CN109194862A - 图像传感器及其形成方法 - Google Patents

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Abstract

一种图像传感器及其形成方法,其中,图像传感器包括:基底,所述基底包括第一相位对焦区和第二相位对焦区;位于所述基底的第一相位对焦区表面的第一相位对焦滤镜,所述第一相位对焦滤镜通过第一单色光;位于所述基底的第二相位对焦区表面的第二相位对焦滤镜,所述第二相位对焦滤镜通过第二单色光,所述第二单色光与第一单色光不同。所述图像传感器的使用范围较广。

Description

图像传感器及其形成方法
技术领域
本发明涉及半导体领域,尤其涉及一种图像传感器及其形成方法。
背景技术
许多现代电子设备涉及使用图像传感器的成像装置,例如:单反相机、普通数码相机、摄像机等。目前,成像装置中广泛使用的一种自动对焦技术包括相位检测自动对焦(Phase Detection Auto Focus,PDAF)技术。相位检测自动对焦的工作原理是检测镜头成像会聚光线中的某两束光线的交汇情况,通过判断这两束光线的交汇情况与光线聚焦到像平面时的差异,指导镜头移动,从而使光束会聚到像平面上。
然而,现有图像传感器的性能较差。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种图像传感器及其形成方法,以提高图像传感器的性能。
为解决上述技术问题,本发明提供一种图像传感器,包括:基底,所述基底包括第一相位对焦区和第二相位对焦区;位于所述基底的第一相位对焦区表面的第一相位对焦滤镜,所述第一相位对焦滤镜通过第一单色光;位于所述基底的第二相位对焦区表面的第二相位对焦滤镜,所述第二相位对焦滤镜通过第二单色光,所述第二单色光与第一单色光不同。
可选的,所述基底还包括包围第一相位对焦区和第二相位对焦区的若干个感光区;所述若干个感光区内沿相互垂直的第一方向和第二方向排布。
可选的,所述第一相位对焦滤镜和第二相位对焦滤镜沿第一方向排布;或者,所述第一相位对焦滤镜与第二相位对焦滤镜沿第二方向排布。
可选的,所述第一单色光为红色、绿色和蓝色中的一种;所述第二单色光为红色、绿色和蓝色中的一种。
可选的,所述基底还包括第三相位对焦区;还包括:位于所述第三相位对焦区基底表面的第三相位对焦滤镜,所述第三相位对焦滤镜通过第三单色光,所述第三单色光与第一单色光和第二单色光互不相同。
可选的,所述第一相位对焦滤镜、第二相位对焦滤镜和第三相位对焦滤镜沿第一方向排布。
可选的,所述第一相位对焦滤镜、第二相位对焦滤镜和第三相位对焦滤镜沿第二方向排布。
可选的,所述第一相位对焦滤镜和第二相位对焦滤镜沿第一方向排列,且所述第一相位对焦滤镜和第三相位对焦滤镜沿第二方向排列。
可选的,所述第二相位对焦滤镜和第三相位对焦滤镜沿第一方向排列,且所述第一相位对焦滤镜和第二相位对焦滤镜沿第二方向排列。
可选的,所述第一相位对焦滤镜和第三相位对焦滤镜沿第一方向排列,且所述第一相位对焦滤镜和第二相位对焦滤镜沿第二方向排列。
可选的,还包括:分别位于第一相位对焦滤镜表面和所述第二相位对焦滤镜表面的透镜。
相应的,本发明还提供一种图像传感器的形成方法,包括:提供基底,所述基底包括第一相位对焦区和第二相位对焦区;在所述基底的第一相位对焦区表面形成若干个第一相位对焦滤镜,所述第一相位对焦滤镜通过第一单色光;在所述基底的第二相位对焦区表面形成若干个第二相位对焦滤镜,所述第二相位对焦滤镜通过第二单色光,所述第二单色光与第一单色光。
与现有技术相比,本发明实施例的技术方案具有以下有益效果:
本发明技术方案提供的图像传感器中,不仅具有第一相位对焦滤镜,还具有第二相位对焦滤镜,且所述第一相位对焦滤镜通过的第一单色光与第二相位对焦滤镜通过的第二单色光不同,使得图像传感器能够通过不同单色光以进行相位对焦,避免了仅以一种单色光进行相位对焦的局限性,使得图像传感器的相位对焦结果更精确,且有利于拓宽图像传感器的使用范围。
进一步,所述基底还包括第三相位对焦区,所述第三相位对焦区的基底表面用于形成第三相位对焦滤镜。所述第三相位对焦滤镜通过的第三单色光与第一单色光和第二单色光互不相同,使得图像传感器能够通过更多不同单色光以进行相位对焦,避免了仅以一种单色光进行相位对焦的局限性,使得图像传感器的相位对焦结果更精确,且有利于进一步拓宽图像传感器的使用范围。
附图说明
图1是一种图像传感器的结构示意图;
图2是本发明图像传感器第一实施例的结构示意图;
图3是本发明图像传感器第二实施例的结构示意图;
图4是本发明图像传感器第三实施例的结构示意图;
图5是本发明图像传感器第四实施例的结构示意图;
图6是本发明图像传感器第五实施例的结构示意图;
图7是本发明图像传感器第六实施例的结构示意图;
图8是本发明图像传感器形成方法的流程图。
具体实施方式
正如背景技术所述,现有图像传感器的性能较差。
图1是一种图像传感器的结构示意图。
请参考图1,图像传感器的形成方法包括:提供基底(图中未示出),所述基底包括相位对焦滤镜100和包围相位对焦滤镜100的像素区101。
利用相位对焦滤镜100实现相位对焦的原理包括:所述相位对焦滤镜100通常成对出现,即:所述相位对焦滤镜100包括第一像素100a和第二像素100b,所述第一像素100a和第二像素100b分别获取不同的图像,通过对比相应图像的相关值(例如:相位差)来判断成像装置的失焦情况;并根据失焦情况调整镜头的位置以实现合焦。
由于人眼对绿色较敏感,因此,所述相位对焦滤镜100通常通过绿色光。然而,所述图像传感器中仅包括通过绿光的相位对焦滤镜100,使得图像传感器的使用范围较为局限。
为解决上述技术问题,本发明技术方案提供一种图像传感器,包括:基底,所述基底包括第一相位对焦区和第二相位对焦区;位于所述基底的第一相位对焦区表面的若干个第一相位对焦滤镜,所述第一相位对焦滤镜通过第一单色光;位于所述基底的第二相位对焦区表面的若干个第二相位对焦滤镜,所述第二相位对焦滤镜通过第二单色光,所述第二单色光与第一单色光不同。所述图像传感器的使用范围更广。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图2是本发明图像传感器第一实施例的结构示意图。
请参考图2,图像传感器包括:基底(图中未示出),所述基底包括第一相位对焦区(图中未示出)和第二相位对焦区(图中未示出);位于所述基底的第一相位对焦区表面的第一相位对焦滤镜200,所述第一相位对焦滤镜200通过第一单色光;位于所述基底的第二相位对焦区表面的第二相位对焦滤镜201,所述第二相位对焦滤镜201通过第二单色光,所述第二单色光与第一单色光不同。
所述第一相位对焦区用于形成第一相位对焦滤镜200,所述第二相位对焦区用于形成第二相位对焦滤镜201,所述基底还包括包围第一相位对焦滤镜200和第二相位对焦滤镜201的若干个感光区(图中未标出),所述感光区用于形成像素区203。
若干个感光区内的像素区203沿相互垂直的第一方向X和第二方向Y排布。
由于所述图像传感器不仅具有第一相位对焦滤镜200,还具有第二相位对焦滤镜201,并且,第一相位对焦滤镜200通过的第一单色光与第二相位对焦滤镜201通过的第二单色光不同,使得所述图像传感器能够通过不同单色光进行相位对焦,避免了仅以一种单色光进行相位对焦的局限性,使得图像传感器的相位对焦结果更精确,且有利于拓宽图像传感器的使用范围。
在本实施例中,所述基底还包括:第三相位对焦区,所述图像传感器还包括:位于所述第三相位对焦区基底表面的第三相位对焦滤镜202,所述第三相位对焦滤镜202通过的第三单色光与第一单色光和第二单色光互不相同,使得图像传感器能够通过不同单色光进行相位对焦,避免了仅以一种单色光进行相位对焦的局限性,使得图像传感器的相位对焦结果更精确,且有利于进一步拓宽图像传感器的使用范围。
在本实施例中,所述第一相位对焦滤镜200、第二相位对焦滤镜201和第三相位对焦滤镜202沿第二方向Y排布。
所述第一单色光为红色、绿色和蓝色中的一种,所述第二单色光为红色、绿色和蓝色中的一种。在本实施例中,所述第三单色光为红色、绿色和蓝色中的一种。
还包括:分别位于第一相位对焦滤镜200表面和所述第二相位对焦滤镜201表面的透镜(图中未示出)。所述透镜用于聚焦光线。
在本实施例中,图像传感器为背照式图像传感器。在其他实施例中,图像传感器为正照式图像传感器。
图3是本发明图像传感器第二实施例的结构示意图。
在本实施例中,所述基底也包括第一相位对焦滤镜300、第二相位对焦滤镜301和第三相位对焦滤镜302。
本实施例与图2实施例的不同之处仅在于:所述第一相位对焦滤镜300、第二相位对焦滤镜301和第三相位对焦滤镜302沿第一方向X排布。
在其他实施例中,所述第一相位对焦滤镜和第二相位对焦滤镜沿第一方向排列,且所述第一相位对焦滤镜和第三相位对焦滤镜沿第二方向排列;或者,所述第二相位对焦滤镜和第三相位对焦滤镜沿第一方向排列,且所述第一相位对焦滤镜和第二相位对焦滤镜沿第二方向排列;所述第一相位对焦滤镜和第三相位对焦滤镜沿第一方向排列,且所述第一相位对焦滤镜和第二相位对焦滤镜沿第二方向排列。
在本实施例中,所述第一相位对焦滤镜300、第二相位对焦滤镜301和第三相位对焦滤镜302通过的单色光各不相同,使得图像传感器能够通过不同单色光进行相位对焦,避免了仅以一种单色光进行相位对焦的局限性,使得图像传感器的相位对焦结果更精确,且有利于拓宽图像传感器的使用范围。
图4是本发明图像传感器第三实施例的结构示意图。
本实施例与图2实施例的不同点在于:仅包括第一相位对焦滤镜400和第二相位对焦滤镜401。
所述第一单色光与第二单色光不同,使得图像传感器能够通过不同单色光进行相位对焦,避免了仅以一种单色光进行相位对焦的局限性,使得图像传感器的相位对焦结果更精确,且有利于拓宽图像传感器的使用范围。
在本实施例中,所述第一相位对焦滤镜400通过的单色光为蓝色单色光,所述第二相位对焦滤镜402通过的单色光为绿色单色光。
图5是本发明图像传感器第四实施例的结构示意图。
本实施例与图4实施例的不同点仅在于:第一相位对焦滤镜500和第二相位对焦滤镜501沿第一方向X排布。
图像传感器中不仅具有第一相位对焦滤镜500,还具有第二相位对焦滤镜501,第一相位对焦滤镜500通过的第一单色光与第二相位对焦滤镜501通过的第二单色光不同,使得图像传感器能够通过不同单色光进行相位对焦,避免了仅以一种单色光进行相位对焦的局限性,使得图像传感器的相位对焦结果更精确,且有利于拓宽图像传感器的使用范围。
图6是本发明图像传感器第五实施例的结构示意图。
在本实施例中,图像传感器仅包括第一相位对焦滤镜600和第二相位对焦滤镜601,所述第一相位对焦滤镜600和第二相位对焦滤镜601沿第二方向Y排布。
本实施例与图4实施例的不同点仅在于,所述第一单色光为绿色单色光,所述第二单色光为红色单色光。
在其他实施例中,所述第一相位对焦滤镜和第二相位对焦滤镜也沿第二方向排布,所述第一单色光为红色单色光,所述第二单色光为蓝色单色光。
图像传感器中不仅具有第一相位对焦滤镜600,还具有第二相位对焦滤镜601,而所述第一相位对焦滤镜600通过的第一单色光与第二相位对焦滤镜601通过的第二单色光不同,使得图像传感器能够通过不同单色光进行相位对焦,避免了仅以一种单色光进行相位对焦的局限性,使得图像传感器的相位对焦结果更精确,且有利于拓宽图像传感器的使用范围。
图7是本发明图像传感器第六实施例的结构示意图。
本实施例与图6实施例的不同点仅在于:第一相位对焦滤镜700和第二相位对焦滤镜701沿第一方向X排布。
图像传感器中不仅具有第一相位对焦滤镜700,还具有第二相位对焦滤镜701,且所述第一相位对焦滤镜700通过的第一单色光与第二相位对焦滤镜701通过的第二单色光不同,使得图像传感器能够通过不同单色光进行相位对焦,避免了仅以一种单色光进行相位对焦的局限性,使得图像传感器的相位对焦结果更精确,且有利于拓宽图像传感器的使用范围。
在本实施例中,所述第一单色光为绿色单色光,所述第二单色光为红色单色光。
在其他实施例中,第一相位对焦滤镜和第二相位对焦滤镜也沿第一方向排布,且所述第一单色光为红色单色光,所述第二单色光为蓝色单色光。
图8是本发明图像传感器形成方法的流程图。
相应的,本发明还提供一种图像传感器的形成方法,包括:
步骤S01:提供基底,所述基底包括第一相位对焦区和第二相位对焦区;
步骤S02:在所述基底的第一相位对焦区表面形成若干个第一相位对焦滤镜,所述第一相位对焦滤镜通过第一单色光;
步骤S03:在所述基底的第二相位对焦区表面形成若干个第二相位对焦滤镜,所述第二相位对焦滤镜通过第二单色光,所述第二单色光与第一单色光不同。
以下结合图2,进行详细说明:
请参考图2,提供基底(图中未示出),所述基底包括第一相位对焦区和第二相位对焦区;在所述第一相位对焦区的基底表面形成第一相位对焦滤镜200,所述第一相位对焦滤镜200通过第一单色光;在所述第二相位对焦区的基底表面形成第二相位对焦滤镜201,所述第二相位对焦滤镜201通过第二单色光,所述第二单色光与第一单色光不同。
图像传感器中不仅具有第一相位对焦滤镜200,还具有第二相位对焦滤镜201,且所述第一相位对焦滤镜200通过的第一单色光与第二相位对焦滤镜201通过的第二单色光不同,使得图像传感器能够通过不同单色光进行相位对焦,避免了仅以一种单色光进行相位对焦的局限性,使得图像传感器的相位对焦结果更精确,且有利于拓宽图像传感器的使用范围。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (12)

1.一种图像传感器,其特征在于,包括:
基底,所述基底包括第一相位对焦区和第二相位对焦区;
位于所述基底的第一相位对焦区表面的若干个第一相位对焦滤镜,所述第一相位对焦滤镜通过第一单色光;
位于所述基底的第二相位对焦区表面的若干个第二相位对焦滤镜,所述第二相位对焦滤镜通过第二单色光,所述第二单色光与第一单色光不同。
2.如权利要求1所述的图像传感器,其特征在于,所述基底还包括包围第一相位对焦区和第二相位对焦区的若干个感光区;所述若干个感光区沿相互垂直的第一方向和第二方向呈阵列排布。
3.如权利要求2所述的图像传感器,其特征在于,所述第一相位对焦滤镜和第二相位对焦滤镜沿第一方向排布;或者,所述第一相位对焦滤镜和第二相位对焦滤镜沿第二方向排布。
4.如权利要求1所述的图像传感器,其特征在于,所述第一单色光为红色、绿色和蓝色中的一种;所述第二单色光为红色、绿色和蓝色中的一种。
5.如权利要求2所述的图像传感器,其特征在于,所述基底还包括:第三相位对焦区;图像传感器还包括:位于所述第三相位对焦区基底表面的第三相位对焦滤镜,所述第三相位对焦滤镜通过第三单色光,所述第三单色光与第一单色光和第二单色光互不相同。
6.如权利要求5所述的图像传感器,其特征在于,所述第一相位对焦滤镜、第二相位对焦滤镜和第三相位对焦滤镜沿第一方向排布。
7.如权利要求5所述的图像传感器,其特征在于,所述第一相位对焦滤镜、第二相位对焦滤镜和第三相位对焦滤镜沿第二方向排布。
8.如权利要求5所述的图像传感器,其特征在于,所述第一相位对焦滤镜和第二相位对焦滤镜沿第一方向排列,且所述第一相位对焦滤镜和第三相位对焦滤镜沿第二方向排列。
9.如权利要求5所述的图像传感器,其特征在于,所述第二相位对焦滤镜和第三相位对焦滤镜沿第一方向排列,且所述第一相位对焦滤镜和第二相位对焦滤镜沿第二方向排列。
10.如权利要求5所述的图像传感器,其特征在于,所述第一相位对焦滤镜和第三相位对焦滤镜沿第一方向排列,且所述第一相位对焦滤镜和第二相位对焦滤镜沿第二方向排列。
11.如权利要求1所述的图像传感器,其特征在于,还包括:分别位于所述第一相位对焦滤镜表面和所述第二相位对焦滤镜表面的透镜。
12.一种如权利要求1至权利要求11任一项所述图像传感器的形成方法,其特征在于,包括:
提供基底,所述基底包括第一相位对焦区和第二相位对焦区;
在所述基底的第一相位对焦区表面形成若干个第一相位对焦滤镜,所述第一相位对焦滤镜通过第一单色光;
在所述基底的第二相位对焦区表面形成若干个第二相位对焦滤镜,所述第二相位对焦滤镜通过第二单色光,所述第二单色光与第一单色光不同。
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