JP2002369080A - イメージセンサ - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｘ−Ｙアドレス走査方式をとるイメージセン
サにおける各画素の画信号の読出し走査をなす際に、イ
メージセンサによって撮影した画像のうちの任意の部分
の切り出しを行わせることができるようにする。 【構成】 画素単位による固体撮像素子をマトリクス状
に配設し、Ｘ−Ｙアドレス走査方式をとることによって
各画素の画信号を時系列的に読み出すようにしたイメー
ジセンサにおいて、ランダムにアドレス指定をなして任
意の画素の画信号の読出しを行わせるランダム走査手段
を設ける。
サにおける各画素の画信号の読出し走査をなす際に、イ
メージセンサによって撮影した画像のうちの任意の部分
の切り出しを行わせることができるようにする。 【構成】 画素単位による固体撮像素子をマトリクス状
に配設し、Ｘ−Ｙアドレス走査方式をとることによって
各画素の画信号を時系列的に読み出すようにしたイメー
ジセンサにおいて、ランダムにアドレス指定をなして任
意の画素の画信号の読出しを行わせるランダム走査手段
を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画素単位による固体撮
像素子をマトリクス状に配設し、Ｘ−Ｙ走査方式によっ
て各画素の画信号を時系列的に読み出すようにしたイメ
ージセンサに関する。
像素子をマトリクス状に配設し、Ｘ−Ｙ走査方式によっ
て各画素の画信号を時系列的に読み出すようにしたイメ
ージセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、画素単位による固体撮像素子を
マトリクス状に配設したイメージセンサにあって、シフ
トレジスタを用いたＸ方向およびＹ方向の各アドレス走
査回路により、Ｘ，Ｙのアドレス指定を順次行わせるこ
とによって各画素の画信号を時系列的に読み出すように
したＸ−Ｙアドレス走査方式をとるようにしている。
マトリクス状に配設したイメージセンサにあって、シフ
トレジスタを用いたＸ方向およびＹ方向の各アドレス走
査回路により、Ｘ，Ｙのアドレス指定を順次行わせるこ
とによって各画素の画信号を時系列的に読み出すように
したＸ−Ｙアドレス走査方式をとるようにしている。
【０００３】また、画素単位による固体撮像素子をマト
リクス状に配設したイメージセンサにあって、シフトレ
ジスタによるＸ方向およびＹ方向の各アドレス走査回路
を用いて、規則性をもって画素を飛び越してアドレス指
定を行わせるインターレース走査方式をとるようにした
ものがある。
リクス状に配設したイメージセンサにあって、シフトレ
ジスタによるＸ方向およびＹ方向の各アドレス走査回路
を用いて、規則性をもって画素を飛び越してアドレス指
定を行わせるインターレース走査方式をとるようにした
ものがある。
【０００４】従来、このようなイメージセンサによって
撮影した画像のうちの必要な部分だけを切り出してエッ
ジ強調などの画像処理を施すような場合、各画素の画信
号を順次に時系列的に読み出す走査を行わせるだけで、
任意の画素の画信号を読み出すランダム走査を行わせる
ことができないために、そのイメージセンサから時系列
的に読み出される各画素の画信号のデータをいったんバ
ッファメモリに蓄積したうえで、所望の領域における画
像部分のデータの読出しを行わせている。
撮影した画像のうちの必要な部分だけを切り出してエッ
ジ強調などの画像処理を施すような場合、各画素の画信
号を順次に時系列的に読み出す走査を行わせるだけで、
任意の画素の画信号を読み出すランダム走査を行わせる
ことができないために、そのイメージセンサから時系列
的に読み出される各画素の画信号のデータをいったんバ
ッファメモリに蓄積したうえで、所望の領域における画
像部分のデータの読出しを行わせている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来の画素単位による固体撮像素子をマトリクス
状に配設したＸ−Ｙアドレス走査方式をとるイメージセ
ンサにあっては、各画素の画信号を順次に時系列的に読
み出す走査を行わせるだけで、任意の画素の画信号を読
み出すランダム走査を行わせることができないことであ
る。
点は、従来の画素単位による固体撮像素子をマトリクス
状に配設したＸ−Ｙアドレス走査方式をとるイメージセ
ンサにあっては、各画素の画信号を順次に時系列的に読
み出す走査を行わせるだけで、任意の画素の画信号を読
み出すランダム走査を行わせることができないことであ
る。
【０００６】したがって、イメージセンサによって撮影
した画像のうちの必要な部分の切り出しを行わせる場合
に、イメージセンサから時系列的に読み出される各画素
の画信号のデータを蓄積するバッファメモリおよびその
所望の領域における画像部分のデータの読出しを行わせ
る制御手段を必要として、全体の構成が複雑になってし
まうという問題がある。
した画像のうちの必要な部分の切り出しを行わせる場合
に、イメージセンサから時系列的に読み出される各画素
の画信号のデータを蓄積するバッファメモリおよびその
所望の領域における画像部分のデータの読出しを行わせ
る制御手段を必要として、全体の構成が複雑になってし
まうという問題がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、画素単位によ
る固体撮像素子をマトリクス状に配設し、Ｘ−Ｙアドレ
ス走査方式をとることによって各画素の画信号を時系列
的に読み出すようにしたイメージセンサにあって、各画
素の画信号の読出し走査をなす際にイメージセンサによ
って撮影した画像のうちの任意の部分の切り出しを行わ
せることができるようにするべく、ランダムにアドレス
指定をなして任意の画素の画信号の読出しを行わせるラ
ンダム走査手段を設けるようにしている。
る固体撮像素子をマトリクス状に配設し、Ｘ−Ｙアドレ
ス走査方式をとることによって各画素の画信号を時系列
的に読み出すようにしたイメージセンサにあって、各画
素の画信号の読出し走査をなす際にイメージセンサによ
って撮影した画像のうちの任意の部分の切り出しを行わ
せることができるようにするべく、ランダムにアドレス
指定をなして任意の画素の画信号の読出しを行わせるラ
ンダム走査手段を設けるようにしている。
【０００８】また、本発明は、Ｘ−Ｙアドレス走査方式
をとるイメージセンサにあって、各画素の画信号の読出
しを順次に行わせる通常の走査と、各画素の画信号の読
出しをランダムに行わせる走査とを選択的に行わせるこ
とができるようにするべく、順番にアドレス指定をなし
て各画素の画信号の読出しを順次に行わせる順次走査手
段と、ランダムにアドレス指定をなして任意の画素の画
信号の読出しを行わせるランダム走査手段と、順次走査
とランダム走査との切換えを選択的に行わせる走査切換
手段とを設けるようにしている。
をとるイメージセンサにあって、各画素の画信号の読出
しを順次に行わせる通常の走査と、各画素の画信号の読
出しをランダムに行わせる走査とを選択的に行わせるこ
とができるようにするべく、順番にアドレス指定をなし
て各画素の画信号の読出しを順次に行わせる順次走査手
段と、ランダムにアドレス指定をなして任意の画素の画
信号の読出しを行わせるランダム走査手段と、順次走査
とランダム走査との切換えを選択的に行わせる走査切換
手段とを設けるようにしている。
【０００９】
【実施例】図１は、ＣＭＯＳ型のイメージセンサにおけ
る画素単位として用いられる光センサ回路の一構成例を
示している。
る画素単位として用いられる光センサ回路の一構成例を
示している。
【００１０】その光センサ回路は、光検知時における入
射光Ｌｓの光量に応じたセンサ電流を生ずる光電変換素
子としてのフォトダイオードＰＤと、そのフォトダイオ
ードＰＤに流れるセンサ電流をサブスレッショルド領域
の特性を利用した弱反転状態で対数特性をもって電圧信
号Ｖｐｄに変換するトランジスタＱ１と、その変換され
た電圧信号Ｖｐｄを増幅するトランジスタＱ２と、読出
し信号Ｖｓのパルスタイミングでもってセンサ信号Ｓｏ
を出力するトランジスタＱ３とによって構成され、ダイ
ナミックレンジを拡大して光信号の検出を高感度で行わ
せることができるようになっている。そして、光検知に
先がけてトランジスタＱ１のドレイン電圧ＶＤを所定時
間だけ定常値よりも低く設定して、フォトダイオードＰ
Ｄの寄生容量Ｃに蓄積された残留電荷を放電させて初期
化することにより、センサ電流に急激な変化が生じても
即座にそのときの入射光Ｌｓの光量に応じた電圧信号Ｖ
ｐｄが得られるようにして、入射光量が少ない場合でも
残像が生ずることがないようにしている。この光センサ
回路自体は、公知である（特開２０００−３２９６１６
号公報参照）。
射光Ｌｓの光量に応じたセンサ電流を生ずる光電変換素
子としてのフォトダイオードＰＤと、そのフォトダイオ
ードＰＤに流れるセンサ電流をサブスレッショルド領域
の特性を利用した弱反転状態で対数特性をもって電圧信
号Ｖｐｄに変換するトランジスタＱ１と、その変換され
た電圧信号Ｖｐｄを増幅するトランジスタＱ２と、読出
し信号Ｖｓのパルスタイミングでもってセンサ信号Ｓｏ
を出力するトランジスタＱ３とによって構成され、ダイ
ナミックレンジを拡大して光信号の検出を高感度で行わ
せることができるようになっている。そして、光検知に
先がけてトランジスタＱ１のドレイン電圧ＶＤを所定時
間だけ定常値よりも低く設定して、フォトダイオードＰ
Ｄの寄生容量Ｃに蓄積された残留電荷を放電させて初期
化することにより、センサ電流に急激な変化が生じても
即座にそのときの入射光Ｌｓの光量に応じた電圧信号Ｖ
ｐｄが得られるようにして、入射光量が少ない場合でも
残像が生ずることがないようにしている。この光センサ
回路自体は、公知である（特開２０００−３２９６１６
号公報参照）。
【００１１】図２は、その光センサ回路における各部信
号のタイムチャートを示している。ここで、ｔ１は初期
化のタイミングを、ｔ２はセンサ信号Ｓｏの出力タイミ
ングを、Ｔは光検知時の寄生容量Ｃにおける電荷蓄積期
間をそれぞれ示している。
号のタイムチャートを示している。ここで、ｔ１は初期
化のタイミングを、ｔ２はセンサ信号Ｓｏの出力タイミ
ングを、Ｔは光検知時の寄生容量Ｃにおける電荷蓄積期
間をそれぞれ示している。
【００１２】図３は、その光センサ回路における入射光
量に応じたセンサ電流に対するセンサ信号Ｓｏの出力特
性を示している。それは、フォトダイオードＰＤに流れ
るセンサ電流が多いときには対数出力特性を示し、セン
サ電流が少ないときには寄生容量Ｃの充電に応答遅れを
生じてほぼ線形の非対数出力特性を示している。図中、
ＷＡは非対数応答領域を示し、ＷＢは対数応答領域を示
している。
量に応じたセンサ電流に対するセンサ信号Ｓｏの出力特
性を示している。それは、フォトダイオードＰＤに流れ
るセンサ電流が多いときには対数出力特性を示し、セン
サ電流が少ないときには寄生容量Ｃの充電に応答遅れを
生じてほぼ線形の非対数出力特性を示している。図中、
ＷＡは非対数応答領域を示し、ＷＢは対数応答領域を示
している。
【００１３】図４は、このような光センサ回路を画素単
位として、画素をマトリクス状に複数配設して、Ｘ−Ｙ
アドレス走査方式によって各画素のセンサ信号の時系列
的な読出しを行わせるようにしたイメージセンサの構成
例を示している。
位として、画素をマトリクス状に複数配設して、Ｘ−Ｙ
アドレス走査方式によって各画素のセンサ信号の時系列
的な読出しを行わせるようにしたイメージセンサの構成
例を示している。
【００１４】そのイメージセンサは、Ｄ１１〜Ｄ４４か
らなる４×４の画素をマトリクス状に配設して、図示し
ないＥＣＵの制御下において、各１ライン分の画素列を
垂直（Ｙ方向）走査回路１から順次出力される選択信号
ＬＳ１〜ＬＳ４によって選択し、その選択された画素列
における各画素を、水平（Ｘ方向）走査回路２から順次
出力される選択信号ＤＳ１〜ＤＳ４によってスイッチ回
路３における各対応するアナログスイッチＳＷ１〜ＳＷ
４が逐次オン状態にされることによって各画素のセンサ
信号Ｓｏが時系列的に読み出されるようになっている。
図中、４は各画素における前記トランジスタＱ１のゲー
ト電圧ＶＧ用電源であり、６はそのドレイン電圧ＶＤ用
電源である。また、５はトランジスタＱ１のドレイン電
圧ＶＤを所定のタイミングをもって定常時のハイレベル
Ｈおよび初期化時のローレベルＬに切り換える電圧切換
回路である。
らなる４×４の画素をマトリクス状に配設して、図示し
ないＥＣＵの制御下において、各１ライン分の画素列を
垂直（Ｙ方向）走査回路１から順次出力される選択信号
ＬＳ１〜ＬＳ４によって選択し、その選択された画素列
における各画素を、水平（Ｘ方向）走査回路２から順次
出力される選択信号ＤＳ１〜ＤＳ４によってスイッチ回
路３における各対応するアナログスイッチＳＷ１〜ＳＷ
４が逐次オン状態にされることによって各画素のセンサ
信号Ｓｏが時系列的に読み出されるようになっている。
図中、４は各画素における前記トランジスタＱ１のゲー
ト電圧ＶＧ用電源であり、６はそのドレイン電圧ＶＤ用
電源である。また、５はトランジスタＱ１のドレイン電
圧ＶＤを所定のタイミングをもって定常時のハイレベル
Ｈおよび初期化時のローレベルＬに切り換える電圧切換
回路である。
【００１５】ここでは、各画素のセンサ信号Ｓｏを電圧
値として規定された画信号Ｖｏとして出力させるように
している。その際、信号の駆動能力を高めて高速での読
出し走査を行わせることができるように、１ライン分の
各画素の読出し系統に、各画素から読み出されるセンサ
信号Ｓｏに基準抵抗Ｒを介してバイアス電圧Ｖｃｃを印
加することによって電圧値として規定するバイアス回路
７を設けるようにしている。そして、そのバイアス回路
７の出力側における各信号線にそれぞれバッファ増幅器
ＢＦを接続したバッファ回路８を設けて、１ライン分の
各画素の画信号Ｖｏを一時集中的に蓄積させて、その蓄
積された各画素の画信号Ｖｏを順次切り換えて出力させ
るようにしている。
値として規定された画信号Ｖｏとして出力させるように
している。その際、信号の駆動能力を高めて高速での読
出し走査を行わせることができるように、１ライン分の
各画素の読出し系統に、各画素から読み出されるセンサ
信号Ｓｏに基準抵抗Ｒを介してバイアス電圧Ｖｃｃを印
加することによって電圧値として規定するバイアス回路
７を設けるようにしている。そして、そのバイアス回路
７の出力側における各信号線にそれぞれバッファ増幅器
ＢＦを接続したバッファ回路８を設けて、１ライン分の
各画素の画信号Ｖｏを一時集中的に蓄積させて、その蓄
積された各画素の画信号Ｖｏを順次切り換えて出力させ
るようにしている。
【００１６】図５は、このように構成されたイメージセ
ンサにおいて、垂直走査回路１および水平走査回路２に
よって、各画素Ｄ１１〜Ｄ４４の画信号Ｖｏの読出しを
順次に行わせるようにしたとき（順次走査）の各部信号
のタイムチャートを示している。
ンサにおいて、垂直走査回路１および水平走査回路２に
よって、各画素Ｄ１１〜Ｄ４４の画信号Ｖｏの読出しを
順次に行わせるようにしたとき（順次走査）の各部信号
のタイムチャートを示している。
【００１７】本発明は、このようなイメージセンサにあ
って、垂直走査回路１および水平走査回路２によって、
特に任意の画素の画信号Ｖｏの読出し走査（ランダム走
査）を行わせることができるようにしたうえで、そのラ
ンダム走査と通常の順次走査との切換えを選択的に行わ
せることができるようにしている。
って、垂直走査回路１および水平走査回路２によって、
特に任意の画素の画信号Ｖｏの読出し走査（ランダム走
査）を行わせることができるようにしたうえで、そのラ
ンダム走査と通常の順次走査との切換えを選択的に行わ
せることができるようにしている。
【００１８】具体的には、垂直走査回路１および水平走
査回路２を、それぞれ図６に示すように構成している。
査回路２を、それぞれ図６に示すように構成している。
【００１９】ここでは、垂直走査回路１および水平走査
回路２が、走査モード選択信号ＳＭＳに応じて、順次走
査のアドレス指定のコード信号ＳＡＣＳとランダム走査
のアドレス指定のコード信号ＲＡＣＳとを選択的に切り
換えるマルチプレクサ９と、そのマルチプレクサ９から
選択的に送出される順次走査のコード信号ＳＡＣＳまた
はランダム走査のコード信号ＲＡＣＳに応じたＡＤＤＲ
ＥＳＳ信号を出力するデコーダ１０と、ＣＬＯＣＫ信号
のパルス数をカウントしながら順次走査のコード信号Ｓ
ＡＣＳを作成するカウンタ１１とによって構成されてい
る。
回路２が、走査モード選択信号ＳＭＳに応じて、順次走
査のアドレス指定のコード信号ＳＡＣＳとランダム走査
のアドレス指定のコード信号ＲＡＣＳとを選択的に切り
換えるマルチプレクサ９と、そのマルチプレクサ９から
選択的に送出される順次走査のコード信号ＳＡＣＳまた
はランダム走査のコード信号ＲＡＣＳに応じたＡＤＤＲ
ＥＳＳ信号を出力するデコーダ１０と、ＣＬＯＣＫ信号
のパルス数をカウントしながら順次走査のコード信号Ｓ
ＡＣＳを作成するカウンタ１１とによって構成されてい
る。
【００１９】走査モード選択信号ＳＭＳは、オペレータ
による走査モード選択のスイッチ操作に応じて外部のＥ
ＣＵ（図示せず）から与えられる。また、ランダム走査
のアドレス指定のコード信号ＲＡＣＳは、イメージセン
サにおける部分的な画素領域を指定するスイッチ操作に
応じてＥＣＵから与えられる。
による走査モード選択のスイッチ操作に応じて外部のＥ
ＣＵ（図示せず）から与えられる。また、ランダム走査
のアドレス指定のコード信号ＲＡＣＳは、イメージセン
サにおける部分的な画素領域を指定するスイッチ操作に
応じてＥＣＵから与えられる。
【００２０】デコーダ１０は、走査モードの選択時にＥ
ＣＵから与えられるＥＮＡＢＬＥ信号によって動作状態
になる。また、カウンタ１１は、走査モードの選択時に
ＥＣＵから与えられるＲＥＳＥＴ信号によってリセット
され、ＥＮＡＢＬＥ信号によって動作状態になる。
ＣＵから与えられるＥＮＡＢＬＥ信号によって動作状態
になる。また、カウンタ１１は、走査モードの選択時に
ＥＣＵから与えられるＲＥＳＥＴ信号によってリセット
され、ＥＮＡＢＬＥ信号によって動作状態になる。
【００２１】ここでは順次走査モードの選択時にＥＣＵ
から送られてくるＣＬＯＣＫ信号のパルス数のカウント
を行いながら順次走査のコード信号ＳＡＣＳを作成する
ようにしているが、ＥＣＵから直接その順次走査のコー
ド信号ＳＡＣＳをマルチプレクサ９に与えるようにする
ことも可能である。
から送られてくるＣＬＯＣＫ信号のパルス数のカウント
を行いながら順次走査のコード信号ＳＡＣＳを作成する
ようにしているが、ＥＣＵから直接その順次走査のコー
ド信号ＳＡＣＳをマルチプレクサ９に与えるようにする
ことも可能である。
【００２２】図７は、１６×１６の画素のマトリクス構
成によるイメージセンサを示している。
成によるイメージセンサを示している。
【００２３】図８は、その１６×１６の画素のマトリク
ス構成によるイメージセンサの水平走査回路２における
マルチプレクサ９の構成例を示している。
ス構成によるイメージセンサの水平走査回路２における
マルチプレクサ９の構成例を示している。
【００２４】それは、走査モード選択信号ＳＭＳが順次
走査の選択信号“０”であるときには、Ｓ１〜Ｓ４の４
ビットの順次走査のアドレス指定のコード信号ＳＡＣＳ
がデコーダ１０へ与えられ、走査モード選択信号ＳＭＳ
がランダム走査の選択信号“１”であるときには、Ｒ１
〜Ｒ４の４ビットの順次走査のアドレス指定のコード信
号ＲＡＣＳがデコーダ１０へ与えられるようになってい
る。
走査の選択信号“０”であるときには、Ｓ１〜Ｓ４の４
ビットの順次走査のアドレス指定のコード信号ＳＡＣＳ
がデコーダ１０へ与えられ、走査モード選択信号ＳＭＳ
がランダム走査の選択信号“１”であるときには、Ｒ１
〜Ｒ４の４ビットの順次走査のアドレス指定のコード信
号ＲＡＣＳがデコーダ１０へ与えられるようになってい
る。
【００２５】図９は、その１６×１６の画素のマトリク
ス構成によるイメージセンサの水平走査回路２における
デコーダ１０の構成例を示している。
ス構成によるイメージセンサの水平走査回路２における
デコーダ１０の構成例を示している。
【００２６】それは、Ａ１〜Ａ４（Ｓ１〜Ｓ４またはＲ
１〜Ｒ４）のアドレス指定のコード信号に応じて、所定
のアドレスに対応する水平（Ｘ）方向におけるＳＤＤＲ
ＥＳＳ信号としての画素の選択信号ＤＳ１〜ＤＳ１６が
順次に“１”となってまたはランダムに“１”となって
出力するようになっている。ＥＮＡＢＬＥ信号が“０”
になると、画素の選択信号ＤＳ１〜ＤＳ１６の全てが
“０”になって選択されなくなる。
１〜Ｒ４）のアドレス指定のコード信号に応じて、所定
のアドレスに対応する水平（Ｘ）方向におけるＳＤＤＲ
ＥＳＳ信号としての画素の選択信号ＤＳ１〜ＤＳ１６が
順次に“１”となってまたはランダムに“１”となって
出力するようになっている。ＥＮＡＢＬＥ信号が“０”
になると、画素の選択信号ＤＳ１〜ＤＳ１６の全てが
“０”になって選択されなくなる。
【００２７】表１は、デコーダ１０におけるＡ１〜Ａ４
のアドレス指定のコード信号およびＥＮＡＢＬＥ信号に
対する画素の選択信号ＤＳ１〜ＤＳ１６の状態を示して
いる。
のアドレス指定のコード信号およびＥＮＡＢＬＥ信号に
対する画素の選択信号ＤＳ１〜ＤＳ１６の状態を示して
いる。
【００２８】
【表１】
【００２９】図１０は、その１６×１６の画素のマトリ
クス構成によるイメージセンサの水平走査回路２におけ
るカウンタ１１の構成例を示している。
クス構成によるイメージセンサの水平走査回路２におけ
るカウンタ１１の構成例を示している。
【００３０】それは、リセット後に、ＣＬＯＣＫパルス
が入力するごとに、その出力である順次走査のアドレス
指定のコード信号ＳＡＣＳの４ビットのコード信号Ｓ１
〜Ｓ４が、１０００→０１００→１１００→…→１１１
１→００００と順次にくり上がるようになっている。
が入力するごとに、その出力である順次走査のアドレス
指定のコード信号ＳＡＣＳの４ビットのコード信号Ｓ１
〜Ｓ４が、１０００→０１００→１１００→…→１１１
１→００００と順次にくり上がるようになっている。
【００３１】図１１は、そのカウンタ１１における各部
信号のタイムチャートを示している。
信号のタイムチャートを示している。
【００３２】図７に示す１６×１６の画素のマトリクス
構成によるイメージセンサの垂直走査回路１にあって
も、その構成が水平走査回路２と全く同じであり、順次
走査またはランダム走査の選択に応じてＡＤＤＲＥＳＳ
信号としての垂直（Ｙ）方向の選択信号ＬＳ１〜ＬＳ１
６が順次に“１”となってまたはランダムに“１”とな
って出力するようになっている。
構成によるイメージセンサの垂直走査回路１にあって
も、その構成が水平走査回路２と全く同じであり、順次
走査またはランダム走査の選択に応じてＡＤＤＲＥＳＳ
信号としての垂直（Ｙ）方向の選択信号ＬＳ１〜ＬＳ１
６が順次に“１”となってまたはランダムに“１”とな
って出力するようになっている。
【００３３】このように、本発明によるイメージセンサ
にあっては、垂直走査回路１および水平走査回路２を、
それぞれ順次走査とランダム走査との各アドレス指定の
コード信号を選択的に切り換えるマルチプレクサ９と、
その選択された順次走査またはランダム走査のコード信
号に応じた画素選択のＡＤＤＲＥＳＳ信号を出力するデ
コーダ１０とによって構成しているので、イメージセン
サにおける各画素の画信号を順次に読み出す順次走査
と、イメージセンサにおける部分的な画素領域における
各画素の画信号を任意に読み出すランダム走査とを選択
的に行わせることが可能になる。
にあっては、垂直走査回路１および水平走査回路２を、
それぞれ順次走査とランダム走査との各アドレス指定の
コード信号を選択的に切り換えるマルチプレクサ９と、
その選択された順次走査またはランダム走査のコード信
号に応じた画素選択のＡＤＤＲＥＳＳ信号を出力するデ
コーダ１０とによって構成しているので、イメージセン
サにおける各画素の画信号を順次に読み出す順次走査
と、イメージセンサにおける部分的な画素領域における
各画素の画信号を任意に読み出すランダム走査とを選択
的に行わせることが可能になる。
【００３４】図１２は、本発明によるイメージセンサの
他の実施例を示している。
他の実施例を示している。
【００３５】ここでは、画素マトリクス１２の読出し走
査を行わせる垂直走査回路１および水平走査回路２をそ
れぞれ前述と同様のデコーダのみによって構成するよう
にしている。そして、垂直走査回路１側に、外部のＥＣ
Ｕから与えられる垂直方向における順次走査のアドレス
指定のコード信号ＳＡＣＳ−Ｖとランダム走査のアドレ
ス指定のコード信号ＲＡＣＳ−Ｖとを選択的に切り換え
る選択スイッチＳＷ−Ａを設けるようにしている。ま
た、水平走査回路２側に、外部のＥＣＵから与えられる
水平方向におけるの順次走査のアドレス指定のコード信
号ＳＡＣＳ−Ｈとランダム走査のアドレス指定のコード
信号ＲＡＣＳ−Ｈとを選択的に切り換える選択スイッチ
ＳＷ−Ｂを設けるようにしている。
査を行わせる垂直走査回路１および水平走査回路２をそ
れぞれ前述と同様のデコーダのみによって構成するよう
にしている。そして、垂直走査回路１側に、外部のＥＣ
Ｕから与えられる垂直方向における順次走査のアドレス
指定のコード信号ＳＡＣＳ−Ｖとランダム走査のアドレ
ス指定のコード信号ＲＡＣＳ−Ｖとを選択的に切り換え
る選択スイッチＳＷ−Ａを設けるようにしている。ま
た、水平走査回路２側に、外部のＥＣＵから与えられる
水平方向におけるの順次走査のアドレス指定のコード信
号ＳＡＣＳ−Ｈとランダム走査のアドレス指定のコード
信号ＲＡＣＳ−Ｈとを選択的に切り換える選択スイッチ
ＳＷ−Ｂを設けるようにしている。
【００３６】この場合には、選択スイッチＳＷ−Ａが順
次走査側に切り換えられることによって、Ｓ１〜Ｓ４の
４ビットの順次走査のアドレス指定のコード信号ＳＡＣ
Ｓ−Ｖが垂直走査回路１のデコーダに直接与えられる。
また、選択スイッチＳＷ−Ａをランダム走査側に切り換
えることによって、Ｒ１〜Ｒ４の４ビットの順次走査の
アドレス指定のコード信号ＲＡＣＳ−Ｖが垂直走査回路
１のデコーダに直接与えられる。そして、その選択され
たアドレス指定のコード信号に応じて、所定のアドレス
に対応する垂直方向におけるＡＤＤＲＥＳＳ信号として
の選択信号ＬＳ１〜ＬＳ１６が順次に“１”となってま
たはランダムに“１”となって出力することになる。
次走査側に切り換えられることによって、Ｓ１〜Ｓ４の
４ビットの順次走査のアドレス指定のコード信号ＳＡＣ
Ｓ−Ｖが垂直走査回路１のデコーダに直接与えられる。
また、選択スイッチＳＷ−Ａをランダム走査側に切り換
えることによって、Ｒ１〜Ｒ４の４ビットの順次走査の
アドレス指定のコード信号ＲＡＣＳ−Ｖが垂直走査回路
１のデコーダに直接与えられる。そして、その選択され
たアドレス指定のコード信号に応じて、所定のアドレス
に対応する垂直方向におけるＡＤＤＲＥＳＳ信号として
の選択信号ＬＳ１〜ＬＳ１６が順次に“１”となってま
たはランダムに“１”となって出力することになる。
【００３７】また、選択スイッチＳＷ−Ｂが順次走査側
に切り換えられることによって、Ｓ１〜Ｓ４の４ビット
の順次走査のアドレス指定のコード信号ＳＡＣＳ−Ｈが
水平走査回路２のデコーダに直接与えられる。また、選
択スイッチＳＷ−Ｂをランダム走査側に切り換えること
によって、Ｒ１〜Ｒ４の４ビットの順次走査のアドレス
指定のコード信号ＲＡＣＳ−Ｈが水平走査回路２のデコ
ーダに直接与えられる。そして、その選択されたアドレ
ス指定のコード信号に応じて、所定のアドレスに対応す
る水平方向におけるＡＤＤＲＥＳＳ信号としての選択信
号ＤＳ１〜ＤＳ１６が順次に“１”となってまたはラン
ダムに“１”となって出力することになる。
に切り換えられることによって、Ｓ１〜Ｓ４の４ビット
の順次走査のアドレス指定のコード信号ＳＡＣＳ−Ｈが
水平走査回路２のデコーダに直接与えられる。また、選
択スイッチＳＷ−Ｂをランダム走査側に切り換えること
によって、Ｒ１〜Ｒ４の４ビットの順次走査のアドレス
指定のコード信号ＲＡＣＳ−Ｈが水平走査回路２のデコ
ーダに直接与えられる。そして、その選択されたアドレ
ス指定のコード信号に応じて、所定のアドレスに対応す
る水平方向におけるＡＤＤＲＥＳＳ信号としての選択信
号ＤＳ１〜ＤＳ１６が順次に“１”となってまたはラン
ダムに“１”となって出力することになる。
【００３８】選択スイッチＳＷ−Ａ，ＳＷ−Ｂの切り換
えは手動操作によっても、またオペレータの入力操作に
応じてＥＣＵの制御下で自動的に切り換えるようにする
ことも可能である。
えは手動操作によっても、またオペレータの入力操作に
応じてＥＣＵの制御下で自動的に切り換えるようにする
ことも可能である。
【００３９】なお、本発明によるイメージセンサに用い
られる画素としては、前述した光センサ回路に限らず、
その他ＣＣＤなどの固体撮像素子が用いられる。
られる画素としては、前述した光センサ回路に限らず、
その他ＣＣＤなどの固体撮像素子が用いられる。
【００４０】
【発明の効果】以上、本発明によれば、画素単位による
固体撮像素子をマトリクス状に配設し、Ｘ−Ｙアドレス
走査方式をとることによって各画素の画信号を時系列的
に読み出すようにしたイメージセンサにあって、ランダ
ムにアドレス指定をなして任意の画素の画信号の読出し
を行わせるランダム走査手段を設けるようにしているの
で、各画素の画信号の読出し走査をなす際にイメージセ
ンサによって撮影した画像のうちの任意の部分の切り出
しを容易かつ迅速行わせることができるという利点を有
している。
固体撮像素子をマトリクス状に配設し、Ｘ−Ｙアドレス
走査方式をとることによって各画素の画信号を時系列的
に読み出すようにしたイメージセンサにあって、ランダ
ムにアドレス指定をなして任意の画素の画信号の読出し
を行わせるランダム走査手段を設けるようにしているの
で、各画素の画信号の読出し走査をなす際にイメージセ
ンサによって撮影した画像のうちの任意の部分の切り出
しを容易かつ迅速行わせることができるという利点を有
している。
【００４１】また、本発明によれば、Ｘ−Ｙアドレス走
査方式をとるイメージセンサにあって、順番にアドレス
指定をなして各画素の画信号の読出しを順次に行わせる
順次走査手段と、ランダムにアドレス指定をなして任意
の画素の画信号の読出しを行わせるランダム走査手段
と、順次走査とランダム走査との切換えを選択的に行わ
せる走査切換手段とを設けるようにしているので、各画
素の画信号の読出しを順次に行わせる通常の走査と、各
画素の画信号の読出しをランダムに行わせる走査とを選
択的に行わせることができ、用途に応じて使い分けるこ
とができるという利点を有している。
査方式をとるイメージセンサにあって、順番にアドレス
指定をなして各画素の画信号の読出しを順次に行わせる
順次走査手段と、ランダムにアドレス指定をなして任意
の画素の画信号の読出しを行わせるランダム走査手段
と、順次走査とランダム走査との切換えを選択的に行わ
せる走査切換手段とを設けるようにしているので、各画
素の画信号の読出しを順次に行わせる通常の走査と、各
画素の画信号の読出しをランダムに行わせる走査とを選
択的に行わせることができ、用途に応じて使い分けるこ
とができるという利点を有している。
【図１】イメージセンサの画素に用いられる光センサ回
路の構成例を示す電気回路図である。
路の構成例を示す電気回路図である。
【図２】その光センサ回路における各部信号のタイムチ
ャートである。
ャートである。
【図３】その光センサ回路におけるセンサ電流に対する
センサ信号の出力特性を示す図である。
センサ信号の出力特性を示す図である。
【図４】光センサ回路を画素に用いた本発明によるイメ
ージセンサの構成例を示す回路構成図である。
ージセンサの構成例を示す回路構成図である。
【図５】図４に示すイメージセンサの順次走査時におけ
る各部信号のタイムチャートである。
る各部信号のタイムチャートである。
【図６】本発明のイメージセンサにおける垂直走査回路
および水平走査回路の構成例を示すブロック図である。
および水平走査回路の構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明によるイメージセンサの他の構成例を示
す回路構成図である。
す回路構成図である。
【図８】図７に示すイメージセンサの水平走査回路にお
けるマルチプレクサの構成例を示す電気回路図である。
けるマルチプレクサの構成例を示す電気回路図である。
【図９】図７に示すイメージセンサの水平走査回路にお
けるデコーダの構成例を示す電気回路図である。
けるデコーダの構成例を示す電気回路図である。
【図１０】図７に示すイメージセンサの水平走査回路に
おけるカウンタの構成例を示す電気回路図である。
おけるカウンタの構成例を示す電気回路図である。
【図１１】そのカウンタにおける各部信号のタイムチャ
ートである。
ートである。
【図１２】本発明によるイメージセンサの他の構成例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
１ 垂直走査回路 ２ 水平走査回路 ３ スイッチ回路 ９ マルチプレクサ １０ デコーダ １１ カウンタ １２ 画素マトリクス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M118 AA01 AA05 AA10 AB01 BA14 CA02 DB09 FA06 FA34 FA42 FA50 5C024 CX17 GX03 GX16 GY36 GY37 GZ00 HX32 HX50 HX51 5C051 AA01 BA03 DA03 DA06 DC07 DE03
Claims (7)
- 【請求項１】 画素単位による固体撮像素子をマトリク
ス状に配設し、Ｘ−Ｙアドレス走査方式をとることによ
って各画素の画信号を時系列的に読み出すようにしたイ
メージセンサにおいて、ランダムにアドレス指定をなし
て任意の画素の画信号の読出しを行わせるランダム走査
手段を設けたことを特徴とするイメージセンサ。 - 【請求項２】 Ｘ方向およびＹ方向の各アドレス走査回
路に、アドレス指定のコード信号に応じたアドレス信号
を出力するデコーダを用いて、ランダム走査を行わせる
ようにしたことを特徴とする請求項１の記載によるイメ
ージセンサ。 - 【請求項３】 画素単位による固体撮像素子をマトリク
ス状に配設し、Ｘ−Ｙアドレス走査方式をとることによ
って各画素の画信号を時系列的に読み出すようにしたイ
メージセンサにおいて、順番にアドレス指定をなして各
画素の画信号の読出しを順次に行わせる順次走査手段
と、ランダムにアドレス指定をなして任意の画素の画信
号の読出しを行わせるランダム走査手段と、順次走査と
ランダム走査との切換えを選択的に行わせる走査切換手
段とを設けたことを特徴とするイメージセンサ。 - 【請求項４】 Ｘ方向およびＹ方向の各アドレス走査回
路が、順次走査のアドレス指定のコード信号とランダム
走査のアドレス指定のコード信号とを選択的に切り換え
るマルチプレクサと、マルチプレクサから選択的に送出
される順次走査またはランダム走査のアドレス指定のコ
ード信号に応じたアドレス信号を出力するデコーダとに
よって構成されたことを特徴とする請求項３の記載によ
るイメージセンサ。 - 【請求項５】 クロックパルスのカウントを行いながら
ビット出力を生ずるカウンタを用いて、順次走査のアド
レス指定のコード信号を作成するようにしたことを特徴
とする請求項４の記載によるイメージセンサ。 - 【請求項６】 固体撮像素子が、入射光量に応じて光電
変換素子に流れるセンサ電流を弱反転状態で動作するト
ランジスタによって対数特性をもって電圧信号に変換し
て、その変換された電圧信号に応じたセンサ出力を生ず
るようにした光センサ回路であることを特徴とする請求
項１または請求項３の記載によるイメージセンサ。 - 【請求項７】 光検知に先がけて、弱反転状態で動作す
るＭＯＳ型トランジスタのドレイン電圧を光検知時の定
常値よりも低い値に切り換えることにより、光電変換素
子の寄生容量に残留する電荷を排出して初期化するよう
にしたことを特徴とする請求項６の記載によるイメージ
センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001209984A JP2002369080A (ja) | 2001-06-06 | 2001-06-06 | イメージセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001209984A JP2002369080A (ja) | 2001-06-06 | 2001-06-06 | イメージセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002369080A true JP2002369080A (ja) | 2002-12-20 |
Family
ID=19045547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001209984A Pending JP2002369080A (ja) | 2001-06-06 | 2001-06-06 | イメージセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002369080A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004112382A1 (ja) * | 2003-06-11 | 2004-12-23 | Honda Motor Co., Ltd. | イメージセンサの走査回路 |
| WO2011007562A1 (ja) * | 2009-07-16 | 2011-01-20 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 画像読取装置 |
-
2001
- 2001-06-06 JP JP2001209984A patent/JP2002369080A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004112382A1 (ja) * | 2003-06-11 | 2004-12-23 | Honda Motor Co., Ltd. | イメージセンサの走査回路 |
| CN100452841C (zh) * | 2003-06-11 | 2009-01-14 | 本田技研工业株式会社 | 图像传感器的扫描电路 |
| US7710480B2 (en) | 2003-06-11 | 2010-05-04 | Honda Motor Co., Ltd. | Scanning circuit of image sensor |
| WO2011007562A1 (ja) * | 2009-07-16 | 2011-01-20 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 画像読取装置 |
| JPWO2011007562A1 (ja) * | 2009-07-16 | 2012-12-20 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 画像読取装置 |
| US8654416B2 (en) | 2009-07-16 | 2014-02-18 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Image reader |
| JP5655783B2 (ja) * | 2009-07-16 | 2015-01-21 | コニカミノルタ株式会社 | 画像読取装置 |
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