[发明专利]一种像素结构、图像传感器及终端

说明书

本申请实施例公开了一种像素结构、图像传感器及终端，该像素结构包含至少两个子像素结构，子像素结构中包含堆叠放置的第一类偏振光电转换单元和第二类偏振光电转换单元，利用波长和穿透深度的对应关系，处于较浅位置(即离滤光片近的位置)的第一类偏振光电转换单元吸收第一种特定波段的偏振光信号，处于较深位置(即离滤光片远的位置)的第二类偏振光电转换单元吸收第二种特定波段的偏振光信号。如此，实现了单个像素结构吸收两种特定波段的偏振光信号，提高了偏振光信号的利用率；通过调整感光区域尺寸保证偏振光电转换单元具有较高的量子效率，提高了偏振光信号的吸收率。

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

图1为传统的偏振式图像传感器的像素阵列示意图；如图1所示，传统的偏振式图像传感器包括位于底层的光电二极管(Photo-Diode，PD)阵列、位于中层的偏振片阵列和位于顶层的微透镜阵列。每个像素结构中光电二极管阵列结构上面放置着不同偏振方向的偏振片，比如，四个不同角度0°，45°，90°，135°，每4个像素作为一个计算单元。图2为传统的像素结构示意图，如图2所示，像素结构包括：微透镜、偏振片和PD，入射光穿过微透镜进入到像素结构内部，特定偏振方向的光穿过偏振片被PD吸收，PD将吸收的光信号转化为电信号用于后续的图像处理。现有的偏振式图像传感器一般都是黑白的，无法用于彩色偏振成像，同时每个像素只能获得一种颜色的偏振光，且光能量的吸收率不高。

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，能够实现单个像素结构吸收两种特定波段的偏振光信号，提高了偏振光信号的利用率。

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，该像素结构包括：至少两个子像素结构，子像素结构包括：滤光片、至少两个偏振光电转换单元和读出电路；

所述至少两个偏振光电转换单元中包括第一类偏振光电转换单元和第二类偏振光电转换单元，所述滤光片、所述第一类偏振光电转换单元和所述第二类偏振光电转换单元沿所述子像素结构入射光的方向依次堆叠放置；

所述滤光片，用于对所述入射光进行过滤，得到能被所述至少两个偏振光电转换单元吸收的特定波段的光信号；

所述第一类偏振光电转换单元，用于吸收第一种特定波段的偏振光信号，并将吸收到的光信号转化为电信号；

所述第二类偏振光电转换单元，用于吸收第二种特定波段的偏振光信号，并将吸收到的光信号转化为电信号；其中，同一个子像素结构中的偏振光电转换单元用于吸收相同偏振方向的偏振光信号，不同子像素结构内的偏振光电转换单元用于吸收不同偏振方向的偏振光信号；

所述读出电路与所述至少两个偏振光电转换单元相连，用于读出所述至少两个偏振光电转换单元的电信号。

第二方面，提供了一种图像传感器，图像传感器包括上述任一种的像素结构。

第三方面，提供了一种终端，终端包括上述图像传感器。

采用上述技术方案，得到了一种新的像素结构，像素结构包含至少两个子像素结构，子像素结构中包含堆叠放置的第一类偏振光电转换单元和第二类偏振光电转换单元，利用波长和穿透深度的对应关系，处于较浅位置(即离滤光片近的位置)的第一类偏振光电转换单元吸收第一种特定波段的偏振光信号，处于较深位置(即离滤光片远的位置)的第二类偏振光电转换单元吸收第二种特定波段的偏振光信号。如此，实现了单个像素结构吸收两种特定波段的偏振光信号，提高了偏振光信号的利用率；通过调整感光区域尺寸保证偏振光电转换单元具有较高的量子效率，提高了偏振光信号的吸收率。

附图说明

图1为传统的偏振式图像传感器的像素阵列示意图；

图2为传统的像素结构示意图；