FR2728126A1 - Dispositif de prise de vues - Google Patents
Dispositif de prise de vues Download PDFInfo
- Publication number
- FR2728126A1 FR2728126A1 FR9514482A FR9514482A FR2728126A1 FR 2728126 A1 FR2728126 A1 FR 2728126A1 FR 9514482 A FR9514482 A FR 9514482A FR 9514482 A FR9514482 A FR 9514482A FR 2728126 A1 FR2728126 A1 FR 2728126A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- memory
- unit
- photodetector elements
- photodetector
- terminal
- 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
Classifications
-
- 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
- H04N25/768—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors for time delay and integration [TDI]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Dispositif de prise de vues équipé d'au moins un agencement en colonnes d'éléments photodétecteurs disposés linéairement en une rangée, dans lequel un champ d'image pivote de façon alternée dans les deux directions longitudinales de l'agencement en colonnes au-dessus des éléments photodétecteurs. En vue de la collecte et de la délivrance en temps voulu des signaux détecteurs, les éléments photodétecteurs d'un agencement en colonnes sont reliés à un élément TDI. L'élément TDI présente un circuit comportant plusieurs commutateurs et une cellule de mémoire comportant plusieurs cellules de mémoire. Par commande appropriée du circuit, dont les commutateurs sont commandés de telle sorte que les signaux de détecteur provoqués dans les éléments photodétecteurs par un seul et même point d'image sont intégrés dans une seule et même cellule de mémoire de l'unité de mémoire.
Description
Dispositif de prise de vues.
La présente invention concerne un dispositif de prise de vues selon le préambule de la revendication 1. Un tel dispositif de prise de vues est connu du document DE-OS 4.231.401. Le dispositif de prise de vues décrit dans ce document fonctionne selon le principe de l'analyse d'un champ d'image, dans lequel l'image est orientée au moyen d'un miroir pivotant par rapport aux éléments photodétecteurs. La scène examinée est ainsi formée de façon fractionnée successivement sur les éléments photodétecteurs. Ce dispositif de prise de vues comporte au moins un agencement en colonnes avec des éléments photodétecteurs disposés en rangée dans la direction de pivotement du champ d'image et un agencement TDI (Time Delay and Integration). Durant le pivotement du champ d'image au-dessus des éléments photodétecteurs, un point de champ d'image, c'est-à-dire un détail du champ d'image correspondant à la grandeur d'un élément photodétecteur, est formé successivement sur les éléments photodétecteurs successifs de l'agencement en colonnes et y provoque des signaux de détecteur correspondants. Grâce au dispositif TDI, les signaux de détecteur associés au même point de champ d'image sont intégrés par sommation temporelle appropriée. Le dispositif TDI est réalisé selon une structure CCD, qui, afin de capter des signaux de détecteur également durant le retour du miroir pivotant, est réalisé sous forme de boucle. On obtient ainsi que des charges peuvent être décalées dans les deux directions longitudinales. Un tel dispositif de prise de vues est cependant, du fait de la structure CCD, très sensiblement à un rayonnement radioactif. Le rayonnement radioactif peut ainsi provoquer des dommages définitifs à la structure CCD, qui se répercutent par exemple par une détérioration
du rapport signal/bruit.
Le problème se trouvant à base de l'invention est de proposer un dispositif de prise de vues selon le préambule de la revendication 1, dont la sensibilité vis-à-vis d'un rayonnement radioactif est plus faible que la sensibilité d'un dispositif de prise de vues équipé d'une ou de plusieurs structures CCD, qui permet une activation/désactivation individuelle de différents
éléments photodétecteurs et présente une structure simple.
Ce problème est, conformément à l'invention, résolu grace aux caractéristiques de la partie caractérisante de la revendication 1. Des réalisations avantageuses et autres caractéristiques sont énoncées dans les
sous-revendications.
Le dispositif de prise de vues selon l'invention comprend un ou plusieurs agencements en colonnes, qui sont tous réalisés de la même manière que l'agencement
en colonnes décrit ci-après.
Le dispositif TDI de l'agencement en colonnes présente une unité de mémoire avec plusieurs cellules de mémoire et un circuit, par l'intermédiaire de laquelle les éléments photodétecteurs de l'agencement en colonnes
sont réunis aux cellules de mémoire de l'unité de mémoire.
Un dispositif de circuit commandé par l'intermédiaire d'une unité de commande sert à l'activation ou la désactivation de ces éléments photodétecteurs, un élément photodétecteur étant activé lorsqu'il est réuni de façon électriquement conductrice à l'unité de mémoire, et ensuite désactivé, lorsqu'il est relié de façon électriquement conductrice à aucune des cellules de mémoire de l'unité de mémoire. Le circuit sert en outre à la restitution en temps voulu des signaux de détecteur aux cellules de mémoire correspondantes de l'unité de mémoire. Les signaux de détecteur générés respectivement par un seul et me point d'image du champ d'image dans les éléments photodétecteurs activés sont intégrés respectivement dans
l'une des cellules de mémoire de l'unité de mémoire.
Le circuit comprend de préférence une unité de commutation pouvant être commandée par l'intermédiaire d'une unité de commande et une matrice de mémoire disposée en aval de celle-ci, pouvant également être commandée
par l'intermédiaire de l'unité de mémoire.
L'unité de commutation comporte pour chaque élément photodétecteur de l'agencement en colonnes une borne d'entrée et une borne de sortie. Les bornes d'entrée sont de préférence reliées respectivement par l'intermédiaire d'un élément de couplage correspondant à sa séquence à respectivement un des éléments
photodétecteurs disposés dans une rangée.
Chacun des éléments photodétecteurs peut être activé ou désactivé par l'intermédiaire de l'unité de commutation. Dans le cas d'un élément photodétecteur activé, la borne d'entrée reliée à celui-ci de l'unité de commutation, soit est reliée de façon électriquement conductrice par l'intermédiaire d'une liaison dite directe, soit par l'intermédiaire d'une liaison dite croisée, à l'une des bornes de sortie de l'unité de commutation, dans le cas d'une liaison directe de la borne d'entrée correspondante avec une borne de sortie associée à celle-ci de façon correspondante de la succession, c'est-à-dire avec des bornes d'entrée et de sortie numérotées en continu par k = 1, 2,..., N, la k-iéme borne d'entrée concernée étant reliée de façon électriquement conductrice à la k-iéme borne de sortie, et dans le cas d'une liaison croisée, la borne d'entrée correspondante étant reliée à une borne de sortie associée à celle-ci correspondant à la succession inversée, c'est-à-dire la k-ième borne d'entrée correspondante étant reliée de façon
électriquement conductrice à la N+1 k-iéme borne de sortie.
En vue de la prise de vues, de préférence tous les éléments photodétecteurs ne sont pas activés; des éléments photodétecteurs défectueux ou de moindre qualité sont, afin de supprimer des signaux de détecteur défectueux
ainsi occasionnés, désactivés durant la prise de vues.
Les éléments de photodétecteurs devant être activés sont reliés durant la prise de vues par l'intermédiaire des bornes d'entrée respectives de l'unité de commutation, indépendamment de la direction de pivotement du champ d'image au-dessus de l'agencement en colonnes, soit par l'intermédiaire de liaisons directes, soit par l'intermédiaire de liaisons croisées, aux bornes de sortie respectives de l'unité de commutation. Dans le cas d'un pivotement vers l'avant du champ d'image, c'est-à-dire pendant le temps durant lequel le champ d'image est orienté selon l'une des deux directions longitudinales de l'agencement en colonnes au-dessus des éléments photodétecteurs, les éléments photodétecteurs activés étant reliés respectivement par l'intermédiaire d'une liaison directe à la borne de sortie respective de l'unité de commutation; dans le cas d'un pivotement vers l'arrière du champ d'image, c'est-à-dire pendant le temps durant lequel le champ d'image est orienté dans l'autre direction longitudinale de l'agencement en colonnes au-dessus des éléments détecteurs, les éléments photodétecteurs activés étant reliés respectivement par l'intermédiaire d'une liaison croisée aux bornes de sortie respectives de l'unité de commutation. De cette manière, les signaux de détecteurs de la rangée générés en succession durant le pivotement du champ d'image au-dessus de l'agencement en colonnes, sont transmis aux bornes de sortie respectives de l'unité de commutation, la succession de ces signaux de détecteurs délivrés en succession aux différentes bornes de sortie
est indépendante du sens de pivotement du champ d'image.
Les signaux de détecteurs délivrés aux bornes de sortie de l'unité de commutation sont transmis par l'intermédiaire de la matrice de mémoire aux cellules de mémoire de l'unité de mémoire. La matrice de mémoire est dans ce cas commandée par l'unité de commande de telle sorte que les signaux de détecteurs générés dans les éléments photodétecteurs activés par un seul et êe élément de champ d'image sont intégrés dans une seule
et même cellule de mémoire.
Comme tous les éléments photodétecteurs activés génèrent simultanément des signaux de détecteurs, auxquels sont associés les différents points du champ d'image, et que chacun de ces signaux de détecteur doit être évalué, le nombre des cellules de mémoire prévues dans l'unité de mémoire doit au moins être égal au nombre des éléments photodétecteurs activés durant la prise de vues; il est de préférence supérieur d'un multiple entier, car alors également des analyses intermédiaires peuvent être effectuées, c'est-à-dire respectivement d'un des signaux de détecteur successifs générés temporellement des éléments photodétecteurs activés, qui sont provoqués par des
éléments de champ d'image s'entrecoupant successivement.
Le temps de pivotement en retour du champ d'image est utilisable sans surcoût notable de la commande de l'agencement en colonnes en vue de la prise de vues, car en raison de l'unité de commutation mise en oeuvre, la commande de la matrice de mémoire est indépendante du sens de pivotement du champ d'image. Comme aucune structure CCD n'est nécessaire et que le dispositif TDI est plus insensible vis-à-vis d'un rayonnement radioactif que ne l'est un dispositif TDI réalisé sous la forme d'une structure CCD, le dispositif de prise de vues selon l'invention convient également à la mise en oeuvre dans
des environnements soumis à des rayonnements radioactifs.
En outre, les propriétés du dispositif de prise de vues peuvent être améliorées par la désactivation d'éléments photodétecteurs défectueux ou de moindre qualité, car de cette manière, la dispersion des propriétés électriques des éléments photodétecteurs restants et activés en vue
de la prise de vues est réduite.
L'invention est décrite ci-après plus en détail
à l'aide des Figures.
La Figure 1 représente un schéma de principe d'un exemple de réalisation du dispositif de prise de vues selon l'invention; la Figure 2 représente un exemple de réalisation dtun composant du dispositif de prise de vues de la Figure 1; et la Figure 3 représente un schéma partiel de l'exemple de réalisation du dispositif de prise de vues
de la Figure 1.
L'exemple de réalisation du dispositif de prise de vues représenté sur les Figures se compose de plusieurs éléments photodétecteurs identiques, qui sont disposés selon une matrice de détecteurs bidimensionnelle. Cette matrice de détecteurs réalisée sous la forme d'un circuit intégré comporte plusieurs colonnes de détecteurs et plusieurs lignes de détecteurs. Sur la Figure 1, qui représente un exemple de réalisation avec une matrice de détecteurs N = 6 lignes, c'est-à-dire avec N = 6 éléments photodétecteurs par colonne de détecteurs, sont représentés uniquement la première et la deuxième colonnes de détecteurs. Les éléments photodétecteurs désignés par 20...25 de l'agencement en colonnes 1 forment la première colonne de détecteurs, les éléments photodétecteurs 20'...25' de l'agencement en colonnes 1' forment la seconde
colonne de détecteurs de la matrice de détecteurs.
L'agencement en colonne 1' représenté uniquement schématiquement et d'autres agencements en colonnes non représentés sur la Figure 1 sont réalisés de manière identique à l'agencement de colonnes 1 décrit plus en
détail ci-après.
L'agencement en colonnes 1 comprend en plus des éléments photodétecteurs 20...25, le dispositif TDI 3 et les étages de couplage 90...95. Les éléments photodétecteurs 20...25 sont réunis respectivement au moyen d'un des étages de couplage 90...95 au dispositif TDI 3. Le dispositif TDI 3 présente un circuit 5 équipé d'une unité de commutation 7 et d'une matrice de mémoire 6 disposée en aval de celle-ci, ainsi qu'un dispositif de mémoire 4 relié à la matrice de mémoire 6, avec les cellules de mémoire 40...51. Les bornes d'entrée E70.
E75 de l'unité de commutation 7 sont reliées en série par l'intermédiaire des étages de couplage respectifs 90...95 aux éléments photodétecteurs 20...25, c'est-à-dire que la k-ième borne d'entrée E70, respectivement...E75, est reliée par l'intermédiaire du k-ième étage de couplage , respectivement...95, au k-iême élément photodétecteur , respectivement...25, k = 1, 2,...,6 représentant une numérotation en continu des bornes d'entrée E70...E75, des bornes de sortie A70...A75, des étages de couplage 90...95 et des éléments photodétecteurs 20...25 de l'agencement en colonnes 1 ainsi que les lignes de détecteurs de la matrice de détecteurs. Les bornes de sortie A70...A75 de l'unité de commutation 7 sont reliées respectivement à une borne d'entrée de la matrice de mémoire 6. La matrice de mémoire 6 présente douze bornes de sortie reliées respectivement à une des cellules de..DTD: mémoire 40...51.
L'unité de commutation 7 peut être commandée par l'intermédiaire de l'unité de mémoire 10 de telle sorte que certaines de ces bornes d'entrée E70...E75 sont reliées de façon électriquement conductrice respectivement à l'une de ces bornes de sortie A70...A75, une telle liaison étant réalisée soit sous la forme d'une liaison directe, soit sous la forme d'une liaison croisée. Dans le cas d'une liaison directe, la borne d'entrée E70, respectivement...E75 à réunir avec la borne de sortie A70, respectivement...A75, est reliée de façon électriquement conductrice qui est associée à la borne d'entrée correspondante de la succession; c'est-à-dire peuvent être uniquement reliées de façon électriquement conductrice, la k-iême borne d'entrée E70, respectivement E75, à la k-iême borne de sortie A70, respectivement A75. Dans le cas d'une liaison croisée, la borne d'entrée E70, respectivement...E75 à réunir est par contre associée à la borne de sortie A75, respectivement...A70 de l'unité de commutation 7 qui est associée de façon correspondante selon la succession inverse à la borne d'entrée correspondante; ainsi, seules peuvent être réunies de façon électriquement conductrice la k-iême borne d'entrée E70, respectivement...E75, à la l-iême borne de sortie A75, respectivement...A70, pour 6 éléments photodétecteurs pour chaque agencement en colonnes 1 =
6 + 1 - k.
Les bornes d'entrée E70...E75 et les bornes de sortie A70...A75 de l'unité de commutation 7 peuvent être réunies à des paires d'entrées E70, E75, respectivement, E71, E74, respectivement E72, E73 respectivement à des paires de sorties A70, A75, respectivement A71, A74, respectivement A72, A73, respectivement la k-ième E70, respectivement E71, respectivement E72 formant avec la l-ième borne d'entrée E75, respectivement E74, respectivement E73, la paire d'entrées E70, E75 respectivement E71, E74, respectivement E72, E73, et la k-ième borne de sortie A70, respectivement A71, respectivement A72 formant avec la l- iême borne de sortie A75, respectivement A74, respectivement A73, la paire de sorties correspondant à cette paire d'entrées A70, A75, respectivement A71, A74, respectivement A72, A73. Pour chacune des paires d'entrées E70, E75, respectivement E71, E74, respectivement E72, E73, dans l'unité de commutation 7, est prévu un composant 70, respectivement 71, respectivement 72 avec chacun deux entrées de circuit E700, E701, respectivement E710, E711, respectivement E720, E721 et avec chacun deux sorties de circuit A700, A701, respectivement A710, A711, respectivement A720, A721. Les paires d'entrées E70, E75, respectivement E71, E74, respectivement E72, E73 sont reliées par l'intermédiaire des composants 70, respectivement 71, respectivement 72 aux paires de sorties correspondantes A70, A75, respectivement A71, A74, respectivement A72, A73; les bornes d'entrée E70, respectivement E75, respectivement E71, respectivement E74, respectivement E72, respectivement E73 d'une paire d'entrées sont reliées à une entrée de circuit E700, respectivement E701, respectivement E710, respectivement E711, respectivement E720, respectivement E721 du composant respectif 70, respectivement 71, respectivement 72 et les bornes de sortie A70, respectivement A75, respectivement A71, respectivement A74, respectivement A72, respectivement A73 de la paire de sorties correspondante, respectivement à une sortie de circuit A700, respectivement A701, respectivement A710, respectivement A711, respectivement A720, respectivement A721 du composant respectif 70, respectivement 71,
respectivement 72.
La Figure 2 représente en tant qu'exemple de réalisation le schéma des premiers composants 70; les autres composants 70, 71 sont réalisés de manière identique. Le composant 70 comporte quatre transistors
M70...M72 actionnés en tant que transistors de commutation.
Les bornes de source des premier et troisième transistors MOS M70 respectivement M72 sont reliées à la premiere borne de commutation E700 du composant 70; les bornes de source des second et des quatrième transistors NOS M71, respectivement M73, sont reliées à la seconde entrée de commutation E701 du composant 710; les bornes de drain des premier et quatrième transistors MOS M70 respectivement M73 sont reliées à la première sortie de commutation A700 et les bornes de drain des second et troisième transistors MOS M71, respectivement M72 sont reliées à la seconde sortie de commutation A701 du composant 70. Les bornes de grille des transistors MOS M70, respectivement M71, respectivement M72, respectivement M73 forment les bornes de commande a70, respectivement a70', respectivement b70, respectivement b70' du composant 70. Elles peuvent être commandées par l'intermédiaire de l'unité de commande 10. Les bornes de commande a70 et b70, respectivement a70' et b70', sont commandées symétriquement afin d'activer l'élément photodétecteur 20, respectivement 25, relié à l'entrée de commande respective E700, respectivement E701. Dans le cas d'une liaison directe depuis l'entrée de commande E700, respectivement E701 à la sortie de commutation respective A700, respectivement A701, le premier transistor MOS M70, respectivement le second transistor MOS M71 se trouvent à l'état conducteur et les deux autres transistors MOS M72 et M73 se trouvent dans l'état bloqué. Dans le cas d'une liaison croisée, le troisième transistor MOS M72, respectivement le quatrième transistor MOS M73 se trouvent par contre à
l'état conducteur et les deux autres dans l'état bloqué.
Au cas o le premier et le troisième transistors MOS M70 et M72, respectivement le second et le quatri me transistors MOS M71 et M73 se bloquent, alors l'élément photodétecteur 20, respectivement 25, relié à l'entrée de commutation correspondante E700, respectivement E701,
est désactivé.
Le schéma partiel représenté sur la Figure 3 représente le trajet de signal du premier élément
photodétecteur 20 à la première cellule de mémoire 40.
Tous les autres trajets de signaux, non représentés sur la Figure, allant des éléments photodétecteurs 20...25 aux cellules de mémoire 40...51, sont réalisés de manière identique. L'élément photodétecteur 20 est réalisé sous
la forme d'une diode CMT (Cadmium Tellure de Mercure).
Du fait qu'elle est actionnée dans la direction de blocage et que sa tension de blocage se trouvant typiquement à -50 mV, ne peut pas être franchie, elle est réunie par l'intermédiaire de l'étage de couplage 90 à l'élément
TDI 3.
Cet étage de couplage 90 présente un transistor de couplage M90 réalisé sous la forme d'un transistor MOS, dont la borne de source est reliée directement à l'élément photodétecteur 20 et dont la borne de drain est reliée à la borne d'entrée E70 de l'unité de commutation 7. Par l'intermédiaire de la source de tension de référence VRef reliée à la borne de grille du transistor de couplage M90, la composante continue de la tension est réglée sur l'élément photodétecteur 20, c'est-à- dire au point de repos de celui-ci. L'étage de couplage 90 présente en outre, afin de décharger la capacité parasite désignée par Cp90, un transistor de restauration M91 réalisé sous la formé d'un transistor MOS, dont la borne de source est reliée à la borne de drain du transistor de couplage M90, dont la borne de drain est reliée à la source de tension de restauration VR et dont la borne de grille peut être commandée par l'intermédiaire d'un potentiel de restauration fixé par l'unité de commande sur la ligne de restauration RESET. Les étages de couplage 90...95 sont tous réalisés de manière identique. Les transistors de couplage et les transistors de restauration de ceux- ci sont tous reliés à la même source de tension de référence VRef ou à la source de tension de restauration
VR, disposées par exemple dans l'unité de commande 10.
Les bornes de grille de leurs transistors de restauration
sont toutes reliées à la même ligne de restauration RESET.
Le condensateur d'intégration CI40 de l'élément de mémoire 40 sert dans le trajet de signal indiqué à l'intégration des charges délivrées par l'élément photodétecteur 20, aux signaux de détecteur. Il est relié en vue de la commande du processus de charge par l'intermédiaire du circuit échantillonneur-bloqueur M40 réalisé sous la forme d'un transistor MOS, à une sortie de la matrice de mémoire. Le condensateur d'intégration Ci40 peut être déchargé par l'intermédiaire du transistor de restauration de mémoire M41 réalisé également sous la forme d'un transistor MOS. La borne de grille du circuit échantillonneur- bloqueur M40 peut être commandée par l'intermédiaire de la ligne échantillonneuse-bloqueuse S/H 40 de 1l'unité de commande 10. Le transistor de restauration de mémoire M41 peut être rendu conducteur et non conducteur par l'intermédiaire de la ligne de restauration de mémoire RESET 40 reliée à l'unité de commande 10. Toutes les cellules de mémoire 40...51 de
l'unité de mémoire 4 sont réalisées de manière identique.
Chacune des cellules de mémoire 40...51 peut être commandée séparément par l'intermédiaire d'une ligne de restauration de mémoire réalisée à la manière de la ligne de restauration de mémoire RESET 40 par l'unité de commande 10. Les cellules de mémoire 40...51 sont réunies en groupes de mémoire, le nombre des cellules de mémoire d'un groupe de mémoire étant au moins égal au nombre des éléments photodétecteurs à activer durant la prise de vues; chacun de ces groupes de mémoire peut être commandé par l'intermédiaire d'une ligne échantillonneuse-bloqueuse de l'unité de mémoire 10 réalisée à la manière de la ligne d'échantillonnage-blocage S/H 40. M70 et M60 désignent les transistors MOS de l'unité de commutation 7 ou de la matrice de mémoire 6 se trouvant entre le premier élément photodétecteur 20 et la première cellule de mémoire 40. Leurs premières bornes de grille peuvent également
être commandées par l'unité de commande 10.
En vue de la prise de vues, un champ d'image est déplacé dans la direction des colonnes au-dessus de la matrice de détecteur, c'est-à- dire dans les directions longitudinales L0, L1 représentées par les flèches au-dessus des éléments photodétecteurs 20...25, 20'...25' des agencements en colonnes 1, 1'. Chaque élément du champ d'image formé sur un élément photodétecteur activé provoque dans cet élément photodétecteur en tant que signal de détecteur un photocourant, c'est-à- dire des charges, qui sont captées par le dispositif TDI respectif. Les signaux de détecteur des éléments photodétecteurs activés sont captés simultanément par une ligne de détecteurs de la matrice de détecteur. A cet effet, les unités de mémoire des dispositifs en colonnes sont tous identiques et les matrices de mémoire des dispositifs en colonnes sont également commandées de façon identique. Ci-après est décrite, la même chose s'appliquant pour tous les dispositifs en colonnes, la détection des signaux de
détecteur de l'agencement en colonnes 1.
En vue de la prise de vues, tous ou uniquement certains des éléments photodétecteurs 20...25 peuvent être activés. Afin d'améliorer la qualité d'image, dans le présent exemple, les deux éléments photodétecteurs présentant les caractéristiques électriques les plus mauvaises sont désactivés. De cette manière, la dispersion de la sensibilité et du rapport signal/bruit des autres éléments photodétecteurs activés pour la prise de vues est réduite. Ci-après, on part du fait que les éléments photodétecteurs 20...23 présentent les meilleures propriétés électriques. En vue de la prise de vues, les éléments photodétecteurs 20...23 sont ainsi activés et les points d'image du champ d'image frappés sur ceux-ci sont analysés, c'est- à-dire que les charges provoquées dans ces éléments photodétecteurs 20... 23 sont integrées pour un intervalle de temps pouvant être prédéterminé dans chacune des cellules de mémoire 40...51 de l'unité de mémoire 4, pendant lequel le circuit échantillonneur- bloqueur des cellules de mémoire respectives est fermé uniquement durant cet intervalle de temps. Les charges, qui sont provoquées par un seul et même point d'image dans les éléments photodétecteurs activés 20...23, sont intégrées par une commande appropriée de l'unité de commutation 7 et de la matrice de mémoire 6 dans une seule et même cellule de mémoire. Par exemple, tandis que le champ d'image est pivoté vers l'avant, c'est-à-dire selon la direction longitudinale L0, un premier point d'image de la série est formé sur les éléments photodétecteurs 20...25. Les bornes d'entrée E70.. .E73 de l'unité de commutation 7 et les bornes de sortie respectives A70.
A73 de l'unité de commutation 7 sont ainsi réunies. Les charges provoquées dans les éléments photodétecteurs activés 20...23 par le premier élément de champ d'image se trouvent ainsi temporellement en succession sur une des bornes de sortie A70...A473 de l'unité de commutation 7. Par commande appropriée de la matrice de mémoire 6, ces charges sont intégrées en succession, par exemple dans la première cellule de mémoire 40. Durant l'intervalle de temps, dans lequel le champ d'image est pivoté en arrière, c'est-à-dire dans la direction longitudinale L1, les bornes d'entrée E70...E73 reliées aux éléments photodétecteurs activés 20...23 de l'unité de commutation 7 et les bornes de sortie respectives A70...A73 de l'unité de commutation 7 sont respectivement croisées entre elles. Le sens de pivotement du champ d'image ne peut pas ainsi être reconnu à l'aide des charges délivrées aux bornes de sortie A70...A73 de l'unité de commutation 7. Par conséquent, le cycle de commande en vue de la commande de la matrice de mémoire 6 et de l'unité de mémoire 4 est la même pour les deux..DTD: sens de pivotement du champ d'image.
Au cas o tous les six éléments photodétecteurs 20...25 sont activés, car les charges générées simultanément par ceux-ci sont provoquées par six points de champ d'image différents, au moins six cellules de mémoire sont nécessaires pour la prise de signaux. Comme dans le présent exemple, cependant, seulement quatre éléments photodétecteurs sont utilisés, quatre cellules de mémoire pour la détection de signaux seraient suffisantes. En vue de l'amélioration de la qualité d'image, une analyse intermédiaire triple est effectuée, c'est-à-dire à l'intérieur de l'intervalle de temps, dans lequel un point de champ d'image est pivoté d'un élément photodétecteur vers l'élément photodétecteur adjacent, trois analyses sont effectuées. Par conséquent, en vue de l'évaluation de signaux pour chaque élément photodétecteur activé, trois cellules de mémoire sont nécessaires. Ainsi, trois groupes de mémoire comportant chacune quatre cellules de mémoire, ainsi au total douze cellules de mémoire 40...51 sont nécessaires.
Afin de supprimer la diaphonie, avant chaque processus d'analyse, les capacités parasites sur les lignes d'entrée E70...E75 de l'unité de commutation 7 sont chargées par l'intermédiaire des transistors de restauration des étages de couplage 90...95 à un potentiel
prescrit par la source de tension de restauration V .
La restauration des cellules de mémoire 40...51 s'effectue après l'intégration des charges provoquées par un élément d'image dans tous les photodétecteurs activés. Avant la restauration, les charges mémorisées dans les condensateurs d'intégration en vue de la reconstitution d'image sont saisies par une unité d'évaluation du dispositif de prise
de vues.
Le présent exemple représente un dispositif de prise de vues avec un nombre égal d'éléments photodétecteurs 20...25. Peuvent cependant être également imaginés des dispositifs avec un nombre différent d'éléments photodétecteurs. L'élément photodétecteur médian est alors soit directement, soit, au cas o il doit être désactivé, relié par l'intermédiaire d'un composant simple prévu dans l'unité de commutation 7, par exemple par l'intermédiaire d'un transistor MOS pouvant être commandé par l'unité de commande 10, relié à la matrice de mémoire 6.
Claims (12)
1. Dispositif de prise de vues équipé d'au moins un agencement en colonnes (1) se composant d'une pluralité de N éléments photodétecteurs (20...25) disposés en une rangée linéaire en vue de la génération de signaux de détecteurs, et se composant d'un dispositif TDI (Time Delay and Integration) (3) associé aux éléments photodétecteurs (20...25) en vue de la collecte et de la délivrance en temps voulu des signaux de détecteur d'un champ d'image pivotant au- dessus des éléments photodétecteurs (20...25) en alternance dans les deux directions longitudinales (L0, L1) de l'agencement en colonnes (1) par rapport aux éléments photodétecteurs, caractérisé en ce que - l'élément TDI (3) présente un circuit (5) comportant plusieurs commutateurs pouvant être commandés par une unité de commande (10) et une unité de mémoire (4) avec plusieurs cellules de mémoire (40...51), - les éléments photodétecteurs (20...25) pouvant être activés ou désactivés par l'unité de commande (10) sont reliés par l'intermédiaire du circuit (5) à l'unité de mémoire (4), chaque élément photodétecteur (20...25) étant relié par l'intermédiaire d'au moins un commutateur du circuit (5) à toutes les cellules de mémoire (40...51) de l'unité de mémoire (4), et - les commutateurs de l'unité de commande (10) peuvent être commandés de telle sorte que les signaux de détecteur générés par un élément respectif du champ d'image dans les éléments photodétecteurs activés (20...25) sont intégrés dans une cellule de mémoire respective
(40...51) de l'unité de mémoire (4).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que - le circuit (5) en vue de la restitution en temps voulu des signaux de détecteur aux cellules de mémoire (40...51) de l'unité de mémoire (4) présente une unité de commutation reliée aux éléments photodétecteurs (20...25) et pouvant être commandées par l'intermédiaire de l'unité de commande (10) et une matrice de mémoire (6) pouvant être commandée par l'intermédiaire de l'unité de commande (10), par l'intermédiaire de laquelle l'unité de commutation (7) est reliée aux cellules de mémoire (40...51) de l'unité de mémoire (4), - l'unité de commutation (7) présente une pluralité de N bornes d'entrée (E70...E75), qui sont reliées de façon correspondante à la succession respectivement à l'un des éléments photodétecteurs (20...25) de l'agencement en colonnes (1), et une pluralité de N bornes de sortie (A70...A75), qui sont reliées respectivement à une borne d'entrée de la matrice de mémoire (6), - dans le cas d'un élément photodétecteur activé (20 respectivement...25) qui est relié de façon électriquement conductrice à la borne d'entrée (E70, respectivement E75) reliée à celui-ci, de l'unité de commutation (7), soit avec une borne de sortie (A70, respectivement A75) associée de façon correspondante à la succession, soit est relié de façon électriquement conductrice à une borne de sortie (A75, respectivement A70) associée de façon correspondante à la succession inversée, de l'unité de commutation (7), - dans le cas d'un élément photodétecteur désactivé (20, respectivement...25), la borne d'entrée (E70, respectivement E75) de l'unité de commutation (7) reliée à celuici, est reliée de façon électriquement conductrice à aucune des bornes de sortie (A70...A75)
de l'unité de commutation (7).
3. Dispositif selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que - en vue de la restitution de signaux de détecteur à la matrice de mémoire (6) au moins une partie des éléments photodétecteurs (20...25) est activée, dans le cas d'un champ d'image déplacé dans une direction longitudinale (L0) de l'agencement en colonnes (1) au-dessus des éléments photodétecteurs (20...25), les bornes d'entrée (E70, respectivement.
E75) de l'unité de commutation (7) reliées aux éléments photodétecteurs activés (20, respectivement...25) sont réunies aux bornes de sortie (A70, respectivement A75) respectives associées selon la succession, de l'unité de commutation (7), et dans le cas d'un champ d'image déplacé dans l'autre direction longitudinale (L1) de l'agencement en colonnes (1) au-dessus des éléments photodétecteurs (20.. .25), les bornes d'entrée (E70, respectivement E75) de l'unité de commutation (7) reliées aux éléments photodétecteurs activés (20, respectivement...25) sont réunies aux bornes de sortie (A75 respectivement...respectivement A70) associées respectivement selon la succession inversée, de l'unité de commutation (7), et en ce que - le nombre des cellules de mémoire (40...51) de l'unité de mémoire (4) est au moins égal au nombre des éléments photodétecteurs (20...25) activés durant..CLMF: la prise de vues.
4. Dispositif selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que la matrice de mémoire (6) peut être commandée de telle sorte que chacune de ces bornes d'entrée peut être reliée de façon électriquement conductrice à chacune des cellules de
mémoire (40...51) de l'unité de mémoire (4).
5. Dispositif selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que dans chaque agencement en colonnes (1), un nombre prédéterminé d'éléments
photodétecteurs (20...25) sont désactivés.
6. Dispositif selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé, -en ce que respectivement une borne d'entrée (E70, respectivement E71, respectivement E72) de l'unité de commutation (7) et la borne d'entrée (E75, respectivement E74, respectivement E73) associée selon la succession inversée de l'unité de commutation (7) dans la mesure o elles constituent des bornes d'entrée différentes (E70...E75), forment une paire d'entrées (E70, E75, respectivement E71, E74, respectivement E72, E73), - en ce qu'à une paire d'entrées respectives (E70, E75, respectivement E71, E74, respectivement E72, E73) est associée une paire de sortie correspondante (A70, A75, respectivement A71, A74, respectivement A72, A73) de deux bornes de sortie (A70...A75) de l'unité de commutation (7) de telle sorte que les bornes d'entrée (E70...E75) de la paire d'entrées respectives (E70, E75, respectivement E71, E74, respectivement E72, E73) et les bornes de sortie (A70 respectivement...respectivement A75) de la paire de sorties correspondantes (A70, A75, respectivement A71, A74, respectivement A72, A73) sont associées entre elles selon leur succession, - en ce qu'aux paires d'entrées (E70, E75, respectivement E71, E74, respectivement E72, E73) est associé respectivement un élément de commutation (70, respectivement 71, respectivement 72) pouvant être commandé par l'unité de commande, avec chacun deux entrées de commande (E700, E701, respectivement E710, E711, respectivement E720, E721) et chacun deux sorties de commande (A700, A701, respectivement A710, A711, respectivement A720, A721), - et en ce que la borne d'entrée (E70, E75, respectivement E71, E74, respectivement E72, E73) sont réunies par les éléments de commande respectifs (70, respectivement 71, respectivement 72) aux paires de sorties correspondantes (A70, A75, respectivement A71, A74,
respectivement A72, A73).
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque élément de commande (70) de l'unité de commutation (7) comporte quatre transistors MOS
(M70...M73),
- la borne de source du premier transistor MOS (M70), la borne de source du troisième transistor MOS (M72) et la première entrée de commande (E700) de l'élément de commande respectif (70) sont réunies, - la borne de source du second transistor NOS (M71), la borne de source du quatrième transistor MOS (M73) et la seconde entrée de commande (E701) de l'élément de commande respectif (70) sont réunies, - la borne de drain du premier transistor MOS (M70), la borne de drain du quatrième transistor MOS (M73) et la première sortie de commande (A700) de l'élément de commutation respectif (70) sont réunies, - la borne de drain du second transistor NOS (M71), la borne de drain du troisième transistor MOS (M72) et la seconde sortie de commande (A701) de l'élément de commande respectif (70) sont réunies, et - les bornes de grille des transistors NOS (M70...M73) de l'unité de commande (10) forment des bornes de commande pouvant être commandées (a70, b70, a70', b70')
de l'élément de commutation respectif (70).
8. Dispositif selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que les éléments photodétecteurs (20...25) sont reliés respectivement par l'intermédiaire d'un étage de couplage (90...95) à la borne d'entrée respective (E70...E75) de l'unité de
commutation (7).
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque étage de couplage (90) présente en vue du réglage du point de repos de l'élément photodétecteur respectif (20) un transistor de couplage (M90) réalisé sous la forme d'un transistor MOS, dont la borne de source est reliée à l'élément photodétecteur respectif (20), dont la borne de drain est reliée à la borne d'entrée respective (E70) de l'unité de commutation (7) et dont la borne de grille est reliée a une source de tension
de référence (VRef).
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque étage de couplage (90) comporte un transistor de restauration (M91) réalisé sous la forme d'un transistor MOS, dont la borne de grille peut être commandée par l'intermédiaire d'une ligne de restauration (RESET) reliée à l'unité de commande, dont la borne de source est reliée à la borne de drain du transistor de couplage (M90) et dont la borne de drain est reliée à
une source de tension de restauration (VR).
11. Dispositif selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque
cellule de mémoire (40) de l'unité de mémoire (4) comporte un condensateur d'intégration (CI40), qui peut être chargé par l'intermédiaire d'un circuit échantillonneur-bloqueur (M40) réalisé sous la forme d'un transistor MOS de la cellule de mémoire respective (40), et qui peut être restauré à un potentiel prédéterminé par l'intermédiaire d'un transistor de restauration de mémoire (M41) réalisé
sous la forme d'un transistor MOS.
12. Dispositif selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que le nombre des cellules de mémoire (40.
51) prévues dans l'unité de mémoire (4) est supérieur d'un multiple entier au nombre des éléments..CLMF: photodétecteurs (20...25) activés durant la prise de vues.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4443821A DE4443821A1 (de) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | Bildaufnahmevorrichtung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2728126A1 true FR2728126A1 (fr) | 1996-06-14 |
| FR2728126B1 FR2728126B1 (fr) | 2000-05-12 |
Family
ID=6535345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9514482A Expired - Fee Related FR2728126B1 (fr) | 1994-12-09 | 1995-12-07 | Dispositif de prise de vues |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5978101A (fr) |
| DE (1) | DE4443821A1 (fr) |
| FR (1) | FR2728126B1 (fr) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6563539B1 (en) * | 1998-09-18 | 2003-05-13 | Nortel Networks Limited | Charge transfer circuit for use in imaging systems |
| US8120683B1 (en) * | 1999-04-08 | 2012-02-21 | Nova R & D, Inc. | High resoultion digital imaging apparatus |
| FR2906081B1 (fr) * | 2006-09-19 | 2008-11-28 | E2V Semiconductors Soc Par Act | Capteur d'image lineaire cmos a fonctionnement de type transfert de charges |
| DE102008045504B4 (de) * | 2008-09-03 | 2011-05-05 | Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover | Optischer Sensor mit einem photoelektrischen Bildabtastsensor und Verfahren zur Abtastung von Bildausschnitten |
| US9049353B2 (en) | 2011-09-28 | 2015-06-02 | Semiconductor Components Industries, Llc | Time-delay-and-integrate image sensors having variable integration times |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0435773A1 (fr) * | 1989-12-29 | 1991-07-03 | Commissariat A L'energie Atomique | Dispositif pour prises de vues à circuits de balayage intégrés |
| JPH04127568A (ja) * | 1990-09-19 | 1992-04-28 | Fujitsu Ltd | 固体撮像装置 |
| JPH0690407A (ja) * | 1992-09-09 | 1994-03-29 | Fujitsu Ltd | 固体撮像素子 |
| EP0599470A1 (fr) * | 1992-11-20 | 1994-06-01 | Picker International, Inc. | Systèmes de caméra panoramique |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2832292A1 (de) * | 1978-07-22 | 1980-02-07 | Hell Rudolf Dr Ing Gmbh | Verfahren zum abtasten und wiederaufzeichnen von vorlagen |
| US4817123A (en) * | 1984-09-21 | 1989-03-28 | Picker International | Digital radiography detector resolution improvement |
| US4779005A (en) * | 1987-05-11 | 1988-10-18 | Irvine Sensors Corporation | Multiple detector viewing of pixels using parallel time delay and integration circuitry |
| US4900943A (en) * | 1989-01-03 | 1990-02-13 | Honeywell Inc. | Multiplex time delay integration |
| US5149954A (en) * | 1991-03-26 | 1992-09-22 | Santa Barbara Research Center | Hold capacitor time delay and integration with equilibrating means |
| KR950013435B1 (ko) * | 1992-05-22 | 1995-11-08 | 삼성전자주식회사 | 정상상 및 거울상을 위한 고체촬영소자 |
| DE4231401A1 (de) * | 1992-09-19 | 1994-03-24 | Telefunken Microelectron | Bildaufnahmevorrichtung |
-
1994
- 1994-12-09 DE DE4443821A patent/DE4443821A1/de not_active Ceased
-
1995
- 1995-12-07 FR FR9514482A patent/FR2728126B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-07 US US08/568,974 patent/US5978101A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0435773A1 (fr) * | 1989-12-29 | 1991-07-03 | Commissariat A L'energie Atomique | Dispositif pour prises de vues à circuits de balayage intégrés |
| JPH04127568A (ja) * | 1990-09-19 | 1992-04-28 | Fujitsu Ltd | 固体撮像装置 |
| JPH0690407A (ja) * | 1992-09-09 | 1994-03-29 | Fujitsu Ltd | 固体撮像素子 |
| EP0599470A1 (fr) * | 1992-11-20 | 1994-06-01 | Picker International, Inc. | Systèmes de caméra panoramique |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 016, no. 389 (E - 1250) 19 August 1992 (1992-08-19) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 350 (E - 1572) 30 June 1994 (1994-06-30) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4443821A1 (de) | 1996-06-20 |
| US5978101A (en) | 1999-11-02 |
| FR2728126B1 (fr) | 2000-05-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0237365B1 (fr) | Dispositif photosensible | |
| EP0143039B1 (fr) | Procédé de fabrication d'une matrice de composants électroniques | |
| EP0038725B1 (fr) | Dispositif photosensible lu par transfert de charges, et caméra de télévision comportant un tel dispositif | |
| EP0749233B1 (fr) | Dispositif et procédé de numérisation pour détecteurs photosensibles et procédé de lecture d'une matrice de détecteurs photoniques | |
| EP0245147A1 (fr) | Panneau de prise de vue radiologique, et procédé de fabrication | |
| WO2007003495A1 (fr) | Capteur d'image a coins coupes | |
| EP0145543B1 (fr) | Barrette multi-linéaire à transfert de charge | |
| EP0063061A1 (fr) | Dispositif d'analyse d'images en couleur utilisant le transfert de charges électriques, et caméra de télévision comportant un tel dispositif | |
| FR2636800A1 (fr) | Procede de lecture de cellules photosensibles du type comportant deux diodes montees en serie avec des sens de conduction opposes | |
| EP0331546B1 (fr) | Matrice photosensible à deux diodes par point, sans conducteur spécifique de remise à niveau | |
| FR2549328A1 (fr) | Dispositif photosensible a l'etat solide | |
| FR2728126A1 (fr) | Dispositif de prise de vues | |
| FR2605166A1 (fr) | Dispositif photosensible a l'etat solide, procede de lecture et procede de fabrication | |
| FR2517864A1 (fr) | Dispositif d'enregistrement et de lecture d'images | |
| US4779005A (en) | Multiple detector viewing of pixels using parallel time delay and integration circuitry | |
| EP0760191B1 (fr) | Grille d'imagerie cmos a pixels actifs | |
| EP0149948B1 (fr) | Perfectionnement aux dispositifs photosensibles à l'état solide | |
| FR2705183A1 (fr) | Structure améliorée d'adressage à diodes pour adressage d'un réseau de transducteurs. | |
| FR2565753A1 (fr) | Procede de commande de la sensibilite d'un dispositif photosensible a transfert de charges, et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede | |
| FR2548499A1 (fr) | Dispositif photosensible a l'etat solide | |
| FR2699307A1 (fr) | Procédé et dispositif pour la convolution analogique d'images. | |
| EP0275740B1 (fr) | Circuit de lecture d'un dispositif photosensible à transfert de ligne, dispositif photosensible à transfert de ligne comportant un tel circuit, et procédé de lecture d'un tel dispositif | |
| FR2555818A1 (fr) | Dispositif photosensible pour l'infrarouge | |
| EP1164782A1 (fr) | Capteur photosensible matriciel | |
| FR2657207A1 (fr) | Dispositif a transfert de charges a dynamique elargie. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TP | Transmission of property | ||
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20090831 |