CN111182247B - 一种像素结构、图像传感器及终端 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种像素结构、图像传感器及终端，像素结构为三角形，像素结构包括：至少三个光电转换单元和读出电路；至少三个光电转换单元中包括第一类光电转换单元、第二类光电转换单元和第三类光电转换单元，第一类光电转换单元和第二类光电转换单元沿像素结构入射光方向依次堆叠放置；第三类光电转换单元与第一类光电转换单元分布在同一截面，或者第三类光电转换单元与第二类光电转换单元分布在同一截面，三种光电传感器用于吸收不同特定波段的光信号。本申请这种两层堆叠的像素结构相比于三层堆叠的像素结构，降低了工艺难度和功耗，同时这种三角形的像素结构在组成图像传感器时像素密度较大，能够提高图像传感器的分辨率。

Description

一种像素结构、图像传感器及终端

技术领域

本申请涉及图像技术，尤其涉及一种像素结构、图像传感器及终端。

背景技术

Foveon X3传感器是全球第一款可以在一个像素上捕捉全部色彩的图像传感器，采用三层感光元件，每层记录红绿蓝(Red Green Blue，RGB)的其中一个颜色通道。FoveonX3主要的工作原理是根据不同波长光在硅中的穿透深度的差异，设置吸收不同波长光的感光元件位置。图1为Foveon X3传感器单个像素结构组成结构，收集蓝光子的光电转换单元位于最上层，厚度为0.2微米，收集绿光子的光电转换单元位于中间层，厚度为0.6微米，收集红光子的光电转换单元位于最下层，厚度为2微米，最终在一个像素实现了R、G、B三种颜色的检测。但这种像素结构尺寸较大，信噪比较低，导致成像质量较差。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例期望提供一种像素结构、图像传感器及终端，能够使图像传感器满足小尺寸高像素的要求。

本申请的技术方案是这样实现的：

第一方面，提供了一种像素结构，该像素结构为三角形，该像素结构包括：至少三个光电转换单元和读出电路；

所述至少三个光电转换单元中包括第一类光电转换单元、第二类光电转换单元和第三类光电转换单元，所述第一类光电转换单元和所述第二类光电转换单元沿所述像素结构入射光方向依次堆叠放置；所述第三类光电转换单元与所述第一类光电转换单元分布在同一截面，或者所述第三类光电转换单元与所述第二类光电转换单元分布在同一截面；

所述第一类光电转换单元，用于吸收第一种特定波段的光信号，并将吸收到的光信号转化为电信号；所述第二类光电转换单元，用于吸收第二种特定波段的光信号，并将吸收到的光信号转化为电信号；所述第三类光电转换单元，用于吸收第三种特定波段的光信号，并将吸收到的光信号转化为电信号；

所述读出电路与所述至少三个光电转换单元相连，用于读出所述至少三个光电转换单元的电信号。

第二方面，提供了一种图像传感器，所述图像传感器包括至少一种三角形像素结构；其中，每一种像素结构包括：至少三个光电转换单元和读出电路；

所述至少三个光电转换单元中包括第一类光电转换单元、第二类光电转换单元和第三类光电转换单元，所述第一类光电转换单元和所述第二类光电转换单元沿所述像素结构入射光方向依次堆叠放置；所述第三类光电转换单元与所述第一类光电转换单元分布在同一截面，或者所述第三类光电转换单元与所述第二类光电转换单元分布在同一截面；

所述第一类光电转换单元，用于吸收第一种特定波段的光信号，并将吸收到的光信号转化为电信号；所述第二类光电转换单元，用于吸收第二种特定波段的光信号，并将吸收到的光信号转化为电信号；所述第三类光电转换单元，用于吸收第三种特定波段的光信号，并将吸收到的光信号转化为电信号；

所述读出电路与所述至少三个光电转换单元相连，用于读出所述至少三个光电转换单元的电信号。

第三方面，提供了一种终端，终端包括上述图像传感器。

本申请实施例中提供了一种新的像素结构，像素结构为三角形，像素结构包括：至少三个光电转换单元和读出电路；所述至少三个光电转换单元中包括第一类光电转换单元、第二类光电转换单元和第三类光电转换单元，所述第一类光电转换单元和所述第二类光电转换单元沿所述像素结构入射光方向依次堆叠放置；所述第三类光电转换单元与所述第一类光电转换单元分布在同一截面，或者所述第三类光电转换单元与所述第二类光电转换单元分布在同一截面，三种光电传感器用于吸收不同特定波段的光信号。本申请这种两层堆叠的像素结构相比于三层堆叠的像素结构，降低了工艺难度和功耗，同时这种三角形的像素结构在组成图像传感器时像素密度较大，能够提高图像传感器的分辨率。

附图说明

图1为Foveon X3传感器单个像素结构组成结构；

图2为本申请实施例中像素结构的第一组成结构示意图；

图3为本申请实施例中像素阵列的第一组成结构示意图

图4为本申请实施例中像素结构的第二组成结构示意图；

图5为本申请实施例中第一种像素结构的纵向剖面示意图；

图6为本申请实施例中第二种像素结构的纵向剖面示意图；

图7为本申请实施例中第三种像素结构的纵向剖面示意图；

图8为本申请实施例中读出电路的组成结构示意图；

图9为本申请实施例中像素结构的第一剖面示意图；

图10为本申请实施例中像素结构的第二剖面示意图；

图11为本申请实施例中图像传感器的组成结构示意图；

图12为本申请实施例中像素阵列的第二组成结构示意图；

图13为本申请实施例中终端的组成结构示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本申请实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本申请实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本申请实施例。

在实际应用中，像素结构作为图像传感器的重要组成部分，能够完成对接收到的自然光进行光电转换，从而得到电信号，然而，像素结构的像素尺寸大约为600nm左右时，光电转换单元拥有较高量子效率，随着像素结构的尺寸减小，使光电转换单元的感光区域面积也随之减小从而使光电转换单元的量子效率降低，影响图像传感器的成像效果。

这里，量子效率是衡量某个颜色通道某个频率/波长的光子转换成电子的效率，传统的像素结构，随着像素尺寸的不断缩减，光电转换单元的感光区域面积也随着减小，使得光电转换单元的电荷收集势阱中可容纳的最大信号电荷量即满阱容量(简称，阱容量)受到抑制，阱容量受到抑制使得小尺寸像素的动态范围、信噪比和灵敏度等指标恶化，而这些指标都将直接影响小尺寸像素的成像质量。

为了保证图像传感器中光电转换单元的量子效率，本申请实施例提供了一种图像传感器中的像素结构。如图2所示，像素结构20包括：至少三个光电转换单元201和读出电路202；

所述至少三个光电转换单元中包括第一类光电转换单元201a、第二类光电转换单元201b和第三类光电转换单元201c，所述第一类光电转换单元201a和所述第二类光电转换单元201b沿所述像素结构入射光方向依次堆叠放置；所述第三类光电转换单元201c与所述第二类光电转换单元201b分布在同一截面；

或者在另一种实施例中，所述第三类光电转换单元201c与所述第一类光电转换单元201a分布在同一截面；

所述第一类光电转换单元201a，用于吸收第一种特定波段的光信号，并将吸收到的光信号转化为电信号；所述第二类光电转换单元201b，用于吸收第二种特定波段的光信号，并将吸收到的光信号转化为电信号；所述第三类光电转换单元201c，用于吸收第三种特定波段的光信号，并将吸收到的光信号转化为电信号；

所述读出电路202与所述至少三个光电转换单元相连，用于读出所述至少三个光电转换单元的电信号。

入射光穿过进光口进入到像素结构内部，沿着入射光光路依次经过第一类光电转换单元、第二类光电转换单元和第三类光电转换单元，这里由于第二类光电转换单元和第三类光电转换单元位于同一截面因此入射光同时到达，第一类光电转换单元将第一种特定波段的光信号转化为电信号，第二类光电转换单元将第二种特定波段的光信号转换为电信号，第三类光电转换单元将第二种特定波段的光信号转换为电信号；读出电路读出光电转换单元的电信号用于颜色感知。实际应用中，一个像素结构中多个光电转换单元共用一个读出电路，用于读出多个光电转换单元的电信号，或者一个光电转换单元对应一个读出电路，分别读出对应的光电转换单元的电信号。

本申请实施例中利用层叠像素结构，相对于bayer阵列的图像传感器来说，降低了去马赛克过程的伪色，提高了图像传感器解析力，同时第二层像素对剩余光的吸收，增大了图像传感器的信噪比。相对于三层叠层像素则是降低了功耗。另外，相对于四方阵列，三角阵列会提高图像传感器的像素密度，从而提高图像传感器的分辨率。

这里，当像素结构中呈三角形的进光口的边长小于特定波段时，为了防止特定波段被衍射掉，在一些实施例中，所述第一类光电转换单元，用于根据感光区域的共振波长吸收第一种特定波段的光信号，所述第二类光电转换单元，用于根据感光区域的共振波长吸收第二种特定波段的光信号，所述第三类光电转换单元，用于根据感光区域的共振波长吸收第一种特定波段的光信号。

实际应用中，感光区域可以为光电转换单元的上表面，光电转换单元的共振波长与光电转换单元的感光区域的折射率和尺寸有关，所以，可以通过调整感光区域的折射率，和/或，感光区域的尺寸，来调整光电转换单元的共振波长。

本申请实施例中，通过调整光电转换单元的感光区域尺寸来调整共振波长，以使得不同感光区域尺寸的光电转换单元用于吸收不同特定波段的光信号，也就是特定波段落在对应光电转换单元的感光区域的共振波长范围之内，这样，得到的较小尺寸光电转换单元能够对特定波段的光信号实现共振吸收，使得其在较小的感光区域下仍然拥有较高的量子效率。通过增加第一类光电转换单元的数量并设置光电转换单元的排列方式，能够进一步提高像素结构对特定波段光信号的吸收率。

实际应用中，在像素结构尺寸小于特定波段时，只需要调整光电转换单元的感光区域的尺寸，便可以得到不同的共振波长，使得特定波段的光通过共振吸收的方式被光电转换单元吸收，使得其在较小的感光区域下仍然拥有较高的量子效率。

为了使第一类光电转换单元在较小的感光区域下仍然拥有较高的量子效率，特定波段在共振波长的范围之内。由于第一类光电转换单元的感光区域的共振波长与感光区域的形状有关，不同形状的感光区域的共振波长可以是一个波长范围，其中，可以是特定波段的一部分位于共振波长的范围之内，也可以是特定波段全部在共振波长的范围之内。

在一些实施例中，所述光电转换单元为柱体；其中，所述光电转换单元的感光区域为柱体的上底面。柱体的上表面为感光区域，感光区域可以为规则形状或不规则形状，比如，感光区域为圆形或正方形。位于同一界面上光电转换单元的感光区域总面积小于进光口的横截面积，不同光电转换单元之间存在间隔空间。比如，光电转换单元可以为圆柱、棱柱。棱柱可以为正多边形的直棱柱。

在一些实施例中，所述光电转换单元的高位于预设的高度范围内；其中，所述预设的高度范围是保证所述光电转换单元的光吸收率大于吸收率阈值的高度范围。这里，所述第一类光电转换单元的高为第一高度，所述第二类光电转换单元的高为第二高度，所述第三类光电转换单元的高为第三高度；其中，所述第一高度、所述第二高度和所述第三高度至少部分不相等。比如，对于吸收蓝光波段和绿光波段的光电转换单元高度(也可成为厚度)最好是为80nm-500nm，越长吸收率越高，对于吸收红光波段的光电二极管，柱体厚度应该大于1um。

所述像素结构内相邻光电转换单元的间距大于预设的间距阈值；其中，所述间距阈值是避免相邻光电转换单元吸收干扰的最低值。比如，相邻光电二极管的间隔大于50nm以上。

也就是说，在制作图像传感器时，不仅需要在像素结构中不同光电转换单元之间留有间隔，也需要在相邻像素结构中的光电转换单元之间留有间隔，由于光电转换单元发生共振吸收时会使得边缘场很强，增加间隔是为了防止相邻像素结构的光电转换单元之间光的相互串扰。所以，在工艺上光电转换单元采用感光区域面积小于进光口横截面积的柱形结构不仅可以实现对光的共振吸收，还可以更好的控制相邻两个光电转换单元的间隔。

示例性的，为了减小光电转换单元之间的耦合，所述光电转换单元为圆柱，所述光电转换单元的感光区域为圆柱的其中一个圆形底面。

实际应用中，光电转换单元可以为圆柱形光电二极管(Photo-Diode，PD)，感光区域尺寸可以为感光区域直径，比如，吸收蓝光的光电转换单元感光区域直径为60nm，吸收绿光的光电转换单元感光区域直径为90nm，吸收红光的光电转换单元感光区域直径为120nm。当通过共振吸收原理吸收特定波段的光信号时，可以通过调整光电转换单元的感光区域尺寸保证光电转换单元具有较高的量子效率，满足了图像传感器的小尺寸高像素的要求。

在一些实施例中，所述像素结构为等边三角形。图3为本申请实施例中像素阵列的第一组成结构示意图，图3中是由本申请实施例中的三角形像素结构组成的像素阵列，该三角形为等边三角形，三角形像素结构组成的图像传感器会像素密度较大，能够提高图像传感器的分辨率。图3中像素阵列为相同像素。

实际应用中，图像传感器包括以下至少一种像素结构：第一种像素结构、第二种像素结构和第二种像素结构；

其中，所述像素结构为第一种像素结构时，所述第一种特定波段为蓝光波段，所述第二种特定波段为绿光波段，所述第三种特定波段为红光波段；

所述像素结构为第二种像素结构时，所述第一种特定波段为红光波段，所述第二种特定波段为绿光波段，所述第三种特定波段为蓝光波段；

所述像素结构为第三种像素结构时，所述第一种特定波段为绿光波段，所述第二种特定波段为红光波段，所述第三种特定波段为蓝光波段。

所述第一类光电转换单元等间距阵列分布，所述第二类光电转换单元等间距阵列分布；所述第三类光电转换单元均匀分布在所述第一类光电转换单元之间，或者所述第三类光电转换单元均匀分布在所述第二类光电转换单元之间。

示例性的，所述至少三个转换单元中包含M个第一类光电转换单元、N个第二类转换单元和O个第三类光电转换单元；其中，M、N和O均取正整数。

当取1时，第一类光电转换单元位于靠近尽管口一侧；第二类光电转换单元和第三类光电转换单元分布在同一截面，且靠近第一类光电转换单元低端。

当取大于1时，第一类光电转换单元位于靠近进光口一侧，M个第一类光电转换单元等间距阵列分布，N个第二类光电转换单元等间距阵列分布，O个第三类光电转换单元均匀分布在第一类光电转换单元或第二类光电转换单元之间。

在一些实施例中，所述像素结构还包括滤光片；所述滤光片位于所述入射光的光路上，且位于所述像素结构进光口和第一种光电转换单元之间；所述滤光片用于对所述入射光进行过滤，得到能被所述至少三个光电转换单元吸收的特定波段的光信号。

实际应用中，滤色片可以为白色滤光片，用于透过可见光R，G，B而吸收红外光，避免红外光对可见光吸收时的干扰。

图4为本申请实施例中像素结构的第二组成结构示意图；如图4所示，像素结构20包括：除了包含至少三个光电转换单元201和读出电路202之外，还包括滤光片203。

所述至少三个光电转换单元中包括第一类光电转换单元201a、第二类光电转换单元201b和第三类光电转换单元201c，滤光片203、第一类光电转换单元201a和第二类光电转换单元201b沿所述像素结构入射光方向依次堆叠放置；所述第三类光电转换单元201c与所述第二类光电转换单元201b分布在同一截面；

或者在另一种实施例中，所述第三类光电转换单元201c与所述第一类光电转换单元201a分布在同一截面；

所述第一类光电转换单元201a，用于吸收第一种特定波段的光信号，并将吸收到的光信号转化为电信号；所述第二类光电转换单元201b，用于吸收第二种特定波段的光信号，并将吸收到的光信号转化为电信号；所述第三类光电转换单元201c，用于吸收第三种特定波段的光信号，并将吸收到的光信号转化为电信号；

所述读出电路202与所述至少三个光电转换单元相连，用于读出所述至少三个光电转换单元的电信号。

当所述像素结构为第一种像素结构时，所述第一种特定波段为蓝光波段，所述第二种特定波段为绿光波段，所述第三种特定波段为红光波段。图5为本申请实施例中第一种像素结构的纵向剖面示意图，第一种像素结构中滤光片203允许红绿蓝可见光通过，不允许其他波长的光通过，入射光穿过滤光片203后，蓝光先被处于靠近滤光片203的第一类光电转换单元201a吸收，绿光再被处于较深位置的第二类光电转换单元201b吸收，红光被处于同一深度位置的第三类光电转换单元201c吸收，第一类光电转换单元201a、第二类光电转换单元201b和第三类光电转换单元201c共用读出电路202。

当所述像素结构为第二种像素结构时，所述第一种特定波段为红光波段，所述第二种特定波段为绿光波段，所述第三种特定波段为蓝光波段。图6为本申请实施例中第二种像素结构的纵向剖面示意图，红光先被处于靠近滤光片203的第一类光电转换单元201a吸收，滤光再被处于较深位置的第二类光电转换单元201b吸收，蓝光被处于同一深度位置的第三类光电转换单元201c吸收。

当所述像素结构为第三种像素结构时，所述第一种特定波段为绿光波段，所述第二种特定波段为红光波段，所述第三种特定波段为蓝光波段。图7为本申请实施例中第三种像素结构的纵向剖面示意图，绿光先被处于靠近滤光片203的第一类光电转换单元201a吸收，红光再被处于较深位置的第二类光电转换单元201b吸收，蓝光被处于同一深度位置的第三类光电转换单元201c吸收。

需要说明的是，图5-图7中只是示意性的显示了4个第一类光电转换单元201a的剖切面、2个第二类光电转换单元201b和2个第三类光电转换单元201c，并不是用来限定光电转换单元的数量。

图8为本申请实施例中读出电路的组成结构示意图，像素结构中滤光片203允许红绿蓝可见光通过，不允许其他波长的光通过，入射光穿过滤光片203后，第一种特定波段的光信号先被处于较浅位置的M个第一类光电转换单元201a吸收，第二种特定波段的光信号再被处于较深位置的M个第二类光电转换单元201b吸收，第三种特定波段的光信号被处于同一深度位置的第三类光电转换单元201c吸收。读出电路包括两个传输门(TransferGate，TG)TG1和TG2，浮置扩散点(Floating Diffusion，FD)、源极跟随晶体管(Source-Followertransistor，SF)，行选择晶体管(Rowselect Transistor，RST)，选择晶体管(Select Transistor，SEL)。读出电路的工作流程包括：1、曝光；光照射PN结产生的电子-空穴对会因PN结内电场的存在而分开，电子移向n区，空穴移向p区的能量聚集区域；2、复位；给PN结加载反向电压，或者说激活RST给PN结进行复位，将读出区(n+区)复位到高电平；3、复位电平读出；复位完成后，读出复位电平；4、电荷转移，激活传输门TG，将电荷从n区完全转移到n+区用于读出；5、n+区的信号电平读出。

图9为本申请实施例中像素结构的第一剖面示意图，以第一类光电传感器所在截面进行剖切，像素横向剖切面为等边三角形，等边三角形内以等间隔阵列分布这10个第一类光电转换单元。

图10为本申请实施例中像素结构的第二剖面示意图，以第二类光电传感器和第三类光电转换单元所在截面进行剖切，像素横向剖切面为等边三角形，等边三角形内以等间隔阵列分布这5个第二类光电转换单元和4个第三类光电转换单元。正方形为第一类光电转换单元连接的转移门电路。

本申请实施例中提供了一种新的像素结构，像素结构为三角形，像素结构包括：至少三个光电转换单元和读出电路；所述至少三个光电转换单元中包括第一类光电转换单元、第二类光电转换单元和第三类光电转换单元，所述第一类光电转换单元和所述第二类光电转换单元沿所述像素结构入射光方向依次堆叠放置；所述第三类光电转换单元与所述第一类光电转换单元分布在同一截面，或者所述第三类光电转换单元与所述第二类光电转换单元分布在同一截面，三种光电传感器用于吸收不同特定波段的光信号。本申请这种两层堆叠的像素结构相比于三层堆叠的像素结构，降低了工艺难度和功耗，同时这种三角形的像素结构在组成图像传感器时像素密度较大，能够提高图像传感器的分辨率。

图11为本申请实施例中图像传感器的组成结构示意图，如图11所示，图像传感器110包括至少一种三角形像素结构1101；像素结构1101是上述一个或多个实施例给出的像素结构，多个像素结构按照特定的排列方式组成像素整列。

具体的，每一种像素结构包括：至少三个光电转换单元和读出电路；

所述至少三个光电转换单元中包括第一类光电转换单元、第二类光电转换单元和第三类光电转换单元，所述第一类光电转换单元和所述第二类光电转换单元沿所述像素结构入射光方向依次堆叠放置；所述第三类光电转换单元与所述第一类光电转换单元分布在同一截面，或者所述第三类光电转换单元与所述第二类光电转换单元分布在同一截面；

所述第一类光电转换单元，用于吸收第一种特定波段的光信号，并将吸收到的光信号转化为电信号；所述第二类光电转换单元，用于吸收第二种特定波段的光信号，并将吸收到的光信号转化为电信号；所述第三类光电转换单元，用于吸收第三种特定波段的光信号，并将吸收到的光信号转化为电信号；

所述读出电路与所述至少三个光电转换单元相连，用于读出所述至少三个光电转换单元的电信号。

在一些实施例中，所述至少一种三角形像素结构包括：第一种像素结构、第二种像素结构和第三种像素结构；其中，所述第一种像素结构、所述第二种像素结构和第三种像素结构中的第一类光电转换单元分别用于吸收不同特定波段的光信号，第二类光电转换单元分别用于吸收不同特定波段的光信号，所述第三类光电转换单元分别用于吸收不同特定波段的光信号。

图像传感器是由多个像素组成像素阵列，图12为本申请实施例中像素阵列的第二组成结构示意图，图12中是由本申请实施例中的三角形像素结构组成的像素阵列，该三角形为等边三角形，三角形像素结构组成的图像传感器会像素密度较大，能够提高图像传感器的分辨率。图12中像素阵列由三种不同像素组成。

在另一些实施例中图像传感器可以只包含上述一种或两种像素结构，多个像素结构按照特定的排列方式组成像素整列。

本申请实施例中这种三角形的像素结构在组成图像传感器时像素密度较大，能够提高图像传感器的分辨率。

在一些实施例中，所述第一类光电转换单元，用于根据感光区域的共振波长吸收第一种特定波段的光信号，所述第二类光电转换单元，用于根据感光区域的共振波长吸收第二种特定波段的光信号，所述第三类光电转换单元，用于根据感光区域的共振波长吸收第一种特定波段的光信号。

在一些实施例中，所述光电转换单元为柱体；其中，所述光电转换单元的感光区域为柱体的上底面；

所述光电转换单元的高位于预设的高度范围内；其中，所述预设的高度范围是保证所述光电转换单元的光吸收率大于吸收率阈值的高度范围；

所述像素结构内相邻光电转换单元的间距大于预设的间距阈值；其中，所述间距阈值是避免相邻光电转换单元吸收干扰的最低值。

在一些实施例中，所述光电转换单元为圆柱，所述像素结构为等边三角形。

在一些实施例中，所述像素结构为第一种像素结构时，所述第一种特定波段为蓝光波段，所述第二种特定波段为绿光波段，所述第三种特定波段为红光波段；

所述像素结构为第二种像素结构时，所述第一种特定波段为红光波段，所述第二种特定波段为绿光波段，所述第三种特定波段为蓝光波段；

所述像素结构为第三种像素结构时，所述第一种特定波段为绿光波段，所述第二种特定波段为红光波段，所述第三种特定波段为蓝光波段。

在一些实施例中，所述第一类光电转换单元等间距阵列分布，所述第二类光电转换单元等间距阵列分布；

所述第三类光电转换单元均匀分布在所述第一类光电转换单元之间，或者所述第三类光电转换单元均匀分布在所述第二类光电转换单元之间。

在一些实施例中，所述像素结构还包括滤光片；

所述滤光片位于所述入射光的光路上，且位于所述像素结构进光口和第一种光电转换单元之间；

所述滤光片用于对所述入射光进行过滤，得到能被所述至少三个光电转换单元吸收的特定波段的光信号。

本申请实施例中，像素结构亚波长超小尺寸像素结构，像素结构应用在亚波长互补金属氧化物半导体图像传感器(Complementary Metal Oxide Semiconductor ImageSensor，CIS)中。

本申请实施例中提供了一种图像传感器，图像传感器包含三角形的像素结构，像素结构包括：至少三个光电转换单元和读出电路；所述至少三个光电转换单元中包括第一类光电转换单元、第二类光电转换单元和第三类光电转换单元，所述第一类光电转换单元和所述第二类光电转换单元沿所述像素结构入射光方向依次堆叠放置；所述第三类光电转换单元与所述第一类光电转换单元分布在同一截面，或者所述第三类光电转换单元与所述第二类光电转换单元分布在同一截面，三种光电传感器用于吸收不同特定波段的光信号。本申请这种两层堆叠的像素结构相比于三层堆叠的像素结构，降低了工艺难度和功耗，同时这种三角形的像素结构在组成图像传感器时像素密度较大，能够提高图像传感器的分辨率。

图13为本申请实施例中终端的组成结构示意图，如图13所示，终端130包括上述实施例所述的图像传感器1301。

本申请实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的像素结构、图像传感器和终端，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个第二处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种像素结构，其特征在于，所述像素结构为三角形，所述像素结构包括：至少三个光电转换单元和读出电路；

所述至少三个光电转换单元中包括第一类光电转换单元、第二类光电转换单元和第三类光电转换单元，所述第一类光电转换单元和所述第二类光电转换单元沿所述像素结构入射光方向依次堆叠放置；所述第三类光电转换单元与所述第二类光电转换单元分布在同一截面；

所述第一类光电转换单元，用于吸收第一种特定波段的光信号，并将吸收到的光信号转化为电信号；所述第二类光电转换单元，用于吸收第二种特定波段的光信号，并将吸收到的光信号转化为电信号；所述第三类光电转换单元，用于吸收第三种特定波段的光信号，并将吸收到的光信号转化为电信号；

所述读出电路与所述至少三个光电转换单元相连，用于读出所述至少三个光电转换单元的电信号。

2.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述第一类光电转换单元，用于根据感光区域的共振波长吸收第一种特定波段的光信号，所述第二类光电转换单元，用于根据感光区域的共振波长吸收第二种特定波段的光信号，所述第三类光电转换单元，用于根据感光区域的共振波长吸收第一种特定波段的光信号。

3.根据权利要求2所述的像素结构，其特征在于，所述光电转换单元为柱体；其中，所述光电转换单元的感光区域为柱体的上底面；

所述光电转换单元的高位于预设的高度范围内；其中，所述预设的高度范围是保证所述光电转换单元的光吸收率大于吸收率阈值的高度范围；

所述像素结构内相邻光电转换单元的间距大于预设的间距阈值；其中，所述间距阈值是避免相邻光电转换单元吸收干扰的最低值。

4.根据权利要求3所述的像素结构，其特征在于，所述光电转换单元为圆柱，所述像素结构为等边三角形。

5.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述像素结构为第一种像素结构时，所述第一种特定波段为蓝光波段，所述第二种特定波段为绿光波段，所述第三种特定波段为红光波段；

所述像素结构为第二种像素结构时，所述第一种特定波段为红光波段，所述第二种特定波段为绿光波段，所述第三种特定波段为蓝光波段；

所述像素结构为第三种像素结构时，所述第一种特定波段为绿光波段，所述第二种特定波段为红光波段，所述第三种特定波段为蓝光波段。

6.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，

所述第一类光电转换单元等间距阵列分布，所述第二类光电转换单元等间距阵列分布；

所述第三类光电转换单元均匀分布在所述第一类光电转换单元之间，或者所述第三类光电转换单元均匀分布在所述第二类光电转换单元之间。

7.根据权利要求1-6任一项所述的像素结构，其特征在于，所述像素结构还包括滤光片；

所述滤光片位于所述入射光的光路上，且位于所述像素结构进光口和第一种光电转换单元之间；

所述滤光片用于对所述入射光进行过滤，得到能被所述至少三个光电转换单元吸收的特定波段的光信号。

8.一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括至少一种三角形像素结构；其中，每一种像素结构包括：至少三个光电转换单元和读出电路；

所述至少三个光电转换单元中包括第一类光电转换单元、第二类光电转换单元和第三类光电转换单元，所述第一类光电转换单元和所述第二类光电转换单元沿所述像素结构入射光方向依次堆叠放置；所述第三类光电转换单元与所述第二类光电转换单元分布在同一截面；

所述第一类光电转换单元，用于吸收第一种特定波段的光信号，并将吸收到的光信号转化为电信号；所述第二类光电转换单元，用于吸收第二种特定波段的光信号，并将吸收到的光信号转化为电信号；所述第三类光电转换单元，用于吸收第三种特定波段的光信号，并将吸收到的光信号转化为电信号；

所述读出电路与所述至少三个光电转换单元相连，用于读出所述至少三个光电转换单元的电信号。

9.根据权利要求8所述的图像传感器，其特征在于，

所述至少一种三角形像素结构包括：第一种像素结构、第二种像素结构和第三种像素结构；

其中，所述第一种像素结构、所述第二种像素结构和第三种像素结构中的第一类光电转换单元分别用于吸收不同特定波段的光信号，第二类光电转换单元分别用于吸收不同特定波段的光信号，所述第三类光电转换单元分别用于吸收不同特定波段的光信号。

10.一种终端，其特征在于，所述终端包括上述权利要求8-9中任一项所述的图像传感器。

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