彩色滤光片阵列和图像传感器制造技术

本发明专利技术提供了一种彩色滤光片阵列和图像传感器，彩色滤光片阵列包括：呈阵列分布的多个像素单元；每个所述像素单元包括位于中间的一个白光区域和位于边缘的四个彩色滤光片，四个所述彩色滤光片依次首尾连接并环绕所述白光区域；其中，所述白光区域的面积不小于四个所述彩色滤光片的面积之和。应用本发明专利技术提供的方案可以准确获得每个像素的各种颜色光的像素值。

Color filter array and image sensor

【技术实现步骤摘要】
彩色滤光片阵列和图像传感器
本专利技术涉及图像传感器
，尤其涉及一种彩色滤光片阵列和图像传感器。
技术介绍
滤光片包括：红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片等，不同颜色的滤光片的材质不同，每种滤光片只允许光线中一种颜色的光通过而过滤掉其它颜色的光。现有的彩色滤光片阵列大多采用拜尔阵列，由红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片等类型的滤光片经过排列组合形成。如图1所示的4×4的彩色滤光片阵列，有8个绿色滤光片、4个蓝色滤光片和4个红色滤光片组成，其中，每个绿色滤光片对应一个G(Green，绿色)像素、每个蓝色滤光片对应一个B(Blue，蓝色)像素、每个红色滤光片对应一个R(Red，红色)像素。经滤光片滤光后，每个像素只能得到相应的一种颜色光的像素值，同一像素的其它两种颜色光的像素值需要通过该像素周围的其它像素对应的颜色光的像素值计算得到。例如，对于一个R像素，该像素的像素值即为R基色值，该像素的G基色值可以通过与该像素相邻的4个G像素的对应的G基色值计算得到，同样的该像素的B基色值通过该像素周围的B像素对应的B基色值计算得到。由于任一个像素的其余两种基色值都需要由其它像素采用一定的算法计算得到，难以准确获得任一项像素的其余两种基色值，并且如果算法选择不合适，计算得到的基色值还可能会与真实值存在较大误差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种彩色滤光片阵列和图像传感器，以准确获得每个像素的各种颜色光的像素值。具体技术方案如下：第一方面，本专利技术提供了一种彩色滤光片阵列，包括：呈阵列分布的多个像素单元；每个所述像素单元包括位于中间的一个白光区域和位于边缘的四个彩色滤光片，四个所述彩色滤光片依次首尾连接并环绕所述白光区域；其中，所述白光区域的面积不小于四个所述彩色滤光片的面积之和。可选的，所述彩色滤光片包括第一彩色滤光片、第二彩色滤光片和第三彩色滤光片；四个所述彩色滤光片呈互相交叉的两条对角线分布；其中，一个所述第一彩色滤光和一个所述第二彩色滤光片沿一个对角线方向布置，两个所述第三彩色滤光片沿另一个对角线方向布置。可选的，所述第一彩色滤光片为红色滤光片，所述第二彩色滤光片为蓝色滤光片，所述第三彩色滤光片为绿色滤光片。可选的，四个所述彩色滤光片的形状和大小相同。可选的，所述彩色滤光片的形状为条状，所述空白区域为正方形区域。可选的，所述彩色滤光片的形状为直角三角形，所述空白区域为正方形区域。可选的，所述彩色滤光片的形状为等腰直角三角形。可选的，每个所述像素单元中所述白光区域的面积所占的比例的范围为50％～80％。可选的，所述白光区域为镂空区域或者为透明薄膜。第二方面，本专利技术还提供了一种图像传感器，包括如第一方面所述的彩色滤光片阵列。可选的，所述彩色滤光片阵列中的白光区域上设置有微透镜。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下有益效果：彩色滤光片阵列包括多个呈阵列分布的相同的像素单元，每个像素单元的中间为白光区域，在白光区域的外围四个彩色滤光片依次首尾连接，并且白光区域的面积不小于四个彩色滤光片的面积之和。每个像素单元对应成像时的一个像素，由此，彩色滤光片中的每个像素单元可以通过中间的白光区域直接接收白光，从而获得每个像素的光线总强度，通过边缘的彩色滤光片接收相应颜色光，从而获得不同颜色光的差值，进而根据光线总强度和不同颜色光之间的差值计算得到各个颜色光的像素值。由于每个像素的各个颜色光的像素值都是根据同一像素单元所接收的光计算得到的，不需要通过其周围像素来计算，因此计算结果更加接近真实值，可以准确获得每个像素的各个颜色光的像素值。同时，本专利技术的彩色滤光片阵列中彩色滤光片的面积小，生产成本低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是拜尔阵列的示意图；图2是本专利技术一实施例提供的彩色滤光片阵列的结构示意图；图3是本专利技术一实施例提供的另一种像素单元的结构示意图；图4是本专利技术一实施例提供的又一种像素单元的结构示意图；图2-4中，101-白光区域；102-第一彩色滤光片；103-第二彩色滤光片；104-第三彩色滤光片。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的一种彩色滤光片阵列和图像传感器作进一步详细说明。根据权利要求书和下面说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。为解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了一种彩色滤光片阵列和图像传感器。图2是本专利技术一实施例提供的一种彩色滤光片阵列的结构示意图。请参考图2，一种彩色滤光片阵列包括呈阵列分布的多个像素单元，每个像素单元都是相同的，每个像素单元对应于成像时的一个像素，图2仅示例性的示出了呈2×2阵列排布的4个像素单元。每个像素单元包括位于中间的一个白光区域101和位于边缘的四个彩色滤光片(四个彩色滤光片具体可以为一个第一彩色滤光片102、一个第二彩色滤光片103和两个第三彩色滤光片104)，四个彩色滤光片依次首尾连接并紧密环绕所述白光区域101。本实施例中，白光区域101的面积不小于四个彩色滤光片的面积之和。由于所述白光区域101对光线没有滤波作用，接收透过白光区域101的所有光线即可获得一像素单元在成像后所对应的像素的光线总强度。因此，若白光区域101的面积过小，会导致所获得的光线总强度与光线总强度真实值之间存在较大差异，故本实施例中设置在一个像素单元内，白光区域101的面积不小于整个像素单元面积的50％。优选的，在一个像素单元内，白光区域101的面积大于四个彩色滤光片的面积之和，例如，白光区域101在整个像素单元中所占面积的比例的范围为50％～80％。所述白光区域101不具备对光颜色的过滤功能，因此可以是镂空区域，也可以是透明薄膜。本实施例中，四个彩色滤光片具体为一个第一彩色滤光片102、一个第二彩色滤光片103和两个第三彩色滤光片104，这四个彩色滤光片呈互相交叉的两条对角线分布，其中，一个第一彩色滤光102和一个第二彩色滤光片103沿一个对角线方向布置，两个第三彩色滤光片104沿另一个对角线方向布置。具体的，第一彩色滤光片102可以为红色滤光片，第二彩色滤光片103可以为蓝色滤光片，第三彩色滤光片104可以为绿色滤光片。在其它实施例中，四个彩色滤光片的类型和分布情况可以根据实际需要进行设置，例如，四个彩色滤光片包括一个红色滤光片、一个蓝色滤光片、一个绿色滤光片和一个黄色滤光片，本实施例对此不做限定。优选的，四个彩色滤光片的形状和大小相同，如图2所示的彩色滤光片阵列中的像素单元，四个彩色滤光片的形状均为条状，四个条状的彩色滤光片依次首尾连接后，在内侧限定出一个正方形的区域，此正方形的区域即为白光区域101。如图3所示的像素单元，四个彩色滤光片的形状均为直角三角形，四个彩色滤光片的斜边依次首尾连接后，在内侧限定出一个正方形的区域，此正方形区域即为白光区域101，四个彩色滤光片的斜边构成白光区域101的四条边。如图4所示的像素单元，四个彩色滤光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种彩色滤光片阵列，其特征在于，包括：呈阵列分布的多个像素单元；每个所述像素单元包括位于中间的一个白光区域和位于边缘的四个彩色滤光片，四个所述彩色滤光片依次首尾连接并环绕所述白光区域；其中，所述白光区域的面积不小于四个所述彩色滤光片的面积之和。

【技术特征摘要】
1.一种彩色滤光片阵列，其特征在于，包括：呈阵列分布的多个像素单元；每个所述像素单元包括位于中间的一个白光区域和位于边缘的四个彩色滤光片，四个所述彩色滤光片依次首尾连接并环绕所述白光区域；其中，所述白光区域的面积不小于四个所述彩色滤光片的面积之和。2.如权利要求1所述的彩色滤光片阵列，其特征在于，所述彩色滤光片包括第一彩色滤光片、第二彩色滤光片和第三彩色滤光片；四个所述彩色滤光片呈互相交叉的两条对角线分布；其中，一个所述第一彩色滤光和一个所述第二彩色滤光片沿一个对角线方向布置，两个所述第三彩色滤光片沿另一个对角线方向布置。3.如权利要求2所述的彩色滤光片阵列，其特征在于，所述第一彩色滤光片为红色滤光片，所述第二彩色滤光片为蓝色滤光片，所述第三彩色滤光片为绿色滤光片。4.如权利要求1所述的彩色滤光片阵列，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高翔，熊望明，
申请(专利权)人：德淮半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32