[發明專利]一種增強型窄帶濾波器及其制造方法

在審

• 申請號: 201810847910.1
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108712622A
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 曹笈;法瓦茲·哈伯爾;孫英豪;劉鋼;許錦龍;劉文鵬;胡友德
• 申請（專利權）人: 江蘇集萃智能傳感技術研究所有限公司;蘇州解光語半導體科技有限公司
• 主分類號: H04N5/374
• 分類號: H04N5/374;H04N5/335
• 代理公司: 蘇州銘浩知識產權代理事務所(普通合伙) 32246
• 代理人: 朱斌兵

本發明涉及一種增強型窄帶濾波器及其制造方法,增強型窄帶濾波器包括自上而下依次設置的微型增強單元陣列、周期性立體微結構陣列以及CMOS配套處理芯片；所述周期性立體微結構陣列集成于所述CMOS配套處理芯片上。本發明通過微型增強單元陣列與周期性立體微結構陣列的結合，能更大限度地高效收集入射電磁波量，同時改變立體微結構的幾何參數可以調整其濾過電磁波的頻率，強化對特定電磁波波段信息的高效增強和精準提??；實現窄帶濾波器的小型化、集成化、高效化、精準化、智能化；可以直接在傳統窄帶濾波器芯片的半成品晶圓上進行微型增強單元陣列和立體微結構的制備，制造工藝簡單方便、制造成本低、良品率高。

技術領域

本發明屬于電磁波窄帶濾波器領域，尤其涉及一種增強型窄帶濾波器及其制造方法。

背景技術

目前，窄帶濾波器的核心部件，其一般由濾光平面膜以及CMOS光敏電信號處理配套芯片組成，外界照射紅/綠/藍（RGB）濾膜，入射線中的紅、藍、綠三個波段的信息被濾膜分別過濾，CMOS光敏電信號處理配套芯片相應的光電二極管，發生光電效應，電信號被收集并由配套電路進行一系列信號處理，從而復原入射中紅綠藍所含的三色波段圖像信息。

但是，由現有的窄帶濾波器具有以下缺點：窄帶濾波器使用RGB三種濾膜，只能提取紅綠藍三色可見波段的信息，由于這些濾色器與人眼的濾色器存在匹配偏差，所以需要使用軟件來校準和校正在不同照射下所觀察到的顏色，同時由于其只提取紅綠藍三色可見波段信息，并不能反饋出入射中其它譜的信息；濾膜也會造成入射的能量損失，同時制作過程中是將濾膜粘貼在CMOS上，容易造成對準問題而影響入射能量，因此現有技術中濾膜并不能直接增強入射到CMOS電元件上的能量。

另一方面的窄帶濾波器使用超過三個比傳統RGB更窄帶寬的濾片，雖然可以提供更多的信息，但其一般包括使用機動濾輪、多個窄帶濾波器和多層介質干涉濾片配合體積很大的聚光透鏡，使用復雜、成本昂貴、體積笨重、同時高精準度的測量只能在幾十厘米內進行，需要專業人士進行操作，無法在移動端進行集成。

發明內容

本發明目的是為了克服現有技術的不足而提供一種增強型窄帶濾波器及其制造方法，可以更大限度的高效收集入射能量，同時可以精準提取入射信息中更多的波段信息，增強設備成像性能，實現的窄帶濾波器小型化、移動化、智能化及集成化。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種增強型窄帶濾波器,其特征在于：所述增強型窄帶濾波器包括自上而下依次設置的微型增強單元陣列、周期性立體微結構陣列以及CMOS配套處理芯片；所述周期性立體微結構陣列集成于所述CMOS配套處理芯片上。

優選地，所述微型增強單元陣列作用為增強入射電磁波的信號，所述微型增強單元陣列為周期性排列，并與所述周期性立體微結構陣列直接接觸或兩者之間設置有透波介質層。

優選地，所述微型增強單元陣列中增強單元俯視形狀包括但不限于：膜狀結構、圓形、四邊形及六邊形。

優選地，所述周期性立體微結構陣列包括多個周期性排列的像元陣列，每個像元陣列包含多個周期性排列的像元單元，每個像元單元包括多個周期性排列的像元，同一像元單元內的像元具有相同的幾何參數，所述幾何參數包括但不限于長度、半徑及縱/橫截面形狀。

優選地，所述微型增強單元陣列中的微型增強單元的尺寸可根據所述像元尺寸調整，覆蓋單個到多個像元。

優選地，所述周期性立體微結構陣列由一種材料構成，用于過濾入射電磁波特定波長信息。

優選地，所述CMOS配套處理芯片用于接收從所述周期性立體微結構陣列透射的電磁波信息并轉換成對應的電信號，并對所述電信號進行處理，所述處理包括但不限于：信號選擇、信號增強、信號儲存。