JP4434991B2 - イメージセンサ - Google Patents
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Description
ここで、上記「前記幅aが以下の関係を満たすように設定される」とは、幅aが(a/2) + k + (b/2) = nLに近い関係にある場合も含める意である。すなわち、製造上のバラツキ等を考慮して幅aは上記関係式より求められる値より小さい値に設定される場合があり、本願ではかかる場合も「前記幅aが以下の関係を満たすように設定」されたものとしてとらえるものとする。
比較例との比較において本実施形態の構成について説明する。
本実施形態の構成について説明する。
図5は本発明の第3の実施形態の構成を示す模式的平面図であり、隣接する二つの半導体イメージセンサの境界部拡大図を示している。マルチチップ方式の半導体イメージセンサの構成は既に図14〜図16を用いて説明したので説明を省略する。本実施形態は受光開口部を有する受光素子行を4行設けた例である。近年色再現性を向上するために、従来のRED、GREEN、BLUEに加えて、例えばGREENとBLUEの中間の分光特性を有する受光部を設ける例がある。また、別の例としてRED、GREEN、BLUEに加えて赤外光を受光する受光部を設けることで、赤外光を透過するか否かで被撮像体と被撮像体上のゴミとを判別して画像補正する例がある。本発明の第3の実施形態はこのような例に即したものである。本実施形態においても第1、第2の実施形態と同様の効果が得られるものである。
第4の実施形態は図6に示したLEDとしてRED、GREEN、BLUEの3色のLEDを用いた例である。図6はLEDの分光特性である。横軸が波長、縦軸は相対発光強度である。図7はカラーフィルタの分光特性も含めた受光素子の分光特性である。横軸は同じく波長、縦軸は相対感度である。図8は図6の前記LEDを光源とし図7の分光特性をもつ受光素子で撮像した半導体イメージセンサの出力である。
図9は本発明の第5の実施形態の平面図である。マルチチップ方式の半導体イメージセンサの構成は既に図14〜図16を用いて説明したので説明を省略する。同図において14はフォトダイオードなどの受光素子で発生した光電荷を取り出すための駆動回路部である。駆動回路部14は、例えばCCD(Charge Coupled Device)レジスタやCMOSソースフォロワアンプなどが配置され、受光素子部で発生した微小な光電荷を出力端子まで転送したり、電荷増幅したりといった機能を担うものである。
主走査方向の受光開口部ピッチ(同じ受光素子行の受光素子の並び方向のピッチ):L
副走査方向の受光開口部ピッチ(受光素子行の並び方向のピッチ):nL(nは正の整数;1,2,3・・・)
駆動回路部の受光素子行の並び方向の幅:k
もっとも面積の大きい受光開口部の受光素子行の並び方向の幅:a
次に面積の大きい受光画素開口部の受光素子行の並び方向の幅:b
感度のバランスの最適解である面積比:r(=a/b)
とする。
図12、図13に基づいて、本発明によるマルチチップ型イメージセンサをシートフィード式の原稿画像記録装置に適用した場合の一実施形態について詳述する。
2 半導体イメージセンサ実装用の回路基板
S1〜Sn 半導体イメージセンサ
3 セルホックレンズアレイ
4 LEDアレイ、もしくはLEDと導光体
5 受光開口部
6 周辺回路ブロック
7 半導体基板
8 受光素子
9 周辺回路ブロック6を形成するための半導体デバイス領域
10 遮光層
11 層間膜
12 カラーフィルタ
13 パッシベーション膜
14 光電荷取り出し部
Claims (2)
- 複数の受光素子と該受光素子上に設けられたカラーフィルタとを備えた受光素子行を少なくとも3行有し、少なくとも3行の前記受光素子行の受光素子で生成された光信号を制御、出力するための周辺回路部を有し、
前記周辺回路部は、前記少なくとも3行の受光素子行に沿うように前記少なくとも3行の受光素子行を含む領域の一方の側に配置され、
前記少なくとも3行の受光素子行のうちの一つの受光素子行の受光素子の受光面積が、残りの受光素子行の受光素子の受光面積よりも小さく、かつ各々の受光素子行の受光素子の受光部重心が各受光素子行間で等間隔に配置されているイメージセンサにおいて、
受光素子の受光面積が小さい前記一つの受光素子行は、前記少なくとも3行の受光素子行の中でもっとも前記周辺回路部に近い位置に配置されたことを特徴とするイメージセンサ。 - 複数の受光素子と該受光素子上に設けられたカラーフィルタとを備えた受光素子行を複数有し、各々の受光素子行の受光素子の受光部重心が各受光素子行間で等間隔に配置されているイメージセンサにおいて、
各受光素子ごとに各受光素子から電気信号を読み出す駆動回路部を有し、
前記複数の受光素子行の受光素子の並び方向のピッチをL、前記複数の受光素子行の並び方向のピッチをnL(nは正の整数)、前記駆動回路部の前記複数の受光素子行の並び方向の幅をk、前記複数の受光素子行のうち最も面積の大きい第1の受光開口部における、前記複数の受光素子行の並び方向の幅をa、前記複数の受光素子行のうち次に面積の大きい第2の受光開口部における、前記複数の受光素子行の並び方向の幅をbとしたとき、
前記幅aが以下の関係を満たすように設定されることを特徴とするイメージセンサ。
(a/2) + k + (b/2) = nL
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