本发明专利技术涉及一种图像感测装置，该图像感测装置可包括：图像感测像素阵列，其包括可操作以响应于光并生成成像像素信号的多个图像感测像素；以及第一栅格结构，其设置在图像感测像素之间以分离相邻的图像感测像素。图像感测像素阵列被构造为包括位于图像感测像素阵列的中央处或附近的中央区域、在第一对角方向上设置在中央区域的相对两侧的第一对角边缘区域和第二对角边缘区域以及在不同于第一对角方向的第二对角方向上设置在中央区域的相对两侧的第三对角边缘区域和第四对角边缘区域。第一栅格结构包括在第一至第四对角边缘区域中的至少一个中的弯曲部分以覆盖各个图像感测像素的一个顶点和相邻部分以将成像像素与相邻的图像感测像素分离。相邻的图像感测像素分离。相邻的图像感测像素分离。
【技术实现步骤摘要】
图像感测装置
[0001]本专利文献中所公开的技术和实现方式总体上涉及一种图像感测装置。
技术介绍
[0002]图像传感器是用于捕获光学图像的光并将其转换为电信号以用于显示所捕获的图像并用于进一步处理所捕获的图像的半导体装置。包括计算机、汽车、医疗和通信行业的各种行业和部门的发展在诸如智能电话、数字相机、游戏机、IOT(物联网)、机器人、安全相机和医疗微型相机的各种装置和系统中产生对高级图像传感器的各种需求。
[0003]一种常见类型的图像感测装置是在图像传感器领域长期占主导地位的电荷耦合器件(CCD)。另一种常见类型的图像感测装置是互补金属氧化物半导体(CMOS)图像感测装置。CCD图像传感器在噪声特性和图像质量方面优于CMOS图像传感器。然而，由于相对于CCD图像传感器的特定优势(包括例如更高的帧频和快门速度)，CMOS图像传感器现在被广泛使用。另外，CMOS图像传感器和信号处理电路可被集成到单个芯片中，使得可在实现低功耗的同时使电子装置小型化。此外，使用CMOS制造技术可导致生产成本降低。这些特性使得CMOS图像传感器更适合于实现在移动装置中。
技术实现思路
[0004]所公开的技术的实施方式涉及包括可实现均匀光学特性的单独栅格结构的图像传感器。
[0005]在实施方式中，一种图像感测装置可包括：图像感测像素阵列，其包括可操作以响应于光并生成成像像素信号的多个图像感测像素；以及第一栅格结构，其设置在多个图像感测像素之间以将相邻的图像感测像素分离。图像感测像素阵列被构造为包括位于图像感测像素阵列的中央处或附近的中央区域、在第一对角方向上设置在中央区域的相对两侧的第一对角边缘区域和第二对角边缘区域以及在不同于第一对角方向的第二对角方向上设置在中央区域的相对两侧的第三对角边缘区域和第四对角边缘区域。第一栅格结构包括在第一至第四对角边缘区域中的至少一个中的弯曲部分以覆盖各个图像感测像素的一个顶点和相邻部分以将成像像素与相邻图像感测像素分离。
[0006]在实施方式中，一种图像感测装置可包括：图像感测像素阵列，其包括图像感测像素的阵列以检测入射光以生成表示入射光所承载的图像的像素信号；透镜，其相对于图像感测像素阵列放置以接收入射光并将其引导至图像感测像素阵列以进行检测；以及多个隔离结构，其设置在图像感测像素阵列的相邻图像感测像素之间，各个隔离结构被构造为包括填充有空气的部分以在相邻图像感测像素之间提供光学隔离。围绕透镜的光轴位于图像感测像素阵列的中央区域中的多个隔离结构对称地位于各个图像感测像素的四侧。远离透镜的光轴位于图像感测像素阵列的外围区域中的多个隔离结构包括覆盖各个图像感测像素的最远离透镜的光轴的一个顶点和该顶点的相邻侧的部分的弯曲隔离结构。
[0007]基于本实施方式，不仅可确保单独栅格结构的稳定性，而且可保证整个像素阵列
中的光学均匀性。
[0008]另外，可提供可通过本文献直接或间接确定的各种效果。
附图说明
[0009]图1是示出基于所公开的技术的实施方式的图像传感器的框图。
[0010]图2是示意性地示出图1的像素阵列的示例的图。
[0011]图3A是示出入射在图2的像素阵列上的光的示例的图。
[0012]图3B是示出入射在图2的像素阵列上的光的另一示例的图。
[0013]图4A是示出图2所示的中央区域的示例的图。
[0014]图4B是图4A所示的中央区域的立体图。
[0015]图5是示出沿着图4A所示的切割平面线截取的中央区域的横截面的示例的图。
[0016]图6是示出沿着图4A所示的切割平面线截取的中央区域的横截面的示例的图。
[0017]图7是示出图2所示的第一水平边缘区域的实施方式的图。
[0018]图8是示出沿着图7所示的切割平面线截取的第一水平边缘区域的横截面的示例的图。
[0019]图9是示出图2所示的第一对角边缘区域的示例的图。
[0020]图10是示出沿着图9所示的切割平面线截取的第一对角边缘区域的横截面的示例的图。
[0021]图11是示意性地示出根据其在图2的像素阵列中的位置而具有不同形状的第一栅格结构的示例的图。
具体实施方式
[0022]以下，将参照附图描述各种实施方式。然而，应该理解，本专利文献不限于特定实施方式，而是包括实施方式的各种修改、等同形式和/或替代形式。
[0023]图1是示出基于所公开的技术的实施方式的图像传感器的框图。
[0024]参照图1，图像传感器100可包括像素阵列110、行解码器120、CDS(相关双采样器)130、ADC(模数转换器)140、输出缓冲器150、列解码器160和定时控制器170。图像传感器100的组件仅是示例，如果需要，可添加或省略至少一些组件。
[0025]像素阵列110可包括布置成2D矩阵阵列的多个单元像素。多个单元像素可基于单元像素或像素组而将光学信号转换为电信号，其中像素组中的单元像素共享内部电路。像素阵列110可从行解码器120接收驱动信号，驱动信号包括行选择信号、像素重置信号和传输信号。可响应于驱动信号来启用像素阵列110。
[0026]行解码器120可基于来自定时控制器170的控制信号来启用像素阵列110。具体地，行解码器120可选择像素阵列110的一行或更多行。行解码器120可生成行选择信号以选择多行当中的一行或更多行。行解码器120可针对与所选一行或更多行对应的像素依次启用像素重置信号和传输信号。因此，作为由所选一行或更多行的像素生成的模拟信号的参考信号和图像信号可被依次传送至CDS 130。参考信号和图像信号可被统称为像素信号。参考信号可以是与像素内的感测节点(即，浮置扩散节点)被重置的状态对应的电信号，图像信号可以是与感测节点中累积光电荷的状态对应的电信号。
[0027]CDS 130可依次采样并保持分别从像素阵列110提供给多条列线的参考信号和图像信号。即，CDS 130可采样并保持与像素阵列110的各列对应的参考信号和图像信号的电压电平。
[0028]CDS 130可基于来自定时控制器170的控制信号将各列的参考信号和图像信号作为CDS信号传送至ADC 140。
[0029]ADC 140可将从CDS 130输出的各列的CDS信号转换为数字信号并输出数字信号。ADC 140可基于各列的CDS信号以及从定时控制器170提供的斜坡信号来执行计数操作和计算操作，因此在从像素生成数字图像数据时，可消除或减少从像素产生的噪声(例如，各个像素的独特重置噪声)。
[0030]ADC 140可包括指派给像素阵列110的各列的多个列计数器，并且通过使用列计数器将与各列对应的CDS信号转换为数字信号来生成图像数据。根据另一实施方式，ADC 140可包括一个全局计数器，并且使用从全局计数器提供的全局代码将与各列对应的CDS信号转换为数字信号。
[0031]输出缓冲器150可捕获从ADC 140提供的基于列本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种图像感测装置，该图像感测装置包括：图像感测像素阵列，该图像感测像素阵列包括能够操作以响应于光并生成成像像素信号的多个图像感测像素；以及第一栅格结构，所述第一栅格结构设置在多个图像感测像素之间以将相邻的图像感测像素分离，其中，所述图像感测像素阵列被构造为包括位于所述图像感测像素阵列的中央处或附近的中央区域、在第一对角方向上设置在所述中央区域的相对两侧的第一对角边缘区域和第二对角边缘区域以及在不同于所述第一对角方向的第二对角方向上设置在所述中央区域的相对两侧的第三对角边缘区域和第四对角边缘区域，其中，所述第一栅格结构包括在所述第一对角边缘区域、所述第二对角边缘区域、所述第三对角边缘区域和所述第四对角边缘区域中的至少一个中的弯曲部分以覆盖各个图像感测像素的一个顶点和相邻部分以将成像像素与相邻的图像感测像素分离。2.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述第一栅格结构包括折射率低于周围环境的折射率的低折射率层。3.根据权利要求2所述的图像感测装置，其中，所述低折射率层包括填充有空气的结构。4.根据权利要求2所述的图像感测装置，其中，所述第一栅格结构包括设置在所述图像感测像素的顶点处的L形结构。5.根据权利要求4所述的图像感测装置，其中，所述中央区域还包括设置在所述第一栅格结构之间的第二栅格结构以将所述第一栅格结构彼此物理隔离。6.根据权利要求5所述的图像感测装置，其中，所述第二栅格结构包括与所述低折射率层不同的材料层。7.根据权利要求4所述的图像感测装置，其中，所述中央区域中的各个所述第一栅格结构的长度小于所述图像感测像素的对应侧的长度。8.根据权利要求2所述的图像感测装置，其中，所述第一栅格结构还包括被配置为覆盖所述低折射率层的第一封盖膜。9.根据权利要求8所述的图像感测装置，其中，所述第一封盖膜的折射率高于所述低折射率层的折射率并且低于抵接所述第一栅格结构的滤色器的折射率。10.根据权利要求8所述的图像感测装置，其中，所述第一栅格结构还包括第二封盖膜，该第二封盖膜被配置为覆盖所述第一封盖膜并且厚度大于所述第一封盖膜的厚度。11.根据权利要求8所述的图像感测装置，其中，所述第一栅格结构还包括设置在所述低折射率层下方并由金属形成的金属层。12.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，从所述图像感测像素的中央面向所述图像感测像素的由所述第一栅格结构围绕的顶点的方向对应于从所述中央区域面向所述第一对角边缘区域、所述第二对角边缘区域、所述第三对角边缘区域和所述第四对角边缘区域当中的包括所述图像感测像素的对角边缘区域的方向。13.根据权利要求12所述的图像感测装置，其中，所述第一对角边缘区域设置在所述中央区域的第一侧，并且...
【专利技术属性】
技术研发人员：朴昊振，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：
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