图像传感阵列及其排布方法、图像采集部件、电子设备的制造方法

文档序号:9492068阅读:249来源:国知局
图像传感阵列及其排布方法、图像采集部件、电子设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子技术,尤其涉及一种图像传感阵列及其排布方法、图像采集部件、电子设备。
【背景技术】
[0002]目前,拍照功能是电子设备如手机、平板电脑等必备的功能之一,用于实现拍照功能的图像采集部件如摄像头(camera)也成为电子设备上必备的功能部件之一。图像采集部件主要包括镜头(Lens)、图像传感器、模拟/数字(A/D,Analog/Digital)转换器和数字信号处理芯片(DSP)。其中:
[0003]镜头是由透镜组成的,透镜自身的结构导致成像上会有一些缺陷,例如,透镜是圆的,而且是中心厚边缘薄,透镜的这种结构会给成像带来畸变问题。图1-1为相关技术中透镜的成像效果示意图,如图1-1所示,一个正方形21经过透镜11以后会有一个成像22,原本是正方形的图形21经过透镜11却发生了畸变,由于成像22的四条边已不再是直线,而且相邻的两条边也已经不是直角,因此,成像22已经不是一个正方形。
[0004]另外,透镜的上述结构还会带来的另一个问题就是相对照度不均匀,入射光经过透镜后,光线会发生聚合,从而位于透镜中心的拍摄对象经过透镜后的成像的清晰度要高一些,而位于透镜边缘的拍摄对象经过透镜后的成像的清晰度则要低一些。
[0005]从以上描述可知,现有技术中,图像采集部件会带来畸变问题和相对照度不均匀的问题,而且畸变问题和相对照度不均匀的问题是由透镜的自身的结构带来的。如何消除畸变问题和相对照度不均匀的问题,已经成为亟需解决的问题。

【发明内容】

[0006]有鉴于此,本发明实施例为解决现有技术中存在的问题而提供一种图像传感阵列及其排布方法、图像采集部件、电子设备,能够解决图像采集部件会带来畸变问题和相对照度不均匀的问题。
[0007]本发明实施例的技术方案是这样实现的:
[0008]第一方面,本发明实施例提供一种图像传感阵列的排布方法,所述方法包括:
[0009]将MXN个图像传感器形成Μ行N列的非标准矩形的像素阵列,其中,所述非标准矩形的像素阵列与对应的镜头的光学畸变匹配一致,其中所述非标准矩形的像素阵列是指非标准矩形的四条边为曲线,所述Μ、Ν为大于等于1的整数。
[0010]在本发明的一种实施例中,所述非标准矩形的像素阵列上的像素尺寸呈从中心到边角逐渐增大。
[0011]第二方面,本发明实施例提供一种图像传感阵列,所述图像传感阵列包括ΜΧΝ个图像传感器,其中所述Μ、Ν为大于等于1的整数;
[0012]所述MXΝ个图像传感器形成Μ行N列的非标准矩形的像素阵列,其中所述非标准矩形的像素阵列是指,非标准矩形的四条边为曲线;
[0013]所述非标准矩形的像素阵列与对应的镜头的光学畸变匹配一致。
[0014]在本发明的一种实施例中,所述非标准矩形的像素阵列上的像素尺寸呈从中心到边角逐渐增大。
[0015]第三方面,本发明实施例提供一种图像采集部件,所述图像采集部件包括图像传感阵列和镜头,其中:
[0016]所述镜头采用透镜组成;
[0017]所述图像传感阵列包括MXN个图像传感器,其中所述M、N为大于等于1的整数:
[0018]所述MXN个图像传感器形成Μ行N列的非标准矩形的像素阵列,其中所述非标准矩形的像素阵列是指,非标准矩形的四条边为曲线;
[0019]所述非标准矩形的像素阵列与所述镜头的光学畸变匹配一致。
[0020]在本发明的一种实施例中,所述非标准矩形的像素阵列上的像素尺寸呈从中心到边角逐渐增大。
[0021]在本发明的一种实施例中,所述图像采集部件还包括模数转换器,其中:
[0022]所述镜头,用于接收经景物反射的入射光,所述入射光经过镜头后成为出射光;
[0023]所述图像传感阵列,用于接收来自镜头的出射光,并按照所述出射光的强度转化成相应比例的电荷,形成模拟信号的电流值;
[0024]所述模数转换器,用于将所述图像传感器输出的模拟信号的电流转换成数字信号的电流值。
[0025]第四方面,本发明实施例提供一种电子设备,所述电子设备包括处理器、显示屏和图像采集部件,其中:
[0026]所述图像采集部件包括图像传感阵列、镜头和模数转换器,其中:
[0027]所述镜头采用透镜组成,用于接收经景物反射的入射光,所述入射光经过镜头后成为出射光;
[0028]所述图像传感阵列,包括ΜΧΝ个图像传感器,其中所述Μ、Ν为大于等于1的整数:所述MXΝ个图像传感器形成Μ行N列的非标准矩形的像素阵列,其中所述非标准矩形的像素阵列是指,非标准矩形的四条边为曲线;所述非标准矩形的像素阵列与所述镜头的光学畸变匹配一致;
[0029]所述图像传感阵列,用于接收来自镜头的出射光,并按照所述出射光的强度转化成相应比例的电荷,形成模拟信号的电流值;
[0030]所述模数转换器,用于将所述图像传感器输出的模拟信号的电流转换成数字信号的电流值,所述数字信号的电流值形成图像;
[0031]所述处理器,用于将所述图像显示在所述显示屏上;
[0032]所述显示屏,用于显示所述图像。
[0033]在本发明的一种实施例中,所述非标准矩形的像素阵列上的像素尺寸呈从中心到边角逐渐增大。
[0034]本发明实施例提供的图像传感阵列及其排布方法、图像采集部件、电子设备,其中,将MXΝ个图像传感器形成Μ行N列的非标准矩形的像素阵列,其中,所述非标准矩形的像素阵列与对应的镜头的光学畸变匹配一致,其中所述非标准矩形的像素阵列是指非标准矩形的四条边为曲线,所述Μ、Ν为大于等于1的整数;如此,能够解决图像采集部件会带来畸变问题和相对照度不均匀的问题。
【附图说明】
[0035]图1-1为相关技术中透镜的成像效果示意图;
[0036]图1-2为本发明实施例一图像传感阵列的组成结构示意图;
[0037]图1-3为相关技术中的像素阵列的示意图;
[0038]图1-4为本发明实施例提供的像素阵列的示意图;
[0039]图2-1为本发明实施例二图像采集部件的组成结构示意图一;
[0040]图2-2为本发明实施例二图像采集部件的组成结构示意图二;
[0041]图3为本发明实施例三电子设备的组成结构示意图;
[0042]图4-1为本发明实施例中像素阵列与镜头畸变的匹配过程示意图;
[0043]图4-2为本发明与现有技术在RI方面的比较示意图;
[0044]图4-3为本发明与现有技术在MTF方面的比较示意图;
[0045]图4-4为本发明实施例像素阵列输出的照片的示意图。
【具体实施方式】
[0046]从【背景技术】可知,上述的畸变问题和相对照度不均匀的问题是由透镜的自身的结构带来的。只要镜头采用透镜来实现,上述的问题依赖于透镜是没有办法消除的。但是,人们要得到的照片确是经过图像传感器的光电转换后输出的图像,如果成像能够经过图像传感器进行校正,那么上述的两个问题就有可能进行消除。
[0047]先来看一下现有的图像传感器,现有技术中,图像传感器几乎都是采用矩阵式像素排列且每个像素的尺寸是一样的。图像传感器的上述结构和排列方式导致不能解决用于成像的镜头带来问题,其中镜头带来的问题包括:
[0048]1)图像畸变(Distort1n),无论如何对镜头进行设计,都不可能完全解决图像畸变的问题。
[0049]2)相对照度(RI),阴影现在也成为像素越来越小的图像传感器的一个性能问题,由于通过镜头后的光线到达图像传感器的不同位置的光线量不等,角度也不同,这样会呈现出从中心到边角部分照度衰减的现象,越小的像素尺寸,阴影现象越为明显。
[0050]3)调制传递函数(MTF,Modulat1n Transfer Funct1n)是用于描述清晰度的一个重要参数,传统光学设计的清晰度也是呈现出从中心到边角逐渐衰减的过程,做到整个画面的清晰程度一致性好非常的困难。
[0051]下面先来介绍一下图像采集器件的组成结构,图像采集器件一般包括镜头(Lens)、图像传感器、模拟/数字(A/D,Analog/Digital)转换器和数字信号处理芯片(DSP)。图像采集器件的
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