專利名稱：圖像拾取設(shè)備和使用圖像拾取設(shè)備的圖像讀取設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用在諸如復(fù)印機(jī)、掃描儀等之類的圖像讀取設(shè)備中的圖像拾取設(shè)備。
背景技術(shù)：
按常規(guī)，用在復(fù)印機(jī)等中的固態(tài)圖像拾取設(shè)備包括多個像素、掃描電路、傳輸單元及輸出電路。所述多個像素通過光電轉(zhuǎn)換單元把光學(xué)信號轉(zhuǎn)換成電信號。掃描電路順序地和選擇性地按時間序列掃描多個像素。傳輸單元根據(jù)來自掃描電路的時序信號順序傳輸用于每個像素的電信號。輸出電路把從轉(zhuǎn)換單元傳輸?shù)碾娦盘栞敵龅捷敵鼋K端。
具體地說，例如，在CMOS類型的傳感器中，像素由用來把光學(xué)信號轉(zhuǎn)換成電荷信號的光電轉(zhuǎn)換單元、電荷到電壓轉(zhuǎn)換單元及信號存儲單元構(gòu)造。傳輸單元是共用輸出線，并且連接到作為輸出電路的輸出放大器上。使用該構(gòu)造，為每個像素在信號存儲單元中存儲的電壓信號根據(jù)來自掃描電路的時序信號通過共用輸出線順序傳輸?shù)捷敵龇糯笃鳌?br> 上述固態(tài)圖像拾取設(shè)備在日本專利申請公開No.H09-331420中描述。由上述公報(bào)所公開的固態(tài)圖像拾取設(shè)備具有有效像素區(qū)，其中圖像信息被光電轉(zhuǎn)換；和光學(xué)黑色像素(下文稱作“OB像素”)區(qū)，其中光電轉(zhuǎn)換單元被屏蔽以輸出黑色基準(zhǔn)電平。常規(guī)固態(tài)圖像拾取設(shè)備的構(gòu)造和操作在下面通過參照附圖而描述。
圖8是常規(guī)的固態(tài)圖像拾取設(shè)備的構(gòu)造。設(shè)備包括有效像素區(qū)1、OB像素區(qū)2、掃描電路3、用來驅(qū)動掃描電路的時鐘信號4及從掃描電路與時鐘信號同步地輸出的像素選擇信號5。像素選擇電路6根據(jù)像素選擇信號把有效像素區(qū)1或OB像素區(qū)2的每一個像素連接到傳輸單元上。設(shè)備也包括傳輸單元7和輸出電路8。圖8表示例如由四個OB像素和四個有效像素構(gòu)造的八像素線傳感器。
下面通過參照在圖9中表示的時序圖描述操作。與第一時鐘信號4同步的像素選擇信號5從掃描電路3輸出，并且OB像素區(qū)2和有效像素區(qū)1中的每個像素按如圖9所示的時間序列逐個像素地順序被選擇。因而，被選擇像素和傳輸單元7由像素選擇電路6連接，在像素中存儲的電信號傳輸?shù)捷敵鲭娐?，并且從該電路輸出到外部。在圖9中表示的例子中，在第一時鐘信號4的一個周期上保持輸出電平，但在某些固態(tài)圖像拾取設(shè)備中，信號輸出電平和復(fù)位電平可組合起來并在一個周期中輸出。
OB像素區(qū)2的輸出電信號由在后續(xù)級的信號處理單元中的箝位單元和平均單元所提取，并且用作黑色基準(zhǔn)信號。有效像素區(qū)1的電信號輸入到在后續(xù)級的所述信號處理單元，并且作為圖像信息被處理。
如上所述，由于為了在后續(xù)級提取為黑色基準(zhǔn)電平而通過箝位單元等進(jìn)行的操作，OB像素輸出要求一定的穩(wěn)定時間。如以上通過參照圖9描述的那樣，當(dāng)使用常規(guī)固態(tài)圖像拾取設(shè)備時，有效像素和OB像素以相同頻率掃描。因此，必須提供與所要求的穩(wěn)定時間相對應(yīng)的數(shù)量的OB像素，并且保證OB像素輸出時間，由此增大了芯片的整個面積。
在某些復(fù)印機(jī)等中，可使用不同的時鐘頻率。因此，盡管要求相同的OB像素輸出時間，但在高速操作的系統(tǒng)中要求大量OB像素，而在低速操作的系統(tǒng)中要求少量OB像素。另外，依據(jù)在后續(xù)級所連接的信號處理單元，可要求不同的OB像素輸出時間。因而，由于依據(jù)系統(tǒng)可要求不同的OB像素輸出時間，所以必須開發(fā)一種對于每個系統(tǒng)(就是說每種數(shù)量的OB像素)具有一個OB像素輸出時間的固態(tài)圖像拾取設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明已經(jīng)被開發(fā)以解決上述問題，并且目標(biāo)在于，使用較少的像素實(shí)現(xiàn)屏蔽像素區(qū)所要求的像素輸出時間，以及實(shí)現(xiàn)減小的芯片面積。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一種圖像拾取設(shè)備包括多個像素，布置在第一未屏蔽像素區(qū)和第二屏蔽像素區(qū)中，并且每一個像素具有用來把光學(xué)信號轉(zhuǎn)換成電信號的光電轉(zhuǎn)換單元；和掃描單元，用來與時鐘信號同步地根據(jù)像素選擇信號選擇性地掃描所述多個像素，并且所述設(shè)備傳輸并輸出來自被掃描單元掃描的多個像素的電信號，并且其特征在于，掃描單元包括第一掃描單元，用來根據(jù)像素選擇信號選擇性地掃描在第一像素區(qū)中布置的多個像素；第二掃描單元，用來根據(jù)像素選擇信號選擇性地掃描在第二像素區(qū)中布置的多個像素；以及時鐘輸入單元，能夠獨(dú)立地把具有不同頻率的時鐘信號輸入到第一和第二掃描單元的每一個。
根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像拾取設(shè)備的特征還在于，輸入到第二掃描單元的時鐘信號在頻率上比輸入到第一掃描單元的時鐘信號低。
在本發(fā)明中，時鐘輸入單元還可包括時鐘速率減小單元，用來產(chǎn)生通過減小第一時鐘信號的頻率速率所得到的時鐘信號，以及把產(chǎn)生的時鐘信號作為第二時鐘信號輸出到第二掃描單元。時鐘速率減小單元也可以是用來對第一時鐘信號的頻率分頻并把分頻時鐘信號作為第二時鐘信號輸出的分頻器。
在本發(fā)明中，時鐘輸入單元可包括時鐘頻率的可變單元，用來產(chǎn)生其中根據(jù)時鐘頻率控制信號改變第一時鐘信號的頻率的時鐘信號，并且把產(chǎn)生的時鐘信號作為第二時鐘信號輸出到第二掃描單元；和控制輸入單元，用來把時鐘頻率控制信號輸入到所述時鐘頻率的可變單元。時鐘頻率的可變單元可包括分頻器，用來對第一時鐘信號的頻率分頻，并且輸出具有不同頻率的多個分頻時鐘信號；和第一時鐘選擇單元，用來根據(jù)時鐘頻率控制信號選擇性地輸出由分頻器輸出的多個時鐘信號的任意之一作為第二時鐘信號。
在本發(fā)明中，時鐘輸入單元可包括時鐘頻率的可變單元，用來產(chǎn)生其中根據(jù)第一時鐘頻率控制信號改變第一時鐘信號的頻率的時鐘信號，并且把產(chǎn)生的時鐘信號作為第二時鐘信號輸出到第二掃描單元，及產(chǎn)生其中根據(jù)第二時鐘頻率控制信號改變第一時鐘信號的頻率的時鐘信號，并且把產(chǎn)生的時鐘信號作為第三時鐘信號輸出到第一掃描單元；和控制輸入單元，用來把第一和第二時鐘頻率控制信號輸入到所述時鐘頻率的可變單元。第一掃描單元可與第三時鐘信號同步地根據(jù)像素選擇信號選擇性地掃描在第一像素區(qū)中布置的多個像素。
所述時鐘頻率的可變單元可包括分頻器，用來對第一時鐘信號的頻率分頻，并且輸出具有不同頻率的多個分頻時鐘信號；第一時鐘選擇單元，用來根據(jù)第一時鐘頻率控制信號選擇性地輸出由分頻器輸出的多個時鐘信號的任意之一作為第二時鐘信號；及第二時鐘選擇單元，用來根據(jù)第二時鐘頻率控制信號選擇性地輸出由分頻器輸出的多個時鐘信號的任意之一作為第三時鐘信號。
根據(jù)本發(fā)明的一種圖像讀取設(shè)備的特征在于包括上述圖像拾取設(shè)備的任意之一。
根據(jù)本發(fā)明，具有不同頻率的時鐘信號獨(dú)立地輸入到第一和第二掃描單元以驅(qū)動每個掃描單元。因此，不必考慮用來在第一和第二像素區(qū)中切換時鐘信號的時序。結(jié)果，在簡單的電路構(gòu)造中可控制屏蔽像素區(qū)的輸出頻率。此外，本發(fā)明也驅(qū)動所述掃描單元來根據(jù)具有比第一時鐘信號低的頻率的第二時鐘信號掃描所述屏蔽像素區(qū)。因而，與常規(guī)固態(tài)圖像拾取設(shè)備相比，可保證由較少數(shù)量的像素屏蔽的像素區(qū)的輸出時間，并且可減小芯片面積。
此外，根據(jù)本發(fā)明，通過從任何頻率中選擇掃描電路的時鐘頻率來掃描OB像素區(qū)，相同的固態(tài)圖像拾取設(shè)備可被加載到具有不同操作頻率和不同所要求的OB像素輸出時間段的多個系統(tǒng)中。
本發(fā)明的另外特征由參照附圖的典型實(shí)施例的如下描述將成為顯然的。


圖1示出一示意方塊圖，示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一種固態(tài)圖像拾取設(shè)備的整個構(gòu)造。
圖2示出一電路圖，示出在圖1示出的時鐘速率減小單元的內(nèi)部構(gòu)造。
圖3是時序圖，用來描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的操作。
圖4示出一示意方塊圖，示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的一種固態(tài)圖像拾取設(shè)備的整個構(gòu)造。
圖5示出一電路圖，示出在圖4示出的用于時鐘頻率的第一可變單元的內(nèi)部構(gòu)造。
圖6示出一示意方塊圖，示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的一種固態(tài)圖像拾取設(shè)備的整個構(gòu)造。
圖7示出一電路圖，示出在圖6中示出的用于時鐘頻率的第二可變單元的內(nèi)部構(gòu)造。
圖8示出一示意方塊圖，示出根據(jù)常規(guī)技術(shù)的一種固態(tài)圖像拾取設(shè)備的整個構(gòu)造。
圖9是時序圖，用來描述根據(jù)常規(guī)技術(shù)的操作。
具體實(shí)施例方式
下面通過參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取設(shè)備。
(第一實(shí)施例)圖1表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一種固態(tài)圖像拾取設(shè)備的構(gòu)造的例子。與圖8中表示的共同構(gòu)造被分配相同的附圖標(biāo)記，并且這里簡化或省略描述。
圖1中表示的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取設(shè)備包括有效像素區(qū)1、OB像素區(qū)2、及從第一和第二掃描電路與第一和第二時鐘信號同步輸出的像素選擇信號5。像素選擇電路6根據(jù)像素選擇信號5把有效像素區(qū)1或OB像素區(qū)2的每個像素連接到傳輸單元上。該設(shè)備也包括傳輸單元7和輸出電路8。這些元件與在圖8中表示的那些相同。在圖1中表示的例子中，線傳感器包括兩個OB像素和四個有效像素。
在圖1中，時鐘速率減小單元11(構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的時鐘輸入單元)。第一掃描電路3-1和第二掃描電路3-2具有與在圖8中表示的掃描電路相同的構(gòu)造。第一掃描電路3-1(構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的第一掃描單元)掃描有效像素區(qū)1。第二掃描電路3-2(構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的第二掃描單元)掃描OB像素區(qū)2。第一掃描電路3-1和第二掃描電路3-2依據(jù)像素區(qū)被劃分。第一時鐘信號4-1驅(qū)動第一掃描電路3-1，并且在時鐘速率減小單元11減小第一時鐘信號4-1的頻率速率之后第二時鐘信號4-2驅(qū)動第二掃描電路3-2。時鐘速率減小單元11、第一掃描電路3-1及第二掃描電路3-2構(gòu)成本發(fā)明的掃描單元。
時鐘速率減小單元11的一個例子可以是在圖2中表示的分頻器。如圖2所示，分頻器具有正常輸入終端(D)、時鐘終端(CLK)、輸出終端(Q)、反相輸出終端(Q) 及復(fù)位終端(R)，并且也包括反相輸出終端和正常輸入終端短路的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路(下文稱作R-TFF)12。當(dāng)?shù)谝粫r鐘信號4-1輸入到使用R-TFF 12的時鐘終端時，從輸出終端可得到具有第一時鐘信號4-1的1/2頻率的第二時鐘信號4-2。需要復(fù)位終端保持第一時鐘信號4-1與第二時鐘信號4-2之間的恒定相位關(guān)系。
接下來，下面通過參照在圖3中表示的時序圖，描述本實(shí)施例的操作。
首先，當(dāng)輸入第一時鐘信號(CLK)4-1時，構(gòu)成所述時鐘速率減小單元11的R-TFF 12輸出通過將CLK 4-1的頻率速率減小1/2得到的第二時鐘信號(CLK)4-2。CLK 4-1和CLK 4-2分別輸入到第一掃描電路3-1和第二掃描電路3-2。
當(dāng)輸入CLK 4-2時，第二掃描電路3-2與CLK 4-2同步地把像素選擇信號5輸出到連接在OB像素區(qū)2中的每個像素(OB像素)與傳輸單元7之間的像素選擇電路6。另一方面，當(dāng)輸入CLK 4-1時，第一掃描電路3-1與CLK 4-1同步地把像素選擇信號5輸出到連接在有效像素區(qū)1中的每個像素(有效像素)與傳輸單元7之間的像素選擇電路6。
因而，與CLK 4-1和CLK 4-2同步的像素選擇信號5從第一掃描電路3-1和第二掃描電路3-2順序地輸出，并且按圖3所示的時間序列逐像素地被順序選擇。因而，被選擇像素通過像素選擇電路6連接到傳輸單元7，并且在像素中存儲的電信號被傳輸并輸出到輸出電路8。從OB像素區(qū)2的每個像素輸出的電信號由后續(xù)級的信號處理單元(在附圖中未表示)中的箝位單元和平均單元提取，并且用作黑色基準(zhǔn)電平。來自有效像素區(qū)1中的每個像素的電信號被輸入到所述信號處理單元(在附圖中未表示)，并且作為圖像信息被處理。
因此，根據(jù)本實(shí)施例，在OB像素區(qū)2中的每個像素可在有效像素區(qū)1中的每個像素的掃描頻率的1/2頻率下被掃描，如圖3中所示。因此，通過使用半數(shù)的OB像素即可實(shí)現(xiàn)常規(guī)技術(shù)中相同的OB像素輸出時間段。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，時鐘速率減小單元把OB像素區(qū)的掃描頻率減小到比有效像素區(qū)中的掃描頻率低的水平。因而，使用比在常規(guī)技術(shù)中數(shù)量少的OB像素可保證相同OB像素輸出時間段，由此實(shí)現(xiàn)較小芯片面積。
在本實(shí)施例中，把R-TFF用作時鐘速率減小單元以把頻率減半而構(gòu)成所述分頻器。然而，本發(fā)明不限于這種構(gòu)造或這種分頻比率。
(第二實(shí)施例)圖4表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的一種固態(tài)圖像拾取設(shè)備的構(gòu)造的例子。本實(shí)施例通過把時鐘輸入單元從第一實(shí)施例中的時鐘速率減小單元改變?yōu)橛糜跁r鐘頻率的可變單元而實(shí)現(xiàn)。以上通過參照圖1描述的共同構(gòu)造被分配相同的附圖標(biāo)記，并且這里省略描述。
根據(jù)圖4表示的本實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取設(shè)備中，用于時鐘頻率的第一可變單元21改變第一時鐘信號4-1的頻率，并且把它作為第二時鐘信號4-2而輸出。時鐘頻率控制信號(SEL)22連接到所述用于時鐘頻率的可變單元上，并且控制第二時鐘信號4-2的頻率。在圖4中表示的例子，顯示了由四個OB像素和四個有效像素構(gòu)造的線傳感器。其它構(gòu)造與在第一實(shí)施例中相同。
用于時鐘頻率的第一可變單元21的例子可以是使用圖5表示的多個R-TFF的構(gòu)造，在這個例子中是第一R-TFF 12-1至第三R-TFF12-3。第一時鐘選擇單元23接收第一時鐘信號4-1以及來自第一至第三R-TFF的輸出時鐘信號，并且使用時鐘頻率控制信號22選擇作為第二時鐘信號4-2輸出的時鐘信號。
當(dāng)?shù)谝粫r鐘信號4-1被輸入到時鐘終端時，第一R-TFF 12-1把頻率分頻成1/2頻率，并且把分頻時鐘信號輸出到第一時鐘選擇單元23和第二R-TFF 12-2。每個輸出時鐘信號的頻率是第一時鐘信號4-1的頻率的1/2。
當(dāng)?shù)诙-TFF 12-2把第一R-TFF 12-1的輸出時鐘信號輸入到時鐘終端時，它把頻率分頻成1/2頻率，并且把分頻時鐘信號輸出到第一時鐘選擇單元23和第三R-TFF 12-3。每個輸出時鐘信號的頻率是第一時鐘信號4-1的頻率的1/4。
當(dāng)?shù)谌齊-TFF 12-3把第二R-TFF 12-2的輸出時鐘信號輸入到時鐘終端時，它把頻率分頻成1/2頻率，并且把分頻時鐘信號輸出到第一時鐘選擇單元23。每個輸出時鐘信號的頻率是第一時鐘信號4-1的頻率的1/16。
結(jié)果，第一時鐘選擇單元23接收是第一時鐘信號4-1的頻率的1、1/2、1/4、及1/16倍的四種頻率的時鐘信號。因而，在根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取設(shè)備中，時鐘頻率控制信號22從所述四種頻率選擇OB像素的掃描頻率，并且根據(jù)被選擇頻率的第二時鐘信號4-2驅(qū)動第二掃描電路3-2。
下面描述本實(shí)施例的操作。當(dāng)用于時鐘頻率的第一可變單元21輸入CLK 4-1時，它根據(jù)SEL 22選擇CLK 4-1的頻率的1、1/2、1/4、及1/16倍頻率的任意之一的頻率，并且輸出所選擇頻率的CLK 4-2。在這種情況下，CLK 4-2的頻率從四種頻率中選擇，從而它可比CLK4-1的頻率低。CLK 4-1和CLK 4-2分別輸入到第一掃描電路3-1和第二掃描電路3-2。
當(dāng)?shù)诙呙桦娐?-2接收CLK 4-2時，它與CLK 4-2同步地把像素選擇信號5輸出到連接在OB像素區(qū)2的每個像素與傳輸單元7之間的像素選擇電路6。另一方面，當(dāng)?shù)谝粧呙桦娐?-1接收CLK 4-1時，它與CLK 4-1同步地把像素選擇信號5輸出到連接在有效像素區(qū)1的每個像素與傳輸單元7之間的像素選擇電路6。
這樣，與CLK 4-1和CLK 4-2同步的像素選擇信號5從第一掃描電路3-1和第二掃描電路3-2順序地輸出，并且如以上描述的那樣，按時間序列逐像素地被順序選擇。這樣，被選擇像素和傳輸單元7通過像素選擇電路6被連接，并且在像素中存儲的電信號被傳輸?shù)捷敵鲭娐?并被輸出。
如以上描述的那樣，根據(jù)本實(shí)施例，通過使用用于時鐘頻率的可變單元，用來掃描OB像素區(qū)的掃描電路的時鐘頻率被設(shè)置為一個比用來掃描有效像素區(qū)的掃描電路的時鐘頻率低的速率。因而，使用比在常規(guī)技術(shù)中數(shù)量少的OB像素就可保證相同的OB像素輸出時間段，由此實(shí)現(xiàn)較小芯片面積。此外，根據(jù)本實(shí)施例，用來掃描OB像素區(qū)的掃描電路的時鐘頻率可從任何頻率中選擇，由此能夠?qū)崿F(xiàn)同一固態(tài)圖像拾取設(shè)備被加載到具有不同操作頻率和不同所要求的OB像素輸出時間段的系統(tǒng)。
在本實(shí)施例中，描述了把多個R-TFF用作用于時鐘頻率的可變單元的構(gòu)造，但本發(fā)明不限于這種構(gòu)造和這種分頻比率。
(第三實(shí)施例)圖6表示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的一種固態(tài)圖像拾取設(shè)備的構(gòu)造的例子。本實(shí)施例通過改變根據(jù)第二實(shí)施例的構(gòu)造中的用于時鐘頻率的可變單元而實(shí)現(xiàn)。以上通過參照圖4描述的共同構(gòu)造被分配相同的附圖標(biāo)記，并且這里省略描述。
根據(jù)圖6表示的本實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取設(shè)備中，用于時鐘頻率的第二可變單元31改變第一時鐘信號4-1的頻率，并且把它作為第二時鐘信號4-2和第三時鐘信號4-3而輸出。第三時鐘信號4-3從所述用于時鐘頻率的第二可變單元31輸出，并且驅(qū)動第一掃描電路3-1。在圖6中表示的例子，顯示了由四個OB像素和四個有效像素構(gòu)造的線傳感器。其它構(gòu)造與在第二實(shí)施例中相同。
用于時鐘頻率的第二可變單元31的例子可以是在圖7中所示的構(gòu)造。以上通過參照圖5描述的共同構(gòu)造被分配相同的附圖標(biāo)記，并且這里省略描述。
在圖7中，第一時鐘選擇單元23接收CLK 4-1和來自第一至第三R-TFF 12-1至12-3的輸出時鐘信號，并且使用時鐘頻率控制信號22選擇一個時鐘信號輸出作為CLK 4-2。這些與在第二實(shí)施例中的那些相同。第二時鐘選擇單元32接收CLK 4-1和來自第一至第三R-TFF12-1至12-3的輸出時鐘信號，并且通過時鐘頻率控制信號22選擇一個時鐘信號輸出作為CLK 4-3。輸入到第一時鐘選擇單元23的SEL 22構(gòu)成本發(fā)明的第一時鐘頻率控制信號，并且輸入到第二時鐘選擇單元32的SEL 22構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的第二時鐘頻率控制信號。
在根據(jù)第二實(shí)施例的構(gòu)造中，可選地，CLK 4-2的頻率從CLK 4-1以及來自第一至第三R-TFF 12-1至12-3的輸出時鐘信號的四種頻率中選擇。另一方面，在根據(jù)本實(shí)施例的構(gòu)造的情況下，可選地，CLK4-3的頻率從CLK 4-1以及來自第一R-TFF 12-1至第三TFF 12-3的輸出時鐘信號的四種頻率中選擇。
下面描述本實(shí)施例的操作。當(dāng)所述用于時鐘頻率的可變單元31輸入CLK 4-1時，它根據(jù)SEL 22選擇CLK 4-1的頻率的1、1/2、1/4、及1/16倍頻率的任意之一的頻率，并且輸出所選擇頻率的CLK 4-2和CLK 4-3。在這種情況下，CLK 4-2的頻率從四種頻率中被選擇為使得它比CLK 4-3的頻率低。例如，當(dāng)CLK 4-3的頻率與CLK 4-1的頻率相同時，CLK 4-2的頻率從是CLK 4-1的頻率的1/2、1/4及1/16倍的三種頻率中選擇。當(dāng)CLK 4-3的頻率是CLK 4-1的頻率的1/2倍時，CLK 4-2的頻率從是CLK 4-1的1/4倍和CLK 4-1的頻率的1/16倍的兩種頻率中選擇。CLK 4-2和CLK 4-3分別輸入到第二掃描電路3-2和第一掃描電路3-1。
當(dāng)?shù)诙呙桦娐?-2接收CLK 4-2時，它與CLK 4-2同步地把像素選擇信號5輸出到連接在OB像素區(qū)2的每個像素(OB像素)與傳輸單元7之間的像素選擇電路6。另一方面，當(dāng)?shù)谝粧呙桦娐?-1接收CLK 4-3時，它與CLK 4-3同步地把像素選擇信號5輸出到連接在有效像素區(qū)1的每個像素(有效像素)與傳輸單元7之間的像素選擇電路6。
因而，與CLK 4-2和CLK 4-3同步的像素選擇信號5從第一掃描電路3-1和第二掃描電路3-2順序地輸出，并且如以上描述的那樣，按時間序列逐像素地被順序選擇。因而，被選擇像素和傳輸單元7通過像素選擇電路6被連接，并且在像素中存儲的電信號被傳輸?shù)捷敵鲭娐?并被輸出。
如以上描述的那樣，根據(jù)本實(shí)施例，通過使用所述用于時鐘頻率的可變單元，用來掃描OB像素區(qū)的掃描電路的時鐘頻率被設(shè)置成一個比用來掃描有效像素區(qū)的掃描電路的時鐘頻率低的速率。因而，使用比在常規(guī)技術(shù)中數(shù)量較少的OB像素就可保證相同OB像素輸出時間段，由此實(shí)現(xiàn)較小芯片面積。此外，根據(jù)本實(shí)施例，同一固態(tài)圖像拾取設(shè)備可被加載到具有不同操作頻率和不同所要求的OB像素輸出時間段的系統(tǒng)中。
在本實(shí)施例中，描述了把多個R-TFF用作可變單元的構(gòu)造，但本發(fā)明不限于這種構(gòu)造和這種分頻比率。
以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的實(shí)施例，并且下面列出本發(fā)明典型實(shí)施例的方面。
一種固態(tài)圖像拾取設(shè)備包括傳輸單元，用來傳輸來自未被屏蔽的第一像素區(qū)和被屏蔽的第二像素區(qū)的電信號，所述像素區(qū)由通過光電轉(zhuǎn)換單元把光學(xué)信號轉(zhuǎn)換成電信號的多個像素劃分而成；輸出電路，用來輸出從傳輸單元傳輸?shù)碾娦盘枺坏谝粧呙桦娐?，用來按時間序列順序地且選擇性地掃描在第一區(qū)中的多個像素；第二掃描電路，用來按時間序列順序地且選擇性地掃描在第二區(qū)中的多個像素；多個像素選擇信號，從所述第一和第二掃描電路輸出以選擇多個像素的每一個；及多個像素選擇電路，用來根據(jù)像素選擇信號把多個像素的每一個連接到傳輸單元上，該固態(tài)圖像拾取設(shè)備的特征在于，提供了一個用來減小第一時鐘信號的頻率速率并輸出第二時鐘信號的時鐘速率減小單元，所述第一時鐘信號連接到第一掃描電路，并且第二時鐘信號連接到第二掃描電路。
根據(jù)方面1的固態(tài)圖像拾取設(shè)備，其特征在于所述時鐘速率減小單元是用來對第一時鐘的頻率分頻的分頻器。
一種固態(tài)圖像拾取設(shè)備包括傳輸單元，用來傳輸來自未屏蔽第一像素區(qū)和屏蔽第二像素區(qū)的電信號，所述像素區(qū)由通過光電轉(zhuǎn)換單元把光學(xué)信號轉(zhuǎn)換成電信號的多個像素劃分而成；輸出電路，用來輸出從傳輸單元傳輸?shù)碾娦盘?；第一掃描電路，用來按時間序列順序地且選擇性地掃描在第一區(qū)中的多個像素；第二掃描電路，用來按時間序列順序地且選擇性地掃描在第二區(qū)中的多個像素；多個像素選擇信號，從第一和第二掃描電路輸出以選擇多個像素的每一個；及多個像素選擇電路，用來根據(jù)像素選擇信號把多個像素的每一個連接到所述傳輸單元，該固態(tài)圖像拾取設(shè)備的特征在于提供了用于時鐘頻率的第一可變單元，其用來改變第一時鐘信號的頻率并輸出第二時鐘信號，第一時鐘信號連接到第一掃描電路，并且第二時鐘信號連接到第二掃描電路。
根據(jù)方面3的固態(tài)圖像拾取設(shè)備，其特征在于所述用于時鐘頻率的第一可變單元包括分頻器，用來對第一時鐘信號的頻率分頻并且輸出不同頻率的多個時鐘信號；和第一時鐘選擇單元，用來選擇性地把由分頻器輸出的多個時鐘信號的任意之一輸出作為第二時鐘信號。
一種固態(tài)圖像拾取設(shè)備包括傳輸單元，用來傳輸來自未被屏蔽的第一像素區(qū)和被屏蔽的第二像素區(qū)的電信號，這些區(qū)由光電轉(zhuǎn)換單元把光學(xué)信號轉(zhuǎn)換成電信號的多個像素劃分而成；輸出電路，用來輸出從傳輸單元傳輸?shù)碾娦盘?；第一掃描電路，用來按時間序列順序地且選擇性地掃描在第一區(qū)中的多個像素；第二掃描電路，用來按時間序列順序地且選擇性地掃描在第二區(qū)中的多個像素；多個像素選擇信號，從第一和第二掃描電路輸出以選擇多個像素的每一個；及多個像素選擇電路，用來根據(jù)像素選擇信號把多個像素的每一個連接到所述傳輸單元，并且該固態(tài)圖像拾取設(shè)備的特征在于提供了用于時鐘頻率的第二可變單元，其用來改變第一時鐘信號的頻率并輸出第二和第三時鐘信號，第三時鐘信號連接到第一掃描電路，并且第二時鐘信號連接到第二掃描電路。
根據(jù)方面5的固態(tài)圖像拾取設(shè)備，其特征在于所述用于時鐘頻率的第二可變單元包括分頻器，用來對第一時鐘信號的頻率分頻并且輸出不同頻率的多個時鐘信號；第一時鐘選擇單元，用來選擇性地把分頻器輸出的多個時鐘信號的任意之一輸出為第二時鐘信號；及第二時鐘選擇單元，用來選擇性地把分頻器輸出的多個時鐘信號的任意之一輸出為第三時鐘信號。
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的每個實(shí)施例，但本發(fā)明不限于描述為典型例子的每個實(shí)施例，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員可在本發(fā)明的要點(diǎn)的范圍內(nèi)改變和修改各個方面。這些變更和修改也屬于本發(fā)明權(quán)利的范圍。
本發(fā)明可應(yīng)用于諸如復(fù)印機(jī)、掃描儀等之類的圖像讀取設(shè)備中的固態(tài)圖像拾取設(shè)備的用途。
盡管參考典型實(shí)施例已經(jīng)描述了本發(fā)明，但要理解本發(fā)明不限于公開的典型實(shí)施例。如下權(quán)利要求書的范圍要符合最廣義的解釋，從而包容所有這樣的修改和等效結(jié)構(gòu)與功能。
權(quán)利要求
1.一種圖像拾取設(shè)備，包括多個像素，布置在第一未被屏蔽像素區(qū)和第二被屏蔽像素區(qū)中，并且每一個像素具有用來把光學(xué)信號轉(zhuǎn)換成電信號的光電轉(zhuǎn)換單元；和掃描單元，用來與時鐘信號同步地根據(jù)像素選擇信號選擇性地掃描所述多個像素，并且傳輸并輸出來自被所述掃描單元掃描的所述多個像素的電信號；其中所述掃描單元包括第一掃描單元，用來根據(jù)所述像素選擇信號選擇性地掃描在第一像素區(qū)中布置的多個像素；第二掃描單元，用來根據(jù)所述像素選擇信號選擇性地掃描在第二像素區(qū)中布置的多個像素；及時鐘輸入單元，能夠獨(dú)立地把具有不同頻率的時鐘信號輸入到所述第一和第二掃描單元中的每一個。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像拾取設(shè)備，其中輸入到第二掃描單元的時鐘信號在頻率上比輸入到第一掃描單元的時鐘信號低。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像拾取設(shè)備，其中所述時鐘輸入單元包括時鐘速率減小單元，其用來產(chǎn)生通過減小第一時鐘信號的頻率速率而得到的時鐘信號，以及把所產(chǎn)生的時鐘信號作為第二時鐘信號輸出到第二掃描單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像拾取設(shè)備，其中所述時鐘速率減小單元是分頻器，用來對第一時鐘信號的頻率分頻、并且把分頻時鐘信號作為第二時鐘信號輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像拾取設(shè)備，其中所述時鐘輸入單元包括用于時鐘頻率的可變單元，用來產(chǎn)生其中根據(jù)時鐘頻率控制信號改變第一時鐘信號的頻率的時鐘信號，并且把所產(chǎn)生的時鐘信號作為第二時鐘信號輸出到第二掃描單元；和控制輸入單元，用來把所述時鐘頻率控制信號輸入到所述用于時鐘頻率的可變單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像拾取設(shè)備，其中所述用于時鐘頻率的可變單元包括分頻器，用來對第一時鐘信號的頻率分頻并且輸出具有不同頻率的多個分頻時鐘信號；和第一時鐘選擇單元，用來根據(jù)所述時鐘頻率控制信號選擇性地輸出由分頻器輸出的多個時鐘信號的任意之一作為第二時鐘信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圖像拾取設(shè)備，其中所述時鐘輸入單元包括用于時鐘頻率的可變單元，其用來產(chǎn)生其中根據(jù)第一時鐘頻率控制信號改變第一時鐘信號的頻率的時鐘信號，并且把產(chǎn)生的時鐘信號作為第二時鐘信號輸出到第二掃描單元，及產(chǎn)生其中根據(jù)第二時鐘頻率控制信號改變第一時鐘信號的頻率的時鐘信號，并且把產(chǎn)生的時鐘信號作為第三時鐘信號輸出到第一掃描單元；和控制輸入單元，用來把所述第一和第二時鐘頻率控制信號輸入到所述用于時鐘頻率的可變單元；其中第一掃描單元與第三時鐘信號同步地根據(jù)第三像素選擇信號選擇性地掃描在第一像素區(qū)中布置的多個像素。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像拾取設(shè)備，其中所述用于時鐘頻率的可變單元包括分頻器，用來對第一時鐘信號的頻率分頻并且輸出具有不同頻率的多個分頻時鐘信號；第一時鐘選擇單元，用來根據(jù)所述第一時鐘頻率控制信號選擇性地輸出由分頻器輸出的多個時鐘信號的任意之一作為第二時鐘信號；及第二時鐘選擇單元，用來根據(jù)所述第二時鐘頻率控制信號選擇性地輸出由分頻器輸出的多個時鐘信號的任意之一作為第三時鐘信號。
9.一種包括權(quán)利要求1所述的圖像拾取設(shè)備的圖像讀取設(shè)備。
全文摘要
被屏蔽像素所要求的像素輸出時間由最小可能數(shù)量的像素實(shí)現(xiàn)。一種設(shè)備包括多個像素，被布置在第一未被屏蔽的像素區(qū)1和第二被屏蔽像素區(qū)2中，并且具有用來把光學(xué)信號轉(zhuǎn)換成電信號的光電轉(zhuǎn)換單元；和掃描單元，用來與時鐘信號同步地根據(jù)像素選擇信號5選擇性地掃描多個像素。掃描單元包括第一掃描電路3－1，用來與第一時鐘信號4－1同步地根據(jù)像素選擇信號5選擇性地掃描在第一像素區(qū)1中布置的多個像素；第二掃描電路3－2，用來與第二時鐘信號4－2同步地根據(jù)像素選擇信號選擇性地掃描在第二像素區(qū)2中布置的多個像素；及時鐘速率減小單元11，用來把通過減小第一時鐘信號4－1的頻率速率而得到的時鐘信號作為第二時鐘信號4－2輸出到第二掃描電路3－2。
文檔編號H04N5/378GK101068315SQ20071010112
公開日2007年11月7日 申請日期2007年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月1日
發(fā)明者戶塚洋史 申請人:佳能株式會社