JPH11331484A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH11331484A JPH11331484A JP10128370A JP12837098A JPH11331484A JP H11331484 A JPH11331484 A JP H11331484A JP 10128370 A JP10128370 A JP 10128370A JP 12837098 A JP12837098 A JP 12837098A JP H11331484 A JPH11331484 A JP H11331484A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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- Facsimile Heads (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な回路構成でパルス信号を所定の電位も
しくはフローティングレベルに固定すること。 【解決手段】 本発明の固体撮像装置は、複数の画素Ｓ
が列状に並ぶ光電変換部１と、光電変換部１で発生した
電荷を所定の駆動パルスφ１、φ２によって転送するＣ
ＣＤアナログシフトレジスタ２と、ＣＣＤアナログシフ
トレジスタ２へ与える駆動パルスφ１、φ２を発生する
タイミング発生部と、タイミング発生部から出力されＣ
ＣＤアナログシフトレジスタ２へ与えられる駆動パルス
φ１、φ２と所定の固定電位もしくはフローティングレ
ベルとを切り換えるスイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２とを備
えているものである。
しくはフローティングレベルに固定すること。 【解決手段】 本発明の固体撮像装置は、複数の画素Ｓ
が列状に並ぶ光電変換部１と、光電変換部１で発生した
電荷を所定の駆動パルスφ１、φ２によって転送するＣ
ＣＤアナログシフトレジスタ２と、ＣＣＤアナログシフ
トレジスタ２へ与える駆動パルスφ１、φ２を発生する
タイミング発生部と、タイミング発生部から出力されＣ
ＣＤアナログシフトレジスタ２へ与えられる駆動パルス
φ１、φ２と所定の固定電位もしくはフローティングレ
ベルとを切り換えるスイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２とを備
えているものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光電変換部で得た
電荷を所定の駆動パルスで転送し、所定の電圧に変換し
て出力する固体撮像装置に関する。
電荷を所定の駆動パルスで転送し、所定の電圧に変換し
て出力する固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、固体撮像装置には、１列ないし
複数列の光電変換部が設けられ、ここで得た電荷を電荷
電圧変換部まで転送して信号出力している。
複数列の光電変換部が設けられ、ここで得た電荷を電荷
電圧変換部まで転送して信号出力している。
【０００３】この電荷が転送されるにあたり、所定のク
ロックパルスが用いられている。転送に必要なクロック
パルスとしては、以下のようなものがある。
ロックパルスが用いられている。転送に必要なクロック
パルスとしては、以下のようなものがある。
【０００４】光電変換部からＣＣＤ（Charge Coupled
Device ）レジスタへの読み出しゲートパルス、光電
変換された電荷を電荷電圧変換部へ転送するための転送
パルス、電荷電圧変換部直前の最終段転送パルス、
電荷電圧変換部のリセットパルス。
Device ）レジスタへの読み出しゲートパルス、光電
変換された電荷を電荷電圧変換部へ転送するための転送
パルス、電荷電圧変換部直前の最終段転送パルス、
電荷電圧変換部のリセットパルス。
【０００５】これらのクロックパルスは、直接固体撮像
装置置に外部から供給される場合もあれば、あるクロッ
クのみ供給されて装置内部のタイミングジェネレータと
ドライバとを介して作られる場合もある。
装置置に外部から供給される場合もあれば、あるクロッ
クのみ供給されて装置内部のタイミングジェネレータと
ドライバとを介して作られる場合もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな固体撮像装置において、使用者がその固体撮像装置
の使用条件の範囲内で別のタイミングによって駆動した
い場合や、複数の光電変換部のうち一部のみを使用した
い場合、外部からクロックパルスを供給して外部回路の
変更が必要となったり、内部のタイミングジェネレータ
で作られる他のクロックパルスへの動作に影響が生じて
しまう。
うな固体撮像装置において、使用者がその固体撮像装置
の使用条件の範囲内で別のタイミングによって駆動した
い場合や、複数の光電変換部のうち一部のみを使用した
い場合、外部からクロックパルスを供給して外部回路の
変更が必要となったり、内部のタイミングジェネレータ
で作られる他のクロックパルスへの動作に影響が生じて
しまう。
【０００７】また、複数の光電変換部のうち一部のみを
使用したい場合にも、全ての光電変換部にクロックパル
スが与えられてしまい、特に転送パルスの負荷容量は全
ＣＣＤレジスタ分の負荷容量となることから高速転送を
目的とした場合の物理的な制約が生じてしまう。
使用したい場合にも、全ての光電変換部にクロックパル
スが与えられてしまい、特に転送パルスの負荷容量は全
ＣＣＤレジスタ分の負荷容量となることから高速転送を
目的とした場合の物理的な制約が生じてしまう。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するために成された固体撮像装置である。すな
わち、本発明は、複数の画素が列状に並ぶ光電変換部
と、光電変換部で発生した電荷を所定の駆動パルスによ
って転送する電荷転送部と、電荷転送部へ与える駆動パ
ルスを発生するタイミング発生部と、タイミング発生部
から出力され電荷転送部へ与えられる駆動パルスと所定
の固定電位もしくはフローティングレベルとを切り換え
るスイッチ回路とを備えているものである。
題を解決するために成された固体撮像装置である。すな
わち、本発明は、複数の画素が列状に並ぶ光電変換部
と、光電変換部で発生した電荷を所定の駆動パルスによ
って転送する電荷転送部と、電荷転送部へ与える駆動パ
ルスを発生するタイミング発生部と、タイミング発生部
から出力され電荷転送部へ与えられる駆動パルスと所定
の固定電位もしくはフローティングレベルとを切り換え
るスイッチ回路とを備えているものである。
【０００９】このような本発明では、スイッチ回路によ
って、電荷転送部へ与えられる駆動パルスと所定の固定
電位もしくはフローティングレベルとの切り換えを行う
ことから、外部から別の駆動パルスを用いる場合には、
タイミング発生部から電荷転送部へ与える電位を所定の
固定電位もしくはフローティングレベルにしておくこと
で、駆動パルスに影響を受けることなく外部からの別の
駆動パルスを的確に使用できるようになる。
って、電荷転送部へ与えられる駆動パルスと所定の固定
電位もしくはフローティングレベルとの切り換えを行う
ことから、外部から別の駆動パルスを用いる場合には、
タイミング発生部から電荷転送部へ与える電位を所定の
固定電位もしくはフローティングレベルにしておくこと
で、駆動パルスに影響を受けることなく外部からの別の
駆動パルスを的確に使用できるようになる。
【００１０】また、複数の画素が列状に並ぶ光電変換部
と、光電変換部で発生した電荷を読み出すための信号パ
ルスや光電変換部で発生した電荷を掃き出す信号パルス
を発生するタイミング発生部と、タイミング発生部から
出力される信号パルスと所定の固定電圧もしくはフロー
ティングレベルとを切り換えるスイッチ回路とを備えて
いる固体撮像装置でもある。
と、光電変換部で発生した電荷を読み出すための信号パ
ルスや光電変換部で発生した電荷を掃き出す信号パルス
を発生するタイミング発生部と、タイミング発生部から
出力される信号パルスと所定の固定電圧もしくはフロー
ティングレベルとを切り換えるスイッチ回路とを備えて
いる固体撮像装置でもある。
【００１１】このような本発明では、スイッチ回路によ
って、タイミング発生部から出力される信号パルスと所
定の固定電位もしくはフローティングレベルとの切り換
えを行うことから、外部から別の信号パルスを用いる場
合には、タイミング発生部から出力される信号パルスを
使用せず、所定の固定電位もしくはフローティングレベ
ルにしておくことで、その信号パルスに影響を受けるこ
となく外部からの別の信号パルスを的確に使用できるよ
うになる。
って、タイミング発生部から出力される信号パルスと所
定の固定電位もしくはフローティングレベルとの切り換
えを行うことから、外部から別の信号パルスを用いる場
合には、タイミング発生部から出力される信号パルスを
使用せず、所定の固定電位もしくはフローティングレベ
ルにしておくことで、その信号パルスに影響を受けるこ
となく外部からの別の信号パルスを的確に使用できるよ
うになる。
【００１２】また、複数の画素が列状に並ぶ光電変換部
と、光電変換部で発生した電荷を転送する電荷転送部
と、電荷転送部で転送された電荷を電圧に変換する電荷
電圧変換部と、電荷電圧変換部に転送された電荷を排出
するための信号パルスを発生するタイミング発生部と、
タイミング発生部から出力される信号パルスと所定の固
定電圧もしくはフローティングレベルとを切り換えるス
イッチ回路とを備えている固体撮像装置でもある。
と、光電変換部で発生した電荷を転送する電荷転送部
と、電荷転送部で転送された電荷を電圧に変換する電荷
電圧変換部と、電荷電圧変換部に転送された電荷を排出
するための信号パルスを発生するタイミング発生部と、
タイミング発生部から出力される信号パルスと所定の固
定電圧もしくはフローティングレベルとを切り換えるス
イッチ回路とを備えている固体撮像装置でもある。
【００１３】このような本発明では、スイッチ回路によ
って、電荷電圧変換部へ与えられる信号パルスと所定の
固定電位もしくはフローティングレベルとの切り換えを
行うことから、外部から別の信号パルスを用いる場合に
は、タイミング発生部から電荷電圧変換部へ与える電位
を所定の固定電位もしくはフローティングレベルにして
おくことで、信号パルスに影響を受けることなく外部か
らの別の信号パルスを的確に使用できるようになる。
って、電荷電圧変換部へ与えられる信号パルスと所定の
固定電位もしくはフローティングレベルとの切り換えを
行うことから、外部から別の信号パルスを用いる場合に
は、タイミング発生部から電荷電圧変換部へ与える電位
を所定の固定電位もしくはフローティングレベルにして
おくことで、信号パルスに影響を受けることなく外部か
らの別の信号パルスを的確に使用できるようになる。
【００１４】また、複数の画素列から構成される複数の
光電変換部と、この複数の光電変換部の各画素列で発生
した電荷を所定の駆動パルスによって転送する複数の電
荷転送部と、複数の電荷転送部へ与える駆動パルスを発
生するタイミング発生部と、タイミング発生部から出力
され複数の電荷転送部のうち少なくとも１つへ与えられ
る駆動パルスと所定の固定電位もしくはフローティング
レベルとを切り換えるスイッチ回路とを備えている固体
撮像装置でもある。
光電変換部と、この複数の光電変換部の各画素列で発生
した電荷を所定の駆動パルスによって転送する複数の電
荷転送部と、複数の電荷転送部へ与える駆動パルスを発
生するタイミング発生部と、タイミング発生部から出力
され複数の電荷転送部のうち少なくとも１つへ与えられ
る駆動パルスと所定の固定電位もしくはフローティング
レベルとを切り換えるスイッチ回路とを備えている固体
撮像装置でもある。
【００１５】このような本発明では、スイッチ回路によ
って、タイミング発生部から複数の電荷転送部のうち少
なくとも１つへ与えられる駆動パルスと所定の固定電位
もしくはフローティングレベルとの切り換えを行うこと
から、複数の電荷転送部のうち一部を用いる場合、使用
しない電荷転送部へ与える電位を所定の固定電位もしく
はフローティングレベルにしておくことで、全体の負荷
容量を小さくすることができ、高速転送を行うことがで
きるようになる。
って、タイミング発生部から複数の電荷転送部のうち少
なくとも１つへ与えられる駆動パルスと所定の固定電位
もしくはフローティングレベルとの切り換えを行うこと
から、複数の電荷転送部のうち一部を用いる場合、使用
しない電荷転送部へ与える電位を所定の固定電位もしく
はフローティングレベルにしておくことで、全体の負荷
容量を小さくすることができ、高速転送を行うことがで
きるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の固体撮像装置に
おける実施の形態を図に基づいて説明する。図１は、第
１実施形態における固体撮像装置を説明する構成図であ
る。すなわち、この固体撮像装置は、複数の画素Ｓが列
状に並ぶ光電変換部１と、光電変換部１で発生した電荷
を所定の駆動パルスφ１、φ２によって転送する電荷転
送部であるＣＣＤアナログシフトレジスタ２と、駆動パ
ルスφ１、φ２等を発生するタイミング発生部（図示せ
ず）と、ＣＣＤアナログシフトレジスタ２へ与える駆動
パルスφ１、φ２のレベルを切り換えるスイッチ回路Ｓ
Ｗ１、ＳＷ２とを備えている。
おける実施の形態を図に基づいて説明する。図１は、第
１実施形態における固体撮像装置を説明する構成図であ
る。すなわち、この固体撮像装置は、複数の画素Ｓが列
状に並ぶ光電変換部１と、光電変換部１で発生した電荷
を所定の駆動パルスφ１、φ２によって転送する電荷転
送部であるＣＣＤアナログシフトレジスタ２と、駆動パ
ルスφ１、φ２等を発生するタイミング発生部（図示せ
ず）と、ＣＣＤアナログシフトレジスタ２へ与える駆動
パルスφ１、φ２のレベルを切り換えるスイッチ回路Ｓ
Ｗ１、ＳＷ２とを備えている。
【００１７】この固体撮像装置には、駆動パルスφ１、
φ２のほか、リードアウトゲートへ与えられるパルスＲ
ＯＧ、ＣＣＤアナログシフトレジスタ２の最終段２ｎに
与えられるパルスφＬＨ、リセットゲートＲＧへ与えら
れるパルスφＲＳ、駆動パルスφ１、φ２とは異なる周
期の駆動パルスφ１’、φ２’が与えられるようになっ
ている。なお、図中○印は基板に設けられた端子を示し
ている。
φ２のほか、リードアウトゲートへ与えられるパルスＲ
ＯＧ、ＣＣＤアナログシフトレジスタ２の最終段２ｎに
与えられるパルスφＬＨ、リセットゲートＲＧへ与えら
れるパルスφＲＳ、駆動パルスφ１、φ２とは異なる周
期の駆動パルスφ１’、φ２’が与えられるようになっ
ている。なお、図中○印は基板に設けられた端子を示し
ている。
【００１８】ここで、スイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２の説
明を行う。なお、以下の説明ではスイッチ回路ＳＷ１を
例にするが、スイッチ回路ＳＷ２も同じ構成である。
明を行う。なお、以下の説明ではスイッチ回路ＳＷ１を
例にするが、スイッチ回路ＳＷ２も同じ構成である。
【００１９】図２はスイッチ回路の構成を説明する回路
図で、（ａ）はφｉｎと所定の電位Ｖｃとを選択するス
イッチ回路、（ｂ）はφｉｎとフローティングレベルと
を選択するスイッチ回路を示している。
図で、（ａ）はφｉｎと所定の電位Ｖｃとを選択するス
イッチ回路、（ｂ）はφｉｎとフローティングレベルと
を選択するスイッチ回路を示している。
【００２０】すなわち、図２（ａ）に示す例では、スイ
ッチ回路ＳＷ１が２つのＭＯＳトランジスタＴｒＡ、Ｂ
と１つのインバータとから構成されている。図３は、図
２（ａ）に示すスイッチ回路におけるスイッチパルス
（ＳＷパルス）とφｉｎ、φｏｕｔとの関係を示すタイ
ミングチャートである。
ッチ回路ＳＷ１が２つのＭＯＳトランジスタＴｒＡ、Ｂ
と１つのインバータとから構成されている。図３は、図
２（ａ）に示すスイッチ回路におけるスイッチパルス
（ＳＷパルス）とφｉｎ、φｏｕｔとの関係を示すタイ
ミングチャートである。
【００２１】図２（ａ）に示すスイッチ回路ＳＷ１で
は、ＳＷパルスがＨｉｇｈレベルの場合、ＭＯＳトラン
ジスタＴｒＡのゲートへはそのままＨｉｇｈレベルが印
加され、ＭＯＳトランジスタＴｒＢのゲートへはインバ
ータで反転したＬｏｗレベルが印加される。その結果、
ＭＯＳトランジスタＴｒＡは閉状態、ＭＯＳトランジス
タＴｒＢは開状態となり、φｉｎがそのままφｏｕｔと
して出力される。
は、ＳＷパルスがＨｉｇｈレベルの場合、ＭＯＳトラン
ジスタＴｒＡのゲートへはそのままＨｉｇｈレベルが印
加され、ＭＯＳトランジスタＴｒＢのゲートへはインバ
ータで反転したＬｏｗレベルが印加される。その結果、
ＭＯＳトランジスタＴｒＡは閉状態、ＭＯＳトランジス
タＴｒＢは開状態となり、φｉｎがそのままφｏｕｔと
して出力される。
【００２２】一方、ＳＷパルスがＬｏｗレベルの場合、
ＭＯＳトランジスタＴｒＡのゲートへはそのままＬｏｗ
レベルが印加され、ＭＯＳトランジスタＴｒＢのゲート
へはインバータで反転したＨｉｇｈレベルが印加され
る。その結果、ＭＯＳトランジスタＴｒＡは開状態、Ｍ
ＯＳトランジスタＴｒＢは閉状態となり、ＭＯＳトラン
ジスタＴｒＢのソースに印加される所定の電位Ｖｃがφ
ｏｕｔとして出力される。
ＭＯＳトランジスタＴｒＡのゲートへはそのままＬｏｗ
レベルが印加され、ＭＯＳトランジスタＴｒＢのゲート
へはインバータで反転したＨｉｇｈレベルが印加され
る。その結果、ＭＯＳトランジスタＴｒＡは開状態、Ｍ
ＯＳトランジスタＴｒＢは閉状態となり、ＭＯＳトラン
ジスタＴｒＢのソースに印加される所定の電位Ｖｃがφ
ｏｕｔとして出力される。
【００２３】また、図２（ｂ）に示すスイッチ回路ＳＷ
１は１つのＭＯＳトランジスタＴｒから構成されてい
る。このスイッチ回路ＳＷ１では、ＨｉｇｈレベルのＳ
ＷパルスがＭＯＳトランジスタＴｒのゲートに印加され
るとＭＯＳトランジスタＴｒが閉状態となり、φｉｎが
そのままφｏｕｔとして出力され、ＬｏｗレベルのＳＷ
パルスがＭＯＳトランジスタＴｒのゲートに印加される
とＭＯＳトランジスタＴｒが開状態となり、φｉｎは遮
断されてφｏｕｔがフローティングレベルとなる。
１は１つのＭＯＳトランジスタＴｒから構成されてい
る。このスイッチ回路ＳＷ１では、ＨｉｇｈレベルのＳ
ＷパルスがＭＯＳトランジスタＴｒのゲートに印加され
るとＭＯＳトランジスタＴｒが閉状態となり、φｉｎが
そのままφｏｕｔとして出力され、ＬｏｗレベルのＳＷ
パルスがＭＯＳトランジスタＴｒのゲートに印加される
とＭＯＳトランジスタＴｒが開状態となり、φｉｎは遮
断されてφｏｕｔがフローティングレベルとなる。
【００２４】このようなスイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２を
図１に示す駆動パルスφ１、φ２の端子からＣＣＤアナ
ログシフトレジスタ２までの間に設けることで、ＣＣＤ
アナログシフトレジスタ２へ与える駆動パルスφ１、φ
２と所定の電圧もしくはフローティングレベルとを選択
できるようになる。
図１に示す駆動パルスφ１、φ２の端子からＣＣＤアナ
ログシフトレジスタ２までの間に設けることで、ＣＣＤ
アナログシフトレジスタ２へ与える駆動パルスφ１、φ
２と所定の電圧もしくはフローティングレベルとを選択
できるようになる。
【００２５】すなわち、駆動パルスφ１、φ２を用いて
電荷の転送を行う場合はスイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２を
閉状態にする。これによってＣＣＤアナログシフトレジ
スタ２には駆動パルスφ１、φ２が印加できるように構
成される。
電荷の転送を行う場合はスイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２を
閉状態にする。これによってＣＣＤアナログシフトレジ
スタ２には駆動パルスφ１、φ２が印加できるように構
成される。
【００２６】つまり、光電変換部１の各画素Ｓで蓄積さ
れた電荷はリードアウトゲートに印加されるパルスＲＯ
ＧによってＣＣＤアナログシフトレジスタ２に転送さ
れ、駆動パルスφ１、φ２によって順次図中左方向へ転
送されていく。
れた電荷はリードアウトゲートに印加されるパルスＲＯ
ＧによってＣＣＤアナログシフトレジスタ２に転送さ
れ、駆動パルスφ１、φ２によって順次図中左方向へ転
送されていく。
【００２７】そして、最終段２ｎにパルスφＬＨが印加
されることで１画素毎の電荷が電荷電圧変換部であるフ
ローティングディフュージョンＦＤに送られ、電荷量に
応じた電圧に変換される。この電圧は出力アンプを介し
て出力端子Ｖout から出力される。また、フローティン
グディフュージョンＦＤに送られた電荷はリセットゲー
トＲＧにパルスφＲＳが印加されることでリセットドレ
インＲＤへ排出される。
されることで１画素毎の電荷が電荷電圧変換部であるフ
ローティングディフュージョンＦＤに送られ、電荷量に
応じた電圧に変換される。この電圧は出力アンプを介し
て出力端子Ｖout から出力される。また、フローティン
グディフュージョンＦＤに送られた電荷はリセットゲー
トＲＧにパルスφＲＳが印加されることでリセットドレ
インＲＤへ排出される。
【００２８】これを繰り返すことで１画素毎の電荷の転
送および出力電圧の取り出しを行うことができる。
送および出力電圧の取り出しを行うことができる。
【００２９】一方、駆動パルスとしてφ１、φ２を使用
したくない場合はスイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２を任意の
期間だけ開状態にする。これによって、図２で示したよ
うに、スイッチ回路の出力としては所定の電位Ｖｃもし
くはフローティングレベルとなり、任意の期間だけＣＣ
Ｄアナログシフトレジスタ２に駆動パルスφ１’、φ
２’を印加できるように構成される。
したくない場合はスイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２を任意の
期間だけ開状態にする。これによって、図２で示したよ
うに、スイッチ回路の出力としては所定の電位Ｖｃもし
くはフローティングレベルとなり、任意の期間だけＣＣ
Ｄアナログシフトレジスタ２に駆動パルスφ１’、φ
２’を印加できるように構成される。
【００３０】つまり、ＣＣＤアナログシフトレジスタ２
には駆動パルスφ１、φ２に影響を受けることなく他の
駆動パルスφ１’、φ２’を印加し、先と同様なパルス
印加によって電荷の転送および出力を行うことが可能と
なる。
には駆動パルスφ１、φ２に影響を受けることなく他の
駆動パルスφ１’、φ２’を印加し、先と同様なパルス
印加によって電荷の転送および出力を行うことが可能と
なる。
【００３１】このように、第１実施形態の固体撮像装置
では、スイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２によって電位の切り
換えを容易に行うことができ、他の駆動パルスφ１’、
φ２’を使用する場合にも駆動パルスφ１、φ２の影響
をなくすことが可能となる。また、駆動パルスφ１、φ
２を生成するタイミング発生部（図示せず）の構成は全
く変更する必要がないため、新たな回路の設計を行う必
要もない。
では、スイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２によって電位の切り
換えを容易に行うことができ、他の駆動パルスφ１’、
φ２’を使用する場合にも駆動パルスφ１、φ２の影響
をなくすことが可能となる。また、駆動パルスφ１、φ
２を生成するタイミング発生部（図示せず）の構成は全
く変更する必要がないため、新たな回路の設計を行う必
要もない。
【００３２】なお、この第１実施形態では、駆動パルス
φ１、φ２のラインにスイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２を設
けて駆動パルスφ１、φ２と所定の電位Ｖｃもしくはフ
ローティングレベルとを切り換える例を説明したが、他
のパルスのラインにスイッチ回路を設けて、そのパルス
と電位Ｖｃもしくはフローティングレベルとを切り換え
るようにしてもよい。
φ１、φ２のラインにスイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２を設
けて駆動パルスφ１、φ２と所定の電位Ｖｃもしくはフ
ローティングレベルとを切り換える例を説明したが、他
のパルスのラインにスイッチ回路を設けて、そのパルス
と電位Ｖｃもしくはフローティングレベルとを切り換え
るようにしてもよい。
【００３３】例えば、リードアウトゲートに印加するパ
ルスＲＯＧのラインにスイッチ回路を設けることで、他
のタイミングでリードアウトを行うことができるように
なる。同様に、パルスφＬＨのラインにスイッチ回路を
設けることで、他のタイミングでフローティングディフ
ュージョンＦＤの電荷転送を行うことができるようにな
る。
ルスＲＯＧのラインにスイッチ回路を設けることで、他
のタイミングでリードアウトを行うことができるように
なる。同様に、パルスφＬＨのラインにスイッチ回路を
設けることで、他のタイミングでフローティングディフ
ュージョンＦＤの電荷転送を行うことができるようにな
る。
【００３４】また、同様に、パルスφＲＳのラインにス
イッチ回路を設けることで、他のタイミングで電荷の排
出を行うことができるようになる。さらに、光電変換部
１へ印加する図示しない掃き出しゲートパルス（シャッ
ターパルス）のラインにスイッチ回路を設けることで、
他のタイミングで電荷の掃き出しを行うことが可能とな
る。
イッチ回路を設けることで、他のタイミングで電荷の排
出を行うことができるようになる。さらに、光電変換部
１へ印加する図示しない掃き出しゲートパルス（シャッ
ターパルス）のラインにスイッチ回路を設けることで、
他のタイミングで電荷の掃き出しを行うことが可能とな
る。
【００３５】次に、図４に基づいて第２実施形態の説明
を行う。第２実施形態における固体撮像装置は、複数の
画素列から構成される複数の光電変換部１ｂ、１ｇ、１
ｒ、１ｗと、各光電変換部１ｂ、１ｇ、１ｒ、１ｗで発
生した電荷を所定の駆動パルスφ１、φ２によって転送
する複数のＣＣＤアナログシフトレジスタ２ｂ、２ｇ、
２ｒ、２ｗと、駆動パルスφ１、φ２等を発生するタイ
ミング発生部（図示せず）と、１部のＣＣＤアナログシ
フトレジスタへ与える駆動パルスφ１、φ２のレベルを
切り換えるスイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２とを備えてい
る。
を行う。第２実施形態における固体撮像装置は、複数の
画素列から構成される複数の光電変換部１ｂ、１ｇ、１
ｒ、１ｗと、各光電変換部１ｂ、１ｇ、１ｒ、１ｗで発
生した電荷を所定の駆動パルスφ１、φ２によって転送
する複数のＣＣＤアナログシフトレジスタ２ｂ、２ｇ、
２ｒ、２ｗと、駆動パルスφ１、φ２等を発生するタイ
ミング発生部（図示せず）と、１部のＣＣＤアナログシ
フトレジスタへ与える駆動パルスφ１、φ２のレベルを
切り換えるスイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２とを備えてい
る。
【００３６】光電変換部１ｂは複数の画素Ｓｂが列状に
並び、青色のフィルタ（図示せず）がコーティングされ
て青色に対応する電荷を得ている。また、光電変換部１
ｇは複数の画素Ｓｇが列状に並び、緑色のフィルタ（図
示せず）がコーティングされて緑色に対応する電荷を得
ている。さらに、光電変換部１ｒは複数の画素Ｓｒが列
状に並び、赤色のフィルタ（図示せず）がコーティング
されて赤色に対応する電荷を得ている。また、光電変換
部１ｗは複数の画素Ｓｗが列状に並ぶもので、カラーフ
ィルタがコーティングされずに白黒センサとして電荷を
転送する。
並び、青色のフィルタ（図示せず）がコーティングされ
て青色に対応する電荷を得ている。また、光電変換部１
ｇは複数の画素Ｓｇが列状に並び、緑色のフィルタ（図
示せず）がコーティングされて緑色に対応する電荷を得
ている。さらに、光電変換部１ｒは複数の画素Ｓｒが列
状に並び、赤色のフィルタ（図示せず）がコーティング
されて赤色に対応する電荷を得ている。また、光電変換
部１ｗは複数の画素Ｓｗが列状に並ぶもので、カラーフ
ィルタがコーティングされずに白黒センサとして電荷を
転送する。
【００３７】このような固体撮像装置では、駆動パルス
φ１、φ２のラインを、青、緑、赤に対応するＣＣＤア
ナログシフトレジスタ２ｂ、２ｇ、２ｒに与えるライン
と、白黒センサに対応するＣＣＤアナログシフトレジス
タ２ｗに与えるラインとに分岐し、このうち青、緑、赤
に対応するＣＣＤアナログシフトレジスタ２ｂ、２ｇ、
２ｒに与える駆動パルスφ１、φ２のラインにのみスイ
ッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２を設けている。このスイッチ回
路ＳＷ１、ＳＷ２の構成としては、第１実施形態で説明
したものと同様である（図２、図３参照）。
φ１、φ２のラインを、青、緑、赤に対応するＣＣＤア
ナログシフトレジスタ２ｂ、２ｇ、２ｒに与えるライン
と、白黒センサに対応するＣＣＤアナログシフトレジス
タ２ｗに与えるラインとに分岐し、このうち青、緑、赤
に対応するＣＣＤアナログシフトレジスタ２ｂ、２ｇ、
２ｒに与える駆動パルスφ１、φ２のラインにのみスイ
ッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２を設けている。このスイッチ回
路ＳＷ１、ＳＷ２の構成としては、第１実施形態で説明
したものと同様である（図２、図３参照）。
【００３８】ここで、比較的動作周波数の低いカラーセ
ンサ（青、緑、赤の光電変換部１ｂ、１ｇ、１ｒ）を使
用する場合（通常、青、緑、赤の各出力１ＭＨｚ〜５Ｍ
Ｈｚ）、スイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２を閉状態にする。
これによって、全てのＣＣＤアナログシフトレジスタ２
ｂ、２ｇ、２ｒ、２ｗに駆動パルスφ１、φ２が印加で
きる構成となる。
ンサ（青、緑、赤の光電変換部１ｂ、１ｇ、１ｒ）を使
用する場合（通常、青、緑、赤の各出力１ＭＨｚ〜５Ｍ
Ｈｚ）、スイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２を閉状態にする。
これによって、全てのＣＣＤアナログシフトレジスタ２
ｂ、２ｇ、２ｒ、２ｗに駆動パルスφ１、φ２が印加で
きる構成となる。
【００３９】つまり、この場合は全てのＣＣＤアナログ
シフトレジスタ２ｂ、２ｇ、２ｒ、２ｗの負荷が駆動パ
ルスの負荷容量となるが、カラーセンサを用いた電荷の
転送では上記のように比較的動作周波数が低いことから
十分対応できる。
シフトレジスタ２ｂ、２ｇ、２ｒ、２ｗの負荷が駆動パ
ルスの負荷容量となるが、カラーセンサを用いた電荷の
転送では上記のように比較的動作周波数が低いことから
十分対応できる。
【００４０】すなわち、光電変換部１ｂ、１ｇ、１ｒ、
１ｗの各画素Ｓｂ、Ｓｇ、Ｓｒ、Ｓｗで蓄積された電荷
はリードアウトゲートに印加されるパルスＲＯＧによっ
てＣＣＤアナログシフトレジスタ２ｂ、２ｇ、２ｒ、２
ｗに各々転送され、駆動パルスφ１、φ２によって順次
図中左方向へ転送されていく。
１ｗの各画素Ｓｂ、Ｓｇ、Ｓｒ、Ｓｗで蓄積された電荷
はリードアウトゲートに印加されるパルスＲＯＧによっ
てＣＣＤアナログシフトレジスタ２ｂ、２ｇ、２ｒ、２
ｗに各々転送され、駆動パルスφ１、φ２によって順次
図中左方向へ転送されていく。
【００４１】そして、最終段２ｎにパルスφＬＨが印加
されることで各色に対応した１画素毎の電荷が電荷電圧
変換部であるフローティングディフュージョンＦＤに送
られ、各色の電荷量に応じた電圧に変換される。この電
圧は各出力アンプを介して出力端子Ｖout-B 、Ｖout-G
、Ｖout-R 、Ｖout-W から出力される。また、フロー
ティングディフュージョンＦＤに送られた電荷はリセッ
トゲートＲＧにパルスφＲＳが印加されることでリセッ
トドレインＲＤへ排出される。なお、カラー画像の出力
を得る場合は、出力端子Ｖout-W から出力される白黒に
対応した信号は使用しないようにする。
されることで各色に対応した１画素毎の電荷が電荷電圧
変換部であるフローティングディフュージョンＦＤに送
られ、各色の電荷量に応じた電圧に変換される。この電
圧は各出力アンプを介して出力端子Ｖout-B 、Ｖout-G
、Ｖout-R 、Ｖout-W から出力される。また、フロー
ティングディフュージョンＦＤに送られた電荷はリセッ
トゲートＲＧにパルスφＲＳが印加されることでリセッ
トドレインＲＤへ排出される。なお、カラー画像の出力
を得る場合は、出力端子Ｖout-W から出力される白黒に
対応した信号は使用しないようにする。
【００４２】これを繰り返すことで各色に対応した１画
素毎の電荷の転送および出力電圧の取り出しを行うこと
ができる。
素毎の電荷の転送および出力電圧の取り出しを行うこと
ができる。
【００４３】一方、高速転送を目的とした白黒センサ
（光電変換部１ｗ）を使用する場合（通常、５ＭＨｚ以
上）、スイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２を開状態にする。こ
れによって、カラーセンサに対応するＣＣＤアナログシ
フトレジスタ２ｂ、２ｇ、２ｒには駆動パルスφ１、φ
２が印加されずに所定の電圧Ｖｃ（図２参照）またはフ
ローティングレベルとなり、ＣＣＤアナログシフトレジ
スタ２ｗにのみ駆動パルスφ１、φ２が印加できる構成
となる。
（光電変換部１ｗ）を使用する場合（通常、５ＭＨｚ以
上）、スイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２を開状態にする。こ
れによって、カラーセンサに対応するＣＣＤアナログシ
フトレジスタ２ｂ、２ｇ、２ｒには駆動パルスφ１、φ
２が印加されずに所定の電圧Ｖｃ（図２参照）またはフ
ローティングレベルとなり、ＣＣＤアナログシフトレジ
スタ２ｗにのみ駆動パルスφ１、φ２が印加できる構成
となる。
【００４４】つまり、この場合は白黒に対応したＣＣＤ
アナログシフトレジスタ２ｗの負荷だけが駆動パルスの
負荷容量となり、高速転送を目的とした白黒の電荷の転
送に十分対応できるようになる。
アナログシフトレジスタ２ｗの負荷だけが駆動パルスの
負荷容量となり、高速転送を目的とした白黒の電荷の転
送に十分対応できるようになる。
【００４５】すなわち、光電変換部１ｂ、１ｇ、１ｒ、
１ｗの各画素Ｓｂ、Ｓｇ、Ｓｒ、Ｓｗで蓄積された電荷
はリードアウトゲートに印加されるパルスＲＯＧによっ
てＣＣＤアナログシフトレジスタ２ｂ、２ｇ、２ｒ、２
ｗに各々転送されるが、駆動パルスφ１、φ２が印加さ
れるＣＣＤアナログシフトレジスタ２ｗに転送された電
荷のみが順次図中左方向へ転送されていく。
１ｗの各画素Ｓｂ、Ｓｇ、Ｓｒ、Ｓｗで蓄積された電荷
はリードアウトゲートに印加されるパルスＲＯＧによっ
てＣＣＤアナログシフトレジスタ２ｂ、２ｇ、２ｒ、２
ｗに各々転送されるが、駆動パルスφ１、φ２が印加さ
れるＣＣＤアナログシフトレジスタ２ｗに転送された電
荷のみが順次図中左方向へ転送されていく。
【００４６】そして、最終段２ｎにパルスφＬＨが印加
されることで白黒に対応した１画素毎の電荷が電荷電圧
変換部であるフローティングディフュージョンＦＤに送
られ、白黒の電荷量に応じた電圧に変換される。この電
圧は出力アンプを介して出力端子Ｖout-W から出力され
る。また、フローティングディフュージョンＦＤに送ら
れた電荷はリセットゲートＲＧにパルスφＲＳが印加さ
れることでリセットドレインＲＤへ排出される。
されることで白黒に対応した１画素毎の電荷が電荷電圧
変換部であるフローティングディフュージョンＦＤに送
られ、白黒の電荷量に応じた電圧に変換される。この電
圧は出力アンプを介して出力端子Ｖout-W から出力され
る。また、フローティングディフュージョンＦＤに送ら
れた電荷はリセットゲートＲＧにパルスφＲＳが印加さ
れることでリセットドレインＲＤへ排出される。
【００４７】これを繰り返すことで白黒に対応した１画
素毎の電荷の転送および出力電圧の取り出しを行うこと
ができる。つまり、白黒に対応した信号を高速で得るこ
とが可能となる。
素毎の電荷の転送および出力電圧の取り出しを行うこと
ができる。つまり、白黒に対応した信号を高速で得るこ
とが可能となる。
【００４８】なお、上記説明した第２実施形態では、
青、緑、赤および白に対応した４本の光電変換部１ｂ、
１ｇ、１ｒ、１ｗとＣＣＤアナログシフトレジスタ２
ｂ、２ｇ、２ｒ、２ｗを備える例を説明したが、本発明
はこれに限定されず他の本数の光電変換部を持つもので
あっても適用可能である。
青、緑、赤および白に対応した４本の光電変換部１ｂ、
１ｇ、１ｒ、１ｗとＣＣＤアナログシフトレジスタ２
ｂ、２ｇ、２ｒ、２ｗを備える例を説明したが、本発明
はこれに限定されず他の本数の光電変換部を持つもので
あっても適用可能である。
【００４９】例えば、青、緑、赤に対応した３本の光電
変換部およびＣＣＤアナログシフトレジスタを備え、カ
ラー画像を得る場合にはこれら全てのＣＣＤアナログシ
フトレジスタへ駆動パルスを与えるようにし、白黒画像
を得る場合には、例えばそのうちの緑に対応したＣＣＤ
アナログシフトレジスタにだけ駆動パルスを与えるよう
にするようスイッチ回路を構成する。これによって、カ
ラーセンサだけの構成でカラー画像を得ることができる
とともに、高速に白黒画像をも得ることが可能となる。
変換部およびＣＣＤアナログシフトレジスタを備え、カ
ラー画像を得る場合にはこれら全てのＣＣＤアナログシ
フトレジスタへ駆動パルスを与えるようにし、白黒画像
を得る場合には、例えばそのうちの緑に対応したＣＣＤ
アナログシフトレジスタにだけ駆動パルスを与えるよう
にするようスイッチ回路を構成する。これによって、カ
ラーセンサだけの構成でカラー画像を得ることができる
とともに、高速に白黒画像をも得ることが可能となる。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の固体撮像
装置によれば次のような効果がある。すなわち、使用者
が別のタイミングで駆動したい場合、スイッチ回路によ
って通常の駆動パルスを所定の電位もしくはフローティ
ングレベルに容易に切り換えることができ、別のタイミ
ングで的確に動作をさせることが可能となる。また、不
要なパルス信号を止めることができ、出力波形にそのパ
ルス信号がかぶるノイズ成分の発生を抑制することが可
能となる。
装置によれば次のような効果がある。すなわち、使用者
が別のタイミングで駆動したい場合、スイッチ回路によ
って通常の駆動パルスを所定の電位もしくはフローティ
ングレベルに容易に切り換えることができ、別のタイミ
ングで的確に動作をさせることが可能となる。また、不
要なパルス信号を止めることができ、出力波形にそのパ
ルス信号がかぶるノイズ成分の発生を抑制することが可
能となる。
【００５１】また、不要なパルス信号を所定の電位に固
定することで、ドライバ動作を停止することができ、低
消費電力化を図ることが可能となる。さらに、複数の光
電変換部の一部のみを使用した場合にも、使用しない光
電変換部に対応するパルス信号を停止させることで、電
荷転送部の負荷容量を少なくすることができ、高速転送
にも対応することが可能となる。
定することで、ドライバ動作を停止することができ、低
消費電力化を図ることが可能となる。さらに、複数の光
電変換部の一部のみを使用した場合にも、使用しない光
電変換部に対応するパルス信号を停止させることで、電
荷転送部の負荷容量を少なくすることができ、高速転送
にも対応することが可能となる。
【図１】第１実施形態における固体撮像装置を説明する
構成図である。
構成図である。
【図２】スイッチ回路の構成を説明する回路図である。
【図３】スイッチ回路による入出力パルスのタイミング
チャートである。
チャートである。
【図４】第２実施形態における固体撮像装置を説明する
構成図である。
構成図である。
１…光電変換部、２…ＣＣＤアナログシフトレジスタ、
Ｓ…画素、ＳＷ１…スイッチ回路、ＳＷ２…スイッチ回
路
Ｓ…画素、ＳＷ１…スイッチ回路、ＳＷ２…スイッチ回
路
Claims (4)
- 【請求項１】 複数の画素が列状に並ぶ光電変換部と、 前記光電変換部で発生した電荷を所定の駆動パルスによ
って転送する電荷転送部と、 前記電荷転送部へ与える駆動パルスを発生するタイミン
グ発生部と、 前記タイミング発生部から出力され前記電荷転送部へ与
えられる駆動パルスと所定の固定電位もしくはフローテ
ィングレベルとを切り換えるスイッチ回路とを備えてい
ることを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】 複数の画素が列状に並ぶ光電変換部と、 前記光電変換部で発生した電荷を読み出すための信号パ
ルスや前記光電変換部で発生した電荷を掃き出す信号パ
ルスを発生するタイミング発生部と、 前記タイミング発生部から出力される信号パルスと所定
の固定電圧もしくはフローティングレベルとを切り換え
るスイッチ回路とを備えていることを特徴とする固体撮
像装置。 - 【請求項３】 複数の画素が列状に並ぶ光電変換部と、 前記光電変換部で発生した電荷を転送する電荷転送部
と、 前記電荷転送部で転送された電荷を電圧に変換する電荷
電圧変換部と、 前記電荷電圧変換部に転送された電荷を排出するための
信号パルスを発生するタイミング発生部と、 前記タイミング発生部から出力される信号パルスと所定
の固定電圧もしくはフローティングレベルとを切り換え
るスイッチ回路とを備えていることを特徴とする固体撮
像装置。 - 【請求項４】 複数の画素列から構成される複数の光電
変換部と、 前記複数の光電変換部の各画素列で発生した電荷を所定
の駆動パルスによって転送する複数の電荷転送部と、 前記複数の電荷転送部へ与える駆動パルスを発生するタ
イミング発生部と、 前記タイミング発生部から出力され前記複数の電荷転送
部のうち少なくとも１つへ与えられる駆動パルスと所定
の固定電位もしくはフローティングレベルとを切り換え
るスイッチ回路とを備えていることを特徴とする固体撮
像装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10128370A JPH11331484A (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 固体撮像装置 |
| US09/306,813 US7312825B1 (en) | 1998-05-12 | 1999-05-07 | Solid-state image pick device having a timing pulse generator, and method for replacing signals from a switch |
| US11/640,575 US7804538B2 (en) | 1998-05-12 | 2006-12-18 | Solid state image pickup device having a time pulse generator, and method for replacing signals from a switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10128370A JPH11331484A (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11331484A true JPH11331484A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=14983154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10128370A Pending JPH11331484A (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 固体撮像装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7312825B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11331484A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7522317B2 (en) | 2000-12-20 | 2009-04-21 | Seiko Epson Corporation | Image reading device |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11331484A (ja) * | 1998-05-12 | 1999-11-30 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| JP2006121458A (ja) * | 2004-10-22 | 2006-05-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 電荷転送装置及びその制御方法 |
| JP5645460B2 (ja) * | 2010-04-27 | 2014-12-24 | キヤノン株式会社 | センサ及びセンサの制御方法 |
| JP5743430B2 (ja) * | 2010-05-19 | 2015-07-01 | キヤノン株式会社 | 読取装置、印刷装置、及び制御方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4507684A (en) * | 1983-03-07 | 1985-03-26 | Rca Corporation | Reducing grain in multi-phase-clocked CCD imagers |
| JP2525781B2 (ja) * | 1986-09-11 | 1996-08-21 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置の駆動方法 |
| DE69229022T2 (de) * | 1991-07-10 | 1999-11-11 | Sony Corp | Linearer Farbsensor |
| EP0621726B1 (en) * | 1993-04-20 | 1999-06-16 | Sony Corporation | Method of and apparatus for solid state imaging device |
| JP3822919B2 (ja) * | 1994-05-27 | 2006-09-20 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置および固体撮像装置の駆動方法 |
| JP3557675B2 (ja) | 1994-12-16 | 2004-08-25 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像読取装置 |
| JP3309630B2 (ja) * | 1995-03-20 | 2002-07-29 | ソニー株式会社 | スイッチング回路およびこれを用いた電荷転送装置 |
| US5825840A (en) * | 1996-04-23 | 1998-10-20 | Eastman Kodak Company | Interline sensor employing photocapacitor gate |
| JP3603454B2 (ja) | 1996-03-13 | 2004-12-22 | ソニー株式会社 | 撮像装置 |
| JPH11331484A (ja) * | 1998-05-12 | 1999-11-30 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
-
1998
- 1998-05-12 JP JP10128370A patent/JPH11331484A/ja active Pending
-
1999
- 1999-05-07 US US09/306,813 patent/US7312825B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-12-18 US US11/640,575 patent/US7804538B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7522317B2 (en) | 2000-12-20 | 2009-04-21 | Seiko Epson Corporation | Image reading device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7804538B2 (en) | 2010-09-28 |
| US7312825B1 (en) | 2007-12-25 |
| US20070097243A1 (en) | 2007-05-03 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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|
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