JP2003110803A - Solid-state imaging apparatus and solid-state imaging system - Google Patents

Solid-state imaging apparatus and solid-state imaging system

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JP2003110803A
JP2003110803A JP2001301359A JP2001301359A JP2003110803A JP 2003110803 A JP2003110803 A JP 2003110803A JP 2001301359 A JP2001301359 A JP 2001301359A JP 2001301359 A JP2001301359 A JP 2001301359A JP 2003110803 A JP2003110803 A JP 2003110803A
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charge transfer
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-state imaging apparatus capable of acquiring the scan position information with no separate control system for precisely controlling a motor, a process system for acquiring a position signal, or a mechanism for detecting positional information. SOLUTION: There are provided a pixel 101 containing a plurality of pixels arrayed on a semiconductor substrate, and at least one monitor pixel 106 disposed on the semiconductor substrate away from the pixel 101 in a sub-scan direction.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、固体撮像装置及
び固体撮像システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device and a solid-state image pickup system.

【0002】[0002]

【従来の技術】CCDリニアセンサなどの一次元センサ
は、スキャナやPPCの画像読み取り部に広く用いられ
ている。
2. Description of the Related Art One-dimensional sensors such as CCD linear sensors are widely used in image reading units of scanners and PPCs.

【0003】一次元センサで原稿を走査して読み取ると
き、センサまたは原稿の移動系からの情報を得たり、あ
るいはエンコーダを備えて、走査位置の情報を取得した
りする必要がある。このため、機械系で走査する場合は
移動系に用いられるモータを精密に制御する制御系や位
置信号を得る処理系が別途必要である。
When scanning and reading an original with a one-dimensional sensor, it is necessary to obtain information from the sensor or the moving system of the original, or to provide an encoder to obtain information on the scanning position. Therefore, when scanning is performed by a mechanical system, a control system for precisely controlling a motor used for a moving system and a processing system for obtaining a position signal are separately required.

【0004】また、手動走査の場合は、エンコーダなど
の機構が別途必要である。
In the case of manual scanning, a mechanism such as an encoder is required separately.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記の事
情に鑑み為されたもので、その目的は、モータを精密に
制御する制御系や、位置信号を得る処理系、あるいは位
置情報を検出するための機構を別途設けることなく、走
査位置情報の取得が可能な固体撮像装置及び固体撮像シ
ステムを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to detect a control system for precisely controlling a motor, a processing system for obtaining a position signal, or position information. An object of the present invention is to provide a solid-state imaging device and a solid-state imaging system that can acquire scanning position information without separately providing a mechanism for doing so.

【0006】また、この発明の別の目的は、解像度を切
り替え、電荷転送レジスタ部の転送速度を速くした場合
でも、転送効率の劣化を抑制することが可能な固体撮像
装置及び固体撮像システムを提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a solid-state imaging device and a solid-state imaging system capable of suppressing deterioration of transfer efficiency even when the resolution is switched and the transfer speed of the charge transfer register section is increased. To do.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明に係る固体撮像装置の第1態様では、半導
体基板上に列状に配置された複数の画素を含む画素部
と、前記半導体基板上に前記画素部から副走査方向に離
れて配置された少なくとも1つ以上のモニタ画素部とを
具備する。
In order to achieve the above object, in a first mode of a solid-state image pickup device according to the present invention, a pixel portion including a plurality of pixels arranged in a line on a semiconductor substrate, At least one or more monitor pixel units are arranged on the semiconductor substrate so as to be separated from the pixel unit in the sub-scanning direction.

【0008】また、この発明に係る固体撮像装置の第2
態様では、半導体基板上に列状に配置された複数の画素
を含む画素部と、第1の撮像ラインを、前記画素部の一
部分の画素に結像させる第1の光学系と、前記第1の撮
像ラインから副走査方向に離れた箇所にある第2の撮像
ラインを、前記一部分の画素とは異なる他の部分の画素
に結像させる第2の光学系とを具備する。
A second solid-state image pickup device according to the present invention is also provided.
In the aspect, a pixel unit including a plurality of pixels arranged in a line on a semiconductor substrate, a first optical system for forming an image of the first imaging line on a part of the pixels of the pixel unit, and the first optical system. And a second optical system for forming an image of a second imaging line at a position apart from the imaging line in the sub-scanning direction on a pixel of another portion different from the pixel of the one portion.

【0009】また、この発明に係る固体撮像システムの
第1態様では、半導体基板上に列状に配置された複数の
画素を含む画素部、及び前記半導体基板上に前記画素部
から副走査方向に離れて配置された少なくとも1つ以上
のモニタ画素部を含む固体撮像部と、前記モニタ画素部
からの出力と、前記画素部のうち前記モニタ画素部に対
応した画素からの出力とを比較し、この比較結果に基づ
き、前記固体撮像部と、この固体撮像部により撮像され
る被撮像体との間の相対速度を検出し、走査位置情報を
得る信号処理部とを具備する。
In the first aspect of the solid-state imaging system according to the present invention, a pixel portion including a plurality of pixels arranged in a row on a semiconductor substrate, and the semiconductor substrate in the sub-scanning direction from the pixel portion. Comparing a solid-state imaging unit including at least one or more monitor pixel units arranged apart from each other, an output from the monitor pixel unit, and an output from a pixel of the pixel unit corresponding to the monitor pixel unit, Based on the comparison result, the solid-state imaging section and a signal processing section for detecting the relative speed between the solid-state imaging section and the object to be imaged to obtain scanning position information are provided.

【0010】また、この発明に係る固体撮像システムの
第2態様では、半導体基板上に列状に配置された複数の
画素を含む画素部、第1の撮像ラインを前記画素部の一
部分の画素に結像させる第1の光学系、前記第1の撮像
ラインから副走査方向に離れた箇所にある第2の撮像ラ
インを前記一部分の画素とは異なる他の部分の画素に結
像させる第2の光学系を含む固体撮像部と、前記一部分
の画素からの出力と、前記他の部分の画素からの出力と
を比較し、この比較結果に基づき、前記固体撮像部と、
この固体撮像部により撮像される被撮像体との間の相対
速度を検出し、走査位置情報を得る信号処理部とを具備
する。
In a second aspect of the solid-state image pickup system according to the present invention, a pixel portion including a plurality of pixels arranged in a line on a semiconductor substrate, and a first image pickup line is formed in a pixel of a part of the pixel portion. A first optical system for forming an image, a second image forming line for arranging a second imaging line at a position apart from the first imaging line in the sub-scanning direction on a pixel of another part different from the one part of the pixel. A solid-state image pickup unit including an optical system, an output from the pixel of the one portion, and an output from the pixel of the other portion are compared, based on the comparison result, the solid-state image pickup unit,
The solid-state imaging unit is provided with a signal processing unit that detects a relative speed with respect to the imaged object and obtains scanning position information.

【0011】上記別の目的を達成するために、この発明
に係る固体撮像装置の第3態様では、半導体基板上に列
状に配置された複数の画素を含む画素部と、前記画素部
の一方側に配置された第1読み出し電極と、前記一方側
に対向する前記画素部の他方側に配置された第2読み出
し電極と、前記第1読み出し電極に隣接して配置された
第1電荷転送レジスタ部と、前記第2読み出し電極に隣
接して配置された、一画素あたりの転送段数が前記第1
電荷転送レジスタ部よりも少ない第2電荷転送レジスタ
部とを具備する。
In order to achieve the above-mentioned another object, in a third aspect of the solid-state image pickup device according to the present invention, one of the pixel portion including a plurality of pixels arranged in a row on a semiconductor substrate and the pixel portion. Side first read electrode, a second read electrode arranged on the other side of the pixel portion facing the one side, and a first charge transfer register arranged adjacent to the first read electrode. Section and the number of transfer stages per pixel arranged adjacent to the second readout electrode is the first
And a second charge transfer register unit which is smaller in number than the charge transfer register unit.

【0012】また、この発明に係る固体撮像システムの
第3態様では、半導体基板上に列状に配置された複数の
画素を含む画素部、前記画素部の一方側に配置された第
1読み出し電極、前記一方側に対向する前記画素部の他
方側に配置された第2読み出し電極、前記第1読み出し
電極に隣接して配置された第1電荷転送レジスタ部、及
び前記第2読み出し電極に隣接して配置された、一画素
あたりの転送段数が前記第1電荷転送レジスタ部よりも
少ない第2電荷転送レジスタ部を含む固体撮像部と、通
常出力動作時、前記第1読み出し電極に、前記画素部で
生成された光信号電荷を前記第1電荷転送レジスタ部に
移送させる第1読み出しパルスを与える制御、低解像度
動作時、前記第2読み出し電極に、前記画素部で生成さ
れた光信号電荷を前記第2電荷転送レジスタ部に移送さ
せる第2読み出しパルスを与える制御、及び電子シャッ
タ動作時、前記第1読み出しパルスが二回の間に、前記
第2読み出しパルスを一回与える制御を行なうタイミン
グジェネレータとを具備する。
In a third aspect of the solid-state imaging system according to the present invention, a pixel portion including a plurality of pixels arranged in a line on a semiconductor substrate, and a first readout electrode arranged on one side of the pixel portion. A second read electrode arranged on the other side of the pixel section facing the one side, a first charge transfer register section arranged adjacent to the first read electrode, and adjacent to the second read electrode. And a solid-state imaging section including a second charge transfer register section having a smaller number of transfer stages per pixel than the first charge transfer register section, and the pixel section on the first readout electrode during a normal output operation. The control for applying the first read pulse for transferring the photo signal charge generated in step 1 to the first charge transfer register section, the low read operation, the photo signal charge generated in the pixel section is applied to the second read electrode. Note: A timing generator that performs control to give a second read pulse to be transferred to the second charge transfer register section and control to give the second read pulse once while the first read pulse is twice during the electronic shutter operation. And.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を、図
面を参照して説明する。この説明に際し、全図にわた
り、共通する部分には共通する参照符号を付す。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this description, common reference numerals are given to common portions throughout the drawings.

【0014】(第1実施形態)図1は、この発明の第1
実施形態に係る固体撮像装置を示す平面図である。な
お、図1は、一例として、特にスキャナ等の読み取り部
に用いられるCCDリニアセンサが示されている。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing the solid-state imaging device according to the embodiment. Note that FIG. 1 shows, as an example, a CCD linear sensor used particularly in a reading unit such as a scanner.

【0015】図1に示すように、半導体基板100上に
は、複数の感光画素(以下、画素)107を含む画素部
101が設けられている。本第1実施形態の画素部10
1は、特に複数の画素107が一列に配置され、いわゆ
る一次元画素列を為している。画素107は各々、例え
ばフォトダイオードで構成され、入射した光エネルギ
ー、即ち読み取り画像に応じた光エネルギーを光信号電
荷に変換し、一時的に蓄積する。画素107に蓄積され
た光信号電荷は、読み出し電極(シフトゲート)102
を通じて、一斉に電荷転送レジスタ部103に移送され
る。電荷転送レジスタ部103は、例えばCCDで構成
され、移送された光信号電荷を、例えば2相のクロック
パルスで順次、出力部104まで転送する。出力部10
4は、転送された光信号電荷を読み取り、例えば電荷量
に応じた出力信号に変換して出力する。
As shown in FIG. 1, a pixel portion 101 including a plurality of photosensitive pixels (hereinafter, referred to as pixels) 107 is provided on a semiconductor substrate 100. Pixel unit 10 of the first embodiment
In particular, 1 has a plurality of pixels 107 arranged in a line, forming a so-called one-dimensional pixel line. Each of the pixels 107 is composed of, for example, a photodiode, and converts incident light energy, that is, light energy corresponding to a read image, into an optical signal charge and temporarily stores it. The optical signal charge accumulated in the pixel 107 is read out by the read electrode (shift gate) 102.
Through the charge transfer register section 103 at the same time. The charge transfer register unit 103 is composed of, for example, a CCD, and sequentially transfers the transferred optical signal charges to the output unit 104 with, for example, two-phase clock pulses. Output unit 10
Reference numeral 4 reads the transferred optical signal charges, converts them into output signals according to the amount of charges, and outputs them.

【0016】さらに、本第1実施形態では、モニタ画素
106、及びモニタ画素用出力部105を有する。モニ
タ画素106は、画素部101から離れた箇所に設けら
れている。本第1実施形態では、モニタ画素106は、
図1に示すように画素部101から副走査方向に距離
“L”離れた箇所に設けられている。
Further, the first embodiment has a monitor pixel 106 and a monitor pixel output section 105. The monitor pixel 106 is provided at a position apart from the pixel portion 101. In the first embodiment, the monitor pixel 106 is
As shown in FIG. 1, it is provided at a position separated from the pixel portion 101 by a distance “L” in the sub-scanning direction.

【0017】このような第1実施形態に係るCCDリニ
アセンサを副走査方向に移動、あるいは被撮像体を副走
査方向に移動させて、かつ一定時間の間隔で信号を読み
取った場合、モニタ画素106からの出力と、このモニ
タ画素106に対応した箇所にある画素107-nからの
出力との関係は、図2のようになる。
When the CCD linear sensor according to the first embodiment is moved in the sub-scanning direction or the object to be imaged is moved in the sub-scanning direction, and the signal is read at a constant time interval, the monitor pixel 106 is read. 2 and the output from the pixel 107-n at the location corresponding to the monitor pixel 106 are as shown in FIG.

【0018】図2に示すように、CCDリニアセンサと
被撮像体、例えば原稿との間に、相対的な移動があれ
ば、画素107-nに結像していた画像は、ある時間が経
過した後、モニタ画素106に結像する。
As shown in FIG. 2, if there is relative movement between the CCD linear sensor and the object to be imaged, such as an original, the image formed on the pixel 107-n will pass a certain time. After that, an image is formed on the monitor pixel 106.

【0019】従って、画素107-nからの出力パターン
と、モニタ画素106からの出力パターンとを比較すれ
ば、これら出力パターン間の時間差を知ることができ
る。例えば図2に示すように、出力パターン間の時間差
“T1”や“T2”が分かれば、これら時間差“T1”
や“T2”と、上記距離“L”とから、CCDリニアセ
ンサと被撮像体との相対速度、即ちCCDリニアセンサ
の移動速度、あるいは被撮像体、例えば原稿の移動速度
を求めることができる。このように、CCDリニアセン
サと被撮像体との相対速度が分かれば、副走査方向に沿
った移動情報、即ち画像走査時の走査位置情報を取得す
ることができる。
Therefore, by comparing the output pattern from the pixel 107-n with the output pattern from the monitor pixel 106, the time difference between these output patterns can be known. For example, as shown in FIG. 2, if the time difference "T1" or "T2" between output patterns is known, these time differences "T1"
From "T2" or "T2" and the distance "L", the relative speed between the CCD linear sensor and the image pickup object, that is, the moving speed of the CCD linear sensor or the moving speed of the image pickup object, for example, the document can be obtained. In this way, if the relative speed between the CCD linear sensor and the object to be imaged is known, it is possible to obtain movement information along the sub-scanning direction, that is, scanning position information during image scanning.

【0020】走査位置情報を取得するための処理は、例
えばソフトウェアを用いて行なうことができる。このソ
フトウェアの一例を、以下説明する。
The process for acquiring the scanning position information can be performed using software, for example. An example of this software will be described below.

【0021】図3は、ソフトウェアにより行なわれる処
理手順の一例を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a processing procedure performed by software.

【0022】まず、画素107からの出力パターン、及
びモニタ画素106からの出力パターンを得る(ST.
1)。
First, an output pattern from the pixel 107 and an output pattern from the monitor pixel 106 are obtained (ST.
1).

【0023】ST.1の具体的一例は、画素107-nの
出力、及びモニタ画素106の出力をそれぞれ、ある一
定時間、読み取り、例えば固体撮像システムに設けられ
た記憶部に蓄積していくことである。これにより、例え
ば図2に示したような出力パターンを得ることができ
る。
ST. A specific example of No. 1 is to read the output of the pixel 107-n and the output of the monitor pixel 106 for a certain period of time, and accumulate them in, for example, a storage unit provided in the solid-state imaging system. Thereby, for example, the output pattern as shown in FIG. 2 can be obtained.

【0024】次に、画素107-nからの出力パターン
と、モニタ画素106からの出力パターンとを比較し、
これら出力パターン間の時間差“T”を求める(ST.
2)。
Next, the output pattern from the pixel 107-n is compared with the output pattern from the monitor pixel 106,
The time difference "T" between these output patterns is obtained (ST.
2).

【0025】ST.2の具体的一例は、ある一定時間に
おける画素107-nの出力パターンと、同じくある一定
時間におけるモニタ画素106の出力パターンとをパタ
ーンマッチングさせ、マッチングしたパターン間の時間
差“T”を求めることである。
ST. A specific example of No. 2 is to perform pattern matching between the output pattern of the pixel 107-n at a certain fixed time and the output pattern of the monitor pixel 106 at a certain constant time, and obtain the time difference “T” between the matched patterns. is there.

【0026】また、他例としては、画素107-nの出力
パターンの特徴的な部分と、この特徴的な部分に対応し
た、モニタ画素106の出力パターンの特徴的な部分と
をそれぞれ抽出し、これら特徴的な部分間の時間差
“T”を求めることである。特徴的な部分の一例として
は、出力レベルの変曲点、例えば図2に示すように出力
パターンのピークを挙げることができる。
As another example, the characteristic portion of the output pattern of the pixel 107-n and the characteristic portion of the output pattern of the monitor pixel 106 corresponding to this characteristic portion are extracted, To find the time difference "T" between these characteristic parts. An example of the characteristic part is an inflection point of the output level, for example, a peak of the output pattern as shown in FIG.

【0027】次に、出力パターン間の時間差“T”が判
明したら、この時間差“T”と距離“L”とから、CC
Dリニアセンサと被撮像体との相対速度を算出する(S
T.3)。
Next, when the time difference "T" between the output patterns is found, CC is calculated from the time difference "T" and the distance "L".
The relative speed between the D linear sensor and the imaged object is calculated (S
T. 3).

【0028】このような第1実施形態に係るCCDリニ
アセンサによれば、例えば移動系に用いられるモータを
精密に制御する制御系や、位置信号を得る処理系を備え
ることなく、画像走査時の走査位置情報を取得すること
が可能となる。
According to the CCD linear sensor of the first embodiment as described above, for example, a control system for precisely controlling a motor used for a moving system and a processing system for obtaining a position signal are not provided, and the CCD linear sensor can be used for image scanning. It becomes possible to acquire the scanning position information.

【0029】また、ハンディスキャナ等の手動走査の機
器に応用した場合においても、エンコーダ等の位置情報
を検出するための機構を設けることなく、上記走査位置
情報を取得することが可能となる。
Further, even when applied to a device for manual scanning such as a handy scanner, it is possible to acquire the scanning position information without providing a mechanism for detecting the position information such as an encoder.

【0030】本第1実施形態では、出力パターン間の比
較を、モニタ画素106と、これに対応する位置にあ
る、一つの画素107-nとで行なった。
In the first embodiment, the comparison between the output patterns is performed for the monitor pixel 106 and one pixel 107-n at the position corresponding to the monitor pixel 106.

【0031】しかし、出力パターン間の比較は、モニタ
画素106と、画素107-nと、画素107-nの周辺に
ある画素107との複数で行なうようにしても良い。こ
の場合には、電荷転送方向に直交する方向の移動情報ば
かりでなく、斜め方向の移動情報を得ることも可能とな
る。
However, the comparison between the output patterns may be carried out by a plurality of monitor pixels 106, pixels 107-n, and pixels 107 around the pixels 107-n. In this case, not only the movement information in the direction orthogonal to the charge transfer direction but also the movement information in the oblique direction can be obtained.

【0032】(第2実施形態)図4は、この発明の第2
実施形態に係る固体撮像装置を示す平面図である。な
お、図4には、一例として、特にスキャナ等の読み取り
部に用いられるCCDリニアセンサが示されている。
(Second Embodiment) FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing the solid-state imaging device according to the embodiment. Note that FIG. 4 shows, as an example, a CCD linear sensor used particularly in a reading unit such as a scanner.

【0033】図4に示すように、モニタ画素111は、
電荷転送レジスタ部103を挟んで、画素部101の反
対側に設けられている。この場合、モニタ画素111に
て発生、蓄積された電荷は、電荷転送レジスタ部103
を挟んで、読み出し電極102の反対側に設けられた読
み出し電極112を介して、電荷転送レジスタ部103
に移される。
As shown in FIG. 4, the monitor pixel 111 has
The charge transfer register unit 103 is provided on the opposite side of the pixel unit 101. In this case, the charges generated and accumulated in the monitor pixel 111 are stored in the charge transfer register unit 103.
The charge transfer register unit 103 is sandwiched by the read electrode 112 provided on the opposite side of the read electrode 102.
Moved to.

【0034】このような第2実施形態においても、モニ
タ画素111は、画素部101から離れた箇所に設けら
れているので、第1実施形態と同様に、モニタ画素11
1から得られた出力パターンと、これに対応する位置に
ある画素107-nから得られた出力パターンとを比較
し、これら出力パターン間の時間差を求めることで、C
CDリニアセンサと被撮像体との相対速度を知ることが
できる。
In the second embodiment as well, the monitor pixel 111 is provided at a position distant from the pixel portion 101, so that the monitor pixel 11 is provided as in the first embodiment.
By comparing the output pattern obtained from No. 1 with the output pattern obtained from the pixel 107-n located at the corresponding position and obtaining the time difference between these output patterns, C
It is possible to know the relative speed between the CD linear sensor and the object to be imaged.

【0035】従って、本第2実施形態においても、第1
実施形態と同様な効果を得ることができる。
Therefore, also in the second embodiment, the first
The same effect as the embodiment can be obtained.

【0036】さらに、本第2実施形態では、モニタ画素
111の出力部を画素部101の出力部104と共用す
る。このため、モニタ画素用出力部105を、画素部1
01の出力部104と共用しない第1実施形態に比べ
て、CCDリニアセンサの小型化に有利である。
Further, in the second embodiment, the output section of the monitor pixel 111 is shared with the output section 104 of the pixel section 101. Therefore, the monitor pixel output unit 105 is connected to the pixel unit 1
This is advantageous in reducing the size of the CCD linear sensor as compared with the first embodiment in which the output unit 104 of No. 01 is not shared.

【0037】(第3実施形態)図5は、この発明の第3
実施形態に係る固体撮像装置を示す平面図である。な
お、図5には、一例として、特にスキャナ等の読み取り
部に用いられるCCDリニアセンサが示されている。
(Third Embodiment) FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing the solid-state imaging device according to the embodiment. It should be noted that FIG. 5 shows, as an example, a CCD linear sensor used particularly in a reading unit such as a scanner.

【0038】図5に示すように、上記第1実施形態にお
いて示したモニタ画素106及びモニタ画素用出力部1
05に加え、モニタ画素109及びモニタ画素用出力部
108が、さらに設けられている。
As shown in FIG. 5, the monitor pixel 106 and the monitor pixel output section 1 shown in the first embodiment.
In addition to 05, a monitor pixel 109 and a monitor pixel output unit 108 are further provided.

【0039】モニタ画素109は、モニタ画素106と
同様に、画素部101から電荷転送方向に直交する方向
に距離“L2”離れた箇所に設けられている。距離“L
2”は、モニタ画素109とこれに対応する位置にある
画素107-mとの距離である。距離“L2”は、好まし
くはモニタ画素106とこれに対応する位置にある画素
107-nとの距離“L1”と等しく設定される。
Similar to the monitor pixel 106, the monitor pixel 109 is provided at a position "L2" away from the pixel portion 101 in the direction orthogonal to the charge transfer direction. Distance "L
2 ″ is the distance between the monitor pixel 109 and the pixel 107-m at the corresponding position. The distance “L2” is preferably between the monitor pixel 106 and the pixel 107-n at the corresponding position. It is set equal to the distance "L1".

【0040】このような第3実施形態においても、第
1、第2実施形態と同様に、モニタ画素106から得ら
れた出力パターンと画素107-nから得られた出力パタ
ーンとを比較するとともに、及びモニタ画素109から
得られた出力パターンとこれに対応する位置にある画素
107-mから得られた画像パターンとを比較すること
で、これら出力パターン間の時間差を求めることができ
る。これにより、CCDリニアセンサと被撮像体との相
対速度を知ることができる。
In the third embodiment as described above, similarly to the first and second embodiments, the output pattern obtained from the monitor pixel 106 and the output pattern obtained from the pixel 107-n are compared, and By comparing the output pattern obtained from the monitor pixel 109 and the image pattern obtained from the pixel 107-m located at the corresponding position, the time difference between these output patterns can be obtained. As a result, the relative speed between the CCD linear sensor and the object to be imaged can be known.

【0041】従って、本第3実施形態においても、第
1、第2実施形態と同様な効果を得ることができる。
Therefore, also in the third embodiment, the same effect as in the first and second embodiments can be obtained.

【0042】さらに本第3実施形態では、モニタ画素1
06から得られた出力パターンと画素107-nから得ら
れた出力パターンとの時間差、及びモニタ画素109か
ら得られた出力パターンと画素107-mから得られた画
像パターンとの時間差を比較することで、CCDリニア
センサ、あるいは被撮像体の直線的な移動、即ち一次元
情報ばかりでなく、CCDリニアセンサ、あるいは被撮
像体の回転といった、二次元情報をも得ることができ
る、という利点がある。
Further, in the third embodiment, the monitor pixel 1
Comparing the time difference between the output pattern obtained from 06 and the output pattern obtained from the pixel 107-n, and the time difference between the output pattern obtained from the monitor pixel 109 and the image pattern obtained from the pixel 107-m. Then, there is an advantage that not only linear movement of the CCD linear sensor or the imaged object, that is, one-dimensional information but also two-dimensional information such as rotation of the CCD linear sensor or the imaged object can be obtained. .

【0043】(第4実施形態)図6は、この発明の第4
実施形態に係る固体撮像装置を示す斜視図である。な
お、図6は、一例として、特にスキャナ等の読み取り部
に用いられるCCDリニアセンサが示されている。
(Fourth Embodiment) FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention.
It is a perspective view showing a solid-state imaging device concerning an embodiment. Note that FIG. 6 shows, as an example, a CCD linear sensor used particularly in a reading unit such as a scanner.

【0044】図6に示すように、半導体基板上には、複
数の画素107を含む画素部101が設けられている。
本第4実施形態の画素部101は、上記第1〜第3実施
形態と同様に、一次元画素列を為している。
As shown in FIG. 6, a pixel portion 101 including a plurality of pixels 107 is provided on the semiconductor substrate.
The pixel unit 101 of the fourth embodiment forms a one-dimensional pixel row, as in the first to third embodiments.

【0045】さらに本第4実施形態では、主光学系12
0と、モニタ用光学系121とを具備する。
Further, in the fourth embodiment, the main optical system 12
0 and a monitor optical system 121.

【0046】主光学系120は、例えば主撮像ライン1
23内にある被撮像体122の画像を、画素部101に
含まれる画素107のうち、一部分の画素107-0〜1
07-m-1に結像させる。モニタ用光学系121は、モニ
タ用撮像ライン124内にある被撮像体122の画像
を、上記一部分の画素107-0〜107-m-1とは異なる
他の部分の画素107-mに結像させる。
The main optical system 120 is, for example, the main imaging line 1
The image of the imaged object 122 in 23 is a part of the pixels 107 included in the pixel portion 101, and the pixels 107-0 to 1
Image it at 07-m-1. The monitor optical system 121 forms an image of the imaged object 122 in the monitor imaging line 124 on another part of the pixel 107-m different from the part of the pixels 107-0 to 107-m-1. Let

【0047】モニタ用撮像ライン124は、主撮像ライ
ン123から副走査方向に距離“L”離れている。これ
により、画素107-mは、上記第1〜第3実施形態で説
明したモニタ画素106、109と同様に機能させるこ
とが可能となる。なお、主光学系、及びモニタ用光学系
の例としては、レンズ縮小型CCDリニアセンサでは通
常の光学レンズ、また、密着型CCDリニアセンサでは
ロッドレンズ等を挙げることができる。
The monitor image pickup line 124 is separated from the main image pickup line 123 by a distance "L" in the sub-scanning direction. This allows the pixel 107-m to function in the same manner as the monitor pixels 106 and 109 described in the first to third embodiments. Examples of the main optical system and the monitor optical system include a normal optical lens in the lens reduction type CCD linear sensor and a rod lens in the contact type CCD linear sensor.

【0048】このような第4実施形態に係るCCDリニ
アセンサを副走査方向に移動、あるいは被撮像体122
を副走査方向に移動させて、かつ一定時間の間隔で信号
を読み取った場合、画素107-mの出力と、画素107
-nの出力との関係は、上記図2に示したものと同様にな
る。なお、画素107-nは、主撮像ラインのうち、モニ
タ用撮像ライン124に対応するライン125の画像が
結像される画素である。
The CCD linear sensor according to the fourth embodiment as described above is moved in the sub-scanning direction or the object 122 to be imaged.
Is moved in the sub-scanning direction and a signal is read at a constant time interval, the output of the pixel 107-m and the pixel 107-m
The relationship with the output of -n is the same as that shown in FIG. Note that the pixel 107-n is a pixel on which an image of a line 125 corresponding to the monitor imaging line 124 of the main imaging line is formed.

【0049】従って、本第4実施形態においても、第1
実施形態と同様の効果を得ることができる。
Therefore, also in the fourth embodiment, the first
The same effect as the embodiment can be obtained.

【0050】また、本第4実施形態は、第1〜第3実施
形態に比べ、画素部101とは別にモニタ画素を設ける
必要が無いこと、及びモニタ画素用出力部を設けること
が無いことから、CCDリニアセンサの小型化に有利で
ある。
Further, in the fourth embodiment, as compared with the first to third embodiments, it is not necessary to provide a monitor pixel separately from the pixel section 101, and a monitor pixel output section is not provided. This is advantageous for downsizing the CCD linear sensor.

【0051】(第5実施形態)本第5実施形態は、上記
第1〜第4実施形態により説明した固体撮像装置を用い
た、固体撮像システムの一例に関する。
(Fifth Embodiment) The present fifth embodiment relates to an example of a solid-state imaging system using the solid-state imaging device described in the first to fourth embodiments.

【0052】図7はこの発明の第5実施形態に係る固体
撮像システムを示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a solid-state image pickup system according to the fifth embodiment of the present invention.

【0053】図7に示すように、回路基板150上に
は、固体撮像部151、タイミングジェネレータ(T
G)152、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)1
53、メモリ154、及びインターフェース(I/F)
155等が配置される。
As shown in FIG. 7, on the circuit board 150, the solid-state image pickup section 151 and the timing generator (T
G) 152, digital signal processor (DSP) 1
53, memory 154, and interface (I / F)
155 etc. are arranged.

【0054】固体撮像部151は、CCDリニアセンサ
等の固体撮像装置であり、本例では、上記第1実施形態
に係るCCDリニアセンサが使用されている。第2〜第
4実施形態に係るCCDリニアセンサを使用すること
も、もちろん可能である。
The solid-state image pickup unit 151 is a solid-state image pickup device such as a CCD linear sensor. In this example, the CCD linear sensor according to the first embodiment is used. Of course, it is also possible to use the CCD linear sensor according to the second to fourth embodiments.

【0055】TG152は、例えば読み出しパルス、転
送クロック等、固体撮像部151の制御に使用される様
々なタイミング信号、あるいはそれらのタイミングを決
めるための信号等を発生させ、固体撮像部151に与え
る。
The TG 152 generates various timing signals used for controlling the solid-state image pickup unit 151 such as a read pulse and a transfer clock, or signals for deciding those timings, and gives them to the solid-state image pickup unit 151.

【0056】DSP153は、固体撮像部151からの
出力信号を、例えばスキャナ、PPC、ファクシミリ、
バーコードリーダ等の所望の電子機器に応じた信号、あ
るいは所望の信号処理方式に応じた信号に変換し、出力
する。
The DSP 153 outputs the output signal from the solid-state image pickup unit 151 to, for example, a scanner, a PPC, a facsimile,
A signal according to a desired electronic device such as a bar code reader or a signal according to a desired signal processing method is converted and output.

【0057】さらに本第5実施形態のDSP153は、
固体撮像部151からの出力信号より、モニタ画素10
6からの出力信号と、画素107-nからの出力信号とを
抽出し、例えば上記図2を参照して説明したような処理
に基づく信号演算を行い、固体撮像部151と被撮像体
との間の相対速度を検出し、走査位置情報を示す信号を
得て、出力する。
Furthermore, the DSP 153 of the fifth embodiment is
From the output signal from the solid-state imaging unit 151, the monitor pixel 10
The output signal from the pixel 6 and the output signal from the pixel 107-n are extracted, signal calculation is performed based on the processing described with reference to FIG. 2, for example, and the solid-state imaging unit 151 and the imaging target The relative speed between them is detected, and a signal indicating the scanning position information is obtained and output.

【0058】メモリ154は、画像情報の記憶に用いら
れる他、本第5実施形態においては、走査位置情報を取
得するためのソフトウェアプログラムの格納、並びに出
力パターンを得る際に行なわれる、モニタ画素106か
らの出力信号、並びに画素107-nからの出力信号の一
時的な蓄積等に用いられる。
The memory 154 is used for storing image information, and in the fifth embodiment, the monitor pixel 106 is used for storing a software program for acquiring scanning position information and obtaining an output pattern. Is used for temporary storage of the output signal from the pixel 107-n and the output signal from the pixel 107-n.

【0059】I/F155は、本第5実施形態に係る個
体撮像システムと、本固体撮像システムが接続される電
子機器とのインターフェースであり、必要に応じて取り
付けられる。
The I / F 155 is an interface between the solid-state imaging system according to the fifth embodiment and the electronic equipment to which the solid-state imaging system is connected, and is attached as necessary.

【0060】このように上述した第1〜第4に係る固体
撮像装置は、本第5実施形態により説明したような固体
撮像システムに搭載されることで、例えばスキャナ、P
PC、ファクシミリ、バーコードリーダ等の様々な、画
像読み取り機能付電子機器に用いることができる。
As described above, the solid-state image pickup devices according to the first to fourth embodiments are mounted on the solid-state image pickup system as described in the fifth embodiment, so that, for example, a scanner, a P
It can be used for various electronic devices with an image reading function such as a PC, a facsimile, and a barcode reader.

【0061】なお、本第5実施形態により説明した固体
撮像システムは一例であって、この発明の例えば第1〜
第4実施形態に係る固体撮像装置は、図7に示した以外
の固体撮像システムに搭載することも勿論可能である。
The solid-state image pickup system described in the fifth embodiment is an example, and the solid-state image pickup system according to the first embodiment of the present invention may be used.
The solid-state imaging device according to the fourth embodiment can of course be mounted on a solid-state imaging system other than that shown in FIG.

【0062】以上、第1〜第4実施形態に係る固体撮像
装置、及び第5実施形態に係る固体撮像システムによれ
ば、モニタ画素を画素部から副走査方向に距離“L”離
れた箇所に設ける、あるいは主撮像ライン内の画像とと
もに、主撮像ラインから副走査方向に距離“L”離れた
箇所にあるモニタ用撮像ラインの画像を画素部に結像さ
せることで、画像走査時の走査位置情報を、信号演算に
よって取得することが可能となる。
As described above, according to the solid-state image pickup devices according to the first to fourth embodiments and the solid-state image pickup system according to the fifth embodiment, the monitor pixel is located at a position "L" away from the pixel portion in the sub-scanning direction. The scanning position at the time of image scanning is provided by forming an image of the monitor imaging line at a position “L” away from the main imaging line in the sub scanning direction together with the image in the main imaging line. Information can be obtained by signal calculation.

【0063】このような固体撮像装置、及び固体撮像シ
ステムでは、例えば移動系に用いられるモータを精密に
制御する制御系や、位置信号を得る処理系が不要とな
る。
In such a solid-state image pickup device and solid-state image pickup system, for example, a control system for precisely controlling a motor used in a moving system and a processing system for obtaining a position signal are unnecessary.

【0064】また、ハンディスキャナ等の手動走査の機
器に応用した場合においても、エンコーダ等の位置情報
を検出するための機構が不要となる。
Further, even when applied to a device for manual scanning such as a handy scanner, a mechanism for detecting position information such as an encoder becomes unnecessary.

【0065】(第6実施形態)本第6実施形態は、特に
解像度の切り替えが可能な固体撮像装置に関する。
(Sixth Embodiment) The sixth embodiment relates to a solid-state image pickup device whose resolution can be switched.

【0066】固体撮像装置の通常の出力では、画素部に
含まれる全ての画素からの光信号電荷を独立に全て出力
するが、用途に応じて、例えば二画素につき1つの信号
を出力する、いわゆる低解像度出力が行なわれる場合が
ある。出力信号処理において、例えば一画素おきに信号
を間引きすれば、解像度は半分になるが、電荷転送レジ
スタ部の転送速度が同じであれば、電荷転送全体に要す
る時間は変らない。
In the normal output of the solid-state image pickup device, all the optical signal charges from all the pixels included in the pixel portion are independently output. However, depending on the application, for example, one signal is output for every two pixels. Low resolution output may be performed. In the output signal processing, if the signals are thinned out every other pixel, for example, the resolution is halved, but if the transfer speed of the charge transfer register section is the same, the time required for the entire charge transfer does not change.

【0067】その一方で、低解像度出力の場合、通常の
出力の場合よりも、電荷転送全体に要する時間を短縮し
た高速動作が要求される場合が多い。
On the other hand, in the case of low resolution output, a high speed operation which shortens the time required for the entire charge transfer is often required as compared with the case of normal output.

【0068】現状の固体撮像装置では、低解像度に見合
うだけの高速動作を行なおうとすると、電荷転送レジス
タ部の転送速度を、例えば2倍に速くしなければなら
ず、転送効率の劣化を招く可能性がある。
In the current solid-state image pickup device, in order to perform a high-speed operation commensurate with a low resolution, the transfer speed of the charge transfer register section has to be doubled, for example, and the transfer efficiency is deteriorated. there is a possibility.

【0069】本第6実施形態は、解像度を切り替え、電
荷転送レジスタ部の転送速度を、例えば2倍に速くした
場合でも、転送効率の劣化を抑制することが可能な固体
撮像装置を提供しようとするものである。
The sixth embodiment intends to provide a solid-state image pickup device capable of suppressing the deterioration of the transfer efficiency even when the resolution is switched and the transfer speed of the charge transfer register section is doubled, for example. To do.

【0070】図8A、図8Bはそれぞれこの発明の第6
実施形態に係る固体撮像装置を示す平面図である。な
お、図8A、8Bは、一構成例として、特にスキャナ等
の読み取り部に用いられるCCDリニアセンサを示して
いる。また、図8Aには、通常出力動作時における光信
号電荷の移送の様子を、図8Bには、低解像度出力動作
時における光信号電荷の移送の様子をそれぞれ示す。
FIG. 8A and FIG. 8B respectively show a sixth aspect of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing the solid-state imaging device according to the embodiment. Note that FIGS. 8A and 8B show, as one configuration example, a CCD linear sensor used particularly for a reading unit such as a scanner. Further, FIG. 8A shows a state of transfer of optical signal charges during a normal output operation, and FIG. 8B shows a state of transfer of optical signal charges during a low resolution output operation.

【0071】図8A、図8Bに示すように、半導体基板
200上には、画素208を含む画素部201が設けら
れている。本第6実施形態の画素部201は、特に複数
の画素208が一列に配置され、いわゆる一次元画素列
を為している。画素208は各々、例えばフォトダイオ
ードで構成され、入射した光エネルギー、即ち読み取り
画像に応じた光エネルギーを光信号電荷に変換し、一時
的に蓄積する。
As shown in FIGS. 8A and 8B, a pixel portion 201 including a pixel 208 is provided on the semiconductor substrate 200. In the pixel portion 201 of the sixth embodiment, in particular, a plurality of pixels 208 are arranged in one row, forming a so-called one-dimensional pixel row. Each of the pixels 208 is composed of, for example, a photodiode, converts the incident light energy, that is, the light energy corresponding to the read image, into an optical signal charge and temporarily stores it.

【0072】画素部201の、電荷転送方向に沿った一
方側には、第1の読み出し電極202、及び第1の読み
出し電極202に隣接して第1の電荷転送レジスタ部2
03がそれぞれ配置されている。第1の電荷転送レジス
タ部203は、第1の出力部204に接続されている。
On one side of the pixel section 201 along the charge transfer direction, the first read electrode 202 and the first charge transfer register section 2 adjacent to the first read electrode 202 are provided.
03 are arranged respectively. The first charge transfer register unit 203 is connected to the first output unit 204.

【0073】また、画素部201の、第1の読み出し電
極202の反対側には、第2の読み出し電極205、及
び第2の読み出し電極205に隣接して第2の電荷転送
レジスタ部206がそれぞれ配置されている。第2の電
荷転送レジスタ部206は、第2の出力部207に接続
されている。
A second read electrode 205 and a second charge transfer register section 206 adjacent to the second read electrode 205 are provided on the opposite side of the pixel section 201 from the first read electrode 202. It is arranged. The second charge transfer register unit 206 is connected to the second output unit 207.

【0074】本第6実施形態では、第2の電荷転送レジ
スタ部206の、一画素あたりの転送段数が、第1の電
荷転送レジスタ部206よりも少ない。特に本第4実施
形態では、第1の電荷転送レジスタ部203の一画素あ
たりの転送段数は、第2の電荷転送レジスタ部206の
整数倍、例えば2倍である。
In the sixth embodiment, the number of transfer stages per pixel of the second charge transfer register unit 206 is smaller than that of the first charge transfer register unit 206. Particularly, in the fourth embodiment, the number of transfer stages per pixel of the first charge transfer register unit 203 is an integral multiple of the second charge transfer register unit 206, for example, twice.

【0075】次に、第6実施形態に係る固体撮像装置の
一動作例を説明する。
Next, an operation example of the solid-state image pickup device according to the sixth embodiment will be described.

【0076】<通常出力動作>図9Aは、この発明の第
6実施形態に係る固体撮像装置の通常出力動作時におけ
る読み出しパルスを示す信号波形図である。
<Normal Output Operation> FIG. 9A is a signal waveform diagram showing a read pulse during a normal output operation of the solid-state imaging device according to the sixth embodiment of the present invention.

【0077】図9Aに示すように、通常出力動作時、読
み出しパルスSH1を、第1の読み出し電極202に与
える。また、第2の読み出し電極205に与えられる読
み出しパルスSH2は、通常出力動作の間、例えば“LO
W”レベルを保つようにする。
As shown in FIG. 9A, the read pulse SH1 is applied to the first read electrode 202 during the normal output operation. Further, the read pulse SH2 applied to the second read electrode 205 is, for example, “LO” during the normal output operation.
Try to keep W level.

【0078】読み出しパルスSH1が“LOW”レベルか
ら“HIGH”レベルに遷移すると、第1の読み出し電極2
02をゲート電極とするシフトゲートが開く。この結
果、図8Aに示されるように、画素208それぞれに蓄
積された光信号電荷は、第1読み出し電極202を通じ
て、一斉に第1の電荷転送レジスタ部203に移送され
る。
When the read pulse SH1 transits from the "LOW" level to the "HIGH" level, the first read electrode 2
A shift gate having 02 as a gate electrode opens. As a result, as shown in FIG. 8A, the optical signal charges accumulated in each pixel 208 are simultaneously transferred to the first charge transfer register unit 203 through the first readout electrode 202.

【0079】読み出しパルスSH1が“HIGH”レベルか
ら再び“LOW”レベルに遷移すると、第1の読み出し電
極202をゲート電極とするシフトゲートが閉じる。こ
の結果、入射光に応じて、画素208それぞれに発生し
た電荷は、画素208それぞれに蓄積されていく。光信
号電荷の蓄積は、読み出しパルスSH1が再び“HIGH”
レベルに遷移し、光信号電荷が第1の電荷転送レジスタ
部203に移送されるまで続く。本例では、光信号電荷
を蓄積している間(光信号蓄積時間中)、先に第1の電
荷転送レジスタ部203に移送されていた光信号電荷全
ては、出力部204に転送され、その電荷量に応じた出
力信号に変換されて出力される。
When the read pulse SH1 transits from the "HIGH" level to the "LOW" level again, the shift gate having the first read electrode 202 as the gate electrode is closed. As a result, the electric charge generated in each pixel 208 is accumulated in each pixel 208 according to the incident light. For the accumulation of optical signal charge, the read pulse SH1 is "HIGH" again.
It goes to the level and continues until the optical signal charges are transferred to the first charge transfer register unit 203. In this example, while the optical signal charges are being accumulated (during the optical signal accumulating time), all the optical signal charges previously transferred to the first charge transfer register unit 203 are transferred to the output unit 204, and It is converted into an output signal according to the amount of charge and output.

【0080】<低解像度出力動作>図9Bは、この発明
の第6実施形態に係る固体撮像装置の低解像度出力動作
時における読み出しパルスを示す信号波形図である。
<Low Resolution Output Operation> FIG. 9B is a signal waveform diagram showing a read pulse during a low resolution output operation of the solid-state imaging device according to the sixth embodiment of the present invention.

【0081】図9Bに示すように、低解像度出力動作
時、読み出しパルスSH2を、第2の読み出し電極20
5に与える。また、読み出しパルスSH1は、低解像度
出力動作の間、例えば“LOW”レベルを保つようにす
る。
As shown in FIG. 9B, during the low resolution output operation, the read pulse SH2 is applied to the second read electrode 20.
Give to 5. The read pulse SH1 is kept at, for example, "LOW" level during the low resolution output operation.

【0082】読み出しパルスSH2が“LOW”レベルか
ら“HIGH”レベルに遷移すると、第2の読み出し電極2
05をゲート電極とするシフトゲートが開く。この結
果、図8Bに示されるように、画素208それぞれに蓄
積された光信号電荷は、第2の読み出し電極205を通
じて、一斉に第2の電荷転送レジスタ部206に移送さ
れる。この時、本第6実施形態では、第2の電荷転送レ
ジスタ部206の一つの転送段に対し、二画素分の光信
号の電荷を混合するように移送する。
When the read pulse SH2 transits from the "LOW" level to the "HIGH" level, the second read electrode 2
The shift gate having 05 as a gate electrode opens. As a result, as shown in FIG. 8B, the optical signal charges accumulated in each pixel 208 are simultaneously transferred to the second charge transfer register unit 206 through the second read electrode 205. At this time, in the sixth embodiment, the charges of the optical signals of two pixels are transferred to one transfer stage of the second charge transfer register unit 206 so as to be mixed.

【0083】読み出しパルスSH2が“HIGH”レベルか
ら再び“LOW”レベルに遷移すると、第2の読み出し電
極205をゲート電極とするシフトゲートが閉じる。こ
の結果、通常動作出力時と同様に、画素208それぞれ
に、入射光に応じて発生した電荷が蓄積されていく。光
信号電荷の蓄積は、読み出しパルスSH2が再び“HIG
H”レベルに遷移し、光信号電荷が第2の電荷転送レジ
スタ部206に移送されるまで続く。本例では、光信号
蓄積時間中、先に第2の電荷転送レジスタ部206に移
送されていた光信号電荷全ては、出力部207に転送さ
れ、その電荷量に応じた出力信号に変換されて出力され
る。この時、第2の電荷転送レジスタ部206の転送段
数は、上述した通り、第1の電荷転送レジスタ部203
の半分である。このため、転送速度を通常動作出力時の
時と同じにしても、全体の転送時間は半分にすることが
できる。よって、図9Bに示すように、図9Aに示す通
常出力動作時よりも高速な出力動作が可能となる。
When the read pulse SH2 transits from the "HIGH" level to the "LOW" level again, the shift gate having the second read electrode 205 as the gate electrode is closed. As a result, the charge generated according to the incident light is accumulated in each of the pixels 208, as in the normal operation output. When the read pulse SH2 is again set to "HIG
It goes to the H ″ level and continues until the optical signal charge is transferred to the second charge transfer register unit 206. In this example, during the optical signal accumulation time, it is transferred to the second charge transfer register unit 206 first. All the optical signal charges are transferred to the output unit 207, converted into an output signal according to the amount of the charges, and output.At this time, the number of transfer stages of the second charge transfer register unit 206 is as described above. First charge transfer register unit 203
Is half of. Therefore, even if the transfer speed is the same as that at the time of normal operation output, the entire transfer time can be halved. Therefore, as shown in FIG. 9B, the output operation can be performed at a higher speed than the normal output operation shown in FIG. 9A.

【0084】また、本第6実施形態では、特に二画素分
の光信号電荷を加算するので、低解像度としても、感度
が高くなる。
Further, in the sixth embodiment, since the optical signal charges for two pixels are added in particular, the sensitivity becomes high even if the resolution is low.

【0085】さらに、図8A、図8Bに示すように、本
第6実施形態では、第2の電荷転送レジスタ部206の
転送段数が、第1の電荷転送レジスタ部203の転送段
数よりも少ない。このため、第2の電荷転送レジスタ部
206の転送段一つあたりの面積は、第1の電荷転送レ
ジスタ部203の転送段一つあたりの面積よりも大きく
することができる。このようにした場合には、第2の電
荷転送レジスタ部206のレジスタ面積が大きくできる
ので、第2の電荷転送レジスタ部206の飽和出力が高
くなる、という利点がある。
Further, as shown in FIGS. 8A and 8B, in the sixth embodiment, the number of transfer stages of the second charge transfer register unit 206 is smaller than the number of transfer stages of the first charge transfer register unit 203. Therefore, the area per transfer stage of the second charge transfer register unit 206 can be made larger than the area per transfer stage of the first charge transfer register unit 203. In this case, since the register area of the second charge transfer register unit 206 can be increased, there is an advantage that the saturation output of the second charge transfer register unit 206 becomes high.

【0086】(第7実施形態)本第7実施形態は、上記
第6実施形態により説明した固体撮像装置を用いた、固
体撮像システムの一例に関する。
(Seventh Embodiment) The seventh embodiment relates to an example of a solid-state imaging system using the solid-state imaging device described in the sixth embodiment.

【0087】図10はこの発明の第7実施形態に係る固
体撮像システムを示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a solid-state imaging system according to the seventh embodiment of the present invention.

【0088】図10に示すように、回路基板250上に
は、固体撮像部251、タイミングジェネレータ(T
G)252、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)2
53、等が配置される。
As shown in FIG. 10, on the circuit board 250, the solid-state image pickup section 251 and the timing generator (T
G) 252, digital signal processor (DSP) 2
53, etc. are arranged.

【0089】固体撮像部251には、CCDリニアセン
サ等の固体撮像装置であり、本例では、上記第6実施形
態に係るCCDリニアセンサが使用されている。
The solid-state image pickup unit 251 is a solid-state image pickup device such as a CCD linear sensor. In this example, the CCD linear sensor according to the sixth embodiment is used.

【0090】TG252は、例えば上記読み出しパルス
SH1、SH2、転送クロック等、固体撮像部251の
制御に使用される様々なタイミング信号、あるいはそれ
らのタイミングを決めるための信号等を発生させ、固体
撮像部251に与える。
The TG 252 generates various timing signals used for controlling the solid-state image pickup unit 251, such as the read pulses SH1 and SH2 and the transfer clock, or signals for determining their timing, and the solid-state image pickup unit. Give to 251.

【0091】DSP253は、固体撮像部251からの
出力信号を、例えばスキャナ、PPC、ファクシミリ、
バーコードリーダ等の所望の電子機器に応じた信号、あ
るいは所望の信号処理方式に応じた信号に変換し、出力
する。
The DSP 253 outputs the output signal from the solid-state image pickup unit 251 to, for example, a scanner, a PPC, a facsimile,
A signal according to a desired electronic device such as a bar code reader or a signal according to a desired signal processing method is converted and output.

【0092】固体撮像部251に、通常出力動作をさせ
るか、低解像度出力動作をさせるかは、例えば信号RS
Wにより決定される。本第4実施形態では、信号RSW
を、例えばTG252に入力する。TG252は、信号
RSWが通常解像度(通常出力動作)を示したとき、例
えば読み出しパルスSH1、SH2が、図9Aに示した
ようなタイミングで発生されるように制御する。また、
TG252は、信号RSWが低解像度(低解像度出力動
作)を示したとき、例えば読み出しパルスSH1、SH
2が、図9Bに示したようなタイミングで発生されるよ
うに制御する。
Whether the solid-state image pickup unit 251 is to perform the normal output operation or the low resolution output operation is determined by, for example, the signal RS.
Determined by W. In the fourth embodiment, the signal RSW
Is input to the TG 252, for example. When the signal RSW indicates the normal resolution (normal output operation), the TG 252 controls so that the read pulses SH1 and SH2 are generated at the timings shown in FIG. 9A. Also,
When the signal RSW indicates low resolution (low resolution output operation), the TG 252 reads out the read pulses SH1 and SH, for example.
2 is generated at the timing shown in FIG. 9B.

【0093】このように上述した第6実施形態に係る固
体撮像装置は、本第7実施形態により説明したような固
体撮像システムに搭載されることで、例えばスキャナ、
PPC、ファクシミリ、バーコードリーダ等の様々な、
画像読み取り機能付電子機器に用いることができる。
As described above, the solid-state image pickup device according to the sixth embodiment described above is mounted on the solid-state image pickup system as described in the seventh embodiment so that, for example, a scanner,
A variety of PPCs, facsimiles, bar code readers, etc.
It can be used for electronic devices with an image reading function.

【0094】さらに、本第7実施形態に係る固体撮像シ
ステムは、電子シャッタ機能が付加されている。電子シ
ャッタ機能を使用するか否かは、例えば信号ESにより
決定される。本例では、信号ESはTG252に入力さ
れる。
Furthermore, the solid-state image pickup system according to the seventh embodiment has an electronic shutter function. Whether to use the electronic shutter function is determined by, for example, the signal ES. In this example, the signal ES is input to the TG 252.

【0095】ところで、電子シャッタ動作を行なう場
合、不要電荷を掃き捨てるためのドレインが必要であ
る。上記第6実施形態により説明した固体撮像装置で
は、第1の電荷転送レジスタ部203に加えて、第2の
電荷転送レジスタ部206を持つ。そこで、この第2電
荷転送レジスタ部206を、不要な光信号電荷を掃き捨
てるドレインとして使用する。
By the way, when the electronic shutter operation is performed, a drain for sweeping away unnecessary charges is required. The solid-state imaging device described in the sixth embodiment has the second charge transfer register unit 206 in addition to the first charge transfer register unit 203. Therefore, the second charge transfer register unit 206 is used as a drain for sweeping away unnecessary optical signal charges.

【0096】以下、電子シャッタ動作の一動作例につい
て説明する。
An example of the electronic shutter operation will be described below.

【0097】<電子シャッタ動作>図11は、この発明
の第7実施形態に係る固体撮像システムの電子シャッタ
動作時における読み出しパルスを示す信号波形図であ
る。
<Electronic Shutter Operation> FIG. 11 is a signal waveform diagram showing a read pulse during the electronic shutter operation of the solid-state imaging system according to the seventh embodiment of the present invention.

【0098】図11に示すように、電子シャッタ動作
時、読み出しパルスSH1が二回“HIGH”レベルになる
間に、読み出しパルスSH2を一回“HIGH”レベルとす
る。これにより、読み出しパルスSH1が“HIGH”レベ
ルから“LOW”レベルに遷移した後に蓄積された光信号
電荷は、読み出しパルスSH2が“LOW”レベルから“H
IGH”レベルに遷移することで、第2の電荷転送レジス
タ部206に移送される。移送された光信号電荷は、不
要電荷として掃き捨てられる。
As shown in FIG. 11, during the electronic shutter operation, the read pulse SH2 is once set to the "HIGH" level while the read pulse SH1 is set to the "HIGH" level twice. As a result, the optical signal charge accumulated after the read pulse SH1 transits from the "HIGH" level to the "LOW" level is read from the "LOW" level to the "H" level by the read pulse SH2.
The transition to the “IGH” level transfers the charges to the second charge transfer register unit 206. The transferred optical signal charges are swept away as unnecessary charges.

【0099】読み出しパルスSH2が“HIGH”レベルか
ら“LOW”レベルに遷移すると、第2の読み出し電極2
05をゲート電極とするシフトゲートが閉じる。この
時、読み出しパルスSH1は“LOW”レベルであるた
め、第1の読み出し電極202をゲート電極とするシフ
トゲートも閉じている。この結果、画素208それぞれ
には、入射光に応じて発生した電荷が再度蓄積されてい
く。光信号電荷の蓄積は、読み出しパルスSH1が再び
“HIGH”レベルに遷移し、光信号電荷が第1の電荷転送
レジスタ部203に移送されるまで続く。先に第1の電
荷転送レジスタ部203に移送されていた光信号電荷は
全て、読み出しパルスSH1が再度“HIGH”レベルにな
るまでに、出力部204に転送され、その電荷量に応じ
た出力信号に変換されて出力される。
When the read pulse SH2 transits from the "HIGH" level to the "LOW" level, the second read electrode 2
The shift gate whose gate electrode is 05 is closed. At this time, since the read pulse SH1 is at the “LOW” level, the shift gate having the first read electrode 202 as the gate electrode is also closed. As a result, charges generated according to the incident light are accumulated again in each of the pixels 208. The accumulation of the optical signal charges continues until the read pulse SH1 transits to the “HIGH” level again and the optical signal charges are transferred to the first charge transfer register unit 203. All the optical signal charges previously transferred to the first charge transfer register unit 203 are transferred to the output unit 204 by the time the read pulse SH1 becomes the “HIGH” level again, and the output signal according to the amount of the charges. Is converted to and output.

【0100】第2の電荷転送レジスタ部206に移送さ
れた不要電荷を掃き捨てるためには、例えば図10に示
すように、第2の電荷転送レジスタ部206の出力部2
07を、切り換えスイッチ254を用いて、回路基板2
50上に配置された出力信号線255から接地電位線2
56に切り換え接続すれば良い。これにより、不要電荷
は、第2の電荷転送レジスタ部206を転送されて、や
がて接地電位GNDに掃き捨てられる。切り換えスイッ
チ254は、半導体基板200内に設けられる。切り換
えスイッチ254は、TG252から出力された信号S
Wに基づき、電子シャッタ動作時に出力部207を接地
電位線256に接続し、また、例えば低解像度動作時に
は、出力部207を出力信号線255に接続する。
In order to sweep away the unnecessary charges transferred to the second charge transfer register unit 206, for example, as shown in FIG. 10, the output unit 2 of the second charge transfer register unit 206 is used.
07 by using the changeover switch 254.
50 from the output signal line 255 to the ground potential line 2
Switch to 56 and connect. As a result, the unnecessary charges are transferred to the second charge transfer register unit 206 and eventually swept to the ground potential GND. The changeover switch 254 is provided in the semiconductor substrate 200. The changeover switch 254 controls the signal S output from the TG 252.
Based on W, the output unit 207 is connected to the ground potential line 256 during the electronic shutter operation, and the output unit 207 is connected to the output signal line 255 during the low resolution operation, for example.

【0101】この例は、一例であって、不要電荷の掃き
捨て先は、例えば接地電位GNDに接続される配線であ
れば良く、回路基板250上の接地電位線に限られるも
のではない。また、第2の電荷転送レジスタ部206に
移送された不要電荷を、例えば出力部207まで転送し
たが、不要電荷は、出力部207に達する前に掃き捨て
られても良い。さらには不要電荷を転送せず、第2の電
荷転送レジスタ部206から、例えば半導体基板200
中に掃き出すようにしても良い。
This example is an example, and the sweep-out destination of the unnecessary charges may be, for example, a wiring connected to the ground potential GND, and is not limited to the ground potential line on the circuit board 250. Further, although the unnecessary charges transferred to the second charge transfer register unit 206 are transferred to, for example, the output unit 207, the unnecessary charges may be swept away before reaching the output unit 207. Furthermore, the unnecessary charges are not transferred, and the second charge transfer register unit 206 is used to transfer the unnecessary charges to the semiconductor substrate 200, for example.
You may make it sweep out inside.

【0102】このように、第2の電荷転送レジスタ部2
06は、低解像度動作時に使用されるばかりでなく、電
子シャッタ動作時の不要な光信号電荷を掃き捨てるドレ
インとして使用することができる。これにより、電子シ
ャッタ動作を、簡単に実現することができる。
In this way, the second charge transfer register unit 2
06 can be used not only during low resolution operation, but also as a drain for sweeping away unnecessary optical signal charges during electronic shutter operation. Thereby, the electronic shutter operation can be easily realized.

【0103】また、画素208への信号蓄積時間は、読
み出しパルスSH2の発生タイミングを変えることで、
調節することができる。
The signal accumulation time in the pixel 208 is changed by changing the generation timing of the read pulse SH2.
It can be adjusted.

【0104】なお、本第7実施形態により説明した固体
撮像システムは一例であって、この発明に例えば第6実
施形態に係る固体撮像装置は、図10に示した以外の固
体撮像システムに搭載することも勿論可能である。
The solid-state image pickup system described in the seventh embodiment is an example, and the solid-state image pickup device according to the sixth embodiment of the present invention is mounted in a solid-state image pickup system other than that shown in FIG. Of course, it is possible.

【0105】(第8実施形態)図12は、この発明の第
8実施形態に係る固体撮像装置を示す平面図である。
(Eighth Embodiment) FIG. 12 is a plan view showing a solid-state image pickup device according to an eighth embodiment of the present invention.

【0106】図12に示すように、本第8実施形態は、
例えば上記第6実施形態で説明した固体撮像装置を、×
3ラインのカラーCCDリニアセンサとしたものであ
る。
As shown in FIG. 12, in the eighth embodiment,
For example, the solid-state imaging device described in the sixth embodiment is
This is a 3-line color CCD linear sensor.

【0107】画素部201Rは緑色(G)に、画素部2
01Bは青色(B)に、画素部201Rは赤色(R)に
それぞれ対応する。
The pixel portion 201R is green (G) and the pixel portion 2
01B corresponds to blue (B), and the pixel portion 201R corresponds to red (R).

【0108】本第8実施形態に示すように、第6実施形
態に係る固体撮像装置は、カラー撮像に対応させること
も可能であり、カラーPPC、カラースキャナ等にも使
用することができる。
As shown in the eighth embodiment, the solid-state image pickup device according to the sixth embodiment can be adapted to color image pickup and can also be used for a color PPC, a color scanner and the like.

【0109】以上、この発明を第1〜第8実施形態によ
り説明したが、この発明は、これら実施形態それぞれに
限定されるものではなく、その実施に際しては、発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能であ
る。
The present invention has been described above with reference to the first to eighth embodiments, but the present invention is not limited to each of these embodiments, and various modifications can be made in the implementation without departing from the gist of the invention. It can be transformed into

【0110】また、上記第1〜第8実施形態はそれぞ
れ、単独で実施することが可能であるが、適宜組み合わ
せて実施することも、もちろん可能である。
Further, although each of the above-described first to eighth embodiments can be carried out independently, it is of course possible to carry out in combination as appropriate.

【0111】さらに、上記第1〜第8実施形態には、種
々の段階の発明が含まれており、各実施形態において開
示した複数の構成要件の適宜な組み合わせにより、種々
の段階の発明を抽出することも可能である。
Further, the first to eighth embodiments include inventions at various stages, and inventions at various stages are extracted by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in each embodiment. It is also possible to do so.

【0112】[0112]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、モータを精密に制御する制御系や、位置信号を得る
処理系、あるいは位置情報を検出するための機構を別途
設けることなく、走査位置情報の取得が可能な固体撮像
装置及び固体撮像システムを提供できる。
As described above, according to the present invention, scanning is performed without separately providing a control system for precisely controlling a motor, a processing system for obtaining a position signal, or a mechanism for detecting position information. A solid-state imaging device and a solid-state imaging system capable of acquiring position information can be provided.

【0113】また、解像度を切り替え、電荷転送レジス
タ部の転送速度を速くした場合でも、転送効率の劣化を
抑制することが可能な固体撮像装置及び固体撮像システ
ムを提供できる。
Further, it is possible to provide the solid-state imaging device and the solid-state imaging system capable of suppressing the deterioration of the transfer efficiency even when the resolution is switched and the transfer speed of the charge transfer register section is increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1はこの発明の第1実施形態に係る固体撮像
装置を示す平面図。
FIG. 1 is a plan view showing a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図2はモニタ画素の出力とこのモニタ画素に対
応した画素からの出力との関係を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an output of a monitor pixel and an output from a pixel corresponding to the monitor pixel.

【図3】図3はソフトウェアにより行われる処理手順の
一例を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a processing procedure performed by software.

【図4】図4はこの発明の第2実施形態に係る固体撮像
装置を示す平面図。
FIG. 4 is a plan view showing a solid-state imaging device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図5はこの発明の第3実施形態に係る固体撮像
装置を示す平面図。
FIG. 5 is a plan view showing a solid-state imaging device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】図6はこの発明の第4実施形態に係る固体撮像
装置を示す斜視図。
FIG. 6 is a perspective view showing a solid-state imaging device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】図7はこの発明の第5実施形態に係る固体撮像
システムを示すブロック図。
FIG. 7 is a block diagram showing a solid-state imaging system according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】図8A、図8Bはそれぞれこの発明の第6実施
形態に係る固体撮像装置を示す平面図。
8A and 8B are plan views showing a solid-state imaging device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図9】図9Aはこの発明の第6実施形態に係る固体撮
像装置の通常出力動作時における読み出しパルスを示す
信号波形図、図9Bはこの発明の第6実施形態に係る固
体撮像装置の低解像度出力動作時における読み出しパル
スを示す信号波形図。
FIG. 9A is a signal waveform diagram showing a read pulse during a normal output operation of the solid-state imaging device according to the sixth embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a low-level diagram of the solid-state imaging device according to the sixth embodiment of the present invention. The signal waveform diagram which shows the read-out pulse at the time of a resolution output operation.

【図10】図10はこの発明の第7実施形態に係る固体
撮像システムを示すブロック図。
FIG. 10 is a block diagram showing a solid-state imaging system according to a seventh embodiment of the present invention.

【図11】図11はこの発明の第7実施形態に係る固体
撮像システムの電子シャッタ動作時における読み出しパ
ルスを示す信号波形図。
FIG. 11 is a signal waveform diagram showing a read pulse during an electronic shutter operation of the solid-state imaging system according to the seventh embodiment of the present invention.

【図12】図12はこの発明の第8実施形態に係る固体
撮像装置を示す平面図。
FIG. 12 is a plan view showing a solid-state imaging device according to an eighth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100…半導体基板、 101…画素部、 102…読み出し電極(シフトゲート)、 103…電荷転送レジスタ部、 104…出力部、 105…モニタ画素用出力部、 106…モニタ画素、 107…画素、 108…モニタ画素用出力部、 109…モニタ画素、 120…主光学系、 121…モニタ用光学系、 122…被撮像体、 123…主撮像ライン, 124…モニタ用撮像ライン、 125…主撮像ライン中、モニタ用撮像ラインに対応し
たライン、 150…回路基板、 151…固体撮像部、 152…タイミングジェネレータ、 153…デジタルシグナルプロセッサ、 154…メモリ、 155…インターフェース、 200…半導体基板、 201…画素部、 202…第1の読み出し電極、 203…第1の電荷転送レジスタ部、 204…出力部、 205…第2の読み出し電極、 206…第2の電荷転送レジスタ部、 207…出力部、 208…画素、 250…回路基板、 251…固体撮像部、 252…タイミングジェネレータ、 253…デジタルシグナルプロセッサ、 254…切り換えスイッチ、 255…出力配線、 256…接地電位線。
100 ... Semiconductor substrate, 101 ... Pixel part, 102 ... Readout electrode (shift gate), 103 ... Charge transfer register part, 104 ... Output part, 105 ... Monitor pixel output part, 106 ... Monitor pixel, 107 ... Pixel, 108 ... Monitor pixel output unit, 109 ... Monitor pixel, 120 ... Main optical system, 121 ... Monitor optical system, 122 ... Imaged object, 123 ... Main imaging line, 124 ... Monitor imaging line, 125 ... Main imaging line, A line corresponding to the monitor imaging line, 150 ... Circuit board, 151 ... Solid-state imaging section, 152 ... Timing generator, 153 ... Digital signal processor, 154 ... Memory, 155 ... Interface, 200 ... Semiconductor substrate, 201 ... Pixel section, 202 ... first read-out electrode, 203 ... first charge transfer register section, 204 Output unit, 205 ... Second readout electrode, 206 ... Second charge transfer register unit, 207 ... Output unit, 208 ... Pixel, 250 ... Circuit board, 251 ... Solid-state imaging unit, 252 ... Timing generator, 253 ... Digital signal Processor, 254 ... Changeover switch, 255 ... Output wiring, 256 ... Ground potential line.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳光 賢一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝マイクロエレクトロニクスセン ター内 Fターム(参考) 4M118 AA10 AB01 AB03 AB10 BA10 CA02 DA15 FA03 FA08 FA21 GC08 GD02 HA20 HA22 5C024 AX01 CX54 EX01 GX03 GY11 GZ01 HX15 JX05 5C051 AA01 BA02 DA03 DB01 DC02 EA00 FA01    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Kenichi Tokumitsu             1st Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa             Ceremony Company Toshiba Microelectronics Sen             Inside F term (reference) 4M118 AA10 AB01 AB03 AB10 BA10                       CA02 DA15 FA03 FA08 FA21                       GC08 GD02 HA20 HA22                 5C024 AX01 CX54 EX01 GX03 GY11                       GZ01 HX15 JX05                 5C051 AA01 BA02 DA03 DB01 DC02                       EA00 FA01

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に列状に配置された複数の
画素を含む画素部と、 前記半導体基板上に前記画素部から副走査方向に離れて
配置された少なくとも1つ以上のモニタ画素部とを具備
することを特徴とする固体撮像装置。
1. A pixel portion including a plurality of pixels arranged in a line on a semiconductor substrate, and at least one monitor pixel portion arranged on the semiconductor substrate away from the pixel portion in a sub-scanning direction. And a solid-state image pickup device.
【請求項2】 前記画素部で生成された光信号電荷を出
力信号に変換して出力する出力部と、前記モニタ画素部
で生成された光信号電荷を出力信号に変換して出力する
出力部とが、互いに共有されていることを特徴とする請
求項1に記載の固体撮像装置。
2. An output unit for converting the optical signal charge generated in the pixel unit into an output signal and outputting the output signal, and an output unit for converting the optical signal charge generated in the monitor pixel unit into an output signal and outputting the output signal. 2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein and are shared with each other.
【請求項3】 半導体基板上に列状に配置された複数の
画素を含む画素部と、 第1の撮像ラインを、前記画素部の一部分の画素に結像
させる第1の光学系と、 前記第1の撮像ラインから副走査方向に離れた箇所にあ
る第2の撮像ラインを、前記一部分の画素とは異なる他
の部分の画素に結像させる第2の光学系とを具備するこ
とを特徴とする固体撮像装置。
3. A pixel unit including a plurality of pixels arranged in a line on a semiconductor substrate, a first optical system for forming an image of a first imaging line on a pixel of a part of the pixel unit, A second optical system for forming an image of a second imaging line at a position apart from the first imaging line in the sub-scanning direction on a pixel of another portion different from the pixel of the one portion. Solid-state imaging device.
【請求項4】 半導体基板上に列状に配置された複数の
画素を含む画素部、及び前記半導体基板上に前記画素部
から副走査方向に離れて配置された少なくとも1つ以上
のモニタ画素部を含む固体撮像部と、 前記モニタ画素部からの出力と、前記画素部のうち前記
モニタ画素部に対応した画素からの出力とを比較し、こ
の比較結果に基づき、前記固体撮像部と、この固体撮像
部により撮像される被撮像体との間の相対速度を検出
し、走査位置情報を得る信号処理部とを具備することを
特徴とする固体撮像システム。
4. A pixel unit including a plurality of pixels arranged in a line on a semiconductor substrate, and at least one monitor pixel unit arranged on the semiconductor substrate away from the pixel unit in the sub-scanning direction. A solid-state image pickup section including, an output from the monitor pixel section, and an output from a pixel corresponding to the monitor pixel section in the pixel section, and based on the comparison result, the solid-state image pickup section, A solid-state imaging system, comprising: a signal processing unit that detects a relative speed between the solid-state imaging unit and an object to be imaged and obtains scanning position information.
【請求項5】 半導体基板上に列状に配置された複数の
画素を含む画素部、第1の撮像ラインを前記画素部の一
部分の画素に結像させる第1の光学系、前記第1の撮像
ラインから副走査方向に離れた箇所にある第2の撮像ラ
インを前記一部分の画素とは異なる他の部分の画素に結
像させる第2の光学系を含む固体撮像部と、 前記一部分の画素からの出力と、前記他の部分の画素か
らの出力とを比較し、この比較結果に基づき、前記固体
撮像部と、この固体撮像部により撮像される被撮像体と
の間の相対速度を検出し、走査位置情報を得る信号処理
部とを具備することを特徴とする固体撮像システム。
5. A pixel portion including a plurality of pixels arranged in a line on a semiconductor substrate, a first optical system for forming an image of a first imaging line on a part of pixels of the pixel portion, and the first optical system. A solid-state image pickup unit including a second optical system for forming an image of a second image pickup line at a position apart from the image pickup line in the sub-scanning direction on a pixel of another portion different from the pixel of the one portion; From the pixel of the other portion, and detects the relative speed between the solid-state imaging unit and the imaged object imaged by the solid-state imaging unit based on the comparison result. And a signal processing unit that obtains scanning position information.
【請求項6】 半導体基板上に列状に配置された複数の
画素を含む画素部と、 前記画素部の一方側に配置された第1読み出し電極と、 前記一方側に対向する前記画素部の他方側に配置された
第2読み出し電極と、 前記第1読み出し電極に隣接して配置された第1電荷転
送レジスタ部と、 前記第2読み出し電極に隣接して配置された、一画素あ
たりの転送段数が前記第1電荷転送レジスタ部よりも少
ない第2電荷転送レジスタ部とを具備することを特徴と
する固体撮像装置。
6. A pixel portion including a plurality of pixels arranged in a line on a semiconductor substrate, a first readout electrode arranged on one side of the pixel portion, and a pixel portion facing the one side. A second read electrode arranged on the other side, a first charge transfer register section arranged adjacent to the first read electrode, and a transfer per pixel arranged adjacent to the second read electrode. 2. A solid-state imaging device, comprising: a second charge transfer register section having a smaller number of stages than the first charge transfer register section.
【請求項7】 前記第1電荷転送レジスタ部の一画素あ
たりの転送段数は、前記第2電荷転送レジスタ部の一画
素あたりの転送段数の整数倍であることを特徴とする請
求項6に記載の固体撮像装置。
7. The number of transfer stages per pixel of the first charge transfer register unit is an integral multiple of the number of transfer stages per pixel of the second charge transfer register unit. Solid-state imaging device.
【請求項8】 通常出力動作時、前記第1読み出し電極
を通じて、前記画素部で生成された光信号電荷を前記第
1電荷転送レジスタ部に移送し、 低解像度動作時、前記第2読み出し電極を通じて、前記
画素部で生成された光信号電荷を前記第2電荷転送レジ
スタ部に移送することを特徴とする請求項6に記載の固
体撮像装置。
8. In a normal output operation, the photo signal charges generated in the pixel section are transferred to the first charge transfer register section through the first read electrode, and during the low resolution operation, through the second read electrode. 7. The solid-state imaging device according to claim 6, wherein the optical signal charges generated in the pixel unit are transferred to the second charge transfer register unit.
【請求項9】 電子シャッタ動作時、前記第2電荷転送
レジスタ部を、不要な光信号電荷を掃き捨てるドレイン
として使用することを特徴とする請求項6に記載の固体
撮像装置。
9. The solid-state imaging device according to claim 6, wherein the second charge transfer register section is used as a drain for sweeping away unnecessary optical signal charges during an electronic shutter operation.
【請求項10】 前記画素部は、複数の画素列を含むこ
とを特徴とする請求項6に記載の固体撮像装置。
10. The solid-state imaging device according to claim 6, wherein the pixel unit includes a plurality of pixel columns.
【請求項11】 半導体基板上に列状に配置された複数
の画素を含む画素部、前記画素部の一方側に配置された
第1読み出し電極、前記一方側に対向する前記画素部の
他方側に配置された第2読み出し電極、前記第1読み出
し電極に隣接して配置された第1電荷転送レジスタ部、
及び前記第2読み出し電極に隣接して配置された、一画
素あたりの転送段数が前記第1電荷転送レジスタ部より
も少ない第2電荷転送レジスタ部を含む固体撮像部と、 通常出力動作時、前記第1読み出し電極に、前記画素部
で生成された光信号電荷を前記第1電荷転送レジスタ部
に移送させる第1読み出しパルスを与える制御、 低解像度動作時、前記第2読み出し電極に、前記画素部
で生成された光信号電荷を前記第2電荷転送レジスタ部
に移送させる第2読み出しパルスを与える制御、及び電
子シャッタ動作時、前記第1読み出しパルスが二回の間
に、前記第2読み出しパルスを一回与える制御を行なう
タイミングジェネレータとを具備することを特徴とする
固体撮像システム。
11. A pixel portion including a plurality of pixels arranged in a row on a semiconductor substrate, a first readout electrode arranged on one side of the pixel portion, and the other side of the pixel portion facing the one side. A second read electrode arranged on the first read electrode, a first charge transfer register section arranged adjacent to the first read electrode,
And a solid-state imaging unit that is disposed adjacent to the second readout electrode and includes a second charge transfer register unit that has a smaller number of transfer stages per pixel than the first charge transfer register unit; Control for giving a first read-out pulse to the first read-out electrode for transferring the optical signal charges generated in the pixel section to the first charge transfer register section. In the control of giving a second read pulse for transferring the optical signal charges generated in step 2 to the second charge transfer register section, and during the electronic shutter operation, the second read pulse is supplied while the first read pulse is twice. A solid-state imaging system, comprising: a timing generator that performs control once.
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