图像传感器和电子设备制造技术

提供一种图像传感器和电子设备，能够提高图像传感器的性能。该图像传感器，包括：滤光单元阵列，包括多个滤光单元组，该多个滤光单元组中每个滤光单元组包括2个白色滤光单元和2个彩色滤光单元集合，其中，每个彩色滤光单元集合与每个白色滤光单元的面积相等，且每个彩色滤光单元集合中包括4个彩色滤光单元；像素单元阵列，包括多个像素单元，该像素单元阵列位于该滤光单元阵列下方，该像素单元阵列中多个像素单元与该滤光单元阵列中多个滤光单元一一对应。通过本申请实施例的方案，在保证图像色彩信息的同时，还能提升图像动态范围以及进光量，进而提升图像传感器的性能。进而提升图像传感器的性能。进而提升图像传感器的性能。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器和电子设备
[0001]本申请要求2020年5月15日提交中国专利局、申请号为202010410639.2、专利技术名称为“图像传感器和电子设备”的中国专利技术申请的优先权，其全部内容通过应用结合在本申请中。


[0002]本申请涉及传感器领域，并且更具体地，涉及一种图像传感器和电子设备。

技术介绍

[0003]图像传感器是一种将光学图像转换为数字信号的电子装置，其通常包括由多个像素单元组成的像素单元阵列，像素单元阵列中的每个像素单元用于形成图像中的一个像素值。为了使得图像传感器能够采集彩色图像，可以在像素单元上方设置彩色滤光片(color filter，CF)，使得像素单元可以接收特定颜色的光信号，形成对应于该特定颜色光信号的像素值。
[0004]但在设置彩色滤光片的同时，每个像素单元接收的光量变少，造成图像信噪比(signal-to-noise ratio，SNR)变小，影响图像质量。且若图像传感器应用于移动设备中，该图像传感器尺寸受限，对应的像素单元阵列的感光面积也受限，所以在低光照环境下，图像质量将会进一步受限。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种图像传感器和电子设备，旨在解决低光照环境下，图像质量下降的问题。
[0006]第一方面，提供一种图像传感器，包括：滤光单元阵列，包括多个滤光单元组，该多个滤光单元组中每个滤光单元组包括2个白色滤光单元和2个彩色滤光单元集合，其中，每个彩色滤光单元集合与每个白色滤光单元的面积相等，且每个彩色滤光单元集合中包括4个彩色滤光单元；像素单元阵列，包括多个像素单元，该像素单元阵列位于该滤光单元阵列下方，该像素单元阵列中多个像素单元与该滤光单元阵列中多个滤光单元一一对应。
[0007]通过本申请实施例的方案，由于每个滤光单元组中，同时包括白色滤光单元以及彩色滤光单元，其中，1个白色滤光单元的面积为4个彩色滤光单元面积之和，在保证图像色彩信息的同时，还能提升图像动态范围以及进光量，进而提升图像质量。另外，在后续图像处理过程中，能够减小像素数据量，能够提升图像处理速度以进一步提升图像传感器性能。
[0008]在一些可能的实施方式中，该滤光单元组包括不同颜色的第一彩色滤光单元、第二彩色滤光单元和第三彩色滤光单元，该第一彩色滤光单元的数量与该第二彩色滤光单元与该第三彩色滤光单元的数量之和相等。
[0009]在一些可能的实施方式中，在该滤光单元组中，该第二彩色滤光单元的数量与该第三彩色滤光单元的数量相等。
[0010]在一些可能的实施方式中，在该滤光单元组中，该2个白色滤光单元共顶角相邻设
置，且该2个彩色滤光单元集合共顶角相邻设置。
[0011]在一些可能的实施方式中，在该2个彩色滤光单元集合中，第一彩色滤光单元集合包括2个该第一彩色滤光单元和2个该第二彩色滤光单元，第二彩色滤光单元集合包括2个该第一彩色滤光单元和2个该第三彩色滤光单元。
[0012]在一些可能的实施方式中，在每个彩色滤光单元集合中，相同颜色的彩色滤光单元共顶角相邻设置。
[0013]在一些可能的实施方式中，在该2个彩色滤光单元集合中，相同颜色的彩色滤光单元的相对位置关系相同。
[0014]在一些可能的实施方式中，在该滤光单元组中，一条对角线上设置有4个该第一彩色滤光单元，另一条对角线上设置有2个该白色滤光单元。
[0015]在一些可能的实施方式中，在该滤光单元组中，一条对角线上设置有2个共顶角相邻的该第二彩色滤光单元以及2个共顶角相邻的该第三彩色滤光单元，另一条对角线上设置有2个白色滤光单元。
[0016]在一些可能的实施方式中，在每个彩色滤光单元集合中，相同颜色的彩色滤光单元共边相邻设置。
[0017]在一些可能的实施方式中，在该2个彩色滤光单元集合中，相同颜色的彩色滤光单元的相对位置关系不同。
[0018]在一些可能的实施方式中，在该滤光单元组中，一条对角线上依次设置有1个该第二彩色滤光单元，2个共顶角相邻的该第一彩色滤光单元以及1个该第三彩色滤光单元，另一条对角线上设置有2个该白色滤光单元。
[0019]在一些可能的实施方式中，在该2个彩色滤光单元集合中，第一彩色滤光单元集合包括4个该第一彩色滤光单元，第二彩色滤光单元集合包括2个该第二彩色滤光单元和2个该第三彩色滤光单元。
[0020]在一些可能的实施方式中，在该第二彩色滤光单元集合中，相同颜色的彩色滤光单元共边相邻设置。
[0021]在一些可能的实施方式中，在该滤光单元组中，一条对角线上依次设置有2个共顶角相邻的该第一彩色滤光单元，1个该第二彩色滤光单元以及1个该第三彩色滤光单元，另一条对角线上设置有2个该白色滤光单元。
[0022]在一些可能的实施方式中，该第一彩色滤光单元、该第二彩色滤光单元以及该第三彩色滤光单元用于分别通过三种颜色的光信号，该三种颜色的光信号波段覆盖可见光波段。
[0023]在一些可能的实施方式中，该第一彩色滤光单元、该第二彩色滤光单元以及该第三彩色滤光单元的颜色分别为红、绿、蓝、青、品红、黄中的三种颜色。
[0024]在一些可能的实施方式中，该第一彩色滤光单元为绿色滤光单元、该第二彩色滤光单元和该第三彩色滤光单元分别为红色滤光单元和蓝色滤光单元。
[0025]在一些可能的实施方式中，该图像传感器还包括：微透镜阵列，包括多个微透镜，该微透镜阵列位于该滤光单元阵列上方，用于将拍摄对象返回的光信号汇聚至该滤光单元阵列，其中，该微透镜阵列中的多个微透镜与该滤光单元阵列中的多个滤光单元一一对应。
[0026]在一些可能的实施方式中，该微透镜阵列中第一微透镜对应于该滤光单元阵列中
的白色滤光单元，该微透镜阵列中第二微透镜对应于该滤光单元阵列中的彩色滤光单元；其中，该第一微透镜的半径为该第二微透镜的半径的2倍。
[0027]在一些可能的实施方式中，其特征在于，该像素单元阵列中白色像素单元对应于该滤光单元阵列中的白色滤光单元，该像素单元阵列中彩色像素单元对应于该滤光单元阵列中的彩色滤光单元；其中，该第一像素单元的面积为该第二像素单元的面积的4倍。
[0028]在一些可能的实施方式中，该像素单元阵列中的彩色像素单元的像素值用于生成该拍摄对象的第一图像数据，该像素单元阵列中的白色像素单元的像素值用于生成拍摄对象的第二图像数据，该第一图像数据和该第二图像数据用于合成该拍摄对象的目标图像；其中，该白色像素单元为对应于该白色滤光单元的像素单元，该彩色像素单元为对应于该彩色滤光单元的像素单元。
[0029]在一些可能的实施方式中，该像素单元阵列中的彩色像素单元的像素值用于通过数据处理生成拜耳Bayer格式的第一图像数据。
[0030]在一些可能的实施方式中，该第一图像数据的分辨率为该像素单元阵列的分辨率的一半。
[0031]在一些可能的实施方式中，该第二图像数据和该第一图像数据的分辨率相同；或者，该第二图像数据的分辨率为该第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：滤光单元阵列，包括多个滤光单元组，所述多个滤光单元组中每个滤光单元组包括2个白色滤光单元和2个彩色滤光单元集合，其中，每个彩色滤光单元集合与每个白色滤光单元的面积相等，且每个彩色滤光单元集合中包括4个彩色滤光单元；像素单元阵列，包括多个像素单元，所述像素单元阵列位于所述滤光单元阵列下方，所述像素单元阵列中多个像素单元与所述滤光单元阵列中多个滤光单元一一对应。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述滤光单元组包括不同颜色的第一彩色滤光单元、第二彩色滤光单元和第三彩色滤光单元，所述第一彩色滤光单元的数量与所述第二彩色滤光单元与所述第三彩色滤光单元的数量之和相等。3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，在所述滤光单元组中，所述第二彩色滤光单元的数量与所述第三彩色滤光单元的数量相等。4.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，在所述滤光单元组中，所述2个白色滤光单元共顶角相邻设置，且所述2个彩色滤光单元集合共顶角相邻设置。5.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，在所述2个彩色滤光单元集合中，第一彩色滤光单元集合包括2个所述第一彩色滤光单元和2个所述第二彩色滤光单元，第二彩色滤光单元集合包括2个所述第一彩色滤光单元和2个所述第三彩色滤光单元。6.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，在每个彩色滤光单元集合中，相同颜色的彩色滤光单元共顶角相邻设置。7.根据权利要求6所述的图像传感器，其特征在于，在所述2个彩色滤光单元集合中，相同颜色的彩色滤光单元的相对位置关系相同。8.根据权利要求7所述的图像传感器，其特征在于，在所述滤光单元组中，一条对角线上设置有4个所述第一彩色滤光单元，另一条对角线上设置有2个所述白色滤光单元。9.根据权利要求7所述的图像传感器，其特征在于，在所述滤光单元组中，一条对角线上设置有2个共顶角相邻的所述第二彩色滤光单元以及2个共顶角相邻的所述第三彩色滤光单元，另一条对角线上设置有2个白色滤光单元。10.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，在每个彩色滤光单元集合中，相同颜色的彩色滤光单元共边相邻设置。11.根据权利要求10所述的图像传感器，其特征在于，在所述2个彩色滤光单元集合中，相同颜色的彩色滤光单元的相对位置关系不同。12.根据权利要求11所述的图像传感器，其特征在于，在所述滤光单元组中，一条对角线上依次设置有1个所述第二彩色滤光单元，2个共顶角相邻的所述第一彩色滤光单元以及1个所述第三彩色滤光单元，另一条对角线上设置有2个所述白色滤光单元。13.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，在所述2个彩色滤光单元集合中，第一彩色滤光单元集合包括4个所述第一彩色滤光单元，第二彩色滤光单元集合包括2个所述第二彩色滤光单元和2个所述第三彩色滤光单元。14.根据权利要求13所述的图像传感器，其特征在于，在所述第二彩色滤光单元集合中，相同颜色的彩色滤光单元共边相邻设置。15.根据权利要求14所述的图像传感器，其特征在于，在所述滤光单元组中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：程祥，王迎磊，张玮，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：