影像传感器及拍摄装置制造方法及图纸

本公开提供一种影像传感器及拍摄装置，该影像传感器包括：一传感器阵列层，包括多个普通传感器单元及一对的自动对焦传感器单元；多个彩色滤光单元，配置于该传感器阵列层上用以覆盖该多个普通传感器单元；一对的红外光通过滤光单元，配置于该传感器阵列层上用以分别覆盖该一对的自动对焦传感器单元；以及一微透镜层，包括多个微透镜，配置在该彩色滤光单元与该红外光通过滤光单元上，其中该一对的自动对焦传感器单元中的一者检测出来自于一第一侧的红外光，该一对的自动对焦传感器单元中的另一者检测出来自于相反于该第一侧的一第二侧的红外光，用以实现相位对焦。

【技术实现步骤摘要】
影像传感器及拍摄装置
本公开涉及一种影像传感器，且特别涉及一种能够在低光源环境下执行相位检测自动对焦功能的拍摄装置。
技术介绍
近年来，相位检测自动对焦(phasedetectionautofocus，以后简称相位对焦)技术已经应用到各种拍摄产品，例如，数码单眼相机与移动电话相机。相位检测的方式是通过将入射光分开以形成一对的影像并加以比较。具体来说，一种传统的方式是利用两个绿色的像素，这两个绿色的像素各自具有覆盖它们的孔径面积的一半的非透明材料。这两个像素之间的差动信号经过计算来找出物件是位于焦点之前还是焦点之后。因此可算出对焦机构的需要移动的方向以及估计的移动量。然而，这个构造在低光源环境下，因为收集到的用于相位对焦的信号太弱，而导致无法执行相位对焦功能。另一方面，在影像监视的应用领域，用来感测近红外光的红外光像素会取代拜尔(Bayer)图样中的一个绿色像素，而配置在影像传感器阵列中。当环境过暗时，监视摄影机会使用红外光光源发射出近红外光至监视摄影机的前方，而红外光像素会感测位于监视摄影机前方的物件所反射回来的近红外光。这样一来，影像拍摄装置就可在低光源环境下进行摄影。然而，现有的内建红外光像素的拍摄装置仍然无法实行相位对焦的功能。因此，本公开的目的是提出一种影像传感器及其拍摄装置，能够在低光源环境化执行相位对焦。
技术实现思路
本公开提出一种影像传感器，包括：一传感器阵列层，包括多个普通传感器单元以及一对的自动对焦传感器单元；多个彩色滤光单元，配置于该传感器阵列层上用以覆盖该多个普通传感器单元；一对的红外光通过滤光单元，配置于该传感器阵列层上用以分别覆盖该一对的自动对焦传感器单元；以及一微透镜层，包括多个微透镜，配置在该彩色滤光单元与该红外光通过滤光单元上，其中该一对的自动对焦传感器单元中的一者检测出来自于一第一侧的红外光，该一对的自动对焦传感器单元中的另一者检测出来自于相反于该第一侧的一第二侧的红外光，用以执行相位对焦的功能。在一个实施例中，该一对的红外光通过滤光单元中的每一者分成两半，其中一半填入不透明材料，另一半填入红外光通过材料。在一个实施例中，在该一对的红外光通过滤光单元中的一者中，该不透明材料位于该第二侧，该红外光通过材料位于该第一侧。在该一对的红外光通过滤光单元中的另一者中，该不透明材料位于该第一侧，该红外光通过材料位于该第二侧。在一个实施例中，该一对的自动对焦传感器单元中的一者邻接于该一对的自动对焦传感器单元中的另一者。该多个微透镜包括多个第一微透镜以及一第二微透镜，该多个第一微透镜中的任一者配置在该多个彩色滤光单元的一者上，该第二微透镜配置在该一对的红外线通过单元上来覆盖该一对的自动对焦传感器单元。在一个实施例中，该两个邻接的自动对焦传感器单元、该红外光通过滤光单元、以及该第二微透镜构成一第一相位对焦组。该第一相位对焦组中的该两个邻接的自动对焦传感器单元沿着列方向配置。该影像传感器还包括一第二相位对焦组，具有与该第一相位对焦组相同的组成，然而该第二相位对焦组中的该两个邻接的自动对焦传感器单元沿着行方向配置。在一个实施例中，该红外光通过传感器单元允许波长大于800nm或者是大于900nm的光通过。本公开也提供一种拍摄装置，包括：一影像传感器，包括：前述的影像传感器；一透镜组，配置于该影像传感器之上；以及一双带通滤光片，配置于该透镜组之上或者是该透镜组与该影像传感器之间，其中该双带通滤光片允许可见光以及具有一特定主波长的红外光通过。在一个实施例中，该拍摄装置还包括：一红外光带阻滤光图样，插入该多个彩色滤光单元与该多个微透镜之间，或者是插入该多个彩色滤光单元与该多个普通传感器单元之间，其中该红外光带阻滤光图样阻挡具有该特定主波长的红外光到达该多个普通传感器单元。在一个实施例中，该拍摄装置还包括：一辅助红外光光源，发射出具有该特定主波长的红外光。在一个实施例中，该特定主要波长是850nm，该双带通滤光片的红外光通过频带是840nm～860nm。在另一个实施例中，该特定主要波长是940nm，该双带通滤光片的红外光通过频带是930nm～950nm。附图说明图1显示根据本公开一实施例的拍摄装置的示意图。图2显示本公开的双带通滤光片的穿透率频谱。图3A显示根据本公开一实施例的影像传感器的一部分的俯视图。图3B显示图3A的I-I’线的剖面图。图3C显示图3A所示的一对的红外光像素的剖面图。图3D显示根据一实施例的红外光通过滤光材料的两种穿透率频谱曲线。图4A显示根据本公开另一实施例的普通像素及红外光像素的剖面图。图4B显示根据本公开另一实施例的普通像素及红外光像素的剖面图。图4C显示本公开的红外光带阻滤光片的穿透率频谱。图5A显示显示根据本公开一实施例的影像传感器的一部分的俯视图。图5B显示图5A的II-II’线的剖面图。图6A显示根据本公开另一实施例的普通像素及红外光像素的剖面图。图6B显示根据本公开另一实施例的普通像素及红外光像素的剖面图。附图标记说明：10～拍摄装置；110～影像传感器；1101～彩色滤光单元；1102～红外光通过滤光单元；1103～传感器阵列层；1104～微透镜；1105～红外光带阻滤光图样；1106～红外光通过滤光单元；1107～特殊微透镜；120～透镜组；130～双带通滤光片；140～辅助红外光光源；IR～红外光通过滤光材料；ML～不透明材料；PD～传感器单元。具体实施方式图1显示根据本公开一实施例的拍摄装置的示意图。如图1所示，拍摄装置10包括影像传感器110、透镜组120、双带通滤光片130、辅助红外光光源140。影像传感器110具有的像素阵列包括红、绿、蓝像素以及红外光像素。红、绿、蓝像素用于接收影像光并转换为构成影像的信息。红外光像素用于感测相位对焦用的信号。影像传感器110的详细构造将稍后说明。透镜组120配置于影像传感器110之上，使物件的影像投射于影像传感器110。双带通滤光片130配置在透镜组120之上或在透镜组120与影像传感器110之间，让可见光频带的光及特定的红外光波长的光通过。元件符号RGB+IRλ表示通过双带通滤光片130的光束。图2显示双带通滤光片130的穿透率频谱。如图2所示，共有两个通过频带。一个通过频带的范围在400nm～700nm，这个范围能够让大部分的可见光通过。另一个通过频带主要在一个特定红外光波长λI的±10nm的误差范围内。在本公开中，特定的红外光波长λI设定为850nm或940nm。也就是说，双带通滤光片130的红外光通过频带设定为840～860nm或者是930～950nm。辅助红外光光源140配置在拍摄装置10的机体外，用以发射出主要波长为λI的近红外光。元件符号IRλ表示从辅助红外光光源140射出的光线。利用图1所示的配置，拍摄装置10可以使用辅助红外光光源140发出近红外光至拍摄装置10的前方，然后影像传感器110会感测近红外光来确认发出的近红外光是否有被拍摄装置10前方的物件反射回来。由影像传感器110的红外光光化所感测到的近红外光会用于相位对焦的计算。这样一来，本公开的拍摄装置即使在低光源环境下也能执行相位对焦的功能。以下将说明图1所示的影像传感器110的详细构造。图3A显示根据本公开一实施例的影像传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种影像传感器，包括：一传感器阵列层，包括多个普通传感器单元以及一对的自动对焦传感器单元；多个彩色滤光单元，配置于该传感器阵列层上用以覆盖所述多个普通传感器单元；一对的红外光通过滤光单元，配置于该传感器阵列层上用以分别覆盖该一对的自动对焦传感器单元；以及一微透镜层，包括多个微透镜，配置在该彩色滤光单元与该红外光通过滤光单元上，其中该一对的自动对焦传感器单元中的一者检测出来自于一第一侧的红外光，该一对的自动对焦传感器单元中的另一者检测出来自于相反于该第一侧的一第二侧的红外光，用以执行相位对焦的功能。

【技术特征摘要】
2015.12.23 US 14/757,4751.一种影像传感器，包括：一传感器阵列层，包括多个普通传感器单元以及一对的自动对焦传感器单元；多个彩色滤光单元，配置于该传感器阵列层上用以覆盖所述多个普通传感器单元；一对的红外光通过滤光单元，配置于该传感器阵列层上用以分别覆盖该一对的自动对焦传感器单元；以及一微透镜层，包括多个微透镜，配置在该彩色滤光单元与该红外光通过滤光单元上，其中该一对的自动对焦传感器单元中的一者检测出来自于一第一侧的红外光，该一对的自动对焦传感器单元中的另一者检测出来自于相反于该第一侧的一第二侧的红外光，用以执行相位对焦的功能。2.如权利要求1所述的影像传感器，其中该一对的红外光通过滤光单元中的每一者分成两半，其中一半填入不透明材料，另一半填入红外光通过材料，在该一对的红外光通过滤光单元中的一者中，该不透明材料位于该第二侧，该红外光通过材料位于该第一侧，在该一对的红外光通过滤光单元中的另一者中，该不透明材料位于该第一侧，该红外光通过材料位于该第二侧。3.如权利要求2所述的影像传感器，其中该不透明材料为金属。4.如权利要求2所述的影像传感器，其中该红外光通过材料允许波长大于800nm或者是大于900nm的光通过。5.如权利要求1所述的影像传感器，其中该一对的自动对焦传感器单元中的一者邻接于该一对的自动对焦传感器单元中的另一者，所述多个微透镜包括多个第一微透镜以及一第二微透镜，所述多个第一微透镜中的任一者配置在所述多个彩色滤光单元的一者上，该第二微透镜配置在该一对的红外线通过单元上来覆盖该一对的自动对焦传感器单元。6.如权利要求5所述的影像传感器，其中该两个邻接的自动对焦传感器单元、该红外光通过滤光单元、以及该第二微透镜构成一第一相位对焦组...

【专利技术属性】
技术研发人员：王唯科，
申请(专利权)人：采钰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71