线阵图像传感器芯片和图像传感器制造技术

本发明专利技术的线阵图像传感器芯片包括感光单元，感光单元包括多个感光子单元，感光子单元包括N2个感光二极管，N个放大器，N

【技术实现步骤摘要】
线阵图像传感器芯片和图像传感器


[0001]本专利技术涉及图像传感领域，具体而言，涉及一种线阵图像传感器芯片和图像传感器。

技术介绍

[0002]线阵图像传感器广泛应用于现代工业检测领域，其核心部件是线阵图像传感器芯片，线阵图像传感器芯片上设有一排线性排列的感光像素，感光像素曝光后将光信号转换为电信号，初步放大后进行存储，再由时序控制部控制所有像素对应的信号依次串行输出，生成一行扫描数据。被测物体快速移动配合扫描行频进行多行数据的扫描，即可生成一幅扫描图像。现有线阵图像传感器通常具有分辨率切换功能，由于感光像素只有一排，感光像素在X方向按照最高分辨率间隔对应设置X方向的尺寸，感光像素在Y方向上的尺寸通常会大于X方向的尺寸，目的是增加高分辨率下每个感光像素的面积，提高感度，但是在实际扫描时，感光像素在Y方向的检测尺寸超过X方向检测尺寸，即Y方向会有额外的检测信息进入感光像素，Y方向的检测精度没有达到最高分辨率检测精度的要求，检测并不准确。如果感光像素Y方向的尺寸设置为和X方向尺寸相同，这样在高分辨率下感光像素在X方向和Y方向扫描精度都能够达到最高分辨率的要求，但是当切换到低分辨率时，一排感光像素的相邻两个像素合并，这样合并后的像素的检测范围在X方向符合低分辨率检测精度的要求，但是合并后感光像素的检测范围在Y方向的尺寸仍保持高分辨率下的尺寸，低分辨率下扫描会缺失一部分检测信息，因此并不符合低分辨率下Y方向检测尺寸的要求，造成Y方向扫描精度不高；此外，由于切换为低分辨率，每行传输的数据量减小一半，芯片行频相应提高，扫描速度会加快，要求合并后的感光像素有更高的感度，单行排列的这种方式切换为低分辨率时感度提升不够高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的在于提供一种线阵图像传感器芯片，以解决现有技术中的切换扫描分辨率大小时扫描精度低问题。
[0004]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种线阵图像传感器芯片1，包括：感光单元101，信号存储单元102，信号传输单元103和时序控制单元104，感光单元101包括多个感光子单元，感光子单元包括N2个感光二极管，N个放大器，N
‑
1个第一传输开关，和第二传输开关，N为大于1的整数；其中，N2个感光二极管呈N
×
N阵列排布，N个放大器分别与N
×
N阵列中的目标行的N个感光二极管连接形成N条电路，N条电路中除1条目标电路以外的N
‑
1条电路上分别设置有N
‑
1个第一传输开关；第二传输开关连接至对应的感光二极管，在第二传输开关闭合时，N2个感光二极管并联后接入目标电路，在第二传输开关断开时，N2个感光二极管中除目标感光二极管以外的感光二极管断开与目标电路的连接；信号存储单元102，与感光单元101连接；信号传输单元103，与信号存储单元102连接，信号传输单元103包括信号输出引脚SIG；时序控制单元104，与感光单元101和信号传输单元103连接，其中，
时序控制单元104包括行启动信号引脚FS、时钟信号引脚CLK、分辨率切换信号引脚MODE、级联启动输入信号引脚SI和级联启动输出信号引脚SO。
[0005]进一步地，感光子单元，还包括：N个复位开关，其中，N个复位开关分别连接N个放大器与基准电压。
[0006]进一步地，目标感光二极管位于在目标行的首端。
[0007]进一步地，多个感光子单元并联连接。
[0008]进一步地，感光单元101包括的多个N
×
N阵列行对齐排列，且多个N
×
N阵列分别包括的多个目标行位于同一条水平线。
[0009]根据本专利技术的一个方面，提供了一种图像传感器，包括上述中任一项的线阵图像传感器芯片1。
[0010]进一步地，图像传感器还包括：基板，框架，光学透镜，光源，和插座接口；其中，光学透镜设置在线阵图像传感器芯片1的感光视窗的上方；光源设置在光学透镜的侧面；插座接口与线阵图像传感器芯片1和光源连接。
[0011]进一步地，图像传感器包括多个线阵图像传感器芯片1。
[0012]进一步地，多个线阵图像传感器芯片1线性排列。
[0013]进一步地，多个线阵图像传感器芯片1均包括级联启动输入信号引脚SI和级联启动输出信号引脚SO，多个线阵图像传感器芯片1按照线性排列的顺序级联连接，多个线阵图像传感器芯片1中的上一级芯片的级联启动输出信号引脚SO与下一级芯片的级联启动输入信号引脚SI连接。
[0014]应用本专利技术的技术方案，本专利技术的线阵图像传感器芯片1包括感光单元101，信号存储单元102，信号传输单元103和时序控制单元104，感光单元101包括多个感光子单元，感光子单元包括N2个感光二极管，N个放大器，N
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1个第一传输开关，和第二传输开关，N为大于1的整数；其中，N2个感光二极管呈N
×
N阵列排布，N个放大器分别与N
×
N阵列中的目标行的N个感光二极管连接形成N条电路，N条电路中除1条目标电路以外的N
‑
1条电路上分别设置有N
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1个第一传输开关；第二传输开关连接至对应的感光二极管，在第二传输开关闭合时，N2个感光二极管并联后接入目标电路，在第二传输开关断开时，N2个感光二极管中除目标感光二极管以外的感光二极管断开与目标电路的连接；信号存储单元102，与感光单元101连接；信号传输单元103，与信号存储单元102连接，信号传输单元103包括信号输出引脚SIG；时序控制单元104，与感光单元101和信号传输单元103连接，其中，时序控制单元104包括行启动信号引脚FS、时钟信号引脚CLK、分辨率切换信号引脚MODE、级联启动输入信号引脚SI和级联启动输出信号引脚SO，这样，能够实现在切换扫描分辨率大小时提高扫描精度的效果。
附图说明
[0015]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0016]图1示出了根据本专利技术的实施例提供的线阵图像传感器芯片的结构示意图；
[0017]图2示出了根据本专利技术的实施例提供的感光单元的结构示意图；
[0018]图3示出了根据本专利技术的实施例提供的高分辨率下线阵图像传感器芯片工作模式
示意图；
[0019]图4示出了根据本专利技术的实施例提供的低分辨率下线阵图像传感器芯片工作模式示意图；
[0020]图5示出了根据本专利技术的实施例提供的图像传感器芯片连接的结构示意图。
[0021]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0022]1、线阵图像传感器芯片；101、感光单元；102、信号存储单元；103、信号传输单元；104、时序控制单元；PD、感光二极管；AMP、放大器；FS、行启动信号引脚；CLK、时钟信号引脚；SIG、信号输出引脚；MODE、分辨率切换信号引本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线阵图像传感器芯片(1)，其特征在于，包括：感光单元(101)，信号存储单元(102)，信号传输单元(103)和时序控制单元(104)，所述感光单元(101)包括多个感光子单元，所述感光子单元包括N2个感光二极管，N个放大器，N
‑
1个第一传输开关，和第二传输开关，N为大于1的整数；其中，所述N2个感光二极管呈N
×
N阵列排布，所述N个放大器分别与所述N
×
N阵列中的目标行的N个感光二极管连接形成N条电路，所述N条电路中除1条目标电路以外的N
‑
1条电路上分别设置有所述N
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1个第一传输开关；所述第二传输开关连接至对应的感光二极管，在所述第二传输开关闭合时，所述N2个感光二极管并联后接入所述目标电路，在所述第二传输开关断开时，所述N2个感光二极管中除目标感光二极管以外的感光二极管断开与所述目标电路的连接；所述信号存储单元(102)，与所述感光单元(101)连接；所述信号传输单元(103)，与所述信号存储单元(102)连接，所述信号传输单元(103)包括信号输出引脚(SIG)；所述时序控制单元(104)，与所述感光单元(101)和所述信号传输单元(103)连接，其中，所述时序控制单元(104)包括行启动信号引脚(FS)、时钟信号引脚(CLK)、分辨率切换信号引脚(MODE)、级联启动输入信号引脚(SI)和级联启动输出信号引脚(SO)。2.根据权利要求1所述的线阵图像传感器芯片(1)，其特征在于，所述感光子单元，还包括：N个复位开...

【专利技术属性】
技术研发人员：林永辉，张文波，邓娟，邱肖，
申请(专利权)人：威海华菱光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：