TWI508270B - 具有多個感測層之影像感測器 - Google Patents

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Description

具有多個感測層之影像感測器
本發明大致上係關於影像感測器領域，且更特定言之係關於一種具有多個感測層的影像感測器。
一種典型的影像感測器具有一影像感測部分，該影像感測部分包含用於收集回應於入射光之電荷的一光敏區。通常地，此等影像感測器包含許多光敏像素，該等光敏像素經常配置成一有規則的列與行圖樣。各像素包含諸如一光二極體的一光感測器，當將一影像聚焦於該陣列時，該光感測器產生與撞擊在該像素上之光之强度相對應的一信號。
一種類型的影像感測器係一互補金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器，其中該影像感測部分包含一光二極體，該光二極體用於收集電荷，及一傳遞閘，該傳遞閘用於將該電荷自該光二極體傳遞至諸如一浮動擴散的一電荷至電壓轉換機構。通常，將該影像感測器之該感測部分及該控制電路製造於一單一材料層中。
為增加提供於一影像感測器中之像素數量，已降低像素之尺寸。改為較小像素的一個優點係其增加一固定光學格式影像之解析度。明確言之，較小像素具有一較好的調變傳遞函數(MTF)，且由此可分辨一影像的精細細節，像一精細條紋襯衫中的線條。
但是，隨著使用CMOS製程製作的像素按比例縮放至更 小尺寸，使用此等像素的成像器之若干效能屬性可能降級。特定言之，光敏感度(OS)迅速降級。此係因為隨著降低孔徑大小，一方面量子效率(QE)降級，且另一方面像素面積亦縮小。因為OS取決於QE及像素面積之乘積，所以OS受到此二者的負面影響。
本發明揭示一種影像感測器之實施例，其中該影像感測器包含一第一感測器層，該第一感測器層具有一第一像素陣列及一第二感測器層，該第二感測器層具有一第二像素陣列。該等像素之各者具有一光學中心。在根據本發明之一實施例中，該光學中心係一像素之中心。該第一感測器層係堆曡在該第二感測器層上方以使該第一像素陣列之該等光學中心從該第二像素陣列之該等光學中心偏移以形成一預定圖樣。
本發明具有提供一改良之影像感測器結構的優點。
參考附圖能更好地理解本發明的實施例。該等圖式之元件不必相對於彼此成比例。相似參考數字指定對應之相似的部件。
在以下實施方式的敘述中，參考隨附圖式，該等圖式形成本文之一部分，且藉由圖解而顯示於可實踐本發明的特定實施例中。據此，諸如「頂部」、「底部」、「前面」、「背面」、「在前」、「在後」等等的指向性術語，係參考所描述之(諸)圖式的定向而使用。因為本發明之實施例之諸元件 可安置在許多不同的定向上，該指向性術語係用於說明性之目的且絕無限制性。應理解在不脫離本發明的範圍下可利用其他實施例，且可進行結構性或邏輯性改變。因此，以下詳細敘述並無限制之意，且本發明之範圍係由申請專利範圍定義。
現參考圖1，其繪示顯示為體現本發明之諸態樣之一數位相機之一影像擷取裝置的方塊圖。雖然繪示並描述一數位相機，然而本發明無疑地可應用至其他類型的影像擷取裝置。在所揭示之相機中，光10從一主題場景輸入至一成像台11，其中該光10由一透鏡12聚焦以在一影像感測器20上形成一影像。該影像感測器20將該入射光轉換為一用於各圖像元素(像素，pixel)的電信號。在某些實施例中，該影像感測器20係一主動像素感測器(APS)類型(由於能以一互補金屬氧化物半導體製程製造APS裝置，所以經常稱該等APS裝置為CMOS感測器)。
到達該感測器20的光量係由變化孔徑之一光圈塊14及包含插入光學路徑中之一個或多個ND濾光器的中性密度(ND)濾光器塊13調節。又全部光階的調節係在快門塊18打開的時候。曝光控制器塊40回應於由亮度感測器塊16測定之該場景可得的光量，並控制此等調節功能的所有三個功能。
一特定相機組態的敘述將係熟悉此項技術者所熟悉，且熟悉此項技術者將顯而易見其存在許多變化及額外的特徵。舉例而言，添加一自動聚焦系統，或該透鏡係可拆卸 與可替換的。應理解本發明應用於多種類型之數位相機，其中類似功能性由替代組件提供。舉例而言，該數位相機為一相對簡單的全自動(point and shoot)數位相機，其中快門18係一相對簡單的可移動葉片式快門，或諸如此類，而非更複雜的聚焦平面配置。本發明之諸態樣亦可在包含於非相機裝置(諸如行動電話及機動交通工具)中的成像組件上實踐。
來自該影像感測器20的一類比信號由一類比信號處理器22處理並被施加至一類比至數位(A/D)轉換器24。一時序產生器26產生多種時脈信號以選擇列及像素並使該類比信號處理器22及該A/D轉換器24之操作同步。該影像感測器台28包含該影像感測器20、該類比信號處理器22、該A/D轉換器24及該時序產生器26。可將該影像感測器台28之組件分別製造為積體電路，或如通常處理CMOS影像感測器的情况，可將其等製造為一單一積體電路。來自該A/D轉換器24的所得數位像素值之串流儲存於與該數位信號處理器(DSP)36相關聯的一記憶體32中。
除了一系統控制器50及一曝光控制器40之外，數位信號處理器36係所繪示之實施例中之三個處理器或控製器之一。雖然此種在多個控制器及處理器間的相機功能性控制之劃分係典型的，然而此等控制器或處理器可在不影響該相機之功能性操作及本發明之應用的情況下以多種方式合併。此等控制器或處理器可包括一個或多個數位信號處理器裝置、微控制器、可程式化邏輯裝置或其他數位邏輯電 路。雖然已描述此等控制器或處理器之一合併，然而應明白一個控制器或處理器可經設計用以實行所有所需功能。所有此等變化可實行相同功能且包含在本發明之範圍內，且術語「處理台(processing stage)」將如所需要的用一片語(例如，如同在圖1中之處理台38)涵蓋所有此類功能。
在所繪示的實施例中，DSP 36根據永久儲存於程式記憶體54中且被複製至該記憶體32用以在影像擷取期間之執行的一軟體程式而操作在其之記憶體32中的數位影像資料。該DSP 36執行對於實踐影像處理係必需的軟體。該記憶體32包含諸如SDRAM的任意類型之隨機存取記憶體。包括位址及資料信號之一路徑的一匯流排30將該DSP 36連接至其之相關記憶體32、A/D轉換器24及其他相關裝置。
該系統控制器50基於儲存於該程式記憶體54(其可包含快閃EEPROM或其他非揮發性記憶體)中之一軟體程式而控制該相機之所有操作。該記憶體亦可用於儲存當關閉該相機時必需保存的影像感測器校準資料、使用者設定選擇及其他資料。該系統控制器50藉由引導該曝光控制器40以操作如先前所述的該透鏡12、ND濾光器13、光圈14及快門18，引導該時序產生器26以操作該影像感測器20及相關聯的元件，及引導該DSP 36以處理已擷取之影像資料，而控制影像擷取之次序。在擷取並處理一影像之後，經由一主介面57而將儲存於記憶體32中的最終影像檔案傳遞至一主電腦，儲存於一可移動記憶體卡64或其他儲存裝置，並為使用者顯示在一影像顯示器88上。
一匯流排52包含用於位址、資料及控制信號的一路徑，且將該系統控制器50連接至該DSP 36、程式記憶體54、系統記憶體56、主介面57、記憶體卡介面60及其他相關裝置。該主介面57提供至一個人電腦(PC)或其他主電腦之一高速連接以傳遞用於顯示、儲存、操作或列印的影像資料。該介面係一IEEE 1394或USB 2.0串列介面或任意其他適當的數位介面。該記憶體卡64通常為一緊密快閃(CF)卡，該緊密快閃(CF)卡插入一插槽62且經由一記憶體卡介面60而連接至該系統控制器50。所利用的其他類型儲存器包含(例如)PC-卡、多媒體卡(MMC)或安全數位(SD)卡。
已處理的影像被複製至該系統記憶體56之一顯示緩衝器且經由一視訊編碼器80而持續讀出以生成一視訊信號。該信號直接從該相機輸出以顯示在一外部監控器上，或經由該顯示控制器82處理而呈現於一影像顯示器88上。該顯示器通常為一主動矩陣彩色液晶顯示器(LCD)，然而也可使用其他類型的顯示器。
包含所有的取景器顯示器70、曝光顯示器72、狀態顯示器76及影像顯示器88，及使用者輸入74或其等之任意組合的該使用者介面藉由執行於該曝光控制器40及該系統控制器50上的軟體程式之一組合而控制。使用者輸入74通常包含某些按鍵、搖桿開關、操縱桿、旋轉撥號盤或觸控螢幕之組合。該曝光控制器40操作光測定、曝光模式、自動聚焦及其他曝光功能。該系統控制器50管理呈現於一個或多個顯示器上(例如，在該影像顯示器88上)的圖形使用者介 面(GUI)。該GUI通常包含用於做多個選項選擇的選單及用於檢驗已擷取之影像的預覽模式。
該曝光控制器40接收使用者輸入選擇曝光模式、透鏡孔徑、曝光時間(快門速度)及曝光指數或ISO速度等級且相應地引導該透鏡及快門用於隨後之擷取。採用該亮度感測器16以量測該場景之亮度且當手動設定ISO速度等級、孔徑及快門速度時提供一曝光計功能以供使用者作參考。在此種情形中，隨著使用者改變一個或多個設定，呈現於取景器顯示器70上之該測光計指示器告訴該使用者該影像將曝光過度或曝光不足的程度。在一自動曝光模式中，若使用者改變一個設定則該曝光控制器40自動地更改另一設定以維持正確的曝光。舉例而言，對於一給定的ISO速度等級，當使用者減少透鏡孔徑時，該曝光控制器40自動地增加曝光時間以維持相同的全部曝光。
圖1所示的影像感測器20包含製於一基板上的一光敏像素陣列，該光敏像素陣列提供一種將在各像素處之進入光轉換為被量測之一電信號的方法。當將該感測器曝露於光時，產生自由電子且該等自由電子被擷取在各像素之電子結構中。術語「晶圓(wafer)」及「基板(substrate)」應被理解為包含絕緣體上覆矽(SOI)技術或藍寶石上覆矽(SOS)技術、摻雜及未摻雜半導體、由一基底半導體基座支撐之矽磊晶層，及其他半導體結構。進一步而言，當在以下敘述中參考一「晶圓(wafer)」或「基板(substrate)」時，可能已利用先前的製程步驟以在該基底半導體結構或基座之中 或之上形成區域或接合。另外，該半導體不需要為基於矽的，而可為基於矽鍺、鍺或砷化鎵。
圖2係繪示該影像感測器20之一非共享像素100之一實施例之部分的示意圖。該像素100包含諸如一光二極體的一光偵測器130，及諸如一傳遞閘132的一傳遞機構。該光偵測器130收集回應於入射光的電荷且該傳遞閘132發揮作用以將電荷自該光偵測器130傳遞至諸如一浮動擴散感測節點134的一電荷至電壓機構，該電荷至電壓機構接收來自該光偵測器130之電荷並將該電荷轉換為一電壓信號。一重設閘極電晶體136及一源極從動放大器電晶體138使其等汲極耦合至一電壓源VDD 。一列選擇電晶體140使其汲極連接至該源極從動放大器電晶體138之源極且使其源極連接至一輸出線142。該重設閘極電晶體136之源極及源極從動放大器電晶體138之閘極係連接至該浮動擴散感測節點134。
圖3係繪示使用該影像感測器20之一4-共享像素結構的一實施例之部分之示意圖。在具一4-共享結構的情況下，在該4-光二極體中收集之光引發的電荷由4-傳遞閘132之一者控制，並進入一單一浮動擴散感測節點134。該4-光偵測器130、該傳遞閘132、該浮動擴散感測節點134及該重設閘極電晶體136、該源極從動放大器電晶體138及該列選擇電晶體140通常稱為像素核心。在其他實施例中，使用諸如非共享、2-共享、4-共享或N-共享的其他核心組態。在揭示於本文中的某些實施例中，該等兩層感測層之各者 使用一4-共享構造。
在圖4中，該影像感測器20包含複數層感測器層，且各感測器層具有一像素陣列。舉例而言，繪示於圖4中之實施例包含第一感測器層101及第二感測器層102，及由虛線指示的一第三層或額外層103。各層具有對應的一第一像素陣列111、一第二像素陣列112、一第三像素陣列113。
該第一像素陣列111具有一有效厚度T1以收集具第一經預選擇之波長範圍的光，且該第二感測器層具有一有效厚度T2以收集具第二經預選擇之波長範圍的光。在具額外感測層(諸如層103等等)的實施例中，該等額外感測層具有對應的有效厚度以收集具額外經預選擇之波長範圍的光。
有規則的矽晶圓、絕緣體上覆矽(SOI)晶圓或藍寶石上覆矽(SOS)晶圓全係適於生產該等第一及第二感測器層101、102等等的材料。用於定址並讀出該等像素陣列的支援電路通常在該等第一及第二像素陣列111、112外側之該等感測層上。在另一組態中，將該支援電路製於一額外的基板上、附接在最低感測層的下方且經由電互連而電連接至該等感測層。
圖5係顯示具有第一及第二感測器層101及102的一影像感測器之一實施例之進一步態樣的橫截面圖。該等第一及第二感測器層101、102之各者包含分別具「有效厚度」T1及「有效厚度」T2的一半導體部分144。若該第一感測器層101之半導體部分144為矽那麽T1通常介於0.4um與2.5um之間。此厚度範圍經設定用以吸收自藍可見波段及綠可 見波段盡可能多的光，同時容許一相當量的紅光(>25%)通過該第二感測器層102。該「有效厚度」T2通常大於T1，通常介於2.5um與10um之間，且經設計用以吸收紅光。T2之底邊緣通常稱為收集深度146。在採用額外感測器層的某些實施例中，各額外層具有一進一步有效厚度以吸收對應的波長範圍。
在讀出後，收集在光偵測器130中之光電荷藉由將一脈衝施加至該傳遞閘132而移動至該浮動擴散感測節點134。產生於該源極從動放大器電晶體138之閘極處的電壓信號經由行線而傳遞至該支援電路。一彩色濾光器陣列(CFA)120係置於該第一感測器層101上方，且一微透鏡122形成於該CFA 120上方，且在某些實施例中一空間層124介於該CFA 120與該微透鏡122之間。對於顯示的該橫截面，該第一感測器層101之像素間距比該第二感測器層102小一半。
圖6及圖7係分別繪示該第一感測器層101及該第二感測器層102之部分的俯視圖。參考圖6，該第一像素陣列111在一第一方向152(y或水平線)上具有一第一空間間距150且在一第二方向156(x或垂直線)上具有一第二空間間距154。在所繪示的實施例中，該第一方向152通常垂直於該第二方向156。在本發明中，術語「間距(pitch)」通常指介於在一像素上之一點與在一鄰近像素上之對應點間的距離。在該第一像素陣列111中，該第一空間間距150大於該第二空間間距154。
圖7繪示該第二像素陣列112，其中在該第二方向156上的該像素100之第二空間間距154大於在該第一方向152上的第一空間間距150。
圖8繪示該第一感測器層101之某些光偵測器130之該等光學中心160與該第二感測器層102之光偵測器130之該等光學中心162的一重叠。暗黑正方形166標記用於色彩重建的一有效2×2像素核心。雖然該等光學中心160、162並非在該2×2暗黑正方形166中之該等子正方形的中心，然而該重複單元的週期等於具同樣尺寸的一2×2 Bayer核心之週期。
各影像在一不同方向上具有較好的調變傳遞函數(MTF)效能。該最終影像具有比該等分開之影像之各者更高的MTF。各影像的有效像素區域比以具等效MTF效能之一單一感測層生成之影像的有效像素區域更大。因此光敏感度(OS)亦更大。
在某些實施例中(諸如繪示於圖5中的實施例)，該影像感測器20係一背側照明式感測器，其中曝露的光朝該基板114之一背側表面投射。該等像素100係位於該基板之該等相對側，其足夠薄以使朝該基板之該背側投射的光可到達該等像素100。
為最大化由該第二感測層102中之該光偵測器130收集的光，該第一感測層及該第二感測層兩者之該金屬層116的佈局皆應使該第二感測器層102之該等光偵測器130上的孔徑(非金屬區域)最大化。在實務中，相較於非共享設計， 由於需要較少之金屬導線來讀出該光二極體信號，N-共享設計的孔徑較大。
為生成一彩色影像，一影像感測器中之像素陣列通常在其等上方放置一具彩色濾光器的圖樣。圖9繪示一具紅、綠及藍彩色濾光器的圖樣，其通常用於具一單一感測層的成像器。此特定圖樣通常稱為拜耳(Bayer)彩色濾光器(CFA)，該Bayer彩色濾光器(CFA)揭示於美國專利第3,971,065號中，且以其發明人Bryce Bayer之名命名，其以引用的方式併入本文中。結果，各像素具有一特定彩色光回應，在本實例中，其對紅光、綠光或藍光具極佳靈敏度。
圖10繪示具兩層感測層之一成像器之一CFA圖樣之一實施例(諸如繪示於圖5之實施例)的實例。不同於Bayer圖樣，該第一像素陣列111需要黃濾光器及洋紅濾光器以將光從藍(洋紅)光譜帶及綠(黃)光譜帶中分離，同時容許紅光通過將主要對紅光靈敏之該第二像素陣列112。由於該等二層感測層，用於暗黑正方形166之該像素核心比該Bayer彩色核心小。另外，光靈敏度比該Bayer彩色核心的光靈敏度更高。
圖11繪示該等光學中心之重叠形成一正方形晶格的一實施例。圖11a係該第一感測器層101之像素的光學中心之該等對準位置的俯視圖，其中各行之該等光學中心係交錯的。圖11b係該第二感測器層102之俯視圖，其中各列之該等光學中心係交錯的。圖11c繪示該正方形晶格的重叠及 形成。又，該暗黑正方形166標記用於色彩重建的一有效2×2像素核心。
同樣地，圖12繪示該等光學中心之重叠形成一緊密堆積晶格的一實施例。圖12a係該第一感測器層的像素之光學中心之該等對準位置的一俯視圖，其中該等光學中心形成一矩形柵格。圖12b顯示該第二感測器層之同樣的矩形柵格。圖12c繪示該等兩柵格之具一偏移的重叠以提供一緊密堆積晶格。又，該暗黑正方形166標記用於色彩重建的一有效2×2像素核心。
在製造一多層結構(諸如繪示於圖5-8中的該影像感測器20)中的一問題係在晶圓至晶圓結合階段期間的失準。圖13繪示介於該第一感測器層101與該第二感測器層102之間之此種可能的失準170之一示例。若已知在該等影像中之失準，則可輕易地校正該失準。相應地，某些實施例在該等感測器層(例如，第一感測器層101)上包含遊標或另一對準標記。圖14繪示此一對準結構的一實施例。該第一感測器層101包含開口172，該等開口172貫穿該等金屬層116之一者。通常將此等對準結構放置在該影像感測器20之一個或多個轉角中。在製造後，藉由用均勻光照亮該影像感測器而量測該失準。穿過在該第一感測器層101中之該失準170的光由該第二感測器層102之該第二像素陣列112的一部分成像。在該對準結構下的影像分析提供可用於校準該影像感測器的偏移及轉動失準資訊。
在特定參考本發明之某些較佳實施例的情況下，已詳細 描述本發明。但是應理解在本發明之精神及範圍內可實現變化及修改。
10‧‧‧光
11‧‧‧成像台
12‧‧‧透鏡
13‧‧‧ND濾光器塊
14‧‧‧光圈塊
16‧‧‧亮度感測器塊
18‧‧‧快門塊
20‧‧‧影像感測器
22‧‧‧類比信號處理器
24‧‧‧類比至數位(A/D)轉換器
26‧‧‧時序產生器
28‧‧‧影像感測器台
30‧‧‧匯流排
32‧‧‧記憶體
36‧‧‧數位信號處理器(DSP)
38‧‧‧處理台
40‧‧‧曝光控制器
50‧‧‧系統控制器
52‧‧‧匯流排
54‧‧‧程式記憶體
56‧‧‧系統記憶體
57‧‧‧主介面
60‧‧‧記憶體卡介面
62‧‧‧插槽
64‧‧‧記憶體卡
70‧‧‧取景器顯示器
72‧‧‧曝光顯示器
74‧‧‧使用者輸入
76‧‧‧狀態顯示器
80‧‧‧視訊編碼器
82‧‧‧顯示控制器
88‧‧‧影像顯示器
100‧‧‧像素
101‧‧‧第一感測器層
102‧‧‧第二感測器層
111‧‧‧第一像素陣列
112‧‧‧第二像素陣列
114‧‧‧基板
116‧‧‧金屬層
120‧‧‧彩色濾光器陣列(CFA)
122‧‧‧微透鏡
124‧‧‧空間層
130‧‧‧光偵測器
132‧‧‧傳遞閘
134‧‧‧浮動擴散感測節點
136‧‧‧重設閘極電晶體
138‧‧‧源極從動放大器電晶體
140‧‧‧列選擇電晶體
142‧‧‧輸出導線
144‧‧‧半導體部分
146‧‧‧收集深度
150‧‧‧第一空間間距
152‧‧‧第一方向
154‧‧‧第二空間間距
156‧‧‧第二方向
160‧‧‧光二極體光學中心
162‧‧‧光二極體光學中心
164‧‧‧像素核心
166‧‧‧暗黑正方形
170‧‧‧失準
172‧‧‧對準開口
VDD ‧‧‧電壓源
圖1係繪示一數位相機之一實施例之態樣的方塊圖；圖2係繪示一影像感測器之一非共享像素之部分的示意圖；圖3係繪示一影像感測器之一4共享像素之部分的示意圖；圖4概念性地繪示具兩層感測層的一影像感測器之一實施例；圖5係概念性地繪示具兩層感測層的一影像感測器之一實施例之態樣的側視圖；圖6係繪示在x方向上(相比於y方向)具有一較小像素間距的一第一感測器層之一實施例之部分的俯視圖；圖7係繪示在x方向上(相比於y方向)具有一較大像素間距的一第二感測器層之一實施例之部分的俯視圖；圖8係繪示於圖6及圖7中的該第一感測器層及該第二感測器層之像素的光學中心之對準位置的俯視圖；圖9概念性地繪示在一拜耳(Bayer)彩色濾光器陣列中使用的彩色濾光器之一圖樣；圖10繪示分別繪示於圖5及圖6中所示之該第一感測器層及該第二感測器層的重叠，且繪示用於此種重叠的一彩色濾光器陣列的一實施例；圖11a係用於該第一感測器層之像素的光學中心之該等 對準位置的一俯視圖，其中各行之該等光學中心係交錯的；圖11b係用於該第二感測器層之像素的光學中心之該等對準位置的一俯視圖，其中各列之該等光學中心係交錯的；圖11c係重叠圖11a及圖11b的俯視圖，該俯視圖繪示該第一感測器層及該第二感測器層之該等光學中心形成一正方形陣列；圖12a係用於該第一感測器層的像素之光學中心之該等對準位置的俯視圖；圖12b係用於該第二感測器層的像素之光學中心之該等對準位置的俯視圖；圖12c係重叠圖12a及圖12b的俯視圖，該俯視圖繪示該第一感測器層及該第二感測器層之該等光學中心形成一緊密2D陣列；圖13繪示介於該等感測器層之間之可能的失準；圖14係包含一對準結構的一感測器層之俯視圖。
20‧‧‧影像感測器
101‧‧‧第一感測器層
102‧‧‧第二感測器層
116‧‧‧金屬層
120‧‧‧彩色濾光器陣列(CFA)
122‧‧‧微透鏡
130‧‧‧光偵測器
132‧‧‧傳遞閘
134‧‧‧浮動擴散感測節點
138‧‧‧源極從動放大器電晶體
144‧‧‧半導體部分
146‧‧‧收集深度

Claims (23)

  1. 一種影像感測器，其包括：一第一感測器層，其具有一第一像素陣列；及一第二感測器層，其具有一第二像素陣列；該等第一及第二像素陣列之各者具有一光學中心，其中該第一感測器層係堆曡在該第二感測器層上方，以使該第一像素陣列之該等光學中心從該第二陣列之該等光學中心偏移以形成一預定圖樣，其中該第一像素陣列在一第一方向上具有一第一空間間距且在一第二方向上具有一第二空間間距，其中該第一空間間距係大於該第二空間間距。
  2. 如請求項1之影像感測器，其中該第二像素陣列在該第一方向上具有一第一空間間距且在該第二方向上具有一第二空間間距，其中該第二空間間距係大於該第一空間間距。
  3. 如請求項1之影像感測器，其中各像素包含：一光偵測器，用於收集回應於入射光的電荷；一電荷至電壓轉換機構；及一傳遞閘，用於將電荷自該光偵測器選擇性地傳遞至該電荷至電壓機構。
  4. 如請求項1之影像感測器，進一步包括一對準結構，用於量測介於該第一感測器層與該第二感測器層之間的偏移及轉動失準。
  5. 如請求項1之影像感測器，其中各像素包含一光偵測器，用於收集回應於入射光的電荷，且其中複數個光偵 測器係連接至一共同電荷至電壓機構。
  6. 如請求項1之影像感測器，進一步包括一彩色濾光器陣列，該彩色濾光器陣列係置於該第一感測器層上方。
  7. 如請求項1之影像感測器，其中該影像感測器係一背照明式感測器。
  8. 如請求項1之影像感測器，進一步包括一第三感測器層，該第三感測器層具有一第三像素陣列，其中該第三陣列像素之光學中心從該第一陣列之該等光學中心及該第二陣列之該等光學中心偏移。
  9. 如請求項8之影像感測器，進一步包括一第三感測器層，該第三感測器層具有一第三像素陣列，該第三像素陣列在一第三方向上具有一第三空間間距。
  10. 如請求項1之影像感測器，其中該第一感測器層及該第二感測器層之各者分別具有第一有效厚度及第二有效厚度，以分別收集具第一經預選擇之波長範圍的光及第二經預選擇之波長範圍的光。
  11. 如請求項1之影像感測器，其中該第一像素陣列及該第二像素陣列經配置使得該預定圖樣為一正方形晶格。
  12. 如請求項1之影像感測器，其中該第一像素陣列及該第二像素陣列經配置使得該預定圖樣為一緊密堆積晶格。
  13. 一種影像感測方法，其包括：提供一第一感測器層，該第一感測器層具有一第一像素陣列；提供一第二感測器層，該第二感測器層具有一第二像 素陣列；其中該等第一及第二像素陣列之各者具有一光學中心，且其中該第一感測器層係堆曡在該第二感測器層上方，使得該第一像素陣列之該等光學中心從該第二像素陣列之該等光學中心偏移以形成一預定圖樣；該第一感測器層及該第二感測器層分別擷取第一影像及第二影像；及將該第一影像及該第二影像組合成一最終影像，其中該第一像素陣列在一第一方向上具有一第一空間間距且在一第二方向上具有一第二空間間距，其中該第一空間間距係大於該第二空間間距。
  14. 如請求項13之方法，其中該第二像素陣列在該第一方向上具有一第一空間間距且在該第二方向上具有一第二空間間距，其中該第二空間間距係大於該第一空間間距。
  15. 如請求項13之方法，進一步包括提供一對準結構，該對準結構用於量測介於該第一感測器層與該第二感測器層之間的偏移及轉動失準。
  16. 如請求項13之方法，進一步包括提供一第三感測器層，該第三感測器層具有一第三像素陣列。
  17. 一種生產一影像感測器的方法，其包括：在一第一感測器層上形成一第一像素陣列；在一第二感測器層上形成一第二像素陣列；及將該第一感測器層堆曡在該第二感測器層上方，以使該第一像素陣列之光學中心從該第二像素陣列之光學中 心偏移以形成一預定圖樣，其中該第一像素陣列在一第一方向上具有一第一空間間距且在一第二方向上具有一第二空間間距，其中該第一空間間距係大於該第二空間間距。
  18. 如請求項17之方法，進一步包括在該第一感測器層上方形成一彩色濾光器陣列。
  19. 如請求項17之方法，進一步包括：形成一第三感測器層，該第三感測器層具有一第三像素陣列；及堆曡該第一感測器層、該第二感測器層及該第三感測器層，以使該第三像素陣列之光學中心從該第一及該第二像素陣列之該等光學中心偏移。
  20. 如請求項17之方法，其中該第二像素陣列在該第一方向上具有一第一空間間距且在該第二方向上具有一第二空間間距，其中該第二空間間距係大於該第一空間間距。
  21. 如請求項17之方法，進一步包括：在該第一感測器層中形成一開口；該第二感測器層擷取一由穿過該第一感測器層中之該開口進入的光建立的影像；及使用該經擷取之影像以量測介於該第一感測器層與該第二感測器層之間的失準。
  22. 如請求項17之方法，其中該第一像素陣列及該第二像素陣列經配置使得該預定圖樣為一正方形晶格。
  23. 如請求項17之方法，其中該第一像素陣列及該第二像素陣列經配置使得該預定圖樣為一緊密堆積晶格。
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