成像方法、图像传感器、成像装置及电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种成像方法，首先，提供图像传感器，其包括感光单元阵列及设置于感光单元阵列上的滤光片，滤光片包括滤光结构阵列，每个滤光结构包括多个原色滤光单元，每个原色滤光单元覆盖一个感光单元。接着，控制至少感光单元阵列及滤光片相对移动使得感光单元分别与同一滤光结构的所有原色滤光单元分别对齐并曝光以得到所有原色的输出。最后，采用所有原色的输出表示感光单元以得到彩色图像。感光单元阵列及滤光片相对移动，使感光单元对不同色彩的原色滤光单元透过的光分别感光，从而使每个感光单元的输出包括多种原色以生成色彩完整的图像。本发明专利技术还公开了一种可用于实现此成像方法的图像传感器、成像装置及电子装置。

Imaging method, image sensor, imaging device and electronic device

The invention discloses an imaging method, first of all, to provide the image sensor, which comprises a photosensitive element array and is arranged on the photosensitive element array filter filter comprises a filter array, each filter structure includes a plurality of color filter units, each color filter element cover a photosensitive unit. Then, at least the photosensitive element array and the filter are controlled to move relatively, so that the photosensitive units are aligned and exposed respectively with all the primary color filter units of the same light filtering structure to obtain the output of all primary colors. Finally, the output of all primary colors is used to represent the photosensitive unit to obtain a color image. The photosensitive element array and the relative movement of the photosensitive element filter, color filter unit of different color through the light are sensitive, so that the output of each photosensitive unit includes a variety of color image to generate a complete color. The invention also discloses an image sensor, an image forming device and an electronic device which can be used for realizing the imaging method.

【技术实现步骤摘要】
成像方法、图像传感器、成像装置及电子装置
本专利技术涉及成像技术，特别涉及一种成像方法、图像传感器、成像装置及电子装置。
技术介绍
现有图像传感器的滤光像素排列方式是RGBG，其中R、G、B分别代表红色、绿色、蓝色。因此，每个滤光像素只有一种色彩，因此对应的图像像素最初只有一种色彩，其他色彩是通过插补的方式获得。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术需要提供一种成像方法、图像传感器、成像装置及电子装置。本专利技术实施方式的成像方法包括以下步骤：提供图像传感器，所述图像传感器包括感光单元阵列及设置于所述感光单元阵列上的滤光片，所述滤光片包括滤光结构阵列，每个所述滤光结构包括多个原色滤光单元，每个所述原色滤光单元覆盖一个所述感光单元；控制至少所述感光单元阵列及所述滤光片相对移动使得所述感光单元分别与同一所述滤光结构的所有所述原色滤光单元分别对齐并曝光以得到所有原色的输出；及采用所有所述原色的输出表示所述感光单元以得到彩色图像。采用本专利技术实施方式的成像方法，感光单元阵列及滤光片相对移动，以使感光单元对不同色彩的原色滤光单元透过的光分别感光，从而使每个感光单元的输出包括多种原色以生成色彩完整的图像。从而解决了现在成像方法的某些问题。本专利技术还提供一种可用于实现本专利技术实施方式的成像方法的图像传感器，其包括：感光单元阵列；设置于所述感光单元阵列上的滤光片；及滤光控制模块；所述滤光片包括滤光结构阵列，每个所述滤光结构包括多个原色滤光单元，每个所述原色滤光单元覆盖一个所述感光单元；所述滤光控制模块用于控制至少所述感光单元阵列及所述滤光片相对移动使得所述感光单元分别与同一所述滤光结构的所有所述原色滤光单元分别对齐并曝光以得到所有原色的输出。本专利技术还提供一种包括本专利技术实施方式的图像传感器的成像装置，其还包括：图像处理模块，所述图像处理模块用于采用所有所述原色的输出表示所述感光单元以得到彩色图像。本专利技术还提供一种包括本专利技术实施方式的成像装置的电子装置。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术实施方式的成像方法的流程示意图。图2是本专利技术实施方式的成像方法的流程示意图。图3是本专利技术实施方式的成像方法的流程示意图。图4是本专利技术实施方式成像方法的控制步骤的流程示意图。图5是本专利技术实施方式成像方法的控制步骤的流程示意图。图6是本专利技术实施方式的图像传感器的结构示意图。图7是本专利技术实施方式的图像传感器的滤光单元阵列示意图。图8是本专利技术实施方式的图像传感器的滤光单元阵列及感光单元阵列位置关系示意图。图9是本专利技术实施方式的图像传感器的滤光单元阵列及感光单元阵列位置关系示意图。图10是本专利技术实施方式的图像传感器的滤光单元阵列及感光单元阵列位置关系示意图。图11是本专利技术实施方式的图像传感器的滤光单元阵列及感光单元阵列位置关系示意图。图12是本专利技术实施方式的图像传感器的立体结构示意图。图13是本专利技术实施方式的图像传感器的滤光单元阵列示意图。图14是本专利技术实施方式的图像传感器的功能模块示意图。图15是本专利技术实施方式图像传感器的感光单元的电路结构示意图。图16是本专利技术实施方式的图像传感器的功能模块示意图。图17是本专利技术实施方式的成像装置的结构示意图。图18是本专利技术实施方式的成像装置的结构示意图。图19是本专利技术实施方式的成像装置的功能模块示意图。图20是本专利技术实施方式的电子装置的功能模块示意图。图21是本专利技术实施方式的电子装置的功能模块示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术的实施方式，而不能理解为对本专利技术的实施方式的限制。以下结合附图对本专利技术的实施方式的成像方法、图像传感器、成像装置及电子装置作进一步说明。请参阅图1，本专利技术实施方式的成像方法包括以下步骤：S1，提供图像传感器，图像传感器包括感光单元阵列及设置于感光单元阵列上的滤光片，滤光片包括滤光结构阵列，每个滤光结构包括多个原色滤光单元，每个原色滤光单元覆盖一个感光单元。S2，控制至少感光单元阵列及滤光片相对移动使得感光单元分别与同一滤光结构的所有原色滤光单元分别对齐并曝光以得到所有原色的输出。S3，采用所有原色的输出表示感光单元以得到彩色图像。本专利技术实施方式的成像方法中的感光单元阵列及滤光片相对移动，以使感光单元对不同色彩的原色滤光单元透过的光分别感光，从而使每个感光单元的输出包括多种原色以生成色彩完整的图像。请参图2，在本实施方式中的成像方法中，步骤S2进一步包括：S201，控制滤光片移动使得感光单元分别与同一滤光结构的所有原色滤光单元分别对齐并曝光以得到所有原色的输出。这样，感光单元阵列相对于外界景物是不动的，只是滤光片相对景物移动，因此每个感光单元对应一个图像像素且不需要进行插值处理。在某些实施方式中，每个滤光单元覆盖2*2个感光单元。请参图3，在本实施方式中的成像方法中，步骤S2进一步包括：S203：合并同一感光单元的感光像素的输出以得到原色的输出。将多个感光像素的输出合并，有助于提供提升信噪比及亮度，减少噪点。请参图4，在某些实施方式中，每个感光像素分别与一个模数转换器连接。步骤S2进一步包括：S205：将感光像素产生的模拟信号输出转换为数字信号输出。S207，计算同一原色滤光单元对应的感光像素的数字信号的和或均值以得到原色的输出。这样，将模拟信号转换为数字信号，有利于后续电路，如ISP芯片对其进行处理，硬件上也容易实现。此外，先转换为数字信号再处理，能更好地保留原始输出信息，如每个感光像素的输出，这样，可以根据需要对原始输出信息进行不同算法的多种处理。请参图5，在某些实施方式中，步骤S2进一步包括：S209，采集第k行及第k+1行的感光单元的输出并存入寄存器，其中k＝2n-1，n为正整数，k+1小于等于感光单元阵列的总行数。S211，从寄存器中提取第k行及第k+1行的感光单元的输出以得到原色的输出。可以充分利用寄存器来实现感光单元的输出读出、缓存及合并的过程，硬件容易实现且处理速度较快。在某些实施方式中，滤光结构包括拜耳(Bayer)结构，原色滤光单元包括红色滤光单元、第一绿色滤光单元、蓝色滤光单元及第二绿色滤光单元。本专利技术实施方式的成像方法可以由本专利技术实施方式的图像传感器实现。请参阅图6及图7，本专利技术实施方式的图像传感器10包括感光单元阵列11、滤光控制模块15及设置于感光单元阵列11上的滤光片13。具体的，滤光片13包括滤光结构阵列131，每个滤光结构1317包括多个原色滤光单元1311，每个原色滤光单元1311覆盖一个感光单元111。滤光控制模块15用于控制至少感光单元阵列11及滤光片13相对移动，以使感光单元111分别与同一滤光结构1317的所有原色滤光单元1311分别对齐并曝光以得到所有原色的输出。外部光线通过滤光片13照射到感光单元111的感光部分1111以产生电信号，即感光单元1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成像方法，其特征在于，包括以下步骤：提供图像传感器，所述图像传感器包括感光单元阵列及设置于所述感光单元阵列上的滤光片，所述滤光片包括滤光结构阵列，每个所述滤光结构包括多个原色滤光单元，每个所述原色滤光单元覆盖一个所述感光单元；控制至少所述感光单元阵列及所述滤光片相对移动使得所述感光单元分别与同一所述滤光结构的所有所述原色滤光单元分别对齐并曝光以得到所有原色的输出；及采用所有所述原色的输出表示所述感光单元以得到彩色图像。

【技术特征摘要】
1.一种成像方法，其特征在于，包括以下步骤：提供图像传感器，所述图像传感器包括感光单元阵列及设置于所述感光单元阵列上的滤光片，所述滤光片包括滤光结构阵列，每个所述滤光结构包括多个原色滤光单元，每个所述原色滤光单元覆盖一个所述感光单元；控制至少所述感光单元阵列及所述滤光片相对移动使得所述感光单元分别与同一所述滤光结构的所有所述原色滤光单元分别对齐并曝光以得到所有原色的输出；及采用所有所述原色的输出表示所述感光单元以得到彩色图像。2.如权利要求1所述的成像方法，其特征在于，所述控制步骤通过控制所述滤光片移动使得所述感光单元分别与同一所述滤光结构的所有所述原色滤光单元分别对齐并曝光以得到所有所述原色的输出。3.如权利要求1所述的成像方法，其特征在于，每个所述感光单元包括2*2个感光像素。4.如权利要求3所述的成像方法，其特征在于，所述控制步骤进一步包括：合并所述同一所述感光单元的所述感光像素的输出以得到所述原色的输出。5.如权利要求3所述的成像方法，其特征在于，每个所述感光像素分别与一个模数转换器连接；所述控制步骤进一步包括：将所述感光像素产生的模拟信号输出转换为数字信号输出；及计算同一所述滤光单元对应的所述感光像素的所述数字信号的和或均值以得到所述原色的输出。6.如权利要求3所述的成像方法，其特征在于，所述读取步骤进一步包括：采集第k行及第k+1行的所述感光像素的输出并存入寄存器，其中k＝2n-1，n为正整数，k+1小于等于所述感光像素的总行数；及从所述寄存器中提取所述第k行及第k+1行的所述感光像素的输出以得到所述原色的输出。7.如权利要求1-6任意一项所述的成像方法，其特征在于，所述滤光结构包括拜耳结构，所述原色滤光单元包括红色滤光单元、第一绿色滤光单元、蓝色滤光单元及第二绿色滤光单元。8.一种图像传感器，其特征在于，包括：感光单元阵列；设置于所述感光单元阵列上的滤光片；及滤光控制模块；所述滤光片包括滤光结构阵列，每个所述滤光结构包括多个原色滤光单元，每个所述原色滤光单元覆盖一个所述感光单元；所述滤光控制模块用于控制至少所述感光单元阵列及所述滤光片相对移动使得所述感光单元分别与同一所述滤光结构的所有所述原色滤光单元分别对齐并曝光以得到所有原色的输出。9.如权利要求8所述的图像传感器，其特征在于，所述滤光控制模块用于控制所述滤光片移动使得所述感光单元分别与同一所述滤光结构的所有所述原色滤光单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦怡，
申请(专利权)人：广东欧珀移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44