JP2020113976A - アレイ間のサブマイクロメートルｙ軸位置合わせを有する複数の線形センサアレイ - Google Patents

アレイ間のサブマイクロメートルｙ軸位置合わせを有する複数の線形センサアレイ Download PDF

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Abstract

【課題】既知のセンサアレイよりも、画像走査速度の大幅な増加やノイズ低減、あるいは８色画像走査など優れた利点を備えたイメージセンサアレイを提供する。【解決手段】センサアレイアセンブリ５０は、第１のセンサアレイ５２と、第２のセンサアレイ５４と、実装基板５６と、を含む。第１のセンサアレイは、第１のプロセス方向幅及び第１のフォトサイト６２を含み、一方で、第２のセンサアレイは、第２のプロセス方向幅及び第２のフォトサイト６６を含む。第１及び第２のセンサアレイは、実装基板上に別個に固定されている。第１のフォトサイトは、第２のフォトサイトと精密に位置合わせされている。【選択図】図２

Description

本開示の実施形態は、センサアレイ、より具体的には、複数の線形センサアレイ、更により具体的には、フォトサイトのアレイ間のサブマイクロメートルｙ軸位置合わせを有する複数の線形センサアレイに関する。
複数の線形に位置合わせされたフォトダイオード又はフォトサイトを備えるセンサアレイは、当該技術分野において周知である。例えば、全幅センサアレイと一般に呼ばれる線形センサアレイは、走査される基板の幅以上の長さを有する光センサ／フォトダイオード／フォトサイトのアレイ又は複数のアレイを含む。しかしながら、そのようなアレイを作製するための既存の設備に起因して、アレイは、各センサアレイが一定数の光センサ行、例えば、４行を含むという点で制限を有する。
場合によっては、４よりも多い光センサ行を有するセンサアレイを形成することが望ましい場合がある。しかしながら、そのような場合、４つの平行な光センサ行の隣接するセットが、実装基板に位置付けられ、接合されなければならない。したがって、各アレイが４つの行のフォトサイトを備える、複数の平行に形成されたセンサアレイを有するウェハをスライスしてサブアレイにし、実装基板上に位置付けて、基板に接合しなければならない。従来のスライシング及び配置操作に固有の制限は、センサアレイアセンブリを形成することができる正確さを制御する。要するに、隣接するセンサアレイの、反復可能で非常に正確な位置合わせされた配置は、特定の精度及び精密度までしか実行することができない、困難なかつ時間がかかるプロセスである。
本開示は、センサアレイのグループ間、例えば、上部センサアレイと下部センサアレイとの間の、ほぼ完全な位置合わせを有する複数の線形センサアレイの実施形態を説明し、これらの実施形態は、標準的な単一のアレイアセンブリに優るいくつかの利点をもたらす。
複数の線形センサアレイの前述の実施形態は、既知のセンサアレイよりも様々な利点を提供する。例えば、本明細書に開示される本センサアレイは、上部アレイ及び下部アレイのサンプリングをオフセットすることによって、画像走査速度を大幅に増加させる。更に、このようなセンサアレイは、ノイズを低減するために二重、三重などのサンプリングを実行する能力、すなわち、同じスポットを２回以上検出するか、又は言い換えれば、グループ化されたセンサアレイごとに同じスポットを検出する能力を提供する。なお更に、本センサアレイは、既知の色走査システムに優る利点をもたらすカラーフィルタの様々な構成を含んでもよい。例えば、１２００ｄｐｉ（１インチ当たりドット数（ｄｏｔｓ ｐｅｒ ｉｎｃｈ、ｄｐｉ））での真の４色走査、並びに８色画像走査が可能である。様々な実施形態は、既知の走査システムに優る、アレイ全体にわたる改善された空間分解分光光度測定を可能にする。
本明細書に示される態様によれば、第１のセンサアレイと、第２のセンサアレイと、実装基板と、を含むセンサアレイアセンブリが提供される。第１のセンサアレイは、第１のプロセス方向幅及び第１のフォトサイトを含み、一方で、第２のセンサアレイは、第２のプロセス方向幅及び第２のフォトサイトを含む。第１及び第２のセンサアレイは、実装基板上に固定される。第１のセンサアレイは、第２のセンサアレイから第１の距離に位置付けられ、第１の距離は、第１のプロセス方向幅又は第２のプロセス方向幅以上であり、第１のフォトサイトは、第２のフォトサイトと精密に位置合わせされている。
本明細書に示される他の態様によれば、第１のセンサアレイと、第２のセンサアレイと、犠牲区域と、実装基板と、を含むセンサアレイアセンブリが提供される。第１のセンサアレイは、第１のフォトサイトを含み、一方で、第２のセンサアレイは、第２のフォトサイトを含む。犠牲区域は、第１のセンサアレイと第２のセンサアレイとの間に配置され、第１のセンサアレイ及び第２のセンサアレイを接続する。第１及び第２のセンサアレイは、実装基板上に接合される。第１のセンサアレイ及び第２のセンサアレイが実装基板に接合された後に犠牲区域は除去され、第１のフォトサイトは、第２のフォトサイトと精密に位置合わせされる。
本明細書に示される更に他の態様によれば、第１のセンサアレイと、第２のセンサアレイと、犠牲区域と、実装基板と、を含むセンサアレイアセンブリが提供される。第１のセンサアレイは、第１の行のフォトサイト及び第２の行のフォトサイトを含み、第１の行のフォトサイトは、第１のフォトサイトを含み、第２の行のフォトサイトは、第２のフォトサイトを含む。第２のセンサアレイは、第３の行のフォトサイト及び第４の行のフォトサイトを含み、第３の行のフォトサイトは、第３のフォトサイトを含み、第４の行のフォトサイトは、第４のフォトサイトを含む。犠牲区域は、第１のセンサアレイと第２のセンサアレイとの間に配置される。第１及び第２のセンサアレイは、実装基板上に接合される。第１のセンサアレイ及び第２のセンサアレイが実装基板に接合された後に犠牲区域は除去され、第１のフォトサイトは、第２のフォトサイト、第３のフォトサイト、及び第４のフォトサイトと精密に位置合わせされる。
本開示の複数の線形センサアレイ、例えば、デュアル線形センサアレイの実施形態の上面図である。 図１の囲まれた領域２の上面図である。 第１の線形センサアレイの一部分の実施形態の拡大上面図である。 第２の線形センサアレイの一部分の実施形態の拡大上面図である。 互いに対して精密に位置合わせされた、図３に描かれた第１の線形センサアレイの一部分及び図４に描かれた第２の線形センサアレイの一部分の実施形態の拡大上面図である。 第１の線形センサアレイの一部分の実施形態の拡大上面図である。 第２の線形センサアレイの一部分の実施形態の拡大上面図である。 互いに対して精密に位置合わせされた、図６に描かれた第１の線形センサアレイの一部分及び図７に描かれた第２の線形センサアレイの一部分の実施形態の拡大上面図である。 互いに対して精密に位置合わせされた、第１の線形センサアレイの一部分及び第２の線形センサアレイの一部分の実施形態の拡大上面図である。 マスクの実施形態を含む単一のフォトサイトの実施形態の上面図である。 マスクの実施形態を含む単一のフォトサイトの実施形態の上面図である。 マスクの実施形態を含む単一のフォトサイトの実施形態の上面図である。 第１の線形センサアレイ、第２の線形センサアレイ、及びそれらの間の犠牲部分の一部分の拡大上面図であり、第１の線形センサアレイ及び第２の線形センサアレイが互いに対して精密に位置合わせされている。 互いに対して精密に位置合わせされた第１の線形センサアレイの一部分及び第２の線形センサアレイの一部分の実施形態の拡大上面図であり、それぞれの行のフォトサイトにおける各フォトサイトがフィルタを含む。 第１の線形センサアレイ、第２の線形センサアレイ、第３の線形センサアレイ、第１の線形センサアレイと第２の線形センサアレイとの間の第１の犠牲部分、及び第２の線形センサアレイと第３の線形センサアレイとの間の第２の犠牲部分の一部分の拡大上面図であり、第１の線形センサアレイ、第２の線形センサアレイ、及び第３の線形センサアレイが、互いに対して精密に位置合わせされている。
別途定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、これらの実施形態が属する分野の当業者によって一般的に理解される意味と同じ意味を有する。本明細書で使用するとき、「プロセス方向」は、プリンタ、複写機、スキャナなどを通じた媒体輸送の方向を意味することを意図し、一方で、「横プロセス方向」は、プリンタ、複写機、スキャナなどを通じた媒体輸送の方向に対して垂直、あるいは他の用語では、プロセス方向に対して垂直を意味することを意図している。本明細書で使用するとき、「上部」及び「下部」センサアレイは、プロセス方向にオフセットされた２つのアレイを指すことを理解されたい。例えば、上部センサアレイは、プロセス方向に対して、プロセス方向に移動する媒体を走査する第１のセンサアレイであり、一方で、下部センサアレイは、プロセス方向に対して、プロセス方向に移動する媒体を走査する第２のセンサアレイである。本明細書で使用するとき、「精密な位置合わせ」及び「サブマイクロメートルの位置合わせ」は、１マイクロメートル以内の位置合わせを意味することを意図する。例えば、前述の用語は、＋／−０．９マイクロメートル（μｍ）以内に位置合わせされたフォトサイト中心線を意味すると解釈され得るが、これらの用語は、その精度に限定されない。更に、本明細書に記載される精密な／サブマイクロメートルの位置合わせは、センサアレイを実装基板、例えば接着剤に固定するために使用される接合材料のガラス転移温度（Ｔｇ）未満の温度で維持されると考えられることを理解されたい。加えて、同等量の接合材料が各センサアレイに使用されることを条件として、実装基板に接合される各センサアレイに対して同等の移動が生じるはずであると考えられる。なお更に、本明細書で使用するとき、「台形」は、鋭角、直角、鈍角、二等辺、平行四辺形、３辺が等しい、矩形、菱形、及び正方形の台形を含む。
更に、本明細書で使用するとき、「プリンタ」、「プリンタシステム」、「印刷システム」、「プリンタデバイス」、及び「印刷デバイス」は、任意の目的のために印刷出力機能を実行する、デジタル複写機、製本機械、ファクシミリ機械、多機能機械などのような任意の装置を包含し、一方で、本明細書で使用するとき、「多機能デバイス」及び「ＭＦＤ（ｍｕｌｔｉ−ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ）」は、限定するものではないが、プリンタ、複写機、ファックス機械、及び／又はスキャナを含む、複数の異なる撮像デバイスを含むデバイスであって、有線接続又は無線接続のいずれかを介して、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、イーサネット（登録商標）に基づいたネットワーク、又はインターネットへの接続を更に提供し得るデバイスを意味することを意図する。ＭＦＤは、いくつかの機能を組み合わせて１つのユニットにする、任意のハードウェアを更に指すことができる。例えば、ＭＦＤとしては、スタンドアロンプリンタ、１つ以上のパーソナルコンピュータ、スタンドアロンスキャナ、携帯電話、ＭＰ３プレーヤ、オーディオエレクトロニクス、ビデオエレクトロニクス、ＧＰＳシステム、テレビ、記録媒体及び／若しくは再生媒体、又は任意の他のタイプの消費者若しくは非消費者向けアナログエレクトロニクス及び／若しくはデジタルエレクトロニクスを挙げることができるが、これらに限定されない。加えて、本明細書で使用するとき、「シート」、「紙のシート」、「媒体」、「印刷可能な媒体」、及び「紙」は、例えば、情報又はマーキングを視覚化及び／又は再生することができるウェブの形態での、紙、透明物、羊皮紙、フィルム、布地、プラスチック、写真仕上げ紙、又は他のコーティングされた若しくはコーティングされていない基板媒体を指す。
本明細書で使用するとき、「光センサ」、「フォトサイト」、及び「フォトダイオード」などの用語は、互換的に使用され、素子、例えば、半導体デバイスを意味することが意図されており、その素子は、光を電流などの電気エネルギーに変換し、その電気エネルギーは、続いて、素子に衝突する光の量、例えば強度、持続時間などを定量化するために使用され得ることを理解されたい。「光センサアレイ」は、フォトサイトの２次元（ｔｗｏ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ、２Ｄ）アレイ、例えば、１２８個のフォトサイトの４つの平行な隣接する行を有するアレイなどを意味することを意図する。
本明細書で使用するとき、用語「平均」は、複数の入力データに基づいて結果データ又は決定が得られる任意の計算を含むように広く解釈されるべきであり、これには、限定するものではないが、加重平均、段階的な入力に基づく「はい」又は「いいえ」の決定などが挙げられる。更に、本明細書で使用するとき、システム又は要素と組み合わせた語句「のうちの少なくとも１つを備える」及び「のうちの少なくとも１つを備えている」は、そのシステム又は要素が、その語句の後に列挙される要素のうちの１つ以上を含むことを意味することを意図する。例えば、第１の要素、第２の要素、及び第３の要素のうちの少なくとも１つを備えるデバイスは、以下の構造的構成のうちのいずれか１つ、すなわち、デバイスが第１の要素を備えるか、デバイスが第２の要素を備えるか、デバイスが第３の要素を備えるか、デバイスが第１の要素と第２の要素とを備えるか、デバイスが第１の要素と第３の要素とを備えるか、デバイスが第１の要素と、第２の要素と、第３の要素とを備えるか、又はデバイスが第２の要素と第３の要素とを備えると解釈されることを意図する。語句「〜のうちの少なくとも１つにおいて使用される（ｕｓｅｄ ｉｎ ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ ｏｆ：）」が本明細書で使用される場合も、類似する解釈が意図される。更に、本明細書で使用される場合、「及び／又は」は、列挙された要素又は条件のうちの１つ以上が含まれ得ること、又は発生し得ることを示すために使用される、文法的な接続詞を意味することを意図する。例えば、第１の要素、第２の要素、及び／又は第３の要素を備えるデバイスは、デバイスが第１の要素を備えるか、デバイスが第２の要素を備えるか、デバイスが第３の要素を備えるか、デバイスが第１の要素と第２の要素とを備えるか、デバイスが第１の要素と第３の要素とを備えるか、デバイスが第１の要素と、第２の要素と、第３の要素とを備えるか、又はデバイスが第２の要素と第３の要素とを備える構造的構成のうちのいずれか１つと解釈されることを意図する。
更に、本明細書で説明される方法、デバイス、又は材料に類似する、又は同等の任意の方法、デバイス、又は材料を、これらの実施形態の実施又は試験に使用することができるが、方法、デバイス、及び材料のいくつかの実施形態を以下に説明する。
広くは、本開示は、センサアレイアセンブリの様々な実施形態を含む。いくつかの実施形態では、センサアレイアセンブリ５０は、センサアレイ５２、センサアレイ５４、及び実装基板５６を備える。明確さのために、プロセス方向は、双方向矢印５８によって指定されることを理解されたい。センサアレイ５２は、プロセス方向幅６０及び少なくともフォトサイト６２を備える。センサアレイ５４は、プロセス方向幅６４及び少なくともフォトサイト６６を備える。センサアレイ５２及び５４は、実装基板５６上に別個に固定される。本明細書で使用するとき、「別個に固定される」とは、センサアレイ５２及び５４が互いに接触していないことを意味することを意図するが、センサアレイ５２及び５４の両方が実装基板５６に同時に固定されることが可能である。フォトサイト６２は、フォトサイト６６と精密に位置合わせされている。いくつかの実施形態では、センサアレイ５２は、第２のアレイ５４から距離６８に位置付けられている。距離６８は、プロセス方向幅６０又はプロセス方向幅６４以上である。
センサアレイ５２及び５４のそれぞれは、複数のサブアレイ、例えば、サブアレイ７０及び７２から、それぞれ形成されてもよいことを理解されたい。いくつかの実施形態では、センサアレイ５２は、複数のフォトサイトをそれぞれ含む少なくとも２つのサブアレイ７０を備え、センサアレイ５４は、複数のフォトサイトをそれぞれ含む少なくとも２つのサブアレイ７２を備える。少なくとも２つのサブアレイ７０の複数のフォトサイトの各フォトサイトは、少なくとも２つのサブアレイ７２の複数のフォトサイトのそれぞれの相補的なフォトサイトと精密に位置合わせされる。本明細書で使用するとき、「相補的なフォトサイト」は、互いに一致する位置合わせされたアレイからのフォトサイト、例えば、各アレイの第１のフォトサイト、各アレイの第２のフォトサイトなどを意味することを意図する。更に、センサアレイ５２及び５４のそれぞれは、複数のフォトサイトを備えるが、明確さのために、１行当たりの各フォトサイトのうちの１つのみが図面にラベル付けされている。なお更に、センサアレイ５２及び５４のそれぞれは、複数行のフォトサイトを備えてもよい。
図面に見られるように、センサアレイ５２及び５４は互いに対して精密に位置合わせされており、その結果、フォトサイト６２及びフォトサイト６６が互いに対して精密に位置合わせされる。精密な位置合わせは、プロセス方向５８に対するフォトサイトの線形配置を示す破線７４によって表される。これまで、センサアレイ５２と５４との間で可能な位置合わせのレベルは、スライシング及び配置操作によって制限されていた。センサアレイアセンブリ５０は、その製造方法に起因して、センサアレイ５２と５４との間の精密に位置合わせされたフォトサイトを含み、これはまた、精密に位置合わせされたフォトサイト６２及び６６も含む。
いくつかの実施形態では、フォトサイト６２は、マスクされた部分７６及びマスクされていない部分７８を含み、一方で、フォトサイト６６は、マスクされた部分８０及びマスクされていない部分８２を含む。いくつかの実施形態では、マスクされた部分７６は、マスクされていない部分８２と位置合わせされ、マスクされた部分８０は、マスクされていない部分７８と位置合わせされる。前述の位置合わせは、マスクされた部分及びマスクされていない部分の相対プロセス方向５８の線形配置を示す破線８４及び８６によって表される。更に、いくつかの実施形態では、マスクされていない部分７８は、マスクされた部分８０と完全に位置合わせされていない。このような実施形態では、上部及び下部センサアレイからのマスクされていない部分は、互いに部分的に重なり合ってもよい。例えば、図９に描かれるように、マスクされていない部分８８は、マスクされていない部分９０と部分的に重なり合う。
いくつかの実施形態では、マスクされていない部分７８及びマスクされていない部分８２のそれぞれは、ある形状を含む。例えば、その形状としては、台形、三角形、円、楕円、４つを超える辺を含む多角形、及びこれらの組み合わせを挙げることができるが、これらに限定されない。前述の形状の実施形態は、図１０〜図１２に描かれる様々な可能なマスクされた領域９１によって表され、領域９１のうちの１つ以上は、各フォトサイト上に含まれてもよい。しかしながら、マスクされていない部分の様々な形状の配置が集合的に、完全にマスクされていないフォトサイトをもたらすとき、センサアレイアセンブリの性能が改善されると考えられると理解されるべきである。例えば、マスクされていないままの異なる１／４部分をそれぞれ含む４つの位置合わせされたフォトサイトは集合的に、完全にマスクされていないフォトサイトをもたらす。マスクされていない部分のサイズ及び配置に応じて、１インチ当たりドット数（ｄｐｉ）の様々な量を走査してもよい。したがって、例えば、プロセス及び横プロセス方向の両方において６００ｄｐｉで走査するように配置されたフォトサイトを含むアレイについては、各フォトサイトの半分に相当するマスクされていない部分を導入すること（図３〜図５を参照）により、横プロセス方向において１２００ｄｐｉの走査をもたらし、一方で、各フォトサイトの１／４に相当するマスクされていない部分を導入すること（図６〜図８を参照）により、プロセス方向及び横プロセス方向の両方において１２００ｄｐｉの走査をもたらす。
いくつかの実施形態では、マスクされていない部分７８は、フィルタ９２を含み、マスクされていない部分８２は、フィルタ９４を含む。いくつかの実施形態では、フィルタ９２は、第１のスペクトル、例えば、約４８０ｎｍ〜約５３０ｎｍの範囲の波長を通過させ、フィルタ９４は、第２のスペクトル、例えば、約５３０ｎｍ〜約５８０ｎｍの範囲の波長を通過させる。いくつかの実施形態では、第１のスペクトルは、第２のスペクトルとは異なるが、いくつかの実施形態では、第１のスペクトルは、第２のスペクトルと同じである。
いくつかの実施形態では、センサアレイ５２は、フォトサイトの行９６及びフォトサイトの行９８を備え、センサアレイ５４は、フォトサイトの行１００及びフォトサイトの行１０２を備える。フォトサイトの行９６は、少なくともフォトサイト６２を含み、フォトサイトの行９８は、少なくともフォトサイト１０４を含み、フォトサイトの行１００は、少なくともフォトサイト６６を含み、フォトサイトの行１０２は、少なくともフォトサイト１０６を含む。フォトサイト６２は、フォトサイト６６、フォトサイト１０４、及びフォトサイト１０６と精密に位置合わせされている。前述の位置合わせは、マスクされた部分及びマスクされていない部分の相対プロセス方向５８の線形配置を示す破線７４によって表される。
いくつかの実施形態では、フォトサイト６２は、マスクされた部分７６及びマスクされていない部分７８を含み、フォトサイト６６は、マスクされた部分８０及びマスクされていない部分８２を含み、フォトサイト１０４は、マスクされた部分１０８及びマスクされていない部分１１０を含み、フォトサイト１０６は、マスクされた部分１１２及びマスクされていない部分１１４を含む。いくつかの実施形態では、マスクされた部分７６は、マスクされていない部分８２と位置合わせされ、マスクされた部分８０は、マスクされていない部分７８と位置合わせされ、マスクされた部分１０８は、マスクされていない部分１１４と位置合わせされ、マスクされた部分１１２は、マスクされていない部分１１０と位置合わせされる。前述の位置合わせは、マスクされた部分及びマスクされていない部分の相対プロセス方向５８の線形配置を示す破線８４及び８６によって表される。更に、いくつかの実施形態では、マスクされていない部分７８は、マスクされた部分８０と完全に位置合わせされず、マスクされていない部分１１０は、マスクされた部分１１２と完全に位置合わせされていない。このような実施形態では、上部及び下部センサアレイからのマスクされていない部分は、互いに部分的に重なり合ってもよい。例えば、図９に描かれるように、マスクされていない部分８８はマスクされていない部分９０と部分的に重なり合い、マスクされていない部分１１６はマスクされていない部分１１８と部分的に重なり合う。
いくつかの実施形態において、マスクされていない部分７８、マスクされていない部分８２、マスクされていない部分１１０、及びマスクされていない部分１１４のそれぞれは、ある形状を含む。例えば、その形状としては、台形、三角形、円、楕円、４つを超える辺を含む多角形、及びこれらの組み合わせを挙げることができるが、これらに限定されない。前述の形状の実施形態は、図１０〜図１２に表される。しかしながら、マスクされていない部分の様々な形状の配置が集合的に、完全にマスクされていないフォトサイトをもたらすとき、センサアレイアセンブリの性能が改善されると考えられると理解されるべきである。例えば、マスクされていないままの異なる１／４部分をそれぞれ含む４つの位置合わせされたフォトサイトは集合的に、完全にマスクされていないフォトサイトをもたらす。マスクされていない部分のサイズ及び配置に応じて、１インチ当たりドット数（ｄｐｉ）の様々な量を走査してもよい。したがって、例えば、プロセス及び横プロセス方向の両方において６００ｄｐｉで走査するように配置されたフォトサイトを含むアレイについては、各フォトサイトの半分に相当するマスクされていない部分を導入すること（図３〜図５を参照）により、横プロセス方向において１２００ｄｐｉの走査をもたらし、一方で、各フォトサイトの１／４に相当するマスクされていない部分を導入すること（図６〜図８を参照）により、プロセス方向及び横プロセス方向の両方において１２００ｄｐｉの走査をもたらす。
いくつかの実施形態では、マスクされていない部分７８はフィルタ９２を含み、マスクされていない部分８２はフィルタ９４を含み、マスクされていない部分１１０はフィルタ１２０を含み、マスクされていない部分１１４はフィルタ１２２を含む。いくつかの実施形態では、フィルタ９２は、第１のスペクトル、例えば、約４００ｎｍ〜約４５０ｎｍの範囲の波長を通過させ、フィルタ９４は、第２のスペクトル、例えば、約４９０ｎｍ〜約５２０ｎｍの範囲の波長を通過させ、フィルタ１２０は、第３のスペクトル、例えば、約５６０ｎｍ〜約５９０ｎｍの範囲の波長を通過させ、フィルタ１２２は、第４のスペクトル、例えば、約６３５ｎｍ〜約７００ｎｍの範囲の波長を通過させる。いくつかの実施形態では、第１のスペクトルは、第２のスペクトル、第３のスペクトル、及び第４のスペクトルとは異なる。いくつかの実施形態では、第１のスペクトルは、第２のスペクトル、第３のスペクトル、及び第４のスペクトルのうちの少なくとも１つと同じである。
広くは、本開示は、センサアレイアセンブリの他の実施形態を含む。いくつかの実施形態では、センサアレイアセンブリ１５０は、センサアレイ１５２、センサアレイ１５４、犠牲区域１５６、及び実装基板１５８を備える。センサアレイ１５２は、少なくともフォトサイト１６０を備え、一方、センサアレイ１５４は、少なくともフォトサイト１６２を含む。犠牲区域１５６は、センサアレイ１５２及び１５４の間に配置され、センサアレイ１５２及び１５４を接続する。センサアレイ１５２及び１５４は、実装基板１５８に接合される。センサアレイ１５２及び１５４が実装基板１５８に接合された後、犠牲区域１５６が除去される。フォトサイト１６０は、フォトサイト１６２と精密に位置合わせされている。精密な位置合わせは、プロセス方向５８に対するフォトサイトの線形配置を示す破線１６３によって表される。上記を考慮して、犠牲区域１５６の除去後、センサアレイ１５２及び１５４は、実装基板１５８に別個に固定される。
センサアレイ１５２及び１５４のそれぞれは、例えば、図１に描かれるサブアレイと同様に、複数のサブアレイから形成されてもよいことを理解されたい。更に、センサアレイ１５２及び１５４のそれぞれは、複数のフォトサイトを備えるが、明確さのために、１行当たりの各フォトサイトのうちの１つのみが図面にラベル付けされている。なお更に、センサアレイ１５２及び１５４のそれぞれは、複数行のフォトサイトを備えてもよい。
広くは、本開示は、センサアレイアセンブリの他の実施形態を含む。いくつかの実施形態では、センサアレイアセンブリ１５０は、センサアレイ１５２、センサアレイ１５４、犠牲区域１５６、及び実装基板１５８を備える。センサアレイ１５２は、フォトサイトの行１６４及びフォトサイトの行１６６を含む。フォトサイトの行１６４は、少なくともフォトサイト１６０を含み、フォトサイトの行１６６は、少なくともフォトサイト１７２を含む。センサアレイ１５４は、フォトサイトの行１６８及びフォトサイトの行１７０を含む。フォトサイトの行１６８は、少なくともフォトサイト１６２を含み、フォトサイトの行１７０は、少なくともフォトサイト１７４を含む。犠牲区域１５６は、センサアレイ１５２とセンサアレイ１５４との間に配置される。センサアレイ１５２及び１５４は、実装基板１５８に接合される。センサアレイ１５２及び１５４が実装基板１５８に接合された後、犠牲区域１５６が除去される。フォトサイト１６０は、フォトサイト１６２、フォトサイト１７２、及びフォトサイト１７４と精密に位置合わせされている。上記を考慮して、犠牲区域１５６の除去後、センサアレイ１５２及び１５４は、実装基板１５８に別々に固定される。
センサアレイ１５２及び１５４のそれぞれは、例えば、図１に描かれるサブアレイと同様に、複数のサブアレイから形成されてもよいことを理解されたい。更に、センサアレイ１５２及び１５４のそれぞれは、複数のフォトサイトを備えるが、明確さのために、１行当たりの各フォトサイトのうちの１つのみが図面にラベル付けされている。
いくつかの実施形態では、センサアレイ１５２は、フォトサイトの行１７６及びフォトサイトの行１７８を更に備え、センサアレイ１５４は、フォトサイトの行１８０及びフォトサイトの行１８２を更に備える。フォトサイトの行１７６は、少なくともフォトサイト１８４を含み、フォトサイトの行１７８は、少なくともフォトサイト１８６を含み、フォトサイトの行１８０は、少なくともフォトサイト１８８を含み、フォトサイトの行１８２は、少なくともフォトサイト１９０を含む。フォトサイト１６０は、フォトサイト１６２、フォトサイト１７２、フォトサイト１７４、フォトサイト１８４、フォトサイト１８６、フォトサイト１８８、及びフォトサイト１９０と精密に位置合わせされている。
いくつかの実施形態では、フォトサイト１６０はフィルタ１９２を含み、フォトサイト１６２はフィルタ１９４を含み、フォトサイト１７２はフィルタ１９６を含み、フォトサイト１７４はフィルタ１９８を含み、フォトサイト１８４はフィルタ２００を含み、フォトサイト１８６はフィルタ２０２を含み、フォトサイト１８８はフィルタ２０４を含み、フォトサイト１９０はフィルタ２０６を含む。いくつかの実施形態では、フィルタ１９２は、第１のスペクトル、例えば、約４００ｎｍ〜約４５０ｎｍの範囲の波長を通過させ、フィルタ１９４は、第２のスペクトル、例えば、約４５０ｎｍ〜約４９０ｎｍの範囲の波長を通過させ、フィルタ１９６は、第３のスペクトル、例えば、約４９０ｎｍ〜約５２０ｎｍの範囲の波長を通過させ、フィルタ１９８は、第４のスペクトル、例えば、約５２０ｎｍ〜約５６０ｎｍの範囲の波長を通過させ、フィルタ２００は、第５のスペクトル、例えば、約５６０ｎｍ〜約５９０ｎｍの範囲の波長を通過させ、フィルタ２０２は、第６のスペクトル、例えば、約５９０ｎｍ〜約６３５ｎｍの範囲の波長を通過させ、フィルタ２０４は、第７のスペクトル、例えば、約６３５ｎｍ〜約７００ｎｍの範囲の波長を通過させ、フィルタ２０６は、第８のスペクトル、例えば、約７００ｎｍ〜約７３０ｎｍの範囲の波長を通過させる。いくつかの実施形態では、第１のスペクトルは、第２のスペクトル、第３のスペクトル、第４のスペクトル、第５のスペクトル、第６のスペクトル、第７のスペクトル、及び第８のスペクトルとは異なる。いくつかの実施形態では、第１のスペクトルは、第２のスペクトル、第３のスペクトル、第４のスペクトル、第５のスペクトル、第６のスペクトル、第７のスペクトル、及び第８のスペクトルのうちの少なくとも１つと同じである。
上記のセンサアレイの実施形態は、精密に位置合わせされたフォトサイト上に１つ以上のカラーフィルタを含んでもよいことを理解されたい。したがって、フォトサイトの各列は、１つ以上の測定値からスペクトルデータを提供する分光光度計として機能し得る。例えば、８つの固有のカラーフィルタを有する実施形態では、互いに対して精密に位置合わせされた８つのフォトサイトは、同じ走査領域に対して８つの固有のスペクトル出力を提供することができる。
更に、上記のセンサアレイの実施形態は、３つ以上の精密に位置合わせされたセンサアレイを含み得ることを理解されたい。例えば、センサアレイアセンブリ２５０は、犠牲区域２５６によって分離及び接続されたセンサアレイ２５２及びセンサアレイ２５４を備え、センサアレイ２５４から分離され、かつ犠牲区域２６０によって接続されたセンサアレイ２５８を更に備える。センサアレイ２５２、２５４、及び２５８は、他の実施形態に関して上記したのと同様に、実装基板２６２に接合される。センサアレイ２５２は少なくともフォトサイト２６４を備え、センサアレイ２５４は少なくともフォトサイト２６６を備え、センサアレイ２５８は少なくともフォトサイト２６８を備える。他の実施形態に関して上記したように、センサアレイ２５２、２５４、及び２５８はそれぞれ、複数のフォトサイト、及び／又は複数行のフォトサイトを備えてもよいことを理解されたい。センサアレイ２５２、２５４、及び２５８が実装基板２６２に接合された後、犠牲区域２５６及び２６０が除去され、それによって、実装基板２６２に接合されたセンサアレイ２５２、２５４、及び２５８のみが残る。これらの実施形態では、フォトサイト２６４、２６６、及び２６８、並びにそれによってセンサアレイ２５２、２５４、及び２５８は、互いに精密に位置合わせされている。
上記に述べたセンサアレイアセンブリの様々な実施形態は、これまで達成するのがより困難かつ／又は非実用的であった走査動作及び走査装置への追加機能を可能にすることを理解されたい。例えば、２つ以上のセンサアレイの精密な位置合わせを考慮すると、走査装置内のアセンブリの歪み補正が容易に達成され得る。共通基板上に全て実装された２つ以上のセンサアレイは、各アレイが垂直画像、例えば垂直線を、実質的に同じ手法、ほぼ正確に同じ手法、又は正確に同じ手法で検出するまで、回転されてもよい。加えて、アレイの意図的な歪みが、走査装置のアセンブリ中に導入され得る。例えば、２つ以上のセンサアレイは、第１のセンサアレイが第２のセンサアレイに対して半分の画素幅だけシフトされるように意図的に歪められてもよく、それにより、第１のアレイが、第２のセンサアレイ内の画素（フォトサイト）間の間隙に収まる画像データを感知することが可能になる。前述の構成は、例えば１３マイクロメートルであり得る小さな画素間の間隙を補正することが可能であるべきである。
上記を考慮して、本開示は、アレイ間にサブマイクロメートルの位置合わせを有する単一回路基板上に作製された複数の線形センサアレイを含むことを更に理解されたい。更に、アレイのフォトサイトの適切なマスキングは、プロセス方向及び／又は横プロセス方向において、１２００ｄｐｉ（インチ当たりドット数）の解像度で走査する能力を有するセンサを得ることができる。なお更に、第２、第３などの精密に位置合わせされたアレイは、センサに追加のフィルタリングを適用する機会を提供し、それによって、より高い忠実度の分光光度計を提供する。本開示の複数のセンサアレイは、走査速度を増加させ、解像度を向上させ、冗長サンプリング及び／又はオーバーサンプリングを可能にし、８つ以上の色画像センサまで容易に拡張可能である。

Claims (26)

  1. センサアレイアセンブリであって、
    第１のプロセス方向幅及び第１のフォトサイトを備える第１のセンサアレイと、
    第２のプロセス方向幅及び第２のフォトサイトを備える第２のセンサアレイと、
    前記第１のセンサアレイ及び前記第２のセンサアレイが別個に固定された実装基板と、を備え、
    前記第１のフォトサイトが、前記第２のフォトサイトと精密に位置合わせされている、センサアレイアセンブリ。
  2. 前記第１のセンサアレイが、複数のフォトサイトをそれぞれ含む少なくとも２つの第１のサブアレイを備え、前記第２のセンサアレイが、複数のフォトサイトをそれぞれ含む少なくとも２つの第２のサブアレイを備え、前記少なくとも２つの第１のサブアレイの前記複数のフォトサイトが、前記少なくとも２つの第２のサブアレイの前記複数のフォトサイトと精密に位置合わせされている、請求項１に記載のセンサアレイアセンブリ。
  3. 前記第１のセンサアレイが、前記第２のセンサアレイから第１の距離に位置付けられており、前記第１の距離が、前記第１のプロセス方向幅又は前記第２のプロセス方向幅以上である、請求項１に記載のセンサアレイアセンブリ。
  4. 前記第１のフォトサイトが、第１のマスクされた部分及び第１のマスクされていない部分を含み、前記第２のフォトサイトが、第２のマスクされた部分及び第２のマスクされていない部分を含む、請求項１に記載のセンサアレイアセンブリ。
  5. 前記第１のマスクされた部分が、前記第２のマスクされていない部分と位置合わせされており、前記第２のマスクされた部分が、前記第１のマスクされていない部分と位置合わせされている、請求項４に記載のセンサアレイアセンブリ。
  6. 前記第１のマスクされていない部分が、前記第２のマスクされていない部分と部分的に重なり合って位置合わせされている、請求項４に記載のセンサアレイアセンブリ。
  7. 前記第１のマスクされていない部分及び前記第２のマスクされていない部分のそれぞれが、台形、三角形、４つを超える辺を含む多角形、及びこれらの組み合わせの群から選択される形状を含む、請求項４に記載のセンサアレイアセンブリ。
  8. 前記第１のマスクされていない部分が第１のフィルタを含み、前記第２のマスクされていない部分が第２のフィルタを含む、請求項４に記載のセンサアレイアセンブリ。
  9. 前記第１のフィルタが第１のスペクトルを通過させ、前記第２のフィルタが第２のスペクトルを通過させる、請求項８に記載のセンサアレイアセンブリ。
  10. 前記第１のスペクトルが、前記第２のスペクトルとは異なる、請求項９に記載のセンサアレイアセンブリ。
  11. 前記第１のセンサアレイが、第１の行のフォトサイト及び第２の行のフォトサイトを含み、前記第２のセンサアレイが、第３の行のフォトサイト及び第４の行のフォトサイトを含み、前記第１の行のフォトサイトが、前記第１のフォトサイトを含み、前記第２の行のフォトサイトが、第３のフォトサイトを含み、前記第３の行のフォトサイトが、前記第２のフォトサイトを含み、前記第４の行のフォトサイトが、第４のフォトサイトを含み、前記第１のフォトサイトが、前記第２のフォトサイト、前記第３のフォトサイト、及び前記第４のフォトサイトと精密に位置合わせされている、請求項１に記載のセンサアレイアセンブリ。
  12. 前記第１のフォトサイトが、第１のマスクされた部分及び第１のマスクされていない部分を含み、前記第２のフォトサイトが、第２のマスクされた部分及び第２のマスクされていない部分を含み、前記第３のフォトサイトが、第３のマスクされた部分及び第３のマスクされていない部分を含み、前記第４のフォトサイトが、第４のマスクされた部分及び第４のマスクされていない部分を含む、請求項１１に記載のセンサアレイアセンブリ。
  13. 前記第１のマスクされた部分が前記第２のマスクされていない部分と位置合わせされており、前記第２のマスクされた部分が前記第１のマスクされていない部分と位置合わせされており、前記第３のマスクされた部分が前記第４のマスクされていない部分と位置合わせされており、前記第４のマスクされた部分が前記第３のマスクされていない部分と位置合わせされている、請求項１２に記載のセンサアレイアセンブリ。
  14. 前記第１のマスクされていない部分が、前記第２のマスクされていない部分と部分的に重なり合って位置合わせされており、前記第３のマスクされていない部分が、前記第４のマスクされていない部分と部分的に重なり合って位置合わせされている、請求項１２に記載のセンサアレイアセンブリ。
  15. 前記第１のマスクされていない部分、前記第２のマスクされていない部分、前記第３のマスクされていない部分、及び前記第４のマスクされていない部分のそれぞれが、台形、三角形、４つを超える辺を含む多角形、及びこれらの組み合わせの群から選択される形状を含む、請求項１２に記載のセンサアレイアセンブリ。
  16. 前記第１のマスクされていない部分が第１のフィルタを含み、前記第２のマスクされていない部分が第２のフィルタを含み、前記第３のマスクされていない部分が第３のフィルタを含み、前記第４のマスクされていない部分が第４のフィルタを含む、請求項１２に記載のセンサアレイアセンブリ。
  17. 前記第１のフィルタが第１のスペクトルを通過させ、前記第２のフィルタが第２のスペクトルを通過させ、前記第３のフィルタが第３のスペクトルを通過させ、前記第４のフィルタが第４のスペクトルを通過させる、請求項１６に記載のセンサアレイアセンブリ。
  18. 前記第１のスペクトルが、前記第２のスペクトル、前記第３のスペクトル、及び前記第４のスペクトルとは異なる、請求項１７に記載のセンサアレイアセンブリ。
  19. 第３のプロセス方向幅及び第３のフォトサイトを備える第３のセンサアレイを更に備え、
    前記第３のセンサアレイが、前記実装基板に別個に固定されており、前記第１のフォトサイト、前記第２のフォトサイト、及び前記第３のフォトサイトが、互いに精密に位置合わせされている、請求項１に記載のセンサアレイアセンブリ。
  20. センサアレイアセンブリであって、
    第１のフォトサイトを備える第１のセンサアレイと、
    第２のフォトサイトを備える第２のセンサアレイと、
    前記第１のセンサアレイと前記第２のセンサアレイとの間に配置されており、かつ前記第１のセンサアレイ及び前記第２のセンサアレイを接続している、第１の犠牲区域と、
    前記第１のセンサアレイ及び前記第２のセンサアレイが接合されている実装基板と、を備え、
    前記第１のセンサアレイ及び前記第２のセンサアレイが前記実装基板に接合された後に前記第１の犠牲区域が除去され、前記第１のフォトサイトが前記第２のフォトサイトと精密に位置合わせされている、センサアレイアセンブリ。
  21. 第３のフォトサイトを備える第３のセンサアレイと、
    前記第２のセンサアレイと前記第３のセンサアレイとの間に配置されており、かつ前記第２のセンサアレイ及び前記第３のセンサアレイを接続している、第２の犠牲区域と、を更に備え、
    前記第３のセンサアレイが前記実装基板に接合されており、前記第１のセンサアレイ、前記第２のセンサアレイ、及び前記第３のセンサアレイが前記実装基板に接合された後に前記第２の犠牲区域が除去され、前記第１のフォトサイト、前記第２のフォトサイト、及び前記第３のフォトサイトが互いに精密に位置合わせされている、請求項２０に記載のセンサアレイアセンブリ。
  22. センサアレイアセンブリであって、
    第１の行のフォトサイト及び第２の行のフォトサイトを備える第１のセンサアレイであって、前記第１の行のフォトサイトが第１のフォトサイトを含み、前記第２の行のフォトサイトが第２のフォトサイトを含む、第１のセンサアレイと、
    第３の行のフォトサイト及び第４の行のフォトサイトを備える第２のセンサアレイであって、前記第３の行のフォトサイトが第３のフォトサイトを含み、前記第４の行のフォトサイトが第４のフォトサイトを含む、第２のセンサアレイと、
    前記第１のセンサアレイと前記第２のセンサアレイとの間に配置された犠牲区域と、
    前記第１のセンサアレイ及び前記第２のセンサアレイが接合されている実装基板と、を備え、
    前記第１のセンサアレイ及び前記第２のセンサアレイが前記実装基板に接合された後に前記犠牲区域が除去され、前記第１のフォトサイトが、前記第２のフォトサイト、前記第３のフォトサイト、及び前記第４のフォトサイトと精密に位置合わせされている、センサアレイアセンブリ。
  23. 前記第１のセンサアレイが、第５の行のフォトサイト及び第６の行のフォトサイトを更に備え、前記第２のセンサアレイが、第７の行のフォトサイト及び第８の行のフォトサイトを更に備え、前記第５の行のフォトサイトが第５のフォトサイトを含み、前記第６の行のフォトサイトが第６のフォトサイトを含み、前記第７の行のフォトサイトが第７のフォトサイトを含み、前記第８の行のフォトサイトが第８のフォトサイトを含み、前記第１のフォトサイトが、前記第２のフォトサイト、前記第３のフォトサイト、前記第４のフォトサイト、前記第５のフォトサイト、前記第６のフォトサイト、前記第７のフォトサイト、及び前記第８のフォトサイトと精密に位置合わせされている、請求項２２に記載のセンサアレイアセンブリ。
  24. 前記第１のフォトサイトが第１のフィルタを含み、前記第２のフォトサイトが第２のフィルタを含み、前記第３のフォトサイトが第３のフィルタを含み、前記第４のフォトサイトが第４のフィルタを含み、前記第５のフォトサイトが第５のフィルタを含み、前記第６のフォトサイトが第６のフィルタを含み、前記第７のフォトサイトが第７のフィルタを含み、前記第８のフォトサイトが第８のフィルタを含む、請求項２３に記載のセンサアレイアセンブリ。
  25. 前記第１のフィルタが第１のスペクトルを通過させ、前記第２のフィルタが第２のスペクトルを通過させ、前記第３のフィルタが第３のスペクトルを通過させ、前記第４のフィルタが第４のスペクトルを通過させ、前記第５のフィルタが第５のスペクトルを通過させ、前記第６のフィルタが第６のスペクトルを通過させ、前記第７のフィルタが第７のスペクトルを通過させ、前記第８のフィルタが第８のスペクトルを通過させる、請求項２４に記載のセンサアレイアセンブリ。
  26. 前記第１のスペクトルが、前記第２のスペクトル、前記第３のスペクトル、前記第４のスペクトル、前記第５のスペクトル、前記第６のスペクトル、前記第７のスペクトル、及び前記第８のスペクトルとは異なる、請求項２５に記載のセンサアレイアセンブリ。
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