CN113826104B - 平铺图像传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及平铺图像传感器。平铺图像传感器包括：基板，其形成有导电性配线；及多个图像传感器裸片，所述多个图像传感器裸片以第1距离彼此隔开而配置在所述基板上，并电气连接到所述导电性配线，所述图像传感器裸片包括：多个子受光区域，所述多个子受光区域以第2距离彼此隔开而形成；周边电路，其形成在所述多个子受光区域之间，将针对包括在所述多个子受光区域中的各个像素生成的像素电流变换成图像数据而以块单位输出；及接触垫，其形成在所述图像传感器裸片的表面上以将所述图像传感器裸片电气连接到所述基板。

Description

平铺图像传感器
技术领域
本发明涉及图像传感器。
背景技术
图像传感器是检测反射到被摄体的光而输出表现为电信号的图像的装置。图像传感器由生成与检测的光的光量相应的电信号的多个像素构成。图像传感器的大小主要由像素的数量而决定。当增加在图像传感器的表面像素所占据的面积时，例如，增加像素的数量或光接收部的面积时，图像传感器能够检测的区域也会增加。但是，制造图像传感器时所需的硅晶片的大小也受限，占据图像传感器制造成本的相当多的部分。
始终存在对具备大面积的检测区域的图像传感器的需求。X线摄影装置是要求具备大面积的检测区域的图像传感器的代表性的装置。为了扩大检测区域或增加分辨率，提出了排列多个图像传感器的结构。适用于这些结构的图像传感器是封装的常用图像传感器。在适用对象为大型装置(例如，X线摄影装置、TV照相机等)的情况下，封装的常用图像传感器阵列的物理性尺寸不成大问题。
发明内容
发明要解决的问题
本发明提供一种具备大面积的检测区域，也可安装于便携用电子装置的图像传感器。
用于解决问题的手段
根据本发明的一个侧面，提供一种具备大面积检测区域的平铺图像传感器。平铺图像传感器包括：基板，其形成有导电性配线；及多个图像传感器裸片，所述多个图像传感器裸片以第1距离彼此隔开而配置在所述基板上，并电气连接到所述导电性配线，其中，所述图像传感器裸片包括：多个子受光区域，所述多个子受光区域以第2距离彼此隔开而形成；周边电路，其形成在所述多个子受光区域之间，将针对包括在所述多个子受光区域中的各个像素生成的像素电流变换成图像数据而以块单位输出；及接触垫，其形成在所述图像传感器裸片的表面上以将所述图像传感器裸片电气连接到所述基板。
作为一个实施例，所述多个子受光区域分别配置在所述图像传感器裸片的光入射面的角部，所述第1距离和所述第2距离相同。
作为一个实施例，所述多个子受光区域为NXM像素阵列。
作为一个实施例，平铺图像传感器还包括：光学透镜层，其配置在所述多个图像传感器裸片的上部，在与所述多个子受光区域对应的位置形成有光路径，所述多个图像传感器裸片的与光入射面相对的下表面结合到所述基板，所述导电性配线形成在所述基板的上表面。
作为一个实施例，所述光学透镜层由光学上不透明的材料形成，所述光路径为从所述光学透镜层的上表面延伸到下表面为止的针孔。
作为一个实施例，所述光学透镜层包括：光学上透明的光路径层；遮光层，其配置在所述光路径层的上部且在与所述子受光区域对应的位置形成有开口；及上部透镜，其形成在所述开口，所述光路径通过所述开口及所述上部透镜而定义。
作为一个实施例，所述光学透镜层包括：光学上透明的光路径层；遮光层，其配置在所述光路径层的上部且在与所述子受光区域对应的位置形成有开口；上部透镜，其形成在所述开口；及下部透镜，其以与所述上部透镜对应的方式形成。
作为一个实施例，所述基板包括形成在与所述多个子受光区域对应的位置的光路径，所述多个图像传感器裸片的光入射面结合到所述基板，所述导电性配线形成在所述基板的下表面。
作为一个实施例，所述周边电路包括：读出电路，其将针对包括在所述多个子受光区域中的各个像素生成的像素电流变换成图像数据；及数据输出电路，其通过由所述导电性配线形成的数据线而将所述图像数据以块单位依次输出。
作为一个实施例，所述周边电路还包括：行驱动器，其在所述多个子受光区域中选择要输出所述像素电流的像素。
作为一个实施例，所述多个图像传感器裸片的一部分或全部共享所述数据线。
作为一个实施例，所述多个图像传感器裸片由通过由所述导电性配线形成的控制线而施加的控制信号来进行动作。
发明效果
本发明的实施例的图像传感器与以往的图像传感器相比，以相对较少的成本具备大面积的检测区域，特别地，可具备也可安装到便携用电子装置的物理性尺寸。
附图说明
下面，参照图示的实施例对本发明进行说明。为了帮助理解本发明，在整个附图中，对相同的构成要件赋予相同的符号。在附图中所图示的结构是为了对本发明进行说明而例示性地记载的实施例，本发明的范围不限于此。特别地，在附图中，为了帮助理解发明，将一部分构成要件多少放大而表示。附图为用于理解发明的手段，因此附图中所示的构成要件的宽度或厚度等可在实际体现时会有所不同。
图1是概略性地示出利用面板光的平铺图像传感器的动作原理的图。
图2是概略性地示出平铺图像传感器的图。
图3是例示性地示出平铺图像传感器的一个实施例的分解立体图。
图4是例示性地示出图3所示的平铺图像传感器的一个实施例的截面图。
图5是例示性地示出图3所示的平铺图像传感器的另一个实施例的截面图。
图6是例示性地示出图3所图示的平铺图像传感器的又一个实施例的截面图。
图7是例示性地示出平铺图像传感器的另一个实施例的分解立体图。
图8是例示性地示出图7所图示的平铺图像传感器的另一个实施例的截面图。
图9是例示性地示出利用球透镜而体现上部透镜及下部透镜的一个实施例的图。
图10是例示性地示出图像传感器裸片的功能性结构的一个实施例的图。
图11是例示性地示出图像传感器裸片的功能性结构的另一个实施例的图。
具体实施方式
本发明可实现各种变更，可具有各种实施例，在此将特定实施例图示于附图中，并通过详细的说明而对此进行详细说明。但是，本发明不限于特定的实施形态，可包括本发明的思想及技术范围内的所有变更、均等物乃至代替物。特别地，下面参照附图而说明的功能、特征、实施例既可以单独地实现或也可以与另一个实施例结合而实现。因此本发明的范围不限于所附的附图所示的形态。
另一方面，在本说明书中使用的用语中“实质上”、“几乎”、“约”等这样的表述是考虑在实际体现时适用的余量或可发生的误差的表述。例如，对于“实质上90度”，可解释为包括能够期待与在90度时的效果相同的效果的角度在内的意思。作为另一例，“几乎不存在”是指，即便稍微存在，但也能够忽略的程度的意思。
另一方面，在未特别提及的情况下，“侧面”或“水平”用于表示图的左右方向，“垂直”用于表示图的上下方向。另外，在未特别定义的情况下，角度、入射角等以垂直于附图中所示的水平面的假想的直线为基准。
在全部的附图中，对于相同或类似的要件使用相同的符号来表示。
图1是概略性地示出利用面板光的平铺图像传感器的动作原理的图。
平铺图像传感器10配置在显示器面板20的下部。电子装置包括显示器面板20及配置在显示器面板20的上部而保护显示器面板20的盖板玻璃30。平铺图像传感器10与显示器面板20的下部的一部分区域或全部区域对应地配置。平铺图像传感器10在通过显示器面板20而生成的光(31；以下称为面板光)中检测在盖板玻璃30的上表面反射而朝向显示器面板20行进的反射的面板光32。显示器面板20生成打开R、G、B像素的组合而朝向被摄体40来照射的面板光31。在此，面板光31为可视光。例如，面板光31是属于特定波段、绿色或蓝色波段的可视光。
平铺图像传感器10检测与盖板玻璃30的上表面接触的被摄体40。被摄体40例如为与盖板玻璃30的上表面接触的手指、手写笔等。作为一个实施例，在被摄体40为手指的情况下，平铺图像传感器10生成与盖板玻璃30的上表面接触的区域的指纹图像。在显示器面板20生成的面板光31中，至少一部分光朝向盖板玻璃30而行进。在指纹的脊与盖板玻璃30接触时，到达盖板玻璃-脊的接触地点的面板光31的一部分被脊吸收。相反地，到达相当于指纹的谷的地点的面板光31朝向显示器面板20而反射。在此，反射的面板光32通过显示器面板20而到达平铺图像传感器10。以各种角度反射的面板光32以各种角度到达平铺图像传感器10。平铺图像传感器10在以各种角度反射的面板光32中，利用通过了显示器面板20的反射的面板光32而生成指纹图像。在与指纹的谷对应的地点反射的面板光32相对地亮，在与指纹的脊对应的地点反射的面板光32相对地暗。因此，通过平铺图像传感器10而生成的指纹图像具备相当于指纹的脊的相对地暗的图案显示于在整体上亮的背景的形态。作为另一个实施例，在被摄体40为手指或手写笔的情况下，平铺图像传感器10检测与盖板玻璃30接触的位置。平铺图像传感器10的子受光区域(图2的110a，110b，110c，110d)由多个像素构成，各个像素生成与入射的光的光量相应的像素电流。平铺图像传感器10的分辨率通过配置在子受光区域的像素阵列及子受光区域之间的距离而决定，盖板玻璃30的上表面上的检测区域的面积通过平铺图像传感器10的分辨率与盖板玻璃-平铺图像传感器之间的距离而大致决定。
平铺图像传感器10包括与构成大面积检测区域的多个子检测区域分别对应的多个子受光区域。利用由多个透镜构成的光学系统时，与单一图像传感器对应的检测区域的面积扩大到接近无限大。但是，这样的光学系统难以配置在到被摄体为止的距离仅为数百至数千微米的位置例如显示器面板20的下部。当将光学式指纹传感器配置在显示器面板20的下部时，由于图像传感器的受光区域与检测区域之间的距离短，因此难以确保大面积的检测区域。为了在显示器面板20的下部能够确保充分的空间的结构，在图像传感器与显示器面板之间配置光学透镜而能够扩大检测区域，但通过光学透镜的周边部而入射的光会导致失真的图像。在平铺图像传感器10中，一个子受光区域与一个子检测区域以1:1对应的方式配置，因此能够将图像失真的可能性最小化的同时确保大面积的检测区域。在配置封装的常用图像传感器而体现大面积的检测区域的情况下会发生图像失真，为了解决该问题，进行了诸多技术研发。平铺图像传感器10在无需大大增加图像传感器的制造费用的情况下也能够体现大面积的检测区域，在制造图像传感器时使用的晶片大小也不受限制。特别地，与封装的常用图像传感器阵列比较时，能够显著地减少图像传感器的厚度，因此也能够配置在显示器面板20的下部。
图2是概略性地示出平铺图像传感器的图。
平铺图像传感器10包括多个图像传感器裸片(100a至100i；以下统称为100)及电气连接多个图像传感器裸片100的基板200。图像传感器裸片100包括隔开的多个子受光区域(110a，110b，110c，110d；以下统称为110)及形成在未被多个子受光区域110a、110b、110c、110d占有的区域的周边电路120。在此，图像传感器裸片100以未被封装的状态结合到基板200。
多个子受光区域110a、110b、110c、110d分别为排列多个像素而形成的NXM(N和M也可以相同)像素阵列。像素例如由接收反射的面板光32的光接收部及输出与蓄积在光接收部的电荷量相应的像素电流的多个晶体管构成。平铺图像传感器10的分辨率与形成在多个图像传感器100的多个子受光区域110的像素数实质上相同。
多个子受光区域(110a至110d)以实质上相同的距离d1隔开而形成于图像传感器裸片100。多个子受光区域(110a至110d)以相对经过图像传感器裸片100的中心的假想的垂直线及水平线而左右及上下对称地配置。作为一个实施例，多个子受光区域(110a至110d)自图像传感器裸片100的光入射面(即上表面或下表面)的中心隔开最大程度而配置。例如，多个子受光区域(110a至110d)分别形成在光入射面的角部。当将多个子受光区域(110a至110d)配置在角部时，图像传感器裸片100之间的隔开距离d2与距离d1实质上相同。其结果，确保大面积检测区域时所需的图像传感器裸片的数量减少。多个子检测区域(110a’至110d’)与多个子受光区域(110a至110d)分别对应，以不发生重叠区域或构成最小的重叠区域的方式形成。多个子检测区域(110a’至110d’)的横向及纵向长度w2根据配置于子受光区域与子检测区域之间的微型光学结构物的倍率及子受光区域与子检测区域之间的距离的组合来决定。例如，第1子受光区域110a的横向长度w1与第1子检测区域110a'的横向长度w2之比为1:10。当多个子受光区域(110a至110d)之间的距离d1比图2所示的配置例近时，多个子检测区域(110a’至110d’)之间的重叠的区域增加，实际检测区域的面积减少。当为了补充面积减少而减少配置在周边的其他图像传感器裸片之间的距离d2时，为了确保相同的面积的大面积检测区域，可增加所需的图像传感器裸片的数量。
周边电路120形成在未形成有多个子受光区域110的剩余区域。作为一个实施例，周边电路120包括将像素电流变换成图像数据的读出电路。读出电路包括模拟-数字转换器，追加地，还包括存储图像数据的缓冲器。从图像传感器裸片100的外部施加控制及选择配置在多个子受光区域110的像素(例如使光接收部及/或电容器复位)的像素控制信号。另一方面，从图像传感器裸片100的外部施加控制读出电路输出图像数据的输出控制信号。作为另一个实施例，周边电路120还包括控制及选择像素的行驱动器。从图像传感器裸片100的外部施加控制行驱动器的驱动器控制信号。作为又一个实施例，周边电路120还包括驱动行驱动器的时间控制器。从图像传感器裸片100的外部施加控制时间控制器的时间控制信号。
多个图像传感器裸片100实质上以相同的距离d2隔开而配置在基板100。距离d1和距离d2形成为使多个子检测区域(110a’至110d’)之间不发生重叠区域或即便发生重叠区域也发生最小的程度。例如，距离d2与距离d1实质上相同。基板100的面积及配置于此的图像传感器裸片100的数量通过体现的大面积检测区域而决定。例如，第1子受光区域110a的横向长度w1与第1子检测区域110a'的横向长度w2之比为1:10，w1与d1的横向长度之比为1:10时，横向及纵向的长度为60xw1的大面积的检测区域通过将9个图像传感器裸片100以3x3排列而体现。假设具备单一受光区域的图像传感器的面积为100％时，通过相当于约25％的9个图像传感器裸片100而可确保相同的大面积的检测区域。
基板200包括与多个图像传感器裸片100电气连接而将从外部施加的控制信号传递到多个图像传感器裸片100且将由图像传感器裸片100生成的图像数据输出到外部的导电性配线。基板200例如为低价的半导体基板，PCB(Printed circuit board：印刷电路板)、FPCB(Flexible printed circuit board：柔性印刷线路板)等。太阳电池用硅晶片等和半导体基板与图像传感器用硅晶片相比相对地低价，适合体现平铺图像传感器10。特别地，导电性配线利用光刻、蚀刻等这样的半导体工序而精密地形成在半导体基板。作为一个实施例，多个图像传感器裸片100的接触垫形成在裸片的下表面，通过焊接等而电气连接到基板200。作为另一个实施例，多个图像传感器裸片100的接触垫形成在裸片上表面，通过导线等而电气连接到基板200。
图3是例示性地示出平铺图像传感器的一个实施例的分解立体图。
参照图3，平铺图像传感器10包括限制入射到分别形成在多个图像传感器裸片及多个图像传感器的多个子受光区域的光的入射角的光学透镜层300。光学透镜层300配置在图像传感器裸片100的上部而使反射的面板光32朝向子受光区域110而行进。光学透镜层300包括供反射的面板光32通过的光路径310。光路径310形成在与图像传感器裸片100的子受光区域110对应的位置。光学透镜层300从图像传感器裸片100隔开(图4及图6)或结合到图像传感器裸片100。多个图像传感器裸片100电气结合到基板200。基板200上形成有与图像传感器裸片100的接触垫电气连接的焊盘及包括连接于焊盘的配线的导电性配线210。
图4作为例示性地示出图3中图示的平铺图像传感器的一个实施例的截面图，为了对光学透镜层300的结构进行说明而对图1的A进行详细图示。
参照图4，通过光学透镜层300而提供的光路径为针孔311。光学透镜层300由在光学上不透明的材料形成，针孔311形成在与子受光区域110对应的位置。针孔311从光学透镜层300的上表面到下表面为止贯通光学透镜层300，针孔311的内部由空气或具备与空气不同的折射率的物质填充。
从第1子检测区域110a'反射的面板光32a、32b、32c通过针孔311而到达子受光区域110。显示器面板20的下表面作为与空气之间的界面，将反射的面板光32a、32b、32c根据入射角而折射为不同的折射角。属于有效入射角范围的光在显示器面板20的下表面的有效区域20'折射而通过针孔311。与此相反地，虽然在第1子检测区域110a'反射，但以有效入射角范围以外的角度行进的光及在第2子检测区域110b'反射而到达有效区域20'的光无法通过对应的针孔311。详细地，在第1子检测区域110a'的中央向垂直下方反射的面板光32a到达子受光区域110的中心或其附近的像素。在第1子检测区域110a'的左侧倾斜地向下方反射的面板光32b在显示器面板20的下表面向逆时针方向折射，折射的光通过针孔311而到达子受光区域110的右侧像素。在第1子检测区域110a'的右侧倾斜地向下方反射的面板光32b在显示器面板20的下表面按顺时针方向折射，折射的光通过针孔311而到达子受光区域110的左侧像素。
图5是例示性地示出图3中图示的平铺图像传感器的另一个实施例的截面图，为了对光学透镜层300的结构进行说明，对图1的A进行了详细的图示。
参照图5，光学透镜层300包括在光学上透明的光路径层320、配置在光路径层320的上部且在与子受光区域110对应的位置形成有开口331的遮光层330及形成在开口331的上部透镜340。光路径通过开口331及上部透镜340而定义。光路径层320通过将光学上透明的物质层叠到图像传感器裸片100及基板200的上部而形成。透镜340使从第1子检测区域110a'上的相同的地点出发的属于一定的角度范围的反射的面板光32a、32b、32c集中。
在第1子检测区域110a'中反射的面板光32a、32b、32c通过透镜340集中而到达子受光区域110。显示器面板20的下表面作为与空气之间的界面，将反射的面板光32a、32b、32c根据入射角而折射成不同的折射角。属于有效入射角范围的光在显示器面板20的下表面的有效区域20'折射而通过上部透镜240。与此相反地，虽然在第1子检测区域110a'反射，但以有效入射角范围以外的角度行进的光及在第2子检测区域110b'中反射而到达有效区域20'的光无法通过对应的上部透镜340。详细地，从第1子检测区域110a'的中央向下方反射的面板光32a中第1角度范围θ1内的光通过透镜340集中而到达子受光区域110的中心或其附近的像素。从第1子检测区域110a'的左侧倾斜地向下方反射的面板光32b中第2角度范围θ2内的光在显示器面板20的下表面向逆时针方向折射，通过透镜340集中而到达子受光区域110的右侧像素。从第1子检测区域110a'的右侧倾斜地向下方反射的面板光32b中，第2角度范围θ2内的光从显示器面板20的下表面以顺时针方向折射并通过透镜340集中而到达子受光区域110的左侧像素。
图6是例示性地示出图3所图示的平铺图像传感器的又一个实施例的截面图，为了对光学透镜层300的结构进行说明，对图1的A进行详细图示。
参照图6，光学透镜层300包括光路径层320、配置在光路径层320的上部且在与子受光区域110对应的位置形成有开口331的遮光层330、形成于开口331的上部透镜340及以与上部透镜340对应的方式形成的下部透镜345。光路径通过开口331、上部透镜340及下部透镜345而定义。上部透镜340和下部透镜345使从第1子检测区域110a'上的相同的地点出发的属于一定角度范围的反射的面板光32a、32b、32c集中。通过上部透镜340和下部透镜345的组合，光路径被缩短。作为一个实施例，光路径层320由在光学上透明的物质形成。上部透镜340通过开口331而光学结合到光路径层320，下部透镜345光学结合到光路径层320的下表面。作为另一个实施例，上部透镜340和下部透镜345一体地形成。
在第1子检测区域110a'反射的面板光32a、32b、32c通过上部透镜340及下部透镜345集中而到达子受光区域110。在第1子检测区域110a'的中央向下方反射的面板光32a中第1角度范围θ1内的光通过上部透镜340及下部透镜345集中而到达子受光区域110的中心或其附近的像素。在第1子检测区域110a'的左侧倾斜地向下方反射的面板光32b中第2角度范围θ2内的光在显示器面板20的下表面向逆时针方向折射且通过上部透镜340及下部透镜345集中而到达子受光区域110的右侧像素。在第1子检测区域110a'的右侧倾斜地向下方反射的面板光32b中第2角度范围θ2内的光在显示器面板20的下表面以顺时针方向折射且通过上部透镜340及下部透镜345集中而到达子受光区域110的左侧像素。
下部透镜345从子受光区域110隔开。折射率不同的介质例如空气介于下部透镜345与子受光区域110之间，从下部透镜345射出的光被折射而到达子受光区域110。为了使下部透镜345从子受光区域110隔开，隔板(未图示)配置在透镜层300与基板200之间。
图7是例示性地示出平铺图像传感器的另一个实施例的分解立体图。
参照图7，平铺图像传感器10包括限制入射到分别形成在多个图像传感器裸片及多个图像传感器的多个子受光区域的光的入射角且与多个图像传感器裸片100电气结合的基板201。与图3至6中例示的结构相比，将基板200和光学传感器层300一体化，从而能够减少平铺图像传感器10的整体厚度。在基板201的下表面形成有与图像传感器裸片100的接触垫电气连接的焊盘及包括与焊盘连接的配线的导电性配线。多个图像传感器裸片100电气结合到基板201的下表面。基板201配置在图像传感器裸片100的上部而使反射的面板光32朝向子受光区域110而行进。基板201包括供反射的面板光32通过的光路径220。光路径220形成在与图像传感器裸片100的子受光区域110对应的位置。反射的面板光32所通过的光路径220从基板201的上表面向下表面延伸而形成。光路径220例如为图4至图6中所例示的结构。
图8作为例示性地示出图7中图示的平铺图像传感器的一个实施例的截面图，为了对光学透镜层300的结构进行说明，对图1的A进行详细图示。
参照图8，基板201包括形成在与子受光区域110对应的位置的通孔202、位于通孔202的上部透镜340及以与上部透镜340对应的方式形成的下部透镜345。光路径通过通孔202、上部透镜340及下部透镜345而定义。上部透镜340和下部透镜345使从第1子检测区域110a'上的相同的地点出发的属于一定角度范围的反射的面板光32a、32b、32c集中。通过上部透镜340和下部透镜345的组合而缩短光路径。基板201由光学上透明或不透明的物质形成。在由光学上透明的物质形成基板201的情况下，基板201不包括通孔202，包括形成在与上部透镜340对应的位置上的开口的遮光层(未图示)形成在基板201的上表面。作为一个实施例，在光学上不透明的基板201的情况下，上部透镜340和下部透镜345一体地形成。作为另一个实施例，在由光学上透明的基板201形成的情况下，上部透镜340通过形成在遮光层的开口而光学上结合到基板201，下部透镜345光学结合到基板201的下表面。
图像传感器裸片100电气结合到形成于基板201的下表面的导电性配线。作为一个实施例，接触垫形成在图像传感器裸片100的上表面，利用焊接225等而电气结合到基板201的导电性配线。作为另一个实施例，接触垫形成在图像传感器裸片100的下表面，通过导线而电气结合到基板201的导电性配线。
下部透镜345从子受光区域110隔开而设置。作为一个实施例，通过焊接225，下部透镜345从子受光区域110隔开而设置。作为另一个实施例，为了将下部透镜345从子受光区域110隔开，将隔板(未图示)配置在基板200与图像传感器裸片100之间。
图9是例示性地示出利用球透镜而体现上部透镜及下部透镜的一个实施例的图。
在图6或图8中，上部透镜340及下部透镜345为了增加反射的面板光的入射量及/或限制反射的面板光的入射角，具备不同的曲率半径。与此相反地，图9的上部透镜312a及下部透镜312b利用球透镜312的一部分曲面而体现，因此实质上具备相同的曲率半径。
在(a)中，通孔311a形成在光路径层320或基板201。通孔311a的宽度与球透镜312的直径实质上相同或更大。通孔311a形成在与子受光区域110对应的位置。光路径层320为光学上透明或不透明的薄膜，基板201为光学上透明或不透明的半导体基板。
在(b)中，球透镜312配置在通孔311a的内部，在(c)中，上部遮光层313a形成在光路径层320或基板201的上表面。上部遮光层313a以露出配置在通孔311a的球透镜312的上部曲面的一部分的方式形成。通过上部遮光层313a而露出的上部曲面成为上部透镜312a。上部遮光层313a填充到球透镜312的侧面与通孔311a的内侧面之间的至少一部分空间。追加地，在(d)中，下部遮光层313b还形成在光路径层320或基板201的下表面。通过下部遮光层313b而露出的下部曲面成为下部透镜312b。在此，对上部透镜312a进行定义的上部遮光层313a的开口的宽度和对下部透镜312b进行定义的下部遮光层313b的开口的宽度不同。
图10是例示性地示出图像传感器裸片的功能性结构的一个实施例的图。
图像传感器裸片100在未形成有多个子受光区域110的剩余区域即隔开配置的子受光区域110之间配置有周边电路120。图像传感器裸片100包括读出电路(RO；122)及数据输出电路123。在图10所例示的结构中，微型控制器400对多个图像传感器裸片100的动作进行控制。微型控制器400控制图像传感器裸片100的读出电路122及数据输出电路123而输出图像数据块。在此，图像数据块是通过构成一个图像传感器裸片100上的多个子受光区域110的2Nx2M像素而生成的图像数据的集合。即，数据输出电路123将与2Nx2M像素对应的图像数据以块单位输出。作为一个实施例，微型控制器400执行生成用于控制及选择位于子受光区域110的像素的像素控制信号的行驱动器的功能。作为另一个实施例，还另设有行驱动器，通过像素控制线而与子受光区域110电气连接。通过微型控制器400或时间控制器而控制行驱动器。
图像传感器裸片100的周边电路120还包括行驱动器。作为一个实施例，微型控制器400可执行控制行驱动器的时间控制器的功能。作为另一个实施例，另设有时间控制器，通过像素控制线而与行驱动器电气连接。
微型控制器400通过输出控制线而与图像传感器裸片100的读出电路122及数据输出电路123电气连接。图像传感器裸片100的数据输出电路123与数据线电气连接。数据输出电路123根据通过输出控制线传送的输出控制信号而通过数据线输出图像数据块。数据线构成为各种各样。例如，在各个图像传感器裸片100分别具备数据线或全部或一部分图像传感器裸片共用数据线。即，全部或一部分的图像传感器裸片共用数据线的结构中，数据输出电路123以菊花链方式输出图像数据块。在全部图像传感器裸片共用一个数据线的情况下，微型控制器400控制为按照从第1图像传感器裸片到第9图像传感器裸片的顺序输出图像数据块。第1至第3图像传感器裸片共用第1数据线，第4至第6图像传感器裸片共用第2数据线，第7至第9图像传感器裸片共用第3数据线的情况下，微型控制器400控制为按照第1、第4及第7图像传感器裸片-第2、第5、第8图像传感器裸片-第3、第6及第9图像传感器裸片的顺序输出图像数据块。例如，微型控制器400以由一个图像传感器裸片100足以输出图像数据块的时间间隔控制各个图像传感器裸片100而依次输出图像数据块。作为另一例，完成图像数据块的输出的图像传感器裸片100输出传送完成信号，微型控制器400选择未输出传送完成信号的图像传感器裸片100而输出图像数据块。
读出电路122包括将从包括在第1至第4子受光区域110的像素输出的像素电流变换成图像数据的模拟-数字变换器及存储变换的图像数据的缓冲器。数据输出电路123以存储在缓冲器的图像数据为块单位，根据数据线的结构而以并联或串联的方式输出。
图11是例示性地示出图像传感器裸片的功能性结构的另一个实施例的图。
多个图像传感器裸片100中至少一部分或全部图像传感器裸片100共用数据线212a、212b、212c，通过施加到时点t0的一个控制信号而进行动作。图像传感器裸片100或基板200、201包括一个以上的时间延迟元件124。时间延迟元件124将输入的控制信号延迟延迟时间tD之后进行输出。在此延迟时间tD是足以由图像传感器裸片100扫描多个子受光区域而输出图像数据块的时间。根据配置图像传感器裸片100的位置，将不同的数量的时间延迟元件或具备不同的延迟时间的时间延迟元件电气连接到控制线211与周边电路120之间。例如，在第1、第4及第7图像传感器裸片的情况下，将控制线211直接连接到周边电路120，在第2、第5及第8图像传感器裸片的情况下，通过一个时间延迟元件而将控制线211连接到周边电路120，在第3、第6及第9图像传感器裸片的情况下，通过两个时间延迟元件而将控制线211连接到周边电路120。
上述的本发明的说明仅为例示，本领域技术人员在不变更本发明的技术思想或必要特征的情况下，可以变形为其他的具体的形态。因此，以上所述的实施例在所有方面仅为例示，本发明不限于此。
与上述详细的说明相比，本发明的范围更根据后述的权利要求书而定义，从权利要求书的意思及范围、其均等概念导出的所有变更或变形的形态均包括在本发明的范围。

Claims (11)

1.一种平铺图像传感器，其具备大面积检测区域，且包括：
基板，其形成有导电性配线；及
多个图像传感器裸片，所述多个图像传感器裸片以第1距离彼此隔开而配置在所述基板上，并电气连接到所述导电性配线，
其中，所述图像传感器裸片包括：
多个子受光区域，所述多个子受光区域以第2距离彼此隔开而形成；
周边电路，其形成在所述多个子受光区域之间，将针对包括在所述多个子受光区域中的各个像素生成的像素电流变换成图像数据而以块单位输出；及
接触垫，其形成在所述图像传感器裸片的表面上以将所述图像传感器裸片电气连接到所述基板，
其中，所述多个子受光区域分别配置在所述图像传感器裸片的光入射面的角部，所述第1距离和所述第2距离相同。
2.根据权利要求1所述的平铺图像传感器，其中，
所述多个子受光区域为N×M像素阵列。
3.根据权利要求1所述的平铺图像传感器，其中，还包括：
光学透镜层，其配置在所述多个图像传感器裸片的上部，在与所述多个子受光区域对应的位置形成有光路径，
所述多个图像传感器裸片的与光入射面相对的下表面结合到所述基板，
所述导电性配线形成在所述基板的上表面。
4.根据权利要求3所述的平铺图像传感器，其中，
所述光学透镜层由光学上不透明的材料形成，所述光路径为从所述光学透镜层的上表面延伸到下表面为止的针孔。
5.根据权利要求3所述的平铺图像传感器，其中，
所述光学透镜层包括：
光学上透明的光路径层；
遮光层，其配置在所述光路径层的上部且在与所述子受光区域对应的位置形成有开口；及
上部透镜，其形成在所述开口，
所述光路径通过所述开口及所述上部透镜而定义。
6.根据权利要求3所述的平铺图像传感器，其中，
所述光学透镜层包括：
光学上透明的光路径层；
遮光层，其配置在所述光路径层的上部且在与所述子受光区域对应的位置形成有开口；
上部透镜，其形成在所述开口；及
下部透镜，其以与所述上部透镜对应的方式形成。
7.根据权利要求1所述的平铺图像传感器，其中，
所述基板包括形成在与所述多个子受光区域对应的位置的光路径，
所述多个图像传感器裸片的光入射面结合到所述基板，
所述导电性配线形成在所述基板的下表面。
8.根据权利要求1所述的平铺图像传感器，其中，
所述周边电路包括：
读出电路，其将针对包括在所述多个子受光区域中的各个像素生成的像素电流变换成图像数据；及
数据输出电路，其通过由所述导电性配线形成的数据线而将所述图像数据以块单位依次输出。
9.根据权利要求8所述的平铺图像传感器，其中，
所述周边电路还包括：
行驱动器，其在所述多个子受光区域中选择输出所述像素电流的像素。
10.根据权利要求8所述的平铺图像传感器，其中，
所述多个图像传感器裸片的一部分或全部共享所述数据线。
11.根据权利要求10所述的平铺图像传感器，其中，
所述多个图像传感器裸片由通过由所述导电性配线形成的控制线而施加的控制信号来进行动作。
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