JP2004088239A - Solid-state imaging device - Google Patents

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JP2004088239A
JP2004088239A JP2002243821A JP2002243821A JP2004088239A JP 2004088239 A JP2004088239 A JP 2004088239A JP 2002243821 A JP2002243821 A JP 2002243821A JP 2002243821 A JP2002243821 A JP 2002243821A JP 2004088239 A JP2004088239 A JP 2004088239A
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solid
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Japanese (ja)
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Kensaku Katano
片野 兼作
Shinya Yoshida
吉田 真也
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-state imaging device capable of outputting signals with different resolution without the need for external provision of a control circuit. <P>SOLUTION: The solid-state imaging device 1 including a first sensor array 2 for transferring electric charges stored in its output section side at all times and a second sensor array 3 for transferring the electric charges stored in its output section side depending on an output resolution, wherein the sensor arrays are placed in parallel, is provided with: a control circuit for controlling a clock pulse to transfer the electric charges stored in the second sensor array; and terminals used to give a signal, for determining supply of an output of the second sensor array to an overflow drain, to the control circuit. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像素子に関する。詳しくは、常時出力部側に蓄積した電荷を転送する第1のセンサ列と、出力する解像度に応じて出力部側に蓄積した電荷を転送する第2のセンサ列とを有し、各センサ列は並列に配置された固体撮像素子に係るものである。
【0002】
【従来の技術】
入力光に応じた量の電荷を蓄積するフォトダイオードからなる画素が一次元的に配列され、これら画素からの電荷をCCD(charge coupled device)の電荷転送方式によって出力部側に転送する水平電荷転送部を有するCCDリニアセンサは、コピー,ファクシミリ,OCR,パターン認識及び各種計測など、多くの分野で使用されており、近年必要に応じて異なる解像度が得られるものも開発されている。
以下、図面を用いて従来のCCDリニアセンサについて説明する。
【0003】
図5は従来のCCDリニアセンサを説明するための模式図を示す。ここで示すCCDリニアセンサ101は2400dpi及び1200dpiの解像度の信号を出力することができ、Main lineセンサ列102、Main lineセンサ列から半ピッチずらして配置されたSub lineセンサ列103、Main lineセンサ列に隣接して設けられMain lineセンサ列で取り込んだ電荷を読み出す第1読み出しゲート104、Sub lineセンサ列に隣接して設けられSub lineセンサ列で取り込んだ電荷を読み出す第2読み出しゲート105、第1読み出しゲートに隣接して設けられ第1読み出しゲートによって読み出された電荷を出力部側に転送する第1水平電荷転送部106、第2読み出しゲートに隣接して設けられ第2読み出しゲートによって読み出された電荷を出力部側に転送する第2水平電荷転送部107、第1水平電荷転送部及び第2水平電荷転送部によって転送された電荷を加算して出力部側に転送する第3水平電荷転送部108及び1200dpiの解像度の信号を出力する際にSub lineセンサ列で取り込んだ電荷の転送先であるSub line Overflow Drain109を備える。
【0004】
上記の様に構成されたCCDリニアセンサにおいて、2400dpiの解像度の出力信号を得る場合には、図5中符号Aで示す電極(1)(以下、Hφ1と言う)に図6中符号Fで示すタイミングで駆動パルスを与え、図5中符号Bで示す電極(2)(以下、Hφ2と言う)に図6中符号Gで示すタイミングで駆動パルスを与え、図5中符号Cで示す電極(3)(以下、Hφ3と言う)に図6中符号Hで示すタイミングで駆動パルスを与え、図5中符号Dで示す電極(4)(以下、Hφ4と言う)に図6中符号Iで示すタイミングで駆動パルスを与えると共に、図5中符号Eで示す電極(5)(以下、Hφ5と言う)に図6中符号Fで示すタイミングで駆動パルスを与える。
即ち、第1水平電荷転送部のHφ1及びHφ2に図6中符号F及び符号Gで示すタイミングで駆動パルスを与えることによりMain lineセンサ列で取り込み、第1読み出しゲートによって第1水平電荷転送部に読み出された電荷を出力部方向に5MHzで転送を行い、第2水平電荷転送部のHφ1及びHφ2に図6中符号F及び符号Gで示すタイミングで駆動パルスを与えると共にHφ5に図6中符号Fで示すタイミングで駆動パルスを与えることによりSub lineセンサ列で取り込み、第2読み出しゲートによって第2水平電荷転送部に読み出された電荷を出力部方向に5MHzで転送を行い、第3水平電荷転送部のHφ3及びHφ4に図6中符号H及び符号Iで示すタイミングで駆動パルスを与えることにより第1水平電荷転送部及び第2水平電荷転送部により転送された電荷を加算して10MHzで出力部方向に転送し、出力部から2400dpiの解像度の信号を出力する。
なお、2400dpiの解像度の信号を出力する場合には、Hφ5に図6中符号Fで示すタイミングで駆動パルスを与えることにより第2水平電荷転送部に読み出された電荷は第3水平電荷転送部に転送される。
【0005】
また、1200dpiの解像度の出力信号を得る場合には、Hφ1に図6中符号Fで示すタイミングで駆動パルスを与え、Hφ2に図6中符号Gで示すタイミングで駆動パルスを与え、Hφ3に図6中符号Hで示すタイミングで駆動パルスを与え、Hφ4に図6中符号Iで示すタイミングで駆動パルスを与えると共に、Hφ5に図6中符号Jで示すタイミングで駆動パルスを与える。
即ち、第1水平電荷転送部のHφ1及びHφ2に図6中符号F及び符号Gで示すタイミングで駆動パルスを与えることにより2400dpiの解像度の出力信号を得る場合と同様にMain lineセンサ列で取り込み、第1読み出しゲートによって第1水平電荷転送部に読み出された電荷を出力部方向に5MHzで転送を行い、第2水平電荷転送部のHφ1及びHφ2に図6中符号F及び符号Gで示すタイミングで駆動パルスを与えると共にHφ5に図6中符号Jで示すタイミングで駆動パルスを与えることによりSub lineセンサ列で取り込み、第2読み出しゲートによって第2水平電荷転送部に読み出された電荷をHφ5まで転送し、Hφ5から電荷をSub line Overflow Drainに転送を行い、第3水平電荷転送部のHφ3及びHφ4に図6中符号H及び符号Iで示すタイミングで駆動パルスを与えることにより第1水平電荷転送部により転送された電荷を10MHzで出力部方向に転送し、出力部から1200dpiの解像度の信号を出力する。
なお、1200dpiの解像度の信号を出力する場合には、Hφ5に図6中符号Jで示すタイミングで駆動パルスを与えることにより第2水平電荷転送部に読み出された電荷はSub line Overflow Drainに転送され、第3水平電荷転送部には転送されない。
【0006】
ここで、従来のCCDリニアセンサではHφ5に与える駆動パルスが図6中符号Fで示すタイミングであるか、図6中符号Jで示すタイミングであるかによって出力する信号の解像度を変化させているのであるが、図7で示す様に外部制御回路110によってHφ5に与える駆動パルスのタイミングを制御することによってCCDリニアセンサから出力する信号の解像度を変化させている。
即ち、外部制御回路に図6中符号Fで示すタイミングの駆動パルスを入力し、CCDリニアセンサから2400dpiの解像度の信号を出力する場合には外部制御回路での制御は行わずに入力信号をそのまま出力してHφ5に図6中符号Fで示すタイミングの駆動パルスを与え、CCDリニアセンサから1200dpiの解像度の信号を出力する場合には外部制御回路で入力された信号をグランドレベルに制御し出力してHφ5に図6中符号Jで示すタイミングの駆動パルスを与えることによってCCDリニアセンサから出力する信号の解像度を変化させている。
なお、図7中符号Fは図6中符号Fで示すタイミングでCCDリニアセンサに与える駆動パルス、図7中符号Gは図6中符号Gで示すタイミングでCCDリニアセンサに与える駆動パルス、図7中符号Hは図6中符号Hで示すタイミングでCCDリニアセンサに与える駆動パルス、図7中符号Iは図6中符号Iで示すタイミングでCCDリニアセンサに与える駆動パルスを示している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
さて、従来のCCDリニアセンサは上記の様に出力する信号の解像度を変化させるために制御回路を外部に設けなければならなかった。
即ち、CCDリニアセンサから異なる解像度の信号を出力する場合には、異なるタイミングの駆動パルスをHφ5に与えなければならず、CCDリニアセンサの外部においてHφ5に与える駆動パルスのタイミングを制御するチップを他に設ける必要があり、CCDリニアセンサを組み込んだ機器において製造コスト、設置スペースの点で不都合があった。
【0008】
本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであって、制御回路を外部に設けることなく解像度の異なる信号を出力することができる固体撮像素子を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る固体撮像素子は、常時出力部側に蓄積した電荷を転送する第1のセンサ列と、出力する解像度に応じて出力部側に蓄積した電荷を転送する第2のセンサ列とを有し、各センサ列は並列に配置された固体撮像素子において、前記第2のセンサ列で蓄積された電荷を転送するクロックパルスを制御する制御回路と、前記第2のセンサ列の出力をオーバフロードレインへ流すことを決定付ける信号を制御回路に入力する端子とを備える。
【0010】
ここで、制御回路用の端子によってクロックパルスをどのように制御を行うかを決定付ける信号を制御回路に入力することができる。
また、制御回路によって第2のセンサ列で蓄積された電荷の転送先を決定付ける第2のセンサ列に与えられるクロックパルスの制御を行う。
【0011】
また、本発明に係る固体撮像素子は、常時出力部側に蓄積した電荷を転送する第1のセンサ列と、出力する解像度に応じて出力部側に蓄積した電荷を転送する第2のセンサ列とを有し、各センサ列は相対的に所定ピッチずれて並列に配置された固体撮像素子において、前記第2のセンサ列で蓄積された電荷を転送するクロックパルスを制御する制御回路と、前記第2のセンサ列の出力をオーバフロードレインへ流すことを決定付ける信号を制御回路に入力する端子とを備える。
【0012】
ここで、各センサ列が相対的に所定ピッチずれて並列に配置されたことによって、各センサ列でより鮮明に画像を認識することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施の形態では2400dpi及び1200dpiの解像度でMain lineセンサ列とSub lineセンサ列は半ピッチずらして配置されているが、あらゆる解像度で実施可能なこと、又複数のセンサ列が第3水平電荷転送部を共有している形態であれば実施可能であることは明らかである。
【0014】
図1は本発明を適用した固体撮像素子の一例であるCCDリニアセンサを説明するための模式図である。ここで示すCCDリニアセンサ1は上記した従来のCCDリニアセンサと同様に2400dpi及び1200dpiの解像度の信号を出力でき、Main lineセンサ列2、Main lineセンサ列から半ピッチずらして配置されたSub lineセンサ列3、Main lineセンサ列に隣接して設けられMain lineセンサ列で取り込んだ電荷を読み出す第1読み出しゲート4、Sub lineセンサ列に隣接して設けられSub lineセンサ列で取り込んだ電荷を読み出す第2読み出しゲート5、第1読み出しゲートに隣接して設けられ第1読み出しゲートによって読み出された電荷を出力部側に転送する第1水平電荷転送部6、第2読み出しゲートに隣接して設けられ第2読み出しゲートによって読み出された電荷を出力部側に転送する第2水平電荷転送部7、第1水平電荷転送部及び第2水平電荷転送部によって転送された電荷を加算して出力部側に転送する第3水平電荷転送部8及び1200dpiの解像度の信号を出力する際にSub lineセンサ列で取り込んだ電荷の転送先であるSub line Overflow Drain9を備える。
【0015】
図2はCCDリニアセンサに内蔵されたスイッチ回路の一例を説明するための模式図である。ここで示すスイッチ回路はスイッチ(1)10とスイッチ(2)11を有し、スイッチ(1)はオンの状態でスイッチ回路への入力信号をスイッチ回路から出力できる位置に配置され、スイッチ(2)はオンの状態でスイッチ回路への入力信号とは無関係に一定電圧、例えばグランドレベルの信号をスイッチ回路から出力できる位置に配置されている。
ここで、スイッチ回路に与えられるスイッチ回路制御パルスがローレベル(以下、Lレベルと言う)の時には、スイッチ(1)はオン、スイッチ(2)はオフの状態となり、スイッチ回路に入力された信号をそのままスイッチ回路から出力できるように構成されている。また、スイッチ回路に与えられるスイッチ回路制御パルスがハイレベル(以下、Hレベルと言う)の時には、スイッチ(1)はオフ、スイッチ(2)はオンの状態となり、例えばLレベルの電圧としてグランドレベルの信号がスイッチ回路から出力できるように構成されている。
なお、図2中符号xはスイッチ回路に入力される信号を示し、図2中符号yはスイッチ回路から出力される信号を示している。また、スイッチ回路から出力された信号は、図1中符号eで示すHφ5に与えられる。
【0016】
上記の様に構成されたCCDリニアセンサにおいて、2400dpiの解像度の出力信号を得る場合には上記した従来のCCDリニアセンサと同様に、図1中符号aで示すHφ1に図3中符号fで示すタイミングで駆動パルスを与え、図1中符号bで示すHφ2に図3中符号gで示すタイミングで駆動パルスを与え、図1中符号cで示すHφ3に図3中符号hで示すタイミングで駆動パルスを与え、図1中符号dで示すHφ4に図3中符号iで示すタイミングで駆動パルスを与えると共に、スイッチ回路に図3中符号fで示すタイミングの駆動パルスを入力xとして入力し、スイッチ回路にLレベルのスイッチ回路制御パルスを与える。
即ち、スイッチ回路にLレベルのスイッチ回路制御パルスを与えることにより、スイッチ回路に入力した図3中符号fで示すタイミングの駆動パルスをスイッチ回路から出力し、Hφ5に図3中符号fで示すタイミングの駆動パルスを与えることによって、CCDリニアセンサから2400dpiの解像度を有する信号を出力する。
【0017】
また、1200dpiの解像度の出力信号を得る場合にも上記した従来のCCDリニアセンサと同様に、Hφ1に図3中符号fで示すタイミングで駆動パルスを与え、Hφ2に図3中符号gで示すタイミングで駆動パルスを与え、Hφ3に図3中符号hで示すタイミングで駆動パルスを与え、Hφ4に図3中符号iで示すタイミングで駆動パルスを与えると共に、スイッチ回路に図3中符号fで示すタイミングの駆動パルスを入力し、スイッチ回路にHレベルのスイッチ回路制御パルスを与える。
即ち、スイッチ回路にHレベルのスイッチ回路制御パルスを与えることにより、グランドレベルである図3中符号jで示すタイミングの駆動パルスの信号をスイッチ回路から出力し、Hφ5に図3中符号jで示すタイミングの駆動パルスを与えることによって、CCDリニアセンサから1200dpiの解像度を有する信号を出力する。
【0018】
ここで、本発明を適用した固体撮像素子の一例であるCCDリニアセンサでは、第1水平電荷転送部及び第2水平電荷転送部が5MHzで電荷の転送を行うのに対して、第3水平電荷転送部は10MHzで電荷の転送を行うように構成されており、2400dpiの解像度の信号を出力する際には、第1水平電荷転送部及び第2水平電荷転送部により転送された電荷を第3水平電荷転送部で加算して転送するために、第1水平電荷転送部及び第2水平電荷転送部が5MHzで電荷を転送するのであれば第3水平電荷転送部は10MHzで電荷を転送する必要があるが、1200dpiの解像度の信号を出力する際には、第1水平電荷転送部により転送された電荷のみを第3水平電荷転送部で転送するために、第3水平電荷転送部は必ずしも電荷を10MHzで転送を行う必要は無く、第1水平電荷転送部と同様に電荷を5MHzで転送しても構わない。
【0019】
上記した本発明を適用した固体撮像素子の一例であるCCDリニアセンサでは、図4で示す様に2400dpiの解像度の信号を出力する場合も1200dpiの解像度の信号を出力する場合も、CCDリニアセンサには図3中符号fで示すタイミングで駆動パルスを与え、スイッチ回路にスイッチ回路制御パルスを与えることによってCCDリニアセンサから出力する解像度を変化させることができる。
なお、図4中符号fは図3中符号fで示すタイミングでCCDリニアセンサのHφ1に与える駆動パルス、図4中符号f’は図3中符号fで示すタイミングでCCDリニアセンサに内蔵されたスイッチ回路に入力する駆動パルス、図4中符号gは図3中符号gで示すタイミングでCCDリニアセンサに与えられる駆動パルス、図4中符号hは図3中符号hで示すタイミングでCCDリニアセンサに与えられる駆動パルス、図4中符号iは図3中符号iで示すタイミングでCCDリニアセンサに与えられる駆動パルスを示している。また、図4中符号kはスイッチ回路に与えられるスイッチ回路制御パルスを示しており、2400dpiの解像度の信号を出力する場合には図3中符号kで示すタイミングでスイッチ回路制御パルスを与え、1200dpiの解像度の信号を出力する場合には図3中符号k’で示すタイミングでスイッチ回路制御パルスを与える。
【0020】
また、上記した本発明を適用した固体撮像素子の一例であるCCDリニアセンサでは、Hφ5に与える駆動パルスのタイミングを制御するスイッチ回路を内蔵するために、スイッチ回路のチップを設ける必要、或いは外部より入力される駆動パルスを生成するタイミングジェネレータ(以下TGと言う)にスイッチ回路を設ける必要が無く、汎用のTGを用いることが出来るため、CCDリニアセンサを組み込んだ機器においてコストダウンが図れると共に使いやすさの向上を図ることができる。
【0021】
【発明の効果】
以上述べてきた如く、本発明の固体撮像素子によれば、制御回路を外部に設けることなく解像度の異なる信号を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した固体撮像素子の一例であるCCDリニアセンサを説明するための模式図である。
【図2】本発明を適用した固体撮像素子の一例であるCCDリニアセンサに内蔵されたスイッチ回路の一例を説明するための模式図である。
【図3】本発明を適用した固体撮像素子の一例であるCCDリニアセンサに与える各駆動パルスの動作タイミングを説明するための図である。
【図4】本発明を適用した固体撮像素子の一例であるCCDリニアセンサに与える駆動パルスを説明するための模式図である。
【図5】従来のCCDリニアセンサを説明するための模式図である。
【図6】従来のCCDリニアセンサに与える各駆動パルスの動作タイミングを説明するための図である。
【図7】従来のCCDリニアセンサに与える駆動パルスを説明するための模式図である。
【符号の説明】
1  CCDリニアセンサ
2  Main lineセンサ列
3  Sub lineセンサ列
4  第1読み出しゲート
5  第2読み出しゲート
6  第1水平電荷転送部
7  第2水平電荷転送部
8  第3水平電荷転送部
9  Sub line Overflow Drain
10  スイッチ(1)
11  スイッチ(2)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a solid-state imaging device. Specifically, each sensor row includes a first sensor row that constantly transfers the charge accumulated on the output section side, and a second sensor row that transfers the charge accumulated on the output section side according to the output resolution. Relates to solid-state imaging devices arranged in parallel.
[0002]
[Prior art]
Horizontal charge transfer in which pixels composed of photodiodes that accumulate an amount of charge corresponding to input light are one-dimensionally arranged, and charges from these pixels are transferred to an output unit side by a charge transfer device of a charge coupled device (CCD). CCD linear sensors having a section are used in many fields such as copying, facsimile, OCR, pattern recognition, and various types of measurement, and in recent years, those capable of obtaining different resolutions as necessary have been developed.
Hereinafter, a conventional CCD linear sensor will be described with reference to the drawings.
[0003]
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a conventional CCD linear sensor. The CCD linear sensor 101 shown here can output signals with resolutions of 2400 dpi and 1200 dpi, and the main line sensor line 102, the sub line sensor line 103 and the main line sensor line which are arranged at a half pitch from the main line sensor line. The first read gate 104 provided adjacent to the main line and reads out the charge taken in by the main line sensor row, the second read gate 105 provided adjacent to the sub line sensor row and reads out the charge taken in by the sub line sensor row, A first horizontal charge transfer unit provided adjacent to the read gate and transferring the charge read by the first read gate to the output unit side; read by a second read gate provided adjacent to the second read gate Output charge Of the second horizontal charge transfer unit 107, the third horizontal charge transfer unit 108 and the 1200 dpi which add the charges transferred by the first horizontal charge transfer unit and the second horizontal charge transfer unit and transfer the added charges to the output unit side. A Sub line Overflow Drain 109, which is a transfer destination of the charge captured by the Sub line sensor array when outputting a resolution signal, is provided.
[0004]
In order to obtain an output signal with a resolution of 2400 dpi in the CCD linear sensor configured as described above, the electrode (1) indicated by A in FIG. 5 (hereinafter referred to as Hφ1) is indicated by F in FIG. A drive pulse is applied at the timing, and a drive pulse is applied at the timing indicated by reference G in FIG. 6 to the electrode (2) (hereinafter referred to as Hφ2) indicated by reference B in FIG. (Hereinafter referred to as Hφ3) at a timing indicated by reference numeral H in FIG. 6, and a drive pulse is applied to an electrode (4) indicated by reference numeral D in FIG. 5 (hereinafter referred to as Hφ4). And a drive pulse is applied to the electrode (5) (hereinafter referred to as Hφ5) indicated by reference numeral E in FIG. 5 at the timing indicated by reference numeral F in FIG.
That is, by applying a drive pulse to the Hφ1 and Hφ2 of the first horizontal charge transfer unit at the timings indicated by reference numerals F and G in FIG. 6, the data is captured by the main line sensor array, and is applied to the first horizontal charge transfer unit by the first readout gate. The read charges are transferred at 5 MHz in the direction of the output section, and drive pulses are applied to Hφ1 and Hφ2 of the second horizontal charge transfer section at timings indicated by reference numerals F and G in FIG. By applying a driving pulse at the timing indicated by F, the sub-line sensor array captures the charges, reads out the charges read out to the second horizontal charge transfer unit by the second readout gate at 5 MHz in the direction of the output unit, and transfers the third horizontal charges. By applying drive pulses to the transfer units Hφ3 and Hφ4 at the timings indicated by reference symbols H and I in FIG. And the electric charges transferred by the second horizontal charge transfer unit are added and transferred at 10 MHz toward the output unit, and a signal having a resolution of 2400 dpi is output from the output unit.
When a signal having a resolution of 2400 dpi is output, the drive pulse is supplied to Hφ5 at the timing indicated by the symbol F in FIG. 6 so that the charge read out to the second horizontal charge transfer unit is output to the third horizontal charge transfer unit. Will be forwarded to
[0005]
In order to obtain an output signal having a resolution of 1200 dpi, a drive pulse is applied to Hφ1 at a timing indicated by reference F in FIG. 6, a drive pulse is applied to Hφ2 at a timing indicated by reference G in FIG. A drive pulse is applied at the timing indicated by the middle symbol H, a drive pulse is applied to Hφ4 at the timing indicated by the reference symbol I in FIG. 6, and a drive pulse is applied to Hφ5 at the timing indicated by the reference symbol J in FIG.
That is, the drive pulse is given to Hφ1 and Hφ2 of the first horizontal charge transfer unit at the timings indicated by reference symbols F and G in FIG. The charge read out to the first horizontal charge transfer unit by the first readout gate is transferred at 5 MHz in the direction of the output unit, and the timing indicated by reference numerals F and G in FIG. 6 is applied to Hφ1 and Hφ2 of the second horizontal charge transfer unit. And a drive pulse is applied to Hφ5 at the timing indicated by reference symbol J in FIG. 6 to capture the data in the Sub line sensor array, and the charges read out by the second readout gate to the second horizontal charge transfer unit to Hφ5. The third horizontal charge transfer unit transfers the charge from Hφ5 to the Sub line Overflow Drain. By applying a drive pulse to Hφ3 and Hφ4 at the timings indicated by reference symbols H and I in FIG. 6, the charges transferred by the first horizontal charge transfer unit are transferred toward the output unit at 10 MHz, and a resolution of 1200 dpi is obtained from the output unit. The signal of is output.
When a signal having a resolution of 1200 dpi is output, a drive pulse is applied to Hφ5 at a timing indicated by a symbol J in FIG. 6 so that the charge read out to the second horizontal charge transfer unit is transferred to the Sub line Overflow Drain. And is not transferred to the third horizontal charge transfer unit.
[0006]
Here, in the conventional CCD linear sensor, the resolution of the output signal is changed depending on whether the driving pulse given to Hφ5 is the timing indicated by the reference F in FIG. 6 or the timing indicated by the reference J in FIG. However, as shown in FIG. 7, the resolution of the signal output from the CCD linear sensor is changed by controlling the timing of the driving pulse given to Hφ5 by the external control circuit 110.
That is, when a drive pulse at the timing indicated by the symbol F in FIG. 6 is input to the external control circuit and a signal having a resolution of 2400 dpi is output from the CCD linear sensor, the control is not performed by the external control circuit and the input signal is left as it is. A drive pulse having the timing indicated by the symbol F in FIG. 6 is applied to Hφ5 to output a signal with a resolution of 1200 dpi from the CCD linear sensor. Thus, the resolution of the signal output from the CCD linear sensor is changed by giving a drive pulse at the timing indicated by the symbol J in FIG. 6 to Hφ5.
7 is a drive pulse given to the CCD linear sensor at the timing shown by reference F in FIG. 6, reference G in FIG. 7 is a drive pulse given to the CCD linear sensor at the timing shown by reference G in FIG. A reference symbol H indicates a drive pulse applied to the CCD linear sensor at the timing indicated by reference symbol H in FIG. 6, and a reference symbol I in FIG. 7 indicates a drive pulse applied to the CCD linear sensor at the timing indicated by reference symbol I in FIG.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional CCD linear sensor, a control circuit had to be provided outside in order to change the resolution of the output signal as described above.
That is, when outputting signals of different resolutions from the CCD linear sensor, drive pulses of different timing must be applied to Hφ5, and a chip for controlling the timing of the drive pulse applied to Hφ5 outside the CCD linear sensor is provided. In a device incorporating a CCD linear sensor, there are disadvantages in terms of manufacturing cost and installation space.
[0008]
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a solid-state imaging device capable of outputting signals having different resolutions without providing a control circuit externally. .
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a solid-state imaging device according to the present invention includes a first sensor array that constantly transfers charges accumulated on an output unit side, and a charge accumulated on an output unit side according to a resolution to be output. A control circuit for controlling a clock pulse for transferring charges accumulated in the second sensor row in a solid-state image sensor arranged in parallel with each other; A terminal for inputting, to the control circuit, a signal for determining that the output of the second sensor array flows to the overflow drain.
[0010]
Here, a signal that determines how the clock pulse is controlled by the terminal for the control circuit can be input to the control circuit.
In addition, the control circuit controls a clock pulse applied to the second sensor row, which determines a transfer destination of the charge accumulated in the second sensor row.
[0011]
Further, the solid-state imaging device according to the present invention includes a first sensor array for constantly transferring the charge accumulated on the output unit side and a second sensor array for transferring the charge accumulated on the output unit side in accordance with the output resolution. A control circuit for controlling a clock pulse for transferring charges accumulated in the second sensor row, in the solid-state image sensors arranged in parallel with a relative shift of a predetermined pitch in each sensor row; A terminal for inputting, to the control circuit, a signal for determining that the output of the second sensor array flows to the overflow drain.
[0012]
Here, by arranging the sensor rows in parallel with a relative shift of a predetermined pitch, it is possible to more clearly recognize an image in each sensor row.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings to provide an understanding of the present invention. In the following embodiment, the main line sensor line and the sub line sensor line are arranged at a resolution of 2400 dpi and 1200 dpi while being shifted by a half pitch. However, the embodiment can be implemented at any resolution. Obviously, the present invention can be implemented as long as the horizontal charge transfer units are shared.
[0014]
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a CCD linear sensor which is an example of a solid-state imaging device to which the present invention is applied. The CCD linear sensor 1 shown here can output signals with resolutions of 2400 dpi and 1200 dpi similarly to the above-described conventional CCD linear sensor, and has a main line sensor row 2 and a sub line sensor arranged at a half pitch from the main line sensor row. Row 3, a first read gate 4 provided adjacent to the main line sensor row and reading out the charge taken in by the main line sensor row, and a first readout gate 4 provided adjacent to the sub line sensor row to read out the charge taken in by the sub line sensor row. A first horizontal charge transfer section 6 provided adjacent to the second read gate 5 and the first read gate for transferring the charge read by the first read gate to the output section side; provided adjacent to the second read gate; The charge read by the second read gate is A second horizontal charge transfer unit 7 for transferring to the output unit, a third horizontal charge transfer unit 8 for adding the charges transferred by the first and second horizontal charge transfer units and transferring to the output unit; A Sub line Overflow Drain 9 is provided, which is a transfer destination of the charge captured by the Sub line sensor array when outputting a signal with a resolution of 1200 dpi.
[0015]
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an example of a switch circuit built in the CCD linear sensor. The switch circuit shown here has a switch (1) 10 and a switch (2) 11, and the switch (1) is arranged at a position where an input signal to the switch circuit can be output from the switch circuit in an ON state. ) Is arranged at a position where a constant voltage, for example, a ground level signal can be output from the switch circuit irrespective of the input signal to the switch circuit in the ON state.
Here, when the switch circuit control pulse applied to the switch circuit is at a low level (hereinafter referred to as L level), the switch (1) is turned on and the switch (2) is turned off, and the signal input to the switch circuit is turned on. Is directly output from the switch circuit. When a switch circuit control pulse applied to the switch circuit is at a high level (hereinafter, referred to as an H level), the switch (1) is turned off and the switch (2) is turned on. Is output from the switch circuit.
Note that the symbol x in FIG. 2 indicates a signal input to the switch circuit, and the symbol y in FIG. 2 indicates a signal output from the switch circuit. The signal output from the switch circuit is supplied to Hφ5 indicated by a symbol e in FIG.
[0016]
When an output signal with a resolution of 2400 dpi is obtained in the CCD linear sensor configured as described above, Hφ1 indicated by reference symbol a in FIG. 1 is indicated by reference symbol f in FIG. 3, as in the above-described conventional CCD linear sensor. A drive pulse is applied at the timing, a drive pulse is applied to Hφ2 indicated by reference numeral b in FIG. 1 at a timing indicated by reference numeral g in FIG. 3, and a drive pulse is applied to Hφ3 indicated by reference numeral c in FIG. A drive pulse at a timing indicated by reference numeral i in FIG. 3 is supplied to Hφ4 indicated by reference numeral d in FIG. 1, and a drive pulse at a timing indicated by reference numeral f in FIG. Is supplied with an L-level switch circuit control pulse.
That is, by giving an L level switch circuit control pulse to the switch circuit, a drive pulse having the timing indicated by reference symbol f in FIG. 3 input to the switch circuit is output from the switch circuit, and the timing indicated by reference symbol f in FIG. , A signal having a resolution of 2400 dpi is output from the CCD linear sensor.
[0017]
Also, when an output signal having a resolution of 1200 dpi is obtained, similarly to the above-described conventional CCD linear sensor, a driving pulse is applied to Hφ1 at a timing indicated by a symbol f in FIG. 3, and a timing indicated by a symbol g in FIG. , A drive pulse is applied to Hφ3 at a timing indicated by reference numeral h in FIG. 3, a drive pulse is applied to Hφ4 at a timing indicated by reference numeral i in FIG. 3, and a timing indicated by reference numeral f in FIG. , And an H-level switch circuit control pulse is applied to the switch circuit.
That is, by giving an H level switch circuit control pulse to the switch circuit, a drive pulse signal at the timing indicated by reference numeral j in FIG. 3 which is the ground level is output from the switch circuit, and Hφ5 is indicated by reference numeral j in FIG. By giving a timing drive pulse, a signal having a resolution of 1200 dpi is output from the CCD linear sensor.
[0018]
Here, in the CCD linear sensor as an example of the solid-state imaging device to which the present invention is applied, the first horizontal charge transfer unit and the second horizontal charge transfer unit transfer charges at 5 MHz, whereas the third horizontal charge transfer unit transfers charges at 5 MHz. The transfer unit is configured to transfer charges at 10 MHz, and when outputting a signal with a resolution of 2400 dpi, transfers the charges transferred by the first horizontal charge transfer unit and the second horizontal charge transfer unit to a third signal. If the first horizontal charge transfer section and the second horizontal charge transfer section transfer charges at 5 MHz, the third horizontal charge transfer section must transfer charges at 10 MHz in order to add and transfer at the horizontal charge transfer section. However, when outputting a signal with a resolution of 1200 dpi, since the third horizontal charge transfer unit transfers only the charges transferred by the first horizontal charge transfer unit, the third horizontal charge transfer unit is not necessarily charged. There is no need to transfer at 10MHz, and may be a charge similar to the first horizontal charge transfer part transfers at 5 MHz.
[0019]
In the CCD linear sensor which is an example of the solid-state imaging device to which the above-described present invention is applied, the CCD linear sensor can output a signal with a resolution of 2400 dpi or a signal with a resolution of 1200 dpi as shown in FIG. In FIG. 3, the resolution output from the CCD linear sensor can be changed by applying a drive pulse at the timing indicated by the symbol f in FIG. 3 and applying a switch circuit control pulse to the switch circuit.
4 is a drive pulse applied to Hφ1 of the CCD linear sensor at the timing indicated by the symbol f in FIG. 3, and the symbol f ′ in FIG. 4 is built in the CCD linear sensor at the timing indicated by the symbol f in FIG. A drive pulse input to the switch circuit, a reference numeral g in FIG. 4 denotes a drive pulse applied to the CCD linear sensor at the timing indicated by reference numeral g in FIG. 3, and a reference numeral h in FIG. 4 denotes a CCD linear sensor at the timing indicated by reference numeral h in FIG. The symbol i in FIG. 4 indicates a drive pulse applied to the CCD linear sensor at the timing indicated by the symbol i in FIG. Reference numeral k in FIG. 4 indicates a switch circuit control pulse applied to the switch circuit. When a signal having a resolution of 2400 dpi is output, a switch circuit control pulse is supplied at the timing indicated by reference numeral k in FIG. In the case of outputting a signal having a resolution of?, A switch circuit control pulse is given at the timing indicated by the symbol k 'in FIG.
[0020]
In the CCD linear sensor which is an example of the solid-state imaging device to which the present invention is applied, it is necessary to provide a switch circuit chip in order to incorporate a switch circuit for controlling the timing of a drive pulse given to Hφ5, or to provide a switch circuit chip from outside. There is no need to provide a switch circuit in a timing generator (hereinafter, referred to as TG) for generating a driving pulse to be input, and a general-purpose TG can be used. Can be improved.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, according to the solid-state imaging device of the present invention, signals having different resolutions can be output without providing a control circuit externally.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a CCD linear sensor as an example of a solid-state imaging device to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an example of a switch circuit built in a CCD linear sensor which is an example of a solid-state imaging device to which the present invention is applied.
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation timing of each drive pulse given to a CCD linear sensor as an example of a solid-state imaging device to which the present invention is applied.
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining drive pulses applied to a CCD linear sensor as an example of a solid-state imaging device to which the present invention has been applied.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a conventional CCD linear sensor.
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation timing of each drive pulse given to a conventional CCD linear sensor.
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a drive pulse given to a conventional CCD linear sensor.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 CCD linear sensor 2 Main line sensor row 3 Sub line sensor row 4 First read gate 5 Second read gate 6 First horizontal charge transfer section 7 Second horizontal charge transfer section 8 Third horizontal charge transfer section 9 Sub line Overflow Drain
10 switches (1)
11 switch (2)

Claims (2)

常時出力部側に蓄積した電荷を転送する第1のセンサ列と、出力する解像度に応じて出力部側に蓄積した電荷を転送する第2のセンサ列とを有し、各センサ列は並列に配置された固体撮像素子において、
前記第2のセンサ列で蓄積された電荷を転送するクロックパルスを制御する制御回路と、
前記第2のセンサ列の出力をオーバフロードレインへ流すことを決定付ける信号を制御回路に入力する端子とを備える
ことを特徴とする固体撮像素子。
It has a first sensor array for constantly transferring charges accumulated on the output unit side, and a second sensor array for transferring charges accumulated on the output unit side in accordance with the output resolution. In the arranged solid-state imaging device,
A control circuit for controlling a clock pulse for transferring charges accumulated in the second sensor row;
A solid-state imaging device comprising: a terminal for inputting, to a control circuit, a signal for determining that an output of the second sensor array flows to an overflow drain.
常時出力部側に蓄積した電荷を転送する第1のセンサ列と、出力する解像度に応じて出力部側に蓄積した電荷を転送する第2のセンサ列とを有し、各センサ列は相対的に所定ピッチずれて並列に配置された固体撮像素子において、
前記第2のセンサ列で蓄積された電荷を転送するクロックパルスを制御する制御回路と、
前記第2のセンサ列の出力をオーバフロードレインへ流すことを決定付ける信号を制御回路に入力する端子とを備える
ことを特徴とする固体撮像素子。
It has a first sensor array for constantly transferring charges accumulated on the output unit side, and a second sensor array for transferring charges accumulated on the output unit side in accordance with the output resolution. Solid-state imaging device arranged in parallel with a predetermined pitch
A control circuit for controlling a clock pulse for transferring charges accumulated in the second sensor row;
A solid-state imaging device comprising: a terminal for inputting, to a control circuit, a signal for determining that an output of the second sensor array flows to an overflow drain.
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