[實用新型]一種改善定焦鏡頭成像清晰度的圖像傳感器

有效

• 申請號: 201120342390.2
• 申請日: 2011-09-13
• 公開（公告）號: CN202221761U
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 章暢海
• 申請（專利權）人: 宇達電腦(上海)有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H01L27/148
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本實用新型涉及一種成像器件，特別是指一種改善定焦鏡頭成像清晰度的圖像傳感器。

【背景技術】

顧名思義，成像器件就是在成像設備中捕獲光學圖像的元件。在成像系統中，成像器件位于光學系統成像面的位置上，景物通過鏡頭在成像面上形成光學影像。在曝光期間，處于成像面上的光學期間完成對光學影像的捕獲。對數碼相機或攝像機來說，處于成像面的是圖像傳感器，曝光期間，圖像傳感器發生了光電轉換，光學影像在圖像傳感器上形成電子影像。因此，可以說圖像傳感器是數碼照相機或攝像機等成像設備的核心部件，該數碼相機或攝像機可作為單機設備，或者集成在其他多用途電氣設備中而存在，該其它多用電氣設備如移動電話或個人數字助理(PDA)。更具體地，圖像傳感器是在一塊半導體上集成幾百萬甚至上千萬個微型光敏二極管，用以捕捉圖像信號，當不同亮度的圖像信號照射到二極管時，二極管便會產生不同強度的電流，再經過模數轉換、數字信號處理等，形成圖像信號的電子信息。根據元件的不同，現有的圖像傳感器可分為CCD(Charge?Coupled?Device,電荷耦合元件)和CMOS(Complementary?Metal-Oxide?Semiconductor,金屬氧化物半導體元件)兩大類。

圖1顯示了現有技術的一種CMOS圖像傳感器，其包括：至少一個或多個光電二極管11，形成在半導體基片（未示出）中以響應入射光而產生電荷；內電介質層(inter-dielectric?layer)12，形成在包括光電二極管11的半導體基片的整個表面上；鈍化層13，形成在內電介質層12上；R/G/B濾色器層14，形成在鈍化層13上以使得特定波長的光分別通過；平坦化層15，形成在濾色器層14上；以及凸微透鏡16，具有某一曲率，形成在平坦化層15上并對應于濾色器層，到圖像傳感器的入射光由凸微透鏡16來聚集并經過濾色器層14來過濾，然后光進入對應于濾色器層14的光電二極管11。

圖2顯示了不同頻率的光（以三原色紅綠藍為例）經過光學玻璃（如相機的鏡頭鏡片等）折射后所產生不同焦點位置的情形。眾所周知，不同顏色的光如紅、綠、藍等光線由于具有不同的頻率，因而這些光線平行地進入經過光學玻璃制成的鏡頭后會發生折射后會與主光軸產生不同的焦點，在這里，我們把所有紅色光線經折射后焦點P1所在的平面稱為紅色焦平面；所有綠色光線經折射后焦點P2所在的平面稱為綠色焦平面；所有藍色光線經折射后焦點P3所在的平面成為藍色焦平面。由于紅、綠、藍光線具有不同的頻率，因而經同一透鏡會聚后產生的焦平面并不是同一平面，而是前后間隔一定距離的三個焦平面。對定焦鏡頭的成像設備（如相機）而言，其內部的CCD/CMOS傳感器，像素單元處于同一平面，而不同顏色的光在光學玻璃中有不同的折射率，這會使定焦鏡頭的焦點發生偏移，從而導致成像模糊。

因此，現有的應用于定焦鏡頭成像設備中的圖像傳感器有待改進。

【實用新型內容】

為克服現有技術的圖像傳感器的上述缺陷，本實用新型提出一種圖像傳感器，其目的在于改善定焦鏡頭成像的清晰度。

為實現上述目的，本實用新型的圖像傳感器應用于具定焦鏡頭的成像設備中，該圖像傳感器包括半導體襯底、形成在該半導體襯底上的若干像素單元，這些像素單元被以多個行或列布置為陣列，每一像素單元包括一光電二極管、電介質層，形成在該電介質層上的鈍化層，形成在該鈍化層上的特定顏色的濾色器以使得特定波長的光分別通過，形成在濾色器層上的平坦化層，以及，形成在平坦化層上并對應于該濾色器的一凸微透鏡，其中具特定顏色的濾色器的像素單元位于該特定顏色光線經該定焦鏡頭的光學玻璃折射后的特定顏色焦平面上。

在本實用新型的一優選實施例中，該像素單元的該凸微透鏡位于該特定顏色焦平面上，且該像素單元的該光電二極管位于該特定顏色光線經該凸微透鏡二次折射后的焦平面上。

在本實用新型的一優選實施例中，該像素單元的該光電二極管位于該特定顏色焦平面上。

在本實用新型的一優選實施例中，該特定顏色的濾色器為RGB原色分色濾色器；該圖像傳感器為CMOS傳感器或CCD傳感器。

采用本實用新型的一種改善定焦鏡頭成像清晰度的圖像傳感器可達成以下技術效果：

本實用新型通過改變CCD/CMOS傳感器的結構來實現改善對焦成像的質量，使不同顏色的光都能在焦平面上匯聚，從而改善改善定焦鏡頭成像的清晰度。

【附圖說明】

圖1為先前技術的一種CMOS圖像傳感器結構的截面示意圖。