專利名稱：圖像傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線性圖像傳感器，用于從用光照射的原物接收反射光，并且將反射光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，將該電信號(hào)施加到圖像閱讀器，比如FAX機(jī)、掃描儀或者復(fù)印機(jī)。
背景技術(shù)：
圖5是示出傳統(tǒng)圖像傳感器的電路圖。傳統(tǒng)圖像傳感器由多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件101和多個(gè)讀數(shù)開(kāi)關(guān)元件102(它們中的每一個(gè)都并聯(lián)連接)、控制讀數(shù)開(kāi)關(guān)元件102的掃描電路103、從讀數(shù)開(kāi)關(guān)元件102輸出信號(hào)的開(kāi)關(guān)元件107、控制開(kāi)關(guān)元件107的控制電路106、掃描輸入信號(hào)產(chǎn)生電路104、以及掃描輸出信號(hào)產(chǎn)生電路105形成(參考JP01-298863A(圖1第3頁(yè)))。
掃描電路103由移位寄存器形成，該移位寄存器由n個(gè)數(shù)據(jù)觸發(fā)器電路形成，并且經(jīng)過(guò)串聯(lián)連接的掃描輸入信號(hào)產(chǎn)生電路104將掃描脈沖輸入到掃描電路103的輸入端。掃描電路103控制讀數(shù)開(kāi)關(guān)元件102，以便將與來(lái)自時(shí)鐘輸入端109的時(shí)鐘信號(hào)同步的圖像數(shù)據(jù)輸出到圖像信號(hào)輸出端108。
多于一個(gè)的圖像傳感器IC線性安裝在襯底上，以組成線性圖像傳感器。

發(fā)明內(nèi)容
但是，該類型的傳統(tǒng)圖像傳感器在輸入起始信號(hào)之后，立即輸出與第一時(shí)鐘信號(hào)同步的第一光電轉(zhuǎn)換信號(hào)。因此，傳統(tǒng)圖像傳感器具有這樣一個(gè)問(wèn)題，即在于光電轉(zhuǎn)換元件的超過(guò)十個(gè)像素的輸出不能以下面這種規(guī)范加載，這一規(guī)范規(guī)定了，將用于輸入和處理已經(jīng)由圖像傳感器輸出的圖像信號(hào)的信號(hào)處理IC的數(shù)據(jù)加載起始位置延遲幾個(gè)時(shí)鐘到超過(guò)十個(gè)時(shí)鐘。
本發(fā)明已經(jīng)解決了傳統(tǒng)圖像傳感器的上述問(wèn)題，因此本發(fā)明的目的是提供一種能夠根據(jù)信號(hào)處理器IC的數(shù)據(jù)加載起始位置來(lái)輸出圖像信號(hào)的圖像傳感器。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種具有多個(gè)線性排列的圖像傳感器IC的圖像傳感器，其中延遲起始信號(hào)的延遲電路和隨后圖像傳感器IC的起始信號(hào)的生成器電路連接到通過(guò)選擇器電路掃描圖像傳感器IC內(nèi)的光電轉(zhuǎn)換元件的掃描電路陣列，并且將外部控制信號(hào)輸入到選擇器電路，以便選擇性地延遲。
根據(jù)本發(fā)明的圖像傳感器，即使在將信號(hào)處理IC的數(shù)據(jù)加載起始位置延遲幾個(gè)時(shí)鐘到超過(guò)十個(gè)時(shí)鐘的規(guī)范中，也可能獲得能夠加載來(lái)自第一光電轉(zhuǎn)換元件的輸出信號(hào)的圖像傳感器。


在附圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的圖像傳感器的電路圖；圖2是示出在根據(jù)本發(fā)明的圖像傳感器中的選擇器電路的例子的電路圖；圖3是在起始信號(hào)沒(méi)有被延遲的情況下，根據(jù)本發(fā)明的圖像傳感器的時(shí)序圖；圖4是在起始信號(hào)被延遲的情況下，根據(jù)本發(fā)明的圖像傳感器的時(shí)序圖；和圖5是示出傳統(tǒng)圖像傳感器的電路圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的圖像傳感器的電路圖。在圖像傳感器中，多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件陣列A1，A2...An的輸出端連接到多個(gè)讀數(shù)開(kāi)關(guān)元件SW1，SW2...SWn的對(duì)應(yīng)輸入端，相應(yīng)讀數(shù)開(kāi)關(guān)元件的控制端連接到掃描電路陣列1的對(duì)應(yīng)輸出端S1，S2...Sn，并且相應(yīng)開(kāi)關(guān)元件的輸出端連接到第一公共信號(hào)線2。
第一公共信號(hào)線2連接到復(fù)位與控制電路3的第一輸入端，并且復(fù)位與控制電路3的輸出端連接到公共信號(hào)線4，以及第二公共信號(hào)線4連接到芯片選擇開(kāi)關(guān)元件5的輸入端和箝位開(kāi)關(guān)元件7的輸出端。芯片選擇開(kāi)關(guān)元件5的輸出端連接到圖像信號(hào)輸出端6。復(fù)位與控制電路3的第二輸入端以及箝位開(kāi)關(guān)元件7的輸入端被彼此短路，并連接到給出復(fù)位電位的參考電壓輸出端10和電阻器9的第一端。電阻器9的第二端連接到參考電壓生成電路8的輸出端。
延遲電路13是由11個(gè)數(shù)據(jù)觸發(fā)器電路FFD1，F(xiàn)FD2...FFD11形成的移位電阻器，第11個(gè)數(shù)據(jù)觸發(fā)器電路FFD11的Q輸出連接到選擇器電路12A的B輸入，并且選擇器電路12A的Y輸出連接到掃描電路陣列1的數(shù)據(jù)輸入SID。
信號(hào)起始位置控制端CTRL的公共信號(hào)線11連接到信號(hào)起始位置選擇器12A的輸入C和隨后的芯片起始信號(hào)選擇器電路12B的輸入C，以及起始信號(hào)SI連接到延遲電路13的第一數(shù)據(jù)觸發(fā)器電路FFD1的輸出D和選擇器電路12A的輸入A。掃描電路陣列1是由n個(gè)數(shù)據(jù)觸發(fā)器電路形成的移位寄存器。第(n-1)個(gè)數(shù)據(jù)觸發(fā)器電路的輸出Qn-1連接到選擇器電路12B的輸入A，并且第(n-12)個(gè)輸出數(shù)據(jù)觸發(fā)器電路的輸出Qn-12連接到選擇器電路12B的輸入B，并且選擇器電路12B的輸出C連接到SO輸出。
在這個(gè)實(shí)施例中，延遲電路13是由11個(gè)數(shù)據(jù)觸發(fā)器電路形成的移位寄存器，但也可由m個(gè)數(shù)據(jù)觸發(fā)器電路形成。在該情況下，第(n-1-m)個(gè)掃描電路陣列1的輸出Qn-1-m連接到選擇器電路12B的輸入B。并且，延遲電路13是由11個(gè)數(shù)據(jù)觸發(fā)器電路形成的移位寄存器，但也可由分頻器電路形成。
圖2是示出在根據(jù)本發(fā)明的圖像傳感器中的選擇器電路的例子的電路圖。選擇器電路由NAND門形成，NAND門在輸入C為高時(shí)從輸出Y輸出輸入A的信號(hào)，并且在輸入C為低時(shí)從輸出Y輸出輸入B的信號(hào)。為方便，在本實(shí)施例中，選擇器電路由NAND門形成，但也可由NOR門構(gòu)建。
圖3是在起始信號(hào)沒(méi)有被延遲的情況下，根據(jù)本發(fā)明的圖像傳感器的時(shí)序圖。參考符號(hào)φCLK表示時(shí)鐘脈沖，φSI是起始信號(hào)，并且S1，S2，23...是控制相應(yīng)讀數(shù)開(kāi)關(guān)元件的信號(hào)。掃描電路陣列1是由n個(gè)或更多觸發(fā)器電路形成的移位寄存器，并產(chǎn)生使讀數(shù)開(kāi)關(guān)元件一個(gè)接一個(gè)順序?qū)ǖ膾呙栊盘?hào)。在φSID中，因?yàn)镃TRL是高，所以從選擇器電路2A的輸出Y輸出起始信號(hào)φSI，并且在輸入起始信號(hào)φSI時(shí)就從第一時(shí)鐘輸出掃描電路陣列1的第一輸出S1。參卡符號(hào)φS0表示隨后的圖像傳感器的起始信號(hào)，并且從選擇器電路2B的輸出Y輸出掃描電路陣列1的輸出信號(hào)Qn-1。參考符號(hào)φCS表示芯片選擇開(kāi)關(guān)元件的控制信號(hào)并且在已經(jīng)根據(jù)起始信號(hào)SID選擇的圖像傳感器的n比特圖像信號(hào)被完全輸出之前都是呈現(xiàn)為導(dǎo)通的。它們?cè)诟唠娖蕉汲尸F(xiàn)為導(dǎo)通的，并且在低電平都為非導(dǎo)通的。VSIG是已經(jīng)受到光電轉(zhuǎn)換影響的圖像信號(hào)輸出。參考符號(hào)VREF表示在圖像傳感器的參考電壓生成器電路中生成的參考電壓，或通過(guò)參考電壓端VREF從外部供應(yīng)的參考電壓。
如上所述，通過(guò)操作相應(yīng)的開(kāi)關(guān)元件，例如已經(jīng)由第一光電轉(zhuǎn)換元件A1獲得的圖像信號(hào)與φSI一起輸入，并且當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)元件SI在第1個(gè)時(shí)鐘呈現(xiàn)為導(dǎo)通時(shí)，讀取第一公共信號(hào)線。在已經(jīng)充分讀取圖像信號(hào)之后，在φCLK處于高電平期間，由復(fù)位與控制電路通過(guò)讀數(shù)開(kāi)關(guān)元件S1將圖像信號(hào)復(fù)位到參考電壓VREF。此外，在φCLK處于高電平期間，由在第二公共信號(hào)線中的箝位開(kāi)關(guān)元件將圖像信號(hào)箝位到參考電壓VREF。
順序重復(fù)上述操作，多個(gè)讀數(shù)開(kāi)關(guān)元件受到控制，并且根據(jù)作為參考電壓VREF的不利時(shí)(dark-time)的輸出來(lái)讀取圖像信號(hào)，由此來(lái)獲得對(duì)行式圖像傳感器的操作。
圖4是在起始信號(hào)被延遲的情況下，根據(jù)本發(fā)明的圖像傳感器的時(shí)序圖。類似圖3，參考符號(hào)φCLK表示時(shí)鐘脈沖，φSI是起始信號(hào)，并且S1，S2，S3...是控制相應(yīng)讀數(shù)開(kāi)關(guān)元件的信號(hào)。掃描電路陣列1是由n個(gè)或更多觸發(fā)器電路形成的移位寄存器，并產(chǎn)生使讀數(shù)開(kāi)關(guān)元件一個(gè)接一個(gè)順序?qū)ǖ膾呙栊盘?hào)。因?yàn)镃TRL為低，所以參考符號(hào)φSID是將來(lái)自起始信號(hào)φSI的信號(hào)通過(guò)信號(hào)起始位置定時(shí)生成器電路13的11個(gè)數(shù)據(jù)觸發(fā)器電路從選擇器電路2A的輸出Y輸出而得到的信號(hào)，其具有11個(gè)時(shí)鐘延遲。為此，向掃描電路陣列1的第一輸出S1輸入起始信號(hào)φSI，并且從第12個(gè)時(shí)鐘起被輸出。參考符號(hào)φSO表示隨后的圖像傳感器的起始信號(hào)，并且從選擇器電路2B的輸出Y輸出掃描電路陣列1的輸出信號(hào)Qn-12，以便符合邏輯。參考符號(hào)φCS表示芯片選擇開(kāi)關(guān)元件的控制信號(hào)，其在已經(jīng)根據(jù)起始信號(hào)φSI選擇的圖像傳感器的n比特圖像信號(hào)被完全輸出之前都是呈現(xiàn)為導(dǎo)通的。它們?cè)诟唠娖蕉汲尸F(xiàn)為導(dǎo)通的，并且在低電平都為非導(dǎo)通的。VSIG是已經(jīng)受到光電轉(zhuǎn)換影響的圖像信號(hào)輸出。參考符號(hào)VREF表示在圖像傳感器的參考電壓生成器電路中生成的參考電壓，或通過(guò)參考電壓端VREF從外部供應(yīng)的參考電壓。
如上所述，通過(guò)操作相應(yīng)的開(kāi)關(guān)元件，例如已經(jīng)由第一光電轉(zhuǎn)換元件A1獲得的圖像信號(hào)與φSI一起輸入，并且當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)元件SI在第12個(gè)時(shí)鐘呈現(xiàn)為導(dǎo)通時(shí)，讀取第一公共信號(hào)線。在已經(jīng)充分讀取圖像數(shù)據(jù)之后，在φCLK處于高電平期間，由復(fù)位與控制電路通過(guò)讀數(shù)開(kāi)關(guān)元件S1將圖像信號(hào)復(fù)位到參考電壓VREF。此外，在φCLK處于高電平期間，由在第二公共信號(hào)線中的箝位開(kāi)關(guān)元件將圖像信號(hào)箝位到參考電壓VREF。
順序重復(fù)上述操作，多個(gè)讀數(shù)開(kāi)關(guān)元件受到控制，并且根據(jù)作為參考電壓VREF的不利時(shí)的輸出來(lái)讀取圖像信號(hào)，由此來(lái)獲得對(duì)行式圖像傳感器的操作。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在對(duì)應(yīng)于下面規(guī)范的圖像傳感器中，這一規(guī)范規(guī)定了將信號(hào)處理IC的數(shù)據(jù)加載起始位置延遲幾個(gè)時(shí)鐘到超過(guò)十個(gè)時(shí)鐘，延遲起始信號(hào)的延遲電路、選擇起始信號(hào)中任意一個(gè)信號(hào)的選擇器電路、和在選擇起始信號(hào)時(shí)選擇隨后的圖像傳感器IC的起始信號(hào)的選擇器電路都放置掃描IC內(nèi)光電轉(zhuǎn)換元件陣列的掃描電路中，由此可能提供能夠加載來(lái)自第一光電轉(zhuǎn)換元件的輸出信號(hào)的圖像傳感器。
權(quán)利要求
1.一種具有多個(gè)線性排列的線性圖像傳感器IC的圖像傳感器，該圖像傳感器包括一個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件電路陣列，用于根據(jù)所接收光的量來(lái)輸出一個(gè)輸出信號(hào)；一個(gè)開(kāi)關(guān)元件電路陣列，用于讀取所述光電轉(zhuǎn)換元件電路陣列的輸出；一個(gè)控制電路，用于控制從所述光電轉(zhuǎn)換元件電路陣列讀取的信號(hào)；和第一復(fù)位開(kāi)關(guān)，用于將讀取一個(gè)信號(hào)的公共信號(hào)線返回到初始狀態(tài)，所述信號(hào)是通過(guò)控制電路和所述光電轉(zhuǎn)換元件電路陣列讀取的，其中所述光電轉(zhuǎn)換元件電路陣列的相應(yīng)輸出端連接到開(kāi)關(guān)元件電路陣列的相應(yīng)輸入端；開(kāi)關(guān)元件電路陣列的相應(yīng)輸出端連接到所述公共信號(hào)線；所述公共信號(hào)線連接到第一復(fù)位開(kāi)關(guān)的第一電極；第一復(fù)位開(kāi)關(guān)的第二電極連接到作為初始電位的參考電位端；從所述公共信號(hào)線輸出的圖像信號(hào)連接到起選擇作用的芯片選擇開(kāi)關(guān)的輸入端；芯片選擇開(kāi)關(guān)的輸出端連接到信號(hào)輸出端；對(duì)應(yīng)于掃描電路的延遲了m個(gè)時(shí)鐘的延遲元件串聯(lián)連接在第一掃描電路的輸入端和驅(qū)動(dòng)所述光電轉(zhuǎn)換元件電路陣列的信號(hào)起始信號(hào)端之間；并且所述延遲元件具有延遲第一光電轉(zhuǎn)換元件的輸出信號(hào)的起始位置的功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像傳感器，其中掃描電路的輸入端連接到第一選擇信號(hào)；第一選擇器電路的第一輸入端連接到信號(hào)起始端；第一選擇器電路的第二輸入端連接到延遲元件的輸出端；并且可通過(guò)控制第一選擇器電路來(lái)任意地控制第一光電轉(zhuǎn)換元件的輸出信號(hào)的起始位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像傳感器，其中掃描電路的輸出端連接到第二選擇器電路；第二選擇器電路的第一輸入端連接到掃描電路的第(n-1)個(gè)輸出端；第二選擇器電路的第二輸入端連接到掃描電路的第(n-1-m)個(gè)輸出端；并且可通過(guò)控制第二選擇器電路來(lái)任意地選擇啟動(dòng)隨后的芯片的信號(hào)。
全文摘要
提供了一種能夠根據(jù)信號(hào)處理器IC的數(shù)據(jù)加載位置來(lái)輸出圖像信號(hào)的圖像傳感器。在能夠任意選擇第一光電轉(zhuǎn)換元件的輸出信號(hào)的起始位置的圖像傳感器中，光電轉(zhuǎn)換元件的掃描電路的第一輸入端連接到信號(hào)起始位置的選擇器電路，并且根據(jù)外部控制信號(hào)，選擇器電路通過(guò)起始信號(hào)端和延遲電路而受到起始信號(hào)的控制。
文檔編號(hào)H04N1/028GK1829292SQ20061000935
公開(kāi)日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2006年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月28日
發(fā)明者橫道昌弘 申請(qǐng)人:精工電子有限公司