CN114167650B - 彩色滤光片、图像传感器和摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种彩色滤光片、图像传感器和摄像装置。所述滤光模组，包括：彩色滤光片与控制组件；彩色滤光片包括第一基底、超表面结构、介质层与第二基底；超表面结构位于第一基底上，超表面结构包括周期性排布的多个微结构，介质层位于超表面结构远离第一基底的一侧，且覆盖超表面结构；介质层的折射率与超表面结构的折射率不同；第二基底位于介质层远离第一基底的一侧；控制组件被配置为调整介质层的折射率，以调整通过彩色滤光片的可见光的波长。根据本发明的实施例，可以通过彩色滤光片的光的谱线较窄，颜色更纯，当滤光模组用于图像传感器时有利于避免光学串扰，且能够实现通过滤光模组的光的频率可调可变。

Description

彩色滤光片、图像传感器和摄像装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种彩色滤光片、图像传感器和摄像装置。
背景技术
随着CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)技术的发展，提高了CMOS图像传感器的性能。CMOS图像传感器的发展趋势向着平面化、小尺寸、高分辨以及可携带的方向。CMOS图像传感技术的可扩展性已经将像素的横向尺寸从10微米降到了2微米。伴随着像素尺寸的减小，需要重新设计彩色滤光片用于阻止光学性能的退化。传统的彩色滤光片利用染料聚合物用于数字彩色成像。但是，通过彩色滤光片的光的频谱较宽，当像素尺寸变得更小时，由于有机染料的吸收系数相对较小导致像素之间的光学串扰。
发明内容
本发明提供一种彩色滤光片、图像传感器和摄像装置，以解决相关技术中的不足。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种滤光模组，包括：彩色滤光片与控制组件；所述彩色滤光片包括第一基底、超表面结构、介质层与第二基底；
所述超表面结构位于所述第一基底上，所述超表面结构包括周期性排布的多个微结构，所述介质层位于所述超表面结构远离所述第一基底的一侧，且覆盖所述超表面结构；所述介质层的折射率与所述超表面结构的折射率不同；所述第二基底位于所述介质层远离所述第一基底的一侧；
所述控制组件被配置为调整所述介质层的折射率，以调整通过所述彩色滤光片的可见光的波长。
在一个实施例中，所述介质层的材料为液晶；所述控制组件包括第一透明电极、第二透明电极与控制器；所述第一透明电极位于所述第一基底远离所述第二基底的一侧，所述第二透明电极位于所述第二基底与所述介质层之间；所述控制器被配置为控制所述第一透明电极与所述第二透明电极之间的电压，以控制所述液晶的折射率。
在一个实施例中，所述控制组件还包括液晶取向层，所述液晶取向层位于所述介质层与所述第二透明电极之间。
在一个实施例中，所述介质层的材料为热光材料；所述控制组件包括加热片与控制器，所述加热片位于所述第一基底上，且环绕所述超表面结构；所述加热片与所述控制器连接；所述控制器被配置为控制所述加热片对所述介质层加热，以控制所述热光材料的折射率。
在一个实施例中，所述热光材料为SU-8胶、TZ001或PMMA。
在一个实施例中，所述介质层的材料为磁光材料；所述控制组件包括控制器与光源，所述光源与所述控制器连接，所述控制器被配置为控制所述光源发射的光的频率、偏振态与光强中的任意一种或任何组合，以控制所述磁光材料的折射率。
在一个实施例中，所述磁光材料为铁电材料。
在一个实施例中，所述彩色滤光片还包括第一反射镜与第二反射镜，所述第一反射镜位于所述第一基底远离所述第二基底的一侧，所述第二反射镜位于所述第二基底远离所述第一基底的一侧，所述第一反射镜与第二反射镜形成光学谐振腔。
在一个实施例中，所述第一反射镜为分布式布拉格反射镜，所述第二反射镜为分布式布拉格反射镜。
在一个实施例中，所述第一反射镜包括在垂直于所述第一基底的方向上交替排布的第一膜层与第二膜层，所述第二反射镜包括在垂直于所述第一基底的方向上交替排布的所述第一膜层与所述第二膜层；所述第一膜层的厚度与所述第一膜层的折射率的乘积为所述波长的四分之一；所述第二膜层的厚度与所述第二膜层的折射率的乘积为所述波长的四分之一；所述第一膜层的材料为Si3N4，所述第二膜层的材料为SiO2；或，所述第一膜层的材料为a-Si，所述第二膜层的材料为SiO2；或，所述第一膜层的材料为p-Si，所述第二膜层的材料为SiO2。
在一个实施例中，所述微结构的材料为a-Si、p-Si、Si3N4、SiO2、TiO2或Ge；所述微结构为柱状，所述微结构的横截面为长方形、正方形、圆形或椭圆形；或所述微结构为圆球或椭圆球体。
在一个实施例中，所述第一基底包括第一区域、第二区域与第三区域；所述超表面结构包括按照第一周期周期性排布的多个第一微结构、按照第二周期周期性排布的多个第二微结构以及按照第三周期周期性排布的第三微结构，多个所述第一微结构位于所述第一区域，多个所述第二微结构位于所述第二区域，多个所述第三微结构位于所述第三区域；多个所述第一微结构被配置为从入射光中选择红光透过所述介质层，多个所述第二微结构被配置为从入射光中选择绿光透过所述介质层，多个所述第三微结构被配置为从入射光中选择蓝光透过所述介质层。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种彩色滤光片，包括：第一基底、超表面结构、介质层与第二基底；
所述超表面结构位于所述第一基底上，所述超表面结构包括周期性排布的多个微结构，所述介质层位于所述超表面结构远离所述第一基底的一侧，且覆盖所述超表面结构；所述介质层的折射率与所述超表面结构的折射率不同；所述第二基底位于所述介质层远离所述第一基底的一侧。
根据本发明实施例的第三方面，提供一种图像传感器，包括感光层与上述的滤光模组；所述感光层位于所述第一基底远离所述第二基底的一侧。
根据本发明实施例的第四方面，提供一种摄像装置，包括上述的图像传感器。
根据上述实施例可知，由于超表面结构包括周期性排布的多个微结构，因此超表面结构能够从入射光中选择特定频率的光通过，可以使通过彩色滤光片的光的谱线较窄，颜色更纯，当滤光模组用于图像传感器时有利于避免光学串扰。而且，控制组件能够调整介质层的折射率，这样可以调整通过彩色滤光片的可见光的波长，因此，能够实现通过滤光模组的光的频率可调可变。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据本发明实施例示出的一种滤光模组的结构示意图；
图2是根据本发明实施例示出的另一种滤光模组的结构示意图；
图3是根据本发明实施例示出的一种红色滤光片的透射谱；
图4是根据本发明实施例示出的一种绿色滤光片的透射谱；
图5是根据本发明实施例示出的一种蓝色滤光片的透射谱；
图6是根据本发明实施例示出的另一种红色滤光片的透射谱；
图7是根据本发明实施例示出的另一种绿色滤光片的透射谱；
图8是根据本发明实施例示出的另一种蓝色滤光片的透射谱；
图9是根据本发明实施例示出的另一种滤光模组的结构示意图；
图10是根据本发明实施例示出的另一种滤光模组的结构示意图；
图11是根据本发明实施例示出的另一种滤光模组的结构示意图；
图12是根据本发明实施例示出的一种图像传感器的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本发明实施例提供一种滤光模组。该滤光模组，如图1所示，包括：彩色滤光片11与控制组件(未示出)；彩色滤光片11包括第一基底111、超表面结构(未示出)、介质层112与第二基底113。
超表面结构位于第一基底111上，超表面结构包括周期性排布的多个微结构114，介质层112位于超表面结构远离第一基底111的一侧，且覆盖超表面结构；介质层112的折射率与超表面结构的折射率不同；第二基底113位于介质层112远离第一基底111的一侧。
在本实施例中，控制组件被配置为调整介质层112的折射率，以调整通过彩色滤光片11的可见光的波长。
在本实施例中，由于超表面结构包括周期性排布的多个微结构114，因此超表面结构能够从入射光中选择特定频率的光通过，可以使通过彩色滤光片11的光的谱线较窄，颜色更纯，当滤光模组用于图像传感器时有利于避免光学串扰。而且，控制组件能够调整介质层的折射率，这样，可以调整通过彩色滤光片的可见光的波长，因此，能够实现通过滤光模组的光的频率可调可变。
以上对本发明实施例提供的滤光模组进行了简要的介绍，下面对本发明实施例提供的滤光模组进行详细的介绍。
本发明实施例还提供一种滤光模组。该滤光模组，如图1所示，包括：彩色滤光片11、控制组件(未示出)、第一反射镜15、第二反射镜16以及第三基底17。彩色滤光片11包括第一基底111、超表面结构(未示出)、介质层112与第二基底113。
在本实施例中，第一基底111与第二基底113的材料是透明玻璃。第三基底17的材料为熔融SiO2。
在本实施例中，超表面结构位于第一基底111上。超表面结构可以作为相位调制器，用于改变光进入光学谐振腔中的相位从而选择特定的谐振波长。其中，第一反射镜15、第二反射镜16之间的腔为光学谐振腔。光学谐振腔用于对通过彩色滤光片11的可见光进行窄带滤波。
在本实施例中，超表面结构包括周期性排布的多个微结构114。在本实施例中，微结构114的材料为TiO2，微结构114为柱状，微结构114的横截面为圆形。微结构114的横截面的面积与相邻两个微结构114之间的距离会影响通过彩色滤光片11的可见光的波长。
在另一个实施例中，微结构114为柱状，微结构的横截面为长方形、正方形或椭圆形。
在另一个实施例中，微结构114为长方体或正方体。
在另一个实施例中，微结构114为圆球或椭圆球体。
在另一个实施例中，微结构114的材料为a-Si、p-Si、Si3N4、SiO2或Ge。
在本实施例中，如图1所示，介质层112位于超表面结构远离第一基底111的一侧，且覆盖超表面结构。介质层112的折射率与超表面结构的折射率不同。
在本实施例中，介质层112的材料为液晶。液晶可以是向列型液晶(E7)。向列型液晶(E7)的寻常光折射率为1.5，非常光折射率为1.7。
如图1所示，控制组件包括第一透明电极12、第二透明电极13、液晶取向层14与控制器(未示出)。第一透明电极12位于第一基底111远离第二基底113的一侧，第二透明电极13位于第二基底113与介质层112之间，液晶取向层14位于介质层112与第二透明电极13之间。控制器被配置为控制第一透明电极12与第二透明电极13之间的电压，以控制液晶的折射率。其中，第一透明电极12与第二透明电极13之间的电压可由对应的电源提供。
在本实施例中，第二基底113位于介质层112远离第一基底111的一侧。
在本实施例中，控制组件被配置为调整液晶的折射率，以调整通过彩色滤光片11的可见光的波长。
在本实施例中，第一反射镜15位于第一基底111远离第二基底113的一侧，第二反射镜16位于第二基底113远离第一基底111的一侧。
在本实施例中，光学谐振腔为F-P谐振腔(法布里-珀罗谐振腔)，即平面平行腔。第一反射镜15为分布式布拉格反射镜。第一反射镜15包括在垂直于第一基底111的方向z上交替排布的第一膜层(未示出)与第二膜层(未示出)，其中，第一基底111位于xOy面内。第一膜层的厚度与第一膜层的折射率的乘积为波长的四分之一；第二膜层的厚度与第二膜层的折射率的乘积为通过彩色滤光片11的可见光的四分之一。
在本实施例中，第二反射镜16为分布式布拉格反射镜。第二反射镜16包括在垂直于第一基底的方向z上交替排布的第一膜层与第二膜层。
在本实施例中，第一膜层的材料为Si3N4，第二膜层的材料为SiO2。在另一个实施例中，第一膜层的材料为a-Si，第二膜层的材料为SiO2。在又一个实施例中，第一膜层的材料为p-Si，第二膜层的材料为SiO2。
需要说明的是，增加第一膜层与第二膜层的数目，可以提高滤光模组的谐振峰的品质因子，进而提高对颜色识别的分辨率。
在本实施例中，滤光模组包括两个反射镜(第一反射镜15与第二反射镜16)，在另一个实施例中，滤光模组还可包括其他数目的反射镜，例如，可包括3个反射镜或4个反射镜，但不限于此。
在本实施例中，如图2所示，第一基底111包括一个第一区域1111、两个第二区域1112与一个第三区域1113。两个第二区域1112的对角线基本在同一条直线上。第一区域1111的对角线与第三区域1113的对角线基本在同一条直线上。第一区域1111、第二区域1112与第三区域1113均为矩形。
在本实施例中，如图2所示，超表面结构包括按照第一周期L1周期性排布的多个第一微结构1141、按照第二周期L2周期性排布的多个第二微结构1142以及按照第三周期L3周期性排布的第三微结构1143，多个第一微结构1141位于第一区域1111，多个第二微结构1142位于第二区域1112，多个第三微结构1143位于第三区域1113。
在本实施例中，如图2所示，第一区域1111中包括五行六列第一微结构1141，第二区域1112包括五行六列第二微结构1142，第三区域1113包括五行六列第三微结构1143，但不限于此。第一区域1111、第二区域1112与第三区域1113中微结构的数目可以根据实际需求设置。
在本实施例中，第一区域1111中第一微结构1141的高度、第二区域1112中第二微结构1142的高度与第三区域1113中第三微结构1143的高度相同。
在本实施例中，多个第一微结构1141被配置为从入射光中选择红光透过介质层112，多个第二微结构1142被配置为从入射光中选择绿光透过介质层112，多个第三微结构1143被配置为从入射光中选择蓝光透过介质层112。
需要说明的是，通过改变第一膜层的厚度、第二膜层的厚度、第一膜层的材料、第二膜层的材料，并结合不同材料的超表面结构可以将滤光模组的工作扩展到任意波长。
以上介绍了本实施例中的滤光模组，下面介绍滤光模组的仿真结果。其中，滤光模组包括第一反射镜15、第二反射镜16、第一基底111、第二基底113、微结构114的材料为TiO2、介质层112的材料为向列型液晶(E7)，液晶在x-z面内旋转，第一基底111与第二基底113的材料是透明玻璃，透明玻璃的折射率为1.45。第一反射镜15包括8层第一膜层与8层第二膜层，第二反射镜16包括8层第一膜层与8层第二膜层，第一膜层的材料为Si3N4，第二膜层的材料为SiO2，Si3N4的折射率为2.01，SiO2的折射率为1.45。
其中，第一区域1111中，第一微结构1141的第一周期L1为320nm(纳米)，第一微结构1141为圆柱体，第一微结构1141的横截面的半径为80nm，第一膜层的厚度为82nm，第二膜层的厚度为114nm。第一微结构1141与投影位于第一区域1111中的其他膜层构成红色滤光片。红色滤光片的透射谱如图3所示，透射谱很窄，中心波长约为0.625微米。图3中，横轴为波长，纵轴为透射率。
第二区域1112中，第二微结构1142的第二周期L2为250nm(纳米)，第二微结构1142为圆柱体，第二微结构1142的横截面的半径为80nm，第一膜层的厚度为66nm，第二膜层的厚度为92nm。第二微结构1142与投影位于第二区域1112中的其他膜层构成绿色滤光片。绿色滤光片的透射谱如图4所示，透射谱很窄，中心波长约为0.545微米。图4中，横轴为波长，纵轴为透射率。
第三区域1113中，第三微结构1143的第三周期L3为200nm(纳米)，第三微结构1143为圆柱体，第三微结构1143的横截面的半径为70nm，第一膜层的厚度为56nm，第二膜层的厚度为78nm。第三微结构1143与投影位于第三区域1113中的其他膜层构成蓝色滤光片。蓝色滤光片的透射谱如图5所示，透射谱很窄，中心波长接近0.48微米。图5中，横轴为波长，纵轴为透射率。
通过改变第一透明电极12、第二透明电极13之间的电压，可以改变液晶的偏转角度，进而改变液晶的折射率，最终，可以使通过上述的红色滤光片、绿色滤光片、蓝色滤光片的可见光的波长发生偏移，这样，可以实现动态重构滤光模组的功能。具体请见图6～图8，其中，图6为红色滤光片的透射谱，图7为绿色滤光片的透射谱，图8为蓝色滤光片的透射谱。从图6～图8可知看出，红色滤光片的透射谱的各个谱线的宽度很窄，透射率很高，波长范围为0.635～0.67微米，绿色滤光片的透射谱的各个谱线的宽度很窄，透射率很高，波长范围为0.54～0.57微米，蓝色滤光片的透射谱的各个谱线的宽度很窄，透射率很高，波长范围为0.47～0.49微米。
经对比可知，通过上述的红色滤光片的红光、通过上述的绿色滤光片的绿光、通过上述的蓝色滤光片的蓝光之间间隔较远，相互之间没有重叠区域，因此，不会发生串扰。
而且，在本实施例中，一个第一区域1111、两个第二区域1112与一个第三区域1113组成的矩形区域在x方向上的宽度约为3微米，在y方向上的宽度约为3微米，即，一个像素的滤光模组的尺寸为3*3微米，比现有技术中一个像素的滤光片的尺寸10微米小得多，有利于降低像素的尺寸。需要说明的是，此处的像素可以是采集图像数据的感光单元。
在本实施例中，由于超表面结构包括周期性排布的多个微结构114，因此超表面结构能够从入射光中选择特定频率的光通过，可以使通过彩色滤光片11的光的谱线较窄，颜色更纯，当滤光模组用于图像传感器时有利于避免光学串扰。而且，控制组件能够调整介质层的折射率，这样，可以调整通过彩色滤光片的可见光的波长，因此，能够实现通过滤光模组的光的频率可调可变。
本发明实施例还提供一种滤光模组。在本实施例中，介质层112的材料为热光材料。热光材料，例如，可以是SU-8胶、TZ001或PMMA(polymethyl methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)。其中，SU-8胶是一种环氧型的树脂，平均每个分子中含有8个环氧基。TZ001为三嗪类超支化聚合物(Triazine-based Hyperbranched polymers)。
在本实施例中，如图9～图10所示，控制组件包括加热片91与控制器(未示出)，加热片91位于第一基底111上，且环绕超表面结构，加热片91与控制器连接。控制器被配置为控制加热片91对介质层112加热，以控制热光材料的折射率，进而调整通过彩色滤光片11的可见光的波长，最终调整通过滤光模组的可见光的波长。其中，介质层112的温度不同，热光材料的折射率也不同。
在本实施例中，如图10所示，加热片91呈环状，并包括第一端C1与第二端C2，第一端C1与第一电极(未示出)连接，第二端C2与第二电极(未示出)连接，第一电极与第二电极连接至对应的电源，当电源为加热片91供电时，加热片91处于加热状态。
在本实施例中，加热片91的材料为锂化镉，但不限于此。
当第一基底111包括上述的一个第一区域1111、两个第二区域1112与一个第三区域1113时，第一区域1111、第二区域1112、第三区域1113各自设有一个加热片91，以对各个区域中的介质层112加热，进而控制各个区域中的介质层112的折射率，以调整通过彩色滤光片11各个区域的可见光的波长，最终调整通过滤光模组的各个区域的可见光的波长。
在本实施例中，由于超表面结构包括周期性排布的多个微结构114，因此超表面结构能够从入射光中选择特定频率的光通过，可以使通过彩色滤光片11的光的谱线较窄，颜色更纯，当滤光模组用于图像传感器时有利于避免光学串扰。而且，控制组件能够调整介质层的折射率，这样，可以调整通过彩色滤光片的可见光的波长，因此，能够实现通过滤光模组的光的频率可调可变。
本发明实施例还提供一种滤光模组。在本实施例中，介质层112的材料为磁光材料，例如，磁光材料为铁电材料。在光通过磁光材料时，可以改变磁光材料的折射率。
在本实施例中，如图11所示，控制组件包括控制器(未示出)与光源1101，光源1101与控制器连接。控制器被配置为控制光源1101发射的光的频率、偏振态或光强，以控制磁光材料的折射率，进而控制磁光材料的折射率，进而调整通过彩色滤光片11的可见光的波长，最终调整通过滤光模组的可见光的波长。需要说明的是，控制器可被配置为控制光源1101发射的光的频率、偏振态与光强中的任意一种或任何组合，以控制磁光材料的折射率。
在本实施例中，光源1101在xOy面内的投影位于第一反射镜15外，这样，可以避免光源1101影响通过滤光模组的可见光。
在本实施例中，当第一基底111包括上述的一个第一区域1111、两个第二区域1112与一个第三区域1113时，每个区域各自对应一个光源1101，且相邻两个区域上的介质层之间设置有挡光板1102，以避免一个区域对应的光源1101发射的光影响另一个区域上的介质层112的折射率。
在本实施例中，由于超表面结构包括周期性排布的多个微结构114，因此超表面结构能够从入射光中选择特定频率的光通过，可以使通过彩色滤光片11的光的谱线较窄，颜色更纯，当滤光模组用于图像传感器时有利于避免光学串扰。而且，控制组件能够调整介质层的折射率，这样，可以调整通过彩色滤光片的可见光的波长，因此，能够实现通过滤光模组的光的频率可调可变。
本发明的实施例还提供了一种彩色滤光片。如图1所示，该彩色滤光片11包括：第一基底111、超表面结构、介质层112与第二基底113。
超表面结构位于第一基底111上，超表面结构包括周期性排布的多个微结构114，介质层112位于超表面结构远离第一基底111的一侧，且覆盖超表面结构；介质层112的折射率与超表面结构的折射率不同；第二基底113位于介质层112远离第一基底111的一侧。
本发明的实施例还提供了一种图像传感器。如图12所示，该图像传感器包括感光层1201与上述任一实施例所述的滤光模组。感光层1201位于第一基底111远离第二基底113的一侧。
在本实施例中，感光层1201包括阵列排布的光电二极管。
在本实施例中，图像传感器还包括缓冲层1202，缓冲层1202位于感光层1201与滤光模组之间，具体地，缓冲层1202位于感光层1201与第三基底17之间。缓冲层1202的材料为二氧化硅。
在本实施例中，图像传感器可以是CMOS图像传感器。上述的滤光模组的制备工艺与CMOS工艺相互兼容，可以方便制备。
在本实施例中，由于超表面结构包括周期性排布的多个微结构114，因此超表面结构能够从入射光中选择特定频率的光通过，可以使通过彩色滤光片11的光的谱线较窄，颜色更纯，当滤光模组用于图像传感器时有利于避免光学串扰。而且，控制组件能够调整介质层的折射率，这样，可以调整通过彩色滤光片的可见光的波长，因此，能够实现通过滤光模组的光的频率可调可变，进而可以使图像传感器采集到高质量且色彩丰富的图像。
本发明的实施例还提出了一种摄像装置，包括上述任一实施例所述的图像传感器。
本实施例中，由于超表面结构包括周期性排布的多个微结构114，因此超表面结构能够从入射光中选择特定频率的光通过，可以使通过彩色滤光片11的光的谱线较窄，颜色更纯，当滤光模组用于图像传感器时有利于避免光学串扰。而且，控制组件能够调整介质层的折射率，这样，可以调整通过彩色滤光片的可见光的波长，因此，能够实现通过滤光模组的光的频率可调可变，进而可以使摄像装置采集到高质量且色彩丰富的图像。
需要指出的是，在附图中，为了图示的清晰可能夸大了层和区域的尺寸。而且可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”时，它可以直接在其他元件上，或者可以存在中间的层。另外，可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“下”时，它可以直接在其他元件下，或者可以存在一个以上的中间的层或元件。另外，还可以理解，当层或元件被称为在两层或两个元件“之间”时，它可以为两层或两个元件之间唯一的层，或还可以存在一个以上的中间层或元件。通篇相似的参考标记指示相似的元件。
在本发明中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (15)

1.一种滤光模组，其特征在于，包括：彩色滤光片与控制组件；所述彩色滤光片包括第一基底、超表面结构、介质层与第二基底；
所述超表面结构位于所述第一基底上，所述超表面结构包括周期性排布的多个微结构，所述介质层位于所述超表面结构远离所述第一基底的一侧，且覆盖所述超表面结构；所述介质层的折射率与所述超表面结构的折射率不同；所述第二基底位于所述介质层远离所述第一基底的一侧；
所述控制组件被配置为调整所述介质层的折射率，以调整通过所述彩色滤光片的可见光的波长。
2.根据权利要求1所述的滤光模组，其特征在于，所述介质层的材料为液晶；所述控制组件包括第一透明电极、第二透明电极与控制器；所述第一透明电极位于所述第一基底远离所述第二基底的一侧，所述第二透明电极位于所述第二基底与所述介质层之间；
所述控制器被配置为控制所述第一透明电极与所述第二透明电极之间的电压，以控制所述液晶的折射率。
3.根据权利要求2所述的滤光模组，其特征在于，所述控制组件还包括液晶取向层，所述液晶取向层位于所述介质层与所述第二透明电极之间。
4.根据权利要求1所述的滤光模组，其特征在于，所述介质层的材料为热光材料；所述控制组件包括加热片与控制器，所述加热片位于所述第一基底上，且环绕所述超表面结构；所述加热片与所述控制器连接；
所述控制器被配置为控制所述加热片对所述介质层加热，以控制所述热光材料的折射率。
5.根据权利要求4所述的滤光模组，其特征在于，所述热光材料为SU-8胶、TZ001或PMMA。
6.根据权利要求1所述的滤光模组，其特征在于，所述介质层的材料为磁光材料；所述控制组件包括控制器与光源，所述光源与所述控制器连接；
所述控制器被配置为控制所述光源发射的光的频率、偏振态与光强中的任意一种或任何组合，以控制所述磁光材料的折射率。
7.根据权利要求6所述的滤光模组，其特征在于，所述磁光材料为铁电材料。
8.根据权利要求1所述的滤光模组，其特征在于，所述彩色滤光片还包括第一反射镜与第二反射镜，所述第一反射镜位于所述第一基底远离所述第二基底的一侧，所述第二反射镜位于所述第二基底远离所述第一基底的一侧，所述第一反射镜与第二反射镜形成光学谐振腔。
9.根据权利要求8所述的滤光模组，其特征在于，所述第一反射镜为分布式布拉格反射镜，所述第二反射镜为分布式布拉格反射镜。
10.根据权利要求9所述的滤光模组，其特征在于，所述第一反射镜包括在垂直于所述第一基底的方向上交替排布的第一膜层与第二膜层，所述第二反射镜包括在垂直于所述第一基底的方向上交替排布的所述第一膜层与所述第二膜层；
所述第一膜层的厚度与所述第一膜层的折射率的乘积为所述波长的四分之一；所述第二膜层的厚度与所述第二膜层的折射率的乘积为所述波长的四分之一；
所述第一膜层的材料为Si3N4，所述第二膜层的材料为SiO2；或，所述第一膜层的材料为a-Si，所述第二膜层的材料为SiO2；或，所述第一膜层的材料为p-Si，所述第二膜层的材料为SiO2。
11.根据权利要求1所述的滤光模组，其特征在于，所述微结构的材料为a-Si、p-Si、Si3N4、SiO2、TiO2或Ge；
所述微结构为柱状，所述微结构的横截面为长方形、正方形、圆形或椭圆形；或
所述微结构为圆球或椭圆球体。
12.根据权利要求1所述的滤光模组，其特征在于，所述第一基底包括第一区域、第二区域与第三区域；
所述超表面结构包括按照第一周期周期性排布的多个第一微结构、按照第二周期周期性排布的多个第二微结构以及按照第三周期周期性排布的第三微结构，多个所述第一微结构位于所述第一区域，多个所述第二微结构位于所述第二区域，多个所述第三微结构位于所述第三区域；
多个所述第一微结构被配置为从入射光中选择红光透过所述介质层，多个所述第二微结构被配置为从入射光中选择绿光透过所述介质层，多个所述第三微结构被配置为从入射光中选择蓝光透过所述介质层。
13.一种彩色滤光片，其特征在于，包括：第一基底、超表面结构、介质层与第二基底；
所述超表面结构位于所述第一基底上，所述超表面结构包括周期性排布的多个微结构，所述介质层位于所述超表面结构远离所述第一基底的一侧，且覆盖所述超表面结构；所述介质层的折射率与所述超表面结构的折射率不同；所述第二基底位于所述介质层远离所述第一基底的一侧。
14.一种图像传感器，其特征在于，包括感光层与权利要求1至12任一项所述的滤光模组；
所述感光层位于所述第一基底远离所述第二基底的一侧。
15.一种摄像装置，其特征在于，包括权利要求14所述的图像传感器。
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