JP3149909B2 - Image sensor - Google Patents

Image sensor

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JP3149909B2
JP3149909B2 JP05665697A JP5665697A JP3149909B2 JP 3149909 B2 JP3149909 B2 JP 3149909B2 JP 05665697 A JP05665697 A JP 05665697A JP 5665697 A JP5665697 A JP 5665697A JP 3149909 B2 JP3149909 B2 JP 3149909B2
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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】本発明はイメージセンサに係
り、特に高速でスキャンできるTDIスキャンを利用し
たイメージセンサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image sensor, and more particularly, to an image sensor using a TDI scan that can scan at high speed.

【0002】[0002]

【従来の技術】CCDラインセンサは、画像光を受光す
るフォトセンサがライン状に配列された1次元センサで
ある。このCCDラインセンサによって2次元的に広が
る画像を撮像する場合にはCCDラインセンサ又は被写
体を移動させて被写体を1ラインづつ順次撮像する。こ
のようなCCDラインセンサを使用したスキャナは、従
来、コピー機や製品検査(FA)などに使用されてい
る。
2. Description of the Related Art A CCD line sensor is a one-dimensional sensor in which photo sensors for receiving image light are arranged in a line. When a two-dimensionally widened image is captured by the CCD line sensor, the CCD line sensor or the subject is moved to sequentially capture the subject one line at a time. Scanners using such a CCD line sensor are conventionally used in copiers, product inspections (FA), and the like.

【0003】しかしながら、CCDラインセンサによっ
て高速に移動する被写体を撮影する場合や、CCDライ
ンセンサを高速に移動させて被写体を撮影する場合等の
高速スキャンを行う場合、各ライン毎に高速で電荷の蓄
積と転送を繰り返し行わなければならず、1ライン当た
りに電荷を蓄積できる時間が短くなる。このため、得ら
れる画像の光量が不足するという問題がある。
[0003] However, when photographing a subject moving at high speed by the CCD line sensor, or when performing high-speed scanning such as photographing the subject by moving the CCD line sensor at high speed, the electric charge of each line is rapidly increased. Since the accumulation and the transfer must be repeated, the time during which the electric charge can be accumulated per line is shortened. For this reason, there is a problem that the amount of light of the obtained image is insufficient.

【0004】このため、高速で被写体をスキャンする場
合にはTDI(Time Delay Integra
tion)センサが用いられる。TDIセンサは、CC
Dラインセンサがスキャン方向に複数段配列されたもの
で、各ラインのCCDに蓄積した信号電荷を画像の移動
と同期させて次のラインのCCDに転送する。これによ
り、信号電荷は複数のCCDにおいて重畳され、結果的
に高速スキャンにおいても光量を十分に満足する画像が
得られるようになる。
Therefore, when scanning a subject at high speed, TDI (Time Delay Integral) is used.
) sensor is used. TDI sensor is CC
The D line sensors are arranged in a plurality of stages in the scanning direction, and transfer the signal charges accumulated in the CCD of each line to the CCD of the next line in synchronization with the movement of the image. As a result, the signal charges are superimposed on the plurality of CCDs, and as a result, an image that sufficiently satisfies the light quantity can be obtained even in high-speed scanning.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記T
DIセンサにおいてもスキャン速度には限界がある。こ
の要因の一つとして、CCDに蓄積された信号電荷を外
部にシフトできる速度に限界があることが挙げられる。
即ち、各ラインの信号電荷は最終的にシリアルのアナロ
グ信号として外部に掃きだされ、A/D変換器によって
デジタル信号に変換されたが、A/D変換器の処理能力
の限界により、スキャン速度をある限界以上に上げるこ
とができない。
However, the above T
The scanning speed is also limited in the DI sensor. One of the factors is that there is a limit to the speed at which signal charges accumulated in the CCD can be shifted to the outside.
That is, the signal charge of each line is finally swept out as a serial analog signal to the outside and converted into a digital signal by the A / D converter. Cannot be raised above a certain limit.

【0006】そこで従来、スキャン速度を高速性を向上
させるために、1ラインのを複数のパッチに分割し、各
パッチ毎に蓄積した電荷をシリアルのアナログ信号とし
て掃きだし各パッチ毎に設けられたA/D変換器により
デジタル信号に変換するようにしているものがある。し
かしこの場合でもパッチとして分割できる幅に限界があ
り、更に高速スキャンが望まれる場合には不十分であっ
た。
Therefore, conventionally, in order to improve the scanning speed, a single line is divided into a plurality of patches, and charges accumulated in each patch are swept out as a serial analog signal, and A provided for each patch is provided. In some cases, a digital signal is converted by a / D converter. However, even in this case, there is a limit to the width that can be divided as a patch, and it is insufficient when high-speed scanning is desired.

【0007】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、高速スキャンを可能にするイメージセンサを提
供することを目的とする。
[0007] The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide an image sensor that enables high-speed scanning.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、画像光を受光するフォトセンサがライン状
に配列されるとともに、該ライン状に配列されたフォト
センサがスキャン方向に複数配列された受光部と、前記
スキャン方向の各列毎に設けられ、フォトセンサから読
み出された電荷をスキャン速度と同期させてスキャン方
向に転送するとともに、同列のフォトセンサから読み出
された同一画像を示す電荷を重畳する列方向電荷転送部
と、前記列方向電荷転送部から送出される電荷を所定列
おきにライン方向に転送する複数のライン方向電荷転送
部と、前記ライン方向電荷転送部から送出される複数の
電荷列をそれぞれデジタル信号に変換するデジタル信号
変換部と、前記デジタル信号変換部から出力されたデジ
タル信号に基づいて画像信号を生成する画像信号生成部
と、からなることを特徴としている。
According to the present invention, in order to achieve the above object, a photo sensor for receiving image light is arranged in a line, and a plurality of photo sensors arranged in a line are arranged in a scanning direction. The arrayed light receiving units are provided for each column in the scanning direction, and transfer the charges read from the photosensor in the scanning direction in synchronization with the scanning speed, and read the same read from the same column of photosensors. A column-direction charge transfer unit for superimposing a charge indicating an image, a plurality of line-direction charge transfer units for transferring the charge sent from the column-direction charge transfer in the line direction every predetermined column, and the line-direction charge transfer unit A digital signal conversion unit that converts a plurality of charge trains sent from the digital signal into digital signals, respectively, based on the digital signal output from the digital signal conversion unit. An image signal generating unit for generating an image signal, in that it consists of are characterized.

【0009】本発明によれば、フォトセンサから読み出
した電荷をスキャン速度と同期させてスキャン方向に転
送するとともに同列のフォトセンサから読み出した同一
画像を示す電荷を重畳する。そして、スキャン方向に転
送した電荷を所定列おきのライン方向の電荷列に生成
し、スキャン方向の各列を転送した電荷を複数の電荷列
でライン方向に転送する。そして各電荷列をそれぞれ独
立にデジタル信号に変換し、このデジタル信号に基づい
て画像信号を生成する。
According to the present invention, the electric charge read from the photosensor is transferred in the scanning direction in synchronization with the scanning speed, and the electric charge indicating the same image read from the same row of photosensors is superimposed. Then, the charges transferred in the scan direction are generated in a row of charge in the line direction every predetermined column, and the charges transferred in each row in the scan direction are transferred in the line direction by a plurality of charge rows. Then, each charge train is independently converted into a digital signal, and an image signal is generated based on the digital signal.

【0010】これにより、1ライン分の画像を示す電荷
列を複数の処理回路によりデジタル信号に変換すること
ができるため、1つの処理回路が処理しなければならな
いデータ量を減少させることができ、スキャン速度を高
速にすることができる。また、上記受光部においてフォ
トセンサを所定距離以上離間させて配列するこにより、
周辺の回路の位置をずらして各フォトセンサの受光面を
大きくすることができ、各受光面における受光量を増加
させることができる。
[0010] This makes it possible to convert a charge sequence representing an image of one line into a digital signal by a plurality of processing circuits, thereby reducing the amount of data that must be processed by one processing circuit. The scanning speed can be increased. Further, by arranging the photosensors at a predetermined distance or more in the light receiving section,
The light receiving surface of each photo sensor can be enlarged by shifting the position of the peripheral circuit, and the amount of light received on each light receiving surface can be increased.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るイメージセンサの好ましい実施の形態について詳説す
る。図1は本発明に係るイメージセンサの一実施の形態
のセンサ部の構成を示した図である。同図に示すセンサ
部10は、ライン状に配列されたフォトセンサを多段に
並べた回路基盤であり、基本的にTDIスキャナセンサ
の技術が適用される。同図に示すようにセンサ部10
は、被写体11に対して垂直上方(矢印Aで示す方向)
に相対的に移動し、被写体の画像を垂直下向きスキャン
する。そして、各ラインのフォトセンサによって得た信
号電荷をスキャン速度と同期させて垂直方向(信号電荷
の転送の様子を矢印A’で示す方向)に順次転送すると
ともに、同一画像の信号電荷を同列のフォトセンサによ
って順次加算し信号電荷を増加させる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of an image sensor according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a sensor unit of an embodiment of an image sensor according to the present invention. The sensor unit 10 shown in FIG. 1 is a circuit board in which photo sensors arranged in a line are arranged in multiple stages, and the technology of a TDI scanner sensor is basically applied. As shown in FIG.
Is vertically above the subject 11 (in the direction indicated by the arrow A)
, And scans the image of the subject vertically downward. Then, the signal charges obtained by the photosensors of each line are sequentially transferred in the vertical direction (the direction of the transfer of the signal charges indicated by arrow A ') in synchronization with the scanning speed, and the signal charges of the same image are transferred in the same column. The signal charges are sequentially added by the photo sensor to increase the signal charge.

【0012】また、上記センサ部10はフォトセンサに
よって得られた1ライン分の信号電荷を複数の処理系で
平行処理するパッチ12、12、12、…に分割され
る。各パッチ12は、同一素子配列の同一回路で構成さ
れ、各パッチ12毎に別個に信号電荷を転送する。上述
のように垂直方向に順次転送されて最終段に到達した信
号電荷は次に各パッチ内において水平方向(同図矢印B
で示す方向)に順次転送され、パッチ12毎に設けられ
た後段のA/D変換器14に出力されてデジタル信号に
変換される。従って、A/D変換器14が処理しなけれ
ばならないデータ量がパッチに分割しない場合に比べて
少ないため、データ処理速度を速めることができ、スキ
ャン速度を高速にすることができるようになる。また、
後述するように各パッチ12においてA/D変換器14
を複数のA/D変換器で構成し、各パッチ12内におい
てもデータを分割して処理するようにしているため、更
にスキャン速度の高速化が図られる。
The sensor section 10 is divided into patches 12, 12, 12,... For parallel processing of signal charges for one line obtained by the photosensor by a plurality of processing systems. Each patch 12 is constituted by the same circuit having the same element arrangement, and transfers signal charges separately for each patch 12. As described above, the signal charges which are sequentially transferred in the vertical direction and reach the final stage are then transferred in the horizontal direction (arrow B in the drawing) in each patch.
(In the direction indicated by), are output to an A / D converter 14 provided at the subsequent stage provided for each patch 12, and are converted into digital signals. Therefore, the data amount that the A / D converter 14 has to process is smaller than in the case where it is not divided into patches, so that the data processing speed can be increased and the scan speed can be increased. Also,
As described later, the A / D converter 14 in each patch 12
Is constituted by a plurality of A / D converters, and data is divided and processed in each patch 12, so that the scanning speed can be further increased.

【0013】次に1つのパッチ12に着目して本発明に
係るイメージセンサの構成の詳細について説明する。図
2はセンサ部10のパッチ12の一部の構成を拡大して
示した図である。パッチ12内には、複数のフォトセン
サ20、20、20、…と複数の垂直CCDシフトレジ
スタ22、22、22、…が配設される。フォトセンサ
20、20、20、…の配列は、区画12A、12A、
12A…の領域内に示されるフォトセンサ20、20、
20…の配列を基本配列として、縦横に繰り返し配設さ
れる。
Next, the configuration of the image sensor according to the present invention will be described in detail by focusing on one patch 12. FIG. 2 is an enlarged view of a part of the configuration of the patch 12 of the sensor unit 10. In the patch 12, a plurality of photo sensors 20, 20, 20,... And a plurality of vertical CCD shift registers 22, 22, 22,. The array of the photosensors 20, 20, 20,...
Photosensors 20, 20, shown in the area of 12A ...
With the arrangement of 20... As a basic arrangement, they are arranged vertically and horizontally repeatedly.

【0014】パッチ12のある区画12Aに着目する
と、フォトセンサ20、20、20、…は対角状に配設
される。具体的には、区画12Aの一部を拡大した図3
に示すように、あるラインのフォトセンサ20に対し
て、ライン方向に1画素、スキャン方向にSライン(ス
テージ)離れた位置に順次フォトセンサ20が配設され
る。尚、被写体の画像が1つのセル幅を移動する時間毎
に各セルに蓄積されている信号電荷が1セルづつシフト
し、各フォトセンサ20で次のラインの画像の信号電荷
が取り込まれるため、スキャン方向のライン数は垂直C
CDシフトレジスタのセル数によって決まる。
Focusing on the section 12A where the patch 12 is located, the photosensors 20, 20, 20,... Are arranged diagonally. Specifically, FIG. 3 in which a part of the section 12A is enlarged.
As shown in (1), the photosensors 20 are sequentially arranged at positions separated by one pixel in the line direction and S lines (stages) in the scanning direction with respect to the photosensors 20 of a certain line. Note that the signal charges accumulated in each cell are shifted by one cell every time the image of the subject moves by one cell width, and the signal charges of the image of the next line are captured by each photosensor 20. The number of lines in the scanning direction is vertical C
It is determined by the number of cells of the CD shift register.

【0015】このようなフォトセンサ20の配列は、ス
キャン速度を高速にすることとは本質的に関係はない
が、例えば、画像の解像度を上げるためにピンホールを
フォトセンサの前面に挿入する場合に特に有効である。
この場合、隣接するピンホールはある程度の間隔をもっ
て配置させる必要があるため、それに合わせて同図に示
すようなフォトセンサを離間して設けた配列となる。
尚、フォトセンサ20の配列はこれに限らずピンフォー
ルの穴の位置配列に合わせるようにすればよい。また、
高速スキャンのみを目的とする場合には、従来と同様に
全てのCCDセルにフォトセンサを設けてもよい。
Although the arrangement of the photosensors 20 is not essentially related to increasing the scanning speed, for example, when a pinhole is inserted in front of the photosensor in order to increase the resolution of an image. It is especially effective for
In this case, it is necessary to arrange adjacent pinholes at a certain interval, and accordingly, an array is provided in which photosensors as shown in FIG.
The arrangement of the photosensors 20 is not limited to this, and may be adapted to the arrangement of the pinhole holes. Also,
When only high-speed scanning is intended, photo sensors may be provided in all CCD cells as in the related art.

【0016】また、ピンホールを使用するしないに係わ
らずフォトセンサを離間して設置することにより、各フ
ォトセンサ20の周辺の素子の配置をずらして各フォト
センサ20の受光面を大きくすることができるため、受
光量を増加させることができる。さて、上述の如く配列
された各フォトセンサ20に入射した画像光は光電変換
されて光電流となる。そして、この光電流は、図示しな
い蓄積電極に蓄積されて信号電荷となり、蓄積時間が経
過すると、シフトゲートパルスにより垂直方向の垂直C
CDシフトレジスタ22に移される。そして、垂直CC
Dシフトレジスタ22に移された信号電荷はスキャン速
度に同期した垂直転送パルスにより垂直方向に順次転送
される。また、各フォトセンサ20から信号電荷が移さ
れるCCDセルでは、同一ラインの画像の信号電荷が順
次加算されていく。
Further, by arranging the photosensors apart from each other regardless of whether pinholes are used, it is possible to increase the light receiving surface of each photosensor 20 by shifting the arrangement of elements around each photosensor 20. Therefore, the amount of received light can be increased. The image light incident on each of the photosensors 20 arranged as described above is photoelectrically converted into a photocurrent. Then, this photocurrent is stored in a storage electrode (not shown) to become signal charges, and after the storage time has elapsed, a vertical gate C is generated by a shift gate pulse.
The data is transferred to the CD shift register 22. And vertical CC
The signal charges transferred to the D shift register 22 are sequentially transferred in the vertical direction by a vertical transfer pulse synchronized with the scan speed. In the CCD cells to which the signal charges are transferred from each photosensor 20, the signal charges of the image on the same line are sequentially added.

【0017】このようにして垂直CCDシフトレジスタ
22を転送された信号電荷は、最終的に水平方向の水平
CCDシフトレジスタに移される。図4は、上記パッチ
12の後段に設けられる水平CCDシフトレジスタの構
成を示した図である。同図に示すように水平CCDシフ
トレジスタ24、24、24、…は、上記フォトセンサ
20の基本配列を示す最後段の水平転送区画12Bに設
けられ、フォトセンサ20、20、20、…が配列され
ている各ライン毎に配設される。
The signal charges transferred to the vertical CCD shift register 22 in this manner are finally transferred to the horizontal CCD shift register in the horizontal direction. FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a horizontal CCD shift register provided after the patch 12. As shown in the figure, horizontal CCD shift registers 24, 24, 24,... Are provided in the last horizontal transfer section 12B showing the basic arrangement of the photosensors 20, and the photosensors 20, 20, 20,. It is arranged for each of the lines.

【0018】各垂直CCDシフトレジスタ22を転送さ
れてきた信号電荷は、各列の最後段のフォトセンサ20
の位置に設けられたこれらの水平CCDシフトレジスタ
24、24、24、…に移され、水平転送パルスにより
水平方向に順次シフトされる。そして、各水平CCDシ
フトレジスタ24、24、24、…から掃きだされた信
号電荷は、各水平CCDシフトレジスタ24毎にフロー
ティングキャパシタ26、26、26、…によって電圧
信号に変換された後、プリアンプ28、28、28、…
により増幅されA/D変換器30、30、30、…に入
力される。そして、A/D変換器30、30、30、…
によりデジタル信号に変換される。
The signal charge transferred to each vertical CCD shift register 22 is transferred to the last photosensor 20 in each column.
Are provided to these horizontal CCD shift registers 24, 24, 24,... And sequentially shifted in the horizontal direction by horizontal transfer pulses. The signal charges swept out of the horizontal CCD shift registers 24, 24, 24,... Are converted into voltage signals by the floating capacitors 26, 26, 26,. 28, 28, 28, ...
And is input to the A / D converters 30, 30, 30,... Then, the A / D converters 30, 30, 30,...
Is converted into a digital signal.

【0019】このように、各パッチ12内においても、
基本配列の同一ライン上のフォトセンサ20毎に別個に
設けられたA/D変換器30、30、30、…によりA
/D変換するため、各A/D変換器30、30、30、
…で処理するデータ量を少なくすることができ、スキャ
ン速度を高速にすることができる。ところで、1ライン
分の画像データは、上述のように複数の水平CCDシフ
トレジスタ24、24、24、…により複数の画素デー
タに分割されるとともに、所定の時間間隔をおいてA/
D変換器30、30、30、…から出力されるため、各
A/D変換器30、30、30、…から出力されるデー
タを遅延させて1ライン分の画像データを合成する必要
がある。
Thus, also in each patch 12,
A / D converters 30, 30, 30,... Provided separately for each photo sensor 20 on the same line in the basic arrangement
Each of the A / D converters 30, 30, 30,
Can reduce the amount of data to be processed, and can increase the scanning speed. As described above, one line of image data is divided into a plurality of pixel data by the plurality of horizontal CCD shift registers 24, 24, 24,.
Are output from the D converters 30, 30, 30,..., It is necessary to delay the data output from each of the A / D converters 30, 30, 30,. .

【0020】そこで同図に示すCPU32は、各A/D
変換器から出力されたデジタル信号を入力してメモリ3
4に一旦格納し、1ライン分の画素データが得られる
と、これらの画素データをメモリから読みだして1ライ
ン分の画像データを構成し、後段の処理回路に出力す
る。ここで、あるラインの画像に着目すると、この画像
の各画素の信号電荷は垂直CCDシフトレジスタ22の
同一ライン上のCCDセルをスキャン方向に移動する。
そして、それぞれ水平転送区画12Bの各水平CCDシ
フトレジスタ24、24、24、…に到達すると画素の
位置に応じた水平シフトレジスタ24、24、24、…
に移される。従って、水平CCDシストレジスタ24の
位置が異なる画素間では、これらの間を転送する分だけ
画素データが得られる時間が遅延する。
Therefore, the CPU 32 shown in FIG.
The digital signal output from the converter is input to the memory 3
4, and once one line of pixel data is obtained, these pixel data are read out of the memory to form one line of image data and output to the subsequent processing circuit. Here, focusing on the image of a certain line, the signal charges of each pixel of this image move the CCD cells on the same line of the vertical CCD shift register 22 in the scanning direction.
When the horizontal CCD shift registers 24, 24, 24,... Of the horizontal transfer section 12B are reached, the horizontal shift registers 24, 24, 24,.
Moved to Therefore, between pixels at different positions of the horizontal CCD cyst register 24, the time for obtaining pixel data is delayed by the amount of transfer between the pixels.

【0021】図5は水平転送区画のフォトセンサ20、
20、20、…の配列を示した図である。同図に示すよ
うに左上から縦方向にN番目、横方向にM番目のフォト
センサを(N,M)とする。また、時刻Ti における各
フォトセンサの位置の信号電荷によって得られる画素デ
ータを(N,M,Ti )とする。時刻Ti のとき、着目
している画像の信号電荷が最上段のフォトセンサ(1,
M)のライン上にあるとすると、この画像のこれらのフ
ォトセンサ(1,M)の位置の画素データは(1,M,
i )となる(Mは1からmまでの整数)。
FIG. 5 shows the photo sensor 20 in the horizontal transfer section.
It is the figure which showed the arrangement | sequence of 20, 20, .... As shown in the figure, the Nth photo sensor in the vertical direction and the Mth photosensor in the horizontal direction from the upper left are (N, M). Pixel data obtained from the signal charge at the position of each photosensor at the time T i is defined as (N, M, T i ). At the time T i , the signal charge of the image of interest is shifted to the uppermost photosensor (1,
M), the pixel data at the position of these photosensors (1, M) in this image is (1, M,
T i ) (M is an integer from 1 to m).

【0022】次に、時刻Ti+s において着目している画
像の信号電荷はフォトセンサ(2,M)のライン上に転
送される。尚、Ti はiが1増加する毎に信号電荷がス
キャン方向に1ラインシフトされる時刻であり、Sは図
3に示したようにフォトセンサ20のスキャン方向の間
隔をライン数で示した値である。従って、着目している
画像のこれらのフォトセンサ(2,M)の位置の画素デ
ータは(2,M,Ti+ s )として得られる。
Next, at time T i + s , the signal charge of the image of interest is transferred onto the line of the photosensor (2, M). Note that Ti is the time at which the signal charge is shifted by one line in the scanning direction each time i increases by one, and S represents the interval in the scanning direction of the photosensor 20 by the number of lines as shown in FIG. Value. Therefore, the pixel data at the position of these photosensors (2, M) of the image of interest is obtained as (2, M, T i + s ).

【0023】同様にして、時刻Ti+s(n-1)において着目
している画像の信号電荷は最終段のフォトセンサ(n,
M)のライン上まで転送され、着目している画像のこれ
らのフォトセンサ(n,M)の位置の画素データは
(n,M,Ti+s(n-1))として得られる。結局、同一ラ
イン上の画素のデータは、(N,M,Ti+s(N-1))の画
素データによって構成される。但し、Nは1からnまで
の整数、Mは1からmまでの整数をとる。
Similarly, at the time T i + s (n−1) , the signal charge of the image of interest is the last stage of the photo sensor (n,
The pixel data at the position of these photosensors (n, M) of the image of interest is transferred as (n, M, Ti + s (n-1) ). After all, the pixel data on the same line is composed of (N, M, T i + s (N−1) ) pixel data. Here, N is an integer from 1 to n, and M is an integer from 1 to m.

【0024】そこで、CPU32は、メモリ34に記録
した画素データからこれらの(N,M,Ti+s(N-1))で
示される画素データを抽出することにより、1ライン分
の画像データ(画像信号)を構成する。尚、上記説明は
各パッチ12内における処理であるが、各パッチ12に
おいて得られた画像データを結合することにより、セン
サ部10全体の画像データを得ることができる。
Then, the CPU 32 extracts the pixel data indicated by (N, M, T i + s (N−1) ) from the pixel data recorded in the memory 34, thereby obtaining one line of image data. (Image signal). Note that the above description is about processing in each patch 12, but image data of the entire sensor unit 10 can be obtained by combining image data obtained in each patch 12.

【0025】以上、上記実施の形態では、同一ラインの
画像の画素データを各水平CCDシフトレジスタ24、
24、24、…から所定時間間隔毎に得ていたが、図4
において示した水平転送区画12Bを図6に示す水平転
送区画12Cで示す構成にし、各列の信号電荷を垂直C
CDシフトレジスタ22、22、22、…により最終ラ
インまで転送するように構成してもよい。この場合、同
一ラインの画像の信号電荷は水平CCDシフトレジスタ
24、24、24、…に同時に移されるため、同一ライ
ンの画像の各画素データは同時に得られる。
As described above, in the above embodiment, the pixel data of the image on the same line is stored in each horizontal CCD shift register 24,
, 24, 24,... At predetermined time intervals.
The horizontal transfer section 12B shown in FIG. 6 is configured as a horizontal transfer section 12C shown in FIG.
.. May be configured to be transferred to the last line by the CD shift registers 22, 22, 22,. In this case, since the signal charges of the image on the same line are simultaneously transferred to the horizontal CCD shift registers 24, 24, 24,..., Each pixel data of the image on the same line is obtained at the same time.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るイメー
ジセンサによれば、フォトセンサから読み出した電荷を
スキャン速度と同期させてスキャン方向に転送するとと
もに同列のフォトセンサから読み出した同一画像を示す
電荷を重畳する。そして、スキャン方向に転送した電荷
を所定列おきのライン方向の電荷列に生成し、スキャン
方向の各列を転送した電荷を複数の電荷列でライン方向
に転送する。そして各電荷列をそれぞれ独立にデジタル
信号に変換し、このデジタル信号に基づいて画像信号を
生成する。これにより、1ライン分の画像を示す電荷列
を複数の処理回路によりデジタル信号に変換することが
できるため、1つの処理回路が処理しなければならない
データ量を減少させることができ、スキャン速度を高速
にすることができる。
As described above, according to the image sensor of the present invention, the electric charge read from the photosensor is transferred in the scanning direction in synchronization with the scanning speed, and the same image read from the same row of photosensors is displayed. Superimpose charge. Then, the charges transferred in the scan direction are generated in a row of charge in the line direction every predetermined column, and the charges transferred in each row in the scan direction are transferred in the line direction by a plurality of charge rows. Then, each charge train is independently converted into a digital signal, and an image signal is generated based on the digital signal. As a result, a charge sequence representing an image for one line can be converted into a digital signal by a plurality of processing circuits, so that the amount of data that must be processed by one processing circuit can be reduced, and the scanning speed can be reduced. Can be faster.

【0027】また、上記受光部においてフォトセンサを
所定距離以上離間させて配列するこにより、周辺の回路
の位置をずらして各フォトセンサの受光面を大きくする
ことができ、各受光面における受光量を増加させること
ができる。
Further, by arranging the photosensors at a predetermined distance or more in the light receiving portion, the light receiving surface of each photo sensor can be enlarged by shifting the position of the peripheral circuit, and the light receiving amount on each light receiving surface can be increased. Can be increased.

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

【図1】図1は、本発明に係るイメージセンサの一実施
の形態のセンサ部の構成を示した図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a sensor unit of an embodiment of an image sensor according to the present invention.

【図2】図2は、センサ部のパッチの一部の構成を拡大
して示した図である。
FIG. 2 is an enlarged view of a configuration of a part of a patch of a sensor unit.

【図3】図3は、パッチの所定区画の一部を拡大して示
した図である。
FIG. 3 is an enlarged view of a part of a predetermined section of the patch;

【図4】図4は、各パッチの後段に設けられる水平CC
Dシフトレジスタの構成を示した図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a horizontal CC provided after each patch;
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a D shift register.

【図5】図5は、パッチにおける水平転送区画のフォト
センサの配列を示した図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an array of photosensors in a horizontal transfer section in a patch.

【図6】図6は、各パッチの後段に設けられる水平CC
Dシフトレジスタの構成を示した図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a horizontal CC provided after each patch;
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a D shift register.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…センサ部 11…被写体 12…パッチ 14…A/D変換器 20…フォトセンサ 22…垂直CCDシフトレジスタ 24…水平CCDシフトレジスタ 26…フローティングキャパシタ 28…プリアンプ 30…A/D変換器 32…CPU 34…メモリ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Sensor part 11 ... Subject 12 ... Patch 14 ... A / D converter 20 ... Photo sensor 22 ... Vertical CCD shift register 24 ... Horizontal CCD shift register 26 ... Floating capacitor 28 ... Preamplifier 30 ... A / D converter 32 ... CPU 34 ... Memory

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−46373(JP,A) 特開 昭57−166767(JP,A) 特開 平4−56461(JP,A) 特開 平1−302974(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 1/04 - 1/207 H04N 1/024 - 1/036 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-56-46373 (JP, A) JP-A-57-166767 (JP, A) JP-A-4-56461 (JP, A) JP-A-1- 302974 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H04N 1/04-1/207 H04N 1/024-1/036

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 画像光を受光するフォトセンサがスキャ
ン方向と直交するライン方向にライン状に配列されると
ともに、該ライン状に配列されたフォトセンサがスキャ
ン方向に複数配列された受光部と、 前記スキャン方向の各列毎に設けられ、フォトセンサか
ら読み出された電荷をスキャン速度と同期させてスキャ
ン方向に転送するとともに、同列のフォトセンサから読
み出された同一画像を示す電荷を重畳するスキャン方向
電荷転送部と、 前記スキャン方向電荷転送部から送出される電荷を所定
列おきにライン方向に転送する複数のライン方向電荷転
送部と、 前記ライン方向電荷転送部から送出される複数の電荷列
をそれぞれデジタル信号に変換するデジタル信号変換部
と、 前記デジタル信号変換部から出力されたデジタル信号に
基づいて画像信号を生成する画像信号生成部と、 からなることを特徴とするイメージセンサ。
1. A photo sensor for receiving image light is a scan sensor.
A light receiving unit in which a plurality of photo sensors arranged in the scanning direction are arranged in a line direction perpendicular to the scanning direction, and a plurality of photo sensors arranged in the scanning direction are provided for each column in the scanning direction. with transfers to read a in synchronization with the scan speed scanning direction charge from the scan direction charge transfer section for superimposing a charge indicating the same picture read from the same column of the photo sensor, the scan direction charge transfer section A plurality of line-direction charge transfer units that transfer the charges sent from the line direction in every predetermined column, and a digital signal conversion unit that converts each of the plurality of charge trains sent from the line-direction charge transfer unit into a digital signal. An image signal generation unit that generates an image signal based on the digital signal output from the digital signal conversion unit. The image sensor according to claim.
【請求項2】 前記受光部のフォトセンサを所定距離以
上離間させて配列したことを特徴とする請求項1のイメ
ージセンサ。
2. The image sensor according to claim 1, wherein the photo sensors of the light receiving section are arranged at a predetermined distance or more.
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