KR920000298B1

KR920000298B1 - 고체촬상장치

Info

Publication number: KR920000298B1
Application number: KR1019870010974A
Authority: KR
Inventors: 이와오 다께모도; 데쯔로 이자와; 히로이찌 소오케이; 도시끼 스즈끼
Original assignee: 가부시기가이샤 히다찌세이사구쇼; 미따 가쯔시게
Priority date: 1986-10-01
Filing date: 1987-09-30
Publication date: 1992-01-11
Also published as: US4866292A; JPS6387874A; KR880005697A; JP2656475B2

Abstract

내용 없음.

Description

고체촬상장치

제1도는 본 발명에 관한 고체촬상장치의 일실시예를 나타내는 블록선도.

제2도는 상기 일실시예의 감도제어회로에 사용되는 감도설정용 신호 발생회로의 일실시예를 나타내는 블록선도.

제3도는 본 발명에 사용될 수 있는 감도가변기능을 가진 고체촬상회로의 일실시예를 나타내는 회로도.

제4도는 상기 제2도에 나타난 신호발생회로에 의한 감도제어동작의 일례를 설명하는데 사용되는 타이밍도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

M1D : 고체촬상회로 DET : 피이크검출기

VC : 전압 비교기 Vout : 화상출력신호

Vd : 출력전압 Vref : 기준전압

V_IN: 입력신호 V₁: 클록신호

FA,FB,FAE,FBE : 피일드제어신호 VD : 판독용구동회로

ITG : 판독용 인터레이스게이트회로 VSR : 판독용 수직시프트레지스터

VDE : 감도제어용 구동회로

ITGE : 감도제어용 인터레이스게이트회로

VSRE : 감도제어용 수직시프트레지스터 HSR : 수평수직레지스터

PD : 화소어레이 VS : 출력선

DVS : 더미(dummy)출력선 VL1,VL2 : 수직주사선

HL1,HL2 : 수평주사선 SV1,SV2 : 출력신호

D1 : 광전다이오드 Q1,Q2,Q8,Q26 : MOSFET

본 발명은, 고체촬상장치에 관한 것으로서, 예를들면, 문자나 도형등의 정지화상을 기록하는 화상입력장치에 유효하게 이용할 수 있는 기술에 관한 것이다.

종래부터, 광전다이오우드와 스위치용 MOSFET의 조합으로 이루어진 고체촬상장치가 공지되어 있다. 이와같은 고체촬상장치에 관해서는, 예를들면, 일본국 특개소 56-152382호 공보에 개시되어 있다. 상기 고체촬상장치를 이용한 감시용 또는 가정용의 텔레비젼카메라는 자동조리개 기구를 가지고 있는 광학렌즈를 구비하고 있다.

자동조리개기구를 가지고 있는 상기 렌즈는, 비교적 복잡한 기계부품을 필요로하므로, 텔레비젼카메라에 구비된 렌즈유니트의 크기를 증가시켜야 하므로, 생산가격이 높아짐과 동시에 응답성이 저하되는 문제점이 있다. 예를들면, 문자나 도형을 인식하는 화상입력장치는, 문자나 도형을 인식하기 위한 전처리를 하는 디지틀패턴 처리가 복잡하게 되어 있다. 즉, 명도의 레벨이 상이한 복수개의 종류의 종이등에 각각 그려진 복수개의 문자 또는 도형으로 구성된 문서등의 화상을 연속하여 입력하는 경우에는, 상기 종이의 명도레벨에 따라서 얻게되는 화상신호의 레벨이 변동될 수 있다. 또한, 상기 자동조래기구는, 비교적 복잡한 기계부품으로 이루어져 있으므로, 기계적 부분이 마모되기 쉽다. 따라서, 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 정지화상신호를 고속으로 처리가능한 고체촬상장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 상기 및 기타 목적과 신규한 특징은, 본 명세서의 설명 및 첨부도면으로부터 명백해질 것이다.

본원에서 개시되어 있는 발명중에서 대표적인 기술의 개요를 간단하게 설명하면, 하기와 같다. 즉, 2차원 형상으로 배열된 복수개의 화소셀의 신호를 시계열(time series : 특별한 순간에 할당되는 계량적인 데이터의 불연속 또는 연속적인 순서)적으로 출력시키는 제1의 주사회로에 부가하여, 상기 제1의 주사회로에 의한 수직주사방향의 선택어드레스와 독립한 어드레스에 의해 수직주사방향의 선택동작을 행하는 제2의 주사회로를 형성하므로써, 그 축적시간을 제어하여 감도를 가변시킴과 동시에, 이 고체촬상회로의 감도가변동작을 이용하여, 그 출력신호의 피이크값(흰레벨)이 일정한 레벨로 유지되도록 상기 제2의 주사회로의 주사타이밍을 제어한다.

상기 수단에 의하여 출력신호의 피이크값(흰레벨)이 일정한 레벨로 유지되도록, 상기 제2의 주사회로의 수직주사를 행하게 함으로써, 상이한 종이의 질에 기인하여 배경명도의 레벨이 상이한 복수개의 종류의 문서나 도면등으로부터 얻는 화상신호의 레벨을 일정하게 할 수 있으며, 화상신호의 디지트래턴처리를 용이하게 할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

제3도에는, 본 발명에 관한 고체촬상장치에 사용할 수 있으며, 그 감도를 가변으로 할 수 있는 TSL(Transversal Signal Line)방식으로서 MOS형 고체촬상회로를 사용한 일실시예에 관한 주요부회로도가 나타나 있다. 제3도에 나타난 회로소자는, 공지되어 있는 반도체 집적회로의 제조기술에 의해서, 특별히 제한되지 않으나, 단결정실리콘과 같은 1개의 반도체기판상에 형성된다. 동도면에 나타난 주요한 회로블록은 실제로 반도체칩상에 있는 기하학적인 배치에 일치하도록 그려져 있다. 화소어레이(PD)의 전체를 대표하여 화소어레이(PD)의 일부분인 4개의 행 및 2개의 열을 예시적으로 나타내고 있다. 도면이 복잡하게 되는 것을 방지하기 위하여, 상기 4개의 행중에서 2개의 행에 대한 화소셀에만 회로기호를 나타내었다. 1개의 화소셀은, 광전다이오우드(D1)와, 수직주사선(VL1)에 접속되어 있는 게이트를 가지는 스위치용 MOSFET(Q1)와, 수평주사선(HL1)에 접속되어 있는 게이트를 가지는 스위치용 MOSFET(Q2)를 직렬회로로 구성하고 있다. 상기 광전다이오우드(D1) 및 스위치용 MOSFET(Q1),(Q2)로 이루어진 화소셀과 동일한 행(수평방향)으로 배치되는 화소셀(D2,Q3,Q4)등의 출력노우드는 각각, 동도면에 나타난 바와같이, 가로방향으로 연장되는 수평신호선(HS1)에 결합되어 있다. 다른행에 대해서도, 상기한 바와 동일한 화소셀이 마찬가지로 접속되어 있다.

예시적으로 도시되어 있는 수평주사선(HL1)은, 동도면에 나타난 바와같이, 세로방향으로 연장되어 있으며, 동일한 열을 따라서 배치되는 화소셀의 스위치용 MOSFET(Q2),(Q6)등의 게이트와 공통으로 접속되어 있다. 다른열을 따라서 배치되는 화소셀도, 상기와 동일 방법으로, 대응하는 수평주사선(HL2)등에 접속되어 있다.

본 실시예에서는, 고체촬상회로에 대해서 실질적인 자동조리개 기능을 부가하기 위하여, 즉, 광전다이오우드에 대한 실질적인 축적시간을 가변하기 위하여, 상기 화소어레이를 구성하는 수평신호선(HS1) 내지 (HS4)등의 양단에, 스위치용 MOSFET(Q8),(Q9) 및 (Q26),(Q28)가 각각 형성되어 있다. 오른쪽의 끝에 배치되어 있는 상기 스위치용 MOSFET(Q8),(Q9)는 작동하여 상기 수평신호선(HS1),(HS2)을 각각 세로방향으로 연장되는 출력선(VS)에 접속된다. 이 출력선(VS)은, 단자(S)에 접속되어 있으며, 이 단자(S)를 통하여 외부에 형성되는 프리앰프의 입력단자에 판독신호가 전달된다. 또한, 왼쪽의 끝에 배치되어 있는 상기 스위치용 MOSFET(Q28),(Q28)은 작동하여 상기 수평신호선(HS1),(HS2)을 각각 세로방향으로 연장되는 더미(dummy)(리세트)출력선(DVS)에 접속된다. 이 출력선(DVS)은, 특별히 제한되지 않으나, 단자(RV)에 접속되어, 필요하면 상기 더미(dummy)출력선(DVS)의 신호를 외부로 전달할 수 있도록 하고 있다.

본 실시예에서는, 특별히 제한되지 않으나, 상기 각 행의 수평신호선(HS1) 내지 (HS4)에는, 단자(RP)로부터 수평귀선기간 동안 공급되는 리세트신호에 의해서 온상태로 되는 스위치용 MOSFET(Q27),(Q29)등이 형성되어 있다. 이 스위치용 MOSFET(Q27),(Q29)등의 온상태로 될때에, 상기 단자(RV)로부터 더미출력선(DVS)을 통하여 소정의 바이어스전압이 각 수평신호선(HS1) 내지 (HS4)에 걸린다. 상기한 바와 같은 리세트용 MOSFET(Q27),(Q29)등이 배치되는 이유는 다음과 같다. 상기 수평신호선(HS1)내지 (HS4)에 접속되는 스위치 MOSFET의 드레인등의 반도체영역도 감광성을 가질수 있으므로, 이와같은 기생 광전다이오우드에 의해 형성되는 의사신호(스미어(smear) 또는 블루오밍(blooming)을 일으킬 수 있음)는, 비선택시에 부동(floating)상태로 되는 수평신호선에 축적된다. 따라서, 본 실시예에서는, 상기한 바와 같이 수평귀선기간을 이용해서, 모든 수평신호선(HS1) 내지 (HS4)를 소정의 바이어스전압(VB)으로 리세트한다. 이에 의해, 선택되는 수평신호선에 관해서는, 항상 상기 의사신호를 리세트한 상태에서 화소신호를 추출함으로써, 출력되는 화상신호에 포함되는 의사신호를 대폭적으로 저감할 수 있다. 또한, 상기 의사신호에 관해서는, 예를들면, 일본국 특개소 57-17276호 공보에 상세히 기술되어 있다.

상기 수평주사선(HL1),(HL2)등을 통하여 수평시프트레지스터(HSR)에서 형성된 수평주사신호가 공급된다.

상기 화소어레이(PD)에서 수직선택동작(예를들면, 수평주사동작)을 행하는 주사회로는, 다음의 각 회로로 구성되어 있다.

본 실시예에서는, 상기 화소어레이(PD)에서 수평신호선(HS1) 내지 (HS4)등의 양단에 1쌍의 스위치용 MOSFET(Q8)(Q9)등과 스위치용 MOSFET(Q26)(Q28)등이 형성되는 것에 대응하여 1쌍의 주사회로가 형성되어 있다.

본 실시예에서는, 산업용에 적용할 수 있게 하기위하여, 인터레이스모우드에 부가하여 2개의 행을 동시에 선택할 수 있는 주사처리와 넌인터레이스모우드에서의 주사처리를 할 수 있다. 화소어레이(PD)의 우측에는, 다음과 같은 주사회로가 형성되어 있다. 수직시프트레지스터(VSR)는, 판독용으로 사용되는 출력신호(SV1)(SV2)등을 형성하고 있다. 이 출력신호(SV1)(SV2)는, 인터레이스게이트회로(ITG) 및 구동회로(VD)를 통하여 상기 수직주사선(VL1) 내지 (VL4) 및 스위치용 MOSFET(Q8)(Q9)등의 게이트에 공급된다.

상기 인터레이스게이트회로(ITG)는, 인터레이스모우드에서 수직선택동작(예를들면, 수평주사동작)을 행하기 위하여, 제1(홀수)피일드에서는, 인접해있는 수직주사선의 조합, 예를들면, 수직주사선(VL1)과 인접해 있는 한쌍의 수직주사선을 동시에 선택할 수 있도록 수직주사선(VL1) 내지 (VL4)을 선택한다. 즉, 홀수피일드신호(FA)에 의해서 제어되는 스위치용 MOSFET(Q18)를 작동함으로써, 수직시프트레지스터(VSR)의 출력신호(SV1)는, 수평신호선(HS1)을 선택하는 수직주사선(VL1)에 출력된다. 마찬가지로, 신호(FA)에 의해서 제어되는 스위치용 MOSFET(Q20),(Q22)를 작동함으로써, 수직시프트레지스터(VSR)의 출력신호(SV2)는, 수평신호선(HS2),(HS3)을 동시에 선택하도록 수직주사선(VL2),(VL3)에 출력된다. 이하, 상술한 바와같은 순서에 따라서 조합되는 한쌍의 수평신호선을 선택하는 선택신호를 형성한다.

또한, 제2(짝수)피일드에서는, 인접해있는 수직주사라인의 조합, 예를들면 두쌍의 수직주사선(VL1),(VL2) 및 (VL3),(VL4)을 동시에 선택할 수 있도록 수직주사선(VL1) 내지 (VL4)를 선택한다. 특히, 짝수피일드신호(FB)에 의하여 제어되는 스위치용 MOSFET(Q19),(Q21)를 작동함으로써, 수직시프트레지스터(VSR)의 출력신호(SV1)는, 수평신호선(HS1),(HS2)를 선택하는 수직주사선(VL1),(VL2)에 출력된다. 마찬가지로, 신호(FB)에 의해서 제어되는 스위치용 MOSFET(Q23),(Q25)를 작동함으로써, 수직시프트레지스터(VSR)의 출력신호(SV2)는, 수평신호선(HS3),(HS4)를 동시에 선택하도록 수직주사선(VL3),(VL4)에 출력한다.

이하, 상술한 바와같은 순서에 따라서 조합되는 한쌍의 수평신호를 선택하는 선택신호를 형성한다.

상술한 바와같은 인터레이스게이트회로(ITG)화, 후술하는 구동회로(DV)를 조합함으로써, 이하에 설명하는 바와같은 복수개의 다른 종류의 수평주사동작이 실현된다.

상기 1개의 수직주사선(VL1)에 대응하는 인터레이스게이트회로(ITG)의 출력신호는, 스위치용 MOSFET(Q14),(Q15)의 게이트에 공급된다. 이 스위치용 MOSFET(Q14),(Q15)의 드레인전극은 공통으로 단자(V3)에 접속되어 있다. 상기 스위치용 MOSFET(Q14)는, 단자(V3)로부터 공급되는 신호를 상기 수직주사선(VL1)에 공급한다. 또한, 스위치용 MOSFET(Q15)는, 상기 단자(V3)로부터 공급되는 신호를, 수평신호선(HS1)과 출력선(VS)을 접속하는 스위치용 MOSFET(Q8)의 게이트에 공급된다. 또한, 출력신호의 하이레벨이 스위치용 MOSFET(Q14),(Q15)의 스레소울드(threshold)전압에 대응하는 양만큼 낮아지는 것을 방지하기 위하여, 특별히 제한되지 않으나, MOSFET(Q14)의 게이트와 MOSFET(Q15)의 출력쪽(소오스쪽)사이에 커패시터(C1)를 형성하고 있다. 이에 의해서, 인터레이스게이트회로(ITG)의 출력신호가 하이레벨로 상승될때에 단자(V3)의 전위를 로우레벨로 유지하고 커패시터(C1)를 프리차아지(precharge)한다. 이후, 단자(V3)의 전위를 하이레벨로 할때에, 커패시터(C1)에 의한 부우트스트랩(bootstrap)작용에 의해서 상기 MOSFET(Q14),(Q15)의 게이트전압을 승압시킬 수 있다.

상기 수직주사선(VL1)에 인접하는 수직주사선(VL2)에 대응한 인터레이스게이트회로(ITG)의 출력신호는, 스위치용 MOSFET(Q16),(Q17)의 게이트에 공급된다. 이 스위치용 MOSFET(Q16),(Q17)의 드레인 전극은 공통으로 단자(V4)에 접속되어 있다. 상기 스위치용 MOSFET(Q16)은, 단자(V4)로부터 공급되는 신호를 상기 수직주사선(VL2)에 공급한다. 또한, 스위치용 MOSFET(Q17)은, 상기 단자(V4)로부터 공급되는 신호를, 수평신호선(HS2)과 출력선(VS)을 접속하는 스위치용 MOSFET(Q9)의 게이트에 공급된다. 또한, 출력신호의 하이레벨이 스위치용 MOSFET(Q16),(Q17)의 스레소울드(threshold)전압에 대응하는 양만큼 낮아지는 것을 방지하기 위하여, 특별히 제한되지 않으나, MOSFET(Q16)의 게이트와 MOSFET(Q17)의 출력쪽(소오스쪽)사이에 커패시터(C2)를 형성하고 있다. 이에 의해서, 상술한 바와같이 동일한 타이밍에서 단자(V4)의 전위를 변화시킴으로써 커패시터(C2)에 의한 부우트스트랩(bootstrap)작용에 의해서 상기 MOSFET(Q16),(Q17)의 게이트전압을 승압시킬 수 있다.

상기 단자(V3)는, 홀수번째의 수직주사선(수평신호선)에 대응한 구동용 MOSFET에 대하여 공통으로 형성되어 있고, 단자(V4)는 짝수번째의 수직주사선(수평신호선)에 대하여 공통으로 형성되어 있다.

상술한 것으로부터 이해될 수 있는 바와같이, 단자(V3),(V4)에 택일적으로 타이밍신호를 공급하는 동작과 상기 인터레이스게이트회로(ITG)에 의한 2개의 행을 동시에 선택하는 동작을 조합함으로써, 인터레이스모우드에 의한 판독이 가능하다. 예를들면, 홀수피일드(FA)일 경우에는, 단자(V4)를 로우레벨로 하고, 단자(V3)에 상기 수직시프트레지스터(VSR)의 동작과 동기하는 타이밍신호를 공급하므로서, 수직주사선(수평신호선)을 VL1(HS1),VL3(HS3)의 순으로 선택할 수 있다. 또한, 짝수피일드(FB)일 경우에는, 단자(V3)를 로우레벨로 하고, 단자(V4)에 상기 수직시프트레지스터(VSR)의 동작과 동기하는 타이밍신호를 공급하므로서, 수직주사선(수평신호선)을 VLS(HS2),VL4(HS4)의 순으로 선택할 수 있다.

한편, 상기 단자(V3)와 (V4)를 동시에 상기와 마찬가지로 하이레벨로 하면, 상기 인터레이스게이트회로(ITG)의 출력신호에 따라서 한쌍의 행을 동시에 선택할 수 있는 주사처리를 할 수 있다. 이 경우에 있어서, 상기한 바와같이 2개의 피일드신호(FA)와 (FB)에 따라서 2개의 피일드마다 선택되는 2개의 행의 조합을 1개의 행에 대응하는 양만큼씩 상하로 시프트하게 함으로써, 공간적 중심(spatial centroid)의 상하시프트를 실현할 수 있다. 즉, 등가인터레이스 모우드를 실현할 수 있다.

또한, 예를들면 신호(FB)만을 하이레벨로 하여, 1개의 수직주사 타이밍에 대응하여, 수평시프트레지스터(HSR)를 2회 동작시키고, 그것에 동기하여 단자(V3)와 (V4)를 하이레벨로 되게 하므로서, (VL1),(VL2),(VL3),(VL4)의 순서와 같이 수직주사선을 선택하는 넌인터레이스모우드에서 선택동작을 실현할 수 있다. 이 경우에 있어서, 화질을 개선하기 위하여, 수평시프트레지스터(HSR) 및 수직시프트레지스터(VSR)에 공급되는 클록신호의 주파수를 두배로하는 것이 바람직하다. 특히, 단자(H1),(H2) 및 단자(V1),(V2)로부터 수평시프트레지스터(HSR) 및 수직시프트레지스터(VSR)에 공급되는 클록신호의 주파수를 2배로 하며, 1초당 60개의 화상을 넌인터레이스모우드에 의해서 판독할 수 있다. 또한, 단자(HIN),(VIN)는, 상기 시프트레지스터(HSR),(VSR)에 의해서 각각 시프트 되는 입력신호를 공급하는 단자이며, 입력신호가 상기 입력단자에 공급될때에 시프트레지스터의 시프트 동작이 개시된다. 따라서, 상기 인터레이스게이트회로(ITG) 및 입력단자(V3),(V4)에 공급되는 입력신호의 조합에 따라서, 상기 2행동시판독주사, 인터레이스주사, 넌인터레이스주사등을 행할 경우에는, 수직방향으로 출력신호간의 위치관계가 역저되지 않도록, 상기 시프트레지스터(VSR)에 입력신호를 공급할때에 타이밍(timing)을 고려하여야 한다.

또한, 상기 각 수직주사선(VL1) 및 주사선에 대응하는 스위치용 MOSFET(Q8)의 게이트와 회로의 접지전위점 사이에는, 리세트용 MOSFET(Q10),(Q11)가 형성되어 있다. 이 리세트용 MOSFET(Q10),(Q11)은, 다른 수직주사선 및 스위치용 MOSFET에 대응하여 형성되는 리세트용 MOSFET와 공통으로 단자(V2)로부터 공급되는 클록신호를 받아서, 상기 선택상태의 수직주사선의 전위 및 스위치용 MOSFET의 게이트 전위를 고속으로 로우레벨로 추출한다.

본 실시예에서는, 감도가변기능을 부가하기 위하여, 감도제어용 수직시프트레지스터(VSRE), 감도제어용 인터레이스게이트회로(ITGE) 및 감도제어용구동회로(VDE)가 형성되어 있다. 이들 감도제어용 회로는 각각, 특별히 제한되지 않으나, 상기 화소어레이(PD)의, 좌측에 배치되어 있다.

감도제어용 수직시프트레지스터(VSRE), 감도제어용 인터레이스게이트회로(ITGE) 및 감도제어용 구동회로(VDE)는, 상기 판독용 수직시프트레지스터(VSR), 판독용 인터레이스게이트회로(ITG) 및 판독용 구동회로(VD)와 동일한 회로구성을 하고 있다. 단자(V1E) 내지 (V4E),(VINE),(FAE),(FBE)로부터 각각 상기와 동일한 타이밍신호가 공급된다. 이 경우에 있어서, 상기 판독용 수직시프트레지스터(VSR)와 상기 감도제어용 수직시프트레지스터(VSRE)를 동기한 타이밍으로 시프트동작을 행하게 하기 위하여, 특별히 제한되지 않으나, 단자(V1E),(V1) 및 (V2E),(V2)에는, 동일한 클록신호가 공급된다. 따라서, 상기 단자(V1E),(V1) 및 (V2E),(V2)는 각각 내부회로에서 서로 공통으로 접속되어 있다. 상술한 바와같이 단자(V1E) 및 (V2E)를 독립하여 형성하는 이유는, 이 고체촬상장치를, 수동조리개 또는 종래의 기계적 조리개 기능을 가진 텔레비젼카메라에 적용가능하게 하기 위한 것이다. 이와같이, 감도제어동작을 행하지 않는 경우 상기 단자(V1E) 및 (V2E)를 회로의 접지전위와 같은 로우레벨로 함으로써, 상기 수직시프트레지스터(VSRE)의 낭비되는 소비전력의 발생을 억제할 수 있다.

다음에, 본 실시예에 관한 고체촬상회로의 감도제어동작을 설명한다.

설명을 간단하게 하기 위하여, 상기 넌인터레이스모우드에 의한 수직주사동작을 예를들어 이하에 설명한다. 예를들면, 감도제어용 수직시프트레지스터(VSRE), 감도제어용 인터레이스게이트회로(ITGE) 및 감도제어용 구동회로(VDE)는, 판독용 수직시프트레지스터(VSR), 판독용 인터레이스게이트회로(ITG) 및 판독용 구동회로(VD)에 의하여 행하는 제1행(수직주사선(VL1), 수평신호선(HS1))에 대한 판독에 병행하여, 제4행(수직주사선(VL4), 수평신호선(HSR))에 대한 선택동작을 행하게 한다. 이에 의해서, 수평시프트레지스터(HSR)에 의해 형성되는 수평주사선(HL1),(HL2)등의 선택동작과 동기하여, 제1행에 있는 광전다이오우드(D1)(D2)등에 축적된 광신호를 시계열적으로 출력신호선(VS)에 판독된다. 단자(S)로부터 부하저항을 통하여 상기 광신호에 대응하는 전류를 공급함으로써, 상기 판독동작에 행하여지며, 판독동작과 동시에 프리차아지(precharge)(리세트)동작이 행해진다. 상기와 동일한 동작이, 제4행을 따라서 배치되어 있는 광전다이오우드에서도 행해진다. 이 경우에 있어서, 상기와 같은 감도가변용 주사회로(VSRE,ITGE,VDE)에 의해서 제4행에 대한 판독동작은, 더미(dummy)출선선(DVS)에 대해서 행하여 진다. 감도제어동작만을 행할 경우, 단자(RV)에 단자(S)와 동일한 바이어스전압이 걸려있다. 이에 의하여, 제4행을 따라서 배치되어 있는 각 화소셀에 이미 축적된 광신호의 소거가 행하여 진다. 즉, 리세트동작이 행하여 진다.

따라서, 상기 수직주사동작에 의해서, 판독용 수직시프트레지스터(VSR), 판독용 인터레이스게이트회로(ITG) 및 판독용 구동회로(VD)에 의한 제4행(수직주사선(VL4), 수평신호선(HSR)에 대한 판독동작은, 상기 제1행 내지 제3행에 대한 판독동작을 행한후에 행하여지므로, 제4행을 따라서 배치되어 있는 각 화소셀의 광전다이오우드의 축적시간은, 3행에 대한 모든 화소셀을 판독하는 시간과 동일하다.

상술한 작동대신에, 감도제어용 수직시프트레지스터(VSRE), 감독제어용 인터레이스게이트회로(ITGE) 및 감도제어용 구동회로(VDE)는, 판독용 수직시프트레지스터(VSR), 판독용 인터레이스게이트회로(ITG) 및 판독용 구동회로(VD)에 의하여 행하는 제1행(수직주사선(VL1), 수평신호선(HS1)에 대한 판독에 병행하여, 제2행(수직주사선(VL2), 수평신호선(HS2))에 대한 선택동작을 행하게 한다. 이에 의해서, 수평시프트레지스터(HSR)에 의해 형성되는 수평주사선(HL1)(HL2)등의 선택동작과 동기하여, 출력신호(VS)에는 제1행에 있는 광전다이오우드(D1)(D2)등에 축적된 광신호를 시계열적으로 출력신호선(VS)에 판독된다. 단자(S)로부터 부하저항을 통하여 상기 광신호에 대응하는 전류를 공급함으로써, 상기 판독동작이 행하여지며, 판독동작과 도시에 프리차아지(precharge)(리세트)동작이 행하여 진다. 상기와 동일한 동작이, 제2행을 따라서 배치되어 있는 광전다이오우드(D3)(D4)등에서도 행해진다. 이에 의해서, 상기 제1행의 판독동작과 병행하여 제2행을 따라서 배치되어 있는 각 화소셀에 이미 축적된 광신호의 소거동작이 행하여진다. 따라서, 상기 수직주사동작에 의해서, 판독용 수직시프트레지스터(VSR), 판독용 인터레이스게이트회로(ITG) 및 판독용 구동회로(VD)에 의한 제2행(수직주사선(VL2), 수평신호선(HS2))에 대한 판독동작은, 상기 제1행의 판독동작이 행한후에 행하여지므로, 제2행을 따라서 배치되어 있는 각 화소셀의 광전다이오우드의 축적시간은, 1행에 대한 모든 화소셀을 판독하는 시간과 동일하다. 이에 의하여, 상기의 경우에 비해서, 광전다이오우드의 실질적인 축적시간을 1/3로 감소시킬 수 있다. 즉, 감도를 1/3로 낮게할 수 있다.

상술한 바와같이, 감도제어용 주사회로에 의해서 행하여지는 선행의 수직주사동작에 의해서 특정의 행을 따라서 배치된 화소셀이 리세트되므로, 그 리세트동작으로부터 상기 판독용을 주사회로에 의하여 실제의 판독이 시작될때까지의 시간이, 광전다이오우드에 한 축적시간으로 된다. 따라서, 525행으로 형성된 화소어레이에 있어서는, 상기 두개의 수직주사회로에 의한 어드레스지정과 공통의 수평주사회로에 의한 화소셀의 선택동작에 의해서, 1행에 대한 판독시간을 단위(최소축적시간 또는 최저감도)로 하여 최대 525까지의 다단계에 걸친 축적시간, 즉, 525단계에 걸친 감도의 설정을 행할 수 있다. 그러나, 수광면에서 조도의 변화가, 상기 1프레임을 구성하는 주사시간에 대하여 무시될 수 있으므로, 실질적으로 일정한 광이 광전다이오우드에 입사해 있는 것으로 한다. 또한, 최대감도(525)는, 상기 감도제어용 주사회로는 비동작상태일때에 얻게 된다.

제1도에는, 상기 고체촬상회로를 사용하여, 정지화상을 입력하는 고체촬상장치의 일실시예에 관한 블록선도가 나타나 있다.

고체촬상회로(MID)는, 상기 제3도에 나타난 바와같은 감도가변기능을 가지고 있다. 이 고체촬상회로(MID)로부터 출력되는 판독신호는, 프리앰프에서 증폭된다. 이 증폭신호(Vout)는, 신호처리회로(도시되지 않음)에 공급되고, 예를들면 디지틀패턴화의 그 패턴인식처리가 이 신호처리회로에서 행하여진다. 특히, 상기 증폭신호(Vout)는, 자동조리개를 제어하는데 이용된다. 즉, 상기 증폭회로(Vout)는, 피이크검출기(DET)에 의해 검출된다. 이 피이크검출기(DET)는, 상기 증폭신호(Vout)의 피이크치(흰레벨)을 검출하여 유지한다. 이 피이크검출기(DET)에 의해 검출된 흰레벨에 대응하는 출력전압(Vd)은, 특별히 제한되지 않으나, 전압비교회로(Vc)에 입력된다. 전압비교회로(Vc)는, 소정의 기준전압(Vref)을 비교하여 상기 출력전압(Vd)의 크기를 검출한다. 예를들면, 상기 기준전압(Vref)보다 상기 출력전압(Vd)이 높으면, 전압비교회로(Vc)는 하이레벨의 출력신호를 형성하고, 상기 기준전압(Vref)보다 상기 출력전압(Vd)이 낮으면, 전압비교회로(Vc)는 로우레벨의 출력신호를 형성한다.

감도제어회로는, 상기 전압비교기(Vc)의 출력신호와 고체촬상회로(MID)에 상술한 바와같은 주사타이밍을 제어하는 클록신호를 공급하는 구동회로의 신호(V_IN),(V₁)를 공급받아서, 고체촬상회로(MID)의 판독타이밍을 비교하여 타이밍신호에 실질적으로 선행하는 신호(V_INE)를 형성한다. 즉, 상기 타이밍신호(V_IN)를 기준으로 해서, 상기 감도제어회로는, 필요한 구경(aperture)(감도)에 대응하는 타이밍신호(V_IN)를 선행하는 타이밍신호(V_INE)를 형성하여야 하지만, 실제로 상기 타이밍신호(V_IN)후에, 신호(V_INE)가 형성된다. 그러나, 주사를 반복하여 행하므로, 프레임의 다음주사에서는, 신호(V_INE)후에 신호(V_IN)를 형성하는 결과가 된다. 즉, 타이밍신호(V_IN)를 발생한후 1행에 대응하는 시간만큼 지연하여 타이밍신호(V_INE)를 발생하면, 다음의 주사에서는, 타이밍신호(V_INE)는, 524행에 대응하는 시간만큼 선행하는 타이밍신호(V_IN)로 간주된다. 상기 타이밍신호(V_IN),(V_INE)에 대응하여, 각 수직시프트레지스터(VSR),(VSRE)의 시프트동작이 개시되므로, 상술한 바와같은 감도제어동작이 행하여진다.

감도제어회로는, 상기 전압비교회로(Vc)에 의해서 소정의 흰레벨에 대응하는 기준전압(Vref)과, 상기 피이크검출기(DET)의 출력전압(Vd)을 비교하여, 그 대소에 따라서 1개씩 구경(감도)을 변경시킨다. 감도제어동작의 응답을 개선하기 위하여 구경의 525개의 레벨을 2진신호로 각각 미리 형성하고, 전압비교회로(Vc)의 출력신호에 따라서 최적의 구경(감도)을 결정한다. 예를들면, 최대구경의 1/2정도(감도 256)를 기준으로 설정하여, 피이크검출기(DET)의 신호가 기준전압보다 클때에는 1/4(감 128)로 하고, 작을때에는 3/4(감도 384)으로 한다음 계속해서 구경의 설정레벨을 1/2로하여 얻은 구경을 새로운 설정레벨로 결정한다. 이와같은 방법으로, 10회의 설정동작을 수행함으로써 525레벨의 감도로부터 최적의 구경을 얻을 수 있다. 상기 구경(감도)의 설정동작, 즉, 감도제어용 수직시프트레지스터(VSRE)의 초기설정동작(V_INE)을 수직귀선기간 동안 행하는 것으로 가정하면, 10프레임의 판독신호의 동작에 따라서 최적의 구경, 즉, 화상출력신호(Vout)의 흰레벨을 설정할 수 있다.

본 실시예의 고체촬상장치에서는, 상기 고체촬상회로(MID)로부터 나오는 화상출력신호(Vout)의 피이크값(흰레벨)를 검출하여, 그 감도가변 기능을 이용하여 소정의 흰레벨로 자동설정함으로써, 종이질 등에 기인한 배경명도의 레벨이 다른 문자 또는 도형등이 그려진 복수개의 정지화상에 대하여 흰레벨을 일정한 레벨로 유지할 수 있다. 이에 의해서, 상기 화상출력신호(Vout)의 디지틀패턴처리를 극히 간단하게 행할 수 있다. 또한, 상기 감도가변제어는 전기적으로 행할 수 있고, 그 제어의 응답성이 우수하므로, 상기 디지틀 패턴처리의 간소화와 더불어 화상입력을 고속으로 행할 수 있다.

또한, 감도제어회로, 피이크검출회로 및 전압비교회로도, 반도체 집적회로화 할 수 있으므로, 화상입력용 고체촬상장치의 소형경량화를 달성할 수 있다.

제2도는, 상기 감도제어회로에 형성되는 감도제어용 신호발생회로의 일실시예를 나타내는 블록선도이다.

상기한 바와같이 525단계의 감도제어를 행하기 위해서는, 신호(V_IN)에 대하여 1 내지 524행에 걸쳐서 위상이 상이하도록 설정할 수 있는 신호(V_INE)를 형성하여야 한다. 또한, 상기한 바와같이 인터레이스모우드에서 홀수피일드와 짝수피일드에 대응해서, 각각 상기 1 내지 524행에 걸쳐서 위상이 상이하도록 설정할 수 있는 신호(V_INE)를 형성하여야 한다. 따라서, 10비트의 2진계수회로가 2개 필요하다.

본 실시예에서는, 상기 감도의 레벨을 설정하는 계수회로를 간단하게 하기 위하여, 다음의 각 회로로 구성되어 있다.

상기 전압비교회로(Vc)의 출력신호에 의거하여 형성되는 감도제어데이터(DATA)는, 연산회로(Au)에 공급한다. 이 연산회로(Au)는, 상기 지정된 감도(X)에서 263을 감산한다. 이 감산결과가 부(負)(X-263＜0)이면 제어신호(C)를 로우레벨로함과 동시에 상기 감도(X)를 그대로 출력한다. 이 경우에 있어서, 감도제어용 홀수피일드신호(FAE)를 하이레벨로 한다. 한편, 감산결과가 정(X-263

0)이면, 상기 제어신호(C)를 하이레벨로 함과 동시에, 그 감산결과(예를들면, X-263)를 출력한다. 이 경우에 있어서, 감도제어용 짝수피일드신호(FBE)를 하이레벨로 한다. 다운계수회로(DWCT)에, 상기 출력신호(X) 또는 (X-263)이 초기값으로 입력된다. 이 다운계수회로(DWCT)는, 9비트의 카운터 회로로 이루어지며, 상기 초기값에 따라서 계수동작을 행한다.

상기 제어신호(C)는 논리곱게이트회로(G1)에 공급된다. 이 논리곱게이트회로(G1)의 다른쪽의 입력에는, 판독용 홀수피일드신호(FA)가 공급된다. 이 게이트회로(G1)의 출력신호는, 스위치(SW)의 절환을 지시한다. 특히, 스위치(SW)는, 홀수피일드(FA)일때, 상기 감산결과가 정(+)이면 제2도에 나타난 바와같이 접점(b)쪽으로 접속시킨다. 이에 대응하여, 신호(V_IN)를 받는 지연회로(DL)에 의해서 형성되는 1행에 대응하는 시간만큼 지연되는 신호(V′_IN)가 상기 다운계수회로(DWC)에 입력된다. 또한, 스위치(SW)는, 상기 제어신호(C)가 로우레벨이거나 짝수피일드이면, 접점(a)쪽으로 절환한다. 이에 대응하여, 신호(V_IN)가 상기 다운계수회로(DWCT)에 공급된다. 다운계수회로(DWCT)는, 상기 스위치(SW)를 통과한 신호(V′_IN) 또는 (V_IN)을 받아서, 수직시프트레지스터(VSR)에 공급되는 클록신호(V₁)의 계수동작을 개시한다. 이 다운계수회로(DWCT)의 출력이 영으로 되는 타이밍에서 상기 감도제어용 회로(V_INE)를 발생한다. 이에 의해서, 10비트로 이루어진 다운계수회로(DWCT)의 작동에 의해, 홀수피일드 및 짝수피일드에 대응하는 감도제어용 타이밍신호(V_INE)를 형성할 수 있다.

다음에, 제4도에 도시한 타이밍차아트를 참조하면서, 상기 제2도에 나타난 블록선도의 감도설정동작을 설명한다. 예를들면, 감도(X)를 264로 설정할때, 연산회로(Au)는, 264-263의 감산결과(1)를 다운계수회로(DWCT)에 프리세트(Preset)한다. 또한, 짝수피일드에 대응하도록 짝수피일드신호(FBE)를 하이레벨로 하고, 감도설정용 수직시프트레지스터(VSRE)에 입력하는 입력신호(V_INE)를 설정할 것을 지시한다. 즉, 판독하여 홀수피일드에 사용되는 입력신호(V_IN)로 짝수피일드에 대한 감도설정을 행하는 것을 지시한다. 상기 판독용 홀수피일드(FA)의 신호에 대응하여 스위치(SW)는 접점(b)쪽으로 접속된다. 따라서, 입력신호(V_IN)를 지연회로(DL)에 의해서 1행에 대응하는 시간만큼 지연된 신호(V′_IN)가 공급되었을때, 다운계수회로(DWCT)는, 그 계수동작을 개시한다. 따라서, 출력신호(V_INE)는, 다운계수회로(DWCT)가 1을 계수한 후에, 즉, 입력신호(V_IN)에 대해서 2행에 대응하는 시간만큼 지연된 후에 발생된다. 이 신호(V_INE)는, 상기한 바와같이, 짝수피일드(FBE)에 대응하므로, 이 신호(V_INE)를 기준으로하여 감도설정작동을 행하면, 판독용 짝수피일드(FB)의 입력신호(V_IN)에 대하여 263-3=261(행)에 대응하는 시간만큼 선행하여 감도제어용 수직시프트레지스터(VSRE)가 시프트동작을 행한다. 이에 의해서, 최초의 1프레임에서 짝수피일드의 판독동작에 대해서 261(525-264)행의 주사시간에 대응하는 축적시간(감도)의 설정을 행한다.

또한, 다음의 프레임에서 홀수피일드에 대하여 연산회로(Au)는, 264-263의 감산결과(1)를 다운계수회로(DWCT)에 프리세트(Preset)한다. 짝수피일드에서는 신호(FA)의 로우레벨에 의해서 스위치(SW)는 접점(a)쪽으로 절환된다. 따라서, 다운계수회로(DWCT)는, 입력신호(V_IN)가 그대로 공급되었을때, 다운계수회로(DWCT)는 그 계수동작을 개시한다. 따라서, 출력신호(V_INE)는, 입력신호(V_IN)를 기준으로 하여 다운계수회로(DWCT)가 1을 계수한후에, 즉, 짝수피일드에 대응하는 입력신호(V_IN)에 대해서 1행에 대응하는 시간만큼 지연한후에, 발생된다. 이 신호(V_INE)를 기준으로 하여 감도설정동작을 행하면, 다음의 프레임에서 홀수피일드(FA)의 입력신호(V_IN)에 대하여 262-1=261(행) 선행하여 감도제어용 수직시프트레지스터(VSRE)가 시프트동작을 행한다. 즉, 상기와 동일한 방법으로 홀수피일드의 판독동작에 대하여 261(525-264)행의 주사시간에 대응하는 축적시간(감도)의 설정을 행한다.

한편, 예를들면, 감도(X)를 260으로 설정할때, 연산회로(Au)는 260-263의 감산결과(-3)가 부(-)인 것에 대응해서, 상기 감도 260을 그대로 다운계수회로(DWCT)에 프리세트한다. 또한, 홀수피일드에 대응하도록 홀수피일드(FAE)를 하이레벨로 하고, 감도설정용 수직시프트레지스터(VSRE)에 입력하는 입력신호(V_INE)를 설정할 것을 지시한다. 즉, 판독하여 홀수피일드에 사용되는 입력신호(V_IN)로 다음의 프레임의 홀수피일드에 대한 감도설정을 행하는 것을 지시한다. 또한, 상기 제어신호(C)가 로우레벨로 되므로, 스위치(SW)는 접점(a)측에 접속된다. 따라서, 입력신호(V_IN)가 다운계수회로(DWCT)에 공급되었을때, 다운계수회로(DWCT)는, 그 계수동작을 개시한다. 따라서, 출력신호(V_INE)는, 다운계수회로(DWCT)가 상기 계수값 260을 계수한 후에, 즉 입력신호(V_IN)에 대하여 260행에 대응하는 시간만큼 지연한후에, 발생된다. 이 신호(V_INE)를 기준으로 하여 감도설정동작을 행하면, 다음의 프레임에서 홀수피일드(FA)의 입력신호(V_IN)에 대하여 525-260=265(행) 선행하여 감도제어용 수직시프트레지스터(VSRE)가 시프트 동작을 행한다. 즉, 다음의 프레임에서 홀수피일드의 판독동작에 대하여 265행의 주사시간에 대응하는 축적시간(감도)의 설정을 행한다.

또한, 짝수피일드에 대해서 연산회로(Au)는, 상기와 동일한 방법으로 감도 260을 그대로 다운계수회로(DWCT)에 프리세트(Preset)한다. 또한, 짝수피일드(FBE)를 하이레벨로하여 짝수피일드에 대응하는 감도설정용 수직시프트레지스터(VSRE)에 입력하는 입력신호(V_INE)를 설정할 것을 지시한다. 즉, 판독하여 짝수피일드용에 사용되는 입력신호(V_IN)로 다음의 프레임의 짝수피일드에 대한 감도설정을 행하는 것을 지시한다. 이하의 동작은, 상기 홀수피일드에 대한 감도설정과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.

이와같이, 상기 설정감도(X)는 실제의 고체촬상장치(MID)의 감도(Y)와 보수(補數)(예를들면, Y=525-X)의 관계에 있다.

상술한 실시예로부터 얻어지는 작용효과는 다음과 같다.

(1) 2차원형상으로 배열된 복수개의 화소셀의 신호를 시계열적으로 출력시키는 제1의 주사회로에 부가하여, 상기 제1의 주사회로에 의한 수직주사방향의 선택어드레스와 독립한 어드레스에 의해 수직주사방향의 선택동작을 행하는 제2의 주사회로를 형성함으로써, 그 축적시간을 제어하여 감도를 가변시킴과 동시에, 이 고체촬상회로의 감도가변동작을 이용하여, 그 출력신호의 피이크값(흰레벨)이 일정한 레벨을 유지하도록 상기 제2의 주사회로의 주사타이밍을 제어함으로써, 상이한 종이의 질에 기인하여 배경명도의 레벨이 상이한 복수개의 종류의 문서나 도면등으로부터 얻는 화상신호의 기준레벨로서 흰레벨을 일정하게 할 수 있으며, 화상의 디지틀패턴화를 용이하게 행할 수 있는 효과를 얻게 된다.

(2) 상기 감도는, 1프레임마다 변화시킬 수 있으므로, 감도제어동작의 응답성을 높게할 수 있다. 이에 의해서, 상기 (1)항과 함께 정지화상의 입력을 고속으로 행할 수 있는 효과를 얻게 된다.

(3) 렌즈에 기계적인 조리개기구를 사용하는 일 없이, 전자회로에 의한 자동조리개를 이용하므로, 화소입력장치의 소형경량화를 도모할 수 있는 효과를 얻게 된다.

(4) 감도가변기능이 전자회로에 의해 행하여지므로, 화상입력장치의 높은 신뢰성을 실현할 수 있는 효과를 얻게 된다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 실시예에 의거하여 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지로 변경가능한 것을 말할것도 없다. 예를들면 제3도의 실시예 회로에 있어서, 인터레이스게이트회로와 구동회로는, 그 주사방식에 따라서 여러가지 형태를 채택할 수 있다. 또한, 이 회로는 수평귀선기간을 이용해서, 감도설정용중간주사동작을 행하게하도록 채택할 수 있다.

또한, 정지화상의 흰레벨이, 잡음등의 피이크값에 의해서 영향받지 않도록 하기 위하여, 피이크검출기(DET)에 공급되는 화상신호는, 저역통과필터에 의해서, 상기 잡음에 영향을 주는 흰레벨을 제거하도록 채택할 수도 있다. 피이크검출기의 구체적인 구성은, 그 입력신호의 최대레벨을 검출하여 유지하는 동작을 행하는 것이라면, 어떤것이라도 된다. 이 경우에 있어서, 상기 유지된 피이크값은, 상이한 화상마다 리세트된다. 또한, 본 발명에 이용되는 고체촬상회로는, 상기 MOS형 고체촬상장치에 부가하여, 예를들면 CCD(전하이송소자)를 사용한 것에도 작용할 수 있다. 즉, 판독이 행하여지는 행을 선행하는 행을 따라서 광전다이오우드의 전하를 소거시키는 리세트회로를 부가하고, 이 리세트회로를 감도설정용주사회로에 의해 동작상태로 하면 된다.

본 발명은, 정지화상용 화상입력장치 또는 로보트의 눈으로 고체촬상장치에 널리 이용할 수 있다.

본 발명에 있어서 개시되는 발명중 대표적인 기술에 의해서 얻는 효과를 간단하게 설명하면, 하기와 같다. 즉, 2차원형상으로 배열된 복수개의 화소셀의 신호를 시계열적으로 출력시키는 제1의 주사회로에 부가하여, 상기 제1의 주사회로에 의한 수직주사방향의 선택어드레스와 독립한 어드레스에 의해 수직주사방향의 선택동작을 행하는 제2의 주사회로를 형성함으로써, 그 축적시간을 제어하여 감도를 가변시킴 함과 동시에, 이 고체촬상회로의 감도가변동작을 이용하여, 그 출력신호의 피이크값(흰레벨)이 일정한 레벨로 유지되도록 상기 제2의 주사회로의 주사타이밍을 제어함으로써, 상이한 종이의 질에 기인하여 배경명도의 레벨이 상이한 복수개의 종류의 문서나 도면등으로부터 얻는 화상신호의 흰레벨(기준레벨)을 일정하게 할 수 있으며, 그 디지틀패턴화를 용이하게 행할 수 있다.

Claims

복수개의 광전변환소자(D1)와, 상기 광전변환소자에 선택적으로 액세스하는 제1액세스수단(Q1,Q2,Q8,VD,ITG,VSR)과, 상기 광전변환소자에 선택적으로 액세스하여, 상기 제1액세스수단과 독립하여 동작하는 제2액세스수단(Q1,Q2,Q26,VDE,ITGE,VSRE)과, 변환된 전기신호의 출력레벨(Vout,Vd)에 따라서 광전변환소자에 액세스할 때에 상기 제1 및 제2액세스 수단간의 시간차이를 자동으로 설정하여 변경하는 수단(감도제어회로),(전압비교기)을 구비한 고체촬상장치.
제1항에 있어서, 상기 복수개의 광전변환소자는 광전다이오드 MOS 트랜지스터의 화소어레이로 이루어져 있고, 시간차이를 제어하는 수단(감도제어회로),(전압비교기)은, 흰색레벨에 대응하는 상기 출력레벨의 피크값(Vd)을 검출하여 유지하며 기준 흰색레벨(Vref)과 상기 피크값(Vd)을 비교하는 수단(전압비교기)과 상기 시간차이를 자동으로 제어하는 타이밍수단(감도제어회로)으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
광정보를 전기신호로 변환시키는 복수개의 광전변환소자(D1)와, 선택된 광전변환소자로부터 변환신호를 판독하는 액세스회로(Q1,Q2,Q8,VD,ITG,VSR)와, 상기 광전변환소자에 액세스하기 전에 광전변환소자를 리세트하는 리세트회로(Q1,Q2,Q26,VDE,ITGE,VSRE)와, 프리세트(preset)한 소정의 레벨(Vref)에 따라서 상기 변환신호의 전위레벨(Vd)에 대응하여 광전변환소자의 리세트시간과 광전변환소자의 액세스시간 사이의 시간차를 자동으로 제어하는 피이드백회로(피이크검출기),(전압비교기),(감도제어회로)를 구비한 고체촬상장치.
제3항에 있어서, 상기 피이드백회로(피이크검출기),(전압비교기),(감도제어회로)는 흰색레벨 신호에 대응하는 상기 변환신호를 검출하여 유지하는 제1수단(피이크검출기)과, 기준흰색레벨(Vref)과 상기 피이크값(Vd)을 비교하는 제2수단(전압비교기)과, 상기 제2수단의 출력에 응답하며 광전변환소자의 리세트시간과 광전변환소자의 액세스시간 사이의 시간차를 제어하는 출력신호를 발생시키기 위하여 액세스하는 동안 상기 고체촬상장치에 클록신호를 인가하는 구동회로로 부터 나오는 클록신호(V₁)와 입력신호(V_IN)에 응답하여 상기 복수개의 광전변환소자(D1)가 형성되어 있는 고체촬상회로(MID)의 구경(aperture)(감도)를 자동으로 제어하는 감도제어회로로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
제3항에 있어서, 상기 액세스회로(Q1,Q2,Q8,VD,ITG,VSR)는, 대응하는 타이밍신호에 응답하여 출력단자에 신호(SV1),(SV2)를 알맞는 시간에 출력하는 수직시프트레지스터(VSR)와, 상기 수직시프트레지스터의 출력단자 및 출력선(VS)에서 상기 변환신호를 판독하는 액세스신호를 형성하는 구동회로(VD)의 제어입력사이에서 홀수 및 짝수 프레임 피일드 제어신호(FA),(FB)에 응답하는 인터레이스게이트회로(ITG)를 구비하여, 상기 수직시프트레지스터(VSR)의 출력(SV1),(SV2) 및 피일드제어신호(FA),(FB)를 수신하는 상기 인터레이스게이트회로(ITG)에 따라서 형성되는 고레벨제어 입력에 응답하여 홀수 또는 짝수주사선(VL1),(VL2)에 별도로 대응하는 광전변환소자는 각각 상기 액세스회로와 접속되고, 상기 복수개의 광전변환소자(D1)는, 수직 수평주사신호(VL1),(HL1)에 대응하여 활성화되는 한쌍의 직렬접속된 MOSFET(Q1,Q2)와 이에 대응하는 수평신호선(HS1) 및 상기 MOSFET와 직렬로 접속되어 있는 광전다이오드(D1)를 각각 가지는 광전다이오드 화상소자(D1,Q1,Q2)를 구비한 복수개의 행으로 이루어진 광전다이오드 어레이(PD)를 형성하고 있고, 상기 수평신호선(HS1)은 상기 구동회로(VD)의 액세스 신호에 대응하여 상기 출력선(VS)에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
제5항에 있어서, 출력선(VS)에 판독한 변환신호를 형성하기 위하여, 출력선(VS)과 수직주사선(VL1),(VL2)에 연관되어 있는 수평신호(HS1),(HS2)을 각각 접속하는 복수개의 스위치용 MOSFET(Q8),(Q9)를 부가하여 구비하고 있는 고체촬상장치.
제5항에 있어서, 상기 리세트회로(Q1,Q2,Q26,VDE,ITGE,VSRE)는, 제2타이밍신호에 응답하여 출력단자에서 알맞은 시간에 신호를 출력하는 제2수직시프트레지스터(VSRE)와, 상기 제2수직시프트레지스터(VSRE)에 대응하는 출력의 타이밍에 따라서 더미(dummy) 리세트 출력선(DVS)을 통하여 화상소자의 각 행을 리세트하는 제2구동회로(VDE)의 제어입력 및 상기 제2수직시프트레지스터(VSRE)의 출력단자사이에 접속되어 있으며, 상기 피이드백회로(피이크 검출기),(전압비교기),(감도제어회로)를 제어하여 상기 홀수 및 짝수 프레임 피일드 제어신호(FAE),(FBE)를 출력하고, 이 제어신호(FAE),(FBE)에 응답하는 제2인터페이스게이트회로(ITGE)를 구비함으로써, 선택된 행에 있는 광전 다이오드 화상소자(D1,Q1,Q2)를 가변리세트하여 제어를 실행하는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
제7항에 있어서, 상기 피이드백회로(피이크 검출기),(전압비교기),(감도제어회로)는, 흰색 레벨신호에 대응하는 상기 변환신호의 피크값을 검출하여 유지하는 제1수단(피이크검출기)과, 기준흰색신호(Vref)와 상기 피이크 값(Vd)을 비교하는 제2수단(전압비교기)과, 상기 제2수단의 출력에 응답하며, 흰색레벨을 자동제어하는 출력을 발생하는 촬상장치의 판독타이밍에 따라서 상기 광전다이오드어레이(PD)의 주사타이밍을 제어하는 상기 액세스회로의 상기 수직레지스터(VSRE)에 관련되어 있는 클록신호(V₁) 및 입력신호(V_IN)에 응답하는 감도제어회로를 구비한 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
수신되는 광량에 따라서 전하를 축적하는 복수개의 광전다이오드(D1)와, 액세스신호(HL1,VD로 부터 나오는 VL1)에 대응하여 축적된 전하로 부터 출력신호를 추출하는 각각의 광전다이오드에 접속되어 있는 복수개의 전자스위치소자(Q1,Q2)와, 액세스되는 광전다이오드에서 각각 천하의 양을 나타내는 출력을 추출하는 출력선(VS) 및 상기 복수개의 광전다이오드 사이에 접속되어 있는 출력수단(Q8)과, 광전변환소자를 액세스하기 전에 리세트신호(HL1,VDE로 부터 나오는 VL1)에 대응하는 축적된 전하를 리세트하는 리세트회로(Q1,Q2,Q26)와, 직렬출력신호(Vout)에 응답하는 검출회로(피이크 검출기, 전압 비교기)와, 상기 검출회로의 출력에 따라서 상기 액세스신호와 상기 리세트신호의 타이밍차이를 설정하는 타이밍회로(감도제어회로)를 구비하고 있는 고체촬상장치.
제9항에 있어서, 상기 검출회로(피이크 검출기, 전압 비교기)는, 흰색레벨에 대응하는 출력신호의 피이크값(Vd)을 검출하여 유지하는 피이크 검출기와, 상기 피이크값(V_D)을 수신하도록 접속된 제1입력과 복수개의 광전다이오드가 형성되어 있으며 상기 타이밍회로(감도제어회로)의 출력에 접속되어 있는 고체촬상회로(MID)에 의해 감지되는 소정의 백색영상레벨에 대응하는 기준값(Vref)을 공급하는 제2입력을 가지는 전압비교기를 구비한 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
제10항에 있어서, 상기 타이밍회로(감도제어회로)는, 전압비교기의 출력에 응답하며, 액세스하는 동안 사용되는 클록신호를 상기 고체촬상회로에 공급하는 구동회로의 입력신호(V_IN) 및 클록신호(V₁)에 응답하여 광전변환소자의 액세스시간 및 리세트시간 사이의 시간차를 제어하는 출력신호(V_INE)를 발생시키는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
제11항에 있어서, 상기 복수개의 광전다이오드(D1)는, 고체촬상회로(MID)에 복수개의 열로 형성된 광전다이오드화상소자를 구비하고 있으며, 상기 광전다이오드는 각각 이에 대응하는 수평신호선(HS1) 및 기준 접지전위점 사이에 한쌍의 MOSFET(Q1,Q2)와 상기 광전다이오드 (D1)가 직렬로 접속되어 있으며, 상기 직렬로 접속된 MOSFET(Q1,Q2)는 수평 및 수직주사신호(HL1),(VL1)에 대응하여 각각 활성화되며, 상기 수평신호선(HS1)은 각각 액세스하여 판독하는 동안 스위치용 MOSFET(Q8)를 통하여 주사회로로부터 나오는 액세스 신호에 대응하여 상기 출력선(VS)에 접속되는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.