MX2013013129A

MX2013013129A - Sensor de imagen mejorado para uso endoscopico.

Info

Publication number: MX2013013129A
Application number: MX2013013129A
Authority: MX
Inventors: Laurent Blanquart; Joshua D Talbert; Jeremiah D Henley; Donald M Wichern
Original assignee: Olive Medical Corp
Priority date: 2011-05-12
Filing date: 2012-05-14
Publication date: 2014-10-17
Also published as: EP2708021B1; US20200288954A1; AU2012253263B2; KR101975440B1; AU2012253261C1; US20160190197A1; CA2835879A1; US20220409033A1; US20220031154A1; KR20140027357A; BR112013029014A2; AU2012253261B2; EP2706904B1; KR20140026523A; US9980633B2; KR102012810B1; MX336050B; US20160256041A1; MX343500B; US20130126709A1

Abstract

Se divulga un dispositivo endoscópico que tiene modalidades de un sensor de imágenes hibrido que optimiza un área de matriz de pixeles en un sustrato usando un esquema de apilamiento para la colocación de los circuitos relacionados con mínimas interconexiones verticales entre los sustratos apilados y las características asociadas. Las modalidades de tamaño de matriz de pixeles/tamaño de pastilla maximizado (optimización de área) se divulgan y un sensor de imágenes optimizado que proporciona calidad de imagen mejorada funcionalidad mejorada y factores de forma mejorados para aplicaciones específicas comunes en la industria de formación de imágenes digitales también se divulga. Las modalidades anteriores pueden incluir sistemas, métodos y procesos para escalonar ADC o golpes de circuito de columna en un sensor de imágenes hibrido de columna o sub-columna usando interconexiones verticales, también se divulgan.

Description

SENSOR DE IMAGEN MEJORADO PARA USO ENDOSCOPICO ANTECEDENTES La divulgación se relaciona de manera general con detección electromagnética y sensores y también se relaciona con condiciones de entrada electromagnética de baja energía así como condiciones de rendimiento electromagnético de baja energía. La divulgación se relaciona más en particular, pero no necesariamente totalmente, con la optimización de un sensor de imagen para su uso con un dispositivo endoscópico.

Debido a dicha popularización, la demanda para sensores de imágenes más pequeños y más pequeños de alta definición se ha incrementado dramáticamente en el mercado.

Alta resolución y alta definición significa que más datos deben ser movidos en un espacio relativamente más pequeño. El dispositivo, sistema y métodos de la divulgación se pueden usar en cualquier aplicación de imágenes en donde los factores tamaño y forma deben ser considerados. Varios tipos diferentes de sensores de imágenes pueden ser usados por la divulgación, tales como un dispositivo de par cargado (CCD por sus siglas en inglés), o un semiconductor de metal-óxido complementario (CMOS por sus siglas en inglés) , o cualquier otro sensor de imagen conocido actualmente o que pueda ser conocido en el futuro.

Los sensores de imagen CMOS típicamente montan toda la matriz de pixeles y circuitos relacionados, tales como los convertidores análogo-digital y/o amplificadores, en una sola tarjeta. Las limitaciones de tamaño de un sensor de imagen CMOS requieren frecuentemente que cada vez más datos sean movidos dentro de confinamientos cada vez más pequeños. Las placas de contacto entre los circuitos se pueden fabricar cada vez más pequeñas entre el sensor y otras funciones importantes, tales como procesamiento de señales, debido al número de consideraciones que se deben tomar en cuenta para el diseño y fabricación de un sensor de imagen CMOS. Por lo tanto, por ejemplo, el incremento en el área de la matriz de pixeles puede venir con una compensación en otras áreas, tales como la conversión A/D u otras funciones de procesamiento de señales, debido al área reducida que los circuitos relacionados pueden ocupar.

Las características y ventajas de la divulgación se establecerán en la descripción siguiente, y serán en parte aparentes de la descripción, o pueden aprenderse por la práctica de la divulgación sin la experimentación indebida. Las características y ventajas de la divulgación se pueden lograr y obtener mediante los instrumentos y combinaciones señalados en particular en las reivindicaciones adjuntas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las características y ventajas de la divulgación serán evidentes a partir de una consideración de la siguiente descripción detallada presentada en relación con los dibujos adjuntos en los que: La figura la es una vista esquemática de una modalidad de un sensor de imágenes construido sobre un sustrato único ; La figura Ib es una vista esquemática de una modalidad de un sensor de imágenes, demostrando la colocación remota de circuitos de procesamiento con respecto a una matriz de píxeles de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 2 ilustra una vista esquemática de una modalidad de un sensor de imágenes construido sobre una pluralidad de sustratos de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 3a ilustra una vista en perspectiva de una modalidad de un sensor de imágenes realizado en una monolítica y que ilustra una pluralidad de columnas que comprenden píxeles y circuitos de soporte, donde los circuitos de soporte es un píxel de ancho; La figura 3b ilustra una vista superior de una modalidad de un sensor de imágenes realizado en una monolítica y que ilustra una pluralidad de columnas que comprenden pixeles y circuitos de soporte, donde los circuitos de soporte es de un píxel de ancho; La figura 3c ilustra una vista en perspectiva de una columna simple que comprende pixeles y circuitos de soporte tomada de la figura 3a; La figura 3d ilustra una vista superior de una columna simple que comprende pixeles y circuitos de soporte tomada de la figura 3b; La figura 3e ilustra una vista en perspectiva de una modalidad de un sensor de imágenes realizado en una monolítica y que ilustra una pluralidad de columnas que comprenden pixeles y circuitos de soporte, donde los circuitos de soporte son de dos pixeles de anchura; La figura 3f ilustra una vista superior de una modalidad de un sensor de imágenes realizado en una monolítica y que ilustra una pluralidad de columnas que comprenden pixeles y circuitos de soporte, donde los circuitos de soporte son de dos pixeles de anchura ; La figura 3g ilustra una vista en perspectiva de una modalidad de un sensor de imágenes construido sobre una pluralidad de sustratos con una matriz de pixeles en el primer sustrato y los circuitos de soporte situados en un segundo sustrato o posterior con interconexiones y vías que se muestran conectando la pluralidad de sustratos de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 3h ilustra una vista frontal de la modalidad de un sensor de imágenes construido sobre una pluralidad de sustratos de la figura 3g; La figura 3i ilustra una vista en perspectiva de una modalidad de un sensor de imágenes basado en una pluralidad de sustratos que una pluralidad de columnas de pixeles que forman la matriz de pixeles que se encuentran en el primer sustrato y una pluralidad de columnas de circuito que se encuentran en un segundo sustrato y que muestran una conexión y comunicación eléctrica entre una columna de pixeles a su columna de circuitos asociada o correspondiente ; La figura 3j ilustra una vista en perspectiva de una columna simple de pixeles y una columna simple de circuitos tomada de la figura 3i que muestra una conexión eléctrica; La figura 3k ilustra una vista frontal de la columna simple de pixeles y la columna simple de circuitos tomada de las figuras 3i y 3j que muestra una conexión eléctrica entre las mismas; La figura 31 ilustra una vista lateral de la columna simple de pixeles y la columna simple de circuitos tomada de las figuras 3i y 3 que muestra una conexión eléctrica entre las mismas; La figura 3m ilustra una vista en perspectiva de una modalidad de un sensor de imágenes construido sobre una pluralidad de sustratos en el que una pluralidad de columnas de pixeles que forman la matriz de pixeles están situadas en el primer sustrato y una pluralidad de columnas de circuito están situadas en un segundo sustrato y que muestra una pluralidad de conexiones y comunicación eléctricas entre la pluralidad de columnas de pixeles y columnas de circuitos asociadas o correspondientes; La figura 3n ilustra una vista en perspectiva de una modalidad de un sensor de imágenes construido sobre una pluralidad de sustratos en el que una pluralidad de columnas de pixeles que forman la matriz de pixeles están situadas en el primer sustrato y una pluralidad de columnas de circuito están situadas en un segundo sustrato, en el que el circuito de columnas son dos pixeles de anchura y la mitad de la longitud de la columna de píxel, y que muestra una pluralidad de conexiones comunicación eléctricas entre la pluralidad de columnas de pixeles y las columnas de circuitos asociadas o correspondientes; La figura 3o ilustra una vista en perspectiva de una columna simple de pixeles y una columna simple de circuitos tomada de la columna de la derecha de la figura 3n que muestra una conexión eléctrica; La figura 3p ilustra una vista frontal de la columna simple de pixeles y la columna simple de circuitos tomada de las figuras 3n y 3o que muestra una conexión eléctrica entre las mismas; La figura 3q ilustra una vista lateral de la columna simple de pixeles y la columna simple de circuitos tomada de las figuras 3n y 3o que muestra una conexión eléctrica entre las mismas; La figura 3r ilustra una vista en perspectiva de una columna simple de pixeles y una columna simple de circuitos tomada de la columna a la izquierda de la figura 3n que muestra una conexión eléctrica; La figura 3s ilustra una vista frontal de la columna simple de pixeles y la columna simple de circuitos tomada de las figuras 3n y 3r que muestra una conexión eléctrica entre las mismas; La figura 3t ilustra una vista lateral de la columna simple de pixeles y la columna simple de circuitos tomada de las figuras 3n y 3R que muestra una conexión eléctrica entre las mismas; La figura 3u ilustra una vista en perspectiva de una modalidad de un sensor de imágenes construido sobre una pluralidad de sustratos en el que una pluralidad de columnas de pixeles que forman la matriz de pixeles están situadas en el primer sustrato y una pluralidad de columnas de circuito están situadas en un segundo sustrato, en el que el columnas de circuito son cuatro pixeles de anchura, y que muestra una pluralidad de conexiones eléctricas y la comunicación entre la pluralidad de columnas de pixeles y columnas asociadas o correspondientes de circuitos; La figura 3v ilustra una vista en perspectiva de una columna simple de pixeles y una columna simple de circuitos tomada de la columna de la derecha de la figura 3u que muestra una conexión eléctrica; La figura 3w ilustra una vista frontal de la columna simple de pixeles y la columna simple de circuitos tomada de las figuras 3u y 3v que muestra una conexión eléctrica; La figura 3x ilustra una vista lateral de la columna simple de pixeles y la columna simple de circuitos tomada de las figuras 3u y 3v que muestra una conexión eléctrica; La figura 3y ilustra una vista en perspectiva de una columna simple de pixeles y una columna simple de circuitos tomada de la columna a la izquierda de adyacente a la columna de más a la derecha de la figura 3u que muestra una conexión eléctrica; La figura 3z ilustra una vista frontal de la columna simple de pixeles y la columna simple de circuitos tomada de las figuras 3u y 3a que muestra una conexión eléctrica; La figura 3aa ilustra una vista lateral de la columna simple de píxeles y la columna simple de circuitos tomada de las figuras 3u y 3a que muestra una conexión eléctrica; La figura 4 ilustra una modalidad de un sensor de imágenes construido sobre una pluralidad de sustratos y también ilustra una modalidad de la colocación específica de circuitos de soporte de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 5 ilustra una modalidad de un sensor de imágenes construido sobre una pluralidad de sustratos y también ilustra una modalidad de la colocación específica de circuitos de soporte en donde algunos de los circuitos se colocan relativamente remotos de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 6 ilustra una modalidad de un primer sustrato que tiene varios porcentajes de cobertura por las diferentes matrices de píxeles de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 7 ilustra una modalidad que tiene una pluralidad de matrices de píxeles de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 8 ilustra una modalidad de un sensor de imágenes con una matriz de píxeles optimizada y circuitos de soporte o relacionados apilados e ilustrando una fuente de luz de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 9 ilustra una modalidad iluminada posteriormente de un sensor de imágenes con una matriz de píxeles optimizada y circuitos de soporte o relacionados apilados de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 10 ilustra una modalidad de un sensor de imágenes en el que la matriz de píxeles se encuentra más remota desde todos los dichos circuitos de apoyo de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 11 ilustra una modalidad de un sensor de imágenes que tiene sustratos apilados de diferente tamaño, de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 12 ilustra una modalidad de la arquitectura de píxeles, donde cada columna de píxeles no comparte una vía de transmisión de lectura con otra columna de píxeles; La figura 13 ilustra una modalidad de la arquitectura de píxeles, donde hay una división horizontal de 2 vías de columnas de píxeles con respecto a una vía de transmisión de lectura, de tal manera que hay una vía de transmisión de lectura por dos columnas de pixeles; La figura 14 ilustra una modalidad de un sensor de imágenes construido sobre una pluralidad de sustratos que tienen una matriz de pixeles iluminada frontal de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 15 ilustra una modalidad de un sensor de imágenes que tiene una matriz de pixeles dividida en áreas lectura que contiene una pluralidad de pixeles; La figura 16 ilustra una modalidad de un sensor de imágenes que tiene una pluralidad de sustratos y la conexión de una pluralidad de vías de transmisión para acceder a datos de una matriz de pixeles dividida en áreas de lectura que contiene una pluralidad de pixeles; La figura 17a ilustra una modalidad de una matriz de pixeles en la que las interconexiones están espaciadas con respecto a los pixeles dentro de la matriz de pixeles de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 17b ilustra una modalidad de una matriz de pixeles en la que las interconexiones están espaciadas con respecto a las columnas dentro de la matriz de pixeles de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 17c ilustra una modalidad de una matriz de pixeles en la que las interconexiones están espaciadas con respecto a las áreas dentro de la matriz de pixeles de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; Las figuras 18a-18f ilustran modalidades de una matriz de pixeles, en donde las interconexiones pueden estar espaciadas en relación con las áreas de pixeles definidas dentro de la matriz de pixeles de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 19 ilustra un método de separación de interconectores/golpes de conformidad con los principios y enseñanzas de la invención; La figura 20 ilustra una modalidad en la que los circuitos de soporte dedicados de área de pixeles se pueden utilizar de forma que cada área de pixeles puede tener al menos un circuito de apoyo dedicada al procesamiento de sólo los datos producidos por los pixeles dentro del área de pixeles a la que se dedica; La figura 21 ilustra una modalidad de un sensor de imágenes esquemáticamente grande que muestra la escalabilidad de los principios y enseñanzas de la divulgación; La figura 22 ilustra una modalidad de un sensor de imágenes esquemáticamente grande que muestra la escalabilidad de los principios y enseñanzas de la divulgación; La figura 23 ilustra una vista superior de una modalidad de un sensor de imágenes basado en una pluralidad de sustratos en donde una pluralidad de columnas y sub-columnas de píxeles que forman la matriz de píxeles se encuentran en el primer sustrato y una pluralidad de columnas de circuito se encuentran en un segundo sustrato y que muestra una conexión y comunicación eléctrica entre una columna de píxeles a su columna de circuitos asociada o correspondiente; La figura 24 ilustra una vista en perspectiva de una modalidad de una pluralidad de columnas y sub-columnas que juntas forman una matriz de píxeles situada en un primer sustrato y una pluralidad de columnas de circuito situadas en un segundo sustrato y que muestran una conexión y comunicación eléctrica entre una sub-columna de píxeles a su columna de circuitos asociada o correspondiente de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; Las figuras 24a-24c ilustran vistas en perspectiva, frontal y lateral, respectivamente, de una columna simple de píxeles que se han formado en dos sub-columnas separadas de píxeles, en donde cada sub-columna de píxeles está unida a una vía de transmisión de lectura de columna de píxeles diferente, y que ilustra dos columnas de circuitos tomadas de la figura 24 que muestra una conexión eléctrica; La figura 25 ilustra una vista en perspectiva de una modalidad de una pluralidad de columnas y sub-columnas que juntas forman una matriz de píxeles situada en un primer sustrato y una pluralidad de columnas de circuitos dedicados a una o más sub-columnas de píxeles situadas en un segundo sustrato y que muestran una conexión eléctrica y la comunicación entre una columna de píxeles a su columna de circuitos asociada o correspondiente de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 25a ilustra una vista en perspectiva de una columna simple de píxeles que se ha formado en dos sub-columnas separadas de píxeles, en donde ambas sub-columnas de píxeles están unidas a una vía de transmisión de lectura de columna de píxeles diferente, y que ilustra una conexión eléctrica entre las vías de transmisión de lectura a una columna de circuitos tomada de la figura 25; La figura 26 ilustra una vista en perspectiva de una modalidad de una pluralidad de columnas y sub-columnas que juntas forman una matriz de píxeles situada en un primer sustrato y una pluralidad de columnas de circuito situadas en un segundo sustrato y que muestran una conexión y comunicación eléctrica entre cada sub-columna de píxeles a su columna de circuitos asociada o correspondiente de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; Las figuras 26a-26c ilustran vistas en perspectiva, frontal y lateral, respectivamente, de una columna simple de píxeles que se ha formado en dos sub-columnas separadas de píxeles, en donde cada sub-columna de píxeles está unida a una vía de transmisión de lectura de columna de píxeles diferente, y que ilustra dos columnas de circuitos tomadas de la figura 26 que muestra una conexión eléctrica; Las figuras 27 a 29 ilustran vistas superiores de diversas modalidades de una pluralidad de columnas y sub-columnas que juntas forman una matriz de píxeles situada en un primer sustrato y una pluralidad de columnas de circuito situadas en un segundo sustrato y que muestran una conexión y comunicación eléctrica entre cada sub-columna de píxeles a su columna de circuitos asociada o correspondiente de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 30 ilustra un sensor de imágenes de forma esquemática grande que muestra la escalabilidad de los principios y enseñanzas de la descripción; La figura 31 ilustra una modalidad de un endoscopio que tiene un sensor de imágenes dispuesto dentro de su lumen y hecho de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; Las figuras 32a-32c ilustran la maximización de una matriz de píxeles en un sensor de imágenes dispuesto dentro de un lumen de un endoscopio y hecho de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; Las figuras 33a, 33b, 33c ilustran diversas modalidades de endoscopios y el orden en el que los circuitos pueden ser apilados de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; y La figura 34 ilustra una vista detallada de dos sustratos en el sensor de imágenes dispuestos dentro de un lumen de un endoscopio y hechas de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación.

DESCRIPCIÓN DETALLADA Para los fines de promover una comprensión de los principios de acuerdo con la divulgación, se hará ahora referencia a las modalidades ilustradas en los dibujos y un lenguaje específico será usado para describir el mismo. No obstante, se entenderá que ninguna limitación del alcance de la descripción se pretende con ello. Cualquier alteración y modificaciones adicionales de las características de la invención ilustradas en el presente documento, y todas las aplicaciones adicionales de los principios de la divulgación como se ilustra en el presente documento, que se le ocurrirían normalmente a un experto en la técnica relevante y que esté en posesión de la presente descripción, se deben considerar dentro del alcance de la descripción que se reivindica.

Antes de que los dispositivos, sistemas, métodos y procesos para el escalonamiento ADC o golpes de columna de circuito en una columna o sub-columna de sensor de imágenes híbrido utilizando interconexiones verticales se den a conocer y se describan, es de entenderse que esta descripción no se limita a las estructuras particulares, configuraciones, etapas de proceso, y los materiales descritos en el presente documento como tales estructuras, configuraciones, etapas de proceso y materiales pueden variar algo. También se debe entender que la terminología empleada en el presente documento se utiliza con el propósito de describir modalidades particulares solamente y no se pretende que sea limitante ya que el alcance de la descripción se limitará sólo por las reivindicaciones adjuntas y equivalentes de las mismas.

Cabe señalar que, tal como se utiliza en esta descripción y en las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un", "una", "el" y "la" incluyen los referentes plurales a menos que el contexto indique claramente lo contrario.

Al describir y reivindicar el objeto de la divulgación, la siguiente terminología será utilizada de acuerdo con las definiciones expuestas a continuación.

Tal como se usa en este documento, los términos "que comprende", "comprendiendo", "que incluye", "incluyendo", "que contiene", "conteniendo", "caracterizado porque" , y sus equivalentes gramaticales son términos inclusivos o abiertos que no excluyen los elementos no citados o etapas de procedimiento adicionales.

Tal como se utiliza aquí, la expresión "que consiste de" o "consistiendo de" y sus equivalentes gramaticales excluye cualquier elemento o paso no especificado en la reclamación.

Tal como se utiliza aquí, la expresión "que consiste esencialmente de" y sus equivalentes gramaticales limita el alcance de la reclamación a los materiales o pasos indicados y los que no afectan materialmente a las características básicas y nuevas o características de la divulgación reclamada.

Tal como se usa en el presente documento, el término "proximal" se referirá en términos generales al concepto de una porción más cercana a un origen.

Tal como se usa en el presente documento, el término "distal" se referirá generalmente a lo opuesta de proximal, y por lo tanto para el concepto de una porción más lejos de un origen, o una porción más alejada, dependiendo del contexto.

La imagen digital, ya sea fija o película, tiene muchas limitaciones impuestas sobre ella con respecto a los dispositivos utilizados para grabar los datos de imagen.

Como se discute aquí, un sensor de formación de imágenes puede incluir una matriz de pixeles y circuitos de soporte que están dispuestos en al menos un sustrato. Los dispositivos generalmente tienen limitaciones prácticas óptimas y en el factor de forma del sensor de imágenes dependiendo de la aplicación. Con la mayoría de las aplicaciones, especialmente para uso comercial, el tamaño es por lo general una restricción. Incluso en las aplicaciones del espacio exterior donde el tamaño sería de igual modo lo menos limitado, el tamaño sigue siendo un problema debido a que el dispositivo de imagen tiene que ser puesto en marcha orbitalmente y vencer la fuerza de gravedad. Además, y especialmente en la electrónica de consumo, cualquier bulto agregado por el dispositivo de imágenes/cámara se aleja de otros posibles hardwares funcionales o capacidad de batería/vida. Por lo tanto, el tamaño es casi siempre una restricción que debe ser abordada en cualquier aplicación utilizando un sensor de imágenes .

EEL muchos casos , el factor de forma de un dispositivo de imágenes está limitado. Es posible que haya superficie ilimitada o bienes inmuebles lateralmente/horizontalmente, con relación a la matriz de pixeles, o puede haber una gran cantidad de espacio directamente detrás de una matriz de pixeles verticalmente.

A menudo no es la matriz de pixeles la única consideración para el ajuste, sino es el sistema de circuitos de soporte el que necesita ser configurado. Los circuitos de soporte pueden ser, pero no se limitan necesariamente a, convertidores analógicos a digitales, circuitos de potencia, recolectadores de energía, circuitos amplificadores, procesadores de señal dedicadas y filtros, serializadores para la transmisión de datos, etc. Además de los circuitos, los elementos de propiedades físicas pueden ser requeridos, por ejemplo, filtros de luz y lentes. Todo lo anterior debe tenerse en cuenta al decidir sobre el diseño y el factor de forma de un dispositivo de imágenes y tradicionalmente la industria ha optado por la colocación lateral u horizontal de circuitos de soporte en el diseño de los sensores de imagen del día. Sin embargo, hay muchas aplicaciones que se beneficiarían de un factor más vertical en lugar de forma lateral o vertical .

Un ejemplo de una aplicación que se beneficiaría de un dispositivo de imagen que tiene un factor de forma relativamente vertical (con respecto a la matriz de pixeles) sería en los campos de uso que requiere el uso de un ámbito de aplicación. Por ejemplo, los ámbitos industriales y endoscopios médicos se beneficiarían de un sensor de imágenes que podría ser alojado dentro de un lumen del dispositivo. En una aplicación de tal alcance, un sensor de imágenes que podría ser dispuesto en el lumen del alcance puede ser ventajoso. El diámetro interior (si es redondo) de la luz definiría entonces el diámetro máximo (redondo) del sensor de imágenes. Con un rango de tamaño de luz popular de 3 mm a 15 mm, se apreciará que el sensor de imágenes se limitará en gran medida a consideraciones de factor de forma en la dirección lateral debido a las limitaciones de diámetro interior. En consecuencia, una configuración más vertical puede ser ventajosa.

Aunque el tamaño es un problema como ya se ha dicho, los conteos de número de pixeles siguen aumentando en todo el sector independientemente de la aplicación específica, y a menudo eclipsan los medios que se utilizan para ver la realidad de las imágenes después de que se han registrado, como un monitor de computadora o televisión.

Sin embargo, debe entenderse que no todos los pixeles son iguales. En el ejemplo anterior, una configuración de alcance se puede utilizar en una aplicación de luz limitada. Como tal, un sensor de imágenes basado en el ámbito que funciona bien en situaciones de poca luz puede ser ventajoso. Grandes pixeles tienen la capacidad de recolectar más luz que los pequeños pixeles, simplemente debido a sus diferentes tamaños. Sin embargo, la tendencia en el mercado ha sido la de aumentar el número de pixeles en un formato determinado. Lógicamente más pixeles en un área determinada generalmente significan píxeles de menor tamaño. Pequeños píxeles tienen las carencias de no trabajar bien con poca luz y la creación de ruido debido a la gran concentración electrónica. Además, más píxeles equivale a más espacio limitante en relación con el espacio de acumulación de luz. Los píxeles más grandes tienden a producir mejores imágenes y más alta calidad de imagen, ya que simplemente tienen una proporción más grande de la parte sensible a la luz a la parte limitante. Ambas cuestiones se prestan a la mala calidad de imagen de sensores imagen pequeños actuales .

A medida que el número de píxeles sigue creciendo en un espacio determinado la distancia entre píxeles desciende requiriendo por lo tanto una mayor precisión para el contacto eléctrico de interconexión. En consecuencia, el costo de la producción de sensor de imágenes puede aumentar a medida que la necesidad de una mayor precisión en el manejo de datos es necesaria para el aumento de la distancia entre píxeles. Las tecnologías actuales pueden ser utilizadas para lograr sensores de imagen con mayores capacidades, pero a un mayor costo ya que los rendimientos caen durante la fabricación.

Las técnicas y estructuras descritas en este documento con respecto a una relación de la distancia entre píxeles para golpear la distancia permitirán lo siguiente: • Mejora de la flabilidad de fabricación debido al aumento de capacidad de las interconexiones proporcionadas alternas, es decir, la redundancia de interconexión; • Maximizar el tamaño de distancia de golpe de una manera costeable por aplicación o campo de utilización; • Permite un proceso CMOS más económico debido a la capacidad de utilizar distancia de píxeles más grande; • Permite el acceso a la tecnología de golpe con mayor eficiencia, es decir, leer datos de múltiples vías de transmisión o directamente fuera de una matriz de píxeles; • Permite la redundancia en el proceso CMOS para mejorar el rendimiento; • El uso de ADC localizada en un área de píxeles pre-determinada o definida; y · Permite el uso de múltiples geometrías de matriz de píxeles, pluralidad de vías de transmisión, y configuraciones de columna de golpe.

Las cuestiones señaladas anteriormente describen el estado actual de la técnica en relación con las necesidades de unos pocos dentro de la industria. Lo que se necesita es un sensor de imágenes que tenga una resolución adecuada a modo de número de píxeles, un factor de arquitectura y forma vertical, y el tamaño más grande posible de píxel, a la vez que se limite en un espacio limitado. La descripción contempla y discutirá las modalidades y métodos de diseño que abordan estas y otras cuestiones potencialmente mediante la optimización del tamaño de la matriz de píxeles en un sustrato/tarj eta y la localización de forma remota de los circuitos de soporte en una configuración generalmente vertical sobre uno o más sustratos /tarjetas de soporte.

Los sensores de imagen de alto rendimiento que utilizan tarjeta de conversión analógica a digital (ADC) , algoritmos digitales y analógicos en una tarjeta, temporizaciones complejas en tarjeta y funciones analógicas complejas en tarjeta proporcionan imágenes de alta calidad debido a las siguientes razones (la lista a continuación no es una lista completa, sino se ofrece únicamente a modo de ejemplo) : No hay ruido de recolección debido a las líneas de datos analógicos fuera de la tarjeta (si no hay ADC en la tarjeta, entonces, las señales analógicas deben ser enviadas fuera de la tarjeta) ; ruido temporal inferior, porque la conversión digital se lleva a cabo al inicio de la ruta de datos (sin amplificador extra, el búfer añadirá ruido adicional) , la optimización de tiempo local utilizando generador de temporización complejo en la tarjeta. Debido a la limitación de conteo de panel, sólo se puede realizar temporización simple usando un sistema externo; menor ruido generado por 1/0. Los sistemas en tarjeta permiten la reducción del número de paneles, y se puede lograr el funcionamiento más rápido (más operación serial en la tarjeta, reducción de las capacidades y resistencias parásitas) .

Sin embargo las funciones y procesos elaborados utilizados para proporcionar este tipo de imágenes de alta calidad ocupan un área muy grande alrededor de la matriz de píxeles y disminuyen significativamente la relación entre el tamaño de la matriz de píxeles a tamaño de pastilla. Es común tener una relación de tamaño de la matriz de píxeles a tamaño de pastilla por debajo de 25% en un sistema de formación de imágenes que utiliza procesos y circuitos en una tarjeta, incluyendo ADC y las otras funciones elaboradas mencionadas anteriormente. Por lo tanto, hay una compensación entre la relación de tamaño de la matriz de píxeles a tamaño de pastilla y las funciones en la tarjeta.

Por lo tanto, la mayoría de las aplicaciones de la tecnología que se necesitan para utilizar una relación optimizada de tamaño de la matriz de píxeles a tamaño de pastilla usan sensores de imagen de tamaño a la medida sin necesidad de conversión digital (salida análoga) o con funcionalidad analógico/digital reducida de grado inferior a la conversión digital. Incluso en ese caso, las relaciones de tamaño de la matriz de píxeles a tamaño de pastilla que son mayores a 50% son difíciles de lograr.

La divulgación demuestra y contempla un sistema y método para aumentar la relación de tamaño de la matriz de píxeles a tamaño de pastilla sin sacrificar la calidad de la imagen. La exposición contempla aplicaciones de imagen usando un tamaño de pastilla y donde se requiere maximizar el tamaño de la matriz píxeles o de aplicaciones de imágenes usando una matriz de píxeles de tamaño de pastilla, pero en donde se requiere un tamaño de pastilla más pequeño.

Uno de los temas clave de la tecnología de apilamiento tridimensional es la distancia de golpe. Las tecnologías actuales alcanzan una distancia de golpe de alrededor de 50 mm a 100 mm. En los próximos tres a diez años, se espera que el desarrollo de las tecnologías permitirá que la distancia de golpe sea disminuida de tamaño en un rango que es igual o casi el mismo tamaño que una distancia de píxel pitch.

Además, el rendimiento de los sustratos/tar etas apilados depende directamente de la distancia de golpe. El error más frecuente en tar etas/sustratos apilados es un cortocircuito entre dos interconexiones o protuberancias. A medida que la distancia de golpe disminuye de tamaño y se hace más pequeña, la especificación de aplanado de las tarjetas tiene que ser más fuerte. Con el fin de absorber los errores de aplanado de tarjetas, las interconexiones o golpes se hacen o crecen más altas. Sin embargo, el exceso de metal en altas interconexiones/golpes tiende a moverse hacia un lado durante el proceso de vinculación de la tarjeta, lo que puede causar un corto cercano o golpes adyacentes. Mayor rendimiento y costos más bajos debido a un proceso de alineación de la tarjeta más relajado se pueden lograr mediante la relajación de la interconexión o distancia de golpe.

La divulgación propone un dispositivo, sistema, método de relajar la distancia de golpe mientras se trabaja en una distancia entre pixeles más estrecha.

La divulgación también contempla un sensor de imágenes que de otro modo podría ser fabricado con su matriz de pixeles y circuitos de soporte en un sustrato/tarj eta único, monolítico y la separación de la matriz de pixeles de la totalidad o una mayoría de los circuitos de soporte. La divulgación puede utilizar por lo menos dos sustratos/tarjetas, que se apilan juntas utilizando la tecnología de apilamiento tridimensional. El primero de los dos sustratos/tarjetas puede ser procesado usando un proceso CMOS de imagen. El primer sustrato/tarjeta puede estar compuesto, ya sea de una matriz de pixeles exclusiva o una matriz de pixeles rodeada por un circuito limitado. El segundo o posterior sustrato/tarj eta puede ser procesado mediante cualquier proceso, y no tiene que ser un proceso CMOS de imagen. El segundo sustrato/tarjeta puede ser, pero no está limitado a, un proceso digital de alta densidad con el fin de integrar variedad y número de funciones en un espacio o área muy limitada en el sustrato/tarjeta o en un proceso de modo mixto o analógico con el fin de integrar, por ejemplo, las funciones analógicas precisas, o un proceso RF con el fin de poner en práctica la capacidad inalámbrica, o MEMS (Sistemas Micro-Electro-Mecánicos) con el fin de integrar los dispositivos MEMS. El sustrato/tarjeta de imagen CMOS puede ser apilado con el segundo o subsiguiente sustrato/tarj eta usando cualquier técnica tridimensional. El segundo sustrato/tarjeta puede apoyar casi todos, o la mayoría, de los circuitos que de otra manera se han implementado en la primer tarjeta de imagen CMOS (si se aplica en un sustrato/tarj eta monolítica) como circuitos periféricos y, por tanto, ha aumentado la superficie total del sistema, mientras que se mantiene el tamaño de la matriz de pixeles constante y optimizado en la mayor medida posible. La conexión eléctrica entre los dos sustratos/tarjetas puede hacerse a través de las interconexiones, que pueden ser uniones de cables, mbump y/o TSV {Through Silicon Via) .

Haciendo referencia ahora a las figuras la y Ib, la Figura la es un ejemplo de un sensor de imágenes de diseño monolítico en el que un solo sustrato se utiliza como la base de la construcción de tarjetas. Como puede verse en la figura la, un sustrato (100) puede comprender una matriz de píxeles (150a) que está configurado para recibir energía electromagnética, convertirla a datos, y luego pasar esos datos a los circuitos de soporte (110a) , (120a), (130a) a una transformación que resultará en última instancia en una imagen digital o de vídeo. Los circuitos de soporte pueden incluir circuitos de procesamiento de señales, tales convertidores analógico a digital (110a), (130a) circuitos amplificadores, circuitos de filtro, circuitos de suministro de potencia y de recolección (120a) , y procesadores de serie, por nombrar sólo unos pocos. Algunos de los circuitos de soporte pueden estar situados más cerca de la matriz de píxeles que otros circuitos y conectados a cada píxel de la matriz de píxeles a través de vías de transmisión. Por ejemplo, pueden ser preferidos los circuitos de amplificación y circuitos de conversión digital que se encuentran más cerca de la matriz de píxeles debido a que la arquitectura puede aumentar la claridad de la corriente de datos e introducir un mínimo de ruido al sistema. Como puede verse en la figura la, el sensor de imágenes (100) es una ilustración esquemática de lo que está normalmente disponible en el mercado con respecto a sensores de imagen.

La figura la ilustra una colocación general lateral de los circuitos de soporte relativos a la matriz de pixeles (150a) , que domina el mercado hoy en día debido a las limitaciones de costo y producción. La colocación lateral de los circuitos de soporte sobre el mismo sustrato como, y con respecto a, la matriz de pixeles (150a) simplifica la arquitectura y reduce el costo de producción. Sin embargo, el uso de un sustrato único tiene algunos inconvenientes y limitaciones, tales como problemas de factor de forma, porque no todas las aplicaciones se prestan a un circuito de colocación lateral u horizontal como se discutió anteriormente.

Como se ilustra en la figura Ib, cuando los circuitos de soporte, tales como (110a) , (120a) , (130a) , se quitan del primer sustrato (160) sigue existiendo un espacio considerable para que una matriz de pixeles (150a) más grande se coloque sobre el primer sustrato (160) , lo que significa que más pixeles o más grandes se pueden utilizar. Dadas las mismas limitaciones físicas de un dispositivo electrónico que usa un sensor de imágenes, el uso de las técnicas y la combinación de características descritas en este documento permite que cualquier aumento de la resolución de pixeles o aumento de tamaño de píxel sean utilizados. En tales casos, los sustratos de sensores de imagen se pueden reducir de tamaño y se utilizan en más dispositivos donde el tamaño es de interés primordial y sin embargo se desea una imagen de alta calidad. Específicamente, la figura Ib ilustra el concepto de diseño de la localización remota de circuitos de soporte (110b) , (120b) y (130b) con respecto a la matriz de píxeles.

Haciendo referencia principalmente a la figura 2, se discutirá el uso de sustratos de soporte para transportar circuitos de soporte. En una modalidad de un sensor de imágenes ejemplar (200) , una matriz de píxeles (205) , que puede comprender una pluralidad de píxeles que se forman en una pluralidad de columnas de píxeles, se coloca en una superficie de un primer sustrato (210) . Cada una de la pluralidad de columnas de píxeles situadas sobre el primer sustrato (210) puede estar conectada eléctricamente a una vía de transmisión de lectura (240) . La mejora de procesamiento de señal y la imagen puede ser realizada por circuitos de soporte situados en un segundo sustrato (220) . Los circuitos pueden incluir circuitos de procesamiento de señales, tales como convertidores analógico a digital (228), circuitos amplificadores (226), circuitos de filtro (224) , circuitos de potencia y de recolección (222), que se pueden formar en una pluralidad de columnas de circuito que se corresponden con la pluralidad de columnas de píxeles en el primer sustrato (210) . Cada columna de circuito puede estar compuesta de una pluralidad de circuitos de soporte que está en comunicación electrónica con una vía de transmisión de lectura (230) o una pluralidad de vías de transmisión de lectura correspondientes a la columna de cada circuito. En otras palabras, los circuitos de procesamiento de señales pueden estar situados en un segundo sustrato o sustrato de soporte (220) . Cada una de la pluralidad de columnas de circuito en el segundo sustrato (220) puede ser conectada electrónicamente a una columna de píxel correspondiente situada sobre el primer sustrato (210) a través de una interconexión, tal como una perla de soldadura, bola o vía de soldadura, que puede estar situada en cualquier lugar a lo largo de la ruta física donde las vías de transmisión de lectura (230), (240) se superponen. También está dentro del alcance de esta descripción contemplar el uso de una pluralidad de sustratos secundarios, cada sustrato alojando cualesquier circuito necesario para un sensor de imágenes y en cualquier orden o combinación de circuitos de soporte dependiendo de la función deseada del sensor de imágenes.

Como se ilustra en las figuras 3a a 3f, un sensor de imágenes (300a) puede comprender generalmente una matriz de píxeles (350a) y circuitería de soporte (370a) , que puede comprender un convertidor analógico a digital (317a) , un amplificador (315a) , un filtro (314a) y un reloj (316a) todos los cuales pueden estar dispuestos sobre un sustrato monolítico (310a) . En las figuras 3a y 3b, un sensor de imágenes monolítico se ilustra en una vista en perspectiva Y una vista superior, respectivamente. La matriz de píxeles (350a) puede estar compuesta de una pluralidad de columnas de píxeles, en donde cada uno de la pluralidad de columnas de píxeles (352a) comprende una pluralidad de píxeles individuales. El sistema de circuitos de soporte (370a) puede comprender una pluralidad de columnas de circuito (356a) , en donde cada una de las columnas de circuito (356a) comprende circuitos para soportar una columna de píxeles (352a) correspondiente. Como se ilustra en las figuras, las columnas de circuitos monolíticos (356a) son cada una de un píxel de ancho y están situadas localmente con relación a una columna de píxel a la que corresponden.

Las figuras ilustran una matriz de píxeles de los píxeles no compartidos con una vía de transmisión de lectura por columna de píxel conectada eléctricamente a la circuitería de la columna correspondiente en un lado del sensor de imágenes sólo. Se apreciará que el circuito correspondiente es de un píxel de ancho en la modalidad, sin embargo, otras configuraciones de soporte de circuitos como se discute a continuación se contemplan dentro del alcance de esta descripción y pueden ser utilizados para aumentar las opciones de diseño del sensor de imágenes.

Haciendo referencia ahora a las figuras 3c y 3d, una columna de pixeles simple (352a) que comprende una pluralidad de pixeles y un circuito de columna simple (356a) se ilustran en una vista en perspectiva y una vista superior, respectivamente. Se apreciará que la columna de pixeles simple (352a) y la columna de circuito correspondiente (356a) que se ilustra en las figuras están tomadas del sensor de imágenes (300a) que se ilustra en las figuras 3a y 3b y simplemente denotan una columna de pixeles simple (352a) eléctricamente conectada a un circuito de columna simple (356a) .

Las figuras 3e y 3f ilustran una vista en perspectiva y una vista superior de una modalidad de un sensor de imágenes (300a) hecho sobre un sustrato monolítico y que ilustra una pluralidad de columnas que comprenden pixeles y circuitos de soporte. En contraste a las figuras 3A y 3B, las figuras 3e y 3f ilustran los circuitos de soporte como de dos pixeles de anchura. En las figuras se puede ver que las columnas de pixeles alternas (352a) se leen a los correspondientes circuitos situados en extremos opuestos de la columna de pixeles (352a) . Esta configuración ofrece variaciones en las relaciones de aspecto de las áreas de columna de circuito (356a) correspondientes . Debido a que las vías de transmisión (330a) se leen a los extremos de la matriz de pixeles (350a) alterna, la columna de circuito (356a) puede ser de dos pixeles de ancho. Contrastando los sensores ilustrados en las figuras 3b y 3f, la columna de pixeles (352a) ilustrada en la figura 3b tiene una relación de aspecto de seis pixeles (unidades) de largo por un pixel de ancho (6/1) y la columna de circuito (356a) tiene una relación de aspecto similar. Por el contrario, el sensor de imágenes que se ilustra en la figura 3f tiene una columna de pixeles (352a) que tiene una relación de aspecto de seis pixeles (unidades) de largo por un pixel de ancho (6/1) y la columna de circuito (356a) tiene una relación de aspecto de dos pixeles de ancho y tres pixeles de largo (2/3) .

En contraste, la misma funcionalidad de un sensor de imágenes (300a) construido sobre un sustrato monolítico (que se muestra en las figuras 3a-3f) se puede proporcionar y suministrar en un sensor de imágenes (300) que tiene una dimensión mucho más pequeña (en al menos la dirección lateral y que tiene un área y factor de forma mucho más pequeños) de un sustrato monolítico o tarjeta. Haciendo referencia ahora a las figuras 3g a 3aa, un sensor de formación de imágenes (300) se discutirá que puede comprender una matriz de pixeles (350) que puede estar dispuesta sobre un primer sustrato (310) , mientras que todos los circuitos de soporte (370) pueden estar situados de forma remota (con respecto a la matriz de pixeles (350) y el primer sustrato (310)) a uno o más sustratos de soporte, como un segundo sustrato (311) y un tercer sustrato ( 312 ) .

Cabe señalar que el sensor de imágenes puede ser construido y fabricado en una pluralidad de sustratos. Cada uno de la pluralidad de sustratos puede estar situado con respecto al otro en una configuración o formación de apilado, donde todos los sustratos de soporte están apilados o alineados detrás del primer sustrato (310) , que comprende la matriz de píxeles (350) , y relativo a un objeto a explorar. Cada uno de los sustratos en la pila puede estar conectado eléctricamente a través de interconexiones (321), tales como perlas de soldadura o bolas o vías de soldadura, u otras formas de comunicación eléctrica. Se apreciará que las interconexiones (321) pueden incluir cualquier medio o método conocido para la conducción de señales eléctricas a los diversos circuitos en los mismos o diferentes sustratos sin apartarse del alcance de la descripción.

En las figuras 3g, 3i, 3m, 3n, y 3u, cada uno de la pluralidad de sustratos que comprenden la matriz de píxeles (350) y los diversos circuitos de soporte (370) del sensor de imágenes (300) puede ser de tamaño similar en la pila, de tal manera que la pluralidad de sustratos puede ser sustancialmente alineada dentro de la pila. En una modalidad, el primer sustrato (310) y la pluralidad de sustratos de soporte posteriores (311) se pueden apilar en alineación sustancial de manera que una pluralidad de columnas de comunicación se forme en una pila de múltiples capas de sustancialmente la misma longitud y anchura.

Cabe señalar que en otras modalidades, en el que el factor de forma permitirá que sustratos de diferentes tamaños que tienen diferentes longitudes y anchuras puedan ser usados y puedan ser preferible apilados. Consideraciones como la disipación de calor y ruido, junto con muchas más consideraciones, pueden ser contabilizadas en el diseño de una configuración apilada. Por ejemplo, en una modalidad, un circuito de alto calor, tal como un circuito amplificador, puede ser colocado en una parte que sobresale de uno de los sustratos de soporte dentro de una pila (que se ilustra mejor en la figura 11) .

Cabe señalar que una matriz de píxeles (350) se puede formar en una pluralidad de filas de píxeles y una pluralidad de columnas de píxeles. Cada columna de píxeles (352) puede comprender una pluralidad de píxeles en un factor de forma lineal, que es de un píxel de ancho y AN@ píxeles de largo. Cabe señalar, además, que cada columna de píxeles (352) tendrá un valor de área que generalmente es tan amplio como la distancia entre píxeles y siempre que sea predeterminada por el diseño del sensor. A la inversa, una columna de circuito (356), referida en el presente documento, es un espacio asignado en un sustrato, que no sea un primer sustrato (310) que comprende la matriz de pixeles (350), que comprende al menos un circuito de soporte (370) que está dedicado y conectado eléctricamente a, o en comunicación eléctrica con, una columna de pixeles correspondiente (352). Se apreciará que el espacio ocupado por la columna de pixeles (352) puede ser el mismo que, o sustancialmente el mismo que, el espacio ocupado por la columna del circuito (356) que se corresponde con esa columna de pixeles (352). Por lo tanto, el segundo sustrato o de soporte (311) puede comprender una pluralidad de columnas de circuito (356), en donde cada columna de circuito (356) comprende sustancialmente la misma o similar área de bienes raíces en el segundo sustrato (311) que una columna de pixeles correspondiente (352) tiene el área sobre el primer sustrato (310) .

Además, cada columna de pixeles (352) es o puede estar en comunicación electrónica con una vía de transmisión de lectura (330) sobre el primer sustrato (310), mientras que la columna del circuito (356) es o puede estar en comunicación electrónica con una vía de transmisión de lectura (340) en el segundo sustrato (311) . Las dos vías de transmisión antes mencionadas (330) , (340) pueden estar conectadas eléctricamente por al menos una interconexión (321) que se encuentra en cualquier lugar a lo largo de la trayectoria creada por, o dentro de, la superposición de o entre las dos vías de transmisión (330) , (340) como se ilustra en las figuras 3g a 3aa. En una modalidad, una pluralidad de interconexiones (321) puede ser utilizada para conectar una columna de píxeles simple (352) a una columna de circuito simple correspondiente (356) . En dicha modalidad, la redundancia en el número de interconexiones (321) usadas puede proporcionar el aumento del rendimiento de la producción o mayor funcionalidad.

Como se hace referencia en la presente descripción, la relación de aspecto se utiliza para referirse a la forma general de un área sobre un sustrato. Por ejemplo, un área definida como 4 unidades de píxel de ancho y 5 unidades de píxel de largo tendrá una relación de aspecto de 4/5 ó 5/4. La relación de aspecto de término puede ser usada genéricamente para referirse a una situación en la que se considera importante la forma de un área. Por ejemplo, el concepto de relación de aspecto puede ser utilizado para denotar las diferencias en las relaciones de aspecto de dos zonas correspondientes que se encuentran en sustratos diferentes. Cabe señalar que las relaciones de aspecto de las columnas de píxeles (352) y las columnas de circuito (356) ilustradas en las Figs . 3g-3aa pueden ser las mismas o pueden ser diferentes, el área de la huella de la columna de píxeles (352) y su columna de circuito correspondiente (356) puede ser sustancialmente la misma o equivalente. Varios ejemplos de diferentes relaciones de aspecto se ilustran en las figuras 3g a 3aa, pero hay que señalar que los principios de la presente divulgación se pueden aplicar a cualquier número de configuraciones de la relación de aspecto. Sin embargo, como se ilustra en las figuras, el área de la huella o bien de la columna de circuito (356) es sustancialmente la misma que o igual al área de la huella o bien inmueble de la columna de píxeles (352). A medida que las técnicas de fabricación mejoran o los parámetros de diseño cambian puede ser necesaria más o menos área para los circuitos de soporte (370) de la columna de circuito (356) .

Haciendo referencia específicamente a las figuras 3g y 3h, los circuitos de soporte (370), que pueden incluir un amplificador, un filtro, un reloj u otra circuitería necesaria para apoyar un sensor de imágenes, pueden todos estar dispuestos en uno o más sustratos de soporte, como un segundo sustrato (311) . Sin embargo, se apreciará que tales circuitos pueden ser dispersados en uno o más sustratos, tales como el segundo sustrato (311), o el tercer sustrato. Además, un convertidor analógico a digital puede estar ubicado de forma remota en uno de los sustratos de soporte. Se apreciará que el orden y la ubicación de los circuitos de soporte (370) pueden ser cambiados y pueden estar situados en cualquiera de los sustratos de soporte según se desee .

Como puede verse en las figuras, cada columna de pixeles (352) puede estar asociada y conectada eléctricamente a una vía de transmisión de lectura (330) sobre el primer sustrato (310), mientras que cada una de las columnas de circuito (356) puede estar asociada y eléctricamente conectada a una vía de transmisión de lectura (340) en el sustrato de soporte (311) por una o más interconexiones (321), que pueden incluir tanto golpes (321a) como vías (321b) (se ilustra mejor en la figura 3h) . Al menos una interconexión (321) puede ser utilizada para conectar una vía de transmisión de columna de pixeles (330) sobre el primer sustrato (310) a una vía de transmisión de columna de circuito (340) en el sustrato de soporte (311) como se ilustra. Las flechas de trazos en las figuras 3i, 3j, 31, 3o, 3q, 3r, 3t, 3v, 3x, 3y y 3aa ilustran que las interconexiones (321) pueden estar situadas en cualquier lugar a lo largo de la ruta de la superposición de las dos vías de transmisión de lectura (330) y (340) por la columna de pixeles (352) y la columna de circuito (356) correspondientes .

Haciendo referencia ahora a las figuras 3i a 3m, se ilustran diversas vistas de una modalidad de un sensor de imágenes (300) construido sobre una pluralidad de sustratos. Las figuras 3i y 3m ilustran una pluralidad de columnas de pixeles (352) que forman la matriz de pixeles (350) sobre el primer sustrato (310) y una pluralidad de columnas de circuito (356) (que representa los circuitos de soporte (370)) en el segundo sustrato (311). Como se ilustra, las columnas de circuito (356) pueden ser de un píxel de ancho y un número A @ de pixeles largos para corresponder directamente con la columna de pixeles (352) a la columna que el circuito (356) está asociado. Las figuras muestran un ejemplo de una conexión entre cada columna de pixeles (352) a sus circuitos asociados (370) en una columna de circuito (356) . Las figuras también muestran una vía de transmisión de lectura (330) por columna de pixeles (352) y una vía de transmisión de lectura (340) por columna de circuito (356), en donde el circuito asociado (370) a una columna de circuito (356) es la columna de un píxel de ancho .

Como se ha señalado anteriormente en este documento, cada columna de pixeles (352) puede ser eléctricamente asociada o conectada a una vía de transmisión de columna de pixeles (330) , y la columna de cada circuito (356) puede ser eléctricamente asociada o conectada a una vía de transmisión de columna de circuito (340) . Las figuras 3 a 31 ilustran una vista en perspectiva, una vista frontal y una vista lateral, respectivamente, de una columna de pixeles (352) y una columna de circuito simple (356) separada de la pluralidad de columnas de pixeles (352) y la pluralidad de columnas de circuito (356) ilustradas en la figura 3i. Las figuras 3j a 31 ilustran adicionalmente la conexión eléctrica entre las vías de transmisión (330) y (340) de la columna de pixeles (352) y la columna de circuito (356) utilizando una o más interconexiones (321) . Mientras que las vías de transmisión (330) y (340) pueden ser conectadas eléctricamente utilizando una o más interconexiones (321) , las figuras ilustran que la interconexión (321) puede estar situada en cualquier lugar a lo largo de la trayectoria superpuesta de las vías de transmisión (330) y (340) sin apartarse del espíritu o alcance de la descripción.

Haciendo referencia ahora a las figuras 3n a 3t, se ilustran diversas vistas de una modalidad de un sensor de imágenes (300) construido sobre una pluralidad de sustratos, en donde una pluralidad de columnas de pixeles (352) que forman la matriz de pixeles (350) se encuentra en el primer sustrato (310) y una pluralidad de columnas de circuito (356) se encuentran en un segundo sustrato (311) . En esta modalidad, las columnas de circuito (356) pueden ser dos pixeles o columnas de dos de pixeles de ancho. En este ejemplo, la conexión entre cada columna de pixeles (352) a sus circuitos asociados (370) en una columna de circuito correspondiente (356) puede ser una vía de transmisión de lectura (330), (340) por columna de pixeles (352) y columna de circuito (356). Como se puede ver en la figura, el área consumida por la columna de pixeles (352) sobre el primer sustrato (310) corresponde a un área consumida por una columna de circuito correspondiente (356). Esta correspondencia permite la superposición directa de los sustratos, por ejemplo (310) y (311), de tal manera que los circuitos de soporte (370) en una columna de circuito (356) se apilan directamente con la columna de pixeles (352) gue soportan.

También debe tenerse en cuenta que en una configuración de este tipo, la relación de aspecto de la columna de pixeles (352) será sustancialmente igual a la relación de aspecto de la columna de circuito (356), sin embargo, no se requiere tal relación de aspecto de la igualdad como se discute más adelante. Como puede verse en la figura 3m, la columna de pixeles es la columna de un píxel de ancho y seis pixeles de largo, por lo que la relación de aspecto es de 1/6. La columna de circuito también tiene la misma relación de aspecto de 1/6. En contraste, la fig. 3n ilustra un diseño en el que la relación de aspecto de columna de circuito es dos veces tan ancha como la relación de aspecto de la columna de pixeles, pero es sólo la mitad, del tiempo, proporcionando de este modo una huella posiblemente más utilizable en la que se colocan los circuitos de soporte. En ambas figuras 3m y 3n, el área de la huella de la columna de píxeles (352) y la columna de circuito (356) es sustancialmente igual entre sí a pesar de que las relaciones de aspecto son diferentes.

La figura 3n también ilustra cómo las relaciones de aspecto diferentes entre los sustratos pueden permitir la flexibilidad en los puntos de contacto de vía de transmisión. En la modalidad, la vía de transmisión del columna de circuito (340) se ha diseñado con una forma general Au@ con el fin de ocupar la zona del columna de circuito (356) de manera más uniforme, proporcionando de este modo opciones para la conexión de la interconexión (321) a lo largo de la totalidad del columna de circuito (356) . Tenga en cuenta que la vía de transmisión de columna de píxeles (330) no está en forma de U en general, pero la vía de transmisión de columna de circuito (340) puede ser generalmente en forma de U, de modo que el mismo columna de circuito (356) se puede usar con las dos configuraciones de columnas de píxeles diferentes de las Figs . 3o y 3r. La primera pata de la vía de transmisión del columna de circuito en forma de U (340) se puede superponer a la vía de transmisión de lectura (330) de la primera columna de píxeles (352) (como se ilustra en la. Figura 3o) y la segunda pata de la vía de transmisión del columna de circuito en forma de U (340) se puede superponer a la vía de transmisión de lectura (330) de la siguiente columna de píxeles adyacente (352) (como se ilustra en la figura 3r) . La figura 3o y la figura 3r ilustran columnas de píxeles (352) tomadas de la matriz de píxeles (350) de la fig. 3n. La figura 3o y la figura 3r ilustran tres opciones para la interconexión (321) de posicionamiento dentro de la huella del columna de circuito (356) . Procede señalar, como se ilustra en la figura 3q, que debido a que la relación de aspecto del columna de circuito (356) se ilustra como el doble de ancho, pero la mitad de la longitud de la columna de píxeles correspondiente (352), las opciones de interconexión (321) de ubicación sólo están disponibles para una porción de la longitud de la columna de píxeles (352) . La figura 3p ilustra que para una forma compleja de vía de transmisión puede haber dos opciones de ruta de ubicación de interconexión a lo largo de una vía de transmisión (340) en un columna de circuito (356) que tiene el doble del ancho de la columna de píxeles (352) que soporta. La figura 3p ilustra una vista frontal de la posición de la primera etapa de la vía de transmisión de la columna de circuito en forma de U (340) a la vía de transmisión de lectura (330) de la primera columna de píxeles (352) y utiliza la parte más exterior de la vía de transmisión (340) para la localización de la interconexión (321) en lugar de la porción más interna de la vía de transmisión (340) como se ilustra en las figuras 3r y 3s para la localización de la interconexión (321) a la siguiente columna de pixeles adyacente (352) . La figura 3r ilustra la siguiente columna de pixeles (352) situada a la izquierda de y con respecto a la primera columna de pixeles que se ilustra en las figuras 3n (columna de pixeles derecha) y 3o. La vía de transmisión (330) de la segunda columna de pixeles (352) que se ilustra en la figura 3r puede estar conectada eléctricamente a la segunda etapa de la vía de transmisión (340), como se ilustra. Cabe señalar que debido a que la huella de la columna de circuito (356) tiene una relación de aspecto de 2/3, la superposición de la vía de transmisión de la columna de pixeles (330) a la vía de transmisión de la columna de circuito (340) requiere que el segundo tramo de la vía de transmisión de la columna de circuito (340) sea generalmente en forma de u para permitir de ese modo partido natural o superposición de las vías de transmisión (330) y (340) con respecto a la siguiente columna de pixeles (352) que se ilustra en las figuras 3r y 3s .

La figura 3u ilustra una vista en perspectiva de una modalidad de un sensor de imágenes (300) construido sobre una pluralidad de sustratos en el que una pluralidad de columnas de pixeles (352) que forman la matriz de pixeles (350) se encuentran en el primer sustrato (310) y una pluralidad de columnas de circuito (356) se encuentran en un segundo sustrato (311) , en el que las columnas de circuito (356) son de cuatro pixeles de anchura, pero son también un cuarto de la longitud. La figura también ilustra una pluralidad de conexiones eléctricas y las rutas de comunicación entre la pluralidad de columnas de pixeles (352) y columnas asociadas o correspondientes (356) de los circuitos.

La figura 3v ilustra una vista en perspectiva de una columna simple de pixeles (352) y una columna simple de circuitos (356) tomada de la columna de la derecha de la figura 3u que muestra una conexión eléctrica y una configuración ilustrativa de la vía de transmisión para acomodar la arquitectura. Como se puede ver en la figura, una modalidad puede comprender una columna de pixeles (352) (y la vía de transmisión asociada (330)) que tiene una porción mínima de superposición con una columna de circuito correspondiente (356) (y la vía de transmisión asociada (340)). En otras palabras, una vía de transmisión muy pequeña requiere la superposición entre los sustratos. Sin embargo, como se ilustra en la figura 3u, puede haber superposición en el nivel de sustrato.

La figura 3w ilustra una vista frontal de la columna simple de píxeles (352) y la columna simple de circuitos (356) tomada de la figura 3v que muestra una conexión eléctrica entre los mismos . Como puede verse en la figura, sólo una pequeña porción lateral de la vía de transmisión necesita superposición para conectar la columna de píxeles (352) a la columna de circuito (356) .

La figura 3x ilustra una vista lateral de la columna simple de píxeles (352) y la columna simple de circuitos (356) tomada de la figura 3v que muestra una conexión eléctrica entre los mismos. Como se puede ver en la figura, una o más interconexiones (321) se pueden utilizar en algunas modalidades y la figura también ilustra que la colocación de las interconexiones (321) puede estar en cualquier lugar a lo largo de la superposición de las vías de transmisión (330) y (340).

La figura 3y ilustra una vista en perspectiva de una columna simple de píxeles (352) y una columna simple de circuitos (356) tomada de la columna a la izquierda de, y adyacente a, la columna de más a la derecha de la figura 3u (356) que muestra una conexión eléctrica entre ellos. La figura 3 ilustra una vista frontal de la columna simple de píxeles (352) y la columna simple de circuitos (356) tomada de la figura 3a que muestra una conexión eléctrica entre ellos. La figura 3v y la figura 3y ilustran las columnas de píxeles (352) tomadas de la matriz de píxeles (350) de la fig. 3u. La figura 3v y la figura 3a ilustran dos opciones para la interconexión (321) del posicionamiento dentro de la columna del circuito (356) . Cabe señalar, como se ilustra en la figura 3aa, que debido a que la relación de aspecto de la columna de circuito es más ancha, pero más corta que la de la columna de píxeles correspondiente (352), las opciones de ubicación de interconexión sólo están disponibles para una porción de la longitud de la columna de píxeles (352) . La figura 3z ilustra que para una forma compleja de vía de transmisión puede haber cuatro opciones de interconexión de ruta de ubicación a lo largo de una vía de transmisión (340) en una columna de circuito (356) que tiene cuatro veces el ancho y un cuarto de la longitud de la columna de píxeles (352) que soporta. Por lo tanto, se puede observar que mientras que la relación de aspecto de la columna de circuito (356) es diferente de la relación de aspecto de la columna de píxeles (352), las áreas de las respectivas huellas son sustancialmente las mismas o equivalentes. A medida que las técnicas de fabricación mejoran o cambian el área de los parámetros de diseño pueden ser más o menos necesarios para los circuitos de soporte de la columna de circuito (356) .

Las figuras 3v y 3w ilustran la superposición de la primera vía de transmisión de lectura de la columna de píxeles (330) con la primera pata de la vía de transmisión de lectura de la columna de circuito (340) . La figura 3a ilustra la siguiente, columna de pixeles adyacente con respecto a la columna de pixeles que se ilustra en la figura 3v. Debe tenerse en cuenta que, debido a que la huella de la columna de circuito (356) tiene una relación de aspecto de 4/2, la superposición de la via de transmisión de la columna de pixeles (330) a la via de transmisión de la columna de circuito (340) requiere que la segunda pata de la vía de transmisión de la columna de circuito (340) se forme en consecuencia para permitir de ese modo una coincidencia o superposición natural de las vías de transmisión (330) y (340) con respecto a la siguiente columna de pixeles (352) que se ilustra en las figuras 3y y 3z. La figura 3aa ilustra una vista lateral de la columna simple de pixeles y la columna simple de circuitos tomada de la figura 3a que muestra una conexión eléctrica entre ellos.

Se apreciará que cada una de las columnas de pixeles pueden ser compartidas o no compartidas con respecto a una vía de transmisión de lectura, dependiendo de las condiciones presentes que pueden afectar el diseño de pixeles y la arquitectura. Ilustrado en las Figs . 12 y 13 están dos ejemplos de la arquitectura de pixeles. La figura 12 ilustra una arquitectura de pixeles en donde cada columna de pixeles no comparte una vía de transmisión de lectura con otra columna de pixeles. Este ejemplo, cuando sólo hay una vía de transmisión de lectura por columna de pixeles, ilustra una arquitectura de pixeles no compartida. Por el contrario, se ilustra en la figura 13 una proporción de pixeles de 2 vías horizontal. En la figura 13, sólo hay una vía de transmisión de lectura por dos columnas de pixeles . Tenga en cuenta que el número de vías de transmisión de lectura por columna de pixeles puede ser una consideración importante en modalidades en las que la matriz de pixeles (350) se optimiza en un primer sustrato y se separa de la mayoría de los circuitos de soporte situados en un segundo sustrato de soporte o en una modalidad de tres dimensiones de apilamiento como se discute en el presente documento. Debe tenerse en cuenta que está dentro del alcance de la descripción permitir una pluralidad de columnas de pixeles que corresponden a un conjunto de circuitos de soporte en una columna de circuito. Por ejemplo, debido a que el poder de procesamiento de algunos circuitos de soporte puede ser mayor que lo que se requiere por los datos generados por una columna de pixeles, una pluralidad de columnas de pixeles puede corresponder a una columna de circuito. Lo contrario también se contempla en el presente documento, en el que en ciertas modalidades una pluralidad de columnas de circuitos puede corresponder a una única columna de pixeles en una matriz de pixeles.

En una modalidad del proceso y la aplicación específica descrita anteriormente, la conexión se puede realizar a pesar de una interconexión, tal como un golpe, situado entre los dos sustratos/tarj etas . Ambas capas de metal de los dos sustratos/tarj etas pueden enfrentarse entre sí, por lo tanto, de nuevo puede ser necesaria iluminación lateral en la tarjeta del sensor de imágenes CMOS que comprende la matriz de pixeles (el lado frontal de la primer tarjeta puede estar unido a la parte delantera del lado de la segunda tarjeta) . En una modalidad, puede haber sólo una interconexión utilizada por la columna (352), (356) entre el primer sustrato/tar eta y el segundo sustrato/tarjeta. En una modalidad, dos o más interconexiones pueden ser utilizadas por la columna (352), (356) y pueden ser utilizados para fines de redundancia (rendimiento del proceso) . En comparación con la tecnología convencional (sensor monolítico de imágenes CMOS, como se muestra en las Figs . 3a a 3f ) , la vía de transmisión de lectura puede ser rota en el borde de la matriz de pixeles y puede ser replicada en el segundo sustrato/tarjeta. Un golpe puede entonces conectar las dos vías de transmisión en cualquier lugar dentro de la columna. Se apreciará que más interconexiones, tales como golpes, pueden ser necesarias para la distribución de energía entre los dos o más sustratos/tarjetas o por otras señales (por ejemplo, decodificador vertical) .

Haciendo referencia ahora a la figura 4, una modalidad de un sensor de imágenes con su matriz de pixeles y circuitos de soporte construido sobre una pluralidad de sustratos se ilustra usando iluminación posterior. Como se puede ver en la figura, una matriz de pixeles (450) puede estar dispuesta sobre un primer sustrato (452) . El primer sustrato (452) puede estar hecho de silicio o de otro material con el fin de controlar las características de transmisión de luz. Bolas, golpes o vías de soldadura (421) se pueden usar para conectar eléctricamente un sustrato a otro. Una modalidad de un sensor de imágenes apilada puede comprender una matriz de pixeles (450) en un primer sustrato (452) . La matriz de pixeles (450) puede cubrir al menos el cuarenta por ciento de una primera superficie (451) del primer sustrato (452) . En una configuración de sistema de iluminación posterior, una matriz de pixeles (950) puede estar dispuesta en la parte posterior de dicho primer sustrato (952) como se ilustra mejor en la figura 9. Además, en una configuración de iluminación de lado posterior, el sustrato (452) puede ser diluido para el control de la transmisión de luz a través del mismo. En una modalidad que utiliza iluminación posterior, el primer sustrato puede estar hecho de principalmente material de silicio, o el primer sustrato puede estar hecho de principalmente material semiconductor nHigh-Z" (telurio de cadmio, por ejemplo) , o el primer sustrato puede estar hecho principalmente de materiales semiconductores III-V (arseniuro de galio, por ejemplo) .

En una modalidad, una matriz de píxeles (450) puede cubrir una mayor parte de la primera superficie (451) de un primer sustrato (452) . En tal modalidad, la matriz de píxeles (450) puede estar situada o colocada en cualquier parte de dicha primera superficie (451) . El espacio restante en la primera superficie (451) puede ser utilizado para la colocación de un circuito secundario, si se desea. Pueden surgir situaciones donde un circuito secundario puede estar dimensionado de tal manera que la colocación central de la matriz de píxeles no es práctica.

Haciendo referencia ahora a la figura 5, una modalidad será discutida en donde al menos algunos de los circuitos de soporte y los componentes están situados de forma remota desde otro sistema de circuitos de soporte y componentes con el fin de trabajar para un propósito predeterminado. Para algunas aplicaciones, puede ser deseable que ciertos procesadores secundarios sean más remotamente ubicados desde la matriz de píxeles. Por ejemplo, en un ámbito médico, como un endoscopio puede que no haya suficiente espacio alrededor de la matriz de píxeles que contiene toda la circuitería de soporte necesario. En tales casos, la matriz de píxeles que contiene el sustrato (510) puede estar situada de forma remota una distancia lejos de otros sustratos de soporte dentro del sensor de imágenes (500) .

En una modalidad, la matriz de píxeles que contiene el sustrato (510) puede estar adyacente a o cerca de un sustrato de soporte (520) que se encuentra de forma remota con respecto a la matriz que contiene el sustrato de píxeles. El sustrato de soporte (520) puede comprender un circuito amplificador correspondiente, mientras que otros circuitos de soporte pueden ser más remotamente ubicados en otro sustrato (530) a una distancia que es más lejos del sustrato de matriz de píxeles (510) que el sustrato de soporte a distancia (520) que se encuentra lejos del sustrato de matriz de píxeles (510) . En una modalidad, el sustrato más remotamente situado (530) puede estar conectado a los otros sustratos en el sensor de imágenes (500) por vías cableadas (522) o puede comunicarse de forma inalámbrica con los otros sustratos y circuitos. Los sustratos adyacentes pueden estar conectados entre sí por medio de protuberancias o bolas de soldadura (521) . Debido a que las matrices de píxeles y otros circuitos se vuelven más eficientes con el tiempo, está dentro del alcance de esta para proporcionar un sensor de imágenes en el que la matriz de píxeles que contiene el sustrato está más remota de todos los otros circuitos de soporte. Tal circuito se representa en la figura 10, en una matriz de píxeles que contiene el sustrato (1010) se encuentra más a distancia por medio de vías (1022) a partir de sustratos de soporte (1020), (1030), (1040) cada uno comprendiendo circuitos de soporte, tales como circuitos de procesamiento de señales y circuitos de potencia.

En una modalidad, la matriz de píxeles de un sensor de imágenes puede dominar un gran porcentaje de la superficie disponible de un primer sustrato (570) . Como puede verse en la figura 6, diversas matrices de píxeles de tamaño (572), (574), (576) (mostradas en líneas punteadas) están contempladas por la divulgación y entran dentro del alcance del diseño descrito. La matriz de píxeles (576) representa esquemáticamente una configuración en la que la matriz de píxeles (576) cubre un gran porcentaje de un primer sustrato (570) , pero todavía no puede cubrir una mayor parte del sustrato (570) . La matriz de píxeles (576) puede cubrir un gran porcentaje de la superficie disponible tal, incluso aunque no la mayoría de la zona, de tal manera que al menos parte de la circuitería de soporte puede no estar situada sobre el primer sustrato (570) .

La matriz de píxeles (574) ilustra esquemáticamente una configuración separada de la matriz de pixeles (576) y (572), en donde la matriz de pixeles (574) cubre aproximadamente la mitad de un primer sustrato (570) . La matriz de pixeles (572) ilustra esquemáticamente una configuración separada de la matriz de pixeles (576) y (574) , en donde la matriz de pixeles cubre una clara mayoría del primer sustrato (570) . Debería ser evidente a partir de la discusión anterior que el proceso de optimización puede permitir la búsqueda de un tamaño de matriz de pixeles que proporcione la mejor imagen y calidad de imagen posible mientras se trabaja dentro de las limitaciones dictadas por una aplicación, función o propósito. Por consiguiente, incluso en una aplicación que tiene un sensor de imágenes con un primer tamaño de sustrato fijo, el porcentaje de la superficie ocupada por la matriz de pixeles situada en el primer sustrato puede ser diferente y cubrir muchos porcentajes diferentes de la superficie total disponible en el primer sustrato.

Por lo tanto, se apreciará que el área de superficie que la matriz de pixeles puede ocupar puede caer dentro de un rango que es alrededor del 25% a aproximadamente 99% de la superficie total de una de las superficies del primer sustrato, o puede estar dentro de un rango de aproximadamente 40% a aproximadamente 99% de la superficie total de una de las superficies del primer sustrato, o puede estar dentro de un rango de aproximadamente 50% a aproximadamente 99% de la superficie total de una de las superficies del primer sustrato, o puede estar dentro de un rango de aproximadamente 60% a aproximadamente 99% de la superficie total de una de las superficies del primer sustrato, o puede estar dentro de un rango de aproximadamente 70% a aproximadamente 99% del área total de superficie de una de las superficies del primer sustrato, o puede estar dentro de un rango de aproximadamente 80% a aproximadamente 99% de la superficie total de una de las superficies del primer sustrato, o puede estar dentro de un rango de aproximadamente 90% a aproximadamente 99% de la superficie total de una de las superficies del primer sustrato. Se apreciará que todos los porcentajes que caen dentro de los rangos indicados se pretende que caigan dentro del alcance de la descripción, que además se apreciará que todos los sub-rangos caen dentro del rango de aproximadamente 25% a aproximadamente 99% de la superficie total de una de las superficies del primer sustrato están destinados a caer dentro del alcance de la descripción.

Debido a la naturaleza del sistema de iluminación posterior de matriz de píxeles, las superficies de los sustratos mencionados anteriormente pueden ser ajenas a un sensor de imágenes que comprende una matriz de píxeles iluminada posterior. Por lo tanto, en aplicaciones de sistema de iluminación posterior, la superficie del sustrato puede ser eliminada o formada integralmente con la matriz de píxeles .

La cobertura de matriz de píxeles o área de superficie pueden estar dentro de un rango de aproximadamente 40% a aproximadamente 70% de la superficie total del sustrato sobre el que reside la matriz de píxeles, y en tales casos puede ser posible colocar algunos circuitos de soporte sobre el mismo sin disminuir el diseño del sensor de imágenes. En una modalidad, un circuito de emisión de luz puede ocupar espacio en el primer sustrato para proporcionar luz durante el uso . Para muchas aplicaciones, donde las dimensiones son muy apretadas y son las limitaciones más fuertes, un sensor de imágenes optimizado puede cubrir el 90% o más, hasta sustancialmente la totalidad de una superficie de un primer sustrato. Debe tenerse en cuenta que está dentro del alcance de esta descripción contemplar una matriz de píxeles que tiene un sustrato integrado en el mismo lugar en lugar de ser añadida a un sustrato.

En la figura 7 se ilustra una modalidad de un sensor de imágenes que tiene una pluralidad de matrices de píxeles. Como puede verse en la figura, un sensor de imágenes (700) puede comprender un primer sensor de imágenes (710) y un segundo sensor de imágenes (711), que están en comunicación eléctrica con un sustrato (715) o una pluralidad de sustratos que pueden ser apilados verticalmente o de otra manera con respecto a un objeto a ser fotografiado. En una modalidad, los circuitos de soporte pueden estar ubicados de forma remota en sustratos posteriores o de soporte como se discutió anteriormente. Tal configuración puede ser deseable para la captura de imágenes de tres dimensiones, en el que las dos matrices de p xeles se pueden fijar durante el uso. En otra modalidad, una primera matriz de pixeles y una segunda matriz de pixeles pueden ser dedicadas a la recepción de un rango predeterminado de longitudes de onda de la radiación electromagnética, en el que la primera matriz de pixeles está dedicada a un rango diferente de radiación electromagnética de la longitud de onda de la segunda matriz de pixeles.

En las Figs . 14 y 15 se ilustra una modalidad para la recuperación de datos de una matriz de pixeles (1510) que se ha optimizado en un primer sustrato (1552) (véase la figura 15) con circuitos de soporte (1520) para un sensor de imágenes (1500) situado en uno o más sustratos de soporte o subsecuentes, (1554) (ver figura 14), que puede estar configurado en una configuración apilada (figuras 14 y 15 combinadas) . Como puede verse en las figuras, una matriz de pixeles (1510) puede estar situada sobre el primer sustrato (1552) y puede ser conectada eléctricamente a circuitos de soporte (1520) que pueden residir en uno o más sustratos de soporte o subsecuentes (1554) (Fig. 14) con una o más interconexiones (1521) . En la modalidad ilustrada en las figuras 14 y 15, la matriz de pixeles (1510) puede estar compuesta de una pluralidad de columnas de pixeles (1550a-f ) . Cada una de las columnas de pixeles (1550a-f) puede estar compuesta por una pluralidad de pixeles individuales y las columnas de pixeles (1550a-f) se pueden leer a través de las vías de transmisión de las columnas de pixeles correspondientes (1551) . Se apreciará que puede haber una vía de transmisión de lectura (1551) por columna de pixeles (1550) dentro de toda la matriz de pixeles (1510) . Debe tenerse en cuenta que se puede formar la pluralidad de pixeles individuales (1526) en las columnas (eje Y) y filas (eje x) que denotan o definen la posición del píxel individual (1526) dentro de la matriz de pixeles (1510) .

Como se ilustra en las figuras, cada una de la pluralidad de las vías de transmisión de lectura de columna de pixeles (1551) puede proporcionar una conexión eléctrica para una columna de pixeles predeterminada o definida (1550), tales como (1150a), (1550b), (1550c), (1550d), (1550e) y (1550f) en la Figura 15. En dicha modalidad, los datos recolectados de los pixeles (1526) dentro de la columna de pixeles predeterminada o definida, por ejemplo, (1550a) , pueden transmitirse a circuitos de soporte (1520) situados en uno o más segundos sustratos subsecuentes o de apoyo (1554) a través de la vía de transmisión de lectura de la columna de circuito (1516) (ver fig. 14) y/o a través de una o más interconexiones (1521) . Los circuitos (1520) pueden estar situados a ambos lados del sustrato de soporte (1554) y un contacto eléctrico puede facilitarse a través de vías dispuestas en el material de sustrato y ejecutarse a través del sustrato. El sustrato posterior (1554) puede comprender una pluralidad de columnas de circuito, cada columna de circuito comprende una pluralidad de circuitos (1520) y una vía de transmisión (1516) para conectar eléctricamente los diferentes circuitos (1520) dentro de la columna del circuito al sensor de imágenes (1500) . Cabe señalar que la separación entre las interconexiones (1521), se pueden usar para conectar las vías de transmisión de columna de pixeles (1551) a las vías de transmisión de columna de circuito (1516), que se ha aumentado en la figura por un escalonamiento de las interconexiones (1521) relativas a las columnas de pixeles (1550a-f) . Las líneas punteadas ilustradas en el sustrato (1554) ilustran un área sobre el sustrato que corresponde al área consumida por la columna de pixeles (1550) sobre el primer sustrato (1552) .

En una modalidad, puede ser deseable diseñar un sensor de imágenes (1500) donde los circuitos de soporte (1520) para cualquier columna de píxeles dada (1550) se colocan dentro de un área correspondiente situada en un segundo sustrato. Cabe señalar que en una modalidad, uno o más circuitos de soporte dedicados (1520) pueden ser utilizados por columna de píxeles o área (1550) , de tal manera que cada área de píxeles (1550a) - (1550f) tenga al menos un circuito de soporte (1520) dedicado a procesamiento sólo de los datos producidos por los píxeles (1526) dentro de esa columna de píxeles predeterminada o definida representada por las columnas de píxeles (1550a)-(1550f) a la que se dedica el circuito de soporte. Por ejemplo, cada área de columnas de píxeles (1550a-f) puede tener un circuito de conversión analógico a digital dedicado a la conversión de los datos analógicos leídos desde los píxeles asociados (1526) desde el interior de la columna de píxeles asociada (1550) . Esta asociación estrecha y directa de circuitos dedicados se puede utilizar para simplificar el procesamiento de la señal digital en el sensor de imágenes (1500) lo que simplifica en gran medida el tiempo y la serialización de los procesos dentro del sensor de imágenes (1500) . Esta característica también se puede utilizar para controlar la producción de calor y el consumo de energía dentro del sensor de imágenes (1500) .

Haciendo referencia principalmente a la figura 16, un sensor de imágenes muíti-sustrato (1600) tiene una configuración de vía de transmisión de lectura en ella se ilustra. Como se puede ver en la figura, un sustrato (1652) puede contener una matriz de píxeles (1610) y puede ser conectado eléctricamente a sustratos de soporte (1654) y (1656) a través de una pluralidad de vías de transmisión de lectura de columna de píxeles, la configuración del sensor de imagen se puede simplificar en gran medida mediante la localización de los circuitos de soporte en uno o más sustratos posteriores (1654) y (1656) . Los sustratos posteriores (1654) y (1656) pueden estar en estrecha proximidad a, pero detrás de, el primer sustrato (1652). Los circuitos de soporte (1622) y (1663) pueden ser colocados en los sustratos posteriores (1654) y (1656) con el fin de permitir el apilamiento de los sustratos en una configuración vertical tal como se ilustra. A través de las vías, el sustrato puede ser usado para permitir el frente hacia atrás de comunicación a través de cualquiera de los sustratos. El segundo sustrato (1654) de la pila puede comprender circuitos secundarios que se dedican a columnas de píxeles (1650) situadas en el primer sustrato (1652) y eléctricamente conectadas con el mismo. El tercer sustrato (1654) puede comprender circuitos de procesamiento de datos adicionales (1663) que pueden ser dedicados a circuitos de soporte (1622) en el segundo sustrato, y pueden ser propuestos para procesar los datos de una pluralidad de circuitos de soporte desde el segundo sustrato. Cabe señalar que los circuitos (1663) en el tercer sustrato (1656) pueden estar dedicados a una columna específica de píxeles (1650) sobre el primer sustrato (1652), o pueden estar dedicados a procesar los datos de una pluralidad de columnas de píxeles (1650). En otras palabras, los circuitos (1663) situados en el tercer sustrato (1656) pueden corresponder directamente a los circuitos específicos (1622) en el segundo sustrato (1654) o a columnas específicas de píxeles (1650) sobre el primer sustrato (1652). Debe tenerse en cuenta que cada sustrato puede comprender al menos una vía de transmisión que conecta electrónicamente los circuitos en todos los sustratos. En consecuencia, las vías de transmisión (1623a-c) de cada uno de los sustratos se pueden superponer de forma que las interconexiones (1621) dispuestas entre los sustratos provoquen la conexión eléctrica entre las vías de transmisión (1623a-c).

Como puede verse en la figura, una columna de píxeles (1650) situada sobre el primer sustrato (1652) puede ser conectada eléctricamente a circuitos de soporte situados en uno o más sustratos de soporte (1654) , (1656) a través de la lectura directa de la columna de píxeles mediante la colocación de una o más interconexiones estratégicamente situadas (1621) dentro de la columna de p xeles (1650) o el sistema de vía de transmisión (1623a-c) . Cada uno de la pluralidad de sustratos (1652), (1654), y (1656) que forman el sensor de imágenes (1600) puede comprender su propia vía de transmisión o sistema de vía de transmisión (1623a) , (1623b) , y (1623c) , respectivamente Por consiguiente, puede ser ventajoso conectar cada una de las vías de transmisión (1623) juntas para formar un sistema esquelético de vía de transmisión (1630) de una capa de sustrato a la siguiente. Por ejemplo, el primer sustrato (1652) que comprende la matriz de pixeles optimizada (1610) como se describe en el presente documento puede estar conectado a circuitos de soporte (1622), que residen en el segundo, sustrato subsecuente (1654) a través del uso de interconexiones (1621) situadas dentro de la columna (1650) y la interconexión predeterminada o definida de pixeles (1621), que puede estar situada en cualquier lugar a lo largo de la trayectoria del sistema de vía de transmisión superpuesta (1623).

Como se ilustra, la primera interconexión (1621a) puede ser utilizada para conectar la primera columna de pixeles (1650) y la vía de transmisión de columna de pixeles (1623a) directamente a la segunda vía de transmisión o sistema de vía de transmisión (1623b) y los circuitos (1622) situados en el segundo sustrato de soporte (1654), mientras que la segunda interconexión (1621b) puede ser utilizada para conectar la segunda vía de transmisión o sistema de vía de transmisión (1623b) que reside en el segundo sustrato (1654) a la tercera vía de transmisión (1623c) que reside en el tercer sustrato (1656) . Además, como se ilustra en la figura 16, el sistema esquelético de la vía de transmisión (1630) puede extenderse más allá de los primero y segundo sustratos (1652) y (1654) y puede continuar y conectar eléctricamente el segundo sustrato (1654) al tercer sustrato (1656) y así sucesivamente hasta que todos los sustratos se han conectado eléctricamente a través del sistema esquelético de la vía de transmisión (1630) . La vía de transmisión (1623b) situada en el segundo sustrato (1654) puede estar conectada a la tercera vía de transmisión (1623c) que puede estar situada en el tercer sustrato (1656) y así sucesivamente hasta que todos los sustratos se han conectado eléctricamente entre sí. Por lo tanto, la columna de píxeles (1650) predeterminada o definida puede estar en comunicación eléctrica con un circuito de soporte (1622) que puede residir de forma remota en el segundo sustrato (1654) o un circuito de soporte (1663) que puede residir de forma remota en el tercer sustrato (1656) a través de las respectivos vías de transmisión (1623a-c) que encuentran en la pluralidad de sustratos.

Cabe señalar que debido a que una sola interconexión (1621) se puede utilizar para leer una columna (1650) que contiene una pluralidad de píxeles, la separación de interconexión o de distancia pueden ser considerablemente más grandes que el tamaño de píxel de la matriz de píxeles (1610) .

Durante el uso, los datos creados por los píxeles individuales en la matriz de píxeles deben ser procesados mediante los circuitos de soporte, como tal, cada pixel (1726) debe estar conectado electrónicamente a los circuitos de soporte (1770) en el segundo sustrato (1754) . Lo ideal sería que cada píxel se pueda leer simultáneamente creando de ese modo un obturador global . Haciendo referencia ahora a la figura 17a, se apreciará que la capacidad para leer datos desde un dispositivo de formación de imágenes como un obturador global requiere que exista una interconexión (1724) por píxel (1726) , lo cual es muy difícil de lograr en la práctica debido al paso de choque en las tolerancias de fabricación. La figura 17b ilustra una situación en la que los píxeles (1726) se han formado en las columnas (1728) , cuando los requisitos de distancia de golpe siguen siendo los mismos en la dirección horizontal. Se requiere una distancia de golpe de alrededor de 5 muí para los píxeles cerca de ese tamaño, mientras que la utilización de la tecnología de apilamiento de tres dimensiones y de interconexión de escalonamiento según la invención puede permitir una distancia de golpe de aproximadamente 20 mm a aproximadamente 200 mm en la producción real. Por lo tanto, un obturador de tipo laminación de muy alta velocidad de cuadro que también utiliza la tecnología de apilamiento en tres dimensiones puede ser considerado una mejora sustancial. En el caso de un obturador enrollable, sólo una interconexión/golpe (1724) por columna de pixeles (1728) se requiere en lugar de una interconexión/golpe (1724) por píxel (1726) .

La figura 17A ilustra una configuración de golpes o esquema utilizando un golpe (1724) por pixel (1726), que se aproxima a una operación de obturador global. En esta configuración, la distancia de golpe es igual o sustancialmente igual a la distancia entre pixeles en ambos ejes o direcciones X e Y.

La figura 17b ilustra una configuración de golpes o esquema utilizando una interconexión/golpe (1724) por columna de pixeles (1728) . Esta configuración se puede usar en una operación de obturador enrollable. Esta configuración de distancia de golpe o esquema es más relajada en comparación con la distancia de golpe de la figura 17a en sólo la dirección vertical. Sin embargo, hay que señalar que en esta configuración todavía se requiere que la distancia de golpe sea al menos la misma en una dirección o dimensión que el tamaño de píxel . La figura 17b ilustra una pluralidad de columnas (1728) , donde cada columna (1728) se compone de una pluralidad de pixeles (1726). Cada columna de pixeles puede ejecutarse en la dirección Y (eje y) para una distancia y puede ser un píxel de ancho, como se ilustra. Cada columna de pixeles puede ser leída a través de un único punto de conexión en un extremo de cada columna (1728) . Aunque una configuración de este tipo simplifica la arquitectura de la tarjeta, todavía deben mantenerse estrechas tolerancias porque la distancia entre los pixeles lateralmente (horizontalmente) continúa limitando la distancia de golpe (interconexión) debido a que la interconexión no debe hacer contacto con una interconexión cercana y debe ser dimensionada en consecuencia.

La figura 17c, ilustra una configuración de golpe que es aún más relajada que la que se muestra en la figura 17a o 17b. En esta figura, la distancia de golpe es relajada y la mitad de las interconexiones/golpes (1724) se puede procesar en cada lado de la matriz de pixeles (1710) mediante la adición o la introducción de un segundo conjunto de interconexiones (1724) en los extremos de las columnas (1728) alterna y de oposición. Como puede verse en la figura 17c, el segundo conjunto de interconexiones se puede utilizar en combinación con el primer conjunto de interconexiones y se puede emplear para permitir que la mitad de los datos sean procesados o leídos en cada lado de la matriz de píxeles (1710) . Tal configuración puede permitir casi el doble del tamaño de distancia de golpe (interconexión) en comparación con el tamaño de píxel en al menos una dimensión, lo que reduciría en gran medida el costo de producción de los sensores de imagen (1700) . En una modalidad, más de una interconexión o golpe (1724) por columna de píxeles (1728) pueden ser utilizados, de tal manera que los datos pueden ser leídos desde cualquier extremo de la columna de píxeles (1728) .

Las figuras 18a-18f ilustran modalidades y configuraciones de una matriz de píxeles (1810) teniendo golpe o interconexión escalonado (1824) colocados sobre un sustrato/tarj eta . Como se señaló anteriormente, debido a que es una vía de transmisión de lectura por columna de píxeles (1828) y una vía de transmisión de lectura por columna de circuito, y porque las vías de transmisión de lectura corren desde la parte superior de la columna a la parte inferior de la columna, la interconexión/golpe (1824) se puede colocar en cualquier lugar a lo largo de la trayectoria superpuesta de las vías de transmisión dentro de la columna. Con el fin de relajar la distancia de golpe, la distancia de golpe puede ser aumentada de columna a columna desplazando la columna al siguiente golpe (1824) ya sea hacia arriba o hacia abajo (en la dirección Y) en la siguiente columna.

A modo de ejemplo, se apreciará que tamaño de pixel puede ser de aproximadamente 5 mm y la columna de p xeles puede ser de cualquier longitud, por ejemplo entre aproximadamente 2 mm y aproximadamente 15 mm de largo. Cabe señalar que la distancia de golpe es una función del tamaño de pixel , de tal manera que el tamaño de pixel será determinante de una distancia de golpe ideal. Por ejemplo, suponiendo que hay una distancia de golpe deseada de aproximadamente 100 mm, la colocación de una primera interconexión o golpe (1824) puede entonces llevarse a cabo empezando por la parte superior de la primera columna y reducir la marcha la próxima interconexión de columna o golpe en 100 mm. Todos los demás golpes se colocan de manera similar hasta que la interconexión o golpe en la columna 20 de la línea se encuentran en la parte inferior de la columna de pixel. En ese punto, la interconexión o golpe en la columna 21 de nuevo pueden ser colocados en la parte superior de la columna de pixeles. Este mismo patrón se puede repetir hasta el final de la matriz de pixeles. Horizontalmente, las interconexiones o golpes pueden estar separadas por 20 columnas x 5 mm = 100 mm. En este ejemplo todos los golpes siguientes, serán separados por más de 100 mm, a pesar de que el tamaño de pixel es de aproximadamente 5 mm. La redundancia puede entonces ser introducida en la columna de pixeles para fines de rendimiento. Por ejemplo, los golpes en todas las columnas pueden duplicarse (es decir, las dos vías de transmisión de lectura están unidas por 2 interconexiones o golpes) . Esta técnica podría aumentar significativamente el rendimiento de apilamiento y reducir el costo del proceso global.

Como puede verse en la figura 18a, una primera columna (1828) de pixeles (1826) puede ser eléctricamente accedida a través de una primera interconexión (1824a) . En la modalidad, una segunda columna de pixeles (1830) se puede acceder eléctricamente a través de una segunda interconexión (1824b), que ha sido posicionada durante la fabricación en una configuración escalonada con respecto a dicha primera interconexión (1824a) . Como se ilustra, la ubicación o posición de la segunda interconexión (1824b) puede ser al menos de dos anchos de pixeles fuera de la posición de la primera interconexión (1824b) (y de cualquier otra interconexión (1824)) tanto en las dimensiones o direcciones x e y. Una tercera interconexión (1824c) puede ser entonces colocada de la misma manera en una tercera columna de pixeles y así sucesivamente para Innúmero de interconexiones (1824) a través de la matriz de pixeles (1810) . Esta configuración proporciona un campo de interconexión que es al menos tres veces el de la distancia entre píxeles . Se apreciará que la ganancia de distancia de interconexión puede ser mucho mayor que tres veces la de la distancia entre píxeles en condiciones estándar. Sin embargo, se apreciará que la ganancia de distancia de interconexión puede ser al menos tres veces el golpe de píxeles como se señaló anteriormente.

Del mismo modo, mayores ganancias de interconexión se pueden hacer con una conectividad basada en separación de área en lugar de basada en columna por columna (ver figuras y discusión en relación a las figuras 3m, 3n y 3u, que ilustran una relación de aspecto de columna de píxeles de 6/1 y una relación de aspecto de columna de circuito de 6/1 (para la FIG. 3m) y 3/2 (para, figura 3n) , y una relación de aspecto de columna de píxeles 8/1 y la relación de aspecto columna de circuito 2/4 (para la FIG. 3u) ) . Esto se puede lograr con la adición de más estructuras de vía de transmisión o el uso de lectura directa a un sustrato posterior. En cualquier configuración, el campo de interconexión se puede describir así: Interconexión_Golpe en donde N es el número de píxeles entre interconexiones adyacentes en la dirección X y M es número de píxeles entre dos interconexiones adyacentes en la dirección Y. Se apreciará que cada una de la pluralidad de interconexiones pueden ser un golpe donde el golpe para volcar la distancia puede ser mayor que dos píxeles de anchura, o mayor que cuatro píxeles de anchura, o mayor que ocho píxeles de anchura.

En muchas aplicaciones, N x la distancia de píxeles en la dirección X será igual a M x distancia de píxeles en la dirección Y. Como se ilustra en las figuras 18b-18f, las matrices de píxeles más grandes (1810) pueden ser acomodadas o diseñadas extrapolando el proceso descrito anteriormente a través de iteraciones adicionales . La figura 18b ilustra una pila de sustrato de silicio superpuesta. En la figura, un primer sustrato (1852) que consiste en una matriz de píxeles que se muestra superpuesta en la parte superior de un sustrato de soporte (1854) que comprende circuitos de soporte. El área disponible para la localización de circuitos de soporte para una primera columna de píxeles (1881) se esboza en líneas punteadas y se etiqueta por el bien de la simplicidad de la discusión. Se apreciará que el área real de la columna de circuito no está representada por las líneas punteadas, pero puede ser mayor que, menor que o igual que el área de la columna de píxeles . Como se discutió anteriormente, el área de circuito de soporte se correlaciona directamente al área de una columna de píxeles a la que corresponde. Cada columna de píxeles puede ser de un píxel de ancho y sesenta y cuatro píxeles de largo y puede tener una vía de transmisión de lectura que va desde la parte superior a la parte inferior de la columna de píxeles. En la figura 18b de la superficie disponible para la colocación del circuito de soporte puede ser igual a una unidad de píxeles de ancho por sesenta y cuatro unidades de píxeles de largo, que se muestra como las líneas verticales más pesadas en la figura. Por lo tanto, la interconexión (1824) entre los sustratos en la figura 18b entran en algún lugar dentro del área de sesenta y nuestra unidad de píxel para poder leer esa columna, desde la vía de transmisión de lectura de la columna de píxeles leer y la vía de transmisión de lectura del circuito de columna se superponen a lo largo de la trayectoria de los sesenta y cuatro píxeles, de modo que la interconexión (1824) puede ser colocada en cualquier lugar a lo largo de los sesenta y cuatro píxeles para conectar las vías de transmisión de lectura.

Por otra parte, debido a que la interconexión puede ocurrir sólo cuando la vía de transmisión de lectura de la columna de píxeles y la vía de transmisión de lectura del circuito de soporte se superponen, el rango de interconexión para la vía de transmisión de lectura de la columna de pixeles correspondiente es de 1 píxel de ancho y 64 pixeles de largo (para este ejemplo) , que es la intersección entre la columna de pixeles y el circuito de soporte a ser conectado.

Cabe señalar que la relación de aspecto ejemplar de la zona del circuito de soporte en la figura 18b se ilustra como 1/64. Hay muchas opciones para ubicar o colocar la interconexión de (1824) dentro de esa área y la ubicación final puede entonces ser elegidos por el diseñador a fin de permitir la separación deseada de interconexión para interconectar . Por ejemplo, como se ilustra mejor en las figuras 18b-18f, se apreciará que en una modalidad en la que las interconexiones o protuberancias (1824) están en una configuración escalonada, puede haber una interconexión o protuberancia (1824) por grupo de pixeles (1826).

Además, cabe señalar que varias arquitecturas de vía de transmisión de lectura se pueden utilizar dependiendo de la aplicación deseada. Como se comentó anteriormente, circuitos de soporte dedicados más grandes pueden emplear para procesar los datos leídos a través de cada interconexión (1824) . El escalonamiento de la posición de cada interconexión/golpe (1824) también puede proporcionar todavía más espacio para los circuitos de soporte relativos a cada área o grupo de pixeles dentro de la matriz de pixeles (1810) .

También hay que señalar que muchas configuraciones de escalonamiento óptimas se han encontrado para el mismo sensor de base con diferentes relaciones de aspecto de circuito de soporte como se ilustra en las figuras 18b a 18f. Una configuración óptima se puede encontrar mediante la variación de la posición de la interconexión dentro del rango de la intersección entre la columna de pixeles y el circuito de soporte y el patrón de la asignación del circuito de soporte a cada columna de pixeles . También hay que señalar que todas las interconexiones ilustradas en las figuras 18b a 18f son de más de 7 pixeles de distancia entre sí.

En la figura 18c, la superficie disponible para la colocación del circuito de soporte puede ser igual a dos unidades de píxel de ancho por treinta y dos unidades de píxel de largo, que se muestra como las líneas verticales más pesadas en la figura. Por lo tanto, la interconexión entre los sustratos (1852) y (1854) debe caer en algún lugar en el área de píxel de sesenta y cuatro unidades con el fin de leer esa columna. Cabe señalar que la relación de aspecto del área de circuito de soporte en este ejemplo es de 2/32. Cada columna de pixeles es o puede ser de un píxel de ancho y sesenta y cuatro pixeles de largo y puede tener una vía de transmisión de lectura que va desde la parte superior a la parte inferior de la columna de pixeles. La elección de dónde colocar la interconexión tiene muchas opciones dentro de esa área y podría ser elegida para permitir la separación deseada de la interconexión a interconectar . Por otra parte, debido a que la interconexión se puede localizar únicamente cuando la vía de transmisión de lectura de la columna de pixeles y la vía de transmisión de lectura del circuito de soporte se superponen, con el fin de leer la columna de pixeles correspondiente del rango de interconexión puede ser un píxel de ancho y treinta y dos pixeles de largo (para este ejemplo) , que es la intersección entre la columna de pixeles y el circuito de soporte a ser conectado.

En la figura 18d el área disponible para la colocación del circuito de soporte puede ser igual a cuatro unidades de pixeles de ancho por dieciséis unidades de pixeles de largo, que se muestra como las líneas verticales más pesadas en la figura. Por lo tanto, la interconexión entre los sustratos debe caer en algún lugar en el área de sesenta y cuatro unidades de pixeles con el fin de leer la columna de pixeles correspondiente. Cabe señalar que la relación de aspecto del área de circuito de soporte en este ejemplo es de 4/16. Cada columna de pixeles es o puede ser de un píxel de ancho y sesenta y cuatro pixeles de largo y puede tener una vía de transmisión de lectura que va desde la parte superior a la parte inferior de la columna de pixeles . La elección de dónde colocar la interconexión tiene muchas opciones dentro de esa área y podría ser elegida para permitir la separación deseada de la interconexión a interconectar .

Por otra parte, debido a que la interconexión se puede localizar únicamente cuando la vía de transmisión de lectura de la columna de pixeles y la lectura del circuito de soporte se superponen, con el fin de leer la columna de pixeles correspondiente del rango de interconexión puede ser de un pixel de ancho y dieciséis pixeles de largo (para este ejemplo) , el cual es la intersección entre la columna de pixeles y el circuito de soporte a ser conectado.

En la figura 18E el área disponible para la colocación del circuito de soporte puede ser igual a ocho unidades de pixeles de ancho por ocho unidades de pixeles de largo, que se muestra como las líneas verticales más pesadas en la figura. Por lo tanto, la interconexión (1824) entre los sustratos (1852) y (1854) debe caer en algún lugar en el área de sesenta y cuatro unidades de pixeles con el fin de leer la columna de pixeles correspondiente. Cabe señalar que la relación de aspecto del área de circuito de soporte en este ejemplo es de 8/8. Cada columna de pixeles es o puede ser de un pixel de ancho y sesenta y cuatro pixeles de largo y puede tener una vía de transmisión de lectura que va desde la parte superior a la parte inferior de la columna de pixeles. La elección de dónde colocar la interconexión tiene muchas opciones dentro de esa área y podría ser elegida para permitir la separación deseada de la interconexión a interconectar.

Por otra parte, debido a que la interconexión se puede localizar únicamente cuando la vía de transmisión de lectura de la columna la pixeles y la vía de transmisión de lectura del circuito de soporte se superponen, con el fin de leer la columna de pixeles correspondiente del rango de interconexión puede ser de un píxel de ancho y ocho pixeles de largo (para este ejemplo) , el cual es la intersección entre la columna de pixeles y el circuito de soporte a ser conectado .

En la figura 18f el área disponible para la colocación del circuito de soporte puede ser igual a dieciséis unidades de pixeles de ancho por cuatro unidades de pixeles de largo, que se muestra como las líneas verticales más pesadas en la figura. Por lo tanto, la interconexión entre los sustratos debe caer en algún lugar en el área de sesenta y cuatro unidades de pixeles con el fin de leer la columna de pixeles correspondiente. Cabe señalar que la relación de aspecto del área de circuito de soporte en este ejemplo es 16/4, este ejemplo muestra la flexibilidad de que estos métodos y aparatos descritos en el presente documento pueden proporcionar. Cada columna de pixeles es o puede ser de un píxel de ancho y sesenta y cuatro pixeles de largo y puede tener una vía de transmisión de lectura que va desde la parte superior a la parte inferior de la columna de pixeles . La elección de dónde colocar la interconexión tiene muchas opciones dentro de esa área y podría ser elegida para permitir la separación deseada de la interconexión a interconectar .

Por otra parte, debido a que la interconexión se puede localizar únicamente cuando la columna de la vía de transmisión de lectura de la columna de pixeles y la vía de transmisión de lectura del circuito de soporte se superponen, con el fin de leer la columna de pixeles correspondiente el rango de interconexión puede ser de un píxel de ancho y cuatro pixeles de largo (para este ejemplo), el cual es la intersección entre la columna de pixeles y el circuito de soporte a ser conectado.

También debe tenerse en cuenta que el patrón de la asociación del circuito de soporte a la columna de pixeles puede ser diferente de la de las figuras 18b a 18f y dicha asociación puede en última instancia, proporcionar la distancia óptima de las interconexiones de distancia entre sí. Por ejemplo, las interconexiones se pueden colocar de forma óptima al menos dos anchuras de pixeles aparte, cuatro anchuras de pixeles aparte, ocho anchuras de píxeles aparte, o más entre sí. Un diseñador puede determinar de manera óptima la distancia a la que las interconexiones pueden ser colocados aparte con base en dos grados de libertad: (1) el número de píxeles por columna, y (2) la relación de aspecto de circuito y de localización. En los ejemplos mostrados en las figuras 18b-18f, las interconexiones (1824) pueden estar situadas cerca de ocho píxeles de distancia entre sí. Sin embargo, se entenderá que otros diseños se pueden implementar sin apartarse del espíritu o alcance de la descripción.

Por ejemplo, como se ilustra en la figura 18b, cada una de las interconexiones (1824) pueden estar situadas a ocho píxeles de longitud y un píxel de ancho de distancia entre sí. Debido a que las columnas de circuito tienen cada una relación de aspecto de un píxel de ancho y sesenta y cuatro píxeles de longitud, las interconexiones (1824), pueden ser situadas a ocho píxeles de distancia entre sí en columnas adyacentes, como se ilustra en la figura 18b, hasta que se alcanza la parte inferior del circuito (1800) , en cuyo caso las interconexiones (1824) se mueven entonces a la parte superior de la siguiente columna y continúan por toda la anchura de la matriz de píxeles (1810) . Por el contrario, en la figura 18f , las interconexiones (1824) se encuentran todavía a ocho píxeles de longitud y un píxel de ancho de distancia entre sí. Sin embargo, en este ejemplo, la relación de aspecto columna de circuito es ahora de cuatro pixeles de longitud y dieciséis pixeles de anchura. Asi, para que las interconexiones (1824) tengan un mínimo de ocho pixeles de distancia entre sí, una columna de circuito (1856b) debe ser omitida ya que la relación de aspecto es de sólo cuatro pixeles de longitud, de manera que las interconexiones (1824) mantienen el espaciamiento óptimo. Así, por ejemplo, la colocación de una interconexión (1824) en la esquina superior izquierda de la matriz de pixeles (1810) en la figura 18f (en el primer píxel de la primera columna (1828)) y luego pasar a la columna de pixeles próxima (1830) y la cuenta regresiva de ocho pixeles de longitud, la siguiente interconexión (1824) a continuación, puede ser colocada en la tercer columna de circuito (1856c) , saltándose la columna del segundo circuito (1856b) completo. Este patrón se puede utilizar en toda la matriz de pixeles. La segunda columna de circuito (1856b) se conecta entonces a la matriz de pixeles por una interconexión (1824a) que se coloca en la novena columna de pixeles y el patrón se repite para todas las columnas de circuito omitidas. Por lo tanto, como se ilustra, el espaciamiento óptimo de interconexión se puede lograr y varios diseños de circuitos pueden ser acomodados sin apartarse del alcance de la descripción.

Haciendo de nuevo referencia a la figura 7, además del primer sensor de imágenes (710) y el segundo sensor de imágenes (711), que están en comunicación eléctrica con un sustrato (715) o una pluralidad de sustratos, se ilustra una modalidad de un sensor de imágenes que tiene una pluralidad de matrices de píxeles que se puede configurar con interconexiones escalonados como se discute anteriormente. Tal configuración puede ser deseable para la captura de imágenes de tres dimensiones, en donde las dos matrices de píxeles se pueden fijar durante el uso. En otra modalidad, una primera matriz de píxeles y una segunda matriz de píxeles pueden estar dedicadas a la recepción de un rango predeterminado de longitudes de onda de radiación electromagnética, en donde la primera matriz de píxeles está dedicada a un rango diferente de radiación electromagnética de longitud de onda que la segunda matriz de píxeles.

La figura 19 ilustra una metodología de diseño y pruebas relacionadas con la optimización de una matriz de píxeles en un primer sustrato. Un paso puede ser decidir sobre las diferencias de tolerancias disponibles para la fabricación de un sensor de imágenes . Un diseño puede ser procesado y la distancia de golpe puede ser determinada por una serie de criterios. Un sensor de prueba simulada puede entonces ser probado y leer y rediseñar si se desea.

La figura 20 ilustra una modalidad que tiene por lo menos un circuito de soporte dedicado para un área de píxeles dada. Una pluralidad de circuitos de soporte dedicados (2060a-2060f ) se puede usar en un dispositivo de imágenes (2000) y puede ser apilado con respecto a la matriz de píxeles (2010) de acuerdo con los principios de la divulgación. La matriz de píxeles (2010) puede comprender una pluralidad de áreas de píxeles (2050). Cada una de la pluralidad de áreas de píxeles, tales como (2050a-2050f ) , puede comprender al menos un circuito de soporte (2060) dedicado al procesamiento de sólo los datos producidos por la pluralidad de píxeles (2026) dentro de un área de píxel dada predeterminada o definida (2050) a la que el circuito dedicado (2060) se dedica. Por ejemplo, cada área de píxeles (2050) puede tener un circuito de conversión analógica a digital dedicada a convertir los datos analógicos leídos de los píxeles (2026) asociados desde dentro del área de píxeles asociada (2050) . Esta asociación estrecha y directa de circuitos dedicados se puede utilizar para simplificar el procesamiento de la señal digital en el sensor de imágenes lo que se simplifica en gran medida el tiempo y la serializacion de los procesos dentro del sensor de imágenes . Tal característica se puede utilizar para controlar la producción de calor y el consumo de energía dentro del sensor de imágenes .

La figura 21 ilustra esquemáticamente un sensor de imágenes grande que muestra la escalabilidad de los principios y enseñanzas de la divulgación. Cada columna de pixeles es o puede ser de un píxel de ancho y ciento veintiocho pixeles de largo. Tenga en cuenta que esto ha sido elegido como un ejemplo para la representación de la enseñanza de la divulgación, pero debe tenerse en cuenta que cualquier número de pixeles para la longitud de la columna es posible y puede ser utilizado sin apartarse del alcance de la descripción. Cabe señalar, además, que el número de pixeles para la longitud de la columna puede ser un número par o impar y no tiene que ser una potencia de 2. Como puede verse en la figura, el área disponible para la colocación del circuito de soporte puede ser igual a cuatro unidades de píxel de ancho por dieciséis unidades de píxel de largo, que se muestra como las líneas verticales más pesadas en la figura Por lo tanto, la interconexión entre los sustratos debe caer en algún lugar en la unidad de área de sesenta y cuatro pixeles. Por otra parte, debido a que la interconexión se puede ubicar sólo donde la vía de transmisión de lectura de la columna de pixeles y la vía de transmisión de lectura del circuito de soporte se superponen, con el fin de leer la columna de pixeles correspondiente el rango de interconexión puede ser de un píxel de ancho y dieciséis píxeles de largo (para este ejemplo) , que es la intersección entre la columna de píxeles y el circuito de soporte a conectar. Cabe señalar que la relación de aspecto del área de circuito de soporte en este ejemplo es de 4/16. La elección de dónde colocar la interconexión tiene muchas opciones dentro de esa área y podría ser elegida para permitir la separación deseada de la interconexión a interconectar . Como ilustra la figura, mediante la repetición de los métodos de esta descripción incluso la última tecnología de sensor de imágenes puede ser utilizada con estos métodos. También hay que señalar que puede haber una pluralidad de interconexiones (2516 y 2518) para la columna de cualquier píxeles a fin de permitir una mayor flexibilidad (columna de píxeles de procesamiento en paralelo, por ejemplo) para matrices de configuraciones grandes.

La figura 22 ilustra esquemáticamente un sensor de imágenes grande que muestra la escalabilidad de los principios y enseñanzas de la divulgación. Cada columna de píxeles es o puede ser de un píxel de ancho y ciento veintiocho píxeles de largo. Tenga en cuenta que esto ha sido elegido como un ejemplo para la representación de la enseñanza de la divulgación, pero debe tenerse en cuenta que cualquier número de píxeles para la longitud de la columna es posible y puede ser utilizado sin apartarse del alcance de la descripción. Cabe señalar, además, que el número de pixeles para la longitud de la columna puede ser un número par o impar y no tiene que ser una potencia de 2. Como puede verse en la figura, el área disponible para la colocación del circuito de soporte puede ser igual a dos unidades de pixeles de ancho por treinta y dos unidades de pixeles de largo, que se muestra como las líneas verticales más pesadas en la figura. Por lo tanto, la interconexión entre los sustratos debe caer en algún lugar del área de la unidad de sesenta y cuatro pixeles. Por otra parte, debido a que la interconexión se puede localizar únicamente cuando la vía de transmisión de lectura de la columna de pixeles y la vía de transmisión de lectura del circuito de soporte se superponen, con el fin de leer la columna de pixeles correspondiente el rango de interconexión puede ser de un píxel de ancho y dieciséis pixeles de largo (para este ejemplo) , que es la intersección entre la columna de pixeles y el circuito de soporte a ser conectado. Cabe señalar que la relación de aspecto del área de circuito de soporte es de 2/32. La elección de dónde colocar la interconexión tiene muchas opciones dentro de esa área y podría ser elegida para permitir la separación deseada de la interconexión a interconectar . Como ilustra la figura, mediante la repetición de los métodos de esta descripción incluso la última tecnología de sensor de imágenes puede ser utilizada con estos métodos. También hay que señalar que puede haber una pluralidad de interconexiones (2616 y 2618) para cualquier columna de píxeles a fin de permitir una mayor flexibilidad (columna de píxeles de procesamiento en paralelo, por ejemplo) para matrices de grandes configuraciones. Cabe señalar que las figuras 21 y 22 representan la misma matriz de píxeles con la única diferencia entre las dos figuras siendo la relación de aspecto de los circuitos de soporte cambiada (es decir, relación de aspecto de 4/16 en la figura 21 y relación de aspecto de 2/32 en la figura 22) .

Haciendo referencia ahora a la figura 23, se discutirá una matriz de píxeles (2310) con columnas y sub-columnas . Como puede verse en la figura 23, una porción de una matriz de píxeles (2310) se ilustra con seis columnas en la misma, cada columna que va desde la parte superior de la porción de la matriz de píxeles ilustra a la parte inferior de la matriz de píxeles. Se apreciará que el circuito moderno (2300) tendrá una matriz de píxeles (2310) que comprende muchas más columnas de píxeles (una pluralidad de píxeles que se ejecutan en la dirección Y en la figura) y filas (una pluralidad de píxeles que se ejecutan en la dirección X en la figura) que forman la matriz (2310) . Sólo un número limitado de columnas y filas de píxeles se muestran en el presente documento para fines de ilustración y por el bien de la simplicidad de la discusión.

Cada una de las columnas de pixeles (2328) en la matriz de pixeles (2310) se puede dividir en sub- columnas.

Las sub- columnas pueden ser definidas como una pluralidad de pixeles dentro de una columna que es menor que toda la columna de pixeles y que está conectada eléctricamente a una vía de transmisión de sub-columna de pixeles. Por lo tanto, puede haber una pluralidad de sub-columnas de pixeles por la columna de pixeles (2328). Cada una de las sub- columnas pueden tener una almohadilla de contacto y/o una interconexión ilustrada como (2351), (2352), (2353) y (2354) para conectar eléctricamente cada uno de las vías de transmisión de sub-columna sobre el primer sustrato a una vía de transmisión de columna de circuito asociado o correspondiente situado en el sustrato de soporte.

Por lo menos una vía de transmisión de columna de pixeles se puede utilizar para proporcionar una conexión eléctrica para cada píxel en la columna (2328) . La columna (2328) se puede dividir en una pluralidad de sub-columnas, donde al menos una vía de transmisión de sub-columna de pixeles está presente por sub-columna de pixeles. Las vías de transmisión de sub-columna pueden ser diferenciadas por divisiones (2362), (2363), (2364), dichas divisiones pueden ser un espacio físico o hueco u otro dispositivo para aislar eléctricamente la sub-columna de píxeles y/o la vía de transmisión de sub-columna de otra sub-columna y/o vía de transmisión de sub-columna. Durante el uso, los datos de los píxeles pueden ser leídos a manera de obturador, que es sustancialmente simultánea de cada fila de píxeles en cada una de las sub-columnas (ilustradas como cuatro sub-columnas en la figura 23) . En tal configuración, el tiempo de lectura se puede reducir sustancialmente debido a que el número de sub-columnas que están conectadas a las columnas de circuitos dedicados a través de la vía de transmisión de lectura de la columna y la vía de transmisión del circuito y las interconexiones que conectan eléctricamente las vías de transmisión entre sí. Por lo tanto, el tiempo de lectura en la modalidad ilustrada se puede reducir teóricamente (es decir, se incrementa la velocidad de lectura) para toda la columna (que en la figura 23 incluye cuatro sub- columnas) por el número de vías de transmisión de sub-columna. En la figura 23, hay cuatro sub-columnas y vías de transmisión de sub-columna, de tal manera que el tiempo de lectura se reduce (la velocidad se incrementa por cuatro veces) en setenta y cinco por ciento. Se apreciará que no importa el número o configuración de sub-columnas, la persiana puede operar fila por fila al comienzo de cada sub-columna incrementalmente a la lectura de cada píxel en la sub-columna hasta el final de la sub-columna simultáneamente con las otras sub- columnas (simultáneamente la lectura de la fila de píxeles a partir de la fila de píxeles situadas en (2351), (2352), (2353), (2354)).

En otras modalidades, la columna se puede dividir en cualquier número de sub-columnas , con cada división de la columna (por ejemplo, la adición de una sub-columna) aproximada a una funcionalidad de obturación global. Como puede verse en la figura, los co ines del contacto y las ubicaciones de interconexión pueden estar escalonadas en cada una de las columnas. Como se ilustra, las interconexiones de la columna denominada "A" y aquellas en la columna marcada WB", son posibles otras iteraciones de sub-columnas y de interconexión escalonada para N número de columnas .

Haciendo referencia ahora a las figuras 24 a 26c, se ilustran diversas vistas de una modalidad de un sensor de imágenes (2400) construido sobre una pluralidad de sustratos que tienen funcionalidad de lectura de sub-columna y circuitos de soporte situados de forma remota.

Las figuras 24 y 26 ilustran una pluralidad de columnas de píxeles (2452) y (2652) que forman la matriz de píxeles (2450) y (2650) sobre el primer sustrato (2410), (2610) y una pluralidad de columnas de circuitos (2456), (2656) (que representan el conjunto de circuitos de soporte (2470) , (2670)) en el segundo sustrato (2411), (2611).

Como se ilustra en las figuras 24-24c, una matriz de pixeles (2450) puede dividirse en una pluralidad de columnas y sub-columnas (2452) . El tamaño de las columnas y sub-columnas puede, por ejemplo, basarse en el tamaño de los circuitos (2470) y columnas de circuitos (2456) asociadas. Por ejemplo, la sub-columna de pixeles (2452) puede ser de un píxel de ancho y WN" número de pixeles de largo (en las figuras 24-24c, las sub- columnas de pixeles se ilustran como un píxel de ancho y seis pixeles de largo) y la columna de circuito (2456) se ilustran como que tienen una relación de aspecto de un píxel de ancho por seis pixeles de largo. Se apreciará que el tamaño o área de la columna de circuito (2456) pueden dictar o dirigir el tamaño de sub-columna de pixeles (2452), ya que la sub-columna de pixeles (2452) debería tener sustancialmente la misma área que la columna de circuito (2456) . La sub-columna de pixeles (2452) puede estar asociada directamente con la columna de circuito (2456) a través de una conexión eléctrica entre una interconexión (2424) que conecta eléctricamente la vía de transmisión de lectura del pixel (2430) a la vía de transmisión del circuito (2440) . Las figuras muestran un ejemplo de una conexión entre cada sub-columna de pixeles (2452) a sus circuitos asociados (2470) en una columna de circuito (2456) a través de las vías de transmisión de lectura (2430) y (2440) .

Las figuras también muestran una vía de transmisión de lectura (2430) por sub-columna de píxeles (2452) y una vía de transmisión de lectura (2440) por columna de circuito (2456) . En esta modalidad, el circuito asociado (2470) en una columna de circuito (2456) es de un píxel de ancho y seis píxeles de largo, pero se apreciará que cualquier relación de aspecto columna de circuito puede ser utilizada por la divulgación. Como puede verse en las figuras 24-24c, las columnas han sido divididas en dos sub-columnas (2487), (2488). En consecuencia, la vía de transmisión de lectura de la columna de píxeles (2430) puede fabricarse en sub-columna de píxeles las vías de transmisión de lectura correspondientes (2430a) y (2430b) . Cada sub-columna de píxeles (2487), (2488) puede estar conectada a una vía de transmisión de columna de píxeles (2430a) o (2430b) primero y luego a los circuitos de soporte (2470) y la columna de circuito (2456), o cada sub-columna (2487), (2488) puede conectarse directamente al circuito (2470) y la columna circuito (2456) a través de su propia interconexión (2424a) y (2424b) , respectivamente, a una vía de transmisión circuito asociada (2440a) y (2440b) .

Como se ha señalado anteriormente en este documento, cada sub-columna de píxeles (3452) puede ser eléctricamente asociada o conectada a una vía de transmisión de sub-columna de pixeles (2430) , y la columna de cada circuito (2456) puede ser eléctricamente asociada o conectada a una vía de transmisión de columna de circuito (2440) . Las figuras 24a-24c ilustran una vista en perspectiva, una vista frontal y una vista lateral, respectivamente, de una columna de pixeles (2452) dividida en sub-columnas (2487), (2488) y dos columnas de circuito asociadas (2456) separadas de la pluralidad de columnas de pixeles (2452) y la pluralidad de columna de circuitos (2456) ilustradas en la figura 24. Como se ilustra en las figuras 24a-24c, hay dos vías de transmisión de lectura (2430a) , (2430b) por columna de pixeles, y de ese modo se separa de la columna en dos sub-columnas. Dos circuitos de soporte (un circuito de soporte por vía de transmisión de lectura de sub-columna de pixeles) . En esta configuración, hay una relación de aspecto de columna de circuito de 6/1, la relación de aspecto de la sub-columna de pixeles es también 6/1, y la relación de aspecto de toda la columna de pixeles es 12/1.

Las figuras 24a-24c también ilustran adicionalmente la conexión eléctrica entre las vías de transmisión de sub-columna de pixeles (2430a) y (2430b) de las sub-columnas de pixeles (2487), (2488) y las columnas de circuito (2456) utilizando una o más interconexiones (2424) por conexión de sub-columna. Mientras que las sub-vías de transmisión de pixeles (2430a y 2430b) y las vías de transmisión (2440a) y (2440b) pueden estar conectados eléctricamente utilizando una o más interconexiones (2424) , las figuras ilustran que las interconexiones (2424) pueden estar ubicadas en cualquier lugar a lo largo de la trayectoria superpuesta de las sub-vías de transmisión de pixeles (2430a) y (2430b) y las vías de transmisión (2440), sin apartarse del espíritu o alcance de la descripción.

Las figuras 25 y 25a ilustran una modalidad alternativa en la que la columna de pixeles se ha dividido en una pluralidad de sub-columnas, cada una con su propia vía de transmisión. Sin embargo, las sub-columnas se ilustran como conectadas por sus vías de transmisión individuales a una columna de un solo circuito.

Similar a las figuras 24-24c, las figuras 26-26c ilustran una matriz de pixeles (2650) que está dividida en una pluralidad de columnas y sub-columnas (2652) . El tamaño de las columnas y sub-columnas puede, por ejemplo, basarse en el tamaño de los circuitos asociados (2670) y las columnas de circuitos (2656) . Por ejemplo, la sub-columna de pixeles (2652) puede ser de un píxel de ancho y el "N" número de pixeles de largo (en las figuras 26-26c, las sub-columnas de pixeles se ilustran como un píxel de ancho y seis pixeles de largo, mientras que la columna entera se ilustra como un píxel de ancho y doce pixeles de largo) y las columnas de circuito (2656) se ilustran como que tienen una relación de aspecto de dos pixeles de ancho por tres pixeles de largo. Se apreciará que el tamaño o área de la columna de circuito (2656) pueden dictar o dirigir el tamaño de la sub-columna de pixeles (2652) , debido a que la sub-colu na de pixeles (2652) debería tener sustancialmente la misma área que la columna de circuito (2656) . La sub-columna de pixeles (2652) puede estar asociada directamente con la columna de circuito (2656) a través de una conexión eléctrica entre una interconexión (2624) que conecta el eléctricamente la vía de transmisión de lectura de pixeles (2630) a la vía de transmisión de lectura del circuito (2640) . Las figuras muestran un ejemplo de una conexión entre cada píxel sub-columna de (2652) a sus circuitos asociados (2670) en una columna de circuito (2656) a través de las vías de transmisión de lectura (2630) y (2640) .

Las figuras también muestran una vía de transmisión de lectura (2630) por sub-columna de pixeles (2652) y una vía de transmisión de lectura (2640) por columna de circuito (2656) . En esta modalidad, los circuitos asociados (2670) en una columna de circuito (2656) es de dos pixeles de ancho y tres pixeles de largo, pero se apreciará que cualquier relación de aspecto de columna de circuito puede ser utilizada por la divulgación.

Como puede verse en las figuras 26-26c, las columnas han sido divididas en dos sub-columnas (2687), (2688).

En consecuencia, la vía de transmisión de lectura de columna (2630) puede fabricarse en la vía de transmisión correspondiente de sub-columna de pixeles (2630a) y (2630b). Cada sub-columna de pixeles (2687), (2688) puede estar conectada a una vía de transmisión de columna de pixeles (2630a) o (2630b) primero y luego a los circuitos de soporte (2670) y la columna de circuito (2656), o cada sub-columna (2687), (2688) puede conectarse directamente al circuito (2670) y la columna circuito (2656) a través de su propia interconexión (2624a) y (2624b) , respectivamente, a una vía de transmisión de circuito asociada (2640a) y (2640b) .

Como se ha señalado anteriormente en este documento, cada sub-columna de pixeles (2652) puede ser eléctricamente asociada o conectada a una vía de transmisión de sub-columna de pixeles (2630) , y la columna de cada circuito (2656) puede ser eléctricamente asociada o conectada a una vía de transmisión de columna de circuito (2640) . Las figuras 26a- 26c ilustran una vista en perspectiva, una vista frontal y una vista lateral, respectivamente, de una columna de pixeles (2652) dividida en sub- columnas (2687) , (2688) y dos columnas de circuito asociadas (2656) separadas de la pluralidad de columnas de pixeles (2652) y la pluralidad de columnas de circuito (2656) que se ilustra en la figura 26. Como se ilustra en las figuras 26a-26c, hay dos vías de transmisión presentes para leer toda la columna de pixeles. Sin embargo, como se ilustra la presencia de las dos vías de transmisión de lectura (2630a) , (2630b) se ilustran como siendo vías de transmisión separadas y distintas que no están conectadas eléctricamente entre sí, de tal manera que hay una separación o un separador (como se discutió anteriormente en relación a la figura 11) que separa la columna en dos sub-columnas. En consecuencia, también puede haber dos circuitos de soporte y vías de transmisión de lectura de columna de circuito (una vía de transmisión de circuito de soporte y columna de circuito por vía de transmisión de lectura de sub-columna de pixeles) En esta configuración, existe una relación de aspecto de columna de circuito de 3/2, la relación de aspecto de sub-columna de pixeles es también 6/1, y la relación de aspecto de toda la columna de pixeles es 12/1.

Las figuras 26a- 26c ilustran aún más la conexión eléctrica entre la vía de transmisión de sub-columna de pixeles (2630a) de las sub-columnas de pixeles (2687, 2688) y las columnas de circuito (2656) utilizando una o varias interconexiones (2624) por conexión de sub-columna.

Mientras que las vías de transmisión de sub-columnas de píxeles (2630a) y (2630b) y las vías de transmisión de columna de circuito (2640a) y (2640b) pueden ser conectadas eléctricamente utilizando una o más interconexiones (2624), las figuras ilustran que las interconexiones (2624) pueden estar situadas en cualquier lugar a lo largo de la trayectoria superpuesta de las vías de transmisión de sub-columnas de píxeles (2630a) y (2630b) y las vías de transmisión de columna de circuito (2640) , sin apartarse del espíritu o alcance de la descripción.

Las figuras 26-26c también ilustran cómo las relaciones de aspecto diferentes entre los sustratos pueden permitir la flexibilidad en los puntos de contacto de la vía de transmisión. En la modalidad, la vía de transmisión de la columna de circuito (2640h) se ha diseñado con una forma general Au@ con el fin de ocupar la zona de la columna del circuito (2656) de manera más uniforme, proporcionando de este modo opciones para la conexión de la interconexión (2624) a lo largo de la totalidad de la columna de circuito (2656) . Tenga en cuenta que la vía de transmisión de la columna de píxeles (2630) no está en general en forma de U, pero la vía de transmisión de la columna de circuito (2640) puede ser generalmente en forma de U, de modo que la misma columna de circuito (2656) se puede utilizar con las dos configuraciones de columnas de píxeles adyacentes, pero diferentes. La primera pata de las vías de transmisión de columna de circuito (2640a) y (2640b) en forma de U se puede superponer a las vías de transmisión de lectura (2630a) y (2630b) de las sub-columnas de píxeles (2687) y (2688) (como se ilustra en la.

Figura 26a) . La segunda pata de la vía de transmisión de columna de circuito en forma de U (2642) que se encuentra entre la vía de transmisión de la columna de circuito (2640a) y (2640b) se puede superponer a la vía de transmisión de lectura (2630) de la próxima columna de píxeles (2652) (como se ilustra mejor en la Fig. 26). Las figuras 26a- 26c ilustran un conjunto único de sub-columnas de píxeles (2687) y (2688) tomado de la matriz de píxeles (2650) de la figura 26. Cabe señalar que debido a que la relación de aspecto de la columna de circuito (2656) se ilustra como de dos píxeles de ancho por tres píxeles de largo, que es una mitad de la longitud de las correspondientes sub-columnas de píxeles (2687) y (2688), las opciones de ubicación de interconexión (2624) están sólo disponibles para una porción de la longitud de la sub-columna de píxeles .

La figura 26b ilustra que para una forma compleja de vía de transmisión puede haber dos opciones de ruta de ubicación de interconexión a lo largo de las vías de transmisión (2640a) y (2640b) en una columna de circuito (2656) con el doble de la anchura de la sub-columna de pixeles (2687) y (2688) que soporta. La figura 26b ilustra una vista frontal de la superposición de la primera etapa de la vía de transmisión de la columna de circuito (2640b) en forma de U para la vía de transmisión de lectura (2630b) de la sub-columna de pixeles (2688) y utiliza la parte más externa de la vía de transmisión (2640b) para la localización de la interconexión (2624) en oposición a la porción más interna de la vía de transmisión (2640b) como se ilustra en las figuras 26 y 26a, para la localización de la interconexión (2624) a la siguiente columna de pixeles adyacente (2652) .

La figura 26 ilustra la siguiente sub-columna de pixeles (2652) situada a la izquierda de y con respecto a las sub- columnas de pixeles (2687) y (2688) que se ilustra en las figuras 26a- 26c. La vía de transmisión (2630) de la siguiente sub-columna de pixeles (2652) que se ilustra en la figura 26 puede estar conectada eléctricamente a una vía de transmisión de circuito diferente (2642) que puede estar situada entre la vía de transmisión de circuito (2640a) y (2640b) como se ilustra. Cabe señalar que debido a que la huella de la columna de circuito (2656) tiene una relación de aspecto de 2 pixeles de ancho por 3 pixeles de largo, la superposición de la vía de transmisión de sub-columna de pixeles (2630) a la vía de transmisión de la columna de circuito (2642) requiere que el segundo tramo de la vía de transmisión de la columna de circuito (2642) sea en forma de U en general, para permitir de ese modo una coincidencia natural o la superposición de la vía de transmisión (2642) con respecto a la siguiente sub-columna de píxeles (2652) y su vía de transmisión correspondiente (con respecto a la sub-columna (2687)) como se ilustra en la figura 26.

La figura 27 ilustra una modalidad y configuración de una matriz de píxeles (1810) teniendo posicionamiento escalonado de interconexión o golpe (2724) y sub-columnas sobre un sustrato/tarjeta . Como se señaló anteriormente, debido a que es una vía de transmisión de lectura por columna de píxeles (2728) (o sub-columna) y una vía de transmisión de lectura por columna de circuito, y porque las vías de transmisión de lectura corren desde la parte superior de la columna a la parte inferior de la columna, y porque las columnas de píxeles pueden ser divididas en sub- columnas que tienen cada uno su propia vía de transmisión de columna de píxeles, la interconexión/golpe (2724) se puede colocar en cualquier lugar a lo largo de la trayectoria superpuesta de la vía de transmisión de sub-columna de y la vía de transmisión de columna de circuito. En la figura, un divisor (2766), que puede ser un espacio físico o hueco o algún otro dispositivo para aislar eléctricamente la sub-columna de píxeles y/o vía de transmisión de sub-columna de otra sub- columna y/o vía de transmisión de sub-columna, divide la vía de transmisión de columna de pixeles en vías de transmisión de sub-columna pixeles.

Como puede verse en la figura 27, una primera sub-columna (2728a) de pixeles (2726) puede estar conectada eléctricamente a su columna de circuito correspondiente (2756) a través de una primera interconexión (2724a) que está conectada a las vías de transmisión (2730) y (2740) , y a una segunda sub-columna (2728b) por una segunda interconexión (2724b) de una manera similar. En la modalidad, la segunda columna de pixeles se puede acceder eléctricamente a través de un segundo conjunto de interconexiones de sub-columna, que ha sido posicionada durante la fabricación en una configuración de sub-columna relativa a dicha primera interconexión de columna. Como se ilustra, la ubicación o posición de la segunda interconexión puede ser de ancho de dos pixeles fuera de la posición de la primera interconexión en ambas dimensiones o direcciones x e y. Un tercer conjunto de interconexiones puede entonces ser colocado de la misma manera en una tercera columna de pixeles y así sucesivamente para Innúmero de o conjuntos de interconexión a través de la matriz de pixeles (2710) .

La figura 28 ilustra una matriz de pixeles que está configurada de tal manera que cada columna se divide en dos sub- columnas y luego es escalonada. El área disponible para la localización de circuitos de soporte para una primera columna de pixeles (2881) se correlaciona con la configuración de sub-columna de pixeles como se describió anteriormente. Como se discutió anteriormente, el área de circuito de soporte se correlaciona directamente a la zona de una columna de pixeles a la que corresponde. En la figura 28 el área disponible para la colocación del circuito de soporte puede ser igual a una unidad de pixeles de ancho por sesenta y cuatro unidades de pixeles de largo, que se muestra como las líneas verticales más pesadas en la figura. Además, cada columna de circuito puede correlacionarse a una de las sub- columnas o, en la alternativa, la columna de circuito también puede estar en una forma que corresponde a la columna de pixeles .

Cabe señalar que la relación de aspecto ejemplar de la zona del circuito de soporte en la figura 28 se ilustra como 1/64. Hay muchas opciones para localizar o ubicar las interconexiones para las sub-columnas dentro de esa área y la ubicación final puede entonces ser elegida por el diseñador a fin de permitir la separación deseada de la interconexión a interconectar .

En la figura 29 se ilustra esquemáticamente un sensor de imágenes grande mostrando la escalabilidad de los principios y contenidos de la descripción. Como puede verse en la figura, el área disponible para la colocación del circuito de soporte puede ser igual a cuatro unidades de píxeles de ancho por dieciséis unidades de píxeles de largo, que se muestra como las líneas verticales más pesadas en la figura. Como se ilustra que puede haber una pluralidad de interconexiones (2916) y (2918) por la columna de píxeles que denotan las sub-columnas de píxeles con el fin de permitir una mayor funcionalidad de la sub-columna para grandes configuraciones de matriz. Por lo tanto, la interconexión entre los sustratos debe caer en algún lugar en las áreas de la unidad de sub-columna de píxeles con el fin de leer la columna de píxeles correspondiente. Cabe señalar que la relación de aspecto del área de circuito de soporte en este ejemplo es de 4/1, la relación de aspecto sub-columna es de 1/64 y la columna de píxeles es de 1/128. Por lo tanto hay sub-columnas de píxeles por columna de píxeles. En este ejemplo, el marco de tiempo de lectura (un ciclo de rodadura) es el medio que sería si esta matriz no fuera dividida. Hay dos filas de direccionamiento al mismo tiempo. El conjunto de matrices de píxeles puede ser considerado como dos sub-series auto consistentes independientes. Tal modalidad se presta a circuitos de soporte que corresponden directamente a las sub-columnas de píxeles. La elección de dónde colocar la interconexión tiene muchas opciones dentro de esa área y podría ser elegida para permitir la separación deseada de la interconexión a interconectar . Como ilustra la figura, mediante la repetición de los métodos de esta descripción incluso la última tecnología de sensor de imágenes puede ser utilizada con estos métodos.

La figura 30 ilustra esquemáticamente un sensor de imágenes grande que muestra la escalabilidad de los principios y enseñanzas de la divulgación. La pluralidad de interconexiones (3016, 3018) por columna indica que la columna de pixeles se ha dividido en sub-columnas . Como puede verse en la figura, el área disponible para la colocación del circuito de soporte para las sub-columnas de pixeles puede ser igual a dos unidades de pixeles de ancho por treinta y dos unidades de pixeles de largo, que se muestra como las líneas verticales más pesadas en la figura. Por lo tanto, la interconexión entre los sustratos debe caer en algún lugar en el área de sesenta y cuatro unidades de pixeles con el fin de leer las sub-columnas de pixeles correspondientes . Cabe señalar que la relación de aspecto del área de circuito de soporte es de 2/32. La elección de dónde colocar la interconexión tiene muchas opciones dentro de esa área y podría ser elegida para permitir la separación deseada de la interconexión a interconectar. Como ilustra la figura, mediante la repetición de los métodos de esta descripción incluso la última tecnología de sensor de imágenes puede ser utilizada con estos métodos.

Haciendo referencia ahora a la figura 31, se discutirá una modalidad de un endoscopio (3300) que tiene un sensor de imágenes (3310) dispuesto dentro de su lumen. Como se puede ver en la figura el endoscopio (3300) puede comprender un lumen (3305) y una parte de mango (3315) . La porción detallada (3320) de la punta del lumen (3305) se muestra en la vista transversal en la discusión adicional.

Dentro de la pared interior del lumen en la punta más distal de la luz (3305) está una lente exterior o sello (3328) que sella la punta del endoscopio. En algunas modalidades otros elementos ópticos también pueden estar presentes como un prisma y otras lentes . Un sensor de imágenes (3310) configurado correctamente también está dispuesto cerca de la punta del lumen.

La figura 32a y la fig. 32b ilustran la maximización de una matriz de píxeles en un sensor de imágenes dispuesto dentro de un lumen de un endoscopio. La figura 32a ilustra un sensor de imágenes de tipo monolítico (3412) dispuesto dentro de la línea formada por la pared interior de un lumen (3404) de un endoscopio. Típicamente, el diámetro interior de un lumen puede variar de 1 mm a 12 mm para propósitos médicos. El sensor de imágenes (3412) muestra una matriz de píxeles (3415) rodeada de circuitos de soporte (3418) . Como se puede ver en la figura, la una matriz de pixeles muy limitada en sí por los otros circuitos. La figura 32b ilustra el espacio de sustrato disponible para una matriz de pxxeles si los circuitos de soporte están situados detrás de la matriz de pxxeles en un segundo sustrato como se discutió anteriormente.

Las Figs . 33a, 33b, 33c ilustran varias modalidades de endoscopios y el orden en el que los circuitos pueden ser apilados. La figura 33a ilustra una modalidad con la matriz de pxxeles apiladas antes de una capa de sustrato que comprende convertidores analógico a digital, después, un circuito de recolección de energía RF y, finalmente, un circuito de amplificación. Como se puede ver en la figura, en el extremo distal de la luz (3505) está un sello u objetivo (3507). Un endoscopio en ángulo de un prisma (3509) también puede estar dispuesto dentro del lumen (3505). Una lente secundaria (3512) puede residir bien si está delante de la matriz de pixeles (3515) . Adyacente a la matriz de pxxeles (3515) puede estar un convertidor analógico a digital (3518) o circuito de recolección de energía RF (3520) . Un circuito amplificador (3522) puede emplearse para reforzar la señal antes de la transformación secundaria (3525) . El procesamiento restante se puede hacer más adelante en el sistema donde no se limita a modo de espacio. En otra modalidad (figura 33b) un circuito de amplificación (3522) está en el lugar al lado de la matriz de pixeles (3515) , mientras que el procesamiento de la señal restante se hace a corrientes más bajas. La figura 33c ilustra una modalidad en la que sólo una matriz de pixeles maximizada (3515) está dispuesta en el lumen (3505) del endoscopio y todos los otros procesos se llevan a cabo de forma remota. Debería tenerse en cuenta que cualquier modalidad de un endoscopio que tiene al menos una matriz de pixeles optimizada en un primer sustrato está contemplada dentro del alcance de esta solicitud.

La figura 34 ilustra una vista detallada de dos sustratos en el sensor de imágenes dispuestos dentro de un lumen (3601) de un endoscopio. Como se puede ver en la figura, un primer sustrato (3602) tiene una matriz de pixeles (3606) que comprende una pluralidad de pixeles formados en columnas de pixeles (3608) como se discutió anteriormente. Además, se puede observar en la figura que un segundo sustrato (3610) contiene circuitos de soporte formados sobre el mismo en columnas de circuitos (3616) que corresponden a las columnas de pixeles (3608) para los que corresponden.

También debe tenerse en cuenta que cada columna de píxel (3608) tiene un una vía de transmisión de columna de pixeles (3609) y cada vía de transmisión de columna de pixeles en el primer sustrato (3602) se superpone a una vía de transmisión de columna de circuito (3622) sobre el segundo sustrato (3610) , y que las dos vías de transmisión son el contacto eléctrico a través de las interconexiones (3321) dispuestas entre los dos sustratos como se discutió anteriormente. El sensor de imágenes dispuesto en el lumen puede estar configurado con vías de transmisión de sub-columna como se discutió anteriormente y puede escalonar las interconexiones como se discutió anteriormente. Esta descripción pretende que cada una de las tecnologías mencionadas anteriormente puedan ser utilizadas en conexión con un dispositivo de imagen endoscopica.

Se apreciará que las estructuras y aparatos descritos en este documento son meramente ejemplares para la optimización de un sensor de imágenes, y se debe apreciar que cualquier estructura, aparato o sistema para optimizar una matriz de pixeles en un sensor de imagen utilizando una tecnología de tres dimensiones de apilamiento y escalonamiento de las interconexiones entre los sustratos en la pila, que realiza funciones iguales, o equivalentes a, los descritos en el presente documento están destinados a caer dentro del alcance de esta descripción, incluyendo las estructuras, aparatos o sistemas para la formación de imágenes, que son actualmente conocidos, o que puedan estar disponibles en el futuro. Cualquier cosa que funcione de la misma manera, o de manera equivalente a, un medio para la optimización de una matriz de píxeles en un sensor de imagen utilizando una tecnología de apilamiento de tres dimensiones y un escalonamiento de las interconexiones entre los sustratos en la pila cae dentro del alcance de esta descripción.

Los expertos en la técnica relevante apreciarán las ventajas proporcionadas por las características de la divulgación. Por ejemplo, una característica potencial de la descripción es proporcionar una matriz de píxeles optimizada en un sensor de imágines, que es simple en diseño y fabricación. Otra característica potencial de la descripción es proporcionar un sensor de este tipo de formación de imágenes con píxeles más grandes en relación al tamaño total . Otra posible opción es proporcionar una matriz de píxeles optimizada en un sensor de imágenes utilizando una tecnología de apilamiento de tres dimensiones y un escalonamiento de interconexiones entre los sustratos dentro de la pila.

En la descripción detallada anterior, diversas características de la divulgación se agrupan juntas ya sea en una sola modalidad para el propósito de racionalizar la divulgación o se discuten en diferentes modalidades. Este método de descripción no debe interpretarse como el reflejo de una intención de que la divulgación reclamada requiere más características que se citan expresamente en cada reivindicación. Más bien, como reflejan las siguientes reivindicaciones, los aspectos inventivos se encuentran en menos que todas las características de una modalidad única anteriormente divulgada y diversas modalidades dadas a conocer en modalidades separadas se pueden combinar para formar su propia modalidad tal como se reivindica más completamente a continuación. Por lo tanto, las siguientes reivindicaciones se incorporan a esta descripción detallada por esta referencia, con cada afirmación independiente como una modalidad separada de la descripción.

Es de entenderse que las disposiciones descritas anteriormente son sólo ilustrativas de la aplicación de los principios de la divulgación. Numerosas modificaciones y disposiciones alternativas pueden ser ideadas por los expertos en la técnica sin apartarse del espíritu y alcance de la descripción, y las reivindicaciones adjuntas están destinadas a cubrir tales modificaciones y disposiciones. Por lo tanto, aunque la descripción se ha mostrado en los dibujos y descrito anteriormente con particularidad y detalle, será evidente a los expertos en la técnica que numerosas modificaciones, incluyendo, pero no limitado a, variaciones de tamaño, materiales, forma, función y modo de funcionamiento, el montaje y la utilización se pueden hacer sin apartarse de los principios y conceptos establecidos en este documento.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo endoscopico que comprende: un lumen; un sensor de imágenes dispuesto cerca de la punta distal de dicho lumen; caracterizado porque dicho sensor de imágenes comprende : una pluralidad de sustratos que comprenden al menos un primer sustrato y un segundo sustrato; una matriz de píxeles ubicada en el primer sustrato y comprendiendo una pluralidad de columnas de píxeles, en donde cada una de la pluralidad de columnas de píxeles se define como un pixel de ancho y una pluralidad de píxeles de longitud; una pluralidad de circuitos de soporte ubicados en el segundo sustrato y que comprende una pluralidad de columnas de circuito, en donde una columna de circuito corresponde a una columna de píxeles, en donde cada una de la pluralidad de columnas de circuito se define como que tiene un área que corresponde con un área de una columna de píxeles correspondientes; una pluralidad de vías de transmisión, en donde hay una vía de transmisión de columna de píxeles por al menos una columna de píxeles que reside en el primer sustrato y una vía de transmisión de columna de circuito por columna de circuito que reside en dicho segundo sustrato; caracterizado porque al menos una porción de cada una de las vías de transmisión de columna de pixeles se superpone con al menos una porción de cada una de las vías de transmisión de columna de circuito correspondiente y al menos una interconexión que proporciona comunicación eléctrica entre una vía de transmisión de columna de pixeles y una vía de transmisión de columna de circuito; y caracterizado porque al menos una interconexión está ubicada en cualquier lugar entre una vía de transmisión de columna de pixeles y una vía de transmisión de columna de circuito correspondiente y están superpuestas entre sí.

2. El endoscopio de la reivindicación 1, comprendiendo, además, una pluralidad de interconexiones dispuestas entre dichos sustratos y en donde dicha pluralidad de interconexiones están espaciadas entre sí a una distancia que es mayor que una distancia de pixeles de dicha matriz de pixeles .

3. El endoscopio de la reivindicación 1, caracterizado porque el primer sustrato y el segundo sustrato están en alineación.

4. El endoscopio de la reivindicación 1, caracterizado porque un área de una de dichas columnas de pixeles en dicho primer sustrato es sustancialmente igual a un área de uno de dichas columnas de circuito correspondientes en dicho segundo sustrato.

5. El endoscopio de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho segundo sustrato es sustancialmente del mismo tamaño que el primer sustrato.

6. El endoscopio de la reivindicación 1, caracterizado porque un área de una de dichas columnas de pixeles en dicho primer sustrato es más grande que un área de una de dichas columnas de circuito correspondientes en dicho segundo sustrato.

7. El endoscopio de la reivindicación 1, caracterizado porque un área de una de dichas columnas de pixeles en dicho primer sustrato es más pequeña que un área de una de dichas columnas de circuito correspondientes en dicho segundo sustrato.

8. El endoscopio de la reivindicación 1, caracterizado porque una relación de aspecto de una de dichas columnas de pixeles es sustancialmente similar a una relación de aspecto de una de dichas columnas de circuito.

9. El endoscopio de la reivindicación 1, caracterizado porque una pluralidad de interconexiones conectan una vía de transmisión de columna de pixeles a una vía de transmisión de columna de circuito correspondiente.

10. El endoscopio de la reivindicación 1, caracterizado porque una relación de aspecto de una de dichas columnas de pixeles es diferente a una relación de aspecto de una de dichas columnas de circuito.

11. El endoscopio de la reivindicación 1, caracterizado porque la relación de aspecto de una de dichas columnas de circuito es cuatro veces más ancha que un cuarto de la longitud de la relación de aspecto de una de dichas columnas de pixeles.

12. El endoscopio de la reivindicación 8, caracterizado porque la relación de aspecto de una de dichas columnas de circuito es dos veces más ancha que la mitad de la longitud de la relación de aspecto de una de dichas columnas de pixeles.

13. Un endoscopio que comprende: un lumen; un sensor de imágenes dispuesto dentro de dicho endoscopio comprendiendo: caracterizado porque dicho sensor de imágenes comprende : una pluralidad de sustratos que comprenden al menos un primer sustrato y al menos un segundos sustrato subsecuente de soporte; una matriz de pixeles; una pluralidad de interconexiones; y una pluralidad de circuitos de soporte; caracterizado porque la pluralidad de circuitos de soporte están dispuestos en el al menos un segundo sustrato subsecuente de soporte que está dispuesto remotamente en relación con dicho primer sustrato; caracterizado porque dicha pluralidad de circuitos de soporte están conectados eléctricamente a, y en comunicación eléctrica con, dicha matriz de pixeles a través de la pluralidad de interconexiones dispuestas entre dicho primer sustrato y dicho al menos un segundo sustrato subsecuente de soporte; caracterizado porque dicho segundo sustrato subsecuente de soporte está dispuesto detrás de dicha matriz de pixeles en relación con un objeto a ser explorado; caracterizado porque dicha pluralidad de interconexiones están espaciadas entre sí a una distancia que es mayor a una distancia de pixeles de dicha matriz de pixeles.

14. El endoscopio de la reivindicación 13, caracterizado porque dicha matriz de pixeles ubicada en el primer sustrato comprende una pluralidad de columnas de pixeles, en donde cada una de la pluralidad de columnas de pixeles se define como de un píxel de ancho y una pluralidad de pixeles de longitud.

15. El endoscopio de la reivindicación 14, comprendiendo, además, una pluralidad de circuitos de soporte ubicados en el segundo sustrato y que comprenden una pluralidad de columnas de circuito, en donde una columna de circuito corresponde con una columna de pixeles, en donde cada una de la pluralidad de columnas de circuito se define como que tiene un área que corresponde con un área de una columna de pixeles correspondiente.

16. El endoscopio de la reivindicación 13, comprendiendo, además, una pluralidad de vías de transmisión, en donde hay una vía de transmisión de columna de pixeles por al menos una columna de pixeles que reside en el primer sustrato y una vía de transmisión de columna de circuito por columna de circuito que reside en dicho segundo sustrato.

17. El endoscopio de la reivindicación 16, caracterizado porque al menos una porción de cada una de las vías de transmisión de pixeles se superpone con al menos una porción de cada una de las vías de transmisión de columnas de circuito correspondientes y al menos una interconexión que proporciona comunicación eléctrica entre una vía de transmisión de columna de pixeles y una vía de transmisión de columna de circuito correspondiente; y en donde dicha al menos una interconexión está ubicada en cualquier lugar entre una vía de transmisión de columna de pixeles y una vía de transmisión de columna de circuito correspondiente y se superponen entre sí.

18. El endoscopio de la reivindicación 13, caracterizado porque dicho sensor de imágenes está iluminado por la parte posterior.

19. El sensor de imágenes de la reivindicación 13, caracterizado porque dicha matriz de pixeles cubre una mayoría sustancial de una superficie de dicho primer sustrato .

20. El sensor de imágenes de la reivindicación 13, caracterizado porque dicha matriz de pixeles cubre más de un veinticinco por ciento de una superficie de dicho primer sustrato.

21. El sensor de imágenes de la reivindicación 13, caracterizado porque dicho primer sustrato está hecho principalmente de material de silicio.

22. El sensor de imágenes de la reivindicación 13, caracterizado porque dicho primer sustrato está hecho principalmente de material semiconductor "High-Z" (telurio de cadmio) .

23. El sensor de imágenes de la reivindicación 13, caracterizado porque dicho sustrato está hecho principalmente de materiales semiconductores III-V (arseniuro de galio) .

24. El sensor de imágenes de la reivindicación 23, caracterizado porque la matriz de pixeles está compuesta de una pluralidad de columnas de pixeles, en donde cada ""columna de pixeles comprende una pluralidad de pixeles ; caracterizado porque cada una de la pluralidad de columnas de pixeles dentro de la matriz de pixeles es leída a una vía de transmisión, empezando de una primera columna que es leída desde un origen común, en donde una segunda columna es leída de una primera fila que es diferente de la columna de pixeles que fue leída previamente con respecto a la segunda columna y diferente de la columna de pixeles que es leída subsecuente con respecto a la segunda columna.

25. El sensor de imágenes de la reivindicación 24, caracterizado porque dicha primera fila está espaciada al menos dos posiciones de fila lejos de la posición de fila de la columna de pixeles previamente leída y la columna de pixeles subsecuentemente leída.

26. Un dispositivo endoscópico que comprende; un lumen; un sensor de imágenes dispuesto cerca de la punta distal de dicho lumen; caracterizado porque dicho sensor de imágenes comprende : una pluralidad de sustratos que comprenden al menos un primer sustrato y un segundo sustrato; una matriz de píxeles ubicada en el primer sustrato y comprendiendo una pluralidad de columnas de píxeles, en donde cada una de la pluralidad de columnas de píxeles se define como un pixel de ancho y una pluralidad de píxeles de longitud suficiente para cubrir la dimensión de la matriz ; en donde dichas columnas de píxeles se dividen en sub-columnas de píxeles de forma tal que cada sub-columna de píxeles es eléctricamente aislada de otras sub-columnas de píxeles; una pluralidad de circuitos de soporte ubicados en el segundo sustrato y que comprende una pluralidad de columnas de circuito, en donde una columna de circuito corresponde a una sub-columna de píxeles, en donde cada una de la pluralidad de columnas de circuito se define como que tiene un área que corresponde con un área de una sub-columna de píxeles correspondientes; una pluralidad de vías de transmisión, en donde hay una vía de transmisión de sub-columna de píxeles por al menos una sub-columna de píxeles que reside en el primer sustrato y una vía de transmisión de columna de circuito por columna de circuito que reside en dicho segundo sustrato; caracterizado porque al menos una porción de cada una de las vías de transmisión de sub-columna de píxeles se superpone con al menos una porción de cada una de las vías de transmisión de columna de circuito correspondiente y al menos una interconexión que proporciona comunicación eléctrica entre una vía de transmisión de sub-columna de píxeles y una vía de transmisión de columna de circuito correspondiente; y caracterizado porque al menos una interconexión está ubicada en cualquier lugar entre una vía de transmisión de sub-columna de píxeles y una vía de transmisión de columna de circuito correspondiente y están superpuestas entre sí.

27. El endoscopio de la reivindicación 26, comprendiendo, además, una pluralidad de interconexiones dispuestas entre dichos sustratos y en donde dicha pluralidad de interconexiones están espaciadas entre sí a una distancia que es mayor que una distancia entre píxeles de dicha matriz de píxeles.

28. El endoscopio de la reivindicación 26, caracterizado porque el primer sustrato y el segundo sustrato están en alineación.

29. El endoscopio de la reivindicación 26, caracterizado porque un área de una de dichas sub-columnas de pixeles en dicho primer sustrato es sustancialmente igual a un área de una de dichas columnas de circuito correspondientes en dicho segundo sustrato.

30. El endoscopio de la reivindicación 26, caracterizado porque dicho segundo sustrato es sustancialmente del mismo tamaño que el primer sustrato.

31. El endoscopio de la reivindicación 26, caracterizado porque un área de una de dichas sub-columnas de pixeles en dicho primer sustrato es más grande que un área de una de dichas columnas de circuito correspondientes en dicho segundo sustrato.

32. El endoscopio de la reivindicación 26, caracterizado porque un área de una de dichas sub-columnas de pixeles en dicho primer sustrato es más pequeña que un área de una de dichas columnas de circuito correspondientes en dicho segundo sustrato.

33. El endoscopio de la reivindicación 26, caracterizado porque una relación de aspecto de una de dichas sub-columnas de pixeles es sustancialmente similar a una relación de aspecto de una de dichas columnas de circuito .

34. El endoscopio de la reivindicación 26, caracterizado porque una pluralidad de interconexiones conectan una vía de transmisión de sub-columna de pixeles a una vía de transmisión de columna de circuito correspondiente .

35. El endoscopio de la reivindicación 26, caracterizado porque una relación de aspecto de una de dichas sub-columnas de pixeles es diferente a una relación de aspecto de una de dichas columnas de circuito.

36. El endoscopio de la reivindicación 26, caracterizado porque la relación de aspecto de una de dichas columnas de circuito es cuatro veces más ancha que un cuarto de la longitud de la relación de aspecto de una de dichas sub-columnas de pixeles.

37. El endoscopio de la reivindicación 26, caracterizado porque la relación de aspecto de una de dichas columnas de circuito es dos veces más ancha que la mitad de la longitud de la relación de aspecto de una de dichas sub-columnas de pixeles.