CN212343884U - 曲面感光芯片、成像模组、成像装置及电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及半导体器件技术领域，涉及一种曲面感光芯片、成像模组、成像装置及电子装置，所述曲面感光芯片包括：衬底，所述衬底的成相侧表面为凸形曲面状，使得位于所述成相侧表面不同感光区域的光程差减小至预设的精度范围；形成于所述衬底的成像侧表面的至少两个感光区域；每个感光区域包括多个像素，位于成相侧表面周边的感光区域的像素密度大于位于成相侧表面中部的感光区域的像素密度，以提高各所述感光区域图像解析力的均一性。

Description

曲面感光芯片、成像模组、成像装置及电子装置

技术领域

本实用新型涉及半导体器件技术领域，尤其涉及一种曲面感光芯片、成像模组、成像装置及电子装置。

背景技术

感光芯片是数码摄像头的重要组成部分之一，根据元件不同可分为两类：电荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)和互补金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor，CMOS)。其中，CCD主要应用于高端摄影摄像技术元件中；CMOS主要应用于对影像品需求低的产品中。

然而，在传统的成像感光芯片中，其感光区各个像素点的尺寸大小相同，而受感光芯片光学***倾斜、镜头场曲及芯片翘曲等因素的影响，导致感光芯片感光区周边区域的图像解析力较差，严重影响摄像产品拍摄图像整体清晰度的一致性。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述背景技术中的问题，提供一种具有均一图像解析力、成像清晰度一致性好的曲面感光芯片、成像模组、成像装置及电子装置。

本申请的第一方面提供一种曲面感光芯片，包括：

衬底，所述衬底的成相侧表面为凸形曲面状，使得位于所述成相侧表面不同感光区域的光程差减小至预设的精度范围；以及

形成于所述衬底的成像侧表面的至少两个感光区域；每个感光区域包括多个像素，位于成相侧表面周边的感光区域的像素密度大于位于成相侧表面中部的感光区域的像素密度，以提高各所述感光区域图像解析力的均一性。

于上述实施例中的曲面感光芯片中，将曲面感光芯片的衬底的成相侧表面设置为凸形曲面状，相对于将该成相侧表面设置为平面状可以有效地减小光线射入该曲面感光芯片到达所述成相侧表面不同区域的光程差；由于成相侧表面周边区域内的感光区域接收的入射光的强度一般弱于其中部区域的感光区域接收的入射光的强度，将感光区域设置成包括不同的感光区域且每个感光区域包括多个像素，并设置位于成相侧表面周边的感光区域的像素密度大于位于成相侧表面中部的感光区域的像素密度，从而使得位于凸形曲面状表面的周边区域的感光区域在接收的光强度较小的情况下，相对于位于凸形曲面状表面中部的感光区域具有同等的图像解析力，避免了在光学***倾斜、镜头场曲及芯片翘曲等因素影响的情况下，不同感光区域因解析力不一致导致成像清晰度均一性较差。

在其中一个实施例中，各所述感光区域由所述成像侧表面的中部至边缘依次分布，且各所述感光区域在所述成像侧表面的正投影无重叠，以便于根据感光芯片的实际工作场景，以及各感光区域在凸形曲面状表面分布位置的感光情况，设置各感光区域内像素覆盖衬底表面的面积的相对大小及像素总数，使得各所述感光区域具有均一的图像解析力。

在其中一个实施例中，相邻的两个所述感光区域中的外侧感光区域的像素密度大于内侧感光区域的像素密度。由于感光芯片在实际工作场景中受产品结构变形以及光线角度变化的影响，会出现感光区域周边的图像解析力较中部的图像解析力更差的情况，导致成像产品显示频的周边区域的成像清晰度较差，通过设置相邻的两个所述感光区域中的外侧感光区域的像素密度大于内侧感光区域的像素密度，配合凸形曲面状表面的形状特点，使得不同感光区域的光程差减小至预设的精度范围，从而使得位于凸形曲面状表面的不同区域的不同感光区域在感受的光强度不同的情况下，可以具有比较均一的图像解析力。

在其中一个实施例中，所述衬底的成像侧表面形成有两个所述感光区域，两个所述感光区域分别为第一感光区域和第二感光区域，所述第一感光区域位于所述成像侧表面的中部，所述第二感光区域围绕所述第一感光区域；所述第二感光区域的像素密度大于所述第一感光区域的像素密度。

于上述实施例中的曲面感光芯片中，通过将感光区域划分为位于中部的第一感光区域，及围绕所述第一感光区域的第二感光区域，设置所述第二感光区域的像素密度大于所述第一感光区域的像素密度，配合凸形曲面状表面的形状特点，使得两个感光区域的光程差减小至预设的精度范围，从而使得所述曲面感光芯片具有比较均一的图像解析力，提高了应用所述曲面感光芯片成像产品成像清晰度的一致性。

在其中一个实施例中，所述第一感光区域的面积为各所述感光区域面积之和的60％-70％，以量化所述曲面感光芯片的感光区域中所述第一感光区域的面积与所述第二感光区域的面积的相对大小，并有效地适应现有曲面感光芯片的实际尺寸需求。

在其中一个实施例中，所述第一感光区域内包括多个第一像素，所述第二感光区域内包括多个第二像素；各所述第一像素覆盖所述成相侧表面的面积S1相同，各所述第二像素覆盖所述成相侧表面的面积S2相同；所述第一像素的所述面积S1为所述第二像素的所述面积S2的整数倍。如此设置像素的尺寸可以降低曲面感光芯片不同感光区域内像素分布设计的难度，并满足多种摄像产品尺寸的需求。

在其中一个实施例中，所述像素包括：

发光结构，用于基于接收的入射光成像；以及

光学材料层，形成于所述发光结构出射光表面，用于对入射光进行反射和/或折射，以提高光线转化率。

本申请的第二方面提供一种成像模组，包括根据任一项本申请实施例中所述的曲面感光芯片，所述像素包括：

感光单元，用于接收光信号，并将接收的光信号转换为电信号；

开关单元，与所述感光单元连接，用于接收扫描驱动信号和参考信号，所述开关单元在接收到所述扫描驱动信号时将接收的参考信号传输至所述感光单元，以驱动所述感光单元；

信号输出单元，与所述感光单元连接，用于接收输出控制信号，并根据所述输出控制信号将所述感光单元产生的电信号输出。

于上述实施例中的成像模组中，通过将曲面感光芯片的衬底的成相侧表面设置为凸形曲面状，相对于将该成相侧表面设置为平面状可以有效地减小光线射入该曲面感光芯片到达所述成相侧表面不同区域的光程差，同时将感光区域设置成包括不同的感光区域且每个感光区域包括多个像素，并设置位于成相侧表面周边的感光区域的像素密度大于位于成相侧表面中部的感光区域的像素密度，从而使得位于凸形曲面状表面的周边区域的感光区域在接收的光强度较小的情况下，相对于位于凸形曲面状表面中部的感光区域具有同等的图像解析力，可以具有比较均一的图像解析力，避免了成像模组在光学***倾斜、镜头场曲及芯片翘曲等因素影响的情况下，不同感光区域因解析力不一致导致成像清晰度均一性较差。

本申请的第三方面提供一种成像装置，包括根据任一本申请实施例中所述的曲面感光芯片，通过将曲面感光芯片的衬底的成相侧表面设置为凸形曲面状，并将感光区域设置成包括多个不同的感光区域，每个感光区域包括多个像素，并设置位于成相侧表面周边的感光区域的像素密度大于位于成相侧表面中部的感光区域的像素密度，从而使得位于凸形曲面状表面的周边区域的感光区域在接收的光强度较小的情况下，相对于位于凸形曲面状表面中部的感光区域具有同等的图像解析力，避免了成像装置在光学***倾斜、镜头场曲及芯片翘曲等因素影响的情况下，不同感光区域因解析力不一致导致成像清晰度均一性较差。通过设置开关单元用于接收扫描驱动信号和参考信号，并设置所述开关单元在接收到所述扫描驱动信号时将接收的参考信号传输至所述感光单元，以驱动所述感光单元将接收的光信号转换为电信号，便于在需要感光成像时，通过所述开关单元来控制像素工作，提高了产品的节能效果和可控性。

本申请的第四方面提供一种电子装置，包括根据任一本申请实施例中所述的曲面感光芯片，通过将曲面感光芯片的衬底的成相侧表面设置为凸形曲面状，并将感光区域设置成包括多个不同的感光区域，每个感光区域包括多个像素，并设置位于成相侧表面周边的感光区域的像素密度大于位于成相侧表面中部的感光区域的像素密度，从而使得位于凸形曲面状表面的周边区域的感光区域在接收的光强度较小的情况下，相对于位于凸形曲面状表面中部的感光区域具有同等的图像解析力，避免了感光芯片在光学***倾斜、镜头场曲及芯片翘曲等因素影响的情况下，电子装置因感光芯片的影响出现成像清晰度低的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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实施例的附图。

图1为本申请第一实施例中提供的一种曲面感光芯片的俯视图示意图。

图2为图1中所示曲面感光芯片沿A-A方向的剖视图示意图。

图3为本申请第二实施例中提供的一种曲面感光芯片的俯视图示意图。

图4为本申请第三实施例中提供的一种曲面感光芯片的俯视图示意图。

图5为本申请第四实施例中提供的一种曲面感光芯片的俯视图示意图。

图6a为本申请第五实施例中提供的一种成像模组的结构示意图。

图6b为传统成像模组的结构示意图。

图7为本申请第六实施例中像素的剖面结构示意图。

图8为本申请第七实施例中像素的剖面结构示意图。

图9为本申请第八实施例中像素的剖面结构示意图。

图10为本申请第九实施例中像素的等效电路示意图。

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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在使用本文中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由……组成”等，否则还可以添加另一部件。除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

应当理解，尽管本文可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分。例如，在不脱离本申请的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。

另外，本申请中所述的“外侧”、“内侧”、“中部”、“边缘”、“物体侧”、“成像侧”以及“围绕”是从用户俯视元件的视角来说的。

在本申请的一个实施例中提供的一种曲面感光芯片中，包括衬底以及形成于衬底成像侧表面的至少两个感光区域，所述衬底的成相侧表面为凸形曲面状，每个感光区域包括多个像素，不同感光区域的像素覆盖所述成相侧表面的面积不同且不同感光区域的像素密度不同，使得不同感光区域的光程差减小至预设的精度范围，以提高各所述感光区域图像解析力的均一性。

如图1所示，在本申请的一个实施例中提供的一种曲面感光芯片100中，衬底10的成像侧表面分布有第一感光区域21和第二感光区域22，第一感光区域21内分布有多个第一像素211，第二感光区域22内均分布有多个第二像素221，第一像素211与第二像素221在衬底10成像侧表面的正投影的面积不同。如图2中所示，衬底10包括相对的物体侧表面10a和成相侧表面10b，其中，衬底10的成相侧表面10b为凸形曲面状，使得不同感光区域的光程差减小，从而使得位于凸形曲面状表面的不同区域的不同感光区域在感受的光强度不同的情况下，可以具有比较均一的图像解析力，避免了曲面感光芯片100在光学***倾斜、镜头场曲及芯片翘曲等因素影响的情况下，不同感光区域因解析力不一致导致成像清晰度均一性较差。

示例地，如图1所示，衬底10的成像侧表面设置有第一感光区域21和第二感光区域22，其中，第一感光区域21包括多个第一像素211，第二感光区域22包括多个第二像素221。第一像素211在衬底10成像侧表面的正投影的面积，大于第二像素221在衬底10成像侧表面的正投影的面积，以使得第一感光区域21与第二感光区域22在面积相同的情况下，第二感光区域22内的第二像素221的总数大于第一感光区域21内的第一像素211的总数，从而使得第二感光区域的像素密度大于第一感光区域的像素密度，使得第二感光区域22在其入射光的强度比第一感光区域21的入射光的强度更低的情况下，二者具有比较均一的图像解析能力。例如将本实施例应用于双目摄像装置时，可以将第二感光区域22应用于接收光线较弱的副摄像头中，将第一感光区域21应用于接收光线较强的主摄像头中，使得主摄像头和副摄像头具有均一的图像解析力，以提高该双目成像装置成像的清晰度。

示例地，如图3所示，与图1中所示实施例的区别在于，本实施例中的第一感光区域21和第二感光区域22沿Y轴方向排列分布，而图1中的第一感光区域21和第二感光区域22沿X轴方向排列，以适应于产品不同应用场景及结构的需求。

于上述实施例中的曲面感光芯片中，将曲面感光芯片的衬底的成相侧表面设置为凸形曲面状，相对于将该成相侧表面设置为平面状可以有效地减小光线射入该曲面感光芯片到达所述成相侧表面不同区域的光程差，同时将感光区域设置成包括不同的感光区域且每个感光区域包括多个像素，并设置不同感光区域的像素覆盖所述成相侧表面的面积不同且不同感光区域的像素密度不同，使得不同感光区域的光程差减小至预设的精度范围，从而使得位于凸形曲面状表面的不同区域的不同感光区域在感受的光强度不同的情况下，可以具有比较均一的图像解析力，避免了感光芯片在光学***倾斜、镜头场曲及芯片翘曲等因素影响的情况下，不同感光区域因解析力不一致导致成像清晰度均一性较差。

进一步地，在本申请的一个实施例中提供的一种曲面感光芯片中，如图4所示，衬底10的成像侧表面设置有多个感光区域，衬底10的成相侧表面为凸形曲面状，各感光区域由该成像侧表面的中部至边缘依次分布，且各所述感光区域在所述成像侧表面的正投影无重叠。

具体地，于上述实施例中的曲面感光芯片中，可以设置相邻的两个所述感光区域中的外侧感光区域的像素密度大于内侧感光区域的像素密度。由于感光芯片在实际工作场景中受产品结构变形以及光线角度变化的影响，会出现感光区域周边的图像解析力较中部的图像解析力更差的情况，导致成像产品显示频的周边区域的成像清晰度较差，通过设置相邻的两个所述感光区域中的外侧感光区域的像素密度大于内侧感光区域的像素密度，配合凸形曲面状表面的形状特点，使得不同感光区域的光程差减小至预设的精度范围，从而使得位于凸形曲面状表面的不同区域的不同感光区域在感受的光强度不同的情况下，可以具有比较均一的图像解析力。

示例地，如图4所示，衬底10的成相侧表面为凸形曲面状(图4中未示出)，衬底10的成像侧表面由中部至边缘依次设置有第一感光区域21、第二感光区域22、第三感光区域23和第四感光区域24，第一感光区域21位于衬底10成像侧表面的中部，第二感光区域22围绕第一感光区域21设置，第三感光区域23围绕第二感光区域22设置，第四感光区域24围绕第三感光区域23设置，各所述感光区域在所述成像侧表面的正投影无重叠。可以设置第一感光区域21、第二感光区域22、第三感光区域23和第四感光区域24中的像素在衬底10成像侧表面正投影的面积依次减小，从而使得第一感光区域21、第二感光区域22、第三感光区域23和第四感光区域24中的像素密度依次增大，使得不同感光区域的光程差减小至预设的精度范围，从而使得位于凸形曲面状表面的不同区域的不同感光区域在感受的光强度不同的情况下，可以具有比较均一的图像解析力。

进一步地，在本申请的一个实施例中提供的一种曲面感光芯片中，如图5所示，衬底10的成相侧表面为凸形曲面状(图5中未示出)，衬底10的成像侧表面设置有第一感光区域21和第二感光区域22，第一感光区域21位于该成像侧表面的中部，第二感光区域22围绕第一感光区域21；第一感光区域21包括多个第一像素211，第二感光区域22包括多个第二像素221。各第一像素211在该成像侧表面的正投影的面积相同，各第二像素221在该成像侧表面的正投影的面积相同。第二像素221在衬底10成像侧表面的正投影的面积，小于第一像素211在衬底10成像侧表面的正投影的面积，使得第二感光区域22内的像素密度大于第一感光区域21内的像素密度；由于衬底10的成相侧表面为凸形曲面状，可以使得第一感光区域21与第二感光区域22的光程差减小至预设的精度范围，从而使得第一感光区域21与第二感光区域22在感受的光强度不同的情况下，可以具有比较均一的图像解析力，避免了感光芯片在光学***倾斜、镜头场曲及芯片翘曲等因素影响的情况下，不同感光区域因解析力不一致导致成像清晰度均一性较差。

示例地，在图5中示意的曲面感光芯片中，设置第一感光区域21覆盖衬底10表面的面积S1，为第一感光区域21与第二感光区域22覆盖衬底10表面的面积之和的60％-70％，例如是65％，以量化所述曲面感光芯片的感光区域中所述第一感光区域的面积与所述第二感光区域的面积的相对大小，并有效地适应现有曲面感光芯片的实际尺寸需求。

示例地，在图5中示意的曲面感光芯片中，设置第一像素211覆盖衬底10表面的面积S11，为第二像素221覆盖衬底10表面的面积S22的整数倍。可以设置S11＝NS22，N为正整数，例如可以设置N为2或4，使得第二感光区域22内的像素密度大于第一感光区域21内的像素密度。以降低曲面感光芯片不同区域相对面积设置的难度，并满足多种摄像产品不同尺寸的需求。

于上述实施例中的曲面感光芯片中，通过将感光区域划分为位于中部的第一感光区域、及围绕所述第一感光区域的第二感光区域，设置所述第二感光区域内像素在衬底表面的正投影的面积，小于第一感光区域内像素在所述衬底表面的正投影的面积，使得所述第二感光区域的像素密度大于所述第一感光区域的像素密度，相对提高位于所述感光芯片感光区域边缘的图像解析力，使得各所述感光区域在入射光强度不一致的情况下具有均一的图像解析力，以提高应用所述曲面感光芯片成像产品成像清晰度的一致性。

进一步地，在本申请的一个实施例中提供的一种成像模组200中，如图6a所示，成像模组200包括从物体侧至成像侧按序排列的第一镜片11、第二镜片12、第三镜片13、第四镜片14、第五镜片15、光学滤光片16以及任一本申请实施例中所述的曲面感光芯片100，可以明确的是，成像模组200不局限于仅包括五个镜片的情形，根据需要还可以包括其他构成元件。物体的图像经过第一镜片11、第二镜片12、第三镜片13、第四镜片14、第五镜片15及光学滤光片16后入射至曲面感光芯片100，第一镜片11、第二镜片12、第三镜片13、第四镜片14以及第五镜片15中的至少一个可以是非球面镜片。在本申请的一个实施例中，第一镜片11、第二镜片12、第三镜片13、第四镜片14以及第五镜片15可以全部都是非球面镜片，以提供焦距长、像差特性优秀的高画质的成像模组；由于曲面感光芯片100的成相侧面为凸形曲面状，相对于图6b中采用平面状的感光芯片17，可以有效地减小感光区域内不同位置处的光程差，从而可以将感光区域内不同位置处的光程差减小至预设的精度范围，配合曲面感光芯片100内不同感光区域内的像素密度不同，可以有效地提高成像模组200的成像清晰度。

进一步地，在本申请的一个实施例中提供的一种曲面感光芯片中，像素211的结构示意图如图7所示，像素211包括光学材料层2111和发光结构，光学材料层2111形成于发光结构的出射光表面，用于对入射光线产生反射和/或折射，以使得入射光线可以充分射入该发光结构。该发光结构包括半透阴极2112、反射阳极2114，以及设置于半透阴极2112与反射阳极2114之间的发光层2113；半透阴极2112与光学材料层2111接触。

具体地，如图7所示，像素211包括形成在衬底表面的发光结构，以将入射的光中的一部分转换成用于图像信号的电荷以成像。尽管图中未明确示出，但是均能理解，图中示出的结构是衬底背面朝上的，而且光是从上方入射。在一些实施方式中，发光结构可以是由无机半导体材料形成的光电二极管(PD)。例如，衬底可以为简单的半导体晶圆，例如硅晶圆，而发光结构是通过对P型的衬底进行掺杂形成N型区来形成的，即，掺杂形成的N型区为发光结构的N区，与N区接触的P型衬底部分作为发光结构的P区，由于PN结具有一般P-N结的I-N特性，例如，在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光。

但是本申请并不限制图中所示的发光结构的结构。例如，在一些实施方式中，发光结构可以为钉扎(Pinned，PD)结构，即，发光结构还可以包括在N区上形成的P型钉扎层。另外，虽然图中出于简洁的目的把衬底画成了一个简单的块衬底，但是显然本申请不限于此。衬底可以由适合于感光芯片的任何半导体材料(诸如Si、SiC等)制成。在一些实施方式中，衬底也可以为绝缘体上硅(SOI)等各种复合衬底。衬底的掺杂类型等掺杂情况也不受限制。本领域技术人员均理解衬底不受到任何限制，而是可以根据实际应用进行选择。衬底之中和之下还可以形成有其它的半导体器件构件，例如，在早期/后续处理步骤中形成的其它构件等。而且本申请并不限制感光芯片的类型，例如前照式(FSI)和背照式(BSI)都能适用。

常见的发光结构为OLED发光器件，也可以是其他自发光器件。当该发光结构为OLED发光器件时，其中，反射阳极包括阳极层，以及形成在该阳极层的反射层，反射层形成在阳极层的具***置，可以是阳极层远离发光层的面，也可以是阳极层与发光层相对的面。

半透阴极包括阴极层，以及形成在阴极层的半透层，半透层的位置可以是在阴极层与光学材料层接触的面，也可以是在阴极层与发光层接触的面。

反射层的材料可以选择具有反射性的不透光金属材料，如银、铁等材料，也可以是其他不透光材料；当反射层的材料为银时，反射层的厚度一般在100nm。而半透层的材料则可以选择具有半透光性能的银合金，也可以是其他具有半透光性能的材料。当半透层的材料为银合金时，半透层的厚度一般在14nm。

本申请实施例中所述的像素，可以包括多个子像素结构，至少一个子像素结构为如图8-图9所示意的子像素结构。其中，像素结构中的各个子像素结构可以为红绿蓝颜色表示法(RGB)或像素排列(PenTile)，也可以是其他形式排列，在此不一一列举。

示例地，如图5所示，图5示出了一电子装置中的像素的阵列分布结构，该多个感光像素按行列方式进行阵列分布，以形成感光阵列。具体地，该感光阵列包括多行感光像素和多列感光像素，每行感光像素沿X方向间隔分布，每列感光像素沿Y方向间隔分布。在感光装置进行图像感测时，可以从X方向上逐行驱动各行感光像素执行光感测，再从Y方向上读取各感光像素执行光感测而产生的电信号。当然，形成感光阵列的各感光像素不限于图5示出的垂直关系，另外也可以为其他规则方式分布或非规则方式分布。

在某些实施方式中，每一感光像素均包括传感单元和信号输出单元。其中，所述传感单元用于接收光感测控制信号，在接收到光感测控制信号时，执行光感测。在执行光感测时，所述传感单元接收光信号，并将接收到的光信号转换为相应的感光信号，即电信号；所述信号输出单元用于接收输出控制信号，并在接收到所述输出控制信号时，将所述传感单元执行光感测时产生的感光信号输出。

具体地，如图10所示，图10示出了图9中一个感光像素211的一种电路结构示意图。因此，该感光像素211也可称为感光电路。本申请实施方式中的一感光像素211具有第一输入端In1、第二输入端In2、第三输入端In3，以及一第一输出端Out1。光感测控制信号包括第一扫描驱动信号。感光像素211包括传感单元和信号输出单元2112，传感单元又包括开关单元2114和感光单元2113，感光单元2113连接在开关单元2114和信号输出单元2112之间。开关单元2114通过第三输入端In3接收一参考信号Vref，另外，开关单元2114还通过第一输入端In1接收一第一扫描驱动信号，并在接收到第一扫描驱动信号时将参考信号Vref传输至感光单元2113，以驱动感光单元2113工作。感光单元2113用于接收光信号，并在接收到光信号时将接收到的光信号转换为相应的电信号。信号输出单元2112通过第二输入端In2接收输出控制信号，并根据输出控制信号将感光单元2113产生的电信号从第一输出端0ut1输出。通过设置开关单元用于接收扫描驱动信号和参考信号，并设置所述开关单元在接收到所述扫描驱动信号时将接收的参考信号传输至所述感光单元，以驱动所述感光单元将接收的光信号转换为电信号，便于在需要感光成像时，通过所述开关单元来控制像素工作，提高了产品的节能效果和可控性。

可选地，上述第一扫描驱动信号和输出控制信号均为一脉冲信号，且第一扫描驱动信号中高电平的持续时间为第一预定时间，输出控制信号中高电平的持续时间为第二预定时间。

在本申请的某些实施方式中，感光单元2113包括至少一感光器件，该感光器件包括一第一电极和第二电极，第一电极用于接收开关单元2114传输过来的参考信号Vref，第二电极用于接收一固定电信号。通过参考信号Vref和固定电信号施加于感光器件的两电极，形成驱动感光器件的驱动电压。该感光器件例如但不限于光电二极管D1，可变更地，该感光器件还可以为光电阻、光敏三极管、薄膜晶体管等等。需要说明的是，感光器件的数量也可以为2个、3个等等。以光电二极管D1为例，该光电二极管D1包括正极和负极，其中正极接收一预定电信号，例如接地信号；负极作为感光器件的第一电极，用于接收开关单元2114传输过来的参考信号Vref。需要说明的是，只要参考信号Vref与该预定信号对应施加在光电二极管D1的两端时，能使光电二极管D1两端形成反向电压，从而驱动光电二极管D1执行光感测即可。

当开关单元2114闭合时，该参考信号Vref通过闭合的开关单元2114传输至光电二极管D1的负极，由于光电二极管D1内部具有一等效电容，因此参考信号Verf对光电二极管D1内部的等效电容进行充电，从而使得光电二极管D1的负极上的电压Vg逐渐上升并在第一预定时间到达时，电压Vg达到参考信号Vref的电压值并保持不变。此时，光电二极管D1两端的电压差将达到驱动光电二极管工作的反向电压，即光电二极管D1处于工作状态。由于第一扫描驱动信号在第一预定时间到达时，由高电平信号转为低电平信号，开关单元221根据低电平信号断开，则光电二极管D1内部形成放电回路。此时，若有光信号照射到该光电二极管D1，光电二极管D1的反向电流迅速增大，从而光电二极管D1的负极节点上的电压Vg随之发生变化，即逐渐下降。而且，由于光信号的强度越大，光电二极管D1产生的反向电流也越大，则光电二极管D1的负极节点上的电压Vg的下降速度越快。本实施例仅用于示例性说明像素的感光成像原理，并不作为对像素等效电路具体实施方式的限制。

在本申请的一个实施例中提供一种成像模组，包括根据任一项本申请实施例中所述的曲面感光芯片，通过将感光区域设置成包括多个不同的感光区域，每个感光区域包括多个像素，并设置不同感光区域的像素覆盖所述成相侧表面的面积不同且不同感光区域的像素密度不同，避免了感光芯片在光学***倾斜、镜头场曲及芯片翘曲等因素影响的情况下，不同感光区域因解析力不一致导致成像清晰度均一性较差。可以设置感光芯片感光区域周边区域内的像素在衬底成像侧表面的正投影的面积较其他区域的更大，使得感光芯片的感光区域具有均一的图像解析力，提高成像模组成像清晰度的一致性。

示例地，成像模组可以采用如图5中所示的曲面感光芯片，其中第一感光区域21中的第一像素211可以采用如图9中所示的结构，即发光层2113包括红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B。第二感光区域22中的第二像素221可以采用如图9中所示的结构，即发光层2113包括依次排列分布的第一红色子像素R1、第一绿色子像素G1、第一蓝色子像素B1、第二红色子像素R2、第二绿色子像素G2和第二蓝色子像素B2，使得第二像素221在衬底表面的正投影的面积小于第一像素211在衬底表面的正投影的面积，并使得第二感光区域21的像素密度大于第一感光区域11的像素密度。实现成像模组在感光区域周边的接收光较中部的接收光更弱的情况下，仍然具有均一的图像解析力和优良的成像清晰度。

在本申请的一个实施例中提供一种成像装置，包括根据任一本申请实施例中所述的曲面感光芯片，通过将曲面感光芯片的衬底的成相侧表面设置为凸形曲面状，并将感光区域设置成包括多个不同的感光区域，每个感光区域包括多个像素，并设置不同感光区域的像素覆盖所述成相侧表面的面积不同且不同感光区域的像素密度不同，使得不同感光区域的光程差减小至预设的精度范围，从而使得位于凸形曲面状表面的不同区域的不同感光区域在感受的光强度不同的情况下，可以具有比较均一的图像解析力，避免了感光芯片在光学***倾斜、镜头场曲及芯片翘曲等因素影响的情况下，不同感光区域因解析力不一致导致成像清晰度均一性较差。

在本申请的一个实施例中提供一种电子装置，包括根据任一本申请实施例中所述的曲面感光芯片，通过将曲面感光芯片的衬底的成相侧表面设置为凸形曲面状，并将感光区域设置成包括多个不同的感光区域，每个感光区域包括多个像素，并设置不同感光区域的像素覆盖所述成相侧表面的面积不同且不同感光区域的像素密度不同，使得不同感光区域的光程差减小至预设的精度范围，从而使得位于凸形曲面状表面的不同区域的不同感光区域在感受的光强度不同的情况下，可以具有比较均一的图像解析力，避免了感光芯片在光学***倾斜、镜头场曲及芯片翘曲等因素影响的情况下，电子装置因感光芯片的影响出现成像清晰度低的情况。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本申请实施例中所述的电子装置例如但不局限为消费性电子产品、家居式电子产品、车载式电子产品、金融终端产品等合适类型的电子产品。其中，消费性电子产品如为手机、平板电脑、笔记本电脑、桌面显示器、电脑一体机等。家居式电子产品如为智能门锁、电视、冰箱、穿戴式设备等。车载式电子产品如为车载导航仪、车载DVD等。金融终端产品如为ATM机、自助办理业务的终端等。采用本申请实施例中所述的曲面感光芯片的电子装置，具有更好的成像清晰度。

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 (10)

1.一种曲面感光芯片，其特征在于，包括：

衬底，所述衬底的成相侧表面为凸形曲面状，使得位于所述成相侧表面不同感光区域的光程差减小至预设的精度范围；以及

形成于所述衬底的成像侧表面的至少两个感光区域；每个感光区域包括多个像素，位于成相侧表面周边的感光区域的像素密度大于位于成相侧表面中部的感光区域的像素密度，以提高各所述感光区域图像解析力的均一性。

2.根据权利要求1所述的曲面感光芯片，其特征在于，各所述感光区域由所述成像侧表面的中部至边缘依次分布，且各所述感光区域在所述成像侧表面的正投影无重叠。

3.根据权利要求1或2所述的曲面感光芯片，其特征在于，相邻的两个所述感光区域中的外侧感光区域的像素密度大于内侧感光区域的像素密度。

4.根据权利要求3所述的曲面感光芯片，其特征在于，所述衬底的成像侧表面形成有两个所述感光区域，两个所述感光区域分别为第一感光区域和第二感光区域，所述第一感光区域位于所述成像侧表面的中部，所述第二感光区域围绕所述第一感光区域；所述第二感光区域的像素密度大于所述第一感光区域的像素密度。

5.根据权利要求4所述的曲面感光芯片，其特征在于，所述第一感光区域的面积为各所述感光区域面积之和的60％-70％。

6.根据权利要求5所述的曲面感光芯片，其特征在于，所述第一感光区域内包括多个第一像素，所述第二感光区域内包括多个第二像素；

各所述第一像素覆盖所述成相侧表面的面积S1相同，各所述第二像素覆盖所述成相侧表面的面积S2相同；

所述第一像素的所述面积S1为所述第二像素的所述面积S2的整数倍。

7.根据权利要求1或2或4-5中任一项所述的曲面感光芯片，其特征在于，所述像素包括：

发光结构，用于基于接收的入射光成像；以及

光学材料层，形成于所述发光结构出射光表面，用于对入射光进行反射和/或折射。

8.一种成像模组，其特征在于，包括：

如权利要求1-7任一项所述的曲面感光芯片；

所述像素包括：

感光单元，用于接收光信号，并将接收的光信号转换为电信号；

开关单元，与所述感光单元连接，用于接收扫描驱动信号和参考信号，所述开关单元在接收到所述扫描驱动信号时将接收的参考信号传输至所述感光单元，以驱动所述感光单元；

信号输出单元，与所述感光单元连接，用于接收输出控制信号，并根据所述输出控制信号将所述感光单元产生的电信号输出。

9.一种成像装置，其特征在于，包括：

如权利要求8所述的成像模组。

10.一种电子装置，其特征在于，包括：

如权利要求1-7任一项所述的曲面感光芯片。

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