TW201119361A - Imaging element and imaging apparatus using the same - Google Patents

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201119361 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關使用於諸如數位相機或其類似物之成像設 備中的成像元件，及具有該元件的成像設備。 【先前技術】 習知地，用於車後監測器，已知存在能獲得彩色影像 之高靈敏的成像設備。最近，正需要例如能高靈敏度地成 像偏極化影像以供偵測道路表面的潮濕狀態之用的多功能 成像設備。 在習知技術中，當獲得彩色影像或偏極化影像時，大 致地已使用藉由提供彩色濾光器於成像元件的各個像素之 上（例如，請參閱日本專利申請案公告第2 0 0 0 - 2 7 8 5 0 3號 )，或設置微偏光器（例如，請參閱日本專利申請案公告 第2007-86720號）以色彩插補所獲得之影像的方法。 然而，例如當使用RGB原色濾光器時，由各個像素 所接收之光量會單純地降低至其中未使用濾光器於該處的 情況中之光量的三分之一；再者，在其中使用偏光器於該 處的情況中，因爲僅P偏極化光或S偏極化光之光量，亦 即，二分之一的總光量係由各個像素所接收，所以由各個 像素所接收之光量會降低至其中未使用偏光器於該處的情 況中由各個像素所接收之光量的二分之一。因此，原則上 ，存在有其中使靈敏度劣化的問題；而且，相較於其中未 使用濾光器於該處的情況，亮度資訊的解析度會劣化，以 -5- 201119361 致使肉眼見到所獲得影像之低解析度影像。 爲了要解決上述問題，例如關於獲得彩色影像之濾光 器陣列，由於肉眼對亮度信號的靈敏度係比對彩色信號的 靈敏度更高之事實，所以已提出將不具有濾光器之像素添 加至彩色濾光器陣列以便獲得亮度資訊（請參閱日本專利 第 4144630 號）。 然而，在上述習知技術中，存在有問題，例如當結合 亮度資訊與彩色資訊時，若彩色資訊之取樣週期相對於亮 度資訊之取樣週期係小時，則產生於彩色資訊中之重疊雜 訊會使影像品質劣化，以致使不具有濾光器之像素的比例 無法增加。 再者，存在有其中由於具有濾光器之像素的接收光量 與不具有濾光器之像素的接收光量間之大的差異，所以僅 不具有濾光器之像素的光量會飽和，以致使正常的彩色再 生無法達成》 【發明內容】 本發明在於提供能達成正常的彩色再生以及可獲得高 解析度及靈敏度且可增加不具有濾光器之像素的比例之成 像元件，以及使用該成像元件的成像設備。 爲了要達成上述目的，依據本發明實施例之成像元件 包含具有像素之光接收表面以及低通濾光器裝置，該低通 濾光器裝置係組構以聚焦預定的光於光接收表面之像素的 預定像素之上》 -6- 201119361 【實施方式】 在下文中’將根據圖式來詳細敘述此發明之較佳實施 例。 如第1圖中所描繪地，依據本發明實施例之成像元件 包含具有像素之光接收表面15b，以及諸如低通濾光器、 具有低通濾光器（LPF )功能之濾光器陣列、或其類似物 之低通濾光器裝置1 4，低通濾光器裝置1 4係組構以聚焦 預定的光於光接收表面1 5 b之像素的預定像素或諸預定像 素之上。依據本發明實施例之成像元件可使用於成像設備 之中，成像設備可包含：透鏡系統1 3 ( 1 1 ):成像元件， 係組構以經由透鏡系統使標的成像，而形成標的影像；以 及控制裝置（未顯示），係組構以處理標的影像做爲影像 資料。 〔第一實施例〕 第1圖係組態圖，描繪依據本發明實施例之包含成像 元件的成像光學系統。第1圖之左側指示標的側以及第1 圖之右側指示成像面側，參考符號1 1指示由一或更多個 透鏡所形成的透鏡系統1 1，參考符號1 2指示孔徑闌而設 定光圈數於大約1至3之內，參考符號13指示由一或更 多個透鏡所形成的透鏡系統，及參考符號1 5指示成像元 件體。透鏡系統1 1係設置於孔徑闌1 2之標的側，以及透 鏡系統1 3係設置於孔徑闌1 2之成像面側。透鏡系統1 1， 201119361 孔徑闌1 2，及透鏡系統1 3係設置於光軸L ; 在光軸L之上，低通濾光器14及成像j 靠近透鏡系統1 3之側起依序地設置。在此 像元件體1 5可個別地設置，或與低通濾光§ 設置。 接著，將詳細地解說成像元件體1 5及' 的結構。 〔成像元件體1 5〕 做爲成像元件體1 5，可使用諸如CCD、 類似物之已知的單色感測器。成像元件體1 算的用途而由封裝15c所保護且封裝15c之 由覆蓋物玻璃1 5 a所密封，做爲光接收表面 1 5b係設置於由覆蓋物玻璃1 5 a所密封之封 部分處。光接收部件1 5 b可具有像素，各個 約1至9微米之預定微米的尺寸，且如最近 接收部件可具有百萬個像素或大約一千萬個 裝15c’可選擇高熱阻之封裝以供使用做爲 外監測相機之用，且可選擇小尺寸封裝以供 式裝置之用。 〔低通濾光器1 4〕 低通濾光器1 4可組構以當聚焦預定的 面15b之預定像素或諸預定像素之上時，提 匕上。 t件體1 5係自 實施例中，成 ί 1 4成一體地 S通濾光器1 4 CMOS、或其 5係根據所打 透鏡側表面係 之光接收部件 裝1 5 c的中心 像素具有例如 所使用地，光 像素。做爲封 車用相機或戶 使用做爲提攜 光於光接收表 取預定的光之 -8- 201119361 波長分量。 低通濾光器14係由具有彼此相對之表面而各個表面 係設置有繞射結構的扁平玻璃板或樹脂基板所形成。 第2 A圖係透視圖，描繪由透鏡系統側所觀視之低通 濾光器的端末部分。設置於靠近透鏡系統1 3之側的低通 濾光器14之一端末表面係畫分成爲複數個區域21a、21b 、…，各個區域2 1 a、2 1 b、…係組構以聚焦透射低通濾光 器1 4的光於成像元件體1 5的光接收部件1 5b之例如4像 素x4像素=16像素的複數個像素之上。 在各個區域2 1 a、2 1 b、…中，係形成同心圓之繞射區 22a、22b、…，繞射區22a係由圍繞著成爲中心之光軸 23a的複數個同心圓之帶所形成，以及繞射區22b係由圍 繞著成爲中心之光軸23b的複數個同心圓之帶所形成。中 心部分的圓形帶之間的節距（間距）係與週邊部分的圓形 帶之間的節距不同，而調變圓形帶之間的節距；依據此調 變，繞射區22a、22b可具有透鏡功能，光聚焦功能會隨 著圓形帶之間的節距或間距的減少而變得更高。 第2B圖係透視圖，描繪由成像元件體1 5之側所觀視 之低通濾光器1 4的端末部分。設置於靠近成像元件體1 5 之側的低通濾光器1 4之另一端末表面係畫分成爲複數個 區域24a、24b、…，各個區域24a、24b、…具有相同的 面積，且係組構以聚焦透射低通濾光器1 4的光於成像元 件體的光接收部件1 5b之例如4像素X4像素=1 6像素的複 數個像素之上。區域24a、24b、…係實質地分別設置於區 201119361 域2 1 a、2 1 b、…的相對位置處。 在各個區域24a、24b、…中’係形成同心圓之繞射區 25a、2 5b、…，繞射區25a係設置有圍繞著成爲中心之光 軸26a的複數個同心圓之帶，以及繞射區25b係設置有圍 繞著成爲中心之光軸26b的複數個同心圓之帶。 第2C圖係剖面視圖，描繪以第2A圖之箭頭A所示 之方向所觀視之低通濾光器1 4的剖面。繞射結構的剖面 形狀係矩形，且繞射區的光軸23a、26a係設置以便彼此 相互些微地向上或向下偏離。繞射區22a及25a的有效直 徑係相互不同，且繞射區22a及25a之節距及刻槽深度的 調變程度亦係相互不同。藉由使用彼此相互不同之低通濾 光器14的一端末表面及另一端末表面，透射該等區域21a 、2 lb '…及區域24a、24b、…的光束係根據光束的波長 而聚焦於成像元件體15的光接收表面15b上之不同的兩 點之上。 做爲低通濾光器的生產方法，可使用施加光微影術技 術的方法，或利用具有例如鑽石咬合之精確切割處理的方 法。低通濾光器可藉由形成圖案於具有形狀的晶粒中，且 以透明材料來執行射出成形技術或所謂2P法，以拷貝複 數個繞射光學元件而生產。 〔設置於靠近透鏡系統側之低通濾光器的一端末表面 設置於靠近透鏡系統1 3之側的低通濾光器1 4之相對 -10- 201119361 表面的一端末表面之繞射區22a、22b、…具有做爲用於具 有650奈米波長的光束之空間低通濾光器的功能。在此， 將解說區域2 1 a做爲代表性之實例。如第3 A圖中所示地 ，形成於區域21a中之繞射區22a係組構以當具有450奈 米或5 5 0奈米波長的光進入低通濾光器之繞射區22a時， 發射出〇階繞射光；亦即，繞射區22a係組構以如死帶透 射一樣地透射該光，且聚焦透射的光於成爲成像元件體1 5 的光接收部件1 5b之一部分的光接收區3 1 a之上，光接收 區3 1a對應於具有16像素之區域。另一方面，當具有650 奈米波長的光進入低通濾光器時，如第3B圖中所示地， 光係發射出以成爲第一繞射光，且聚焦於光接收部件1 5b 上的一像素32a之上。因而，低通濾光器14的一端末表 面係組構以作用成爲用於450奈米及5 50奈米波長的光之 僅透射元件，及作用成爲用於650奈米波長的光之繞射元 件。 〔繞射區22a的刻槽深度或其類似者〕 上述之波長選擇性可藉由選擇繞射結構的刻槽深度而 達成。藉由將繞射光柵的剖面中之凹凸形狀的週期性相差 設定成爲其中欲成爲由低通濾光器所選擇性透射之預定的 光之預定波長（例如，45 0奈米，5 5 0奈米）的2η倍（2 的倍數），則可獲得高的0階光之透射率用於具有45 0奈 米及5 5 0奈米波長的光。第4圖係描繪具有剖面凹凸形狀 之繞射光柵的〇階光之透射率或第一階光之繞射效率與用· -11 - 201119361 於450奈米，550奈米，及650奈米波長的 槽深度間的關係視圖，用於所使用之繞射光 有1.45之折射率的石英。 如第4圖中所示地，在大約5.88微米 於450奈米及550奈米波長的0階光之透射 大，且用於650奈米波長的第一階光之繞 6%。例如，藉由設定繞射區22a的刻槽深度 件之中，透射區域21a之具有650奈米波長 於1 6像素之每像素6%的光透射率，亦即， 率）之光係聚焦於3B圖中所示的像素32a 面，45 0奈米，55〇奈米，及6 5 0奈米之光 3 2 a外之光接收區3 1 a的像素所實質均勻地g 〔設置於靠近成像元件體側之低通濾光 表面〕 設置於靠近成像元件體之側的低通濾光 端末表面具有繞射區25a、25b、…，各個 2 5b、…主要作用成爲用於具有5.50奈米波 低通濾光器。在此，將解說區域24a做爲代 如第5 A圖中所示地，形成於區域2 4 a中之 組構以當具有450奈米及65 0奈米波長的 25a時，實質地發射出第〇階繞射光；亦即 如死帶透射一樣地透射具有450奈米及650 ，且聚焦透射的光於成像元件體1 5的光接i 凹凸形狀之刻 柵的材料係具 的深度時，用 率係90%或更 討效率係大約 成爲在上述條 的平均値（用 9 6 %的光透射 之上；另一方 係由除了像素 Μ夂。 器的另一端末 器14之另一 繞射區 2 5 a、 長的光之空間 表性之實例。 繞射區2 5 a係 光進入繞射區 ，繞射區25a 奈米波長的光 文部件1 5 b之 -12- 201119361 一部分的光接收區3 1 a之上，光接收區3 1 a對應於具有1 6 像素之區域。另一方面，當具有550奈米波長的光進入低 通濾光器1 4時，如第5B圖中所示地，第一階繞射光係聚 焦於成像元件體之光接收部件15b上的一像素32b之上。 因而，低通濾光器1 4的另一端末表面係組構以作用成爲 用於具有450奈米及650奈米波長的光之僅透射元件，及 作用成爲用於5 5 0奈米波長的光之繞射元件。在此實施例 中，繞射區2 5 a的光軸2 6 a係定位以便在聚焦位置中自繞 射區2 2 a的光軸2 3 a傾斜地偏離一像素。 〔繞射區25a的刻槽深度或其類似者〕 上述之波長選擇性可藉由選擇繞射結構的刻槽深度而 達成。藉由將繞射光柵的剖面中之凹凸形狀的週期性相差 設定成爲其中欲成爲由低通濾光器所選擇性透射之預定的 光之預定波長（例如，45〇奈米，65 0奈米）的2η倍（2 的倍數），則可獲得高的〇階光之透射率用於具有450奈 米及650奈米波長的光。第6圖係描繪具有剖面凹凸形狀 之繞射光柵的〇階光之透射率或第一階光之繞射效率與用 於450奈米，5 50奈米，及650奈米波長的凹凸形狀之刻 槽深度間的關係視圖，用於所使用之繞射光柵的材料係具 有1.45之折射率的石英。 如第6圖中所示地，在大約5.8 1微米的深度時，用 於450奈米及650奈米波長的0階光之透射率係90 %或更 大，且用於5 5 0奈米波長的第一階光之繞射效率係大約 -13- 201119361 7%。例如，藉由設定繞射區25a的刻槽深度成爲在上述條 件之中，透射區域24a之具有5 5 0奈米波長的平均値（用 於16像素之每像素7%的光透射率，亦即，100%的光透射 率）之光係聚焦於第5B圖中所示的像素32b之上；另一 方面，450奈米，550奈米，及650奈米之光係由除了像 素3 2 b外之光接收區3 1 a的像素所實質均勻地接收。 藉由使用具有例如透射低通濾光器的正面及背面表面 之區域21a及24a的光之波長選擇性的上述低通濾光器14 於光學系統內，具有650奈米波長的光係聚焦於成像元件 體15之光接收區31a上的像素32a之上，以及具有550 奈米波長的光係聚焦於像素32b之上；具有波長450奈米 ，550奈米，及650奈米的光束進入除了像素32a及32b 之外的像素之內。在此接收狀態之下，彩色影像可藉由例 如下文參照第8至1 1圖所述之再現處理而由單色影像所 形成。 在此實施例中，係使用45〇奈米’ 55〇奈米’及65〇 奈米之三個波長，但波長並未受限於此；例如’可使用 47〇奈米，520奈米，及600奈米之波長的組合。再者， 其中各個波長並非具有一値於該處的情況可具有例如約2〇 奈米的帶寬；波長的組合可進一步具有除了該三個波長外 之例如約8 5 0奈米的近紅外區波帶。 各個區域21a、21b、24a、24b以及各個繞射區22a、 22b、25a、25b可具有根據其位置之尺寸變化（對應於像 素的數目）；亦即，區域21a、21b、24a、及24b的尺寸 -14- 201119361 可根據自成像透鏡或孔徑闌的光軸之中心至週邊區域（光 軸之外的區域）的位置而變化。 雖然在此實施例中係敘述矩形形狀於剖面中以做爲繞 射光柵的剖面形狀，但繞射光柵的剖面形狀可具有步階的 結構。再者，繞射階次並未受限於〇階光及第一繞射光， 且第二階光或更高階光可予以使用》此外，低通濾光器的 正面及背面側表面之繞射區的光軸23a、26a、23b、及 26b可係同軸的；在此情況中，繞射區22a、25a及繞射區 2 2b、2 5b的聚焦位置係設定成爲以相差函數而相互偏離。 再者，雖然在此實施例中係敘述其中低通濾光器1 4具有 各具備繞射結構之二端末表面於該處的情況，但可將繞射 結構形成於僅一端末表面之上；在此情況中，波長選擇性 可藉由使用繞射階中之差異而獲得，例如，其可獲得於當 具有65〇奈米之波長的光係聚焦於像素之上而成爲+第一 階光，以及具有550奈米之波長的光係聚焦於與其中聚焦 +第一階光於該處的像素不同的像素之上而成爲-第一階光 時。 繞射區的結構並未受限於同心圓圖案，且線性圖案可 予以使用；在此情況中，繞射光係成爲線而非成爲點地聚 焦於成像元件體之上，且因此’影像重現可依據線性圖案 而達成。 此外，雖然敘述其中低通濾光器1 4在該處係與成像 元件體1 5分離而設置，且設置在透鏡系統丨3與成像元件 體1 5之間的情況，但並未受限於此。例如，可將低通濾 -15- 201119361 光器使用做爲成像元件體15之覆蓋物玻璃15a的替代物 :藉此，可減少若干部件。選擇性地，可將低通濾光器形 成於透鏡系統1 3的透鏡表面之上。此外，低通濾光器可 與光接收部件1 5 b成一體地形成；在此情況中，可減少成 像元件體或其類似物之位置的失準直，而達成穩定的性質 〇 在下文中，將解說成像元件之濾光器陣列的結構。如 第7圖中所示地，6x6之每個陣列週期具有設置於陣列週 期的中心之具有提取紅色光的波長分量之功能的像素，及 具有提取藍色光的波長分量之功能的像素。在此，具有提 取紅色光的波長分量之功能的像素稱爲紅色濾光器，以及 具有提取藍色光的波長分量之功能的像素稱爲藍色濾光器 ;然而，此不僅受限於其中具有僅透射波長分量的實際濾 光器於該處的情況，而且受限於其中使用上述繞射元件於 該處以做爲濾光器的情況。在第7圖的濾光器陣列中，彩 色濾光器係以6x6像素週期而連續地設置。 成像兀件的像素可畫分成爲各具有反常像素之複數個 週期。濾光器陣列可具有LPF特徵，使得聚焦於組構以提 取預定波長分量的反常像素上之光束的光量係比聚焦於進 入成像元件之像素一週期內之鄰接該反常像素的像素上之 該預定波長分量的光束之平均光量更大。 除了紅色及藍色濾光器的像素之外的像素並不具有濾 光器功能，但係組構以獲得亮度資訊，且因此，在下文中 係稱爲Y像素。重點在於紅色濾光器的R (紅色）像素及 -16- 201119361 藍色濾光器的B (藍色）像素具有空間LPF功效；因此， 進入6x6陣列之紅色光之強度的平均値及進入6x6陣列之 藍色光之強度的平均値可分別由紅色像素及藍色像素所獲 得。在其中並不具有LPF (低通濾光器）功效於該處的情 況中，即使當執行以下之處理時，極大的重疊雜訊亦會產 生於彩色信號之中，且因此，影像品質會大大地劣化。 具有濾光器功能的像素係提供有空間LP F功效，且合 成處理係在空間LPF功效的考慮之下執行，以致可解決上 述問題。在此情況中之處理係顯示於第8圖之中。 上述控制裝置可組構以執行分離處理，而分離由成像 元件所形成之標的影像成爲由預定像素所形成的第一影像 以及由其他像素所形成的第二影像。第一影像可爲關於彩 色資訊的影像，以及第二影像可爲關於亮度資訊的影像。 除了分離處理之外，控制裝置可組構以執行：影像擴 展處理，而藉由擴展第一影像以產生第四影像；以及影像 合成處理，而合成第二及第四影像以形成第三影像。 除了影像擴展處理及影像合成處理之外，控制裝置可 組構以執行影像轉換處理，而轉換第二及第三影像的彩色 資訊成爲亮度資訊，且形成具有RGB之亮度値的第五影 像。 除了分離處理之外，控制裝置可組構以執行：影像擴 展處理’而擴展第一影像以形成第四影像；L P F處理，而 施加LPF處理至第一影像以藉由自第一影像去除高頻分量 來形成第六影像；以及影像合成處理，而合成第四及第六 -17- 201119361 影像以形成第三影像。 除了影像擴展處理、LPF處理、及影像合成處理之外 ’控制裝置可組構以執行影像轉換處理，而轉換第二及第 三影像的彩色資訊成爲亮度資訊，以形成具有RGB之亮 度値的第五影像。LPF處理可係使小範圍內之像素的亮度 値平均與其中配置預定像素的週期關連之處理。LPF處理 可包含影像減縮處理及影像擴展處理。第三影像可爲關於 彩色資訊之影像。 首先’執行分離處理。在分離處理中，來自成像元件 的信號係分離成爲由Y像素所形成的第二影像以及由R像 素及B像素所形成的第一影像。此時，在由γ像素所形成 的第二影像中之失效部件係在隨後的影像合成處理之前由 週邊的Y像素所插補，且第二影像具有與成像元件相同的 尺寸（像素數目）：然後，執行影像擴展處理以擴展由 R 像素及B像素所形成之第一影像，使得第一影像具有與第 二影像相同的尺寸，且隨後，執行影像合成處理以產生 Cb、Cr (色差）信號，而形成第三影像。 其次，執行影像轉換處理以結合第二及第三影像，且 然後，產生第五影像。在影像轉換處理中，例如，係使用 以下的轉換方程式：

Cb 〇ut = 0.564x ( B i η- Y in)

Cr_out = 〇.71 3χ ( R_in-Y_in) 其中Y_in係第二影像的輸入資料，B_in及R_in係第 四影像之B像素及R像素的輸入信號，以及Cb_out及 -18- 201119361

Cr_out係第三影像之輸出的亮度信號及彩色信號。 在影像轉換處理中，結合第二影像的Y (亮度）信號 ，且藉由使用由上述彩色濾光器陣列所獲得之成像元件的 信號，可取得由第五影像之YCbCr信號所獲得的彩色影像 〇 在此，可執行第9圖中所示之處理，使得可獲得具有 降低之重疊雜訊的高品質影像。 也就是說，在第9圖之中，可增加施加LPF處理至第 二影像以獲得第六影像的LPF處理。因爲在此實施例中， 係使用6 X 6之濾光器陣列，所以較佳地使用使6 X 6像素平 滑化的濾光器於LPF處理。 做爲LP F處理，如第1 0圖中所示地，可使用影像擴 展處理及影像減縮處理，使得可獲得高品質的影像。在此 ，較佳的是，所縮減的影像之影像尺寸係與第一影像的尺 寸（亦即，成像元件之反常像素的像素數目）相同的尺寸 ，以及所擴展的影像之影像尺寸係第四影像的相同尺寸。 第U圖係顯示做爲第1 0圖中所示之處理的特定實例。 其次，將解說其中標的影像係藉由使用設置有具備空 間LP F功能之彩色濾光器的成像元件以成像於該處的情況 ，與其中標的影像係藉由使用設置有不具備空間LP F功能 之彩色濾光器的成像元件以成像於該處的情況之間所成像 的影像品質中之不同點。 第1表（在下文中稱爲“相片1”）顯示在其中彩色濾 光器具有空間LPF功能於該處的情況中所成像之影像’以 -19- 201119361 及第2表（在下文屮稱爲、‘相片厂’）顯示在其中彩色濾光 器不具存空間L P F功能於該處的情況屮所成像之影像。 第1表

01234rj67890ABC：DEFGHI JKLMN -20 - 201119361 第2表

01234567890ABCDEFGH]JKLI#I 。收《 娜 在相片1的情況中，俺U灯小的滲色’闪爲大部分的 像素不爲有彩色濾光器，所以π丨達成高的靈敏度’以及4 獲得高解析的影像。相反地’在相丨V 2的情況屮’具有火 的滲色，fi影像的解析度低- 用於比較，在其中使用B苻η知所使用的Bayer配置 彩色濾光器之成像元件於該處的情況中之所成像的影像係 顯示於第3表（在下文中稱爲“扪片3”）之屮。在相片3 之中，特別地，例如可從字符的部分看到的适’相片3的 解析度係小於祀片1的解析度。 -21 - 201119361 第3表

〇]234^ό?09ϋΑ6〇!)ΕΡύΗΐ JKLHH unui'iwxwwi 例如可山與相片2與3之比較卷到的诘，相片1具冇 更高的铖敏度以及較丨ί丨的解析度。 在上述實例中，係使m R及Β的彩色濾光器；惟，亦 可使用例如G及B，R，G ’及B ’ IR (紅外光）及B ’以 及其類似者之彩濾光器的K他組合。 在此，將藉山使川第4表（在下文中稱爲“相片4”） ，第5表（在下文屮稱爲“丨丨丨斤V )，及第6衷（在下文 中稱爲“相片-6”）以解說與Κ中使丨I] _形區板（CZP )於 該處之情況的比較，以供參&之「Π。 -22 - 201119361 第4表

-23- 201119361 第6表

相片4係輸入的CZP影像；相片5係藉由使用依據此 茛施例之成像儿件，亦即，ft有具備空間L P F功能的彩色 濾光器之成像兀件所成像的影像；以及相片6係藉由使用 具有B ayer配置彩色濾光之成像元件所成像的影像。與相 片6相較地，在相片5之屮，可抑制假色的產生，且可獲 得高的解析度。 在此實施例中，雖然使川6 X 6之濾光器陣列的週期以 聚焦像素之1 / 3 6的R分至光學L P F中的R像素之內， 但白色光單純地兑冇1 /3總光筑的R分Μ ;也就是說，R 像尜的亮度係Ι_Ί色標的之Υ像素亮度的1 / 3，W而’存在 有其中R像素的S / Ν #劣化的問題。爲了要解決此問題’ 在光學L P F中，濾光器陣列係較作地組構使彳!} R分Μ係設 -24- 201119361 定爲具有3/36，亦即，1/12，而聚焦芊R像素之内。較佳 地，用於B像素的組態亦係相同。 可使用大於6 X 6之濾光器陣列的週期於其中需要更大 靈敏度於該處的情況中。例如，/1:其屮使用具存1 6 X 1 6之 週期的濾光器陣列於該處的情況屮，闪爲彩色资訊的解析 度會劣化，所以在輸出影像屮容易產屯滲色。 在此情況中，Yli L P F處理中，可較佳地執行1 / 8的減 縮處理及8倍的擴Μ處理之小於濾光器陣列的週期之因π ，而非1 / 1 6的減縮處理及丨6倍的擴展處理。 其中執行1 /1 6的減縮處埋及1 6倍的擴展處理於該處 之LP F處理的結果係顯不於第7表（作下义屮稱爲“相片 7 ”）之中。 第7表

01234567890ABCDEFGH i JKLIvIN -25 - 201119361 其中執行1 /8的減縮處埋及8倍的擴展處理於該處之 LPF處理的結果係顯不於第8表（在下文中稱爲“相片8” )之屮。 第8表

01234；567890ABCDEFGHI JKLMN 與相片7的情況相較地，在相片8的情況中，可達成 縮減之滲色且可獲得高品質的影像；也就是說，藉由使/Π 小於濾光器陣列之W子以執行LP F處理’"丨獲得高品質的 影像。

[第二贳施例J 低通瀘光器"ί A冇根據ffi定的光之偏極化方向而改變 -26 - 201119361 的偏極化相依之特徵。 低通濾光器的偏極化相依之特徵係僅透射預定偏極化 之光分量的特徵。 接著，將解說本發明之第二實施例，雖然在第一實施 例中係使用波長選擇性低通濾光器，但在此實施例中係使 用偏極化選擇性低通濾光器。 在此實施例中’係形成具有光偏極化選擇性的繞射光 柵做爲低通濾光器14。首先，請參閱第13圖，將敘述與 雙折射媒體關連所偏極化之光束的透射特徵。第1 3圖係 描繪在其中光束進入及透射一般雙折射媒體的情況中之光 束路徑的視圖’當光束進入雙折射媒體時，光束的方向係 根據光束的偏極化而改變；亦即，如第1 3圖中所示地， 以與雙折射媒體關連之第1 3圖的平面平行之方向所偏極 化的光束可無需改變方向地通過雙折射媒體，此光束係稱 爲尋常光束或正常光束。另一方面，以與雙折射媒體關連 之第13圖的平面垂直之方向所偏極化的光束會改變方向 地通過雙折射媒體’此光束係稱爲非尋常光束或反常光。 〔偏極化選擇性繞射光柵〕 將解說使用雙折射媒體之此偏極化選擇性繞射光柵。 第1 4 A圖係描繪其中光束進入之側的繞射光栅表面之視圖 ’以及第1 4 B圖係沿著第1 4 A圖之B - B線的剖面視圖。 第14B圖中所示之繞射光栅包含各向同性媒體81， 雙折射媒體82’及玻璃83;該等玻璃83係設置以便使各 -27- 201119361 向同性媒體8 1及雙折射媒體8 2插入其間。雙折射媒體8 2 具有複數個同心圓之帶（請參閱第14A圖），且各個同心 圓之帶具有矩形形狀於剖面中；在沿著第1 4A圖之B-B線 的剖面視圖之中，雙折射媒體具有凹凸的形狀。各向同性 媒體8 1具有與雙折射媒體82之形狀的互補形狀，且係在 與雙折射媒體8 2之凹凸形狀表面接觸的狀態中。 將參照第14A及14B圖來解說藉由使用偏極化選擇性 繞射光柵之光聚焦功能。第14C及14D圖係各描繪依據偏 極化光束的偏極化方向之光束的透射狀態。如第14B圖中 所示地，雙折射媒體8 2具有根據進入雙折射媒體之光束 的偏極化方向之“no”及“ne”的折射率。在此，no係用於尋 常光束的折射率（尋常折射率），以及ne係用於非尋常 光束的折射率（非尋常折射率）。 將解說其中偏極化選擇性繞射光柵係藉由選擇各向同 性媒體8 1及雙折射媒體8 2而生產，以便將各向同性媒體 之折射率η 1設定成爲等於ne的情況。當光束進入繞射光 柵使得光束的偏極化方向等於非尋常光束的偏極化方向時 ，各向同性媒體8 1的折射率係與雙折射媒體的折射率相 同，以至光束可無任何影響地透射；相反地，當光束進入 繞射光柵使得光束的偏極化方向垂直於非尋常光束的偏極 化方向，亦即，光束的偏極化方向係等於尋常光束的偏極 化方向時，則各向同性媒體81與雙折射媒體的折射率彼 此相互不同。因而，繞射會由於繞射光柵之各向同性媒體 及雙折射媒體82之邊界表面的形狀而發生，且光束的方 -28- 201119361 向會改變。如第14C及14D圖中所示地，死區透射或光聚 焦係根據進入光束的偏極化而選擇。 〔低通濾光器1 4〕 依據此實施例之低通濾光器14具有偏極化選擇性繞 射光柵之上述組態及功能；也就是說，低通濾光器1 4具 有第1 5圖中所示之剖面結構，其中繞射結構92係藉由使 用雙折射媒體而形成於玻璃板或樹脂基板9 1之上，各向 同性媒體93係互補地添加，以及繞射光柵係以玻璃板或 樹脂基板94來密封，而光束進入該密封玻璃板94。 第1 6圖係透視圖，描繪由透鏡系統側所觀視之低通 濾光器14的端末部分。在此圖式中，爲簡明之緣故，係 省略玻璃板94及各向同性媒體93。低通濾光器14係畫分 成爲各具有相同面積之複數個區域l〇la、l〇lb、…，各個 區域1 0 1 a、1 0 1 b、…係組構以聚焦透射低通濾光器1 4的 光於光接收部件之例如4像素X4像素=1 6像素的複數個像 素之上。 在各個區域l〇la、101b、…中，係形成同心圓之繞射 區102a、102b、…，繞射區102a係由圍繞著成爲中心之 光軸103a的複數個同心圓之帶所形成，以及繞射區102b 係由圍繞著成爲中心之光軸1 〇3b的複數個同心圓之帶所 形成。圓形帶之間的節距（間距）係自中心部分變化至週 邊部分，而調變圓形帶之間的節距；依據此調變，該等繞 射區可具有透鏡功能，光聚焦功能會隨著圓形帶之間的節 -29- 201119361 距或間距的減少而變得更高。 做爲低通濾光器14的生產方法，可使用施加光微影 術技術的方法’或利用具有例如鑽石咬合之精確切割處理 的方法。低通濾、光器可藉由形成圖案於晶粒中，且以透明 材料來執行射出成形技術或所謂2P法，以拷貝複數個繞 射光學元件而生產。 〔低通濾光器的繞射區〕 低通濾光器14的繞射區102a、102b、…主要具有做 爲用於具有尋常光之偏極化方向的光束之空間低通濾光器 的功能。在此，將解說區域1 〇 1 a做爲代表性之實例。如 第17A圖中所示地，形成於區域101a中之繞射區l〇2a係 組構以當具有非尋常光束之偏極化方向的光進入低通濾光 器之繞射區1 02 a時，實質地發射出0階繞射區；亦即， 繞射區1 02a係組構以如死帶透射一樣地透射該光，且聚 焦透射的光於成爲成像元件體15的光接收部件15b之一 部分（請參閱第1圖）的光接收區1 1 1 a之上，光接收區 Ilia對應於具有16像素之區域。另一方面，當尋常光束 進入低通濾光器時，如第1 7B圖中所示地，光係發射出以 成爲第一繞射光，且聚焦於光接收部件1 5b上的一像素 1 1 2a之上。因而，低通濾光器1 4係組構以作用成爲用於 非尋常光束之僅透射元件，及作用成爲用於尋常光束之繞 射元件。 -30- 201119361 〔繞射區2 5 a的刻槽深度〕 上述之偏極化選擇性可藉由選擇繞射結構的刻槽深度 ，尋常光束的折射率no，非尋常光束的折射率ne，及各 向同性媒體的折射率η 1而達成。藉由選擇折射率ne及n 1 以便成爲ne = nl，則可達成用於非尋常光束的死帶透射。 第1 8圖係描繪用於具有剖面凹凸形狀之繞射光柵的 光束之〇階光透射率或第一階光繞射效率與凹凸形狀之刻 槽深度間的關係視圖，折射率係η 〇 = 1 . 7 5及n e = 1.4 5。 在大約1.86微米的深度時，〇階光透射率係90%或更 大，且第一階光繞射效率係大約7 %。例如，藉由設定繞 射區的刻槽深度成爲在上述條件之中，尋常光束係僅聚焦 於第17B圖的像素112a之上，且具有尋常光之平均値的 光通過區域111a;另一方面，尋常光束及非尋常光束係由 除了像素112a外之光接收部件121a的像素所實質均勻地 接收。 藉由使用具有偏極化選擇性之上述低通濾光器1 4 ,通 過低通濾光器1 4之區域1 〇 I a的光聚焦於成像元件體j 5 的光接收區1 1 1 a的像素1 1 2a之上作爲一般光束。非尋常 光束的光則均勻地聚焦於其他像素之上。藉由此一光接收 或聚焦狀態’偏極化影像可藉由使用在參照第8至1 1圖 之上述重建處理的單色成像而形成。 在此實施例中’雖然係敘述其中繞射結構係形成於一 側的結構’但可將繞射結構形成於兩側；亦即，如第19 圖中所示地，除了其中在該處形成雙折射媒體之繞射結構 -31 - 201119361 92的板91之外，低通濾光器可具有一板91’，其中繞射 結構9 2 ’形成於板9 1的相對側’及各向同性媒體9 3係添 加於其間。再者，如第一實施例中所述地，可將各個繞射 表面設定使得各個繞射表面的聚焦位置彼此相互偏離，且 尋常光束和非尋常光束係分別地聚焦。 各個區域可具有根據其位置之尺寸變化（對應於像素 的數目）：亦即，區域l〇la的尺寸可根據自成像透鏡或 孔徑闌的光軸之中心至週邊區域（光軸之外的區域）的位 置而變化。 雖然在此實施例中係敘述矩形形狀於剖面中以做爲繞 射光柵的剖面形狀，但繞射光柵的剖面形狀可具有步階的 結構。再者，繞射階次並未受限於0階光及第一繞射光， 且第二階光或更高階光可予以使用。 繞射區的結構並未受限於同心圓圖案，且線性圖案可 予以使用；在此情況中，繞射光係成爲線而非成爲點地聚 焦於成像元件體之上，且因此，影像重現可依據線性圖案 而達成。 雖然在此實施例中，低通濾光器1 4係與成像元件體 1 5分離地設置於透鏡系統丨3與成像元件體1 5之間，但並 未受限於此；例如，可將低通濾光器使用做爲成像元件體 15之覆蓋物玻璃15a的替代物。 再者’偏極化選擇性繞射光柵並未受限於上述各向同 性材料及雙折射材料的結合，且利用子波長結構的材料可 予以使用；亦即，如第2 0圖中所示地，偏極化選擇性可 -32- 201119361 藉由重疊具有大於形成在板91上之結構的波長之節 繞射結構92與具有短於該波長之週期（λ )的週期 構而達成。藉由此方法，可獲得偏極化選擇性繞射光 簡單結構，以致可達成低成本及薄的低通濾光器。 第一影像可係關於偏極化資訊的影像，以及第二 可係關於亮度資訊的影像。 在下文中，將解說成像元件之濾光器陣列的結構 第2 1圖中所示地，6x6之每個陣列週期具有具備組構 射Ρ偏極化光之濾光器的像素及具備組構以透射S偏 光之濾光器的像素於陣列週期的中心；其他的像素（ Υ像素）並不具有濾光器功能。重要的是，s偏極化 器及Ρ偏極化濾光器亦具有空間LP F功效，且因此， 得進入6x6陣列之S偏極化光之強度的平均値以及進 X 6陣列之ρ偏極化光之強度的平均値。在其中並不 LPF功效於該處的情況中，即使當執行以下之處理時 大的重疊雜訊亦會產生於偏極化資訊之中，且因此， 數量會大大地減少。此並不受限於其中具有組構以透 極光之實際濾光器於該處的情況，且上述繞射元件、 、或其類似物亦可具有濾光器功能。 做爲此實施例中之處理，如第2 2圖中所示地， 行反常像素的分離處理。在分離處理中，來自成像元 信號係分離成爲由Υ像素所形成的第二影像，以及由 極化像素及Ρ偏極化像素所形成的第一影像。此時， γ像素所形成的第二影像中之失效部件係在隨後的影 距的 性結 柵的 影像 。如 以透 極化 稱爲 濾光 可獲 入6 具有 ，極 資訊 射偏 S WS 係執 件的 S偏 在由 像合 -33- 201119361 成處理之前由週邊的Y像素所插補，且第二影像具有與成 像元件的尺寸（例如，6 4 0 X 4 8 0，如上述實例中所示）相 同的尺寸（像素的數目）。 然後’執行影像擴展處理以擴展由S偏極化像素及Ρ 偏極化像素所形成之第一影像，使得第一影像具有與第二 影像相同的尺寸；及隨後，執行影像合成處理以形成第三 影像’且因此，可獲得建構第三影像之亮度資訊和對應的 偏極化資訊。 一般而言，在其中使用偏極化資訊來偵測潮濕路面以 防止車輛打滑的情況中，偏極化資訊無需具有與亮度資訊 相同的解析度，但亮度資訊需具有高的解析度，因爲亮度 資訊係使用以顯示影像或執行路面偵測處理之用。在此情 況中，以實施例中的方法係較佳的，因爲可藉由一成像設 備以獲得高解析度的亮度資訊和具有低解析度的偏極化資 訊，但無重疊雜訊的產生。 影像合成處理可包含簡單地封包彼此具有相同像素數 目的亮度資訊和偏極化資訊，且然後，傳遞該資訊至隨後 的裝置。影像合成處理亦可包含指定或提供偏極化資訊爲 色差資訊，以顯示彩色偏極化資訊。 第23圖顯示其中將第一至第三影像指定或提供爲實 際資料的實例；其中使用上述濾光器陣列之情況係更特定 地顯示於第24圖的處理流程之中。 除了分離處理之外，控制裝置可組構以執行：影像減 縮處理而縮減第二影像以形成第四影像；及影像合成處理 -34- 201119361 而合成第一及第四影像以形成第三影像。 在其中亮度資訊無需具有高解析度的情況中，第2 5 圖中所示的方法亦係較佳的；也就是說，首先，執行反常 像素的分離處理。在分離處理中，來自成像元件的信號係 分離成爲由S偏極化像素所形成的第二影像及由p像素所 形成的第一影像；此時，在由γ像素所形成的第二影像中 之失效部件係在隨後的影像合成處理之前由週邊的γ像素 所插補’且第二影像具有與成像元件相同的尺寸（像素數 目）’例如640x480像素。然後，執行影像減縮處理以縮 減亮度資訊之第二影像，使得第二影像具有與由S像素及 P像素所形成之第一影像相同的尺寸，以形成第四影像； 隨後’執行影像合成處理以產生由來自第四影像及第一影 像之亮度資訊和對應的偏極化資訊所建構之第三影像。 其次，例如針對車用相機或其類似物。如第26A圖中 所示地’偵測交通號誌燈之顏色的彩色偵測功能需在螢幕 的上方側，以及藉由使用偏極化資訊之潮濕路面的偵測功 能需在螢幕的下方側。 在此情況中，如第2 6 B圖中所示地，較佳的是，例如 ’成像元件的上方側係設置有第一實施例的濾光器陣列以 獲得彩色影像，以及成像元件的下方側係由其中低通濾光 器係組構以當聚焦預定光時提取該預定光的波長分量之組 態，或將被使用於各個區域中之不同的濾光器陣列之其他 組合所形成。 依據本發明之實施例，因爲係設置組構以聚焦預定的 -35- 201119361 光於成像元件之光接收部件上的預定像素之上，所以可達 成成像元件之高的解析度和靈敏度。此外，可增加無需濾 光器之像素的比例，以及可提供能達成正常彩色重現的成 像元件。 【圖式簡單說明】 第1圖係依據本發明實施例之具有成像元件的成像光 學系統之示意組態圖； 第2A圖係描繪由透鏡側所觀視之低通濾光器的透視 圖； 第2B圖係描繪由成像元件體之側所觀視之低通濾光 器的透視圖； 第2 C圖係描繪低通濾光器之剖面視圖； 第3A圖係解說視圖，描繪其中具有450奈米及550 奈米之波長的光在該處進入透鏡側之低通濾光器的繞射表 面上之低通濾光器的情況； 第3B圖係解說視圖，描繪其中具有65 0奈米之波長 的光在該處進入透鏡側之低通濾光器的繞射表面上之低通 濾光器的情況； 第4圖係描繪0階光之透射率或第一階光之繞射效率 與透鏡側的低通濾光器之繞射表面上的凹凸形狀之刻槽深 度間的關係視圖： 第5A圖係解說視圖，描繪其中具有450奈米及550 奈米之波長的光在該處進入成像元件體側之低通濾光器的 -36- 201119361 繞射表面上之低通濾光器的情況； 第5B圖係解說視圖，描繪其中具有650奈米之波長 的光在該處進入成像元件體側之低通濾光器的繞射表面上 之低通濾光器的情況； 第6圖係描繪0階光之透射率或第一階光之繞射效率 與成像元件體側的低通濾光器之繞射表面上的凹凸形狀之 刻槽ί朵度間的關係視圖； 第7圖係解說具有6x6之週期的濾光器陣列之結構的 解說視圖； 第8圖係描繪由成像元件所成像之影像的處理流程之 視圖； 第9圖係描繪由成像元件所成像之影像的處理流程之 視圖； 第1 〇圖係描繪由成像元件所成像之影像的處理流程 之視圖， 第1 1圖係描繪由成像元件所成像之影像的處理流程 之視圖： 第12圖係解說第二實施例中之具有16x16之週期的 濾光器陣列之結構的解說視圖； 第1 3圖係描繪當透視雙折射媒體時之光束路徑的視 圖； 第1 4 Α圖係描繪光束進入之繞射光柵的視圖； 第1 4B圖係沿著第1 4A圖之B-B線的剖面視圖； 第1 4C圖係描繪依據光束之偏極化方向的透射狀態之 -37- 201119361 視圖； 第1 圖係描繪依據光束之偏極化方向的透射狀態之 視圖， 第1 5圖係描繪第二實施例之低通濾光器的剖面視圖 > 第1 6圖係低通濾光器的透視圖； 第17A圖係解說其中非尋常光束在該處進入低通濾光 器之狀態的解說視圖； 第17B圖係解說其中尋常光束在該處進入低通瀘光器 之狀態的解說視圖； 第1 8圖係描繪尋常光束的〇階光之透視率或第一階 光之繞射效率與成像元件體側之低通濾光器的繞射表面上 之凹凸形狀的刻槽深度間之關係視圖； 第1 9圖係描繪其中繞射結構相對地設置於該處之低 通濾光器的剖面視圖； 第20圖係描繪具有具備小於波長之週期的週期性結 構之低通濾光器的透視圖； 第21圖係解說第二實施例中之具有6x6之週期的濾 光器陣列之結構的解說視圖； 第22圖係描繪由成像元件所成像之影像的處理流程 之視圖； 第2 3圖係描繪由成像元件所成像之影像的處理流程 之視圖： 第24圖係描繪由成像元件所成像之影像的處理流程 -38- 201119361 之視圖； 第2 5圖係描繪由成像元件所成像之影像的處理流程 之視圖； 第26A圖係描繪由車用相機所成像之影像的實例之視 圖；以及 第2 6B圖係解說用以處理成像結果之方法的解說視圖 【主要元件符號說明】 1 1 ' 1 3 :透鏡系統 1 2 :孔徑闌 1 4 :低通濾光器 1 5 :成像元件體 1 5 a :覆蓋物玻璃 15b、121a :光接收部件 1 5c :封裝 21a、 21b、 24a、 24b、 101a、 101b ：區域 22a ' 22b、 25a、 25b、 102a、 102b ：繞射區 23a、 23b、 26a、 26b、 103a、 103b ：光軸 31a、111a:光接收區 32a、 32b、 112a：像素 81、9 3 :各向同性媒體 82 :雙折射媒體 8 3 :玻璃 -39- 201119361 9 1、9 1 ’ ：玻璃板或樹脂基板 9 2、9 2 ’ ：繞射結構 94 :密封玻璃板 -40-

Claims (1)

1. 201119361 七、申請專利範圍： 1. 一種成像元件，包含： 光接收表面，其具有像素；以及 低通濾光器裝置’係組構以聚焦預定的光於該光接收 表面之該等像素的預定像素之上。 2. 如申請專利範圍第1項之成像元件，其中該低通 濾光器裝置係組構以當聚焦該預定的光時，提取該預定的 光之波長分量。 3. 如申請專利範圍第1項之成像元件，其中該低通 濾光器裝置具有根據該預定的光之偏極化方向而改變的偏 極化相依之特徵。 4. 如申請專利範圍第3項之成像元件，其中該低通 濾光器裝置的該偏極化相依之特徵係僅透射預定偏極化之 光分量的特徵。 5. 如申請專利範圍第1項之成像元件， 其中該成像元件之該等像素係畫分成爲各具有反常像 素之複數個週期；以及 其中光選擇性濾光器具有低通濾光器（LPF )特徵， 使得聚焦在組構以提取預定的波長分量之該反常像素上的 光束之光量係比聚焦在進入該成像元件的該等像素的一週 期內之鄰接該反常像素的像素上之該預定的波長分量之光 束的平均光量更大。 6. —種成像設備，包含： 透鏡系統； -41 - 201119361 成像元件，係組構以經由該透鏡系統使標的成像，而 形成標的影像：以及 控制裝置，係組構以處理該標的影像做爲影像資料， 其中該成像元件包含具有像素之光接收表面及低通濾 光器裝置，該低通濾光器裝置係組構以聚焦預定的光於該 光接收表面之該等像素的預定像素之上；以及 其中該控制裝置係組構以執行分離處理，而分離由該 成像元件所形成之該標的影像成爲第一影像及第二影像， 該第一影像係由該等預定像素所形成，以及該第二影像係 由除了該等預定像素之外的像素所形成。 7. 如申請專利範圍第6項之成像設備，其中該第一 影像係關於彩色資訊的影像，以及該第二影像係關於亮度 資訊的影像。 8. 如申請專利範圍第6項之成像設備，其中該第一 影像係關於偏極化資訊的影像，以及該第二影像係關於亮 度資訊的影像。 9. 如申請專利範圍第6項之成像設備，其中除了該 分離處理之外，該控制裝置係組構以執行：影像擴展處理 ，而藉由擴展該第一影像以產生第四影像；以及影像合成 處理，而合成該第二及第四影像以形成第三影像。 10. 如申請專利範圍第9項之成像設備，其中除了該 影像擴展處理及該影像合成處理之外，該控制裝置係組構 以執行影像轉換處理，而轉換該第二及第三影像的彩色資 訊成爲亮度資訊且形成具有RGB之亮度値的第五影像。 •42 - 201119361 1 1 .如申請專利範圍第6項之成像設備，其中 分離處理之外，該控制裝置係組構以執行：影像減 ，而縮減該第二影像以形成第四影像；以及影像合 ，而合成該第一及第四影像以形成第三影像。 12. —種成像設備，包含： 透鏡系統； 成像元件，係組構以經由該透鏡系統使標的成 形成標的影像；以及 控制裝置，係組構以處理該標的影像做爲影像i 其中該成像元件包含具有像素之光接收表面及 光器裝置，該低通濾光器裝置係組構以聚焦預定的 光接收表面之該等像素的預定像素之上； 其中該控制裝置係組構以執行分離處理，而分 成像元件所形成之該標的影像成爲第一影像及第二 該第一影像係由該等預定像素所形成，以及該第二 由除了該等預定像素之外的像素所形成；以及 其中該控制裝置係組構以執行：影像擴展處理 展該第一影像以形成第四影像；LP F處理，而施加 理至該第一影像以藉由自該第一影像去除高頻分量 第六影像；及影像合成處理，而合成該第四及第六 形成第三影像。 13. 如申請專利範圍第1 2項之成像設備，其 該影像擴展處理、該LPF處理、及該影像合成處理 該控制裝置係組構以執行影像轉換處理，而轉換該 除了該 縮處理 成處理 像，而 蒙料， 低通濾 光於該 離由該 影像， 影像係 ，而擴 LPF處 來形成 影像以 中除了 之外， 第二及 -43- 201119361 第三影像的彩色資訊成爲亮度資訊，以形成具有RGB之 亮度値的第五影像。 14. 如申請專利範圍第12項之成像設備，其中該 LPF處理係使小範圍內之像素的亮度値平均與配置該等預 定像素的週期關連之處理。 15. 如申請專利範圍第1 2項之成像設備，其中該 LPF處理包含影像減縮處理及影像擴展處理。 -44-