CN112261264A - 图像传感器、摄像头组件和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种图像传感器、摄像头组件和电子设备。所述图像传感器包括像素阵列，所述像素阵列包括多个最小重复单元，每个所述最小重复单元包括多个子单元，每个所述子单元包括至少一个彩色感光像素和至少一个全色感光像素；每个所述最小重复单元中的至少一个感光像素能够接收红外光线。如此，由于每个最小重复单元中的至少一个感光像素能够接收红外光线，因此，通过红外光线能够提高图像传感器的进光量，从而提高图像传感器生成的图像的信噪比。另外，红外光线在雾霾天气中的透过率比较高，因此可以提高图像传感器在雾霾天气中的成像清晰度，进而达到去雾的效果。
Description
技术领域
本申请涉及成像技术领域，特别涉及一种图像传感器、摄像头组件和电子设备。
背景技术
手机等电子设备中往往装配有摄像头，以实现拍照功能。摄像头中设置有图像传感器。为了实现彩色图像的采集，图像传感器中通常会设置以拜耳(Bayer)阵列形式排布的滤光片阵列，以使得图像传感器中的多个像素能够接收穿过对应的滤光片的光线，从而生成具有不同色彩通道的像素信号。图像传感器在低亮环境中的感光能力较差，从而难以获得清晰度较高的图像。
发明内容
本申请提供了一种图像传感器、摄像头组件和电子设备。
本申请实施方式的图像传感器包括像素阵列，所述像素阵列包括多个最小重复单元，每个所述最小重复单元包括多个子单元，每个所述子单元包括至少一个彩色感光像素和至少一个全色感光像素；每个所述最小重复单元中的至少一个感光像素能够接收红外光线。
本申请实施方式的摄像头组件包括镜头和以上实施方式所述的图像传感器，所述图像传感器能够接收穿过所述镜头的光线。
本申请实施方式的电子设备包括壳体和以上实施方式所述的摄像头组件。
在本申请实施方式的一种图像传感器、摄像头组件和电子设备中，由于每个最小重复单元中的至少一个感光像素能够接收红外光线，因此，通过红外光线能够提高图像传感器的进光量，从而提高图像传感器生成的图像的信噪比。另外，红外光线在雾霾天气中的透过率比较高，因此可以提高图像传感器在雾霾天气中的成像清晰度，进而达到去雾的效果。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1至图43是本申请某些实施方式的最小重复单元的示意图；
图44是本申请某些实施方式的电子设备的结构示意图；
图45和图46是本申请某些实施方式的像素量子效率的示意图。
主要特征附图标记：
电子设备1000；
摄像头组件100、壳体200；
图像传感器10、像素阵列11、最小重复单元12、子单元13、彩色感光像素131、彩色IR感光像素132、全色感光像素133、全色IR感光像素134；
镜头20。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其它工艺的应用和/或其它材料的使用。
需要指出的是，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“内”、“外”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
本申请实施方式的图像传感器10包括像素阵列11，像素阵列11包括多个最小重复单元12，每个最小重复单元12包括多个子单元13，每个子单元13包括至少一个彩色感光像素131和至少一个全色感光像素133；每个最小重复单元12中的至少一个感光像素能够接收红外光线。
图1至图44是本申请某些实施方式的像素阵列11中的感光像素的排布示意图。感光像素包括两类，一类为全色感光像素133，另一类为彩色感光像素131。像素阵列11包括多个最小重复单元12，每个最小重复单元12包括多个子单元13，图1至图44仅示出了由四个子单元13所组成的一个最小重复单元12中的多个感光像素的排布，在其他例子中，每个最小重复单元12中的子单元13的数量还可以是两个、三个、五个、十个等，在此不作限制。对图1至图44所示的四个子单元13所组成的最小重复单元12在行和列上多次复制，即可形成像素阵列11。每个子单元13内包括至少一个全色感光像素133及至少一个彩色感光像素131。其中，在每个子单元13中，全色感光像素133与彩色感光像素131可以交替设置；或者，在每个子单元13中，处于同一行的多个感光像素可以具有相同的颜色通道；或者，在每个子单元13中，处于同一列的多个感光像素可以具有相同的颜色通道；或者，在每个最小重复单元12中，处于同一行且具有相同的颜色通道的多个感光像素与处于同一列且具有相同的颜色通道多个感光像素可以交替设置；或者，在每个子单元13中，当全色感光像素133的数量为一个，彩色感光像素131的数量为多个时，全色感光像素133可以位于该子单元13中的任意位置；或者，在每个子单元13中，当全色感光像素133的数量为多个，彩色感光像素131的数量为一个时，彩色感光像素131可以位于该子单元13中的任意位置。
具体地，让感光像素能够接收红外光线可以通过在彩色感光像素131和全色感光像素133上添加红外(Infrared Red，IR)滤色片增加红外波段的透过率的方式来实现，通过该方式能够接收红外光线的彩色感光像素131包括IR，称为彩色IR感光像素132，通过该方式能够接收红外光线的全色感光像素133包括IR，称为全色IR感光像素134(下文中也可以称作W+IR)。此外，全色感光像素133也可以包含紫外波段的光去增强图像的信噪比。
如此，由于每个最小重复单元12中的至少一个感光像素能够接收红外光线，因此，通过红外光线能够提高图像传感器10的进光量，从而提高图像传感器10生成的图像的信噪比。另外，红外光线在雾霾天气中的透过率比较高，因此可以提高图像传感器10在雾霾天气中的成像清晰度，进而达到去雾的效果。
在每个子单元13中，全色感光像素133与彩色感光像素131交替设置。
具体地，例如，请参阅图1，图1为本申请一个实施例的最小重复单元12中感光像素的排布示意图。其中，最小重复单元12为4行4列16个感光像素，每个子单元13为2行2列四个感光像素。排布方式为：
W表示全色感光像素133；A表示多个彩色感光像素131中的第一颜色感光像素；B表示多个彩色感光像素131中的第二颜色感光像素；C表示多个彩色感光像素131中的第三颜色感光像素。
如图1所示，子单元13的类别包括三类。其中，第一类子单元UA包括多个全色感光像素133和多个第一颜色感光像素A；第二类子单元UB包括多个全色感光像素133和多个第二颜色感光像素B；第三类子单元UC包括多个全色感光像素133和多个第三颜色感光像素C。每个最小重复单元12包括四个子单元13，分别为一个第一类子单元UA、两个第二类子单元UB及一个第三类子单元UC。其中，一个第一类子单元UA与一个第三类子单元UC设置在第一对角线方向D1(例如图1中左上角和右下角连接的方向)，两个第二类子单元UB设置在第二对角线方向D2(例如图1中右上角和左下角连接的方向)。第一对角线方向D1与第二对角线方向D2不同。例如，第一对角线和第二对角线垂直。
需要说明的是，在其他实施方式中，第一对角线方向D1也可以是右上角和左下角连接的方向，第二对角线方向D2也可以是左上角和右下角连接的方向。另外，这里的“方向”并非单一指向，可以理解为指示排布的“直线”的概念，可以有直线两端的双向指向。下文中对第一对角线方向D1及第二对角线方向D2的解释与此处相同。
在一种实施方式中，子单元13可以采用拜耳阵列(RGGB)，即UA、UB、UC采用R、G、B像素，每个最小重复单元12包括四个子单元13，分别为一个R像素、两个G像素及一个B像素。在其他实施方式中，子单元13也可以采用RYYB、CMYK等其他类型的滤色阵列。
又例如，请参阅图2，图2为本申请另一个实施例的最小重复单元12中感光像素的排布示意图。其中，最小重复单元12为4行4列16个感光像素，每个子单元13为2行2列四个感光像素。排布方式为：
W表示全色感光像素133；A表示多个彩色感光像素131中的第一颜色感光像素；B表示多个彩色感光像素131中的第二颜色感光像素；C表示多个彩色感光像素131中的第三颜色感光像素。
图2所示的最小重复单元12中感光像素的排布与图1所示的最小重复单元12中感光像素的排布大致相同，其不同之处在于，图2中位于左下角的第二类子单元UB中的全色感光像素133与单颜色感光像素的交替顺序与图1中位于左下角的第二类子单元UB中的全色感光像素133与单颜色感光像素的交替顺序不一致。具体地，图1中位于左下角的第二类子单元UB中，第一行的感光像素的交替顺序为全色感光像素133、彩色感光像素131(即第二颜色感光像素B)，第二行的感光像素的交替顺序为单颜色感光像素(即第二颜色感光像素B)、全色感光像素133；而图2中位于左下角的第二类子单元UB中，第一行的感光像素的交替顺序为彩色感光像素131(即第二颜色感光像素B)、全色感光像素133，第二行的感光像素的交替顺序为全色感光像素133、彩色感光像素131(即第二颜色感光像素B)。
如图2所示，图2中的第一类子单元UA及第三类子单元UC中的全色感光像素133与单颜色感光像素的交替顺序与位于左下角的第二类子单元UB中的全色感光像W素与彩色感光像素131的交替顺序不一致。具体地，图2所示的第一类子单元UA及第三类子单元UC中，第一行的感光像素的交替顺序为全色感光像素133、彩色感光像素131，第二行的感光像素的交替顺序为彩色感光像素131、全色感光像素133；而图2所示的位于左下角的第二类子单元UB中，第一行的感光像素的交替顺序为彩色感光像素131(即第三颜色感光像素C)、全色感光像素133，第二行的感光像素的交替顺序为全色感光像素133、彩色感光像素131(即第三颜色感光像素C)。
因此，根据图1及图2所示，同一最小重复单元12中，不同子单元13内的全色感光像素133与彩色感光像素131的交替顺序可以是一致的(如图1所示)，也可以是不一致的(如图2所示)。
在某些实施方式中，每个子单元13中的至少一个彩色感光像素131能够接收红外光线。
由这种感光像素排列而成像素阵列11中，子单元13的全色感光像素133可以不包括IR，彩色感光像素131可以包括IR也可以不包括IR。
在每个子单元13包括四个感光像素的情况下，每个子单元13包括两个彩色感光像素131，则能接受红外光线的彩色IR感光像素132的个数为一个或两个。
例如在全色感光像素133与彩色感光像素131交替设置的情况下，一种像素排列方式可以为图3所示，全色感光像素133与彩色感光像素131交替设置，彩色感光像素131设置在子单元13内的左上角和右下角，两个彩色感光像素131中只有一个彩色IR感光像素132。也可以交换彩色IR感光像素132与彩色感光像素131的位置，如图4。还可以将彩色感光像素131设置在子单元13内的右上角和左下角，如图5。
若子单元13内两个彩色感光像素131均为彩色IR感光像素132，则一种像素排列可以为图6所示的排列方式，彩色感光像素131设置在子单元13内的左上角和右下角并均为彩色IR感光像素132。也可以将彩色IR感光像素132设置在子单元13内的右上角和左下角。
在某些实施方式中，每个子单元13中的至少一个全色感光像素133和至少一个彩色感光像素131能够接收红外光线。
由这种感光像素排列而成的像素阵列11中，子单元13的全色感光像素133可以包括IR也可以不包括IR，彩色感光像素131可以包括IR也可以不包括IR，其中W+IR像素最少有一个，最多是全部W像素都是W+IR；其中彩色IR感光像素132最少有一个，最多是全部彩色感光像素131都是彩色IR感光像素132。
在每个子单元13包括四个像素的情况下，每个子单元13包括两个彩色感光像素131，其中能接受红外光线的彩色IR感光像素132的个数为一个或两个，全色IR感光像素134的个数也为一个或两个。
例如在全色感光像素133与彩色感光像素131交替设置的情况下，一种像素排列方式可以为图7所示，两个彩色感光像素131中有一个彩色IR感光像素132，两个全色感光像素133中有一个全色IR感光像素134，彩色IR感光像素132设置在左上角，全色IR感光像素134设置在左下角，也可以改变彩色IR感光像素132和全色IR感光像素134的位置，例如彩色IR感光像素132设置在左上角，全色IR感光像素134设置在右上角或彩色IR感光像素132设置在右下角，全色IR感光像素134设置在右上角或彩色IR感光像素132设置在右下角，全色IR感光像素134设置在左下角。还可以将彩色感光像素131设置在子单元13内的右上角和左下角，将全色感光像素133设置在子单元13的左上角和右下角。
若子单元13内两个全色感光像素133均为全色IR感光像素134，则一种像素排列可以为图8所示的排列方式，彩色IR感光像素132设置在左上角，全色IR感光像素134设置在左下角和右上角。也可以将彩色IR感光像素132设置在右下角，全色IR感光像素134设置在左下角和右上角。还可以将彩色感光像素131设置在子单元13内的右上角和左下角，将全色感光像素133设置在子单元13的左上角和右下角。
在另一种实施方式中，子单元13内包括两个彩色IR感光像素132和两个全色IR感光像素134，如图9，像素阵列11内的感光像素均可以接收红外光线(感光像素全都包括IR)。
在某些实施方式中，每个子单元13中的至少一个全色感光像素133能够接收红外光线。
由这种感光像素排列而成的像素阵列11中，子单元13的全色感光像素133可以包括IR也可以不包括IR，彩色感光像素131不包括IR，其中W+IR像素最少有一个，最多是全部W像素都是W+IR。
在每个子单元13包括四个像素的情况下，每个子单元13包括两个全色感光像素133，能接受红外光线的全色IR感光像素134的个数为一个或两个。
例如在全色感光像素133与彩色感光像素131交替设置的情况下，一种像素排列方式可以为图10所示，两个全色感光像素133中有一个全色IR感光像素134，全色IR感光像素134设置在子单元13左下角。也可以改变全色IR感光像素134的位置，将全色IR感光像素134设置在右上角。还可以将彩色感光像素131设置在子单元13内的右上角和左下角，将全色感光像素133设置在子单元13的左上角和右下角。
若两个全色感光像素133均为全色IR感光像素134，则子单元13的像素排列可以为图11所示的方式，也可以将彩色感光像素131设置在子单元13内的右上角和左下角，将全色感光像素133设置在子单元13的左上角和右下角。
在某些实施方式中，在每个子单元13中，全色感光像素133的数量为多个，彩色感光像素131的数量为一个。
例如，请参阅图12，图12为本申请还一个实施例的最小重复单元12中感光像素的排布示意图。其中，最小重复单元12为4行4列16个感光像素，每个子单元13为2行2列四个感光像素。排布方式为：
W表示全色感光像素133；A表示多个彩色感光像素131中的第一颜色感光像素；B表示多个彩色感光像素131中的第二颜色感光像素；C表示多个彩色感光像素131中的第三颜色感光像素。
如图12所示，每个子单元13的四个感光像素中仅包含一个彩色感光像素131。在每个最小重复单元12中，彩色感光像素131可以位于子单元13的任何位置(例如为图12所示的位于子单元13的左上角位置)。
如图12所示，子单元13的类别包括三类。其中，第一类子单元UA包括多个全色感光像素133和一个第一颜色感光像素A；第二类子单元UB包括多个全色感光像素133和一个第二颜色感光像素B；第三类子单元UC包括多个全色感光像素133和一个第三颜色感光像素C。每个最小重复单元12包括四个子单元13，分别为一个第一类子单元UA、两个第二类子单元UB及一个第三类子单元UC。其中，一个第一类子单元UA与一个第三类子单元UC设置在第一对角线方向D1，两个第二类子单元UB设置在第二对角线方向D2。第一对角线方向D1与第二对角线方向D2不同。例如，第一对角线和第二对角线垂直。
在某些实施方式中，每个子单元13中的至少一个彩色感光像素131能够接收红外光线。
由这种感光像素排列而成像素阵列11中，子单元13的全色感光像素133可以不包括IR，彩色感光像素131包括IR。
在每个子单元13包括四个感光像素的情况下，每个子单元13只包括一个彩色感光像素131，则该彩色感光像素131为彩色IR感光像素132。
例如在全色感光像素133的数量为多个，彩色感光像素131的数量为一个的情况下，一种像素排列方式可以为图13所示，彩色IR感光像素132设置在子单元13内的左上角，其他三个全色感光像素133均不包括IR。也可以改变彩色IR感光像素132的位置到左下角、右上角或右下角。
在某些实施方式中，每个子单元13中的至少一个全色感光像素133和至少一个彩色感光像素131能够接收红外光线。
由这种感光像素排列而成的像素阵列11中，子单元13的全色感光像素133可以包括IR也可以不包括IR，彩色感光像素131包括IR，其中W+IR像素最少有一个，最多是全部W像素都是W+IR。
在每个子单元13包括四个像素的情况下，每个子单元13包括三个全色感光像素133，全色IR感光像素134的个数为一个、两个或三个。
例如在全色感光像素133的数量为多个，彩色感光像素131的数量为一个的情况下，一种像素排列方式可以为图14所示，彩色感光像素131为彩色IR感光像素132，三个全色感光像素133中有一个全色IR感光像素134，彩色IR感光像素132设置在左上角，全色IR感光像素134设置在右下角，其他全色感光像素133均不包括IR。也可以改变彩色IR感光像素132和全色IR感光像素134的位置，例如彩色IR感光像素132设置在右上角、左下角或右下角，全色IR感光像素134设置在左上角、右上角或左下角。
若子单元13内三个全色感光像素133有两个为全色IR感光像素134，则一种像素排列可以为图15所示的排列方式，彩色IR感光像素132设置在左上角，全色IR感光像素134设置在左下角和右下角。也可以改变彩色IR感光像素132和全色感光像素133的位置。
在另一种实施方式中，子单元13内全色感光像素133均为全色IR感光像素134，如图16，像素阵列11内的三个全色感光像素133和一个彩色感光像素131均可以接收红外光线(感光像素全都包括IR)。
在某些实施方式中，每个子单元13中的至少一个全色感光像素133能够接收红外光线。
由这种感光像素排列而成的像素阵列11中，子单元13的全色感光像素133可以包括IR也可以不包括IR，彩色感光像素131不包括IR，其中W+IR像素最少有一个，最多是全部W像素都是W+IR。
在每个子单元13包括四个像素的情况下，每个子单元13包括三个全色感光像素133，能接受红外光线的全色IR感光像素134的个数为一个、两个或三个。
例如在全色感光像素133的数量为多个，彩色感光像素131的数量为一个的情况下，一种像素排列方式可以为图17所示，彩色感光像素131不包括IR，三个全色感光像素133中有一个全色IR感光像素134，彩色感光像素131设置在左上角，全色IR感光像素134设置在右下角，其他全色感光像素133均不包括IR。也可以改变彩色感光像素131和全色IR感光像素134的位置，例如彩色感光像素131设置在右上角、左下角或右下角，全色IR感光像素134设置在左上角、右上角或左下角。
若子单元13内三个全色感光像素133有两个为全色IR感光像素134，则一种像素排列可以为图18所示的排列方式，彩色感光像素131设置在左上角，全色IR感光像素134设置在左下角和右下角。也可以改变彩色感光像素131和全色感光像素133的位置。
在另一种实施方式中，子单元13内全色感光像素133均为全色IR感光像素134，如图19，像素阵列11内的三个全色感光像素133均可以接收红外光线，一个彩色感光像素131不接收红外光线(不包括IR)。
在某些实施方式中，在每个子单元13中，彩色感光像素131的数量为多个，全色感光像素133的数量为一个。
再例如，请参阅图20，图20为本申请还一个实施例的最小重复单元12中感光像素的排布示意图。其中，最小重复单元12为4行4列16个感光像素，每个子单元13为2行2列四个感光像素。排布方式为：
W表示全色感光像素133；A表示多个彩色感光像素131中的第一颜色感光像素；B表示多个彩色感光像素131中的第二颜色感光像素；C表示多个彩色感光像素131中的第三颜色感光像素。
如图20所示，每个子单元13的四个感光像素中仅包含一个全色感光像素133。在每个最小重复单元12中，全色感光像素133可以位于子单元13的任何位置(例如为图14所示的位于子单元13的左上角位置)。
如图20所示，子单元13的类别包括三类。其中，第一类子单元UA包括一个全色感光像素133和多个第一颜色感光像素A；第二类子单元UB包括一个全色感光像素133和多个第二颜色感光像素B；第三类子单元UC包括一个全色感光像素133和多个第三颜色感光像素C。每个最小重复单元12包括四个子单元13，分别为一个第一类子单元UA、两个第二类子单元UB及一个第三类子单元UC。其中，一个第一类子单元UA与一个第三类子单元UC设置在第一对角线方向D1，两个第二类子单元UB设置在第二对角线方向D2。第一对角线方向D1与第二对角线方向D2不同。例如，第一对角线和第二对角线垂直。
在某些实施方式中，每个子单元13中的至少一个彩色感光像素131能够接收红外光线。
由这种感光像素排列而成像素阵列11中，子单元13的全色感光像素133可以不包括IR，彩色感光像素131包括IR。
在每个子单元13包括四个感光像素的情况下，每个子单元13只包括一个全色感光像素133，该全色感光像素133不包括IR。每个子单元13包括三个彩色感光像素131，彩色IR感光像素132的个数为一个、两个或三个。
例如在彩色感光像素131的数量为多个，全色感光像素133的数量为一个的情况下，一种像素排列方式可以为图21所示，全色感光像素133设置在子单元13内的左上角，三个彩色感光像素131中包括一个彩色IR感光像素132，彩色IR感光像素132设置在右下角。也可以改变彩色IR感光像素132的位置到左下角、右上角或左上角，改变全色感光像素133的位置到左下角、右上角或右下角。
三个彩色感光像素131中还可以包括两个或三个彩色IR感光像素132，如图22和图23。
在某些实施方式中，每个子单元13中的至少一个全色感光像素133和至少一个彩色感光像素131能够接收红外光线。
由这种感光像素排列而成的像素阵列11中，子单元13的全色感光像素133包括IR，彩色感光像素131包括IR，其中彩色IR感光像素132最少有一个，最多是全部彩色感光像素131都是彩色IR感光像素132。
在每个子单元13包括四个像素的情况下，每个子单元13包括三个彩色感光像素131，彩色IR感光像素132的个数为一个、两个或三个。
例如在彩色感光像素131的数量为多个，全色感光像素133的数量为一个的情况下，一种像素排列方式可以为图24所示，全色感光像素133为全色IR感光像素134，三个彩色感光像素131中有一个彩色IR感光像素132，全色IR感光像素134设置在左上角，彩色IR感光像素132设置在右下角，其他全色感光像素133均不包括IR。也可以改变彩色IR感光像素132和全色IR感光像素134的位置，例如全色IR感光像素134设置在右上角、左下角或右下角，彩色IR感光像素132设置在左上角、右上角或左下角。
若子单元13内三个彩色感光像素131有两个为彩色IR感光像素132，则一种像素排列可以为图25所示的排列方式，全色IR感光像素134设置在左上角，彩色IR感光像素132设置在左下角和右下角。也可以改变全色IR感光像素134和彩色感光像素131的位置。
在另一种实施方式中，子单元13内彩色感光像素131均为彩色IR感光像素132，如图26，像素阵列11内的三个彩色感光像素131和一个全色感光像素133均可以接收红外光线(感光像素全都包括IR)。
在某些实施方式中，每个子单元13中的至少一个全色感光像素133能够接收红外光线。
由这种感光像素排列而成像素阵列11中，子单元13的彩色感光像素131可以不包括IR，全色感光像素133包括IR。
在每个子单元13包括四个感光像素的情况下，每个子单元13只包括一个全色感光像素133，则该全色感光像素133为彩色IR感光像素132。
例如在彩色感光像素131的数量为多个，全色感光像素133的数量为一个的情况下，一种像素排列方式可以为图27所示，全色IR感光像素134设置在子单元13内的左上角，其他三个彩色感光像素131均不包括IR。也可以改变彩色IR感光像素132的位置到左下角、右上角或右下角。
在某些实施方式中，在每个子单元13中，处于同一行的多个感光像素具有相同的颜色通道。
例如，请参阅图28，图28为本申请还一个实施例的最小重复单元12中感光像素的排布示意图。其中，最小重复单元12为4行4列16个感光像素，子单元13为2行2列四个感光像素。排布方式为：
W表示全色感光像素133；A表示多个彩色感光像素131中的第一颜色感光像素；B表示多个彩色感光像素131中的第二颜色感光像素；C表示多个彩色感光像素131中的第三颜色感光像素。
如图28所示，在每个子单元13中，处于同一行的多个感光像素具有相同的颜色通道(即同一行的多个感光像素为同一类别的感光像素)。其中，同一类别的感光像素包括：(1)均为全色感光像素133；(2)均为第一颜色感光像素A；(3)均为第二颜色感光像素B；(4)均为第三颜色感光像素C。
如图28所示，子单元13的类别包括三类。其中，第一类子单元UA包括多个全色感光像素133和多个第一颜色感光像素A；第二类子单元UB包括多个全色感光像素133和多个第二颜色感光像素B；第三类子单元UC包括多个全色感光像素133和多个第三颜色感光像素C。其中，具有相同的颜色通道的多个感光像素既可以位于子单元13的第一行，也可以位于子单元13的第二行，在此不作限制。每个最小重复单元12包括四个子单元13，分别为一个第一类子单元UA、两个第二类子单元UB及一个第三类子单元UC。其中，一个第一类子单元UA与一个第三类子单元UC设置在第一对角线方向D1，两个第二类子单元UB设置在第二对角线方向D2。第一对角线方向D1与第二对角线方向D2不同。例如，第一对角线和第二对角线垂直。
在某些实施方式中，每个子单元13中的至少一个彩色感光像素131能够接收红外光线。
由这种感光像素排列而成像素阵列11中，子单元13的全色感光像素133可以不包括IR，彩色感光像素131可以包括IR也可以不包括IR。
在每个子单元13包括四个感光像素的情况下，每个子单元13包括两个彩色感光像素131，则能接受红外光线的彩色IR感光像素132的个数为一个或两个。
例如在处于同一行的多个感光像素具有相同的颜色通道的情况下，一种像素排列方式可以为图29所示，处于同一行的多个感光像素具有相同的颜色通道，彩色感光像素131设置在子单元13内的左下角和右下角，两个彩色感光像素131中只有一个彩色IR感光像素132，彩色IR感光像素132设置在右下角。也可以交换彩色IR感光像素132与彩色感光像素131的位置。还可以将彩色感光像素131设置在子单元13内的左上角和右上角。
若子单元13内两个彩色感光像素131均为彩色IR感光像素132，则一种像素排列可以为图30所示的排列方式，彩色感光像素131设置在子单元13内的左下角和右下角并均为彩色IR感光像素132。也可以将彩色IR感光像素132设置在子单元13内的左上角和右上角。
在某些实施方式中，每个子单元13中的至少一个全色感光像素133和至少一个彩色感光像素131能够接收红外光线。
由这种感光像素排列而成的像素阵列11中，子单元13的全色感光像素133可以包括IR也可以不包括IR，彩色感光像素131可以包括IR也可以不包括IR，其中W+IR像素最少有一个，最多是全部W像素都是W+IR；其中彩色IR感光像素132最少有一个，最多是全部彩色感光像素131都是彩色IR感光像素132。
在每个子单元13包括四个像素的情况下，每个子单元13包括两个彩色感光像素131，其中能接受红外光线的彩色IR感光像素132的个数为一个或两个，全色IR感光像素134的个数也为一个或两个。
例如在处于同一行的多个感光像素具有相同的颜色通道的情况下，一种像素排列方式可以为图31所示，两个彩色感光像素131中有一个彩色IR感光像素132，两个全色感光像素133中有一个全色IR感光像素134，彩色IR感光像素132设置在左下角，全色IR感光像素134设置在左上角，也可以改变彩色IR感光像素132和全色IR感光像素134的位置，例如彩色IR感光像素132设置在左下角，全色IR感光像素134设置在右上角或彩色IR感光像素132设置在右下角，全色IR感光像素134设置在右上角或彩色IR感光像素132设置在左下角，全色IR感光像素134设置在右上角。还可以将彩色感光像素131设置在子单元13内的左上角和右上角，将全色感光像素133设置在子单元13的左下角和右下角。
若子单元13内两个全色感光像素133均为全色IR感光像素134，则一种像素排列可以为图32所示的排列方式，彩色IR感光像素132设置在左下角，全色IR感光像素134设置在左上角和右上角。也可以将彩色IR感光像素132设置在右下角，全色IR感光像素134设置在左上角和右上角。还可以将彩色感光像素131设置在子单元13内的左上角和右上角，将全色感光像素133设置在子单元13的左下角和右下角。
在另一种实施方式中，子单元13内包括两个彩色IR感光像素132和两个全色IR感光像素134，如图33，像素阵列11内的感光像素均可以接收红外光线(感光像素全都包括IR)。
在某些实施方式中，每个子单元13中的至少一个全色感光像素133能够接收红外光线。
由这种感光像素排列而成的像素阵列11中，子单元13的全色感光像素133可以包括IR也可以不包括IR，彩色感光像素131可以不包括IR，其中W+IR像素最少有一个，最多是全部W像素都是W+IR。
在每个子单元13包括四个像素的情况下，每个子单元13包括两个全色感光像素133，能接受红外光线的全色IR感光像素134的个数为一个或两个。
例如在处于同一行的多个感光像素具有相同的颜色通道的情况下，一种像素排列方式可以为图34所示，两个全色感光像素133中有一个全色IR感光像素134，全色IR感光像素134设置在子单元13左上角。也可以改变全色IR感光像素134的位置，将全色IR感光像素134设置在右上角。还可以将彩色感光像素131设置在子单元13内的左上角和右上角，将全色感光像素133设置在子单元13的左下角和右下角。
若两个全色感光像素133均为全色IR感光像素134，则子单元13的像素排列可以为图35所示的方式，也可以将彩色感光像素131设置在子单元13内的左上角和右上角，将全色感光像素133设置在子单元13的左下角和右下角。
在某些实施方式中，在每个子单元13中，处于同一列的多个感光像素具有相同的颜色通道。
例如，请参阅图36，图36为本申请还一个实施例的最小重复单元12中感光像素的排布示意图。其中，最小重复单元12为4行4列16个感光像素，子单元13为2行2列四个感光像素。排布方式为：
W表示全色感光像素133；A表示多个彩色感光像素131中的第一颜色感光像素；B表示多个彩色感光像素131中的第二颜色感光像素；C表示多个彩色感光像素131中的第三颜色感光像素。
如图36所示，在每个子单元13中，处于同一列的多个感光像素具有相同的颜色通道(即同一列的多个感光像素为同一类别的感光像素)。其中，同一类别的感光像素包括：(1)均为全色感光像素133；(2)均为第一颜色感光像素A；(3)均为第二颜色感光像素B；(4)均为第三颜色感光像素C。
如图36所示，子单元13的类别包括三类。其中，第一类子单元UA包括多个全色感光像素133和多个第一颜色感光像素A；第二类子单元UB包括多个全色感光像素133和多个第二颜色感光像素B；第三类子单元UC包括多个全色感光像素133和多个第三颜色感光像素C。其中，具有相同的颜色通道的多个感光像素既可以位于子单元13的第一列，也可以位于子单元13的第二列，在此不作限制。每个最小重复单元12包括四个子单元13，分别为一个第一类子单元UA、两个第二类子单元UB及一个第三类子单元UC。其中，一个第一类子单元UA与一个第三类子单元UC设置在第一对角线方向D1，两个第二类子单元UB设置在第二对角线方向D2。第一对角线方向D1与第二对角线方向D2不同。例如，第一对角线和第二对角线垂直。
在某些实施方式中，每个子单元13中的至少一个彩色感光像素131能够接收红外光线。
由这种感光像素排列而成像素阵列11中，子单元13的全色感光像素133可以不包括IR，彩色感光像素131可以包括IR也可以不包括IR。
在每个子单元13包括四个感光像素的情况下，每个子单元13包括两个彩色感光像素131，则能接受红外光线的彩色IR感光像素132的个数为一个或两个。
例如在处于同一列的多个感光像素具有相同的颜色通道的情况下，一种像素排列方式可以为图37所示，处于同一列的多个感光像素具有相同的颜色通道，彩色感光像素131设置在子单元13内的左上角和左下角，两个彩色感光像素131中只有一个彩色IR感光像素132，彩色IR感光像素132设置在左上角。也可以交换彩色IR感光像素132与彩色感光像素131的位置。还可以将彩色感光像素131设置在子单元13内的右上角和右下角。
若子单元13内两个彩色感光像素131均为彩色IR感光像素132，则一种像素排列可以为图38所示的排列方式，彩色感光像素131设置在子单元13内的左上角和左下角并均为彩色IR感光像素132。也可以将彩色IR感光像素132设置在子单元13内的右上角和右下角。
在某些实施方式中，每个子单元13中的至少一个全色感光像素133和至少一个彩色感光像素131能够接收红外光线。
由这种感光像素排列而成的像素阵列11中，子单元13的全色感光像素133可以包括IR也可以不包括IR，彩色感光像素131可以包括IR也可以不包括IR，其中W+IR像素最少有一个，最多是全部W像素都是W+IR；其中彩色IR感光像素132最少有一个，最多是全部彩色感光像素131都是彩色IR感光像素132。
在每个子单元13包括四个像素的情况下，每个子单元13包括两个彩色感光像素131，其中能接受红外光线的彩色IR感光像素132的个数为一个或两个，全色IR感光像素134的个数也为一个或两个。
例如在处于同一列的多个感光像素具有相同的颜色通道的情况下，一种像素排列方式可以为图39所示，两个彩色感光像素131中有一个彩色IR感光像素132，两个全色感光像素133中有一个全色IR感光像素134，彩色IR感光像素132设置在左上角，全色IR感光像素134设置在右上角，也可以改变彩色IR感光像素132和全色IR感光像素134的位置，例如彩色IR感光像素132设置在左上角，全色IR感光像素134设置在右下角或彩色IR感光像素132设置在左下角，全色IR感光像素134设置在右上角或彩色IR感光像素132设置在左下角，全色IR感光像素134设置在右下角。还可以将彩色感光像素131设置在子单元13内的右上角和右下角，将全色感光像素133设置在子单元13的左上角和左下角。
若子单元13内两个全色感光像素133均为全色IR感光像素134，则一种像素排列可以为图40所示的排列方式，彩色IR感光像素132设置在左上角，全色IR感光像素134设置在右上角和右下角。也可以将彩色IR感光像素132设置在左下角，全色IR感光像素134设置在右上角和右下角。还可以将彩色感光像素131设置在子单元13内的右上角和右下角，将全色感光像素133设置在子单元13的左上角和左下角。
在另一种实施方式中，子单元13内包括两个彩色IR感光像素132和两个全色IR感光像素134，如图41，像素阵列11内的感光像素均可以接收红外光线(感光像素全都包括IR)。
在某些实施方式中，每个子单元13中的至少一个全色感光像素133能够接收红外光线。
由这种感光像素排列而成的像素阵列11中，子单元13的全色感光像素133可以包括IR也可以不包括IR，彩色感光像素131可以不包括IR，其中W+IR像素最少有一个，最多是全部W像素都是W+IR。
在每个子单元13包括四个像素的情况下，每个子单元13包括两个全色感光像素133，能接受红外光线的全色IR感光像素134的个数为一个或两个。
例如在处于同一列的多个感光像素具有相同的颜色通道的情况下，一种像素排列方式可以为图42所示，两个全色感光像素133中有一个全色IR感光像素134，全色IR感光像素134设置在子单元13右上角。也可以改变全色IR感光像素134的位置，将全色IR感光像素134设置在右下角。还可以将彩色感光像素131设置在子单元13内的右上角和右下角，将全色感光像素133设置在子单元13的左上角和左下角。
若两个全色感光像素133均为全色IR感光像素134，则子单元13的像素排列可以为图43所示的方式，也可以将彩色感光像素131设置在子单元13内的右上角和右下角，将全色感光像素133设置在子单元13的左上角和左下角。
在某些实施方式中，如图1至图43所示的最小重复单元12中，第一颜色感光像素A可以为红色感光像素R；第二颜色感光像素B可以为绿色感光像素G；第三颜色感光像素C可以为蓝色感光像素Bu。
在某些实施方式中，如图1至图43所示的最小重复单元12中，第一颜色感光像素A可以为红色感光像素R；第二颜色感光像素B可以为黄色感光像素Y；第三颜色感光像素C可以为蓝色感光像素Bu。
在某些实施方式中，如图1至图43所示的最小重复单元12中，第一颜色感光像素A可以为品红色感光像素M；第二颜色感光像素B可以为青色感光像素Cy；第三颜色感光像素C可以为黄色感光像素Y。
需要说明的是，在一些实施例中，全色感光像素133的响应波段可为可见光波段(例如，400nm-760nm)。
其中，每个感光像素的光谱响应(即感光像素能够接收的光线的颜色)由对应该感光像素的滤光片的颜色决定。
本申请实施方式的摄像头组件100包括镜头20和以上实施方式的图像传感器10，图像传感器10能够接收穿过镜头20的光线。
请参阅图44，本申请实施方式的电子设备1000包括壳体200和以上实施方式所述的摄像头组件100。其中镜头20安装在壳体200上，图像传感器10设置在壳体200内部。摄像头组件100可以对穿过镜头20的光线进行处理并在电子设备1000上进行成像。电子设备包括但不限于手机、平板电脑等智能设备。
图45所示是R、G、B、W像素的量子效率的示例，图46所示为R+IR、G+IR、B+IR、W+IR像素的量子效率示例，其中IR部分如图700-1100nm所示，通过接收IR光线可以拓宽像素所能接收的波段。实际生产中可以利用黑硅等方式对像素的量子效率进行相应的设计。
需要指出的是，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (11)
1.一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括像素阵列，所述像素阵列包括多个最小重复单元，每个所述最小重复单元包括多个子单元，每个所述子单元包括至少一个彩色感光像素和至少一个全色感光像素；每个所述最小重复单元中的至少一个感光像素能够接收红外光线。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，每个所述子单元中的至少一个所述彩色感光像素能够接收红外光线。
3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，每个所述子单元中的至少一个所述全色感光像素和至少一个所述彩色感光像素能够接收红外光线。
4.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，每个所述子单元中的至少一个所述全色感光像素能够接收红外光线。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的图像传感器，其特征在于，在每个所述子单元中，所述全色感光像素与所述彩色感光像素交替设置。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的图像传感器，其特征在于，在每个所述子单元中，所述全色感光像素的数量为多个，所述彩色感光像素的数量为一个。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的图像传感器，其特征在于，在每个所述子单元中，所述彩色感光像素的数量为多个，所述全色感光像素的数量为一个。
8.根据权利要求1-4任意一项所述的图像传感器，其特征在于，在每个所述子单元中，处于同一行的多个感光像素具有相同的颜色通道。
9.根据权利要求1-4任意一项所述的图像传感器，其特征在于，在每个所述子单元中，处于同一列的多个感光像素具有相同的颜色通道。
10.一种摄像头组件，其特征在于，包括：
镜头；和
权利要求1-9任意一项所述的图像传感器，所述图像传感器能够接收穿过所述镜头的光线。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：
壳体；和
权利要求10所述的摄像头组件。
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