[发明专利]滤色器阵列和固态图像传感器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2013年9月19日提交的第2013-194545号日本专利申请，并且要求该日本专利申请的优先权权益；该日本专利申请的全部内容通过引用结合于此。

技术领域

这里公开的实施例一般涉及滤色器阵列和固态图像传感器。

背景技术

已知固态传感器，该固态传感器被配置成用图像传感器(诸如电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)成像器)从对象接收光，输出源自光电转换的每个像素的信号以获得图像。为了通过使用这样的固态图像传感器获得彩色图像，通常在图像传感器的光接收表面上为相应的像素提供R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)的滤色器，以输出R、G和B的信号。

与此同时，提出一种结构作为成像光学系统的结构，在该结构中，微透镜阵列排布于像素上方，多个像素排布于多个微透镜下方以便使用微透镜阵列将来自主透镜的图像进一步聚焦于多个像素上。使用该结构，可以获得在各像素块单元中具有差异的一组图像，且该差异允许以对象的距离估算或距离信息为基础的重新聚焦过程等。通过使用微透镜阵列来进一步聚焦来自主透镜的图像的光学配置被称为重新聚焦光学系统。

使由图像传感器所捕获的图像品质降级的一个示例是串扰，串扰是指入射在一个像素上的光进入相邻像素。例如，考虑常用图像传感器中使用的用于拜尔(Bayer)阵列中相应像素的滤色器，在拜尔阵列中，G、B、G、B、…的行与R、G、R、G、…的行交替重复。如果在拜尔排布中引起串扰，则会引起颜色混合且所捕获图像的颜色重现性被降级，颜色混合导致对于像素中不同颜色分量的光的错误检测。

在上述重新聚焦光学系统中，来自主透镜的光束穿过相应的微透镜，并且以取决于微透镜位置的入射角被图像传感器的光接收表面所接收。因此，在重新聚焦光学系统中也会引起上述的像素间的串扰。

发明内容

各实施例的目的在于提供一种能抑制由于像素间的串扰造成的颜色重现性的降级的滤色器阵列。

根据一实施例，滤色器阵列包括具有多个颜色的多个滤色器。滤色器排布为使得每一个滤色器对应于微透镜阵列中所包括的多个微透镜的任一个，每个微透镜被配置成用光来照射多个像素。每个微透镜被配置成用光来照射多个像素。

根据上述滤色器阵列，可以抑制由于像素间的串扰而造成的颜色重现性中的降级。

附图说明

图1是示出可应用于一实施例的成像设备的示例配置的框图；

图2是示出可应用于该实施例的光学系统的示例配置的图；

图3是根据该实施例的原(RAW)图像的示例的图；

图4是示出可应用于该实施例的光学系统的另一示例配置的图；

图5示出根据该实施例的重新聚焦过程；

图6是示出拜尔阵列的滤色器阵列的示例的图；

图7是示出根据已知排布的图像传感器的示例配置的图；

图8是示出根据该实施例的光学系统的示例配置的图；

图9A是示出根据该实施例的图像传感器的示例配置的图；

图9B是示出根据该实施例的图像传感器的另一示例配置的图；

图10示出根据该实施例的滤色器的形状的示例；

图11示出由根据该实施例的图像处理器所执行的处理；

图12是用于说明根据该实施例的最小重复单位的图；

图13示出根据该实施例的最小重构放大率；

图14是用于说明滤色器排布的距离准确度的定向依赖性的图；

图15示出根据该实施例的滤色器排布；

图16是用于说明根据该实施例的滤色器的相对位置的示意图；

图17示出根据该实施例的滤色器阵列的特定示例；

图18示出根据该实施例的滤色器阵列的特定示例；以及

图19示出根据该实施例的滤色器阵列的特定示例。

具体实施方式

以下将描述根据一实施例的滤色器阵列和固态图像传感器。图1示出可应用于该实施例的成像设备的示例配置。在图1中，成像设备1包括作为透镜单元的相机模块10以及图像信号处理器(ISP)20。

该相机模块10包括成像光学元件，成像光学元件包括：主透镜11、包括微透镜阵列12和图像传感器13的固态图像传感器、成像器14、以及信号处理器15。成像光学元件包括一个或多个透镜，并且被配置成将光从对象引导至微透镜阵列和图像传感器13。与成像光学系统中所包括的透镜的图像传感器13最为接近的透镜是主透镜11。