[发明专利]包括共享像素的成像设备及其操作方法

说明书

公开了一种成像设备的操作方法，该成像设备包括多个共享像素，所述多个共享像素共享浮置扩散节点，并且每个共享像素包括由微透镜覆盖的子像素。该方法涉及：从接收物体反射的光的多个共享像素来生成捕获图像；使用静态相位信息来补偿捕获图像，所述静态相位信息基于多个共享像素中的每一个的微透镜的未对准；基于对捕获图像的补偿来执行自动曝光控制；基于补偿后的捕获图像来执行自动聚焦控制；以及通过处理补偿后的捕获图像来生成输出图像。

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年1月23日向韩国知识产权局递交的韩国专利申请No.10-2020-0009399的权益，将其公开通过引用全部合并在此。

技术领域

本公开总体上涉及一种成像设备，更具体地，涉及一种包括共享像素的成像设备及其操作方法。

背景技术

获得图像并将其转换为电信号的成像设备已广泛用于诸如数码相机、移动电话的相机和便携式摄像机等各种消费电子产品，以及用于安装在汽车、安全设备、机器人等中的相机。这样的成像设备包括像素阵列，其中像素阵列中的每个像素可以包括感光元件。感光元件可以根据吸收的入射到其上的光的强度来生成电信号。

已经提出了用于共享浮动扩散节点的包括多个子像素在内的共享像素的结构，以提高自动聚焦功能并增加成像设备的动态范围。提高这种共享像素成像设备的性能的研究在进行中。

发明内容

本发明构思的实施例提供了一种成像设备及其操作方法，能够生成高分辨率图像并同时执行提高的自动聚焦操作。

根据本发明构思的方面，提供了一种成像设备的操作方法，所述成像设备包括多个共享像素，所述多个共享像素共享浮置扩散节点，并且每个共享像素包括由微透镜覆盖的子像素。在该方法中，从接收物体反射的光的多个共享像素，生成捕获图像。使用静态相位信息来补偿所述捕获图像，所述静态相位信息基于所述多个共享像素中的每一个的微透镜的未对准。基于对所述捕获图像的补偿来执行自动曝光控制。基于补偿后的捕获图像来执行自动聚焦控制；以及通过处理所述补偿后的捕获图像来生成输出图像。

根据本发明构思的方面，提供了一种成像设备，包括像素阵列，所述像素阵列包括多个共享像素，所述多个共享像素共享浮置扩散节点，每个共享像素包括由微透镜覆盖的子像素，并且接收从物体反射的光。存储器存储基于所述多个共享像素中的每一个的微透镜的未对准的静态相位信息。处理电路被配置为使用所述静态相位信息来补偿从所述多个共享像素生成的捕获图像，并生成补偿后的捕获图像；以及控制器被配置为基于对所述捕获图像的补偿程度来执行自动曝光控制，并使用所述补偿后的捕获图像来执行自动聚焦控制。

根据本发明构思的另一方面，提供了一种成像设备的操作方法，所述成像设备包括多个共享像素，所述多个共享像素共享浮置扩散节点，并且每个共享像素包括由一个微透镜覆盖的子像素，所述操作方法包括：从接收物体反射的光的所述多个共享像素来生成捕获图像；使用基于所述多个共享像素中的每一个的微透镜的未对准程度的静态相位信息来补偿所述捕获图像；以及基于操作模式来处理补偿后的捕获图像。

附图说明

根据以下结合附图进行的详细描述，将更清楚地理解本发明构思的实施例，在附图中：

图1是示出根据本发明构思的实施例的成像设备的结构的示例的图，其中，成像设备执行自动聚焦功能和自动曝光功能；

图2A是示出根据本发明构思的实施例的图像传感器的框图；

图2B、图2C和图2D是示出共享像素的图；

图3是示出根据本发明构思的实施例的生成静态相位信息的方法的图；

图4是示出根据本发明构思的实施例的对捕获图像的补偿操作的流程图；

图5是示出根据本发明构思的实施例的自动曝光控制和自动聚焦控制方法的流程图。