CN106847840B - 图像传感器和包括该图像传感器的图像拾取装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种图像传感器以及包括该图像传感器的图像拾取装置，该图像传感器包括：配置为分离入射光的第一颜色分离元件，入射光被分离成第一颜色光和第三颜色光的混合物，并且被分离成第二颜色光；以及传感器阵列单元，包括配置为感测被分离的入射光的多个像素，传感器阵列包括在第一方向和第二方向上交替地布置的第一像素区域和第二像素区域，第二方向交叉第一方向，其中配置为感测第一颜色光的第一光感测层和配置为感测第三颜色光的第三光感测层的叠层设置在第一像素区域中，以及配置为感测第二颜色光的第二光感测层设置在第二像素区域中。

Description

图像传感器和包括该图像传感器的图像拾取装置
技术领域
按照示例性实施方式的装置涉及提供改善的光利用率和/或改善的色纯度的图像传感器以及包括该图像传感器的图像拾取装置。
背景技术
近来，为了提高图像传感器中的像素数目，因此期望像素小型化。当进行像素小型化时，光强稳定和去噪是重要问题。
在滤色器层中发生光信号的大量损失。在图像传感器中使用的滤色器是吸收型滤色器。因此，因为滤色器吸收除期望颜色以外的颜色的光，所以滤色器会具有低的光使用效率。例如，当红色、绿色和蓝色(RGB)滤色器用于图像传感器中时，仅大约三分之一的入射光透射通过RGB滤色器，而入射光的剩余部分，也就是，大约三分之二的入射光被吸收在RGB滤色器中。因此，RGB滤色器的光使用效率可以仅是大约33％。
因此，为了提高光效率，尝试在不使用滤色器的情况下感测每个像素中的色光的强度的方案。
发明内容
一个或更多的示例性实施方式提供具有改善的光利用率的图像传感器。
额外的方面将在以下的描述中被部分地阐述，并且部分地将从该描述明显，或可以通过示例性实施方式的实践而习知。
根据示例性实施方式的一方面，提供一种图像传感器，该图像传感器包括：配置为分离入射光的第一颜色分离元件，入射光被分离成第一颜色光和第三颜色光的混合物，而且被分离成第二颜色光；以及包括配置为感测被分离的入射光的多个像素的传感器阵列单元，传感器阵列包括在第一方向和第二方向上交替地布置的第一像素区域和第二像素区域，第二方向交叉第一方向，其中配置为感测第一颜色光的第一光感测层和配置为感测第三颜色光的第三光感测层的叠层被设置在第一像素区域中，以及配置为感测第二颜色光的第二光感测层被设置在第二像素区域中。
在第一光感测层和第三光感测层的层叠中，在第一光感测层和第三光感测层当中的配置为感测具有更短波长的光的层可以设置在更靠近第一颜色分离元件的位置。
第一颜色分离元件可以设置在面对第二像素区域的位置，配置为允许第二颜色光穿过第一颜色分离元件并在朝向第二像素区域的第三方向上行进，并且配置为允许第一颜色光和第三颜色光的混合物穿过第一颜色分离元件并在相对于第三方向倾斜的第四方向上行进。
当在平面图观察时，第一颜色分离元件可具有矩形形状。
当在平面图观察时，第一颜色分离元件的纵长侧可以沿第一方向延伸。
第一颜色分离元件可以包括多个第一颜色分离元件，当在平面图观察时第一颜色分离元件的纵长侧可以垂直于相邻的第一颜色分离元件的纵长侧。
当在平面图观察时，第一颜色分离元件可以平行于第二像素区域的对角线方向延伸。
当在平面图观察时，第一颜色分离元件可具有十字形状。
形成十字形状的第一线和第二线可以在分别平行于第一方向和第二方向的方向上延伸。
形成十字形状的第一线和第二线可以在分别平行于第二像素区域的第一对角线方向和第二对角线方向的方向上延伸。
第一颜色分离元件可以设置在面对第一像素区域的位置，配置为允许第一颜色光和第三颜色光的混合物穿过第一颜色分离元件并在朝向第一像素区域的第五方向上行进，并且配置为允许第二颜色光穿过第一颜色分离元件并在相对于第五方向倾斜的第六方向上行进。
图像传感器还可以包括第二颜色分离元件，该第二颜色分离元件设置为面对第一像素区域，配置为允许第一颜色光和第三颜色光的混合物穿过第二颜色分离元件并在朝向第一像素区域的第七方向上行进，并且配置为允许第二颜色光穿过第二颜色分离元件并在相对于第七方向倾斜的第八方向上行进。
当在平面图中观察时，第一和第二颜色分离元件可具有矩形形状。
当在平面图中观察时，第一和第二颜色分离元件的纵长侧可以平行于第一方向和第二方向的至少一个。
当在平面图中观察时，第一颜色分离元件的纵长侧可以平行于第一方向，以及当在平面图中观察时，第二颜色分离元件的纵长侧可以平行于第二方向。
第一和第二颜色分离元件的纵长侧可以分别平行于第二像素区域的对角线方向和第一像素区域的对角线方向。
当在平面图中观察时，第一和第二颜色分离元件可具有十字形状。
形成十字形状的第一线和第二线可以在分别平行于第一方向和第二方向的方向上延伸。
形成十字形状的第一线和第二线可以在分别平行于第一像素区域的第一对角线方向和第二对角线方向的方向上延伸。
根据示例性实施方式的另一方面，提供一种图像传感器，该图像传感器包括：配置为分离入射光的第一颜色分离元件，入射光被分离为第一颜色光和第三颜色光的混合物，并且被分离成第二颜色光；以及包括配置为感测被分离的入射光的多个像素的传感器阵列单元，传感器阵列包括在第一方向和第二方向上交替地布置的第一像素区域、第二像素区域和第三像素区域，第二方向交叉第一方向，其中配置为感测第一颜色光的第一光感测层设置在第一像素区域中，配置为感测第二颜色光的第二光感测层设置在第二区域中，而且配置为感测第三颜色光的第三光感测层以及配置为吸收第一颜色光的光吸收层的叠层设置在第三像素区域中，以及其中第一光感测层和第三光感测层设置为与第一颜色分离元件相距不同的距离。
在第一像素区域和第三像素区域中，在第一光感测层和第三光感测层当中的配置为感测具有更短波长的光的层可以设置在更靠近第一颜色分离元件的位置处。
第一颜色分离元件可以设置在面对第二像素区域的位置处，配置为允许第二颜色光穿过第一颜色分离元件并在朝向第二像素区域的第三方向上行进，并且配置为允许第一颜色光和第三颜色光的混合物穿过第一颜色分离元件并在相对于第三方向倾斜的第四方向上行进。
当在平面图中观察时，第一颜色分离元件可具有矩形形状。
当在平面图中观察时，第一颜色分离元件可具有十字形状。
第一颜色分离元件可以设置在面对第一像素区域的位置，配置为允许第一颜色光和第三颜色光的混合物穿过第一颜色分离元件并在朝向第一像素区域的第五方向上行进，并且配置为允许第二颜色光穿过第一颜色分离元件并在相对于第五方向倾斜的第六方向上行进。
图像传感器还可以包括第二颜色分离元件，该第二颜色分离元件设置为面对第一像素区域，配置为允许第一颜色光和第三颜色光的混合物穿过第二颜色分离元件并在朝向第一像素区域的第七方向上行进，并且配置为允许第二颜色光穿过第二颜色分离元件并在相对于第七方向倾斜的第八方向上行进。
当在平面图中观察时，第一和第二颜色分离元件可具有矩形形状。
当在平面图中观察时，第一和第二颜色分离元件的纵长侧可以平行于第一方向和第二方向的至少一个。
当在平面图中观察时，第一颜色分离元件的纵长侧可以平行于第一方向，以及当在平面图中观察时，第二颜色分离元件的纵长侧可以平行于第二方向。
当在平面图中观察时，第一和第二颜色分离元件可具有十字形状。
根据示例性实施方式的另一方面，提供一种图像拾取装置，该图像拾取装置包括：配置为基于从物体反射的光产生光学图像的镜头单元；以及以上描述的图像传感器，其中图像传感器被配置为将光学图像转换成电信号。
附图说明
通过参考附图描述某些示例实施方式，以上和/或其它方面将更明显，在图中：
图1是示出根据一示例性实施方式的图像传感器的示意性构造的截面图；
图2是示出在图1的图像传感器中的颜色分离元件和像素区域之间的相对设置关系的平面图；
图3示出被图1的图像传感器中的第二像素区域吸收的光的光谱；
图4示出被图1的图像传感器中的第一像素区域吸收的光的光谱；
图5是示出根据比较示例的图像传感器的示意性构造的截面图；
图6示出分别被图5的图像传感器的光感测层吸收的光的光谱；
图7是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器的示意性构造的平面图；
图8是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器的示意性构造的平面图；
图9是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器的示意性构造的平面图；
图10是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器的示意性构造的平面图；
图11是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器的示意性构造的截面图；
图12是示出在图11的图像传感器中的颜色分离元件和像素区域之间的相对设置关系的平面图；
图13是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器的示意性构造的截面图；
图14是示出在图13的图像传感器中的颜色分离元件和像素区域之间的相对设置关系的平面图；
图15是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器的示意性构造的平面图；
图16是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器的示意性构造的平面图；
图17是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器的示意性构造的平面图；
图18是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器的示意性构造的平面图；
图19是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器的示意性构造的截面图；
图20是示出在图19的图像传感器中的颜色分离元件和像素区域之间的相对设置关系的平面图；
图21是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器的示意性构造的截面图；
图22是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器的示意性构造的截面图；和
图23是示出根据一示例性实施方式的图像拾取装置的示意性构造的框图。
具体实施方式
现在将详细参考示例性实施方式，其实例在附图中示出，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。在这点上，示例性实施方式可具有不同的形式并且不应被理解为限于此处阐述的描述。因此，示例性实施方式仅在以下通过参考附图被描述以说明多个方面。在此使用时，术语“和/或”包括一个或更多个相关列举项目的任意和所有组合。表述诸如“……的至少之一”，当在一列元件之后时，修饰整列元素而不修饰该列中的个别元素。
本发明构思可以包括不同的实施方式和变形，示例性实施方式在附图中示出并且将在此处详细描述。本发明构思和实现方法的效果和特征将通过以下结合附图对示例性实施方式的详细描述而变得明显。然而，本发明构思不限于如下所述的示例性实施方式，而且可以以多种形式实施。
将理解，尽管术语“第一”、“第二”等可以在此处使用来描述不同的组件，这些组件不应被这些术语限制。这些术语仅用于区分一个组件与另一组件。
在此使用时，单数形式也旨在包括复数形式，除非上下文以别的方式清楚地表示。
将理解，此处使用的术语“包含”、“包括”和/或“具有”表明所述特征或组件的存在，但是不排除一个或更多个其它特征或组件的存在或添加。
将理解，当层、区域或组件被称为“形成在”另一层、区域或组件“上”时，它可以直接或间接地形成在所述另一层、区域或组件上。也就是，例如，可以存在居间的层、区域或组件。
为描述的方便，在附图中的组件的尺寸可以夸大。换言之，因为图中的组件的尺寸和厚度为了描述的方便被任意地示出，所以示例性实施方式不限于此。
图1是示出根据一示例性实施方式的图像传感器1的示意性构造的截面图。图2是示出在图1的图像传感器1中的颜色分离元件和像素区域之间的相对设置关系的平面图。
图像传感器1包括传感器阵列单元110和第一颜色分离元件150。传感器阵列单元110包括像素区域的阵列，其包括配置为感测光的光感测层。第一颜色分离元件150配置为根据其颜色分离入射光L，并提供其结果给传感器阵列单元110。
传感器阵列单元110包括重复地布置为二维方式(或成排和列)的第一像素区域PX1和第二像素区域PX2。如图2中所示，第一像素区域PX1和第二像素区域PX2可以沿第一轴A1重复地布置以及沿第二轴A2重复地布置。第一像素区域PX1包括第一光感测层112和第三光感测层116的叠层，第二像素区域PX2包括第二光感测层114。第一至第三光感测层112、114和116是被配置为感测光并产生基于感测结果的电信号以及配置为分别感测第一原色光C1、第二原色光C2和第三原色光C3的元件。
例如，第一原色光C1、第二原色光C2和第三原色光C3可以分别是蓝光、绿光和红光。以下描述将基于第一原色光C1、第二原色光C2和第三原色光C3分别是蓝光、绿光和红光的假设来进行。然而，示例性实施方式不限于此。
第一至第三光感测层112、114和116可以包括包含半导体材料的光电二极管。例如，硅基光电二极管可以用于第一至第三光感测层112、114和116中，并且掺杂浓度可以基于期望的带隙能量被适当地确定。
在第一像素区域PX1中，在第一和第三光感测层112和116当中具有更高带隙能量的层被设置在第一像素区域PX1的上部分，也就是，在更靠近第一颜色分离元件150的位置。例如，第一光感测层112可以被设为具有基于相应于蓝光的能量或更大的能量产生电信号的带隙能量，第三光感测层116可以被设为具有基于相应于红光的能量或更大的能量产生电信号的带隙能量。在这种情形下，当不同波段的光入射到第一像素区域PX1以穿过第一光感测层112并且顺序地穿过第三光感测层116时，蓝光可以被第一光感测层112感测以及红光可以被第三光感测层116感测。
第一颜色分离元件150设置为面对传感器阵列单元110的光入射面，并且配置为根据入射光的波长分离入射光，使得不同波长的光可以入射在不同的像素区域上。
颜色分离元件150可以被掩埋在形成于传感器阵列单元110上的透明电介质层130中。通过利用根据光的波长变化的光的衍射或折射性质，第一颜色分离元件150可以通过根据入射光的波长改变入射光的行进路径来分离入射光的颜色。第一颜色分离元件150可具有一结构，该结构具有类似于入射光的波长的宽度并包括具有比外围材料大的折射率的材料。在这个结构中，在材料之间的光学边界没有被清楚地定义，并且第一区域，其中折射率根据外围材料和第一颜色分离元件150之间的折射率差以及第一颜色分离元件150的尺寸改变，位于第一颜色分离元件150周围。
例如，在第一区域中折射率的分布具有类似于渐变折射率透镜的效果，而且入射光的路径基于折射率的分布改变。因为在其中形成所述折射率分布的第一区域根据入射光的波长变化，当入射光包括不同波长的光时，包括在入射光中并且已经穿过第一颜色分离元件150的每种光的路径可以根据其波长变化。因此，期望的颜色分离功能可以通过控制透明电介质层130的折射率以及第一颜色分离元件150的折射率和尺寸来实现。
第一颜色分离元件150可以包括具有比邻近第一颜色分离元件150的透明电介质层130的折射率高的折射率的材料。例如，透明电介质层130可以包括SiO2或硅氧烷基旋涂玻璃(SOG)，并且第一颜色分离元件150可以包括高折射率材料，诸如TiO2、SiN3、ZnS、ZnSe或Si3N4。第一颜色分离元件150的尺寸和形状可以根据已穿过第一颜色分离元件150的光的期望光谱分布被不同地确定。
微透镜阵列190可以进一步设置在透明电介质层130上以在第一颜色分离元件150上聚焦入射光L。
在一示例性实施方式中，第一颜色分离元件150将入射光L分离成基于第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3以及第二原色光C2。第一颜色分离元件150设置为面对第二像素区域PX2，以允许第二原色光C2穿过第一颜色分离元件150并且在朝向第二像素区域PX2的第一方向上行进以及允许第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3穿过第一颜色分离元件150并在相对于第一方向倾斜的第二方向上行进。
例如，第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3可以穿过第一颜色分离元件150，并在相对于在其间的第二原色光C2的发散方向的两个方向上行进。第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3可以在关于第二原色光C2的发散方向基本上对称的两个方向上发散，并且可以例如在朝向设置于第二像素区域PX2两侧的两个第一像素区域PX1的方向上发散。
如图1和2所示，面对传感器阵列单元110的第一颜色分离元件150的截面图可具有矩形形状，第一颜色分离元件150可以被设置为使得第一颜色分离元件150的纵长侧平行于第二轴A2延伸。然而，示例性实施方式不限于此。
例如，当第一原色光C1、第二原色光C2和第三原色光C3分别是蓝光、绿光和红光时，第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3(例如，品红色光)入射到第一像素区域PX1上。此外，绿光入射到第二像素区域PX2上。在图2中，箭头表示通过第一颜色分离元件150发散的品红色光的发散方向。品红色光入射到沿第一轴A1邻近第二像素区域PX2的第一像素区域PX1上。绿光入射到位于第一颜色分离元件150下面(或正下面)的第二像素区域PX2上。
当入射到第一像素区域PX1上的品红色光穿过第一光感测层112时，品红色光中的蓝光组分首先被吸收。具有与被吸收的蓝光的强度对应的强度的电信号通过第一光感测层112产生。红光被第三光感测层116吸收，具有与被吸收的红光的强度对应的强度的电信号通过第三光感测层116产生。
图3示出被图1的图像传感器1中的第二像素区域PX2吸收的光的光谱。图4示出被图1的图像传感器1中的第一像素区域PX1吸收的光的光谱。
如上所述，在穿过第一颜色分离元件150之后，绿光在朝向第二像素区域PX2的方向上发散，红光和蓝光的混合光在朝向第一像素区域PX1的方向上发散。
参考图3，可以看出，由于第一颜色分离元件150的颜色分离效果，被第二像素区域PX2吸收的光的光谱主要对应于绿色波段，并且另外包括包含红色和蓝色波段的光中的一些。
参考图4，由于颜色分离效果，被第一像素区域PX1吸收的光的光谱主要对应于红色和蓝色波段，并且包括包含绿色波段的光中的一些。因为第一像素区域PX1包括配置为顺序地感测蓝光和红光的层叠结构，所以“蓝色”波段被第一光感测层112感测而“红色”波段被第三光感测层116感测。如图4所示，因为在“蓝色”和“红色”波段之间的交叠基本上是小的，其反映在被第一像素区域PX1感测的红色色纯度和蓝色色纯度上，所以可以实现所感测的光的改善的色纯度。
如上所述，因为图像传感器1使用颜色分离元件150来根据颜色发散光，而不用滤色器来提取入射光的颜色成分，所以图像传感器1具有高的光效率。此外，如图4所示，当包括蓝色波段和红色波段的混合光入射到第一像素区域PX1上时，因为层叠的光感测结构用于顺序地感测在其间具有大的波长差的蓝光和红光，所以被第一像素区域PX1感测的光的色纯度得以改善。
图5是示出根据比较示例的图像传感器的示意性构造的截面图。图6示出被图5的图像传感器的光感测层分别吸收的光的光谱。
根据比较示例的图像传感器具有光感测层41、42和43的叠层以分别感测蓝色、绿色和红色。在不使用滤色器的情形下，根据比较示例的图像传感器可以分离和感测在光感测层41、42和43中的颜色。光感测层41、42和43分别具有被设为吸收对应于蓝光、绿光和红光的能量的能带隙，并产生电信号，其中在分别被光感测层41、42和43吸收的光的波段之间可能有交叠。
参考图6，曲线B表示被光感测层41吸收的光的光谱，曲线G表示被光感测层42吸收的光的光谱，曲线R表示被光感测层43吸收的光的光谱。如图6所示，在分别被光感测层41、42和43吸收的光的波段之间有相当大的交叠，其引起色纯度的退化。
与比较示例不同，根据示例性实施方式的图像传感器1可具有提高的光效率和改善的色纯度，因为图像传感器1使用仅在一些像素区域中的光感测层的层叠结构，该层叠结构利用红光感测层和蓝光感测层的叠层来减小被吸收的光的波段之间的交叠。
根据不同的示例性实施方式的图像传感器的结构将在下文中描述。
图7是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器2的示意性构造的平面图。
图7的示例性实施方式的图像传感器2关于彼此邻近设置的第一颜色分离元件151和152的设置形式不同于图1中的图像传感器1。面对传感器阵列单元110的第一颜色分离元件151和152的截面图具有矩形形状，并且第一颜色分离元件151和152的各自的纵长侧彼此垂直。例如，第一颜色分离元件151的纵长侧平行于第二轴A2，第一颜色分离元件152的纵长侧平行于第一轴A1。
在图7中，箭头表示第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3的发散方向。例如，第一颜色分离元件151和152允许第二原色光C2穿过并朝向位于第一颜色分离元件151和152下面的第二像素区域PX2前进，并且允许第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3穿过并朝向邻近该第二像素区域PX2的第一像素区域PX1前进。例如，第一颜色分离元件151允许第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3穿过并朝向在水平方向上(也就是，在沿第一轴A1的方向上)邻近该第二像素区域PX2的第一像素区域PX1前进。此外，第一颜色分离元件152允许第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3穿过并朝向在竖直方向上(也就是，在第二轴A2的方向上)邻近第二像素区域PX2的第一像素区域PX1前进。根据第一颜色分离元件151和152的以上设置，第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3入射到第一像素区域PX1上，第二原色光C2入射到第二像素区域PX2上。
图8是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器3的示意性构造的平面图。
图8的示例性实施方式的图像传感器3关于第一颜色分离元件153的横截面形状不同于以上示例性实施方式中的图像传感器。在图8中，第一颜色分离元件153设置为面对第二像素区域PX2，而且其沿平行于传感器阵列单元110的线切割的截面图具有十字形状。换言之，第一颜色分离元件153的截面图形成在由第一轴A1和第二轴A2界定的面上，像素区域排列于该面上。
第一颜色分离元件153允许第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3穿过并朝向在第一轴A1和第二轴A2的方向上邻近对应的第二像素区域PX2的四个第一像素区域PX1前进。
图9是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器4的示意性构造的平面图。
在图9的示例性实施方式中，当在平面图中观察时，第一颜色分离元件154设置为面对第二像素区域PX2并具有矩形形状。第一颜色分离元件154的矩形形状的纵长侧平行于第二像素区域PX2的对角线。多个第一颜色分离元件154可以在平行于第二像素区域PX2的对角线方向的方向上彼此连接(或第一颜色分离元件154在平行于第二像素区域PX2的对角线方向的方向上延伸)。
第一颜色分离元件154允许第二原色光C2穿过并朝向相应的第二像素区域PX2前进，而且允许第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3穿过并朝向在水平方向和竖直方向(或沿第一轴A1的方向和沿第二轴A2的方向)上邻近该第二像素区域PX2的四个第一像素区域PX1前进。
图10是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器5的示意性构造的平面图。
在图10的示例性实施方式中，当在平面图中观察时，第一颜色分离元件155设置为面对第二像素区域PX2，而且具有“X”形状。形成‘X’形状的线在平行于第二像素区域PX2的两条对角线上延伸。此外，如图10所示，多个第一颜色分离元件155可以在平行于第二像素区域PX2的所述两条对角线的方向上彼此连接(或第一颜色分离元件155在平行于第二像素区域PX2的所述两条对角线的方向上延伸)。
第一颜色分离元件155允许第二原色光C2穿过并朝向相应的第二像素区域PX2前进，而且允许第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3穿过并朝向在水平方向和竖直方向上邻近该第二像素区域PX2的四个第一像素区域PX1前进。
图11是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器6的示意性构造的截面图。图12是示出图11的图像传感器6中的颜色分离元件和像素区域之间的相对设置关系的平面图。
图像传感器6包括传感器阵列单元110和第二颜色分离元件160，该传感器阵列单元110包括像素区域的阵列，该像素区域包括配置为感测光的光感测层，第二颜色分离元件160配置为颜色分离入射光L并提供其结果给传感器阵列单元110。
图11的示例性实施方式的第二颜色分离元件160关于第二颜色分离元件160的设置位置和颜色分离操作不同于以上示例性实施方式的那些。
第二颜色分离元件160设置为面对第一像素区域PX1。第二颜色分离元件160在朝向第一像素区域PX1的方向上发散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3，而且在关于混合光C1+C3的发散方向(例如，朝向第一像素区域PX1的方向)基本上对称的两个方向上发散第二原色光C2。也就是，第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3朝向在第一像素区域PX1两侧的两个第二像素区域PX2发散。
在图12的平面图中，虚线箭头表示第二原色光C2的发散方向。根据第二颜色分离元件160的以上颜色分离功能，第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3入射到第一像素区域PX1上，第二原色光C2入射到第二像素区域PX2上。
具有如上描述的颜色分离功能的第二颜色分离元件160的设置可以改变为，例如但是不限于，图7至10所示的任何设置。
图13是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器7的示意性构造的截面图。图14是示出图13的图像传感器7中的颜色分离元件和像素区域之间的相对设置关系的平面图。
图像传感器7包括传感器阵列单元110以及第一和第二颜色分离元件150和160，该传感器阵列单元110包括像素区域的阵列，该像素区域包括配置为感测光的光感测层，第一和第二颜色分离元件150和160配置为颜色分离入射光L并提供其结果给传感器阵列单元110。
图13的示例性实施方式的图像传感器7包括具有不同颜色分离功能的第一颜色分离元件150和第二颜色分离元件160。
第一颜色分离元件150设置为面对第二像素区域PX2，以发散第二原色光C2到相应的第二像素区域PX2以及发散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3到邻近该第二像素区域PX2的第一像素区域PX1。
第二颜色分离元件160设置为面对第一像素区域PX1，以发散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3到相应的第一像素区域PX1以及发散第二原色光C2到邻近该第一像素区域PX1的第二像素区域PX2。
如上所述，第一和第二颜色分离元件150和160可通过利用第一和第二颜色分离元件150和160的折射率和形状来调整穿过其的光的分布形式，并可具有不同的材料和/或不同的形状。例如，第一和第二颜色分离元件150和160可具有相同的材料和不同形状，或可具有相同的形状和不同的材料。第一和第二颜色分离元件150和160可具有不同的形状和相同的材料，其改善在制造图像传感器7的工艺中的便利性。如图13所示，第二颜色分离元件160可具有比第一颜色分离元件150大的竖直长度以及比第一颜色分离元件150大的水平宽度；然而，这仅是示例，示例性实施方式不限于此。
第一和第二颜色分离元件150和160可以被掩埋在透明电介质层130中，微透镜阵列192可以进一步设置在透明电介质层130上以聚焦入射光L到第一颜色分离元件150或第二颜色分离元件160上。
第一和第二颜色分离元件150和160的截面可具有矩形形状，而且第一和第二颜色分离元件150和160可以设置为使得其纵长侧平行于第二轴A2。
在图14中，实线箭头表示第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3的发散方向，虚线箭头表示第二原色光C2的发散方向。
如图13和14所示，通过给定的第二颜色分离元件160发散的第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3以及通过邻近该给定的第二颜色分离元件160的第一颜色分离元件150发散的第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3入射到第一像素区域PX1上。通过给定的第一颜色分离元件150发散的第二原色光C2以及通过邻近该给定的第一颜色分离元件150的第二颜色分离元件160发散的第二原色光C2入射到第二像素区域PX2上。
根据示例性实施方式，在使用至少两种颜色分离元件时，在第一像素区域PX1和第二像素区域PX2中的入射光的颜色分离效率可以提高。
图15是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器8的示意性构造的平面图。
图15的示例性实施方式的图像传感器8关于第一和第二颜色分离元件151和161的设置形式不同于图13中的图像传感器7。
第一和第二颜色分离元件151和161具有矩形截面形状，第一颜色分离元件151的纵长侧平行于第二轴A2，第二颜色分离元件161的纵长侧平行于第一轴A1。因而，第一颜色分离元件151朝向相应的第二像素区域PX2(例如，在第一颜色分离元件151下面的第二像素区域PX2)发散第二原色光C2，以及朝向在水平方向上邻近该第二像素区域PX2的两个第一像素区域PX1发散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3。第二颜色分离元件161朝向在竖直方向上邻近第一像素区域PX1的两个第二像素区域PX2发散第二原色光C2。
因此，第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3入射到第一像素区域PX1上，第二原色光C2入射到第二像素区域PX2上。
图16是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器9的示意性构造的平面图。
第一和第二颜色分离元件152和162的截面具有十字形状，形成该十字形状的两条线在平行于第一轴A1和第二轴A2的方向上延伸。
第一颜色分离元件152朝向相应的第二像素区域PX2(或在第一颜色分离元件152下面的第二像素区域PX2)发散第二原色光C2，以及朝向在水平和垂直方向上邻近该第二像素区域PX2的四个第一像素区域PX1发散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3。第二颜色分离元件162朝向相应的第一像素区域PX1(例如，在第二颜色分离元件162下面的第一像素区域PX1)发散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3，并且朝向在水平和垂直方向上邻近该第一像素区域PX1的四个第二像素区域PX2发散第二原色光C2。
因此，第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3入射到第一像素区域PX1上，第二原色光C2入射到第二像素区域PX2上。
图17是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器10的示意性构造的平面图。
第一颜色分离元件153设置为面对第二像素区域PX2，第一颜色分离元件153的截面具有矩形形状，而且矩形形状的纵长侧平行于第二像素区域PX2的对角线。
第二颜色分离元件163设置为面对第一像素区域PX1，第二颜色分离元件163的截面具有矩形形状，该矩形形状的纵长侧平行于第一像素区域PX1的对角线。
如图17所示，多个第一颜色分离元件153可以在平行于第二像素区域PX2的对角线的方向上连接(或第一颜色分离元件153在平行于第二像素区域PX2的对角线的方向上延伸)。此外，多个第二颜色分离元件163可以在平行于第一像素区域PX1的对角线的方向上连接(或第二颜色分离元件163在平行于第一像素区域PX1的对角线的方向上延伸)。
第一颜色分离元件153朝向相应的第二像素区域PX2发散第二原色光C2而且朝向在水平和垂直方向上邻近该第二像素区域PX2的四个第一像素区域PX1发散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3。第二颜色分离元件163朝向相应的第一像素区域PX1发散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3而且朝向在水平和垂直方向上邻近该第一像素区域PX1的四个第二像素区域PX2发散第二原色光C2。
因此，第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3入射到第一像素区域PX1上，第二原色光C2入射到第二像素区域PX2上。
图18是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器11的示意性构造的平面图。
第一和第二颜色分离元件154和164设置为分别面对第二像素区域PX2和第一像素区域PX1，第一和第二颜色分离元件154和164的截面具有十字形状，而且形成该十字形状的两条线平行于像素区域的两条对角线。
第一颜色分离元件154朝向相应的第二像素区域PX2发散第二原色光C2，而且朝向在水平和垂直方向上邻近该第二像素区域PX2的四个第一像素区域PX1发散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3。第二颜色分离元件164朝向相应的第一像素区域PX1发散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3，而且朝向在水平和垂直方向上邻近该第一像素区域PX1的四个第二像素区域PX2发散第二原色光C2。
因此，第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3入射到第一像素区域PX1上，第二原色光C2入射到第二像素区域PX2上。
图19是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器12的示意性构造的截面图。图20是示出图19的图像传感器12中的颜色分离元件和像素区域之间的相对设置关系的平面图。
图像传感器12包括传感器阵列单元120和第一颜色分离元件150，该传感器阵列单元120包括像素区域的阵列，该像素区域包括配置为感测光的光感测层，该第一颜色分离元件150配置为颜色分离入射光L并提供其结果给传感器阵列单元120。
示例性实施方式的图像传感器12关于传感器阵列单元120的详细构造不同于以上示例性实施方式的那些。传感器阵列单元120包括第一至第三像素区域PX1、PX2和PX3。
如上述示例性实施方式所描述的，第一颜色分离元件150设置在传感器阵列单元120的光入射侧以根据其波长分离入射光，使得不同波长的光可以入射到不同的像素区域。第一颜色分离元件150设置为面对第二像素区域PX2，以在朝向设置于第二像素区域PX2两侧的第一和第三像素区域PX1和PX3的两个方向上发散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3以及朝向第二像素区域PX2发散第二原色光C2。
传感器阵列单元120包括以二维方式(或成排和列)重复地布置的第一像素区域PX1、第二像素区域PX2和第三像素区域PX3。参考图20，在第一行，像素区域按第一像素区域PX1、第二像素区域PX2、第三像素区域PX3和第二像素区域PX2的顺序设置。也就是，像素区域设置为在第一行重复PX1-PX2-PX3-PX2的图案。在第二行，像素区域按第二像素区域PX2、第三像素区域PX3、第二像素区域PX2和第一像素区域PX1的顺序设置。也就是，像素区域设置为在第二行重复PX2-PX3-PX2-PX1的图案。
第一像素区域PX1包括配置为感测第一原色光C1的第一光感测层122，第二像素区域PX2包括配置为感测第二原色光C2的第二光感测层124，第三像素区域PX3包括配置为感测第三原色光C3的第三光感测层126。第一光感测层122和第三光感测层126设置在从第一颜色分离元件150起的不同深度(或不同距离)处。例如，第一光感测层122和光吸收层123沿入射光L的行进方向顺序地设置在第一像素区域PX1中，光吸收层125和第三光感测层126沿入射光L的行进方向顺序地设置在第三像素区域PX3中。
第一至第三光感测层122、124和126是配置为感测光并基于感测的结果产生电信号的元件，并且配置为分别感测第一原色光C1、第二原色光C2和第三原色光C3。第一原色光C1、第二原色光C2和第三原色光C3可以分别是蓝光、绿光和红光。第一至第三光感测层122、124和126可以包括含有半导体材料的光电二极管。例如，硅基光电二极管可以被用于第一至第三光感测层122、124和126中，而且掺杂浓度可以基于期望的带隙能量被适当地确定。在第一和第三像素区域PX1和PX3的第一和第三光感测层122和126当中的具有更高带隙能量(或感测更短波长的光)的层更靠近第一颜色分离元件150设置。
光吸收层123和125可以包括半导体材料。光吸收层123和125吸收入射光而且不产生任何电信号，并且可以是例如在其中没有形成P-N结的硅层。一般而言，当光被半导体材料所吸收时，更短波长的光比更长波长的光先被吸收。因而，配置为感测与蓝光相应的第一原色光C1的第一光感测层122设置在光吸收层123上，使得当通过第一颜色分离元件150分离的第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3入射到第一像素区域PX1上时，包括在混合光C1+C3中的第一原色光C1被第一光感测层122感测。此外，配置为感测与红光对应的第三原色光C1的第二光感测层126设置在光吸收层125下面，使得在入射到第三像素区域PX3上的混合光C1+C3当中的更短波长波段的第一原色光C1被光吸收层125吸收后，第三原色光C3被第三光感测层126感测。
根据这个结构，传感器阵列单元120在第一像素区域PX1中感测蓝光，在第二像素区域PX2中感测绿光，在第三像素区域PX3中感测红光。被传感器阵列单元120感测的光的颜色配置与通常在图像传感器中使用的拜耳滤色器的颜色配置具有相同的图案。例如，传感器阵列单元120可以感测具有重复在拜耳滤色器的第一至第四象限的颜色配置中的蓝色、绿色、红色和绿色的基本单元的图案的光。因此，在现有的图像传感器中的颜色处理方法可以在没有实质变形的情形下被用于实现根据示例性实施方式的图像传感器。
尽管图20示出第一颜色分离元件150的截面具有有平行于第二轴A2的纵长侧的矩形形状，但是在图7至10中示出的各种变形也可以被应用。例如，第一颜色分离元件150的截面可具有有平行于第一轴A1的纵长侧的矩形形状，或多个第一颜色分离元件150被布置为使得相邻的第一颜色分离元件150的矩形形状的纵长侧可以以交替方式分别平行于第一轴A1和第二轴A2。作为另一示例，第一颜色分离元件150的截面的矩形形状的纵长侧可以平行于第二像素区域PX2的对角线，并且其截面可具有十字形状。
图21是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器13的示意性构造的截面图。
图像传感器13包括包含像素区域的阵列的传感器阵列单元130以及第二颜色分离元件160，该像素区域包括配置为感测光的光感测层，该第二颜色分离元件160配置为根据其颜色分离入射光L并提供其结果给传感器阵列单元120。
传感器阵列单元120包括以二维方式重复且交替地布置的第一像素区域PX1、第二像素区域PX2和第三像素区域PX3。第一像素区域PX1包括配置为感测第一原色光C1的第一光感测层122，第二像素区域PX2包括配置为感测第二原色光C2的第二光感测层124，第三像素区域PX3包括配置为感测第三原色光C3的第三光感测层126。第一光感测层122和第三光感测层126分别设置在从第二颜色分离元件160起的不同深度(或不同距离)处。此外，光吸收层123和光吸收层125分别设置在第一像素区域PX1和第三像素区域PX3中。
第二颜色分离元件160可以设置为面对第一像素区域PX1。在这种情形下，第二颜色分离元件160在朝向第一像素区域PX1的方向上发散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3，以及在关于第一原色光C1的发散方向对称的两个方向上(也就是，朝向在第一像素区域PX1的两侧上的第二像素区域PX2)发散第二原色光C2。
第二颜色分离元件160可以设置为面对第三像素区域PX3。在这种情形下，第二颜色分离元件160在朝向第三像素区域PX3的方向上发散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3，以及在关于混合光C1+C3的发散方向对称的两个方向上(也就是，朝向在第三像素区域PX3的两侧的第二像素区域PX2)发散第二原色光C2。
具有颜色分离功能的第二颜色分离元件160的配置也可以改变为，例如但是不限于，图7至10中示出的任何配置。
图22是示出根据另一示例性实施方式的图像传感器14的示意性构造的截面图。
图像传感器14包括含有像素区域的阵列的传感器阵列单元120以及第一和第二颜色分离元件150和160，该像素区域包括配置为感测光的光感测层，第一和第二颜色分离元件150和160配置为颜色分离入射光L并提供其结果给传感器阵列单元120。
图22的示例性实施方式的图像传感器14包括具有不同的颜色分离功能的第一颜色分离元件150和第二颜色分离元件160。
第一颜色分离元件150设置为面对第二像素区域PX2，以朝向对应的第二像素区域PX2发散第一原色光C2以及朝向邻近该第二像素区域PX2的第一像素区域PX1发散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3。
第二颜色分离元件160设置为面对第一像素区域PX1，以朝向对应的第一像素区域PX1发散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3以及朝向邻近该第一像素区域PX1的第二像素区域PX2发散第二原色光C2。
如上所述，第一和第二颜色分离元件150和160可以基于其折射率和结构的形状调整穿过其的光的分布形式。
如图22所示，第二颜色分离元件160可具有比第一颜色分离元件150大的竖直长度以及比第一颜色分离元件150大的水平宽度；然而，这仅是示例性的，示例性实施方式不限于此。
第一和第二颜色分离元件150和160可以被掩埋在透明电介质层130中，微透镜阵列192可以进一步设置在透明电介质层130上以聚焦入射光L到第一或第二颜色分离元件150或160上。
被对应的第二颜色分离元件160发散的第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3的至少一部分以及被相邻的第一颜色分离元件150发散的第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3的至少一部分入射到第一像素区域PX1上。被对应的第一颜色分离元件150发散的第二原色光C2以及被相邻的第二颜色分离元件160发散的第二原色光C2入射到第二像素区域PX2上。被对应的第二颜色分离元件160发散的第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3的至少另一部分以及被相邻的第一颜色分离元件150发散的第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3的至少另一部分入射到第三像素区域PX3上。
在入射到第一像素区域PX1和第三像素区域PX3上的第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3当中，第一原色光C1被第一像素区域PX1的第一光感测层122感测，第三原色光C3被第三像素区域PX3的第三光感测层126感测。
根据图22的示例性实施方式，当使用至少两种颜色分离元件时，在第一像素区域PX1、第二像素区域PX2和第三像素区域PX3上的入射光的颜色分离效率可以提高。
第一和第二颜色分离元件150和160的形状可以改变为，例如但是不限于，图15至18所示的任何形式。
如上所述，根据不同的示例性实施方式，因为图像传感器的颜色分离元件根据其颜色分离入射光并且配置为感测入射光的像素区域包括光感测层的水平结构和/或层叠结构，所以图像传感器的光效率和色纯度可以提高。图像传感器的所描述的实施方式仅是示例性的，其不同的变形和/或组合是可能的。
图23是示出根据一示例性实施方式的图像拾取装置1000的示意性构造的框图。
根据一示例性实施方式的图像拾取装置1000包括配置为通过利用(或聚焦)从对象OBJ反射的光来产生光学图像的摄影镜头单元1200以及配置为将由摄影镜头单元1200形成的光学图像转换为电信号的图像传感器1400。红外线截止滤光片可以进一步设置在图像传感器1400和摄影镜头单元1200之间。
图像传感器1400可以是根据以上示例性实施方式的图像传感器1至图像传感器14中的任一个或任何组合。
此外，图像拾取装置1000包括配置为将图像传感器1400的电信号处理成图像信号的图像处理单元1600。例如，图像处理单元1600通过在被图像传感器1400感测的每个颜色信号上进行噪声消除和/或颜色插值来产生图像。此外，图像拾取装置1000还可以包括配置为显示由图像处理单元1600形成的图像的显示单元1700以及配置为存储由图像处理单元1600产生的图像数据的存储器1800。
如上所述，因为图像传感器1400的颜色分离元件根据其颜色分离入射光并且提供其结果给像素区域，以及配置为感测入射光的像素区域包括光感测层的水平结构和/或层叠结构，所以图像传感器1400可以改善其光效率和色纯度。
虽然已经显示并描述了几个示例性实施方式，但是本领域的技术人员将理解，可以在示例实施方式中进行变化而不脱离本公开的原理和精神，其范围由权利要求书及其等效物限定。
本申请要求享有2015年9月25日在韩国知识产权局提交的第10-2015-0137096号韩国专利申请的优先权，其公开通过引用整体合并于此。

Claims (27)

1.一种图像传感器，包括：
第一颜色分离元件，配置为分离入射光，所述入射光被分离成第一颜色光和第三颜色光的混合物以及第二颜色光；而且
传感器阵列单元，包含配置为感测被分离的入射光的多个像素，所述传感器阵列包含在第一方向和第二方向上交替地布置的第一像素区域和第二像素区域，所述第二方向交叉所述第一方向，
其中配置为感测所述第一颜色光的第一光感测层和配置为感测所述第三颜色光的第三光感测层的叠层设置在所述第一像素区域中，配置为感测所述第二颜色光的第二光感测层设置在所述第二像素区域中，
其中当在平面图中观察时，所述第一颜色分离元件具有矩形形状，所述第一颜色分离元件的纵长侧平行于所述第二像素区域的对角线方向延伸。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中在所述第一光感测层和所述第三光感测层的所述叠层中，在所述第一光感测层和所述第三光感测层当中配置为感测具有更短波长的光的层设置在更靠近所述第一颜色分离元件的位置。
3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一颜色分离元件设置在面对所述第二像素区域的位置，配置为允许所述第二颜色光穿过所述第一颜色分离元件并在朝向所述第二像素区域的第三方向上行进，以及配置为允许所述第一颜色光和所述第三颜色光的所述混合物穿过所述第一颜色分离元件并在相对于所述第三方向倾斜的第四方向上行进。
4.一种图像传感器，包括：
第一颜色分离元件，配置为分离入射光，所述入射光被分离成第一颜色光和第三颜色光的混合物以及第二颜色光；而且
传感器阵列单元，包含配置为感测被分离的入射光的多个像素，所述传感器阵列包含在第一方向和第二方向上交替地布置的第一像素区域和第二像素区域，所述第二方向交叉所述第一方向，
其中配置为感测所述第一颜色光的第一光感测层和配置为感测所述第三颜色光的第三光感测层的叠层设置在所述第一像素区域中，配置为感测所述第二颜色光的第二光感测层设置在所述第二像素区域中，
其中当在平面图中观察时，所述第一颜色分离元件具有十字形状。
5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中形成所述十字形状的第一线和第二线在分别平行于所述第一方向和所述第二方向的方向上延伸。
6.根据权利要求4所述的图像传感器，其中形成所述十字形状的第一线和第二线在分别平行于所述第二像素区域的第一对角线方向和第二对角线方向的方向上延伸。
7.根据权利要求1或4所述的图像传感器，其中所述第一颜色分离元件设置在面对所述第一像素区域的位置，配置为允许所述第一颜色光和所述第三颜色光的所述混合物穿过所述第一颜色分离元件并在朝向所述第一像素区域的第三方向上行进，并且配置为允许所述第二颜色光穿过所述第一颜色分离元件并在相对于所述第三方向倾斜的第四方向上行进。
8.一种图像传感器，包括：
第一颜色分离元件，配置为分离入射光，所述入射光被分离成第一颜色光和第三颜色光的混合物以及第二颜色光；
第二颜色分离元件；以及
传感器阵列单元，包含配置为感测被分离的入射光的多个像素，所述传感器阵列包含在第一方向和第二方向上交替地布置的第一像素区域和第二像素区域，所述第二方向交叉所述第一方向，
其中配置为感测所述第一颜色光的第一光感测层和配置为感测所述第三颜色光的第三光感测层的叠层设置在所述第一像素区域中，配置为感测所述第二颜色光的第二光感测层设置在所述第二像素区域中，
其中所述第一颜色分离元件设置为面对所述第二像素区域，
其中所述第二颜色分离元件设置为面对所述第一像素区域，配置为允许所述第一颜色光和所述第三颜色光的所述混合物穿过所述第二颜色分离元件并在朝向所述第一像素区域的第三方向上行进，并且配置为允许所述第二颜色光穿过所述第二颜色分离元件并在相对于所述第三方向倾斜的第四方向上行进。
9.根据权利要求8所述的图像传感器，其中当在平面图中观察时，所述第一和第二颜色分离元件具有矩形形状。
10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中当在所述平面图中观察时，所述第一和第二颜色分离元件的纵长侧平行于所述第一方向和所述第二方向的至少一个。
11.根据权利要求9所述的图像传感器，其中
当在所述平面图中观察时，所述第一颜色分离元件的纵长侧平行于所述第一方向，以及
当在所述平面图中观察时，所述第二颜色分离元件的纵长侧平行于所述第二方向。
12.根据权利要求9所述的图像传感器，其中所述第一和第二颜色分离元件的纵长侧分别平行于所述第二像素区域的对角线方向和所述第一像素区域的对角线方向。
13.根据权利要求8所述的图像传感器，其中当在平面图中观察时，所述第一和第二颜色分离元件具有十字形状。
14.根据权利要求13所述的图像传感器，其中形成所述十字形状的第一线和第二线在分别平行于所述第一方向和所述第二方向的方向上延伸。
15.根据权利要求13所述的图像传感器，其中形成所述十字形状的第一线和第二线在分别平行于所述第一像素区域的第一对角线方向和第二对角线方向的方向上延伸。
16.一种图像传感器，包含：
第一颜色分离元件，配置为分离入射光，所述入射光被分离成第一颜色光和第三颜色光的混合物，而且被分离成第二颜色光；以及
传感器阵列单元，包含配置为感测被分离的入射光的多个像素，所述传感器阵列包含在第一方向和第二方向上交替地布置的第一像素区域、第二像素区域和第三像素区域，所述第二方向交叉所述第一方向，
其中配置为感测所述第一颜色光的第一光感测层设置在所述第一像素区域中，配置为感测所述第二颜色光的第二光感测层设置在所述第二像素区域中，配置为感测所述第三颜色光的第三光感测层和配置为吸收所述第一颜色光的光吸收层的叠层设置在所述第三像素区域中，以及
其中所述第一光感测层和所述第三光感测层被设置为具有与所述第一颜色分离元件相距不同的距离。
17.根据权利要求16所述的图像传感器，其中在所述第一像素区域和所述第三像素区域中，在所述第一光感测层和所述第三光感测层当中的配置为感测具有更短波长的光的层设置在更靠近所述第一颜色分离元件的位置。
18.根据权利要求16所述的图像传感器，其中所述第一颜色分离元件设置在面对所述第二像素区域的位置，配置为允许所述第二颜色光穿过所述第一颜色分离元件并在朝向所述第二像素区域的第三方向上行进，并且配置为允许所述第一颜色光和所述第三颜色光的所述混合物穿过所述第一颜色分离元件并在相对于所述第三方向倾斜的第四方向上行进。
19.根据权利要求16所述的图像传感器，其中当在平面图中观察时，所述第一颜色分离元件具有矩形形状。
20.根据权利要求16所述的图像传感器，其中当在平面图中观察时，所述第一颜色分离元件具有十字形状。
21.根据权利要求16所述的图像传感器，其中所述第一颜色分离元件设置在面对所述第一像素区域的位置，配置为允许所述第一颜色光和所述第三颜色光的所述混合物穿过所述第一颜色分离元件并在朝向所述第一像素区域的第五方向上行进，并且配置为允许所述第二颜色光穿过所述第一颜色分离元件并在相对于所述第五方向倾斜的第六方向上行进。
22.根据权利要求16所述的图像传感器，其中还包括第二颜色分离元件，该第二颜色分离元件设置为面对所述第一像素区域，配置为允许所述第一颜色光和所述第三颜色光的所述混合物穿过所述第二颜色分离元件并在朝向所述第一像素区域的第七方向上行进，并且配置为允许所述第二颜色光穿过所述第二颜色分离元件并在相对于所述第七方向倾斜的第八方向上行进。
23.根据权利要求22所述的图像传感器，其中当在平面图中观察时，所述第一和第二颜色分离元件具有矩形形状。
24.根据权利要求23所述的图像传感器，其中当在所述平面图中观察时，所述第一和第二颜色分离元件的纵长侧平行于所述第一方向和所述第二方向的至少一个。
25.根据权利要求23所述的图像传感器，其中
当在所述平面图中观察时，所述第一颜色分离元件的纵长侧平行于所述第一方向，以及
当在所述平面图中观察时，所述第二颜色分离元件的纵长侧平行于所述第二方向。
26.根据权利要求22所述的图像传感器，其中当在平面图中观察时，所述第一和第二颜色分离元件具有十字形状。
27.一种图像拾取装置，包括：
镜头单元，配置为基于从物体反射的光产生光学图像；以及
权利要求1所述的图像传感器，其中所述图像传感器配置为将所述光学图像转换为电信号。
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