CN114845015A - 图像传感器、控制方法、成像装置、终端及可读存储介质 - Google Patents

图像传感器、控制方法、成像装置、终端及可读存储介质 Download PDF

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CN114845015A CN202210323572.8A CN202210323572A CN114845015A CN 114845015 A CN114845015 A CN 114845015A CN 202210323572 A CN202210323572 A CN 202210323572A CN 114845015 A CN114845015 A CN 114845015A
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Abstract

本申请公开了一种图像传感器、控制方法、成像装置、终端及计算机可读存储介质。图像包括像素阵列及透镜阵列，像素阵列包括彩色像素、全色像素、至少一个彩色相位检测像素对、及至少一个全色相位检测像素对。全色相位检测像素对包括两个相邻的全色像素，全色相位检测像素对中的全色像素的相位信息用于对焦检测。彩色相位检测像素对包括两个相邻的同一颜色的彩色像素，彩色相位检测像素对中的彩色像素的相位信息用于对焦检测。透镜阵列包括多个第一透镜，每个全色相位检测像素对被同一第一透镜覆盖，每个彩色相位检测像素对被同一第一透镜覆盖。本申请通过设置全色相位检测像素对及彩色相位检测像素对，能在环境亮度不同的场景下实现准确的对焦。

Description

图像传感器、控制方法、成像装置、终端及可读存储介质
技术领域
本申请涉及影像技术领域，特别涉及一种图像传感器、控制方法、成像装置、终端及计算机可读存储介质。
背景技术
随着电子技术的发展，具有照相功能的终端在人们的生活中已经得到了普及。目前手机拍摄采用的对焦方法主要有反差对焦和相位对焦。反差对焦比较精准，但速度太慢。相位对焦速度快，但市场上的相位对焦都是在彩色传感器上实现的，在暗光环境下对焦性能也不够好。
发明内容
本申请实施方式提供了一种图像传感器、控制方法、成像装置、终端及计算机可读存储介质。
本申请实施方式提供一种图像传感。所述图像包括像素阵列及透镜阵列，所述像素阵列包括多个彩色像素、多个全色像素、至少一个彩色相位检测像素对、及至少一个全色相位检测像素对。所述全色相位检测像素对包括两个相邻的所述全色像素，所述全色相位检测像素对中的所述全色像素的相位信息用于对焦检测。所述彩色相位检测像素对包括两个相邻的同一颜色的所述彩色像素，所述彩色像素具有比所述全色像素更窄的光谱响应，所述彩色相位检测像素对中的所述彩色像素的相位信息用于对焦检测。所述透镜阵列包括多个第一透镜，每一个所述全色相位检测像素对被同一个所述第一透镜覆盖，每一个所述彩色相位检测像素对被同一个所述第一透镜覆盖。
本申请实施方式提供一种控制方法。所述控制方法用于图像传感器。所述图像传感器包括像素阵列及透镜阵列，所述像素阵列包括多个彩色像素、多个全色像素、至少一个彩色相位检测像素对、及至少一个全色相位检测像素对。所述全色相位检测像素对包括两个相邻的所述全色像素。所述彩色相位检测像素对包括两个相邻的同一颜色的所述彩色像素，所述彩色像素具有比所述全色像素更窄的光谱响应；所述透镜阵列包括多个第一透镜，每一个所述全色相位检测像素对被同一个所述第一透镜覆盖，每一个所述彩色相位检测像素对被同一个所述第一透镜覆盖。所述控制方法包括：在环境亮度小于第一阈值时，根据所述全色相位检测像素对中的所述全色像素的相位信息进行对焦检测以对焦；及在环境亮度大于第二阈值时，根据所述彩色相位检测像素对中的所述彩色像素的相位信息进行对焦检测以对焦，所述第二阈值大于所述第一阈值。
本申请实施方式提供一种成像装置。所述成像装置包括镜头及图像传感器。所述图像传感器能够接收穿过所述镜头的光线。所述图像包括像素阵列及透镜阵列，所述像素阵列包括多个彩色像素、多个全色像素、至少一个彩色相位检测像素对、及至少一个全色相位检测像素对。所述全色相位检测像素对包括两个相邻的所述全色像素，所述全色相位检测像素对中的所述全色像素的相位信息用于对焦检测。所述彩色相位检测像素对包括两个相邻的同一颜色的所述彩色像素，所述彩色像素具有比所述全色像素更窄的光谱响应，所述彩色相位检测像素对中的所述彩色像素的相位信息用于对焦检测。所述透镜阵列包括多个第一透镜，每一个所述全色相位检测像素对被同一个所述第一透镜覆盖，每一个所述彩色相位检测像素对被同一个所述第一透镜覆盖。
本申请实施方式提供一种终端。所述终端包括壳体和成像装置。所述成像装置与所述壳体结合。所述成像装置包括镜头及图像传感器。所述图像传感器能够接收穿过所述镜头的光线。所述图像包括像素阵列及透镜阵列，所述像素阵列包括多个彩色像素、多个全色像素、至少一个彩色相位检测像素对、及至少一个全色相位检测像素对。所述全色相位检测像素对包括两个相邻的所述全色像素，所述全色相位检测像素对中的所述全色像素的相位信息用于对焦检测。所述彩色相位检测像素对包括两个相邻的同一颜色的所述彩色像素，所述彩色像素具有比所述全色像素更窄的光谱响应，所述彩色相位检测像素对中的所述彩色像素的相位信息用于对焦检测。所述透镜阵列包括多个第一透镜，每一个所述全色相位检测像素对被同一个所述第一透镜覆盖，每一个所述彩色相位检测像素对被同一个所述第一透镜覆盖。
本申请实施方式提供一种包含计算机程序的非易失性计算机可读存储介质。所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行控制方法。所述控制方法用于图像传感器。所述图像传感器包括像素阵列及透镜阵列，所述像素阵列包括多个彩色像素、多个全色像素、至少一个彩色相位检测像素对、及至少一个全色相位检测像素对。所述全色相位检测像素对包括两个相邻的所述全色像素。所述彩色相位检测像素对包括两个相邻的同一颜色的所述彩色像素，所述彩色像素具有比所述全色像素更窄的光谱响应；所述透镜阵列包括多个第一透镜，每一个所述全色相位检测像素对被同一个所述第一透镜覆盖，每一个所述彩色相位检测像素对被同一个所述第一透镜覆盖。所述控制方法包括：在环境亮度小于第一阈值时，根据所述全色相位检测像素对中的所述全色像素的相位信息进行对焦检测以对焦；及在环境亮度大于第二阈值时，根据所述彩色相位检测像素对中的所述彩色像素的相位信息进行对焦检测以对焦，所述第二阈值大于所述第一阈值。
本申请实施方式的图像传感器、控制方法、成像装置、终端及计算机可读存储介质，通过在图像传感器中设置彩色相位检测像素对及全色相位检测像素对，并且根据全色相位检测像素对中的全色像素的相位信息和/或彩色像素相位检测像素对中的彩色像素的相位信息进行对焦检测，能够在环境亮度不同的场景下，尤其是暗光环境下能实现准确的对焦，以提升图像传感器的场景适应性。
本申请实施方式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
本申请的上述和/或附加的方面和优点可以从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本申请某些实施方式的图像传感器的示意图；
图2是本申请某些实施方式的像素电路的示意图；
图3是不同色彩通道曝光饱和时间的示意图；
图4至图13是本申请某些实施方式的最小重复单元的像素排布及透镜覆盖方式的示意图；
图14至图19是本申请某些实施方式的图像传感器的部分截面示意图；
图20是本申请某些实施方式的控制方法的流程示意图；
图21是本申请某些实施方式的成像装置的结构示意图；
图22至图25是本申请某些实施方式的控制方法的流程示意图；
图26是本申请某些实施方式的移动终端的示意图；
图27是本申请某些实施方式的非易失性计算机可读存储介质与处理器的交互示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中，相同或类似的标号自始至终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方式是示例性的，仅用于解释本申请的实施方式，而不能理解为对本申请的实施方式的限制。
请参阅图1及图4，本申请实施方式提供一种图像传感器10。图像传感器10包括像素阵列11及透镜阵列16。像素阵列11包括多个彩色像素、多个全色像素W、至少一个彩色相位检测像素对17、及至少一个全色相位检测像素对18。全色相位检测像素对18包括两个相邻的全色像素W，全色相位检测像素对18中的全色像素W的相位信息用于对焦检测，彩色相位检测像素对17包括两个相邻的同一颜色的彩色像素，彩色像素具有比全色像素W更窄的光谱响应，彩色相位检测像素对17中的彩色像素的相位信息用于对焦检测。透镜阵列16包括多个第一透镜161，每一个全色相位检测像素对18被同一个第一透镜16覆盖，每一个彩色相位检测像素对18被同一个第一透镜16覆盖。
本申请实施例中的图像传感器10设置彩色相位检测像素对17及全色相位检测像素对18，并且根据全色相位检测像素对18中的全色像素W的相位信息和/或彩色像素相位检测像素对17中的彩色像素的相位信息进行对焦检测，能够在环境亮度不同的场景下，尤其是暗光环境下能实现准确的对焦，以提升图像传感器10的场景适应性。
接下来首先介绍一下图像传感器10的基本结构。请参阅图1，图1是本申请实施方式中的图像传感器10的结构示意图。图像传感器10包括像素阵列11及透镜阵列16。沿图像传感器10的收光方向，透镜阵列16及像素阵列11依次设置。
图像传感器10可以采用互补金属氧化物半导体(CMOS，Complementary MetalOxide Semiconductor)感光元件或者电荷耦合元件(CCD，Charge-coupledDevice)感光元件。
像素阵列11包括以阵列形式二维排列的多个像素1101，每个像素1101均包括光电转换元件117(图2或图14所示)及滤光片118(图14所示)。每个像素1101根据入射在其上的光的强度将光转换为电荷，滤光片118用于通过某些波段的光线并滤除其余波段的光线。像素阵列11包括彩色像素及全色像素W，彩色像素具有比全色像素更窄的光谱响应。请结合图4，像素阵列11包括至少一个彩色相位检测像素对17及至少一个全色相位像素检测对，彩色相位检测对17包括两个相邻设置的同一颜色的彩色像素，全色相位检测像素对18包括两个相邻设置的全色像素W。
透镜阵列16包括多个第一透镜161及多个第二透镜162，并且第二透镜162能够覆盖的面积小于第一透镜161能够覆盖的面积。示例的，每一个全色相位检测像素对18被同一个第一透镜161覆盖(如图16或图19所示)，每一个所彩色相位检测像素对17被同一个第一透镜161覆盖(如图15或图18所示)。由于两个相邻的像素1101共用同一个第一透镜161，能够根据两个像素1101获得的相位信息进行对焦检测以对焦。也即是说，全色相位检测像素对18中的全色像素W的相位信息用于对焦检测，彩色相位检测像素对17中的彩色像素的相位信息用于对焦检测。此外，在像素阵列11中除彩色相位检测像素对17及全色相位检测像素对18中的像素1101外，每一个像素1101均被一个第二透镜162覆盖，以使射入图像传感器10的光能够通过第二透镜162汇聚至第二透镜162下方的像素1101内。
图2是本申请实施方式中一种像素电路110的示意图。下面结合图1及图2对像素电路110的工作原理进行说明。
如图1及图2所示，像素电路110包括光电转换元件117(例如，光电二极管PD)、曝光控制电路116(例如，转移晶体管112)、复位电路(例如，复位晶体管113)、放大电路(例如，放大晶体管114)和选择电路(例如，选择晶体管115)。在本申请的实施例中，转移晶体管112、复位晶体管113、放大晶体管114和选择晶体管115例如是MOS管，但不限于此。
例如，请参见图2，转移晶体管112的栅极TG通过曝光控制线(图中未示出)连接图像传感器10的垂直驱动单元(图中未示出)；复位晶体管113的栅极RG通过复位控制线(图中未示出)连接垂直驱动单元；选择晶体管115的栅极SEL通过选择线(图中未示出)连接垂直驱动单元。每个像素电路110中的曝光控制电路116(例如，转移晶体管112)与光电转换元件117电连接，用于转移光电转换元件117经光照后积累的电势。例如，光电转换元件117包括光电二极管PD，光电二极管PD的阳极例如连接到地。光电二极管PD将所接收的光转换为电荷。光电二极管PD的阴极经由曝光控制电路116(例如，转移晶体管112)连接到浮动扩散单元FD。浮动扩散单元FD与放大晶体管114的栅极、复位晶体管113的源极连接。
例如，曝光控制电路116为转移晶体管112，曝光控制电路116的控制端TG为转移晶体管112的栅极。当有效电平(例如，VPIX电平)的脉冲通过曝光控制线传输到转移晶体管12的栅极时，转移晶体管112导通。转移晶体管112将光电二极管PD光电转换的电荷传输到浮动扩散单元FD。
例如，复位晶体管113的漏极连接到像素电源VPIX。复位晶体管113的源极连接到浮动扩散单元FD。在电荷被从光电二极管PD转移到浮动扩散单元FD之前，有效复位电平的脉冲经由复位线传输到复位晶体管113的栅极，复位晶体管113导通。复位晶体管113将浮动扩散单元FD复位到像素电源VPIX。
例如，放大晶体管114的栅极连接到浮动扩散单元FD。放大晶体管114的漏极连接到像素电源VPIX。在浮动扩散单元FD被复位晶体管113复位之后，放大晶体管114经由选择晶体管115通过输出端OUT输出复位电平。在光电二极管PD的电荷被转移晶体管112转移之后，放大晶体管114经由选择晶体管115通过输出端OUT输出信号电平。
例如，选择晶体管115的漏极连接到放大晶体管114的源极。选择晶体管115的源极通过输出端OUT连接到图像传感器10中的列处理单元(图中未示出)。当有效电平的脉冲通过选择线被传输到选择晶体管115的栅极时，选择晶体管115导通。放大晶体管114输出的信号通过选择晶体管115传输到列处理单元。
需要说明的是，本申请实施例中像素电路110的像素结构并不限于图2所示的结构。例如，像素电路110可以具有三晶体管像素结构，其中放大晶体管114和选择晶体管115的功能由一个晶体管完成。例如，曝光控制电路116也不局限于单个转移晶体管112的方式，其它具有控制端控制导通功能的电子器件或结构均可以作为本申请实施例中的曝光控制电路，单个转移晶体管112的实施方式简单、成本低、易于控制。
在包含多种色彩的像素的图像传感器中，不同色彩的像素单位时间内接收的曝光量不同。在某些色彩饱和后，某些色彩还未曝光到理想的状态。图3中以RGBW(红、绿、蓝、全色)为例说明。请参见图3，图3中横轴为曝光时间、纵轴为曝光量，Q为饱和的曝光量，LW为全色像素W的曝光曲线，LG为绿色像素G的曝光曲线，LR为红色像素R的曝光曲线，LB为蓝色像素的曝光曲线。
从图3可以看出，全色像素W的曝光曲线LW的斜率最大，也就是说在单位时间内全色像素W可以获得更多的曝光量，在t1时刻即达到饱和。绿色像素G的曝光曲线LG的斜率次之，绿色像素在t2时刻饱和。红色像素R的曝光曲线LR的斜率再次之，红色像素在t3时刻饱和。蓝色像素B的曝光曲线LB的斜率最小，蓝色像素在t4时刻饱和。由图3可知，全色像素W单位时间内接收的曝光量是大于彩色像素单位时间内接收的曝光量的，也即全色像素W的灵敏度要高于彩色像素的灵敏度。
如果仅采用彩色相位检测像素对17来实现相位对焦，那么在亮度较高的环境下，彩色相位检测像素对17中的彩色像素可以接收到的较多的光线，能够输出信噪比较高的像素信息，此时相位对焦的准确度较高；但是在亮度较低的环境下，彩色相位检测像素对17中的彩色像素能够接收到的光线较少，输出的像素信息的信噪比较低，此时相位对焦的准确度也较低。如果仅采用全色相位检测像素对18来实现相位对焦，那么在亮度较低的环境下，全色相位检测像素对18中的全色像素W能够接收到较多的光线，能够输出信噪比较高的像素信息，此时相位对焦的准确度较高；但是在亮度较高的环境下，全色相位检测像素对18中的全色像素W容易到达饱和状态，导致全色像素W过曝影响相位信息，使相位对焦的准确度降低。
基于上述原因，本申请实施方式的图像传感器10在像素阵列11中同时布置彩色相位检测像素对17及全色相位检测像素对18，且全色相位检测像素对18中的全色像素W的相位信息用于对焦检测，彩色相位检测像素对17中的彩色像素的相位信息用于对焦检测。如此，本申请实施方式的图像传感器10可以在环境亮度不同的场景下实现准确的对焦，提升了图像传感器10的场景适应性。
需要说明的是，每个像素1101的光谱响应(即像素1101能够接收的光线的颜色)由对应该像素1101的滤光片118的颜色决定。本申请全文的彩色像素和全色像素指的是能够响应颜色与对应的滤光片118颜色相同的光线的像素1101。
在一些实施例子，全色相位检测像素对18中的全色像素W的相位信息用于第一亮度模式下的对焦检测，彩色相位检测像素对17中的彩色像素的相位信息用于第二亮度模式下的对焦检测。其中，第二亮度模式的亮度大于第一阈值，第一亮度模式的亮度小于第二阈值。也即是说，当亮度大于第一阈值时，成像装置100(图21所示)处在第二亮度模式，此时根据彩色相位检测像素对17中的彩色像素的相位信息进行对焦检测。由于此时亮度大于第一阈值，彩色相位检测像素对17中的彩色像素能够接收到的较多的光线，能够输出信噪比较高的像素信息，此时利用彩色相位检测像素对17中的彩色像素的相位信息进行对焦检测，能够使对焦准确度较高。当亮度小于第二阈值时，成像装置100(图21所示)处在第一亮度模式，此时根据全色相位检测像素对18中的全色像素W的相位信息进行对焦检测。由于此时亮度较低，全色相位检测像素对18中的全色像素W不易达到饱和，此时利用全色相位检测像素对18中的全色像素W的相位信息进行对焦检测，能够使对焦准确度较高。
在一些实施例中，第一阈值小于第二阈值。此时，当亮度大于第一阈值小于第二阈值时，成像装置100(图21所示)可以处在第一亮度模式也可以处在第二亮度模式，此时可以仅根据彩色相位检测像素对17中的彩色像素的相位信息进行对焦检测，也可以仅根据全色相位检测像素对18中的全色像素W的相位信息进行对焦检测。当然也可以根据彩色相位检测像素对17中的彩色像素的相位信息、及全色相位检测像素对18中的全色像素W的相位信息进行对焦检测，在此不作限制。
需要说明的是，在一些实施例中，彩色相位检测像素对17中的彩色像素可以设置在同一行(如图4所示)，彩色相位检测像素对17中的彩色像素可以设置在同一列(如图9所示)；全色相位检测像素对18中的全色像素W可以设置在同一行(如图4所示)，全色相位检测像素对18中的全色像素W可以设置在同一列(如图9所示)，在此不作限制。
在一些实施例中，像素阵列11中的全色相位检测像素对18的数量等于彩色相位检测像素对17的数量，即在像素阵列11中的全色相位检测像素对18的数量与彩色相位检测像素对17的数量的比值为1:1。若像素阵列11中的全色相位检测像素对18的数量过多，在亮度较低时对焦准确度较高，但在亮度较高时全色相位检测像素对18中的全色像素W容易达到饱和状态出现过曝现象，影响最后获得图像的图像质量；若像素阵列11中的彩色相位检测像素对17的数量过多，在亮度较高时对焦准确度较高，但在亮度较低时对焦准确度较低。本申请实施例中，由于像素阵列11中的全色相位检测像素对18的数量等于彩色相位检测像素对17的数量，能够在不同亮度情况下均能够获得准确度较高的对焦检测结果。当然，在一些实施例中，根据实际需求，像素阵列11中的全色相位检测像素对18的数量也可以大于彩色相位检测像素对17的数量；或者像素阵列11中的全色相位检测像素对18的数量也可以小于彩色相位检测像素对17的数量，在此不作限制。
图4至图13示出了多种图像传感器10中像素1101(图1所示)排布的示例。请参阅图4至图13，像素阵列11中的多个像素1101可以同时包括多个全色像素W及多个彩色像素(例如多个第一颜色像素A、多个第二颜色像素B和多个第三颜色像素C)，其中，彩色像素和全色像素通过其上覆盖的滤光片118(图14所示)能够通过的光线的波段来区分，彩色像素具有比全色像素更窄的光谱响应，且第一颜色像素A及第三颜色像素C均具有比第二颜色像素B更窄的光谱响应，彩色像素的响应光谱例如为全色像素W响应光谱中的部分。像素阵列11有多个最小重复单元组成(图4至图13示出了多种图像传感器10中的最小重复单元的示例)，最小重复单元在行和列上复制并排列。
需要说明的是，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；或者，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；或者，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，在此不作限制。为了方便说明以下实施例均以第一颜色感光像素A为红色感光像素R；第二颜色感光像素B为绿色感光像素G；第三颜色感光像素C为蓝色感光像素Bu进行说明。
请参阅图4至图9，在一些实施例中，最小重复单元包括第一类像素单元UA、至少一个第二类像素单元UB及至少一个第三类像素单元UC。其中在第一类像素单元UA中是不含彩色相位检测像素对17及全色相位检测像素对18的，第二类像素单元UB中包括至少一个彩色相位检测像素对17，第三类像素单元UC中包括至少一个全色相位检测像素对18。例如，第二类像素单元UB中包括一个彩色相位检测像素对17，第三类像素单元UC中包括一个全色相位检测像素对18；或者，第二类像素单元UB中包括多个彩色相位检测像素对17，第三类像素单元UC中包括一个全色相位检测像素对18；或者，第二类像素单元UB中包括一个彩色相位检测像素对17，第三类像素单元UC中包括多个全色相位检测像素对18；或者，第二类像素单元UB中包括多个彩色相位检测像素对17，第三类像素单元UC中包括多个全色相位检测像素对18，在此不作限制。本文中的“多个”指两个或两个以上。
示例地，图4至图9是本申请实施方式中某些最小重复单元的像素1101排布及透镜阵列16覆盖方式示意图；最小重复单元为8行8列64个像素，像素单元(两个第一类像素单元UA、一个第二类像素单元UB及一个第三类像素单元UC)为4行4列16个像素。其中第二类像素单元UB包括一个彩色相位检测像素对17，第三类像素单元UC包括一个全色相位检测像素对18。每一个全色相位检测像素对18被同一个第一透镜161覆盖，每一个所彩色相位检测像素对17被同一个第一透镜161覆盖，在像素阵列11中除彩色相位检测像素对17及全色相位检测像素对18中的像素1101外，每一个像素1101均被一个第二透镜162覆盖。
在一个例子中，如图4所示，两个第一类像素单元UA设置在最小重复单元的第一对角线D1方向，第二类像素单元UB及第二类像素单元UC设置在最小重复单元的第二对角线D2方向，且第一对角线方向D1与第二对角线方向D2垂直，当然，在其他实施方式中，第一对角线方向D1与第二对角线方向D2也是不垂直，而呈其他预设夹角。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。由于彩色相位检测像素对17及全色相位检测像素对18均是两个相邻的像素1101共用一个第一透镜1601，即彩色相位检测像素对17及全色相位检测像素对18中的像素1101不能够获得入射光线的完整信息，在后续图像处理的过程中，彩色相位检测像素对17及全色相位检测像素对18中的像素1101会作为坏点进行图像处理的。本申请实施例中由于第一类像素单元UA设置在最小重复单元的第一对角线D1方向，第二类像素单元UB及第二类像素单元UC设置在最小重复单元的第二对角线D2方向，有利于后续图像处理过程中的坏点补偿。
在另一个例子中，如图5所示，第二类像素单元UB及第三类像素单元UC相邻设置，并与第一类像素单元UA隔行设置。也即是说，第二类像素单元UB及第三类像素单元UC均设置在最小重复单元的同一行，第一类像素单元UA设置在与第二类像素单元UB及第三类像素单元UC不同行。由于第一类像素单元UA所在的行内没有彩色相位检测像素对17或全色相位检测像素对18，在后续图像处理过程中无需对该行像素1101进行坏点补偿。同样地，在另一个例子中，如图6所示，第二类像素单元UB及第三类像素单元UC相邻设置，并与第一类像素单元UA隔列设置。也即是说，第二类像素单元UB及第三类像素单元UC均设置在最小重复单元的同一列，第一类像素单元UA设置在与第二类像素单元UB及第三类像素单元UC不同的列。由于第一类像素单元UA所在的列内没有彩色相位检测像素对17或全色相位检测像素对18，在后续图像处理过程中无需对该列像素1101进行坏点补偿。
在一些实施例中，请参阅图4至图6，彩色相位检测像素对17在第二类像素单元UB中的位置，与全色相位检测像素对18在第三类像素单元UC中的位置对应。示例地，最小重复单元包括两个的第一类像素单元UA、一个第二类像素单元UB及一个第三类像素单元UC，其中第二类像素单元UB包括一个彩色相位检测像素对17，第三类像素单元UC包括一个全色相位检测像素对18，且彩色相位检测像素对17在第二类像素单元UB中所处的行，与全色相位检测像素对18在第三类像素单元UC中所处的行相同，彩色相位检测像素对17在第二类像素单元UB中所处的列，与全色相位检测像素对18在第三类像素单元UC中所处的列也相同。如此能够使彩色相位检测像素对17及全色相位检测像素对18在像素阵列11中均匀分布，有利于提高对焦检测的准确度及方便后续图像处理以获得品质更高的图像。
在一些实施例中，请参阅图4至图9，多个第一类像素单元UA完全相同，第二类像素单元UB能够在第一类像素单元UA的基础上进行如下变换形成：第一类像素单元UA中的至少一个全色像素W替换成一个彩色像素，并与其相邻的同一颜色的彩色像素形成彩色相位检测像素对17。第三类像素单元UC能够在第一类像素单元UA的基础上进行如下变换形成：第一类像素单元UA中的至少一个彩色像素替换成一个全色像素W，并与其相邻的全色像素W形成全色相位检测像素对18。示例地，如图4所示，第二类像素单元UB能够在第一类像素单元UA的基础上进行如下变换形成：第一类像素单元UA中一个全色像素W替换成一个第二颜色像素B，并与其相邻的第二颜色像素B形成彩色相位检测像素对17。如此第二类像素单元UB内除彩色相位检测像素对17中一个第二颜色像素B以外的像素1101的排布方式与第一类子单元UA完全一样，如此有利于后续图像处理过程中对彩色相位检测像素对17中第二颜色像素B的坏点补偿。另外，由于采用两个相邻的第二颜色像素B形成彩色相位检测对17相较于采用两个相邻的第一颜色像素A或两个相邻的第三颜色像素C形成彩色相位检测对17，能够接收更多的入射光线，提高相位对焦的准确度。类似地，第三类像素单元UC能够在第一类像素单元UA的基础上进行如下变换形成：第一类像素单元UA中的一个第二颜色像素B替换成一个全色像素W，并与其相邻的全色像素W形成全色相位检测像素对18。如此第三类像素单元UC内除全色相位检测像素对18中一个全色像素W以外的像素1101的排布方式与第一类子单元UA完全一样，如此有利于后续图像处理过程中对全色相位检测像素对18中全色像素W的坏点补偿。
需要说明的是，请参阅图7，在一些实施例中，第二类像素单元UB也能够在第一类像素单元UA的基础上进行如下变换形成：第一类像素单元UA中一个全色像素W替换成一个第三颜色像素C，并与其相邻的第三颜色像素C形成彩色相位检测像素对17。第三类像素单元UC能够在第一类像素单元UA的基础上进行如下变换形成：第一类像素单元UA中的一个第三颜色像素C替换成一个全色像素W，并与其相邻的全色像素W形成全色相位检测像素对18。当然，在一些实施例中，如图8所示，第二类像素单元UB还能够在第一类像素单元UA的基础上进行如下变换形成：第一类像素单元UA中一个全色像素W替换成一个第一颜色像素A，并与其相邻的第一颜色像素A形成彩色相位检测像素对17。第三类像素单元UC能够在第一类像素单元UA的基础上进行如下变换形成：第一类像素单元UA中的一个第一颜色像素A替换成一个全色像素W，并与其相邻的全色像素W形成全色相位检测像素对18，在此不作限制。
请参阅图10至图12，在一些实施例中，在同一个第一类像素单元UA中彩色像素均为同一单颜色像素，在同一个第二类像素单元UB中彩色像素均为同一单颜色像素，在同一个第三类像素单元UC中彩色像素均为同一单颜色像素。在同一个第一类像素单元UA中，彩色像素设置在第一类像素单元UA的第一对角线方向D1，全色像素W设置在第一类像素单元UA的第二对角线方向D2。在同一个第二类像素单元UB中，全色像素W设置在第二类像素单元UB的第二对角线方向D2，除彩色相位检测像素对17外的其他彩色像素设置在第二类像素单元UB的第一对角线方向D1。在同一个第三类像素单元UC中，彩色像素设置在第三类像素单元UC的第一对角线方向D1，除全色相位检测像素对18外的其他全色像素W设置在第三类像素单元UC的第二对角线方向D2。
需要说明的是，第一类像素子单元UA的第一对角线方向D1、第二类像素子单元UB的第一对角线方向D1及第三类像素子单元UC的第一对角线方向D1相同，第一类像素子单元UA的第二对角线方向D2、第二类像素子单元UB的第二对角线方向D2及第三类像素子单元UC的第二对角线方向D2相同。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或呈其他夹角。第一对角线方向D1和第二对角线方向D2并不局限于对角线，还包括平行于对角线的方向。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。
示例地，请参阅图10至图11是本申请实施方式中某些最小重复单元的像素1101排布及透镜阵列16覆盖方式示意图；最小重复单元为4行4列16个像素，像素单元(两个第一类像素单元UA、一个第二类像素单元UB及一个第三类像素单元UC)为2行2列4个像素。其中第二类像素单元UB包括一个彩色相位检测像素对17，第三类像素单元UC包括一个全色相位检测像素对18。每一个全色相位检测像素对18被同一个第一透镜161覆盖，每一个所彩色相位检测像素对17被同一个第一透镜161覆盖，在像素阵列11中除彩色相位检测像素对17及全色相位检测像素对18中的像素1101外，每一个像素1101均被一个第二透镜162覆盖。
在一个例子中，两个第一类像素单元UA内的单颜色像素为不同颜色。如图10所示，一个第一类像素单元UA包括彩色像素及全色像素W，其中彩色像素均为第一颜色像素A，且第一颜色像素A沿第一对角线方向D1设置，全色像素W沿第二对角线方向D2设置。另一个第一类像素单元UA包括彩色像素及全色像素W，其中彩色像素均为第三颜色像素C，且第三颜色像素C沿第一对角线方向D1设置，全色像素W沿第二对角线方向D2设置。第二类像素单元UB包括彩色像素、全色像素W及彩色相位检测像素对17，且彩色像素均为第二颜色像素B，即。第二类像素单元UB中彩色相位检测像素对17包括两个相邻的第二颜色像素B。在第二类像素单元UB中，全色像素W沿第二对角线方向D2设置，除彩色相位检测像素对17外的第二颜色像素B沿第一对角线方向D1设置。第三类像素单元UC包括彩色像素、全色像素W及全色相位检测像素对18，且彩色像素均为第二颜色像素B。在第三类像素单元UC中，第二颜色像素B沿第一对角线方向D1设置，除全色相位检测像素对18外的其他全色像素W沿第二对角线方向D2设置。
在另一个例子中，两个第一类像素单元UA内的单颜色像素为相同颜色。如图11所示，两个第一类像素单元UA包括彩色像素及全色像素W，其中彩色像素均为第二颜色像素B，且第二颜色像素B沿第一对角线方向D1设置，全色像素W沿第二对角线方向D2设置。第二类像素单元UB包括彩色像素、全色像素W及彩色相位检测像素对17，且彩色像素均为第一颜色像素A，即。第二类像素单元UB中彩色相位检测像素对17包括两个相邻的第一颜色像素A。在第二类像素单元UB中，全色像素W沿第二对角线方向D2设置，除彩色相位检测像素对17外的第一颜色像素A沿第一对角线方向D1设置。第三类像素单元UC包括彩色像素、全色像素W及全色相位检测像素对18，且彩色像素均为第三颜色像素C。在第三类像素单元UC中，第三颜色像素C沿第一对角线方向D1设置，除全色相位检测像素对18外的其他全色像素W沿第二对角线方向D2设置。
当然，在一些实施例中，在同一个第一类像素单元UA中，彩色像素设置在第一类像素单元UA的第二对角线方向D2，全色像素W设置在第一类像素单元UA的第一对角线方向D1。在同一个第二类像素单元UB中，全色像素W设置在第二类像素单元UB的第一对角线方向D1，除彩色相位检测像素对17外的其他彩色像素设置在第二类像素单元UB的第二对角线方向D2。在同一个第三类像素单元UC中，彩色像素设置在第三类像素单元UC的第二对角线方向D2，除全色相位检测像素对18外的其他全色像素W设置在第三类像素单元UC的第一对角线方向D1，在此不作限制。
示例地，图12是本申请实施方式中一种最小重复单元的像素1101排布及透镜阵列16覆盖方式示意图；最小重复单元为8行8列64个像素，像素单元(两个第一类像素单元UA、一个第二类像素单元UB及一个第三类像素单元UC)为4行4列16个像素。其中第二类像素单元UB包括一个彩色相位检测像素对17，第三类像素单元UC包括一个全色相位检测像素对18。每一个全色相位检测像素对18被同一个第一透镜161覆盖，每一个所彩色相位检测像素对17被同一个第一透镜161覆盖，在像素阵列11中除彩色相位检测像素对17及全色相位检测像素对18中的像素1101外，每一个像素1101均被一个第二透镜162覆盖。
在最小重复单元为8行8列64个像素上设置一个彩色相位检测像素对17及一个全色相位检测像素对18，相较于在最小重复单元为4行4列16个像素上设置一个彩色相位检测像素对17及一个全色相位检测像素对18，图像传感器10的像素阵列11上相位检测像素对的密度更小，有利于后续图像处理，从而提高最终获得的图像的图像品质。
请参阅图13，在一些实施例中，最小重复单元包括第一类像素单元UA及至少一个第二像素单元UB，其中在第一类像素单元UA中是不含彩色相位检测像素对17及全色相位检测像素对18的，第二类像素单元UB中包括至少一个彩色相位检测像素对17及至少一个全色相位检测像素对18。例如，第二类像素单元UB中包括一个彩色相位检测像素对17及一个全色相位检测像素对18；或者，第二类像素单元UB中包括一个彩色相位检测像素对17及多个全色相位检测像素对18；或者，第二类像素单元UB中包括多个彩色相位检测像素对17及一个全色相位检测像素对18；或者，第二类像素单元UB中包括多个彩色相位检测像素对17及多个全色相位检测像素对18。需要说明的是，在一个最小重复单元中，第一类像素单元UA的数量可以等于第二像素单元UB的数量；第一类像素单元UA的数量也可以大于第二像素单元UB的数量；第一类像素单元UA的数量还可以小于第二像素单元UB的数量，在此不作限制。
示例地，图13是本申请实施方式中一种最小重复单元的像素1101排布及透镜阵列16覆盖方式示意图；最小重复单元为8行8列64个像素，像素单元(三个第一类像素单元UA、及一个第二类像素单元UB)为4行4列16个像素。其中第二类像素单元UB包括一个彩色相位检测像素对17及一个全色相位检测像素对18。每一个全色相位检测像素对18被同一个第一透镜161覆盖，每一个所彩色相位检测像素对17被同一个第一透镜161覆盖，在像素阵列11中除彩色相位检测像素对17及全色相位检测像素对18中的像素1101外，每一个像素1101均被一个第二透镜162覆盖。由于彩色相位检测像素对17及全色相位检测像素对18在同一像素单元内，能够降低图像传感10的制造难度。
在一些实施例中，请参阅图13，多个第一类像素单元UA完全相同，第二类像素单元UB能够在第一类像素单元UA的基础上进行如下变换形成：第一类像素单元UA中的至少一个全色像素W替换成一个彩色像素，并与其相邻的同一颜色的彩色像素形成彩色相位检测像素对17，且第一类像素单元UA中的至少一个彩色像素替换成一个全色像素W，并与其相邻的全色像素W形成全色相位检测像素对18。例如，如图13所示，第二类像素单元UB能够在第一类像素单元UA的基础上进行如下变换形成：第一类像素单元UA中的至少一个全色像素W替换成一个第二颜色像素B，并与其相邻的第二颜色像素B形成彩色相位检测像素对17，且第一类像素单元UA中的至少一个第二像素B替换成一个全色像素W，并与其相邻的全色像素W形成全色相位检测像素对18。如此第二类像素单元UB内除彩色相位检测像素对17中一个第二颜色像素B、及全色相位检测像素对18中一个全色像素W以外的像素1101的排布方式与第一类子单元UA完全一样，如此有利于后续图像处理过程中对彩色相位检测像素对17中第二颜色像素B的坏点补偿。另外，由于采用两个相邻的第二颜色像素B形成彩色相位检测对17相较于采用两个相邻的第一颜色像素A或两个相邻的第三颜色像素C形成彩色相位检测对17，能够接收更多入射光线，提高相位对焦的准确度。
需要说明的是，在一些实施例中，第二类像素单元UB也能够在第一类像素单元UA的基础上进行如下变换形成：第一类像素单元UA中一个全色像素W替换成一个第三颜色像素C，并与其相邻的第三颜色像素C形成彩色相位检测像素对17及第一类像素单元UA中的一个第三颜色像素C替换成一个全色像素W，并与其相邻的全色像素W形成全色相位检测像素对18。当然，在一些实施例中，第二类像素单元UB还能够在第一类像素单元UA的基础上进行如下变换形成：第一类像素单元UA中一个全色像素W替换成一个第一颜色像素A，并与其相邻的第一颜色像素A形成彩色相位检测像素对17，及第一类像素单元UA中的一个第一颜色像素A替换成一个全色像素W，并与其相邻的全色像素W形成全色相位检测像素对18，在此不作限制。
图14至图18示出了图4至图13所述的任意一实施例中像素阵列11沿图像传感器10的收光方向截取的多种截面示意图。每个全色像素W及每个彩色像素均包括滤光片118、及光电转换元件117。沿图像传感器10的收光方向，透镜16、滤光片118、及光电转换元件117依次设置。光电转换元件117可以将所接收的光转换为电荷，具体地，光电转换元件117包括衬底1171和形成在衬底1171内部的n势阱层1172，n势阱层1172可以实现光到电荷的转换。滤光片118设置在n势阱层1172的远离衬底1171的表面，滤光片118可以使特定波段的光线通过。微透镜1181设置在滤光片118的远离n势阱层1172的一侧，微透镜1181用于汇聚光线，可以将入射的光线更多地引导至光电转换元件117。
像素的饱和的曝光量Q与光电转换元件117的满阱容量有关。满阱容量越大，饱和的曝光量Q越大。满阱容量与光电转换元件117的n势阱层1172的掺杂浓度及体积有关。当光电转换元件117的n势阱层1172的掺杂浓度相同时，光电转换元件117的满阱容量与光电转换元件117的n势阱层1172的体积有关，n势阱层1172的体积越大，满阱容量越大。其中，n势阱层1172的体积与n势阱层的横截面及深度有关。在n势阱层1172的横截面固定时，可以通过增加深度来增大n势阱层1172的体积。当光电转换元件117的n势阱层1172的体积相同时，光电转换元件117的满阱容量与光电转换元件117的n势阱层1172的掺杂浓度有关，n势阱层1172的掺杂浓度越大，满阱容量越大。
例如，图14至图16是上述任意一实施例的像素阵列11的沿收光方向截取的截面示意图。沿收光方向，每个像素(同一个像素)的n势阱层1172的多个横截面的尺寸均相等；全色像素W的n势阱层1172的横截面的尺寸等于彩色像素的n势阱层1172的横截面的尺寸；全色像素W的n势阱层1172的深度H1等于彩色像素的n势阱层1172的深度H2，并且全色像素W的n势阱层1172的掺杂浓度C1大于彩色像素的n势阱层1172的掺杂浓度C2，使全色像素W具有比彩色像素更大的满阱容量。
需要说明的是，沿收光方向，同一个像素的n势阱层1172的多个横截面的尺寸均相等指的是：多个横截面具有相同的面积，且多个横截面中相对应的边长均相等。横截面可以是长方形、正方形、平行四边形、菱形、五边形、六边形等多边形，当然沿收光方向，每个像素(同一个像素)的n势阱层1172的多个横截面的尺寸也可以不相等，在此不作限制。
由于全色像素W的n势阱层1172的掺杂浓度C1大于彩色像素的n势阱层1172的掺杂浓度C2，因此，全色像素W具有比彩色像素更大的满阱容量，增大了全色像素W饱和的曝光量Q，可避免全色像素W过早饱和的问题，可以均衡全色像素W与彩色像素的曝光，提高图像拍摄质量。
例如，图17至图19是上述任意一实施例的像素阵列11的沿收光方向截取的截面示意图。全色像素W的n势阱层1172的掺杂浓度C1等于彩色像素的n势阱层1172的掺杂浓度C2。沿收光方向，每个像素(同一个像素)的n势阱层1172的多个横截面的尺寸均相等；全色像素W的n势阱层1172的横截面的尺寸等于彩色像素的n势阱层1172的横截面的尺寸；全色像素W的n势阱层1172的深度H1大于彩色像素的n势阱层1172的深度H2。如此使得全色像素W的n势阱层1172的体积大于彩色像素的n势阱层1172的体积，全色像素W具有比彩色像素更大的满阱容量。
由于全色像素W的n势阱层1172的体积大于彩色像素的n势阱层1172的体积，因此，全色像素W具有比彩色像素更大的满阱容量，增大了全色像素W饱和的曝光量Q，可避免全色像素W过早饱和的问题，可以均衡全色像素W与彩色像素的曝光，提高图像拍摄质量。
在一些实施例中，为使得全色像素具有比彩色像素更大的满阱容量，可以在设置全色像素的n势阱层1172的深度H1大于彩色像素的n势阱层1172的深度H2(即，设置全色像素W的n势阱层1172的体积大于彩色像素的n势阱层1172的体积)的同时，设置全色像素W的n势阱层1172的掺杂浓度C1大于彩色像素的n势阱层1172的掺杂浓度C2，从而增大全色像素W饱和的曝光量Q，避免全色像素W提早饱和的问题，提高图像拍摄质量。
请参阅图4及图20，本申请还提供一种能够用于上述任意一项实施例所述的图像传感器10的控制方法。控制方法包括：
01：在环境亮度小于第一阈值时，根据全色相位检测像素对18中的全色像素W的相位信息进行对焦检测以对焦：
02：在环境亮度大于第二阈值时，根据彩色相位检测像素对17中的彩色像素的相位信息进行对焦检测以对焦，第二阈值大于第一阈值。
请结合图21，本申请还提供一种成像装置100，成像装置100包括上述任意一项实施例所述的图像传感器10及镜头20，图像传感器10能够接收穿过镜头20的光线。在一些实施例中，成像装置100还包括处理器30，上述控制方法中的步骤01及步骤02均可以由处理器30实现。也即是说，处理器30用于在环境亮度小于第一阈值时，根据全色相位检测像素对18中的全色像素W的相位信息进行对焦检测以对焦：及在环境亮度大于第二阈值时，根据彩色相位检测像素对17中的彩色像素的相位信息进行对焦检测以对焦，第二阈值大于第一阈值。
本申请实施例中的控制方法及成像装置100通过在成像装置100中的图像传感器10中设置彩色相位检测像素对17及全色相位检测像素对18，并且在亮度较高的环境下，彩色相位检测像素对17中的彩色像素可以接收到的较多的光线，此时根据彩色相位检测像素对17中的彩色像素的相位信息进行对焦检测以对焦；在亮度较低的环境下，全色相位检测像素对18中的全色像素W不易达到饱和，此时根据全色相位检测像素对18中的全色像素W的相位信息进行对焦检测以对焦，能够在环境亮度不同的场景下实现准确的对焦，以提升图像传感器的场景适应性。
请参阅图4、图20及图21，当环境亮度小于第一阈值时，说明此时亮度较低，彩色像素能够接收的光线较少，则根据全色相位检测像素对18中的全色像素W的相位信息进行对焦检测以对焦。示例地，全色相位检测像素对18包括设置在第一侧的第一全色像素W、及设置在第二侧的第二全色像素W。当环境亮度小于第一阈值时，处理器30获取第一全色像素W的相位信息及第二全色像素W的相位信息，然后处理器30根据第一全色像素W的相位信息及第二全色像素W的相位信息计算相位差以进行对焦。
当环境亮度大于第二阈值时，说明此时亮度较高，全色像素W容易达到饱和，则根据彩色相位检测像素对17中的彩色像素的相位信息进行对焦检测以对焦。示例地，彩色相位检测像素对17包括设置在第一侧的第一彩色像素、及设置在第二侧的第二彩色像素。当环境亮度大于第二阈值时，处理器30获取第一彩色像素的相位信息及第二彩像素的相位信息，然后处理器30根据第一才色像素的相位信息及第二彩色像素的相位信息计算相位差以进行对焦。
在一些实施例中，当环境亮度小于第一阈值时，处理器30计算第一全色像素W的相位信息及第二全色像素W的相位信息之间的相位差，若相位差为零则表示对焦成功无需进行其他操作，若相位差不为零，则将图像传感器10向第一方向移动，若第一全色像素W的相位信息及第二全色像素W的相位信息之间的相位差减小，则继续将图像传感器10向第一方向移动直至到某一位置时，第一全色像素W的相位信息及第二全色像素W的相位信息之间的相位差为零，如此便完成对焦；若第一全色像素W的相位信息及第二全色像素W的相位信息之间的相位差增大，则将图像传感器10向第二方向移动直至到某一位置时，第一全色像素W的相位信息及第二全色像素W的相位信息之间的相位差为零，如此便完成对焦。当环境亮度大于第二阈值时，处理器30计算第一彩色像素的相位信息及第二彩色像素的相位信息之间的相位差，若相位差为零则表示对焦成功无需进行其他操作，若相位差不为零，则将图像传感器10向第一方向移动，若第一彩色像素的相位信息及第二彩色像素的相位信息之间的相位差减小，则继续将图像传感器10向第一方向移动直至到某一位置时，第一彩色像素的相位信息及第二彩色像素的相位信息之间的相位差为零，如此便完成对焦；若第一彩色像素的相位信息及第二彩色像素的相位信息之间的相位差增大，则将图像传感器10向第二方向移动直至到某一位置时，第一彩色像素的相位信息及第二彩色像素的相位信息之间的相位差为零，如此便完成对焦。需要说明的是，第二方向与第一方向相反。在一些实施例子，也可以通过移动镜头20来实现对焦。
由于当亮度小于第一阈值时，此时亮度较低，全色相位检测像素对18中的全色像素W不易达到饱和，此时利用全色相位检测像素对18中的全色像素W的相位信息进行对焦检测，能够使对焦准确度较高。当亮度大于第二阈值时，彩色相位检测像素对17中的彩色像素能够接收到的较多的光线，能够输出信噪比较高的像素信息，此时利用彩色相位检测像素对17中的彩色像素的相位信息进行对焦检测，能够使对焦准确度较高。
需要说明的是，如图4所示，当全色相位检测像素对18中两个全色像素W设置在像素阵列11的同一行时，全色相位检测像素对18的第一侧表示左侧，第二侧表示右侧；如图9所示当全色相位检测像素对18中两个全色像素W设置在像素阵列11的同一列时，全色相位检测像素对18的第一侧表示上侧，第二侧表示下侧。同样地，如图4所示，当彩色相位检测像素对17中两个彩色像素W设置在像素阵列11的同一行时，彩色相位检测像素对17的第一侧表示左侧，第二侧表示右侧；如图9所示当彩色相位检测像素对17中两个彩色像素W设置在像素阵列11的同一列时，彩色相位检测像素对17的第一侧表示上侧，第二侧表示下侧。上述中的“左”、“右”、“上”及“下”仅表示图中所示的方向位置，并不能对本申请实施例构成限制。
请参阅图4及图22，在一些实施例中，控制方法还包括：
03：在环境亮度大于第一阈值且小于第二阈值时，根据全色相位检测像素对18中的全色像素W的相位信息进行对焦检测以对焦。
请结合图21，步骤03可以由处理器30实现。也即是说，处理器30还用于在环境亮度大于第一阈值且小于第二阈值时，根据全色相位检测像素对18中的全色像素W的相位信息进行对焦检测以对焦。
在环境亮度大于第一阈值且小于第二阈值时，说明此时亮度没有过高，全色像素W不易到达饱和，则可以根据全色相位检测像素对18中的全色像素W的相位信息进行对焦检测以对焦，具体的对焦检测以对焦的实施方式与上述实施例中根据全色相位检测像素对18中的全色像素W的相位信息进行对焦检测以对焦的具体实施方式相同，在此不作赘述。
请参阅图4及图23，在一些实施例中，控制方法还包括：
04：在环境亮度大于第一阈值且小于第二阈值时，根据彩色相位检测像素对17中的彩色像素的相位信息进行对焦检测以对焦。
请结合图21，步骤04可以由处理器30实现。也即是说，处理器30还用于在环境亮度大于第一阈值且小于第二阈值时，根据彩色相位检测像素对17中的彩色像素的相位信息进行对焦检测以对焦。
在环境亮度大于第一阈值且小于第二阈值时，说明此时亮度没有过低，彩色像素能够接收到较多的入射光线，则可以根据彩色相位检测像素对17中的彩色像素的相位信息进行对焦检测以对焦，具体的对焦检测以对焦的实施方式与上述实施例中根据彩色相位检测像素对17中的彩色像素的相位信息进行对焦检测以对焦的具体实施方式相同，在此不作赘述。
请参阅图4及图24，在一些实施例中，控制方法还包括：
05：在环境亮度大于第一阈值且小于第二阈值时，根据全色相位检测像素对18中的全色像素的相位信息、及彩色相位检测像素对17中的彩色像素的相位信息进行对焦检测以对焦。
请结合图21，步骤05可以由处理器30实现。也即是说，处理器30还用于在环境亮度大于第一阈值且小于第二阈值时，根据全色相位检测像素对18中的全色像素的相位信息、及彩色相位检测像素对17中的彩色像素的相位信息进行对焦检测以对焦。
在环境亮度大于第一阈值且小于第二阈值时，说明此时亮度没有过高，全色像素W不易到达饱和；且时亮度没有过低，彩色像素能够接收到较多的入射光线。则可以根据全色相位检测像素对18中的全色像素的相位信息、及彩色相位检测像素对17中的彩色像素的相位信息进行对焦检测以对焦。由于在环境亮度大于第一阈值且小于第二阈值时，根据色相位检测像素对18中的全色像素的相位信息、及彩色相位检测像素对17中的彩色像素的相位信息共同进行对焦检测以对焦，能够减小误差使，以提升对焦的准确度，从而提升最后获得图像的图像质量。
示例地，请参阅图4、图24及图25，步骤05还包括：
051：获取全色相位检测像素对18及彩色相位检测像素对17中所有像素的相位信息；
052：根据第一全色像素W的相位信息、第一彩色像素的相位信息获得第一相位信息，第一全色像素为设置在全色相位检测像素对18第一侧的全色像素W，第一彩色像素为设置在彩色相位检测像素对17第一侧的彩色像素；
053：根据第二全色像素W的相位信息、第二彩色像素的相位信息获得第二相位信息，第二全色像素为设置在全色相位检测像素对18第二侧的全色像素W，第二彩色像素为设置在彩色相位检测像素对17第二侧的彩色像素，第二侧与第一侧相背设置；
054：根据第一相位信息及第二相位信息计算相位差以进行对焦。
请结合图21，步骤05可以由处理器30实现。也即是说，处理器30还用于取全色相位检测像素对18及彩色相位检测像素对17中所有像素的相位信息；根据第一全色像素的相位信息、第一彩色像素的相位信息获得第一相位信息，第一全色像素为设置在全色相位检测像素对18第一侧的全色像素W，第一彩色像素为设置在彩色相位检测像素对17第一侧的彩色像素；根据第二全色像素的相位信息、第二彩色像素的相位信息获得第二相位信息，第二全色像素为设置在全色相位检测像素对18第二侧的全色像素W，第二彩色像素为设置在彩色相位检测像素对17第二侧的彩色像素，第二侧与第一侧相背设置；及根据第一相位信息及第二相位信息计算相位差以进行对焦。
具体地，全色相位检测像素对18包括设置在第一侧的第一全色像素W、及设置在第二侧的第二全色像素W，彩色相位检测像素对17包括设置在第一侧的第一彩色像素、及设置在第二侧的第二彩色像素。当环境亮度大于第一阈值且小于第二阈值时，处理器30获取全色相位检测像素对18及彩色相位检测像素对17中所有像素的相位信息，机处理器30获取第一全色像素W、第二全色像素W、第一彩色像素及第二彩色像素的相位信息。并根据第一全色像素W的相位信息、第一彩色像素的相位信息获得第一相位信息；根据第二全色像素W的相位信息、第二彩色像素的相位信息获得第二相位信息。随后处理器30根据第一相位信息及第二相位信息计算相位差以进行对焦。
请参阅图26，本申请还提供一种动终端1000。终端1000可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、智能穿戴设备(如智能手表、智能手环、智能眼镜、智能头盔等)、头显设备、虚拟现实设备等等，在此不做限制。终端1000包括壳体200和成像装置100。壳体200和成像装置100结合。需要说明的是，处理器30也可以设置在终端1000上。
本申请实施例中的终端100通过在终端100中的图像传感器10中设置彩色相位检测像素对17及全色相位检测像素对18，并且在亮度较高的环境下，彩色相位检测像素对17中的彩色像素可以接收到的较多的光线，此时根据彩色相位检测像素对17中的彩色像素的相位信息进行对焦检测以对焦；在亮度较低的环境下，全色相位检测像素对18中的全色像素W不易达到饱和，此时根据全色相位检测像素对18中的全色像素W的相位信息进行对焦检测以对焦，能够在环境亮度不同的场景下实现准确的对焦，以提升图像传感器的场景适应性。
请参阅图27，本申请还提供一种包含计算机程序的非易失性计算机可读存储介质600，其上存储有计算机程序610。该计算机程序被处理器300执行时，使得处理器300执行上述任意一个实施方式的控制方法。
例如，请参阅图20及图27，计算机程序被处理器300执行时，使得处理器300执行以下步骤：
01：在环境亮度小于第一阈值时，根据全色相位检测像素对18中的全色像素W的相位信息进行对焦检测以对焦：
02：在环境亮度大于第二阈值时，根据彩色相位检测像素对17中的彩色像素的相位信息进行对焦检测以对焦，第二阈值大于第一阈值。
计算机可读存储介质600可设置在终端1000内，也可设置在云端服务器内，此时，终端1000能够与云端服务器进行通讯来获取到相应的计算机程序310。
可以理解，计算机程序310包括计算机程序代码。计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读存储介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、以及软件分发介质等。
处理器300可以是指驱动板。驱动板可以是中央处理单元(Central ProcessingUnit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。需要说明的是，处理器300可以与设置在成像装置100中的处理器30为同一处理器，处理器30也可以与设置在成像装置100中的处理器30不是同一处理器，在此不作限制。
在本说明书的描述中，参考术语“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。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
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。

Claims (12)

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及透镜阵列，所述像素阵列包括多个彩色像素、多个全色像素、至少一个彩色相位检测像素对、及至少一个全色相位检测像素对；
所述全色相位检测像素对包括两个相邻的所述全色像素，所述全色相位检测像素对中的所述全色像素的相位信息用于对焦检测；
所述彩色相位检测像素对包括两个相邻的同一颜色的所述彩色像素，所述彩色像素具有比所述全色像素更窄的光谱响应，所述彩色相位检测像素对中的所述彩色像素的相位信息用于对焦检测；
所述透镜阵列包括多个第一透镜，每一个所述全色相位检测像素对被同一个所述第一透镜覆盖，每一个所述彩色相位检测像素对被同一个所述第一透镜覆盖；
所述像素阵列包括最小重复单元，在所述最小重复单元中包括第一类像素子单元及至少一个第二类像素子单元，所述第二类像素子单元包括至少一个所述彩色相位检测像素对、及至少一个所述全色相位检测像素对；
所述第二类像素单元能够在所述第一类像素单元的基础上进行如下变化形成：
所述第一类像素单元中的至少一个所述全色像素替换成一个所述彩色像素，并与其相邻的同一颜色的所述彩色像素形成所述彩色相位检测像素对，及所述第一类像素单元中的至少一个所述彩色像素替换成一个所述全色像素，并与其相邻的所述全色像素形成所述全色相位检测像素对。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述全色相位检测像素对中的所述全色像素的相位信息用于第一亮度模式下的对焦检测，所述彩色相位检测像素对中的所述彩色像素的相位信息用于第二亮度模式下的对焦检测；所述第二亮度模式的亮度大于第一阈值，所述第一亮度模式的亮度小于第二阈值，所述第一阈值小于所述第二阈值。
3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述全色相位检测像素对的数量等于所述彩色相位检测像素对的数量。
4.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述彩色相位检测像素对在所述第二类像素单元中的位置，与所述全色相位检测像素对在所述第三类像素单元中的位置对应。
5.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，在同一个所述第一类像素单元中所述彩色像素均为同一单颜色像素，在同一个所述第二类像素单元中所述彩色像素均为同一单颜色像素，在同一个所述第三类像素单元中所述彩色像素均为同一单颜色像素，
在同一个所述第一类像素单元中，所述彩色像素设置在所述第一类像素单元的第一对角线方向，所述全色像素设置在所述第一类像素单元的第二对角线方向；
在同一个所述第二类像素单元中，所述全色像素设置在第二类像素单元的第二对角线方向，除所述彩色相位检测像素对外的其他所述彩色像素设置在所述第二类像素单元的第一对角线方向；
在同一个所述第三类像素单元中，所述彩色像素设置在所述第三类像素单元的第一对角线方向，除所述全色相位检测像素对外的其他所述全色像素设置在所述第三类像素单元的第二对角线方向。
6.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述全色像素的n势阱层的掺杂浓度大于所述彩色像素的n势阱层的掺杂浓度，以使得所述全色像素具有比所述彩色像素更大的满阱容量；和/或
所述全色像素的n势阱层的深度大于所述彩色像素的n势阱层的深度，以使得所述全色像素具有比所述彩色像素更大的满阱容量。
7.一种控制方法，用于图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括像素阵列及透镜阵列，所述像素阵列包括多个彩色像素、多个全色像素、至少一个彩色相位检测像素对、及至少一个全色相位检测像素对；所述全色相位检测像素对包括两个相邻的所述全色像素；所述彩色相位检测像素对包括两个相邻的同一颜色的所述彩色像素，所述彩色像素具有比所述全色像素更窄的光谱响应；所述透镜阵列包括多个第一透镜，每一个所述全色相位检测像素对被同一个所述第一透镜覆盖，每一个所述彩色相位检测像素对被同一个所述第一透镜覆盖，所述像素阵列包括最小重复单元，在所述最小重复单元中包括第一类像素子单元及至少一个第二类像素子单元，所述第二类像素子单元包括至少一个所述彩色相位检测像素对、及至少一个所述全色相位检测像素对；其中，所述第二类像素单元能够在所述第一类像素单元的基础上进行如下变化形成：所述第一类像素单元中的至少一个所述全色像素替换成一个所述彩色像素，并与其相邻的同一颜色的所述彩色像素形成所述彩色相位检测像素对，及所述第一类像素单元中的至少一个所述彩色像素替换成一个所述全色像素，并与其相邻的所述全色像素形成所述全色相位检测像素对，所述控制方法包括：
在环境亮度小于第一阈值时，根据所述全色相位检测像素对中的所述全色像素的相位信息进行对焦检测以对焦；及
在环境亮度大于第二阈值时，根据所述彩色相位检测像素对中的所述彩色像素的相位信息进行对焦检测以对焦，所述第二阈值大于所述第一阈值。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
在环境亮度大于所述第一阈值且小于所述第二阈值时，根据所述全色相位检测像素对中的所述全色像素的相位信息进行对焦检测以对焦；或
在环境亮度大于所述第一阈值且小于所述第二阈值时，根据所述彩色相位检测像素对中的所述彩色像素的相位信息进行对焦检测以对焦；或
在环境亮度大于所述第一阈值且小于所述第二阈值时，根据全色相位检测像素对中的所述全色像素的相位信息、及所述彩色相位检测像素对中的所述彩色像素的相位信息进行对焦检测以对焦。
9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，根据全色相位检测像素对中的所述全色像素的相位信息、及所述彩色相位检测像素对中的所述彩色像素的相位信息以进行对焦，包括：
获取所述全色相位检测像素对及所述彩色相位检测像素对中所有像素的相位信息；
根据第一全色像素的相位信息、第一彩色像素的相位信息获得第一相位信息，所述第一全色像素为设置在所述全色相位检测像素对第一侧的所述全色像素，所述第一彩色像素为设置在所述彩色相位检测像素对第一侧的所述彩色像素；
根据第二全色像素的相位信息、第二彩色像素的相位信息获得第二相位信息，所述第二全色像素为设置在所述全色相位检测像对素第二侧的所述全色像素，所述第二彩色像素为设置在所述彩色相位检测像素对第二侧的所述彩色像素，所述第二侧与所述第一侧相背设置；
根据所述第一相位信息及所述第二相位信息计算相位差以进行对焦。
10.一种成像装置，其特征在于，包括：
镜头；及
权利要求1-6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。
11.一种终端，其特征在于，包括：
壳体；及
权利要求10所述的成像装置，所述成像装置与所述壳体结合。
12.一种包含计算机程序的非易失性计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求7至9任意一项所述的控制方法。
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