可被設(shè)置為曝光較高的像素。在這種情況下，效率較低的像素可被排列成與這些彩色濾光器相應(yīng)。依據(jù)包括根據(jù)本公開的各種實施例的圖像傳感器的電子裝置的模式設(shè)置或拍攝時間，圖像傳感器的像素可被重新排列在曝光較高的像素和曝光較低的像素的位置中。以這種方式，當(dāng)動態(tài)分配圖像傳感器的像素時，效率較低的像素中的至少某些像素可位于曝光較高的組。當(dāng)圖像傳感器的像素被重新排列在第一像素組和第二像素組中時，圖像傳感器的每個像素的光電轉(zhuǎn)換效率可被圖像傳感器的控制器改變，或者每個像素的曝光時長可被圖像傳感器的控制器調(diào)整。在圖像傳感器上分布的效率較低的像素也可被分類為被設(shè)置為曝光較高的像素的像素組和被設(shè)置為曝光較低的像素的像素組中的一個像素組中，并且控制器可基于從被分類為曝光較高的像素組的效率較低的像素檢測到的信息來檢測關(guān)于更好的聚焦?fàn)顟B(tài)的信息。
[0039]因此，在由根據(jù)本公開的各種實施例的數(shù)字圖像傳感器允許的最大曝光時長期間，至少某些效率較低的像素可獲取聚焦探測所需的圖像信息。各個效率較低的像素都被構(gòu)造為相同的圖像檢測環(huán)境(例如，預(yù)定曝光量)，從而在獲取聚焦探測所需的信息的效率較低的像素之間保持一致性。
[0040]在下文中，將參照圖1、2、3、4、5、6A、6B、7、8、9、10、11、12、13、14^P 15 來提供對數(shù)字圖像傳感器的進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0041]圖1是根據(jù)本公開的一個實施例的數(shù)字圖像傳感器100的部件的放大示圖。
[0042]參照圖1，數(shù)字圖像傳感器100的單位像素115a、115b和115c中的每一個包括互連區(qū)域13、光接收區(qū)域15和成像透鏡(例如，微透鏡)17。
[0043]互連區(qū)域13可按照預(yù)定間隔被排列在圖像傳感器100的基板11的表面，光接收區(qū)域15可被排列在互連區(qū)域13之間。例如，互連區(qū)域13和光接收區(qū)域15可被交替地排列在基板11的表面。在互連區(qū)域13上，可布置有諸如電線或信號線的元件。光接收區(qū)域15可以是大體上檢測光和圖像以用于轉(zhuǎn)換為電信號并將與檢測到的圖像的信息相應(yīng)的電信號傳送到互連區(qū)域13的光電轉(zhuǎn)換區(qū)域。
[0044]單位像素115a、115b和115c中的每個可包括一個光接收區(qū)域15、連接到光接收區(qū)域15的互連區(qū)域13的互連晶體管和排列為與光接收區(qū)域15相應(yīng)的微透鏡17。單位像素115a、115b和115c中的多個像素可作為圖像檢測像素115a和115b運行，并且如上所述，某些像素可包括相較于圖像檢測像素115a和115b而具有更低的光接收效率的效率較低的像素。效率較低的像素可被構(gòu)造為聚焦探測像素，例如，具有相位分離結(jié)構(gòu)的相位差聚焦探測像素115c。根據(jù)本公開的實施例，效率較低的像素可不具有相位分離結(jié)構(gòu)。例如，通過使用彩色濾光器或使更少的量光穿過的微透鏡，某些像素的曝光量可被限制為小于其它像素。
[0045]圖1示出當(dāng)相位差聚焦探測像素115c被構(gòu)造時在光接收區(qū)域15中安裝遮光層19的相位分離結(jié)構(gòu)。每個微透鏡17可被布置為使得它的光軸P與相應(yīng)于微透鏡17的光接收區(qū)域13 —致。在圖1中，在光接收區(qū)域15上面的互連區(qū)域13之間，形成了空腔(cavity) 29，并且遮光層19可被布置在互連區(qū)域13之間的空腔29中。參照圖8，遮光層19可覆蓋光接收區(qū)域15的表面區(qū)域的一部分(例如，在光接收區(qū)域15的一側(cè)的光接收區(qū)域15的大約一半的表面區(qū)域)，因此，部分地遮住入射到光接收區(qū)域15的光。在假設(shè)相同的曝光時長的情況下，相位差聚焦探測像素115c可具有大約是圖像檢測像素115a和115b的曝光量的一半的曝光量。
[0046]根據(jù)本公開的實施例，例如，如圖8中所示，相位差聚焦探測像素115c可包括彼此鄰近排列或彼此相隔的一對像素115C-1和115C-2。布置在第一相位差聚焦探測像素115c-l中的遮光層19可被布置為不與在第二相位差聚焦探測像素115C-2上的遮光層19重疊(例如，被布置在偏離位置中)。在這種情況下，當(dāng)?shù)谝幌辔徊罹劢固綔y像素115C-1檢測到穿過微透鏡17的出射光瞳的一側(cè)的光時，第二相位差聚焦探測像素115C-2可檢測到穿過微透鏡17的出射光瞳的另一側(cè)的光。圖像傳感器100和/或安裝有圖像傳感器100的電子裝置(諸如，相機或便攜式終端)對從相位差聚焦探測像素115c檢測到的圖像之間的距離進(jìn)行比較，由此測量圖像傳感器100的聚焦?fàn)顟B(tài)。
[0047]圖2是根據(jù)本公開的各種實施例的改進(jìn)數(shù)字圖像傳感器200的部件的放大示圖。當(dāng)對圖2中示出的圖像傳感器200進(jìn)行描述時，具有與圖1中示出的圖像傳感器100的結(jié)構(gòu)或功能相似的結(jié)構(gòu)或功能的組件可由相同的標(biāo)號來指示，而不管結(jié)構(gòu)上的差別。
[0048]參照圖2，相位差聚焦探測像素115c被示出，其中，相位差聚焦探測像素115c被布置為使得微透鏡17的光軸L偏離光接收區(qū)域15的光軸P。在如圖2中所示的相位差聚焦探測像素115c中，隨著微透鏡17的光軸L與光接收區(qū)域15的光軸P偏離，僅穿過微透鏡17的出射光瞳的一側(cè)或另一側(cè)的光可入射到光接收區(qū)域15。相位差聚焦探測像素115c形成相應(yīng)對并被用于聚焦探測操作，在該對中的相位差聚焦探測像素115c的微透鏡17可被布置在相對于彼此偏離的位置中。
[0049]如此，根據(jù)本公開的各種實施例的圖像傳感器的效率較低的像素可具有相位分離結(jié)構(gòu)，其中，在該相位分離結(jié)構(gòu)中，布置了遮光層19，或者微透鏡17的光軸P偏離光接收區(qū)域15的光軸P。然而，如先前所述，根據(jù)本公開的各種實施例的圖像傳感器可通過使用布置為與某些像素相應(yīng)的濾光器或微透鏡來實現(xiàn)效率較低的像素。
[0050]以下將進(jìn)一步描述安裝有改進(jìn)本公開的各種實施例的遮光層19的相位差聚焦探測像素115c。
[0051]圖3示出根據(jù)本公開的各種實施例的數(shù)字圖像傳感器100中的圖像檢測像素115a和115b的各種示例排列。例如，如上所述，可通過將圖像傳感器100的像素115分別布置為具有不同曝光量設(shè)置的兩個像素組來實現(xiàn)WDR功能。為此，像素115可在圖像傳感器100的生產(chǎn)過程中被固定，或者可根據(jù)安裝有圖像傳感器100的裝置的拍攝模式被自適應(yīng)地布置。在本公開的各種實施例的描述中，術(shù)語“不同的曝光量設(shè)置”可表示曝光較高的像素115a被曝光期間的時長長度與曝光較低的像素115b被曝光期間的時長長度彼此不同。對于不同的曝光量設(shè)置，在某些實施例中，可在曝光較高的像素115a的曝光的同時執(zhí)行曝光較低的像素115b的曝光。另一方面，可不需要在曝光較低的像素115b的曝光的同時執(zhí)行曝光較高的像素115a的曝光。對于不同的曝光量設(shè)置，在某些實施例中，曝光較高的像素115a和曝光較低的像素115b的光電轉(zhuǎn)換效率可被設(shè)置為彼此不同。對于不同的曝光量設(shè)置，在某些實施例中，曝光較高的像素115a和曝光較低的像素115b的像素大小可被設(shè)置為彼此不同，或者可通過控制透鏡或濾光器來可選地調(diào)整每單位時間入射到像素的光量。
[0052]圖4、圖5、圖6A、圖6B和圖7示出與根據(jù)本公開的各種實施例的數(shù)字圖像傳感器100的像素115的曝光相關(guān)的曲線圖。
[0053]參照圖4，具有相對低的光接收效率的第二像素的組(例如，曝光較低的像素115b的組，組2)可晚于包括第一像素的組(例如，曝光較高的像素115a的組，組1)開始曝光，并且第一像素組(即，組1)的像素的曝光與第二像素組(即，組2)的像素的曝光可同時結(jié)束。
[0054]圖5示出在根據(jù)本公開的各種實施例的圖像傳感器100中組1的像素的曝光與組2的像素的曝光同時開始并且組2的像素的曝光比組1的像素的曝光更早結(jié)束的結(jié)構(gòu)。雖然在圖5中未示出，但是組2的像素的曝光可比組1的像素的曝光開始得更晚結(jié)束得更早。
[0055]圖6A示出根據(jù)本公開的各種實施例的圖像傳感器100的像素15被分類為第一像素組組1和第二像素組組2，并且具有相對小曝光量的組2的像素的曝光被執(zhí)行了兩次以獲取曝光中等的圖像信息的結(jié)構(gòu)。
[0056]參照圖6A，在組1的像素的曝光期間，組2的像素可被依次曝光兩次。因此，雖然圖像傳感器100的像素115被分類為具有不同曝光時長的兩組，但是可獲得與當(dāng)圖像傳感器100的像素115被分類為具有不同曝光時長的三個像素組(S卩，組1、組2和組3)時相同的效果。在這種情況下，組2(例如，曝光較低的像素115b的組)的初次曝光與曝光較高的像素115a的組的曝光同時開始，并且在曝光較高的像素115a的組的曝光期間，組2 (例如，曝光較低的像素115b的組)的二次曝光可在初次曝光結(jié)束之后被執(zhí)行，并且可與曝光較高的像素115a的組的曝光的結(jié)束同時結(jié)束。
[0057]根據(jù)本公開的某些實施例，組2的像素(例如，曝光較低的像素115b)的初次曝光的時長長度可被設(shè)置為與曝光較低的像素115b的二次曝光的時長長度不同。根據(jù)本公開的某些實施例，曝光較低的像素115b可被設(shè)置為經(jīng)歷兩次或更多次(例如，三次或四次)的曝光操作。這樣做，在WDR功能的實現(xiàn)中，圖像傳感器100的像素15可被設(shè)置為三個或更多個具有不同曝光時長的組。
[0058]根據(jù)本公開的實施例，圖像傳感器100的像素115的某些像素可被設(shè)置為用于在預(yù)設(shè)曝光時長期間檢測對象圖像的第一像素組組1，圖像傳感器110的像素115中的其它像素可被設(shè)置為用于在設(shè)置為比組1的曝光時長更短的曝光時長期間檢測對象圖像的第二像素組組2。像素115中的既沒有設(shè)置為第一像素組組1也沒有被設(shè)置為第二像素組組2的其它像素可被設(shè)置為第三像素組組3，其中，第三像素組組3用于在比組1的像素更短且比組2的像素更長的時長期間檢測對象圖像。組1的像素可以是曝光較高的像素115a，組3的像素可以是曝光中等的像素，組2的像素可以是曝光較低的像素115b。
[0059]根據(jù)本公開的另一實施例，圖像傳感器100的像素115可被設(shè)置為第一像素組組1、第二像素組組2和第三像素組組3，其中，各個像素組的曝光時長可彼此相同，但是所述像素組之一可具有不同的光電轉(zhuǎn)換效率，或者各個像素組的像素的曝光量可利用像素大小、對透鏡或濾光器的調(diào)整、或額外的遮光板而被設(shè)置為不同。
[0060]圖6B是與根據(jù)本公開的各種實施例之一的圖像傳感器100的像素1