[其他]图像像素

说明书

本实用新型涉及一种图像像素，其包括：内部子像素，所述内部子像素展示出第一光敏度；以及外部子像素组，所述外部子像素组包括至少一个子像素并展示出大于所述第一光敏度的第二光敏度，其中所述内部子像素嵌套在所述外部子像素组内。

相关申请的交叉引用

本申请要求于由M·米利纳尔，U·博提格和R·莫里兹森发明的、2015 年9月17日递交的、题目为“Methods,Devices,and Apparatus for a Pixel(用于像素的方法、装置和设备)”的第62/219985号美国临时申请的优先权。本申请还要求由M·米利纳尔，U·博提格和R·莫里兹森发明的、于2015年12月17日递交的、题目为“High Dynamic Range PixelUsing Light Separation(利用光分离的高动态范围像素)”的第62/268623号美国临时申请的优先权。这两个临时申请通过引用包含于此，在此要求其对于共同主题的优选权。

技术领域

本文总体上涉及图像像素及成像传感器，更具体地，涉及具有包括多于一个光敏区的像素的成像传感器。

背景技术

现代电子设备例如蜂窝电话、相机和计算机通常使用数字图像传感器。成像仪(即图像传感器)可由图像感测像素的二维阵列形成。每个像素可包括光敏器件，例如接收入射光子(光)并将光子转换成电荷的光电二极管。传统图像像素阵列包括前部感光式图像像素或背部感光式图像像素。使用互补金属氧化物半导体(CMOS)技术或电荷耦合器件(CCD)技术在半导体衬底上制造图像像素。图像传感器可包括光电二极管和其它操作电路，例如形成在衬底的前表面中的晶体管。图像感测像素的二维阵列中的单个图像感测像素包括单个光敏区、形成在光敏区上方的滤色器以及形成在滤色器上方的单个圆顶状微透镜。

当作为整体观察时，与图像传感器中的图像感测像素阵列关联的滤色器阵列被称为滤色器阵列。许多成像仪使用拜耳滤色器阵列，其中阵列中竖直地和水平地相邻的滤色器具有不同颜色。拜耳滤色器阵列包括红色、绿色和蓝色滤色器。理想地，与具有红色滤色器的像素关联的光敏区仅会暴露到已经穿过红色滤色器的光，与具有绿色滤色器的像素关联的光敏区仅会暴露到已经穿过绿色滤色器的光，以及与具有蓝色滤色器的像素关联的光敏区仅会暴露到已经穿过蓝色滤色器的光。

然而，在与不同颜色关联的相邻像素(即具有不同颜色的滤色器)之间通常存在不期望的光学串扰。不期望的光学串扰由穿过一种颜色的滤色器并妨碍与一不同颜色关联的像素的光敏区的光表征。不期望的光学串扰的示例是当已经穿过红色滤色器的光妨碍与绿色像素(即具有绿色滤色器的像素)关联的光敏区时。光学串扰通常由高入射角的光和闪光条件导致，且可降低成像仪的输出图像质量。

电串扰还可对成像仪的性能具有不利影响。理想地，与红色像素关联的光敏区将积聚对应于已经在该光敏区接收到的红光的量的电荷，与绿色像素关联的光敏区将积聚对应于已经在该光敏区接收到的绿光的量的电荷，以及与蓝色像素关联的光敏区将积聚对应于已经在该光敏区接收到的蓝光的量的电荷。

然而，在与不同颜色关联的相邻像素之间通常存在不期望的电串扰。不期望的电串扰由在与一种颜色关联的像素的半导体区域中生成的光生电荷被与一不同颜色关联的像素的光敏区(即光电二极管)收集来表征。不期望的电串扰的示例是当响应于红光生成的光生电荷扩散到与绿色像素关联的光敏区(即应该接收绿光且对应于接收到的绿光的量生成电荷的光敏区)中并被该光敏区收集时。电串扰还可降低成像仪的输出图像质量。

因此，期望能够提供用于成像设备的改进的图像像素。

实用新型内容

根据一个方面，提供一种图像像素，包括：内部子像素，所述内部子像素展示出第一光敏度；以及外部子像素组，所述外部子像素组包括至少一个子像素并展示出大于所述第一光敏度的第二光敏度，其中所述内部子像素嵌套在所述外部子像素组内。