CN107017269A - 包括分色元件的图像传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种图像传感器，该图像传感器包括：像素阵列，该像素阵列包括在其中多个第一像素和多个第二像素交替地布置的第一像素行以及在其中多个第二像素和多个第三像素交替地布置的第二像素行；第一分色元件，配置为允许在入射光当中的具有第二波段的光通过并在向下方向上行进，而且允许在入射光当中的具有第一波段的光和具有第三波段的光的混合物通过并在侧向方向上行进；以及在多个第一像素的至少一部分上的第一滤色器，该第一滤色器配置为仅透射具有第一波段的光。

Description

包括分色元件的图像传感器
技术领域
按照示例性实施方式的装置涉及包括分色元件的图像传感器，更具体而言，涉及通过使用分色元件能够提高光利用效率的图像传感器。
背景技术
一般而言，彩色显示装置或彩色图像传感器通过使用滤色器来显示各种颜色的图像或感测入射光的颜色。在现有的彩色显示装置或彩色图像传感器中，红色、绿色和蓝色(RGB)颜色过滤器方法被广泛使用。根据这种方法，例如，绿色过滤器位于四个像素当中的两个像素上而且蓝色过滤器和红色过滤器分别位于其它两个像素上。除RGB过滤器方法之外，可以采用青色、黄色、绿色和品红色(CYGM)过滤器。在这种情形下，相互补充的对应于青色、黄色、绿色和品红色的滤色器分别位于四个像素上。
然而，因为每个滤色器吸收除了允许透过每个滤色器的特殊颜色之外的颜色的光，所以光利用效率会较低。例如，当使用RGB过滤器时，仅仅三分之一的入射光透过而另外三分之二的入射光被吸收。因而，入射光的利用效率仅为大约33％。因而，当滤色器被用于彩色显示装置或彩色图像传感器中时，大量的光损失。
近来，为了提高在彩色显示装置或彩色图像传感器中的光利用效率，已经进行各种尝试来使用分色元件代替滤色器。分色元件可以基于根据光的波长而改变的光的衍射或折射特性分离入射光的颜色。通过分色元件分离的颜色可以被提供到对应颜色的像素。
发明内容
一个或更多示例性实施方式提供了一种通过使用分色元件能够提高光利用效率的图像传感器。
额外的方面将在以下的描述中被部分地阐述，且部分将自该描述明显或者可以通过示例性实施方式的实践而习知。
根据示例性实施方式的一方面，提供一种图像传感器，该图像传感器包括：包括第一像素行和第二像素行的像素阵列，在第一像素行中，多个第一像素和多个第二像素交替地布置，在第二像素行中，多个第二像素和多个第三像素交替地布置；第一分色元件，布置为面对在第一像素行中布置的所述多个第二像素和在第二像素行中布置的所述多个第二像素，第一分色元件被配置为允许在入射光当中的具有第二波段的光通过并在向下方向上行进，而且允许在入射光当中的具有第一波段的光和具有第三波段的光的混合物通过并在侧向方向上行进；和在所述多个第一像素的至少一部分上的第一滤色器，第一滤色器被配置为仅透射具有第一波段的光。
具有第二波段的光可以透过第一分色元件而且可以入射到布置在第一像素行中的所述多个第二像素和布置在第二像素行中的所述多个第二像素上，而且在第一像素行中，具有第一波段的光和具有第三波段的光的混合物可以透过第一分色元件而且可以入射到第一滤色器上，以及在第二像素行中，具有第一波段的光和具有第三波段的光的混合物可以透过第一分色元件而且可以入射到所述多个第三像素上。
基于具有第一波段而入射到所述多个第一像素上的光、具有第二波段而且入射到布置在第一像素行中的所述多个第二像素和布置在第二像素行中的所述多个第二像素上的光、以及入射到所述多个第三像素上的具有第一波段的光和具有第三波段的光的混合物，图像传感器可以获得具有第一波段的光、具有第二波段的光和具有第三波段的光的至少之一的强度。
图像传感器还可以包括在第二像素上的第二滤色器，第二滤色器被配置为仅透射具有第二波段的光。
图像传感器还可以包括在所述多个第一像素的第一部分上的第三滤色器，第三滤色器被配置为仅透射具有第三波段的光，而且第一滤色器可以布置在所述多个第一像素的第二部分上，以及第一滤色器和第三滤色器可以交替地布置在所述多个第一像素上。
基于通过第一滤色器并且入射到所述多个第一像素的第二部分上的具有第一波段的光、通过第三滤色器而且入射到所述多个第一像素的第一部分上的具有第三波段的光、入射到布置在第一像素行中的所述多个第二像素和布置在第二像素行中的所述多个第二像素上的具有第二波段的光、以及入射到所述多个第三像素上的具有第一波段的光和具有第三波段的光的混合物，图像传感器可以获得具有第一波段的光、具有第二波段的光和具有第三波段的光的至少之一的强度。
相邻的第一分色元件可以定位成关于彼此具有大约90度的角度。
布置在第一像素行中的所述多个第二像素和布置在第二像素行中的所述多个第二像素可以在第一对角线方向上布置，在第一像素行中的所述多个第一像素和在第二像素行中的所述多个第三像素可以在交叉第一对角线方向的第二对角线方向上布置。
第一分色元件可以在第一对角线方向和第二对角线方向的至少之一上延伸。
在所述第一分色元件当中的一个第一分色元件可以包括在第一对角线方向上延伸的第一子分色元件和在第二对角线方向上延伸的第二子分色元件。
图像传感器还可以包括第二分色元件，该第二分色元件布置为分别面对所述多个第一像素和所述多个第三像素，而且可以允许在入射光当中的具有第二波段的光通过并在侧向方向上行进，并可以允许具有第一波段的光和具有第三波段的光的混合物通过并在向下方向上行进。
相邻的第一和第二分色元件可以被定为成关于彼此具有大约90度的角度。
布置在第一像素行中的所述多个第二像素和布置在第二像素行中的所述多个第二像素可以布置在第一对角线方向上，在第一像素行中的所述多个第一像素和在第二像素行中的所述多个第三像素可以布置在交叉第一对角线方向的第二对角线方向上，以及第一和第二分色元件可以分别在第一对角线方向和第二对角线方向的至少之一上延伸。
布置在第一像素行中的所述多个第二像素和布置在第二像素行中的所述多个第二像素可以布置在第一对角线方向上，所述多个第一像素和所述多个第三像素可以布置在交叉第一对角线方向的第二对角线方向上，而且第一分色元件和第二分色元件可以分别包括在第一对角线方向上延伸的第一子分色元件和在第二对角线方向上延伸的第二子分色元件。
图像传感器还可以包括在像素阵列上的透明电介质层，其中第一分色元件位于透明电介质层中，而且第一滤色器在像素阵列和透明电介质层之间。
根据示例性实施方式的一方面，提供一种图像传感器，该图像传感器包括：包括第一像素行和第二像素行的像素阵列，在第一像素行中，多个第一像素和多个第二像素交替地布置，在第二像素行中，多个第二像素和多个第三像素交替地布置；分色元件，布置为分别面对所述多个第一像素和所述多个第三像素，分色元件被配置为允许在入射光当中的具有第二波段的光通过并在侧向方向上行进，而且允许在入射光当中的具有第一波段的光和具有第三波段的光的混合物通过并在向下方向上行进；以及在所述多个第一像素的至少一部分上的第一滤色器，第一滤色器被配置为仅透射具有第一波段的光。
具有第二波段的光可以透过分色元件而且可以入射到布置在第一像素行中的所述多个第二像素和布置在第二像素行中的所述多个第二像素上，而且在第一像素行中，具有第一波段的光和具有第三波段的光的混合物可以透过分色元件并可以入射到第一滤色器上，在第二像素行中，具有第一波段的光和具有第三波段的光的混合物可以透过分色元件而且可以入射到所述多个第三像素上。
基于具有第一波段并且入射到所述多个第一像素上的光、具有第二波段并且入射到布置在第一像素行中的所述多个第二像素和布置在第二像素行中的所述多个第二像素上的光、和入射到所述多个第三像素上的具有第一波段的光和具有第三波段的光的混合物，图像传感器可以获得具有第一波段的光、具有第二波段的光和具有第三波段的光的至少之一的强度。
图像传感器还可以包括在所述多个第一像素的第一部分上的第三滤色器，第三滤色器被配置为仅透射具有第三波段的光，而且第一滤色器可以布置在所述多个第一像素的第二部分上，第一滤色器和第三滤色器可以交替地设置在所述多个第一像素上。
一个分色元件可以被定位成关于另一分色元件具有大约90度的角度。
布置在第一像素行中的所述多个第二像素和布置在第二像素行中的所述多个第二像素可以布置在第一对角线方向上，在第一像素行中的所述多个第一像素和在第二像素行中的所述多个第三像素可以布置在交叉第一对角线方向的第二对角线方向上。
分色元件可以在第一对角线方向和第二对角线方向的至少一个方向上延伸。
在分色元件当中的一个分色元件可以包括在第一对角线方向上延伸的第一子分色元件和在第二对角线方向上延伸的第二子分色元件。
图像传感器还可以包括位于像素阵列上的透明电介质层，其中分色元件位于透明电介质层中，以及其中第一滤色器在像素阵列和透明电介质层之间。
根据示例性实施方式的一方面，提供一种图像传感器，该图像传感器包括：像素阵列，包括布置在第一对角线方向上的第一像素和布置在交叉第一对角线方向的第二对角线方向上的第二像素；分色元件，面对第一像素而且配置为允许在入射光当中的具有第一波段的第一光通过并朝向第一像素行进，分色元件被配置为允许在入射光当中的具有第二波段的第二光通过并朝向第二像素行进；和第一滤色器，被配置为根据波段选择性地透射第一光或第二光，第一滤色器被仅设置到第一像素的第一部分或仅设置到第二像素的第一部分。
第二波段可以包括第三波段和第四波段，第一滤色器可以仅配置到第二像素的第一部分，具有第三波段的光可以入射到第二像素的第一部分上以及具有第四波段的光可以入射到第二像素的第二部分上。
第二像素的第一部分和第二像素的第二部分可以在第二对角线方向上交替地布置。
第一波段可以包括第五波段和第六波段，第一滤色器可以仅被设置到第一像素的第一部分，具有第五波段的光可以入射到第一像素的第一部分上以及具有第六波段的光可以入射到第一像素的第二部分上。
附图说明
从结合附图对示例性实施方式的以下描述，以上和/或其它方面将变得明显且更易于理解，在附图中：
图1是根据一示例性实施方式的图像传感器的像素的结构的示意性平面图；
图2是图1的图像传感器的第一像素行的沿线A-A'截取的截面图；
图3是图1的图像传感器的第二像素行的沿线B-B'截取的截面图；
图4是显示通过图1的分色元件分离的光的光谱分布的曲线图；
图5是显示基于关于从图1的图像传感器的每个像素获得的光的量的信息而算出的入射光的光谱分布的曲线图；
图6是根据另一示例性实施方式的图像传感器的像素的结构的示意性平面图；
图7是图6的图像传感器的第一像素行的沿线A-A'截取的截面图；
图8是图6的图像传感器的第二像素行的沿线B-B'截取的截面图；
图9是显示通过图6的分色元件分离的光的光谱分布的曲线图；
图10是根据另一示例性实施方式的图像传感器的像素的结构的示意性平面图；
图11是显示通过图10的两个分色元件分离的光的光谱分布的曲线图；以及
图12至25是根据其它不同的示例性实施方式的图像传感器的像素的结构的示意性平面图。
具体实施方式
现在，将详细参考根据示例性实施方式的包括分色元件的图像传感器，其示例在附图中示出，其中相同的参考数字始终指代相同的元件。在图中，为了说明的清晰和方便，各种元件的尺寸可以被放大。在这点上，示例性实施方式可具有不同的形式并且不应被理解为限于此处阐述的描述。关于将在以下描述的层的结构，将理解，当元件或层被称为“在”另一元件或层“上”时，元件或层可以直接在另一元件或层上，或介于元件或层其间。
图1是根据一示例性实施方式的图像传感器的像素的结构的示意性平面图，其中图像传感器的像素阵列的单元具有2×2图案。
参考图1，图像传感器可以包括像素阵列，该像素阵列包括布置在第一对角线方向上的第一像素110a和第三像素110c以及布置在交叉第一对角线方向(或与之相交)的第二对角线方向上的两个第二像素110b。尽管为了说明的方便，图1示出像素阵列的具有2×2图案的一个单元，但是图像传感器可以包括含有多个单元的像素阵列，每个所述单元具有以二维方式(或成列和行)布置的2×2图案。例如，图像传感器可以包括在其中多个第二像素110b和多个第一像素110a在水平方向(或行方向)上交替地布置的第一像素行P1以及在其中多个第三像素110c和多个第二像素110b在水平方向上交替地布置的第二像素行P2。多个第一像素行P1和多个第二像素行P2可以在竖直方向(或列方向)上交替地布置。
图像传感器还可以包括第一分色元件131，该第一分色元件131布置为面对在第一和第二像素行P1和P2中包括的第二像素110b。第一分色元件131根据入射光的波长划分入射光而且允许对应于不同波长的被划分后的光在不同的路径中行进。第一分色元件131可以通过根据入射光的波长改变在穿过第一分色元件131之后的入射光的行进方向来分离入射光的颜色。具体地，入射光的衍射或折射特性根据入射光的波长改变。
各种形状(例如，透明的对称或不对称的条形状，具有倾斜面的棱柱形状等等)被认为是第一分色元件131的形状的示例。第一分色元件131的形状可以根据将发出的光的光谱的期望分布而被不同地设计。
图2是图1的图像传感器的第一像素行P1的沿线A-A'截取的部分放大截面图。
参考图2，图像传感器的第一像素行P1可以包括将入射光的强度转换为电信号的光感测层110、位于光感测层110上以透射期望波段的光的滤色器层120、位于滤色器层120上的透明电介质层130、位于透明电介质层130中的第一分色元件131以及位于透明电介质层130上的微透镜140。例如，第一分色元件131可以嵌入并固定在透明电介质层130中。在包括在第一像素行P1中的光感测层110中，多个第二像素110b和多个第一像素110a可以交替地布置。滤色器层120可以包括位于所述多个第一像素110a的每个上以仅透射具有第一波段的光C1的第一滤色器CF1 121。根据一实施方式，滤色器层120可以额外地包括位于所述多个第二像素110b的每个上以仅透射第二波段的光C2的第二滤色器CF2 122。备选地，第二滤色器CF2 122可以被省略。
光感测层110可以具体化为配置为感测入射光的量的半导体集成电路。光感测层110可以被分成对应于光感测层110位于其上的第一和第二像素110a和110b的多个单元。微透镜140可以被配置为收集光使得入射光集中到第一分色元件131上。当使用微透镜140时，第一分离元件131的颜色分离效率可以进一步提高。然而，根据一实施方式，微透镜140是可选的，而且可以被省略。
为充分地衍射和折射入射光，第一分色元件131可以包括具有比围绕第一分色元件131的材料的折射率高的折射率的材料。例如，第一分色元件131的折射率可以比围绕第一分色元件131的透明电介质层130的折射率高。例如，透明电介质层130可以包括SiO2或硅氧烷基旋涂玻璃(SOG)，而且第一分色元件131可以包括具有高折射率的材料，诸如TiO2、SiN3、ZnS、ZnSe、Si3N4等等。第一分色元件131的形状和材料可以根据其期望的分色特性被不同地选择。
如图2所示，第一分色元件131可以定位成面对所述多个第二像素110b。例如，第一分色元件131可以被配置为允许入射光中的具有第二波段的光C2在关于第一分色元件131的向下方向上行进并且允许作为入射光中的第一波段和第三波段的光的混合物的光C1+C3以倾斜的角度(或在侧向方向上)朝向第一分色元件131的两侧的行进。在这种情形下，具有第二波段而且被第一分色元件131分离的光C2可以朝向在第一分色元件131下面(或正下方)的第二像素110b行进。光C1+C3，其是具有第一和第三波段的光的混合物而且被第一分色元件131分离，可以朝向在第二像素110b的两侧的第一像素110a行进。
因而，因为仅具有第二波段的光C2入射到第二像素110b上，所以入射光中的具有第二波段的光C2的量可以通过使用光感测层110测量入射到第二像素110b上的光的量来确定。仅透射第二波段的光C2的第二滤色器CF2 122可以布置在第二像素110b上以进一步提高色纯度。然而，这仅仅是示例性的，根据一实施方式，第二滤色器CF2 122可以被省略。
光C1+C3，其是具有第一和第三波段的光的混合物而且被第一分色元件131分离，入射到位于第一像素110a上的第一滤色器CF1 121上。第一滤色器CF1 121阻挡具有第三波段的光C3而且仅透射具有第一波段的光C1，并因此仅具有第一波段的光C1可以入射到第一像素110a上。因而，入射光中的具有第一波段的光C1的量可以通过使用光感测层110测量入射到第一像素110a上的光的量来确定。
图3是图1的图像传感器的第二像素行P2的沿线B-B'截取的部分放大截面图。
参考图3，图像传感器的第二像素行P2可以包括将入射光的强度转换为电信号的光感测层110、位于光感测层110上以仅透射期望波段的光的滤色器层120、位于滤色器层120上的透明电介质层130、位于透明电介质层130中的第一分色元件131、以及位于透明电介质层130上的微透镜140。例如，第一分色元件131可以嵌入并固定在透明电介质层130中。在第二像素行P2中的光感测层110中，多个第三像素110c和多个第二像素110b可以交替地布置。图3的滤色器层120与图2的滤色器层120基本上相同，除了滤色器可以没有位于与在第二像素行P2中的第三像素110c对应的滤色器层120上以外。根据一实施方式，仅透射第二波段的光C2的第二滤色器122可以位于每个第二像素110b上，或可以省略。另一方面，滤色器可以不位于第三像素110c上。
如图3所示，在第二像素行P2中，第一分色元件131也可以布置为面对第二像素110b。如上所述，第一分色元件131可以被配置为允许入射光中的第二波段的光C2在关于第一分色元件131的向下方向上行进并允许光C1+C3以倾斜的角度(或在侧向方向上)朝向第一分色元件131的两侧行进，该光C1+C3是入射光中的具有第一波段和第三波段的光的混合物。在这种情形下，具有第二波段并且被第一分色元件131分离的光C2可以朝向在第一分色元件131下面的第二像素110b行进。光C1+C3，其是具有第一和第三波段的光的混合物并且被第一分色元件131分离，可以朝向在第二像素110b两侧的第三像素110c行进。
因而，因为仅具有第二波段的光C2入射到第二像素110b上，所以具有第二波段的光C2的量可以通过使用光感测层110测量入射到第二像素110b上的光的量来确定。仅透射具有第二波段的光C2的第二滤色器122可以布置在第二像素110b上以进一步提高色纯度。然而，这仅仅是示例性的，而且根据一实施方式，第二滤色器122可以被省略。光C1+C3，其是具有第一和第三波段的光的混合物而且通过第一分色元件131分离，可以直接入射到第三像素110c上而不透过任何滤色器。因而，具有第一波段的光C1的量和具有第三波段的光C3的量的总和可以通过使用光感测层110测量入射到第三像素110c上的光的量来确定。
例如，具有第一波段的光C1可以是红光，第二波段的光C2可以是绿光，具有第三波段的光C3可以是蓝光。在这种情形下，作为具有第一和第三波段的光的混合物的光C1+C3可以是品红色光。
图4是显示通过第一分色元件131分离的光的光谱分布的曲线图。在图4中，水平轴表示波长(nm)，竖直轴表示归一化的光强度。在图4中，由‘A’表示的曲线显示光C1+C3的光谱，该光C1+C3是具有第一和第三波段的光的混合物并且以倾斜的角度朝向第一分色元件131的两侧行进。由‘B’表示的曲线显示在关于第一分色元件131的向下方向上行进的第二波段的光C2的光谱。在图4中假定白光入射到第一分色元件131上。然而，被第一分色元件131分离的光的光谱的实际分布可以根据入射光的特性改变。此外，在图4中假定具有第一波段的光C1可以是红光，第二波段的光C2可以是绿光，具有第三波段的光C3可以是蓝光。
具有如图4的曲线B所示的光谱分布的光可以入射到布置在第一像素行P1和第二像素行P2中的第二像素110b上。也就是，因为绿光入射到第二像素110b上，所以入射光中的绿光的量可以在第二像素110b中被感测。具有如图4的曲线A所示的光谱分布的光可以入射到布置在第一像素行P1中的第一像素110a以及布置在第二像素行P2中的第三像素110c上。也就是，品红色光可以入射到第一和第三像素110a和110c上。然而，因为仅透射红光的第一滤色器121位于布置在第一像素行P1中的第一像素110a上，所以入射光中的红光的量可以在第一像素110a中被感测。另一方面，因为滤色器没有位于布置在第二像素行P2中的第三像素110c上，所以入射光中的红光和蓝光的量可以在第三像素110c中被感测。
因而，基于在第一像素110a中感测的红光的量、在第二像素110b中感测的绿光的量和在第三像素110c中感测的品红色光的量，图像传感器的图像信号处理器(未示出)可以准确地获得(或计算)入射光中的红光、绿光和蓝光成分。具体地，关于红光的信息和关于蓝光的信息可以从第三像素110c中获得，并因而关于入射光中的红光、绿光和蓝光成分的信息可以被准确地提取。因而，根据一示例性实施方式的图像传感器可以实现高色纯度。此外，因为入射光的颜色使用第一分色元件131分离而且仅使用一个滤色器，所以可以减少光损失而且可以提高光利用效率。因而，根据一示例性实施方式的图像传感器可以实现高灵敏度和高色纯度。
图5是显示基于从图1的图像传感器的每个像素获得的光的量的信息计算而算出的入射光的光谱分布的曲线图。
这里，假设入射光是白光。在图5中，由‘R’表示的实线曲线显示红光的光谱分布，由‘G’表示的实线曲线显示绿光的光谱分布，由‘B’表示的实线曲线显示蓝光的光谱分布。为了对比，图5还示出通过使用滤色器的现有技术的图像传感器获得的入射光的光谱分布。例如，在图5中，由‘R’表示的点线曲线显示通过现有技术的图像传感器获得的红光的光谱分布，由‘G’表示的点线曲线显示通过现有技术的图像传感器获得的绿光的光谱分布，由‘B’表示的点线曲线显示通过现有技术的图像传感器获得的蓝光的光谱分布。
如图5所示，在根据一示例性实施方式的图像传感器中，基本上防止了光损失，并因而可以实现比使用现有技术的图像传感器时更高的灵敏度。
图6是根据另一示例性实施方式的图像传感器的像素的结构的示意性平面图。
参考图6，图像传感器可以包括在其中多个第二像素110b和多个第一像素110a在水平方向(或行方向)上交替地布置的第一像素行P1以及在其中多个第三像素110c和多个第二像素110b在水平方向上交替地布置的第二像素行P2。多个第一像素行P1和多个第二像素行P2可以在竖直方向(或列方向)上交替地布置。
所述多个第一像素110a和所述多个第三像素110c可以在第一对角线方向上布置。分别布置在第一和第二像素行P1和P2中的两个第二像素110b可以布置在交叉第一对角线方向的第二对角线方向上。因而，布置在第一和第二像素行P1和P2中的第一和第三像素110a和110c以及两个第二像素110b可以一起形成2×2图案的一个单元，而且图像传感器的像素阵列可以包括二维布置的多个2×2图案。此外，图像传感器可以包括布置为分别面对第一和第三像素110a和110c的第二分色元件132。
图7是图6的图像传感器的第一像素行P1的沿线A-A'截取的部分放大截面图。
参考图7，图像传感器的第一像素行P1可以包括将入射光强度转换为电信号的光感测层110、位于光感测层110上用于仅透射具有期望波段的光的滤色器层120、位于滤色器层120上的透明电介质层130、位于透明电介质层130中的第二分色元件132、以及位于透明电介质层130上的微透镜140。第二分色元件132可以嵌入并固定在透明电介质层130中。
滤色器层120可以包括位于第一像素110a上以仅透射具有第一波段的光C1的第一滤色器121。根据一实施方式，滤色器层120可以额外地包括位于第二像素110b上的第二滤色器122，该第二滤色器122仅透射具有第二波段的光C2；或第二滤色器122可以被省略。
如图7所示，第二分色元件132可以布置为面对第一像素110a。例如，第二分色元件132可以被配置为允许入射光中的具有第二波段的光C2以倾斜的角度朝向第二分色元件132的两侧行进而且允许光C1+C3在关于第二分色元件132的向下方向上行进，其中光C1+C3是具有第一波段和第三波段的光的混合物。在这种情形下，光C1+C3，其是具有第一和第三波段的光的混合物而且通过第二分色元件132分离，可以朝向第二分色元件132下面的第一像素110a行进。通过第二分色元件132分离的具有第二波段的光C2可以朝向第一像素110a两侧的第二像素110b行进。
光C1+C3，其是具有第一和第三波段的光的混合物而且通过第二分色元件132分离，入射到位于第一像素110a上的第一滤色器121上。第一滤色器121阻挡具有第三波段的光C3而且仅透射具有第一波段的光C1。因而，仅具有第一波段的光C1可以入射到第一像素110a上。因而，包括在入射光中的具有第一波段的光C1的量可以通过使用光感测层110测量入射到第一像素110a上的光的量来确定。因为仅第二波段的光C2入射到第二像素110b上，所以入射光中的第二波段的光C2的量可以通过使用光感测层110测量入射到第二像素110b上的光的量来确定。根据一实施方式，仅透射具有第二波段的光C2的第二滤色器122可以布置在第二像素110b上以提高色纯度。
图8是图6的图像传感器的第二像素行P2的沿线B-B'截取的部分放大的截面图。
参考图8，图像传感器的第二像素行P2可以包括将入射光强度转换为电信号的光感测层110、位于光感测层110上用于仅透射具有期望波段的光的滤色器层120、位于滤色器层120上的透明电介质层130、位于透明电介质层130中的第二分色元件132、和位于透明电介质层130上的微透镜140。例如，第二分色元件132可以嵌入并固定在透明电介质层130内。
图8的滤色器层120与图7的滤色器层120基本上相同，除了滤色器可以不位于与在第二像素行P2中的第三像素110c对应的滤色器层120上以外。根据一实施方式，仅透射具有第二波段的光C2的第二滤色器122可以位于第二像素110b上，或可以被省略。另一方面，滤色器可以不位于第三像素110c上。
如图8所示，第二分色元件132可以在第二像素行P2中布置为面对第三像素110c。如上所述，第二分色元件132可以被配置为允许入射光中的具有第二波段的光C2以倾斜的角度(或在侧向方向上)朝向第二分色元件132的两侧行进而且允许光C1+C3(其是具有第一波段和第三波段的光的混合物)在第二分色元件132下面行进。然后，光C1+C3，其是具有第一和第三波段的光的混合物而且通过第二分色元件132分离，可以在关于第二分色元件132的向下方向上朝向第三像素110c行进，而且通过第二分色元件132分离的第二波段的光C2可以朝向第三像素110c两侧的第二像素110b行进。
因而，因为仅具有第二波段的光C2入射到第二像素110b上，所以入射光中的第二波段的光C2的量可以通过使用光感测层110测量入射到第二像素110b上的光的量来确定。仅透射第二波段的光C2的第二滤色器可以布置在第二像素110b上以提高色纯度，或根据一实施方式，可以被省略。光C1+C3，其是具有第一和第三波段的光的混合物而且通过第二分色元件132分离，可以直接入射到第三像素110c上而不透过任何滤色器。因而，入射光中的具有第一波段的光C1的量和具有第三波段的光C3的量的总和可以通过使用光感测层110测量入射到第三像素110c上的光的量来确定。
例如，具有第一波段的光C1可以是红光，具有第二波段的光C2可以是绿光，具有第三波段的光C3可以是蓝光。因而，作为具有第一和第三波段的光的混合物的光C1+C3可以是品红色光。
图9是显示通过第二分色元件132分离的光的光谱分布的曲线图。
在图9中，由‘A’表示的曲线显示以倾斜的角度朝向第二分色元件132的两侧行进的具有第二波段的光C2的光谱，由‘B’表示的曲线显示在关于第二分色元件132的向下方向上行进的具有第一和第三波段的光C1+C3的光谱。在图9中，假设白光入射到第二分色元件132上。然而，通过第二分色元件132分离的光的光谱的实际分布可以根据入射光的特性改变。此外，在图9中假定具有第一波段的光C1可以是红光，第二波段的光C2可以是绿光，具有第三波段的光C3可以是蓝光。
在一示例性实施方式中，具有如图9的曲线A所示的光谱分布的光可以入射到布置在第一像素行P1和第二像素行P2中的第二像素110b上。也就是，绿光入射到第二像素110b上，并因而入射光中的绿光的量可以在第二像素110b中被感测。具有如图9的曲线B所示的光谱分布的光可以入射到布置在第一像素行P1中的第一像素110a和布置在第二像素行P2中的第三像素110c上。也就是，品红色光可以入射到第一和第三像素110a和110c上。
因为仅透射红光的第一滤色器121布置于被布置在第一像素行P1中的第一像素110a上，所以入射光中的红光的量可以在第一像素110a中被感测。另一方面，滤色器没有位于布置在第二像素行P2中的第三像素110c上，入射光中的红光的量和蓝光的量可以在第三像素110c中被感测。因而，基于在第一像素110a中感测的红光的量、在第二像素110b中感测的绿光的量和在第三像素110c中感测的品红色光的量，图像传感器的图像信号处理器(未示出)可以准确地计算入射光中的红光、绿光和蓝光的成分。
图10是根据另一示例性实施方式的图像传感器的像素的结构的示意性平面图。
图10的图像传感器可以包括如以上参考图1和图6描述的像素阵列。例如，图像传感器的像素阵列可以包括多个2×2图案，每个2×2图案包括布置在第一对角线方向上的第一像素110a和第三像素110c以及布置在交叉第一对角线方向的第二对角线方向上的两个第二像素110b。
图10的图像传感器还可以包括布置为面对在第一和第二像素行P1和P2中的第二像素110b的第一分色元件131以及布置为分别面对第一和第三像素110a和110c的第二分色元件132。第一分色元件131可以被配置为允许入射光中的具有第二波段的光C2在关于第一分色元件131的向下方向上行进而且允许光C1+C3以倾斜的角度(或在侧向方向上)朝向第一分色元件131的两侧行进，其中该光C1+C3是入射光中的具有第一波段和第三波段的光的混合物。因而，通过第一分色元件131分离的具有第二波段的光C2可以朝向在第一分色元件131下面的第二像素110b行进，而且作为具有第一和第三波段的光的混合物的光C1+C3可以朝向在第二像素110b两侧的第一像素110a行进。
第二分色元件132可以被配置为允许入射光中的具有第二波段的光C2以倾斜的角度朝向第二分色元件132的两侧行进而且允许作为具有第一和第三波段的光的混合物的光C1+C3在关于第二分色元件132的向下方向上行进。因而，作为具有第一和第三波段的光的混合物而且通过第二分色元件132分离的光C1+C3可以朝向在第二分色元件132下面的第一和第三像素110a和110c行进，而且具有第二波段的光C2可以朝向在第一和第三像素110a和110c两侧的第二像素110b行进。
类似于以上参考图1和6描述的图像传感器，图10的图像传感器可以包括位于第一像素110a上以仅透射具有第一波段的光C1的第一滤色器121。仅透射具有第二波段的光C2的第二滤色器可以选择性地位于第二像素110b上。也就是，仅透射具有第二波段的光C2的第二滤色器可以位于第二像素110b上，或如图10的实施方式中所示，第二滤色器可以不位于第二像素110b上。
滤色器没有位于第三像素110c上。因而，仅具有第一波段的光C1可以在第一像素110a中被感测，仅具有第二波段的光C2可以在第二像素110b中被感测。另一方面，作为具有第一和第三波段的光的混合物的光C1+C3可以在第三像素110c中被感测。例如，具有第一波段的光C1可以是红光，具有第二波段的光C2可以是绿光，具有第三波段的光C3可以是蓝光。作为具有第一和第三波段的光的混合物的光C1+C3可以是品红色光。
如图10所示，因为使用第一和第二分色元件131和132，光利用效率可以进一步提高。
图11是显示通过图10的第一和第二分色元件131和132分离的光的光谱分布的曲线图。
在图11中，由‘A’表示的曲线显示朝向第二像素110b行进的具有第二波段的光C2的光谱，由‘B’表示的曲线显示光C1+C3的光谱，该光C1+C3是具有第一波段和第三波段的光的混合物并朝向第一和第三像素110a和110c行进。因为通过第一分色元件131分离的光和通过第二分色元件132分离的光结合在一起，所以图10的曲线图显示的光的强度比图4和图9的曲线图显示的光的强度高。
尽管为了说明的方便，图1、图6和图10仅示出2×2图案的一个单元，但是图像传感器可以包括含有二维布置的多个2×2图案的像素阵列。
在图12至25中，黑色实心箭头表示光C1+C3的发散方向，空心箭头表示光C2的发散方向。
图12示出四个2×2图案的布置的一示例。
图12中的四个2×2图案的每个与图1中的2×2图案基本上相同。如图12所示，第一滤色器121可以仅布置在第一像素110a上而且没有滤色器可以布置在其它像素上。此外，第一分色元件131可以仅布置在第二像素110b上。尽管以上描述了仅第一滤色器121布置在第一像素110a上，但是示例性实施方式不限于此。
图13是根据另一示例性实施方式的图像传感器的像素的结构的示意性平面图。
尽管以上描述了仅第一滤色器121布置在第一像素110a上，但是示例性实施方式不限于此。参考图13，例如，仅透射具有第三波段的光C3的第三滤色器123也可以布置在第一像素110a中的一些上。也就是，第一滤色器121和第三滤色器123可以交替地布置在第一像素110a上。
例如，第一滤色器121和第三滤色器123可以按第一滤色器121和第三滤色器123的顺序交替地布置在第一像素行P1中的第一像素110a上。此外，第一滤色器121和第三滤色器123可以按第三滤色器123和第一滤色器121的顺序交替地布置在第三像素P3中的第一像素110a上。在这种情形下，多个第一滤色器121布置在一个对角线方向上，而且多个第三滤色器123布置在另一对角线方向上。然而，没有滤色器布置在第二像素行P2和第四像素行P4中的第三像素110c上。
在图13的示例性实施方式中，具有第一波段的光可以在其上布置第一滤色器121的第一像素110a中被感测，具有第三波段的光可以在其上布置第三滤色器123的第一像素110a中被感测。此外，具有第二波段的光可以在第二像素110b中被感测，作为具有第一和第三波段的光的混合物的光可以在第三像素110c中被感测。
基于透过第一滤色器121而且然后入射在第一像素110a上的具有第一波段的光C1、透过第三滤色器123而且然后入射在第一像素110a上的具有第三波段的光C3、入射到第二像素110b上的具有第二波段的光C2、以及是第一和第三波段的光的混合物并且入射到第三像素110c上的光C1+C3，图像传感器的图像信号处理器(未示出)可以计算具有第一至第三波段的光的量。例如，当具有第一波段的光C1是红光，具有第二波段的光C2是绿光，以及具有第三波段的光C3是蓝光时，基于在第一像素110a的第一部分中感测的红光的量、在第一像素110a的第二部分中感测的蓝光的量、在第二像素110b中感测的绿光的量、以及在第三像素110c中感测的品红色光的量，图像传感器的图像信号处理器可以准确地计算入射光中的红光、绿光和蓝光的成分。
此外，入射到在例如所述多个第一滤色器121，例如布置在第二和第四像素行P2和P4中的第二和第三像素110b和110c，之间的区域上的红光的强度可以基于在第一像素110a的第一部分中感测的红光的量而根据插值方法计算。类似地，入射到所述多个第三滤色器123，例如布置在第二和第四像素行P2和P4中的第二和第三像素110b和110c，之间的区域上的蓝光的强度基于在第一像素110a的第二部分中感测的蓝光的数量而根据插值方法计算。
图14是根据另一示例性实施方式的图像传感器的像素的结构的示意性平面图。
图14的图像传感器与图13的图像传感器基本上相同，除了第一滤色器121和第三滤色器123的布置之外。参考图14，第一滤色器121和第三滤色器123可以顺序地且交替地布置在第一和第三像素行P1和P3中的第一像素110a上。在这种情形下，相同的滤色器布置在相同的像素列中。例如，第一和第三滤色器121和123可以分别布置在竖直方向(或列方向)上。
图15是根据另一示例性实施方式的图像传感器的像素的结构的示意性平面图。
图15的图像传感器与图12的图像传感器基本上相同，除了第一分色元件131的布置之外。参考图15，两个相邻的第一分色元件131可以关于彼此以90度的角度定位。例如，布置在竖直方向上的第一分色元件131和布置在水平方向上的第一分色元件131可以在第一像素行P1中交替地布置。此外，布置在水平方向上的第一分色元件131和布置在竖直方向上的第一分色元件131可以在第二像素行P2中交替地布置。
在这种情形下，在第一像素行P1中布置在竖直方向上的第一分色元件131可以将光C1+C3(其是具有第一和第三波段的光的混合物)提供到布置在第一像素行P1中的第一像素110a。在第一像素行P1中布置在水平方向上的第一分色元件131可以将光C1+C3(其是具有第一和第三波段的光的混合物)提供到布置在另一像素行(例如，第二像素行P2)中的第三像素110c。在第二像素行P2中布置在竖直方向上的第一分色元件131可以将光C1+C3(其是具有第一和第三波段的光的混合物)提供到布置在第二像素行P2中的第三像素110c。在第二像素行P2中布置在水平方向上的第一分色元件131可以将光C1+C3(其是具有第一和第三波段的光的混合物)提供到布置在另一像素行(例如，第一像素行P1或第三像素行P3)中的第一像素110a。
图16是根据另一示例性实施方式的图像传感器的像素的结构的示意性平面图。
图16的图像传感器与图12的图像传感器基本上相同，除了第一分色元件131的布置之外。参考图16，第一分色元件131可以在像素阵列的第一对角线方向(例如，从左上到右下)延伸(或可以取向)。因而，第一分色元件131可以布置为在第一对角线方向上交叉多个第二像素110b。在这种情形下，第一分色元件131可以将光C1+C3(其是具有第一和第三波段的光的混合物)提供到第一像素110a和第三像素110c。尽管图16示出第一分色元件131在第一对角线方向上延伸，但是第一分色元件131可以在交叉第一对角线方向的第二对角线方向(例如，从右上到左下)延伸。
图17是根据另一示例性实施方式的图像传感器的像素的结构的示意性平面图。
在图17的图像传感器中，第一分色元件131可以在第一对角线方向和第二对角线方向二者上延伸。例如，每个第一分色元件131可以包括在第一对角线方向上(例如，从左上到右下)延伸的第一子分色元件131a和在第二对角线方向上(例如，从右上到左下)延伸的第二子分色元件131b。
图18示出根据图6的实施方式的四个2×2图案的布置。
在图18中示出的四个2×2图案的每个与根据图6的实施方式的2×2图案基本上相同。如图18所示，第二分色元件132可以布置在多个第一像素110a和多个第三像素110c的每个上。第一滤色器121可以仅布置在所述多个第一像素110a的每个上，而没有布置在其它像素中。
图19是根据另一示例性实施方式的图像传感器的像素的结构的示意性平面图。
图19的图像传感器与图18的图像传感器基本上相同，除了第二分色元件132的布置之外。参考图19，两个相邻的第二分色元件132可以关于彼此以约90度的角度定位。例如，在竖直方向上布置的第二分色元件132和在水平方向上布置的第二分色元件132可以在第一像素行P1中交替地布置。此外，在水平方向上布置的第二分色元件132和在竖直方向上布置的第二分色元件132可以在第二像素行P2中交替地布置。在这种情形下，在竖直方向上布置的第二分色元件132可以将具有第二波段的光C2提供到第二像素110b，该第二像素110b布置于其中布置有第二分色元件132的像素行中。在水平方向布置的第二分色元件132可以将第二波段的光C2提供到布置在其中没有布置第二分色元件132的像素行中的第二像素110b。
图20是根据另一示例性实施方式的图像传感器的像素的结构的示意性平面图。
图20的图像传感器与图18的图像传感器基本上相同，除了第二分色元件132的布置之外。参考图20，第二分色元件132可以在第一对角线方向上延伸。因而，第二分色元件132可以布置为交叉在第一对角线方向上的多个第一像素110a和多个第三像素110c。尽管图20示出第二分色元件132在第一对角线方向上延伸，但是第二分色元件132可以在交叉第一对角线方向的第二对角线方向上延伸。
图21是根据另一示例性实施方式的图像传感器的像素的结构的示意性平面图。
在图21的图像传感器中，第二分色元件132可以在第一对角线方向和第二对角线方向二者上延伸。例如，每个第二分色元件132可以包括在第一对角线方向上延伸的第一子分色元件132a和在第二对角线方向上延伸的第二子分色元件132b。
图22示出根据图10的实施方式的四个2×2图案的布置。
在图22中示出的四个2×2图案的每个与根据图10的实施方式的2×2图案基本上相同。如图22所示，第一分色元件131可以分别布置在多个第二像素110b上，而且第二分色元件132之一可以布置在多个第一像素110a和多个第三像素110c的每个上。此外，第一滤色器121可以仅布置在所述多个第一像素110a的每个上，而没有布置在其它像素上。
图23是根据另一示例性实施方式的图像传感器的像素的结构的示意性平面图。
图23的图像传感器与图22的图像传感器基本上相同，除了第一和第二分色元件131和132的布置之外。参考图23，彼此邻近定位的第一和第二分色元件131和132可以关于彼此以大约90度的角度定位。例如，在竖直方向上布置的第一分色元件131和在水平方向上布置的第二分色元件132可以在第一像素行P1中交替地布置。此外，在水平方向上布置的第二分色元件132和在竖直方向上布置的第一分色元件131可以在第二像素行P2中交替地布置。
图24是根据另一示例性实施方式的图像传感器的像素的结构的示意性平面图。
图24的图像传感器与图22的图像传感器基本上相同，除了第一和第二分色元件131和132的布置之外。参考图24，第一和第二分色元件131和132可以在第一对角线方向上延伸。因而，第一分色元件131可以布置为在第一对角线方向上交叉多个第二像素110b。此外，第二分色元件132可以布置为在第一对角线方向上交叉多个第一像素110a和多个第三像素110c。尽管图24示出第一和第二分色元件131和132在第一对角线方向上延伸，但是第一和第二分色元件131和132可以在交叉第一对角线方向(或与之相交)的第二对角线方向上延伸。
图25是根据另一示例性实施方式的图像传感器的像素的结构的示意性平面图。
在图25的图像传感器中，第一和第二分色元件131和132可以在第一对角线方向和第二对角线方向二者上延伸。例如，每个第一分色元件131可以包括在第一对角线方向上延伸的第一子分色元件131a和在第二对角线方向上延伸的第二子分色元件131b。类似地，每个第二分色元件132可以包括在第一对角线方向上延伸的第一子分色元件132a和在第二对角线方向上延伸的第二子分色元件132b。
图15至25示出仅第一滤色器121被布置在第一像素110a上。然而，如图13或14所示，仅透射具有第三波段的光C3的第三滤色器123可以布置在图15至25的示例性实施方式中的第一像素110a中的一些上。例如，在图15至25的示例性实施方式中，第一滤色器121和第三滤色器123可以分别而且交替地布置在第一像素110a上。
此外，根据一示例性实施方式，第三滤色器123可以代替第一滤色器121，而且仅第三滤色器123可以布置在第一像素110a上。在这种情形下，基于透过第三滤色器123而且然后入射到第一像素110a上的具有第三波段的光C3、入射到第二像素110b上的具有第二波段的光C2、以及是具有第一和第三波段的光的混合物且入射在第三像素110c上的光C1+C3，图像传感器的图像信号处理器可以计算具有第一至第三波段的光的量。例如，当具有第一波段的光C1是红光，具有第二波段的光C2是绿光，具有第三波段的光C3是蓝光时，基于在第一像素110a中感测的蓝光的量、在第二像素110b中感测的绿光的量以及在第三像素110c中感测的品红色光的量，图像传感器的图像信号处理器可以准确地计算入射光中的红光、绿光和蓝光的成分。
虽然已经显示并描述了几个示例性实施方式，但是本领域的技术人员将理解，可以在示例实施方式中进行变化而不脱离本公开的原理和精神，本公开的范围由权利要求书及其等效物限定。
本申请要求享有2015年10月6日在韩国知识产权局提交的第10-2015-0140610号韩国专利申请的优先权权益，其公开通过引用整体合并于此。

Claims (28)

1.一种图像传感器，包括：
包含第一像素行和第二像素行的像素阵列，在所述第一像素行中，多个第一像素和多个第二像素交替地布置，在所述第二像素行中，多个第二像素和多个第三像素交替地布置；
第一分色元件，布置为面对在所述第一像素行中布置的所述多个第二像素和在所述第二像素行中布置的所述多个第二像素，所述第一分色元件被配置为允许在入射光当中的具有第二波段的光通过并在向下的方向上行进，而且允许在所述入射光当中的具有第一波段的光和具有第三波段的光的混合物通过并在侧向方向上行进；和
在所述多个第一像素的至少一部分上的第一滤色器，所述第一滤色器被配置为仅透射具有所述第一波段的光。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中具有所述第二波长的光透过所述第一分色元件并入射到布置在所述第一像素行中的所述多个第二像素和布置在所述第二像素行中的所述多个第二像素上。
其中，在所述第一像素行中，具有所述第一波段的光和具有所述第三波段的光的所述混合物透过所述第一分色元件并入射到所述第一滤色器上，而且
其中，在所述第二像素行中，具有所述第一波段的光和具有所述第三波段的光的所述混合物透过所述第一分色元件并入射到所述多个第三像素上。
3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中所述图像传感器被配置为基于具有所述第一波段而且入射到所述多个第一像素上的光、具有所述第二波段而且入射到布置在所述第一像素行中的所述多个第二像素和布置在所述第二像素行中的所述多个第二像素上的光、以及入射到所述多个第三像素上的具有所述第一波段的光和具有所述第三波段的光的所述混合物，获得具有所述第一波段的光、具有所述第二波段的光和具有所述第三波段的光的至少之一的强度。
4.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括在第二像素上的第二滤色器，所述第二滤色器被配置为仅透射具有所述第二波段的光。
5.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括在所述多个第一像素的第一部分上的第三滤色器，所述第三滤色器被配置为仅透射具有所述第三波段的光，
其中所述第一滤色器布置在所述多个第一像素的第二部分上，而且
其中所述第一滤色器和所述第三滤色器在所述多个第一像素上交替地布置。
6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中基于通过所述第一滤色器而且入射到所述多个第一像素的所述第二部分上的具有所述第一波段的光、通过所述第三滤色器而且入射到所述多个第一像素的所述第一部分上的具有所述第三波段的光、具有入射到布置在所述第一像素行中的所述多个第二像素和布置在所述第二像素行中的所述多个第二像素上的具有所述第二波段的光、和入射到所述多个第三像素上的具有所述第一波段的光和具有所述第三波段的光的所述混合物，所述图像传感器被配置为获得具有所述第一波段的光、具有所述第二波段的光、和具有所述第三波段的光的至少之一的强度。
7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中相邻的第一分色元件定位成关于彼此具有大约90度的角度。
8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中布置在所述第一像素行中的所述多个第二像素和布置在所述第二像素行中的所述多个第二像素在第一对角线方向上布置，以及
其中在所述第一像素行中的所述多个第一像素和在所述第二像素行中的所述多个第三像素在交叉所述第一对角线方向的第二对角线方向上布置。
9.根据权利要求8所述的图像传感器，其中所述第一分色元件在所述第一对角线方向和所述第二对角线方向中的至少之一上延伸。
10.根据权利要求8所述的图像传感器，其中在所述第一分色元件当中的一个第一分色元件包括：
在所述第一对角线方向上延伸的第一子分色元件；和
在所述第二对角线方向上延伸的第二子分色元件。
11.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括第二分色元件，该第二分色元件布置为分别面对所述多个第一像素和所述多个第三像素，并且配置为允许在所述入射光当中的具有所述第二波段的光通过并在侧向方向上行进，而且配置为允许具有所述第一波段的光和具有所述第三波段的光的所述混合物通过并在向下方向上行进。
12.根据权利要求11所述的图像传感器，其中相邻的第一和第二分色元件定位成关于彼此具有大约90度的角度。
13.根据权利要求11所述的图像传感器，其中布置在所述第一像素行中的所述多个第二像素和布置在所述第二像素行中的所述多个第二像素在第一对角线方向上布置，
其中在第一像素行中的所述多个第一像素和在第二像素行中的所述多个第三像素在交叉所述第一对角线方向的第二对角线方向上布置，以及
其中所述第一和第二分色元件分别在所述第一对角线方向和所述第二对角线方向中的至少之一上延伸。
14.根据权利要求11所述的图像传感器，其中布置在所述第一像素行中的所述多个第二像素和布置在所述第二像素行中的所述多个第二像素在第一对角线方向上布置，
其中所述多个第一像素和所述多个第三像素在交叉所述第一对角线方向的第二对角线方向上布置，以及
其中第一分色元件和第二分色元件分别包含：
在所述第一对角线方向上延伸的第一子分色元件；和
在所述第二对角线方向上延伸的第二子分色元件。
15.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括在所述像素阵列上的透明电介质层，
其中所述第一分色元件位于所述透明电介质层中，以及
其中所述第一滤色器在所述像素阵列和所述透明电介质层之间。
16.一种图像传感器，包括：
包含第一像素行和第二像素行的像素阵列，在所述第一像素行中，多个第一像素和多个第二像素交替地布置，在所述第二像素行中，多个第二像素和多个第三像素交替地布置；
分色元件，布置为分别面对所述多个第一像素和所述多个第三像素，所述分色元件被配置为允许入射光当中的具有第二波段的光通过并在侧向方向上行进，而且允许所述入射光当中的具有第一波段的光和具有第三波段的光的混合物通过并在向下方向上行进；和
在所述多个第一像素的至少一部分上的第一滤色器，所述第一滤色器被配置为仅透射具有所述第一波段的光。
17.根据权利要求16所述的图像传感器，其中具有所述第二波段的光透过所述分色元件并入射到布置在所述第一像素行中的所述多个第二像素和布置在所述第二像素行中的所述多个第二像素上，
其中，在所述第一像素行中，具有所述第一波段的光和具有所述第三波段的光的所述混合物透过所述分色元件并入射到所述第一滤色器上，以及
其中，在所述第二像素行中，具有所述第一波段的光和具有第三波段的光的所述混合物透过所述分色元件并入射到所述多个第三像素上。
18.根据权利要求17的所述图像传感器，其中基于具有所述第一波段而且入射到所述多个第一像素上的光、具有所述第二波段而且入射到布置在所述第一像素行中的所述多个第二像素和布置在所述第二像素行中的所述多个第二像素上的光、和入射到所述多个第三像素上的具有所述第一波段的光和具有第三波段的光的所述混合物，所述图像传感器被配置为获得具有所述第一波段的光、具有所述第二波段的光、和具有所述第三波段的光的至少之一的强度。
19.根据权利要求16的所述图像传感器，还包括在所述多个第一像素的第一部分上的第三滤色器，所述第三滤色器被配置为仅透射具有所述第三波段的光，
其中所述第一滤色器布置在所述多个第一像素的第二部分上，以及
其中所述第一滤色器和所述第三滤色器交替地设置在所述多个第一像素上。
20.根据权利要求16所述的图像传感器，其中一分色元件被定位成关于另一分色元件具有大约90度的角度。
21.根据权利要求16所述的图像传感器，其中布置在第一像素行中的所述多个第二像素和布置在第二像素行中的所述多个第二像素在第一对角线方向上布置，以及
其中在所述第一像素行中的所述多个第一像素和在所述第二像素行中的所述多个第三像素布置在交叉所述第一对角线方向的第二对角线方向上。
22.根据权利要求21所述的图像传感器，其中所述分色元件在所述第一对角线方向和所述第二对角线方向中的至少之一上延伸。
23.根据权利要求21所述的图像传感器，其中在所述分色元件当中的一个分色元件包括：
在所述第一对角线方向上延伸的第一子分色元件；和
在所述第二对角线方向上延伸的第二子分色元件。
24.根据权利要求16所述的图像传感器，还包括位于所述像素阵列上的透明电介质层，
其中所述分色元件位于所述透明电介质层中，以及
其中所述第一滤色器在所述像素阵列和所述透明电介质层之间。
25.一种图像传感器，包括：
像素阵列，包含布置在第一对角线方向上的第一像素和布置在交叉所述第一对角线方向的第二对角线方向上的第二像素；
分色元件，面对所述第一像素并且配置为允许入射光当中的具有第一波段的第一光通过并朝向所述第一像素行进，所述分色元件被配置为允许所述入射光当中的具有第二波段的第二光通过并朝向所述第二像素行进；以及
第一滤色器，配置为根据波段选择性地透射所述第一光或所述第二光，所述第一滤色器被设置到所述第一像素的仅第一部分或被设置到所述第二像素的仅第一部分。
26.根据权利要求25所述的图像传感器，其中所述第二波段包含第三波段和第四波段，以及所述第一滤色器被设置到所述第二像素的仅所述第一部分，
其中所述第一滤色器配置为选择性地透射具有所述第三波段的光，以及其中具有所述第三波段的光入射到所述第二像素的所述第一部分上以及具有所述第二波段的第二光入射到所述第二像素的第二部分上。
27.根据权利要求26所述的图像传感器，其中所述第二像素的所述第一部分和所述第二像素的所述第二部分在所述第二对角线方向上交替地布置。
28.根据权利要求25所述的图像传感器，其中所述第一波段包含第五波段和第六波段，以及所述第一滤色器被设置到所述第二像素的仅所述第一部分，
其中所述第一滤色器被配置为选择性地透射具有所述第五波段的光，和其中具有所述第五波段的光入射到所述第一像素的所述第一部分上以及具有所述第一波段的第一光入射到所述第一像素的第二部分上。
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