[實用新型]圖像傳感器

有效

• 申請號: 201720428717.5
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN206727071U
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: B·P·班納徹沃茲;S·伯薩庫爾;M·米利納爾;U·博提格;A·E·帕克金斯
• 申請（專利權）人: 半導體元件工業有限責任公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 歐陽帆

技術領域

本實用新型整體涉及成像系統，更具體地講，涉及具有相位檢測功能的成像系統。

背景技術

現代電子設備(諸如移動電話、相機和計算機)通常使用數字圖像傳感器。成像傳感器(有時稱為成像器)可由二維圖像感測像素陣列形成。每個像素接收入射光子(光)并將這些光子轉換成電信號。有時，圖像傳感器被設計為使用聯合圖像專家組(JPEG)格式將圖像提供給電子設備。

諸如自動聚焦和三維(3D)成像的一些應用可能需要電子設備提供立體和/或相位檢測功能。例如，為了使感興趣的對象對焦以便捕獲圖像，電子設備可能需要識別電子設備和感興趣對象之間的距離。為了識別距離，常規電子設備使用復雜的布置。一些布置需要使用多個圖像傳感器以及從各種視角捕獲圖像的相機透鏡。其他布置需要添加將入射光聚焦在二維像素陣列的子區域上的透鏡陣列。由于添加了諸如額外圖像傳感器或復雜透鏡陣列的部件，這些布置導致空間分辨率降低、成本提高和復雜性增加。

常規成像系統還可能具有帶有與低動態范圍相關的偽影的圖像。具有較亮部分和較暗部分的場景可在常規圖像傳感器中產生偽影，因為圖像的各部分可能曝光過度或曝光不足。

因此，期望能夠提供具有相位檢測功能的改進的成像系統。

實用新型內容

本實用新型要解決的一個技術問題是提供改進的圖像傳感器。

根據本實用新型的一個方面，提供了一種圖像傳感器，所述圖像傳感器具有像素陣列，其中所述像素陣列包括：收集圖像數據的多個圖像像素；和收集相位信息的多個相位檢測像素，其中所述相位檢測像素以相位檢測像素組來布置，并且其中每個相位檢測像素組包括三個相鄰像素。

在一個實施例中，每個相位檢測像素組的所述三個相鄰像素由單個微透鏡覆蓋。

在一個實施例中，每個相位檢測像素組的三個相鄰像素包括第一像素、第二像素和第三像素，其中所述第二像素插入在所述第一像素和所述第三像素之間，其中第一微透鏡覆蓋所述第一像素以及所述第二像素的至少一部分，并且其中第二微透鏡覆蓋所述第三像素以及所述第二像素的至少另外部分。

在一個實施例中，所述第一微透鏡覆蓋所述第一像素的全部以及所述第二像素的第一半，并且其中所述第二微透鏡覆蓋所述第三像素的全部以及所述第二像素的第二半。

在一個實施例中，圖像傳感器還包括：濾色器陣列，其中每個相位檢測像素包括各自的濾色器元件，并且其中所述相位檢測像素的所述濾色器元件全部都是相同的顏色。

在一個實施例中，每個相位檢測像素組的三個相鄰像素包括第一像素、第二像素和第三像素，所述圖像傳感器還包括：濾色器陣列，其中每個相位檢測像素包括各自的濾色器元件，其中所述第一像素和所述第三像素包括第一顏色的濾色器元件，并且其中所述第二像素包括與所述第一顏色不同的第二顏色的濾色器元件。

在一個實施例中，所述第二像素通過背面深溝槽隔離結構與所述第一像素和所述第三像素分開。

根據本實用新型的另一方面，提供了一種圖像傳感器，所述圖像傳感器具有像素陣列，其中所述像素陣列包括：收集圖像數據的多個圖像像素，其中所述多個圖像像素包括具有第一積分時間的第一組圖像像素和具有第二積分時間的第二組圖像像素，其中所述第一積分時間與所述第二積分時間不同；以及收集相位信息的多個相位檢測像素，其中所述多個相位檢測像素以相位檢測像素組來布置，其中每個相位檢測像素組包括在一條直線上連續布置的第一像素、第二像素和第三像素，并且其中所述第二像素插入在所述第一像素和所述第三像素之間。

在一個實施例中，每個相位檢測像素組的所述第一像素和所述第三像素具有所述第一積分時間，并且其中每個相位檢測像素組的所述第二像素具有所述第二積分時間。

在一個實施例中，第一積分時間比所述第二積分時間長。

本實用新型的一個有益技術效果是提供了改進的圖像傳感器。

附圖說明

圖1是示例性電子設備的示意圖，該電子設備具有可包括根據本實用新型實施方案的相位檢測像素的圖像傳感器。

圖2A是根據本實用新型實施方案的示例性相位檢測像素的橫截面側視圖，這些相位檢測像素的光敏區各自具有不對稱的角度響應。

圖2B和圖2C是根據本實用新型實施方案的圖2A的相位檢測像素的橫截面圖。

圖3是根據本實用新型實施方案的相位檢測像素的光敏區的示例性信號輸出的示意圖，其中入射光以不同的入射角照射到相位檢測像素。