一种成像系统和一种成像传感器技术方案

本实用新型专利技术涉及一种成像系统和一种成像传感器。该成像系统可包括流体滤色器元件以增加系统的灵活性。成像系统可包括具有不同滤色器元件流体的多个流体储存室。成像传感器可包括多个独立的滤色器腔室。来自流体储存室的流体可根据需要被引导到特定的滤色器腔室，可选地，可在任何时候将腔室内的滤色器流体改变为不同的滤色器流体。为了使流体移动至流体储存室或从流体储存室移动至滤色器腔室，可使用电润湿。滤色器腔室可介于接地电极和多个图案化电极之间。可将电压施加到图案化电极以使流体移动到腔室内的期望位置。

【技术实现步骤摘要】
一种成像系统和一种成像传感器
本技术大体涉及一种成像系统和一种成像传感器，更具体地涉及具有滤色器元件的成像系统和成像传感器。
技术介绍
图像传感器通常用于诸如蜂窝电话、照相机和计算机等的电子装置中以捕获图像。在典型布置中，图像传感器包括以像素行和像素列布置的图像像素阵列。电路可以耦合到每个像素列，以从图像像素读出图像信号。常规成像像素被固体滤色器元件覆盖。滤色器元件过滤入射光以仅允许所需波长的光到达下面的像素。然而，常规成像像素的固体滤色器元件不灵活。在传感器制成之后，固体滤色器元件不能容易地更改，以实现不同的期望的滤色器元件特性。因此，期望能够为图像传感器中的滤色器元件提供改进的布置。
技术实现思路
本技术提供一种成像系统，所述成像系统包括：多个光电二极管；位于所述多个光电二极管之上的滤色器腔室，其中所述滤色器腔室由介于第一层和第二层之间的壁限定；多个流体储存室，其中每个流体储存室包含相应的流体；介于所述滤色器腔室和所述第一层之间的接地电极；和介于所述滤色器腔室和所述第二层之间的多个电极，其中所述多个电极被施加电压以控制来自所述流体储存室的流体通过所述滤色器腔室的流动。本技术还提供一种成像传感器，所述成像传感器包括：衬底；所述衬底中的多个光电二极管；位于所述衬底上方的玻璃层；介于所述衬底和所述玻璃层之间的壁，其中所述壁限定滤色器腔室；覆盖所述成像传感器中的所有光电二极管的接地电极，其中所述接地电极介于所述壁和所述玻璃层之间；和多个可独立寻址的图案化电极，所述多个可独立寻址的图案化电极介于所述壁和所述衬底之间，其中所述多个可独立寻址的图案化电极被施加电压，以将滤色器流体定位在所述滤色器腔室内。附图说明图1是使用根据一个实施方式的图像像素阵列的具有用于捕获图像的图像传感器和处理电路的说明性电子装置的图。图2是根据一个实施方式的说明性像素阵列和用于从所述像素阵列读出图像信号的相关读出电路的图。图3是根据一个实施方式的用于电子装置的说明性流体滤色器系统的示意图。图4是根据一个实施方式的图像传感器的说明性流体滤色器元件的横截面侧视图。图5是根据一个实施方式的填充有滤色器流体的说明性滤色器腔室的俯视图。图6和图7是根据一个实施方式的包括以组布置的滤色器元件的说明性滤色器腔室的俯视图。图8是根据一个实施方式的用电润湿控制的说明性流体滤色器元件的横截面侧视图。具体实施方式电子装置，诸如数码相机、计算机、蜂窝电话，以及其他电子装置可包括收集入射光以捕获图像的图像传感器。图像传感器可包括图像像素阵列。在图像传感器中的像素可包括感光元件，如将入射光转换为图像信号的光电二极管。图像传感器可具有任何数量的像素(例如，几百或几千或更多)。典型的图像传感器可具有例如数十万或数百万的像素(例如，百万像素)。图像传感器可包括控制电路，诸如用于操作图像像素的电路和用于读出图像信号的读出电路，其中，该图像信号对应于由感光元件产生的电荷。图1是诸如使用图像传感器捕获图像的电子装置的说明性成像系统的图。图1的电子装置10可为具有成像功能的便携式电子装置，如照相机、蜂窝电话、平板电脑、网络摄像机、摄像机、视频监控系统、汽车成像系统、视频游戏系统，或捕获数字图像数据的任何其他所需的成像系统或装置。摄像模块12可用于将入射光转换为数字图像数据。摄像模块12可包括一个或多个透镜14和一个或多个相应的图像传感器16。透镜14可包括固定的和/或可调的透镜，以及可包括形成在图像传感器16的成像表面上的微透镜。在图像捕获操作期间，来自景象的光通过透镜14可被聚焦在图像传感器16上。图像传感器16可包括电路，用于将模拟像素数据转换为相应的要提供给存储和处理电路18的数字图像数据。如果需要，摄像模块12可被提供有透镜14阵列及相应的图像传感器16阵列。存储和处理电路18可包括一个或多个集成电路(例如，图像处理电路、微处理器、诸如随机存取存储器和非易失性存储器的存储装置等)，并且可利用与摄像模块12分开的和/或形成摄像模块12一部分的部件来实现(例如，形成包括图像传感器16的集成电路一部分的电路或者形成与图像传感器16相关联的模块12中的集成电路的一部分的电路)。利用处理电路18可处理并存储由摄像模块12捕获的图像数据(例如，利用处理电路18上的图像处理引擎，利用处理电路18上的成像模式选择引擎等)。如果需要，经处理的图像数据可利用耦合至处理电路18的有线和/或无线通信通路提供给外部设备(例如，计算机、外部显示器，或其他装置)。如果需要，可利用堆叠芯片布置实现图像传感器16和处理电路18。如图2所示，图像传感器16可包括包含以行和列布置的图像传感器像素22(有时在本文中称为图像像素或像素)的像素阵列20以及控制和处理电路24。阵列20可包含例如数百或数千行和列的图像传感器像素22。控制电路24可耦合至行控制电路26和图像读出电路28(有时称作列控制电路、读出电路、处理电路或列解码器电路)。行控制电路26可以从控制电路24接收行地址，并且通过行控制路径30向像素22提供相应的行控制信号，例如复位、行选择、电荷转移、双转换增益和读出控制信号。一个或多个导电线，诸如列线32可以耦合到阵列20中的每列像素。列线32可用于从像素22读出图像信号，并用于向像素22提供偏置信号(例如，偏置电流或偏置电压)。如果需要，在像素读出操作期间，可以使用行控制电路26选择阵列20中的像素行，并且可以沿着列线32读出该像素行中的图像像素22产生的图像信号。图像读出电路28可以通过列线32接收图像信号(例如，由像素22产生的模拟像素值)。图像读出电路28可以包括用于采样和临时存储从阵列20读出的图像信号的采样-保持电路、放大器电路、模数转换(ADC)电路、偏置电路、列存储器、用于选择性地启用或禁用列电路的锁存电路，或耦合到阵列20中一列或多列像素的用于操作像素22且用于从像素22读出图像信号的其他电路。读出电路28中的ADC电路可以将从阵列20接收的模拟像素值转换成相应的数字像素值(有时称为数字图像数据或数字像素数据)。图像读出电路28可以通过路径25向控制和处理电路24和/或处理器18(图1)提供一个或多个像素列中像素的数字像素数据。如果需要，图像像素22可以包括响应于图像光而产生电荷的一个或多个感光区域。图像像素22内的感光区域可以在阵列20上以行和列布置。像素阵列20可被提供有具有多个滤色器元件的滤色器阵列，所述多个滤色器元件允许单个图像传感器对不同颜色的光进行采样。作为示例，如阵列20中的图像像素的图像传感器像素可被提供有滤色器阵列，所述滤色器阵列允许单个图像传感器使用以拜耳镶嵌图案布置的相应的红色、绿色和蓝色图像传感器像素对红色，绿色和蓝色(RGB)光进行采样。拜耳镶嵌图案由2×2图像像素的重复单位单元组成，其中两个绿色图像像素彼此对角相对并相邻于与蓝色图像像素对角相对的红色图像像素。在另一个合适的示例中，拜耳图案中的绿色像素由具有宽带滤色器元件(例如，透明滤色器元件，黄色滤色器元件等)的宽带图像像素代替。这些示例仅仅是说明性的，并且通常，可以在任何所需数量的图像像素22上形成任何所需颜色和任何所需图案的滤色器元件。如果需要，用于覆盖像素22的滤色器元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成像系统，包括：多个光电二极管；位于所述多个光电二极管之上的滤色器腔室，其中所述滤色器腔室由介于第一层和第二层之间的壁限定；多个流体储存室，其中每个流体储存室包含相应的流体；介于所述滤色器腔室和所述第一层之间的接地电极；和介于所述滤色器腔室和所述第二层之间的多个电极，其中所述多个电极被施加电压以控制来自所述流体储存室的流体通过所述滤色器腔室的流动。

【技术特征摘要】
2016.10.03 US 15/283,7071.一种成像系统，包括：多个光电二极管；位于所述多个光电二极管之上的滤色器腔室，其中所述滤色器腔室由介于第一层和第二层之间的壁限定；多个流体储存室，其中每个流体储存室包含相应的流体；介于所述滤色器腔室和所述第一层之间的接地电极；和介于所述滤色器腔室和所述第二层之间的多个电极，其中所述多个电极被施加电压以控制来自所述流体储存室的流体通过所述滤色器腔室的流动。2.根据权利要求1所述的成像系统，其中所述多个流体储存室包括红色滤色器元件流体储存室、蓝色滤色器元件流体储存室和绿色滤色器元件流体储存室。3.根据权利要求2所述的成像系统，其中所述多个流体储存室包括红外滤色器元件流体储存室。4.根据权利要求3所述的成像系统，其中所述多个流体储存室包括选自由紫外滤色器元件流体储存室、清洁溶液流体储存室和冷却液流体储存室组成的组中的流体储存室。5.根据权利要求1所述的成像系统，其中每个滤色器腔室具有相应的入口。6.根据权利要求1所述的成像系统，其中所述接地电极和所述多...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·伯萨克，U·博提格，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：美国,US