圖像傳感器、監(jiān)控系統(tǒng)和圖像傳感器的設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像成像技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種圖像傳感器、監(jiān)控系統(tǒng)和圖像傳感器的設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為一種典型的固體成像傳感器，CMOS (Complementary Metal OxideSemiconductor,互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器可以應(yīng)用在多種領(lǐng)域。由于CMOS圖像傳感器具有成本低廉、便于集成的優(yōu)點(diǎn)，因此目前已在數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品中獲得了廣泛的應(yīng)用。然而對于外界產(chǎn)生的偏色，目前的CMOS圖像傳感器主要通過增加外部截止濾片來進(jìn)行過濾，這樣不僅增加了 CMOS圖像傳感器的成本，降低了 CMOS圖像傳感器的可靠性。例如當(dāng)CMOS圖像傳感器的應(yīng)用環(huán)境中存在紅外光時(shí)，紅外光會對CMOS圖像傳感器的成像顏色偏色產(chǎn)生影響，并且該偏色比較單一。，因此當(dāng)用戶希望，當(dāng)入射光同時(shí)具有可見光和紅外光時(shí)，用戶希望CMOS圖像傳感器產(chǎn)生用戶想要的偏色或偏色程度時(shí)，目前的CMOS圖像傳感器也無法實(shí)現(xiàn)，從而導(dǎo)致圖像傳感器的應(yīng)用范圍較窄，用戶體驗(yàn)差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的旨在至少在一定程度上解決上述的技術(shù)缺陷之一。
[0004]為此，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提出一種圖像傳感器。該圖像傳感器，通過調(diào)整彩色膜的光學(xué)特性，實(shí)現(xiàn)用戶想要的偏色或偏色程度，從而大大增加了圖像傳感器的應(yīng)用范圍，提升用戶體驗(yàn)。
[0005]本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種監(jiān)控系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提出另一種圖像傳感器。
[0007]本發(fā)明的第四個(gè)目的在于提出另一種監(jiān)控系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明的第五個(gè)目的在于提出一種圖像傳感器的設(shè)計(jì)方法。
[0009]本發(fā)明的第六個(gè)目的在于提出一種圖像傳感器。
[0010]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明第一方面實(shí)施例的圖像傳感器，包括:彩色膜，其中，對于紅外波段的光，所述彩色膜僅允許特定波長的紅外光通過，且所述彩色膜包括多個(gè)η種顏色的濾片，所述多個(gè)η種顏色的濾片用于將入射光進(jìn)行區(qū)分為η種顏色的光，其中η為正整數(shù)；以及位于所述彩色膜之下的感光芯片，所述感光芯片包含信號處理電路和與所述多個(gè)η種顏色的濾片一一對應(yīng)的多個(gè)感光單元，所述感光單元分別用于感應(yīng)透過所述η種顏色的濾片的光的光強(qiáng)并生成電信號，所述信號處理電路用于對所述電信號處理以進(jìn)行成像，所述信號處理電路對于所述透過η種顏色的濾片的光對應(yīng)產(chǎn)生的電信號的增益比為Al:Α2:…:Αη，其中，所述彩色膜的所述多個(gè)η種顏色的濾片對所述特定波長的紅外光的光強(qiáng)通過比為Μ1:Μ2 (Α1/Α2):...:Mn (Al/An)，所述Ml，M2，…，Mn的值根據(jù)所述圖像傳感器所需要的顏色偏色要求確定。
[0011]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感器，通過調(diào)整彩色膜的光學(xué)特性，實(shí)現(xiàn)用戶想要的偏色或偏色程度，從而大大增加了圖像傳感器的應(yīng)用范圍，提升用戶體驗(yàn)。
[0012]為達(dá)到上述的目的，本發(fā)明第二方面實(shí)施例的監(jiān)控系統(tǒng)，包括電子設(shè)備，所述電子設(shè)備具有本發(fā)明第一方面實(shí)施例的圖像傳感器；以及補(bǔ)光燈，其中，所述補(bǔ)光燈發(fā)射所述特定波長的紅外光。
[0013]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的監(jiān)控系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)用戶想要的偏色或偏色程度，從而大大增加了圖像傳感器的應(yīng)用范圍，提升用戶體驗(yàn)。
[0014]為達(dá)到上述的目的，本發(fā)明第三方面實(shí)施例的圖像傳感器，包括:至少一個(gè)濾光片，用于濾除除特定波長的紅外光之外的紅外光，其中，所述至少一個(gè)濾光片允許可見光和所述特定波長的紅外光透過；位于所述至少一個(gè)濾光片之下的彩色膜，其中，所述彩色膜包括多個(gè)η種顏色的濾片，所述多個(gè)η種顏色的濾片用于將入射光進(jìn)行區(qū)分為η種顏色的光，其中η為正整數(shù)；以及位于所述彩色膜之下的感光芯片，所述感光芯片包含信號處理電路和與所述多個(gè)η種顏色的濾片一一對應(yīng)的多個(gè)感光單元，所述感光單元分別用于感應(yīng)透過所述η種顏色的濾片的光的光強(qiáng)并生成電信號，所述信號處理電路用于對所述電信號處理以進(jìn)行成像，所述信號處理電路對于所述透過η種顏色的濾片的光對應(yīng)產(chǎn)生的電信號的增益比為Al:Α2:…:Αη，其中，所述彩色膜的所述多個(gè)η種顏色的濾片對所述特定波長的紅外光的光強(qiáng)通過比為Ml: M2 (Α1/Α2):...:Mn (Al/An)，所述Ml，M2，…，Mn的值根據(jù)所述圖像傳感器所需要的顏色偏色要求確定。
[0015]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感器，通過調(diào)整彩色膜的光學(xué)特性以及使用具有特定光學(xué)特性的濾光片，實(shí)現(xiàn)用戶想要的偏色或偏色程度，從而大大增加了圖像傳感器的應(yīng)用范圍，提升用戶體驗(yàn)。
[0016]為達(dá)到上述的目的，本發(fā)明第四方面實(shí)施例的監(jiān)控系統(tǒng)，包括電子設(shè)備，所述電子設(shè)備具有本發(fā)明第三方面實(shí)施例的圖像傳感器；以及補(bǔ)光燈，其中，所述補(bǔ)光燈發(fā)射所述特定波長的紅外光。
[0017]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的監(jiān)控系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)用戶想要的偏色或偏色程度，從而大大增加了圖像傳感器的應(yīng)用范圍，提升用戶體驗(yàn)。
[0018]為達(dá)到上述的目的，本發(fā)明第五方面實(shí)施例的圖像傳感器的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟:獲取圖像傳感器中信號處理電路的增益比；獲取圖像傳感器的顏色偏色要求；以及根據(jù)所述圖像傳感器中信號處理電路的增益比和所述顏色偏色要求確定所述圖像傳感器的彩色膜中η種顏色的濾片對于紅外光的光強(qiáng)通過比。
[0019]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感器的設(shè)計(jì)方法，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要控制紅外光對成像顏色的影響，從而大大增加了圖像傳感器的應(yīng)用范圍。
[0020]為達(dá)到上述的目的，本發(fā)明第六方面實(shí)施例的圖像傳感器，該圖像傳感器為通過本發(fā)明第五方面實(shí)施例的圖像傳感器的設(shè)計(jì)方法所形成的圖像傳感器。
[0021]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感器，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要設(shè)計(jì)紅外光對成像顏色的影響，從而大大增加了圖像傳感器的應(yīng)用范圍。
[0022]本發(fā)明附加的方面和優(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，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0023]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0024]圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖像傳感器的示意圖；
[0026]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的紅、綠和藍(lán)感光單元進(jìn)行感光的示意圖；
[0027]圖4 (I)為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的調(diào)整前紅濾片的光學(xué)特性示意圖；
[0028]圖4 (2)為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的調(diào)整前綠濾片的光學(xué)特性示意圖；
[0029]圖4 (3)為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的調(diào)整前藍(lán)濾片的光學(xué)特性示意圖；
[0030]圖5 (I)為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的調(diào)整后紅濾片的光學(xué)特性示意圖；
[0031]圖5 (2)為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的調(diào)整后綠濾片的光學(xué)特性示意圖；
[0032]圖5 (3)為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的調(diào)整后藍(lán)濾片的光學(xué)特性示意圖；
[0033]圖6 (I)為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖6 (2)為根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖6 (3)為根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖7為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖8為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖9為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的濾光片500的光學(xué)特性示意圖；
[0039]圖10 (I)為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的紅濾片的光學(xué)特性示意圖；
[0040]圖10 (2)為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的綠濾片的光學(xué)特性示意圖；
[0041]圖10 (3)為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的藍(lán)濾片的光學(xué)特性示意圖；
[0042]圖11為根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖12為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖13為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖像傳感器的設(shè)計(jì)方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)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(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0046]下文的公開提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本發(fā)明的公開，下文中對特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此夕卜，本發(fā)明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到其他工藝的可應(yīng)用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實(shí)施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實(shí)施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
[0047]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。
[0048]下面參照附圖來描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)。
[0049]圖1為根據(jù)本