KR20110125272A - 저 소비 매트릭스 센서 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이미지 매트릭스 센서에 관한 것으로, 대응되는 픽셀에 연관된 복수 개의 독립 탐지 구조(1ij)를 포함하는 매트릭스 이미지 센서(100)에 있어서, 상기 독립 탐지 구조(1ij) 각각이, 태양 전지 모드에서 적어도 하나의 동작 범위를 가지는 광 다이오드(3ij); 영구적으로 전원이 공급되고, 입력으로 상기 광 다이오드(3ij)의 전압에 의존하는 전압을 수신하고, 상기 동작 범위를 포함하는, 제 1 증폭기 스테이지(4ij); 및 상기 제 1 증폭기 스테이지(4ij)의 출력에 링크되고, 상기 제 1 증폭기 스테이지의 출력이 판독되는지 여부에 따라서 다른 방법으로 전원이 공급되는, 제 2 증폭기 스테이지(5ij);를 포함한다.
Description
본 발명은 각각 대응되는 픽셀들에 연관된 복수 개의 독립 탐지 구조를 포함하는 매트릭스 이미지 센서에 관한 것이다.
상기와 같은 센서의 동적인 범위는, 관측되는 장면으로부터 얻는 모든 정보를 보존하는 것에 의해 결정된다. 가시 광선의 영역에서는, 발광상태의 시-공간적인 분산은 120 dB을 초과할 수 있고, 이는 종래의 이미지 센서의 동적인 범위를 상당히 넘는 것이다.
종래의 이미지 센서들은 선형 광-전기 변환 법칙을 이용하고, 동작의 동적 범위는 비디오 신호의 최대 크기 및 센서 출력의 노이즈 레벨에 의해서 동시에 제한된다.
EP 1 271 930은 개선된 해결방법을 가진 센서를 개시한다. 광 다이오드의 태양 전지 모드(solar cell mode)에서 이루어지는 동작이 없다.
이미지 센서의 동작의 동적 범위를 향상시키기 위한 다양한 해결 방법들이 알려져 있다.
EP 특허 1 354 360에서는 예를 들어, 대수적 반응과 양질의 이미지를 가지고 픽셀에 연관된, CMOS 독립 탐지 구조를 개시한다. 그럼에도 불구하고 상기 독립 탐지 구조는 두 가지의 구조적인 결함을 나타낸다. : 센서를 생산하기 위해 많은 수의 상기 구조들이 하나의 매트릭스로 결합되는 경우에 전기 소모가 크다는 점과, 관측되는 장면에 강한 점별(點別) 및 국지적 빛이 있는 경우에 센서에 형성되는 이미지에 암흑-열(black column)이 발생할 수 있다는 점이다.
도 1을 참조하면, EP 특허 1 354 360에 따른 독립 탐지 구조(1ij)가 도시되어 있다. 상기 구조(1ij)는 광-전기 모드(photovoltaic mode)의 광 다이오드(3ij) - 이는 상기 광 다이오드가 조명에 의해서 전압을 생산하는, 태양전지 모드(a solar cell mode)에 대응한다. - 를 포함하고, 상기 광 다이오드(3ij)는 무한의 연속 임피던스를 가지면서 두 개의 MOS 트랜지스터(41ij , 42ij)를 포함하는 증폭기 스테이지(4ij)에 의해 판독되며, 상기 증폭기 스테이지(4ij)의 출력은 선택 MOS 트랜지스터(6ij)를 통해서 판독 버스(7ij)에 연결된다. 상기 구조는 EP 특허 1 354 360에 도시된 바와 같이 또한 스위치(8ij)를 포함하여, 상기 스위치(8ij)가 닫히는 경우에 상기 광 다이오드(3ij)를 단락 회로로 만든다.
상기 광-전기 모드의 광 다이오드의 동작상 안정을 보장하기 위해서, 상기 증폭기 스테이지(4ij)는 영구적으로 작동되도록 유지되어야 하는데, 이는 상기 증폭기 스테이지의 동적인 동력 공급은, 큰 임피던스 상태에서 상기 광 다이오드(3ij)에 받아 들일 수 없는 스위칭 노이즈를 생산하기 때문이다.
도 1에 따른 상기 탐지 구조(1ij)들이 예를 들어 768×576 픽셀 이상의 크기를 가지는 매트릭스에 조립되는 경우에 - 이는 유럽에서의 표준 TV 해상도임. - 매트릭스에 있는 독립 탐지 구조(1ij) 각각의 상기 증폭기 스테이지(4ij)를 영구적으로 바이어스(bias)하기 위해 필요한 전기 소비는, 상기 매트릭스를 사용하여 생산된 상기 이미지 센서의 동작과 관련하여 불리한 결과를 가지는 값에 이른다.
도 2를 참조하면, 다수의 탐지 구조(1ij)를 포함하는 매트릭스는, 상당한 값의 판독 버스(7j)에 표유 커패시턴스(stray capacitance, 71j)를 배치할 수 있고 이 때 독립 탐지 구조(1ij) 각각에 있는 증폭기 스테이지(4ij)에는 더 큰 바이어스 전류(bias current)가 필요하게 된다. 상기 바이어스 전류가 예를 들어 1μA이라면, 1000×1000 픽셀의 매트릭스의 경우 총 전류가 1A에 해당한다. 이러한 전기 소비는 센서를 디자인함에 있어서 어려움을 만들고, 센서에 집적된 마이크로칩에 과열을 발생시킬 수 있고, 이에 따라 광 다이오드에서 암전류(dark current)가 증가되거나 센서의 광-전기 성능이 감소될 수 있다.
도 1에 나타난 구조로 생산된 이미지 센서의 또 다른 단점은, 빛이 매우 강한 점 광원(point source)이 조사된 장면의 이미지가 획득된 때 상기 센서에 형성된 이미지에는 암흑-열(black column)이 나타날 수 있는 위험이 있다는 점에서 분명하고, 이러한 암흑-열은 판독될 수 없는 픽셀에 대응한다.
도 3을 참조하면, 도 1에 나타난 탐지 구조(1ij)의 서브 세트(subset)에 점 광원(point light source)이 조사되는 경우, 상기 점 광원은 증폭기 스테이지(4ij)의 출력 및 상기 판독 버스(7ij) 사이에 있는, 상기 선택 트랜지스터(6ij)의 드레인(drain)과 소스(source)에 상당한 광-전기 전류 Ipp 를 발생시킨다. 상기 전류 Ipp 는, 상기 트랜지스터(6ij)의 드레인과 접지의 사이 및 상기 트랜지스터(6ij)의 소스와 접지의 사이에, 표유 광 다이오드들(stray photodiodes, 61)이 나타난 것에 대응한다. 상기 광-전기 전류 Ipp 가 상기 증폭기 스테이지(4ij)의 바이어스 전류(bias current)와 비교하여 충분히 큰 경우에, 상기 판독 버스(7ij)에서는 상기 독립 탐지 구조(1ij)와 관련된 어떠한 신호에 대해서도 판독이 실행되지 않으며 따라서 형성되는 이미지에 암흑 패치(black patch)가 발생하게 된다. 동일한 열에 배치된 픽셀들에 연관된 탐지 구조의 전체 세트는 하나의 판독 버스(7j)를 공유하므로, 센서에 형성되는 이미지에서는 암흑-열(black column)이 발생하게 된다.
또한 EP 특허 1 354 360에서 개시된 독립 탐지 구조는, 상기 증폭기 스테이지(4ij)의 트랜지스터들(41ij, 42ij)과 선택 트랜지스터(6ij)가 서로 다른 종류여야 하기 때문에 소형화의 측면에서 적절하지 않다. 예를 들어 상기 증폭기 스테이지(4ij)에서 상기 트랜지스터들(41ij ,42ij)은 P-channel MOS 트랜지스터일 수 있고, 상기 선택 트랜지스터(6ij)은 N-channel MOS 트랜지스터일 수 있다. 도 1에 나타난 구조에 의하면, 상기 증폭기 스테이지(4ij)로부터의 출력 신호는 실제로, 지나치게 낮은 전압을 나타내기 때문에 선택 트랜지스터로서 사용되는 P-channel MOS 트랜지스터가 다시 켜지기가 어렵다.
또한 EP 특허 1 354 360에서 개시된 독립 탐지 구조는 이미지를 저장하는 수단을 포함하고 있지 않다. 최근에는, 독립 탐지 구조를 포함하는 매트릭스에서의 단계적 판독은, 판독의 개시 및 종료 사이에서 순간적인 이동을 만드는데, 이로 인해 후자가 상기 매트릭스를 포함하는 센서의 의해서 관측될 때 이동 중인 객체의 변형이 발생한다.
본 발명은 상기 단점들의 전부 또는 일부를 개선하여 대응되는 픽셀들과 연관된 복수 개의 탐지 구조들을 포함하는 매트릭스 이미지 센서에 의한 동일한 장점을 달성하는 것을 목적으로 한다.
독립 탐지 구조 각각은,
- 태양 전지 모드(solar cell mode)에서 적어도 하나의 동작 범위를 가지는 광 다이오드;
- 영구적으로 전원이 공급되고, 입력으로 상기 광 다이오드의 전압에 의존하는 전압을 수신하고, 상기 동작 범위를 포함하는, 제 1 증폭기 스테이지; 및
- 상기 제 1 증폭기 스테이지의 출력에 링크되고(linked), 상기 제 1 증폭기 스테이지의 출력이 판독되는지 여부에 따라서 다른 방법으로 전원이 공급되는, 제 2 증폭기 스테이지; 를 포함한다.
"영구적으로 전원이 공급된다"는 표현과 "연속적으로 전원이 공급된다"는 포현은 같은 것으로 이해되어야 한다.
"링크된다(linked)"는 표현은, 커플링 커패시터 또는 스위치가 없는 직접적인 hook up 연결을 의미하는 것으로 이해되어야 하고, 또는 예를 들어 스위치에 의한 간접적인 hook up 연결을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
광 다이오드는 광-전기 모드(photovoltaic mode)의 센서에서 동작하고, 상기 광-전기 모드를 활용하지 않는 종래의 센서들에 비해, 상기 센서의 동적 범위는 더 넓다.
본 발명에 따르면, 상기 제 1 증폭기 스테이지가 영구적으로 전원이 공급되기 때문에 영구적인 동작을 유지할 수 있고, 반면에 상기 제 2 증폭기 스테이지는 동적 바이어스 이하에 있다는 장점이 있다.
따라서 상기 제 2 증폭기 스테이지는 소정의 주기 동안에만 제 1 증폭기 스테이지로부터 정보를 수신할 수 있다.
본 발명에 따르면, 영구적으로 전원이 공급되는 상기 제 1 증폭기 스테이지는 부하(load)로서 상기 제 2 증폭기 스테이지만을 가지기 때문에, 상기 제 1 증폭기 스테이지에 상대적으로 약한 바이어스 전류(bias current)만 전달하는 것이 가능하다는 장점이 있다. 또한 본 발명은 상기 제 1 증폭기 스테이지의 출력의 판독이 실행될 때에만 상기 제 2 증폭기 스테이지에 전원이 공급되게 하거나 또는 그러한 판독이 실행될 때에만 최대한으로 전원이 공급되게 할 수 있다.
독립 탐지 구조 각각은, 예를 들어 닫힌 경우에 선택적으로 광 다이오드의 단락 회로를 만들고 광 다이오드의 암흑 상태(darkness condition)를 조종하며 또는 상기 광 다이오드를 기 설정된 일정한 전압으로 유지하거나 가변적으로 만드는, 제어되는 스위치를 포함하고, 상기 제 1 증폭기 스테이지 및 상기 제 1 증폭기 스테이지에 공급되는 전원은 또한 "버퍼 증폭기"로 불리며, 이는 예를 들어 상기 제 1 및 제 2 증폭기 스테이지에 바이어스 전류(bias current)를 공급하는 것에 대응한다.
상기 제 1 증폭기 스테이지의 바이어스 전류의 값은 100 nA 이하일 수 있고 예를 들어 10 nA 부터 50 nA 사이일 수 있다. 1000×1000의 탐지 구조의 매트릭스를 포함하는 센서에 있어서, 상기 바이어스 레벨은 겨우 10-50 mA 정도의 총 소비를 발생시키며, 이와 비교하여 EP 특허 1 354 360에 의한 센서의 경우 1A 정도의 소비가 발생한다.
또한 동적인 방법으로 바이어스된 상기 제 2 증폭기 스테이지는, 그 바이어스 전류 값이 상대적으로 높은 경우에도, 센서에 대해서 과도한 총 소비가 발생하지 않도록 하며, 판독하는 동안에 매트릭스 판독 구조에서 하나의 열만이 선택된다.
예를 들어 1000×1000의 탐지 구조의 매트릭스에서, 제 2 증폭기 스테이지 각각은 1μA의 바이어스 전류(bias current)로 바이어스 될 수 있고, 이는 하나의 열 판독 주기(a row reading period) 동안 센서로서는 1mA의 총 소비에 해당한다. 이러한 바이어스 레벨은, 점 광원들(point sources)에 의해 발생되는 과다 노출(over-exposure)에서 허용한계의 문턱(the threshold of tolerance)을 확연하게 증가시킨다.
독립 탐지 구조 각각은 신호-특히 제 1 증폭기 스테이지로부터의 출력 전압-을 저장하는 시스템을 포함할 수 있고, 상기 저장 시스템은 제 1 증폭기 스테이지와 제 2 증폭기 스테이지 사이에 샘플링 스위치(sampling switch)를 포함할 수 있으며, 이는 예를 들어 트랜지스터일 수 있다. 또한 독립 탐지 구조 각각은 제 1 증폭기 스테이지로부터의 출력 신호를 저장하는 수단을 포함할 수 있고 이는 예를 들어 커패시터일 수 있다.
상기 샘플링 스위치는 P-channel 또는 N-channel MOS 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor)일 수 있다.
상기 샘플링 스위치는 상기 커패시터에서 제 1 증폭기 스테이지의 출력 신호를 샘플링하는 것을 가능하게 한다.
독립 탐지 구조 각각의 상기 샘플링 스위치는, 모든 독립 탐지 구조들에서 같은 시각에 샘플링이 발생하는 방식으로, 동시에 제어될 수 있다.
상기 커패시터는 예를 들어 상기 제 2 증폭기 스테이지의 입력 커패시터이다.
상기 저장 시스템의 커패시터에, 상기 제 1 증폭기 스테이지의 출력에 있는 광 다이오드에 의해 제공되는 전압을 저장함으로써, 단계적 판독에 의해 발생하는 순간 이동(temporal shift)을 줄일 수 있고, 이동 중인 객체가 센서에 의해서 관측될 때의 변형을 방지하거나 또는 감소시킬 수 있다.
상기 저장 시스템은 또한, 예를 들어 플래쉬 램프(flash lamp)로부터 발생하는 짧은 주기의 빛도, 상기 센서가 관측할 수 있도록 한다.
상기 탐지 구조는 그 변형으로, 예를 들어 센서에 할당된 어플리케이션이 이동 중인 객체의 변형을 용인할 수 있는 경우에, 상술한 저장 시스템을 포함하지 않을 수 있다. 이 경우 제 1 증폭기 스테이지의 출력은 제 2 증폭기 스테이지의 입력에 직접적으로 연결되기 때문에, 더 간단한 독립 탐지 구조를 만들 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예에 의하면, 상기 제 1 증폭기 스테이지의 출력이 판독되는 경우에만(결과적으로 광 다이오드가 획득하는 신호) 상기 제 2 증폭기 스테이지에 전원이 공급될 수 있다.
본 발명에 따른 다른 실시예에 의하면, 제 1 증폭기 출력을 판독하지 않는 경우의 제 1 바이어스 전류에 따라서 그리고, 제 1 증폭기 출력을 판독하는 동안의 제 2 바이어스 전류에 따라서, 상기 제 2 증폭기 스테이지에 전원이 공급되고, 상기 제 1 바이어스 전류는 제 2 바이어스 전류보다 작다. 상기 제 1 및 제 2 바이어스 전류의 상호 비율은 예를 들어 10 내지 10000 사이다.
상기 센서는 여러 탐지 구조들에, 특히 매트릭스에서 동일 열의 픽셀과 연관된 탐지 구조들에, 공통된 적어도 하나의 트랜지스터를 포함할 수 있고, 상기 트랜지스터는 상기 탐지 구조들 각각의 제 2 증폭기 스테이지를 바이어스 하도록 설계된다.
제 1 증폭기 스테이지는 적어도 두 개의 전계 효과 트랜지스터(field-effect transistors)들을 포함할 수 있고 제 2 증폭기 스테이지는 하나의 전계 효과 선택 트랜지스터(field-effect selection transistor)를 포함할 수 있고, 상기 제 1 증폭기 스테이지의 상기 전계 효과 트랜지스터들은 상기 제 2 증폭기 스테이지의 상기 전계 효과 선택 트랜지스터와 동일한 종류(type)일 수 있고, 이로 인해 독립 탐지 구조를 용이하게 생산할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 의하면 예를 들어, 상기 제 1 및 제 2 증폭기 스테이지를 생산하기 위해서 동일한 종류의 트랜지스터들을 사용하는 것이 가능하다. 독립 탐지 구조에서 두 개의 증폭기 스테이지가 존재하기 때문에, 0 volt 선택 신호를 통하여, 증폭기 스테이지의 다른 트랜지스터들과 동일한 종류의 선택 트랜지스터가 다시 켜질 수 있을 정도로 충분한 전압을 얻는 것이 가능하다.
제 1 증폭기 스테이지의 상기 두 개의 전계 효과 트랜지스터들 및 제 2 증폭기 스테이지의 상기 선택 레지스터는 예를 들어 P-channel MOS 트랜지스터이고, 광 다이오드는 예를 들어 N-type 확산이 이루어진 P-type 반도체 기판을 포함하는 접합을 이용하여 생산된다.
단일 종류의 트랜지스터가 사용되는 경우, 탐지 구조가 N-channel MOS와 P-channel MOS를 동시에 포함하는 경우와 달리, 절연을 완전하게 할 필요가 없고 따라서 상기 독립 탐지 구조는 그 공간을 절약할 수 있고, 이로 인해 광 다이오드를 줄일 필요가 없으며 결과적으로 광-전기 효과를 향상시킬 수 있다.
샘플링 스위치가 상기 제 1 및 제 2 증폭기 스테이지의 트랜지스터들처럼 동일한 종류의 트랜지스터를 사용하는 경우, 상기 샘플링 트랜지스터는 상기 제 1 및 제 2 증폭기 스테이지의 트랜지스터들과 같은 공간에 위치될 수 있고 광 신호의 누설을 방지할 수 있다.
제 2 증폭기 스테이지의 선택 트랜지스터를 만들기 위해서 P-channel MOS type의 트랜지스터를 사용하면, 표유 광 다이오드들에 의해서 선택 트랜지스터의 드레인과 소스에 유도되는 광 전기 전류(photoelectric current) Ipp 가, 바이어스 전류와 같은 방향으로 흐르도록 할 수 있고, 이로써 상기 바이어스 전류는 더 증가하고, 센서에 형성되는 이미지에 나타나는(특히, 강력한 점 광원에 과도하게 노출된 경우에 나타나는) 암흑 픽셀 열(columns of black pixels)의 위험을 감소시킬 수 있다.
제 1 증폭기 스테이지는, 영구적으로 전원이 공급되는 경우에 MOS 트랜지스터의 입력 임피던스에 대한 등가 입력 임피던스를 나타내도록 설계될 수 있다.
센서는, 선택적으로 광 다이오드를 단락 회로로 만들거나, 기 설정된 전압으로 유지하는 제어되는 스위치(the controlled switch)가 열린 때에, 광 다이오드의 판독을 실행하는 수단을 더 포함할 수 있다. 그리고 센서는, 상기 스위치가 닫힌 때에, 광 다이오드의 판독을 실행하는 수단을 더 포함할 수 있다. 이로 인해 상기 제 1 및 제 2 증폭기 스테이지가 유발하는 고정 공간 노이즈(fixed spatial noise)를 보상할 수 있다.
센서는, 예를 들어 상기 두 가지의 판독 중 적어도 하나를 저장하는, 저장 수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 매트릭스 이미지 센서의 픽셀에 연관된 독립 판독 구조가 획득하는 신호를 판독하는 방법을 제공하고, 상기 독립 판독 구조는
- 태양 전지 모드(solar cell mode)에서 적어도 하나의 동작 범위를 가지는 광 다이오드;
- 입력으로 상기 광 다이오드의 전압에 의존하는 전압을 수신하고, 상기 동작 범위를 포함하는, 제 1 증폭기 스테이지; 및
- 상기 제 1 증폭기 스테이지의 출력에 링크되는(linked), 제 2 증폭기 스테이지;를 포함하고
상기 방법에서, 상기 제 1 증폭기 스테이지는 영구적으로 전원이 공급되고,
상기 제 2 증폭기 스테이지에 공급되는 전원은 상기 제 1 증폭기 스테이지의 출력이 판독되는지 여부에 따라서 수정된다.
상기 제 1 및 제 2 증폭기 스테이지에의 전원 공급은, 예를 들어 상기 제 1 및 제 2 증폭기 스테이지에 바이어스 전류(bias current)를 공급하는 것에 대응한다.
상기 제 2 증폭기 스테이지는 예를 들어 바이어스 전류를, 상기 제 1 증폭기 스테이지의 출력(결과적으로 상기 광 다이오드가 획득하는 신호)이 판독되는 때에만 수신한다.
그 변형으로, 상기 제 2 증폭기 스테이지는 제 1 바이어스 전류를, 제 1 증폭기 스테이지의 출력이 판독되지 않는 경우에 수신한다. 그리고 상기 제 2 증폭기 스테이지는 제 2 바이어스 전류를, 상기 제 1 증폭기 스테이지의 출력이 판독되는 동안에 수신한다. 이때 상기 제 1 바이어스 전류는 상기 제 2 바이어스 전류보다 작고, 상기 제 1 및 제 2 바이어스 전류의 상호 비율은 예를 들어 10 내지 10000 사이다.
독립 탐지 구조 각각은, 제어되는 스위치를 포함할 수 있고, 이는 닫힌 경우에 선택적으로 광 다이오드의 단락 회로를 만들고 광 다이오드의 암흑 상태(darkness condition)을 조종하며 또는 상기 광 다이오드를 기 설정된 일정한 전압으로 유지하거나 가변적으로 만든다. 그리고 독립 탐지 구조가 획득하는 신호의 판독은 상기 스위치가 열린 경우에 수행될 수 있고, 독립 탐지 구조가 획득하는 신호의 판독은 상기 스위치가 닫힌 경우에 수행될 수 있다.
독립 탐지 구조 각각은 제 1 증폭기 스테이지의 출력 신호를 저장하는 시스템을 포함할 수 있고, 상기 시스템은 샘플링 스위치 및 저장 수단을 포함한다. 그리고 상기 방법은 상기 저장 수단에 저장된 제 1 증폭기 스테이지의 출력 신호가 샘플링 되는 단계를 포함할 수 있고 이는 예를 들어 독립 탐지 구조 각각에서 일어난다. 상기 샘플링은 상기 독립 탐지 구조 모두에서 동시에 일어날 수 있다.
본 발명은 이하 첨부되는 도면에 의해서 더 분명하게 이해될 수 있으며, 본 명세서에서의 실시예들에 의해서 한정되지 않는다.
도 1 내지 도 3은 EP 특허 1 354 360에 따른 독립 탐지 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 독립 탐지 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 따른 독립 탐지 구조의 매트릭스를 포함하는 센서를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5에 따른 센서에 의해 획득되는 이미지의 라인을 판독하는 과정을 나타내는 타이밍도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 독립 탐지 구조를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7에 따른 독립 탐지 구조의 매트릭스를 포함하는 센서를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8에 따른 센서에 의해 획득되는 이미지의 판독 과정을 나타내는 타이밍도이다.
도 10은 본 발명에 따른 독립 탐지 구조에 있는, 광 다이오드 및 스위치의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 샘플링 스위치의 드라이브 회로의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 3은 EP 특허 1 354 360에 따른 독립 탐지 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 독립 탐지 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 따른 독립 탐지 구조의 매트릭스를 포함하는 센서를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5에 따른 센서에 의해 획득되는 이미지의 라인을 판독하는 과정을 나타내는 타이밍도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 독립 탐지 구조를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7에 따른 독립 탐지 구조의 매트릭스를 포함하는 센서를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8에 따른 센서에 의해 획득되는 이미지의 판독 과정을 나타내는 타이밍도이다.
도 10은 본 발명에 따른 독립 탐지 구조에 있는, 광 다이오드 및 스위치의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 샘플링 스위치의 드라이브 회로의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 독립 탐지 구조(1ij)를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면 독립 탐지 구조(1ij)는 태양 전지 모드(solar cell mode)에서 적어도 하나의 동작 범위를 갖는 광 다이오드(3ij); 제 1 증폭기 스테이지(4ij); 제 2 증폭기 스테이지(5ij); 및 스위치(8ij)를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 증폭기 스테이지(4ij, 5ij)는 "버퍼 증폭기(buffer amplifier)"라고 부를 수 있다.
도 4를 참조하면 제 1 증폭기 스테이지(4ij)는 입력으로, 광 다이오드(3ij)에 빛(2)이 조사된 경우에 상기 광 다이오드(3ij)에 의해 유도된 전압을 수신하고, 태양 전지 모드(solar cell mode)에서 광 다이오드의 동작 범위를 포함한다. 상기 제 1 증폭기(4ij)의 출력은 상기 제 2 증폭기 스테이지(5ij)가 입력으로 수신하고, 상기 제 2 증폭기 스테이지(5ij)의 출력은, 복수 개의 탐지 구조를 포함하는 매트릭스에서 동일한 열에 있는 픽셀과 연관된 몇몇 탐지 구조(5ij)에 공통되는 판독 버스(7ij)에서 판독된다.
광 다이오드(3ij)는 N-type 확산이 이루어진 P-type 반도체 기판을 포함하는 접합(junction)을 이용하여 생산된다. 이러한 두 종류의 반도체 물질의 접합은 광-전기 변환을 가능하게 하는 PN 접합을 형성한다.
N-channel MOS 전계 효과 트랜지스터인(field effect transistor) 스위치(8ij)는, EP 특허 1 354 360에서 개시된 바와 같이, 암흑(absolute darkness)을 조종하기 위해 광 다이오드(3ij)를 단락 회로로 만들거나 그 반대로 만든다.
상기 트랜지스터(8ij)의 게이트는 초기화 버스(reset-to-zero bus, 10i) RTZ에 링크되고, 상기 스위치(8ij)의 상태를 제어하는 것이 가능하다.
제 1 증폭기 스테이지(4ij)는, 두 개의 P-channel MOS 전계 효과 트랜지스터(41ij, 42ij)들을 직렬로 포함하고, 전압원 Vcc 에 의해 전원을 공급받는다. 바이어스 전류 Ibias1 은 상기 제 1 증폭기 스테이지(4ij)로 공급된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 트랜지스터(42ij)는 전압 Vbias1에 링크되어 제 1 증폭기 스테이지(4ij)의 바이어스 전류를 조절할 수 있다.
상기 제 1 증폭기 스테이지(4ij)는 예를 들어 MOS 트랜지스터 게이트의 직류 입력 임피던스(direct-current input impedance)와 등가인 직류 입력 임피던스를 나타낸다.
제 2 증폭기 스테이지(5ij)는 제 1 전계 효과 트랜지스터(51ij)와 제 2 전계 효과 트랜지스터(52ij)를 포함하고 이들은 P-channel MOS 트랜지스터이다.
상기 제 1 증폭기 스테이지(4ij)의 출력은, 커플링 커패시터(coupling capacitor)없이 상기 제 1 전계 효과 트랜지스터(51ij)의 게이트에 직접 링크된다.
상기 제 2 전계 효과 트랜지스터(52ij)는 선택 트랜지스터의 역할을 수행하고, 상기 제 2 전계 효과 트랜지스터(52ij)의 게이트는 제어 버스 SEL(11i)에 링크된다.
도 4에 도시된 독립 탐지 구조(1ij)는, 제 2 증폭기 스테이지(5ij)의 부하 트랜지스터(9j)를 더 포함하고, 상기 부하 트랜지스터(9j)는 상기 독립 탐지 구조(1ij)의 외부에 위치하고 전압원 Vcc´에 링크된다.
상기 부하 트랜지스터(9j)의 게이트는 전압 Vbias2 에 링크되고, 필요한 경우에 제 1 증폭기 스테이지(4ij)에서의 추가적인 전압 이득을 조절 할 수 있게 한다.
도 4를 참조하면, 제 2 증폭기 스테이지(5ij)의 바이어스 전류 Ibias2 는 이러한 제 2 증폭기 스테이지로 공급된다.
이하에서는 도 4에 나타난 독립 탐지 구조(1ij)가 동작하는 방식에 대해서 그 일 예를 서술한다.
광 다이오드(3ij)가 빛(2)을 조사 받으면, PN 접합의 종단 사이에서 전압이 발생하고, 상기 전압은 바이어스 전류 Ibias1 에 의해서 동작하는 제 1 증폭기 스테이지(4ij)에 의해 판독된다. 상기 제 1 증폭기 스테이지(4ij)는 오로지 제 2 증폭기 스테이지(5ij)만 부하(load)로 가지고, 상기 바이어스 전류 Ibias1는 예를 들어 10 내지 50 nA의 매우 낮은 값을 가진다.
이후 제 1 증폭기 스테이지(4ij)의 출력 전압은 트랜지스터(51ij)의 게이트의 레벨에서 제 2 증폭기 스테이지(5ij)의 입력으로 수신된다.
독립 탐지 구조(1ij)에 연관된 픽셀의 판독은 상기 제 2 증폭기 스테이지(5ij)에 의해서 수행된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 독립 탐지 구조(1ij)에 연관된 픽셀이 판독을 위해서 선택되는 때에만, 제 2 증폭기 스테이지(5ij)는 바이어스된다. 상기 선택이 없는 경우에는 상기 바이어스 전류 Ibias2 는 거의 0 에 가깝고, 선택 트랜지스터(52ij)는 동작하지 않는다.
픽셀이 선택되어 지면, 선택 트랜지스터(52ij)는 SEL 버스(11i)를 통해 활성화 신호를 공급받는 방식으로 활성화되고, 픽셀을 판독하기 위해서 상기 트랜지스터(52ij)를 켜는 바이어스 전류 Ibias2 는 제 2 증폭기 스테이지(5ij)에 공급된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 독립 탐지 구조(1ij)에 연관된 픽셀이 선택되지 않는 때에는, 상기 제 2 증폭기 스테이지(5ij)에는 제 1 바이어스 전류 Ibias2'에 의해서 전원이 공급되고, 이 바이어스 전류는 트랜지스터(52ij)를 켤 수 있을 정도로 충분하다.
픽셀이 선택되어 지면, 선택 트랜지스터(52ij)는 제 2 바이어스 전류 Ibias2"에 의해서 바이어스 되고 픽셀 판독을 허용하고, 수식 
는 10 내지 10000사이이다.
도 4에서 선택 트랜지스터(52ij) 및 다른 트랜지스터들(41ij, 42ij, 51ij)은 P-channel MOS 트랜지스터들이다. 이 경우 선택 트랜지스터(52ij)의 드레인과 소스의 레벨에서 표유 광 다이오드(stray photodiodes, 55ij)로부터 유도되는 광-전기 전류 Ipp는, 바이어스 전류 Ibias2와 동일한 방법으로 생성되고, 따라서 이 바이어스 전류를 미세하게 증가시킬 수 있다.
본 발명은, 본 명세서에서 개시된 독립 탐지 구조에 한정되는 것은 아니다.
제 1 증폭기 스테이지의 트랜지스터들과, 제 2 증폭기 스테이지의 선택 트랜지스터는 서로 다른 종류일 수 있는데, 예를 들어 트랜지스터들(41ij, 42ij)은 P-channel MOS 트랜지스터이고 선택 트랜지스터(52ij)는 N-channel MOS 트랜지스터일 수 있다.
또한 그 변형으로, 트랜지스터(8ij)의 소스의 N 확산은, 도 10에 나타난 광 다이오드(3ij)의 N 확산과 융합할 수 있다.
상기 광 다이오드(3ij)의 극성은 또한 반전될 수 있고, 이 경우 후자의 극성을 가지는 광 다이오드(3ij)는, P-type 확산이 수행된 N-type 반도체 기판을 이용하여 생산된다.
본 발명에 따른 독립 탐지 구조(1ij)는, 광 다이오드가 노출되는 동안에 변화되는 과정에서의 임의적인 극성의 전압을 판독할 수 있는 수단을 포함할 수 있고, 이는 FR 출원 2 920 590에 개시되어 있다.
상기 스위치(8ij)은 기 설정된 전위(potential)에 링크될 수 있고, 이로 인해서 스위치(8ij)가 켜진 동안 상기 광 다이오드(3ij)에 대해서 기 설정된 전압을 순간 포착(snap shot) 이전에 부과할 수 있다. 이미지를 포착하는 동안, 스위치(8ij)는 열리는데, 그 방식은 빛이 조사된 광 다이오드(3ij)가 발생시킨 광-전기 전류가 상기 전압을 점차적으로 방전시키는 것이고, 구체적인 내용은 FR 출원 2 920 590에 도 3a와 3b을 참조하여 개시되어 있다.
독립 탐지 구조(1ij)는 예를 들어 광 다이오드(3ij)의 캐소드(cathode) 에 연결된 용량성 커플링 커패시터(a capacitive coupling capacitor); 및 제 1 증폭기 스테이지(4ij);를 포함할 수 있고, FR 출원 2 920 590에 도 5를 따른 일 실시예에서 참조할 수 있다. FR 출원 2 920 590에 개시된 도 6a 내지 6e를 참조하여 예를 들면, 기 설정된 값의 저항을 통해서 상기 트랜지스터의 문턱(Threshold) 전압 값 보다 더 큰 양 전압에 상기 트랜지스터(41ij)의 게이트를 링크함으로써, 적합한 전압이 상기 커플링 커패시터의 양 단을 가로질러서 발생되고, 이로 인해 시상수 R*C는 기 설정된 기준을 만족한다.
그 변형된 실시예로 FR 출원 2 920 590에 개시된 도 7a 내지 7b를 참조하여 예를 들면, 전기적 절연체의 발산(예를 들면 이온화 방사, 냉전자의 터널효과, 열전자의 터널효과) 내에서의 점별(point-wise) 전도도를 이용하여, 상기 적합한 전압이 상기 커패시터의 양 단을 가로질러서 발생될 수 있다.
광 다이오드(3ij)의 캐소드는 또한 상기 커플링 커패시터의 플레이트 중 하나를 구성할 수 있다.
도 4에 도시된 탐지 구조(1ij)에서 M+1 개의 행과 N+1 개의 열로 구성된 매트릭스를 포함하는 이미지 센서(100)로서, 상기 센서(100)에 의해 획득된 이미지의 라인 i를 판독하는 예가 도 5 및 도 6을 참조하여 설명될 것이고, 상기 이미지의 완전한 판독은 각 라인의 연속적인 판독으로 구성될 수 있다.
상기 예에 따르면, 상기 센서(100)는
- 라인 선택 회로(102);
- 스위치(8ij)가 열린 때와, 스위치(8ij)가 닫히고 저장된 정보가 판독되는 때에, 각 독립 탐지 구조(1ij)의 광 다이오드(3ij)의 판독을 허가하는 회로(103); 및
- 출력이, 센서의 이미지 출력에 대응하는 차동 회로(104);
를 더 포함한다.
상기 라인 선택 회로(102)는 쉬프트 레지스터(106)를 포함하고, RTZ 버스(10i) 및 SEL 버스(11i)의 활성화를 제어하기 위해 설계된다. 상기 RTZ 버스(10i) 및 상기 SEL 버스(11i)는 매트릭스(101)의 행 i 각각에 특유하다.
매트릭스의 독립 탐지 구조(1ij) 각각은 버스들(10i, 11i)에 링크된다. 매트릭스에서 동일한 열 j 에 속하는 탐지 구조들(1ij)은, 동일한 판독 버스(7j)를 공유하고, 또한 제 2 증폭기 스테이지(5ij)에서 동일한 부하 레지스터(52j)를 공유한다. 한편 상기 부하 레지스터(52j)는 도 5에 도시되지 않았다.
도시된 바와 같이, 판독 버스(7j) 각각은 회로(103)에서 병렬로 배치된 두 개의 스위치(107j, 108j)에 링크되고, 상기 스위치들은 버스(109, 110)에 의해 각기 따로 제어된다. 상기 스위치(107j)의 반대편 끝은 제 1 아날로그 메모리(111j)에 링크되고, 상기 스위치(108j)의 반대편 끝은 제 2 아날로그 메모리(112j)에 링크되어 있다.
도 6에 도시된 신호 "L1"이 활성화 되는 때, 모든 스위치들(107j)은 켜지는데, 스위치(8ij)가 열렸을 때 독립 탐지 구조(1ij)의 광 다이오드(3ij)의 단자에 걸린 전압의 이미지가 메모리(111j) 각각에 기록되는 방식에서, 상기 기록된 값은 광 다이오드(3ij)가 획득한 신호에 대응하고 또한 출력에서 고정된 공간의 노이즈(fixed spatial noise)에 대응한다. 상술된 바는 EP 특허 1 354 360에 개시되어 있다.
도 6에 도시된 신호 "L2"가 활성화 되는 때, 모든 스위치들(108j)은 켜지는데, 스위치(8ij)가 닫혔을 때 독립 탐지 구조(1ij)의 광 다이오드(3ij)의 단자에 걸린 전압의 이미지가 메모리(112j) 각각에 기록되는 방식에서, 본 방식으로 기록된 값은 고정된 공간의 노이즈(fixed spatial noise)에 단독으로 대응한다.
상기 회로(103)는 쉬프트 레지스터(113) 및 스위치들(114j, 115j)을 더 포함하고, 상기 스위치들은 각각 아날로그 메모리(111j, 112j)에 연결되고, 상기 스위치들이 켜지면 단계(200j)에 따라서 두 개의 버스(116, 117)를 통해 픽셀에서 동일한 열 j와 연관된 상기 메모리(111j, 112j)의 내용을 판독한다. 상기 스위치들(114j, 115j)은 상기 쉬프트 레지스터(113)에 의해서 제어된다.
차동 회로(104, 예를 들면 차동 증폭기)의 입력이 상기 두 개의 버스(116, 117)를 수신한다.
상기 회로(104)에 의해서 수행되는 차동(difference)은, 고정된 공간의 노이즈(fixed spatial noise)가 전혀 없는 출력 신호를 획득하는 것을 가능하게 한다.
도 7 내지 도 9에 나타난 실시예는, 도 4 내지 도 6에 나타난 실시예로부터의 변형된 실시예에 해당하고, 그 차이점은 독립 탐지 구조(1ij) 각각은, 제 1 증폭기 스테이지(4ij)의 출력 신호를 저장하기 위한 시스템(20ij)을 포함한다는 것이다.
상기 저장 시스템(20ij)은 제 1 증폭기 스테이지(4ij)의 출력 전압을 저장하고, 제 1 증폭기 스테이지(4ij)의 출력과 제 2 증폭기 스테이지(5ij)의 입력 사이에 배치되고, 샘플링 스위치(21ij) 및 커패시터(22ij)를 포함한다.
실시예에서 상기 샘플링 스위치(21ij)는 N-channel MOS 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor)이고, 이는 제 1 및 제 2 증폭기 스테이지의 MOS 트랜지스터와는 다른 종류이다. 상기 트랜지스터(21ij)의 게이트는, 커패시터(22ij)에서 제 1 증폭기 스테이지(4ij)의 출력 전압 값의 샘플링을 제어하는 버스 SAMP(12i)와 링크된다. 그리고 상기 트랜지스터(21ij)의 드레인과 소스는 제 1 증폭기 스테이지(4ij)의 출력과 제 2 증폭기 스테이지(5ij)의 입력에 링크된다.
상기 커패시터(22ij)는 예를 들어 제 2 증폭기 스테이지(5ij)의 입력 커패시터로 구성된다.
도 8에 도시된 센서(100)는 컴포넌트(15i)의 이용에 있어서 도 5에 도시된 센서(100)와 차이점이 있고, 상기 컴포넌트(15i)은 쉬프트 레지스터(106)의 출력, SAMP 신호 및 SAMP_G 신호의 논리 결합을 수행하며, 이로써 몇몇 버스들 SAMP(12i)를 통해서 다음의 샘플링 중 어느 하나를 활성화한다.
- 쉬프트 레지스터(106)이 선택한 픽셀들 중 하나의 라인으로부터의 샘플링
- 매트릭스의 픽셀들 중 전부로부터의 샘플링
다시 말해 상기 샘플링은 이하의 방정식을 따른다.
SAMPi
=
SAMP
*
SELi
+
SAMP
_G
이 때 "*"는 논리 연산 "and"를 의미하고 "+"는 논리연산 "or"를 의미한다.
도 9를 참조하면, 도 7에 따른 독립 탐지 구조를 포함하는 센서로부터 획득한 이미지를 판독하는 동안에, 각 구조(1ij)의 저장 시스템(20ij)에 있는 커패시터(22ij)에서, 상기 구조(1ij)에 있는 제 1 증폭기 스테이지(4ij)의 출력 신호의 샘플링은 독립 탐지 구조(1ij)의 출력 이미지의 판독에 앞서 먼저 수행되고, 이에 의해서 SAMP 신호의 활성화에 대응하게 된다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
그 변형으로, 제 1 메모리(111j) 및 제 2 메모리(112j)는, 출력이 디지털 메모리에 연결된 아날로스/디지털 컨버터로 대체될 수 있다.
독립 탐지 구조(1ij) 각각에 있는 샘플링 트랜지스터(21ij)는 P-channel MOS 트랜지스터일 수 있다. 이 경우 및 다른 트랜지스터들(41ij, 42ij, 51ij, 52ij)이 P-channel MOS 트랜지스터인 경우, 상기 샘플링 트랜지스터(21ij)는 상기 트랜지스터들과 같은 공간에 배치되어 빛에 의한 신호 누설로부터 보호될 수 있다.
본 실시예에 따르고 도 11에 도시된 실시예를 참조하면, 상기 샘플링 트랜지스터(21ij)는 0 volt에서 활성화되는 SAMP 신호에 의해서 제어되지 않는 대신, 음 전압을 전달할 수 있는 드라이브 회로(drive circuit, 25ij)에 의해서 제어될 수 있다.
상기 트랜지스터(21ij)가 P-channel 또는 N-channel MOS 트랜지스터 어느 경우라도 금속층에 의해 빛으로부터 보호될 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예외에 다른 실시예도 가능하다.
Claims (13)
- 대응되는 픽셀에 연관된 복수 개의 독립 탐지 구조(1ij)를 포함하는 매트릭스 이미지 센서(100)에 있어서, 상기 독립 탐지 구조(1ij) 각각은,
태양 전지 모드에서 적어도 하나의 동작 범위를 가지는 광 다이오드(3ij);
영구적으로 전원이 공급되고, 입력으로 상기 광 다이오드(3ij)의 전압에 의존하는 전압을 수신하고, 상기 동작 범위를 포함하는, 제 1 증폭기 스테이지(4ij); 및
상기 제 1 증폭기 스테이지(4ij)의 출력에 링크되고, 상기 제 1 증폭기 스테이지의 출력이 판독되는지 여부에 따라서 다른 방법으로 전원이 공급되는, 제 2 증폭기 스테이지(5ij);를 포함하는
매트릭스 이미지 센서. - 제 1 항에 있어서,
상기 독립 탐지 구조(1ij) 각각은,
닫힌 경우에, 선택적으로 광 다이오드(3ij)의 단락 회로를 만들고 광 다이오드(3ij)의 암흑 상태를 조종하거나 또는 상기 광 다이오드를 기 설정된 일정한 전압으로 유지하거나 가변적으로 만드는, 제어되는 스위치(8ij);을 포함하는 것을 특징으로 하는,
매트릭스 이미지 센서. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 증폭기 스테이지(5ij)는,
상기 제 1 증폭기 스테이지(4ij)의 출력이 판독되는 경우에만 전원이 공급되는 것을 특징으로 하는,
매트릭스 이미지 센서. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제 1 증폭기 스테이지(4ij)는,
100 nA 이하의 바이어스 전류에 의해서 영구적으로 전원이 공급되는 것을 특징으로 하고, 특히 상기 바이어스 전류는 10 nA 내지 50 nA인 것을 특징으로 하는,
매트릭스 이미지 센서. - 전술한 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제 1 증폭기 스테이지(4ij)는, 적어도 두 개의 전계 효과 트랜지스터들 (41ij, 42ij)을 포함하고,
상기 제 2 증폭기 스테이지는 선택 트랜지스터(52ij)를 포함하며,
상기 제 1 증폭기의 트랜지스터들과 상기 선택 트랜지스터는 동일한 종류인 것을 특징으로 하는,
매트릭스 이미지 센서. - 전술한 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제 1 증폭기 스테이지(4ij)가 포함하는 상기 두 개의 전계 효과 트랜지스터들(41ij, 42ij)과 상기 제 2 증폭기 스테이지(5ij)가 포함하는 상기 선택 트랜지스터(52ij)는 P-channel MOS 트랜지스터이고,
상기 광 다이오드(3ij)는, N-type 확산이 수행된 P-type 반도체 기판을 포함하는 접합으로 생산된 것을 특징으로 하는,
매트릭스 이미지 센서. - 전술한 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제 1 증폭기 스테이지(4ij)는, 전원이 영구적으로 공급되는 경우에,
MOS 트랜지스터의 입력 임피던스에 대한 등가 입력 임피던스를 나타내도록 설계된 것을 특징으로 하는,
매트릭스 이미지 센서. - 전술한 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
독립 탐지 구조(1ij) 각각은, 신호-특히 상기 제 1 증폭기 스테이지(4ij)의 출력 전압-를 저장하는, 저장 시스템(20ij)을 포함하고,
상기 저장 시스템(20ij)은, 상기 제 1 및 제 2 증폭기 스테이지 사이에 배치되는 샘플링 스위치(21ij); 및 상기 제 1 증폭기 스테이지(4ij)의 출력 신호를 저장하는 저장 수단(22ij);을 포함하는 것을 특징으로 하는,
매트릭스 이미지 센서. - 전술한 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 샘플링 스위치(21ij)는 MOS 전계 효과 트랜지스터이고,
상기 저장 수단(22ij)은 커패시터인 것을 특징으로 하는,
매트릭스 이미지 센서. - 전술한 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
스위치가 열린 경우, 상기 광 다이오드(3ij)의 판독을 수행하고,
스위치가 닫힌 경우, 상기 광 다이오드(3ij)의 판독을 수행하는 수단;을 포함하는,
매트릭스 이미지 센서. - 전술한 항에 있어서,
상기 두 가지의 판독 중 적어도 하나를 저장하는 저장 수단;을 포함하는,
매트릭스 이미지 센서. - 매트릭스 이미지 센서의 픽셀들에 연관된 독립 탐지 구조(1ij)에 의해 획득된 신호를 판독하는 방법에 있어서,
상기 독립 탐지 구조는 태양 전지 모드에서 적어도 하나의 동작 범위를 가지는 광 다이오드(3ij); 입력으로 상기 광 다이오드의 전압에 의존하는 전압을 수신하고, 상기 동작 범위를 포함하는, 제 1 증폭기 스테이지(4ij); 및 상기 제 1 증폭기 스테이지(4ij)의 출력에 링크된 제 2 증폭기 스테이지(5ij);를 포함하고
상기 방법에서, 상기 제 1 증폭기 스테이지(4ij)는 영구적으로 전원이 공급되고, 상기 제 2 증폭기 스테이지(5ij)에 공급되는 전원은 상기 제 1 증폭기 스테이지의 출력이 판독되는지 여부에 따라서 수정되는 것을 특징으로 하는,
매트릭스 이미지 센서에서 픽셀들에 연관된 독립 탐지 구조(1ij)에 의해 획득된 신호를 판독하는 방법. - 전항에서 청구된 방법에 있어서,
상기 독립 탐지 구조(1ij)는,
닫힌 경우에, 선택적으로 광 다이오드(3ij)의 단락 회로를 만들고 광 다이오드(3ij)의 암흑 상태를 조종하거나 또는 상기 광 다이오드를 기 설정된 일정한 전압으로 유지하거나 가변적으로 만드는, 제어되는 스위치(8ij);을 포함하고,
상기 독립 탐지 구조(1ij)에 의해 획득된 신호의 판독은, 상기 스위치(8ij)가 열린 경우에 수행되고,
상기 독립 탐지 구조(1ij)에 의해 획득된 신호의 판독은, 상기 스위치(8ij)가 닫힌 경우에 수행되는 것을 특징으로 하는,
매트릭스 이미지 센서에서 픽셀들에 연관된 독립 탐지 구조(1ij)에 의해 획득된 신호를 판독하는 방법.
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