[发明专利]拥有具有增加的光学串扰的像素的图像传感器及其使用

说明书

相关申请案交叉参考

本申请案主张2013年3月15日申请的第61/789,013号美国临时申请案的权益。第61/789,013号美国临时申请案特此以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明大体来说涉及图像传感器，且特定来说(但非排他地)涉及CMOS图像传感器中的光学串扰。

背景技术

图像传感器已变得普遍存在。其广泛用于数字静态相机、蜂窝式电话、安全相机以及医学、汽车及其它应用中。用以制造图像传感器且特定来说互补金属氧化物半导体(“CMOS”)图像传感器的技术已不断快速地发展。举例来说，对较高分辨率及较低电力消耗的需求已促进了这些图像传感器的进一步小型化及集成。

常规CMOS图像传感器使用彩色滤光片阵列，例如布置成称为拜耳图案的阵列的红色、绿色及蓝色(RGB)。另外，在彩色滤光片阵列中可包含也称为全色像素的透明像素以便增加图像传感器的敏感度。除RGB彩色滤光片以外还包含透明像素的彩色滤光片阵列可称为布置成RGBC像素图案。

然而，一些RGBC图案可遭受色彩混淆。色彩混淆指代错误色彩出现在图像的区域中的效应。举例来说，可在应为绿色的区域中看到例如红色或蓝色的色彩。色彩混淆至少部分地由于透明滤光片在RGBC图案内的对准而发生。具有透明像素的图像传感器较易于发生色彩混淆，因为除光强度之外透明像素不产生其自身的任何色彩信息。

发明内容

本发明的一个实施例提供一种图像传感器，其包括：第一像素，其具有第一光敏元件、第一滤光片及第一微透镜；及第二像素，其邻近于所述第一像素而安置，具有第二光敏元件、第二滤光片及第二微透镜，其中所述第一像素经配置以将在所述第一微透镜处接收的光中的至少一些光引导到所述第二像素的所述第二光敏元件以增加光学串扰。

本发明的另一实施例提供一种图像传感器，其包括：多个像素，其布置成若干行及若干列的阵列，其中所述多个像素包含根据一图案布置于所述阵列中的彩色像素及透明像素，使得所述透明像素布置于所述阵列的对角线上；所述彩色像素中的至少一者，其具有第一光敏元件、彩色滤光片及第一微透镜；及所述透明像素中的至少一者，其邻近于所述至少一个彩色像素而安置，具有第二光敏元件、透明滤光片及第二微透镜，其中所述至少一个彩色像素经配置以将在所述第一微透镜处接收的所述光中的至少一些光引导到所述至少一个透明像素的所述第二光敏元件以增加光学串扰。

本发明的又一实施例提供一种减少图像传感器中的色彩混淆的方法，所述方法包括：在所述图像传感器的第一像素的第一微透镜处接收光，所述第一像素包含所述第一微透镜、第一光敏元件及第一滤光片；在所述图像传感器的第二像素的第二微透镜处接收光，所述第二像素包含所述第二微透镜、第二光敏元件及第二滤光片；将在所述第一微透镜处接收的所述光中的至少一些光引导到所述第二像素的所述第二光敏元件以增加光学串扰。

附图说明

参考以下各图描述本发明的非限制性及非穷尽实施例，其中除非另有规定，否则在所有各个视图中相似参考编号指代相似部件。

图1是图解说明根据本发明的实施例的图像传感器的框图。

图2是根据本发明的实施例图解说明RGBC图案的图像传感器的像素阵列的图。

图3是图解说明根据本发明的实施例减少色彩混淆的过程的流程图。

图4A是根据本发明的实施例具有增加的串扰的背侧照明式成像传感器的三个像素的横截面图。

图4B是根据本发明的实施例具有增加的串扰的前侧照明式成像传感器的三个像素的横截面图。

图5是根据本发明的实施例具有变化的曲率的微透镜的成像传感器的三个像素的横截面图。

图6是根据本发明的实施例具有变化的高度的微透镜的成像传感器的三个像素的横截面图。

图7是根据本发明的实施例具有变化的结深度的光敏元件的成像传感器的三个像素的横截面图。

图8是根据本发明的实施例具有凹微透镜的成像传感器的三个像素的横截面图。

图9A图解说明根据本发明的实施例由用于形成凹微透镜的正性光致抗蚀剂制成的灰度掩模。

图9B图解说明根据本发明的实施例由用于形成凹微透镜的负性光致抗蚀剂制成的灰度掩模。

图10是根据本发明的实施例具有变化的有效焦深的凹微透镜的成像传感器的三个像素的横截面图。