一種采用新型電子快門的相機成像裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種成像裝置，尤其是指一種采用新型電子快門的相機成像裝置。
【背景技術】
[0002]相機是一種利用光學成像原理形成影像的設備，成像裝置是相機內至關重要的核心部件，而快門又是成像裝置中必不可少的組件。快門有機械快門以及電子快門兩種，機械快門的原理是用彈簧或是電磁手段，控制幾片葉片的開閉，或是兩層簾幕像舞臺“拉幕”一樣左右或上下以一定寬度的縫隙“劃過”成像像場窗口，讓窗口獲得指定時間長短的“見光機會”；電子快門的原理是利用了感光器件不通電不工作的原理，在感光器件不通電的情況下，盡管像場窗口“大敞開”，但是并不能產生圖像，在按下快門鈕時，使感光器件只通電“一個指定的時間長短”，就也能獲得像有快門“瞬間打開”一樣的效果。由于電子快門簡單，成本也要低得多，因此現有大多袖珍卡片數碼相機和其它中、低檔數碼相機均采用電子快門。
[0003]現有感光器件中的電子快門主要為如圖6所示的斷流式電子快門4，斷流式電子快門4是串聯在感光器件中半導體感光層113與電荷儲存部121之間的元件，當斷流式電子快門4處于斷開狀態時由于半導體感光層始終處于光照狀態下，因此半導體感光層113—直產生電荷，這些多余的電荷會導致半導體感光層113產生一個開路電壓；當斷流式電子快門接通一下，每個像素單元均采樣一個像素點，產生的采樣電壓會與開路電壓疊加產生殘余電荷，從而引發本像素單元內的自我干擾，而一個像素單元的電荷信號傳遞給相鄰像素單元后又會與該相鄰像素單元內的電荷信號相互干擾，最終導致高光溢出，而高光溢出不僅會使畫面損失細節，而且增加了紫邊出現的機會。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種采用新型電子快門的相機成像裝置，其主要目的在于克服現有數碼相機中的成像裝置會產生高光溢出的缺陷。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案:
[0006]—種采用新型電子快門的相機成像裝置，包括一感光器件以及一圖像采樣電路，所述感光器件包括復數個呈陣列分布的像素單元，每個像素單元均包括一感光模塊以及一與該感光模塊并聯的電荷傳輸模塊，其特征在于:還包括一短路式電子快門，所述短路式電子快門分別并聯在所述感光模塊的正負極與電荷傳輸模塊的正負極上，所述感光器件與所述圖像采樣電路信號連接。
[0007]進一步的，所述感光模塊由上往下包括一用于提升感光面積的微型鏡頭層、一用于辨識感應不同波長光線的分色濾色層以及一用于將透過所述分色濾色層的光轉換為電荷信號的半導體感光層。
[0008]進一步的，所述電荷傳輸模塊包括一用于收集所述半導體感光層所產生電荷信號的電荷存儲部以及一電荷轉移部，相鄰的兩個電荷存儲部通過所述電荷轉移部信號連接。
[0009]進一步的，所述半導體感光層與所述電荷存儲部之間還裝設有一門部，所述短路式電子快門裝設于所述門部內部，且該短路式電子快門分別并聯在所述半導體感光層的正負極與電荷存儲部的正負極上。
[0010]進一步的，所述圖像采樣電路包括一用于對最后通過所述電荷轉移部傳輸過來的電荷信號進行放大處理的模擬信號處理器、一用于將電荷信號轉換成數字圖像信號的A/D模數轉換器以及一用于對數字圖像信號進行優化處理的數字信號處理器，所述模擬信號處理器的輸入端與所述電荷轉移部的輸出端信號連接，所述A/D模數轉換器的輸入端與所述模擬信號處理器的輸出端信號連接，所述數字信號處理器的輸入端與所述A/D模數轉換器的輸出端信號連接。
[0011]進一步的，所述圖像采樣電路還包括一用于對所述數字信號處理器優化后的數字圖像信號進行壓縮的圖像數據壓縮器以及一用于保存圖像的圖像存儲器，所述圖像數據壓縮器的輸入端與所述數字信號處理器的輸出端信號連接，所述圖像存儲器的輸入端與所述圖像數據壓縮器的輸出端信號連接。
[0012]進一步的，所述半導體感光層還通過一充電電路與相機的蓄電池并聯。
[0013]和現有技術相比，本發明產生的有益效果在于:
[0014]1、本發明結構簡單、實用性強，通過設置一短路式電子快門，使得當本發明處于待機狀態，短路式電子快門處于閉合狀態時，感光模塊的正負極通過短路式電子快門短接，因此不會由于吸收光子產生電荷而產生開路電壓，所以在本發明啟動的瞬間，即短路式電子快門斷開時感光器件產生的采樣電壓不會被由于開路電壓疊加而產生的殘余電荷所干擾，相鄰像素也就不會發生相互干擾而出現高光溢出。
[0015]2、在本發明中，上述感光器件中設置一分色濾色層，由于分色濾色層僅能夠透過特定波長的光，因此感光器件便能借此分開感應不同光線的成分，最終能夠形成彩色照片。
[0016]3、在本發明中，通過在每個半導體感光層與相鄰電荷存儲部之間設置一門部，并使裝在門部內部的短路式電子快門分別并聯在半導體感光層的正負極與電荷存儲部的正負極上，使得相鄰像素單元的電荷信號能相互傳送。
[0017]4、在本發明中，通過設置一圖像采樣電路，使得經過感光器件產生的電荷信號能經過圖像采樣電路的放大處理，并將電荷信號轉換成數字信號的，再通過數字信號處理器的白平衡、彩色平衡、伽瑪校正與邊緣校正的處理，最終形成優質的照片儲存起來。
[0018]5、在本發明中，設置半導體感光層通過一充電電路與相機的蓄電池并聯，使得相機閑置時，半導體感光層可以自行將由太陽能轉化的電能傳送給相機內的蓄電池進行充電，提尚了相機的續航能力。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明中短路式電子快門的原理框圖。
[0020]圖2為本發明中感光器件的結構示意圖。
[0021]圖3為圖2的正視圖。
[0022]圖4為圖2中所述感光匯流層的俯視圖。
[0023]圖5為本發明的工作流程圖。
[0024]圖6為現有技術中斷流式電子快門的原理框圖。
【具體實施方式】
[0025]下面參照【附圖說明】本發明的【具體實施方式】。
[0026]參照圖1、圖2、圖3和圖4。一種采用新型電子快門的相機成像裝置，包括一感光器件、一圖像采樣電路3以及一短路式電子快門2，其中該感光器件包括復數個呈陣列分布的像素單元1，每個像素單元I均包括一感光模塊11以及一與該感光模塊11并聯的電荷傳輸模塊12，而短路式電子快門2分別并聯在所述感光模塊11的正負極與電荷傳輸模塊12的正負極上，并且感光器件與圖像采樣電路信號連接。本發明通過在感光器件內部并聯設置一短路式電子快門2，使得當本發明處于待機狀態，短路式電子快門處于閉合狀態時，感光模塊的正負極通過短路式電子快門短接，因此不會由于吸收光子產生電荷而產生開路電壓，所以在本發明啟動的瞬間，即短路式電子快門斷開時感光器件產生的采樣電壓不會被由于開路電壓疊加而產生的殘余電荷所干擾，相鄰像素也就不會發生相互干擾而出現高光溢出。
[0027]參照圖1、圖2、圖3和圖4。本發明中的感光模塊11由上往下包括一微型鏡頭層111、一分色濾色層112以及一半導體感光層113，其中，微型鏡頭層111可以提升感光面積并且提高總像素數量，提升了圖像的質量;分色濾色層112用于辨識感應不同波長光線，由于分色濾色層僅能夠透過特定波長的光，因此感光器件便能借此分開感應不同光線的成分，最終能夠形成彩色照片;半導體感光層113能夠將透過分色濾色層112照射到半導體感光層113表面的光轉換為電荷信號。另外，電荷傳輸模塊12包括一電荷存儲部121以及一電荷轉移部122，電荷存儲部121用于收集該半導體感光層113所產生的電荷信號，且半導體感光層113、電荷存儲部121以及電荷轉移部122均位于同一水平面上，相鄰的兩個電荷存儲部121通過所述電荷轉移部122信號連接。半導體感光層113與所述電荷存儲部121之間還裝設有一門部123，上述短路式電子快門2裝設于該門部123內部，且該短路式電子快門2分別并聯在所述半導體感光層113的正負極與電荷存儲部121的正負極上，通過在每個半導體感光層與相鄰電荷存儲部之間設置一門部，并使裝在門部內部的短路式電子快門分別并聯在半導體感光層的正負極與電荷存儲部的正負極上，使得相鄰像素單元的電荷信號能相互傳送。
[0028]參照圖1、圖4和圖5。本發明的圖像采樣電路3包括一模擬信號處理器31、一 A/D模數轉換器32以及一數字信號處理器33，其中，模擬信號處理器31用于對電荷轉移部傳輸過來的電荷信號進行放大處理，A/D模數轉換器32用于將電荷信號轉換成數字圖像信號，數字信號處理器33用于對A/D模數轉換器傳送過來的數字圖像信號進行優化處理。模擬信號處理器31的輸入端與電荷轉移部122的輸出端信號連接，A/D模數轉換器32的輸入端與模擬信號處理器31的輸出端信號連接，數字信號處理器33的輸入端與A/D模數轉換器32的輸出端信號連接。另外，該圖像采樣電路還包括一圖像數據壓縮器34以及一圖像存儲器35，其中，圖像數據壓縮器34用于對數字信號處理器33優化后的數字圖像信號進行壓縮，圖像存儲器35用于保存經過圖像數據壓縮器34壓縮后的圖像，圖像數據壓縮器34的輸入端與數字信號處理器33的輸出端信號連接，圖像存儲器35的輸入端與圖像數據壓縮器34的輸出端信號連接。本發明通過設置這一圖像采樣電路，使得經過感光器件產生的電荷信號能經過圖像采樣電路的放大處理，并將電荷信號轉換成數字信號的，再通過數字信號處理器的白平衡、彩色平衡、伽瑪校正與邊緣校正的處理，最終形成優質的照片儲存起來。
[0029]參照圖1、圖2、圖3和圖4。半導體感光層113還通過一充電電路與相機的蓄電池5并聯。設置半導體感光層113通過一充電電路與相機的蓄電池5并聯，使得相機閑置時，半導體感光層113可以自行將由太陽能轉化的電能傳送給相機內的蓄電池5進行充電，提高了相機的續航能力。
[0030]參照圖1、圖2、圖3、圖4和圖5。使用本發明時，當成像裝置處于待機狀態時，短路式電子快門2處于閉合狀態，由于該短路式電子快門2并聯在半導體感光層113的正負極上，因此該半導體感光層113吸收光子產生的電荷均傳送給蓄電池5進行充電，在成像裝置啟動的瞬間，各個像素單元I中的半導體感光層113與短路式電子快門2并聯的狀態均轉換為半導體感光層113與相鄰電荷存儲部121并聯的狀態;半導體感光層113吸收光子轉化的電荷信號，之后將該電荷信號傳輸到與之并聯的電荷存儲部121，暫時儲存在該電荷存儲部121的電荷信號再通過電荷轉移部122傳遞給與之相鄰的另一個電荷存儲部，最終所有的電荷信號匯聚在一起經由電荷轉移部122傳輸到模擬信號處理器31進行放大處理，之后放大處理后的電荷信號傳輸到A/D模數轉換器32轉換為數字圖像信號，該數字圖像信號再傳輸到數字信號處理器33進行優化處理，優化處理后的數字圖像信號經過圖像數據壓縮器34壓縮后最終保存到圖像存儲器35內。
[0031]上述僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的設計構思并不局限于此，凡利用此構思對本發明進行非實質性的改動，均應屬于侵犯本發明保護范圍的行為。
【主權項】
1.一種采用新型電子快門的相機成像裝置，包括一感光器件以及一圖像采樣電路，所述感光器件包括復數個呈陣列分布的像素單元，每個像素單元均包括一感光模塊以及一與該感光模塊并聯的電荷傳輸模塊，其特征在于:還包括一短路式電子快門，所述短路式電子快門分別并聯在所述感光模塊的正負極與電荷傳輸模塊的正負極上，所述感光器件與所述圖像采樣電路信號連接。2.如權利要求1所述一種采用新型電子快門的相機成像裝置，其特征在于:所述感光模塊由上往下包括一用于提升感光面積的微型鏡頭層、一用于辨識感應不同波長光線的分色濾色層以及一用于將透過所述分色濾色層的光轉換為電荷信號的半導體感光層。3.如權利要求2所述一種采用新型電子快門的相機成像裝置，其特征在于:所述電荷傳輸模塊包括一用于收集所述半導體感光層所產生電荷信號的電荷存儲部以及一電荷轉移部，相鄰的兩個電荷存儲部通過所述電荷轉移部信號連接。4.如權利要求3所述一種采用新型電子快門的相機成像裝置，其特征在于:所述半導體感光層與所述電荷存儲部之間還裝設有一門部，所述短路式電子快門裝設于所述門部內部，且該短路式電子快門分別并聯在所述半導體感光層的正負極與電荷存儲部的正負極上。5.如權利要求4所述一種采用新型電子快門的相機成像裝置，其特征在于:所述圖像采樣電路包括一用于對最后通過所述電荷轉移部傳輸過來的電荷信號進行放大處理的模擬信號處理器、一用于將電荷信號轉換成數字圖像信號的A/D模數轉換器以及一用于對數字圖像信號進行優化處理的數字信號處理器，所述模擬信號處理器的輸入端與所述電荷轉移部的輸出端信號連接，所述A/D模數轉換器的輸入端與所述模擬信號處理器的輸出端信號連接，所述數字信號處理器的輸入端與所述A/D模數轉換器的輸出端信號連接。6.如權利要求5所述一種采用新型電子快門的相機成像裝置，其特征在于:所述圖像采樣電路還包括一用于對所述數字信號處理器優化后的數字圖像信號進行壓縮的圖像數據壓縮器以及一用于保存圖像的圖像存儲器，所述圖像數據壓縮器的輸入端與所述數字信號處理器的輸出端信號連接，所述圖像存儲器的輸入端與所述圖像數據壓縮器的輸出端信號連接。7.如權利要求4所述一種采用新型電子快門的相機成像裝置，其特征在于:所述半導體感光層還通過一充電電路與相機的蓄電池并聯。
【專利摘要】一種采用新型電子快門的相機成像裝置，包括一感光器件以及一圖像采樣電路，所述感光器件包括一感光部以及一與該感光部并聯的電荷容置部，還包括一短路式電子快門，所述短路式電子快門分別并聯在所述感光部的正負極與電荷容置部的正負極上，所述感光器件與所述圖像采樣電路信號連接。本實用新型結構簡單、實用性強，通過在感光器件內部并聯設置一短路式電子快門，使得當本實用新型處于待機狀態時，不會由于產生多余電荷而產生開路電壓，因此在本實用新型啟動的瞬間，即短路式電子快門斷開時感光器件產生的采樣電壓不會被干擾而發生高光溢出的現象。
【IPC分類】H04N5/225, H04N9/04
【公開號】CN205385539
【申請號】CN201620165304
【發明人】林水龍
【申請人】南安市騰龍專利應用服務有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2016年3月4日