[發明專利]三維彩色圖像傳感器及三維光學成像系統

有效

• 申請號: 201010185556.4
• 申請日: 2010-05-19
• 公開（公告）號: CN102130139A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 賴邵弘;曾志翔;陸震偉;陳毅修
• 申請（專利權）人: 采鈺科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H04N5/335;H04N13/02
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 姜燕;邢雪紅

1.一種三維彩色圖像傳感器，包括：

一半導體基底，具有多個第一光電二極管與多個第二光電二極管，以及一導線層形成于所述多個第一光電二極管與所述多個第二光電二極管之下；以及

一濾光陣列層，設置于所述多個第一光電二極管與所述多個第二光電二極管上，具有多個彩色濾光圖案與多個紅外光濾光圖案，其中每個紅外光濾光圖案接收一物體的三維彩色圖像的深度信息并對應至所述第一光電二極管，且每個彩色濾光圖案接收所述物體的三維彩色圖像的彩色圖像信息并對應至所述第二光電二極管。

2.如權利要求1所述的三維彩色圖像傳感器，其中所述多個彩色濾光圖案與所述多個紅外光濾光圖案的排列使得每個彩色濾光圖案鄰接四個紅外光濾光圖案。

3.如權利要求1所述的三維彩色圖像傳感器，其中所述紅外光濾光圖案的尺寸與所述彩色濾光圖案的尺寸的比值大于10。

4.如權利要求1所述的三維彩色圖像傳感器，其中所述物體的三維彩色圖像的所述彩色圖像信息由從所述物體反射的一可見光提供，且所述物體的三維彩色圖像的所述深度信息由從所述物體反射的一紅外光提供。

5.如權利要求1所述的三維彩色圖像傳感器，還包括多個絕緣體分別設置在所述第一光電二極管與所述第二光電二極管之間。

6.如權利要求1所述的三維彩色圖像傳感器，其中所述導線層包括多個電路區，分別對應至所述多個第一光電二極管與所述多個第二光電二極管，且其中對應至所述多個第一光電二極管的所述多個電路區提供數據以產生所述物體的三維深度圖像，對應至所述多個第二光電二極管的所述多個電路區提供數據以產生所述物體的彩色圖像。

7.如權利要求1所述的三維彩色圖像傳感器，還包括一微透鏡陣列設置在所述濾光陣列層之上，其中所述微透鏡陣列包括多個第一微透鏡對應至所述多個紅外光濾光圖案，以及多個第二微透鏡對應至所述多個彩色濾光圖案。

8.如權利要求7所述的三維彩色圖像傳感器，其中所述第一微透鏡的尺寸與所述紅外光濾光圖案的尺寸相同，且所述第二微透鏡的尺寸與所述彩色濾光圖案的尺寸相同。

9.如權利要求1所述的三維彩色圖像傳感器，其中所述紅外光濾光圖案由一黑色光致抗蝕劑形成，且所述紅外光濾光圖案允許一紅外光穿透。

10.如權利要求1所述的三維彩色圖像傳感器，其中所述彩色濾光圖案與所述紅外光濾光圖案的形狀為圓形。

11.如權利要求1所述的三維彩色圖像傳感器，其中所述彩色濾光圖案的形狀為四邊形，且所述紅外光濾光圖案的形狀為八邊形。

12.一種三維光學成像系統，包括：

一光源，用以照射一物體；

一三維彩色圖像傳感器，用以接收所述物體的三維彩色圖像的深度信息與彩色圖像信息，并轉換所述深度信息與所述彩色圖像信息成為電子信號；以及

一信號處理器，用以處理從所述三維彩色圖像傳感器產生的所述電子信號，以產生所述物體的三維彩色圖像，

其中所述三維彩色圖像傳感器包括：

一半導體基底，具有多個第一光電二極管與多個第二光電二極管，以及一導線層形成于所述多個第一光電二極管與所述多個第二光電二極管之下；以及

一濾光陣列層，設置于所述多個第一光電二極管與所述多個第二光電二極管上，具有多個彩色濾光圖案與多個紅外光濾光圖案，其中每個紅外光濾光圖案接收所述物體的三維彩色圖像的所述深度信息并對應至所述第一光電二極管，且每個彩色濾光圖案接收所述物體的三維彩色圖像的所述彩色圖像信息并對應至所述第二光電二極管。