[實(shí)用新型]一種無線CMOS圖像傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920208545.6
• 申請日: 2009-08-27
• 公開（公告）號: CN201479256U
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁列平;嚴(yán)偉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海泰萊鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司
• 主分類號: H04N5/335
• 分類號: H04N5/335;H02J7/00
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠(yuǎn)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及圖像傳感器，特別是涉及一種無線CMOS圖像傳感器。

背景技術(shù)

20世紀(jì)70年代，CMOS(Complementary?Metal-Oxide-Semiconductor，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器以其體積小、功耗低在圖像傳感器市場上獨(dú)樹一幟。由于CMOS圖像傳感器的應(yīng)用，新一代圖像系統(tǒng)的開發(fā)研制得到了極大的發(fā)展，并且隨著經(jīng)濟(jì)規(guī)模的形成，其生產(chǎn)成本也得到降低。目前，CMOS圖像傳感器的畫面質(zhì)量也能與CCD圖像傳感器相媲美，這主要?dú)w功于圖像傳感器芯片設(shè)計(jì)的改進(jìn)，以及亞微米和深亞微米級設(shè)計(jì)增加了像素內(nèi)部的新功能。CMOS圖像傳感器，是一個(gè)包括圖像陣列邏輯寄存器、存儲器、定時(shí)脈沖發(fā)生器和轉(zhuǎn)換器在內(nèi)的全部系統(tǒng)。CMOS圖像傳感器在每個(gè)像素位置內(nèi)都有一個(gè)放大器，這就使其能在很低的帶寬情況下把離散的電荷信號包轉(zhuǎn)換成電壓輸出，而且也僅需要在幀速率下進(jìn)行重置。這種多功能的集成化，使得許多以前無法應(yīng)用圖像技術(shù)的地方現(xiàn)在變得可行了，如孩子的玩具，更加分散的保安攝像機(jī)、嵌入在顯示器和膝上型計(jì)算機(jī)顯示器中的攝像機(jī)、帶相機(jī)的移動電路、指紋識別系統(tǒng)、甚至于醫(yī)學(xué)圖像上所使用的一次性照相機(jī)等，這些都已在某些設(shè)計(jì)者的考慮之中。到目前為止，已設(shè)計(jì)出高集成度單芯片CMOS圖像傳感器。設(shè)計(jì)者力求使有關(guān)圖像的應(yīng)用更容易實(shí)現(xiàn)多功能，包括自動增益控制(AGC)、自動曝光控制(AEC)、自動平衡(AMB)、伽瑪樣正、背景補(bǔ)償和自動黑電平校正。所有的彩色矩陣處理功能都集成在芯片中。CMOS圖像傳感器允許片上的寄存器通過I2C總線對攝像機(jī)編程，具有動態(tài)范圍寬、抗浮散且?guī)缀鯖]有拖影的優(yōu)點(diǎn)。市場上已有CMOS成像器和集成小型攝像機(jī)。CMOS有可能SoC集成，工作電流小，是一種低成本，低功耗器件，非常適合無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。典型的圖像SoC包括像素陣列，定時(shí)電路，模擬調(diào)理電路，A/D、DSP與數(shù)字接口電路。片上DSP主要用于圖像壓縮，如JPEG，同時(shí)亦具備實(shí)時(shí)與運(yùn)動圖像的能力。對無線傳感器來說，天線是一個(gè)重要部件，設(shè)計(jì)一種小型化(其幾何尺寸僅為波長的十分之一)而又有較高輻射效率的天線，應(yīng)考慮如下因素：天線必須工作在或接近諧振頻率，否則會大幅度降低效率；輻射效率與天線面積成平方關(guān)系；為了降低天線阻擾，應(yīng)設(shè)置阻抗變換或匹配電路。

小型天線多采用變形的半波偶極天線，常見的有F形天線和環(huán)形天線。天線可直接印制在電路板上，也有現(xiàn)成的片式介質(zhì)天線(2mm×5mm)，無線收發(fā)器，它采用晶體驅(qū)動的PLL來產(chǎn)生TX或RX用的RF信號。輸出功率較大時(shí)可增加PA級，這時(shí)應(yīng)啟用功率控制和無線接口。多數(shù)器件使用ASK(開-關(guān))調(diào)制或FSK(GMSK)調(diào)制，速率在10～1000kb/s。發(fā)射器鏈?zhǔn)褂肞LL來產(chǎn)生所需的RF信號，允許快速的跳頻，進(jìn)行信號調(diào)制。

目前，對無線視頻網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來說，電源是還待解決的難題。最佳的候選是鋰電池，一個(gè)1寸長、15mm直徑的電池(例如標(biāo)準(zhǔn)的CR2型)產(chǎn)生3V電壓，近1000mAh容量。絕大多數(shù)用戶希望傳感器網(wǎng)絡(luò)能工作幾年而不必更換電池，在戶外和野外采用綠色環(huán)保的染料敏化太陽能電池為補(bǔ)充。

隨著傳統(tǒng)能源資源的日益緊張和人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，太陽能由于其節(jié)能儲量大、可再生、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)受到國內(nèi)外的廣泛重視。太陽能電池白天擷取太陽能，并轉(zhuǎn)化成電能存于蓄電池中，供夜間使用。然而，受實(shí)際蓄電池儲電能力的限制，再加上天氣有時(shí)忽晴忽陰，有時(shí)連續(xù)陰雨，這樣的話，太陽能電池就會由于擷取不到足夠的太陽能，傳統(tǒng)的太陽能電池是晶體硅太陽能電池，但是目前發(fā)電成本居高不下，是傳統(tǒng)的火電、水電成本的5倍以上，與傳統(tǒng)電力相比，在價(jià)格上缺乏競爭力；另一方面，晶體硅太陽能電池板在制造過程中產(chǎn)生的污染和能耗跟天然氣或煤發(fā)電相當(dāng)，這使得太陽能電池技術(shù)本身所固有的無污染、可再生、綠色環(huán)保的發(fā)電過程給環(huán)境帶來的好處被制造過程中的高污染和高能耗所抵消。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種無線CMOS圖像傳感器。

本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種無線CMOS圖像傳感器，其特征在于，包括無線CMOS圖像傳感器本體以及供電裝置，所述的供電裝置包括染料敏化太陽能電池、蓄電池以及控制器，所述的染料敏化太陽能電池與蓄電池連接，所述的控制器與蓄電池以及無線CMOS圖像傳感器本體連接。

所述的染料敏化太陽能電池設(shè)于無線CMOS圖像傳感器本體的表面，所述的蓄電池設(shè)于無線CMOS圖像傳感器本體內(nèi)。

所述的蓄電池為大容量聚合物鋰離子電池。