專利名稱：濾波器、圖像傳感器及圖像采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及圖像采集設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種濾波器、圖像傳感器及圖像采集裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的CXD或CMOS芯片等可以通過bayer濾波的方式形成紅、綠、藍(lán)(RGB)彩色圖像，一般紅外譜段和紅色都通過R分量獲得，然而，對于想獲得可見光譜段的應(yīng)用，需要額外增加紅外截止濾光片，類似地，對于需要紅外譜段的應(yīng)用，同樣缺少單獨(dú)的紅外譜段的信息。如美國專利US2007/0145273A1，該專利形式為RGBW分布的譜段信息，W為全譜段 通過，但是，如果想要獲得RGB+NIR四個譜段，還需要進(jìn)行相應(yīng)的圖像處理才能實現(xiàn)，技術(shù)實現(xiàn)復(fù)雜且費(fèi)事費(fèi)力。如另一美國專利3971065，該專利形式為RGBG，只能得到三個譜段的信息，如果想要獲得RGB+NIR四個譜段，也需要進(jìn)行相應(yīng)的圖像處理才能實現(xiàn)，因此，使得應(yīng)用價值受到限制。

實用新型內(nèi)容本實用新型旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出一不改變?yōu)V波器結(jié)構(gòu)且無需額外處理步驟即可獲得RGB-IR分布的紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)以及近紅外(IR)的四個譜段信息的濾波器。本實用新型的另一目的在于提出一種圖像傳感器。本實用新型的再一目的在于提出一種圖像采集裝置。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型第一方面提出了一種濾波器，包括濾波層，所述濾波層包括排列成多行多列且均勻分布的多個四分格單元，且所述每個四分格單元包括沿該四分格單元的橫向中軸線和縱向中軸線均分的第一至第四像元單元，其中，所述第二像元單元和所述第三像元單元分別位于所述第一像元單元的右側(cè)和下側(cè)，所述第四像元單元位于所述第二像元單元的下側(cè)，多組第一至第四濾光片，且每一組第一至第四濾光片分別設(shè)置在一個所述四分格單元的第一至第四像元單元上。根據(jù)本實用新型的濾波器，該濾波器在不改變傳統(tǒng)濾波器結(jié)構(gòu)且無需額外處理步驟即可獲得RGB-IR分布的紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)以及近紅外(IR)的四個譜段信息的濾波器，提高了濾波器的應(yīng)用價值且成本得到控制。另外，降低獲取RGB-IR分布的顏色信息的處理流程。另外，根據(jù)本實用新型上述的濾波器還可以具有如下附加的技術(shù)特征所述第一至第四濾光片分別為紅色濾光片、紅外通過濾光片、綠色濾光片以及藍(lán)色濾光片。[0013]所述濾波器為bayer濾波器。本實用新型第二方面提出了一種圖像傳感器，包括光線傳感器陣列，所述光線傳感器陣列包括多個陣列單元；以及濾波器，所述濾波器為上述第一方面實施例所述的濾波器，所述濾波器設(shè)置在所述光線傳感器陣列的上邊面且所述多個陣列單元與所述多個第一
至第四像元單元一一對應(yīng)。根據(jù)本實用新型的圖像傳感器，可以不經(jīng)過其它處理即可獲得圖像傳感器每個像素位置的RGB-IR信息。另外，根據(jù)本實用新型上述的圖像傳感器還可以具有如下附加的技術(shù)特征當(dāng)外界光通過所述濾波器射入所述光線傳感器陣列后形成RGB-IR分布的光線譜段息。所述圖像傳感器為CXD圖像傳感器。所述圖像傳感器為CMOS圖像傳感器。所述圖像傳感器為面陣圖像傳感器。所述圖像傳感器為線陣傳感器。本實用新型第三方面的提出了一種圖像采集裝置，包括上述第二方面所述的圖像傳感器。根據(jù)本實用新型的圖像采集裝置，可以不經(jīng)過其它處理即可獲得除RGB三色以外的紅外光(IR)信息。本實用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖I為本實用新型實施例的濾波器的濾波層；圖2為本實用新型實施例所述的濾波器的一個具有第一至第四濾光片的四分格單元的結(jié)構(gòu)圖；以及圖3為本實用新型實施例所述的圖像傳感器采集的光線通過四分格單元的光線的譜段的RGB-IR分布圖。
具體實施方式
下面詳細(xì)描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為
基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或
暗示相對重要性。在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
以下結(jié)合附圖1-2首先描述根據(jù)本實用新型實施例的濾波器。參考圖1，根據(jù)本實用新型實施例的濾波器，包括濾波層110和多組第一至第四濾光片。其中如圖2所示，濾波層110包括排列成多行多列且均勻分布的多個四分格單元111， 且所述每個四分格單元111包括沿該四分格單元111的橫向中軸線和縱向中軸線均分的第一像元單元1111、第二像元單元1112、第三像元單元1113以及第四像元單元1114。其中，第二像元單元1112和所述第三像元單元1113分別位于第一像元單元1111的右側(cè)和下側(cè)，第四像元單元1114位于第二像元單元1112的下側(cè)，多組第一至第四濾光片(圖中未示出)，且每一組第一至第四濾光片分別設(shè)置在一個所述四分格單元1111的第一像元單元1111、第二像元單元1112、第三像元單元1113以及第四像元單元1114上。根據(jù)本實用新型實施例的濾波器，該濾波器在不改變傳統(tǒng)濾波器結(jié)構(gòu)且無需額外處理步驟即可獲得RGB-IR分布的紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)以及近紅外(IR)的四個譜段信息的濾波器，提高了濾波器的應(yīng)用價值且成本得到控制。另外，降低獲取RGB-IR分布的顏色信息的處理流程。在本實用新型的一個實施例中，所述第一至第四濾光片分別為紅色濾光片、紅外通過濾光片、綠色濾光片以及藍(lán)色濾光片。由此，四分格單元111的一個像元單元(第二像元單元1112)變換成近紅外譜段的濾鏡，將會一次性獲得4種譜段的圖像數(shù)據(jù)。四個譜段信息分別為R紅色，G綠色，B藍(lán)色，IR近紅外，這樣，可以在不改變?yōu)V波器結(jié)構(gòu)的情況下，通過一步處理即可獲得RGB-IR分布的四種譜段信息，減少了操作步驟同時控制了成本。在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，濾波器為bayer濾波器。由此，通過bayer濾波的方式形成RGB-IR分布的彩色圖像。參見圖3，結(jié)合圖2，在本實用新型的進(jìn)一步實施例中，提出了一種圖像傳感器，包括光線傳感器陣列(圖中未示出)以及以及濾波器。其中光線傳感器陣列包括多個陣列單元。濾波器為上述實施例的濾波器，濾波器設(shè)置在光線傳感器陣列的上邊面且所述多個陣列單元與所述多個第一至第四像元單元一一對應(yīng)。由此，通過光線通過圖像傳感器后可一次性獲得圖像傳感器在每個像素位置上的RGB-IR分布的圖像信息。需要說明的是，在圖像傳感器，如(CXD/CM0S芯片)制造工藝過程中，在完成芯片的基本半導(dǎo)體工藝后，需要在每一個像素表面添加RGB各種顏色的濾光片，在添加濾光膜的工藝中，在RGB以外將第四個G分量改成紅外通過濾光膜(IR)，即可實現(xiàn)本實用新型實施例的圖像傳感器。根據(jù)本實用新型實施例的圖像傳感器，可以不經(jīng)過其它處理即可獲得圖像傳感器每個像素位置的RGB-IR信息。作為一個應(yīng)用，當(dāng)外界光通過濾波器射入所述光線傳感器陣列后形成RGB-IR分布的光線譜段信息。即無需額外的處理步驟，便可以獲得RGB-IR分布的四種光線譜段信息的圖像。由此，提高了圖像傳感器的實用價值，且成本得到控制。進(jìn)一步地，圖像傳感器可以為包括上述實施例的濾波器的CXD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器。但是，本實用新型的實施例并不限于此，例如，圖像傳感器還可以為包括上述實施例的濾波器的面陣圖像傳感器或者線陣傳感器，其中，線陣傳感器還可以為雙線、三線，或者是多線技術(shù)的線陣傳感器。需要說明的是，其它通過上述實施例的濾波器形式獲得光線譜段信息的圖像傳感器同樣適用。更進(jìn)一步地，本實用新型的實施例還提出了一種圖像采集裝置，包括上述實施例 所示的圖像傳感器。根據(jù)本實用新型實施例的圖像采集裝置，可以不經(jīng)過其它處理即可獲得除RGB三色以外的紅外光(IR)信息，即得到RGB-IR分布的光譜信息。另外，根據(jù)本實用新型實施例的圖像采集裝置，如相機(jī)的其它構(gòu)成以及操作對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言都是已知的，在此不做描述。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求1.一種濾波器，其特征在于，包括 濾波層，所述濾波層包括排列成多行多列且均勻分布的多個四分格單元，且所述每個四分格單元包括沿該四分格單元的橫向中軸線和縱向中軸線均分的第一至第四像元單元，其中，所述第二像元單元和所述第三像元單元分別位于所述第一像元單元的右側(cè)和下側(cè)，所述第四像元單元位于所述第二像元單元的下側(cè)； 多組第一至第四濾光片，且每一組第一至第四濾光片分別設(shè)置在一個所述四分格單元的第一至第四像元單元上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濾波器，其特征在于，所述第一至第四濾光片分別為紅色濾光片、紅外通過濾光片、綠色濾光片以及藍(lán)色濾光片。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濾波器，其特征在于，所述濾波器為bayer濾波器。
4.一種圖像傳感器，其特征在于，包括 光線傳感器陣列，所述光線傳感器陣列包括多個陣列單元；以及濾波器，所述濾波器為如權(quán)利要求1-3任一項所述的濾波器，所述濾波器設(shè)置在所述光線傳感器陣列的上面且所述多個陣列單元與所述多個第一至第四像元單元一一對應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像傳感器，其特征在于，所述圖像傳感器為CCD圖像傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像傳感器，其特征在于，所述圖像傳感器為CMOS圖像傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像傳感器，其特征在于，所述圖像傳感器為面陣圖像傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像傳感器，其特征在于，所述圖像傳感器為線陣傳感器。
9.一種圖像采集裝置，其特征在于，包括 如權(quán)利要求4-8任一項所述的圖像傳感器。
專利摘要本實用新型提出一種濾波器、圖像傳感器及圖像采集裝置，該濾波器包括濾波層，濾波層包括排列成多行多列且均勻分布的多個四分格單元，且每個四分格單元包括沿該四分格單元的橫向中軸線和縱向中軸線均分的第一至第四像元單元，其中，第二像元單元和第三像元單元分別位于第一像元單元的右側(cè)和下側(cè)，第四像元單元位于第二像元單元的下側(cè)，多組第一至第四濾光片，且每一組第一至第四濾光片分別設(shè)置在一個所述四分格單元的第一至第四像元單元上。本實用新型的濾波器可無需其它處理，即可形成RGB-IR分布的譜段信息。
文檔編號H04N5/335GK202721743SQ20122003533
公開日2013年2月6日 申請日期2012年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月3日
發(fā)明者謝森, 楊藝, 張勇, 陳偉嘉 申請人:北京凌云光視數(shù)字圖像技術(shù)有限公司