专利名称：一种图像传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像传感器，特别是涉及一种图像传感器。
背景技术：
20 世纪 70 年代，CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,互补金属氧 化物半导体)图像传感器以其体积小、功耗低在图像传感器市场上独树一帜。由于CMOS图 像传感器的应用，新一代图像系统的开发研制得到了极大的发展，并且随着经济规模的形 成，其生产成本也得到降低。目前，CMOS图像传感器的画面质量也能与CXD图像传感器相 媲美，这主要归功于图像传感器芯片设计的改进，以及亚微米和深亚微米级设计增加了像 素内部的新功能。CMOS图像传感器，是一个包括图像阵列逻辑寄存器、存储器、定时脉冲发 生器和转换器在内的全部系统。CMOS图像传感器在每个像素位置内都有一个放大器，这就 使其能在很低的带宽情况下把离散的电荷信号包转换成电压输出，而且也仅需要在帧速率 下进行重置。这种多功能的集成化，使得许多以前无法应用图像技术的地方现在变得可行 了，如孩子的玩具，更加分散的保安摄像机、嵌入在显示器和膝上型计算机显示器中的摄像 机、带相机的移动电路、指纹识别系统、甚至于医学图像上所使用的一次性照相机等，这些 都已在某些设计者的考虑之中。到目前为止，已设计出高集成度单芯片CMOS图像传感器。 设计者力求使有关图像的应用更容易实现多功能，包括自动增益控制(AGC)、自动曝光控制 (AEC)、自动平衡(AMB)、伽玛样正、背景补偿和自动黑电平校正。所有的彩色矩阵处理功能 都集成在芯片中。CMOS图像传感器允许片上的寄存器通过I2C总线对摄像机编程，具有 动态范围宽、抗浮散且几乎没有拖影的优点。市场上已有CMOS成像器和集成小型摄像机。 CMOS有可能SoC集成，工作电流小，是一种低成本，低功耗器件，非常适合无线网络应用。典 型的图像SoC包括像素阵列，定时电路，模拟调理电路，A/D、DSP与数字接口电路。片上DSP 主要用于图像压缩，如JPEG，同时亦具备实时与运动图像的能力。对无线传感器来说，天线 是一个重要部件，设计一种小型化(其几何尺寸仅为波长的十分之一)而又有较高辐射效 率的天线，应考虑如下因素天线必须工作在或接近谐振频率，否则会大幅度降低效率；辐 射效率与天线面积成平方关系；为了降低天线阻扰，应设置阻抗变换或匹配电路。小型天线多采用变形的半波偶极天线，常见的有F形天线和环形天线。天线可直 接印制在电路板上，也有现成的片式介质天线(2mmX5mm)，无线收发器，它采用晶体驱动的 PLL来产生TX或RX用的RF信号。输出功率较大时可增加PA级，这时应启用功率控制和无 线接口。多数器件使用ASK(开-关)调制或FSK(GMSK)调制，速率在10 1000kb/S。发 射器链使用PLL来产生所需的RF信号，允许快速的跳频，进行信号调制。目前，对无线视频网络节点来说，电源是还待解决的难题。最佳的候选是锂电池， 一个1寸长、15mm直径的电池(例如标准的CR2型)产生3V电压，近IOOOmAh容量。绝大 多数用户希望传感器网络能工作几年而不必更换电池，在户外和野外采用绿色环保的染料 敏化太阳能电池为补充。随着传统能源资源的日益紧张和人们环保意识的增强，太阳能由于其节能储量大、可再生、环保等优点受到国内外的广泛重视。太阳能电池白天撷取太阳能，并转化成电 能存于蓄电池中，供夜间使用。然而，受实际蓄电池储电能力的限制，再加上天气有时忽晴 忽阴，有时连续阴雨，这样的话，太阳能电池就会由于撷取不到足够的太阳能，传统的太阳 能电池是晶体硅太阳能电池，但是目前发电成本居高不下，是传统的火电、水电成本的5倍 以上，与传统电力相比，在价格上缺乏竞争力；另一方面，晶体硅太阳能电池板在制造过程 中产生的污染和能耗跟天然气或煤发电相当，这使得太阳能电池技术本身所固有的无污 染、可再生、绿色环保的发电过程给环境带来的好处被制造过程中的高污染和高能耗所抵 消。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种 图像传感器。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种图像传感器，其特征在于，包括 无线CMOS图像传感器本体以及供电装置，所述的供电装置包括染料敏化太阳能电池、蓄电 池以及控制器，所述的染料敏化太阳能电池与蓄电池连接，所述的控制器与蓄电池以及无 线CMOS图像传感器本体连接。所述的染料敏化太阳能电池设于无线CMOS图像传感器本体的表面，所述的蓄电 池设于无线CMOS图像传感器本体内。所述的蓄电池为大容量聚合物锂离子电池。与现有技术相比，本发明结构简单、使用方便，采用染料敏化太阳能电池技术和聚 合物锂离子电池，既实现无线CMOS图像传感器在户外持续稳定的工作，又达到绿色环保要 求，聚合物锂离子电池可进行高达上千次循环充放电，大大提高电池寿命，安全性能极好， 蓄电能力大大增强。
图1为本发明的机械结构示意图；图2为本发明的电气结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明。如图1、2所示，一种图像传感器，包括无线CMOS图像传感器本体1以及供电装置， 所述的供电装置包括染料敏化太阳能电池2、蓄电池3以及控制器4，所述的染料敏化太阳 能电池2与蓄电池3连接，所述的控制器4与蓄电池3以及无线CMOS图像传感器本体1连接。所述的染料敏化太阳能电池2设于无线CMOS图像传感器本体的表面，所述的蓄电 池3设于无线CMOS图像传感器本体1内；所述的蓄电池3为大容量聚合物锂离子电池。CMOS图像传感器壳体内设置有聚合物锂离子电池，CMOS传感器外壳上包装有染 料敏化太阳能电池，所述的太阳能敏化电池与聚合物锂离子电池相连，控制器一端与聚合 物锂离子电池相连，另一端与CMOS图像传感器相连。使用时，利用太阳能染料敏化电池将太阳光转化为电能，存贮在聚合物锂离子电池中，再由控制器供给CMOS图像传感器，使其正常工作，可以使太阳能CMOS图像传感器在不更换电池的情况下长期连续工作。本发明采用大容量聚合物锂离子电池作为充电电池，染料敏化太阳能电池通过控 制器连接到聚合物锂离子电池上，在控制器的作用下，实现太阳能对蓄电池的充电，蓄电池 通过控制器与无线CMOS图像传感器相连，实现对CMOS图像传感器供电。本发明使用太阳能作为无线CMOS图像传感器的能源，可有效解决CMOS传感器的 能量供给问题，并能保证COMS传感器在无人监管的环境里长期工作。本发明所采用的太阳能源为染料敏化太阳能电池，该类型电池对光线的要求条件 不是很苛刻，即使在光线较弱的情况下，尤其是在大山的阴面和日照时间较短的地区，也能 获得一定的电力，能够满足无线CMOS传感器长期稳定工作的要求。本发明所使用的染料敏化太阳能电池主要是由透明导电基片、多孔纳米晶二氧化 钛薄膜、染料光敏化剂、电解质溶液和透明对电极组成，电极使用镀钼的导电玻璃并用封 装。电池网面积大，并与聚合物锂离子电池连接。本发明所采用的染料敏化太阳能电池附着在CMOS传感器的封装壳表面，实现太 阳能电池和CMOS传感器的一体化。本发明所采用的蓄电池为聚合物锂离子电池，该类型电池容量大，质量轻，寿命 长，能够长期使用，不用更换电池。本发明采用太阳能染料敏化电池和聚合物锂离子电池的组合结构，实现绿色环保 的要求。染料敏化太阳能电池(DSSC)采用了大自然光合作用原理，其原料成本和制备工 艺成本大大下降，仅为硅电池的十分之一甚至更低；而且该技术采用的制作工艺相对简单、 能耗低、污染小，对环境友好；此外，染料敏化电池对光照条件要求不高，即便在阳光不太充 足的室内也可使用；如果用塑料、金属板等柔性基板替代玻璃，即制成可弯曲的柔性电池； 将它做成显示器，则可一边发电，一边发光，实现能源自给自足。其原材料极其丰富、工艺技 术相对简单、生产成本低，在大规模产业化生产中占绝对优势，并且原材料和生产工艺都是 无毒、无污染的，可回收再利用，对节能环保具有重要的现实意义。这些特点使得染料敏化 太阳能电池表现出强大的商业应用价值和潜在的竞争力，成为新一代太阳能电池技术的主 要候选者之一。相对其它类型电池而言，聚合物锂离子电池，比能量高、无污染、安全性高、无记忆 性、寿命长、形状可任意化，是蓄电池的理想选择。染料敏化太阳能电池、聚合物锂离子电池 用于无线CMOS图像传感器，既实现绿色环保的目的，又提供持续供电，达到长期稳定的效
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权利要求
1.一种图像传感器，其特征在于，包括无线CMOS图像传感器本体以及供电装置，所述 的供电装置包括染料敏化太阳能电池、蓄电池以及控制器，所述的染料敏化太阳能电池与 蓄电池连接，所述的控制器与蓄电池以及无线CMOS图像传感器本体连接。
2.根据权利要求1所述的一种图像传感器，其特征在于，所述的染料敏化太阳能电池 设于无线CMOS图像传感器本体的表面，所述的蓄电池设于无线CMOS图像传感器本体内。
3.根据权利要求1或2所述的一种图像传感器，其特征在于，所述的蓄电池为大容量聚 合物锂离子电池。
全文摘要
本发明涉及一种图像传感器，包括无线CMOS图像传感器本体以及供电装置，所述的供电装置包括染料敏化太阳能电池、蓄电池以及控制器，所述的染料敏化太阳能电池与蓄电池连接，所述的控制器与蓄电池以及无线CMOS图像传感器本体连接。与现有技术相比，本发明结构简单、使用方便，采用染料敏化太阳能电池技术和聚合物锂离子电池，既实现无线CMOS图像传感器在户外持续稳定的工作，又达到绿色环保要求，聚合物锂离子电池可进行高达上千次循环充放电，大大提高电池寿命，安全性能极好，蓄电能力大大增强。
文档编号H02J7/00GK101998069SQ20091019469
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月27日 优先权日2009年8月27日
发明者丁列平, 严伟 申请人:上海泰莱钢结构工程有限公司