CN110764249B - 图像传感器、摄像模组及终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种图像传感器、摄像模组及终端设备。图像传感器包括：光学阵列，包括呈阵列排布的多个光学元件，光学元件包括外壳、电极、第一液体和第二液体，电极与外壳相对固定设置，外壳开设有空腔，电极能够于空腔中形成电场，第一液体和第二液体互不相溶地设置于空腔，第一液体和第二液体分别为透明液体，且第一液体与第二液体之间形成折射界面，电极能够驱动第一液体和第二液体中的至少一个，以改变折射界面的曲率；及接收阵列，包括呈阵列排布的多个接收单元，任一光学元件沿光轴方向对应至少一个接收单元，接收单元用于接收穿过光学元件的光线。上述光学元件能够调节主光线角，以与变焦透镜组的主光线角形成匹配，以此提升成像品质。

Description

图像传感器、摄像模组及终端设备

技术领域

本申请涉及电子设备领域，特别是涉及一种图像传感器、摄像模组及终端设备。

背景技术

对于传统的图像传感器而言，其在接收面一侧会设置微透镜阵列以聚焦入射光线，从而提高光电二极管的光电转换效率。但对于具有连续变焦功能的镜头而言，镜头从长焦到短焦的变化会导致主光线角(CRA)逐渐增大，但由于此时图像传感器上的微透镜的主光线角固定，无法与镜头变化后的主光线角匹配，因此容易导致画面出现阴影，影响图像的亮度均匀性。

发明内容

本申请实施例提供一种能够调节主光线角的图像传感器、摄像模组及终端设备，以解决上述技术问题。

一种图像传感器，包括：

光学阵列，包括呈阵列排布的多个光学元件，所述光学元件包括外壳、电极、第一液体和第二液体，所述电极与所述外壳相对固定设置，所述外壳开设有空腔，所述电极能够于所述空腔中形成电场，所述第一液体和所述第二液体互不相溶地设置于所述空腔，所述第一液体和所述第二液体分别为透明液体，且所述第一液体与所述第二液体之间形成折射界面，所述电极能够驱动所述第一液体和所述第二液体中的至少一个，以改变所述第一液体和所述第二液体于所述空腔中的位置，进而改变所述折射界面的曲率；以及

接收阵列，包括呈阵列排布的多个接收单元，任一所述光学元件沿光轴方向对应至少一个所述接收单元，所述接收单元用于接收穿过所述光学元件的光线。

在上述图像传感器中，通过在所述光学元件中设置互不相溶所述第一液体和所述第二液体，并通过所述电极的驱动作用使所述第一液体和所述第二液体在所述空腔中的分布位置发生改变，以此调节所述第一液体与所述第二液体之间形成的折射界面的曲率，改变入射光线的折射方向，进而调节所述光学元件的主光线角。以上，所述光学元件可充当所述图像传感器上的微透镜以聚焦入射光线，同时还能通过电性控制以调节各个所述光学元件的主光线角，从而当所述图像传感器应用于变焦***时，所述光学元件的主光线角能够与变焦后的透镜组的主光线角之间形成良好匹配，以此提升成像画面的品质。

在其中一个实施例中，所述光学元件包括上壁、侧壁和下壁，所述上壁、所述侧壁和所述下壁形成所述空腔，所述光学元件具有光轴，所述光轴经过所述上壁和所述下壁，入射光线能够经所述上壁入射至所述空腔并从所述下壁出射，所述电极包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极分别设置于所述侧壁的相背两侧。

在其中一个实施例中，所述图像传感器具有轴向和第一方向，所述轴向和所述第一方向相互垂直，所述光学阵列中的多个光学元件排布成第一阵列，所述第一阵列中的所述光学元件的所述光轴朝向所述轴向，在所述第一阵列中，任一所述光学元件的所述第一电极和所述第二电极分别设置于所述侧壁于所述第一方向上的相背两侧。

在其中一个实施例中，所述图像传感器具有第二方向，所述第二方向分别与所述轴向和所述第一方向垂直，所述光学阵列中的多个光学元件排布成第二阵列，所述第二阵列中的所述光学元件的所述光轴朝向所述轴向，所述第二阵列设置在所述第一阵列远离所述接收单元的一侧，在所述第二阵列中，任一所述光学元件的所述第一电极和所述第二电极分别设置于所述侧壁于所述第二方向上的相背两侧，所述第二阵列中的任一所述光学元件在所述轴向上均对应一个所述第一阵列中的所述光学元件。

在其中一个实施例中，同一个所述光学元件中的所述第一电极和所述第二电极分别能够被独立控制。

在其中一个实施例中，任意一个所述光学元件的所述电极能够被独立控制。

在其中一个实施例中，所述光学元件包括上壁、侧壁和下壁，所述上壁、所述侧壁和所述下壁共同形成所述空腔，所述光学元件具有光轴，所述光轴经过所述上壁和所述下壁，入射光线能够经所述上壁入射至所述空腔并从所述下壁出射，所述电极包括第三电极和第四电极，且所述图像传感器包括以下任意一种方案：

所述第三电极设置在所述上壁，所述第四电极设置在所述下壁；

所述第三电极设置在所述上壁，所述第四电极设置在所述侧壁；及

所述第三电极设置在所述下壁，所述第四电极设置在所述侧壁。

在其中一个实施例中，所述第一液体为导电液体，所述第二液体为导电液体或绝缘液体。

在其中一个实施例中，所述外壳的内壁设置有膜层，所述膜层具有疏水性或疏油性。

在其中一个实施例中，所述空腔为矩形空腔。

在其中一个实施例中，所述图像传感器包括多个滤光单元，多个所述滤光单元呈阵列排布，所述光学元件在光轴方向上对应一个所述滤光单元。

在其中一个实施例中，所述光学元件包括滤光单元，所述滤光单元设置于所述外壳靠近所述接收单元的一侧或远离所述接收单元的一侧，所述滤光单元允许预期波段的入射光通过。

一种摄像模组，包括变焦透镜组及上述任意一项实施例所述的图像传感器，所述变焦透镜组包括至少两个透镜，所述图像传感器设置于所述透镜组的出射光路上。

在上述摄像模组中，所述变焦透镜组中透镜的相对位置能够发生改变以此改变所述变焦透镜组的焦距，同时也会改变所述变焦透镜组的主光线角，而所述图像传感器上的多个所述光学元件能够在电性控制下改变各自的主光线角，以与所述变焦透镜组的主光线角形成良好匹配，从而减小成像画面产生的阴影，提高画面亮度均匀性，以此改善变焦后的成像品质。

一种终端设备，包括壳体及上述实施例所述的摄像模组，所述摄像模组设置于所述壳体。

通过采用上述摄像模组，所述终端设备在具有变焦功能的同时还能够减小普通变焦操作后所带来画面阴影问题，提高画面亮度均匀性，以此改善变焦后的成像品质。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例所提供的图像传感器的示意图；

图2为本申请一实施例所提供的光学元件和接收单元的示意图；

图3为图2所提供的光学元件和接收单元在另一状态下的示意图；

图4为本申请一实施例所提供的图像传感器的示意图；

图5为本申请一实施例所提供的光学元件和接收单元的示意图；

图6为图5所提供的光学元件和接收单元于一视角下的示意图；

图7为图5所提供的光学元件和接收单元于另一视角下的示意图；

图8为本申请一实施例所提供的摄像模组的示意图；

图9为本申请一实施例所提供的终端设备的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。

作为在此使用的“终端设备”指包括但不限于经由以下任意一种或者数种连接方式连接的能够接收和/或发送通信信号的装置：

(1)经由有线线路连接方式，如经由公共交换电话网络(Public SwitchedTelephone Networks，PSTN)、数字用户线路(Digital Subscriber Line，DSL)、数字电缆、直接电缆连接；

(2)经由无线接口方式，如蜂窝网络、无线局域网(Wireless Local AreaNetwork，WLAN)、诸如DVB-H网络的数字电视网络、卫星网络、AM-FM广播发送器。

被设置成通过无线接口通信的终端设备可以被称为“移动终端”。移动终端的示例包括但不限于以下电子装置：

(1)卫星电话或蜂窝电话；

(2)可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信***(Personal Communications System，PCS)终端；

(3)无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、Web浏览器、记事簿、日历、配备有全球定位***(Global Positioning System，GPS)接收器的个人数字助理(PersonalDigital Assistant，PDA)；

(4)常规膝上型和/或掌上型接收器；

(5)常规膝上型和/或掌上型无线电电话收发器等。

一般地，传统的图像传感器会在接收面一侧设置固定形态的微透镜阵列以聚焦入射光线，使入射光线能够被更多地会聚至光电二极管，从而提高光电二极管的光电转换效率。但在另一方面，对于具有连续变焦功能的镜头而言，长焦到短焦的变化会导致镜头的主光线角(CRA)逐渐增大，但由于此时图像传感器上的微透镜的主光线角(CRA)是固定的，无法与镜头变化后的主光线角 (CRA)匹配，从而容易导致成像画面出现阴影，影响图像的亮度均匀性，进而降低成像品质。为此，本申请的实施例提供一种能够调节主光线角(CRA) 的光学元件以作为图像传感器上的微透镜，通过合理的电性控制，图像传感器上的光学元件的主光线角能够得到调节以与物方镜头的主光线角形成优良匹配，进而改善成像品质。

参考图1和图2，本申请的一个实施例提供了一种图像传感器10，图像传感器10包括光学阵列及接收阵列，光学阵列包括呈阵列排布的多个光学元件 110，接收阵列包括呈阵列排布的多个接收单元130，任一光学元件110沿自身光轴1102的方向上均对应有一个接收单元130，接收单元130用于接收穿过光学元件110的光线，并将光信号转换为电信号。一些实施例中的接收单元130 为光电二极管。在一些实施例中，光学元件110沿自身光轴1102的方向上也可对应两个、三个或更多个接收单元130。另外，当光学元件110沿自身光轴1102的方向对应有一个接收单元130时，可以理解为光学元件110与接收单元130 存在一一对应关系，或者一个接收单元130对应两个、三个或更多个光学元件 110。

光学阵列包括第一阵列11，光学阵列中的多个光学元件110在一个平面上排布成第一阵列11。图像传感器10包括轴向A，第一阵列11中的光学元件110 的光轴1102朝向轴向A。多个接收单元130所形成的阵列位于多个光学元件110 所形成的阵列下方，从而当入射光线穿过光学元件110后能够被接收单元130 接收，入射光线沿轴向A的反方向入射至光学元件110。光学元件110沿轴向A 与接收单元130形成一一对应关系，即每个光学元件110于平行光轴1102的方向上的投影分别与一个接收单元130重叠，或者理解为，在任一个光学元件110 的光轴1102的方向上设置有一个接收单元130以接收经过该光学元件110的光线。在第一阵列11中，位于不同视场区域(如中心视场、0.3视场、0.5视场、 1.0视场)的光学元件110的电极114能够被独立控制。

具体地，光学元件110包括外壳112、电极114、第一液体116和第二液体 118。其中，外壳112包括上壁1122、侧壁1124及下壁1126，上壁1122、侧壁 1124及下壁1126共同围绕形成空腔1128，第一液体116和第二液体118互不相溶地设置于空腔1128。外壳112呈矩形结构，上壁1122和下壁1126均为透明以允许透过可见光。优选地，第一液体116和第二液体118共同填满空腔1128。在一些实施例中，第一液体116于空腔1128中改的体积占比在45％～75％之间。第一液体116和第二液体118分别为透明液体，即第一液体116和第二液体118 分别允许可见光波段(380nm～780nm)或几乎所有可见光波段的光线通过。优选地，第一液体116和第二液体118的密度相同或接近，例如第一液体116的密度与第二液体118的密度比值在0.8～1.2之间，从而能够减小重力对第一液体116 和第二液体118在空腔1128中的分布影响。

另一方面，第一液体116为离子液体，第二液体118为绝缘油性液体，外壳112的内壁上设置有膜层1106，膜层1106具有疏水亲油的特性，此时膜层1106 对第一液体116表现出排斥性，而对第二液体118表现出亲和性。具体地，膜层1106设置在上壁1122的内表面以及侧壁1124的部分内表面或全部内表面上，此时第二液体118在空腔1128中将趋向于分布在靠近设有膜层1106的一侧，而第一液体116在空腔1128中将趋向于分布在远离设有膜层1106的一侧，此时在平行于光学元件110的光轴1102的方向上，第一液体116和第二液体118将明显可区分地分布在空腔1128的上下空间。在一些实施例中，也可以在下壁1126 的内表面上设置亲水层，亲水层对第一液体116表现亲和性。在一些实施例中，可在外壳112的内壁设置具有疏油性的膜层1106，从而对第二液体118体现出排斥性。上述的上壁1122、侧壁1124及下壁1126的内表面分别属于空腔1128 的腔壁的一部分，而外壳1182的内壁可理解为空腔1128的腔壁。

在一些实施例中，光学元件110也可不额外设置膜层1106，而是在制备外壁时直接采用疏水或疏油性质的材料，使外壁具有疏水或疏油性，此时可简化制备流程，降低成本并提高良率。第一液体116和第二液体118于空腔1128中的分布关系并不限于以上描述，在一些实施例中，通过在外壳112的内壁的不同位置上设置疏水层和亲水层，第一液体116和第二液体118在自然状态下的分布位置也将相应地发生改变，例如，可以使第一液体116分布在空腔1128的下方而第二液体118分布在空腔1128的上方。

第一液体116和第二液体118的折射率互异，从而第一液体116和第二液体 118之间能够形成折射界面1104。优选地，膜层1106关于光学元件110的光轴 1102对称设置，从而能够使折射界面1104在自然状态下也具有对称性，有利于对折射效果的预期及控制。同时，在该实施例中，由于膜层1106的作用，折射界面1104在自然状态下将呈现弧面形状，且弧面将凸向上壁1122。在该实施例中，通过使第一液体116的折射率大于第二液体118的折射率，当入射光线从上壁1122入射至空腔1128并经过该折射界面1104时将发生会聚，并最终被接收单元130接收。在一些实施例中，根据折射界面1104的朝向不同，第一液体 116和第二液体118的折射率关系也将不同。例如，当第一液体116位于空腔1128 的下方而第二液体118位于空腔1128的上方，且折射界面1104凸向下壁1126 时，为了对光线起到会聚作用，第一液体116的折射率应小于第二液体118的折射率。同理，在另一些实施例中，根据第一液体116和第二液体118于空腔 1128中的分布位置以及折射界面1104的朝向，第一液体116和第二液体118的折射率关系也将相应改变。

参考图2和图3，在该实施例中，电极114包括第一电极1142和第二电极 1144，第一电极1142和第二电极1144分别设置在侧壁1124的相背两侧。在该实施例中，对于矩形结构的外壳112而言，电极114包括两个第一电极1142和两个第二电极1144，两个第一电极1142和两个第二电极1144分别对应设置在侧壁1124的四个表面，其中的第一电极1142与第二电极1144相对设置。同一个光学元件110中的第一电极1142和第二电极1144能够被分别独立控制，即第一电极1142和第二电极1144上的电量大小及正负可以独立调节，互不相关。通过控制第一电极1142和第二电极1144上的电量以在空腔1128中形成预期电场，从而驱动第一液体116在空腔1128中流动，改变第一液体116和第二液体 118于空腔1128中的分布位置，进而改变折射界面1104的曲率。同时，侧壁1124 的四个外表面上的电极114能够在空腔1128中形成中心对称的电场，从而有利于使折射界面1104同样具备中心对称的形状。例如，在一个实施例中，将第一液体116设置为携带正电的离子液体，并通过电路控制等方法使第一电极1142 和第二电极1144上的电量相等且均为正，此时，第一液体116在第一电极1142和第二电极1144所产生的电场作用下将向空腔1128的中部聚拢，而折射界面 1104将由图2所呈现的小曲率弧面转变为图3所呈现的大曲率弧面，从而光学元件110能够将更大角度的光线会聚至接收单元130中。相应地，该图3状态下的光学元件110的主光线角相较图2状态下的主光线角而言将增大。对于主光线角较大的光学元件110而言，其能够与短焦(大视场角)的镜头形成良好匹配，而对于主光线角较小的光学元件110而言，其能够与长焦(小视场角) 的镜头形成良好匹配。从而，通过对多个光学元件110的主光线角进行动态调整以匹配变焦镜头，对应的接收单元130的光电转换效率将得到提高，且能够减小成像画面产生的阴影，提升画面亮度均匀性，提高成像品质。

在一些实施例中，在第一阵列11中位于不同视场区域(如中心视场、0.3 视场、0.5视场、1.0视场)的光学元件110能够被独立控制，即位于不同视场的光学元件110中的折射界面1104曲率大小能够独立地动态可调，从而能够会聚沿不同角度入射至光学元件110的入射光线，以与物方透镜组的主光线角形成良好匹配。具体地，对于靠近0视场区域的光学元件110而言，光线到达这些区域的入射角度较小，此时，这些区域上的光学元件110的折射界面1104的曲率也可以保持较小的形态；而对于逐渐靠近1.0视场区域的光学元件110而言，光线到达这些视场区域的入射角度也将逐渐增大，此时需要增大这些区域的光学元件110的折射界面1104的曲率以使更多光线会聚至接收单元130。优选地，图像传感器10中任意一个光学元件110的电极114均能够被独立控制，即各光学元件110中的折射界面1104的曲率大小均能够被独立调节。

需要注意的是，在一些实施例中，第一液体116为导电液体，具体可以为带正电的离子液体，或者是自然状态下不带电，但容易被电离形成离子的液体。在一些实施例中，第二液体118除了可以为绝缘油性液体外，还可以为导电液体。例如第一液体116和第二液体118均为具有相同电性的离子液体；或者第一液体116和第二液体118在自然状态下呈中性，但接触后第一液体116中的部分电子容易丢失而被第二液体118吸收，从而第一液体116和第二液体118在接触后能够分别具有电性。此时，通过控制电极114在空腔1128中产生的电场便可同时驱动第一液体116和第二液体118，提高光学元件110的反应速度。在本申请的实施例中，外壳112和膜层1106中的至少一个由绝缘材料制成，以避免外壳112和膜层1106与第一液体116或第二液体118交换电子。

在另一些实施例中，电极114包括第三电极和第四电极，第三电极设置在上壁1122，第四电极设置在下壁1126，此时通过在第三电极和第四电极之间施加电压以在空腔1128中形成纵向电场，即平行于轴向A的电场，从而驱动第一液体116流动。优选地，第三电极可以仅设置于上壁1122的部分区域，第四电极也可以仅设置在下壁1126的部分区域。例如，第三电极仅设置于上壁1122 的中间区域，第四电极同样仅设置于下壁1126的中间区域，此时，第三电极与第四电极所产生的电场将主要沿纵向在空腔1128的中间区域分布，从而第一液体116将在空腔1128中间区域的部分受到电场的作用而上升或下降，相反地，第一液体116在边缘区域的部分将下降或上升，这种非全面施加作用力的结构有利于第一液体116和第二液体118迅速到达平衡位置，提高光学元件110的响应速度。在一些实施例中，第三电极和第四电极可互不影响地被独立控制，即第三电极和第四电极上的电量大小及正负可以独立调节，互不相关。优选地，当第三电极和第四电极分别设置于上壁1122和下壁1126时，空腔1128可以为矩形空腔或者圆柱状空腔，其中的矩形空腔包括长方体空腔及立方体空腔。实际地，本申请中的空腔1128的形状包括但并不限于以上实施例所记载的形状。

在一些实施例中，第三电极可设置于上壁1122，第四电极设置于侧壁1124；或者第三电极设置于下壁1126，第四电极设置于侧壁1124。此时，电极114能够在空腔1128中产生横向电场及纵向电场，从而能够对第一液体116和第二液体118实现更灵活的操控，并能够对折射界面1104的面型进行更多样的调控。

在一些实施例中，电极114可以不设置在外壳112上，而是与外壳112间隔且相对固定地设置。具体地，在一个实施例中，当第三电极位于光学元件110 的上方，而第四电极位于光学元件110的下方时，多个第三电极可以阵列形式排布并固定在固定件上，第四电极也以阵列形式排布并固定在固定件上，此时多个第三电极所组成的阵列与多个光学元件110的外壳112所组成的阵列之间存在间隔，多个第四电极所组成的阵列与多个光学元件110的外壳112所组成的阵列之间也存在间隔。在图像传感器10的轴向A上，每个第三电极对应一个外壳112以及一个第四电极，三者的投影存在重叠。在一些实施例中，第三电极和第四电极能够被分别独立控制。

参考图4和图5，在一个实施例中，光学元件110的空腔1128为矩形腔，第一电极1142和第二电极1144分别设置在侧壁1124的相背两侧。图像传感器 10包括轴向A、第一方向C和第二方向B，轴向A、第一方向C和第二方向B 两两相互垂直。光学阵列包括第一阵列11和第二阵列12，光学阵列中的多个光学元件110在一个平面上呈阵列形式排布成第一阵列11，同时光学阵列中的多个光学元件110在另一个平面上呈阵列形式排布成第二阵列12，第一阵列11的形状及尺寸与第二阵列12的形状及尺寸相同或大致相同。第一阵列11中的光学元件110和第二阵列12中的光学元件110的光轴1102均朝向(平行于或近乎平行于)图像传感器10的轴向A，优选地，第一阵列11和第二阵列12中的光学元件110的光轴1102均平行于轴向A。第二阵列12叠放在第一阵列11远离接收单元130的一侧，第二阵列12中的任一光学元件110在轴向A上均对应一个第一阵列11中的光学元件110，即第二阵列12中的任意一个光学元件110在轴向A上的投影均与一个第一阵列11中的光学元件110在轴向A上的投影重叠，从而使得入射光线在穿过第二阵列12中的一个光学元件110后能够继续到达第一阵列11中的某个光学元件110，随后再出射到一个接收单元130并被接收。上述重叠可以理解为部分重叠。进一步地，在第一阵列11中，任意一个光学元件110的第一电极1142和第二电极1144分别设置于侧壁1124于第一方向C上的相背两侧；而在第二阵列12中，任意一个光学元件110的第一电极1142和第二电极1144分别设置于侧壁1124于第二方向B上的相背两侧。

在一些实施例中，对于第一阵列11中的第一方向C上的相邻光学元件110 而言，相邻的光学元件110可以共用一个第一电极1142或共用一个第二电极 1144，此时，前一个光学元件110的第一电极1142可视为是后一个光学元件110 的第二电极1144，或者前一个光学元件110的第二电极1144也可视为是后一个光学元件110的第一电极1142。对于第二阵列12中的第二方向B上的相邻光学元件110而言，相邻的光学元件110可以共用一个第一电极1142或共用一个第二电极1144，此时，前一个光学元件110的第一电极1142可视为是后一个光学元件110的第二电极1144，或者前一个光学元件110的第二电极1144也可视为是后一个光学元件110的第一电极1142。

结合参考图5、图6和图7，在一些实施例中，由于第一阵列11中光学元件110的电极114沿第一方向C排布，因此第一阵列11中的光学元件110能够于空腔1128中产生沿第一方向C的横向电场，在该横向电场的驱动下，第一液体116将在第二方向B上(如AOC平面)呈现中间高边缘低的形态(参考图6)，从而能够在轴向A与第一方向C构成的若干平面内对入射光线进行会聚。而由于第二阵列12中光学元件110的电极114沿第二方向B排布，因此第二阵列12 中的光学元件110能够于空腔1128中产生沿第二方向B的横向电场，在该横向电场的驱动下，第一液体116将在第一方向C上(如AOB平面)呈现中间高边缘低的形态(参考图7)，从而能够在轴向A与第二方向B构成的若干平面内对入射光线进行会聚。从而，通过将第一阵列11和第二阵列12沿轴向A叠加设置，并调节第一阵列11和第二阵列12中光学元件110的折射界面1104的曲率大小，沿AOB平面和AOC平面入射光线在穿过第一阵列11和第二阵列12后将被会聚至接收单元130中。或者理解为，这种重叠设置的结构能够将X方向和Y方向的光线进行会聚，其中X方向为第一方向C，Y方向为第二方向B。

在一些实施例中，在第二阵列12中位于不同视场区域(如中心视场、0.3 视场、0.5视场、1.0视场)的光学元件110能够被独立控制，即位于不同视场的光学元件110中的折射界面1104曲率大小能够独立地动态可调，从而能够会聚沿不同角度入射至光学元件110的入射光线。具体地，对于靠近0视场区域的光学元件110而言，光线到达这些区域的入射角度较小，此时，这些区域上的光学元件110的折射界面1104的曲率也可以保持较小的形态；而对于逐渐靠近1.0视场区域的光学元件110而言，光线到达这些视场区域的入射角度也将逐渐增大，此时需要增大这些区域的光学元件110的折射界面1104的曲率以使更多光线会聚至接收单元130。

参考图6和图7，在一些实施例中，光学元件110还包括滤光单元140。滤光单元140设置于外壳112靠近接收单元130的一侧，或设置在外壳112远离接收单元130的一侧，滤光单元140设置在光学元件110的光轴1102上，该光轴1102也可视为是外壳112的中心轴。滤光单元140用于滤除非预期波段的光线，而允许预期波段的入射光通过。在一些实施例中，当图像传感器10用于红外光摄像时，图像传感器10中的滤光单元140均用于滤除可见光，此时各滤光单元140均可视为红外截止滤光片，各滤光单元140在材质和结构上均相同，且能够滤除波段在380nm～780nm的光线。当图像传感器10用于可见光拍摄时，图像传感器10将包括至少两种不同颜色的滤光单元140，不同颜色的滤光单元 140能够允许与自身颜色相同的光线通过。优选地，图像传感器10包括三种不同颜色的滤光单元140，三种颜色分别为红、绿、蓝。此时，随着光学元件110 的阵列排布结构，其中的滤光单元140同样呈现阵列排布结构，且该滤光单元 140的排布形式可以为RGB色彩阵列，即对于一个具有红色滤光单元140的光学元件110而言，其相邻的两个光学元件110将分别包括绿色和蓝色的滤光单元140。在一些实施例中，滤光单元140的颜色也可以为黄色粉色或透明，而排布形式也不仅限于RGB阵列，也可以是RGBW、RWBW等阵列。当然，在另一些实施例中，光学元件110也可不额外设置滤光单元，此时可用滤光材料制成外壳112，直接通过外壳112进行滤光，以此减少图像传感器10的制备流程。

参考图8，本申请的一个实施例提供了一种摄像模组20，摄像模组20包括变焦透镜组210及图像传感器10，图像传感器10设置于变焦透镜组210的出射光路上，或者也能理解为图像传感器10设置于变焦透镜组210的像侧。变焦透镜组210包括至少两个透镜，且通过设置音圈马达等驱动机构，变焦透镜组210 中的透镜之间能够相对移动，从而使得变焦透镜组210的焦距在电性控制下可调节。在上述摄像模组20中，变焦透镜组210中透镜的相对位置能够发生改变以此改变变焦透镜组210的焦距，同时也会改变变焦透镜组210的主光线角，而图像传感器10上的多个光学元件110能够在电性控制下改变各自的主光线角，以与变焦透镜组210的主光线角形成良好匹配，从而减小成像画面产生的阴影，提高画面亮度均匀性，以此改善变焦后的成像品质。

参考图9，本申请的实施例还提供了一种终端设备30，终端设备30包括壳体及摄像模组20，摄像模组20固定于壳体。在一些实施例中，终端设备30可以为智能手机、笔记本电脑、智能手表、腕带、车载摄像设备、监控设备等。当摄像模组20设置于智能手机中时，摄像模组20可作为智能手机的前置摄像模组20或后置摄像模组20，此时终端设备30的壳体可视为中框，摄像模组20 安装于智能手机的中框。通过采用上述摄像模组20，终端设备30在具有变焦功能的同时还能够减小普通变焦操作后所带来的画面阴影问题，提高画面亮度均匀性，以此改善变焦后的成像品质。

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

Claims (12)

1.一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器用于设置于可变焦镜头的像侧，所述图像传感器包括：

光学阵列，包括呈阵列排布的多个光学元件，所述光学元件包括外壳、电极、第一液体和第二液体，所述电极与所述外壳相对固定设置，所述外壳开设有空腔，所述电极能够于所述空腔中形成电场，所述第一液体和所述第二液体互不相溶地设置于所述空腔，所述第一液体和所述第二液体分别为透明液体，且所述第一液体与所述第二液体之间形成折射界面，所述电极能够驱动所述第一液体和所述第二液体中的至少一个，以改变所述第一液体和所述第二液体于所述空腔中的位置，进而改变所述折射界面的曲率，以调整所述光学元件的主光线角并用于与所述可变焦镜头的主光线角匹配；以及

接收阵列，位于所述光学阵列的像侧且包括呈阵列排布的多个接收单元，任一所述光学元件沿光轴方向对应至少一个所述接收单元，所述接收单元用于接收穿过所述光学元件的光线，并将光信号转换为电信号。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述光学元件包括上壁、侧壁和下壁，所述上壁、所述侧壁和所述下壁形成所述空腔，所述光学元件具有光轴，所述光轴经过所述上壁和所述下壁，入射光线能够经所述上壁入射至所述空腔并从所述下壁出射，所述电极包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极分别设置于所述侧壁的相背两侧。

3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器具有轴向和第一方向，所述轴向和所述第一方向相互垂直，所述光学阵列中的多个光学元件排布成第一阵列，所述第一阵列中的所述光学元件的所述光轴朝向所述轴向，在所述第一阵列中，任一所述光学元件的所述第一电极和所述第二电极分别设置于所述侧壁于所述第一方向上的相背两侧。

4.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器具有第二方向，所述第二方向分别与所述轴向和所述第一方向垂直，所述光学阵列中的多个光学元件排布成第二阵列，所述第二阵列中的所述光学元件的所述光轴朝向所述轴向，所述第二阵列设置在所述第一阵列远离所述接收单元的一侧，在所述第二阵列中，任一所述光学元件的所述第一电极和所述第二电极分别设置于所述侧壁于所述第二方向上的相背两侧，所述第二阵列中的任一所述光学元件在所述轴向上均对应一个所述第一阵列中的所述光学元件。

5.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，同一个所述光学元件中的所述第一电极和所述第二电极分别能够被独立控制。

6.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，任意一个所述光学元件的所述电极能够被独立控制。

7.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述光学元件包括上壁、侧壁和下壁，所述上壁、所述侧壁和所述下壁共同形成所述空腔，所述光学元件具有光轴，所述光轴经过所述上壁和所述下壁，入射光线能够经所述上壁入射至所述空腔并从所述下壁出射，所述电极包括第三电极和第四电极，且所述图像传感器包括以下任意一种方案：

所述第三电极设置在所述上壁，所述第四电极设置在所述下壁；

所述第三电极设置在所述上壁，所述第四电极设置在所述侧壁；及

所述第三电极设置在所述下壁，所述第四电极设置在所述侧壁。

8.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一液体为导电液体，所述第二液体为导电液体或绝缘液体。

9.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述外壳的内壁设置有膜层，所述膜层具有疏水性或疏油性。

10.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述空腔为矩形空腔。

11.一种摄像模组，其特征在于，包括变焦透镜组及权利要求1至10任意一项所述的图像传感器，所述变焦透镜组包括至少两个透镜，所述图像传感器设置于所述透镜组的出射光路上。

12.一种终端设备，其特征在于，包括壳体及权利要求11所述的摄像模组，所述摄像模组设置于所述壳体。

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