[发明专利]多层图像传感器

说明书

本申请要求于2008年5月9日提交的第10-2008-0043482号韩国专利申 请的利益，其公开通过引用全部包含于此。

技术领域

下面的描述涉及一种图像传感器，更具体地讲，涉及一种可以同时得到 含有红外线(IR)信息的彩色图像和黑-白图像的多层图像传感器。

背景技术

诸如数字相机的高分辨率相机装置和安装有相机的移动电话已经被广泛 地使用。数字相机通常包括透镜、图像传感器和数字信号处理器(DSP)。透镜 会聚从将要拍摄的物体反射的光，并将所述光传输到图像传感器，所述图像 传感器检测会聚的光并将所述光转换成电信号。DSP对来自图像传感器的电 信号执行数字信号处理，使得用户可以观看图像或存储拍摄的图像。

图像传感器通常包括摄像管(image pickup tube)和固体图像传感器，固体 图像传感器的通常类型为电荷耦合装置(CCD)和互补金属氧化物半导体 (CMOS)。

CCD图像传感器由这样的电路形成，其中，几对电容器彼此连接，并且 电容器将积聚在其上的电子传输到相邻的电容器。CCD图像传感器或芯片包 括多个光电二极管，每个光电二极管根据入射到其上光的量产生电子。将由 光电二极管产生的信息重组以形成图像信息。

由于可以通过使用通用半导体制造设备来制造CMOS图像传感器，所以 CMOS图像传感器的制造成本低于CCD图像传感器的制造成本。因此，CMOS 图像传感器被广泛地用于便宜的数字相机或具有慢速帧的电视相机。然而， 在弱光(low light)中，CMOS图像传感器的像素会容易变得不稳定，并且在拍 摄的图像中会出现大量的噪声。

对于近来提出的接触图像传感器(CIS)，随着有效像素的数量的增加，会 出现拍摄的图像的感光度劣化。

发明内容

因此，在一方面中，提供了一种同时得到含有红外线(IR)信息的黑白图 像和彩色图像的多层图像传感器。

根据另一方面，提供了一种获得与色彩信息对应的信号(例如，RGB信 号)以及与白光信息和IR信息对应的信号(例如，W+4 IR信号)的多层图像传 感器。

根据又一方面，提供了一种多层图像传感器，其中，为与色彩信息对应 的信号以及与IR和白光信息对应的信号设置单独的读出器。

根据再一方面，提供了一种多层图像传感器，所述多层图像传感器包括： 第一光接收单元，检测光谱的可见区域内的特定波长范围的光；第二光接收 单元，检测与可见区域对应的白光；第三光接收单元，检测红外区域的光。

第一光接收单元可以提取入射光的色彩信息。色彩信息可以是红-绿-蓝 (RGB)信号和青-洋红-黄(CMY)信号中的一种。第二光接收单元和第三光接收 单元提取白色和红外线(W+IR)信号。

所述多层图像传感器还可以包括为RGB信号或CMY信号设置的读出电 路以及为W+IR信号设置的不同的读出电路。

第一光接收单元和第二光接收单元可以透射红外区域的光，与第一光接 收单元和第二光接收单元相关地设置第三光接收单元，使得提取的W+IR信 号为W+4IR信号。

第一光接收单元可以检测红光、绿光或蓝光，并将所检测的光的量转换 为电信号，第二光接收单元可以检测白光，并将所检测的白光的量转换为电 信号，第三光接收单元可以检测红外光，并将所检测的红外光的量转换为电 信号。

第一光接收单元和第二光接收单元可以透射红外区域的光。

所述多层图像传感器可以同时得到含有红外线IR信息的黑白图像和彩 色图像。

所述多层图像传感器可以包括上层和下层，第一光接收单元和第二光接 收单元可以设置在上层上或设置为上层，第三光接收单元设置在下层上或设 置为下层。

第三光接收单元可以设置在第一光接收单元和/或第二光接收单元下方。

第二光接收单元和第三光接收单元可以一体化，或彼此独立地形成。

所述多层图像传感器还可以包括：滤色器，包括滤色器部件和透明部件， 滤色器部件透射可见区域内的特定波长范围的光和红外区域的光，透明部件 透射白光和红外区域的光。

第一光接收单元可以设置在滤色器部件下方，第二光接收单元可以设置 在透明部件下方。