一种图像传感器，包括：多个像素，所述多个像素包括多个颜色检测像素和多个深度检测像素，其中，所述多个像素以二维布置；以及光电转换层，被形成为与所述多个像素对应，其中，所述多个颜色检测像素中的每个包括：第一聚光层，设置在所述光电转换层之上；以及带通滤波器层，插入在所述光电转换层和所述第一聚光层之间，以及其中，所述多个深度检测像素中的每个包括：第二聚光层，设置在所述光电转换层之上且具有比所述第一聚光层的尺寸更大的尺寸。
【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求2014年8月28日提交的申请号为10-2014-0112887的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
示例性实施例涉及半导体制造技术，且更具体地涉及具有深度检测像素的图像传感器以及利用图像传感器产生深度数据的方法。
技术介绍
图像传感器将包括图像数据或深度数据的光信号转换成电信号。研究人员和业界正在研究和开发除了提供图像数据之外还提供深度数据的高精确的三维(3D)图像传感器。
技术实现思路
实施例针对包括深度检测像素的图像传感器，以及利用图像传感器来产生深度数据的方法。根据一个实施例，一种图像传感器包括：多个像素，所述多个像素包括多个颜色检测像素和多个深度检测像素，其中，所述多个像素以二维布置；以及光电转换层，被形成为与所述多个像素对应，其中，所述多个颜色检测像素中的每个包括：第一聚光层，设置在所述光电转换层之上；以及带通滤波器层，插入在所述光电转换层和所述第一聚光层之间，以及其中，所述多个深度检测像素中的每个包括：第二聚光层，设置在所述光电转换层之上，且具有比所述第一聚光层的尺寸更大的尺寸。所述图像传感器还可以包括：介电层，形成在所述光电转换层之上、具有平坦的上表面、且包括所述带通滤波器层，其中，所述第一聚光层和所述第二聚光层形成在所述介电层之上。所述带通滤波器层可以延伸至所述多个深度检测像素以插入在所述光电转换层和所述第二聚光层之间。所述深度检测像素的带通滤波器层可以比所述颜色检测像素的带通滤波器层更厚。两个或更多个深度检测像素可以共用一个第二聚光层。所述第一聚光层的厚度与所述第二聚光层的厚度相同，或所述第一聚光层比所述第二聚光层更薄。所述第一聚光层和所述第二聚光层中的每个包括多个材料层的层叠结构，其中，所述第一聚光层的上层具有比所述第一聚光层的下层更小的尺寸，以及其中，所述第二聚光层的上层具有比所述第二聚光层的下层更小的尺寸。所述第一聚光层的最下层的尺寸可以比所述第二聚光层的最下层的尺寸更短。所述第一聚光层的总厚度与所述第二聚光层的总厚度相同，以及其中，所述第二聚光层的最下层比所述第一聚光层的最下层更薄。所述第一聚光层可以包括半球形透镜，其中，所述第二聚光层可以包括多个材料层的层叠结构，以及其中，所述多个材料层的上层具有比所述多个材料层的下层更小的尺寸。所述带通滤波器层可以包括多个滤波器层的层叠结构，以及其中，所述多个滤波器层具有彼此不同的折射率。所述多个颜色检测像素可以包括第一颜色像素、第二颜色像素和第三颜色像素，其中，所述第一颜色像素的带通滤波器层比所述第二颜色像素的带通滤波器层更厚，以及其中，所述第二颜色像素的带通滤波器层比所述第三颜色像素的带通滤波器层更厚。所述第一颜色像素可以包括红色像素，所述第二颜色像素可以包括绿色像素，所述第三颜色像素可以包括蓝色像素。所述多个像素还可以包括多个相位差检测像素，以及其中，所述多个相位差检测像素中的每个可以包括：第三聚光层，设置在所述光电转换层之上；以及光阻挡层，插入在所述光电转换层和所述第三聚光层之间，且具有相对于所述光电转换层的光轴偏心设置的开口。所述第三聚光层包括半球形透镜或多个材料层的层叠结构，以及其中，所述多个材料层的上层比所述多个材料层的下层具有更小的尺寸。根据另一个实施例，一种在提供有多个像素的图像传感器中产生深度数据的方法，所述多个像素包括以二维布置的多个颜色检测像素、多个深度检测像素、以及多个相位差检测像素，所述方法包括：从所述多个相位差检测像素计算模糊权重值；从所述多个颜色检测像素提取第一边缘值；从所述多个深度检测像素提取第二边缘值；利用点扩散函数、基于所述第一边缘值和所述第二边缘值来计算第一模糊值和第二模糊值；通过将所述模糊权重值反映在所述第一模糊值和所述第二模糊值中来放大所述第一模糊值和所述第二模糊值；以及基于所述放大的第一模糊值和所述放大的第二模糊值之差来产生深度信息。附图说明图1是说明根据一个实施例的图像传感器的框图。图2A至图2C是说明根据实施例的图像传感器的像素阵列的平面图。图3A和图3B说明根据一个实施例的图像传感器。图4A和图4B说明根据一个实施例的图像传感器。图5是说明根据一个实施例的图像传感器的相位差检测像素的截面图。图6是说明根据一个实施例的图像传感器的图像信号处理器(ISP)的框图。图7是描述根据一个实施例的用于在图像传感器中产生深度数据的方法的流程图。具体实施方式以下将参照附图更详细地描述示例性实施例。然而，实施例可以以不同形式修改且不应该被解释为局限于本文所列的配置。在本公开中，相似的附图标记表示相似的部分。附图不一定按比例，且在一些实例中，为了清楚地说明实施例的特征，比例可以被夸大。当第一层被称作为在第二层“上”或在衬底“上”时，其不仅表示第一层直接形成在第二层或衬底上，还表示在第一层和第二层或衬底之间存在第三层的意思。以下实施例提供包括深度检测像素的图像传感器和利用图像传感器产生深度数据的方法。深度数据对于实现三维(3D)图像来说很重要。已提出的用以产生深度数据的多种技术包括：飞行时间(TOF)、三角测量、红外线(IR)辐射图案检测方法、半自动算法等。这些方法需要诸如红外线光源的光源来产生深度差。然而，问题是，由于干扰的缘故，深度数据不能在高照明环境(诸如日间的室外环境)中稳定地产生。另外，虽然三角测量技术和立体摄像技术可以产生高精确的深度数据，但因其需要数个照相机和昂贵的设备，其结构复杂且价格昂贵。为了解决这些问题，以下实施例提供包括多个颜色检测像素和多个深度检测像素的图像传感器。在像素阵列中，深度检测像素具有与颜色检测像素不同的焦距。在像素阵列中，多个像素以二维(2D)布置。焦距可以是物体与每个像素之间的焦距，并且距深度检测像素的焦距可以比距颜色检测像素的焦距更长。在颜色检测像素和深度检测像素集成在像素阵列中且具有彼此不同的焦距的结构之下，来自外部环境、例如高照明环境的干扰可以被有效地抑制。结果，可以产生准确的深度数据。另外，由于图像传感器具有简单的结构且适于大量生产，所以可以以低廉价格来提供图像传感器。图1是说明根据一个实施例的图像传感器的框图。参见图1，图像传感器1000可以包括像素阵列1100、图像信号处理器(ISP)1110、行驱动器1120、相关双采样器(CDS)1130、模数转换器(ADC)1140、斜坡信号发生器1160、定时发生器1170和控制寄存器1180。像素阵列1100可以包括用于基于入射光的强度来产生像素信号的多个像素。每个像素可以包括光电转换元件和至少一个像素晶体管。每个像素晶体管可以包括传输晶体管、复位晶体管、驱动晶体管和选择晶体管。传输晶体管与光电转换元件耦接。复位晶体管与传输晶体管共用浮置扩散区。驱动晶体管使其栅极与浮置扩散区耦接。选择晶体管与驱动晶体管串联耦接。光电转换元件可以包括光电二极管或钉扎光电二极管(pinned photodiode)。像素阵列1100的像素可以包括：多个颜色检测像素、多个深度检测像素和多个相位差检测像素，这将在以下详细描述。定时发生器1170可以将控制信号或时钟信号施加至行驱动器1120、相关双采样器1130、模数转换器1140和斜坡信号发生器1160以控制给定的操作或定时。控制寄存本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种图像传感器，包括：多个像素，所述多个像素包括多个颜色检测像素和多个深度检测像素，其中，所述多个像素以二维布置；以及光电转换层，被形成为与所述多个像素对应，其中，所述多个颜色检测像素中的每个包括：第一聚光层，设置在所述光电转换层之上；以及带通滤波器层，插入在所述光电转换层和所述第一聚光层之间，并且其中，所述多个深度检测像素中的每个包括：第二聚光层，设置在所述光电转换层之上，且具有比所述第一聚光层的尺寸更大的尺寸。
【技术特征摘要】
2014.08.28 KR 10-2014-01128871.一种图像传感器，包括：多个像素，所述多个像素包括多个颜色检测像素和多个深度检测像素，其中，所述多个像素以二维布置；以及光电转换层，被形成为与所述多个像素对应，其中，所述多个颜色检测像素中的每个包括：第一聚光层，设置在所述光电转换层之上；以及带通滤波器层，插入在所述光电转换层和所述第一聚光层之间，并且其中，所述多个深度检测像素中的每个包括：第二聚光层，设置在所述光电转换层之上，且具有比所述第一聚光层的尺寸更大的尺寸。2.如权利要求1所述的图像传感器，还包括：介电层，形成在所述光电转换层之上、具有平坦的上表面、且包括所述带通滤波器层，其中，所述第一聚光层和所述第二聚光层形成在所述介电层之上。3.如权利要求1所述的图像传感器，其中，所述带通滤波器层延伸至所述多个深度检测像素，以插入在所述光电转换层和所述第二聚光层之间。4.如权利要求3所述的图像传感器，其中，所述深度检测像素的带通滤波器层比所述颜色检测像素的带通滤波器层更厚。5.如权利要求1所述的图像传感器，其中，所述深度检测像素中的两个或更多个共用一个第二聚光层。6.如权利要求1所述的图像传感器，其中，所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：片昌喜，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。