[实用新型]图像传感器

说明书

本实用新型涉及图像传感器。为了增加角度响应或者以其他方式定制所述相位检测像素对入射光的响应，所述图像传感器可包括光学结构。所述光学结构可形成在微透镜与至少第一光电二极管和第二光电二极管之间以重新导向所述微透镜和所述光电二极管之间的入射光。所述光学结构可包括具有不同折射率的两个或更多个层。例如，二氧化硅的层和氮化硅的层可形成凹透镜，所述凹透镜增加相位检测像素的所述角度响应。所述光学结构可具有任何期望的形状以定制所述光电二极管对入射光的所述响应。

技术领域

本实用新型整体涉及成像系统，并且更具体地，涉及图像传感器。

背景技术

现代电子设备(诸如移动电话、相机和计算机)通常使用数字图像传感器。成像传感器(有时称为成像器)可由二维图像感测像素阵列形成。每个像素接收入射光子(光)并将这些光子转换成电信号。有时，图像传感器被设计为使用联合图像专家组(JPEG)格式将图像提供给电子设备。

诸如自动聚焦和三维(3D)成像之类的一些应用可能需要电子设备来提供立体和/或深度感测能力。例如，为了将所关注的物体带入焦点中以便捕获图像，电子设备可能需要识别电子设备和所关注的物体之间的距离。为了识别距离，常规电子设备使用复杂的布置。一些布置需要使用多个图像传感器以及从各种视角捕获图像的相机透镜。其他布置需要添加透镜阵列，该透镜阵列将入射光聚焦在二维像素阵列的子区域上。由于添加了诸如附加图像传感器或复杂透镜阵列之类的部件，这些布置导致降低的空间分辨率、增加的成本和增加的复杂性。

电子设备识别距离的又一种布置包括使用相位检测像素。然而，常规相位检测像素的不对称角度响应可能受到限制。

实用新型内容

因此希望能够提供具有改善的相位检测像素布置的图像传感器。

根据本申请的第一方面，提供一种图像传感器，包括：衬底；至少第一和第二光电二极管，其形成在所述衬底中；微透镜，所述微透镜覆盖所述至少第一和第二光电二极管；滤色器层，所述滤色器层插置在所述微透镜与所述至少第一和第二光电二极管之间；以及光学结构，所述光学结构插置在所述滤色器层与所述至少第一和第二光电二极管之间，其中所述光学结构重新导向所述滤色器层与所述至少第一和第二光电二极管之间的入射光。

在一个实施例中，所述光学结构包括具有不同折射率的第一层和第二层。

在一个实施例中，所述第一层具有介于1.3和1.6之间的第一折射率，并且其中所述第二层具有介于1.7和2.0之间的第二折射率。

在一个实施例中，所述第一层具有朝向所述衬底弯曲的弯曲表面。

在一个实施例中，所述图像传感器还包括插置在所述滤色器层和所述微透镜之间的平面化层。

在一个实施例中，所述平面化层和所述第一层由相同材料形成。

在一个实施例中，所述第一层被插置在所述滤色器层和所述第二层之间，并且其中所述第一层具有比第二层低的折射率。

在一个实施例中，所述光学结构包括插置在所述第二层和所述衬底之间的第三层，并且其中所述第三层具有比所述第二层低的折射率。

根据本申请的第二方面，提供一种图像传感器，包括：衬底；第一和第二光敏区，其形成在所述衬底中；微透镜，所述微透镜覆盖所述第一和第二光敏区；滤色器层，所述滤色器层插置在所述微透镜与所述第一和第二光敏区之间；具有第一折射率的第一光学层，其中所述第一光学层被插置在所述微透镜与所述第一和第二光敏区之间；以及具有第二折射率的第二光学层，其中所述第二光学层被插置在所述第一光学层与所述第一和第二光敏区之间，并且其中所述第二折射率大于所述第一折射率。

在一个实施例中，所述第一光学层和所述第二光学层在界面处直接接触。