[實用新型]一種圖像傳感器芯片

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020547673.6
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN201812822U
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設計）人: 莊鴻
• 申請（專利權）人: 莊鴻
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本實用新型涉及一種圖像傳感器芯片。

背景技術

作為相機的核心器件，CMOS和CCD圖像傳感器芯片已廣泛應用于工業(yè)，科研和航空等領域。但現(xiàn)有圖像傳感器芯片的像素感光部分均在一個平面上。在實際應用中，配合一定的鏡頭，在像距一定的條件下，相機將具備一定的景深。但由于像素感光部分在一個平面上，其景深會比較小，從而影響拍攝效果。尤其是在光照不足的情況下，為了達到一定的曝光等級，必須使用大光圈鏡頭，這樣景深會更小。景深小會帶來三方面的缺點。一方面使得系統(tǒng)安裝精度要求高；另一方面，當被拍攝物體是一個三維立體，或者不是跟相機圖像傳感器平面平行的平面時，被拍攝物體可能只有一部分被拍攝清楚。第三方面，為了達到一定程度的景深，相機可能會需要配備昂貴的鏡頭或者更高亮度的照明設備，這使得系統(tǒng)成本更高。所以，景深是相機實際應用中非常重要的一個參數(shù)。某種程度上，它決定了相機的系統(tǒng)成本和性能。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種可以有效增加相機景深，且結構合理的圖像傳感器芯片。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種圖像傳感器芯片，它包括圖像傳感器芯片，在該芯片上設有若干個像素陣列，各像素陣列與像素控制電路連接，所述各像素陣列的感光區(qū)域設置在高度相異的多個平面上。

所述高度相異的各平面交錯排布。

所述高度相異的各平面呈階梯式排列。

所述高度相異的各平面呈波浪式排列。

本實用新型的工作原理：

圖像傳感器芯片是數(shù)字相機的重要組成部分。一般而言相機的成像公式可以簡化為，

1f=1u+1v---(1)]]>

其中，f為鏡頭焦距，u為物距，v為像距。

當f和v確定的情況下，最佳成像的物距u也可以確定。在實際應用中，u適當?shù)卦黾踊蛘邷p少，可以使成像清晰度降低，但是其成像質(zhì)量仍然可以被接受。這種情況下，物距u的范圍就稱為景深(DOF或者Depth?of?Field)。

通過公式(1)還可以得出這樣的結論，在f一定的情況下，當像距v變化時，物距u和景深也會隨之變化。

本實用新型的關鍵點在于，圖像傳感器的像素的感光區(qū)域在多個平面內(nèi)，這等價于有多個像距v，每個像距v對應的景深u也有多個。多個景深組合在一起，可以使相機的總的景深變得更大。

本實用新型的有益效果是：圖像傳感器的像素的感光區(qū)域具有不同的高度，即各個像素的感光區(qū)域可以在多個平面上。配備這種芯片的相機不同的像素有不同的像距，因此，會有多個景深范圍。幾個景深范圍組合在一起，便可以增大相機的總景深。

用Aptina公司的一款圖像傳感器芯片來做實驗，分析景深的變化。將該圖像傳感器分別放在兩個不同的位置來模擬像素具有不同高度的傳感器芯片。位置a為參考點，像素感光區(qū)域高1.27mm，。位置b比位置a向鏡頭方向移動0.5mm，來模擬感光區(qū)域高度為1.77mm的像素陣列。搭配一款3片式鏡頭，拍攝12號字體的英文文本。對采集到的圖像進行光學字符識別，得到的景深數(shù)據(jù)見表1。由表1可以看出，系統(tǒng)景深為160mm，相對于陣列a的景深增加了100％。

表1