[实用新型]图像传感器

说明书

本实用新型公开了一种图像传感器，所述图像传感器可包括成像像素阵列，以及覆盖所述成像像素阵列的滤色器元件阵列。所述成像像素阵列可包括被可见光滤色器元件覆盖的可见光像素，以及被近红外光滤色器元件覆盖的近红外光像素。所述成像像素可以以具有像素组的重复2×2单元格的图案布置。每个像素组可包括可见光像素子组和近红外光像素子组。来自每个像素组的信号可被处理以确定包括可见光和近红外光信息的每个像素组的代表性值。

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2017年5月24日的美国临时专利申请No.62/510,333的权益和优先权，该申请据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本申请涉及图像传感器，并且更具体地讲，涉及具有可见和近红外像素的图像传感器。

背景技术

图像传感器常在电子设备，例如，移动电话、相机和计算机中用来捕获图像。在典型布置中，电子设备设置有被布置成像素行和像素列的图像像素阵列。图像像素包含光电二极管以便响应于光而生成电荷。通常将电路耦接到各个像素列以读出来自图像像素的图像信号。滤色器元件通常覆盖每个光电二极管。

若干图像传感器应用(诸如安全相机)同时需要可见光和近红外(NIR)图像传感器灵敏度。常规系统使用可物理移动的IR滤波器来获得近红外和可见光灵敏度。然而，这是不切实际的，并且强烈需要具有可见光和近红外(NIR)灵敏度的低成本图像传感器。

因此期望提供具有可见和近红外光灵敏度的图像传感器。

实用新型内容

一方面，提供一种图像传感器，其包括：成像像素阵列，所述成像像素阵列具有可见光像素和近红外光像素；以及滤色器元件阵列，所述滤色器元件阵列覆盖所述成像像素阵列，其中所述成像像素以图案布置，其中所述图案包括像素组的重复2×2单元格，并且其中每个像素组包括可见光像素子组和近红外光像素子组。

另一方面，提供一种图像传感器，包括：多个光电二极管；以及多个滤色器元件，所述多个滤色器元件以图案布置，其中所述多个光电二极管中的每个光电二极管被所述多个滤色器元件中的相应滤色器元件覆盖，其中所述图案包括成组的重复2×2单元格，并且其中每个组包括第一子组的可见光滤色器元件和第二子组的近红外光滤色器元件。

附图说明

图1是根据一个实施方案的具有图像传感器的示例性电子设备的示意图。

图2是根据一个实施方案的用于读出图像传感器中的图像信号的示例性像素阵列以及关联读出电路的示意图。

图3示出根据一个实施方案的具有滤色器图案的示例性图像传感器，该滤色器图案可用于提供具有可见光和近红外灵敏度的图像传感器，但是需要定制图案处理。

图4-图13示出根据一个实施方案的具有滤色器图案的示例性图像传感器，该滤色器图案可用于提供具有可见光和近红外灵敏度的图像传感器，而无需定制图案处理。

图14和图15示出根据一个实施方案的具有用于可见光和近红外光灵敏度的定制像素布局的示例性图像传感器。

图16和图17是根据一个实施方案的可用于处理来自具有可见光和近红外光灵敏度的图像传感器的信号的示例性方法步骤的示意图。

具体实施方式

电子设备，诸如，数字相机、计算机、移动电话和其他电子设备可包括图像传感器，该图像传感器收集入射光以捕获图像。图像传感器可包括像素阵列。图像传感器中的像素可包括光敏元件，诸如，将入射光转换为图像信号的光电二极管。图像传感器可具有任何数量(如，数百或数千或更多)的像素。典型的图像传感器可例如具有数十万或数百万像素(如，百万像素)。图像传感器可包括控制电路(诸如用于操作像素的电路)以及用于读出与光敏元件生成的电荷对应的图像信号的读出电路。