[发明专利]三维彩色图像传感器及三维光学成像系统

权利要求书

1.一种三维彩色图像传感器，包括：

一半导体基底，具有多个第一光电二极管与多个第二光电二极管，以及一导线层形成于所述多个第一光电二极管与所述多个第二光电二极管之下；以及

一滤光阵列层，设置于所述多个第一光电二极管与所述多个第二光电二极管上，具有多个彩色滤光图案与多个红外光滤光图案，其中每个红外光滤光图案接收一物体的三维彩色图像的深度信息并对应至所述第一光电二极管，且每个彩色滤光图案接收所述物体的三维彩色图像的彩色图像信息并对应至所述第二光电二极管。

2.如权利要求1所述的三维彩色图像传感器，其中所述多个彩色滤光图案与所述多个红外光滤光图案的排列使得每个彩色滤光图案邻接四个红外光滤光图案。

3.如权利要求1所述的三维彩色图像传感器，其中所述红外光滤光图案的尺寸与所述彩色滤光图案的尺寸的比值大于10。

4.如权利要求1所述的三维彩色图像传感器，其中所述物体的三维彩色图像的所述彩色图像信息由从所述物体反射的一可见光提供，且所述物体的三维彩色图像的所述深度信息由从所述物体反射的一红外光提供。

5.如权利要求1所述的三维彩色图像传感器，还包括多个绝缘体分别设置在所述第一光电二极管与所述第二光电二极管之间。

6.如权利要求1所述的三维彩色图像传感器，其中所述导线层包括多个电路区，分别对应至所述多个第一光电二极管与所述多个第二光电二极管，且其中对应至所述多个第一光电二极管的所述多个电路区提供数据以产生所述物体的三维深度图像，对应至所述多个第二光电二极管的所述多个电路区提供数据以产生所述物体的彩色图像。

7.如权利要求1所述的三维彩色图像传感器，还包括一微透镜阵列设置在所述滤光阵列层之上，其中所述微透镜阵列包括多个第一微透镜对应至所述多个红外光滤光图案，以及多个第二微透镜对应至所述多个彩色滤光图案。

8.如权利要求7所述的三维彩色图像传感器，其中所述第一微透镜的尺寸与所述红外光滤光图案的尺寸相同，且所述第二微透镜的尺寸与所述彩色滤光图案的尺寸相同。

9.如权利要求1所述的三维彩色图像传感器，其中所述红外光滤光图案由一黑色光致抗蚀剂形成，且所述红外光滤光图案允许一红外光穿透。

10.如权利要求1所述的三维彩色图像传感器，其中所述彩色滤光图案与所述红外光滤光图案的形状为圆形。

11.如权利要求1所述的三维彩色图像传感器，其中所述彩色滤光图案的形状为四边形，且所述红外光滤光图案的形状为八边形。

12.一种三维光学成像系统，包括：

一光源，用以照射一物体；

一三维彩色图像传感器，用以接收所述物体的三维彩色图像的深度信息与彩色图像信息，并转换所述深度信息与所述彩色图像信息成为电子信号；以及

一信号处理器，用以处理从所述三维彩色图像传感器产生的所述电子信号，以产生所述物体的三维彩色图像，

其中所述三维彩色图像传感器包括：

一半导体基底，具有多个第一光电二极管与多个第二光电二极管，以及一导线层形成于所述多个第一光电二极管与所述多个第二光电二极管之下；以及

一滤光阵列层，设置于所述多个第一光电二极管与所述多个第二光电二极管上，具有多个彩色滤光图案与多个红外光滤光图案，其中每个红外光滤光图案接收所述物体的三维彩色图像的所述深度信息并对应至所述第一光电二极管，且每个彩色滤光图案接收所述物体的三维彩色图像的所述彩色图像信息并对应至所述第二光电二极管。