JPH0793418B2 - Linear image sensor - Google Patents
Linear image sensorInfo
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- JPH0793418B2 JPH0793418B2 JP62039819A JP3981987A JPH0793418B2 JP H0793418 B2 JPH0793418 B2 JP H0793418B2 JP 62039819 A JP62039819 A JP 62039819A JP 3981987 A JP3981987 A JP 3981987A JP H0793418 B2 JPH0793418 B2 JP H0793418B2
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/15—Charge-coupled device [CCD] image sensors
- H10F39/152—One-dimensional array CCD image sensors
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はリニアイメージセンサに関するもので、特にイ
ンライン型密着センサとしてファクシミリ装置等に用い
られるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to a linear image sensor, and is particularly used as an in-line contact sensor in a facsimile apparatus or the like.
（従来の技術） 第５図に従来のリニアイメージセンサの一例を示す。同
図によれば半導体基板１上に入射光量に応じて信号電荷
を発生する多数の感光画素２が一列に形成され、これと
平行に感光画素２で発生し蓄積された信号電荷を転送し
て読出す読出しレジスタ３が形成され、その一端側には
出力回路４が形成されている。この出力回路は読出した
信号電荷の量に応じた電気信号を出力するものである。(Prior Art) FIG. 5 shows an example of a conventional linear image sensor. According to the figure, a large number of photosensitive pixels 2 that generate signal charges according to the amount of incident light are formed in a row on the semiconductor substrate 1, and the signal charges generated and accumulated in the photosensitive pixels 2 are transferred in parallel with the photosensitive pixels 2. A read register 3 for reading is formed, and an output circuit 4 is formed at one end side thereof. This output circuit outputs an electric signal according to the amount of read signal charges.
第６図に従来のインライン型リニアイメージセンサの一
例を示す。この例では光電変換領域を拡大するため二つ
のリニアイメージセンサチップ11および21をそれらの感
光画素列12および22が直線状となるように配設したもの
である。両感光画素列12および22の各感光画素で発生し
た信号電荷はそれぞれ読出しレジスタ13および23により
読出され出力部14および24から画像信号として出力され
る。FIG. 6 shows an example of a conventional in-line type linear image sensor. In this example, in order to expand the photoelectric conversion area, two linear image sensor chips 11 and 21 are arranged so that their photosensitive pixel rows 12 and 22 are linear. The signal charges generated in the respective photosensitive pixels of both the photosensitive pixel columns 12 and 22 are read by the read registers 13 and 23, respectively, and output from the output sections 14 and 24 as image signals.
（発明が解決しようとする問題点） 第６図に示したような従来のリニアイメージセンサを使
用して幅の長い原稿を読取ろうとする場合、同一ライン
の情報を得るためにはセンサ11および21の駆動タイミン
グを同じにしなければならない。すなわち、両リニアイ
メージセンサの蓄積時間を同じにしてセンサの読取り位
置を合わせなければならない。このような読取りを行う
ためには２つのリニアイメージセンサの信号電荷は同時
にパラレルに出力される。(Problems to be Solved by the Invention) When reading a document having a long width using the conventional linear image sensor as shown in FIG. 6, the sensors 11 and 21 are required to obtain information on the same line. The drive timings of must be the same. That is, the reading positions of the sensors must be adjusted by making the storage times of both linear image sensors the same. In order to perform such reading, the signal charges of the two linear image sensors are simultaneously output in parallel.
しかしながら、このようなパラレル出力を用いて原稿の
画像情報を再生しようとするときには、後続の情報を一
旦メモリに蓄積して時間的にずれを発生させて連続情報
に直す必要があり、このため、実際の画像処理回路にお
いては画像情報を一時蓄積する外部メモリとこの外部メ
モリに蓄積された画像情報を並び替えて１ラインの情報
になおすための処理回路を必要とし、装置の大型化を招
いている。However, when reproducing the image information of the original using such parallel output, it is necessary to temporarily store the subsequent information in the memory and generate a time shift to convert it into continuous information. In an actual image processing circuit, an external memory for temporarily storing image information and a processing circuit for rearranging the image information stored in the external memory and converting it into one line of information are required, which causes an increase in size of the apparatus. There is.
本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、複数個を直線状に配置して幅の長い情報を得よう
とするときにも装置の大型化を招くこといないリニアイ
メージセンサを提供することを目的とする。The present invention has been made to solve such a problem, and a linear image sensor that does not increase the size of the device even when a plurality of linearly arranged information is obtained to obtain long information. The purpose is to provide.
（問題点を解決するための手段） 本発明にかかるリニアイメージセンサによれば、第１の
感光画素列と、これに平行に配置形成された第１のレジ
スタ列からなる１個の第１種のイメージセンサチップ
と、第２の感光画素列と、これに平行に配置形成された
第２のレジスタ列と、前記第２の感光画素列と前記第２
の感光画素列との間に配置形成された電荷保持部列から
なる（Ｎ−１）（Ｎ≧２）個の第２種のイメージセンサ
チップとを備え、前記第１種のイメージセンサチップと
前記第２種のイメージセンサチップの各感光画素列が同
一直線上に配置されたＮ個のイメージセンサチップより
なることを特徴とする。(Means for Solving the Problems) According to the linear image sensor of the present invention, one first-type pixel including a first photosensitive pixel row and a first register row arranged in parallel therewith Image sensor chip, a second photosensitive pixel column, a second register column arranged in parallel with the image sensor chip, the second photosensitive pixel column, and the second photosensitive pixel column.
And (N-1) (N ≧ 2) number of second type image sensor chips each of which is formed by being arranged between the first and second photosensitive pixel columns. Each of the photosensitive pixel columns of the second type image sensor chip includes N image sensor chips arranged on the same straight line.
（作 用） 本発明によれば直線状に配設されたＮ個のリニアイメー
ジセンサチップのうち少くともＮ−１個は感光画素列と
読出しレジスタ列との間に電荷保持部を有しており、感
光画素で発生し蓄積された信号電荷は一時保持される。
したがってその外部にメモリや並び替え用の処理回路を
設ける必要がなく、また１個のリニアイメージセンサチ
ップは電荷保持部を有さない従来の安価なチップを用い
ることができる。(Operation) According to the present invention, at least N-1 of the N linear image sensor chips linearly arranged have a charge holding portion between the photosensitive pixel row and the read register row. Therefore, the signal charges generated and accumulated in the photosensitive pixels are temporarily held.
Therefore, it is not necessary to provide a memory or a processing circuit for rearrangement outside thereof, and one linear image sensor chip can use a conventional inexpensive chip having no charge holding portion.
（実施例） 第２図は本発明にかかるリニアイメージセンサに使用す
る１つのチップを示す平面図であって感光画素２が一列
状に配設され、この感光画素列には各感光画素２で発生
し蓄積された信号電荷を転送して読出すCCD等の読出し
レジスタ３が平行して形成され、その一端側には出力回
路４が形成されている。この出力回路は前述したとおり
読出した信号電荷の量に応じた電気信号を出力する。従
来のリニアイメージセンサチップと異なってこの実施例
の場合には感光画素列と読出しレジスタ列との間に垂直
転送部30が感光画素列と平行に設けられている。(Embodiment) FIG. 2 is a plan view showing one chip used in the linear image sensor according to the present invention, in which the photosensitive pixels 2 are arranged in a line, and each photosensitive pixel 2 is arranged in this photosensitive pixel line. A read register 3 such as a CCD for transferring and reading the generated and accumulated signal charges is formed in parallel, and an output circuit 4 is formed at one end side thereof. As described above, this output circuit outputs an electric signal according to the amount of read signal charge. Unlike the conventional linear image sensor chip, in this embodiment, a vertical transfer unit 30 is provided between the photosensitive pixel column and the read register column in parallel with the photosensitive pixel column.
第１図は本発明にかかるリニアイメージセンサの一実施
例を示す平面図であり、リニアイメージセンサチップを
２個使用して読取り幅の長いインライン型リニアイメー
ジセンサを実現した様子を示すものである。同図によれ
ば、このリニアイメージセンサは２つのリニアイメージ
センサチップより成っているが、左側のチップ11は従来
と同様に垂直転送部を備えていないもの、右側のチップ
21は第２図で説明したような垂直転送部31を備えたもの
となっている。各読出しレジスタ11および21にはそれぞ
れ出力部14および24が設けられており、これ等から各読
出しレジスタ13,23の信号が出力される。FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a linear image sensor according to the present invention, showing how an in-line type linear image sensor having a long reading width is realized by using two linear image sensor chips. . According to the figure, this linear image sensor is composed of two linear image sensor chips, but the left chip 11 does not have a vertical transfer unit as in the conventional case, and the right chip.
Reference numeral 21 is provided with the vertical transfer unit 31 as described with reference to FIG. The read registers 11 and 21 are provided with output units 14 and 24, respectively, from which the signals of the read registers 13 and 23 are output.
第３図は第２図に示したリニアイメージセンサチップの
断面構造および動作を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the sectional structure and operation of the linear image sensor chip shown in FIG.
まず、第３図（ａ）に示すようにｐ型基板51の表面に画
素領域を成すｎ型不純物拡散領域53と読出しレジスタを
なすｎ型不純物拡散領域52とが所定距離だけ離して配置
され、両領域の間の基板上には蓄積電極55が設けられて
いる。また、垂直転送部電極56がｎ型不純物拡散領域52
と基板21の境界部上に設けられている。この垂直転送部
電極56に隣接してｎ型不純物拡散領域52上にシフトゲー
ト57が設けられており、その直下のｎ型不純物拡散領域
52の表面にはＰ型不順物をイオン注入することによって
形成された、ｎ型不純物拡散領域52よりも濃度の淡いｎ
型不純物拡散領域54が設けられている。さらにシフトゲ
ート57に隣接して転送ゲート58が設けられている。First, as shown in FIG. 3A, an n-type impurity diffusion region 53 forming a pixel region and an n-type impurity diffusion region 52 forming a read register are arranged on the surface of a p-type substrate 51 at a predetermined distance. A storage electrode 55 is provided on the substrate between both regions. In addition, the vertical transfer portion electrode 56 is the n-type impurity diffusion region 52.
It is provided on the boundary between the substrate 21 and the substrate 21. A shift gate 57 is provided on the n-type impurity diffusion region 52 adjacent to the vertical transfer portion electrode 56, and the n-type impurity diffusion region immediately below the shift gate 57.
An n-type impurity having a lighter concentration than the n-type impurity diffusion region 52 formed by ion-implanting a P-type disordered substance on the surface of the n-type 52.
A type impurity diffusion region 54 is provided. Further, a transfer gate 58 is provided adjacent to the shift gate 57.
次にこのようなリニアイメージセンサチップの動作を第
３図（ｂ）を参照して説明する。Next, the operation of such a linear image sensor chip will be described with reference to FIG.
まず、光が感光画素に入射すると入射光量に応じた信号
電荷が発生し、蓄積電極55に電圧を印加することによ
り、信号電荷は第３図（ｂ）の矢印Ａに示すように蓄積
電極55下に移動して蓄積される。次に第４図に示すパル
スφ１を時刻t1で垂直転送部電極56に印加するとその下
のポテンシャル井戸は第３図の破線で示すように深くな
り、信号電荷は矢印Ｂに示すように垂直転送部に移動し
て蓄積される。このとき垂直転送部電極56はｐ型領域と
ｎ型領域の双方にまたがっているので両領域ではポテン
シャル井戸の深さが異なり、信号電荷はより深いポテン
シャルH2を有する領域に蓄積される。次に保持時間T1後
である時刻t2に第４図のパルスφ２をシフトゲート57に
印加するとシフトゲート下のポテンシャル井戸の深さは
H1となって信号電荷は転送電極28の下へ移動する。次に
転送電極27に期間T2においてシフトパルスを次々に印加
することによって信号電荷は出力部の方へ転送され、読
み出されることになる。なお、このような転送電極によ
る電荷転送に際しては周知の２相、３相、４相等の各種
パルスを使用することができる。First, when light enters a photosensitive pixel, a signal charge corresponding to the amount of incident light is generated, and by applying a voltage to the storage electrode 55, the signal charge is stored in the storage electrode 55 as indicated by an arrow A in FIG. Move down and accumulate. Next, when the pulse φ 1 shown in FIG. 4 is applied to the vertical transfer portion electrode 56 at time t 1 , the potential well thereunder becomes deeper as shown by the broken line in FIG. 3, and the signal charge becomes as shown by arrow B. It is moved to the vertical transfer unit and stored. At this time, since the vertical transfer portion electrode 56 extends over both the p-type region and the n-type region, the depth of the potential well is different in both regions, and the signal charges are accumulated in the region having a deeper potential H 2 . Next, when the pulse φ 2 in FIG. 4 is applied to the shift gate 57 at a time t 2 after the holding time T 1 , the depth of the potential well below the shift gate is
The signal charges become H 1 and move to below the transfer electrode 28. Next, by applying shift pulses to the transfer electrode 27 one after another in the period T 2 , the signal charges are transferred to the output section and read out. Note that various well-known pulses of two phases, three phases, four phases, and the like can be used for the charge transfer by such transfer electrodes.
いま、第１図に示したリニアイメージセンサを用いて長
い幅の画像情報を読出すものとすればセンサ11および21
における電荷蓄積時間を同じとし、センサ21では蓄積時
間終了後直ちに信号電荷を垂直転送部31に移送してお
く。そしてリニアイメージセンサチップ11から先に信号
電荷を読出し、リニアイメージセンサチップ11の信号電
荷読出しが全画素について終了後続いてリニアイメージ
センサチップ21の信号電荷読出しが垂直転送部から読出
しレジスタ23へ信号電荷を移送することにより行われ
る。このようにすることによってシリアル読出しが可能
となる。If the linear image sensor shown in FIG. 1 is used to read long-width image information, the sensors 11 and 21 are read.
The same charge accumulation time is used in the sensor 21, and the sensor 21 transfers the signal charges to the vertical transfer unit 31 immediately after the accumulation time ends. Then, the signal charge is first read from the linear image sensor chip 11, the signal charge read from the linear image sensor chip 11 is completed for all pixels, and then the signal charge read from the linear image sensor chip 21 is transferred from the vertical transfer unit to the read register 23. Is carried out. By doing so, serial reading becomes possible.
第１図の実施例では２個のリニアイメージセンサチップ
を用いているが、より多くのリニアイメージセンサチッ
プを用いてインライン型リニアイメージセンサを構成す
るようにしてもよい。この場合、最初に読出しを行うべ
きリニアイメージセンサチップについてのみ実施例のよ
うに垂直転送部を具備しないものを使用することができ
るが、全部のリニアイメージセンサチップが垂直転送部
を具備したものであってもよい。Although the two linear image sensor chips are used in the embodiment of FIG. 1, the in-line type linear image sensor may be configured by using more linear image sensor chips. In this case, only the linear image sensor chip that should be read first can be used without the vertical transfer unit as in the embodiment, but all the linear image sensor chips have the vertical transfer unit. It may be.
また、実施例では感光画素列と読出しレジスタ列との間
に垂直転送部を設けているが、必ずしも垂直転送部であ
る必要はなく、信号電荷を一時的に保持するメモリ作用
を有しているものであればよい。Further, in the embodiment, the vertical transfer section is provided between the photosensitive pixel row and the read register row, but it is not necessarily the vertical transfer section and has a memory function of temporarily holding the signal charge. Anything will do.
以上実施例に基づいて詳述したように本発明によればＮ
個の直線状に配設されたリニアイメージセンサチップの
うち少なくともＮ−１個は感光画素列と読出しレジスタ
列との間にメモリを有しているので複数チップを用いて
広幅のリニアイメージセンサとした場合にも外部メモリ
や各チップ間の信号電荷を並び替える処理回路を別に設
ける必要がなく、装置全体として小型化を図ることがで
きる。また、１個のリニアイメージセンサチップは電荷
保持部を備えない従来の安価なチップを用いることがで
きるので、全体として低価格化を図ることができる。According to the present invention, as described in detail with reference to the above embodiments, N
At least N-1 of the linear image sensor chips linearly arranged have a memory between the photosensitive pixel array and the read register array, and thus a plurality of chips are used to form a wide linear image sensor. Also in this case, it is not necessary to separately provide an external memory or a processing circuit for rearranging the signal charges between the chips, and the overall size of the device can be reduced. Further, since one linear image sensor chip can use a conventional inexpensive chip having no charge holding portion, the cost can be reduced as a whole.
第１図は本発明にかかるリニアイメージセンサの一実施
例を示す平面図、第２図は第１図のリニアイメージセン
サに使用されるリニアイメージセンサチップの例を示す
平面図、第３図（ａ）は第２図に示したリニアイメージ
センサチップの断面構造を示す断面図、第３図（ｂ）は
その動作を示すポテンシャル図、第４図は第３図（ｂ）
における動作を行わせるのに必要な駆動パルスを示す波
形図、第５図は従来のリニアイメージセンサチップを示
す平面図、第６図は従来のインライン型マルチチップリ
ニアイメージセンサを示す平面図である。 1,11,21……リニアイメージセンサチップ、2,12,22……
感光画素列、3,13,23……読出しレジスタ列、30,31……
垂直転送部。1 is a plan view showing an embodiment of a linear image sensor according to the present invention, FIG. 2 is a plan view showing an example of a linear image sensor chip used in the linear image sensor of FIG. 1, and FIG. a) is a sectional view showing the sectional structure of the linear image sensor chip shown in FIG. 2, FIG. 3 (b) is a potential diagram showing its operation, and FIG. 4 is FIG. 3 (b).
FIG. 5 is a waveform diagram showing a drive pulse required to perform the operation in FIG. 5, FIG. 5 is a plan view showing a conventional linear image sensor chip, and FIG. 6 is a plan view showing a conventional in-line type multi-chip linear image sensor. . 1,11,21 …… Linear image sensor chip, 2,12,22 ……
Photosensitive pixel row, 3,13,23 …… Readout register row, 30,31 ……
Vertical transfer unit.
Claims (1)
成された第１のレジスタ列からなる１個の第１種のイメ
ージセンサチップと、 第２の感光画素列と、これに平行に配置形成された第２
のレジスタ列と、前記第２の感光画素列と前記第２の感
光画素列との間に配置形成された電荷保持部列からなる
（Ｎ−１）（Ｎ≧２）個の第２種のイメージセンサチッ
プとを備え、 前記第１種のイメージセンサチップと前記第２種のイメ
ージセンサチップの各感光画素列が同一直線上に配置さ
れたＮ個のイメージセンサチップよりなることを特徴と
するリニアイメージセンサ。1. A first type of image sensor chip comprising a first photosensitive pixel column and a first register column arranged in parallel therewith, a second photosensitive pixel column, and a second photosensitive pixel column. The second arranged and formed in parallel
Register rows and (N-1) (N ≧ 2) second type of charge holding portion rows that are arranged and formed between the second photosensitive pixel rows and the second photosensitive pixel rows. An image sensor chip, wherein each of the first and second image sensor chips has a photosensitive pixel row formed of N image sensor chips arranged on the same straight line. Linear image sensor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62039819A JPH0793418B2 (en) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | Linear image sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62039819A JPH0793418B2 (en) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | Linear image sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63205948A JPS63205948A (en) | 1988-08-25 |
| JPH0793418B2 true JPH0793418B2 (en) | 1995-10-09 |
Family
ID=12563580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62039819A Expired - Fee Related JPH0793418B2 (en) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | Linear image sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0793418B2 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59228756A (en) * | 1983-06-10 | 1984-12-22 | Sony Corp | Solid state image pickup element |
| JPH065729B2 (en) * | 1984-09-21 | 1994-01-19 | 松下電子工業株式会社 | One-dimensional contact type image sensor |
-
1987
- 1987-02-23 JP JP62039819A patent/JPH0793418B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63205948A (en) | 1988-08-25 |
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