JPS6149463A - 一次元イメ−ジセンサ - Google Patents
一次元イメ−ジセンサInfo
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- JPS6149463A JPS6149463A JP59171876A JP17187684A JPS6149463A JP S6149463 A JPS6149463 A JP S6149463A JP 59171876 A JP59171876 A JP 59171876A JP 17187684 A JP17187684 A JP 17187684A JP S6149463 A JPS6149463 A JP S6149463A
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Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
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Classifications
-
- 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
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、−次元密着型イメージセンサの単位要素とな
る一次元イメージセンサに関するものである。
る一次元イメージセンサに関するものである。
従来例の構成とその問題点
近年、ファクシミリの小型化、低コスト化を目指し原稿
幅と同寸法の読取幅を持った密着型−次元イメージセン
サが重要視されてきた。
幅と同寸法の読取幅を持った密着型−次元イメージセン
サが重要視されてきた。
以下、図面を参照しながら、従来の密着型−次元イメー
ジセンサについて説明を行う。
ジセンサについて説明を行う。
第1図は、単結晶シリコンを用いて作られたC0D−次
元イメージセンサを二列に配列することによって形成し
た従来の密着型−次元イメージセンサの模式的な構成図
を示すものである。第1図において、1は単結晶シリコ
ン基板上に作られたC0D−次元イメージセンサ、2は
所定数のC0D−次元イメージセンサが固着される基板
である。
元イメージセンサを二列に配列することによって形成し
た従来の密着型−次元イメージセンサの模式的な構成図
を示すものである。第1図において、1は単結晶シリコ
ン基板上に作られたC0D−次元イメージセンサ、2は
所定数のC0D−次元イメージセンサが固着される基板
である。
以上のように構成された密着型イメージセンサでは、図
示するようにC0D−次元イメージセンサが2列に配置
されているため、ロッドレンズも2列に配置する必要が
あり、光学系が複雑になるなどの問題がある。
示するようにC0D−次元イメージセンサが2列に配置
されているため、ロッドレンズも2列に配置する必要が
あり、光学系が複雑になるなどの問題がある。
発明の目的
本発明は、複数個の一次元イメージセンサを隣接させて
一次元に配置することを可能にし、光学系の簡略化され
た密着型−次元イメージセンサを実現することができる
一次元イメンジセンサの提供を目的とするものである。
一次元に配置することを可能にし、光学系の簡略化され
た密着型−次元イメージセンサを実現することができる
一次元イメンジセンサの提供を目的とするものである。
発明の構成
本発明の一次元イメージセンサは、等間隔で一次元配列
される多数個の光電変換要素と、同光電変換要素に蓄積
された光信号電荷を順番に読みだすCCD水平シフトレ
ジスタとを単一の半導体基板内へ一体的に作り込むとと
もに、前記多数個の光電変換要素の両端に位置する光電
変換要素の端縁から半導体基板の端縁までの距離が、光
電変換要素の離間間隔の2分の1以下に選定された構成
となっている。この構成の一次元イメージセンサを複数
個隣接させて一次元配置した場合、前段側に配置した一
次元イメージセンサの終端部に位置する光電変換要素と
、後段側に配置した一次元イメージセンサの始端に位置
する光電変換要素との離間間隔が、各−次元イメージセ
ンサ内の光電変換要素間の離間間隔と等しいか、これよ
シ小さくなり、解像度に悪影響を及ぼすことのない一次
元イメージセンサの一次元配列が可能になる。
される多数個の光電変換要素と、同光電変換要素に蓄積
された光信号電荷を順番に読みだすCCD水平シフトレ
ジスタとを単一の半導体基板内へ一体的に作り込むとと
もに、前記多数個の光電変換要素の両端に位置する光電
変換要素の端縁から半導体基板の端縁までの距離が、光
電変換要素の離間間隔の2分の1以下に選定された構成
となっている。この構成の一次元イメージセンサを複数
個隣接させて一次元配置した場合、前段側に配置した一
次元イメージセンサの終端部に位置する光電変換要素と
、後段側に配置した一次元イメージセンサの始端に位置
する光電変換要素との離間間隔が、各−次元イメージセ
ンサ内の光電変換要素間の離間間隔と等しいか、これよ
シ小さくなり、解像度に悪影響を及ぼすことのない一次
元イメージセンサの一次元配列が可能になる。
実施例の説明
以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。第2図は、本発明の一次元イメージセンサを一列
に並べて形成した密着型イメージセンサの模式的構成図
である。第2図において、21は一次元イメージセンサ
が配設される基板、22は一次元イメージセンサ、23
はCCDイメージセンナ内に作り込まれだ光電変換要素
(ホトダイオード)である。第2図に示すように、密着
型イメージセンサの実現には、その構成主体になる各−
次元イメージセンサ22において、両端に位置するホト
ダイオードを半導体基板の端縁の極く近傍に1で位置さ
せる必要がある。
する。第2図は、本発明の一次元イメージセンサを一列
に並べて形成した密着型イメージセンサの模式的構成図
である。第2図において、21は一次元イメージセンサ
が配設される基板、22は一次元イメージセンサ、23
はCCDイメージセンナ内に作り込まれだ光電変換要素
(ホトダイオード)である。第2図に示すように、密着
型イメージセンサの実現には、その構成主体になる各−
次元イメージセンサ22において、両端に位置するホト
ダイオードを半導体基板の端縁の極く近傍に1で位置さ
せる必要がある。
第3図は、本発明の一次元イメージセンサの模式的構成
図である。第3図において、32はシリコン基板、33
1〜33nは一次元に配置されたホトダイオード、34
は信号線、35はCCD水平シフトレジスタ、36はア
ンプそして37は呼び水転送部である。ところで、本発
明の一次元イメージセンサでは、各ホトダイオード間の
離間間隔をtとし、両端に位置するホトダイオード33
1 および33n の端からシリコン基板32の端縁ま
での距離をtl として、両者間に、t1≦Kl
の関係を成立させている。このような関係を成立させる
ことによシ、第2図で示したような一次元配列構成の密
着型イメージセンサを形成した場合に、隣接配置された
一次元イメージセンサのそれぞれの最外端に位置し、し
かも隣り合うホトダイオード間の離間間隔が2t1(≦
t)となり、各−次元イメージセンサ内のホトダイオー
ド間の離間間隔とほぼ等しくなる。なお、このような構
造とされた本発明の一次元イメージセンサでは、ホトダ
イオード331〜33n で光電変換された信号電荷は
信号線34を通り、さらに呼び水転送部37により、内
部バイアス電荷を用いて、信号線から効率よ<CCD水
平シフトレジスタ36へ信号電荷を転送し、さらにこの
信号電荷をCCD水平ソフトレジスタによシ順番にアン
プ36へ送り込み、アンプから増幅した信号を取りだす
基本動作が実行される。
図である。第3図において、32はシリコン基板、33
1〜33nは一次元に配置されたホトダイオード、34
は信号線、35はCCD水平シフトレジスタ、36はア
ンプそして37は呼び水転送部である。ところで、本発
明の一次元イメージセンサでは、各ホトダイオード間の
離間間隔をtとし、両端に位置するホトダイオード33
1 および33n の端からシリコン基板32の端縁ま
での距離をtl として、両者間に、t1≦Kl
の関係を成立させている。このような関係を成立させる
ことによシ、第2図で示したような一次元配列構成の密
着型イメージセンサを形成した場合に、隣接配置された
一次元イメージセンサのそれぞれの最外端に位置し、し
かも隣り合うホトダイオード間の離間間隔が2t1(≦
t)となり、各−次元イメージセンサ内のホトダイオー
ド間の離間間隔とほぼ等しくなる。なお、このような構
造とされた本発明の一次元イメージセンサでは、ホトダ
イオード331〜33n で光電変換された信号電荷は
信号線34を通り、さらに呼び水転送部37により、内
部バイアス電荷を用いて、信号線から効率よ<CCD水
平シフトレジスタ36へ信号電荷を転送し、さらにこの
信号電荷をCCD水平ソフトレジスタによシ順番にアン
プ36へ送り込み、アンプから増幅した信号を取りだす
基本動作が実行される。
本発明の一実施例の一次元イメージセンサの模式的断面
図を第4図に示す。第4図において、42はN型シリコ
ン基板、43はp−ウェル、44はホトダイオード形成
用のn+領領域45は信号線、46は第1の転送ゲート
TG1.47は蓄積ゲートTo、48は第2の転送ゲー
トTG2.49は電荷蓄積部、50はCCD部そして5
1はCCD部の電荷転送用ゲートである。
図を第4図に示す。第4図において、42はN型シリコ
ン基板、43はp−ウェル、44はホトダイオード形成
用のn+領領域45は信号線、46は第1の転送ゲート
TG1.47は蓄積ゲートTo、48は第2の転送ゲー
トTG2.49は電荷蓄積部、50はCCD部そして5
1はCCD部の電荷転送用ゲートである。
以上のように構成された本発明の一次元イメージセンザ
について、以下その具体的な動作を説明する。第6図は
転送ゲートTG1.TG2およびTG3に印加されるク
ロックパルスφTG1.φTG2およびφTG3のタイ
ミングチ、−1−1また、第6図はポテンシャルモデル
を示したものである。
について、以下その具体的な動作を説明する。第6図は
転送ゲートTG1.TG2およびTG3に印加されるク
ロックパルスφTG1.φTG2およびφTG3のタイ
ミングチ、−1−1また、第6図はポテンシャルモデル
を示したものである。
時刻t1 において、容量CNを有する電荷蓄積部に
グライミングミ荷Qpが蓄積され、まだ、ホトダイオー
ド(PD)には、光信号電荷Qsが蓄積されている。
グライミングミ荷Qpが蓄積され、まだ、ホトダイオー
ド(PD)には、光信号電荷Qsが蓄積されている。
時刻t2になると、ゲートTG1 にノくルスφTG1
が印加され、プライミング電荷Q がホトダイオp −ドに注入される。
が印加され、プライミング電荷Q がホトダイオp −ドに注入される。
次いで、時刻t3になると蓄積ゲートTCにパルスφT
o が印加され、ホトダイオードに蓄積された混合電荷
(Qp+Q、)は、電荷蓄積部にプライミング転送され
る。
o が印加され、ホトダイオードに蓄積された混合電荷
(Qp+Q、)は、電荷蓄積部にプライミング転送され
る。
このようにしてプライミング転送がなされ、時刻t4に
なると転送ゲートTG1 が、オフとなシ、プライミン
グ転送が終了する。
なると転送ゲートTG1 が、オフとなシ、プライミン
グ転送が終了する。
時刻t6になると、ゲートTG2 にパルスφTG2が
印加され、さらに、蓄積グー)T。がオフとなり、電荷
蓄積部の電荷Q8 のみが、CCDにスキミング転送さ
れる。
印加され、さらに、蓄積グー)T。がオフとなり、電荷
蓄積部の電荷Q8 のみが、CCDにスキミング転送さ
れる。
時刻t6 になると転送ゲートTG2 がオフとなり
、スキミング転送が終了する。
、スキミング転送が終了する。
以上の動作で、ホトダイオードから、信号電荷Q8 は
、CCDに効率よく転送される。次にCCD$□
を駆動することにより順番に出力アンプから信
号出力を読み出す。
、CCDに効率よく転送される。次にCCD$□
を駆動することにより順番に出力アンプから信
号出力を読み出す。
発明の詳細
な説明したように、本発明の一次元イメージセンサは、
複数個を隣接させて一次元配置することによシ、密着型
の一次元イメージセンサを構成することが可能となる。
複数個を隣接させて一次元配置することによシ、密着型
の一次元イメージセンサを構成することが可能となる。
このため、ロンドレンズの配列も一次元配列とすること
ができ光学系を簡略化することができる。また、ホトダ
イオードと、CCD水平シフトレジスタとの間に、2つ
の転送ゲートTG1.TG2 とその間にTCゲートに
よる電荷蓄積部とから構成された呼び水転送部を加えた
構造にすることにより、ホトダイオードから信号電荷を
CCD水平シフトレジスタに効率よく転送することがで
き、その実用的効果は犬なるものがある。
ができ光学系を簡略化することができる。また、ホトダ
イオードと、CCD水平シフトレジスタとの間に、2つ
の転送ゲートTG1.TG2 とその間にTCゲートに
よる電荷蓄積部とから構成された呼び水転送部を加えた
構造にすることにより、ホトダイオードから信号電荷を
CCD水平シフトレジスタに効率よく転送することがで
き、その実用的効果は犬なるものがある。
捷た、光電変換部と水平CCDとは離れていて、その間
を信号線で結ぶ構成になっているため、水平CCDのし
ゃ光が容易に行なえる効果も奏される。
を信号線で結ぶ構成になっているため、水平CCDのし
ゃ光が容易に行なえる効果も奏される。
第1図は、従来のC0D−次元イメージセンサを一松状
に配列することによって作られた密着型−次元イメージ
センサの模式的構成図、第2図は本発明の一次元イメー
ジセンサを一次元配置して形成した密着型−次元イメー
ジセンサの模式的構成図、第3図は、本発明の一実施例
にかかる一次元イメージセンサの模式的構成図、第4図
は、本発明の一実施例にかかる一次元イメージ七ンサの
模式的断面図、第5図は、駆動パルスのタイミング図、
第6図は、同一次元イメージセンサの動作説明のだめの
ポテンシャル図である。 21・・・・基板、22・・・・・−次元イメージセン
サ、23 、331〜33n・・・・・・光電変換要素
、32・・・・・・ンリコン基板、34.45・・印・
信号線、35・・・・CCD水平シフトレジスタ、36
・・・・・・アンプ、37・ ・・呼び水転送部、43
・・・・・・p−ウェル、44・・・・・n+領領域4
6.48・・旧転送ゲート、4了・・・・・蓄積ゲート
、49・・・・・電荷蓄積部、5o・・・・・・CCD
部、51・・・−・CCD部の転送ゲート。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第
1 図 ? 第4図 第5図 flit l 1 1111 Il 1;t i−z tJ
ど4 tタ /l第6図 (その1) fD (’/V CCD第6図 (イの?ノ ヌキミングμ、蓬
に配列することによって作られた密着型−次元イメージ
センサの模式的構成図、第2図は本発明の一次元イメー
ジセンサを一次元配置して形成した密着型−次元イメー
ジセンサの模式的構成図、第3図は、本発明の一実施例
にかかる一次元イメージセンサの模式的構成図、第4図
は、本発明の一実施例にかかる一次元イメージ七ンサの
模式的断面図、第5図は、駆動パルスのタイミング図、
第6図は、同一次元イメージセンサの動作説明のだめの
ポテンシャル図である。 21・・・・基板、22・・・・・−次元イメージセン
サ、23 、331〜33n・・・・・・光電変換要素
、32・・・・・・ンリコン基板、34.45・・印・
信号線、35・・・・CCD水平シフトレジスタ、36
・・・・・・アンプ、37・ ・・呼び水転送部、43
・・・・・・p−ウェル、44・・・・・n+領領域4
6.48・・旧転送ゲート、4了・・・・・蓄積ゲート
、49・・・・・電荷蓄積部、5o・・・・・・CCD
部、51・・・−・CCD部の転送ゲート。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第
1 図 ? 第4図 第5図 flit l 1 1111 Il 1;t i−z tJ
ど4 tタ /l第6図 (その1) fD (’/V CCD第6図 (イの?ノ ヌキミングμ、蓬
Claims (1)
- 等間隔で一次元配列される多数個の光電変換要素と、同
光電変換要素に蓄積された光信号電荷を順番に読みだす
CCD水平シフトレジスタとを単一の半導体基板内へ一
体的に作り込むとともに、前記多数個の光電変換要素の
両端に位置する光電変換要素の端縁から半導体基板の端
縁までの距離が、光電変換要素の離間間隔の2分の1以
下に選定されていることを特徴とする一次元イメージセ
ンサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59171876A JPS6149463A (ja) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | 一次元イメ−ジセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59171876A JPS6149463A (ja) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | 一次元イメ−ジセンサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6149463A true JPS6149463A (ja) | 1986-03-11 |
Family
ID=15931428
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59171876A Pending JPS6149463A (ja) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | 一次元イメ−ジセンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6149463A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63128749A (ja) * | 1986-11-19 | 1988-06-01 | Nec Corp | 密着形イメ−ジセンサ |
EP0468255A2 (en) * | 1990-07-26 | 1992-01-29 | SEIKO INSTRUMENTS & ELECTRONICS LTD. | Linear image sensor of the contact type |
EP0480775A2 (en) * | 1990-10-12 | 1992-04-15 | Seiko Instruments Inc. | An image sensor and a method of inspecting image sensors |
WO2009151004A1 (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | 国立大学法人豊橋技術科学大学 | 分光装置及びその駆動方法 |
-
1984
- 1984-08-17 JP JP59171876A patent/JPS6149463A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63128749A (ja) * | 1986-11-19 | 1988-06-01 | Nec Corp | 密着形イメ−ジセンサ |
EP0468255A2 (en) * | 1990-07-26 | 1992-01-29 | SEIKO INSTRUMENTS & ELECTRONICS LTD. | Linear image sensor of the contact type |
EP0480775A2 (en) * | 1990-10-12 | 1992-04-15 | Seiko Instruments Inc. | An image sensor and a method of inspecting image sensors |
US5329149A (en) * | 1990-10-12 | 1994-07-12 | Seiko Instruments Inc. | Image sensor with non-light-transmissive layer having photosensing windows |
WO2009151004A1 (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | 国立大学法人豊橋技術科学大学 | 分光装置及びその駆動方法 |
JP5317134B2 (ja) * | 2008-06-09 | 2013-10-16 | 国立大学法人豊橋技術科学大学 | 分光装置及びその駆動方法 |
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