【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电子设备，尤其涉及一种图像传感器、摄像头模组、电子设备及显示装置。
技术介绍
1、目前，彩色滤光片(color filter，cf)广泛应用于光学设备中，例如应用于图像传感器或显示装置中，彩色滤光片只能透射一种颜色的光并过滤其它颜色的光，这样就会导致光子的利用率较低。因此，一些图像传感器中会使用分束器替代彩色滤光片，自然光经过分束器后直接得到红光r、绿光g和蓝光b，分束器不会过滤光子，以提高光子的利用率。
2、现有图像传感器中的光电转换单元的排列方式通常采用bayer排列或quad bayer排列，这就要求入射到光电转换单元上的光束需要沿两个方向排列。但是，现有的一维分束器只能实现一个方向的光线分解，难以实现光束的bayer排列，会影响后端图像处理器对图像的处理，诸如算法、颜色还原等。若使用二维分束器，又会存在结构设计困难、工艺难度大，良率低的问题。
技术实现思路
1、本申请的实施例提供一种图像传感器、摄像头模组、电子设备及显示装置。本申请中的图像传感器可以满足提高光利率的要求，图像传感器中的分光结构既可以适用光电转换单元的排列方式，还满足便于设计加工难度低的要求。
2、为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：
3、第一方面，本申请一些实施例提供一种图像传感器，该图像传感器包括分光结构，分光结构包括第一分光结构和第二分光结构，将经过的光束进行分光形成沿第一方向依次排列的第一颜色光束、第二颜色光束和第三颜色光束。
4、
5、光电转换元件，位于分光结构的出光侧，光电转换元件用于接收分光结构出射的光束且将接收的光束转换成电信号。
6、如此一来，本实施例中的分光结构通过设置两级分光结构，即第一分光结构和第二分光结构，实现对光线分成沿两个方向排列的光束，即沿第一方向排列的第一颜色光束和第三颜色光束，以及沿第二方向排列的第一部分光束和第二部分光束，第一颜色光束、第三颜色光束、第一部分光束和第二部分光束组成2*2的矩形阵列光束，矩形阵列光束可以与bayer排列的光电转换单元相对应，以适应现有的bayer排列的光电转换单元。进一步的，第一分光结构与第二分光结构都是一维分光结构，分光结构不会具有二维分光结构或多维分光结构的结构复杂，工艺难度大，良品率低的问题。
7、并且，分光结构是对白光分成四个光束，即第一颜色光束、第三颜色光束、第一部分光束和第二部分光束，并不会对经过其的白光进行过滤，也就是白光经过分光结构前后的光子量不会减少，有利于提高图像传感器的光利用率。
8、在一种可能的实现方式中，第二分光结构包括第一导光部，第一导光部具有朝向第一分光结构的第一进光端，第一进光端的端面与第一分光结构的用于出射第二颜色光束的表面相对。第一进光端用于接收第二颜色光，以将第二颜色光传输至相应分光通道内，以便于对第二颜色光进行分光。
9、第二分光结构还包括第二导光部和第三导光部，第一导光部还具有第一出光端，第二导光部、第三导光部与第一出光端相连通。第二导光部具有第二出光端，第三导光部具有第三出光端，第二出光端、第三出光端的排列方向为第二方向。
10、这样一来，第一颜色光束、第三颜色光束、第一部分光束和第二部分光束组成沿第一方向、第二方向排列的子光束矩形阵列，以提高光束与现有常用的光电转换单元的适配性，也就是经由分光结构的子光束矩形阵列与光电转换单元的矩形阵列相对应。
11、在一种可能的实现方式中，第一导光部、第二导光部、第三导光部形成y型结构。y型分束器的结构简单，便于将经过的光束分成均等的两束光，有利于实现形成子光束矩形阵列。
12、在一种可能的实现方式中，第一分光结构的折射率、第二分光结构的折射率、小于或者等于1.2。这样一来，能够实现对入射光的高效分光和投射，从而提高了图像传感器的光学效率和信噪比。二氧化钛、氮化镓、氯化硅是一些具有高折射率和低损耗的材料，它们可以有效地改变入射光的折射率和相位延迟，从而实现对入射光的不同程度和方向的偏折，并且可以将其投射到相应的光电转换单元上，从而实现对入射光的最小损耗和最大利用。
13、在一种可能的实现方式中，第一分光结构包括多个分光部，多个分光部沿第二方向间隔排列；分光部包括第一分光部和第二分光部，第一分光部、第二分光部沿第一方向间隔排列。光束经过第一分光结构后可以形成沿第一方向间隔排列的第一颜色光束、第二颜色光束、第三颜色光束和第三颜色光束。
14、在一种可能的实现方式中，光电转换元件在第一方向上的宽度为w3，第一分光部在第一方向上的宽度为w1，w3与w1的比值大于或者等于6，且小于或者等于64。第二分光部在第一方向上的宽度为w2，w3与w2的比值大于或者等于3.4，且小于或者等于32。
15、在一种可能的实现方式中，第一分光部在第一方向上的宽度大于或者等于50纳米，且小于或者等于200纳米。第二分光部在第一方向上的宽度大于或者等于100纳米，且小于或者等于350纳米。如此一来，第一分光部和第二分光部的尺寸保持在上述范围内时，光束经过第一分光结构后可以形成沿第一方向间隔排列的第一颜色光束、第二颜色光束、第三颜色光束和第三颜色光束。
16、在一种可能的实现方式中，第一分光结构的高度与第二分光结构的高度相等。如此一来，能够实现对入射光的均匀分光和投射，从而提高了图像传感器的色彩均衡和亮度均衡。并且这样一来，第一分光部与第二分光部对入射光的折射率和相位延迟也相同，从而实现对入射光的等角度和等强度的偏折，并且可以将其投射到相应的光电转换单元，从而实现对入射光的均匀采样和分析。
17、第一分光部与第二分光部的高度设置为相同，能够实现对入射光的简单分光和投射，从而提高了图像传感器的制作简便性和可靠性。由于第一分光部与第二分光部的高度相同时，它们可以用相同的材料和工艺进行制作，并且可以降低了第一分光结构的制作难度和成本。
18、在一种可能的实现方式中，光电转换元件在第一方向上的宽度为w3，第一分光部的高度为l1，w3与l1的比值大于或者等于0.6，且小于或者等于6.4。
19、在一种可能的实现方式中，第一分光结构的高度、第二分光结构的高度大于或者等于500纳米，且小于或者等于2000纳米。如此一来，第一分光部和第二分光部的尺寸保持在上述范围内时，光束经过第一分光结构后可以形成沿第一方向间隔排列的第一颜色光束、第二颜色光束、第三颜色光束和第三颜色光束。
20、在一种可能的实现方式中，第一分光部的材质、第二分光部的材质为氮化硅、二氧化钛或者氮化镓。二氧本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第二分光结构包括第一导光部，所述第一导光部具有朝向所述第一分光结构的第一进光端，所述第一进光端的端面与所述第一分光结构的用于出射所述第二颜色光束的表面相对；
3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述第一导光部、所述第二导光部、所述第三导光部形成Y型结构。
4.根据权利要求1-3任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述第一分光结构包括多个分光部，多个所述分光部沿所述第二方向间隔排列；
5.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述光电转换元件在第一方向上的宽度为W3，所述第一分光部在第一方向上的宽度为W1，W3与W1的比值大于或者等于6，且小于或者等于64；
6.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，所述第一分光部在第一方向上的宽度大于或者等于50纳米，且小于或者等于200纳米；
7.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述第一分光部的高度与所述第二分光部的高度相等。
8.根据
9.根据权利要求8所述的图像传感器，其特征在于，所述第一分光部的高度、所述第二分光部的高度大于或者等于500纳米，且小于或者等于2000纳米。
10.根据权利要求1-3任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述第一分光结构的折射率、所述第二分光结构的折射率大于或者等于2，且小于或者等于4。
11.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述第一分光部的材质、所述第二分光部的材质为氮化硅、二氧化钛或者氮化镓。
12.根据权利要求1-3任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述光电转换元件包括第一光电转换单元、第二光电转换单元、第三光电转换单元和第四光电转换单元，所述第一光电转换单元、所述第四光电转换单元沿所述第一方向排列，所述第二光电转换单元、所述第三光电转换单元沿所述第二方向排列，且所述第二光电转换单元、所述第三光电转换单元分别位于所述参考面的两侧；
13.根据权利要求11所述的图像传感器，其特征在于，所述光电转换元件在第一方向上的宽度大于或等于1200纳米，且小于或者等于3200纳米。
14.根据权利要求1-3任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括滤光部，所述滤光部位于所述分光结构与所述光电转换元件之间。
15.根据权利要求1-3任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括聚光部，所述聚光部位于所述第一分光结构的入光侧。
16.根据权利要求15所述的图像传感器，其特征在于，所述聚光部为微透镜，所述微透镜呈圆柱状。
17.根据权利要求1-3任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述第一颜色光束为蓝光，所述第二颜色光束为绿光，所属第三颜色光束为红光。
18.一种摄像头模组，其特征在于，包括：
19.一种电子设备，其特征在于，包括：
20.一种显示装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第二分光结构包括第一导光部，所述第一导光部具有朝向所述第一分光结构的第一进光端，所述第一进光端的端面与所述第一分光结构的用于出射所述第二颜色光束的表面相对；
3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述第一导光部、所述第二导光部、所述第三导光部形成y型结构。
4.根据权利要求1-3任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述第一分光结构包括多个分光部，多个所述分光部沿所述第二方向间隔排列；
5.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述光电转换元件在第一方向上的宽度为w3，所述第一分光部在第一方向上的宽度为w1，w3与w1的比值大于或者等于6，且小于或者等于64；
6.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，所述第一分光部在第一方向上的宽度大于或者等于50纳米，且小于或者等于200纳米；
7.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述第一分光部的高度与所述第二分光部的高度相等。
8.根据权利要求7所述的图像传感器，其特征在于，所述光电转换元件在第一方向上的宽度为w3，所述第一分光部的高度为l1，w3与l1的比值大于或者等于0.6，且小于或者等于6.4。
9.根据权利要求8所述的图像传感器，其特征在于，所述第一分光部的高度、所述第二分光部的高度大于或者等于500纳米，且小于或者等于2000纳米。
10.根据权利要求1-3任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述第一分光结构的折射...
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