CN113747025A - 感光芯片、摄像模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种感光芯片、摄像模组及电子设备，感光芯片包括在入光面排布的多个像素单元，多个像素单元包括第一像素单元、第二像素单元和第三像素单元，其中，第一像素单元用于接收可见光，并将可见光中除红光之外的可见光转化为第一电信号，第二像素单元用于接收可见光，并将可见光中除绿光之外的可见光转化为第二电信号，第三像素单元用于接收可见光，并将可见光中除蓝光之外的可见光转化为第三电信号，第一电信号、第二电信号和第三电信号用于生成目标图像。本申请可解决在暗环境等光照不足的场景下拍照效果欠佳，影响用户体验的问题。

Description

感光芯片、摄像模组及电子设备

技术领域

本申请涉及通信设备技术领域，尤其涉及一种感光芯片、摄像模组及电子设备。

背景技术

摄像模组的感光芯片中，以红-绿-蓝(Red-Green-Blue，R-G-B)三种像素单元作为最小感光单元，每个像素单元仅能让对应颜色的光通过，也就是红光像素单元仅能让红光通过，而其他可见光被过滤，绿光像素单元仅能让绿光通过，而其他可见光被过滤，蓝光像素单元仅能让蓝光通过，而其他可见光被过滤，这就造成光信号损失严重，在暗环境等光照不足的场景下拍照效果欠佳，影响用户体验。

发明内容

本申请公开一种感光芯片、摄像模组及电子设备，以解决在暗环境等光照不足的场景下拍照效果欠佳，影响用户体验的问题。

为了解决上述问题，本申请采用下述技术方案：

一种感光芯片，包括在入光面排布的多个像素单元，多个所述像素单元包括第一像素单元、第二像素单元和第三像素单元，其中，所述第一像素单元用于接收可见光，并将所述可见光中除红光之外的可见光转化为第一电信号，所述第二像素单元用于接收可见光，并将所述可见光中除绿光之外的可见光转化为第二电信号，所述第三像素单元用于接收可见光，并将所述可见光中除蓝光之外的可见光转化为第三电信号。

一种摄像模组，包括镜头、电路板和上述的感光芯片，其中，所述感光芯片设于所述电路板上，所述镜头与所述感光芯片相对设置。

一种电子设备，包括上述的摄像模组。

本申请采用的技术方案能够达到以下有益效果：

采用本申请的感光芯片、摄像模组及电子设备，感光芯片包括第一像素单元、第二像素单元和第三像素单元，第一像素单元用于接收可见光，并将红光过滤掉，将可见光中除红光之外的其他所有可见光转化为第一电信号，第二像素单元用于接收可见光，并将绿光过滤掉，将可见光中除绿光之外的其他所有可见光转化为第二电信号，第三像素单元用于接收可见光，并将蓝光过滤掉，将可见光中除蓝光之外的其他所有可见光转化为第三电信号，然后将第一电信号、第二电信号和第三电信号组合从而生成目标图像，与各个像素单元仅能通过对应颜色的可见光，且仅将对应颜色的可见光转化为相应的电信号相比，本申请中通过第一像素单元、第二像素单元和第三像素单元中各个像素单元的可见光的量增加，可避免光信号损失过多，从而在暗环境等光照不足的场景下拍照效果得到较大提升，提升用户体验。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例中感光芯片的示意图；

图2为本申请实施例中感光芯片的示意图；

图3为本申请实施例中摄像模组的示意图；

图4为本申请实施例中红光截止滤光片的示意图；

图5为本申请实施例中绿光截止滤光片的示意图；

图6为本申请实施例中蓝光截止滤光片的示意图；

图7为本申请实施例中红光的透过率的示意图；

图8为本申请实施例中绿光的透过率的示意图；

图9为本申请实施例中蓝光的透过率的示意图；

图10为本申请实施例中感光芯片的俯视图；

图11为本申请实施例中感光芯片的俯视图。

附图标记说明：

100-第一像素单元、110-第一微透镜、120-红光截止滤光片、121-第一透光基底、122-红光截止滤光膜、1221-红光高反射膜、130-第一光电二极管、140-第一感光电路、150-走线层、

200-第二像素单元、210-第二微透镜、220-绿光截止滤光片、221-第二透光基底、222-绿光截止滤光膜、2221-绿光高反射膜、230-第二光电二极管、240-第二感光电路、

300-第三像素单元、310-第三微透镜、320-蓝光截止滤光片、321-第三透光基底、322-蓝光截止滤光膜、3221-蓝光高反射膜、330-第三光电二极管、340-第三感光电路、

400-镜头、500-电路板。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各个实施例公开的技术方案。

如图1至图11所示，本申请实施例提供一种感光芯片，该感光芯片包括在入光面排布的多个像素单元，多个像素单元包括第一像素单元100、第二像素单元200和第三像素单元300，其中，第一像素单元100用于接收可见光，并将可见光中除红光之外的可见光转化为第一电信号，第二像素单元200用于接收可见光，并将可见光中除绿光之外的可见光转化为第二电信号，第三像素单元300用于接收可见光，并将可见光中除蓝光之外的可见光转化为第三电信号，第一电信号、第二电信号和第三电信号用于生成目标图像。处理器可以根据第一电信号、第二电信号和第三电信号生产目标图像。

也就是，第一像素单元100、第二像素单元200和第三像素单元300均可以接收由镜头400透射过来的可见光，并且第一像素单元100接收可见光之后可将可见光中除红光之外的可见光转化为第一电信号，第二像素单元200接收可见光之后可将可见光中除绿光之外的可见光转化为第二电信号，第三像素单元300接收可见光之后可将可见光中除蓝光之外的可见光转化为第三电信号，然后第一电信号、第二电信号和第三电信号经过处理生成目标图像。

可选地，第一像素单元100也可以称为红光像素单元，但是该红光像素单元接收可见光之后并不是仅让红光进入，而是将红光过滤掉，让可见光中除红光之外的可见光进入，并转化为第一电信号；第二像素单元200也可以称为绿光像素单元，但是该绿光像素单元接收可见光之后并不是仅让绿光进入，而是将绿光过滤掉，让可见光中除绿光之外的可见光进入，并转化为第二电信号；第三像素单元300也可以称为蓝光像素单元，但是该蓝光像素单元接收可见光之后并不是仅让蓝光进入，而是将蓝光过滤掉，让可见光中除蓝光之外的可见光进入，并转化为第三电信号；然后第一电信号、第二电信号和第三电信号经过处理生成目标图像。

仅让红光进入是仅让可见光中的一小部分光进入，而将红光过滤掉让可见光中除红光之外的可见光进入是让可见光中的大部分光进入，因此，相比于仅让红光进入，将红光过滤掉让可见光中除红光之外的可见光进入，可以增加进入第一像素单元100的进光量；仅让绿光进入是仅让可见光中的一小部分光进入，而将绿光过滤掉让可见光中除绿光之外的可见光进入是让可见光中的大部分光进入，因此，相比于仅让绿光进入，将绿光过滤掉让可见光中除绿光之外的可见光进入，可以增加进入第二像素单元200的进光量；仅让蓝光进入是仅让可见光中的一小部分光进入，而将蓝光过滤掉让可见光中除蓝光之外的可见光进入是让可见光中的大部分光进入，因此，相比于仅让蓝光进入，将蓝光过滤掉让可见光中除蓝光之外的可见光进入，可以增加进入第三像素单元300的进光量。

因此，采用本申请实施例的感光芯片，第一像素单元100用于接收可见光，并将红光过滤掉，将可见光中除红光之外的其他所有可见光转化为第一电信号，第二像素单元200用于接收可见光，并将绿光过滤掉，将可见光中除绿光之外的其他所有可见光转化为第二电信号，第三像素单元300用于接收可见光，并将蓝光过滤掉，将可见光中除蓝光之外的其他所有可见光转化为第三电信号，然后将第一电信号、第二电信号和第三电信号组合从而生成目标图像，与各个像素单元仅能通过对应颜色的可见光，且仅将对应颜色的可见光转化为相应的电信号相比，本申请实施例中通过第一像素单元100、第二像素单元200和第三像素单元300中各个像素单元的可见光的量增加，可避免光信号损失过多，从而在暗环境等光照不足的场景下拍照效果得到较大提升，提升用户体验。

本申请实施例中，第一像素单元100包括第一微透镜110、红光截止滤光片120和第一光电二极管130，其中，第一微透镜110用于聚集光线，初步起到增加进光量的作用，红光截止滤光片120用于将红光过滤掉，让可见光中除红光之外的可见光通过，第一光电二极管130用于将通过红光截止滤光片120的除红光之外的可见光转化为第一电信号，第一微透镜110、红光截止滤光片120和第一光电二极管130在进光方向上依次设置，因此，可见光经过第一微透镜110聚集，到达红光截止滤光片120，红光截止滤光片120将红光过滤掉，让可见光中除红光之外的可见光通过，第一光电二极管130接收到除红光之外的可见光之后，将可见光中除红光之外的其他所有可见光转化为第一电信号。

第二像素单元200包括第二微透镜210、绿光截止滤光片220和第二光电二极管230，其中，第二微透镜210用于聚集光线，初步起到增加进光量的作用，绿光截止滤光片220用于将绿光过滤掉，让可见光中除绿光之外的可见光通过，第二光电二极管230用于将通过绿光截止滤光片220的除绿光之外的可见光转化为第二电信号，第二微透镜210、绿光截止滤光片220和第二光电二极管230在进光方向上依次设置，因此，可见光经过第二微透镜210聚集，到达绿光截止滤光片220，绿光截止滤光片220将绿光过滤掉，让可见光中除绿光之外的可见光通过，第二光电二极管230接收到除绿光之外的可见光之后，将可见光中除绿光之外的其他所有可见光转化为第二电信号。

第三像素单元300包括第三微透镜310、蓝光截止滤光片320和第三光电二极管330，其中，第三微透镜310用于聚集光线，初步起到增加进光量的作用，蓝光截止滤光片320用于将蓝光过滤掉，让可见光中除蓝光之外的可见光通过，第三光电二极管330用于将通过蓝光截止滤光片320的除蓝光之外的可见光转化为第三电信号，第三微透镜310、蓝光截止滤光片320和第三光电二极管330在进光方向上依次设置。因此，可见光经过第三微透镜310聚集，到达蓝光截止滤光片320，蓝光截止滤光片320将蓝光过滤掉，让可见光中除蓝光之外的可见光通过，第三光电二极管330接收到除蓝光之外的可见光之后，将可见光中除蓝光之外的其他所有可见光转化为第三电信号。

可见光的波长范围大约为780nm～380nm，红光的波长范围大约为780nm～620nm，绿光的波长范围大约为580nm～490nm，蓝光的波长范围大约为480nm～430nm。而红光截止滤光片120可截止波长范围大约为780nm～620nm的红光，其他范围的可见光为高透射，绿光截止滤光片220可截止波长范围大约为580nm～490nm的绿光，其他范围的可见光为高透射，蓝光截止滤光片320可截止波长范围大约为480nm～430nm的蓝光，其他范围的可见光为高透射，截止滤光片可以为吸收型截止滤光片，或者为薄膜干涉型截止滤光片，或者为吸收与干涉组合型截止滤光片，本申请实施例不限定截止滤光片的类型。

可选地，红光截止滤光片120包括第一透光基底121和红光截止滤光膜122，第一透光基底121为红光截止滤光膜122提供安装基础，其中，第一透光基底121不影响可见光的通过性，红光截止滤光膜122覆盖在第一透光基底121的表面，红光截止滤光膜122可将红光过滤掉；绿光截止滤光片220包括第二透光基底221和绿光截止滤光膜222，第二透光基底221为绿光截止滤光膜222提供安装基础，其中，第二透光基底221不影响可见光的通过性，绿光截止滤光膜222覆盖在第二透光基底221的表面，绿光截止滤光膜222可将绿光过滤掉；蓝光截止滤光片320包括第三透光基底321和蓝光截止滤光膜322，第三透光基底321为蓝光截止滤光膜322提供安装基础，其中，第三透光基底321不影响可见光的通过性，蓝光截止滤光膜322覆盖在第三透光基底321的表面，蓝光截止滤光膜322可将蓝光过滤掉。

可选地，红光截止滤光膜122为红光高反射膜1221，可以将照射到红光截止滤光膜122的可见光中的红光反射，让可见光中除红光之外的可见光通过；绿光截止滤光膜222为绿光高反射膜2221，可以将照射到绿光截止滤光膜222的可见光中的绿光反射，让可见光中除绿光之外的可见光通过；蓝光截止滤光膜322为蓝光高反射膜3221，可以将照射到蓝光截止滤光膜322的可见光中的红光反射，让可见光中除红光之外的可见光通过。各个界面上的反射光束回到前表面时都有相同的相位，产生相长干涉，从而实现高反射。

进一步地，红光截止滤光膜122可包括多层红光高反射膜1221，多层红光高反射膜1221依次叠置，位于最上层的红光高反射膜1221可以反射大部分照射到位于最上层的红光高反射膜1221的红光，位于次上层的红光高反射膜1221可以反射大部分照射到次上层的红光高反射膜1221的红光，这样，经过多层红光高反射膜1221之后，绝大部分(甚至全部的)红光被反射，避免可见光中的红光通过，设置多层红光高反射膜1221，可以将可见光中的红光过滤地更彻底，避免残留红光对目标图像的生成造成影响。

绿光截止滤光膜222包括多层绿光高反射膜2221，多层绿光高反射膜2221依次叠置，位于最上层的绿光高反射膜2221可以反射大部分照射到位于最上层的绿光高反射膜2221的绿光，位于次上层的绿光高反射膜2221可以反射大部分照射到次上层的绿光高反射膜2221的绿光，这样，经过多层绿光高反射膜2221之后，绝大部分(甚至全部的)绿光被反射，避免可见光中的绿光通过，设置多层绿光高反射膜2221，可以将可见光中的绿光过滤地更彻底，避免残留绿光对目标图像的生成造成影响。

蓝光截止滤光膜322包括多层蓝光高反射膜3221，多层蓝光高反射膜3221依次叠置，位于最上层的蓝光高反射膜3221可以反射大部分照射到位于最上层的蓝光高反射膜3221的蓝光，位于次上层的蓝光高反射膜3221可以反射大部分照射到次上层的蓝光高反射膜3221的蓝光，这样，经过多层蓝光高反射膜3221之后，绝大部分(甚至全部的)蓝光被反射，避免可见光中的蓝光通过，设置多层蓝光高反射膜3221，可以将可见光中的蓝光过滤地更彻底，避免残留蓝光对目标图像的生成造成影响。

本申请实施例中，多层红光高反射膜1221、多层绿光高反射膜2221和多层蓝光高反射膜3221均可由高折射率材料和低折射率材料交替设置，使得反射率无限接近于1。

本申请实施例中，第一像素单元100还包括第一感光电路140，第一光电二极管130与第一感光电路140相连，第一感光电路140可驱动第一光电二极管130进行光感测以转化成电信号，第二像素单元200还包括第二感光电路240，第二光电二极管230与第二感光电路240相连，第二感光电路240可驱动第二光电二极管230进行光感测以转化成电信号，第三像素单元300还包括第三感光电路340，第三光电二极管330与第三感光电路340相连，第三感光电路340可驱动第三光电二极管330进行光感测以转化成电信号。

本申请实施例中，感光芯片还包括走线层150，第一感光电路140、第二感光电路240和第三感光电路340设于走线层150，第一像素单元100、第二像素单元200和第三像素单元300可共用走线层150，这样，走线层150可以将第一像素单元100、第二像素单元200和第三像素单元300集成在一起，同时走线层150还可以为整个感光芯片提供安装基础。

本申请实施例中，第一像素单元100、第二像素单元200和第三像素单元300按预设顺序排列形成像素组，并且感光芯片包括多个像素组，多个像素组按预设顺序排列。如图10、图11所示，可以有多种排列方式。

可选地，每四个像素单元排列形成像素组，每个像素组包括一个第一像素单元100、两个第二像素单元200和一个第三像素单元300，例如奇数行为R、G、R、G……，偶数行为G、B、G、B……，如图10所示。

或者像素组包括四个第一像素单元100，或者像素组包括四个第二像素单元200，或者像素组包括四个第三像素单元300，例如前两行为R、R、G、G……，后两行为G、G、B、B……，依次类推，如图11所示。

其中每个像素单元在入光面的截面为正方形，每个像素组在入光面的截面为正方形。这样每个像素组中的像素单元相连后可以形成正方形的像素组，便于在入光面上阵列式排布。

本申请实施例还提供一种摄像模组，该摄像模组包括镜头400、电路板500和上述感光芯片，其中，感光芯片设于电路板500上，镜头400与感光芯片相对设置。通过镜头400的可见光经过感光芯片的处理，生成目标图像。

本申请实施例中，感光芯片包括第一像素单元100、第二像素单元200和第三像素单元300，第一像素单元100用于接收可见光，并将红光过滤掉，将可见光中除红光之外的其他所有可见光转化为第一电信号，第二像素单元200用于接收可见光，并将绿光过滤掉，将可见光中除绿光之外的其他所有可见光转化为第二电信号，第三像素单元300用于接收可见光，并将蓝光过滤掉，将可见光中除蓝光之外的其他所有可见光转化为第三电信号，然后将第一电信号、第二电信号和第三电信号组合从而生成目标图像，与各个像素单元仅能通过对应颜色的可见光，且仅将对应颜色的可见光转化为相应的电信号相比，本申请中通过第一像素单元100、第二像素单元200和第三像素单元300中各个像素单元的可见光的量增加，可避免光信号损失过多，从而在暗环境等光照不足的场景下拍照效果得到较大提升，提升用户体验。

当然，本申请实施例中的摄像模组还可以包括基座、红外滤光片、音圈马达等其他构件，在此本发明不再详细描述。

本申请实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括上述摄像模组。

本申请实施例中的电子设备可以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、可穿戴装置等具有摄像模组的电子设备，本申请实施例不限制电子设备的具体种类。

采用本申请的电子设备，感光芯片包括第一像素单元100、第二像素单元200和第三像素单元300，第一像素单元100用于接收可见光，并将红光过滤掉，将可见光中除红光之外的其他所有可见光转化为第一电信号，第二像素单元200用于接收可见光，并将绿光过滤掉，将可见光中除绿光之外的其他所有可见光转化为第二电信号，第三像素单元300用于接收可见光，并将蓝光过滤掉，将可见光中除蓝光之外的其他所有可见光转化为第三电信号，然后将第一电信号、第二电信号和第三电信号组合从而生成目标图像，与各个像素单元仅能通过对应颜色的可见光，且仅将对应颜色的可见光转化为相应的电信号相比，本申请中通过第一像素单元100、第二像素单元200和第三像素单元300中各个像素单元的可见光的量增加，可避免光信号损失过多，从而在暗环境等光照不足的场景下拍照效果得到较大提升，提升用户体验。

本申请上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种感光芯片，其特征在于，包括在入光面排布的多个像素单元，多个所述像素单元包括第一像素单元(100)、第二像素单元(200)和第三像素单元(300)，其中，所述第一像素单元(100)用于接收可见光，并将所述可见光中除红光之外的可见光转化为第一电信号，所述第二像素单元(200)用于接收可见光，并将所述可见光中除绿光之外的可见光转化为第二电信号，所述第三像素单元(300)用于接收可见光，并将所述可见光中除蓝光之外的可见光转化为第三电信号。

2.根据权利要求1所述的感光芯片，其特征在于，所述第一像素单元(100)包括第一微透镜(110)、红光截止滤光片(120)和第一光电二极管(130)，所述第二像素单元(200)包括第二微透镜(210)、绿光截止滤光片(220)和第二光电二极管(230)，所述第三像素单元(300)包括第三微透镜(310)、蓝光截止滤光片(320)和第三光电二极管(330)，其中，所述第一微透镜(110)、所述红光截止滤光片(120)和所述第一光电二极管(130)在进光方向上依次设置，所述第二微透镜(210)、所述绿光截止滤光片(220)和所述第二光电二极管(230)在进光方向上依次设置，所述第三微透镜(310)、所述蓝光截止滤光片(320)和所述第三光电二极管(330)在进光方向上依次设置。

3.根据权利要求2所述的感光芯片，其特征在于，所述红光截止滤光片(120)包括第一透光基底(121)和红光截止滤光膜(122)，所述红光截止滤光膜(122)覆盖在所述第一透光基底(121)的表面，所述绿光截止滤光片(220)包括第二透光基底(221)和绿光截止滤光膜(222)，所述绿光截止滤光膜(222)覆盖在所述第二透光基底(221)的表面，所述蓝光截止滤光片(320)包括第三透光基底(321)和蓝光截止滤光膜(322)，所述蓝光截止滤光膜(322)覆盖在所述第三透光基底(321)的表面。

4.根据权利要求3所述的感光芯片，其特征在于，所述红光截止滤光膜(122)包括多层红光高反射膜(1221)，多层所述红光高反射膜(1221)依次叠置，所述绿光截止滤光膜(222)包括多层绿光高反射膜(2221)，多层所述绿光高反射膜(2221)依次叠置，所述蓝光截止滤光膜(322)包括多层蓝光高反射膜(3221)，多层所述蓝光高反射膜(3221)依次叠置。

5.根据权利要求2所述的感光芯片，其特征在于，所述第一像素单元(100)还包括第一感光电路(140)，所述第一光电二极管(130)与所述第一感光电路(140)相连，所述第二像素单元(200)还包括第二感光电路(240)，所述第二光电二极管(230)与所述第二感光电路(240)相连，所述第三像素单元(300)还包括第三感光电路(340)，所述第三光电二极管(330)与所述第三感光电路(340)相连。

6.根据权利要求5所述的感光芯片，其特征在于，所述感光芯片还包括走线层(150)，所述第一感光电路(140)、所述第二感光电路(240)和所述第三感光电路(340)设于所述走线层(150)。

7.根据权利要求1所述的感光芯片，其特征在于，每四个所述像素单元排列形成像素组，所述感光芯片包括多个所述像素组，所述像素组包括一个所述第一像素单元(100)、两个所述第二像素单元(200)和一个所述第三像素单元(300)，或者所述像素组包括四个所述第一像素单元(100)，或者所述像素组包括四个所述所述第二像素单元(200)，或者所述像素组包括四个所述第三像素单元(300)。

8.根据权利要求7所述的感光芯片，其特征在于，每个所述像素单元在入光面的截面为正方形，每个所述像素组在入光面的截面为正方形。

9.一种摄像模组，其特征在于，包括镜头(400)、电路板(500)和权利要求1-8任一所述的感光芯片，其中，所述感光芯片设于所述电路板(500)上，所述镜头(400)与所述感光芯片相对设置。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求9所述的摄像模组。

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