对于CMOS图像传感器的微镜头的辅助形状优化
Rishad Arfin1, Jens Niegemann2, Dylan McGuire2
1Department of Electrical & Computer Engineering, McMaster University, Hamilton, ON L8S 4K1, Canada.
Sensors (Basel, Switzerland)
|December 17, 2024
概括
优化互补金属氧化物半导体 (CMOS) 微镜头对于高分辨率成像至关重要. 本研究引入了辅助灵敏度分析 (ASA) 方法,以提高光收集效率,以提高成像系统的光学性能.
科学领域:
- 光学工程是指光学工程.
- 半导体设备物理 半导体设备物理
背景情况:
- 高分辨率的CMOS图像传感器依赖于微镜头的高效光聚焦.
- 在各种条件下优化微镜头设计,以满足高密度像素的需求,是一个巨大的挑战.
- 目前的方法缺乏系统的方法来加速有效的微镜头的开发.
研究的目的:
- 为CMOS微镜头形状提出一个系统的优化方法.
- 通过一种新的优点数字 (FOM) 提高光收集效率.
- 为了加速微镜的开发,以提高光学性能.
主要方法:
- 辅助灵敏度分析 (ASA) 用于优化微镜片的形状.
- 开发了一种新的优点数字 (FOM),并将其整合到优化过程中.
- FOM的梯度是通过仅使用两个场模拟来代计算的.
主要成果:
- 为CMOS微镜头开发和评估了一个强大的优化框架.
- 与传统设计相比,优化的微镜头显示了更好的光收集.
- 附加辅助框架有效计算了优化梯度.
结论:
- 提出的ASA框架有效地优化CMOS微镜头形状,以提高光学性能.
- 这种方法加速了高效的微镜头的开发,改善了光收集.
- 该框架适用于开发小型成像系统中用于光操纵的其他光学设备.


