CN115589540A - 图像传感器、摄像模组和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种图像传感器、摄像模组、电子设备和图像处理方法,属于图像处理技术领域。该图像传感器包括多个像素单元,所述像素单元包括:位于像素单元下层的感光层,用于采集光信号并转换为电信号;位于像素单元上层的滤光层,所述滤光层包括滤光区域和存储区域,所述滤光区域为透光材质,并和所述感光层在光轴方向的投影至少部分存在重合,所述存储区域为不透光材质,所述存储区域用于带有颜色的电粒子,所述电粒子可在所述存储区域与所述滤光区域之间移动,所述滤光区域用于使得与所述滤光区域的电粒子颜色相同的光透过并进入所述下层的感光层。
Description
技术领域
本申请属于图像处理技术领域,具体涉及一种图像传感器、摄像模组和电子设备。
背景技术
传统的互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)图像传感器的主要包括上层滤光片和位于滤光片下方的感光层,来对不同颜色光进行采集。自然光由RGB三色光组成,经过滤光片之后成为单色光,单色光被下方的感光层接收。
一个像素单元内通常包括四个同样的感光传感器以及对应过滤R、B、Gr、Gb对应颜色光的四个滤光单元,才能实现一个像素,单个感光传感器也只能接收到一种颜色的光,利用率较低。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种图像传感器、摄像模组、电子设备和图像处理方法,能够解决现有的图像传感器的像素结构中感光传感器利用率低的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种图像传感器,包括多个像素单元,所述像素单元包括:位于像素单元下层的感光层,用于采集光信号并转换为电信号;位于像素单元上层的滤光层,所述滤光层包括滤光区域和存储区域,所述滤光区域为透光材质,并和所述感光层在光轴方向的投影至少部分存在重合,所述存储区域为不透光材质,所述存储区域用于带有颜色的电粒子,所述电粒子可在所述存储区域与所述滤光区域之间移动,所述滤光区域用于使得与所述滤光区域的电粒子颜色相同的光透过并进入所述下层的感光层。
第二方面,本申请实施例提供了一种摄像模组,包括如第一方面所述的图像传感器。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括如第二方面所述的摄像模组。
第四方面,本申请实施例提供了一种图像处理方法,应用于包括如第一方面所述的图像传感器的图像处理装置,包括:
在所述多个像素单元的各滤光区域203中容纳带有第一颜色的电粒子的情况下,通过所述多个像素单元的各感光层采集从对应滤光区域203透过的所述第一颜色的光信号并转换为第一颜色的电信号;
驱动所述第一颜色的电粒子从滤光区域203移动到存储区域,并控制存储区域中存储的带有第二颜色的电粒子移动到所述滤光区域203;
通过各感光层采集从对应滤光区域203透过的所述第二颜色的光信号并转换为第二颜色的电信号;
所述第一颜色与所述第二颜色为不同的颜色。
在本申请实施例中,通过上述实施例的图像传感器,能够实现单个感光传感器分时采集不同颜色的光,从而实现图像光信息的采集,在感光传感器面积一定的情况下,能够在同样的图像传感器面积内放置更多的感光传感器,单个感光传感器就能实现一个像素,从而可以在同样的图像传感器面积内可以实现更多数量的像素。
如果像素数量不需要增加,那么可以在同样的图像传感器面积内将感光传感器做大,从而提升图像质量。
附图说明
图1是本申请实施例的图像传感器的像素单元的结构示意图。
图2是本申请实施例的图像传感器的像素单元的整体架构示意图。
图3是本申请实施例的图像传感器的像素单元的光信号采集示意图。
图4是本申请实施例的图像处理方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的图像传感器、摄像模组、电子设备和图像处理方法进行详细地说明。
本申请实施例提供了一种像素结构,包括:位于像素单元下层的感光层,用于采集光信号并转换为电信号;位于像素单元上层的滤光层,所述滤光层包括滤光区域和存储区域,所述滤光区域为透光材质,并和所述感光层在光轴方向的投影至少部分存在重合,所述存储区域为不透光材质,所述存储区域用于带有颜色的电粒子,所述电粒子可在所述存储区域与所述滤光区域之间移动,所述滤光区域用于使得与所述滤光区域的电粒子颜色相同的光透过并进入所述下层的感光层。
在本申请实施例中,像素单元包括一个感光传感器和对应的一个滤光区域,通过滤光区域内移动设置有不同颜色的带电粒子,一个像素单元能够实现不同颜色光的采集,从而进行后续处理可得到对应一个像素的各颜色的像素值。
如图1所示,像素单元包括滤光层22和感光层24,滤光层22和感光层24按照从上到下的顺序堆叠设置,且滤光层22和感光层24在光轴方向的投影至少部分存在重合。
位于像素单元上层的滤光层22包括透光材质的滤光区域,和不透光材质的存储区域。存储区域用于存储带有颜色的电粒子,例如红色电粒子、绿色电粒子和/或蓝色电粒子,存储区域内目标颜色的电粒子可以移动至滤光区域。
滤光区域的透光属性,可以使得与移动至滤光区域的目标颜色的电粒子颜色相同的光透过,并进入下层的感光层24,由感光层24采集目标颜色的光信号并转换为电信号。目标颜色是上述电粒子的颜色,红色、绿色或蓝色。当存储区域内的红色电粒子移动至滤光区域时,滤光区域可以使得红光透过;当存储区域内的绿色电粒子移动至滤光区域时,滤光区域可以使得绿光透过;当存储区域内的蓝色电粒子移动至滤光区域时,滤光区域可以使得蓝光透过。
可选的,图像传感器还包括:驱动单元,用于驱动所述电粒子在所述存储区域和所述滤光区域之间移动。
可选的,所述驱动单元包括:设置在所述存储区域的第一控制电极;以及设置在所述滤光区域的第二控制电极;其中,所述第一控制电极用于驱动所述电粒子从所述存储区域移动至所述滤光区域,所述第二控制电极用于驱动所述电粒子从所述滤光区域移动至所述存储区域。
电粒子是带有正电或负电的粒子,可以在存储区域和滤光区域分别设置合适的控制电极,并根据同性相斥、异性相吸的原理,使得存储区域内存储的红色电粒子、绿色电粒子或蓝色电粒子被移动到滤光区域,以进行对应颜色光的过滤。
可选的,所述存储区域包括用于存储红色电粒子的第一子存储区域201、用于存储绿色电粒子的第二子存储区域202和用于存储蓝色电粒子的第三子存储区域204;所述第一子存储区域201、所述第二子存储区域202和所述第三子存储区域204分布在所述滤光区域的周侧。如图1所示,滤光层22被划分为四个区域,其中包括一个滤光区域203和三个存储区域201,202,203。
与现有技术中一个像素单元的滤光层包括四个滤光单元并分别用于过滤红、绿、蓝不同颜色的光,本申请实施例中,一个像素单元可通过一个滤光区域203来过滤不同颜色的光。
参考图2,其中图2左侧为整体像素单元的立体示意图,右侧为像素单元上层的滤光层22对应的平面示意图。
滤光区域为透光材质,可以将与位于滤光区域内的电粒子颜色相同的光透过。存储区域为不透光材质,三个存储区域内分别用于一一对应存储红、绿、蓝三种颜色的电粒子,与位于存储区域内的电粒子颜色相同的光不能透过。
可选地,所述存储区域包括用于存储红色电粒子的第一子存储区域201、用于存储绿色电粒子的第二子存储区域202和用于存储蓝色电粒子的第三子存储区域204;所述第一子存储区域201、所述第二子存储区域202和所述第三子存储区域204分布在所述滤光区域的周侧。
参考图1及图2右侧的平面图示例,滤光层22包括滤光区域203和三个存储区域201,202,203。第一子存储区域201、第二子存储区域202和第三子存储区域204分布在滤光区域204的周侧,第一子存储区域201与第二子存储区域202、第三子存储区域204分别存在一个边相邻,滤光区域203与第二子存储区域202、第三子存储区域204分别存在一个边相邻。
如上文所述,第一子存储区域201、第二子存储区域202和第三子存储区域204分别用于对应存储红、绿、蓝三种颜色的电粒子,每个存储区域对应存储带有哪个颜色的电粒子是没有限制的,只要保证三种带有不同颜色的电粒子分别位于不同的存储区域即可。也即,每个存储区域只能存储带有同一种颜色的电粒子。
电粒子顾名思义是带电的粒子,电粒子可以带正电也可以带负电,当然三个存储区域内各自存储的带有同一颜色的电粒子需要同时带相同极性的电。在本申请实施例中,带有颜色的电粒子例如可以以胶囊包裹的形式存在。
由于电粒子本身自己携带颜色,在进入透明材质的滤光区域的环境中,则使得透明的滤光区域中显示电粒子对应的颜色。
图2的实施例中,滤光层22包括的四个区域为矩形,但是本申请不局限于该具体实施例。为提高像素单元的利用率,滤光层22四个区域可保证具有四条边,且两个区域邻接的边完全对接即可。
可选地,所述第一子存储区域201、所述第二子存储区域202、所述滤光区域203和所述第三子存储区域204分别为矩形,或者所述第一子存储区域201、所述第二子存储区域202、所述滤光区域203和所述第三子存储区域204分别为菱形。
无论是第一子存储区域201、第二子存储区域202、第三子存储区域204各自存储的电粒子,还是移动到滤光区域203的电粒子,电粒子的数量和大小相同,也可以根据实际需求调整不同区域电粒子的大小和数量。
本申请实施例中,需要将原本存储在第一子存储区域201、第二子存储区域202、第三子存储区域204内的各带有颜色电粒子,依次移动到滤光区域203中,从而滤光区域203将与其容纳的带有颜色的电粒子的颜色相同的光,透射到下层的感光层中。
电粒子的移动可以通过在每个区域设置电极来实现,可选地,所述第一控制电极包括:设置在所述第一子存储区域201的第一电极101和第二电极102;设置在所述第二子存储区域202的第三电极103和第四电极104;设置在所述第三子存储区域204的第七电极107和第八电极108;所述第二控制电极包括:设置在所述滤光区域203的第五电极105和第六电极106;其中,所述第一电极101与所述第四电极104相对,所述第二电极102与所述第七电极107相对,所述第三电极103与第六电极106相对,第五电极105与第八电极108相对,相对的两个电极通电时极性相异。
下面结合图2对滤光层包括的各个区域的电极布局,以及电粒子通过对应电极在不同区域之间移动的原理进行描述。在图示实施例中,以各个区域为矩形为例进行说明。第一子存储区域201、第二子存储区域202、滤光区域203和第三子存储区域204分别为包括四条边的矩形。
第一子存储区域201设置有第一电极101和第二电极102,对应设置在第一子存储区域201外周边的两条边对应位置处,即设置第一电极101和第二电极102的两条边,是第一子存储区域201与相邻的第二子存储区域202、第三子存储区域204不邻接的边。
第二子存储区域202设置有第三电极103和第四电极104,对应设置在第二子存储区域202外周边的两条边对应位置处,即设置第三电极103和第四电极104的两条边,是第二子存储区域202与相邻的第一子存储区域201、滤光区域203不邻接的边。
滤光区域203设置有第五电极105和第六电极106,对应设置在滤光区域203外周边的两条边对应位置处,即设置第五电极105和第六电极105的两条边,是滤光区域203与相邻的第二子存储区域202和第三子存储区域204不邻接的边。
第三子存储区域204设置有第七电极107和第八电极108,对应设置在第三子存储区域204外周边的两条边对应位置处,即设置第七电极107和第八电极108的两条边,是第三子存储区域204与相邻的第一子存储区域201、滤光区域203不邻接的边。
对应地,第一子存储区域201的第一电极101与第二子存储区域202的第四电极104相对,第一子存储区域201的第二电极102与第三子存储区域204的第七电极107相对,第二子存储区域202的第三电极103与滤光区域203的第六电极106相对,滤光区域203的第五电极105与第三子存储区域204的第八电极108相对,并且相对的两个电极通电时极性相异。
如上文所述,容纳于各区域内的电粒子本身带电,由此,在对两个区域相对设置的两个电极分别通上正、负电的情况下,可以通过电粒子在电场中的运动为同性相吸、异性相斥的原理,将其中一个区域内的电粒子驱动到另外一个区域内。
初始状态下,仅三个存储区域内容纳带有颜色的电粒子,滤光区域中没有任何电粒子。对于上述四个区域,需设置各相对电极的极性使得电粒子的移动可沿顺时针方向,从第二子存储区域202移动到滤光区域203、从滤光区域203移动到第三子存储区域204、从第三子存储区域204移动到第一子存储区域201、以及从第一子存储区域201移动到第二子存储区域202。
或者,需设置各相对电极的极性使得电粒子的移动可沿逆时针方向,从第四子存储区域204移动到滤光区域203、从滤光区域203移动到第二子存储区域202、从第二子存储区域202移动到第一子存储区域201、以及从第一子存储区域201移动到第三子存储区域203。
关于各区域相对电极的极性设置,与电粒子的带电电荷的极性以及电粒子的移动方向有关。
以电粒子带正电、并驱动电粒子可沿顺时针方向在各区域之间移动为例,驱动正电电粒子从第二子存储区域202向滤光区域203移动,则通电后第二子存储区域202的第三电极103的极性为与电粒子极性相同的正电,而滤光区域203的第六电极106的极性为与电粒子极性相异的负电。由此,可以将第二子存储区域202当前存储的带正电的某种颜色的电粒子从第二子存储区域202快速移动到滤光区域203。
同样地,驱动正电电粒子从滤光区域203移动到第三子存储区域204,则通电后滤光区域203的第五电极105的极性为与电粒子极性相同的正电,而第三子存储区域204的第八电极108的极性为与电粒子极性相异的负电。由此,可以将滤光区域203当前容纳的带正电的某种颜色的电粒子从滤光区域203快速移动到第三子存储区域204。移动到第三子存储区域204后,控制第五电极105和第八电极108断电。
驱动正电电粒子从第三子存储区域204移动到第一子存储区域201,则通电后第三子存储区域204的第七电极107的极性为与电粒子极性相同的正电,而第一子存储区域201的第二电极102的极性为与电粒子极性相异的负电。
在移动到对应区域后,通过对电极断电,可以将移动到目标区域内的电粒子保持停留在该区域内。
如上文所述,滤光区域可使得与滤光区域的电粒子颜色相同的光透过并进入下层的感光层。在一个时段内,驱动一种颜色的电粒子移动到滤光区域,以由感光层采集对应颜色的光信号并转换为电信号。
通过区分三个时段,可以将红色的电粒子、绿色的电粒子、蓝色的电粒子依次移动到滤光区域,将对应的红色光、绿色光、蓝色光透过滤光层进入下方和感光层在光轴方向的投影至少部分存在重合的同一个感光层,并分别进行采集和处理。
下面以当前状态下,滤光区域203中容纳有红色水墨胶囊为例,如果要依次进行蓝、绿颜色的水墨胶囊的切换,则需要执行以下步骤:
1、第五电极105和第八电极108通电,控制滤光区域203中的红色水墨胶囊进入第三子存储区域204,断电第五电极105和第八电极108;
2、第三电极103和第六电极106通电,控制第二子存储区域202中的蓝色水墨胶囊进入滤光区域203,此时滤光区域203只能透过蓝光,断电第三电极103和第六电极106,由此滤光区域203下方的感光层可进行对蓝光的采集;
3、第一电极101和第四电极104通电,控制绿色水墨胶囊进入第二子存储区域202,断电第一电极101和第四电极104;
4、第二电极102和第七电极107通电,控制红色水墨胶囊进入第一子存储区域201,断电第二电极102和第七电极107。
关于感光层采集颜色的切换在步骤2的时候已经完成,步骤3和步骤4是为了下一次颜色切换做准备,下一次颜色切换发生在蓝色和绿色之间。循环上述1-4步骤,就能够完成颜色的切换。如果需要多采集某个颜色的能量,则仅需要控制电极断电保持久一点的时间即可实现。
图中电极101至电极108是滤光层上的多个控制电极,通过对电极周期性地施加电压,周期性地驱动第一子存储区域201、第二子存储区域202、滤光区域203和第三子存储区域204内带有不同颜色的电粒子移动,从而使得透明材质的滤光区域203中被带有颜色的电粒子充斥,能够让与电粒子颜色相同的光通过。例如在滤光区域203中充斥有红色电粒子,那么滤光区域203只能让红光通过。
在一个实施例中,可选地,所述感光层包括感光元件和转换电路,所述感光元件,位于所述滤光区域的下方,用于采集从所述滤光区域透过的光信号;所述转换电路,与所述感光元件连接,用于将所述感光元件采集的光信号转换为对应的电信号;其中,所述感光元件的面积大于或等于所述滤光区域的面积。
如图2所示,感光层24包括感光元件301和转换电路302,感光元件301位于滤光区域203的正下方,转换电路302位于感光元件301的周侧。感光元件301例如为感光传感器。
在一个像素结构中,感光层22的面积与滤光层24的面积一致,滤光区域203的面积与感光元件301的面积一致。但为了使得滤光区域203透出的带颜色的光线更多被感光元件301采集到,可以设置感光元件301的面积略大于滤光区域203的面积。
如图3所示,在滤光区域203中移动有例如红色电粒子10的情况下,摄像头拍摄过程中,RGB自然光首先进入像素单元上层的滤光区域203中,并经过红色电粒子10将自然光中的红色光从滤光区域203中透出,并进入像素单元下层的滤光层的感光元件301中。感光元件301对进入的红色光信号进行采集,并通过周边连接的转换电路302的光电转换,得到对应的红色电信号。
在采集完红色光之后,依照同样的方法,可将绿色光和蓝色光依次移动到滤光区域203中,并结合感光元件301和转换电路302,可得到对应的绿色电信号、蓝色电信号。由此,可以实现对一个像素对应的自然光的采集。
在本申请实施例中,滤光层的单个感光传感器可分时采集滤光区域透出的不同颜色的光来实现一个像素,相比现COMS图像传感器中通过四个感光传感器采集三种颜色的光才能够实现一个像素,本申请实施例的像素结构通过单个感光传感器即可采集不种颜色的光以实现一个像素,由此提高了感光传感器的利用率。并且,感光传感器的面积可以仅为现有一个像素单元包括的四个感光传感器的总面积的1/4,则能够在同样的图像传感器面积内放置更多的感光传感器,如此能够显著增大像素的数量,提高成像质量。
可选地,在一个实施例中,所述滤光区域203的面积存储区域的面积。在存储区域包括三个子区域的情况下,所述滤光区域203的面积则分别大于所述第一子存储区域201的面积、所述第二子存储区域202的面积、所述第三子存储区域204的面积。
该实施例中,将滤光区域203的面积做大,则可以将更多量的颜色光透出并进入下方的感光层。
在图像传感器面积不变且像素数量也不变,即本申请实施例的一个像素单元的面积与现有的一个像素单元包括的四个感光传感器面积相同的情况下,通过将本申请中滤光区域的面积做大,则每个像素单元的单个感光传感器的面积能够对应做大,由此感光量更大,即感光传感器可采集更多的颜色光,相应地成像质量越好。并且,更大面积的感光传感器的制造工艺难度可显著降低,整体上降低了图像传感器的制造难度。
在滤光区域与其他三个存储区域的面积不同的情况下,可以通过设置各区域厚度的不同,将相同数量和大小的电粒子容纳在对应区域内。
在存储区域包括三个子区域的情况下,可选地,所述第一子存储区域201的容积、第二子存储区域202的容积、第三子存储区域204的容积和所述滤光区域203的容积相同,分别对应容纳相同数量和大小的电粒子。还可根据第一子存储区域201所容纳的电粒子的数量和大小分别设置不同子存储区域的容积。
由此,可以将三个存储区域的面积做小,将滤光区域的面积做大,使得滤光区域透过更多的颜色光,感光层采集到更多的感光量,因此提高成像的质量。
在本申请实施例中,通过上述实施例的图像传感器,能够实现单个感光传感器分时采集不同颜色的光,从而实现图像的采集,在感光传感器面积一定的情况下,能够在同样的图像传感器面积内放置更多的感光传感器,单个感光传感器就能实现一个像素,从而可以在同样芯片制造工艺下,同样的图像传感器面积内能够放置更多的感光传感器,可以实现更多数量的像素。
如果像素数量不需要增加,那么可以在同样的图像传感器面积内将感光传感器做大,提升图像质量。
此外,如果在图像传感器面积不变且像素数量也不变的情况下,图像传感器的单个像素结构中的感应单元能够做的更大,由此增大感光量更大,提高成像质量。
可选地,本申请实施例还提供一种摄像模组,其特征在于,包括上述任一实施例所述的图像传感器。
所述摄像模组还包括:电路板,所述图像传感器与所述电路板电连接;镜头,所述镜头设置在所述图像传感器的远离所述电路板的一侧。
可选地,本申请实施例还提供一种电子设备,包括上述任一实施例所述的摄像模组。
需要说明的是,本申请实施例中的电子设备包括移动电子设备和非移动电子设备。
此外,本申请实施例还提供一种图像处理方法,应用于包括上述任一实施例所述的图像传感器的图像处理装置。
如图4所示,包括:
步骤102,在所述多个像素单元的各滤光区域中容纳带有第一颜色的电粒子的情况下,通过所述多个像素单元的各感光层采集从对应滤光区域透过的所述第一颜色的光信号并转换为第一颜色的电信号;
步骤104,驱动所述第一颜色的电粒子从滤光区域移动到存储区域,并控制存储区域中存储的带有第二颜色的电粒子移动到所述滤光区域203;
步骤106,通过各感光层采集从对应滤光区域203透过的所述第二颜色的光信号并转换为第二颜色的电信号;所述第一颜色与所述第二颜色为不同的颜色。
上述第一颜色可以是红色、绿色和蓝色中的一种,第二颜色也是红色、绿色和蓝色中的一种且与第一颜色不同。
在实际应用中,第一颜色、第二颜色对应的色彩可以预先设置。比如首先默认为滤光区域中容纳的电粒子带有红色,即拍摄一张图像过程中,先通过像素单元采集红色;经过时间x,经电粒子移动后,默认为滤光区域中容纳的电粒子带有蓝色,即后续通过像素单元采集蓝色;经过时间y,默认为滤光区域中容纳的电粒子带有绿色,即后续通过像素单元采集绿色。由此,实现对一张拍摄图像的各像素对应的颜色光的采集。本申请实施例提供的图像处理方法,执行主体为图像处理装置,该图像处理装置包括本申请上述实施例的图像传感器,且本申请实施例的图像传感器包括上述任一实施例的像素结构。
本申请实施例还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有程序或指令,该程序或指令被处理器执行时实现上述图像处理方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
其中,所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质,包括计算机可读存储介质,如计算机只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、磁碟或者光盘等。
本申请实施例另提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现上述图像处理方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
应理解,本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。
本申请实施例提供一种计算机程序产品,该程序产品被存储在存储介质中,该程序产品被至少一个处理器执行以实现如上述图像处理方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。
Claims (12)
1.一种图像传感器,其特征在于,包括多个像素单元,所述像素单元包括:
位于所述像素单元下层的感光层,用于采集光信号并转换为电信号;
位于像素单元上层的滤光层,所述滤光层包括滤光区域和存储区域,所述滤光区域为透光材质,并和所述感光层在光轴方向的投影至少部分存在重合,所述存储区域为不透光材质,所述存储区域用于存储带有颜色的电粒子,所述电粒子可在所述存储区域与所述滤光区域之间移动,所述滤光区域用于使得与所述滤光区域的电粒子颜色相同的光透过并进入所述下层的感光层。
2.根据权利要求1所述的图像传感器,其特征在于,还包括:
驱动单元,用于驱动所述电粒子在所述存储区域和所述滤光区域之间移动。
3.根据权利要求2所述的图像传感器,其特征在于,所述驱动单元包括:
设置在所述存储区域的第一控制电极;以及
设置在所述滤光区域的第二控制电极;
其中,所述第一控制电极用于驱动所述电粒子从所述存储区域移动至所述滤光区域,所述第二控制电极用于驱动所述电粒子从所述滤光区域移动至所述存储区域。
4.根据权利要求3所述的图像传感器,其特征在于,所述存储区域包括用于存储红色电粒子的第一子存储区域、用于存储绿色电粒子的第二子存储区域和用于存储蓝色电粒子的第三子存储区域;
所述第一子存储区域、所述第二子存储区域和所述第三子存储区域分布在所述滤光区域的周侧。
5.根据权利要求4所述的图像传感器,其特征在于,所述第一控制电极包括:
设置在所述第一子存储区域的第一电极和第二电极;
设置在所述第二子存储区域的第三电极和第四电极;
设置在所述第三子存储区域的第七电极和第八电极;
所述第二控制电极包括:设置在所述滤光区域的第五电极和第六电极;
其中,第一电极、第二电极、第三电极、第四电极、第五电极、第六电极、第七电极和第八电极分别设置在对应区域不与其他区域相邻的的周侧;
所述第一电极与所述第四电极相对,所述第二电极与所述第七电极相对,所述第三电极与第六电极相对,第五电极与第八电极相对,相对的两个电极通电时极性相异。
6.根据权利要求1所述的图像传感器,其特征在于,所述滤光区域的面积大于存储区域的面积。
7.根据权利要求4所述的图像传感器,其特征在于,所述第一子存储区域的容积、第二子存储区域的容积、第三子存储区域的容积和所述滤光区域的容积相同,分别对应容纳相同数量和大小的电粒子。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的图像传感器,其特征在于,所述感光层包括感光元件和转换电路,
所述感光元件,位于所述滤光区域的下方,用于采集从所述滤光区域透过的光信号;
所述转换电路,与所述感光元件连接,用于将所述感光元件采集的光信号转换为对应的电信号;
其中,所述感光元件的面积大于或等于所述滤光区域的面积。
9.一种摄像模组,其特征在于,包括如权利要求1-8中任一项所述的图像传感器。
10.根据权利要求9所述的摄像模组,其特征在于,所述摄像模组还包括:
电路板,所述图像传感器与所述电路板电连接;
镜头,所述镜头设置在所述图像传感器的远离所述电路板的一侧。
11.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求9或10所述的摄像模组。
12.一种图像处理方法,应用于包括如权利要求1-8中任一项所述的图像传感器的图像处理装置,其特征在于,包括:
在所述多个像素单元的各滤光区域中容纳带有第一颜色的电粒子的情况下,通过所述多个像素单元的各感光层采集从对应滤光区域透过的所述第一颜色的光信号并转换为第一颜色的电信号;
驱动所述第一颜色的电粒子从滤光区域移动到存储区域,并控制存储区域中存储的带有第二颜色的电粒子移动到所述滤光区域;
通过各感光层采集从对应滤光区域透过的所述第二颜色的光信号并转换为第二颜色的电信号;
所述第一颜色与所述第二颜色为不同的颜色。
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