特開 2024-130238 イメージセンサおよびイメージセンサモジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024130238

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】イメージセンサおよびイメージセンサモジュール

(51)【国際特許分類】

   H04N 1/028 20060101AFI20240920BHJP

【ＦＩ】

H04N1/028 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023039863

(22)【出願日】2023-03-14

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】317011920

【氏名又は名称】東芝デバイス＆ストレージ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120031

【弁理士】

【氏名又は名称】宮嶋 学

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100118843

【弁理士】

【氏名又は名称】赤岡 明

(74)【代理人】

【識別番号】100152205

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 昌司

(72)【発明者】

【氏名】蓮尾 朋丈

【テーマコード（参考）】

5C051

【Ｆターム（参考）】

5C051AA01

5C051BA03

5C051BA04

5C051DA03

5C051DA06

5C051DB01

5C051DB04

5C051DB08

5C051DB15

5C051DC07

5C051DE13

5C051DE14

5C051DE15

5C051DE17

5C051EA01

5C051EA02

(57)【要約】

【課題】画像信号の劣化を抑制することができるイメージセンサおよびイメージセンサモジュールを提供する。
【解決手段】本実施形態に係るイメージセンサは、半導体チップ内に設けられており、撮像部と、複数の出力端子と、切替部とを備える。前記撮像部は、撮像対象を撮像し、前記撮像対象の画像を表す画像信号を出力する。前記複数の出力端子は、前記撮像部に導通可能に接続され、前記画像信号を前記半導体チップの外部に出力する。前記切替部は、出力モードを指示するモード指示信号に基づいて、前記撮像部から出力された前記画像信号を、前記複数の出力端子のうちいずれの出力端子から出力するかを切り替える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体チップ内に設けられたイメージセンサであって、
撮像対象を撮像し、前記撮像対象の画像を表す画像信号を出力する撮像部と、
前記撮像部に導通可能に接続され、前記画像信号を前記半導体チップの外部に出力する複数の出力端子と、
出力モードを指示するモード指示信号に基づいて、前記撮像部から出力された前記画像信号を、前記複数の出力端子のうちいずれの出力端子から出力するかを切り替える切替部と、
を備えるイメージセンサ。

【請求項2】

前記切替部は、一端が前記撮像部に電気的に接続され、他端が前記複数の出力端子のうち対応付けられた出力端子に電気的に接続された複数の半導体スイッチを有する、請求項１に記載のイメージセンサ。

【請求項3】

前記切替部は、前記モード指示信号に基づいて前記複数の半導体スイッチのいずれかをオン状態にするスイッチ制御回路をさらに有する、請求項２に記載のイメージセンサ。

【請求項4】

前記撮像部および前記スイッチ制御回路は、前記撮像部を制御する撮像制御信号を共有する、請求項３に記載のイメージセンサ。

【請求項5】

前記撮像制御信号は、マスタークロック、先頭チップ判別信号、同期信号、およびタイミング信号のうち少なくとも１つを含む、請求項４に記載のイメージセンサ。

【請求項6】

請求項１～５のいずれかに記載のイメージセンサを複数備えるイメージセンサモジュールであって、
前記モード指示信号がシリアル出力モードを指示する場合、前記各イメージセンサの画像信号をシリアルに出力し、前記モード指示信号がパラレル出力モードを指示する場合、前記各イメージセンサのうち、少なくとも２つのイメージセンサの画像信号をパラレルに出力する、イメージセンサモジュール。

【請求項7】

前記各イメージセンサは、前記出力端子として、第１の出力端子および第２の出力端子を備え、第１のイメージセンサ群または第２のイメージセンサ群に属し、
前記第１のイメージセンサ群に属する前記各イメージセンサの第１の出力端子、および前記第２のイメージセンサ群に属する前記各イメージセンサの第１の出力端子は、互いに接続され第１の出力チャネルを構成し、
前記第１のイメージセンサ群に属する前記各イメージセンサの第２の出力端子は、互いに接続され第２の出力チャネルを構成し、
前記第２のイメージセンサ群に属する前記各イメージセンサの第２の出力端子は、互いに接続され第３の出力チャネルを構成し、
前記シリアル出力モードにおいて、前記第１の出力チャネルから、前記第１のイメージセンサ群に属する前記各イメージセンサの画像信号と、前記第２のイメージセンサ群に属する前記各イメージセンサの画像信号とをシリアルに出力し、
前記パラレル出力モードにおいて、前記第２の出力チャネルおよび前記第３の出力チャネルから、それぞれ、前記第１のイメージセンサ群に属する前記各イメージセンサの画像信号と、前記第２のイメージセンサ群に属する前記各イメージセンサの画像信号とをパラレルに出力する、請求項６に記載のイメージセンサモジュール。

【請求項8】

前記第１～第３の出力チャネルは、前記画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータを有するアナログフロントエンドに接続されている、請求項７に記載のイメージセンサモジュール。

【請求項9】

前記アナログフロントエンドは、前記モード指示信号を出力する、請求項８に記載のイメージセンサモジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、イメージセンサおよびイメージセンサモジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

自動光学検査（Automated optical inspection：ＡＯＩ）や原稿スキャンなどの分野において、画像信号を出力するイメージセンサを複数備えるイメージセンサモジュールが用いられる。このようなイメージセンサモジュールには、画像信号を出力する複数の出力チャネルを有し、出力モードに応じて、イメージセンサモジュールから出力される画像信号の数を変えることができるものがある。出力モードとしては、複数のイメージセンサの画像信号をイメージセンサモジュールの一つの出力チャネルから直列に出力するシリアル出力モードや、複数のイメージセンサの画像信号をイメージセンサモジュールの複数の出力チャネルから並列に出力するパラレル出力モードがある。

【0003】

このようなイメージセンサモジュールでは、出力モードに応じて出力する画像信号の数を変えるために、各イメージセンサ（撮像部）の一つの出力端子に複数の出力チャネルが接続されることとなる。このため、イメージセンサモジュールがある出力モードで動作する際、各イメージセンサの外部において、画像信号の伝送に使用されない配線（冗長配線）が発生する。その結果、ノイズの影響を受け、画像信号の品質が劣化するおそれがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１－９４７８５号公報

【特許文献2】特開２００９－１８８４８５号公報

【特許文献3】特開２０１７－１４７５１３号公報

【特許文献4】特開２０２２－５６０８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の実施形態は、画像信号の劣化を抑制することができるイメージセンサおよびイメージセンサモジュールを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本実施形態に係るイメージセンサは、半導体チップ内に設けられており、撮像部と、複数の出力端子と、切替部とを備える。前記撮像部は、撮像対象を撮像し、前記撮像対象の画像を表す画像信号を出力する。前記複数の出力端子は、前記撮像部に導通可能に接続され、前記画像信号を前記半導体チップの外部に出力する。前記切替部は、出力モードを指示するモード指示信号に基づいて、前記撮像部から出力された前記画像信号を、前記複数の出力端子のうちいずれの出力端子から出力するかを切り替える。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態に係るイメージセンサの概略的構成を表す図である。

【図2】変形例に係るイメージセンサの概略的構成を表す図である。

【図3】実施形態に係るイメージセンサモジュールの概略的構成を表す図である。

【図4】実施形態に係るイメージセンサモジュールと、アナログフロントエンドの構成を表す図である。

【図5A】実施形態に係るイメージセンサモジュールのシリアル出力モードにおけるタイミングチャートである。

【図5B】実施形態に係るイメージセンサモジュールのパラレル出力モードにおけるタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。実施形態は、本発明を限定するものではない。図面は模式的または概念的なものであり、各部分の比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。明細書と図面において、既出の図面に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

【0009】

＜イメージセンサ＞
図１を参照して、実施形態に係るイメージセンサ１について説明する。図１は、本実施形態に係るイメージセンサ１の概略的構成を表す図である。

【0010】

イメージセンサ１は、半導体チップ内に設けられている。イメージセンサ１は、たとえばリニアイメージセンサ（ラインイメージセンサ）または密着イメージセンサ（Contact Image Sensor：ＣＩＳ）である。なお、イメージセンサ１は、２次元のイメージセンサであってもよい。

【0011】

図１に示すように、本実施形態に係るイメージセンサ１は、撮像部１０と、複数の出力端子２１，２２と、切替部３０とを備える。

【0012】

撮像部１０は、撮像対象を撮像し、当該撮像対象の画像を表す画像信号ＯＳを出力する。たとえば、撮像部１０は、複数のフォトダイオードを有し、各フォトダイオードが出力する電気信号に対して所定の変換を行い、複数のフォトダイオードの電気信号に基づく画像信号ＯＳを出力する。なお、撮像部１０が出力する画像信号ＯＳは、アナログ信号である。また、撮像部１０が出力する画像信号ＯＳはモノクロ画像信号であってもよいし、カラー画像信号であってもよい。

【0013】

出力端子２１，２２は、撮像部１０から出力された画像信号ＯＳを、イメージセンサ１が設けられた半導体チップの外部に出力するための端子である。出力端子２１は、後述する半導体スイッチ３１を介して、撮像部１０に導通可能に接続されている。すなわち、半導体スイッチ３１がオン状態のとき、出力端子２１は撮像部１０に電気的に接続され、半導体スイッチ３１がオフ状態のとき、出力端子２１は撮像部１０から電気的に絶縁される。同様に、出力端子２２は、半導体スイッチ３２を介して、撮像部１０に導通可能に接続されている。

【0014】

なお、画像信号ＯＳがカラー画像信号である場合は、たとえば、出力端子２１として、赤，緑，青にそれぞれ対応する３つの出力端子が設けられ、出力端子２２として、赤，緑，青にそれぞれ対応する３つの出力端子が設けられる。

【0015】

切替部３０は、撮像部１０から出力された画像信号ＯＳを、複数の出力端子２１，２２のうちいずれの出力端子から出力するかを切り替えるように構成されている。切替部３０の詳しい構成は後述する。

【0016】

図１に示すように、切替部３０には、モード指示信号ＭＩＳを入力する。モード指示信号ＭＩＳは、後述するイメージセンサモジュール１００の出力モードを指示するための信号である。本実施形態では、モード指示信号ＭＩＳは、高電位（Ｈｉｇｈ）または低電位（Ｌｏｗ）のデジタル信号である。図１に示すように、本実施形態では、モード指示信号ＭＩＳはイメージセンサ１の外部から与えられる。出力モードは、イメージセンサモジュール１００が同時に出力する画像信号の数に対応した、イメージセンサモジュール１００の動作モードである。たとえば、出力モードには、シリアル出力モード、パラレル出力モードが存在する。シリアル出力モードは、複数のイメージセンサ１の画像信号をイメージセンサモジュール１００の一つの出力チャネルから直列に出力するための出力モードである。パラレル出力モードは、複数のイメージセンサ１の画像信号をイメージセンサモジュール１００の複数の出力チャネルから並列に出力するための出力モードである。

【0017】

切替部３０は、イメージセンサ１の外部から入力されたモード指示信号ＭＩＳに基づいて、撮像部１０から出力された画像信号ＯＳを、出力端子２１および出力端子２２のいずれから出力するかを切り替える。本実施形態では、モード指示信号ＭＩＳが高電位（Ｈｉｇｈ）の場合、イメージセンサ１は、画像信号ＯＳを出力端子２１から出力する。また、モード指示信号ＭＩＳが低電位（Ｌｏｗ）の場合、イメージセンサ１は、画像信号ＯＳを出力端子２２から出力する。なお、イメージセンサモジュール１００において、他のイメージセンサ１が画像信号ＯＳを出力している際は、切替部３０は、画像信号ＯＳを出力端子２１，２２のいずれからも出力しないように出力端子２１，２２をオフ状態にしてもよい。

【0018】

以下、本実施形態の切替部３０について、より詳しく説明する。

【0019】

図１に示すように、切替部３０は、複数の半導体スイッチ３１，３２と、スイッチ制御回路４０と、複数のアンプ５１，５２とを有する。

【0020】

半導体スイッチ３１，３２は、スイッチ制御回路４０によりオン状態またはオフ状態に制御される。半導体スイッチ３１，３２は、たとえば、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴなどである。図１に示すように、半導体スイッチ３１の左端（一端）は、アンプ５１の出力に接続されている。半導体スイッチ３１の右端（他端）は、出力端子２１に接続されている。同様に、半導体スイッチ３２の左端（一端）は、アンプ５２の出力に接続されている。半導体スイッチ３２の右端（他端）は、出力端子２２に接続されている。

【0021】

アンプ５１，５２は、撮像部１０が出力した画像信号ＯＳを増幅する。図１に示すように、アンプ５１の入力は、撮像部１０の出力に接続されている。また、アンプ５２の入力は、撮像部１０の出力に、アンプ５１の入力と並列に接続されている。

【0022】

スイッチ制御回路４０は、モード指示信号ＭＩＳを入力し、入力したモード指示信号ＭＩＳに基づいて複数の半導体スイッチ３１，３２のいずれかをオン状態（導通状態）にする。たとえば、スイッチ制御回路４０は、モード指示信号ＭＩＳの電位に基づいて、半導体スイッチ３１，３２のゲート電位（あるいはベース電位）をそれぞれ変化させる。本実施形態では、モード指示信号ＭＩＳが高電位（Ｈｉｇｈ）の場合、スイッチ制御回路４０は、半導体スイッチ３１をオン状態、半導体スイッチ３２をオフ状態にする。これにより、画像信号ＯＳは、出力端子２１から出力され、出力端子２２からは出力されない。一方、モード指示信号ＭＩＳが低電位（Ｌｏｗ）の場合、スイッチ制御回路４０は、半導体スイッチ３２をオン状態、半導体スイッチ３１をオフ状態にする。これにより、画像信号ＯＳは、出力端子２２から出力され、出力端子２１からは出力されない。このようなスイッチ制御回路４０は、たとえば論理回路によって構成される。なお、半導体スイッチのオフ状態は、ハイインピーダンス状態（Ｈｉ－Ｚ）とも呼ばれる。

【0023】

このように、半導体スイッチ３１，３２の一端は、撮像部１０の出力に電気的に接続され、半導体スイッチ３１，３２の他端は、複数の出力端子２１，２２のうち対応付けられた出力端子に電気的に接続されている。また、スイッチ制御回路４０は、モード指示信号ＭＩＳに基づいて複数の半導体スイッチ３１，３２のいずれかをオン状態にする。これにより、切替部３０は、モード指示信号ＭＩＳに基づいて、撮像部１０から出力された画像信号ＯＳを出力端子２１，２２のうちいずれの出力端子から出力するかを切り替えることができる。

【0024】

なお、図１に示した切替部３０の構成は一例であり、実施形態はこれに限定されない。たとえば、図１では、半導体スイッチ３１およびアンプ５１は、別の素子として図示されているが、半導体スイッチ３１はアンプ５１に含まれてもよい。同様に、半導体スイッチ３２はアンプ５２に含まれてもよい。

【0025】

また、図１において、画像信号ＯＳがカラー画像信号である場合は、たとえば、半導体スイッチ３１として、赤，緑，青にそれぞれ対応する３つの半導体スイッチが設けられ、アンプ５１として、赤，緑，青にそれぞれ対応する３つのアンプが設けられる。すなわち、半導体スイッチ３１のうち赤に対応する半導体スイッチの一端は、アンプ５１のうち赤に対応するアンプに接続され、当該半導体スイッチの他端は、出力端子２１のうち赤に対応する出力端子に接続される。半導体スイッチ３１のうち緑，青に対応する半導体スイッチ、および、アンプ５１のうち緑，青に対応するアンプについても同様である。また、半導体スイッチ３２およびアンプ５２についても同様である。このように構成することにより、画像信号ＯＳがカラー画像信号の場合であっても、切替部３０は、モード指示信号ＭＩＳに基づいて、撮像部１０から出力された画像信号ＯＳを複数の出力端子のうちいずれの出力端子から出力するかを切り替えることができる。たとえば、切替部３０は、赤に対応する画像信号ＯＳを、モード指示信号ＭＩＳに基づいて、出力端子２１のうち赤に対応する出力端子および出力端子２２のうち赤に対応する出力端子のうち、いずれの出力端子から出力するかを切り替えることができる。

【0026】

なお、図１では、スイッチ制御回路４０、撮像部１０および複数の半導体スイッチ３１，３２は、同一の半導体チップ上に設けられているが、スイッチ制御回路４０は、イメージセンサ１が設けられた半導体チップの外部に設けられてもよい。すなわち、切替部３０は、スイッチ制御回路４０を有していなくてもよい。

【0027】

本実施形態では、撮像部１０およびスイッチ制御回路４０は、撮像部１０の動作を制御する撮像制御信号を共有する。本実施形態では、撮像制御信号は、マスタークロックＭＣ、先頭チップ判別信号ＦＣＳ、同期信号ＳＳ、およびタイミング信号ＴＳである。なお、共有される撮像制御信号は、これらの信号のうち少なくとも１つを含むものであってもよい。

【0028】

マスタークロックＭＣは、イメージセンサ１の外部から入力されるクロック信号である。マスタークロックＭＣは、たとえば、撮像部１０の各フォトダイオードに対して動作タイミングを指示する。

【0029】

先頭チップ判別信号ＦＣＳは、イメージセンサ１が、自身を先頭チップであるか、あるいは先頭チップ以外のチップ（以下、「非先頭チップ」ともいう。）であるか判別するための信号である。ここで、先頭チップは、後述するイメージセンサモジュール１００の各出力モードにおいて、イメージセンサモジュール１００が有する複数のイメージセンサ１のうち最初に画像信号ＯＳを出力するイメージセンサである。また、非先頭チップは、イメージセンサモジュール１００の各出力モードにおいて、複数のイメージセンサ１のうち２番目以降に画像信号ＯＳを出力するイメージセンサである。先頭チップ判別信号ＦＣＳは、たとえば高電位（Ｈｉｇｈ）または低電位（Ｌｏｗ）のデジタル信号である。本実施形態では、イメージセンサ１は、先頭チップ判別信号ＦＣＳが高電位（Ｈｉｇｈ）の場合、自身を先頭チップとして判別（識別）し、先頭チップ判別信号ＦＣＳが低電位（Ｌｏｗ）の場合、自身を非先頭チップとして判別する。

【0030】

本実施形態では、先頭チップ判別信号ＦＣＳは、イメージセンサ１の外部から入力される。たとえば、イメージセンサ１が、状況によって先頭チップとしても、非先頭チップとしても動作する場合、先頭チップ判別信号ＦＣＳは、イメージセンサ１の外部から入力される。なお、イメージセンサ１が、常に先頭チップとして動作する場合や、常に非先頭チップとして動作する場合には、イメージセンサ１の内部信号を先頭チップ判別信号ＦＣＳとして利用してもよい。

【0031】

同期信号ＳＳは、先頭チップとして動作するイメージセンサ１に対して、画像信号ＯＳを出力するタイミングを指示する信号である。本実施形態では、同期信号ＳＳは、水平同期（Ｈ－Ｓｙｎｃ）パルスであり、電位の変化によってタイミングを指示する。なお、図１では、同期信号ＳＳは、イメージセンサ１の外部から入力されているが、同期信号ＳＳは、イメージセンサ１の内部において、撮像部１０、スイッチ制御回路４０などがマスタークロックＭＣを分周して生成したものであってもよい。

【0032】

タイミング信号ＴＳは、非先頭チップとして動作するイメージセンサ１に対して、画像信号ＯＳを出力するタイミングを指示する信号である。本実施形態では、タイミング信号ＴＳはパルス信号であり、電位の変化によってタイミングを指示する。図１に示す例において、タイミング信号ＴＳは、イメージセンサ１の外部から端子ＴＳｉｎに入力される。また、スイッチ制御回路４０は、イメージセンサモジュール１００における次段のイメージセンサ１に対するタイミング信号ＴＳを生成し、端子ＴＳｏｕｔから出力する。なお、スイッチ制御回路４０に代えて、撮像部１０が次段のイメージセンサ１へのタイミング信号ＴＳを生成し、端子ＴＳｏｕｔから出力してもよい。

【0033】

以下、本実施形態に係るイメージセンサ１の動作について、イメージセンサ１が先頭チップとして動作する場合と、イメージセンサ１が非先頭チップとして動作する場合とに分けて説明する。

【0034】

先頭チップとして動作するイメージセンサ１は、同期信号ＳＳのタイミングによって画像信号ＯＳの出力を開始する。たとえば、予め半導体スイッチ３１，３２をいずれもオフ状態にしておき、同期信号ＳＳのタイミングによって、スイッチ制御回路４０が半導体スイッチ３１，３２のいずれかをオン状態に切り替える。この際、スイッチ制御回路４０が半導体スイッチ３１，３２のいずれをオン状態にするかは、モード指示信号ＭＩＳに基づいて決定される。

【0035】

画像信号ＯＳの出力を開始してから所定の時間が経過した後、イメージセンサ１は、画像信号ＯＳの出力を停止して、端子ＴＳｏｕｔからタイミング信号ＴＳを出力する。たとえば、所定の時間が経過した後、スイッチ制御回路４０は、半導体スイッチ３１，３２のうちオン状態の半導体スイッチをオフ状態に切り替え、端子ＴＳｏｕｔからタイミング信号ＴＳを出力する。ここで、「所定の時間」は、たとえば、一画像分の画像信号ＯＳの出力に要する時間であり、撮像部１０の有するフォトダイオードの個数と、マスタークロックＭＣの周波数とから決定される。

【0036】

非先頭チップとして動作するイメージセンサ１は、前段のイメージセンサからタイミング信号ＴＳを入力すると、画像信号ＯＳの出力を開始する。所定の時間が経過した後、イメージセンサ１は、画像信号ＯＳの出力を停止して、端子ＴＳｏｕｔから次段のイメージセンサにタイミング信号ＴＳを出力する。たとえば、所定の時間が経過した後、スイッチ制御回路４０は、半導体スイッチ３１，３２のうちオン状態の半導体スイッチをオフ状態に切り替える。

【0037】

このように、撮像部１０およびスイッチ制御回路４０は、撮像部１０の動作を制御する撮像制御信号を共有する。これにより、スイッチ制御回路４０の動作を撮像部１０の動作に同期させることができる。たとえば、撮像部１０は、同期信号ＳＳまたはタイミング信号ＴＳのタイミングによって画像信号ＯＳの出力を開始する。そして、スイッチ制御回路４０は、同じタイミングで半導体スイッチ３１，３２のいずれかをオン状態に切り替えることができる。

【0038】

以上説明したように、本実施形態に係るイメージセンサ１は、半導体チップ内に設けられたイメージセンサであって、イメージセンサモジュール１００の出力モードを指示するモード指示信号ＭＩＳに基づいて、撮像部１０から出力された画像信号を複数の出力端子２１，２２のうちいずれの出力端子から出力するかを切り替える切替部３０を備える。これにより、イメージセンサ１を複数備えたイメージセンサモジュール１００において、イメージセンサ１の一つの出力端子が複数の出力チャネルに接続されないため、イメージセンサ１の外部に画像信号の伝送に使用されない配線（冗長配線）が発生しない。よって、イメージセンサモジュール１００から出力される画像信号の劣化を抑制することができる。

【0039】

（イメージセンサの変形例）
図２を参照して、イメージセンサの変形例について説明する。図２は、変形例に係るイメージセンサ１の概略的構成を表す図である。本変形例と上述の実施形態との相違点の１つは、出力端子の数である。以下、実施形態との相違点を中心に説明する。

【0040】

本変形例に係るイメージセンサ１は、図２に示すように、Ｎ個の出力端子２１，２２，…，２Ｎ（Ｎは２以上の整数。以下同じ。）を備える。また、切替部３０は、Ｎ個の半導体スイッチ３１，３２，…，３Ｎと、Ｎ個のアンプ５１，５２，…，５Ｎとを有する。

【0041】

半導体スイッチ３１，３２，…，３Ｎの一端（左端）は、それぞれ、アンプ５１，５２，…，５Ｎの出力に接続されている。半導体スイッチ３１，３２，…，３Ｎの他端（右端）は、それぞれ、出力端子２１，２２，…，２Ｎに接続されている。アンプ５１，５２，…，５Ｎの入力は、撮像部１０の出力に並列に接続されている。

【0042】

スイッチ制御回路４０は、モード指示信号ＭＩＳに基づいて半導体スイッチ３１，３２，…，３Ｎのいずれかをオン状態にする。本変形例において、モード指示信号ＭＩＳは、たとえば各出力モードにそれぞれ対応する複数の電位を有するデジタル信号である。あるいは、モード指示信号ＭＩＳは、各出力モードにそれぞれ対応する複数のデジタル信号の組み合わせであってもよい。

【0043】

このように、半導体スイッチ３１，３２，…，３Ｎの各々について、一端は、撮像部１０の出力に電気的に接続され、他端は、複数の出力端子２１，２２，…，２Ｎのうち対応付けられた出力端子に電気的に接続されている。これにより、イメージセンサ１は、モード指示信号ＭＩＳに基づいて、撮像部１０から出力された画像信号ＯＳを出力端子２１，２２，…，２Ｎのうちいずれの出力端子から出力するかを切り替えることができる。

【0044】

以上説明したように、変形例に係るイメージセンサ１は、イメージセンサモジュール１００の出力モードを指示するモード指示信号ＭＩＳに基づいて、撮像部１０から出力された画像信号を２以上の整数であるＮ個の出力端子２１，２２，…，２Ｎのうちいずれの出力端子から出力するかを切り替える切替部３０を備える。これにより、イメージセンサ１を複数備えたイメージセンサモジュール１００において、イメージセンサ１の外部に画像信号の伝送に使用されない配線（冗長配線）が発生せず、イメージセンサモジュール１００から出力される画像信号の劣化を抑制することができる。

【0045】

＜イメージセンサモジュール＞
図３および図４を参照して、上述したイメージセンサ１を複数備えるイメージセンサモジュール１００について説明する。図３は、本実施形態に係るイメージセンサモジュール１００の概略的構成を表す図である。図４は、本実施形態に係るイメージセンサモジュール１００にアナログフロントエンド６０が接続された構成を表す図である。

【0046】

本実施形態に係るイメージセンサモジュール１００は、複数のイメージセンサ１を備える。図３に示す例において、イメージセンサモジュール１００は、６つのイメージセンサ１を備える（以下、６つのイメージセンサ１を、それぞれ、イメージセンサＡ、イメージセンサＢ、イメージセンサＣ、イメージセンサＤ、イメージセンサＥ、およびイメージセンサＦともいう。）。本実施形態に係るイメージセンサモジュール１００は、イメージセンサＡ～Ｆが一列に配置されることで、リニアイメージセンサモジュールを構成する。

【0047】

図３に示すように、イメージセンサＡ～Ｆは、出力端子として、それぞれ、出力端子２１ａ～２１ｆ、および出力端子２２ａ～２２ｆを備える。出力端子２１ａ～２１ｆ、および出力端子２２ａ～２２ｆは、画像信号ＯＳ－Ａ～ＯＳ－Ｆを出力する。

【0048】

より詳しくは、イメージセンサＡは、イメージセンサＡの画像信号ＯＳ－Ａを出力する出力端子２１ａ，２２ａを備える。イメージセンサＢは、イメージセンサＢの画像信号ＯＳ－Ｂを出力する出力端子２１ｂ，２２ｂを備える。イメージセンサＣは、イメージセンサＣの画像信号ＯＳ－Ｃを出力する出力端子２１ｃ，２２ｃを備える。イメージセンサＤは、イメージセンサＤの画像信号ＯＳ－Ｄを出力する出力端子２１ｄ，２２ｄを備える。イメージセンサＥは、イメージセンサＥの画像信号ＯＳ－Ｅを出力する出力端子２１ｅ，２２ｅを備える。イメージセンサＦは、イメージセンサＦの画像信号ＯＳ－Ｆを出力する出力端子２１ｆ，２２ｆを備える。

【0049】

また、イメージセンサＡ～Ｆは、第１のイメージセンサ群または第２のイメージセンサ群に属する。本実施形態では、イメージセンサＡ，Ｂ，Ｃは、第１のイメージセンサ群に属し、イメージセンサＤ，Ｅ，Ｆは、第２のイメージセンサ群に属する。

【0050】

図３に示すように、第１のイメージセンサ群に属するイメージセンサＡ，Ｂ，Ｃの出力端子２１ａ，２１ｂ，２１ｃと、第２のイメージセンサ群に属するイメージセンサＤ，Ｅ，Ｆの出力端子２１ｄ，２１ｅ，２１ｆとは互いに接続され、出力チャネルＣＨ１を構成する。

【0051】

また、図３に示すように、第１のイメージセンサ群に属するイメージセンサＡ，Ｂ，Ｃの出力端子２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、互いに接続され、出力チャネルＣＨ２を構成する。

【0052】

また、図３に示すように、第２のイメージセンサ群に属するイメージセンサＤ，Ｅ，Ｆの出力端子２２ｄ，２２ｅ，２２ｆは、互いに接続され、出力チャネルＣＨ３を構成する。

【0053】

図４に示すように、イメージセンサモジュール１００の出力チャネルＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３は、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）６０に接続されている。詳しくは、出力チャネルＣＨ１，ＣＨ２はスイッチ７０を介してアナログフロントエンド６０に接続され、出力チャネルＣＨ３はアナログフロントエンド６０に直接接続されている。

【0054】

アナログフロントエンド６０は、アナログ信号の画像信号ＯＳ－Ａ～ＯＳ－Ｆをデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換回路（Ａ／Ｄコンバータ）６１，６２を有する。本実施形態では、出力チャネルＣＨ１および出力チャネルＣＨ２はスイッチ７０を介してＡ／Ｄコンバータ６１に接続され、出力チャネルＣＨ３はＡ／Ｄコンバータ６２に接続される。

【0055】

スイッチ７０は、モード指示信号ＭＩＳによって制御され、Ａ／Ｄコンバータ６１と、出力チャネルＣＨ１または出力チャネルＣＨ２とを電気的に接続する。後述するように、本実施形態では、モード指示信号ＭＩＳが高電位（Ｈｉｇｈ）の場合、スイッチ７０は、Ａ／Ｄコンバータ６１と出力チャネルＣＨ１を接続し、モード指示信号ＭＩＳが低電位（Ｌｏｗ）の場合、スイッチ７０は、Ａ／Ｄコンバータ６１と出力チャネルＣＨ２を接続する

【0056】

図４に示すように、本実施形態では、アナログフロントエンド６０は、モード指示信号ＭＩＳ、先頭チップ判別信号ＦＣＳ、同期信号ＳＳ、およびマスタークロックＭＣをイメージセンサモジュール１００に出力する。なお、図３に示すように、アナログフロントエンド６０が出力した先頭チップ判別信号ＦＣＳは、イメージセンサＤにのみ入力される。

【0057】

また、図３に示すように、イメージセンサＡ～Ｆには、モード指示信号ＭＩＳが入力される。本実施形態では、モード指示信号ＭＩＳは、高電位（Ｈｉｇｈ）または低電位（Ｌｏｗ）のデジタル信号である。

【0058】

本実施形態では、モード指示信号ＭＩＳが高電位（Ｈｉｇｈ）の場合、イメージセンサＡ～Ｆは、それぞれ、出力端子２１ａ～２１ｆから画像信号ＯＳ－Ａ～ＯＳ－Ｆを出力する。すなわち、モード指示信号ＭＩＳが高電位（Ｈｉｇｈ）の場合、イメージセンサＡは出力端子２１ａから画像信号ＯＳ－Ａを出力し、イメージセンサＢは出力端子２１ｂから画像信号ＯＳ－Ｂを出力し、イメージセンサＣは出力端子２１ｃから画像信号ＯＳ－Ｃを出力し、イメージセンサＤは出力端子２１ｄから画像信号ＯＳ－Ｄを出力し、イメージセンサＥは出力端子２１ｅから画像信号ＯＳ－Ｅを出力し、イメージセンサＦは出力端子２１ｆから画像信号ＯＳ－Ｆを出力する。

【0059】

また、モード指示信号ＭＩＳが低電位（Ｌｏｗ）の場合、イメージセンサＡ～Ｆは、それぞれ、出力端子２２ａ～２２ｆから画像信号ＯＳ－Ａ～ＯＳ－Ｆを出力する。すなわち、モード指示信号ＭＩＳが低電位（Ｌｏｗ）の場合、イメージセンサＡは出力端子２２ａから画像信号ＯＳ－Ａを出力し、イメージセンサＢは出力端子２２ｂから画像信号ＯＳ－Ｂを出力し、イメージセンサＣは出力端子２２ｃから画像信号ＯＳ－Ｃを出力し、イメージセンサＤは出力端子２２ｄから画像信号ＯＳ－Ｄを出力し、イメージセンサＥは出力端子２２ｅから画像信号ＯＳ－Ｅを出力し、イメージセンサＦは出力端子２２ｆから画像信号ＯＳ－Ｆを出力する。

【0060】

また、図３に示すように、イメージセンサＡ～Ｆには、共通の同期信号ＳＳおよびマスタークロックＭＣが入力される。

【0061】

先頭チップ判別信号ＦＣＳおよびタイミング信号ＴＳは、各イメージセンサＡ～Ｆに異なる態様で入力される。以下、各イメージセンサＡ～Ｆそれぞれについて説明する。

【0062】

イメージセンサＡには、図３に示すように、先頭チップ判別信号ＦＣＳとして、高電位（Ｈｉｇｈ）の先頭チップ判別信号ＦＣＳ＿Ｈが入力される。これにより、イメージセンサＡは、先頭チップとして動作し、同期信号ＳＳのタイミングに従って画像信号ＯＳ－Ａを出力する。また、イメージセンサＡには、タイミング信号ＴＳが入力されない。本実施形態では、図３に示すように、イメージセンサＡの端子ＴＳｉｎは開放端となっている。イメージセンサＡは、端子ＴＳｏｕｔからタイミング信号ＴＳをイメージセンサＢに出力する。

【0063】

イメージセンサＢには、図３に示すように、先頭チップ判別信号ＦＣＳとして、低電位（Ｌｏｗ）の先頭チップ判別信号ＦＣＳ＿Ｌが入力される。また、イメージセンサＢには、端子ＴＳｉｎからイメージセンサＡの出力したタイミング信号ＴＳが入力される。これにより、イメージセンサＢは、非先頭チップとして動作し、タイミング信号ＴＳのタイミングに従って画像信号ＯＳ－Ｂを出力する。イメージセンサＢは、端子ＴＳｏｕｔからタイミング信号ＴＳをイメージセンサＣに出力する。

【0064】

イメージセンサＣは、イメージセンサＢと同様である。すなわち、イメージセンサＣには、図３に示すように、先頭チップ判別信号ＦＣＳとして、低電位（Ｌｏｗ）の先頭チップ判別信号ＦＣＳ＿Ｌが入力される。また、イメージセンサＣには、端子ＴＳｉｎからイメージセンサＢの出力したタイミング信号ＴＳが入力される。これにより、イメージセンサＣは、非先頭チップとして動作し、タイミング信号ＴＳのタイミングに従って画像信号ＯＳ－Ｃを出力する。イメージセンサＣは、端子ＴＳｏｕｔからタイミング信号ＴＳをイメージセンサＤに出力する。

【0065】

イメージセンサＤには、図３に示すように、イメージセンサモジュール１００の外部から先頭チップ判別信号ＦＣＳが入力される。これは、イメージセンサＤが出力モードによって先頭チップとして動作する場合と、非先頭チップとして動作する場合が存在するためである。すなわち、出力モードがシリアル出力モードである場合、イメージセンサＤは非先頭チップとして動作し、出力モードがパラレル出力モードである場合、イメージセンサＤは先頭チップとして動作する。また、イメージセンサＤには、端子ＴＳｉｎからイメージセンサＣの出力したタイミング信号ＴＳが入力される。

【0066】

先頭チップとして動作する場合、イメージセンサＤは、同期信号ＳＳのタイミングに従って画像信号ＯＳ－Ｄを出力する。この場合、イメージセンサＤは、タイミング信号ＴＳを無視する。一方、非先頭チップとして動作する場合、イメージセンサＤは、イメージセンサＣから受信したタイミング信号ＴＳに従って画像信号ＯＳ－Ｄを出力する。先頭チップとして動作する場合、および非先頭チップとして動作する場合のいずれの場合も、イメージセンサＤは、端子ＴＳｏｕｔからタイミング信号ＴＳをイメージセンサＥに出力する。

【0067】

イメージセンサＥには、図３に示すように、先頭チップ判別信号ＦＣＳとして、低電位（Ｌｏｗ）の先頭チップ判別信号ＦＣＳ＿Ｌが入力される。また、イメージセンサＥには、端子ＴＳｉｎからイメージセンサＤの出力したタイミング信号ＴＳが入力される。これにより、イメージセンサＥは、非先頭チップとして動作し、タイミング信号ＴＳに従って画像信号ＯＳ－Ｅを出力する。イメージセンサＥは、端子ＴＳｏｕｔからタイミング信号ＴＳをイメージセンサＦに出力する。

【0068】

イメージセンサＦには、図３に示すように、先頭チップ判別信号ＦＣＳとして、低電位（Ｌｏｗ）の先頭チップ判別信号ＦＣＳ＿Ｌが入力される。また、イメージセンサＦには、端子ＴＳｉｎからイメージセンサＥの出力したタイミング信号ＴＳが入力される。これにより、イメージセンサＦは、非先頭チップとして動作し、タイミング信号ＴＳに従って画像信号ＯＳ－Ｆを出力する。イメージセンサＦは、端子ＴＳｏｕｔからタイミング信号ＴＳを出力するが、本実施形態では、イメージセンサＦの端子ＴＳｏｕｔが開放端となっているため、イメージセンサＦの出力したタイミング信号ＴＳは、いずれにも入力されない。

【0069】

なお、上述した高電位（Ｈｉｇｈ）の先頭チップ判別信号ＦＣＳ＿Ｈ、および低電位（Ｌｏｗ）の先頭チップ判別信号ＦＣＳ＿Ｌは、各イメージセンサの内部信号であってもよいし、イメージセンサモジュール１００の内部信号であってもよい。あるいは、イメージセンサモジュール１００の外部から入力されてもよい。

【0070】

なお、図３に示すように、本実施形態に係るイメージセンサモジュール１００において、同期信号ＳＳは、非先頭チップとして動作するイメージセンサＢ，Ｃ，Ｅ，Ｆにも入力されている。この場合、非先頭チップとして動作するイメージセンサＢ，Ｃ，Ｅ，Ｆは、同期信号ＳＳを無視するように構成される。たとえば、スイッチ制御回路４０は、先頭チップ判別信号ＦＣＳおよび同期信号ＳＳを入力する論理ゲートを有する。当該論理ゲートは、先頭チップ判別信号ＦＣＳが低電位（Ｌｏｗ）の場合、同期信号ＳＳの電位にかかわらず低電位（Ｌｏｗ）を出力する。非先頭チップとして動作するイメージセンサＢ，Ｃ，Ｅ，Ｆは当該論理ゲートの出力を同期信号として利用するように構成される。

【0071】

また、図３に示すように、本実施形態に係るイメージセンサモジュール１００において、タイミング信号ＴＳは、先頭チップとして動作するイメージセンサＤにも入力されている。この場合、先頭チップとして動作するイメージセンサＤは、タイミング信号ＴＳを無視するように構成される。たとえば、スイッチ制御回路４０は、先頭チップ判別信号ＦＣＳおよびタイミング信号ＴＳを入力する論理ゲートを有する。当該論理ゲートは、先頭チップ判別信号ＦＣＳが高電位（Ｈｉｇｈ）の場合、タイミング信号ＴＳの電位にかかわらず低電位（Ｌｏｗ）を出力する。先頭チップとして動作するイメージセンサＤは当該論理ゲートの出力をタイミング信号として利用するように構成する。

【0072】

このように、先頭チップとして動作するイメージセンサＤはタイミング信号ＴＳを無視し、非先頭チップとして動作するイメージセンサＢ，Ｃ，Ｅ，Ｆは同期信号ＳＳを無視するように構成される。これにより、イメージセンサＡ～Ｆとして同一のイメージセンサ１を用いることができ、イメージセンサモジュール１００の設計コストを抑制することができる。

【0073】

次に、図５Ａおよび図５Ｂを参照して、本実施形態に係るイメージセンサモジュール１００の動作について出力モードごとに説明する。本実施形態では、イメージセンサモジュール１００の出力モードは、シリアル出力モードおよびパラレル出力モードのいずれかである。

【0074】

＜シリアル出力モード＞
図５Ａは、本実施形態に係るイメージセンサモジュール１００のシリアル出力モードにおけるタイミングチャートである。モード指示信号ＭＩＳがシリアル出力モードを指示する場合、イメージセンサモジュール１００は、シリアル出力モードとなる。本実施形態では、シリアル出力モードにおいて、イメージセンサＡ，Ｂ，Ｃに入力されるモード指示信号ＭＩＳ、およびイメージセンサＤ，Ｅ，Ｆに入力されるモード指示信号ＭＩＳは、いずれも高電位（Ｈｉｇｈ）である。

【0075】

また、シリアル出力モードでは、イメージセンサＤに入力される先頭チップ判別信号ＦＣＳは低電位（Ｌｏｗ）である。そのため、イメージセンサＤは先頭チップとして機能せず（すなわち、非先頭チップとして機能し）、タイミング信号ＴＳのタイミングによって画像信号ＯＳ－Ｄの出力を開始する。

【0076】

また、イメージセンサＡ～Ｆに入力されるモード指示信号ＭＩＳは、いずれも高電位（Ｈｉｇｈ）であるため、イメージセンサＡ～Ｆは、図３に示す出力端子２１ａ～２１ｆに画像信号ＯＳ－Ａ～ＯＳ－Ｆを出力する。すなわち、画像信号ＯＳ－Ａ～ＯＳ－Ｆは、出力チャネルＣＨ１からシリアルに出力される。

【0077】

また、シリアル出力モードでは、図４に示すスイッチ７０は、出力チャネルＣＨ１とＡ／Ｄコンバータ６１を接続する。これにより、出力チャネルＣＨ１からシリアル出力された画像信号ＯＳ－Ａ～ＯＳ－ＦはＡ／Ｄコンバータ６１に入力される。なお、シリアル出力モードでは、Ａ／Ｄコンバータ６２は使用しないので停止してもよい。

【0078】

以下、シリアル出力モードにおける各イメージセンサの動作を説明する。

【0079】

まず、図５Ａに示すように、先頭チップであるイメージセンサＡは、同期信号ＳＳを受信すると、出力端子２１ａから画像信号ＯＳ－Ａの出力を開始する。イメージセンサＡから出力された画像信号ＯＳ－Ａは出力チャネルＣＨ１から出力される。画像信号ＯＳ－Ａを出力し終えると、イメージセンサＡは、タイミング信号ＴＳを次段のイメージセンサＢに出力する。

【0080】

次に、非先頭チップであるイメージセンサＢは、イメージセンサＡからタイミング信号ＴＳを受信すると、出力端子２１ｂから画像信号ＯＳ－Ｂの出力を開始する。イメージセンサＢから出力された画像信号ＯＳ－Ｂは出力チャネルＣＨ１から出力される。画像信号ＯＳ－Ｂを出力し終えると、イメージセンサＢは、タイミング信号ＴＳを次段のイメージセンサＣに出力する。

【0081】

次に、非先頭チップであるイメージセンサＣは、イメージセンサＢからタイミング信号ＴＳを受信すると、出力端子２１ｃから画像信号ＯＳ－Ｃの出力を開始する。イメージセンサＣから出力された画像信号ＯＳ－Ｃは出力チャネルＣＨ１から出力される。画像信号ＯＳ－Ｃを出力し終えると、イメージセンサＣは、タイミング信号ＴＳを次段のイメージセンサＤに出力する。

【0082】

次に、非先頭チップであるイメージセンサＤは、イメージセンサＣからタイミング信号ＴＳを受信すると、出力端子２１ｄから画像信号ＯＳ－Ｄの出力を開始する。イメージセンサＤから出力された画像信号ＯＳ－Ｄは出力チャネルＣＨ１から出力される。画像信号ＯＳ－Ｄを出力し終えると、イメージセンサＤは、タイミング信号ＴＳを次段のイメージセンサＥに出力する。

【0083】

次に、非先頭チップであるイメージセンサＥは、イメージセンサＤからタイミング信号ＴＳを受信すると、出力端子２１ｅから画像信号ＯＳ－Ｅの出力を開始する。イメージセンサＥから出力された画像信号ＯＳ－Ｅは出力チャネルＣＨ１から出力される。画像信号ＯＳ－Ｅを出力し終えると、イメージセンサＥは、タイミング信号ＴＳを次段のイメージセンサＦに出力する。

【0084】

次に、非先頭チップであるイメージセンサＦは、イメージセンサＥからタイミング信号ＴＳを受信すると、出力端子２１ｆから画像信号ＯＳ－Ｆの出力を開始する。イメージセンサＦから出力された画像信号ＯＳ－Ｆは出力チャネルＣＨ１から出力される。その後、イメージセンサＦは、画像信号ＯＳ－Ｆの出力を停止する。

【0085】

画像信号ＯＳ－Ｆの出力が完了すると、イメージセンサＡ～Ｆの半導体スイッチ３１ａ～３１ｆは、全てオフ状態になり、出力チャネルＣＨ１はハイインピーダンス状態（Ｈｉ－Ｚ）となる。

【0086】

その後、再び同期信号ＳＳがイメージセンサＡに入力され、上述した過程が繰り返される。

【0087】

なお、シリアル出力モードにおいて、出力チャネルＣＨ２，ＣＨ３は、いずれもＨｉ－Ｚである。

【0088】

このように、シリアル出力モードにおいて、イメージセンサモジュール１００は、出力チャネルＣＨ１から、第１のイメージセンサ群に属するイメージセンサＡ，Ｂ，Ｃの画像信号ＯＳ－Ａ，ＯＳ－Ｂ，ＯＳ－Ｃと、第２のイメージセンサ群に属するイメージセンサＤ，Ｅ，Ｆの画像信号ＯＳ－Ｄ，ＯＳ－Ｅ，ＯＳ－Ｆとをシリアルに出力する。すなわち、イメージセンサモジュール１００は、出力チャネルＣＨ１からイメージセンサＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの画像信号ＯＳ－Ａ，ＯＳ－Ｂ，ＯＳ－Ｃ，ＯＳ－Ｄ，ＯＳ－Ｅ，ＯＳ－Ｆを順に出力する。

【0089】

＜パラレル出力モード＞
図５Ｂは、本実施形態に係るイメージセンサモジュール１００のパラレル出力モードにおけるタイミングチャートである。モード指示信号ＭＩＳがパラレル出力モードを指示する場合、イメージセンサモジュール１００は、パラレル出力モードとなる。本実施形態では、パラレル出力モードにおいて、イメージセンサＡ，Ｂ，Ｃに入力されるモード指示信号ＭＩＳ、およびイメージセンサＤ，Ｅ，Ｆに入力されるモード指示信号ＭＩＳは、いずれも低電位（Ｌｏｗ）である。

【0090】

また、パラレル出力モードでは、イメージセンサＤに入力される先頭チップ判別信号ＦＣＳは高電位（Ｈｉｇｈ）である。すなわち、第２のイメージセンサ群の最上流に位置するイメージセンサＤが先頭チップとして機能する。イメージセンサＤは、同期信号ＳＳを受信すると、画像信号ＯＳ－Ｄの出力を開始する。

【0091】

また、イメージセンサＡ～Ｆに入力されるモード指示信号ＭＩＳは、いずれも低電位（Ｌｏｗ）であるため、イメージセンサＡ～Ｆは、図３に示す出力端子２２ａ～２２ｆから画像信号ＯＳ－Ａ～ＯＳ－Ｆを出力する。すなわち、画像信号ＯＳ－Ａ～ＯＳ－Ｃは、出力チャネルＣＨ２から出力され、画像信号ＯＳ－Ｄ～ＯＳ－Ｆは、出力チャネルＣＨ３から出力される。

【0092】

また、パラレル出力モードでは、図４に示すスイッチ７０は、出力チャネルＣＨ２とＡ／Ｄコンバータ６１とを接続し、出力チャネルＣＨ１とＡ／Ｄコンバータ６１は接続しない。

【0093】

以下、パラレル出力モードにおける各イメージセンサの動作を説明する。

【0094】

まず、図５Ｂに示すように、パルス状の同期信号ＳＳがイメージセンサＡおよびイメージセンサＤに同時に入力される。先頭チップであるイメージセンサＡは、同期信号ＳＳを受信すると、出力端子２２ａから画像信号ＯＳ－Ａの出力を開始する。イメージセンサＡから出力された画像信号ＯＳ－Ａは出力チャネルＣＨ２から出力される。画像信号ＯＳ－Ａを出力し終えると、イメージセンサＡは、タイミング信号ＴＳを次段のイメージセンサＢに出力する。一方、先頭チップであるイメージセンサＤは、同期信号ＳＳを受信すると、出力端子２２ｄから画像信号ＯＳ－Ｄの出力を開始する。イメージセンサＤから出力された画像信号ＯＳ－Ｄは出力チャネルＣＨ３から出力される。画像信号ＯＳ－Ｄを出力し終えると、イメージセンサＤは、タイミング信号ＴＳを次段のイメージセンサＥに出力する。

【0095】

次に、非先頭チップであるイメージセンサＢは、イメージセンサＡからタイミング信号ＴＳを受信すると、出力端子２２ｂから画像信号ＯＳ－Ｂの出力を開始する。イメージセンサＢから出力された画像信号ＯＳ－Ｂは出力チャネルＣＨ２から出力される。画像信号ＯＳ－Ｂを出力し終えると、イメージセンサＢは、タイミング信号ＴＳを次段のイメージセンサＣに出力する。一方、非先頭チップであるイメージセンサＥは、イメージセンサＤからタイミング信号ＴＳを受信すると、出力端子２２ｅから画像信号ＯＳ－Ｅの出力を開始する。イメージセンサＥから出力された画像信号ＯＳ－Ｅは出力チャネルＣＨ３から出力される。画像信号ＯＳ－Ｅを出力し終えると、イメージセンサＥは、タイミング信号ＴＳを次段のイメージセンサＦに出力する。

【0096】

次に、非先頭チップであるイメージセンサＣは、イメージセンサＢからタイミング信号ＴＳを受信すると、出力端子２２ｃから画像信号ＯＳ－Ｃの出力を開始する。イメージセンサＣから出力された画像信号ＯＳ－Ｃは出力チャネルＣＨ２から出力される。その後、イメージセンサＣは、画像信号ＯＳ－Ｃの出力を停止する。一方、非先頭チップであるイメージセンサＦは、イメージセンサＥからタイミング信号ＴＳを受信すると、出力端子２２ｆから画像信号ＯＳ－Ｆの出力を開始する。イメージセンサＦから出力された画像信号ＯＳ－Ｆは出力チャネルＣＨ３から出力される。その後、イメージセンサＦは、画像信号ＯＳ－Ｆの出力を停止する。

【0097】

なお、イメージセンサＣは、画像信号ＯＳ－Ｂの出力を停止した後、タイミング信号ＴＳをイメージセンサＤに出力するが、上述したように、イメージセンサＤは、このタイミング信号ＴＳを無視する。

【0098】

画像信号ＯＳ－Ｃの出力が完了すると、イメージセンサＡ～Ｃの半導体スイッチ３２ａ～３２ｃは全てオフ状態になり、出力チャネルＣＨ２はＨｉ－Ｚとなる。また、画像信号ＯＳ－Ｆの出力が完了すると、イメージセンサＤ～Ｆの半導体スイッチ３２ｄ～３２ｆは全てオフ状態になり、出力チャネルＣＨ３はＨｉ－Ｚとなる。

【0099】

その後、同期信号ＳＳがイメージセンサＡおよびイメージセンサＤに再び入力され、上述した過程が繰り返される。

【0100】

なお、パラレル出力モードにおいて、出力チャネルＣＨ１は、Ｈｉ－Ｚである。

【0101】

このように、パラレル出力モードにおいて、イメージセンサモジュール１００は、出力チャネルＣＨ２および出力チャネルＣＨ３から、それぞれ、第１のイメージセンサ群に属するイメージセンサＡ，Ｂ，Ｃの画像信号ＯＳ－Ａ，ＯＳ－Ｂ，ＯＳ－Ｃと、第２のイメージセンサ群に属するイメージセンサＤ，Ｅ，Ｆの画像信号ＯＳ－Ｄ，ＯＳ－Ｅ，ＯＳ－Ｆとをパラレルに出力する。すなわち、イメージセンサモジュール１００は、出力チャネルＣＨ２からイメージセンサＡ，Ｂ，Ｃの画像信号ＯＳ－Ａ，ＯＳ－Ｂ，ＯＳ－Ｃを順に出力し、並行して、出力チャネルＣＨ３からイメージセンサＤ，Ｅ，Ｆの画像信号ＯＳ－Ｄ，ＯＳ－Ｅ，ＯＳ－Ｆを順に出力する。

【0102】

なお、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、パラレル出力モードでは、シリアル出力モードよりも高速に画像信号を出力することができる。

【0103】

以上説明したように、実施形態に係るイメージセンサモジュール１００は、モード指示信号ＭＩＳがシリアル出力モードを指示する場合、各イメージセンサＡ～Ｆの画像信号ＯＳ－Ａ～ＯＳ－Ｆをシリアルに出力し、モード指示信号ＭＩＳがパラレル出力モードを指示する場合、各イメージセンサＡ～Ｆのうち、少なくとも２つのイメージセンサの画像信号をパラレルに出力する。これにより、イメージセンサモジュール１００は、モード指示信号ＭＩＳに応じて、同時に出力する画像信号の数を変えることができる。

【0104】

また、本実施形態に係るイメージセンサモジュール１００によれば、各イメージセンサ１が画像信号ＯＳを出力する出力端子を切り替えることができるため、イメージセンサモジュール１００とアナログフロントエンド６０との間に冗長な配線が存在しない。すなわち、いずれの出力モードにおいても、アナログフロントエンド６０に接続される配線は、全て信号を伝送するために使用されている。すなわち、信号を伝送せず、端部が開放端またはＨｉ－Ｚとなる配線が存在しない。これにより、画像信号ＯＳの品質の劣化を抑制することができる。

【0105】

また、本実施形態に係るイメージセンサモジュール１００によれば、各イメージセンサごとにＡ／Ｄコンバータを設け、各Ａ／Ｄコンバータから出力されたデジタル信号を処理することでイメージセンサモジュールが同時に出力する画像信号の数を変える方法と比較して、Ａ／Ｄコンバータの数を少なくすることができ、別途のパラレル－シリアル変換を行う回路も不要である。さらに、シリアル出力モードでは、Ａ／Ｄコンバータ６２を停止することもできる。そのため、イメージセンサモジュール１００を含むシステム全体の消費電力を小さくすることができる。

【0106】

なお、パラレル出力モードは、２つのイメージセンサの画像信号をパラレルに出力する場合に限られない。たとえば、パラレル出力モードにおいて、３つ以上のイメージセンサ１の出力をパラレルに出力してもよい。この場合、各イメージセンサ１は、３つ以上の出力端子を備えてもよい。また、シリアル出力モードは、イメージセンサモジュール１００が備えるすべてのイメージセンサ１の画像信号をシリアル出力する場合に限られない。たとえば、シリアル出力モードにおいて、イメージセンサＡ～Ｃの画像信号のみ出力し、イメージセンサＥ～Ｆの画像信号を出力しないようにしてもよい。

【0107】

また、本実施形態に係るイメージセンサモジュール１００は、６つのイメージセンサ１を備えていたが、これに限られず、イメージセンサモジュール１００は、任意の個数のイメージセンサ１を備えてもよい。

【0108】

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態および実施例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態および実施例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態および実施例やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0109】

１ イメージセンサ
１０ 撮像部
２１，２２，２Ｎ 出力端子
３０ 切替部
３１，３２，３Ｎ 半導体スイッチ
４０ スイッチ制御回路
５１，５２，５Ｎ アンプ
６０ アナログフロントエンド
６１，６２ Ａ／Ｄコンバータ
７０ スイッチ
１００ イメージセンサモジュール
ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３ 出力チャネル
ＦＣＳ 先頭チップ判別信号
ＭＣ マスタークロック
ＭＩＳ モード指示信号
ＯＳ 画像信号
ＳＳ 同期信号
ＴＳ タイミング信号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】