成像方法、图像传感器、成像装置及电子装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及成像技术，特别设及一种成像方法、图像传感器、成像装置及电子装 置。
【背景技术】
[0002] 现有的RGB图像传感器在低照度下拍照效果差、模糊，甚至拍不到景物。有些图像 传感器中嵌入红外滤光像素 W提供成像效果，但在光线充足时，进入图像传感器红外线会 影响成像效果，使图像发生偏色等。
【发明内容】
[0003] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明需要提供一 种成像方法、图像传感器、成像装置及电子装置。
[0004] 本发明实施方式的成像方法包括W下步骤：
[0005] 提供图像传感器，所述图像传感器包括感光像素阵列、设置于所述感光像素阵列 上的滤光片及设置于所述滤光片上的微镜阵列，所述滤光片包括滤光单元阵列，所述滤光 单元包括彩色滤光区及红外滤光区，所述彩色滤光区及所述红外滤光区分别覆盖至少一个 所述感光像素，所述微镜与所述感光像素一一对应，所述微镜包括第一微镜及相同照度下 比所述第一微镜产生更大光流量的第二微镜，所述第一微镜还与所述彩色滤光区对应，所 述第二微镜还与所述红外滤光区对应;及
[0006] 读取感光像素阵列的输出，根据所述彩色滤光区覆盖的所述感光像素的输出及所 述红外滤光片覆盖的所述感光像素的输出计算合成图像的像素值W生成所述合成图像。
[0007] 本发明实施方式的成像方法中，滤光片上滤光单元的彩色滤光区用于获取合成图 像的像素的色彩信息，红外滤光区用于在低照度下获取合成图像的像素的亮度信息且此亮 度信息噪声较少。如此，合成图像的像素值既包含色彩信息又包含低噪度的亮度信息，合成 图像的色彩完整逼真，亮度及清晰度均较好，噪点少。此外，通过在红外滤光区上方设置聚 光能力更强的第二微镜，来对红外滤光区的进光量进行补偿，W使其对应的感光像素产生 更强的输出信号，从而使合成图像的对比度、清晰度及信噪比进一步提升。解决了现有成像 方法中的某些问题。
[000引本发明还提供了一种用于实现本发明实施方式中成像方法的图像传感器，其包 括：
[0009] 感光像素阵列；
[0010] 设置于所述感光像素阵列上的滤光片；
[0011] 及设置于所述滤光片上的微镜阵列；
[0012] 所述滤光片包括滤光单元阵列，每个所述滤光单元包括彩色滤光区及红外滤光 区；所述彩色滤光区及所述红外滤光区分别覆盖至少一个所述感光像素；
[0013] 所述微镜与所述感光像素一一对应，所述微镜包括第一微镜及相同照度下比所述 第一微镜产生更大光流量的第二微镜，所述第一微镜还与所述彩色滤光区对应，所述第二 微镜还与所述红外滤光区对应。本发明还提供了一种包括本发明实施方式中图像传感器的 成像装置，其包括：
[0014] 所述成像装置还包括与所述图像传感器连接的图像处理模块；
[0015] 所述图像处理模块用于根据所述彩色滤光区覆盖的所述感光像素的输出及所述 红外滤光区覆盖的所述感光像素的输出计算合成图像的像素值W生成所述合成图像。
[0016] 本发明还提供了一种包括本发明实施方式中成像装置的电子装置。
[0017] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0018] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变 得明显和容易理解，其中：
[0019] 图1是本发明实施方式的成像方法的流程示意图。
[0020] 图2是本发明实施方式成像方法的读取步骤的流程示意图。
[0021 ]图3是本发明实施方式成像方法的读取步骤的流程示意图。
[0022] 图4是本发明实施方式成像方法的读取步骤的流程示意图。
[0023] 图5是本发明实施方式成像方法的读取步骤的流程示意图。
[0024] 图6是本发明实施方式成像方法的读取步骤的流程示意图。
[0025] 图7是本发明实施方式成像方法的读取步骤的流程示意图。
[0026] 图8是本发明实施方式成像方法的读取步骤的流程示意图。
[0027] 图9是本发明实施方式的图像传感器的侧视示意图。
[0028] 图10是本发明实施方式的图像传感器的滤光单元示意图。
[0029] 图11是拜耳结构的滤光单元阵列示意图。
[0030] 图12是本发明实施方式的图像传感器的滤光单元阵列示意图。
[0031] 图13是本发明实施方式的图像传感器的立体结构示意图。
[0032] 图14是本发明实施方式的滤光单元阵列与合成图像的对应关系示意图。
[0033] 图15是本发明实施方式的图像传感器的侧视示意图。
[0034] 图16是本发明实施方式的图像传感器的功能模块示意图。
[0035] 图17是本发明实施方式图像传感器的电路结构示意图。
[0036] 图18是本发明实施方式的成像装置的侧视示意图。
[0037] 图19是本发明实施方式的滤光单元阵列与合成图像的另一种对应关系示意图。
[0038] 图20是本发明实施方式的电子装置的功能模块示意图。
[0039] 图21是本发明实施方式的电子装置的功能模块示意图。
【具体实施方式】
[0040] 下面详细描述本发明的实施方式的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示 出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元 件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明的实施方式，而不能 理解为对本发明的实施方式的限制。
[0041] W下结合附图对本发明的实施方式的成像方法、图像传感器、成像装置及电子装 置作进一步说明。
[0042] 请参阅图1，本发明实施方式的成像方法包括W下步骤：
[0043] SI,提供图像传感器，图像传感器包括感光像素阵列、设置于感光像素阵列上的滤 光片及设置于滤光片上的微镜阵列，滤光片包括滤光单元阵列，滤光单元包括彩色滤光区 及红外滤光区，彩色滤光区及红外滤光区分别覆盖至少一个感光像素，微镜与感光像素一 一对应，微镜包括第一微镜及相同照度下比第一微镜产生更大光流量的第二微镜，第一微 镜还与彩色滤光区对应，第二微镜还与红外滤光区对应。
[0044] S2,读取感光像素阵列的输出，并根据彩色滤光区覆盖的感光像素及红外滤光区 覆盖的感光像素的输出计算合成图像的像素值W生成合成图像。
[0045] 在本发明实施方式的成像方法中，滤光片上滤光单元的彩色滤光区用于获取合成 图像的像素的色彩信息，红外滤光区用于在低照度下获取合成图像的像素的亮度信息且此 亮度信息噪声较少。如此，合成图像的像素值既包含色彩信息又包含低噪度的亮度信息，合 成图像的色彩完整逼真，亮度及清晰度均较好，噪点少。
[0046] 此外，通过在红外滤光区上方设置聚光能力更强的第二微镜，来对红外滤光区的 进光量进行补偿，W使其对应的感光像素产生更强的输出信号，从而使合成图像的对比度、 清晰度及信噪比进一步提升。请参图13,在本实施方式中，每个滤光单元覆盖2*2个感光像 素。彩色滤光区覆盖=个感光像素，红外滤光区覆盖一个感光像素。
[0047] 运样，生成的合成图像的色彩信息较完整且清晰度高。
[0048] 请参图14，在本实施方式中，每个感光像素111与一个合成图像300的像素301对 应。
[00例例如，16M分辨率的感光像素阵列对应生成16M分辨率的图像。运样，红外像素的嵌 入并未影响合成图像的分辨率。
[0050] 请参图2,在本实施方式的成像方法中，步骤S2进一步包括：
[0051] S21，根据同一滤光单元内的彩色滤光区覆盖的感光像素的输出得到红外滤光区 覆盖的感光像素对应的彩色像素值。
[0052] 其中，彩色像素值及红外滤光区覆盖的感光像素对应的红外像素值可用于计算对 应的合成图像的像素值。
[0053] 请参图3,较佳的，在本实施方式的成像方法中，步骤S21进一步包括：
[0054] S211，计算同一滤光单元内的彩色滤光区覆盖的感光像素的输出的平均值W作为 红外滤光区覆盖的感光像素对应的彩色像素值。
[0055] 在本实施方式中，彩色滤光区覆盖的感光像素的输出包括彩色像素值，红外滤光 区覆盖的感光像素的输出包括红外像素值。请参图4,步骤S2进一步包括：
[0056] S22,感测并判断环境亮度。
[0057] S23,当环境亮度大于第一预定阔值时，将彩色像素值减去对应的红外像素值W得 到对应的合成图像的像素值。
[0化引请参图5，在某些实施方式中，步骤S2进一步包括：
[0059] S25,感测并判断环境亮度。
[0060] S27,当环境亮度小于第二预定阔值时，将彩色像素值加上对应的红外像素值W得 到对应的合成图像的像素值。
[0061] 请参图6,在某些实施方式中，步骤S2进一步包括：