TW388006B - Three-line linear sensor - Google Patents

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1_：-------「裝------rIT------f •(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾率局貝工消费合作社印製 五、發明説明（9/) 符號之說明： 10 11 12 12a 12b, 12c 13 14 15 20 21 22 23 24 26 27 28, 38 30 31 32 33 34 36 37 111, 121, 131 112, 122, 132 113, 123, 133 114, 124, 134 115, 125, 135 116, 126, 136 117, 127, 137 第一彩色雄性感知器 光霄轉換部份（鼸索） 圓素列（感知器列） 有效鼷素部份 無效蘭素部份 黷取皤極 CCD類比移位暫存器 霣荷至霣臑轉換單元 第二彩色嫌性感知罌 光霣轉換部份 感知器列 讀取颺極 CCD類比移位暫存器 快門蘭極 快P?榘極 霣子快門结構 第三彩色線性感知器 光霣轉換部分 感知器列 黷取隁極 CCD類比移位暫存器 快門Μ極 快門渠極 光霣轉換部分 感應陣列 讀取_極 CCD類比移位暫存器 快門顒植 快渠棰 霣子快門结構 -11'- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（，〉 本發明有鼸於一傾三線式線性感知器，尤有两有電子 快門（electronic shutter)之三線式線性感知器。 由於R.G.B之三線彩色線性慼知器，較R.G點序列圔素 ，或是G線能産生更离解析彩像，因此展用於數位影印 機及掃描器中。但在三線彩色感知器中，R.G.B感知陣列 ί圖素列）在空間分厢，因此由個別感知器陣列同等输出 之訊號也在空間分開。因此，在外面要裝一具位置更正記 億讎，以更正位置分散資訊之位置。如果與慼知器陣列 中心距離（後稱”線距”）增加，大置位置要更正，位置更 正記億體就變大》為減少記德體及成本支出，就需要減 少線距。 已知有在每一線上之電子快門之三線彩色線性感知器 ，在感知器陣列之每一光電轉檢部份中的信號電荷累稹 時，控制儲存時間。 第1圖是有一電子快門之三線式線性感知器。 經濟部中喪梂準房貝工消費合作社印装 '請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如第1圃所示·此三線式線性感知器有自感應陣列112 、：122、132之光霄轉換部份111、121、131中謓取倍號 電荷之謓取閘極113、123、133及CCD((II荷縝合裝置）類 比移位暫存器114、124、134,以轉換已讀取之信號。 此外，在所有線上，有具有快門閛極115、125、135及快 門渠極116、126、136之電子快門結構117、127及137。 由於電子快門结構117、127、137會加大線距d·造成 三線式彩色線性感知器之餺要大容悬記億驩，迪成条统 價昂。因此，要降低有此電子快門結檐之三線式彩色線 -3 - 用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 經濟部中央梯準局員工消費合作社印製 A 7 B7 五、發明説明（2 ) 性威知器之成半，就要降低線距（U 貉明»綸_ 本發明之目的之一為提供有嫌距下》之霣子快門之三 線式鎳性威知器》 依據本發明，提供一鏑三嫌式線性«知器，其包含一 第一線性«知器（具有一國素列、一讀取蘭槿及一霣韆轉移 暫存器，其每一鵪在鼸素列之侧邊）、一第二雄性戚知罌 (具有一素列、一黷取蘭極及一霣荷轉移轚存器，其毎一 镰在圈素列之镅邊及在鼷索列另一《之霣子快門），其 中第二纗性娀知罌和第一纗性戚知器两有一預定之線距 ，而其霣椅轉移暫存器則在第一線性滅知罌對面，及包 含一鵪第三線性戚知器（具有一鼷素列、一黷取Μ極及在 圃素列一侧之霣荷轉移暫存器，及在画索列另一侧之霱 子快門），第三線性戲知罌在彩色線性戚知罌對面，且有 一輿其和第二線性戚知器閬預定相同之纗距，且供為轅 向對稱》 依據本發明之另一值觀黏，提供一《三雄式線性成知 器，其具有：一第一線性《知霱（包含一 II素列、一讀 取閘極及在_素列一邊之霣荷轉移暫存器）、一第二鎳性 戚知器（其包含一画素列、一黷取闞榷、及在第一線性越 知器對面且在醒素列一供之霣荷暫存器）及一第三纗性 威知器《包含一覼素列、一謓取Μ極及在素列一襴之電 荷轉移暫存器），其中第三線性戚知器像在第一嫌性鉞 知器對面且輿第二線性戚知器成_向對稱。 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ΗΜΜΜ ΜΜΜ ^ΒΙΒΗ·· ^eJβ—^— ^^^1 H·— ^^^1 ^ •(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 鯉濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3) 依據本發明之再一觀黏，提供一種三線式線性戚知耱 .，具有：一單一線性«知器（包含一醒素、一黼取w, 及在画素列一側之霣箝轉移暫存器、一第二線性戚知器 (包含一圈素、一讀取鬮極、在_素一侧之霣荷轉移暫存 器，及在鼸素另一 _之霣子快門）、第二線性«知器之 位置可使其霄琦轉移暫存器在第一線性戚知器對面、及 第三線性戚知器（具有一鼷素列、一讀取闢極、在素列 一側之霣荷轉移暫存器及在_素列另一侧之電子快門） ，第三線性成知器相對於第二嫌性威知器而言，像在第 一線性威知器對面，其中第一錁性戚知器具有最低之敏 成度，且讕整第二及第三線性歧知器之霣子快Π,可讕 整鏟存時間，使逭些線性戚知器有定霣翰出《 在此之線式線性烕知器之配置中，由於第一鎳性«知 器無電子快門，因此它舆第二嫌性成知器間之嫌距降低 。此外，由於第二及第三纗性威知器你以輸向對稱方式 安置，因此其讀取闢極及電搏轉移暫存器可在安置時不 會介於其中，使其間線钜可自由讕整。使第二及第三鎳 性戚知器間線距可沒成輿第一及第二鎳性成知罌間線炬 相同。 圔式鱅銳 第1圏是有霣子快門結構之一縝三嫌式彩色鎳性越知 器·; 第2 II是依鐮本發明之一篛三線式彩色嫌性臧知器_ ; 及 第3 _是一時序圓，說明在第2晒中之三線式彩色嫌性 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) ό 1-# 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 A7 _B7 __ 五、發明説明（4 ) 戚知器之操作。 I»柱審谕糰銳明 我們將配合園式銳明本發明之三鎳式彩色鎳性成知器。 第2 _是本發明之三鎳式彩色鎳性臧知器❶ 如第2園所示，本發明之三線式彩色線性威知耱具有 對應Μ红色>、G(鐮色）及Β(豔色）之第一、第二、及第三 彩色線性戚知器1〇、20及30。對應於R之第一彩色級性 戚知器10具有一圈素列（後稱為威知罌列）12，其有排成 直線之光霣轉換部份（國索）11、醭取由光霣轉擞部份11 所轉換信髗霣荷之一讀取鬮極13,及轉換所黷取隹號鬌荷 之一霣荷轉換暫存器14(後稱為"CCD類比移位暂存罌>· 威知器列12包含2(M8画素（S1至S2048)之有效園素部 份12a,及在其前後之多數無效_索部份12b及12ce在 光接收螢幕上有一相對* R之彩色濾波器（未示在 毎一光《轉換部份上之光接收轚幕上屏蔽之無效部份l2b 、12c稱為光黑（optical black, 0ΡΒ)·而（11}類比移 位暫存器14在其轉換纗有一霣荷至電壓轉換單元1δ(例如 可為漂浮擴散放大器组態）》 在第一彩色線性戚知器10中，回窿在讀取闌極13之一 讀取Μ脈波在威知器列12之鲕別光霣轉換部份U 之信號霣赭，可由CCD類比移位暫存器14之_取_捶13而 饋出，接著，此《荷信狭由CCD類tb移位暫存器14轉移 後，再由電荷至霣壓轉換單元18轉操成一電壓信魏，即 為R輪出信轚0UT-R。 _ 6 - 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS〉A4规格（2!0X297公釐） ------：iί<α ——------f * (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局MC工消費合作社印裝 A7 _B7__ 五、發明説明（5 ) 接下來說明相對«於G之第二彩色鎳性«知器20,其 包含一《知器列22(在其中有排成一線之光電轉換犟元 21)，排在β知器列22—邊之CCD類比移位轚存器24及一 黷取關極23·相對應G之彩色濾波器（未_示>位在光接收 螢幕上。此外，第二彩色嫌性«知器20包含一水平«子 結構28,其具有在威知器列另一個（之快門閾極28及快門槩 極27。 第二及第一彩色嫌性威知器20及10以一預定線距D1而 平行放置，且CCD類比移位暫存器24在第一彩色鎳性鉞 知器10之反面〇而嫌距在後面将稱為"在阐ft彩色嫌性 威知器10-20之威知器列12、22之威知器中央距離"。 在上面架構之第二彩色線性威知器20中，在一醸取_ 極臁波♦ R0G加到讓取閜極23上時，戚知器列22之各光 霣轉換部份之霣荷信號會由讀取蘭極23轉到C CD類比移 位暫存器2 4之中並由其轉移，在於電槠至電壓轉換部 份25中形成«Κ信》，卽成為C输出信號OUT- fle此外 ，如一 6快門脈波承SHUT-G加到快門闞極26之上，在嘁 知器列22之各籲光霣轉換部份21中累積之信號電荷會由 快門蘭極26放霣至快門渠極27,因此霣子快門结構28可 進行控制信號《箝餘存時間之快門工作。 下面説明相對應於B乏一籲第三彩色線性《知器30 β 類似於第二彩色線性威知器20,此第三線性威知轚30具 有：鉞知器列32 (其中有排成一線之光霣轉換部份3U、 一讀取闕極3 3及一 CCD類比移位哲存罌34(其毎一籲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） ------:II,丨-Ο--------i-if------Γ *(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _B7____ 五、發明説明（6 ) 位在威知器列32之一邊）及一 «子快門結構38,其包含 在《知罌列3 2另一 _之一快門閜極36及一快門槩極37β 相對應於Β之一彩色濾波器（未示）位在光接收餐幕上 β第三彩色線性威知器30在第一彩色線性威知器109 — 邊和第二彩色線性戚知器20對稱安置，且其線距D2輿 上述鎳距D 1相同· 在上述架構之第三彩色嫌性«知器30中，如在黷取闞 極33上加上一饋取贓波妒R60,在賊知器列32上之各軀 光電轉換部份之倍號電荷會由讀取闊極黷到C CD類kb移 位暫存器34中，並由電荷至霄颸轉換部份35轉換成一信 號霣歷，即成為B倍號输出OOT-B。如在快門Μ極36上 加上一 Β快門脈波4 ΒΗϋΤ-G,此霣子快Ρ5結清38即可進 行快門操作，以控制成知器列32之光霣轉換部份31之倍 號霣荷有時鬨。 在R，6, B之三線式彩色線性成知器中，如R, G, B之 靈敏度，例如為 5V/(1X· S)、10V/(1X· S)及 15V(1X· S),如果R, 6, B有相同皤存時囿，則R, 6, B输出霣壓 比為1: 2: 3^但是如果變更R, G, B之雔存 時間，邸可改變其_出霣壓。因此，只要調整兩鵪有离 靈敏度色彩之健存時間（對應於低靈敏度色彩）.邸可使 各色彩有相同之输出霣壓》 在依Λ本發明之R.G.S三雄式彩色線性«知器中，由於 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） - S、 - Τ 「 I In·' i ^^^1 ^^^1 m nn —^Γ ^ —ϋ «1^^ nl> n^i m· HI amm ^ ,(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 A7 B7____ 五、發明説明（7 ) 對應R之彩色線性感知器靈敏度最低，因此移去在彩色 線性威知器10中之窜子快門結溝，而在彩色線性威知器 20及30中加人電子快門结構2 8及38。 依據上述架構，相較於在所有線上設立霣子快門结構 之架構（見第1圃），在本發明中，由於省略了 一籲霣 子快門結構，可使對及G之彩色線性戚知器1〇及20 之線距下降。因此，可降低位置修正記嫌釀之電容值， 此記嫌體設在三線中每一俪之修正位置處•由實驗结果 可知本發明之線距D1可減半，因此記億釀電容值亦可減 半。 如第3圈所示之時序，在對應G、B之第二及第三彩色 線性威知器20及30之電子快門結構上加上快門_波> SHUT -G及於S B U T - B ,使得彩色線性威知器之91敏度愈离而鏟 存時間随著愈低》 如上述，調整高靈敏度之彩色線性威知器20及30之餘 存時間，可使此三籲彩色線性戚知器有相同之输出電壓 «•因此1如第三線式彩色戚知器收到一白色彩像，由於 三線有相同輪出電壓，因此可以達到所諝之白色平衡（ white balance)。尤其是利用霣子快門結構28及38來譌 整彩色線性感知器20，30之儲存時間，使色彩有相同输 出電壓，達成白色平衡，增進盡霣β 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-'IT A7 _B7_ 五、發明説明（) S —方面，如擺上葑應B之第三彩色線性感知器30自 僳輿第二彩色線性感知器20平行，如第1画所示，霄子 快門會介於其中。因此感知器20及30之線距D2不能如感 知器10及20間之線距D1般降低。因此三線中之線距D1及 D2會不相同。如在一彩色影印機中使用此種線距不等之 三線式彩色線性感知器，且在放大或維小之待殊影印模 式下，會有色彩漯移之間題。例如，如對應R及G之彩 色線性感知器10及20之線距D1為4線，而對醮G及B之 彩色線性感知器20及30之線距D2為5線·如彩色影像縮 小50% ,刖此影像解析度為最大解析度之—半。在位置 修正記億鳢中，在R線賫料後2線線之資料為G之資料 ，向2.5線後之資料為B之資料。在此例中.遇2線後 之資料可用來作為G之資料。但是在2. 5線後之B資料 不存在，因此要取在2.5線後及3線後資料之平均值* 造成色彩漂移問題。尤其在奇數放大/縮小比例中，如 33%,此問題更為嚴重。因此在逋些線中之線距D1，02 最好相同。 經濟部中央標隼局貝工消费合作社印製 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ 在本發明之三線式彩色線性感知器中，對應B之第三 彩色線性感知器與對應G之第二彩色線性感知器在軸向 對稱。因此，在感知器30及20中未置入有大宽度之CCD 類fcb移位暫存器34，使得線距D2可缩小至舆相同。 更明確而言，與第1圏之架構相比，本發明中之第二 及第三彩色線性感知器20及3Q之線距D2減少•且在其間 有較大空間，因此有足夠空間置入此二感知器20及30之 -10 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（9 ) 電子快門結構28及38。 如上述，在本發明中。由於第一彩色線性感知器未設 立電子快門，而第二及第三彩色線性感知器則依軸向對 稱設立，因此可以使這三値感知器之間之線距下降。 雖然在上面本發明偽應用在三線式彩色線性感知器中 ，但本發明之原理亦可用於黑白三線式線性感知器中（

C R、G、B線由一梭鏡分開並引入三籲感知器中）。 雖然本發明像配合附圖及其較佳實施例說明，但不是 對本發明之限制且對此技蓊熟知者應知種種之變更及修 正並不會悖離附加申請專利範画之範醑。 •(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、tT Γ! 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X 297公釐） A7 B7

1_：-------「裝------rIT------f •(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾率局貝工消费合作社印製 五、發明説明（9/) 符號之說明： 10 11 12 12a 12b, 12c 13 14 15 20 21 22 23 24 26 27 28, 38 30 31 32 33 34 36 37 111, 121, 131 112, 122, 132 113, 123, 133 114, 124, 134 115, 125, 135 116, 126, 136 117, 127, 137 第一彩色雄性感知器 光霄轉換部份（鼸索） 圓素列（感知器列） 有效鼷素部份 無效蘭素部份 黷取皤極 CCD類比移位暫存器 霣荷至霣臑轉換單元 第二彩色嫌性感知罌 光霣轉換部份 感知器列 讀取颺極 CCD類比移位暫存器 快門蘭極 快P?榘極 霣子快門结構 第三彩色線性感知器 光霣轉換部分 感知器列 黷取隁極 CCD類比移位暫存器 快門Μ極 快門渠極 光霣轉換部分 感應陣列 讀取_極 CCD類比移位暫存器 快門顒植 快渠棰 霣子快門结構 -11'- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部中夬標準局頁工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種三線式線性感知器，包含 一第一線性感知器，包含：一圈素列、一讀取閘捶、 及位於該圈索列一噸之/一電荷轉換暫存器； , · ... 一第二線性感知-8T,包含：一圓素列、-V讀取J0極 、及位於該圔素列一供之一電荷轉換暫存器，及位於 該圖素S—側之電子快門結構，該第一及第二線性感 知器像以一預定之線距分贿，且該第二線性感知器之 該電荷轉換暫#器像在該第一線性感知器之另。邊； ——第三線性感知器，包含：一圏素列、一讀取蘭極 、及位於該镅素列一供之一電荷轉換暫存器，及位於 該圖素S —糊之電子快門结構，該第三及第二線性感 知器傜以和前述線距相同之距離分開fi呈軸向對稱， 且該第三線性感知器你在該第一線性感知器之另一邊。 2. 如申錆專利範鏖第1項之三線式線性感知器，與該第 二及第三線性慼知器相較，該第一感知器有最低之靈 . . · . . ' I度。. ........ . ' ' 3. 如申請專利範圍第1項之三線式線性感知器，其中該 電子快門結構為具有一快門蘭極及快門渠極之水平電 ... ....... . . ； · . . , · . - · 子快門結構。 4. 如_請專利範圖第1項之三線式線性感知器，其中利 用該電子快門結構調整該第二友第三線性感知器之儲 . - . . · . 存時間，可以使該第一、第二及第三線性感知器有相 同之輸出電鼴。 5 .如申請專利範豳第1項之三線式線性感知器，其中線 本紙張尺度適用中國囷家標準（CNS > A4現格（210X297公釐)

   經濟部中央梯準局貝工消费合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 性感知器之靈敏度越离，其儲存時間越小。 6 . —種三線式線性感知器，包含 一第一線性感知器，包含:一圖素列、一讓取閘極、 及位於該·素列一供之一《荷轉換暫存器； 一第二線性感知器，包含：一匾素列、一讀取顒極 、及位於該圈素列一供之一《椅轉換暫存器，及位於 該圃素另一锢（之電子快門結構，該第一及第二線性感 知器像以一預定之線距分開，且該第二線性感知器之 該電荷轉換暫存器像在該第一線性感知器之另一邊； 一第三線性感知器，包含：一圃素列、一讀取(W極 、及位於該圖素列一細之一霄茼轉換暫存器，及位於 該圖素另一餅之電子快門結構.該第三及第二線性感 知器偽以和前述嫌距相同之距雄分開且呈軸向對稱， 且該第三線性感知器你在該第一線性感知器之另一邊。 7, 如申誚專利範圍第6項之三線式線性感知器，其中該 第二線性感知器安置時，其輿第一展第三線性感知器 有預定且相同之線距。 . , · ' ' . 8, 如申謫專利範圃第6項之三線式線性感知器，其中該 . .............. ... . ' 第二及第三線性感知器兩者或其中之一有位於在晐團 素列另一細之霄子快門陣列結構。 9, 如申謫奪利箱圍第8項之三線式媒性感知器，舆該第 .. ......... · ... . 二及第三線性感知器相較，該第一感知器有最低之靈 敏度。 1 0,如申譁專利範菌第8項之三線式線性感知器，其中 -13- 本紙張尺度逋用中躅國家揉半(CNS ) A4规格（210X297公藿) — ' -l·---^---;--裝--jl (請先聞讀背面之注意事項再_埃寫本頁) 1-OIJ1--ill·-----i 333006 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 .(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 利甩該電子快門結構調整該第二及第三線性愁知器之 餹存時間，可以使該第一、第二及第三線性感知器有 相同之输出轚睡。 11. 一種三線式線性感知器，包含 一第一線性感知器，包含：一圖素列、一讀取閘極、 及位於該晒素列一供之一m荷轉換暫存器； 一第二線性感知器，包含：一園素列、一讀取閘極 、及位於該齷素列一银之一電荷轉換暫存器，及位於 該圖素另一侧之鬣子快門結構，該第一及第二嫌性慼 知器你以一預定之線距分開，且該第二線性想知器之 該霣掎轉換暫存器镞在該第一線性感知器之另一邊； 一第三線性感知器，包含：一画素列、一讀取閘棰 . . .. ... . 、及位於該鼷素列一侧之一電胬轉換暫存器，及位於 該幽素另一制之電子快門結構，該第三及第二線性感 知器镍以和前述線距相同之距離分開且呈轅向對稱， 且談第三線性感知器傜在該第一線性感知器之另一邊 ，且與該第二及第三線性感知器柑較,該第一感知器 有最低之蛮敏度，但利用該電子快門結構調整該第二 .· . · . . . ' · 及第三線性感知器之餘存時間，可以使該第一、第二 經濟部中央捸準局篾工消費合作社印裝 ........... · · ... 及第三辕性感知器有相同之输出電壓。 12. 如申誚專利範圃第11項之三線式線性感知器，其中 . ''. ' - .. - - 該第三及第二線性感知器僳以和前述線距相同之距離 分開且呈_向對稱，且該第三線性感知器傣在該第一 線性感知器之另一邊。 -14- 本紙張尺度逋用中國國家橾準（CNS ) A4#L格（210X297公釐） 388006 H C8 D8 六、申請專利範圍 13. 如申請專利範圍第11項之三線式線性感知器，其中該 第二線性感知器安置時，其與第一及第三線性感知器 有預定且相同之線距，且該第三及第二線性感知器像 呈軸向對稱。 14. 如申請專利範圍第11項之三線式線性感知器，其中 具有較高菝敏度之該第二及第三線性感知器之一可由 該霉子快門結構來縮短其儲存時間。 (請先閱讀背面之注^^項再填寫本頁) 經濟部中央榇準局貝工消費合作社印製 -15- 本紙張^度適用中國國家梂準（CNS } A4規格（210X297公釐）