[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于CMOS封裝的共像面成像方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210543209.3
• 申請(qǐng)日: 2012-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103024308A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王向軍;于雅楠;張為;林琳;劉峰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04N5/374
• 分類(lèi)號(hào): H04N5/374;H04N5/3745
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專(zhuān)利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 溫國(guó)林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及共像面成像方法，尤其涉及一種基于CMOS封裝的共像面成像方法。

背景技術(shù)

共像面成像仿生立體視覺(jué)需要獲取多幅圖像進(jìn)行拼接和處理。要獲取多幅圖像信息，現(xiàn)有技術(shù)有三種：一種是采用單個(gè)CIS（CMOS圖像傳感器）按時(shí)間序列拍攝；第二種是采用多個(gè)CIS同時(shí)采集圖像；第三種是完全依靠多光學(xué)通道進(jìn)行共像面成像。

發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下缺點(diǎn)和不足：

第一種方法由于普通的CIS為單感光區(qū)結(jié)構(gòu)，按時(shí)間序列拍攝難以滿(mǎn)足共像面成像立體視覺(jué)探測(cè)實(shí)時(shí)性應(yīng)用需求；第二種方法由于采用多個(gè)CIS增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度，無(wú)法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的小型化設(shè)計(jì)需求；第三種方法由于光路中每個(gè)透鏡的物理邊緣作用，被分割的像面間交界處成像效果較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種基于CMOS封裝的共像面成像方法，該方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)探測(cè)實(shí)時(shí)性應(yīng)用和系統(tǒng)小型化設(shè)計(jì)的需求，提高了分割像面交界處的成像效果，詳見(jiàn)下文描述：

一種基于CMOS封裝的共像面成像方法，所述方法包括以下步驟：

（1）在光感應(yīng)芯片的成像感應(yīng)區(qū)上進(jìn)行分區(qū)成像布局，劃分為至少兩個(gè)成像感應(yīng)區(qū)，相鄰成像感應(yīng)區(qū)由間隔區(qū)相互分離，每個(gè)所述成像感應(yīng)區(qū)都對(duì)應(yīng)一個(gè)光學(xué)通道，不同場(chǎng)景信息或是同一場(chǎng)景的不同光譜信息通過(guò)各自獨(dú)立的所述光學(xué)通道同時(shí)成像到所述光感應(yīng)芯片上；

（2）用金線將所述光感應(yīng)芯片與基板堤壩的內(nèi)部引線鍵合區(qū)連接；

（3）各個(gè)所述成像感應(yīng)區(qū)的像素光電轉(zhuǎn)換過(guò)程相互獨(dú)立，各所述成像感應(yīng)區(qū)的光電轉(zhuǎn)換信號(hào)統(tǒng)一由外圍支持電路處理。

各個(gè)所述成像感應(yīng)區(qū)的像素光電轉(zhuǎn)換過(guò)程相互獨(dú)立具體為：

每一個(gè)成像感應(yīng)區(qū)相當(dāng)于一個(gè)獨(dú)立的光電耦合器件，采用列并行數(shù)據(jù)處理方式分別對(duì)相應(yīng)的光學(xué)通道信息進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。

所述外圍支持電路通常指成像感應(yīng)區(qū)的邏輯控制和信號(hào)處理，包括：時(shí)鐘電路、時(shí)序邏輯控制電路、可編程電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

各所述成像感應(yīng)區(qū)的光電轉(zhuǎn)換信號(hào)統(tǒng)一由外圍支持電路處理具體為：

在同一幀的光感應(yīng)芯片上每個(gè)光學(xué)通道傳輸?shù)膱D像信息成像于相應(yīng)的成像感應(yīng)區(qū)上，所述外圍支持電路對(duì)各個(gè)成像感應(yīng)區(qū)的光電轉(zhuǎn)換信號(hào)同時(shí)進(jìn)行計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)了分區(qū)布局一體化封裝CMOS共像面成像。

所述兩個(gè)感應(yīng)區(qū)之間間隔距離為0.5～1mm。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是：采用一塊光感應(yīng)芯片實(shí)現(xiàn)多光學(xué)通道共像面成像探測(cè)滿(mǎn)足了系統(tǒng)微小型化在尺寸和體積上的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求；另外，在芯片的圖像感應(yīng)區(qū)進(jìn)行分區(qū)布局一體化封裝，達(dá)到了立體視覺(jué)成像的實(shí)時(shí)性要求，也避免了完全依靠多光路進(jìn)行像面分割所帶來(lái)的成像區(qū)交界處較差的圖像效果。應(yīng)用本發(fā)明可以完全實(shí)現(xiàn)多通道共像面微型仿生立體視覺(jué)探測(cè)，提供了一種分區(qū)布局一體化封裝共像面成像方法。

附圖說(shuō)明

圖1為分區(qū)布局CMOS成像器結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2為雙區(qū)布局結(jié)構(gòu)CMOS成像示意圖；

圖3為CMOS圖像傳感器芯片基本結(jié)構(gòu)；

圖4為基于CMOS封裝的共像面成像方法的流程圖。

附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：

1：光感應(yīng)芯片；??????2：成像感應(yīng)區(qū)；

3：間隔區(qū)；??????????4：金線；

5：內(nèi)部引線鍵合區(qū)；??6：基板堤壩；

2-1、2-2、2-3、2-4、7-1和7-2：成像感應(yīng)區(qū)。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

參見(jiàn)圖1和圖4，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)探測(cè)實(shí)時(shí)性應(yīng)用和系統(tǒng)小型化設(shè)計(jì)的需求，提高分割像面交界處的成像效果，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于CMOS封裝的共像面成像方法，詳見(jiàn)下文描述：

101：在光感應(yīng)芯片1的成像感應(yīng)區(qū)上進(jìn)行分區(qū)成像布局，劃分為至少兩個(gè)成像感應(yīng)區(qū)2，相鄰成像感應(yīng)區(qū)2由間隔區(qū)3相互分離，每個(gè)成像感應(yīng)區(qū)2都對(duì)應(yīng)一個(gè)光學(xué)通道，不同場(chǎng)景信息或是同一場(chǎng)景的不同光譜信息通過(guò)各自獨(dú)立的光學(xué)通道同時(shí)成像到光感應(yīng)芯片1上；

具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，成像感應(yīng)區(qū)的數(shù)量和尺寸根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中的需要進(jìn)行設(shè)定，參見(jiàn)圖1，光感應(yīng)芯片1劃分為四個(gè)成像感應(yīng)區(qū)，分別為成像感應(yīng)區(qū)2-1、2-2、2-3和2-4，每個(gè)成像感應(yīng)區(qū)的尺寸可以相同或不同。