[發明專利]圖像傳感器

在審

• 申請號: 202010989125.7
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112786630A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 金文煥;吳暎宣
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 劉美華;韓芳

1.一種圖像傳感器，所述圖像傳感器包括：

像素陣列，包括第一像素組和第二像素組，所述第一像素組包括共享第一浮置擴散區域并且與濾色器相關聯的第一單元像素和第二單元像素，第二像素組包括共享第二浮置擴散區域并且與所述濾色器相關聯的第三單元像素和第四單元像素；

采樣電路，被配置為從所述第一像素組和所述第二像素組中的至少一個檢測至少一個復位電壓和至少一個像素電壓，并且提供所述復位電壓與所述像素電壓之間的差作為模擬信號；

模數轉換器，被配置為將所述模擬信號與斜坡電壓進行比較以生成比較結果，將所述比較結果轉換為數字信號，并且提供所述數字信號作為圖像數據；以及

信號處理電路，被配置為使用所述圖像數據來生成圖像，

其中，所述第一像素組的像素電壓與由所述第一單元像素和所述第二單元像素中的至少一個響應于入射光而產生并且在所述第一浮置擴散區域中累積的電荷對應，并且

所述第二像素組的像素電壓與由所述第三單元像素和所述第四單元像素中的至少一個響應于入射光而產生并且在所述第二浮置擴散區域中累積的電荷對應。

2.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中，所述第一像素組和所述第二像素組具有不同大小的光接收面積。

3.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中，在分箱模式期間，所述信號處理電路取從所述第一像素組輸出的第一圖像數據和從所述第二像素組輸出的第二圖像數據的平均以計算平均值并且使用所述平均值來生成所述圖像。

4.根據權利要求3所述的圖像傳感器，其中，在所述分箱模式期間的幀速率高于在完全模式下的幀速率，在所述完全模式下使用來自包括在所述像素陣列中的所有單元像素的圖像數據來生成圖像。

5.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中，所述第一單元像素、所述第二單元像素、所述第三單元像素和所述第四單元像素中的每一個單元像素包括光電二極管和連接到所述光電二極管的傳輸晶體管，

所述第一單元像素和所述第二單元像素連接到第一像素電路，并且

所述第三單元像素和所述第四單元像素連接到第二像素電路。

6.根據權利要求5所述的圖像傳感器，其中，所述第一像素電路包括第一驅動晶體管、第一選擇晶體管和第一復位晶體管，所述第一驅動晶體管被配置為產生與累積在所述第一浮置擴散區域中的電荷對應的電壓，所述第一選擇晶體管被配置為將由所述第一驅動晶體管產生的電壓提供給所述采樣電路，所述第一復位晶體管被配置為使所述第一浮置擴散區域復位。

7.根據權利要求6所述的圖像傳感器，其中，所述第二像素電路包括第二驅動晶體管、第二選擇晶體管和第二復位晶體管，所述第二驅動晶體管被配置為產生與累積在所述第二浮置擴散區域中的電荷對應的電壓，所述第二選擇晶體管被配置為將由所述第二驅動晶體管產生的電壓提供給所述采樣電路，所述第二復位晶體管被配置為使所述第二浮置擴散區域復位。

8.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中，所述圖像傳感器將所述第一像素組的各個傳輸晶體管的導通和/或截止時序調整為相同，并且將所述第二像素組的各個傳輸晶體管的導通和/或截止時序調整為不同。

9.根據權利要求8所述的圖像傳感器，其中，根據所述傳輸晶體管的所述導通和/或截止時序，所述第一像素組的所述單元像素和所述第二像素組的所述單元像素分別提供表現第一靈敏度水平的第一子組和表現與所述第一靈敏度水平不同的第二靈敏度水平的第二子組。

10.根據權利要求9所述的圖像傳感器，其中，所述第一子組和所述第二子組具有不同的入射光接收面積。