[发明专利]改进的像素阵列

说明书

本发明公开了一种改进的像素阵列，属于集成电路领域。该像素阵列包括：包括：按照预定方式排列的多个单位红色像素、多个单位蓝色像素、多个单位绿色像素，其中，所述单位红色像素包括多个红色子像素以及向各个红色子像素反射入射光的第一反射镜，以确定单位红色像素记录的入射光角度；单位蓝色像素和单位绿色像素与单位红色像素结构类似。本发明中，通过给每个单位像素如单位红色像素增加了一个第一反射镜，使得光线可以有效的反射到每个子像素的感光表面，并据此，计算入射光在每个单位上的入射光角度，利用该角度可以后续图像重建时修正了衍生误差，提高了图像的质量。

技术领域

本发明属于集成电路领域，具体地说，涉及一种改进的像素阵列。

背景技术

图像传感器在民用和商业范畴内得到了广泛的应用。目前，图像传感器由CMOS图像传感器(CMOS IMAGE SENSOR，以下简称CIS)和电荷耦合图像传感器(Charge-coupledDevice，以下简称CCD)。对于CCD来说，一方面，在专业的科研和工业领域，具有高信噪比的CCD成为首选；另外一方面，在高端摄影摄像领域，能提供高图像质量的CCD也颇受青睐。对于CIS来说，在网络摄像头和手机拍照模块得到了广泛应用。CCD与CIS相比来说，前者功耗较高、集成难度较大，而后者功耗低、易集成且分辨率较高。虽然说，在图像质量方面CCD可能会优于CIS，但是，随着CIS技术的不断提高，一部分CIS的图像质量已经接近于同规格的CCD。

现有技术中，由于多层金属布线层的存在以及复杂的结构，使得光线从芯片表面到感光元件感光面的距离较长，导致了入射光的衰减。由于入射光的衰减，使得入射光线与成像面法线的夹角(chief ray angle，简称CRV)在设计时不能过大。因此，一旦增加了感光面积，由于又无法通过增加入射光线与成像面法线的夹角CRV，使得像素阵列边缘区域的入射光利用效率下降，造成入射光在整个感光区域出现不均匀性，从而造成了图像质量的衰减。

在上述现有技术的问题中，入射光的衰减造成图像质量的衰减，一方面可以从芯片的暗角响应出发，对于镜头固定的图像扑捉系统，可以通过重新安排微透镜的位置、调节微透镜的大小、调节微透镜的折射率大小来克服，换言之，通过镜头的具体参数调整来克服暗角响应引起的图像质量衰减。另外一方面，从镜头部分像差的衍生误差出发，对于可更换镜头的图像扑捉系统，由于镜头参数未知，因此，无法通过微透镜本身的调整来避免衍生误差。而如果在FPGA端、DSP端或者PC端通过软件的方法进行衍生误差的校正，仍然要依赖于镜头的具体参数，以及拍摄环境的参数变量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种改进的像素阵列，以克服现有技术中需要依赖于镜头的参数来解决衍生误差，提高图像的质量。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种改进的像素阵列，该像素阵列包括：包括：按照预定方式排列的多个单位红色像素、多个单位蓝色像素、多个单位绿色像素，其中，所述单位红色像素包括多个红色子像素以及向各个红色子像素反射入射光的第一反射镜，以确定单位红色像素记录的入射光角度；单位蓝色像素包括多个蓝色子像素以及向各个蓝色子像素反射入射光的第二反射镜，以确定单位蓝色像素记录的入射光角度；单位绿色像素包括多个绿色子像素以及向各个绿色子像素反射入射光的第三反射镜，以确定单位绿色像素记录的入射光角度。

优选地，在本发明的一实施例中，所述预定方式为Bayer pattern模式。

优选地，在本发明的一实施例中，所述单位红色像素、单位蓝色像素、单位绿色像素的形状均为菱形，所述单位红色像素包括四个红色子像素，所述四个红色子像素以所述单位红色像素的中心呈中心对称分布且分别位于所述单位红色像素的一棱边处，以围绕所述第一反射镜，单位蓝色像素包括四个蓝色子像素，所述四个蓝色子像素以所述单位蓝色像素的中心呈中心对称分布且分别位于所述单位蓝色像素的一棱边处，以围绕所述第二反射镜，所述单位绿色像素包括四个绿色子像素，所述四个绿色子像素以所述单位绿色像素的中心呈中心对称分布且分别位于所述单位绿色像素的一棱边处，以围绕所述第三反射镜。