[实用新型]图像传感器

说明书

技术领域

本实用新型整体涉及成像系统，更具体地讲涉及具有高动态范围功能和相位检测能力的成像系统。

背景技术

现代电子设备(诸如移动电话、相机和计算机)通常使用数字图像传感器。成像传感器(有时称为成像器)可由二维图像感测像素阵列形成。每个像素接收入射光子(光)并将这些光子转换成电信号。有时，图像传感器被设计为使用联合图像专家组(JPEG)格式将图像提供给电子设备。

诸如自动聚焦和三维(3D)成像之类的一些应用可能需要电子设备来提供立体和/或深度感测能力。例如，为了将所关注的物体带入焦点中以便捕获图像，电子设备可能需要识别电子设备和所关注的物体之间的距离。为了识别距离，常规电子设备使用复杂的布置。一些布置需要使用多个图像传感器以及从各种视角捕获图像的相机透镜。其他布置需要添加透镜阵列，该透镜阵列将入射光聚焦在二维像素阵列的子区域上。由于添加了诸如附加图像传感器或复杂透镜阵列之类的部件，这些布置导致降低的空间分辨率、增加的成本和增加的复杂性。

常规成像系统还可能具有带有与低动态范围相关的伪影的图像。具有较亮部分和较暗部分的场景可在常规图像传感器中产生伪影，因为图像的各部分可能曝光过度或曝光不足。

因此，希望能够提供具有高动态范围功能和深度感测能力的改进的成像系统。

实用新型内容

本实用新型解决的一个技术问题是提供具有高动态范围功能和深度感测能力的改进的成像系统。

根据本实用新型的一个方面，提供一种具有像素阵列的图像传感器，其中所述像素阵列包括：收集图像数据的多个像素；收集相位信息的相位检测像素块，其中所述相位检测像素块包括所述多个像素中的第一像素，其中所述第一像素被第一微透镜覆盖；以及高动态范围像素块，其中所述高动态范围像素块包括：所述多个像素中的所述第一像素，其中所述第一像素在第一时间段内接收第一光量；所述多个像素中的第二像素，其中所述第二像素在所述第一时间段中接收第二光量，其中所述第一光量大于所述第二光量；以及所述多个像素中的第三像素，其中所述第三像素在所述第一时间段内接收第三光量，其中所述第二光量大于所述第三光量，并且其中覆盖所述第一像素的所述第一微透镜还覆盖所述第三像素的至少一部分。

在一个实施例中，所述高动态范围像素块还包括：述多个像素中的第四像素，其中所述相位检测像素块还包括所述第四像素。

在一个实施例中，所述第四像素被第二微透镜覆盖，并且其中所述第二微透镜覆盖所述第四像素并覆盖所述第三像素的至少一部分。

在一个实施例中，所述第二像素被第三微透镜覆盖，其中所述第一微透镜覆盖所述多个像素的第一区域，其中所述第三微透镜覆盖所述多个像素的第二区域，并且所述第一区域大于所述第二区域。

在一个实施例中，所述高动态范围像素块还包括：多个滤色器，所述多个滤色器分别覆盖一个像素，其中所述多个滤色器形成于所述高动态范围像素块上方，其中所述多个滤色器中的每一个具有相同的颜色。

在一个实施例中，所述第四像素被所述第一微透镜覆盖，其中所述第一微透镜具有开口，并且其中所述开口位于所述第三像素之上。

在一个实施例中，所述高动态范围像素块还包括：所述多个像素中的第五像素，其中所述相位检测像素块还包括所述第五像素；并且所述多个像素中的第六像素，其中所述相位检测像素块还包括所述第六像素，其中所述第五像素被第四微透镜覆盖，并且其中所述第四微透镜覆盖所述第三像素的至少一部分，其中所述第四微透镜覆盖所述第六像素的至少一部分。

根据本实用新型的一个方面，提供一种具有像素阵列的图像传感器，其中所述像素阵列包括：收集图像数据的多个像素；以及多个像素块，所述多个像素块分别由所述多个像素的相应子集形成，其中每个像素块被多个微透镜组覆盖，并且其中所述多个微透镜组中的第一微透镜组包括：第一类型的微透镜，其覆盖每个像素块中的三个像素，其中所述三个像素的第一像素被构造为在一定时间段期间接收第一光量，其中所述三个像素中的第二像素和第三像素被构造为在所述时间段期间接收第二光量和第三光量，其中所述第二光量和所述第三光量大于所述第一光量，并且其中所述第二像素和所述第三像素被构造为产生相位信息。

在一个实施例中，所述多个微透镜组中的第二微透镜组包括：第二类型的微透镜，其覆盖每个像素块中的剩余像素。

在一个实施例中，所述多个微透镜组中的第二微透镜组包括：第二类型的微透镜和第三类型的微透镜，其覆盖每个像素块中的剩余像素。