图像感测装置的制作方法

本公开的各个实施例涉及半导体设计技术，更具体地，涉及图像感测装置。

背景技术：

1、图像感测装置是使用对光起反应的半导体的性质来捕获图像的装置。图像感测装置可大致分为电荷耦合器件(ccd)图像感测装置和互补金属氧化物半导体(cmos)图像感测装置。近来，cmos图像感测装置被广泛使用，因为cmos图像感测装置可以允许模拟和数字控制电路直接实现在单个集成电路(ic)上。

技术实现思路

1、本公开的各个实施例涉及一种图像感测装置，其能够在低对比度模式和高对比度模式下生成单色图像，并且在低对比度模式和高对比度模式下生成优化的颜色图像。

2、根据本公开的实施例，一种图像感测装置可以包括：像素阵列，具有4×4单位像素结构，其中，像素阵列包括：第一子像素阵列，包括第一像素和第二像素以及第三像素和第四像素，第一像素和第二像素均具有绿色滤光器并且第一像素和第二像素均设置在第一对角线方向上，以及第三像素和第四像素均具有白色滤光器并且第三像素和第四像素均设置在与第一对角线方向相交的第二对角线方向上；第二子像素阵列，包括第五像素和第六像素以及第七像素和第八像素，第五像素和第六像素均具有绿色滤光器并且第五像素和第六像素均设置在所述第一对角线方向上，以及第七像素和第八像素均具有白色滤光器并且第七像素和第八像素均设置在第二对角线方向上；第三子像素阵列，包括第九像素和第十像素以及第十一像素和第十二像素，第九像素和第十像素均具有红色滤光器并且第九像素和第十像素均设置在第二对角线方向上，以及第十一像素和第十二像素均具有白色滤光器并且第十一像素和第十二像素均设置在第一对角线方向上；以及第四子像素阵列，包括第十三像素和第十四像素以及第十五像素和第十六像素，第十三像素和第十四像素均具有蓝色滤光器并且第十三像素和第十四像素均设置在第二对角线方向上，以及第十五像素和第十六像素均具有白色滤光器并且第十五像素和第十六像素均设置在第一对角线方向上。

3、根据本公开的实施例，一种图像感测装置可以包括：像素阵列，包括n×m个像素，其中n和m是大于2的自然数，其中，像素阵列包括：第一像素，其沿第一对角线设置，并且各自具有绿色滤光器；至少一个具有白色滤光器的第二像素、至少一个具有红色滤光器的第三像素和至少一个具有蓝色滤光器的第四像素，第二像素至第四像素沿平行于第一对角线的第二对角线设置；第五像素，沿平行于第二对角线的第三对角线设置，并且各自具有白色滤光器；以及至少一个具有白色滤光器的第六像素、至少一个具有红色滤光器的第七像素和至少一个具有蓝色滤光器的第八像素，第六像素至第八像素沿平行于第三对角线的第四对角线设置。

4、根据本公开的实施例，一种图像感测装置可以包括：像素阵列，具有k×k单位像素结构，其中，k是大于4的自然数，其中，单位像素结构包括：第一像素，设置在第一对角线方向上并且各自具有绿色滤光器；第二像素和第三像素，第二像素各自具有红色滤光器以及第三像素各自具有蓝色滤光器，第二像素和第三像素设置在与第一对角线方向相交的第二对角线方向上；以及第四像素，各自具有白色滤光器并且设置在除了设置在第一和第二对角线方向上的第一至第三像素的布置位置之外的其他位置。

5、根据本公开的实施例，一种图像感测装置，包括：4×4单位位像素阵列，各自包括：第一像素，布置在第一对角线方向上并且各自具有绿色滤光器；第二像素和第三像素，第二像素各自具有红色滤光器和第三像素各自具有蓝色滤光器，第二像素和第三像素布置在第二对角线方向上；以及第四像素，布置在除了第一像素至第三像素之外的其余位置并且各自具有白色滤光器；读出电路，其适用于基于来自单位像素阵列的像素信号来生成读出信号；颜色合成模块，其适用于根据下式1至4合成读出信号以生成拜耳图案的图像；以及单色合成模块，其适用于合成读出信号中的对应于第四像素的选定读出信号以生成单色图案的图像：

6、[式1]

7、

8、[式2]

9、

10、[式3]

11、

12、[式4]

13、

14、其中：g11、g22、r12和b21共同表示拜耳图案的单位颜色阵列，p11、p22、p33和p44表示对应于第一像素的读出信号，p14和p23表示对应于第二像素的读出信号，p32和p41表示对应于第三像素的读出信号，p12、p21、p34、p43、p13、p24、p31和p42表示对应于第四像素的读出信号，以及∑i，j∈roiwi，j表示在针对单位像素阵列内的每个2×2子像素阵列设置的感兴趣区域中对应于第四像素的读出信号的平均值。

技术特征：

1.一种图像感测装置，包括：

2.根据权利要求1所述的图像感测装置，

3.根据权利要求1所述的图像感测装置，

4.根据权利要求1所述的图像感测装置，

5.根据权利要求1所述的图像感测装置，

6.根据权利要求1所述的图像感测装置，

7.根据权利要求1所述的图像感测装置，还包括：

8.根据权利要求7所述的图像感测装置，其中，所述图像处理电路包括：

9.根据权利要求8所述的图像感测装置，

10.一种图像感测装置，包括：

11.根据权利要求10所述的图像感测装置，其中，沿所述第二对角线设置的所述第二像素至所述第四像素按照具有所述白色滤光器的像素、具有所述红色滤光器的像素、具有所述白色滤光器的像素和具有所述蓝色滤光器的像素的顺序来设置，或者按照具有所述白色滤光器的像素、具有所述蓝色滤光器的像素、具有所述白色滤光器的像素和具有所述红色滤光器的像素的顺序来设置。

12.根据权利要求10所述的图像感测装置，其中，沿所述第四对角线设置的所述第六像素至所述第八像素按照具有所述红色滤光器的像素、具有所述白色滤光器的像素、具有所述蓝色滤光器的像素和具有所述白色滤光器的像素的顺序来设置，或者按照具有所述蓝色滤光器的像素、具有所述白色滤光器的像素、具有所述红色滤光器的像素和具有所述白色滤光器的像素的顺序来设置。

13.根据权利要求10所述的图像感测装置，其中，所述像素阵列还包括：

14.根据权利要求13所述的图像感测装置，其中，沿所述第五对角线设置的所述第九像素至所述第十一像素按照具有所述白色滤光器的像素、具有所述红色滤光器的像素、具有所述白色滤光器的像素和具有所述蓝色滤光器的像素的顺序来设置，或者按照具有所述白色滤光器的像素、具有所述蓝色滤光器的像素、具有所述白色滤光器的像素和具有所述红色滤光器的像素的顺序来设置。

15.根据权利要求13所述的图像感测装置，其中，沿所述第七对角线设置的所述第十三像素至所述第十五像素按照具有所述红色滤光器的像素、具有所述白色滤光器的像素、具有所述蓝色滤光器的像素和具有所述白色滤光器的像素的顺序来设置，或者按照具有所述蓝色滤光器的像素、具有所述白色滤光器的像素、具有所述红色滤光器的像素和具有所述白色滤光器的像素的顺序来设置。

16.根据权利要求10所述的图像感测装置，还包括：

17.根据权利要求16所述的图像感测装置，其中，所述图像处理电路包括：

18.根据权利要求17所述的图像感测装置，

19.一种图像感测装置，包括：

20.根据权利要求19所述的图像感测装置，

技术总结
公开了一种包括像素阵列的图像感测装置，其中像素阵列包括：第一子像素阵列，包括各自具有绿色滤光器并且设置在第一对角线方向上的像素，以及各自具有白色滤光器并且设置在第二对角线方向上的像素；第二子像素阵列，包括各自具有绿色滤光器并且设置在第一对角线方向上的像素，以及各自具有白色滤光器并且设置在第二对角线方向上的像素；第三子像素阵列，包括各自具有红色滤光器并且设置在第二对角线方向上的像素，以及各自具有白色滤光器并且设置在第一对角线方向上的像素；以及第四子像素阵列，包括各自具有蓝色滤光器并且设置在第二对角线方向上的像素，以及各自具有白色滤光器并且设置在第一对角线方向上的像素。

技术研发人员：车受蓝,金钟宪,崔佑荣
受保护的技术使用者：爱思开海力士有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12