TWI398948B - 熔成式多陣列彩色影像感測器、成像系統及擷取一影像的方法 - Google Patents

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Description

熔成式多陣列彩色影像感測器、成像系統及擷取一影像的方法
本發明一般係關於半導體器件領域，且更特定言之係關於多陣列影像感測器器件。
半導體行業目前產生使用微透鏡的不同類型之以半導體為主的影像感測器，例如電荷耦合器件(COD)、CMOS主動像素感測器(APS)、光二極體陣列、電荷注入器件與混合焦平面陣列及其他影像感測器。此等影像感測器使用微透鏡以將電磁輻射聚焦於光轉換器件(例如光二極體)上。另外，此等影像感測器可以使用彩色濾光片以使電磁輻射之特定波長穿過來藉由光轉換器件進行感測，因此光轉換器件通常係與一特定彩色相關聯。
微透鏡有助於增加光學效率並減少一影像感測器之像素單元之間的串擾。圖1A及1B顯示使用拜耳彩色濾光片圖案化陣列100(以下說明)的傳統彩色影像感測器之一部分的俯視圖及簡化截面圖。陣列100包含像素單元10，每個像素單元係形成於一基體1上。每個像素單元10包含光轉換器件12r、12g、12b(例如光二極體)，與電荷收集井13r、13g、13b。所說明的陣列100具有微透鏡20，其收集光並將光聚焦於光轉換器件12r、12g、12b上，該等器件進而將聚焦的光轉換成電子，其係儲存在個別電荷收集井13r、13g、13b中。
陣列100亦可以包含彩色濾光片陣列30或由該彩色濾光片陣列30所涵蓋。彩色濾光片陣列30包含彩色濾光片31r、31g、31b，每個彩色濾光片係置放在像素單元10上。濾光片31r、31g、31b之每一個僅使光的特定波長穿過個別光轉換器件。通常而言，彩色濾光片陣列係配置在重複拜耳樣式中，該圖案包含兩個綠色濾光片31g，其用於如圖1A所配置的每個紅色濾光片31r及藍色濾光片31b。
在彩色濾光片陣列30與像素單元10之間具有一層間介電質(ILD)區域3。ILD區域3通常包含多層層間介電質與導體，其形成像素單元10的器件之間以及從像素單元10至陣列100周邊的電路150之連接。介電層5係通常提供在彩色濾光片30與微透鏡20之間。
拜耳樣式彩色濾光片以及使用單一陣列上的交替RGB濾光片之其他彩色濾光片圖案之一個主要缺點係，像素當中的串擾可以有效地減小彩色重建能力。串擾以兩種方式出現。光學串擾出自若干來源，一個來源係當光以廣角進入微透鏡而且並非適當地聚焦於正確像素上時。圖1B顯示角度光學串擾之一範例。濾波的紅光15之大多數到達正確的光轉換器件12r，但是欲意用於紅色光轉換器件12r之濾波的紅光16之某些係誤導至鄰近的綠及藍像素。
電性串擾亦可以透過模糊效應而出現在陣列中。模糊出現在下列情況下：光源之強度係太強以致像素單元10之電荷收集井13r、13g無法再儲存電子並提供額外電子17給基體及鄰近的電荷收集井。在特定彩色(例如紅色)係特別強的情況下，此模糊效應可以人工增加鄰近綠及藍像素的回應。
因此，有利的係將替代性彩色濾光片配置用於影像感測器以提供更精確的彩色資料並且此可減輕光學及電性串擾。
本發明在各示範性具體實施例中併入同一影像器晶粒上具有分離的個別彩色濾光片之多個影像感測器陣列。一項示範性具體實施例係一影像感測器，其包括一基體之一表面上的複數個像素單元陣列，其中每個像素單元包括一光轉換器件。每個陣列係配置成藉由一光學系統擷取同一影像，該光學系統提供同一影像給每個陣列。一影像處理器電路係與複數個陣列連接並配置成組合由個別陣列擷取的影像，而且產生一輸出影像。
在以下詳細說明中參考附圖，其形成本發明之一部分並說明其中可實施本發明的特定具體實施例。在該等圖式中，所有若干視圖中相同參考數字說明實質上類似的組件。此等具體實施例係充分詳細說明以使熟習技術人士能實施本發明，而且應瞭解可利用其他具體實施例，並可進行結構、邏輯及電性改變而不脫離本發明之精神及範疇。
術語"晶圓"及"基體"應理解為包含：絕緣物上矽(SOI)、藍寶石上矽(SOS)技術、摻雜及未摻雜的半導體、由一基底半導體基座支援的矽磊晶層及其他半導體結構。此外，當在以下說明中參考一"晶圓"或"基體"時，可能已利用先前的處理步驟以在該基底半導體結構或基座中形成區域或接面。另外，半導體不必以矽為主，而可以矽鍺、鍺或砷化鎵為基礎。
術語"像素"或"像素單元"指包含用於將電磁輻射轉換成電信號的光轉換器件之圖像元件單位單元。通常而言，同時採用類似方式進行影像感測器中的所有像素單元之製造。
圖2係依據本發明之一具體實施例的多陣列影像感測器200之俯視圖。在所說明的具體實施例中，影像感測器200係2×2陣列感測器。影像感測器200包含一基體201，其上製造四個像素陣列213r、213b、213g、213g'及用於每個陣列213r、213b、213g、213g'之相關聯的支援電路250。所說明的具體實施例包含兩個綠像素陣列213g、213g'、一個紅像素陣列213r與一個藍像素陣列213b。不透明壁260分離個別陣列。四個成像濾光片231r、231b、231g、231g'係採用拜耳樣式而分別配置在像素陣列213r、213b、213g、213g'上。紅濾光片231r係配置在紅像素陣列213r上，藍濾光片231b係配置在藍像素陣列213b上以及綠濾光片231g、231g'係配置在個別綠像素陣列213g、213g'上。四個成像透鏡220係配置在像濾光片231r、231b、231g、231g'上。
包含單一晶粒上的多陣列彩色影像感測器可減少彩色串擾人工製品，尤其對於具有小於6微米×6微米的像素大小之小型相機模組而言。配置在單一晶粒上並包含分離的彩色濾光片231r、231b、231g、231g'之多個成像陣列213r、213b、213g、213g'達到優良的彩色性能，同時減小成像透鏡系統之焦距。此配置可以在很大程度上減少彩色串擾；此外，具有較短焦距的成像透鏡可以最小化視差效應並使得使用影像感測器200的相機模組可更小。
多陣列佈局具有優於傳統系統的若干優點。除提供具有較短焦距的透鏡以外，彩色濾光片還可加以更輕易地嵌入成像透鏡本身中而不需要用於每個像素的個別彩色濾光片，從而提供較佳的靈活性來調諧並最佳化彩色濾光片以獲得較佳彩色影像重建及最大光子輸出。如以上所說明，可以在很大程度上減少彩色串擾，因為完全隔離不同的彩色濾光片陣列。
另外，由於每個彩色濾波的陣列之單一像素精度，所以與使用拜耳樣式濾光片的陣列相比，將減少彩色混淆現象並且去馬賽克將沒有必要。使用分離的彩色陣列亦提供諸如曝光時間控制及分離的像素參數最佳化方面之更多靈活性，如光譜回應、轉換增益等。
可使用較短的焦距，因為每個透鏡的影像面積可以係典型拜耳樣式感測器陣列之面積的25%。此較短的焦距可轉化為成像模組之欄位的擴大深度並可減輕對自動聚焦機制的需求。
在以上具體實施例中，一旦每個陣列已擷取一影像，則依據該陣列上的濾光片之彩色為該影像指派一彩色。現在可以組合此等影像以形成單一RGB彩色輸出，其中該輸出之每個像素使用來自該等陣列之每個的對應像素之像素數值。
RGB彩色輸出可能在至少一個線性方向上展現某程度的視差，因為該等陣列係在嘗試從同一平面上的不同位置擷取同一影像。一般而言，較短的焦距可消除使用同一晶粒上的分離彩色陣列所固有的視差之較大部分。對於視差係大到足以干擾影像之適當重建(例如欲加以擷取的物件係離影像器透鏡很近)的情形而言，可執行擷取的影像之後處理(以下進行詳細說明)。
圖3係依據本發明之另一具體實施例的另一多陣列影像感測器300之俯視平面圖。在所說明的具體實施例中，影像感測器300係3×1陣列感測器。影像感測器300包含一基體301，其封裝三個像素陣列313r、313b、313g及用於每個陣列之相關聯的支援電路350。此具體實施例包含一個綠像素陣列313g、一個紅像素陣列313r及一個藍像素陣列313b。不透明壁360分離個別陣列。三個成像濾光片331r、331b、331g係配置在每個像素陣列313r、313b、313g上。紅濾光片331r係配置在像素陣列313r上，藍濾光片331b係配置在像素陣列313b上以及綠濾光片331g係配置在像素陣列313g上。三個成像透鏡320係配置在個別成像濾光片331r、331b、331g上。
如以上所提出，一旦每個陣列已擷取一影像，則依據該陣列上的濾光片之彩色為該影像指派一彩色。現在可組合此等影像以形成單一RGB彩色輸出。
一3×1陣列影像感測器具有將任何視差限制在一個線性方向上的額外優點。藉由配置該等陣列以便視差僅出現在一個線性方向上，可減少自擷取的影像資料重建影像所必需的後處理之量及類型。
圖4係依據本發明之任一具體實施例(例如，依據圖2及3所繪示之2×2或3×1像素陣列)之一影像感測器400之一部分之一截面圖。感測器400包含一基體401，其上製造複數個像素陣列413r、413g及用於每個陣列之相關聯的支援電路(未繪示)。所繪示的部分顯示一個綠色像素陣列413g與一個紅色像素陣列413r。應瞭解的是，至少有一個藍色陣列及可能的另一截面圖中未繪示之綠色陣列，。不透明壁460分離個別陣列及成像透鏡431r、431g，其係配置在每個分別之像素陣列413r、413g上。
當欲加以成像的一物件470移動至更接近成像透鏡420，個別陣列413r、413g將展現其間視差偏移方面的增加。兩個陣列之間的視差偏移之大小係由下列公式約計： 其中d係影像像素陣列上的視差偏移距離，F係透鏡之焦距，D係兩個陣列之間的中心到中心之距離；以及O係欲加以成像的物件470與成像透鏡420之間的距離。此外，w係兩個像素之間的中心到中心之距離並且n係欲根據視差計算而加以偏移的像素之數目。
依據公式1，焦距F方面的減小及陣列之間的中心到中心之距離D方面的減小將導致對於給定的物件距離O之總體視差偏移方面的減小。物件距離O可加以手動設定，或可由傳統距離偵測器件(例如紅外線感測器或自動聚焦機制(未顯示))加以偵測。一旦已測量或約計物件距離O，則可執行視差偏移計算。
在圖4所示的範例中，物件470之一部分並係由感測器陣列413g上的像素475所擷取，但由感測器陣列413r上的像素476代替對應像素475所擷取。藉由選擇一個陣列(例如413g)作為參考陣列，採用物件距離O、焦距F及中心到中心之距離D計算視差偏移d。因此可藉由將視差偏移d除以像素之間的中心到中心之距離w而計算偏移413r之輸出影像所需要的像素之數目n。在此範例中，當提供RGB輸出時，用於綠陣列的像素475之輸出將用於紅陣列之像素476的輸出。當然，RGB輸出亦將包含來自第二綠陣列以及藍陣列的對應像素，其按需要加以偏移以校正視差偏移。
例如圖5A係一曲線圖，其顯示視差偏移d與陣列之間的中心到中心之距離D之間的關係，該等陣列係基於2微米的像素大小及100 mm的物件距離O。圖5B係另一曲線圖，其顯示視差偏移d與物件離陣列之透鏡的距離O之間的關係，該陣列係基於2微米的像素大小及3 mm的中心到中心之距離D。
隨著物件距離O的增加，視差偏移d變得可忽略不計。例如，對於圖5B所示具有2微米的像素大小及3 mm的中心到中心之距離D之設計範例而言，在物件距離O大於1m的情況下，視差偏移d會變得可忽略不計。
在一影像包含具有不同物件距離O的物件情況下，尤其當此等距離O皆係較小及較大時，可根據使用者優選及處理設定，針對一個或另一個物件而校正影像。再次說明，隨著焦距F及中心到中心之距離D的減小，即使對於具有較小物件距離O的物件而言，視差偏移d仍將不明顯，從而當擷取具有近及遠物件的影像時提供較少的折衷。
圖6係依據本發明之另一具體實施例(例如依據圖2及3所示之2×2或3×1像素陣列)的陣列之一部分的截面圖。感測器600包含一基體601，其上製造複數個像素陣列613r、613g、613b及用於每個陣列之相關聯的支援電路(未顯示)。所說明的部分顯示一個紅像素陣列613r、一個綠像素陣列613g及一個藍像素陣列613b，每個像素陣列具有個別彩色濾光片631r、631g、631b。為簡單起見，圖6所示的具體實施例顯示八個像素寬的像素陣列613r、613g、613b，但是應該瞭解像素陣列613r、613g、613b可包含如所需要一樣多或少的像素。應該瞭解可存在並未顯示在該截面圖中的額外陣列。不透明壁660分離個別陣列及成像透鏡620之陣列，其係配置在每個個別像素陣列613r、613g、613b上。
在此具體實施例中，除在每個陣列613r、613g、613b上製造單一透鏡(如在圖2至4所示的具體實施例中)以外，可在每個陣列613r、613g、613b中的一或多個像素上製造微透鏡620之個別陣列。個別透鏡可涵蓋光並將光聚焦於任何數目的像素上；在圖6A所示的特定具體實施例中，每個陣列中的每個微透鏡620涵蓋光並將光聚焦於像素陣列613r、613g、613b之四像素區段上(在2×2圖案中)。
圖7係依據本發明之另一具體實施例(例如依據圖2及3所示的2×2或3×1像素陣列)的陣列之一部分的截面圖。感測器700包含一基體701，其上製造複數個像素陣列713r、713g、713b及用於每個陣列之相關聯的支援電路(未顯示)。所說明的部分顯示一個紅像素陣列713r、一個綠像素陣列713g及一個藍像素陣列713b，每個像素陣列具有個別彩色濾光片731r、731g、731b。為簡單起見，圖6所示的具體實施例顯示八個像素寬的像素陣列713r、713g、713b，但是應該瞭解像素陣列713r、713g、713b可包含如所需要一樣多或少的像素。應該瞭解可存在並未顯示在該截面圖中的額外陣列。不透明壁760分離個別陣列及成像透鏡720之陣列，其係配置在每個個別像素陣列713r、713g、713b上。圖7所示的具體實施例另外包含透鏡元件780r、781r、780g、781g、780b、781b。
最佳化透鏡元件780r、781r、780g、781g、780b、781b以針對每個彩色濾光片731r、731g、731b之波長範圍而產生最佳焦點解析度及無像差性能。例如，因為像素陣列713r係與單一紅色濾光片731r相關聯，所以可針對紅波長範圍而非可見光的整個範圍來最佳化透鏡集780r、781r。亦可以最佳化個別彩色陣列以改變不同陣列713r、713g、713b當中的摻雜物植入及磊晶(EPI)層厚度。例如，藉由在藍像素陣列713b內製造EPI層(未顯示)以具有足夠小的厚度而僅回應藍光波長，可省略藍色濾光片731b。
由圖8A之方塊圖說明更詳細的單一晶片CMOS影像感測器800。影像感測器800包含依據本發明之一具體實施例的像素單元陣列801。陣列801包括一紅陣列813r、一綠陣列813g及一藍陣列813b，其係類似於圖3所示的具體實施例。陣列801亦可包括圖2所示的具體實施例之一或多個陣列，或使用多個彩色陣列的其他類似配置。
逐一讀出陣列801中的像素單元之列。因此，全部選擇陣列801之一列中的像素單元以由列選擇線同時讀出，並且選擇之列中的每個像素單元提供表示接收的光之信號給用於其行的讀出線。在陣列801中，每行亦具有一選擇線，並且選擇性地讀出每行之像素單元以回應行選擇線。
由列驅動器882選擇性地啟動陣列801中的列線以回應列位址解碼器881。由行驅動器884選擇性地啟動行選擇線以回應行位址解碼器885。由時序及控制電路883操作陣列801，該電路控制位址解碼器881、885以選擇適當的列及行線而進行像素信號讀出。
行讀出線上的信號通常包含及用於每個像素單元的像素重設信號(Vrst )及像素影像信號(Vsig )。將兩個信號讀入一取樣及保持電路(S/H)886以回應行驅動器884。由用於每個像素單元的差動放大器(AMP)887產生差動信號(Vrst －Vsig )，而且由類比至數位轉換器(ADC)888放大並數位化每個像素單元之差動信號。類比至數位轉換器888供應數位化像素信號給影像處理器889，其執行適當的影像處理，該處理可以包含組合多個陣列之輸出並執行以上說明的視差調整計算，然後提供定義影像輸出的數位信號。
由圖8B之方塊圖說明單一晶片CMOS影像感測器800'之另一具體實施例。影像感測器800'包含與圖8A所示之影像感測器800相同的元件，並且另外包含用於每個陣列813r、813g、813b的個別列位址解碼器881r、881g、881b及列驅動器882r、882g、882b，從而提供紅、綠及藍曝光時間之個別控制，且亦提供白平衡以回應曝光時間方面的變化。
由個別列驅動器882r、882g、882b分別選擇性地啟動陣列813r、813g、813b中的列線以回應列位址解碼器881r、881g、881b。由行驅動器884選擇性地啟動行選擇線以回應行位址解碼器885。由時序及控制電路883操作陣列801，該電路控制位址解碼器881r、881g、881b、885以選擇適當的列及行線而進行像素信號讀出。
圖9繪示包含圖8A之影像感測器800的一處理器系統900。該處理器系統900係具有可以包含影像感測器器件之數位電路之一範例性系統。在不受限制的情況下，此類系統可以包含一電腦系統、相機系統、掃描器、機器視覺、車輛導航、視訊電話、監視系統、自動聚焦系統、星體追蹤儀系統、運動偵測系統、影像穩定化系統及資料壓縮系統。
處理器系統900(例如一相機系統)一般包括中央處理單元(CPU)995(諸如一微處理器)，其在匯流排993上與一輸入/輸出(I/O)器件991通信。影像感測器800亦在匯流排993上與CPU 995通信。以基於處理器的系統900亦包含隨機存取記憶體(RAM)992，並可以包含可移除記憶體994(諸如快閃記憶體)，其亦在匯流排993上與CPU 995通信。影像感測器800可與一處理器(例如一CPU、數位信號處理器或微處理器)組合，無論在一單一積體電路或一不同於該處理器之晶片上有無記憶體儲存器。可由影像感測器800或由CPU 995執行視差調整計算。
應再次注意的是，以上說明及圖式係示範性的並且說明達到本發明之目的、特徵及優點的較佳具體實施例。並非意欲本發明限於所說明的具體實施例。落在以下申請專利範圍之範疇內的本發明之任何修改(包含諸如CCD陣列的其他影像器技術之使用)應該視為本發明之部分。
1．．．基體
3．．．層間介電質(ILD)區域
5．．．介電層
10．．．像素單元
12b．．．光轉換器件
12g．．．光轉換器件
12r．．．光轉換器件
13b．．．電荷收集井
13g．．．電荷收集井
13r．．．電荷收集井
15．．．紅光
16．．．紅光
17．．．額外電子
20．．．微透鏡
30．．．彩色濾光片陣列
31b．．．彩色濾光片
31g．．．彩色濾光片
31r．．．彩色濾光片
100．．．陣列
150．．．電路
200．．．影像感測器
201．．．基體
213b．．．陣列
213g．．．陣列
213g'．．．陣列
213r．．．陣列
220．．．成像透鏡
231b．．．成像濾光片
231g．．．成像濾光片
231g'．．．成像濾光片
231r．．．成像濾光片
250．．．支援電路
260．．．不透明壁
300．．．影像感測器
301．．．基體
313b．．．像素陣列
313g．．．像素陣列
313r．．．像素陣列
320．．．成像透鏡
331b．．．成像濾光片
331g．．．成像濾光片
331r．．．成像濾光片
350．．．支援電路
360．．．不透明壁
400．．．影像感測器
413g．．．像素陣列
413r．．．像素陣列
420．．．成像透鏡
431g．．．成像透鏡
431r．．．成像透鏡
460．．．不透明壁
470．．．物件
475．．．像素
476．．．像素
600．．．感測器
601．．．基體
613b．．．像素陣列
613g．．．像素陣列
613r．．．像素陣列
620．．．成像透鏡/微透鏡
631b．．．彩色濾光片
631g．．．彩色濾光片
631r．．．彩色濾光片
660．．．不透明壁
700．．．感測器
701．．．基體
713b．．．像素陣列
713g．．．像素陣列
713r．．．像素陣列
720．．．成像透鏡
731b．．．彩色濾光片
731g．．．彩色濾光片
731r．．．彩色濾光片
760．．．不透明壁
780b．．．透鏡元件
780g．．．透鏡元件
780r．．．透鏡元件
781b．．．透鏡元件
781g．．．透鏡元件
781r．．．透鏡元件
800．．．影像感測器
800'．．．影像感測器
801．．．像素單元陣列
813b．．．陣列
813g．．．陣列
813r．．．陣列
881．．．列位址解碼器
881b．．．列位址解碼器
881g．．．列位址解碼器
881r．．．列位址解碼器
882．．．列驅動器
882b．．．列驅動器
882g．．．列驅動器
882r．．．列驅動器
883．．．時序及控制電路
884．．．行驅動器
885．．．行位址解碼器
886．．．取樣及保持電路(S/H)
887．．．差動放大器(AMP)
888．．．類比至數位轉換器(ADC)
889．．．影像處理器
900．．．處理器系統
991．．．輸入/輸出(I/O)器件
992．．．隨機存取記憶體(RAM)
993．．．匯流排
994．．．可移除記憶體
995．．．中央處理單元(CPU)
從以上參考附圖所提供的示範性具體實施例之詳細說明，將更明白本發明之上述及其他優點與特徵，在該等圖式中：圖1A係傳統拜耳樣式彩色影像感測器之一部分的俯視平面圖；圖1B係傳統彩色影像感測器之一部分的截面圖；圖2係依據本發明之一具體實施例的2×2陣列影像感測器之俯視平面圖；圖3係依據本發明之另一具體實施例的3×1陣列影像感測器之俯視平面圖；圖4係依據本發明之一具體實施例的陣列之一部分的截面圖；圖5A係一曲線圖，其顯示視差偏移與依據本發明之一具體實施例的陣列之間的中心到中心之距離之間的關係；圖5B係一曲線圖，其顯示視差偏移與一物件離依據本發明之一具體實施例的陣列之透鏡的距離之間的關係；圖6係依據本發明之另一具體實施例的陣列之一部分的截面圖；圖7係依據本發明之另一具體實施例的陣列之一部分的截面圖；圖8A係使用依據本發明之一具體實施例之一像素陣列的影像器之俯視平面圖；圖8B係使用依據本發明之另一具體實施例之一像素陣列的影像器之俯視平面圖；圖9係使用依據本發明之一具體實施例之一影像器像素陣列的影像系統之俯視平面圖。
200．．．影像感測器
201．．．基體
213b．．．陣列
213g．．．陣列
213g'．．．陣列
213r．．．陣列
220．．．成像透鏡
231b．．．成像濾光片
231g．．．成像濾光片
231g'．．．成像濾光片
231r．．．成像濾光片
250．．．支援電路
260．．．不透明壁

Claims (6)

  1. 一種影像感測器，其包括：一單一基體上之複數個像素單元陣列，其中每個像素單元陣列係配置以擷取共通施加於每個像素單元陣列之一影像之一預定彩色；一影像處理器電路，該電路係配置以組合該複數個像素單元陣列之對應像素輸出並產生一組合的陣列彩色輸出影像，該影像處理器電路係進一步配置以在產生一組合的陣列彩色輸出影像之前，在至少一個方向上將該複數個像素單元陣列之至少一個的該等輸出偏移一指定數目的像素，且該影像處理器電路係進一步配置以儲存一物件距離數值並依據下列公式計算該指定數目的像素： 其中d表示對應於該指定數目的像素之一距離，F表示透鏡之焦距，D表示兩個鄰近像素單元陣列之間之一中心到中心之距離，O表示一物件距離數值，w表示兩個鄰近像素之間的一中心到中心之距離，並且n表示像素之該指定數目。
  2. 如請求項1之影像感測器，其中該影像處理器係進一步配置以偵測該影像中至少一個物件與該影像感測器之間之一距離並將該距離設定為該物件距離數值。
  3. 一種成像系統，其包括： 一處理器；一耦合至該處理器之影像感測器，該感測器包括：一單一基體上之複數個像素單元陣列，其係在，其中每個像素單元陣列係配置以擷取共通施加於每個像素單元陣列的一影像之一預定彩色；一影像處理器電路，該電路係配置以組合該複數個像素單元陣列之對應像素輸出並產生一組合的陣列彩色輸出影像，該影像處理器電路係進一步配置成在產生一組合的陣列彩色輸出影像之前，在至少一個方向上將該複數個像素單元陣列之至少一個的該等輸出偏移一指定數目的像素，且該影像處理器電路係進一步配置以儲存一物件距離數值並依據下列公式計算該指定數目的像素： 其中d表示對應於該指定數目的像素之一距離，F表示該透鏡之該焦距，D表示兩個鄰近像素單元陣列之間的一中心到中心之距離，O表示一物件距離數值，w表示兩個鄰近像素之間的一中心到中心距離，以及n表示像素之該指定數目。
  4. 如請求項3之成像系統，其中該影像處理器係進一步配置以偵測該影像中的至少一個物件與該影像感測器之間的一距離並將該距離設定為該物件距離數值。
  5. 一種擷取一影像的方法，其包括下列步驟：擷取配置在一單一基體上的複數個像素單元陣列上的一影像之一預定彩色，該影像係共通施加於每個像素單元陣列，組合該複數個像素單元陣列之對應像素輸出，並產生一組合的陣列彩色輸出影像之該步驟，在產生一組合的陣列彩色輸出影像之前，在至少一個方向上將該複數個像素單元陣列之至少一個的該等輸出偏移一指定數目的像素，儲存一物件距離數值並依據下列公式計算像素之該指定數目的該等步驟： 其中d表示對應於該指定數目的像素之一距離，F表示該透鏡之該焦距，D表示兩個鄰近像素單元陣列之間的一中心到中心之距離，O表示一物件距離數值，w表示兩個鄰近像素之間的一中心到中心之距離，以及n表示像素之該指定數目。
  6. 如請求項5之方法，其進一步包括偵測該影像中的至少一個物件與該影像感測器之間的一距離並將該距離設定為該物件距離數值。
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