具有色彩滤光器的分割图像传感器的透镜阵列的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种具有色彩滤光器的分割图像传感器的透镜阵列。一种设备包含图像传感器，所述图像传感器包含布置于其上的N个图像传感器区域。N个透镜结构包含于接近于所述图像传感器安置的透镜阵列中。所述N个透镜结构中的每一者经布置以将单个图像聚焦到所述N个图像传感器区域中的相应一者上。所述N个透镜结构包含具有红色滤光器的第一透镜结构、具有绿色滤光器的第二透镜结构及具有蓝色滤光器的第三透镜结构。所述N个透镜结构中的每一者包含玻璃晶片及形成于所述玻璃晶片上的透镜。所述红色滤光器、所述绿色滤光器及所述蓝色滤光器中的每一者为以下形式中的一者：涂覆于所述透镜下方的所述玻璃晶片上及涂覆于所述玻璃晶片上的所述透镜上方。
【专利说明】具有色彩滤光器的分割图像传感器的透镜阵列
[0001]相关申请案的参考
[0002]本申请案涉及2012年6月I日提出申请的标题为“分割图像传感器的透镜阵列(LENS ARRAY FOR PARTITIONED IMAGE SENSOR) ”且受让于本申请案的受让人的同在申请中的第13/486，787号专利申请案。
【技术领域】
[0003]本发明大体来说涉及图像传感器，且更具体来说涉及具有色彩滤光器的分割图像传感器的透镜阵列。
【背景技术】
[0004]图像捕获单元通常包含图像传感器及成像透镜。成像透镜将光聚焦到图像传感器上以形成图像，且图像传感器将光转换成电信号。电信号从图像捕获单元输出到主机电子系统或子系统中的其它单元。所述电子系统可为移动电话、计算机、数码相机或医学装置。
[0005]随着图像捕获单元在电子系统中的使用增加，因此对图像捕获单元特征、容量及装置尺寸的要求也增加。举例来说，越来越需要图像捕获单元具有较低轮廓以使得包含图像捕获单元的电子系统的总体大小可减小而同时不牺牲所捕获的光学图像的质量。图像捕获单元的轮廓可与从图像传感器的底部到成像透镜的顶部的距离相关联。
【发明内容】
[0006]在一个方面中，本申请案提供一种设备，其包括:图像传感器，其包含布置于其上的N个图像传感器区域；及N个透镜结构，其包含于接近于所述图像传感器安置的透镜阵列中，所述N个透镜结构中的每一者经布置以将单个图像聚焦到所述N个图像传感器区域中的相应一者上，所述N个透镜结构包含具有红色滤光器的第一透镜结构、具有绿色滤光器的第二透镜结构及具有蓝色滤光器的第三透镜结构，所述N个透镜结构中的每一者包含玻璃晶片及形成于所述玻璃晶片上的透镜，其中所述红色滤光器、所述绿色滤光器及所述蓝色滤光器中的每一者为以下形式中的一者:涂覆于所述透镜下方的所述玻璃晶片上及涂覆于所述玻璃晶片上的所述透镜上方。
[0007]在另一方面中，本申请案提供一种成像系统，其包括:像素阵列，其包含其中布置有N个图像传感器区域的图像传感器，其中所述N个图像传感器区域中的每一者在其中布置有多个像素；N个透镜结构，其包含于接近于所述图像传感器安置的透镜阵列中，所述N个透镜结构中的每一者经布置以将单个图像聚焦到所述N个图像传感器区域中的相应一者上，所述N个透镜结构包含具有红色滤光器的第一透镜结构、具有绿色滤光器的第二透镜结构及具有蓝色滤光器的第三透镜结构，所述N个透镜结构中的每一者包含玻璃晶片及形成于所述玻璃晶片上的透镜，其中所述红色滤光器、所述绿色滤光器及所述蓝色滤光器中的每一者为以下形式中的一者:涂覆于所述透镜下方的所述玻璃晶片上及涂覆于所述玻璃晶片上的所述透镜上方；控制电路，其耦合到所述像素阵列以控制所述像素阵列的操作；及读出电路，其耦合到所述像素阵列以从所述多个像素读出图像数据。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]参考以下图描述本发明的非限制性及非穷举性实施例，其中除非另有规定，否则贯穿各个图式相同参考编号指代相同部件。
[0009]图1A是包含成像透镜及图像传感器的图像捕获单元的示意图。
[0010]图1B是包含低轮廓成像透镜及图像传感器的低轮廓图像捕获单元的示意图。
[0011]图2图解说明根据本发明的教示的具有四个分割区的图像传感器的一个实例。
[0012]图3A是图解说明根据本发明的教示的低轮廓图像捕获单元的一个实例的具有不同焦距的两个透镜及两个分割区的横截面。
[0013]图3B是图解说明根据本发明的教示的低轮廓图像捕获单元的一个实例的具有不同曲率半径的两个透镜及两个分割区的横截面。
[0014]图4图解说明用于红色、绿色及蓝色滤光器的光致抗蚀剂材料的实例性透射光
-1'TfeP曰。
[0015]图5图解说明根据本发明的教示的分割图像传感器的2X2透镜阵列的一个实例。
[0016]图6图解说明根据本发明的教示的分割图像传感器上的2X2透镜阵列的一个实例。
[0017]图7A图解说明根据本发明的教示的分割图像传感器上的2X2透镜阵列的一个实例的横截面。
[0018]图7B图解说明根据本发明的教示的分割图像传感器上的2X2透镜阵列的一个实例的另一横截面。
[0019]图8A图解说明根据本发明的教示的IR截止滤光器与红色滤光器的实例性经组合透射光谱。
[0020]图SB图解说明根据本发明的教示的绿色滤光器的实例性透射光谱。
[0021]图SC图解说明根据本发明的教示的蓝色滤光器的实例性透射光谱。
[0022]图8D图解说明根据本发明的教示的透射穿过UV-1R截止滤光器的实例性日光光
-1'TfeP曰。
[0023]图SE图解说明根据本发明的教示的UV-1R截止滤光器针对0°、25。、30°及35°入射光的实例性透射光谱。
[0024]图9图解说明根据本发明的教示的多层电介质涂层红色、绿色及蓝色带通滤光器的实例性透射光谱。
[0025]图10图解说明的根据本发明的教示的分割图像传感器上的透镜阵列的透镜立方体的横截面。
[0026]图11是图解说明根据本发明的教示的图像传感器的一个实例的框图。
【具体实施方式】
[0027]在以下说明中，陈述众多特定细节以提供对本发明的透彻理解。然而，所属领域的技术人员应了解，无需采用所述特定细节来实践本发明。在其它例子中，尚未详细描述众所周知的材料或方法以避免使本发明模糊。[0028]本说明书通篇但凡提及“一个实施例”、“一实施例”、“一个实例”或“一实例”意指连同所述实施例或实例一起描述的特定特征、结构或特性包含于本发明的至少一个实施例中。因此，本说明书通篇的各个地方中出现的短语“在一个实施例中”、“在一实施例中”、“一个实例”或“ 一实例”未必均指同一实施例或实例。此外，在一个或一个以上实施例或实例中，所述特定特征、结构或特性可组合于任何适合组合及/或子组合中。特定特征、结构或特性可包含于集成电路、电子电路、组合式逻辑电路或提供所描述功能性的其它适合组件中。另外，应了解，此处所提供的图是为了向所属领域的技术人员解释的目的，且图式不必按比例绘制。
[0029]揭示涉及低轮廓图像捕获单元的实例性方法及设备。应了解，根据本发明的教示的低轮廓图像捕获单元可包含具有安置于分割图像传感器上的个别滤光器的透镜的阵列。此外，未针对根据本发明的教示的低轮廓牺牲所捕获的光学图像的质量(举例来说，其可在分辨率(即，像素的数目)及/或清晰度方面表达)。
[0030]为了图解说明，图1A是包含成像透镜202及图像传感器204的图像捕获单元200的示意图。透镜202与图像传感器204之间的距离为约f，其中f为透镜202的焦距。由透镜202覆盖的图像传感器204的宽度为W，且透镜直径为D。为了比较，图1B展示包含成像透镜212及图像传感器214的低轮廓图像捕获单元210的示意图。透镜212与图像传感器214之间的距离为约f/2，其中f/2为透镜212的焦距。由透镜212覆盖的图像传感器214的宽度为W/2，且透镜直径为D/2。
[0031]在低轮廓图像捕获单元中，用低轮廓成像透镜替代成像透镜，而未改变图像传感器。图像传感器204及214为相同图像传感器，且两个图像传感器具有相同像素阵列结构。由于图像传感器214的宽度为图像传感器204的宽度的一半，因此与图像传感器204相比，图像传感器214将在一个维度上具有一半数目的像素。在两个维度上，与图像传感器204相比，图像传感器214将具有四分之一数目个像素。换句话说，所捕获的图像的像素的数目同透镜与图像传感器之间的距离的比例的平方约成比例。
[0032]图2图解说明根据本发明的教示的具有彼此紧密接近地布置的四个分割区222、224,226及228的图像传感器220。每一分割区222、224、226及228由相应成像透镜(例如，图1B的透镜212)覆盖。以此方式，成像透镜(例如，图1B的透镜212)的焦距可为图像传感器未分割成四个区时的成像透镜(例如，图1A的透镜202)的一半。因此，可使用四个透镜及图像传感器的四个分割区构造低轮廓图像捕获单元。与原始图像捕获单元相比，低轮廓图像捕获单元将由于使用图像传感器的四个区而具有约相同的分辨率(即，相同数目个像素)。图像传感器的区可类似于图1B的图像传感器214。
[0033]为了图解说明，图3A展示根据本发明的教示的包含四个成像透镜及图像传感器的四个分割区的低轮廓图像捕获单元300的横截面。在一个实例中，图3A中所图解说明的横截面可与图2的虚线A-A'对应。图像传感器的四个分割区可为图2的图像传感器220的区222、224、226及228。图3A中展示分别具有焦距fl及f2的仅两个成像透镜302及304。类似地，图3A中展示图像传感器220的仅两个分割区222及224。以此方式，可构造具有低轮廓的图像捕获系统同时可维持所捕获的图像的分辨率(即，像素的数目)。
[0034]如所图解说明的实例中所展示，成像透镜302定位于远离相应图像传感器222的第一焦距Π处。成像透镜304定位于远离相应图像传感器224的第二焦距f2处。如所描绘的实例中所展示，第二焦距f2为与图1A中所展示的透镜202相比时的焦距的约一半。因此，根据本发明的教示，图3A的实例性图像捕获单元300为低轮廓图像捕获单元以使得由透镜302及304覆盖的图像传感器222及224的宽度为W/2，且透镜302及304的透镜直径为 D/2。
[0035]典型图像捕获单元可在图像传感器上包含拜耳型色彩滤光器阵列。拜耳型色彩滤光器阵列通常由光致抗蚀剂材料制成。图4中描绘用于红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)滤光器的光致抗蚀剂材料的透射光谱。红色滤光器的透射包含IR光谱(例如，超过650nm的波长)。因此，通常需要IR截止滤光器来截止超过650nm的波长的透射。图4中还存在可使彩色图像的质量降级的串扰域。
[0036]相比来说，图3A的图像传感器222及224的分割区可不包含拜耳型色彩滤光器阵列。往回参考图2，分割区222、224、226及228可分别指定给红色(R)、绿色(G)、透明(C)及蓝色(B)区。红色区可由单个红色滤光器覆盖，绿色区可由单个绿色滤光器覆盖，蓝色区可由单个蓝色滤光器覆盖，且透明或C区可不由任何滤光器覆盖或可由单个绿色滤光器覆
至JHL ο
[0037]图像传感器上的拜耳型色彩滤光器阵列的制作是基于随传感器间距减小需要非常准确覆盖的半导体光刻工艺。因此，拜耳型色彩滤光器涂覆为非常昂贵的工艺。此外，再加工工艺将增加损坏图像传感器的风险。另一方面，玻璃衬底(例如，晶片级透镜立方体的玻璃晶片)上的单色滤光器涂覆为不需要准确掩蔽及对准的廉价工艺。玻璃衬底上的再加工是非常容易的。
[0038]如图3A的实例中所展示，第一焦距fl可不同于第二焦距f2。在一个实例中，第一焦距Π与具有第一色彩(例如，举例来说但不限于红色(R))的光对应，且第二焦距f2与具有第二色彩(例如，举例来说但不限于绿色(G))的光对应。因此，根据本发明的教示，具有第一色彩的单个图像由透镜302聚焦到图像传感器222上，且具有第二色彩的相同单个图像由透镜304聚焦到图像传感器224上。
[0039]简要地往回参考图2中所描绘的实例，红色(R)区仅包含红色像素，绿色(G)区仅包含绿色像素，且蓝色(B)区仅包含蓝色像素。透明或C区可在不应用滤光器时包含白色像素，且在应用绿色滤光器时包含绿色像素。读出系统及/或处理器(未展示)可将红色、绿色及蓝色像素重新布置成拜耳图案或任何图案以用于进一步处理彩色信号及形成彩色图像。根据本发明的教示，C像素可用作白色像素以用于特定处理或简单地贡献为绿色像素。
[0040]图5图解说明根据本发明的教示的分割图像传感器的透镜阵列400。所述分割图像传感器可为图2的图像传感器220。透镜阵列400可为具有分别指定给红色(R)、绿色(G)、透明(C)及蓝色⑶区的低轮廓透镜402、404、406及408的2X2阵列。换句话说，透镜402、404、406及408中的每一者经布置以将单个图像聚焦到红色(R)、绿色(G)、透明(C)及蓝色(B)区图像传感器区域中的相应一者上。因此，透镜402仅形成红色图像，透镜404仅形成绿色图像，且透镜408仅形成蓝色图像。
[0041]在一个实例中，透镜402、404、406及408中的每一者具有与正聚焦到对应图像传感器区域(例如，参见图3A)上的光的特定色彩对应的不同相应焦距。在另一实例中，透镜402、404、406及408中的每一者具有与正聚焦到对应图像传感器区域(例如，参见图3B)上的光的特定色彩对应的不同相应曲率半径(ROC)。在又一实例中，透镜402、404、406及408可具有相同焦距及相同R0C。
[0042]由于每一透镜402、404、406及408个别地形成单个彩色图像，因此可通过个别地调整每一透镜与对应图像传感器之间的焦距距离而改进每一个别图像的光学质量(例如，清晰度)。因此，在一个实例中，根据本发明的教示(例如，参见图3A)，可根据光的波长个别地调整透镜402、404、406及408中的每一者与对应分割图像传感器之间的焦距距离以获得高质量图像。C透镜406的焦距可与透镜402、404及408中的一者相同。
[0043]在图3B中所描绘的另一实例中，由于每一透镜402、404、406及408个别地形成单个彩色图像，因此可通过将每一透镜402、404、406及408形成为具有不同ROC而改进每一个别图像的光学质量(例如，清晰度)。类似于图3A，图3B展示根据本发明的教示的包含四个成像透镜及图像传感器的四个分割区的低轮廓图像捕获单元320的横截面。图3B中所图解说明的横截面可与图2的虚线A-A'对应。透镜402与404的ROC为不同的，以使得透镜402与404的焦距变得相同。通过如此进行，根据本发明的教示，每一透镜402、404、406及408的焦距在个别色彩处可相同，且因此不需要个别调整每一透镜与对应图像传感器之间的焦距距离。尽管R、G及B透镜的曲率半径不同，但C透镜406的ROC可与透镜402、404及408中的一者相同。
[0044]如下文将在又一实例中论述，根据本发明的教示(例如，参见图7A及7B)，透镜402、404、406及408可具有相同R0C，且透镜402、404、406及408的焦距差异可为小的且可忽略的。
[0045]图6图解说明根据本发明的教示的接近于分割图像传感器501安置的2X2透镜阵列500。在一个实例中，透镜阵列500可包含个别晶片级透镜立方体502、504、506及508(其为相同透镜)以将单个图像聚焦到根据本发明的教示的图像传感器501的相应分割区中的相应一者上。在所描绘的实例中，透镜502、504、506及508分别指定给R、G、B及C区。如先前所描绘，可适当地调整R透镜502、G透镜504、B透镜506及C透镜508的焦距位置。然而，为了简化起见，此处将在根据本发明的教示的实例中论述仅不具有焦距调整的实例。应了解，实施例可经扩展以包含根据本发明的教示的具有焦距调整的实例(例如，参见图3A)以及具有带有不同ROC的透镜的实例(例如，参见图3B)。
[0046]图7A图解说明根据本发明的教示的包含2X2透镜阵列500的横截面550的实例。图7A中仅展示透镜立方体502及504。图7A中所图解说明的横截面可与图6的虚线B-Bi对应。如所描绘的实例中所展示，透镜立方体502及504安置于覆盖玻璃510上。单个图像传感器的分割区512及514在覆盖玻璃510下面，分别与透镜立方体502及504对准。
[0047]在一个实例中，每一晶片级透镜立方体包含至少玻璃晶片及玻璃晶片上的透镜。通常，每一晶片级透镜立方体可包含:透镜520，其在玻璃晶片522上；透镜524，其在玻璃晶片522的另一侧上；透镜528，其在玻璃晶片530上；透镜532，其在玻璃晶片530的另一侧上；玻璃晶片522及530 ;间隔件526，其在玻璃晶片522与530之间；及间隔件518，其在玻璃晶片530与覆盖玻璃510之间。
[0048]如所描绘的实例中所展不，IR截止滤光器702安置于玻璃晶片562上透镜560下方。IR截止滤光器702可为多层电介质涂层。举例来说，多层电介质涂层可包含交替高与低折射率层。红色滤光器704与玻璃晶片562的另一侧接触地安置于玻璃晶片562与透镜564之间。红色滤光器704可为光致抗蚀剂涂层。图8A中描绘IR截止滤光器702及红色滤光器704的经组合透射光谱。在一个实例中，超过650nm的波长的透射将由IR截止滤光器702截止。绿色滤光器706与玻璃晶片522接触地安置于玻璃晶片522与透镜524之间。绿色滤光器706可为光致抗蚀剂涂层。图SB中描绘绿色滤光器706的透射光谱。
[0049]IR截止滤光器702及红色滤光器704可形成于玻璃晶片562的任一侧上。此外，IR截止滤光器702及红色滤光器704可形成于第二玻璃晶片566的任一侧上。类似地，根据本发明的教示，绿色滤光器706可形成于玻璃晶片522的任一侧或第二玻璃晶片530的任一侧上。
[0050]图7B图解说明根据本发明的教示的2X 2透镜阵列500的横截面600。图7B中仅展示透镜立方体506及508。图7B中所图解说明的横截面可与图6的虚线C-Ci对应。如所描绘的实例中所展示，透镜立方体506及508安置于覆盖玻璃510上。单个图像传感器的分割区612及614在覆盖玻璃510下面，分别与透镜立方体506及508对准。
[0051]蓝色滤光器708与玻璃晶片662接触地安置于玻璃晶片662与透镜664之间。蓝色滤光器708可为光致抗蚀剂涂层。图8C中描绘蓝色滤光器708的透射光谱。UV-1R截止滤光器710安置于玻璃晶片622上透镜620下方。UV-1R截止滤光器710可为多层电介质涂层。举例来说，多层电介质涂层可包含30个交替高与低折射率层。图8D中描绘透射穿过UV-1R截止滤光器710的日光光谱。图8E中描绘UV-1R截止滤光器710针对O °、25°、30°及35°入射光的透射光谱。举例来说，UV-1R截止滤光器使长于650nm且短于420nm的波长的透射截止。
[0052]蓝色滤光器708可形成于玻璃晶片662的任一侧或第二玻璃晶片666的任一侧上。类似地，根据本发明的教不，UV-1R截止滤光器710可形成于玻璃晶片622的任一侧或第二玻璃晶片630的任一侧上。
[0053]显而易见，仅R透镜立方体502需要IR截止滤光器。G透镜立方体504及B透镜立方体506不需要IR截止滤光器。C透镜立方体508使用经组合UV-1R截止滤光器且不需要个别IR截止滤光器。因此，根据本发明的教示可实现IR截止滤光器涂覆中的成本节省。
[0054]在另一实例中，根据本发明的教示，分别用多层电介质涂覆的红色滤光器724、绿色滤光器726及蓝色滤光器728替代光致抗蚀剂涂层红色滤光器704、绿色滤光器706及蓝色滤光器708，如图7A及7B中所描绘。多层电介质涂覆的滤光器为带通滤光器。图9中展示多层电介质涂覆的红色滤光器724、绿色滤光器726及蓝色滤光器728的透射光谱。举例来说，多层电介质涂覆的色彩滤光器可包含交替高与低折射率层。由于红色滤光器724为带通滤光器，因此IR截止滤光器(例如，IR截止滤光器702)不再为必需的。因此，将存在IR截止滤光器涂覆的额外成本节省。带通滤光器还将减轻如图4中所展示的光致抗蚀剂滤光器的串扰。
[0055]在又一实例中，根据本发明的教示，IR截止滤光器，UV-1R截止滤光器以及红色、绿色及蓝色滤光器可适当地涂覆为玻璃晶片962上的透镜960上及玻璃晶片962的环绕透镜960的表面上的滤光器902，或玻璃晶片962的另一侧上的透镜964上及玻璃晶片962上的环绕透镜964的表面上的滤光器904，如图10中所描绘。图10展示可为图7A及7B中所描绘的透镜立方体中的一者的透镜立方体900。[0056]图11为图解说明根据本发明的教示的图像传感器800的框图。图像传感器800为图2的图像传感器220或图6的图像传感器501的一个实例性实施方案。图像传感器800的所图解说明的实例包含像素阵列805、读出电路810、功能逻辑815及控制电路820。像素阵列805可分割成例如图2中所展示的四个分割区(图11中未展示)。
[0057]像素阵列805为图像传感器或像素(例如，像素P1、P2、…、Pn)的二维(2D)阵列。每一像素可为CMOS像素或CCD像素。如所图解说明，每一像素布置成行(例如，行Rl到Ry)及列(例如，列Cl到Cx)以采集人、地方、对象等的图像数据，接着可使用所述图像数据再现所述人、地方、对象等的2D图像。在一个实例中，像素阵列805为背照式(BSI)图像传感器。在一个实例中，像素阵列805为前照式(FSI)图像传感器，像素阵列805被分割成多个分割区。每一分割区由一色彩滤光器覆盖。
[0058]在每一像素已采集其图像数据或图像电荷之后，所述图像数据由读出电路810读出且传送到功能逻辑815。读出电路810可包含放大电路、模/数(ADC)转换电路或其它。功能逻辑815可仅存储所述图像数据或甚至通过应用后图像效应(例如，修剪、旋转、移除红眼、调整亮度、调整对比度或其它)来操纵所述图像数据。在一个实例中，读出电路810可沿读出列线一次读出一行图像数据(所图解说明)或可使用多种其它技术(未图解说明)同时读出图像数据，例如串行读出或所有像素的全并行读出。
[0059]控制电路820耦合到像素阵列805以控制像素阵列805的操作特性。举例来说，控制电路820可产生用于控制图像采集的快门信号。在一个实施例中，所述快门信号为用于同时启用像素阵列805内的所有像素以在单个采集窗期间同时捕获其相应图像数据的全局快门信号。在替代实 施例中，所述快门信号为借以在连续采集窗期间依序启用每一行、列或群组的像素的滚动快门信号。
[0060]应了解，低轮廓图像捕获单元不限于2X2透镜阵列，任何大小的透镜阵列均为可能的。因此，图像传感器不限于四个分割区，任何数目个分割区均为可能的。图像传感器的分割区可为正方形或矩形的。透镜立方体的横截面可为圆形、椭圆形、正方形或矩形的。图像传感器可为CMOS图像传感器或(XD。
[0061]包含发明摘要中所描述的内容的本发明的所图解说明实例的以上说明并不打算为穷尽性的或限制所揭示的精确形式。尽管本文中出于图解说明性目的描述本发明的特定实施例及实例，但在不背离本发明的较宽广精神及范围的情况下各种等效修改为可能的。实际上，应了解，出于解释的目的而提供特定实例性电压、电流、频率、电力范围值、时间等，且还可在根据本发明的教示的其它实施例及实例中采用其它值。
【权利要求】
1.一种设备，其包括: 图像传感器，其包含布置于其上的N个图像传感器区域；及 N个透镜结构，其包含于接近于所述图像传感器安置的透镜阵列中，所述N个透镜结构中的每一者经布置以将单个图像聚焦到所述N个图像传感器区域中的相应一者上，所述N个透镜结构包含具有红色滤光器的第一透镜结构、具有绿色滤光器的第二透镜结构及具有蓝色滤光器的第三透镜结构，所述N个透镜结构中的每一者包含玻璃晶片及形成于所述玻璃晶片上的透镜，其中所述红色滤光器、所述绿色滤光器及所述蓝色滤光器中的每一者为以下形式中的一者:涂覆于所述透镜下方的所述玻璃晶片上及涂覆于所述玻璃晶片上的所述透镜上方。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述N个透镜结构进一步包含第四透镜结构，所述第四透镜结构具有包含多层电介质涂层的UV-1R截止滤光器，其中所述UV-1R截止滤光器为以下形式中的一者:涂覆于所述透镜下方的所述玻璃晶片上及涂覆于所述玻璃晶片上的所述透镜上方。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一透镜结构进一步包含IR截止滤光器，所述IR截止滤光器包含多层电介质涂层，其中所述IR截止滤光器为以下形式中的一者:涂覆于所述透镜下方的所述玻璃晶片上及涂覆于所述玻璃晶片上的所述透镜上方。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述红色滤光器、所述绿色滤光器及所述蓝色滤光器包括光致抗蚀剂涂层。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述红色滤光器、所述绿色滤光器及所述蓝色滤光器包括多层电介质涂层。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述N个透镜结构包含:第一透镜结构，其具有第一焦距且定位于远离所述N个图像传感器区域中的所述相应一者的所述第一焦距处；第二透镜结构，其具有第二焦距且定位于远离所述N个图像传感器区域中的所述相应一者的所述第二焦距处，及第三透镜结构，其具有第三焦距且定位于远离所述N个图像传感器区域中的所述相应一者的所述第三焦距处，其中所述第一焦距、所述第二焦距及所述第三焦距为不同的，其中所述第一焦距与具有红色的光对应，其中所述第二焦距与具有绿色的光对应，且其中所述第三焦距与具有蓝色的光对应。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述N个透镜结构进一步包含第四透镜结构，所述第四透镜结构具有第四焦距且定位于远离所述N个图像传感器区域中的所述相应一者的所述第四焦距处，其中所述第四焦距大致等于所述第一焦距、所述第二焦距及所述第三焦距中的一者。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所述N个透镜结构包含:第一透镜结构，其具有第一曲率半径且定位于远离所述N个图像传感器区域中的所述相应一者的焦距处；第二透镜结构，其具有第二曲率半径且定位于远离所述N个图像传感器区域中的所述相应一者的所述焦距处；及第三透镜结构，其具有第三曲率半径且定位于远离所述N个图像传感器区域中的所述相应一者的所述焦距处，其中所述第一曲率半径、所述第二曲率半径及所述第三曲率半径为不同的，其中所述第一曲率半径与具有红色的光对应，其中所述第二曲率半径与具有绿色的光对应，且其中所述第三曲率半径与具有蓝色的光对应。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述N个透镜结构进一步包含第四透镜结构，所述第四透镜结构具有第四曲率半径且定位于远离所述N个图像传感器区域中的所述相应一者的所述焦距处，其中所述第四曲率半径大致等于所述第一曲率半径、所述第二曲率半径及所述第三曲率半径中的一者。
10.一种成像系统，其包括: 像素阵列，其包含其中布置有N个图像传感器区域的图像传感器，其中所述N个图像传感器区域中的每一者在其中布置有多个像素； N个透镜结构，其包含于接近于所述图像传感器安置的透镜阵列中，所述N个透镜结构中的每一者经布置以将单个图像聚焦到所述N个图像传感器区域中的相应一者上，所述N个透镜结构包含具有红色滤光器的第一透镜结构、具有绿色滤光器的第二透镜结构及具有蓝色滤光器的第三透镜结构，所述N个透镜结构中的每一者包含玻璃晶片及形成于所述玻璃晶片上的透镜，其中所述红色滤光器、所述绿色滤光器及所述蓝色滤光器中的每一者为以下形式中的一者:涂覆于所述透镜下方的所述玻璃晶片上及涂覆于所述玻璃晶片上的所述透镜上方； 控制电路，其耦合到所述像素阵列以控制所述像素阵列的操作；及 读出电路，其耦合到所述像素阵列以从所述多个像素读出图像数据。
11.根据权利要求10所述的成像系统，其进一步包括功能逻辑，所述功能逻辑耦合到所述读出电路以存储从所述N个图像传感器区域中的每一者读出的单个图像数据。
12.根据权利要求10所述的成像系统，其中所述N个透镜结构进一步包含第四透镜结构，所述第四透镜结构具有包含多层电介质涂层的UV-1R截止滤光器，其中所述UV-1R截止滤光器为以下形式中的一者:涂覆于所述透镜下方的所述玻璃晶片上及涂覆于所述玻璃晶片上的所述透镜上方。
13.根据权利要求10所述的成像系统，其中所述第一透镜结构进一步包含IR截止滤光器，所述IR截止滤光器包含多层电介质涂层，其中所述IR截止滤光器为以下形式中的一者:涂覆于所述透镜下方的所述玻璃晶片上及涂覆于所述玻璃晶片上的所述透镜上方。
14.根据权利要求10所述的成像系统，其中所述红色滤光器、所述绿色滤光器及所述蓝色滤光器包括光致抗蚀剂涂层。
15.根据权利要求10所述的成像系统，其中所述红色滤光器、所述绿色滤光器及所述蓝色滤光器包括多层电介质涂层。
16.根据权利要求10所述的成像系统，其中所述N个透镜结构包含:第一透镜结构，其具有第一焦距且定位于远离所述N个图像传感器区域中的所述相应一者的所述第一焦距处；第二透镜结构，其具有第二焦距且定位于远离所述N个图像传感器区域中的所述相应一者的所述第二焦距处；及第三透镜结构，其具有第三焦距且定位于远离所述N个图像传感器区域中的所述相应一者的所述第三焦距处，其中所述第一焦距、所述第二焦距及所述第三焦距为不同的，其中所述第一焦距与具有红色的光对应，其中所述第二焦距与具有绿色的光对应，且其中所述第三焦距与具有蓝色的光对应。
17.根据权利要求16所述的成像系统，其中所述N个透镜结构进一步包含第四透镜结构，所述第四透镜结构具有第四焦距且定位于远离所述N个图像传感器区域中的所述相应一者的所述第四焦距处，其中所述第四焦距大致等于所述第一焦距、所述第二焦距及所述第三焦距中的一者。
18.根据权利要求10所述的成像系统，其中所述N个透镜结构包含:第一透镜结构，其具有第一曲率半径且定位于远离所述N个图像传感器区域中的所述相应一者的焦距处；第二透镜结构，其具有第二曲率半径且定位于远离所述N个图像传感器区域中的所述相应一者的所述焦距处；及第三透镜结构，其具有第三曲率半径且定位于远离所述N个图像传感器区域中的所述相应一者的所述焦距处，其中所述第一、第二及第三曲率半径为不同的，其中所述第一曲率半径与具有红色的光对应，其中所述第二曲率半径与具有绿色的光对应，且其中所述第三曲率半径与具有蓝色的光对应。
19.根据权利要求10所述的成像系统，其中所述N个透镜结构进一步包含第四透镜结构，所述第四透镜结构具有第四曲率半径且定位于远离所述N个图像传感器区域中的所述相应一者的所述焦 距处，其中所述第四曲率半径大致等于所述第一曲率半径、所述第二曲率半径及所述第三曲率半径中的一者。
【文档编号】H01L27/146GK103579268SQ201310313751
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月24日 优先权日:2012年8月9日
【发明者】王嘉靖, 邓兆展, 徐运强 申请人:全视科技有限公司