[发明专利]图像感测装置

说明书

一种图像感测装置，该图像感测装置包括4×4像素单元的像素阵列，该像素阵列包括2×2像素的第一至第四子像素阵列。第一子像素阵列和第二子像素阵列被布置在第一对角方向上，第三子像素阵列和第四子像素阵列被布置在与第一对角方向交叉的第二对角方向上。第一子像素阵列和第二子像素阵列具有第一颜色图案，第三子像素阵列和第四子像素阵列分别具有第二颜色图案和第三颜色图案，并且第一颜色图案、第二颜色图案和第三颜色图案中的每一个包括两种或更多种颜色。

技术领域

本专利文献中所公开的技术和实现方式总体上涉及包括图像感测装置的半导体器件和集成电路。

背景技术

图像感测装置是利用半导体的光敏性质来捕获图像的传感器。图像感测装置常常被分类为电荷耦合器件(CCD)图像传感器和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。CMOS图像传感器基于CMOS集成电路制造工艺来制造。CMOS图像传感器的该特征使得可将模拟控制电路和数字控制电路二者集成在单个集成电路(IC)中，从而使得CMOS图像传感器成为最广泛使用的图像传感器类型。

发明内容

除了别的以外，该专利文献提供在低照度模式和高照度模式下具有优化的性能的图像感测装置的设计。

在一个示例方面，所公开的技术可被实现为提供一种图像感测装置，该图像感测装置包括：4×4像素单元的像素阵列，其包括2×2子像素阵列的第一至第四子像素阵列，第一子像素阵列和第二子像素阵列布置在第一对角方向上，第三子像素阵列和第四子像素阵列布置在与第一对角方向交叉的第二对角方向上，其中，第一子像素阵列和第二子像素阵列具有第一颜色图案，第三子像素阵列具有第二颜色图案，第四子像素阵列具有不同于第二颜色图案的第三颜色图案，并且第一至第三颜色图案中的每一个包括两种或更多种颜色。

第一颜色图案可不同于第二颜色图案和第三颜色图案。

第一颜色图案可包括拜尔图案(Bayer pattern)。

第一颜色图案的颜色像素可被布置为使得各个2×2子像素阵列具有布置在第一对角方向或第二对角方向上的一对绿色像素以及布置在与这一对绿色像素布置的对角方向交叉的对角方向上的红色像素和蓝色像素。

第二颜色图案和第三颜色图案中的每一个的颜色像素可被布置为使得各个2×2子像素阵列具有布置在与第一颜色图案中所述一对绿色像素布置的对角方向相同的对角方向上的一对绿色像素以及布置在与所述一对绿色像素布置的方向交叉的对角方向上的一对蓝色像素或一对红色像素。

第二颜色图案和第三颜色图案中的每一个的一个像素可具有不同于第一颜色图案的颜色。

在第一对角方向上彼此紧邻设置的像素可具有彼此相同的颜色。

包括在4×4像素单元的像素阵列中的各个像素可具有与垂直和水平相邻的像素不同的颜色。

4×4像素单元的像素阵列可包括一个或更多个绿色像素、一个或更多个红色像素以及一个或更多个蓝色像素，并且其中，4×4像素单元的像素阵列中的绿色像素、红色像素和蓝色像素之比可为2:1:1。

该图像感测装置还可包括：读出电路，其被设置为从像素阵列读出像素信号；以及图像处理电路，其被设置为在低照度模式下基于像素信号通过求和操作生成被转换为与4×4像素单元的像素阵列不同的图案的第一图像帧。

图像处理电路可包括：求和块，其被设置为在低照度模式下将像素信号当中来自各个子像素阵列的相同颜色的像素的像素信号组合以生成作为缩小的图像的预图像帧；以及恢复块，其被设置为在低照度模式下将预图像帧放大以生成第一图像帧。

图像处理电路可将像素信号当中各个子像素阵列的具有相同颜色的两个像素信号组合。