DE19927991A1 - Cell-based image sensor, combines signals from two photosensitive elements, receiving overlapping first and second image sections via two lenses, and outputs signal representing image - Google Patents
Cell-based image sensor, combines signals from two photosensitive elements, receiving overlapping first and second image sections via two lenses, and outputs signal representing imageInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Bildsensoren und insbesondere auf Abtastvorrichtungen (Scan ner) für Dokumentenscanner, Kopierer, Faksimile- und Multi funktions-Peripheriegeräte, die Abtastelemente umfassen.The present invention relates generally to Image sensors and in particular on scanning devices (scan ner) for document scanners, copiers, facsimile and multi functional peripherals that include sensing elements.
In der Vergangenheit wurden unterschiedliche Typen von Bild sensoren in Scannern, Kopierern und Faksimilegeräten (Fax) verwendet, um ein Bild zeilenweise aufzunehmen.In the past, different types of images were used sensors in scanners, copiers and facsimile devices (fax) used to take a picture line by line.
Zum Beispiel wird in einem herkömmlichen Flachbettscanner ein optisches Einzellinsensystem verwendet. Ursprünglich wurde ein Bild auf einem Dokument durch eine einzelne Linse fokussiert, die die gesamte Breite des Dokuments erfaßt und das Bild zu einem einzelnen photoempfindlichen Halbleiter chip liefert. Die Linse besteht normalerweise aus mehreren optischen Oberflächen. Die Schwierigkeit bei diesem Lösungs ansatz bestand darin, daß die Abstände zwischen dem Dokument und der Linse und zwischen der Linse und dem Halbleiterchip ziemlich groß sein mußten, was bedeutete, daß der Scanner dazu neigte, ziemlich groß oder dick zu sein. Dies führte zu extrem unhandlichen Geräten.For example, in a conventional flatbed scanner an optical single lens system is used. Originally was an image on a document through a single lens focused that covers the entire width of the document and the image into a single photosensitive semiconductor chip supplies. The lens usually consists of several optical surfaces. The difficulty with this solution approach was that the gaps between the document and the lens and between the lens and the semiconductor chip had to be quite large, which meant that the scanner tended to be quite large or fat. This led to extremely unwieldy devices.
Optische Einzellinsensysteme in Flachbettscannern weisen sehr hohe "f"-Zahlen auf. Das "f" bezieht sich auf den Win kel, unter dem Licht gesammelt wird. Je höher die "f"-Zahl ist, desto weniger Licht wird gesammelt. Die hohe "f"-Zahl ist der hauptsächliche Grund, daß in einzelnen Linsenscan nern sehr helle Lichtquellen erforderlich sind.Optical single lens systems in flatbed scanners have very high "f" numbers. The "f" refers to the win under which light is collected. The higher the "f" number the less light is collected. The high "f" number The main reason is that in individual lens scans Very bright light sources are required.
Eine signifikante Verbesserung wurde durch die Erzeugung von Flachbettscannern erzeugt, bei denen der optische Pfad mit Spiegeln gefaltet ist, um die Höhe des Geräts zu verringern. Unglücklicherweise erhöhte dies die Kosten des Geräts. A significant improvement has been seen in the generation of Flatbed scanners generated, where the optical path with Mirror is folded to reduce the height of the device. Unfortunately, this increased the cost of the device.
Erstens war eine Zahl von zusätzlichen Präzisionsspiegeln erforderlich. Zweitens trugen die Spiegel zu zusätzlichem Lichtverlust bei. Drittens war ein teurer Halbleiterchip erforderlich. Der Chip mußte lang genug sein, um genug Pixel aufzuweisen, um die gesamte Breite des Bildes zu sehen. Die Breite des Chips mußte normalerweise breiter als das Minimum sein, um ein akzeptables Seitenverhältnis (Länge/Breite) aufzuweisen. Wenn der Chip ein zu großes Seitenverhältnis hatte, würde er nicht stabil sein und könnte während Halb leiterprozessen, beispielsweise einem Sägen und einer Chip befestigung, brechen. Weil der Chip für diese Schaltungsan ordnung breiter als minimal erforderlich, um ein akzeptables Seitenverhältnis zu erhalten, ist, ist es teurer als wenn der Chip mit einer minimalen Schaltungsbreite hergestellt werden könnte. Und viertens neigten die Geräte weiterhin dazu, relativ dick zu sein.First was a number of additional precision mirrors required. Second, the mirrors contributed to additional Loss of light at. Third was an expensive semiconductor chip required. The chip had to be long enough to have enough pixels to see the full width of the image. The The width of the chip usually had to be wider than the minimum to be an acceptable aspect ratio (length / width) to show. If the chip has too large an aspect ratio he would not be stable and could be during half conductor processes, for example a saw and a chip attachment, break. Because the chip for this circuit order wider than minimum required to achieve an acceptable Obtaining aspect ratio is more expensive than if the chip is made with a minimal circuit width could be. And fourth, the devices continued to tilt to be relatively thick.
Um weniger teure Linsen und kompaktere Geräte zu entwickeln, wurden SELFOC-Linsen in einem unterschiedlichen Typ eines Scannersensors verwendet, der Kontaktbildsensor genannt wird. Die SELFOC-Linsen stellen eine Mehrzahl von Stäben dar, die aufrecht plaziert sind. Der Lichtweg ist entlang der Achse der Stäbe. Das Material, aus dem eine SELFOC-Linse hergestellt ist, variiert bezüglich des Brechungsindex mit dem radialen Abstand von der Achse des Stabs. Der radielle Gradient des Brechungsindex ermöglicht, daß sich der Stab wie eine Linse verhält. Jeder Stab verhält sich wie eine Linse mit einem kleinen Sichtfeld. Durch das Anordnen der Stäbe nebeneinander in einer Linie, können sie ein lineares Bild übertragen. Wenn die SELFOC-Linsen in einer Linie ange ordnet sind, überlappen sich die Sichtfelder jeder Stablin se. Um ein lineares Bild zu erzeugen, müssen die Stäbe auf eine Länge geschnitten werden und derart positioniert wer den, daß das Bild jeder Linse ein positives (nicht-inver tiertes) Bild mit einer 1 : 1-Verstärkung darstellt.To develop less expensive lenses and more compact devices, were SELFOC lenses in a different type of one Scanner sensor used, called the contact image sensor becomes. The SELFOC lenses make up a plurality of rods that are placed upright. The light path is along the axis of the bars. The material from which a SELFOC lens is made is produced, varies with respect to the refractive index the radial distance from the axis of the rod. The radial one Gradient of the refractive index allows the rod to move behaves like a lens. Each staff behaves like one Lens with a small field of view. By arranging the Bars next to each other in a line, they can be a linear one Transfer image. When the SELFOC lenses are in line the fields of view of each Stablin overlap se. To create a linear image, the bars must be on be cut a length and positioned in such a way that the image of each lens is a positive (non-inverted tiert) image with a 1: 1 gain.
Kompaktbildsensoren sind viel kompakter als Einzellinsen systeme. Sie sind im allgemeinen weniger teuer, weisen eine viel kleinere Feldtiefe auf und erzeugen eine geringere Bildqualität.Small image sensors are much more compact than single lenses systems. They are generally less expensive, have one much smaller field depth and produce a smaller one Picture quality.
Es gibt zwei Verfahren, um Linsen herzustellen. Eines ist das Verwenden von Glasstäben. Diese Glasstäbe werden durch ein Eintauchen derselben in ein Dotierungsmaterial und durch Diffundierenlassen des Dotierungsmaterials in die Stäbe her gestellt. Es ist das Dotierungsmaterial, das den Brechungs gradienten liefert. Dann werden die Stäbe auf Länge ge schnitten, durch ein Epoxydharz gebunden und die Enden ge schliffen. Dieser Prozeß tendiert dazu, relativ zeitauf wendig und teuer zu sein.There are two ways to make lenses. One is using glass rods. These glass rods are made by immersing them in a doping material and through Allow the dopant to diffuse into the rods posed. It is the dopant that has the refractive index gradient supplies. Then the rods are cut to length cut, tied with an epoxy resin and the ends ge grind. This process tends to be relatively time consuming to be agile and expensive.
Ein billigerer Lösungsansatz besteht darin, Kunstoff zu ver wenden, der mit einer Anzahl von Extrusionsprozessen extru diert wird, jeder mit einem unterschiedlichen Brechungsin dex. Die mehrfachen Extrusionen werden später geschmolzen, um einen kontinuierlicheren Gradienten des Brechungsindex zu erzeugen. Die Kunstoff-SELFOCs weisen im allgemeinen immer noch einen gestuften Index, der sich nicht gleichmäßig än dert, auf, so daß sie eine schlechte Bildqualität aufweisen. Ein größerer Nachteil bei dem herkömmlichen Kontaktbildsen sor besteht darin, daß die photoempfindlichen Halbleiter chips nicht als ein einzelnes Stück hergestellt werden kön nen. Daher muß eine große Zahl von Chips mit übermäßig prä zisen Toleranzen geschnitten werden und dann übermäßig vor sichtig nebeneinander zusammengefügt werden, um die lange Linie zu erzeugen, die erforderlich ist, um eine Anpassung an die Breite des Dokuments zu liefern. Diese Erzeugung einer langen Linie von Chips ist der schwierigste Zusammen bauprozeß bei der Herstellung eines Kontaktbildsensors. Die Sensorchips sind ferner der teuerste Teil dieser Sensoren.A cheaper approach is to ver plastic turn that extru with a number of extrusion processes each with a different refractive index dex. The multiple extrusions are melted later, to a more continuous gradient of the refractive index produce. The plastic SELFOCs generally always show another tiered index that does not change evenly changes so that they have poor image quality. A major disadvantage with conventional contact formation sor is that the photosensitive semiconductor chips cannot be made as a single piece nen. Therefore, a large number of chips with excessive pre Precise tolerances are cut and then excessive to be visually joined together to make the long Generate line that is required to make an adjustment to deliver the width of the document. This generation A long line of chips is the most difficult combination construction process in the manufacture of a contact image sensor. The Sensor chips are also the most expensive part of these sensors.
Die Halbleiterchips müssen zusammengefügt werden, um eine kontinuierliche Pixelbeabstandung beizubehalten, sogar zwischen den Pixeln zwischen benachbarten Chips. Es darf über alle 20 oder eine vergleichbare Anzahl von Halbleiter chips, die benötigt werden, um einen Kontaktbildsensor her zustellen, keine Ansammlung von Toleranzvariationen geben. Die Pixel eines herkömmlichen Kontaktbildsensors weisen einen schlechten "Füllfaktor" auf. Die Pixel an den Enden des Chips müssen größenmäßig um den Zwischenraum zwischen dem Chip und der minimalen Beabstandung für einen aktiven Bereich des Chips zu der Sägekante verkleinert werden ver kleinert werden, ungeachtet dessen, welcher Betrag für den Chipsägeprozeß erforderlich ist. Damit alle Pixel in dem Array gleichermaßen auf Licht ansprechen, müssen alle der Pixel größenmäßig verkleinert werden, genauso wie die End pixel. Der Füllfaktor ist der aktive Bereich des Pixels di vidiert durch den Bereich, der für ein gesamtes Pixel ver fügbar ist (1/die Pixel-pro-Inch-Spezifikation). Ein 600- Pixel-pro-Inch-Kontaktbildsensor weist typischerweise einen Füllfaktor von 30% auf. Ein niedriger Füllfaktor bedeutet, daß das Pixel weniger Licht sammelt, wobei entweder die Lichtquelle heller gemacht werden oder der Scanner langsamer gemacht werden muß. Weil die Technologie auf 1200 Pixel pro Inch zugeht, wird es nicht möglich sein, Kontaktbildsensoren herzustellen.The semiconductor chips must be put together to form a to maintain continuous pixel spacing, even between the pixels between neighboring chips. It may over all 20 or a comparable number of semiconductors chips that are needed to make a contact image sensor deliver, no accumulation of tolerance variations. The pixels of a conventional contact image sensor point a bad "fill factor". The pixels at the ends of the chip must be sized around the space between the chip and the minimum spacing for an active Area of the chip to be reduced to the saw edge ver regardless of the amount for the Chipsaw process is required. So that all pixels in the All of the array must respond equally to light Resize pixels just like the end pixel. The fill factor is the active area of the pixel di validated by the area ver for an entire pixel is available (1 / the pixel-per-inch specification). A 600- Pixel-per-inch contact image sensor typically has one Fill factor of 30%. A low fill factor means that the pixel collects less light, either the Light source can be made brighter or the scanner slower must be done. Because the technology at 1200 pixels per Inch approaching, it will not be possible to use contact image sensors to manufacture.
Bei einem herkömmlichen Kontaktbildsensor sind Chipsäge- und Chipbefestigungs-Prozesse bei der Herstellung schwierig, da die Toleranz, die der Chip aufweisen muß, um gesägt zu wer den, sehr präzise ist (10 µm ist typisch), und das Erreichen von Zusammenfügungstoleranzen, um die Beabstandung beizube halten, sehr schwierig ist. Es ist zu schwierig dies mit standardmäßigen automatischen Chipbefestigungsgeräten durch zuführen.In a conventional contact image sensor are chip saw and Chip mounting processes in manufacturing difficult because the tolerance that the chip must have in order to be sawn which is very precise (10 µm is typical) and the achievement of merging tolerances to maintain the spacing hold is very difficult. It is too difficult to do this with standard automatic chip attachment devices respectively.
Die Säge- und Befestigungsprozesse bewirken oft, daß der Halbleiterchip zersplittert und bricht, was einen geringen Ertrag und hohe Kosten bewirkt. Die Breite des Chips beträgt oft etwa 0,686 mm (0,027 Inch), bei einer Länge von 12,7 bis 20,3 mm (0,5 bis 0,8 Inch). Das nicht-quadratische Seiten verhältnis macht es sehr schwierig, die Chips zu sägen. Na türlich müssen um so weniger Chips zusammengebracht werden, um so weniger Chips erforderlich sind. Das Seitenverhältnis, das akzeptabel ist, scheint zwischen 20 und 30 zu 1 zu sein, was bedeutet, daß Hersteller die Chips oft breiter machen, so daß sie weniger Chips für die Breite verwenden können, aber dies hat verschwendete Chipfläche zu Folge, was zusätz liche Kosten zur Folge hat.The sawing and fastening processes often cause the Semiconductor chip splinters and breaks, which is a minor Yield and high costs. The width of the chip is often about 0.686 mm (0.027 inches), with a length of 12.7 to 20.3 mm (0.5 to 0.8 inches). The non-square side ratio makes it very difficult to saw the chips. Well Of course, the fewer chips need to be brought together, the less chips are required. The aspect ratio, which is acceptable, seems to be between 20 and 30 to 1, which means that manufacturers often make the chips wider, so that they can use fewer chips for the width, but this results in wasted chip area, which additionally costs.
Die Ausrichtung ist so komplex, daß man dazu neigt, sie im allgemeinen manuell durchzuführen. Aber dies führt oft zu schweren Verlusten, fast bis zu einigen Ertragsverlusten von 30%, sogar in ausgereiften Operationen. Ausrichtungsfehler haben oft das Ausmustern eines gesamten Arrays eines Sensor chips zur Folge. Da die Chips die größten Kosten in einem Kontaktbildsensor darstellen, hat dieser Ertragsverlust eine große Auswirkung auf die Kosten.The alignment is so complex that one tends to use it in general to perform manually. But this often leads to severe losses, almost up to some loss of earnings from 30%, even in mature operations. Misalignment often have to retire an entire array of a sensor chips result. Because the chips cost the most in one Represent contact image sensor, this loss of yield has a big impact on costs.
Früher hatten Scanner eine Weißlicht-Beleuchtung und die Farbenseparation wurde durch Prismen oder Filter realisiert. Die Weißlichtquellen waren typischerweise eine Röhrenlampe, wie beispielsweise eine Fluoreszenzlampe. Die Lampen waren nicht farbstabil und erforderten eine Regelung, um die In tensität und die Farbe zu steuern. Ferner hatten sie eine begrenzte Lebenszeit.In the past, scanners had white light lighting and that Color separation was achieved using prisms or filters. The white light sources were typically a tube lamp, such as a fluorescent lamp. The lamps were not color stable and required a regulation to the In control intensity and color. They also had one limited lifetime.
Mit LEDs ist es nun möglich, die Farbseparation durch die Beleuchtung zu erreichen. Unter Verwendung von drei oder mehr Farben, wird der Detektor dreimal gelesen, wobei die Farbe der Beleuchtung für jede Beleuchtung gewechselt wird. Es können mehr als drei LEDs verwendet werden, um realisti schere Farben zu liefern (d. h. die Farbwiedergabe zu ver bessern).With LEDs it is now possible to separate the colors through the To achieve lighting. Using three or more colors, the detector is read three times, with the Color of lighting for each lighting is changed. More than three LEDs can be used to realisti delivering scissor colors (i.e. verifying color rendering improve).
Eine weitere Schwierigkeit bezieht sich auf das Montieren der Chips auf PC-Platinen. Die Struktur von PC-Platinen neigt dazu, zu den Kanten der Platine zu schwimmen, was bedeutet, daß es von einem optischen Gesichtspunkt her, schwierig ist, die Halbleiterchips auf eine solche Weise präzise zu positionieren, daß sie mit der Optik des Sensors ausgerichtet sind. Another difficulty relates to mounting of the chips on PC boards. The structure of PC boards tends to swim to the edges of the board what means that from an optical point of view, is difficult the semiconductor chips in such a way to position it precisely with the optics of the sensor are aligned.
Ein weniger teures, kompaktes System, das eine ähnliche oder bessere Qualität als das Einzellinsensystem aufweist, wurde lange von Fachmännern gesucht, aber hat sich lange den Ex perten in diesem Bereich entzogen.A less expensive, compact system that is similar or similar has better quality than the single lens system long sought by professionals, but has long been the ex experts withdrawn in this area.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, kos tengünstige, kompakte Bildsensorvorrichtungen mit einer verbesserten Qualität und ein verbessertes Bilderfassungs verfahren zu schaffen.The object of the present invention is kos inexpensive, compact image sensor devices with one improved quality and image acquisition creating procedures.
Diese Aufgabe wird durch eine Bildsensorvorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 und 9 und ein Verfahren zum Erfassen von Bildern gemäß Anspruch 17 gelöst.This task is accomplished by an image sensor device Claims 1 and 9 and a method for detecting Images solved according to claim 17.
Ein Satz von plastikgeformten Linsen wird verwendet, um eine Linie auf einen Satz von photoempfindlichen Chips abzubil den. Jede Linse arbeitet mit einem Chip, um eine Zelle zu erzeugen. Die Zellen weisen leicht überlappende Sichtfelder auf, um eine Toleranz für das Herstellen zu ermöglichen. Die Überlappung kann mehr als das Minimum sein, um bei der Neu konstruktion des Bildes zu helfen. Die Linsen können Ver größerungen (Verkleinerungen) derart aufweisen, daß der Chip kleiner als das Bild sein kann.A set of plastic molded lenses is used to make one Line drawing on a set of photosensitive chips the. Each lens works with a chip to make a cell produce. The cells have slightly overlapping fields of view to allow tolerance for manufacturing. The Overlap can be more than the minimum in order to be new construction of the picture to help. The lenses can ver Have enlargements (reductions) such that the Chip can be smaller than the picture.
Die Linse in jeder Zelle kann ein einzelnes optisches Ele ment sein, aber meistens wird sie mehrere optische Oberflä chen aufweisen. Die Verwendung von mehreren optischen Ober flächen kann verwendet werden, um optische Abbildungsfehler (Aberrationen) zu korrigieren, wie beispielsweise Farbabbil dungsfehler. Die Linsen können ferner reflektierend sein, oder können eine Mischung aus brechenden und reflektierenden Linsen sein. Die optischen Oberflächenformen können kugel förmig, torisch, beugend, oder eine Mischung dieser, sein.The lens in each cell can have a single optical ele ment, but mostly it will have multiple optical surfaces Chen have. The use of multiple optical waiters surfaces can be used to correct optical aberrations (Aberrations), such as color mapping mistake. The lenses can also be reflective or can be a mix of refractive and reflective Be lenses. The optical surface shapes can be spherical shaped, toric, bending, or a mixture of these.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the present invention are appended below with reference to the Drawings explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Systems, das den zellbasierten Bildsensor der vorliegenden Erfindung enthält; Fig. 1 is a schematic side view of a system containing the cell-based image sensor of the present invention;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Lichterfassungs abschnitts der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 is a schematic representation of the light detection section of the present invention;
Fig. 3 (STAND DER TECHNIK) einen Teilabschnitt des Aufbaus des Kontaktbildsensorhalbleiterchiparrays; und Fig. 3 (PRIOR ART) a section of the structure of the contact image sensor semiconductor chip array; and
Fig. 4 einen Teilabschnitt der Halbleiterchipanordnung der vorliegenden Erfindung. Fig. 4 shows a partial section of the semiconductor chip assembly of the present invention.
In Fig. 1, auf die nun Bezug genommen wird, ist ein Bild erfassungsgerät 10 gezeigt, das wie ein Scanner, Faksimile- Gerät (Faxgerät), Kopierer, etc. sein kann. Das Bilderfas sungsgerät 10 ist eingestellt, um ein Bild 14 auf der oberen Oberfläche eines Dokuments 12 abzutasten, das sich longitu dinal in die Richtungen, die durch den Pfeil 16 angezeigt sind, bewegen soll, so daß "eine" Abtastlinie über die Brei te des Dokuments 12 auf einmal erfaßt werden kann.Referring now to Fig. 1, there is shown an image capture device 10 which may be like a scanner, facsimile (fax), copier, etc. The imager 10 is set to scan an image 14 on the top surface of a document 12 which is to move longitudinally in the directions indicated by arrow 16 so that "a" scan line across the widths of the Document 12 can be detected at once.
Die Beleuchtung zur Oberseite des Dokuments 12 wird durch eine Reihe von unterschiedlich farbigen lichtemittierenden Dioden (LEDs) geliefert. Die LEDs 18, 20, 22 und 24 können rot, blau, grün und gelb sein, nicht unbedingt in dieser Reihenfolge, um die Fähigkeit, unterschiedliche Farbbilder 14 zu erfassen, zu liefern. Die LEDs in Fig. 1 sind in der Ebene der Seite gezeigt. Die LEDs können sich ferner in ei ner einzelnen Linie senkrecht zu der Ebene von Fig. 1 befin den. Die Beleuchtungseinrichtung kann ferner eine Endspei sungsbeleuchtungseinrichtung sein.Illumination to the top of document 12 is provided by a series of differently colored light emitting diodes (LEDs). LEDs 18 , 20 , 22 and 24 can be red, blue, green and yellow, not necessarily in that order to provide the ability to capture different color images 14 . The LEDs in Fig. 1 are shown in the plane of the page. The LEDs may also be in a single line perpendicular to the plane of FIG. 1. The lighting device may also be an end-lighting device.
Während einem Abtastvorgang bewegt sich das Licht von einer der lichtemittierenden Dioden 18 entlang des Wegs 26. Das Licht gelangt entlang der Linie 28 durch ein geformtes Kunst stofflinsenarray 30 zu dem photoempfindlichen Halbleiterchip 32, der in einen geformten Anschlußleitungsrahmen 34 einge bettet ist.During a scan, the light from one of the light emitting diodes 18 travels along path 26 . The light travels along line 28 through a molded plastic lens array 30 to the photosensitive semiconductor chip 32 which is embedded in a molded lead frame 34 .
Für ein vollständiges Farbbild werden drei Abtastvorgänge verwendet, die im allgemeinen als Rot-, Grün- und Blau- Abtastvorgänge bezeichnet werden. Die spektrale Verteilung von jedem Abtastvorgang kann die Fähigkeit des Scanners be wirken, eine echte Farbe zu reproduzieren. Es kann mehr als eine Farb-LED pro Abtastvorgang eingeschaltet sein, um eine bessere spektrale Verteilung zu erzeugen.For a full color picture, three scans used, generally as red, green and blue Scanning operations are called. The spectral distribution the ability of the scanner can be affected by each scanning process act to reproduce a real color. It can do more than one color LED per scan to be on to produce better spectral distribution.
Die photoempfindlichen Halbleiterchips 32 sind mit einer Schaltungsanordnung 36 verbunden, um Signale von dieser entgegenzunehmen und diese in Signale umzuwandeln, die von dem besonderen Scanner, Faxgerät oder Kopierer, etc., ver wendet werden können. Das Kabel 38 versorgt das Bilderfas sungsgerät 10 mit Leistung.The photosensitive semiconductor chips 32 are connected to a circuit arrangement 36 in order to receive signals therefrom and to convert them into signals which can be used by the special scanner, fax machine or copier, etc., ver. The cable 38 supplies the image capture device 10 with power.
In Fig. 2, auf die nun Bezug genommen wird, ist die Sicht breite eines Bildsensors 40 eines Bilderfassungsgerätes 10 gezeigt (das in Fig. 1 der Länge nach gezeigt ist). Der Bildsensor 40 besteht aus dem geformten Linsenarray 30, das aus einzelnen Linsen, beispielsweise 30A, 30B, 30C, 30D und 30E, besteht. Die Linsen sind schematisch als Einzelelement linsen gezeigt, aber meistens werden sie Mehrelemente sein. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, bedeckt jede der Linsen ein zel lulares Sichtfeld, das jeweilig für die Linsen 30A, 30B, 30C, 30D und 30E als zellulares Sichtfeld 42A, 42B, 42C, 42D und 42E bezeichnet ist. Wie zu erkennen ist, überlappen die Sichtfelder als Überlappungen 44A, 44B, 44C und 44D. Das Linsenarray 30 fokussiert die jeweiligen zellularen Sicht felder 42A, 42B, 42C, 42D und 42E auf die jeweiligen photo empfindlichen Halbleiterchips 32A, 32B, 32C, 32D und 32E. Jede Linse und der zugeordnete Chip bilden eine Zelle des Bildsensors 40. Referring now to FIG. 2, the view width of an image sensor 40 of an image capture device 10 is shown (which is shown lengthwise in FIG. 1). The image sensor 40 consists of the shaped lens array 30 , which consists of individual lenses, for example 30 A, 30 B, 30 C, 30 D and 30 E. The lenses are shown schematically as single element lenses, but mostly they will be multi elements. As shown in FIG. 2, each of the lenses covers a cellular field of view, which is respectively for the lenses 30 A, 30 B, 30 C, 30 D and 30 E as a cellular field of view 42 A, 42 B, 42 C, 42 D and 42 E is designated. As can be seen, the fields of view overlap as overlaps 44 A, 44 B, 44 C and 44 D. The lens array 30 focuses the respective cellular fields of view 42 A, 42 B, 42 C, 42 D and 42 E on the respective photosensitive Semiconductor chips 32 A, 32 B, 32 C, 32 D and 32 E. Each lens and the associated chip form a cell of the image sensor 40 .
Der geformte Anschlußleitungsrahmen 34 hat Registrierungs merkmale (nicht gezeigt), die eine genaue Positionierung der Optik 30 zu dem geformten Anschlußleitungsrahmen ermögli chen. Die Registrierungsmerkmale ermöglichen, daß der ge formte Anschlußleitungsrahmen in der Aufbauausrüstung genau positioniert wird, und die Registrierungsmerkmale ermögli chen, daß der fertige Scanneraufbau durch die abschließende Herstellung präzise in dem gesamten Scanneraufbau plaziert wird. Die Präzisionsregistration ermöglicht, daß der Halb leiterchip 32 relativ zu dem geformten Anschlußleitungs rahmen und daher zu der Optik 30 präzise plaziert wird.The molded lead frame 34 has registration features (not shown) that enable precise positioning of the optics 30 to the molded lead frame. The registration features allow the molded lead frame to be positioned accurately in the build equipment, and the registration features allow the finished scanner assembly to be precisely placed throughout the scanner assembly by the final manufacture. The precision registration enables the semiconductor chip 32 to be precisely placed relative to the molded lead frame and therefore to the optics 30 .
In Fig. 3 (STAND DER TECHNIK), auf die nun Bezug genommen wird, sind bekannte photoempfindliche Halbleiterchips 50A und 50B gezeigt. Eine Reihe von Pixeln 52, 54, 56, 58 und 60 sind in der Oberfläche des Halbleiterchips 50A gebildet. Ähnlich hat der Halbleiterchip 50B Pixel 62, 64, 66, 68 und 70. Die Abstände 53 und 57 zwischen Pixeln müssen gleich beibehalten werden und müssen ferner zwischen den Pixeln an den Enden des Halbleiterchips, wie beispielsweise der Ab stand 61, beibehalten werden. Es darf keine Toleranzansamm lung über alle der zehn oder mehr Halbleiterchips 50 geben. Das heißt, daß die Halbleiterchips 50A und 50B mit sehr en gen Toleranzen derart gesägt werden müssen, daß der Zwi schenraum, bezeichnet als Zwischenraum 72, in einer Toleranz von typischerweise 5,08 µm (0,0002 Inch) gesägt werden muß.Known photosensitive semiconductor chips 50 A and 50 B are shown in FIG. 3 (PRIOR ART), to which reference is now made. A series of pixels 52 , 54 , 56 , 58 and 60 are formed in the surface of the semiconductor chip 50A. Similarly, the semiconductor chip 50B has pixels 62 , 64 , 66 , 68 and 70 . The distances 53 and 57 between pixels must be kept the same and must also be maintained between the pixels at the ends of the semiconductor chip, such as the distance 61 . There must be no tolerance accumulation over all of the ten or more semiconductor chips 50 . This means that the semiconductor chips 50 A and 50 B must be sawn with very tight tolerances such that the interspace, referred to as the space 72 , must be sawn with a tolerance of typically 5.08 µm (0.0002 inches).
Die Pixel gemäß dem Stand der Technik haben einen geringen "Füllfaktor". Das heißt, daß dieselben von der maximal mög lichen Größe reduziert werden müssen, um die Beabstandung zwischen all den Pixeln gleich zu halten, einschließlich der Pixel an den Enden des Chips 60 und 62. Das Zusammenfügen des Chips, um einen konstanten Pixelabstand über den Zwi schenraum zwischen den Chips beizubehalten, ist schwierig. Es ist zu schwierig, dies mit standardmäßigen automatischen Chipbefestigungsgeräten durchzuführen. Die Präzisionschip befestigung kann mit sehr teuren kundenspezifischen Geräten durchgeführt werden, wird jedoch normalerweise manuell durchgeführt.The prior art pixels have a low "fill factor". That is, they must be reduced in size to the maximum possible in order to keep the spacing between all the pixels the same, including the pixels at the ends of the chips 60 and 62 . Putting the chip together to maintain a constant pixel spacing across the space between the chips is difficult. It is too difficult to do this with standard automatic die attach devices. The precision chip attachment can be done with very expensive custom equipment, but is usually done manually.
Der Sägeprozeß für die Halbleiterchips erzeugt normalerweise gesplitterte und gebrochene Kanten. Die Chips für herkömmli che Kontaktbildsensoren können nicht den normalen Betrag ei nes Splitterns und Brechens tolerieren, und der Sägeprozeß muß auf einem feinen Pegel beibehalten werden.The sawing process for the semiconductor chips normally produces splintered and broken edges. The chips for conventional che contact image sensors cannot egg the normal amount Tolerate splintering and breaking, and the sawing process must be maintained at a fine level.
Der Zusammenfügungsprozeß kann ebenfalls den Chip splittern und brechen. Die Chips können gesplittert und gebrochen wer den, indem sie gegeneinander geschlagen werden. Dieses Er fordernis macht eine manuelle oder automatische Chipbefes tigungsoperation schwieriger als üblich, wobei die Ausfälle der Grund für hohe Ertragsverluste sind.The assembly process can also chip the chip and break. The chips can be broken and broken by being hit against each other. This he manual or automatic chip mounting is required operation is more difficult than usual, with the failures are the reason for high yield losses.
In Fig. 4, auf die nun Bezug genommen wird, sind Halbleiter chips 32A und 32B gezeigt. Es sollte angemerkt werden, daß die neuen Halbleiterchips ungefähr ein Drittel, oder weniger der Größe der Halbleiterchips 50A und 50B gemäß dem Stand der Technik aufweisen. Da die Pixel einen Füllfaktor von 100% aufweisen, grenzen sie aneinander an, und es gibt kein Problem mit einer Pixelzwischenraumplazierung. Z. B. können die Pixel des Halbleiterchips 32A, welches die Pixel 82, 84, 86, 88 und 90 sind, mit herkömmlichen Halbleiterherstel lungsprozessen positioniert werden, da die exakte Position, an der das Bild 14 auf den Halbleiterchip 32A fällt, nicht kritisch ist und durch die Bildverarbeitung korrigiert wer den wird. Die Überlappung 44A und Bildverarbeitung bedeutet, daß der Abstand zwischen den Chips 104 nicht kritisch ist. Der Abstand von der gesägten Kante des Chips und den Pixeln 102 ist auch nicht kritisch.In Fig. 4, to which reference is now made, semiconductor chips 32 A and 32 B are shown. It should be noted that the new semiconductor chips are approximately one third or less the size of the 50 A and 50 B semiconductor chips according to the prior art. Because the pixels have a fill factor of 100%, they are contiguous and there is no problem with pixel spacing. For example, the pixels of the semiconductor chip 32 A, which are the pixels 82 , 84 , 86 , 88 and 90 , can be positioned using conventional semiconductor manufacturing processes, since the exact position at which the image 14 falls on the semiconductor chip 32 A is not critical and corrected by image processing who will. The overlap 44 A and image processing means that the distance between the chips 104 is not critical. The distance from the sawn edge of the chip and the pixels 102 is also not critical.
In Betrieb läuft das Dokument 12 mit dem Bild 14 an dem Bilderfassungsgerät 10 vorbei. Ein schmales Band des Bildes 14 wird sequentiell durch die lichtemittierenden Dioden 18, 20, 22 und 24 beleuchtet, wobei das Licht dem Weg, der durch den Pfeil 28 angezeigt ist, zu dem Linsenarray 30 folgt. In operation, document 12 with image 14 runs past image capture device 10 . A narrow band of image 14 is sequentially illuminated by light emitting diodes 18 , 20 , 22 and 24 , the light following the path indicated by arrow 28 to lens array 30 .
Falls das Linsenarray achromatisch entworfen ist, kann das Linsenarray jede der Beleuchtungsfarben von den LEDs 18, 20, 22 und 24 auf die Ebene des Halbleiterchips 32 fokussieren.If the lens array is designed to be achromatic, the lens array can focus each of the illumination colors from the LEDs 18 , 20 , 22 and 24 onto the plane of the semiconductor chip 32 .
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird die Länge des Bildes 14 in die Linsen 30A, 30B, 30C, 30D und 30E reflektiert, wobei jeder der Abschnitte des Bildes 42A, 42B, 42C, 42D und 42E typischerweise mit einer Verkleinerung zwischen 3 : 1 und 6 : 1 durch das Linsenarray 30 fokussiert wird, wobei der Überlapp durch die überlappenden Bereiche 44A, 44B, 44C und 44D ange zeigt wird.As shown in Fig. 2, the length of the image 14 is reflected in the lenses 30 A, 30 B, 30 C, 30 D and 30 E, with each of the portions of the image 42 A, 42 B, 42 C, 42 D and 42 E is typically focused with a reduction between 3: 1 and 6: 1 by the lens array 30 , the overlap being indicated by the overlapping regions 44 A, 44 B, 44 C and 44 D.
Jeder der Abschnitte des Bildes 14 wird auf ein photoemp findliches Pixel auf einem Halbleiterchip 32 fokussiert. In dem Bereich des Überlapps 44 kann das Objektbild 14 auf bei de Halbleiterchips 32 abgebildet werden. Es sollte angemerkt werden, daß die präzise Ausrichtung nicht kritisch ist, da die Bildverarbeitung den Überlapp anpassen und entfernen wird, um das Originalbild 14 neu zu erzeugen.Each of the portions of the image 14 is focused on a photosensitive pixel on a semiconductor chip 32 . In the area of the overlap 44 , the object image 14 can also be imaged on the semiconductor chips 32 . It should be noted that the precise alignment is not critical since the image processing will adjust and remove the overlap to recreate the original image 14 .
Es wurde bestimmt, daß das gesamte Bilderfassungsgerät 10 viel billiger gemacht werden kann, während höhere Qualität als beim Stand der Technik geliefert wird.It has been determined that the entire image capture device 10 can be made much cheaper while delivering higher quality than in the prior art.
Zum Beispiel ist der Preis des geformten Linsenarrays 30 um mehr als sechsmal niedriger als der eines Glas-SELFOC-Array und um mehr als zweimal weniger teuer als ein Kunststoff- SELFOC-Array.For example, the molded lens array 30 is more than six times less expensive than a glass SELFOC array and more than twice less expensive than a plastic SELFOC array.
Ferner sind geformte Anschlußleitungsrahmen um einen Faktor von zwei, oder mehr, weniger teuer als gedruckte Schaltungs platinen, die beim Stand der Technik erforderlich sind. Fer ner vereinfachen geformte Anschlußleitungsrahmen das Zusam menfügen zu weiteren Komponenten. Zusätzlich kann der Halb leiterchip aufgrund der Verkleinerung zwischen 3 : 1 bis 6 : 1 größenmäßig auf ein Drittel bis auf ein Sechstel eines be kannten Kontaktbildsensors verkleinert werden, was eine proportionale Reduzierung der Kosten zur Folge hat. Diese Anordnung würde ferner den größten Teil der Kosten des 30%-igen Aufbauertragsverlustes von bekannten Kontaktbild sensoren eliminieren.Furthermore, molded lead frames are by a factor of two, or more, less expensive than printed circuit boards that are required in the prior art. Fer ner shaped lead frame simplify the Together add further components. In addition, the half conductor chip due to the reduction between 3: 1 to 6: 1 in size to a third to a sixth of a be known contact image sensor can be reduced, which is a proportional reduction in costs. This Order would also cover most of the cost of the 30% loss of building yield from known contact picture eliminate sensors.
Ferner ist die Halbleiterchipausrichtung nicht länger kri tisch und wird den Zusammenbau beschleunigen. Zur selben Zeit wird die Qualität des Bildes besser sein, da das Lin senarray mit einer höheren Auflösung als das SELFOC-Array in Kontaktbildsensoren arbeiten kann. Bessere Auflösung bedeu tet, daß der Bildsensor 40 mit 1200 Punkten pro Inch oder mehr arbeiten kann, was viel mehr ist als bei dem bekannten System, das auf ungefähr 600 Punkte pro Inch begrenzt ist.Furthermore, the semiconductor chip alignment is no longer critical and will accelerate assembly. At the same time, the quality of the image will be better because the lens array can operate at a higher resolution than the SELFOC array in contact image sensors. Better resolution means that the image sensor 40 can operate at 1200 dots per inch or more, which is much more than the known system, which is limited to approximately 600 dots per inch.
SELFOC-basierende Bildsensoren sind auf ungefähr 1 mm Feld tiefe begrenzt, wenn sie in Scannern mit 600 Pixel pro Inch verwendet werden. Das neue Element 40 kann unter Verwendung herkömmlicher optischer Designtechniken entworfen werden, um eine viel höhere Feldtiefe aufzuweisen. Dies bedeutet, daß der Abstand zwischen dem Dokument 12 und dem Linsenarray 30 nicht so empfindlich ist und eine größere Variationsbreite aufweisen kann.SELFOC-based image sensors are limited to approximately 1 mm field depth when used in scanners at 600 pixels per inch. The new element 40 can be designed using conventional optical design techniques to have a much greater depth of field. This means that the distance between the document 12 and the lens array 30 is not as sensitive and can have a wider range of variation.
Während die hohe f-Zahl mehr Licht als eine ähnliche SELFOC-Linse erfordert, sammelt die Verbesserung des Füllfaktors effektiver Licht. Da Kontaktbildsensoren schnell Füllfaktor verlieren, wenn die Auflösung 600 Pixel pro Inch übersteigt, kann der Vorteil des vollen Füllfaktors dem neuen Sensor ein überlegeneres Lichtsammeln bei höheren Pixel-Pro-Inch-Auflösungen liefern. Dies ist ein drastischer Effekt, wenn die Auflösung steigt.While the high f number is more light than a similar one SELFOC lens requires collecting the improvement of the Effective light. Because contact image sensors are fast Lose fill factor when the resolution is 600 pixels per inch exceeds the advantage of the full fill factor new sensor a superior light collection at higher Deliver pixel-per-inch resolutions. This is a drastic one Effect when the resolution increases.
Die Halbleiterchips 32 können CCD- oder Photodiodentechno logien verwenden. Die Chips können in CMOS, bipolarem oder amorphem Silizium hergestellt werden.The semiconductor chips 32 can use CCD or photodiode technologies. The chips can be made in CMOS, bipolar or amorphous silicon.
Claims (20)
ein erstes photoempfindliches Element (32A-32E), das auf Licht anspricht, um ein erstes Signal zu liefern;
ein zweites photoempfindliches Element (32A-32E), das auf Licht anspricht, um ein zweites Signal zu liefern;
eine erste Linse (30A-30E), die Licht von einem ersten Abschnitt (42A-42E) des Bildes (14) auf das erste photoempfindliche Element (32A-32E) fokus siert;
eine zweite Linse (30A-30E), die Licht von einem zweiten Abschnitt (42A-42E) des Bildes auf das zwei te photoempfindliche Element fokussiert, wobei der zweite Abschnitt des Bildes (14) einen Abschnitt des ersten Abschnitts des Bildes (14) überlappt; und
eine Kombinationseinrichtung (36) zum Kombinieren des ersten und zweiten Signals von dem ersten und zweiten photoempfindlichen Element (32A-32E) und zum Aus geben eines Signals, das das Bild (14) darstellt.1. Image sensor device which has the following features:
a first photosensitive element ( 32 A- 32 E) responsive to light to provide a first signal;
a second photosensitive element ( 32 A- 32 E) responsive to light to provide a second signal;
a first lens ( 30 A- 30 E) which focuses light from a first portion ( 42 A- 42 E) of the image ( 14 ) onto the first photosensitive element ( 32 A- 32 E);
a second lens ( 30 A- 30 E) that focuses light from a second portion ( 42 A- 42 E) of the image onto the second photosensitive element, the second portion of the image ( 14 ) being a portion of the first portion of the image ( 14 ) overlaps; and
combining means ( 36 ) for combining the first and second signals from the first and second photosensitive members ( 32 A- 32 E) and outputting a signal representing the image ( 14 ).
das erste und das zweite photoempfindliche Element eine Mehrzahl von Pixelelementen (82-100) enthalten, und
das Licht von dem ersten und zweiten Abschnitt (42A-42E) des Bildes auf weniger als die Mehrzahl der Pi xelelemente fokussiert.3. Sensor device according to claim 1, wherein
the first and second photosensitive elements include a plurality of pixel elements ( 82-100 ), and
focuses the light from the first and second portions ( 42 A- 42 E) of the image onto less than the majority of the pixel elements.
das erste und das zweite Linsenelement (30A-30E) den ersten und den zweiten Abschnitt (42A-42E) des Bil des (14) invertieren, und
die Kombinierungseinrichtung (36) eine Einrichtung zum Rückinvertieren des Bildes (14) umfaßt.7. Sensor device according to one of claims 1 to 6, in which
the first and second lens elements ( 30 A- 30 E) invert the first and second portions ( 42 A- 42 E) of the image ( 14 ), and
the combining means ( 36 ) comprises means for reverting the image ( 14 ).
ein erster photoempfindlicher Halbleiterchip (32A-32E), der auf Licht anspricht, um ein erstes Signal zu liefern;
ein zweiter photoempfindlicher Halbleiterchip (32A-32E), der auf Licht anspricht, um ein zweites Signal zu liefern;
eine erste Linse (30A-30E), die Licht von einem ersten Abschnitt (42A-42E) des Bildes (14) auf den ersten photoempfindlichen Halbleiterchip (32A-32E) fokussiert; und
eine zweite Linse, die Licht von einem zweiten Ab schnitt (42A-32E) des Bildes auf den zweiten photo empfindlichen Halbleiterchip fokussiert, wobei der zweite Abschnitt des Bildes (14) einen Abschnitt des ersten Abschnitts des Bildes (14) überlappt.9. Image sensor device, which has the following features:
a first photosensitive semiconductor chip ( 32 A- 32 E) responsive to light to provide a first signal;
a second photosensitive semiconductor chip ( 32 A- 32 E) responsive to light to provide a second signal;
a first lens ( 30 A- 30 E) that focuses light from a first portion ( 42 A- 42 E) of the image ( 14 ) onto the first photosensitive semiconductor chip ( 32 A- 32 E); and
a second lens, the light from a second Ab-section (42 A-32 E) of the image on the second photosensitive semiconductor chip is focused, wherein the second portion of the image (14) overlaps a portion of the first portion of the image (14).
das Licht von dem ersten und zweiten Abschnitt (42A-42E) des Bildes (14) auf weniger als die Mehrzahl der Pixelelemente fokussiert.11. Sensor device according to claim 9 or 10, wherein the first and the second photosensitive semiconductor chip ( 32 A- 32 E) contain a plurality of pixel elements ( 82-100 ), and
the light from the first and second portions ( 42 A- 42 E) of the image ( 14 ) is focused on less than the majority of the pixel elements.
Fokussieren von Licht von einem ersten Abschnitt (42A-42E) des Bildes (14) auf ein erstes photoempfind liches Element (32A-32E);
Fokussieren von Licht von einem zweiten Abschnitt (42A-42E) des Bildes (14) auf ein zweites photoempfind liches Element (32A-32E), wobei der zweite Abschnitt des Bildes (14) einen Abschnitt des ersten Abschnitts des Bildes überlappt;
Kombinieren des ersten und zweiten Signals von dem ersten und zweiten photoempfindlichen Element (32A-32E).17. A method for capturing images ( 14 ), comprising the following steps:
Focusing light from a first portion ( 42 A- 42 E) of the image ( 14 ) onto a first photosensitive element ( 32 A- 32 E);
Focusing light from a second portion ( 42 A- 42 E) of the image ( 14 ) onto a second photosensitive element ( 32 A- 32 E), the second portion of the image ( 14 ) overlapping a portion of the first portion of the image ;
Combining the first and second signals from the first and second photosensitive elements ( 32 A- 32 E).
der Schritt des Fokussierens von Licht von einem ersten Abschnitt (42A-42E) des Bildes (14) auf das erste photoempfindliche Element (32A-32E) Licht auf weniger als das gesamte erste photoempfindliche Element (32A-32E) fokussiert, und
der Schritt des Fokussierens von Licht von einem zweiten Abschnitt (42A-42E) des Bildes (14) auf das zweite photoempfindliche Element (32A-32E) Licht auf weniger als das gesamte zweite photoempfindliche Element (32A-32E) fokussiert.18. The method according to claim 17, wherein
the step of focusing light from a first portion ( 42 A- 42 E) of the image ( 14 ) onto the first photosensitive element ( 32 A- 32 E) light onto less than the entire first photosensitive element ( 32 A- 32 E) focused, and
the step of focusing light from a second portion ( 42 A- 42 E) of the image ( 14 ) onto the second photosensitive element ( 32 A- 32 E) light onto less than the entire second photosensitive element ( 32 A- 32 E) focused.
der Schritt des Fokussierens von Licht durch das erste und das zweite Linsenelement (30A-30E) den ersten und den zweiten Abschnitt des Bildes (14) invertiert, und
der Schritt des Kombinierens des ersten und zweiten Signals das Invertieren des ersten und zweiten Signals umfaßt, um die Invertierung des Bildes (14) aufzuheben und die überlappenden Bereiche aufzulösen.19. The method according to claim 17 or 18, wherein
the step of focusing light through the first and second lens elements ( 30 A- 30 E) inverts the first and second portions of the image ( 14 ), and
the step of combining the first and second signals comprises inverting the first and second signals to cancel the inversion of the image ( 14 ) and to resolve the overlapping areas.
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| DE8712049U1 (en) * | 1987-09-05 | 1988-12-29 | Robert Krups Stiftung & Co KG, 5650 Solingen | Electrically operated device for preparing hot drinks such as coffee, tea or similar, in particular a coffee machine |
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| US5117295A (en) * | 1989-11-13 | 1992-05-26 | Contex Components & Business Machines A/S | Structure for and method of scanning with multiplexed light sensor arrays |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: AGILENT TECHNOLOGIES, INC. (N.D.GES.D.STAATES DELA |
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| 8130 | Withdrawal |