JPH01168171A - Image sensor drive circuit - Google Patents
Image sensor drive circuitInfo
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- JPH01168171A JPH01168171A JP62325741A JP32574187A JPH01168171A JP H01168171 A JPH01168171 A JP H01168171A JP 62325741 A JP62325741 A JP 62325741A JP 32574187 A JP32574187 A JP 32574187A JP H01168171 A JPH01168171 A JP H01168171A
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は、イメージスキャナ、カメラ、OCR等に用
いられているイメージセンサの駆動回路に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
一般によく使用されるMOS型イメージセンサは受光量
に応じて電荷を蓄積する光電変換素子を2次元的に配列
した受光部を有し、この光電変換素子群中の特定の行と
列を順に選択することにより、2次元的な画像情報を得
る素子である。
第5図は、このようなMOS型イメージセンサの構成を
示す図である。水平シフトレジスタ3には水平パルスが
水平クロックに同期して取り込まれ、順に転送されて行
く。水平シフトレジスタ3の各段出力は、それぞれ水平
スイッチ群2内の各水平スイッチの動作を制御するもの
であり、水平シフトレジスタ3の出力パルスレベルがハ
イであれば水平スイッチはオンし、ローであればオフと
なる。
垂直シフトレジスタ4には垂直クロックvC1垂直パル
ス〜′Hが入力され、その動作は水平シフトレジスタ3
とほぼ同様に考えることができが、制御すべき垂直スイ
ッチの数および配列は大きく相違する。すなわち、垂直
シフトレジスタ4で制御される垂直スイッチは、水平ス
イッチ群2内の水平スイッチと異なり、受光部1内にお
いて光電変換素子の数だけある。
第6図はこのイメージセンサの従来からの動作を示すタ
イミングチャートである。同図(A)および(B)はそ
れぞれ垂直シフトレジスタ4に入力される垂直パルスV
Pおよび垂直クロックvC1同図(C)は同図(B)の
垂直クロックVCを時間的に拡大したもの、さらに同図
(D)および(E)はそれぞれ水平シフトレジスタ3に
入力される水平パルスHPおよび水平クロックHCのタ
イミングを同図(B)を基準にして示したものである。
同図(A)(B)に示されるように、通常は1行の垂直
スイッチのみが選択的にオンされるように、1つの垂直
クロックVCに対応してハイレベルのパルスがIV(垂
直周期)の先頭で1発だけ垂直シフトレジスタ4に入力
され、それ以外はローレベルとなる。また、同図(C)
(D)(E)に示されるように、通常は、水平スイッチ
の1つだけがオンになるように、1水平クロックに対応
するハイレベルのパルスがIH(水平周期)の先・頭で
1発だけ水平シフトレジスタ3に入力され、それ以外は
ローレベルとなる。
第5図は、第6図の動作に基づいて、3行2列目の光電
変換素子(画素)が選択された状態を示している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、このようなイメージセンサをイメージスキャ
ナ等の装置に利用する場合、その目的に合致した画素構
成のイメージセンサを用いることが望ましい。しかし、
イメージセンサを適用装置ごとに新規に開発するには多
大な労力と費用を要するので、実際には既存のものの中
から必要な仕様に近いものを選択して適用せざるを得な
い。
例えば、10×100画素あれば十分な装置でありなが
ら、100X100のイメージセンサを用いなければな
らない場合が生じる。このような場合には、最適な画素
構成(’10 X 100画素)のイメージセンサを使
用したときに比較して、1画面を読み取るのに10倍の
時間がかかり、それだけ装置としての時間分解能が悪く
なる。時間分解能が低い場合には、対象が移動・変化す
る場合に画面が流れる原因となる。
〔問題を解決するための手段〕
本発明のイメージセンサ駆動回路は、上記問題点に鑑み
て為されたものであり、基本クロックを発生する基本ク
ロック発生回路と、前記基本クロックを計数して受光部
において読み出し中の行が予め設定した必要行であるか
、必要行の直前の不要行であるか、必要行の直後の不要
行であるか、またはその他の不要行であるかを判定する
行判定回路と、基本クロックに基づいて一定周期の水平
クロックを発生する水平クロック発生回路と、前記行判
定回路の判定出力の内容が必要行またはその直前直後の
不要行であるときには低速の垂直クロックを出力しその
他の不要行であるときには高速の垂直クロックを出力す
る垂直クロック発生回路と、前記行判定回路の判定出力
の内容が必要行またはその直前の不要行であるときには
1水平クロックに対応する水平パルスを1水平周期の先
頭において出力し必要行の直後の不要行または必要行の
直前直後の不要行であるときには連続的に水平パルスを
出力する水平パルス発生回路と、前記基本クロックを計
数して一定周期の垂直パルスを出力する垂直パルス発生
回路とを備えたものである。
〔作用〕
画像情報を必要とする領域と不要な領域を行単位で切り
分けて、予め行判定回路にその内容を設定しておくと、
不要行においてはすべての水平スイッチが常時オンとな
り、且つ垂直シフトレジスタが高速に動作して読み飛ば
しが行われる。必要行の直前の不要行では垂直シフトレ
ジスタが低速動作に移行してその間に水平スイッチが順
次オフ状態に戻る。必要行においては水平シフトレジス
タおよび垂直シフトレジスタにより光電変換素子が択一
的に選択され、通常の読み出しが行われる。
その後、必要行の直後の不要行で水平スイッチが再びす
べてオンとなり、以後の不要行では、水平スイッチがす
べてオンの状態で垂直シフトレジスタが高速動作して再
度読み飛ばしが行われる。
−〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図である。第
1図において、受光部1、水平スイッチ群2、水平シフ
トレジスタ3および垂直シフトレジスタ4からなるイメ
ージセンサは第5図に示すものと同様のものである。た
だし、受光部1の光電変換素子は、n行5列に配列され
ているものとする。
基本クロック発生回路5は基本クロックを発生する手段
である。基本クロックは常時一定速度であり、各回路の
動作を同期させるタイミングとして水平パルス発生回路
6、水平クロック発生回路7、行判定回路8、垂直パル
ス発生回路9にそれぞれ与えられる。
垂直パルス発生回路9が出力する垂直パルスは、文字通
り垂直パルスとして垂直シフトレジスタ4に送られるだ
けでなく、水平パルス発生回路6、水平クロック発生回
路7、行判定回路8および垂直クロック発生回路10に
対するリセット信号としてこれらの各回路に送られる。
行判定回路8は、垂直パルスで初期化され、その後、基
本クロックをカウントして現在受光部1の中のどの画素
行を読み出しているかを把握する。
そして、当該画素行が、
■読み取るべき画素行すなわち必要行に属するか、
■必要行の直前の不要行に属するか、
■必要行の直後の不要行に属するか、あるいは■その他
の不要行に属するか
を判定し、その判定結果を水平パルス発生回路6および
垂直クロック発生回路10に送る。なお、どの行を必要
行とし、どの行を不要行とするかは予め設定されている
。
水平クロック発生回路7は基本クロックに基づいて一定
速度の水平クロックHCを発生し、水平シフトレジスタ
3に送出する。
水平パルス発生回路6は水平クロックHCに同期して水
平シフトレジスタ3にハイまたはローのパルスを送る。
行判定回路8からの信号によって、現在読み出している
行が必要行の直前の不要行を除くその他の不要行のとき
は、IHに渡ってハイレベルのパルスを送り、必要行ま
たは必要行の直前の不要行のときは、通常動作通り1水
平クロックに対応するハイレベルのパルスをIHに1個
の割合で送出する。
垂直クロック発生回路10は垂直シフトレジスタ4に垂
直クロックVCを送出する。このとき、行判定回路8か
らの信号によって、現在読み出している行が必要行の直
前直後の不要行を除く不要行であるときは通常より高速
の垂直クロックを、必要行またはその直前直後の不要行
であるときは低速の垂直クロックを垂直シフトレジスタ
4に送出する。
次に、第2図乃至第4図を用いて本実施例の動作を説明
する。第2図(A)〜(D)は、それぞれ垂直パルスv
P1垂直クロックvC1水平パルスHPおよび水平クロ
ックHCのタイミングを示すタイミングチャートであり
、第3図は垂直クロックVCおよび水平パルスHPのタ
イミングと受光部1内にある光電変換素子の物理的配置
との対応関係を示す図であり、第4図は水平クロックH
Cのタイミングで遷移する水平シフトレジスタ3の出力
状態を示す状態遷移図である。なお、受光部1は、前述
したようにn行5列に配列された光電変換素子を有して
いるが、そのうちの、g行目(4g)からm行目(#m
)までを必要行、それ以外を不要行としている。そして
、このことは行判定回路8に設定されているものとする
。
#1から#g−2まで、および#m+2から#nまでの
不要行については、水平パルス発生回路6から出力され
る水平パルスHPは行判定回路8からの判定出力に基づ
いて常時ハイレベルとなる。
そのため、水平シフトレジスタ3の各出力段はすべてハ
イとなり、これによって、水平スイッチ群2のすべての
水平スイッチがオン状態となる。第4図(A)は、この
ときの水平シフトレジスタ3の状態を示しており、各出
力段が常にハイ(O印)となっている。この状態で、垂
直シフトレジスタ4により各行が順次選択されると、選
択された行の垂直スイッチがすべてオンとなり、その列
の光電変換素子に蓄積された電荷はすべて読み出される
。
必要行の直前の行、すなわち#g−1番目の行では、水
平パルスが通常通り1水平クロックHCに対応するパル
スとなるため、水平シフトレジスタ3の出力は第4図(
B)に示すように、水平クロックで送られるにつれて順
次ロー(×印)となってゆく。すなわち、水平スイッチ
群2の各水平スイッチが順にオフしてゆく。このとき、
垂直クロックVCは第2図および第3図に示すように低
速となっており、水平シフトレジスタ3がすべてローに
なるまでその行が選択されている。
必要行#g〜#mでは、通常動作が実行される。
すなわち、垂直クロックVCが低速で出力され、水平パ
ルスがIHの先頭においてのみハイレベルのパルス信号
となっている。したがって、このときには、垂直シフト
レジスタ4により1つの行が選択されている間に、第4
図(C)に示すように水平シフトレジスタ3の各出力段
が順にハイとなり、水平スイッチ群2内の各水平スイッ
チが1個ずつ順に選択されてゆく。したがって、この領
域内では、各光電変換素子が1個ずつシリアルに読み出
されることになる。
必要打直後の不要行#m+1では、垂直クロックHCは
低速のままであるが、水平パルスHPが常時ハイとなる
、そのため、水平シフトレジスタ3の格段出力は第4図
(D)に示すように次第にハイになってゆき、最後にす
べての出力がハイになる。水平スイッチ群2の各水平ス
イッチは、水平シフトレジスタ3の出力に基づいて次第
にオンして行き、最後にはすべての水平スイッチがオン
状態となる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明のイメージセンサ駆動回路
によれば、読み出し時間短縮のため不要範囲の行を高速
で読み、なお且つその範囲の光電変換素子の蓄積電荷を
確実に読み出して、必要範囲の行を読み出すときに同等
影響を及ぼさない。
したがって、読み取るべき画像がイメージセンサの画素
構成よりも小さい場合でも、その画像サイズに最も適し
た画素構成のイメージセンサを用いたときとほぼ同等の
時間分解能を得ることができる。換言すれば、適用機種
に応じてイメージセンサを個別に設計・製作する必要が
なく、低価格のいわゆる規格品を用いて特注品と同等の
機能を得ることができる。[Industrial Application Field] The present invention relates to a drive circuit for an image sensor used in an image scanner, camera, OCR, etc. [Prior Art] A commonly used MOS image sensor has a light receiving section in which photoelectric conversion elements are two-dimensionally arranged to accumulate charges according to the amount of received light. This is an element that obtains two-dimensional image information by sequentially selecting columns. FIG. 5 is a diagram showing the configuration of such a MOS type image sensor. Horizontal pulses are taken into the horizontal shift register 3 in synchronization with a horizontal clock and are sequentially transferred. The output of each stage of the horizontal shift register 3 controls the operation of each horizontal switch in the horizontal switch group 2, and when the output pulse level of the horizontal shift register 3 is high, the horizontal switch is turned on, and when it is low, the horizontal switch is turned on. If it is, it will be turned off. The vertical clock vC1 vertical pulse ~'H is input to the vertical shift register 4, and its operation is controlled by the horizontal shift register 3.
can be considered almost the same as the above, but the number and arrangement of vertical switches to be controlled are significantly different. That is, unlike the horizontal switches in the horizontal switch group 2, the number of vertical switches controlled by the vertical shift register 4 is equal to the number of photoelectric conversion elements in the light receiving section 1. FIG. 6 is a timing chart showing the conventional operation of this image sensor. (A) and (B) in the same figure respectively show the vertical pulse V input to the vertical shift register 4.
P and vertical clock vC1 (C) is a temporally expanded version of the vertical clock VC in (B), and (D) and (E) are horizontal pulses input to the horizontal shift register 3, respectively. The timings of HP and the horizontal clock HC are shown with reference to FIG. 4(B). As shown in (A) and (B) of the same figure, normally only one row of vertical switches is selectively turned on, so that a high-level pulse is applied to IV (vertical period ) is input to the vertical shift register 4, and the rest are at low level. Also, the same figure (C)
As shown in (D) and (E), normally, a high-level pulse corresponding to one horizontal clock is sent at the beginning of the IH (horizontal period) so that only one of the horizontal switches is turned on. Only the output signal is input to the horizontal shift register 3, and the rest are at low level. FIG. 5 shows a state in which the photoelectric conversion element (pixel) in the third row and second column is selected based on the operation shown in FIG. 6. [Problems to be Solved by the Invention] By the way, when such an image sensor is used in a device such as an image scanner, it is desirable to use an image sensor with a pixel configuration that matches the purpose. but,
Developing a new image sensor for each applicable device requires a great deal of effort and expense, so in practice one has no choice but to select and apply an image sensor from among existing ones that has specifications close to the required specifications. For example, there may be cases where a 100x100 image sensor must be used even though a device with 10x100 pixels is sufficient. In such a case, it will take 10 times longer to read one screen than when using an image sensor with the optimal pixel configuration (10 x 100 pixels), and the time resolution of the device will decrease accordingly. Deteriorate. If the time resolution is low, the screen may flow when the object moves or changes. [Means for Solving the Problem] The image sensor drive circuit of the present invention has been made in view of the above problems, and includes a basic clock generation circuit that generates a basic clock, and a light receiving circuit that counts the basic clock. A line that determines whether the line being read in the section is a preset necessary line, an unnecessary line immediately before the necessary line, an unnecessary line immediately after the necessary line, or some other unnecessary line. a determination circuit; a horizontal clock generation circuit that generates a horizontal clock of a fixed period based on a basic clock; and a low-speed vertical clock when the content of the determination output of the row determination circuit is a necessary row or an unnecessary row immediately before and after the row determination circuit. A vertical clock generating circuit that outputs a high-speed vertical clock when the line is an unnecessary line, and a horizontal clock that corresponds to one horizontal clock when the judgment output of the line judgment circuit is a necessary line or an unnecessary line immediately before it. A horizontal pulse generating circuit that outputs a pulse at the beginning of one horizontal period and continuously outputs a horizontal pulse when an unnecessary line immediately after a necessary line or an unnecessary line immediately before and after a necessary line; The vertical pulse generation circuit outputs vertical pulses of a constant period. [Operation] By separating areas that require image information from areas that do not require image information on a line-by-line basis, and setting the contents in the line determination circuit in advance,
In unnecessary rows, all horizontal switches are always on, and the vertical shift register operates at high speed to perform skip reading. In the unnecessary row immediately before the necessary row, the vertical shift register shifts to low-speed operation, while the horizontal switches sequentially return to the off state. In the required row, a photoelectric conversion element is selectively selected by a horizontal shift register and a vertical shift register, and normal reading is performed. Thereafter, all the horizontal switches are turned on again in the unnecessary rows immediately after the necessary rows, and in the subsequent unnecessary rows, the vertical shift register operates at high speed with all the horizontal switches turned on, and reading is skipped again. - [Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an image sensor consisting of a light receiving section 1, a horizontal switch group 2, a horizontal shift register 3, and a vertical shift register 4 is similar to that shown in FIG. However, it is assumed that the photoelectric conversion elements of the light receiving section 1 are arranged in n rows and 5 columns. The basic clock generation circuit 5 is means for generating a basic clock. The basic clock always has a constant speed and is applied to the horizontal pulse generation circuit 6, horizontal clock generation circuit 7, row determination circuit 8, and vertical pulse generation circuit 9 as timing for synchronizing the operations of each circuit. The vertical pulse output from the vertical pulse generation circuit 9 is not only literally sent to the vertical shift register 4 as a vertical pulse, but also sent to the horizontal pulse generation circuit 6, the horizontal clock generation circuit 7, the row determination circuit 8, and the vertical clock generation circuit 10. It is sent to each of these circuits as a reset signal. The row determination circuit 8 is initialized with a vertical pulse, and then counts the basic clock to determine which pixel row in the light receiving section 1 is currently being read. Then, whether the pixel line in question: ■ belongs to a pixel line to be read, that is, a necessary line, ■ belongs to an unnecessary line immediately before the necessary line, ■ belongs to an unnecessary line immediately after the necessary line, or ■ belongs to another unnecessary line. The determination result is sent to the horizontal pulse generation circuit 6 and the vertical clock generation circuit 10. Note that which lines are considered necessary lines and which lines are unnecessary lines are set in advance. The horizontal clock generation circuit 7 generates a constant speed horizontal clock HC based on the basic clock and sends it to the horizontal shift register 3. The horizontal pulse generation circuit 6 sends a high or low pulse to the horizontal shift register 3 in synchronization with the horizontal clock HC. According to the signal from the row determination circuit 8, if the currently read row is an unnecessary row other than the unnecessary row immediately before the necessary row, a high-level pulse is sent across IH to read the necessary row or immediately before the necessary row. When the line is unnecessary, one high-level pulse corresponding to one horizontal clock is sent to the IH as in normal operation. Vertical clock generation circuit 10 sends vertical clock VC to vertical shift register 4. At this time, according to a signal from the row determination circuit 8, if the currently read row is an unnecessary row excluding unnecessary rows immediately before and after the necessary row, a vertical clock higher than normal is activated. When it is a row, a low-speed vertical clock is sent to the vertical shift register 4. Next, the operation of this embodiment will be explained using FIGS. 2 to 4. FIGS. 2(A) to (D) show the vertical pulse v, respectively.
3 is a timing chart showing the timing of the P1 vertical clock vC1 horizontal pulse HP and the horizontal clock HC, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the horizontal clock H
3 is a state transition diagram showing the output state of the horizontal shift register 3 that changes at timing C. FIG. The light receiving unit 1 has photoelectric conversion elements arranged in n rows and 5 columns as described above, of which the gth row (4g) to the mth row (#m
) are considered necessary lines, and the rest are unnecessary lines. It is assumed that this is set in the row determination circuit 8. For unnecessary rows #1 to #g-2 and #m+2 to #n, the horizontal pulse HP output from the horizontal pulse generation circuit 6 is always at a high level based on the determination output from the row determination circuit 8. Become. Therefore, all the output stages of the horizontal shift register 3 become high, and thereby all the horizontal switches of the horizontal switch group 2 are turned on. FIG. 4(A) shows the state of the horizontal shift register 3 at this time, and each output stage is always high (O mark). In this state, when each row is sequentially selected by the vertical shift register 4, all vertical switches in the selected row are turned on, and all charges accumulated in the photoelectric conversion elements in that column are read out. In the row immediately before the required row, that is, the #g-1st row, the horizontal pulse corresponds to one horizontal clock HC as usual, so the output of the horizontal shift register 3 is as shown in FIG.
As shown in B), as the signal is sent by the horizontal clock, it becomes low (x mark) one after another. That is, each horizontal switch in the horizontal switch group 2 is turned off in turn. At this time,
The vertical clock VC is slow as shown in FIGS. 2 and 3, and the row is selected until all the horizontal shift registers 3 become low. In necessary lines #g to #m, normal operations are executed. That is, the vertical clock VC is output at low speed, and the horizontal pulse is a high-level pulse signal only at the beginning of IH. Therefore, at this time, while one row is selected by the vertical shift register 4, the fourth
As shown in Figure (C), each output stage of the horizontal shift register 3 goes high in sequence, and each horizontal switch in the horizontal switch group 2 is selected one by one. Therefore, within this area, each photoelectric conversion element is serially read out one by one. In the unnecessary row #m+1 immediately after the necessary stroke, the vertical clock HC remains at a low speed, but the horizontal pulse HP is always high. Therefore, the significant output of the horizontal shift register 3 is as shown in FIG. 4(D). It gradually goes high until all outputs go high. Each horizontal switch of the horizontal switch group 2 is gradually turned on based on the output of the horizontal shift register 3, and finally all the horizontal switches are turned on. [Effects of the Invention] As explained above, according to the image sensor drive circuit of the present invention, it is possible to read lines in an unnecessary range at high speed in order to shorten the readout time, and to ensure that the accumulated charges of photoelectric conversion elements in that range are It does not have the same effect when reading and reading the required range of rows. Therefore, even if the image to be read is smaller than the pixel configuration of the image sensor, it is possible to obtain almost the same temporal resolution as when using an image sensor with the pixel configuration most suitable for the image size. In other words, there is no need to individually design and manufacture image sensors depending on the applicable model, and it is possible to obtain the same functionality as a custom-made product using a low-cost so-called standard product.
第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図(A)
ないしくD)はそれぞれ垂直パルスVP1垂直クロック
VC1水平パルスHPおよび水平クロックHCのタイミ
ングを示すタイミングチャート、第3図は垂直クロック
VCおよび水平パルスHPのタイミングと受光部1内に
ある光電変換素子の物理的配置との対応関係を示す図、
第4図は水平クロックHCのタイミングで遷移する水平
シフトレジスタの出力状態を示す状態遷移図、第5図は
一般的なイメージセンサを示す構成図、第6図はイメー
ジセンサの従来の動作を示すタイミングチャートである
。
1・・・受光部、2・・・水平スイッチ群、3・・・水
平シフトレジスタ、4・・・垂直シフトレジスタ、5・
・・基本クロック発生回路、6・・・水平パルス発生回
路、7・・・水平クロック発生回路、8・・・行判定回
路、9・・・垂直パルス発生回路、10・・・垂直クロ
ック発生回路。
特許出願人 住友電気工業株式会社
代理人弁理士 長谷用 芳 樹間
塩 1) 辰 也第l凶
(A) (B) (C)
(D)手続補正書
昭和63年8月17日
昭和63年特許願第325741号
2 発明の名称
イメージセンサ駆動回路
3 補正をする者
事件との関係 特許出願人
(213) 住友電気工業株式会社
4 代 理 人 (郵便番号 101)東京都千代田区
岩本町三丁目5番地2号フォアサイトビル4階
5 補正の対象
明細書および図面
6 補正の内容
(1) 明細書の全文を別紙の通り補正する。
(2〉 図面の第1図ないし第6図を別紙の通り補正
する。
明 細 書
1、発明の名称
イメージセンサ駆動回路
2、特許請求の範囲
光電変換素子が2次元行列に配列され各光電変換素子に
1対1に垂直スイッチが接続された受光部と、垂直クロ
ックに同期して垂直ゲート信号を「1」と入力すると前
記垂直スイッチを行毎に一括して順次オンする垂直シフ
トレジスタと、前記垂直スイッチの出力を列毎に束ねた
読み出し線に1対1に接続された水平スイッチと、水平
クロックに同期して水平ゲート信号を「1」と入力する
と前記水平スイッチを順次オンする水平シフトレジスタ
とを備えたイメージセンサの駆動回路であって、
前記基本クロックを発生する基本クロック発生回路と、
前記基本クロックを計数して受光部において読み出し中
の行が予め設定した必要行であるか、必要行の直前の不
要行であるか、必要行の直後の不要行であるか、または
その他の不要行であるかを判定する行判定回路と、
基本クロックに基づいて一定周期の水平クロックを発生
する水平クロック発生回路と、前記行判定回路の判定出
力の内容が必要行またはその直前直後の不要行であると
きには低速の垂直クロックを出力しその他の不要行であ
るときには高速の垂直クロックを出力する垂直クロック
発生回路と、
前記行判定回路の判定出力の内容が必要行またはその直
前の不要行であるときにはl水平クロックに対応する水
平ゲート信号を1水平周期の先頭でのみ「1」とし必要
行の直後の不要行または必要行の直前直後の不要行であ
るときには連続的に水平ゲート信号を「1」とする水平
ゲート信号発生回路と、
前記基本クロックを計数して一定周期で垂直ゲート信号
を「1」とする垂直ゲート信号発生回路とを備えたイメ
ージセンサ駆動回路。
3、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
この発明は、イメージスキャナ、カメラ、OCR等に用
いられているイメージセンサの駆動回路に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
一般によく使用されるMO8型イメージセンサは受光量
に応じて電荷を蓄積する光電変換素子を2次元的に配列
した受光部を有し、この光電変換素子群中の特定の行と
列を順に選択することにより、2次元的な画像情報を得
る素子である。
第5図は、このようなMO3型イメージセンサの構成を
示す図である。水平シフトレジスタ3には水平ゲート信
号が水平クロックに同期して取り込まれ、順に転送され
て行く。水平シフトレジスタ3の各段出力は、それぞれ
水平スイッチ群2内の各水平スイッチの動作を制御する
ものであり、水平シフトレジスタ3の出力が「1」であ
れば水平スイッチはオンし、「0」であればオフとなる
。
垂直シフトレジスタ4には垂直クロックVC1垂直ゲー
ト信号VGが入力され、その動作は水平シフトレジスタ
3とほぼ同様に考えることができが、制御すべき垂直ス
イッチの数および配列は大きく相違する。すなわち、垂
直シフトレジスタ4で制御される垂直スイッチは、水平
スイッチ群2内の水平スイッチと異なり、受光部1内に
おいて光電変換素子の数だけある。
第6図はこのイメージセンサの従来からの動作を示すタ
イミングチャートである。同図(A)および(B)はそ
れぞれ垂直シフトレジスタ4に入力される垂直ゲート信
号VGおよび垂直クロックvC1同図(C)は同図(B
)の垂直クロックVCを時間的に拡大したもの、さらに
同図(D)および(E)はそれぞれ水平シフトレジスタ
3に入力される水平ゲート信号HGおよび水平クロック
HCのタイミングを同図(B)を基準にして示したもの
である。
同図(A)(B)に示されるように、通常は1行の垂直
スイッチのみが選択的にオンされるように、1つの垂直
クロックVCに同期して「1」の垂直ゲート信号がIV
(垂直周期)の先頭で1発だけ垂直シフトレジスタ4に
入力され、それ以外は「0」となる。また、同図(C)
(D)(E)に示されるように、通常は、水平スイッチ
の1つだけがオンになるように、1水平クロックに対応
する「1」の水平ゲート信号がIH(水平周期)の先頭
で1発だけ水平シフトレジスタ3に入力され、それ以外
は「0」となる。
第5図は、第6図の動作に基づいて、3行2列目の光電
変換素子(画素)が選択された状態を示している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、このようなイメージセンサをイメージスキャ
ナ等の装置に利用する場合、その目的に合致した画素構
成のイメージセンサを用いることが望ましい。しかし、
イメージセンサを適用装置ごとに新規に開発するには多
大な労力と費用を要するので、実際には既存のものの中
から必要な仕様に近いものを選択して適用せざるを得な
い。
例えば、10X100画素あれば十分な装置でありなが
ら、100×100のイメージセンサを用いなければな
らない場合が生じる。このような場合には、最適な画素
構成(10X100画素)のイメージセンサを使用した
ときに比較して、1画面を読み取るのに10倍の時間が
かかる。イメージセンサの各光電変換素子にはその素子
が読み取られてから次にまた読み取られるまでの時間、
すなわち1画面を読み取る時間の間に入射する光情報が
すべて蓄積される。したがって、1画面の読み取り時間
が長い程、それだけ装置としての時間分解能が悪くなる
。時間分解能が低い場合には、対象が移動・変化する場
合に画面が流れる原因となる。
〔問題を解決するための手段〕
本発明のイメージセンサ駆動回路は、上記問題点に鑑み
て為されたものであり、基本クロックを発生する基本ク
ロック発生回路と、前記基本クロックを計数して受光部
において読み出し中の行が予め設定した必要行であるか
、必要行の直前の不要行であるか、必要行の直後の不要
行であるか、またはその他の不要行であるかを判定する
行判定回路と、基本クロックに基づいて一定周期の水平
クロックを発生する水平クロック発生回路と、前記行判
定回路の判定出力の内容が必要行またはその直前直後の
不要行であるときには低速の垂直クロックを出力しその
他の不要行であるときには高速の垂直クロックを出力す
る垂直クロック発生回路と、前記行判定回路の判定出力
の内容が必要行またはその直前の不要行であるときには
1水平クロックに同期する水平ゲート信号を1水平周期
の先頭だけ「1」とし、必要行の直後の不要行または必
要行の直前直後の不要行であるときには連続的に「1」
とする水平ゲート信号発生回路と、前記基本クロックを
計数して一定周期の垂直ゲート信号を「1」とする垂直
ゲート信号発生回路とを備えたものである。
〔作用〕
画像情報を必要とする領域と不要な領域を行単位で切り
分けて、予め行判定回路にその内容を設定しておくと、
不要行においてはすべての水平スイッチが常時オンとな
り、且つ垂直シフトレジスタが高速に動作して読み飛ば
しが行われる。必要行の直前の不要行では垂直シフトレ
ジスタが低速動作に移行してその間に水平スイッチが順
次オフ状態に戻る。必要行においては水平シフトレジス
タおよび垂直シフトレジスタにより光電変換素子が択一
的に選択され、通常の読み出しが行われる。
その後、必要行の直後の不要行で水平スイッチが再びす
べてオンとなり、以後の不要行では、水平スイッチがす
べてオンの状態で垂直シフトレジスタが高速動作して再
度読み飛ばしが行われる。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図である。第
1図において、受光部1、水平スイッチ群2、水平シフ
トレジスタ3および垂直シフトレジスタ4からなるイメ
ージセンサは第5図に示すものと同様のものである。た
だし、受光部1の光電変換素子は、n行5列に配列され
ているものとする。
基本クロック発生回路5は基本クロックを発生する手段
である。基本クロックは常時一定速度であり、各回路の
動作を同期させるタイミングとして水平ゲート信号発生
回路6、水平クロック発生回路7、行判定回路8、垂直
ゲート信号発生回路9にそれぞれ与えられる。
垂直ゲート信号発生回路9が出力する垂直ゲート信号は
、文字通り垂直ゲート信号として垂直シフトレジスタ4
に送られるだけでなく、水平ゲート信号発生回路6、水
平クロック発生回路7、行判定回路8および垂直クロッ
ク発生回路10に対するリセット信号としてこれらの各
回路に送られる。
行判定回路8は、垂直ゲート信号で初期化され、その後
、基本クロックをカウントして現在受光部1の中のどの
画素行を読み出しているかを把握する。そして、当該画
素行が、
■読み取るべき画素行すなわち必要行に属するか、
■必要行の直前の不要行に属するか、
■必要行の直後の不要行に属するか、あるいは■その他
の不要行に属するか
を判定し、その判定結果を水平ゲート信号発生回路6お
よび垂直クロック発生回路10に送る。なお、どの行を
必要行とし、どの行を不要行とするかは予め設定されて
いる。
水平クロック発生回路7は基本クロックに基づいて一定
速度の水平クロックHCを発生し、水平シフトレジスタ
3に送出する。
水平ゲート信号発生回路6は水平クロックHCに同期し
て水平シフトレジスタ3にハイまたはローのゲート信号
を送る。行判定回路8からの信号によって、現在読み出
している行が必要行の直前の不要行を除くその他の不要
行のときは、IHに渡って「1」を送り、必要行または
必要行の直前の不要行のときは、通常動作通り1水平ク
ロックに対応する「1」をIHに1個の割合で送出する
。
垂直クロック発生回路10は垂直シフトレジスタ4に垂
直クロックVCを送出する。このとき、行判定回路8か
らの信号によって、現在読み出している行が必要行の直
前直後の不要行を除く不要行であるときは通常より高速
の垂直クロックを、必要行またはその直前直後の不要行
であるときは低速の垂直クロックを垂直シフトレジスタ
4に送出する。
次に、第2図乃至第4図を用いて本実施例の動作を説明
する。第2図(A)〜(D)は、それぞれ垂直ゲート信
号VG、垂直りロックvC1水平ゲート信号HGおよび
水平クロックHCのタイミングを示すタイミングチャー
トであり、第3図は垂直クロックVCおよび水平ゲート
信号HGのタイミングと受光部1内にある光電変換素子
の物理的配置との対応関係を示す図であり、第4図は水
平クロックHCのタイミングで遷移する水平シフトレジ
スタ3の出力状態を示す状態遷移図である。
なお、受光部1は、前述したようにn行5列に配列され
た光電変換素子を有しているが、そのうちの、Ω行目(
#g)からm行目(#m)までを必要行、それ以外を不
要行としている。そして、このことは行判定回路8に設
定されているものとする。
#1から#g−2まで、および#m+2から#nまでの
不要行については、水平ゲート信号発生回路6から出力
される水平ゲート信号HGは行判定回路8からの判定出
力に基づいて常時「1」となる。そのため、水平シフト
レジスタ3の各出力段はすべて「1」となり、これによ
って、水平スイッチ群2のすべての水平スイッチがオン
状態となる。第4図(A)は、このときの水平シフトレ
ジスタ3の状態を示しており、各出力段が常に「1」と
なっている。この状態で、垂直シフトレジスタ4により
各行が順次選択されると、選択された行の垂直スイッチ
がすべてオンとなり、その列の光電変換素子に蓄積され
た電荷はすべて読み出される。
必要行の直前の行、すなわち#1−1番目の行では、水
平ゲート信号が通常通り1水平クロックHCに同期して
1水平周期の先頭だけ「1」となるため、水平シフトレ
ジスタ3の出力は第4図(B)に示すように、水平クロ
ックで送られるにつれて順次「0」となってゆく。すな
わち、水平スイッチ群2の各水平スイッチが順にオフし
てゆく。このとき、垂直クロックVCは第2図および第
3図に示すように低速となっており、水平シフトレジス
タ3がすべて「0」になるまでその行が選択されている
。
必要行#g〜#mでは、通常動作が実行される。
すなわち、垂直クロックVCが低速で出力され、水平ゲ
ート信号がIHの先頭においてのみ「1」となっている
。したがって、このときには、垂直シフトレジスタ4に
より1つの行が選択されている間に、第4図(C)に示
すように水平シフトレジスタ3の各出力段が順に「1」
となり、水平スイッチ群2内の各水平スイッチが1個ず
つ順に選択されてゆく。したがって、この領域内では、
各光電変換素子が1個ずつシリアルに読み出されること
になる。
必要付直後の不要行#m+1では、垂直クロックHCは
低速のままであるが、水平ゲート信号HGが常時「1」
となる、そのため、水平シフトレジスタ3の格段出力は
第4図(D)に示すように次第に「1」になってゆき、
最後にすべての出力が「1」になる。水平スイッチ群2
の各水平スイッチは、水平シフトレジスタ3の出力に基
づいて次第にオンして行き、最後にはすべての水平スイ
ッチがオン状態となる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明のイメージセンサ駆動回路
によれば、読み出し時間短縮のため不要範囲の行を高速
で読み、なお且つその範囲の光電変換素子の蓄積電荷を
確実に読み出して、必要範囲の行を読み出すときに同等
影響を及ぼさない。
したがって、読み取るべき画像がイメージセンサの画素
構成よりも小さい場合でも、その画像サイズに最も適し
た画素構成のイメージセンサを用いたときとほぼ同等の
時間分解能を得ることができる。換言すれば、適用機種
に応じてイメージセンサを個別に設計・製作する必要が
なく、低価格のいわゆる規格品を用いて特注品と同等の
機能を得ることかできる。Figure 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention, Figure 2 (A)
or D) are timing charts showing the timing of the vertical pulse VP1, the vertical clock VC1, the horizontal pulse HP, and the horizontal clock HC, respectively, and FIG. A diagram showing the correspondence with the physical layout,
Fig. 4 is a state transition diagram showing the output state of the horizontal shift register that changes at the timing of the horizontal clock HC, Fig. 5 is a configuration diagram showing a general image sensor, and Fig. 6 shows the conventional operation of the image sensor. This is a timing chart. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Light receiving part, 2... Horizontal switch group, 3... Horizontal shift register, 4... Vertical shift register, 5...
...Basic clock generation circuit, 6...Horizontal pulse generation circuit, 7...Horizontal clock generation circuit, 8...Line determination circuit, 9...Vertical pulse generation circuit, 10...Vertical clock generation circuit . Patent applicant: Sumitomo Electric Industries, Ltd. Representative patent attorney Yoshiki Hase
Salt 1) Tatsuya first evil (A) (B) (C)
(D) Procedural amendment August 17, 1988 Patent Application No. 325741 of 1988 2 Name of the invention Image sensor drive circuit 3 Relationship with the person making the amendment Patent applicant (213) Sumitomo Electric Industries, Ltd. 4 Agent (Postal code 101) 4th floor 5, Foresight Building, 3-5-2 Iwamoto-cho, Chiyoda-ku, Tokyo Description and drawings subject to amendment 6 Contents of amendment (1) The entire text of the specification will be amended as shown in the attached sheet. . (2> Figures 1 to 6 of the drawings are corrected as shown in the attached sheet. Description 1, Title of the invention Image sensor drive circuit 2, Claims photoelectric conversion elements are arranged in a two-dimensional matrix and each photoelectric conversion element is arranged in a two-dimensional matrix. a light receiving section in which vertical switches are connected to the elements on a one-to-one basis; a vertical shift register that sequentially turns on the vertical switches for each row when a vertical gate signal of "1" is inputted in synchronization with a vertical clock; A horizontal switch that is connected one-to-one to a readout line that bundles the outputs of the vertical switches for each column, and a horizontal shifter that sequentially turns on the horizontal switches when a horizontal gate signal of "1" is input in synchronization with a horizontal clock. an image sensor driving circuit comprising: a basic clock generation circuit that generates the basic clock; and a register that counts the basic clock and determines whether the row being read out in the light receiving section is a preset required row; A line determination circuit that determines whether the line is an unnecessary line immediately before a necessary line, an unnecessary line immediately after a necessary line, or another unnecessary line, and generates a horizontal clock with a constant period based on the basic clock. When the content of the judgment output of the horizontal clock generation circuit and the row judgment circuit is a necessary line or an unnecessary line immediately before and after it, a low-speed vertical clock is output, and when it is another unnecessary line, a high-speed vertical clock is output. When the content of the judgment output from the vertical clock generation circuit and the row judgment circuit is a necessary line or an unnecessary line immediately before it, the horizontal gate signal corresponding to the horizontal clock is set to "1" only at the beginning of one horizontal period to identify the necessary line. a horizontal gate signal generation circuit that continuously sets a horizontal gate signal to "1" when the line is an unnecessary line immediately after the line or an unnecessary line immediately before and after the necessary line; 3. Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] This invention is an image sensor drive circuit equipped with a vertical gate signal generation circuit for "1". 3. Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] This relates to a sensor drive circuit. [Prior Art] A commonly used MO8 type image sensor has a light receiving section in which photoelectric conversion elements are two-dimensionally arranged to accumulate charges according to the amount of received light. This is an element that obtains two-dimensional image information by sequentially selecting specific rows and columns in a group of photoelectric conversion elements. Fig. 5 is a diagram showing the configuration of such an MO3 type image sensor. Horizontal gate signals are taken into the horizontal shift register 3 in synchronization with the horizontal clock and are sequentially transferred. The output of each stage of the horizontal shift register 3 controls the operation of each horizontal switch in the horizontal switch group 2, and if the output of the horizontal shift register 3 is "1", the horizontal switch is turned on, and the output is "0". ”, it is turned off. Vertical clock VC1 and vertical gate signal VG are input to vertical shift register 4, and its operation can be considered to be almost the same as horizontal shift register 3, but the number and arrangement of vertical switches to be controlled are largely different. That is, unlike the horizontal switches in the horizontal switch group 2, the number of vertical switches controlled by the vertical shift register 4 is equal to the number of photoelectric conversion elements in the light receiving section 1. FIG. 6 is a timing chart showing the conventional operation of this image sensor. (A) and (B) of the same figure are the vertical gate signal VG and vertical clock vC1 input to the vertical shift register 4, respectively. (C) of the figure is (B)
), and (D) and (E) are the timings of the horizontal gate signal HG and horizontal clock HC input to the horizontal shift register 3, respectively. This is shown as a standard. As shown in (A) and (B) of the same figure, normally, a vertical gate signal of "1" is sent to IV in synchronization with one vertical clock VC so that only one row of vertical switches are selectively turned on.
Only one shot is input to the vertical shift register 4 at the beginning of the (vertical cycle), and the rest are "0". Also, the same figure (C)
As shown in (D) and (E), normally, a horizontal gate signal of "1" corresponding to one horizontal clock is placed at the beginning of the IH (horizontal period) so that only one horizontal switch is turned on. Only one shot is input to the horizontal shift register 3, and the rest are "0". FIG. 5 shows a state in which the photoelectric conversion element (pixel) in the third row and second column is selected based on the operation shown in FIG. 6. [Problems to be Solved by the Invention] By the way, when such an image sensor is used in a device such as an image scanner, it is desirable to use an image sensor with a pixel configuration that matches the purpose. but,
Developing a new image sensor for each applicable device requires a great deal of effort and expense, so in practice one has no choice but to select and apply an image sensor from among existing ones that has specifications close to the required specifications. For example, there may be cases where a 100x100 image sensor must be used even though a device with 10x100 pixels is sufficient. In such a case, it takes 10 times longer to read one screen than when using an image sensor with an optimal pixel configuration (10×100 pixels). Each photoelectric conversion element of an image sensor has a time interval between when that element is read and when it is read again.
That is, all the optical information that enters during the time it takes to read one screen is accumulated. Therefore, the longer it takes to read one screen, the worse the time resolution of the device becomes. If the time resolution is low, the screen may flow when the object moves or changes. [Means for Solving the Problem] The image sensor drive circuit of the present invention has been made in view of the above problems, and includes a basic clock generation circuit that generates a basic clock, and a light receiving circuit that counts the basic clock. A line that determines whether the line being read in the section is a preset necessary line, an unnecessary line immediately before the necessary line, an unnecessary line immediately after the necessary line, or some other unnecessary line. a determination circuit; a horizontal clock generation circuit that generates a horizontal clock of a fixed period based on a basic clock; and a low-speed vertical clock when the content of the determination output of the row determination circuit is a necessary row or an unnecessary row immediately before and after the row determination circuit. a vertical clock generating circuit that outputs a high-speed vertical clock when the line is an unnecessary line; and a horizontal clock generating circuit that synchronizes with one horizontal clock when the judgment output of the line judgment circuit is a necessary line or an unnecessary line immediately before it. The gate signal is set to "1" only at the beginning of one horizontal period, and is set to "1" continuously when it is an unnecessary row immediately after a necessary row or an unnecessary row immediately before and after a necessary row.
The present invention includes a horizontal gate signal generation circuit that counts the basic clock and sets a vertical gate signal of a constant period to "1". [Operation] By separating areas that require image information from areas that do not require image information on a line-by-line basis, and setting the contents in the line determination circuit in advance,
In unnecessary rows, all horizontal switches are always on, and the vertical shift register operates at high speed to perform skip reading. In the unnecessary row immediately before the necessary row, the vertical shift register shifts to low-speed operation, while the horizontal switches sequentially return to the off state. In the required row, a photoelectric conversion element is selectively selected by a horizontal shift register and a vertical shift register, and normal reading is performed. Thereafter, all the horizontal switches are turned on again in the unnecessary rows immediately after the necessary rows, and in the subsequent unnecessary rows, the vertical shift register operates at high speed with all the horizontal switches turned on, and reading is skipped again. [Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an image sensor consisting of a light receiving section 1, a horizontal switch group 2, a horizontal shift register 3, and a vertical shift register 4 is similar to that shown in FIG. However, it is assumed that the photoelectric conversion elements of the light receiving section 1 are arranged in n rows and 5 columns. The basic clock generation circuit 5 is means for generating a basic clock. The basic clock always has a constant speed and is applied to the horizontal gate signal generation circuit 6, horizontal clock generation circuit 7, row determination circuit 8, and vertical gate signal generation circuit 9 as timing for synchronizing the operations of each circuit. The vertical gate signal outputted by the vertical gate signal generation circuit 9 is literally used as a vertical gate signal by the vertical shift register 4.
In addition to being sent to the horizontal gate signal generating circuit 6, the horizontal clock generating circuit 7, the row determining circuit 8, and the vertical clock generating circuit 10, the reset signal is sent to each of these circuits. The row determination circuit 8 is initialized by a vertical gate signal, and then counts basic clocks to determine which pixel row in the light receiving section 1 is currently being read. Then, whether the pixel line in question: ■ belongs to a pixel line to be read, that is, a necessary line, ■ belongs to an unnecessary line immediately before the necessary line, ■ belongs to an unnecessary line immediately after the necessary line, or ■ belongs to another unnecessary line. The determination result is sent to the horizontal gate signal generation circuit 6 and the vertical clock generation circuit 10. Note that which lines are considered necessary lines and which lines are unnecessary lines are set in advance. The horizontal clock generation circuit 7 generates a constant speed horizontal clock HC based on the basic clock and sends it to the horizontal shift register 3. The horizontal gate signal generation circuit 6 sends a high or low gate signal to the horizontal shift register 3 in synchronization with the horizontal clock HC. When the currently read line is an unnecessary line other than the unnecessary line immediately before the necessary line, "1" is sent across the IH according to the signal from the line determination circuit 8, and the necessary line or the unnecessary line immediately before the necessary line is read out. When the row is unnecessary, one "1" corresponding to one horizontal clock is sent to the IH as in normal operation. Vertical clock generation circuit 10 sends vertical clock VC to vertical shift register 4. At this time, according to a signal from the row determination circuit 8, if the currently read row is an unnecessary row excluding unnecessary rows immediately before and after the necessary row, a vertical clock higher than normal is activated. When it is a row, a low-speed vertical clock is sent to the vertical shift register 4. Next, the operation of this embodiment will be explained using FIGS. 2 to 4. 2(A) to 2(D) are timing charts showing the timing of the vertical gate signal VG, vertical lock vC1 horizontal gate signal HG and horizontal clock HC, respectively, and FIG. 3 is a timing chart showing the vertical clock VC and the horizontal gate signal 4 is a diagram showing the correspondence between the timing of HG and the physical arrangement of photoelectric conversion elements in the light receiving section 1, and FIG. 4 is a state transition showing the output state of the horizontal shift register 3 that changes at the timing of the horizontal clock HC. It is a diagram. The light receiving unit 1 has photoelectric conversion elements arranged in n rows and 5 columns as described above, among which the Ωth row (
Lines #g) to m-th line (#m) are necessary lines, and the rest are unnecessary lines. It is assumed that this is set in the row determination circuit 8. For unnecessary rows #1 to #g-2 and #m+2 to #n, the horizontal gate signal HG output from the horizontal gate signal generation circuit 6 is always " 1”. Therefore, all the output stages of the horizontal shift register 3 become "1", and thereby all the horizontal switches of the horizontal switch group 2 are turned on. FIG. 4(A) shows the state of the horizontal shift register 3 at this time, and each output stage is always "1". In this state, when each row is sequentially selected by the vertical shift register 4, all vertical switches in the selected row are turned on, and all charges accumulated in the photoelectric conversion elements in that column are read out. In the line immediately before the required line, that is, the #1-1st line, the horizontal gate signal becomes "1" only at the beginning of one horizontal period in synchronization with one horizontal clock HC as usual, so the output of the horizontal shift register 3 As shown in FIG. 4(B), the signal gradually becomes "0" as it is sent by the horizontal clock. That is, each horizontal switch in the horizontal switch group 2 is turned off in turn. At this time, the vertical clock VC is at a low speed as shown in FIGS. 2 and 3, and the row is selected until the horizontal shift register 3 becomes all "0". In necessary lines #g to #m, normal operations are executed. That is, the vertical clock VC is output at low speed, and the horizontal gate signal is "1" only at the beginning of IH. Therefore, at this time, while one row is selected by the vertical shift register 4, each output stage of the horizontal shift register 3 is sequentially set to "1" as shown in FIG. 4(C).
Then, each horizontal switch in the horizontal switch group 2 is selected one by one. Therefore, within this area,
Each photoelectric conversion element is serially read out one by one. In the unnecessary row #m+1 immediately after the necessary addition, the vertical clock HC remains at a low speed, but the horizontal gate signal HG is always "1".
Therefore, the output of the horizontal shift register 3 gradually becomes "1" as shown in FIG. 4(D),
Finally, all outputs become "1". Horizontal switch group 2
Each horizontal switch is gradually turned on based on the output of the horizontal shift register 3, and finally all horizontal switches are turned on. [Effects of the Invention] As explained above, according to the image sensor drive circuit of the present invention, it is possible to read lines in an unnecessary range at high speed in order to shorten the readout time, and to ensure that the accumulated charges of photoelectric conversion elements in that range are It does not have the same effect when reading and reading the required range of rows. Therefore, even if the image to be read is smaller than the pixel configuration of the image sensor, it is possible to obtain almost the same temporal resolution as when using an image sensor with the pixel configuration most suitable for the image size. In other words, there is no need to individually design and manufacture image sensors depending on the applicable model, and functions equivalent to those of custom-made products can be obtained using low-cost so-called standard products.
第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図(A)
ないしくD)はそれぞれ垂直ゲート信号VG、垂直りロ
ックvC1水平ゲート信号HGおよび水平クロックHC
のタイミングを示すタイミングチャート、第3図は垂直
クロックVCおよび水平ゲート信号HGのタイミングと
受光部1内にある光電変換素子の物理的配置との対応関
係を示す図、第4図は水平クロックHCのタイミングで
遷移する水平シフトレジスタの出力状態を示す状態遷移
図、第5図は一般的なイメージセンサを示す構成図、第
6図はイメージセンサの従来の動作を示すタイミングチ
ャートである。
1・・・受光部、2・・・水平スイッチ群、3・・・水
平シフトレジスタ、4・・・垂直シフトレジスタ、5・
・・基本クロック発生回路、6・・・水平ゲート信号発
生回路、7・・・水平クロック発生回路、8・・・行判
定回路、9・・・垂直ゲート信号発生回路、10・・・
垂直クロツり発生回路。
特許出願人 住友電気工業株式会社Figure 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention, Figure 2 (A)
or D) are vertical gate signal VG, vertical lock vC1 horizontal gate signal HG, and horizontal clock HC, respectively.
3 is a diagram showing the correspondence between the timing of the vertical clock VC and the horizontal gate signal HG and the physical arrangement of the photoelectric conversion elements in the light receiving section 1. FIG. 4 is a timing chart showing the timing of the horizontal clock HC. FIG. 5 is a state transition diagram showing the output state of the horizontal shift register that changes at the timing of . FIG. 5 is a configuration diagram showing a general image sensor, and FIG. 6 is a timing chart showing the conventional operation of the image sensor. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Light receiving part, 2... Horizontal switch group, 3... Horizontal shift register, 4... Vertical shift register, 5...
... Basic clock generation circuit, 6... Horizontal gate signal generation circuit, 7... Horizontal clock generation circuit, 8... Row determination circuit, 9... Vertical gate signal generation circuit, 10...
Vertical blackout generation circuit. Patent applicant: Sumitomo Electric Industries, Ltd.
Claims (1)
に1対1に垂直スイッチが接続された受光部と、垂直ク
ロックに同期して垂直パルスを入力すると前記垂直スイ
ッチを行毎に一括して順次オンする垂直シフトレジスタ
と、前記垂直スイッチの出力を列毎に束ねた読み出し線
に1対1に接続された水平スイッチと、水平クロックに
同期して水平パルスを入力すると前記水平スイッチを順
次オンする水平シフトレジスタとを備えたイメージセン
サの駆動回路であって、 前記基本クロックを発生する基本クロック発生回路と、 前記基本クロックを計数して受光部において読み出し中
の行が予め設定した必要行であるか、必要行の直前の不
要行であるか、必要行の直後の不要行であるか、または
その他の不要行であるかを判定する行判定回路と、 基本クロックに基づいて一定周期の水平クロックを発生
する水平クロック発生回路と、 前記行判定回路の判定出力の内容が必要行またはその直
前直後の不要行であるときには低速の垂直クロックを出
力しその他の不要行であるときには高速の垂直クロック
を出力する垂直クロック発生回路と、 前記行判定回路の判定出力の内容が必要行またはその直
前の不要行であるときには1水平クロックに対応する水
平パルスを1水平周期の先頭において出力し必要行の直
後の不要行または必要行の直前直後の不要行であるとき
には連続的に水平パルスを出力する水平パルス発生回路
と、 前記基本クロックを計数して一定周期の垂直パルスを出
力する垂直パルス発生回路とを備えたイメージセンサ駆
動回路。[Scope of Claims] A light receiving section in which photoelectric conversion elements are arranged in a two-dimensional matrix and a vertical switch is connected to each photoelectric conversion element on a one-to-one basis; A vertical shift register that is turned on sequentially for each row, a horizontal switch that is connected one-to-one to a readout line that bundles the outputs of the vertical switches for each column, and a horizontal pulse that is input in synchronization with a horizontal clock. An image sensor drive circuit comprising: a horizontal shift register that sequentially turns on the horizontal switches; a basic clock generation circuit that generates the basic clock; A line determination circuit that determines whether it is a preset necessary line, an unnecessary line immediately before a necessary line, an unnecessary line immediately after a necessary line, or some other unnecessary line, and a basic clock. a horizontal clock generation circuit that generates a horizontal clock of a constant period based on the horizontal clock; and a horizontal clock generation circuit that generates a horizontal clock of a constant period based on the row determination circuit; A vertical clock generation circuit outputs a high-speed vertical clock at certain times, and when the content of the judgment output of the row judgment circuit is a necessary line or an unnecessary line immediately before it, a horizontal pulse corresponding to one horizontal clock is output at the beginning of one horizontal period. a horizontal pulse generating circuit that continuously outputs horizontal pulses when the line is an unnecessary line immediately after a necessary line or an unnecessary line immediately before and after a necessary line; An image sensor drive circuit equipped with a vertical pulse generation circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62325741A JPH01168171A (en) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | Image sensor drive circuit |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62325741A JPH01168171A (en) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | Image sensor drive circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH01168171A true JPH01168171A (en) | 1989-07-03 |
JPH0442870B2 JPH0442870B2 (en) | 1992-07-14 |
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ID=18180138
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62325741A Granted JPH01168171A (en) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | Image sensor drive circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01168171A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0431881U (en) * | 1990-07-05 | 1992-03-16 | ||
JPH09321267A (en) * | 1996-02-22 | 1997-12-12 | Canon Inc | Photoelectric conveter and driving method therefor |
JP2008182419A (en) * | 2007-01-24 | 2008-08-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Phase adjuster, and digital camera |
US8363137B2 (en) | 2008-02-28 | 2013-01-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensing apparatus and imaging system |
US9240527B2 (en) | 2009-06-05 | 2016-01-19 | Advanced Photonics, Inc. | Submount, optical module provided with submount, and submount manufacturing method |
-
1987
- 1987-12-23 JP JP62325741A patent/JPH01168171A/en active Granted
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0431881U (en) * | 1990-07-05 | 1992-03-16 | ||
JPH09321267A (en) * | 1996-02-22 | 1997-12-12 | Canon Inc | Photoelectric conveter and driving method therefor |
JP2008182419A (en) * | 2007-01-24 | 2008-08-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Phase adjuster, and digital camera |
US8363137B2 (en) | 2008-02-28 | 2013-01-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensing apparatus and imaging system |
US9240527B2 (en) | 2009-06-05 | 2016-01-19 | Advanced Photonics, Inc. | Submount, optical module provided with submount, and submount manufacturing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0442870B2 (en) | 1992-07-14 |
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