[发明专利]一种用于医用内窥镜的CMOS图像传感器芯片及设计方法

说明书

本发明提供了一种用于医用内窥镜的CMOS图像传感器芯片及设计方法，解决现有CMOS图像传感器芯片结构使得内窥镜使用过程受图像传感器形状限制导致内窥镜图像采集部位和采集精度受限的技术问题。所述像敏元阵列的轮廓顶角为钝角。使得轮廓边缘与像敏元阵列中心的间距过渡更平缓，使得在内窥环境下更有利于接收较主要的反射光线，获得较均衡的相关信号采集质量，避免了对图像后期处理极为不利的暗角信号采集。

技术领域

本发明涉及图像传感器技术领域，具体涉及一种用于医用内窥镜的CMOS图像传感器芯片及设计方法。

背景技术

内窥镜技术在工业和医用领域广泛使用。针对医用领域的内窥镜使用实践中，电子内窥镜受芯片制造技术局限使得基于图像传感器芯片的镜头模组无法合理缩小直径，无法进一步实现照明光源的合理布设和镜头在狭窄腔体内中的受控转动，导致采集的视频图像存在方位差异，现场信号处理难度增加，图像信号处理成本居高不下。如何对现有CMOS图像传感器芯片的像元结构和封装结构有效优化是提高医用内窥镜适用性和图像采集品质的关键。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例提供一种用于医用内窥镜的CMOS图像传感器芯片及设计方法，解决现有CMOS图像传感器芯片结构使得内窥镜使用过程受图像传感器形状限制导致内窥镜图像采集部位和采集精度受限的技术问题。

本发明实施例的用于医用内窥镜的CMOS图像传感器芯片，包括像元，所述像元之间呈矩阵排列形成像敏元阵列，所述像敏元阵列的轮廓顶角为钝角。

本发明一实施例中，所述像敏元阵列的轮廓为正多边形，所述正多边形的边数至少8条。

本发明一实施例中，所述像敏元阵列的轮廓包括八条边，所述八条边顺序围成八边形，第一边与第五边平行且相互投影重合，第三边与第七边平行且相互投影重合，所述第一边与所述第三边垂直，所述第一边与所述第五边的间距大于所述第三边与所述第七边的间距，第二边的两端分别连接所述第一边和所述第三边的相邻端，第四边的两端分别连接所述第三边和所述第五边的相邻端，第六边的两端分别连接所述第五边和所述第七边的相邻端，第八边的两端分别连接所述第七边和所述第一边的相邻端。

本发明一实施例中，所述第一边、所述第三边、所述第五边和所述第七边的长度相同，所述第二边、所述第四边、所述第六边和所述第七边的长度相同，所述第一边的长度是所述第七边的两倍。

本发明一实施例中，根据所述像敏元阵列的轮廓切割晶圆形成芯片基底，所述芯片基底上包括光敏元件层、布线层和电路层，所述光敏元件层、布线层和电路层与所述芯片基底共轴线。

本发明一实施例中，还包括电路板，所述电路板的投影与所述芯片基底共轴线，所述电路板的投影位于所述芯片基底的轮廓内或与所述芯片基底的轮廓相似。

本发明一实施例中，还包括中空密封腔体，所述芯片基底和所述电路板层叠固定在所述中空密封腔体中，所述芯片基底与所述中空密封腔体共轴线。所述中空密封腔体在轴向一端形成敞口，通过透光材料密封所述敞口。

本发明一实施例中，所述像敏元阵列包括参考定位结构，所述参考定位结构由设置在所述像敏元阵列边缘上的确定图形形成。

本发明一实施例中，所述确定图形具有对称轴且所述对称轴延长线指向所述像敏元阵列中心。

本发明一实施例中，所述确定图形包括一个等腰三角形，所述等腰三角形在所述像敏元阵列边缘，所述等腰三角形一个顶点指向所述像敏元阵列中心，所述等腰三角形的底边与所述像敏元阵列边缘重合。

本发明一实施例中，所述确定图形通过在所述像敏元阵列边缘设置无效像元形成。

本发明一实施例中，所述确定图形通过在所述像敏元阵列边缘缺失设置像元形成。

本发明实施例的用于医用内窥镜的CMOS图像传感器芯片设计方法，包括：