单像素彩色图像传感器系统的制作方法

本实用新型涉及一种彩色传感器，具体地说，是涉及一种单像素彩色图像传感器系统。

背景技术：

目前，现有的彩色图像传感器电路如图1所示，其中，像素单元作为光电转换的单元，为了实现彩色图像的采集，每个像素单元又包含四个子像素单元，并在四个子像素单元上放置红、绿、蓝、绿滤镜，如图2、图3和图4所示，这样将红绿蓝三种颜色分量的光谱都采集回来，才能得到最原始的彩色图像数据。如果每个像素点只包含一个子像素单元，不加红、绿、蓝、绿滤镜，则采样到的图像为黑白图像。虽然现有技术的这种彩色图像传感器采集到的图像清晰，但是传感器造工艺复杂，芯片占用面积大，难以进一步提高小型化程度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种单像素彩色图像传感器系统，解决现有彩色传感器芯片暂用面积大、体积难以缩小的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

单像素彩色图像传感器系统，包括由若干个子像素单元组成的像素阵列，分别与该像素阵列电连接的读出电路和Y地址，与该读出电路的输出端电连接的A/D转换器，与该A/D转换器的输出端电连接的图像平衡处理器，与该图像平衡处理器的输出端电连接的图像输出控制器，以及用于照射被采集对象的LED照射控制器；所述子像素单元与像素点一一对应，且不设置滤镜；所述LED照射控制器包括红色LED控制器、蓝色LED控制器和绿色LED控制器；在所述读出电路上还电连接有X地址。

进一步地，所述红色LED控制器连接有红色LED灯；所述蓝色LED控制器连接有蓝色LED灯；所述绿色LED控制器连接有绿色LED灯。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）本实用新型改变了传统彩色图像传感器的设计思路，将提供红蓝绿颜色分量的滤镜由内置结构改为外置结构，从而仅仅使用常规的用于采集黑白图像的传感器配合外置的LED光照控制器即可实现彩色图像的采集，如此设计方式使得每一个像素点只需要一个子像素单元，不再需要四个子像素单元，从而使得彩色图像传感器的像素阵列所占面积减小为现有技术的四分之一，进而为彩色传感器的小型化道路开辟了更大的发展空间。

（2）本实用新型不再需要在像素单元上设置滤镜，简化了传感器的制造工艺，提高了生产效率。

（3）本实用新型思路新颖，原理简单，生产方便，具有很高的实用价值和广阔的推广应用前景。

附图说明

图1为现有的彩色传感器的电路示意图。

图2为图1中像素阵列的示意图。

图3为现有技术中像素点与子像素单元的关系示意图。

图4为子像素单元的电路原理图。

图5为本实用新型中彩色传感器系统的电路示意图。

图6为本实用新型中像素阵列的示意图。

图7为本实用新型中像素点与子像素单元的关系示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-安装有蓝色滤镜的子像素单元，2-安装有红色滤镜的子像素单元，3-安装有绿色滤镜的子像素单元，4-像素点，5-子像素单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图5所示，本实用新型公开的单像素彩色图像传感器系统，包括由若干个子像素单元组成的像素阵列，分别与该像素阵列电连接的读出电路和Y地址，与该读出电路的输出端电连接的A/D转换器，与该A/D转换器的输出端电连接的图像平衡处理器，与该图像平衡处理器的输出端电连接的图像输出控制器，以及用于照射被采集对象的LED照射控制器；所述子像素单元与像素点一一对应，且不设置滤镜；所述LED照射控制器包括红色LED控制器、蓝色LED控制器和绿色LED控制器；在所述读出电路上还电连接有X地址。

进一步地，所述红色LED控制器连接有红色LED灯；所述蓝色LED控制器连接有蓝色LED灯；所述绿色LED控制器连接有绿色LED灯。

本实用新型的主要设计亮点在于彩色传感器的设计思路，其改变了传统彩色传感器的物理与电学架构，进而导致彩色图像的采集方法也发生了变化，具体如下：

（1）将像素阵列与待采集图像的物体对齐；

（2）开启红色LED控制器，使对应的红色LED灯点亮，照射待采集图像的

物体，读取像素阵列的像素值；

（3）关闭红色LED，开启蓝色LED控制器，使对应的蓝色LED灯点亮，

照射待采集图像的物体，然后读取像素阵列的像素值；

（4）关闭蓝色LED，开启绿色LED控制器，使对应的绿色LED灯点亮，照射待采集图像的物体，然后读取像素阵列的像素值；

（5）将步骤（2）～（4）读取到的三幅图像数据输出到图像平衡处理器

进行融合处理，最后由图像输出控制器输出图像，即为需要采集的彩色图像。

实用新型采集彩色图像的方法简单易操作，无技术要求，非常适合大规模推广应用。彩色传感器由于像素阵列面积大大减小，因此使得整个彩色传感器的体积也变得更小，小型化程度更加明显。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。