[发明专利]影像感测器

说明书

本发明提供一种影像感测器，包括：一微镜头阵列，包括多个微镜头；以及一感测器阵列，包括多个光电元件，其排列为多个宏像素；其中各宏像素包括一第一光电元件、一第二光电元件、一第三光电元件、一第四光电元件以分别通过该多个微镜头中的一第一微镜头、一第二微镜头、一第三微镜头、及一第四微镜头以接收光线，其中在各宏像素中的该第一微镜头、该第二微镜头、该第三微镜头、及该第四微镜头分别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该第一微镜头及该第二微镜头还分别具有一第一额外偏移值及一第二额外偏移值。

技术领域

本发明涉及影像感测器，特别涉及一种具有偏移微镜头阵列(microlens array)的影像感测器。

背景技术

光场相机是一种可利用微镜头阵列以获取场景的三维光场信息的相机。因此，使用者可利用光场相机所产生的影像进行重新对焦。然而，传统的光场相机具有的缺点例如为低影像分辨率、庞大的相机模块、或低光线穿透率。因此，需要一种配置于光场相机中的影像感测器以解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种影像感测器，包括：一微镜头阵列，包括多个微镜头；以及一感测器阵列，包括多个光电元件，其是排列为多个宏像素(macro pixel)；其中各宏像素包括一第一光电元件、一第二光电元件、一第三光电元件、一第四光电元件以分别通过该多个微镜头中的一第一微镜头、一第二微镜头、一第三微镜头、及一第四微镜头以接收光线，其中在各宏像素中的该第一微镜头、该第二微镜头、该第三微镜头、及该第四微镜头分别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该第一微镜头及该第二微镜头还分别具有一第一额外偏移值及一第二额外偏移值。

在本发明的一实施方式中，在各宏像素中的该第一光电元件、该第二光电元件、该第三光电元件、及该第四光电元件排列为一第一2x2阵列，且在各宏像素中的该第一微镜头、该第二微镜头、该第三微镜头、及该第四微镜头朝着该感测器阵列的中心点偏移该第一初始偏移值、该第二初始偏移值、该第三初始偏移值、及该第四初始偏移值。

在本发明的另一实施方式中，在该感测器阵列中的各宏像素输出一强度信号，其用以由该入射光决定一物件的距离及方向信息，且记录有来自于该感测器阵列中的各宏像素的该强度信号的多个强度分布的一查找表用以决定该物件的该距离及方向信息。

在本发明的一实施方式中，该多个微镜头以二维方式排列，且在该多个微镜头中的每两个相邻的微镜头之间具有一间隙，该间隙以一低折射率材质或空气所填充。此外，该多个微镜头的形状为平坦型或曲面型。

在本发明的一实施方式中，该第一微镜头还在一第一方向偏移该第一额外偏移值，且该第二微镜头还在相对于该第一方向的一第二方向偏移该第二额外偏移值，且该第一额外偏移值等于该第二额外偏移值。此外，该第三微镜头及该第四微镜头还分别具有一第三额外偏移值及一第四额外偏移值，且该第三微镜头还在一第三方向偏移该第三额外偏移值，且该第四微镜头还在相对于该第三方向的一第四方向偏移该第四额外偏移值，其中该第三额外偏移值等于该第四额外偏移值，且该第一方向垂直于该第三方向。

在本发明的另一实施方式中，该第一微镜头还在一第一方向偏移该第一额外偏移值，且该第二微镜头还在该第一方向偏移该第二额外偏移值，且该第一额外偏移值大于该第二额外偏移值。此外，该第三微镜头及该第四微镜头还分别具有一第三额外偏移值及一第四额外偏移值，且该第三微镜头还在一第三方向偏移该第三额外偏移值，且该第四微镜头还在该第三方向偏移该第四额外偏移值，其中该第三额外偏移值大于该第四额外偏移值，且该第一方向垂直于该第三方向。

在本发明的一实施方式中，影像感测器还包括一彩色滤波器阵列，设置于该微镜头阵列及该感测器阵列之间，并包括：多个绿色滤波器，用以由该入射光取出绿光；多个红色滤波器，用以由该入射光取出红光；以及多个蓝色滤波器，用以由该入射光取出蓝光。