成像方法、圖像傳感器、成像裝置及電子裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設及成像技術(shù)，特別設及一種成像方法、圖像傳感器、成像裝置及電子裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的RGB圖像傳感器在低照度下拍照效果差、模糊，甚至拍不到景物。有些圖像 傳感器中嵌入紅外濾光像素 W提供成像效果，但在光線充足時，進入圖像傳感器紅外線會 影響成像效果，使圖像發(fā)生偏色等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明需要提供一 種成像方法、圖像傳感器、成像裝置及電子裝置。
[0004] 本發(fā)明實施方式的成像方法包括W下步驟：
[0005] 提供圖像傳感器，所述圖像傳感器包括感光像素陣列、設置于所述感光像素陣列 上的濾光片及設置于所述濾光片上的微鏡陣列，所述濾光片包括濾光單元陣列，所述濾光 單元包括彩色濾光區(qū)及紅外濾光區(qū)，所述彩色濾光區(qū)及所述紅外濾光區(qū)分別覆蓋至少一個 所述感光像素，所述微鏡與所述感光像素一一對應，所述微鏡包括第一微鏡及相同照度下 比所述第一微鏡產(chǎn)生更大光流量的第二微鏡，所述第一微鏡還與所述彩色濾光區(qū)對應，所 述第二微鏡還與所述紅外濾光區(qū)對應;及
[0006] 讀取感光像素陣列的輸出，根據(jù)所述彩色濾光區(qū)覆蓋的所述感光像素的輸出及所 述紅外濾光片覆蓋的所述感光像素的輸出計算合成圖像的像素值W生成所述合成圖像。
[0007] 本發(fā)明實施方式的成像方法中，濾光片上濾光單元的彩色濾光區(qū)用于獲取合成圖 像的像素的色彩信息，紅外濾光區(qū)用于在低照度下獲取合成圖像的像素的亮度信息且此亮 度信息噪聲較少。如此，合成圖像的像素值既包含色彩信息又包含低噪度的亮度信息，合成 圖像的色彩完整逼真，亮度及清晰度均較好，噪點少。此外，通過在紅外濾光區(qū)上方設置聚 光能力更強的第二微鏡，來對紅外濾光區(qū)的進光量進行補償，W使其對應的感光像素產(chǎn)生 更強的輸出信號，從而使合成圖像的對比度、清晰度及信噪比進一步提升。解決了現(xiàn)有成像 方法中的某些問題。
[000引本發(fā)明還提供了一種用于實現(xiàn)本發(fā)明實施方式中成像方法的圖像傳感器，其包 括：
[0009] 感光像素陣列；
[0010] 設置于所述感光像素陣列上的濾光片；
[0011] 及設置于所述濾光片上的微鏡陣列；
[0012] 所述濾光片包括濾光單元陣列，每個所述濾光單元包括彩色濾光區(qū)及紅外濾光 區(qū)；所述彩色濾光區(qū)及所述紅外濾光區(qū)分別覆蓋至少一個所述感光像素；
[0013] 所述微鏡與所述感光像素一一對應，所述微鏡包括第一微鏡及相同照度下比所述 第一微鏡產(chǎn)生更大光流量的第二微鏡，所述第一微鏡還與所述彩色濾光區(qū)對應，所述第二 微鏡還與所述紅外濾光區(qū)對應。本發(fā)明還提供了一種包括本發(fā)明實施方式中圖像傳感器的 成像裝置，其包括：
[0014] 所述成像裝置還包括與所述圖像傳感器連接的圖像處理模塊；
[0015] 所述圖像處理模塊用于根據(jù)所述彩色濾光區(qū)覆蓋的所述感光像素的輸出及所述 紅外濾光區(qū)覆蓋的所述感光像素的輸出計算合成圖像的像素值W生成所述合成圖像。
[0016] 本發(fā)明還提供了一種包括本發(fā)明實施方式中成像裝置的電子裝置。
[0017] 本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0018] 本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施方式的描述中將變 得明顯和容易理解，其中：
[0019] 圖1是本發(fā)明實施方式的成像方法的流程示意圖。
[0020] 圖2是本發(fā)明實施方式成像方法的讀取步驟的流程示意圖。
[0021 ]圖3是本發(fā)明實施方式成像方法的讀取步驟的流程示意圖。
[0022] 圖4是本發(fā)明實施方式成像方法的讀取步驟的流程示意圖。
[0023] 圖5是本發(fā)明實施方式成像方法的讀取步驟的流程示意圖。
[0024] 圖6是本發(fā)明實施方式成像方法的讀取步驟的流程示意圖。
[0025] 圖7是本發(fā)明實施方式成像方法的讀取步驟的流程示意圖。
[0026] 圖8是本發(fā)明實施方式成像方法的讀取步驟的流程示意圖。
[0027] 圖9是本發(fā)明實施方式的圖像傳感器的側(cè)視示意圖。
[0028] 圖10是本發(fā)明實施方式的圖像傳感器的濾光單元示意圖。
[0029] 圖11是拜耳結(jié)構(gòu)的濾光單元陣列示意圖。
[0030] 圖12是本發(fā)明實施方式的圖像傳感器的濾光單元陣列示意圖。
[0031] 圖13是本發(fā)明實施方式的圖像傳感器的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032] 圖14是本發(fā)明實施方式的濾光單元陣列與合成圖像的對應關(guān)系示意圖。
[0033] 圖15是本發(fā)明實施方式的圖像傳感器的側(cè)視示意圖。
[0034] 圖16是本發(fā)明實施方式的圖像傳感器的功能模塊示意圖。
[0035] 圖17是本發(fā)明實施方式圖像傳感器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036] 圖18是本發(fā)明實施方式的成像裝置的側(cè)視示意圖。
[0037] 圖19是本發(fā)明實施方式的濾光單元陣列與合成圖像的另一種對應關(guān)系示意圖。
[0038] 圖20是本發(fā)明實施方式的電子裝置的功能模塊示意圖。
[0039] 圖21是本發(fā)明實施方式的電子裝置的功能模塊示意圖。
【具體實施方式】
[0040] 下面詳細描述本發(fā)明的實施方式的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示 出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元 件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明的實施方式，而不能 理解為對本發(fā)明的實施方式的限制。
[0041] W下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式的成像方法、圖像傳感器、成像裝置及電子裝 置作進一步說明。
[0042] 請參閱圖1，本發(fā)明實施方式的成像方法包括W下步驟：
[0043] SI,提供圖像傳感器，圖像傳感器包括感光像素陣列、設置于感光像素陣列上的濾 光片及設置于濾光片上的微鏡陣列，濾光片包括濾光單元陣列，濾光單元包括彩色濾光區(qū) 及紅外濾光區(qū)，彩色濾光區(qū)及紅外濾光區(qū)分別覆蓋至少一個感光像素，微鏡與感光像素一 一對應，微鏡包括第一微鏡及相同照度下比第一微鏡產(chǎn)生更大光流量的第二微鏡，第一微 鏡還與彩色濾光區(qū)對應，第二微鏡還與紅外濾光區(qū)對應。
[0044] S2,讀取感光像素陣列的輸出，并根據(jù)彩色濾光區(qū)覆蓋的感光像素及紅外濾光區(qū) 覆蓋的感光像素的輸出計算合成圖像的像素值W生成合成圖像。
[0045] 在本發(fā)明實施方式的成像方法中，濾光片上濾光單元的彩色濾光區(qū)用于獲取合成 圖像的像素的色彩信息，紅外濾光區(qū)用于在低照度下獲取合成圖像的像素的亮度信息且此 亮度信息噪聲較少。如此，合成圖像的像素值既包含色彩信息又包含低噪度的亮度信息，合 成圖像的色彩完整逼真，亮度及清晰度均較好，噪點少。
[0046] 此外，通過在紅外濾光區(qū)上方設置聚光能力更強的第二微鏡，來對紅外濾光區(qū)的 進光量進行補償，W使其對應的感光像素產(chǎn)生更強的輸出信號，從而使合成圖像的對比度、 清晰度及信噪比進一步提升。請參圖13,在本實施方式中，每個濾光單元覆蓋2*2個感光像 素。彩色濾光區(qū)覆蓋=個感光像素，紅外濾光區(qū)覆蓋一個感光像素。
[0047] 運樣，生成的合成圖像的色彩信息較完整且清晰度高。
[0048] 請參圖14，在本實施方式中，每個感光像素111與一個合成圖像300的像素301對 應。
[00例例如，16M分辨率的感光像素陣列對應生成16M分辨率的圖像。運樣，紅外像素的嵌 入并未影響合成圖像的分辨率。
[0050] 請參圖2,在本實施方式的成像方法中，步驟S2進一步包括：
[0051] S21，根據(jù)同一濾光單元內(nèi)的彩色濾光區(qū)覆蓋的感光像素的輸出得到紅外濾光區(qū) 覆蓋的感光像素對應的彩色像素值。
[0052] 其中，彩色像素值及紅外濾光區(qū)覆蓋的感光像素對應的紅外像素值可用于計算對 應的合成圖像的像素值。
[0053] 請參圖3,較佳的，在本實施方式的成像方法中，步驟S21進一步包括：
[0054] S211，計算同一濾光單元內(nèi)的彩色濾光區(qū)覆蓋的感光像素的輸出的平均值W作為 紅外濾光區(qū)覆蓋的感光像素對應的彩色像素值。
[0055] 在本實施方式中，彩色濾光區(qū)覆蓋的感光像素的輸出包括彩色像素值，紅外濾光 區(qū)覆蓋的感光像素的輸出包括紅外像素值。請參圖4,步驟S2進一步包括：
[0056] S22,感測并判斷環(huán)境亮度。
[0057] S23,當環(huán)境亮度大于第一預定闊值時，將彩色像素值減去對應的紅外像素值W得 到對應的合成圖像的像素值。
[0化引請參圖5，在某些實施方式中，步驟S2進一步包括：
[0059] S25,感測并判斷環(huán)境亮度。
[0060] S27,當環(huán)境亮度小于第二預定闊值時，將彩色像素值加上對應的紅外像素值W得 到對應的合成圖像的像素值。
[0061] 請參圖6,在某些實施方式中，步驟S2進一步包括：