CN103458162A - 用于分区图像传感器的透镜阵列 - Google Patents

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Abstract

本申请案涉及一种用于分区图像传感器的透镜阵列。本发明涉及一种包括图像传感器的设备，所述图像传感器具有布置在其上的N个图像传感器区。包括N个透镜结构的透镜阵列接近所述图像传感器而安置。所述N个透镜结构中的每一者经布置以将单个图像聚焦到所述N个图像传感器区中的相应一者上。所述N个透镜结构包括具有第一焦距且距离所述N个图像传感器区中的所述相应一者所述第一焦距而定位的第一透镜结构。具有第二焦距的第二透镜结构距离所述N个图像传感器区中的所述相应一者所述第二焦距而定位。具有第三焦距的第三透镜结构距离所述N个图像传感器区中的所述相应一者所述第三焦距而定位。所述第一、第二及第三焦距是不同的。

Description

用于分区图像传感器的透镜阵列
技术领域
本发明大体上涉及图像传感器，且更特定来说，涉及用于分区图像传感器的透镜阵列。
背景技术
图像俘获单元通常包括图像传感器及成像透镜。所述成像透镜将光聚焦到所述图像传感器上以形成图像，且所述图像传感器将光转换成电信号。所述电信号从图像俘获单元输出到主机电子系统或子系统中的其它单元。所述电子系统可为移动电话、计算机、数码相机或医疗装置。
随着电子系统中的图像俘获单元的使用增加，对图像俘获单元特征、能力及装置尺寸的需求也增加。举例来说，越来越需要图像俘获单元具有较低断面(profile)，使得可减小包括图像俘获单元的电子系统的总尺寸，同时不牺牲所俘获的光学图像的质量。图像俘获单元的断面可与从图像传感器的底部到成像透镜的顶部的距离相关联。
发明内容
本发明的一方面涉及一种设备，其包含：图像传感器，其包括布置在其上的N个图像传感器区；及透镜阵列，其包括接近所述图像传感器而安置的N个透镜结构，其中所述N个透镜结构中的每一者经布置以将单个图像聚焦到所述N个图像传感器区中的相应一者上，其中所述N个透镜结构包括：第一透镜结构，其具有第一焦距且距离所述N个图像传感器区中的所述相应一者所述第一焦距而定位；第二透镜结构，其具有第二焦距且距离所述N个图像传感器区中的所述相应一者所述第二焦距而定位；及第三透镜结构，其具有第三焦距且距离所述N个图像传感器区中的所述相应一者所述第三焦距而定位，其中所述第一、第二及第三焦距是不同的。
本发明的另一方面涉及一种设备，其包含：图像传感器，其包括布置在其上的N个图像传感器区；及透镜阵列，其包括接近所述图像传感器而安置的N个透镜结构，其中所述N个透镜结构中的每一者经布置以将单个图像聚焦到所述N个图像传感器区中的相应一者上，其中所述N个透镜结构包括：第一透镜结构，其具有第一曲率半径且距离所述N个图像传感器区中的所述相应一者某一焦距而定位；第二透镜结构，其具有第二曲率半径且距离所述N个图像传感器区中的所述相应一者所述焦距而定位；及第三透镜结构，其具有第三曲率半径且距离所述N个图像传感器区中的所述相应一者所述焦距而定位，其中所述第一、第二及第三曲率半径是不同的。
本发明的又一方面涉及一种成像系统，其包含：像素阵列，其包括具有布置在其中的N个图像传感器区的图像传感器，其中所述N个图像传感器区中的每一者具有布置在其中的多个像素；及透镜阵列，其包括接近所述图像传感器而安置的N个透镜结构，其中所述N个透镜结构中的每一者经布置以将单个图像聚焦到所述N个图像传感器区中的相应一者上，其中所述N个透镜结构包括：第一透镜结构，其具有第一焦距且距离所述N个图像传感器区中的所述相应一者所述第一焦距而定位；第二透镜结构，其具有第二焦距且距离所述N个图像传感器区中的所述相应一者所述第二焦距而定位；及第三透镜结构，其具有第三焦距且距离所述N个图像传感器区中的所述相应一者所述第三焦距而定位，其中所述第一、第二及第三焦距是不同的；控制电路，其耦合到所述像素阵列以控制所述像素阵列的操作；及读出电路，其耦合到所述像素阵列以从所述多个像素读出图像数据。
附图说明
参考以下图式描述本发明的非限制性及非穷举性实施例，其中相同参考数字在所有各种视图中指代相同部件，除非另有指示。
图1A为包括成像透镜及图像传感器的图像俘获单元的示意图。
图1B为包括低断面成像透镜及图像传感器的低断面图像俘获单元的示意图。
图2说明根据本发明的教示的具有四个分区区域的图像传感器的一个实例。
图3为根据本发明的教示的说明低断面图像俘获单元的一个实例的两个透镜及两个分区区域的横截面。
图4说明根据本发明的教示的用于分区图像传感器的2x2透镜阵列的一个实例。
图5说明根据本发明的教示的所设计的焦点处的透镜的RGB平衡中的调制传递函数的一个实例。
图6A说明根据本发明的教示的所设计的焦点处的透镜的个别R中的调制传递函数的一个实例。
图6B说明根据本发明的教示的在焦点调整之后的透镜的个别R中的调制传递函数的一个实例。
图7A说明根据本发明的教示的所设计的焦点处的透镜的个别B中的调制传递函数的一个实例。
图7B说明根据本发明的教示的在焦点调整之后的透镜的个别B中的调制传递函数的一个实例。
图8说明根据本发明的教示的所设计的焦点处的透镜的个别G中的调制传递函数的一个实例。
图9说明根据本发明的教示的分区图像传感器上的2x2透镜阵列的一个实例。
图10说明根据本发明的教示的分区图像传感器上的2x2透镜阵列的一个实例的横截面。
图11说明根据本发明的教示的分区图像传感器上的2x2透镜阵列的另一实例的横截面。
图12说明根据本发明的教示的分区图像传感器上的2x2透镜阵列的另一实例的横截面。
图13为说明根据本发明的教示的图像传感器的一个实例的框图。
具体实施方式
在以下描述中，阐述许多特定细节以提供对本发明的透彻理解。然而，所属领域的技术人员将明白实践本发明不需要使用所述特定细节。在其它实例中，未详细描述众所周知的材料或方法以避免模糊本发明。
在整个本说明书中参考“一个实施例”、“一实施例”、一个实例”或“一实例”表示结合所述实施例或实例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在本说明书的各种地方出现短语“在一个实施例中”、“在一实施例中”、“一个实例”或“一实例”不必都指代同一实施例或实例。此外，在一个或一个以上实施例或实例中，可以任何合适组合及/或子组合来组合特定特征、结构或特性。特定特征、结构或特性可包括在集成电路、电子电路、组合逻辑电路或提供所描述的功能性的其它合适组件中。此外，应理解，本文提供的图式是出于向所属领域的技术人员解释的目的且所述图式不必按比例描绘。
揭示涉及低断面图像俘获单元的实例方法及设备。如将理解，根据本发明的教示，可提供根据本发明的教示的低断面图像俘获单元，同时不为低断面牺牲所俘获的光学图像的质量(例如分辨率(即，像素的数目)和清晰度)。
为进行说明，图1A为包括成像透镜202及图像传感器204的图像俘获单元200的示意图。透镜202与图像传感器204之间的距离约为f，其中f为透镜202的焦距。图像传感器204由透镜202覆盖的宽度为W，且透镜直径为D。为进行比较，图1B展示包括成像透镜212及图像传感器214的低断面图像俘获单元210的示意图。透镜212与图像传感器214之间的距离约为f/2，其中f/2为透镜212的焦距。图像传感器214由透镜212覆盖的宽度为W/2，且透镜直径为D/2。
在低断面图像俘获单元中，以低断面成像透镜替代所述成像透镜，同时图像传感器不改变。图像传感器204及214为相同的图像传感器，且两个图像传感器具有相同的像素阵列结构。因为图像传感器214的宽度是图像传感器204的宽度的一半，所以在一个维度中，与图像传感器204相比，图像传感器214将具有一半数目的像素。在两个维度中，与图像传感器204相比，图像传感器214将具有四分之一数目的像素。换句话说，所俘获的图像的像素数目约与透镜与图像传感器之间的距离的比例的平方成比例。
图2说明根据本发明的教示的具有彼此接近而紧密布置的四个分区区域222、224、226及228的图像传感器220。每一分区区域222、224、226及228由相应成像透镜(例如，图1B的透镜212)覆盖。以此方式，成像透镜(例如，图1B的透镜212)的焦距可为图像传感器不分成四个区域时的成像透镜(例如，图1A的透镜202)的一半。因此，可使用四个透镜及图像传感器的四个分区区域来构造低断面图像俘获单元。因为使用图像传感器的四个区域，所以与原始图像俘获单元相比，低断面图像俘获单元将具有大约相同的分辨率(即，相同数目的像素)。图像传感器的一区域可与图1B的图像传感器214类似。
为进行说明，图3展示根据本发明的教示的包括四个成像透镜及图像传感器的四个分区区域的低断面图像俘获单元300的横截面。在一个实例中，图3中说明的横截面可与图2的虚线A-A'对应。图像传感器的四个分区区域可为图2的图像传感器220的区域222、224、226及228。在图3中仅展示分别具有焦距f1及f2的两个成像透镜302及304。类似地，在图3中仅展示图像传感器220的两个分区区域222及224。以此方式，可构造具有低断面的图像俘获系统，同时可维持所俘获的图像的分辨率(即，像素的数目)。
如所说明的实例中所展示，成像透镜302距离相应图像传感器222第一焦距f1而定位。成像透镜304距离相应图像传感器224第二焦距f2而定位。如所描绘的实例中所展示，当与图1中展示的透镜202相比时，第二焦距f2约为所述焦距的一半。因此，根据本发明的教示，图3的实例图像俘获单元300为低断面图像俘获单元，使得图像传感器222及224由透镜302及304覆盖的宽度为W/2，且透镜302及304的透镜直径为D/2。
典型图像俘获单元可包括图像传感器上的拜耳类型色彩过滤器阵列。相比之下，图3的图像传感器222及224的分区区域可不包括拜耳类型色彩过滤器阵列。返回参考图2，分区区域222、224、226及228可分别指定到红色(R)、绿色(G)、空白(C)及蓝色(B)区域。红色区域可由单个红色过滤器覆盖、绿色区域可由单个绿色过滤器覆盖、蓝色区域可由单个蓝色过滤器覆盖，且空白区域或C区域可不由任何过滤器覆盖或可由单个绿色过滤器覆盖。
如所述实例中所展示，第一焦距f1与第二焦距f2不同。在一个实施例中，第一焦距f1与具有第一颜色(例如但不限于红色(R))的光对应，且第二焦距f2与具有第二颜色(例如但不限于绿色(G))的光对应。因此，根据本发明的教示，具有第一颜色的单个图像通过透镜302聚焦到图像传感器222上且具有第二颜色的同一单个图像通过透镜304聚焦到图像传感器224上。
简要地返回参考图2中描绘的实例，红色(R)区域仅包括红色像素，绿色(G)区域仅包括绿色像素且蓝色(B)区域仅包括蓝色像素。当没有过滤器被施加时空白或C区域可包括白色像素，且当施加绿色过滤器时空白或C区域可包括绿色像素。读出系统及/或处理器(未展示)可将红色、绿色及蓝色像素重新布置成拜耳图案或任何图案以进一步处理彩色信号及形成彩色图像。根据本发明的教示，C像素可针对特定处理而用作白色像素或简单地作为绿色像素而起作用。
图4说明根据本发明的教示的用于分区图像传感器的透镜阵列400。所述分区图像传感器可为图2的图像传感器220。透镜阵列400可为具有低断面透镜402、404、406及408的2x2阵列，低断面透镜402、404、406及408分别指定到红色(R)、绿色(G)、空白(C)及蓝色(B)区域。换句话说，透镜402、404、406及408中的每一者经布置以将单个图像聚焦到红色(R)、绿色(G)、空白(C)及蓝色(B)区域图像传感器区中的相应一者上。因此，透镜402仅形成红色图像，透镜404仅形成绿色图像且透镜408仅形成蓝色图像。此外，在一个实例中，根据本发明的教示，透镜402、404、406及408中的每一者具有与被聚焦到对应图像传感器区上的光的特定颜色对应的不同相应焦距。在另一实例中且如下文将进一步详细论述，根据本发明的教示，透镜402、404、406及408中的每一者具有对应于被聚焦到对应图像传感器区上的光的特定颜色的不同相应曲率半径。
相比之下，典型的图像俘获单元使用同时形成红色、绿色及蓝色图像的单个成像透镜。然而，因为根据本发明的教示的每一透镜402、404、406及408个别地形成单个彩色图像，所以可通过个别地调整每一透镜与对应图像传感器之间的焦距距离来提高每一个别图像的光学质量(例如，清晰度)。因此，在一个实例中，可根据光的波长来个别地调整透镜402、404、406及408中的每一者与对应分区图像传感器之间的焦距距离，以获得根据本发明的教示的高质量图像。因此，在一个实例中，根据本发明的教示，红色透镜相对于图像传感器的红色区域的位置、绿色透镜相对于图像传感器的绿色区域的位置及蓝色透镜相对于图像传感器的蓝色区域的位置是不同的。在一个实例中，C透镜相对于图像传感器的C区域的位置可与绿色透镜相对于图像传感器的绿色区域的位置相同。
为进行说明，在以特定加权进行的RGB颜色的平衡中设计透镜。根据本发明的教示，在图5中说明所设计的焦点处的RGB的平衡中的调制传递函数(MTF)。根据本发明的教示，如果透镜仅用于红色(例如，图4的透镜402)，那么在图6A中说明所设计的焦点处的个别R中的MTF。在焦点调整之后，根据本发明的教示，在图6B中说明个别R(R不再位于所设计的焦点处)中的MTF。如可理解，图6B中说明的透镜性能优于图6A中说明的透镜性能是明显的。类似地，根据本发明的教示，如果透镜仅用于蓝色(例如，图4的透镜408)，那么在图7A中说明所设计的焦点处的个别B中的MTF。在焦点调整之后，根据本发明的教示，在图7B中说明个别B(B不再位于所设计的焦点处)中的MTF。如可理解，图7B中说明的透镜性能优于图7A中说明的透镜性能是明显的。图8说明根据本发明的教示的所设计焦点处的个别G中的MTF。在所描绘的实例中，绿色不需要焦点调整，因为所述实例中的平衡设计在绿色处最优化。
比较图6B与图5，且比较图7B与图5，图6B及图7B中的MTF总体上高于图5中的MTF是明显的。举例来说，图5中的MTF的峰值小于0.7，同时图6B及图7B中的MTF的峰值大于0.7。因为使用波长的个别窄带宽，所以焦点调整提供甚至比原始设计更好的MTF。换句话说，根据本发明的教示，由焦点经调整的个别透镜提供的图像质量(即，图像清晰度)优于如所设计(例如，图5中的MTF)的图像质量(即，图像清晰度)，且优于个别焦点调整之前(例如，图6A及图7A中的MTF)的图像质量。
图9说明根据本发明的教示的接近分区图像传感器501而安置的2x2透镜阵列500。在一个实例中，根据本发明的教示，透镜阵列500可包括个别晶片级透镜立方体502、504、506及508(其为相同的透镜)以将单个图像聚焦到图像传感器501的相应分区中的相应一者上。在所描绘的实例中，透镜502、504、506及508被分别指定到R、G、C及B区域。如先前描述，可根据来自所设计焦点的特定颜色来调整R透镜502及B透镜508的焦距位置。在一个实例中，G透镜504及C透镜506的位置可不需要从所设计焦点的调整。换句话说，根据本发明的教示，红色焦距及B焦距与G焦距不同。存在三个焦距，即，R焦距、B焦距及G焦距。因此，根据本发明的教示，R透镜相对于图像传感器的R区域的位置、G透镜相对于图像传感器的G区域的位置及B透镜相对于图像传感器的B区域的位置是不同的。在一个实例中，C透镜相对于图像传感器的C区域的位置与G透镜相对于图像传感器的G区域的位置相同。
图10说明根据本发明的教示的2x2透镜阵列500的横截面550。在图10中仅展示透镜立方体502及504。在一个实例中，图10中说明的横截面可与图9的虚线B-B'对应。注意，图10中的透镜立方体502及504等价于图3中的透镜302及304。因此，如所说明的实例中所展示，透镜立方体502距离相应图像传感器512第一焦距f1而定位且透镜立方体504距离相应图像传感器514第二焦距f2而定位。在所述实例中，第一焦距f1对应于第一颜色且第二焦距f2对应于第二颜色。在所述实例中，第一焦距f1与第二焦距f2不同且所述第一颜色与所述第二颜色不同。
如所描绘的实例中所展示，透镜立方体502及504分别安置在背部间隔物516及518上。背部间隔物516及518安置在盖玻片510上。单个图像传感器的分区区域512及514在盖玻片510下方，分别与透镜立方体502及504对准。背部间隔物516的厚度与背部间隔物518的厚度不同以进行个别焦点调整。可需要具有不同厚度的三种背部间隔物，每一种间隔物用于R、G及B。
在一个实例中，每一晶片级透镜立方体至少包括玻璃晶片及所述玻璃晶片上的透镜。通常，每一晶片级透镜立方体可包括玻璃晶片522上的透镜520、玻璃晶片522的另一侧上的透镜524、玻璃晶片530上的透镜528、玻璃晶片530的另一侧上的透镜532，及玻璃晶片522与玻璃晶片530之间的间隔物526，及玻璃晶片522及530。
应理解，也可使用包括模制塑料透镜的传统透镜。然而，晶片级透镜立方体具有优于传统透镜的一些优势。举例来说，可将多个塑料透镜插入到套筒中。所述套筒可螺合到可与图像传感器一起固定在印刷电路板上的固持器中。对应的套筒及固持器可增加透镜的总尺寸，这可需要图像传感器的分区区域之间的较大间隙。这可引起增加的硅晶片尺寸，其又可增加图像传感器的总成本。
图11展示根据本发明的教示的2x2透镜阵列600的另一实例的横截面。在图11中仅展示透镜立方体602及604。在一个实例中，图11中说明的横截面也可与图9中的虚线B-B'对应。注意，图11的2x2透镜阵列600与图10的2x2透镜阵列550共享许多类似性。然而，当与背部间隔物516及518相比时，透镜阵列600的背部间隔物616及618具有相同的厚度。因此，根据本发明的教示，透镜立方体602及604具有至少一个不同的曲率半径(ROC)。举例来说，R透镜立方体602的ROC620与G透镜立方体604的ROC622不同。ROC的差异引起R透镜立方体602的红色处的焦距f1等于G透镜立方体604的绿色处的焦距f1。虽然未展示，但B透镜立方体的ROC也与R及G透镜立方体的ROC不同，且C透镜立方体的ROC可与G透镜立方体的ROC相同。因此，根据本发明的教示，R透镜立方体的ROC、G透镜立方体的ROC及B透镜立方体的ROC是不相同的且对应于聚焦到相应图像传感器上的单个图像的特定颜色。然而，R透镜的红色处的焦距、G透镜的绿色处的聚焦及B透镜的蓝色处的焦距是相同的。因此，根据本发明的教示，每一透镜相对于对应分区图像传感器的位置是相同的(例如，如图11中说明的f1)，即使透镜的相应曲率半径取决于颜色是不同的。
图12展示根据本发明的教示的2x2透镜阵列700的另一实施例的横截面。在一个实例中，图12中说明的横截面可与图9中的虚线B-B'对应。在透镜阵列700中，R晶片级透镜立方体702、G晶片级透镜立方体704、C晶片级透镜立方体706及B晶片级透镜立方体708形成在相同晶片上。举例来说，所述相同晶片可为玻璃晶片720及722。在图12中描绘的实例中，根据本发明的教示，立方体702、704及708具有对应于聚焦到相应图像传感器分区上的单个图像的特定颜色的不同ROC。举例来说，R透镜立方体702的ROC710与G透镜立方体704的ROC712不同。C透镜立方体706具有ROC，其可与G透镜立方体704的ROC相同。在图12中仅展示透镜立方体702及704。背部间隔物716及718具有相同的厚度。因此，R透镜立方体的ROC、G透镜立方体的ROC及B透镜立方体的ROC是不同的。然而，R透镜的红色处的焦距、G透镜的绿色处的焦距及B透镜的蓝色处的焦距具有相同的f1值。因此，根据本发明的教示，每一透镜相对于对应分区图像传感器的位置是相同的(例如，如图12中说明的f1)，即使透镜的相应曲率半径取决于颜色是不同的。
在一个实例中，单个色彩过滤器可安置在每一透镜立方体上。或者，单个色彩过滤器可安置在每一透镜立方体与单个图像传感器的每一分区区域之间。举例来说，返回参考图10，色彩过滤器540及542分别安置在透镜立方体502及504上。或者，色彩过滤器544及546可分别安置在透镜立方体502与图像传感器的分区区域512之间，及透镜立方体504与图像传感器的分区区域514之间，也如图10中所展示。在图像俘获单元中仅包括用于每一透镜立方体的单个色彩过滤器，举例来说，色彩过滤器540或色彩过滤器544。
图13为说明根据本发明的教示的图像传感器800的框图。图像传感器800为图2的图像传感器220或图9的图像传感器501的一个实例实施方案。图像传感器800的所说明的实施例包括像素阵列805、读出电路810、功能逻辑815及控制电路820。像素阵列805可经分区为例如图2中展示的四个分区区域(在图13中未展示)。
像素阵列805为图像传感器或像素(例如，像素P1、P2…Pn)的二维(2D)阵列。每一像素可为CMOS像素或CCD像素。如所说明，每一像素布置成行(例如，行R1到Ry)及列(例如，列C1到Cx)以获取人、地方、对象等等的图像数据，所述图像数据可接着用于呈现所述人、地方、对象等等的2D图像。在一个实例中，像素阵列805为背照式(BSI)图像传感器。在一个实例中，像素阵列805为前照式(FSI)图像实例，像素阵列805经分区为多个分区区域。每一分区区域由色彩过滤器覆盖。
在每一像素已获得其图像数据或图像电荷之后，所述图像数据由读出电路810读出且转移到功能逻辑815。读出电路810可包括放大电路、模/数(ADC)转换电路或其它。功能逻辑815可简单地存储图像数据或甚至通过施加后图像效果(例如，修剪、旋转、移除红眼、调整亮度、调整对比度或其它)来操纵所述图像数据。在一个实例中，读出电路810可沿着读出列线(已说明)一次读出一行图像数据或可使用多种其它技术(未说明)(例如，串行读出或同时完全并行读出所有像素)读出图像数据。
控制电路820耦合到像素阵列805以控制像素阵列805的操作特性。举例来说，控制电路820可产生用于控制图像获取的快门信号。在一个实施例中，快门信号为用于同时启用像素阵列805内的所有像素以在单个获取窗期间同时获取其相应图像数据的全局快门信号。在替代实施例中，快门信号为滚动快门信号，借此，像素的每一行、列或群组在连续获取窗期间被循序地启用。
应理解，低断面图像传俘获单元不限于2x2透镜阵列，任何尺寸的透镜阵列是可能的。因此，所述图像传感器不限于四个分区区域，任何数目的分区区域是可能的。图像传感器的分区区域可为正方形或矩形。透镜立方体的横截面可为圆形、椭圆形、正方形或矩形。所述图像传感器可为CMOS图像传感器或CCD。
对本发明的所说明的实例的以上描述(包括摘要中描述的内容)不希望为穷举性的或限于所揭示的精确形式。虽然出于说明目的描述本发明的特定实施例及实例，但在不脱离本发明的较宽精神及范围的情况下各种等效修改是可能的。实际上，应理解，根据本发明的教示，出于解释目的提供特定实例电压、电流、频率、功率范围值、时间等等且也可在其它实施例及实例中使用其它值。

Claims (21)

1.一种设备，其包含：
图像传感器，其包括布置在其上的N个图像传感器区；及
透镜阵列，其包括接近所述图像传感器而安置的N个透镜结构，其中所述N个透镜结构中的每一者经布置以将单个图像聚焦到所述N个图像传感器区中的相应一者上，其中所述N个透镜结构包括：第一透镜结构，其具有第一焦距且距离所述N个图像传感器区中的所述相应一者所述第一焦距而定位；第二透镜结构，其具有第二焦距且距离所述N个图像传感器区中的所述相应一者所述第二焦距而定位；及第三透镜结构，其具有第三焦距且距离所述N个图像传感器区中的所述相应一者所述第三焦距而定位，其中所述第一、第二及第三焦距是不同的。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一焦距与具有第一颜色的光对应，其中所述第二焦距与具有第二颜色的光对应，且其中所述第三焦距与具有第三颜色的光对应。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述第一透镜结构将具有所述第一颜色的所述单个图像聚焦到所述N个图像传感器区中的所述相应一者上，其中所述第二透镜结构将具有所述第二颜色的所述单个图像聚焦到所述N个图像传感器区中的所述相应一者上，且其中所述第三透镜结构将具有所述第三颜色的所述单个图像聚焦到所述N个图像传感器区中的所述相应一者上。
4.根据权利要求2所述的设备，其进一步包含分别接近所述第一、第二及第三透镜结构的第一、第二及第三色彩过滤器。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述N个透镜结构进一步包括具有第四焦距且距离所述N个图像传感器区中的所述相应一者所述第四焦距而定位的第四透镜结构。
6.根据权利要求5所述的设备，其中所述第四焦距与白色光对应。
7.根据权利要求5所述的设备，其中所述第四焦距实质上等于所述第一、第二及第三焦距中的一者。
8.一种设备，其包含：
图像传感器，其包括布置在其上的N个图像传感器区；及
透镜阵列，其包括接近所述图像传感器而安置的N个透镜结构，其中所述N个透镜结构中的每一者经布置以将单个图像聚焦到所述N个图像传感器区中的相应一者上，其中所述N个透镜结构包括：第一透镜结构，其具有第一曲率半径且距离所述N个图像传感器区中的所述相应一者某一焦距而定位；第二透镜结构，其具有第二曲率半径且距离所述N个图像传感器区中的所述相应一者所述焦距而定位；及第三透镜结构，其具有第三曲率半径且距离所述N个图像传感器区中的所述相应一者所述焦距而定位，其中所述第一、第二及第三曲率半径是不同的。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述第一曲率半径与具有第一颜色的光对应，其中所述第二曲率半径与具有第二颜色的光对应且其中所述第三曲率半径与具有第三颜色的光对应。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述第一透镜结构将具有所述第一颜色的所述单个图像聚焦到所述N个图像传感器区中的所述相应一者上，其中所述第二透镜结构将具有所述第二颜色的所述单个图像聚焦到所述N个图像传感器区中的所述相应一者上，且其中所述第三透镜结构将具有所述第三颜色的所述单个图像聚焦到所述N个图像传感器区中的所述相应一者上。
11.根据权利要求9所述的设备，其进一步包含分别接近于所述第一、第二及第三透镜结构的第一、第二及第三色彩过滤器。
12.根据权利要求8所述的设备，其中所述N个透镜结构进一步包括具有第四曲率半径且距离所述N个图像传感器区中的所述相应一者所述焦距而定位的第四透镜结构。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述第四焦距与白色光对应。
14.一种成像系统，其包含：
像素阵列，其包括具有布置在其中的N个图像传感器区的图像传感器，其中所述N个图像传感器区中的每一者具有布置在其中的多个像素；及
透镜阵列，其包括接近所述图像传感器而安置的N个透镜结构，其中所述N个透镜结构中的每一者经布置以将单个图像聚焦到所述N个图像传感器区中的相应一者上，其中所述N个透镜结构包括：第一透镜结构，其具有第一焦距且距离所述N个图像传感器区中的所述相应一者所述第一焦距而定位；第二透镜结构，其具有第二焦距且距离所述N个图像传感器区中的所述相应一者所述第二焦距而定位；及第三透镜结构，其具有第三焦距且距离所述N个图像传感器区中的所述相应一者所述第三焦距而定位，其中所述第一、第二及第三焦距是不同的；
控制电路，其耦合到所述像素阵列以控制所述像素阵列的操作；及
读出电路，其耦合到所述像素阵列以从所述多个像素读出图像数据。
15.根据权利要求14所述的成像系统，其进一步包含功能逻辑，所述功能逻辑耦合到所述读出电路以存储从所述N个图像传感器区中的每一者读出的单个图像数据。
16.根据权利要求14所述的成像系统，其中所述第一焦距与具有第一颜色的光对应，其中所述第二焦距与具有第二颜色的光对应且其中所述第三焦距与具有第三颜色的光对应。
17.根据权利要求16所述的成像系统，其中所述第一透镜结构将具有所述第一颜色的所述单个图像聚焦到所述N个图像传感器区中的所述相应一者上，其中所述第二透镜结构将具有所述第二颜色的所述单个图像聚焦到所述N个图像传感器区中的所述相应一者上，且其中所述第三透镜结构将具有所述第三颜色的所述单个图像聚焦到所述N个图像传感器区中的所述相应一者上。
18.根据权利要求17所述的成像系统，其进一步包含分别接近于所述第一、第二及第三透镜结构的第一、第二及第三色彩过滤器。
19.根据权利要求14所述的成像系统，其中所述N个透镜结构进一步包括具有第四焦距且距离所述N个图像传感器区中的所述相应一者所述第四焦距而定位的第四透镜结构。
20.根据权利要求19所述的成像系统，其中所述第四焦距与白色光对应。
21.根据权利要求19所述的成像系统，其中所述第四焦距实质上等于所述第一、第二及第三焦距中的一者。
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