专利名称：影像系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种影像系统，尤其涉及一种影像系统的彩色成像技术。
背景技术：
如图1所示，现有数字相机的影像系统，包括图像输入装置和与图像输入装置电连接的图像处理装置，图像输入装置为与图像处理装置电连接的彩色传感器，彩色传感器主要由黑白传感器11’、彩色滤光片12’和微透镜19组成，微透镜19设于彩色滤光片12’的上方，彩色滤光片12’为由红色、绿色和蓝色三色组成的四块单色滤光片以正方形阵列形式排布组合而成的滤光元件，四块单色滤光片的下方对应设置有四个黑白传感器11’，其中，图像各点的光源经彩色传感器后，由彩色滤光片12’将光源进行再分割，一般分割为四份，分别经由四块单色滤光片传输给其下方的四个黑白传感器11’，再由这四个黑白传感器11’将四个光感测信号传输给图像处理装置，经图像处理装置处理形成彩色数字图像。如图2所示，由于图像每个点的彩色传感器将光源进行了再分割，一个点的光源对应四个黑白传感器，亦每个黑白传感器只接收到该点的1/4光源，使图像的分辨率约为原来的1/4。且由于数字相机的高分辨率彩色传感器技术为少量厂商所有，因此这些厂商完全操控了货源及价格。目前在数码相机领域，CCD的应用更是异彩纷呈。一般的彩色数码相机是将拜尔滤镜(Bayer filter)加装在C⑶上。每四个像素形成一个单元，一个负责过滤红色、一个过滤蓝色，两个过滤绿色(因为人眼对绿色比较敏感)。结果每个像素都接收到感光讯号，但色彩分辨率不如感光分辨率。而黑白CMOS传感器没有色彩还原度指标，只有灰度没有色彩。一般彩色CMOS传感器带有红外滤色片(大约60%光线能量损失)，另外每个像素上面都有三色滤色片(R/G/B)(损失大约20%能量)， 所以光线到达像素一般只有32%左右。而黑白CMOS传感器可以使接近100%能量到达像素。所以黑白CMOS传感器拥有更高的感光度。
实用新型内容为克服上述影像系统所存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能由黑白传感器替代图像输入装置的彩色传感器，并可达到彩色传感器之图像输入装置的彩色数字图像分辨率，甚至高于其分辨率的摄像系统，以克服对高分辨率彩色传感器的依赖。本实用新型解决上述技术问题的影像系统，包括图像输入装置和与图像输入装置电连接的图像处理装置，图像输入装置用于获取被影像物的图像后，为图像处理装置提供图像信息；图像处理装置用于接收图像处理装置的图像信息，并将其转换为数字图像输出，所述图像输入装置，包括与图像处理装置电连接的黑白传感器、以单层形式设于黑白传感器上方的彩色滤光片和驱动彩色滤光片可直线移动的压电组件，所述压电组件设于彩色滤光片的一侧边，用以驱动彩色滤光片以设定移动速度经过黑白传感器；所述彩色滤光片为由蓝色、红色、绿色三色组成的单色滤光片依次紧密排列所形成的方形滤光元件，其中，所述彩色滤光片经由压电组件驱动而与黑白传感器以可移动方式配合工作，用以在同一点上获取被影像物的蓝色、红色、绿色的三个图像，并将三个图像传输给图像处理装置以形成彩色数字图像。相对于现有技术，本实用新型影像系统通过采用压电组件驱动彩色滤光片与黑白传感器的移动配合以得到彩色数字图像，使黑白传感器可依次连续排列组合，且各黑白传感器在同一点上可获取到蓝色、红色、绿色三个图像信息，而无需对该点的光源进行再分害I]，从而实现了由黑白传感器对彩色传感器的替代，且大幅提高了图像的分辨率，并获得了更高分辨率的彩色数字图像。且黑白传感器可选用的来料范围也较大，常规CMOS或CCD传感器即可达到较高的分辨率水平，从而克服了对高分辨率彩色传感器的依赖。作为本实用新型影像系统的一种改进，黑白传感器可选用三个以上依次紧密排列，与之配合的彩色滤光片为按“黑白传感器的数量加二”个的数量，由蓝色、红色、绿色三原色依顺序紧密排列所形式的方形滤光片。彩色滤光片的蓝色、红色、绿色区块的面积与单个黑白传感器的感应面积相当，可等于或稍大于单个黑白传感器的感应面积，各色区块之间可设有无色系色调的边框。压电组件驱动彩色滤光片的设定移动速度，由输入压电组件的电压频率决定。压电组件为具有压电形变特性的MEMS组件。
图1为现有技术中影像系统的彩色传感器的结构示意图。图2为现有技术中影像系统的彩色滤光片的颜色排列示意图。图3为本实用新型影像系统的结构原理框图。图4为本实用新型影像系统 的图像输入装置的结构示意图。图5为本实用新型影像系统的彩色滤光片向右移动的结构示意图。图6为本实用新型影像系统的彩色滤光片向左移动的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图3和图4，一种影像系统，包括图像输入装置10和与图像输入装置10电连接的图像处理装置20，图像输入装置10用于获取被影像物的图像后，为图像处理装置20提供图像信息。图像处理装置20用于接收图像处理装置的图像信息，并将其转换为数字图像输出。其中，图像输入装置10，包括与图像处理装置电连接的黑白传感器11、彩色滤光片12和驱动彩色滤光片可直线移动的压电组件15。彩色滤光片12为由蓝色、红色、绿色三色组成的单色滤光片依次紧密排列所形成的长方形的滤光元件，以单层形式设于黑白传感器11的上方。压电组件15设于彩色滤光片12的一侧边，用以驱动彩色滤光片12以设定移动速度经过黑白传感器11。彩色滤光片12经由压电组件15驱动而与黑白传感器11以可移动方式配合工作，用以获取被影像物的蓝色、红色、绿色的三个图像，并将三个图像传输给图像处理装置以形成彩色数字图像。其中，彩色滤光片12的蓝色、红色、绿色区块的面积与单个黑白传感器11的感应面积相当，可等于或稍大于单个黑白传感器11的感应面积，各色区块之间可设有无色系色调的边框121，以便更好地保障影像边缘色彩的纯度。[0017]压电组件15驱动彩色滤光片12的设定移动速度，由输入压电组件的电压频率决定，频率越高，则压电形变越快，从而驱动彩色滤光片的移动速度也越快。在其它实施例中，压电组件15还可用具有压电形变特性的MEMS组件替代，MEMS组件即微机电组件，以易于原材料的采购。优选地，黑白传感器11可选用三个依次紧密排列，彩色滤光片12为由蓝色、红色、绿色、蓝色、红色五色方形滤光片依次紧密排列所形成的方形滤光片。同理，黑白传感器11还可选用四个以上依次紧密排列，与之配合的彩色滤光片12为按“黑白传感器的数量加二”个的数量，由蓝色、红色、绿色三原色依顺序紧密排列所形式的方形滤光片，以优化黑白传感器11与彩色滤光片12的配合设计，使装置结构更紧凑。请参阅图4至图6，本实用新型影像系统的工作原理是，工作时，由压电组件15驱动彩色滤光片12的左右移动经过黑白传感器11，以让黑白传感器11在同一点上获取到被影像物的蓝色、红色、绿色的三个图像，并将三个图像传输给图像处理装置以形成彩色数字图像，其中，压电组件15驱动彩色滤光片12每移动一次，黑白传感器11上均有蓝色、红色、绿色三色区块经过，以让黑白传感器11在同一点上获取到蓝色、红色、绿色三个图像信息，并经黑白传感器将三个图像信息传输给图像处理装置进行图像叠加处理，以形成彩色数字图像输出。通过采用压电组件15驱动彩色滤光片12与黑白传感器11的移动配合以得到彩色数字图像，使黑白传感器11可依次连续排列组合，且各黑白传感器11在同一点上可获取到蓝色、红色、绿色三个 图像信息，而无需对该点的光源进行再分割，从而大幅提高了图像的分辨率，实现了由黑白传感器对彩色传感器的替代，并获得了更高分辨率的彩色数字图像；且由于黑白传感器对图像各点无分割，使图像画面的色彩更细腻、艳丽；彩色滤光片为整体设计，通过调变彩色滤光片的色调，亦可便捷地实现不同色温颜色的需求；黑白传感器可选用的来料范围也较大，常规CMOS或CCD传感器即可达到较高的分辨率水平，从而克服了对高分辨率彩色传感器的依赖。根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式
，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
权利要求1.一种影像系统，包括图像输入装置和与图像输入装置电连接的图像处理装置，图像输入装置用于获取被影像物的图像后，为图像处理装置提供图像信息；图像处理装置用于接收图像处理装置的图像信息，并将其转换为数字图像输出，其特征在于所述图像输入装置，包括与图像处理装置电连接的黑白传感器、以单层形式设于黑白传感器上方的彩色滤光片和驱动彩色滤光片可直线移动的压电组件，所述压电组件设于彩色滤光片的一侧边，用以驱动彩色滤光片以设定移动速度经过黑白传感器；所述彩色滤光片为由蓝色、红色、绿色三色组成的单色滤光片依次紧密排列所形成的方形滤光元件，其中，所述彩色滤光片经由压电组件驱动而与黑白传感器以可移动方式配合工作，用以在同一点上获取被影像物的蓝色、红色、绿色的三个图像，并将三个图像传输给图像处理装置以形成彩色数字图像。
2.根据权利要求1所述的影像系统，其特征在于所述黑白传感器可选用三个以上依次紧密排列，与之配合的彩色滤光片为按“黑白传感器的数量加二”个的数量，由蓝色、红色、绿色三原色依顺序紧密排列所形式的方形滤光片。
3.根据权利要求1或2所述的影像系统，其特征在于所述压电组件驱动彩色滤光片的设定移动速度，由输入压电组件的电压频率决定。
4.根据权利要求1或2所述的影像系统，其特征在于所述压电组件为具有压电形变特性的MEMS组件。
5.根据权利要求1或2所述的影像系统，其特征在于所述彩色滤光片的蓝色、红色、绿色区块的面积与单个黑白传感器的感应面积相当，可等于或稍大于单个黑白传感器的感应面积，各色区块之间可设有无色系色调的边框。
专利摘要一种影像系统，包括图像输入装置和与图像输入装置电连接的图像处理装置，所述图像输入装置，包括与图像处理装置电连接的黑白传感器、以单层形式设于黑白传感器上方的彩色滤光片和驱动彩色滤光片可直线移动的压电组件，所述压电组件设于彩色滤光片的一侧边，用以驱动彩色滤光片以设定移动速度经过黑白传感器；所述彩色滤光片为由蓝色、红色、绿色三色组成的单色滤光片依次紧密排列所形成的方形滤光元件，所述彩色滤光片经由压电组件驱动而与黑白传感器以可移动方式配合工作。相对于现有技术，本实用新型实现了由黑白传感器对彩色传感器的替代，且大幅提高了图像的分辨率。黑白传感器的来料范围也较大，从而克服了对高分辨率彩色传感器的依赖。
文档编号H04N9/04GK202907105SQ20122052703
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月15日 优先权日2012年10月15日
发明者郑勖廷, 陈子淦 申请人:光宝电子(广州)有限公司, 光宝科技股份有限公司