按照示例性實施方式的裝置涉及提供改善的光利用率和/或改善的色純度的圖像傳感器以及包括該圖像傳感器的圖像拾取裝置。

背景技術(shù)：

近來，為了提高圖像傳感器中的像素數(shù)目，因此期望像素小型化。當(dāng)進(jìn)行像素小型化時，光強(qiáng)穩(wěn)定和去噪是重要問題。

在濾色器層中發(fā)生光信號的大量損失。在圖像傳感器中使用的濾色器是吸收型濾色器。因此，因為濾色器吸收除期望顏色以外的顏色的光，所以濾色器會具有低的光使用效率。例如，當(dāng)紅色、綠色和藍(lán)色(RGB)濾色器用于圖像傳感器中時，僅大約三分之一的入射光透射通過RGB濾色器，而入射光的剩余部分，也就是，大約三分之二的入射光被吸收在RGB濾色器中。因此，RGB濾色器的光使用效率可以僅是大約33％。

因此，為了提高光效率，嘗試在不使用濾色器的情況下感測每個像素中的色光的強(qiáng)度的方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

一個或更多的示例性實施方式提供具有改善的光利用率的圖像傳感器。

額外的方面將在以下的描述中被部分地闡述，并且部分地將從該描述明顯，或可以通過示例性實施方式的實踐而習(xí)知。

根據(jù)示例性實施方式的一方面，提供一種圖像傳感器，該圖像傳感器包括：配置為分離入射光的第一顏色分離元件，入射光被分離成第一顏色光和第三顏色光的混合物，而且被分離成第二顏色光；以及包括配置為感測被分離的入射光的多個像素的傳感器陣列單元，傳感器陣列包括在第一方向和第二方向上交替地布置的第一像素區(qū)域和第二像素區(qū)域，第二方向交叉第一方向，其中配置為感測第一顏色光的第一光感測層和配置為感測第三顏色光的第三光感測層的疊層被設(shè)置在第一像素區(qū)域中，以及配置為感測第二顏色光的第二光感測層被設(shè)置在第二像素區(qū)域中。

在第一光感測層和第三光感測層的層疊中，在第一光感測層和第三光感測層當(dāng)中的配置為感測具有更短波長的光的層可以設(shè)置在更靠近第一顏色分離元件的位置。

第一顏色分離元件可以設(shè)置在面對第二像素區(qū)域的位置，配置為允許第二顏色光穿過第一顏色分離元件并在朝向第二像素區(qū)域的第三方向上行進(jìn)，并且配置為允許第一顏色光和第三顏色光的混合物穿過第一顏色分離元件并在相對于第三方向傾斜的第四方向上行進(jìn)。

當(dāng)在平面圖觀察時，第一顏色分離元件可具有矩形形狀。

當(dāng)在平面圖觀察時，第一顏色分離元件的縱長側(cè)可以沿第一方向延伸。

第一顏色分離元件可以包括多個第一顏色分離元件，當(dāng)在平面圖觀察時第一顏色分離元件的縱長側(cè)可以垂直于相鄰的第一顏色分離元件的縱長側(cè)。

當(dāng)在平面圖觀察時，第一顏色分離元件可以平行于第二像素區(qū)域的對角線方向延伸。

當(dāng)在平面圖觀察時，第一顏色分離元件可具有十字形狀。

形成十字形狀的第一線和第二線可以在分別平行于第一方向和第二方向的方向上延伸。

形成十字形狀的第一線和第二線可以在分別平行于第二像素區(qū)域的第一對角線方向和第二對角線方向的方向上延伸。

第一顏色分離元件可以設(shè)置在面對第一像素區(qū)域的位置，配置為允許第一顏色光和第三顏色光的混合物穿過第一顏色分離元件并在朝向第一像素區(qū)域的第五方向上行進(jìn)，并且配置為允許第二顏色光穿過第一顏色分離元件并在相對于第五方向傾斜的第六方向上行進(jìn)。

圖像傳感器還可以包括第二顏色分離元件，該第二顏色分離元件設(shè)置為面對第一像素區(qū)域，配置為允許第一顏色光和第三顏色光的混合物穿過第二顏色分離元件并在朝向第一像素區(qū)域的第七方向上行進(jìn)，并且配置為允許第二顏色光穿過第二顏色分離元件并在相對于第七方向傾斜的第八方向上行進(jìn)。

當(dāng)在平面圖中觀察時，第一和第二顏色分離元件可具有矩形形狀。

當(dāng)在平面圖中觀察時，第一和第二顏色分離元件的縱長側(cè)可以平行于第一方向和第二方向的至少一個。

當(dāng)在平面圖中觀察時，第一顏色分離元件的縱長側(cè)可以平行于第一方向，以及當(dāng)在平面圖中觀察時，第二顏色分離元件的縱長側(cè)可以平行于第二方向。

第一和第二顏色分離元件的縱長側(cè)可以分別平行于第二像素區(qū)域的對角線方向和第一像素區(qū)域的對角線方向。

當(dāng)在平面圖中觀察時，第一和第二顏色分離元件可具有十字形狀。

形成十字形狀的第一線和第二線可以在分別平行于第一方向和第二方向的方向上延伸。

形成十字形狀的第一線和第二線可以在分別平行于第一像素區(qū)域的第一對角線方向和第二對角線方向的方向上延伸。

根據(jù)示例性實施方式的另一方面，提供一種圖像傳感器，該圖像傳感器包括：配置為分離入射光的第一顏色分離元件，入射光被分離為第一顏色光和第三顏色光的混合物，并且被分離成第二顏色光；以及包括配置為感測被分離的入射光的多個像素的傳感器陣列單元，傳感器陣列包括在第一方向和第二方向上交替地布置的第一像素區(qū)域、第二像素區(qū)域和第三像素區(qū)域，第二方向交叉第一方向，其中配置為感測第一顏色光的第一光感測層設(shè)置在第一像素區(qū)域中，配置為感測第二顏色光的第二光感測層設(shè)置在第二區(qū)域中，而且配置為感測第三顏色光的第三光感測層以及配置為吸收第一顏色光的光吸收層的疊層設(shè)置在第三像素區(qū)域中，以及其中第一光感測層和第三光感測層設(shè)置為與第一顏色分離元件相距不同的距離。

在第一像素區(qū)域和第三像素區(qū)域中，在第一光感測層和第三光感測層當(dāng)中的配置為感測具有更短波長的光的層可以設(shè)置在更靠近第一顏色分離元件的位置處。

第一顏色分離元件可以設(shè)置在面對第二像素區(qū)域的位置處，配置為允許第二顏色光穿過第一顏色分離元件并在朝向第二像素區(qū)域的第三方向上行進(jìn)，并且配置為允許第一顏色光和第三顏色光的混合物穿過第一顏色分離元件并在相對于第三方向傾斜的第四方向上行進(jìn)。

當(dāng)在平面圖中觀察時，第一顏色分離元件可具有矩形形狀。

當(dāng)在平面圖中觀察時，第一顏色分離元件可具有十字形狀。

第一顏色分離元件可以設(shè)置在面對第一像素區(qū)域的位置，配置為允許第一顏色光和第三顏色光的混合物穿過第一顏色分離元件并在朝向第一像素區(qū)域的第五方向上行進(jìn)，并且配置為允許第二顏色光穿過第一顏色分離元件并在相對于第五方向傾斜的第六方向上行進(jìn)。

圖像傳感器還可以包括第二顏色分離元件，該第二顏色分離元件設(shè)置為面對第一像素區(qū)域，配置為允許第一顏色光和第三顏色光的混合物穿過第二顏色分離元件并在朝向第一像素區(qū)域的第七方向上行進(jìn)，并且配置為允許第二顏色光穿過第二顏色分離元件并在相對于第七方向傾斜的第八方向上行進(jìn)。

當(dāng)在平面圖中觀察時，第一和第二顏色分離元件可具有矩形形狀。

當(dāng)在平面圖中觀察時，第一和第二顏色分離元件的縱長側(cè)可以平行于第一方向和第二方向的至少一個。

當(dāng)在平面圖中觀察時，第一顏色分離元件的縱長側(cè)可以平行于第一方向，以及當(dāng)在平面圖中觀察時，第二顏色分離元件的縱長側(cè)可以平行于第二方向。

當(dāng)在平面圖中觀察時，第一和第二顏色分離元件可具有十字形狀。

根據(jù)示例性實施方式的另一方面，提供一種圖像拾取裝置，該圖像拾取裝置包括：配置為基于從物體反射的光產(chǎn)生光學(xué)圖像的鏡頭單元；以及以上描述的圖像傳感器，其中圖像傳感器被配置為將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電信號。

附圖說明

通過參考附圖描述某些示例實施方式，以上和/或其它方面將更明顯，在圖中：

圖1是示出根據(jù)一示例性實施方式的圖像傳感器的示意性構(gòu)造的截面圖；

圖2是示出在圖1的圖像傳感器中的顏色分離元件和像素區(qū)域之間的相對設(shè)置關(guān)系的平面圖；

圖3示出被圖1的圖像傳感器中的第二像素區(qū)域吸收的光的光譜；

圖4示出被圖1的圖像傳感器中的第一像素區(qū)域吸收的光的光譜；

圖5是示出根據(jù)比較示例的圖像傳感器的示意性構(gòu)造的截面圖；

圖6示出分別被圖5的圖像傳感器的光感測層吸收的光的光譜；

圖7是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器的示意性構(gòu)造的平面圖；

圖8是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器的示意性構(gòu)造的平面圖；

圖9是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器的示意性構(gòu)造的平面圖；

圖10是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器的示意性構(gòu)造的平面圖；

圖11是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器的示意性構(gòu)造的截面圖；

圖12是示出在圖11的圖像傳感器中的顏色分離元件和像素區(qū)域之間的相對設(shè)置關(guān)系的平面圖；

圖13是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器的示意性構(gòu)造的截面圖；

圖14是示出在圖13的圖像傳感器中的顏色分離元件和像素區(qū)域之間的相對設(shè)置關(guān)系的平面圖；

圖15是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器的示意性構(gòu)造的平面圖；

圖16是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器的示意性構(gòu)造的平面圖；

圖17是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器的示意性構(gòu)造的平面圖；

圖18是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器的示意性構(gòu)造的平面圖；

圖19是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器的示意性構(gòu)造的截面圖；

圖20是示出在圖19的圖像傳感器中的顏色分離元件和像素區(qū)域之間的相對設(shè)置關(guān)系的平面圖；

圖21是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器的示意性構(gòu)造的截面圖；

圖22是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器的示意性構(gòu)造的截面圖；和

圖23是示出根據(jù)一示例性實施方式的圖像拾取裝置的示意性構(gòu)造的框圖。

具體實施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)參考示例性實施方式，其實例在附圖中示出，其中相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的元件。在這點上，示例性實施方式可具有不同的形式并且不應(yīng)被理解為限于此處闡述的描述。因此，示例性實施方式僅在以下通過參考附圖被描述以說明多個方面。在此使用時，術(shù)語“和/或”包括一個或更多個相關(guān)列舉項目的任意和所有組合。表述諸如“……的至少之一”，當(dāng)在一列元件之后時，修飾整列元素而不修飾該列中的個別元素。

本發(fā)明構(gòu)思可以包括不同的實施方式和變形，示例性實施方式在附圖中示出并且將在此處詳細(xì)描述。本發(fā)明構(gòu)思和實現(xiàn)方法的效果和特征將通過以下結(jié)合附圖對示例性實施方式的詳細(xì)描述而變得明顯。然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于如下所述的示例性實施方式，而且可以以多種形式實施。

將理解，盡管術(shù)語“第一”、“第二”等可以在此處使用來描述不同的組件，這些組件不應(yīng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用于區(qū)分一個組件與另一組件。

在此使用時，單數(shù)形式也旨在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文以別的方式清楚地表示。

將理解，此處使用的術(shù)語“包含”、“包括”和/或“具有”表明所述特征或組件的存在，但是不排除一個或更多個其它特征或組件的存在或添加。

將理解，當(dāng)層、區(qū)域或組件被稱為“形成在”另一層、區(qū)域或組件“上”時，它可以直接或間接地形成在所述另一層、區(qū)域或組件上。也就是，例如，可以存在居間的層、區(qū)域或組件。

為描述的方便，在附圖中的組件的尺寸可以夸大。換言之，因為圖中的組件的尺寸和厚度為了描述的方便被任意地示出，所以示例性實施方式不限于此。

圖1是示出根據(jù)一示例性實施方式的圖像傳感器1的示意性構(gòu)造的截面圖。圖2是示出在圖1的圖像傳感器1中的顏色分離元件和像素區(qū)域之間的相對設(shè)置關(guān)系的平面圖。

圖像傳感器1包括傳感器陣列單元110和第一顏色分離元件150。傳感器陣列單元110包括像素區(qū)域的陣列，其包括配置為感測光的光感測層。第一顏色分離元件150配置為根據(jù)其顏色分離入射光L，并提供其結(jié)果給傳感器陣列單元110。

傳感器陣列單元110包括重復(fù)地布置為二維方式(或成排和列)的第一像素區(qū)域PX1和第二像素區(qū)域PX2。如圖2中所示，第一像素區(qū)域PX1和第二像素區(qū)域PX2可以沿第一軸A1重復(fù)地布置以及沿第二軸A2重復(fù)地布置。第一像素區(qū)域PX1包括第一光感測層112和第三光感測層116的疊層，第二像素區(qū)域PX2包括第二光感測層114。第一至第三光感測層112、114和116是被配置為感測光并產(chǎn)生基于感測結(jié)果的電信號以及配置為分別感測第一原色光C1、第二原色光C2和第三原色光C3的元件。

例如，第一原色光C1、第二原色光C2和第三原色光C3可以分別是藍(lán)光、綠光和紅光。以下描述將基于第一原色光C1、第二原色光C2和第三原色光C3分別是藍(lán)光、綠光和紅光的假設(shè)來進(jìn)行。然而，示例性實施方式不限于此。

第一至第三光感測層112、114和116可以包括包含半導(dǎo)體材料的光電二極管。例如，硅基光電二極管可以用于第一至第三光感測層112、114和116中，并且摻雜濃度可以基于期望的帶隙能量被適當(dāng)?shù)卮_定。

在第一像素區(qū)域PX1中，在第一和第三光感測層112和116當(dāng)中具有更高帶隙能量的層被設(shè)置在第一像素區(qū)域PX1的上部分，也就是，在更靠近第一顏色分離元件150的位置。例如，第一光感測層112可以被設(shè)為具有基于相應(yīng)于藍(lán)光的能量或更大的能量產(chǎn)生電信號的帶隙能量，第三光感測層116可以被設(shè)為具有基于相應(yīng)于紅光的能量或更大的能量產(chǎn)生電信號的帶隙能量。在這種情形下，當(dāng)不同波段的光入射到第一像素區(qū)域PX1以穿過第一光感測層112并且順序地穿過第三光感測層116時，藍(lán)光可以被第一光感測層112感測以及紅光可以被第三光感測層116感測。

第一顏色分離元件150設(shè)置為面對傳感器陣列單元110的光入射面，并且配置為根據(jù)入射光的波長分離入射光，使得不同波長的光可以入射在不同的像素區(qū)域上。

顏色分離元件150可以被掩埋在形成于傳感器陣列單元110上的透明電介質(zhì)層130中。通過利用根據(jù)光的波長變化的光的衍射或折射性質(zhì)，第一顏色分離元件150可以通過根據(jù)入射光的波長改變?nèi)肷涔獾男羞M(jìn)路徑來分離入射光的顏色。第一顏色分離元件150可具有一結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有類似于入射光的波長的寬度并包括具有比外圍材料大的折射率的材料。在這個結(jié)構(gòu)中，在材料之間的光學(xué)邊界沒有被清楚地定義，并且第一區(qū)域，其中折射率根據(jù)外圍材料和第一顏色分離元件150之間的折射率差以及第一顏色分離元件150的尺寸改變，位于第一顏色分離元件150周圍。

例如，在第一區(qū)域中折射率的分布具有類似于漸變折射率透鏡的效果，而且入射光的路徑基于折射率的分布改變。因為在其中形成所述折射率分布的第一區(qū)域根據(jù)入射光的波長變化，當(dāng)入射光包括不同波長的光時，包括在入射光中并且已經(jīng)穿過第一顏色分離元件150的每種光的路徑可以根據(jù)其波長變化。因此，期望的顏色分離功能可以通過控制透明電介質(zhì)層130的折射率以及第一顏色分離元件150的折射率和尺寸來實現(xiàn)。

第一顏色分離元件150可以包括具有比鄰近第一顏色分離元件150的透明電介質(zhì)層130的折射率高的折射率的材料。例如，透明電介質(zhì)層130可以包括SiO₂或硅氧烷基旋涂玻璃(SOG)，并且第一顏色分離元件150可以包括高折射率材料，諸如TiO₂、SiN₃、ZnS、ZnSe或Si₃N₄。第一顏色分離元件150的尺寸和形狀可以根據(jù)已穿過第一顏色分離元件150的光的期望光譜分布被不同地確定。

微透鏡陣列190可以進(jìn)一步設(shè)置在透明電介質(zhì)層130上以在第一顏色分離元件150上聚焦入射光L。

在一示例性實施方式中，第一顏色分離元件150將入射光L分離成基于第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3以及第二原色光C2。第一顏色分離元件150設(shè)置為面對第二像素區(qū)域PX2，以允許第二原色光C2穿過第一顏色分離元件150并且在朝向第二像素區(qū)域PX2的第一方向上行進(jìn)以及允許第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3穿過第一顏色分離元件150并在相對于第一方向傾斜的第二方向上行進(jìn)。

例如，第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3可以穿過第一顏色分離元件150，并在相對于在其間的第二原色光C2的發(fā)散方向的兩個方向上行進(jìn)。第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3可以在關(guān)于第二原色光C2的發(fā)散方向基本上對稱的兩個方向上發(fā)散，并且可以例如在朝向設(shè)置于第二像素區(qū)域PX2兩側(cè)的兩個第一像素區(qū)域PX1的方向上發(fā)散。

如圖1和2所示，面對傳感器陣列單元110的第一顏色分離元件150的截面圖可具有矩形形狀，第一顏色分離元件150可以被設(shè)置為使得第一顏色分離元件150的縱長側(cè)平行于第二軸A2延伸。然而，示例性實施方式不限于此。

例如，當(dāng)?shù)谝辉釩1、第二原色光C2和第三原色光C3分別是藍(lán)光、綠光和紅光時，第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3(例如，品紅色光)入射到第一像素區(qū)域PX1上。此外，綠光入射到第二像素區(qū)域PX2上。在圖2中，箭頭表示通過第一顏色分離元件150發(fā)散的品紅色光的發(fā)散方向。品紅色光入射到沿第一軸A1鄰近第二像素區(qū)域PX2的第一像素區(qū)域PX1上。綠光入射到位于第一顏色分離元件150下面(或正下面)的第二像素區(qū)域PX2上。

當(dāng)入射到第一像素區(qū)域PX1上的品紅色光穿過第一光感測層112時，品紅色光中的藍(lán)光組分首先被吸收。具有與被吸收的藍(lán)光的強(qiáng)度對應(yīng)的強(qiáng)度的電信號通過第一光感測層112產(chǎn)生。紅光被第三光感測層116吸收，具有與被吸收的紅光的強(qiáng)度對應(yīng)的強(qiáng)度的電信號通過第三光感測層116產(chǎn)生。

圖3示出被圖1的圖像傳感器1中的第二像素區(qū)域PX2吸收的光的光譜。圖4示出被圖1的圖像傳感器1中的第一像素區(qū)域PX1吸收的光的光譜。

如上所述，在穿過第一顏色分離元件150之后，綠光在朝向第二像素區(qū)域PX2的方向上發(fā)散，紅光和藍(lán)光的混合光在朝向第一像素區(qū)域PX1的方向上發(fā)散。

參考圖3，可以看出，由于第一顏色分離元件150的顏色分離效果，被第二像素區(qū)域PX2吸收的光的光譜主要對應(yīng)于綠色波段，并且另外包括包含紅色和藍(lán)色波段的光中的一些。

參考圖4，由于顏色分離效果，被第一像素區(qū)域PX1吸收的光的光譜主要對應(yīng)于紅色和藍(lán)色波段，并且包括包含綠色波段的光中的一些。因為第一像素區(qū)域PX1包括配置為順序地感測藍(lán)光和紅光的層疊結(jié)構(gòu)，所以“藍(lán)色”波段被第一光感測層112感測而“紅色”波段被第三光感測層116感測。如圖4所示，因為在“藍(lán)色”和“紅色”波段之間的交疊基本上是小的，其反映在被第一像素區(qū)域PX1感測的紅色色純度和藍(lán)色色純度上，所以可以實現(xiàn)所感測的光的改善的色純度。

如上所述，因為圖像傳感器1使用顏色分離元件150來根據(jù)顏色發(fā)散光，而不用濾色器來提取入射光的顏色成分，所以圖像傳感器1具有高的光效率。此外，如圖4所示，當(dāng)包括藍(lán)色波段和紅色波段的混合光入射到第一像素區(qū)域PX1上時，因為層疊的光感測結(jié)構(gòu)用于順序地感測在其間具有大的波長差的藍(lán)光和紅光，所以被第一像素區(qū)域PX1感測的光的色純度得以改善。

圖5是示出根據(jù)比較示例的圖像傳感器的示意性構(gòu)造的截面圖。圖6示出被圖5的圖像傳感器的光感測層分別吸收的光的光譜。

根據(jù)比較示例的圖像傳感器具有光感測層41、42和43的疊層以分別感測藍(lán)色、綠色和紅色。在不使用濾色器的情形下，根據(jù)比較示例的圖像傳感器可以分離和感測在光感測層41、42和43中的顏色。光感測層41、42和43分別具有被設(shè)為吸收對應(yīng)于藍(lán)光、綠光和紅光的能量的能帶隙，并產(chǎn)生電信號，其中在分別被光感測層41、42和43吸收的光的波段之間可能有交疊。

參考圖6，曲線B表示被光感測層41吸收的光的光譜，曲線G表示被光感測層42吸收的光的光譜，曲線R表示被光感測層43吸收的光的光譜。如圖6所示，在分別被光感測層41、42和43吸收的光的波段之間有相當(dāng)大的交疊，其引起色純度的退化。

與比較示例不同，根據(jù)示例性實施方式的圖像傳感器1可具有提高的光效率和改善的色純度，因為圖像傳感器1使用僅在一些像素區(qū)域中的光感測層的層疊結(jié)構(gòu)，該層疊結(jié)構(gòu)利用紅光感測層和藍(lán)光感測層的疊層來減小被吸收的光的波段之間的交疊。

根據(jù)不同的示例性實施方式的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)將在下文中描述。

圖7是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器2的示意性構(gòu)造的平面圖。

圖7的示例性實施方式的圖像傳感器2關(guān)于彼此鄰近設(shè)置的第一顏色分離元件151和152的設(shè)置形式不同于圖1中的圖像傳感器1。面對傳感器陣列單元110的第一顏色分離元件151和152的截面圖具有矩形形狀，并且第一顏色分離元件151和152的各自的縱長側(cè)彼此垂直。例如，第一顏色分離元件151的縱長側(cè)平行于第二軸A2，第一顏色分離元件152的縱長側(cè)平行于第一軸A1。

在圖7中，箭頭表示第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3的發(fā)散方向。例如，第一顏色分離元件151和152允許第二原色光C2穿過并朝向位于第一顏色分離元件151和152下面的第二像素區(qū)域PX2前進(jìn)，并且允許第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3穿過并朝向鄰近該第二像素區(qū)域PX2的第一像素區(qū)域PX1前進(jìn)。例如，第一顏色分離元件151允許第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3穿過并朝向在水平方向上(也就是，在沿第一軸A1的方向上)鄰近該第二像素區(qū)域PX2的第一像素區(qū)域PX1前進(jìn)。此外，第一顏色分離元件152允許第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3穿過并朝向在豎直方向上(也就是，在第二軸A2的方向上)鄰近第二像素區(qū)域PX2的第一像素區(qū)域PX1前進(jìn)。根據(jù)第一顏色分離元件151和152的以上設(shè)置，第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3入射到第一像素區(qū)域PX1上，第二原色光C2入射到第二像素區(qū)域PX2上。

圖8是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器3的示意性構(gòu)造的平面圖。

圖8的示例性實施方式的圖像傳感器3關(guān)于第一顏色分離元件153的橫截面形狀不同于以上示例性實施方式中的圖像傳感器。在圖8中，第一顏色分離元件153設(shè)置為面對第二像素區(qū)域PX2，而且其沿平行于傳感器陣列單元110的線切割的截面圖具有十字形狀。換言之，第一顏色分離元件153的截面圖形成在由第一軸A1和第二軸A2界定的面上，像素區(qū)域排列于該面上。

第一顏色分離元件153允許第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3穿過并朝向在第一軸A1和第二軸A2的方向上鄰近對應(yīng)的第二像素區(qū)域PX2的四個第一像素區(qū)域PX1前進(jìn)。

圖9是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器4的示意性構(gòu)造的平面圖。

在圖9的示例性實施方式中，當(dāng)在平面圖中觀察時，第一顏色分離元件154設(shè)置為面對第二像素區(qū)域PX2并具有矩形形狀。第一顏色分離元件154的矩形形狀的縱長側(cè)平行于第二像素區(qū)域PX2的對角線。多個第一顏色分離元件154可以在平行于第二像素區(qū)域PX2的對角線方向的方向上彼此連接(或第一顏色分離元件154在平行于第二像素區(qū)域PX2的對角線方向的方向上延伸)。

第一顏色分離元件154允許第二原色光C2穿過并朝向相應(yīng)的第二像素區(qū)域PX2前進(jìn)，而且允許第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3穿過并朝向在水平方向和豎直方向(或沿第一軸A1的方向和沿第二軸A2的方向)上鄰近該第二像素區(qū)域PX2的四個第一像素區(qū)域PX1前進(jìn)。

圖10是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器5的示意性構(gòu)造的平面圖。

在圖10的示例性實施方式中，當(dāng)在平面圖中觀察時，第一顏色分離元件155設(shè)置為面對第二像素區(qū)域PX2，而且具有“X”形狀。形成‘X’形狀的線在平行于第二像素區(qū)域PX2的兩條對角線上延伸。此外，如圖10所示，多個第一顏色分離元件155可以在平行于第二像素區(qū)域PX2的所述兩條對角線的方向上彼此連接(或第一顏色分離元件155在平行于第二像素區(qū)域PX2的所述兩條對角線的方向上延伸)。

第一顏色分離元件155允許第二原色光C2穿過并朝向相應(yīng)的第二像素區(qū)域PX2前進(jìn)，而且允許第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3穿過并朝向在水平方向和豎直方向上鄰近該第二像素區(qū)域PX2的四個第一像素區(qū)域PX1前進(jìn)。

圖11是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器6的示意性構(gòu)造的截面圖。圖12是示出圖11的圖像傳感器6中的顏色分離元件和像素區(qū)域之間的相對設(shè)置關(guān)系的平面圖。

圖像傳感器6包括傳感器陣列單元110和第二顏色分離元件160，該傳感器陣列單元110包括像素區(qū)域的陣列，該像素區(qū)域包括配置為感測光的光感測層，第二顏色分離元件160配置為顏色分離入射光L并提供其結(jié)果給傳感器陣列單元110。

圖11的示例性實施方式的第二顏色分離元件160關(guān)于第二顏色分離元件160的設(shè)置位置和顏色分離操作不同于以上示例性實施方式的那些。

第二顏色分離元件160設(shè)置為面對第一像素區(qū)域PX1。第二顏色分離元件160在朝向第一像素區(qū)域PX1的方向上發(fā)散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3，而且在關(guān)于混合光C1+C3的發(fā)散方向(例如，朝向第一像素區(qū)域PX1的方向)基本上對稱的兩個方向上發(fā)散第二原色光C2。也就是，第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3朝向在第一像素區(qū)域PX1兩側(cè)的兩個第二像素區(qū)域PX2發(fā)散。

在圖12的平面圖中，虛線箭頭表示第二原色光C2的發(fā)散方向。根據(jù)第二顏色分離元件160的以上顏色分離功能，第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3入射到第一像素區(qū)域PX1上，第二原色光C2入射到第二像素區(qū)域PX2上。

具有如上描述的顏色分離功能的第二顏色分離元件160的設(shè)置可以改變?yōu)?，例如但是不限于，圖7至10所示的任何設(shè)置。

圖13是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器7的示意性構(gòu)造的截面圖。圖14是示出圖13的圖像傳感器7中的顏色分離元件和像素區(qū)域之間的相對設(shè)置關(guān)系的平面圖。

圖像傳感器7包括傳感器陣列單元110以及第一和第二顏色分離元件150和160，該傳感器陣列單元110包括像素區(qū)域的陣列，該像素區(qū)域包括配置為感測光的光感測層，第一和第二顏色分離元件150和160配置為顏色分離入射光L并提供其結(jié)果給傳感器陣列單元110。

圖13的示例性實施方式的圖像傳感器7包括具有不同顏色分離功能的第一顏色分離元件150和第二顏色分離元件160。

第一顏色分離元件150設(shè)置為面對第二像素區(qū)域PX2，以發(fā)散第二原色光C2到相應(yīng)的第二像素區(qū)域PX2以及發(fā)散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3到鄰近該第二像素區(qū)域PX2的第一像素區(qū)域PX1。

第二顏色分離元件160設(shè)置為面對第一像素區(qū)域PX1，以發(fā)散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3到相應(yīng)的第一像素區(qū)域PX1以及發(fā)散第二原色光C2到鄰近該第一像素區(qū)域PX1的第二像素區(qū)域PX2。

如上所述，第一和第二顏色分離元件150和160可通過利用第一和第二顏色分離元件150和160的折射率和形狀來調(diào)整穿過其的光的分布形式，并可具有不同的材料和/或不同的形狀。例如，第一和第二顏色分離元件150和160可具有相同的材料和不同形狀，或可具有相同的形狀和不同的材料。第一和第二顏色分離元件150和160可具有不同的形狀和相同的材料，其改善在制造圖像傳感器7的工藝中的便利性。如圖13所示，第二顏色分離元件160可具有比第一顏色分離元件150大的豎直長度以及比第一顏色分離元件150大的水平寬度；然而，這僅是示例，示例性實施方式不限于此。

第一和第二顏色分離元件150和160可以被掩埋在透明電介質(zhì)層130中，微透鏡陣列192可以進(jìn)一步設(shè)置在透明電介質(zhì)層130上以聚焦入射光L到第一顏色分離元件150或第二顏色分離元件160上。

第一和第二顏色分離元件150和160的截面可具有矩形形狀，而且第一和第二顏色分離元件150和160可以設(shè)置為使得其縱長側(cè)平行于第二軸A2。

在圖14中，實線箭頭表示第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3的發(fā)散方向，虛線箭頭表示第二原色光C2的發(fā)散方向。

如圖13和14所示，通過給定的第二顏色分離元件160發(fā)散的第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3以及通過鄰近該給定的第二顏色分離元件160的第一顏色分離元件150發(fā)散的第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3入射到第一像素區(qū)域PX1上。通過給定的第一顏色分離元件150發(fā)散的第二原色光C2以及通過鄰近該給定的第一顏色分離元件150的第二顏色分離元件160發(fā)散的第二原色光C2入射到第二像素區(qū)域PX2上。

根據(jù)示例性實施方式，在使用至少兩種顏色分離元件時，在第一像素區(qū)域PX1和第二像素區(qū)域PX2中的入射光的顏色分離效率可以提高。

圖15是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器8的示意性構(gòu)造的平面圖。

圖15的示例性實施方式的圖像傳感器8關(guān)于第一和第二顏色分離元件151和161的設(shè)置形式不同于圖13中的圖像傳感器7。

第一和第二顏色分離元件151和161具有矩形截面形狀，第一顏色分離元件151的縱長側(cè)平行于第二軸A2，第二顏色分離元件161的縱長側(cè)平行于第一軸A1。因而，第一顏色分離元件151朝向相應(yīng)的第二像素區(qū)域PX2(例如，在第一顏色分離元件151下面的第二像素區(qū)域PX2)發(fā)散第二原色光C2，以及朝向在水平方向上鄰近該第二像素區(qū)域PX2的兩個第一像素區(qū)域PX1發(fā)散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3。第二顏色分離元件161朝向在豎直方向上鄰近第一像素區(qū)域PX1的兩個第二像素區(qū)域PX2發(fā)散第二原色光C2。

因此，第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3入射到第一像素區(qū)域PX1上，第二原色光C2入射到第二像素區(qū)域PX2上。

圖16是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器9的示意性構(gòu)造的平面圖。

第一和第二顏色分離元件152和162的截面具有十字形狀，形成該十字形狀的兩條線在平行于第一軸A1和第二軸A2的方向上延伸。

第一顏色分離元件152朝向相應(yīng)的第二像素區(qū)域PX2(或在第一顏色分離元件152下面的第二像素區(qū)域PX2)發(fā)散第二原色光C2，以及朝向在水平和垂直方向上鄰近該第二像素區(qū)域PX2的四個第一像素區(qū)域PX1發(fā)散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3。第二顏色分離元件162朝向相應(yīng)的第一像素區(qū)域PX1(例如，在第二顏色分離元件162下面的第一像素區(qū)域PX1)發(fā)散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3，并且朝向在水平和垂直方向上鄰近該第一像素區(qū)域PX1的四個第二像素區(qū)域PX2發(fā)散第二原色光C2。

因此，第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3入射到第一像素區(qū)域PX1上，第二原色光C2入射到第二像素區(qū)域PX2上。

圖17是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器10的示意性構(gòu)造的平面圖。

第一顏色分離元件153設(shè)置為面對第二像素區(qū)域PX2，第一顏色分離元件153的截面具有矩形形狀，而且矩形形狀的縱長側(cè)平行于第二像素區(qū)域PX2的對角線。

第二顏色分離元件163設(shè)置為面對第一像素區(qū)域PX1，第二顏色分離元件163的截面具有矩形形狀，該矩形形狀的縱長側(cè)平行于第一像素區(qū)域PX1的對角線。

如圖17所示，多個第一顏色分離元件153可以在平行于第二像素區(qū)域PX2的對角線的方向上連接(或第一顏色分離元件153在平行于第二像素區(qū)域PX2的對角線的方向上延伸)。此外，多個第二顏色分離元件163可以在平行于第一像素區(qū)域PX1的對角線的方向上連接(或第二顏色分離元件163在平行于第一像素區(qū)域PX1的對角線的方向上延伸)。

第一顏色分離元件153朝向相應(yīng)的第二像素區(qū)域PX2發(fā)散第二原色光C2而且朝向在水平和垂直方向上鄰近該第二像素區(qū)域PX2的四個第一像素區(qū)域PX1發(fā)散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3。第二顏色分離元件163朝向相應(yīng)的第一像素區(qū)域PX1發(fā)散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3而且朝向在水平和垂直方向上鄰近該第一像素區(qū)域PX1的四個第二像素區(qū)域PX2發(fā)散第二原色光C2。

因此，第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3入射到第一像素區(qū)域PX1上，第二原色光C2入射到第二像素區(qū)域PX2上。

圖18是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器11的示意性構(gòu)造的平面圖。

第一和第二顏色分離元件154和164設(shè)置為分別面對第二像素區(qū)域PX2和第一像素區(qū)域PX1，第一和第二顏色分離元件154和164的截面具有十字形狀，而且形成該十字形狀的兩條線平行于像素區(qū)域的兩條對角線。

第一顏色分離元件154朝向相應(yīng)的第二像素區(qū)域PX2發(fā)散第二原色光C2，而且朝向在水平和垂直方向上鄰近該第二像素區(qū)域PX2的四個第一像素區(qū)域PX1發(fā)散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3。第二顏色分離元件164朝向相應(yīng)的第一像素區(qū)域PX1發(fā)散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3，而且朝向在水平和垂直方向上鄰近該第一像素區(qū)域PX1的四個第二像素區(qū)域PX2發(fā)散第二原色光C2。

因此，第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3入射到第一像素區(qū)域PX1上，第二原色光C2入射到第二像素區(qū)域PX2上。

圖19是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器12的示意性構(gòu)造的截面圖。圖20是示出圖19的圖像傳感器12中的顏色分離元件和像素區(qū)域之間的相對設(shè)置關(guān)系的平面圖。

圖像傳感器12包括傳感器陣列單元120和第一顏色分離元件150，該傳感器陣列單元120包括像素區(qū)域的陣列，該像素區(qū)域包括配置為感測光的光感測層，該第一顏色分離元件150配置為顏色分離入射光L并提供其結(jié)果給傳感器陣列單元120。

示例性實施方式的圖像傳感器12關(guān)于傳感器陣列單元120的詳細(xì)構(gòu)造不同于以上示例性實施方式的那些。傳感器陣列單元120包括第一至第三像素區(qū)域PX1、PX2和PX3。

如上述示例性實施方式所描述的，第一顏色分離元件150設(shè)置在傳感器陣列單元120的光入射側(cè)以根據(jù)其波長分離入射光，使得不同波長的光可以入射到不同的像素區(qū)域。第一顏色分離元件150設(shè)置為面對第二像素區(qū)域PX2，以在朝向設(shè)置于第二像素區(qū)域PX2兩側(cè)的第一和第三像素區(qū)域PX1和PX3的兩個方向上發(fā)散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3以及朝向第二像素區(qū)域PX2發(fā)散第二原色光C2。

傳感器陣列單元120包括以二維方式(或成排和列)重復(fù)地布置的第一像素區(qū)域PX1、第二像素區(qū)域PX2和第三像素區(qū)域PX3。參考圖20，在第一行，像素區(qū)域按第一像素區(qū)域PX1、第二像素區(qū)域PX2、第三像素區(qū)域PX3和第二像素區(qū)域PX2的順序設(shè)置。也就是，像素區(qū)域設(shè)置為在第一行重復(fù)PX1-PX2-PX3-PX2的圖案。在第二行，像素區(qū)域按第二像素區(qū)域PX2、第三像素區(qū)域PX3、第二像素區(qū)域PX2和第一像素區(qū)域PX1的順序設(shè)置。也就是，像素區(qū)域設(shè)置為在第二行重復(fù)PX2-PX3-PX2-PX1的圖案。

第一像素區(qū)域PX1包括配置為感測第一原色光C1的第一光感測層122，第二像素區(qū)域PX2包括配置為感測第二原色光C2的第二光感測層124，第三像素區(qū)域PX3包括配置為感測第三原色光C3的第三光感測層126。第一光感測層122和第三光感測層126設(shè)置在從第一顏色分離元件150起的不同深度(或不同距離)處。例如，第一光感測層122和光吸收層123沿入射光L的行進(jìn)方向順序地設(shè)置在第一像素區(qū)域PX1中，光吸收層125和第三光感測層126沿入射光L的行進(jìn)方向順序地設(shè)置在第三像素區(qū)域PX3中。

第一至第三光感測層122、124和126是配置為感測光并基于感測的結(jié)果產(chǎn)生電信號的元件，并且配置為分別感測第一原色光C1、第二原色光C2和第三原色光C3。第一原色光C1、第二原色光C2和第三原色光C3可以分別是藍(lán)光、綠光和紅光。第一至第三光感測層122、124和126可以包括含有半導(dǎo)體材料的光電二極管。例如，硅基光電二極管可以被用于第一至第三光感測層122、124和126中，而且摻雜濃度可以基于期望的帶隙能量被適當(dāng)?shù)卮_定。在第一和第三像素區(qū)域PX1和PX3的第一和第三光感測層122和126當(dāng)中的具有更高帶隙能量(或感測更短波長的光)的層更靠近第一顏色分離元件150設(shè)置。

光吸收層123和125可以包括半導(dǎo)體材料。光吸收層123和125吸收入射光而且不產(chǎn)生任何電信號，并且可以是例如在其中沒有形成P-N結(jié)的硅層。一般而言，當(dāng)光被半導(dǎo)體材料所吸收時，更短波長的光比更長波長的光先被吸收。因而，配置為感測與藍(lán)光相應(yīng)的第一原色光C1的第一光感測層122設(shè)置在光吸收層123上，使得當(dāng)通過第一顏色分離元件150分離的第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3入射到第一像素區(qū)域PX1上時，包括在混合光C1+C3中的第一原色光C1被第一光感測層122感測。此外，配置為感測與紅光對應(yīng)的第三原色光C1的第二光感測層126設(shè)置在光吸收層125下面，使得在入射到第三像素區(qū)域PX3上的混合光C1+C3當(dāng)中的更短波長波段的第一原色光C1被光吸收層125吸收后，第三原色光C3被第三光感測層126感測。

根據(jù)這個結(jié)構(gòu)，傳感器陣列單元120在第一像素區(qū)域PX1中感測藍(lán)光，在第二像素區(qū)域PX2中感測綠光，在第三像素區(qū)域PX3中感測紅光。被傳感器陣列單元120感測的光的顏色配置與通常在圖像傳感器中使用的拜耳濾色器的顏色配置具有相同的圖案。例如，傳感器陣列單元120可以感測具有重復(fù)在拜耳濾色器的第一至第四象限的顏色配置中的藍(lán)色、綠色、紅色和綠色的基本單元的圖案的光。因此，在現(xiàn)有的圖像傳感器中的顏色處理方法可以在沒有實質(zhì)變形的情形下被用于實現(xiàn)根據(jù)示例性實施方式的圖像傳感器。

盡管圖20示出第一顏色分離元件150的截面具有有平行于第二軸A2的縱長側(cè)的矩形形狀，但是在圖7至10中示出的各種變形也可以被應(yīng)用。例如，第一顏色分離元件150的截面可具有有平行于第一軸A1的縱長側(cè)的矩形形狀，或多個第一顏色分離元件150被布置為使得相鄰的第一顏色分離元件150的矩形形狀的縱長側(cè)可以以交替方式分別平行于第一軸A1和第二軸A2。作為另一示例，第一顏色分離元件150的截面的矩形形狀的縱長側(cè)可以平行于第二像素區(qū)域PX2的對角線，并且其截面可具有十字形狀。

圖21是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器13的示意性構(gòu)造的截面圖。

圖像傳感器13包括包含像素區(qū)域的陣列的傳感器陣列單元130以及第二顏色分離元件160，該像素區(qū)域包括配置為感測光的光感測層，該第二顏色分離元件160配置為根據(jù)其顏色分離入射光L并提供其結(jié)果給傳感器陣列單元120。

傳感器陣列單元120包括以二維方式重復(fù)且交替地布置的第一像素區(qū)域PX1、第二像素區(qū)域PX2和第三像素區(qū)域PX3。第一像素區(qū)域PX1包括配置為感測第一原色光C1的第一光感測層122，第二像素區(qū)域PX2包括配置為感測第二原色光C2的第二光感測層124，第三像素區(qū)域PX3包括配置為感測第三原色光C3的第三光感測層126。第一光感測層122和第三光感測層126分別設(shè)置在從第二顏色分離元件160起的不同深度(或不同距離)處。此外，光吸收層123和光吸收層125分別設(shè)置在第一像素區(qū)域PX1和第三像素區(qū)域PX3中。

第二顏色分離元件160可以設(shè)置為面對第一像素區(qū)域PX1。在這種情形下，第二顏色分離元件160在朝向第一像素區(qū)域PX1的方向上發(fā)散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3，以及在關(guān)于第一原色光C1的發(fā)散方向?qū)ΨQ的兩個方向上(也就是，朝向在第一像素區(qū)域PX1的兩側(cè)上的第二像素區(qū)域PX2)發(fā)散第二原色光C2。

第二顏色分離元件160可以設(shè)置為面對第三像素區(qū)域PX3。在這種情形下，第二顏色分離元件160在朝向第三像素區(qū)域PX3的方向上發(fā)散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3，以及在關(guān)于混合光C1+C3的發(fā)散方向?qū)ΨQ的兩個方向上(也就是，朝向在第三像素區(qū)域PX3的兩側(cè)的第二像素區(qū)域PX2)發(fā)散第二原色光C2。

具有顏色分離功能的第二顏色分離元件160的配置也可以改變?yōu)椋绲遣幌抻?，圖7至10中示出的任何配置。

圖22是示出根據(jù)另一示例性實施方式的圖像傳感器14的示意性構(gòu)造的截面圖。

圖像傳感器14包括含有像素區(qū)域的陣列的傳感器陣列單元120以及第一和第二顏色分離元件150和160，該像素區(qū)域包括配置為感測光的光感測層，第一和第二顏色分離元件150和160配置為顏色分離入射光L并提供其結(jié)果給傳感器陣列單元120。

圖22的示例性實施方式的圖像傳感器14包括具有不同的顏色分離功能的第一顏色分離元件150和第二顏色分離元件160。

第一顏色分離元件150設(shè)置為面對第二像素區(qū)域PX2，以朝向?qū)?yīng)的第二像素區(qū)域PX2發(fā)散第一原色光C2以及朝向鄰近該第二像素區(qū)域PX2的第一像素區(qū)域PX1發(fā)散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3。

第二顏色分離元件160設(shè)置為面對第一像素區(qū)域PX1，以朝向?qū)?yīng)的第一像素區(qū)域PX1發(fā)散第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3以及朝向鄰近該第一像素區(qū)域PX1的第二像素區(qū)域PX2發(fā)散第二原色光C2。

如上所述，第一和第二顏色分離元件150和160可以基于其折射率和結(jié)構(gòu)的形狀調(diào)整穿過其的光的分布形式。

如圖22所示，第二顏色分離元件160可具有比第一顏色分離元件150大的豎直長度以及比第一顏色分離元件150大的水平寬度；然而，這僅是示例性的，示例性實施方式不限于此。

第一和第二顏色分離元件150和160可以被掩埋在透明電介質(zhì)層130中，微透鏡陣列192可以進(jìn)一步設(shè)置在透明電介質(zhì)層130上以聚焦入射光L到第一或第二顏色分離元件150或160上。

被對應(yīng)的第二顏色分離元件160發(fā)散的第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3的至少一部分以及被相鄰的第一顏色分離元件150發(fā)散的第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3的至少一部分入射到第一像素區(qū)域PX1上。被對應(yīng)的第一顏色分離元件150發(fā)散的第二原色光C2以及被相鄰的第二顏色分離元件160發(fā)散的第二原色光C2入射到第二像素區(qū)域PX2上。被對應(yīng)的第二顏色分離元件160發(fā)散的第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3的至少另一部分以及被相鄰的第一顏色分離元件150發(fā)散的第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3的至少另一部分入射到第三像素區(qū)域PX3上。

在入射到第一像素區(qū)域PX1和第三像素區(qū)域PX3上的第一原色光C1和第三原色光C3的混合光C1+C3當(dāng)中，第一原色光C1被第一像素區(qū)域PX1的第一光感測層122感測，第三原色光C3被第三像素區(qū)域PX3的第三光感測層126感測。

根據(jù)圖22的示例性實施方式，當(dāng)使用至少兩種顏色分離元件時，在第一像素區(qū)域PX1、第二像素區(qū)域PX2和第三像素區(qū)域PX3上的入射光的顏色分離效率可以提高。

第一和第二顏色分離元件150和160的形狀可以改變?yōu)?，例如但是不限于，圖15至18所示的任何形式。

如上所述，根據(jù)不同的示例性實施方式，因為圖像傳感器的顏色分離元件根據(jù)其顏色分離入射光并且配置為感測入射光的像素區(qū)域包括光感測層的水平結(jié)構(gòu)和/或?qū)盈B結(jié)構(gòu)，所以圖像傳感器的光效率和色純度可以提高。圖像傳感器的所描述的實施方式僅是示例性的，其不同的變形和/或組合是可能的。

圖23是示出根據(jù)一示例性實施方式的圖像拾取裝置1000的示意性構(gòu)造的框圖。

根據(jù)一示例性實施方式的圖像拾取裝置1000包括配置為通過利用(或聚焦)從對象OBJ反射的光來產(chǎn)生光學(xué)圖像的攝影鏡頭單元1200以及配置為將由攝影鏡頭單元1200形成的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電信號的圖像傳感器1400。紅外線截止濾光片可以進(jìn)一步設(shè)置在圖像傳感器1400和攝影鏡頭單元1200之間。

圖像傳感器1400可以是根據(jù)以上示例性實施方式的圖像傳感器1至圖像傳感器14中的任一個或任何組合。

此外，圖像拾取裝置1000包括配置為將圖像傳感器1400的電信號處理成圖像信號的圖像處理單元1600。例如，圖像處理單元1600通過在被圖像傳感器1400感測的每個顏色信號上進(jìn)行噪聲消除和/或顏色插值來產(chǎn)生圖像。此外，圖像拾取裝置1000還可以包括配置為顯示由圖像處理單元1600形成的圖像的顯示單元1700以及配置為存儲由圖像處理單元1600產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)的存儲器1800。

如上所述，因為圖像傳感器1400的顏色分離元件根據(jù)其顏色分離入射光并且提供其結(jié)果給像素區(qū)域，以及配置為感測入射光的像素區(qū)域包括光感測層的水平結(jié)構(gòu)和/或?qū)盈B結(jié)構(gòu)，所以圖像傳感器1400可以改善其光效率和色純度。

雖然已經(jīng)顯示并描述了幾個示例性實施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可以在示例實施方式中進(jìn)行變化而不脫離本公開的原理和精神，其范圍由權(quán)利要求書及其等效物限定。

本申請要求享有2015年9月25日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2015-0137096號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其公開通過引用整體合并于此。