一种实现全局曝光的cmos装置及其终端、曝光控制方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种实现全局曝光的CMOS装置及其终端、曝光控制方法，其中，所述实现全局曝光的CMOS装置包括：互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器、位于所述CMOS图像传感器下方的基板；在所述CMOS图像传感器与所述基板之间设置有一层电子薄膜，从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜透光处理后入射到基板上，使入射到基板上的光线量随所述透光处理发生改变。
【专利说明】
一种实现全局曝光的CMOS装置及其终端、曝光控制方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)结构改进技术，尤其涉及一种实现全局曝光的CMOS装置及其终端、曝光控制方法。
【背景技术】
[0002]现有的许多移动终端(例如手机等)采用CMOS图像传感器作为镜头;而许多CMOS图像传感器采用卷帘快门曝光模式(像素点逐行曝光)，为了避免在卷帘快门曝光模式(像素点逐行曝光)下对高速运动物体拍照出现果冻效应，往往采用全局快门曝光模式(所有像素点同时曝光)，而目前的大部分CMOS图像传感器由于设计结构上的限制，在用全局快门进行曝光后，需要一段时间逐行读出曝光数据，如图1中T2?T3这段时间为逐行数据读出的过程，在这段数据读出的过程中，不能让CMOS图像传感器处于曝光状态，所以需要加上机械快门，在数据读出的这段时间让机械快门保持关闭状态，阻断光线，使CMOS图像传感器处于不受光的状态，从而保证整个CMOS图像传感器所有行都得到相同量的曝光，避免出现曝光不均匀的情况。
[0003]机械快门由于是机械结构，在打开和关闭的过程中会出现磨损情况，由于这种磨损，机械快门会有使用寿命的限制，例如单反相机上机械快门通常的使用寿命为15?20万次不等，另外机械快门因为是由电磁阀控制机械叶片的关闭，从上电到电磁阀吸合叶片完全关闭需要一段时间，所以在处理机械快门关闭动作时，需要计算提前量进行操作，如图1所示，机械快门从上电(Tl时刻)到完全关闭(T2时刻)需要一段时间，即如图1所示，在CMOS的全局快门的曝光模式下，在达到预设的曝光时间(Tl到T2这段时间)后，机械快门必须在第一行开始读出数据之前完全关闭(T2时刻之前)，即在开始逐行读出数据时需要保证CMOS图像传感器处于不受光状态，若机械快门在T2时刻之后关闭，则无法保证CMOS图像传感器的每一行的曝光时长一致，导致曝光不均匀。且目前CMOS装置的两层结构设计，使得CM0i5图像传感器下层存在的基板如果受到过多的光线射入，不仅影响基板的性能和使用寿命，而且还会影响最终成像的效果，导致用户摄影体验不好。
[0004]目前，并未有针对这个问题的有效解决方案。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供了一种实现全局曝光的CMOS装置及其终端、曝光控制方法，至少解决了上述技术问题。
[0006]一种实现全局曝光的CMOS装置，所述装置包括:互补金属氧化物半导体CMOS图像传感器、位于所述CMOS图像传感器下方的基板；
[0007]在所述CMOS图像传感器与所述基板之间设置有一层电子薄膜，从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜透光处理后入射到基板上，使入射到基板上的光线量随所述透光处理发生改变。
[0008]本发明实施例中，所述电子薄膜的透光性在感应到电流变化时随所述电流变化对应发生改变；
[0009]所述电子薄膜在掉电状态下为透明状态；
[0010]所述电子薄膜在上电状态下为非透光状态。
[0011]本发明实施例中，所述电子薄膜为一个电子黑卡或多个电子黑卡；
[0012]所述电子薄膜为一个电子黑卡时，所述电子黑卡的一个完整点阵区域对应于所述CM0i5图像传感器的图像区域；
[0013]所述电子薄膜为多个电子黑卡时，每个电子黑卡都具备各自的点阵区域，所述多个电子黑卡组合构成的一个完整点阵区域对应于所述CMOS图像传感器的图像区域。
[0014]—种终端，所述终端包括所述的实现全局曝光的CMOS装置；
[0015]所述终端还包括:
[0016]控制单元，用于对加载于电子薄膜上的电流进行电流变化的控制，使所述电子薄膜在感应到电流变化时其透光性能随所述电流变化对应发生改变;其中，控制电子薄膜处于掉电状态，以进行全局曝光，以及在曝光时长到达时，控制电子薄膜重新上电；
[0017]数据读取单元，用于逐行读取各个像素点的曝光数据。
[0018]本发明实施例中，所述控制单元，还用于在所述曝光数据读取完毕时，控制所述电子薄膜掉电。
[0019]本发明实施例中，所述电子薄膜在掉电状态下为透明状态，以使从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜能入射到基板上；
[0020]所述电子薄膜在上电状态下为非透光状态，以使从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜的遮挡不能入射到基板上。
[0021]一种曝光控制方法，所述方法应用于包含实现全局曝光的CMOS装置的终端中，所述装置包括:互补金属氧化物半导体CMOS图像传感器、位于所述CMOS图像传感器下方的基板，在所述CMOS图像传感器与所述基板之间设置有一层电子薄膜，从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜透光处理后入射到基板上，使入射到基板上的光线量随所述透光处理发生改变；
[0022]所述方法包括:
[0023]对加载于电子薄膜上的电流进行电流变化的控制，使所述电子薄膜在感应到电流变化时其透光性能随所述电流变化对应发生改变;其中，控制电子薄膜处于掉电状态，以进行全局曝光，以及在曝光时长到达时，控制电子薄膜重新上电；
[0024]逐行读取各个像素点的曝光数据。
[0025]本发明实施例中，所述方法还包括:
[0026]在所述曝光数据读取完毕时，控制所述电子薄膜掉电。
[0027]本发明实施例中，所述电子薄膜在掉电状态下为透明状态，以使从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜能入射到基板上；
[0028]所述电子薄膜在上电状态下为非透光状态，以使从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜的遮挡不能入射到基板上。
[0029]本发明实施例中，所述电子薄膜为一个电子黑卡或多个电子黑卡；
[0030]所述电子薄膜为一个电子黑卡时，所述电子黑卡的一个完整点阵区域对应于所述CM0i5图像传感器的图像区域；
[0031]所述电子薄膜为多个电子黑卡时，每个电子黑卡都具备各自的点阵区域，所述多个电子黑卡组合构成的一个完整点阵区域对应于所述CMOS图像传感器的图像区域。
[0032]本发明实施例的实现全局曝光的CMOS装置，包括:CM0S图像传感器、位于所述CMOS图像传感器下方的基板;在所述CMOS图像传感器与所述基板之间设置有一层电子薄膜，从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜透光处理后入射到基板上，使入射到基板上的光线量随所述透光处理发生改变。采用本发明实施例，使得CMOS图像传感器下层存在的基板避免被过多的光线射入，可以提高基板的性能和使用寿命，而且还能改善最终成像的效果，改善用户的摄影体验。
【附图说明】
[0033]图1为现有技术中机械快门进行全局曝光的控制过程示意图；
[0034]图2为实现本发明各个实施例的一个可选的移动终端的硬件结构示意图；
[0035]图3为如图2所示的移动终端的无线通信系统示意图；
[0036]图4为图2中相机的电气结构框图；
[0037]图5为本发明实施例一CMOS装置的结构改进示意图；
[0038]图6a_6b为图5对应的结构在电流发生变化时电子薄膜透光度变化示意图；
[0039]图7为本发明实施例二终端的模块组成示意图；
[0040]图8为本发明实施例三的终端硬件组成结构示意图；
[0041 ]图9为本发明实施例四曝光控制方法的实现流程示意图。
【具体实施方式】
[0042]现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的移动终端。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明实施例的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。
[0043]移动终端可以以各种形式来实施。例如，本发明实施例中描述的终端可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、个人数字助理(PDA ,PersonalDigital Assistant)、平板电脑(PAD)、便携式多媒体播放器(PMP，Portabl e MediaPlayer)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。下面，假设终端是移动终端。然而，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之夕卜，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。
[0044]图2为实现本发明各个实施例的一个可选的移动终端的硬件结构示意图。
[0045]移动终端100可以包括无线通信单元110、A/V(音频/视频)输入单元120、用户输入单元130、输出单元150、存储器160、接口单元170、控制器180和电源单元190等等。图2示出了具有各种组件的移动终端，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件。可以替代地实施更多或更少的组件。将在下面详细描述移动终端的元件。
[0046]无线通信单元110通常包括一个或多个组件，其允许移动终端100与无线通信装置或网络之间的无线电通信。例如，无线通信单元可以包括广播接收模块111和移动通信模块112中的至少一个。
[0047]广播接收模块111经由广播信道从外部广播管理服务器接收广播信号和/或广播相关信息。广播信道可以包括卫星信道和/或地面信道。广播管理服务器可以是生成并发送广播信号和/或广播相关信息的服务器或者接收之前生成的广播信号和/或广播相关信息并且将其发送给终端的服务器。广播信号可以包括TV广播信号、无线电广播信号、数据广播信号等等。而且，广播信号可以进一步包括与TV或无线电广播信号组合的广播信号。广播相关信息也可以经由移动通信网络提供，并且在该情况下，广播相关信息可以由移动通信模块112来接收。广播信号可以以各种形式存在，例如，其可以以数字多媒体广播(DMB)的电子节目指南(EPG)、数字视频广播手持(DVB-H)的电子服务指南(ESG)等等的形式而存在。广播接收模块111可以通过使用各种类型的广播装置接收信号广播。特别地，广播接收模块111可以通过使用诸如多媒体广播-地面(DMB-T)、数字多媒体广播-卫星(DMB-S)、数字视频广播-手持(DVB-H)，前向链路媒体(MediaFLOO)的数据广播装置、地面数字广播综合服务(ISDB-T)等等的数字广播装置接收数字广播。广播接收模块111可以被构造为适合提供广播信号的各种广播装置以及上述数字广播装置。经由广播接收模块111接收的广播信号和/或广播相关信息可以存储在存储器160(或者其它类型的存储介质)中。
[0048]移动通信模块112将无线电信号发送到基站(例如，接入点、节点B等等)、外部终端以及服务器中的至少一个和/或从其接收无线电信号。这样的无线电信号可以包括语音通话信号、视频通话信号、或者根据文本和/或多媒体消息发送和/或接收的各种类型的数据。
[0049]A/V输入单元120用于接收音频或视频信号。A/V输入单元120可以包括相机121和麦克风122，相机121对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置获得的静态图像或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元151上。经相机121处理后的图像帧可以存储在存储器160(或其它存储介质)中或者经由无线通信单元110进行发送，可以根据移动终端的构造提供两个或更多相机121。麦克风122可以在电话通话模式、记录模式、语音识别模式等等运行模式中经由麦克风接收声音(音频数据)，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频(语音)数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由移动通信模块112发送到移动通信基站的格式输出。麦克风122可以实施各种类型的噪声消除(或抑制)算法以消除(或抑制)在接收和发送音频信号的过程中产生的噪声或者干扰。
[0050]相机121中包括实现全局曝光的CMOS装置，所述实现全局曝光的CMOS装置包括:CMOS图像传感器、位于所述CMOS图像传感器下方的基板;在所述CMOS图像传感器与所述基板之间设置有一层电子薄膜，从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜透光处理后入射到基板上，使入射到基板上的光线量随所述透光处理发生改变。
[0051]电子薄膜可以为电子黑卡，电子黑卡还可以通过液晶面板实现。电子黑卡设置于相机中的CMOS图像传感器的下方，该电子黑卡在掉电时处于透明状态以使从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜能入射到基板上;所述电子薄膜在上电状态下为非透光状态，以使从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜的遮挡不能入射到基板上。则在移动终端进行全局曝光时仅需要对电子黑卡掉电，并在曝光结束时对电子黑卡上电，以进行曝光后的像素点数据的读取。
[0052]用户输入单元130可以根据用户输入的命令生成键输入数据以控制移动终端的各种操作。用户输入单元130允许用户输入各种类型的信息，并且可以包括键盘、锅仔片、触摸板(例如，检测由于被接触而导致的电阻、压力、电容等等的变化的触敏组件)、滚轮、摇杆等等。特别地，当触摸板以层的形式叠加在显示单元151上时，可以形成触摸屏。
[0053]输出单元150被构造为以视觉、音频和/或触觉方式提供输出信号(例如，音频信号、视频信号、振动信号等等)。输出单元150可以包括显示单元151和音频输出模块152等等。
[0054]显示单元151可以显示在移动终端100中处理的信息。例如，当移动终端100处于电话通话模式时，显示单元151可以显示与通话或其它通信(例如，文本消息收发、多媒体文件下载等等)相关的用户界面(UI)或图形用户界面(GUI)。当移动终端100处于视频通话模式或者图像捕获模式时，显示单元151可以显示捕获的图像和/或接收的图像、示出视频或图像以及相关功能的UI或GUI等等。
[0055]同时，当显示单元151和触摸板以层的形式彼此叠加以形成触摸屏时，显示单元151可以用作输入装置和输出装置。显示单元151可以包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管IXD(TFT-1XD)、有机发光二极管(OLED)显示器、柔性显示器、三维(三维)显示器等等中的至少一种。这些显示器中的一些可以被构造为透明状以允许用户从外部观看，这可以称为透明显示器，典型的透明显示器可以例如为TOLED(透明有机发光二极管)显示器等等。根据特定想要的实施方式，移动终端100可以包括两个或更多显示单元(或其它显示装置)，例如，移动终端可以包括外部显示单元(未示出)和内部显示单元(未示出)。触摸屏可用于检测触摸输入压力以及触摸输入位置和触摸输入面积。
[0056]音频输出模块152可以在移动终端处于呼叫信号接收模式、通话模式、记录模式、语音识别模式、广播接收模式等等模式下时，将无线通信单元110接收的或者在存储器160中存储的音频数据转换音频信号并且输出为声音。而且，音频输出模块152可以提供与移动终端100执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出模块152可以包括拾音器、蜂鸣器等等。
[0057]存储器160可以存储由控制器180执行的处理和控制操作的软件程序等等，或者可以暂时地存储己经输出或将要输出的数据(例如，电话簿、消息、静态图像、视频等等)。而且，存储器160可以存储关于当触摸施加到触摸屏时输出的各种方式的振动和音频信号的数据。
[0058]存储器160可以包括至少一种类型的存储介质，存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(R0M)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。而且，移动终端100可以与通过网络连接执行存储器160的存储功能的网络存储装置协作。
[0059]接口单元170用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。识别模块可以是存储用于验证用户使用移动终端100的各种信息并且可以包括用户识别模块(UIM)、客户识别模块(SIM)、通用客户识别模块(USM)等等。另外，具有识别模块的装置(下面称为“识别装置”)可以采取智能卡的形式，因此，识别装置可以经由端口或其它连接装置与移动终端100连接。接口单元170可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端和外部装置之间传输数据。
[0060]另外，当移动终端100与外部底座连接时，接口单元170可以用作允许通过其将电力从底座提供到移动终端100的路径或者可以用作允许从底座输入的各种命令信号通过其传输到移动终端的路径。从底座输入的各种命令信号或电力可以用作用于识别移动终端是否准确地安装在底座上的信号。
[0061]控制器180通常控制移动终端的总体操作。例如，控制器180执行与语音通话、数据通信、视频通话等等相关的控制和处理。另外，控制器180可以包括用于再现(或回放)多媒体数据的多媒体模块181，多媒体模块181可以构造在控制器180内，或者可以构造为与控制器180分离。控制器180可以执行模式识别处理，以将在触摸屏上执行的手写输入或者图像绘制输入识别为字符或图像。
[0062]电源单元190在控制器180的控制下接收外部电力或内部电力并且提供操作各元件和组件所需的适当的电力。
[0063]这里描述的各种实施方式可以以使用例如计算机软件、硬件或其任何组合的计算机可读介质来实施。对于硬件实施，这里描述的实施方式可以通过使用特定用途集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行这里描述的功能的电子单元中的至少一种来实施，在一些情况下，这样的实施方式可以在控制器180中实施。对于软件实施，诸如过程或功能的实施方式可以与允许执行至少一种功能或操作的单独的软件模块来实施。软件码值可以由以任何适当的编程语言编写的软件应用程序(或程序)来实施，软件码值可以存储在存储器160中并且由控制器180执行。
[0064]至此，己经按照其功能描述了移动终端。下面，为了简要起见，将描述诸如折叠型、直板型、摆动型、滑动型移动终端等等的各种类型的移动终端中的滑动型移动终端作为示例。因此，本发明能够应用于任何类型的移动终端，并且不限于滑动型移动终端。
[0065]图3为如图2所示的移动终端的无线通信系统示意图，现在将参考图3描述其中根据本发明实施例的移动终端能够操作的通信系统。这样的通信系统可以使用不同的空中接口和/或物理层。例如，由通信系统使用的空中接口包括例如频分多址(FDMA，FrequencyDivis1n Multiple Access)、时分多址(TDMA，Time Divis1n Multiple Access)、码分多址(CDMA，Code Divis1n Multiple Access)和通用移动通信系统(UMTS，UniversalMobile Telecommunicat1ns System)(特别地，长期演进(LTE，Long Term Evolut1n))、全球移动通信系统(GSM)等等。作为非限制性示例，下面的描述涉及CDMA通信系统，但是这样的教导同样适用于其它类型的系统。
[0066]参考图3，001^无线通信系统可以包括多个移动终端100、多个基站(83，8&86Stat1n)270、基站控制器(BSC，Base Stat1n ControlIer)275和移动交换中心(MSC，Mobile Switching CenterWSOJSCSSO被构造为与公共电话交换网络(PSTN，PublicSwitched Telephone Network)290形成接口。]\^0280还被构造为与可以经由回程线路親接到基站270的BSC275形成接口。回程线路可以根据若干己知的接口中的任一种来构造，所述接口包括例如El/Tl、ATM、IP、PPP、帧中继、HDSL、ADSL或xDSL。将理解的是，如图3中所示的系统可以包括多个BSC275。
[0067]每个BS270可以服务一个或多个分区(或区域)，由多向天线或指向特定方向的天线覆盖的每个分区放射状地远离BS 270。或者，每个分区可以由用于分集接收的两个或更多天线覆盖。每个BS 270可以被构造为支持多个频率分配，并且每个频率分配具有特定频谱(例如，1.25MHz，5MHz等等)。
[0068]分区与频率分配的交叉可以被称为CDMA信道。BS270也可以被称为基站收发器子系统(BTS，Base Transceiver Stat1n)或者其它等效术语。在这样的情况下，术语“基站”可以用于笼统地表示单个BSC275和至少一个BS 270。基站也可以被称为“蜂窝站”。或者，特定BS 270的各分区可以被称为多个蜂窝站。
[0069]如图3中所示，广播发射器(BT，Broadcast Transmitter)295将广播信号发送给在系统内操作的移动终端100。如图2中所示的广播接收模块111被设置在移动终端100处以接收由BT295发送的广播信号。在图3中，示出了几个卫星300，例如可以采用全球定位系统(GPS)卫星300。卫星300帮助定位多个移动终端100中的至少一个。
[0070]在图3中，描绘了多个卫星300，但是理解的是，可以利用任何数目的卫星获得有用的定位信息。替代GPS跟踪技术或者在GPS跟踪技术之外，可以使用可以跟踪移动终端的位置的其它技术。另外，至少一个GPS卫星300可以选择性地或者额外地处理卫星DMB传输。
[0071]作为无线通信系统的一个典型操作，BS270接收来自各种移动终端100的反向链路信号。移动终端100通常参与通话、消息收发和其它类型的通信。特定基站270接收的每个反向链路信号被在特定BS 270内进行处理。获得的数据被转发给相关的BSC2753SC提供通话资源分配和包括BS 270之间的软切换过程的协调的移动管理功能。BSC275还将接收到的数据路由到MSC280，其提供用于与PSTN290形成接口的额外的路由服务。类似地，PSTN290与MSC280形成接口，MSC与BSC275形成接口，并且BSC275相应地控制BS 270以将正向链路信号发送到移动终端100。
[0072]移动终端中无线通信单元110的移动通信模块112基于移动终端内置的接入移动通信网络(如2G/3G/4G等移动通信网络)的必要数据(包括用户识别信息和鉴权信息)接入移动通信网络为移动终端用户的网页浏览、网络多媒体播放等业务传输移动通信数据(包括上行的移动通信数据和下行的移动通信数据)。
[0073]基于上述移动终端100硬件结构以及通信系统，提出本发明方法各个实施例。
[0074]参照图4，图4为图2中相机的电气结构框图。摄影镜头1211由用于形成被摄体像的多个光学镜头构成，为单焦点镜头或变焦镜头。摄影镜头1211在镜头驱动器1221的控制下能够在光轴方向上移动，镜头驱动器1221根据来自镜头驱动控制电路1222的控制信号，控制摄影镜头1211的焦点位置，在变焦镜头的情况下，也可控制焦点距离。镜头驱动控制电路1222按照来自微型计算机1217的控制命令进行镜头驱动器1221的驱动控制。
[0075]在摄影镜头1211的光轴上、由摄影镜头1211形成的被摄体像的位置附近配置有摄像元件1212。摄像元件1212用于对被摄体像摄像并取得摄像图像数据。在摄像元件1212上二维且呈矩阵状配置有构成各像素的光电二极管。各光电二极管产生与受光量对应的光电转换电流，该光电转换电流由与各光电二极管连接的电容器进行电荷蓄积。各像素的前表面配置有拜耳排列的RGB滤色器，该摄像元件1212中为感光元件如CMOS图像传感器和CCD图像传感器。
[0076]摄像元件1212与摄像电路1213连接，该摄像电路1213在摄像元件1212中进行电荷蓄积控制和图像信号读出控制，对该读出的图像信号(模拟图像信号)降低重置噪声后进行波形整形，进而进行增益提高等以成为适当的信号电平。
[0077]摄像电路1213与A/D转换器1214连接，该A/D转换器1214对模拟图像信号进行模数转换，向总线1227输出数字图像信号(以下称之为图像数据)。
[0078]总线1227是用于传送在相机的内部读出或生成的各种数据的传送路径。在总线1227连接着上述A/D转换器1214，此外还连接着图像处理器1215、JPEG处理器1216、微型计算机 1217、SDRAM(Synchronous Dynamic random access memory，同步动态随机存取内存)1218、存储器接口(以下称之为存储器I/F)1219、LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)驱动器1220。
[0079]图像处理器1215对基于摄像元件1212的输出的图像数据进行OB相减处理、白平衡调整、颜色矩阵运算、伽马转换、色差信号处理、噪声去除处理、同时化处理、边缘处理等各种图像处理。JPEG处理器1216在将图像数据记录于记录介质1225时，按照JPEG压缩方式压缩从SDRAM1218读出的图像数据。此外JPEG处理器1216为了进行图像再现显示而进行JPEG图像数据的解压缩。进行解压缩时，读出记录在记录介质1225中的文件，在JPEG处理器1216中实施了解压缩处理后，将解压缩的图像数据暂时存储于SDRAM1218中并在LCD1226上进行显示。另外，在本实施方式中，作为图像压缩解压缩方式采用的是JPEG方式，然而压缩解压缩方式不限于此，当然可以采用MPEG、TIFF、H.264等其他的压缩解压缩方式。
[0080]微型计算机1217发挥作为该相机整体的控制部的功能，统一控制相机的各种处理序列。微型计算机1217连接着操作单元1223和闪存1224。
[0081 ]操作单元1223包括但不限于实体按键或者虚拟按键，该实体或虚拟按键可以为电源按钮、拍照键、编辑按键、动态图像按钮、再现按钮、菜单按钮、十字键、OK按钮、删除按钮、放大按钮等各种输入按钮和各种输入键等操作控件，检测这些操作控件的操作状态。
[0082]将检测结果向微型计算机1217输出。此外，在作为显示器的IXD1226的前表面设有触摸面板，检测用户的触摸位置，将该触摸位置向微型计算机1217输出。微型计算机1217根据来自操作单元1223的操作位置的检测结果，执行与用户的操作对应的各种处理序列。
[0083]闪存1224存储用于执行微型计算机1217的各种处理序列的程序。微型计算机1217根据该程序进行相机整体的控制。此外，闪存1224存储相机的各种调整值，微型计算机1217读出调整值，按照该调整值进行相机的控制。
[0084]SDRAM1218是用于对图像数据等进行暂时存储的可电改写的易失性存储器。该SDRAM1218暂时存储从A/D转换器1214输出的图像数据和在图像处理器1215、JPEG处理器1216等中进行了处理后的图像数据。
[0085]存储器接口1219与记录介质1225连接，进行将图像数据和附加在图像数据中的文件头等数据写入记录介质1225和从记录介质1225中读出的控制。记录介质1225例如为能够在相机主体上自由拆装的存储器卡等记录介质，然而不限于此，也可以是内置在相机主体中的硬盘等。
[0086]IXD驱动器1210与LCD1226连接，将由图像处理器1215处理后的图像数据存储于SDRAM1218，需要显示时，读取SDRAM1218存储的图像数据并在IXD1226上显示，或者JPEG处理器1216压缩过的图像数据存储于SDRAM1218，在需要显示时，JPEG处理器1216读取SDRAM1218的压缩过的图像数据，再进行解压缩，将解压缩后的图像数据通过LCD1226进行显不O
[0087]IXD1226配置在相机主体的背面进行图像显示。该IXD1226IXD)，然而不限于此，也可以采用有机EL等各种显示面板(LCD1226)，然而不限于此，也可以采用有机EL等各种显示面板。
[0088]实施例一:
[0089]进一步参照图4，本实施例提出一种实现全局曝光的CMOS装置，所述装置包括:互补金属氧化物半导体CMOS图像传感器300、位于所述CMOS图像传感器下方的基板320，如图5所示。图4中的摄像元件1212可以为所述CMOS图像传感器。
[0090]如图5所示，在所述CMOS图像传感器300与基板320之间设置有一层电子薄膜310，从CMOS图像传感器300投射进来的光线经由电子薄膜310透光处理后入射到基板320上，使入射到基板320上的光线量随所述透光处理发生改变。
[0091]采用本发明实施例，通过在所述CMOS图像传感器与所述基板之间设置有一层电子薄膜，且通过控制加载于电子薄膜上电流的变化来实现电子薄膜的透光性，使得所述电子薄膜在掉电状态下为透明状态，以使从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜能入射到基板上;使得所述电子薄膜在上电状态下为非透光状态，以使从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜的遮挡不能入射到基板上。
[0092]比如，电流为O毫安时，电子薄膜处于掉电状态，为透明状态，从而可以将从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜能入射到基板上。
[0093]比如，电流为5毫安时，所述电子薄膜处于上电状态，为非透光状态，从而可以将从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜的遮挡不能入射到基板上。
[0094]比如，如图6a所示，在电子薄膜上增加电流，则透光度变小，电子薄膜趋于变黑，入射光线中的少量光线可以入射到基板上，最终，电子薄膜呈现非透明状态。
[0095]比如，如图6b所示，在电子薄膜上减少电流，则透光度变大，电子薄膜趋于变白，入射光线中的大量光线可以入射到基板上，最终，电子薄膜呈现透明状态。
[0096]在本发明实施例一实施方式中，所述电子薄膜的透光性在感应到电流变化时随所述电流变化对应发生改变;所述电子薄膜在掉电状态下为透明状态;所述电子薄膜在上电状态下为非透光状态。
[0097]在本发明实施例一实施方式中，所述电子薄膜为一个电子黑卡或多个电子黑卡；所述电子薄膜为一个电子黑卡时，所述电子黑卡的一个完整点阵区域对应于所述CMOS图像传感器的图像区域;所述电子薄膜为多个电子黑卡时，每个电子黑卡都具备各自的点阵区域，所述多个电子黑卡组合构成的一个完整点阵区域对应于所述CMOS图像传感器的图像区域。
[0098]可通过上电改变液晶面板或者电子薄膜的显示阵列，以使液晶面板或者电子薄膜处于非透明状态。可以理解的是，该电子黑卡也可采用其它透光材料，以实现在掉电状态下透光，并在上电状态不透光即可。
[0099]实施例二:
[0100]如图7所示，图7为本发明终端的一实施例的功能模块示意图。需要强调的是，对本领域的技术人员来说，图7所示功能模块图仅仅是一个较佳实施例的示例图，本领域的技术人员围绕图7所示的移动终端的曝光装置的功能模块，可轻易进行新的功能模块的补充;各功能模块的名称是自定义名称，仅用于辅助理解该移动终端的曝光装置的各个程序功能块，不用于限定本发明的技术方案，本发明技术方案的核心是，各自定义名称的功能模块所要达成的功能。
[0101]本发明实施例的终端，如图7所示，所述终端包括如上述实施例一中所述的实现全局曝光的CMOS装置400，所述终端还包括:控制单元410，用于对加载于电子薄膜上的电流进行电流变化的控制，使所述电子薄膜在感应到电流变化时其透光性能随所述电流变化对应发生改变;其中，控制电子薄膜处于掉电状态，以进行全局曝光，以及在曝光时长到达时，控制电子薄膜重新上电;及数据读取单元420，用于逐行读取各个像素点的曝光数据。
[0102]在本发明实施例一实施方式中，所述控制单元，还用于在所述曝光数据读取完毕时，控制所述电子薄膜掉电。
[0103]在本发明实施例一实施方式中，所述电子薄膜在掉电状态下为透明状态，以使从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜能入射到基板上;所述电子薄膜在上电状态下为非透光状态，以使从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜的遮挡不能入射到基板上。
[0104]实施例三:
[0105]本发明实施例的终端，所述终端包括:存储器和处理器;其中，所述存储器中包含计算机可执行代码，用于实现上述实施例的识别信息的信息相互转换方法;所述处理器可以通过存储器中包含的计算机可执行代码来实现识别信息的信息相互转换方案。
[0106]终端可以为PC这种电子设备，还可以为如PAD，平板电脑，手提电脑这种便携电子设备、还可以为如手机这种智能移动终端，不限于这里的描述。其中，对于用于所述处理器而言，在执行处理时，可以采用微处理器、中央处理器(CPU，Central Processing Unit)、数字信号处理器(DSP，Digital Singnal Processor)或可编程逻辑阵列(FPGA,Field —Programm所able Gate Array)实现。
[0107]该终端作为硬件实体Sll的一个示例如图8所示。所述装置包括处理器21、存储器22以及至少一个外部通信接口 23;所述处理器21、存储器22以及至少一个外部通信接口 23均通过总线24连接。
[0108]实施例四:
[0109]基于上述实施一-三所述的CMOS装置，终端及其硬件结构描述，本发明实施例提出了一种曝光控制方法，所述方法应用于包含实现全局曝光的CMOS装置的终端中，所述装置包括:互补金属氧化物半导体CMOS图像传感器、位于所述CMOS图像传感器下方的基板，在所述CMOS图像传感器与所述基板之间设置有一层电子薄膜，从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜透光处理后入射到基板上，使入射到基板上的光线量随所述透光处理发生改变。
[0110]如图9所示，本发明实施例的曝光控制方法，包括:
[0111]步骤501、对加载于电子薄膜上的电流进行电流变化的控制，使所述电子薄膜在感应到电流变化时其透光性能随所述电流变化对应发生改变。
[0112]其中，控制电子薄膜处于掉电状态，以进行全局曝光，以及在曝光时长到达时，控制电子薄膜重新上电；
[0113]步骤502、逐行读取各个像素点的曝光数据。
[0114]采用本发明实施例，通过在所述CMOS图像传感器与所述基板之间设置有一层电子薄膜，且通过控制加载于电子薄膜上电流的变化来实现电子薄膜的透光性，使得所述电子薄膜在掉电状态下为透明状态，以使从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜能入射到基板上;使得所述电子薄膜在上电状态下为非透光状态，以使从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜的遮挡不能入射到基板上。
[0115]在本发明实施例一实施方式中，所述方法还包括:在所述曝光数据读取完毕时，控制所述电子薄膜掉电。
[0116]在本发明实施例一实施方式中，所述电子薄膜在掉电状态下为透明状态，以使从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜能入射到基板上;所述电子薄膜在上电状态下为非透光状态，以使从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜的遮挡不能入射到基板上。
[0117]在本发明实施例一实施方式中，所述电子薄膜为一个电子黑卡或多个电子黑卡；所述电子薄膜为一个电子黑卡时，所述电子黑卡的一个完整点阵区域对应于所述CMOS图像传感器的图像区域;所述电子薄膜为多个电子黑卡时，每个电子黑卡都具备各自的点阵区域，所述多个电子黑卡组合构成的一个完整点阵区域对应于所述CMOS图像传感器的图像区域。
[0118]这里需要指出的是:以上终端实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果，因此不做赘述。对于本发明终端实施例中未披露的技术细节，请参照本发明方法实施例的描述而理解，为节约篇幅，因此不再赘述。
[0119]应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0120]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。
[0121]在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如:多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
[0122]上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元;既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上;可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0123]另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
[0124]本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(Read Only Memory，R0M)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0125]或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例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中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:移动存储设备、R0M、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0126]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种实现全局曝光的CMOS装置，其特征在于，所述装置包括:互补金属氧化物半导体CMOS图像传感器、位于所述CMOS图像传感器下方的基板； 在所述CMOS图像传感器与所述基板之间设置有一层电子薄膜，从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜透光处理后入射到基板上，使入射到基板上的光线量随所述透光处理发生改变。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电子薄膜的透光性在感应到电流变化时随所述电流变化对应发生改变； 所述电子薄膜在掉电状态下为透明状态； 所述电子薄膜在上电状态下为非透光状态。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电子薄膜为一个电子黑卡或多个电子黑卡； 所述电子薄膜为一个电子黑卡时，所述电子黑卡的一个完整点阵区域对应于所述CMOS图像传感器的图像区域； 所述电子薄膜为多个电子黑卡时，每个电子黑卡都具备各自的点阵区域，所述多个电子黑卡组合构成的一个完整点阵区域对应于所述CMOS图像传感器的图像区域。4.一种终端，其特征在于，所述终端包括如权利要求1-3任一项所述的实现全局曝光的CMOS装置； 所述终端还包括: 控制单元，用于对加载于电子薄膜上的电流进行电流变化的控制，使所述电子薄膜在感应到电流变化时其透光性能随所述电流变化对应发生改变;其中，控制电子薄膜处于掉电状态，以进行全局曝光，以及在曝光时长到达时，控制电子薄膜重新上电； 数据读取单元，用于逐行读取各个像素点的曝光数据。5.根据权利要求4所述的终端，其特征在于，所述控制单元，还用于在所述曝光数据读取完毕时，控制所述电子薄膜掉电。6.根据权利要求4所述的终端，其特征在于，所述电子薄膜在掉电状态下为透明状态，以使从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜能入射到基板上； 所述电子薄膜在上电状态下为非透光状态，以使从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜的遮挡不能入射到基板上。7.—种曝光控制方法，其特征在于，所述方法应用于包含实现全局曝光的CMOS装置的终端中，所述装置包括:互补金属氧化物半导体CMOS图像传感器、位于所述CMOS图像传感器下方的基板，在所述CMOS图像传感器与所述基板之间设置有一层电子薄膜，从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜透光处理后入射到基板上，使入射到基板上的光线量随所述透光处理发生改变； 所述方法包括: 对加载于电子薄膜上的电流进行电流变化的控制，使所述电子薄膜在感应到电流变化时其透光性能随所述电流变化对应发生改变;其中，控制电子薄膜处于掉电状态，以进行全局曝光，以及在曝光时长到达时，控制电子薄膜重新上电； 逐行读取各个像素点的曝光数据。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 在所述曝光数据读取完毕时，控制所述电子薄膜掉电。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电子薄膜在掉电状态下为透明状态，以使从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜能入射到基板上； 所述电子薄膜在上电状态下为非透光状态，以使从所述CMOS图像传感器投射进来的光线经由所述电子薄膜的遮挡不能入射到基板上。10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电子薄膜为一个电子黑卡或多个电子黑卡； 所述电子薄膜为一个电子黑卡时，所述电子黑卡的一个完整点阵区域对应于所述CMOS图像传感器的图像区域； 所述电子薄膜为多个电子黑卡时，每个电子黑卡都具备各自的点阵区域，所述多个电子黑卡组合构成的一个完整点阵区域对应于所述CMOS图像传感器的图像区域。
【文档编号】H04N5/235GK105979177SQ201610281549
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】谢书勋
【申请人】努比亚技术有限公司