JPS6340443A - イメ−ジセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、画像情報を電気信号に変換する１次元イメ
ージセンサのセンサ配列に関する。

［従来の技術］ 第４図および第５図は特公昭５９−４２５１１号公報に
示された従来のイメージセンサを示す図であり、特に、
第４図はＩＣイメージセンサチップの配列を示す図であ
り、第５図はイメージセンサの断面を示す図である。

第４図において、従来のイメージセンサにおいては、固
体撮像素子であるＩＣイメージセンサチップ１１ａ〜１
１ｄはセラミック基板２２上に千鳥状にかつ全体の長さ
が原稿の長さＵになるように配列されている。ここで、
ＩＣイメージセンサチップは光電変換素子を直線上に配
列したものである。このようなＩＣイメージセンサチッ
プ１１ａ〜１１ｄに対し、長さ麩の２枚の集束性ロンド
レンズアレイ４３ａ　、４３ｂが第５図に示すようにＶ
字形に配列され、集束性ロッドレンズアレイ４３ａ　、
４３ｂに近接して、かつ平行に２本の蛍光ｆｆ１４２ａ
　、４２ｂが配置されている。ここで、集束性ロッドレ
ンズアレイは読取ろうとする画像を同じ大きさでかつ正
立の実像のまま結像させるものである。

次に、従来のイメージセンサの動作について説明する。

蛍光燈４２ａ、４２ｂからの光は原稿４１の１ラインに
照射される。照射された光は原稿４１上で反射し、集束
性ロッドレンズアレイ４３ａ、４３ｂに入射する。集束
性ロッドレンズアレイ４３ａ　、４３ｂは原稿４１上の
画像をＩＣイメージセンサチップ１１ａ〜１１ｄ上に結
像する。

ＩＣイメージセンサチップ１１ａ〜１１ｄからの出力信
号は図示しない処理回路に与えられ、メモリに記憶され
る。このメモリからの続出の際、第４図に示すＩＣイメ
ージセンサチップにおける長さｄの重複部分のいずれか
一方から信号をスキップすることにより、原稿４１上の
１ライン分の画像信号が得られる。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来のイメージセンサにおいて、ＩＣイメージセンサチ
ップがそれぞれ長さｄだけ重複するようにして配列され
ているのは、ＩＣイメージセンサチップ１１ａ〜Ｉｌｄ
のセラミック基板２２への取付精度の許容範囲を大きく
して、製造上の困難さを避けるためであるが、この重複
部分があるため、この部分を読み飛ばす必要があり、回
路構成が複雑になるという問題点があった。

また、回路構成を簡略化するために、ＩＣイメージセン
サチップを配列する方法として、ＩＣイメージセンサチ
ップを直線状に並べる方法が考えられるが、ＩＣイメー
ジセンサチップ間のギャップで画素が欠落しないように
するために、各ＩＣイメージセンサチップを極めて接近
させて配置するとともに、ＩＣイメージセンサチップの
端部に受光素子を形成しなければならないため、高度の
組立技術を要するという問題点やチップ製造時において
チップを切断するときに受光素子が損傷するおそれがあ
るという問題点があった。

それゆえに、この発明は上述の問題点を解消するために
なされたもので、回路構成が簡略であり、画素の欠落の
ない製造容易なイメージセンサを得ることを目的とする
。

［問題点を解決するための手段］ この発明にかかるイメージセンサは、複数個のＩＣイメ
ージセンサチップを互いに隣接して直線状に配列し、各
ＩＣイメージセンサチップには予め定めるピッチで直線
上に複数個の第１の受光素子を形成し、各ＩＣイメージ
センサチップの少なくとも一方の端部と第１の受光素子
のうち該端部に最も近接する受光素子との間隔を上述の
ピッチよりも狭く選択し、当該間隔を含む領域に第１の
受光素子の列から突出すように第１の受光素子と面積の
ほぼ等しい第２の受光素子を該端部から離れて形成した
ものである。

［作用］ この発明では、ＩＣイメージセンサチップを互いに隣接
して直線上に配列したので、画素の欠落が生じないとと
もに、従来の続出信号を読み飛ばすための特別の信号処
理回路が不要である。

また、この発明ではＩＣイメージセンサチップの少なく
とも一方の端部と第１の受光素子との間隔を第１の受光
素子配列のピッチよりも狭くしているので、ＩＣイメー
ジセンサチップ間に適切なギャップがとれるため、ＩＣ
イメージセンサチップの取付には高度な技術は要求され
ない。

さらに、この発明では受光素子をＩＣイメージセンサチ
ップの端部から離して形成するようにしたので、チップ
の製造時における受光素子の損傷が防止できる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。

以下の実施例では、光電変換素子および信号電荷を転送
する電荷結合素子（ＣＯＤ）を含むものをＩＣイメージ
センサチップと称する。第２図はこの発明の一実施例の
イメージセンサにおけるＩＣイメージセンサチップの配
列を示す図である。

第２図において、ＩＣイメージセンサチップ１１ａ〜１
１ｄは基板２２上に互いに隣接して直線上に配列される
。第２図に示す実施例においては、ＩＣイメージセンサ
チップとして長さ５２．５ｍｍのものを４個使用し、Ａ
４版の原稿幅２１０ｍｍを読取ることができるようにし
ている。第２図に示すＩＣイメージセンサチップ１１ａ
および１１ｂの境界領域１０の拡大図を第１図に示す。

第１図では、受光素子だけを示し、電荷転送部分は省略
している。第１図に示すように、この実施例ではＩＣイ
メージセンサチップｌｌａ、１１ｂは２０μ−のキャッ
プ（０）を介して配列される。この程度のギャップを介
してＩＣイメージセンサチップを取付ける技術は通常の
ものである。このギャップｇはＩＣイメージセンサチッ
プ１１ａの端部領域の画素１２ｂとＩＣイメージセンサ
チップ１１ｂの端部領域の画素１２ｃとの配列ピッチが
他の画素たとえば画素１２ａ、１２ｄの画素ピッチＲに
一致するように選ばれているので、ＩＣイメージセンサ
チップ間に画素の欠落はない。この実施例では、画素ピ
ッチＲは第１図に示すようにチップの内部およびチップ
の端部を問わず、６３゜５μｍであり、チップ間のギャ
ップの存在にかかわらず原稿全体で４００１−ット／２
５．４ｍｍの解像度を実現している。

第１図において、画素１２ａは受光素子１３ａ〜１６ａ
で構成され、画素１２ｂは受光素子１３ｂ〜１６ｂで構
成され、画素１２ｃは受光素子１３０〜１６０で構成さ
れ、画素１２ｄは受光素子１３６〜１６ｄで構成される
。この実施例では、受光素子１３ａ　、１３ｂ　、１３
ｃおよび１３ｄにはホワイト（Ｗ）のフィルタが取付Ｃ
プられ、受光素子１４ａ　、１４ｂ、１４ｃおよび１４
ｄにはイエロー（Ｙ）のフィルタが取付けられ、受光素
子１５ａ　、　１５ｂ　、　１５ｃおよび１５ｄにはグ
リーン（Ｇ）のフィルタが取付けられ、受光素子１６ａ
、１６ｂ、１６０および１６ｄにはシアン（Ｃｙ）のフ
ィルタが取付けられる。

上述の受光素子のうち、第１の受光素子として受光素子
１３ａ〜１６ａ、受光素子１３ｂおよび１５ｂ、受光素
子１４ｃおよび１６ｃならびに受光素子１３６〜１６ｄ
が設けられ、第２の受光素子として受光素子１４ｂ、１
６ｂ、１３ｃおよび１５Ｃが設けられている。第１の受
光素子はその大きさが２６．７５ｘ２６．７５μｍであ
り、隣接する受光素子間の間隔は５μｍである。第２の
受光素子はチップの切断時の損傷を避けるために、それ
ぞれチップ端から１０μＩＩＩ離れて形成される。

この実施例では、ＩＣイメージセンサチップ１１ａ、１
１ｂ間のギャップを２Ｃ１ｌＩｌにし、画素ピッチを６
３．５ＡＩＩｔ！にし、かつ第２の受光素子をチップ端
から１０ＩｔＩＩｌ離して設けているので、第２の受光
素子は第１の受光素子と同一の形状にすることができず
、第１図に示ザようにたとえばＬ字形の形状にして、第
１の受光素子とほぼ等しい受光面積を有するようにして
いる。このことにより、チップ端に形成された第２の受
光素子からはチップ内部に形成された第１の受光素子と
等価な出力を得ることができる。なお、第２の受光素子
はＬ字形でなくてもよく、棒状であってもよく、また他
のいかなる形状であってらよい。また、第２の受光素子
の面積を第１の受光素子よりも小さい面積にし、かつ第
２の受光素子からの出力を増幅するようにしてもよい。

第３図はこの発明の一実施例のイメージセンサを示す断
面図である。第３図において、ＩＣイメージセンサチッ
プ１１ａ〜１１ｄ上には集束性ロッドレンズアレイ４３
が設けられ、集束性ロッドレンズアレイ４３に近接して
蛍光ｆｆ１４２が配置される。

この実施例のイメージセンサは上述のような構成を有し
ており、構造が単純であるので安価に提供することがで
きる。

次に動作について説明する。蛍光ｇ１４２がらの光は原
稿４１上の１ラインに照射される。照射された光は原稿
４１上で反射し、集束性ロッドレンズアレイ４３に入射
する。集束性ロッドレンズアレイ４３は原稿４１上の画
像をＩＣイメージセンサチップ１１ａ〜１１ｄ上に結像
する。このようなＩＣイメージセンサチップ１１ａ〜１
１ｄがらの出力信号を読出して組合わせることにより、
画像４１上の１ライン分の画像信号が得られるので、従
来のような複雑な処理回路を必要としない。

なお、上述の実施例では光電変換素子と電荷転送部とを
電荷結合素子で実現しているが、これに限定されるもの
ではなく、たとえばＢＢＤ　（バケットブリブードデバ
イス）、ＣＰＤ（チャーシブリミングデバイス）、ＣＩ
Ｄ（チャージインジェクションデバイス）、ＰＣＤ（プ
ラズマ結合デバイス）、ＭＯＳ（金属酸化物半導体）型
などの固体撮像素子を用いてもよい。

また、上述の実施例ではＩＣイメージセンサチップを４
個配列した構成を示したが、この個数には限定されない
。さらに、上述の実施例ではＩＣイメージセンサチップ
内の受光素子の配列を２列にしているが、１列または３
列以上でもよい。また、上述の実施例では画素内の受光
素子のフィルタとして補色系のフィルタを用いているが
、原色フィルタたとえばＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）
。

Ｂ（ブルー）の組合わせによる方式でもよく、さらに、
フィルタの配列順序にも限定されない。

上述の実施例では色フィルタを設けてカラー信号を得る
場合を示しているが、フィルタを設けないで単色画像を
得るようにしてもよい。

上）ホの実施例ではＩＣイメージセンサチップの互いに
隣接づる領域の受光素子の形状が異なる場合を示してい
るが、この形状の異なる受光素子はチップの両端に設け
なくともよい。

［発明の効果コ 以上のように、この発明によれば、ＩＣイメージセンサ
チップを互いに隣接して直線上に配列しているので、画
像欠落が生じないとともに従来のように画像信号を読み
飛ばすための特別の信号処理回路は不要である。また、
ＩＣイメージセンサチップの端部と予め定めるピッチで
配列された第１の受光素子との間の間隔は第１の受光素
子の配列ピッチよりも狭いように選ばれているのでＩＣ
イメージセンサチップ間に適当なギャップかとれるため
、ＩＣイメージセンサチップの取付には高度な技術は要
求されない。ざらに、ＩＣイメージセンサチップの少な
くとも一方の端部に形成される受光素子を該端部から離
して形成するようにしＣいるので、チップの製造時にお
ける受光素子の損傷を防ぐことができる。

従って、回路構成が簡略であり、画素の欠落のない製造
容易なイメージセンサを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のイメージセンサにおける
ＩＣイメージセンサチップ間の境界領域の拡大図である
。第２図はこの発明の一実施例のイメージセンサにおけ
るＩＣイメージセンサチップの配列を示す図である。第
３図はこの発明の一実施例のイメージセンサの断面を示
す図である。 第４図は従来のイメージセンサのＩＣイメージセンサチ
ップの配列を示す図である。第５図は従来のイメージセ
ンサの断面を示す図である。 図において、１０はＩＣイメージセンサチップ間の境界
領域、ｌｌａないしＩｌｄはＩＣイメージセンサチップ
、１２ａないし１２ｄは画素、１３ａないし１３ｄ、１
４ａないし１４ｄ、１５ａないし１５ｄおよび１６ａな
いし１６ｄは受光素子、２２はセラミック基板、４１は
原稿、４２は蛍光燈、４３は集束性ロッドレンズアレイ
を示す。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のＩＣイメージセンサチップのそれぞれを互
   いに隣接して直線上に配列したイメージセンサにおいて
   、 前記各ＩＣイメージセンサチップには、予め定めるピッ
   チで直線上の複数の第１の受光素子が形成されていて、 前記各ＩＣイメージセンサチップの少なくとも一方の端
   部と前記第１の受光素子のうち前記端部に最も近接する
   受光素子との間隔は前記ピッチよりも狭く選ばれていて
   、 前記間隔を含む領域には、前記第１の受光素子の列から
   突出すように前記第１の受光素子と面積のほぼ等しい第
   ２の受光素子が前記端部から離れて形成されていること
   を特徴とするイメージセンサ。
2. （２）前記各ＩＣイメージセンサチップは電荷結合素子
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のイ
   メージセンサ。