发明名称 增强集光效率之感测器
摘要 一种收集入射于图像感测器像素(201,301,401)上的光之微透镜(202)与微透镜阵列。微透镜包含两个部份,第一部份(206,306,406)从位在感光区域上方的横截面区域收集光,并且第二部份(203,303,,403)从像素位在感光区域之横截面区域外的角落区域收集光。来自两区域中各自的光被折射到相关的感光区域(212,312,412)上。实质上所有入射于像素上的光能够因此被收集并且被折射到光敏区域。
申请公布号 TW408230 申请公布日期 2000.10.11
申请号 TW087111518 申请日期 1998.08.04
申请人 惠普公司 发明人 大卫D 鲍恩
分类号 G02B3/00;H01L31/0232 主分类号 G02B3/00
代理机构 代理人 恽轶群 台北巿南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北巿南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种收集与检测来自光源(210)之光用的光感测器 (200,300,400),包含: 像素(201,301,401),包含; 感光区域(212,312,412),以及 非感光区域(214);以及 角落微透镜(203,303,403),位在非感光区域上方并且 在光源与像素之间,包含; 由光学传导材料制成的微透镜本体(204);以及 微透镜表面(205),成形并位在距像素的平面一距离 处,以便使来自光源否则会入射至非感 光区域上的所有光实质上折射到感光区域上。2. 如申请专利范围第1项之光感测器,其中: 该感光区域其周围的形状是圆形。3.如申请专利 范围第1项之光感测器,其中: 该像素的形状是矩形;以及 该感光区域的形状是由矩形形成,其边实际上平行 于像素之边并且有至少一个矩形的角落被 切除。4.如申请专利范围第1项之光感测器,其中: 该感光区域其周围的形状是多边形。5.如申请专 利范围第4项之光感测器,其中: 该感光区域的多边形形状包含三角形、正方形、 矩形、五边形、六边形、七边形、八边形、 九边形、十边形、十一边形、或十二边形。6.如 申请专利范围第1项之光感测器,其中该微透镜更 被设置成使得微透镜与微透镜表面实 质上皆由像素之一顶点(218.418)、一第一最接近点( 220.420)、与一第二最接近点(222. 422)而在平行于感光区域的平面中决定边界,其中 该第一最接近点系藉由首先决定该感光区 域的周围上最接近与该顶点接触之像素的第一相 邻边(224.424)其所有点的集合、然后将该 点集合投射至第一相邻边上且选出该投射之中点 而选取,该第二最接近点系藉由首先决定感 光区域的周围上最接近与该顶点接触之像素的第 二相邻边(226.426)其所有点的集合、然后 将该点集合投射至第二相邻边上且选出该投射之 中点而选取,接下来连接该顶点、该第一最 接近点、该第二最接近点以及感光区域位在第一 最接近点在感光区域周围上的投射以及第二 最接近点在感光区域周围上的投射之间的周围;以 及其中该微透镜表面是成形并位在该感光 区域的平面上方一段距离处,以便使来自光源入射 至该微透镜上的光折射到该感光区域上。7.如申 请专利范围第6项之光感测器,其中: 该感光区域其周围的形状是圆形。8.如申请专利 范围第6项之光感测器,其中: 该像素的形状是矩形;以及 该感光区域的形状是由矩形形成,其边实际上平行 于像素诸边并且有至少一个矩形的角落被 切除。9.如申请专利范围第6项之光感测器,其中: 该感光区域其周围的形状是多边形。10.如申请专 利范围第9项之光感测器,其中: 该感光区域的多边形形状包含三角形、正方形、 矩形、五边形、六边形、七边形、八边形、 九边形、十边形、十一边形、或十二边形。图式 简单说明: 第一图A至第一图D是不同的正方形像素光感测器 元件其上视图。 第一图A具有圆形的微透镜横截面收集区域; 第一图B具有正方形微透镜横截面收集区域; 第一图C具有六边形微透镜横截面收集区域;并且 第一图D具有八边形微透镜横截面收集区域。 第二图A是在正方形像素内八边形形状之感光区域 用的增强集光效率感测器其上视图。 第二图B是四个增强集光效率感测器之阵列其上视 图,并且 第二图C是第二图B的增强集光效率感测器阵列在 线A-A上之截面图。 第三图A是本专利申请书另一个代表性实施例的上 视图,其中感光区域是由其边实质上 平行于正方形像素并且其角落区域被切掉的正方 形形成。 第三图B是四个相邻的角落微透镜之三维的略图。 第四图是本专利申请书又另一代表性实施例的上 视图,其中感光区域是位在正方形像素 内的圆形。
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