JPH05167777A - カラーセンサーアレイ多重化配列 - Google Patents
カラーセンサーアレイ多重化配列Info
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- JPH05167777A JPH05167777A JP4099952A JP9995292A JPH05167777A JP H05167777 A JPH05167777 A JP H05167777A JP 4099952 A JP4099952 A JP 4099952A JP 9995292 A JP9995292 A JP 9995292A JP H05167777 A JPH05167777 A JP H05167777A
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- sensor array
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Classifications
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
- H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
- H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
- H04N25/135—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on four or more different wavelength filter elements
- H04N25/136—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on four or more different wavelength filter elements using complementary colours
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 同期式動作及び非同期式動作両用に適した全
幅カラー画像センサーアレイであって、走査されている
ページの各画素についてフルカラー情報を入手するため
のバッファメモリ装置を要しない駆動配列を得る。 【構成】 画像センサーアレイ１０は複数の光電素子領
域１４を有する基板又はチップ１２を含み、チップ上で
各々平行に近接して配置される。光電素子領域１４はま
た、三原色を表す各フォトダイオードが高速走査方向に
ａピッチづつ、低速走査方向にａ／３ピッチ離れて配置
される。（ただしａはフォトダイオードピッチ）各光電
素子領域には二段階転送回路２０と増幅器３３が付随
し、全体で光電素子セル１５を形成する。画像信号電荷
が所望電位になると、適切なシフトレジスタ及び論理回
路２４の刻時信号により、電荷が共通ビデオ出力バス２
２へ転送される。
幅カラー画像センサーアレイであって、走査されている
ページの各画素についてフルカラー情報を入手するため
のバッファメモリ装置を要しない駆動配列を得る。 【構成】 画像センサーアレイ１０は複数の光電素子領
域１４を有する基板又はチップ１２を含み、チップ上で
各々平行に近接して配置される。光電素子領域１４はま
た、三原色を表す各フォトダイオードが高速走査方向に
ａピッチづつ、低速走査方向にａ／３ピッチ離れて配置
される。（ただしａはフォトダイオードピッチ）各光電
素子領域には二段階転送回路２０と増幅器３３が付随
し、全体で光電素子セル１５を形成する。画像信号電荷
が所望電位になると、適切なシフトレジスタ及び論理回
路２４の刻時信号により、電荷が共通ビデオ出力バス２
２へ転送される。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】〔発明の背景〕本発明はカラー画像センサ
ーアレイに関するもので、より特定すればカラー画像セ
ンサーアレイによって生成されるデータを制御するため
の多重化配列に関するものである。
ーアレイに関するもので、より特定すればカラー画像セ
ンサーアレイによって生成されるデータを制御するため
の多重化配列に関するものである。
【０００２】単色画像センサーアレイは文書に帰属する
画像をラスター走査し、各フォトダイオードによって観
察された微視的画像領域を画像信号の電圧に変換するた
めのフォトダイオードのリニアアレイよりなる。積分時
間のあと、画像信号は増幅され、多重化トランジスタを
連続的に活動させることを通して共通出力線または共通
出力バスへ転送される。
画像をラスター走査し、各フォトダイオードによって観
察された微視的画像領域を画像信号の電圧に変換するた
めのフォトダイオードのリニアアレイよりなる。積分時
間のあと、画像信号は増幅され、多重化トランジスタを
連続的に活動させることを通して共通出力線または共通
出力バスへ転送される。
【０００３】上記応用のためにフルカラーアレイを実装
するには、より精密なセンサーアレイの使用が必要とな
る。一般には二つの方法が実現されている。実装方法の
一つは、上述のような基本的単色センサーアレイを使用
して、フルカラー用として例えば赤、緑、青の色分解フ
ィルターをフォトダイオード上に交互に並べて装着する
ものである。３個ごとのフォトダイオードが一つのフル
カラーピクセルについて三原色分解を必要とする色分解
を表すことになる。この方法でフルカラー画像が生成さ
れても、走査解像度は３分の１に減少した上、得られる
各々のピクセルは所望した三原色全部の色情報ではなく
単一色の情報を含むことになる。第二の実装方法は３個
のリニアアレイの使用を前提とし、各々のアレイは色分
解フィルターを装備しまた３個のアレイが平行に進行方
向に並んで配置される。第二の方法では解像力は保持さ
れるが、センサーアレイがページを走査するにはあらゆ
る単一ピクセルについてフルカラーの情報を提供するた
めに二つのアレイからの色情報を遅延させるメモリー装
置が必要とされる。この大きさのメモリーの要求は実装
すると高価になり、また貴重な容積を浪費することがあ
る。
するには、より精密なセンサーアレイの使用が必要とな
る。一般には二つの方法が実現されている。実装方法の
一つは、上述のような基本的単色センサーアレイを使用
して、フルカラー用として例えば赤、緑、青の色分解フ
ィルターをフォトダイオード上に交互に並べて装着する
ものである。３個ごとのフォトダイオードが一つのフル
カラーピクセルについて三原色分解を必要とする色分解
を表すことになる。この方法でフルカラー画像が生成さ
れても、走査解像度は３分の１に減少した上、得られる
各々のピクセルは所望した三原色全部の色情報ではなく
単一色の情報を含むことになる。第二の実装方法は３個
のリニアアレイの使用を前提とし、各々のアレイは色分
解フィルターを装備しまた３個のアレイが平行に進行方
向に並んで配置される。第二の方法では解像力は保持さ
れるが、センサーアレイがページを走査するにはあらゆ
る単一ピクセルについてフルカラーの情報を提供するた
めに二つのアレイからの色情報を遅延させるメモリー装
置が必要とされる。この大きさのメモリーの要求は実装
すると高価になり、また貴重な容積を浪費することがあ
る。
【０００４】スズキ（Suzuki）らの米国特許第４，９７
２，２５５号では、各列が別の色を表現するフォトダイ
オード３列を含むカラーセンサーアレイを開示してい
る。本アレイはメモリーを使用しない個別の走査線での
フルカラー情報収集に使用される。各列のセンサーの制
御並びに増幅が３回反復されるものである。ファーンサ
イド（Fernside）らの米国特許第４，２７８，９９５号
では、フォトダイオード３列を含むセンサーアレイを開
示している。遅延線の使用によって個別の走査線につい
てフルカラー情報が得られる。タンドン（Tandon）らの
米国特許第４，７３７，８５４号では、二段階転送を有
する画像センサーアレイを開示している。マテソン（Ma
tteson）らの米国特許第４，７６１，６８３号では、記
憶装置を用いる複数のセンサー列アレイ用電荷転送シス
テムを開示している。タンドン（Tandon）らの米国特許
第４，６６８，３３３号、ストッフェル（Stoffel)らの
米国特許第４，６９０，３９１号、タンドン（Tandon）
らの米国特許第４，６９５，７１６号、およびストッフ
ェル（Stoffel)らの米国特許第４，７３５，６７１号で
は単一センサーチップから全幅アレイを製造するための
方法並びに装置を開示している。オオタ（Ohta）らの米
国特許第４，５５６，８００号では共通接続した光セン
サーを集束した光学式画像センシング装置を開示してお
り、また集合データ転送法も開示している。ボーマイス
ター（Baumeister）の米国特許第４，７４５，４８２号
では、光電素子のリニアアレイを含む電子記録装置並び
にこれを有する画像センサー、および光電素子からの情
報を読み出す並列化法を開示している。ビクスビー（Bi
xby ）の米国特許第４，３２２，７５２号では、読み出
しの目的でセンサーを光電素子列のブロックに組み立て
る高速フレーム読み出しセンサーを開示している。ハセ
ガワ（Hasegawa) らの米国特許第４，８９１，６９０号
では、センサーから送られる赤、緑、青の情報を一時保
存する関連電子回路並びにメモリーを装備した３個の画
像センサーを使用するカラーセンサー装置を開示してい
る。日本国公開特許第２−１５３６７８号（キョウゴク
(Kyohgoku)）では３列のリニアアレイを有し共通の増幅
器を３列のアレイで使用するフルカラーセンサーシステ
ムを開示している。
２，２５５号では、各列が別の色を表現するフォトダイ
オード３列を含むカラーセンサーアレイを開示してい
る。本アレイはメモリーを使用しない個別の走査線での
フルカラー情報収集に使用される。各列のセンサーの制
御並びに増幅が３回反復されるものである。ファーンサ
イド（Fernside）らの米国特許第４，２７８，９９５号
では、フォトダイオード３列を含むセンサーアレイを開
示している。遅延線の使用によって個別の走査線につい
てフルカラー情報が得られる。タンドン（Tandon）らの
米国特許第４，７３７，８５４号では、二段階転送を有
する画像センサーアレイを開示している。マテソン（Ma
tteson）らの米国特許第４，７６１，６８３号では、記
憶装置を用いる複数のセンサー列アレイ用電荷転送シス
テムを開示している。タンドン（Tandon）らの米国特許
第４，６６８，３３３号、ストッフェル（Stoffel)らの
米国特許第４，６９０，３９１号、タンドン（Tandon）
らの米国特許第４，６９５，７１６号、およびストッフ
ェル（Stoffel)らの米国特許第４，７３５，６７１号で
は単一センサーチップから全幅アレイを製造するための
方法並びに装置を開示している。オオタ（Ohta）らの米
国特許第４，５５６，８００号では共通接続した光セン
サーを集束した光学式画像センシング装置を開示してお
り、また集合データ転送法も開示している。ボーマイス
ター（Baumeister）の米国特許第４，７４５，４８２号
では、光電素子のリニアアレイを含む電子記録装置並び
にこれを有する画像センサー、および光電素子からの情
報を読み出す並列化法を開示している。ビクスビー（Bi
xby ）の米国特許第４，３２２，７５２号では、読み出
しの目的でセンサーを光電素子列のブロックに組み立て
る高速フレーム読み出しセンサーを開示している。ハセ
ガワ（Hasegawa) らの米国特許第４，８９１，６９０号
では、センサーから送られる赤、緑、青の情報を一時保
存する関連電子回路並びにメモリーを装備した３個の画
像センサーを使用するカラーセンサー装置を開示してい
る。日本国公開特許第２−１５３６７８号（キョウゴク
(Kyohgoku)）では３列のリニアアレイを有し共通の増幅
器を３列のアレイで使用するフルカラーセンサーシステ
ムを開示している。
【０００５】〔発明の概要〕本発明は同期式動作および
非同期式動作の両用カラーセンサーアレイを提供するも
ので、特に全幅アレイ製造に使用する上で好適であり、
アレイはアレイの長軸と平行な高速走査方向および長軸
と直角の低速走査方向を有し、各センサーが高速走査ピ
ッチａを有する第一のセンサーのアレイと、各センサー
が高速走査ピッチａを有し第一のアレイ手前でそれから
低速走査ピッチａ／３離れて配置した第二のセンサーの
アレイと、各センサーが高速走査用ピッチａを有し上記
第二のアレイの手前にそれから低速走査用ピッチａ／３
離れて配置した第三のセンサーアレイと、積分時間中に
第一のセンサーアレイと第二のセンサーアレイと第三の
センサーアレイによって加算された画像信号電荷が転送
される共通出力バスと、上記第一のセンサーアレイと上
記第二のセンサーアレイと上記第三のセンサーアレイの
各々を上記共通出力バスと結合するための、第一のトラ
ンジスタ３個と第二のトランジスタ１個をそれぞれ直列
に配置してある二段階転送回路と、上記第二のトランジ
スタと上記共通出力バスの間で上記センサーから出力さ
れる画像信号電荷を増幅するための増幅手段とからな
る。
非同期式動作の両用カラーセンサーアレイを提供するも
ので、特に全幅アレイ製造に使用する上で好適であり、
アレイはアレイの長軸と平行な高速走査方向および長軸
と直角の低速走査方向を有し、各センサーが高速走査ピ
ッチａを有する第一のセンサーのアレイと、各センサー
が高速走査ピッチａを有し第一のアレイ手前でそれから
低速走査ピッチａ／３離れて配置した第二のセンサーの
アレイと、各センサーが高速走査用ピッチａを有し上記
第二のアレイの手前にそれから低速走査用ピッチａ／３
離れて配置した第三のセンサーアレイと、積分時間中に
第一のセンサーアレイと第二のセンサーアレイと第三の
センサーアレイによって加算された画像信号電荷が転送
される共通出力バスと、上記第一のセンサーアレイと上
記第二のセンサーアレイと上記第三のセンサーアレイの
各々を上記共通出力バスと結合するための、第一のトラ
ンジスタ３個と第二のトランジスタ１個をそれぞれ直列
に配置してある二段階転送回路と、上記第二のトランジ
スタと上記共通出力バスの間で上記センサーから出力さ
れる画像信号電荷を増幅するための増幅手段とからな
る。
【０００６】〔図において〕図１は全幅アレイを有する
ラスター入力スキャナの模式図である。
ラスター入力スキャナの模式図である。
【０００７】図２は本発明の複数のチップを相互に接す
ることによって製造した形式の全幅カラーアレイを示す
上面図である。
ることによって製造した形式の全幅カラーアレイを示す
上面図である。
【０００８】図３は光電素子セルのアレイを有する画像
走査アレイの模式図で、各セルは二段回転送回路を有す
るフォトダイオード領域と、フォトダイオード領域から
の画像信号電荷を共通出力バスへ転送するための増幅器
を有している。
走査アレイの模式図で、各セルは二段回転送回路を有す
るフォトダイオード領域と、フォトダイオード領域から
の画像信号電荷を共通出力バスへ転送するための増幅器
を有している。
【０００９】図４は図３の光電素子領域を詳細に示した
ブロック図である。
ブロック図である。
【００１０】図５は画素セルを示す回路図である。
【００１１】図６は画素セルのアレイを示す模式図であ
る。
る。
【００１２】図７および図８は同期式で本発明の動作を
行う場合の刻時の模式図である。
行う場合の刻時の模式図である。
【００１３】図９はコンピュータに接続した図１のスキ
ャナ装置を示す模式図である。
ャナ装置を示す模式図である。
【００１４】図１０は非同期方式で使用する画素セルの
回路図である。
回路図である。
【００１５】図１１は非同期方式で本発明の動作を行う
場合の刻時の模式図である。
場合の刻時の模式図である。
【００１６】図１を参照すると、番号２によって全体的
に示される本発明の走査アレイ１０使用に好適な形式の
ラスター入力スキャナの一例が示されている。アレイ１
０は走査される文書３の最大幅と実質的に同等またはわ
ずかに大きい高速走査方向の走査幅を有する全幅リニア
アレイを含む。走査される文書は、通常方形で透明なガ
ラス製で、走査される最大の大きさの原本文書３に適合
した寸法のプラテン４に装置される。走査される文書３
は手動で、または適切な自動文書ハンドラまたは供給装
置（図示していない）により、走査するためプラテン４
に装填される。アレイ１０はプラテン４の下の移動式走
査キャリッジ（図示していない）によって矢印５で示さ
れる低速走査方向（すなわちｙ軸方向）に復動式走査動
作するように保持されている。レンズ６は高速走査方向
（すなわちｘ方向）でプラテン４の幅に延在する線型領
域のアレイ１０で合焦する。一つまたはそれ以上のラン
プおよび反射器の部材７がアレイ１０の合焦線型領域を
照明するために用意されている。
に示される本発明の走査アレイ１０使用に好適な形式の
ラスター入力スキャナの一例が示されている。アレイ１
０は走査される文書３の最大幅と実質的に同等またはわ
ずかに大きい高速走査方向の走査幅を有する全幅リニア
アレイを含む。走査される文書は、通常方形で透明なガ
ラス製で、走査される最大の大きさの原本文書３に適合
した寸法のプラテン４に装置される。走査される文書３
は手動で、または適切な自動文書ハンドラまたは供給装
置（図示していない）により、走査するためプラテン４
に装填される。アレイ１０はプラテン４の下の移動式走
査キャリッジ（図示していない）によって矢印５で示さ
れる低速走査方向（すなわちｙ軸方向）に復動式走査動
作するように保持されている。レンズ６は高速走査方向
（すなわちｘ方向）でプラテン４の幅に延在する線型領
域のアレイ１０で合焦する。一つまたはそれ以上のラン
プおよび反射器の部材７がアレイ１０の合焦線型領域を
照明するために用意されている。
【００１７】図２を参照すると、全体として延伸した方
形で硬質の基板１３上に端から端まで組み付けられた複
数の小型センサーチップ１２（特定のチップは番号１２
ａ、１２ｂ、．．．１２ｎで識別される）から構成され
た長い、または全幅の走査アレイ１０が示されている。
タンドンら（Tandon et al）の米国特許第４，６６８，
３３３号、ストッフェルら（Stoffel et al ）の米国特
許第４，６９０，３９１号、タンドンら（Tandon et a
l）の米国特許第４，６９５，７１６号、およびストッ
フェルら（Stoffel et al ）の米国特許第４，７３５，
６７１号では単一センサーチップから全幅アレイを製造
する方法および装置を開示している。銅などの電気的導
電性金属被覆または皮膜をチップ１２が装着される基板
１３表面に提供して要求される接地への接続および電磁
気妨害への対応を提供することができる。
形で硬質の基板１３上に端から端まで組み付けられた複
数の小型センサーチップ１２（特定のチップは番号１２
ａ、１２ｂ、．．．１２ｎで識別される）から構成され
た長い、または全幅の走査アレイ１０が示されている。
タンドンら（Tandon et al）の米国特許第４，６６８，
３３３号、ストッフェルら（Stoffel et al ）の米国特
許第４，６９０，３９１号、タンドンら（Tandon et a
l）の米国特許第４，６９５，７１６号、およびストッ
フェルら（Stoffel et al ）の米国特許第４，７３５，
６７１号では単一センサーチップから全幅アレイを製造
する方法および装置を開示している。銅などの電気的導
電性金属被覆または皮膜をチップ１２が装着される基板
１３表面に提供して要求される接地への接続および電磁
気妨害への対応を提供することができる。
【００１８】チップ１２は例えば電荷結合素子（ＣＣ
Ｄ）またはＭＯＳ型センサーアレイで、全体として方形
の形状を有する比較的薄いシリコンダイである。光電領
域１４の列１６はチップの長軸と平行である。光電領域
１４の単一列１６が示されているが、複数の光電領域列
が企図できる。シフトレジスタ、ゲート、ピクセルクロ
ックなど他の能動素子（ここでは番号１７で全体的に示
されている）はチップ１２に集積して製作するのが望ま
しい。適切な外部コネクタ（図示していない）が関連外
部回路とチップ１２を電気的に接続するために提供され
る。
Ｄ）またはＭＯＳ型センサーアレイで、全体として方形
の形状を有する比較的薄いシリコンダイである。光電領
域１４の列１６はチップの長軸と平行である。光電領域
１４の単一列１６が示されているが、複数の光電領域列
が企図できる。シフトレジスタ、ゲート、ピクセルクロ
ックなど他の能動素子（ここでは番号１７で全体的に示
されている）はチップ１２に集積して製作するのが望ま
しい。適切な外部コネクタ（図示していない）が関連外
部回路とチップ１２を電気的に接続するために提供され
る。
【００１９】しかし、カラー走査の場合、個々の光電領
域は３つのフォトダイオードに細分され、光電領域が３
つの異なる波長域を検出しうるようになる。通常、これ
らは三原色、すなわち青、緑、赤よりなる。本発明は三
原色との相関で記述しているが、本発明はこれらの色ま
たは色の組み合せに限定されるものではない。他の色お
よび色の組み合わせ、たとえばシアン、マゼンタ、黄な
どが代用されることがある。また３つのカラーセンサー
が開示されているが、あらゆる数のフォトダイオードを
含むカラーセンサーで代用することが可能である。
域は３つのフォトダイオードに細分され、光電領域が３
つの異なる波長域を検出しうるようになる。通常、これ
らは三原色、すなわち青、緑、赤よりなる。本発明は三
原色との相関で記述しているが、本発明はこれらの色ま
たは色の組み合せに限定されるものではない。他の色お
よび色の組み合わせ、たとえばシアン、マゼンタ、黄な
どが代用されることがある。また３つのカラーセンサー
が開示されているが、あらゆる数のフォトダイオードを
含むカラーセンサーで代用することが可能である。
【００２０】図３および図４を参照すると、全体として
番号１０で示される二段回転送回路を備えたカラー画像
センサーアレイが示されている。画像センサーアレイ１
０は複数の光電素子領域１４を有する基板またはシリコ
ンチップ１２を含む。光電素子領域１４はリニアアレイ
または列１６のチップ１２上で各々平行に近接して配置
されている。上述したように、幾つかの小さなアレイが
端と端を接するように緊密に配置され、端接部のフォト
ダイオードの間隔がチップ内部のフォトダイオード間の
間隔と同一の長いアレイすなわち全幅またはコンタクト
アレイを形成することができ、これによって文字ａで示
されるフォトダイオードのピッチが複合アレイの全幅に
わたり維持されることになる。
番号１０で示される二段回転送回路を備えたカラー画像
センサーアレイが示されている。画像センサーアレイ１
０は複数の光電素子領域１４を有する基板またはシリコ
ンチップ１２を含む。光電素子領域１４はリニアアレイ
または列１６のチップ１２上で各々平行に近接して配置
されている。上述したように、幾つかの小さなアレイが
端と端を接するように緊密に配置され、端接部のフォト
ダイオードの間隔がチップ内部のフォトダイオード間の
間隔と同一の長いアレイすなわち全幅またはコンタクト
アレイを形成することができ、これによって文字ａで示
されるフォトダイオードのピッチが複合アレイの全幅に
わたり維持されることになる。
【００２１】光電素子領域１４は三原色を表すフォトダ
イオード１４ａ、１４ｂ、１４ｃを含み、高速走査方向
でａピッチ離れてまた低速走査方向でａ／３ピッチ離れ
て配置してある。フォトダイオード１４ａ、１４ｂ、１
４ｃ間の定常ピッチａ／３のため、この配置ではこれよ
り広い列間の間隙を有するカラーセンサーアレイと比較
して文書走査速度の高下に感受性が低くなる。本論で内
容を参照している１９９１年４月８日付のペレゴー（Pe
rregaux ）らの米国特許出願（代理人番号Ｄ／８８３７
２１）「全幅アレイ製造に使用するカラーアレイ」に述
べられているように、フォトダイオード１４ａ、１４
ｂ、１４ｃは完全対照ＭＴＦを提供する形状になる。
イオード１４ａ、１４ｂ、１４ｃを含み、高速走査方向
でａピッチ離れてまた低速走査方向でａ／３ピッチ離れ
て配置してある。フォトダイオード１４ａ、１４ｂ、１
４ｃ間の定常ピッチａ／３のため、この配置ではこれよ
り広い列間の間隙を有するカラーセンサーアレイと比較
して文書走査速度の高下に感受性が低くなる。本論で内
容を参照している１９９１年４月８日付のペレゴー（Pe
rregaux ）らの米国特許出願（代理人番号Ｄ／８８３７
２１）「全幅アレイ製造に使用するカラーアレイ」に述
べられているように、フォトダイオード１４ａ、１４
ｂ、１４ｃは完全対照ＭＴＦを提供する形状になる。
【００２２】個々ではフォトダイオード１４ａ、１４
ｂ、１４ｃが示され記述されているが、他の光電素子方
式、例えばアモルファスシリコンまたは透明電極ＭＯＳ
型光電素子も代用しうる。さらに、個々では光電領域１
４の単一列１６を有する一次元的センサーアレイが一つ
示され記述されているが、複数列の光電素子領域を有す
る２次元的センサーアレイも企図しうるものである。
ｂ、１４ｃが示され記述されているが、他の光電素子方
式、例えばアモルファスシリコンまたは透明電極ＭＯＳ
型光電素子も代用しうる。さらに、個々では光電領域１
４の単一列１６を有する一次元的センサーアレイが一つ
示され記述されているが、複数列の光電素子領域を有す
る２次元的センサーアレイも企図しうるものである。
【００２３】各光電素子領域１４には二段階転送回路２
０が付随し、これはフォトダイオード領域と増幅器３３
と共にアレイの前端で光電素子セル１５を形成する。各
セル１５では、フォトダイオード領域からの画像信号電
荷が回路２０によって増幅器３３へ転送され、そこでフ
ォトダイオード１４からの画像信号電荷が増幅されて、
画像信号電荷が所望する電位になり、電荷が共通ビデオ
出力線または共通ビデオ出力バス２２へ転送される。適
切なシフトレジスタおよび論理回路２４が刻時制御信号
ＰｘＳｅｌを提供し、各画素セル１５を正確な刻時シー
ケンスでバス２２に接続する。
０が付随し、これはフォトダイオード領域と増幅器３３
と共にアレイの前端で光電素子セル１５を形成する。各
セル１５では、フォトダイオード領域からの画像信号電
荷が回路２０によって増幅器３３へ転送され、そこでフ
ォトダイオード１４からの画像信号電荷が増幅されて、
画像信号電荷が所望する電位になり、電荷が共通ビデオ
出力線または共通ビデオ出力バス２２へ転送される。適
切なシフトレジスタおよび論理回路２４が刻時制御信号
ＰｘＳｅｌを提供し、各画素セル１５を正確な刻時シー
ケンスでバス２２に接続する。
【００２４】画像センサーアレイ１０は例えば図１にあ
るように文書原本のラスター走査に使用することがで
き、この応用において文書原本およびセンサーアレイ１
０はアレイ１０の長軸と通常直角にある低速走査方向で
相対的に動作またはステップ移動する。同時に、アレイ
の長軸と平行な高速走査方向へアレイが線毎に文書原本
を走査する。走査されている画像線は照明され文書から
の光はフォトダイオード領域１４内のフォトダイオード
上で合焦する。積分時間中に電荷は各フォトダイオード
によって観察された画像領域の反射率に比例して各フォ
トダイオード上で現像される。画像信号電荷はこのあ
と、所定の段階的刻時シーケンスに従って二段階転送回
路２０によって増幅器３３を経由して出力バス２２へ転
送される。
るように文書原本のラスター走査に使用することがで
き、この応用において文書原本およびセンサーアレイ１
０はアレイ１０の長軸と通常直角にある低速走査方向で
相対的に動作またはステップ移動する。同時に、アレイ
の長軸と平行な高速走査方向へアレイが線毎に文書原本
を走査する。走査されている画像線は照明され文書から
の光はフォトダイオード領域１４内のフォトダイオード
上で合焦する。積分時間中に電荷は各フォトダイオード
によって観察された画像領域の反射率に比例して各フォ
トダイオード上で現像される。画像信号電荷はこのあ
と、所定の段階的刻時シーケンスに従って二段階転送回
路２０によって増幅器３３を経由して出力バス２２へ転
送される。
【００２５】トランジスタによって異なる閾値電圧の効
果を除外し、均一性を拡張するため、本発明では二段階
トランジスタ転送回路構成を使用している。二段階転送
回路は本論において内容を参照しているところの同時出
願している１９９０年１２月２４日付タンドンら（Tand
on et al）の米国特許出願第０７／６３２，８１４号、
「均一性を改良した二段階転送回路を使用する画像セン
サーアレイ」、および１９９０年１２月２４日付ヘイズ
ら（Hayes et al ）の米国特許出願第０７／６３２，８
０２号、「均一性を改良したセンサーアレイ」において
さらに解説されている。
果を除外し、均一性を拡張するため、本発明では二段階
トランジスタ転送回路構成を使用している。二段階転送
回路は本論において内容を参照しているところの同時出
願している１９９０年１２月２４日付タンドンら（Tand
on et al）の米国特許出願第０７／６３２，８１４号、
「均一性を改良した二段階転送回路を使用する画像セン
サーアレイ」、および１９９０年１２月２４日付ヘイズ
ら（Hayes et al ）の米国特許出願第０７／６３２，８
０２号、「均一性を改良したセンサーアレイ」において
さらに解説されている。
【００２６】以下の説明では示されている全てのトラン
ジスタがＮチャンネル型であるが、適切な電位電荷であ
ればＰチャンネル型トランジスタを代りに使用すること
ができることは理解されるであろう。
ジスタがＮチャンネル型であるが、適切な電位電荷であ
ればＰチャンネル型トランジスタを代りに使用すること
ができることは理解されるであろう。
【００２７】ここで図２、図５、図６を参照すると、各
番号が各素子を表しており、各セル１５を伴う二段階転
送回路２０はフォトダイオード１４ａ、１４ｂ、１４ｃ
からの画像信号電荷を増幅器３３へ転送するために初段
転送トランジスタ２６ａ、２６ｂ、２６ｃと、終段転送
トランジスタ２８を有している。トランジスタ２６ａ、
２６ｂ、２６ｃはフォトダイオード１４ａ、１４ｂ、１
４ｃの一方の電極と増幅器３３の入力ゲートを接続する
線２５ａ、２５ｂ、２５ｃと直列になる。フォトダイオ
ード１４ａ、１４ｂ、１４ｃの他方の極は接地されてい
る。バイアス電荷注入トランジスタ３６は例えば電気的
部分ゼロＶFZなどのバイアス電荷を中間結合点３７で線
２５へ注入するために提供されている。リセットトラン
ジスタ３８はトランジスタ２８と増幅器３３の間の結合
点３９でリセット電圧ＶR を制御する。
番号が各素子を表しており、各セル１５を伴う二段階転
送回路２０はフォトダイオード１４ａ、１４ｂ、１４ｃ
からの画像信号電荷を増幅器３３へ転送するために初段
転送トランジスタ２６ａ、２６ｂ、２６ｃと、終段転送
トランジスタ２８を有している。トランジスタ２６ａ、
２６ｂ、２６ｃはフォトダイオード１４ａ、１４ｂ、１
４ｃの一方の電極と増幅器３３の入力ゲートを接続する
線２５ａ、２５ｂ、２５ｃと直列になる。フォトダイオ
ード１４ａ、１４ｂ、１４ｃの他方の極は接地されてい
る。バイアス電荷注入トランジスタ３６は例えば電気的
部分ゼロＶFZなどのバイアス電荷を中間結合点３７で線
２５へ注入するために提供されている。リセットトラン
ジスタ３８はトランジスタ２８と増幅器３３の間の結合
点３９でリセット電圧ＶR を制御する。
【００２８】適切なクロック４５が適切なソースパルス
ΦR 、ΦtA、ΦtB、ΦtC、Φt2、ΦFZ、ＶFZを提供す
る。パルスΦtA、ΦtB、ΦtC、ΦFZ、ＶFZは線２５Ａ、
２５ｂ、２５ｃへバイアス電荷を注入するため、またパ
ルスΦt2とΦR は結合点３９を電圧ＶR に設定するため
に提供されている。のちに明らかになるように、異なる
増幅率のパルスΦtA、ΦtB、ΦtC、がフォトダイオード
１４Ａ、１４ｂ、１４ｃから増幅器３３へ画像信号電荷
を転送するために提供されている。ＰｘＳｅｌ信号は、
増幅器３３によって増幅された電荷出力を共通ビデオ出
力バス２２上へ多重化するために使用され、シフトレジ
スタおよび論理回路２４によって提供される。
ΦR 、ΦtA、ΦtB、ΦtC、Φt2、ΦFZ、ＶFZを提供す
る。パルスΦtA、ΦtB、ΦtC、ΦFZ、ＶFZは線２５Ａ、
２５ｂ、２５ｃへバイアス電荷を注入するため、またパ
ルスΦt2とΦR は結合点３９を電圧ＶR に設定するため
に提供されている。のちに明らかになるように、異なる
増幅率のパルスΦtA、ΦtB、ΦtC、がフォトダイオード
１４Ａ、１４ｂ、１４ｃから増幅器３３へ画像信号電荷
を転送するために提供されている。ＰｘＳｅｌ信号は、
増幅器３３によって増幅された電荷出力を共通ビデオ出
力バス２２上へ多重化するために使用され、シフトレジ
スタおよび論理回路２４によって提供される。
【００２９】特に図５、図６、図７を参照しまたこれら
の図の動作において、時間間隔t1のt2の間、パルスΦR
がリセットトランジスタ３８を動作させてリセット電圧
ＶR を結合点３９に印加し、増幅器３３への入力をリセ
ットする。つづいて時間間隔t3−t4でパルスΦtAおよび
Φt2が二段階転送回路のトランジスタ２６ａと２８各々
を動作させて各セル１５のフォトダイオード１４ａに積
算された画像信号電荷を増幅器３３へ転送させる。画像
信号電荷の転送を容易にするため、波形ΦtAの増幅率Ｖ
（ΦtA1 ）はパルスΦt2の増幅率Ｖ（Φt2）より小さ
い。時刻t5のバイアス電荷注入の間、ΦtAとΦFZのパル
スは高く、パルスＶFZは低くなる。時刻t6、t7、t8の設
定間隔に続けてパルスＶFZ、ΦtA、ΦFZは通常レベルに
復帰する。
の図の動作において、時間間隔t1のt2の間、パルスΦR
がリセットトランジスタ３８を動作させてリセット電圧
ＶR を結合点３９に印加し、増幅器３３への入力をリセ
ットする。つづいて時間間隔t3−t4でパルスΦtAおよび
Φt2が二段階転送回路のトランジスタ２６ａと２８各々
を動作させて各セル１５のフォトダイオード１４ａに積
算された画像信号電荷を増幅器３３へ転送させる。画像
信号電荷の転送を容易にするため、波形ΦtAの増幅率Ｖ
（ΦtA1 ）はパルスΦt2の増幅率Ｖ（Φt2）より小さ
い。時刻t5のバイアス電荷注入の間、ΦtAとΦFZのパル
スは高く、パルスＶFZは低くなる。時刻t6、t7、t8の設
定間隔に続けてパルスＶFZ、ΦtA、ΦFZは通常レベルに
復帰する。
【００３０】フォトダイオード１４ａからの電荷を信号
ΦtAを用いて増幅器３３へ転送する図７に示した全サイ
クルが完了したあと、図８に示すようにこのサイクル自
体が繰り返されてフォトダイオード１４ｂ、１４ｃから
の電荷を信号ΦtB、ΦtCを用いて転送する。フォトダイ
オード１４ｂからの電荷は中間トランジスタ２８を経由
して増幅器３３の入力へ転送される。アレイ１０の増幅
器１５の出力は順次ビデオバス２２へ読み出される。こ
のあと、図示したようにフォトダイオード１４ｃからの
電荷がビデオバス２２へ転送されるために増幅器３３へ
転送される。走査アレイの動作が先に図示したように低
速走査方向への移動だとすれば、積分時間ＴintA、Ｔ
intB、ＴintCは相互に積分時間の１／３ずつシフトされ
る。よって光電素子１４ａ、１４ｂ、１４ｃによって積
算された信号は走査されている画像の同一線上に対応す
ることになる。この機能は文書上の同一走査線に対応す
るフルカラー情報を得るためにチップ上またはチップ以
外に記憶装置を設ける必要性を排除するものである。
ΦtAを用いて増幅器３３へ転送する図７に示した全サイ
クルが完了したあと、図８に示すようにこのサイクル自
体が繰り返されてフォトダイオード１４ｂ、１４ｃから
の電荷を信号ΦtB、ΦtCを用いて転送する。フォトダイ
オード１４ｂからの電荷は中間トランジスタ２８を経由
して増幅器３３の入力へ転送される。アレイ１０の増幅
器１５の出力は順次ビデオバス２２へ読み出される。こ
のあと、図示したようにフォトダイオード１４ｃからの
電荷がビデオバス２２へ転送されるために増幅器３３へ
転送される。走査アレイの動作が先に図示したように低
速走査方向への移動だとすれば、積分時間ＴintA、Ｔ
intB、ＴintCは相互に積分時間の１／３ずつシフトされ
る。よって光電素子１４ａ、１４ｂ、１４ｃによって積
算された信号は走査されている画像の同一線上に対応す
ることになる。この機能は文書上の同一走査線に対応す
るフルカラー情報を得るためにチップ上またはチップ以
外に記憶装置を設ける必要性を排除するものである。
【００３１】望ましくは、セル１５においてまた本発明
において、３つのフォトダイオード１４ａ、１４ｂ、１
４ｃの各集合が共通のバイアス電荷トランジスタ３６、
終段転送トランジスタ２８、リセットトランジスタ３８
および増幅器３３を共有する。転送ゲート２６ａ、２６
ｂ、２６ｃはフォトダイオード１４ａ、１４ｂ、１４ｃ
に沿って刻時信号ΦtA、ΦtB、ΦtCによって制御されて
おり、フルカラーを実現するため唯一反復して動作する
素子であるから、セル１５内の残りの素子は各色に１回
づつ、計３回使用される。そのため、この設定のフルカ
ラーセンサーにおけるチップ寸法の増加は従来技術にお
いてしばしば示されたようにセル１５内の全素子を３組
反復するのと比較して最小限に抑えられている。一方チ
ップ寸法が小さいことで製造歩留りが向上し、コストが
低減される。
において、３つのフォトダイオード１４ａ、１４ｂ、１
４ｃの各集合が共通のバイアス電荷トランジスタ３６、
終段転送トランジスタ２８、リセットトランジスタ３８
および増幅器３３を共有する。転送ゲート２６ａ、２６
ｂ、２６ｃはフォトダイオード１４ａ、１４ｂ、１４ｃ
に沿って刻時信号ΦtA、ΦtB、ΦtCによって制御されて
おり、フルカラーを実現するため唯一反復して動作する
素子であるから、セル１５内の残りの素子は各色に１回
づつ、計３回使用される。そのため、この設定のフルカ
ラーセンサーにおけるチップ寸法の増加は従来技術にお
いてしばしば示されたようにセル１５内の全素子を３組
反復するのと比較して最小限に抑えられている。一方チ
ップ寸法が小さいことで製造歩留りが向上し、コストが
低減される。
【００３２】ここで図９、図１０、図１１を参照する
と、センサーアレイ１０と本発明の別の側面のさらなる
利点は、上述した同期式実施例においてと図９に示した
非同期式実施例において使用可能であることである。非
同期的に動作するアレイはスキャナ１２のようなスキャ
ナがパーソナルコンピュータ７５のようなコンピュータ
に接続されている場合を想定している。通常、コンピュ
ータ７５のようなコンピュータは一度に小量のデータし
か受信できない。よってコンピュータ７５がデータ受信
可能状態になっているときにだけ走査を実行するように
スキャナ２が動作することが望ましい。別の例では、走
査ヘッドの動作が極めて均一ではない場合を想定してお
り、センサーアレイが同期方式で動作した場合低速走査
方向でとったサンプルが不等間隔で配置されることにな
る。非同期式アレイの動作についてのさらなる情報は、
本論でも内容を参照している１９９０年１２月２４日付
タンドン（Tandon）の米国特許出願第０７／６３２，８
１６号「同期式および非同期式動作両用のセンサーアレ
イ」に詳述されている。
と、センサーアレイ１０と本発明の別の側面のさらなる
利点は、上述した同期式実施例においてと図９に示した
非同期式実施例において使用可能であることである。非
同期的に動作するアレイはスキャナ１２のようなスキャ
ナがパーソナルコンピュータ７５のようなコンピュータ
に接続されている場合を想定している。通常、コンピュ
ータ７５のようなコンピュータは一度に小量のデータし
か受信できない。よってコンピュータ７５がデータ受信
可能状態になっているときにだけ走査を実行するように
スキャナ２が動作することが望ましい。別の例では、走
査ヘッドの動作が極めて均一ではない場合を想定してお
り、センサーアレイが同期方式で動作した場合低速走査
方向でとったサンプルが不等間隔で配置されることにな
る。非同期式アレイの動作についてのさらなる情報は、
本論でも内容を参照している１９９０年１２月２４日付
タンドン（Tandon）の米国特許出願第０７／６３２，８
１６号「同期式および非同期式動作両用のセンサーアレ
イ」に詳述されている。
【００３３】図１０、図１１を参照すると、同期式およ
び非同期式両用の動作をするアレイを提供するため、ア
レイ１０は画像信号の線の要求によりコンピュータ７５
などのユーザーによって出力される開始パルスΦSTART
を受信しまた応答するように設計されている。ΦSTART
は連続的な場合、刻時サイクルが繰り返され、アレイ１
０は同期式アレイとして動作する。開始パルスΦSTART
の受信により単一の刻時サイクルが起動され、その間に
アレイ１０は単一走査線の画像内容を積算して出力用画
像信号の線をバス２２に提供する。ビデオ出力バス２２
は画像処理回路（図示していない）経由でＣＰＵ７５へ
の出力となる。
び非同期式両用の動作をするアレイを提供するため、ア
レイ１０は画像信号の線の要求によりコンピュータ７５
などのユーザーによって出力される開始パルスΦSTART
を受信しまた応答するように設計されている。ΦSTART
は連続的な場合、刻時サイクルが繰り返され、アレイ１
０は同期式アレイとして動作する。開始パルスΦSTART
の受信により単一の刻時サイクルが起動され、その間に
アレイ１０は単一走査線の画像内容を積算して出力用画
像信号の線をバス２２に提供する。ビデオ出力バス２２
は画像処理回路（図示していない）経由でＣＰＵ７５へ
の出力となる。
【００３４】アレイ１０は画像信号の線の要求によりコ
ンピュータ７５などのユーザーによって出力される開始
パルスΦSTART で、単一の刻時サイクルが起動され、そ
の間にアレイ１０はバス２２へ出力するための単一線の
画像内容を積算する。スタートパルスΦSTART の受信に
より、相対的に低いパルスΦtAがトランジスタ２６ａに
印加され、電荷バイアスパルスΦFZに対応して電荷バイ
アスＶFZがフォトダイオード１４ａに印加できるように
なる。アレイのフォトダイオード１４ａのバイアス化に
続いて、積分時間ＴintAに移行しこの間にアレイ１０に
よって観察された画像線が積算されてアレイのフォトダ
イオード１４ａ上の画像表現である画像信号電荷が提供
される。積分時間ＴintAの間で電荷転送の前に増幅器３
３がリセットパルスΦR に対応するリセット電圧ＶR の
印加によりリセットされる。積分時間に続いて、比較的
高い増幅率の電荷転送パルスΦtAが、電荷転送パルスΦ
t2とともにフォトダイオード１４ａで積算された電荷の
増幅器３３への二段階転送を実行する。シフトレジスタ
の刻時パルスＳＲINがピクセル選択パルスＰｘＳｅｌを
発生して増幅器３３の出力電圧を線２２と画像処理回路
３６に接続する。ΦtAのサイクルの最後に、クロックΦ
tB、ΦtCを用いてフォトダイオード１４ｂ、１４ｃから
の電荷をそれぞれ転送するためのサイクルと、積分時間
ＴintB、Ｔin tCが上述しまた図１１に示したのと同一の
方法で起動される。図１１におけるＳＲINおよびΦt2と
ΦtA、ΦtB、ΦtCの関連性は図７で詳述したのと同一で
ある。同様に、図１１におけるΦFZおよびＶFZとΦtA、
ΦtB、ΦtCとの関連性は図７に詳述したのと同一であ
る。
ンピュータ７５などのユーザーによって出力される開始
パルスΦSTART で、単一の刻時サイクルが起動され、そ
の間にアレイ１０はバス２２へ出力するための単一線の
画像内容を積算する。スタートパルスΦSTART の受信に
より、相対的に低いパルスΦtAがトランジスタ２６ａに
印加され、電荷バイアスパルスΦFZに対応して電荷バイ
アスＶFZがフォトダイオード１４ａに印加できるように
なる。アレイのフォトダイオード１４ａのバイアス化に
続いて、積分時間ＴintAに移行しこの間にアレイ１０に
よって観察された画像線が積算されてアレイのフォトダ
イオード１４ａ上の画像表現である画像信号電荷が提供
される。積分時間ＴintAの間で電荷転送の前に増幅器３
３がリセットパルスΦR に対応するリセット電圧ＶR の
印加によりリセットされる。積分時間に続いて、比較的
高い増幅率の電荷転送パルスΦtAが、電荷転送パルスΦ
t2とともにフォトダイオード１４ａで積算された電荷の
増幅器３３への二段階転送を実行する。シフトレジスタ
の刻時パルスＳＲINがピクセル選択パルスＰｘＳｅｌを
発生して増幅器３３の出力電圧を線２２と画像処理回路
３６に接続する。ΦtAのサイクルの最後に、クロックΦ
tB、ΦtCを用いてフォトダイオード１４ｂ、１４ｃから
の電荷をそれぞれ転送するためのサイクルと、積分時間
ＴintB、Ｔin tCが上述しまた図１１に示したのと同一の
方法で起動される。図１１におけるＳＲINおよびΦt2と
ΦtA、ΦtB、ΦtCの関連性は図７で詳述したのと同一で
ある。同様に、図１１におけるΦFZおよびＶFZとΦtA、
ΦtB、ΦtCとの関連性は図７に詳述したのと同一であ
る。
【００３５】図５および図６の好適実施例にあるよう
に、アレイ１０は割り込みなしに連続する開始パルスΦ
START がある限り同期式アレイとして動作する。スター
トパルスΦSTART が断続する場合アレイ１０は非同期式
アレイとして動作する。Φt2の下降端のあとでならビデ
オ出力データは常に利用可能であり、ＴSCANとは独立し
ている。図１１に示したように、同期式動作において、
ＴSCAN（ｎ）≠ＴSCAN（ｎ＋１）である。しかし、Ｔ
intA（ｎ）＝ＴintA（ｎ＋１）＝ＴintB（ｎ）＝ＴintB
（ｎ＋１）＝ＴintC（ｎ）＝ＴintC（ｎ＋１）である。
ここでＴint はＴSC ANからＴSCANまでの定数である。よ
って、ΔＡ（ｎ）＝ΔＢ（ｎ）＝ΔＣ（ｎ）またΔＡ
（ｎ＋１）＝ΔＢ（ｎ＋１）＝ΔＣ（ｎ＋１）。しか
し、ΔＡ（ｎ）＝ΔＡ（ｎ＋１）、ΔＢ（ｎ）＝ΔＢ
（ｎ＋１）、ΔＣ（ｎ）＝ΔＣ（ｎ＋１）であることが
非同期式動作に提供されることが暗示される。同期式動
作においてはΔＡ（ｎ）＝ΔＡ（ｎ＋１）、ΔＢ（ｎ）
＝ΔＢ（ｎ＋１）、ΔＣ（ｎ）＝ΔＣ（ｎ＋１）である
ことに注意されたい。
に、アレイ１０は割り込みなしに連続する開始パルスΦ
START がある限り同期式アレイとして動作する。スター
トパルスΦSTART が断続する場合アレイ１０は非同期式
アレイとして動作する。Φt2の下降端のあとでならビデ
オ出力データは常に利用可能であり、ＴSCANとは独立し
ている。図１１に示したように、同期式動作において、
ＴSCAN（ｎ）≠ＴSCAN（ｎ＋１）である。しかし、Ｔ
intA（ｎ）＝ＴintA（ｎ＋１）＝ＴintB（ｎ）＝ＴintB
（ｎ＋１）＝ＴintC（ｎ）＝ＴintC（ｎ＋１）である。
ここでＴint はＴSC ANからＴSCANまでの定数である。よ
って、ΔＡ（ｎ）＝ΔＢ（ｎ）＝ΔＣ（ｎ）またΔＡ
（ｎ＋１）＝ΔＢ（ｎ＋１）＝ΔＣ（ｎ＋１）。しか
し、ΔＡ（ｎ）＝ΔＡ（ｎ＋１）、ΔＢ（ｎ）＝ΔＢ
（ｎ＋１）、ΔＣ（ｎ）＝ΔＣ（ｎ＋１）であることが
非同期式動作に提供されることが暗示される。同期式動
作においてはΔＡ（ｎ）＝ΔＡ（ｎ＋１）、ΔＢ（ｎ）
＝ΔＢ（ｎ＋１）、ΔＣ（ｎ）＝ΔＣ（ｎ＋１）である
ことに注意されたい。
【図１】 全幅アレイを有するラスター入力スキャナの
模式図である。
模式図である。
【図２】 本発明の複数のチップを相互に接することに
よって製造した形式の全幅カラーアレイを示す上面図で
ある。
よって製造した形式の全幅カラーアレイを示す上面図で
ある。
【図３】 光電セルのアレイを有する画像走査アレイの
模式図で、各セルは二段回転送回路を有するフォトダイ
オード領域とフォトダイオード領域からの画像信号電圧
を共通出力バスへ転送するための増幅器を有している。
模式図で、各セルは二段回転送回路を有するフォトダイ
オード領域とフォトダイオード領域からの画像信号電圧
を共通出力バスへ転送するための増幅器を有している。
【図４】 図３の光電素子領域を詳細に示したブロック
図である。
図である。
【図５】 画素セルを示す回路図である。
【図６】 画素セルのアレイを示す模式図である。
【図７】 同期方式で本発明の動作を行う場合の刻時の
模式図である。
模式図である。
【図８】 同期方式で本発明の動作を行う場合の刻時の
模式図である。
模式図である。
【図９】 コンピュータに接続した図１のスキャナを示
す模式図である。
す模式図である。
【図１０】 非同期方式で使用する画素セルの回路図で
ある。
ある。
【図１１】 非同期方式で本発明の動作を行う場合の刻
時の模式図である。
時の模式図である。
２ 走査アレイ、３ 文書、４ プラテン、６ レン
ズ、７ 反射器、１０ アレイ、１２，１２ａ〜１２ｎ
チップ、１３ 基板、１４ 光電領域、１４ａ〜１４
ｃ フォトダイオード、１５ 光電素子セル、１６ 単
一列、１７ 能動素子、２０ 二段階転送回路、２２
バス、２４ 論理回路、２５ａ〜２５ｃ線、２６ａ〜２
６ｃ トランジスタ、３３ 増幅器、３６ バイアス電
荷注入トランジスタ、３７ 中間結合点、３８ リセッ
トトランジスタ、３９ 結合点、４５クロック、７５
パーソナルコンピュータ
ズ、７ 反射器、１０ アレイ、１２，１２ａ〜１２ｎ
チップ、１３ 基板、１４ 光電領域、１４ａ〜１４
ｃ フォトダイオード、１５ 光電素子セル、１６ 単
一列、１７ 能動素子、２０ 二段階転送回路、２２
バス、２４ 論理回路、２５ａ〜２５ｃ線、２６ａ〜２
６ｃ トランジスタ、３３ 増幅器、３６ バイアス電
荷注入トランジスタ、３７ 中間結合点、３８ リセッ
トトランジスタ、３９ 結合点、４５クロック、７５
パーソナルコンピュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ユンラン・チョイ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウエブスター ウエブスターロード 1084 (72)発明者 スコット・エル・チューウインクル アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14519 オンタリオ バーグロード 193
Claims (1)
- 【請求項１】 同期および非同期両用の、特に全幅カラ
ーアレイを構成する上で同等のアレイと突き合わせるの
に適した、上記アレイの長軸に平行な高速走査方向と上
記長軸に直角の低速走査方向を有する、次のものを含む
カラーセンサーアレイ： （ａ）各センサーが高速走査用ピッチａを有する第一の
センサーアレイ； （ｂ）各センサーが高速走査用ピッチＡを有し上記第一
のアレイの手前にそれから低速走査用ピッチａ／３離れ
て配置した第二のセンサーアレイ； （ｃ）各センサーが高速走査用ピッチａを有し上記第二
のアレイの手前にそれから低速走査用ピッチａ／３離れ
て配置した第三のセンサーアレイ； （ｄ）積分時間中に上記第一のセンサーアレイと上記第
二のセンサーアレイと上記第三のセンサーアレイによっ
て加算された画像信号電荷が転送される共通出力バス； （ｅ）上記第一のセンサーアレイと上記第二のセンサー
アレイと上記第三のセンサーアレイの各々を上記共通出
力バスと結合するための、第一のトランジスタ３個と第
二のトランジスタ１個をそれぞれ直列に配置してある二
段階転送回路； （ｆ）上記第二のトランジスタと上記共通出力バスの間
で上記センサーから出力される画像信号電荷を増幅する
ための増幅手段； （ｇ）上記二段階転送回路の上記第一のトランジスタと
上記第二のトランジスタの間の結合点において上記セン
サーのバイアス電荷を設定するために用いる上記バイア
ス電荷の印加を行うための第一の手段； （ｈ）上記二段階転送回路の各々の第一のトランジスタ
にバイアス電荷転送パルスを供給して、上記第一のトラ
ンジスタが第一のトランジスタの閾値電圧とは独立して
上記センサー上に上記バイアス電荷の一定量を注入する
ための定量ゲートとして機能するようになした第二の手
段； （ｉ）上記第二のトランジスタと上記二段階転送回路の
各々の増幅器の間の結点にリセット電圧を供給し、上記
バイアス電荷の印加に続いて上記センサーから上記増幅
器への画像信号電荷の転送用に上記増幅器をリセットす
るための第三の手段； （ｊ）上記二段階転送回路の上記第一のトランジスタと
上記第二のトランジスタへの画像信号電荷転送パルスを
続けて印加し、上記第一のセンサーアレイと上記第二の
センサーアレイと上記第三のセンサーアレイで加算され
た画像信号電荷を増幅するために上記増幅器へ通しまた
上記出力バスへ転送するための第四の手段； 前記第四の手段によって印加される上記画像信号電荷転
送パルスは上記第二の手段によって供給されるバイアス
電荷転送パルスとは異なったものである。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US692097 | 1991-04-26 | ||
| US07/692,097 US5148268A (en) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | Multiplexing arrangement for controlling data produced by a color images sensor array |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05167777A true JPH05167777A (ja) | 1993-07-02 |
| JP3072936B2 JP3072936B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=24779250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04099952A Expired - Lifetime JP3072936B2 (ja) | 1991-04-26 | 1992-04-20 | カラーセンサーアレイ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5148268A (ja) |
| JP (1) | JP3072936B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2015130563A (ja) * | 2014-01-06 | 2015-07-16 | 株式会社リコー | 光電変換素子、画像読取装置及び画像形成装置 |
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1991
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1992
- 1992-04-20 JP JP04099952A patent/JP3072936B2/ja not_active Expired - Lifetime
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