CN215187066U - 图像传感器和终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种图像传感器和终端。该所述图像传感器包括采用白色通道的白色对焦像素；所述白色对焦像素对环境光采集得到的感光信息用于对所述环境光进行色温检测。也就是说，在图像传感器的对焦像素上引入白色通道，形成白色对焦像素，白色对焦像素对环境光采集得到的感光信息既可以用于对焦功能，又可以用于色温检测，在不影响图像传感器对焦功能的基础上，实现图像传感器对环境光的色温检测。

Description

图像传感器和终端

技术领域

本实用新型涉及传感器处理技术领域，特别是涉及图像传感器和终端。

背景技术

随着传感器处理技术的发展，出现了利用图像传感器进行成像的技术。图像传感器可以被安装在手机、相机、平板电脑等终端产品上，以便辅助终端实现拍摄功能。传统技术所提供的图像传感器中，仅仅可以实现成像和对焦功能，功能单一。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种图像传感器和终端。

一种图像传感器，所述图像传感器包括采用白色通道的白色对焦像素；所述白色对焦像素对环境光采集得到的感光信息用于对所述环境光进行色温检测。

在其中一个实施例中，所述图像传感器还包括采用红色通道的红色对焦像素、采用蓝色通道的蓝色对焦像素或者采用绿色通道的绿色对焦像素中的至少一种；

所述红色对焦像素对所述环境光采集得到的感光信息、所述蓝色对焦像素对所述环境光采集得到的感光信息和所述绿色对焦像素对所述环境光采集得到的感光信息中的至少一种用于所述色温检测。

在其中一个实施例中，还包括位于两个对焦单元间的成像单元；所述对焦单元为包含色彩对焦像素的像素单元，所述成像单元为仅包含成像像素的像素单元；所述色彩对焦像素为所述白色对焦像素、所述红色对焦像素、所述蓝色对焦像素或者所述绿色对焦像素中的任一种。

在其中一个实施例中，

所述两个对焦单元包含的色彩对焦像素不同；

和/或，所述两个对焦单元包含的色彩对焦像素相同，且相同的色彩对焦像素的对焦遮挡结构形成左右对焦遮挡结构对。

在其中一个实施例中，包含的色彩对焦像素相同的两个对焦单元沿第一方向排布，包含的色彩对焦像素不同的两个对焦单元沿第二方向排布，所述第一方向与所述第二方向正交；

所述图像传感器包括沿所述第二方向依次排布的四个对焦单元，所述四个对焦单元包含的色彩对焦像素不同，且所述四个对焦单元中的相邻两个对焦单元间隔有所述成像单元。

在其中一个实施例中，所述依次排布的顺序为白色对焦单元、绿色对焦单元、红色对焦单元和蓝色对焦单元。

在其中一个实施例中，所述图像传感器还包括色温处理器，所述色彩对焦像素与所述色温处理器连接。

在其中一个实施例中，还包括成像像素，所述成像像素所连接的开关与色彩对焦像素所连接的开关不同。

在其中一个实施例中，色彩对焦像素的结构为金属遮挡光电二极管结构、双光电二极管结构或片上微透镜光电二极管结构。

一种终端，所述终端包括如上述的图像传感器。

上述图像传感器和终端中，图像传感器包括采用白色通道的白色对焦像素；所述白色对焦像素对环境光采集得到的感光信息用于对所述环境光进行色温检测。也就是说，在图像传感器的对焦像素上引入白色通道，形成白色对焦像素，白色对焦像素对环境光采集得到的感光信息既可以用于对焦功能，又可以用于色温检测，在不影响图像传感器对焦功能的基础上，实现图像传感器对环境光的色温检测。

附图说明

图1为一个实施例中的白色对焦成像阵列单元的示意图；

图2为一个实施例中的绿色对焦成像阵列单元的示意图；

图3为一个实施例中的红色对焦成像阵列单元的示意图；

图4为一个实施例中的蓝色对焦成像阵列单元的示意图；

图5为一个实施例中的对焦像素与色温检测器连接的示意图；

图6为一个实施例中的成像阵列单元的示意图；

图7为一个实施例中的对焦成像阵列单元与成像阵列单元的组合示意图；

图8为一个实施例中的对焦成像阵列单元与成像阵列单元的组合示意图；

图9为一个实施例中的对焦成像阵列单元与成像阵列单元的组合示意图；

图10为一个实施例中的对焦成像阵列单元与成像阵列单元的组合示意图；

图11为一个实施例中的对焦成像阵列单元与成像阵列单元的组合示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在中间元件。相反，当元件为称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。

本申请提供一种图像传感器，如图1所示，该图像传感器包括采用白色通道的白色对焦像素Wa和Wb；其中，白色对焦像素Wa和Wb对环境光采集得到的感光信息用于对环境光进行色温检测。

结合图1介绍白色对焦像素Wa，白色对焦像素Wa包括感光区域和非感光区域，白色对焦像素Wa中的黑色部分表示非感光区域，白色部分为感应白光区域，；同理，白色对焦像素Wb可参照上述内容，这里不赘述。且白色对焦像素Wa和Wb的位置可以互换。

也就是说，在图像传感器的对焦像素上引入白色通道，形成白色对焦像素，白色对焦像素对环境光采集得到的感光信息既可以用于成像对焦，又可以用于色温检测，在不影响图像传感器对焦功能的基础上，实现图像传感器对环境光的色温检测。

上述实施例中，在色温检测的过程中，如果需要其他色彩通道对应的感光信息，如红色通道对应的感光信息，那么可以利用红色成像像素(如图1所示的R)对环境光采集得到的感光信息；可以理解的是，图1所示的蓝色成像像素(B)和绿色成像像素(G)对环境光采集得到的感光信息也可以用于色温检测。其中，上述各色彩通道的成像像素不设有类似对焦像素的非感光区域，仅包括感光区域，用于成像。

也就是说，上述方式中，在色温检测所需的白色通道对应的感光信息是利用对焦像素采集得到，色温检测所需的红色通道/蓝色通道/绿色通道对应的感光信息是利用成像像素采集得到，从而保证色温检测的准确性。但是这种方式中，即使图像传感器处于非成像模式，若需要色温检测，则需控制对焦像素和成像像素处于感光测量开启状态，存在功耗较大的问题。

因此，在一些实施例中，图像传感器还包括采用红色通道的红色对焦像素、采用蓝色通道的蓝色对焦像素或者采用绿色通道的绿色对焦像素中的至少一种。红色对焦像素对环境光采集得到的感光信息、蓝色对焦像素对环境光采集得到的感光信息和绿色对焦像素对环境光采集得到的感光信息中的至少一种用于色温检测。

也就是说，色温检测所需的各色彩通道对应的感光信息均由对焦像素提供，无需成像像素，如果图像传感器处于非成像模式，且此时需要检测色温，则仅需控制对焦像素处于感光测量开启状态，降低功耗。

进一步地，针对图像传感器包括的成像像素，成像像素所连接的开关与色彩对焦像素所连接的开关不同。因此，如果图像传感器处于非成像模式，那么可以利用连接成像像素的开关控制成像像素处于感光测量关闭状态，利用连接对焦像素的开关控制对焦像素处于感光测量开启状态，从而得到色彩通道对应的感光信息，实现色温检测。

其中，包括色彩对焦像素的像素单元(该像素单元可以是2*2的像素矩阵)可以称为对焦单元；若该色彩对焦像素为白色对焦像素，那么该对焦单元可以称为白色对焦单元，如图1所示的W110a和W110b。在白色对焦单元W110a中，白色对焦像素Wa与G对角分布，R与B对角分布。

在一些实施例中，图像传感器还包括位于两个对焦单元之间的成像单元，即两个对焦单元间间隔有成像单元。其中，仅包含成像像素的像素单元称为成像单元，如图1所示的120。在成像单元120中，仅包括成像像素R、G和B，且两个G对角分布，R与B对角分布。

如果分布在成像单元两侧的对焦单元包含的色彩对焦像素相同，那么相同的对焦色彩对焦像素的对焦遮挡结构形成左右对焦遮挡结构对。

示例性地，如图1所示，分布在成像单元120两侧的白色对焦单元W110a和W110b均包括白色对焦像素，且白色对焦像素Wa的遮挡区域位于左边，白色对焦像素Wb的遮挡区域位于右边，即白色对焦像素Wa和Wb的对焦遮挡结构形成左右对焦遮挡结构对。其中，白色对焦单元W110a、白色对焦单元W110b和成像单元120形成的单元可以称为白色对焦成像阵列单元(W pattern)。

又示例性地，如图2所示，分布在成像单元120两侧的绿色对焦单元G110a和G110b均包括绿色对焦像素，且绿色对焦像素Ga的遮挡区域位于右边，绿色对焦像素Gb的遮挡区域位于左边，即绿色对焦像素Ga和Gb的对焦遮挡结构形成左右对焦遮挡结构对。其中，绿色对焦单元G110a、绿色对焦单元G110b和成像单元120形成的单元可以称为绿色对焦成像阵列单元(G pattern)。

又示例性地，如图3所示，分布在成像单元120两侧的红色对焦单元R110a和R110b均包括红色对焦像素，且红色对焦像素Ra的遮挡区域位于左边，红色对焦像素Rb的遮挡区域位于右边，即红色对焦像素Ra和Rb的对焦遮挡结构形成左右对焦遮挡结构对。其中，红色对焦单元R110a、红色对焦单元R110b和成像单元120形成的单元可以称为红色对焦成像阵列单元(R pattern)。

又示例性地，如图4所示，分布在成像单元120两侧的蓝色对焦单元B110a和B110b均包括蓝色对焦像素，且蓝色对焦像素Ba的遮挡区域位于右边，蓝色对焦像素Bb的遮挡区域位于左边，即蓝色对焦像素Ba和Bb的对焦遮挡结构形成左右对焦遮挡结构对。其中，蓝色对焦单元B110a、蓝色对焦单元B110b和成像单元120形成的单元可以称为蓝色对焦成像阵列单元(B pattern)。

在一个实施例中，如图5所示，图像传感器还包括色温处理器，各色彩对焦像素与色温处理器连接，各色彩对焦像素将对环境光采集得到的感光信息传输至色温处理器，以使色温处理器基于各色彩通道对应的感光信息确定环境光的色温。可以理解的是，上述实施例的色温处理器内置于图像传感器，进一步节省手机等终端的空间；在其他实施方式中，色温处理器也可以外置于图像传感器。

上述实施方式中，若分布在成像单元120两侧的对焦单元所包含的色彩对焦像素相同，且形成左右对焦遮挡结构对，那么上述对焦单元的分布方向可以称为第一方向。其中，如图6所示，若多个成像单元120沿第一方向相邻排布，那么对应形成的单元可以称为成像阵列单元(CX pattern)。

在一些实施例中，上述各对焦成像阵列单元可以沿与第一方向正交的第二方向相邻排布，但为了保证成像效果，两个对焦成像阵列单元沿第二方向排布时可以间隔至少一个成像阵列单元，即图像传感器包括位于两个对焦成像阵列单元间的至少一个成像阵列单元。

其中，分布在成像阵列单元CX pattern两侧的对焦成像阵列单元可以对应同一种色彩通道，如图7所示，均为白色对焦成像阵列单元W pattern沿第二方向分布在成像阵列单元CX pattern两侧。

为了进一步保证色温检测的准确性，沿第二方向分布在成像阵列单元CX pattern两侧的对焦成像阵列单元可以对应不同种色彩通道，如白色对焦成像阵列单元W pattern和红色对焦成像阵列单元R pattern、又如绿色对焦成像阵列单元G pattern和蓝色对焦成像阵列单元B pattern、又如白色对焦成像阵列单元W pattern和绿色对焦成像阵列单元Gpattern。如图8所示，沿第二方向分布在成像阵列单元CX pattern两侧的对焦成像阵列单元为白色对焦成像阵列单元W pattern和红色对焦成像阵列单元R pattern。

也就是说，沿第二方向分布在成像单元120两侧的对焦单元包含的色彩对焦像素不同，图8所示，沿第二方向分布在成像单元120两侧的对焦单元分别为白色对焦单元和红色对焦单元，白色对焦单元和红色对焦单元所包含的对焦像素分别为白色对焦像素和红色对焦像素。

在一些实施例中，如果图像传感器同时在对焦像素中引入白色像素、绿色像素、蓝色像素和红色像素，那么为了保证各像素分布的均匀性，保证色温检测的准确性，间隔成像阵列单元CX pattern相邻的至少四个对焦成像阵列单元对应的颜色像素各不相同。如图9所示，白色对焦成像阵列单元W pattern、红色对焦成像阵列单元R pattern、蓝色对焦成像阵列单元B pattern和绿色对焦成像阵列单元G pattern均匀分布在各成像阵列单元CXpattern两侧。

也就是说，图像传感器包括沿第二方向依次排布的四个对焦单元，四个对焦单元包含的色彩对焦像素不同，且四个对焦单元中的相邻两个对焦单元间隔有成像单元。如图9所示，沿第二方向依次排布的白色对焦单元、红色对焦单元、蓝色对焦单元和绿色对焦单元；且相邻的两个对焦单元间间隔有成像单元，如白色对焦单元和红色对焦单元间间隔有成像单元，又如红色对焦单元和蓝色对焦单元间间隔有成像单元。

进一步地，如图10所示，上述至少四个对焦成像阵列单元的的间隔相邻排布方式可以是白色对焦成像阵列单元、绿色对焦成像阵列单元、红色对焦成像阵列单元、蓝色对焦成像阵列单元。也就是说，沿第二方向依次排布的四个对焦单元按次序分别为白色对焦单元、绿色对焦单元、红色对焦单元和蓝色对焦单元。

进一步地，如果对成像效果要求较高，如图11所示，上述白色对焦成像阵列单元、绿色对焦成像阵列单元、红色对焦成像阵列单元、蓝色对焦成像阵列单元和成像阵列单元包括的成像单元120可以为两个。更进一步地，两个对焦成像阵列单元间间隔的成像阵列单元也可以为两个或两个以上。

进一步地，上述实施例的对焦像素的结构为金属遮挡光电二极管结构、双光电二极管(dual PD像素)结构或片上微透镜光电二极管结构(2×1OCL像素或2×2OCL像素；OCL：On Chip Lens，片上微透镜)，广泛适用于各种对焦结构的图像传感器中。

在一个实施例中，还提供一种终端，该终端包括上述实施例的图像传感器。该终端可以是手机、平板电脑、便携式可穿戴式设备等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括采用白色通道的白色对焦像素；所述白色对焦像素对环境光采集得到的感光信息用于对所述环境光进行色温检测，所述白色对焦像素对环境光采集得到的感光信息用于对焦。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括采用红色通道的红色对焦像素、采用蓝色通道的蓝色对焦像素或者采用绿色通道的绿色对焦像素中的至少一种；

所述红色对焦像素对所述环境光采集得到的感光信息、所述蓝色对焦像素对所述环境光采集得到的感光信息和所述绿色对焦像素对所述环境光采集得到的感光信息中的至少一种用于所述色温检测。

3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，还包括位于两个对焦单元间的成像单元；所述对焦单元为包含色彩对焦像素的像素单元，所述成像单元为仅包含成像像素的像素单元；所述色彩对焦像素为所述白色对焦像素、所述红色对焦像素、所述蓝色对焦像素或者所述绿色对焦像素中的任一种。

4.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，

所述两个对焦单元包含的色彩对焦像素不同；

和/或，所述两个对焦单元包含的色彩对焦像素相同，且相同的色彩对焦像素的对焦遮挡结构形成左右对焦遮挡结构对。

5.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，包含的色彩对焦像素相同的两个对焦单元沿第一方向排布，包含的色彩对焦像素不同的两个对焦单元沿第二方向排布，所述第一方向与所述第二方向正交；

所述图像传感器包括沿所述第二方向依次排布的四个对焦单元，所述四个对焦单元包含的色彩对焦像素不同，且所述四个对焦单元中的相邻两个对焦单元间隔有所述成像单元。

6.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，所述依次排布的顺序为白色对焦单元、绿色对焦单元、红色对焦单元和蓝色对焦单元。

7.根据权利要求6所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括色温处理器，所述色彩对焦像素与所述色温处理器连接。

8.根据权利要求1至7任一项所述的图像传感器，其特征在于，还包括成像像素，所述成像像素所连接的开关与色彩对焦像素所连接的开关不同。

9.根据权利要求1至7任一项所述的图像传感器，其特征在于，色彩对焦像素的结构为金属遮挡光电二极管结构、双光电二极管结构或片上微透镜光电二极管结构。

10.一种终端，其特征在于，所述终端包括如权利要求1至9任一项所述的图像传感器。

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