JP2005303059A - リニアイメージセンサ - Google Patents
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Abstract
リニアイメージセンサの高速化を図りつつ、高画質化を目的とする。
【解決手段】
本発明におけるリニアイメージセンサは、読み出しゲートおよびシャッター構造部が交互に複数配置された第1のゲート・シャッター列と、第1のゲート・シャッター列とは異なる順番で読み出しゲートおよびシャッター構造部が交互に配置された第2のゲート・シャッター列と、第1および第2のゲート・シャッター列の間に配置され、複数の受光素子が列状に配置された受光素子列と、第1のゲート・シャッター列の読み出しゲートを介して読み出された信号電荷を転送する第1の電荷転送部と、第2のゲート・シャッター列の読み出しゲートを介して読み出された信号電荷を転送する第2の電荷転送部とを有する。【選択図】 図3
Description
以下図面を用いて本発明の実施の形態1に関するリニアイメージセンサについて詳細に説明する。図1は、実施の形態1の1列のリニアイメージセンサ100の上面図を示す。図2は、図1におけるリニアイメージセンサ100のA-A’線の断面図を示す。図3は、図1に示すリニアイメージセンサ100を図面上下方向に3列並列に配置し、カラーリニアイメージセンサとした構成の上面図を示す。図3から分かるように、このカラーリニアイメージセンサは同一構成のリニアイメージセンサ100が並列に並べられた構成となっている。
シャッターゲート3bに供給されるシャッター信号φSTbと読み出しゲート2bに供給される読み出し信号φTGbが共にLOWレベルのとき(図5のt1b期間)、GREENの信号電荷が蓄積される。同様にRED、BLUEに相当するリニアイメージセンサ100a、100cでもパルスφSTcとパルスφTGc、パルスφSTaとφTGaが共にLOWレベルのとき(図2のt1cおよびt1a期間)BLUE、REDの信号電荷が蓄積される。
読み出し信号φTGbがLOWレベルのままで、シャッター信号φSTbがHIGHレベルのとき(図2のt2b期間)、受光素子1bとシャッタードレイン4bが導通状態となる。よって受光素子1b内の信号電荷Qbがシャッタードレイン4bに排出され、受光素子部1bの電荷はゼロになる。なおこのとき、図1で左から奇数番目の受光素子に蓄積された電荷は、図1の下側のシャッタードレインに電荷を排出する。図1で左から偶数番目の受光素子に蓄積された電荷は図1の上側のシャッタードレインに電荷を排出する。(図1の矢印を参照)
そして、シャッター信号φSTbがLOWレベルの状態で、読み出し信号φTGbがHIGHレベルになると(図5のt4b期間)GREENの信号電荷Qbが読み出しゲート2bを経由してリニアイメージセンサ100bの第2の電荷転送部5bbに送られる。なおこのとき、図1で左から奇数番目の受光素子に蓄積された電荷は、図1の上側の電荷転送部5abに信号電荷を転送する。その後、第2の電荷転送部5bbから第2の出力回路6bbを通って外部に出力される。この出力される信号は図5にVsigBで示されている。同様に、シャッター信号φSTaとφSTcがLOWレベルで、読み出し信号φTGaとφTGcがHIGHレベルになると、BLUEとREDの信号電荷Qa、Qcがそれぞれの電荷転送部から出力回路を介して出力される。
C=10600×12×(M+1) ビット ・・・(1)
となる。ここでMは2つの受光素子列のライン間距離を走査回数で表したものである。
ライン間距離=20+8+2+10=40μm
となる。
ライン間距離=20+4+4+10+4+2+10=54μm
となる。
ライン間距離=20+16+2+10=48μm
となる。
YA= M × Y …(2)
となる。ここでMは2つの受光素子列のライン間距離を走査回数で表したものである。
以下、図面を参照して実施の形態2について説明する。図6は実施の形態2を示す上面図である。実施の形態2の特徴は、実施の形態1に詳述した図1に示されるリニアイメージセンサ100と受光素子列の一方側に第1、第2の電荷転送部を並列に設ける構造のリニアイメージセンサ700との配置を工夫することにより、各受光素子間のライン間距離を小さくしている点にある。
ライン間距離=10+8+4+4+2+10=38μm
となる。
2 読み出しゲート
3 シャッターゲート
4 シャッタードレイン
5a、5b 電荷転送部
6a、6b 出力回路
100 リニアイメージセンサ
110a、110b ゲート・シャッター列
700 リニアイメージセンサ
Claims (8)
- 受光素子の信号電荷を読み出す読み出しゲートと、受光素子の蓄積電荷を制御するシャッター構造部を有するリニアイメージセンサであって、
前記読み出しゲートおよび前記シャッター構造部が交互に複数配置された第1のゲート・シャッター列と、
前記第1のゲート・シャッター列とは異なる順番で前記読み出しゲートおよび前記シャッター構造部が交互に配置された第2のゲート・シャッター列と、
前記第1および第2のゲート・シャッター列の間に配置され、複数の前記受光素子が列状に配置された受光素子列と、
前記第1のゲート・シャッター列の前記読み出しゲートを介して読み出された信号電荷を転送する第1の電荷転送部と、
前記第2のゲート・シャッター列の前記読み出しゲートを介して読み出された信号電荷を転送する第2の電荷転送部とを有するリニアイメージセンサ。 - 前記シャッター構造部はシャッターゲートおよびシャッタードレインを有し、前記シャッターゲートに与えられるシャッター信号に基づいて前記受光素子列の蓄積電荷を制御する請求項1記載のリニアイメージセンサ。
- 読み出しゲートおよびシャッター構造部が交互に複数配置された第1のゲート・シャッター列と、前記第1のゲート・シャッター列とは異なる順番で前記読み出しゲートおよび前記シャッター構造部が交互に配置された第2のゲート・シャッター列と、前記第1および第2のゲート・シャッター列の間に配置され、複数の受光素子が列状に配置された受光素子列と、前記第1のゲート・シャッター列の前記読み出しゲートを介して読み出された信号電荷を転送する第1の電荷転送部と、前記第2のゲート・シャッター列の前記読み出しゲートを介して読み出された信号電荷を転送する第2の電荷転送部とを有する第1のリニアイメージセンサと、
読み出しゲートおよびシャッター構造部が交互に複数配置された第3のゲート・シャッター列と、前記第3のゲート・シャッター列とは異なる順番で前記読み出しゲートおよび前記シャッター構造部が交互に配置された第4のゲート・シャッター列と、前記第3および第4のゲート・シャッター列の間に配置され、複数の受光素子が列状に配置された受光素子列と、前記第3のゲート・シャッター列の前記読み出しゲートを介して読み出された信号電荷を転送する第3の電荷転送部と、前記第4のゲート・シャッター列の前記読み出しゲートを介して読み出された信号電荷を転送する第4の電荷転送部とを有する第2のリニアイメージセンサとを有し、
前記第1のリニアイメージセンサのシャッター構造部は第1のシャッター信号に応じて制御され、前記第2のリニアイメージセンサのシャッター構造部は第2のシャッター信号に応じて制御されることを特徴とするカラーリニアイメージセンサ。 - 前記第1および第2のリニアイメージセンサ上にはそれぞれ異なる色のカラーフィルタが形成されていることを特徴とする請求項3記載のカラーリニアイメージセンサ。
- 前記第1のシャッター信号は前記第1のリニアイメージセンサ上に形成されたカラーフィルタに基づいて生成され、前記第2のシャッター信号は前記第2のリニアイメージセンサ上に形成されたカラーフィルタに基づいて生成されることを特徴とする請求項4記載のカラーリニアイメージセンサ。
- 読み出しゲートおよびシャッター構造部が交互に複数配置された第1のゲート・シャッター列と、前記第1のゲート・シャッター列とは異なる順番で前記読み出しゲートおよび前記シャッター構造部が交互に配置された第2のゲート・シャッター列と、前記第1および第2のゲート・シャッター列の間に配置され、複数の受光素子が列状に配置された受光素子列と、前記第1のゲート・シャッター列の前記読み出しゲートを介して読み出された信号電荷を転送する第1の電荷転送部と、前記第2のゲート・シャッター列の前記読み出しゲートを介して読み出された信号電荷を転送する第2の電荷転送部とを有する第1のリニアイメージセンサと、
複数の受光素子が列状に配置された受光素子列と、前記受光素子列の一方側に並列に配置された第3の電荷転送部および第4の電荷転送部と、前記受光素子列の他方側の前記第1のリニアセンサ側にシャッター構造部を有する第2のリニアイメージセンサとを有するカラーリニアイメージセンサ。 - 前記カラーリニアイメージセンサは、複数の受光素子が列状に配置された受光素子列と、前記受光素子列の一方側に並列に配置された第5の電荷転送部および第6の電荷転送部と、前記受光素子列の他方側の前記第1のリニアセンサ側にシャッター構造部を有する第3のリニアイメージセンサを有することを特徴とする請求項6記載のカラーリニアイメージセンサ。
- 前記第1のリニアイメージセンサのシャッター構造部は第1のシャッター信号に応じて制御され、前記第2のリニアイメージセンサのシャッター構造部は第2のシャッター信号に応じて制御され、前記第3のリニアイメージセンサのシャッター構造部は第3のシャッター信号に応じて制御されることを特徴とする請求項7記載のカラーリニアイメージセンサ。
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