[实用新型]滤光器阵列、图像传感器及其应用设备

说明书

本申请实施例提供滤光器阵列、图像传感器及其应用设备，所述滤光器阵列包括多个平铺的最小重复单元，每个所述最小重复单元包括三行乘三列的九个子区域，所述九个子区域中的每个子区域均包括N行乘N列的单元格，且所述九个所述子区域中的四个非相邻子区域分别设置绿色滤光单元、红色滤光单元、蓝色滤光单元以及青色滤光单元，其中，所述N为大于或等于1的自然数，所述四个非相邻子区域在所述最小重复单元上成中心对称分布。本申请的一些实施例提供的滤光器阵列的颜色排布方案可以在几乎不损失颜色还原能力的情况下提升进光量，可以有效减少解析后的得到的彩色图像的亮度噪声及颜色噪声。

技术领域

本申请涉及图像采集领域，具体而言本申请实施例涉及滤光器阵列、图像传感器及其应用设备。

背景技术

为了使得图像传感器可以采集彩色的图案，图像传感器包括感光阵列 (或称为像素阵列)和布置在感光阵列上方的滤光器阵列，也就是在感光阵列(包括多个光电二极管)上放置能够过滤特色波长范围的颜色阵列(CFA, Color Filter Array)。最经典的颜色阵列就是2x2的拜耳Bayer阵列，通过在周期性的2x2区域内放置两个绿色滤光单元、一个红色滤光单元和一个蓝色滤光单元对入射光线进行过滤，之后再由相应滤光单元下方定位的感光单元采集相应颜色光信号的光强信息以产生像素信号，最后基于像素信号并通过图像处理模块的算法(例如，demosaic算法)获得全尺寸和全颜色的红绿蓝图像。

目前随着各种终端(例如，手机)或者系统中所需的图像传感器分辨率的扩大、像素的缩小，以及在夜间拍照等应用的普及，如何更好的设计滤光器单元的颜色阵列排布以提高透光量的同时不损害颜色还原能力成了亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供滤光器阵列、图像传感器及其应用设备，本申请实施例提供的滤光器阵列的颜色排布方案相对其他方案可有效减少解析后的亮度噪声及颜色噪声。

第一方面，本申请的一些实施例提供一种滤光器阵列，所述滤光器阵列包括多个平铺的最小重复单元，每个所述最小重复单元包括三行乘三列的九个子区域，所述九个子区域中的每个子区域均包括N行乘N列的单元格，且所述九个子区域中的四个非相邻子区域分别设置绿色滤光单元、红色滤光单元、蓝色滤光单元以及青色滤光单元，其中，所述N为大于或等于1的自然数，所述四个非相邻子区域在所述最小重复单元上成中心对称分布。

本申请的一些实施例提供的滤光器阵列的颜色排布方案可以在几乎不损失颜色还原能力的情况下提升进光量，可以有效减少解析后的得到的彩色图像的亮度噪声及颜色噪声。

在一些实施例中，九个所述子区域中剩余的五个子区域中的至少部分单元格用于设置全色滤光单元。

本申请的一些实施例可以在未布置有色的滤光元件的单元格中布置全色滤光单元，与未布置任何颜色的滤光单元相比，本申请的一些实施例可以通过布置全色滤光单元改善颜色保真度；而与布置其他颜色(即非全色滤光单元)的滤光单元相比，全色滤光单元的可以提升进光量进而减少解析图像的亮度噪声。

在一些实施例中，所述四个非相邻子区域位于所述最小重复单元的短主对角线上。

本申请的一些实施例通过在九个区域中非相邻的四个N行乘N列的区域中设置有色滤光单元，可以提升颜色保真度。

在一些实施例中，所述四个非相邻子区域位于所述最小重复单元的主对角线和次对角线上。

本申请的一些实施例可以通过在九个区域中的五个N行乘N列的区域中设置N行乘N列色滤光单元，可以进一步提升颜色保真度。

在一些实施例中，所述N的取值包括1、2或3。