專利名稱：具有多種像素尺寸的圖像傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種具有多種像素尺寸(pixel size)的圖像傳感器，且特別是有關(guān)于一種應(yīng)用于彩色掃描器內(nèi)的多種尺寸圖像傳感器。
(2)背景技術(shù)掃描器是一種捕獲圖像的裝置，用以掃描照片、文字頁(yè)、圖形和插畫等，甚至硬幣或紡織品等三維物件，并將之轉(zhuǎn)換為電腦可顯示、編輯、儲(chǔ)存和輸出的數(shù)字格式。掃描器可以完成的工作非常多，例如在文件中結(jié)合美術(shù)圖形和照片；將文字掃描輸入到文書處理軟件中，節(jié)省重新打字的時(shí)間；將傳真文件掃描輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)或文書處理軟件中儲(chǔ)存；在多媒體中加入活潑生動(dòng)的圖像；在簡(jiǎn)報(bào)中整合圖像的數(shù)據(jù)使其能更有效地表達(dá)主題，等等。眾多優(yōu)點(diǎn)使得掃描器對(duì)一般個(gè)人電腦使用者或者是公司行號(hào)而言，成為不可欠缺的輔助設(shè)備。
請(qǐng)參照?qǐng)D1，它是傳統(tǒng)的反射式平臺(tái)掃描器的側(cè)視圖。傳統(tǒng)的反射式平臺(tái)式掃描器100，由掀蓋102和底座104組成，底座104上方有一玻璃平臺(tái)106用以放置待掃描文件108，底座104內(nèi)部的主要構(gòu)件包括光機(jī)(chassis)110及傳動(dòng)裝置(未圖示)。其中，具有圖像接收的功能的光機(jī)110包括光源(lightsource)112、反射鏡(reflector)114、透鏡(lens)116及光電感應(yīng)元件(photoelectric-sensing device)118。光源112通常為管狀日光燈，其產(chǎn)生的光線照射至待掃描文件108經(jīng)反射后得到一反射光信號(hào)，此反射光信號(hào)可經(jīng)過(guò)反射鏡114的多次反射而到達(dá)透鏡116。接著，經(jīng)由透鏡116的聚焦作用，反射光信號(hào)可被光電感應(yīng)元件118接收。然后，光電感應(yīng)元件118可將所接收到的反射光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)處理，且讀出所傳感到的圖像數(shù)據(jù)。
當(dāng)光電感應(yīng)元件118讀出反射光信號(hào)后，可藉由傳動(dòng)裝置(未圖示)驅(qū)動(dòng)光機(jī)110朝向尚未掃描的區(qū)域略微移動(dòng)，并再度藉由光電感應(yīng)元件118傳感文件108的圖像后，將圖像數(shù)據(jù)讀出。重復(fù)施行上述步驟，即可逐步將文件108掃描完畢。其中，光電感應(yīng)元件118，例如是電荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)、接觸圖像感應(yīng)器(Contact Image Sensor，CIS)、互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器(CMOS Image Sensor)、或是其他可將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的感應(yīng)元件。
對(duì)于穿透式掃描器而言，雖然位于掀蓋處的光源直接通過(guò)待掃描文件(例如掃描透明的底片)，但也是利用相同原理，借著光電感應(yīng)元件接收光信號(hào)再轉(zhuǎn)換成電信號(hào)處理，以完成掃描動(dòng)作。
光電感應(yīng)元件118(例如CCD或CMOS)的結(jié)構(gòu)，是在個(gè)別的傳感格點(diǎn)(cells)加上色罩(color mask)以調(diào)整格點(diǎn)對(duì)圖像的色彩成分的感應(yīng)能力。例如一些格點(diǎn)被罩上紅色罩(red mask)，稱為紅色傳感格點(diǎn)(red sensor cells)，可檢測(cè)圖像中的紅色成分；另一些格點(diǎn)被罩上綠色罩，稱為綠色傳感格點(diǎn)，可檢測(cè)圖像中的綠色成分；剩下的格點(diǎn)被罩上藍(lán)色罩，稱為藍(lán)色傳感格點(diǎn)，可檢測(cè)圖像中的藍(lán)色成分。以下即以傳統(tǒng)的線性CCD作說(shuō)明。
請(qǐng)參照?qǐng)D2，它是傳統(tǒng)的一組線性CCD的示意圖。一組線性CCD200至少包括一紅色傳感陣列(red sensor array)202、一綠色傳感陣列(green sensorarray)204、及一藍(lán)色傳感陣列(blue sensor array)206，且分別由等數(shù)且等面積的多個(gè)紅色傳感格點(diǎn)(red sensor cells)212、綠色傳感格點(diǎn)(green sensorcells)214、與藍(lán)色傳感格點(diǎn)(blue sensor cells)216排列而成。其中，三色的傳感陣列總長(zhǎng)(T)均相等。
然而，傳統(tǒng)的掃描器中，作為光源112的日光燈其發(fā)光量并不十分均勻，靠近燈管中間的光線強(qiáng)度較強(qiáng)，而靠近燈管兩側(cè)的光線強(qiáng)度較弱。導(dǎo)致日光燈投射至原稿108的光線并不均勻，所以待掃描文件108所產(chǎn)生的反射光信號(hào)也不均勻，亦即文件108表面的輝度(luminance)不均勻。
除此之外，透鏡聚焦時(shí)，待掃描文件兩側(cè)的反射光信號(hào)也會(huì)衰減(decay)，如圖3所示，它是光信號(hào)自待掃描文件傳送至CCD的示意圖。以待掃描文件308邊緣的b點(diǎn)為例，其反射光信號(hào)經(jīng)過(guò)透鏡316聚焦再由CCD318上對(duì)應(yīng)的b’點(diǎn)接收，會(huì)有cos4θ的效應(yīng)，而待掃描文件308的中間點(diǎn)c，其反射光信號(hào)則不會(huì)衰減。也就是說(shuō)，即使文件308表面具有均勻的輝度L，CCD318所檢測(cè)到文件308的中間亮度為L(zhǎng)，但最外側(cè)亮度則衰減為L(zhǎng)×cos4θ(＜L)。
從上述可知，光源與透鏡的效應(yīng)均會(huì)影響CCD傳感的效能(performance)，使得CCD的傳感曲線如圖4所示，兩側(cè)呈現(xiàn)衰減現(xiàn)象。習(xí)知的解決方法是利用一硬件(hard wave)自動(dòng)將衰減的兩側(cè)乘上相關(guān)系數(shù)(gain)，以補(bǔ)平兩側(cè)曲線。但是此種做法的缺點(diǎn)是兩側(cè)光信號(hào)的雜信(noise)也同時(shí)被放大，而使相對(duì)應(yīng)的圖像失真。另外，加入用以乘上相關(guān)系數(shù)的元件于掃描器內(nèi)，也會(huì)使成本提高。
另一個(gè)常見于圖像感應(yīng)器的問(wèn)題是各色之間敏銳度(sensitivity)的差異。由于紅色傳感陣列202、綠色傳感陣列204、及藍(lán)色傳感陣列206的敏銳度(或稱反應(yīng)度)(response)不同，一般而言，格點(diǎn)對(duì)于綠色光的敏銳度略優(yōu)于對(duì)紅色光的敏銳度，而對(duì)于藍(lán)色光則最不敏銳。因此，供應(yīng)相同的能量給各色傳感陣列中等面積的格點(diǎn)，其所反映出來(lái)的波形也會(huì)不同。也就是說(shuō)，紅色傳感陣列202、綠色傳感陣列204、及藍(lán)色傳感陣列206的反應(yīng)原稿的對(duì)比能力(Modulation Transfer function，MTF)并不相同，而使掃描后所得到的圖像無(wú)法忠實(shí)地呈現(xiàn)原稿色彩。即使調(diào)整燈源的色座標(biāo)，也無(wú)法補(bǔ)償紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三色之間敏銳度的差異。
(3)發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種具有多種像素尺寸的圖像傳感器，它應(yīng)用在一圖像擷取設(shè)備如掃描器中可補(bǔ)償邊緣感光不足并平衡紅、藍(lán)、綠三色之間敏銳度的差異。
根據(jù)本發(fā)明一方面的圖像傳感器，裝設(shè)在一圖像擷取設(shè)備中，該圖像傳感器至少包括一紅色傳感陣列(red sensor array)、一綠色傳感陣列(green sensorarray)、及一藍(lán)色傳感陣列(blue sensor array)；其中，紅色傳感陣列包括n個(gè)線性排列的紅色傳感格點(diǎn)(red sensor cells)，且兩側(cè)的這些紅色傳感格點(diǎn)的面積大于中心的這些紅色傳感格點(diǎn)的面積；綠色傳感陣列包括n個(gè)線性排列的綠色傳感格點(diǎn)(green sensor cells)，且兩側(cè)的這些綠色傳感格點(diǎn)的面積大于中心的這些綠色傳感格點(diǎn)的面積；而藍(lán)色傳感陣列包括n個(gè)線性排列的藍(lán)色傳感格點(diǎn)(blue sensor cells)，且兩側(cè)的這些藍(lán)色傳感格點(diǎn)的面積大于中心的這些藍(lán)色傳感格點(diǎn)的面積；其中，紅色傳感陣列的總長(zhǎng)等于綠色傳感陣列的總長(zhǎng)并等于藍(lán)色傳感陣列的總長(zhǎng)。
根據(jù)本發(fā)明另一方面的圖像傳感器，裝設(shè)在一圖像擷取設(shè)備中，該圖像傳感器至少包括一紅色傳感陣列、一綠色傳感陣列、及一藍(lán)色傳感陣列，分別由n個(gè)紅色傳感格點(diǎn)、綠色傳感格點(diǎn)、及藍(lán)色傳感格點(diǎn)線性排列而成。其中，紅色傳感陣列的總長(zhǎng)等于綠色傳感陣列的總長(zhǎng)并等于藍(lán)色傳感陣列的總長(zhǎng)，且這些藍(lán)色傳感格點(diǎn)的面積大于對(duì)應(yīng)的這些紅色傳感格點(diǎn)的面積，亦大于對(duì)應(yīng)的這些綠色傳感格點(diǎn)的面積。
采用本發(fā)明的上述方案可改善邊緣視場(chǎng)(boundary field)的圖像品質(zhì)(imagequality)，亦可補(bǔ)償圖像傳感器中敏銳度(sensitivity)的不足。
為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的目的、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和效果，以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
(4)


圖1是傳統(tǒng)的反射式平臺(tái)掃描器的側(cè)視圖；圖2是傳統(tǒng)的一組線性CCD的示意圖；圖3是光信號(hào)自待掃描文件傳送至CCD的示意圖；圖4是圖3中CCD的輝度曲線圖；圖5是依照本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的具有多種像素尺寸的圖像傳感器的示意圖；及圖6繪示依照本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的具有多種像素尺寸的圖像傳感器的示意圖。
(5)具體實(shí)施方式
本發(fā)明的具有多種像素尺寸的圖像傳感器，其一主要技術(shù)特點(diǎn)為同一原色傳感陣列中，邊緣視場(chǎng)的像素尺寸大于中間視場(chǎng)的像素尺寸，以提高邊緣視場(chǎng)的圖像品質(zhì)(image quality)。其另一主要技術(shù)特點(diǎn)為敏銳度較差的藍(lán)色傳感陣列，略放大其像素尺寸，或是敏銳度較好的綠色傳感陣列，略縮小其像素尺寸，以平衡紅、綠、藍(lán)三色之間的敏略度。
本發(fā)明可適用于多種光電感應(yīng)元件，例如是電荷耦合元件(Charge CoupledDevice，CCD)、互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器(CMOS Image Sensor)、或是其他可將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的感應(yīng)元件等。以下則以線性CCD為例，針對(duì)本發(fā)明的理論推導(dǎo)及實(shí)施例說(shuō)明。并且，圖示與說(shuō)明書中的傳感格點(diǎn)是以長(zhǎng)方形為例進(jìn)行說(shuō)明，然而本發(fā)明并不限于此。
理論推導(dǎo)在理想狀況下，供給同樣的光能量給一線性CCD，對(duì)應(yīng)于邊緣視場(chǎng)的CCD格點(diǎn)(cell)與對(duì)應(yīng)于中間視場(chǎng)的CCD格點(diǎn)應(yīng)累積有相同的光能量，以使邊緣視場(chǎng)與中間視場(chǎng)具有相同的圖像品質(zhì)。以數(shù)學(xué)式表示為FB∶FC＝rB/rC≈1 (1)F代表能量接受度，符號(hào)B代表邊緣視場(chǎng)(boundary field)，符號(hào)C代表中間視場(chǎng)(center field)。(然而，在實(shí)際情況下，F(xiàn)B/FC≥0.6，不足的部分是乘上一相關(guān)數(shù)值(gain)，但此種做法會(huì)同時(shí)將雜信放大。)若將能量接受度的數(shù)學(xué)式(1)進(jìn)一步作推論FB/FC＝(EB×AB)/(EC×AC) (2)其中，E代表格點(diǎn)中單位面積所接受的能量強(qiáng)度，A代表格點(diǎn)面積。
(AB/AC)此項(xiàng)，是由于CCD格點(diǎn)面積大小的不同而產(chǎn)生接受能量的差異(習(xí)知的格點(diǎn)面積均一樣大，使AB/AC＝1)。
(EB/EC)此項(xiàng)，則受到光學(xué)系統(tǒng)中透鏡(Lens)的半畫角θ(見圖3)的影響，而產(chǎn)生中心與邊緣的差異。因此，(EB/EC)＝cos4θB/cos4θC(3)請(qǐng)參照?qǐng)D3，θB與θC隨著線性CCD上格點(diǎn)的實(shí)際位置，及透鏡到文件、CCD的距離而改變。但在一般應(yīng)用狀況下，透鏡到文件、CCD的距離為定值，使得被選定的格點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的半畫角θ為某定值，因此(EB/EC)亦為一定值。欲使FB/FC達(dá)到理想狀況值1時(shí)，可變動(dòng)方程式(2)中的面積比，使得(AB/AC)＝1/(EB/EC) (4)因此，由上述推論可知，藉由調(diào)整格點(diǎn)大小，亦即改變像素尺寸，可彌補(bǔ)半畫角的影響，進(jìn)而使邊緣視場(chǎng)的能量接受度近似于中間視場(chǎng)的能量接受度。
實(shí)施例一比較位于CCD正中央的中心格點(diǎn)(即θC＝0)與位于最外側(cè)的邊緣格點(diǎn)，假設(shè)半畫角θB＝45，則方程式(3)為(EB/EC)＝cos4θB/cos4θC＝1/4 (5)代入方程式(4)，得到(AB/AC)＝1/(1/4)＝4 因此，若將最外側(cè)邊緣格點(diǎn)的面積增加為中心格點(diǎn)面積的4倍，則位置不同的兩個(gè)格點(diǎn)會(huì)具有同樣的能量接受度。
至于其他格點(diǎn)的面積，由于愈靠近中心的格點(diǎn)其對(duì)應(yīng)的半畫角越小，使得方程式(4)所得的面積比越小。因此格點(diǎn)面積(像素尺寸)的變化是以位于中心的格點(diǎn)最小，越向外側(cè)的格點(diǎn)面積越大。
如圖5所示，它是依照本發(fā)明第一實(shí)施例的具有多種像素尺寸的圖像傳感器的示意圖。本發(fā)明的一組線性CCD500至少包括一紅色傳感陣列(red sensorarray)502、一綠色傳感陣列(green sensor array)504、及一藍(lán)色傳感陣列(bluesensor array)506，且分別由等數(shù)的多個(gè)紅色、綠色、和藍(lán)色傳感格點(diǎn)(sensor cells)排列而成。其中，紅色傳感陣列502中的傳感格點(diǎn)面積是由中心傳感格點(diǎn)512向兩側(cè)漸漸增加，使邊緣傳感格點(diǎn)522的面積最大。同理，綠色傳感陣列504與藍(lán)色傳感陣列506中的傳感格點(diǎn)面積是由中心傳感格點(diǎn)514、516向兩側(cè)漸漸增加，使邊緣傳感格點(diǎn)524、526的面積最大。
值得注意的是，雖然本發(fā)明系以變化傳感格點(diǎn)的面積大小來(lái)補(bǔ)償半畫角對(duì)能量接受度的影響，但是，三色的傳感陣列總長(zhǎng)須維持相等(T1)，三色的傳感格點(diǎn)數(shù)目需相等。至于傳感格點(diǎn)數(shù)目則與解析度(resolution)有關(guān)。舉例來(lái)說(shuō)，以解析度為600dpi的掃描器對(duì)長(zhǎng)度8.5inch的文件進(jìn)行掃描，所需要的格點(diǎn)數(shù)目為5100點(diǎn)(8.5(in)×600(dot/in)＝5100(dot))。因此，紅、綠、藍(lán)三個(gè)傳感陣列各需要5100個(gè)傳感格點(diǎn)。
實(shí)施例二實(shí)施例一中，是將每一格點(diǎn)的面積都依照著對(duì)應(yīng)的半畫角作變化。然而實(shí)際的CCD格點(diǎn)面積非常的小，即使相鄰數(shù)十個(gè)格點(diǎn)，半畫角的改變也非常的小。因此在實(shí)際應(yīng)用上，可將全部格點(diǎn)分成幾部份，即可達(dá)到補(bǔ)償半畫角的效果。此實(shí)施例中，即將全部格點(diǎn)分成對(duì)應(yīng)的三個(gè)視場(chǎng)，說(shuō)明如下。
請(qǐng)參照?qǐng)D6，它是依照本發(fā)明第二實(shí)施例的具有多種像素尺寸的圖像傳感器的示意圖。圖6中的一組線性CCD 600亦包括一紅色傳感陣列602、一綠色傳感陣列604、及一藍(lán)色傳感陣列606，且每一傳感陣列均由等數(shù)的紅色、綠色、和藍(lán)色傳感格點(diǎn)排列而成。其中，每一傳感陣列又可以中心線O為光學(xué)中心分成三個(gè)對(duì)應(yīng)的視場(chǎng)范圍。
對(duì)紅色傳感陣列602而言，當(dāng)視場(chǎng)范圍大于H視場(chǎng)時(shí)，紅色傳感格點(diǎn)的長(zhǎng)邊為a，寬邊為b。當(dāng)視場(chǎng)范圍小于H視場(chǎng)且大于G視場(chǎng)時(shí)，紅色傳感格點(diǎn)的長(zhǎng)邊為a’，寬邊為b’。當(dāng)視場(chǎng)范圍小于G視場(chǎng)時(shí)，紅色傳感格點(diǎn)的長(zhǎng)邊為a″，寬邊為b″。
同樣，對(duì)綠色傳感陣列604而言，當(dāng)視場(chǎng)范圍大于H視場(chǎng)時(shí)，綠色傳感格點(diǎn)的長(zhǎng)邊為c，寬邊為d。當(dāng)視場(chǎng)范圍小于H視場(chǎng)且大于G視場(chǎng)時(shí)，綠色傳感格點(diǎn)的長(zhǎng)邊為c’，寬邊為d’。當(dāng)視場(chǎng)范圍小于G視場(chǎng)時(shí)，綠色傳感格點(diǎn)的長(zhǎng)邊為c″，寬邊為d″。對(duì)藍(lán)色傳感陣列606而言，當(dāng)視場(chǎng)范圍大于H視場(chǎng)時(shí)，藍(lán)色傳感格點(diǎn)的長(zhǎng)邊為e，寬邊為f。當(dāng)視場(chǎng)范圍小于H視場(chǎng)且大于G視場(chǎng)時(shí)，藍(lán)色傳感格點(diǎn)的長(zhǎng)邊為e’，寬邊為f’。當(dāng)視場(chǎng)范圍小于G視場(chǎng)時(shí)，藍(lán)色傳感格點(diǎn)的長(zhǎng)邊為e″，寬邊為f″。
在此實(shí)施例中，位于傳感陣列外側(cè)的傳感格點(diǎn)面積較大，位于傳感陣列中心的傳感格點(diǎn)面積較小，如圖所示。以紅色傳感陣列602為例，面積的變化可固定寬邊，使長(zhǎng)邊變化，即令b＝b’＝b″，a＞a’＞a″?；蛘呤枪潭ㄩL(zhǎng)邊，使短邊做變化，即令a＝a’＝a″，b＞b’＞b″。也可以長(zhǎng)短邊同時(shí)作變化，使得ab＞a’b’＞a″b″。值得注意的是，紅色、綠色、和藍(lán)色傳感格點(diǎn)之間維持著a＝c＝e， a’＝c’＝e’，a″＝c″＝e″的相互關(guān)系。
當(dāng)然，本發(fā)明并不限制于只在對(duì)應(yīng)的3個(gè)視場(chǎng)中作像素尺寸的改變，對(duì)應(yīng)的視場(chǎng)可以是2個(gè)、5個(gè)、….甚至更多。只要在對(duì)應(yīng)的n(n為≥2的正整數(shù))個(gè)視場(chǎng)中，傳感格點(diǎn)面積由中心向外側(cè)漸漸增加，以補(bǔ)償邊緣圖像感光不足，即為本發(fā)明的技述特點(diǎn)。
另外，如何利用本發(fā)明的像素尺寸變化來(lái)平衡紅色、綠色、和藍(lán)色傳感陣列之間敏銳度的差異，其細(xì)節(jié)敘述如下。
實(shí)施例三由于綠、紅、藍(lán)色光罩對(duì)光傳送度的差異，使得傳感格點(diǎn)對(duì)綠色光線的敏感度略優(yōu)于對(duì)紅色和藍(lán)色光線的敏感度，而傳感格點(diǎn)對(duì)藍(lán)色光線的敏感度為最低。因此，感應(yīng)器中綠色傳感陣列的格點(diǎn)可產(chǎn)生較強(qiáng)的電子輸出信號(hào)(electrical output signal)。本發(fā)明即是調(diào)整三色陣列中傳感格點(diǎn)的面積來(lái)平衡三色敏銳度的差異。
以圖6為例，若先不考慮邊緣圖像感光不足的問(wèn)題，而令組成同一色的傳感格點(diǎn)面積都一樣，亦即a＝a’＝a″，b＝b’＝b″，c＝c’＝c″，d＝d’＝d″，e＝e’＝e″，f＝f’＝f″，則為解決敏銳度不同的問(wèn)題，本發(fā)明可將敏銳度較差的藍(lán)色傳感陣列，略放大其傳感格點(diǎn)的尺寸，而敏銳度較好的綠色傳感陣列，則略縮小其傳感格點(diǎn)的尺寸，亦即ef＞ab＞cd。當(dāng)然也可固定長(zhǎng)邊，只做短邊的變化，亦即a＝c＝e，f＞b＞d。
實(shí)施例四除了實(shí)施例三中針對(duì)三色敏銳度作像素之間的尺寸變化外，也可同時(shí)改善邊緣圖像感光不足與三色敏銳度不同的問(wèn)題。
在此實(shí)施例中，除了同一顏色的傳感格點(diǎn)面積自中心向兩側(cè)漸漸擴(kuò)大外，綠色傳感格點(diǎn)的面積亦小于對(duì)應(yīng)的紅色傳感格點(diǎn)面積，而對(duì)應(yīng)的藍(lán)色傳感格點(diǎn)面積最大。以圖6為例，亦即ab＞a’b’＞a″b″，cd＞c’d’＞c″d″e(cuò)f＞e’f’＞e″f″，且ef＞ab＞cd。像素尺寸經(jīng)過(guò)調(diào)整后，不但可改善邊緣的圖像品質(zhì)，亦可平衡紅色、綠色、藍(lán)色傳感陣列的敏銳度，使三色傳感陣列的反應(yīng)原稿的對(duì)比能力(Modulation Transfer function，MTF)大約相等，因此掃描所得的圖像可忠實(shí)地呈現(xiàn)。
在實(shí)施例一～四中，系舉一線性CCD包括紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三色傳感陣列為例作說(shuō)明。然而本發(fā)明還可應(yīng)用在具有多條傳感陣列的圖像傳感器中，例如，線性CCD中還包括有一第四傳感陣列，亦由多個(gè)傳感格點(diǎn)組成，其格點(diǎn)的數(shù)目和面積變化均如實(shí)施例一～四中紅、綠、藍(lán)三色傳感陣列所述。例如，此第四傳感陣列可以是一白色傳感陣列，為進(jìn)行灰階掃描時(shí)所用。或者是一紫(紅)外線傳感陣列，用以接收紫(紅)外線照射的光信號(hào)，將RGB的掃描結(jié)果與紫(紅)外線的掃描結(jié)果相結(jié)合，可補(bǔ)償原稿的小刮痕或灰塵沾染處。
本發(fā)明上述實(shí)施例所揭示的具有多種像素尺寸的圖像傳感器，是應(yīng)用在圖像擷取設(shè)備如掃描器中，其優(yōu)點(diǎn)是藉由調(diào)整格點(diǎn)大小，亦即改變像素尺寸，可解決下述兩個(gè)主要問(wèn)題1.可彌補(bǔ)半畫角的影響，而使位于邊緣視場(chǎng)的傳感格點(diǎn)的能量接受度近似于中間視場(chǎng)的傳感格點(diǎn)的能量接受度。
2.可平衡紅色、綠色、藍(lán)色傳感陣列的敏銳度，使三種顏色的反應(yīng)原稿對(duì)比能力大致相等，而使掃描后所得的圖像忠實(shí)地呈現(xiàn)原稿的色彩。
當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圖像傳感器，裝設(shè)在一圖像擷取設(shè)備中，其特征在于，該圖像傳感器至少包括一第一傳感陣列，包括n個(gè)線性排列的第一傳感格點(diǎn)，且兩側(cè)的這些第一傳感格點(diǎn)的面積大于中心的這些第一傳感格點(diǎn)的面積；一第二傳感陣列，包括n個(gè)線性排列的第二傳感格點(diǎn)，且兩側(cè)的這些第二傳感格點(diǎn)的面積大于中心的這些第二傳感格點(diǎn)的面積；一第三傳感陣列，包括n個(gè)線性排列的第三傳感格點(diǎn)，且兩側(cè)的這些第三傳感格點(diǎn)的面積大于中心的這些第三傳感格點(diǎn)的面積；其中，該第一傳感陣列的總長(zhǎng)等于該第二傳感陣列的總長(zhǎng)并等于該第三傳感陣列的總長(zhǎng)。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，該第一傳感陣列為一紅色傳感陣列，由n個(gè)紅色傳感格點(diǎn)所組成，該第二傳感陣列為一綠色傳感陣列，由n個(gè)綠色傳感格點(diǎn)所組成，該第三傳感陣列為一藍(lán)色傳感陣列，由n個(gè)藍(lán)色傳感格點(diǎn)所組成。
3.如權(quán)利要求2所述的圖像傳感器，其特征在于，這些紅色傳感格點(diǎn)、綠色傳感格點(diǎn)、與藍(lán)色傳感格點(diǎn)的形狀均為長(zhǎng)方形，且這些格點(diǎn)的長(zhǎng)邊為X，寬邊為Y，并沿著X方向排列成該紅色傳感陣列、該綠色傳感陣列、與該藍(lán)色傳感陣列。
4.如權(quán)利要求3所述的圖像傳感器，其特征在于，這些紅色傳感格點(diǎn)的寬邊Y為定值，而兩側(cè)的這些紅色傳感格點(diǎn)的長(zhǎng)邊XBr大于中心的這些紅色傳感格點(diǎn)的長(zhǎng)邊XOr。
5.如權(quán)利要求3所述的圖像傳感器，其特征在于，這些綠色傳感格點(diǎn)的寬邊Y為定值，而兩側(cè)的這些綠色傳感格點(diǎn)的長(zhǎng)邊XBg大于中心的這些綠色傳感格點(diǎn)的長(zhǎng)邊XOg。
6.如權(quán)利要求3所述的圖像傳感器，其特征在于，這些藍(lán)色傳感格點(diǎn)的寬邊Y為定值，而兩側(cè)的這些藍(lán)色傳感格點(diǎn)的長(zhǎng)邊XBb大于中心的這些藍(lán)色傳感格點(diǎn)的長(zhǎng)邊XOb。
7.如權(quán)利要求3所述的圖像傳感器，其特征在于，這些紅色傳感格點(diǎn)的長(zhǎng)邊X為定值，而兩側(cè)的這些紅色傳感格點(diǎn)的寬邊YBr大于中心的這些紅色傳感格點(diǎn)的寬邊YOr。
8.如權(quán)利要求3所述的圖像傳感器，其特征在于，這些綠色傳感格點(diǎn)的長(zhǎng)邊X為定值，而兩側(cè)的這些綠色傳感格點(diǎn)的寬邊YBg大于中心的這些綠色傳感格點(diǎn)的寬邊YOg。
9.如權(quán)利要求3所述的圖像傳感器，其特征在于，這些藍(lán)色傳感格點(diǎn)的長(zhǎng)邊X為定值，而兩側(cè)的這些藍(lán)色傳感格點(diǎn)的寬邊YBb大于中心的這些藍(lán)色傳感格點(diǎn)的寬邊YOb。
10.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，該圖像傳感器還包括一第四傳感陣列，包括n個(gè)線性排列的第四傳感格點(diǎn)，且這些第四傳感格點(diǎn)的面積由中心向兩側(cè)漸增。
11.如權(quán)利要求10所述的圖像傳感器，其特征在于，該第四傳感陣列為一白色傳感陣列，由n個(gè)白色傳感格點(diǎn)所組成。
12.如權(quán)利要求10所述的圖像傳感器，其特征在于，該第四傳感陣列為一紫外線傳感陣列。
13.如權(quán)利要求10所述的圖像傳感器，其特征在于，該第四傳感陣列為一紅外線傳感陣列。
14.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，該圖像傳感器為一電荷耦合元件。
15.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，該圖像傳感器為一互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器。
16.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，該圖像擷取設(shè)備為一掃描器。
17.一種圖像傳感器，裝設(shè)在一圖像擷取設(shè)備中，其特征在于，該圖像傳感器至少包括一紅色傳感陣列，包括n個(gè)線性排列的紅色傳感格點(diǎn)；一綠色傳感陣列，包括n個(gè)線性排列的綠色傳感格點(diǎn)；一藍(lán)色傳感陣列，包括n個(gè)線性排列的藍(lán)色傳感格點(diǎn)；其中，該紅色傳感陣列的總長(zhǎng)等于該綠色傳感陣列的總長(zhǎng)并等于該藍(lán)色傳感陣列的總長(zhǎng)，且這些藍(lán)色傳感格點(diǎn)的面積大于對(duì)應(yīng)的這些紅色傳感格點(diǎn)的面積，亦大于對(duì)應(yīng)的這些綠色傳感格點(diǎn)的面積。
18.如權(quán)利要求17所述的圖像傳感器，其特征在于，這些紅色傳感格點(diǎn)、綠色傳感格點(diǎn)、與藍(lán)色傳感格點(diǎn)的形狀均為長(zhǎng)方形，且這些格點(diǎn)的長(zhǎng)邊為X，寬邊為Y，并沿著X方向排列成該紅色傳感陣列、該綠色傳感陣列、與該藍(lán)色傳感陣列。
19.如權(quán)利要求18所述的圖像傳感器，其特征在于，這些紅色傳感格點(diǎn)、這些綠色傳感格點(diǎn)、與這些藍(lán)色傳感格點(diǎn)的長(zhǎng)邊X均為定值，而這些藍(lán)色傳感格點(diǎn)的寬邊Yb大于對(duì)應(yīng)的這些紅色傳感格點(diǎn)的寬邊Yr，亦大于對(duì)應(yīng)的這些綠色傳感格點(diǎn)的寬邊Yg。
20.一種圖像傳感器，裝設(shè)在一圖像擷取設(shè)備中，其特征在于，該圖像傳感器至少包括一紅色傳感陣列，包括n個(gè)線性排列的紅色傳感格點(diǎn)；一綠色傳感陣列，包括n個(gè)線性排列的綠色傳感格點(diǎn)；一藍(lán)色傳感陣列，包括n個(gè)線性排列的藍(lán)色傳感格點(diǎn)；其中，該紅色傳感陣列的總長(zhǎng)等于該綠色傳感陣列的總長(zhǎng)并等于該藍(lán)色傳感陣列的總長(zhǎng)，且這些綠色傳感格點(diǎn)的面積小于對(duì)應(yīng)的這些紅色傳感格點(diǎn)的面積，亦小于對(duì)應(yīng)的這些藍(lán)色傳感格點(diǎn)的面積。
21.如權(quán)利要求20所述的圖像傳感器，其特征在于，這些紅色傳感格點(diǎn)、這些綠色傳感格點(diǎn)、與這些藍(lán)色傳感格點(diǎn)的長(zhǎng)邊X均為定值，而這些綠色傳感格點(diǎn)的寬邊Yg小于對(duì)應(yīng)的這些紅色傳感格點(diǎn)的寬邊Yr，亦小于對(duì)應(yīng)的這些藍(lán)色傳感格點(diǎn)的寬邊Yb。
22.一種圖像傳感器，裝設(shè)在一圖像擷取設(shè)備中，其特征在于，該圖像傳感器至少包括一紅色傳感陣列，包括n個(gè)線性排列的紅色傳感格點(diǎn)，且兩側(cè)的這些紅色傳感格點(diǎn)的面積大于中心的這些紅色傳感格點(diǎn)的面積；一綠色傳感陣列，包括n個(gè)線性排列的綠色傳感格點(diǎn)，且兩側(cè)的這些綠色傳感格點(diǎn)的面積大于中心的這些綠色傳感格點(diǎn)的面積；一藍(lán)色傳感陣列，包括n個(gè)線性排列的藍(lán)色傳感格點(diǎn)，且兩側(cè)的這些藍(lán)色傳感格點(diǎn)的面積大于中心的這些藍(lán)色傳感格點(diǎn)的面積；其中，該紅色傳感陣列的總長(zhǎng)等于該綠色傳感陣列的總長(zhǎng)并等于該藍(lán)色傳感陣列的總長(zhǎng)，且這些藍(lán)色傳感格點(diǎn)的面積大于對(duì)應(yīng)的這些紅色傳感格點(diǎn)的面積，亦大于對(duì)應(yīng)的這些綠色傳感格點(diǎn)的面積。
23.一種圖像傳感器，裝設(shè)在一圖像擷取設(shè)備中，其特征在于，該圖像傳感器至少包括一傳感陣列，由多個(gè)傳感格點(diǎn)線性排列而成，且這些傳感格點(diǎn)的面積自中心向兩側(cè)漸增。
全文摘要
一種具有多種像素尺寸的圖像傳感器，應(yīng)用在一圖像擷取設(shè)備如掃描器中，圖像傳感器至少包括一紅色傳感陣列、一綠色傳感陣列、及一藍(lán)色傳感陣列，分別由n個(gè)紅、綠、藍(lán)色傳感格點(diǎn)線性排列而成。其中，紅色傳感陣列的總長(zhǎng)等于綠色傳感陣列的總長(zhǎng)等于藍(lán)色傳感陣列的總長(zhǎng)。為了補(bǔ)償邊緣感光不足的缺點(diǎn)，使每一傳感陣列中的傳感格點(diǎn)面積自中心向兩側(cè)漸漸增加。為了平衡紅、藍(lán)、綠三色之間敏銳度的差異，則使敏銳度較好的綠色傳感格點(diǎn)面積略減，或是使敏銳度較差的藍(lán)色傳感格點(diǎn)面積略增。
文檔編號(hào)H04N1/028GK1464737SQ02141270
公開日2003年12月31日 申請(qǐng)日期2002年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月27日
發(fā)明者曾仁壽, 黃志文 申請(qǐng)人:力捷電腦股份有限公司