图像传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型一般地涉及成像系统，并且更特别地涉及具有相位检测能力的成像系统。
【背景技术】
[0002]诸如移动电话、相机和计算机之类的现代电子设备通常使用数字图像传感器。成像传感器(有时称为成像器)可以由图像感测像素的二维阵列形成。每个像素都接收入射光子(光)并将光子转换成电信号。图像传感器有时被设计用于使用联合图像专家组(JPEG)格式来给电子设备提供图像。
[0003]某些应用，例如，自动对焦和三维(3D)成像，可能需要电子设备提供立体和/或深度感测能力。例如，为了对用于图像采集的感兴趣对象进行对焦，电子设备可能需要识别在电子设备与感兴趣对象之间的距离。为了识别距离，常规的电子设备使用复杂的布局。某些布局需要使用用于从不同角度采集图像的多个图像传感器和相机镜头。其他布局需要添加用于将入射光聚焦于二维像素阵列的子区域上的透镜阵列。由于诸如另外的图像传感器或复杂的透镜阵列之类的构件的添加，这些布局导致了降低的空间分辨率、增加的成本以及增加的复杂性。
[0004]某些电子设备包含在单个图像传感器内的图像像素和相位检测像素两者。以这种类型的布局，相机能够在不需要单独的相位检测传感器的情况下使用片上相位检测像素来聚焦图像。在一种典型的布局中，相位检测像素全都具有相同的颜色并且在像素阵列中连起来排列成行。当相位检测像素按这种方式来排列时，光学串扰会成问题。例如，从相位检测像素到相邻的正常图像像素内的光学串扰可能与本应从本应占用相位检测像素位置的标准图像像素出现的串扰不匹配。这能够是由于相位检测具有不同的微透镜形状或者相位检测像素为与在该位置的标准图像像素的正常颜色不同的颜色。这种布局还会防止图像传感器获得将由标准图像像素生成的数据。对丢失的图像像素数据的补偿能够是困难的，并且能够在所处理的图像中导致视觉伪影。
【实用新型内容】
[0005]因此，最好是能够提供用于图像传感器的改进的相位检测像素布局。
[0006]根据本实用新型一个方面的实施例，提供一种图像传感器，具有像素阵列，其特征在于所述像素阵列包含:
[0007]用于收集图像数据的多个图像像素；
[0008]用于收集相位信息的多个相位检测像素，其中所述相位检测像素布置成相位检测像素对，所述相位检测像素对包含具有不同角响应的第一相位检测像素及第二相位检测像素，并且其中所述相位检测像素对布置成间断线；以及
[0009]滤色器阵列，其中每个相位检测像素都包含各自的滤色器元件，并且其中所述相位检测像素的所述滤色器元件全都是颜色相同的。
[0010]根据上述图像传感器的一个实施例，其特征在于所述间断线包含插入于每个相位检测像素对之间的至少一个图像像素。
[0011]根据上述图像传感器的一个实施例，其特征在于所述间断线包含插入于每个相位检测像素对之间的仅一个图像像素。
[0012]根据上述图像传感器的一个实施例，其特征在于所述滤色器阵列包含形成于所述多个图像像素之上的多个滤色器元件，并且其中所述多个滤色器元件按照颜色图形来布置。
[0013]根据上述图像传感器的一个实施例，其特征在于在所述间断线内的所述图像像素每个都包含与所述颜色图形匹配的各自的滤色器元件。
[0014]根据上述图像传感器的一个实施例，其特征在于所述颜色图形是拜耳颜色图形。
[0015]根据上述图像传感器的一个实施例，其特征在于在所述间断线内的所述图像像素每个都包含各自的滤色器元件，并且其中在所述间断线内的所述图像像素的所述滤色器元件全都是颜色相同的。
[0016]根据上述图像传感器的一个实施例，其特征在于在所述间断线内的所述图像像素的所述滤色器元件全都是与所述相位检测像素的所述滤色器元件颜色相同的。
[0017]根据上述图像传感器的一个实施例，其特征在于在所述间断线内的所述图像像素的所述滤色器元件全都是与所述相位检测像素的所述滤色器元件颜色不同的。
[0018]根据上述图像传感器的一个实施例，其特征在于每个相位检测像素对由各自的单个微透镜覆盖。
[0019]根据上述图像传感器的一个实施例，其特征在于每个微透镜都具有第一及第二正交尺寸，并且其中所述第一尺寸为所述第二尺寸的大约两倍长。
[0020]根据上述图像传感器的一个实施例，其特征在于所述间断线包括与第二间断线直接相邻的第一间断线。
[0021]根据上述图像传感器的一个实施例，其特征在于所述间断线包括与第二间断线间隔一行图像像素的第一间断线。
[0022]根据本实用新型一个方面的实施例，提供一种图像传感器，具有图像像素阵列，其特征在于所述图像像素阵列包含:
[0023]用于收集相位信息的多个相位检测像素对，其中所述相位检测像素对每个都包含第一光敏区及第二光敏区，其中所述第一光敏区及第二光敏区由单个微透镜覆盖，其中每个微透镜都具有第一及第二正交尺寸，其中所述第一尺寸为所述第二尺寸的大约两倍长，并且其中所述相位检测像素对布置成断划线；以及
[0024]多个图像像素，其中所述断划线包含被插入于每个相位检测像素对之间的单个图像像素。
[0025]根据上述图像传感器的一个实施例，其特征在于所述相位检测像素对每个都包含位于所述第一光敏区及第二光敏区之上的第一滤色器元件及第二滤色器元件。
[0026]根据上述图像传感器的一个实施例，其特征在于在每个相位检测像素对内的所述第一滤色器元件及第二滤色器元件具有相同的传输特性，并且其中在每个相位检测像素对内的所述第一滤色器元件及第二滤色器元件包含选自绿色滤色器元件、清色滤色器元件和宽带滤色器元件中的滤色器元件。
[0027]根据上述图像传感器的一个实施例，其特征在于在所述断划线内的每个图像像素都包含各自的滤色器元件，并且其中在所述断划线内的每个图像像素的所述滤色器元件具有相同的传输特性。
[0028]根据上述图像传感器的一个实施例，其特征在于在所述断划线内的每个图像像素的所述滤色器元件包含选自红色滤色器元件和蓝色滤色器元件中的滤色器元件。
[0029]根据本实用新型一个方面的实施例，提供一种图像传感器，具有像素阵列，其特征在于所述像素阵列包含:
[0030]用于收集图像数据的多个图像像素；
[0031]用于收集相位信息的多个相位检测像素，其中所述相位检测像素布置成包含相位检测像素对，所述相位检测像素对具有不同角响应的第一相位检测像素及第二相位检测像素，其中每个相位检测像素对由单个微透镜覆盖，并且其中所述相位检测像素对布置成线，单个图像像素被插入于每个相位检测像素对之间；以及
[0032]滤色器阵列，其中所述滤色器阵列包含形成于所述多个图像像素之上的多个滤色器元件，其中所述多个滤色器元件按照颜色图形来布置，其中每个相位检测像素都包含各自的滤色器元件，并且其中所述相位检测像素的所述滤色器元件是相同的。
[0033]根据上述图像传感器的一个实施例，其特征在于在所述线内的所述图像像素每个都包含与所述颜色图形匹配的各自滤色器元件。
[0034]根据上述图像传感器的一个实施例，其特征在于在所述线内的所述图像像素的所述滤色器元件包含选自绿色滤色器元件和红色滤色器元件中的滤色器元件。
[0035]22.根据权利要求20所述的图像传感器，其特征在于在所述线内的所述图像像素的所述滤色器元件包含选自绿色滤色器元件和蓝色滤色器元件中的滤色器元件。
【附图说明】
[0036]图1是具有可以包含根据本实用新型的一种实施例的相位检测像素的图像传感器的说明性电子设备的示意图。
[0037]图2A是根据本实用新型的一种实施例的具有角响应不同的且非对称的光敏区的说明性相位检测像素的截面图。
[0038]图2B和2C是根据本实用新型的一种实施例的图2A的相位检测像素的截面图。
[0039]图3是根据本实用新型的一种实施例的用于按照变化的入射角照射相位检测像素的入射光的相位检测像素的说明性信号输出的曲线图。
[0040]图4A是根据本实用新型的一种实施例的水平排列的说明性相位检测像素对的顶视图。
[0041]图4B是根据本实用新型的一种实施例的垂直排列的说明性相位检测像素对的顶视图。
[0042]图4C是根据本实用新型的一种实施例的垂直排列的且配置用于沿着水平方向(例如，横跨垂直边缘)来检测相位差的说明性相位检测像素对的顶视图。
[0043]图5是具有连续排列成行的具有相同颜色的相位检测像素的常规像素阵列的顶视图。
[0044]图6是根据本实用新型的一种实施例的具有排列成断划线(arrangedin a dashline)的有两个图像像素位于它们之间的相位检测像素对的像素阵列的顶视图。
[0045]图7是根据本实用新型的一种实施例的具有断划线(dashline)的有单个图像像素位于它们之间的相位检测像素对的像素阵列顶视图。
[0046]图8是根据本实用新型的一种实施例的具有断划线的有单个图像像素位于它们对之间的相位检测像素对的像素阵列的顶视图。
[0047]图9是根据本实用新型的一种实施例的具有连续排列成行的其在两种颜色之间交替变化的相位检测像素对的像素阵列的顶视图。
[0048]图10是根据本实用新型的一种实施例的具有排列成两个相邻行的有两个图像像素位于它们之间的相位检测像素对像素阵列的顶视图。
[0049]图11是根据本实用新型的一种实施例的具有位于相位检测像素对的两个行之间的图像像素行的像