CN113852769B 图像传感器及其合并方法 （三星电子株式会社）

像素阵列的多个区域中的各个区域的至少两行包括以2n×2n矩阵布置的多个像素，其中n是大于或等于2的整数；通过对所述多个像素信号执中的与相同颜色相对应的两个像素值生成所述述多个合并区域与所述像素阵列的所述多个区区域在所述多个合并区域中在列方向上彼此相2一次从像素阵列的多个区域中的各个区域的至少两行读出多个通过对所述多个像素信号执行模数转换而生成第一基于所述第一图像数据，基于多个合并区域中的各个合并区域中基于两个合并区域中的与相同颜色相对应的两个第一和值，生成所由所述模数转换电路通过对所述和信号执行模数转换而生成针对第一采样位置的像6.根据权利要求5所述的合并方法，其中对所述两个像素值中的每一个应用的权重基基于所述第一图像数据的所述多个合并区域中的各个合并区域的至少两个第一像素值和与所述多个合并区域中的各个合并区域相邻的相邻合并区域的第一像素值生成第三9.根据权利要求8所述的合并方法，其中基于所述多个合并区域中的各个合并区域的第一像素值和所述相邻合并区域的第一像素值之其中当所述差小于第一阈值时将所述第三和值包括在3像素阵列，被划分为具有四边形形状的多个区域，将所述多个像素信号转换为第一图像数据，所述第一图像数据包括多所述多个像素信号是通过多个列线从所述像素行驱动器，被配置为通过连接到所述像素阵列的多个行线提供控对所述行缓冲器中存储的所述第一图像数据基于多个合并区域中的各个合并区域中的与相同颜色相对应的两个像素值生成所述基于两个合并区域中的与相同颜色相对应的两个第一和值，生成所第一像素同时输出像素信号，并且控制至少两个第二像素中的一个第二像素输出像素信个第二像素在所述像素阵列的所述至少两行的通过对所述和信号执行模数转换而生成针对第一采样位置的像素值，像数据的所述多个合并区域中的各个合并区域的至少两个第一像素值和与所述多个合并15.根据权利要求10所述的图像传感器，其中所述多个区域中的各个区域包括拜尔图4将所述多个像素信号转换为第一图像数据，所述第一图像数据行驱动器，被配置为通过连接到所述像素阵列的多个行线提供控对所述行缓冲器中所存储的所述第一图像数据基于多个合并区域中的各个合并区域中的与相同颜色相对应的两个像素值生成所述基于两个合并区域中的与相同颜色相对应的两个第一和值，生成所基于所述第一图像数据的所述多个合并区域中的各个合并区域的至少两个第一像素值和与所述多个合并区域中的各个合并区域相邻的另一个合并区域的第一像素值计算第5[0002]本申请基于2020年6月26日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2020-[0004]随着图像传感器的分辨率的提高，由图像传感器生成的图像数据的尺寸也增大的诸如Z字伪影或假色之类的伪影相关的计算带宽可达到的帧速率。当用于避免伪影所需的计算量高和/或电路接口带宽不高时，可达到的帧速率有限，因此这是个问题。合并[0005]示例实施例提供了一种图像传感器的合并方法和用于执个合并区域中的各个合并区域中的与相同颜色相对应的两个像素值生成所述多个合并区线提供控制信号，所述控制信号配置为控制所述像素阵列的至少两行的像素信号同时输6[0015]图5A、图5B和图5C是由根据示例实施例的读出方法生成的第一图像数据的示意[0016]图6示出根据示例实施例的合并方法中的基于各个合并区域中的像素值对第一图[0017]图7示出根据示例实施例的合并方法中的基于两个相邻的合并区域的像素值执行[0019]图9是用于描述根据示例实施例的合并方法中的对绿色像素应用的第二合并的[0023]图13是包括使用根据示例实施例的图像传感器的多相机模块7[0029]像素阵列110可以包括矩阵中的多个像素PX以及连接到像素PX的多个行线RL和列110可以包括将红色光谱中的光转换为电信号的红色像素、将绿色光谱中的光转换为电信色像素PX_Gr)的行与包括另一个绿色像素(例如，第二绿色像素PX_Gb)和蓝色像素PX_B的[0037]像素阵列110可以划分为多个区域AR。每个区域AR可以包括以2n×2n矩阵布置的8[0038]当图像传感器100以第二模式操作(例如，不执行合并的正常模式)时，像素阵列[0042]在时序控制器150的控制下，行驱动器120可以生成用于驱动像素阵列110的控制[0043]斜坡信号生成器140可以生成以特定的斜率增大或减小的斜坡信号RAMP，并且将[0044]ADC电路130可以接收从由行驱动器120从像素阵列110的多个像素PX中所选择的[0045]ADC电路130可以通过基于来自斜坡信号生成器140的斜坡信号RAMP将通过列线CL从像素阵列110接收到的像素信号转换为数字数据，从而以行为单位生成并且输出第一图[0047]行缓冲器160可以包括多个行存储器，并且以特定的行单位存储从ADC电路130输[0048]处理器170可以处理行缓冲器160中所存储的与第一图像数据IDT1的多个行相对9[0050]处理器170可以通过执行根据下面描述的示例实施例的合并方法，来生成具有更[0053]第一图像数据IDT1可以根据模拟竖直求和生成，并且处理器170可以执行合并以如图1的ADC电路130所产生的这些数字值形成图1的图像IDT1。参见例如图4B和后面的讨[0062]在操作S120中，图像传感器100可以通过对所读出的像素信号执行模数转换而生和指示可以将所设置的权重应用到每个像素值，并且可以对经加权的值进行求和(或求和[0064]在操作S140中，图像传感器100可以基于在列方向上彼此相邻的两个合并区域的像素值执行插值。图像传感器100可以对两个合并区域中具有相同颜色的像素值执行加权[0068]图4A和图4B示出对像素阵列110的区域AR进行读出。区域AR可以包括以4×4矩阵列C1中的第一绿色像素Gr1和Gr3的像素信号可以通过第一列线CL1读出，并且第四列C4中[0070]当两个像素(例如，第一绿色像素Gr1和Gr3)的像素信号通过第一列线CL1被读出更高的值的像素信号作为与第一绿色像素Gr1和Gr3相对应的和信号通过第一列线CL1提供一个行存储器(例如，行缓冲器160的第一行存储器LM1)中，并且可以形成第一图像数据[0074]在第二列C2中的第二绿色像素Gb1和Gb3中，区域AR的外区中的第二绿色像素Gb3第一图像数据IDT1的合并区域BA中的第一行Row1和第二行Row2。像素值PGr13和PR24中的4A中的第一绿色像素Gr1和Gr3或红色像素R2和R4)的像素信号的和(或平均值)，因此可以表示与这两个像素之间的中点相对应的采样位置的像素值。像素值PR1和PGr2可以分别表第一图像数据IDT1的合并区域BA中的第三行Row3和第四行Row4。像素值PB13和PGb24中的4B中的蓝色像素B1和B3或第二绿色像素Gb2和Gb4)的像素信号的和(或平均值)，因此可以表示与这两个像素之间的中点相对应的采样位置的像素值。像素值PGb3和PB4可以分别表[0078]当根据示例实施例对像素阵列110的区域AR执行读出时，可以如图5C所示地确定[0079]图6示出根据示例实施例的合并方法中的基于各个合并区域中的像素值对第一图[0080]参考图6，第一合并可以通过对合并区域BA中的与相同颜色相对应的像素值求和[0081]例如，与采样位置S11相对应的像素值可以通过对与第一绿色颜色相对应的像素素的中心之间的距离是10并且采样位置S11位于离像素值PGr13为3的距离处时，分别应用到像素值PGr13和PGr2的权重之比可以是7∶3。换言之，可以将更高的权重应用到像素值[0083]图7示出根据示例实施例的合并方法中的基于两个相邻合并区域的像素值执行的[0085]将示例性地描述对与合并区域BAn中的目标采样位置相对应的像素值的生成。如[0088]在操作S220中生成第一图像数据IDT1以后，图像传感器100可以在操作S250中对绿色像素执行第二合并。图像传感器100可以对第一图像数据IDT1的多个合并区域中的各[0089]图9是用于描述根据示例实施例的合并方法中的对绿色像素应用的第二合并的[0091]合并区域BAn中的与第一绿色像素相对应的像素值PGr13和PGr2和合并区域BAn-1中的像素值PGb3可以进行求和，像素值PGb3对应于与合并区域BAn中的第一绿色像素最邻素和蓝色像素的像素值以及第三图像数据的绿色像素的像素值可以被包括在输出图像数于第一参考值和第二参考值将差转换为小于或等于1的值，可以基于转换所产生的值将权像素的像素值并且可以将0.6的权重应用到第三图像数据的绿色像素的像素值，并且可以到驱动晶体管DX的源极节点并且选择晶体管SX响应于从行驱动器120输出的选择信号SEL而导通时，与浮置扩散节点FD的电压电平相对应的像素信号APS可以输出到连接到像素PX列线CL，并且不要被读出的像素可以响应于无效电平下的第二选择信号SEL2与列线CL断管TX1至TX4共享。复位晶体管RX1可以响应于复位信号RS1而导通以利用电源电压VDD复位到浮置扩散节点FD1时，可以经由驱动晶体管DX1和选择晶体管SX1将电荷作为第一模拟电压V1out输出。与浮置扩散节点FD1中的电压改变相对应的第一模拟电压V1out可以被发送[0110]像素PXa可以应用到图11A的像素阵列110a。例如，像素PXa的四个光电转换元件[0111]图13是包括使用根据示例实施例的图像传感器的多相机模块的电子设备的框[0114]将在下面参考图14描述相机模块1100b的详细配置。下面的描述还可以应用到其[0116]棱镜1105可以包括光反射材料的反射表面1107并且可以改变从外部入射的光L的方向X垂直的第二方向Y。棱镜1105可以绕着中心轴1106在方向A上或绕着中心轴1106在方向B上转动光反射材料的反射表面1107，以使在第一方向X上入射的光L的路径被改变为与[0118]在一些实施例中，棱镜1105的A方向最大转动角度可以在正(+)A方向上小于或等在约1度的差之内与棱镜1105在负B方向上移[0120]在一些实施例中，棱镜1105可以在与中心轴1106的延伸方向平行的第三方向Z上以调整光学透镜的位置，以使图像传感器1142被定位在用于准确感测的光学透镜的焦距像传感器1142可以使用通过光学透镜提供的光L感测对象的图像。执行根据示例实施例的据的尺寸可以减小。例如，帧速率可以是基于电路接口带宽和计算带宽可达到的帧速率。(提供图像传感器1142的示例细节的)图像传感器100允许该帧速可以根据通过控制信号线CSLb提供的控制信号控制相机模[0125]存储器1146可以存储相机模块1100b的操作所需的诸如校准数据1147之类的信与光轴有关的信息等。当相机模块1100b被实现为具有随光学透镜的位置变化的焦距的多1100b和1100c中的校准数据1147根据每个相机模块1100a、1100b和1100c中所包括的致动可以通过将从深度相机提供的图像数据与从另一个相机模块(例如，相机模块1100a或1100b)提供的图像数据结合而生成三[0130]在一些实施例中，相机模块1100a、1100b和1100c中的至[0135]图像处理单元1210可以包括与相机模块1100a、1100b和1100c一样多的子图像处[0136]从每个相机模块1100a、1100b和1100c生成的图像数据可以通过彼此分离的图像到子图像处理器1212c。这样的图像数据传输可以使用例如基于移动工业处理器接口机模块1100a或相机模块1100c提供的图像数据可以通过选择元件(例如，复用器)进行选[0138]提供给子图像处理器1212a、1212b和1212c中的每一个的图像数据可以被提供到视野的相机模块1100a、1100b和1100c分别生成的各个图像数据的至少一部分而生成输出[0141]当图像生成信息包括变焦信号或变焦因子并且相机模块1100a、1100b和1100c具变焦信号是第一信号时，图像生成器1214可以将来自相机模块1100a的图像数据输出与来自相机模块1100c的图像数据输出结合，并且可以使用经结合的图像信号和从在结合期间未使用的相机模块1100b输出的图像数据生成输出图像。当变焦信号是与第一信号不同的号或包括变焦信号的图像生成信号被指定为主相机，并且其他相机模块(例如，1100a和[0145]作为主相机模块或从相机模块操作的相机模块可以根据变焦因子或操作模式信[0146]在一些实施例中，从相机模块控制器1216提供给每个相机模块1100a、1100b和模块1100a是从相机模块时，相机模块控制器1216可以将同步使能信号发送到相机模块且可以通过同步信号线SSL将同步信号提供给相机模块1100a和1100c。相机模块1100a、1100b和1100c可以利用同步信号同步并且可以将图像数据发送到应用处理器[0147]在一些实施例中，从相机模块控制器1216提供给每个相机模块1100a、1100b和于已解码的图像信号显示所生成的图像数据。例如，图像处理单元1210的子图像处理器1212a、1212b和1212c中的对应的一个可以执行解码并且还可以对已解码的图像信号执行[0151]PMIC1300可以将电力(例如，电源电压)提供