[发明专利]基于介质镜的多光谱滤波器阵列

说明书

技术领域

本发明涉及多光谱滤波器阵列，更具体地涉及基于介质镜的多光谱滤波器阵列。

背景技术

可采用多光谱成像装置来捕捉多光谱图像数据。例如，多光谱成像装置可以捕捉涉及一组电磁频率的图像数据。该多光谱成像装置可以包括捕捉图像数据的传感器元件组(例如，光学传感器、光谱传感器、和/或图像传感器)。例如，可以采用传感器元件组来捕捉涉及多个频率的信息。传感器元件的一个特定的传感器元件可以与一个滤波器相关联，该滤波器限制朝向该特定传感器元件引导的频率范围。

发明内容

根据一些可能的实施方式，光学传感器装置可包括光学传感器组。光学传感器装置可包括基底。光学传感器装置可以包括设置在基底上的多光谱滤波器阵列。多光谱滤波器阵列可包括设置在基底上的第一介质镜(dielectric mirror)。该多光谱滤波器阵列可包括设置在第一介质镜上的间隔件。间隔件可包括层组。多光谱滤波器阵列可包括设置在间隔件上的第二介质镜。第二介质镜可与传感器元件组中的两个或更多个传感器元件对齐。

根据一些可能的实施方式，光学滤波器可包括第一层。第一层可以是第一介质镜，以反射朝向所述第一层引导的一部分光。第一层可沉积在与光学传感器组相关联的基底上。光学滤波器可包括第二层组。第二层组可仅沉积在第一层上。第二层组可与对应于传感器元件组的通道组相关联。通道组中的通道，可与一特定的厚度相关联，该特定的厚度与朝向所述光学传感器组中的一特定光学传感器引导的光的特定波长相对应。光学滤波器可包括第三层。第三层可以是第二介质镜，以反射朝向所述第三层引导的一部分光。第三层可沉积在与所述第二层组相关联的所述传感器元件组中的多个上。

根据一些可能的实施方式，系统可包括嵌入在基底中的光学传感器组。系统可以包括沉积在基底上的多光谱滤波器阵列。多光谱滤波器可包括第一介质镜，以部分地反射来自于光源的光。第一介质镜可包括高折射率层和低折射率层的第一四分之一波长堆叠部(stack)。多光谱滤波器可包括第二介质镜，以部分地反射来自于光源的光。第二介质镜可包括高折射率层和低折射率层的第二四分之一波长堆叠部。多光谱滤波器阵列可包括：设置在所述第一介质镜和所述第二介质镜之间的多个高折射率间隔件层。

附图说明

图1是文中描述的示例性实施方式的概略图；

图2是用于制造具有多光谱滤波器阵列的传感器装置的示例性工艺的示图；

图3A-3C是涉及示于图2的示意性工艺的示例性实施方式的示图；

图4A-4C是涉及示于图2的示意性工艺的另一示例性实施方式的示图；

图5A和5B是涉及示于图2的示意性工艺的另一示例性实施方式的示图；以及

图6A和6B是涉及示于图2的示意性工艺的另一示例性实施方式的示图。

具体实施方式

下文中对示例性实施方式的详细的描述参考附图。在不同附图中的相同的附图标记可以指示相同或类似的元件。

传感器元件(例如，光学传感器)可以被结合进光学传感器装置，以获取关于一组电磁频率的信息(例如，光谱数据)。例如，光学传感器装置可包括特定的传感器元件，诸如图像传感器，多光谱传感器，或者进行被朝向特定的传感器元件引导的光的传感器测量的传感器。在该情况下，光学传感器装置可以采用一种或多种图像传感器技术，诸如使用互补金属氧化物半导体(CMOS)技术的图像传感器，或是采用电荷耦合装置(CCD)技术的图像传感器，等等。光学传感器装置可包括多个传感器元件(例如，传感器元件的阵列，传感器元件的超级阵列(super array)，传感器元件的分布式阵列，等)，每个配置为获取图像数据。另外地，或替代地，光学传感器装置可包 括传感器元件组，其配置为获取图像组，其中每个与光的不同波长相关联。

传感器元件可以与过滤用于传感器元件的光的滤波器相关联。例如，传感器元件可以与线性可变滤波器(LVF)、圆性可变滤波器(CVF)、法布里—珀罗滤波器等对齐，以使得朝向光学传感器引导的一部分光被过滤。然而，难以适应LVF或CVF来集成滤波器阵列，或者将滤波器形成图案为与半导体相关联。然而，一些滤波器组用于多光谱感测，其可与相对于高的角位移值(angle shift values)、相对小的光谱范围等相关联，这可能减少可被捕捉的信息的光谱范围或者降低被捕捉的信息的精度。此外，环境条件，诸如温度等，可能通过使得滤波器改变朝向传感器元件引导的光的波长而影响传感器的操作。