TW202141968A

TW202141968A - 圖像感測器、攝影裝置及電子設備

Info

Publication number: TW202141968A
Application number: TW110110704A
Authority: TW
Inventors: 楊小威
Original assignee: 大陸商Ｏｐｐｏ廣東移動通信有限公司
Priority date: 2020-04-21
Filing date: 2021-03-24
Publication date: 2021-11-01
Also published as: WO2021212979A1; TWI791203B; CN111491085B; CN111491085A

Abstract

一種圖像感測器、攝影裝置和電子設備。圖像感測器包括彎折的襯底及設置在襯底上的彎折的晶片。襯底包括多個子襯底。相鄰子襯底傾斜相連並均呈一夾角。晶片包括多個感應區。多個感應區與多個子襯底對應。相鄰感應區傾斜相連並均呈一夾角。本申請實施方式的圖像感測器、攝影裝置和電子設備透過設置彎折的襯底和晶片，使得本申請實施方式的圖像感測器、攝影裝置和電子設備在感光像素和像素大小保持不變的情況下，能具有更小的投影面積，從而佔據更小的空間，與其配套的鏡頭元件的體積大小也能相應減小，從而有利於產品的小型化和輕薄化。

Description

圖像感測器、攝影裝置及電子設備

本申請涉及影像技術領域，特別涉及一種圖像感測器、攝影裝置及電子設備。

圖像探測技術中，隨著感測器像素的不斷提升，對應的探測器靶面面積也會越來越大。以48M探測器為例，其探測器有效像高為8mm，而108M探測器有效像高將達到12mm，意味著需要更多的空間來容納該靶面面積較大的探測器。探測器靶面面積增大後，與攝影機匹配的鏡頭也需要隨之適應增大，整個攝影機模組的體積也隨之增加。對於潛望式鏡頭而言，隨著探測器靶面面積的增加，會導致手機機身變得更厚，對體積增大的影響將更為嚴重。

本申請實施方式提供一種圖像感測器、攝影裝置和電子設備。

本申請提供一種圖像感測器。圖像感測器包括彎折的襯底及設置在所述襯底上的彎折的晶片。所述襯底包括多個子襯底。相鄰所述子襯底傾斜相連並均呈一夾角。所述晶片包括多個感應區。多個所述感應區與多個所述子襯底對應。相鄰所述感應區傾斜相連並均呈一夾角。

本申請還提供一種攝影裝置。攝影裝置包括圖像感測器和鏡頭元件。光線經過所述攝影元件後入射到所述圖像感測器上以成像。圖像感測器包括彎折的襯底及設置在所述襯底上的彎折的晶片。所述襯底包括多個子襯底。相鄰所述子襯底傾斜相連並均呈一夾角。所述晶片包括多個感應區。多個所述感應區與多個所述子襯底對應。相鄰所述感應區傾斜相連並均呈一夾角。

本申請還提供一種電子設備。電子設備包括殼體和攝影裝置。所述攝影裝置與所述殼體結合。攝影裝置包括圖像感測器和鏡頭元件。光線經過所述攝影元件後入射到所述圖像感測器上以成像。圖像感測器包括彎折的襯底及設置在所述襯底上的彎折的晶片。所述襯底包括多個子襯底。相鄰所述子襯底傾斜相連並均呈一夾角。所述晶片包括多個感應區。多個所述感應區與多個所述子襯底對應。相鄰所述感應區傾斜相連並均呈一夾角。

本申請實施方式的圖像感測器、攝影裝置和電子設備透過設置彎折的襯底和晶片，使得襯底的多個子襯底之間均呈一夾角，晶片的多個感應區之間均呈一夾角，使得本申請實施方式的圖像感測器、攝影裝置和電子設備在感光像素和像素大小保持不變的情況下，能具有更小的投影面積，從而佔據更小的空間，與其配套的鏡頭元件的體積大小也能相應減小，從而有利於產品的小型化和輕薄化。與此相對地，本申請實施方式的圖像感測器、攝影裝置和電子設備在無需增大圖像感測器的投影面積的情況下，能設置面積更大的像素大小或者數量更多的感光像素，進而增大圖像感測器的進光量或者提高圖像感測器的解析度，從而有利於提升本申請實施方式的圖像感測器、攝影裝置和電子設備的成像品質。

下面詳細描述本申請的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的符號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面透過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用於解釋本申請，而不能理解為對本申請的限制。

在本申請的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“後”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本申請和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本申請的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特徵。在本申請的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本申請的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接或可以相互通訊；可以是直接相連，也可以透過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本申請中的具體含義。

請參閱圖1，本申請提供一種圖像感測器10。圖像感測器10包括彎折的襯底11及設置在襯底11上的彎折的晶片12。襯底11包括多個子襯底110。相鄰子襯底110傾斜相連並均呈一夾角。晶片12包括多個感應區120。多個感應區120與多個子襯底110對應。相鄰感應區120傾斜相連並均呈一夾角。

本申請實施方式的圖像感測器10透過設置彎折的襯底11和晶片12，使得襯底11的多個子襯底110之間均呈一夾角，晶片12的多個感應區120之間均呈一夾角，使得本申請實施方式的圖像感測器10在感光像素和像素大小保持不變的情況下，能具有更小的投影面積，從而佔據更小的空間，與其配套的鏡頭元件20（例如圖10所示）的體積大小也能相應減小，從而有利於產品的小型化和輕薄化。與此相對地，本申請實施方式的圖像感測器10在無需增大圖像感測器的投影面積的情況下，能設置面積更大的像素大小或者數量更多的感光像素，進而增大圖像感測器10的進光量或者提高圖像感測器10的解析度，從而有利於提升圖像感測器10探測得到的圖像品質。

請參閱圖1、圖2和圖3，圖像感測器10包括彎折的襯底11及設置在襯底11上的彎折的晶片12。襯底11包括多個子襯底110，本實施方式中，襯底11包括兩個子襯底110，分別為第一子襯底111和第二子襯底112。兩個子襯底110相鄰、傾斜、相連、並呈90度夾角。晶片12包括多個子感應區120，本實施方式中，晶片12包括兩個感應區120，分別為第一感應區121及第二感應區122。該兩個感應區120與該兩個子襯底110對應。兩個感應區120相鄰、傾斜、相連、並呈90度夾角。

請參閱圖2，在某些實施方式中，圖像感測器10關於圖像感測器10的中心軸O對稱。其中，中心軸O為橫軸，與x方向平行。也即，圖像感測器10中的多個子襯底110關於圖像感測器10的中心軸O對稱。圖像感測器10中的多個感應區120關於圖像感測器10的中心軸O對稱。具體地，如圖2所示，第一子襯底111和第二子襯底112關於橫軸O對稱，第一感應區121和第二感應區122關於橫軸O對稱。

請參閱圖4，在另一些實施方式中，圖像感測器10關於圖像感測器10的中心軸O’對稱。其中，中心軸O’為豎軸，與y方向平行。也即，圖像感測器10中的多個子襯底110關於圖像感測器10的中心軸O’對稱。圖像感測器10中的多個感應區120關於圖像感測器10的中心軸O’對稱。具體地，如圖4所示，第一子襯底111和第二子襯底112關於豎軸O對稱，第一感應區121和第二感應區122關於豎軸O對稱。由於常用的鏡頭元件20（例如圖10所示）的入光面和出光面一般是呈軸對稱的圓形形狀，因而光線折射效果也具有軸對稱的性質，因此圖像感測器10設置為軸對稱結構，有利於圖像感測器10與鏡頭元件20之間具有更好的配合成像效果，有利於提高圖像感測器10的成像品質。

在某些實施方式中，請參閱圖2和圖4，圖像感測器10的襯底11和晶片12沿著較長的一邊彎折。圖像感測器10的襯底11和晶片12沿著較長的一邊彎折，相比較圖像感測器10的襯底11和晶片12沿著較短的一邊彎折而言，能具有更好的減小圖像感測器10投影面積的效果，從而更有利於產品的小型化和輕薄化。

請參閱圖2和圖4，在某些實施方式中，圖像感測器10關於圖像感測器10的某一點呈旋轉對稱。也即，圖像感測器10中的多個子襯底110關於圖像感測器10的某一點P呈旋轉對稱。圖像感測器10中的多個感應區120關於圖像感測器10的某一點P呈旋轉對稱。進一步地，圖像感測器10可以關於圖像感測器10的某一點呈中心對稱。由於常用的鏡頭元件20（例如圖10所示）的形狀一般為旋轉對稱並且為中心對稱的圓形或橢圓形形狀，因而光線折射效果也具有旋轉對稱的性質，因此圖像感測器10設置為旋轉對稱結構或者中心對稱結構，有利於圖像感測器10與鏡頭元件20之間具有更好的配合成像效果，有利於提高圖像感測器10的成像品質。

襯底11包括相背的第一表面115與第二表面116。在某些實施方式中，請參閱圖3，晶片12設置在襯底11的第一表面115。襯底11朝內側彎折，第一表面115可以是襯底11彎折後的內側面。晶片12設置在襯底11的第一表面115，使得晶片12設置的位置處於襯底11彎折後的內側，從而使得襯底11對晶片12具有更好的保護作用，有利於提升圖像感測器10的抗摔能力。

在另一些實施方式中，請參閱圖5，晶片12設置在襯底11的第二表面116。襯底11朝內側彎折，第二表面116可以是襯底11彎折後的外側面。

在某些實施方式中，圖像感測器10包括彎折的襯底11及設置在襯底11上的彎折的晶片12。襯底11包括M個子襯底110。相鄰子襯底110傾斜相連並均呈一夾角，則共有M-1個夾角。其中，M≥2，當M＞2時，該M-1個夾角可以完全相同，可以部分相同，也可以完全不相同。晶片12包括N個感應區120。N的數量可以與M的數量相同。N個感應區120與N個子襯底110對應。相鄰感應區120傾斜相連並均呈一夾角，則共有N-1個夾角。其中，N≥2，當N＞2時，該N-1個夾角可以完全相同，可以部分相同，也可以完全不相同。在一個例子中，請參閱圖6、圖7和圖8，圖像感測器10中，襯底11包括4個子襯底110，分別為第一子襯底111、第二子襯底112、第三子襯底113和第四子襯底114。相鄰子襯底110傾斜相連並均呈一夾角，則共有3個夾角，在此示例中，該3個夾角均為90°。晶片12包括4個感應區120，分別為第一感應區121、第二感應區122、第三感應區123和第四感應區124。相鄰感應區120傾斜相連並均呈一夾角，則共有3個夾角。在此示例中，該3個夾角也均為90°。

在一個例子中，請參閱圖6、圖7和圖8，相鄰子襯底110之間的夾角與對應的相鄰的感應區120之間的夾角相同，使得襯底11能夠與晶片12貼合安裝，安裝簡單。在圖6、圖7和圖8的示例中，即，第一子襯底111和第二子襯底112之間的夾角與第一感應區121和第二感應區122之間的夾角相同；第二子襯底112和第三子襯底113之間的夾角與第二感應區122和第三感應區123之間的夾角相同；第三子襯底113和第四子襯底114之間的夾角與第三感應區123和第四感應區124之間的夾角相同。

在一個例子中，每個相鄰子襯底110之間的夾角均大於等於45度且小於180度，並且，每個相鄰感應區120之間的夾角均大於等於45度且小於180度。如圖5所示，兩個相鄰子襯底110之間的夾角為45度，兩個相鄰感應區120之間的夾角也為45度。本申請實施方式的圖像感測器10的相鄰子襯底110之間的每個夾角均大於等於45度且小於180度，及相鄰感應區120之間的每個夾角也均大於等於45度且小於180度，能防止圖像感測器10因折疊角度過小導致的入光量不足，有利於提升成像效果，並且能使得圖像感測器10在不明顯地增加厚度大小（也即圖1中圖像感測器10的z方向長度）的同時具有更小的投影面積（也即圖1和圖2中的x-y面投影大小），從而佔據更小的空間，與其配套的鏡頭元件20（例如圖10所示）的體積大小也能相應減小，從而有利於產品的小型化和輕薄化。

在某些實施方式中，更進一步地，每個相鄰子襯底110之間的夾角均大於等於60度且小於等於135度，並且，每個相鄰感應區120之間的夾角均大於等於60度且小於135度。如圖3所示，兩個相鄰子襯底110之間的夾角為90度，兩個相鄰感應區120之間的夾角也為90度。本申請實施方式的圖像感測器10的相鄰子襯底110之間的每個夾角均大於等於60度且小於等於135度，及相鄰感應區120之間的每個夾角均大於等於60度且小於等於135度，能進一步防止圖像感測器10因折疊角度過小導致的入光量不足，有利於提升成像效果，並且折疊角度不接近0°也不接近180°，能使得圖像感測器10在不明顯地增加厚度大小（也即圖1中圖像感測器10的z方向長度）的同時具有更小的投影面積（也即圖1和圖2中的x-y面投影大小），從而佔據更小的空間，與其配套的鏡頭元件20（例如圖10所示）的體積大小也能相應減小，從而有利於產品的小型化和輕薄化。

在某些實施方式中，相鄰子襯底110之間的夾角與鏡頭成像像面的弧度之差在該弧度的±10%範圍內，對應地，相鄰感應區120之間的夾角與鏡頭成像像面的弧度之差在該弧度的±10%範圍內。例如，當鏡頭成像像面的弧度為100度，則相鄰子襯底110之間的夾角在90度至110度之間，相鄰感應區120之間的夾角在90度至110度之間。相鄰子襯底110之間的夾角與鏡頭成像像面的弧度之差在該弧度的±10%範圍內，及相鄰感應區120之間的夾角與鏡頭成像像面的弧度之差在該弧度的±10%範圍內，使得圖像感測器10的多個感應區120能更好地貼近具有一定弧度的像面，從而有利於減小鏡頭元件20的場曲給成像效果帶來的負面影響，從而提高圖像感測器10的成像品質。

在晶片12上，每個感應區120均包括像素電路和像素，每個感應區120的像素電路控制每個感應區120的像素。

在某些實施方式中，襯底11為一體結構，晶片12為一體結構。襯底11為一體成型的結構體，具有多個感應區120的晶片12也是一體成型的結構。其中，每兩個相鄰的感應區120之間的像素是連續的，每兩個相鄰的感應區120之間的像素電路也是連續的。例如，如圖1所示，第一子襯底111和第二子襯底112為一體成型的結構體，晶片12的第一感應區121和第二感應區122也為一體成型的結構體。第一感應區121與第二感應區122上的像素是連續的，第一感應區121與第二感應區122上的像素電路也是連續的。當圖像感測器10輸出圖像時，無需經過其他處理，晶片12上的連續像素直接將光信號轉換成電信號而生成圖像。本申請實施方式的圖像感測器10的襯底11為一體結構，晶片12為一體結構，一體成型的結構具有更好的穩固性，從而使得圖像感測器10的結構具有更好的穩定性，有利於提升圖像感測器10的成像品質。

在另一些實施方式中，襯底11為一體結構，多個感應區120為分體結構。襯底11為一體成型的結構體，晶片12是由多個感應區120拼接而成。具體地，在一個例子中，每兩個相鄰的感應區120之間的像素是連續的，每兩個相鄰的感應區120之間的像素電路也是連續的。當圖像感測器10輸出圖像時，無需經過其他處理，第一感應區121與第二感應區122上連續的像素直接將光信號轉換成電信號而生成圖像。在另一個例子中，每兩個相鄰的感應區120之間的像素不連續，每兩個相鄰的感應區120之間的像素電路也不連續。當圖像感測器10輸出圖像時，第一感應區121內的像素將光信號轉換成電信號而生成第一圖像，第二感應區122內的像素將光信號轉換成電信號而生成第二圖像，第一圖像與第二圖像透過裁減、拼接等處理方式合成為一張目標圖像輸出，也可以是直接輸出第一圖像或第二圖像。本申請實施方式的圖像感測器10的襯底11為一體結構，晶片12的多個感應區120為分體結構，一體成型的襯底11具有更好的穩固性，分體拼接的晶片12能避免安裝過程中出現襯底11和晶片12不能很好地貼合的情況，方便生產過程中的安裝，從而使得圖像感測器10的結構具有更好的穩定性，有利於提升圖像感測器10的成像品質的同時，提高生產效率和生產良率。另外，分體拼接的晶片12輸出圖像的方式多樣化，能夠適應更多的應用場合。

在又一些實施方式中，多個子襯底110為分體結構，晶片12為一體結構。襯底11由多個子襯底110拼接形成，具有多個感應區120的晶片12是一體成型的結構。其中，每兩個相鄰的感應區120之間的像素可以是連續的，每兩個相鄰的感應區120之間的像素電路也可以是連續的。當圖像感測器10輸出圖像時，無需經過其他處理，晶片12上的連續像素直接將光信號轉換成電信號而生成圖像。本申請實施方式的圖像感測器10的襯底11的多個子襯底110為分體結構，晶片12為一體結構，一體成型的晶片12具有更好的穩固性，分體拼接的襯底11能避免安裝過程中出現襯底11和晶片12不能很好地貼合的情況，方便生產過程中的安裝，從而使得圖像感測器10的結構具有更好的穩定性，有利於提升圖像感測器10的成像品質的同時，提高生產效率和生產良率。

在再一些實施方式中，多個子襯底110為分體結構，多個感應區120為分體結構。襯底11由多個子襯底110拼接形成，晶片12也是由多個感應區120拼接而成。具體地，在一個例子中，每兩個相鄰的感應區120之間的像素是連續的，每兩個相鄰的感應區120之間的像素電路也是連續的。當圖像感測器10輸出圖像時，無需經過其他處理，晶片12上的連續像素直接將光信號轉換成電信號而生成圖像。在另一個例子中，每兩個相鄰的感應區120之間的像素不連續，每兩個相鄰的感應區120之間的像素電路也不連續。當圖像感測器10輸出圖像時，第一感應區121內的像素將光信號轉換成電信號而生成第一圖像，第二感應區122內的像素將光信號轉換成電信號而生成第二圖像，第一圖像與第二圖像透過裁減、拼接等處理方式合成為一張目標圖像輸出，也可以是直接輸出第一圖像或第二圖像。本申請實施方式的圖像感測器10的襯底11的多個子襯底110為分體結構，晶片12的多個感應區120為分體結構，分體的拼接使得圖像感測器10在電子產品中的設計和排布具有更好的靈活性，同時方便生產過程中的安裝，有利於降低產品在設計和生產過程中的成本的同時，提高研發效率和生產效率。而且，襯底11的多個子襯底110的分體結構和晶片12的多個感應區120的分體結構在電子產品中具有靈活的結構以具有更好的適應性，適用於更多的應用場景。另外，分體拼接的晶片12輸出圖像的方式多樣化，能夠適應更多的應用場合。

請參閱圖9和圖10，本申請還提供一種電子設備1000。電子設備1000包括攝影裝置100及殼體200。攝影裝置100與殼體200結合。攝影裝置100包括上述任一實施方式的圖像感測器10及鏡頭元件20，光線經過鏡頭元件20後入射到圖像感測器10上以成像。攝影裝置100中，鏡頭元件20包括多個透鏡組21，透鏡組21內可以包括至少一片透鏡，外界沿著第一方向傳輸的光線經過多個透鏡組21後入射到圖像感測器10的多個感應區120。在圖9和圖10的實施例中，第一方向為z的反方向。在其他的實施例中，第一方向還可以為沿著z的方向。本申請實施例對此不作限制。此時，攝影裝置100可以為電子設備1000的單個的前置攝影機、單個的後置攝影機、前置雙攝攝影機的其中一個或者後置雙攝攝影機的其中一個。

本申請實施方式的電子設備1000透過設置彎折的襯底11和晶片12，使得襯底11的多個子襯底110之間均呈一夾角，晶片12的多個感應區120之間均呈一夾角，使得本申請實施方式的圖像感測器10在感光像素和像素大小保持不變的情況下，能具有更小的投影（例如圖9中的xy面投影）面積，從而佔據更小的空間，與其配套的鏡頭元件20（如圖10所示）的體積大小也能相應減小，從而有利於產品的小型化和輕薄化。與此相對地，本申請實施方式的圖像感測器10在無需增大圖像感測器的投影面積的情況下，能設置面積更大的像素大小或者數量更多的感光像素，進而增大圖像感測器10的進光量或者提高圖像感測器10的解析度，從而有利於提升本申請實施方式的電子設備1000的成像品質。

在某些實施方式中，多個透鏡組21的位置和多個透鏡組21之間的距離可以是固定的，此時鏡頭元件20為定焦鏡頭元件。在另外的實施方式中，攝影裝置100還可以包括焦距調節裝置（圖未示），焦距調節裝置可以調節多個透鏡組21的位置和多個透鏡組21之間的距離，例如調節第一透鏡組211和第二透鏡組213之間的距離，此時鏡頭元件20為變焦鏡頭元件。焦距調節裝置可以為靜電致動器裝置、電磁致動器裝置、磁致伸縮致動器裝置、壓電致動器裝置、壓電馬達、步進馬達、電活性聚合物致動器裝置中的其中一種。

下面結合具體的實施例進行說明。請參閱圖9和圖10，在一個實施方式中，鏡頭元件20包括第一透鏡組211和第二透鏡組213，第一透鏡組211包括兩片透鏡，第二透鏡組213包括兩片透鏡。電子設備1000中，外界的光線進入攝影裝置100後，沿著z的反方向，依次經過第一透鏡組211和第二透鏡組213之後，抵達圖像感測器10的晶片12成像。圖像感測器10的襯底11包括第一子襯底111和第二子襯底112。圖像感測器10的晶片12包括第一感應區121和第二感應區122。第一子襯底111和第二子襯底112之間呈90°夾角。第一感應區121和第二感應區122之間也呈90°夾角。晶片12設置在襯底11的第一表面115。

請參閱圖9和圖11，在另一個實施方式中，鏡頭元件20包括第一透鏡組211和第二透鏡組213，第一透鏡組211包括兩片透鏡，第二透鏡組213包括兩片透鏡。電子設備1000中，外界的光線進入攝影裝置100後，沿著z的反方向，依次經過第一透鏡組211和第二透鏡組213之後，抵達圖像感測器10的晶片12成像。圖像感測器10的襯底11包括第一子襯底111和第二子襯底112。圖像感測器10的晶片12包括第一感應區121和第二感應區122。第一子襯底111和第二子襯底112之間呈90°夾角。第一感應區121和第二感應區122之間呈90°夾角。晶片12設置在襯底11的第二表面116。亦可視為，第一子襯底111和第二子襯底112之間呈270°角。第一感應區121和第二感應區122之間呈270°角。

請參閱圖12和圖13，本申請還提供一種電子設備1000。電子設備1000包括攝影裝置100及殼體200。攝影裝置100與殼體200結合。攝影裝置100包括上述任一實施方式的圖像感測器10及鏡頭元件20，光線經過所述鏡頭元件20後入射到所述圖像感測器10上以成像。攝影裝置100中，鏡頭元件20包括多個透鏡組21及反射元件22，外界沿著第一方向傳輸的光線經過反射元件22反射後，沿著第二方向進入多個透鏡組21後入射到圖像感測器10的多個感應區120，第一方向與第二方向不同。在圖12和圖13的實施例中，第一方向為z的反方向，第二方向為x的反方向。在其他實施例中，第一方向還可以為沿著z的方向，第二方向還可以為沿著x的方向，本申請實施例對此不作限制。攝影裝置100可以為電子設備1000的單個的前置攝影機、單個的後置攝影機、前置雙攝攝影機的其中一個或者後置雙攝攝影機的其中一個。

本申請實施方式的電子設備1000透過設置彎折的襯底11和晶片12，使得襯底11的多個子襯底110之間均呈一夾角，晶片12的多個感應區120之間均呈一夾角，使得本申請實施方式的圖像感測器10在感光像素和像素大小保持不變的情況下，能具有更小的投影（例如圖12中的zy面投影）面積，從而佔據更小的空間，與其配套的鏡頭元件20（例如圖13所示）的投影（例如圖12中的zy面投影）面積大小也能相應減小，從而有利於減小電子設備1000在z方向的尺寸（即減小電子設備1000的厚度），實現產品的小型化和輕薄化。與此相對地，本申請實施方式的圖像感測器10在無需增大圖像感測器的投影面積的情況下，能設置面積更大的像素大小或者數量更多的感光像素，進而增大圖像感測器10的進光量或者提高圖像感測器10的解析度，從而有利於提升本申請實施方式的電子設備1000的成像品質。

反射元件22可以為反射棱鏡或者反射鏡。反射棱鏡可以為反射三棱鏡、反射四棱鏡和反射五棱鏡中的其中一種。在電子設備1000中設置反射元件22，能使得鏡頭元件20（例如圖13所示）在電子設備1000中橫向（即x方向）放置，有利於減小電子設備1000的厚度（即z方向長度），從而更有利於電子產品的輕薄化。如圖13所示，反射元件22為全反射三棱鏡。全反射三棱鏡在反射過程中對光線的損耗很小，有助於提高電子設備1000的成像品質。

在某些實施方式中，多個透鏡組21的位置和多個透鏡組21之間的距離可以是固定的，此時鏡頭元件20為定焦鏡頭元件。在另外的實施方式中，攝影裝置100還包括焦距調節裝置（圖未示），焦距調節裝置可以調節多個透鏡組21的位置和多個透鏡組21之間的距離，例如調節第一透鏡組211和第二透鏡組213之間的距離，此時鏡頭元件20為變焦鏡頭元件。焦距調節裝置可以為靜電致動器裝置、電磁致動器裝置、磁致伸縮致動器裝置、壓電致動器裝置、壓電馬達、步進馬達、電活性聚合物致動器裝置中的其中一種。

下面結合具體的實施例進行說明。請參閱圖12和圖13，在一個實施方式中，鏡頭元件20包括第一透鏡組211、第二透鏡組213和第三透鏡組215，第一透鏡組211包括三片透鏡，第二透鏡組213包括兩片透鏡，第三透鏡組215包括兩片透鏡。電子設備1000中，外界的光線沿著z的反方向進入攝影裝置100後，經過反射元件22的反射後，沿著x的反方向依次經過第一透鏡組211、第二透鏡組213和第三透鏡組215之後，抵達圖像感測器10的晶片12成像。圖像感測器10的襯底11包括第一子襯底111和第二子襯底112。圖像感測器10的晶片12包括第一感應區121和第二感應區122。第一子襯底111和第二子襯底112之間呈45°夾角。第一感應區121和第二感應區122之間也呈45°夾角。晶片12設置在襯底11的第一表面115。

請參閱圖12和圖14，在另一個實施方式中，鏡頭元件20包括第一透鏡組211、第二透鏡組213和第三透鏡組215，第一透鏡組211包括三片透鏡，第二透鏡組213包括兩片透鏡，第三透鏡組215包括兩片透鏡。電子設備1000中，外界的光線沿著z的反方向進入攝影裝置100後，經過反射元件22的反射後，沿著x的反方向依次經過第一透鏡組211、第二透鏡組213和第三透鏡組215之後，抵達圖像感測器10的晶片12成像。圖像感測器10的襯底11包括第一子襯底111和第二子襯底112。圖像感測器10的晶片12包括第一感應區121和第二感應區122。第一子襯底111和第二子襯底112之間呈45°夾角。第一感應區121和第二感應區122之間也呈45°夾角。晶片12設置在襯底11的第二表面116。亦可視為，第一子襯底111和第二子襯底112之間呈315°角。第一感應區121和第二感應區122之間呈315°角。

請參閱圖15和圖16，本申請還提供一種電子設備1000。電子設備1000包括攝影裝置100及殼體200。攝影裝置100與殼體200結合。攝影裝置100包括上述任一實施方式的圖像感測器10及鏡頭元件20，光線經過鏡頭元件20後入射到圖像感測器10上以成像。攝影裝置100中，鏡頭元件20包括第一反射元件22a、第二反射元件22b、第一透鏡結構23、及第二透鏡結構24。第一反射元件22a與第一透鏡結構23位於圖像感測器10的第一側並與第一感應區121相對，第二反射元件22b與第二透鏡結構24位於圖像感測器10的第二側並與第二感應區122相對，第一側與第二側相背。外界沿著第一方向傳輸的光線經過第一反射元件22a反射後，沿著第二方向進入第一透鏡結構23後入射到第一感應區121上，外界沿著第一方向傳輸的光線經過第二反射元件22b反射後，沿著第二方向的反方向進入第二透鏡結構24後入射到第二感應區122上，第一方向與第二方向不同。在圖15和圖16的實施例中，第一方向為z的反方向，第二方向為沿著x的方向。在其他的實施例中，第一方向還可以為沿著z的方向，第二方向還可以為x的反方向，本申請實施例對此不作限制。攝影裝置100可以為電子設備1000的前置雙攝攝影機或者後置雙攝攝影機。

本申請實施方式的電子設備1000透過設置彎折的襯底11和晶片12，使得襯底11的多個子襯底110之間均呈一夾角，晶片12的多個感應區120之間均呈一夾角，使得本申請實施方式的圖像感測器10在感光像素和像素大小保持不變的情況下，能具有更小的投影（例如圖15中的zy面投影）面積，從而佔據更小的空間，與其配套的鏡頭元件20（如圖16所示）的投影（例如圖15中的zy面投影）面積大小也能相應減小，從而有利於減小電子設備1000在z方向的厚度，實現產品的小型化和輕薄化。與此相對地，本申請實施方式的圖像感測器10在無需增大圖像感測器的投影面積的情況下，能設置面積更大的像素大小或者數量更多的感光像素，進而增大圖像感測器10的進光量或者提高圖像感測器10的解析度，從而有利於提升本申請實施方式的電子設備1000的成像品質。

反射元件22可以為反射棱鏡或者反射鏡。反射棱鏡可以為全反射三棱鏡、全反射四棱鏡和全反射五棱鏡中的其中一種。在電子設備1000中設置反射元件22，能使得鏡頭元件20（如圖16所示）在電子設備1000中橫向（即x方向）放置，有利於減小電子設備1000的厚度（即z方向長度），從而有利於電子產品的輕薄化。如圖16所示，第一反射元件22a和第二反射元件22b均為全反射三棱鏡。全反射三棱鏡在反射過程中對光線的損耗很小，有助於提高電子設備1000的成像品質。

第一透鏡結構23可以包括多個透鏡組230，透鏡組230可以包括至少一片透鏡。第二透鏡結構24可以包括多個透鏡組240，透鏡組240可以包括至少一片透鏡。在某些實施方式中，多個透鏡組230的位置和多個透鏡組230之間的距離可以是固定的，多個透鏡組240的位置和多個透鏡組240之間的距離可以是固定的，此時鏡頭元件20為定焦鏡頭元件。在另外的實施方式中，攝影裝置100還可以包括焦距調節裝置（圖未示），焦距調節裝置可以調節多個透鏡組230的位置和多個透鏡組240的位置，例如可以調節第一透鏡組231和第二透鏡組232之間的距離，並且可以調節第一透鏡組241和第二透鏡組242之間的距離，此時鏡頭元件20為變焦鏡頭元件。在再一些實施方式中，攝影裝置100還可以包括焦距調節裝置（圖未示），焦距調節裝置可以調節多個透鏡組230的位置，多個透鏡組240的位置和多個透鏡組240之間的距離可以是固定的。在又一些實施方式中，攝影裝置100還可以包括焦距調節裝置（圖未示），焦距調節裝置可以調節多個透鏡組240的位置，多個透鏡組230的位置和多個透鏡組230之間的距離可以是固定的。焦距調節裝置可以為靜電致動器裝置、電磁致動器裝置、磁致伸縮致動器裝置、壓電致動器裝置、壓電馬達、步進馬達、電活性聚合物致動器裝置中的其中一種。

下面結合具體的實施例進行說明。在一個實施方式中，請參閱圖15和圖16，第一透鏡結構23包括第一透鏡組231和第二透鏡組232。第一透鏡組231包括三片透鏡，第二透鏡組232包括兩片透鏡。第二透鏡結構24可以包括第一透鏡組241和第二透鏡組242，第一透鏡組241包括三片透鏡，第二透鏡組242包括兩片透鏡。外界沿著第一方向（即z的反方向）傳輸的光線經過第一反射元件22a反射後，沿著第二方向（即x方向）依次經過第一透鏡結構23的第一透鏡組231和第二透鏡組232後入射到圖像感測器10的第一感應區121上成像，外界沿著第一方向（即z的反方向）傳輸的光線經過第二反射元件22b反射後，沿著第二方向的反方向（即x的反方向）依次經過第二透鏡結構24的第一透鏡組241和第二透鏡組242後入射到圖像感測器10的第二感應區122上成像。圖像感測器10的襯底11包括第一子襯底111和第二子襯底112。圖像感測器10的晶片12包括第一感應區121和第二感應區122。第一子襯底111和第二子襯底112之間呈45°夾角。第一感應區121和第二感應區122之間也呈45°夾角。晶片12設置在襯底11的第一表面115。亦可視為，第一子襯底111和第二子襯底112之間呈315°角。第一感應區121和第二感應區122之間呈315°角。

本申請實施方式的電子設備1000透過設置彎折的襯底11和晶片12，使得襯底11的兩個子襯底110之間呈一夾角，晶片12的兩個感應區120之間呈一夾角，並且設置第一透鏡結構23和第二透鏡結構24分別對應第一感應區121和第二感應區122，第一反射元件22a、第一透鏡結構23和第一感應區121配合成像，第二反射元件22b、第二透鏡結構24和第二感應區122配合成像，使得本申請實施方式的電子設備1000在僅使用一個圖像感測器10的情況下，具有同側的雙攝影機的功能，有利於實現產品的小型化和輕薄化的同時，有利於降低電子設備1000的功耗。並且第一透鏡結構23和第二透鏡結構24同時工作時，外界光線透過第一反射元件22a和第二反射元件22b入光，能使得攝影裝置100和電子設備1000具有更加寬廣的視野，另外，透過第一反射元件22a和第二反射元件22b入光的外界光線的視場角的差別有利於對攝影裝置100的視野內的物體進行雙目測距或者進行3D建模。

在另外的實施例中，請參閱圖17和圖18，第一透鏡結構23包括第一透鏡組231和第二透鏡組232。第一透鏡組231包括三片透鏡，第二透鏡組232包括兩片透鏡。第二透鏡結構24可以包括第一透鏡組241和第二透鏡組242，第一透鏡組241包括三片透鏡，第二透鏡組242包括兩片透鏡。外界沿著第一方向（即z的反方向）傳輸的光線經過第一反射元件22a反射後，沿著第二方向（即x方向）依次經過第一透鏡結構23的第一透鏡組231和第二透鏡組232後入射到圖像感測器10的第一感應區121上成像，外界沿著第一方向的反方向（即z方向）傳輸的光線經過第二反射元件22b反射後，沿著第二方向的反方向（即x的反方向）依次經過第二透鏡結構24的第一透鏡組241和第二透鏡組242後入射到圖像感測器10的第二感應區122上成像。圖像感測器10的襯底11包括第一子襯底111和第二子襯底112。圖像感測器10的晶片12包括第一感應區121和第二感應區122。第一子襯底111和第二子襯底112之間呈45°夾角。第一感應區121和第二感應區122之間也呈45°夾角。晶片12設置在襯底11的第一表面115。亦可視為，第一子襯底111和第二子襯底112之間呈315°角。第一感應區121和第二感應區122之間呈315°角。

本申請實施方式的電子設備1000透過設置彎折的襯底11和晶片12，使得襯底11的兩個子襯底110之間呈一夾角，晶片12的兩個感應區120之間呈一夾角，並且設置第一透鏡結構23和第二透鏡結構24分別對應第一感應區121和第二感應區122，第一反射元件22a、第一透鏡結構23和第一感應區121配合成像，第二反射元件22b、第二透鏡結構24和第二感應區122配合成像，使得本申請實施方式的圖像感測器10在僅使用一個圖像感測器10的情況下，能同時具有前置攝影機和後置攝影機的功能，有利於實現產品的小型化和輕薄化。並且第一透鏡結構23和第二透鏡結構24同時工作時，外界光線透過第一反射元件22a和第二反射元件22b入光，能使得攝影裝置100和電子設備1000同時具有前方和後方的視野，有利於拓寬電子設備1000的應用場景。在某些實施例中，電子設備1000可以單獨控制圖像感測器10的晶片12的其中一個感應區120工作，而其他的感應區120不工作，有利於在只需要電子設備1000的前方視野或者只需要電子設備1000的後方視野的時候降低電子設備1000的功耗。

請參閱圖9、圖12、圖15和圖17，在某些實施方式中，電子設備1000還包括處理器300。其中，在某些實施方式中，當多個感應區120為一體結構時，處理器300用於處理多個感應區120的總電信號以輸出目標圖像；並且，當多個感應區120為分體結構時，處理器300用於處理每個感應區120的電信號輸出多個中間圖像及合成多個中間圖像以獲取目標圖像。在另外的實施方式中，當多個感應區120為一體結構時，處理器300用於處理多個感應區120的總電信號以輸出目標圖像；或者，當多個感應區120為分體結構時，處理器300用於處理每個感應區120的電信號輸出多個中間圖像及合成多個中間圖像以獲取目標圖像。

另外，當多個感應區120為分體結構時，多個感應區120可以分別地輸出電信號，處理器300用於處理每個感應區120的電信號以輸出多個中間圖像，中間圖像可以作為目標圖像直接輸出。

在某些實施方式中，處理器300可以是集成在圖像感測器10中。在另外的實施方式中，處理器300可以在電子設備1000中與圖像感測器10獨立設置。

本申請實施方式的圖像感測器10、攝影裝置100和電子設備1000透過設置彎折的襯底11和晶片12，使得襯底11的多個子襯底110之間均呈一夾角，晶片12的多個感應區120之間均呈一夾角，使得本申請實施方式的圖像感測器10、攝影裝置100和電子設備1000在感光像素和像素大小保持不變的情況下，能具有更小的投影面積，從而佔據更小的空間，與其配套的鏡頭元件20的體積大小也能相應減小，從而有利於產品的小型化和輕薄化。與此相對地，使得本申請實施方式的圖像感測器10、攝影裝置100和電子設備1000在無需增大圖像感測器的投影面積的情況下，能設置面積更大的像素大小或者數量更多的感光像素，進而增大圖像感測器10的進光量或者提高圖像感測器10的解析度，從而有利於提升本申請實施方式的圖像感測器10、攝影裝置100和電子設備1000的成像品質。

儘管上面已經示出和描述了本申請的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本申請的限制，本領域的普通技術人員在本申請的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改和替換。

10:圖像感測器 11:襯底 110:子襯底 111:第一子襯底 112:第二子襯底 113:第三子襯底 114:第四子襯底 115:第一表面 116:第二表面 12:晶片 120:感應區 121:第一感應區 122:第二感應區 123:第三感應區 124:第四感應區 20:鏡頭元件 21:透鏡組 211:第一透鏡組 213:第二透鏡組 215:第三透鏡組 22:反射元件 22a:第一反射元件 22b:第二反射元件 23:第一透鏡結構 230:透鏡組 231:第一透鏡組 232:第二透鏡組 24:第二透鏡結構 240:透鏡組 241:第一透鏡組 242:第二透鏡組 100:攝影裝置 200:殼體 300:處理器 1000:電子設備 P:點 O:軸 O':軸

本申請的上述和/或附加的方面和優點可以從結合下面附圖對實施方式的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本申請某些實施方式的圖像感測器的立體示意圖；

圖2是本申請某些實施方式的圖像感測器的正視圖；

圖3是本申請某些實施方式的圖像感測器的剖面示意圖；

圖4是本申請某些實施方式的圖像感測器的正視圖；

圖5是本申請某些實施方式的圖像感測器的剖面示意圖；

圖6是本申請某些實施方式的圖像感測器的立體示意圖；

圖7是本申請某些實施方式的圖像感測器的正視圖；

圖8是本申請某些實施方式的圖像感測器的剖面示意圖；

圖9是本申請某些實施方式的電子設備的立體示意圖；

圖10是圖9中電子設備的攝影裝置沿X-X線的截面示意圖；

圖11是另一實施方式的電子設備的攝影裝置被與圖10中X-X線相同位置的截面線截得的截面示意圖；

圖12是本申請某些實施方式的電子設備的立體示意圖；

圖13是圖12中電子設備的攝影裝置沿XIII-XIII線的截面示意圖；

圖14是另一實施方式的電子設備的攝影裝置被與圖12中XIII-XIII線相同位置的截面線截得的截面示意圖；

圖15是本申請某些實施方式的電子設備的立體示意圖；

圖16是圖15中電子設備的攝影裝置沿XVI-XVI線的截面示意圖；

圖17是本申請某些實施方式的電子設備的立體圖；

圖18是圖17中電子設備的攝影裝置沿XVIII-XVIII線的截面示意圖。

10:圖像感測器

11:襯底

110:子襯底

111:第一子襯底

112:第二子襯底

12:晶片

120:感應區

121:第一感應區

122:第二感應區

Claims

一種圖像感測器，包括：彎折的襯底，所述襯底包括多個子襯底，相鄰所述子襯底傾斜相連並均呈一夾角；及設置在所述襯底上的彎折的晶片，所述晶片包括多個感應區，多個所述感應區與多個所述子襯底對應，相鄰所述感應區傾斜相連並均呈一夾角。
根據請求項1所述的圖像感測器，其中，所述圖像感測器關於所述圖像感測器的中心軸對稱。
根據請求項2所述的圖像感測器，其中，所述襯底包括相背的第一表面與第二表面；其中：所述晶片設置在所述第一表面；或所述晶片設置在所述第二表面。
根據請求項2所述的圖像感測器，其中，相鄰所述子襯底之間的夾角與對應的相鄰的所述感應區之間的夾角相同。
根據請求項4所述的圖像感測器，其中，多組相鄰的所述子襯底形成多個夾角，多個所述夾角彼此相同或部分相同。
根據請求項5所述的圖像感測器，其中，每個所述夾角均大於等於45度且小於180度。
根據請求項1所述的圖像感測器，其中，所述襯底為一體結構，所述晶片為一體結構；或所述襯底為一體結構，多個所述感應區為分體結構；或多個所述子襯底為分體結構，所述晶片為一體結構；或多個所述子襯底為分體結構，多個所述感應區為分體結構。
一種攝影裝置，包括：請求項1-7任意一項所述的圖像感測器；及鏡頭元件，光線經過所述鏡頭元件後入射到所述圖像感測器上以成像。
根據請求項8所述的攝影裝置，其中，所述鏡頭元件包括多個透鏡組，外界沿著第一方向傳輸的光線經過多個所述透鏡組後入射到所述圖像感測器的多個所述感應區。
根據請求項8所述的攝影裝置，其中，所述鏡頭元件包括反射元件及多個透鏡組，外界沿著第一方向傳輸的光線經過所述反射元件反射後，沿著第二方向進入多個所述透鏡組後入射到所述圖像感測器的多個所述感應區，所述第一方向與所述第二方向不同。
根據請求項8所述的攝影裝置，其中，所述鏡頭元件包括第一反射元件、第二反射元件、第一透鏡結構、及第二透鏡結構，多個所述感應區包括第一感應區和第二感應區，所述第一反射元件與所述第一透鏡結構位於所述圖像感測器的第一側並與第一感應區相對，所述第二反射元件與所述第二透鏡結構位於所述圖像感測器的第二側並與第二感應區相對，所述第一側與所述第二側相背；外界沿著第一方向傳輸的光線經過所述第一反射元件反射後，沿著第二方向進入所述第一透鏡結構後入射到所述第一感應區上，外界沿著第一方向傳輸的光線經過所述第二反射元件反射後，沿著第二方向的反方向進入所述第二透鏡結構後入射到所述第二感應區上，所述第一方向與所述第二方向不同。
一種電子設備，所述電子設備包括：殼體；及請求項8-11任意一項所述的攝影裝置，所述攝影裝置與所述殼體結合。
根據請求項12所述的電子設備，所述電子設備還包括處理器，其中：當多個感應區為一體結構時，所述處理器用於處理多個所述感應區的總電信號以輸出目標圖像；和/或當多個感應區為分體結構時，所述處理器用於處理每個所述感應區的電信號輸出多個中間圖像及合成多個所述中間圖像以獲取目標圖像。