JPH05236197A - センサアレイ - Google Patents
センサアレイInfo
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- JPH05236197A JPH05236197A JP4311423A JP31142392A JPH05236197A JP H05236197 A JPH05236197 A JP H05236197A JP 4311423 A JP4311423 A JP 4311423A JP 31142392 A JP31142392 A JP 31142392A JP H05236197 A JPH05236197 A JP H05236197A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000003491 array Methods 0.000 claims description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
- H04N1/19—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays
- H04N1/191—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays the array comprising a one-dimensional array, or a combination of one-dimensional arrays, or a substantially one-dimensional array, e.g. an array of staggered elements
- H04N1/192—Simultaneously or substantially simultaneously scanning picture elements on one main scanning line
- H04N1/193—Simultaneously or substantially simultaneously scanning picture elements on one main scanning line using electrically scanned linear arrays, e.g. linear CCD arrays
- H04N1/1934—Combination of arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/50—Control of the SSIS exposure
- H04N25/51—Control of the gain
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/701—Line sensors
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N3/00—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
- H04N3/10—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical
- H04N3/14—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by means of electrically scanned solid-state devices
- H04N3/15—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by means of electrically scanned solid-state devices for picture signal generation
- H04N3/155—Control of the image-sensor operation, e.g. image processing within the image-sensor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、画像センサアレイと同一チップ上
に補助装置及び支援回路を集積するセンサアレイ構造を
提供すること。 【構成】 画像を走査しかつ前記画像をピクセルに変換
するとともにアレイを制御するためのダーク基準信号を
供給するために、単一チップのアプリケーションで、又
は、より長く連続する画像走査アレイを形成するために
同様なセンサアレイと終端間接合して使用されるセンサ
アレイ10であって、基板19と、画像のラインを走査
し、走査された画像を表現するアナログのビデオ信号を
提供するための基板上のフォトサイト22の第1の比較
的に長い直線のロー20と、ダーク基準信号を提供する
基板上のフォトサイトの第2の比較的に短い直線のロー
20´と、ピクセルを提供するためにアナログビデオ信
号を処理する基板19上に集積された回路手段38、4
0、42、44、50との組み合わせを備えている。
に補助装置及び支援回路を集積するセンサアレイ構造を
提供すること。 【構成】 画像を走査しかつ前記画像をピクセルに変換
するとともにアレイを制御するためのダーク基準信号を
供給するために、単一チップのアプリケーションで、又
は、より長く連続する画像走査アレイを形成するために
同様なセンサアレイと終端間接合して使用されるセンサ
アレイ10であって、基板19と、画像のラインを走査
し、走査された画像を表現するアナログのビデオ信号を
提供するための基板上のフォトサイト22の第1の比較
的に長い直線のロー20と、ダーク基準信号を提供する
基板上のフォトサイトの第2の比較的に短い直線のロー
20´と、ピクセルを提供するためにアナログビデオ信
号を処理する基板19上に集積された回路手段38、4
0、42、44、50との組み合わせを備えている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像センサアレイ、特
に、アレイセンサを有するアレイチップ上にアレイビデ
オ信号処理回路及び他の回路が集積されることを可能と
するアナログ及びディジタルの両方のセンサアレイのた
めに改良されたアーキテクチュア(構造)に関する。
に、アレイセンサを有するアレイチップ上にアレイビデ
オ信号処理回路及び他の回路が集積されることを可能と
するアナログ及びディジタルの両方のセンサアレイのた
めに改良されたアーキテクチュア(構造)に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】画像を
有する原稿を走査しかつ可視画像をビデオ信号に変換す
るための原稿スキャナにおいて使用されるタイプの現在
の画像センサアレイは、アナログバッファ回路、DC復
元回路、A/D変換回路、クロック回路等のような支援
電子回路をセンサチップの外側に有している。これはス
キャナの経費及び複雑性を増加させる傾向にあり、従っ
てこれらの補助装置及び支援回路の全てが、同一チップ
上の走査アレイと共に配置され得るならば、これは一つ
の利点となるだろう。センサアレイと同一チップ上に支
援回路を配置することによって達成されるこの利点は、
共に結合されるセンサアレイの数が増加するにつれて、
取り扱われなければならない個々のパーツの数も大幅に
増加するので、センサアレイがより大きな又は全幅のア
レイを形成するために他の同様のセンサアレイと連結さ
れることが目的とされる場合、より一層有効となりかつ
重要となる。
有する原稿を走査しかつ可視画像をビデオ信号に変換す
るための原稿スキャナにおいて使用されるタイプの現在
の画像センサアレイは、アナログバッファ回路、DC復
元回路、A/D変換回路、クロック回路等のような支援
電子回路をセンサチップの外側に有している。これはス
キャナの経費及び複雑性を増加させる傾向にあり、従っ
てこれらの補助装置及び支援回路の全てが、同一チップ
上の走査アレイと共に配置され得るならば、これは一つ
の利点となるだろう。センサアレイと同一チップ上に支
援回路を配置することによって達成されるこの利点は、
共に結合されるセンサアレイの数が増加するにつれて、
取り扱われなければならない個々のパーツの数も大幅に
増加するので、センサアレイがより大きな又は全幅のア
レイを形成するために他の同様のセンサアレイと連結さ
れることが目的とされる場合、より一層有効となりかつ
重要となる。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明は、画像を走査し
かつ前記画像をピクセルに変換するとともにダーク基準
信号を供給するように、単独で又は、より長く連続する
画像走査アレイを形成するために同様のセンサアレイと
終端間接合して使用されるセンサアレイを提供する画像
センサレイ構造であって、基板と、画像ラインを走査
し、かつ走査された画像を表わすアナログビデオ信号を
供給するために前記基板に集積されたフォトサイトの第
1の比較的長い直線列と、ダーク基準信号を供給する前
記基板に集積されたフォトサイトの第2の比較的短い直
線列であって、前記センサアレイが他の同様のセンサア
レイと終端間で接合されることを可能とすると共に、第
1の列内でフォトサイトを使用せずにダーク基準信号を
供給して、前記のより長く連続する画像走査アレイに間
隙が生じるのを防止するように、前記第1の列の境界と
平行かつ境界内に位置付けられる第2の列と、信号の不
均一性を低減させるようにビデオ信号をオフセットする
ための第1の回路と、ビデオ信号の利得を調整するため
の第2の回路と、ビデオ信号をサンプリングするための
第3の回路と、ビデオ信号に予め定められたDCバイア
スを復元するための第4の回路と、を含む、前記ピクセ
ルを提供するために前記アナログビデオ信号を処理する
ための、前記基板上に集積された回路手段と、の組み合
わせを備えている。
かつ前記画像をピクセルに変換するとともにダーク基準
信号を供給するように、単独で又は、より長く連続する
画像走査アレイを形成するために同様のセンサアレイと
終端間接合して使用されるセンサアレイを提供する画像
センサレイ構造であって、基板と、画像ラインを走査
し、かつ走査された画像を表わすアナログビデオ信号を
供給するために前記基板に集積されたフォトサイトの第
1の比較的長い直線列と、ダーク基準信号を供給する前
記基板に集積されたフォトサイトの第2の比較的短い直
線列であって、前記センサアレイが他の同様のセンサア
レイと終端間で接合されることを可能とすると共に、第
1の列内でフォトサイトを使用せずにダーク基準信号を
供給して、前記のより長く連続する画像走査アレイに間
隙が生じるのを防止するように、前記第1の列の境界と
平行かつ境界内に位置付けられる第2の列と、信号の不
均一性を低減させるようにビデオ信号をオフセットする
ための第1の回路と、ビデオ信号の利得を調整するため
の第2の回路と、ビデオ信号をサンプリングするための
第3の回路と、ビデオ信号に予め定められたDCバイア
スを復元するための第4の回路と、を含む、前記ピクセ
ルを提供するために前記アナログビデオ信号を処理する
ための、前記基板上に集積された回路手段と、の組み合
わせを備えている。
【0004】A/D変換を実行する第5の回路がディジ
タルセンサアレイを提供するために追加されてもよい。
タルセンサアレイを提供するために追加されてもよい。
【0005】
【実施例】図1〜図3に関しては、本発明のアナログ画
像センサアレイ10のアーキテクチュアが示されてい
る。原稿画像が、印刷、ファクシミリ、記憶装置などの
ような種々のアプリケーション(使用)のため、アレイ
によってビデオ画像又は画像ピクセル(画素)に変換さ
れるタイプの原稿スキャナのように、単一センサアレイ
のアプリケーションにおいて、センサアレイ10が独立
して用いられることもあるとともに、図3に示されるよ
うに、画像センサアレイ20がより長い複合アレイ又は
全幅アレイを形成するように同様のセンサアレイと接合
するように用いられてもよい。明確であるように、セン
サチップの外部にアレイ支援回路が配置される現行の実
施とは対照的に、単一センサアレイを形成するために、
センサアレイ10は、アレイ動作に必要な基本動作素子
をアレイチップ又は基板19自体上に組み込む。
像センサアレイ10のアーキテクチュアが示されてい
る。原稿画像が、印刷、ファクシミリ、記憶装置などの
ような種々のアプリケーション(使用)のため、アレイ
によってビデオ画像又は画像ピクセル(画素)に変換さ
れるタイプの原稿スキャナのように、単一センサアレイ
のアプリケーションにおいて、センサアレイ10が独立
して用いられることもあるとともに、図3に示されるよ
うに、画像センサアレイ20がより長い複合アレイ又は
全幅アレイを形成するように同様のセンサアレイと接合
するように用いられてもよい。明確であるように、セン
サチップの外部にアレイ支援回路が配置される現行の実
施とは対照的に、単一センサアレイを形成するために、
センサアレイ10は、アレイ動作に必要な基本動作素子
をアレイチップ又は基板19自体上に組み込む。
【0006】アレイ10は、N個の増幅器24と2N個
のシフトレジスタステージ26の隣接する列(ロー)と
ともに、チップ19上に形成されたN個のフォトサイト
(photosite) 又はセンサ22の第1の直線アレイ又は列
20を有しており、各センサ22ごとに一つの増幅器2
4と二つのシフトレジスタステージ26とが存在する。
対応するM個の増幅器24´と2M個のシフトレジスタ
ステージ26´の列を有するM個のフォトサイト及びセ
ンサ22´の第2のより小さなアレイ又は列20´も第
1の列20の下方にあるチップ19上に形成される。チ
ップ全体は列20のセンサ22を除く光遮蔽体によって
被覆される。明確であるように、本明細書においてアク
ティブ(活性)センサと呼ばれる第1の列20のセンサ
22が、画像ラインを走査しかつ可視画像をビデオ信号
に変換する働きをするとともに、本明細書においてイン
アクティブ(不活性)センサと呼ばれる第2の列20´
のセンサ22´は、アレイ10の較正とテストのために
使用されるダーク(暗)基準信号を供給する。図3に示
されるように、より長いアレイを形成するために、複数
のセンサアレイ10が共に接合される時に形成されるア
クティブセンサの列内のセンサ22´のようなインアク
ティブセンサの存在によって生じる間隙は、第1の列2
0の境界内に第2の列20´を配置することによって防
止される。
のシフトレジスタステージ26の隣接する列(ロー)と
ともに、チップ19上に形成されたN個のフォトサイト
(photosite) 又はセンサ22の第1の直線アレイ又は列
20を有しており、各センサ22ごとに一つの増幅器2
4と二つのシフトレジスタステージ26とが存在する。
対応するM個の増幅器24´と2M個のシフトレジスタ
ステージ26´の列を有するM個のフォトサイト及びセ
ンサ22´の第2のより小さなアレイ又は列20´も第
1の列20の下方にあるチップ19上に形成される。チ
ップ全体は列20のセンサ22を除く光遮蔽体によって
被覆される。明確であるように、本明細書においてアク
ティブ(活性)センサと呼ばれる第1の列20のセンサ
22が、画像ラインを走査しかつ可視画像をビデオ信号
に変換する働きをするとともに、本明細書においてイン
アクティブ(不活性)センサと呼ばれる第2の列20´
のセンサ22´は、アレイ10の較正とテストのために
使用されるダーク(暗)基準信号を供給する。図3に示
されるように、より長いアレイを形成するために、複数
のセンサアレイ10が共に接合される時に形成されるア
クティブセンサの列内のセンサ22´のようなインアク
ティブセンサの存在によって生じる間隙は、第1の列2
0の境界内に第2の列20´を配置することによって防
止される。
【0007】第2のセンサロー20´のセンサ22´
は、チップ19上の任意の好適なスポットに位置されて
よい。センサロー20´の直線軸は、センサ列20の直
線軸に平行か、又は垂直か、若しくはセンサロー20に
対して他の任意の好適な角度をなす関係にあってもよ
い。単一センサアレイのアプリケーションに対しては、
センサ22´の列20´は、センサ22の列20と同じ
直線軸に沿って位置決めされてもよい。
は、チップ19上の任意の好適なスポットに位置されて
よい。センサロー20´の直線軸は、センサ列20の直
線軸に平行か、又は垂直か、若しくはセンサロー20に
対して他の任意の好適な角度をなす関係にあってもよ
い。単一センサアレイのアプリケーションに対しては、
センサ22´の列20´は、センサ22の列20と同じ
直線軸に沿って位置決めされてもよい。
【0008】アレイ10のセンサ22は、時限された集
積期間、個々のセンサによって累積されたビデオ信号に
よって、通常の方法で走査する。集積期間の終わりに、
ビデオ信号(及びインアクティブセンサ22´のダーク
信号)は、増幅器24及び24´にそれぞれ転送され
る。シフトレジスタステージ26及び26´は、増幅器
24及び24´の出力を内部ビデオライン30に順次接
続する。アクティブセンサ22からのビデオ信号が読み
出される前に、通常は、較正機能が実行されるのを可能
とするように、インアクティブセンサ22´からの較正
信号が最初に読み出される。
積期間、個々のセンサによって累積されたビデオ信号に
よって、通常の方法で走査する。集積期間の終わりに、
ビデオ信号(及びインアクティブセンサ22´のダーク
信号)は、増幅器24及び24´にそれぞれ転送され
る。シフトレジスタステージ26及び26´は、増幅器
24及び24´の出力を内部ビデオライン30に順次接
続する。アクティブセンサ22からのビデオ信号が読み
出される前に、通常は、較正機能が実行されるのを可能
とするように、インアクティブセンサ22´からの較正
信号が最初に読み出される。
【0009】ピクセルが、当該アナログ出力バッファ5
0から、ピクセルがアナログ出力ライン52へ出力され
るアナログ出力バッファ50へ入力される前に、内部ビ
デオライン30へのアナログビデオ信号の出力はアナロ
グ処理される。アナログバッファ50は大容量性及び/
又は導電性の負荷を駆動させる働きをする。従って、直
列のアナログ信号処理回路が提供される。これらは、セ
ンサ22間のオフセットにおける不均一性を低減させる
オフセット低減回路38と、信号の利得(ゲイン)調整
する利得増幅回路40と、アレイの出力ビデオ信号をサ
ンプリングしかつ一定に保持するサンプル&ホールド回
路42と、センサのアナログ出力が重畳されるDCバイ
アスレベルを調整するDC復元回路44とを直列に備え
ている。回路38、40、42、及び44はチップ19
に形成され、これによりチップ19に集積される。
0から、ピクセルがアナログ出力ライン52へ出力され
るアナログ出力バッファ50へ入力される前に、内部ビ
デオライン30へのアナログビデオ信号の出力はアナロ
グ処理される。アナログバッファ50は大容量性及び/
又は導電性の負荷を駆動させる働きをする。従って、直
列のアナログ信号処理回路が提供される。これらは、セ
ンサ22間のオフセットにおける不均一性を低減させる
オフセット低減回路38と、信号の利得(ゲイン)調整
する利得増幅回路40と、アレイの出力ビデオ信号をサ
ンプリングしかつ一定に保持するサンプル&ホールド回
路42と、センサのアナログ出力が重畳されるDCバイ
アスレベルを調整するDC復元回路44とを直列に備え
ている。回路38、40、42、及び44はチップ19
に形成され、これによりチップ19に集積される。
【0010】アレイ10に必要な駆動パルスとクロック
パルスを供給するために、ラテラル&シリアルクロック
発生器60及びラテラル電圧発生器70がチップ19上
に具備されている。発生器60によるクロックパルス出
力は、センサ22、22´に対してはФ1 、Ф2 、SR
IN等、またアナログ処理回路に対しては、ФSMPL、
ФG 、ФDCR 等の種々のクロックを含んでいる。シフト
レジスタリターンライン122は、シフトレジスタクロ
ックパルスSROUT をクロック発生器60にリターンさ
せる。発生器60は、当該主クロック入力信号ФS の周
波数がセンサアレイ10が動作する速度を決定する主ク
ロック入力信号ФS と、センサの集積期間を制御するフ
ェンスクロック入力ФF とによって駆動される。主クロ
ック入力信号ФS と、フェンスクロック入力ФF と、逐
次読み出し時間の間にバッファ50のアナログ出力をイ
ネーブルとする出力イネーブル信号ФOEとが、センサア
レイ10が共に使用される装置、すなわち通常は、原稿
画像スキャナ(図示されていない)から得られる。
パルスを供給するために、ラテラル&シリアルクロック
発生器60及びラテラル電圧発生器70がチップ19上
に具備されている。発生器60によるクロックパルス出
力は、センサ22、22´に対してはФ1 、Ф2 、SR
IN等、またアナログ処理回路に対しては、ФSMPL、
ФG 、ФDCR 等の種々のクロックを含んでいる。シフト
レジスタリターンライン122は、シフトレジスタクロ
ックパルスSROUT をクロック発生器60にリターンさ
せる。発生器60は、当該主クロック入力信号ФS の周
波数がセンサアレイ10が動作する速度を決定する主ク
ロック入力信号ФS と、センサの集積期間を制御するフ
ェンスクロック入力ФF とによって駆動される。主クロ
ック入力信号ФS と、フェンスクロック入力ФF と、逐
次読み出し時間の間にバッファ50のアナログ出力をイ
ネーブルとする出力イネーブル信号ФOEとが、センサア
レイ10が共に使用される装置、すなわち通常は、原稿
画像スキャナ(図示されていない)から得られる。
【0011】図2の例示的なタイムチャートにおいて最
も良く理解されるように、クロック信号発生器60から
のシフトレジスタ信号Ф1 、Ф2 は、増幅器24、24
´の出力を内部ビデオライン30に順次接続するよう
に、シフトレジスタステージ26、26´を駆動する。
この期間、次の画像ラインからの新たなビデオ信号が、
ある時限された集積期間にセンサ22´からのダーク信
号と共に、センサ22によって収集され、さらに、この
時限された集積期間に続いて、この両セットの信号は増
幅器24、24´の入力に送られる。シフトレジスタス
テージ26、26´は、増幅器の出力をビデオライン3
0に接続させる。信号がシフトレジスタステージ26か
ら出力されると、各ピクセルのオフセットが、オフセッ
ト低減回路38(図2のB)によって調整され、これに
続いて、利得が利得増幅回路40(図2のC)によって
調整される。その後、調整されたビデオ信号は、回路4
2(図2のD)によってサンプリングされかつ保持され
る。信号のDCレベルは、DC復元回路44によって復
元され、次いで最終ビデオ信号は、アナログ出力ライン
52へピクセルとして出力するためにアナログバッファ
50へ出力する。
も良く理解されるように、クロック信号発生器60から
のシフトレジスタ信号Ф1 、Ф2 は、増幅器24、24
´の出力を内部ビデオライン30に順次接続するよう
に、シフトレジスタステージ26、26´を駆動する。
この期間、次の画像ラインからの新たなビデオ信号が、
ある時限された集積期間にセンサ22´からのダーク信
号と共に、センサ22によって収集され、さらに、この
時限された集積期間に続いて、この両セットの信号は増
幅器24、24´の入力に送られる。シフトレジスタス
テージ26、26´は、増幅器の出力をビデオライン3
0に接続させる。信号がシフトレジスタステージ26か
ら出力されると、各ピクセルのオフセットが、オフセッ
ト低減回路38(図2のB)によって調整され、これに
続いて、利得が利得増幅回路40(図2のC)によって
調整される。その後、調整されたビデオ信号は、回路4
2(図2のD)によってサンプリングされかつ保持され
る。信号のDCレベルは、DC復元回路44によって復
元され、次いで最終ビデオ信号は、アナログ出力ライン
52へピクセルとして出力するためにアナログバッファ
50へ出力する。
【0012】電圧発生器回路70は、次の集積期間のス
タートに先立って、センサ22、22´をリセットする
ためのリセット電圧VR を提供する。内部リセット電圧
ライン72は、電圧発生器回路70をピクセル増幅器2
4に結合させる。
タートに先立って、センサ22、22´をリセットする
ためのリセット電圧VR を提供する。内部リセット電圧
ライン72は、電圧発生器回路70をピクセル増幅器2
4に結合させる。
【0013】入力ビットB0 〜B3 は、利得増幅回路4
0とDC復元回路44の、センサの利得及び/又はDC
復元レベルの設定を調整するのに用いられる。利得増幅
回路40の利得設定調整を可能とするために、利得選択
パルス信号GS入力が提供される。センサのDCレベル
の設定の調整を可能とするために、DC選択レベルパル
ス信号DS入力が供給される。信号PS及び信号GRD
は、それぞれ電源入力及び接地である。
0とDC復元回路44の、センサの利得及び/又はDC
復元レベルの設定を調整するのに用いられる。利得増幅
回路40の利得設定調整を可能とするために、利得選択
パルス信号GS入力が提供される。センサのDCレベル
の設定の調整を可能とするために、DC選択レベルパル
ス信号DS入力が供給される。信号PS及び信号GRD
は、それぞれ電源入力及び接地である。
【0014】図4では、DC復元回路44が、オフセッ
ト低減回路38と利得増幅器40の間の位置に実際の移
動されるのが示されている。このことはオフセット低減
回路38からのビデオ信号出力のDC復元が、ビデオ信
号利得の調整の前に予め行われること可能とするもので
ある。
ト低減回路38と利得増幅器40の間の位置に実際の移
動されるのが示されている。このことはオフセット低減
回路38からのビデオ信号出力のDC復元が、ビデオ信
号利得の調整の前に予め行われること可能とするもので
ある。
【0015】図5では、本発明のセンサアレイのアーキ
テクチュアは、ディジタルセンサアレイ100を提供す
るのに用いられてもよい。このアーキテクチュアにおい
て、アナログ出力バッファ50が、A/D変換器102
によって置換され、かつA/D変換器102を駆動する
ためのA/Dクロック発生器104が提供される。A/
D変換器102及びA/Dクロック発生器104はチッ
プ19に集積されている。クロック発生器104への外
部からのチップ選択クロック信号CS1が、出力モードの
間、A/D変換器107の出力をイネーブル及びディス
エーブルとするために用いられるとともに、第2のチッ
プ選択クロック信号CS2がセンサアレイ100の動作モ
ードを出力又は入力のいずれかにセットする。チップ選
択信号CS1、CS2は、センサアレイ100が協働する装
置から得られる。追加の入力VrefH及びVrefLは、A/
D変換器102の範囲の上限及び下限を定義付けるが、
PS及びGRDはそれぞれ電源入力と接地である。
テクチュアは、ディジタルセンサアレイ100を提供す
るのに用いられてもよい。このアーキテクチュアにおい
て、アナログ出力バッファ50が、A/D変換器102
によって置換され、かつA/D変換器102を駆動する
ためのA/Dクロック発生器104が提供される。A/
D変換器102及びA/Dクロック発生器104はチッ
プ19に集積されている。クロック発生器104への外
部からのチップ選択クロック信号CS1が、出力モードの
間、A/D変換器107の出力をイネーブル及びディス
エーブルとするために用いられるとともに、第2のチッ
プ選択クロック信号CS2がセンサアレイ100の動作モ
ードを出力又は入力のいずれかにセットする。チップ選
択信号CS1、CS2は、センサアレイ100が協働する装
置から得られる。追加の入力VrefH及びVrefLは、A/
D変換器102の範囲の上限及び下限を定義付けるが、
PS及びGRDはそれぞれ電源入力と接地である。
【0016】ディジタルセンサアレイ100の基本動作
は、DC復元回路44による処理に続いて、アナログビ
デオ信号が、アナログ信号が出力ライン52へディジタ
ルピクセル出力を供給するようにディジタルに変換され
るA/D変換器102への出力であること除いてはアナ
ログアレイ10の基本動作と同様である。ディジタルセ
ンサアレイ100が、図3に示されるように、より長い
複合の又は全幅のアレイを形成するために同様のセンサ
アレイと接合するように用いられるか、若しくはアレイ
100が単一センサアレイのアプリケーションにおいて
独立して使用されてもよい。
は、DC復元回路44による処理に続いて、アナログビ
デオ信号が、アナログ信号が出力ライン52へディジタ
ルピクセル出力を供給するようにディジタルに変換され
るA/D変換器102への出力であること除いてはアナ
ログアレイ10の基本動作と同様である。ディジタルセ
ンサアレイ100が、図3に示されるように、より長い
複合の又は全幅のアレイを形成するために同様のセンサ
アレイと接合するように用いられるか、若しくはアレイ
100が単一センサアレイのアプリケーションにおいて
独立して使用されてもよい。
【0017】図6に示される実施例においては、複数の
シフトレジスタステージを有することもある遅延回路1
20がアナログセンサアレイ10のシフトレジスタクロ
ックリターンライン122(SROUT )に具備される。
図示されていないが、遅延回路120はディジタルセン
サアレイ100に同様に適用されてもよい。遅延回路1
20は、図3に示されるように、複数のセンサアレイ1
0又は100が、より長い又は全幅のアレイを形成する
ように共に接合される、1つのセンサアレイから次のセ
ンサアレイ迄の間に時間間隔を確立する。
シフトレジスタステージを有することもある遅延回路1
20がアナログセンサアレイ10のシフトレジスタクロ
ックリターンライン122(SROUT )に具備される。
図示されていないが、遅延回路120はディジタルセン
サアレイ100に同様に適用されてもよい。遅延回路1
20は、図3に示されるように、複数のセンサアレイ1
0又は100が、より長い又は全幅のアレイを形成する
ように共に接合される、1つのセンサアレイから次のセ
ンサアレイ迄の間に時間間隔を確立する。
【0018】利得増幅回路40、サンプル&ホールド回
路42、及びDC復元回路44が、共に結合される順序
が、本明細書中に図示されておりかつ説明されている順
序とは異なっていることもあることが理解されよう。さ
らに、これらの回路40、42、44の全てが必ずしも
いくつかのアプリケーションには必要とされないことも
ある。さらに、図2に示される波形は、異なったセンサ
アレイ構成については異なるであろうことも理解される
だろう。
路42、及びDC復元回路44が、共に結合される順序
が、本明細書中に図示されておりかつ説明されている順
序とは異なっていることもあることが理解されよう。さ
らに、これらの回路40、42、44の全てが必ずしも
いくつかのアプリケーションには必要とされないことも
ある。さらに、図2に示される波形は、異なったセンサ
アレイ構成については異なるであろうことも理解される
だろう。
【0019】さらにセンサアレイ10、100は、他の
同様のアレイを結合せずに、独立したセンサとして使わ
れてもよい。
同様のアレイを結合せずに、独立したセンサとして使わ
れてもよい。
【図1】アナログセンサアレイに関する本発明の画像セ
ンサアレイのアーキテクチュアを示す概略図である。
ンサアレイのアーキテクチュアを示す概略図である。
【図2】図1に示されたアナログセンサアレイの動作の
シーケンスの例を示す刻時図である。
シーケンスの例を示す刻時図である。
【図3】図1のアーキテクチュアによって構成された複
数のセンサアレイが、より長い又は全幅アレイを形成す
るように共に接合されることもある方法を示すブロック
図である。
数のセンサアレイが、より長い又は全幅アレイを形成す
るように共に接合されることもある方法を示すブロック
図である。
【図4】他のアナログセンサアレイのアーキテクチュア
の示す概略図である。
の示す概略図である。
【図5】ディジタルセンサアレイに関する他のセンサア
レイアーキテクチュアを示す概略図である。
レイアーキテクチュアを示す概略図である。
【図6】図3に示されるように、複数のセンサアレイが
共に接合される際の動作を同期化するために遅延回路が
具備されている他のアーキテクチュアの概略図である。
共に接合される際の動作を同期化するために遅延回路が
具備されている他のアーキテクチュアの概略図である。
10 画像センサアレイ 19 基板 20、20´ センサロー 22、22´ センサ 24、24´ 増幅器 26、26´ シフトレジスタステージ 30 ビデオライン 38 オフセット低減回路 40 利得増幅回路 42 サンプルホールド回路 44 DC復元回路 50 アナログ出力バッファ 52 アナログ出力ライン 60 クロック発生器 70 電圧発生器 72 リセット電圧ライン 102 A/D変換器 104 A/Dクロック発生器 120 遅延回路 122 リターンライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スコット エル.トゥウィンクル アメリカ合衆国 14519 ニューヨーク州 オンタリオ バーグ ロード 193 (72)発明者 デイビッド ジェイ.メトカルフ アメリカ合衆国 14505 ニューヨーク州 マリオン ホワイト ロード 4453 (72)発明者 ユングラン チョイ アメリカ合衆国 14580 ニューヨーク州 ウェブスター ウェブスター ロード 1084 (72)発明者 リチャード ビー.イートン アメリカ合衆国 14607 ニューヨーク州 ロチェスター ダートマウス ストリー ト 84
Claims (1)
- 【請求項1】 画像を走査しかつ前記画像をピクセルに
変換するとともにアレイ制御のためにダーク基準信号を
供給するために、単一チップアプリケーションで、又
は、より長く連続する画像走査アレイを形成するために
同様のセンサアレイと終端間接合して使用されるセンサ
アレイであって、 a)基板と、 b)画像ラインを走査し、かつ走査された画像を表わす
アナログビデオ信号を供給するために前記基板に集積さ
れたフォトサイトの第1の比較的長い直線列と、 c)ダーク基準信号を供給する前記基板に集積されたフ
ォトサイトの第2の比較的短い直線の列であって、 前記センサアレイが他の同様のセンサアレイと終端間で
接合されることを可能とすると共に、前記第1の列にお
いてフォトサイトを使用せずにダーク基準信号を供給
し、前記のより長く連続する画像走査アレイに間隙が生
じるのを防止するように前記第1の列の境界内に位置付
けられる第2の列と、 d)前記ピクセルを供給するために前記アナログビデオ
信号を処理するために前記基板上に集積された回路手段
と、 の組み合わせを備えているセンサアレイ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/787,337 US5153421A (en) | 1991-11-04 | 1991-11-04 | Architecture for analog and digital image sensor arrays |
US787337 | 2004-02-26 |
Publications (1)
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JPH05236197A true JPH05236197A (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=25141150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP4311423A Pending JPH05236197A (ja) | 1991-11-04 | 1992-10-27 | センサアレイ |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5153421A (ja) |
EP (1) | EP0541332A1 (ja) |
JP (1) | JPH05236197A (ja) |
CA (1) | CA2077378A1 (ja) |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19961015 |