图像传感器芯片和图像传感器装置制造方法及图纸

本申请提供了一种图像传感器芯片和图像传感器装置。该图像传感器芯片包括多个光敏单元，多个光敏单元沿第一方向依次排列，且各光敏单元包括多个沿着第二方向依次排列的光敏器件，第一方向与第二方向垂直，第二方向为图像传感器芯片的主扫描方向，各光敏器件具有光敏接收区，任意两个光敏接收区的面积均相同且具有宽度相同的间隔，任意两个光敏单元中的任意两个光敏器件的光敏接收区的中心的连线与第一方向之间具有夹角θ，且0°

【技术实现步骤摘要】
图像传感器芯片和图像传感器装置
本申请涉及检测领域，具体而言，涉及一种图像传感器芯片和图像传感器装置。
技术介绍
作为图像读取装置中使用的接触式图像传感器装置一般具有多个线性图像传感器芯片，所述线性图像传感器芯片包括一行多个沿主扫描方向(芯片长度方向)排列的光敏二极管，光敏二极管用于接收外界光进行光电转换，并将光信号转换为电信号。各光敏二极管具有光敏接收区，根据分辨率大小的要求可以将光敏接收区设置成相应的大小。当分辨率提高时，长度相同的线性图像传感器芯片主扫描方向上的光敏二极管数量需要增加，不可避免的要减小光敏二极管光敏接收区的尺寸，在外部光强和光照时间一定的条件下，光敏接收区的减小意味着接收光量减小，产生的电荷减少，即输出电压(感度)也随之减小，难以准确识别图像。目前，解决因分辨率提高而导致的感度降低的方法通常有两种，一种是将存储电容容量减小，但是存储电容容量减小后，相同的开关噪音加在容量小的电容上会产生较大的电压变化，导致芯片的抗噪能力减弱；另一种是增加后续放大电路倍数，但是增加后续放大电路倍数后，信号和噪声同时被放大，特别是不接收光时的暗输出偏差会增加，使得芯片暗输出特性变差。在
技术介绍
部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的
技术介绍
的理解，因此，
技术介绍
中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种图像传感器芯片和图像传感器装置，以解决现有技术中的图像传感器芯片的分辨率提高时导致的感度下降的问题。为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种图像传感器芯片，该图像传感器芯片包括多个光敏单元，多个上述光敏单元沿第一方向依次排列，且各上述光敏单元包括多个沿着第二方向依次排列的光敏器件，上述第一方向与上述第二方向垂直，上述第二方向为上述图像传感器芯片的主扫描方向，各上述光敏器件具有光敏接收区，任意两个上述光敏接收区的面积均相同且具有宽度相同的间隔，任意两个上述光敏单元中的任意两个上述光敏器件的上述光敏接收区的中心的连线与第一方向之间具有夹角θ，且0°<θ<180°。进一步地，任意两个上述光敏接收区在第一平面上的投影形状均相同，上述第一平面与上述第一方向和上述第二方向分别平行。进一步地，上述光敏接收区在上述第一平面上的投影形状选自圆、正方形、长方形、椭圆与三角形中的任意一种。进一步地，各上述光敏接收区在第二方向上的最大长度为L，任意相邻两个上述光敏单元中的上述光敏器件是一一对应的，且一一对应的两个上述光敏器件的上述光敏接收区的中心之间的间距在上述第二方向上的宽度为1/3L～2/3L，优选为1/2L。进一步地，各上述光敏单元中，任意相邻两个上述光敏接收区之间的间隔相同。进一步地，上述光敏单元有两个。进一步地，上述图像传感器芯片还包括：控制单元，用于接收外部时钟信号和起始信号，且用于控制上述图像传感器芯片的工作；存储单元，包括多个存储器，各上述存储器与上述控制单元电连接，且上述存储器和上述光敏器件一一对应电连接，上述存储器用于存储对应的上述光敏器件得到的电压信号；移位单元，与各上述存储器和上述控制单元分别电连接，上述移位单元用于将上述存储器储存的上述电压信号依次输出；放大单元，与上述移位单元和上述控制单元分别电连接，上述放大单元用于将上述移位单元依次输出的上述电压信号进行放大。进一步地，各上述光敏单元还包括：多个第一复位开关，与上述光敏器件一一对应的电连接，用于对对应的上述光敏器件的输出电压进行复位；第一放大器，与上述光敏器件一一对应的电连接，且上述光敏器件的输出端分别与上述第一复位开关以及上述第一放大器电连接，上述第一放大器用于对对应的上述光敏器件的输出电压进行放大。进一步地，上述存储单元还包括多个采样保持开关，上述采样保持开关一一对应电连接在上述第一放大器和上述存储器之间，且上述存储器通过上述采样保持开关与上述控制单元电连接。进一步地，上述移位单元包括：多个信号接通开关，上述信号接通开关与上述存储器一一对应地电连接；移位寄存器，与上述控制单元以及各上述信号接通开关分别电连接，上述移位寄存器用于控制多个上述信号接通开关依次闭合；公共信号部，与各上述信号接通开关分别电连接，上述移位寄存器用于将上述存储器存储的上述电压信号依次输入到上述公共信号部上。进一步地，上述放大单元包括第二放大器，上述第二放大器与上述公共信号部电连接，上述第二放大器用于将公共信号部依次传输过来的上述电压信号依次放大。进一步地，上述公共信号部由一个公共信号线或者多个公共信号线组成，当上述公共信号部由多个上述公共信号线组成时，上述放大单元包括多个上述第二放大器，且上述第二放大器与上述公共信号线一一对应电连接，上述公共信号线的数量与上述光敏单元的数量相同，且上述公共信号线对应与一个上述光敏单元连接的多个信号接通开关分别电连接。进一步地，上述图像传感器芯片还包括第二复位开关，上述第二复位开关与上述公共信号部、上述第二放大器以及控制单元分别电连接，上述第二复位开关用于对上述公共信号部和上述第二放大器分别进行复位。进一步地，上述光敏器件为光敏二极管，上述光敏二极管包括N型区、P型区、输入电极和输出电极，上述P型区与输入电极接触设置，且上述输入电极接地，上述N型区与输出电极接触设置，且上述输出电极与上述存储单元电连接。进一步地，上述图像传感器芯片还包括基板，至少上述光敏单元位于上述基板的表面上。根据本申请的另一方面，提供了一种图像传感器装置，包括图像传感芯片，上述图像传感芯片包括图像传感芯片为任一种的上述图像传感芯片。应用本申请的技术方案，该图像传感器芯片相对现有技术来说，在第一方向上增加了光敏单元，且任意两个上述光敏单元中的任意两个上述光敏器件的上述光敏接收区的中心的连线与第一方向不平行，使得第二方向上检测点增加，从而提高了图像传感器芯片的分辨率，且该图像传感器芯片中的各光敏器件的光敏接收区的面积没有减小，进一步保证了感度的不下降。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1示出了根据本申请的图像传感器装置的实施例的结构示意图；图2示出了本申请的实施例1中的图像传感器装置的结构示意图；图3示出了图2中的图像传感器装置的电路结构示意图；图4示出了图3中的图像传感器装置的局部结构示意图；图5示出了本申请的实施例2中的图像传感器装置的结构示意图；图6示出了图5中的图像传感器装置的电路结构示意图；图7示出了实施例1中的图像传感器装置的检测结果示意图；图8示出了实施例2的图像传感器装置的检测结果示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：01、基板；10、光敏单元；100、光敏接收区；20、控制单元；30、存储单元；40、移位单元；50、第二复位开关；60、放大单元；70、工作单元；11、第一复位开关；12、光敏器件；13、第一放大器；31、采样保持开关；32、存储器；41、信号接通开关；42、移位寄存器；43、公共信号部；430、公共信号线；431、第一公共信号线；432、第二公共信号线；600、第二放大器。具体实施方式应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器芯片，其特征在于，所述图像传感器芯片包括多个光敏单元(10)，多个所述光敏单元(10)沿第一方向依次排列，且各所述光敏单元(10)包括多个沿着第二方向依次排列的光敏器件(12)，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述第二方向为所述图像传感器芯片的主扫描方向，各所述光敏器件(12)具有光敏接收区(100)，任意两个所述光敏接收区(100)的面积均相同且具有宽度相同的间隔，任意两个所述光敏单元(10)中的任意两个所述光敏器件(12)的所述光敏接收区(100)的中心的连线与第一方向之间具有夹角θ，且0°

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器芯片，其特征在于，所述图像传感器芯片包括多个光敏单元(10)，多个所述光敏单元(10)沿第一方向依次排列，且各所述光敏单元(10)包括多个沿着第二方向依次排列的光敏器件(12)，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述第二方向为所述图像传感器芯片的主扫描方向，各所述光敏器件(12)具有光敏接收区(100)，任意两个所述光敏接收区(100)的面积均相同且具有宽度相同的间隔，任意两个所述光敏单元(10)中的任意两个所述光敏器件(12)的所述光敏接收区(100)的中心的连线与第一方向之间具有夹角θ，且0°<θ<180°。2.根据权利要求1所述的图像传感器芯片，其特征在于，任意两个所述光敏接收区(100)在第一平面上的投影形状均相同，所述第一平面与所述第一方向和所述第二方向分别平行。3.根据权利要求2所述的图像传感器芯片，其特征在于，所述光敏接收区(100)在所述第一平面上的投影形状选自圆、正方形、长方形、椭圆与三角形中的任意一种。4.根据权利要求2所述的图像传感器芯片，其特征在于，各所述光敏接收区(100)在第二方向上的最大长度为L，任意相邻两个所述光敏单元(10)中的所述光敏器件(12)是一一对应的，且一一对应的两个所述光敏器件(12)的所述光敏接收区(100)的中心之间的间距在所述第二方向上的宽度为1/3L～2/3L，优选为1/2L。5.根据权利要求1所述的图像传感器芯片，其特征在于，各所述光敏单元(10)中，任意相邻两个所述光敏接收区(100)之间的间隔相同。6.根据权利要求1所述的图像传感器芯片，其特征在于，所述光敏单元(10)有两个。7.根据权利要求1至6中任一项所述的图像传感器芯片，其特征在于，所述图像传感器芯片还包括：控制单元(20)，用于接收外部时钟信号和起始信号，且用于控制所述图像传感器芯片的工作；存储单元(30)，包括多个存储器(32)，各所述存储器(32)与所述控制单元(20)电连接，且所述存储器(32)和所述光敏器件(12)一一对应电连接，所述存储器(32)用于存储对应的所述光敏器件(12)得到的电压信号；移位单元(40)，与各所述存储器(32)和所述控制单元(20)分别电连接，所述移位单元(40)用于将所述存储器(32)储存的所述电压信号依次输出；放大单元(60)，与所述移位单元(40)和所述控制单元(20)分别电连接，所述放大单元(60)用于将所述移位单元(40)依次输出的所述电压信号进行放大。8.根据权利要求7所述的图像传感器芯片，其特征在于，各所述光敏单元(10)还包括：多个第一复位开关(11)，与所述光敏器件(12)一一对应的电连接，用于对对应的所述光敏器件(12)的输出电压进行复位；第一放大器(13)，与所述光敏器件(12)一一对应的电连接，且所述光敏器件(12)的输出端分别与所述第一复位开关(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚务昌，林永辉，姜利，邓娟，咸杰，
申请(专利权)人：威海华菱光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37