[发明专利]像元旋转交错排列的面阵CCD

说明书

技术领域

本发明涉及一种作为图像传感器的CCD。

背景技术

现有的数码摄影设备中采集视频数据的感光元件中的CCD像元，往往采用正方形排列方式、长方形排列方式和相邻行之间、列之间错位排列方式(见示意图1和2)。采用正方形、长方形和错位排列方式的缺陷是，在基本单元内像元数量相同(都是九个)的情况下，1、基本单元内像元的受光面积小；2、基本单元内像元间相对距离较长；3、基本单元内像元的布设只沿八个方向分散，没有交错分散，没有更好地考虑相邻像元间的有机呼应配合可以更好地提高画质。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于采集视频数据的像元旋转交错排列的面阵CCD，以解决现有面阵CCD排列方式中基本单元内像元的受光面积小，基本单元内的像元之间相对距离较长，基本单元内像元的布设只沿八个方向分散，没有交错分散，不利于提高画质的严重缺陷。它的旋转交错排列的CCD像元通过下述方式确定：一、确定基础正方形的边长；二、在基础正方形的四个顶点各布置一个特征点，在基础正方形底边和右边的中点各布置一个特征点，在基础正方形的内部分散布置三个特征点，一共九个特征点，形成基本单元1；三、把基本单元1逆时针旋转90度形成一次单元体2，把基本单元1逆时针旋转180度形成二次单元体3，把基本单元1逆时针旋转270度形成三次单元体4；四、把一次单元体2设置在基本单元1的下侧，把三次单元体4设置在基本单元1的右侧，把二次单元体3设置于一次单元体2的右侧和三次单元体4的下侧，基本单元1、一次单元体2、二次单元体3和三次单元体4拼接成一个正方形的配套单元；五、以配套单元为复制单位，重复复制配套单元并在平面内平移，形成旋转交错网，保证同一个基础正方形相邻两个顶点之间的连线之外的、相邻的任意两个特征点之间的连线长度在基础正方形边长的0.36至0.71倍之间；六、在旋转交错网中的每个特征点布设CCD像元，从而形成旋转交错排列的面阵CCD。

本发明的优点是：1、正方形和简单交错排列时基本单元内部像元只有一个，本发明在基本单元内部有分散布置的三个像元，形成三角形分布；2、在基本单元内像元数量相同(都是九个)的情况下，正方形和简单交错排列时基本单元内像元的受光面积之和为1+4×0.5+4×0.5＝4；旋转交错排列时基本单元内像元的受光面积之和为3+4×0.5+2×0.5＝5，因此，基本单元内像元的受光面积增大，较正方形和简单交错排列的受光面积增加25％；3、在基本单元内像元数量相同(都是九个)的情况下，正方形和简单交错排列时基本单元内像元间平均距离为基础正方形边长的0.554275倍，其中距离最长的有四个，其距离均为基础正方形边长的0.7071倍；旋转交错排列时基本单元内相邻两个顶点之间的连线之外的相邻像元间的距离可以缩小到基础正方形边长的0.41～0.63倍，其平均距离为基础正方形边长的0.50倍，缩小了9.79％，其中距离最长的只有一个，其距离为基础正方形边长的0.7041倍，即感光元件间相对距离最长的由四个，减少到一个，减少了75％。因此，旋转交错排列时基本单元内像元间的相对距离更小、更均匀；4、正方形和简单交错排列时基本单元内像元的排列只沿八个方向分散，没有交错分散；旋转交错排列时基本单元内以基础单元的四个顶点分别为基准点像元(感光元件)均沿十二个方向交错分散排列，像元(感光元件)排列的方向增加了50％；且当基本单元内相邻两个顶点之间的连线之外的像元间的距离在基础正方形边长的0.36～0.71倍范围内时，相邻像元间也可以达到很好的分散性；相邻像元位置的交错分散、有机呼应与配合可以更好地提高画质。

附图说明

图1是像元正方形排列的面阵CCD，图2是像元错位排列的面阵CCD，图3是实施方式一中基本单元1的示意图，图4是一次单元体2的示意图，图5是二次单元体3的示意图，图6是三次单元体4的示意图，图7是配套单元的示意图，图8是以配套单元为复制单位，进行复制并平移的示意图。

具体实施方式