[實用新型]一種單片CCD彩色圖像的生成器件

無效

• 申請號: 200920096816.3
• 申請日: 2009-05-19
• 公開（公告）號: CN201414202Y
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發明（設計）人: 徐蓁;鄭龍周;曹再炫
• 申請（專利權）人: 天津三星光電子有限公司
• 主分類號: H04N9/04
• 分類號: H04N9/04
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司
• 代理人: 閆俊芬

技術領域

本實用新型涉及一種使單片CCD實現彩色圖像生成功能的四基色分色濾色片器件。

背景技術

CCD(Charge?Couple?Device，電荷耦合器件)是目前主要的數碼相機成像器件。

一般來說，彩色CCD的結構為三層，第一層是微透鏡陣列，第二層是分色濾色片，第三層是感光層。其中，微透鏡陣列可以使更多的光線到達感光層，由此提高CCD的感光效率。感光層則主要是負責將接收到的光源轉換成電子信號，并將信號傳送到影像處理芯片，將影像還原。單色CCD也具有上述結構。

由于CCD本身只能接收光強，不能接收光的顏色信息。因此CCD需要借助其他結構或器件才能實現彩色圖像的獲取，這些器件中，使用最廣泛的是分色濾色片。

常見的CCD分色濾色片是RGB原色分色濾色片(Bayer濾色片)，使用紅綠藍(Red，Green，Blue)三原色作為分色標準。其結構如附圖1所示，濾色片上奇數排按照紅色透光格(R)、綠色透光格依次排列(Gr)，偶數排按照綠色透光格(Gb)、藍色透光格依次排列(B)，也有采用奇數排按照綠色透光格、藍色透光格依次排列，偶數排按照紅色透光格、綠色透光格依次排列的。Bayer濾光片的優勢在于畫質銳利，但缺點是色彩銳利有余細膩不足。此外Bayer濾色片的噪聲比較嚴重。

另一種CMYK印刷四基色分色濾色片，使用青、品紅、黃、黑(Cyan，Magenta，Yellow，blacK)四種印刷用染料四基色作為分色標準。由于引入了黃色，使得圖像的顏色更細膩，但由于可以重現的色域有限，加上分辨率太低等問題，現在已經基本停止使用了。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，克服現有技術中存在的不足，提供一種使彩色CCD還原色彩更真實，同時不增加其生產成本的單片CCD彩色圖像的生成器件。

本實用新型單片CCD彩色圖像的生成器件，通過下述技術方案予以實現，包括微透鏡陣列和感光層，其特征是，所述微透鏡陣列與感光層之間設置四基色濾色片，所述四基色濾色片上奇數排按照紅色透光格、青色透光格依次排列，偶數排按照綠色透光格、藍色透光格依次排列，或者奇數排按照綠色透光格、藍色透光格依次排列，偶數排按照紅色透光格、青色透光格依次排列的方式。

本實用新型與傳統Bayer濾色片相比，由于引入了第四種顏色作為分離色彩的基礎色，因而具有色域更廣，色彩更細膩的優點。本實用新型與Bayer濾色片的表現色域對比圖如附圖5所示。RGB三點圍成的區域是Bayer濾色片在CIE-RGB色彩空間中的表現色域，RGBC四點圍成的區域是本實用新型在同一色彩空間中的表現色域。同時，由于本實用新型可以采用與Bayer濾色片一致的生產工藝進行生產，因此并沒有額外增加生產成本。

附圖說明

圖1是Bayer分色濾色片結構圖；

圖2是RGBC四色分色濾色片結構圖；

圖3是CCD結構功能框圖；

圖4是色彩還原方法示意圖；

圖5是RGBC濾色片與Bayer濾色片表現色域對比圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步描述。

本實用新型四基色濾色片如圖2所示，四基色濾色片上奇數排按照紅色透光格(R)、青色透光格(C)依次排列，偶數排按照綠色透光格(G)、藍色透光格(B)依次排列(或者奇數排按照綠色透光格、藍色透光格依次排列，偶數排按照紅色透光格、青色透光格依次排列的方式)。

彩色CCD結構功能框圖如附圖3所示，被攝物體1所反射或透射的光線通過CCD的微透鏡陣列2后到達RGBC四基色濾色片3，在此處混合色光被分解成紅綠藍青四種“單色光”，上述“單色光”通過感光層4轉變成相應的電信號，通過相關電路和芯片5進行圖像還原處理。

依照CIE-RGB標準，各種顏色的光都可以由波長為700nm(紅色)、546.1nm(綠色)和435.8nm(藍色)的三種單色原色混合獲得。以可以混合成一單位標準白光W時所需的紅色光為一單位紅色，所需的藍色光為一單位藍色，所需的綠色光為一單位綠色。即1W＝1R+1G+1B。考慮到生產工藝的原因，實際使用的RGB三原色的光波長可能與CIE-RGB標準有出入，其色彩表現也因此略有不同。

本實用新型中所用青色(Cyan)，是三原色中綠色(Green)和藍色(Blue)依照1∶1比例混合所得的顏色。即1C＝1G+1B。其具體表現，因不同廠商采用的RGB三原色的不同而不同。