儲和處理電路18。電路18可以包括一個或多個集成電路(例如,圖像處理電路、微處理器、存儲設(shè)備,諸如隨機(jī)訪問存儲器和非易失存儲器等),并且可使用與照相機(jī)模塊12分離和/或形成照相機(jī)模塊12的一部分的組件(例如,形成包括圖像傳感器16的集成電路或者與圖像傳感器16相關(guān)聯(lián)的模塊12內(nèi)的集成電路的一部分的電路)來實現(xiàn)??梢允褂锰幚黼娐?8進(jìn)一步處理和/或存儲由照相機(jī)模塊12捕捉的圖像數(shù)據(jù)。如果希望,可使用耦連到處理電路18的有線/或者無線通信路徑將經(jīng)處理的圖像數(shù)據(jù)提供到外部設(shè)備(例如,計算機(jī)或者其它設(shè)備)。處理電路18可被用于控制圖像傳感器16的操作。
[0032]圖像傳感器16可以包括圖像像素22的一個或多個陣列24??梢允褂没パa型金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)技術(shù)或者電荷耦合器件(CCD)技術(shù)或者任何其它適合的感光設(shè)備技術(shù),在半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成圖像像素22。
[0033]濾波器(諸如雙帶通濾波器)20可以置于透鏡14和圖像傳感器16之間。例如,濾波器20可以是包括玻璃襯底上的多層涂層的帶通涂層濾波器。使用相長干涉和相消干涉處理,濾波器20可以被配置為允許對應(yīng)于可見光的波長的第一波段和對應(yīng)于近紅外光的波長的第二窄波段通過。
[0034]濾波器20可以允許圖像傳感器16捕捉可見光譜范圍和紅外線光譜范圍內(nèi)的圖像。例如,設(shè)備10可以包括發(fā)射器,諸如紅外線發(fā)射器26。紅外線發(fā)射器26可以是用于以近紅外光照射場景的紅外激光器。由發(fā)射器26產(chǎn)生的光可以是具有落在濾波器20的第二窄通帶內(nèi)的波長的結(jié)構(gòu)光。從場景向圖像傳感器16反射的紅外光穿過濾波器20,并且將被像素陣列24內(nèi)的紅外線成像像素檢測到。然而,這僅僅是例示性的。如果希望,像素陣列24內(nèi)的紅外線成像像素可以檢測不是由發(fā)射器26產(chǎn)生的紅外光。
[0035]示出了雙帶通濾波器20的頻譜響應(yīng)的曲線被在圖2中示出。如圖2所示,雙帶通濾波器20可以具有可見光譜范圍內(nèi)的第一通帶(諸如通帶34)和紅外線光譜范圍內(nèi)的第二窄通帶(諸如通帶36)。第一通帶34可以對應(yīng)于范圍從大約390到大約700納米的波長,而第二通帶36可以對應(yīng)于范圍從大約830到大約870納米、大約830到大約930納米的波長,或者可以對應(yīng)于紅外線光譜范圍(作為示例)內(nèi)的其它適合的范圍的波長。
[0036]在包括可見和紅外線成像像素兩者的常規(guī)圖像傳感器中,紅外線成像像素設(shè)置有允許紅外光通過并且阻擋可見光的紅外線濾波器??梢姵上裣袼赝ǔTO(shè)置有濾色器(諸如紅、綠和藍(lán)濾色器),它們被優(yōu)化為允許特定顏色的光通過。然而,濾色器通常也在紅外線光譜范圍內(nèi)表現(xiàn)出一定的透射率,并且難以將像素信號的紅外線部分與像素信號的可見部分分開。這有時通過依賴來自紅外線成像像素的像素信號來完成,以便去除來自可見成像像素的像素信號的紅外線部分。然而,該方法并不總是準(zhǔn)確的,并且可能降低可見光譜中的圖像的質(zhì)量。
[0037]通過提供防止紅外光到達(dá)可見成像像素的結(jié)構(gòu),可以完全避免準(zhǔn)確地去除來自可見成像像素的像素信號的紅外線部分的困難的處理。有時將紅外線截止(cut-off)濾波器放置在圖像傳感器前面,以防止紅外光觸及圖像傳感器。然而,這需要為紅外線成像使用單獨的圖像傳感器,這成本高并且對于小形狀因子的設(shè)備來說是不希望的。
[0038]為了以單個圖像傳感器提供可見和紅外線成像兩者,而不損害可見光譜范圍內(nèi)的圖像的質(zhì)量,像素陣列24內(nèi)的可見成像像素可以包括允許可見光通過的濾色器以及允許可見光通過同時阻擋紅外光的紅外線截止濾波器兩者。圖3示出了圖像傳感器16的剖面?zhèn)纫晥D,例示了像素陣列24可以如何包括圖案化的紅外線截止濾波器。如圖3所示,像素陣列24可以包括可見成像像素22V和紅外線成像像素22N。每一個成像像素可以包括光敏元件(諸如光電二極管140)和微透鏡(諸如微透鏡28)。每一個微透鏡可以被配置為將來自場景的光引導(dǎo)向相關(guān)聯(lián)的光電二極管140。
[0039]光電二極管140可被形成在襯底層126 (例如,P型硅襯底)的表面126S內(nèi)。還可以在襯底126的表面126S內(nèi)形成其它像素結(jié)構(gòu)(例如,浮動擴(kuò)散區(qū),像素晶體管等等)。可以在襯底126的表面126S上形成電介質(zhì)疊層,諸如電介質(zhì)疊層124。電介質(zhì)疊層124可由電介質(zhì)材料(諸如二氧化硅或者其它電介質(zhì)材料)形成??梢栽陔娊橘|(zhì)疊層124內(nèi)形成互連路由結(jié)構(gòu)(諸如導(dǎo)電信號路由路徑和導(dǎo)電通孔),以接觸襯底126內(nèi)的各個像素晶體管端子。因此,電介質(zhì)疊層124有時可被稱為互連疊層。
[0040]濾波器陣列(諸如濾波器陣列38)可以置于微透鏡28和襯底126之間。濾波器陣列38可以包括允許可見光譜內(nèi)的一個或多個顏色的光通過的濾色器元件38C,以及允許紅外光譜內(nèi)的光通過而阻擋可見光譜內(nèi)的光的紅外線通濾波器元件38P。紅外線濾波器元件38P可以由黑色感光性聚合物、或者表現(xiàn)出對可見光譜范圍內(nèi)的光的強(qiáng)吸收而透射紅外線光譜范圍內(nèi)的光的其它適合的材料(例如,紅外線通濾波器材料)形成。濾色器元件38C可以包括紅濾色器元件(例如,允許紅光通過而反射和/或吸收其它顏色的光的濾色器材料)、藍(lán)濾色器元件(例如,允許藍(lán)光通過而反射和/或吸收其他顏色的光的濾色器材料)、綠濾色器元件(例如,允許綠光通過而反射和/或吸收其它顏色的光的濾色器材料)、黃濾色器元件(例如,允許紅光和綠光通過的黃濾色器材料)、透明濾色器元件(例如,允許紅光、藍(lán)光和綠光通過的透明材料)和/或其它顏色(例如,青、品紅等等)的濾色器元件。
[0041]濾波器陣列38中的每一個濾波器元件可以與對應(yīng)的光電二極管140重疊。例如,濾色器元件38C可以與可見成像像素22V的光電二極管140重疊,并且紅外線通濾波器元件38P可以與紅外線成像像素22N的光電二極管140重疊。
[0042]為了防止穿過濾色器元件38C的紅外光到達(dá)可見成像像素22V的光電二極管140,像素陣列24可以包括附加的濾波器元件30的層。層30可以包括紅外線截止濾波器元件30C和紅外線通過元件30P??梢栽诳梢姵上裣袼?2V中形成紅外線截止濾波器元件30C(有時被稱為紅外線阻擋材料30C),并且其配置為阻擋紅外光的透射而允許所有可見光的波長通過??梢栽诩t外線成像像素22N中形成層30的紅外線通過部分30P,并且如果希望,其可由與濾波器陣列38的紅外線通過元件38P相同的材料形成。
[0043]可以使用光刻技術(shù)形成圖3的濾波器層38和30。例如,可以通過在襯底126上沉積紅外線截止濾波器材料(例如,光可成像聚合物)的覆蓋層,然后光刻地圖案化該層,以在襯底126上形成所希望的紅外線截止濾波器元件30C的圖案(例如,以形成對應(yīng)于紅外線成像像素22N的區(qū)域內(nèi)的紅外線截止濾波器材料內(nèi)的開口,以及形成對應(yīng)于可見成像像素22V的區(qū)域內(nèi)的紅外線截止濾波器元件30C),來形成層30??梢杂妙愃频姆绞叫纬蓪?8 (例如,通過沉積并圖案化濾色器材料的層以形成濾色器元件38C,并且沉積并圖案化紅外線通過材料以形成紅外線通過元件38P)。如果希望,可以在相同的處理步驟內(nèi)形成紅外線通過元件30P和紅外線通過元件38P。
[0044]圖3的示例僅僅是例示性的,其中紅外線截止元件30C置于濾色