[发明专利]像素阵列、图像传感器及补偿全局和局部暗电流的方法

说明书

提供一种像素阵列、图像传感器及补偿局部暗电流的方法。提供一种用于图像传感器的像素阵列。所述像素阵列包括暗像素，该暗像素被构造为检测有源像素块中的局部暗电流。所述暗像素与光学黑色像素块不同，其中，所述光学黑色像素块被布置在有源像素块周围并被构造为检测全局暗电流。所述像素阵列被构造为补偿暗阴影，其中，所述暗阴影不通过使用从布置在有源像素块内的暗像素输出的局部暗电流的全局暗电流补偿进行补偿。

本申请要求于2012年7月13日提交到韩国知识产权局的第10-2012-0076611号韩国专利申请的优先权，该申请的公开通过引用全部包含于此。

技术领域

示例性实施例涉及一种图像传感器。具体地讲，示例性实施例涉及一种通过在有源像素块中包括用于检测局部暗电流的暗像素来补偿暗阴影(即，在像素阵列内局部发生的暗电流的差)的互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器及其方法。

背景技术

感测有效物理量(诸如光强度、温度、质量或时间)并基于感测结果输出电信号的包括像素阵列的传感器用于各种领域。具体地讲，测量捕捉的对象的图像的图像传感器被应用于各种领域。

在现有技术中，在捕捉曝光帧之前或之后捕捉暗帧。随后，在现有技术中，从曝光帧中减去暗帧。然而，在现有技术中，这需要机械快门和图像缓冲器，并在不同时间从真实图像测量暗信号。

在现有技术中，使用模型(诸如，合并来自位于传感器外围的覆盖像素的信息)在图像中估计暗信号。然而，在现有技术中，暗信号在像素阵列上不均匀。因此，测量像素阵列外围的暗信号是不够的。即使建立了模型将在整个像素阵列上准确近似暗信号但这涉及每个样本的校准，这是一项昂贵的处理(即，在高的周围温度下，暗信号变大)。

在现有技术中，需要复杂的机械结构(例如，镜和专用传感器)。然而，在现有技术中，复杂的机械结构昂贵并且由于尺寸限制而不适合小型相机(DSC和移动电话)。

在现有技术中，在像素阵列中包含部分遮蔽像素。然而，在现有技术中，部分遮蔽像素不支持暗信号的测量。

发明内容

根据示例性实施例的一方面，提供一种包括有源像素块和光学黑色像素块的像素阵列，其中，有源像素块包括多个有源像素和至少一个暗像素，其中，所述多个有源像素被构造为输出与光信号相应的电信号，所述至少一个暗像素被构造为产生局部暗电流，光所述学黑色像素块被布置在有源像素块周围并被构造为产生全局暗电流。

有源像素块可包括具有相同像素布置的多个单元像素块，单元像素块中的每一个包括有源像素中的至少一个和至少一个暗像素。可选择地，有源像素块可包括具有不同像素布置的多个单元像素块，单元像素块的每一个可包括有源像素中的至少两个和至少一个暗像素。

至少一个暗像素可随机布置在有源像素之间。至少一个暗像素可包括在光电二极管与微透镜之间形成的阻光层。可选择地，至少一个暗像素可包括在微透镜上形成的阻光层。

至少一个暗像素可不包括光电二极管。当产生局部暗电流时，至少一个暗像素可响应于光学信号不执行光电转换。当产生局部暗电流时，至少一个暗像素可响应于光学信号不输出电信号。

根据另一示例性实施例的一方面，提供一种图像传感器，该图像传感器包括：像素阵列，该像素阵列包括有源像素块和光学黑色像素块，其中，所述有源像素块包括多个有源像素和至少一个暗像素，其中，所述多个有源像素被构造为输出与光学信号相应的电信号，所述至少一个暗像素被构造为产生局部暗电流，光学黑色像素块被布置在有源像素块周围并被构造为产生全局暗电流；补偿电路，被构造为使用从至少一个暗像素提供的局部暗电流来补偿有源像素的每一个中的局部暗电流。