CN214586079U - 用于图像传感器的光学滤波器、系统和指纹传感器 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种用于图像传感器的光学滤波器、系统和指纹传感器，所述光学滤波器包括：透镜阵列，所述透镜阵列由并置的第一透镜(253)和第二透镜(251)形成并位于基板(27)的第一表面侧上，所述第一透镜包含在第一不透明区域(263)中，并且所述第二透镜包含在第二区域(261)中，每个第一不透明区域占据等于包含在这个第一不透明区域中的至少一个第一透镜的表面积的表面积；开口(33)，所述开口在所述基板的第二表面侧上至少与所述第二透镜相对；以及不透明层，所述不透明层在所述基板的第二表面侧上与所述第一透镜相对。
Description
技术领域
本公开涉及一种图像采集系统。
背景技术
图像采集系统通常包括图像传感器和光学系统，该光学系统插入在图像传感器的敏感部分和待成像的物体之间，并且其能够在图像传感器的敏感部分上形成待成像的物体的清晰图像。光学系统可以是光学滤波器，并且更具体地是角度滤波器。
角度滤波器是一种能够根据入射辐射的入射来过滤该入射辐射并且因此阻挡具有大于期望角度(称为最大入射角)的入射的光线的装置。
这使得能够避免像素之间的串扰现象。
实用新型内容
需要改进图像采集系统。
实施例克服了图像采集系统的全部或部分缺点。
实施例提供了一种用于图像传感器的光学滤波器，该光学滤波器包括第一不透明区域，每个第一区域占据等于包含在这个第一区域中的至少第一透镜的表面的表面积。
实施例提供了一种用于图像传感器的光学滤波器，包括：
透镜阵列，该透镜阵列由并置的第一和第二透镜形成并位于基板的第一表面侧上，第一透镜包含在第一不透明区域中，并且第二透镜包含在第二区域中，每个第一区域占据等于包含在这个第一区域中的至少一个第一透镜的表面积的表面积；
开口，这些开口在所述基板的第二表面侧上至少与第二透镜相对；以及
不透明层，该不透明层在所述基板的第二表面侧上与第一透镜相对。
根据实施例，第一区域的透射率低于大约0.1％，优选地低于大约0.00001％。
根据实施例，光学滤波器包括第二透明区域，每个第二区域占据等于包含在这个第二区域中的至少一个第二透镜的表面积的表面积。
根据实施例，第一透镜和第二透镜共面。
根据实施例，第一区域和第二区域相邻，并且以行和组织被组织。
根据实施例，第一区域以相邻并且位于滤波器的边缘中的一个上的列被组织。
根据实施例，第一区域以分布在滤波器的两个边缘上的列被组织。
根据实施例，第一透镜的曲率半径小于第二透镜的曲率半径。
根据实施例，第一透镜的曲率半径大于第二透镜的曲率半径。
根据实施例，光学滤波器依次包括：
透镜阵列，该透镜阵列由并置的第一和第二透镜形成、位于基板的第一表面侧上；以及
第一层，该第一层在所述基板的第二表面侧上，该第一层与第一透镜相对、是实心的并且包括与第二透镜相对的开口。
根据实施例，光学滤波器依次包括：
透镜阵列，该透镜阵列位于基板的第一表面侧上；
第一层，该第一层包括在所述基板的第二表面侧上的开口阵列；以及
在每个第一区域中的第二不透明层。
根据实施例，光学滤波器依次包括：
透镜阵列，该透镜阵列由第一局部劣化的透镜和第二相邻透镜形成、位于基板的第一表面侧上；以及
第一层，该第一层包括在所述基板的第二表面侧上的开口阵列。
实施例提供了一种制造光学滤波器的方法，其中该方法包括以下步骤：
通过印刷在基板的第一表面侧上形成透镜阵列；
在基板的第二表面侧沉积由抗蚀剂制成的第一层；以及
通过光刻穿过透镜在第一层中形成开口。
根据实施例，第二层形成在第一区域中的开口中或所述开口的第一或第二表面侧上。
根据实施例，第二层形成在第一区域中。
根据实施例，第一透镜部分被激光劣化。
实施例提供了一种系统，包括：
光学滤波器，该光学滤波器能够被认为是角度滤波器；
辐射源；以及
图像传感器，该图像传感器包括能够检测所述辐射的光电探测器。
实施例提供了一种包括系统的指纹传感器。
附图说明
前述特征和优点以及其他特征和优点将在以下对具体实施例进行的通过说明而非限制的方式给出的描述中参照附图进行详细描述，在附图中：
图1以部分简化的截面图示出了图像采集系统的实施例；
图2以部分简化的俯视图示出了图像采集系统的实施例；
图3以部分简化的俯视图示出了图像采集系统的另一实施例；
图4以部分简化的截面图示出了图像采集系统的又一实施例；
图5以部分简化的截面图示出了角度滤波器制造方法的第一实施模式的步骤；
图6以部分简化的截面图示出了角度滤波器制造方法的第一实施模式的另一步骤；
图7以部分简化的截面图示出了角度滤波器制造方法的第一实施模式的又一步骤；
图8以部分简化的截面图示出了角度滤波器制造方法的第二实施模式的步骤；
图9以部分简化的截面图示出了角度滤波器制造方法的第二实施模式的另一步骤；
图10以部分简化的截面图示出了角度滤波器制造方法的第二实施模式的又一步骤；
图11以部分简化的截面图示出了角度滤波器制造方法的第二实施模式的又一步骤；
图12以部分简化的截面图示出了角度滤波器制造方法的第三实施模式的步骤；
图13以部分简化的截面图示出了角度滤波器制造方法的第三实施模式的另一步骤；
图14以部分简化的截面图示出了角度滤波器制造方法的第三实施模式的又一步骤；
图15以部分简化的截面图示出了角度滤波器制造方法的第三实施模式的又一步骤；以及
图16以部分简化的截面图示出了角度滤波器制造方法的第四实施模式的步骤。
具体实施方式
在不同的附图中，相同的特征由相同的附图标记表示。特别地，各种实施例之间共有的结构和/或功能特征可以具有相同的附图标记，并且可以设置相同的结构、尺寸和材料特性。
为了清楚起见，仅详细示出和描述了对理解本文描述的实施例有用的步骤和元素。特别地，没有详细描述图像传感器和除角度滤波器之外的元件的形成，所描述的实施例和实施模式与传感器和这些其他元件的通常实施例兼容。
除非另有说明，否则当提及连接在一起的两个元件时，这表示除了导体之外没有任何中间元件的直接连接，并且当提及耦接在一起的两个元件时，这表示这两个元件可以通过一个或多个其他元件连接或者它们可以通过一个或多个其他元件耦接。
在以下公开内容中，除非另有说明，否则当提及绝对位置限定词(诸如术语“前部”、“后部”、“顶部”、“底部”、“左部”、“右部”等)或提及相对位置限定词(诸如术语“上方”、“下方”、“上部”、“下部”等)或提及取向限定词 (诸如“水平”、“竖直”等)时，参考图中示出的取向。
除非另有说明，否则表述“大约”、“近似”、“基本上”和“在……量级”表示在10％以内，优选在5％以内。
在下面的描述中，除非另有说明，否则当穿过膜的辐射透过率小于10％时，层或膜被称为对辐射不透明。在下面的描述中，当穿过层或膜的辐射透过率大于10％时，层或膜被称为对辐射透明。根据实施例，对于相同光学系统，对辐射不透明的光学系统的所有元件的透过率小于对所述辐射透明的光学系统的元件的最低透过率的一半，优选地小于其五分之一，更优选地小于其十分之一。在本公开的其余部分中，术语“有用的辐射”指在操作中穿过光学系统的电磁辐射。在下面的描述中，“微米级光学元件”指的是形成在支撑件的表面上的、具有平行于所述表面测量的大于1μm且小于1mm的最大尺寸的光学元件。在下面的描述中，当膜或层在40℃下对氧气的渗透率小于1.10-1cm3/(m2.天)时，膜或层被称为是不透氧气的。氧气的渗透率可以根据题为“使用库仑传感器的通过塑料膜和片的氧气透过率的标准试验方法(Standard Test Method for Oxygen Gas Transmission Rate ThroughPlastic Film and Sheeting Using a Coulometric Sensor)”的ASTM D3985方法进行测量。在下面的描述中，当膜或层在40℃下对水的渗透性小于1.10-1g/(m2*天)时，膜或层被称为是不透水的。水的渗透性可以根据题为“使用调制的红外传感器的通过塑料膜和片的水蒸气透过率的标准试验方法(Standard Test Method for Water Vapor TransmissionRate Through Plastic Film and Sheeting Using a Modulated Infrared Sensor)”的ASTM F1249方法进行测量。
现在将针对包括微米级光学元件阵列的光学系统描述光学系统的实施例，其中每个微米级光学元件对应于由两个屈光度形成的微米级透镜或微透镜。然而，应该清楚的是，这些实施例也可以用其他类型的微米级光学元件来实施，其中每个微米级光学元件可以例如对应于微米级菲涅耳透镜、对应于微米级折射率梯度透镜或对应于微米级衍射光栅。
在以下描述中，“可见光”表示具有在400nm至700nm范围内的波长的电磁辐射，并且“红外辐射”表示具有在700nm至1mm范围内的波长的电磁辐射。在红外辐射中，人们可以特别地区分具有在700nm至1.7μm范围内的波长的近红外辐射。
为了简化描述，除非另有说明，否则制造步骤以与在步骤结束时获得的结构相同的方式指定。
图1以部分简化的截面图示出了图像采集系统的实施例。
采集系统1从上到下包括：
发射辐射13的光源11；
物体15；
光学滤波器17；以及
图像传感器19，例如互补金属氧化物半导体COMS传感器或由薄膜晶体管(TFT)构成的传感器，其可以耦接到无机(用于CMOS传感器的晶体硅或用于TFT传感器的非晶硅)或有机光电二极管。
图像采集系统1还包括用于处理由图像传感器19供应的信号的电路(未示出)，包括例如微处理器。
光源11被示出在物体15上方。然而，作为变型，它可以位于物体15和光学滤波器17之间。
辐射13例如在可见范围内和/或在红外范围内。它可以是具有单一波长的辐射或具有多个波长(或波长范围)的辐射。
图像传感器19的光电二极管通常形成像素化阵列。每个光电二极管限定图像传感器19的像素。在阵列内，光电二极管例如成行和列对齐。
阵列的光电二极管中的一些通常用作参考，用于仅检测和记录传感器19及其电子系统的噪声。然后从由传感器19的其他光电二极管捕获的信号中推导出噪声以校正这些信号。为此，入射在参考光电二极管上的辐射通常被不透明的掩模切断(吸收或反射)。
在常规实施例中，掩模通常被定位在光学滤波器17旁边，也就是说，它覆盖光学滤波器外部的传感器19。掩模通常与光学滤波器17共面。
在以下描述中，术语“像素”用于表示光电二极管，表述“参考像素”用于表示不接收有用的光辐射的光电二极管，以及表述“有用的像素”用于表示递送所捕获的图像的有用的信号的像素。
图2以部分简化的俯视图示出了图像采集系统1的实施例。
更具体地，图2示出了图像采集系统1内的有用像素21和参考像素23的分布的示例。
像素21和23优选地成行和列对齐。对于能够适应例如具有6英寸屏幕的手机的图像采集系统1，像素21和23例如被组织成大约2500行和大约1300列以获得具有500-dpi分辨率(即50.8-μm的像素间距)的成像器。图像的分辨率可以例如在254dpi(即100-μm的像素间距)和1000dpi(即25-μm的像素间距)之间变化。
像素21和23被组织在阵列中，使得每行存在至少一个参考像素23。参考像素23全部对齐在相同的列中。例如，从大约4列到大约64列仅包括参考像素23。优选地，从大约16列到大约32列仅包括参考像素23。
在图2中示出的实施例中，参考像素23的列全部相邻，并且位于系统1的边缘中的一个上(在图2的取向中，在系统1的左手侧上)。
图3以部分简化的俯视图示出了图像采集系统的另一实施例。
图3中示出的实施例与图2中示出的实施例基本相同，不同之处在于参考像素23的列位于系统1的两个边缘上。优选地，在系统1的每个边缘中存在相同数量列的参考像素23。
在图2和图3的实施例中，电子噪声被参考像素23的所有光电二极管检测。由相同行的参考像素23的光电二极管检测的电子噪声被平均化。然后，平均噪声被用于校正由相同行的有用像素21的光电二极管检测的有用信号。
图4以部分简化的截面图示出了图像采集系统的实施例。
图4中示出的图像采集系统1包括：
角度滤波器17；以及
图像传感器19，该图像传感器包括光电二极管或光电探测器191。
角度滤波器17在图4的取向上从上到下包括：
透镜阵列25；
基板或支撑件27；以及
由第一树脂31制成的第一层29，该第一层包括开口33或孔以及壁35。
所描述的实施例以光学滤波器17形成角度光学滤波器的情况为例。然而，这样的实施例可以应用于其他类型的光学滤波器，例如红绿蓝RGB滤波器。
角度滤波器17能够根据辐射相对于透镜25的光轴24的入射来过滤入射辐射。角度滤波器17被适配成使得图像传感器19的每个光电探测器191仅接收相对于与光电探测器191相关联的透镜25的相应光轴24具有小于最大入射角的各个入射的光线，该最大入射角小于45°，优选地小于30°，更优选地小于 10°，再更优选地小于4°。角度滤波器17能够阻挡相对于滤波器17的透镜 25的光轴24具有大于最大入射角的各个入射的入射辐射的光线。
每个开口33优选地与单个透镜25相关联。透镜25的光轴24优选地与第一层29的开口33的中心对齐。透镜25的直径优选地大于开口33的截面(垂直于透镜25的光轴)的最大尺寸。
在图4的示例中，每个光电探测器191被示出为与单个开口33相关联，每个探测器191的中心和与其相关联的开口33的中心对齐。实际上，角度滤波器 17的分辨率至少是图像传感器19的分辨率的两倍。换句话说，该系统包括是光电探测器191的至少两倍多的透镜25(或开口33)。因此，光电二极管191(图 4)与至少两个透镜25(或开口33)相关联。
在本公开中，“区域”表示滤波器17的包括至少一个透镜25和下面的层的每个部分。例如，区域与单个像素相关联，但是像素与至少两个区域相关联。
每个区域具有基本上等于与该区域相关联的透镜25的表面积的表面积。进一步，第一区域对应于光学滤波器17的与参考像素23相对的部分(图2和图3)，并且第二区域对应于光学滤波器17的与有用像素21相对的部分(图2和图3)。
在下面的描述中，在图4的取向上，结构或层的上表面被认为是前侧，并且在图4的取向上，结构或层的下表面被认为是背侧。
图5至图7示意性且部分地示出了根据第一实施模式的制造角度滤波器17 的方法的示例的连续步骤。
图5以部分简化的截面图示出了制造角度滤波器17的方法的第一实施模式的步骤。
更具体地，图5示出了包括共面的第一透镜253和第二透镜251的阵列以及基板27的初始结构。
基板27可以由透明聚合物制成，该透明聚合物至少不吸收所考虑的波长(在此在可见和红外范围内)。聚合物特别地可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、环烯烃聚合物(cyclic olefin polymer，COP)、聚酰亚胺(polyimide，PI)或聚碳酸酯(polycarbonate，PC)。基板27的厚度可以例如从1到100μm变化，优选从20到100μm。基板27可以对应于彩色滤波器、偏振器、半波板或四分之一波板。
透镜或微透镜251和253(在基板27的顶部上并与之接触)可以由二氧化硅、由PMMA、由正性抗蚀剂、由PET、由聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、由 COP、由聚二甲基硅氧烷(PDMS)/硅树脂、由环氧树脂或由丙烯酸酯树脂制成。微透镜251和253可以通过抗蚀剂块的流动来形成。微透镜251和253还可以通过模制在PET、PEN、COP、PDMS/硅树脂、环氧树脂或丙烯酸酯树脂的层上形成。透镜251和253可以通过印刷形成。
微透镜251和253是会聚透镜，各自具有1μm至100μm(优选地为20μm 至70μm)的范围内的焦距f。
在图5中示出的实施例中，微透镜251和253不相同。事实上，第一透镜 253的曲率半径大于第二透镜251的曲率半径。透镜253的高度例如小于透镜 251的高度。
第一透镜253被分配给第一区域263(参考区域)，并且第二透镜251被分配给第二区域261。
根据未示出的另一实施例，第一透镜253的曲率半径可以小于第二透镜251 的曲率半径。然后，透镜253的高度例如大于透镜251的高度。
图6以部分简化的截面图示出了制造角度滤波器17的方法的第一实施模式的另一步骤。
更具体地，图6示出了在图5中示出的结构的前表面上沉积膜37的步骤，以及在这个相同结构的背侧上沉积由第一树脂31制成的不透明层29的步骤。
在图5的步骤结束时获得的结构的前侧上沉积由第二材料38制成的膜37。膜37能够使得该结构的前侧平坦化。膜37还能够改变下面的透镜251和253 的焦距，以改善它们的会聚。例如，膜37对于由光电探测器(191，图4)检测到的辐射是透明的，并且具有不同于空气的折射率的折射率。膜37可以由光学透明粘合剂(optically clear adhesive，OCA)(特别是液体光学透明粘合剂(liquid optically clear adhesive，LOCA))、或具有低折射率的材料、或环氧树脂/丙烯酸酯胶获得。优选地，膜37遵循微透镜(251和253)的形状，并且由具有低于微透镜251和253的材料的折射率的折射率的材料38制成。
膜37例如通过离心沉积，并且然后通过曝光于UV线而交联。
层29例如以在例如大约1μm到大约1mm的范围(优选地从大约12μm 到大约15μm的范围)的厚度全板沉积。层29例如通过离心、通过涂覆或印刷来沉积。
不透明层29例如具有低于大约0.1％的透射率，该透射率优选地低于大约0.00001％。
根据实施例，树脂31是正性抗蚀剂，例如，有色或黑色DNQ酚醛清漆树脂、或DUV(Deep Ultraviolet，深紫外)抗蚀剂。DNQ酚醛清漆树脂由重氮萘醌(diazonaphtoquinone，DNQ)和酚醛清漆树脂(酚醛树脂)的混合物构成。 DUV树脂可以包括由聚羟基苯乙烯制成的聚合物。
图7以部分简化的截面图示出了制造角度滤波器17的方法的第一实施模式的另一步骤。
更具体地，图7示出了在层29中形成开口33的步骤。
制造开口33的方法的实施例包括以下步骤：
通过使第一树脂31以其前侧曝光于通过微透镜阵列251和253准直的光 (UV)在层29中形成开口33(光刻)；以及
通过显影移除树脂31的经曝光的部分。
根据该实施例，微透镜251和253以及基板27优选由在对应于曝光期间使用的波长的波长范围内透明的材料制成。
第一微透镜253和第二微透镜251在曝光期间对入射光线不具有相同的效果。实际上，第二微透镜251的尺寸(高度、曲率半径和焦距)被确定为使得出射光线会聚(聚焦)在层29中的某个点处。然而，第一透镜253的尺寸被确定为使得出射光线会聚在层29外部的某个点处。这种聚焦差异主要是由于第一透镜253和第二透镜251的曲率半径之间的差异。
第一树脂31是正性的，即曝光于UV线的部分变得可溶于显影剂。更具体地，在曝光时间期间由树脂31局部吸收的最小UV剂量对于树脂能够被显影剂溶解是必要的。
由于曲率半径之间和焦距之间的差异，在曝光期间由层29在第一透镜253 下面的部分吸收的UV剂量不同于在曝光期间由层29在第二透镜251下面的位置吸收的UV剂量。
在图7的实施例中，曝光时间被定义为使得：
由层29在第二透镜251下面的部分吸收的UV剂量达到最小剂量；并且
由层29在第一透镜253下面的部分吸收的UV剂量没有达到最小剂量。
因此，在层29中，开口33例如仅形成第二透镜251下面的部分中，即形成在第二区域261中。第二区域261因此是透明的。
层29在第一透镜253下面的部分(即层29的第一区域263的部分)优选地是实心和不透明的。
在图7中，开口33的截面以梯形截面图示出。一般而言，根据曝光参数，开口33的截面在截面图中可以是正方形的、三角形的、矩形的。进一步，在俯视图中，开口33的截面可以是圆形的、椭圆形的或多边形的，例如三角形的、正方形的或矩形的。在俯视图中，开口33的截面优选地为圆形的。开口33可以具有基本相同的尺寸。称“w”为开口33的宽度或直径(在开口的基部处测量，即在与基底27的界面处)。宽度w可以从5μm到30μm之间变化。宽度w 优选地在从5μm到20μm的范围内，例如，等于大约10μm。
图8至图11示意性且部分地示出了根据第二实施模式的制造角度滤波器17 的方法的示例的连续步骤。
第二实施模式由于这样的事实与第一实施模式不同，即由于在结构的背侧上在开口33中与相对应的透镜25相对地形成第二不透明层39，第一区域263 被制成是不透明的。在第二实施例中，透镜25全部与第一实施模式的第二透镜 251相同。
图8以部分简化的截面图示出了制造角度滤波器17的方法的第二实施模式的步骤。
更具体地，图8示出了与根据第一实施模式(图5)的方法的初始结构相同的初始结构，不同之处在于所有透镜25基本相同。
图9以部分简化的截面图示出了制造角度滤波器17的方法的第二实施模式的另一步骤。
更具体地，图9示出了在图8中示出的结构的前侧上沉积膜37以及在图8 中示出的初始结构的背侧上形成包括开口阵列33的由第一树脂31制成的层29 的步骤。这个步骤基本上与第一实施模式的图6和图7的步骤加起来相同，不同之处在于，在第二实施模式中，开口33被形成为与每个透镜25相对。
图10以部分简化的截面图示出了制造角度滤波器17的方法的第二实施模式的另一步骤。
更具体地，图10示出了在图8和图9的步骤结束时获得的结构的背侧上形成由第一材料41制成的第二层39的步骤。
应该注意的是，在图10的示例中，该结构的取向相对于前面附图的截面图是颠倒的。
在图10中示出的实施例中，由第一材料41制成的第二层39沉积在图8和图9的步骤结束时获得的结构的背侧上。第二层39局部沉积在与第一区域263 的透镜25相对的所有开口33中。第二层39不是连续的。因此，第一区域263 的每个开口33包括第二层39的一部分39’。
材料41是例如具有低于大约0.1％的透射率的不透明材料，该透射率优选地低于大约0.00001％。
材料41例如是金属或墨水。材料41可以由银、由铜或由石墨烯制成。材料41可以由金属纳米颗粒或由染料构成。
材料41例如具有与第一树脂31相同的组成。
层39例如通过喷墨技术、通过丝网印刷、通过注射器辅助局部沉积技术、通过柔版印刷、通过日光胶版术(heliography)或通过喷雾印刷技术沉积。
层39例如通过离心沉积，并且然后曝光(光刻)和显影，使得仅保留部分 39’。
根据图10中未示出的另一实施例，第二层39可以在形成层29之前形成。因此，部分39’在基板27的背侧上与第一区域263的透镜25相对地局部形成。第二层39的每个部分39’在与透镜25的表面基本相同的表面上延伸，使得部分39’与该表面相关联。然后形成层29，并层29覆盖部分39’或部分39’之间的基板27的背侧。形成开口33的步骤类似于结合图9描述的步骤。鉴于层 39的不透明性，在这个步骤结束时获得的结构与图9中示出的结构不相似。实际上，开口33仅形成为与第二区域261的透镜25相对。
图11以部分简化的截面图示出了制造角度滤波器17的方法的第二实施模式的另一步骤。
更具体地，图11示出了在图8至图10的步骤结束时获得的结构的背侧上形成由第三材料44制成的第三层43的步骤。
可选地，未被填充的开口33填充有空气层或对由光电探测器(191，图4) 检测到的辐射至少部分透明的填充材料(例如PDMS)层39。作为变型，开口 33可以填充有部分吸收材料，以对由角度滤波器17角度滤波的光线进行颜色滤波。
在图10中示出的步骤结束时或者在可选地填充开口33之后，该结构的背侧经受第三层43的全板沉积。换句话说，第一层29、第二层39以及可能地填充材料覆盖有第三层43。第三层43的下表面(在图11的取向上)在这个步骤之后基本上是平面的。如果先前未执行填充开口33的步骤，则用这个层43填充开口33。
层43的材料44优选地对由光电探测器(191，图4)检测到的辐射至少部分透明。材料44例如由PDMS、由环氧树脂胶、由丙烯酸酯或由商品名为SU8 的树脂制成。在开口33的可选填充期间使用的填充材料和层43的材料44可以具有相同的组成或不同的组成。
根据未示出的另一实施例，第二层39在填充开口33的可选的步骤之后并且在第三层43的沉积步骤之前形成。层39的部分39’在开口33的背侧上与第一区域263的透镜25相对地局部形成。第二层39的每个部分39’在与透镜25 的表面基本相同的表面上延伸，使得部分39’与该表面相关联。
图12至图15示意性且部分地示出了根据第三实施模式的制造角度滤波器 17的方法的示例的连续步骤。
第三实施模式由于这样的事实与第二实施模式的不同，即由于在结构的前侧上与第一区域263的透镜25相对地形成不透明第二层39，第一区域263被制成是不透明的。
图12以部分简化的截面图示出了制造角度滤波17的方法的第三实施模式的步骤。
更具体地，图12示出了与根据图8中示出的第二实施模式的方法的初始结构相同的初始结构。
图13以部分简化的截面图示出了制造角度滤波17的方法的第三实施模式的另一步骤。
更具体地，图13示出了在图12中示出的结构的前侧上沉积膜37以及在图 12中示出的初始结构的背侧上形成包括开口阵列33的由第一树脂31制成的第一层29的步骤。
这个步骤基本上与根据第二实施模式的方法的、图9中示出的步骤相同。
图14以部分简化的截面图示出了制造角度滤波器17的方法的第三实施模式的另一步骤。
更具体地，图14示出了在图12和图13的步骤结束时获得的结构上、在膜 37上与第一区域263的透镜25相对地沉积由第一材料制成41的第二层39的步骤。
由第一材料41制成的第二层39形成在膜37的前侧上、与第一区域263的每个透镜25相对。第二层39不是连续的，而是被分成各个部分39’。每个部分 39’位于与第一区域263的透镜25相对。每个部分39’在基本上与透镜25的表面区域相同的表面区域上延伸，使得所属部分39’与该表面区域相关联。材料41是例如具有低于大约0.1％的透射率的不透明材料，该透射率优选地低于大约0.00001％。
材料41例如类似于第二实施模式的材料41(图10)相同。
层39例如以与第二实施模式的层39相同的方式形成。
可选地，可以设想在图12至图14的步骤结束时获得的结构的前侧上沉积具有与膜37的组成相同的组成的第二膜(未示出)，以使所述表面平坦化。
图15以部分简化的截面图示出了制造角度滤波器17的方法的第三实施模式的另一步骤。
更具体地，图15示出了在图12至图14的步骤结束时获得的结构的背侧上形成由第三材料44制成的第三层43的步骤。
这个步骤基本上与根据第二实施模式的方法的、图11中示出的步骤相同。
图16以部分简化的截面图示出了制造角度滤波器17的方法的第四实施模式的步骤。
第四实施模式与第三实施模式的不同之处在于，第一区域263由于与其相关联的第一透镜253的劣化而被制成是不透明的。因此没有第二层(39，图14)。
更具体地，基于与根据第三实施模式的方法的、图13中示出的结构相同的结构，第一透镜253被劣化。透镜253的劣化意味着它们的光学性质的改变，以及特别是不透明性的改变。
例如，通过被选择来使被照射的透镜(对特定波长或对特定能量水平的激光敏感的材料)不透明的激光45进行劣化。
根据实施例，在每个第一透镜253上及其整个表面上进行劣化。
根据实施例，在每个第一透镜253上在低于其表面的表面上局部进行劣化。劣化表面例如以所考虑的透镜253的光轴为中心。
因此，在劣化之后，第一透镜253局部或全部具有低于大约0.1％的透射率，优选低于大约0.00001％。
根据又一实施例，基板27被与第一透镜253相对地激光完全或局部地劣化。
劣化可以在层29形成之前或之后进行。
在图16中示出的步骤之后，可以提供类似于根据第三实施例的方法的、图 15中示出的步骤类似的附加步骤，其中第三层43沉积在结构的背侧上。
所描述的实施例的优点在于，它们能够将不透明掩模集成到角度滤波器。这特别地使得能够消除掩模与光学滤波器之间的距离，同时降低图像采集系统的制造成本。事实上，掩模和光学滤波器的组合使得能够减少光学系统组装过程中的步骤数量。
所描述的实施例的另一优点是所形成的光学滤波器与通常的图像传感器兼容。
已经描述了各种实施例和变型。本领域技术人员将会理解，这些各个实施例和变型的某些特征可以被组合，并且本领域技术人员将会想到其他变型。
最后，基于上文提供的功能指示，本文描述的实施例和变型的实际实施方式在本领域技术人员的能力范围内。
Claims (12)
1.一种用于图像传感器(19)的光学滤波器(17)，其特征在于所述光学滤波器包括：
-透镜阵列，所述透镜阵列由并置的第一透镜(253)和第二透镜(251)形成并位于基板(27)的第一表面侧上，所述第一透镜包含在第一不透明区域(263)中，并且所述第二透镜包含在第二区域(261)中，每个第一不透明区域占据等于包含在这个第一不透明区域中的至少一个第一透镜的表面积的表面积；
-开口(33)，所述开口在所述基板的第二表面侧上至少与所述第二透镜相对；以及
-不透明层，所述不透明层在所述基板的第二表面侧上与所述第一透镜相对。
2.根据权利要求1所述的光学滤波器(17)，其特征在于所述第一不透明区域(263)的透射率低于约0.1％。
3.根据权利要求1所述的光学滤波器，其特征在于每个第二区域(261)占据等于至少一个第二透镜(251)的表面积的表面积。
4.根据权利要求1所述的光学滤波器，其特征在于所述第一透镜(253)和所述第二透镜(251)共面。
5.根据权利要求1所述的光学滤波器，其特征在于所述第一不透明区域(263)和所述第二区域(261)相邻，并且以行和列被组织。
6.根据权利要求5所述的光学滤波器，其特征在于所述第一不透明区域(263)以相邻并且位于所述滤波器(17)的边缘中的一个边缘上的列被组织。
7.根据权利要求5所述的光学滤波器，其特征在于所述第一不透明区域(263)以分布在所述滤波器(17)的两个边缘上的列被组织。
8.根据权利要求1所述的光学滤波器，其特征在于所述第一透镜(253)的曲率半径小于所述第二透镜(251)的曲率半径。
9.根据权利要求1所述的光学滤波器，其特征在于所述第一透镜(253) 的曲率半径大于所述第二透镜(251)的曲率半径。
10.根据权利要求1所述的光学滤波器，其特征在于所述第一透镜(253)被局部劣化。
11.一种系统，其特征在于包括：
根据权利要求1所述的光学滤波器(17),所述光学滤波器能够被认为是角度滤波器；
辐射(13)的源(11)；以及
图像传感器(19)，所述图像传感器包括能够检测所述辐射(13)的光电探测器(191)。
12.一种指纹传感器，其特征在于包括根据权利要求11所述的系统。
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