彩色滤波阵列及其图像接收方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种彩色滤波阵列及其图像接收方法，尤其涉及一种能够同时侦测红外光及可见光的彩色滤波阵列及其图像接收方法。
【背景技术】
[0002]图像传感器，例如互补式金氧半图像传感器(CMOS image sensor, CIS)和电荷稱合(Charge-Coupled Device, CCD)图像传感器等，已广泛应用于数字相机、个人数字助理、平板型计算机以及智能型通讯系统等消费性电子商品。一般而言，图像传感器需要使用彩色滤光片(color filter)来感测特定色彩(如红色、蓝色、绿色)的可见光资讯，从而取得彩色图像。然而，彩色滤光片无法滤除红外光(infrared ray, IR)。若图像传感器接收到红外光资讯将会导致彩色图像的色彩失真。因此，现有的图像传感器通常需要使用额外的红外光截止滤光片(IR cut filter)来滤除红外光，以取得正确的色彩资讯。
[0003]当图像传感器所在环境的环境光亮度不足时，具备有红外光截止滤光片的图像传感器可能会无法取得清晰的图像。为了取得较为清晰的图像，图像传感器需暂时将红外光截止滤光片移除(如移开)并开启红外线光源(如红外线发光二极体(Light-EmittingD1de, LED))，以增强感测信号的强度。在此状况下，图像传感器所接收到图像的色彩资讯会产生失真。也就是说，在环境光亮度充足时，图像传感器会使用红外光截止滤光片来取得正确的色彩资讯；而在环境光亮度不足时，图像传感器需移除红外光截止滤光片来取得较为清晰的图像。由上述可知，现有的图像传感器必须使用红外光截止滤光片及移动红外光截止滤光片的元件，从而增加图像传感器的制造成本。因此，如何在不增加制造成本的情况下，兼顾图像品质及色彩资讯便成为业界亟欲探讨的议题。
【发明内容】
[0004]因此，本发明提供一种同时侦测红外光及可见光的彩色滤波阵列及其图像接收方法。
[0005]在一方面，本发明公开一种彩色滤波阵列，用于一图像传感装置，包括重复排列的多个滤波样式，其中每一滤波样式包括至少一第一滤光片，对应于一第一颜色的一第一波长范围；至少一第二滤光片，对应于一第二颜色的一第二波长范围；至少一第三滤光片，对应于一第三颜色的一第三波长范围；至少一第四滤光片，对应于一第一红外光波长范围，其中该第一红外光波长范围为该第一波长范围与该第二波长范围间重叠的波长范围；以及至少一第五滤光片，对应于一第二红外光波长范围，其中该第二红外光波长范围为该第一波长范围与该第三波长范围间重叠的波长范围。
[0006]在另一方面，本发明公开一种图像接收方法，用于一图像传感装置，包括接收对应于一第一颜色的一第一波长范围的第一图像数据；接收对应于一第二颜色的一第二波长范围的第二图像数据；接收对应于一第三颜色的一第三波长范围的第三图像数据；接收对应于一第一红外光范围的第四图像数据，其中该第一红外光范围为该第一波长范围与该第二波长范围间重叠的波长范围；以及根据该第四图像数据，调整该第二图像数据。
【附图说明】
[0007]图1A为本发明实施例一滤波样式的示意图。
[0008]图1B为图1A所示滤波样式的剖面图。
[0009]图2A为图1B所示的滤波样式的穿透率与波长间的关系图。
[0010]图2B为本发明实施例中穿透率与波长间的关系图。
[0011]图3为图1A所示的滤波样式的另一剖面图。
[0012]图4A?4F为本发明实施例多种滤波样式的示意图。
[0013]图5为本发明实施例一图像接收方法的流程图。
[0014]图6为本发明实施例另一图像接收方法的流程图。
[0015]其中，附图标记说明如下:
[0016]10、40A、40B、40C、40D、40E、40F滤波样式
[0017]50、60图像接收方法
[0018]500 ?512、600 ?618步骤
[0019]B蓝色
[0020]C_B、C_G、C_IR1、C_IR2、C_R、C_B，、C_G，、曲线
[0021]C_R’
[0022]F_B蓝色滤光片
[0023]F_G绿色滤光片
[0024]F_IR红外光滤光片
[0025]F_IR1红绿滤光片
[0026]F_IR2红蓝滤光片
[0027]F_R红色滤光片
[0028]G绿色
[0029]I_B、I_G、I_IR1、I_IR2、I_R光强度资讯
[0030]IR1、IR2红外光
[0031]PI ?P65像素
[0032]R红色
[0033]SU1?SU5传感单元
【具体实施方式】
[0034]请参考图1A，图1A为本发明实施例一滤波样式(pattern) 10的示意图。滤波样式10可用于图像传感装置(如相机等具有图像感测功能的电子装置)。通过重复排列滤波样式10，可组成图像传感装置中一彩色滤波阵列，从而让图像传感装置可取得具有色彩资讯的图像数据。如图1A所示，滤波样式10包括像素P1?P5，且像素P1?P5分别对应于红色R、红外光IR1、绿色G、红外光IR2及蓝色B。也就是说，像素P1?P5分别用来接收不同波长范围的光线。通过重复排列滤波样式10所组成的彩色滤波阵列，图像传感装置可同时取得5种相异波长范围的光强度资讯。在此状况下，图像传感装置不需要额外使用红外光截止滤光片即可去除所取得光强度资讯中红外光成分，从而使图像传感装置所擷取图像数据中的色彩资讯更贴近真实的色彩。
[0035]详细而言，请参考图1B,图1B为图1A所示滤波样式10的剖面图。为求简单说明，图1B仅绘示出红色滤光片F_R、绿色滤光片F_G、蓝色滤光片F_B及传感单元SU1?SU5，其余如透镜(lens)、控制电路、运算电路等非直接相关于本发明概念的元件则略而未示。如图1B所示，像素P1包括一红色滤光片F_R及一传感单元SU1。当外界光线通过红色滤光片F_R后，仅会有对应于红色的一波长范围W_R的光线入射至传感单元SU1。传感单元SU1从而侦测并取得对应于红色光的光强度资讯I_R。相似地，像素P3包括一绿色滤光片F_G及一传感单元SU3。当外界光线通过绿色滤光片F_G后，仅会有对应于绿色光的一波长范围W_G的光线入射至传感单元SU3。传感单元SU3从而侦测并取得对应于绿色的光强度资讯1_G。像素P5包括一蓝色滤光片F_B及一传感单元SU5。当外界光线通过蓝色滤光片F_B后，仅会有对应于蓝色光的一波长范围W_B的光线入射至传感单元SU5。传感单元SU5从而侦测并取得对应于蓝色的光强度资讯I_B。需注意的是，由于红色滤光片F_R、绿色滤光片F_G及蓝色滤光片F_B都无法有效滤除对应于红外光(infrared ray)波长范围的光线，因此光强度资讯I_R、I_G、I_B都含有红外光的光强度资讯。换言之，波长范围W_R、波长范围W_G、波长范围W_B都包括一红外光波长范围W_IR。
[0036]在图1B中，像素P2同时包括红色滤光片F_R、绿色滤光片F_G及传感单元SU2，其中红色滤光片F_R形成于绿色滤光片F_G之上。当外界光线通过红色滤光片F_R及绿色滤光片F_G后，仅会有位于一红外光波长范围W_IR1的光线入设置传感单兀SU2,其中红外光波长范围W_IR1为波长范围W_R与波长范围W_G的交集范围。传感单元SU2从而侦测并取得对应于红外光波长范围W_IR1的光强度资讯I_IR1。也就是说，对应于红外光IR1的像素P2是用来接收红色光波长范围W_R与绿色光波长范围W_G间交集范围的光线。相似地，像素P4同时包括红色滤光片F_R、蓝色滤光片F_B及传感单元SU4，其中红色滤光片F_R形成于蓝色滤光片F_B之上。当外界光线通过红色滤光片F_R及蓝色滤光片F_B后，仅会有位于一红外光波长范围W_IR2的光线入设置传感单元SU4，其中红外光波长范围W_IR2为波长范围W_R与波长范围W_B的交集范围。传感单元SU4从而侦测并取得对应于红外光波长范围W_IR1的光强度资讯I_IR2。换言之，对应于红外光IR2的像素P4是用来接收红色光波长范围W_R与蓝色光波长范围W_B间交集范围的光线。
[0037]在分别取得光强度资讯I_R、I_G、I_B、I_IR1、I_IR2后，图像传感装置即可