[发明专利]具有芯片上滤波器及延展频谱响应的固态图像传感器

说明书

各个实施例涉及一种图像传感器，其包含第一传感器部分及第二传感器部分。所述第二传感器部分可相对于所述第一传感器部分定位，使得所述第二传感器部分最初可检测进入所述图像传感器的光，且所述光中的一些通过所述第二传感器部分且可由所述第一传感器部分检测。在一些实施例中，一多个光学滤波器可安置于所述图像传感器内。所述一或多个光学滤波器可包含以下各者中的至少一者：双带通滤波器，其安置于第二光检测器上方；或窄带通滤波器，其安置于第一光检测器与所述第二光检测器之间。

根据35U.S.C.§119的优先权主张

本专利申请案主张2017年9月22日申请并转让给本受让人且特此明确地以引用的方式并入本文中的名为“具有芯片上滤波器及延展频谱响应的固态图像传感器(SOLIDSTATE IMAGE SENSOR WITH ON-CHIP FILTER AND EXTENDED SPECTRAL RESPONSE)”的非临时申请案第15/713,217号的优先权。

技术领域

本发明涉及一种图像传感器，且尤其涉及一种具有延展频谱范围的具有芯片上滤波器的图像传感器。

背景技术

例如数字相机、智能电话或平板计算机的图像处理装置依赖于图像传感器来捕获图像。图像传感器接收光并将所述光转换成电信号。图像处理装置接着将这些电信号变换成数字图像。

不同类型的图像传感器是当前可用的。举例来说，图像处理装置通常利用正面照明(FSI)图像传感器或背面照明(BSI)图像传感器。FSI图像传感器通常经定向使得光进入FSI图像传感器的顶部并在照在光感测表面上之前通过金属互连层。与此对比，BSI图像传感器经定向以允许光从BSI图像传感器的顶部进入并照在光感测表面上而不通过BSI图像传感器的金属互连层。虽然FSI图像传感器及BSI图像传感器中的每一者具有有利成像特性，但其皆具有有限频谱响应。

发明内容

本发明描述包含至少一个芯片上滤波器的具有延展频谱响应的图像传感器的各个实施例。

各个实施例可包含一种图像传感器，其包含第一传感器部分及定位于所述第一传感器部分的顶部上的第二传感器部分。在一些实施例中，所述第一传感器部分可包含第一光检测器及第一金属互连层。在这些实施例中，所述第二传感器部分可包含第二光检测器及第二金属互连层。在一些实施例中，所述图像传感器可包含以下各者中的至少一者：双带通滤波器，其安置于所述第二光检测器上方；或窄带通滤波器，其安置于所述第一光检测器与所述第二光检测器之间。

在一些实施例中，所述图像传感器可经配置以接收至少包含第一部分及第二部分的光，使得所述所接收到的光的所述第一部分包含在第一波长范围内的光，且所述所接收到的光的所述第二部分包含在第二波长范围内的光。在一些实施例中，所述双带通滤波器可经配置以至少发送所述所接收到的光的所述第一部分及所述所接收到的光的所述第二部分。在一些实施例中，所述窄带通滤波器可经配置以至少发送所述所接收到的光的所述第一部分。在一些实施例中，所述所接收到的光的所述第一部分可包含红外或近红外光，且所述所接收到的光的所述第二部分可包含可见光。

在一些实施例中，所述第一光检测器可经配置以至少接收所述所接收到的光的所述第一部分，且所述第二光检测器可经配置以至少接收所述所接收到的光的所述第二部分。在一些实施例中，所述第一光检测器可经配置以将所述所接收到的光的所述至少第一部分转换成第一电信号，且所述第二光检测器可经配置以将所述所接收到的光的所述至少第二部分转换成第二电信号。

在一些实施例中，所述图像传感器可包含于装置内。所述装置可包含耦合至所述图像传感器的处理器。所述处理器可经配置以从所述第一电信号产生第一数字信号。所述处理器可经进一步配置以从所述第二电信号产生第二数字信号。所述处理器可经进一步配置以从所述第一数字信号及所述第二数字信号产生组合数字信号。所述处理器可经进一步配置以至少部分地基于所述组合数字信号产生数字图像。