彩色濾光片陣列、彩色濾光片陣列設(shè)備及圖像傳感器的制造方法

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彩色濾光片陣列、彩色濾光片陣列設(shè)備及圖像傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及彩色濾光片陣列、彩色濾光片陣列設(shè)備及圖像傳感器。彩色濾光片陣列的實施例包含多個平鋪的最小重復單元，每一最小重復單元包括個別濾光片的M x N集合，且所述集合中的每一個別濾光片具有選自四個不同光響應當中的一光響應。每一最小重復單元包含：第一光響應的濾光片的棋盤模式，及第二、第三及第四光響應的濾光片，其分散在所述棋盤模式當中，使得所述第二、第三及第四光響應的所述濾光片繞所述最小重復單元的一對正交軸中的一者或兩者而序列對稱。
【專利說明】彩色濾光片陣列、彩色濾光片陣列設(shè)備及圖像傳感器
[0001] 相關(guān)申請案的奪叉參考
[0002] 本申請案依據(jù)35U.S.C. § 119(e)主張2013年7月1日申請的第61/841，818號美國臨時申請案及2013年7月19日申請的第61/856,558號美國臨時申請案的優(yōu)先權(quán)。兩個臨時申請案當前在申請中且其全文以引用的方式并入本文中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 所揭示的實施例通常涉及圖像傳感器，且特定來說，但非排他性地涉及用以減少包含具有全局快門的圖像傳感器的圖像傳感器中的顏色混疊的彩色及紅外線濾光片陣列模式。

【背景技術(shù)】
[0004] 顏色混疊是由電荷耦合裝置（CXD)或互補金屬氧化物半導體（CMOS)圖像傳感器的特定彩色濾光片陣列（CFA)模式引起的通常不合需要的效應。作為顏色混疊的典型實例，在個別像素上顯露的在黑色或別樣暗背景上的小白線將被解釋為含有顯露的主要顏色中的每一者的單個像素的線。因此需要設(shè)計最小化顏色混疊的CFA模式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種彩色濾光片陣列，其包括：多個平鋪的最小重復單元，每一最小重復單元包括個別濾光片的MxN集合，且所述集合中的每一個別濾光片具有選自四個不同光響應當中的一光響應，其中每一最小重復單元包含：第一光響應的濾光片的棋盤模式，及第二、第三及第四光響應的濾光片，其分散在所述棋盤模式當中，使得所述第二、第三及第四光響應的所述濾光片繞所述最小重復單元的一對正交軸中的一者或兩者而序列對稱。
[0006] 本發(fā)明提供一種彩色濾光片陣列設(shè)備，其包括：多個平鋪的最小重復單元，每一最小重復單元包括個別濾光片的MxN集合，且所述集合中的每一個別濾光片具有選自四個不同光響應當中的一光響應，其中每一最小重復單元包含：第一光響應的濾光片的棋盤模式，及第二、第三及第四光響應的濾光片，其分散在所述棋盤模式當中，使得所述第二、第三及第四光響應的所述濾光片隨機地或半隨機地定位在具有所述第一光響應的所述濾光片當中。
[0007] 本發(fā)明提供一種圖像傳感器，其包括：像素陣列，其包含多個個別像素；彩色濾光片陣列，其定位在所述像素陣列之上且光學地耦合到所述像素陣列，所述彩色濾光片陣列包括多個平鋪的最小重復單元，每一最小重復單元包括個別濾光片的MxN集合，且所述集合中的每一個別濾光片具有選自四個不同光響應當中的一光響應，其中每一最小重復單元包含：第一光響應的濾光片的棋盤模式，及第二、第三及第四光響應的濾光片，其分散在所述棋盤模式當中，使得所述第二、第三及第四光響應的所述濾光片繞所述最小重復單元的一對正交軸中的一者或兩者而序列對稱；及電路及邏輯，其耦合到所述像素陣列以從所述像素陣列中的所述個別像素讀出信號。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 參看下圖描述本發(fā)明的非限制性及非詳盡實施例，其中，各圖中相同參考數(shù)字始終指代相同部分，除非另有指定。
[0009] 圖1為包含彩色濾光片陣列的圖像傳感器的實施例的示意圖。
[0010] 圖2為包含全局快門規(guī)定的圖像傳感器像素的實施例的橫截面圖。
[0011] 圖3為包含全局快門規(guī)定的圖像傳感器像素的另一實施例的橫截面圖。
[0012] 圖4為說明圖2到3的圖像傳感器像素的操作的實施例的時序圖。
[0013] 圖5A到5B為一對正面照明像素及一對背面照明像素的橫截面。
[0014] 圖6A到6F為解釋用以描述彩色濾光片陣列、最小重復單元或構(gòu)成濾光片模式的實施例的術(shù)語的圖。
[0015] 圖7A到7K為可用以形成最小重復單元的構(gòu)成濾光片模式的實施例的圖。
[0016] 圖8A到8F為可使用圖7A到7K中所示的構(gòu)成濾光片模式的實施例中的一或多者形成的最小重復單元的實施例的圖。
[0017] 圖9A到9F為包含紅外線濾光片且可用以形成最小重復單元的構(gòu)成濾光片模式的其它實施例的圖。
[0018] 圖10A到10C為可使用圖9A到9F中所示的構(gòu)成濾光片模式的實施例中的一或多者形成的最小重復單元的實施例的圖。
[0019] 圖11A到11B為低密度紅外線構(gòu)成濾光片模式及可使用低密度紅外線構(gòu)成濾光片模式形成的最小重復單元的實施例的圖。

【具體實施方式】
[0020] 描述了用于用以減少顏色混疊的彩色及紅外線彩色濾光片陣列模式的設(shè)備、系統(tǒng) 及方法的實施例。描述特定細節(jié)以提供對實施例的全面理解，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到可在無所描述的細節(jié)中的一或多者的情況下或通過其它方法、組件、材料等實踐本發(fā) 明。在一些例子中，熟知結(jié)構(gòu)、材料或操作并未詳細展示或描述，但仍然包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0021] 遍及本說明書對"一個實施例"或"實施例"的參考意謂結(jié)合實施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包含在至少一個所描述實施例中。因此，片語"在一個實施例中"或"在實施例中"的出現(xiàn)不一定皆指相同實施例。此外，在一或多個實施例中，所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以任何合適方式組合。
[0022] 圖1說明互補金屬氧化物半導體（CMOS)圖像傳感器100的實施例，所述CMOS圖像傳感器包含彩色像素陣列105、耦合到像素陣列的讀出電路170、耦合到讀出電路的功能邏輯115及耦合到像素陣列的控制電路120。彩色像素陣列105為具有X個像素列及Y個像素行的個別成像傳感器或像素（例如，像素 P1、P2........Pn)的二維（"2D"）陣列。彩色像素陣列105可實施于正面照明圖像傳感器中，如圖5A中所示，或?qū)嵤楸趁嬲彰鲌D像傳感器，如圖5B中所示。如所說明，陣列中的每一像素布置成行（例如，行R1到Ry)及列 (例如，列C1到Cx)以獲取人、地方或物體的圖像數(shù)據(jù)，所述圖像數(shù)據(jù)接著可用以呈現(xiàn)人、地方或物體的2D圖像。彩色像素陣列105使用耦合到像素陣列的彩色濾光片陣列（"CFA"）將顏色指派給每一像素，如下文結(jié)合彩色濾光片陣列的所揭示實施例進一步論述。
[0023] 在像素陣列105中的每一像素已獲取其圖像數(shù)據(jù)或圖像電荷之后，圖像數(shù)據(jù)由讀出電路170讀出且被傳送到功能邏輯115以供存儲、額外處理等。讀出電路170可包含放大電路、模/數(shù)（"ADC"）轉(zhuǎn)換電路或其它電路。功能邏輯115可通過應用后圖像效應（例如，裁剪、旋轉(zhuǎn)、移除紅眼、調(diào)整亮度、調(diào)整對比度或以其它方式處理）而存儲圖像數(shù)據(jù)及/ 或操縱圖像數(shù)據(jù)。功能邏輯115還可用于一個實施例中以處理圖像數(shù)據(jù)以校正（即，減少或移除）固定模式噪聲。控制電路120耦合到像素陣列105以控制彩色像素陣列105的操作特性。舉例來說，控制電路120可產(chǎn)生用于控制圖像獲取的快門信號。
[0024] 圖2到4說明包含全局復位或全局快門的像素的實施例。第7, 781，718號美國專利中進一步描述這些實施例，所述專利的全文特此以引用的方式并入。所說明的全局快門像素可用于耦合到本文中所描述的彩色濾光片陣列中的任一者的像素陣列中。
[0025] 圖2說明具有實施于像素陣列中的勢壘植入物的樣本"一個共享"像素結(jié)構(gòu)的橫截面。像素結(jié)構(gòu)200包含形成P阱結(jié)構(gòu)204及206的襯底202。將光電二極管區(qū)210植入及/或散布于襯底202中。光電二極管區(qū)210可為形成于襯底202上的氫化非晶硅。N型區(qū)212、214及216形成于P阱204中。釘扎層222可形成于區(qū)210上方，其幫助將光電子限制在區(qū)210直到讀出時間為止。區(qū)212可為摻雜P型或輕摻雜N型。
[0026] 絕緣結(jié)構(gòu)220形成于P阱結(jié)構(gòu)206上方。絕緣結(jié)構(gòu)220可使用例如淺溝槽隔離 (STI)或硅的局部氧化（L0C0S)等過程形成。使用STI過程的絕緣結(jié)構(gòu)220可通過在P阱結(jié)構(gòu)206內(nèi)蝕刻空隙及在空隙內(nèi)沉積電介質(zhì)材料（例如，二氧化硅）來形成。沉積的電介質(zhì)材料可使用CMP來平面化。
[0027] 存儲柵極晶體管具有在區(qū)210及212上方且在區(qū)210及212之間的區(qū)域中的柵極 224。存儲柵極（SG)晶體管由信號SG控制（如關(guān)于圖6更全面地論述）。存儲柵極晶體管在將俘獲的電荷傳送到存儲柵極時控制電子從光電二極管區(qū)210到存儲柵極224的流動。存儲柵極晶體管還在接通傳送柵極時控制電子從存儲柵極224到浮動擴散214的流動。主充電存儲區(qū)為存儲柵極224。
[0028] 勢壘植入物208形成于在襯底202中的存儲柵極224下方的區(qū)中?？墒褂肞型植入物形成勢壘植入物。勢壘植入物208通過幫助防止流過形成于存儲柵極224下方的通道 (當激活柵極224時）的電荷以免回流到區(qū)210中而幫助減少圖像延遲。
[0029] 例如在存儲柵極224上方提供光屏蔽罩230以幫助界定可俘獲光子232的孔隙的邊緣。光屏蔽罩230還幫助防止光子232不利地影響在集成之后像素的存儲電荷（下文參看圖6更全面地論述了像素的操作）。可通過在存儲柵極224之上沉積金屬層或硅化物而形成光屏蔽罩230結(jié)構(gòu)。
[0030] 通過在區(qū)212及214上方且在區(qū)212及214之間的區(qū)中形成柵極226而使用區(qū) 212及區(qū)214形成傳送柵極晶體管。傳送柵極（TG)晶體管由信號TG控制，如關(guān)于圖4更全面地論述。傳送柵極晶體管在傳送俘獲的電荷以供讀出時控制電子從存儲柵極224到浮動擴散區(qū)214的流動。傳送柵極晶體管還在接通存儲柵極及傳送柵極兩者時控制電子從浮動擴散區(qū)214到光電二極管區(qū)210的流動。
[0031] 通過在區(qū)216及214上方且在區(qū)216及214之間的區(qū)中形成全局復位柵極228而使用區(qū)216及區(qū)214形成全局復位晶體管。全局復位（GR)晶體管由信號GR控制，如關(guān)于圖4更全面地論述。全局復位晶體管在（全局）復位像素時控制電子從復位電壓（VRST) 區(qū)216到浮動擴散（FD)區(qū)214的流動。如果還接通存儲柵極224及傳送柵極，那么全局復位晶體管將復位光電二極管區(qū)210。全局復位晶體管還可用以實施FD的行復位作為行內(nèi)的像素的讀出的部分。
[0032] 圖3說明具有實施于像素陣列中的勢壘柵極晶體管的樣本"一個共享"像素結(jié)構(gòu) 300的橫截面。結(jié)構(gòu)300包含形成P阱結(jié)構(gòu)304及306的襯底302。將光電二極管區(qū)310 植入及/或散布于襯底302中。N型區(qū)312、314及316形成于P阱304中。釘扎層322可形成于區(qū)310上方，其幫助將光電子限制在區(qū)310直到讀出時間為止。
[0033] 絕緣結(jié)構(gòu)320形成于P阱結(jié)構(gòu)306上方。絕緣結(jié)構(gòu)320可使用例如淺溝槽隔離 (STI)或硅的局部氧化（L0C0S)等過程形成。使用STI過程的絕緣結(jié)構(gòu)320可通過在P阱結(jié)構(gòu)306內(nèi)蝕刻溝槽及在溝槽內(nèi)沉積電介質(zhì)材料（例如，二氧化硅）來形成。沉積的電介質(zhì)材料可使用CMP來平面化。
[0034] 通過在區(qū)310及318上方且在區(qū)310及318之間的區(qū)域中形成晶體管柵極334而使用區(qū)310及區(qū)318形成勢壘柵極晶體管。勢壘柵極（BG)晶體管由信號BG控制，如關(guān)于圖4更全面地論述。勢壘柵極晶體管控制電子從光電二極管區(qū)310到區(qū)318的流動。勢壘晶體管通過結(jié)合存儲柵極晶體管（下文論述）操作幫助防止流過形成于存儲柵極324下方的通道（在激活柵極324時）的電荷以免回流到區(qū)310中而幫助減少圖像延遲。
[0035] 通過在區(qū)318及312上方且在區(qū)318及312之間的區(qū)域中形成晶體管柵極324而使用區(qū)318及區(qū)312形成存儲柵極晶體管。存儲柵極（SG)晶體管由信號SG控制，如關(guān)于圖4更全面地論述。存儲柵極晶體管控制電子從光電二極管區(qū)318到區(qū)312的流動。
[0036] 在存儲柵極324及勢壘柵極334上方提供光屏蔽罩330以幫助界定可俘獲光子 332的孔隙的邊緣。光屏蔽罩330還幫助防止光子332影響在集成之后像素的存儲電荷。通過在區(qū)312及314上方且在區(qū)312及314之間的區(qū)中形成傳送晶體管柵極326而使用區(qū) 312及區(qū)314形成傳送柵極晶體管。傳送柵極（TG)晶體管由信號TG控制，如關(guān)于圖6更全面地論述。傳送柵極晶體管在傳送俘獲的電荷以供稍后測量時控制電子從（存儲）區(qū)312 到（浮動擴散）區(qū)314的流動。傳送柵極晶體管還在全局復位像素時控制電子從浮動擴散區(qū)314到區(qū)312的流動。
[0037] 通過在區(qū)316及314上方且在區(qū)316及314之間的區(qū)中形成全局復位柵極328而使用區(qū)316及區(qū)314形成全局復位晶體管。全局復位（GR)晶體管由信號GR控制，如關(guān)于圖4更全面地論述。全局復位晶體管在（全局）復位像素時控制電子從復位電壓（VRST) 區(qū)316到浮動擴散（FD)區(qū)314的流動。
[0038] 圖4為說明使用例如圖2到3中所示的像素實施例等像素實施例的樣本全局復位像素陣列的操作的時序圖。在時間T0,聲明信號GR(全局復位）、TG(傳送柵極）、SG(源柵極）、BG(勢壘柵極）。在一些實施例中，在全局復位時間期間同時聲明所有行選擇線以同時復位所有像素。在一些實施例中，響應于GR信號激活SG晶體管及TG晶體管。
[0039] 參看圖3,晶體管柵極334、324、326及328全部同時激活。作為響應，信號VRST (復位電壓）橫跨形成于柵極328之下的N通道從節(jié)點316傳播，使得對區(qū)314 (浮動擴散）充電到VRST電壓（小于柵極328的閾值電壓），或在光電二極管完全耗盡的情況下充電到 Vpin。在激活柵極326、324及334的情況下，對區(qū)310(像素光電二極管的光敏區(qū)）預充電到VRST電壓（小于介入柵極的閾值電壓）。在光電二極管為可完全耗盡的釘扎光電二極管的狀況下，將光電二極管復位到Vpin，只要Vpin < VRST-Vthresh()ld。因此，像素陣列內(nèi)的像素可根據(jù)所揭示的全局復位并發(fā)地復位。
[0040] 在圖4中，像素陣列中的每一像素在時間T1經(jīng)歷集成周期。在集成周期期間，像素光電二極管的光敏部分（區(qū)310)暴露于入射光332,所述入射光致使創(chuàng)建并積聚電子-空穴對（電荷）。集成周期在時間T2結(jié)束，其中激活勢壘柵極及存儲柵極。勢壘柵極及樣本柵極的激活允許將累積電荷從光電二極管傳送到存儲柵極。如圖中所示，在去活存儲柵極之前去活勢壘柵極，以幫助防止積聚的電荷從存儲柵極回流到光電二極管。此時并不激活傳送柵極，這防止電荷流動到浮動擴散區(qū)，所述浮動擴散區(qū)實質(zhì)上維持其預充電電平。在存儲柵極打開時，傳送到存儲柵極的電荷存儲于其處。
[0041] 在時間T3,聲明行選擇線，其預備待測量的像素陣列的行內(nèi)的所有像素。在時間 T4,測量浮動擴散電壓（如由源極跟隨器緩沖）。在時間T5,接通傳送柵極，允許將電荷從存儲柵極傳送到浮動擴散。通過強制電荷到存儲柵極之外而主動地關(guān)斷存儲柵極以提供幫助。因為BG關(guān)閉，所以強制將存儲柵極中的電荷傳送到浮動擴散。使用圖3作為實例，激活圖3的信號TG，因為激活了行選擇線RS0。因此，將積聚的電荷從集成（曝光值）傳送到浮動擴散。在時間T6,測量如由源極跟隨器緩沖的浮動擴散電壓。在時間T6的結(jié)束處，去活行選擇線RS0。因此，以此方式，可以逐行的方式讀出電荷。
[0042] 圖5A說明CMOS圖像傳感器中的正面照明（FSI)像素500的實施例的橫截面，其中FSI像素500使用例如彩色濾光片陣列501等彩色濾光片布置，其可為使用本文中所描述的MRU中的任一者的彩色濾光片陣列。FSI像素500的正面為襯底上安置有光敏區(qū)域504 及相關(guān)聯(lián)的像素電路且形成用于重新分配信號的金屬堆疊506的面。金屬堆疊506包含金屬層Ml及M2,所述金屬層經(jīng)圖案化以創(chuàng)建光學通路，入射于FSI像素500上的光可經(jīng)由所述光學通路到達光敏或光電二極管（"TO"）區(qū)504。為了實施彩色圖像傳感器，正面包含彩色濾光片布置100,其中其個別彩色濾光片（在此特定橫截面中說明個別濾光片503及 505)中的每一者安置于微透鏡506之下，所述微透鏡輔助將入射光聚焦到區(qū)504上。
[0043] 圖5B說明CMOS圖像傳感器中的背面照明（BSI)像素550的實施例的橫截面，其中BSI像素使用彩色濾光片陣列501的實施例，其可為使用本文中所描述的MRU中的任一者的彩色濾光片陣列。正如像素500 -樣，像素550的正面為安置有光敏區(qū)504及相關(guān)聯(lián) 的像素電路且形成用于重新分配信號的金屬堆疊506的襯底的面。背面為像素的與正面相反的面。為了實施彩色圖像傳感器，背面包含彩色濾光片陣列501，其中其個別彩色濾光片 (在此特定橫截面中說明個別濾光片503及505)中的每一者安置于微透鏡506之下。微透鏡506輔助將入射光聚焦到光敏區(qū)504上。像素550的背面照明意謂金屬堆疊506中的金屬互連線不會遮蓋成像的物體與光敏區(qū)504之間的路徑，導致光敏區(qū)的更大信號產(chǎn)生。
[0044] 圖6A到6F說明將用于彩色濾光片陣列（CFA)、最小重復單元（MRU)及構(gòu)成模式的隨后論述中的各種概念及術(shù)語。圖6A說明CFA600的實施例。CFA600包含實質(zhì)上對應于 CFA通到或?qū)Ⅰ詈系降南袼仃嚵兄械膫€別像素的數(shù)目的數(shù)個個別濾光片。每一個別濾光片具有特定光響應且光學耦合到像素陣列中的對應個別像素。結(jié)果，每一像素具有選自光響應的集合的特定顏色光響應。特定光響應具有對電磁光譜的某些部分的高敏感性，同時具有對光譜的其它部分的低敏感性。因為CFA通過將濾光片置于像素之上而將單獨光響應指派給每一像素，所以將像素稱作所述特定光響應的像素是常見的。因此，像素可在其不具有濾光片或耦合到透明（即，無色）濾光片的情況下被稱作"透明像素"，在其耦合到藍色濾光片的情況下被稱作"藍色像素"，在其耦合到綠色濾光片的情況下被稱作"綠色像素"或在其耦合到紅色濾光片的情況下被稱作"紅色像素"，等等。
[0045] 選擇用于傳感器的顏色光響應的集合通常具有至少三個顏色，但還可包含四個或四個以上。如本文中所使用，白色或全色光響應是指具有比顏色光響應的選定集合中表示的所述光譜敏感性寬的光譜敏感性的光響應。全色光敏感性可具有橫跨整個可見光譜的高敏感性。術(shù)語全色像素將指具有全色光響應的像素。盡管全色像素通常具有比顏色光響應的集合寬的光譜敏感性，但每一全色像素可具有相關(guān)聯(lián)的濾光片。此濾光片為中性密度濾光片或彩色濾光片。
[0046] 在一個實施例中，光響應的集合可為紅色、綠色、藍色及透明或全色（即，中性或無色）。在其它實施例中，除了列出的光響應之外，或替代列出的光響應，CFA600可包含其它光響應。舉例來說，其它實施例可包含青色（C)、洋紅色（M)及黃色（Y)濾光片、透明（即，無色）濾光片、紅外線濾光片、紫外線濾光片、X射線濾光片等。其它實施例還可包含具有包含比針對MRU602所說明的像素數(shù)目大或小的像素數(shù)目的MRU的濾光片陣列。
[0047] 將CFA600中的個別濾光片分組成例如MRU602等最小重復單元（MRU)，且MRU是垂直及水平地平鋪的（如由箭頭所指示）以形成CFA600。最小重復單元為重復單元以使得沒有其它重復單元具有更少的個別濾光片。給定彩色濾光片陣列可包含若干不同重復單元，但在陣列中存在包含更少個別濾光片的另一重復單元的情況下，重復單元不為最小重復單 J Li 〇
[0048] 圖6B說明MRU602的實施例。MRU602為分組成行及列的個別濾光片的陣列。MRU602 包含Μ個列及N個行，其中列由指數(shù)i測量，且行由指數(shù)j測量，因此i的范圍為1到M，且 j的范圍為1到N。在所說明實施例中，MRU602為正方形，意謂N = M，但在其它實施例中， N不需要等于M。
[0049] 可將MRU602劃分成四個象限，其中第一到第四象限的編號為I到IV，且從右上開始逆時針布置：右上象限I、左上象限II，左下象限III，及右下象限IV。如下文所論述，一種形成例如MRU602等MRU的方式為布置比不同象限中的MRU602小的多個構(gòu)成模式。MRU602 還包含正交且實質(zhì)上二等分MRU的軸1及2的集合：軸1將MRU602劃分成上半部及下半部，而軸2將MRU劃分成左半部及右半部。在其它實施例中，軸的其它集合是有可能的，且軸不需要彼此正交；例如，在其它實施例中，MRU的對角線可形成MRU的軸。
[0050] 圖6C說明用于本發(fā)明中以描述MRU的一些方面（特別是其對稱性、非對稱性或反對稱性）的術(shù)語。圖展示位置在軸的左側(cè)及右側(cè)的紅色（R)、綠色（G)及藍色（B)濾光片。左側(cè)的濾光片具有下標1 (Rl、B1等），而右側(cè)的濾光片具有下標2 (R2、B2等）。
[0051] 行604為既繞軸物理對稱的又繞軸序列對稱的，使得左側(cè)及右側(cè)繞軸為彼此的鏡像。行604為物理對稱的，因為每一顏色相對于軸的位置相同：R1及R2距軸相同距離（xRl =XR2)，B1及B2距軸相同距離（xBl = xB2)等等。且所述行還為序列對稱的，因為顏色序列繞軸為對稱的：從軸向右移動，顏色序列為RBG，且從軸向左移動，顏色序列也為RBG。
[0052] 行606說明不繞軸物理對稱但為序列對稱的實施例。行606不為物理對稱的 (即，其為物理非對稱的），因為每一顏色相對于軸的位置不相同：R1及R2距軸不同距離 (xRl尹xR2)，藍色像素 B1及B2距軸不同距離（xBl尹xB2)等等。但是盡管所說明的實施例不物理對稱，但其仍是序列對稱的，因為顏色序列繞軸對稱：從軸向右移動，顏色序列為 RBG，且類似地從軸向左移動，顏色序列也為RBG。
[0053] 行608說明物理及序列非對稱（即，既不繞軸序列對稱也不繞軸物理對稱）的實施例。行608不物理對稱，因為每一顏色相對于軸的位置不相同：R1及R2距軸不同距離 (xRl尹xR2)，藍色像素 B1及B2在不同距離（xBl尹xB2)處等等。類似地，所述行為序列非對稱的，因為顏色序列不繞軸對稱：從軸向左移動，顏色序列為RBG，但從軸向右移動，顏色序列為BRG。
[0054] 行610說明物理非對稱及序列反對稱的實施例。行608不物理對稱，因為每一顏色相對于軸的位置不相同：R1及R2距軸不同距離（xRl尹xR2)，藍色像素 B1及B2在不同距離（xBl尹xB2)處等等。類似地，所述行為序列反對稱的，因為在軸的一側(cè)上的顏色序列與軸的另一側(cè)上的顏色序列正好相反：從軸向左移動，顏色序列為RBG，但從軸向右移動，顏色序列為GBR。
[0055] 圖6D說明下文用以描述可組裝成8x8MRU的揭示的4x4構(gòu)成模式的術(shù)語，但所述術(shù)語還可用以描述不同尺寸的構(gòu)成模式，且可用以作為一個整體描述MRU自身或彩色濾光片陣列（CFA)。主對角線從左上行進到右下，而次對角線從右上行進到左下。從左上行進到右下的四個像素長的對角線被稱作主要長對角線。在主要長對角線上方，從左上行進到右下的兩個像素的對角線被稱作上部主要短對角線。在主要長對角線下方，從左上行進到右下的兩個像素的對角線被稱作下部主要短對角線。用于次對角線的術(shù)語將為類似的，如圖中所示。本發(fā)明僅論述了主對角線，但此僅出于說明的目的。涉及次對角線的實施例為替代實施例，因此盡管下文未論述所述實施例，但所述實施例應被視為本發(fā)明的部分。
[0056] 圖6E到6F說明棋盤濾光片模式的實施例。棋盤模式為形成MRU的陣列或形成構(gòu) 成模式的陣列中的交替濾光片具有相同光響應（例如，具有第一光響應的濾光片）的棋盤模式。用以形成棋盤的第一光響應還可被稱作棋盤光響應。棋盤光響應接著占據(jù)MRU中的個別濾光片的實質(zhì)上一半。在所說明實施例中，棋盤光響應為白色或全色，但在其它實施例中，棋盤光響應可不同，例如綠色。如下文所解釋，模式中的剩余點（不為棋盤的部分的點）可用不同于第一或棋盤光響應的第二、第三及第四光響應的濾光片來填充。
[0057] 圖6E說明通過將具有棋盤光響應的濾光片放置于奇數(shù)行（j奇數(shù)）的偶數(shù)列（i 偶數(shù)）上及將具有棋盤光響應的濾光片放置于偶數(shù)行（j偶數(shù)）的奇數(shù)列（i奇數(shù)）上而形成的棋盤實施例。圖6F說明通過將具有棋盤光響應的濾光片放置于奇數(shù)行（j奇數(shù)）的奇數(shù)列α奇數(shù)）上及將具有棋盤光響應的濾光片放置于偶數(shù)行（j偶數(shù)）的偶數(shù)列α偶數(shù)）上而形成的棋盤實施例。
[0058] 某礎(chǔ)RGBW構(gòu)成樽式
[0059] 圖7Α到7Κ說明可經(jīng)組裝以通過使用布置成圖6Β中所示的象限的四個構(gòu)成模式的集合而形成MRU的構(gòu)成模式的實施例。圖7Α到7C說明將被稱作構(gòu)成模式I的第一構(gòu)成模式及其一些變體；圖7D到7Κ說明將被稱作構(gòu)成模式II的第二構(gòu)成模式及其一些變體。圖7Α到7Κ中所說明的構(gòu)成模式為可經(jīng)組裝于四個集合中以形成8x8MRU的4x4模式，但在其它實施例中，構(gòu)成模式可具有不同于4x4的大小。由四個這些其它構(gòu)成模式實施例的集合形成的MRU可具有不同于8x8的大小。
[0060] 通常，圖7A到7K中所說明的構(gòu)成模式使用包含用于棋盤的第一光響應以及用于非棋盤濾光片的第二、第三及第四光響應的四個光響應的集合。在所說明實施例中，第一或棋盤光響應為全色或白色（W)，且第二、第三及第四光響應是選自紅色（R)、綠色（G)及藍色 (Β)當中。當然，其它實施例可使用光響應的不同集合。舉例來說，其它實施例可包含青色 (C)、洋紅色（Μ)及黃色（Υ)濾光片、透明（S卩，無色）濾光片、紅外線濾光片、紫外線濾光片、 X射線濾光片等。
[0061] 在所說明實施例中，使非棋盤濾光片（即，第二、第三及第四光響應的濾光片）的數(shù)目盡可能地接近相等。在非棋盤濾光片的數(shù)目可由待分配的光響應的數(shù)目整除的實施例中可實現(xiàn)完全相等，但在非棋盤濾光片的數(shù)目不可由待分配的光響應的數(shù)目整除的實施例中可僅實現(xiàn)近似相等。在其它實施例中，第二、第三及第四光響應中的每一者的濾光片可在非棋盤濾光片的0 %與100 %以及任何個別數(shù)目或其間的子范圍之間變化。
[0062] 圖7Α到7C說明構(gòu)成模式I及其一些變體。圖7Α說明構(gòu)成模式I，構(gòu)成模式I由于其濾光片布置而可能遭受對角線方向上的顏色混疊。如果單獨使用構(gòu)成模式I以建構(gòu)較大MRU，那么將繼續(xù)存在相同對角線顏色混疊問題。這些構(gòu)成模式的一些變體可有助于減少顏色混置。
[0063] 圖7Β說明構(gòu)成模式1-1，其為構(gòu)成模式I的變體。與構(gòu)成模式I相對比，存在兩個主要修改：綠色（G)像素現(xiàn)移動到主要長對角線，且藍色（Β)像素偶聯(lián)體ΒΒ及紅色（R)像素偶聯(lián)體RR移動到主要短對角線。更具體來說，ΒΒ偶聯(lián)體現(xiàn)占據(jù)上部主要短對角線，且RR 偶聯(lián)體現(xiàn)占據(jù)下部主要短對角線。對這些修改的替代例可包含ΒΒ及RR偶聯(lián)體的對角線的反轉(zhuǎn)，使G像素僅占據(jù)主要長對角線的一部分等。
[0064] 圖7C說明構(gòu)成模式1-2,其為構(gòu)成模式I的另一變體。此模式類似于構(gòu)成模式 1-1，除了偶聯(lián)體ΒΒ現(xiàn)占據(jù)下部主要短對角線且偶聯(lián)體RR現(xiàn)占據(jù)上部主要短對角線。替代例為類似的，如上文所論述。
[0065] 圖7D到7Κ說明構(gòu)成模式II及其一些變體。圖7D說明構(gòu)成模式II，類似構(gòu)成模式I，構(gòu)成模式Π 可能遭受對角線方向上的顏色混疊。如果單獨使用構(gòu)成模式II以建構(gòu)較大MRU，那么將繼續(xù)存在相同對角線顏色混疊問題。這些構(gòu)成模式的一些變體可有助于減少顏色混置。
[0066] 圖7Ε說明構(gòu)成模式11-1，其為構(gòu)成模式II的變體。與構(gòu)成模式II相對比，存在兩個主要修改：G像素移動以占據(jù)整個主要長對角線且BR(或替代地RB)偶聯(lián)體移動到主要短對角線。對這些修改的替代例類似于本發(fā)明中關(guān)于第一實施例所論述的替代例。
[0067] 圖7F說明構(gòu)成模式11-2,其為構(gòu)成模式II的另一變體。此模式類似于構(gòu)成模式 Π -1，除了使用偶聯(lián)體RB而不是偶聯(lián)體BR。替代例為類似的，如上文所論述。
[0068] 具有半隨機化的RGBW構(gòu)成樽式
[0069] 為了改進顏色混疊的減少，可根據(jù)更復雜規(guī)則進一步修改上文所揭示的基礎(chǔ)RGBW 構(gòu)成模式。如在上文所揭示的RGBW構(gòu)成模式中，第一光響應（在所說明實施例中的W)仍形成棋盤模式，但更隨機地分配具有第二、第三及第四光響應（在此些實施例中的R、G及B) 的濾光片，使得所得MRU模式看起來更隨機，但仍遵循某些規(guī)則。因此，針對下文所說明的實施例揭示的修改過程被稱作半隨機化。在未說明的其它實施例中，可完全隨機地分配第二、第三及第四光響應。在放置非棋盤光響應濾光片（即，具有第二、第三及第四光響應的濾光片）時增加隨機性對于減少顏色混疊是合意的。
[0070] 圖7G說明構(gòu)成模式11-3,其為構(gòu)成模式II的變體。此構(gòu)成模式的主要長對角線為構(gòu)成模式Π 及構(gòu)成模式II-1或II-2的混合。沿著主要長對角線，替代使BR交替或全部為G，左上為B，且右下為R，而兩個中間像素為G。上部及下部主要短對角線與構(gòu)成模式 II-2相同。替代例為類似的，如上文所論述。
[0071] 圖7H說明構(gòu)成模式11-4,其為構(gòu)成模式II的另一變體。此模式類似于構(gòu)成模式 Π -2,除了偶聯(lián)體RB現(xiàn)占據(jù)主要長對角線的兩個中間像素。替代例為類似的，如上文所論述。
[0072] 圖71說明構(gòu)成模式11-5,其為構(gòu)成模式II的另一變體。此處進行若干修改。首先，沿著主要長對角線的顏色次序從BR反轉(zhuǎn)到RB。其次，上部主要短對角線現(xiàn)包含偶聯(lián)體 BG而不是偶聯(lián)體GG。第三，下部主要短對角線現(xiàn)包含偶聯(lián)體GR而不是偶聯(lián)體GG。替代例為類似的，如上文所論述。
[0073] 圖7J說明構(gòu)成模式11-6,其為構(gòu)成模式II的另一變體。構(gòu)成模式II-6類似于構(gòu) 成模式11-5,除了上部主要短對角線現(xiàn)包含偶聯(lián)體GR而不是偶聯(lián)體GG，且下部主要短對角線現(xiàn)包含偶聯(lián)體BG而不是偶聯(lián)體GG。替代例為類似的，如上文所論述。
[0074] 圖7K說明構(gòu)成模式11-7,其為構(gòu)成模式II的另一變體。此模式類似于構(gòu)成模式 11-6,除了在主要長對角線方向上的R濾光片替換為B濾光片，使得顏色模式現(xiàn)為RBBB而不是RBRB。構(gòu)成模式II-3到II-7僅為半隨機化過程的實例。存在圖式中并未展示但仍為本發(fā)明的部分的更多實例。
[0075] 第一 RGBW MRU實施例及替代例
[0076] 圖8A說明使用構(gòu)成模式I及1-1的紅-綠-藍-白（RGBW)MRU的實施例。構(gòu)成模式1-1占據(jù)第一及第三象限，且構(gòu)成模式I占據(jù)第二及第四象限。所得MRU具有繞軸A2 序列對稱但繞軸A1序列非對稱的非棋盤光響應（第二、第三及第四光響應）。
[0077] 存在本實施例的若干替代例。首先，可更改構(gòu)成模式類型的象限指派。舉例來說，構(gòu)成模式I可占據(jù)第二及第四象限或第一及第二象限等等，而構(gòu)成模式1-1占據(jù)剩余象限。其次，還可更改構(gòu)成模式的數(shù)目。舉例來說，可存在三個構(gòu)成模式I及一個構(gòu)成模式1-1，或可存在一個構(gòu)成模式I及三個構(gòu)成模式]>1。還可僅存在一個構(gòu)成模式，例如構(gòu)成模式 1-1。象限指派及構(gòu)成模式的各種排列可產(chǎn)生眾多替代實施例，其在此處并未全部詳細說明或列出，而是仍然為本發(fā)明的部分。
[0078] 第二RGBW MRU實施例及替代例
[0079] 圖8B說明使用構(gòu)成模式II及II-1的RGBW MRU的第二實施例。構(gòu)成模式II-1占據(jù)第一及第三象限，且構(gòu)成模式II占據(jù)第二及第四象限。所得MRU具有繞軸A1及A2兩者序列對稱的非棋盤光響應（第二、第三及第四光響應）。對MRU的此第二實施例的替代例類似于本發(fā)明中上文關(guān)于第一實施例所論述的替代例。
[0080] 第三RGBW MRU實施例及替代例
[0081] 圖8C說明使用構(gòu)成模式II及II-2的RGBW MRU的第三實施例。兩個構(gòu)成模式II 及兩個構(gòu)成模式II-2用以建構(gòu)最終MRU。構(gòu)成模式II-2占據(jù)第一及第三象限，且構(gòu)成模式II占據(jù)第二及第四象限。所得MRU具有繞軸A1及A2兩者序列非對稱的非棋盤光響應 (第二、第三及第四光響應）。對此第三MRU實施例的替代例類似于上文所論述的替代例。
[0082] 第四RGBW MRU實施例及替代例
[0083] 圖8D說明使用構(gòu)成模式I及1-2的RGBW MRU的第四實施例。使用兩個構(gòu)成模式 I及兩個構(gòu)成模式1-2 :構(gòu)成模式1-2占據(jù)第一及第三象限，且構(gòu)成模式I占據(jù)第二及第四象限。所得MRU具有繞軸A1及A2兩者序列非對稱的非棋盤光響應（第二、第三及第四光響應）。對此第四MRU實施例的替代例類似于上文所論述的替代例。
[0084] 第五RGBW MRU實施例及替代例
[0085] 圖8E說明使用由半隨機化導致的構(gòu)成模式（具體來說，構(gòu)成模式II-3及II-7) 的RGBWMRU的第五實施例。構(gòu)成模式II-7占據(jù)第一及第三象限，且構(gòu)成模式II-3占據(jù)第二及第四象限。所得MRU具有繞軸A1及A2兩者序列非對稱的非棋盤光響應（第二、第三及第四光響應）。對此第五MRU實施例的替代例類似于上文所論述的替代例。
[0086] 第六RGBW MRU實施例及替代例
[0087] 圖8F說明使用由半隨機化導致的構(gòu)成模式（具體來說，構(gòu)成模式11-3、11-4、II-5 及II-6)的RGBWMRU的第五實施例。構(gòu)成模式II-5占據(jù)第一象限，構(gòu)成模式II-3占據(jù)第二象限，構(gòu)成模式II-6占據(jù)第三象限，且構(gòu)成模式II-4占據(jù)第四象限。所得MRU具有繞軸 A1及A2兩者序列對稱的非棋盤光響應（第二、第三及第四光響應）。對此第五MRU實施例的替代例類似于上文所論述的替代例。
[0088] RGB-IR構(gòu)成樽式
[0089] 為了改進顏色混疊的減少同時改進C⑶或CMOS圖像傳感器的紅外線（IR)響應，可進一步修改圖7G到7K中所揭示的RGBW構(gòu)成模式以包含IR濾光片。所得RGB-IR模式將呈現(xiàn)為隨機的，但仍遵循某些規(guī)則。應注意紅色（R)濾光片允許紅光及紅外光兩者通過其相應光敏感區(qū)（例如，光電二極管）、綠色（G)濾光片允許綠光及紅外光兩者通過，且藍色 (B)濾光片允許藍光及紅外光兩者通過。在一些實施例中，紅外線（IR)像素覆蓋有僅允許紅外光通過的RGB濾光片材料的組合。
[0090] 在所描述的RGB-IR構(gòu)成模式中，第一（棋盤）光響應為綠色而非白色，且第二、第三及第四光響應是選自紅色、藍色及紅外線當中。當然，其它實施例可使用光響應的不同集合。舉例來說，其它實施例可包含青色（C)、洋紅色（M)及黃色（Y)濾光片、透明（S卩，無色）濾光片、紅外線濾光片、紫外線濾光片、X射線濾光片等。
[0091] 圖9A到9F說明可經(jīng)組裝以通過使用布置成圖6B中所示的象限的四個集合而形成RGB-IR MRU的紅-綠-藍-紅外線（RGB-IR)構(gòu)成模式的實施例。圖9A說明構(gòu)成模式 I- 3,其為構(gòu)成模式I的變體。與構(gòu)成模式I相對比，構(gòu)成模式1-3具有兩個主要修改：構(gòu)成模式I的綠色（G)像素已替換為紅外線（IR)像素，且白色（W)(也被稱作透明或全色）像素替換為綠色（G)像素。IR-IR偶聯(lián)體占據(jù)上部主要短對角線及下部主要短對角線兩者，而主要長對角線包含在左上角的BB偶聯(lián)體及在右下角的RR偶聯(lián)體。
[0092] 圖9A中的構(gòu)成模式1-3僅為可用以建構(gòu)8X8或更大MRU的構(gòu)成模式的一個實例。可類似地修改先前提及的構(gòu)成模式中的任一者。即，RGBW構(gòu)成模式I、1-1、1-2、II、11-1、 II- 2、11-3、11-4、11-5、11-6、II-7中的任一者及其替代例可通過首先將綠色（G)像素替換為紅外線（IR)像素及接著將白色（W)像素替換為綠色（G)像素來修改。換句話說，可修改 RGBW 構(gòu)成模式 I、1-1、1-2、II、11-1、11-2、11-3、11-4、11-5、11-6、II-7 及其替代例以使得第一（棋盤）光響應為綠色而不是白色，且第二、第三及第四光響應是選自紅色、藍色及紅外線當中。下文是實施此些修改的若干實例構(gòu)成模式及所得MRU。
[0093] 圖9B說明構(gòu)成模式1-4,其為構(gòu)成模式I的另一變體。此模式類似于構(gòu)成模式 I- 3,除了偶聯(lián)體RR現(xiàn)占據(jù)左上角且偶聯(lián)體BB現(xiàn)占據(jù)主要長對角線的右下角。
[0094] 圖9C說明構(gòu)成模式1-5,其為構(gòu)成模式I的另一變體。構(gòu)成模式1-5類似于構(gòu)成模式1-3,除了 IR像素移動到主要長對角線，RR偶聯(lián)體現(xiàn)占據(jù)上部主要短對角線，且BB偶聯(lián)體現(xiàn)占據(jù)下部主要短對角線。
[0095] 圖9D說明構(gòu)成模式1-6,其類似于構(gòu)成模式1-5,除了偶聯(lián)體BB占據(jù)上部主要短對角線，且偶聯(lián)體RR占據(jù)下部主要短對角線。
[0096] 圖9E說明構(gòu)成模式11-8,其為構(gòu)成模式II的另一修改。與構(gòu)成模式II相對比，存在兩個主要修改：構(gòu)成模式II的綠色（G)像素已替換為紅外線（IR)像素，且白色（W)像素替換為綠色（G)像素。更具體來說，IR-IR偶聯(lián)體現(xiàn)占據(jù)上部主要短對角線及下部主要短對角線兩者，而主要長對角線包含在左上角的BR偶聯(lián)體及在右下角的BR偶聯(lián)體。
[0097] 圖9F說明構(gòu)成模式11-9,其為構(gòu)成模式II的另一變體。此模式類似于構(gòu)成模式 II- 8,除了 IR像素移動到主要長對角線，BR偶聯(lián)體現(xiàn)占據(jù)上部主要短對角線，且另一 BR偶聯(lián)體現(xiàn)占據(jù)下部主要短對角線。
[0098] 第一 RGB-IR MRU實施例及替代例
[0099] 圖10A說明使用構(gòu)成模式1-3到1-6的紅-綠-藍-紅外線（RGB-IR) MRU的第一實施例，意謂包含由半隨機化導致的構(gòu)成模式。構(gòu)成模式1-5占據(jù)第一象限，構(gòu)成模式1-3 占據(jù)第二象限，構(gòu)成模式1-6占據(jù)第三象限，且構(gòu)成模式1-4占據(jù)第四象限。所得MRU具有繞軸A1及A2兩者序列非對稱的非棋盤光響應（第二、第三及第四光響應）。象限指派及構(gòu) 成模式數(shù)目的各種排列可產(chǎn)生眾多替代實施例，其在此處并未詳細列出，而是仍被視為本發(fā)明的部分。
[0100] 如顯而易見，圖10A中所示的第一 RGB-IR MRU實施例是圖8D中所示的第四RGBW 實施例的經(jīng)修改版本。即，第一 RGB-IR實施例可通過進行第四RGBW MRU實施例，將綠色（G) 像素替換為紅外線（IR)像素及將白色（W)像素替換為綠色（G)像素而形成。
[0101] 第二RGB-IR MRU實施例及替代例
[0102] 圖10B說明使用構(gòu)成模式II-8及II-9的第二RGB-IRMRU實施例，意謂包含由半隨機化導致的構(gòu)成模式。構(gòu)成模式II-9占據(jù)第一及第三象限，而構(gòu)成模式II-8占據(jù)第二及第四象限。所得MRU具有繞軸A1及A2兩者序列非對稱的非棋盤光響應（第二、第三及第四光響應）。象限指派及構(gòu)成模式數(shù)目的各種排列可產(chǎn)生眾多替代實施例，其在此處并未詳細列出，而是仍被視為本發(fā)明的部分。
[0103] 如顯而易見，第二RGB-IR MRU實施例為圖8B中所示的第二RGBW MRU實施例的經(jīng) 修改版本。S卩，第二RGB-IR MRU實施例可通過進行第二RGBW MRU實施例，將綠色（G)像素替換為紅外線（IR)像素及將白色（W)像素替換為綠色（G)像素而形成。可類似地修改先前論述的RGBW MRU實施例中的任一者以包含IR像素。
[0104] 第三RGB-IR MRU實施例及替代例
[0105] 圖10C說明使用構(gòu)成模式II-8及II-9的紅外線MRU的第三RGB-IR MRU實施例，意謂包含由半隨機化導致的構(gòu)成模式。構(gòu)成模式II-9經(jīng)定位于第一及第三象限中，而構(gòu)成模式II-8經(jīng)定位于第二及第四象限中。所得MRU具有繞軸A1及A2兩者序列對稱的非棋盤光響應（第二、第三及第四光響應）。
[0106] 在一些實施例中，可遵循規(guī)定綠色（G)、藍色（B)、紅色（R)及紅外線（IR)像素的比率的組成的第一規(guī)則建構(gòu)構(gòu)成模式及所得RGB-IR MRU。在一個實施例中，組成的第一規(guī)則可規(guī)定構(gòu)成模式包含大約50 %綠色濾光片、12. 5 %藍色濾光片、12. 5 %紅色濾光片及 25%紅外線濾光片。此濾光片比率在某些應用中（例如，三維（3D)成像中）可為有益的。
[0107] 如上文所示，構(gòu)成模式1-3到1-6、II-8及II-9中的每一者以及所得第一及第二 RGB-IR MRU中的每一者遵循此規(guī)則。即，構(gòu)成模式1-3到1-6、II-8及II-9中的每一者具有 50%綠色濾光片、12. 5%藍色濾光片、12. 5%紅色濾光片及25%紅外線濾光片。類似地，第一及第二RGB-IR MRU兩者還包含50 %綠色像素、12. 5 %藍色像素、12. 5 %紅色像素及25% 紅外線像素。但在一些實施例中，倘若所得RGB-IR MRU遵循組成的第一規(guī)則，那么構(gòu)成模式自身不需要遵循組成的第一規(guī)則。即，只要所得顏色及IR濾光片陣列模式仍符合組成的第一規(guī)則，便可執(zhí)行構(gòu)成模式的進一步隨機化。
[0108] 第四RGB-IR MRU實施例及替代例
[0109] 在一些實施例中，可遵循提供較低密度的紅外線（IR)像素的組成的第二規(guī)則建構(gòu)構(gòu)成模式及所得RGB-IR MRU。在一個實施例中，組成的第二規(guī)則可規(guī)定模式包含大約 50%綠色像素、18. 75%藍色像素、18. 75%紅色像素及12. 5%紅外線像素。例如由組成的第二規(guī)則提供的比率等比率在某些應用中（例如，在夜視成像中）可為有益的。
[0110] 圖11A到11B說明低密度IR構(gòu)成模式的實施例及MRU的對應實施例。圖11A說明低密度IR構(gòu)成模式。圖11B說明使用定位于所有四個象限中的圖11A的低密度IR構(gòu)成模式的RGB-IR MRU的第四實施例。所得MRU具有繞軸A1及A2兩者序列反對稱的非棋盤光響應（第二、第三及第四光響應）。
[0111] 本發(fā)明的所說明實施例的以上描述（包含摘要中的描述）不意欲為詳盡的或?qū)⒈?發(fā)明限于所揭示的精確形式。雖然本文中出于說明目的而描述本發(fā)明的特定實施例及實例，但各種等效修改在本發(fā)明的范圍內(nèi)是可能的，如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到?？筛鶕?jù) 上文詳細描述對本發(fā)明作出這些修改。
[0112] 以下權(quán)利要求書中使用的術(shù)語不應解釋為將本發(fā)明限于本說明書及權(quán)利要求書中所揭示的特定實施例。而是，本發(fā)明的范圍應全部由以下權(quán)利要求書確定，所述權(quán)利要求書將根據(jù)權(quán)利要求解釋的建立的原則來建構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1. 一種彩色濾光片陣列，其包括：多個平鋪的最小重復單元，每一最小重復單元包括個別濾光片的MxN集合，且所述集合中的每一個別濾光片具有選自四個不同光響應當中的一光響應，其中每一最小重復單元包含：第一光響應的濾光片的棋盤模式，及第二、第三及第四光響應的濾光片，其分散在所述棋盤模式當中，使得所述第二、第三及第四光響應的所述濾光片繞所述最小重復單元的一對正交軸中的一者或兩者而序列對稱。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色濾光片陣列，其中所述第二、第三及第四光響應的濾光片的數(shù)目實質(zhì)上相等。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色濾光片陣列，其中所述第一光響應為全色（W)，所述第二光響應為紅色（R)，所述第三光響應為綠色（G)，且所述第四光響應為藍色（B)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的彩色濾光片陣列，其中M = N = 8,且所述最小重復單元為：
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的彩色濾光片陣列，其中M = N = 8,且所述最小重復單元為：
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的彩色濾光片陣列，其中M = N = 8,且所述最小重復單元為：
o
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色濾光片陣列，其中所述第一光響應為綠色（G)，所述第二光響應為紅外線（IR)，所述第三光響應為紅色（R)，且所述第四光響應為藍色（B)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的彩色濾光片陣列，其中所述最小重復單元包含：大約50 %綠色（G)像素；大約12. 5 %藍色⑶像素；大約12. 5%紅色（R)像素；及大約25 %紅外線（IR)像素。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的彩色濾光片陣列，其中所述最小重復單元包含：大約50 %綠色（G)像素；大約18. 75 %藍色（B)像素；大約18. 75 %紅色（R)像素；及大約12. 5 %紅外線（IR)像素。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的彩色濾光片陣列，其中M = N = 8,且所述最小重復單元為：
〇
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色濾光片陣列，其中所述第一光響應為全色（W)，所述第二光響應為青色（C)，所述第三光響應為洋紅色（M)，且所述第四光響應為黃色（Y)。
12. -種彩色濾光片陣列設(shè)備，其包括：多個平鋪的最小重復單元，每一最小重復單元包括個別濾光片的MxN集合，且所述集合中的每一個別濾光片具有選自四個不同光響應當中的一光響應，其中每一最小重復單元包含：第一光響應的濾光片的棋盤模式，及第二、第三及第四光響應的濾光片，其分散在所述棋盤模式當中，使得所述第二、第三及第四光響應的所述濾光片隨機地或半隨機地定位在具有所述第一光響應的所述濾光片當中。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的彩色濾光片陣列設(shè)備，其中所述第二、第三及第四光響應的濾光片的數(shù)目實質(zhì)上相等。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的彩色濾光片陣列設(shè)備，其中所述第一光響應為全色（W)，所述第二光響應為紅色（R)，所述第三光響應為綠色（G)，且所述第四光響應為藍色（B)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的彩色濾光片陣列設(shè)備，其中M = N = 8,且所述最小重復單元為：
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的彩色濾光片陣列設(shè)備，其中M = N = 8,且所述最小重復單元為：
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的彩色濾光片陣列設(shè)備，其中M = N = 8,且所述最小重復單元為：
18. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的彩色濾光片陣列設(shè)備，其中所述第一光響應為綠色（G)，所述第二光響應為紅外線（IR)，所述第三光響應為紅色（R)，且所述第四光響應為藍色（B)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的彩色濾光片陣列設(shè)備，其中所述最小重復單元包含：大約50 %綠色（G)像素；大約12. 5 %藍色⑶像素；大約12. 5%紅色（R)像素；及大約25 %紅外線（IR)像素。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的彩色濾光片陣列設(shè)備，其中所述最小重復單元包含：大約50 %綠色（G)像素；大約18. 75 %藍色（B)像素；大約18. 75 %紅色（R)像素；及大約12. 5 %紅外線（IR)像素。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的彩色濾光片陣列設(shè)備，其中M = N = 8,且所述最小重復單元為：
〇
22. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的彩色濾光片陣列設(shè)備，其中M = N = 8,且所述最小重復單元為：
o
23. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的彩色濾光片陣列設(shè)備，其中M = N = 8,且所述最小重復單元為：
24. -種圖像傳感器，其包括：像素陣列，其包含多個個別像素；彩色濾光片陣列，其定位在所述像素陣列之上且光學地耦合到所述像素陣列，所述彩色濾光片陣列包括多個平鋪的最小重復單元，每一最小重復單元包括個別濾光片的MxN集合，且所述集合中的每一個別濾光片具有選自四個不同光響應當中的一光響應，其中每一最小重復單元包含：第一光響應的濾光片的棋盤模式，及第二、第三及第四光響應的濾光片，其分散在所述棋盤模式當中，使得所述第二、第三及第四光響應的所述濾光片繞所述最小重復單元的一對正交軸中的一者或兩者而序列對稱；及電路及邏輯，其耦合到所述像素陣列以從所述像素陣列中的所述個別像素讀出信號。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的圖像傳感器，其中所述電路及邏輯包含可對所述像素陣列執(zhí)行全局復位的全局快門。
26. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的圖像傳感器，其中所述第二、第三及第四光響應的濾光片的數(shù)目實質(zhì)上相等。
27. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的圖像傳感器，其中所述第一光響應為全色（W)，所述第二光響應為紅色（R)，所述第三光響應為綠色（G)，且所述第四光響應為藍色（B)。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的圖像傳感器，其中M = N = 8,且所述最小重復單元為：
o
29. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的圖像傳感器，其中M = N = 8,且所述最小重復單元為：
〇
30. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的圖像傳感器，其中M = N = 8,且所述最小重復單元為：
31. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的圖像傳感器，其中所述第一光響應為綠色（G)，所述第二光響應為紅外線（IR)，所述第三光響應為綠色（G)，且所述第四光響應為藍色（B)。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的圖像傳感器，其中所述最小重復單元包含：大約50 %綠色（G)像素；大約12. 5 %藍色⑶像素；大約12. 5%紅色（R)像素；及大約25 %紅外線（IR)像素。
33. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的圖像傳感器，其中所述最小重復單元包含：大約50 %綠色（G)像素；大約18. 75 %藍色（B)像素；大約18. 75 %紅色（R)像素；及大約12. 5 %紅外線（IR)像素。
34. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的圖像傳感器，其中M = N = 8,且所述最小重復單元為：
35. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的圖像傳感器，其中所述第一光響應為全色（W)，所述第二光響應為青色（C)，所述第三光響應為洋紅色（M)，且所述第四光響應為黃色（Y)。
【文檔編號】G02B5/20GK104280803SQ201410302864
【公開日】2015年1月14日申請日期:2014年6月27日優(yōu)先權(quán)日:2013年7月1日
【發(fā)明者】吳東暉申請人:全視科技有限公司

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