[發明專利]具有根據左側和右側比例以不同比例布置的微透鏡的圖像傳感器

無效

• 申請號: 200680017657.2
• 申請日: 2006-06-08
• 公開（公告）號: CN101180731A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發明（設計）人: 閔大晟;申正淳
• 申請（專利權）人: 派視爾信息科技有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 余朦;方挺

技術領域

本發明涉及圖像傳感器，更特別地，涉及用于將穿過微透鏡入射的光聚焦在光電二極管上以增加感光度的微透鏡布局。

背景技術

圖1示出了從像素區域的中心到邊緣的范圍中、通過外部透鏡入射到傳感器上的光入射角的變化。

通常，光入射角線性地增加到飽和角，然后在邊緣區域減少。

圖2示出了入射到外部透鏡的中心區域和邊緣區域上的光的光路。

當邊緣區域的微透鏡的中心和光電二極管的中心彼此對準時，光電二極管上的聚焦率(focusing?rate)減少。

圖3示出了微透鏡的偏移狀態，其用于將入射到微透鏡上的光聚焦到邊緣區域的光電二極管上。

如果未將微透鏡偏移到使入射到其上的光被聚焦到邊緣區域的光電二極管上，那么入射光將不能被聚焦到光電二極管上。

此外，使用在手機中的多數光學透鏡都是非球面透鏡。因此，入射到傳感器上的光的入射角與像場之間具有非線性比例。

為了解決這些問題，在微透鏡的生產中，將微透鏡的間距設計為小于像素間距，以使得將邊緣區域的微透鏡偏移到光電二極管PD的中心方向，用以將光聚焦到光電二極管上。

發明內容

本發明提供了一種具有微透鏡的圖像傳感器，所述微透鏡的間距根據左側和右側的比例以不同比例減少，所述微透鏡根據上側和右側的比例以不同比例布置，所述微透鏡在邊緣區域的間隔與像素間距相等以按預定間隔布置所述微透鏡，因此能夠防止環境敏感度降低并盡可能低地減少色度亮度干擾(crosstalk)。

根據本發明的一個方面，提供了一種圖像傳感器，其具有以預先確定的間隔布置的光電二極管以及根據左側、右側、上側和下側的比例、以不同比例布置的微透鏡，所述微透鏡與所述光電二極管的上部重疊以將光聚焦于光電二極管上，其中所述微透鏡在第一區域(從所述光電二極管的中心區域到邊緣區域之前的區域)中根據到+X和-X方向或/和+Y和-Y方向的距離以預定的偏移比例(shift?ratio)布置，并且在第二區域(所述邊緣區域)中以與第一區域的最后像素的偏移比例相等的偏移比例布置。

根據本發明的一個方面，提供了一種圖像傳感器，其具有以預先確定的間隔布置的光電二極管以及根據左側、右側、上側和下側的比例、以不同比例布置的微透鏡，所述微透鏡與所述光電二極管的上部重疊以將光聚焦于光電二極管上，其中所述微透鏡在第一區域(從所述光電二極管的中心區域到邊緣區域之前的區域)中以+X和-X方向的斜率互不相同的比例布置以調整左側和右側的靈敏度，并且在第二區域(邊緣區域)中以與所述第一區域的最后像素的偏移比例相等的偏移比例布置。

附圖說明

圖1示出了從像素區域的中心方向到邊緣方向、通過外部透鏡入射到傳感器上的光入射角；

圖2示出了入射到外部透鏡的中心區域上和邊緣區域上的光的光路；

圖3示出了微透鏡的偏移狀態，其用于將微透鏡上的入射光聚焦到在邊緣區域的光電二極管上；

圖4示出了根據本發明實施方式的微透鏡布局，其中根據左側、右側、上側和下側的比例、以不同比例布置微透鏡；

圖5示出了多于四條線段的多邊形的光電二極管的實施例；

圖6示出了根據本發明的第一實施方式的、以微透鏡布局中的微透鏡中心為基準的微透鏡偏移比例，所述微透鏡布局根據左側和右側比例、以不同比例布置；以及

圖7示出了根據本發明的第二實施方式的、以微透鏡布局中的微透鏡中心為基準的微透鏡偏移比例，所述微透鏡布局根據左側和右側比例、以不同比例布置。

具體實施方式

現在，參照附圖對根據本發明的示例性實施方式進行詳細描述。

圖4示出了根據本發明實施方式的微透鏡布局，其中根據左側、右側、上側和下側的比例、以不同比例布置多個微透鏡。圖4示出了在第一區域和第二區域中的微透鏡布局，第一區域是從光電二極管的中心區域到邊緣區域之前的區域，第二區域是邊緣區域。

如果像素間距是A*B，那么在第一區域中的微透鏡間距將小于A或B，并以預先確定的比例減少。

這里，在+X、-X、+Y和-Y方向(分別是第三、第四、第五和第六方向)上，微透鏡的間距互不相同。

將第二區域中的微透鏡間距設計為與像素間距相等。

然而，因為+X、-X、+Y和-Y方向上預先確定的比例互不相同，所以即使第二區域中的微透鏡間距與像素間距相等，第二區域中的微透鏡的偏移值也互不相同。

圖5示出了難以將光通過微透鏡聚焦到多邊形的光電二極管上的實施例。