[发明专利]图像传感器及包含多个可选择经啮合滤光器组的彩色滤光器阵列

说明书

技术领域

所描述实施例大体来说涉及图像传感器，且特定来说(但非排他性地)涉及一种图像传感器及包含多个且可选择经啮合滤光器组的彩色滤光器阵列。

背景技术

图像传感器广泛地用于数码静物相机、蜂窝式电话、安全摄像机、医疗、汽车及其它应用中。使用互补金属氧化物半导体(“CMOS”)技术在硅衬底上制造低成本图像传感器。

大多数图像传感器包含用于捕获图像的像素的二维阵列。彩色图像传感器(即，能够捕获彩色图像的图像传感器)使用耦合到像素阵列的彩色滤光器阵列(“CFA”)给所述像素阵列中的每一像素指派色彩。在当前图像传感器中，必须针对图像传感器设计不同类型的CFA模式以满足不同的需要；此需要多个硅芯片掩模组或像素阵列以及用于彩色滤光器阵列的多个掩模组。

发明内容

在一个方面中，本申请案揭示一种设备。所述设备可包括：像素阵列，其包含多个像素；滤光器阵列，其定位于所述像素阵列上，所述滤光器阵列包括多个平铺式最小重复单元，每一最小重复单元包含至少四个经啮合滤光器组，每一滤光器组包含不同于所述最小重复单元中的任何其它滤光器组的一组滤光器。

在另一方面中，本申请案揭示一种图像传感器。所述图像传感器可包括：像素阵列，其包含多个像素；滤光器阵列，其定位于所述像素阵列上，所述滤光器阵列包括多个平铺式最小重复单元，每一最小重复单元包含至少四个经啮合滤光器组，每一滤光器组包含不同于所述最小重复单元中的任何其它滤光器组的一组滤光器；读出电路，其耦合到所述像素阵列；及功能逻辑，其耦合到所述读出电路。

在又一方面中，本申请案揭示一种用于从像素阵列中的像素读取数据的方法。所述方法可包括：选择最小重复单元中所包含的至少四个经啮合滤光器组中的一者，每一滤光器组包含不同于所述最小重复单元中的任何其它滤光器组的一组滤光器，其中多个所述最小重复单元经平铺以形成耦合到所述像素阵列的滤光器阵列；读取对应于所述选定滤光器组的像素；确定对应于未选滤光器组的像素的像素数据；及输出所述整个像素阵列的像素数据。

附图说明

参考以下各图描述本发明的非限制性及非详尽实施例，其中在所有各视图中相似参考编号指代相似部件，除非另有规定。

图1是滤光器组的四个实施例的平面图。

图2是在个别滤光器之间包含空隙间隔的滤光器组的另一实施例的平面图。

图3A-3D是图解说明用于将滤光器组一起啮合成最小重复单元的实施例的平面图。

图4是包含多个平铺式最小重复单元(例如图3D中所展示的最小重复单元)的彩色滤光器阵列的实施例的平面图。

图5是包含彩色滤光器阵列(例如图4中所展示的彩色滤光器阵列)的图像传感器的实施例的示意图。

图6A是用于读取来自使用彩色滤光器阵列(例如图4中所展示的彩色滤光器阵列)的图像传感器的像素的方法的流程图的实施例。

图6B-6E是使用彩色滤光器阵列的图像传感器的实施例的平面图，其图解说明读取来自所述彩色滤光器阵列的不同滤光器组。

具体实施方式

描述用于具有包含多个且可选择经啮合滤光器组的彩色滤光器阵列的图像传感器的设备、系统及方法的实施例。描述特定细节以提供对实施例的透彻理解，但相关领域的技术人员将认识到，可在无所描述细节中的一者或一者以上的情况下或借助其它方法、组件、材料等实践本发明。在一些实例中，未详细展示或描述众所周知的结构、材料或操作，但尽管如此其仍涵盖在本发明的范围内。

在本说明书通篇中对“一个实施例”或“一实施例”的提及意指结合所述实施例所描述的特定特征、结构或特性包含于至少一个所描述的实施例中。因此，短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”的出现未必全部指代同一实施例。此外，所描述的特征、结构或特性可以任何适合方式组合于一个或一个以上实施例中。