Фотосчитывающее устройство Советский патент 1992 года по МПК H01L27/14 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в-устройствах приема и обработки оптической информации, в голографических запош напцих устройствах, в устройствах ввода изображений в ЭВМ.

Целью изобретения является уменьшение пороговой чувствительности при большой фоново 1 освещенности.

На фиг.1 показана электросхема фотосчитывающего устройства; на

фиг.2 - временная диаграмма, поясняющая работу устройства.

Фотосчитьтающее устройство содержит п-разрядный сдвиговый регистр I (,2,3,...,), п фотоячеек 2 и 3, К- первых щнн 4 управления записью ( ,,...,),вторую шину 5 управления дозарядок/.шину 6 питания,шину 7 нулевого потенциала и выходную шину 8. Каждая фотоячейка содержит фоточувстрч- тельный элемент 9 (например фотодиод), МДП-транзистор 10 дозаряда, МЛП-тран- знстор II считьюания, К( , 2 ,3 , . . .)

ь{

315П

|-11.11 чиг тп оот - лпиги (но фиг,1

h (1 л и ч I ( я о MJUI - т 11 fl Г1Г к: т о р о I ч Я П и с И

пчч oTipojipjioHiiocTii рарпо 3), К усн- чи i .MiMii ч -IJlH-TptiHiitcTopon 13 (на . i : ,1 i 1 . игичг М (.им пыпод фото- гит рпомсита 9 соединен t initiioii 7 iiyniMioro .Т отеицмш1л, дру- I oii спол.ипри С иг/гоком МД 1-транзис горл 10 лочаряда и со стоками К МДП- rpati-iMc герои 12 записи, истоки которых cor juKMiM каждый с соответствую- uiitM лптпс ром усилительного МШТ-траи- чис гор;). 13, п г)-ггпоры соедимоиы с со (VI 1)(тстпук:п и тиилми уираплсиип - )(11П1сыл. ОгокК tUui-Tpa 3i c.Topa 10 чо Г1рялл и К усилитс . тып.гх МЛ11 траи- 1 г;тcpt . | .,и 1еи111 с тпиоГт 6 пи- : . Истоки К угилптельимх МДП, р.,; мс ГОРОП 13 cof ДП11СПЫ со с гоком ;.; - трпизисторп 11 считмппиип , исток ко С(К . ;иис 1 с пыходио iinmoit 8, . зятоор - с соотпстстпуюцим рпзрадон гппи1-о, ог-о рш-истрл. Затвор МЛ1 -траи- :мтстора 10 дппаряда со12дииеи с MVI I ofi 5 упрлилеии.ч дотарядом. В качкст- с фоточуястпите.чг-иого элсмеита могут

(::Т7, ТПКТР И СПОЛ ЗО)3 аНЫ МОИ-КОИД СМСЗ i;i;- и фоТ -1Сп;Т 1ОТ ПиК 11ИС ,

ЛР1 |СТ11И(1 фотосчитынающсго V: т 1оягтг ,т пояси/мггсп (linr.Z и состо- т г; слсду цгм1: па тины упретплсиил за ги Ч.|о ппг.чялопатс-льно -.подаютсл ии- iiy:;i.cbi наирихпиия 1 , 15 и 16 (коли

/,

Slip

го после первого иитервала

)«,иако11ле1И1я и момент времени t оТ крыпастся следугошиЛ Г-ЩТ-транзистор паписи. Пнонь производится дозаряд UMKOcTKii фоточувстпительного ялемеи- та IT татпора следующего усилительного МЛИ-транзистора. Затем в интер- . ( ( lO

пале t

tг ироиэводнтся второе

иаколле.яие п течение времени Тц. С момента времени t производятсл трети доэаряд и накопление фотоэав течение («)

ряда в интервале t времени Т„ . В момент времени t ПРОИСХОД1ГГ окончание дикла накоплении (окончание т-го кадра). После этого п интервале времени t t 7 иро 1сходит последовательное считыва- нии сиг)ала на выходную шину.

При счит тании на п вглтходах сдвигового регистра фо1)иируют последова- тельпостт, импульсов напряжения 18, 19 и 20.

На фиг.2 показано 128 импульсов для фотосчитывающего устро11ства из 128 фотоячсек.

При последовательном открывании транзисторогз считываиия через выходную ШИ1ГУ протекает суммарный ток трех усилительных МДП-транзисторов,. , Таким образом, происходит суммирование накодленной информации за три интервала накоиленил Т. ECJHI один интервал накопления, определяемый

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в устройствах приема и обработки оптической информации, в голографШ1еских запоминающих устройствах, в устройствах ввода изображений в ЭВМ. Цель изобретения - уменьшение пороговой чувствительности при большой фоновой освещенности. Фотосчитьшающее устрой I , , ство содержат линейку из п фотсяче- ек, п-разрядньй сдвиговый регистр, шину питания, шину нулевого потенциала и выходную шину, каждая фотоячейка содержит фоточувствительный элемент, МДП-траизистор дозаряда, усилительный МД-траизистор и МДГТ- транзистор считьшания. Устройство дополнительно содержит К (К - ° 1,2,3,...,) первых шин управления, вторую шину управления, а каждая фотоячейка содержит К МДП-транзисто- ров записи и К-1 усилительных МДП- транзисторов, причем затвор Н/Щ- транзисторов дозаряда соединен с второй шиной уггравлеиия, стоки МДП-тран- зисторов записи соединены с истоком МДП-транзистора дозаряда истоки МДП-транзнсторов записи соединены с соответствующими затворами усилительных МДП-транзисторов, а затворы --с соответствующими первыми шинами управления, стоки усилительных МДП-тран- зисторов соединены с шиной пи- таш1я, а их истоки соединены с со стоком МДП-транзистсра считьшания, 2 ил. fetaA 01 О ел

|Г г-гпп lUHH ущ аплоиич загн1съю для ой-- 35 фоновой осве1це)1иостью и зарядовой

1н:;и П1,м1Иости пыРраио ранньтт- 3 па фпг , 1).Олчппрсмсиио с передним фрон- I oM имиульсоп иниряяпннч управления -Hi; C7:n на -riiuiy управления доэарядом

rt i;in T ;л ,с иа1111лжения 17, При

, (пО

ггг) II ;.о; лцт (М(И1 t . (m - номер , кппрп) откргчнаются транзистор лг )г:)|;.я и олии из трлнлисторог пани- :л;. Ь ни г р - Р ярепсни L Т ; t п иро- ;,,....,..,., .,-511яд р.мкостг-П (})оточунст1)И- 1,ио1 п (мпа и соптпетстяук шего 1.1 г;(;фа С1ДНОГО И 1 грпх усилитрльнь1х г р-|н- игтороп, 1;отор1-гй через траизисгч р г лгтиги в зто р(П1я ппд1;лючсн к фо Г(1т/г стпитсльнпму .

(; яомепта яргмпни f-г, начинается nopin.ii иитсрнлл пакоплеиил. Кмкость г шточурстпнтг)1ьного элемента и ем- к ч-ть ЧЛ1 порп cooTiifтструюик го уси;н - r(.;;j,noro M;ilI--T paini CTopa разряжают- г Т под ;u Лс. гпирм осшмиенности олно ,i jiov rviU v pr псех 1)отоямсйках. Kcjuf -;, : ;п н,ч q o /HLTitMiiKKть тяконл, что ri.i . q 4- iKorpu Hin i f .foi- -e г . -njiii

емкостью фоточупствительного элемента, равен TH в известном устройстве, то в данном устройстве- при сохранении одного интервала накопления рав- ньм Т„, общее время накопления увели- чипг-гется л 3 раза в приводимом примере и в К раз в общем случае.

Поскольку пороговая чувствительность пропорциональна 1/хГг , то в данном устройстве она улуниится в рдз для приводимого примера и NK раз в обшем случае.

Фотосчитыиаютее устройство имеет следующие дdпoJ нитeльныe преимущества: колгпество интерпалоп пакопле- (П1П может варьироваться от одного до К, что позволяет п процессе обработки с ростом ииформлпнонноГ оспе- шенности ут-теньшить время (адра; устройство лех ко реализуе-мо по MJLM-тех- иологии, что позполяет при нпелеиии дополнительного регистра, пыхомы которого соединены с шинами угтршги-иия

записью, unfinrniTbCfi от большого числа шин.

Ф о р у л а изобретения

Фотосчитывпющее устройство, содержащее лниейку из п фотоячеек (п 1,2,3,,..), п-разрядный сдияговьгй регистр, шину питания, шину нулевого потенциала и выходную шину, каждая фотоячейка содержит фоточувствительный элемент, МЛ11 Тра1гяистор дозаряда ус шительиый МДП-транзистор и МДП- транзистор считывания, причем сток : усилительного МДП-транзистора и сток МД11-транзистора дозаряда соединены С тиной питания, исток МЛГГ-транзисто- ра дозаряда соединен с одним пынодом фоточупствителыюго элемента, другой вьтод которого соединен с тиной кулевого потенциала, исток усиаительно- го МД1 транзистора соединен со стоком МДП-транзистора считывания, исток которого соединен с гзыходной шиной,

а затвор - с ш.гходом соогпетствующег разряда сдвигового регистра, о т - л и ч а п III е е с т тем, что, с целью ум(ны 1ения порсм оной чувстпи- тельност гц и Оолыной фоновой осие- шенности, фотосчитыпающее устройство дополнительно содечжлт К(К 1,2,3,...) первых шин управления и вторую шину Т7равлення, а каждая фотоячейка содержит К М1Б1-транзнсто- роп записи и К-1 усилительных МДП- третн-зисторов, причем затвор МДП- транзистора дозаряда соедит1ен с второй шиной управления, стоки ЦДЛ- транзисторов записи соединены с исто ком МДЛ-транзисторл дояаряда, истоки МДП-транзисторов записи соединены с соответствуюп5ими затвораг-п усили--- тел1,ньгх ВДП-транянсторов, а затворы с соотпетстсующими первыми шинами управления, стоки усилительных МДП- транзисторов соединены с шиной пита НИН, а их истоки - со стоком МДП- транзистсра считывания.

фуе.;

Фиъ.2