CN105047679B - 滤色器和光电二极管图案化配置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及滤色器和光电二极管图案化配置。一种成像设备，包括：光电检测器的阵列，每个光电检测器被配置成响应于接收的光而生成电信号；以及滤色器的阵列，其被置于光电检测器的阵列之上，以使得光电检测器接收穿过滤色器的光。每个滤色器具有变化的颜色传输特性。为了使颜色平衡均等，滤色器中的一些滤色器被置于多个光电检测器之上，而其他滤色器被置于光电检测器中的仅一个之上。可以通过基于颜色传输特性来变化滤色器和下层光电检测器的相对面积大小而实现附加的颜色平衡，以补偿不同颜色下光电检测器的变化的吸收系数。

Description

滤色器和光电二极管图案化配置

相关申请

本申请要求2014年4月22日提交的美国临时申请号61/982,562的权益，并通过引用将其合并于此。

技术领域

本发明涉及图像传感器，并更具体地涉及滤色器和光电二极管的配置。

背景技术

近些年中数字图像传感器已经被普及。这样的传感器用于数字摄像机、移动设备、内窥镜等中。常规的数字图像传感器具有像素结构的阵列，其中每个像素包含微透镜、滤色器和诸如光电二极管之类的光电检测器。光电检测器响应于接收的光而生成输出电信号，其中输出信号被馈送到读出电路。前述部件的结构和制造过程全部是本领域众所周知的。

关于滤色器，以特定和重复的图案在光电检测器之上应用亮度和色度敏感元件（即，滤色器）的阵列也是本领域已知的。参见例如美国专利3,971,065，通过引用将其合并于此。最通常使用的滤色器图案之一被称为滤色器的Bayer图案1，其在图1中示出并包括红色过滤器（R）2、绿色过滤器（G）3和蓝色过滤器（B）4的阵列。虽然仅示出一些行和列，但该图案可以包括数百万这样的过滤器。滤色器图案具有交替的蓝色和绿色过滤器4/3的奇数行图案和交替的绿色和红色过滤器3/2的偶数行图案，以及交替的蓝色和绿色过滤器4/3的奇数列图案和交替的绿色和红色过滤器3/2的偶数列图案。因此，总体图案包含50%绿色过滤器3、25%红色过滤器2和25%蓝色过滤器4。通常，每个过滤器2/3/4被置于单个光电检测器之上，以使得每个光电检测器在图像传感器的该位置处检测仅仅单个颜色的光。

图像传感器小型化和像素微粉化（micronization）的趋势已经不利地影响了像素的光子效率，这对于像素阵列边缘上的像素来说尤其成立。降低像素大小引起针对各个像素的量子效率、颜色信噪比（S/N比）和亮度S/N比方面的相当的衰退。然而，该小型化趋势也已经给予图像传感器足够的分辨率以适应高级滤色器图案、新的过滤器颜色、新的阴影以及甚至更好的透明（白色）滤色器。

已经实现的是可以通过使用绿色过滤器或白色过滤器（其包括绿色——白色过滤器是透明的（即，使大多数颜色的光的大部分或全部通过）或者是过滤器阵列中的间隙或孔隙）来改进亮度S/N比。该亮度改进技术已经在传统的Bayer过滤器中可见，该传统的Bayer过滤器利用50%绿色滤色器。

颜色S/N比已经很大程度上被赞成亮度S/N比的产业所忽略，因为它是对于人类感知更引人注意的。然而，由于通过像素大小的微粉化而在量子效率方面的降低，颜色S/N比已经成为成长的问题，尤其是因为产业标准Bayer图案和许多其他众所周知的高级滤色器图案都倾向于以丧失甚至更多颜色S/N比的方式而有利于亮度S/N比。例如，Bayer图案使用50%绿色、25%红色和25%蓝色，并且典型的众所周知的RGBW图案使用25%白色、25%绿色、25%红色和25%蓝色。这些图案设计并不良好地对应于硅中颜色的吸收系数，如下表1中所示：

颜色	波长 (nm)	吸收系数 (1/cm)
			蓝色	475	1,6000
绿色	510	9700
			红色	650	2810

表1。

与绿色相比，硅具有对蓝色的更大吸收，并且与红色相比具有对绿色的更大吸收。

因此，存在对于滤色器设计和配置的需要以进一步改进数字图像传感器而同时维持亮度S/N比、颜色S/N比和量子效率的可接受水平，尤其是对于位于像素阵列边缘上的像素而言。

发明内容

由一种成像设备来解决前述问题和需要，所述成像设备包括：光电检测器的阵列，每个光电检测器被配置成响应于接收的光而生成电信号；以及滤色器的阵列，其被置于所述光电检测器的阵列之上以使得所述光电检测器接收穿过所述滤色器的光。每个滤色器具有颜色传输特性。所述滤色器中的一些滤色器的颜色传输特性与所述滤色器中的其他滤色器的颜色传输特性不同。第一多个滤色器中的每一个被置于多个光电检测器之上。第二多个滤色器中的每一个被置于光电检测器中的仅一个之上。

一种成像设备包括：光电检测器的阵列，每个光电检测器被配置成响应于接收的光而生成电信号；以及滤色器的阵列，其被置于所述光电检测器的阵列之上以使得所述光电检测器接收穿过所述滤色器的光。所述滤色器的阵列包括：第一多个滤色器，其具有第一颜色传输特性并被置于第一多个光电检测器之上；第二多个滤色器，其具有第二颜色传输特性并被置于第二多个光电检测器之上；以及第三多个滤色器，其具有第三颜色传输特性并被置于第三多个光电检测器之上，其中所述第一、第二和第三颜色传输特性彼此不同。所述光电检测器的阵列具有对应于所述第一颜色传输特性的第一吸收系数、对应于所述第二颜色传输特性的第二吸收系数和对应于所述第三颜色传输特性的第三吸收系数。所述第一吸收系数大于所述第二吸收系数，以及所述第二吸收系数大于所述第三吸收系数。所述第三多个滤色器比所述第二多个滤色器覆盖所述光电检测器的阵列的更大面积，并且所述第二多个滤色器比第一多个滤色器覆盖所述光电检测器的阵列的更大面积。

本发明的其他目的和特征将通过回顾说明书、权利要求书和附图而变得显而易见。

附图说明

图1是常规的滤色器图案的示意性顶视图。

图2是本发明的滤色器图案的示意性顶视图。

图3是图像传感器像素阵列的示意性顶视图。

图4是图像传感器像素阵列的替换实施例的示意性顶视图。

图5是具有对应滤色器的图像传感器像素的侧横截面视图。

图6是滤色器图案的替换实施例的示意性顶视图。

图7是滤色器图案的替换实施例的示意性顶视图。

图8是图像传感器像素阵列的替换实施例的示意性顶视图。

图9是滤色器图案的替换实施例的示意性顶视图。

图10是图像传感器像素阵列的替换实施例的示意性顶视图。

图11是滤色器图案的替换实施例的示意性顶视图。

图12是滤色器图案的替换实施例的示意性顶视图。

具体实施方式

本发明是用于光电检测器的行和列的阵列的改进的滤色器配置。图2图示了增强边缘像素量子效率的滤色器阵列配置10的左上角。滤色器阵列10包括被布置在阵列中、优选地但非必要地一起连续地形成的多个单独的滤色器11。每个滤色器具有指示它将使哪个颜色的光通过而同时阻挡其他颜色的光的颜色传输特性。例如，蓝色过滤器具有蓝颜色传输特性，其将传输某些蓝色光波长的大部分或全部而同时吸收或阻挡其他颜色的光的大部分或全部，而红色过滤器具有红颜色传输特性，其将传输某些红色光波长的大部分或全部而同时吸收或阻挡其他颜色的光的大部分或全部，等等。白色过滤器是具有使大部分或所有颜色的光通过的白颜色传输特性的材料或孔隙。量子效率朝向图像传感器的边缘变差。因此，在图像传感器的边缘上使用每颜色较大面积将允许每个所选颜色的更多光被捕获，并从而改进边缘像素上的量子效率。

图2中的滤色器配置的角部分包含大小不同的两种类型的滤色器11。外部滤色器12是亲（外部）过滤器，而内部滤色器14是子（内部）过滤器。亲滤色器12是其子滤色器14的大小的“n”倍。对于其中亲滤色器12比其子滤色器14在大小上更大的情况（其是针对图2的情况）而言，“n”的值则大于1。对于其中亲滤色器比其子滤色器在大小上更小的情况而言，“n”的值则大于零但小于1。如果将包括子滤色器的附加大小（即，该子的子），则当前子滤色器被视为对于附加滤色器大小的亲滤色器，其中新的“n”值规定了二者之间的大小关系。该定大小配置可以被无限重复以累积图像传感器阵列中的一个或多个附加子滤色器大小。

滤色器阵列10具有按照不同滤色器大小的数目的长度X、高度Y和宽度Z。如图2中示出的滤色器阵列10具有2个不同滤色器大小的宽度Z。对于图2中示出的亲过滤器12和子过滤器14的值“n”是4，意味着每个亲滤色器12是相对于每个子滤色器14在大小上的四倍。针对亲过滤器12和子过滤器14的颜色变化的图案类似于图1的Bayer图案。具体地，亲过滤器12的奇数行包括交替的蓝色和绿色亲过滤器（B和G），且亲过滤器12的偶数行包括交替的绿色和红色亲过滤器（G和R）。相同的颜色变化图案用于子过滤器14。然而，可以使用其他颜色变化图案，包括随机和伪随机颜色变化图案。滤色器形成和/或沉积过程是本领域众所周知的，并不在本文中详细描述。

图3示出常规的光电二极管（像素）阵列的布局，其中在阵列18中形成像素16的行和列。每个像素16包括光电转换器（通常称为光电检测器或光电二极管）。优选地，每个像素16还包括模数转换器、以及电路由和读出电路（读出电路可以在多个或者甚至全部光电检测器间被共享）。常规的光电二极管像素阵列是数字图像传感器产业中众所周知的。图3中的每个正方形表示单个像素16。图3示出没有对像素形状或大小的变更的常规的像素布局设计（即，所有像素16是相同大小）。图2的滤色器阵列10可以应用于图3的光电二极管像素阵列18，其中亲过滤器12均被分配到（例如覆盖）多个像素，而子过滤器14均覆盖较少或仅一个像素。通过将多个像素分配到单个滤色器，在坏像素的情况下产生冗余（由此在该相同滤色器下的其他像素将生成信号）。对于图2和3的特定情况，每个亲过滤器12将覆盖四个像素16，并且每个子过滤器14将覆盖仅一个像素16。

图4图示出光电二极管（像素）阵列18的布局的替换实施例，由此像素16的形状和大小以与叠加的滤色器11相同的方式变化（即，在像素16与叠加的滤色器11的大小和定位之间的一对一对应性）。在该示例中，像素16的大小和位置匹配图2的滤色器11的大小和位置。

图5图示出三个示例性像素16a、16b、16c连同其叠加的滤色器11a、11b、11c的横截面视图，其中滤色器11和像素16的变化的位置和大小彼此匹配。每个像素16包括光电检测器20、模数转换器22和连接二者的电路由24。优选地，在硅衬底23上或在其中形成像素16的一个或多个部分。在该示例中，像素16b及其关联的滤色器11b横向地（laterally）小于像素16a和16c及其关联的滤色器11a和11c。具体地，光电检测器20b和电路由24b小于像素16a和16c中的那些光电检测器和电路由。模数转换器22b的大小可以与像素16a和16c中的那些模数转换器的大小相同或小于像素16a和16c中的那些模数转换器的大小。

图6图示出提供半平衡颜色分配的滤色器图案25，给定用于光电检测器的材料的吸收系数而同时仍维持高亮度。光电检测器20可以是有机膜、硅或本领域已知的任何其他光电转换器材料。以下的表2示出其中光电检测器20由硅制成的情况下颜色蓝、绿和红的示例性吸收系数。应注意的是，可以考虑除了蓝色/绿色/红色/白色组合之外的其他颜色。从吸收系数得出不同颜色之间的比值。使用所述比值，对于每个颜色所需的表面积的百分比被得出以实现跨所选颜色谱的经平衡的吸收率。

颜色	波长 (nm)	吸收系数(1/cm)	比值	优选的表面积 (%)	四舍五入的表面积(%)
						蓝色	475	1,6000	1.00	11.99%	12%
绿色	510	9700	1.65	19.78%	20%
						红色	650	2810	5.69	68.23%	68%

表2。

在图6中，在大小上为4×4正方形的滤色器11的重复块26（即，总共十六个滤色器）被用作创建半平衡滤色器图案的示例。然而，还可以使用其他大小和形状（例如，矩形、不规则形状）。在重复块26中包括的滤色器越多，可以实现的平衡性越好。每个4×4正方形中的十六个滤色器11中，四个滤色器被选为白色，以使得这些白色滤色器占总面积的25%。在滤色器图案上使用的白色滤色器的相对数目可以基于期望的亮度而变化。优选的是，使用白色滤色器来改进总体亮度，但并不要求使用白色滤色器。当计算为了颜色平衡而要分配用于每个非白颜色的正方形的数目时，从表面积计算中排除白色滤色器。因此，对于图6中的重复图案，从原始十六个过滤器中排除四个白色过滤器，这留下十二个可用过滤器来填充。

要填充剩余面积的滤色器的比值被选择为针对用于光电检测器的特定材料和重复块26中的过滤器的数目而尽可能地接近于“优选的表面积（%）”。如以下的表3中所示，针对每个4×4重复块26选择两个蓝色过滤器、三个绿色过滤器和七个红色过滤器导致以下的表面积百分比：25%白色、18.75%绿色、12.5%蓝色和43.75%红色。因此，该半平衡滤色器图案具有接近于RGBW图案的亮度效率，还具有几乎红颜色吸收的双倍。4×4正方形中每个滤色器的放置可以是随机或伪随机的。优选的是，使颜色尽可能大地散布开，而不是具有单个颜色的较大的组群。图6的用于半平衡颜色分配的该重复图案技术可以与图2-4的边缘量子效率技术相组合（即，亲过滤器12可以结合半平衡重复块26，如子过滤器所可以的那样）。该组合导致在光电检测器阵列中心以及其边缘处的更好的颜色平衡，以及阵列边缘处的更好的量子效率。

颜色	四舍五入的优选的表面积(%)	实际表面积 (%)
			蓝色	12%	2/12 = 17.7%
绿色	20%	3/12 = 25%
			红色	68%	7/12 = 58.3%

表3。

图7-10图示出用于完全滤色器平衡的技术。与使用相等大小和形状的过滤器以带来尽可能多的平衡的上述半平衡配置相对比，通过从相等大小和形状的过滤器和光电检测器移开来实现完全颜色平衡。光电检测器及其关联的滤色器具有独特的形状和大小以提供百分比表面积，该百分比表面积接近地或确切地匹配光电检测器吸收系数所要求的优选表面积百分比。滤色器的图案可以是随机或伪随机的，这是由于该配置不限于任何特定图案。如同上述示例那样，优选的（但不是必需的）是具有一些量的白色像素以增强附近像素的亮度。

图7示出可以提供完美颜色平衡的滤色器图案28的一个示例。各种滤色器被配置在滤色器的重复块30中，其中每个重复块30包含白色过滤器32、红色过滤器34、绿色过滤器36和蓝色过滤器38。该配置通过具有形状不规则（例如，不是正方形或矩形）的滤色器中的至少一个而实现红色、绿色和蓝色过滤器之间的完美的期望表面积百分比。在该示例中，红色过滤器34是不规则形状的（伪“L”形状的）。这允许正方形或矩形形状的绿色和蓝色过滤器实现相对于红色过滤器的期望相对大小（在该情况下，对于硅光电检测器，分别为对于蓝色、绿色和红色过滤器的11.99%、19.78%和68.23%的相对大小）。这还允许白色过滤器的期望相对大小。应注意的是，可以考虑除了红色/绿色/蓝色和白色组合之外的其他颜色。

图8示出对于图7的滤色器图案8而言理想的像素阵列40，其中像素16具有与重复块30中的滤色器相同的形状和大小。应注意的是，图7和8的重复块30可以与图2-4的边缘量子效率技术相组合（即，亲过滤器和子过滤器可以结合重复块30，以使得接近阵列边缘的重复块30大于更接近阵列中心的那些重复块）。

图9示出滤色器图案50的另一示例，其与图7的滤色器图案类似，除了红色过滤器34的不规则形状是伪“U”形状之外。图10示出对于图8的滤色器图案50而言理想的像素阵列60，其中像素16具有与图案50的重复块30中的滤色器相同的形状和大小。应注意的是，图9和10的重复块30可以与图2-4的边缘量子效率技术相组合（即，亲过滤器和子过滤器可以结合重复块30，以使得接近阵列边缘的重复块30大于更接近阵列中心的那些重复块）。

图11和12图示出滤色器图案70和80的附加示例，其在没有形状不规则的过滤器形状的情况下实现完美颜色平衡。在这些图案中，所有过滤器形状都是正方形或矩形，这简化了在制造滤色器图案和下层像素二者中的复杂度。

要理解的是，本发明不限于以上描述的以及本文中图示的一个或多个实施例，而是涵盖落入所附权利要求范围内的任何和所有变型。例如，本文中对本发明的引用不意图限制任何权利要求或权利要求项的范围，而是代替地仅仅对可以由权利要求中的一个或多个所覆盖的一个或多个特征进行引用。上述材料、过程和数字的示例仅仅是示例性的，并且不应被视为限制权利要求。最后，材料的单层可以被形成为此类或类似材料的多个层，并反之亦然。

应注意的是，如本文所使用的，术语“之上”和“上”二者包含性地包括“直接在其上”（其间未布置中间材料、元件或空间）和“间接在其上”（其间布置中间材料、元件或空间）。同样地，术语“相邻”包括“直接相邻”（其间未布置中间材料、元件或空间）和“间接相邻”（其间布置中间材料、元件或空间），“安装于”包括“直接安装于”（其间未布置中间材料、元件或空间）和“间接安装于”（其间布置中间材料、元件或空间），并且“电耦合”包括“直接电耦合于”（其间不存在将元件电连接在一起的中间材料或元件）和“间接电耦合于”（其间存在将元件电连接在一起的中间材料或元件）。例如，“在衬底之上”形成元件可以包括在其间没有中间材料/元件的情况下直接在衬底上形成元件，以及在其间有一个或多个中间材料/元件的情况下间接地在衬底上形成元件。

Claims (19)

1.一种成像设备，包括：

光电检测器的阵列，每个光电检测器被配置成响应于接收的光而生成电信号；以及

滤色器的阵列，其被置于所述光电检测器的阵列之上，以使得所述光电检测器接收穿过所述滤色器的光，其中：

每个所述滤色器具有颜色传输特性，

所述滤色器中的一些滤色器的颜色传输特性不同于所述滤色器中的其他滤色器的颜色传输特性，

第一多个滤色器中的每一个被置于多个光电检测器之上，并且

第二多个滤色器中的每一个被置于所述光电检测器中的仅一个之上，

其中所述第一多个滤色器被置于沿着所述滤色器的阵列的边缘，并且所述第二多个滤色器被置于所述滤色器的阵列的内面积中。

2.根据权利要求1所述的成像设备，其中所述第一多个滤色器包括具有第一颜色传输特性的第一再分多个滤色器、具有第二颜色传输特性的第二再分多个滤色器和具有第三颜色传输特性的第三再分多个滤色器，并且其中所述第一、第二和第三颜色传输特性彼此不同。

3.根据权利要求2所述的成像设备，其中所述第二多个滤色器包括具有第一颜色传输特性的第一再分多个滤色器、具有第二颜色传输特性的第二再分多个滤色器和具有第三颜色传输特性的第三再分多个滤色器。

4.根据权利要求3所述的成像设备，其中：

所述第一颜色传输特性是红颜色传输特性；

所述第二颜色传输特性是绿颜色传输特性；以及

所述第三颜色传输特性是蓝颜色传输特性。

5.根据权利要求2所述的成像设备，其中：

所述第一多个滤色器包括具有第四颜色传输特性的第四再分多个滤色器，所述第四颜色传输特性不同于所述第一、第二和第三颜色传输特性；

所述第二多个滤色器包括具有第一颜色传输特性的第一再分多个滤色器、具有第二颜色传输特性的第二再分多个滤色器、具有第三颜色传输特性的第三再分多个滤色器和具有第四颜色传输特性的第四再分多个滤色器。

6.根据权利要求5所述的成像设备，其中：

所述第一颜色传输特性是红颜色传输特性；

所述第二颜色传输特性是绿颜色传输特性；

所述第三颜色传输特性是蓝颜色传输特性；以及

所述第四颜色传输特性是白颜色传输特性。

7.根据权利要求6所述的成像设备，其中具有所述白颜色传输特性的滤色器均由透明材料或孔隙形成，以用于传输所有颜色的可见光。

8.一种成像设备，包括：

光电检测器的阵列，每个光电检测器被配置成响应于接收的光而生成电信号；

滤色器的阵列，其被置于所述光电检测器的阵列之上以使得所述光电检测器接收穿过所述滤色器的光，其中所述滤色器的阵列包括：

第一多个滤色器，其具有第一颜色传输特性并被置于第一多个光电检测器之上，

第二多个滤色器，其具有第二颜色传输特性并被置于第二多个光电检测器之上，以及

第三多个滤色器，其具有第三颜色传输特性并被置于第三多个光电检测器之上，

其中所述第一、第二和第三颜色传输特性彼此不同；

所述光电检测器的阵列具有对应于所述第一颜色传输特性的第一吸收系数、对应于所述第二颜色传输特性的第二吸收系数和对应于所述第三颜色传输特性的第三吸收系数，其中所述第一吸收系数大于所述第二吸收系数，且所述第二吸收系数大于所述第三吸收系数；

所述第三多个滤色器比所述第二多个滤色器覆盖所述光电检测器的阵列的更大面积；并且

所述第二多个滤色器比所述第一多个滤色器覆盖所述光电检测器的阵列的更大面积。

9.根据权利要求8所述的成像设备，其中：

所述第一、第二和第三多个光电检测器都具有相同的横向大小；

所述第一多个滤色器中的每一个被置于所述第一多个光电检测器中的一个之上；

所述第二多个滤色器中的每一个被置于所述第二多个光电检测器中的一个之上；

所述第三多个滤色器中的每一个被置于所述第三多个光电检测器中的一个之上；

所述第三多个光电检测器包括比所述第二多个光电检测器更大数目的光电检测器；

所述第二多个光电检测器包括比所述第一多个光电检测器更大数目的光电检测器；

所述第三多个滤色器包括比所述第二多个滤色器更大数目的滤色器；并且

所述第二多个滤色器包括比所述第一多个滤色器更大数目的滤色器。

10.根据权利要求8所述的成像设备，其中所述滤色器的阵列还包括第四多个滤色器，其具有白颜色传输特性并被置于第四多个光电检测器之上。

11.根据权利要求10所述的成像设备，其中：

所述第一颜色传输特性是蓝颜色传输特性；

所述第二颜色传输特性是绿颜色传输特性；以及

所述第三颜色传输特性是红颜色传输特性。

12.根据权利要求8所述的成像设备，其中：

所述第一多个滤色器中的每一个被置于所述第一多个光电检测器中的一个之上；

所述第二多个滤色器中的每一个被置于所述第二多个光电检测器中的一个之上；

所述第三多个滤色器中的每一个被置于所述第三多个光电检测器中的一个之上；

所述第三多个光电检测器中的每一个比所述第二多个光电检测器中的每一个在横向大小上更大；

所述第二多个光电检测器中的每一个比所述第一多个光电检测器中的每一个在横向大小上更大；

所述第三多个滤色器中的每一个比所述第二多个滤色器中的每一个在横向大小上更大；并且

所述第二多个滤色器中的每一个比所述第一多个滤色器中的每一个在横向大小上更大。

13.根据权利要求12所述的成像设备，其中所述滤色器的阵列被布置在滤色器的重复块中，并且其中每个重复块包括所述第一多个滤色器中的仅一个、所述第二多个滤色器中的仅一个和所述第三多个滤色器中的仅一个。

14.根据权利要求13所述的成像设备，其中所述滤色器的阵列还包括第四多个滤色器，其具有白颜色传输特性并被置于第四多个光电检测器之上，并且其中每个重复块包括所述第四多个滤色器中的仅一个。

15.根据权利要求14所述的成像设备，其中：

所述第一颜色传输特性是蓝颜色传输特性；

所述第二颜色传输特性是绿颜色传输特性；以及

所述第三颜色传输特性是红颜色传输特性。

16.根据权利要求12所述的成像设备，其中所述第三多个滤色器中的每一个是L形状的。

17.根据权利要求16所述的成像设备，其中所述第三多个光电检测器中的每一个是L形状的。

18.根据权利要求12所述的成像设备，其中所述第三多个滤色器中的每一个是U形状的。

19.根据权利要求18所述的成像设备，其中所述第三多个光电检测器中的每一个是U形状的。