WO2023050040A1 - 一种摄像头模组及电子设备 - Google Patents

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WO2023050040A1
WO2023050040A1 PCT/CN2021/121231 CN2021121231W WO2023050040A1 WO 2023050040 A1 WO2023050040 A1 WO 2023050040A1 CN 2021121231 W CN2021121231 W CN 2021121231W WO 2023050040 A1 WO2023050040 A1 WO 2023050040A1
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light
photosensitive sensor
camera module
pixel
color
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张玮
陈光跃
阳建中
石华
赵谦
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华为技术有限公司
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Definitions

  • Embodiments of the present application provide a camera module and electronic equipment, which are used to increase the number of pixels in the camera module and improve the photographing performance of the camera module while keeping the thickness of the camera module basically unchanged.
  • the light of the first color may be green light
  • the light of the second color may be blue light
  • the light of the third color may be red light.
  • the first pixel unit may be a green pixel unit
  • the second pixel unit may be a blue pixel unit
  • the third pixel unit may be a red pixel unit.
  • the optical distance between the optical element and the first photosensitive sensor may also be shorter than the optical distance between the optical element and the second photosensitive sensor, so that the The light and the light directed to the second photosensitive sensor cannot be focused at the same time, and the light directed to the second photosensitive sensor will be focused first, resulting in blurred images captured by the camera module.
  • the area of the first pixel unit is set to be smaller than the area of the second pixel unit.
  • the optical element can also be a band-stop filter, which can be specifically used to divide the received incident light into a first light beam and a second light beam, and reflect the first light beam to the first photosensitive sensor, The second light beam is transmitted to the second photosensitive sensor. That is to say, the band-stop filter can pass the light of the second color and the light of the third color, and reflect the light of the first color, thereby combining the light of the first color with the light of the second color, the light of the third color, and the light of the third color. Color rays separate.
  • the camera module provided by the embodiment of the present application can be applied to various types of electronic equipment, for example, the camera module can be applied to digital cameras, mobile phones, tablet computers, notebook computers and other electronic equipment, and the camera module can also be Applied to other types of electronic equipment, it is not limited here.
  • Fig. 3 is a schematic structural diagram of the camera module provided by the embodiment of the present application.
  • the camera module provided by the embodiment of the present application may include: a lens module 101, an optical element 102, a first photosensitive sensor 103, and The second photosensitive sensor 104 .
  • the lens module 101 is used to receive the incident light a and transmit the incident light a to the optical element 102 .
  • the optical element 102 is used to divide the received incident light a into a first light beam b1 and a second light beam b2, and transmit the first light beam b1 to the first light sensor 103, and transmit the second light beam b2 to the second light sensor 104 .
  • the first light beam b1 includes light rays of a first color
  • the second light beam b2 includes light rays b21 of a second color and light b22 of a third color.
  • the first photosensitive sensor 103 and the second photosensitive sensor 104 can be placed vertically relative to the optical element 102.
  • the optical element 102, the first photosensitive sensor 103 and the second photosensitive sensor 103 can also be arranged according to the space in the camera module. The position of the second photosensitive sensor 104 .

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  • Studio Devices (AREA)

Abstract

本申请提供一种摄像头模组及电子设备,摄像头模组包括:镜头模组,光学元件,第一感光传感器及第二感光传感器。光学元件用于将入射光分为第一光束和第二光束,并将第一光束传输至第一感光传感器,将第二光束传输至第二感光传感器。第一感光传感器包括多个第一像素单元,第一像素单元用于接收第一颜色的光线并输出第一图像信息。第二感光传感器包括多个第二像素单元和多个第三像素单元;第二像素单元用于接收第二颜色的光线并输出第二图像信息;第三像素单元用于接收第三颜色的光线并输出第三图像信息。本申请在不增加摄像头模组厚度的情况下,可提高摄像头模组中的像素数量,例如,可以使像素数量提高一倍,提升摄像头模组的拍照性能。

Description

一种摄像头模组及电子设备 技术领域
本申请涉及摄像头技术领域,特别涉及一种摄像头模组及电子设备。
背景技术
随着电子技术的不断发展,电子设备已经成为人们日常生活中不可或缺的部分。手机、笔记本电脑、平板电脑等电子设备中集成有摄像头模组,使得这些电子设备具有拍照功能。如何提升电子设备的拍照性能是近几年各厂商竞争的焦点之一。
其中,提高摄像头模组中像素的数量,是提升拍照性能的一种有效手段。提高摄像头模组中的像素数量主要有两种方式,第一种方式为:在单个像素的面积不变的情况下,增加像素的数量,这样会增加感光传感器的尺寸,导致摄像头模组的厚度增大。第二种方式为:在感光传感器尺寸不变的情况下,减小单个像素的面积,这样会减少单个像素的进光量,导致拍摄画质较差。此外,提高摄像头模组中的像素数量,还可能增加工艺难度和成本。
因此,受限于电子设备的厚度、工艺难度及成本等因素的制约,摄像头模组中的像素数量难以提高,电子设备的拍照性能难以提升。
发明内容
本申请实施例提供了一种摄像头模组及电子设备,用以在保持摄像头模组的厚度基本不变的情况下,提高摄像头模组中的像素数量,提升摄像头模组的拍照性能。
第一方面,本申请实施例提供了一种摄像头模组,该摄像头模组可以包括:镜头模组,光学元件,第一感光传感器,以及第二感光传感器。镜头模组用于接收入射光,并将入射光传输至光学元件。光学元件用于将接收到的入射光分为第一光束和第二光束,并将第一光束传输至第一感光传感器,将第二光束传输至第二感光传感器。第一光束包括第一颜色的光线,第二光束包括第二颜色的光线和第三颜色的光线。
第一感光传感器包括多个第一像素单元,第一像素单元用于接收第一颜色的光线,并根据接收到的第一颜色的光线输出第一图像信息。第二感光传感器包括多个第二像素单元和多个第三像素单元;第二像素单元用于接收第二颜色的光线,并根据接收到的第二颜色的光线输出第二图像信息;第三像素单元用于接收第三颜色的光线,并根据接收到的第三颜色的光线输出第三图像信息。
可选地,第一感光传感器与第二感光传感器可以相对于光学元件垂直摆放,当然,也可以根据摄像头模组中的空间,来设置光学元件、第一感光传感器和第二感光传感器的位置。
本申请实施例提供的摄像头模组中,通过设置两个感光传感器和光学元件,光学元件可以将入射光分为第一光束和第二光束,并将第一光束传输至第一感光传感器,将第二光束传输至第二感光传感器。其中,第一光束包括第一颜色的光线,第二光束包括第二颜色的光线和第三颜色的光线。并且,第一感光传感器包括多个第一像素单元,第一像素单元可以接收第一颜色的光线,第二感光传感器包括多个第二像素单元和多个第三像素单元, 第二像素单元可以接收第二颜色的光线,第三像素单元可以接收第三颜色的光线,从而,可以通过两个感光传感器采集图像信息。并且,通过光学元件将入射光分为第一光束和第二光束,第一光束与第二光束的方向不同,因而,第一感光传感器和第二感光传感器位于不同的方位,因而,设置两个感光传感器不会增加摄像头模组的厚度,并且,通过设置两个感光传感器可以设置更多的像素单元。因此,本申请实施例中的摄像头模组,可以在不增加摄像头模组厚度的情况下,提高摄像头模组中的像素数量,例如,可以使摄像头模组中的像素数量提高一倍,提升摄像头模组的拍照性能。
并且,本申请实施例中的摄像头模组中,增大了所有第一像素单元的总面积、所有第二像素单元的总面积及所有第三像素单元的总面积,从而提高了光的利用率。此外,对于同一束入射光,本申请实施例中的摄像头模组采集到的第一图像信息、第二图像信息和第三图像信息的信息量较多,可以提高图像质量,进一步提升摄像头模组的拍照性能。
在一种可能的实现方式中,第一感光传感器中的多个第一像素单元在第一方向和第二方向上呈阵列排布,所述第一方向与所述第二方向相互交叉。第二感光传感器中的多个第二像素单元和多个第三像素单元在第三方向和第四方向上呈阵列排布,所述第三方向与所述第四方向相互交叉。在第三方向上,第二像素单元与第三像素单元交替排布,在第四方向上,第二像素单元与第三像素单元交替排布。
这样,各第一像素单元可以均匀分布于第一感光传感器中,各第二像素单元和各第三像素单元可以均匀分布于第二感光传感器中,使得第一感光传感器和第二感光传感器能够均匀的采集第一颜色、第二颜色和第三颜色对应的彩色信息,获取到的图像的色彩更接近被拍摄目标的真实色彩,进而使摄像头模组的拍摄效果更好。
在具体实施时,本申请实施例提供的上述摄像头模组中,第一感光传感器中的多个第一像素单元的数量,与第二感光传感器中的多个第二像素单元和多个第三像素单元的总数量相等。这样,可以使第二像素单元的数量、第一像素单元的数量、第三像素单元的数量的比值约为2:4:2,可以保证第一像素单元的数量较多,可以将第一像素单元设置为绿色或黄色的像素单元。由于人眼对绿色和黄色的光线更敏感,第一像素单元的数量较多,可以使摄像头模组获取的图像更接近人眼观看到的被拍摄目标的真实色彩,使人眼感知的图像的质量较好。
在一种可能的实现方式中,多个第一像素单元构成多个第一像素行,每一个第一像素行包括:沿第一方向排列的多个第一像素单元。多个第二像素单元和多个第三像素单元构成多个第二像素行,每一个第二像素行包括:沿第三方向排列的多个第二像素单元和多个第三像素单元。第一感光传感器中的第一像素行的数量,与第二感光传感器中的第二像素行的数量相等。第一像素行中的第一像素单元的数量,与第二像素行中的第二像素单元和第三像素单元的数量之和相等。这样,可以使第一感光传感器中的像素单元与第二感光传感器中的像素单元的位置相对应,从而使摄像头模组采集到的各颜色的图像信息较均匀,使经图像处理后得到的图像的画质较好。
在一种可能的实现方式中,第一颜色的光线可以为绿色的光线,第二颜色的光线可以为蓝色的光线,第三颜色的光线可以为红色的光线。第一像素单元可以为绿色的像素单元,第二像素单元可以为蓝色的像素单元,第三像素单元可以为红色的像素单元。
在另一种可能的实现方式中,第一颜色的光线可以为黄色的光线,第二颜色的光线可以为蓝色的光线,第三颜色的光线可以为红色的光线。第一像素单元可以为黄色的像素单 元,第二像素单元可以为蓝色的像素单元,第三像素单元可以为红色的像素单元。
当然,第一颜色、第二颜色和第三颜色也可以为其他颜色,第一像素单元、第二像素单元和第三像素单元也可以为其他颜色的像素单元,此处不做限定。
在本申请的一些实施例中,上述摄像头模组还可以包括:第一反射元件。第一反射元件位于光学元件与第二感光传感器之间的光学路径上,第一反射元件可以用于接收光学元件出射的第二光束,并将第二光束反射至第二感光传感器。
在本申请的另一些实施例中,上述摄像头模组还可以包括:第二反射元件。第二反射元件,位于光学元件与第一感光传感器之间的光学路径上,第二反射元件可以用于接收光学元件出射的第一光束,并将第一光束反射至第一感光传感器。
本申请实施例中,通过在摄像头模组中设置第一反射元件或第二反射元件,可以对摄像头模组中的光路进行折叠,在具体设置摄像头模组的内部结构时,可以根据光学元件、第一感光传感器及第二感光传感器等部件的位置,来设置第一反射元件或第二反射元件的具体位置,以合理利用摄像头模组的内部空间,使摄像头模组的整体厚度基本不变。
在实际应用中,入射光并不是理想的平行光,而是随着光线的传输,入射光有相交的趋势。在本申请实施例中,可以将光学元件与第一感光传感器之间的光程,设置为等于光学元件与第二感光传感器之间的光程。这样可以使射向第一感光传感器上的光线,与射向第二感光传感器上的光线同时聚焦。并且,可以将第一像素单元的面积设置为等于第二像素单元的面积,第一像素单元的面积等于第三像素单元的面积。这样可以使光线在第一感光传感器处的成像与光线在第二感光传感器处的成像的尺寸一致,使得摄像头模组拍摄的图像更加清晰。
然而,当光学元件与第一感光传感器之间的光程,不等于光学元件与第二感光传感器之间的光程时,会使射向第一感光传感器上的光线,与射向第二感光传感器的光线无法同时聚焦,会导致摄像头模组拍摄的图像较模糊,可以通过调整摄像头模组的结构、调整图像处理方法等方式进行校准,以使摄像头模组拍摄的图像更加清晰。
在本申请的一些实施例中,光学元件与第一感光传感器之间的光程,也可以小于光学元件与第二感光传感器之间的光程,这样,会使射向第一感光传感器上的光线与射向第二感光传感器的光线无法同时聚焦,射向第二感光传感器的光线会先聚焦,会导致摄像头模组拍摄的图像较模糊。本申请通过将第一像素单元的面积设置为小于第二像素单元的面积,将第一像素单元的面积设置为小于第三像素单元的面积。也就是说,将第二感光传感器中的像素单元的面积设置的较大,从而可以使光线在第一感光传感器处的成像与光线在第二感光传感器处的成像的尺寸基本一致,使得摄像头模组拍摄的图像较清晰。
在本申请的另一些实施例中,光学元件与第一感光传感器之间的光程,也可以大于光学元件与第二感光传感器之间的光程。这样,会使射向第一感光传感器上的光线,与射向第二感光传感器的光线无法同时聚焦,射向第一感光传感器的光线会先聚焦,会导致摄像头模组拍摄的图像较模糊。本申请通过将第一像素单元的面积设置为大于第二像素单元的面积,将第一像素单元的面积设置为大于第三像素单元的面积。也就是说,将第一感光传感器中的像素单元的面积设置的较大,可以使光线在第一感光传感器处的成像与光线在第二感光传感器处的成像的尺寸基本一致,使得摄像头模组拍摄的图像较清晰。
在具体实施时,光学元件可以为带通滤光片,带通滤光片可以具体用于将接收到的入射光分为第一光束和第二光束,并将第一光束透射至第一感光传感器,将第二光束反射至 第二感光传感器。也就是说,带通滤光片可以使第一颜色的光线通过,并使第二颜色的光线和第三颜色的光线反射,从而,将第一颜色的光线与第二颜色的光线、第三颜色的光线分开。
或者,光学元件也可以为带阻滤光片,带阻滤光片可以具体用于将接收到的入射光分为第一光束和第二光束,并将第一光束反射至第一感光传感器,将第二光束透射至第二感光传感器。也就是说,带阻滤光片可以使第二颜色的光线和第三颜色的光线通过,并使第一颜色的光线反射,从而,将第一颜色的光线与第二颜色的光线、第三颜色的光线分开。
当然,光学元件也可以为其他类型的光学部件,只要能够将第一颜色的光线与第二颜色的光线、第三颜色的光线分开即可,此处不对光学元件的类型进行限定。
在一种可能的实现方式中,镜头模组可以包括:第一透镜组、第二透镜组,以及反光镜。第一透镜组可以接收入射光。反光镜位于第一透镜组与第二透镜组之间的光学路径上,反光镜可以用于接收第一透镜组出射的光线,并将接收到的光线反射至第二透镜组。第二透镜组可以将反光镜反射过来的光线传输至光学元件。其中,第一透镜组包括至少一个透镜,第二透镜组包括至少一个透镜,透镜可以起到调节镜头模组的焦距、改变光线、使光线汇聚等作用。在实际应用中,可以根据实际需要设置第一透镜组和第二透镜组内透镜的数量。通过在镜头模组中设置反光镜,可以改变镜头模组中光路的方向,例如,以入射光的方向为摄像头模组的厚度方向,入射光经第一透镜组射向反光镜后,得到的反射光的方向为垂直于摄像头模组的厚度方向,从而可以合理利用摄像头模组的内部空间。
第二方面,本申请实施例还提供了一种电子设备,该电子设备包括上述第一方面中任一可能实现方式中的摄像头模组。该电子设备可以为数码相机、手机、笔记本电脑、平板电脑等各种类型的电子设备。由于上述摄像头模组中的像素数量较多,使得上述摄像头模组的拍照性能较好,因而,设置该摄像头模组的电子设备的拍照性能也会较好,进而使该电子设备的用户体验较好。
附图说明
图1和图2为摄像头模组的成像原理示意图;
图3为本申请实施例提供的摄像头模组的结构示意图;
图4为相关技术中的摄像头模组的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的摄像头模组的另一结构示意图;
图6为本申请实施例提供的摄像头模组的另一结构示意图;
图7为本申请实施例提供的摄像头模组的另一结构示意图;
图8为本申请实施例提供的摄像头模组的另一结构示意图;
图9为本申请实施例提供的摄像头模组的另一结构示意图。
附图标记:
101-镜头模组;1011-第一透镜组;1012-第二透镜组;1013-反光镜;102-光学元件;103-第一感光传感器;104-第二感光传感器;105-第一反射元件;106-第二反射元件;a-入射光;b1-第一光束;b2-第二光束;b21-第二颜色的光线;b22-第三颜色的光线;F1-第一方向;F2-第二方向;F3-第三方向;F4-第四方向;P1-第一像素单元;P2-第二像素单元;P3-第三像素单元;H1-第一像素行;H2-第二像素行;Q1-第一重复单元;Q2-第二重复单元;t-透镜。
具体实施方式
在相关技术中,为了提升电子设备的拍照性能,需要提升摄像头模组中像素的数量。其中,在单个像素的面积不变的情况下,增加像素的数量,是一种能够使摄像头模组的拍摄画质较好的有效方式,但是,该方式会增加感光传感器的面积,导致摄像头模组的厚度增大。图1和图2为摄像头模组的成像原理示意图,如图1和图2所示,在增加像素的数量之前,物体W1出射的光线经镜头模组T1后,在箭头W2的位置处成像。增加像素的数量之后,会使感光传感器的面积增大,为了使摄像头模组的拍摄画面的效果不变,需要对摄像头模组进行调整,使感光传感器接收到的画面的面积也变大。其中一种方式为:如图1所示,可以减小镜头模组的焦距,例如图1中,将镜头模组T1替换为镜头模组T2,这样,可以使物体W1在箭头W3处成像,但是,会增加镜头模组的厚度,进而,增加摄像头模组的整体厚度。另一种方式为:如图2所示,可以使感光传感器相对于镜头模组后移,从而增大像距,使物体W1在箭头W4处成像,这样,同样会增加摄像头模组的整体厚度。
从工艺角度来看,镜头全长比率(total track length ratio,TTL Ratio)表征镜头设计难度,TTL Ratio的值越小表示工艺难度越大,得到的摄像头模组的性能和良率也越差。其中,TTL Ratio=镜头全长(TTL)/感光传感器的对角线长度,镜头全长(TTL)为镜头模组到感光传感器之间的总厚度。当感光传感器的面积增大时,感光传感器的对角线长度增大,若在相同工艺条件下(即保持TTL Ratio的值不变),则要求镜头全长(TTL)也增大,导致摄像头模组的整体厚度增大,若保持镜头全长(TTL)不变,则要求TTL Ratio的值减小,导致工艺难度增大、摄像头模组的性能和良率变差。
因此,受限于电子设备的厚度、工艺难度及成本等因素的制约,摄像头模组中的像素数量难以提高,电子设备的拍照性能难以提升。
基于此,本申请实施例提供了一种摄像头模组及电子设备,用以在保持摄像头模组的厚度基本不变的情况下,提高摄像头模组中的像素数量,提升摄像头模组的拍照性能。
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。
应注意的是,本申请的附图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略对它们的重复描述。本申请中所描述的表达位置与方向的词,均是以附图为例进行的说明,但根据需要也可以做出改变,所做改变均包含在本申请保护范围内。本申请的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。
本申请实施例提供的摄像头模组可以应用于各种类型的电子设备中,例如,该摄像头模组可以应用于数码相机、手机、平板电脑、笔记本电脑等电子设备中,该摄像头模组也可以应用于其他类型的电子设备中,此处不做限定。
图3为本申请实施例提供的摄像头模组的结构示意图,如图3所示,本申请实施例提供的摄像头模组可以包括:镜头模组101,光学元件102,第一感光传感器103,以及第二感光传感器104。镜头模组101用于接收入射光a,并将入射光a传输至光学元件102。光学元件102用于将接收到的入射光a分为第一光束b1和第二光束b2,并将第一光束b1传输至第一感光传感器103,将第二光束b2传输至第二感光传感器104。第一光束b1包括第一颜色的光线,第二光束b2包括第二颜色的光线b21和第三颜色的光线b22。
第一感光传感器103包括多个第一像素单元P1,第一像素单元P1用于接收第一颜色 的光线,并根据接收到的第一颜色的光线输出第一图像信息。第二感光传感器104包括多个第二像素单元P2和多个第三像素单元P3,第二像素单元P2用于接收第二颜色的光线b21,并根据接收到的第二颜色的光线b21输出第二图像信息,第三像素单元P3用于接收第三颜色的光线b22,并根据接收到的第三颜色的光线b22输出第三图像信息。根据第一感光传感器103采集到的第一图像信息,以及第二感光传感器104采集到的第二图像信息和第三图像信息,经图像处理后可以得到被拍摄物体的图像。
可选地,第一感光传感器103与第二感光传感器104可以相对于光学元件102垂直摆放,当然,也可以根据摄像头模组中的空间,来设置光学元件102、第一感光传感器103和第二感光传感器104的位置。
本申请实施例提供的摄像头模组中,通过设置两个感光传感器和光学元件,光学元件可以将入射光分为第一光束和第二光束,并将第一光束传输至第一感光传感器,将第二光束传输至第二感光传感器。其中,第一光束包括第一颜色的光线,第二光束包括第二颜色的光线和第三颜色的光线。并且,第一感光传感器包括多个第一像素单元,第一像素单元可以接收第一颜色的光线,第二感光传感器包括多个第二像素单元和多个第三像素单元,第二像素单元可以接收第二颜色的光线,第三像素单元可以接收第三颜色的光线,从而,可以通过两个感光传感器采集图像信息。并且,通过光学元件将入射光分为第一光束和第二光束,第一光束与第二光束的方向不同,因而,第一感光传感器和第二感光传感器位于不同的方位,因而,设置两个感光传感器不会增加摄像头模组的厚度,并且,通过设置两个感光传感器可以设置更多的像素单元。因此,本申请实施例中的摄像头模组,可以在不增加摄像头模组厚度的情况下,提高摄像头模组中的像素数量,例如,可以使摄像头模组中的像素数量提高一倍,提升摄像头模组的拍照性能。
继续参照图3,在本申请实施例中,第一感光传感器103中的多个第一像素单元P1在第一方向F1和第二方向F2上呈阵列排布。第一方向F1与第二方向F2相互交叉,例如,第一方向F1与第二方向F2可以相互垂直。第一感光传感器103可以包括多个第一重复单元Q1,每一个第一重复单元Q1可以包括:分布于两行两列的四个第一像素单元P1。
第二感光传感器104中的多个第二像素单元P2和多个第三像素单元P3在第三方向F3和第四方向F4上呈阵列排布。第三方向F3与第四方向F4相互交叉,例如,第三方向F3与第四方向F4可以相互垂直。在第三方向F3上,第二像素单元P2与第三像素单元P3交替排布,在第四方向F4上,第二像素单元P2与第三像素单元P3交替排布。第二感光传感器104可以包括多个第二重复单元Q2,每一个第二重复单元Q2可以包括分布于两行两列的两个第二像素单元P2和两个第三像素单元P3。
这样,各第一像素单元P1可以均匀分布于第一感光传感器103中,各第二像素单元P2和各第三像素单元P3可以均匀分布于第二感光传感器104中,使得第一感光传感器103和第二感光传感器104能够均匀的采集第一颜色、第二颜色和第三颜色对应的彩色信息,获取到的图像的色彩更接近被拍摄目标的真实色彩,进而使摄像头模组的拍摄效果更好。
图4为相关技术中的摄像头模组的结构示意图,如图4所示,相关技术中的摄像头模组可以包括:镜头模组T1和一个感光传感器Se。其中,感光传感器Se包括多个第三重复单元Q3,每一个第三重复单元Q3可以包括:两个第一像素单元P1、一个第二像素单元P2以及一个第三像素单元P3。结合图3和图4,在相关技术中,一束入射光通过镜头模组T1射向感光传感器Se后,感光传感器Se中的每一个第三重复单元Q3中,只有两个第一 像素单元P1可以接收第一颜色的光线,只有一个第二像素单元P2可以接收第二颜色的光线,只有一个第三像素单元P3可以接收第三颜色的光线。而本申请实施例中,同样的一束入射光a通过镜头模组101后射向光学元件102,光学元件102将入射光a分为第一光束b1和第二光束b2,第一光束b1射向第一感光传感器103后,第一感光传感器103中的每一个第一重复单元Q1中,有四个第一像素单元P1可以接收第一颜色的光线。第二光束b2射向第二感光传感器104后,第二感光传感器104中的每一个第二重复单元Q2中,有两个第二像素单元P2可以接收第二颜色的光线,有两个第三像素单元P3可以接收第三颜色的光线。因此,相比于相关技术中的摄像头模组,本申请实施例中的摄像头模组中,增大了所有第一像素单元P1的总面积、所有第二像素单元P2的总面积及所有第三像素单元P3的总面积,从而提高了光的利用率。此外,对于同一束入射光,本申请实施例中的摄像头模组采集到的第一图像信息、第二图像信息和第三图像信息的信息量较多,可以提高图像质量,进一步提升摄像头模组的拍照性能。
在具体实施时,本申请实施例提供的上述摄像头模组中,如图3所示,第一感光传感器103中的多个第一像素单元P1的数量,与第二感光传感器104中的多个第二像素单元P2和多个第三像素单元P3的总数量相等。这样,可以使第二像素单元P2的数量、第一像素单元P1的数量、第三像素单元P3的数量的比值约为2:4:2,可以保证第一像素单元P1的数量较多,可以将第一像素单元P1设置为绿色或黄色的像素单元。由于人眼对绿色和黄色的光线更敏感,第一像素单元P1的数量较多,可以使摄像头模组获取的图像更接近人眼观看到的被拍摄目标的真实色彩,使人眼感知的图像的质量较好。
继续参照图3,在第一感光传感器103中,多个第一像素单元P1构成多个第一像素行H1,每一个第一像素行H1包括:沿第一方向F1排列的多个第一像素单元P1。在第二感光传感器104中,多个第二像素单元P2和多个第三像素单元P3构成多个第二像素行H2,每一个第二像素行H2包括:沿第三方向F3排列的多个第二像素单元P2和多个第三像素单元P3。第一感光传感器103中的第一像素行H1的数量,与第二感光传感器104中的第二像素行H2的数量相等,第一像素行H1中的第一像素单元P1的数量,与第二像素行H2中的第二像素单元P2和第三像素单元P3的数量之和相等。这样,可以使第一感光传感器103中的每一个第一重复单元Q1,都可以对应第二感光传感器104中的一个第二重复单元Q2,从而使摄像头模组采集到的各颜色的图像信息较均匀,使经图像处理后得到的图像的画质较好。
在一种可能的实现方式中,第一颜色的光线可以为绿色的光线,第二颜色的光线可以为蓝色的光线,第三颜色的光线可以为红色的光线。第一像素单元可以为绿色的像素单元,第二像素单元可以为蓝色的像素单元,第三像素单元可以为红色的像素单元。
在另一种可能的实现方式中,第一颜色的光线可以为黄色的光线,第二颜色的光线可以为蓝色的光线,第三颜色的光线可以为红色的光线。第一像素单元可以为黄色的像素单元,第二像素单元可以为蓝色的像素单元,第三像素单元可以为红色的像素单元。
当然,第一颜色、第二颜色和第三颜色也可以为其他颜色,第一像素单元、第二像素单元和第三像素单元也可以为其他颜色的像素单元,此处不做限定。
图5为本申请实施例提供的摄像头模组的另一结构示意图,如图5所示,在本申请的一些实施例中,上述摄像头模组还可以包括:第一反射元件105。第一反射元件105位于光学元件102与第二感光传感器104之间的光学路径上,第一反射元件105可以用于接收 光学元件102出射的第二光束b2,并将第二光束b2反射至第二感光传感器104。
图6为本申请实施例提供的摄像头模组的另一结构示意图,如图6所示,在本申请的另一些实施例中,上述摄像头模组还可以包括:第二反射元件106,第二反射元件106位于光学元件102与第一感光传感器103之间的光学路径上,第二反射元件106可以用于接收光学元件102出射的第一光束b1,并将第一光束b1反射至第一感光传感器103。
如图5和图6所示,本申请实施例中,通过在摄像头模组中设置第一反射元件105或第二反射元件106,可以对摄像头模组中的光路进行折叠,在具体设置摄像头模组的内部结构时,可以根据光学元件102、第一感光传感器103及第二感光传感器104等部件的位置,来设置第一反射元件105或第二反射元件106的具体位置,以合理利用摄像头模组的内部空间,使摄像头模组的整体厚度基本不变。
参照图3,在实际应用中,入射光a并不是理想的平行光,而是随着光线的传输,入射光a有相交的趋势。在本申请实施例中,可以将光学元件102与第一感光传感器103之间的光程,设置为等于光学元件102与第二感光传感器104之间的光程。这样可以使射向第一感光传感器103上的光线,与射向第二感光传感器104上的光线同时聚焦。并且,将第一像素单元P1的面积设置为等于第二像素单元P2的面积,第一像素单元P1的面积等于第三像素单元P3的面积,这样可以使光线在第一感光传感器103处的成像与光线在第二感光传感器104处的成像的尺寸一致,使得摄像头模组拍摄的图像更加清晰。
然而,当光学元件102与第一感光传感器103之间的光程,不等于光学元件102与第二感光传感器104之间的光程时,会使射向第一感光传感器103上的光线,与射向第二感光传感器104的光线无法同时聚焦,会导致摄像头模组拍摄的图像较模糊,可以通过调整摄像头模组的结构、调整图像处理方法等方式进行校准,以使摄像头模组拍摄的图像更加清晰。
参照图5,在本申请的一些实施例中,光学元件102与第一感光传感器103之间的光程,也可以小于光学元件102与第二感光传感器104之间的光程,这样,会使射向第一感光传感器103上的光线与射向第二感光传感器104的光线无法同时聚焦,射向第二感光传感器104的光线会先聚焦,会导致摄像头模组拍摄的图像较模糊。本申请通过将第一像素单元P1的面积设置为小于第二像素单元P2的面积,将第一像素单元P1的面积设置为小于第三像素单元P3的面积,也就是说,将第二感光传感器104中的像素单元的面积设置的较大,从而可以使光线在第一感光传感器103处的成像与光线在第二感光传感器104处的成像的尺寸基本一致,使得摄像头模组拍摄的图像较清晰。
图7为本申请实施例提供的摄像头模组的另一结构示意图,如图7所示,在本申请的另一些实施例中,光学元件102与第一感光传感器103之间的光程,也可以大于光学元件102与第二感光传感器104之间的光程。这样,会使射向第一感光传感器103上的光线与射向第二感光传感器104的光线无法同时聚焦,射向第一感光传感器103的光线会先聚焦,会导致摄像头模组拍摄的图像较模糊。本申请通过将第一像素单元P1的面积设置为大于第二像素单元P2的面积,将第一像素单元P1的面积设置为大于第三像素单元P3的面积,也就是说,将第一感光传感器103中的像素单元的面积设置的较大,这样可以使光线在第一感光传感器103处的成像与光线在第二感光传感器104处的成像的尺寸基本一致,使得摄像头模组拍摄的图像较清晰。
在具体实施时,如图3所示,光学元件102可以为带通滤光片。带通滤光片可以具体 用于将接收到的入射光a分为第一光束b1和第二光束b2,并将第一光束b1透射至第一感光传感器103,将第二光束b2反射至第二感光传感器104。也就是说,带通滤光片可以使第一颜色的光线通过,并使第二颜色的光线和第三颜色的光线反射,从而,将第一颜色的光线与第二颜色的光线、第三颜色的光线分开。
图8为本申请实施例提供的摄像头模组的另一结构示意图,如图8所示,光学元件102也可以为带阻滤光片。带阻滤光片可以具体用于将接收到的入射光a分为第一光束b1和第二光束b2,并将第一光束b1反射至第一感光传感器103,将第二光束b2透射至第二感光传感器104。也就是说,带阻滤光片可以使第二颜色的光线和第三颜色的光线通过,并使第一颜色的光线反射,从而,将第一颜色的光线与第二颜色的光线、第三颜色的光线分开。
当然,光学元件也可以为其他类型的光学部件,只要能够将第一颜色的光线与第二颜色的光线、第三颜色的光线分开即可,此处不对光学元件的类型进行限定。
图9为本申请实施例提供的摄像头模组的另一结构示意图,如图9所示,镜头模组101可以包括:第一透镜组1011、第二透镜组1012,以及反光镜1013。第一透镜组1011可以接收入射光a,反光镜1013位于第一透镜组1011与第二透镜组1012之间的光学路径上,反光镜1013可以用于接收第一透镜组1011出射的光线,并将接收到的光线反射至第二透镜组1012。第二透镜组1012可以将反光镜1013反射过来的光线传输至光学元件。其中,第一透镜组1011可以包括至少一个透镜t,第二透镜组1012可以包括至少一个透镜t。透镜t可以起到调节镜头模组101的焦距、改变光线、使光线汇聚等作用。在实际应用中,可以根据实际需要设置第一透镜组1011和第二透镜组1012内透镜t的数量。
通过在镜头模组101中设置反光镜1013,可以改变镜头模组101中光路的方向,例如,以图9中入射光a的方向为摄像头模组的厚度方向,入射光a经第一透镜组1011射向反光镜101后,得到的反射光的方向为垂直于摄像头模组的厚度方向,从而可以合理利用摄像头模组的内部空间。
基于同一技术构思,本申请实施例还提供了一种电子设备,该电子设备可以包括上述图3至图9所示的任意一种结构的摄像头模组,摄像头模组的具体结构和描述请参照上述实施例中的详述,这里不再重复赘述。该电子设备可以为数码相机、手机、笔记本电脑、平板电脑等各种类型的电子设备。由于上述摄像头模组中的像素数量较多,使得上述摄像头模组的拍照性能较好,因而,具有本申请上述实施例中的摄像头模组的电子设备的拍照性能也会较好,进而使该电子设备的用户体验较好。
尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的精神和范围。这样,倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

  1. 一种摄像头模组,其特征在于,包括:镜头模组,光学元件,第一感光传感器,以及第二感光传感器;
    所述镜头模组,用于接收入射光,并将所述入射光传输至所述光学元件;
    所述光学元件,用于将接收到的所述入射光分为第一光束和第二光束,并将所述第一光束传输至所述第一感光传感器,将所述第二光束传输至所述第二感光传感器;所述第一光束包括第一颜色的光线,所述第二光束包括第二颜色的光线和第三颜色的光线;
    所述第一感光传感器包括多个第一像素单元,所述第一像素单元用于接收所述第一颜色的光线,并根据接收到的所述第一颜色的光线输出第一图像信息;
    所述第二感光传感器包括多个第二像素单元和多个第三像素单元;所述第二像素单元用于接收所述第二颜色的光线,并根据接收到的所述第二颜色的光线输出第二图像信息;所述第三像素单元用于接收所述第三颜色的光线,并根据接收到的所述第三颜色的光线输出第三图像信息。
  2. 如权利要求1所述的摄像头模组,其特征在于,所述第一感光传感器中的所述多个第一像素单元在第一方向和第二方向上呈阵列排布;所述第一方向与所述第二方向相互交叉;
    所述第二感光传感器中的所述多个第二像素单元和所述多个第三像素单元在第三方向和第四方向上呈阵列排布;所述第三方向与所述第四方向相互交叉;
    在所述第三方向上,所述第二像素单元与所述第三像素单元交替排布;
    在所述第四方向上,所述第二像素单元与所述第三像素单元交替排布。
  3. 如权利要求2所述的摄像头模组,其特征在于,所述第一感光传感器中的所述多个第一像素单元的数量,与所述第二感光传感器中的所述多个第二像素单元和所述多个第三像素单元的总数量相等。
  4. 如权利要求3所述的摄像头模组,其特征在于,所述多个第一像素单元构成多个第一像素行,每一个所述第一像素行包括:沿所述第一方向排列的多个所述第一像素单元;
    所述多个第二像素单元和所述多个第三像素单元构成多个第二像素行,每一个所述第二像素行包括:沿所述第三方向排列的多个所述第二像素单元和多个所述第三像素单元;
    所述第一感光传感器中的所述第一像素行的数量,与所述第二感光传感器中的所述第二像素行的数量相等;
    所述第一像素行中的所述第一像素单元的数量,与所述第二像素行中的所述第二像素单元和所述第三像素单元的数量之和相等。
  5. 如权利要求1~4任一项所述的摄像头模组,其特征在于,所述第一颜色的光线为绿色的光线,所述第二颜色的光线为蓝色的光线,所述第三颜色的光线为红色的光线;
    所述第一像素单元为绿色的像素单元,所述第二像素单元为蓝色的像素单元,所述第三像素单元为红色的像素单元。
  6. 如权利要求1~4任一项所述的摄像头模组,其特征在于,所述第一颜色的光线为黄色的光线,所述第二颜色的光线为蓝色的光线,所述第三颜色的光线为红色的光线;
    所述第一像素单元为黄色的像素单元,所述第二像素单元为蓝色的像素单元,所述第三像素单元为红色的像素单元。
  7. 如权利要求1所述的摄像头模组,其特征在于,还包括第一反射元件;
    所述第一反射元件,位于所述光学元件与所述第二感光传感器之间的光学路径上,用于接收所述光学元件出射的所述第二光束,并将所述第二光束反射至所述第二感光传感器。
  8. 如权利要求1所述的摄像头模组,其特征在于,还包括第二反射元件;
    所述第二反射元件,位于所述光学元件与所述第一感光传感器之间的光学路径上,用于接收所述光学元件出射的所述第一光束,并将所述第一光束反射至所述第一感光传感器。
  9. 如权利要求1~8任一项所述的摄像头模组,其特征在于,所述光学元件与所述第一感光传感器之间的光程,等于所述光学元件与所述第二感光传感器之间的光程;
    所述第一像素单元的面积等于所述第二像素单元的面积,所述第一像素单元的面积等于所述第三像素单元的面积。
  10. 如权利要求1~8任一项所述的摄像头模组,其特征在于,所述光学元件与所述第一感光传感器之间的光程,小于所述光学元件与所述第二感光传感器之间的光程;
    所述第一像素单元的面积小于所述第二像素单元的面积,所述第一像素单元的面积小于所述第三像素单元的面积。
  11. 如权利要求1~8任一项所述的摄像头模组,其特征在于,所述光学元件与所述第一感光传感器之间的光程,大于所述光学元件与所述第二感光传感器之间的光程;
    所述第一像素单元的面积大于所述第二像素单元的面积,所述第一像素单元的面积大于所述第三像素单元的面积。
  12. 如权利要求1~11任一项所述的摄像头模组,其特征在于,所述光学元件为带通滤光片;
    所述带通滤光片,具体用于将接收到的所述入射光分为第一光束和第二光束,并将所述第一光束透射至所述第一感光传感器,将所述第二光束反射至所述第二感光传感器。
  13. 如权利要求1~11任一项所述的摄像头模组,其特征在于,所述光学元件为带阻滤光片;
    所述带阻滤光片,具体用于将接收到的所述入射光分为第一光束和第二光束,并将所述第一光束反射至所述第一感光传感器,将所述第二光束透射至所述第二感光传感器。
  14. 如权利要求1~13任一项所述的摄像头模组,其特征在于,所述镜头模组包括:第一透镜组、第二透镜组,以及反光镜;所述第一透镜组包括至少一个透镜,所述第二透镜组包括至少一个透镜;
    所述第一透镜组,用于接收入射光;
    所述反光镜位于所述第一透镜组与所述第二透镜组之间的光学路径上,用于接收所述第一透镜组出射的光线,并将接收到的光线反射至所述第二透镜组;
    所述第二透镜组,用于将所述反光镜反射过来的光线传输至所述光学元件。
  15. 一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1~14任一项所述的摄像头模组。
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