CN107154411B - 包含钻石形像素的滤色器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包含钻石形像素的滤色器。描述滤色器阵列的实施例，其包含多个平铺最小重复单元。每一最小重复单元包含四个菱形滤色器的主集合，所述菱形滤色器经定位使得每一菱形滤色器的至少两个顶点接触邻接菱形滤色器的顶点，且使得四个菱形滤光器形成中心间隙空间及四个外围间隙空间，其中主集合包含具有第一光谱光响应的至少一个滤色器、具有第二光谱光响应的至少一个滤色器及具有第三光谱光响应的至少一个滤色器。每一最小重复单元还包含菱形滤光器的次集合，所述次集合包括定位于所述中心间隙空间中的菱形滤光器及定位于所述四个外围间隙空间中的三者中的菱形滤光器，其中次集合中的所述菱形滤光器具有不同于所述第一、第二及第三光谱光响应中的任何者的第四光谱光响应。

Description

包含钻石形像素的滤色器
技术领域
所揭示的实施例大体上涉及图像传感器，且特定来说(但非排他地)，涉及包含具有钻石形滤光器的滤色器阵列(CFA)的图像传感器。
背景技术
图像传感器广泛用于数码照相机、蜂窝电话及安全摄像机中，还广泛用于医学、汽车及其它应用中。用于制造图像传感器的技术，且尤其是用于制造互补金属氧化物半导体(“CMOS”)图像传感器的技术已快速地持续发展，且对更高分辨率及更低电力消耗的要求已促进图像传感器的进一步微型化及集成。
常规CMOS图像传感器使用具有邻接正方形滤光器的滤色器阵列(CFA)，所述正方形滤光器具有例如红色、绿色及蓝色(RGB)的一组原色，被布置成通称的拜耳图案。在一些实施例中，额外可见或非可见滤光器可被包含于滤色器阵列中，以增加图像传感器的灵敏度及/或在可见波长范围外提供成像能力。
但额外像素可能会减小分辨率且致使色彩混叠。如果使用非可见滤光器，那么分辨率可能会减小，这是因为其减少可见像素的数目。色彩混叠导致错误的色彩出现于图像的区域中。
发明内容
本发明提供一种滤色器阵列，其包括：多个平铺最小重复单元，每一最小重复单元至少包含：四个菱形滤色器的主集合，所述菱形滤色器经定位使得每一菱形滤色器的至少两个顶点接触邻接菱形滤色器的顶点，且使得所述四个菱形滤光器形成中心间隙空间及四个外围间隙空间，其中所述主集合包含具有第一光谱光响应的至少一个滤色器、具有第二光谱光响应的至少一个滤色器及具有第三光谱光响应的至少一个滤色器；及菱形滤光器的次集合，所述次集合包括定位于所述中心间隙空间中的菱形滤光器及定位于所述四个外围间隙空间中的三者中的菱形滤光器，其中所述次集合中的所述菱形滤光器具有不同于所述第一、第二及第三光谱光响应中的任何者的第四光谱光响应。
本发明还提供一种图像传感器，其包括：像素阵列，其包含多个个别像素；滤色器阵列，其定位于所述像素阵列上方使得所述像素阵列中的每一个别像素光学耦合到所述滤色器阵列的对应滤光器，所述滤色器阵列包括多个平铺最小重复单元，每一最小重复单元至少包含：四个菱形滤色器的主集合，所述菱形滤色器经定位使得每一菱形滤色器的至少两个顶点接触邻接菱形滤色器的顶点，且使得所述四个菱形滤光器形成中心间隙空间及四个外围间隙空间，其中所述主集合包含具有第一光谱光响应的至少一个滤色器、具有第二光谱光响应的至少一个滤色器及具有第三光谱光响应的至少一个滤色器；及菱形滤光器的次集合，所述次集合包括定位于所述中心间隙空间中的菱形滤光器及定位于所述四个外围间隙空间中的至少三者中的滤光器，其中所述次集合中的所述菱形滤光器具有不同于所述第一、第二及第三光谱光响应中的任何者的第四光谱光响应；读出电路，其耦合到所述像素阵列以从所述个别像素读出信号；及功能逻辑，其耦合到所述读出电路以处理从所述个别像素读取的所述信号。
附图说明
参考以下图式描述本发明的非限制及非详尽实施例，其中贯穿各种视图相似的元件符号指代相似部件，除非另外指定。图式并非按比例绘制，除非明确指示。
图1是包含滤色器阵列的图像传感器的实施例的示意图。
图2A到2B分别是一对前侧照式像素的实施例及一对背侧照式像素的实施例的横截面。
图3是通过平铺多个最小重复单元(MRU)形成的滤色器阵列(CFA)的实施例的图。
图4A到4D是最小重复单元及其组件的实施例的图。
图5A到5B分别是滤色器阵列及其最小重复单元的实施例的图。
图6A到6B分别是滤色器阵列及其最小重复单元的另一实施例的图。
图7A到7B是菱形及使用非正方形的菱形滤光器形成的MRU的实施例的图。
图8是说明用于读取具有所描述的滤光器阵列的实施例的图像传感器中的像素的一对读取电路的实施例的图。
具体实施方式
描述一种用于使用菱形像素的滤色器阵列的设备、系统及方法的实施例。描述特定细节以提供对实施例的理解，但相关领域的技术人员将认识到，可无需所描述的细节中的一或多者或使用其它方法、组件、材料等等实践本发明。在一些实例中，未详细展示或描述众所周知的结构、材料或操作，但尽管如此，其仍涵盖于本发明的范围内。
贯穿此说明书对“一个实施例”或“实施例”的参考意味着所描述的特征、结构或特性可包含于至少一个所描述的实施例中。因此，出现“在一个实施例中”或“在实施例中”并不一定都指代相同的实施例。此外，特定的特征、结构或特性可以任何合适的方式组合于一或多个实施例中。
图1说明互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器100的实施例，CMOS图像传感器100包含彩色像素阵列105、耦合到所述像素阵列的读出电路170、耦合到所述读出电路的功能逻辑115及耦合到所述像素阵列的控制电路120。彩色像素阵列105是具有X个像素列及Y个像素行的个别成像传感器或像素(例如，像素P1、P2、…、Pn)的二维(“2D”)阵列。彩色像素阵列105可被实施为如图2A中所展示的前侧照式图像传感器，或被实施为如图2B中所展示的背侧照式图像传感器。如所说明，将阵列中的每一像素布置到行(例如，行R1到Ry)及列(例如，列C1到Cx)中以采集个人、位置或物体的图像数据，接着可使用所述图像数据再现个人、位置或物体的2D图像。彩色像素阵列105使用耦合到所述像素阵列的滤色器阵列(CFA)将色彩指派到每一像素，如下文关于滤色器阵列的所揭示的实施例所进一步论述。所说明的像素阵列105具有邻接正方形像素，但在滤色器阵列具有菱形滤光器(例如下文所描述者)的实施例中，阵列中的每一像素的形状及定向将通常大体上匹配其光学耦合到的滤光器的形状及定向。
在像素阵列105中的每一像素已采集其图像数据或图像电荷之后，由读出电路170读出所述图像数据且将其传送到功能逻辑115以用于存储、额外处理等等。读出电路170可包含放大电路、模/数(“ADC”)转换电路，或其它电路。功能逻辑115可存储所述图像数据或通过应用图像后效果(例如，剪裁、旋转、消除红眼、调整亮度、调整对比度或其它)操纵所述图像数据。在一个实施例中，功能逻辑115还可用于处理所述图像数据以校正(即，减小或消除)固定图案噪声。控制电路120耦合到像素阵列105以控制彩色像素阵列105的操作特性。举例来说，控制电路120可产生用于控制图像采集的快门信号。
图2A说明CMOS图像传感器中的一对前侧照式(FSI)像素200的实施例的横截面。FSI像素200的前侧是衬底202的侧，光敏区域204及相关联的像素电路被安置于其上，且用于重新分配信号的金属堆叠206形成于其上。金属堆叠206包含金属层M1及M2，其经图案化以创建光通道，通过所述光通道，入射于FSI像素200上的光可到达光敏或光电二极管(“PD”)区域204。为了实施彩色图像传感器，前侧可包含滤色器阵列201，其中其滤色器(在此特定横截面中仅说明两个个别滤光器203及205)中的每一者被安置于微透镜210的下方，微透镜210可将入射光聚焦到PD区域204上。滤色器阵列201可为用本文中所论述的最小重复单元中的任何者形成的滤色器阵列。
图2B说明CMOS图像传感器中的一对背侧照式(BSI)像素250的实施例的横截面。如在FSI像素200中，像素250的前侧是衬底202的侧，光敏区域204及相关联的像素电路被安置于其上，且金属堆叠206形成于其上以用于重新分配信号。所述背侧是与所述前侧相反的衬底202的侧。为了实施彩色图像传感器，所述背侧可包含滤色器阵列201，其中其个别滤光器(在此特定横截面中说明个别滤光器203及205)中的每一者被安置于微透镜210的下方。滤色器阵列201可为用本文中所论述的最小重复单元中的任何者形成的滤色器阵列。微透镜206有助于将入射光聚焦到光敏区域204上。像素250的背侧照明意味着金属堆叠206中的金属互连线不会遮蔽被成像的物体与光敏区域204之间的路径，从而导致由光敏区域204的更大信号产生。
图3说明滤色器阵列(CFA)300及经平铺以形成CFA的最小重复单元(MRU)集合。CFA300包含大体上对应于CFA 300光学耦合到或将光学耦合到的像素阵列中的若干个别像素的若干个别滤光器。每一个别滤光器光学耦合到像素阵列中的对应个别像素，且具有从光响应集合中选出的特定色彩光响应。特定光响应对电磁光谱的某些部分具有高灵敏度，而同时对光谱的其它部分具有低灵敏度。像素本身未被着色，但因为CFA通过将滤光器放置于像素上方将单独光响应指派到每一像素，通常将像素称为其光学耦合到的特定光响应的像素。因此，如果像素不具有滤光器或光学耦合到透明(即，无色或全色)滤光器，那么像素可被称为“透明像素”，如果像素光学耦合到蓝色滤光器，那么像素可被称为“蓝色像素”，如果像素光学耦合到绿色滤光器，那么像素可被称为“绿色像素”，或如果像素光学耦合到红色滤光器，那么像素可被称为“红色像素”，等等。
CFA 300中的个别滤光器被分组成最小重复单元(MRU)，例如MRU 302，且MRU 302被垂直及水平平铺，如由箭头所指示，以形成CFA 300。最小重复单元是重复单元，使得其它重复单元都不具有较少个别滤光器。滤色器阵列可包含若干不同重复单元，但如果在阵列中存在具有更少个别滤光器的另一重复单元，那么重复单元并非最小重复单元。其它实施例还可包含具有MRU的滤光器阵列，其包含比对于MRU 302所说明的更大或更少数目个像素(例如，参见图4D、5B、6B及7B)。
图4A到4D一起说明最小重复单元(MRU)400及其主及次滤光器集合的实施例。方向术语-北、南、东、西、顶部、底部、左、右、上、下等等用于指代相对于这些图式中所展示的个别滤光器、滤光器的群组及滤光器图案的页面的定向。此方向术语用于帮助描述所展示的事物，但并非是指单独的滤光器图案或与另一装置(例如，图像传感器)组合的滤光器图案在实际使用中可能具有的任何定向。此外，关于包括MRU 400的实施例的滤光器及滤光器集合使用术语“主”及“次”，但这些术语并不意味着或暗示一个滤光器集合比另一者更重要，仅表示其不同于彼此。
图4A到4B一起说明主滤光器集合425的构造。主滤光器集合425包含四个四边菱形滤光器402a到402d。菱形意味着滤光器是钻石形的，或换句话说，其具有菱形的形状。菱形是简单(即，非自相交)的四边形，其中全部四个边都具有相同的长度；对角线相互垂直且平分；且每一对角线平分两个内对角。尽管所说明的滤光器402a到402d是正方形(其已被旋转45度)，但其仍为菱形，这是因为正方形是菱形的特殊情况(例如，参见图7A到7B中菱形并非是正方形的更一般情况)。在所说明的实施例中，滤光器402a到402d是菱形，且具有大体上相同大小，但在其它实施例中，滤光器402a到402d无需具有相同大小。
每一菱形滤光器402具有四个顶点-在图式中，针对每一滤光器，这些顶点被标记为N、S、E及W，其对应于每一滤光器的顶点相对于页面的定向的北、南、东及西。为了形成主滤光器集合425，滤光器402a到402d被放在一起使得每一菱形滤光器402的顶点中的两者与另一菱形滤光器的顶点接触。对分离观测的主滤光器集合425及MRU 400来说，也是如此。但当多个MRU 400被平铺成完整的滤光器阵列时，除阵列的边缘处的滤光器外，每个滤光器的全部四个顶点实际上都与另一滤光器的顶点接触(参见例如图5A到5B，图6A到6B)。
在所说明的实施例中，滤光器402a具有经定位与滤光器402b的顶点W重合的顶点E及与滤光器402c的顶点N重合的顶点S。滤光器402b具有经定位与滤光器402a的顶点E重合的顶点W及与滤光器402d的顶点N重合的顶点S。滤光器402c具有经定位与滤光器402d的顶点W重合的顶点E及与滤光器402a的顶点S重合的顶点N。滤光器402d具有经定位与滤光器402c的顶点E重合的顶点W及与滤光器402b的顶点S重合的顶点N。
为将光谱光响应指派到MRU 400中的个别滤光器，所述个别滤光器可被分成两个群组：主集合中的滤光器，其具有三个不同的彩色光谱光响应S1、S2及S3；及次集合中的滤光器，其具有与S1、S2或S3不同的第四光响应S4。在主集合425中，且因此在MRU 400中，三个光谱光响应S1到S3被指派到四个滤光器402a到402d，这意味着光响应S1到S3中的任何者可在主滤光器集合425及MRU 400中出现两次；换句话说，相同的彩色光响应滤光器可在MRU中出现一次以上。在主滤光器集合425的所说明的实施例中，光谱光响应S2出现两次，且其经定位使得相同的彩色光响应滤光器对角相对且非邻接；此布置是众所周知的拜耳图案到菱形像素的应用。但在其它实施例中，相同的彩色光响应滤光器可与所展示不同地被定位。举例来说，相同的光响应滤光器可沿着不同对角线而被定位，或可水平或垂直邻接。
经选择用于MRU中的彩色光响应集合通常具有至少三种色彩，但在一些实施例中，其可包含四种以上色彩。在具有四个彩色光响应的MRU 400的实施例中，光响应S1到S4的集合可为红色、绿色、蓝色及透明或全色(即，中性或无色)。但在其它实施例中，CFA 300可包含除所列出的那些外或取代所列出的那些的其它光响应。例如，其它实施例可包含可见光响应滤光器，例如青色(C)、品红(M)、黄色(Y)及透明(即，无色)滤光器。另外其它实施例可包含具有非可见光响应的滤光器，例如红外滤光器、紫外滤光器、x射线滤光器等等。
如本文中所使用，白色、透明、无色或全色光响应是指具有比在彩色光响应集中所表示的那些光谱灵敏度更广泛的光谱灵敏度的光响应。全色光灵敏度可跨越整个可见光谱具有较高灵敏度。术语全色像素将指代具有全色光响应的像素。尽管全色像素通常具有比彩色光响应集合更广泛的光谱灵敏度，但每一全色像素可具有相关联的滤光器。此滤光器是中性密度滤光器或滤色器。
图4B说明起因于将菱形滤光器402a到402d放在一起(如图4A中所展示)的主集合425的实施例。当如所展示那样被放在一起时，滤光器402a到402d形成中心间隙空间405c及四个外围间隙空间405n、405s、405e及405w。中心间隙空间405c是封闭的空间，这意味着其完全由四个边缘约束：滤光器402a的边缘SE、滤光器402b的边缘SW、滤光器402c的边缘NE及滤光器402d的边缘NW。在主集合425中，外围间隙空间405n、405s、405e及405w是开放的空间，在此意义上，其仅在两个边上受约束。空间405n由滤光器402a的边缘NE及滤光器402b的边缘NW约束；空间405s由滤光器402c的边缘SE及滤光器402d的边缘NW约束；空间405e由滤光器402b的边缘SE与滤光器402的边缘NE约束；且空间405w由滤光器402a的边缘SW与滤光器402c的边缘NW约束。
结果是主集合425，其中每一菱形滤光器402a到402d具有与两个其它菱形滤光器接触的顶点，且其中四个菱形滤光器具有被定位于四边形408的顶点处的中心。在其中滤光器402a到402d是正方形的实施例中，如图式中所展示，四边形408也将是正方形。但如果滤光器402a到402d是更一般的菱形(参见图7A到7B)，那么四边形408将是矩形。
图4C说明次滤光器集合到主集合425的添加。次集合包含四个滤光器404，其具有与主集合中的光谱光响应S1、S2及S3中的任何者不同的第四光谱光响应S4。在一个实施例中，S4是非可见光响应，例如红外、紫外或X射线，但在其它实施例中，S4可为可见光响应，例如全色。四个次集合滤光器404被定位于主集合425中：一者处于中心间隙空间405c中，且四个外围间隙空间405n、405s、405e及405w中的任何三者中各有一者。在MRU 400的所说明的实施例中，滤光器404c被定位于中心间隙空间405c中，使得滤光器402a到402d的中心及滤光器404c的中心形成五点形。滤光器404n被定位于外围间隙空间405n中，滤光器404e被定位于外围间隙空间405e中，且滤光器404s被定位于外围间隙空间405s中。但如上所述，MRU400的不同实施例可使用四个外围间隙空间中的任何三者。图4D说明起因于图4A到4C中所说明的组件的MRU 400的实施例。
图5A到5B说明滤色器阵列500及其MRU 502的实施例。MRU 502类似于MRU 400，但其具有光谱光响应S1到S4的特定指派。图5B说明MRU 502的实施例，其中光谱光响应S1到S3是从包含红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)的主彩色集(其也被称为RGB彩色集合)中选出。在所说明的实施例中，S1是红色，S2是绿色，且S3是蓝色，使得主集合形成拜耳图案。光谱光响应S4是非可见光响应，在所说明的实施例中，其是红外(IR)，但在另一实施例中，其可为另一不可见光响应，例如，紫外或X射线。在另外实施例中，光谱光响应S4可为与S1、S2及S3不同的可见光响应-(例如)全色光响应。
滤色器阵列(例如，CFA 500)维持真正的RGB拜耳图案且不产生色彩保真度或混叠问题。无需特殊的4×4或8×8图案或复杂的内插算法，且CFA 500可提供全分辨率或近全分辨率彩色成像以及全分辨率或近全分辨率红外成像。全分辨率或近全分辨率红外成像在生物计量应用(例如，虹膜辨别)中可能是重要的。
图6A到6B说明滤色器阵列600及其MRU 602的其它实施例。MRU 602类似于MRU400，但其具有光谱光响应的特定指派。图6B说明MRU 600的实施例，其中光谱光响应S1到S3是从包含品红(M)、黄色(Y)及青色(C)的主彩色集(其也被称为CMY彩色集合)中选出。在所说明的实施例中，S1是品红，S2是黄色，且S3是青色，使得主滤光器集合是拜耳图案的CMY等效物。光谱光响应S4是非可见光响应，在所说明的实施例中，其为红外(IR)，但在另一实施例中，其可为另一不可见光响应，例如，紫外或X射线。在另外实施例中，光谱光响应S4可为与S1、S2及S3不同的可见光响应-(例如)全色光响应。
图7A到7B说明具有更一般的菱形形状的MRU 700的实施例。图7A说明菱形的实施例。如上所述，菱形是简单(即，非自相交)的四边形，其中全部四个边都具有相同长度；对角线相互垂直且平分；且每一对角线平分两个内对角。所说明的菱形具有具有长度a的短对角线及具有长度b的长对角线。针对一般菱形，a≠b，但针对其中a＝b的特殊情况，菱形变成正方形，例如，上文图4A到4D、5A到5B及6A到6B所展示的正方形。图7B说明MRU 700的实施例，其中菱形滤光器是其中a≠b的菱形。MRU 700在多数方面类似于MRU 400；主要差异在于菱形滤光器的形状。
图8示意性地说明使用滤光器阵列(例如，图5A中所展示的滤光器阵列)的图像传感器中的读取电路的实施例。图8展示个别滤光器，其与每一其它者分离以留出用于绘制电路线的空间，但在真实实施例中，滤光器将如图5A中所展示那样布置，电路线在滤光器下方或上方布线(例如，参见图2A到2B)。
在一些实施例中，可能有用的是仅使用主滤光器集合或仅使用次滤光器集合，而并非是使用两者来捕获图像。例如，可能有用的是捕获彩色图像而非IR图像，且在此类情况中，读取光学耦合到IR滤光器的像素将浪费时间及处理资源。类似地，可能有用的是捕获IR图像而非彩色图像，且在此类情况中，可能希望仅读取耦合到IR滤光器的像素而不浪费时间及处理资源于读取光学耦合到滤色器的像素。
针对此类应用，图8提供一种布置，其中光学耦合到主滤光器集合中的滤光器(在此实施例中，其为RGB滤色器)的每一像素耦合到行线及位线，且来自主滤光器集合的行线及位线耦合到主读取电路。光学耦合到来自次滤光器集合的滤光器(在此实施例中，其为具有IR光响应的滤光器)的像素也各自耦合到行线及位线，但次集合的行线及位线与主集合的行线及位线完全分离且独立。来自次滤光器集合像素的行线及位线耦合到次读取电路。行线、位线及读取电路的此布置允许与光学耦合到来自次滤光器集合的滤光器的像素分开且独立地读取光学耦合到来自主滤光器集合的滤光器的像素。在所说明的实施例中，主及次读取电路被展示为单独电路，但在其它实施例中，其可为相同电路，但由不同逻辑控制。
实施例的上文描述，包含说明书摘要中所描述的内容，不希望为详尽的或将本发明限制为所描述的形式。虽然为了说明的目的，本文中描述本发明的特定实施例及实例，但如相关领域的技术人员应认识到，鉴于上文详细的描述，多种等效修改为可能的。
所附权利要求书中所使用的术语不应被解释为将本发明限制于说明书及权利要求书中揭示的特定实施例。实情是，本发明的范围将完全由所附权利要求确定，所述权利要求应使用权利要求解释的公认原则来解释。

Claims (16)

1.一种滤色器阵列，其包括：
多个平铺最小重复单元，每一最小重复单元至少包含：
四个菱形滤色器的主集合，所述菱形滤色器经定位使得每一菱形滤色器的至少两个顶点接触邻接菱形滤色器的顶点，且使得所述四个菱形滤色器形成中心间隙空间及四个外围间隙空间，其中所述主集合包含具有第一光谱光响应的至少一个滤色器、具有第二光谱光响应的至少一个滤色器及具有第三光谱光响应的至少一个滤色器；及
菱形滤色器的次集合，所述次集合包括定位于所述中心间隙空间中的菱形滤色器及定位于所述四个外围间隙空间中的三者中的菱形滤色器，其中所述次集合中的所述菱形滤色器具有不同于所述第一、第二及第三光谱光响应中的任何者的第四光谱光响应。
2.根据权利要求1所述的滤色器阵列，其中所述第一光谱光响应是红色R，所述第二光谱光响应是绿色G，所述第三光谱光响应是蓝色B，且所述第四光谱光响应是非可见光响应。
3.根据权利要求2所述的滤色器阵列，其中所述非可见光响应是红外IR、紫外或X射线。
4.根据权利要求1所述的滤色器阵列，其中所述第一光谱光响应是青色C，所述第二光谱光响应是黄色Y，所述第三光谱光响应是品红M，且所述第四光谱光响应是非可见光响应。
5.根据权利要求4所述的滤色器阵列，其中所述非可见光响应是红外IR、紫外或X射线。
6.根据权利要求1所述的滤色器阵列，其中来自所述次集合的菱形滤色器被定位于北外围间隙空间、南外围间隙空间中、及定位于东外围间隙空间与西外围间隙空间中的至少一者中。
7.根据权利要求6所述的滤色器阵列，其中来自所述次集合的菱形滤色器被定位于北外围间隙空间、南外围间隙空间、及东外围间隙空间中。
8.一种图像传感器，其包括：
像素阵列，其包含多个个别像素；
滤色器阵列，其定位于所述像素阵列上方使得所述像素阵列中的每一个别像素光学耦合到所述滤色器阵列的对应滤色器，所述滤色器阵列包括多个平铺最小重复单元，每一最小重复单元至少包含：
四个菱形滤色器的主集合，所述菱形滤色器经定位使得每一菱形滤色器的至少两个顶点接触邻接菱形滤色器的顶点，且使得所述四个菱形滤色器形成中心间隙空间及四个外围间隙空间，其中所述主集合包含具有第一光谱光响应的至少一个滤色器、具有第二光谱光响应的至少一个滤色器及具有第三光谱光响应的至少一个滤色器；及
菱形滤色器的次集合，所述次集合包括定位于所述中心间隙空间中的菱形滤色器及定位于所述四个外围间隙空间中的至少三者中的滤色器，其中所述次集合中的所述菱形滤色器具有不同于所述第一、第二及第三光谱光响应中的任何者的第四光谱光响应；
读出电路，其耦合到所述像素阵列以从所述个别像素读出信号；及
功能逻辑，其耦合到所述读出电路以处理从所述个别像素读取的所述信号。
9.根据权利要求8所述的图像传感器，其中所述第一光谱光响应是红色R，所述第二光谱光响应是绿色G，所述第三光谱光响应是蓝色B，且所述第四光谱光响应是非可见光响应。
10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中所述非可见光响应是红外IR、紫外或X射线。
11.根据权利要求8所述的图像传感器，其中所述第一光谱光响应是青色C，所述第二光谱光响应是黄色Y，所述第三光谱光响应是品红M，且所述第四光谱光响应是非可见光响应。
12.根据权利要求11所述的图像传感器，其中所述非可见光响应是红外IR、紫外或X射线。
13.根据权利要求8所述的图像传感器，其中来自所述次集合的菱形滤色器被定位于北外围间隙空间、南外围间隙空间中、及定位于东外围间隙空间与西外围间隙空间中的至少一者中。
14.根据权利要求13所述的图像传感器，其中来自所述次集合的菱形滤色器被定位于北外围间隙空间、南外围间隙空间、及东外围间隙空间中。
15.根据权利要求8所述的图像传感器，其中每一滤色器的形状大体上匹配其对应像素的大小。
16.根据权利要求8所述的图像传感器，其中所述读出电路包括：
第一读出电路，其耦合到光学耦合到来自所述主集合的滤色器的像素；及
第二读出电路，其耦合到光学耦合到来自所述次集合的滤色器的像素；
其中可与光学耦合到来自所述次集合的滤色器的像素分开且独立地读取光学耦合到来自所述主集合的滤色器的像素。
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