KR102476968B1 - 이미지 센서, 카메라 모듈, 모바일 단말 및 이미지 수집 방법 - Google Patents

이미지 센서, 카메라 모듈, 모바일 단말 및 이미지 수집 방법 Download PDF

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Abstract

본 출원은 이미지 센서, 카메라 모듈, 모바일 단말 및 이미지 수집 방법을 개시하였는 바, 당해 이미지 센서는 2차원 픽셀 어레이를 포함하고, 당해 어레이에는 복수의 컬러 픽셀 및 복수의 투명한 픽셀이 설치되어 있고, 컬러 픽셀은 투명한 픽셀보다 더 좁은 스펙트럼 반응을 구비하며; 2차원 픽셀 어레이는 제일 작은 배열 유닛을 포함하고; 최소 배열 유닛에서, 투명한 픽셀은 제1 대각선 및 그 평행선에 설치되어 있고, 컬러 픽셀은 제2 대각선 및 그 평행선에 설치되어 있으며, 제1 대각선과 제2 대각선은 부동하고; 제1 대각선에서 인접한 적어도 두 개의 투명한 픽셀의 제1 노출 시간은 제1 노출 신호에 의해 제어되고, 제2 대각선에서 인접한 적어도 두 개의 컬러 픽셀의 제2 노출 시간은 제2 노출 신호에 의해 제어되어, 투명한 픽셀 노출 시간 및 컬러 픽셀 노출 시간의 독립 제어를 구현한다.

Description

이미지 센서, 카메라 모듈, 모바일 단말 및 이미지 수집 방법
본 출원은 영상 기술 분야에 관한 것으로, 특히 이미지 센서, 카메라 모듈, 모바일 단말 및 이미지 수집 방법에 관한 것이다.
휴대폰 등 전자 장치에는 일반적으로 카메라 모듈이 설치되어, 촬영 기능을 구현한다. 카메라 모듈에는 이미지 센서가 설치되어 있다. 컬러 이미지의 수집을 구현하기 위해, 이미지 센서에는 컬러 픽셀이 설치되어 있고, 컬러 픽셀은 바이엘(Bayer) 어레이 형식으로 배열된다.
본 출원은 이미지 센서, 카메라 모듈, 모바일 단말 및 이미지 수집 방법을 제공하여, 투명한 픽셀 노출 시간과 컬러 픽셀 노출 시간의 독립적인 제어를 구현한다.
본 출원의 일 측면은 이미지 센서를 제공하고, 당해 이미지 센서는, 2차원 픽셀 어레이를 포함하고, 당해 어레이는 복수의 컬러 픽셀과 복수의 투명한 픽셀을 포함하고, 컬러 픽셀은 투명한 픽셀보다 더 좁은 스펙트럼 반응을 구비하고; 2차원 픽셀 어레이는 최소 배열 유닛을 포함하고; 최소 배열 유닛에서, 투명한 픽셀은 제1 대각선 및 그 평행선에 설치되어 있고, 컬러 픽셀은 제2 대각선 및 그 평행선에 설치되어 있고, 제1 대각선 및 제2 대각선은 부동하며; 제1 대각선에서 서로 인접하는 적어도 두 개의 투명한 픽셀의 제1 노출 시간은 제1 노출 신호에 의해 제어되고, 제2 대각선에서 인접한 적어도 두 개의 컬러 픽셀의 제2 노출 시간은 제2 노출 신호에 의해 제어되어, 투명한 픽셀의 노출 시간 및 컬러 픽셀 노출 시간의 독립 제어를 구현한다.
다른 하나의 측면에서, 본 출원은 이미지 센서를 더 제공하고, 당해 이미지 센서는, 행렬로 배열된 복수의 컬러 픽셀 및 복수의 투명한 픽셀 - 컬러 픽셀 및 투명한 픽셀은 행(行*)과 열(列죗)의 방향에서 모두 이격되어 배열됨 - ; 제2n-1 행과 제2n 행의 투명한 픽셀 중 노출 제어 회로의 제어단과 전기 연결하기 위한 제1 노출 제어 라인; 및 제2n-1 행과 제2n 행의 컬러 픽셀 중 회로를 노출 제어하는 제어단과 전기 연결하기 위한제2 노출 제어 라인; 을 포함하고, n은 1보다 크거나 같은 자연수이다.
다른 하나의 측면에서, 본 출원은 이미지 수집 방법을 더 제공하고, 당해 방법은, 제1 노출 신호로 제2n-1 행과 제2n 행의 투명한 픽셀의 제1 노출 시간을 제어하는 단계; 제2 노출 신호로 제2n-1 행과 제2n 행의 컬러 픽셀의 제2 노출 시간을 제어하는 단계; 를 포함하고, 컬러 픽셀 및 투명한 픽셀은 행과 열의 방향에서 모두 이격되어 배열되고; 제1 노출 시간은 제2 노출 시간 보다 작거나 같으며; n은 1보다 크거나 같은 자연수이다.
다른 하나의 측면에서, 본 출원은 카메라 모듈을 더 제공하고, 본 출원의 임의 실시예의 이미지 센서; 이미지 센서에 이미징하기 위한 렌즈; 및 전기 에너지와 외부 전송 데이터를 획득하기 위한 회로부재; 를 포함한다.
다른 하나의 측면에서, 본 출원은 모바일 단말을 더 제공하고, 본 출원의 임의 실시예의 카메라 모듈; 디스플레이부, 메모리, 프로세서 및 구조부를 포함하고, 카메라 모듈은 구조부에 설치되어 있고; 메모리는 카메라 모듈이 획득한 이미지를 저장하는데 사용되고; 프로세서는 카메라 모듈이 획득한 이미지를 처리하는데 사용되고; 디스플레이부는 카메라 모듈이 획득한 이미지를 디스플레이하는데 사용된다.
본 출원은 제1 노출 신호에 의해 제어되는 투명한 픽셀의 제1 노출 시간, 제2 노출 신호에 의해 제어되는 컬러 픽셀의 제2 노출 시간을 통해, 투명한 픽셀 노출 시간과 컬러 픽셀노출 시간의 독립 제어를 구현하였고, 이미지의 질량을 향상시켰다.
본 출원 실시예의 기술 방안을 보다 상세하게 설명하기 위해, 실시예의 설명에 수요되는 도면을 간단하게 설명하려 한다. 아래 설명의 도면은 본 출원의 일부 실시예일 뿐, 당업자에게 있어서, 창조적인 노동을 하지 않아도 당해 도면에 따라 기타 도면을 획득할 수 있다는 것이 자명하다.
도1은 부동한 컬러 채널의 노출 포화 시간의 개략도이다.
도2는 본 출원의 실시 방식 중, 이미지 센서의 개략도이다
도3a는 본 출원의 실시 방식 중, 픽셀 어레이 및 노출 제어 라인의 연결 방식 개략도이다.
도3b는 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 픽셀 어레이 및 노출 제어 라인의 연결 방식 개략도이다.
도4는 본 출원의 실시 방식 중, 픽셀 회로의 개략도이다.
도5는 본 출원의 실시 방식 중, 최소 배열 유닛의 픽셀 배열 개략도이다.
도6은 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛의 픽셀 배열 개략도;
도7은 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛의 픽셀 배열 개략도이다
도8은 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛의 픽셀 배열 개략도이다
도9는 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛의 픽셀 배열 개략도이다.
도10은 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛의 픽셀 배열 개략도이다.
도11은 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛의 픽셀 배열 개략도이다.
도12는 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛의 픽셀 배열 개략도이다.
도13은 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛의 픽셀 배열 개략도이다.
도14는 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛의 픽셀 배열 개략도이다.
도15는 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛의 픽셀 배열 개략도이다.
도16은 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛의 픽셀 배열 개략도이다.
도17은 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛의 픽셀 배열 개략도이다.
도18은 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛의 픽셀 배열 개략도이다.
도19는 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛의 픽셀 배열 개략도이다.
도20은 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛의 픽셀 배열 개략도이다.
도21은 본 출원의 실시 방식 중, 이미지 수집 방법의 흐름 개략도이다.
도22는 본 출원의 실시 방식 중, 카메라 모듈의 개략도이다.
도23은 본 출원의 실시 방식 중, 모바일 단말의 개략도이다.
이하, 본 출원 실시예의 도면을 결합하여, 본 출원 실시예의 기술 방안에 대해 명확하고 완정한 설명을 하려 한다. 설명한 실시예는 본 출원의 일부 실시예일 뿐, 전부의 실시예가 아니다. 본 출원의 실시예를 기반으로, 당업자는 창조적인 노동을 하지 않고 획득한 모든 기타 실시예는, 모두 본 출원의 보호 범위에 속한다.
본 출원의 일 측면은 이미지 센서를 제공하고, 당해 이미지 센서는, 2차원 픽셀 어레이를 포함하고, 당해 어레이는 복수의 컬러 픽셀과 복수의 투명한 픽셀을 포함하며, 컬러 픽셀은 투명한 픽셀보다 더 좁은 스펙트럼 반응을 구비하고; 2차원 픽셀 어레이는 최소 배열 유닛을 포함하고; 최소 배열 유닛에서, 투명한 픽셀은 제1 대각선 및 그 평행선에 설치되어 있고, 컬러 픽셀은 제2 대각선 및 그 평행선에 설치되어 있고, 제1 대각선 및 제2 대각선은 부동하며; 제1 대각선에서 서로 인접하는 적어도 두 개의 투명한 픽셀의 제1 노출 시간은 제1 노출 신호에 의해 제어되고, 제2 대각선에서 인접하는 적어도 두 개의 컬러 픽셀의 제2 노출 시간은 제2 노출 신호에 의해 제어되어, 투명한 픽셀의 노출 시간 및 컬러 픽셀 노출 시간의 독립 제어를 구현한다.
일부 실시예에서, 제1 노출 시간은 제2 노출 시간보다 작다.
일부 실시예에서, 제1 노출 시간과 제2 노출 시간의 비율는, 1:2, 1:3 또는 1:4 중의 하나이다.
일부 실시예에서, 이미지 센서는 제1 노출 제어 라인 및 제2 노출 제어 라인을 포함하고, 제1 노출 제어 라인은 제1 대각선에서 인접한 적어도 두 개의 투명한 픽셀의 노출 회로 제어단과 전기 연결되고; 제2 노출 제어 라인은 제2 대각선에서 인접한 적어도 두 개의 컬러 픽셀의 노출 제어 회로 제어단과 전기 연결되며; 여기서, 제1 노출 신호는 제1 노출 제어 라인에 의해 전송되고, 제2 노출 신호는 제2 노출 제어 라인에 의해 전송된다.
일부 실시예에서, 제1 노출 제어 라인은 "W"자이고, 인접한 두 행의 투명한 픽셀 중, 노출 제어 회로의 제어단과 전기 연결되며; 제2 노출 제어 라인은 "W"자이고, 인접한 두 줄의 컬러 픽셀 중, 노출 제어 회로의 제어단과 전기 연결한다.
일부 실시예에서, 각 픽셀은 광전 변환 소자를 더 포함하고, 노출 제어 회로와 광전 변환 소자는 전기 연결되며, 광전 변환 소자가 일조 후 축적한 전위를 전이하는데 사용된다.
일부 실시예에서, 노출 제어 회로는 트랜스퍼 트랜지스터이고, 노출 제어 회로의 제어단은 트랜스퍼 트랜지스터의 그리드이다.
일부 실시예에서, 최소 배열 유닛은 4행 4열 16개의 픽셀이고, 배열 방식은,
W A W B
A W B W
W B W C
B W C W
이며, 여기서, W는 투명한 픽셀을 표시하고; A는 복수의 컬러 중의 제1 컬러 픽셀을 표시하고; B는 복수의 컬러 중의 제2 컬러 픽셀을 표시하며; C는 복수의 컬러 중의 제3 컬러 픽셀을 표시한다.
일부 실시예에서, 최소 배열 유닛은 4행 4열 16개의 픽셀이고, 배열 방식은,
A W B W
W A W B
B W C W
W B W C
이며, 여기서, W는 투명한 픽셀을 표시하고; A는 복수의 컬러 중의 제1 컬러픽셀을 표시하고; B는 복수의 컬러 중의 제2 컬러 픽셀을 표시하며; C는 복수의 컬러 중의 제3 컬러 픽셀을 표시한다.
일부 실시예에서, 최소 배열 유닛은 6행 6열 36개의 픽셀이고, 배열 방식은,
W A W B W B
A W A W B W
W A W B W B
B W B W C W
W B W C W C
B W B W C W
이며, 여기서, W는 투명한 픽셀을 표시하고; A는 복수의 컬러 중의 제1 컬러 픽셀을 표시하고; B는 복수의 컬러 중의 제2 컬러 픽셀을 표시하며; C는 복수의 컬러 중의 제3 컬러 픽셀을 표시한다.
일부 실시예에서, 최소 배열 유닛은 6행 6열 36개의 픽셀이고, 배열 방식은,
A W A W B W
W A W B W B
A W A W B W
W B W C W C
B W B W C W
W B W C W C
이며, 여기서, W는 투명한 픽셀을 표시하고; A는 복수의 컬러 중의 제1 컬러 픽셀을 표시하고; B는 복수의 컬러 중의 제2 컬러 픽셀을 표시하며; C는 복수의 컬러 중의 제3 컬러 픽셀을 표시한다.
일부 실시예에서, 최소 배열 유닛은 8행 8열 64개의 픽셀이고, 배열 방식은,
W A W A W B W B
A W A W B W B W
W A W A W B W B
A W A W B W B W
W B W B W C W C
B W B W C W C W
W B W B W C W C
B W B W C W C W
이며, 여기서, W는 투명한 픽셀을 표시하고; A는 복수의 컬러 중의 제1 컬러 픽셀을 표시하고; B는 복수의 컬러 중의 제2 컬러 픽셀을 표시하며; C는 복수의 컬러 중의 제3 컬러 픽셀을 표시한다.
일부 실시예에서, 최소 배열 유닛은 8행 8열 64개의 픽셀이고, 배열 방식은,
A W A W B W B W
W A W A W B W B
A W A W B W B W
W A W A W B W B
B W B W C W C W
W B W B W C W C
B W B W C W C W
W B W B W C W C
이며, 여기서, W는 투명한 픽셀을 표시하고; A는 복수의 컬러 중의 제1 컬러 픽셀을 표시하고; B는 복수의 컬러 중의 제2 컬러 픽셀을 표시하며; C는 복수의 컬러 중의 제3 컬러 픽셀을 표시한다.
일부 실시예에서, 제1 컬러 픽셀(A)은 빨간색 픽셀(R)이고; 제2 컬러 픽셀(B)은 초록색 픽셀(G)이고; 제3 컬러 픽셀(C)은 남색 픽셀(Bu)이다.
일부 실시예에서, 제1 컬러 픽셀(A)은 빨간색 픽셀(R)이고; 제2 컬러 픽셀(B)은 노란색 픽셀(Y)이고; 제3 컬러 픽셀(C)은 남색 픽셀(Bu)이다.
일부 실시예에서, 제1 컬러픽셀(A)은 마젠타 픽셀(M)이고; 제2 컬러 픽셀(B)은 파란색 픽셀(Cy)이고; 제3 컬러 픽셀(C)은 노란색 픽셀(Y)이다.
일부 실시예에서, 투명한 픽셀의 응답 주파수 대역은 가시광선 대역이다.
일부 실시예에서, 투명한 픽셀의 응답 주파수 대역은 가시광선 대역 및 근적외선 대역이고, 이미지 센서 중의 광전 다이오드(Photo diode,PD) 응답 주파수 대역과 서로 매칭된다.
일부 실시예에서, 행렬로 배열한 복수의 컬러 픽셀과 복수의 투명한 픽셀의 컬러 픽셀 및 투명한 픽셀은 행과 열의 방향에서 모두 이격되어 배열되며; 제1 노출 제어 라인은 제2n-1 행과 제2n 행의 투명한 픽셀 중 노출 제어 회로의 제어단과 전기 연결되고; 제2 노출 제어 라인은 제2n-1 행과 제2n 행의 컬러 픽셀 증 노출 제어 회로의 제어단과 전기 연결되고; 여기서, n은 1보다 크거나 같은 자연수이다.
본 출원의 또 다른 측면에서 제공하는 이미지 수집 방법은, 제1 노출 신호로 제2n-1 행과 제2n 행의 투명한 픽셀의 제1 노출 시간을 제어하는 단계; 제2 노출 신호로 제2n-1 행과 제2n 행의 컬러 픽셀의 제2 노출 시간을 제어하는 단계; 를 포함하고; 컬러 픽셀 및 투명한 픽셀은 행과 열의 방향에서 모두 이격되어 배열되고; 제1 노출 시간은 제2 노출 시간보다 작거나 같으며; n은 1보다 크거나 같은 자연수이다.
일부 실시예에서, 당해 이미지 수집 방법은, 주변 밝기를 획득하는 단계; 주변 밝기가 밝기 역치보다 작을 경우, 제1 노출 시간이 제2 노출 시간보다 작도록 제어하는 단계; 를 더 포함한다.
본 출원의 또 다른 측면에서 제공하는 카메라 모듈은, 본 출원 임의 실시예의 이미지 센서; 이미지 센서에 이미징하기 위한 렌즈; 및 전기 에너지와 외부 전송 데이터를 획득하기 위한 회로부재; 를 포함한다.
본 출원의 또 다른 측면에서 제공하는 모바일 단말은, 본 출원 임의 실시예의 카메라 모듈; 디스플레이부, 메모리, 프로세서 및 구조부를 포함하고, 카메라 모듈은 구조부에 설치되어 있고; 메모리는 카메라 모듈이 획득한 이미지를 저장하는데 사용되고; 프로세서는 카메라 모듈이 획득한 이미지를 처리하는데 사용되고; 디스플레이부는 카메라 모듈이 획득한 이미지를 디스플레이하는데 사용된다.
본 출원에서 "실시예"를 언급하는 것은, 실시예와 결합하여 설명한 특정 구성, 구조 또는 특성은, 본 출원의 적어도 하나의 실시예에 포함될 수 있다는 것을 의미한다. 명세서에서 각 위치에서 나타난 당해 문구는 동일한 실시예를 가리켜야 하는 것은 아니고, 기타 실시예와 서로 배척하는 독립 또는 후보 실시예도 아니다. 당업자가 명시적 및 암시적으로 이해한 것은, 본 출원에서 설명하는 실시예는 기타 실시예와 서로 결합할 수 있다는 것이다.
이하, 도면을 결합하여 본 출원의 실시예에 대해 진일보 설명한다.
컬러 이미지 센서에서, 부동한 컬러의 픽셀 단위 시간이 수신한 노출량이 부동할 경우, 일부 컬러가 포화한 후, 일부 컬러는 아직 이상적인 노출 상태에 도달하지 못했다. 예를 들면, 포화 노출량의 60%-90%까지 노출할 경우, 비교적 좋은 신호 대 잡음비와 정확도를 구비할 수 있으나, 본 출원의 실시예는 이에 한정되지 않는다.
도1에서 RGBW(빨간색, 초록색, 남색, 투명한 색)를 예로 설명한다. 도1을 참조하면, 도1의 횡축은 노출 시간이고, 세로축은 노출량이고, Q는 포화한 노출량이며, LW는 투명한 픽셀(W)의 노출 곡선이고, LG는 초록색 픽셀(G)의 노출 곡선이고, LR는 빨간색 픽셀(R)의 노출 곡선이며, LB는 남색 픽셀의 노출 곡선이다.
도1에서 볼 수 있다시피, 투명한 픽셀(W)의 노출 곡선LW의 경사도가 제일 크다. 즉, 단위 시간 내에서 투명한 픽셀(W)은 더 많은 노출량을 획득할 수 있고, t1 시각에 포화에 도달한다. 초록색 픽셀(G)의 노출 곡선LG의 경사도는 그 다음이고, 초록색 픽셀은 t2 시각에서 포화된다. 그다음으로, 빨간색 픽셀(R)의 노출 곡선LR의 경사도이고, 빨간색 픽셀은 t3 시각에서 포화된다. 남색 픽셀(B)의 노출 곡선LB의 경사도가 제일 작고, 남색 픽셀은 t4 시각에서 포화된다. t1 시각에서, 투명한 픽셀(W)는 이미 포화되었으나, R, G, B 3종 픽셀의 노출은 이상적인 상태에 도달하지 못했다.
관련 기술에서, RGBW 4종 픽셀의 노출 시간을 공동으로 제어한다. 예를 들면, 각 행 픽셀의 노출 시간은 동일한 것이고, 동일한 노출 제어 라인에 연결되고, 동일한 노출 제어 신호의 제어를 받는다. 예를 들면, 계속하여 도1을 참조하면, 0-t1 시간대에서, RGBW 4종 픽셀은 모두 정상적으로 작업할 수 있으나, 당해 구간에서 RGB는 노출 시간이 비교적 짧고, 노출량이 비교적 적으므로, 이미지 디스플레이할 경우, 비교적 낮은 밝기, 비교적 낮은 신호 대 잡음비, 심지어 컬러도 밝지 않는 현상을 초래할 수 있다. t1-t4시간대에서, W픽셀은 포화로 인해 과도하게 노출되어, 작업할 수 없게되고, 노출량의 데이터는 더 이상 타겟을 진실하게 반영할 수 없게 되었다.
상기 원인을 기반으로, 본 출원의 일 측면에서 제공하는 이미지 센서는, 독립적으로 투명한 픽셀(W)노출 시간 및 컬러 픽셀 노출 시간을 제어하는 것을 통해, 투명한 픽셀(W)이 노출 시간에 대한 제한을 감소할 수 있고, 투명한 픽셀(W) 및 컬러 픽셀(RGB를 포함하나 이에 한정되지 않음)의 노출 정도를 균형하여, 이미지의 촬영 질량을 향상시킨다.
설명해야할 것은, 도1의 노출 곡선은 일 예시일 뿐, 픽셀이 응답한 주파수 대역의 부동함에 따라, 곡선의 경사도와 상대관계는 변화되고, 본 출원은 도1에서 도시된 상황에 한정되지 않는다. 예를 들면, 빨간색 픽셀(R)이 응답한 주파수 대역이 비교적 좁을 경우, 빨간색 픽셀(R)의 노출 곡선 경사도는 남색 픽셀(B)의 노출 곡선 경사도보다 낮을 수 있다.
이하, 이미지 센서의 기본 구조에 대해 설명하려 한다. 도2를 참조하면, 도2는 본 출원의 실시 방식 중, 이미지 센서(10)의 개략도이다. 이미지 센서(10)는 픽셀 어레이(11), 수직 구동 유닛(12), 제어 유닛(13), 열(列죗) 처리 유닛(14) 및 수평 구동 유닛(15)을 포함한다.
예를 들면, 이미지 센서는 상보성 금속 산화막 반도체(CMOS,Complementary Metal Oxide Semiconductor)이미지 센서 또는 전하 결합 소자(CCD,Charge-coupled Device)이미지 센서를 사용할 수 있다.
예를 들면, 픽셀 어레이(11)는 어레이 형식으로 2차원 배열된 복수의 픽셀(도2에 도시되지 않음)을 포함하고, 각 픽셀은 광전 변환 소자를 포함한다. 픽셀은 그에 입사된 광의 강도에 따라 광을 전하로 전환한다.
예를 들면, 수직 구동 유닛(12)은 시프트 레지스터 및 주소 디코더를 포함한다. 수직 구동 유닛(12)은 읽기 스캔 및 리셋 스캔 기능을 포함한다. 읽기 스캔은 순차적으로 한 행씩 단위 픽셀을 스캔하는 것을 가리키고, 당해 단위 픽셀에서 한 행씩 신호를 읽는다. 예를 들면, 선택되고 스캔된 픽셀 행의 각 픽셀에 의해 출력한 신호는 열 처리 유닛(14)으로 전송된다. 리셋 스캔은 전하를 리셋하는데 사용되고, 광전 변환 소자의 광전하가 버려짐으로, 새로운 광전하의 축적을 시작할 수 있다.
예를 들면, 열 처리 유닛(14)이 신호 처리하는 것은 상호연관 이중 샘플링(CDS,Correlated Double Sample)처리이다. CDS처리에서, 선택된 행의 각 픽셀에 의해 출력한 리셋 레벨 및 신호 레벨을 추출하고, 레벨차를 계산한다. 따라서, 일 행 중의 픽셀 신호를 획득한다. 열 처리 유닛(14)은 아날로그 픽셀 신호를 디지털 포맷으로(A/D) 전환하는데 사용되는 기능을 구비한다.
예를 들면, 수평 구동 유닛(15)은 시프트 레지스터 및 주소 디코더를 포함한다. 수평 구동 유닛(15)은 순차적으로 한 열씩 픽셀 어레이를 스캔한다. 수평 구동 유닛(15)이 수행한 선택 스캔 동작을 통해, 각 픽셀 열은 열 처리 유닛(14)에 의해 순차적으로 처리되고, 순차적으로 출력된다.
예를 들면, 제어 유닛(13)은 동작 모드에 따라 시퀀스 신호를 배치하고, 다양한 시퀀스 신호로 수직 구동 유닛(13), 열 처리 유닛(14) 및 수평 구동 유닛(15)의 협동 작업을 제어한다.
도3A는 본 출원실시 방식 중, 픽셀 어레이 및 노출 제어 라인의 연결 방식 개략도이다. 도3A를 참조하면, 픽셀 어레이(11)의 부분 픽셀을 예로 설명하고, 픽셀 배열은 하기와 같다.
W A W B
A W B W
설명해야 할 것은, 도시의 설명이 편리하도록, 도3A는 픽셀어레이(11)의 부분 픽셀만 나타냈고, 주변 기타 픽셀 및 연결 라인은 줄임표 "??"로 대체한다.
도3A에 도시한 바와 같이, 픽셀(201, 203, 206, 208)은 투명한 픽셀(W)이고, 픽셀(202,205)은 제1 컬러 픽셀(A)(예를 들면, 빨간색 픽셀(R))이고, 픽셀(204, 207)은 제2 컬러 픽셀(B)(예를 들면, 초록색 픽셀(G))이다. 도3A에서, 투명한 픽셀(W)(픽셀201,203,206 및 208)의 노출 제어 회로의 제어단(TG)은 제1 노출 제어 라인(TX1)과 연결되고; 제1 컬러 픽셀(A)(픽셀202 및205)의 노출 제어 회로의 제어단(TG) 및 제2 컬러 픽셀(B)(픽셀204,207)의 노출 제어 회로의 제어단(TG)은 제2 노출 제어 라인(TX2)과 연결한다는 것을 알 수 있다. 제1 노출 제어 라인(TX1)은 제1 노출 제어 신호를 통해, 투명한 픽셀의 노출 시간을 제어할 수 있고; 제2 노출 제어 라인(TX2)은 제2 노출 제어 신호를 통해, 컬러 픽셀(예를 들면, 제1 컬러 픽셀(A) 및 제2 컬러 픽셀(B))의 노출 시간을 제어함으로써, 투명한 픽셀 및 컬러 픽셀 노출 시간의 독립 제어를 구현한다. 예를 들면, 투명한 픽셀의 노출이 끝날 경우, 컬러 픽셀은 계속 노출하여, 이상적인 이미징 효과를 도달하도록 구현할수 있다.
설명해야 할 것은, 여기 및 앞뒤 문장의 전문 용어 "제1", "제2"는 단지 설명의 목적을 위한 것일 뿐, 상대적인 중요성을 지시하거나 암시하는 것 또는 지시된 기술적 특징의 수량을 함축적으로 제시하는 것으로 이해해서는 안된다. 이에 따라, "제1", "제2"로 한정된 특징은 하나 또는 복수의 당해 특징을 명시하거나 함축적으로 포함할 수 있다.
예를 들면, 도2 및 도3A에 도시한 바와 같이, 제1 노출 제어 라인(TX1) 및 제2 노출 제어 라인(TX2)은 도2의 수직 구동 유닛(12)과 연결되고, 수직 구동 유닛(12)의 해당 노출 제어 신호를 픽셀 어레이(11)의 픽셀 유닛 노출 제어 회로의 제어단(TG)으로 전송한다.
픽셀어레이에는 복수의 행이 있음으로, 수직 구동 유닛(12)은 복수의 제1 노출 제어 라인(TX1) 및 복수의 제2 노출 제어 라인(TX2)을 연결한다는 점을 이해할 수 있다. 복수의 제1 노출 제어 라인(TX1) 및 제2 노출 제어 라인(TX2)은 해당하는 픽셀 행 그룹에 대응된다.
예를 들면, 첫 번째 제1 노출 제어 라인(TX1)은 제1 행 및 제2 행의 투명한 픽셀에 대응되고; 두 번째 제1 노출 제어 라인(TX1)은 제3 행 및 제4 행의 투명한 픽셀에 대응되며, 이러한 방식에 따라 유추할 수 있는바, 더는 설명하지 않는다. 부동한 제1 노출 제어 라인(TX1)이 전송한 신호 시퀀스도 부동할 수 있고, 당해 신호 시퀀스는 수직 구동 유닛(12)에 의해 배치된다.
예를 들면, 첫 번째 제2 노출 제어 라인(TX2)은 제1 행 및 제2 행 중의 컬러 픽셀에 대응되고; 두 번째 제2 노출 제어 라인(TX2)은 제3 행 및 제4 행 중의 컬러 픽셀에 대응되며, 이러한 방식에 따라 유추할 수 있는바, 더는 설명하지 않는다. 부동한 제2 노출 제어 라인(TX2)가 전송한 신호 시퀀스도 부동할 수 있고, 당해 신호 시퀀스도 수직 구동 유닛(12)에 의해 배치된다.
예를 들면, 도3B에 도시한 바와 같이, 픽셀(201, 203, 206, 208)은 투명한 픽셀(W)이고, 픽셀(202, 205)은 제1 컬러 픽셀(A)(예를 들면, 빨간색 픽셀(R))이고, 픽셀(204,207)은 제2 컬러 픽셀(B)(예를 들면, 초록색 픽셀(G))이다. 도3A에서는, 투명한 픽셀(W)(픽셀201,203,206, 208)의 노출 제어 회로의 제어단(TG)은 제1 노출 제어 라인(TX1)과 연결되고; 제1 컬러 픽셀(A)(픽셀(202, 205)의 노출 제어 회로의 제어단(TG) 및 제2 컬러 픽셀(B)(픽셀204,207)의 노출 제어 회로의 제어단(TG)은 제2 노출 제어 라인(TX2)에 연결한다는 것을 볼 수 있다. 제1 노출 제어 라인(TX1)은 제1 노출 제어 신호를 통해, 투명한 픽셀의 노출 시간을 제어하고; 제2 노출 제어 라인(TX2)은 제2 노출 제어 신호를 통해 컬러 픽셀(예를 들면, 제1 컬러 픽셀(A) 및 제2 컬러 픽셀(B))의 노출 시간을 제어함으로써, 투명한 픽셀 및 컬러 픽셀 노출 시간의 독립 제어를 구현한다. 예를 들면, 투명한 픽셀의 노출이 끝날 경우, 컬러 픽셀은 계속 노출하여, 이상적인 이미징 효과를 도달하도록 구현할수 있다. 도3A와 부동한 것은, 도3B의 예시에서, 제1 노출 제어 라인(TX1) 및 제2 노출 제어 라인(TX2)은 모두 행 방향에 따라 라인을 배열한다. 즉, 각 행 픽셀에는 모두 제1 노출 제어 라인(TX1) 및 제2 노출 제어 라인(TX2)이 설치되어 있다. 제1 노출 제어 라인(TX1)은 인접한 두 행의 투명한 픽셀(W)에 연결되고, 픽셀 영역 이외는 모두 모이고, 수직 구동 유닛(12)에 연결되며; 제2 노출 제어 라인(TX2)은 인접한 두 행의 컬러 픽셀에 연결되고, 픽셀 영역 이외는 모두 모이고, 수직 구동 유닛(12)에 연결한다. 이러한 실시 방식의 제1 노출 제어 라인(TX1) 및 제2 노출 제어 라인(TX2)의 라인 배열은 규칙적이고 간단하며, 제1 노출 제어 라인(TX1) 및 제2 노출 제어 라인(TX2)은 픽셀 영역에서 모이는 경우가 적어, 우수한 제품이 전체 제품에서 차지하는 비율을 향상시키고 원가를 절감하는데 유리하다.
예를 들면, 도4는 본 출원의 실시 방식 중, 픽셀 회로의 개략도이다. 도4의 픽셀 회로(200)는 도3A의 각 픽셀 유닛에 적용된다. 도3A 및 도4를 결합하여 픽셀 회로(200)의 작업 원리에 대해 설명한다.
도4에 도시한 바와 같이, 픽셀 회로(200)는 광전 변환 소자(260)(예를 들면, 광전 다이오드(PD)), 노출 제어 회로(250)(예를 들면, 트랜스퍼 트랜지스터(210)), 리셋 회로(예를 들면, 리셋 트랜지스터(220)), 증폭 회로(예를 들면, 증폭 트랜지스터(230)) 및 선택 회로(예를 들면, 선택 트랜지스터(240))를 포함한다. 본 출원의 실시예에서, 트랜스퍼 트랜지스터(210), 리셋 트랜지스터(220), 증폭 트랜지스터(230) 및 선택 트랜지스터(240)는 예를 들어 P형 금속 산화막 반도체이지만, 이에 한정되지 않는다.
예를 들면, 도2, 도3A 및 도4를 참조하면, 트랜스퍼 트랜지스터(210)의 그리드TG는 노출 제어 라인을 통해 수직 구동 유닛(12)에 연결되고; 리셋 트랜지스터(220)의 그리드RG는 리셋 제어 라인(도시 되지 않음)을 통해 수직 구동 유닛(12)에 연결되며; 선택 트랜지스터(240)의 그리드SEL은 선택 라인(도시 되지 않음)을 통해 수직 구동 유닛(12)에 연결된다. 예를 들면, 각 픽셀 회로는, 광전 변환 소자(260)(예를 들면, 광전 다이오드(PD))를 포함하고, 노출 제어 회로(250)(예를 들면, 트랜스퍼 트랜지스터(210))는 광전 변환 소자(260)(예를 들면, 광전 다이오드(PD))와 전기 연결되고, 광전 변환 소자가 일조 후 축적한 전하를 전이하는데 사용된다. 예를 들면, 광전 변환 소자(260)는 광전 다이오드(PD)를 포함하고, 광전 다이오드(PD)의 양극은 지면에 연결된다. 광전 다이오드(PD)는 수신한 광을 전하로 전환한다. 광전 다이오드(PD)의 음극은 노출 제어 회로(250)(예를 들면, 트랜스퍼 트랜지스터(210))에 의해 변동 확산 유닛(FD)에 연결한다. 변동 확산 유닛(FD)은 증폭 트랜지스터(230)의 게이트 전극 및 리셋 트랜지스터(220)의 소스 전극과 연결한다.
예를 들면, 노출 제어 회로(250)는 트랜스퍼 트랜지스터(210)이고, 노출 제어회로의 제어단은 트랜스퍼 트랜지스터(210)의 그리드이다. 유효한 레벨(예를 들면, 픽셀 전원(VPIX))의 펄스는 노출 제어 라인(예를 들면, TX1 또는 TX2)을 통해, 트랜스퍼 트랜지스터(210)의 게이트 전극에 전송될 경우, 트랜스퍼 트랜지스터(210)는 도통된다. 트랜스퍼 트랜지스터(210)는 광전 다이오드(PD)에 의해 광전 전환된 전하를 변동 확산 유닛(FD)에 전송한다.
예를 들면, 리셋 트랜지스터(220)의 드레인을 픽셀 전원(VPIX)에 연결한다. 리셋 트랜지스터(220)의 소스 전극을 변동 확산 유닛(FD)에 연결한다. 신호 전하가 광전 다이오드(PD)에 의해 변동 확산 유닛(FD)에 전이되기 전에, 유효한 리셋 레벨의 펄스는 리셋 라인에 의해 리셋 트랜지스터(220)의 게이트 전극에 전송되고, 리셋 트랜지스터(220)는 도통된다. 리셋 트랜지스터(220)는 변동 확산 유닛(FD)을 픽셀 전원(VPIX)에 리셋한다.
예를 들면, 증폭 트랜지스터(230)의 게이트 전극을 변동 확산 유닛(FD)에 연결한다. 증폭 트랜지스터(230)의 드레인을 픽셀 전원(VPIX)에 연결한다. 변동 확산 유닛(FD)이 리셋 트랜지스터(220)에 의해 리셋된 후, 증폭 트랜지스터(230)는 선택 트랜지스터(240)에 의해 출력단(OUT)을 통해 리셋 레벨을 출력한다. 광전 다이오드(PD)의 신호 전하가 트랜스퍼 트랜지스터(210)에 의해 전이된 후, 증폭 트랜지스터(230)는 선택 트랜지스터(240)에 의해 출력단(OUT)을 통해 신호 레벨을 출력한다.
예를 들면, 선택 트랜지스터(240)의 드레인을 증폭 트랜지스터(230)의 소스 전극에 연결한다. 선택 트랜지스터(240)의 소스 전극은 출력단(OUT)을 통해 도2의 열 처리 유닛(14)에 연결한다. 유효한 레벨의 펄스가 선택 라인을 통해 선택 트랜지스터(240)의 게이트 전극에 전송될 경우, 선택 트랜지스터(240)는 도통된다. 증폭 트랜지스터(230)가 출력한 신호는 선택 트랜지스터(240)를 통해 열 처리 유닛(14)에 전송된다.
설명해야 할 것은, 본 출원 실시예의 픽셀 회로(200)의 픽셀 구조는 도4에 도시한 구조에 한정되지 않는다. 예를 들면, 픽셀 회로(200)는 3트랜지스터 픽셀 구조를 구비할 수 있고, 여기서, 증폭 트랜지스터(230) 및 선택 트랜지스터(240)의 기능은 하나의 트랜지스터에 의해 완성될 수 있다. 예를 들면, 노출 제어 회로(250)도 단일 트랜스퍼 트랜지스터(210)의 방식에 한정되지 않고, 기타 제어단이 제어하는 전도 기능을 구비한 전자 부품 또는 구조는 모두 본 출원 실시예의 노출 제어 회로로 될 수 있다. 단일 트랜스퍼 트랜지스터(210)는 노출 제어 회로(250)의 실시 방식으로서, 간단하고, 원가가 낮고, 제어하기 쉬우며, 회로가 점용한 면적도 절약할 수 있다.
예를 들면, 도5 내지 도20을 참조하면, 도5 내지 도20에서는 다양한 이미지 센서의 픽셀 배열 예시를 도시하였다. 이미지 센서(10)는 복수의 컬러 픽셀(예를 들면, 복수의 제1 컬러 픽셀(A), 복수의 제2 컬러 픽셀(B) 및 복수의 제3 컬러 픽셀(C)) 및 복수의 투명한 픽셀(W)로 조성된 2차원 픽셀 어레이를 포함한다. 예를 들면, 컬러 픽셀은 투명한 픽셀보다 더 좁은 스펙트럼 반응을 구비한다. 예를 들면, 컬러 픽셀의 응답 스펙트럼은 투명한 픽셀(W)의 응답 스펙트럼의 부분이다. 2차원 픽셀 어레이는 최소 배열 유닛(도5 내지 도20은 다양한 이미지 센서(10)의 픽셀에서 최소 배열 유닛의 예시를 도시함)을 포함한다. 도5에 도시한 바와 같이, 최소 배열 유닛에서, 투명한 픽셀(W)은 제1 대각선(D1) 및 그 평행선(D11, D12)에 설치되어 있고, 컬러 픽셀은 제2 대각선(D2) 및 그 평행선(D21,D22)에 설치되어 있고, 제1 대각선(D1)와 제2 대각선(D2)은 부동하다. 제1 대각선(D1)에서 인접한 적어도 두 개의 투명한 픽셀의 제1 노출 시간은 제1 노출 신호에 의해 제어되고, 제2 대각선(D2)에서 인접한 적어도 두 개의 컬러 픽셀의 제2 노출 시간은 제2 노출 신호에 의해 제어됨으로써, 투명한 픽셀 노출 시간 및 컬러 픽셀 노출 시간의 독립 제어를 구현한다.
예를 들면, 최소 배열 유닛의 행과 열의 픽셀 수량은 같다. 예를 들면, 최소 배열 유닛은, 4행 4열, 6행 6열, 8행 8열, 10행 10열의 최소 배열 유닛을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 이러한 설치는 행과 열방향의 이미지 해상도와 컬러 표현을 균형하고, 디스플레이 효과의 향상을 구현하는데 유리하다.
설명해야 할 것은, 도5 내지 도20은 도3A의 라인 배열 방식으로만 설명하였고, 본 출원의 실시예는 이를 포함하나 이에 한정되지 않고, 도3B에 도시한 바와 같은 기타 라인 배열 방식일 수도 있다.
예를 들면, 도5는 본 출원 실시 방식 중, 최소 배열 유닛(510)의 픽셀 배열 개략도이다. 최소 배열 유닛은 4행 4열 16 개의 픽셀이고, 배열 방식은,
W A W B
A W B W
W B W C
B W C W
W는 투명한 픽셀을 표시하고; A는 복수의 컬러 중의 제1 컬러 픽셀을 표시하고; B는 복수의 컬러 중의 제2 컬러 픽셀을 표시하고; C는 복수의 컬러 중의 제3 컬러 픽셀을 표시한다.
예를 들면, 도5에 도시한 바와 같이, 투명한 픽셀(W)은 제1 대각선(D1)(즉, 도5의 왼쪽 상단 모서리와 오른쪽 하단 모서리가 연결하는 대각선) 및 그 평행선(D11, D12)에 설치되어 있고, 컬러 픽셀은 제2 대각선(D2)(예를 들면, 도5의 왼쪽 하단 모서리와 오른쪽 상단 모서리의 대각선) 및 그 평행선(D21, D22)에 설치되어 있고, 제1 대각선(D1)과 제2 대각선(D2)은 부동하다. 예를 들면, 제1 대각선과 제2 대각선은 수직된다. 제1 대각선(D1)에서 인접한 두 개의 투명한 픽셀(W)(예를 들면, 왼쪽 상단부터 제1 행 제1 열과 제2 행 제2 열의 두 개의 투명한 픽셀)의 제1 노출 시간은 제1 노출 신호에 의해 제어되고, 제2 대각선(D2)에서 인접한 적어도 두 개의 컬러 픽셀(예를 들면, 왼쪽 상단부터 제4 행 1열과 제3 행 제2 열의 두개의 컬러 픽셀(B))의 제2 노출 시간은 제2 노출 신호에 의해 제어된다. 예를 들면, 투명한 픽셀(W)은 제1 대각선(D1)의 평행선(D11 또는 D12)에 설치되어 있고, 제1 대각선(D1)의 평행선(D11 또는 D12)에서 인접한 두 개의 투명한 픽셀(W)(예를 들면, D11의 제3 행 제1 열과 제4 행 제2 열의 두 개의 투명한 픽셀; 또 예를 들면, D12의 제1 행 제3 열과 제2 행 제4 열의 두 개의 투명한 픽셀)의 제1 노출 시간은 제1 노출 신호에 의해 제어된다. 예를 들면, 컬러 픽셀은 제2 대각선(D2)의 평행선(D21 또는 D22)에 설치되어 있고, 제2 대각선(D2)의 평행선(D21 또는 D22)에서 인접한 두 개의 컬러 픽셀(예를 들면, D21의 제2 행 제1열과 제1 행 제2열의 두 개의 투명한 픽셀(A); 또 예를 들면, D22의 제4 행 제3 열과 제3 행 제4 열의 두개의 투명한 픽셀(C))의 제2 노출 시간은 제2 노출 신호에 의해 제어된다.
이해해야 할 것은, 당해 공개의 전문 용어 "위", "아래", "좌", "우" 등이 지칭하는 방위 또는 위치 관계는 도면을 기반으로 나타낸 방위 또는 위치 관계이고, 본 출원을 편리하게 설명하고 설명을 단순화하기 위한 것일 뿐, 지칭되는 장치 또는 소자가 특정 방위를 가져야 하거나 또는 특정 방위로 구성되고 작동되는 것을 가리키거나 또는 암시하지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 따라서 본 발명의 실시예에 대한 한정으로 이해해서는 안된다.
예를 들면, 도5에 도시한 바와 같이, 제1 행은 제2 행의 "W"자인 투명한 픽셀의 제1 노출 제어 라인(TX1)과 연결되어, 투명한 픽셀 노출 시간의 독립 제어를 구현한다. 제1 행 및 제2 행의 컬러 픽셀(A 및 B)은 "W"자인 제2 노출 제어 라인(TX2)과 연결되어, 컬러 픽셀 노출 시간의 독립 제어를 구현한다. 예를 들면, 제1 노출 신호는 제1 노출 제어 라인(TX1)에 의해 전송되고, 제2 노출 신호는 제2 노출 제어 라인(TX2)에 의해 전송된다. 예를 들면, 제1 노출 제어 라인(TX1)은 "W"자를 나타내고, 인접한 두 행의 투명한 픽셀 중, 노출 제어 회로의 제어단과 전기 연결되고; 제2 노출 제어 라인(TX2)은 "W"자를 나타내고, 인접한 두 행의 컬러 픽셀의 노출 제어 회로의 제어단과 전기 연결한다. 구체적인 연결 방식은 상기 도3A 및 도4의 관련 부분의 연결 및 픽셀 회로의 설명을 참조할 수 있다.
설명해야할 것은, 제1 노출 제어 라인(TX1) 및 제2 노출 제어 라인(TX2)이 "W"자를 나타내는 것은, 물리적 배선이 엄격히 "W"자로 설치해야 하는 것이아니라, 연결 방식이 투명한 픽셀 및 컬러 픽셀의 배열에 대응하기만 하면 된다. 예를 들면, "W"자 노출 제어 라인의 설치는 "W"자의 픽셀 배열 방식에 대응하고, 이러한 설치 방식은, 배선이 간단하고, 픽셀 배열의 해상력 및 컬러가 모두 비교적 좋은 효과를 구비하여, 낮은 원가로 투명한 픽셀 노출 시간 및 컬러 픽셀 노출 시간의 독립 제어를 구현한다.
예를 들면, 도6은 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛(520)의 픽셀 배열의 개략도이다. 최소 배열 유닛은 4행 4열 16개의 픽셀이고, 배열 방식은,
A W B W
W A W B
B W C W
W B W C
W는 투명한 픽셀을 표시하고; A는 복수의 컬러 중의 제1 컬러 픽셀을 표시하고; B는 복수의 컬러 중의 제2 컬러 픽셀을 표시하고; C는 복수의 컬러 중의 제3 컬러 픽셀을 표시한다.
예를 들면, 도6에 도시한 바와 같이, 투명한 픽셀(W)은 제1 대각선(D1)(즉, 도6의 오른쪽 상단 모서리와 왼쪽 하단 모서리가 연결하는 대각선) 및 그 평행선(D11, D12)에 설치되어 있고, 컬러 픽셀은 제2 대각선(D2)(예를 들면, 도6의 왼쪽 상단 모서리와 오른쪽 하단 모서리가 연결하는 대각선) 및 그 평행선(D21, D22)에 설치되어 있다. 예를 들면, 제1 대각선과 제2 대각선은 수직된다. 제1 대각선(D1)에서 인접한 두 개의 투명한 픽셀(W)(예를 들면, 왼쪽 상단부터 제1 행 제2 열과 제2 행 제2 열의 두 개의 투명한 픽셀)의 제1 노출 시간은 제1 노출 신호에 의해 제어되고, 제2 대각선(D2)에서 인접한 적어도 두 개의 컬러 픽셀(예를 들면, 왼쪽 상단부터 제1 행 1열과 제2 행 제2 열의 두개의 컬러 픽셀(A))의 제2 노출 시간은 제2 노출 신호에 의해 제어된다. 예를 들면, 투명한 픽셀(W)은 제1 대각선(D1)의 평행선(D11 또는 D12)에 설치되어 있고, 제1 대각선(D1)의 평행선(D11 또는 D12)에서 인접한 두 개의 투명한 픽셀(W)의 제1 노출 시간은 제1 노출 신호에 의해 제어된다. 예를 들면, 컬러 픽셀은 제2 대각선(D2)의 평행선(D21 또는 D22)에 설치되어 있고, 제2 대각선(D2)의 평행선(D21 또는 D22)에서 인접한 두 개의 컬러 픽셀의 제2 노출 시간은 제2 노출 신호에 의해 제어된다.
예를 들면, 도6에 도시한 바와 같이, 제1 행과 제2 행의 투명한 픽셀은 "W"자인 제1 노출 제어 라인(TX1)에 연결되어, 투명한 픽셀 노출 시간의 독립 제어를 구현한다. 제1 행과 제2 행의 컬러 픽셀(A 및 B)은 "W"자인 제2 노출 제어 라인(TX2)에 연결되어, 컬러 픽셀 노출 시간의 독립 제어를 구현한다.
예를 들면, 도7은 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛(530)의 픽셀 배열 개략도이다. 도8은 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛(540)의 픽셀 배열 개략도이다. 도7과 도8의 실시예에서, 도5와 도6의 배열 방식에 대응하여, 제1 컬러 픽셀(A)은 빨간색 픽셀(R)이고; 제2 컬러 픽셀(B)은 초록색 픽셀(G)이고; 제3 컬러 픽셀(C)은 남색 픽셀(Bu)이다.
설명해야할 것은, 일부 실시예에서, 투명한 픽셀(W)의 응답 주파수 대역은 가시광선 대역(예를 들면, 400nm-760nm)이다. 예를 들면, 투명한 픽셀(W)에는 적외선 필터가 설치되어 있어, 적외선의 필터링을 구현한다. 일부 실시예에서, 투명한 픽셀(W)의 응답 주파수 대역은 가시광선 대역 및 근적외선 대역(예를 들면, 400nm-1000nm)일 수 있고, 이미지 센서의 광전 다이오드(PD) 응답 주파수 대역과 서로 매칭된다. 예를 들면, 투명한 픽셀(W)은 필터를 설치하지 않아도 되고, 투명한 픽셀(W)의 응답 주파수 대역은 광전 다이오드의 응답 주파수 대역에 의해 결정된다. 즉, 양자는 서로 매칭된다. 본 출원의 실시예는 상기 주파수 대역 범위를 포함하나 이에 한정되지 않는다.
예를 들면, 도9는 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛(550)의 픽셀 배열 개략도이다. 도10은 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛(560)의 픽셀 배열 개략도이다. 도9와 도10의 실시예에서, 도5와 도6의 배열 방식에 대응하여, 제1 컬러 픽셀(A)은 빨간색 픽셀(R)이고; 제2 컬러 픽셀(B)은 노란색 픽셀(Y)이고; 제3 컬러 픽셀(C)은 남색 픽셀(Bu)이다.
예를 들면, 도11은 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛(570)의 픽셀 배열 개략도이다. 도12는 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛(580)의 픽셀 배열 개략도이다. 도11과 도12의 실시예에서, 도5와 도6의 배열 방식에 대응하여, 제1 컬러 픽셀(A)은 마젠타 픽셀(M)이고; 제2 컬러 픽셀(B)은 파란색 픽셀(Cy)이고; 제3 컬러 픽셀(C)은 노란색 픽셀(Y)이다.
예를 들면, 도5 내지 도12에 도시한 최소 배열 유닛은 4행 4열이고, 각 픽셀이 단독으로 이미징 또는 합성 이미징될 경우, 비교적 좋은 이미지 선명도를 획득할 수 있고, 제어 논리가 간단하며, 사용하기 편리하다. 예를 들면, 합성 이미징할 경우, 왼쪽 상단 모서리의 네개 픽셀을 예로, 두 개의 제1 컬러 픽셀(A)의 신호는 하나의 픽셀 신호로 합성하고, 두 개의 투명한 픽셀(W)의 신호는 하나의 픽셀 신호로 합성하고, 어두운 환경 또는 이미지 질량에 대한 요구가 높은 상황에서, 합성 이미징 방식을 사용할 수 있다. 상기 예시를 계속하여, 합성하기 위한 두 개의 제1 컬러 픽셀(A)이 동일한 제1 노출 제어 라인(TX1)에 의해 제어되므로, 두 개의 투명한 픽셀(W)은 동일한 제2 노출 제어 라인(TX2)에 의해 제어되어, 제어 정확도가 높고, 일치성이 높으며, 이미지의 질량을 제고하는데 유리하다.
예를 들면, 도13은 본 출원 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛(610)의 픽셀 배열 개략도이다. 최소 배열 유닛은 6행 6열 36개의 픽셀이고, 배열 방식은,
W A W B W B
A W A W B W
W A W B W B
B W B W C W
W B W C W C
B W B W C W
이며, 여기서, W는 투명한 픽셀을 표시하고; A는 복수의 컬러 중의 제1 컬러 픽셀을 표시하고; B는 복수의 컬러 중의 제2 컬러 픽셀을 표시하고; C는 복수의 컬러 중의 제3 컬러 픽셀을 표시한다.
예를 들면, 도13에 도시한 바와 같이, 제1 행과 제2 행의 투명한 픽셀은 "W"자인 제1 노출 제어 라인(TX1)에 의해 함께 연결되어, 투명한 픽셀 노출 시간의 독립 제어를 구현한다. 제1 행과 제2 행의 컬러 픽셀(A 및 B)은 "W"자인 제2 노출 제어 라인(TX2)에 의해 함께 연결되어, 컬러 픽셀 노출 시간의 독립 제어를 구현한다.
예를 들면, 도14는 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛(620)의 픽셀 배열 개략도이다. 최소 배열 유닛은 6행 6열 36개의 픽셀이고, 배열 방식은,
A W A W B W
W A W B W B
A W A W B W
W B W C W C
B W B W C W
W B W C W C
이며, 여기서, W는 투명한 픽셀을 표시하고; A는 복수의 컬러 중의 제1 컬러 픽셀을 표시하고; B는 복수의 컬러 중의 제2 컬러 픽셀을 표시하고; C는 복수의 컬러 중의 제3 컬러 픽셀을 표시한다.
예를 들면, 도14에 도시한 바와 같이, 제1 행과 제2 행의 투명한 픽셀은 "W"자인 제1 노출 제어 라인(TX1)에 의해 함께 연결되어, 투명한 픽셀 노출 시간의 독립 제어를 구현한다. 제1 행과 제2 행의 컬러 픽셀(A 및 B)은 "W"자인 제2 노출 제어 라인(TX2)에 의해 함께 연결되어, 컬러 픽셀 노출 시간의 독립 제어를 구현한다.
예를 들면, 도15는 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛(630)의 픽셀 배열 개략도이다. 도16은 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛(640)의 픽셀 배열 개략도이다. 도15와 도16의 실시예에서, 각각 도13과 도14의 배열 방식에 대응하고, 제1 컬러 픽셀(A)은 빨간색 픽셀(R)이고; 제2 컬러 픽셀(B)은 초록색 픽셀(G)이고; 제3 컬러 픽셀(C)은 남색 픽셀(Bu)이다.
예를 들면, 기타 실시 방식에서, 제1 컬러 픽셀(A)은 빨간색 픽셀(R)이고; 제2 컬러 픽셀(B)은 노란색 픽셀(Y)이고; 제3 컬러 픽셀(C)은 남색 픽셀(Bu)이다. 예를 들면, 제1 컬러 픽셀(A)은 마젠타 픽셀(M)이고; 제2 컬러 픽셀(B)은 파란색 픽셀(Cy)이고; 제3 컬러 픽셀(C)은 노란색 픽셀(Y)이다. 본 출원의 실시예는 이를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 회로의 구체적인 연결 방식은 상기 설명을 참조하고, 여기서 더는 설명하지 않는다.
예를 들면, 도17은 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛(710)의 픽셀 배열 개략도이다. 최소 배열 유닛은 8행 8열 64개의 픽셀이고, 배열 방식은,
W A W A W B W B
A W A W B W B W
W A W A W B W B
A W A W B W B W
W B W B W C W C
B W B W C W C W
W B W B W C W C
B W B W C W C W
이며, 여기서, W는 투명한 픽셀을 표시하고; A는 복수의 컬러 중의 제1 컬러 픽셀을 표시하고; B는 복수의 컬러 중의 제2 컬러 픽셀을 표시하고; C는 복수의 컬러 중의 제3 컬러 픽셀을 표시한다.
예를 들면, 도17에 도시한 바와 같이, 제1 행과 제2 행의 투명한 픽셀은 "W"자인 제1 노출 제어 라인(TX1)에 의해 함께 연결되어, 투명한 픽셀 노출 시간의 독립 제어를 구현한다. 제1 행과 제2 행의 컬러 픽셀(A 및 B)은 "W"자인 제2 노출 제어 라인(TX2)에 의해 함께 연결되어, 컬러 픽셀 노출 시간의 독립 제어를 구현한다.
예를 들면, 도18은 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛(720)의 픽셀 배열 개략도이다. 최소 배열 유닛은 8행 8열 64개의 픽셀이고, 배열 방식은,
A W A W B W B W
W A W A W B W B
A W A W B W B W
W A W A W B W B
B W B W C W C W
W B W B W C W C
B W B W C W C W
W B W B W C W C
이며, 여기서, W는 투명한 픽셀을 표시하고; A는 복수의 컬러 중의 제1 컬러 픽셀을 표시하고; B는 복수의 컬러 중의 제2 컬러 픽셀을 표시하고; C는 복수의 컬러 중의 제3 컬러 픽셀을 표시한다.
예를 들면, 도18에 도시한 바와 같이, 제1 행과 제2 행의 투명한 픽셀은 "W"자인 제1 노출 제어 라인(TX1)에 의해 함께 연결되어, 투명한 픽셀 노출 시간의 독립 제어를 구현한다. 제1 행과 제2 행의 컬러 픽셀(A 및 B)은 "W"자인 제2 노출 제어 라인(TX2)에 의해 함께 연결되어, 컬러 픽셀 노출 시간의 독립 제어를 구현한다.
예를 들면, 도19는 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛(730)의 픽셀 배열 개략도이다. 도20은 본 출원의 실시 방식 중, 또 다른 하나의 최소 배열 유닛(740)의 픽셀 배열 개략도이다. 도19와 도20의 실시예에서, 각각 도17와 도18의 배열 방식에 대응하고, 제1 컬러 픽셀(A)은 빨간색 픽셀(R)이고; 제2 컬러 픽셀(B)은 초록색 픽셀(G)이며; 제3 컬러 픽셀(C)은 남색 픽셀(Bu)이다.
예를 들면, 기타 실시 방식에서, 제1 컬러 픽셀(A)은 빨간색 픽셀(R)이고; 제2 컬러 픽셀(B)은 노란색 픽셀(Y)이고; 제3 컬러 픽셀(C)은 남색 픽셀(Bu)이다. 예를 들면, 제1 컬러 픽셀(A)은 마젠타 픽셀(M)이고; 제2 컬러 픽셀(B)은 파란색 픽셀(Cy)이고; 제3 컬러 픽셀(C)은 노란색 픽셀(Y)이다. 본 출원의 실시예는 이를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 회로의 구체적인 연결 방식은 상기 설명을 참조하고, 여기서 더는 설명하지 않는다.
상기 실시예에서, 도5 내지 도20에 도시한 바와 같이, 이미지 센서는 행렬 배열의 복수의 컬러 픽셀 및 복수의 투명한 픽셀(W)을 포함하고, 컬러 픽셀 및 투명한 픽셀은 행과 열의 방향에서 모두 이격되어 배열된다는 것을 알수 있다.
예를 들면, 행의 방향에서 순서에 따라 투명한 픽셀, 컬러 픽셀, 투명한 픽셀, 컬러 픽셀......을 교체 설치한다.
예를 들면, 열의 방향에서 순서에 따라 투명한 픽셀, 컬러 픽셀, 투명한 픽셀, 컬러 픽셀......을 교체 설치한다.
제1 노출 제어 라인(TX1)은 제2n-1 행과 제2n 행의 투명한 픽셀(W)의 노출 제어 회로(250)의 제어단(TG)(예를 들면, 트랜스퍼 트랜지스터(210)의 그리드)과 전기 연결되고; 제2 노출 제어 라인(TX2)은, 제2n-1 행과 제2n 행의 컬러 픽셀의 노출 제어 회로(250)의 제어단(TG)(예를 들면, 트랜스퍼 트랜지스터(210)의 그리드)과 전기 연결되며; n은 1보다 크거나 같은 자연수이다.
예를 들면, n=1일 경우, 제1 노출 제어 라인(TX1)은 제1 행 및 제2 행의 투명한 픽셀(W) 중, 노출 제어 회로의 제어단과 전기 연결되고; 제2 노출 제어 라인(TX2)은, 제1 행 및 제2 행의 컬러 픽셀 중, 노출 제어 회로의 제어단과 전기 연결한다. n=2일 경우, 제1 노출 제어 라인(TX1)은 제3행 및 제4행의 투명한 픽셀(W) 중, 노출 제어 회로의 제어단과 전기 연결되고; 제2 노출 제어 라인(TX2)은, 제3 행 및 제4 행의 컬러 픽셀 중, 노출 제어 회로의 제어단과 전기 연결되는바, 이러한 방식에 따라 유추할 수 있어, 더는 설명하지 않는다.
일부 실시예에서, 제1 노출 시간은 제2 노출 시간보다 작다. 일부 실시예에서, 제1 노출 시간과 제2 노출 시간의 비율은 1:2, 1:3 또는 1:4 중의 하나이다. 예를 들면, 광선이 비교적 어두운 환경에서, 컬러 픽셀은 더 쉽게 노출 부족될 수 있고, 주변 밝기에 따라, 제1 노출 시간과 제2 노출 시간의 비율을 1:2, 1:3 또는 1:4로 조정할 수 있다. 예를 들면, 노출 비율이 상기 정수비 또는 정수비에 접근할 경우, 시퀀스의 설치, 신호의 설치 및 제어에 유리하다.
예를 들면, 도21은 본 출원의 실시 방식 중, 이미지 수집 방법의 흐름 개략도이다. 도21에 도시한 바와 같이, 당해 방법은 단계810 내지840을 포함한다.
단계810, 주변 밝기를 획득한다.
단계820, 주변 밝기가 밝기 역치보다 작은지 판단한다.
단계830, 주변 밝기가 밝기 역치보다 작을 경우, 제1 노출 시간이 제2 노출 시간보다 작도록 제어한다.
단계840, 주변 밝기가 밝기 역치보다 작지 않을 경우, 제1 노출 시간이 제2 노출 시간과 같도록 제어한다.
예를 들면, 상기 방법에서, 제1 노출 신호로 제2n-1 행과 제2n 행의 투명한 픽셀의 제1 노출 시간을 제어하고; 제2 노출 신호로 제2n-1 행과 제2n 행의 컬러 픽셀의 제2 노출 시간을 제어하며; 컬러 픽셀 및 투명한 픽셀은 행과 열의 방향에서 모두 이격되어 배열되며; 제1 노출 시간은 제2 노출 시간보다 작거나 같으고; n은 1보다 크거나 같은 자연수이다.
예를 들면, 도22는 본 출원의 실시 방식 중, 카메라 모듈(20)의 개략도이다. 카메라 모듈(20)은 본 출원 임의 실시예의 이미지 센서(10), 렌즈(21) 및 회로부재(22)를 포함한다. 렌즈(21)는 이미지 센서(10)에 이미징하는데 사용된다. 예를 들면, 촬영되는 타겟 광선이 렌즈(21)를 통해 이미지 센서에 이미징되고, 이미지 센서는 렌즈(21)의 초점면에 설치된다. 회로부재(22)는 전기 에너지와 외부 전송 데이터를 획득하는데 사용된다. 예를 들면, 회로부재는 내부 전원과 연결하여 전기 에너지를 획득하고, 메모리, 프로세서와 연결하여, 이미지 데이터를 전송하거나 데이터를 제어한다.
예를 들면, 카메라 모듈(20)은 휴대폰의 뒷면에 설치하여, 후면 카메라로 될 수 있다. 카메라 모듈(20)은 휴대폰의 정면에 설치하여, 전면 카메라로 될 수도 있다고 이해할 수 있다.
예를 들면, 도23은 본 출원의 실시 방식 중, 모바일 단말(900)의 개략도이다. 모바일 단말(900)은 본 출원 임의 실시예의 카메라 모듈(20)을 포함한다.
예를 들면, 모바일 단말(900)은, 디스플레이부(50), 메모리(60), 프로세서(70) 및 구조부(80)을 포함한다. 카메라 모듈(20)은 구조부(80)에 설치되어 있다. 예를 들면, 구조부(80)는 프레임과 뒤판을 포함하고, 카메라 모듈은 프레임 또는 뒤판에 고정 설치된다.
예를 들면, 메모리(60)는 카메라 모듈(20)이 획득한 이미지를 저장하는데 사용된다. 예를 들면, 프로세서(70)는 카메라 모듈(20)이 획득한 이미지를 처리하는데 사용된다. 예를 들면, 메모리(60)에는 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있고, 프로세서(70)는 상기 프로그램을 수행할 경우, 본 출원 실시예의 이미지 수집 방법을 구현한다. 예를 들면, 디스플레이부(50)는 카메라 모듈(20)이 획득한 이미지를 디스플레이하는데 사용된다.
예를 들면, 모바일 단말은 휴대폰 태블릿PC, 노트북, 인바디 밴드, 스마트 와치, 스마트 헬멧, 스마트 안경 등일 수 있다. 본 출원의 실시예는 휴대폰을 예로 설명한다. 모바일 단말의 구체적인 형식은 기타일 수 있다는 점을 이해할 수 있고, 여기서 더는 한정하지 않는다.
이상은 본 출원의 실시 방식일 뿐, 이것으로 본 출원의 특허 범위를 한정하려는 것은 아니고, 본 출원 명세서 및 도면의 내용으로 제작한 동등 효과의 구조 및 흐름 변환 또는 직접, 간접적으로 기타 관련 기술 분야에 적용하는것은 모두 본 출원의 특허 보호 범위 내에 포함한다.

Claims (23)

  1. 이미지 센서에 있어서,
    복수의 컬러 픽셀과 복수의 투명한 픽셀을 포함하는 2차원 픽셀 어레이를 포함하고,
    상기 컬러 픽셀은 상기 투명한 픽셀보다 더 좁은 스펙트럼 반응을 구비하고,
    상기 2차원 픽셀 어레이는 최소 배열 유닛을 포함하며,
    상기 최소 배열 유닛에서, 상기 투명한 픽셀은 제1 대각선 및 그 평행선에 설치되어 있고, 상기 컬러 픽셀은 제2 대각선 및 그 평행선에 설치되어 있고, 상기 제1 대각선 및 제2 대각선은 부동하고,
    상기 제1 대각선에서 서로 인접하는 적어도 두 개의 상기 투명한 픽셀의 제1 노출 시간은 제1 노출 신호에 의해 제어되고, 상기 제2 대각선에서 인접한 적어도 두 개의 상기 컬러 픽셀의 제2 노출 시간은 제2 노출 신호에 의해 제어되어, 상기 투명한 픽셀의 노출 시간 및 상기 컬러 픽셀 노출 시간의 독립 제어를 구현하고,
    상기 최소 배열 유닛은 4행 4열의 최소 배열 유닛을 포함하고,
    상기 최소 배열 유닛은,
    제1행 제1열의 픽셀 신호와 제2행 제2열의 픽셀 신호를 하나의 픽셀 신호로 합성하고,
    제1행 제2열의 픽셀 신호와 제2행 제1열의 픽셀 신호를 하나의 픽셀 신호로 합성하며,
    제1행 제3열의 픽셀 신호와 제2행 제4열의 픽셀 신호를 하나의 픽셀 신호로 합성하고,
    제1행 제4열의 픽셀 신호와 제2행 제3열의 픽셀 신호를 하나의 픽셀 신호로 합성하며,
    제3행 제1열의 픽셀 신호와 제4행 제2열의 픽셀 신호를 하나의 픽셀 신호로 합성하고,
    제3행 제2열의 픽셀 신호와 제4행 제1열의 픽셀 신호를 하나의 픽셀 신호로 합성하며,
    제3행 제3열의 픽셀 신호와 제4행 제4열의 픽셀 신호를 하나의 픽셀 신호로 합성하고,
    제3행 제4열의 픽셀 신호와 제4행 제3열의 픽셀 신호를 하나의 픽셀 신호로 합성하는 것을 특징으로 하는,
    이미지 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 노출 시간은 상기 제2 노출 시간보다 작은 것을 특징으로 하는,
    이미지 센서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 노출 시간과 상기 제2 노출 시간의 비율은 1:2, 1:3 또는 1:4 중의 하나인 것을 특징으로 하는,
    이미지 센서.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 대각선에서 인접한 적어도 두 개의 상기 투명한 픽셀의 노출 회로 제어단과 전기 연결하는 제1 노출 제어 라인; 및
    상기 제2 대각선에서 인접한 적어도 두 개의 컬러 상기 픽셀의 노출 제어 회로 제어단과 전기 연결하는 제2 노출 제어 라인;
    을 더 포함하고,
    상기 제1 노출 신호는 상기 제1 노출 제어 라인에 의해 전송되고,
    상기 제2 노출 신호는 상기 제2 노출 제어 라인에 의해 전송되는 것을 특징으로 하는,
    이미지 센서.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 노출 제어 라인은 “W”자이고, 인접한 두 행의 투명한 픽셀 중, 노출 제어 회로의 제어단과 전기 연결되고,
    상기 제2 노출 제어 라인은 “W”자이고, 인접한 두 줄의 컬러 픽셀 중, 노출 제어 회로의 제어단과 전기 연결하는 것을 특징으로 하는,
    이미지 센서.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 각 픽셀은 광전 변환 소자를 더 포함하고,
    상기 노출 제어 회로와 상기 광전 변환 소자는 전기 연결되고, 상기 광전 변환 소자가 일조 후 축적한 전하를 전이하는데 사용되는 것을 특징으로 하는,
    이미지 센서.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 노출 제어 회로는 트랜스퍼 트랜지스터이고,
    상기 노출 제어 회로의 제어단은 상기 트랜스퍼 트랜지스터의 그리드인 것을 특징으로 하는,
    이미지 센서.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 투명한 픽셀의 응답 주파수 대역은 가시광선 대역인 것을 특징으로 하는,
    이미지 센서.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 투명한 픽셀의 응답 주파수 대역은 가시광선 대역 및 근적외선 대역이고,
    상기 이미지 센서 중의 광전 다이오드 응답 주파수 대역과 서로 매칭되는 것을 특징으로 하는,
    이미지 센서.
  11. 이미지 센서에 있어서,
    행렬로 배열한 복수의 컬러 픽셀과 복수의 투명한 픽셀 - 상기 컬러 픽셀 및 상기 투명한 픽셀은 4행 4열의 최소 배열 유닛을 포함하고, 행과 열의 방향에서 모두 이격되어 배열됨 - ;
    제2n-1 행과 제2n 행의 상기 투명한 픽셀 중 노출 제어 회로의 제어단과 전기 연결하는 제1 노출 제어 라인; 및
    제2n-1 행과 제2n 행의 상기 컬러 픽셀 증 노출 제어 회로의 제어단과 전기 연결하는 제2 노출 제어 라인; 을 포함하고,
    여기서, n은 1보다 크거나 같은 자연수이고,
    상기 최소 배열 유닛은,
    제1행 제1열의 픽셀 신호와 제2행 제2열의 픽셀 신호를 하나의 픽셀 신호로 합성하고,
    제1행 제2열의 픽셀 신호와 제2행 제1열의 픽셀 신호를 하나의 픽셀 신호로 합성하며,
    제1행 제3열의 픽셀 신호와 제2행 제4열의 픽셀 신호를 하나의 픽셀 신호로 합성하고,
    제1행 제4열의 픽셀 신호와 제2행 제3열의 픽셀 신호를 하나의 픽셀 신호로 합성하며,
    제3행 제1열의 픽셀 신호와 제4행 제2열의 픽셀 신호를 하나의 픽셀 신호로 합성하고,
    제3행 제2열의 픽셀 신호와 제4행 제1열의 픽셀 신호를 하나의 픽셀 신호로 합성하며,
    제3행 제3열의 픽셀 신호와 제4행 제4열의 픽셀 신호를 하나의 픽셀 신호로 합성하고,
    제3행 제4열의 픽셀 신호와 제4행 제3열의 픽셀 신호를 하나의 픽셀 신호로 합성하는 것을 특징으로 하는,
    이미지 센서.
  12. 이미지 수집 방법에 있어서,
    제1 노출 신호로 제2n-1 행과 제2n 행의 투명한 픽셀의 제1 노출 시간을 제어하는 단계; 및
    제2 노출 신호로 제2n-1 행과 제2n 행 컬러 픽셀의 제2 노출 시간을 제어하는 단계; 를 포함하고,
    상기 컬러 픽셀 및 상기 투명한 픽셀은 4행 4열의 최소 배열 유닛을 포함하고, 행과 열의 방향에서 모두 이격되어 배열되고,
    상기 제1 노출 시간은 상기 제2 노출 시간보다 작거나 같으며,
    n은 1보다 크거나 같은 자연수이고,
    상기 최소 배열 유닛은,
    제1행 제1열의 픽셀 신호와 제2행 제2열의 픽셀 신호를 하나의 픽셀 신호로 합성하고,
    제1행 제2열의 픽셀 신호와 제2행 제1열의 픽셀 신호를 하나의 픽셀 신호로 합성하며,
    제1행 제3열의 픽셀 신호와 제2행 제4열의 픽셀 신호를 하나의 픽셀 신호로 합성하고,
    제1행 제4열의 픽셀 신호와 제2행 제3열의 픽셀 신호를 하나의 픽셀 신호로 합성하며,
    제3행 제1열의 픽셀 신호와 제4행 제2열의 픽셀 신호를 하나의 픽셀 신호로 합성하고,
    제3행 제2열의 픽셀 신호와 제4행 제1열의 픽셀 신호를 하나의 픽셀 신호로 합성하며,
    제3행 제3열의 픽셀 신호와 제4행 제4열의 픽셀 신호를 하나의 픽셀 신호로 합성하고,
    제3행 제4열의 픽셀 신호와 제4행 제3열의 픽셀 신호를 하나의 픽셀 신호로 합성하는 것을 특징으로 하는,
    이미지 수집 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    주변 밝기를 획득하는 단계; 및
    상기 주변 밝기가 밝기 역치보다 작을 경우, 상기 제1 노출 시간이 상기 제2 노출 시간보다 작도록 제어하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    이미지 수집 방법.
  14. 카메라 모듈에 있어서,
    제1항 내지 제7항 및 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항의 이미지 센서;
    상기 이미지 센서에 이미징하기 위한 렌즈; 및
    전기 에너지와 외부 전송 데이터를 획득하기 위한 회로부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    카메라 모듈.
  15. 모바일 단말에 있어서,
    제14항의 상기 카메라 모듈;
    디스플레이부, 메모리, 프로세서 및 구조부;
    를 포함하고,
    상기 카메라 모듈은 상기 구조부에 설치되어 있고,
    상기 메모리는 상기 카메라 모듈이 획득한 이미지를 저장하는데 사용되고,
    상기 프로세서는 상기 카메라 모듈이 획득한 이미지를 처리하는데 사용되며,
    상기 디스플레이부는 상기 카메라 모듈이 획득한 이미지를 디스플레이하는데 사용되는 것을 특징으로 하는,
    모바일 단말.
  16. 삭제
  17. 삭제
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  19. 삭제
  20. 삭제
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