CN205726019U - 成像***、成像设备和图像传感器 - Google Patents

成像***、成像设备和图像传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN205726019U
CN205726019U CN201620283731.6U CN201620283731U CN205726019U CN 205726019 U CN205726019 U CN 205726019U CN 201620283731 U CN201620283731 U CN 201620283731U CN 205726019 U CN205726019 U CN 205726019U
Authority
CN
China
Prior art keywords
photodiode
pixel
image
signal
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201620283731.6U
Other languages
English (en)
Inventor
B·凯兰
M·米利纳尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Components Industries LLC
Original Assignee
Semiconductor Components Industries LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Components Industries LLC filed Critical Semiconductor Components Industries LLC
Application granted granted Critical
Publication of CN205726019U publication Critical patent/CN205726019U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H01L27/1461—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements characterised by the photosensitive area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14621—Colour filter arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H01L27/14645—Colour imagers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H01L27/14645—Colour imagers
    • H01L27/14647—Multicolour imagers having a stacked pixel-element structure, e.g. npn, npnpn or MQW elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H01L27/14649—Infrared imagers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H01L27/14649—Infrared imagers
    • H01L27/14652—Multispectral infrared imagers, having a stacked pixel-element structure, e.g. npn, npnpn or MQW structures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
    • H04N25/17—Colour separation based on photon absorption depth, e.g. full colour resolution obtained simultaneously at each pixel location

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

本实用新型提供成像***、成像设备和图像传感器。意图解决至少一个技术问题。成像***可包括图像传感器和图像处理电路。图像传感器具有包括具有颜色滤光片、第一和第二光电二极管的堆叠光电二极管像素的像素阵列，第一光电二极管***在颜色滤光片和第二光电二极管之间，第一和第二光电二极管分别响应于不同的第一和第二波段的光生成第一和第二图像信号，颜色滤光片阻挡不同于第一和第二波段的第三波段的光。图像处理电路接收第一和第二图像信号，图像处理电路对至少第一图像信号进行去噪操作以生成第一去噪图像信号，对至少第一去噪图像信号进行颜色校正操作，去噪操作被配置为降低由颜色校正操作造成的噪声放大。能够生成降低噪声的图像信号。

Description

成像***、成像设备和图像传感器
技术领域
本实用新型涉及成像设备，并且更具体地讲，涉及具有带堆叠光电二极管的像素的成像设备。
背景技术
图像传感器常在电子设备(诸如移动电话、相机和计算机)中用来捕获图像。在典型布置方式中，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。图像像素在多个颜色通道中生成图像信号。电路通常耦合到每个像素列以用于读出来自图像像素的图像信号。
传统的成像***采用单个图像传感器，其中通过被布置成拜耳马赛克图案的红色、绿色和蓝色(RGB)图像像素对可见光谱进行采样。拜耳马赛克图案由2×2个图像像素的重复单元组成，其中两个绿色像素沿对角线彼此相对，并且其他角部为红色和蓝色。在此类布置方式中，每个图像像素均包括颜色滤光片，该滤光片允许红光、绿光或蓝光通过。每个图像像素均包括单个光电二极管，该光电二极管接收穿过滤光片的红光、绿光或蓝光，并且生成电信号，该电信号指示穿过滤光片接收的光的量(即，强度)。
在另一个布置方式中，图像传感器像素被配置为使得单个图像像素对红光、绿光和蓝光采样。对红光、绿光和蓝光采样的图像像素包括逐个堆叠起来的三个光电二极管。在光穿过其中形成光电二极管的硅片时对红色波长、绿色波长和蓝色波长中每一个的吸收的差异导致三个光电二极管中的每一个主要接收其中一种颜色的光。然而，基于硅片中的吸收深度的红光、绿光和蓝光的光谱分离，不足以对光进行分离以提供独立的红色、绿色和蓝色信号，所述独立的信号不包括任何代表另一种颜色光的信号。例如，蓝色光电二极管可能对在到达红色光电二极管之前被吸收的红光敏感，从而产生蓝色图像信号，该信号也代表至少一些红光。进行颜色校正 操作来移除对另外两种颜色的光的这些非所需响应会导致***噪声不期望地放大。
一些图像像素包括在硅片中不同深度处的两个堆叠光电二极管。每个光电二极管均被配置为吸收不同颜色的光。图像像素还具有形成于堆叠光电二极管上面的颜色滤光片，该滤光片吸收不被光电二极管中的任一者所吸收的光。两个堆叠光电二极管可能对于在硅中具有足够光谱分离的两种颜色的光敏感，使得每个光电二极管吸收的光少于另一光电二极管旨在接收的光(相比于例如具有三个堆叠光电二极管的像素)。颜色滤光片可阻挡波长介于两个光电二极管的所需敏感度之间的光(即，无法被任一个光电二极管所检测到的光)。每个相应光电二极管所生成的信号因此提供了一个信号，该信号更准确地代表光电二极管旨在接收的相应颜色的光。虽然该布置方式提供了改善的光谱分离，但浅光电二极管仍吸收一些设置成由较深光电二极管所检测的光，并且较深光电二极管可接收其设置的接受波长之外的一些光。用于校正信号中的这些非所需分量的颜色校正操作会产生不期望的噪声。
因此，能够提供生成具有降低噪声的图像信号的成像设备将是有利的。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是解决与现有技术中存在的一个或更多个问题相关的问题。
根据本实用新型的一个方面，提供一种成像***。该成像***可以包括：图像传感器，所述图像传感器具有像素阵列，其中所述像素阵列包括具有颜色滤光片、第一光电二极管和第二光电二极管的堆叠光电二极管像素，其中所述第一光电二极管***在所述颜色滤光片和所述第二光电二极管之间，其中所述第一光电二极管响应于第一波段的光生成第一图像信号，其中所述第二光电二极管响应于第二波段的光生成第二图像信号，所述第二波段不同于所述第一波段，并且其中所述颜色滤光片阻挡第三波段的光，所述第三波段不同于所述第一波段和所述第二波段；以及图像处理电路，所述图像处理电路接收所述第一图像信号和所述第二图像信号，其中所述图像处理电路对至少所述第一图像信号进行去噪操作以生成第一去 噪图像信号，并且对至少所述第一去噪图像信号进行颜色校正操作，并且其中所述去噪操作被配置为降低由所述颜色校正操作造成的噪声放大。
根据一个实施例，其中所述图像处理电路对所述第一图像信号和所述第二图像信号进行所述去噪操作以将所述第一图像信号调整第一量并且将所述第二图像信号调整小于所述第一量的第二量。
根据本实用新型的另一个方面，提供一种成像设备。该成像设备可以包括：图像传感器，所述图像传感器包括具有重复单元格的像素阵列，其中所述单元格包括至少一个双光电二极管像素，所述双光电二极管像素具有响应于第一颜色的光生成第一电信号的浅光电二极管、响应于不同于所述第一颜色的第二颜色的光生成第二电信号的深光电二极管、以及形成于所述浅光电二极管和所述深光电二极管上方并透射所述第一颜色的光和所述第二颜色的光的颜色滤光片；以及处理电路，所述处理电路处理所述第一电信号，使得所述第一电信号和所述第二电信号之间的噪声相关性增加，其中所述处理电路将颜色校正应用于具有增加的噪声相关性的所述第一电信号，以移除响应于所述第二颜色的光所生成的所述第一电信号的分量。
根据一个实施例，其中所述双光电二极管像素为洋红色像素，其中所述浅光电二极管响应于蓝光生成所述第一电信号，其中所述深光电二极管响应于红光生成所述第二电信号，并且其中所述颜色滤光片为透射红光和蓝光并且阻挡绿光的洋红色滤光片，所述单元格还可以包括：第一和第二沿对角线相对的绿色像素，所述绿色像素响应于绿光各自生成绿色图像信号；和额外像素。
根据本实用新型的又一个方面，提供一种图像传感器。该图像传感器可以包括：形成为行和列的像素阵列，其中所述像素阵列包括具有四个相邻像素的像素块，其中所述像素块中的所述四个相邻像素包括至少一个堆叠光电二极管像素，所述堆叠光电二极管像素包括响应于给定颜色的光生成颜色图像信号的第一光电二极管、响应于红外光生成红外图像信号的第二光电二极管、以及使所述给定颜色的光和所述红外光通过的颜色滤光片元件，并且其中所述第一光电二极管形成于所述颜色滤光片元件和所述第二光电二极管之间。
根据一个实施例，其中所述至少一个堆叠光电二极管像素包括第一堆叠光电二极管像素，所述第一堆叠光电二极管像素与第二堆叠光电二极管像素沿对角线相对，其中在所述第一堆叠光电二极管像素和所述第二堆叠光电二极管像素中的每一个中，所述颜色滤光片为绿色滤光片，并且所述第一光电二极管响应于所述给定颜色的光所生成的所述颜色图像信号为响应于绿光生成的绿色图像信号。
根据一个实施例，其中所述像素块包括第三堆叠光电二极管像素和第四堆叠光电二极管像素，其中所述第三堆叠光电二极管像素和所述第四堆叠光电二极管像素中的每一个包括：响应于蓝光生成蓝色图像信号的第一光电二极管、响应于红光生成红色图像信号的第二光电二极管、以及允许所述蓝光和所述红光通过的颜色滤光片元件，其中所述第一光电二极管形成于所述颜色滤光片元件和所述第二光电二极管之间。
根据一个实施例，其中在所述至少一个堆叠光电二极管像素中，所述颜色滤光片为绿色滤光片，并且所述第一光电二极管响应于所述给定颜色的光所生成的所述颜色图像信号为响应于绿光生成的绿色图像信号，并且其中所述像素块还包括：第二堆叠光电二极管像素，所述第二堆叠光电二极管像素包括响应于蓝光生成蓝色图像信号的第一光电二极管、响应于红光生成红色图像信号的第二光电二极管、以及允许所述蓝光和所述红光通过的颜色滤光片元件，其中所述第一光电二极管形成于所述颜色滤光片元件和所述第二光电二极管之间；以及一对沿对角线相对的宽带像素，所述像素各自具有透射至少两种不同颜色的光的颜色滤光片。
根据一个实施例，其中在所述至少一个堆叠光电二极管像素中，所述颜色滤光片为蓝色滤光片，并且所述第一光电二极管响应于所述给定颜色的光所生成的所述颜色图像信号为响应于蓝色光生成的蓝色图像信号，并且其中所述像素块还包括：第一透明像素，所述第一透明像素响应于至少两种不同颜色的光生成宽带图像信号，其中所述第一透明图像像素与第二透明像素沿对角线相对，所述第二透明像素响应于至少两种不同颜色的光生成宽带图像信号。
根据一个实施例，其中所述第一光电二极管形成于第一硅衬底上，并且其中所述第二光电二极管至少部分地形成于接合至所述第一硅衬底的第二硅衬底上。
根据本实用新型的实施例的一个有益技术效果可以是：能够提供生成具有降低噪声的图像信号的成像设备。
附图说明
图1为根据本实用新型的实施例的具有成像***的示例性电子设备的示意图。
图2为根据本实用新型的实施例的用于沿图像传感器中的列线读出来自图像像素的像素数据的示例性像素阵列和相关控制电路的示意图。
图3为传统图像传感器像素的示例性例子的示意图。
图4为被布置成拜耳马赛克图案的图3所示类型的图像传感器像素的示例性布置方式的示意图。
图5为图3所示类型的图像传感器像素的示例性布置方式的示意图，其中图4所示的拜耳图案的绿色像素已替换为透明像素。
图6为根据本实用新型的实施例的具有堆叠光电二极管的图像传感器像素的示例性例子的示意图。
图7-15为根据本实用新型的实施例的图3和图6所示类型的图像传感器像素和堆叠光电二极管像素的示例性布置方式的示意图。
图16为根据本实用新型的实施例的具有堆叠光电二极管的图像传感器像素的示例性例子的示意图。
图17为根据本实用新型的实施例的示例性步骤的流程图，所述步骤可在对由图3和图6所示类型的像素生成的图像信号进行提取和去噪时进行。
图18为根据实用新型的实施例的处理器***的框图，该处理器***可采用图1-17的实施例。
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)包括图像传感器，该图像传感器收集入射光以捕获图像。图像传感器可包括图像像素阵列。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的像素(如，几百或几千或更多)。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，诸如用于操作图像像素的电路和用于读出图像信号的读出电路，所述图像信号与光敏元件所生成的电荷相对应。读出电路可包括耦合至每个像素列的可选择读出电路，该可选择读出电路可被启用或禁用以减少设备中的功率消耗并改善像素读出操作。
图1为示例性电子设备的示意图，该电子设备使用图像传感器捕获图像。图1的电子设备10可为便携式电子设备，诸如相机、移动电话、摄像机或捕获数字图像数据的其他成像设备。相机模块12可用于将入射光转换成数字图像数据。相机模块12可包括一个或多个镜头14以及一个或多个对应的图像传感器16。在图像捕获操作期间，来自某个场景的光可通过镜头14聚焦到图像传感器16上。图像传感器16可包括用于将模拟像素数据转换成要提供给处理电路18(有时在本文称为图像处理电路18或处理器18)的对应数字图像数据的电路。如果需要，相机模块12可设置有镜头14阵列和对应图像传感器16阵列。
处理电路18可包括一个或多个集成电路(如，图像处理电路、微处理器、存储设备(诸如随机存取存储器和非易失性存储器)等)，并且可使用与相机模块12分开和/或形成相机模块12的一部分的组件(如，形成包括图像传感器16的集成电路或者与图像传感器16相连的模块12内集成电路的一部分的电路)来实施。可使用处理电路18处理和存储已被相机模块12捕获的图像数据。可根据需要，使用耦合至处理电路18的有线和/或无线通信路径将处理图像数据提供给外部设备(如，计算机或其他设备)。
如图2所示，图像传感器16可包括含有像素200(有时在本文称作图像像素200或图像传感器像素200)的像素阵列100以及控制和处理电路102。阵列100可包含例如几百或几千行以及几百或几千列像素200。控制电路102可耦合到行解码器电路104和列解码器电路106。行解码器电路104可从控制电路102接收行地址，并且通过控制路径108将对应的行控制信号诸如重置控制信号、行选择控制信号、传输控制信号和读取控制信号提供给像素200。可将一根或多根导线诸如列线110耦合至阵列100中的像素200的每一列。列线110可用于读出来自像素200的图像信号以及用于将偏置信号(如，偏置电流或偏置电压)提供给像素200。在像素读出操作期间，可使用行解码器电路104选择阵列100中的像素行，并且可沿列线110读出与该像素行中的图像像素200相关的图像数据。
列解码器电路106可包括采样保持电路、放大器电路、模拟/数字转换电路、偏置电路、列存储器、用于选择性启用或禁用列电路的闩锁电路或耦合至阵列100中的一个或多个像素列以用于操作像素200以及用于读出来自像素200的图像信号的其他电路。列解码器电路106可用于向列线110的所选子集上的列电路选择性地提供功率。对于所选择像素列中的像素，可使用读出电路诸如与列解码器电路106相连的信号处理电路(如，采样保持电路和模拟/数字转换电路)向处理器18提供数字图像数据(例如，如图1所示)。
如果需要，图2的阵列100中的像素200(诸如图像像素210或堆叠光电二极管像素220)可设置有颜色滤光片元件阵列(如，颜色滤光片202的阵列)，每个元件均使一种或多种颜色的光通过。像素200中的全部或一些可设置有颜色滤光片元件202。像素200的颜色滤光片元件可为红色滤光片元件(如，使红光通过同时将其他颜色的光反射和/或吸收的光阻材料)、蓝色滤光片元件(如，使蓝光通过同时将其他颜色的光反射和/或吸收的光阻材料)和/或绿色滤光片元件(如，使绿光通过同时将其他颜色的光反射和/或吸收的光阻材料)。颜色滤光片元件202也可被配置为过滤在人可见光谱之外的光。例如，颜色滤光片元件202可被配置为过滤紫外光或红外光(如，颜色滤光片元件202可仅允许红外光或紫外光到达光电二极管204)。颜色滤光片元件可将图像像素210配置为仅检测特定波长或波长范围(有时在本文被称作波段)的光，并且可被配置为允许多个波长的光通过，同时阻挡某些其他波长的光(例如，波长对应于某个可见颜色和/或红外波长或紫外波长的光)。
使两种或更多种颜色的光(如，选自红光、蓝光和绿光的两种或更多种颜色的光)通过的颜色滤光片元件有时在本文被称为“宽带”滤光片元件。例如，被配置为使红光和绿光通过的黄色滤光片元件以及被配置为使红光、绿光和蓝光通过的透明色滤光片元件在本文可被称为宽带滤光片元件或宽带颜色滤光片元件。被配置为使红光和蓝光通过的洋红色滤光片元件在本文也可被称为宽带滤光片元件或宽带颜色滤光片元件。相似地，包括宽带颜色滤光片元件(如，黄色、洋红色或透明色滤光片元件)并且因此对两种或更多种颜色的光敏感(如，响应于检测到选自红光、蓝光和绿光的两种或更多种颜色的光捕获图像信号)的图像像素有时在本文可被称 为宽带像素或宽带图像像素。由宽带图像像素生成的图像信号有时在本文可被称为宽带图像信号。宽带图像像素可具有天然敏感度，该天然敏感度由形成宽带颜色滤光片元件的材料和/或形成图像传感器像素的材料(如，硅)限定。在另一个合适的布置方式中，可形成不含任何颜色滤光片元件的宽带图像像素。如果需要，可通过使用光吸收剂(诸如颜料)调整宽带图像像素的敏感度以获得更佳的颜色再现特性和/或噪声特性。相比之下，“着色”像素在本文可用于指代主要对一种颜色的光(如，红光、蓝光、绿光或任何其他合适颜色的光)敏感的图像像素。着色像素有时在本文可被称为窄带图像像素，因为着色像素具有比宽带图像像素窄的光谱响应。
如果需要，未被配置为对红外光敏感的窄带像素、宽带像素和/或堆叠双光电二极管像素可设置有结合了NIR辐射吸收剂的颜色滤光片。阻挡近红外光的颜色滤光片可最大程度减小红外光对包含可见光辐射和红外辐射两者的光源中的颜色再现的影响。
图3中示出了示例性图像传感器像素210(有时在本文称为图像像素210或像素210)的剖视图，该像素210可形成像素阵列100中的一个或多个像素200。图像像素210可设置有镜头诸如镜头201(有时在本文称为微镜头201)、颜色滤光片诸如颜色滤光片202(有时在本文称为颜色滤光片元件202或颜色滤光片层202)以及光敏部分，诸如形成于衬底203(有时在本文称为硅片203或晶片203)中的光电二极管204。微镜头201可形成于颜色滤光片元件202的上表面上方以将入射光诸如图像光50(有时在本文称为光50、入射光50、入射的光50或光子50)导向穿过颜色滤光片202到达光电二极管204上，以使得在光电二极管204处仅捕获对应于颜色滤光片202的颜色(即，一定波长或波长范围)的光。
像素阵列100中的像素200传统上设置有颜色滤光片阵列(例如，由颜色滤光片202形成)，该阵列允许单个图像传感器使用被布置成拜耳马赛克图案的对应红色、绿色和蓝色图像传感器像素对红光、绿光和蓝光(RGB)进行采样，如图4所示。拜耳马赛克图案由2×2个图像像素的重复单元格250(有时在本文称为像素块250或像素集群250)组成，其中两个绿色图像像素沿对角线彼此相对(即，两个沿对角线相对的绿色像素)并且与红色图像像素相邻，该红色图像像素与蓝色图像像素沿对角线相对(即，沿对角线相对的红色和蓝色像素)。然而，与拜耳马赛克图案相关 的信噪比(SNR)的限制使得难以减小图像传感器诸如图像传感器16的尺寸。
在本文中有时作为例子进行讨论的一个合适场景中，拜耳图案中的绿色像素被替换为透明图像像素，如图5所示。如图5所示，图像像素210的单元格250可由两个透明图像像素(有时在本文称为透明(C)图像像素)形成，所述两个透明图像像素沿对角线彼此相对(即两个沿对角线相对的透明像素)并且与红色(R)图像像素相邻，该红色(R)图像像素与蓝色(B)图像像素沿对角线彼此相对。可利用视觉透明颜色滤光片形成单元格250中的透明图像像素210，该滤光片透射整个可见光谱内的光(如，透明像素210可捕获白光)。透明图像像素210可具有天然敏感度，该天然敏感度由形成透明颜色滤光片元件的材料和/或形成图像传感器像素的材料(如，硅)限定。如果需要，可通过使用光吸收剂(诸如颜料)调整透明图像像素210的敏感度以获得更佳的颜色再现特性和/或噪声特性。单元格250可在整个图像像素阵列100内重复以形成红色、透明和蓝色图像像素210的马赛克。通过这种方式，红色图像像素可响应于红光生成红色图像信号，蓝色图像像素可响应于蓝光生成蓝色图像像素，并且透明图像像素可响应于白光生成白色图像信号。也可通过响应于红光、蓝光和/或绿光的任何合适组合的透明图像像素生成白色图像信号。
图5的单元格250仅仅是示例性的。如果需要，可与单元格250中的沿对角线相对透明图像像素相邻形成任何颜色图像像素。例如，单元格250可由两个透明图像像素210限定，该像素210形成为沿对角线彼此相对并且与红色图像像素相邻，该红色图像像素与绿色(G)图像像素相邻(即，沿对角线相对的红色像素和绿色像素)。在又一个合适的布置方式中，单元格250可由两个透明图像像素210限定，该像素210形成为沿对角线彼此相对并且与蓝色图像像素相邻，该蓝色图像像素与绿色图像像素相邻(即，沿对角线相对的蓝色像素和绿色像素)。
与具有较窄颜色滤光片(如，透射可见光谱子集上方的光的滤光片)的图像像素诸如绿色图像像素相比，通过收集额外的光，透明图像像素C可有助于增加图像像素210所捕获的图像信号的信噪比(SNR)。透明图像像素C可特别改善低光条件下的SNR，在低光条件下SNR有时可限制图像的图像质量。从具有透明图像像素的图像像素阵列100收集的图像信号可被 转换成红色、绿色和蓝色图像信号，以与用于驱动大多数图像显示器(如，显示屏、监视器等)的电路和软件兼容。该转换通常涉及使用颜色校正矩阵(CCM)对所捕获图像信号进行修改。在图5的示例性例子中，例如，因为单元格250不包括绿色图像像素210，所以不存在任何独立的绿色图像信号。可对透明图像像素所生成的白色图像信号进行颜色校正操作(例如，使用CCM)，以提取绿色图像信号。如果不小心，颜色校正操作可不期望地使噪声放大。
在一个合适的布置方式中，可通过在将CCM应用于所收集图像信号之前实施强力去噪(如，色度去噪)来减小CCM所生成的噪声。可通过将色度滤光片应用于图像像素210所收集的图像信号，由处理电路18(例如，如图1所示)进行色度去噪。色度滤光片可用于增加来自不同着色图像像素(如，红色、白色和蓝色图像信号)的图像信号之间的噪声相关性。增加来自不同着色图像像素的图像信号之间的噪声相关性可降低由CCM造成的噪声放大，从而产生改善的最终图像质量。在另一布置方式中，可通过将所谓的“点滤光片”应用于所捕获图像信号来补偿由CCM放大的噪声。点滤光片可使用高保真白色图像信号来增强使用CCM产生的红色、绿色和蓝色图像信号的质量。如果需要，图像传感器16可同时实施色度去噪和点滤光片来降低由CCM造成的噪声放大，以在最终图像中产生改善的亮度性能。去噪操作可生成去噪的图像信号。可用于降低图像信号中噪声的处理的例子可见于共同转让给Mlinar等人的美国专利申请No.13/736,768，该专利申请据此全文以引用方式并入本文。
图6中示出了示例性堆叠光电二极管图像传感器像素220(有时在本文被称为双光电二极管像素220或堆叠光电二极管像素220)的剖视图，该像素220可形成像素阵列100中的一个或多个像素200。堆叠光电二极管像素220可设置有微镜头201、颜色滤光片202、第一光敏部分诸如形成于硅片203中的第一光电二极管204A(有时在本文被称为浅光电二极管204A)以及第二光敏部分诸如形成于硅片203中的第二光电二极管204B(有时在本文被称为深光电二极管204B)。
可在硅203中的不同深度处吸收不同波长的光50。例如，蓝光可主要在浅深度下被吸收，而绿光在被吸收之前平均而言可走得更远，并且红光可穿透最深。因为浅光电二极管和深光电二极管204B位于硅203中的不同 深度处，因此浅光电二极管204A和深光电二极管204B可被配置为吸收不同颜色的光并生成代表所述不同颜色的光的信号。光电二极管204A和光电二极管204B中的每一个均可被单独读出以生成单独信号，该信号代表其设定检测的颜色的光。
在有时在本文作为例子进行描述的示例性场景中，浅光电二极管204A可形成于硅203中的某个深度处，使得浅光电二极管204A被配置为吸收蓝光，并且深光电二极管204B可形成于硅203中的某个深度处，使得深光电二极管204B被配置为吸收红光。具有此类配置的堆叠图像像素220可称为洋红色像素220。因为在光电二极管204A和光电二极管204B中的每一个均设定检测的光之间存在至少一度的光谱分离(即，任一光电二极管均未被配置为检测绿光)，因此未由光电二极管204A吸收的蓝光可能无法足够深得穿透硅203以到达光电二极管204B，并且红光可充分穿透硅203以免在浅光电二极管204A中被大量吸收。反之，三个光电二极管依次堆叠的图像像素中的光电二极管未设置有此充分深度分离，以确保未由蓝色光电二极管(即，叠堆中的最浅光电二极管)吸收的光(如，蓝光)不会无意地由绿色光电二极管(即，叠堆中的第二浅光电二极管)吸收。通过在充分不同的深度处形成浅光电二极管204A和深光电二极管204B，光电二极管204A和光电二极管204B可生成图像信号，该图像信号更准确地反映光电二极管设定检测的所述颜色的光。
如上所述的洋红色像素220可设置有洋红色滤光片202，该滤光片202被配置为使红光和蓝光通过，同时阻挡绿光。通过这种方式，洋红色滤光片202可阻止绿光到达浅光电二极管204A和深光电二极管204B，从而减少光电二极管所吸收的绿光的量。这可减少由光电二极管(无意地)输出的指示绿光的信号。通过形成在蓝色光电二极管和红色光电二极管与阻挡绿光的洋红色滤光片之间具有充分深度分离的洋红色图像像素，单个洋红色图像像素220可同时生成响应于蓝光的蓝色图像信号和响应于红光的红色图像信号。
在本文中有时作为例子进行讨论的一个合适场景中，拜耳图案中的红色和蓝色像素被替换为洋红色堆叠光电二极管像素220，如图7所示。如图7所示，图像像素210和双光电二极管像素220的单元格250可由两个绿色图像像素(有时在本文被称为绿色(G)图像像素)形成，所述两个绿色图像 像素沿对角线彼此相对并且与两个洋红色(M)图像像素相邻，所述两个洋红色(M)图像像素沿对角线彼此相对(即，两个沿对角线相对的洋红色像素)。单元格250可在整个图像像素阵列100内重复以形成绿色像素210和洋红色像素220的马赛克。通过这种方式，洋红色图像像素可响应于红光生成红色图像信号并且响应于蓝光生成蓝色图像信号，并且绿色图像像素可响应于绿光生成绿色图像信号。在此类布置方式中，相比于例如图4和图5中所示的单元格布置方式，像素阵列100中红色和蓝色采样位置的数量可加倍。通过增加对红光和蓝光进行采样的像素200的空间频率，可减少伪色并且可增加红光和蓝光的信噪比(SNR)。
在本文中有时作为例子进行讨论的一个合适场景中，拜耳图案中的绿色像素被替换为透明图像像素210，而拜耳图案中的红色和蓝色图像像素被替换为洋红色双光电二极管像素220。如图8所示，透明图像像素210和堆叠洋红色像素220的单元格250可由两个透明图像像素(C)形成，所述两个透明图像像素(C)沿对角线彼此相对并且与两个洋红色(M)图像像素相邻。通过这种方式，洋红色图像像素220可响应于红光生成红色图像信号并且响应于蓝光生成蓝色图像信号，并且透明图像像素210可响应于白光生成白色图像信号。如上结合图5所述，可使用白色、红色和蓝色图像信号确定绿色图像信号。与具有较窄颜色滤光片(如，透射可见光谱子集上方的光的滤光片)的图像像素诸如绿色图像像素相比，通过收集额外的光，透明图像像素C可有助于增加图像像素210所捕获的图像信号的信噪比(SNR)。透明图像像素C可特别改善低光条件下的SNR，在低光条件下SNR有时可限制图像质量。从具有透明图像像素210的图像像素阵列100收集的图像信号可被转换成红色、绿色和蓝色图像信号，以与用于驱动大多数图像显示器(如，显示屏、监视器等)的电路和软件兼容。在布置方式诸如图8所示的布置方式中，相比于例如图4和图5中所示的单元格图案，像素阵列100中红色和蓝色采样位置的数量可加倍。通过增加对红光和蓝光进行采样的像素200的空间频率，可减少伪色并且可增加红光和蓝光的信噪比(SNR)。
在本文中有时作为例子进行讨论的示例性布置方式中，拜耳图案中的绿色像素被替换为透明图像像素210，而拜耳图案中的红色和蓝色图像像素被替换为绿色图像传感器像素210和洋红色双光电二极管像素220，如图9 所示。在图9中，透明图像像素210、绿色图像像素210和洋红色堆叠图像传感器像素220的单元格250可由两个透明图像像素形成，所述两个透明图像像素沿对角线彼此相对并且与洋红色(M)双光电二极管像素相邻，该洋红色(M)双光电二极管像素与绿色(G)图像像素沿对角线相对(即，沿对角线相对的洋红色像素和绿色像素)。通过这种方式，洋红色图像像素220可同时响应于红光生成红色图像信号并且响应于蓝光生成蓝色图像信号，绿色图像像素210可响应于绿光生成绿色图像信号，并且透明图像像素210可响应于白光生成白色图像信号。如上结合图5所述，与具有较窄颜色滤光片的图像像素相比，通过收集额外的光，透明图像像素C可有助于增加图像像素210所捕获的图像信号的信噪比(SNR)，并且可特别改善低光条件下的SNR，在低光条件下SNR有时可限制图像质量。在图9的例子中，存在绿色图像像素210可减少从白色图像信号确定绿色图像信号的需要，从而减少应用于透明图像像素信号以便生成绿色图像信号的颜色校正矩阵的强度。通过这种方式，像素被布置成图9的配置的图像像素阵列所捕获的图像可通过以下各项展示出改善的稳健性：降低的杂光和局部镜头闪光的着色、减少的色斑以及通常降低的对信号错误诸如偏移和非线性的敏感度。在如上结合图9所述的例子中，红色、蓝色、绿色和白色图像信号可全部使用单个单元格250中的四个像素生成。通过将洋红色堆叠光电二极管像素220包括在单元格250中，可使用一个图像像素以与典型拜耳图案中相同的空间频率生成红色和蓝色信号两者(即，红色和蓝色采样位点的数量保持不变)，由此允许添加生成绿色图像信号的绿色像素。该布置方式允许准拜耳图案，其中两个透明图像像素210在单元格250中被定位成沿对角线彼此相对，从而保持拜耳图案的有益效果，诸如简化的图像处理、去马赛克和要实现的不良像素校正。洋红色像素的堆叠双光电二极管允许在2×2个单元格中生成五个图像信号(红色、蓝色、绿色和两个白色信号)，所述单元格通常仅允许生成四个不同信号。
如果需要，由透明图像像素210生成的图像信号可用于针对使用相机模块12捕获的图像生成亮度信号。因为透明图像像素210捕获红光、绿光和蓝光，因此可使用白色图像信号生成基于全可见光谱的亮度信号。在单元格250包括响应于其他颜色的光生成信号的像素(如，图9的绿色图像像素210)的例子中，此类图像信号(如，绿色图像信号)可用于生成亮度 信号。可组合多个亮度信号(如，基于白色信号生成的亮度信号和基于绿色信号生成的亮度信号)以形成复合亮度信号。在允许在相同单元格中形成透明像素和绿色像素两者的布置方式中(例如，诸如在图9中)，由空间上彼此紧密接近的像素生成的多个亮度通道可能可用，从而允许生成高质量复合亮度信号。
可能有利的是，提供具有检测电磁光谱的红外(IR)区域中的光的能力的图像传感器16。例如，图像传感器16可设置有具有颜色滤光片202的图像像素210，该滤光片202被配置为允许具有红外波长的光通过，同时将光谱可见区域中的全部或一部分中的光阻挡在外。在此类例子中，光电二极管204可生成信号，该信号指示在红外像素210处接收的红外光。例如，红外图像像素210可设置有颜色滤光片202，该滤光片202允许近红外(NIR)光通过。此类近红外图像像素210可为图像传感器16提供检测夜视、用户手势检测和其他IR应用中红外光的能力。例如，包括NIR图像像素210的电子设备10还可设置有红外光源(如，至少一个LED或其他合适光源)，该光源将红外光发射到相机模块12可捕获图像的环境内。NIR图像像素210响应于IR光源发射的红外光所生成的NIR信号可用于手势检测和其他合适应用。
在本文中有时作为例子进行讨论的一个示例性布置方式中，拜耳图案中的红色像素和蓝色像素被替换为洋红色堆叠光电二极管像素和近红外图像像素，如图10所示。例如，图像像素210和双光电二极管像素220的单元格250可由两个绿色图像像素形成，所述两个绿色图像像素沿对角线彼此相对并且与洋红色(M)图像像素和近红外(N)图像像素相邻，所述洋红色(M)图像像素和近红外(N)图像像素沿对角线彼此相对(即，沿对角线相对的洋红色像素和NIR像素)。单元格250可在整个图像像素阵列100内重复以形成绿色图像像素和NIR图像像素210以及洋红色双光电二极管像素220的马赛克。通过这种方式，洋红色图像像素可响应于红光生成红色图像信号并且响应于蓝光生成蓝色图像信号，并且绿色图像像素可响应于绿光生成绿色图像信号。NIR图像像素210可响应于光谱的近红外区域中的光生成近红外信号。在此类布置方式中，像素阵列100中红色和蓝色采样位置的数量可保持在与图4和图5中所示的单元格图案(作为例子)相同的数量。此类布置方式还向光谱的近红外区域提供敏感度，从而允许结合了 如图10所示布置的像素的图像传感器16用作可见VIR传感器。在颜色关键的应用中，绿色和洋红色像素可具有结合了NIR辐射的吸收剂的颜色滤光片，以最大程度减小对包含可见辐射和红外辐射两者的光源中的颜色再现的影响。
如果需要，拜耳图案中的红色和蓝色像素可被替换为洋红色堆叠光电二极管像素和近红外图像像素(如图10所示)，并且拜耳图案中的绿色像素可被替换为透明像素。此类布置方式的例子示于图11中，其中图像像素210和双光电二极管像素220的单元格250可由两个透明(C)图像像素形成，所述两个透明(C)图像像素沿对角线彼此相对并且与洋红色(M)图像像素和近红外(N)图像像素相邻，所述洋红色(M)图像像素和近红外(N)图像像素沿对角线彼此相对。单元格250可在整个图像像素阵列100内重复以形成透明和NIR图像像素210以及洋红色双光电二极管像素220的马赛克。通过这种方式，洋红色图像像素可响应于红光生成红色图像信号并且响应于蓝光生成蓝色图像信号。透明图像像素可生成白色信号，该信号可用作亮度信号并且/或者可进行处理以生成颜色图像信号(如，绿色图像信号，如上结合图5所述)。NIR图像像素210可响应于光谱的近红外区域中的光生成近红外信号。在此类布置方式中，像素阵列100中红色和蓝色采样位置的数量可保持在与例如图4和图5中所示单元格相同的数量，同时提供对光谱的近红外区域的敏感度。结合了如图11所示布置的像素的图像传感器16可用作可见VIR传感器。
可能有利的是提供堆叠光电二极管像素220，该像素220能够同时检测可见光谱和红外光谱中的光。例如，堆叠光电二极管220可设置有浅光电二极管204A，其被配置为检测光谱可见区域中的光(如，红光、蓝光、绿光、白光等)；和深光电二极管204B，其被配置为检测光谱的红外区域中的光。如上结合图6所述，蓝光通常在硅片203中的最浅深度处被吸收，绿光在中间深度处被吸收，并且红光在最大深度处被吸收。NIR光通常在硅片203中被吸收的深度比红光被吸收的深度要深。通过这种方式，浅光电二极管204A和深光电二极管204B可被配置为吸收具有光谱分离的波长的光(如，在电磁光谱中不相邻并且在硅中的不同深度处被吸收的波长的光)，使得本应由浅光电二极管204A吸收但在硅中透射的深度比预期的大的光将在到达深光电二极管204B之前被吸收。
在一个例子中，具有NIR敏感度的堆叠光电二极管像素220可设置有浅光电二极管204A，其被配置为吸收蓝光并生成蓝光信号；和深光电二极管204B，其被配置为吸收近红外光并生成近红外光信号。此类堆叠光电二极管220可设置有蓝色滤光片202，该滤光片202仅允许蓝光通过，同时仍提供良好的NIR透射率。此外，蓝光和NIR光展示出光谱分离，使得深光电二极管204B不太易于不经意吸收透射深度大于浅光电二极管204A的蓝光。
包括具有蓝色和红外敏感度两者的堆叠双光电二极管220的单元格250的示例性例子示于图12中。此处，拜耳图案中的绿色像素被替换为透明图像像素，而拜耳图案的蓝色图像像素被替换为蓝色/NIR堆叠双光电二极管像素。如图12所示，图像像素210和堆叠光电二极管像素220的单元格250可由两个透明(C)图像像素形成，所述两个透明(C)图像像素沿对角线彼此相对并且与红色(R)图像像素相邻，所述红色(R)图像像素与堆叠蓝色/NIR(B/N)双光电二极管像素沿对角线彼此相对(即，沿对角线相对的红色像素和堆叠蓝色/NIR像素)。单元格250可在整个图像像素阵列100内重复以形成红色和透明图像像素210以及蓝色/NIR(B/N)堆叠双光电二极管像素220的马赛克。通过这种方式，红色图像像素可响应于红光生成红色图像信号，并且透明图像像素可响应于白光生成白色图像信号。蓝色/NIR图像像素可响应于蓝光生成蓝色图像信号并且响应于NIR光生成NIR图像信号。如上结合图5所述，可使用滤光、去噪和颜色校正操作由白色图像信号确定绿色图像信号。通过这种方式，可在2×2个单元格中生成五个不同图像信号(红色、蓝色和NIR各一个以及两个白色)，该单元格通常仅允许生成四个不同信号。此类布置方式允许保持图5所示的2×2个图案的功能，同时为图像传感器提供红外敏感度。
在一个例子中，具有NIR敏感度的堆叠光电二极管像素220可设置有浅光电二极管204A，其被配置为吸收绿光并生成绿光信号；和深光电二极管204B，其被配置为吸收近红外光并生成近红外光信号。此类堆叠光电二极管220可设置有绿色滤光片202，该滤光片202仅允许绿光通过，同时仍提供良好的NIR透射率。此外，绿光和NIR光展示出光谱分离，使得深光电二极管204B不太易于不经意吸收透射深度大于浅光电二极管204A的绿光。可以按与如上结合图12所述的蓝色/NIR堆叠光电二极管像素220相比 更高的空间频率，将具有绿色/NIR敏感度的堆叠光电二极管像素220集成到单元格(如，如图4的拜耳图案中所示的单元格)中。
例如，包括具有绿色和红外敏感度两者的堆叠双光电二极管220的单元格250的示例性例子示于图13中。此处，拜耳图案中的绿色像素被替换为绿色/NIR堆叠双光电二极管像素220，从而形成图像像素210和来自两个绿色/NIR(G/N)堆叠光电二极管像素的堆叠双光电二极管像素220的单元格250，所述两个绿色/NIR(G/N)堆叠光电二极管像素沿对角线彼此相对并且与红色(R)图像像素相邻，所述红色(R)图像像素与蓝色(B)图像像素沿对角线相对(即，沿对角线相对的红色像素和蓝色像素)。单元格250可在整个图像像素阵列100内重复以形成红色和蓝色图像像素210以及绿色/NIR(B/N)堆叠双光电二极管像素220的马赛克。通过这种方式，红色图像像素可响应于红光生成红色图像信号，并且蓝色图像像素可响应于蓝光生成蓝色图像信号。绿色/NIR图像像素可响应于绿光生成绿色图像信号并且响应于NIR光生成NIR图像信号。通过这种方式，可在2×2个单元格中生成六个不同图像信号(红色、蓝色、两个绿色和两个NIR信号)，该单元格通常仅允许生成四个不同信号。此处，特性拜耳图案(如图4所示)得以保持，同时为图像传感器提供红外敏感度。
如上结合图7所述，拜耳图案中的红色像素和蓝色像素可被替换为洋红色图像像素。如果需要，诸如图7中所示的某布置方式中的绿色图像像素可被替换为绿色/NIR堆叠双光电二极管像素220，如图14所示。在此类例子中，图像像素210和双光电二极管像素220的单元格250可由两个绿色/NIR(G/N)双光电二极管像素形成，所述两个绿色/NIR(G/N)双光电二极管像素沿对角线彼此相对并且与沿对角线彼此相对的两个洋红色(M)图像像素相邻。单元格250可在整个图像像素阵列100内重复以形成绿色/NIR堆叠光电二极管像素220和洋红色堆叠光电二极管像素220的马赛克。即，单元格250和/或像素阵列100可完全由双光电二极管图像像素220构成。通过这种方式，洋红色图像像素可响应于红光生成红色图像信号以及响应于蓝光生成蓝色图像信号，并且绿色/NIR图像像素可响应于绿光生成绿色图像信号以及响应于近红外光生成近红外图像信号。在此类布置方式中，相比于例如图4和/或图5中所示的单元格图案，像素阵列100中红色和蓝色采样位置的数量可加倍。使红色和蓝色采样的空间频率加倍可减少伪 色，并且增加与红色信号和绿色信号相关的信噪比(SNR)。通过将绿色图像像素210替换为绿色/NIR双堆叠光电二极管像素220，用于绿光的采样位点数可保持在如与拜耳图案(如图4所示)中相同的频率下，同时向图像传感器提供NIR敏感度。通过这种方式，可在2×2个单元格中生成八个不同图像信号(红色、蓝色、绿色、和NIR各两个)，该单元格通常仅允许生成四个不同信号。在此类布置方式中，可使用绿色和/或NIR图像信号生成亮度信号。例如，可使用通过单个像素220生成的绿色图像信号和NIR图像信号生成复合亮度信号。
如上结合图9所述，拜耳图案中的绿色像素可被替换为透明图像像素210，而拜耳图案中的红色和蓝色图像像素可被替换为绿色图像传感器像素210和洋红色双光电二极管像素220，如图9所示。如果需要，诸如图9中所示的某布置方式中的绿色图像像素可被替换为绿色/NIR堆叠双光电二极管像素220(例如，包括绿色光电二极管204A和红外光电二极管204B)，如图15所示。在此类例子中，透明图像像素210、洋红色堆叠双光电二极管像素220和绿色/NIR堆叠双光电二极管像素220的单元格250可由两个透明(C)图像像素形成，所述两个透明(C)图像像素沿对角线彼此相对并且与洋红色(M)双光电二极管像素相邻，所述洋红色(M)双光电二极管像素与绿色/NIR(G/N)图像像素沿对角线相对(即，沿对角线相对的洋红色像素和绿色/NIR像素)。通过这种方式，洋红色图像像素220可同时响应于红光生成红色图像信号以及响应于蓝光生成蓝色图像信号，并且绿色/NIR像素220可同时响应于绿光生成绿色图像信号以及响应于近红外光生成NIR图像信号。透明图像像素210可响应于白光生成白色图像信号。通过这种方式，透明图像像素C可有助于增加图像像素210和堆叠光电二极管像素220所捕获的图像信号的信噪比(SNR)，并且改善低光条件下的SNR，在低光条件下SNR有时可限制图像质量。如上结合图9所述，存在由绿色/NIR图像像素220所生成的绿色图像像素可减少从白色图像信号确定绿色图像信号的需要，从而减少应用于透明图像像素信号以便生成绿色图像信号的颜色校正矩阵的强度。在如上结合图15所述的例子中，红色、蓝色、白色和NIR图像信号可使用单个单元格250中的四个像素生成。通过将洋红色堆叠光电二极管像素220包括在单元格250中，可使用一个图像像素以与典型拜耳图案中相同的空间频率生成红色和蓝色信号两者 (即，红色和蓝色采样位点的数量保持不变)，由此允许添加生成绿色和近红外图像信号两者的绿色/NIR像素。绿色/NIR像素以及洋红色像素的堆叠双光电二极管允许在2×2个单元格中生成六个图像信号(红色、蓝色、绿色、近红外和两个白色信号)，该单元格通常仅允许生成四个不同信号。在此类布置方式中，存在可从中生成亮度信号的多个通道。例如，绿色图像信号、红外图像信号和白色图像信号可全部适用于生成亮度信号。如果需要，可使用绿色、白色和/或红外通道中的不止一个或每一个来生成相应的亮度信号，该信号可组合以形成高保真复合亮度信号。
红外光可比蓝光、绿光或红光行进到硅片203中更深处。即，硅中NIR光的衰减比可见光谱中光的衰减更渐进。因此可能有利的是形成适于检测到图像像素硅衬底中相对深处的NIR光的光电二极管。在堆叠双光电二极管像素220的深光电二极管204B被配置为吸收NIR光的例子中，可能有利的是在单独硅片上至少部分地形成深光电二极管204B。形成于不同硅片上的浅光电二极管204A和深光电二极管204B的示例性例子示于图16中。此处，浅光电二极管204A形成于第一硅片203A(有时在本文称为浅硅片203A、第一衬底203A、或浅衬底203A)中，并且深光电二极管204B形成于第二硅片(有时在本文称为深硅片203B、第二衬底203B、或深衬底203B)中，该第二硅片可接合或以其他方式附接到第一硅片203A。如图16所示，深硅片203B可形成于浅硅片203A下面(即，更深)。在此类布置方式中，可由单独电路控制和读出浅晶片203A和深晶片203B。此类布置方式可有助于确保在堆叠图像像素220处接收的相应波长的光到达其相应的光电二极管204A和光电二极管204B，同时简化对来自光电二极管中每一个的信号的控制和读出。如果需要，形成于浅晶片203A中的浅光电二极管204A可被配置为吸收具有可见波长的光(如，绿光或蓝光)，并且形成于深晶片203B中的深光电二极管204B可被配置为吸收具有红外波长的光。然而，这仅仅是示例性的。如果需要，分别形成于第一衬底203A和第二衬底203B中的第一光电二极管204A和第二光电二极管204B中的每一个均可被配置为吸收可见光谱中的光(如，每个光电二极管可被配置为吸收不同颜色的光)。
如上结合图6所述，浅光电二极管204A和深光电二极管204B可形成于硅片203中的充分不同的深度处，以减少被配置为由浅光电二极管204A 吸收、但无意地透射穿过硅到达深光电二极管204B的光的量。然而，即使在此类布置方式中，被配置为由浅光电二极管204A吸收的波长的一些光也可越过浅光电二极管204A并由深光电二极管204B吸收。相似地，被配置为由深光电二极管204B吸收的波长的一些光可能过早衰减并由浅光电二极管204A吸收。例如，在洋红色堆叠双光电二极管像素220的示例性实施例中(其中浅光电二极管204A被配置为检测蓝光并生成蓝色图像信号，并且深光电二极管204B被配置为检测红光并生成红色图像信号)，蓝色光电二极管204A可吸收至少一些旨在由红色光电二极管204B吸收的红光，并且红色光电二极管204B可吸收至少一些旨在由蓝色光电二极管204A吸收的光。通过这种方式，浅光电二极管204A生成的图像信号(即，蓝色混合图像信号)可能不期望地包括一个图像信号分量，该分量代表需要信号的光颜色之外的光颜色(如，红色)。相似地，深光电二极管204B生成的图像信号(即，红色混合图像信号)可能不期望地包括一个图像信号分量，该分量代表需要测量的光颜色之外的光颜色(如，蓝色)。
颜色校正矩阵(CCM)可应用于来自浅光电二极管204A和深光电二极管204B的混合图像信号，以从混合图像信号中提取所需信号(如，蓝色图像信号和/或红色图像信号)。因为此类CCM操作可能不期望地使噪声放大，因此可能有利的是对浅光电二极管204A和深光电二极管204B生成的图像信号进行去噪操作。
图17示出了示例性步骤的流程图，所述步骤可在对堆叠双光电二极管像素220生成的图像信号数据进行去噪和提取时进行。
在步骤1600处，图像传感器16可捕获来自某个场景的图像信号。图像传感器16所捕获的图像信号可包括堆叠双光电二极管像素220中的浅光电二极管204A和/或深光电二极管204B所生成的混合信号。如果需要，根据像素的配置(即，单元格250)，图像信号也可包括白色图像信号、红色图像信号、蓝色图像信号、绿色图像信号、近红外图像信号或任何其他合适图像信号中的一者或多者。在像素阵列100包括图9所示类型的单元块的示例性例子中，可捕获混合红色(RX’)、混合蓝色(BX’)、白色(C’)和绿色(G’)图像信号。可将所捕获图像信号传输至处理电路18以用于图像处理。
在步骤1602处，可对所捕获图像信号进行白平衡操作。在图9的例子中，可产生白平衡混合红色图像信号(RX)、白平衡蓝色图像信号(BX)、白平衡白色图像信号(C)和白平衡绿色图像信号(G)。
在步骤1604处，处理电路18可对色度滤光片去马赛克并将该色度滤光片应用于白平衡图像信号，以从白平衡图像信号中提取混合红色、混合蓝色、绿色和白色图像数据。色度滤光片可应用于对白平衡图像信号进行色度去噪。处理电路18可例如对图像信号去马赛克，并且同时、按顺序或以散布方式应用色度滤光片。应用色度滤光片并对图像信号去马赛克的这一过程有时在本文可被称为“色度去马赛克”。色度滤光片可增加每种颜色的图像信号之间的噪声相关性(如，混合红色、混合蓝色、绿色和白色通道中的噪声起伏可以相关方式一起增加或减少)。例如，处理电路18可将混合红色、混合蓝色、绿色和白色图像信号之间的相关噪声增加至高达与混合红色、混合蓝色、绿色和白色图像信号相关的所有噪声的70％或更大。
通过增加噪声相关性，处理电路18可减少将CCM应用于图像信号时所生成的噪声放大的量。对图像信号进行色度去马赛克可允许从可用颜色图像信号确定混合图像信号的单个分量(如，混合蓝色图像信号的独立蓝色分量或混合红色图像信号的独立红色分量)。在该例子中，所收集图像信号中可能缺少独立蓝色图像信号和/或独立红色图像信号，因为浅光电二极管204A和深光电二极管204B所生成的图像信号同时包括蓝色图像信号分量和红色图像信号分量。可使用白色、混合红色和绿色图像信号(如，通过进行减法操作)来确定蓝色图像信号。可使用白色、混合蓝色和绿色图像信号(如，通过进行减法操作)来确定红色图像信号。可结合步骤1604进行的去马赛克和滤光操作的进一步细节在下面提供。
在步骤1614处，处理电路18可产生白色图像数据(如，每个图像像素的白色图像值)。在一个合适例子中，处理电路18可对白色图像信号去马赛克，以产生白色图像数据(如，每个像素的白色图像值或亮度信号)。在另一个合适布置方式中，可基于绿色图像传感器像素210所生成的绿色图像信号来生成白色图像值(即，亮度信号)。在图像传感器16被配置为检测红外光的例子中(例如，在布置方式诸如图10-15所示的那些中)，红外图像像素210所生成的近红外信号可用作亮度信号。如果需 要，可确定多个亮度信号(如，基于透明图像像素生成的透明图像像素数据所生成的亮度信号，基于绿色图像像素生成的绿色图像像素数据所生成的亮度信号，和/或基于NIR像素生成的NIR图像信号所生成的图像信号)并将多个亮度信号组合，以生成高质量复合白色图像(亮度)信号。白色图像值可用于计算使用混合红色和混合蓝色图像信号的差值，以增加混合红色、混合蓝色和白色图像信号之间的噪声相关性。
在步骤1624处，处理电路18可通过从混合红色图像值(如，步骤1602中生成的白平衡混合红色图像值)中减去白色图像值，来生成混合红色差值。处理电路18可通过从混合蓝色图像值(如，步骤1602中生成的白平衡混合蓝色图像值)中减去白色图像值，来生成混合蓝色差值。可例如针对每个堆叠光电二极管像素220计算混合红色和混合蓝色差值。
在步骤1634处，处理电路18可使用色度滤光片过滤混合红色差值和混合蓝色差值。可通过例如在图像像素210和/或堆叠像素220的内核上计算的差值进行加权平均(如，通过进行步骤112所计算的一组差值的加权平均值)，将色度滤光片应用于混合红色差值和混合蓝色差值。图像像素的内核可限定为图像像素阵列100中的像素200的子集，在该图像像素阵列100上进行色度过滤(如，内核可包括图像像素阵列100中的像素200中的一些或全部)。例如，使用5像素×5像素内核时，当进行色度过滤时针对图像像素阵列100中的像素200的5像素×5像素子集计算差值的加权平均值(如，可使用图像像素阵列100中的25个周围图像像素处的差值计算给定像素200的差值的加权和)。一般来讲，可使用任何所需尺寸的内核。可能有利的是在缓慢变化的(大约一致的)场景的一部分中使用较大内核，以更好地降噪，同时在场景纹理、细节和/或边缘的区域中使用较小内核，以保持高频信息和清晰度。
在步骤1644处，可将白色图像值添加至色度过滤的混合红色差值和色度过滤的混合蓝色差值，以分别生成色度过滤的混合红色图像值和色度过滤的混合蓝色图像值。
在步骤1654处，处理电路18可对色度过滤的混合红色图像值和色度过滤的混合蓝色图像值去马赛克，以产生具有增加的相关噪声的混合红色图像数据和混合蓝色图像数据(如，已进行色度去马赛克处理的混合红色图像数据和混合蓝色图像数据)。
在步骤1606处，处理电路18可将颜色校正矩阵(CCM)应用于混合红色图像数据和混合蓝色图像数据。CCM可例如从蓝色混合图像数据中提取蓝色图像数据，以生成独立的蓝色图像数据。相似地，CCM可从红色混合图像数据中提取红色图像数据，以生成独立的红色图像数据。可通过绿色图像像素生成绿色图像数据。例如，CCM可将图像数据转换成标准红色、标准绿色和标准蓝色图像数据(有时统称为线性sRGB图像数据或简称sRGB图像数据)。如果需要，可对线性sRGB图像数据进行伽马校正过程。在伽马校正之后，可将sRGB图像数据用于使用图像显示设备的显示器。在一些情况下，可能有利的是提供额外的降噪(如，通过将点滤光片应用于sRGB图像数据)以进一步减少通过将CCM应用于混合红色、混合蓝色和混合绿色图像数据所生成的噪声放大。处理电路18可保留混合图像数据以用于在任选步骤1608期间对sRGB图像数据进行进一步处理。
如果差值的色度过滤在图像像素200的充分大的内核上进行，则在色度过滤之后，来自混合红色和混合蓝色图像信号的最小噪声可保留在混合红色和混合蓝色差值中。例如，如果内核具有15个像素×15个像素或更大的尺寸，则色度过滤可将混合红色和混合蓝色色度过滤差值中的噪声降至忽略不计的水平。如果需要，图像像素200的内核可包括位于多个图像像素阵列100中的图像像素、位于多个图像传感器16中的图像像素和/或在多个时间帧期间所使用(如，以允许时态去噪)的图像像素。将白色图像值添加至色度过滤差值时，白色图像值中的噪声可支配差值中的噪声。通过这种方式，在步骤1644处产生的混合红色和混合蓝色图像数据中的噪声可与白色图像数据中的噪声基本上等同。红色和蓝色图像数据中的噪声由此可高度相关，从而导致由CCM造成的噪声放大降低。与针对图像像素阵列100使用拜耳图案时相比，该过程可产生由CCM造成的较少噪声放大。
CCM可对混合红色、混合蓝色和绿色图像数据进行操作以在步骤1606处产生线性sRGB数据。例如，CCM可从混合图像数据中提取信息，以生成标准蓝色数据和/或标准红色数据。在通过CCM对白色图像数据(如，去马赛克的白色图像数据或在步骤1604处产生的复合亮度信号)进行操作之后，可保留所述图像数据。sRGB图像数据可在其他三维空间诸如亮度色度色调(LCH)空间中表示。在LCH空间中，亮度通道(L)可与图像传感器16所捕获的图像的亮度有关，色度通道(C)可与图像的颜色饱和有关， 并且色调通道可与图像的具体颜色(如，红色、紫色、黄色、绿色等)有关。所显示图像中噪声和清晰度的感知可受到亮度通道中的噪声和信号变化的影响。可通过如下方式改善图像数据中的SNR：将sRGB数据变换成LCH数据，将亮度通道中的亮度值替换为白色图像值(由于白色图像信号的广谱使得该白色图像值与图像总体亮度密切有关)，并且将LCH数据变换回sRGB数据。通过这种方式，CCM所导致的噪声放大可在亮度通道中得以抑制，其中当观察者观察所显示图像时，噪声对观察者来说特别明显。
在任选步骤1608处，处理电路18可将点滤光片应用于图像数据(如，应用于在将CCM应用于混合红色、混合蓝色和绿色图像数据之后所产生的sRGB图像数据)。点滤光片可对sRGB图像数据进行操作以生成经校正的sRGB数据。点滤光片可用于进一步降低通过将CCM应用于混合红色、混合蓝色和绿色图像数据所引起的噪声放大。当使用显示器***显示时，相比于在应用点滤光片之前的sRGB数据，经校正的sRGB数据由此提供更佳图像质量(如，更佳亮度性能)。
点滤光片可对不具有来自相邻像素200的信息的单个像素200进行操作，而在应用于单个像素200下的图像信号时色度去马赛克可能需要来自多个像素(如，像素内核)的图像信号(如，差值)。例如，点滤光片可对每个图像像素的标准红色值、标准绿色值和标准蓝色值进行操作。为了对sRGB数据进行点滤光片操作，处理电路18可使用混合红色图像数据、混合蓝色图像数据和绿色图像数据(如，在应用CCM之前的图像数据)计算初始(原始)亮度信号。初始亮度信号可为混合红色图像数据、混合蓝色图像数据和绿色图像数据的线性组合(如，加权和)。如果需要，处理电路18可使用白色图像数据计算初始亮度信号。在生成红外光信号的例子中(如，在像素阵列100包括对NIR敏感的像素的例子中)，NIR信号有助于亮度信号。一般来讲，红色、绿色、蓝色、白色、混合和/或NIR图像信号可以任何合适方式组合，以生成稳健的复合原始亮度信号。
处理电路18可计算隐含的亮度信号，该信号为标准红色、标准绿色和标准蓝色图像数据的线性组合(如，在将CCM应用于图像数据之后)。如果需要，用于计算隐含亮度信号的线性组合中的权重可基本上类似于用于 计算初始亮度信号的权重。可对权重进行调整以修改点滤光片的“强度”(如，点滤光片将sRGB数据变换或校正的程度)。
处理电路18可通过在最简单情况下将初始(原始)亮度信号除以隐含亮度信号来生成缩放值(如，待应用于颜色校正图像值的缩放系数)。如果需要，缩放系数可包括分子和分母。缩放值的分子和/或分母可包括初始亮度信号和隐含亮度信号的加权和。缩放值可包括可调整加权参数，该参数可变化以调整点滤光片的强度(如，加权参数可连续变化以将点滤光片的强度从零调整为全强度)。为了将点滤光片应用于sRGB数据(如，应用于标准红色、绿色和蓝色图像数据)，处理电路18可将sRGB数据乘以缩放系数以产生经校正的sRGB数据。例如，处理电路18可将标准红色图像数据乘以缩放值，标准绿色图像数据乘以缩放值等。如果需要，经校正的sRGB数据可具有大约从应用点滤光片之前(如，在将经校正的sRGB数据转换至LCH空间时)保存的色调通道和色度通道。由于白色图像信号的固有保真性，经校正的sRGB数据可具有改善的噪声和/或清晰度。
在最简单的情况下，初始亮度信号可利用白色图像数据近似表示。如果需要，初始亮度信号可为复合信号，该信号包括白色图像信号、绿色图像信号和/或NIR图像信号。处理电路18可例如将点滤光片应用于图像像素阵列100中每个像素200的sRGB数据。
处理电路18可通过将红色、绿色、蓝色图像数据(如，在应用CCM之后)组合，来生成给定图像像素200的隐含亮度值(如，LCH空间中的亮度值)。隐含亮度值可例如以红色、绿色和蓝色图像数据的线性组合来计算。
处理电路18可通过将初始亮度信号(即，用于生成初始亮度信号的白色图像值或其他图像值)除以隐含亮度值来生成缩放值。如果需要，可通过将白色图像值除以隐含亮度值和白色图像值的加权和来生成缩放系数。缩放系数可包括可调整的加权参数，该参数可变化以调整点滤光片的强度(如，加权参数可连续变化以将点滤光片的强度从零调整为全强度)。缩放值可例如为对sRGB数据进行操作的操纵子。如果需要，点滤光片可应用于第一强度下的浅光电二极管204A所生成的图像信号，并且可应用于第二强度下的浅光电二极管204B所生成的图像信号。可将更强的点滤光片应用于浅光电二极管信号而不是深光电二极管信号(因为，例如，浅光电二 极管信号可更易于吸收旨在针对深光电二极管的光)。通过这种方式，具有较大不期望信号分量的图像信号可比具有较小不期望信号分量的另一个图像信号更大幅地去噪。
处理电路18可将sRGB数据乘以缩放值以产生经校正的sRGB数据(如，经校正的标准红色、绿色和蓝色图像数据)。例如，处理电路18可将标准红色图像数据乘以缩放值，标准绿色图像数据乘以缩放值等。经校正的sRGB数据可根据需要被提供给图像显示器。与在应用点滤光片之前的sRGB数据相比较，经校正的sRGB数据可具有改善的噪声和/或清晰度。
如上结合步骤1608所提供的例子仅仅是示例性的。如果需要，结合步骤1608所述的点滤光片操作可在应用颜色校正矩阵之前进行。一般来讲，上文在图17中所述的步骤可按其他所需顺序进行，以增加图像信号之间的噪声相关性并降低通过颜色校正矩阵的噪声放大，但在不同顺序之间性能可不同。
一般来讲，如上结合图17所述的示例性步骤(其中从堆叠光电二极管像素220所生成的混合蓝色图像信号中提取蓝色图像信号，并且从堆叠光电二极管像素220所生成的混合红色图像信号分量中提取红色图像信号)仅仅是示例性的。如果需要，如上结合图17所述的步骤可应用于任何合适堆叠像素220所生成的图像信号。例如，如上结合图17所述的步骤可应用于堆叠光电二极管像素220所生成的信号，该像素220被配置为生成蓝色图像信号和红外图像信号，但可无意地生成包括红外分量的蓝色图像信号和包括蓝色分量的红外图像信号(例如，如图12所示)。如上结合图17所述的步骤可应用于堆叠光电二极管像素220所生成的信号，该像素220被配置为生成绿色图像信号和红外信号，但可无意地生成包括红外分量的绿色图像信号和包括绿色分量的红外图像信号(例如，如图13所示)。如果需要，如上结合图17所述的步骤可更积极地应用于混合图像信号(如，堆叠像素220中的光电二极管所生成的图像信号)。在一个合适的例子中，浅光电二极管204A可产生混合图像信号，该信号比深光电二极管204B产生的图像信号具有更大的不期望分量。与具有较小不期望信号分量的图像信号相比，可将更强效的去噪操作应用于浅光电二极管204A所生成的混合图像信号。一般来讲，如上结合图17所述的步骤可应用于任何图像 信号(如，堆叠光电二极管像素220中的浅光电二极管204A或深光电二极管204B所生成的图像信号)，该信号包括可从光电二极管所生成的混合图像信号中提取的图像信号。
图18以简化形式示出了典型处理器***1800，诸如数字相机，该处理器***1800包括成像设备2000(如，成像设备2000，诸如图1-17的成像传感器16，该成像传感器16采用图像像素210和/或堆叠双光电二极管图像像素220以及针对上文所述的操作的技术)。处理器***1800是可包括成像设备2000的具有数字电路的示例性***。在不进行限制的前提下，这种***可包括计算机***、静态或视频摄像机***、扫描仪、机器视觉、车辆导航、视频电话、监控***、自动对焦***、星体******、运动检测***、图像稳定***以及其他采用成像设备的***。
处理器***1800通常包括镜头1896，该镜头用于在快门释放按钮1897被按下时，将图像聚焦到设备2000的像素阵列100上；中央处理单元(CPU)1895，诸如微处理器，它控制相机功能和一个或多个图像流功能，通过总线1893与一个或多个输入/输出(I/O)设备1891通信。成像设备2000还通过总线1893与CPU 1895通信。***1800还包括随机存取存储器(RAM)1892并且可包括可移动存储器1894，诸如闪存存储器，该存储器也通过总线1893与CPU 1895通信。成像设备2000可在单个集成电路或不同芯片上与CPU相组合，无论是否具有存储器。尽管总线1893被示为单总线，但该总线也可以是一个或多个总线或桥接器或其他用于互连***组件的通信路径。
成像***可包括具有像素阵列的图像传感器，该像素阵列包括具有颜色滤光片、第一光电二极管和第二光电二极管的堆叠光电二极管像素。第一光电二极管可***颜色滤光片和第二光电二极管之间，并且可响应于第一波段的光生成第一图像信号。第二光电二极管可响应于第二波段的光生成第二图像信号，该第二波段不同于第一波段。颜色滤光片可阻挡第三波段的光，该第三波段不同于第一波段和第二波段。成像***可包括接收第一图像信号和第二图像信号的图像处理电路。图像处理电路可对至少第一图像信号进行去噪操作以生成第一去噪图像信号，并且可对至少第一去噪图像信号进行颜色校正操作。去噪操作可被配置为降低通过颜色校正操作的噪声放大。
如果需要，第一光电二极管可响应于蓝光生成第一图像信号，第二光电二极管可响应于红光生成第二图像信号，并且颜色滤光片可为透射红光和蓝光的洋红色滤光片。
如果需要，第一光电二极管可响应于蓝光生成第一图像信号，第二光电二极管可响应于红外光生成第二图像信号，并且颜色滤光片可为透射蓝光和红外光的蓝色滤光片。
如果需要，第一光电二极管可响应于绿光生成第一图像信号，第二光电二极管可响应于红外光生成第二图像信号，并且颜色滤光片可为透射绿光和红外光的绿色滤光片。
第一图像信号可具有第一噪声水平并且第二图像信号可具有第二噪声水平。图像处理电路可对第一图像信号和第二图像信号进行去噪操作，以生成第一去噪图像信号和第二去噪图像信号。去噪操作可将第一去噪图像信号和第二去噪图像信号之间的噪声相关性增加到至少70％。
如果需要，图像处理电路可通过基于阵列中至少25％的像素所生成的图像信号计算第一图像信号的加权平均值，对至少第一图像信号进行去噪操作。
如果需要，图像处理电路可基于至少一个亮度信号生成点滤光片。图像处理电路可使用点滤光片调整与至少第一图像信号相关的亮度分量。所述至少一个亮度信号可包括在由图像处理电路进行处理之前由图像传感器生成的第一亮度信号和通过图像处理电路所进行的去噪操作而生成的第二亮度信号。第一亮度信号和第二亮度信号可用于生成点滤光片。
如果需要，图像处理电路可对第一图像信号和第二信号进行去噪操作。去噪操作可将第一图像信号调整第一量并且可将第二信号调整第二量，该第二量小于第一量。
成像设备可包括图像传感器，该图像传感器包括具有重复单元格的像素阵列，所述单元格包括至少一个双光电二极管像素，该像素具有响应于第一颜色的光生成第一电信号的浅光电二极管、响应于不同于第一颜色的第二颜色的光生成第二电信号的深光电二极管以及透射第一颜色光和第二颜色光的形成于浅光电二极管和深光电二极管上方的颜色滤光片。成像设备可包括处理电路，该处理电路处理第一电信号，使得第一电信号和第二电信号之间的噪声相关性增加。处理电路可将颜色校正应用于具有增加噪 声相关性的第一电信号，以移除响应于第二颜色的光所生成的第一电信号的分量。
如果需要，双光电二极管像素可为洋红色像素，其中浅光电二极管响应于蓝光生成第一电信号，深光电二极管响应于红光生成第二电信号，并且颜色滤光片为透射红光和蓝光并且阻挡绿光的洋红色滤光片。
如果需要，单元格可包括额外像素以及第一和第二沿对角线相对的绿色像素，该绿色像素各自响应于绿光生成绿色图像信号。额外像素可为红外像素，该红外像素响应于红外光生成红外图像信号。额外像素可为额外的洋红色像素，该洋红色像素响应于蓝光生成第一电信号并且响应于红光生成第二电信号。
如果需要，单元格可包括额外像素以及第一和第二沿对角线相对的透明像素，所述透明像素响应于至少两种不同颜色的光生成宽带图像信号。额外像素可为红外像素，该红外像素响应于红外光生成红外图像信号。额外像素可为额外的洋红色像素，该洋红色像素响应于蓝光生成第一电信号并且响应于红光生成第二电信号。额外像素可为绿色像素，该绿色像素响应于绿光生成绿色图像信号。
图像传感器可包括形成为行和列的像素阵列，该像素阵列包括具有四个相邻像素的像素块。像素块可包括至少一个堆叠光电二极管像素，该像素包括响应于给定颜色的光生成颜色图像信号的第一光电二极管、响应于红外光生成红外图像信号的第二光电二极管、以及使给定颜色的光和红外光通过的颜色滤光片元件。第一光电二极管可形成于颜色滤光片元件和第二光电二极管之间。
如果需要，所述至少一个堆叠光电二极管像素可包括第一堆叠光电二极管像素，该像素与第二堆叠光电二极管像素沿对角线相对。在第一堆叠光电二极管像素和第二堆叠光电二极管像素中的每一个中，颜色滤光片可为绿色滤光片，并且第一光电二极管响应于给定颜色的光所生成的第一颜色图像信号可为响应于绿光生成的绿色图像信号。像素块可包括第三堆叠光电二极管像素和第四堆叠光电二极管像素，所述像素各自包括响应于蓝光生成蓝色图像信号的第一光电二极管、响应于红光生成红色图像信号的第二光电二极管、以及允许蓝光和红光通过的颜色滤光片元件。第一光电二极管可形成于颜色滤光片元件和第二光电二极管之间。
在所述至少一个堆叠光电二极管像素中，颜色滤光片可为绿色滤光片，并且第一光电二极管响应于给定颜色的光所生成的颜色图像信号可为响应于绿光生成的绿色图像信号。像素块可包括第二堆叠光电二极管像素，该像素包括响应于蓝光生成蓝色图像信号的第一光电二极管、响应于红光生成红色图像信号的第二光电二极管、以及允许蓝光和红光通过的颜色滤光片元件。第一光电二极管可形成于颜色滤光片元件和第二光电二极管之间。像素块可包括一对沿对角线相对的宽带像素，所述像素各自具有透射至少两种不同颜色光的颜色滤光片。
在所述至少一个堆叠光电二极管像素中，颜色滤光片可为蓝色滤光片，并且第一光电二极管响应于给定颜色的光所生成的第一颜色图像信号可为响应于蓝光生成的蓝色图像信号。像素块可包括第一透明像素，该像素响应于至少两种不同颜色的光生成宽带图像信号，它与第二透明像素沿对角线相对，该第二透明像素响应于至少两种不同颜色的光生成宽带图像信号。
如果需要，第一光电二极管可形成于第一硅衬底上并且第二光电二极管可至少部分地形成于接合至第一硅衬底的第二硅衬底上。
以上所述仅是说明本实用新型的原理，这些原理可在其他实施例中实施。
根据一个方面，提供一种成像***。所述成像***可以包括：图像传感器，所述图像传感器具有像素阵列，其中所述像素阵列包括具有颜色滤光片、第一光电二极管和第二光电二极管的堆叠光电二极管像素，其中所述第一光电二极管***在所述颜色滤光片和所述第二光电二极管之间，其中所述第一光电二极管响应于第一波段的光生成第一图像信号，其中所述第二光电二极管响应于第二波段的光生成第二图像信号，所述第二波段不同于所述第一波段，并且其中所述颜色滤光片阻挡第三波段的光，所述第三波段不同于所述第一波段和所述第二波段；以及图像处理电路，所述图像处理电路接收所述第一图像信号和所述第二图像信号，其中所述图像处理电路对至少所述第一图像信号进行去噪操作以生成第一去噪图像信号，并且对至少所述第一去噪图像信号进行颜色校正操作，并且其中所述去噪操作被配置为降低由所述颜色校正操作造成的噪声放大。
根据一个实施例，其中所述第一光电二极管响应于蓝光生成所述第一图像信号，其中所述第二光电二极管响应于红光生成所述第二图像信号，并且其中所述颜色滤光片为透射所述红光和所述蓝光的洋红色滤光片。
根据一个实施例，其中所述第一光电二极管响应于蓝光生成所述第一图像信号，其中所述第二光电二极管响应于红外光生成所述第二图像信号，并且其中所述颜色滤光片为透射所述蓝光和所述红外光的蓝色滤光片。
根据一个实施例，其中所述第一光电二极管响应于绿光生成所述第一图像信号，其中所述第二光电二极管响应于红外光生成所述第二图像信号，并且其中所述颜色滤光片为透射所述绿光和所述红外光的绿色滤光片。
根据一个实施例，其中所述第一图像信号具有第一噪声水平并且所述第二图像信号具有第二噪声水平，其中所述图像处理电路对所述第一图像信号和所述第二图像信号进行所述去噪操作以生成所述第一去噪图像信号和所述第二去噪图像信号，并且其中所述去噪操作将所述第一去噪图像信号和所述第二去噪图像信号之间的噪声相关性增加到至少70％。
根据一个实施例，其中所述图像处理电路通过基于所述阵列中至少25％的像素所生成的图像信号计算所述第一图像信号的加权平均值，对至少所述第一图像信号进行所述去噪操作。
根据一个实施例，其中所述图像处理电路基于至少一个亮度信号生成点滤光片，并且其中所述图像处理电路使用所述点滤光片调整与至少所述第一图像信号相关的亮度分量。
根据一个实施例，其中所述至少一个亮度信号包括在由所述图像处理电路进行处理之前由所述图像传感器生成的第一亮度信号和通过所述图像处理电路所进行的所述去噪操作而生成的第二亮度信号，并且其中所述第一亮度信号和所述第二亮度信号用于生成所述点滤光片。
根据一个实施例，其中所述图像处理电路对所述第一图像信号和所述第二图像信号进行所述去噪操作，其中所述去噪操作将所述第一图像信号调整第一量，并且其中所述去噪操作将所述第二信号调整第二量，所述第二量小于所述第一量。
根据另一个方面，提供一种成像设备。所述成像设备可以包括：图像传感器，所述图像传感器包括具有重复单元格的像素阵列，其中所述单元格包括至少一个双光电二极管像素，所述双光电二极管像素具有响应于第一颜色的光生成第一电信号的浅光电二极管、响应于不同于所述第一颜色的第二颜色的光生成第二电信号的深光电二极管、以及形成于所述浅光电二极管和所述深光电二极管上方并透射所述第一颜色光和所述第二颜色光的颜色滤光片；以及处理电路，所述处理电路处理所述第一电信号，使得所述第一电信号和所述第二电信号之间的噪声相关性增加，其中所述处理电路将颜色校正应用于具有增加的噪声相关性的所述第一电信号，以移除响应于所述第二颜色的光所生成的所述第一电信号的分量。
根据一个实施例，其中所述双光电二极管像素为洋红色像素，其中所述浅光电二极管响应于蓝光生成所述第一电信号，其中所述深光电二极管响应于红光生成所述第二电信号，并且其中所述颜色滤光片为透射红光和蓝光并且阻挡绿光的洋红色滤光片，所述单元格还可以包括：第一和第二沿对角线相对的绿色像素，所述绿色像素响应于绿光各自生成绿色图像信号；和额外像素。
根据一个实施例，其中所述额外像素包括红外像素，所述红外像素响应于红外光生成红外图像信号。
根据一个实施例，其中所述额外像素包括额外的洋红色像素，所述额外的洋红色像素响应于蓝光生成第一电信号并且响应于红光生成第二电信号。
根据一个实施例，其中所述双光电二极管像素为洋红色像素，其中所述浅光电二极管响应于蓝光生成所述第一电信号，其中所述深光电二极管响应于红光生成所述第二电信号，并且其中所述颜色滤光片为透射红光和蓝光并且阻挡绿光的洋红色滤光片，所述单元格还可以包括：第一和第二沿对角线相对的透明像素，所述透明像素各自响应于至少两种不同颜色的光生成宽带图像信号；和额外像素。
根据一个实施例，其中所述额外像素包括红外像素，所述红外像素响应于红外光生成红外图像信号。
根据一个实施例，其中所述额外像素包括额外的洋红色像素，所述额外的洋红色像素响应于蓝光生成第一电信号并且响应于红光生成第二电信号。
根据一个实施例，其中所述额外像素包括绿色像素，所述绿色像素响应于绿光生成绿色图像信号。
根据又一个方面，提供一种图像传感器。所述图像传感器可以包括：形成为行和列的像素阵列，其中所述像素阵列包括具有四个相邻像素的像素块，其中所述像素块中的所述四个相邻像素包括至少一个堆叠光电二极管像素，所述像素包括响应于给定颜色的光生成颜色图像信号的第一光电二极管、响应于红外光生成红外图像信号的第二光电二极管、以及使所述给定颜色的光和所述红外光通过的颜色滤光片元件，并且其中所述第一光电二极管形成于所述颜色滤光片元件和所述第二光电二极管之间。
根据一个实施例，其中所述至少一个堆叠光电二极管像素包括第一堆叠光电二极管像素，所述第一堆叠光电二极管像素与第二堆叠光电二极管像素沿对角线相对，其中在所述第一堆叠光电二极管像素和所述第二堆叠光电二极管像素中的每一个中，所述颜色滤光片为绿色滤光片，并且所述第一光电二极管响应于所述给定颜色的光所生成的所述第一颜色图像信号为响应于绿光生成的绿色图像信号。
根据一个实施例，其中所述像素块包括第三堆叠光电二极管像素和第四堆叠光电二极管像素，其中所述第三堆叠光电二极管像素和所述第四堆叠光电二极管像素中的每一个包括：响应于蓝光生成蓝色图像信号的第一光电二极管、响应于红光生成红色图像信号的第二光电二极管、以及允许所述蓝光和所述红光通过的颜色滤光片元件，其中所述第一光电二极管形成于所述颜色滤光片元件和所述第二光电二极管之间。
根据一个实施例，其中在所述至少一个堆叠光电二极管像素中，所述颜色滤光片为绿色滤光片，并且所述第一光电二极管响应于所述给定颜色的光所生成的所述颜色图像信号为响应于绿光生成的绿色图像信号，并且其中所述像素块还包括：第二堆叠光电二极管像素，所述像素包括响应于蓝光生成蓝色图像信号的第一光电二极管、响应于红光生成红色图像信号的第二光电二极管、以及允许所述蓝光和所述红光通过的颜色滤光片元件，其中所述第一光电二极管形成于所述颜色滤光片元件和所述第二光电 二极管之间；以及一对沿对角线相对的宽带像素，所述像素各自具有透射至少两种不同颜色光的颜色滤光片。
根据一个实施例，其中在所述至少一个堆叠光电二极管像素中，所述颜色滤光片为蓝色滤光片，并且所述第一光电二极管响应于所述给定颜色的光所生成的所述第一颜色图像信号为响应于蓝色生成的蓝色图像信号，并且其中所述像素块还包括：第一透明像素，所述第一透明像素响应于至少两种不同颜色的光生成宽带图像信号，其中所述第一透明图像像素与第二透明像素沿对角线相对，所述第二透明像素响应于至少两种不同颜色的光生成宽带图像信号。
根据一个实施例，其中所述第一光电二极管形成于第一硅衬底上，并且其中所述第二光电二极管至少部分地形成于接合至所述第一硅衬底的第二硅衬底上。

Claims (10)

1.一种成像***，其特征在于所述成像***包括：
图像传感器，所述图像传感器具有像素阵列，其中所述像素阵列包括具有颜色滤光片、第一光电二极管和第二光电二极管的堆叠光电二极管像素，其中所述第一光电二极管***在所述颜色滤光片和所述第二光电二极管之间，其中所述第一光电二极管响应于第一波段的光生成第一图像信号，其中所述第二光电二极管响应于第二波段的光生成第二图像信号，所述第二波段不同于所述第一波段，并且其中所述颜色滤光片阻挡第三波段的光，所述第三波段不同于所述第一波段和所述第二波段；以及
图像处理电路，所述图像处理电路接收所述第一图像信号和所述第二图像信号，其中所述图像处理电路对至少所述第一图像信号进行去噪操作以生成第一去噪图像信号，并且对至少所述第一去噪图像信号进行颜色校正操作，并且其中所述去噪操作被配置为降低由所述颜色校正操作造成的噪声放大。
2.根据权利要求1所述的成像***，其中所述图像处理电路对所述第一图像信号和所述第二图像信号进行所述去噪操作以将所述第一图像信号调整第一量并且将所述第二图像信号调整小于所述第一量的第二量。
3.一种成像设备，其特征在于所述成像设备包括：
图像传感器，所述图像传感器包括具有重复单元格的像素阵列，其中所述单元格包括至少一个双光电二极管像素，所述双光电二极管像素具有响应于第一颜色的光生成第一电信号的浅光电二极管、响应于不同于所述第一颜色的第二颜色的光生成第二电信号的深光电二极管、以及形成于所述浅光电二极管和所述深光电二极管上方并透射所述第一颜色的光和所述第二颜色的光的颜色滤光片；以及
处理电路，所述处理电路处理所述第一电信号，使得所述第一电信号和所述第二电信号之间的噪声相关性增加，其中所述处理电 路将颜色校正应用于具有增加的噪声相关性的所述第一电信号，以移除响应于所述第二颜色的光所生成的所述第一电信号的分量。
4.根据权利要求3所述的成像设备，其中所述双光电二极管像素为洋红色像素，其中所述浅光电二极管响应于蓝光生成所述第一电信号，其中所述深光电二极管响应于红光生成所述第二电信号，并且其中所述颜色滤光片为透射红光和蓝光并且阻挡绿光的洋红色滤光片，所述单元格还包括：
第一和第二沿对角线相对的绿色像素，所述绿色像素响应于绿光各自生成绿色图像信号；和
额外像素。
5.一种图像传感器，其特征在于所述图像传感器包括：
形成为行和列的像素阵列，其中所述像素阵列包括具有四个相邻像素的像素块，其中所述像素块中的所述四个相邻像素包括至少一个堆叠光电二极管像素，所述堆叠光电二极管像素包括响应于给定颜色的光生成颜色图像信号的第一光电二极管、响应于红外光生成红外图像信号的第二光电二极管、以及使所述给定颜色的光和所述红外光通过的颜色滤光片元件，并且其中所述第一光电二极管形成于所述颜色滤光片元件和所述第二光电二极管之间。
6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中所述至少一个堆叠光电二极管像素包括第一堆叠光电二极管像素，所述第一堆叠光电二极管像素与第二堆叠光电二极管像素沿对角线相对，其中在所述第一堆叠光电二极管像素和所述第二堆叠光电二极管像素中的每一个中，所述颜色滤光片为绿色滤光片，并且所述第一光电二极管响应于所述给定颜色的光所生成的所述颜色图像信号为响应于绿光生成的绿色图像信号。
7.根据权利要求6所述的图像传感器，其中所述像素块包括第三堆叠光电二极管像素和第四堆叠光电二极管像素，其中所述第三堆叠光电二极管像素和所述第四堆叠光电二极管像素中的每一个包括：
响应于蓝光生成蓝色图像信号的第一光电二极管、响应于红光生成红色图像信号的第二光电二极管、以及允许所述蓝光和所述红 光通过的颜色滤光片元件，其中所述第一光电二极管形成于所述颜色滤光片元件和所述第二光电二极管之间。
8.根据权利要求5所述的图像传感器，其中在所述至少一个堆叠光电二极管像素中，所述颜色滤光片为绿色滤光片，并且所述第一光电二极管响应于所述给定颜色的光所生成的所述颜色图像信号为响应于绿光生成的绿色图像信号，并且其中所述像素块还包括：
第二堆叠光电二极管像素，所述第二堆叠光电二极管像素包括响应于蓝光生成蓝色图像信号的第一光电二极管、响应于红光生成红色图像信号的第二光电二极管、以及允许所述蓝光和所述红光通过的颜色滤光片元件，其中所述第一光电二极管形成于所述颜色滤光片元件和所述第二光电二极管之间；以及
一对沿对角线相对的宽带像素，所述像素各自具有透射至少两种不同颜色的光的颜色滤光片。
9.根据权利要求5所述的图像传感器，其中在所述至少一个堆叠光电二极管像素中，所述颜色滤光片为蓝色滤光片，并且所述第一光电二极管响应于所述给定颜色的光所生成的所述颜色图像信号为响应于蓝色光生成的蓝色图像信号，并且其中所述像素块还包括：
第一透明像素，所述第一透明像素响应于至少两种不同颜色的光生成宽带图像信号，其中所述第一透明图像像素与第二透明像素沿对角线相对，所述第二透明像素响应于至少两种不同颜色的光生成宽带图像信号。
10.根据权利要求5所述的图像传感器，其中所述第一光电二极管形成于第一硅衬底上，并且其中所述第二光电二极管至少部分地形成于接合至所述第一硅衬底的第二硅衬底上。
CN201620283731.6U 2015-04-08 2016-04-07 成像***、成像设备和图像传感器 Active CN205726019U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/681,250 US9793306B2 (en) 2015-04-08 2015-04-08 Imaging systems with stacked photodiodes and chroma-luma de-noising
US14/681,250 2015-04-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN205726019U true CN205726019U (zh) 2016-11-23

Family

ID=57112114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201620283731.6U Active CN205726019U (zh) 2015-04-08 2016-04-07 成像***、成像设备和图像传感器

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9793306B2 (zh)
CN (1) CN205726019U (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106773100A (zh) * 2017-01-09 2017-05-31 成都曙光光纤网络有限责任公司 一种适用于透射式太赫兹波***的自动对焦装置和方法
CN109887944A (zh) * 2019-03-05 2019-06-14 西安工业大学 具有多功能窗口的全天时成像探测器及其制备方法
CN109905681A (zh) * 2019-02-01 2019-06-18 华为技术有限公司 图像传感器、从其获取图像数据的方法及摄像设备
CN110690237A (zh) * 2019-09-29 2020-01-14 Oppo广东移动通信有限公司 一种图像传感器、信号处理方法及存储介质
WO2020177407A1 (zh) * 2019-03-07 2020-09-10 Oppo广东移动通信有限公司 图像传感器、成像装置、电子设备、图像处理***及信号处理方法
WO2020237591A1 (zh) * 2019-05-30 2020-12-03 深圳市大疆创新科技有限公司 一种色彩滤镜阵列、图像传感器和拍摄装置
CN112964367A (zh) * 2021-02-07 2021-06-15 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种航空发动机涡轮叶片辐射测温方法
CN114640809A (zh) * 2020-12-15 2022-06-17 爱思开海力士有限公司 图像感测装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160114474A (ko) * 2015-03-24 2016-10-05 (주)실리콘화일 4-컬러 이미지 센서, 4-컬러 이미지 센서의 제조방법 및 이에 따른 4-컬러 이미지 센서
US10600213B2 (en) * 2016-02-27 2020-03-24 Focal Sharp, Inc. Method and apparatus for color-preserving spectrum reshape
US10262399B2 (en) 2017-01-09 2019-04-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Image denoising with color-edge contrast preserving
CN111509064A (zh) * 2019-01-06 2020-08-07 光程研创股份有限公司 用于检测不同波长的光检测装置
RU2712436C1 (ru) * 2019-08-09 2020-01-28 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Способ обработки rccb-изображения
CN110519516B (zh) * 2019-08-30 2020-09-25 联想(北京)有限公司 一种图像噪点的处理方法、装置及电子设备
DE102021109047A1 (de) * 2020-04-16 2021-10-21 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Bildverarbeitungsvorrichtung, Bildverarbeitungsverfahren und Bildverarbeitungssystem

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090160981A1 (en) 2007-12-20 2009-06-25 Micron Technology, Inc. Apparatus including green and magenta pixels and method thereof
WO2011023224A1 (en) * 2009-08-25 2011-03-03 Iplink Limited Reducing noise in a color image
US20110317048A1 (en) 2010-06-29 2011-12-29 Aptina Imaging Corporation Image sensor with dual layer photodiode structure
US8866945B2 (en) * 2010-09-26 2014-10-21 Hiok Nam Tay Color image sampling and reconstruction
US8258560B1 (en) 2011-02-15 2012-09-04 Aptina Imaging Corporation Image sensors with stacked photo-diodes
US9191635B2 (en) 2012-03-19 2015-11-17 Semiconductor Components Industries, Llc Imaging systems with clear filter pixels

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106773100A (zh) * 2017-01-09 2017-05-31 成都曙光光纤网络有限责任公司 一种适用于透射式太赫兹波***的自动对焦装置和方法
CN109905681A (zh) * 2019-02-01 2019-06-18 华为技术有限公司 图像传感器、从其获取图像数据的方法及摄像设备
CN109887944A (zh) * 2019-03-05 2019-06-14 西安工业大学 具有多功能窗口的全天时成像探测器及其制备方法
WO2020177407A1 (zh) * 2019-03-07 2020-09-10 Oppo广东移动通信有限公司 图像传感器、成像装置、电子设备、图像处理***及信号处理方法
US11659294B2 (en) 2019-03-07 2023-05-23 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. Image sensor, imaging apparatus, electronic device, image processing system, and signal processing method
WO2020237591A1 (zh) * 2019-05-30 2020-12-03 深圳市大疆创新科技有限公司 一种色彩滤镜阵列、图像传感器和拍摄装置
CN110690237A (zh) * 2019-09-29 2020-01-14 Oppo广东移动通信有限公司 一种图像传感器、信号处理方法及存储介质
CN114640809A (zh) * 2020-12-15 2022-06-17 爱思开海力士有限公司 图像感测装置
CN112964367A (zh) * 2021-02-07 2021-06-15 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种航空发动机涡轮叶片辐射测温方法
CN112964367B (zh) * 2021-02-07 2022-02-11 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种航空发动机涡轮叶片辐射测温方法

Also Published As

Publication number Publication date
US9793306B2 (en) 2017-10-17
US20160300870A1 (en) 2016-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205726019U (zh) 成像***、成像设备和图像传感器
US11310471B2 (en) Digital cameras with direct luminance and chrominance detection
CN103327342B (zh) 具有透明滤波器像素的成像***
CN205647747U (zh) 图像传感器和图像传感器***
EP2664153B1 (en) Imaging system using a lens unit with longitudinal chromatic aberrations and method of operating
CN209345244U (zh) 成像***和相机模块
US20220174245A1 (en) Systems and methods for creating a full-color image in low light
US9179110B2 (en) Imaging systems with modified clear image pixels
Rush et al. X3 sensor characteristics
Getman et al. Crosstalk, color tint and shading correction for small pixel size image sensor
KR101921995B1 (ko) 가시광선 칼라 및 근적외선 영상 촬영용 영상 센서 및 센싱 방법
JP4342149B2 (ja) 固体撮像素子と撮像装置
TWI601427B (zh) 具有透明濾波器像素之成像系統
TWI617198B (zh) 具有透明濾波器像素之成像系統

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant