ЦВЕТОВЫЕ ФИЛЬТРЫ ДЛЯ ДАТЧИКОВ С РАЗМЕРАМИ МЕНЬШЕ ДИФРАКЦИОННОГО ПРЕДЕЛА

1. Устройство, содержащее
массив световых рецепторов с размерами меньше дифракционного предела, сформированный на подложке, имеющей светоприемную поверхность, при этом каждый световой рецептор сконфигурирован для вывода многобитового элемента со скалярным значением и для изменения состояния на основе поглощения по меньшей мере одного фотона, и
систему оптических фильтров, расположенную над светоприемной поверхностью, при этом система оптических фильтров включает массив пикселей фильтров, каждый из которых имеет ассоциированную с ним спектральную характеристику полосы пропускания,
при этом элемент данных, получаемый из упомянутого массива световых рецепторов с размерами меньше дифракционного предела, включает комбинацию множества упомянутых выходных значений многобитовых элементов из множества световых рецепторов, расположенных под пикселями фильтров, имеющих по меньшей мере две различные спектральные характеристики полосы пропускания.
2. Устройство по п.1, в котором спектральные характеристики полосы пропускания выбраны из набора спектральных характеристик полосы пропускания, включающих характеристики узкополосного фильтра, широкополосного фильтра, полосно-заграждающего фильтра, фильтра верхних частот и фильтра нижних частот.
3. Устройство по п.2, в котором упомянутый набор спектральных характеристик полосы пропускания также включает характеристику фильтра с полосой нетрадиционной формы.
4. Устройство по любому из пп.1-3, в котором по меньшей мере некоторые из пикселей фильтров представляют собой прозрачные пиксели или пиксели с нейтральной оптической плотностью.
5. Устройство по любому из пп.1-3, в котором один пиксель фильтра лежит над одним световым рецептором.
6. Устройство по любому из пп.1-3, в котором один пиксель фильтра лежит над множеством световых рецепторов.
7. Устройство по любому из пп.1-3, в котором упомянутый массив фильтров содержит пиксели фильтров, чувствительные к электромагнитному излучению в диапазоне длин волн по меньшей мере от ультрафиолетового излучения до инфракрасного.
8. Устройство по любому из пп.1-3, в котором пиксели оптических фильтров, расположенные ближе к центру системы оптических фильтров, имеют другую спектральную характеристику полосы пропускания по сравнению с пикселями оптических фильтров, расположенными на периферии упомянутой системы оптических фильтров, для уменьшения виньетирования изображения.
9. Устройство по любому из пп.1-3, в котором во время первого периода считывания первый элемент данных, получаемый из упомянутого массива световых рецепторов с размерами меньше дифракционного предела, включает комбинацию первого множества выходных значений многобитовых элементов из первого множества световых рецепторов, а во время второго периода считывания второй элемент данных, получаемый из упомянутого массива световых рецепторов с размерами меньше дифракционного предела, включает комбинацию второго множества выходных значений многобитовых элементов из второго множества световых рецепторов, при этом по меньшей мере один рецептор из второго множества световых рецепторов отличается от первого множества световых рецепторов.
10. Устройство по любому из пп.1-3, выполненное как часть датчика изображения внутри прибора.
11. Способ, включающий:
освещение светоприемной поверхности массива световых рецепторов с размерами меньше дифракционного предела, при этом каждый световой рецептор сконфигурирован для вывода многобитового элемента со скалярным значением и для изменения состояния на основе поглощения по меньшей мере одного фотона, при этом освещение производят через систему оптических фильтров, расположенную над светоприемной поверхностью, при этом система оптических фильтров включает массив пикселей фильтров, каждый из которых имеет ассоциированную с ним спектральную характеристику полосы пропускания, и,
в конце периода экспонирования, считывание многобитовых элементов со скалярными значениями и формирование элемента данных, включающего комбинацию множества выходных значений многобитовых элементов из множества световых рецепторов, которые расположены под пикселями фильтров, имеющих по меньшей мере две различные спектральные характеристики полосы пропускания.
12. Способ по п.11, в котором спектральные характеристики полосы пропускания выбраны из набора спектральных характеристик полосы пропускания, включающих характеристики узкополосного фильтра, широкополосного фильтра, полосно-заграждающего фильтра, фильтра верхних частот и фильтра нижних частот.
13. Способ по п.12, в котором упомянутый набор спектральных характеристик полосы пропускания также включает характеристику фильтра с полосой нетрадиционной формы.
14. Способ по любому из пп.11-13, в котором по меньшей мере некоторые пиксели фильтров представляют собой прозрачные пиксели или пиксели с нейтральной оптической плотностью.
15. Способ по любому из пп.11-13, в котором один пиксель фильтра лежит над одним световым рецептором.
16. Способ по любому из пп.11-13, в котором один пиксель фильтра лежит над множеством световых рецепторов.
17. Способ по любому из пп.11-13, в котором упомянутый массив световых рецепторов с размерами меньше дифракционного предела чувствителен к электромагнитному излучению в диапазоне длин волн по меньшей мере от ультрафиолетового излучения до инфракрасного.
18. Способ по любому из пп.11-13, в котором пиксели оптических фильтров, расположенные ближе к центру системы оптических фильтров, имеют другую спектральную характеристику полосы пропускания по сравнению с пикселями оптических фильтров, расположенными на периферии упомянутой системы оптических фильтров, для уменьшения виньетирования изображения.
19. Способ по любому из пп.11-13, в котором во время первого периода считывания первый элемент данных, получаемый из упомянутого массива световых рецепторов с размерами меньше дифракционного предела, включает комбинацию первого множества выходных значений многобитовых элементов из первого множества световых рецепторов, а во время второго периода считывания второй элемент данных, получаемый из упомянутого массива световых рецепторов с размерами меньше дифракционного предела, включает комбинацию второго множества выходных значений многобитовых элементов из второго множества световых рецепторов, при этом по меньшей мере один рецептор из второго множества световых рецепторов отличается от первого множества световых рецепторов.
20. Способ по любому из пп.11-13, выполняемый во время работы датчика изображения, расположенного внутри прибора.