KR100238641B1 - 칼라 이미지 센서 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 칼라이미지 스캐너와 칼라복사기기에 사용되는 칼라이미지 센서에 관한 것으로써, 단순화한 판독회로에 접속할 수 있고, 구조가 단순하면서 균일한 이미지 출력이 생성되도록, 화소어레이를 갖추고, 라인내에 선형적으로 복수개의 이미지센서칩과, 플레이트상에 서로 다른 색상의 칼라필터와, 그 칼라필터를 통해서 상기 화소상에 조사하도록 상기 이미지 센서칩상에 배설되어 있는 투명판으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
Description
제1도는 본 발명의 일실시예에 의한 칼라이미지센서를 도시한 평면도.
제2도는 제1도의 이미지 센서칩간의 접합부를 도시한 부분 확대 평면도.
제3도는 본 발명의 칼라이미지 센서의 단면도.
제4도는 본 발명의 칼라이미지 센서에 사용되는 광학 이미지 판독기의 단면도.
제5도는 종래의 칼라이미지 센서의 평면도.
제6도는 종래의 칼라 이미지 센서에 사용되는 이미지 센서칩의 수광부에 대한 단면도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
12 : 기판 13 : 이미지센서 칩
15 : 투명플레이트 16 : 투명수지
18, 19, 20 : 칼라필터 21 : 광전변환 엘레멘트
22 : 스캐닝회로 27 : 형광램프
본 발명은 칼라이미지 스캐너와 칼라복사기기에 사용되는 칼라이미지 센서에 관한 것이다.
최근, 칼라이미지 스캐너와 칼라복사기가 개발되고 있으며, 일반적으로 칼라 이미지센서는 비교적 간단한 구조를 이용하여 이미지 입력을 수행하기 위하여 상기와 같은 기기들로 구성되어 있다.
종래의 칼라이미지 센서는, 칼라필터를 구비한 복수개의 선형적으로 배열된 이미지센서칩으로 이루어져 있었다.
즉, 제 5도는 종래의 칼라이미지 센서를 도시한 평면도로써, 복수개의 이미지센서칩(2)의 서로 스태거된 형상으로 기판(1)상에 배열되고, 또한 상기 각 이미지센서칩(2)은 칼라필터(3)에 의해 커버된 화소를 가지고 있다.
상기 이미지 센서는 기록용 용지의 폭보다 약간 큰 폭을 갖는다.
또한, 제 6도는 이미지센서칩(2)의 수광부의 단면도로써, 광검출소자(5)는 균일층(6), 제 1칼라필터(7), 제 2칼라필터(8), 제 3칼라필터(9) 및 보호층(11)이 순차적으로 형성되어 있는 반도체기판(4)에 칩으로 형성되고, 상기 각 칼라필터는 분리층(10)에 의해서 서로 분리되어 있다.
이와같은 칼라이미지센서는, 칼라이미지를 3가지의 기본적인 칼라색상으로 분리시켜서 그 색상에 대응하는 전기신호를 발생한다.
그러나, 상기와 같은 종래의 칼라이미지센서는 제 6도에 도시한 바와같이 반도체기판상에 적어도 7개의 층을 형성하고, 이 층내에 칼라필터가 형성되어 있으므로, 칼라필터의 구조 및 제작이 복잡하다는 결정이 있었다.
또한, 제 5도에 도시한 바와같이 각각의 이미지센서칩(2)은 스태거 형상으로 배열되어 있어 각각의 선형판독어레이 이미지센서내의 서로 다른 몇개의 픽셀에 의해서 오프셋되므로, 이 오프셋을 보상하기 위해서 복잡한 신호처리회로가 필요하다는 결점이 있었다.
상기와 같은 결점을 개선하기 위하여는, 각 이미지센서칩(2)의 가장자리까지 선형칼라필터를 확장하는 것이 고려될 수도 있으나, 이와같은 경우, 각 칩의 가장자리 부위에 칼라필터의 균일한 스펙트럼 전송이 불가능할뿐만 아니라, 개개의 칼라필터가 서로 다른 이미지 센서칩과의 사이에서 가변성의 스펙트럼이 전송되므로, 인접한 이미지센서칩(2) 사이의 접합부에서는 판독이미지의 질이 저하되거나 또는 불연속적으로 되고, 상기 접합부에서는 줄무늬가 발생된다는 결점이 있었다.
상기와 같은 결점을 개선하기 위하여 각 칩의 서로 다른 색상을 보상하려면 신호처리회로를 사용할 수도 있으나, 그 같은 보상은 역시 실제적으로 만족할 정도로 수행되지 못한다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 여러가지 문제점을 개선하기 위하여 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은, 단순화한 판독회로에 접속할수 있으며, 또한, 구조가 단순하면서 균일한 이미지 출력이 생성되도록 동작할 수 있는 칼라이미지 센서를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 이미지센서는 복수개의 이미지센서 칩을 선형적을 배열하고, 단순화한 구조로 균일한 판독 이미지를 얻도록 상기 칩상에 형성된 화소상에 중첩배열된 칼라필터가 형성된 투명플레이트를 갖추고 있다.
상술한 바와같은 구조를 갖는 칼라이미지 센서는, 판독라인 어레이가 칩의 전체폭에 걸쳐서 완전히 선형적으로 배열되어 있다. 그러므로, 각 칩에 따른 판독 시간편차를 조정할 필요가 없으므로, 외부신호 처리회로가 단순화된다.
또한, 칼라이미지 센서의 폭 전체에 걸쳐서 균일한 스펙트럼 전송이 수행되도록 칼라필터가 하나의 투명플레이트상에 연속적으로 형성하므로, 개개의 칩에대한 칼라보상을 수행하지 않고도 균일한 판독이미지를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제 1도는 본 발명에 의한 칼라이미지 센서의 평면도로써, 복수개의 이미지센서칩(13)이 접착선(14)을 통해서 기판(12)상에 선형적으로 배열되어 있고, 상기 기판(12)에는 외부회로에 연결할 수 있도록 터미널(17)이 형성되어 있다.
또한, 투명플레이트(15)에는 칼라필터(18,19,20)가 3열로 형성되어 있고 투명수지(16)로 덮어서 이미지센서칩(13)을 고정한다.
제 2도는 본 발명에 의한 칼라이미지센서를 구성하는 인접한 칼라이미지센서칩(13)간의 접합부위에 대한 부분확대 평면도로써, 투명플레이트(15)는 유리 또는 플라스틱으로 구성되며, 제 1 칼라색상을 칼라필터(18), 제 2 칼라색상의 칼라필터(19), 줄무늬로 배열된 제 3 칼라색상의 칼라필터(20)가 상기 투명플레이트(15)의 표면에 각각형성되어 있다.
상기 3가지의 기본적인 칼라색상의 각 칼라필터(18,19,20)는 투명플레이트(15)상에 칼라필터막을 적층 또는 프린팅함으로써, 이미지 판독라인의 전체폭에 걸쳐서 형성되어 있다.
각 칼라필터는 이미지판독라인 전체에 걸쳐서 균일한 스펙트럼을 전송한다.
이미지센서칩(13)상에는 스캐닝회로(22)와 광검출소자(21) 어레이가 형성되어 있고, 상기 광검출소자(21)는 투명플레이트(15)상에 3열로 형성된 칼라필터(18,19,20)에 대응하여 수직스캐닝 방향 또는 라인-전송방향을 향해 3열로 레지스터(register)된다.
이와같이 배열하면, 제 1열의 광검출소자(21)는 제 1칼라색상의 칼라신호를 생성하기 위하여 제 1 칼라필터(18)의 하부에 배치된다.
이와 유사한 방법으로 제 2열의 광검출소자는 제 2 칼라색상의 칼라신호를 생성하기 위하여 제 2 칼라필터(19)의 하부에 배치되고, 또 제 8열의 광검출소자는 제 1 열과 함께 제 3 칼라색상의 칼라신호를 생성하기 위하여 제 3 칼라필터(20)의 하부에 배치되어 있다.
또한, 각 이미지센서칩(13)은 각 광검출소자(21)가 칼라필터의 열에 대응하여 정확하게 레지스터되도록 서로 고정밀하게 배열되어 있다.
제 2도에 있어서, 광검출소자(21)는 수직스캐닝방향 또는 라인전송방향을 향해서 화소(30)의 피치와 동일한 피치로 배열되어 있다.
상기 피치로 인한 지연은 라인메모리 또는 버퍼메모리에 의해 보상이 가능하고, 상기 라인메모리는 상기 이미지센서칩(13)내에 배설되어 있다.
한편, 3열의 광검출소자와 3열의 칼라필터는 화소의 1피치내에 형성된다.
제 3도는, 칼라이미지센서를 수직스캐닝방향을 따라 도시한 단면도로써, 리이드 패턴(23)은 기판(12)상에 형성되어 있고, 이 리이드패턴(23)은 접착 패드영역을 제외하고는 보호막(24)에 의해서 덮혀있고, 이미지센서칩(13)은 다이본딩수지(25)에 의해서 기판(12)에 고정되어 있다.
또한, 투명수지(16)는 칼라필터를 보호하기 위하여 이미지센서칩(13)의 표면에 형성된 광검출소자(21)와 칼라필터(18, 19,20)와의 사이에 부분적으로 끼워져 있고, 투명플레이트(15)에 고정됨과 동시에 접착선(14)을 보호하도록 배치되어 있다.
제 4도는 본 발명에 의한 칼라이미지 센서가 장착된 광학이미지 판독기의 단면도로써, 형광램프(27)는 서류(28)를 조사하도록 배치되어 있고, 입사광의 일부는 상기 서류(28)에 의해 반사된 후 콜리메이트 렌즈(26)를 통해서 칼라이미지 센서의 수신면 상에 집속시킨다.
상술한 바와같이, 본 발명의 칼라이미지 센서에 의하면 구조가 간단하고 균일의 이미지 신호를 생성할 수 있다는 효과가 있다.
Claims (5)
- 직선형상의 복수개 열이 되도록 배치된 이미지센서칩과, 복수 색의 직선형상의 칼라필터가 상기 이미지센서칩에 대응하여 형성된 투명플레이트을 구비하고, 상기 이미지센서칩과 상기 투명플레이트의 칼라필터는 중첩되도록 배치되어, 상기 이미지센서칩의 화소에 입력하는 광선은 상기 투명플레이트의 칼라필터를 투과하여서 상기 이미지센서칩의 화소로 입력하는 것을 특징으로 하는 칼라이미지센서.
- 제1항에 있어서, 상기 이미지센서칩과 상기 투명플레이트의 사이에는, 투명한 수지가 채워져 있는 것을 특징으로 하는 칼라이미지센서.
- 제1항에 있어서, 상기 이미지센서칩은 라인메모리를 내장하고 있는 것을 특징으로 하는 칼라이미지센서.
- 제1항에 있어서, 상기 칼라필터는 인쇄에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 칼라이미지센서.
- 제1항에 있어서, 상기 칼라필터는 칼라필터막을 적층하여 형성된 것을 특징으로 하는 칼라이미지센서.
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