专利名称：像元旋转交错排列的面阵ccd的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种作为图像传感器的(XD。
背景技术：
现有的数码摄影设备中采集视频数据的感光元件中的CCD像元，往往采用正方形 排列方式、长方形排列方式和相邻行之间、列之间错位排列方式(见示意图1和2)。采用 正方形、长方形和错位排列方式的缺陷是，在基本单元内像元数量相同(都是九个)的情况 下，1、基本单元内像元的受光面积小；2、基本单元内像元间相对距离较长；3、基本单元内 像元的布设只沿八个方向分散，没有交错分散，没有更好地考虑相邻像元间的有机呼应配 合可以更好地提高画质。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于采集视频数据的像元旋转交错排列的面阵CCD，以 解决现有面阵CCD排列方式中基本单元内像元的受光面积小，基本单元内的像元之间相对 距离较长，基本单元内像元的布设只沿八个方向分散，没有交错分散，不利于提高画质的严 重缺陷。它的旋转交错排列的CCD像元通过下述方式确定一、确定基础正方形的边长；二、 在基础正方形的四个顶点各布置一个特征点，在基础正方形底边和右边的中点各布置一个 特征点，在基础正方形的内部分散布置三个特征点，一共九个特征点，形成基本单元1 ；三、 把基本单元1逆时针旋转90度形成一次单元体2，把基本单元1逆时针旋转180度形成二 次单元体3，把基本单元1逆时针旋转270度形成三次单元体4 ；四、把一次单元体2设置在 基本单元1的下侧，把三次单元体4设置在基本单元1的右侧，把二次单元体3设置于一次 单元体2的右侧和三次单元体4的下侧，基本单元1、一次单元体2、二次单元体3和三次单 元体4拼接成一个正方形的配套单元；五、以配套单元为复制单位，重复复制配套单元并在 平面内平移，形成旋转交错网，保证同一个基础正方形相邻两个顶点之间的连线之外的、相 邻的任意两个特征点之间的连线长度在基础正方形边长的0. 36至0. 71倍之间；六、在旋转 交错网中的每个特征点布设CCD像元，从而形成旋转交错排列的面阵CCD。本发明的优点是1、正方形和简单交错排列时基本单元内部像元只有一个，本 发明在基本单元内部有分散布置的三个像元，形成三角形分布；2、在基本单元内像元 数量相同(都是九个)的情况下，正方形和简单交错排列时基本单元内像元的受光面 积之和为1+4X0. 5+4X0.5 = 4;旋转交错排列时基本单元内像元的受光面积之和为 3+4X0. 5+2X0.5 = 5，因此，基本单元内像元的受光面积增大，较正方形和简单交错排列 的受光面积增加25%;3、在基本单元内像元数量相同(都是九个)的情况下，正方形和简单 交错排列时基本单元内像元间平均距离为基础正方形边长的0. 554275倍，其中距离最长 的有四个，其距离均为基础正方形边长的0. 7071倍；旋转交错排列时基本单元内相邻两个 顶点之间的连线之外的相邻像元间的距离可以缩小到基础正方形边长的0. 41 0. 63倍， 其平均距离为基础正方形边长的0. 50倍，缩小了 9. 79%，其中距离最长的只有一个，其距离为基础正方形边长的0. 7041倍，即感光元件间相对距离最长的由四个，减少到一个，减 少了 75%。因此，旋转交错排列时基本单元内像元间的相对距离更小、更均勻；4、正方形和 简单交错排列时基本单元内像元的排列只沿八个方向分散，没有交错分散；旋转交错排列 时基本单元内以基础单元的四个顶点分别为基准点像元(感光元件)均沿十二个方向交错 分散排列，像元(感光元件)排列的方向增加了 50% ；且当基本单元内相邻两个顶点之间 的连线之外的像元间的距离在基础正方形边长的0. 36 0. 71倍范围内时，相邻像元间也 可以达到很好的分散性；相邻像元位置的交错分散、有机呼应与配合可以更好地提高画质。
图1是像元正方形排列的面阵(XD，图2是像元错位排列的面阵(XD，图3是实施 方式一中基本单元1的示意图，图4是一次单元体2的示意图，图5是二次单元体3的示意 图，图6是三次单元体4的示意图，图7是配套单元的示意图，图8是以配套单元为复制单 位，进行复制并平移的示意图。
具体实施例方式具体实施方式
一下面结合图3至图8具体说明本实施方式。它的旋转交错排 列的面阵CCD像元通过下述方式确定一、确定基础正方形的边长；基础正方形的边长可 以选用同样像素数目的正方形或长方形面阵CCD中正方形或长方形的边长，也可以根据经 验和需要来确定；本实施方式中选择像元尺寸为3 μ m,基础正方形的边长为14 μ m ；二、在 基础正方形的四个顶点各布置一个特征点，分别为(0,0), (14,0), (14,14)和(0，14)，在 基础正方形底边和右边的中点各布置一个特征点，分别为d(7，14)，e(0，7)，在基础正方形 的内部布置三个特征点，分别为 a(0. 1851 X 14，0. 3724X14)，b (0. 3787 X 14，0. 822X14)， c (0. 6 X 14，0. 4205 X 14)，一共九个点，形成基本单元1 ；三、把基本单元1逆时针旋转90度 形成一次单元体2，把基本单元1逆时针旋转180度形成二次单元体3，把基本单元1逆时 针旋转270度形成三次单元体4 ；四、把一次单元体2设置在基本单元1的下侧，把三次单元 体4设置在基本单元1的右侧，把二次单元体3设置于一次单元体2的右侧和三次单元体4 的下侧，基本单元1、一次单元体2、二次单元体3和三次单元体4拼接成一个正方形的配套 单元；五、以配套单元为复制单位，重复复制配套单元并在平面内平移，形成旋转交错网，保 证同一个基础正方形相邻两个顶点之间的连线之外的、相邻的任意两个特征点之间的连线 长度在基础正方形边长的0. 36至0. 71倍之间；六、在旋转交错网中的每个特征点布设CCD 像元，从而形成旋转交错排列的面阵CCD。
具体实施方式
二 本实施方式与实施方式一的不同在于在步骤四和步骤五之间 还包括步骤A，把配套单元的长度或宽度方向缩放，使之成为长方形，内部的所有特征点位 置按照缩放比例调整。其它步骤与实施方式一相同。
权利要求
1.像元旋转交错排列的面阵CCD，其特征在于它的旋转交错排列的CCD像元通过下述 方式确定一、确定基础正方形的边长；二、在基础正方形的四个顶点各布置一个特征点， 在基础正方形底边和右边的中点各布置一个特征点，在基础正方形的内部分散布置三个特 征点，一共九个特征点，形成基本单元(1)；三、把基本单元(1)逆时针旋转90度形成一次 单元体O)，把基本单元(1)逆时针旋转180度形成二次单元体(3)，把基本单元(1)逆时 针旋转270度形成三次单元体；四、把一次单元体( 设置在基本单元(1)的下侧，把 三次单元体(4)设置在基本单元(1)的右侧，把二次单元体C3)设置于一次单元体O)的 右侧和三次单元体(4)的下侧，基本单元(1)、一次单元体O)、二次单元体C3)和三次单元 体(4)拼接成一个正方形的配套单元；五、以配套单元为复制单位，重复复制配套单元并在 平面内平移，形成旋转交错网，保证同一个基础正方形相邻两个特征点之间的连线之外的、 相邻的任意两个特征点之间的连线长度在基础正方形边长的0. 36至0. 71倍之间；六、在旋 转交错网中的每个特征点布设CCD像元，从而形成旋转交错排列的CCD。
2.根据权利要求1所述的像元旋转交错排列的面阵CCD，其特征在于在步骤四和步骤 五之间还包括步骤A，把配套单元的长度或宽度方向缩放，使之成为长方形，内部的所有特 征点位置按照缩放比例调整。
全文摘要
像元旋转交错排列的面阵CCD，本发明涉及一种作为图像传感器的面阵CCD。它解决了现有面阵CCD中基本单元内像元间距离较长，没有交错分散，受光面积小，不利于提高画质的严重缺陷。它的像元排列通过下述方式确定确定基础正方形边长；在基础正方形的顶点、边线及内部设九个特征点，形成基本单元(1)；把基本单元(1)依次逆时针旋转90、180和270度拼接成一个正方形配套单元；以配套单元为复制单位，重复平移复制配套单元形成旋转交错网；在旋转交错网中的所有特征点布设CCD像元，形成旋转交错排列的面阵CCD，用于摄影设备。
文档编号H04N5/335GK102075700SQ20111003400
公开日2011年5月25日 申请日期2011年1月31日 优先权日2011年1月31日
发明者黄桂芝 申请人:黄桂芝