如，在行方向上偶数编号的像素的第四子像素SP4的第一区域SP4_1的传送线TG4_1)。
第九线L9可与第一像素PX1至第三像素PX3共同连接。第九线L9可包括传送重置信号RG的线、传送动态转换增益信号DCG的线和传送选择信号SEL的线。
图15示出数字HCG自动对焦信号基于图14的线路结构而被生成的第三示例E3的第23情况C23。
行驱动器120可对多个像素之中的一个像素的第一子像素的第一区域的光电检测器的信号和该一个像素的第四子像素的第一区域的光电检测器的信号执行合并，并且可对多个像素之中的另一像素的第一子像素的第二区域的光电检测器的信号和该另一像素的第四子像素的第二区域的光电检测器的信号执行合并。逻辑电路160可基于与该一个像素相关联的信号和与该另一像素相关联的信号来生成自动对焦信号。例如，在一个实施例中，参照图1、图2、图14和图15，可从在行方向上的奇数编号的像素(例如，第一像素PX和第三像素PX3)的光电检测器PD之中的分别与第一子像素SP1和第四子像素SP4对应的左光电检测器PD的输出信号生成第一数字HCG自动对焦信号。
可从在行方向上的偶数编号的像素(例如，第二像素PX2)的光电检测器PD之中的分别与第一子像素SP1和第四子像素SP4对应的右光电检测器PD的输出信号生成第二数字HCG自动对焦信号。逻辑电路160可基于第一数字HCG自动对焦信号和第二数字HCG自动对焦信号来执行相位检测自动对焦。可选地，逻辑电路160可输出第一数字HCG自动对焦信号和第二数字HCG自动对焦信号作为用于自动对焦的信息。
图16示出相机模块100基于图5和图8至图14的线路结构之一捕获一行中的像素PX1至PX3的图像数据ID的示例。
参照图1、图2和图16，相机模块100可基于第一时间区间TI1至第五时间区间TI5捕获一行中的像素PX1至PX3的图像数据ID。
与图6中示出的示例不同，在图16中示出的示例中，相机模块100可以以第二时间区间TI2、第三时间区间TI3、第四时间区间TI4、第五时间区间TI5和第一时间区间TI1的次序捕获信号。
图17示出以图5的线路结构实现的相机模块100的操作方法的示例。参照图1、图2、图5和图17，在操作S110中，相机模块100的逻辑电路160可接收数字HCG自动对焦信号。在操作S120中，相机模块100的逻辑电路160可确定数字HCG自动对焦信号的电平是否小于第一阈值TH1。
当数字HCG自动对焦信号的电平小于第一阈值TH1时，在操作S130中，相机模块100的逻辑电路160可增加将被用于自动对焦的光电检测器PD的数量。例如，基于图7中示出的情况，逻辑电路160可增加将被用于生成数字HCG自动对焦信号的光电检测器PD的数量。
当数字HCG自动对焦信号的电平不小于(例如，等于或大于)第一阈值TH1时，在操作S140中，相机模块100的逻辑电路160可确定数字HCG自动对焦信号的电平是否大于第二阈值TH2。第二阈值TH2可大于第一阈值TH1。
当数字HCG自动对焦信号的电平大于第二阈值TH2时，在操作S150中，相机模块100的逻辑电路160可减少将被用于自动对焦的光电检测器PD的数量。例如，基于图7中示出的情况，逻辑电路160可减少将被用于生成数字HCG自动对焦信号的光电检测器PD的数量。
当数字HCG自动对焦信号的电平不大于第二阈值TH2时，在操作S160中，相机模块100的逻辑电路160可保持将被用于自动对焦的光电检测器PD的数量。也就是说，相机模块100可通过基于入射光的强度自适应地调整在每个像素PX处将被用于自动对焦的光电检测器PD的数量来提高自动对焦的准确度。
图18是包括多相机模块的电子装置的框图。图19是图18的相机模块的详细框图。
参照图18，电子装置1000可包括相机模块组1100、应用处理器1200、电源管理集成电路(PMIC)1300和外部存储器1400。
相机模块组1100可包括多个相机模块1100a、1100b和1100c。图18中示出设置有三个相机模块1100a、1100b和1100c的实施例。然而，实施例不限于此。在一些实施例中，相机模块组1100可被修改为仅包括两个相机模块。此外，在一些实施例中，相机模块组1100可被修改为包括“i”个相机模块(i是4或更大的自然数)。在一个实施例中，相机模块组1100的多个相机模块1100a、1100b和1100c中的每个可包括图1的相机模块100。
以下，将参照图19更全面地描述相机模块1100b的详细配置。应理解，下面的描述可被等同地应用于剩余的的相机模块1100a和1100c。
参照图19，相机模块1100b可包括棱镜1105、光路折叠元件(OPFE)1110、致动器1130、图像感测装置1140和存储装置(例如，存储单元)1150。
棱镜1105可包括由光反射材料制成的反射平面1107，并且可改变从相机模块1100b外部入射的光“L(例如，L1)”的路径。
在一些实施例中，棱镜1105可将在第一方向“X”上入射的光“L”的路径改变为与第一方向“X”垂直的第二方向“Y”。此外，棱镜1105可通过围绕中心轴1106在方向“A”上旋转光反射材料的反射平面1107或者在方向“B”上旋转中心轴1106来将在第一方向“X”上入射的光“L”的路径改变为与第一方向“X”垂直的第二方向“Y”。在这种情况下，OPFE 1110可在与第一方向“X”和第二方向“Y”垂直的第三方向“Z”上移动。
在一些实施例中，如所示，棱镜1105在方向“A”上的最大旋转角度可在正A方向上等于或小于约15度，并且可在负A方向上大于约15度。然而，实施例不限于此。
在一些实施例中，棱镜1105可在正B方向或负B方向上的约20度内、在约10度与约20度之间、或在约15度与约20度之间移动。这里，棱镜1105可在正B方向或负B方向上以相同的角度移动，或者可以以约1度内的类似的角度移动。
在一些实施例中，棱镜1105可在与中心轴1106延伸的方向平行的第三方向(例如，Z方向)上移动光反射材料的反射平面1107。
例如，OPFE 1110可包括由“j”个透镜组(j是大于0的自然数)组成的光学透镜。这里，“j”个透镜可在第二方向“Y”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的默认光学变焦比是“Z”时，相机模块1100b的光学变焦比可通过移动包括在OPFE 1110中的“j”个光学透镜而被改变为3Z或5Z或更大的光学变焦比。
致动器1130可将OPFE 1110或光学透镜移动到特定位置。例如，致动器1130可调整光学透镜的位置，使得图像传感器1142被放置在用于准确感测的光学透镜的焦距处。
图像感测装置1140可包括传感器(例如，图像传感器)1142、逻辑(例如，控制逻辑)1144和存储器1146。图像传感器1142可通过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可控制相机模块1100b的整体操作。例如，控制逻辑1144可基于通过控制信号线CSLb提供的控制信号来控制相机模块1100b的操作。
存储器1146可存储用于相机模块1100b的操作的信息(诸如，以校准数据1147为例)。校准数据1147可包括用于相机模块1100b通过使用从相机模块1100b外部提供的光“L”来生成图像数据的信息。校准数据1147可包括例如关于以上描述的旋转的角度的信息、关于焦距的信息、关于光轴的信息等。在相机模块1100b以焦距根据光学透镜的位置而变化的多状态相机的形式实现的情况下，校准数据1147可包括光学透镜的每个位置(或状态)的焦距值和关于自动对焦的信息。
存储单元1150可存储通过图像传感器1142感测的图像数据。存储单元1150可设置在图像感测装置1140的外部，并且可以以存储单元1150和构成图像感测装置1140的传感器芯片被堆叠的形状实现。在一些实施例中，存储单元1150可用电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)来实现。然而，实施例不限于此。
参照图18和图19，在一些实施例中，多个相机模块1100a、1100b和1100c中的每个可包括致动器1130。这样，根据多个相机模块1100a、1100b和1100c中的致动器1130的操作，可在多个相机模块1100a、1100b和1100c中包括相同的校准数据1147或不同的校准数据1147。
在一些实施例中，多个相机模块1100a、1100b和1100c之中的一个相机模块(例如，1100b)可以是包括以上描述的棱镜1105和OPFE 1110的折叠透镜形状，并且剩余的相机模块(例如，1100a和1100c)可以是不包括以上描述的棱镜1105和OPFE 1110的垂直形状。然而，实施例不限于此。
在一些实施例中，多个相机模块1100a、1100b和1100c之中的一个相机模块(例如，1100c)可以是例如通过使用红外(IR)射线提取深度信息的垂直形状的深度相机。在这种情况下，应用处理器1200可合并从深度相机提供的图像数据和从任何其它相机模块(例如，1100a或1100b)提供的图像数据，并且可生成三维(3D)深度图像。
在一些实施例中，多个相机模块1100a、1100b和1100c之中的至少两个相机模块(例如，1100a和1100b)可具有不同的视场。在这种情况下，多个相机模块1100a、1100b和1100c之中的至少两个相机模块(例如，1100a和1100b)可包括不同的光学透镜。然而，实施例不限于此。
此外，在一些实施例中，多个相机模块1100a、1100b和1100c的视场可不同。在这种情况下，多个相机模块1100a、1100b和1100c可包括不同的光学透镜。然而，实施例不限于此。
在一些实施例中，多个相机模块1110a、1100b和1100c可在物理上彼此分开。也就是说，在一些实施例中，多个相机模块1100a、1100b和1100c不使用一个图像传感器1142的感测区域，而是多个相机模块1100a、1100b和1100c可分别在其中包括独立的图像传感器1142。
再次参照图18，应用处理器1200可包括图像处理装置1210、存储器控制器1220和内部存储器1230。应用处理器1200可被实现为与多个相机模块1100a、1100b和1100c分开。例如，应用处理器1200和多个相机模块1100a、1100b和1100c可用单独的半导体芯片来实现。
图像处理装置1210可包括多个子处理器(例如，子图像处理器)1212a、1212b和1212c、图像生成器1214和相机模块控制器1216。
图像处理装置1210可包括多个子图像处理器1212a、1212b和1212c，子图像处理器1212a、1212b和1212c的数量与多个相机模块1100a、1100b和1100c的数量对应。
分别从相机模块1100a、1100b和1100c生成的图像数据可通过分开的图像信号线ISLa、ISLb和ISLc被分别提供给相应的子图像处理器1212a、1212b和1212c。例如，从相机模块1100a生成的图像数据可通过图像信号线ISLa被提供给子图像处理器1212a，从相机模块1100b生成的图像数据可通过图像信号线ISLb被提供给子图像处理器1212b，从相机模块1100c生成的图像数据可通过图像信号线ISLc被提供给子图像处理器1212c。例如，可通过使用基于MIPI(移动工业处理器接口)的相机串行接口(CSI)来执行该图像数据传送。然而，实施例不限于此。
在一些实施例中，一个子图像处理器可被设置为对应于多个相机模块。例如，子图像处理器1212a和子图像处理器1212c可被集成地被实现，并且不如图18所示那样彼此分开。在这种情况下，分别从相机模块1100a和相机模块1100c提供的多条图像数据中的一条图像数据可通过选择元件(例如，复用器)而被选择，并且选择的图像数据可被提供给集成的子图像处理器。
分别提供给子图像处理器1212a、1212b和1212c的图像数据可被提供给图像生成器1214。根据图像生成信息“生成信息”或模式信号，图像生成器1214可通过使用分别从子图像处理器1212a、1212b和1212c提供的图像数据来生成输出图像。
例如，根据图像生成信息“生成信息”或模式信号，图像生成器1214可通过合并分别从具有不同视场的相机模块1100a、1100b和1100c生成的图像数据的至少一部分来生成输出图像。此外，根据图像生成信息“生成信息”或模式信号，图像生成器1214可通过选择分别从具有不同视场的相机模块1100a、1100b和1100c生成的图像数据中的一个来生成输出图像。
在一些实施例中，图像生成信息“生成信息”可包括变焦信号或变焦因子。此外，在一些实施例中，模式信号可以是例如基于根据用户选择的模式的信号。
在图像生成信息“生成信息”是变焦信号(或变焦因子)并且相机模块1100a、1100b和1100c具有不同的视觉场(或视场)的情况下，图像生成器1214可根据变焦信号的类型执行不同的操作。例如，在变焦信号是第一信号的情况下，图像生成器1214可合并从相机模块1100a输出的图像数据和从相机模块1100c输出的图像数据，并且可通过使用合并后的图像信号和从相机模块1100b输出的未在合并操作中使用的图像数据来生成输出图像。在变焦信号是与第一信号不同的第二信号的情况下，在没有图像数据合并操作的情况下，图像生成器1214可选择分别从相机模块1100a、1100b和1100c输出的图像数据中的一个，并且可输出选择的图像数据作为输出图像。然而，实施例不限于此。例如，根据实施例，如果需要，可不受限制地修改处理图像数据的方式。
在一些实施例中，图像生成器1214可通过从多个子图像处理器1212a、1212b和1212c中的至少一个接收不同曝光时间的多个图像数据、并对多个图像数据执行高动态范围(HDR)处理，来生成具有增大的动态范围的合并的图像数据。
相机模块控制器1216可分别将控制信号提供给相机模块1100a、1100b和1100c。从相机模块控制器1216生成的控制信号可通过彼此分开的控制信号线CSLa、CSLb和CSLc被分别提供给相应的相机模块1100a、1100b和1100c。
根据包括变焦信号的图像生成信息“生成信息”或模式信号，多个相机模块1100a、1100b和1100c中的一个可被指定为主相机(例如，1100b)，并且剩余的相机模块(例如，1100a和1100c)可被指定为从相机。以上指定信息可被包括在控制信号中，并且包括指定信息的控制信号可通过彼此分开的控制信号线CSLa、CSLb和CSLc被分别提供给相应的相机模块1100a、1100b和1100c。
可根据变焦因子或操作模式信号来改变作为主设备和从设备操作的相机模块。例如，在相机模块1100a的视场宽于相机模块1100b的视场并且变焦因子指示低变焦比的情况下，相机模块1100b可作为主设备操作，并且相机模块1100a可作为从设备操作。相反，在变焦因子指示高变焦比的情况下，相机模块1100a可作为主设备操作，并且相机模块1100b可作为从设备操作。
在一些实施例中，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包括同步使能信号。例如，在相机模块1100b用作主相机并且相机模块1100a和1100c用作从相机的情况下，相机模块控制器1216可将同步使能信号发送到相机模块1100b。被提供有同步使能信号的相机模块1100b可基于提供的同步使能信号生成同步信号，并且可通过同步信号线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可与同步信号同步，以将图像数据发送到应用处理器1200。
在一些实施例中，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可在关于感测速度的第一工作模式和第二工作模式下工作。
在第一操作模式下，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，可生成第一帧速率的图像信号)，可以以第二速度对图像信号进行编码(例如，可对比第一帧速率高的第二帧速率的图像信号进行编码)，并且将编码后的图像信号发送到应用处理器1200。在这种情况下，第二速度可以是第一速度的约30倍或更小。
应用处理器1200可将接收的图像信号(即，编码后的图像信号)存储在其中设置的内部存储器1230或置于应用处理器1200外部的外部存储器1400中。之后，应用处理器1200可从内部存储器1230或外部存储器1400对编码后的图像信号进行读取和解码，并且可显示基于解码后的图像信号生成的图像数据。例如，图像处理装置1210的子图像处理器1212a、1212b和1212c中的相应子图像处理器可执行解码，并且还可对解码后的图像信号执行图像处理。
在第二操作模式下，多个相机模块1100a、1100b和1100c可以以第三速度生成图像信号(例如，可生成比第一帧速率低的第三帧速率的图像信号)，并且将图像信号发送到应用处理器1200。提供给应用处理器1200的图像信号可以是未被编码的信号。应用处理器1200可对接收的图像信号执行图像处理，或者可将图像信号存储在内部存储器1230或外部存储器1400中。
PMIC 1300可分别向多个相机模块1100a、1100b和1100c供应电力(例如，电源电压)。例如，在应用处理器1200的控制下，PMIC 1300可通过电力信号线PSLa向相机模块1100a供应第一电力，可通过电力信号线PSLb向相机模块1100b供应第二电力，并且可通过电力信号线PSLc向相机模块1100c供应第三电力。
响应于来自应用处理器1200的电力控制信号PCON，PMIC 1300可生成与多个相机模块1100a、1100b和1100c中的每个对应的电力，并且可调整电力的电平。电力控制信号PCON可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整信号。例如，操作模式可包括低电力模式。在这种情况下，电力控制信号PCON可包括关于在低电力模式下操作的相机模块和设置电力电平的信息。分别提供给多个相机模块1100a、1100b和1100c的电力的电平可彼此相同或者可彼此不同。此外，可动态地改变电力的电平。
在以上实施例中，通过使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述组件。将理解，术语“第一”、“第二”、“第三”等在此用于将一个元件与另一个元件区分开，并且元件不受这些术语的限制。因此，一个实施例中的“第一”元件可在另一个实施例中被描述为“第二”元件。
在以上实施例中，通过使用块来引用组件。块可用各种硬件装置(诸如，集成电路、专用IC(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可编程逻辑装置(CPLD))、在硬件装置中驱动的固件、软件(诸如，应用)或硬件装置和软件的组合来实现。此外，块可包括用集成电路中的半导体元件实现的电路，或者用作知识产权(IP)块的电路。
根据本公开的实施例，相机模块通过使用光电检测器来生成用于自动对焦的信号，相机模块的数量小于一个像素的光电检测器的数量的一半。因此，提供了防止用于自动对焦的信号饱和并在高动态范围(HDR)中执行自动对焦的相机模块以及相机模块的操作方法。
虽然已经参照本公开的实施例描述了本公开，但是对于本领域普通技术人员将清楚的是，在不脱离如所附权利要求中阐述的本公开的精神和范围的情况下，可对其进行各种改变和修改。

Claims (20)

1.一种相机模块，包括：
像素阵列，包括以行布置的多个像素，
其中，所述多个像素中的每个包括第一子像素、第二子像素、第三子像素和第四子像素；
行驱动器，通过多条行线连接到所述多个像素；
模数转换电路，通过多条列线连接到所述多个像素，并且被配置为将所述多条列线的信号转换为数字值；以及
逻辑电路，
其中，第一子像素、第二子像素、第三子像素和第四子像素中的每个包括第一区域和第二区域，
其中，第一区域和第二区域中的每个包括光电检测器，
其中，响应于行驱动器激活包括在所述多个像素之中的一个像素中的一半或更少的光电检测器的信号，模数转换电路生成第一信号，
其中，响应于行驱动器对包括在所述多个像素之中的所述一个像素中的光电检测器的信号执行合并，模数转换电路生成第二信号，并且
其中，逻辑电路基于第一信号生成自动对焦信号。
2.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述多条行线包括：
第一行线，连接到所述多个像素的第一子像素的第一区域的光电检测器；
第二行线，连接到所述多个像素的第一子像素的第二区域的光电检测器；
第三行线，连接到所述多个像素的第二子像素的第一区域的光电检测器；
第四行线，连接到所述多个像素的第二子像素的第二区域的光电检测器；
第五行线，连接到所述多个像素的第三子像素的第一区域的光电检测器；
第六行线，连接到所述多个像素的第三子像素的第二区域的光电检测器；
第七行线，连接到所述多个像素的第四子像素的第一区域的光电检测器；以及
第八行线，连接到所述多个像素的第四子像素的第二区域的光电检测器。
3.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述多条行线包括：
第一行线，连接到所述多个像素的第一子像素的第一区域的光电检测器；
第二行线，连接到所述多个像素的第二子像素的第一区域的光电检测器；
第三行线，连接到所述多个像素的第一子像素的第二区域的光电检测器和所述多个像素的第二子像素的第二区域的光电检测器；
第四行线，连接到所述多个像素的第三子像素的第一区域的光电检测器和所述多个像素的第四子像素的第一区域的光电检测器；以及
第五行线，连接到所述多个像素的第三子像素的第二区域的光电检测器和所述多个像素的第四子像素的第二区域的光电检测器。
4.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述多条行线包括：
第一行线，连接到所述多个像素的第一子像素的第一区域的光电检测器；
第二行线，连接到所述多个像素的第二子像素的第一区域的光电检测器；
第三行线，连接到所述多个像素的第一子像素的第二区域的光电检测器和所述多个像素的第二子像素的第二区域的光电检测器；
第四行线，连接到所述多个像素的第三子像素的第一区域的光电检测器；
第五行线，连接到所述多个像素的第四子像素的第一区域的光电检测器；以及
第六行线，连接到所述多个像素的第三子像素的第二区域的光电检测器和所述多个像素的第四子像素的第二区域的光电检测器。
5.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述多条行线包括：
第一行线，连接到所述多个像素中的第一像素的第一子像素的第一区域的光电检测器和所述多个像素中的第二像素的第一子像素的第二区域的光电检测器；
第二行线，连接到第一像素的第一子像素的第二区域的光电检测器和第二像素的第一子像素的第一区域的光电检测器；
第三行线，连接到第一像素的第二子像素的第一区域的光电检测器和第二像素的第二子像素的第一区域的光电检测器；
第四行线，连接到第一像素的第二子像素的第二区域的光电检测器和第二像素的第二子像素的第二区域的光电检测器；
第五行线，连接到第一像素的第三子像素的第一区域的光电检测器和第二像素的第三子像素的第一区域的光电检测器；
第六行线，连接到第一像素的第三子像素的第二区域的光电检测器和第二像素的第三子像素的第二区域的光电检测器；
第七行线，连接到第一像素的第四子像素的第一区域的光电检测器和第二像素的第四子像素的第二区域的光电检测器；以及
第八行线，连接到第一像素的第四子像素的第二区域的光电检测器和第二像素的第四子像素的第一区域的光电检测器。
6.根据权利要求1所述的相机模块，其中，行驱动器激活包括在所述多个像素之中的所述一个像素中的一半或更少的光电检测器的信号的处理包括：行驱动器激活包括在所述一个像素中的光电检测器之中的一个光电检测器的信号。
7.根据权利要求6所述的相机模块，其中，逻辑电路基于第一信号的值和通过从第二信号的值减去四倍的第一信号的值而获得的值，来生成自动对焦信号。
8.根据权利要求1所述的相机模块，其中，行驱动器激活包括在所述多个像素之中的所述一个像素中的一半或更少的光电检测器的信号的处理包括：行驱动器对所述多个像素之中的所述一个像素的第一子像素的第一区域的光电检测器的信号和所述一个像素的第三子像素的第一区域的光电检测器的信号执行合并。
9.根据权利要求8所述的相机模块，其中，逻辑电路基于第一信号的值和通过从第二信号的值减去两倍的第一信号的值而获得的值，来生成自动对焦信号。
10.根据权利要求1所述的相机模块，其中，行驱动器激活包括在所述多个像素之中的所述一个像素中的一半或更少的光电检测器的信号的处理包括：行驱动器对所述多个像素之中的所述一个像素的第一子像素的第一区域的光电检测器的信号和所述一个像素的第二子像素的第一区域的光电检测器的信号执行合并。
11.根据权利要求1所述的相机模块，其中，行驱动器激活包括在所述多个像素之中的所述一个像素中的一半或更少的光电检测器的信号的处理包括：行驱动器对所述多个像素之中的所述一个像素的第一子像素的第一区域的光电检测器的信号和所述一个像素的第四子像素的第一区域的光电检测器的信号执行合并。
12.根据权利要求1所述的相机模块，其中，行驱动器激活包括在所述多个像素之中的所述一个像素中的一半或更少的光电检测器的信号的处理包括：行驱动器对所述多个像素之中的所述一个像素的第一子像素的第一区域的光电检测器的信号和所述一个像素的第四子像素的第一区域的光电检测器的信号执行合并，并且行驱动器对所述多个像素之中的另一像素的第一子像素的第二区域的光电检测器的信号和所述另一像素的第四子像素的第二区域的光电检测器的信号执行合并。
13.根据权利要求12所述的相机模块，其中，逻辑电路基于与所述一个像素相关联的信号和与所述另一像素相关联的信号来生成自动对焦信号。
14.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述多条行线包括：
第一行线，连接到所述多个像素的第一子像素的第一区域的光电检测器和所述多个像素的第二子像素的第一区域的光电检测器；
第二行线，连接到所述多个像素的第一子像素的第二区域的光电检测器和所述多个像素的第二子像素的第二区域的光电检测器；
第三行线，连接到所述多个像素的第三子像素的第一区域的光电检测器和所述多个像素的第四子像素的第一区域的光电检测器；以及
第四行线，连接到所述多个像素的第三子像素的第二区域的光电检测器和所述多个像素的第四子像素的第二区域的光电检测器。
15.根据权利要求1至权利要求14中的任一项所述的相机模块，其中，响应于行驱动器对包括在所述多个像素之中的所述一个像素中的光电检测器的信号执行合并，模数转换电路生成第三信号，并且
其中，当第三信号被生成时，行驱动器增大所述多个像素的浮动扩散节点的电容。
16.一种相机模块的操作方法，包括：
从多个像素之中的一个像素的多个光电检测器中的一半或更少的光电检测器接收信号，
其中，相机模块包括所述多个像素，所述多个像素包括多个子像素，并且所述多个子像素中的每个包括多个光电检测器；以及
响应于所述信号的电平小于第一阈值，增加从其接收信号的光电检测器的数量，
其中，自动对焦基于所述信号被执行。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：
响应于所述信号的电平大于第二阈值，减少从其接收信号的光电检测器的数量，
其中，第二阈值的值大于第一阈值的值。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括：
响应于所述信号的电平不小于第一阈值并且不大于第二阈值，保持从其接收信号的光电检测器的数量。
19.一种相机模块，包括：
第一光电检测器、第二光电检测器、第三光电检测器和第四光电检测器，布置在第一行中；
第五光电检测器、第六光电检测器、第七光电检测器和第八光电检测器，布置在第二行中；
行驱动器，被配置为：在第一时间区间中将第一光电检测器至第八光电检测器中的一半或更少的光电检测器与浮动扩散节点连接，在第二时间区间中将第一光电检测器至第八光电检测器与浮动扩散节点连接，并且在第三时间区间中将第一光电检测器至第八光电检测器与浮动扩散节点连接；以及
模数转换电路，被配置为：在第一时间区间中从浮动扩散节点生成第一信号，在第二时间区间中从浮动扩散节点生成第二信号，并且在第三时间区间中从浮动扩散节点生成第三信号，
其中，第一信号用于自动对焦。
20.根据权利要求19所述的相机模块，其中，在第一时间区间中由行驱动器连接的光电检测器的数量根据第一信号的电平是可变化的。
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