[發明專利]用于3D成像的有具有交替偏光的濾光器的圖像傳感器

有效

• 申請號: 201310025756.7
• 申請日: 2013-01-23
• 公開（公告）號: CN103219350A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 鄺江濤;吳東暉;代鐵軍;單繼璋
• 申請（專利權）人: 全視科技有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H04N5/335
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 齊楊

技術領域

本發明大體上涉及圖像傳感器，且更具體但不排他地說，涉及3D圖像傳感器。

背景技術

近年來，三維(3D)電影在電影院播放，并且受到公眾很大關注。3D電視和顯示器也可供家庭使用。可以使用3D?DVD播放器來播放3D電影，且因此可以在家看3D電影。3D顯示器也可稱為立體顯示器。

主要是通過允許左眼只看到左視圖且右眼只看到右視圖來執行對3D圖像的顯示。左視圖與右視圖之間的差別產生視差，使得觀看者感覺他在看3D物體。要讓左眼只看到左視圖，右眼只看到右視圖，必須將這兩個視圖彼此隔離。可以在時間上編碼(即，交替顯示)顯示器提供的左視圖和右視圖。可以用同步方式打開和關閉一對眼鏡快門，使得通過佩戴眼鏡，左眼將只看到左視圖，且右眼將只看到右視圖。還可對左視圖和右視圖進行偏光編碼。舉例來說，可使左視圖水平偏光，而使右視圖垂直偏光。一對偏光眼鏡于是可具有針對左眼的水平偏光器和針對右眼的垂直偏光器。通過佩戴偏光眼鏡，左眼和右眼將只看到其相應視圖。

一些常規3D成像系統使用兩個分開的相機來捕獲3D圖像-一個用來記錄左視圖，另一個用來記錄右視圖。其它常規系統可使用具有兩個各別的圖像傳感器的單個相機來記錄左視圖和右視圖。其它常規系統可包含使用單個圖像傳感器的單個相機，其中分別在圖像傳感器的左半邊和右半邊記錄左視圖和右視圖。

在更新近的常規系統中，可實施使用單個圖像傳感器的單個相機，其中使用雙凸透鏡或微透鏡陣列將左視圖和右視圖分開，以便將左圖像和右圖像交錯到圖像傳感器上。然而，使用雙凸透鏡或微透鏡的交錯可能會增加像素串擾，而且還可能會引入捕獲到的左圖像與右圖像之間的串擾。

發明內容

本發明提供一種用于三維(“3D”)成像的圖像傳感器，所述圖像傳感器包括：多個像素單元，其布置成列和行的陣列；以及所述多個像素單元中的第一像素單元；所述多個像素單元中的第二像素單元，其中所述第二像素單元與所述第一像素單元鄰接；所述多個像素單元中的第三像素單元，其中所述第三像素單元與所述第二像素單元鄰接，使得所述第二像素單元設置在所述第一像素單元與第三像素單元之間；以及多個濾光器，其包含在所述像素單元中，布置成行和列的所述陣列，且設置在所述圖像傳感器的光入射側上，以過濾去往所述像素單元的感光區的具有第一偏光和第二偏光的經偏光編碼的光，其中所述第一像素單元包含具有所述第一偏光的第一濾光器，所述第二像素單元包含具有所述第二偏光的第二濾光器，且所述第三像素單元包含具有所述第一偏光的第三濾光器。

本發明還提供一種用于三維(“3D”)成像的成像系統，其包括：第一通道，其用于產生3D物體的第一視圖；第二通道，其用于產生所述3D物體的第二視圖；光束分裂器，其耦合到所述第一通道和第二通道，以組合所述第一視圖和第二視圖以輸出具有對應于所述3D物體的所述第一視圖的第一偏光和對應于所述3D物體的所述第二視圖的第二偏光的經偏光編碼的光；以及圖像傳感器，其經耦合以接收所述經偏光編碼的光，所述圖像傳感器包含：多個像素單元，其布置成列和行的陣列；以及所述多個像素單元中的第一像素單元；所述多個像素單元中的第二像素單元，其中所述第二像素單元與所述第一像素單元鄰接；所述多個像素單元中的第三像素單元，其中所述第三像素單元與所述第二像素單元鄰接，使得所述第二像素單元設置在所述第一像素單元與第三像素單元之間；以及多個濾光器，其包含在所述像素單元中，布置成行和列的所述陣列，且設置在所述圖像傳感器的光入射側上，以過濾去往所述像素單元的感光區的所述經偏光編碼的光，其中所述第一像素單元包含具有所述第一偏光的第一濾光器，所述第二像素單元包含具有所述第二偏光的第二濾光器，且所述第三像素單元包含具有所述第一偏光的第三濾光器。

附圖說明

參照下圖描述本發明的非限制性且非詳盡的實施例，其中除非另有指明，否則在各個圖中相同的參考標號指代相同的部分。

圖1是圖解說明根據本發明的一實施例的圖像傳感器的示范性框圖。

圖2是圖解說明根據本發明的一實施例的圖像傳感器內的兩個四晶體管(“4T”)像素的像素電路的示范性電路圖。

圖3是圖解說明根據本發明的一實施例的圖像傳感器的像素單元陣列的圖。

圖4是圖解說明根據本發明的一實施例的具有每一鄰近列有交替偏光的濾光器的像素單元陣列的圖。

圖5是圖解說明根據本發明的一實施例的具有每一鄰近行有交替偏光的濾光器的像素單元陣列的圖。