[发明专利]包括平面纳米光子微透镜阵列的图像传感器及包括该图像传感器的电子装置

权利要求书

1.一种图像传感器，包括：

传感器基板，包括被配置为感测光的多个感光单元；以及

平面纳米光子微透镜阵列，包括多个平面纳米光子微透镜，所述多个平面纳米光子微透镜具有被配置为将光会聚到所述多个感光单元中的对应的感光单元的纳米图案结构，

其中，所述多个平面纳米光子微透镜中的每个平面纳米光子微透镜包括：包括具有第一折射率的第一介电材料的高折射率纳米结构、和包括具有比所述第一折射率低的第二折射率的第二介电材料的低折射率纳米结构，

其中，所述多个平面纳米光子微透镜中的每个平面纳米光子微透镜的有效折射率在所述多个平面纳米光子微透镜中的每个平面纳米光子微透镜的折射率峰值区中最大，并且朝着所述折射率峰值区的外缘逐渐减小，其中所述有效折射率与所述高折射率纳米结构与所述低折射率纳米结构之比相对应，并且

其中，所述多个平面纳米光子微透镜中在所述平面纳米光子微透镜阵列的外缘处的每个平面纳米光子微透镜朝着所述平面纳米光子微透镜阵列的中心部分偏移。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，在所述平面纳米光子微透镜阵列的中心部分处，所述多个平面纳米光子微透镜之间的边界与对应的感光单元之间的边界一致。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个平面纳米光子微透镜中在所述平面纳米光子微透镜阵列的外缘处的每个平面纳米光子微透镜朝着所述平面纳米光子微透镜阵列的中心部分偏移的距离随着所述多个平面纳米光子微透镜中的该每个平面纳米光子微透镜离所述平面纳米光子微透镜阵列的中心部分的距离增大而增大。

4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个平面纳米光子微透镜中在所述平面纳米光子微透镜阵列的中心部分处的每个平面纳米光子微透镜的折射率峰值区被设置在所述多个平面纳米光子微透镜中的该每个平面纳米光子微透镜的中心部分。

5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中，所述多个平面纳米光子微透镜中在所述平面纳米光子微透镜阵列的外缘处的每个平面纳米光子微透镜的折射率峰值区朝着所述平面纳米光子微透镜阵列的中心部分偏移。

6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中，所述多个平面纳米光子微透镜中在所述平面纳米光子微透镜阵列的外缘处的每个平面纳米光子微透镜的折射率峰值区朝着所述平面纳米光子微透镜阵列的中心部分偏移的距离随着所述多个平面纳米光子微透镜中的该每个平面纳米光子微透镜离所述平面纳米光子微透镜阵列的中心部分的距离增大而增大。

7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个平面纳米光子微透镜中的每个平面纳米光子微透镜包括：

具有第一有效折射率的第一区域；

第二区域，被设置为与所述第一区域相邻并且具有比所述第一区域的第一有效折射率低的第二有效折射率；以及

第三区域，被设置为与所述第二区域相邻并且具有比所述第二区域的第二有效折射率低的第三有效折射率，

其中，所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域以同心圆形状布置。

8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个平面纳米光子微透镜中在所述平面纳米光子微透镜阵列的中心部分处的每个平面纳米光子微透镜具有关于所述中心部分对称的有效折射率分布，并且所述多个平面纳米光子微透镜中在所述平面纳米光子微透镜阵列的外缘处的每个平面纳米光子微透镜具有关于所述中心部分非对称的有效折射率分布。

9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个平面纳米光子微透镜的总面积小于所述传感器基板的总面积。

10.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个平面纳米光子微透镜中的每个平面纳米光子微透镜包括以同心圆形状彼此交替设置的多个高折射率纳米结构和多个低折射率纳米结构，并且所述多个高折射率纳米结构中的每个高折射率纳米结构在直径方向上的宽度在所述折射率峰值区中最大。