用于多光谱传感器的光学滤光器及制造这种滤光器的方法与流程

专利检索2026-03-01  4


本公开总体涉及适于在不同波长范围内获取场景的图像的多光谱传感器。本公开更具体地涉及用于多光谱滤光器的光学滤光器、包括这种滤光器的多光谱滤光器,以及制造用于多光谱传感器的光学滤光器的方法。


背景技术:

1、已经提供了以下多光谱传感器,该多光谱传感器包括被放置在传感器前面的滤光器轮,传感器适于通过轮的不同滤光器来获取场景的连续图像。此外,已经提供了其他多光谱传感器,该些多光谱传感器更紧凑,包括布置在图像传感器前面的单个光学滤光器,该滤光器适于向传感器的某些像素传送主要在第一波长范围内的入射辐射,并且适于向传感器的其他像素传送主要在至少第二波长范围内的入射辐射,第二波长范围不同于第一波长范围。

2、然而,现有的多光谱传感器具有各种缺点。


技术实现思路

1、实施例的一个目的是克服用于多光谱传感器的已知光学滤光器、集成这种滤光器的已知多光谱传感器以及制造用于多光谱传感器的光学传感器的已知方法的缺点中的全部或部分缺点。

2、为此目的,一个实施例提供了一种光学滤光器,光学滤光器旨在被布置在包括多个像素的图像传感器前面,针对每个像素,滤光器包括至少一个谐振腔,至少一个谐振腔包括透明区域以及至少一个谐振元件,透明区域具有第一折射率并且由反射垂直外围壁横向界定,至少一个谐振元件形成在所述区域中。

3、根据一个实施例,位于所述至少一个谐振腔中的一个谐振腔中的所述至少一个谐振元件,具有与位于另一谐振腔中的所述至少一个谐振元件的横向尺寸不同的横向尺寸。

4、根据一个实施例,所述至少一个谐振腔中的一个谐振腔具有与另一谐振腔的宽度不同的宽度。

5、根据一个实施例,每个谐振元件包括垫,该垫具有第二折射率,第二折射率大于第一折射率。

6、根据一个实施例,每个谐振元件还包括透明层,透明层具有第三折射率,并且在谐振腔中横向延伸,第三折射率大于第一折射率。

7、根据一个实施例,第三折射率基本等于第二折射率。

8、根据一个实施例,每个谐振元件包括透明层的以下部分:该部分位于形成在透明层中的通孔内部,透明层具有第四折射率,并且在谐振腔中横向延伸,第四折射率大于第一折射率。

9、根据一个实施例,针对每个像素,滤光器包括单个谐振腔。

10、根据一个实施例,针对每个像素,滤光器包括多个谐振腔。

11、根据一个实施例,反射外围垂直壁由金属制成。

12、根据一个实施例,反射外围垂直壁包括由具有不同折射率的材料制成的电绝缘层的堆叠。

13、根据一个实施例,滤光器还包括针对每个腔的与所述腔垂直对齐定位的微透镜。

14、一个实施例提供了一种多光谱图像传感器,该多光谱图像传感器包括图像传感器和诸如所描述的光学滤光器,图像传感器包括形成在半导体衬底内部和顶部上的多个像素。

15、一个实施例提供了一种制造光学滤光器的方法,该光学滤光器旨在被布置在包括多个像素的图像传感器前面,方法包括以下连续步骤:

16、a)针对每个像素,在透明层中形成至少一个谐振元件;以及

17、b)将透明层划分为多个透明区域,每个透明区域包括谐振元件中的至少一个谐振元件;以及

18、c)利用反射外围垂直壁覆盖每个透明区域的侧面,

19、其中针对每个像素,透明区域和反射外围壁形成谐振腔。



技术特征:

1.一种光学滤光器,包括,

2.根据权利要求1所述的滤光器,其中位于所述至少一个谐振腔中的一个谐振腔中的所述至少一个谐振元件具有与位于另一谐振腔中的所述至少一个谐振元件的横向尺寸不同的横向尺寸。

3.根据权利要求1所述的滤光器,其中所述至少一个谐振腔中的一个谐振腔具有与另一谐振腔的宽度不同的宽度。

4.根据权利要求1所述的滤光器,其中每个谐振元件包括垫,所述垫具有第二折射率,所述第二折射率大于所述第一折射率。

5.根据权利要求4所述的滤光器,其中每个谐振元件还包括透明层,所述透明层具有第三折射率,并且在所述谐振腔中横向延伸,所述第三折射率大于所述第一折射率。

6.根据权利要求5所述的滤光器,其中所述第三折射率基本等于所述第二折射率。

7.根据权利要求1所述的滤光器,其中每个谐振元件包括所述透明区域的以下部分:所述部分位于形成在透明层中的通孔内部,所述透明层具有第四折射率,并且在所述谐振腔中横向延伸,所述第四折射率大于所述第一折射率。

8.根据权利要求1所述的滤光器,其中所述反射外围垂直壁由金属制成。

9.根据权利要求1所述的滤光器,其中所述反射外围垂直壁包括由具有不同折射率的材料制成的电绝缘层的堆叠。

10.根据权利要求1所述的滤光器,还包括:针对每个腔的与所述腔垂直对齐定位的微透镜。

11.一种多光谱图像传感器,包括:

12.一种方法,包括:

13.根据权利要求12所述的方法,包括:将位于所述至少一个谐振腔中的一个谐振腔中的所述至少一个谐振元件形成为具有与位于另一谐振腔中的所述至少一个谐振元件的横向尺寸不同的横向尺寸。

14.根据权利要求12所述的方法,包括:将所述至少一个谐振腔形成为具有与另一谐振腔的宽度不同的宽度。

15.一种设备,包括:

16.根据权利要求15所述的设备,其中所述光学滤光器包括

17.根据权利要求16所述的设备,其中所述光学滤光器包括第一谐振腔和第二谐振腔,所述第一谐振腔包括所述第一谐振元件,所述第二谐振腔包括所述第二谐振元件。

18.根据权利要求17所述的设备,其中所述第二反射壁位于所述第一谐振腔和所述第二谐振腔之间。


技术总结
本描述涉及一种光学滤光器,光学滤光器旨在被布置在包括多个像素的图像传感器前面,针对每个像素,滤光器包括至少一个谐振腔,至少一个谐振腔包括透明区域以及至少一个谐振元件,透明区域具有第一折射率并且由反射外围垂直壁横向界定,至少一个谐振元件形成在所述区域中。

技术研发人员:S·维伦纳夫,Q·阿巴迪
受保护的技术使用者:法国原子能及替代能源委员会
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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