TW202201770A

TW202201770A - 影像感測裝置

Info

Publication number: TW202201770A
Application number: TW110109114A
Authority: TW
Inventors: 李庚寅
Original assignee: 韓商愛思開海力士有限公司
Priority date: 2020-06-18
Filing date: 2021-03-15
Publication date: 2022-01-01
Also published as: US20210400221A1; CN113824906B; US11363222B2; CN113824906A; KR20210156493A

Abstract

一種影像感測裝置包括：第一子像素陣列，其中具有第一顔色的複數個單位像素彼此相鄰地布置；第二子像素陣列，其中具有第二顔色的複數個單位像素在第一方向上與第一子像素陣列相鄰地布置；第三子像素陣列，其中具有第三顔色的複數個單位像素在與第一方向垂直的第二方向上與第二子像素陣列相鄰地布置；第四子像素陣列，其中具有第二顔色的複數個單位像素在第二方向上與第一子像素陣列和第二子像素陣列相鄰地布置，其中，第四子像素陣列包括用於檢測至少第一方向上的相位差的複數個相位檢測像素。

Description

影像感測裝置

該專利文件中揭示的技術和實現整體上關於影像感測裝置。

在電子裝置中使用影像感測器，以將光學影像轉換爲電訊號。汽車、醫療、計算機和通訊行業的最新發展導致在諸如數位相機、便攜式攝影機、個人通訊系統（personal communication systems, PCS）、影片遊戲機、監控攝影機、醫療微型攝影機和機器人之類的各種電子設備中對高集成度、高性能影像感測器的需求增加。

所揭示技術的各種實施方式關於一種包括相位檢測像素的影像感測裝置，所述相位檢測像素按照能夠改善相位檢測像素的操作特性的布局來布置。

在所揭示技術的一個實施方式中，一種影像感測裝置可以包括第一子像素陣列，其包括複數個第一單位像素，第一單位像素包括第一感光元件和位於第一感光元件上方的第一濾色器，第一感光元件被定位爲彼此相鄰並被配置為透過轉換入射光來產生光電荷；第二子像素陣列，其包括複數個第二單位像素，第二單位像素包括第二感光元件和位於第二感光元件上方的第二濾色器，第二感光元件被定位爲彼此相鄰並被配置為透過轉換入射光來產生光電荷；第三子像素陣列，其包括複數個第三單位像素，第三單位像素包括第三感光元件和位於第三感光元件上方的第三濾色器，第三感光元件被定位爲彼此相鄰並被配置為透過轉換入射光來產生光電荷；以及第四子像素陣列，其包括複數個第四單位像素，第四單位像素包括第四感光元件和位於第四感光元件上方的第四濾色器，第四感光元件被定位爲彼此相鄰並被配置為透過轉換入射光來產生光電荷。第二子像素陣列被布置爲在第一方向上與第一子像素陣列相鄰，第三子像素陣列被布置爲在垂直於第一方向的第二方向上與第二子像素陣列相鄰，第四子像素陣列被布置爲在第二方向上與第一子像素陣列和第二子像素陣列相鄰，並且第四子像素陣列還包括用於檢測相位差的複數個相位檢測像素。

在所揭示技術的另一實施方式中，一種影像感測裝置可以包括：像素陣列，其包括複數個單位像素，複數個單位像素被配置爲透過執行入射光的光電轉換來產生電訊號，並且在第一方向和垂直於第一方向的第二方向上毗鄰布置。像素陣列可以包括：第一單位像素陣列，其包括具有以第一顔色圖案布置的第一濾色器至第三濾色器的單位像素；以及第二單位像素陣列，其包括具有以第二顔色圖案布置的第一濾色器至第三濾色器的單位像素。在這種情况下，第一單位像素陣列的單位像素可以是被配置為檢測來自目標對象的入射光以透過將目標對象的光學影像轉換爲電訊號來產生表示目標對象的影像訊號的影像像素。第二單位像素陣列可以包括：影像像素，其被配置爲產生影像訊號；以及相位檢測像素，其被配置爲檢測來自目標對象的光訊號之間的相位差。

應當理解，所揭示技術的前述概括描述和以下詳細描述都是示例性和解釋性的，並且旨在提供對所請求保護的本揭示的進一步解釋。

相關申請的交叉引用：本專利文件請求於2020年6月18日提交的韓國專利申請案No.10-2020-0074147的優先權和利益，該韓國專利申請案透過引用整體併入本文中，作爲本專利文件的揭示內容的一部分。

該專利文件提供了包括布置爲改進相位檢測像素的操作特性的相位檢測像素和成像像素的影像感測裝置的實現及示例。

現在將詳細參考特定實施方式進行說明，在圖式中示出了特定實施方式的示例。盡可能地，在整個圖式中使用相同的元件符號來代表相同或相似的部件。在以下描述中，將省略在此併入的相關已知配置或功能的詳細描述，以避免使主題變得模糊。

圖1是例示了基於所揭示技術的一些實現的影像感測裝置的示例的方塊圖。

在一些實現中，影像感測裝置可以包括像素陣列100、相關雙採樣器（correlated double sampler, CDS）200、類比數位轉換器（analog-to-digital converter, ADC）300、緩衝器400、列驅動器500、定時產生器600、控制暫存器700和斜坡訊號產生器800。

像素陣列100可以包括以二維（2D）陣列毗鄰布置的複數個單位像素。複數個單位像素可以被配置為透過執行入射光的光電轉換而將入射光轉換爲與入射光的强度和波長相對應的電訊號。例如，複數個單位像素可以包括複數個感光元件。每個感光元件被配置為透過執行入射光的光電轉換來產生光電荷，並且在實現中可以包括光電二極體。複數個單位像素可以包括複數個影像像素和複數個相位檢測像素。複數個影像像素中的每一個可透過捕獲目標對象的光學影像的一部分並將其轉換爲電訊號，來產生與目標對象相對應的影像訊號。複數個相位檢測像素中的每一個可以產生相位訊號，該相位訊號是用於計算目標對象的捕獲影像之間的相位差的電訊號。像素陣列100可以包括：複數個第一單位像素陣列110，其包括以四元陣列（例如，四元濾色器陣列）布置的影像像素；以及複數個第二單位像素陣列120，其包括與相位檢測像素一起布置的影像像素。例如，第一單位像素陣列110可以包括彼此毗鄰（或相鄰）布置、同時在其上具有相同顔色的濾色器的四個子像素陣列112、114、116和118。子像素陣列112、114、116和118可以以拜耳圖案布置。第二單位像素陣列120可以包括子像素陣列122和子像素陣列124、子像素陣列126和子像素陣列128。在一些實現中，子像素陣列122和子像素陣列124中的每一個可以包括彼此毗鄰（或相鄰）地布置、同時在其上具有相同顔色的濾色器的四個單位像素。子像素陣列126可以包括彼此毗鄰（或相鄰）地布置、同時在其上具有相同顔色的濾色器的兩個單位像素。子像素陣列128可以包括彼此毗鄰（或相鄰）地布置、同時在其上具有相同顔色的濾色器的六個單位像素。在這種情况下，子像素陣列128可以包括在列方向上彼此毗鄰（或相鄰）以檢測列方向上的相位差的兩個相位檢測像素，或者可以包括在列方向和行方向上彼此毗鄰（或相鄰）布置以檢測列方向上的相位差和行方向上的相位差二者的四個相位檢測像素。在下文中將參照圖式描述第一單位像素陣列110和第二單位像素陣列120的詳細結構。舉例來說，圖1例示了像素陣列100中的第一單位像素陣列110和第二單位像素陣列120的位置，應當注意，第一單位像素陣列110和第二單位像素陣列120的位置可以與圖式中所示出的不同。另外，第二單位像素陣列120的數量可以依據影像感測裝置的期望功能而變化。

CMOS影像感測器可以使用相關雙採樣（CDS），以透過對像素訊號採樣兩次以去除這兩個採樣之間的差異，來去除不期望的像素偏移值。在一個示例中，相關雙採樣（CDS）可以透過比較在光訊號入射到像素上之前和之後所獲得的像素輸出電壓來去除不期望的像素偏移值，使得能夠僅測量基於入射光的像素輸出電壓。在所揭示技術的一些實施方式中，相關雙採樣器（CDS）200可以採樣並保持從像素陣列100的影像像素接收的影像訊號的電壓位準和從像素陣列100的相位檢測像素接收的相位訊號的電壓位準。例如，相關雙採樣器（CDS）200可以回應於從定時產生器600接收到的時脈訊號而採樣從像素陣列100接收的影像訊號的電壓位準、從像素陣列100接收的相位訊號的電壓位準以及參考電壓位準，以向類比數位轉換器（ADC）300提供與相位訊號和影像訊號中的每一個的電壓位準和參考電壓位準之間的差相對應的類比訊號。

類比數位轉換器（ADC）300可以回應於從定時產生器600接收的時脈訊號和從斜坡訊號產生器800接收的斜坡訊號而將從相關雙採樣器（CDS）200接收的類比訊號轉換成數位訊號。

緩衝器400可以鎖存從類比數位轉換器（ADC）300接收的數位訊號以放大數位訊號並輸出經放大的數位訊號。

列驅動器500可以回應於定時產生器600的輸出訊號而啟動像素陣列100的被選列。

定時產生器600可以產生定時訊號以控制列驅動器500、相關雙採樣器（CDS）200、類比數位轉換器（ADC）300和斜坡訊號產生器800。

控制暫存器700可以產生控制訊號以控制斜坡訊號產生器800、定時產生器600和緩衝器400。

斜坡訊號產生器800可以回應於控制暫存器700的控制訊號和從定時產生器600接收的定時訊號而產生斜坡訊號以控制輸出到緩衝器400的訊號。

圖2是例示了包括基於所揭示技術的一些實現布置的相位檢測像素的圖1所示的像素陣列100的示例的示意圖。

在一些實現中，像素陣列100可以包括複數個第一單位像素陣列110和複數個第二單位像素陣列120。

複數個第一單位像素陣列110中的每一個可以包括四個子像素陣列112、114、116和118。四個子像素陣列112、114、116和118中的每一個可以包括以（2×2）陣列布置的相同顔色的四個單位像素。子像素陣列112、114、116和118可以以拜耳圖案布置。

例如，子像素陣列112可以包括以（2×2）陣列布置的具有紅色濾色器的四個單位像素（即，四個紅色像素）。子像素陣列114可以在第一方向（即，列方向）上與子像素陣列112毗鄰（或相鄰）地布置，並且可以包括以（2×2）陣列布置的具有綠色濾色器的四個單位像素（即，四個綠色像素）。子像素陣列116可以在垂直於第一方向的第二方向（即，行方向）上與子像素陣列114毗鄰（或相鄰）地布置，並且可以包括以（2×2）陣列布置的具有藍色濾色器的四個單位像素（即，四個藍色像素）。子像素陣列118可以在第二方向上與子像素陣列112毗鄰（或相鄰）地布置，並且可以包括以（2×2）結構布置的具有綠色濾色器的四個單位像素（即，四個綠色像素）。

布置在第一單位像素陣列110中的單位像素可以被實現爲用於產生影像訊號的影像像素。

複數個第二單位像素陣列120中的每一個可以包括子像素陣列122和子像素陣列124、子像素陣列126和子像素陣列128。子像素陣列122和子像素陣列124中的每一個可以包括以（2×2）陣列布置的相同顔色的四個單位像素。子像素陣列126可以包括在第二方向上彼此毗鄰（或相鄰）地布置、同時具有相同顔色的兩個單位像素。子像素陣列128可以包括在（3×2）結構中彼此毗鄰（或相鄰）、同時具有相同顔色的六個單位像素。

例如，子像素陣列122可以包括以（2×2）陣列布置的具有紅色濾色器的四個單位像素（即，四個紅色像素）。子像素陣列124可以在第一方向上與子像素陣列122毗鄰（或相鄰）地布置，並且可以包括以（2×2）陣列布置的具有綠色濾色器的四個單位像素（即，四個綠色像素）。子像素陣列126可以在第二方向上與子像素陣列124毗鄰（或相鄰）地布置，並且可以包括以（1×2）陣列布置的具有藍色濾色器的兩個單位像素（即，兩個藍色像素）。子像素陣列128可以在第二方向上與子像素陣列122和子像素陣列124毗鄰（或相鄰）地布置，並且可以包括以（3×2）陣列布置的具有綠色濾色器的六個單位像素（即，六個綠色像素）。

布置在子像素陣列122、子像素陣列124和子像素陣列126中的單位像素可以實現爲用於產生影像訊號的影像像素。子像素陣列128可以包括影像像素、一對相位檢測像素LPD和相位檢測像素RPD。在示例情况下，子像素陣列128可以包括缺陷像素DPX。

例如，第二單位像素陣列120的子像素陣列122可以包括以與第一單位像素陣列110的子像素陣列112中的影像像素相同的方式布置的影像像素，第二單位像素陣列120的子像素陣列124可以包括以與第一單位像素陣列110的子像素陣列114中的影像像素相同的方式布置的影像像素。在一些實現中，在第二單位像素陣列120中，具有紅色濾色器的子像素陣列122和具有綠色濾色器並且在第一方向上與子像素陣列122毗鄰（或相鄰）的子像素陣列124可以包括以與第一單位像素陣列110的子像素陣列112和子像素陣列114中的影像像素相同的方式布置的影像像素。與第一單位像素陣列110的子像素陣列116不同，具有藍色濾色器的子像素陣列126可以僅包括兩個單位像素。相比之下，子像素陣列128可以包括具有綠色濾色器的六個單位像素。在子像素陣列128中，在第一方向（即，列方向）上毗鄰地布置、同時與子像素陣列126毗鄰（或相鄰）的兩個單位像素可以用來作為一對相位檢測像素LPD和相位檢測像素RPD，以用於檢測列方向上的相位差。另外，在子像素陣列128內的在第二方向上與相位檢測像素RPD毗鄰（或相鄰）的單位像素DPX可以被作爲具有缺陷的像素處理。換句話說，在行方向上緊接著位於相位檢測像素RPD下方的單位像素DPX可以形成爲具有與相位檢測像素RPD相同顔色的濾色器，並且可以被作爲缺陷像素處理，而不用來作為相位檢測像素或影像像素。

可以在每個影像像素上方形成一個微透鏡ML1。也可以在缺陷像素DPX上方形成一個微透鏡ML1。可以在相位檢測像素LPD和相位檢測像素RPD上方形成覆蓋相位檢測像素LPD和相位檢測像素RPD二者的微透鏡ML2。

雖然圖2例示了一對相位檢測像素LPD和相位檢測像素RPD設置在子像素陣列128的上部，並且缺陷像素DPX設置在子像素陣列128的下部，但是應該注意，相位檢測像素LPD和相位檢測像素RPD的位置與缺陷像素DPX的位置可以交換。例如，一對相位檢測像素LPD和相位檢測像素RPD可以設置在子像素陣列128的下部，並且缺陷像素DPX可以設置在子像素陣列128的上部。

在一些實現中，位於相位檢測像素RPD下方的單位像素DPX具有與該相位檢測像素RPD相同顔色的濾色器，並且該單位像素DPX被作爲缺陷像素處理，如下面將更詳細地討論的。

在具有以拜耳圖案布置的四元陣列（例如，四元拜耳濾色器陣列）的像素陣列100中形成用於檢測列方向上的相位差的相位檢測像素LPD和相位檢測像素RPD的情况下，可以使用在列方向上彼此毗鄰（或相鄰）布置的一個綠色單位像素和一個藍色單位像素來形成相位檢測像素LPD和相位檢測像素RPD。在這種情况下，由於相位檢測像素LPD和相位檢測像素RPD應當具有相同的條件，所以相位檢測像素LPD和相位檢測像素RPD以相同的顔色形成。因此，如圖3所示，四個藍色單位像素當中的用來作為相位檢測像素RPD的單位像素可以實現爲綠色單位像素。

然而，當如圖3所示地布置濾色器時，具有相同顔色的像素以彎曲圖案布置。在這種情况下，濾色器可能在彎曲區域處異常地形成。在這種情况下，影像感測裝置的操作特性可能會劣化。

因此，在如圖2中所示的所揭示技術的一些實現中，緊接著位於相位檢測像素RPD下方的單位像素DPX可以形成爲具有與相位檢測像素RPD相同顔色的濾色器，並且以此方式能夠正常地形成濾色器。相反，單位像素DPX的濾色器被形成爲具有不同的濾色器以解決製造過程中的上述問題。因此，當單位像素DPX像正常像素一樣被處理時，與綠色相對應的影像訊號在第二單位像素陣列120的訊號處理中可能失真。因此，在諸如死像素補償（dead pixel compensation, DPC）過程的訊號處理中，單位像素DPX可以被作爲缺陷像素處理。

圖4是例示了包括基於所揭示技術的一些實現布置的相位檢測像素的圖1所示的像素陣列100的示例的示意圖。

在一些實現中，像素陣列100可以包括第一單位像素陣列110和第三單位像素陣列130。

第一單位像素陣列110中的每一個可以包括四個子像素陣列112、114、116和118。四個子像素陣列112、114、116和118中的每一個可以包括以（2×2）陣列布置的相同顔色的四個單位像素。子像素陣列112、114、116和118可以以拜耳圖案布置。

圖4所示的第一單位像素陣列110與圖2所示的第一單位像素陣列110相同，並且爲了便於描述，這裡將省略其詳細描述。

第三單位像素陣列130中的每一個可以包括子像素陣列132和子像素陣列134、子像素陣列136和子像素陣列138。子像素陣列132和子像素陣列134中的每一個可以包括以（2×2）陣列布置的相同顔色的四個單位像素。子像素陣列136可以包括彼此毗鄰（或相鄰）地布置的相同顔色的兩個單位像素。子像素陣列138可以包括以（3×2）陣列彼此毗鄰（或相鄰）地布置的相同顔色的六個單位像素。

就包括相位檢測像素的子像素陣列138而言，圖4中所示的第三單位像素陣列130可以不同於圖2所示的第二單位像素陣列120。例如，子像素陣列138可以包括以（2×2）陣列布置的四個相位檢測像素LPD1、LPD2、RPD1和RPD2。

在以（2×2）結構布置相位檢測像素LPD1、LPD2、RPD1和RPD2的情况下，兩個左相位檢測像素LPD1和左相位檢測像素LPD2可以被作爲單個相位檢測像素LPD處理，並且兩個右相位檢測像素RPD1和右相位檢測像素RPD2可以被作爲單個相位檢測像素RPD處理，使得能夠檢測列方向上的相位差。例如，相位檢測像素LPD1和相位檢測像素LPD2的相位訊號被組合並且用來作為單個左相位訊號，並且相位檢測像素RPD1和相位檢測像素RPD2的相位訊號被組合並且用來作為單個右相位訊號，從而能夠檢測列方向上的相位差。此外，能夠檢測列方向上的相位差和行方向上的相位差。例如，相位檢測像素LPD1和相位檢測像素RPD1的相位訊號被組合並且用來作為單個上相位訊號，並且相位檢測像素LPD2和相位檢測像素RPD2的相位訊號被組合並且用來作為單個下相位訊號，從而能夠檢測行方向上的相位差。

相位檢測像素LPD1、LPD2、RPD1和RPD2可以與子像素陣列136毗鄰或相鄰地布置。可以在相位檢測像素LPD1、LPD2、RPD1和RPD2上方形成覆蓋相位檢測像素LPD1、LPD2、RPD1和RPD2的全部的一個微透鏡ML3。

透過示例，相位檢測像素可以形成在如上所討論的包括在（2×2）陣列中彼此毗鄰或相鄰的相同顔色的四個單位像素的像素陣列中。在另一實現中，在包括在（L×L）陣列（其中，L是大於2的自然數）中彼此毗鄰或相鄰的相同顔色的單位像素的像素陣列中，相位檢測像素和濾色器可以形成爲防止在相位檢測像素的形成區域中產生彎曲的濾色器圖案。

從以上描述中顯而易見的是，基於所揭示技術的一些實現的包括相位檢測像素的影像感測裝置能夠改善相位檢測像素的操作特性。

100:像素陣列 110:第一單位像素陣列 112:子像素陣列 114:子像素陣列 116:子像素陣列 118:子像素陣列 120:第二單位像素陣列 122:子像素陣列 124:子像素陣列 126:子像素陣列 128:子像素陣列 130:第三單位像素陣列 132:子像素陣列 134:子像素陣列 136:子像素陣列 138:子像素陣列 200:相關雙採樣器 300:類比數位轉換器 400:緩衝器 500:列驅動器 600:定時產生器 700:控制暫存器 800:斜坡訊號產生器 ADC:類比數位轉換器 CDS:相關雙採樣器 DPX:缺陷像素 LPD:相位檢測像素 LPD1:相位檢測像素 LPD2:相位檢測像素 ML1:微透鏡 ML2:微透鏡 ML3:微透鏡 RPD:相位檢測像素 RPD1:相位檢測像素 RPD2:相位檢測像素

圖1是例示了基於所揭示技術的一些實現的影像感測裝置的示例的方塊圖。圖2是例示了基於所揭示技術的一些實現的圖1所示的像素陣列的示例的示意圖。圖3是例示了基於所揭示技術的一些實現的其中四元濾色器陣列中的藍色像素中的一個被用來作為相位檢測像素的示例像素陣列的示意圖。圖4是例示了基於所揭示技術的一些其它實現的圖1所示的像素陣列的示例的示意圖。

無

100:像素陣列

110:第一單位像素陣列

112:子像素陣列

114:子像素陣列

116:子像素陣列

118:子像素陣列

120:第二單位像素陣列

122:子像素陣列

124:子像素陣列

126:子像素陣列

128:子像素陣列

200:相關雙採樣器

300:類比數位轉換器

400:緩衝器

500:列驅動器

600:定時產生器

700:控制暫存器

800:斜坡訊號產生器

ADC:類比數位轉換器

CDS:相關雙採樣器

Claims

一種影像感測裝置，所述影像感測裝置包括：第一子像素陣列，所述第一子像素陣列包括複數個第一單位像素，所述第一單位像素包括第一感光元件和位於所述第一感光元件上方的第一濾色器，所述第一感光元件被定位爲彼此相鄰並被配置為透過轉換入射光來產生光電荷；第二子像素陣列，所述第二子像素陣列包括複數個第二單位像素，所述第二單位像素包括第二感光元件和位於所述第二感光元件上方的第二濾色器，所述第二感光元件被定位爲彼此相鄰並被配置為透過轉換入射光來產生光電荷；第三子像素陣列，所述第三子像素陣列包括第三感光元件和位於所述第三感光元件上方的第三濾色器，所述第三感光元件被定位爲彼此相鄰並被配置為透過轉換入射光來產生光電荷；以及第四子像素陣列，所述第四子像素陣列包括第四感光元件和位於所述第四感光元件上方的第四濾色器，所述第四感光元件被定位爲彼此相鄰並被配置為透過轉換入射光來產生光電荷，其中，所述第二子像素陣列被布置爲在第一方向上與所述第一子像素陣列相鄰，其中，所述第三子像素陣列被布置爲在垂直於所述第一方向的第二方向上與所述第二子像素陣列相鄰，其中，所述第四子像素陣列被布置爲在所述第二方向上與所述第一子像素陣列和所述第二子像素陣列相鄰，並且其中，所述第四子像素陣列還包括用於檢測相位差的複數個相位檢測像素。
如請求項1所述的影像感測裝置，其中，所述第四子像素陣列中的複數個相位檢測像素包括：在所述第一方向上彼此相鄰布置的第一相位檢測像素和第二相位檢測像素。
如請求項2所述的影像感測裝置，其中，所述第二相位檢測像素位於所述第一相位檢測像素的第一側，並且被布置爲與所述第三子像素陣列相鄰。
如請求項2所述的影像感測裝置，其中，所述第一相位檢測像素被定位爲在所述第二方向上與所述第一子像素陣列相鄰，並且所述第二相位檢測像素被定位爲在所述第二方向上與所述第二子像素陣列相鄰。
如請求項2所述的影像感測裝置，其中，所述第四子像素陣列還包括被定位爲在所述第二方向上與所述第二相位檢測像素相鄰的第一像素，並且其中，所述第一像素被作爲缺陷像素處理。
如請求項1所述的影像感測裝置，其中，所述第一子像素陣列和所述第二子像素陣列中的每一個包括以（2×2）陣列布置的複數個單位像素。
如請求項6所述的影像感測裝置，其中，所述第四子像素陣列包括：以（3×2）陣列布置的複數個單位像素，在所述（3×2）陣列中在所述第一方向上布置三個單位像素並且在所述第二方向上布置兩個單位像素。
如請求項1所述的影像感測裝置，其中，所述第一濾色器、所述第二濾色器和所述第三濾色器分別是紅色濾色器、綠色濾色器和藍色濾色器，並且所述第四濾色器是綠色濾色器。
一種影像感測裝置，所述影像感測裝置包括：像素陣列，所述像素陣列包括複數個單位像素，所述複數個單位像素被配置為透過執行入射光的光電轉換來產生電訊號並且在第一方向和垂直於所述第一方向的第二方向上毗鄰布置，其中，所述像素陣列包括：第一單位像素陣列，所述第一單位像素陣列包括具有以第一顔色圖案布置的第一濾色器、第二濾色器和第三濾色器的單位像素；以及第二單位像素陣列，所述第二單位像素陣列包括具有以第二顔色圖案布置的第一濾色器、第二濾色器和第三濾色器的單位像素，其中，所述第一單位像素陣列的單位像素是被配置為檢測來自目標對象的入射光以透過將所述目標對象的光學影像轉換爲電訊號來產生表示所述目標對象的影像訊號的影像像素，並且其中，所述第二單位像素陣列包括：影像像素，所述影像像素被配置爲產生所述影像訊號；以及相位檢測像素，所述相位檢測像素被配置為檢測來自所述目標對象的光訊號之間的相位差。
如請求項9所述的影像感測裝置，其中，所述第一單位像素陣列包括：第一子像素陣列，所述第一子像素陣列包括彼此相鄰布置的具有所述第一濾色器的M個單位像素；第二子像素陣列，所述第二子像素陣列包括在所述第一方向上與所述第一子像素陣列相鄰布置的、具有所述第二濾色器的M個單位像素；第三子像素陣列，所述第三子像素陣列包括在所述第二方向上與所述第二子像素陣列相鄰布置的、具有所述第三濾色器的M個單位像素；以及第四子像素陣列，所述第四子像素陣列包括在所述第二方向上與所述第一子像素陣列相鄰布置的、具有所述第二濾色器的M個單位像素。
如請求項10所述的影像感測裝置，其中，所述第二單位像素陣列包括：第五子像素陣列，所述第五子像素陣列包括彼此相鄰布置的具有所述第一濾色器的M個單位像素；第六子像素陣列，所述第六子像素陣列包括在所述第一方向上與所述第五子像素陣列相鄰布置的、具有所述第二濾色器的M個單位像素；第七子像素陣列，所述第七子像素陣列包括在所述第二方向上與所述第六子像素陣列相鄰布置的、具有所述第三濾色器的（M-N）個單位像素；以及第八子像素陣列，所述第八子像素陣列被配置為具有所述相位檢測像素，在所述第八子像素陣列中具有所述第二濾色器的（M+N）個單位像素在所述第二方向上與所述第五子像素陣列和所述第六子像素陣列相鄰布置。
如請求項11所述的影像感測裝置，其中，所述相位檢測像素包括：在所述第一方向上彼此相鄰布置的第一相位檢測像素和第二相位檢測像素。
如請求項12所述的影像感測裝置，其中，所述第二相位檢測像素位於所述第一相位檢測像素的第一側，並且被布置與所述第七子像素陣列相鄰。
如請求項12所述的影像感測裝置，其中，所述第八子像素陣列還包括：第一像素，所述第一像素被定位爲在所述第二方向上與所述第二相位檢測像素相鄰，並且其中，所述第一像素被作爲缺陷像素處理。
如請求項11所述的影像感測裝置，其中，所述相位檢測像素包括：第一相位檢測像素至第四相位檢測像素，所述第一相位檢測像素至所述第四相位檢測像素以（2×2）陣列布置，在所述（2×2）陣列中所述第一相位檢測像素至所述第四相位檢測像素在所述第一方向和所述第二方向上彼此相鄰地布置。
如請求項11所述的影像感測裝置，其中，所述第五子像素陣列和所述第六子像素陣列中的每一個包括以（2×2）陣列布置的複數個單位像素。
如請求項16所述的影像感測裝置，其中，所述第八子像素陣列包括以（3×2）陣列布置的複數個單位像素，在所述（3×2）陣列中在所述第一方向上布置三個單位像素並且在所述第二方向上布置兩個單位像素。
如請求項9所述的影像感測裝置，其中，所述第一濾色器、所述第二濾色器和所述第三濾色器分別是紅色濾色器、綠色濾色器和藍色濾色器。