[實用新型]多光譜攝像裝置以及多光譜攝像系統

有效

• 申請號: 201720681735.4
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN206921822U
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 黃忠守
• 申請（專利權）人: 展譜光電科技（上海）有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H04N5/369
• 代理公司: 上海隆天律師事務所31282
• 代理人: 鐘宗,潘一諾

1.一種多光譜攝像裝置，其特征在于，所述多光譜攝像裝置用于獲取不同波段的圖像，所述多光譜攝像裝置包括：

基板；

多個半導體層，垂直于基板所在平面地堆疊于所述基板之上，不同層的半導體層分別光電地轉換可見光和近紅外光；以及

濾光層，位于所述多個半導體層背向所述基板的一側，包括按矩陣排列的多個濾光區域，以在平行于基板的平面上按波段分離入射到所述多光譜攝像裝置的光線。

2.如權利要求1所述的多光譜攝像裝置，其特征在于，

所述多個半導體層包括：

第一半導體層，位于所述基板之上，光電地轉換近紅外光；

第二半導體層，位于所述第一半導體層背向所述基板的一側，光電地轉換可見光，并供近紅外光穿過；

所述濾光層位于所述第二半導體層背向所述第一半導體層的一側，所述濾光層包括按陣列排列的多個濾光片，每個所述濾光片形成一濾光區域，供對應一種波段的可見光以及近紅外光穿過。

3.如權利要求2所述的多光譜攝像裝置，其特征在于，所述第二半導體層的圖案在所述基板所在平面上的垂直投影完全覆蓋所述第一半導體層的圖案在所述基板所在平面上的垂直投影。

4.如權利要求2所述的多光譜攝像裝置，其特征在于，所述第二半導體層的圖案在所述基板所在平面上的垂直投影部分覆蓋所述第一半導體層的圖案在所述基板所在平面上的垂直投影，

所述多光譜攝像裝置還包括：

黑色矩陣薄膜和其他不透光金屬，完全覆蓋未被上述第二半導體層的圖案覆蓋的上述第一半導體層的圖案，使得可見光無法透過第二半導體層的圖案之間的間隙進入第一半導體層的光電變換區域。

5.如權利要求2所述的多光譜攝像裝置，其特征在于，所述第二半導體層中部分圖案連接至電性元件，所述第二半導體層中另一部分圖案電性懸空。

6.如權利要求5所述的多光譜攝像裝置，其特征在于，所述第一半導體層的圖案在所述基板所在平面上的垂直投影與連接至電性元件的所述第二半導體層的部分圖案在所述基板所在平面上的垂直投影不重疊。

7.如權利要求2所述的多光譜攝像裝置，其特征在于，各所述濾光區域在所述基板所在平面上的垂直投影完全覆蓋所述第二半導體層的圖案在所述基板所在平面上的垂直投影。

8.如權利要求2所述的多光譜攝像裝置，其特征在于，所述濾光層還包括：透明膜層，形成多個濾光區域，供可見光及近紅外光穿過。

9.權利要求8所述的多光譜攝像裝置，其特征在于，所述透明膜層覆蓋多個其他波段的濾光區域和所述濾光區域之間的間隙，以使所述多光譜攝像裝置的頂面平坦化和并供可見光及近紅外穿過。

10.如權利要求2所述的多光譜攝像裝置，其特征在于，

所述第二半導體層的圖案包括按矩陣排列的多個第二子圖案，一連接至電性元件的所述第二子圖案形成一可見光子像素，每個所述濾光區域覆蓋至少一所述可見光子像素；

所述第一半導體層的圖案包括按矩陣排列的多個第一子圖案，一所述第一子圖案形成一近紅外光子像素；

至少兩個不同波段的所述可見光子像素和至少一個所述近紅外光子像素組成一像素單元，以使所述多光譜攝像裝置獲取至少兩個不同波段的可見光圖像及至少一個近紅外光圖像。

11.如權利要求10所述的多光譜攝像裝置，其特征在于，各所述像素單元包括三個不同波段的所述可見光子像素和一個所述近紅外光子像素，以使所述多光譜攝像裝置獲取三個不同波段的可見光圖像及一個近紅外光圖像。

12.如權利要求10所述的多光譜攝像裝置，其特征在于，各所述像素單元包括兩個不同波段的所述可見光子像素和兩個不同波段的所述近紅外光子像素，以使所述多光譜攝像裝置獲取兩個不同波段的可見光圖像及兩個不同波段的近紅外光圖像。

13.如權利要求12所述的多光譜攝像裝置，其特征在于，各像素單元中兩個所述近紅外光子像素分別由一透明膜層和一阻擋波長大于900nm的近紅外光的濾光片覆蓋。

14.如權利要求12所述的多光譜攝像裝置，其特征在于，各像素單元中兩個所述近紅外光子像素分別對應的第一半導體層的圖案具有不同的厚度以光電轉換不同波長的近紅外光。