[发明专利]X射线与光学图像传感器以及其成像系统及制作方法

权利要求书

1.一种用于捕获物体的X射线图像数据及所述物体的光学图像数据的图像传感器，所述图像传感器包括：

X射线吸收层，其经配置以响应于接收到所述物体的X射线辐射而发射光子；及

多个光电二极管，其安置于具有与第二侧相对的第一侧的半导体层中，其中所述多个光电二极管经光学耦合以接收所述物体的图像光以产生所述光学图像数据，且其中所述多个光电二极管经光学耦合以从所述X射线吸收层接收所述光子以产生所述X射线图像数据，所述多个光电二极管经定位以接收来自所述X射线吸收层的穿过所述半导体层的所述第二侧的所述光子，且经定位以接收穿过所述半导体层的所述第一侧的所述图像光，其中所述图像传感器经配置以接收在所述图像传感器外部传播的所述图像光，且其中所述X射线吸收层经定位以位于所述半导体层的所述第二侧；以及

一或多个微透镜，其经定位以位于所述半导体层的所述第一侧，其中所述X射线辐射和所述图像光传播穿过所述一或多个微透镜，且其中所述微透镜将所述图像光聚焦到所述多个光电二极管。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其进一步包括经定位以朝向所述多个光电二极管引导所述光子的反射层，其中所述X射线吸收层安置于所述反射层与所述半导体层的所述第二侧之间。

3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中所述反射层包括铝。

4.根据权利要求1所述的图像传感器，其进一步包括：

一或多个中间层，其安置于所述半导体层的所述第二侧与所述X射线吸收层之间；及

电子互连件，其嵌入于所述一或多个中间层中。

5.根据权利要求1所述的图像传感器，其进一步包括：

一或多个中间层，其安置于所述一或多个微透镜与所述半导体层的所述第一侧之间。

6.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述X射线吸收层包含磷光体。

7.根据权利要求1所述的图像传感器，其进一步包括：

晶体管，其经耦合以读出所述多个光电二极管；及

X射线屏蔽层，其经定位以阻挡所述X射线辐射使其不到达所述晶体管。

8.根据权利要求7所述的图像传感器，其中所述X射线屏蔽层包括金属。

9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述X射线吸收层经定位以通过所述多个光电二极管接收所述X射线辐射。

10.根据权利要求1所述的图像传感器，其进一步包括：

读出电路，其耦合到所述多个光电二极管以从所述多个光电二极管读出所述光学图像数据及所述X射线图像数据。

11.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述多个光电二极管布置成包括若干行及列的像素阵列。

12.一种成像系统，其包括：

X射线发射器，其用于朝向物体发射X射线束；

控制器，其耦合到所述X射线发射器以控制所述X射线束的所述发射；及

图像传感器，其用于捕获所述物体的X射线图像数据及所述物体的光学图像数据，其中所述控制器耦合到所述图像传感器以控制图像捕获，所述图像传感器包括：

X射线吸收层，其经配置以响应于接收到所述X射线束而发射光子；及

多个光电二极管，其安置于具有与第二侧相对的第一侧的半导体层中，其中所述多个光电二极管经光学耦合以接收所述物体的图像光以产生所述光学图像数据，且其中所述多个光电二极管经光学耦合以从所述X射线吸收层接收所述光子以产生所述X射线图像数据，所述多个光电二极管经定位以接收来自所述X射线吸收层的穿过所述半导体层的所述第二侧的所述光子，且经定位以接收穿过所述半导体层的所述第一侧的所述图像光，其中所述图像传感器经配置以接收在所述图像传感器外部传播的所述图像光，且其中所述X射线吸收层经定位以位于所述半导体层的所述第二侧；以及

一或多个微透镜，其经定位以位于所述半导体层的所述第一侧，其中所述X射线束和所述图像光传播穿过所述一或多个微透镜，且其中所述微透镜将所述图像光聚焦到所述多个光电二极管。

13.根据权利要求12所述的成像系统，其进一步包括经耦合以将源光提供到待成像被摄体的光源，其中所述控制器耦合到所述光源以控制所述源光的发射。