[发明专利]一种图像传感器

说明书

本发明提供一种图像传感器，所述图像传感器包括：阵列结构，所述阵列结构包括基板，及位于所述基板上方的图像传感器阵列；位于所述阵列结构上方的闪烁体；包围所述阵列结构的反光层，其中，所述反光层设有至少一个暴露所述阵列结构的开口；位于所述开口处的曝光探测结构；以及位于所述反光层下方的消背散射层。通过本发明提供的图像传感器，解决了现有图像传感器易受被测物体遮挡，探测能力不稳定，及图像传感器光电二极管阵列区域背散射不均匀，影响图像质量的问题。

技术领域

本发明涉及曝光探测领域，特别是涉及一种图像传感器。

背景技术

以非晶硅X光探测器为代表的间接检测型探测器都需要在光电二极管阵列等感光元件前覆有一层闪烁体将X光转变为可见光，再由感光元件进行光信号获取。为了减少被拍摄体吸收X光的剂量，设计者都会使用转化效率较高的材料制作闪烁体以提高灵敏度。另一方面，由于闪烁体不能完全吸收所有X光，则残余X光透过闪烁体和图像传感器阵列后，在探测器的支撑结构、电路板等物体表面发生散射，部分散射光再次返回到闪烁体上促使闪烁体发光，由于这些散射光与发生散射物体的材质、界面形态等有关，因此会形成不均匀的背景影像，叠加在正常图像上，会劣化图像质量。因此，一般探测器会在图像传感器阵列后设置一层均匀、高X光吸收率的物质，如铅、铅合金、钨合金等，作为消背散射层。

图1为现有的一种实现X光曝光探测的图像传感器，闪烁体2将X光转化成可见光，这些可见光大部分被图像传感器阵列吸收后，少部分残余光线通过图像传感器阵列下方的透明基板传递到后方，高灵敏的曝光传感器通过捕获这些残余可见光获得曝光信号。若曝光传感器直接放置在图像传感器阵列后，则在曝光传感器界面上发生的背散射会劣化图像，因此曝光传感器必须放置在消背散射层3之后。由于可见光无法穿透消背散射层3，因此需要在消背散射层3上开孔，但是消背散射,3开孔也会引起背散射不均匀，因此，尽可能将开孔做小，并以牺牲局部图像质量为代价。

图2为现有的另一种实现X光曝光探测的图像传感器，在消背散射层3后放置一个高灵敏度曝光传感器，利用穿透消背散射层3的残余X光，在曝光传感器表面再覆一层闪烁体2，将残余X光再次变为可见光，再通过曝光传感器捕获信号。这种方式能够避免在消背散射层3上开孔的问题，但是由于X光透过拍摄物体后经过图像传感器阵列前的闪烁体(对X光有高吸收率)和消背散射层3之后，残余X光非常微弱，因此要求曝光传感器具有极高的灵敏度，这使得该方式的抗干扰能力较差。另一方面，X光的穿透能力与其波长相关，当拍摄条件使用较低管电压时，射出的X光波长较长，穿透能力较弱，使得残余X光强度急剧减少，因此这种方式仅局限于X光波长较短或者强度较大的场合。

而且现有的两种方案都是对局部残余光线(可见光或X光)探测，一旦被测物体高X光吸收部分将遮挡，可能导致无法准确判断曝光信息。

鉴于此，有必要设计一种新的图像传感器用以解决上述技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种图像传感器，用于解决现有图像传感器易受被测物体遮挡，探测能力不稳定，及图像传感器光电二极管阵列区域背散射不均匀，影响图像质量的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种图像传感器，所述图像传感器包括：

阵列结构，所述阵列结构包括基板，及位于所述基板上方的图像传感器阵列；

位于所述阵列结构上方的闪烁体；

包围所述阵列结构的反光层，其中，所述反光层设有至少一个暴露所述阵列结构的开口；

位于所述开口处的曝光探测结构；以及

位于所述反光层下方的消背散射层。

优选地，所述曝光探测结构包括与所述开口相对的曝光传感器，以及位于所述开口及曝光传感器之间的光学胶层，其中，所述光学胶层的折射率与所述基板的折射率相近。