彩色图像采集设备和电子设备的制作方法

本公开涉及图像采集技术领域，尤其涉及彩色图像采集设备和电子设备。

背景技术：

目前手机中的摄像头，一般不是独立设置的，而是设置在手机的屏幕下方，或者与屏幕设置在手机的同一侧。

为了保护屏幕，会在屏幕上贴附一层薄膜，这会覆盖前置摄像头，或者为了单独保护摄像头，会在摄像头上贴附一层薄膜，也会覆盖前置摄像头。而所贴附的薄膜一般呈黄色，黄色的薄膜对蓝光的透过率较低，从而导致相对较多的绿光和红光能透过薄膜到达滤色层，而相对较少的蓝光能透过薄膜到达滤色层，容易导致摄像头采集到的蓝光较少，引起色偏。

如图1，图2和图3所示，在相关技术中，摄像头的红色滤光片r对应的光电转换单元的数量，绿色滤光片g对应的光电转换单元的数量和蓝色滤光片b对应的光电转换单元的数量的比例是1:2:1，也即每4个光电转换单元中，2个光电转换单元接收到绿光，1个光电转换单元接收到红光，1个光电转换单元接收到蓝光。

而由于镜头入光侧的黄色的薄膜对蓝光的透过率较低，这导致相对较多的绿光和红光能透过薄膜到达滤色层，相对较少的蓝光能透过薄膜到达滤色层。基于图1，图2和图3所示的结构，每4个光电转换单元中的3个光电转换单元接收不到蓝光，只有1个光电转换单元能接收到蓝光，具体到每行光电转换单元，就是每两行中只有一行中的一半光电转换单元能接收到蓝光，那么只有1/4的光电转换单元能接收到蓝光。

这进一步导致多个光电转换单元根据蓝光生成的电信号的强度相对较低，而多个光电转换单元根据红光和绿光生成的电信号的强度相对较高，容易引起最终生成的图像出现色偏，具体是图像显示的颜色蓝色较少。

技术实现要素：

本公开提供彩色图像采集设备和电子设备，以解决相关技术中彩色图像采集设备内光电转换单元根据蓝光生成的电信号的强度相对较低，导致彩色图像采集设备生成的图像存在色偏的问题。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种彩色图像采集设备，包括：

多个光电转换单元，用于将接收到的光信号转换为电信号；

滤光层，设置在所述多个光电转换单元的入光侧；

其中，所述滤光层包括红色滤光片，绿色滤光片和蓝色滤光片，所述蓝色滤光片对应的光电转换单元的数量，与所述绿色滤光片对应的光电转换单元的数量的比例大于1，且与所述红色滤光片对应的光电转换单元的数量的比例大于1。

可选地，所述红色滤光片对应的光电转换单元的数量，所述绿色滤光片对应的光电转换单元的数量，以及所述蓝色滤光片对应的光电转换单元的数量的比例为1:1:2。

可选地，所述滤光层包括多个2*2阵列单元，

每个2*2阵列单元中，具有一个所述红色滤光片，一个所述绿色滤光片和两个所述蓝色滤光片。

可选地，单位面积的所述红色滤光片对应的光电转换单元的数量，和单位面积的所述绿色滤光片对应的光电转换单元的数量，以及单位面积的所述蓝色滤光片对应的光电转换单元的数量相同；

所述蓝色滤光片的面积，与所述绿色滤光片的面积的比例大于1，与所述红色滤光片的面积的比例大于1。

可选地，每个所述红色滤光片对应的光电转换单元的数量，和每个所述绿色滤光片对应的光电转换单元的数量，以及每个所述蓝色滤光片对应的光电转换单元的数量相同；

所述蓝色滤光片的数量，与所述绿色滤光片的数量的比例大于1，与所述红色滤光片的数量的比例大于1。

可选地，所述红色滤光片与所述光电转换单元一一对应，和/或所述绿色滤光片与所述光电转换单元一一对应，和/或所述蓝色滤光片与所述光电转换单元一一对应。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种电子设备，包括上述任一实施例所述的彩色图像采集设备。

可选地，所述电子设备还包括：

聚酰亚胺膜层，设置在所述滤光层的入光侧。

可选地，所述电子设备还包括：

显示面板，其中，所述彩色图像采集设备设置在所述显示面板的显示区域之下。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

根据本公开的实施例，蓝色滤光片对应的光电转换单元的数量，与所述绿色滤光片对应的光电转换单元的数量的比例大于1，且与所述红色滤光片对应的光电转换单元1的数量的比例大于1。

据此，即使相对红光和绿光，只有较少的蓝光能够到达滤色层，但是由于蓝色滤光片对应的光电转换单元较多，而绿色滤光片对应的光电转换单元和红色滤光片对应的光电转换单元较少。

可以提高接收到蓝光的光电转换单元的比例，以便在一定程度上抵消彩色图像采集设备入光侧呈黄色的薄膜对蓝光的滤光作用，进而使得多个光电转换单元根据蓝光生成的电信号的强度，与根据红光和绿光生成的电信号的强度相差较少，从而避免最终生成的图像出现明显的色偏。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是相关技术中一种彩色图像采集设备的示意结构图。

图2是图1所示彩色图像采集设备沿aa’的截面示意图。

图3是图1所示彩色图像采集设备沿bb’的截面示意图。

图4是根据本公开的实施例示出的一种彩色图像采集设备的示意结构图。

图5是图4所示彩色图像采集设备沿cc’的截面示意图。

图6是图4所示彩色图像采集设备沿dd’的截面示意图。

图7是根据本公开的实施例示出的一种电子设备的示意框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图4是根据本公开的实施例示出的一种彩色图像采集设备的示意结构图。

图5是图4所示彩色图像采集设备沿cc’的截面示意图。图6是图4所示彩色图像采集设备沿dd’的截面示意图。

本实施例中的彩色图像采集设备可以是独立的设备，例如照相机，摄影机等，也可以是设置在其他设备中的，例如设备在手机，平板电脑，可穿戴设备等电子设备中的前置摄像头，后置摄像头等，其中，所述电子设备还可以包括显示面板，所述彩色图像采集设备可以设置在显示面板的显示区域以外，也可以作为屏下镜头，设置在显示面板的显示区域之下。

如图1所示，所述彩色图像采集设备，包括：

多个光电转换单元1，用于将接收到的光信号转换为电信号；

滤光层，设置在所述多个光电转换单元1的入光侧；

其中，所述滤光层包括红色滤光片r，绿色滤光片g和蓝色滤光片b，所述蓝色滤光片b对应的光电转换单元1的数量，与所述绿色滤光片g对应的光电转换单元1的数量的比例大于1，且与所述红色滤光片r对应的光电转换单元1的数量的比例大于1。

在一个实施例中，光经过滤光层后，可以照射在光电转换单元上。例如图1所示，自然光经过红色滤光片后，剩下红光照射在光电转换单元1上，自然光经过蓝色滤光片后，剩下蓝光照射在光电转换单元1上，自然光经过绿色滤光片后，剩下绿光照射在光电转换单元1上。

接收不同的颜色光的光电转换单元生成的电信号，可以作为不同颜色通道的信号传输至处理器，处理器通过白平衡，颜色校正，伽马曲线调整等方式对每个颜色通道的信号进行处理，从而输出图像。

由于目前的彩色图像采集设备设通常会设置一层薄膜，例如聚酰亚胺薄膜，所述薄膜大多呈黄色，这种颜色的薄膜对于蓝光的透过率，比对于红光和绿光的透过率要低，从而导致相对较多的绿光和红光能透过薄膜到达滤色层，而相对较少的蓝光能透过薄膜到达滤色层。

根据本公开的实施例，蓝色滤光片b对应的光电转换单元的数量，与所述绿色滤光片g对应的光电转换单元的数量的比例大于1，且与所述红色滤光片r对应的光电转换单元1的数量的比例大于1。

据此，即使相对红光和绿光，只有较少的蓝光能够到达滤色层，但是由于蓝色滤光片对应的光电转换单元较多，而绿色滤光片对应的光电转换单元和红色滤光片对应的光电转换单元较少。

例如图4，图5和图6所示，红色滤光片r对应的光电转换单元1，绿色滤光片g对应的光电转换单元1和蓝色滤光片b对应的光电转换单元1的比例是1:1:2，也即每4个滤光片中，2个是绿色滤光片，1个是红色滤光片，1个是蓝色滤光片。具体到每行光电转换单元1，每行光电转换单元中都有一半光电转换单元可以接收到蓝光，从而有1/2的光电转换单元能接收到蓝光，相对于现有技术中只有1/4的光电转换单元能接收到蓝光的情况，提高了接收到蓝光的光电转换单元的比例。

据此，可以提高接收到蓝光的光电转换单元的比例，以便在一定程度上抵消彩色图像采集设备入光侧呈黄色的薄膜对蓝光的滤光作用，进而使得多个光电转换单元根据蓝光生成的电信号的强度，与根据红光和绿光生成的电信号的强度相差较少，从而避免最终生成的图像出现明显的色偏。

可选地，所述红色滤光片对应的光电转换单元的数量，所述绿色滤光片对应的光电转换单元的数量，以及所述蓝色滤光片对应的光电转换单元的数量的比例为1:1:2。

在一个实施例中，可以设置红色滤光片对应的光电转换单元的数量，绿色滤光片对应的光电转换单元的数量，以及蓝色滤光片对应的光电转换单元的数量的比例为1:1:2，据此，在确保接收到蓝光的光电转换单元的数量，相对接收到绿光和红光的光电转换单元数量要多的基础上，不会导致接收到蓝光的光电转换单元的数量过多而引起生成的图像偏蓝。

可选地，所述滤光层包括多个2*2阵列单元，

每个2*2阵列单元中，具有一个所述红色滤光片，一个所述绿色滤光片和两个所述蓝色滤光片。

在一个实施例中，可以将每4个滤光片作为一个2*2的阵列单元，并且该阵列单元中具有一个红色滤光片，一个绿色滤光片和两个蓝色滤光片，从而确保针对每个阵列单元而言，红色滤光片对应的光电转换单元的数量，绿色滤光片对应的光电转换单元的数量，以及蓝色滤光片对应的光电转换单元的数量的比例都是1:1:2，进而保证针对每个阵列单元对应的光电转换单元采集到的图像都不容易发生色偏。

其中，所述红色滤光片，所述绿色滤光片和所述蓝色滤光片的排列方式为：

每两行光电转换单元中，一行光电转换单元上依次排列红色滤光片和蓝色滤光片，另一个光电转换单元上依次排列蓝色滤光片和绿色滤光片。

在一个实施例中，例如图3和图4所示，可以设置每两行光电转换单元中，一行光电转换单元上依次排列红色滤光片r和蓝色滤光片b，另一个光电转换单元上依次排列蓝色滤光片b和绿色滤光片g。据此，有利于避免相同颜色的滤光片相邻，从而避免相邻的光电转换单元采集到相同颜色的光，例如避免同一行或同一列的光电转换单元采集到相同颜色的光，进而生成的图像中同一行或同一列存在相同颜色的线条。

可选地，单位面积的所述红色滤光片对应的光电转换单元的数量，和单位面积的所述绿色滤光片对应的光电转换单元的数量，以及单位面积的所述蓝色滤光片对应的光电转换单元的数量相同；

所述蓝色滤光片的面积，与所述绿色滤光片的面积的比例大于1，与所述红色滤光片的面积的比例大于1。

在一个实施例中，可以设置单位面积的红色滤光片对应的光电转换单元的数量，和单位面积的绿色滤光片对应的光电转换单元的数量，以及单位面积的蓝色滤光片对应的光电转换单元的数量相同，且蓝色滤光片的面积，与绿色滤光片的面积的比例大于1，与红色滤光片的面积的比例大于1。

例如图1所示，蓝色滤光片的面积与绿色滤光片的面积的比例等于2，与红色滤光片的面积的比例等于2，而由于单位面积的每种颜色的滤光片对应的光电转换单元的数量相同，也就使得蓝色滤光片对应的光电转换单元的数量与绿色滤光片对应的光电转换单元的数量的比例等于2，与红色滤光片对应的光电转换单元的数量的比例等于2。

在本实施例中，对于滤色层而言，可以根据需要设置每种滤光片的数量，不同颜色滤光片的数量可以不同，只需保证蓝色滤光片的面积，与绿色滤光片的面积的比例大于1，与红色滤光片的面积的比例大于1即可。

可选地，每个所述红色滤光片对应的光电转换单元的数量，和每个所述绿色滤光片对应的光电转换单元的数量，以及每个所述蓝色滤光片对应的光电转换单元的数量相同；

所述蓝色滤光片的数量，与所述绿色滤光片的数量的比例大于1，与所述红色滤光片的数量的比例大于1。

在一个实施例中，可以设置每个红色滤光片对应的光电转换单元的数量，和每个绿色滤光片对应的光电转换单元的数量，以及每个蓝色滤光片对应的光电转换单元的数量相同，且蓝色滤光片的数量，与绿色滤光片的数量的比例大于1，与红色滤光片的数量的比例大于1。

例如图1所示，蓝色滤光片的数量与绿色滤光片的数量的比例等于2，与红色滤光片的数量的比例等于2，而由于每个滤光片对应的光电转换单元的数量相同，也就使得蓝色滤光片对应的光电转换单元的数量与绿色滤光片对应的光电转换单元的数量的比例等于2，与红色滤光片对应的光电转换单元的数量的比例等于2。

在本实施例中，对于滤色层而言，可以根据需要设置每种滤光片的面积，不同颜色滤光片的面积可以不同，只需保证蓝色滤光片的数量，与绿色滤光片的数量的比例大于1，与红色滤光片的数量的比例大于1。

需要说明的是，每个滤光片对应的光电转换单元的数量并不限于图1所示的，一个滤光片对应一个光电转换单元，也可以根据需要进行调整，例如一个滤光片对应多个光电转换单元。

并且蓝色滤光片对应光电传感器的数量，与绿色滤光片对应光电传感器的数量，与红色滤光片对应光电传感器的数量，也不限于图1所示的2:1:1，可以根据需要进行调整。

可选地，所述红色滤光片与所述光电转换单元一一对应，和/或所述绿色滤光片与所述光电转换单元一一对应，和/或所述蓝色滤光片与所述光电转换单元一一对应。

在一个实施例中，可以设置每种颜色的滤光片与光电转换单元一一对应，据此，便于根据光电转换单元的排布方式设置滤色层中滤光片的排布方式，只需将光电转换单元和滤光片的排布矩阵设置的相同即可，方便将光电转换单元和滤光片对准。

本公开的实施例还提出一种电子设备，包括上述任一实施例所述的彩色图像采集设备。

可选地，所述电子设备还包括：

聚酰亚胺膜层，设置在所述滤光层的入光侧。

在一个实施例中，可以在滤光层的入光侧设置聚酰亚胺膜层，用于保护彩色图像采集设备的表面。

可选地，所述电子设备还包括：

显示面板，其中，所述彩色图像采集设备设置在所述显示面板的显示区域之下。

在一个实施例中，电子设备可以具备显示功能，通过显示面板显示图像，彩色图像采集设备可以作为屏下相机设置在显示面板的显示区域之下。

在这种情况下，可以在显示面板的表面设置聚酰亚胺膜层，用于保护显示面板。

其中，所述电子设备可以是手机，屏边电脑，可穿戴设备等电子设备，所述电子设备所使用的屏幕可以是柔性屏幕。

需要说明的是，以上实施例对应的附图仅用于表示红色滤光片，蓝色滤光片和绿色滤光片的比例，而具体红色滤光片，蓝色滤光片和绿色滤光片的排列方式，并不限于图中所示的情况，可以根据需要进行调整。

图7是根据本公开的实施例示出的一种电子设备700的示意框图。例如，装置700可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。还包括上述任一实施例所述的彩色图像采集设备。

参照图7，装置700可以包括以下一个或多个组件：处理组件702，存储器704，电源组件706，多媒体组件708，音频组件710，输入/输出(i/o)的接口712，传感器组件714，以及通信组件716。

处理组件702通常控制装置700的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件702可以包括一个或多个处理器720来执行指令。此外，处理组件702可以包括一个或多个模块，便于处理组件702和其他组件之间的交互。例如，处理组件702可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件708和处理组件702之间的交互。

存储器704被配置为存储各种类型的数据以支持在装置700的操作。这些数据的示例包括用于在装置700上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器704可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(sram)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，可编程只读存储器(prom)，只读存储器(rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件706为装置700的各种组件提供电力。电源组件706可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置700生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件708包括在所述装置700和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(lcd)和触摸面板(tp)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件708包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置700处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件710被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件710包括一个麦克风(mic)，当装置700处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器704或经由通信组件716发送。在一些实施例中，音频组件710还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

i/o接口712为处理组件702和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件714包括一个或多个传感器，用于为装置700提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件714可以检测到装置700的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置700的显示器和小键盘，传感器组件714还可以检测装置700或装置700一个组件的位置改变，用户与装置700接触的存在或不存在，装置700方位或加速/减速和装置700的温度变化。传感器组件714可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件714还可以包括光传感器，如cmos或ccd图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件714还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件716被配置为便于装置700和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置700可以接入基于通信标准的无线网络，如wifi，2g或7g，4glte、5gnr或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件716经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件716还包括近场通信(nfc)模块，以促进短程通信。例如，在nfc模块可基于射频识别(rfid)技术，红外数据协会(irda)技术，超宽带(uwb)技术，蓝牙(bt)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，装置700可以被一个或多个应用专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器704，上述指令可由装置700的处理器720执行。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是rom、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。