FR3125920A1 - Capteur optique - Google Patents
Capteur optique Download PDFInfo
- Publication number
- FR3125920A1 FR3125920A1 FR2108146A FR2108146A FR3125920A1 FR 3125920 A1 FR3125920 A1 FR 3125920A1 FR 2108146 A FR2108146 A FR 2108146A FR 2108146 A FR2108146 A FR 2108146A FR 3125920 A1 FR3125920 A1 FR 3125920A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- optical sensor
- photodetector
- sensor according
- optical
- microlens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0232—Optical elements or arrangements associated with the device
- H01L31/02327—Optical elements or arrangements associated with the device the optical elements being integrated or being directly associated to the device, e.g. back reflectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
- H01L27/14627—Microlenses
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
- H01L27/14605—Structural or functional details relating to the position of the pixel elements, e.g. smaller pixel elements in the center of the imager compared to pixel elements at the periphery
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1462—Coatings
- H01L27/14623—Optical shielding
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/22—Telecentric objectives or lens systems
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
Capteur optique La présente description concerne un capteur optique (20) comportant un ou plusieurs pixels comprenant chacun un photodétecteur (15) et un système télécentrique (19) surmontant le photodétecteur, chaque système télécentrique comportant : une couche opaque (21) comportant une ou plusieurs ouvertures (23) en vis-à-vis du photodétecteur (15) ; et en vis-à-vis de chaque ouverture (23), une microlentille (29), disposée entre la couche opaque (21) et le photodétecteur (15). Figure pour l'abrégé : Fig. 2
Description
La présente description concerne de façon générale le domaine des circuits électroniques, et vise plus particulièrement un capteur optique formé dans et sur un substrat semiconducteur.
Un capteur optique comprend généralement une pluralité de pixels comportant chacun un photodétecteur capable de générer un signal électrique représentatif de l'intensité d'un rayonnement lumineux qu'il reçoit.
On s'intéresse ici plus particulièrement aux capteurs optiques dits multispectraux, comprenant plusieurs types de pixels comprenant respectivement des filtres optiques différents de façon à mesurer des intensités de rayonnement dans des gammes de longueurs d'ondes distinctes. La présente demande concerne toutefois aussi des capteurs dits monochromatiques, dans lesquels les différents pixels mesurent des intensités de rayonnement reçu dans une même gamme de longueurs d'ondes.
Il serait souhaitable d'améliorer au moins en partie certains aspects des capteurs optiques connus.
Un mode de réalisation prévoit un capteur optique comportant un ou plusieurs pixels comprenant chacun un photodétecteur et un système télécentrique surmontant le photodétecteur, chaque système télécentrique comportant :
une couche opaque comportant une ou plusieurs ouvertures en vis-à-vis du photodétecteur ; et
en vis-à-vis de chaque ouverture, une microlentille, disposée entre la couche opaque et le photodétecteur.
une couche opaque comportant une ou plusieurs ouvertures en vis-à-vis du photodétecteur ; et
en vis-à-vis de chaque ouverture, une microlentille, disposée entre la couche opaque et le photodétecteur.
Selon un mode de réalisation, chaque pixel comprend un filtre optique entre les microlentilles et le photodétecteur.
Selon un mode de réalisation, le filtre optique comprend un filtre interférentiel, un filtre à base de réseau de diffraction, ou un filtre à base de métasurface.
Selon un mode de réalisation, les microlentilles ont un diamètre supérieur au diamètre des ouvertures.
Selon un mode de réalisation, chaque microlentille comprend au moins une face plane.
Selon un mode de réalisation, les microlentilles ont leurs faces planes coplanaires.
Selon un mode de réalisation, les microlentilles sont séparées latéralement par des murs opaques.
Selon un mode de réalisation, le système télécentrique comprend en vis-à-vis de chaque microlentille et entre les microlentilles et le photodétecteur, au moins une autre microlentille.
Selon un mode de réalisation, chaque microlentille est une lentille planaire.
Selon un mode de réalisation, chaque lentille planaire comprend une pluralité de plots en un premier matériau ayant un premier indice optique, entourés d'un deuxième matériau ayant un deuxième indice optique différent du premier indice.
Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
la illustre de façon très schématique un exemple de réalisation d'un capteur optique ;
la représente une vue de dessus et une vue en coupe, schématiques et partielles, d'un exemple d'un capteur optique selon un premier mode de réalisation ;
la illustre schématiquement une variante de réalisation du capteur optique illustré en ;
la est une vue en coupe, schématique et partielle, d'un exemple d'un capteur optique selon un deuxième mode de réalisation ;
la est une vue en coupe, schématique et partielle, d'un exemple d'un capteur optique selon un troisième mode de réalisation ;
la est une vue en coupe, schématique et partielle, d'un exemple d'un capteur optique selon un quatrième mode de réalisation ; et
la est une vue en perspective illustrant schématiquement des microlentilles du capteur optique illustré en .
Claims (10)
- Capteur optique (11 ; 20 ; 35 ; 36 ; 43) comportant un ou plusieurs pixels (13) comprenant chacun un photodétecteur (15) et un système télécentrique (19) surmontant le photodétecteur, chaque système télécentrique comportant :
une couche opaque (21) comportant une ou plusieurs ouvertures (23) en vis-à-vis du photodétecteur (15) ; et
en vis-à-vis de chaque ouverture (23), une microlentille (29 ; 47), disposée entre la couche opaque (21) et le photodétecteur (15). - Capteur optique selon la revendication 1, dans lequel chaque pixel (13) comprend un filtre optique (17) entre les microlentilles (29 ; 47) et le photodétecteur (15).
- Capteur optique selon la revendication 2, dans lequel le filtre optique (17) comprend un filtre interférentiel, un filtre à base de réseau de diffraction, ou un filtre à base de métasurface.
- Capteur optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les microlentilles (29 ; 47) ont un diamètre supérieur au diamètre des ouvertures (23).
- Capteur optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel chaque microlentille (29 ; 47) comprend au moins une face plane.
- Capteur optique selon la revendication 5, dans lequel les microlentilles (29 ; 47) ont leurs faces planes coplanaires.
- Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel les microlentilles (29 ; 47) sont séparées latéralement par des murs (33) opaques.
- Capteur optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le système télécentrique (19) comprend en vis-à-vis de chaque microlentille (29) et entre les microlentilles et le photodétecteur (15), au moins une autre microlentille (39).
- Capteur optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel chaque microlentille est une lentille planaire (47).
- Capteur optique selon la revendication 9, dans lequel chaque lentille planaire (47) comprend une pluralité de plots (49) en un premier matériau ayant un premier indice optique, entourés d'un deuxième matériau (32) ayant un deuxième indice optique différent du premier indice.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2108146A FR3125920B1 (fr) | 2021-07-27 | 2021-07-27 | Capteur optique |
US17/869,172 US20230030472A1 (en) | 2021-07-27 | 2022-07-20 | Optical sensor |
CN202210888290.2A CN115701883A (zh) | 2021-07-27 | 2022-07-26 | 光学传感器 |
CN202221938299.1U CN218867112U (zh) | 2021-07-27 | 2022-07-26 | 光学传感器和像素装置 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2108146A FR3125920B1 (fr) | 2021-07-27 | 2021-07-27 | Capteur optique |
FR2108146 | 2021-07-27 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR3125920A1 true FR3125920A1 (fr) | 2023-02-03 |
FR3125920B1 FR3125920B1 (fr) | 2023-11-24 |
Family
ID=77999130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR2108146A Active FR3125920B1 (fr) | 2021-07-27 | 2021-07-27 | Capteur optique |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230030472A1 (fr) |
CN (2) | CN115701883A (fr) |
FR (1) | FR3125920B1 (fr) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100214432A1 (en) * | 2009-02-24 | 2010-08-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Device and imaging system |
US20180329061A1 (en) * | 2017-05-15 | 2018-11-15 | Ouster, Inc. | Spinning lidar unit with micro-optics aligned behind stationary window |
CN109791612A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-05-21 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 指纹识别装置和电子设备 |
CN110337655A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-10-15 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 指纹识别装置和电子设备 |
-
2021
- 2021-07-27 FR FR2108146A patent/FR3125920B1/fr active Active
-
2022
- 2022-07-20 US US17/869,172 patent/US20230030472A1/en active Pending
- 2022-07-26 CN CN202210888290.2A patent/CN115701883A/zh active Pending
- 2022-07-26 CN CN202221938299.1U patent/CN218867112U/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100214432A1 (en) * | 2009-02-24 | 2010-08-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Device and imaging system |
US20180329061A1 (en) * | 2017-05-15 | 2018-11-15 | Ouster, Inc. | Spinning lidar unit with micro-optics aligned behind stationary window |
CN109791612A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-05-21 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 指纹识别装置和电子设备 |
CN110337655A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-10-15 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 指纹识别装置和电子设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115701883A (zh) | 2023-02-14 |
US20230030472A1 (en) | 2023-02-02 |
CN218867112U (zh) | 2023-04-14 |
FR3125920B1 (fr) | 2023-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20190020730A (ko) | 광 필드 이미징 장치 및 깊이 획득 및 3차원 이미징 방법 | |
FR2718571A1 (fr) | Composant hybride semiconducteur. | |
KR102400968B1 (ko) | 분광기, 및 분광기의 제조 방법 | |
KR101334099B1 (ko) | 이중 감지 기능을 가지는 기판 적층형 이미지 센서 | |
FR2957535A1 (fr) | Systeme microfluidique pour l'analyse et le diagnostic ainsi que son procede de fabrication | |
FR3075462A1 (fr) | Dispositif d'acquisition d'une image 2d et d'une image de profondeur d'une scene | |
US10103194B2 (en) | Self-aligned optical grid on image sensor | |
KR102358599B1 (ko) | 이미지 센서의 반도체 구조, 칩 및 전자 장치 | |
FR3125920A1 (fr) | Capteur optique | |
FR2945666A1 (fr) | Capteur d'image. | |
WO2021123459A1 (fr) | Système de projection de faisceaux lumineux | |
FR3084543B1 (fr) | Caracterisation optique des proprietes de transport electronique d'un module photovoltaique bifacial | |
FR2897472A1 (fr) | Photodetecteur monolithique | |
US20090040520A1 (en) | Spectroscopy device, spectroscopy apparatus and spectroscopy method | |
EP2846357A1 (fr) | Dispositif photodétecteur a regions de semi-conducteurs séparées par une barriàre de potentiel | |
EP0654826A1 (fr) | Détecteur de rayonnements dans deux bandes de longeurs d'ondes et procédé de fabrication de ce détecteur | |
FR3026227A1 (fr) | Dispositif d'acquisition d'images 3d | |
FR3093378B1 (fr) | Capteur d'images couleur et infrarouge | |
FR2940720A1 (fr) | Dispositif de saisie d'images comprenant des moyens de correction de mise au point | |
EP3696865B1 (fr) | Photodiode | |
FR3073120A1 (fr) | Capot d'encapsulation pour boitier electronique | |
CA2528133C (fr) | Capteur d'image a barrettes lineaires aboutees | |
FR3076347B1 (fr) | Instrument d'observation comportant un dispositif interferometrique statique a sauts de differences de marche | |
KR20100079452A (ko) | 이미지센서 | |
FR3125136A1 (fr) | Procédé de fabrication d'un filtre angulaire |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20230203 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |