KR20130047990A - Image sensor and manufacturing method therefor, image processing apparatus and signal processing method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이미지 센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인접 픽셀 간의 크로스토크(crosstalk)에 의한 왜곡을 제거할 수 있는 이미지 센서 및 그 제조 방법, 이를 이용한 이미지 처리 장치 및 그 신호 처리 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an image sensor, and more particularly, to an image sensor capable of removing distortion due to crosstalk between adjacent pixels, a manufacturing method thereof, an image processing apparatus using the same, and a signal processing method thereof.
자연계에 존재하는 각 피사체에서 발생되는 빛은 파장 등에서 고유의 값을 가진다. 따라서, 이미지 센서는 외부의 에너지에 반응하는 반도체 장치의 성질을 이용하여 각 피사체의 이미지를 찍어내는 장치로서, 이미지 센서의 픽셀은 각 피사체에서 발생하는 빛을 감지하여 전기적인 값으로 변환한다.Light generated from each subject existing in the natural world has a unique value in wavelength and the like. Accordingly, the image sensor is a device that photographs an image of each subject by using a property of a semiconductor device that responds to external energy. The pixel of the image sensor detects light generated from each subject and converts the light into an electrical value.
이러한 이미지 센서는 실리콘 반도체를 기반으로 한 전하결합소자(Charge Coupled Device, CCD)와 서브 마이크론(sub-micro) 씨모스(Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS) 제조 기술을 이용한 씨모스 이미지 센서로 분류된다.Such image sensors are classified into CMOS image sensors using a charge coupled device (CCD) based on a silicon semiconductor and a sub-micro complementary metal oxide semiconductor (CMOS) manufacturing technology.
이 중 CCD는 개개의 모스(MOS) 커패시터가 서로 매우 근접한 위치에 있으면서 전하 캐리어가 커패시터에 저장되고 이송되는 소자이다. 그러나, CCD는 구동방식이 복잡하고 전력소모가 많으며, 마스크 공정 스텝 수가 많기 때문에 신호 처리 회로를 CCD 칩 내에 구현할 수 없는 등의 단점이 있는 바, 최근 이러한 단점을 극복하기 위하여 CMOS 이미지 센서의 개발이 많이 연구되고 있다.Among them, CCD is a device in which charge carriers are stored and transported in a capacitor while individual MOS capacitors are located in close proximity to each other. However, CCD has a disadvantage in that a signal processing circuit cannot be implemented in a CCD chip because of a complicated driving method, high power consumption, and a large number of mask process steps. It is studied a lot.
CMOS 이미지 센서는 단위 픽셀 내에 포토 다이오드(Photo Diode, PD)와 MOS 트랜지스터를 형성시켜 스위칭 방식으로 신호를 검출함으로써 이미지를 구현하게 되는데, CCD에 비하여 생산단가와 소비 전력이 낮고 주변회로 칩과 통합하기 쉬운 장점이 있으며, 앞서 기재한 바와 같이 CMOS 제조 기술로 생산하기 때문에 증폭 및 신호처리와 같은 주변 시스템과 통합이 용이하여 생산비용을 낮출 수 있다. 또한, 처리속도가 빠르면서 CCD의 1% 정도로 소비 전력이 낮은 것이 특징이다.The CMOS image sensor realizes an image by forming a photo diode (PD) and a MOS transistor in a unit pixel to detect a signal by a switching method, which has lower production cost and power consumption than an CCD and integrates with a peripheral circuit chip. There is an easy advantage, and since it is produced by the CMOS manufacturing technology as described above, it is easy to integrate with peripheral systems such as amplification and signal processing, thereby lowering the production cost. In addition, it has a fast processing speed and low power consumption of about 1% of the CCD.
이러한 이미지 센서를 구성하는 픽셀의 형태는 크게 수동형과 능동형으로 구분된다.The shape of pixels constituting such an image sensor is largely classified into a passive type and an active type.
수동형이라 함은 각각의 픽셀이 능동 소자인 버퍼를 가지지 아니하는 것을 지칭한다. 즉, 포토 다이오드에 의해 생성된 전기적 신호는 수평 선택 신호의 활성화에 따라 수직 라인으로 전송된다. 따라서, 버퍼를 통한 신호 전력의 증폭이나 신호의 감소를 최소화하는 기능을 수행하지 못한다.Passive means that each pixel does not have a buffer that is an active element. That is, the electrical signal generated by the photodiode is transmitted to the vertical line according to the activation of the horizontal selection signal. Therefore, it does not perform the function of minimizing the amplification or reduction of the signal power through the buffer.
능동형이라 함은 각각의 픽셀이 능동 소자인 버퍼를 가지는 것을 지칭한다. 버퍼의 경우는 높은 입력 임피던스와 낮은 출력 임피던스를 가진다. 따라서, 전기적 신호를 공급하는 소스의 출력 임피던스가 높은 경우에도 버퍼를 사용하여 신호의 감소 동작을 최소화할 수 있다. 또한, 버퍼의 출력 임피던스는 매우 낮으므로 전기 신호를 수신하는 수신단의 입력 임피던스가 낮은 경우에도 신호의 전달은 손실 없이 용이하게 일어날 수 있다.Active refers to each pixel having a buffer that is an active element. The buffer has high input impedance and low output impedance. Therefore, even when the output impedance of the source supplying the electrical signal is high, it is possible to minimize the reduction operation of the signal using the buffer. In addition, because the output impedance of the buffer is very low, even if the input impedance of the receiving end for receiving the electrical signal is low, the signal transmission can easily occur without loss.
한편, 최근에는 고해상도의 이미지 센서에 대한 요구가 증가하고, CMOS 제조 공정의 발달로 인하여 이미지 센서의 단위 픽셀의 크기가 급격히 감소하고 있으며, 단위 픽셀 크기의 감소에 따라 인접한 단위 픽셀들의 포토 다이오드들 간의 거리가 가까워져 인접 픽셀 간의 크로스토크 발생 빈도가 증가하게 된다.On the other hand, in recent years, the demand for high resolution image sensors is increasing, and the size of the unit pixel of the image sensor is rapidly reduced due to the development of the CMOS manufacturing process, and as the unit pixel size decreases, As the distance gets closer, the frequency of crosstalk between adjacent pixels increases.
이러한 인접 픽셀 간의 크로스토크 발생 빈도를 낮추기 위한 노력의 일환으로서 종래에는 단위 픽셀들 사이에 배치되는 소자 분리막의 광 차단 특성을 보강하는 방안이 제안되었다.As an effort to reduce the frequency of crosstalk between adjacent pixels, a method of reinforcing light blocking characteristics of device isolation layers disposed between unit pixels has been conventionally proposed.
도 1은 종래 기술에 따라 크로스토크 발생 빈도를 낮추기 위한 방안이 적용된 이미지 센서의 픽셀 어레이 구조를 나타낸 배치도와 이미지 센서의 A-A'가상라인에 대한 단면도이다.FIG. 1 is a layout view illustrating a pixel array structure of an image sensor to which a frequency of crosstalk generation is applied according to the related art, and is a cross-sectional view of an A-A 'virtual line of an image sensor.
종래 기술에 의하면 도 1에 나타낸 바와 같이, 포토 다이오드(10)들을 서로 분리시키기 위한 다수의 트렌치들을 반도체 기판(30)에 형성하고, 다수의 트렌치들 내부에 다수의 소자 분리 영역(20)들을 형성한다. 소자 분리 영역(20)들 각각은 먼저 트렌치 면을 따라 제 1 소자 분리막(21)을 형성하며, 제 1 소자 분리막(21)이 형성된 트렌치들의 내부에 인접한 포토 다이오드로부터 입사되는 빛을 차단하기 위한 제 2 소자 분리막(23)을 형성한다. 제 2 소자 분리막(23)은 인접한 포토 다이오드(10)들로부터 입사되는 빛을 흡수함으로써 픽셀들 사이의 크로스토크를 감소시키기 위하여 흡광 물질막으로 형성한다.According to the related art, as shown in FIG. 1, a plurality of trenches for separating the
그러나, 고해상도의 이미지를 구현하기 위해서는 인접한 단위 픽셀들의 포토 다이오드들 간의 거리가 더욱 가까워져야 하고 이에 소자 분리막의 폭 또한 감소됨에 따라서 종래 기술에 의한 광 차단 특성으로는 만족할 수 없는 지경에 이르렀다. 또한, 종래 기술에 의하면 트렌치를 매립하여 소자 분리막을 형성하는 공정이 제 1 소자 분리막(21)의 형성 공정과 제 2 소자 분리막(23)의 형성 공정으로 나뉘기 때문에 공정수가 증가하여 수율이 떨어지는 문제점이 있었다.
However, in order to realize a high resolution image, the distance between the photodiodes of adjacent unit pixels has to be closer, and as the width of the device isolation layer is reduced, the light blocking characteristic according to the prior art has not been satisfied. In addition, according to the related art, since the process of forming the device isolation layer by filling the trench is divided into the process of forming the first
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점들을 해소하기 위해 제안한 것으로서, 어느 한 색상의 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호에 대해서만 전기적 신호를 발생시키는 수광 소자를 이용하여 크로스토크에 의해 발생되는 신호를 검출할 수 있도록 한 이미지 센서를 제공한다.The present invention has been proposed to solve such problems of the prior art, and can detect a signal generated by crosstalk using a light receiving element that generates an electrical signal only for an optical signal passing through a color filter pixel of any color. Provide an image sensor to enable.
그리고, 본 발명은 어느 한 색상의 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호에 대해서만 전기적 신호를 발생시키는 수광 소자를 포함하는 이미지 센서를 제조하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method of manufacturing an image sensor including a light receiving element for generating an electrical signal only for an optical signal passing through a color filter pixel of any one color.
아울러, 본 발명은 어느 한 색상의 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호를 센싱하여 획득한 픽셀간 크로스토크 신호에 따라 이미지 센싱 신호를 보정하는 이미지 처리 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides an image processing apparatus that corrects an image sensing signal according to an inter-pixel crosstalk signal obtained by sensing an optical signal passing through a color filter pixel of any color.
또한, 본 발명은 어느 한 색상의 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호를 센싱하여 획득한 픽셀간 크로스토크 신호에 따라 이미지 센싱 신호를 보정하는 이미지 처리 장치의 신호 처리 방법을 제공한다.
The present invention also provides a signal processing method of an image processing apparatus for correcting an image sensing signal according to an inter-pixel crosstalk signal obtained by sensing an optical signal passing through a color filter pixel of any color.
본 발명의 제 1 관점으로서 이미지 센서는, 입력된 광학 신호 중 일정 영역 주파수의 광학 신호를 통과시키는 복수의 컬러 필터 픽셀이 배열된 컬러 필터 어레이와, 상기 복수의 컬러 필터 픽셀 중에서 서로 다른 컬러 필터 픽셀을 통과한 복수의 광학 신호에 따라 전기적 신호를 각각 발생시키는 제 1 수광 소자 어레이와, 상기 복수의 컬러 필터 픽셀 중에서 어느 한 색상의 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호에 따라 전기적 신호를 발생시키는 제 2 수광 소자 어레이를 포함할 수 있다.As a first aspect of the present invention, an image sensor includes: a color filter array in which a plurality of color filter pixels for passing an optical signal of a predetermined frequency among input optical signals are arranged; and different color filter pixels among the plurality of color filter pixels. A first light-receiving element array each generating an electrical signal in accordance with a plurality of optical signals passing through the optical signal; It may include a light receiving element array.
여기서, 상기 컬러 필터 어레이는, 제 1 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 1 컬러 필터 픽셀과 제 2 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 2 컬러 필터 픽셀 및 제 3 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 3 컬러 필터 픽셀을 포함할 수 있으며, 상기 제 2 수광 소자 어레이는, 상기 제 1 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호에 따라 전기적 신호를 발생시키는 제 1 컬러 수광 소자와, 상기 제 2 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호에 따라 전기적 신호를 발생시키는 제 2 컬러 수광 소자, 또는 상기 제 3 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호에 따라 전기적 신호를 발생시키는 제 3 컬러 수광 소자 중에서 어느 하나의 컬러 수광 소자를 포함할 수 있다.The color filter array may include a first color filter pixel through which an optical signal of a first color passes, a second color filter pixel through which an optical signal of a second color passes, and a third color through which an optical signal of a third color is passed. The second light receiving element array may include a first color light receiving element that generates an electrical signal according to an optical signal passing through the first color filter pixel, and a second color filter pixel that passes through the second color filter pixel. A second color light receiving element for generating an electrical signal according to an optical signal, or a third color light receiving element for generating an electrical signal according to an optical signal passing through the third color filter pixel. have.
상기 제 2 수광 소자 어레이는, 이미지 센싱 영역 중에서 중앙 영역과 가장자리 영역에 배치될 수 있으며, 상기 제 1 수광 소자 어레이는, 상기 중앙 영역과 상가 가장자리 영역을 제외한 상기 이미지 센싱 영역의 전체에 배치될 수 있다.The second light receiving element array may be disposed in the center region and the edge region of the image sensing region, and the first light receiving element array may be disposed in the entirety of the image sensing region except for the center region and the mall edge region. have.
상기 중앙 영역은, 상기 이미지 센싱 영역의 중앙점을 포함하는 수직선 형태 또는 수평선 형태를 포함할 수 있으며, 상기 가장자리 영역은, 상기 이미지 센싱 영역의 모서리들 중 두 개의 모서리를 포함하는 수직선 형태 또는 수평선 형태를 포함할 수 있다.The center area may include a vertical line shape or a horizontal line shape including a center point of the image sensing area, and the edge area may include a vertical line shape or horizontal line shape including two edges of the edges of the image sensing area. It may include.
상기 중앙 영역은, 상기 이미지 센싱 영역의 중앙점을 포함하는 사각 형태를 포함할 수 있으며, 상기 가장자리 영역은, 상기 이미지 센싱 영역의 모서리들 중 하나의 모서리를 포함하는 사각 형태를 포함할 수 있다.
The center area may include a quadrangular shape including a center point of the image sensing area, and the edge area may include a quadrangular shape including one corner of corners of the image sensing area.
본 발명의 제 2 관점으로서 이미지 센서의 제조 방법은, 반도체 기판의 활성 영역에 복수의 광 경로를 통해 입력된 복수의 광학 신호에 따라 전기적 신호를 각각 발생시키는 제 1 수광 소자 어레이를 형성하는 단계와, 상기 활성 영역에 상기 복수의 광 경로 중에서 어느 한 광 경로를 통해 입력된 광학 신호에 따라 전기적 신호를 발생시키는 제 2 수광 소자 어레이를 형성하는 단계와, 입력된 광학 신호 중 일정 영역 주파수의 광학 신호를 통과시켜 상기 복수의 광 경로를 통해 상기 제 1 수광 소자 어레이 및 상기 제 2 수광 소자 어레이에 입력되도록 하는 복수의 컬러 필터 픽셀이 배열된 컬러 필터 어레이를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.According to a second aspect of the present invention, a method of manufacturing an image sensor includes forming a first light receiving element array in an active region of a semiconductor substrate, each generating an electrical signal according to a plurality of optical signals input through a plurality of optical paths; Forming a second light receiving element array in the active region, the second light receiving element array generating an electrical signal according to an optical signal input through any one of the plurality of optical paths; The method may include forming a color filter array having a plurality of color filter pixels arranged to pass through the first light receiving element array and the second light receiving element array through the plurality of optical paths.
여기서, 상기 컬러 필터 어레이를 형성하는 단계는, 제 1 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 1 컬러 필터 픽셀과 제 2 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 2 컬러 필터 픽셀 및 제 3 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 3 컬러 필터 픽셀을 형성할 수 있으며, 상기 제 2 수광 소자 어레이를 형성하는 단계는, 상기 제 1 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호에 따라 전기적 신호를 발생시키는 제 1 컬러 수광 소자와, 상기 제 2 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호에 따라 전기적 신호를 발생시키는 제 2 컬러 수광 소자, 또는 상기 제 3 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호에 따라 전기적 신호를 발생시키는 제 3 컬러 수광 소자 중에서 어느 하나의 컬러 수광 소자를 형성할 수 있다.The forming of the color filter array may include passing the first color filter pixel through which the optical signal of the first color passes and the second color filter pixel through the optical signal of the second color and the optical signal of the third color. And forming a second color filter pixel, wherein the forming of the second light receiving element array comprises: a first color light receiving element generating an electrical signal according to an optical signal passing through the first color filter pixel; Any one of a second color light receiving element for generating an electrical signal according to the optical signal passing through the second color filter pixel, or a third color light receiving element for generating an electrical signal according to the optical signal passing through the third color filter pixel The color light receiving element can be formed.
상기 제 2 수광 소자 어레이를 형성하는 단계는, 이미지 센싱 활성 영역 중에서 중앙 영역과 가장자리 영역에 배치되게 형성할 수 있으며, 상기 제 1 수광 소자 어레이를 형성하는 단계는, 상기 중앙 영역과 상가 가장자리 영역을 제외한 상기 이미지 센싱 활성 영역의 전체에 배치되게 형성할 수 있다.The forming of the second light receiving element array may be formed in a center region and an edge region of the image sensing active region, and the forming of the first light receiving element array may include forming the center region and an upper edge region. The image sensing active area may be formed to be disposed in the entirety of the image sensing active area.
상기 중앙 영역은, 상기 이미지 센싱 활성 영역의 중앙점을 포함하는 수직선 형태 또는 수평선 형태를 포함할 수 있으며, 상기 가장자리 영역은, 상기 이미지 센싱 활성 영역의 모서리들 중 두 개의 모서리를 포함하는 수직선 형태 또는 수평선 형태를 포함할 수 있다.The central area may include a vertical line shape or a horizontal line shape including a center point of the image sensing active area, and the edge area may include a vertical line shape including two edges of the corners of the image sensing active area or It may include a horizontal form.
상기 중앙 영역은, 상기 이미지 센싱 활성 영역의 중앙점을 포함하는 사각 형태를 포함할 수 있으며, 상기 가장자리 영역은, 상기 이미지 센싱 활성 영역의 모서리들 중 하나의 모서리를 포함하는 사각 형태를 포함할 수 있다.
The central area may include a quadrangular shape including a center point of the image sensing active area, and the edge area may include a quadrangular shape including one edge of one of corners of the image sensing active area. have.
본 발명의 제 3 관점으로서 이미지 처리 장치는, 복수의 컬러 필터 픽셀을 포함하는 컬러 필터 어레이를 통과한 광학 신호를 센싱하여 전기적인 이미지 센싱 신호를 출력하는 제 1 수광부와, 상기 복수의 컬러 필터 픽셀 중에서 어느 한 색상의 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호를 센싱하여 전기적인 픽셀간 크로스토크 신호를 출력하는 제 2 수광부와, 상기 크로스토크 신호의 값에 따라 상기 이미지 센싱 신호의 값을 보정하여 출력하는 신호 처리부를 포함할 수 있다.According to a third aspect of the present invention, an image processing apparatus includes a first light receiving unit configured to sense an optical signal passing through a color filter array including a plurality of color filter pixels and to output an electrical image sensing signal, and the plurality of color filter pixels. A second light receiving unit configured to sense an optical signal passing through a color filter pixel of any one of the colors and output an electrical pixel-to-pixel crosstalk signal, and correct and output the value of the image sensing signal according to the value of the crosstalk signal It may include a signal processor.
여기서, 상기 컬러 필터 어레이는, 제 1 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 1 컬러 필터 픽셀과 제 2 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 2 컬러 필터 픽셀 및 제 3 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 3 컬러 필터 픽셀을 포함할 수 있으며, 상기 제 2 수광부는, 상기 제 1 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호를 센싱하여 제 1 컬러 크로스토크 신호를 출력하는 동작과, 상기 제 2 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호를 센싱하여 제 2 컬러 크로스토크 신호를 출력하는 동작, 또는 상기 제 3 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호를 센싱하여 제 3 컬러 크로스토크 신호를 출력하는 동작 중에서 적어도 어느 하나이상의 동작을 수행할 수 있고, 상기 신호 처리부는, 상기 제 1 컬러 크로스토크 신호의 값에 따라 상기 이미지 센싱 신호 중에서 제 1 컬러에 대응하는 신호의 값을 보정하는 동작과, 상기 제 2 컬러 크로스토크 신호의 값에 따라 상기 이미지 센싱 신호 중에서 제 2 컬러에 대응하는 신호의 값을 보정하는 동작, 또는 상기 제 3 컬러 크로스토크 신호의 값에 따라 상기 이미지 센싱 신호 중에서 제 3 컬러에 대응하는 신호의 값을 보정하는 동작 중 적어도 어느 하나이상의 동작을 수행할 수 있다.The color filter array may include a first color filter pixel through which an optical signal of a first color passes, a second color filter pixel through which an optical signal of a second color passes, and a third color through which an optical signal of a third color is passed. The second light receiving unit may include a filter pixel, and outputting a first color crosstalk signal by sensing an optical signal passing through the first color filter pixel, and optically passing through the second color filter pixel. At least one operation may be performed by sensing a signal and outputting a second color crosstalk signal, or sensing an optical signal passing through the third color filter pixel and outputting a third color crosstalk signal. The signal processor may further include a signal corresponding to a first color among the image sensing signals according to a value of the first color crosstalk signal. Correcting a value of the signal and correcting a value of a signal corresponding to a second color among the image sensing signals according to the value of the second color crosstalk signal, or the image according to the value of the third color crosstalk signal. At least one of the operations of correcting a value of a signal corresponding to the third color among the sensing signals may be performed.
상기 제 2 수광부는, 이미지 센싱 영역 중에서 중앙 영역과 가장자리 영역에서 광학 신호를 센싱할 수 있으며, 상기 제 1 수광부는, 상기 중앙 영역과 상가 가장자리 영역을 제외한 상기 이미지 센싱 영역의 전체에서 광학 신호를 센싱할 수 있다.The second light receiver may sense an optical signal in a center region and an edge region of the image sensing region, and the first light receiver senses an optical signal in the entirety of the image sensing region except the center region and an edge region of the mall. can do.
상기 중앙 영역은, 상기 이미지 센싱 영역의 중앙점을 포함하는 수직선 형태 또는 수평선 형태를 포함할 수 있으며, 상기 가장자리 영역은, 상기 이미지 센싱 영역의 모서리들 중 두 개의 모서리를 포함하는 수직선 형태 또는 수평선 형태를 포함할 수 있다.The center area may include a vertical line shape or a horizontal line shape including a center point of the image sensing area, and the edge area may include a vertical line shape or horizontal line shape including two edges of the edges of the image sensing area. It may include.
상기 신호 처리부는, 상기 제 2 수광부가 센싱한 특정 라인의 정보에 대해서는 데드 라인 보정을 통해 제외하여 이미지를 구현할 수 있다.The signal processor may implement an image by excluding dead line correction of information on a specific line sensed by the second light receiver.
상기 중앙 영역은, 상기 이미지 센싱 영역의 중앙점을 포함하는 사각 형태를 포함할 수 있으며, 상기 가장자리 영역은, 상기 이미지 센싱 영역의 모서리들 중 하나의 모서리를 포함하는 사각 형태를 포함할 수 있다.The center area may include a quadrangular shape including a center point of the image sensing area, and the edge area may include a quadrangular shape including one corner of corners of the image sensing area.
상기 신호 처리부는, 상기 제 2 수광부가 센싱한 특정 영역의 정보에 대해서는 클러스터 결함 보정을 통해 제외하여 이미지를 구현할 수 있다.
The signal processor may implement an image by excluding cluster defect correction from information on a specific region sensed by the second light receiver.
본 발명의 제 4 관점에 따른 이미지 처리 장치의 신호 처리 방법은, 복수의 컬러 필터 픽셀을 포함하는 컬러 필터 어레이를 통과한 광학 신호를 센싱하여 출력하는 전기적인 이미지 센싱 신호를 검출하는 단계와, 상기 복수의 컬러 필터 픽셀 중에서 어느 한 색상의 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호를 센싱하여 출력하는 전기적인 픽셀간 크로스토크 신호를 검출하는 단계와, 상기 크로스토크 신호의 값에 따라 상기 이미지 센싱 신호의 값을 보정하여 출력하는 단계를 포함할 수 있다.A signal processing method of an image processing apparatus according to a fourth aspect of the present invention includes detecting an electrical image sensing signal that senses and outputs an optical signal passing through a color filter array including a plurality of color filter pixels; Detecting an electrical pixel-to-pixel crosstalk signal that senses and outputs an optical signal passing through a color filter pixel of one color among a plurality of color filter pixels, and the value of the image sensing signal according to the value of the crosstalk signal It may include the step of correcting the output.
여기서, 상기 컬러 필터 어레이는, 제 1 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 1 컬러 필터 픽셀과 제 2 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 2 컬러 필터 픽셀 및 제 3 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 3 컬러 필터 픽셀을 포함할 수 있으며, 상기 픽셀간 크로스토크 신호를 검출하는 단계는, 상기 제 1 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호를 센싱하여 제 1 컬러 크로스토크 신호를 출력하는 단계와, 상기 제 2 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호를 센싱하여 제 2 컬러 크로스토크 신호를 출력하는 단계, 또는 상기 제 3 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호를 센싱하여 제 3 컬러 크로스토크 신호를 출력하는 단계 중에서 적어도 어느 하나이상의 단계를 수행할 수 있고, 상기 값을 보정하여 출력하는 단계는, 상기 제 1 컬러 크로스토크 신호의 값에 따라 상기 이미지 센싱 신호 중에서 제 1 컬러에 대응하는 신호의 값을 보정하는 단계와, 상기 제 2 컬러 크로스토크 신호의 값에 따라 상기 이미지 센싱 신호 중에서 제 2 컬러에 대응하는 신호의 값을 보정하는 단계, 또는 상기 제 3 컬러 크로스토크 신호의 값에 따라 상기 이미지 센싱 신호 중에서 제 3 컬러에 대응하는 신호의 값을 보정하는 단계 중에서 적어도 하나이상의 단계를 수행할 수 있다.The color filter array may include a first color filter pixel through which an optical signal of a first color passes, a second color filter pixel through which an optical signal of a second color passes, and a third color through which an optical signal of a third color is passed. The method may include a filter pixel, and the detecting of the inter-pixel crosstalk signal may include: sensing an optical signal passing through the first color filter pixel and outputting a first color crosstalk signal; At least one of sensing an optical signal passing through the filter pixel and outputting a second color crosstalk signal, or outputting a third color crosstalk signal by sensing an optical signal passing through the third color filter pixel The above step may be performed, and the step of correcting and outputting the value may include performing an image according to the value of the first color crosstalk signal. Correcting a value of a signal corresponding to a first color among the sing signals, correcting a value of a signal corresponding to a second color among the image sensing signals according to the value of the second color crosstalk signal, or At least one step of correcting a value of a signal corresponding to a third color among the image sensing signals may be performed according to a value of a third color crosstalk signal.
상기 픽셀간 크로스토크 신호를 검출하는 단계는, 이미지 센싱 영역 중에서 중앙 영역과 가장자리 영역에서 광학 신호를 센싱할 수 있으며, 상기 이미지 센싱 신호를 검출하는 단계는, 상기 중앙 영역과 상가 가장자리 영역을 제외한 상기 이미지 센싱 영역의 전체에서 광학 신호를 센싱할 수 있다.The detecting of the pixel-to-pixel crosstalk signal may include sensing an optical signal in a center region and an edge region of the image sensing region, and detecting the image sensing signal may include: An optical signal may be sensed throughout the image sensing area.
상기 중앙 영역은, 상기 이미지 센싱 영역의 중앙점을 포함하는 수직선 형태 또는 수평선 형태를 포함할 수 있으며, 상기 가장자리 영역은, 상기 이미지 센싱 영역의 모서리들 중 두 개의 모서리를 포함하는 수직선 형태 또는 수평선 형태를 포함할 수 있다.The center area may include a vertical line shape or a horizontal line shape including a center point of the image sensing area, and the edge area may include a vertical line shape or horizontal line shape including two edges of the edges of the image sensing area. It may include.
상기 값을 보정하여 출력하는 단계는, 상기 픽셀간 크로스토크 신호를 검출하는 단계를 통해 센싱한 특정 라인의 정보에 대해서는 데드 라인 보정을 통해 제외하여 이미지를 구현할 수 있다.In the correcting and outputting of the value, an image may be implemented by excluding dead line correction from information on a specific line sensed by detecting the crosstalk signal between pixels.
상기 중앙 영역은, 상기 이미지 센싱 영역의 중앙점을 포함하는 사각 형태를 포함할 수 있으며, 상기 가장자리 영역은, 상기 이미지 센싱 영역의 모서리들 중 하나의 모서리를 포함하는 사각 형태를 포함할 수 있다.The center area may include a quadrangular shape including a center point of the image sensing area, and the edge area may include a quadrangular shape including one corner of corners of the image sensing area.
상기 값을 보정하여 출력하는 단계는, 상기 픽셀간 크로스토크 신호를 검출하는 단계를 통해 센싱한 특정 영역의 정보에 대해서는 클러스터 결함 보정을 통해 제외하여 이미지를 구현할 수 있다.
In the correcting and outputting of the value, the image of the specific region sensed through the detecting of the inter-pixel crosstalk signal may be excluded through cluster defect correction.
본 발명의 실시 예에 의하면, 픽셀간 크로스토크 신호에 따라 이미지 센싱 신호를 보정함으로써, 이미지 센서의 구조와 제조 공정에는 큰 변화 없이 인접 픽셀간 크로스토크에 의한 왜곡을 제거할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by correcting an image sensing signal according to an inter-pixel crosstalk signal, distortion due to crosstalk between adjacent pixels may be eliminated without significant change in the structure and manufacturing process of the image sensor.
아울러, 이미지 센서의 제조를 위한 공정수가 특별히 증가되지 않기 때문에 수율이 떨어지지 않는 효과가 있다.
In addition, since the number of processes for manufacturing the image sensor is not particularly increased, the yield does not decrease.
도 1은 종래 기술에 따른 이미지 센서의 픽셀 어레이 구조를 나타낸 배치도와 이미지 센서의 A-A'가상라인에 대한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서의 구조 및 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 수광 소자 어레이의 컬러별 배치 방법을 설명하기 위한 픽셀 배치도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 수광 소자 어레이의 칩(chip)내 배치도를 포함하는 이미지 처리 장치의 블록 구성도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 수광 소자 어레이의 칩내 배치도이다.1 is a layout view illustrating a pixel array structure of an image sensor according to the related art, and is a cross-sectional view taken along line A-A 'of an image sensor.
2 is a cross-sectional view illustrating a structure and a manufacturing method of an image sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a pixel layout view illustrating a method for arranging light-colored light emitting device arrays according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of an image processing apparatus including an in-chip layout of a light receiving element array according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is an in-chip layout view of a light-receiving element array according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
In describing the embodiments of the present disclosure, when it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present disclosure, the detailed description thereof will be omitted. Terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the embodiments of the present invention, and may vary according to intentions or customs of users or operators. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
종래 기술에 따른 이미지 센서 및 이를 이용한 이미지 처리 장치는 픽셀간 크로스토크에 의한 왜곡 현상을 개선하기 위해 픽셀간 크로스토크가 최소화 될 수 있도록 이미지 센서의 구조를 변경하는 방안을 이용한다.The image sensor according to the related art and the image processing apparatus using the same use a method of changing the structure of the image sensor so that crosstalk between pixels can be minimized to improve distortion caused by crosstalk between pixels.
하지만, 본 발명의 실시 예에서는 픽셀간 크로스토크 신호를 센싱하여 그 값에 따라 이미지 센싱 신호를 보정함으로써 픽셀간 크로스토크가 발생하더라도 이미지 센싱 및 처리의 출력 값에는 픽셀간 크로스토크에 의한 왜곡 성분이 포함되지 않도록 한다. 이를 위해서는, 픽셀간 크로스토크 신호를 센싱할 수 있는 이미지 센서가 필요하다.
However, in an exemplary embodiment of the present invention, even if cross-pixel crosstalk occurs by sensing the inter-pixel crosstalk signal and correcting the image sensing signal according to the value, the distortion component due to the cross-pixel crosstalk is included in the output value of the image sensing and processing. It should not be included. To this end, an image sensor capable of sensing an inter-pixel crosstalk signal is required.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 픽셀간 크로스토크 신호를 센싱할 수 있는 이미지 센서의 구조 및 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다. 여기서, Ⅰ은 정보가 포함된 이미지 신호를 센싱하기 위한 영역이며, Ⅱ는 정보가 포함되지 않은 픽셀간 크로스토크 신호를 센싱하기 위한 영역이다.2 is a cross-sectional view illustrating a structure and a manufacturing method of an image sensor capable of sensing an inter-pixel crosstalk signal according to an exemplary embodiment of the present invention. Here, I is an area for sensing an image signal including information, and II is an area for sensing an inter-pixel crosstalk signal containing no information.
이에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서는, 입력된 광학 신호 중 일정 영역 주파수의 광학 신호를 통과시키는 복수의 컬러 필터 픽셀(201, 202, 203)이 배열된 컬러 필터 어레이(200)와, 복수의 컬러 필터 픽셀(201, 202, 203) 중에서 서로 다른 컬러 필터 픽셀을 통과한 복수의 광학 신호에 따라 전기적 신호를 각각 발생시키는 제 1 수광 소자 어레이(130)와, 복수의 컬러 필터 픽셀(201, 202, 203) 중에서 어느 한 색상의 컬러 필터 픽셀(202)을 통과한 광학 신호에 따라 전기적 신호를 발생시키는 제 2 수광 소자 어레이(140)를 포함한다.As shown in the drawing, the image sensor according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
컬러 필터 어레이(200)는 제 1 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 1 컬러 필터 픽셀(201)과 제 2 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 2 컬러 필터 픽셀(202) 및 제 3 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 3 컬러 필터 픽셀(203)을 포함한다.The
제 1 수광 소자 어레이(130)는 제 1 컬러 필터 픽셀(201)을 통과한 광학 신호에 따라 전기적 신호를 발생시키는 제 1 컬러 수광 소자(131), 제 2 컬러 필터 픽셀(202)을 통과한 광학 신호에 따라 전기적 신호를 발생시키는 제 2 컬러 수광 소자(132), 제 3 컬러 필터 픽셀(202)을 통과한 광학 신호에 따라 전기적 신호를 발생시키는 제 3 컬러 수광 소자(133)를 포함한다.The first light receiving
제 2 수광 소자 어레이(140)는 제 1 컬러 필터 픽셀(201)을 통과한 광학 신호에 따라 전기적 신호를 발생시키는 제 1 컬러 수광 소자, 제 2 컬러 필터 픽셀(202)을 통과한 광학 신호에 따라 전기적 신호를 발생시키는 제 2 컬러 수광 소자(142) 또는 제 3 컬러 필터 픽셀(202)을 통과한 광학 신호에 따라 전기적 신호를 발생시키는 제 3 컬러 수광 소자 중에서 어느 하나의 컬러 수광 소자를 포함한다. 도 2에는 제 1 컬러 수광 소자 및 제 3 컬러 수광 소자는 포함하지 않고 제 2 컬러 수광 소자(142)만을 포함하는 제 2 수광 소자 어레이(140)를 나타내었다. 이러한 제 2 수광 소자 어레이(140)는 제 1 컬러 필터 픽셀(201)을 통과한 광학 신호가 입사되더라도 전기적 신호를 발생하지 않는 제 1 컬러 차단 영역(141)과 제 2 컬러 필터 픽셀(203)을 통과한 광학 신호가 입사되더라도 전기적 신호를 발생하지 않는 제 3 컬러 차단 영역(143)을 포함한다.The second light receiving
이처럼 제 1 컬러 차단 영역(141)과 제 2 컬러 수광 소자(142) 및 제 3 컬러 차단 영역(143)을 포함하는 제 2 수광 소자 어레이(140)는 제 2 컬러에 의한 픽셀간 크로스토크 신호를 센싱할 수 있다. 아울러, 도 2에 나타낸 제 1 컬러 차단 영역(141)의 위치에 제 1 컬러 수광 소자가 배치되고, 제 2 컬러 수광 소자(142)의 위치에 제 2 컬러 차단 영역이 배치되면 제 1 컬러에 의한 픽셀간 크로스토크 신호를 센싱할 수 있다. 또 도 2에 나타낸 제 3 컬러 차단 영역(143)의 위치에 제 3 컬러 수광 소자가 배치되고, 제 2 컬러 수광 소자(142)의 위치에 제 2 컬러 차단 영역이 배치되면 제 3 컬러에 의한 픽셀간 크로스토크 신호를 센싱할 수 있다.As such, the second light receiving
따라서, 제 1 컬러 내지 제 3 컬러에 의한 픽셀간 크로스토크 신호를 센싱할 수 있는 각각의 제 2 수광 소자 어레이(140)를 모두 포함하도록 이미지 센서를 설계 및 제조하면 제 1 컬러 내지 제 3 컬러에 의한 픽셀간 크로스토크 신호에 의한 왜곡이 모두 제거된 이미지 센싱 신호를 획득할 수 있다. 또는, 제 1 컬러 내지 제 3 컬러 중에서 어느 한 컬러에 의한 픽셀간 크로스토크 신호를 센싱할 수 있는 단일의 제 2 수광 소자 어레이(140)를 포함하도록 이미지 센서를 설계 및 제조하면 해당 컬러에 의한 픽셀간 크로스토크 신호에 의한 왜곡이 제거된 이미지 센싱 신호를 획득할 수 있다. 이에 대해서는 도 3을 참조하여 아래에서 다시 설명하기로 한다.
Therefore, when the image sensor is designed and manufactured to include all of the second light receiving
컬러 필터 어레이(200)와 제 1 수광 소자 어레이(130) 및 제 2 수광 소자 어레이(140)를 포함하는 이미지 센서의 제조 방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.A method of manufacturing an image sensor including the
먼저, 반도체 기판(110)의 내부에 활성 영역을 정의하는 다수의 소자 분리막(120)을 형성한다. 예컨대, 소자 분리막(120)은 STI 공정 또는 LOCOS 공정을 이용하여 형성할 수 있으며, 식각 공정을 통해 트렌치를 형성한 후에 HDP(High Density Plasma) 산화막 등의 절연물질로 매립하여 형성할 수 있다.First, a plurality of device isolation layers 120 defining active regions are formed in the
다음으로, 소자 분리막(120)에 의해 정의된 반도체 기판(110)의 활성 영역 중에서 정보가 포함된 이미지 신호를 센싱하기 위한 영역(Ⅰ)에 복수의 광 경로를 통해 입력된 복수의 광학 신호에 따라 전기적 신호를 각각 발생시키는 제 1 수광 소자 어레이(130)를 형성한다. 예컨대, 반도체 기판(110)이 P+ 도전형일 때에 N+ 이온을 주입하여 제 1 컬러 수광 소자(131), 제 2 컬러 수광 소자(132) 및 제 3 컬러 수광 소자(133)를 형성할 수 있다.Next, according to the plurality of optical signals input through a plurality of optical paths to the region I for sensing the image signal including information among the active regions of the
그리고, 소자 분리막(120)에 의해 정의된 반도체 기판(110)의 활성 영역 중에서 정보가 포함되지 않은 픽셀간 크로스토크 신호를 센싱하기 위한 영역(Ⅱ)에 복수의 광 경로 중에서 어느 한 광 경로를 통해 입력된 광학 신호에 따라 전기적 신호를 발생시키는 제 2 수광 소자 어레이(140)를 형성한다. 예컨대, 반도체 기판(110)이 P+ 도전형일 때에 제 1 컬러 차단 영역(141) 및 제 3 컬러 차단 영역(143)의 상부를 차단한 상태에서 N+ 이온을 주입하여 제 2 컬러 수광 소자(142)를 형성할 수 있다. 또한, 제 1 컬러 차단 영역(141) 및 제 3 컬러 차단 영역(143)은 P+ 도전형 또는 N+ 도전형일 필요가 없다. 예컨대, 반도체 기판(110)에 소자 분리막(120)을 형성하기 전에 전체 영역을 대상으로 P+ 이온을 주입할 때에 제 1 컬러 차단 영역(141) 및 제 3 컬러 차단 영역(143)에는 P+ 이온을 주입하지 않을 수 있다.In addition, any one of a plurality of optical paths is provided in a region (II) for sensing an inter-pixel crosstalk signal containing no information among the active regions of the
이어서, 반도체 기판(110)의 상부에 제 1 층간 절연막(150)을 형성한다. 그리고, 제 1 층간 절연막(150)의 상부에 하부 배리어막, 금속막, 상부 배리어막을 순차로 적층한 후에 패터닝하여 제 1 금속배선(160)을 형성한다. 다음으로, 제 1 금속배선(160)이 형성된 반도체 기판(110)의 상부에 제 2 층간 절연막(170)을 형성하고, 그 위에 제 2 금속배선(180)을 형성하며, 다시 그 상부에 제 3 층간 절연막(190)을 형성한다. 예컨대, 제 1 층간 절연막(150)과 제 2 층간 절연막(170) 및 제 3 층간 절연막(190)은 산화막 또는 질화막으로 형성할 수 있다.Subsequently, a first
다음으로, 제 3 층간 절연막(190)이 형성된 반도체 기판(110)의 상부에 컬러 필터 어레이(200)를 형성한다. 예컨대, 컬러 필터 어레이(200)는 제 1 컬러 필터 픽셀(201)과 제 2 컬러 필터 픽셀(202) 및 제 3 컬러 필터 픽셀(203)을 포함하며, 적색 컬러 필터 픽셀과 녹색 컬러 필터 픽셀 및 청색 컬러 필터 픽셀로 구현할 수 있다.Next, the
그리고, 컬러 필터 어레이(200)가 형성된 반도체 기판(110)의 상부에 마이크로 렌즈(210)를 형성한다. 예컨대, 마이크로 렌즈(210)는 포토레지스트 패턴을 형성한 후에 리플로우(reflow) 공정을 진행하여 형성할 수 있다.The
도 2에는 나타내지 않았지만 컬러 필터 어레이(200)와 마이크로 렌즈(210)와의 사이에 평탄화층을 추가로 형성하는 것 등과 같이 필요에 따라 막층, 패드, 소자 등을 추가로 형성할 수 있다. 또한 도 2에는 나타내었지만 층간 절연막, 금속배선, 마이크로 렌즈 등을 제거할 수도 있다.
Although not shown in FIG. 2, a film layer, a pad, an element, or the like may be further formed as necessary, such as further forming a planarization layer between the
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 수광 소자 어레이의 컬러별 배치 방법을 설명하기 위한 픽셀 배치도이다. (가)는 제 1 수광 소자 어레이(130)의 픽셀 배치이며, (나) 내지 (마)는 제 2 수광 소자 어레이(140)의 픽셀 배치이다. 301는 수광 소자가 정상적으로 형성된 픽셀을 나타내며, 302는 수광 소자가 형성되지 않은 픽셀을 나타낸다.3 is a pixel layout view illustrating a method for arranging light-colored light emitting device arrays according to an embodiment of the present invention. (A) is a pixel arrangement of the first light receiving
도 3의 (가)에 나타낸 바와 같이 제 1 수광 소자 어레이(130)는 적색 수광 소자(R)와 녹색 수광 소자(G) 및 청색 수광 소자(B)가 모두 존재하기 때문에 정보가 포함된 이미지 신호를 정상적으로 센싱할 수 있다.As shown in FIG. 3A, since the first light receiving
도 3의 (나) 또는 (다)에 나타낸 바와 같이 녹색 수광 소자(G1 또는 G2)만이 존재하는 제 2 수광 소자 어레이(140)는 컬러 필터 어레이(200)의 녹색 필터를 통과한 광학 신호만을 센싱할 수 있다. 여기서, 적색 성분 및 녹색 성분은 존재하지 않고 청색 성분만을 가지는 이미지 신호를 제 2 수광 소자 어레이(140)에 인가할 때에 정상적인 경우라면 제 2 수광 소자 어레이(140)는 센싱 신호를 출력하지 않아야 한다. 하지만 픽셀간 크로스토크에 의해 제 2 수광 소자 어레이(140)가 센싱 신호를 출력하며, 이 값이 청색 성분 크로스토크 신호의 값이다. 마찬가지로, 청색 성분 및 녹색 성분은 존재하지 않고 적색 성분만을 가지는 이미지 신호를 제 2 수광 소자 어레이(140)에 인가할 때에 제 2 수광 소자 어레이(140)의 센싱 신호는 적색 성분 크로스토크 신호의 값이다.As shown in (b) or (c) of FIG. 3, the second light receiving
도 3의 (라)에 나타낸 바와 같이 적색 수광 소자(R)만이 존재하는 제 2 수광 소자 어레이(140)는 컬러 필터 어레이(200)의 적색 필터를 통과한 광학 신호만을 센싱할 수 있다. 여기서, 적색 성분 및 녹색 성분은 존재하지 않고 청색 성분만을 가지는 이미지 신호를 제 2 수광 소자 어레이(140)에 인가할 때에 제 2 수광 어레이(140)의 센싱 신호는 청색 성분 크로스토크 신호의 값이다. 마찬가지로, 적색 성분 및 청색 성분은 존재하지 않고 녹색 성분만을 가지는 이미지 신호를 제 2 수광 소자 어레이(140)에 인가할 때에 제 2 수광 소자 어레이(140)의 센싱 신호는 녹색 성분 크로스토크 신호의 값이다.As shown in FIG. 3D, the second light receiving
도 3의 (마)에 나타낸 바와 같이 청색 수광 소자(B)만이 존재하는 제 2 수광 소자 어레이(140)는 컬러 필터 어레이(200)의 청색 필터를 통과한 광학 신호만을 센싱할 수 있다. 여기서, 적색 성분 및 청색 성분은 존재하지 않고 녹색 성분만을 가지는 이미지 신호를 제 2 수광 소자 어레이(140)에 인가할 때에 제 2 수광 어레이(140)의 센싱 신호는 녹색 성분 크로스토크 신호의 값이다. 마찬가지로, 청색 성분 및 녹색 성분은 존재하지 않고 적색 성분만을 가지는 이미지 신호를 제 2 수광 소자 어레이(140)에 인가할 때에 제 2 수광 소자 어레이(140)의 센싱 신호는 적색 성분 크로스토크 신호의 값이다.As illustrated in FIG. 3E, the second light receiving
따라서, 본 발명의 실시 예에 의하면 제 1 수광 소자 어레이(130)는 정보가 포함된 이미지 신호를 센싱하여 출력하며, 제 2 수광 소자 어레이(140)는 정보가 포함되지 않은 픽셀간 크로스토크 신호(적색 성분 크로스토크 신호, 녹색 성분 크로스토크 신호, 청색 성분 크로스토크 신호)를 센싱하여 출력한다.
Therefore, according to an exemplary embodiment of the present invention, the first light receiving
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 수광 소자 어레이의 칩내 배치도를 포함하는 이미지 처리 장치의 블록 구성도이다.4 is a block diagram of an image processing apparatus including an in-chip layout of a light receiving element array according to an exemplary embodiment of the present invention.
이에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 처리 장치는, 복수의 컬러 필터 픽셀을 포함하는 컬러 필터 어레이를 통과한 광학 신호를 센싱하는 제 1 수광 소자 어레이(도 2의 도면부호 130)에 의한 이미지 센싱 신호를 출력하는 제 1 수광부(510)와, 복수의 컬러 필터 픽셀 중에서 어느 한 색상의 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호를 센싱하는 제 2 수광 소자 어레이(도 2의 도면부호 140)에 의한 픽셀간 크로스토크 신호를 출력하는 제 2 수광부(520)와, 크로스토크 신호의 값에 따라 이미지 센싱 신호의 값을 보정하여 출력하는 신호 처리부(530)를 포함한다.As described above, an image processing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention may be configured by a first light receiving element array (
예컨대, 제 2 수광 소자 어레이(140)는 이미지 센싱 영역(401) 중에서 중앙 영역(402)과 가장자리 영역(403)에 배치하며, 제 1 수광 소자 어레이(130)는 중앙 영역(402)과 가장자리 영역(403)을 제외한 이미지 센싱 영역(401)의 전체에 배치할 수 있다. 중앙 영역(402)은 이미지 센싱 영역(401)의 중앙점을 포함하는 수직선 형태 또는 수평선 형태를 포함하며, 가장자리 영역(403)은 이미지 센싱 영역(401)의 모서리들 중 두 개의 모서리를 포함하는 수직선 형태 또는 수평선 형태를 포함할 수 있다. 도 4에는 수직선 형태를 예시적으로 나타내었다.For example, the second light receiving
이러한 중앙 영역(402)과 가장자리 영역(403)은 여러 가지의 형태로 변형될 수 있으며, 도 5에는 다른 변형 형태를 예시하였다.
The
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 수광 소자 어레이의 칩내 배치도이다.5 is an in-chip layout view of a light-receiving element array according to another embodiment of the present invention.
이에 나타낸 같이 제 2 수광 소자 어레이(140)가 배치되는 중앙 영역(402)은 이미지 센싱 영역(401)의 중앙점을 포함하는 사각 형태를 포함하며, 가장자리 영역(403)은 이미지 센싱 영역(401)의 모서리들 중 하나의 모서리를 포함하는 사각 형태를 포함할 수 있다.As described above, the
도 4 및 도 5에 나타낸 도면부호 404는 더미(dummy) 픽셀 어레이를 형성하는 영역이다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서에 의하면 제 2 수광 소자 어레이(140)가 센싱하는 신호에는 정상적인 정보가 포함되어 있지 않다. 따라서, 신호 처리부(530)는 최종 이미지 구현 시에 이를 제거하여야 한다.According to the image sensor according to the exemplary embodiment of the present invention, the signal sensed by the second light receiving
예컨대, 도 4의 실시 예에서는 수직 방향으로 제 2 수광 소자 어레이(140)가 배치되어 있으므로 데드 라인 보정을 이용하여 특정 컬럼 라인(column line)에 대해서만 ISP(Image Signal Processing)를 진행할 수 있다. 즉 특정 라인에 대한 신호 정보만 제외하고 이미지를 구현하는 비교적 간단한 신호 처리를 통해 최종 이미지를 구현할 수 있다.For example, in the embodiment of FIG. 4, since the second light receiving
도 5의 실시 예에서는 클러스터 결함 보정을 통해 중앙 영역(402)과 가장자리 영역(403)에 대한 ISP를 진행하여 최종 이미지를 구현할 수 있다. 도 4의 실시 예와 비교할 때에 상대적으로 더 복잡한 신호 처리가 요구되지만 픽셀간 크로스토크가 주로 발생하는 모서리점 부근과 신호가 가장 강하게 전달되는 중심점 부근에만 제 2 수광 소자 어레이(140)를 추가하기 때문에 픽셀 어레이 수의 증가에 따른 칩 사이즈의 증가를 최소화 할 수 있다.In the embodiment of FIG. 5, the ISP for the
또한, 신호 처리부(530)는 제 1 수광 소자 어레이(130)가 이미지 센싱 신호를 제공하고, 제 2 수광 소자 어레이(140)가 픽셀간 크로스토크 신호를 제공하면 크로스토크 신호의 값에 따라 이미지 센싱 신호의 값을 보정하여 출력한다. 앞서 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이 신호 처리부(530)는 픽셀간 크로스토크 신호(적색 성분 크로스토크 신호, 녹색 성분 크로스토크 신호, 청색 성분 크로스토크 신호)를 획득하며, 제 1 수광부(510)에 의한 이미지 센싱 신호의 값에서 제 2 수광부(520)에 의한 크로스토크 신호의 값을 감산하여 픽셀간 크로스토크에 의한 왜곡이 제거된 이미지 센싱 신호를 출력한다. 예컨대, 크로스토크 신호의 값에 따라 이미지 센싱 신호의 값을 보정하여 출력할 때에 적색 성분 이미지 센싱 신호에서 적색 성분 크로스토크 신호를 감산하고, 녹색 성분 이미지 센싱 신호에서 녹색 성분 크로스토크 신호를 감산하고, 청색 성분 이미지 센싱 신호에서 청색 성분 크로스토크 신호를 감산하는 것과 같이 컬러별로 이미지 센싱 신호의 값을 보정할 수 있다.
In addition, if the first light receiving
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed by the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto shall be construed as being included in the scope of the present invention.
110 : 반도체 기판 120 : 소자 분리막
130 : 제 1 수광 소자 어레이 131 : 제 1 컬러 수광 소자
132 : 제 2 컬러 수광 소자 133 : 제 3 컬러 수광 소자
140 : 제 2 수광 소자 어레이 141 : 제 1 컬러 차단 영역
142 : 제 2 컬러 수광 소자 143 : 제 3 컬러 수광 소자
150 : 제 1 층간 절연막 160 : 제 1 금속배선
170 : 제 2 층간 절연막 180 : 제 2 금속배선
190 : 제 3 층간 절연막 200 : 컬러 필터 어레이
201 : 제 1 컬러 필터 픽셀 202 : 제 2 컬러 필터 픽셀
203 : 제 3 컬러 필터 픽셀 210 : 마이크로 렌즈
401 : 이미지 센싱 영역 402 : 중앙 영역
403 : 가장자리 영역 510 : 제 1 수광부
520 : 제 2 수광부 530 : 신호 처리부110
130: first light receiving element array 131: first color light receiving element
132: second color light receiving element 133: third color light receiving element
140: second light receiving element array 141: first color blocking region
142: second color light receiving element 143: third color light receiving element
150: first interlayer insulating film 160: first metal wiring
170: second interlayer insulating film 180: second metal wiring
190: third interlayer insulating film 200: color filter array
201: first color filter pixel 202: second color filter pixel
203: Third Color Filter Pixel 210: Micro Lens
401: image sensing area 402: central area
403: edge area 510: first light receiving part
520: second light receiving unit 530: signal processing unit
Claims (24)
상기 복수의 컬러 필터 픽셀 중에서 서로 다른 컬러 필터 픽셀을 통과한 복수의 광학 신호에 따라 전기적 신호를 각각 발생시키는 제 1 수광 소자 어레이와,
상기 복수의 컬러 필터 픽셀 중에서 어느 한 색상의 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호에 따라 전기적 신호를 발생시키는 제 2 수광 소자 어레이를 포함하는
이미지 센서.A color filter array in which a plurality of color filter pixels for passing an optical signal of a predetermined frequency among the input optical signals are arranged;
A first light receiving element array configured to generate an electrical signal according to a plurality of optical signals passing through different color filter pixels among the plurality of color filter pixels;
A second light receiving element array configured to generate an electrical signal according to an optical signal passing through a color filter pixel of any one color among the plurality of color filter pixels;
Image sensor.
상기 컬러 필터 어레이는, 제 1 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 1 컬러 필터 픽셀과 제 2 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 2 컬러 필터 픽셀 및 제 3 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 3 컬러 필터 픽셀을 포함하며,
상기 제 2 수광 소자 어레이는, 상기 제 1 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호에 따라 전기적 신호를 발생시키는 제 1 컬러 수광 소자와, 상기 제 2 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호에 따라 전기적 신호를 발생시키는 제 2 컬러 수광 소자, 또는 상기 제 3 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호에 따라 전기적 신호를 발생시키는 제 3 컬러 수광 소자 중에서 어느 하나의 컬러 수광 소자를 포함하는
이미지 센서.The method of claim 1,
The color filter array includes a first color filter pixel for passing an optical signal of a first color, a second color filter pixel for passing an optical signal of a second color, and a third color filter pixel for passing an optical signal of a third color. Including;
The second light receiving element array is configured to generate an electrical signal according to an optical signal passing through the first color light receiving element and the second color filter pixel, in accordance with an optical signal passing through the first color filter pixel. A second color light receiving element, or a third color light receiving element for generating an electrical signal according to an optical signal passing through the third color filter pixel;
Image sensor.
상기 제 2 수광 소자 어레이는, 이미지 센싱 영역 중에서 중앙 영역과 가장자리 영역에 배치되며,
상기 제 1 수광 소자 어레이는, 상기 중앙 영역과 상가 가장자리 영역을 제외한 상기 이미지 센싱 영역의 전체에 배치된
이미지 센서.3. The method according to claim 1 or 2,
The second light receiving element array is disposed in the center region and the edge region of the image sensing region,
The first light receiving element array is disposed in the entirety of the image sensing region except for the center region and the mall edge region.
Image sensor.
상기 중앙 영역은, 상기 이미지 센싱 영역의 중앙점을 포함하는 수직선 형태 또는 수평선 형태를 포함하며,
상기 가장자리 영역은, 상기 이미지 센싱 영역의 모서리들 중 두 개의 모서리를 포함하는 수직선 형태 또는 수평선 형태를 포함하는
이미지 센서.The method of claim 3, wherein
The central area may include a vertical line shape or a horizontal line shape including a center point of the image sensing area,
The edge region may include a vertical line shape or a horizontal line shape including two edges of the edges of the image sensing area.
Image sensor.
상기 중앙 영역은, 상기 이미지 센싱 영역의 중앙점을 포함하는 사각 형태를 포함하며,
상기 가장자리 영역은, 상기 이미지 센싱 영역의 모서리들 중 하나의 모서리를 포함하는 사각 형태를 포함하는
이미지 센서.The method of claim 3, wherein
The central area may include a quadrangular shape including a center point of the image sensing area,
The edge region may include a quadrangular shape including an edge of one of the corners of the image sensing region.
Image sensor.
상기 활성 영역에 상기 복수의 광 경로 중에서 어느 한 광 경로를 통해 입력된 광학 신호에 따라 전기적 신호를 발생시키는 제 2 수광 소자 어레이를 형성하는 단계와,
입력된 광학 신호 중 일정 영역 주파수의 광학 신호를 통과시켜 상기 복수의 광 경로를 통해 상기 제 1 수광 소자 어레이 및 상기 제 2 수광 소자 어레이에 입력되도록 하는 복수의 컬러 필터 픽셀이 배열된 컬러 필터 어레이를 형성하는 단계를 포함하는
이미지 센서의 제조 방법.Forming a first light receiving element array in the active region of the semiconductor substrate, the first light receiving element array generating an electrical signal according to a plurality of optical signals input through a plurality of optical paths;
Forming a second light receiving element array in the active region to generate an electrical signal according to an optical signal input through any one of the plurality of optical paths;
A color filter array in which a plurality of color filter pixels are arranged to pass an optical signal of a predetermined frequency among the input optical signals to be input to the first light receiving element array and the second light receiving element array through the plurality of optical paths; Forming step
Method of manufacturing an image sensor.
상기 컬러 필터 어레이를 형성하는 단계는, 제 1 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 1 컬러 필터 픽셀과 제 2 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 2 컬러 필터 픽셀 및 제 3 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 3 컬러 필터 픽셀을 형성하며,
상기 제 2 수광 소자 어레이를 형성하는 단계는, 상기 제 1 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호에 따라 전기적 신호를 발생시키는 제 1 컬러 수광 소자와, 상기 제 2 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호에 따라 전기적 신호를 발생시키는 제 2 컬러 수광 소자, 또는 상기 제 3 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호에 따라 전기적 신호를 발생시키는 제 3 컬러 수광 소자 중에서 어느 하나의 컬러 수광 소자를 형성하는
이미지 센서의 제조 방법.The method according to claim 6,
The forming of the color filter array may include: a first color filter pixel passing an optical signal of a first color and a second color filter pixel passing an optical signal of a second color and an agent passing the optical signal of a third color Form three color filter pixels,
The forming of the second light receiving element array may include: a first color light receiving element generating an electrical signal according to an optical signal passing through the first color filter pixel, and an optical signal passing through the second color filter pixel Forming a color light receiving element of any one of a second color light receiving element for generating an electrical signal, or a third color light receiving element for generating an electrical signal according to an optical signal passing through the third color filter pixel;
Method of manufacturing an image sensor.
상기 제 2 수광 소자 어레이를 형성하는 단계는, 이미지 센싱 활성 영역 중에서 중앙 영역과 가장자리 영역에 배치되게 형성하며,
상기 제 1 수광 소자 어레이를 형성하는 단계는, 상기 중앙 영역과 상가 가장자리 영역을 제외한 상기 이미지 센싱 활성 영역의 전체에 배치되게 형성하는
이미지 센서의 제조 방법.The method according to claim 6 or 7,
The forming of the second light receiving element array may include forming the second light receiving element array in a center region and an edge region of the image sensing active region.
The forming of the first light receiving element array may include forming the first light receiving element array in the entirety of the image sensing active region except for the central region and the mall edge region.
Method of manufacturing an image sensor.
상기 중앙 영역은, 상기 이미지 센싱 활성 영역의 중앙점을 포함하는 수직선 형태 또는 수평선 형태를 포함하며,
상기 가장자리 영역은, 상기 이미지 센싱 활성 영역의 모서리들 중 두 개의 모서리를 포함하는 수직선 형태 또는 수평선 형태를 포함하는
이미지 센서의 제조 방법.The method of claim 8,
The central area may include a vertical line shape or a horizontal line shape including a center point of the image sensing active area,
The edge region may include a vertical line shape or a horizontal line shape including two edges of the edges of the image sensing active area.
Method of manufacturing an image sensor.
상기 중앙 영역은, 상기 이미지 센싱 활성 영역의 중앙점을 포함하는 사각 형태를 포함하며,
상기 가장자리 영역은, 상기 이미지 센싱 활성 영역의 모서리들 중 하나의 모서리를 포함하는 사각 형태를 포함하는
이미지 센서의 제조 방법.The method of claim 8,
The central area may include a quadrangular shape including a center point of the image sensing active area,
The edge area may include a quadrangular shape including an edge of one of the corners of the image sensing active area.
Method of manufacturing an image sensor.
상기 복수의 컬러 필터 픽셀 중에서 어느 한 색상의 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호를 센싱하여 전기적인 픽셀간 크로스토크 신호를 출력하는 제 2 수광부와,
상기 크로스토크 신호의 값에 따라 상기 이미지 센싱 신호의 값을 보정하여 출력하는 신호 처리부를 포함하는
이미지 처리 장치.A first light receiving unit configured to sense an optical signal passing through the color filter array including a plurality of color filter pixels and to output an electrical image sensing signal;
A second light receiver which senses an optical signal passing through a color filter pixel of one of the plurality of color filter pixels and outputs an electrical inter-pixel crosstalk signal;
And a signal processor to correct and output the value of the image sensing signal according to the value of the crosstalk signal.
Image processing unit.
상기 컬러 필터 어레이는, 제 1 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 1 컬러 필터 픽셀과 제 2 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 2 컬러 필터 픽셀 및 제 3 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 3 컬러 필터 픽셀을 포함하며,
상기 제 2 수광부는, 상기 제 1 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호를 센싱하여 제 1 컬러 크로스토크 신호를 출력하는 동작과, 상기 제 2 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호를 센싱하여 제 2 컬러 크로스토크 신호를 출력하는 동작, 또는 상기 제 3 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호를 센싱하여 제 3 컬러 크로스토크 신호를 출력하는 동작 중에서 적어도 어느 하나이상의 동작을 수행하고,
상기 신호 처리부는, 상기 제 1 컬러 크로스토크 신호의 값에 따라 상기 이미지 센싱 신호 중에서 제 1 컬러에 대응하는 신호의 값을 보정하는 동작과, 상기 제 2 컬러 크로스토크 신호의 값에 따라 상기 이미지 센싱 신호 중에서 제 2 컬러에 대응하는 신호의 값을 보정하는 동작, 또는 상기 제 3 컬러 크로스토크 신호의 값에 따라 상기 이미지 센싱 신호 중에서 제 3 컬러에 대응하는 신호의 값을 보정하는 동작 중 적어도 어느 하나이상의 동작을 수행하는
이미지 처리 장치.The method of claim 11,
The color filter array includes a first color filter pixel for passing an optical signal of a first color, a second color filter pixel for passing an optical signal of a second color, and a third color filter pixel for passing an optical signal of a third color. Including;
The second light receiving unit senses an optical signal passing through the first color filter pixel to output a first color crosstalk signal, and senses an optical signal passing through the second color filter pixel to cross the second color cross. At least one of an operation of outputting a torque signal or an operation of sensing an optical signal passing through the third color filter pixel and outputting a third color crosstalk signal,
The signal processor is further configured to correct a value of a signal corresponding to a first color among the image sensing signals according to the value of the first color crosstalk signal, and to sense the image according to the value of the second color crosstalk signal. At least one of correcting a value of a signal corresponding to a second color among the signals, or correcting a value of a signal corresponding to a third color among the image sensing signals according to the value of the third color crosstalk signal To do more than
Image processing unit.
상기 제 2 수광부는, 이미지 센싱 영역 중에서 중앙 영역과 가장자리 영역에서 광학 신호를 센싱하며,
상기 제 1 수광부는, 상기 중앙 영역과 상가 가장자리 영역을 제외한 상기 이미지 센싱 영역의 전체에서 광학 신호를 센싱하는
이미지 처리 장치.13. The method according to claim 11 or 12,
The second light receiver senses an optical signal in a center region and an edge region of the image sensing region,
The first light receiver is configured to sense an optical signal in the entirety of the image sensing region except for the center region and the mall edge region.
Image processing unit.
상기 중앙 영역은, 상기 이미지 센싱 영역의 중앙점을 포함하는 수직선 형태 또는 수평선 형태를 포함하며,
상기 가장자리 영역은, 상기 이미지 센싱 영역의 모서리들 중 두 개의 모서리를 포함하는 수직선 형태 또는 수평선 형태를 포함하는
이미지 처리 장치.The method of claim 13,
The central area may include a vertical line shape or a horizontal line shape including a center point of the image sensing area,
The edge region may include a vertical line shape or a horizontal line shape including two edges of the edges of the image sensing area.
Image processing unit.
상기 신호 처리부는, 상기 제 2 수광부가 센싱한 특정 라인의 정보에 대해서는 데드 라인 보정을 통해 제외하여 이미지를 구현하는
이미지 처리 장치.15. The method of claim 14,
The signal processor may implement an image by excluding dead line correction for information on a specific line sensed by the second light receiver.
Image processing unit.
상기 중앙 영역은, 상기 이미지 센싱 영역의 중앙점을 포함하는 사각 형태를 포함하며,
상기 가장자리 영역은, 상기 이미지 센싱 영역의 모서리들 중 하나의 모서리를 포함하는 사각 형태를 포함하는
이미지 처리 장치.The method of claim 13,
The central area may include a quadrangular shape including a center point of the image sensing area,
The edge region may include a quadrangular shape including an edge of one of the corners of the image sensing region.
Image processing unit.
상기 신호 처리부는, 상기 제 2 수광부가 센싱한 특정 영역의 정보에 대해서는 클러스터 결함 보정을 통해 제외하여 이미지를 구현하는
이미지 처리 장치.17. The method of claim 16,
The signal processor may implement an image by excluding cluster defect correction for information on a specific region sensed by the second light receiver.
Image processing unit.
상기 복수의 컬러 필터 픽셀 중에서 어느 한 색상의 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호를 센싱하여 출력하는 전기적인 픽셀간 크로스토크 신호를 검출하는 단계와,
상기 크로스토크 신호의 값에 따라 상기 이미지 센싱 신호의 값을 보정하여 출력하는 단계를 포함하는
이미지 처리 장치의 신호 처리 방법.Detecting an electrical image sensing signal sensing and outputting an optical signal passing through the color filter array including a plurality of color filter pixels;
Detecting an electrical inter-pixel crosstalk signal that senses and outputs an optical signal passing through a color filter pixel of any one color among the plurality of color filter pixels;
And correcting and outputting the value of the image sensing signal according to the value of the crosstalk signal.
Signal processing method of image processing apparatus.
상기 컬러 필터 어레이는, 제 1 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 1 컬러 필터 픽셀과 제 2 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 2 컬러 필터 픽셀 및 제 3 컬러의 광학 신호를 통과시키는 제 3 컬러 필터 픽셀을 포함하며,
상기 픽셀간 크로스토크 신호를 검출하는 단계는, 상기 제 1 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호를 센싱하여 제 1 컬러 크로스토크 신호를 출력하는 단계와, 상기 제 2 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호를 센싱하여 제 2 컬러 크로스토크 신호를 출력하는 단계, 또는 상기 제 3 컬러 필터 픽셀을 통과한 광학 신호를 센싱하여 제 3 컬러 크로스토크 신호를 출력하는 단계 중에서 적어도 어느 하나이상의 단계를 수행하고,
상기 값을 보정하여 출력하는 단계는, 상기 제 1 컬러 크로스토크 신호의 값에 따라 상기 이미지 센싱 신호 중에서 제 1 컬러에 대응하는 신호의 값을 보정하는 단계와, 상기 제 2 컬러 크로스토크 신호의 값에 따라 상기 이미지 센싱 신호 중에서 제 2 컬러에 대응하는 신호의 값을 보정하는 단계, 또는 상기 제 3 컬러 크로스토크 신호의 값에 따라 상기 이미지 센싱 신호 중에서 제 3 컬러에 대응하는 신호의 값을 보정하는 단계 중에서 적어도 하나이상의 단계를 수행하는
이미지 처리 장치의 신호 처리 방법.The method of claim 18,
The color filter array includes a first color filter pixel for passing an optical signal of a first color, a second color filter pixel for passing an optical signal of a second color, and a third color filter pixel for passing an optical signal of a third color. Including;
The detecting of the pixel-to-pixel crosstalk signal may include sensing an optical signal passing through the first color filter pixel and outputting a first color crosstalk signal, and detecting the optical signal passing through the second color filter pixel. Sensing and outputting a second color crosstalk signal, or sensing an optical signal passing through the third color filter pixel to output a third color crosstalk signal, and
The correcting and outputting of the value may include correcting a value of a signal corresponding to a first color among the image sensing signals according to the value of the first color crosstalk signal, and a value of the second color crosstalk signal. Correcting a value of a signal corresponding to a second color among the image sensing signals, or correcting a value of a signal corresponding to a third color among the image sensing signals according to the value of the third color crosstalk signal. Performing at least one of the steps
Signal processing method of image processing apparatus.
상기 픽셀간 크로스토크 신호를 검출하는 단계는, 이미지 센싱 영역 중에서 중앙 영역과 가장자리 영역에서 광학 신호를 센싱하며,
상기 이미지 센싱 신호를 검출하는 단계는, 상기 중앙 영역과 상가 가장자리 영역을 제외한 상기 이미지 센싱 영역의 전체에서 광학 신호를 센싱하는
이미지 처리 장치의 신호 처리 방법.The method of claim 18 or 19,
The detecting of the pixel-to-pixel crosstalk signal may include sensing an optical signal in a center region and an edge region of an image sensing region,
The detecting of the image sensing signal may include sensing an optical signal in the entirety of the image sensing region except for the center region and the edge region of the mall.
Signal processing method of image processing apparatus.
상기 중앙 영역은, 상기 이미지 센싱 영역의 중앙점을 포함하는 수직선 형태 또는 수평선 형태를 포함하며,
상기 가장자리 영역은, 상기 이미지 센싱 영역의 모서리들 중 두 개의 모서리를 포함하는 수직선 형태 또는 수평선 형태를 포함하는
이미지 처리 장치의 신호 처리 방법.21. The method of claim 20,
The central area may include a vertical line shape or a horizontal line shape including a center point of the image sensing area,
The edge region may include a vertical line shape or a horizontal line shape including two edges of the edges of the image sensing area.
Signal processing method of image processing apparatus.
상기 값을 보정하여 출력하는 단계는, 상기 픽셀간 크로스토크 신호를 검출하는 단계를 통해 센싱한 특정 라인의 정보에 대해서는 데드 라인 보정을 통해 제외하여 이미지를 구현하는
이미지 처리 장치의 신호 처리 방법.22. The method of claim 21,
The correcting and outputting of the value may include removing the dead line correction for the information on the specific line sensed by detecting the crosstalk signal between pixels.
Signal processing method of image processing apparatus.
상기 중앙 영역은, 상기 이미지 센싱 영역의 중앙점을 포함하는 사각 형태를 포함하며,
상기 가장자리 영역은, 상기 이미지 센싱 영역의 모서리들 중 하나의 모서리를 포함하는 사각 형태를 포함하는
이미지 처리 장치의 신호 처리 방법.21. The method of claim 20,
The central area may include a quadrangular shape including a center point of the image sensing area,
The edge region may include a quadrangular shape including an edge of one of the corners of the image sensing region.
Signal processing method of image processing apparatus.
상기 값을 보정하여 출력하는 단계는, 상기 픽셀간 크로스토크 신호를 검출하는 단계를 통해 센싱한 특정 영역의 정보에 대해서는 클러스터 결함 보정을 통해 제외하여 이미지를 구현하는
이미지 처리 장치의 신호 처리 방법.24. The method of claim 23,
The correcting and outputting of the value may include performing image correction by excluding cluster defect correction for information on a specific area sensed by detecting the crosstalk signal between pixels.
Signal processing method of image processing apparatus.
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