CN1443004A - 扫描电路和图像传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种扫描电路，包括第一扫描电路，该电路输出控制外部电路工作的信号；还包括第二扫描电路，该电路输出控制外部电路或另一外部电路工作的信号，其中第一扫描电路具有复位电路，该电路接收使扫描电路开始工作的开始信号和输出信号的模式转换信号，还具有触发电路，该电路接收复位电路的输出、作为第一扫描电路输出端的输出信号的时钟信号和控制第一扫描电路的内部电路的信号，还具有开关电路，该电路接收控制第一扫描电路的内部电路的信号和输出使第二扫描电路开始工作的信号的模式转换信号。

Description

扫描电路和图像传感器
技术领域
本发明应用于扫描电路，该扫描电路由多个与时钟同步方式来顺序读取输出信号的数据触发电路组成，当在扫描电路中选择粗略扫描装置的系统时，通过任意跳越数个不需要该扫描电路的数据触发电路，使扫描电路可自适应多种不同扫描顺序的系统。
背景技术
用于传感器IC或存储器的驱动电路的常规扫描电路由多个与时钟同步顺序读取输出信号的数据触发电路构成。在仅需读取任意数据的情况下，要在所有数据读取后，再简化向外输出所需的数据(例如，参考JP5-167988 A(7-8页，图9))。
由于常规扫描电路的上述结构，因为要读取所有数据，所以数据读取的速度是固定的。另外，不能选择粗略扫描系统，需要对IC进行外部处理。
发明内容
按以上情况，为解决上述问题，根据本发明提供一种扫描电路，其中在多个与时钟同步方式来顺序读取输出信号的数据翻转电路之间连接有路径开关，提供一种装置及多个选择扫描方式的控制信号线路，通过这一装置不仅实现顺序读取所有数据翻转电路的普通扫描电路，还可在选择粗略扫描装置的系统时，通过控制路径开关能够使扫描电路任意跳过读取那些不需要扫描的触发电路，使被跳过的数据翻转电路处于固定电位。通过以上方法读取任意数据，在存在有不必要的数据时跳过读取，从而提高了读取速度。
附图简述
从以下参附图的详细陈述，可以更清楚本发明的上述和其它目的及其优点。
图1是根据本发明实施例的扫描电路的电路图；
图2是图1电路在选择图10中设定的路径开关F时的时序图；
图3是图1电路在选择图11中设定的路径开关G时的时序图；
图4是图1电路在选择图12中设定的路径开关H时的时序图；
图5是图1电路在选择图13中设定的路径开关I时的时序图；
图6是根据本发明实施例的使用扫描电路的传感器IC的电路方块图；
图7是根据本发明实施例的使用扫描电路的传感器IC的电路方块图，该扫描电路中包括抽样/保持电路；
图8是使用根据本发明实施例的扫描电路的传感器IC的时序图；
图9是根据本发明第三实施例的扫描电路的平面示意图；
图10是图1电路在选择路径开关F时，路径开关F、G、H和I的开关设置；
图11是图1电路在选择路径开关G时，路径开关F、G、H和I的开关设置；
图12是图1电路在选择路径开关H时，路径开关F、G、H和I的开关设置；和
图13是图1电路在选择路径开关I时，路径开关F、G、H和I的开关设置。
具体实施方式
现将参照附图对本发明优选实施例作详细陈述。
图1A和图1B表示根据本发明第一实施例的扫描电路的电路图，图2表示图1中选择路径开关F时的时序图，图3表示图1中选择路径开关G时的时序图，图4表示图1中选择路径开关H时的时序图，图5表示图1中选择路径开关I时的时序图。
图10表示图1中选择路径开关F时路径开关F、G、H和I的开关设置，和复位电路阵列2的输入端R1、R2、R3…Rn的逻辑设置。
图11表示图1中选择路径开关G时路径开关F、G、H和I的开关设置，和复位电路阵列2的输入端R1、R2、R3…Rn的逻辑设置。
图12表示图1中选择路径开关H时路径开关F、G、H和I的开关设置，和复位电路阵列2的输入端R1、R2、R3…Rn的逻辑设置。
图13表示图1中选择路径开关I时路径开关F、G、H和I的开关设置，和复位电路阵列2的输入端R1、R2、R3…Rn的逻辑设置。
参考图1，扫描电路组成如下：数据触发电路阵列1、数据触发电路的复位电路阵列2、选择路径开关F时的路径开关电路阵列3、选择路径开关G时的路径开关电路阵列4、选择路径开关H时的路径开关电路阵列5和选择路径开关I时的路径开关电路阵列6。
在数据触发电路阵列1中，设置有FF-1、FF-2、FF-3、FF-4、FF-5、FF-6、FF-7、FF-8、FF-9、FF-10、FF-11、FF-12…FF-n等n个与时钟信号ΦCK同步方式顺序向下一级传输数据的数据翻转电路，它们共同与驱动数据翻转电路的时钟7(ΦCK)连接，并且数据翻转电路FF-1与开始脉冲8(ΦST)连接。在数据触发器的复位电路阵列2中，n个NOR电路NOR-1、NOR-2、NOR-3、NOR-4、NOR-5、NOR-6、NOR-7 NOR-8、NOR-9、NOR-10、NOR-11、NOR-12…NOR-n等的输出端与各自数据触发电路的输入端连接，每一输入端与相应的复位信号端R1、R2、R3、R4、R5…Rn等相连接。
在此实施例中，复位电路阵列是由NOR电路构成，数据触发电路被设为LOW时有效；但在HIGH有效的情况下，则可使用NAND电路。
在选择了路径开关F时的路径开关电路阵列3中，改变扫描电路读取顺序的控制信号线路F通常与数据触发电路之间的所有路径开关SW1-1、SW1-2、SW1-1、SW1-2、SW1-1、SW1-2、SW1-1、SW1-2、SW1-1、SW1-2、SW1-1、SW1-12的控制端相连接。路径开关SW1-1连接在FF-1的输出Q1与NOR-2的输入端之间，路径开关SW1-2连接在FF-2的输出Q2与NOR-3的输入端之间，和路径开关SW1-3连接在FF-3的输出Q3与NOR-4的输入端之间。另外，路径开关SW1-4连接在FF-4的输出Q4与NOR-5的输入端之间，路径开关SW1-5连接在FF-5的输出Q5与NOR-6的输入端之间，路径开关SW1-6连接在FF-6的输出Q6与NOR-7的输入端之间。还有，路径开关SW1-7连接在FF-7的输出Q7与NOR-8的输入端之间，路径开关SW1-8连接在FF-8的输出Q8与NOR-9的输入端之间，路径开关SW1-9连接在FF-9的输出Q9与NOR-10的输入端之间，和路径开关SW1-10连接在FF-10的输出Q10与NOR-11的输入端之间。以及路径开关SW1-11连接在FF-11的输出Q11与NOR-12的输入端之间，和路径开关SW1-12连接在FF-12的输出Q12与NOR-13的输入端之间。
在选择了路径开关G时的路径开关电路阵列4中，改变扫描电路读取顺序的控制信号线路G通常与数据触发电路之间的所有路径开关SW2-1、SW2-2、SW2-3、SW2-4、SW2-5、SW2-6的控制端相连接。路径开关SW2-1连接在FF-1的输出Q1与NOR-4的输入端之间，路径开关SW2-2连接在FF-4的输出Q4与NOR-5的输入端之间，路径开关SW2-3连接在FF-5的输出Q5与NOR-8的输入端之间，和路径开关SW2-4连接在FF-8的输出Q8与NOR-9的输入端之间。还有，路径开关SW2-5连接在FF-9的输出Q9与NOR-12的输入端之间，路径开关SW2-6连接在FF-12的输出Q12与NOR-n的输入端之间。
在选择了路径开关H时的路径开关电路阵列5中，改变扫描电路读取顺序的控制信号线路H通常与数据触发电路之间的所有路径开关SW3-1、SW3-2、SW3-3、SW3-4的控制端相连接。路径开关SW3-1连接在FF-1的输出Q1与NOR-4的输入端之间，路径开关SW3-2连接在FF-4的输出Q4与NOR-9的输入端之间，路径开关SW3-3连接在FF-9的输出Q9与NOR-12的输入端之间，和路径开关SW3-4连接在FF-12的输出Q12与NOR-n的输入端之间。
在选择了路径开关I时的路径开关电路阵列6中，改变扫描电路读取顺序的控制信号线路I通常与数据触发电路之间的所有路径开关SW4-1、SW4-2和SW4-3的控制端相连接。
路径开关SW4-1连接在FF-1的输出Q1与NOR-6的输入端之间，路径开关SW4-2连接在FF-6的输出Q6与NOR-9的输入端之间，路径开关SW4-3连接在FF-9的输出Q9与NOR-n的输入端之间。以下将对扫描系统的转换装置进行描述。在图10中，在选择路径开关F时，在开关设置和复位电路阵列的设置中，所有路径开关SW1-1、2、3、…12处于ON状态，路径开关SW2-1、2、3、…6，路径开关SW3-1、2、3和4，及路径开关SW4-1、2和3，均处于OFF状态，复位电路阵列2的每个输入端NOR-1、2、3、…n的所有逻辑设置R1、2、3、…n变为L电平。所有数据触发电路都用以上设置进行扫描。在图2选择路径开关F时的时序图中，当开始脉冲ΦST输入时，扫描电路阵列1的所有数据翻转电路FF-1、2、3、…n与时钟信号ΦCK同步方式顺序地传输数据Q1、2、3、…n直到第n个数据，此处假设开始脉冲ΦST的位置是时钟ΦCK的第0个数据。
在图11，在选择路径开关G时，在开关设置和复位电路阵列设置中，所有路径开关SW1-1、2、3、…12处于OFF状态，路径开关SW2-1、2、3、4、5和6处于ON状态，路径开关SW3-1、2、3和4，及路径开关SW4-1、2和3，均处于OFF状态，复位电路阵列2的输入端NOR-1、2、3、…n的逻辑设置R1、R4、R5、R8、R9、R12和Rn变为L电平，R2、R3、R6、R7、R10和R11被设定为H电平。任选的数据触发电路用以上设置进行扫描。
在图3选择路径开关G时的时序图中，当开始脉冲ΦST被输入时，扫描电路阵列1的数据翻转电路FF-1、4、5、8、9、12和n与时钟信号ΦCK同步方式顺序地传输数据Q1、Q4、Q5、Q8、Q9、Q12和Qn直到第七个数据，此处假设开始脉冲ΦST的位置是时钟ΦCK的第0个数据。数据Q2、Q3、Q6、Q7、Q8、Q10和Q11的电位固定在H-电平，在读取时FF-2、FF-3、FF-6、FF-7、FF-8、FF-10和FF-11被跳过。
图12中，在选择路径开关H时，在开关设置和复位电路阵列设置中，所有路径开关SW1-1、2、3、…12和路径开关SW2-1、2、3、4、5和6处于OFF状态，路径开关SW3-1、2、3和4处于ON状态，路径开关SW4-1、2和3处于OFF状态，复位电路阵列2的输入端NOR-1、2、3、…n的逻辑设置R1、R4、R9、R12和Rn变为L电平，R2、R3、R5、R6、R7、R8、R10和R11被设置为H电平。选任的数据触发电路用以上设置进行扫描。
在图4选择路径开关H时的时序图中，当开始脉冲ΦST被输入时，扫描电路阵列1的数据翻转电路FF-1、4、9、12和n与时钟信号ΦCK同步方式顺序地传输数据Q1、Q4、Q9、Q12和Qn直到第五个数据，此处假设开始脉冲ΦST的位置是时钟ΦCK的第0个数据。数据Q2、Q3、Q5、Q6、Q7、Q8、Q10和Q11的电位固定在H-电平，在读取时FF-2、FF-3、FF-5、FF-6、FF-7、FF-8、FF-10和FF-11被跳过。
图13中，在选择路径开关I时，在开关设置和复位电路阵列设置中，所有路径开关SW1-1、2、3、…12，路径开关SW2-1、2、3、4、5和6，路径开关SW3-1、2、3和4均处于OFF状态，路径开关SW4-1、2和3处于ON状态，复位电路阵列2的输入端NOR-1、2、3、…n的逻辑设置R1、R6、R9和Rn变为L电平，R2、R3、R4、R5、R7、R8、R9、R10、R11和R12处于H电平。在以上设置下，选中的数据触发电路进行扫描。
在图5选择路径开关I时的时序图中，当开始脉冲ΦST被输入时，扫描电路阵列1的数据翻转电路FF-1、6、9和n与时钟信号ΦCK同步顺序地传输数据Q1、Q6、Q9和Qn直到第四个数据，此处假设开始脉冲ΦST的位置是时钟ΦCK的第0个数据。数据Q2、Q3、Q4、Q5、Q7、Q8、Q10、Q11和Q12的电位固定在H-电平，在读取时FF-2、FF-3、FF-4、FF-5、FF-7、FF-8、FF-10、FF-11和FF-12被跳过。
如上所述，可以通过在多个工作方式中作出选择，以选择普通扫描电路模式或任意扫描电路模式，前者扫描所有数据翻转电路，并顺序读取数据，后者仅扫描所选数据翻转电路，读取中跳过一些数据。另外，提供的扫描电路，当信息数量压制到最小时，能够提高扫描速度。
为方便陈述，在此实施例中，电路的结构由四种扫描系统构成，通过改变模式信号获得在选择路径开关F时、选择路径开关G时、选择路径开关H时或选择路径开关I时的扫描系统。然而，即使在准备有m个阵列的其它多个路径开关电路阵列的情况下也不存在问题，可得到m种扫描系统。另外，可在路径开关电路阵列中任意布置路径开关的位置，还可根据电路实施复位电路阵列的逻辑设置复位，还可对被跳过的数据翻转电路的顺序作出改变。
将参照附图对本发明的第二实施例作详细陈述。图6是使用根据本实施例使用扫描电路的传感器IC的电路方块图。图7是传感器IC的电路方块图，该传感器IC包括使用本实施例使用扫描电路的抽样/保持电路。图8是使用根据本实施例使用扫描电路的传感器IC的时序图。
在此实施例中，在上述第一实施例的结构中增加了传感器元件和读取开关。在图6中，扫描电路包括数据触发电路阵列1、数据触发复位电路阵列2、选择路径开关F时的路径开关电路阵列3、选择路径开关G时的路径开关电路阵列4、选择路径开关H时的路径开关电路阵列5、选择路径开关I时的路径开关电路阵列6、与扫描电路连接的传感器元件阵列9和读取开关电路阵列10。假设传感器元件阵列9由各传感器元件9-1、9-2、9-3、…9-n组成，对应的读取开关电路阵列10由读取开关10-1、10-2、10-3、…10-n组成。
共同信号线11分别与读取开关10-1、10-2、10-3、…10-n的一端连接，并从SIG端读取。
在图7中，扫描电路包括数据触发电路阵列1、数据触发复位电路阵列2、选择路径开关F时的路径开关电路阵列3、选择路径开关G时的路径开关电路阵列4、选择路径开关H时的路径开关电路阵列5、选择路径开关I时的路径开关电路阵列6、与扫描电路连接的传感器元件阵列9及抽样/保持电路阵列12和读取开关电路阵列10。假设传感器元件阵列9由各传感器元件9-1、9-2、9-3、…9-n组成，对应的抽样/保持电路阵列12由抽样/保持电路12-1、12-2、12-3、…12-n组成，和对应的读取开关电路阵列10由读取开关10-1、10-2、10-3、…10-n组成。
共同信号线11分别与读取开关10-1、10-2、10-3、…10-n的一端连接，并从SIG端读取。
在图8所示根据第二实施例的时序图中，当开始脉冲ΦST被输入时，在ΦSIG(选择路径开关F时)中，扫描电路阵列1的所有数据翻转电路FF-1、FF-2、FF-3、…FF-n与时钟信号ΦCK同步方式顺序地传输数据Q1、2、3、…n直到第n个数据，此处假设开始脉冲ΦST的位置是时钟ΦCK的第0个数据。由于此原因，所有传感器元件9-1、9-2、9-3、…9-n顺序地输出第0到第n个时钟ΦCK的数据。
在ΦSIG(选择路径开关G时)中，扫描电路阵列1的数据翻转电路FF-1、4、5、8、9、11、12和n与时钟信号ΦCK同步方式顺序地传输数据Q1、Q4、Q5、Q8、Q9、Q11、Q12和Qn直到第七个数据，此处假设开始脉冲ΦST的位置是时钟ΦCK的第0个数据。由于此原因，传感器元件9-1、9-4、9-5、9-8、9-9、9-11、9-12和9-n顺序地输出第0到第七个时钟ΦCK的数据。
在ΦSIG(选择路径开关H时)中，扫描电路阵列1的数据翻转电路FF-1、4、9、12和n与时钟信号ΦCK同步方式顺序地传输数据Q1、Q4、Q9、Q12和Qn直到第五个数据，此处假设开始脉冲ΦST的位置是时钟ΦCK的第0个数据。由于此原因，传感器元件9-1、9-4、9-9、9-12和9-n顺序地输出第0到第七个时钟ΦCK的数据。
在ΦSIG(选择路径开关I时)中，扫描电路阵列1的数据翻转电路FF-1、6、9和n与时钟信号ΦCK同步方式顺序地传输数据Q1、Q6、Q9和Qn直到第四个数据，此处假设开始脉冲ΦST的位置是时钟ΦCK的第0个数据。由于此原因，传感器元件9-1、9-6、9-9和9-n顺序地输出第0到第四个时钟ΦCK的数据。
如上所述，可从大量扫描电路中作出选择，该扫描电路仅对任选数据翻转电路进行扫描，跳过读取一些数据。从而，可实现传感器IC能够任意地读取传感器元件的输出。另外，提供传感器IC，当信息数量压制到最小时，可提高读取速度。
为方便描述，在此实施例中使用了传感器元件，但是传感器元件可用光电转换元件的光电二极管或光电晶体管构成。因此，传感器IC可应用于能够任意地拾取信号或改变分辨率的线性图像传感器IC或光学指纹传感器，或用于静电指纹传感器，该静电指纹传感器如果在传感器元件中使用静电电容则可任选地拾取信号或改变分辨率。
还有，当传感器元件部分由终端构成时，如果来自外部的数字或模拟信号被保持在各自的抽样/保持电路中，可使用传感器IC对拾取任选信号的IC进行处理。
以下将参照附图对本发明第三实施例作详细陈述。图9A到9C表示根据本发明实施例的扫描电路的电路方块图。此实施例的电路结构实现了如第一实施例所示的扫描电路。下文中，将参照图1所示的第一实施例及图9所示的此实施例而对此实施例作出描述。
参考图9A到9C，扫描电路13的构成如下：扫描电路块14-1到14-n、扫描电路控制信号线路阵列15、数据信号线路16-1到16-n-5和扫描电路控制信号选择接触器17-1-C1到17-n-C5。
扫描电路块14-1由触发电路块14-1-1、复位电路块14-1-2、路径开关电路块14-1-3和路径开关复位电路控制信号线路14-1-AL1到14-1-AL5所组成。扫描电路块14-2到14-n与扫描电路块14-1有相同的电路结构。
扫描电路控制信号线路15-AL1到15-AL5构成了扫描电路控制信号线路阵列15。在扫描电路控制信号线路15-AL1到15-AL4分别地与从ΦF到ΦI的模式转换信号一起被输入，在扫描电路控制信号线路15-AL5施加低电平的VSS电位。
数据信号线路16-1到16-n-4是将扫描电路块的数据信号输出端14-1-o1到14-n-o5与扫描电路块的数据信号输入端14-2-D到14-n-D相分别连接的信号线路。通过上述数据信号线路可在扫描电路块之间将数据信号输入端与数据信号输出端相互任意连接。
扫描电路控制信号选择触点17-1-C1到17-n-C5是使路径开关复位电路控制信号线路14-1-AL1到14-1-AL5与扫描控制信号线路15-AL1到15-AL5相连接的节点。通过使用扫描控制信号选择触点，可将路径开关复位电路控制信号线路与扫描电路控制信号线路任选地连接，由ΦF到ΦI的模式转换信号所控制的路径开关可以任选地加以改变。
在此实例中，图9所示的路径开关14-1-SW1到14-1-4-SW4分别与图1所示的SW1-1到SW4-1相对应。另外，在图9的路径开关14-2-4-SW1到14-2-4-SW4中，路径开关14-2-4-SW1与图1所示SW1-2对应。图9所示的路径开关14-2-4-SW2到14-2-4-SW4没有在图1中示出。
还有，图9所示的扫描电路块14-1与图1所示的、由FF-1、NOR-1、SW1-1、SW2-1、SW3-1和SW4-1所组成的电路具有相同的功能。另有，图9所示的扫描电路块14-2与图1所示的由FF-2、NOR-2和SW1-2所组成的电路具有相同的功能。再有，图9所示的扫描电路块14-3到14-n分别与图1所示的由FF、NOR和SW所组成的相应电路具有相同的功能。进一步，图9表示的模式转换信号ΦF到ΦI与图1中的ΦF到ΦI分别相对应。
下面将陈述图9所示的扫描电路块14-1的电路结构。触发电路块14-1-1由数据信号跳越读取触发电路14-1-1a、数据信号同步触发电路14-1-1a’和数据信号放大缓冲器14-1-1b组成。
数据信号跳越读取触发电路14-1-1a以及数据信号同步触发电路14-1-1a与时钟信号ΦK一起被输入，数据信号跳越读取触发电路14-1-1a的输出端连接到数据信号同步触发电路14-1-1a’的D端以及数据信号放大缓冲器14-1-1b的输入端。
复位电路块14-1-2由2OR电路和由2NOR电路与NOT电路所构成的4NOR电路组成。在第一实施例中，2NOR电路如图1中所示的NOR-1，但在此实施例中，图1所示的NOR-1的输入端R1在此具有4个输入端的结构。
在作为复位电路块14-1-2的一个输入端的数据信号输入端14-1-D与开始信号ΦST一起被输入。复位电路块14-1-2的其它输入端与路径开关复位电路控制信号线路14-1-4-AL1到14-1-4-AL5连接。
14-1-4-SW1到14-1-4-SW5的每一路径开关的一端与数据信号放大缓冲器14-1-1b的输出端连接，而它们的另一端分别与扫描电路块14-1的数据输出端14-1-o1到14-1-o5连接。
来自路径开关复位电路控制信号线路14-1-AL1到14-1-AL5的信号分别输出到路径开关14-1-4-SW1到14-1-4-SW5的实施开/关控制的控制端。在此例中，在路径开关复位电路控制信号线路处于高电平时，路径开关14-1-4-SW1到14-1-4-SW5被打开，而该控制信号线路为低电平时关闭。
扫描电路块14-2到14-n与扫描电路块14-1具有相同的电路结构。
下面对扫描电路块与扫描电路控制信号线路的连接作出陈述。
扫描电路块14-1的路径开关复位电路控制信号线路14-1-4-AL1到14-1-4-AL5分别通过节点17-1-C1到17-1-C5与扫描电路控制信号线路15-AL1到15-AL5相连接。另外，扫描电路块14-2的路径开关复位电路控制信号线路14-2-4-AL1通过节点17-1-C1与扫描电路控制信号线路15-AL1相连接，路径开关复位电路控制信号线路14-2-4-AL2到14-2-4-AL5分别通过节点17-2-C2到17-2-C5与施加低电平电位的VSS线路15-AL5相连接。
具有上述结构，图9所示的扫描电路13的工作状况如下。
在扫描电路块14-1的路径开关电路块14-1-3中，路径开关14-1-4-SW1通过模式转换信号ΦF进行开/关转换，路径开关14-1-4-SW2通过模式转换信号ΦG进行开/关转换，路径开关14-1-4-SW3通过模式转换信号ΦH进行开/关转换，和路径开关14-1-4-SW4通过模式转换信号ΦI进行开/关转换。在模式转换信号ΦF的电位处于高电平并且模式转换信号ΦG到ΦI的电位处于低电平的情况下，由于路径开关14-1-4-SW1接通而路径开关14-1-4-SW2到14-1-4-SW4断开，从数据信号放大缓冲器14-1-1b输出的信号，经过路径开关14-1-4-SW1在数据信号输出端14-1-4-o1被输出。在模式转换信号ΦG的电位处于高电平并且模式转换信号ΦF、ΦH和ΦI的电位处于低电平的情况下，由于路径开关14-1-4-SW2接通而路径开关14-1-4-SW1、14-1-4-SW3和14-1-4-SW4断开，从数据信号放大缓冲器14-1-1b输出的信号，经过路径开关14-1-4-SW2在数据信号输出端14-1-4-o2被输出。类似地，在模式转换信号ΦH的电位处于高电平并且模式转换信号ΦF、ΦG和ΦI的电位处于低电平的情况下，或者，模式转换信号ΦI的电位处于高电平，模式转换信号ΦF、ΦG和ΦH的电位处于低电平的情况下，，从数据信号放大缓冲器14-1-1b输出的信号，经过相应的路径开关在数据信号输出端14-1-4-o3或14-1-4-o4分别被输出。由于上述结构，可使扫描电路块14-1的输出数据端根据模式转换信号ΦF到ΦI而进行选择。
扫描电路块14-1的复位电路块14-1-2的输出是依照数据信号输入端14-1-2-inD的数据信号来确定的，该输入端是复位电路块14-1-2的一个输入端，其另一输入端为输出到模式转换信号ΦF到ΦI4 NOR电路产生的。在模式转换信号ΦF到ΦI中任一信号为高电平时，由于4NOR电路输出低电平，则复位电路块14-1-2的输出是依照数据信号输入端14-1-2-inD的数据信号来确定，被输入到数据信号输入端14-1-2-inD的数据信号经过复位电路块14-1-2输出到触发电路块14-1-1。
在所有模式转换信号ΦF到ΦI均为低电平时，由于4NOR电路输出高电平，故不论数据信号输入端14-1-2-inD的输入信号如何，复位电路块14-1-2的输出均为高电平，因而触发电路块14-1-1被复位。由于有上述结构，复位电路块14-1-2可以依照模式转换信号ΦF到ΦI选择向触发电路块4-1-1输出数据信号，或选择对触发电路块14-1-1进行复位。
如上所述扫描电路块14-1的触发电路块14-1-1由两个用于数据信号跳过读取和数据信号同步的触发电路以及上述数据信号放大缓冲器所组成。在第一实施例中，触发电路块是由如图1所示的FF-1的一个触发电路构成。在这一电路结构中，由于路径开关SW-1到SW-4的开/关操作转换，每一数据信号线路的布线长度有所改变，并且当在各数据信号线路之间出现数据信号的延迟时间有差异的情况时，无法从触发电路FF-1获得与时钟信号ΦCK同步的输出M和MX。而相反，在此实施例中，由于使用了两个如上所述的、用于数据信号跳过读取和数据信号同步的触发电路并由于路径开关SW-1到SW-4的开/关操作转换，故每一数据信号线路的布线长度都有所改变，而即使当在各数据信号线路之间出现数据信号的延迟时间有差异的情况时，也可以获得与时钟信号ΦCK同步的输出M和MX。另外，在此实施例中，当每一数据信号线路的布线长度甚至再长些的情况时则尽量缩短扫描电路块连续到下一级的数据信号的延迟时间，并且电路仍可正常工作。
在这一实施例中，路径开关14-1-4-SW1到14-1-4-SW4与图1所示第一实施例的SW-1到SW-4分别具有相同的功能。还有，触发电路块14-1-1与图1所示第一实施例的触发电路块FF-1具有相同的功能，复位电路块14-1-2与图1所示第一实施例的NOR-1具有相同的功能。相应地，扫描电路块14-1与图1所示第一实施例的由FF-1、NOR-1以及SW1-1到SW4-1等所组成的电路具有相同的功能。
由于扫描电路块14-1的上述结构，依靠模式转换信号ΦF到ΦI，则输出到扫描电路块14-1的数据信号可以选择扫描电路块14-1的输出信号数据端，还可选择要进行数据跳过读取的扫描电路块。
下面将对图9B表示的扫描电路块14-2的工作进行描述。在扫描电路块14-2的路径开关电路块14-2-3中，路径开关14-2-4-SW1依照模式转换信号ΦF进行开/关转换。由于对路径开关14-2-4-SW2到14-2-4-SW4实施开/关控制的一端与施加低电平电位的VSS线路15-AL5相连接，路径开关14-2-4-SW2到14-2-4-SW4总是处在断开状态。在模式转换信号ΦF的电位处于高电平的情况下，由于路径开关14-2-4-SW1接通，从数据信号放大缓冲器14-2-1b输出的信号经过路径开关14-2-4-SW1从数据信号输出端14-2-4-o2被输出。在模式转换信号ΦF的电位处于低电平的情况下，由于路径开关14-2-4-SW1断开，路径开关14-2-4-SW2到14-2-4-SW4不管模式转换信号如何总是处于断开状态，从数据信号放大缓冲器14-2-1b输出的信号就没有被输出。还有，在这一情况下，由于从14-2-4-AL1到14-2-4-AL4的所有路径开关复位电路控制信号线路的电位均处于低电平，复位电路块14-2-2的4NOR电路的输入都处于低电平，复位电路块14-2-2不依赖于数据信号输入端14-2-D的信号而输出高电平，这样就使触发电路块14-2-1复位。
在此实例中，路径开关14-2-4-SW1与图1所示第一实施例的路径开关SW1-2具有相同的功能。因为路径开关14-2-4-SW2到14-2-4-SW4总是处于断开，故这些路径开关在表示第一实施例的图1中没有表示出来。另外，触发电路块14-2-1与图1所示第一实施例的FF-2具有相同的功能，复位电路块14-2-2与图1所示第一实施例的NOR-2具有相同的功能。因而，扫描电路块14-2与图1所示第一实施例的由FF-2、NOR-2和SW2构成的电路具有相同的功能。
由于扫描电路块14-2的上述结构，被输入到扫描电路块14-2的数据信号可以选择从扫描电路块14-2的输出数据，还是选择依赖模式转换信号ΦF不输出数据，以便选择要进行数据跳过读取的扫描电路块。
以下将对图9所示的各扫描电路块之间的连接进行陈述。扫描电路块14-1和14-2，从扫描电路块14-1的数据信号输出端14-1-4-o1通过数据信号线路16-1-1，被连接到扫描电路块14-2的数据信号输入端14-2-2-inD。与之相似，数据信号输出端14-1-4-o2到14-1-4-o5分别通过数据信号线路16-1-2到16-1-5来与选择扫描电路块的数据信号输入端连接。还有，扫描电路块14-1到14-n的数据信号输出端分别地通过数据信号线路连接到任选扫描电路块的数据信号输入端。再有，与总是处于断开的路径开关相连续的数据信号输出端可不与数据信号线路连接。
具有上述的结构，扫描电路块14-1的数据信号跳过读取触发电路14-1-1a的输出Q通过数据信号放大缓冲器14-1-1b、路径开关14-1-4-SW1和数据信号线路16-1-1等来与扫描电路块14-2连接，并通过复位电路块14-2-2被输入到数据信号跳过读取触发电路14-2-1a以传输数据信号。另外，其它数据信号可类似地通过数据信号线路在扫描电路块之间传输。
由于扫描电路13的上述结构，可布置数个具有相同电路结构的扫描电路块，并且扫描电路块的路径开关复位电路控制信号线与扫描电路控制信号线路阵列通过使用扫描电路控制信号选择接触器来相互任选地连接，从而能够实现与图1所示第一实施例具有相同功能的电路。
为方便描述，在此实施例中，形成复位电路块14-1-2的电路由NOT、2NOR和4NOR组成，但也可使用其它逻辑电路实现相同的逻辑功能。
还有，为方便描述，在此实施例中，在路径控制信号电位处于高电平时路径开关接通，在路径控制信号电位处于低电平时路径开关断开。然而，也可使用相反的逻辑操作，即在路径控制信号电位处于低电平时路径开关或其它同等元件接通，当高电平电位时被断开。
还有，为方便描述，在此实施例中，路径开关仅仅是开关，但也可使用依据控制信号进行通断操作的元件，如PMOS晶体管、NMOS晶体管、传输门或其它具有同等作用的元件。
还有，为方便描述，在此实施例中，使用低电平有效，但也可使用高电平有效。
还有，为方便描述，在此实施例中，用开始信号ΦST作为复位电路块14-1-2的输入端14-1-D的输入信号，但也可使用其它信号，如数据信号ΦD或其它相似信号。
在此实施例中，电路使用两个触发电路作为触发电路块，但也可使用一个触发电路，例如在不需要与时钟信号ΦCK同步的输出M和MX的情况下。另外，也可提供两个或更多的触发电路。
还有，为方便描述，在此实施例中，在一个扫描电路块中布置有四个路径开关，但也可布置与四个开关不同数量的多个路径开关。
还有，为方便描述，在此实施例中，具有五条扫描电路控制信号线路，但也可具有与五条线路不同数量的多条扫描电路控制信号线路。
在实际半导体设备中，上述路径开关复位电路控制信号线路与扫描电路控制信号线路连接的节点是用连接层和布线层改变，并且可以用最小数量的一个连接层或布线层所改变。
另有，在实际半导体设备中，各扫描电路块可以通过任选布置数据信号线路来相互任选地连接，应经历跳过读取数据的扫描电路块可任意地被选择。上述数据信号线路可由连接层和布线层所改变，并且可以用最小数量的一个连接层或布线层所改变。
在实际半导体设备中，扫描电路块可由一个布局单元所设计，扫描电路块14-1到14-n可通过重复布置相同单元方法来完成。
如上所述，根据本发明，当在同一IC中选择扫描装置的粗略系统时，则在读取时可以任选地跳过多个不再需要扫描电路的数据触发电路。另外，扫描顺序可以自适应于多种不同类型的系统。
当扫描电路应用于传感器IC时，可实现能够仅读取任意数据的精简读取或可变分辨率的图像传感器IC。
此外，由于本发明所具有的上述结构，本发明具有下述优点。
因为由传输数据信号的触发电路、控制数据信号传输部分的路径开关和使触发电路复位的复位电路块所组成的扫描电路块可重复地布置，就使布局操作的效率得到改进。
进一步，使用连接层作为线路连接的装置来控制路径开关和信号接线以进行模式转换操作，以此可仅用最小数量的一个连接层根据外部信号实现对模式转换进行的设定。
再有，由于触发电路是两级结构，可以拾取与时钟信号同步的输出M和MX。
进一步，连接在扫描电路块之间的数据信号线路可用最小数量的一个布线层改变，并可以任意改变经历数据信号跳过读取的电路块。
上文所陈述的发明的优选实施例是以说明和描述为目的来表达的。而决非意图将发明局限在精确的范畴内，对发明的变型和变化可能根据上文中的讲授来达到，或在发明实施中获得。实施例的选择和描述是为了阐述发明的原理，在其实际应用中，熟知本技术领域的人员可将发明应用于各种不同的实施例中和适合特殊使用的各种变型中。发明的范围及其等效物应由所附权利要求书所定义。

Claims (6)

1.一种扫描电路，包括：
第一扫描电路，该电路输出控制外部电路工作的信号；和
第二扫描电路，该电路输出控制该外部电路或另一外部电路工作的信号，
其中第一扫描电路具有复位电路，该复位电路接收使扫描电路开始工作的开始信号和输出信号的模式转换信号，还具有触发电路，该触发电路接收复位电路的输出、作为第一扫描电路输出端的输出信号的时钟信号和控制第一扫描电路的内部电路的信号，还具有开关电路，该开关电路接收控制第一扫描电路的内部电路的信号和输出使第二扫描电路开始工作的信号的模式转换信号。
2.如权利要求1所述的扫描电路，其中，触发电路包括具有数据端和时钟端的第一触发器，该数据端输入复位电路输出端发出的信号，和时钟端输入时钟信号，并且该第一触发器还由从属端输出信号以作为控制第一扫描电路的内部电路的信号；其中触发电路还包括具有数据端和时钟端的第二触发器，该数据端输入从第一触发器的从属端输出的信号，及该时钟端输入时钟信号，并且该第二触发器还输出作为第一扫描电路输出端的信号。
3.一种包括如权利要求1所述扫描电路的图像传感器。
4.一种扫描电路，包括：
多个与时钟同步方式来顺序读取输出信号的数据触发电路；和
连接在一个数据触发电路的数据输出端与另一个数据触发电路的数据输出端之间的路径开关，
其中在多个数据触发电路中至少有一个不需要扫描电路而在读取中被随意跳越，以便适应不同扫描顺序的系统。
5.如权利要求4所述的扫描电路，其中是由根据从外部输入端输入的信号对控制电路进行控制，使通过该扫描电路跳越读取多个数据触发电路的顺序在多种跳越读取顺序间转换。
6.一种包括如权利要求4所述扫描电路的图像传感器。
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