DE2404237B2 - Integriertes Halbleiterbauelement zum zellenförmigen Abtasten eines Bildes - Google Patents
Integriertes Halbleiterbauelement zum zellenförmigen Abtasten eines BildesInfo
- Publication number
- DE2404237B2 DE2404237B2 DE2404237A DE2404237A DE2404237B2 DE 2404237 B2 DE2404237 B2 DE 2404237B2 DE 2404237 A DE2404237 A DE 2404237A DE 2404237 A DE2404237 A DE 2404237A DE 2404237 B2 DE2404237 B2 DE 2404237B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- semiconductor component
- integrated semiconductor
- transistors
- row
- component according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 22
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N3/00—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
- H04N3/10—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical
- H04N3/14—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by means of electrically scanned solid-state devices
- H04N3/15—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by means of electrically scanned solid-state devices for picture signal generation
- H04N3/1575—Picture signal readout register, e.g. shift registers, interline shift registers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/701—Line sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
Es sind bereits Halbleiterbauelemente zum zellenförmigen Abtasten von optischen Bildern bekannt. In
diesem Zusammenhang sind ladungsgekoppelte (CCD) Halbleiterbauelemente und auch integrierte
Eimerkettenschaltungen zu erwähnen. Dazu wird auf die Zeitschriften »Electronics« vom 28. Februar 1972,
Seiten 62 bis 77 und vom 6. Dezember 1971, Seiten 86 bis 91, sowie auf die Zeitschrift »IEEE Transactions
on Electron Devices« Band ED-18, Nr. 11 (November 1971), Seiten 996 bis 1003, verwiesen.
Die Erfindung betrifft ein integriertes Halbleiterbauelement min einer Reihe von Transistoren zum
zellenförmigen Abtasten eines Bildes. Bei einem solchen bekannten Bauelement in Form einer integrierten
Eimerkettenschaltung mit einer Reihe von Transistoren wird eine Bildzeile in ein Ladungsprofü
umgesetzt und dieses Ladungsprofil durch die Kette transportiert Dies hat den Nachteil, daß auf dem
"i Transportweg Ladungen verlorgengehen. Diesen
Nachteil mit eingeschobenen Verstärkerstufen zu kompensieren, hat wiederum den Nachteil, daß das
Signal-Rausch-Verhältnis sich verschlechtert.
Die Erfindung geht von dem allgemeinen Gedanu ken aus, die Lichtintensität entlang der abzutastenden 2IeOe nicht in eine Ladungsdichteänderung, sondern in ein impulsbreitenmoduliertes Signal umzusetzen und zu diesem Zwecke eine Inverterkette zu verwenden.
Die Erfindung geht von dem allgemeinen Gedanu ken aus, die Lichtintensität entlang der abzutastenden 2IeOe nicht in eine Ladungsdichteänderung, sondern in ein impulsbreitenmoduliertes Signal umzusetzen und zu diesem Zwecke eine Inverterkette zu verwenden.
is Das integrierte Halbleiterbauelement mit einer
Reihe von Transistoren zum zellenförmigen Abtasten eines Bildes zeichnet sich zur Lösung der obengenannten
Aufgabe dadurch aus, daß die dem Helligkeitsprofil der Zeile ausgesetzten Transistoren licht-
-t> empfindlich sind und als Inverter in einer Reihe
miteinandergeschaltet sind, daß hintereinanderliegenden Teilreihen der Inverterreihe Gatter zugeordnet
sind, deren Ausgänge an einer gemeinsamen Leseleitung liegen und an deren Eingänge elektrische
r> Signale der ihnen zugeordneten TeUreihe liegen, daß
jedes Gatter eine Änderung der Lichtintensität über eine Änderung der Laufgeschwindigkeit in der zugeordneten
Teilreihe in Impulsbreitenänderungen an der Leseleitung umsetzt und daß vor der Inverterkette
ίο ein Schalter liegt, der geeignet ist, die Basis des ersten
Transistors der Inverterreihe galvanisch entweder mit dem Emitter kurzzuschließen oder zur Auslösung des
Abtastvorganges mit einer Stromquelle zu verbinden. Die Transistoren werden entsprechend der gewünsch-
i> ten Lichtempfindlichkeit in bekannter Weise ausgelegt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert.
in Halbleiterbauelements nach der Erfindung;
Fig. 2 das Prinzipschaltbild eines Teiles einer bipolare
Transistoren enthaltenden Inverterkette;
Fig. 3 dient zur Erläuterung der Zustandsänderungen an der Leseleitung des integrierten Halbleiter-
Fig. 4 zeigt eine Weiterbildung des integrierten Halbleiterbauelements nach der Erfindung.
Beim Blockschaltbild des integrierten Halbleiterbauelements nach der Erfindung gemäß der Fig. 1
ίο wird über Gatter G1, G2, G3, G4... auf der Leseleitung
L ein Potential UL erzeugt, das die zwei Zustände
0 und 1 annehmen soll, welche gemäß der Fig. 3 den Spannungswerten 0 und + U1 zugeordnet
sind. Zu diesem Zweck kann ein OR-Gatter verwen-
-,i det werden, welches der Wahrheitstabelle
En | L | |
0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 1 |
genügt. In diesem Falle muß zwischen den Eingangspaaren En; En jedes Gatters G1 eine ungeradzahlige
Anzahl von Inverterstufen liegen, wie die Fig. 2 mit
drei galvanisch gekoppelten Transistoren zwischen En und En zeigt
Vor der Abtastung wird die Inverterkette in den Zustand gebracht, der den Eingang En des ersten
Gatters G1 in den Zustand 1 bringt. Zu diesem Zweck ist in den Fig. 1 und 2 vor der Inverterkette ein Schalter
S mit zwei Schalterkontaktanschlüssen 3 und 4 und dem Schalthebelanschluß vorgesehen. Dieser
Schalter S soll ein Mittel andeuten, welches geeignet ist, den Anfangszustand der Inverterkette einzustellen
und die Abtastung auszulösung.
Der Anfangszustand bei dem integrierten Halbleiterbauelement gemäß den Fig. 1 und 2 wird durch
die Schalterstellung zum Schalterkontaktanschluß 4 eingestellt, wobei die Emitter-Basis-Strecke des ersten
Transistors der Reihe kurzgeschlossen wird. Die Auslösung der Abtastung erfolgt durch Schaltersteliungsänderung
am Eingang der Inverterkette, nachdem an £11, wie oben beschrieben, dir 1 eingestellt
wurde. Im Falle der Fig. 1 und 2 erfolgt dies durch Umlegen des Schalters von Schalterkontaktanschluß
4 auf 3, wobei in die Emitter-Basis-Strecke des ersten Transistors der Reihe über die Stromquelle /0
ein Strom eingespeist wird. Die am Eingang der Inverterkette 1 vollzogene Zustandsänderung durchläuft
die Inverterkette mit einer Geschwindigkeit, die unter anderem abhängig ist von der Leuchtdichte an den
Teilreihen zwischen den Eingängen En und En. Hat
die Zustandsänderung den Eingang En des Gatters G1 erreicht, so ändert sich der Zustand auf der Leseleitung
L von 1 auf 0; hat der Zustand En erreicht,
so geht der Zustand der Leseleitung L gemäß der
Wahrheitstabelle zurück auf 1. Erreicht nun diese Zustandsänderung der Inverterkette den Eingang E11,
so geht der Zustand der Leseleitung L von 1 auf 0, usw.
Die Geschwindigkeit, mit der die Zustandsänderung der Kette die Gatter G1, G2... Gn durchläuft,
erzeugen auf der Leseleitung L gemäß der Fig. 3 Impulse der Dauer T1, solange die Zustandänderung in
der Kette sich zwischen den Eingängen En, En befindet
und T2, solange die Zustandsänderung sich zwischen
den Eingängen E12 und E21 befindet.
Die mittleren Impulsbreiten auf der Leseleitung L sind proportional den Strömen, mit denen die Inverter
betrieben werden. Diese Ströme können sich zusammensetzen aus a) dem lichtinjizierten Strom und b)
den über die Konstantstromquellen Z1,I2,13... eingestellten
Strömen.
Ein impulsbreitenmoduliertes Signal gemäß der Fig. 3 kann in bekannter Weise unter Verwendung
eines Impulsbreitendemodulators, dessen Eingang über die Leseleitung L mit den Ausgängen A1... An
der Gatter G1... Gn verbunden ist, in ein amplitudenmoduliertes
Videosignal umgewandelt und sichtbar gemacht werden.
Entsprechend einer Weiterbildung gemäß dem Blockschaltbild der Fig. 4 des integrierten Halbleiterbauelements
nach der Erfindung wird über einen Taktgenerator T, der den Schalter S enthält, die Abtastfrequenz derart festgelegt, daß über einen Phasenvergleich
in einer Regelschaltung C ein Regclstroni /
"> über den ersten Ausgang 8 in die Konstantstromquellen
Z1, I2,13... als Summe deren Ströme eingespeist
wird, womit die mittlere Signallaufzeit der Inverterkette 1 geregelt wird. Der Taktgenerator T gibt die
Zeilenfrequenz vor und ersetzt den in den Fig. 1 und
ίο 2 dargestellten Schalter S mit den Anschlüssen 3, 4
und 9. Der Impulsbreitenvergleich im Demodulator D, dessen Eingang 2 mit der Leseleitung L verbunden
ist, erfolgt mit einer um die Anzahl der Bildpunkte höheren Taktfrequenz, die über die Verbin-
"> dung des Ausgangs 10 mit dem zweiten Eingang 6 des Demodulators D hi diesen eingespeist wird. An Punkt
11 liegt die Spannungsversorgung. Über 12 wird der Sollwert und über 7 der Istwert vom zweiten Ausgang
5 des Demodulators D in die Phasenvergleichs-
-Ii stufe C eingespeist. V bezeichnet den Videosignalausgang.
Zur ständigen Abtastung eines Laufbildes ist die Inverterkette 1 als Ringoszillator geschaltet, was
durch die Rückkopplungsleitung R in Fig. 2 ange-
r> deutet wurde. In diesem Falle kann der Taktgenerator T der Fig. 4 entfallen. Der Ringoszillator wird mit
einer ungeradzahligen Reihe von Transistoren ausgestattet. Die Demodulation erfolgt durch einen Tiefpaß
oder entsprechenden Demodulator.
«ι Als Arbeitswiderstände der Inverter werden vorzugsweise
integrierte Konstantstromquellen I1, I2,
I3...In vorgesehen. Der Vorteil eines integrierten
Halbleiterbauelements gemäß dem Blockschaltbild der Fig. 4 besteht darin, daß die Impulsbreitenände-
r> rung nur proportional der Leuchtdichteänderung ist,
also unabhängig von der mittleren eingestrahlten Lichtstärke. Bei dem integrierten Halbleiterbauelement
gemäß der Fig. 4 erübrigt sich eine Einstellung der mittleren Leuchtdiode durch mechanische Blende
in und eine nachträgliche Regelung des mittleren Helligkeitswertes
des Bildes.
Die Empfindlichkeit eines integrierten Halbleiterbauelements nach der Erfindung hängt von dem Impulsbreitendemodulator
D und den Rauscheigen- -. schäften der verwendeten Inverter ab. Der Rauschabstand
wird um so größer, je niederohmiger der dynamische Innenwiderstand der Inverter gewählt
wird. Anstelle von bipolaren Transistoren können auch unipolare Transistoren, insbesondere MIS-FeId-
><i effekttransistoren verwendet werden.
Eine besonders günstige Flächengröße kann erreicht werden, wenn das integrierte Halbleiterbauelement
in der Technik der Injektionslogik - wie sie aus dem »Digest of Technical Papers« der 1972 IEEE
■-,-, International Solid-State Circuits Conference, Seiten
90 bis 93 und 219, bekannt ist - oder in Planoxtechnik ausgeführt wird - wie sie aus der Zeitschrift
»Electronics« vom 20.12.1971 bekannt ist.
Claims (7)
1. Integriertes Halbleiterbauelement mit diner Reihe von Transistoren zum zellenförmigen Abtasten
eines Bildes, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Helligkeitsprofil der Zeile ausgesetzten
Transistoren lichtempfindlich sind und als Inverter in einer Reihe miteinandergeschaltet sind,
daß hintereinanderliegenden Teilreihen der Inverterreihe
Gatter ( G1, G2... G) zugeordnet sind,
deren Ausgänge (A., A2... An) an einer gemeinsamen
Leseleitung (L) liegen und an deren Eingänge elektrische Signale der ihnen zugeordneten
Teüreihe liegen, daß jedes Gatter (G1, G2... Gn)
eine Änderung der Lichtintensität über eine Änderung der Laufgeschwindigkeit in der zugeordneten
Teilreihe in Impulsbreitenänderungen an der Leseleitung (L) umsetzt, und daß vor der Inverterkette
ein Schalter (S) liegt, der geeignet ist, die Basis (9*) des ersten Transistors der Invenierreihe
galvanisch entweder mit dem Emitter kurzzuschließen oder zur Auslösung des Abtastvorganges
milt einer Stromquelle (Z0) zu verbinden.
2. Integriertes Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren
in einer Reihe als Ringoszillator geschaltet sind.
3. Integriertes Halbleiterbauelement nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine ungeradzahlige
Reihe von als Inverter geschalteter Transistoren.
4. Integriertes Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gatter (G1, G2...Gn) OR-Gatter
sind.
5. Integriertes Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß diie Arbeitswiderstände der als Inverter geschalteten Transistoren Konstantbtromquellen
(I1, I1...In) sind.
6. Integriertes Halbleiterbauelement nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Regelung der
Konstantstromquellen (Z1, I2...In) zur Regelung
der Laufzeit der Inverterkette.
7. Integriertes Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Transistoren in einer Reihe galvanisch gekoppelt sind.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2404237A DE2404237C3 (de) | 1974-01-30 | 1974-01-30 | Integriertes Halbleiterbauelement zum zellenförmigen Abtasten eines Bildes |
US05/536,053 US3936630A (en) | 1974-01-30 | 1974-12-24 | Integrated semiconductor device for scanning an image |
IT19533/75A IT1054198B (it) | 1974-01-30 | 1975-01-24 | Dispusitivo semiconduttore integrato per l analisi di una immagine |
GB3703/75A GB1490422A (en) | 1974-01-30 | 1975-01-28 | Integrated semiconductor device for the line scanning of an image |
FR7502690A FR2259499B1 (de) | 1974-01-30 | 1975-01-29 | |
JP50011978A JPS50110221A (de) | 1974-01-30 | 1975-01-30 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2404237A DE2404237C3 (de) | 1974-01-30 | 1974-01-30 | Integriertes Halbleiterbauelement zum zellenförmigen Abtasten eines Bildes |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2404237A1 DE2404237A1 (de) | 1975-08-07 |
DE2404237B2 true DE2404237B2 (de) | 1979-08-09 |
DE2404237C3 DE2404237C3 (de) | 1980-04-17 |
Family
ID=5905990
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2404237A Expired DE2404237C3 (de) | 1974-01-30 | 1974-01-30 | Integriertes Halbleiterbauelement zum zellenförmigen Abtasten eines Bildes |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3936630A (de) |
JP (1) | JPS50110221A (de) |
DE (1) | DE2404237C3 (de) |
FR (1) | FR2259499B1 (de) |
GB (1) | GB1490422A (de) |
IT (1) | IT1054198B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3228199A1 (de) * | 1981-07-29 | 1983-02-17 | Hitachi, Ltd., Tokyo | Impulsgenerator fuer eine festkoerper-fernsehkamera |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2614199C3 (de) * | 1976-04-02 | 1982-05-27 | Saba Gmbh, 7730 Villingen-Schwenningen | Fernsehempfänger mit einer Schaltungsanordnung zur gleichzeitigen Wiedergabe mehrerer Programme |
JPS58188969A (ja) * | 1982-04-28 | 1983-11-04 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | イメ−ジセンサ |
JPH0720218B2 (ja) * | 1985-04-18 | 1995-03-06 | 富士通株式会社 | 固体撮像装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA874623A (en) * | 1966-09-28 | 1971-06-29 | A. Schuster Marvin | Radiation sensitive switching system for an array of elements |
US3617823A (en) * | 1969-03-07 | 1971-11-02 | Rca Corp | Self-scanned phototransistor array employing common substrate |
US3648051A (en) * | 1970-03-03 | 1972-03-07 | Fairchild Camera Instr Co | Photosensor circuit with integrated current drive |
US3721839A (en) * | 1971-03-24 | 1973-03-20 | Philips Corp | Solid state imaging device with fet sensor |
US3717770A (en) * | 1971-08-02 | 1973-02-20 | Fairchild Camera Instr Co | High-density linear photosensor array |
-
1974
- 1974-01-30 DE DE2404237A patent/DE2404237C3/de not_active Expired
- 1974-12-24 US US05/536,053 patent/US3936630A/en not_active Expired - Lifetime
-
1975
- 1975-01-24 IT IT19533/75A patent/IT1054198B/it active
- 1975-01-28 GB GB3703/75A patent/GB1490422A/en not_active Expired
- 1975-01-29 FR FR7502690A patent/FR2259499B1/fr not_active Expired
- 1975-01-30 JP JP50011978A patent/JPS50110221A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3228199A1 (de) * | 1981-07-29 | 1983-02-17 | Hitachi, Ltd., Tokyo | Impulsgenerator fuer eine festkoerper-fernsehkamera |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT1054198B (it) | 1981-11-10 |
GB1490422A (en) | 1977-11-02 |
JPS50110221A (de) | 1975-08-30 |
DE2404237C3 (de) | 1980-04-17 |
US3936630A (en) | 1976-02-03 |
FR2259499B1 (de) | 1982-02-05 |
DE2404237A1 (de) | 1975-08-07 |
FR2259499A1 (de) | 1975-08-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2938499C2 (de) | Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung | |
DE3203967C2 (de) | Photoelektrische Wandlereinrichtung | |
DE3006267C2 (de) | Festkörper-Abbildungsanordnung | |
DE2836571A1 (de) | Verfahren zur umwandlung eines videosignals in ein schwarz/weiss-signal | |
DE3039264A1 (de) | Festkoerper-bildabtastvorrichtung und deren ladungsuebertragungsverfahren | |
EP0019269B1 (de) | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Trennung des thermischen Hintergrundsignals eines IR-Detektors vom Nutzsignal | |
DE1524758A1 (de) | Speicher-Photodetektor | |
DE3332446A1 (de) | Festkoerper-bildsensor | |
DE3345238C2 (de) | Festkörper-Bildaufnahmewandler | |
DE69223433T2 (de) | Spannungsverstärker und damit ausgerüstetes Bildaufnahmegerät | |
DE2404237C3 (de) | Integriertes Halbleiterbauelement zum zellenförmigen Abtasten eines Bildes | |
DE2847992A1 (de) | Festkoerper-bildaufnahmevorrichtung | |
DE2309366A1 (de) | Aufnehmer mit einem aufnahmepaneel | |
DE1512544A1 (de) | Laufzeit-Impulsgenerator | |
DE2134160A1 (de) | Zeitmarkengenerator | |
DE2903668A1 (de) | Impulssignalverstaerker | |
DE2740833C2 (de) | Schaltungsanordnung zum Betreiben elektromechanischer Schaltwerke | |
DE3014529C2 (de) | ||
DE1549818A1 (de) | Zeichenerkennungsvorrichtung | |
DE2705429A1 (de) | Festkoerper-abtastschaltung | |
DE2432067C2 (de) | Fokussiervorrichtung für optische Geräte | |
DE2739866C3 (de) | Digitale Anzeigevorrichtung zum Anzeigen der Belichtungszeit | |
DE1027724B (de) | Einrichtung mit einer Anzahl mittels Steuerimpulse gesteuerter elektrischer Speicherelemente | |
DE1270079B (de) | Ablenkschaltung fuer eine Farbfernsehkamera mit mindestens zwei Bildaufnahmeroehren | |
DE2234907A1 (de) | Elektronischer verriegelungskreis |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
BF | Willingness to grant licences | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |