专利名称：图像传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种图像传感器，尤其是关于一种用于移动电话或PDA(Personal Digital Assistant，个人数位助理)等便携式电子装置内数码相机模组的图像传感器。
背景技术：
近来，随着CPU(Central Processing Unit，中央处理器)性能的显著提高、图像处理技术的迅速发展，移动电话、PDA或计算机等电子装置均已具有很高的数字图像处理能力，且其之间的图像数据传输也经常进行，作为图像拾取装置的图像传感器也随之得到迅速发展。随着移动电话、PDA等电子装置日渐大众化，人们对图像摄取功能的应用越来越多，对摄取图像质量的要求也越来越高。
请参阅图1，现有图像传感器主要包括保护盖10、微透镜阵列30、彩色滤光片阵列50、光接收单元70及信号处理电路板90，该各部件从上至下依次排布设置。其中，保护盖10位于图像传感器的上端，一般采用平板玻璃或透明树脂制成，用以保护图像传感器内部各组件不受外力或污染物的影响。微透镜阵列30是由多个微透镜于二维空间内排列成的阵列，其可增强入射至光接收单元70光线的光强。彩色滤光片阵列50可滤除部分入射光，其通常包括红、绿及蓝滤光片或青、紫及黄滤光片，该滤光片阵列分别对应光接收单元70的像素排列，以获得色彩信息，彩色图像可通过将来自像素的所有输出信号进行组合而获得。光接收单元70由在二维空间内排布的多个像素部件组成，每一像素是一个光电转换组件，其将接收到的光信号转换成电信号。信号处理电路板90用以驱动像素，并对像素产生的电信号进行处理，形成图像输出信号。
摄取图像时，光线穿过保护盖10，经微透镜阵列30汇聚后，穿过彩色滤光片阵列50，入射至光接收单元70，光接收单元70将接收到的光信号转换成电信号，经信号处理电路板90处理后获得图像输出信号。
由于移动电话或PDA等便携式电子装置内的数码相机模组的尺寸很小，因而其光路也很短，使像方主光线的角度变大，导致部分入射角度较大的光线经微透镜阵列30汇聚后，射至光接收单元70的无效区上，使光接收单元70边缘区域的照度降低，导致数码相机模组摄取的图像质量降低。
针对上述问题，有必要提供一种结构简单、图像摄取质量较高的图像传感器。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种结构简单、图像摄取质量较高的图像传感器。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种图像传感器，包括微透镜阵列、多个棱镜、光接收单元及信号处理电路板，该各部件从上至下依次排布设置。光线穿过微透镜阵列、棱镜后入射至光接收单元上，光接收单元将接收到的光信号转换成电信号，信号处理电路板将电信号进行处理，形成图像输出信号。
相较现有的图像传感器，本实用新型图像传感器通过多个棱镜，改变入射角度较大光线的光路方向，使其入射至光接收单元的有效区内，使光接收单元接收到的光信号的光强增大，从而可提高其成像质量。另，本实用新型图像传感器仅增加多个棱镜，结构较简单。
图1是现有图像传感器的光路示意图。
图2是本实用新型图像传感器的光路示意图。
图3是本实用新型图像传感器去掉保护盖的立体示意图。
具体实施方式请参阅图2，本实用新型图像传感器主要包括保护盖1、微透镜阵列3、多个棱镜4、彩色滤光片阵列5、光接收单元7及信号处理电路板9，该各部件从上至下依次排布设置。
保护盖1位于图像传感器的上端，一般采用平板玻璃或透明树脂制成，用以保护固持于图像传感器内部各组件不受外力或污染物的影响。
微透镜阵列3是由多个微透镜在二维空间内排列成的阵列，其可增强入射至光接收单元7光线的光强。
棱镜4用以改变入射光线的光路方向，本实施例中其为一三角棱镜。该棱镜的一侧面41处于水平状态，底面42位于图像传感器内侧。该棱镜顶角的角度可根据入射至微透镜阵列3的光线的最大偏向角设定，使位于该最大偏向角范围内的光线经微透镜阵列3及棱镜改变光路后，可入射至光接收单元7的有效区内。该棱镜的排布根据偏向光线的分布而定，其可紧贴上述微透镜阵列3设置。一般数码相机模组的像方主光线的角度较大，使得光接收单元的边缘区域接收光线的入射角一般较大，于是棱镜主要排布于微透镜阵列3的边缘区域(参阅图3)。
彩色滤光片阵列5可滤除部分入射光，其通常包括红、绿及蓝滤光片或青、紫及黄滤光片，该滤光片阵列分别对应光接收单元7的像素排列，以获得色彩信息，彩色图像可通过将来自像素的所有输出信号进行组合而获得。
光接收单元7由在二维空间内排布的多个像素部件组成，每一像素是一个光电转换组件，其将接收到的光信号转换成电信号。通常的CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)图像传感器的每一像素包括一个进行光电转换的光电二极管及一个进行电信号放大与切换的CMOS晶体管。
信号处理电路板9包括用以驱动像素以获得信号电荷的驱动电路、用以转换信号电荷为数字信号的A/D转换器及利用数字信号形成图像输出信号的数字信号处理单元。
摄取图像时，光线穿过保护盖1，经微透镜阵列3汇聚后，部分光线会经过棱镜4，然后穿过彩色滤光片阵列5，入射至光接收单元7，光接收单元7将接收到的光信号转换成电信号，经信号处理电路板9处理后获得图像输出信号。
可以理解，本实用新型图像传感器的彩色滤光片阵列5不仅局限于排布于微透镜阵列3的下方，也可排布于其上方。另，若图像传感器并非用于彩色成像，彩色滤光片阵列5可省略。
权利要求1.一种图像传感器，包括微透镜阵列、光接收单元及信号处理电路板，各部件从上至下依次排布设置，其特征在于该图像传感器进一步包括多个棱镜，其位于微透镜阵列下方。
2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于该图像传感器进一步包括一保护盖，其位于图像传感器的上端。
3.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于所述棱镜为一三角棱镜，其一侧面处于水平状态，底面位于图像传感器内侧。
4.如权利要求3所述的图像传感器，其特征在于所述棱镜顶角根据入射至微透镜阵列的光线的最大偏向角设定。
5.如权利要求3所述的图像传感器，其特征在于所述棱镜的排布根据偏向光线的分布而定，其紧贴上述微透镜阵列设置。
6.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于该图像传感器进一步包括一彩色滤光片阵列，其位于上述微透镜阵列下方。
7.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于该图像传感器进一步包括一彩色滤光片阵列，其位于上述微透镜阵列上方。
8.如权利要求6或7所述的图像传感器，其特征在于所述彩色滤光片阵列包括红、绿及蓝滤光片或青、紫及黄滤光片。
9.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于所述光接收单元由在二维空间内排布的多个像素部件组成，每一像素是一个光电转换组件。
10.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于所述信号处理电路板包括用以驱动像素以获得信号电荷的驱动电路、用以转换信号电荷为数字信号的A/D转换器及利用数字信号形成图像输出信号的数字信号处理单元。
专利摘要一种图像传感器，包括微透镜阵列、多个棱镜、彩色滤光片阵列、光接收单元及信号处理电路板，该各部件从上至下依次排布设置。光线穿过微透镜阵列、棱镜及彩色滤光片阵列后入射至光接收单元上，光接收单元将接收到的光信号转换成电信号，信号处理电路板将电信号进行处理，形成图像输出信号，采用这种结构，使图像传感器结构简单、图像摄取质量较高。
文档编号H01L27/14GK2681352SQ20032011905
公开日2005年2月23日 申请日期2003年12月5日 优先权日2003年12月5日
发明者孙文信 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司