DE102020118999A1 - TDI-Bildsensor mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung und Steuerungssystem mit diesem Sensor - Google Patents

TDI-Bildsensor mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung und Steuerungssystem mit diesem Sensor Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen TDI-Bildsensor mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung, der die folgenden Teile umfasst: einen Pixelteil, der mehrere Zeilensensoren enthält; einen Lichtblockierungsteil, in dem ein Lichteinfall auf einige Zeilensensoren unter den mehreren Zeilensensoren blockiert wird, und einen Scan-Steuerteil, der ein Zeilensteuersignal und ein Belichtungssteuersignal basierend auf einem Zeilen-Triggersignal erzeugt und die Ladungsbewegung der mehreren Zeilensensoren basierend auf dem erzeugten Zeilensteuersignal und dem Belichtungssteuersignal steuert.

Description

  • [Technischer Bereich der Erfindung]
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen TDI-Bildsensor und zwar geht es um einen TDI (Time Delayed Integration: zeitverzögerte Integration)-Bildsensor, der zur Belichtungssteuerung fähig ist, und ein Steuerungssystem, das diesen Bildsensor enthält.
  • [Technischer Hintergrund der Erfindung]
  • Da die Produktionsanlagen massenhaft skaliert, automatisiert und verfeinert werden, werden Funktionen, die vom menschlichen Auge oder verschiedenen Sensoren abhängen, durch Bildsensoren ersetzt. Ein Beispiel für ein Halbleiterbauelement, das hauptsächlich in einem solchen Bildsensor verwendet wird, ist ein ladungsgekoppeltes Bauelement (CCD, Charge Coupled Device).
  • Das ladungsgekoppelte Bauelement (im Folgenden als CCD bezeichnet) ist ein Bauelement, das in der Lage ist, Ladungen von einem Element auf ein anderes Element neben diesem Element zu übertragen. Ein Bildsensor, der ein CCD verwendet, hat eine Struktur zur Umwandlung der durch Licht erzeugten Ladungsmenge in elektrische Signale. Im allgemeinen umfasst ein Bildsensor, der ein CCD verwendet, einen Zellenbereich in dem elektrische Ladungen gesammelt werden, und eine Ausgangsschaltung mit Schieberegistern zum sequentiellen Übertragen der gesammelten Ladungen.
  • Beispiele für Scanverfahren, die von einem Bildsensors verwendet werden können, umfassen ein Flächenscan-Verfahren (area scan), ein Zeilenscan-Verfahren (line scan) und ein TDI (Time Delayed Integration, zeitverzögerte Integration)-Zeilenscan-Verfahren.
  • Bei einem Bildsensor, der das TDI-Zeilenscan-Verfahren verwendet, ist eine Vielzahl von Zeilensensoren so angeordnet, dass sich mehrere Zeilensensoren in Scanrichtung befinden, wobei die im CCD jeder Zeile gesammelte Ladung mit der Bewegung eines Scanobjekts synchronisiert an den CCD der nächsten Zeile übertragen wird. Durch Wiederholen dieses Vorgangs bis zum letzten Zeilensensor kann ein Bild erhalten werden, indem die Ladung gesammelt und ausgegeben wird.
  • Bei der Durchführung eines tatsächlichen Bildscans kann eine Ungleichmäßigkeit des Bildniveaus auftreten, da, wenn eine mechanische Vorrichtung (z.B. ein Förderband), die ein Scanobjekt trägt, das Scanobjekt möglicherweise nicht mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt, eine Belichtungszeit für jeden Zeilensensor im Falle der langsameren oder schnelleren Geschwindigkeit nicht konstant bleibt. Wenn beispielsweise beim Fahren eines Förderbandes, das ein Scanobjekt trägt, ein Antriebsmotor anfänglich langsam und dann schnell ist, tritt das Problem auf, das kein einheitliches Bild des Scanobjekts entsteht, da die Belichtungszeit jedes Zeilensensors anfangs lang ist und dann verkürzt wird.
  • [Inhalt der Erfindung]
  • [Aufgaben der Erfindung]
  • Ein Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, einen TDI-Bildsensor mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung und ein Steuerungssystem ,das denselben enthält, bereitzustellen, wobei in dem TDI-Bildsensor eine auf jede der mehren Zeilen gleichzeitig einfallende Lichtmenge gesammelt werden kann.
  • Die Zwecke der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die oben erwähnten Zwecke beschränkt, und andere Zwecke und Vorteile der vorliegenden Erfindung, die nicht erwähnt werden, können durch die nachfolgende Beschreibung und durch die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung noch klarer verstanden werden. Zugleich kann leicht erkannt werden, dass die Zwecke und Vorteile der vorliegenden Erfindung mittels der beigefügten Ansprüche und Kombinationen davon realisiert werden können.
  • [Technische Lösung]
  • Um die solchen Zwecke zu erreichen, umfassen ein TDI-Bildsensor mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung und ein Steuerungssystem einschließlich des gleichen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die folgenden Teile: einen Pixelteil, der mehrere Zeilensensoren enthält; einen Lichtblockierungsteil, in dem ein Lichteinfall auf einige der Zeilensensoren unter den mehreren Zeilensensoren blockiert wird, und einen Scan-Steuerteil, der ein Zeilensteuersignal und ein Belichtungssteuersignal basierend auf einem von außen eingegebenen Zeilen-Triggersignal erzeugt und die Ladungsbewegung der mehreren Zeilensensoren basierend auf dem erzeugten Zeilensteuersignal und dem Belichtungssteuersignal steuert.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen ein TDI-Bildsensor mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung und ein Steuerungssystem einschließlich des gleichen die folgenden Teile: einen Pixelteil, in dem ungeradzahlige Zeilensensoren und geradzahlige Zeilensensoren abwechselnd angeordnet sind, und einen Scan-Steuerteil, der eine elektrische Ladungsbewegung des ungeradzahligen Zeilensensors und des geradzahligen Zeilensensors steuert, damit eine Belichtungszeit der geradzahligen Zeilensensoren konstant bleibt.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen ein TDI-Bildsensor mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung und ein Steuerungssystem einschließlich des gleichen die folgenden Teile: einen Pixelteil, in dem ein belichteter ungeradzahliger Zeilensensor und ein von Licht abgeschirmter geradzahliger Zeilensensor abwechselnd angeordnet sind, und einen Scan-Steuerteil, der eine elektrische Ladungsbewegung des ungeradzahligen Zeilensensors und des geradzahligen Zeilensensors steuert, damit eine Belichtungszeit der ungeradzahligen Zeilensensoren konstant bleibt.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen ein TDI-Bildsensor mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung und ein Steuerungssystem einschließlich des gleichen die folgenden Teile: einen Pixelteil, der mehrere Zeilensensoren enthält; einen Lichtblockierungsteil, in dem ein Lichteinfall auf einen Bereich jedes Zeilensensors blockiert wird; Mikrolinsen, die auf der Vorderseite der restlichen Teile außer einigen Teilen jedes Zeilensensors angeordnet sind, und einen Scan-Steuerteil, der ein Belichtungssteuersignal basierend auf einem von außen eingegebenen Zeilen-Triggersignal erzeugt und die Ladungsbewegung der mehreren Zeilensensoren basierend auf dem Zeilen-Triggersignal und dem Belichtungssteuersignal steuert.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen ein TDI-Bildsensor mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung und ein Steuerungssystem einschließlich des gleichen die folgenden Teile: einen Pixelteil, der mehrere Zeilensensoren enthält und in dem ein Lichteinfall durch einen Lichtblockierungsteil auf einen Bereich jedes Zeilensensors blockiert wird und den restlichen Bereich jedes Zeilensensors belichtet werden, und einen Scan-Steuerteil, der die Ladungsbewegung zwischen einem von Licht abgeschirmten Bereich des Zeilensensors und einem belichteten Bereich des Zeilensensors steuert, damit eine Belichtungszeit für einen belichteten Bereich des Zeilensensors konstant bleibt.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Steuerverfahren eines zur Belichtungssteuerung befähigenden TDI-Bildsensors die folgenden Schritte: einen Einstellschritt, in dem eine Belichtungszeit im Register des Scan-Steuerteils für einen TDI-Bildsensor, in dem die Lichtblockierungsteile auf mehreren Zeilensensoren angeordnet sind, eingestellt wird, und einen Steuerungsschritt, in der die durch den Lichtblockierungsteil nicht blockierten Zeilensensoren so gesteuert werden, dass während der Belichtungszeit das Licht einfällt.
  • [Wirkungen der Erfindung]
  • Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung haben ein TDI-Bildsensor mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung und ein Steuerungssystem einschließlich des gleichen den Effekt, dass das Anwendungsfeld für den TDI-Bildsensor maximiert wird, da jede Zeile die Lichtmenge eines Scanobjekts während der gleichen Zeit sammeln kann und dabei ein hochempfindliches gleichmäßiges Bild erhalten werden kann.
  • Figurenliste
  • Es zeigen:
    • 1 ist eine Ansicht, die eine schematische Konstruktion eines TDI-Bildsensors mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung und eines Steuerungssystems einschließlich des gleichen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 2 ist ein Konstruktionsdiagramm eines Pixelteils der 1 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
    • 3a bis 3d sind Diagramme zum Erläutern einer Konstruktion, in der ein Pixelteil, ein Lichtblockierungsteil und eine Mikrolinse der 1 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kombiniert sind.
    • 4 ist eine Ansicht, die eine schematische Konstruktion des Scan-Steuerteils der 1 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 5 ist eine Ansicht, die eine schematische Konstruktion eines Erzeugungsteils des Belichtungssteuersignals der 4 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 6 ist eine Ansicht, die eine schematische Konstruktion des Erzeugungsteils des Belichtungssteuersignals der 4 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 7 ist eine Ansicht, die eine schematische Konstruktion des Erzeugungsteils des Belichtungssteuersignals der 4 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 8 ist eine Ansicht zum Erläutern einer Betätigung des Erzeugungsteils des Belichtungssteuersignals gemäß 7.
    • 9 ist eine Ansicht zum Erläutern einer Betätigung eines TDI-Bildsensors mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung und eines Bildsensor-Steuerungssystems einschließlich des gleichen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 10 ist eine Ansicht zum Erläutern einer Konstruktion, in der der Pixelteil und der Lichtblockierungsteil der 1 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kombiniert sind.
    • 11 ist eine Ansicht, die eine schematische Konstruktion eines Scan-Steuerteils gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 12 ist eine Ansicht zum Erläutern einer Betätigung des Scan-Steuerteils der 11.
    • 13 ist eine Ansicht zum Erläutern einer Betätigung eines Bildsensor-Steuerungssystems einschließlich eines TDI-Bildsensors gemäß der vorliegenden Erfindung.
    • 14 ist eine Ansicht zum Erläutern eines Steuerverfahrens eines Bildsensors einschließlich eines TDI-Bildsensors gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
  • [Ausführungsbeispiele der Erfindung]
  • Die oben beschriebenen Zwecke, Merkmale und Vorteile werden nachstehend unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben, und dementsprechend kann ein durchschnittlicher Fachmann, auf den sich die vorliegende Erfindung bezieht, den technischen Geist der vorliegenden Erfindung leicht umsetzen. Wenn in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung festgestellt wird, dass die detaillierte Beschreibung der bekannten Technologie, die sich auf die vorliegende Erfindung bezieht, den Gegenstand der vorliegenden Erfindung unnötig verdecken kann, wird die detaillierte Beschreibung weggelassen. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die gleichen Referenznummern in den Zeichnungen werden verwendet, um dieselben oder ähnliche Komponenten anzuzeigen.
  • 1 ist eine Ansicht, die eine schematische Konstruktion eines TDI-Bildsensors mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung und eines Steuerungssystems einschließlich des gleichen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Hinweisend auf 1 können ein TDI-Bildsensor mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung und ein Steuerungssystem einschließlich des gleichen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die folgenden Teile umfassen: einen Pixelteil 110, einen Lichtblockierungsteil 120, eine Mikrolinse 130, einen Geschwindigkeitserfassungsteil 200, eine Beleuchtungslampe 300, einen Scan-Steuerteil 400 und einen Ausgabeteil 500. Zugleich kann ein TDI-Bildsensor einen Pixelteil 110, einen Lichtblockierungsteil 120, eine Mikrolinse 130 umfassen. Zudem kann ein Bildsensor-Steuerungssystem einschließlich eines TDI-Bildsensors einen Pixelteil 110, einen Lichtblockierungsteil 120, eine Mikrolinse 130, einen Geschwindigkeitserfassungsteil 200, eine Beleuchtungslampe 300, einen Scan-Steuerteil 400 und einen Ausgabeteil 500 umfassen.
  • Ein Pixelteil 110 ist konstruiert, um ein Bild zu erfassen, und kann als ein Bildelement wie ein CCD (Charge Coupled Device) konstruiert sein. Der Pixelteil 110 kann aus mehreren Zeilensensoren bestehen, die aus mehreren Bildelementen bestehen. Jeder der mehreren Zeilensensoren kann sich in einer Richtung orthogonal zur Bewegungsrichtung eines Scanobjekts 610 erstrecken, d.h. in einer vertikalen Richtung der Scanrichtung (d.h. in der Zeilenrichtung der Matrix).
  • Der Pixelteil 110 kann so konstruiert sein, dass, eine Ladungsmenge, die der durch das Scanobjekt 610 hindurchdringenden oder reflektierten Lichtmenge entspricht, akkumuliert wird, während sich die Ladungen in der Spaltenrichtung jedes Zeilensensors gemäß einem TDI (Time Delayed Integration)-Verfahren bewegen.
  • Ein Lichtblockierungsteil 120 kann auf der Vorderseite eines Bereichs der Zeilensensoren angeordnet sein, der in dem Pixelteil 110 konstruiert ist, so dass ein von dem Scanobjekt 610 eintretendes Licht nicht in diesen Bereich jedes Zeilensensors einfällt. In dieser Patentschrift wird zur Vereinfachung der Beschreibung zwar hauptsächlich eine Ausführungsform beschrieben, bei der die Hälfte jedes Zeilensensors lichtabgeschirmt wird, aber eine Ausführungsform ist auch möglich, bei der 1/3, 1/4 usw. jedes Zeilensensors nach Bedarf lichtabgeschirmt werden.
  • Der Lichtblockierungsteil 120 kann auch mit einem Metall-Lichtblockierungsfilm umgesetzt werden (wie in den 3a bis 3d gezeigt). Beispielsweise kann ein Metall-Lichtblockierungsfilm des Lichtblockierungsteils 120 auf der Vorderseite des betreffenden Zeilensensors angeordnet sein, so dass Licht abwechselnd auf einen Bereich jedes Zeilensensors einfällt. Beispielsweise ist der Metall-Lichtblockierungsfilm des Lichtblockierungsteils 120 auf der Vorderseite jedes Zeilensensors angeordnet, um verhindern zu können, dass Licht in die Hälfte jedes Zeilensensors einfällt.
  • Eine Mikrolinse 130 kann konstruiert sein, um ein vom Scanobjekt 610 eintretendes Licht an den Pixelteil 110 zu übertragen, indem das Licht verstärkt wird. Die Mikrolinse 130 kann auf der Vorderseite des Lichtblockierungsteils 120 angeordnet sein.
  • Ein Geschwindigkeitserfassungsteil 200 kann konstruiert sein, um eine Bewegungsgeschwindigkeit der Transportvorrichtung 600 zu erfassen, die das Scanobjekt 610 trägt. Beispielsweise kann der Geschwindigkeitserfassungsteil 200 die Bewegungsgeschwindigkeit der Transportvorrichtung 600 erfassen und sie dem Scan-Steuerteil 400 bereitstellen. Das heißt, die Bewegungsgeschwindigkeit kann erfasst werden, indem ein Intervall des Zeilen-Triggersignals (L_p) gemessen wird, welches jedes Mal auftritt, wenn das Scanobjekt 610 um eine bestimmte Entfernung (z. B. 50 µm) von der Transportvorrichtung 600 bewegt wird. Die in der vorliegenden Erfindung verwendete Transportvorrichtung 600 kann eine beliebige Vorrichtung sein, die zum Bewegen des Scanobjekts 610 geeignet ist, so dass dieses durch einen Bildsensor scanbar ist, beispielsweise kann sie ein Förderband sein.
  • Eine Beleuchtungslampe 300 kann konstruiert sein, um auf den Pixelteil 110 einfallendes Licht zu emittieren.
  • Ein Scan-Steuerteil 400 erzeugt ein Belichtungssteuersignal (E_p) für das Scanobjekt 610 basierend auf dem von außen eingegebenen Zeilen-Triggersignal (L_p) und dabei kann die Ladungsübertragung des Pixelteils 110 basierend auf dem Zeilen-Triggersignal (L_p) und dem Belichtungssteuersignal (E_p) gesteuert werden.
  • Wenn beispielsweise eine Bewegungsgeschwindigkeit der Transportvorrichtung 600 abnimmt, kann ein Erzeugungszyklus eines in den Scan-Steuerteil 400 eingegebenen Zeilen-Triggersignals (L_p) erhöht werden. Das heißt, der Scan-Steuerteil 400 kann erfassen, dass ein Zeitintervall zwischen den Zeilen-Triggersignalen (L_p) zunimmt, wenn eine Bewegungsgeschwindigkeit der Transportvorrichtung 600 abnimmt. Währenddessen kann, wenn eine Bewegungsgeschwindigkeit der Transportvorrichtung 600 zunimmt, ein Erzeugungszyklus eines in den Scan-Steuerteil 400 eingegebenen Zeilen-Triggersignals (L_p) verringert werden. Das heißt, wenn eine Bewegungsgeschwindigkeit der Transportvorrichtung 600 zunimmt, kann der Scan-Steuerteil 400 erfassen, dass ein Zeitintervall zwischen den Zeilen-Triggersignalen (L_p) abnimmt. Dementsprechend kann der Scan-Steuerteil 400 den Erzeugungszyklus eines eingegebenen Zeilen-Triggersignals (L_p) basierend auf der Bewegungsgeschwindigkeit der Transportvorrichtung 600 kontinuierlich überwachen.
  • Der Scan-Steuerteil 400 kann von innen her automatisch das Belichtungssteuersignal (E_p) erzeugen, wenn eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, nachdem das Zeilen-Triggersignal (L_p) eingegeben wird. Infolgedessen kann der Scan-Steuerteil 400 ein konstantes Intervall zwischen dem Zeilen-Triggersignal (L_p) und dem Belichtungssteuersignal (E_p) aufrechterhalten.
  • Ein Ausgabeteil 500 gibt ein Erfassungsergebnis aus, das von dem Pixelteil 110 nach der Steuerung des Scan-Steuerteils 400 bereitgestellt wird, unter dessen Verwendung ein Inspektionssystem konstruiert werden kann, das Defekte usw. eines Scanobjekts erfasst.
  • 2 ist ein Konstruktionsdiagramm eines Pixelteils der 1 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
  • Unter Bezugnahme auf 2 kann ein zur Belichtungssteuerung befähigender TDI-Bildsensor gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung so konstruiert sein, dass ein Pixel (Pixel, 1) aus mindestens zwei oder mehr Speichern besteht. Zudem kann ein Pixel auch als ein Speicher konstruiert sein. In 2 sind der Einfachheit halber zwei Speicher gezeigt, nämlich ein erster Speicher 2a und ein zweiter Speicher 2b . Es ist so konstruiert, dass in einem Pixel eine Anzahl verschiedener Bilder erfasst werden kann, die der Anzahl der Speicher entsprechen. Eine Speicherung kann aus einem Erfassungselement bestehen, wie aus einem CCD (Charge Coupled Device). 2 zeigt, dass ein Pixel (1) aus der dem ersten Speicher 2a und dem zweiten Speicher 2b besteht.
  • Ein Pixelteil 110 kann mit N Zeilensensoren versehen sein, die aus M Bildelementen in einer parallelen Richtung der Scanrichtung bestehen. Das heißt, sie können aus Bildelementen einer M X N Matrix bestehen.
  • In den meisten Fällen bildet ein Bildelement zwar ein Pixel (1), aber ein Pixelteil 110 kann so umgesetzt werden, dass mehrere Bildelemente ein Pixel (1) bilden.
  • Ein Speicher, der einen Pixel (1) bildet, kann in der Scanrichtung angeordnet sein, d.h. in der Spaltenrichtung der M X N-Matrix, und mindestens zwei oder mehr Speicher können konstruiert sein, um ein Pixel zu bilden.
  • Ein Pixelteil kann mit einem TDI (Time Delayed Integration)-Bildsensor konstruiert sein, wobei ein Pixel aus mindestens zwei oder mehr in Spaltenrichtung gebildeten Speichern bestehen kann. Das heißt, ein Pixel kann aus mehreren Bildelementen bestehen, die in einer Spaltenrichtung angeordnet sind.
  • Ein Pixelteil 110 kann konstruiert sein, um sich integrierte Bildsignalladungen zu sammeln, indem sich Erfassungsbilder gemäß einem TDI-Verfahren in einer Spaltenrichtung jedes Zeilensensors bewegen und sammeln. Der Pixelteil 110 kann konstruiert sein, die Ladungen in Spaltenrichtung zu bewegen, wobei sie durch eine Treibersteuerung des Scan-Steuerteils 400 in Speichereinheiten gesammelt werden.
  • 3a bis 3d sind Diagramme zum Erläutern einer Konstruktion, in der ein Pixelteil, ein Lichtblockierungsteil und eine Mikrolinse der 1 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kombiniert sind.
  • In den 2 und 3a bis 3d kann der Lichtblockierungsfilm 120 aus einer Metallmaske ausgebildet sein. Ein Lichtblockierungsfilm 120 kann konstruiert sein, dass einfallendes Licht auf einen Bereich (z. B. die Hälfte) jeder Linie L1, L2, L3 und L4 in dem Pixelteil 110 zugelassen wird und das Licht auf einen restlichen Bereich (z. B. die Hälfte) blockiert wird.
  • Eine Mikrolinse 130 kann oben auf einem belichteten Bereich des Lichtblockierungsfilms 120 vorgesehen sein. Die Mikrolinse 130 ist konstruiert, um das auf einen durch den Lichtblockierungsfilm 120 freigelegten Bereich des Zeilensensors einfallende Licht zu verstärken. Die Mikrolinse 130 kann konstruiert sein, dass sie für jeden belichteten Bereich des Lichtblockierungsfilms 120 vorgesehen ist, so dass einfallendes Licht noch mehr auf den Pixelteil 110 einfallen kann. Wie in 3d gezeigt, wird durch sequentielle Steuerung der Spannungen (V1, V2, V3) jedes CCD die im CCD gesammelte Ladung zu einem benachbarten CCD bewegt (oder die in einem Bereich des CCD gesammelte Ladung wird zum restlichen Bereich des CCD bewegt). Durch die Wiederholung dieser Operation wird sie an einem Ladungsspeicherknoten (FD) überlagert und ausgegeben.
  • 4 ist eine Ansicht, die eine schematische Konstruktion des Scan-Steuerteils von 1 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Wie in 4 gezeigt, kann ein Scan-Steuerteil 400 die folgenden Teile umfassen: ein Register 410, einen Erzeugungsteil des Belichtungssteuersignals 420, einen Signalgenerator 430 und einen Erzeugungsteil der Zeilenspannung 440.
  • Das Register 410 kann in den digitalen Wertesignalen (R_outA, R_outB und R outC) die vom Benutzer eingestellten Belichtungszeiten speichern und die gespeicherten Werte dem Erzeugungsteil des Belichtungssteuersignals 420 bereitstellen. Da unter Verwendung des Registers 410 eine Belichtungszeit des Zeilensensors gemäß der vom Benutzer eingestellten Belichtungszeit bestimmt werden kann, kann der Scan-Steuerteil gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung das Bild oder den durchschnittlichen Helligkeitspegel des Bildes steuern.
  • Der Erzeugungsteil des Belichtungssteuersignals 420 kann das Belichtungssteuersignal (E_p) basierend auf den Ausgabesignalen (R_outA, R_outB und R_outC) des Registers 410 und dem von außen eingegebenen Zeilen-Triggersignal (L_p) erzeugen. Beispielsweise kann der Erzeugungsteil des Belichtungssteuersignals 420 das Belichtungssteuersignal (E_p) erzeugen und ausgeben, wenn eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, nachdem das Zeilen-Triggersignal (L_p) eingegeben wird. Zu diesem Zeitpunkt können die Ausgabesignale (R_outA, R outB und R_outC) des Registers 410 eine voreingestellte Zeit des Erzeugungsteils des Belichtungssteuersignals 420 einstellen. Schließlich stellt der Erzeugungsteil des Belichtungssteuersignals 420 eine voreingestellte Zeit gemäß den Ausgabesignalen (R_outA, R_outB und R_outC) des Registers 410 ein, und er kann das Belichtungssteuersignal (E_p) erzeugen und ausgeben, wenn eine voreingestellte vorbestimmte Zeit vergangen ist, nachdem das Zeilen-Triggersignal (L_p) eingegeben wird.
  • Der Signalgenerator 430 kann das Zeilen-Zeiteinstellungssignal (L_t) basierend auf dem Zeilen-Triggersignal (L_p) und dem Belichtungssteuersignal (E_p) erzeugen. Beispielsweise kann der Signalgenerator 430 das Zeilen-Zeiteinstellungssignal (L t) durch eine ODER-Operation erzeugen, jedes Mal, wenn das Zeilen-Triggersignal (L_p) und das Belichtungssteuersignal (E_p) eingegeben werden.
  • Der Erzeugungsteil der Zeilenspannung 440 kann eine Vielzahl von Zeilenspannungen (V1, V2, V3) erzeugen, die in jeden Zeilensensor basierend auf dem Zeilen-Zeiteinstellungssignal (L_t) eingegeben werden.
  • 5 ist eine Ansicht, die eine schematische Konstruktion des Erzeugungsteils des Belichtungssteuersignals von 4 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt. 5 ist eine Ansicht, die eine Konstruktion gemäß einer Ausführungsform des Erzeugungsteils des Belichtungssteuersignals zeigt.
  • Der Erzeugungsteil des Belichtungssteuersignals 420 kann einen Zähler 421 und einen Komparator 422 umfassen.
  • Der Zähler 421 kann einen Takt zählen, wenn das Zeilen-Triggersignal (L_p) eingegeben wird, und den Zählwert zurücksetzen, wenn das Belichtungssteuersignal (E_p) eingegeben wird. Der Zähler 421 kann den Zählwert, der den Takt zählt, dem Komparator 422 bereitstellen, nachdem das Zeilen-Triggersignal (L_p) eingegeben wird.
  • Der Komparator 422 kann das Belichtungssteuersignal (E_p) erzeugen, indem er den vom Zähler 421 bereitgestellten Zählwert und die Werte der in dem Register 410 bereitgestellten Signale (R_outA, R_outB und R_outC) vergleicht. Beispielsweise kann der Komparator 422 das Belichtungssteuersignal (E_p) ausgeben, wenn der vom Zähler 421 bereitgestellte Zählwert gleich den Werten der in dem Register 410 bereitgestellten Signale (R_outA, R_outB, RoutC) ist.
  • 6 ist eine Ansicht, die eine schematische Konstruktion des Erzeugungsteils des Belichtungssteuersignals von 4 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt. 6 ist eine Ansicht, die eine Konstruktion gemäß einer anderen Ausführungsform des Erzeugungsteils des Belichtungssteuersignals zeigt.
  • Der Erzeugungsteil des Belichtungssteuersignals 420 ist konstruiert, um das Belichtungssteuersignal (E_p) nach einer vorbestimmten Zeit zu erzeugen, wenn das Zeilen-Triggersignal (L_p) eingegeben wird, und 6 offenbart eine Ausführungsform unter Verwendung einer asynchronen Verzögerungsschaltung.
  • In 6 kann der Erzeugungsteil des Belichtungssteuersignals 420 die ersten bis dritten Verzögerungsteile 421, 422 und 423 und die ersten bis dritten Schalter 424, 425 und 426 umfassen, wie in 6 gezeigt. Zugleich kann jede der ersten bis dritten Verzögerungsteile 421, 422 und 423 als RC-Verzögerungsschaltung konstruiert sein.
  • Der erste Verzögerungsteil 421 kann das Zeilen-Triggersignal (L_p) empfangen. Der erste Verzögerungsteil 421 kann das eingegebene Zeilen-Triggersignal (L_p) verzögern und dann ausgeben.
  • Der zweite Verzögerungsteil 422 kann ein Ausgabesignal des ersten Verzögerungsteils 421 empfangen. Der zweite Verzögerungsteil 422 kann das Ausgabesignal des ersten Verzögerungsteils 421 verzögern und dann ausgeben.
  • Der dritte Verzögerungsteil 423 kann das Ausgabesignal des zweiten Verzögerungsteils 422 empfangen. Der dritte Verzögerungsteil 423 kann das Ausgabesignal des zweiten Verzögerungsteils 422 verzögern und dann ausgeben.
  • Der erste Schalter 424 kann ein Ausgabesignal des dritten Verzögerungsteils 423 als Belichtungssteuersignal (E_p) basierend auf dem Ausgabesignal (R_outA) des Registers 410 ausgeben. Beispielsweise kann der erste Schalter 424 eingeschaltet werden, wenn das Ausgabesignal (R_outA) des Registers 410 auf einem bestimmten Pegel eingegeben wird. Der eingeschaltete erste Schalter 424 kann das Ausgabesignal des dritten Verzögerungsteils 423 als Belichtungssteuersignal (E_p) ausgeben.
  • Der zweite Schalter 425 kann ein Ausgabesignal des zweiten Verzögerungsteils 422 als Belichtungssteuersignal (E_p) basierend auf dem Ausgabesignal (R_outB) des Registers 410 ausgeben. Beispielsweise kann der zweite Schalter 424 eingeschaltet werden, wenn das Ausgabesignal (R_outB) des Registers 410 auf einem bestimmten Pegel eingegeben wird. Der eingeschaltete zweite Schalter 425 kann das Ausgabesignal des zweiten Verzögerungsteils 422 als Belichtungssteuersignal (E_p) ausgeben.
  • Der dritte Schalter 426 kann ein Ausgabesignal des ersten Verzögerungsteils 421 als Belichtungssteuersignal (E_p) basierend auf dem Ausgabesignal (R_outC) des Registers 410 ausgeben. Beispielsweise kann der dritte Schalter 426 eingeschaltet werden, wenn das Ausgabesignal (R_outC) des Registers 410 auf einem bestimmten Pegel eingegeben wird. Der eingeschaltete dritte Schalter 426 kann das Ausgabesignal des ersten Verzögerungsteils 421 als Belichtungssteuersignal (E_p) ausgeben. Zugleich kann es ein Beispiel sein, dass der digitale Logikpegel ein Hochpegel ist, wenn die Ausgabesignale (R_outA, R_outB und R outC) des Registers 410 auf einem bestimmten Pegel liegen. Nachfolgend kann ein Ausgabesignal des Registers 410 als ein verzögertes Steuersignal bezeichnet werden und es kann als ein erstes verzögertes Steuersignal (R_out), ein zweites verzögertes Steuersignal (R_outB) und ein drittes verzögertes Steuersignal (R_outC) offenbart werden.
  • In dem gemäß 6 konfigurierten Erzeugungsteil des Belichtungssteuersignals 420 kann nur eines der ersten bis dritten verzögerten Steuersignale (D_ctrlA, D_ctrlB und D_ctrlC) ein bestimmter Pegel sein, d.h. ein Hochpegel, wobei das Belichtungssteuersignal (E_p) von einem Schalter ausgegeben werden kann, der ein verzögertes Steuersignal als ein Hochpegel empfängt. Die Einzelheiten sind wie folgt.
  • Wenn nur das erste verzögerte Steuersignal (R_outA) unter den ersten bis dritten verzögerten Steuersignalen (R_outA, R outB und R outC) auf einem Hochpegel liegt, kann das Zeilen-Triggersignal (L_p) als Belichtungssteuersignal (E_p) ausgegeben werden, indem das Zeilen-Triggersignal durch das erste bis dritte Verzögerungsteil (421, 422 und 423) verzögert wird.
  • Wenn nur das zweite verzögerte Steuersignal (R outB) unter den ersten bis dritten verzögerten Steuersignalen (R_outA, R_outB und R outC) auf einem Hochpegel liegt, kann das Zeilen-Triggersignal (L_p) als Belichtungssteuersignal (E_p) ausgegeben werden, indem das Zeilen-Triggersignal durch das erste und zweite Verzögerungsteil (421, 422) verzögert wird.
  • Wenn nur das dritte verzögerte Steuersignal (R_outC) unter den ersten bis dritten verzögerten Steuersignalen (R_outA, R outB und R outC) auf einem Hochpegel liegt, kann das Zeilen-Triggersignal (L_p) als Belichtungssteuersignal (E_p) ausgegeben werden, indem das Zeilen-Triggersignal durch das ersten Verzögerungsteil (421) verzögert wird.
  • Das heißt, ein in 6 dargestellter Erzeugungsteil des Belichtungssteuersignals 420 kann das Zeilen-Triggersignal (L_p) mit der längsten Verzögerungszeit verzögern und dann als Belichtungssteuersignal (E_p) ausgeben, wenn das erste verzögerte Steuersignal (R outA) unter den ersten bis dritten verzögerten Steuersignalen (R_outA, R outB und R_outC) auf einem Hochpegel liegt. Ein Erzeugungsteil des Belichtungssteuersignals 420 kann das Zeilen-Triggersignal (L_p) mit der kürzesten Verzögerungszeit verzögern und dann als Belichtungssteuersignal (E_p) ausgeben, wenn das dritte verzögerte Steuersignal (R outC) unter den ersten bis dritten verzögerten Steuersignalen (R_outA, R outB und R_outC) auf einem Hochpegel liegt. Ein Erzeugungsteil des Belichtungssteuersignals 420 kann das Zeilen-Triggersignal (L_p) mit der mittleren Verzögerungszeit verzögern und dann als Belichtungssteuersignal (E_p) ausgeben, wenn das zweite verzögerte Steuersignal (R outB) unter den ersten bis dritten verzögerten Steuersignalen (R_outA, R outB und R_outC) auf einem Hochpegel liegt.
  • 7 ist eine Ansicht, die eine schematische Konstruktion des Erzeugungsteils des Belichtungssteuersignals der 4 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt. 7 ist eine Ansicht, die eine Konstruktion gemäß einer anderen Ausführungsform des Erzeugungsteils des Belichtungssteuersignals zeigt.
  • Wie in 7 gezeigt, kann der Erzeugungsteil des Belichtungssteuersignals 420 einen Latch-Schaltungsteil 421, einen Oszillator 422, einen Zähler 423, eine Vergleichsschaltung 424 und eine Impulsausgangsschaltung 425 umfassen.
  • Der Latch-Schaltungsteil 421 kann das Zeilen-Triggersignal (L_p) und das Belichtungssteuersignal (E_p) empfangen und ein Oszillatoraktivierungssignal (O_en) ausgeben. Wenn beispielsweise das Zeilen-Triggersignal (L_p) eingegeben wird, kann der Latch-Schaltungsteil 421 das Oszillatoraktivierungssignal (O_en) aktivieren, bis das Belichtungssteuersignal (E_p) eingegeben wird. Das heißt, der Latch-Schaltungsteil 421 kann das Oszillatoraktivierungssignal (O_en) aktivieren, wenn das Zeilen-Triggersignal (L_p) eingegeben wird, und er kann das Oszillatoraktivierungssignal (O_en) dann deaktivieren, wenn das Belichtungssteuersignal (E_p) eingegeben wird. Zugleich, wenn das Oszillatoraktivierungssignal (O_en) aktiviert ist, kann das Oszillatoraktivierungssignal (O_en) auf einem Hochpegel in digitalem Logikpegel liegen, und wenn das Oszillatoraktivierungssignal (O_en) deaktiviert ist, kann das Oszillatoraktivierungssignal (O_en) auf einem niedrigen Pegel in digitalem Logikpegel liegen. Der Latch-Schaltungsteil 421 kann als S-R-Latch-Schaltung umgesetzt werden.
  • Der Oszillator 422 kann ein Oszillatoraktivierungssignal (O_en) empfangen und ein Oszillatorsignal (OSC) ausgeben. Beispielsweise kann der Oszillator 432 ein Oszillatorsignal (OSC) ausgeben, das periodisch nur in einem Bereich wechselt, in dem das Oszillatoraktivierungssignal (O_en) auf einem Hochpegel aktiviert ist. Beispielsweise kann das Oszillatorsignal (OSC) ein Signal sein, das periodisch zwischen einem Hochpegel und einem niedrigen Pegel wechselt.
  • Der Zähler 423 kann ein Oszillatorsignal (OSC) empfangen und ein Zählersignal (CNT <0 : 2>) ausgeben. Beispielsweise kann der Zähler 433 einen Zählwert des Zählersignals (CNT <0 : 2>) jedes Mal erhöhen, wenn das Oszillatorsignal (OSC) auf einen Hochpegel wechselt. Noch ausführlicher kann der Zähler 423 ein Zählersignal (CNT <0 : 2>) mit einem Zählwert von (1, 0, 0) ausgeben, wenn das Oszillatorsignal (OSC) auf den ersten Hochpegel wechselt. Der Zähler 423 kann ein Zählersignal (CNT <0 : 2>) mit einem Zählwert von (1, 1, 0) ausgeben, wenn das Oszillatorsignal (OSC) auf den zweiten Hochpegel wechselt. Der Zähler 423 kann ein Zählsignal (CNT <0 : 2>) mit einem Zählwert von (1, 1, 1) ausgeben, wenn das Oszillatorsignal (OSC) auf den dritten Hochpegel wechselt. Zugleich wird der hohe Pegel als 1 und der niedrige Pegel als 0 angezeigt.
  • Die Vergleichsschaltung 424 kann die ersten bis dritten verzögerten Steuersignale (R_outA, R_outB und R_outC) und das Zählsignal (CNT <0 : 2>) empfangen und das Vergleichsergebnissignal (R_c) ausgeben. Beispielsweise kann die Vergleichsschaltung 424 das Vergleichsergebnissignal (R_c) mit einem Hochpegel ausgeben, wenn die ersten bis dritten verzögerten Steuersignale (R_outA, R_outB und R outC) und das Zählsignal (CNT <0 2>) den gleichen digitalen Logikpegel haben. Noch ausführlicher kann die Vergleichsschaltung 424 das Vergleichsergebnissignal (R_c) mit einem Hochpegel ausgeben, wenn jeder Pegel der ersten bis dritten verzögerten Steuersignale (R_outA, R_outB und R outC) und jeder Pegel des Zählsignals (CNT <0 : 2>) gleich sind. Wenn die ersten bis dritten verzögerten Steuersignale (R_outA, R_outB und R_outC) alle auf einem Hochpegel liegen und das Zählsignal (CNT <0 : 2>) also (1, 1, 1) ist, kann die Vergleichsschaltung 424 das Vergleichsergebnissignal (R_c) mit einem Hochpegel ausgeben.
  • Die Impulsausgangsschaltung 425 kann das Vergleichsergebnissignal (R_c) empfangen und das Belichtungssteuersignal (E_p) ausgeben. Beispielsweise kann die Impulsausgangsschaltung 425 das Belichtungssteuersignal (E_p) ausgeben, wenn das Vergleichsergebnissignal (R_c) einen Hochpegel erreicht.
  • 8 ist eine Ansicht zum Erläutern einer Betätigung des Erzeugungsteils des Belichtungssteuersignals von 7.
  • Unter Bezugnahme auf 8 wird eine Betätigung des in 7 dargestellten Erzeugungsteils des Belichtungssteuersignals 420 wie folgt beschrieben. Zugleich wird angenommen, dass die ersten bis dritten verzögerten Steuersignale (R_outA, R_outB und R_outC) alle auf einem Hochpegel liegen.
  • Wenn das Zeilen-Triggersignal (L_p) eingegeben wird, aktiviert der Latch-Schaltungsteil 421 ein Oszillatoraktivierungssignal (O_en) auf einem Hochpegel.
  • Wenn das Oszillatoraktivierungssignal (O_en) auf einem Hochpegel aktiviert ist, erzeugt der Oszillator 422 das Oszillatorsignal (OSC), das periodisch zwischen dem Hochpegel und dem niedrigen Pegel wechselt.
  • Der Zähler 423 gibt ein Zählersignal (CNT <0 : 2>) mit einem Zählwert von (1, 0, 0) aus, wenn das Oszillatorsignal (OSC) zum ersten Mal auf einen Hochpegel wechselt.
  • Der Zähler 423 gibt ein Zählersignal (CNT <0 : 2>) mit einem Zählwert von (1, 1, 0) aus, wenn das Oszillatorsignal (OSC) zum zweiten Mal auf den Hochpegel wechselt.
  • Der Zähler 423 gibt ein Zählersignal (CNT <0 : 2>) mit einem Zählwert von (1, 1, 1) aus, wenn das Oszillatorsignal OCS zum dritten Mal auf den Hochpegel wechselt.
  • Zu diesem Zeitpunkt gibt die Vergleichsschaltung 424 das Vergleichsergebnissignal (R_c) mit einem Hochpegel aus, da, wenn ein Zählwert des Zählersignals (CNT <0 : 2>) also (1, 1, 1) ist, die ersten bis dritten verzögerten Steuersignale (R outA, R_outB und R outC) alle auf einem Hochpegel liegen.
  • Die Impulsausgangsschaltung 425 empfängt das Vergleichsergebnissignal (R_c) mit einem Hochpegel und gibt das Belichtungssteuersignal (E_p) aus.
  • Wenn das Belichtungssteuersignal (E_p) ausgegeben wird, dann deaktiviert der Latch-Schaltungsteil 421 ein Oszillatoraktivierungssignal (O_en) auf einem niedrigen Pegel, und der Zähler 433 initialisiert das Zählersignal (CNT <0 : 2>). Zugleich kann der Zählwert des initialisierten Zählersignals (CNT <0 : 2>) also (0, 0, 0) sein.
  • Der in den 5 bis 7 dargestellte Erzeugungsteil des Belichtungssteuersignals 420 bestimmt eine Verzögerungszeit durch jeden Pegel der ersten bis dritten verzögerten Steuersignale (R_outA, R_outB und R_outC) und eine Konstruktion zum Erzeugen des Belichtungssteuersignals (E_p) ist offenbart, durch die das Zeilen-Triggersignal (L_p) mit der bestimmten Verzögerungszeit verzögert wird. Das heißt, der Erzeugungsteil des Belichtungssteuersignals 420 kann so konstruiert sein, dass das Belichtungssteuersignal (E_p) in regelmäßigen Intervallen mit dem Zeilen-Triggersignal (L_p) erzeugt wird.
  • 9 und 10 sind die Ansichten zum Erläutern einer Betätigung eines zur Belichtungssteuerung befähigender TDI-Bildsensors gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
  • 9 ist eine Ansicht zum Erläutern der Ladungsbewegung von Zeilensensoren durch ein Zeilen-Triggersignal und ein Belichtungssteuersignal.
  • Wie in 9 gezeigt, wenn das Zeilen-Triggersignal (L_p) erzeugt wird, kann elektrische Ladung von einem Bereich des Zeilensensors (z. B. der unteren Hälfte), in dem Licht durch einen Metall-Lichtblockierungsfilm blockiert wird, zu einem Bereich des belichteten (freiliegenden) Zeilensensors (z. B. die obere Hälfte), in dem Licht auf die Öffnungsfläche einfällt, bewegt werden. Wenn das Belichtungssteuersignal (E_p) erzeugt wird, kann elektrische Ladung von einem Bereich des belichteten Zeilensensors, in dem Licht auf die Öffnungsfläche einfällt, zu einem Bereich des Zeilensensors, in dem Licht durch den Metall-Lichtblockierungsfilm blockiert wird, bewegt werden.
  • Dementsprechend kann eine Zeitdauer, in der ein Bereich des Zeilensensors einfallendem Licht ausgesetzt ist, gleich einem Intervall zwischen dem Zeilen-Triggersignal (L_p) und dem Belichtungssteuersignal (E_p) sein.
  • Wie in den 5 bis 7 offenbart, kann ein Intervall zwischen dem Zeilen-Triggersignal (L_p) und dem Belichtungssteuersignal (E_p) der vorliegenden Erfindung unabhängig vom Erzeugungszyklus des Zeilen-Triggersignals (L_p) oder der Bewegungsgeschwindigkeit des Scanobjekts konstant sein, da das Belichtungssteuersignal (E_p) so konstruiert ist, dass es nach einer vorbestimmten Zeit erzeugt wird, nachdem das Zeilen-Triggersignal (L_p) erzeugt wird. Das heißt, unabhängig davon, ob das Intervall des Zeilen-Triggersignals (L_p) abnimmt oder zunimmt, weil die Bewegungsgeschwindigkeit des Scanobjekts beschleunigt oder verlangsamt wird, kann die Belichtungszeit des Bildsensors konstant gehalten werden.
  • Schließlich kann ein Bildsensor-Steuerungssystem einschließlich eines zur Belichtungssteuerung befähigenden TDI-Bildsensors gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein gleichmäßiges Bild des Scanobjekts erhalten werden, da ein belichteter Zeilensensor für eine bestimmte Zeit unabhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit eines Scanobjekts einfallendem Licht ausgesetzt ist.
  • Zudem ist es auch möglich, den durchschnittlichen Helligkeitspegel eines Bildes des Scanobjekts zu steuern, indem eine Zeit, für die das Belichtungssteuersignal (E_p) erzeugt wird, nachdem das Zeilen-Triggersignal (L_p) eingegeben wird, länger oder kürzer eingestellt wird. Mit anderen Worten: Einerseits, wenn eine Zeitdauer, in der das Belichtungssteuersignal (E_p) ab Eingabe des Zeilen-Triggersignals (L_p) erzeugt wird, relativ lang eingestellt ist, dann nimmt die durchschnittliche Helligkeit des Bildes des Scanobjekts zu, da eine Belichtungszeit erhöht wird; andererseits, wenn eine Zeitdauer, in der das Belichtungssteuersignal (E_p) ab Eingabe des Zeilen-Triggersignals (L_p) erzeugt wird, relativ kurz eingestellt ist, dann nimmt die durchschnittliche Helligkeit des Bildes des Scanobjekts ab, da eine Belichtungszeit verringert wird.
  • 10 ist eine Ansicht zum Erläutern einer Konstruktion, in der der Pixelteil und der Lichtblockierungsteil der 1 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kombiniert sind.
  • Wie in den 2 und 10 gezeigt, kann ein Lichtblockierungsfilm 120 aus einer Metallmaske gebildet sein. Der Lichtblockierungsfilm 120 kann so konstruiert, dass einfallendes Licht auf einen Zeilensensor (A1, A2, A3, A4) unter mindestens zwei oder mehr Zeilensensoren, die jedes Pixel in dem Pixelteil 110 bilden, zugelassen wird und einfallendes Licht auf den restlichen Zeilensensor (B1 B2, B3, B4) blockiert wird. Das heißt, der Lichtblockierungsfilm 120 ist konstruiert, um einfallendes Licht zu blockieren, das auf die ungeradzahligen Zeilensensoren (1, 3, 5, ...) unter den N Zeilensensoren einfällt, die den Pixelteil 110 bilden, und um einfallendes Licht zuzulassen, das auf die geradzahligen Zeilensensoren (2, 4, ...) einfällt. In der vorliegenden Erfindung ist es für den Fachmann offensichtlich, dass es möglich ist, das auf den geraden Zeilensensor einfallende Licht unter den N Zeilensensoren zu blockieren und das auf den ungeradzahligen Zeilensensor einfallende Licht zu belichten. 10 kann im Gegensatz zu 3a und 3b so konstruiert sein, dass ein Zeilensensor gegen Licht blockiert und der nächste Zeilensensor nach dem von Licht abgeschirmten Zeilensensor einfallendem Licht ausgesetzt ist. Daher ist es kein Problem, keine Mikrolinse anzuordnen, da bei der in 10 offenbarten Konstruktion ein Bereich, der einfallendem Licht ausgesetzt ist, größer ist als ein Bereich, der einfallendem Licht ausgesetzt ist, bei den in 3a und 3b offenbarten Konstruktionen.
  • 11 ist eine Ansicht, die eine schematische Konstruktion eines Scan-Steuerteils gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 11 kann eine schematische Konstruktion eines Scan-Steuerteils zeigen, die auf 10 anwendbar ist. Ein auf 10 angewendeter Scan-Steuerteil 400 kann so sein, dass ein Erzeugungsteil des Zeilensteuersignals 450 zu dem in 4 dargestellten Scan-Steuerteil hinzugefügt wird.
  • Mit Bezug auf 11 kann der Scan-Steuerteil 400 die folgenden Teile umfassen: ein Register 410, einen Erzeugungsteil des Belichtungssteuersignals 420, einen Signalgenerator 430, einen Erzeugungsteil der Zeilenspannung 440 und einen Erzeugungsteil des Zeilensteuersignals 450.
  • Ein Erzeugungsteil des Zeilensteuersignals 450 kann das Zeilensteuersignal (L_c) immer dann erzeugen, wenn das Zeilen-Triggersignal (L_p) zweimal eingegeben wird. Beispielsweise erzeugt der Erzeugungsteil des Zeilensteuersignals 450 das Zeilensteuersignal (L_c), wenn das Zeilen-Triggersignal (L_p) zuerst eingegeben wird, und das Zeilensteuersignal (L_c) kann dann nicht erzeugt werden, wenn das nächste Zeilen-Triggersignal (L_p) eingegeben wird.
  • Der Erzeugungsteil des Zeilensteuersignals 450 kann ein Flip-Flop, ein UND-Gatter und einen Invertierer umfassen.
  • Das Flip-Flop kann das Zeilen-Triggersignal (L_p) am Takteingabeterminal empfangen, ein Ausgabesignal des Invertierers am Signaleingabeterminal (D) empfangen und das Demultiply-Signal (D_s) am Signalausgabeterminal (Q) ausgeben. Zugleich kann der Invertierer das Demultiply-Signal (D_s) empfangen.
  • Das UND-Gatter kann das Demultiply-Signal (D_s) und das Zeilen-Triggersignal (L_p) empfangen, eine UND-Operation ausführen und das UND-Operationsergebnis als das Zeilensteuersignal (L_c) ausgeben.
  • Das Register 410 kann in den digitalen Wertesignalen (R_outA, R_outB und R_outC) die vom Benutzer eingestellten Belichtungszeiten speichern und die gespeicherten Werte dem Erzeugungsteil des Belichtungssteuersignals 420 bereitstellen.
  • Der Erzeugungsteil des Belichtungssteuersignals 420 kann das Belichtungssteuersignal (E_p) basierend auf den Ausgabesignalen (R_outA, R_outB und R_outC) des Registers 410 und dem Zeilensteuersignal (L_c) erzeugen. Beispielsweise kann der Erzeugungsteil des Belichtungssteuersignals 420 das Belichtungssteuersignal (E_p) erzeugen und ausgeben, wenn eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, nachdem das Zeilensteuersignal (L_c) eingegeben wird. Zugleich können die Ausgabesignale (R outA, R_outB und R_outC) des Registers 410 eine voreingestellte Zeit des Erzeugungsteils des Belichtungssteuersignals 420 einstellen. Schließlich stellt der Erzeugungsteil des Belichtungssteuersignals 420 eine voreingestellte Zeit gemäß den Ausgabesignalen (R outA, R_outB und R_outC) des Registers 410 ein, und er kann das Belichtungssteuersignal (E_p) erzeugen und ausgeben, wenn eine voreingestellte vorbestimmte Zeit vergangen ist, nachdem das Zeilensteuersignal (L_c) eingegeben wird. Der Erzeugungsteil des Belichtungssteuersignals 420 der 11 unterscheidet sich zwar nur von den Erzeugungsteilen des Belichtungssteuersignals und den Eingabesignalen (nur von einem Zeilen-Triggersignal zu einem Zeilensteuersignal geändert), die in den 5 bis 7 offenbart sind, aber deren internen Konstruktionen können gleich sein.
  • Der Signalgenerator 430 kann das Zeilen-Zeiteinstellungssignal (L_t) basierend auf dem Zeilensteuersignal (L_c) und dem Belichtungssteuersignal (E_p) erzeugen. Beispielsweise kann der Signalgenerator 430 das Zeilen-Zeiteinstellungssignal (L_t) jedes Mal erzeugen, wenn das Zeilensteuersignal (L_c) und das Belichtungssteuersignal (E_p) eingegeben werden.
  • Der Erzeugungsteil der Zeilenspannung 440 kann eine Vielzahl von Zeilenspannungen (V1, V2, V3) erzeugen, die in jeden Zeilensensor basierend auf dem Zeilen-Zeiteinstellungssignal (L_t) eingegeben werden.
  • 12 ist eine Ansicht zum Erläutern einer Betätigung des Scan-Steuerteils der 11.
  • Unter Bezugnahme auf 12 kann das Flip-Flop, wenn das erstes Zeilen-Triggersignal (L_p) eingegeben wird, das Demultiply-Signal (D_s) mit niedrigem Pegel auf einen Hochpegel wechseln. Das Flip-Flop kann, wenn das zweite Zeilen-Triggersignal (L_p) eingegeben wird, das Demultiply-Signal (D_s) mit Hochegel auf einen niedrigen Pegel wechseln. Als solches kann das Flip-Flop das Demultiply-Signal (D_s) jedes Mal, wenn das Zeilen-Triggersignal (L_p) eingegeben wird, auf einen anderen Pegel wechseln. Da das Zeilensteuersignal (L_c) ein Ergebnis der UND-Operation des Demultiply-Signals (D_s) und des Zeilen-Triggersignals (L_p) ist, wird der Wert des Hochpegels nur in dem Bereich aufweisen, in dem sowohl das Demultiply-Signal (D_s) als auch das Zeilen-Triggersignal (L_p) einen Hochpegel haben. Daher kann das Zeilensteuersignal (L_c) nur dann als Impuls erzeugt und ausgegeben werden, der für eine vorbestimmte Zeit einen Hochpegel beibehält, wenn das Zeilen-Triggersignal (L_p) zweimal eingegeben wird. Da außerdem das Belichtungssteuersignal (E_p) basierend auf dem Zeilensteuersignal (L_c) erzeugt wird, kann das Belichtungssteuersignal (E_p) erzeugt werden, wenn eine durch das Register 410 voreingestellte Zeit nach dem Erzeugen des Zeilensteuersignals (L_c) vergangen ist. Daher kann ein Intervall zwischen dem Zeilensteuersignal (L_c) und dem Belichtungssteuersignal (E_p) konstant sein.
  • Wie in 12 gezeigt, kann, wenn das Zeilensteuersignal (L_c) erzeugt wird, elektrische Ladung von einem Zeilensensor (z. B. mit einer ungeraden Zahl), in dem Licht durch einen Metall-Lichtblockierungsfilm blockiert wird, zu einem belichteten Zeilensensor (z. B. mit einer geraden Zahl), in dem Licht auf die Öffnungsfläche einfällt, bewegt werden. Wenn das Belichtungssteuersignal (E_p) erzeugt wird, kann elektrische Ladung von einem belichteten Zeilensensor, in dem Licht auf die Öffnungsfläche einfällt, zu einem Zeilensensor, in dem Licht durch den Metall-Lichtblockierungsfilm blockiert wird, bewegt werden. Da die Ladung bereits durch das Belichtungssteuersignal (E_p) in den von Licht abgeschirmten Zeilensensor bewegt wird, wird das als nächstes angelegte Zeilen-Triggersignal (L_p) einmal durch den in 11 gezeigten Erzeugungsteil des Zeilensteuersignals 450 ausgesetzt.
  • Dementsprechend kann eine Zeitdauer, in der ein Zeilensensor einfallendem Licht ausgesetzt ist, gleich einem Intervall zwischen dem Zeilen-Triggersignal (L_p) und dem Belichtungssteuersignal (E_p) sein. Da das Belichtungssteuersignal (E_p) so konstruiert ist, dass es nach einer vorbestimmten Zeit erzeugt wird, nachdem das Zeilensteuersignal (L_c) erzeugt wird, kann das Intervall zwischen dem Zeilensteuersignal (L_c) und dem Belichtungssteuersignal (E_p) der vorliegenden Erfindung unabhängig vom Erzeugungszyklus des Zeilen-Triggersignals (L_p) oder der Bewegungsgeschwindigkeit des Scanobjekts konstant sein. Das heißt, unabhängig davon, ob das Intervall des Zeilen-Triggersignals (L_p) abnimmt oder zunimmt, indem die Bewegungsgeschwindigkeit des Scanobjekts beschleunigt oder verlangsamt wird, kann die Belichtungszeit des Bildsensors konstant gehalten werden.
  • Schließlich kann mit einem Bildsensor-Steuerungssystem einschließlich eines zur Belichtungssteuerung befähigenden TDI-Bildsensors gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein gleichmäßiges Bild des Scanobjekts erhalten werden, da ein belichteter Zeilensensor für eine bestimmte Zeit unabhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit eines Scanobjekts einfallendem Licht ausgesetzt ist.
  • Zudem ist es auch möglich, den durchschnittlichen Helligkeitspegel eines Bildes des Scanobjekts zu steuern, indem eine Zeit, für die das Belichtungssteuersignal (E_p) erzeugt wird, nachdem das Zeilen-Triggersignal (L_p) eingegeben wird, länger oder kürzer eingestellt wird. Mit anderen Worten: Einerseits, wenn eine Zeitdauer, in der das Belichtungssteuersignal (E_p) vom Eingabe des Zeilen-Triggersignals (L_p) erzeugt wird, relativ lang eingestellt ist, dann nimmt die durchschnittliche Helligkeit des Bildes des Scanobjekts zu, da eine Belichtungszeit erhöht wird; andererseits, wenn eine Zeitdauer, in der das Belichtungssteuersignal (E_p) vom Eingabe des Zeilen-Triggersignals (L_p) erzeugt wird, relativ kurz eingestellt ist, dann nimmt die durchschnittliche Helligkeit des Bildes von Scanobjekt ab, da eine Belichtungszeit verringert wird.
  • Mit Bezug auf 13 kann ein Bildsensor-Steuerungssystem einschließlich eines zur Belichtungssteuerung befähigenden TDI-Bildsensors gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Ladungsmenge sammeln, die der Lichtmenge entspricht, die auf einen Zeilensensor oder einen Bereich des Zeilensensors (z. B. die Hälfte, 1/3 oder 1/4) einfällt, und in dem von Licht abgeschirmten Zeilensensor oder in dem restlichen Bereich des Zeilensensors wird einfallendes Licht durch einen Metall-Lichtblockierungsfilm blockiert. Der von Licht abgeschirmte Zeilensensor speichert die vom belichteten Zeilensensor empfangene Ladung und überträgt die gespeicherte Ladung an den nächsten belichteten Zeilensensor, wenn ein nächstes Zeilen-Triggersignal erzeugt wird. Ein Bildsensor-Steuerungssystem einschließlich eines zur Belichtungssteuerung befähigenden TDI-Bildsensors gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist konstruiert, damit ein Belichtungssteuersignal erzeugt wird, wenn eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, nachdem ein Zeilen-Triggersignal erzeugt wird.
  • Ein belichteter Zeilensensor sammelt einerseits eine elektrische Ladungsmenge, die einer auf die empfangene Ladungsmenge einfallenden Lichtmenge entspricht. Andererseits speichert ein von Licht abgeschirmter Zeilensensor die empfangene Ladungsmenge und überträgt sie an den nächsten Zeilensensor.
  • Schließlich ist ein Bildsensor-Steuerungssystem einschließlich eines zur Belichtungssteuerung befähigenden TDI-Bildsensors gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung so konstruiert, dass ein belichteter Zeilensensor und ein von Licht abgeschirmter Zeilensensor abwechselnd eine Betätigung der Belichtung und Speicherung ausführen, und da der Zeilensensor unabhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit einer Transportvorrichtung wie eines Förderbandes für eine bestimmte Zeit einfallendem Licht ausgesetzt ist, kann ein hochempfindliches gleichmäßiges Bild erhalten werden.
  • Mit Bezug auf 14 wird ein Bildsensor-Steuerverfahren einschließlich eines zur Belichtungssteuerung befähigenden TDI-Bildsensors gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wie folgt beschrieben.
  • Das Bildsensor-Steuerverfahren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die folgenden Schritte umfassen: einen Einstellschritt, in dem eine Belichtungszeit im Register des Scan-Steuerteils für einen TDI-Bildsensor, in dem die Lichtblockierungsteile auf mehreren Zeilensensoren angeordnet sind, eingestellt wird, und einen Steuerungsschritt, in dem die durch den Lichtblockierungsteil nicht blockierten Zeilensensoren so gesteuert werden, dass während der Belichtungszeit das Licht einfällt.
  • In einer anderen Ausführungsform, wie in 10 gezeigt, sind die mehreren Zeilensensoren in Zeilensensoren mit gerader Zahl und in Zeilensensoren mit ungerader Zahl eingeteilt, und ein Anordnungsschritt kann zusätzlich umfasst sein, in dem ein Lichtblockierungsteil nur auf den Zeilensensoren mit gerader Zahl (oder ungerader Zahl) angeordnet wird. Ferner kann der Anordnungsschritt auch einen Schritt umfassen, in dem jeweils ein Lichtblockierungsteil auf der Vorderseite eines Bereichs jedes Zeilensensors angeordnet wird, wie in den 3a bis 3d gezeigt. Zugleich kann der Anordnungsschritt noch einen Schritt umfassen, in dem jeweils eine Mikrolinse in einem belichteten Bereich jedes Zeilensensors angeordnet wird. Der Einstellschritt und der Steuerungsschritt können auch Schritte sein, die in dem in 4 gezeigten Scan-Steuerteil ausgeführt werden.
  • Wenn ein Steuerungsschritt gemäß eines Schritts zum Blockieren des Lichts nur auf einem Bereich des Zeilensensors (z. B. der Hälfte) noch detaillierter beschrieben wird, so kann der Steuerungsschritt die folgenden Schritte umfassen: einen Erzeugungsschritt, in dem ein Belichtungssteuersignal erzeugt wird, wenn eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, nachdem ein Zeilen-Triggersignal entsprechend einer Bewegungsgeschwindigkeit eines Scanobjekts eingegeben wird, und einen Bewegungsschritt, in dem eine elektrische Ladungsbewegung der mehreren Zeilensensoren basierend auf dem Zeilen-Triggersignal und dem Belichtungssteuersignal gesteuert wird.
  • Ein Steuerungsschritt gemäß einem Schritt zum Blockieren des Lichts nur auf den Zeilensensoren mit gerader Zahl (oder ungerader Zahl) kann die folgenden Schritte umfassen: einen ersten Erzeugungsschritt, in dem ein Zeilensteuersignal basierend auf einem entsprechend einer Bewegungsgeschwindigkeit eines Scanobjekts eingegebenen Zeilen-Triggersignal erzeugt wird; einen zweiten Erzeugungsschritt, in dem ein Belichtungssteuersignal erzeugt wird, wenn eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, nachdem ein Zeilensteuersignal erzeugt wird, und einen Bewegungsschritt, in dem eine elektrische Ladungsbewegung der mehreren Zeilensensoren basierend auf dem Zeilensteuersignal und dem Belichtungssteuersignal gesteuert wird.
  • Die vorliegende Erfindung ist durch die oben beschriebenen Ausführungsformen und die beigefügten Zeichnungen nicht begrenzt, da es für einen durchschnittlichen Fachmann möglich ist, verschiedene Substitutionen, Modifikationen und Änderungen vorzunehmen, ohne vom technischen Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Bezugszeichenliste
    • 110
    Pixelteil
    120
    Lichtblockierungsteil
    130
    Mikrolinse
    200
    Geschwindigkeitserfassungsteil
    300
    Beleuchtungslampe
    400
    Scan-Steuerteil
    500
    Ausgabeteil
    410
    Schieberegister
    420
    Erzeugungsteil eines Belichtungssteuersignals
    430
    Signalgenerator
    440
    Erzeugungsteil einer Zeilenspannung

Claims (14)

  1. TDI-Bildsensor mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung, dadurch gekennzeichnet, dass er die folgenden Teile umfasst: einen Pixelteil umfassend eine Vielzahl von Zeilensensoren jeweils mit in einer Reihe angeordneten CCDs, wobei die Vielzahl von Zeilensensoren in eine Richtung parallel zu einer Scanrichtung angeordnet ist und wobei die in jedem der Zeilensensoren akkumulierte Ladung gesammelt wird, indem sie in Richtung parallel zur Scanrichtung bewegt wird; einen Lichtblockierungsteil, der einen Lichteinfall auf einen Teil der Vielzahl der Zeilensensoren blockiert, und einen Scan-Steuerteil, der ein Zeilensteuersignal und ein Belichtungssteuersignal basierend auf einem von außen eingegebenen Zeilen-Triggersignal erzeugt und die Ladungsbewegung der mehreren Zeilensensoren basierend auf dem erzeugten Zeilensteuersignal und dem Belichtungssteuersignal steuert: wobei die Vielzahl von Zeilensensoren einen Zeilensensor, der durch den Lichtblockierungsteil abgeschirmt wird, und einen belichteten Zeilensensor, der nicht durch den Lichtblockierungsteil abgeschirmt wird umfasst, wobei ein belichteter Zeilensensor und ein von Licht abgeschirmter Zeilensensor abwechselnd angeordnet sind, und wobei der Scan-Steuerteil, in Verbindung mit einer Bewegungsgeschwindigkeit eines Scanobjekts ein Belichtungssteuersignal basierend auf dem von außen eingegebenen Zeilen-Triggersignal erzeugt und einerseits die Ladungsbewegung der Vielzahl von Zeilensensoren basierend auf dem Zeilen-Triggersignal und dem Belichtungssteuersignal steuert, und andererseits den von Licht abgeschirmten Zeilensensor so steuert, dass dieser die Ladung vom belichteten Zeilensensor empfängt, indem ein Belichtungssteuersignal erzeugt wird, wenn eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, nachdem ein Zeilensteuersignal erzeugt wird.
  2. TDI-Bildsensor mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeilensteuersignal und das Belichtungssteuersignal automatisch innerhalb des Scan-Steuerteils basierend auf dem von außerhalb der des Scan-Steuerteils eingegebenen Zeilen-Triggersignal erzeugt werden.
  3. TDI-Bildsensor mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Scan-Steuerteil die Ladungsübertragung zum belichteten Zeilensensor einmal ausgesetzt wird, indem für ein nach dem Erzeugen der Belichtungssteuerung einmal eingegebenes Zeilen-Triggersignal das Zeilensteuersignal nicht erzeugt wird.
  4. TDI-Bildsensor mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Scan-Steuerteil ein Benutzer eine Belichtungszeit bestimmen kann, indem eine Belichtungszeit basierend auf einem vom Benutzer eingegebenen verzögerten Steuersignal bestimmt wird.
  5. TDI-Bildsensor mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Scan-Steuerteil die folgenden Teile umfasst: ein Register zum Speichern der vorbestimmten Zeit als eine Vielzahl der verzögerten Steuersignale; einen Erzeugungsteil des Zeilensteuersignals zum Erzeugen eines Zeilensteuersignals basierend auf dem Zeilen-Triggersignal; einen Erzeugungsteil des Belichtungssteuersignals, der das Belichtungssteuersignal erzeugt, wenn eine Zeit vergangen ist, die der vorbestimmten Zeit entspricht, nachdem das Zeilensteuersignal eingegeben wird; einen Signalgenerator, der ein Zeilen-Zeiteinstellungssignal basierend auf dem Zeilensteuersignal und dem Belichtungssteuersignal erzeugt, und einen Erzeugungsteil der Zeilenspannung, der eine Vielzahl von Zeilenspannungen erzeugt, die an jeden Zeilensensor basierend auf dem Zeilen-Zeiteinstellungssignal geliefert werden.
  6. TDI-Bildsensor mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Erzeugungsteil des Zeilensteuersignals das Zeilensteuersignal immer dann erzeugt, wenn das Zeilen-Triggersignal zweimal eingegeben wird.
  7. TDI-Bildsensor mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung, dadurch gekennzeichnet, dass er die folgenden Teile umfasst: einen Pixelteil, umfassend eine Vielzahl von Zeilensensoren jeweils mit in einer Reihe angeordneten CCDs, wobei die Vielzahl von Zeilensensoren in einer Richtung parallel zur Scanrichtung angeordnet ist und wobei die in jedem der Zeilensensoren akkumulierte Ladung gesammelt wird, indem sie in Richtung parallel zur Scanrichtung bewegt wird; einen Lichtblockierungsteil, der einen Lichteinfall auf einen Bereich jedes der Vielzahl von Zeilensensoren blockiert; Mikrolinsen, die auf der Vorderseite der restlichen Teile außer einem Blockierungsteil jedes Zeilensensors, der durch den Lichtblockierungsteil auf einen Bereich jedes Zeilensensors blockiert wird positioniert sind, und einen Scan-Steuerteil, der die Ladungsbewegung zwischen einem von Licht abgeschirmten Bereich des Zeilensensors und einem belichteten Bereich des Zeilensensors steuert, wobei der Scan-Steuerteil in Verbindung mit der Bewegungsgeschwindigkeit des Scanobjekts ein Belichtungssteuersignal basierend auf einem von außen eingegebenen Zeilen-Triggersignal erzeugt und einerseits die Ladungsbewegung in der Vielzahl von Zeilensensoren basierend auf dem Zeilen-Triggersignal und dem Belichtungssteuersignal steuert, und andererseits den von Licht abgeschirmten Bereich jedes Zeilensensors so steuert, dass dieser die Ladung vom belichteten Teil des jeweiligen Zeilensensors empfängt, indem ein Belichtungssteuersignal erzeugt wird, wenn eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, nachdem ein Zeilensteuersignal erzeugt wird.
  8. TDI-Bildsensor mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtblockierungsteil ein Lichteinfall auf die Hälfte jedes Zeilensensors blockiert.
  9. TDI-Bildsensor mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Scan-Steuerteil steuert, so dass nach einem nächsten von außen eingegebenen Zeilen-Triggersignal ein Belichtungsteil eines benachbarten Zeilensensors die elektrische Ladung von dem abgeschirmten Teil empfängt.
  10. TDI-Bildsensor mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Scan-Steuerteil ein Benutzer eine Belichtungszeit bestimmen kann, indem eine Belichtungszeit basierend auf einem vom Benutzer eingegebenen verzögerten Steuersignal bestimmt wird.
  11. TDI-Bildsensor mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Scan-Steuerteil die folgenden Teile umfasst: ein Register zum Speichern der vorbestimmten Zeit als eine Vielzahl der verzögerten Steuersignale; einen Erzeugungsteil des Zeilensteuersignals zum Erzeugen eines Zeilensteuersignals basierend auf dem Zeilen-Triggersignal; einen Erzeugungsteil des Belichtungssteuersignals, der das Belichtungssteuersignal erzeugt, wenn eine Zeit vergangen ist, die der vorbestimmten Zeit entspricht, nachdem das Zeilensteuersignal eingegeben wird; einen Signalgenerator, der ein Zeilen-Zeiteinstellungssignal basierend auf dem Zeilensteuersignal und dem Belichtungssteuersignal erzeugt, und einen Erzeugungsteil der Zeilenspannung, der eine Vielzahl von Zeilenspannungen erzeugt, die an jeden Zeilensensor basierend auf dem Zeilen-Zeiteinstellungssignal geliefert werden.
  12. Steuerverfahren eines TDI-Bildsensors mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung, dadurch gekennzeichnet, dass der TDI-Bildsensor eine Vielzahl von Zeilensensoren umfasst, die jeweils in einer Reihe angeordnete CCDs umfassen, wobei die Vielzahl von Zeilensensoren in einer Richtung parallel zu einer Scanrichtung angeordnet sind und die in jedem der Zeilensensoren akkumulierte Ladung gesammelt wird, indem sie in Richtung parallel zur Scanrichtung bewegt wird, wobei das Steuerverfahren die folgenden Schritte umfasst: einen Anordnungsschritt, in dem die Vielzahl von Zeilensensoren in Zeilensensoren mit gerader Zahl und in Zeilensensoren mit ungerader Zahl unterteilt ist und ein Lichtblockierungsteil nur auf den Zeilensensoren mit gerader Zahl angeordnet ist; einen Einstellschritt, in dem eine Belichtungszeit im Register des Scan-Steuerteils für einen TDI-Bildsensor, in dem die Lichtblockierungsteile auf mehreren Zeilensensoren angeordnet sind, eingestellt wird, und einen Steuerungsschritt, in dem die durch den Lichtblockierungsteil nicht blockierten Zeilensensoren so gesteuert werden, dass während der Belichtungszeit das Licht einfällt, wobei der Steuerungsschritt wiederum die folgenden Schritte umfasst; eine Steuerungsschritt, in dem die Zeilensensoren mit ungerader Zahl die elektrische Ladung empfangen, indem ein Zeilensteuersignal basierend auf einem entsprechend der Bewegungsgeschwindigkeit des Scanobjekts eingegebenen Zeilen-Triggersignal erzeugt wird, und ferner eine Steuerungsschritt, in dem die geradzahligen Zeilensensoren die elektrische Ladung von den ungeradzahligen Zeilensensoren empfangen, indem ein Belichtungssteuersignal erzeugt wird, wenn eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, nachdem ein Zeilensteuersignal erzeugt wird.
  13. Steuerverfahren eines TDI-Bildsensors mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Anordnungsschritt noch einen Schritt umfasst, in dem eine Mikrolinse in einem belichteten Bereich jedes Zeilensensors angeordnet ist.
  14. Steuerverfahren eines TDI-Bildsensors mit Fähigkeit zur Belichtungssteuerung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungsschritt noch einen Schritt umfasst, in dem die Ladungsübertragung zum belichteten Zeilensensor einmal ausgesetzt wird, indem für ein nach dem Erzeugen der Belichtungssteuerung einmal eingegebenes Zeilen-Triggersignal das Zeilensteuersignal nicht erzeugt wird.
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