[發明專利]影像感測器

有效

• 申請號: 201810856015.6
• 申請日: 2018-07-31
• 公開（公告）號: CN109803129B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 郭武政;林國峰;吳宗霖;謝錦全
• 申請（專利權）人: 采鈺科技股份有限公司
• 主分類號: H04N9/04
• 分類號: H04N9/04;H04N9/097;H04N5/225
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 黃艷

本發明提供一種影像感測器，包括：一微鏡頭陣列，包括多個微鏡頭；以及一感測器陣列，包括多個光電元件，其排列為多個宏像素；其中各宏像素包括一第一光電元件、一第二光電元件、一第三光電元件、一第四光電元件以分別通過該多個微鏡頭中的一第一微鏡頭、一第二微鏡頭、一第三微鏡頭、及一第四微鏡頭以接收光線，其中在各宏像素中的該第一微鏡頭、該第二微鏡頭、該第三微鏡頭、及該第四微鏡頭分別具有一第一初始偏移值、一第二初始偏移值、一第三初始偏移值、及一第四初始偏移值，其中在各宏像素中的該第一微鏡頭及該第二微鏡頭還分別具有一第一額外偏移值及一第二額外偏移值。

技術領域

本發明涉及影像感測器，特別涉及一種具有偏移微鏡頭陣列(microlens array)的影像感測器。

背景技術

光場相機是一種可利用微鏡頭陣列以獲取場景的三維光場信息的相機。因此，使用者可利用光場相機所產生的影像進行重新對焦。然而，傳統的光場相機具有的缺點例如為低影像分辨率、龐大的相機模塊、或低光線穿透率。因此，需要一種配置于光場相機中的影像感測器以解決上述問題。

發明內容

本發明提供一種影像感測器，包括：一微鏡頭陣列，包括多個微鏡頭；以及一感測器陣列，包括多個光電元件，其是排列為多個宏像素(macro pixel)；其中各宏像素包括一第一光電元件、一第二光電元件、一第三光電元件、一第四光電元件以分別通過該多個微鏡頭中的一第一微鏡頭、一第二微鏡頭、一第三微鏡頭、及一第四微鏡頭以接收光線，其中在各宏像素中的該第一微鏡頭、該第二微鏡頭、該第三微鏡頭、及該第四微鏡頭分別具有一第一初始偏移值、一第二初始偏移值、一第三初始偏移值、及一第四初始偏移值，其中在各宏像素中的該第一微鏡頭及該第二微鏡頭還分別具有一第一額外偏移值及一第二額外偏移值。

在本發明的一實施方式中，在各宏像素中的該第一光電元件、該第二光電元件、該第三光電元件、及該第四光電元件排列為一第一2x2陣列，且在各宏像素中的該第一微鏡頭、該第二微鏡頭、該第三微鏡頭、及該第四微鏡頭朝著該感測器陣列的中心點偏移該第一初始偏移值、該第二初始偏移值、該第三初始偏移值、及該第四初始偏移值。

在本發明的另一實施方式中，在該感測器陣列中的各宏像素輸出一強度信號，其用以由該入射光決定一物件的距離及方向信息，且記錄有來自于該感測器陣列中的各宏像素的該強度信號的多個強度分布的一查找表用以決定該物件的該距離及方向信息。

在本發明的一實施方式中，該多個微鏡頭以二維方式排列，且在該多個微鏡頭中的每兩個相鄰的微鏡頭之間具有一間隙，該間隙以一低折射率材質或空氣所填充。此外，該多個微鏡頭的形狀為平坦型或曲面型。

在本發明的一實施方式中，該第一微鏡頭還在一第一方向偏移該第一額外偏移值，且該第二微鏡頭還在相對于該第一方向的一第二方向偏移該第二額外偏移值，且該第一額外偏移值等于該第二額外偏移值。此外，該第三微鏡頭及該第四微鏡頭還分別具有一第三額外偏移值及一第四額外偏移值，且該第三微鏡頭還在一第三方向偏移該第三額外偏移值，且該第四微鏡頭還在相對于該第三方向的一第四方向偏移該第四額外偏移值，其中該第三額外偏移值等于該第四額外偏移值，且該第一方向垂直于該第三方向。

在本發明的另一實施方式中，該第一微鏡頭還在一第一方向偏移該第一額外偏移值，且該第二微鏡頭還在該第一方向偏移該第二額外偏移值，且該第一額外偏移值大于該第二額外偏移值。此外，該第三微鏡頭及該第四微鏡頭還分別具有一第三額外偏移值及一第四額外偏移值，且該第三微鏡頭還在一第三方向偏移該第三額外偏移值，且該第四微鏡頭還在該第三方向偏移該第四額外偏移值，其中該第三額外偏移值大于該第四額外偏移值，且該第一方向垂直于該第三方向。

在本發明的一實施方式中，影像感測器還包括一彩色濾波器陣列，設置于該微鏡頭陣列及該感測器陣列之間，并包括：多個綠色濾波器，用以由該入射光取出綠光；多個紅色濾波器，用以由該入射光取出紅光；以及多個藍色濾波器，用以由該入射光取出藍光。