测量照度、接近度以及色温的图像传感器制造技术

公开一种测量照度、接近度以及色温的图像传感器，包括：光源单元，配置以将特定波段波长的红外光发射到物体上；光源控制器，配置以控制供给至所述光源单元的电源；红外透射滤光器，配置以允许被物体反射后通过透镜入射的光中仅具有特定波段波长的红外射线和可见射线选择性地透射穿过；第一传感单元，设置有图像像素，用于获取通过所述红外透射滤光器引入的物体图像；第二传感单元，配置以接收已经通过所述红外透射滤光器的红外射线和可见射线，并测量电流照度、距所述物体的接近度以及所述物体的色温。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像传感器，具体涉及能够测量照度、接近度和色温的图像传感器，其通过利用根据特定波段波长的红外射线和可见射线是否存在而引起的输出电压值的变化，可测量电流照度、距物体的接近度和该物体的色温。
技术介绍
—般而言，使用电荷耦合器件(CXD)的图像传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)具有40nm至llOOnm的吸收带。而且，可见射线通常具有380nm至650nm的波长，红外线具有650nm至llOOnm的波长。一般地，这样的图像传感器使用红外线(IR)截止滤光器，红外线(IR)截止滤光器允许650nm或更小波长的光通过，并滤除650nm或更长波长的光(即红外线)，以检测并显示与人眼感知的颜色相同的颜色。根据现有技术，将红外区域的光用作光源，以通过使用这样的图像传感器对外界光很少的环境，即夜环境、电灯关掉后的密封空间等进行摄像(例如监控相机)，来获取图像。根据上述的外部环境，为了将红外区域中的光用作光源，当来自外界光源的光充足时，通过IR截止滤光器滤除红外区域中的光以改进图像质量。对于缺乏外界光源的光，当红外区域中的光用作光源时，IR截止滤光器不被使用，以允许红外区域中的光到达图像传感器。因此，对于使用图像传感器的系统，实质上需要能够根据外界光源是否存在而改变IR截止滤光器位置的运动单元。设置使IR截止滤光器机械运动的运动单元，可使监控相机等的尺寸和制造成本增加。而且，用于现有图像传感器的红外发光二极管通常被限定仅用作在暗环境中获取图像的光源。近来，在使用例如数字相机或移动电话的移动设备和电子设备的情况下，能够根据用户和移动设备之间的距离自动控制移动设备的接近功能的需求在增加。关于这点，当测量用户和移动设备之间的距离，且根据距离信息用户邻近该移动设备时，接近功能通过自动截止供给至在液晶窗中设置的背光单元(BLU)的电源来减小功耗，或通过自动停止触摸传感器的操作来防止异常操作。根据现有技术为了实现这样的接近功能，将利用发光二极管(LED)和光接收元件单独制造的接近传感器设置在移动设备、电子设备等设备中。然而，当如上述地设置独立的接近传感器时，增加了移动设备、电子设备等的尺寸，导致不利于向通过产品小型化的多功能的性能发展的技术趋势，并导致设置独立接近传感器的制造成本增加。而且，需要全部图像像素以测量物体的色感或色温，这导致功耗增加。
技术实现思路
因此，努力作出本专利技术以解决在现有技术中发生的问题，且本专利技术的目的在于提供能够测量照度、接近度和色温的图像传感器，其包括独立的第二传感单元，第二传感单元具有设置在第一传感单元附近的照度检测器、接近度检测器和色温检测器，第一传感单元具有在例如设置有图像传感器的相机系统中的图像像素，并基于根据是否存在特定波段波长的红外射线和可见射线的来自第二传感单元的输出电压值的变化，第二传感单元可测量物体的电流照度、距物体的接近度以及物体的色温。为了实现上述目的，根据本专利技术的一方面，提供了一种测量照度、接近度以及色温的图像传感器，包括:光源单元，配置以将特定波段波长的红外光照射到物体上；光源控制器，配置以控制供给至所述光源单元的电源；透镜，用于使得由所述物体反射的光通过；红外透射滤光器，配置以仅允许来自透镜的具有所述特定波段波长的红外光和可见光穿过；第一传感单元，设置有图像像素，用于获取通过所述红外透射滤光器引入的所述物体的图像；第二传感单元，配置以接收已经通过所述红外透射滤光器的红外光和可见光，并测量电流照度、距所述物体的接近度以及所述物体的色温，所述第二传感单元包括:照度检测器，配置以接收已经通过所述红外透射滤光器的外界光，并测量照度；接近度检测器，配置以接收已经通过所述红外透射滤光器的红外光，并基于依据所述光源单元的开启/关闭的输出电压之间差值来测量距所述物体的接近度，所述接近度检测器包括红外传感器，所述红外传感器响应于入射至接近度检测器和位于所述红外传感器上的可见射线截止滤光器的、具有特定波段波长的红外光生成输出电压，并且所述接近度检测器被配置以将所述光源单元处于关闭状态时来自所述红外传感器的输出电压值与所述光源单元处于开启状态时来自所述红外传感器的输出电压值进行比较，并基于该比较检测距所述物体的接近度；以及色温检测器，配置以基于已经通过所述红外透射滤光器的可见光和所述特定波段波长生成输出电压，并测量所述物体的色温；其中所述第二传感单元与所述第一传感单元分开设置，并与所述第一传感单元分开地操作，并且所述红外透射滤光器位于所述透镜与所述第一传感单元和所述第二传感单元之间。根据本专利技术实施方式的能够测量照度、接近度以及色温的图像传感器包括独立的第二传感单元，第二传感单元设置在具有图像像素的第一传感单元附近，与第一传感单元分开地操作，因此便于电流照度、距物体的接近度以及物体的色温的测量，同时减小功耗。附图简介结合附图阅读下面的【具体实施方式】之后，将更清晰地理解上述目的，以及本专利技术的其他特征和优点，其中:图1是示出根据本专利技术的实施方式能够测量照度、接近度和色温的图像传感器构造的不意图；图2是示出根据本专利技术的实施方式将第二传感单元设置在第一传感单元附近的状态的不意图；图3是示出图2中所示第二传感单元构造的详图；图4是示出根据本专利技术的实施方式的IR透射滤光器的透射率的曲线图；以及图5是示出根据本专利技术的实施方式通过利用来自接近度检测器的输出电压的变化确定物体接近度的曲线图。【具体实施方式】下面详细描述附图中示出的其示例的本专利技术优选实施例。图1是示出根据本专利技术的实施方式能够测量照度、接近度和色温的图像传感器构造的示意图。参照图1，根据本专利技术的实施方式能够测量照度、接近度和色温的图像传感器100包括光源单元110、光源控制器120、红外透射滤光器150、第一传感单元160和第二传感单元 170。光源110将特定波段波长的红外光照射在物体130上。光源单元110可包括将850nm波长的红外光照射在物体130上的红外发光二极管(LED)。光源控制器120包括:生成控制光源单元110开启/关闭的控制信号的LED控制器；以及基于控制信号控制供给至光源单元110的功率的LED驱动器122。红外透射滤光器150允许通过透镜140引入的光中仅具有特定波段波长的红外射线和可见射线在被物体130反射后选择性地透射通过。第一传感单元160包括图像像素以获取通过红外透射滤光器150引入的物体130的图像。第二传感单元170接收已经通过红外透射滤光器150的具有特定波段波长的红外射线和可见射线，并测量电流照度、距离物体130的接近度和物体130的色温。图2是示出根据本专利技术的实施方式将第二传感单元设置在第一传感单元附近的状态的示意图。如图2所示，第二传感单元170被独立地设置在第一传感单元160附近，并独立操作，与第一传感单元160的像素无关。图3是示出图2中所示第二传感单元构造的详图。如图3所示，第二传感单元170包括照度检测器171、接近度检测器172和色温检测器173。照度检测器171接收已经穿过红外透射滤光器150的具有特定波段波长的红外射线和可见射线，并测量电流照度。接近度检测器172接收已经穿过红外透射滤光器150的具有特定波段波长的红外射线，并基于根据光源单元110开启/关闭本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量照度、接近度以及色温的图像传感器，所述图像传感器包括：‑光源单元，配置以将特定波段波长的红外光照射到物体上；‑光源控制器，配置以控制供给至所述光源单元的电源；‑透镜，用于使得由所述物体反射的光通过；‑红外透射滤光器，配置以仅允许来自透镜的具有所述特定波段波长的红外光和可见光穿过；‑第一传感单元，设置有图像像素，用于获取通过所述红外透射滤光器引入的所述物体的图像；‑第二传感单元，配置以接收已经通过所述红外透射滤光器的红外光和可见光，并测量电流照度、距所述物体的接近度以及所述物体的色温，所述第二传感单元包括：照度检测器，配置以接收已经通过所述红外透射滤光器的外界光，并测量照度；接近度检测器，配置以接收已经通过所述红外透射滤光器的红外光，并基于依据所述光源单元的开启/关闭的输出电压之间差值来测量距所述物体的接近度，所述接近度检测器包括红外传感器，所述红外传感器响应于入射至接近度检测器和位于所述红外传感器上的可见射线截止滤光器的、具有特定波段波长的红外光生成输出电压，并且所述接近度检测器被配置以将所述光源单元处于关闭状态时来自所述红外传感器的输出电压值与所述光源单元处于开启状态时来自所述红外传感器的输出电压值进行比较，并基于该比较检测距所述物体的接近度；以及色温检测器，配置以基于已经通过所述红外透射滤光器的可见光和所述特定波段波长生成输出电压，并测量所述物体的色温；其中所述第二传感单元与所述第一传感单元分开设置，并与所述第一传感单元分开地操作，并且所述红外透射滤光器位于所述透镜与所述第一传感单元和所述第二传感单元之间。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李炳洙，金灿基，徐荣浩，
申请(专利权)人：株赛丽康，
类型：发明
国别省市：韩国;KR