一種像素間串?dāng)_檢測系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種像素問串?dāng)_檢測系統(tǒng)與方法。所述像素問串?dāng)_檢測系統(tǒng)包括：整體暗室(1)；樣品臺(tái)，其設(shè)置在所述整體暗室(1)內(nèi)，用于放置待測圖像傳感器樣品；光源模塊(2)，其設(shè)置在所述整體暗室內(nèi)，用于產(chǎn)生激光光束；聚焦裝置(5)，其設(shè)置在所述整體暗室內(nèi)，用于將激光束會(huì)聚后投射至待測圖像傳感器，使得照射在待測圖像傳感器上的光斑大小可達(dá)2～10um(常見圖像傳感器像素尺寸2～10um)。本發(fā)明的像素問串?dāng)_檢測設(shè)備與方法通過光學(xué)調(diào)整方法來使得激光束照射在待測感光陣列上光斑尺寸與單個(gè)像素尺寸同等規(guī)格，從而不需要制造帶有微小尺度孔槽的物理遮光板，降低了制造成本，提高了檢測精度。
【專利說明】一種像素間串?dāng)_檢測系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光電圖像傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種像素間串?dāng)_檢測系統(tǒng)及方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 光電圖像傳感器的像素間串?dāng)_（CrossTalk)是光電圖像傳感器的一項(xiàng)重要技術(shù) 參數(shù)指標(biāo)，對(duì)成像性能有顯著影響。
[0003] 理論上，若入射光斑足夠小時(shí)，僅投射并覆蓋光電圖像傳感器感光陣列的單個(gè)像 素（如圖1中的中間像素），該中間像素受光后，產(chǎn)生電信號(hào)。該中間像素周邊的像素（如 圖1中的周邊像素）因未受光波照射，理論上應(yīng)無信號(hào)輸出。但實(shí)際上，由于載流子擴(kuò)散效 應(yīng)等諸多因素作用，未受光波照射的臨近中間像素的其他周邊像素同樣會(huì)產(chǎn)生微小信號(hào)輸 出。通過檢測中心像素和周邊像素輸出信號(hào)的幅度，來進(jìn)行像素間串?dāng)_參數(shù)的定量評(píng)價(jià)。
[0004] 在現(xiàn)有技術(shù)中，通常用下述方式來進(jìn)行像素間串?dāng)_檢測。以物理遮光板覆蓋待測 光電圖像傳感器上的感光陣列，并事先在遮光板上加工微小光學(xué)孔/槽，形成帶有微小光 孔的整體暗室。采用平行光源進(jìn)行照射，使微小光孔中進(jìn)入的光只投射到待測的某些像素 (中間像素）。然后采集該像素及其周邊所有像素的輸出，進(jìn)而分析、計(jì)算得出像素間串?dāng)_ 參數(shù)數(shù)值。
[0005] 采用上述方法，具有下述缺點(diǎn)。隨著技術(shù)發(fā)展，圖像傳感器像素尺寸快速減小，常 見圖像傳感器像素尺寸2?10um。從而難以實(shí)現(xiàn)單個(gè)像素尺度量級(jí)的孔、槽的加工?，F(xiàn)有 加工精度往往使光斑覆蓋較多像素，所測得參數(shù)存在疊加效應(yīng)。從而像素間串?dāng)_參數(shù)測量 精度低，測量成本高。
[0006] 因此，希望有一種微小光斑光學(xué)系統(tǒng)來克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)上述 缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種像素間串?dāng)_檢測設(shè)備及方法來克服或至少減輕現(xiàn)有 技術(shù)的上述缺陷中的至少一個(gè)。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種像素間串?dāng)_檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括：
[0009] 整體暗室（1);
[0010] 樣品臺(tái)，其設(shè)置在所述整體暗室（1)內(nèi)，用于放置待測圖像傳感器；
[0011] 微小光斑光學(xué)系統(tǒng)，其包括：
[0012] 光源模塊（2)，其設(shè)置在所述整體暗室內(nèi)，用于產(chǎn)生不同波長的激光束；
[0013] 聚焦裝置（5)，其設(shè)置在所述整體暗室內(nèi)，用于將所述激光束會(huì)聚后投射至待測圖 像傳感器，使得照射在待測圖像傳感器上的光斑尺寸與待測圖像傳感器的至少一個(gè)像素尺 寸具有同等規(guī)格。
[0014] 本發(fā)明還提供了一種像素間串?dāng)_檢測方法，其特征在于，所述方法在整體暗室內(nèi) 進(jìn)行，且包括：
[0015] 光源模塊⑵用于產(chǎn)生激光束；以及
[0016] 聚焦裝置（5)將所述激光束會(huì)聚后投射至置于樣品臺(tái)的待測圖像傳感器，使得照 射在待測圖像傳感器上的光斑尺寸與待測圖像傳感器的至少一個(gè)像素尺寸具有同等規(guī)格。 從而不需要制造帶有微小尺度孔槽的物理遮光板，降低了制造成本，提高了檢測精度。
[0017] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于設(shè)計(jì)了一種光源波長可選，光強(qiáng)可調(diào)且可實(shí)時(shí)監(jiān)控，光斑直徑 (2?IOum)達(dá)到像素尺寸量級(jí)的微小光斑產(chǎn)生方法及裝置。本發(fā)明的方案使得：1、測試 結(jié)果更接近CrossTalk定義，測試結(jié)果更為準(zhǔn)確；2、測試更加便利：因光波長可選，光強(qiáng)可 調(diào)，光斑大小可控，可為不同測試條件下（如：同一種像素，不同入射光波波長；同一種像 素，不同入射光光強(qiáng)；多種像素，變換光斑直徑等）的測試提供便利。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中像素干擾原理的示意圖。
[0019] 圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的微小光斑光學(xué)系統(tǒng)的示意圖。
[0020] 圖3是圖1所示的微小光斑光學(xué)系統(tǒng)中的光源模塊的示意圖。
[0021] 圖4是圖1所示的微小光斑光學(xué)系統(tǒng)中的光斑監(jiān)測模塊的示意圖。
[0022] 圖5是圖1所不的微小光斑光學(xué)系統(tǒng)的光路簡略不意圖。
[0023]圖6是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的感光陣列像素串?dāng)_檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架示意圖。
[0024] 圖7是本發(fā)明一實(shí)施例中樣品臺(tái)的電控調(diào)整步驟示意圖。
[0025] 附圖標(biāo)記：
[0026]

【權(quán)利要求】
1. 一種像素間串?dāng)_檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括： 整體暗室（1); 樣品臺(tái)，其設(shè)置在所述整體暗室（1)內(nèi)，用于放置待測圖像傳感器； 微小光斑光學(xué)系統(tǒng)，其包括： 光源模塊（2)，其設(shè)置在所述整體暗室內(nèi)，用于產(chǎn)生不同波長的激光束； 聚焦裝置（5)，其設(shè)置在所述整體暗室內(nèi)，用于將所述激光束會(huì)聚后投射至待測圖像傳 感器，使得照射在待測圖像傳感器上的光斑尺寸與待測圖像傳感器中的至少一個(gè)像素尺寸 具有同等規(guī)格。
2. 如權(quán)利要求1所述的像素間串?dāng)_檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述微小光斑光學(xué)系統(tǒng)進(jìn) 一步包括調(diào)整模塊（3)，所述調(diào)整模塊（3)設(shè)置在所述整體暗室內(nèi)，且在光路上位于所述光 源模塊（2)與聚焦裝置（5)之間，用于對(duì)光源模塊（2)產(chǎn)生的激光束進(jìn)行調(diào)整。
3. 如權(quán)利要求2所述的像素間串?dāng)_檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)整模塊（3)包括： 光闌，用于調(diào)整激光束的光強(qiáng)； 激光譜線濾波片，用于濾除雜散光波；以及 激光擴(kuò)束器（32)，用于將經(jīng)過所述光闌與激光譜線濾波片后的激光束源進(jìn)行擴(kuò)束。
4. 如權(quán)利要求3所述的像素間串?dāng)_檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述微小光斑光學(xué)系統(tǒng)進(jìn) 一步包括：半透半反鏡和CCD圖像傳感器及鏡頭組件；所述半透半反鏡在光路上設(shè)置在激 光擴(kuò)束器（32)與聚焦裝置（5)之間，使得來自激光擴(kuò)束器（32)的激光束透過后經(jīng)所述聚 焦裝置（5)投射至待測圖像傳感器，而到達(dá)圖像傳感器界面上的激光光束則經(jīng)過待測圖像 傳感器反射后，再經(jīng)所述半透半反鏡反射，并進(jìn)入CCD圖像傳感器及鏡頭組件組成的監(jiān)控 單元。
5. 如權(quán)利要求1所述的像素間串?dāng)_檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述微小光斑光學(xué)系統(tǒng)進(jìn) 一步包括光強(qiáng)檢測模塊（8)，所述光強(qiáng)檢測模塊（8)檢測進(jìn)入所述聚焦裝置（5)的激光光束 的光強(qiáng)。
6. 如權(quán)利要求1所述的像素間串?dāng)_檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述聚焦裝置（5)包括顯微 物鏡，其倍率根據(jù)所需光斑大小來選擇。
7. 如權(quán)利要求1所述的像素間串?dāng)_檢測系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括阻尼隔振光學(xué) 平臺(tái)，所述整體暗室置于所述阻尼隔振光學(xué)平臺(tái)上。
8. -種像素間串?dāng)_檢測方法，其特征在于，所述方法在整體暗室內(nèi)進(jìn)行，且包括： 光源模塊（2)用于產(chǎn)生激光束；以及 聚焦裝置（5)將所述激光束會(huì)聚后投射至置于樣品臺(tái)的待測圖像傳感器，使得照射在 待測圖像傳感器上的光斑尺寸與待測圖像傳感器至少一個(gè)像素尺寸具有同等規(guī)格。
9. 如權(quán)利要求8所述的像素間串?dāng)_檢測方法，其特征在于，進(jìn)一步包括樣品臺(tái)調(diào)整步 驟：電控調(diào)整樣品臺(tái)的位置，使得被照射的單個(gè)像素的電信號(hào)輸出處于最大值。
10. 如權(quán)利要求9所述的像素間串?dāng)_檢測方法，其特征在于，所述樣品臺(tái)調(diào)整步驟包 括：電控調(diào)整樣品臺(tái)的x坐標(biāo)位置，使得被照射的單個(gè)像素的電信號(hào)輸出處于最大值；然 后，電控調(diào)整樣品臺(tái)的y坐標(biāo)位置，使得被照射的單個(gè)像素的電信號(hào)輸出處于最大值，所述 樣品臺(tái)為電控三維樣品臺(tái)。
【文檔編號(hào)】G01M11/02GK104483105SQ201410822961
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月25日
【發(fā)明者】秦琦, 吳南健 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所