一种像素间串扰检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种像素问串扰检测系统与方法。所述像素问串扰检测系统包括：整体暗室(1)；样品台，其设置在所述整体暗室(1)内，用于放置待测图像传感器样品；光源模块(2)，其设置在所述整体暗室内，用于产生激光光束；聚焦装置(5)，其设置在所述整体暗室内，用于将激光束会聚后投射至待测图像传感器，使得照射在待测图像传感器上的光斑大小可达2～10um(常见图像传感器像素尺寸2～10um)。本发明专利技术的像素问串扰检测设备与方法通过光学调整方法来使得激光束照射在待测感光阵列上光斑尺寸与单个像素尺寸同等规格，从而不需要制造带有微小尺度孔槽的物理遮光板，降低了制造成本，提高了检测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种像素间串扰检测系统及方法
本专利技术涉及光电图像传感器
，特别是涉及一种像素间串扰检测系统及方法。
技术介绍
光电图像传感器的像素间串扰(CrossTalk)是光电图像传感器的一项重要技术参数指标，对成像性能有显著影响。理论上，若入射光斑足够小时，仅投射并覆盖光电图像传感器感光阵列的单个像素(如图1中的中间像素)，该中间像素受光后，产生电信号。该中间像素周边的像素(如图1中的周边像素)因未受光波照射，理论上应无信号输出。但实际上，由于载流子扩散效应等诸多因素作用，未受光波照射的临近中间像素的其他周边像素同样会产生微小信号输出。通过检测中心像素和周边像素输出信号的幅度，来进行像素间串扰参数的定量评价。在现有技术中，通常用下述方式来进行像素间串扰检测。以物理遮光板覆盖待测光电图像传感器上的感光阵列，并事先在遮光板上加工微小光学孔/槽，形成带有微小光孔的整体暗室。采用平行光源进行照射，使微小光孔中进入的光只投射到待测的某些像素(中间像素)。然后采集该像素及其周边所有像素的输出，进而分析、计算得出像素间串扰参数数值。采用上述方法，具有下述缺点。随着技术发展，图像传感器像素尺寸快速减小，常见图像传感器像素尺寸2～10um。从而难以实现单个像素尺度量级的孔、槽的加工。现有加工精度往往使光斑覆盖较多像素，所测得参数存在叠加效应。从而像素间串扰参数测量精度低，测量成本高。因此，希望有一种微小光斑光学系统来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种像素间串扰检测设备及方法来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。为实现上述目的，本专利技术提供了一种像素间串扰检测系统，其特征在于，包括：整体暗室(1)；样品台，其设置在所述整体暗室(1)内，用于放置待测图像传感器；微小光斑光学系统，其包括：光源模块(2)，其设置在所述整体暗室内，用于产生不同波长的激光束；聚焦装置(5)，其设置在所述整体暗室内，用于将所述激光束会聚后投射至待测图像传感器，使得照射在待测图像传感器上的光斑尺寸与待测图像传感器的至少一个像素尺寸具有同等规格。本专利技术还提供了一种像素间串扰检测方法，其特征在于，所述方法在整体暗室内进行，且包括：光源模块(2)用于产生激光束；以及聚焦装置(5)将所述激光束会聚后投射至置于样品台的待测图像传感器，使得照射在待测图像传感器上的光斑尺寸与待测图像传感器的至少一个像素尺寸具有同等规格。从而不需要制造带有微小尺度孔槽的物理遮光板，降低了制造成本，提高了检测精度。本专利技术的优点在于设计了一种光源波长可选，光强可调且可实时监控，光斑直径(2～10um)达到像素尺寸量级的微小光斑产生方法及装置。本专利技术的方案使得：1、测试结果更接近CrossTalk定义，测试结果更为准确；2、测试更加便利：因光波长可选，光强可调，光斑大小可控，可为不同测试条件下(如：同一种像素，不同入射光波波长；同一种像素，不同入射光光强；多种像素，变换光斑直径等)的测试提供便利。附图说明图1是现有技术中像素干扰原理的示意图。图2是根据本专利技术一实施例的微小光斑光学系统的示意图。图3是图1所示的微小光斑光学系统中的光源模块的示意图。图4是图1所示的微小光斑光学系统中的光斑监测模块的示意图。图5是图1所示的微小光斑光学系统的光路简略示意图。图6是根据本专利技术一实施例的感光阵列像素串扰检测系统的结构框架示意图。图7是本专利技术一实施例中样品台的电控调整步骤示意图。附图标记：1整体暗室23473nm激光器2光源模块24激光反射镜组3调整模块31光阑及激光谱线滤波片4电控平台32激光扩束器5聚焦装置33激光全反镜6控制终端41载物台7光斑监测模块42电机机构8光强检测模块71CCD及镜头组件21671nm激光器72半透半反镜22532nm激光器具体实施方式为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制。根据本专利技术的微小光斑光学系统设置在整体暗室内，整体暗室上设置有线路布置通道。微小光斑光学系统包括：光源模块、调整模块以及聚焦装置。其中，光源模块、调整模块以及待测感光阵列上的通讯线路通过线路布置通道与整体暗室之外的控制终端连接并相互通讯，并受控制终端控制；光源模块用于为微小光斑光学系统提供激光束源；调整模块用于调整激光光束，使激光光束适于微小光斑光学系统要求，并将经过调整的激光光束射入聚焦装置，聚焦装置将激光光束聚焦后投射至待测图像传感器像素阵列上，控制终端用于显示受到激光光束照射后的被测像素阵列信号输出数值并计算串扰参数值。图2是根据本专利技术一实施例的微小光斑光学系统的结构示意图。图3是图1所示的微小光斑光学系统中的光源模块的结构示意图。图4是图1所示的微小光斑光学系统中的光斑监测模块的结构示意图。图5是根据本专利技术一实施例的微小光斑光学系统总体结构的示意图。参见图2-5，本专利技术提出的微小光斑光学系统设置在整体暗室1内，整体暗室1上设置有线路布置通道，微小光斑光学系统包括光源模块2、调整模块3、聚焦装置5、电控平台4、光强检测模块8、以及光斑监测模块7。其中，电控平台4上设置有待测感光阵列。所述光源模块2、调整模块3以及待测感光阵列上的通讯线路通过线路布置通道与整体暗室1之外的控制终端6连接并相互通讯，并受控制终端6控制；光源模块2用于为微小光斑光学系统提供激光光束；调整模块3用于加工激光光束，使激光光束适于微小光斑光学系统要求，并将调整后的激光光束射入聚焦装置5，聚焦装置5将激光束源聚焦至待测图像传感器像素阵列上，使得照射在待测图像传感器上的光斑尺寸与待测图像传感器像素阵列的至少一个像素尺寸具有同等规格。控制终端6用于显示受到激光光束照射后的被测像素阵列信号输出数值并计算串扰参数值。可选地，所述照射在待测图像传感器上的光斑尺寸与待测图像传感器像素阵列的至少一个像素尺寸具有同等规格是指所述光斑尺寸小于或等于所述待测图像传感器像素阵列的N个像素尺寸，N为1至10之间的整数。最理想的情况下，所述N为1，但是限于实际的硬件条件，所述N可能会大于1，但是也能控制在10个像素尺寸以内。而现有技术中，通常光斑大小只能控制在几十个像素大小以内。目前常见图像传感器的像素尺寸大小在2～10um，设计实现的光斑直径覆盖上述范围2～10um(通过选用不同倍率的显本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种像素间串扰检测系统，其特征在于，包括：整体暗室(1)；样品台，其设置在所述整体暗室(1)内，用于放置待测图像传感器；微小光斑光学系统，其包括：光源模块(2)，其设置在所述整体暗室内，用于产生不同波长的激光束；聚焦装置(5)，其设置在所述整体暗室内，用于将所述激光束会聚后投射至待测图像传感器，使得照射在待测图像传感器上的光斑尺寸与待测图像传感器中的至少一个像素尺寸具有同等规格。

【技术特征摘要】
1.一种像素间串扰检测系统，其特征在于，包括：整体暗室(1)；样品台，其设置在所述整体暗室(1)内，用于放置待测图像传感器；微小光斑光学系统，其包括：光源模块(2)，其设置在所述整体暗室内，用于产生不同波长的激光束；聚焦装置(5)，其设置在所述整体暗室内，用于将所述激光束会聚后投射至待测图像传感器，使得照射在待测图像传感器上的光斑尺寸与待测图像传感器中的至少一个像素尺寸具有同等规格；所述微小光斑光学系统进一步包括调整模块(3)，所述调整模块(3)设置在所述整体暗室内，且在光路上位于所述光源模块(2)与聚焦装置(5)之间，用于对光源模块(2)产生的激光束进行调整；所述调整模块(3)包括：光阑，用于调整激光束的光强；激光谱线滤波片，用于滤除杂散光波；以及激光扩束器(32)，用于将经过所述光阑与激光谱线滤波片后的激光束源进行扩束；所述微小光斑光学系统进一步包括：半透半反镜和CCD图像传感器及镜头组件；所述半透半反镜在光路上设置在激光扩束器(32)与聚焦装置(5)之间，使得来自激光扩束器(32)的激光束透过后经所述聚焦装置(5)投射至待测图像传感器，而到达图像传感器界面上的激光光束则经过待测图像传感器反射后，再经所述半透半反镜反射，并进入CCD图...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦琦，吴南健，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11