專(zhuān)利名稱(chēng)：新型結(jié)構(gòu)的像素陣列的制作方法
新型結(jié)構(gòu)的像素陣列技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于集成電路領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種新型結(jié)構(gòu)的像素陣列。
背景技術(shù)：
圖像傳感器在民用和商業(yè)范疇內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。目前，圖像傳感器由CMOS 圖像傳感器(CMOS IMAGE SENSOR，以下簡(jiǎn)稱(chēng)CIS)和電荷耦合圖像傳感器(Charge-coupled Device,以下簡(jiǎn)稱(chēng)(XD)。對(duì)于CXD來(lái)說(shuō)，一方面，在專(zhuān)業(yè)的科研和工業(yè)領(lǐng)域，具有高信噪比的 CCD成為首選；另外一方面，在高端攝影攝像領(lǐng)域，能提供高圖像質(zhì)量的CCD也頗受青睞。對(duì)于CIS來(lái)說(shuō)，在網(wǎng)絡(luò)攝像頭和手機(jī)拍照模塊得到了廣泛應(yīng)用。CXD與CIS相比來(lái)說(shuō)，前者功耗較高、集成難度較大，而后者功耗低、易集成且分辨率較高。雖然說(shuō)，在圖像質(zhì)量方面CCD 可能會(huì)優(yōu)于CIS，但是，隨著CIS技術(shù)的不斷提高，一部分CIS的圖像質(zhì)量已經(jīng)接近于同規(guī)格的 CCD。
圖7為現(xiàn)有技術(shù)中像素陣列的示意圖，如圖7所示的像素排布方式實(shí)際為基于RGB 顏色空間的Bayer pattern模式，沿著水平方向分多行擺布有·紅色子像素7001、綠色子像素7002和藍(lán)色子像素7003。對(duì)于這種像素陣列，只有兩個(gè)方向的自由度，即水平方向X和垂直方向Y。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，通常通過(guò)增大傳感面積和增多像素?cái)?shù)，以記錄更多的圖像細(xì)節(jié)，從而提高圖像質(zhì)量。目前，大部分CIS采用矩形排布的像素陣列，在傾斜方向的分辨率不足，容易產(chǎn)生缺采樣鋸齒(Aliasing)，其具體表現(xiàn)為邊緣鋸齒或摩爾條紋，從而嚴(yán)重破壞了生成圖像的圖像質(zhì)量。為了抑制缺采樣，使用光學(xué)濾鏡抑制缺采樣，這種方式增加了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。另外，為了抑制缺采樣，使用軟件算法實(shí)現(xiàn)抑制缺采樣，但這種方式加重了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理負(fù)擔(dān)。
無(wú)論是使用光學(xué)濾鏡還是使用軟件算法，抑制缺采樣現(xiàn)象的方法實(shí)質(zhì)是對(duì)圖像信號(hào)在空間頻率上實(shí)施低通，因此，導(dǎo)致圖像信號(hào)的高頻細(xì)節(jié)有不同程度的損失。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新型結(jié)構(gòu)的像素陣列，以克服現(xiàn)有技術(shù)中在解決缺采樣問(wèn)題時(shí)導(dǎo)致圖像信號(hào)高頻細(xì)節(jié)損失的技術(shù)問(wèn)題。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種新型結(jié)構(gòu)的像素陣列，具有三向自由度，包括分別沿第一方向、第二方向和第三方向排布的多個(gè)單位顏色還原模塊；所述多個(gè)單位顏色還原模塊中，每個(gè)單位顏色還原模塊包括紫紅子像素、青色子像素、黃色子像素以及綠色子像素，且所述紫紅子像素、青色子像素、黃色子像素圍繞所述綠色子像素排布。
優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述每個(gè)單位顏色呈三角形形狀，且所述每個(gè)單位顏色還原模塊包括紫紅子像素、一個(gè)青色子像素、一個(gè)黃色子像素以及一個(gè)綠色子像素， 所述綠色子像素位于所述每個(gè)單位顏色還原模塊的幾何中心且所述紫紅子像素、所述青色子像素、所述黃色子像素分別選擇性的位于所述每個(gè)單位顏色還原模塊的任一頂角處，以使所述紫紅子像素、青色子像素、黃色子像素圍繞所述綠色子像素排布。
優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述多個(gè)單位顏色還原模塊按照所述青色子像素、所述黃色子像素在所述每個(gè)單位顏色還原模塊的頂角處的不同被劃分為六類(lèi)單位顏色還原模塊。優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述六類(lèi)單位顏色還原模塊具體包括第一類(lèi)單位顏色還原模塊、第二類(lèi)單位顏色還原模塊、第三類(lèi)單位顏色還原模塊、第四類(lèi)單位顏色還原模塊、第五類(lèi)單位顏色還原模塊、第六類(lèi)單位顏色還原模塊，所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊的左上頂角布設(shè)有所述紫紅子像素、右下頂角布設(shè)有所述黃色子像素、另一頂角處布設(shè)有所述青色子像素，所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊的幾何中心布設(shè)有所述綠色子像素；所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊依次經(jīng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到第二類(lèi)單位顏色還原模塊、第三類(lèi)單位顏色還原模塊、第四類(lèi)單位顏色還原模塊、第五類(lèi)單位顏色還原模塊、第六類(lèi)單位顏色還原模塊。優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊、第二類(lèi)單位顏色還原模塊、第三類(lèi)單位顏色還原模塊、第四類(lèi)單位顏色還原模塊、第五類(lèi)單位顏色還原模塊、第六類(lèi)單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成第一方向的多個(gè)單位顏色還原模塊，所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊、第二類(lèi)單位顏色還原模塊、第三類(lèi)單位顏色還原模塊、第四類(lèi)單位顏色還原模塊、第五類(lèi)單位顏色還原模塊、第六類(lèi)單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成第二方向的多個(gè)單位顏色還原模塊，所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊、第二類(lèi)單位顏色還原模塊、第三類(lèi)單位顏色還原模塊、第四類(lèi)單位顏色還原模塊循環(huán)、第五類(lèi)單位顏色還原模塊、第六類(lèi)單位顏色還原模塊布設(shè)形成第三方向的多個(gè)單位顏色還原模塊。優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，第六類(lèi)單位顏色還原模塊、第五類(lèi)單位顏色還原模塊、第四類(lèi)單位顏色還原模塊、第三類(lèi)單位顏色還原模塊、第二類(lèi)單位顏色還原模塊、所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成第一方向的多個(gè)單位顏色還原模塊；第六類(lèi)單位顏色還原模塊、第五類(lèi)單位顏色 還原模塊、第四類(lèi)單位顏色還原模塊、第三類(lèi)單位顏色還原模塊、第二類(lèi)單位顏色還原模塊、所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成第二方向的多個(gè)單位顏色還原模塊；第六類(lèi)單位顏色還原模塊、第五類(lèi)單位顏色還原模塊、第四類(lèi)單位顏色還原模塊、第三類(lèi)單位顏色還原模塊、第二類(lèi)單位顏色還原模塊、所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成第三方向的多個(gè)單位顏色還原模塊。優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述紫紅子像素包括紫紅色濾鏡以及位于所述紫紅色濾鏡上的第一透鏡，所述青色子像素包括青色濾鏡以及位于所述青色濾鏡上的第二透鏡，所述黃色子像素包括黃色濾鏡以及位于所述黃色濾鏡上的第三透鏡，所述綠色子像素包括綠色濾鏡以及位于所述綠色濾鏡上的第四透鏡。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種單位顏色還原模塊，所述單位顏色還原模塊呈三角形形狀，且包括紫紅子像素、青色子像素、黃色子像素以及綠色子像素，且所述紫紅子像素、青色子像素、黃色子像素圍繞所述綠色子像素排布。與現(xiàn)有的方案相比，本發(fā)明中，通過(guò)在三個(gè)方向上配置單位顏色還原模塊，以增加圖像采樣時(shí)的自由度，實(shí)現(xiàn)采集更多方向上的細(xì)節(jié)采集，從而達(dá)到在不損失圖像信號(hào)的高頻細(xì)節(jié)的情況下，一直缺采樣現(xiàn)象。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例具有三向自由度的像素陣列的平面示意 圖2 Ca)為本發(fā)明三角形形狀的第一類(lèi)單位顏色還原模塊結(jié)構(gòu)示意 圖2 (b)為本發(fā)明三角形形狀的第二類(lèi)單位顏色還原模塊結(jié)構(gòu)示意 圖2 (c)為本發(fā)明三角形形狀的第三類(lèi)單位顏色還原模塊結(jié)構(gòu)示意 圖2 Cd)為本發(fā)明三角形形狀的第四類(lèi)單位顏色還原模塊結(jié)構(gòu)示意 圖2 Ce)為本發(fā)明三角形形狀的第五類(lèi)單位顏色還原模塊結(jié)構(gòu)示意 圖2 Cf)為本發(fā)明三角形形狀的第六類(lèi)單位顏色還原模塊結(jié)構(gòu)示意 圖3所示為本發(fā)明三角形形狀的第一單位顏色還原模塊的RGB顏色空間等效示意圖； 圖4為現(xiàn)有技術(shù)中單位顏色還原模塊的示意 圖5所示為本發(fā)明實(shí)施例中具有三向自由度的像素陣列詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意 圖6 Ca)所示為本發(fā)明實(shí)施例中像素陣列紫紅子像素的剖面結(jié)構(gòu)示意圖之一；
圖6 (b)為本發(fā)明實(shí)施例中像素陣列紫紅子像素的剖面結(jié)構(gòu)示意圖之二 ；
圖7為現(xiàn)有技術(shù)中像素陣列的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將配合圖式及實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，藉此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來(lái)解決技術(shù)問(wèn)題并達(dá)成技術(shù)功效的實(shí)現(xiàn)過(guò)程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。本發(fā)明的下述實(shí)施例中，通過(guò)在三個(gè)方向上配置單位顏色還原模塊，以增加圖像采樣時(shí)的自由度，實(shí)現(xiàn)采集更多方向上的細(xì)節(jié)采集，從而達(dá)到在不損失圖像信號(hào)的高頻細(xì)節(jié)的情況下，一直缺采樣現(xiàn)象。圖1為本發(fā)明實(shí)施例具有三向自由度的像素陣列的平面示意圖。為了更為清楚的說(shuō)明像素陣列的結(jié)構(gòu)，省去了透鏡、濾鏡等結(jié)構(gòu)部分，因此，關(guān)于透鏡、濾鏡在此不再贅述。如圖1所示，本實(shí)施例中，像素陣列包括分別沿第一方向X、第二方向Y和第三方向Z排布的多個(gè)單位顏色還原模塊101 ;所述多個(gè)單位顏色還原模 塊101中，每個(gè)單位顏色還原模塊101呈三角形形狀，優(yōu)選地，為正三角形形狀，每個(gè)單位顏色且還原模塊101可以包括紫紅(Magenta)子像素(圖中未示出)、青色(Cyan)子像素(圖中未示出)、黃色(Yellow)子像素(圖中未示出)以及綠色(Green)子像素(圖中未示出)，且所述紫紅子像素、青色子像素、黃色子像素圍繞所述綠色子像素排布。本實(shí)施例中，所述每個(gè)單位顏色還原模塊101可以包括一個(gè)紫紅子像素111、一個(gè)青色子像素121、一個(gè)黃色子像素131以及一個(gè)綠色子像素141，所述綠色子像素141位于所述每個(gè)單位顏色還原模塊101的幾何中心且所述紫紅子像素111、所述青色子像素121、所述黃色子像素131分別選擇性的位于所述每個(gè)單位顏色還原模塊101的任一頂角處，以使所述紫紅子像素111、青色子像素121、黃色子像素131圍繞所述綠色子像素141排布。需要說(shuō)明的是，這些子像素如紫紅子像素111、一個(gè)青色子像素121、一個(gè)黃色子像素131以及一個(gè)綠色子像素141的形狀可以為正方形。但是，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其也可以根據(jù)實(shí)際光譜特性的需要，選用其他形狀的子像素，比如矩形、菱形等，在此不再贅述。優(yōu)選地，本實(shí)例中，所述多個(gè)單位顏色還原模塊101按照紫紅子像素111、所述青色子像素121、所述黃色子像素131在所述每個(gè)單位顏色還原模塊101的頂角處的不同被劃分為六類(lèi)單位顏色還原模塊，即所述紫紅子像素111、所述青色子像素121、所述黃色子像素131位于正三角形的單位顏色還原模塊中不同頂角，進(jìn)行不同類(lèi)單位顏色還原模塊的劃分。
本實(shí)施例中，具體地，圖2 (a)、2 (b)、2 (c)、2 (d)、2 (e)、2 (f)分別為本發(fā)明三角形形狀的第一類(lèi)單位顏色還原模塊、第二類(lèi)單位顏色還原模塊、第三類(lèi)單位顏色還原模塊、第四類(lèi)單位顏色還原模塊、第五類(lèi)單位顏色還原模塊、第六類(lèi)單位顏色還原模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖2 (a)所示，所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊1011的左上頂角布設(shè)有所述紫紅子像素111、右下頂角布設(shè)有所述黃色子像素131、另一頂角處布設(shè)有所述青色子像素121， 所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊1011的幾何中心布設(shè)有所述綠色子像素141。
圖3所示為本發(fā)明三角形形狀的第一單位顏色還原模塊的RGB顏色空間等效示意圖。如圖3所示，由于，紫紅子像素111可以等效為紅色(R)子像素與藍(lán)色(B)子像素的疊加，青色子像素121為藍(lán)色(B)子像素與綠色(G)子像素的疊加，黃色(Yellow)子像素131 為綠色(G)子像素與紅色(R)子像素的疊加，因此，可看出，考慮到單位顏色還原模塊幾何中心處綠色子像素141，由紫紅子像素111、一個(gè)青色子像素121、一個(gè)黃色子像素131以及一個(gè)綠色子像素141組成的第一類(lèi)單位顏色還原模塊具有4份綠色(G)子像素，2份紅色 (R)子像素和2份藍(lán)色(B)子像素，綠色分量分別為紅色分量、藍(lán)色分量的兩部，即綠色較為突出的，因此，可以模擬人眼視覺(jué)對(duì)綠色敏感的光譜特性。需要說(shuō)明的是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需求，結(jié)合實(shí)際需要的光譜特性，可以修改調(diào)整顏色的配比或適當(dāng)增加中心綠色像素的入射光量。比如在增加顏色配比是,可以用一個(gè)白色像素代替M(Magenta 紫紅色)，這樣若中間的綠色像素值使用和其他像素一樣的微透鏡并且光敏感度也一樣的前提下，綠色就是其他顏色的兩倍。如果按MYCG的分配，綠色是3份，紅色和藍(lán)色是2份。 增加中心綠色像素的入射光量時(shí)，比如使用較高折射率的微透鏡或使用較高敏感度的光電轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換單元。
圖4為現(xiàn)有技術(shù)中單位顏色還原模塊的示意圖，如圖4所示，其包括2個(gè)綠色子像素401、一個(gè)紅色子像素402和一個(gè)藍(lán)色子像素403，其相互之間關(guān)系如圖4所示，由于單位顏色還原模塊為正方形，所以兩個(gè)綠色子像素位于單位顏色還原模塊的一對(duì)角方向上，另外一對(duì)角方向上排布有紅色子像素402和藍(lán)色子像素403。如果在子像素的形狀都是正方形的話，在子像素大小固定如為a和子像素之間間隔固定如為a相同的情況下，從單位顏色還原模塊的角度來(lái)看，與圖3相比，現(xiàn)有技術(shù)中的單位顏色還原模塊的面積要小于本發(fā)明實(shí)施例中的單位顏色還原模塊的面積?，F(xiàn)有技術(shù)中的單位顏色還原模塊面積為(a+b)2，而本發(fā)明實(shí)施例的單位顏色還原模塊面積為^b2。因此，本發(fā)明單位顏色還原模塊的一些間隙處還可以進(jìn)行電路的布置。3
綜合圖2和圖3可見(jiàn)，由于第一類(lèi)單位顏色還原模塊具有四個(gè)不同的顏色子像素，而這些顏色子像素均勻的分布在其正三角形的每個(gè)頂角處，且在轉(zhuǎn)化到RGB顏色空間下時(shí)，綠色分量分別為藍(lán)色和紅色分量的兩倍，有效地保證率，而且還可以根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整不同顏色子像素從而進(jìn)行顏色配比的調(diào)整，有效的保證了顏色采樣的均勻性和實(shí)際光譜特性的需求。第二類(lèi)單位顏色還原模塊、第三類(lèi) 單位顏色還原模塊、第四類(lèi)單位顏色還原模塊、第五類(lèi)單位顏色還原模塊、第六類(lèi)單位顏色還原模塊具有與第一類(lèi)單位顏色還原模塊在此處描述的屬性，不再贅述。如圖2 (b)、2 (c)、2 (d)、2 (e)、2 (f)分別所示，由于圖2 (a)所示的第一類(lèi)單位顏色還原模塊1011為正三角形形狀且包括為四個(gè)子像素，即一個(gè)紫紅子像素111、一個(gè)青色子像素121、一個(gè)黃色子像素131以及一個(gè)綠色子像素141，因此，可以以所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊1011為基礎(chǔ)，依次經(jīng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60度得到第二類(lèi)單位顏色還原模塊1012、第三類(lèi)單位顏色還原模塊1013、第四類(lèi)單位顏色還原模塊1014、第五類(lèi)單位顏色還原模塊1015、第六類(lèi)單位顏色還原模塊1016。此處，需要說(shuō)明的是，這里的“旋轉(zhuǎn)”并非嚴(yán)格意義上的旋轉(zhuǎn)，而是指濾鏡顏色的相對(duì)位置的轉(zhuǎn)移以及正三角形網(wǎng)格的左右翻轉(zhuǎn)，子像素?zé)o需做實(shí)際的旋轉(zhuǎn)。圖5所示為本發(fā)明實(shí)施例中具有三向自由度的像素陣列詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例中，在第一方向X上所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊1011、第二類(lèi)單位顏色還原模塊1012、第三類(lèi)單位顏色還原模塊1013、第四類(lèi)單位顏色還原模塊1014、第五類(lèi)單位顏色還原模塊1015、第六類(lèi)單位顏色還原模塊1016循環(huán)布設(shè)；在第二方向Y上所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊1011、第二類(lèi)單位顏色還原模塊1012、第三類(lèi)單位顏色還原模塊1013、第四類(lèi)單位顏色還原模塊1014、第五類(lèi)單位顏色還原模塊1015、第六類(lèi)單位顏色還原模塊1016循環(huán)布設(shè)在第三方向Z上所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊1011、第二類(lèi)單位顏色還原模塊1012、第三類(lèi)單位顏色還原模塊1013、第四類(lèi)單位顏色還原模塊1014循環(huán)、第五類(lèi)單位顏色還原模塊1015、第六類(lèi)單位顏色還原模塊1016布設(shè)形成。需要說(shuō)明的是，由于本實(shí)施例中，采用的三角形為正三角形，因此，第一方向X、第三方向Z、第二方向Y沿順時(shí)針?lè)较蛞来蜗嗖?0度。在另外其他實(shí)施例中，當(dāng)采用不同形狀的單位顏色還原模塊時(shí)，各個(gè)方向上的角度差可能會(huì)有不同，在此不再贅述。需要說(shuō)明的是，每一類(lèi)單位顏色還原模塊中顏色子像素的位置關(guān)系可參見(jiàn)上述圖
2(a)、2 (b)、2 ( c)、2 (d)、2 (e)、2 (f)，在此不再贅述。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，像素陣列中，在第一方向X上第六類(lèi)單位顏色還原模塊1016、第五類(lèi)單位顏色還原模塊1015、第四類(lèi)單位顏色還原模塊1014、第三類(lèi)單位顏色還原模塊1013、第二類(lèi)單位顏色還原模塊1012、所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊1011循環(huán)布設(shè)；在第二方向Y上第六類(lèi)單位顏色還原模塊1016、第五類(lèi)單位顏色還原模塊1015、第四類(lèi)單位顏色還原模塊1014、第三類(lèi)單位顏色還原模塊1013、第二類(lèi)單位顏色還原模塊1012、所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊1011循環(huán)布設(shè)；在第三方向Z上第六類(lèi)單位顏色還原模塊1016、第五類(lèi)單位顏色還原模塊1015、第四類(lèi)單位顏色還原模塊1014、第三類(lèi)單位顏色還原模塊1013、第二類(lèi)單位顏色還原模塊1012、所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊1011循環(huán)布設(shè)。詳細(xì)結(jié)構(gòu)在此不再贅述。圖6 Ca)所示為本發(fā)明實(shí)施例中對(duì)圖2 Ca)的單位顏色還原模塊AA向剖面結(jié)構(gòu)示意圖之一，圖6 (a)所示為本發(fā)明實(shí)施例中對(duì)圖2 (a)的單位顏色還原模塊AA向剖面結(jié)構(gòu)示意圖之二，如圖6 (a)、6 (b)所示，在襯底11上形成紫紅子像素111、黃色子像素131以及綠色子像素141。紫紅子像素111從上到下，依次為第一微透鏡1110、紫紅色濾鏡1112、金屬層1113、感光部件1114、硅穿通道TSV1115，感光部件1114與金屬層1113 (Μ1 Μ4)、硅穿通道TSV1115電連接，以將感光部件產(chǎn)生的電信號(hào)輸出到外圍電路。
黃色子像素131從上到下，依次為第三微透鏡1310、黃色濾鏡1312、金屬層1313、 感光部件1314、硅穿通道TSV1315，感光部件1314與金屬層1313 (Μ1 Μ4)、硅穿通道 TSV1315電連接，以將感光部件產(chǎn)生的電信號(hào)輸出到外圍電路。
綠色子像素141從上到下，依次為第四微透鏡1410、綠色濾鏡1112、金屬層1313、 感光部件1314、硅穿通道TSV1315，感光部件1314與金屬層1313 (Μ1 Μ4)、硅穿通道 TSV1315電連接，以將感光部件產(chǎn)生的電信號(hào)輸出到外圍電路。
由于剖面方位的原因，圖中未示意出青色子像素的剖視圖。另外，由于本發(fā)明可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的子像素剖視結(jié)構(gòu)，因此，可參見(jiàn)現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
這些結(jié)構(gòu)部件的關(guān)系可參照現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì)，因此，在此不再贅述。
其他子像素如青色子像素、黃色子像素以及綠色子像素的剖面結(jié)構(gòu)類(lèi)似于與上述紫紅子像素，在此不再贅述。即所述青色子像素中，第二透鏡位于所述青色濾鏡上，黃色子像素中，第三透鏡位于所述黃色濾鏡上的，綠色子像素中，第四透鏡位于綠色濾鏡上的。
上述實(shí)施例中 ，以三角形形狀的單位顏色還原模塊為例進(jìn)行了像素陣列的平面結(jié)構(gòu)說(shuō)明，但是，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的啟發(fā)，也可以很容易用其他形狀的單位顏色還原模塊進(jìn)行像素陣列的設(shè)置，比如，如果基于RGB子像素的話， 則可以使用菱形形狀的單位顏色還原模塊。具體結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)上述實(shí)施例進(jìn)行設(shè)置，在此不再贅述。
上述實(shí)施例中，單位顏色還原模塊的排布方式為像素水平排布的Bayer pattern 模式。但是，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，根據(jù)上述實(shí)施例的啟發(fā)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員無(wú)須創(chuàng)造性勞動(dòng)，也可以想到采用其他模式來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的像素陣列，比如也可以像素垂直排布模式如Sigma的Foveon模式,在此不再贅述。
在上述實(shí)施例中，單位顏色還原模塊在排列次序上完全沒(méi)有沖突，達(dá)成了空間分布的均勻與和諧。從顏色還原的隨機(jī)性上來(lái)講，第一方向X、第二方向Y和第三方向Z共計(jì) 3軸的排布對(duì)于人眼來(lái)說(shuō)，已經(jīng)比僅有水平方向和垂直方向的2軸排布豐富許多。
在上述實(shí)施例中，三角形排布的像素陣列比正方形排布的像素陣列能夠?qū)崿F(xiàn)采集更多方向上的細(xì)節(jié)采集，采樣精度進(jìn)一步提高。對(duì)應(yīng)于三角形排布的像素陣列，對(duì)單位顏色還原模塊進(jìn)行插值，利用補(bǔ)色和原色間的關(guān)系，把各個(gè)子像素值合成為RGB的顏色通道值輸出。與此同時(shí)，可以根據(jù)不同方向，不同采樣頻率的像素值并借鑒補(bǔ)色的顏色還原原理， 對(duì)圖像進(jìn)行重建與加強(qiáng)。
上述說(shuō)明示出并描述了本發(fā)明的若干優(yōu)選實(shí)施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、 修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過(guò)上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種新型結(jié)構(gòu)的像素陣列，其特征在于，具有三向自由度，包括分別沿第一方向、 第二方向和第三方向排布的多個(gè)單位顏色還原模塊；所述多個(gè)單位顏色還原模塊中，每個(gè)單位顏色還原模塊包括紫紅子像素、青色子像素、黃色子像素以及綠色子像素，且所述紫紅子像素、青色子像素、黃色子像素圍繞所述綠色子像素排布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素陣列，其特征在于，所述每個(gè)單位顏色呈三角形形狀，且所述每個(gè)單位顏色還原模塊包括紫紅子像素、一個(gè)青色子像素、一個(gè)黃色子像素以及一個(gè)綠色子像素，所述綠色子像素位于所述每個(gè)單位顏色還原模塊的幾何中心且所述紫紅子像素、所述青色子像素、所述黃色子像素分別選擇性的位于所述每個(gè)單位顏色還原模塊的任一頂角處，以使所述紫紅子像素、青色子像素、黃色子像素圍繞所述綠色子像素排布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素陣列，其特征在于，所述多個(gè)單位顏色還原模塊按照所述青色子像素、所述黃色子像素在所述每個(gè)單位顏色還原模塊的頂角處的不同被劃分為六類(lèi)單位顏色還原模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的像素陣列，其特征在于，所述六類(lèi)單位顏色還原模塊具體包括第一類(lèi)單位顏色還原模塊、第二類(lèi)單位顏色還原模塊、第三類(lèi)單位顏色還原模塊、第四類(lèi)單位顏色還原模塊、第五類(lèi)單位顏色還原模塊、第六類(lèi)單位顏色還原模塊，所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊的左上頂角布設(shè)有所述紫紅子像素、右下頂角布設(shè)有所述黃色子像素、另一頂角處布設(shè)有所述青色子像素，所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊的幾何中心布設(shè)有所述綠色子像素；所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊依次經(jīng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到第二類(lèi)單位顏色還原模塊、 第三類(lèi)單位顏色還原模塊、第四類(lèi)單位顏色還原模塊、第五類(lèi)單位顏色還原模塊、第六類(lèi)單位顏色還原模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的像素陣列，其特征在于，所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊、第二類(lèi)單位顏色還原模塊、第三類(lèi)單位顏色還原模塊、第四類(lèi)單位顏色還原模塊、第五類(lèi)單位顏色還原模塊、第六類(lèi)單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成第一方向的多個(gè)單位顏色還原模塊， 所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊、第二類(lèi)單位顏色還原模塊、第三類(lèi)單位顏色還原模塊、第四類(lèi)單位顏色還原模塊、第五類(lèi)單位顏色還原模塊、第六類(lèi)單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成第二方向的多個(gè)單位顏色還原模塊，所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊、第二類(lèi)單位顏色還原模塊、第三類(lèi)單位顏色還原模塊、第四類(lèi)單位顏色還原模塊循環(huán)、第五類(lèi)單位顏色還原模塊、第六類(lèi)單位顏色還原模塊布設(shè)形成第三方向的多個(gè)單位顏色還原模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的像素陣列，其特征在于，第六類(lèi)單位顏色還原模塊、第五類(lèi)單位顏色還原模塊、第四類(lèi)單位顏色還原模塊、第三類(lèi)單位顏色還原模塊、第二類(lèi)單位顏色還原模塊、所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成第一方向的多個(gè)單位顏色還原模塊; 第六類(lèi)單位顏色還原模塊、第五類(lèi)單位顏色還原模塊、第四類(lèi)單位顏色還原模塊、第三類(lèi)單位顏色還原模塊、第二類(lèi)單位顏色還原模塊、所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成第二方向的多個(gè)單位顏色還原模塊；第六類(lèi)單位顏色還原模塊、第五類(lèi)單位顏色還原模塊、 第四類(lèi)單位顏色還原模塊、第三類(lèi)單位顏色還原模塊、第二類(lèi)單位顏色還原模塊、所述第一類(lèi)單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成第三方向的多個(gè)單位顏色還原模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素陣列，其特征在于，所述紫紅子像素包括紫紅色濾鏡以及位于所述紫紅色濾鏡上的第一透鏡，所述青色子像素包括青色濾鏡以及位于所述青色濾鏡上的第二透鏡，所述黃色子像素包括黃色濾鏡以及位于所述黃色濾鏡上的第三透鏡，所述綠色子像素包括綠色濾鏡以及位于所述綠色濾鏡上的第四透鏡。
8.—種單位顏色還原模塊，其特征在于，所述單位顏色還原模塊呈三角形形狀，且包括紫紅子像素、青色子像素、黃色子像素以及綠色子像素，且所述紫紅子像素、青色子像素、黃色子像素圍繞所述綠色子像素排布。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型結(jié)構(gòu)的像素陣列，屬于集成電路領(lǐng)域。新型結(jié)構(gòu)的像素陣列，具有三向自由度，包括分別沿第一方向、第二方向和第三方向排布的多個(gè)單位顏色還原模塊；所述多個(gè)單位顏色還原模塊中，每個(gè)單位顏色還原模塊包括紫紅子像素、青色子像素、黃色子像素以及綠色子像素，且所述紫紅子像素、青色子像素、黃色子像素圍繞所述綠色子像素排布。通過(guò)在三個(gè)方向上配置單位顏色還原模塊，以增加圖像采樣時(shí)的自由度，實(shí)現(xiàn)采集更多方向上的細(xì)節(jié)采集，從而達(dá)到在不損失圖像信號(hào)的高頻細(xì)節(jié)的情況下，一直缺采樣現(xiàn)象。
文檔編號(hào)H04N5/369GK103051849SQ20121054949
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者陳嘉胤 申請(qǐng)人:上海集成電路研發(fā)中心有限公司