JPH04286460A - イメージセンサ - Google Patents

イメージセンサ

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JPH04286460A
JPH04286460A JP3074244A JP7424491A JPH04286460A JP H04286460 A JPH04286460 A JP H04286460A JP 3074244 A JP3074244 A JP 3074244A JP 7424491 A JP7424491 A JP 7424491A JP H04286460 A JPH04286460 A JP H04286460A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pixels
sensor
output
signal
output line
Prior art date
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Pending
Application number
JP3074244A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiko Kumatoriya
昭彦 熊取谷
Kazuyuki Shigeta
和之 繁田
Takao Koide
小出 能男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、イメージセンサに関し
、特にイメージセンサの信号読み出し回路に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来ファクシミリ等の情報処理装置の画
像読取装置として、複数のセンサチップを配列したマル
チチップ型イメージセンサが利用されている。図3は、
このようなマルチチップ型イメージセンサの一例のセン
サチップつなぎ目部の概略を示す平面図である。
【0003】図3において、71,72はセンサチップ
、73〜79は各画素の開口、aは画素ピッチ、d1 
はつなぎ目マージン、d2 はセンサチップのダイシン
グマージンである。マルチチップ型イメージセンサでは
、センサチップ間のつなぎ目においても画素ピッチaを
等しくする必要がある。ところが、センサチップのつな
ぎ目部では、つなぎ目マージンd1 とダイシングマー
ジンd2 があるため、図3に示すように、端部画素の
開口75、76の面積は、他の画素の開口に比べて小さ
くなっている。
【0004】従来、このようなイメージセンサの信号読
み出し回路の1つとして、センサとしてバイポーラトラ
ンジスタを用い、ベース領域に光電荷を蓄積する増幅型
センサが知られている。図2はこのような信号読み出し
回路のセンサチップ1個分の各画素に対応した回路を示
した図である。
【0005】図2において、11〜16はベースに光電
荷を蓄積し、エミッタに信号を出力するセンサバイポー
ラトランジスタ、1〜6はセンサバイポーラトランジス
タ11〜16のベースをベースリセット電圧VBBにリ
セットするためのMOSトランジスタ、21〜26はセ
ンサバイポーラトランジスタ11〜16のエミッタをエ
ミッタリセット電圧VR にリセットするためのMOS
トランジスタである。
【0006】また41〜46は、センサバイポーラトラ
ンジスタ11〜16のエミッタに出力された信号を、一
時保持しておくための転送容量CT 、31〜36はセ
ンサバイポーラトランジスタ11〜16のエミッタに出
力された信号を、転送容量CT41〜46へ読み出すた
めのMOSトランジスタである。
【0007】また71,72はそれぞれ前半、後半部分
の水平出力線、51〜56は転送容量CT 41〜46
に一時保持された信号を、水平出力線71または72へ
転送するためのMOSトランジスタである。
【0008】また、61,62はそれぞれMOSのドレ
イン容量及び配線容量からなる水平出力線容量CH 、
66はバッファ・アンプ、69は出力線、68は出力線
の配線容量及びアンプ66の入力容量からなる容量CA
 である。
【0009】また、63,64は、出力線69と水平出
力線71,72との接続を切り替えるMOSトランジス
タ、67はMOSトランジスタ51〜56を順次開閉す
るパルスを出力するシフトレジスタ。80は出力線69
をリセットするためのMOSトランジスタである。
【0010】また73、74はそれぞれセンサチップの
両端画素に対応した信号を出力する出力線であり、他の
画素の出力線と同様に水平出力線71、72に接続され
、他の画素と同一の水平出力線容量CH 61,62に
転送されている。
【0011】以下に上記構成における各部の動作を説明
する。
【0012】まず、センサバイポーラ11〜16のベー
ス、転送容量41〜46を、MOSトランジスタ21〜
26,31〜36を用いてリセットする。
【0013】次にセンサバイポーラ11〜16のエミッ
タを、MOSトランジスタ1〜6を用いてリセットする
【0014】次にセンサバイポーラ11〜16は蓄積状
態に入り、光電荷をベースに蓄積する。
【0015】蓄積期間の後、MOSトランジスタ31〜
36を開いて、信号を転送容量41〜46へ出力する。
【0016】次にMOSトランジスタ31〜36を閉じ
、シフトレジスタ67から順次出力されるパルスにより
、MOSトランジスタ51〜56が順次開き、水平出力
線71,72に信号が転送される。この時、信号の前半
部分の水平転送が行なわれている時はMOSトランジス
タ63のφF がHになり、後半部分ではMOSトラン
ジスタ64のφB がHになり、水平出力線71,72
のどちらか一方が出力線69へ接続される。
【0017】またこのように、MOSトランジスタ51
〜56が順次開閉されている時に、次のMOSトランジ
スタが開くまでの、全てのMOSトランジスタ51〜5
6が閉じている間に、MOSトランジスタ80のφHR
S により出力線69がリセットされる。
【0018】このような動作をするイメージセンサチッ
プをマルチチップ型イメージセンサに使用することによ
り、より高画素数のイメージセンサができる。
【0019】
【発明が解決しようとしている課題】上述した従来のマ
ルチチップ型イメージセンサでは、端部画素の開口が他
の画素よりも小さくなるため、他の画素に比べて感度が
低く、出力信号が小さくなるという問題がある。そのた
め従来、画素の感度をイメージセンサ全体で一定にする
ため、端部画素以外の他の画素の開口面積も端部画素に
合わせて小さくしたり、端部画素の出力信号だけを特に
増幅したりすることが行なわれていた。
【0020】しかし、端部画素以外の画素の開口面積も
小さくすることはイメージセンサ全体としての感度を低
下させることになるため、あまり好ましい方法とはいえ
ない。また、両端部の開口が中央と同じ場合でも、両端
部はクロストーク量等の要因により感度が低下する傾向
があり、出力の均一性に悪影響を与えていた。
【0021】また、端部画素の信号だけを特に増幅する
ためには、専用の増幅回路が必要となったりするため、
工程やコストの点に問題を有している。
【0022】
【発明の目的】本発明の目的は、信号増幅手段を特に設
けることなく、また画素開口面積の変更手段によらずに
、各画素の感度を調整することのできるイメージセンサ
を提供することにある。
【0023】
【課題を解決するための手段および作用】本発明では、
センサチップ内の一部の画素の出力信号を、他の画素と
異なる水平出力線容量に転送することにより、他の画素
と読み出しゲインを変え、これにより、各画素の感度調
整をするようにしたものである。
【0024】従来例の読み出し方法では、各画素の読み
出しゲインGは、転送容量CT (41〜46)から、
水平出力線容量CH (61〜62)+アンプ入力容量
CA (68)への容量分割と考えて良いので、以下の
ように示すことができる。
【0025】
【数1】   そこで本発明によれば、数1式の分子のCH の値
をかえることにより、読み出しゲインGを調整すること
ができる。
【0026】
【実施例】図1は、本発明の特徴を最もよく表わす実施
例の回路図であり、イメージセンサチップの各画素に対
応した出力信号読み出し回路を示す図である。同図にお
いて、図2で説明した従来例の回路図と同様の部分には
、同一の番号を付けることで説明は省略する。
【0027】図1において、65はアンプ66の入力容
量及び出力線69、73、74の配線容量の和の容量C
A ’。73、74はそれぞれセンサチップの両端画素
に対応した信号を出力する線である。
【0028】上記構成において、従来例と同様にしてセ
ンサバイポーラトランジスタ11〜16から信号が順次
読み出されていくが、両端部の画素に対応する信号は、
水平出力線71,72を通さず、MOSトランジスタ5
1、56の出力線73、74により、直接出力線69に
出力している。従って、端部画素以外の信号は、水平線
出力容量CH 61、62に転送されるが、端部画素の
信号は、異なる水平線出力容量としてのアンプ入力容量
CA ’65に転送されることになる。
【0029】このような本実施例の読み出し方法では、
中央画素(センサチップの端部画素以外の画素)の読み
出しゲインGcenterは、転送容量CT (41〜
46)から、水平出力線容量CH (61〜62)+ア
ンプ入力容量CA ’(65)への容量分割と考えて良
いので、以下のように示すことができる。
【0030】
【数2】   また端部画素の読み出しゲインGcornerは、
転送容量CT (41〜46)から水平出力線容量とし
てのアンプ入力容量CA ’(65)への容量分割であ
ると考えることができるので、以下のように示すことが
できる。
【0031】
【数3】   従って、数2,3式より、Gcenter<Gco
rnerとなり、端部画素の感度低下を読み出しゲイン
で補なうことができる。
【0032】(他の実施例)本発明は、他のイメージセ
ンサにも実施可能であり、例えばカラーラインセンサに
実施した例について、以下に説明する。
【0033】従来、カラーラインセンサのセンサチップ
は複数の画素を有し、これらの画素上にはブルー(B)
、グリーン(G)、レッド(R)のカラーフィルターが
のせられている(図示せず)。そのため、同一光量の光
が入射しても、フィルターによる吸収等の違いにより、
同一の出力信号レベルを得ることが難しく、通常、ブル
ー(G)の出力信号は、グリーン(G)、レッド(R)
の出力信号のレベルより低くなる。
【0034】図4は本発明を、カラーラインセンサのセ
ンサチップ出力信号読み取り回路に実施した回路図を示
したものである。
【0035】同図において91〜102は信号を一時保
持しておくための転送容量CT である。図4に示され
るように、各画素からの出力信号として、転送容量91
,94,97,100へはB信号、転送容量92,95
,98,101へはG信号、転送容量93,96,99
,102へはR信号が転送されるようになっている。
【0036】また131〜134は水平出力線、111
〜122は転送容量91〜102の信号を水平出力線1
31〜134へ転送するためのMOSトランジスタ、1
36はシフトレジスタ、135はB信号の出力線、13
6,137はB信号の水平出力線131,132の出力
を交互に切り替えて出力線135へ出力するMOSトラ
ンジスタである。
【0037】また141〜144はそれぞれ水平出力線
131〜134の水平出力線容量、151〜155は出
力線131〜135をリセットするためのMOSトラン
ジスタである。
【0038】上記構成において、転送容量91〜102
に一時保持された信号のうち、G,R信号は水平出力線
133,134に、またB信号は、1つずつ交互に水平
出力線131,132に、シフトレジスタ67の出力パ
ルスによって順次出力される。
【0039】MOSトランジスタ136,137は、そ
れぞれφ1 ,φ2 パルスにより交互に開閉し、φ1
1,φ12がシフトレジスタ67から出力されるときは
、φ1 が開き、φ21,φ22が出力されるときはφ
2 が開く。
【0040】またφ1 が立ち下がってからφ2 が立
ち上がるまでの間に、φHRS のパルスが入り、MO
Sトランジスタ151〜155が開き、出力線131〜
135がリセットされる。
【0041】このような回路では、B信号の水平出力線
容量141,142と、G信号の水平出力線容量143
,R信号の水平出力線容量144では、G,R信号の水
平出力線容量143,144の方が約2倍大きくなるた
め、最初に述べた実施例と同様に、読み出しゲインはB
信号がG,R信号に比べて大きくなる。
【0042】通常、B信号は信号出力が小さいため、こ
のような読み出し系回路を用いてB信号の読み出しゲイ
ンを上げることにより、R,G,Bの出力差を小さくす
ることができる。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、センサチップ内の
一部の画素の出力信号を、他の画素と異なる水平出力線
容量に転送することにより、他の画素と読み出しゲイン
を変えることができ、これによって、センサ全体の画素
の感度の違いを補正したり、同一の感度のセンサ出力を
、異なるゲインで読み出したりすることが可能になると
いう効果が得られる。。
【0044】すなわち、本発明によれば、特定の画素の
信号増幅手段を特に設けることなく、また画素開口面積
の変更手段によらずに、容易に各画素の感度を調整する
ことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施したセンサの等価回路を示した図
【図2】従来例のセンサの等価回路を示した図。
【図3】マルチチップ型イメージセンサのチップ間つな
ぎ目の開口を示した平面図。
【図4】本発明を実施したカラーラインセンサの読み出
し回路を示す図。
【符号の説明】
11〜16  センサバイポーラトランジスタ41〜4
6,91〜102  転送容量CT61,62  水平
出力線容量CH 65,68  アンプ入力容量CA ’,CA (他の
水平出力線容量) 71,72  水平出力線 73,74  端部画素の信号出力線 67  シフトレジスタ 69  出力線 131,132  B信号水平出力線 133  G信号水平出力線 134  R信号水平出力線 141,142  B信号の水平出力線容量143  
G信号の水平出力線容量 144  R信号の水平出力線容量

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  複数の画素を有するセンサチップの一
    部の前記画素の出力信号を、他の画素と異なる水平出力
    線容量に転送することを特徴とするイメージセンサ。
  2. 【請求項2】  複数の画素を有するセンサチップを複
    数含んで構成されるマルチチップ型イメージセンサにお
    いて、前記一部の画素の出力信号を、他の画素と異なる
    水平出力線容量に転送することを特徴とするイメージセ
    ンサ。
  3. 【請求項3】  前記一部の画素が前記センサチップの
    端部画素であることを特徴とする請求項1又は2に記載
    のイメージセンサ。
JP3074244A 1991-03-15 1991-03-15 イメージセンサ Pending JPH04286460A (ja)

Priority Applications (1)

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JP3074244A JPH04286460A (ja) 1991-03-15 1991-03-15 イメージセンサ

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JP3074244A JPH04286460A (ja) 1991-03-15 1991-03-15 イメージセンサ

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ID=13541558

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JP3074244A Pending JPH04286460A (ja) 1991-03-15 1991-03-15 イメージセンサ

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JP (1) JPH04286460A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006054276A (ja) * 2004-08-11 2006-02-23 Sony Corp 固体撮像素子

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006054276A (ja) * 2004-08-11 2006-02-23 Sony Corp 固体撮像素子
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