專利名稱：三維圖像傳感器的像素陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
示例實(shí)施例涉及三維彩色圖像傳感器的像素陣列，并更具體地，涉及通 過選擇性使用彼此相鄰安排的多個(gè)距離測(cè)量像素的每個(gè)或組合信號(hào)來測(cè)量距 離的三維圖像傳感器。
背景技術(shù)：
三維圖像傳感器可通過測(cè)量對(duì)象的彩色圖像和到對(duì)象的距離，而在三維 中實(shí)現(xiàn)對(duì)象的顏色。三維圖像傳感器可包括顏色測(cè)量像素和距離測(cè)量像素。 顏色測(cè)量像素(下面也稱為顏色像素)可包括紅像素、綠像素、藍(lán)像素等， 而顏色像素和距離測(cè)量像素可按照陣列形式排列。
顏色像素的尺寸可非常小，例如等于或低于2微米，而傳統(tǒng)距離測(cè)量像 素可大于顏色像素。因此，用于顏色像素的顯微鏡頭(micro lens)的尺寸和 用于距離測(cè)量像素的顯微鏡頭的尺寸可不同。另外，例如襯底上的顏色像素 的光電二極管的光電變換元件的位置可與距離測(cè)量像素的位置不同。結(jié)果， 由于顯微鏡頭的尺寸和光電二極管的位置可使得很難制造三維圖像傳感器。
此外，傳統(tǒng)三維圖像傳感器可根據(jù)亮度具有低靈敏度。

發(fā)明內(nèi)容
示例實(shí)施例提供了可根據(jù)亮度改變距離測(cè)量像素的區(qū)域的三維圖像傳感 器的像素陣列。
示例實(shí)施例還提供了一種三維圖像傳感器，其中在像素陣列上形成的顯 微鏡頭的尺寸可相同，并且光電變換器的位置可相同。示例實(shí)施例提供了一種三維圖像傳感器，包括多個(gè)單元像素圖案，每一單元像素圖案包括按照陣列形式排列的 一個(gè)或多個(gè)顏色像素和距離測(cè)量像素，其中按照這樣的方式排列所述多個(gè)單元像素圖案，使得彼此相鄰安排距離測(cè)量像素組。
所述彼此相鄰安排的距離測(cè)量像素組可以是四個(gè)距離測(cè)量像素，其中所述四個(gè)距離測(cè)量^f象素可以按照正方形形式排列。
所述一個(gè)或多個(gè)顏色像素可包括從包括紅像素、綠像素、藍(lán)像素、品紅
像素、青像素、黃像素、和白像素的組中選擇的至少兩個(gè)像素。
所述一個(gè)或多個(gè)顏色像素中的每一個(gè)和距離測(cè)量像素可基本上具有相同
的尺寸。
示例實(shí)施例提供了 一種三維圖像傳感器的像素陣列，該像素陣列包括第一顏色像素圖案，包括N個(gè)相鄰第一顏色像素；第二顏色像素圖案，包括N個(gè)相鄰第二顏色像素；第三顏色像素圖案，包括N個(gè)相鄰第三顏色像素；和距離測(cè)量像素圖案，其中N是大于2的自然數(shù)。
所述第一到第三顏色像素可從包括紅像素、綠像素、藍(lán)像素、品紅像素、青像素、黃像素、或白像素的組中選擇。
所述距離測(cè)量像素圖案可包括N個(gè)相鄰距離測(cè)量像素，其中所述第 一到第三顏色像素中的每一個(gè)和距離測(cè)量像素可基本上具有相同的尺寸。
該距離測(cè)量像素可比所述第 一到第三顏色像素中的每一個(gè)具有大N倍的尺寸。
示例實(shí)施例提供了一種三維圖像傳感器的像素陣列，包括顏色像素圖案，包括多個(gè)相鄰顏色像素；和距離測(cè)量像素圖案，具有和顏色像素圖案基本相同的尺寸。
該距離測(cè)量像素圖案可包括多個(gè)距離測(cè)量像素。
該距離測(cè)量像素圖案可包括與顏色像素圖案具有基本相同的尺寸的距離測(cè)量像素。
示例實(shí)施例提供了一種三維圖像傳感器，包括所述像素陣列；和多個(gè)顯微鏡頭，每一顯微鏡頭與所述一個(gè)或多個(gè)顏色像素和距離測(cè)量像素中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)地形成，其中所述多個(gè)顯微鏡頭中的每一個(gè)具有基本相同的尺寸。


通過參考附圖詳細(xì)描述示例實(shí)施例，示例實(shí)施例的以上和其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚。附圖意欲描繪示例實(shí)施例，并不應(yīng)被解釋為限制權(quán)利要求的預(yù)期范圍。附圖不應(yīng)被看作按比例繪制的，除非明確表明。
圖1是示意性圖示了根據(jù)示例實(shí)施例的三維圖像傳感器的像素陣列的平
面圖2是沿著圖1的線II-II的橫斷面視圖3是示意性圖示了根據(jù)另一示例實(shí)施例的三維圖像傳感器的像素陣列的平面圖4是沿著圖3的線IV-IV的橫斷面視圖；圖5是圖示了根據(jù)示例實(shí)施例的三維圖像傳感器的配置的框圖；圖6是圖5的像素的等效電路圖；圖7是圖1和3中圖示的距離測(cè)量像素的等效電路圖；圖8是圖示了根據(jù)示例實(shí)施例的包括圖7的距離測(cè)量像素的三維圖像傳感器的框圖9是圖示了根據(jù)另 一示例實(shí)施例的三維圖像傳感器的配置的框圖；圖IO是圖9的像素的等效電路圖。
圖11是根據(jù)示例實(shí)施例的三維圖像傳感器的距離測(cè)量像素的等效電路
圖12是圖11的框圖13是圖示了根據(jù)示例實(shí)施例的圖像傳感器的框圖；圖14是圖示了根據(jù)另 一 示例實(shí)施例的圖像傳感器的框圖；圖15是示意性圖示了根據(jù)另一示例實(shí)施例的三維圖像傳感器的像素陣列的平面圖16是沿著圖15的線XVI-XVI的橫斷面視圖17是示意性圖示了根據(jù)另一示例實(shí)施例的三維圖像傳感器的像素陣列的平面圖18是沿著圖17的線XVIII-XVIII的橫斷面視圖；圖19是示意性圖示了根據(jù)另一示例實(shí)施例的三維圖像傳感器的像素陣列的平面圖；和
圖20是沿著圖19的線XX-XX的橫斷面視圖。
具體實(shí)施例方式
這里公開了詳細(xì)示例實(shí)施例。然而，為了描述示例實(shí)施例的目的，這里公開的特定結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)僅是代表性的。然而，示例實(shí)施例可按照許多替換形式實(shí)現(xiàn)，并不應(yīng)被解釋為僅限于這里闡明的實(shí)施例。
因此，盡管示例實(shí)施例能夠具有各種變型和替換形式，但是作為圖中的示例而示出了其實(shí)施例，并將在這里詳細(xì)描述其實(shí)施例。然而，應(yīng)理解的是，不意欲將示例實(shí)施例限于公開的特定形式，而相反，示例實(shí)施例應(yīng)覆蓋落入示例實(shí)施例的范圍之內(nèi)的所有變型、等效物、和替代物。貫穿圖中的描述，相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的元件。
將理解的是，盡管可在這里使用術(shù)語"第一"、"第二"等來描述各種元件，但是這些元件不應(yīng)受到這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語僅用于對(duì)元件進(jìn)行彼此區(qū)分。例如，第一元件可^^皮稱作第二元件，并且類似地，第二元件可^C稱作第一元件，而不脫離示例實(shí)施例的范圍。如這里使用的，術(shù)語"和/或"包括關(guān)聯(lián)列出的項(xiàng)目中的一個(gè)或多個(gè)的任何和所有組合。
將理解的是，當(dāng)元件被稱作與另一元件"相連"或"耦接"時(shí)，其可與所述另一元件直接相連或耦接，或者可存在居間元件。相反，當(dāng)元件被稱作與另一元件直接"直接相連，，或"直接耦接"時(shí)，不存在居間元件。應(yīng)按照相同的方式來解釋用于描述元件之間的關(guān)系的其他詞語(例如，"在……之間"與"直接在……之間"、"相鄰"與"直接相鄰"等)。
這里使用的術(shù)語是為了僅描述特定實(shí)施例的目的，并不意欲限制示例實(shí)
施例。如這里使用的，單數(shù)形式"一 (a)"、 "一 (an)"和"該(the)"也意欲包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文以別的方式進(jìn)行了明確指示。還將理解的是，術(shù)語"包括(comprises )，，、"包括(comprising )，，、"包含(includes )"和/或"包含(including)"當(dāng)在這里使用中，指定所闡明的特征、整體、步驟、操作、元件、和/或組件的存在，但是不排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其組的存在或添加。
還應(yīng)注意的是，在一些替換實(shí)現(xiàn)中，所注明的功能/動(dòng)作可不按照?qǐng)D中注明的順序來發(fā)生。例如，連續(xù)示出的兩個(gè)圖可事實(shí)上基本上并發(fā)執(zhí)行、或可有時(shí)按照相反順序執(zhí)行，這取決于涉及的功能性/動(dòng)作.
圖1是示意性圖示了根據(jù)示例實(shí)施例的三維圖像傳感器的像素陣列100的平面圖。參考圖1，三維圖像傳感器的像素陣列100可包括作為顏色像素的紅像素R、綠像素G和藍(lán)像素B、以及距離測(cè)量像素Z?？膳帕邪t、綠、藍(lán)、以及距離測(cè)量像素的四個(gè)像素R、 G、 B和Z，以形成正方形。紅、綠、藍(lán)、以及距離測(cè)量像素R、 G、 B和Z可具有相同尺寸。
彼此相鄰安排的一些距離測(cè)量像素Z (例如，四個(gè)單元像素圖案102的四個(gè)距離測(cè)量像素Z)可彼此相鄰地排列，以形成正方形形狀。距離測(cè)量像素Z可測(cè)量具有紅外線波長的光的強(qiáng)度，并且當(dāng)亮度低時(shí)，與顏色像素的檢測(cè)靈敏度相比，距離測(cè)量像素Z的檢測(cè)靈敏度可變低。
在圖1中，像素陣列100中圖示的顏色像素包括紅像素R、綠像素G和藍(lán)像素B,但是示例實(shí)施例不限于此。例如，顏色像素可包括紅像素R、綠像素G、藍(lán)像素B、品紅像素Mg、青像素Cy、黃像素Y、和白像素W中的至少兩個(gè)像素。
圖2是沿著圖1的線n-n的橫斷面視圖。參考圖2，綠、紅、和距離測(cè)量像素G、 R和Z可形成在例如p類型硅襯底的襯底120上。綠像素G可包括顯微鏡頭130、綠濾鏡131和光電變換器件132。紅像素R可包括顯微鏡頭140、紅濾鏡141和光電變換器件142。光電變換器件132和142可以是n類型區(qū)域，并可形成具有p類型襯底120的p-n結(jié)光電二極管。
距離測(cè)量像素Z可包括顯微鏡頭150、紅外線濾鏡151、和光電變換器件152。光電變換器件152可以是n類型區(qū)域，并可形成具有p類型襯底120的p-n結(jié)光電二極管。
光電變換器件132、 142和152可以被稱為光電二極管。另外，濾色鏡可不僅表示紅濾鏡、綠濾鏡、和藍(lán)濾鏡，而且表示紅外線濾鏡。
顯微鏡頭130、 140和150可具有基本相同的尺寸。光電變換器件132、142和152可接收來自顯微鏡頭130、 140和150的聚焦光，并且由于顯微鏡頭130、 140和150可具有基本相同的尺寸，所以光電變換器件132、 142和152可位于距該襯底120的表面的相同深度處。另外，盡管圖2中未圖示，但是藍(lán)像素B可與綠像素G、紅像素R和距離測(cè)量像素Z具有相同結(jié)構(gòu)。
因此，光電變換器件132、 142和152可形成在距該村底120的相同深度處，并且可具有相同尺寸的顯微鏡頭130、 140和150可通過使用傳統(tǒng)半導(dǎo)體工藝經(jīng)由蝕刻而形成，并由此可容易地制造根據(jù)示例實(shí)施例的三維圖像傳感器。
8圖3是示意性圖示了根據(jù)另一示例實(shí)施例的三維圖像傳感器的像素陣列200的平面圖。
參考圖3，像素陣列200可包括顏色像素圖案和距離測(cè)量像素圖案208，該顏色像素圖案包括紅像素圖案202、綠像素圖案204、和藍(lán)像素圖案206。所述紅像素、綠像素、藍(lán)像素和距離測(cè)量像素圖案202、 204、 206和208中的每一個(gè)可基本上具有相同的尺寸。
在圖3中，紅像素圖案202、綠像素圖案204、和藍(lán)像素圖案206分別被圖示為包括4個(gè)紅像素R、 4個(gè)綠像素G、和4個(gè)藍(lán)像素B。在圖3中，盡管每一顏色像素圖案被圖示為包括4個(gè)顏色像素，但是示例實(shí)施例不限于此。例如，每一顏色像素圖案可包括2個(gè)或3個(gè)顏色像素。
在圖3中，盡管顏色像素圖案被圖示為包括紅像素R、綠像素G、和藍(lán)像素B，但是示例實(shí)施例不限于此。例如，顏色像素圖案可包括紅像素R、綠像素G、藍(lán)像素B、品紅像素Mg、青像素Cy、黃像素Y、和白像素W中的至少3個(gè)像素。
距離測(cè)量像素圖案208可包括多個(gè)(例如四個(gè))距離測(cè)量像素Z。這四個(gè)距離測(cè)量像素Z可彼此相鄰地安排。距離測(cè)量像素Z可測(cè)量具有紅外線波長的光的強(qiáng)度，并且與具有其他顏色像素的波長的其他光相比，當(dāng)亮度低時(shí)，
可具有低的光檢測(cè)靈敏度。
多個(gè)每一顏色像素(例如四個(gè)每一顏色像素)可彼此相鄰地安排以形成
正方形。
圖4是沿著圖3的線IV-IV的橫斷面視圖。參考圖4,紅像素R和距離測(cè)量像素Z可形成在例如p類型硅襯底的襯底220上。紅像素R可包括顯微鏡頭230、紅濾鏡241、和光電變換器件232。光電變換器件232可以是n區(qū)域，并可形成具有p類型襯底220的p-n結(jié)光電二4及管。
距離測(cè)量像素Z可包括顯微鏡頭240、紅外線濾鏡241、和光電變換器件242。光電變換器件242可以是n類型區(qū)域，并可形成具有p類型襯底220的p-n結(jié)光電二極管。光電變換器件232和242可被稱為光電二極管。另外，濾色鏡可不僅表示紅濾鏡、綠濾鏡和藍(lán)濾鏡，而且表示紅外線濾鏡。
顯微鏡頭230和240可具有基本相同的尺寸。光電變換器件232和242可接收來自顯微鏡頭230和240的聚焦光，并且由于顯微鏡頭230和240可具有基本相同的尺寸，所以光電變換器件232和242可位于距該襯底220的表面的相同深度處。另外，盡管圖3中未圖示，但是藍(lán)和綠像素B和G可與 紅像素R和距離測(cè)量像素Z具有基本相同的結(jié)構(gòu)。
因此，光電變換器件232和242可形成在距該^)"底220的相同深度處， 并且可具有相同尺寸的顯微鏡頭230和240可通過使用傳統(tǒng)半導(dǎo)體工藝經(jīng)由 蝕刻而形成。因此，可容易地制造根據(jù)示例實(shí)施例的三維圖像傳感器。
圖5是圖示了才艮據(jù)示例實(shí)施例的三維圖像傳感器的配置的框圖。
參考圖5,可如圖4所示彼此相鄰安排的四個(gè)相同顏色像素Pl到P4可 具有與顏色像素P1到P4中的每一個(gè)相連的四個(gè)》文大器AMP、以及來自這4 個(gè)放大器AMP的電信號(hào)可輸入到的積分器(integrator) INT。四個(gè)開關(guān)單元 SW1到SW4可分別安排在顏色像素Pl到P4與這4個(gè)放大器AMP之間。
顏色像素Pl到P4可以是紅像素R、綠像素G、藍(lán)像素B、品紅像素Mg、 青像素Cy、黃像素Y、或白像素W中的一個(gè)。
當(dāng)開關(guān)單元SW1到SW4全部接通時(shí)，來自顏色像素Pl到P4的信號(hào)可 在積分器INT中積分，并且來自積分器INT的信號(hào)可傳送到比較器250和確 定器260。比較器250可比較接收信號(hào)的值與參考值Vhigh,并且當(dāng)接收信號(hào) 的值等于或低于參考值Vhigh時(shí)，比較器250可向確定器260傳送信號(hào)"1"。 當(dāng)接收信號(hào)的值高于參考值Vhigh時(shí)，比較器250可向確定器260傳送信號(hào)"0"。 然后，當(dāng)接收到信號(hào)"1"時(shí)，確定器160可打開第一通門261，而當(dāng)接收到 信號(hào)"0"時(shí)，確定器160可打開第二通門262。積分器INT中積分的模擬信 號(hào)可被傳送到第一通門261，并且該模擬信號(hào)可被傳送到模擬信號(hào)處理器 270。
當(dāng)打開第二通門262時(shí)，開關(guān)單元SW1到SW4可順序打開和關(guān)閉，并 由此來自顏色像素Pl到P4的電信號(hào)可順序傳送到積分器INT。然后，來自 積分器INT的電信號(hào)可順序傳送到模擬信號(hào)處理器270。
比較器250和確定器260可形成信號(hào)控制器269，用于根據(jù)亮度選擇要 傳送到模擬信號(hào)處理器270的信號(hào)。
傳送到模擬信號(hào)處理器270的信號(hào)可輸入到^^莫數(shù)變換器280,在模數(shù)變 換器280中變換為數(shù)字信號(hào)，并然后傳送到圖像信號(hào)處理器290。
圖6是圖5的顏色像素P1到P4的等效電路圖。
參考圖6，顏色像素Pl到P4中的每一個(gè)可包括轉(zhuǎn)移晶體管TRF、復(fù)位 晶體管RST、驅(qū)動(dòng)晶體管DRV、和選擇晶體管SEL。其每一根可與顏色像素Pl到P4的選擇晶體管SEL的一端相連的輸出線OUT可并聯(lián)地與積分輸出線 291連接。
浮置擴(kuò)散區(qū)FD可連接到驅(qū)動(dòng)晶體管DRV的柵極和復(fù)位晶體管RST，并 且驅(qū)動(dòng)晶體管DRV可經(jīng)由選擇晶體管SEL向積分輸出線191傳送來自浮置 擴(kuò)散區(qū)FD的信號(hào)。
圖5中的開關(guān)單元SW1到SW4可以分別是選擇晶體管SEL。另外，開 關(guān)單元SW1到SW4可以是在選擇晶體管SEL和積分輸出線291之間分別安 排的開關(guān)(未示出)。
圖5的積分器INT可以是積分輸出線291,并且為了對(duì)來自顏色像素P1 到P4的所有信號(hào)進(jìn)行積分，開關(guān)單元SW1到SW4可以同時(shí)接通。另外，開 關(guān)單元SW1到SW4可以順序接通，以便獲得來自顏色像素Pl到P4的每一 信號(hào)。
圖5的每一放大器AMP可由對(duì)應(yīng)像素的驅(qū)動(dòng)晶體管DRV和選擇晶體管 SEL組成。
根據(jù)圖5和6的結(jié)構(gòu)，僅一個(gè)信號(hào)可被傳送到模擬信號(hào)處理器270，并 由此可降低所需要的模擬信號(hào)變換器280的數(shù)目。
根據(jù)三維圖像傳感器200,當(dāng)亮度低時(shí)，可通過檢測(cè)在四個(gè)像素的區(qū)域 上照射的光之和，來荻取一個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)，以便用作這四個(gè)像素的每一像素?cái)?shù) 據(jù)，并由此可改善三維圖像傳感器200的靈敏度。另外，當(dāng)亮度高時(shí)，可將 每一像素?cái)?shù)據(jù)獨(dú)立用作圖像數(shù)據(jù)，并由此可改善圖^象分辨率。
圖7是圖1到3中圖示的距離測(cè)量像素的等效電路圖。和上述實(shí)施例中 一樣，圖中的相同附圖標(biāo)記表示相同的元件，并不重復(fù)其細(xì)節(jié)。
參考圖7,彼此相鄰安排的4個(gè)距離測(cè)量像素Zl到Z4中的每一個(gè)可包 括一個(gè)光電二極管PD、以及具有相位差的來自光電二極管PD的電荷可向其 轉(zhuǎn)移的第一和第二電路。第一電路可包括轉(zhuǎn)移晶體管TRF1、復(fù)位晶體管 RST1、驅(qū)動(dòng)晶體管DRV1、和選擇晶體管SEL1。第二電路可包括轉(zhuǎn)移晶體管 TRF2、復(fù)位晶體管RST2、驅(qū)動(dòng)晶體管DRV2、和選擇晶體管SEL2。距離測(cè) 量像素Zl到Z4的第一電路的輸出線OUT1可并聯(lián)地與第一積分輸出線293 連接，并且第二電路的輸出線OUT2可并聯(lián)地與第二積分輸出線294連接。 在圖7中，省略距離測(cè)量像素Z2到Z4的一些配置。
可使用第一或第二積分輸出線293或294來測(cè)量對(duì)象的亮度，并可基于對(duì)象的亮度來確定是積分來自距離測(cè)量像素Zl到Z4的信號(hào)還是單獨(dú)使用來 自距離測(cè)量像素Zl到Z4的信號(hào)。
第一浮置擴(kuò)散區(qū)FD1可與第一驅(qū)動(dòng)晶體管DRV1的柵極和復(fù)位晶體管 RST1相連，并且第二浮置擴(kuò)散區(qū)FD2可與驅(qū)動(dòng)晶體管DRV2的柵極和復(fù)位 晶體管RST2相連。驅(qū)動(dòng)晶體管DRV1和DRV2經(jīng)由選擇晶體管SEL1和SEL2 將來自第 一和第二浮置擴(kuò)散區(qū)FD1和FD2的信號(hào)分別傳送到第 一和第二積分 輸出線293和294。
其間，還可在光電二極管與轉(zhuǎn)移晶體管TRF1和TRF2之間形成光電柵極 (photo gates )(未示出)。
圖8是圖示了包括圖7的距離測(cè)量像素Z1到Z4的三維圖像傳感器的框 圖。圖中的相同附圖標(biāo)記表示相同元件，并將不重復(fù)其細(xì)節(jié)。
參考圖8,與圖5中示出的顏色像素的結(jié)構(gòu)相比，距離測(cè)量像素Zl到 Z4還可包括開關(guān)單元SW5到SW8、其每一個(gè)可與開關(guān)單元SW5到SW8相 連的放大器AMP，、以及來自放大器AMP，的信號(hào)可輸入到的積分器INT，。 來自積分器INT，的信號(hào)可被傳送到第三通門263和第四通門264，并且來自 第三和第四通門263和264的信號(hào)可被傳送到模擬信號(hào)處理器270、模擬數(shù) 字變換器280、和圖像信號(hào)處理器290。
圖8的開關(guān)單元SW1到SW4可以分別是距離測(cè)量像素Zl到Z4的選擇 晶體管SEL1，并且開關(guān)單元SW5到SW8可以分別是距離測(cè)量像素Zl到Z4 的選擇晶體管SEL2。作為選擇，開關(guān)單元SW1到SW8可以分別是在選擇晶 體管SEL1和SEL2與第一和第二積分輸出線293和294之間安排的開關(guān)(未 示出)。
圖8的積分器INT和INT，可以分別是第 一和第二積分輸出線293和294。 圖8的放大器AMP和AMP，可以由對(duì)應(yīng)像素的驅(qū)動(dòng)晶體管DRV1和DRV2和 選擇晶體管SEL1和SEL2組成。
當(dāng)開關(guān)單元SW1到SW4全部接通時(shí)，來自像素Zl到Z4的信號(hào)可在積 分器INT中積分，并且來自積分器INT的信號(hào)可被傳送到比較器250和確定 器260。比較器250可比較接收信號(hào)的值和參考值VHigh，并且當(dāng)該值等于或 低于參考值VHigh時(shí)，比較器250可向確定器260傳送信號(hào)"1",而當(dāng)該值高 于參考值VHigh時(shí)，比較器250可向確定器260傳送信號(hào)"0"。當(dāng)接收到信號(hào) "I"時(shí)，確定器260可打開第一和第三通門261和263，而當(dāng)接收到信號(hào)"0"
12時(shí)，確定器260可打開第二和第四通門262和264。
比較器250和確定器260可形成信號(hào)控制器269，并且信號(hào)控制器269 可根據(jù)亮度的強(qiáng)度來選擇要傳送到模擬信號(hào)處理器270的信號(hào)。
當(dāng)接收到信號(hào)"1"時(shí)，即，當(dāng)來自對(duì)象的光的強(qiáng)度低時(shí)，積分器INT 中積分的模擬信號(hào)可傳送到第一通門261，而第一通門261處的模擬信號(hào)可 傳送到模擬信號(hào)處理器270。積分器INT，中積分的;f莫擬信號(hào)可傳送到第三通 門263，而第三通門263處的模擬信號(hào)可傳送到模擬信號(hào)處理器270。開關(guān)單 元SW1到SW4可一起接通，而開關(guān)單元SW5到SW8可與開關(guān)單元SW1到 SW4存在相位差地一起接通，并因此，來自距離測(cè)量像素Z1到Z4的信號(hào)可 順序傳送到模擬信號(hào)處理器270作為具有相位差的兩個(gè)信號(hào)。
當(dāng)接收到信號(hào)"0"時(shí)，即，當(dāng)來自對(duì)象的光的強(qiáng)度高時(shí)，第二和第四通 門262和264可打開，而開關(guān)單元SW1到SW4可順序打開和關(guān)閉。因此， 來自距離測(cè)量像素Zl到Z4的電信號(hào)可順序傳送到積分器INT，并且電信號(hào) 可順序傳送到模擬信號(hào)處理器270。另外，開關(guān)單元SW5到SW8可順序打 開和關(guān)閉，以與對(duì)應(yīng)開關(guān)單元SW1到SW4具有相位差。因此，來自距離測(cè) 量像素Zl到Z4的電信號(hào)可順序傳送到積分器INT，。來自積分器INT和INT， 的具有相位差的信號(hào)可順序傳送到模擬信號(hào)處理器270。
傳送到模擬信號(hào)處理器270的信號(hào)可在模數(shù)變換器280中被變換為數(shù)字 信號(hào)，并然后傳送到圖像信號(hào)處理器290。
通過使用具有相位差的信號(hào)來測(cè)量距主體的距離是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知 的，并由此這里省略其細(xì)節(jié)。
圖9是圖示了根據(jù)另 一 示例實(shí)施例的三維圖像傳感器的配置的框圖。
參考圖9，四個(gè)相鄰顏色像素Pl到P4可具有分別與顏色像素Pl到P4 相連的開關(guān)單元SW1到SW4、可與開關(guān)單元SW1到SW4相連以接收來自 顏色像素Pl到P4的信號(hào)的積分器INT、和可接收來自積分器INT的信號(hào)的 放大器AMP。
顏色像素P1到P4中的每一個(gè)可以是紅像素R、綠像素G、藍(lán)像素B、 品紅像素Mg、青像素Cy、黃像素Y、或白像素W中的一個(gè)。
當(dāng)開關(guān)單元SW1到SW4全部接通時(shí)，來自積分器INT的信號(hào)可傳送到 比較器250和確定器260。比較器250可比較接收信號(hào)的值和參考值VHigh， 并且當(dāng)接收信號(hào)的值等于或低于參考值VHigh時(shí)，比較器250可向確定器260傳送信號(hào)"1",而當(dāng)該接收信號(hào)的值高于參考值VHigh時(shí)，比較器250可向確 定器260傳送信號(hào)"0"。因此，當(dāng)接收到信號(hào)"1"時(shí)，確定器260可打開第 一通門261，而當(dāng)接收到信號(hào)"0"時(shí)，確定器260可打開第二通門262。積 分器INT中積分的模擬信號(hào)可以被傳送到第一通門261，并且該模擬信號(hào)可 被傳送到模擬信號(hào)處理器270。
當(dāng)?shù)诙ㄩT262打開時(shí)，分時(shí)器295可順序打開和關(guān)閉開關(guān)單元SW1到 SW4,并由此來自顏色像素P1到P4的電信號(hào)可順序傳送到積分器INT。因 此，電信號(hào)可經(jīng)由第二通門262順序傳送到模擬信號(hào)處理器270。分時(shí)器295 可將同步信號(hào)傳送到模擬信號(hào)處理器270。同步信號(hào)可包括有關(guān)以下像素Pl 到P4的信息，每一信號(hào)從像素Pl到P4傳送到模擬信號(hào)處理器270。比較器 250和確定器260形成信號(hào)控制器269，并且信號(hào)控制器269可根據(jù)亮度的強(qiáng) 度選擇要傳送到模擬信號(hào)處理器270的信號(hào)。
傳送到模擬信號(hào)處理器270的信號(hào)可在模數(shù)變換器280中變換為數(shù)字信 號(hào)，并然后傳送到圖像信號(hào)處理器290。
圖10是圖9的顏色像素P1到P4的等效電路圖。
參考圖10，顏色像素Pl到P4可分別包括光電二極管PD1到PD4以及 轉(zhuǎn)移晶體管TRF1到TRF4。轉(zhuǎn)移晶體管TRF1到TRF4的第一端可分別連接 到光電二極管PD1到PD4,并且轉(zhuǎn)移晶體管TRF1到TRF4的第二端可并聯(lián) 連接到浮置擴(kuò)散區(qū)FD。
顏色像素P1到P4還可包括與浮置擴(kuò)散區(qū)FD相連的復(fù)位晶體管RST、 具有與浮置擴(kuò)散區(qū)FD相連的柵極的驅(qū)動(dòng)晶體管DRV、和選擇晶體管SEL。
驅(qū)動(dòng)晶體管DRV和選擇晶體管SEL可形成圖9中的放大器AMP。圖9 中的開關(guān)單元SW1到SW4可以分別是轉(zhuǎn)移晶體管TRF1到TRF4。作為選擇， 開關(guān)單元SW1到SW4可以分別是在轉(zhuǎn)移晶體管TRF1到TRF4和浮置擴(kuò)散區(qū) FD之間形成的開關(guān)(未示出)。
圖9的積分器INT可以是圖10的浮置擴(kuò)散區(qū)FD，并且開關(guān)單元SW1 到SW4可以同時(shí)接通，以便對(duì)來自顏色像素Pl到P4的所有信號(hào)進(jìn)行積分。 另外，為了單獨(dú)獲得來自顏色像素P1到P4的信號(hào)，可以使用分時(shí)器295來 順序接通開關(guān)單元SW1到SW4。
根據(jù)圖9和10的實(shí)施例，輸入到模擬信號(hào)處理器270的信號(hào)的數(shù)目可以 是一，并由此可降低模擬數(shù)字變換器280的數(shù)目。另外，由于顏色像素P1到P4所需要的放大器AMP的數(shù)目可以為一，所以可顯著降低晶體管的數(shù)目。 圖11是根據(jù)示例實(shí)施例的距離測(cè)量像素Zl到Z4的等效電路圖，而圖
12是圖示了包括圖11的距離測(cè)量像素Z1-Z4的三維圖像傳感器的框圖。
參考圖11和12,可彼此相鄰安排的四個(gè)距離測(cè)量像素Zl到Z4中的每
一個(gè)可包括一個(gè)光電二極管PD1到PD4、以及來自對(duì)應(yīng)光電二極管PD1到
PD4的電荷可具有相位差地向其轉(zhuǎn)移的第一和第二轉(zhuǎn)移晶體管TRF1和
TRF2。
距離測(cè)量像素Zl到Z4的第一轉(zhuǎn)移晶體管TRF1可并聯(lián)連接到第一浮置 擴(kuò)散區(qū)FD1,并且第二轉(zhuǎn)移晶體管TRF2可并聯(lián)連接到第二浮置擴(kuò)散區(qū)FD2。
相鄰距離測(cè)量像素Zl到Z4可包括與第一擴(kuò)散區(qū)FD1相連的復(fù)位晶體管 RST1、具有與第一浮置擴(kuò)散區(qū)FD1相連的柵極的驅(qū)動(dòng)晶體管DRV1、選擇晶 體管SEL1、與第二浮置擴(kuò)散區(qū)FD2相連的復(fù)位晶體管RST2、具有與浮置擴(kuò) 散區(qū)FD2相連的柵極的驅(qū)動(dòng)晶體管DRV2、和選擇晶體管SEL2。
其間，光電柵極(未示出)還可安排在光電二極管PD1到PD4與第一和 第二轉(zhuǎn)移晶體管TRF1和TRF2之間。
與圖9中所示的顏色像素的結(jié)構(gòu)相比，這四個(gè)相鄰距離測(cè)量像素Zl到 Z4還可包括開關(guān)單元SW5到SW8、與開關(guān)單元SW5到SW8相連的積分器 INT，、以及來自積分器INT，的信號(hào)可傳送到的放大器AMP，。來自積分器INT， 的信號(hào)可傳送到第三通門263和第四通門264，而來自第三和第四通門263 和264的信號(hào)可傳送到模擬信號(hào)處理器270、模擬數(shù)字變換器280、和圖像信 號(hào)處理器290。
可使用積分器INT或INT，來測(cè)量對(duì)象的亮度的強(qiáng)度。為了方便，可通過 使用來自圖12的積分器INT的信號(hào)來測(cè)量亮度?；谒鶞y(cè)量的亮度，可確定 是將距離測(cè)量像素Zl到Z4的信號(hào)積分為一個(gè)信號(hào)還是單獨(dú)使用距離測(cè)量像 素Z1到Z4的信號(hào)。
圖12的開關(guān)單元SW1到SW4可以分別是距離測(cè)量像素Zl到Z4的第 一轉(zhuǎn)移晶體管TRF1，而開關(guān)單元SW5到SW8可以分別是距離測(cè)量像素Zl 到Z4的第二轉(zhuǎn)移晶體管TRF2。作為選擇，開關(guān)單元SW1到SW8可以是在 第一和第二轉(zhuǎn)移晶體管TRF1和TRF2與第一和第二浮置擴(kuò)散區(qū)FD1和FD2 之間分別形成的開關(guān)(未示出)。
開關(guān)單元SW1到SW4可同時(shí)接通，而開關(guān)單元SW5到SW8可與開關(guān)單元SW1到SW4存在相位差地同時(shí)接通，以便對(duì)來自距離測(cè)量像素Zl到 Z4的信號(hào)進(jìn)行積分。另外，開關(guān)單元SW1到SW4可順序接通，而對(duì)應(yīng)開關(guān) 單元SW5到SW8可通過使用分時(shí)器295而與對(duì)應(yīng)開關(guān)單元SW1到SW4存 在相位差地順序接通，以便單獨(dú)獲得來自距離測(cè)量像素Zl到Z4的信號(hào)。分 時(shí)器295可向模擬信號(hào)處理器270傳送可包括有關(guān)哪個(gè)開關(guān)單元接通的信息 的信號(hào)。
圖12的放大器AMP和AMP，可由對(duì)應(yīng)像素的驅(qū)動(dòng)晶體管DRV1和DRV2 以及選擇晶體管SEL1和SEL2組成。
圖13是圖示了根據(jù)另一示例實(shí)施例的三維圖像傳感器的框圖。
參考圖13,與圖5的三維圖像傳感器相比，圖13中描繪的三維圖像傳 感器還可包括用于確定對(duì)象的亮度的強(qiáng)度的亮度表300和分時(shí)器295。亮度 表300可在對(duì)象上照射具有紅外線波長的光，從對(duì)象接收具有紅外線波長的 反射光，并將與接收的光對(duì)應(yīng)的電信號(hào)傳送到確定器360。當(dāng)確定電信號(hào)的 值等于或小于預(yù)定值時(shí)，確定器360可打開第一通門261,而當(dāng)確定電信號(hào) 的值高于預(yù)定值時(shí)，確定器360可打開第二通門262。
當(dāng)打開第一通門時(shí)，分時(shí)器295可接通所有開關(guān)單元SW1到SW4，并 由此可將積分器INT中積分的模擬信號(hào)傳送到第一通門261,并然后可將模 擬信號(hào)傳送到模擬信號(hào)處理器270。
當(dāng)打開第二通門262時(shí)，分時(shí)器295可順序接通關(guān)閉開關(guān)單元SW1到 SW4,以便將來自顏色像素P1到P4的電信號(hào)傳送到積分器INT。因此，電 信號(hào)被順序傳送到模擬信號(hào)處理器270。分時(shí)器295可將同步信號(hào)傳送到模 擬信號(hào)處理器270。該同步信號(hào)可包括有關(guān)從其向模擬信號(hào)處理器270傳送 信號(hào)的顏色像素的信息。
傳送到模擬信號(hào)處理器270的信號(hào)可在模數(shù)變換器280中被變換為數(shù)字 信號(hào)，并然后被傳送到圖像信號(hào)處理器290。
圖14是圖示了根據(jù)另 一 示例實(shí)施例的三維圖像傳感器的框圖。
參考圖14，與圖9的三維圖像傳感器相比，根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的三維圖像 傳感器可包括作為用于確定來自對(duì)象的光的強(qiáng)度的部件的亮度表300。亮度 表300可在對(duì)象上照射具有紅外線波長的光，從對(duì)象接收具有紅外線波長的 反射光，并將與接收的光對(duì)應(yīng)的電信號(hào)傳送到確定器360。當(dāng)確定電信號(hào)的 值等于或低于預(yù)定值時(shí)，確定器360可打開第一通門261，而當(dāng)確定該值高于選定值時(shí)，確定器360可打開第二通門262。
當(dāng)打開第一通門261時(shí)，分時(shí)器295可接通所有開關(guān)單元SW1到SW4, 并由此可將積分器INT中積分的模擬信號(hào)傳送到第一通門261,并然后傳送 到模擬信號(hào)處理器270。
當(dāng)打開第二通門262時(shí)，分時(shí)器295可順序接通和關(guān)閉開關(guān)單元SW1到 SW4，并由此可將來自顏色像素Pl到P4的電信號(hào)順序傳送到積分器INT。 因此，電信號(hào)可被順序傳送到模擬信號(hào)處理器270。
傳送到模擬信號(hào)處理器270的信號(hào)可在模數(shù)變換器280中被變換為數(shù)字 信號(hào)，并然后^皮傳送到圖像信號(hào)處理器290。
圖13和14中的亮度表300可適于圖8和12中的三維圖像傳感器，并省 略其細(xì)節(jié)。
圖15是示意性圖示了根據(jù)另一示例實(shí)施例的三維圖像傳感器的像素陣 列400的平面圖。
參考圖15,三維圖像傳感器的像素陣列400可包括顏色像素圖案412和 距離測(cè)量像素圖案414。顏色像素圖案412和距離測(cè)量像素圖案414可按照 陣列形式排列。參考圖15,可對(duì)應(yīng)排列多個(gè)(例如3個(gè))顏色像素圖案412 和一個(gè)距離測(cè)量像素414,但是示例實(shí)施例不限于此。
在圖15中，顏色像素圖案412被圖示為包括紅像素R、綠像素G和藍(lán)像 素B，但是示例實(shí)施例不限于此。例如，顏色像素圖案412可包括紅像素R、 綠像素G、藍(lán)像素B、品紅像素Mg、青像素Cy、黃像素Y、和白像素W中 的至少兩個(gè)。
距離測(cè)量像素圖案414可包括多個(gè)距離測(cè)量像素，例如4個(gè)距離測(cè)量像 素Zl到Z4。紅像素R、綠像素G、藍(lán)像素B、以及距離測(cè)量像素Zl到Z4 中的每一個(gè)可具有基本相同的尺寸。
圖16是沿著圖15的線XVI-XVI的橫斷面視圖。參考圖16，紅像素R、 綠像素G、以及距離測(cè)量像素Zl和Z2可形成在例如p類型硅襯底的襯底420 上。紅像素R可包括顯微鏡頭430、紅濾色鏡431、以及光電變換器件432。 光電變換器件432可以是n類型區(qū)域，并可形成具有p類型襯底420的p-n 結(jié)光電二極管。
綠像素G可包括顯微鏡頭440、綠濾色鏡441、以及光電變換器件442。 光電變換器件442可以是n類型區(qū)域，并可形成具有p類型襯底420的p-n結(jié)光電二極管。
距離測(cè)量像素Zl和Z2中的每一個(gè)可包括顯微鏡頭450、紅外線濾鏡451 、 以及光電變換器件452。光電變換器件452可以是n類型區(qū)域，并可形成具 有p類型村底420的p-n結(jié)光電二極管。
藍(lán)像素B與綠和紅像素G和R具有相同的結(jié)構(gòu)，并省略其細(xì)節(jié)。
光電變換器件432、 442和452可基本上具有距村底420的表面的相同深 度。另外，顯微鏡頭430、 440和450可具有基本相同的尺寸。
因此，光電變換器件432、 442和452形成在距襯底420的相同深度處， 并且具有相同尺寸的顯微鏡頭430、 440和450可通過使用傳統(tǒng)半導(dǎo)體工藝經(jīng) 由蝕刻而形成，并由此可容易地制造根據(jù)示例實(shí)施例的包括像素陣列400的 圖像傳感器。
當(dāng)亮度低時(shí)，通過檢測(cè)在四個(gè)像素Zl到Z4的區(qū)域上照射的光之和，來 獲取一個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)，以便用作這四個(gè)像素Z1到Z4中的每一像素?cái)?shù)據(jù)，并由 此可改善包括像素陣列400的圖像傳感器的距離測(cè)量靈敏度。另外，當(dāng)亮度 高時(shí)，單獨(dú)使用來自距離測(cè)量像素Z1到Z4的信號(hào)，并由此可改善距離測(cè)量 分辨率。此外，由于獨(dú)立安排每一顏色像素，所以可改善彩色圖像分辨率。
距離測(cè)量像素圖案414可具有圖7和8或圖11和12中圖示的結(jié)構(gòu)，并 省略其細(xì)節(jié)。
圖17是示意性圖示了根據(jù)示例實(shí)施例的三維圖像傳感器的像素陣列500 的平面圖。
參考圖17，三維圖像傳感器的像素陣列500可包括顏色像素圖案和距離 測(cè)量像素圖案514,該顏色像素圖案包括紅像素圖案511、綠像素圖案512、 和藍(lán)像素圖案513。所述紅像素、綠像素、藍(lán)像素和距離測(cè)量像素圖案511、 512、 513和514中的每一個(gè)可基本上具有相同的尺寸。
紅像素圖案511、綠像素圖案512、和藍(lán)像素圖案513被圖示為分別包括 4個(gè)紅像素R、 4個(gè)綠像素G、和4個(gè)藍(lán)像素B。在圖17中，盡管每一顏色 像素圖案包括4個(gè)顏色像素，但是示例實(shí)施例不限于此。例如，每一顏色像 素圖案可包括2個(gè)或3個(gè)顏色像素。
在圖17中，盡管像素陣列500被圖示為包括包括紅像素R、綠像素G、 和藍(lán)像素B的顏色像素圖案，但是示例實(shí)施例不限于此。例如，顏色像素圖 案可包括紅像素R、綠像素G、藍(lán)像素、品紅像素Mg、青像素Cy、黃像素Y、和白像素W中的三個(gè)像素。
考慮到低紅外光靈敏度，距離測(cè)量像素圖案514可由具有更大尺寸的一 個(gè)距離測(cè)量像素Z形成。
圖18是沿著圖17的線xvm-xvm的橫斷面視圖。參考圖18，紅像素
圖案511和距離測(cè)量像素圖案514可形成在例如p類型硅襯底的襯底520上。 紅像素圖案511可包括對(duì)應(yīng)紅濾鏡531、顯微鏡頭530、以及其每一個(gè)可對(duì)應(yīng) 于紅像素R的四個(gè)光電變換器件532。綠像素圖案512和藍(lán)像素圖案513可 與紅像素圖案511具有相同結(jié)構(gòu)，并省略其細(xì)節(jié)。
距離測(cè)量像素圖案514可包括顯微鏡頭540、紅外線濾鏡541、和光電變 換器件542。
另外，顯微鏡頭530和540可具有基本相同的尺寸。
因此，光電變換器件可形成在距該襯底520的相同深度處，并且可具有 相同尺寸的顯微鏡頭可通過使用傳統(tǒng)半導(dǎo)體工藝經(jīng)由蝕刻而形成。由此，可 容易地制造根據(jù)當(dāng)前示例實(shí)施例的包括像素陣列500的三維圖像傳感器。
當(dāng)亮度低時(shí)，可通過檢測(cè)在顏色像素圖案511、 512和513中的每一個(gè)中 的四個(gè)顏色像素的區(qū)域上照射的光之和，來獲取一個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)，以便用作顏 色像素圖案511、 512和513中的每一個(gè)中的每一像素?cái)?shù)據(jù)。由此，可改善像 素陣列500的顏色測(cè)量靈敏度。另外，當(dāng)亮度高時(shí)，可單獨(dú)使用來自每一顏 色像素圖案511、 512和513中的每一顏色像素的信號(hào)，并由此可改善顏色測(cè) 量分辨率。
顏色像素圖案511、 512和513的像素可具有圖5和6或圖9和10中圖 示的結(jié)構(gòu)，并省略其細(xì)節(jié)。
圖19是示意性圖示了根據(jù)示例實(shí)施例的三維圖像傳感器的像素陣列600 的平面圖。
參考圖19,像素陣列600可包括顏色像素圖案611和距離測(cè)量像素圖案 614。顏色像素611和距離測(cè)量像素614可按照陣列形式排列。在圖19中， 多個(gè)(例如3個(gè))顏色像素圖案611可對(duì)應(yīng)于一個(gè)距離測(cè)量像素圖案614來 安排，但是不限于此。
在圖19中，盡管顏色像素圖案611被圖示為包括紅像素R、綠像素G、 和藍(lán)像素B,但是示例實(shí)施例不限于此。例如，顏色像素圖案611可包括紅
19像素R、綠像素G、藍(lán)像素B、品紅像素Mg、青像素Cy、黃像素Y、和白 像素W中的至少2個(gè)像素。
距離測(cè)量像素圖案614可包括可與顏色像素圖案611具有基本相同的尺 寸的一個(gè)距離測(cè)量像素Z。 一般來說，考慮到低紅外光靈敏度，距離測(cè)量像 素Z可比顏色像素具有更大尺寸。
圖20是沿著圖19的線XX-XX的橫斷面視圖。參考圖20，顏色像素圖 案611和距離測(cè)量像素圖案614可排列在例如p類型硅襯底的襯底620上。 顯微鏡頭630和650可分別排列在顏色像素圖案611和距離測(cè)量像素圖案614 中。顯微鏡頭630和650可具有基本相同的尺寸。
圖20中圖示了顏色像素圖案611的綠像素G和藍(lán)像素B，并且圖20中 沒有示出顏色像素611的其他綠像素G和紅像素R的結(jié)構(gòu)。其他綠像素G和 紅像素R的結(jié)構(gòu)可與綠像素G和藍(lán)像素B的結(jié)構(gòu)基本相同，并省略其細(xì)節(jié)。
兩個(gè)綠濾鏡631、 一個(gè)紅濾鏡(未示出)、和一個(gè)藍(lán)濾鏡641可安排在顯 微鏡頭630下面，并且光電變換器件可安排在對(duì)應(yīng)濾鏡下面。
一個(gè)距離測(cè)量濾鏡651可安排在顯微鏡頭650下面，并且光電變換器件 652可安排在距離測(cè)量濾鏡651下面。
光電變換器件632、 642和652可具有距襯底620的表面的基本相同的深 度。另外，顯微鏡頭630和650可具有基本相同的尺寸。
因此，可容易地制造當(dāng)前實(shí)施例的三維圖像傳感器600,因?yàn)楣怆娮儞Q 器件可在距襯底620的相同深度處形成，并且可具有相同尺寸的顯微鏡頭可 通過使用傳統(tǒng)半導(dǎo)體工藝經(jīng)由蝕刻而形成。
在已由此描述了示例實(shí)施例的情況下，顯而易見的是，可按照許多方式 對(duì)示例實(shí)施例進(jìn)行修改。這樣的修改不應(yīng)被看作脫離示例實(shí)施例的預(yù)期精神 和范圍，并且對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的所有這樣的修改意欲包括 在所附權(quán)利要求的范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種三維圖像傳感器的像素陣列，包括多個(gè)單元像素圖案，每一單元像素圖案包括按照陣列形式排列的一個(gè)或多個(gè)顏色像素以及距離測(cè)量像素，其中所述多個(gè)單元像素圖案按照這樣的方式排列，使得彼此相鄰地安排距離測(cè)量像素組。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的像素陣列，其中所述彼此相鄰安排的距離測(cè)量像素 組是四個(gè)距離測(cè)量像素，其中所述四個(gè)距離測(cè)量像素按照正方形形式排列。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的像素陣列，其中所述一個(gè)或多個(gè)顏色像素包括從包 括紅像素、綠像素、藍(lán)像素、品紅像素、青像素、黃像素、和白像素的組中 選擇的至少兩個(gè)像素。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的像素陣列，其中所述一個(gè)或多個(gè)顏色像素中的每一 個(gè)和距離測(cè)量像素具有基本上相同的尺寸。
5. —種三維圖像傳感器的像素陣列，包括 第一顏色像素圖案，包括N個(gè)相鄰第一顏色像素； 第二顏色像素圖案，包括N個(gè)相鄰第二顏色像素； 第三顏色像素圖案，包括N個(gè)相鄰第三顏色像素；和 距離測(cè)量像素圖案， 其中N是大于2的自然數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的像素陣列，其中所述第一到第三顏色像素是從包括 紅像素、綠像素、藍(lán)像素、品紅像素、青像素、黃像素、或白像素的組中選 擇的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5的像素陣列，其中所述距離測(cè)量像素圖案包括N個(gè) 相鄰距離測(cè)量像素，其中所述第一到第三顏色像素和距離測(cè)量像素中的每一 個(gè)基本上具有相同的尺寸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5的像素陣列，其中該距離測(cè)量像素比所述第一到第三 顏色像素中的每一個(gè)具有大N倍的尺寸。
9. 一種三維圖像傳感器的像素陣列，包括 顏色像素圖案，包括多個(gè)相鄰顏色像素；和距離測(cè)量像素圖案，具有和顏色像素圖案基本相同的尺寸。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的像素陣列，其中該距離測(cè)量像素圖案包括多個(gè)距離測(cè)量像素。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9的像素陣列，其中該距離測(cè)量像素圖案包括與顏色像素圖案具有基本相同的尺寸的距離測(cè)量像素。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9的像素陣列，其中所述顏色像素圖案包括從包括紅 像素、綠像素、藍(lán)像素、品紅像素、青像素、黃像素、和白像素的組中選擇 的至少兩個(gè)像素。
13. —種三維圖像傳感器，包括 根據(jù)權(quán)利要求1的像素陣列；和多個(gè)顯微鏡頭，每一顯微鏡頭與所述一個(gè)或多個(gè)顏色像素和距離測(cè)量像 素中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)地形成，其中所述多個(gè)顯微鏡頭中的每一個(gè)具有基本相同的尺寸。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的三維圖像傳感器，其中所述彼此相鄰安排的距離 測(cè)量像素組是四個(gè)距離測(cè)量像素，其中所述四個(gè)距離測(cè)量像素按照正方形形 式排列。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13的三維圖像傳感器，其中所述一個(gè)或多個(gè)顏色像素 包括從包括紅像素、綠像素、藍(lán)像素、品紅像素、青像素、黃像素、和白像 素的組中選擇的至少兩個(gè)像素。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13的三維圖像傳感器，其中所述一個(gè)或多個(gè)顏色像素 中的每一個(gè)和距離測(cè)量像素具有基本相同的尺寸。
全文摘要
提供了一種三維圖像傳感器的像素陣列。該像素陣列包括多個(gè)單元像素圖案，每一單元像素圖案包括按照陣列形式排列的顏色像素以及距離測(cè)量像素。所述多個(gè)單元像素圖案按照這樣的方式排列，使得彼此相鄰地安排距離測(cè)量像素組。
文檔編號(hào)H04N5/335GK101651145SQ20091016572
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月6日
發(fā)明者張丞爀, 樸允童, 李承勛, 車大吉, 陳暎究 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社