專利名稱：圖像傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型是關于一種圖像傳感器，尤其是關于一種用于移動電話或PDA(Personal Digital Assistant，個人數(shù)位助理)等便攜式電子裝置內(nèi)數(shù)碼相機模組的圖像傳感器。
背景技術：
近來，隨著CPU(Central Processing Unit，中央處理器)性能的顯著提高、圖像處理技術的迅速發(fā)展，移動電話、PDA或計算機等電子裝置均已具有很高的數(shù)字圖像處理能力，且其之間的圖像數(shù)據(jù)傳輸也經(jīng)常進行，作為圖像拾取裝置的圖像傳感器也隨之得到迅速發(fā)展。隨著移動電話、PDA等電子裝置日漸大眾化，人們對圖像攝取功能的應用越來越多，對攝取圖像質(zhì)量的要求也越來越高。
請參閱圖1，現(xiàn)有圖像傳感器主要包括保護蓋10、微透鏡陣列30、彩色濾光片陣列50、光接收單元70及信號處理電路板90，該各部件從上至下依次排布設置。其中，保護蓋10位于圖像傳感器的上端，一般采用平板玻璃或透明樹脂制成，用以保護圖像傳感器內(nèi)部各組件不受外力或污染物的影響。微透鏡陣列30是由多個微透鏡于二維空間內(nèi)排列成的陣列，其可增強入射至光接收單元70光線的光強。彩色濾光片陣列50可濾除部分入射光，其通常包括紅、綠及藍濾光片或青、紫及黃濾光片，該濾光片陣列分別對應光接收單元70的像素排列，以獲得色彩信息，彩色圖像可通過將來自像素的所有輸出信號進行組合而獲得。光接收單元70由在二維空間內(nèi)排布的多個像素部件組成，每一像素是一個光電轉(zhuǎn)換組件，其將接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號。信號處理電路板90用以驅(qū)動像素，并對像素產(chǎn)生的電信號進行處理，形成圖像輸出信號。
攝取圖像時，光線穿過保護蓋10，經(jīng)微透鏡陣列30匯聚后，穿過彩色濾光片陣列50，入射至光接收單元70，光接收單元70將接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)信號處理電路板90處理后獲得圖像輸出信號。
由于移動電話或PDA等便攜式電子裝置內(nèi)的數(shù)碼相機模組的尺寸很小，因而其光路也很短，使像方主光線的角度變大，導致部分入射角度較大的光線經(jīng)微透鏡陣列30匯聚后，射至光接收單元70的無效區(qū)上，使光接收單元70邊緣區(qū)域的照度降低，導致數(shù)碼相機模組攝取的圖像質(zhì)量降低。
針對上述問題，有必要提供一種結構簡單、圖像攝取質(zhì)量較高的圖像傳感器。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、圖像攝取質(zhì)量較高的圖像傳感器。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種圖像傳感器，包括微透鏡陣列、多個棱鏡、光接收單元及信號處理電路板，該各部件從上至下依次排布設置。光線穿過微透鏡陣列、棱鏡后入射至光接收單元上，光接收單元將接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，信號處理電路板將電信號進行處理，形成圖像輸出信號。
相較現(xiàn)有的圖像傳感器，本實用新型圖像傳感器通過多個棱鏡，改變?nèi)肷浣嵌容^大光線的光路方向，使其入射至光接收單元的有效區(qū)內(nèi)，使光接收單元接收到的光信號的光強增大，從而可提高其成像質(zhì)量。另，本實用新型圖像傳感器僅增加多個棱鏡，結構較簡單。

圖1是現(xiàn)有圖像傳感器的光路示意圖。
圖2是本實用新型圖像傳感器的光路示意圖。
圖3是本實用新型圖像傳感器去掉保護蓋的立體示意圖。
具體實施方式請參閱圖2，本實用新型圖像傳感器主要包括保護蓋1、微透鏡陣列3、多個棱鏡4、彩色濾光片陣列5、光接收單元7及信號處理電路板9，該各部件從上至下依次排布設置。
保護蓋1位于圖像傳感器的上端，一般采用平板玻璃或透明樹脂制成，用以保護固持于圖像傳感器內(nèi)部各組件不受外力或污染物的影響。
微透鏡陣列3是由多個微透鏡在二維空間內(nèi)排列成的陣列，其可增強入射至光接收單元7光線的光強。
棱鏡4用以改變?nèi)肷涔饩€的光路方向，本實施例中其為一三角棱鏡。該棱鏡的一側(cè)面41處于水平狀態(tài)，底面42位于圖像傳感器內(nèi)側(cè)。該棱鏡頂角的角度可根據(jù)入射至微透鏡陣列3的光線的最大偏向角設定，使位于該最大偏向角范圍內(nèi)的光線經(jīng)微透鏡陣列3及棱鏡改變光路后，可入射至光接收單元7的有效區(qū)內(nèi)。該棱鏡的排布根據(jù)偏向光線的分布而定，其可緊貼上述微透鏡陣列3設置。一般數(shù)碼相機模組的像方主光線的角度較大，使得光接收單元的邊緣區(qū)域接收光線的入射角一般較大，于是棱鏡主要排布于微透鏡陣列3的邊緣區(qū)域(參閱圖3)。
彩色濾光片陣列5可濾除部分入射光，其通常包括紅、綠及藍濾光片或青、紫及黃濾光片，該濾光片陣列分別對應光接收單元7的像素排列，以獲得色彩信息，彩色圖像可通過將來自像素的所有輸出信號進行組合而獲得。
光接收單元7由在二維空間內(nèi)排布的多個像素部件組成，每一像素是一個光電轉(zhuǎn)換組件，其將接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號。通常的CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，互補金屬氧化物半導體)圖像傳感器的每一像素包括一個進行光電轉(zhuǎn)換的光電二極管及一個進行電信號放大與切換的CMOS晶體管。
信號處理電路板9包括用以驅(qū)動像素以獲得信號電荷的驅(qū)動電路、用以轉(zhuǎn)換信號電荷為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換器及利用數(shù)字信號形成圖像輸出信號的數(shù)字信號處理單元。
攝取圖像時，光線穿過保護蓋1，經(jīng)微透鏡陣列3匯聚后，部分光線會經(jīng)過棱鏡4，然后穿過彩色濾光片陣列5，入射至光接收單元7，光接收單元7將接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)信號處理電路板9處理后獲得圖像輸出信號。
可以理解，本實用新型圖像傳感器的彩色濾光片陣列5不僅局限于排布于微透鏡陣列3的下方，也可排布于其上方。另，若圖像傳感器并非用于彩色成像，彩色濾光片陣列5可省略。
權利要求1.一種圖像傳感器，包括微透鏡陣列、光接收單元及信號處理電路板，各部件從上至下依次排布設置，其特征在于該圖像傳感器進一步包括多個棱鏡，其位于微透鏡陣列下方。
2.如權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于該圖像傳感器進一步包括一保護蓋，其位于圖像傳感器的上端。
3.如權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于所述棱鏡為一三角棱鏡，其一側(cè)面處于水平狀態(tài)，底面位于圖像傳感器內(nèi)側(cè)。
4.如權利要求3所述的圖像傳感器，其特征在于所述棱鏡頂角根據(jù)入射至微透鏡陣列的光線的最大偏向角設定。
5.如權利要求3所述的圖像傳感器，其特征在于所述棱鏡的排布根據(jù)偏向光線的分布而定，其緊貼上述微透鏡陣列設置。
6.如權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于該圖像傳感器進一步包括一彩色濾光片陣列，其位于上述微透鏡陣列下方。
7.如權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于該圖像傳感器進一步包括一彩色濾光片陣列，其位于上述微透鏡陣列上方。
8.如權利要求6或7所述的圖像傳感器，其特征在于所述彩色濾光片陣列包括紅、綠及藍濾光片或青、紫及黃濾光片。
9.如權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于所述光接收單元由在二維空間內(nèi)排布的多個像素部件組成，每一像素是一個光電轉(zhuǎn)換組件。
10.如權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于所述信號處理電路板包括用以驅(qū)動像素以獲得信號電荷的驅(qū)動電路、用以轉(zhuǎn)換信號電荷為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換器及利用數(shù)字信號形成圖像輸出信號的數(shù)字信號處理單元。
專利摘要一種圖像傳感器，包括微透鏡陣列、多個棱鏡、彩色濾光片陣列、光接收單元及信號處理電路板，該各部件從上至下依次排布設置。光線穿過微透鏡陣列、棱鏡及彩色濾光片陣列后入射至光接收單元上，光接收單元將接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，信號處理電路板將電信號進行處理，形成圖像輸出信號，采用這種結構，使圖像傳感器結構簡單、圖像攝取質(zhì)量較高。
文檔編號H01L27/14GK2681352SQ20032011905
公開日2005年2月23日 申請日期2003年12月5日 優(yōu)先權日2003年12月5日
發(fā)明者孫文信 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司