TWI827301B - 圖像採集裝置及圖像採集方法 - Google Patents

圖像採集裝置及圖像採集方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI827301B
TWI827301B TW111138320A TW111138320A TWI827301B TW I827301 B TWI827301 B TW I827301B TW 111138320 A TW111138320 A TW 111138320A TW 111138320 A TW111138320 A TW 111138320A TW I827301 B TWI827301 B TW I827301B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
filter
units
sensing
image acquisition
filter layer
Prior art date
Application number
TW111138320A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202416556A (zh
Inventor
賴文清
任傑
Original Assignee
新煒科技有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 新煒科技有限公司 filed Critical 新煒科技有限公司
Application granted granted Critical
Publication of TWI827301B publication Critical patent/TWI827301B/zh
Publication of TW202416556A publication Critical patent/TW202416556A/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14621—Colour filter arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H01L27/14605—Structural or functional details relating to the position of the pixel elements, e.g. smaller pixel elements in the center of the imager compared to pixel elements at the periphery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627—Microlenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/14685—Process for coatings or optical elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Endoscopes (AREA)

Abstract

本申請提供一種圖像採集裝置，包括：感測組件，包括陣列排列的複數感測單元，感測單元用於接收光訊號，並將光訊號轉換為電訊號；濾光層，設置於感測組件的一側，包括陣列排列的複數濾光單元，用於透射特定波段的顏色光到感測單元上，濾光層至少包括兩種濾光單元，不同的濾光單元分別用於透射不同波段的顏色光；以及微電機，包括定子及動子，感測組件固定於定子上，濾光層固定於動子上；其中，微電機用於驅動濾光層相對於感測組件移動，使得感測單元分別與複數用於透射不同顏色光的濾光單元一一對應。本申請還提供一種圖像採集方法。

Description

圖像採集裝置及圖像採集方法
本申請涉及光學領域，尤其涉及一種圖像採集裝置及一種圖像採集方法。
習知的圖像採集裝置，通常會藉由濾光層將光線分為不同的基色光，如紅、綠、藍三種顏色光，再分別將每一種基色光照射到感光組件上，從而獲得色彩信息。具體來說，感光組件上劃分有複數畫素區，每一畫素區內包括複數感測單元，每一感測單元分別用於感測一種顏色光，從而感測一個畫素區的色彩信息。也即，在採集圖像的過程中，圖像的一個畫素的色彩信息需要複數感測單元來記錄，導致圖像的分辨率小於感測組件的分辨率。
本申請一方面提供一種圖像採集裝置，其包括：感測組件，包括陣列排列的複數感測單元，所述感測單元用於接收光訊號，並將所述光訊號轉換為電訊號；濾光層，設置於所述感測組件的一側，包括陣列排列的複數濾光單元，用於透射特定波段的顏色光到所述感測單元上，所述濾光層至少包括兩種所述濾光單元，不同的所述濾光單元分別用於透射不同波段的顏色光；以及微電機，包括定子及動子，所述感測組件固定於所述定子上，所述濾光層固定於所述動子上；其中，所述微電機用於驅動所述濾光層相對於所述感測組件移動，使得所述感測單元分別與複數用於透射不同顏色光的所述濾光單元一一對應。
本申請實施例提供的圖像採集裝置，藉由將濾光層設置在微電機的動子上，可以使濾光層相對於感測組件進行移動，從而使一個感測單元可以 與透過不同顏色光的濾光單元分別對應，從而記錄不同的顏色信息，有利於增強圖像採集裝置的解析力，提高採集到的圖像的分辨率。
在一實施例中，所述複數濾光單元週期性排列，使得用於透過不同顏色光的複數相鄰的所述濾光單元組成一個畫素組，所述畫素組中用於透過同一顏色光的所述濾光單元的數量至少為一個。
在一實施例中，所述圖像採集裝置還包括控制器，所述控制器與所述微電機及所述感測組件電連接，用於控制所述微電機工作，使得每一個所述感測單元依次與一個所述畫素組內的每一所述濾光單元對齊，以及用於記錄所述感測單元對應每一所述濾光單元時轉換的所述電訊號。
在一實施例中，所述控制器還用於將所述感測單元轉換的複數所述電訊號合成為畫素訊號，並將複數所述感測單元產生的複數所述畫素訊號合成為圖像訊號，所述圖像訊號包括每一所述畫素訊號對應的位置信息。
在一實施例中，每一所述畫素組中包括四個濾光單元，所述四個濾光單元呈兩行兩列排列，所述控制器用於控制每一個所述感測單元週期性的對準一個所述畫素組中的四個所述濾光單元。
在一實施例中，所述圖像採集裝置還包括微透鏡陣列，所述微透鏡陣列設置於所述濾光層遠離所述感光組件的一側，包括複數微透鏡，每一所述微透鏡對應一個所述濾光單元，用於會聚光線。
本申請另一方面提供一種圖像採集方法，應用於上述的圖像採集裝置，其包括：驅動所述濾光層，使得所述感測單元依次與複數所述濾光單元對應；記錄所述感測單元對應每一所述濾光單元時，接收所述光訊號後轉換的電訊號；合成畫素訊號，所述畫素訊號包括所述感測單元對應不同的所述濾光單元時產生的複數電訊號。
在一實施例中，所述複數濾光單元週期性排列，使得用於透過不同顏色光的複數相鄰的所述濾光單元組成一個畫素組，所述畫素組中用於透過同一顏色光的所述濾光單元的數量至少為一個；驅動所述濾光層的步驟包括：週期性移動所述濾光層，使得每一個所述感測單元依次與一個所述畫素組中的每一所述濾光單元一一對應。
在一實施例中，所述畫素組中包括四個所述濾光單元，所述四個濾光單元呈兩行兩列排列；驅動所述濾光層的步驟包括：先沿行方向再沿列方向驅動所述濾光層，或者，先沿列方向再沿行方向驅動所述濾光層。
在一實施例中，合成畫素訊號的步驟還包括：根據所述光訊號的強度，調整所述電訊號的比例。
本申請實施例提供的圖像採集方法，藉由驅動濾光層移動，使得感測單元依次與透過不同顏色光的濾光單元對應，從而記錄不同顏色光的信息，併合成為畫素訊號，有利於提高對於圖像的解析力，提高採集到的圖像的分辨率。
100:圖像採集裝置
10:感測組件
11:感測單元
30:濾光層
31、31R、31G、31B:濾光單元
33:畫素組
50:微電機
51:定子
53:動子
55:支架
70:微透鏡陣列
71:透鏡
90:控制器
S1、S2、S3:步驟
圖1為本申請一實施例中圖像採集裝置的結構示意圖。
圖2為本申請一實施例中圖像採集裝置的結構示意圖。
圖3為本申請一實施例中圖像採集方法的流程圖。
圖4為圖3中步驟S1的示意圖。
下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本申請的一部分實施例，而不是全部的實施例。
除非另有定義，本申請所使用的所有的技術和科學術語與屬於本申請的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。在本申請的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本申請。
為能進一步闡述本發明達成預定目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施方式，對本申請作出如下詳細說明。
本申請實施例提供一種圖像採集裝置，請參閱圖1，圖像採集裝置100包括：感測組件10、濾光層30以及微電機50。其中，感測組件10包括陣列排列的複數感測單元11，感測單元11用於接收光訊號，並將光訊號轉換為電訊號。濾光層30設置於感測組件10的一側，包括陣列排列的複數濾光單元31，用於透射特定波段的顏色光到感測單元11上，濾光層30至少包括兩種濾光單元31，不 同的濾光單元31分別用於透過不同波段的顏色光。微電機50包括定子51及動子53，感測組件10固定於定子51上，濾光層30固定於動子53上，微電機50用於驅動濾光層30相對於感測組件10移動，使得感測單元11分別與複數不同的濾光單元31一一對應。
在本實施例中，圖像採集裝置100可以應用於任何需要進行圖像採集的電子設備，如照相機、攝像機、監視器或手機相機等。本申請對此不做限制。
在本實施例中，感測組件10可以為諸如電荷耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)之類的圖像傳感器，感測組件10上陣列排布著複數感測單元11，每一感測單元11分別用於接收光訊號，並生成一電訊號，當圖像光照射到感測組件10上時，每一感測單元11分別接收一部分圖像光，從而將圖像光轉換為電訊號並記錄下來，而感測單元11的排列密度決定了感測組件10的解析力，也即決定了在圖像光的照射下能夠記錄下的圖像的分辨率，由於感測單元11通常只能記錄光線的強度信息，而無法記錄光線的色彩信息，因此可以藉由設置濾光層，將光線拆分為基色光，從而使感測單元11只記錄單一顏色光的強度信息。
在本實施例中，請參閱圖2，濾光層30上的複數濾光單元31週期性排列，使得用於透過不同顏色光的複數相鄰的濾光單元31組成一個畫素組33，畫素組33中用於透過一種顏色光的濾光單元31的數量至少為一個。具體來說，本實施例中的濾光層30包括一個濾光單元31R、兩個濾光單元31G及一個濾光單元31B，濾光單元31R、濾光單元31G及濾光單元31B分別用於透過不同顏色的光線。舉例來說，濾光單元31R用於透射紅色光，濾光單元31G用於透射綠色光，濾光單元31B用於透射藍色光。在其他實施例中，濾光層30也可以包括用於透射不同基色光的其他數量的濾光單元31，本申請對此不做限制。
在本實施例中，濾光層30上的一個畫素組33包括四個濾光單元31，四個濾光單元31呈兩行兩列排列。具體來說，一個畫素組33內包括一個濾光單元31R、兩個濾光單元31G及一個濾光單元31B，第一行依次為一個濾光單元31R及一個濾光單元31G，第二行依次為一個濾光單元G及一個濾光單元31B。四個濾光單元31對應四個感測單元11，使得四個感測單元11共同轉換照射到一個畫素組33上的光線的強度信息及色彩信息。在其他實施例中，畫素組33中的濾光 單元31R、濾光單元31G及濾光單元31B也可以為其他組合方式，如一個畫素組33內包括單行排列的一個濾光單元31R、一個濾光單元31G及一個濾光單元31B等，本申請對此不做限制。
在本實施例中，請繼續參閱圖1，微電機50包括定子51和動子53。其中，定子51為一固定的組件，用於將微電機50綁定到如電路板或基板等其他結構上，動子53為一可動的組件，用於在定子51固定後相對於定子51移動。舉例來說，微電機50可以為一薄膜直線電機，在電源的驅動下，動子53可以相對於定子51做直線運動。在此過程中，定子51和動子53可以看做是平行板電容器，在偏置電壓的作用下，定子51和動子53之間的距離不變，動子53平行於定子51移動。在其他實施例中，微電機50也可以為其他電機，使得動子53可以相對於定子51移動，本申請對此不做限制。
在本實施例中，微電機50還包括支架55，支架55設置於動子53上，用於將濾光層30固定在動子53上，使得濾光層30可以與動子53同步運動。在其他實施例中，也可以藉由黏合膠將濾光層30綁定在動子53上，本申請對此不做限制。
在本實施例中，濾光層30的面積大於感測組件10的面積。具體來說，濾光層30上濾光單元31的數量多於感測單元11的數量，使得濾光層30移動時，每一感測單元11始終有相應的濾光單元31與之對應。在其他實施例中，濾光單元31的數量也可以與感測單元11的數量相同，此時會有部分感測單元11在濾光層30移動的過程中出現沒有與濾光單元31對應的情況，可以在合成圖像的過程中藉由排除這部分感測單元11轉換的電訊號，來使圖像整體的色彩正常。
在本實施例中，圖像採集裝置100還包括微透鏡陣列70，微透鏡陣列70設置於濾光層30遠離感測組件10的一側，微透鏡陣列70包括複數陣列排列的微透鏡71，每一微透鏡71對應一個濾光單元31設置，用於會聚光線。具體來說，微透鏡陣列70固定在濾光層30上，且一個微透鏡71與一個濾光單元31對應，當圖像光照射到圖像採集裝置100上時，微透鏡71可以將對應的部分圖像光會聚，從而加強光線強度，防止光線在穿過濾光單元31後強度降低，不容易被感測單元11識別。
在本實施例中，圖像採集裝置100還包括控制器90，控制器90分別與微電機50及感測組件10電連接，用於驅動微電機50，使得一個感測單元11能 夠依次與一個畫素組33內的每一濾光單元31對齊，以及用於記錄感測單元11對應每一濾光單元31時轉換的電訊號。具體來說，控制器90用於向微電機50傳送電訊號，從而控制動子53相對於定子51移動的距離和方向，使得一個感測單元11可以與複數濾光單元31對應。
在本實施例中，控制器90還與感測組件10連接，用於記錄每一感測單元11轉換的電訊號，從而將圖像光以電訊號的方式進行儲存，將每一感測單元11轉換的電訊號與其在感測組件10上的位置相結合，即可得到圖像訊號。在其他實施例中，感測組件10自身也可以直接記錄感測單元11轉換的電訊號，並直接將圖像訊號傳輸給控制器90，或者控制器90也可以直接集成在感測單元11上，本申請對此不做限制。
在本實施例中，控制器90還用於將感測單元11轉換的複數電訊號合成為畫素訊號，並將複數感測單元11產生的複數畫素訊號合成為圖像訊號，圖像訊號包括每一畫素訊號對應的位置信息。具體來說，感測單元11在將畫素組33內的每一濾光單元31透射的光訊號後，即可獲得不同基色光對應的電訊號，藉由將複數電訊號進行疊加，即可得到感測單元11對應的部分圖像光的畫素訊號，也即畫素訊號為包括色彩信息和光強信息的訊號。藉由將複數感測單元11對應的畫素訊號及位置信息進行整合，即可得到圖像訊號。
在本實施例中，控制器90用於根據濾光層30相對於感測組件10的位置獲取並記錄每一個感測單元11每次採集的電訊號對應的顏色信息。具體來說，控制器90可以先記錄未驅動濾光層30位移時，每一感測單元11對應的濾光單元31的顏色，也相當於記錄了濾光層30上用於透過不同顏色光的複數濾光單元31的排布順序，在驅動濾光層30移動後，藉由記錄濾光層30的移動方向和移動距離，即可以確定每次移動後感測單元11對應的濾光單元31透過的光的顏色。在其他實施例中，控制器90還可以用於根據時間記錄每一個感測單元11每次採集的電訊號對應的顏色信息。具體來說，控制器90在驅動濾光層30以一定的週期移動時，感測單元11對應的濾光單元31透過的光的顏色也按照週期變化，藉由記錄每一感測單元11轉換的顏色光的順序，以及一個週期內感測單元11對應每一濾光單元31的時間，即可確定感測單元11對應的濾光單元31透過的光的顏色。本申請對此不做限制，只要能夠記錄感測單元11轉換的光訊號對應的色彩信息的方法，都在本申請的範圍內。
在本實施例中，濾光層30的面積大於感測組件10的面積。具體來說，濾光層30上濾光單元31的數量多於感測單元11的數量，使得濾光層30移動時，每一感測單元11始終有相應的濾光單元31與之對應。在其他實施例中，濾光單元31的數量也可以與感測單元11的數量相同，此時會有部分感測單元11在濾光層30移動的過程中出現沒有與濾光單元31對應的情況，可以在合成圖像的過程中藉由排除這部分感測單元11轉換的電訊號，來使圖像整體的色彩正常。
本申請實施例提供的圖像採集裝置100，藉由將感測組件10與濾光層30分別設置在微電機50的定子51和動子53上，可以驅動濾光層30相對於感測組件10移動，使得感測組件10上的任意一個感測單元11可以與濾光層30上的複數濾光單元31分別對應，從而接收光線包含的不同顏色光的光訊號，藉由多次記錄同一光線在不同基色光下的光訊號，從而得到所述光線的色彩信息，從而提高感測組件10的解析力，進而提高採集到的圖像的分辨率。
本申請實施例還提供一種圖像採集方法，應用於上述的圖像採集裝置100，請參閱圖3，其包括：步驟S1：驅動所述濾光層，使得所述感測單元依次與複數所述濾光單元對應；步驟S2：記錄所述感測單元對應每一所述濾光單元時，接收所述光訊號後轉換的電訊號；步驟S3：合成畫素訊號，所述畫素訊號包括所述感測單元對應不同的所述濾光單元時產生的複數電訊號。
在本實施中，請一併參閱圖2和圖4，步驟S1包括：週期性移動濾光層30，使得一個感測單元11依次與一個畫素組33中的每一所述濾光單元一一對應。驅動濾光層30具體為沿同行或同列的方向驅動濾光層30。舉例來說，一個畫素組33包括兩行兩列排列的四個濾光單元31，在初始狀態下，感測單元11與濾光單元31R對應，在將對應的光訊號轉換一次電訊號之後，沿同一行的方向移動濾光層30，使得感測單元11與濾光單元31G對齊；在將對應的光訊號轉換一次電訊號之後，沿同一列的方向移動濾光層30，使得感測單元11與濾光單元31B對齊；在將對應的光訊號轉換一次電訊號之後，沿同一行的方向移動濾光層30，使得感測單元11與濾光單元31G對齊；在將對應的光訊號轉換一次電訊號之後，沿同一列的方向移動濾光層30，使得感測單元11重新與濾光單元31R對齊，從而 完成一次採集週期。在其他實施例中，根據濾光層30上不同顏色的濾光單元31的排列方式，也可以設置不同的驅動方式，本申請對此不做限制。
在本實施例中，經過一個週期後，一個感測單元11相當於收集了四次對應位置的不同基色光的信息，並將其轉換為了電訊號，也即相當於獲得了對應位置的色彩信息，相較於習知技術中由四個感測單元11分別收集四個不同基色光的信息，使用一個感測單元11，可以有效的提高解析力。具體來說，習知技術中是將四個感測單元11作為採集到的圖像的一個畫素，四個感測單元11轉換的訊號為該區域共有的色彩訊號，而本實施例中，一個感測單元11可以收集其本身對應區域的色彩訊號，四個感測單元11各自收集對應區域的色彩訊號，因此可以將圖像光進一步細化，從而提高分辨率。
在本實施例中，步驟S3包括：將轉換後的四個電訊號進行合成，從而得到一個感測單元11對應的圖像光的畫素訊號。具體來說，畫素訊號包括了感測單元11對應不同濾光單元31時光的強度信息，以及相應的濾光單元31的顏色信息。
在本實施例中，步驟S3還包括：根據光訊號的強度，調整電訊號的比例。具體來說，由於一個畫素組33內不同顏色的濾光單元31的數量不同，在合成畫素訊號時可能會出現某種顏色光的訊號過強的情況，容易造成採集到的圖像的色彩信息失真，此時可以藉由設置每一顏色光對應的電訊號的比值，從而調節色彩的平衡程度，進而最大程度的還原感測單元11對應的部分光線的色彩信息。
在本實施例中，執行步驟S1-步驟S3的過程中，還包括：在感測單元11與複數不同的濾光單元31對齊時，記錄感測單元11每次對齊時的濾光單元31透過的光的顏色。具體來說，可以先記錄未驅動濾光層30位移時，每一感測單元11對應的濾光單元31的顏色，也相當於記錄了濾光層30上用於透過不同顏色光的複數濾光單元31的排布順序，在驅動濾光層30移動後，藉由記錄濾光層30的移動方向和移動距離，即可以確定每次移動後感測單元11對應的濾光單元31透過的光的顏色。
在其他實施例中，還可以根據時間變化記錄每一個感測單元11每次採集的電訊號對應的顏色信息。具體來說，在驅動濾光層30以一定的週期移動時，感測單元11對應的濾光單元31透過的光的顏色也按照週期變化，藉由記 錄每一感測單元11轉換的顏色光的順序，以及一個週期內感測單元11對應每一濾光單元31的時間，即可確定感測單元11對應的濾光單元31透過的光的顏色。本申請對記錄感測單元11對應的濾光單元31透過的顏色光的方法不做限制。
本申請實施例提供的圖像採集方法，藉由移動濾光層30並多次採集圖像，可以得到同一感測單元11對應不同顏色的濾光單元31時接轉換的電訊號，藉由將不同的電訊號進行合成，即可在一個感測單元11上得到其對應的光線的色彩信息，從而提高解析力，進而提高圖像的分辨率。
本領域具有通常知識者應當認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍之內，對以上實施例所作的適當改變和變化都落在本發明要求保護的範圍之內。
100:圖像採集裝置
10:感測組件
11:感測單元
30:濾光層
31:濾光單元
50:微電機
51:定子
53:動子
55:支架
70:微透鏡陣列
71:透鏡
90:控制器

Claims (10)

  1. 一種圖像採集裝置，包括：感測組件，包括陣列排列的複數感測單元，所述感測單元用於接收光訊號，並將所述光訊號轉換為電訊號；濾光層，設置於所述感測組件的一側，包括陣列排列的複數濾光單元，用於透射特定波段的顏色光到所述感測單元上，所述濾光層至少包括兩種所述濾光單元，不同的所述濾光單元分別用於透射不同波段的顏色光；以及微電機，包括定子及動子，所述感測組件固定於所述定子上，所述濾光層固定於所述動子上；其中，所述微電機用於驅動所述濾光層相對於所述感測組件移動，使得所述感測單元分別與複數不同的所述濾光單元一一對應。
  2. 如請求項1所述之圖像採集裝置，其中，所述複數濾光單元週期性排列，使得用於透過不同顏色光的複數相鄰的所述濾光單元組成一個畫素組，所述畫素組中用於透過一種顏色光的所述濾光單元的數量至少為一個。
  3. 如請求項2所述之圖像採集裝置，其中，所述圖像採集裝置還包括控制器，所述控制器與所述微電機及所述感測組件電連接，用於控制所述微電機工作，使得每一個所述感測單元依次與一個所述畫素組內的每一所述濾光單元對齊，以及用於記錄所述感測單元對應每一所述濾光單元時轉換的所述電訊號。
  4. 如請求項3所述之圖像採集裝置，其中，所述控制器還用於將所述感測單元轉換的複數所述電訊號合成為畫素訊號，並將複數所述感測單元產生的複數所述畫素訊號合成為圖像訊號，所述圖像訊號包括每一所述畫素訊號對應的位置信息。
  5. 如請求項3所述之圖像採集裝置，其中，每一所述畫素組中包括四個濾光單元，所述四個濾光單元呈兩行兩列排列，所述控制器用於控制每一個所述感測單元週期性的對準一個所述畫素組中的四個所述濾光單元。
  6. 如請求項1至5中任意一項所述之圖像採集裝置，其中，所述圖像採集裝置還包括微透鏡陣列，所述微透鏡陣列設置於所述濾光層遠離所述感測組件的一側，包括複數微透鏡，每一所述微透鏡對應一個所述濾光單元，用於會聚光線。
  7. 一種圖像採集方法，應用於如請求項1至6中任意一項所述之圖像採集裝置，包括：驅動所述濾光層，使得所述感測單元依次與複數所述濾光單元對應；記錄所述感測單元對應每一所述濾光單元時，接收所述光訊號後轉換的電訊號；合成畫素訊號，所述畫素訊號包括所述感測單元對應不同的所述濾光單元時產生的複數電訊號。
  8. 如請求項7所述之圖像採集方法，其中，所述複數濾光單元週期性排列，使得用於透過不同顏色光的複數相鄰的所述濾光單元組成一個畫素組，所述畫素組中用於透過同一顏色光的所述濾光單元的數量至少為一個；驅動所述濾光層的步驟包括：週期性移動所述濾光層，使得每一個所述感測單元依次與一個所述畫素組中的每一所述濾光單元一一對應。
  9. 如請求項8所述之圖像採集方法，其中，所述畫素組中包括四個所述濾光單元，所述四個濾光單元呈兩行兩列排列；驅動所述濾光層的步驟包括：先沿行方向再沿列方向驅動所述濾光層，或者，先沿列方向再沿行方向驅動所述濾光層。
  10. 如請求項8所述之圖像採集方法，其中，合成畫素訊號的步驟還包括：根據所述光訊號的強度，調整所述電訊號的比例。
TW111138320A 2022-09-30 2022-10-10 圖像採集裝置及圖像採集方法 TWI827301B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211216917.6 2022-09-30
CN202211216917.6A CN117812450A (zh) 2022-09-30 2022-09-30 图像采集装置及图像采集方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI827301B true TWI827301B (zh) 2023-12-21
TW202416556A TW202416556A (zh) 2024-04-16

Family

ID=88878421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111138320A TWI827301B (zh) 2022-09-30 2022-10-10 圖像採集裝置及圖像採集方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11830899B1 (zh)
CN (1) CN117812450A (zh)
TW (1) TWI827301B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008177675A (ja) * 2007-01-16 2008-07-31 Nikon Corp 撮像装置
CN207338377U (zh) * 2016-10-03 2018-05-08 半导体元件工业有限责任公司 一种成像系统和一种成像传感器
TW202006939A (zh) * 2018-07-18 2020-02-01 日商索尼半導體解決方案公司 受光元件及測距模組
CN212012837U (zh) * 2020-06-30 2020-11-24 南京甄视智能科技有限公司 多光谱相机
US11181671B2 (en) * 2016-09-29 2021-11-23 Nikon Corporation Image sensor and electronic camera

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4485406A (en) * 1982-09-29 1984-11-27 Eastman Kodak Company Film video player with zoom and scan

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008177675A (ja) * 2007-01-16 2008-07-31 Nikon Corp 撮像装置
US11181671B2 (en) * 2016-09-29 2021-11-23 Nikon Corporation Image sensor and electronic camera
CN207338377U (zh) * 2016-10-03 2018-05-08 半导体元件工业有限责任公司 一种成像系统和一种成像传感器
TW202006939A (zh) * 2018-07-18 2020-02-01 日商索尼半導體解決方案公司 受光元件及測距模組
CN212012837U (zh) * 2020-06-30 2020-11-24 南京甄视智能科技有限公司 多光谱相机

Also Published As

Publication number Publication date
TW202416556A (zh) 2024-04-16
US11830899B1 (en) 2023-11-28
CN117812450A (zh) 2024-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4241840B2 (ja) 撮像装置
CN1278427C (zh) 固态图象读取装置及其驱动方法和摄像系统
WO1997017811A1 (fr) Procede et dispositif pour la prise de vue d'image fixe en couleur
US8436286B2 (en) Imager module optical focus and assembly method
EP1206126B1 (en) Image pickup apparatus
JP5490514B2 (ja) 撮像装置及び撮像方法
WO2013147199A1 (ja) 撮像素子、撮影方法、および撮像装置
JP2004191893A (ja) 撮像装置
TWI242365B (en) Solid photographing element and digital camera
JP3478796B2 (ja) 固体撮像装置
WO2013183561A1 (ja) 撮像素子および撮像装置
JP2002270809A (ja) 固体撮像装置及びその制御方法
TWI827301B (zh) 圖像採集裝置及圖像採集方法
TW361033B (en) Picture quality examining device and its picture synthesizing method
JP2003163940A (ja) ディジタルカメラ及びディジタルカメラによる撮像方法
US20100085457A1 (en) Solid-state image pickup apparatus
JP3495979B2 (ja) 固体撮像素子及び撮像装置
JP4909965B2 (ja) 撮像装置
JPH09219867A (ja) カラー静止画撮像装置及び方法
JPH0946717A (ja) 撮像装置
JP2539375B2 (ja) 撮像装置
JP2787092B2 (ja) 撮像装置
JP2005259750A (ja) 多板式カラー固体撮像装置及びデジタルカメラ
JP2861384B2 (ja) スローモーションカラーカメラ装置
CN201156771Y (zh) 提高彩色扫描分辨率的底片扫描仪