CN111490060A - 光谱成像芯片及光谱识别设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种光谱成像芯片及光谱识别设备，所述光谱成像芯片包括：沿厚度方向顺次层叠设置的光调制层、图像传感层和信号处理电路层；其中所述光调制层沿表面分布有至少一个调制单元，每个所述调制单元包括沿表面分布的多个调制子单元，每个所述调制子单元均具有C4对称性；所述图像传感层为CIS晶圆，所述图像传感层沿表面分布有多个感应单元，且每个所述调制子单元沿所述厚度方向分别至少对应一个所述传感单元；所述信号处理电路层与所述传感单元电连接。本发明实施例的光谱成像芯片，为偏振无关的光谱成像芯片，该光谱成像芯片可以测量入射光的频谱信息，且不受入射光的偏振特性的影响。
Description
技术领域
本发明涉及成像及光谱识别设备技术领域，尤其涉及一种光谱成像芯片及光谱识别设备。
背景技术
光谱成像技术是一种将光谱探测和成像有机结合的技术，能够对某一物体进行不同光谱下的成像，同时获得被探测物体的几何形状信息和光谱特征。光谱成像技术已经成为对地观测和深空探测的重要手段，被广泛应用于农牧林生产、矿产资源勘查、文物检测、海洋遥感、环境监测、防灾减灾、军事侦察等领域。
光谱仪的分光元件往往对不同偏振的入射光有不同的响应，而在实际使用中，由于无法事先知道待测光的偏振状态，因此在实际使用中需要在光路中增加偏振片，不仅增加了成本，难以微型化且无法保证性能的稳定性。
发明内容
本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的。
第一方面，本发明实施例提供一种光谱成像芯片，包括：沿厚度方向顺次层叠设置的光调制层、图像传感层和信号处理电路层；其中所述光调制层沿表面分布有至少一个调制单元，每个所述调制单元包括沿表面分布的多个调制子单元，每个所述调制子单元均具有C4对称性；所述图像传感层为CIS(CMOS Image Sensor)晶圆，所述图像传感层沿表面分布有多个感应单元，且每个所述调制子单元沿所述厚度方向分别至少对应一个所述传感单元；所述信号处理电路层与所述传感单元电连接。
在一些实施例中，每个所述调制单元中的至少一部分所述调制子单元具有沿厚度方向设置的多个调制孔，所述多个调制孔沿表面分布形成调制孔阵列。
在一些实施例中，每个所述调制单元中的多个所述调制子单元具有所述调制孔，且每个所述调制单元中的多个所述调制子单元的所述调制孔的形状不同。
在一些实施例中，任意两个所述调制单元中位于相同位置的所述调制子单元的所述调制孔阵列相同。
在一些实施例中，所述光调制层包括沿所述厚度方向设置的至少一层子调制层。
在一些实施例中，所述光调制层集成于所述图像传感层背离所述信号处理电路层的一侧。
在一些实施例中，所述图像传感层包括沿所述图像传感层的厚度方向连接的光探测层和第一信号处理层；所述光探测层和所述第一信号处理层中的一个连接在所述光探测层和所述第一信号处理层中的另一个与所述光调制层之间。
在一些实施例中，所述的光谱成像芯片还包括：透光介质层，所述透光介质层位于所述光调制层与图像传感层之间。
在一些实施例中，所述的光谱成像芯片还包括：透镜和滤光片中的至少一种，所述透镜和滤光片中的所述至少一种连接在所述光调制层的背离或靠近所述图像传感层的一侧。
第二方面，本发明实施例提供一种光谱识别设备，包括：如上述任一种所述的光谱成像芯片，设置在待成像物体的一侧，所述光谱成像芯片用于接收来自于所述待成像物体的入射光，并利用所述调制单元和所述感应单元对所述入射光进行光调制以得到至少一个调制后的光谱，并对各个所述调制后的光谱的光强分别进行感应探测，从而分别确定各个像素点。
本发明实施例的光谱成像芯片，为偏振无关的光谱成像芯片，该光谱成像芯片可以测量入射光的频谱信息，且不受入射光的偏振特性的影响。该光谱成像芯片在光调制层或图像传感层的感光区域表面上直接制备偏振无关的调制子单元，该调制子单元对不同波长光调制作用不同，将待测光的频谱信息编码到图像传感层不同像素上，用算法对各调制子单元响应进行处理可以重构得到原始光谱信息。与现有的光谱器件相比，本发明在无需外加偏振片情况下实现了偏振无关的光谱测量，有利于提高器件性能的稳定性同时减小光谱器件的体积、重量和成本，不易受外界环境的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的光谱识别设备的成像原理图；
图2为本发明一种实施例的光谱成像芯片的结构示意图；
图3为本发明一种实施例的光谱成像芯片的局部正视剖视图；
图4为本发明一种实施例的光调制层的俯视图；
图5为本发明另一种实施例的光调制层的正视剖视图；
图6为本发明一种实施例的图像传感层沿厚度方向的结构示意图；
图7为本发明另一种实施例的图像传感层沿厚度方向的结构示意图；
图8为本发明一种实施例的光调制层的正视剖视图；
图9为本发明另一种实施例的光调制层的正视剖视图；
图10为本发明又一种实施例的光调制层的正视剖视图；
图11为本发明再一种实施例的光调制层的正视剖视图；
图12为本发明一种实施例的光调制层与图像传感层集成设置的正视剖视图；
图13为本发明的实施例三的光谱成像芯片的正视剖视图；
图14为本发明的实施例四的光谱成像芯片的正视剖视图；
图15-图20为本发明的实施例七中各种光谱成像芯片的正视剖视图。
附图标记：
光谱成像芯片100，
光调制层110，调制单元111，第一调制子单元112，第二调制子单元113，第三调制子单元114，第四调制子单元115，调制孔116，第一子调制层117，第二子调制层118，第三子调制层119，
图像传感层120，第一信号处理层121，光探测层122，感应单元123，
信号处理电路层130，
透镜140，滤光片150，透光介质层160，
待成像物体200，光源300。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图3所示，该光谱成像芯片100包括：光调制层110、图像传感层120和信号处理电路层130，光调制层110、图像传感层120和信号处理电路层130沿厚度方向顺次层叠设置。
换言之，以图2和图3所示的方向，光调制层110集成在图像传感层120的上面，信号处理电路层130连接在图像传感层120的下面，图像传感层120为CIS晶圆。
如图4和图5所示，光调制层110沿光调制层110的表面分布有至少一个调制单元111，每个调制单元111包括沿调制单元111的表面分布的多个调制子单元，每个调制子单元均具有C4对称性。C4对称性表现为调制子单元沿对称轴旋转90°、180°或270°后调制子单元中的结构与原来的结构重合，可选的调制子单元的结构包括圆、十字、正多边形、正方形等。
图像传感层120沿表面分布有多个感应单元123，且每个调制子单元沿厚度方向分别至少对应一个传感单元；信号处理电路层130与传感单元电连接。
光调制层110用于接收入射光并对该入射光进行调制，图像传感层120用于感应调制后的光谱的光强，从而针对不同波长的光谱的光强确定对应的图像像素点数据，即将光信号数据通过滤波、信号放大等处理转化为电信号，信号处理电路层130用于接收图像传感层120的初级电信号并利用滤波、信号放大及运算等信号处理方式将初级电信号处理为图像。由于图像传感层120为CIS晶圆，故而光调制层110对应制备为晶圆级结构，从而实现分光部件与CIS晶圆的单片集成，相较于现有的物体成像设备而言工艺更为简单，利用CMOS工艺一次流片制备即可，无需过多步骤的沉积、光刻及刻蚀工艺，极大地降低了高光谱图像传感器的工艺难度，有利于降低器件失效率。
由于每个调制子单元均具有C4对称性，这样每个调制子单元均为偏振无关。入射光经过光调制层110后由图像传感层120转换成电信号，由信号处理电路层130进行处理输出。光调制层110可以是在图像传感层120上直接生长一层或多层材料再通过刻蚀制备出偏振无关的调制子单元，或者在图像传感层120上直接刻蚀制备出偏振无关的调制子单元。调制子单元可以为微纳结构(微米和纳米层次的结构)，这种结构的光调制层110，能对多个设计波长的光有不同调制作用，该调制作用是偏振无关的。光调制层110中有多个偏振无关的调制子单元，每个调制子单元对应图像传感层120上一个或多个像素。光调制层110的厚度为60nm～1200nm，光调制层110是直接在图像传感层120上制备的，图像传感层120和信号处理电路层130之间通过电接触进行连接。
这样本发明实施例的光谱成像芯片100，为偏振无关的光谱成像芯片100，该光谱成像芯片100可以测量入射光的频谱信息，且不受入射光的偏振特性的影响。该光谱成像芯片100在光调制层110或图像传感层120的感光区域表面上直接制备偏振无关的调制子单元，该调制子单元对不同波长光调制作用不同，将待测光的频谱信息编码到图像传感层120不同像素上，用算法对各调制子单元响应进行处理可以重构得到原始光谱信息。与现有的光谱器件相比，本发明在无需外加偏振片情况下实现了偏振无关的光谱测量，有利于提高器件性能的稳定性同时减小光谱器件的体积、重量和成本，不易受外界环境的影响。
在一些实施例中，光调制层110集成于图像传感层120背离信号处理电路层130的一侧。该光谱成像芯片100中，以CIS晶圆作为图像传感层120，光调制层110集成在图像传感层120背离信号处理电路层130的一侧，信号处理电路层130连接在图像传感层120背离光调制层110的一侧，并分别与图像传感层120上的各个感应单元123电连接，从而构成晶圆级别的光谱成像芯片100。
本实施例的芯片中，信号处理电路层130连接在图像传感层120的下面，并与各个感应单元123之间通过电接触实现电连接，从而能够根据光强测算差分响应，由于每个感应单元123内的传感器都能根据感应到的光强而构成一个像素点，则通过算法可得到一个像素点上各个波长的强度分布。该差分响应是指经过光调制层110调制后得到的响应光谱的信号与原光谱的信号之间求差值，或是对各个调制单元111调制后得到的响应光谱的信号之间求差值，或是对各个调制子单元调制后得到的响应光谱的信号之间求差值。原光谱是指射入光调制层110的入射光光谱。
在一些实施例中，如图4、图5、图8、图11所示，每个调制单元111中的至少一部分调制子单元具有沿厚度方向设置的多个调制孔116，多个调制孔116沿调制子单元(设有调制孔116的调制子单元)的表面分布形成调制孔阵列，调制孔阵列表示设有调制孔116的调制子单元上的多个调制孔116呈行列排布，比如图4中第一调制子单元112、第二调制子单元113、第三调制子单元114和第四调制子单元115示出的调制孔阵列均排布为4行*4列。当然，图4中仅为示意性，并不表示本发明实施例中的调制孔阵列局限于4行*4列。
每个调制单元111内分别设有至少一个调制子单元，每个调制子单元内分别设有若干个沿光调制层110的厚度方向的调制孔116，同一调制子单元内的各个调制孔116排布成一具有特定排布规律的二维图形结构。本实施例的光谱成像芯片100能够取代现有的光谱识别设备中的精密光学部件，以实现对入射光的精密调制和像素重构；并且利用该光谱成像芯片100可以灵活地实现对不同波长光的调制作用，该调制作用包括但不限于光的散射、吸收、投射、反射、干涉、表面等离子激元以及谐振等作用，提高不同区域间光谱响应的差异性，从而提高光谱成像芯片100的分析精度；此外，该芯片利用每个调制单元111上的一个或多个二维图形结构实现对不同波长的光的调制作用，利用二维图形结构的区别还可以提高不同区域间光谱响应的差异性，从而提高光谱成像芯片100的分析精度。
如图4和图5所示，每个调制单元111中的多个调制子单元具有调制孔116，且每个调制单元111中的多个调制子单元的调制孔116的形状不同。其中每个调制子单元对不同波长的光有不同的调制作用，各个调制子单元之间对输入光谱的调制方式不同，不同的调制方式可包括但不限于散射、吸收、透射、反射、干涉、激元、谐振增强等作用，调制作用的最终效果是不同波长的光通过调制子单元的调制孔阵列后的透射谱不同。光通过调制孔阵列调制作用后，由调制孔阵列下方的感应单元123探测到光强。每个调制子单元与其下方的感应单元123构成一个像素点。通过算法可以得到一个像素点上各个波长的强度分布。通过不同调制子单元的相同调制孔阵列像素可获得某一调制方式下的图像，多个像素点构成一幅包含多个频谱信息的图像。
任意两个调制单元111中位于相同位置的调制子单元的调制孔阵列相同。比如图4所示的实施例中，每个调制单元111均包括第一调制子单元112、第二调制子单元113、第三调制子单元114和第四调制子单元115，第一调制子单元112、第二调制子单元113、第三调制子单元114和第四调制子单元115中的调制孔阵列均不相同。各个调制单元111中的第一调制子单元112的调制孔阵列均相同，各个调制单元111中的第二调制子单元113的调制孔阵列均相同，各个调制单元111中的第三调制子单元114的调制孔阵列均相同，各个调制单元111中的第四调制子单元115的调制孔阵列均相同。
其中，每个调制单元111中的至少一部分调制子单元具有沿厚度方向设置的多个调制孔116，表示至少有如下两种实施方式。
其一，如图4所示，光调制层110上设有一个或多个重复的调制单元111，比如图4所示的实施例中，示出了6个重复的调制单元111，每个调制单元111内划分出多个调制子单元，在图4所示的实施例中，每个调制单元111包括第一调制子单元112、第二调制子单元113、第三调制子单元114和第四调制子单元115，第一调制子单元112、第二调制子单元113、第三调制子单元114和第四调制子单元115内均设有调制孔阵列，调制子单元具有C4对称性，对应地调制孔阵列也具有C4对称性，C4对称性表现为调制子单元沿对称轴旋转90°、180°或270°后调制子单元中的结构与原来的结构重合，可选的调制子单元的结构包括圆、十字、正多边形、正方形等。
每个调制子单元下方有对应的感应单元123。其中每个调制子单元对不同波长的光有不同的调制作用，各个调制子单元之间对输入光谱的调制方式不同，不同的调制方式可包括但不限于散射、吸收、透射、反射、干涉、激元、谐振增强等作用，调制作用的最终效果是不同波长的光通过调制子单元的调制孔阵列后的透射谱不同。光通过调制孔阵列调制作用后，由调制孔阵列下方的感应单元123探测到光强。每个调制子单元与其下方的感应单元123构成一个像素点。通过算法可以得到一个像素点上各个波长的强度分布。通过不同调制子单元的相同调制孔阵列像素可获得某一调制方式下的图像，多个像素点构成一幅包含多个频谱信息的图像。
其二，如图5所示，光调制层110上设有一个或多个重复的调制单元111，比如图5所示的实施例中，示出了6个重复的调制单元111，每个调制单元111内划分出多个调制子单元，在图5所示的实施例中，每个调制单元111包括第一调制子单元112、第二调制子单元113、第三调制子单元114和第四调制子单元115，第一调制子单元112、第二调制子单元113和第三调制子单元114内均设有调制孔阵列，但是第四调制子单元115为整个子单元刻透，入射光直通，可用于该单元直通光强的标定。其余各调制孔阵列分别对应特定某一个波长的光，有窄带滤波作用。不同调制单元111中相同位置的调制孔阵列相同，每一调制孔阵列下方有对应的感应单元123。光通过调制孔阵列窄带滤波后，有调制孔阵列下方的感应单元123探测到光强，分别与直通的入射光进行差分，可得到每一个波长的光经过窄带滤波后的光强。每个调制单元111与调制单元111下方的感应单元123构成一个像素点，通过不同调制单元111的相同调制孔阵列的像素可获得某一波长下的图像，多个像素点构成一幅包含多个频谱信息的图像。
对于以上两种方案，可通过改变调制子单元或调制孔阵列的形状来改变这种调制作用，调制孔阵列的几何形状可包括但不限于圆、十字、正多边形、矩形以及它们的任意组合。还可通过改变调制孔阵列的参数来改变这种调制作用，结构参数的改变可包括但不限于调制孔阵列周期、半径、边长、占空比、厚度等参数以及它们的任意组合。以上两种方案可以选其一或者组合选用，光调制层110上的调制孔阵列可以为贯穿平板的孔，也可为具有一定深度的盲孔。
上述调制孔阵列包括但不限于一维光子晶体、二维光子晶体、表面等离子激元、超材料、超表面等。具体材料可包括硅、锗、锗硅材料、硅的化合物、锗的化合物、金属、III-V族材料等，其中硅的化合物包括但不限于氮化硅、二氧化硅、碳化硅等。
如图6和图7所示，图像传感层120包括沿图像传感层120的厚度方向连接的光探测层122和第一信号处理层121；光探测层122和第一信号处理层121中的一个连接在光探测层122和第一信号处理层121中的另一个与光调制层110之间。
第一信号处理层121内部设有多组金属线结构，各组金属线结构分别与各个感应单元123相对应，以实现对每个感应单元123传输的光信号进行处理和预转化。
图像传感层120包括沿图像传感层120厚度连接的光探测层122和第一信号处理层121，并且，图像传感层120上的每个感应单元123具体包括至少一个感应子单元，各个感应子单元成矩阵排列，每个感应子单元内分别设有至少一个图像传感器，所有的感应子单元之间分别通过信号处理电路层130电连接，以便于更细致的区分不同组的调制单元111和感应单元123上构成的像素点，从而利用各组相同位置的调制子单元和对应的感应子单元生成的多个像素点构成一幅包含多个频谱信息的图像。
图像传感层120的具体结构根据不同的需求可以有两种可选的方案：
其一，如图6所示，该图像传感层120是前照式的，光探测层122在第一信号处理层121的背离光调制层110的一侧，图像传感层120未集成上微透镜140和滤光片150，光调制层110直接集成到第一信号处理层121上。第一信号处理层121可以为金属线层。第一信号处理层121用于对晶圆接收到的光谱信号进行初步的信号处理，以将光信号数据先行转化为电信号，可以加快信号处理电路层130的处理效率，使信号转化和信号运算处理更稳定和更精确。
其二，如图7所示，该图像传感层120是背照式的，光探测层122在第一信号处理层121的靠近光调制层110的一侧，图像传感层120未集成上微透镜140和滤光片150，光调制层110直接集成到光探测层122上。第一信号处理层121可以为金属线层。由于入射光经过光调制层110后，直接照射到光探测层122，这样可以有效消除第一信号处理层121(金属线层)对入射光的不利影响，提高光谱成像芯片100的量子效率。
如图8-图11所示，光调制层110包括沿厚度方向设置的至少一层子调制层。
在一些实施例中，调制孔116至少贯穿一层子调制层。在厚度方向上，偏振无关的光调制层110可以包括一层或多层材料，以增加光调制层110对入射光在频谱上的调制能力，对入射光采样能力更强，有利于提高光谱恢复精度。光调制层110在厚度方向的结构至少有以下四种方案。
其一，如图8所示，偏振无关的光调制层110为单一材料层，包括第一子调制层117，光调制层110的厚度为60nm～1200nm。光调制层110上的调制孔阵列在光调制层110表面这个方向的结构可以是上述两种方案中的一种或任意组合。各子调制层的材料可包括硅、锗、锗硅材料、硅的化合物、锗的化合物、金属、III-V族材料等，其中硅的化合物包括但不限于氮化硅、二氧化硅、碳化硅等。
其二，如图9和图10所示，偏振无关的光调制层110可以包括多层子调制层，各子调制层的材料不同。各子调制层的厚度为60nm～1200nm。光调制层110上的调制孔阵列在光调制层110表面这个方向的结构可以是上述两种方案中的一种或任意组合。各子调制层的材料可包括硅、锗、锗硅材料、硅的化合物、锗的化合物、金属、III-V族材料等，其中硅的化合物包括但不限于氮化硅、二氧化硅、碳化硅等。比如图9所示的实施例中，光调制层110包括第一子调制层117和第二子调制层118；比如图10所示的实施例中，光调制层110包括第一子调制层117、第二子调制层118和第三子调制层119
其三，如图11所示，偏振无关的光调制层110可以包括多层子调制层，各子调制层的材料不同。各子调制层的厚度为60nm～1200nm。光调制层110上的调制孔阵列在光调制层110表面这个方向的结构可以是上述两种方案中的一种或任意组合。其中一层或多层子调制层可以不被调制孔116贯穿。各子调制层的材料可包括硅、锗、锗硅材料、硅的化合物、锗的化合物、金属、III-V族材料等，其中硅的化合物包括但不限于氮化硅、二氧化硅、碳化硅等。
其四，如图12所示，偏振无关的光调制层110是在背照式CIS晶圆的光探测层122上直接刻蚀结构进行制备的，刻蚀深度为60nm～1200nm。光调制层110的调制孔阵列可以是上述两种方案中的一种或任意组合。
在一些实施例中，如图13所示，光谱成像芯片100还包括：透光介质层160，透光介质层160位于光调制层110与图像传感层120之间。
在一些实施例中，如图15-图20所示，光谱成像芯片100还包括：透镜140和滤光片150中的至少一种，透镜140和滤光片150中的至少一种连接在光调制层110的背离或靠近图像传感层120的一侧。
如图1所示，基于本发明各实施例提出了一种光谱识别设备，该设备包括光源300和光谱成像芯片100。光源300用于向待成像物体200发射光谱，以使光谱经过待成像物体200后，作为入射光射入光谱成像芯片100上。光谱成像芯片100与光源300同时设置在待成像物体200的同一侧。该光谱成像芯片100用于对入射光进行光调制以得到至少一个调制后的光谱，并对各个调制后的光谱的光强分别进行感应探测，从而分别确定各个像素点，以便最终将所有像素点进行整合，进而构成图像。
为了便于使光源300的光谱照射到待成像物体200从而使形成的反射光作为芯片的入射光，优选将光源300与光谱成像芯片100同时设置在待成像物体200的同一侧。以图所示为例，将光源300与光谱成像芯片100同时设置在待成像物体200的下侧，利用光的反射原理，光源300产生的可见-近红外光的光谱能照射到待测体内，并在反射作用下全部光谱形成射入光谱成像芯片100中的入射光。该结构设置能够扩大检测空间，提高物体成像和识别的使用便利性。
可理解的是，本发明所述的光谱成像芯片100和光谱识别设备可对任一待成像物体200进行成像识别，只需根据成像需要，对光谱成像芯片100的各个调制单元111的体积以及入射光的对应波长等参数进行调整即可。
以下具体通过若干个实施例对本发明的光谱成像芯片100及光谱识别设备进行详细说明。下述各个实施例所述的芯片均适用于上述的光谱识别设备。
下面结合附图描述本发明的一些具体的实施例。
实施例一
如图2-图4、图6和图8所示，偏振无关的光谱芯片包括光调制层110，图像传感层120和信号处理电路。图像传感层120的具体结构如图6所示，图像传感层120是裸露的，未制备上透镜140和滤光片150，对可见-近红外光响应。光调制层110直接在图像传感层120上制备，偏振无关的光调制层110的具体结构如图4所示，调制单元111内部划分为四个偏振无关的调制子单元(第一调制子单元112、第二调制子单元113、第三调制子单元114和第四调制子单元115)，调每个调制子单元均设有调制孔阵列，第一调制子单元112、第二调制子单元113、第三调制子单元114和第四调制子单元115相互不同，对同一入射光的调制作用不同，但是不同的调制单元111中相同位置的调制子单元的调制孔阵列相同。调制子单元中调制孔阵列的几何图形的排布具有C4对称性，几何图形可选为圆、十字、正多边形、矩形等结构。每组调制孔阵列对应图像传感层120上的至少一个感应单元123。
如图8所示，光调制层110为单层结构，光调制层110为厚度200nm-500nm的氮化硅。调制孔阵列共有1000～250000个单元，每个调制子单元整体的尺寸为200μm2～40000μm2，每个调制孔阵列内为同一形状的周期排布，占空比为10％～90％。
可理解的是，由于光调制层110和图像传感层120都可以采用CMOS集成半导体工艺制造，并在晶圆级别上实现单片集成，故而该芯片能更有利于减小传感器与光调制层110之间的距离，有利于缩小单元的尺寸，实现更高的分辨率并降低封装成本。
本实施例中，每个调制单元111内的所有调制孔116均贯穿光调制层110，即光调制层110的第一子调制层117上分布的所有调制孔116均为通孔结构。每个调制子单元内由多个调制孔116都具备相同的特定截面形状。上述的调制孔116的特定截面形状包括圆形、椭圆形、十字形、正多边形、星形或矩形等，也可以为上述各形状的任意组合。则对应的，上述的调制孔116的结构参数包括内径、长轴长度、短轴长度、旋转角度、角数或边长等。
对于多光谱图像采集的完整流程为，如图1所示，可见光到近红外的宽谱光源300照射到目标物体上，然后反射光由偏振无关的光谱成像芯片100采集，或者目标物体直接向外辐射的光由偏振无关的光谱成像芯片100采集。通过不同调制单元111的相同调制子单元像素可获得同一调制方式下的目标物体图像，多个像素点构成一幅包含多个频谱信息的图像。由于光调制层110和图像传感层120都可以CMOS集成半导体工艺制造，在晶圆级别实现单片集成，有利于减小传感器与光调制层110之间的距离，有利于缩小单元的尺寸，实现更高的分辨率并降低封装成本。
基于本实施例一所述的光谱成像芯片100，本实施例一还提出了一种光谱识别设备。该设备包括：如本实施例一所述的光谱成像芯片100，该光谱成像芯片100设置在待成像物体200的一侧。该光谱成像芯片100用于接收来自于待成像物体200的入射光，并分别对入射光进行光调制以得到至少一个调制后的光谱，并对各个调制后的光谱的光强分别进行感应探测，从而分别确定各个像素点。
可理解的是，本实施例一所述的待成像物体200可以通过自发光产生入射光光谱，也可以单独设置光源300，并利用光源300照射待成像物体200，从而促使待成像物体200产生入射光，即如图1所示。
本实施例一所述的光谱识别设备中适用的光源300为可见光到近红外波段的光源300，光源300的波长范围为400nm～1100nm。光调制层110的厚度为60nm～1200nm，光调制层110与图像传感层120之间直接连接或者通过透光介质层160连接。图像传感层120与信号处理电路层130之间为电连接。其中，如图4所示，光探测层122上共设有六个调制单元111，所有的调制单元111呈阵列排布，每个调制单元111中的所有调制孔116均为椭圆形，所有椭圆形调制孔116的短轴长度分别逐行逐列增大，并且以图4中水平向为横轴，竖向为纵轴，则每个调制单元111中的所有椭圆形调制孔116逐行逐列的自纵轴向横轴旋转，其旋转角度逐渐增大。每个调制单元111中的所有调制孔116各自组成了相同的二维图形结构，该二维图形结构整体为一矩阵结构，该矩阵结构的面积范围为200μm2～40000μm2。
本实施例的光谱识别设备对于图像的采集重构的完整流程为：如图1所示，首先，可令可见光到近红外的宽谱光源300照射待成像物体200，以使待成像物体200对射入光吸收并反射到芯片上，待成像物体200射向芯片上的反射光即为芯片的入射光。然后，该入射光射入光调制层110并通过各个调制单元111的光调制作用，在此过程中，各个调制单元111上的不同区域的调制作用不同，则透射谱也不同，且每个调制单元111下方分别对应有图像传感层120上的多个感应单元123，每个调制单元111中的各个区域分别能与至少一个感应单元123中的各个感应子单元相对应，则每个感应子单元获得的透射谱不同，故而每个调制子单元与每个感应子单元分别能构成一组像素确认子模块，每个子模块能分别识别一个像素点内的一部分频谱信息，故而将各个区域的子模块整合即可得到一个像素点的多个频谱信息。进一步整合各个像素点即可获得该图像所有像素点并据此重构得到待成像物体200的图像。可理解的是，由于各个感应子单元对应的调制单元111上的二维图形结构相同，则获得图像不同空间位置的光经过相同调制作用之后的响应，可获得同一频率下的图像。
实施例二
本实施例二的光谱成像芯片100及光谱识别设备的结构、原理、物体成像识别方法和芯片制备方法与上述实施例相同之处不再赘述，不同之处在于：调制孔阵列的不同。
如图5所示，光调制层110上有多个调制单元111，每个调制单元111划分为四组不同偏振无关的调制子单元(第一调制子单元112、第二调制子单元113、第三调制子单元114和第四调制子单元115)，其中第一调制子单元112、第二调制子单元113和第三调制子单元114中的调制孔阵列分别对应某一个特定波长的光有窄带滤波作用，第四调制子单元115无调制孔阵列，入射光直通。每一调制孔阵列下方有对应的感应单元123，光通过调制孔阵列窄带滤波后，由调制孔阵列下方的光传感器探测到光强。第一调制子单元112、第二调制子单元113和第三调制子单元114分别与第四调制子单元115的差分可以得到每一个波长的经过窄带滤波后的光强。第四调制子单元115还可用于该单元直通光强的标定。不同调制子单元中相同位置的调制孔阵列相同。每个调制单元111与其下方的感应单元123构成一个像素点，通过调制单元111构成多个像素，可获得各个波长下目标物体的图像和各个点的光谱，多个像素点构成一幅包含多频谱信息的图像。
实施例三
本实施例三的光谱成像芯片100及光谱识别设备的结构、原理、物体成像识别方法和芯片制备方法与上述实施例相同之处不再赘述，不同之处在于：厚度方向的结构。
如图13所示，在光调制层110和图像传感层120之间加入了一层透光介质层160，厚度为50nm～1μm，材料可为二氧化硅。若为直接沉积生长的工艺方案，可在图像传感层120上通过化学气相沉积、溅射、旋涂等方式覆盖该透光介质层160，然后在其上方进行调制孔阵列部分的沉积、刻蚀即可。若为转移的工艺方案，则可在二氧化硅上先进行调制孔阵列部分的加工，然后将这两部分整体转移到图像传感层120上。
实施例四
本实施例四的光谱成像芯片100及光谱识别设备的结构、原理、物体成像识别方法和芯片制备方法与上述实施例相同之处不再赘述，不同之处在于：调制孔116的结构。
如图14所示，光调制层110中的调制孔阵列不是贯穿平板结构的孔，即盲孔，光调制层110具有一定深度的调制孔阵列，即光调制层110未被贯穿，调制孔阵列的厚度为60nm～1200nm，整个光调制层110的厚度为120nm～2000nm。其余结构与实施例一相同。另外且此结构也可在光调制层110和图像传感层120之间加入透光介质层160。
实施例五
本实施例五的光谱成像芯片100及光谱识别设备的结构、原理、物体成像识别方法和芯片制备方法与上述实施例相同之处不再赘述，不同之处在于：光调制层110的厚度方向的结构。
如图9和图11所示，光调制层110包括多层子调制层，第一子调制层117为硅层，厚度为60nm～1200nm，第二子调制层118为金层，厚度为60nm～1200nm。在图11所示的实施例中，其下层的材料未被贯穿。
实施例六
本实施例六的光谱成像芯片100及光谱识别设备的结构、原理、物体成像识别方法和芯片制备方法与上述实施例相同之处不再赘述，不同之处在于：CIS晶圆的结构。
如图7所示，此实施例与实施例一的差别在于，CIS晶圆是背照式的，光探测层122在第一信号处理层121的靠近光调制层110的一侧，减少了第一信号处理层121对入射光的影响，提高了器件的量子效率。
实施例七
本实施例七的光谱成像芯片100及光谱识别设备的结构、原理、物体成像识别方法和芯片制备方法与上述实施例相同之处不再赘述，不同之处在于：集成了透镜140和滤光片150中的至少一种。
如图15所示，偏振无关的光谱成像芯片100集成了透镜140和滤光片150中的至少一种。
如图15所示，该光谱成像芯片100集成了透镜140，且透镜140位于光调制层110的靠近图像传感层120的一侧，即透镜140位于光调制层110与图像传感层120之间。
如图16所示，该光谱成像芯片100集成了透镜140，且透镜140位于光调制层110的背离图像传感层120的一侧。
如图17所示，该光谱成像芯片100集成了滤光片150，且滤光片150位于光调制层110的靠近图像传感层120的一侧，即滤光片150位于光调制层110与图像传感层120之间。
如图18所示，该光谱成像芯片100集成了滤光片150，且滤光片150位于光调制层110的背离图像传感层120的一侧。
如图19所示，该光谱成像芯片100集成了透镜140和滤光片150，且透镜140和滤光片150位于光调制层110的背离图像传感层120的一侧，滤光片150位于透镜140与光调制层110之间。
如图20所示，该光谱成像芯片100集成了透镜140和滤光片150，且透镜140和滤光片150位于光调制层110的靠近图像传感层120的一侧，即透镜140和滤光片150位于光调制层110与图像传感层120之间，且滤光片150位于透镜140与图像传感层120之间。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种光谱成像芯片，其特征在于，包括：沿厚度方向顺次层叠设置的光调制层、图像传感层和信号处理电路层；其中
所述光调制层沿表面分布有至少一个调制单元，每个所述调制单元包括沿表面分布的多个调制子单元，每个所述调制子单元具有C4对称性；
所述图像传感层为CIS晶圆，所述图像传感层沿表面分布有多个感应单元，且每个所述调制子单元沿所述厚度方向分别至少对应一个所述传感单元；
所述信号处理电路层与所述传感单元电连接。
2.根据权利要求1所述的光谱成像芯片，其特征在于，每个所述调制单元中的至少一部分所述调制子单元具有沿厚度方向设置的多个调制孔，所述多个调制孔沿表面分布形成调制孔阵列。
3.根据权利要求2所述的光谱成像芯片，其特征在于，每个所述调制单元中的多个所述调制子单元具有所述调制孔，且每个所述调制单元中的多个所述调制子单元的所述调制孔的形状不同。
4.根据权利要求2所述的光谱成像芯片，其特征在于，任意两个所述调制单元中位于相同位置的所述调制子单元的所述调制孔阵列相同。
5.根据权利要求2所述的光谱成像芯片，其特征在于，所述光调制层包括沿所述厚度方向设置的至少一层子调制层。
6.根据权利要求1所述的光谱成像芯片，其特征在于，所述光调制层集成于所述图像传感层背离所述信号处理电路层的一侧。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的光谱成像芯片，其特征在于，所述图像传感层包括沿所述图像传感层的厚度方向连接的光探测层和第一信号处理层；所述光探测层和所述第一信号处理层中的一个连接在所述光探测层和所述第一信号处理层中的另一个与所述光调制层之间。
8.根据权利要求1-6任一项所述的光谱成像芯片，其特征在于，还包括：透光介质层，所述透光介质层位于所述光调制层与图像传感层之间。
9.根据权利要求1-6任一项所述的光谱成像芯片，其特征在于，还包括：透镜和滤光片中的至少一种，所述透镜和滤光片中的所述至少一种连接在所述光调制层的背离或靠近所述图像传感层的一侧。
10.一种光谱识别设备，其特征在于，包括：
如权利要求1-9任一项所述的光谱成像芯片，设置在待成像物体的一侧，所述光谱成像芯片用于接收来自于所述待成像物体的入射光，并利用所述调制单元和所述感应单元对所述入射光进行光调制以得到至少一个调制后的光谱，并对各个所述调制后的光谱的光强分别进行感应探测，从而分别确定各个像素点。
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Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112018140A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-12-01 | 清华大学 | 基于随机形状单元的微型光谱芯片 |
| CN112018141A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-12-01 | 清华大学 | 基于不同形状单元的微型光谱芯片 |
| CN112018139A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-12-01 | 清华大学 | 光谱芯片中的微纳结构阵列的生成方法 |
| CN112504453A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-16 | 湖南大学 | 一种成像芯片及其集成方法和成像方法、光谱成像仪 |
| CN114384043A (zh) * | 2022-01-07 | 2022-04-22 | 重庆大学 | 柔性近红外陷波片及其制作工艺和应用于文物检测的方法及系统 |
| CN114519872A (zh) * | 2020-11-18 | 2022-05-20 | 北京与光科技有限公司 | 指纹活体识别装置以及指纹模组 |
| WO2022105506A1 (zh) * | 2020-11-18 | 2022-05-27 | 北京与光科技有限公司 | 光谱成像芯片和设备及信息处理方法、以及指纹活体识别装置和指纹模组 |
| WO2022161428A1 (zh) * | 2021-02-01 | 2022-08-04 | 北京与光科技有限公司 | 光谱芯片及其制备方法、光谱分析装置 |
| WO2022188673A1 (zh) * | 2021-03-11 | 2022-09-15 | 上海与光彩芯科技有限公司 | 光学系统及其设计方法 |
| WO2022252368A1 (zh) * | 2021-06-03 | 2022-12-08 | 奥比中光科技集团股份有限公司 | 一种多光谱图像传感器及其制造方法 |
| WO2022262640A1 (zh) * | 2021-06-16 | 2022-12-22 | 北京与光科技有限公司 | 光谱分析装置和光谱视频录制方法 |
| WO2022262641A1 (zh) * | 2021-06-16 | 2022-12-22 | 北京与光科技有限公司 | 光谱芯片 |
| JP2023535426A (ja) * | 2020-08-14 | 2023-08-17 | 清華大学 | 異なる形状のユニットに基づくマイクロスペクトルチップ及びマイクロスペクトルチップにおけるマイクロナノ構造アレイの生成方法 |
| WO2023221663A1 (zh) * | 2022-05-16 | 2023-11-23 | 北京与光科技有限公司 | 光谱传感器、光谱传感器模组、传感器装置和电子设备 |
| WO2023237925A1 (en) * | 2022-06-08 | 2023-12-14 | Shenzhen Vispek Tech Co. Ltd. | On-chip wide uv-vis-nir spectral sensor |
| CN117855238A (zh) * | 2024-02-20 | 2024-04-09 | 苏州多感科技有限公司 | 多光谱图像传感器及其制备方法 |
| CN118129909A (zh) * | 2024-05-08 | 2024-06-04 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 阵列化集成芯片式偏振成像光谱仪及偏振图谱重建方法 |
-
2020
- 2020-05-06 CN CN202010374334.0A patent/CN111490060A/zh active Pending
Cited By (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112018140A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-12-01 | 清华大学 | 基于随机形状单元的微型光谱芯片 |
| CN112018139A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-12-01 | 清华大学 | 光谱芯片中的微纳结构阵列的生成方法 |
| EP4199092A4 (en) * | 2020-08-14 | 2024-02-21 | Tsinghua University | MINIATURE SPECTRUM CHIP BASED ON UNITS OF DIFFERENT SHAPES, AND METHOD FOR GENERATING AN ARRAY OF MICRO-NANOSTRUCTURES IN A MINIATURE SPECTRUM CHIP |
| JP2023535426A (ja) * | 2020-08-14 | 2023-08-17 | 清華大学 | 異なる形状のユニットに基づくマイクロスペクトルチップ及びマイクロスペクトルチップにおけるマイクロナノ構造アレイの生成方法 |
| CN112018141B (zh) * | 2020-08-14 | 2023-11-28 | 清华大学 | 基于不同形状单元的微型光谱芯片 |
| CN112018141A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-12-01 | 清华大学 | 基于不同形状单元的微型光谱芯片 |
| CN112018139B (zh) * | 2020-08-14 | 2024-06-18 | 清华大学 | 光谱芯片中的微纳结构阵列的生成方法 |
| WO2022032842A1 (zh) * | 2020-08-14 | 2022-02-17 | 清华大学 | 基于随机形状单元的微型光谱芯片 |
| CN114519872B (zh) * | 2020-11-18 | 2024-09-06 | 北京与光科技有限公司 | 指纹活体识别装置以及指纹模组 |
| WO2022105506A1 (zh) * | 2020-11-18 | 2022-05-27 | 北京与光科技有限公司 | 光谱成像芯片和设备及信息处理方法、以及指纹活体识别装置和指纹模组 |
| CN114519872A (zh) * | 2020-11-18 | 2022-05-20 | 北京与光科技有限公司 | 指纹活体识别装置以及指纹模组 |
| US11620849B2 (en) | 2020-11-18 | 2023-04-04 | Beijing Seetrum Technology Co., Ltd. | Spectral imaging chip and apparatus, information processing method, fingerprint living body identification device and fingerprint module |
| TWI798940B (zh) * | 2020-11-18 | 2023-04-11 | 大陸商北京與光科技有限公司 | 光譜成像晶片及訊息處理方法 |
| CN112504453A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-16 | 湖南大学 | 一种成像芯片及其集成方法和成像方法、光谱成像仪 |
| WO2022161428A1 (zh) * | 2021-02-01 | 2022-08-04 | 北京与光科技有限公司 | 光谱芯片及其制备方法、光谱分析装置 |
| WO2022188673A1 (zh) * | 2021-03-11 | 2022-09-15 | 上海与光彩芯科技有限公司 | 光学系统及其设计方法 |
| WO2022252368A1 (zh) * | 2021-06-03 | 2022-12-08 | 奥比中光科技集团股份有限公司 | 一种多光谱图像传感器及其制造方法 |
| WO2022262641A1 (zh) * | 2021-06-16 | 2022-12-22 | 北京与光科技有限公司 | 光谱芯片 |
| WO2022262640A1 (zh) * | 2021-06-16 | 2022-12-22 | 北京与光科技有限公司 | 光谱分析装置和光谱视频录制方法 |
| CN114384043B (zh) * | 2022-01-07 | 2024-03-22 | 重庆大学 | 柔性近红外陷波片及其制作工艺和应用于文物检测的方法及系统 |
| CN114384043A (zh) * | 2022-01-07 | 2022-04-22 | 重庆大学 | 柔性近红外陷波片及其制作工艺和应用于文物检测的方法及系统 |
| WO2023221663A1 (zh) * | 2022-05-16 | 2023-11-23 | 北京与光科技有限公司 | 光谱传感器、光谱传感器模组、传感器装置和电子设备 |
| WO2023237925A1 (en) * | 2022-06-08 | 2023-12-14 | Shenzhen Vispek Tech Co. Ltd. | On-chip wide uv-vis-nir spectral sensor |
| CN117855238A (zh) * | 2024-02-20 | 2024-04-09 | 苏州多感科技有限公司 | 多光谱图像传感器及其制备方法 |
| CN118129909A (zh) * | 2024-05-08 | 2024-06-04 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 阵列化集成芯片式偏振成像光谱仪及偏振图谱重建方法 |
| CN118129909B (zh) * | 2024-05-08 | 2024-08-06 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 阵列化集成芯片式偏振成像光谱仪及偏振图谱重建方法 |
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