【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光谱成像领域，特别涉及一种微型光谱成像芯片及微型成像光谱仪。
技术介绍
1、图像传感已成为我们常用的技术，从网络摄像头、智能手机摄像头到自动驾驶汽车、工业检测等多种应用，都得以利用。随着机器视觉和人工智能的发展，人们更加注重视觉传感技术的维度延伸。由此，在传统图像传感技术的基础上，业界正积极致力于开发新的图像传感器技术，以检测超出人类视觉能力范围的信息，包括更宽的光谱范围、更独特的偏振特性、更高的光谱分辨率等。
2、实际上当前的图像传感器本身是不能分辨颜色的，所以，在应用中，图像传感器件上需要使用彩色滤光阵列。最常见的拜尔阵列滤波镜，其上不同的色块按绿-红-绿-蓝的顺序像马赛克一样排列，使每一片“马赛克”下的像素感应不同的颜色。单单在每个像素上获取红、绿、蓝（rgb）光强度值已不足以支撑更复杂图像传感的需求。
3、而成像光谱结合了光谱技术和成像技术，将光谱分辨能力和图像分辨能力相结合，实现空间维度上的光谱分析，即多光谱成像和高光谱成像。目前主流的光谱成像采用光谱分析装置与灰度的图像传感器相结合的方式，限制了该技术的小型化。
技术实现思路
1、本申请提供了一种微型光谱成像芯片及微型成像光谱仪，以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。
2、本申请实施例一方面提供一种微型光谱成像芯片，所述微型光谱成像芯片自上而下依次包括光学滤波层、图像传感层和信号处理层；所述光学滤波层由透明介质基底和若干不同的微纳结构单元构成，每个微纳结构单元包含多组微
3、在一可实施方式中，所述信号处理层包含信号处理电路，信号处理电路通过电接触连接图像传感层。
4、在一可实施方式中，所述非感光区域包括上大下小型和长方形。
5、在一可实施方式中，所述透明介质基底的材料为二氧化硅、氟化镁和氧化铝中的其中一种。
6、在一可实施方式中，所述微纳结构阵列为薄膜或渐变带隙材料或折射率可调的相变材料或光子晶体或超表面结构。
7、在一可实施方式中，所述微纳结构阵列的形状为圆柱，圆环柱，纳米孔，方形纳米柱，方形纳米孔，十字形纳米柱，十字形纳米孔和三角柱中的其中一种或多种，其具体排布方式与尺寸由选择的透过波长决定。
8、在一可实施方式中，所述微纳结构阵列的材料为硅、锗及其化合物和硫系材料中的一种。
9、在一可实施方式中，所述光学滤波层上设有一层聚光超表面透镜。
10、本申请实施例另一方面提供了一种微型成像光谱仪，包括上述任一种微型光谱成像芯片。
11、在一可实施方式中，所述光学滤波层上设有支撑结构层，所述支撑结构层上沉积透明衬底，所述透明衬底上设有一层成像超透镜。
12、与现有技术相比，本申请具有以下优点：
13、1、本申请中的微型光谱成像芯片采用超表面滤波层替代拜尔阵列滤波镜，直接在cis（cmos image sensor）晶圆上集成超表面光学滤波层，利用cmos工艺一次流片即可完成制备，实现在极小的体积下，兼具更高的光谱分辨能力与图像分辨能力。
14、2、本申请中微型光谱成像芯片的加工流程得到简化，能够降低成本，提升器件稳定性。
15、3、本申请中的微型光谱成像芯片的光谱芯片区实时输出光谱信息，非光谱芯片区域因为其光电探测器上方无滤光结构，感光性能大大增强，能同步获得更高质量的实时图像信息，最终将光谱信息与图像信息整合获得高保真的光谱图像。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种微型光谱成像芯片，其特征在于：所述微型光谱成像芯片自上而下依次包括光学滤波层、图像传感层和信号处理层；
2.根据权利要求1所述的一种微型光谱成像芯片，其特征在于：所述信号处理层包含信号处理电路，信号处理电路通过电接触连接图像传感层。
3.根据权利要求1所述的一种微型光谱成像芯片，其特征在于：所述非感光区域包括上大下小型和长方形。
4.根据权利要求1所述的一种微型光谱成像芯片，其特征在于：所述透明介质基底的材料为二氧化硅、氟化镁和氧化铝中的其中一种。
5.根据权利要求1所述的一种微型光谱成像芯片，其特征在于：所述微纳结构阵列为薄膜或渐变带隙材料或折射率可调的相变材料或光子晶体或超表面结构。
6.根据权利要求1所述的一种微型光谱成像芯片，其特征在于：所述微纳结构阵列的形状为圆柱，圆环柱，纳米孔，方形纳米柱，方形纳米孔，十字形纳米柱，十字形纳米孔和三角柱中的其中一种或多种，其具体排布方式与尺寸由选择的透过波长决定。
7.根据权利要求6所述的一种微型光谱成像芯片，其特征在于：所述微纳结构阵列的材料为硅、锗及其
8.根据权利要求1所述的一种微型光谱成像芯片，其特征在于：所述光学滤波层上设有一层聚光超表面透镜。
9.一种微型成像光谱仪，其特征在于：包括权利要求1-7中任一种微型光谱成像芯片。
10.根据权利要求9所述的一种微型成像光谱仪，其特征在于：所述光学滤波层上设有支撑结构层，所述支撑结构层上沉积透明衬底，所述透明衬底上设有一层成像超透镜。
...【技术特征摘要】
1.一种微型光谱成像芯片，其特征在于：所述微型光谱成像芯片自上而下依次包括光学滤波层、图像传感层和信号处理层；
2.根据权利要求1所述的一种微型光谱成像芯片，其特征在于：所述信号处理层包含信号处理电路，信号处理电路通过电接触连接图像传感层。
3.根据权利要求1所述的一种微型光谱成像芯片，其特征在于：所述非感光区域包括上大下小型和长方形。
4.根据权利要求1所述的一种微型光谱成像芯片，其特征在于：所述透明介质基底的材料为二氧化硅、氟化镁和氧化铝中的其中一种。
5.根据权利要求1所述的一种微型光谱成像芯片，其特征在于：所述微纳结构阵列为薄膜或渐变带隙材料或折射率可调的相变材料或光子晶体或超表面结构。
6.根据权利要求1所述的一种微型光...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴浩，龚永兴，沈悦，
申请(专利权)人：杭州纳境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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