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圖像傳感器及其成像畫質的調節方法和成像裝置的制造方法_2

文檔序號:9814635閱讀:來源:國知局
示意圖;
[0035] 圖5是根據本發明一個實施例的濾光子單元切換為白色的示意圖;
[0036] 圖6是根據本發明另一個實施例的濾光子單元切換為白色的示意圖;
[0037] 圖7是根據本發明又一個實施例的濾光子單元切換為白色的示意圖;
[0038] 圖8是根據本發明再一個實施例的濾光子單元切換為白色的示意圖;
[0039] 圖9是根據本發明一個實施例的圖像傳感器的方框示意圖;
[0040] 圖10是根據本發明一個實施例的圖像傳感器的感光像素的電路結構示意圖;
[0041] 圖11是根據本發明一個實施例的圖像傳感器的方框示意圖,其中,圖像傳感器包 括模數轉換器;
[0042] 圖12是根據本發明一個實施例的圖像傳感器的立體結構示意圖,其中圖像傳感器 包括微鏡陣列;
[0043] 圖13是根據本發明實施例的圖像傳感器成像畫質的調節方法的流程圖;
[0044] 圖14是根據本發明一個實施例的N個濾光單元中待切換濾光子單元的確定方法的 流程圖;
[0045] 圖15是根據本發明另一個實施例的N個濾光單元中待切換濾光子單元的確定方法 的流程圖;
[0046] 圖16是根據本發明又一個實施例的N個濾光單元中待切換濾光子單元的確定方法 的流程圖;
[0047] 圖17是根據本發明實施例的成像裝置的方框示意圖;
[0048] 圖18是根據本發明實施例的成像方法的流程圖;
[0049] 圖19是根據本發明一個實施例的移動終端的方框示意圖;W及
[0050] 圖20是根據本發明另一個實施例的移動終端的方框示意圖。
【具體實施方式】
[0051] 下面詳細描述本發明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終 相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本發明,而不能理解為對本發明的限制。
[0052] 下面參考附圖來描述本發明實施例提出的圖像傳感器、圖像傳感器成像畫質的調 節方法、成像裝置、成像方法及移動終端。
[0053] 根據圖1-8的實施例,本發明實施例的圖像傳感器10包括:感光像素陣列11、濾光 片12、亮度檢測模塊13和控制模塊14。
[0054] 其中,如圖1-2所示,感光像素陣列11具有多個感光像素單元111,每個感光像素單 元111包括M個感光像素1111;濾光片12設置于感光像素陣列11上,濾光片12包括具有多個 濾光模塊123的濾光單元陣列121,每個濾光模塊123包括分別覆蓋N個感光像素單元111的N 個濾光單元122,每個濾光單元122包括與M個感光像素1111對應的濾光子單元1211,其中,M 和N為正整數。外部光線通過濾光片12照射到感光像素1111的感光部分W產生電信號,即感 光像素1111的輸出。
[0055] 亮度檢測模塊13用于獲取環境亮度參數;控制模塊14用于判斷環境亮度參數是否 小于第一預設闊值,并在判斷環境亮度參數小于第一預設闊值即處于低亮度環境時,根據 環境亮度參數確定N個濾光單元122中的待切換濾光子單元即每個濾光模塊123中的待切換 濾光子單元,并將待切換濾光子單元切換為白色W。
[0056] 其中,N個濾光單元122中的非待切換濾光子單元則保持相應地彩色例如紅色、綠 色或藍色,N個濾光單元122中待切換濾光子單元之外的濾光子單元均為非待切換濾光子單 J L O
[0057] 需要說明的是,保持為彩色的濾光子單元用于獲取感光像素單元的色彩信息。切 換為白色的濾光子單元用于獲取整個"白光"的信息,即言,由于白色濾光子單元有更好的 透光效果進而使對應的感光像素輸出的亮度值更高,因此,白色濾光子單元用于在低亮度 情況下獲取感光像素單元的亮度信息,且該亮度信息的噪點較少。
[0058] 還需說明的是,可將環境亮度分為多個亮度等級,不同亮度等級對應不同的待切 換濾光子單元。運樣控制模塊14在獲取到環境亮度參數之后,判斷環境亮度參數所屬的亮 度等級,并獲取該亮度等級對應的待切換濾光子單元,如此即可確定N個濾光單元122中的 待切換濾光子單元。
[0059] 本發明實施例的圖像傳感器,控制模塊可根據環境亮度參數確定N個濾光單元中 的待切換濾光子單元,并將待切換濾光子單元切換為白色,由此,在低亮度下通過切換出白 色濾光子單元,從而在低亮度下可增大進光量,W此生成的圖像具有較高的信噪比、亮度及 清晰度均較好、且噪點少。并且,根據環境亮度調整白色濾光子單元的數量,從而在生成噪 點較少的圖像的情況下,盡可能降低圖像色彩損失。
[0060] 另外,根據本發明的一些實施例,控制模塊14在判斷環境亮度參數大于或等于第 一預設闊值即處于高亮度環境時,濾光子單元1211保持為相應地彩色,無需切換為白色,從 而避免圖像色彩損失,保證圖像色彩完整。
[0061] 根據本發明的一些實施例,本發明實施例的濾光單元陣列121基本按照圖4所示的 拜耳陣列(Bayer pattern)排列,拜耳陣列中包括多個濾光模塊123,每個濾光模塊123可包 括2*2(即N=4)個濾光單元122,分別為第一綠色Gr濾光單元、第二綠色加濾光單元、紅色R 濾光單元和藍色B濾光單元。
[0062] 采用拜耳結構能采用傳統針對拜耳結構的算法來處理圖像信號,從而不需要硬件 結構上做大的調整。
[0063] 根據發明的一些實施例,可將環境亮度劃分為五個等級,從高到低依次為第一亮 度等級、第二亮度等級、第=亮度等級、第四亮度等級W及第五亮度等級,其中,第一亮度等 級的亮度充足,無需將濾波子單元切換為白色,而第二至第五亮度等級的亮度不足,需要將 濾波子單元切換為白色。
[0064] 具體地,第一亮度等級可為大于或等于第一預設闊值、第二亮度等級可為大于第 二預設闊值且小于第一預設闊值、第=亮度等級可為大于第=預設闊值且小于等于第二預 設闊值、第四亮度等級可為大于第四預設闊值且小于等于第=預設闊值、第五亮度等級可 為小于或等于第五預設闊值。其中,第一預設闊值、第二預設闊值、第=預設闊值、第四預設 闊值依次減小,根據本發明的一個優選示例,第一預設闊值可為2(K)Lux(勒克斯)、第二預設 闊值可為1 OOLux、第=預設闊值可為50LUX W及第四預設闊值可為20LUX。
[0065] 根據本發明的一個實施例,控制模塊14進一步用于,判斷環境亮度參數是否大于 第二預設闊值例如10化UX,并在環境亮度參數大于第二預設闊值時,將第一綠色Gr濾光單 元和第二綠色加濾光單元中的一個濾光子單元作為待切換濾光子單元,其中,第二預設闊 值小于第一預設闊值。
[0066] 如圖5的示例,濾光單元122可包括2*2(即M = 4)個濾光子單元1211,在環境亮度參 數大于第二預設闊值時,可將第一綠色Gr濾光單元中右上角的濾光子單元作為待切換濾光 子單元,并由第一綠色Gr切換為白色W,而其他濾光子單元作為非待切換濾光子單元保持為 第一綠色Gr; W及將第二綠色化濾光單元中右上角的濾光子單元作為待切換濾光子單元并 由第二綠色加切換為白色W,而其他濾光子單元作為非待切換濾光子單元保持為第二綠色 Gbo
[0067] 當然,也可將第一綠色Gr濾光單元和第二綠色化濾光單元中其他位置的濾光子單 元作為待切換濾光子單元,不限于圖5中的右上角。
[0068] 應當理解的是,當環境亮度參數大于第二預設闊值且小于第一預設闊值時,說明 環境亮度參數屬于第二亮度等級,需要將待切換濾光子單元切換為白色W減少圖像噪點并 提高圖像清晰度,但是此時環境亮度僅次于第一亮度等級,環境亮度比較低,僅需將較少的 濾光子單元切換為白色,本實施例中將第一綠色Gr濾光單元和第二綠色化濾光單元中的一 個濾光子單元切換為白色,從而在圖像噪點較少的情況下避免圖像色彩損失過大。
[0069] 根據本發明的一個實施例,控制模塊14進一步用于,判斷環境亮度參數是否大于 第=預設闊值例如50LUX,并在環境亮度參數大于第=預設闊值時,將第一綠色濾光Gr單元 和第二綠色加濾光單元中的Ml個濾光子單元作為待切換濾光子單元,其中,第S預設闊值 小于第二預設闊值,Ml為大于1且小于M的正整數。
[0070] 如圖6的示例,濾光單元122可包括2*2(即M=4)個濾光子單元1211,在環境亮度參 數大于第S預設闊值時,可將第一綠色Gr濾光單元中第二列的濾光子單元作為待切換濾光 子單元并由第一綠色Gr切換為白色W,而其他濾光子單元作為非待切換濾光子單元保持為 第一綠色Gr; W及將第二綠色化濾光單元中第二列的濾光子單元作為待切換濾光子單元并 由第二綠色加切換為白色W,而其他濾光子單元作為非待切換濾光子單元保持為第二綠色 Gbo
[0071] 當然,也可將第一綠色Gr濾光單元和第二綠色化濾光單元中其他位置的濾光子單 元作為待切換濾光子單元,不限于圖6中的第二列。
[0072] 應當理解的是,當環境亮度參數大于第=預設闊值且小于等于第二預設闊值時, 說明環境亮度參數屬于第=亮度等級,需要將待切換濾光子單元切換為白色W減少圖像噪 點并提高圖像清晰度,但是此時環境亮度相對于第二亮度等級低,需將較多的濾光子單元 切換為白色,本實施例中將第一綠色Gr濾光單元和第二綠色化濾光單元中第二列的濾光子 單元切換為白色,從而在圖像噪點較少的情況下避免圖像色彩損失過大。
[0073] 根據本發明的一個實施例,控制模塊14進一步用于,判斷環境亮度參數是否大于 第四預設闊值例如20LUX,并在環境亮度參數大于第四預設闊值時,將第一綠色Gr濾光單元 和第二綠色化濾光單元中的M個濾光子單元1211均作為待切換濾光子單元。
[0074] 如圖7的示例,濾光單元122可包括2*2(即M = 4)個濾光子單元1211,在環境亮度參 數大于第四預設闊
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