[發明專利]一種圖像傳感器

有效

• 申請號: 201710081615.5
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN108428706B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 黃翌敏
• 申請（專利權）人: 奕瑞影像科技（太倉）有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H04N5/235;H04N5/32
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發明提供一種圖像傳感器，所述圖像傳感器包括：陣列結構，所述陣列結構包括基板，及位于所述基板上方的圖像傳感器陣列；位于所述陣列結構上方的閃爍體；包圍所述陣列結構的反光層，其中，所述反光層設有至少一個暴露所述陣列結構的開口；位于所述開口處的曝光探測結構；以及位于所述反光層下方的消背散射層。通過本發明提供的圖像傳感器，解決了現有圖像傳感器易受被測物體遮擋，探測能力不穩定，及圖像傳感器光電二極管陣列區域背散射不均勻，影響圖像質量的問題。

技術領域

本發明涉及曝光探測領域，特別是涉及一種圖像傳感器。

背景技術

以非晶硅X光探測器為代表的間接檢測型探測器都需要在光電二極管陣列等感光元件前覆有一層閃爍體將X光轉變為可見光，再由感光元件進行光信號獲取。為了減少被拍攝體吸收X光的劑量，設計者都會使用轉化效率較高的材料制作閃爍體以提高靈敏度。另一方面，由于閃爍體不能完全吸收所有X光，則殘余X光透過閃爍體和圖像傳感器陣列后，在探測器的支撐結構、電路板等物體表面發生散射，部分散射光再次返回到閃爍體上促使閃爍體發光，由于這些散射光與發生散射物體的材質、界面形態等有關，因此會形成不均勻的背景影像，疊加在正常圖像上，會劣化圖像質量。因此，一般探測器會在圖像傳感器陣列后設置一層均勻、高X光吸收率的物質，如鉛、鉛合金、鎢合金等，作為消背散射層。

圖1為現有的一種實現X光曝光探測的圖像傳感器，閃爍體2將X光轉化成可見光，這些可見光大部分被圖像傳感器陣列吸收后，少部分殘余光線通過圖像傳感器陣列下方的透明基板傳遞到后方，高靈敏的曝光傳感器通過捕獲這些殘余可見光獲得曝光信號。若曝光傳感器直接放置在圖像傳感器陣列后，則在曝光傳感器界面上發生的背散射會劣化圖像，因此曝光傳感器必須放置在消背散射層3之后。由于可見光無法穿透消背散射層3，因此需要在消背散射層3上開孔，但是消背散射,3開孔也會引起背散射不均勻，因此，盡可能將開孔做小，并以犧牲局部圖像質量為代價。

圖2為現有的另一種實現X光曝光探測的圖像傳感器，在消背散射層3后放置一個高靈敏度曝光傳感器，利用穿透消背散射層3的殘余X光，在曝光傳感器表面再覆一層閃爍體2，將殘余X光再次變為可見光，再通過曝光傳感器捕獲信號。這種方式能夠避免在消背散射層3上開孔的問題，但是由于X光透過拍攝物體后經過圖像傳感器陣列前的閃爍體(對X光有高吸收率)和消背散射層3之后，殘余X光非常微弱，因此要求曝光傳感器具有極高的靈敏度，這使得該方式的抗干擾能力較差。另一方面，X光的穿透能力與其波長相關，當拍攝條件使用較低管電壓時，射出的X光波長較長，穿透能力較弱，使得殘余X光強度急劇減少，因此這種方式僅局限于X光波長較短或者強度較大的場合。

而且現有的兩種方案都是對局部殘余光線(可見光或X光)探測，一旦被測物體高X光吸收部分將遮擋，可能導致無法準確判斷曝光信息。

鑒于此，有必要設計一種新的圖像傳感器用以解決上述技術問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種圖像傳感器，用于解決現有圖像傳感器易受被測物體遮擋，探測能力不穩定，及圖像傳感器光電二極管陣列區域背散射不均勻，影響圖像質量的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種圖像傳感器，所述圖像傳感器包括：

陣列結構，所述陣列結構包括基板，及位于所述基板上方的圖像傳感器陣列；

位于所述陣列結構上方的閃爍體；

包圍所述陣列結構的反光層，其中，所述反光層設有至少一個暴露所述陣列結構的開口；

位于所述開口處的曝光探測結構；以及

位于所述反光層下方的消背散射層。

優選地，所述曝光探測結構包括與所述開口相對的曝光傳感器，以及位于所述開口及曝光傳感器之間的光學膠層，其中，所述光學膠層的折射率與所述基板的折射率相近。