彩色加黑白双色像素一体式设计的图像传感器制造技术

本发明专利技术公开一种彩色加黑白双色像素一体式设计的图像传感器，包括第一、第二光电二极管，中部遮光片，彩色像素，颜色滤片，黑白像素，微镜头；所述第一光电二极管与第二光电二极管之间设有中部遮光片；所述第一光电二极管上部设有彩色像素，彩色像素上部设有颜色滤片；所述第二光电二极管上部设有黑白像素；所述黑白像素通过中部遮光片与彩色像素和颜色滤片连接；所述微镜头设置在颜色滤片、中部遮光片及黑白像素的上部。对生产工艺要求和普通单摄模组一样，大大降低成本，不需要复杂的算法和后期合成的处理。本发明专利技术设计巧妙，构思新颖，在手机拍照效果方便可以获得更好的照片质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及手机摄像头和数码相机
，具体为一种采用彩色加黑白双像素一体式设计的相机图像传感器。
技术介绍
目前随着智能机的发展，手机拍照正成为人们日常生活比不可少的一项功能，且对拍照效果的需求也越来越高，当前已经替代传统卡片式数码相机，然而随着手机厚度逐渐缩小的趋势，也就要求手机摄像头的尺寸变得更小或者控制在可接受范围内，然而对手机像素大小的要求又是逐渐增大，这样就造成单个像素的大小越来越小，这样进入的光亮也会减小，这就会造成灵敏度下降和噪点变多，影响到拍摄效果，目前传统的图像传感器像素设计如图3所示。为了解决这个矛盾的问题，图像传感器的技术和工艺也是发展迅速，然而时至今日，像素尺寸大小已经遇到瓶颈，再小的话不但工艺上很难达到，而且效果上也会变得很差，所以现在的厂商通过其他一些办法来弥补像素变小带来的问题，比如华为P9采用的彩色摄像头(图3)+黑白摄像头，一颗负责采集颜色，一颗用来采集亮度，通过算法合成更好的效果，具有更好的进光量，亮度和更低的噪点，以此来获得更好的手机拍摄效果。问题在于两颗摄像头的设计不仅仅增加了成本，而且更多的占用手机结构空间影响到手机外观设计。如果采用一颗模组来实现其功能可以大大的降低成本和改善优化手机的结构和外观。然而，一种采用彩色加黑白双像素一体式设计的相机图像传感器尚未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术不足，提供一种采用彩色加黑白双像素一体式设计的相机图像传感器。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种彩色加黑白双色像素一体式设计的图像传感器，包括第一、第二光电二极管，中部遮光片，彩色像素，颜色滤片，黑白像素，微镜头；所述第一光电二极管与第二光电二极管之间设有中部遮光片；所述第一光电二极管上部设有彩色像素，彩色像素上部设有颜色滤片；所述第二光电二极管上部设有黑白像素；所述黑白像素通过中部遮光片与彩色像素和颜色滤片连接；所述微镜头设置在颜色滤片、中部遮光片及黑白像素的上部。一种彩色加黑白双色像素一体式设计的图像传感器的布置方法，所述颜色滤片采用红色、绿色、蓝色，形成‘红+白’，‘绿+白’，‘蓝+白’的双像素一体式结构；每个像素由颜色和白色两部分组成，一部分用来感知颜色信号，一部分用来感知亮度信号，将两部分的信号叠加起来实现最终的图像信号。每个单元的像素排列为2×4结构，具有8个像素点；具体为上排从左到右依次为红色像素、黑白像素、绿色像素、黑白像素；下排为绿色像素、黑白像素、蓝色像素、黑白像素。本专利技术的有益效果：1、相机模组只用1颗既能实现彩色+黑白两颗模组的感光度增强和降噪功能。2、对生产工艺要求和普通单摄模组一样，大大降低成本，不需要复杂的算法和后期合成的处理。3、本专利技术设计巧妙，构思新颖，在手机拍照效果方便可以获得更好的照片质量。附图说明图1为传感器像素4×4阵列示意图。图2为彩色黑白双像素的图像传感器的像素组排列示意图。图3为当前普通手机传统的图像传感器彩色像素排列示意图。图4为彩色加黑白双像素的一个像素组纵向剖面示意图。具体实施方式结合说明附图1-4对本专利进一步详细说明。一种彩色加黑白双色像素一体式设计的图像传感器，包括第一、第二光电二极管1、2，中部遮光片3，彩色像素4，颜色滤片5，黑白像素6，微镜头7；所述第一光电二极管1与第二光电二极管2之间设有中部遮光片3；所述第一光电二极管1上部设有彩色像素4，彩色像素4上部设有颜色滤片5；所述第二光电二极管2上部设有黑白像素6；所述黑白像素6通过中部遮光片3与彩色像素4和颜色滤片5连接；所述微镜头7设置在颜色滤片5、中部遮光片3及黑白像素6的上部。一种彩色加黑白双色像素一体式设计的图像传感器的布置方法，所述颜色滤片5采用红色、绿色、蓝色，形成‘红+白’，‘绿+白’，‘蓝+白’的双像素一体式结构；每个像素由颜色和白色两部分组成，一部分用来感知颜色信号，一部分用来感知亮度信号，将两部分的信号叠加起来实现最终的图像信号。每个单元的像素排列为2×4结构，具有8个像素点；具体为上排从左到右依次为红色像素、黑白像素、绿色像素、黑白像素；下排为绿色像素、黑白像素、蓝色像素、黑白像素。图像传感器的像素采用4×4个单元排列。的一种彩色加黑白双色像素一体式设计的图像传感器的工作方法，g.传感器上电，同时输出彩色像素感知的彩色信号组成的RGGB数据和黑白像素感知的亮度信号W数据，然后接下来就是两者信号的合成；h.在插值转化为sRGB之前，对于RGGB数据按照目前手机传统使用的图像信号处理器处理；i.按照同样的处理对W进行处理，除了降噪功能外，在插值之前；j.插值功能将RGGB的原始数据转换为sRGB信号；k.sRGB信号转换为YUV信号；l.UV为颜色信息，不做处理，Y为亮度信息，将W信号值叠加到彩色像素转换而来的Y值上，实现感光度的提升，信号值的提升也有助于抑制噪声；m.彩色通道可以采用较强的噪声滤波以滤出较多的噪点，用黑白像素的叠加来保留图像的细节和增加亮度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种彩色加黑白双色像素一体式设计的图像传感器，其特征在于：包括第一、第二光电二极管(1、2)，中部遮光片(3)，彩色像素(4)，颜色滤片(5)，黑白像素(6)，微镜头(7)；所述第一光电二极管(1)与第二光电二极管(2)之间设有中部遮光片(3)；所述第一光电二极管(1)上部设有彩色像素(4)，彩色像素(4)上部设有颜色滤片(5)；所述第二光电二极管2上部设有黑白像素(6)；所述黑白像素(6)通过中部遮光片(3)与彩色像素(4)和颜色滤片(5)连接；所述微镜头(7)设置在颜色滤片(5)、中部遮光片(3)及黑白像素(6)的上部。

【技术特征摘要】
1.一种彩色加黑白双色像素一体式设计的图像传感器，其特征在于：包括第一、第二光电二极管(1、2)，中部遮光片(3)，彩色像素(4)，颜色滤片(5)，黑白像素(6)，微镜头(7)；所述第一光电二极管(1)与第二光电二极管(2)之间设有中部遮光片(3)；所述第一光电二极管(1)上部设有彩色像素(4)，彩色像素(4)上部设有颜色滤片(5)；所述第二光电二极管2上部设有黑白像素(6)；所述黑白像素(6)通过中部遮光片(3)与彩色像素(4)和颜色滤片(5)连接；所述微镜头(7)设置在颜色滤片(5)、中部遮光片(3)及黑白像素(6)的上部。2.根据权利要求1所述的一种彩色加黑白双色像素一体式设计的图像传感器的布置方法，其特征在于：所述颜色滤片(5)采用红色、绿色、蓝色，形成‘红+白’，‘绿+白’，‘蓝+白’的双像素一体式结构；每个像素由颜色和白色两部分组成，一部分用来感知颜色信号，一部分用来感知亮度信号，将两部分的信号叠加起来实现最终的图像信号。3.根据权利要求1所述的一种彩色加黑白双色像素一体式设计的图像传感器的像素排列方法，其特征在于：每个单元的像素...

【专利技术属性】
技术研发人员：何科，
申请(专利权)人：辽宁中蓝电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21