发明名称 具有等化前置电荷及重设功效之电荷储存影像扫描机
摘要 本创作系有关于一种利用光电晶体为感应元件之接触型影像感应器(CIS),该装置主要系用重置电荷或射入一背景电荷进入储存结点,及允许经由相同之基极至射极介面重设电荷,其中前置电荷与重设步骤将清除因基极射极介面的次临界漏电流所造成的残留影像及补充电荷之遗失现象,而且,经由相同输出基极到射极介面的射入电荷之重设将自动地形成光电晶体为一初始黑标准,其中该标准为该回应线性区之起始点,因此,该光电回应线性将明显地被改善。
申请公布号 TW366645 申请公布日期 1999.08.11
申请号 TW087106875 申请日期 1998.05.05
申请人 周边影像公司 发明人 曾信夫
分类号 H04N1/04;H04N5/335 主分类号 H04N1/04
代理机构 代理人 吴昌梁 台北巿忠孝东路四段三一一号十二楼之一
主权项 1.一种接触型影像感应电路,其主要系包括有:复数 个端 点相互连接之晶片,而每一个晶片系包括有:复数 个感应 元件,该感应元件系排列成一阵列,而每一个感应 元件系 包含有一藉由基极到集极介面电容器以储存电荷 讯号之光 电晶体、一读取多工开关、一前置电荷开关、一 隔离开关 、及一重设开关;一控制及驱动计时器,系用以控 制电路 之时序及扫描前进动作;一数位扫描移位暂存器; 及至少 一个缓冲放大器;其中在感应电路中一个扫描循环 之一个 整合相期间,该前置电荷开关、该读取多工开关、 及该重 设开关均为未接通状态,致使该基极储存电容为隔 离状态 ,而造成一与所侦测之入射光成正比之电流从阵列 中每个 感应元件之集极通过到每一个该感应元件之基极; 在扫描 循环之一个取样相期间,该输出多工开关将被启动 ,且藉 由该扫描移位暂存器之输出脉冲依序接通,造成一 与入射 光成正比电流通过进入到一输出视讯电路之一输 出电容器 ,因此能使电路读到藉由该输出多工开关控制之该 光电晶 体之输出电压;及在扫描循环的一前置电荷相期间 ,该光 电晶体之该前置电荷开关系为接通,且一背景电荷 进入到 该基极储存电容,在该前置电荷相期间,该光电晶 体之隔 离开关未接通,致使该背景电荷不会影响该输出电 压;在 该前置电荷相期间,该输出电容器亦需重设,藉以 准备该 输出视讯电路为序列中之下一个光电晶体取样;在 序列中 该下一个光电晶体之取样相期间,该光电晶体亦需 重设; 该前置电荷将被重设而通过第一个光电晶体之一 基极到射 极接地,该背景电荷系为应用状态,藉以清除任何 影像迟 缓之问题,及补充由该基极到射极接点之次临界漏 电流所 造成的任何电荷损耗,亦可清除低光阶临界,及改 善该光 电晶体之光点回应线性。2.如申请专利范围第1项 所述之一种接触型影像感应电路 ,其中该复数个感应元件系可排列成一对,每该一 对中第 一感应元件连接到一第一输出线,每该一对中第二 感应元 件连接到一第二输出线,该第一及第二输出线藉由 一输出 多功开关结合到一单一输出视讯线,因此将可大幅 改善对 该基极储存电容及该视讯线电容之重设时序要求 之弹性。3.如申请专利范围第1项所述之一种接触 型影像感应电路 ,其中该背景电荷之重设系可在时序中该下一个光 电晶体 的该取样相期间执行,因此将大幅增加对该基极储 存电容 重设之可利用时间。4.如申请专利范围第1项所述 之一种接触型影像感应电路 ,其中该基极储存电容之该前置电荷,其重设动作 系可在 序列中该下一个光电晶体之该取样相期间执行,因 此允许 使用一单一视讯线,及简化计时器时序要求。5.如 申请专利范围第1项所述之一种接触型影像感应电 路 ,其中该电路系包括有三组感应元件,第一组系包 含一红 光滤波装置,第二组包含一绿光滤波装置,及第三 组包含 一蓝光滤波装置,藉以使电路提供彩色输出。6.一 种光感应电路,其主要系包括有:一光电晶体,该光 电晶体系包括有一藉由该光电晶体之基极到集极 介面电容 器组成的基极储存电容,一读取多工开关,一前置 电荷开 关,及一重设开关;其中在电路之一循环整合相期 间,该 前置电荷开关、该读取多工开关、及该重设开关 均为未接 通状态,致使得一与所侦测光成正比之电流从该光 电晶体 之集极流到该光电晶体之基极;及在一取样相之循 环期间 ,该读取多工开关系为接通状态,而造成一与所侦 测光成 正比之电流进入一输出电容,以提供一输出电压; 在一前 置电荷相之循环期间,该读取多工开关系为未接通 状态, 且该前置开关则为接通状态,一背景电荷则进入到 该光电 晶体之该基极储存电容,在该前置电荷相期间,该 读出多 工开关则为未接通状态,致使得该背景电荷则不影 响该输 出电压;及随着该前置电荷相,该重设开关系为接 通状态 ,以允许该基极储存电荷重设且通过该光电晶体之 该基极 到射极接地,藉以清除残余讯号及低光阶临界,且 改善该 电路之运转速度。7.一种光感应电路,其主要系包 括有:复数个感应元件, 其可排列成一阵列,而每一个感应元件又包括一个 有一藉 由光电晶体之基极到集极介面之电容器为储存容 荷讯号之 光电晶体,一读出多工开关,一前置电荷开关,一隔 离开 关,及一重设开关;其中在该元件之一循环之一整 合相期 间,该读出多工开关、该前置电荷开关、及该感应 元件之 该重设开关均为未接通状态,致使得投射光讯号藉 由从该 光电晶体之集极到该光电晶体之基极的电流量来 侦测;在 一取样相之循环期间,该感应元件之该读出多工开 关系为 接通状态,而造成一与该侦测光成正比之电流通过 进入一 输出电容,以提供该感应电流之一输出电压;在一 前置电 荷之循环期间,该感应元件之该读取多工开关系为 未接通 状态,且该感应元件之前置电荷开关系为接通状态 ,及一 背景电荷则射入到该光电晶体之基极储存电容器 中,在该 前置电荷相期间该读取多工开关则未接通,致使得 该背景 电荷则不影响该输出电压;在该前置电荷相期间, 该输出 电容器系为重设状态;随着该前置电荷相,该光电 晶体系 为重设状态;该背景电荷经由该光电晶体之基极至 射极介 面重设,藉以清除残余讯号及低光阶临界,且增加 该电路 之运转速度;及该感应元件系为排列成一对,每该 一对之 一第一感应元件连接到一第一输出线,每该一对之 一第二 感应元件则连接到一第二输出线,该第一及第二输 出线藉 由一输出多工开关结合到一单一讯号视讯线,因此 大幅增 加对该基极储存电容器之重设之可利用时间。8. 如申请专利范围第7项所述之一种光感应电路,其 中该 电路系包括有三组感应元件,第一组包含有一红光 滤波装 置,第二组包含有一绿光滤波装置,第三组包含有 一蓝光 滤波装置,藉以使电路提供色彩输出。图式简单说 明:第 一图:系为习用利用电荷耦合元件(CCD)为阵列之透 镜缩 减影像感应系统构造示意图。第二图:系为较第一 图所示 扫描文件系统进步之接触型影像感应器构造示意 图。第三 图:系如第二图所示接触型影像感应器之截面示意 图。第 四图:系如第二图所示接触型影像感应器之方块示 意图。 第五图:系为习用接触型影像感应器之混合影像感 应器详 细构造示意图。第六图:系为习用接触型影像感应 器之独 立感应晶片方块示意图。第七图:系如第六图所示 独立感 应晶片之详细构造示意图。第八图:系为习用光电 晶体接 触型影像感应器之CIS图素及读取电路示意图。第 九图: 系如第八图所示计时器及数位扫描移位暂存器示 意图。第 十图:系为习用光电晶体接触型影像感应器阵列之 第二、 第三、第四扫描残留图像百分比之示意图。第十 一图A: 本创作之CIS图素及读取电路示意图。第十一图B: 系如第 十一图A所示之时序器、数位扫描移位暂存器输出 、及其 他时序脉冲控制CIS阵列之示意图。第十二图A:系 为本创 作另一较佳实施例之CIS图素电路图。第十二图B: 系如第 十二图A所示之时序器、数位扫描移位暂存器输出 、及其 他时序脉冲控制CIS阵列之示意图。第十三图:系为 本创 作之彩色CIS感应晶片之方块示意图。
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