成像装置和成像方法_2

文档序号:8415868阅读:来源:国知局
处理中,根据红色分量的灰度信息、绿色分量的灰度信息和蓝色分量的灰度信息,能够确定该像素的颜色和亮度。因此处理单元13根据感光单元12生成的与红色光所处的频段对应的电信号、与绿色光所处的频段对应的电信号和与黄色光所处的频段对应的电信号,能够还原外部光的颜色和亮度,进而能够将各个像素的颜色和亮度进行组合从而生成彩色图像。
[0037]例如,如上所述,在相邻位置配置的感光元件被划分为感光元件组,在感光元件组内的感光元件对不同频段的光强度进行感应,从而在感光元件组内分别生成与红色光所处的频段对应的电信号、与绿色光所处的频段对应的电信号和与黄色光所处的频段对应的电信号。各个感光元件组对应于各个像素,处理单元13根据在感光元件组中生成的与不同颜色对应的电信号,能够还原外部光在与该感光元件组对应的像素中的颜色。处理单元13进一步将各个像素的颜色进行组合,从而能够生成彩色图像。
[0038]根据本发明的实施方式的成像装置,采用白色微透镜,且去掉彩色滤光片,省去了对外部光的滤光过程,因此入射到感光单元的光强度相对于现有技术增加,从而能够提高相对于外部光的光电转换效率。
[0039]进一步,基于经白色微透镜后得到的提高感光效率的透射光,生成预定颜色所处的频段对应的电信号,其中预定颜色可以为红色光、绿色光和/或蓝色光。具体实现方式一,基于不同颜色的波长,分辨所述透射光在至少一个预定颜色的颜色分量,根据每个预定颜色的颜色分量生成与所述预定颜色对应的特定频段的电信号。例如金色可以由红色和绿色的光按照一定得分量调合而成,故将金色按照红色和绿色的颜色分量生成红色对应的频段和绿色对应的频段组成的电信号。具体实现方式二,通过量子膜吸收所述透射光并发射预定颜色的中间光,将预定颜色的中间光转换为对应的电信号。例如吸收金色的透射光发射红色和绿色的中间光,将红色和绿色的中间光转换为红色对应的频段和绿色对应的频段组成的电信号。即两种方式均可通过在感光原件下面加入色彩单元或颜色电路,以分辨光线的色彩响应,由于各颜色的光的波长不一样,所以在感光像素在对光有响应的时候,是有办法分辨光的颜色的分量的,根据在红、绿和/或蓝光对应的颜色分量生成红、绿和/或蓝光所述频段对应的电信号。本发明实施例在对外部光提高感光效率后进行颜色分辨,以生成红、绿和/或蓝光所处频段对应的电信号,从而生成图像,使得减小了串扰的影响。
[0040]下面,参照图2来说明本发明的实施方式的成像方法。图2是表示本发明的实施方式的成像方法的流程图。
[0041]图2所示的成像方法能够应用于图1所示的成像装置。如图1所示,成像装置I包括微透镜11、感光单元12和处理单元13。
[0042]在步骤SI中,将外部光通过预定微透镜后生成能够提高感光效率的透射光。具体地,在成像装置I中应用时,微透镜11设置于感光单元12的感光元件上,从而外部光经由各个微透镜11而入射到各个感光元件。通过在感光元件上设置微透镜11,从而感光元件的感光面积不由感光元件的开口面积决定,而是由微透镜11的表面积决定。因此,外部光经过微透镜11后所形成的透射光,相对于外部光而感光效率提高。换句话说,在设置了微透镜之后,在同样的外部光的光强度下感光元件能够产生更强的电信号,由此能够提高成像质量。
[0043]如图3所示,现有技术中的微透镜都是有颜色的,且需要彩色滤光片对外部光进行滤光,微透镜11具有滤光功能,具体地微透镜11例如对外部光进行红色光所处的频段的滤光、绿色光所处的频段的滤光或蓝色光所处的频段的滤光。这样会阻挡除微透镜的颜色外其他颜色对应波长的光,导致经微透镜透射后的光强度会减弱,从而所形成的光的强度相对于外部光减弱15%左右。将强度减弱的光入射到感光元件,因此感光元件相对于外部光的光电转换效率无法提高到85%以上。
[0044]相对于此,在本发明的实施方式中,如图4所示,微透镜11由白色透镜构成,且去掉彩色滤光片,从而不进行如现有技术那样的滤光处理。由此,入射到感光单元的光的强度不会被减弱,一般为99%以上,从而能够提高感光元件相对于外部光的光电转换效率。
[0045]在步骤S2中,根据在步骤SI中生成的透射光生成特定频段的电信号。其中特定频段指的是预定颜色所对应的频段,预定颜色可以为红色光、绿色光和/或蓝色光,即将透射光生成红、绿和/或蓝光所述频段对应的电信号。例如,将金色的透射光生成红色对应的频段和绿色对应的频段组成的电信号。具体地,在成像装置I中应用时,入射到感光单元12的透射光具有不同颜色的波长,因此感光单元12根据具有不同颜色的波长,生成与预定颜色所处的频段对应的电信号。例如,感光单元12生成与红色光所处的频段对应的电信号、与绿色光所处的频段对应的电信号和与黄色光所处的频段对应的电信号。
[0046]例如,感光单元12由多个感光元件构成,各个感光元件分别配置来对所入射的外部光进行感应,生成与预定颜色的光强度对应的电信号。其中,各个感光元件例如生成与红色光所处的频段对应的电信号、与绿色光所处的频段对应的电信号、或与黄色光所处的频段对应的电信号。例如,在相邻位置配置的感光元件被划分为感光元件组,在感光元件组内的感光元件对不同频段的光强度进行感应,从而在感光元件组内分别生成与红色光所处的频段对应的电信号、与绿色光所处的频段对应的电信号和与黄色光所处的频段对应的电信号。
[0047]优选为,步骤S2包括:根据所述透射光对应颜色的不同波长,分辨所述透射光在至少一个预定颜色的颜色分量;根据每个预定颜色的颜色分量生成与所述预定颜色对应的特定频段的电信号。
[0048]如上所述,入射到感光单元12的透射光具有不同颜色的波长,因此能够将投射光分辨成由红色的颜色分量、绿色的颜色分量和/或蓝色的颜色分量组成的光。然后,根据所分辨的颜色分量来生成例如与红色光所处的频段对应的电信号、与绿色光所处的频段对应的电信号和与黄色光所处的频段对应的电信号。
[0049]具体地,根据所述透射光对应颜色的不同波长,分辨所述透射光在至少一个预定颜色的颜色分量的步骤中,由量子膜来实现该功能。其中,该量子膜配置来吸收所入射的透射光并发射特定颜色的中间光。对生成与红色光所处的频段对应的电信号的感光元件设置的量子膜,配置来吸收所入射的透射光并发射作为红色光的中间光。同样地,对生成与绿色光所处的频段对应的电信号的感光元件设置的量子膜,配置来吸收所入射的透射光并发射作为绿色光的中间光,对生成与蓝色光所处的频段对应的电信号的感光元件设置的量子膜,配置来吸收所入射的透射光并发射作为蓝色光的中间光。
[0050]如此,根据每个预定颜色的颜色分量生成与所述预定颜色对应的特定频段的电信号的步骤中,例如,在对生成与红色光所处的频段对应的电信号的感光元件中,对由在该感光元件中设置的量子膜发射的作为红色光的中间光进行转换,从而生成与外部光中的红色光所处的频段对应的电信号。在对生成与绿色光所处的频段对应的电信号的感光元件中,对由在该感光元件中设置的量子膜发射的作为绿色光的中间光进行转换,从而生成与外部光中的绿色光所处的频段对应的电信号。在对生成与蓝色光所处的频段对应的电信号的感光元件中,对由在该感光元件中设置的量子膜发射的作为蓝色光的中间光进行转换,从而生成与外部光中的蓝色光所处的频段对应的电信号。
[0051]在步骤S3中,根据在步骤S2中生成的电信号生成图像。具体地,处理单元13根据在步骤S2中生成的与红色光所处的频段对应的电信号、与绿色光所处的频段对应的电信号和/或与黄色光所处的频段对应的电信号,生成图像。
[0052]优选为,步骤S3包括对所述特定频段的电信号进行处理,生成一个像素的彩色图像。具体地,在图像处理中,根据红色分量的灰度信息、绿色分量的灰度信息和蓝色分量的灰度信息,能够确定该像素的颜色和亮度。因此在步骤S3中,根据通过步骤S2生成的与红色光所处的频段对应的电信号、与绿色光所处的频段对应的电信号和与黄色光所处的频段对应的电信号,能够还原外部光的颜色和亮度,进而能够将各个像素的颜色和亮度进行组合从而生成彩色图像。
[0053]例如,如上所述,在相邻位置配置的感光元件被划分为感光元件组,在感光元件组内的感光元件对不同频段的光强度进行感应,从而在感光元件组内分别生成与红色光所处的频段对应的电信号、与绿色光所处的频段对应的电信号和与黄色光所处的频段对应的电信号。各个感光元件组对应于各个像素,处理单元13根据在感光元件组中生成的与不同颜色对应的电信号,能够还原外部光在与该感光元件组对应的像素中的颜色。处理单元13进一步将各个像素的颜色进行组合,从而能够生成彩色图像。
[0054]根据本发明的实施方式的成像方法,不会对外部光进行滤光,因此入射到感光单元的光强度相对于现有技术增加,从而能够提高相对于外部光的光电转换效率。
[0055]本发明实施例中,如图3所示,现有技术中的微透镜都是有颜色的,且需要彩色
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