【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像采集，尤其涉及一种传感器矩阵及图像采集方法、封装结构及封装方法。
技术介绍
1、在采集图像的过程中，为了实现对远距离成像物体的有效观测，当前的主流解决方案是采用变焦镜头或移动式图像传感器获取成像，其中，变焦镜头根据是否具有防抖效果能够分为只具有自动对焦功能的af（auto focus）马达和同时兼具防抖效果的ois（optical image stabilization）马达；不难看出，变焦镜头在拍摄目标物体时能够在一定范围内变换焦距，并得到不同宽窄的视场角、不同大小的影像和不同景物范围的照相机镜头。
2、由于变焦镜头能够在不改变拍摄距离的情况下，通过变动焦距来改变拍摄范围，因此变焦镜头通常有利于画面构图；同时，变焦镜头作为镜头的一种类型，具有可以变化的焦距，能够担当起若干个定焦镜头的作用，因此有利于减少携带摄影器材的数量，但变焦镜头价格昂贵且体积庞大，不利于推广扩大变焦镜头的受众人群。
3、此外，虽然af马达和ois马达均能够通过带动镜头在光轴方向运动来实现对拍摄物的准确对焦以及后者能让镜头在光轴的垂直平面上运动，但无论是af马达还是ois马达，在对焦过程中均需要运动部件即时运动调焦，由于电子器件机械运动过程中存在磨损损耗，使得现有图像成像器件的可靠性以及使用寿命受限；另一方面，由于现有图像成像器件的运动部件结构复杂，导致运动部件的响应反馈速度不足，难以满足高速运动物体的拍摄需求，不利于保证拍摄高速物体的时效性，导致现有变焦镜头对被摄目标的抓拍难度大。
技术
1、本专利技术的目的在于提供具有与镜头单一距离的图像采集矩阵阵列，能够规避传统电子器件在变焦过程中由于机械运动导致的器件磨损风险，另一方面，采用与镜头距离固定的图像传感器阵列，不仅能有效降低传感器系统组成结构的复杂度，同时能提高传感器系统内部结构的连接稳定性，有利于保证运动部件的响应反馈速度，满足拍摄高速运动物体的需求，保证对被摄目标抓拍的及时性。
2、第一方面，为实现上述目的，本专利技术提供了一种传感器矩阵，包括衬底以及至少一个图像采集单元，衬底由单晶硅制成，衬底能够作为图像采集单元的机械支撑结构，由于衬底为硅晶体薄片，能够对图像采集单元产生的热量进行连续转移，防止图像采集单元发生过热现象，避免衬底过热而影响图像采集单元内电子器件性能，衬底的表面形成一层二氧化硅层，能够作为与图像采集单元之间的绝缘层，提升图像采集单元的绝缘强度，每两个相邻的所述图像采集单元侧面依次紧密固定连接，依次相邻焊接的所述图像采集单元分别固定在所述衬底的一侧并构成图像采集矩阵阵列；各个所述图像采集单元分别包括至少两个图像传感器，多个所述图像传感器间在水平面及竖直面上的排列方式与所述图像采集单元的排布方式相同；所述图像采集矩阵阵列距离与其适配的镜头光心的长度为固定值，镜头的内壁焊接有透明定位圈，透明定位圈与镜头共中心线，透明定位圈为透明的硬质圈，透明定位圈的内壁固定有防护镜片，防护镜片能够对镜头内的前组镜头和后组镜头进行防尘、防水和防撞击保护。
3、作为本专利技术进一步的方案，透明定位圈的顶部贯穿固定有第一光电晶体管和处理器；衬底与图像采集单元之间形成有预留带，预留带的顶部连接有第二光电晶体管，第一光电晶体管和第二光电晶体管两者在水平面上的投影轮廓相互独立，能够避免第二光电晶体管接收的光线被第一光电晶体管遮挡，第一光电晶体管和第二光电晶体管的基极分别暴露在外界环境，用于接受进入镜头内光线的照射，当镜头的遮光部件开启后，外界光线依次经过透明定位圈和预留带到达图像采集单元，当光线到达透明定位圈时，第一光电晶体管基极的透镜将光线聚集在半导体结上，使第一光电晶体管的集电极与发射极导通，同时接通第一光电晶体管所连接的电路，并触发第一计时器计时，第一光电晶体管的集电极与电源正极连接，电源负极连接电阻,电阻的两端并联连接第一计时器，第一计时器计时后向第一减法器输送第一计时信号，同理，当光线穿过透明定位圈并照射至预留带时，预留带上的第二光电晶体管的基极透镜将光线聚集在半导体结上并使其集电极与发射极导通，同时使第二光电晶体管所连接的电路导通，第二光电晶体管的集电极连接电源正极，第二光电晶体管的发射极连接电阻的一端，电阻的一端与电源负极连接且并联连接第二计时器，当第二光电晶体管接收光照后触发第二计时器，第二计时器向第一减法器输送计时信号，第一减法器为减法电路，能够将第一计时信号与第二计时信号相减并输出二者差值，差值进入第二减法器并与标准间隔信号进行比较，当差值与标准间隔信号相等或二者之差在误差范围内，则表明透明定位圈与图像采集单元之间的距离为预设距离，能够快速判断镜头内的光学透镜对光线的折射强度符合预期，镜头与图像采集单元之间的相对位置处于标准范围，镜头的焦距和光心未发生改变，有利于降低镜头的检修维护难度；当第二减法器经比较差值与标准间隔信号发现两者之差超出误差范围，则表明镜头内的光学透镜发生故障，此时，与第二减法器输出端连接的预警显示单元显示故障报警信号。
4、作为本专利技术进一步的方案，预警显示单元为报警信号灯、蜂鸣器中的一种或二者的组合。
5、作为本专利技术进一步的方案，所述图像采集单元包括焊接在所述衬底上的第一图像传感器、第二图像传感器、第三图像传感器和第四图像传感器；所述第一图像传感器、第二图像传感器、第三图像传感器和第四图像传感器为矩阵阵列式排布，第一图像传感器、第二图像传感器、第三图像传感器和第四图像传感器能够形成1×4或2×2的图像传感器矩阵或方阵，便于适配图像采集单元所包含的像素矩阵形成连续的感光区域，图像采集单元能够将物体反射或太阳光射入的光信号转变为一维时序电信号并进一步被放大和处理，形成数字图像，便于存储器存储，所述第一图像传感器、第二图像传感器、第三图像传感器和第四图像传感器距离镜头光心的距离两两相等。
6、作为本专利技术进一步的方案，所述第一图像传感器、第二图像传感器、第三图像传感器和第四图像传感器分别包括感光元件层、电路层、滤光层和微透镜；各所述感光元件层分别生长在衬底的同一侧，所述电路层固定铺设在所述感光元件层的顶面，电路层的顶部固定有滤光层，正对所述滤光层的上方固定有微透镜，各个微透镜的焦距两两相同，微透镜将进入镜头内的光线汇聚到滤光层上滤除噪声光线，经过滤光作用的光线进一步进入到电路层进行光强信息的处理并输出最大像素。
7、作为本专利技术进一步的方案，各个所述微透镜的焦距相同，从而保证各个微透镜对光线的汇聚能力相同，以便均匀图像传感器对光线强度的收集和汇聚能力，保持与被摄场景相同光强的渐变效果，有利于保证成像的真实性。
8、作为本专利技术进一步的方案，各个所述微透镜分别为具有至少一个弧形面的凸透镜，所述微透镜将光线聚集到滤光层上，凸透镜能够保证对光线的汇聚作用，有利于将接收的光线汇聚传递至滤光层上，具体来说，微透镜可以包括一个上凸的弧形面以及正对弧形面的平面部，也可以包括一个上凸的弧形面和正对该弧形面的下凸面，通过两个方向相反的凸起部对光线二次汇聚，能够较单一上凸弧形本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种传感器矩阵，其特征在于，所述传感器矩阵包括：
2.根据权利要求1所述的一种传感器矩阵，其特征在于：所述图像采集单元包括焊接在所述衬底上的第一图像传感器、第二图像传感器、第三图像传感器和第四图像传感器；所述第一图像传感器、第二图像传感器、第三图像传感器和第四图像传感器为矩阵阵列式排布，所述第一图像传感器、第二图像传感器、第三图像传感器和第四图像传感器距离镜头光心的距离两两相等。
3.根据权利要求2所述的一种传感器矩阵，其特征在于：所述第一图像传感器、第二图像传感器、第三图像传感器和第四图像传感器分别包括感光元件层、电路层、滤光层和微透镜；各所述感光元件层分别生长在衬底的同一侧，所述电路层固定铺设在所述感光元件层的顶面，电路层的顶部固定有滤光层，正对所述滤光层的上方固定有微透镜。
4.根据权利要求3所述的一种传感器矩阵，其特征在于：各个所述微透镜的焦距相同。
5.根据权利要求3所述的一种传感器矩阵，其特征在于：各个所述微透镜分别为具有至少一个弧形面的凸透镜，所述微透镜将光线聚集到滤光层上。
6.根据权利要求1所述的一
7.根据权利要求6所述的一种传感器矩阵，其特征在于：所述整体感光区域正对所述镜头的投影外轮廓位于所述镜头在该投影面的投影区域内。
8.一种封装结构，其特征在于，所述封装结构包括镜头、光圈、暗箱、机身、PCB板以及如权利要求1-7任一项所述的传感器矩阵；
9.一种封装方法，用于制备如权利要求8所述的封装结构，其特征在于，所述封装方法包括：
10.一种图像采集方法，其特征在于，所述图像采集方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种传感器矩阵，其特征在于，所述传感器矩阵包括：
2.根据权利要求1所述的一种传感器矩阵，其特征在于：所述图像采集单元包括焊接在所述衬底上的第一图像传感器、第二图像传感器、第三图像传感器和第四图像传感器；所述第一图像传感器、第二图像传感器、第三图像传感器和第四图像传感器为矩阵阵列式排布，所述第一图像传感器、第二图像传感器、第三图像传感器和第四图像传感器距离镜头光心的距离两两相等。
3.根据权利要求2所述的一种传感器矩阵，其特征在于：所述第一图像传感器、第二图像传感器、第三图像传感器和第四图像传感器分别包括感光元件层、电路层、滤光层和微透镜；各所述感光元件层分别生长在衬底的同一侧，所述电路层固定铺设在所述感光元件层的顶面，电路层的顶部固定有滤光层，正对所述滤光层的上方固定有微透镜。
4.根据权利要求3所述的一种传感器矩阵，其特征在于：各个所...
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