JPH0638110A - Contour detection system - Google Patents

Contour detection system

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Publication number
JPH0638110A
JPH0638110A JP4188172A JP18817292A JPH0638110A JP H0638110 A JPH0638110 A JP H0638110A JP 4188172 A JP4188172 A JP 4188172A JP 18817292 A JP18817292 A JP 18817292A JP H0638110 A JPH0638110 A JP H0638110A
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JP
Japan
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light receiving
contour
detection system
contour detection
receiving elements
Prior art date
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Pending
Application number
JP4188172A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiko Mizushima
宜彦 水島
Kazutoshi Nakajima
和利 中嶋
Toru Hirohata
徹 廣畑
Takashi Iida
孝 飯田
Sadahisa Warashina
禎久 藁科
Kenichi Sugimoto
賢一 杉本
Tomoko Suzuki
智子 鈴木
Hirobumi Suga
博文 菅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
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Abstract

PURPOSE:To provide the contour detection system realizing the contour detection in the picture processing technology in real time without scanning of a bias voltage. CONSTITUTION:A part surrounded by broken lines is one unit of circuit and the system is provided with two semiconductor light receiving elements 1,2 whose electrode structure is symmetrical to the left and right, a terminal 3 outputting an electric signal, and two wires 4, 5 receiving a bias voltage. Plural circuits C11-Cnn are arranged in two-dimension to form one contour detection system. Bias voltages +Vb, -Vb opposite in the polarity and equal in the amplitude are applied in common in advance to each longitudinal column so that unit circuits adjacent to each other have a common bias line. When no optical input is given or an optical input is given to both the light receiving elements 1, 2, no signal appears at the output terminal 3. When an input picture has a contour just on the unit circuit, a difference of the light intensity appears at the output terminal 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は画像処理技術における輪
郭検出システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a contour detection system in image processing technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】左右対称の電極構造を有する半導体受光
素子を用い、これを半導体基板上に2次元的に配置する
ことにより入力画像の輪郭検出を行わせることができ
る。従来技術では半導体受光素子として、一般的にMS
Mフォトディテクタとして知られている、受光部におい
てショットキー接合が反対向きに接続された櫛形電極構
造の素子を用いて実現されている。
2. Description of the Related Art A semiconductor light receiving element having a bilaterally symmetric electrode structure is used and two-dimensionally arranged on a semiconductor substrate so that the contour of an input image can be detected. In the prior art, as a semiconductor light receiving element, it is generally an MS.
It is realized by using an element having a comb-shaped electrode structure in which Schottky junctions are connected in opposite directions in a light receiving portion, which is known as an M photodetector.

【0003】これは、それぞれの受光素子が独立のダイ
オードとして働き、これらを2次元マトリクス状に結線
したものであり、図12に示すようにこれらの受光素子
を碁盤の目状に配置する。そして、縦の列でバイアス電
圧を印加し、横の列で出力電流を読み取るようになって
いる。すなわち、対称としている輪郭検出列に+2V、
これを挟む両側の列に−1Vのバイアス電圧を印加し、
この列上において入力画像に明暗の差がある場合にの
み、電気信号が入力される仕組みになっている。このバ
イアス電圧パターンを全電極列にわたって走査すること
により、縦方向の輪郭検出を行うことができる。
In this configuration, each light receiving element functions as an independent diode, and these are connected in a two-dimensional matrix. These light receiving elements are arranged in a grid pattern as shown in FIG. Then, the bias voltage is applied in the vertical row, and the output current is read in the horizontal row. That is, + 2V is applied to the symmetrical contour detection sequence,
Apply a bias voltage of -1V to the columns on both sides of this,
An electric signal is input only when there is a difference in brightness between input images on this row. By scanning this bias voltage pattern over all the electrode columns, vertical contour detection can be performed.

【0004】この技術は、「1992年春季応用物理学
関係連合講演会予稿集 29a−B−5」に記載されて
いる。
This technique is described in "1992 Spring Applied Physics Association Joint Lecture Proceedings 29a-B-5".

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
輪郭を検出するためにはバイアス電圧を走査する必要が
あり、また、縦、横両方向の輪郭を検出するためには、
方向を変えて再度走査を行う必要があった。加えて、走
査するバイアス電圧の波形が複雑であるという欠点があ
った。特にこの場合、回路上に入射光を蓄積する機能が
ないため、この走査によって感度を高めることにはなら
ず、走査することによる利点は特になかった。
DISCLOSURE OF THE INVENTION In the prior art,
Bias voltage must be scanned to detect contours, and to detect contours in both vertical and horizontal directions,
It was necessary to change the direction and scan again. In addition, there is a drawback that the waveform of the bias voltage to be scanned is complicated. In particular, in this case, since there is no function of accumulating incident light on the circuit, the sensitivity cannot be increased by this scanning, and there is no particular advantage due to scanning.

【0006】さらに、MSMフォトディテクタは本来、
ピコ秒オーダーの超高速度の応答特性を有することが特
徴の受光素子であるが、従来の技術では、バイアス電圧
パターンを全電極列にわたって走査しなければならず、
1画面当たりの処理時間が非常に長くなってしまうとい
う問題点があった。特に画素数が多い場合には、このこ
とは大きな欠点となるなど、受光素子の特徴が活かされ
ていなかった。これに対し、バイアス電圧を走査せず
に、輪郭を静的に検出することができるものが望まれて
いた。
Further, the MSM photodetector is originally
Although it is a light-receiving element characterized by having a picosecond-order ultra-high-speed response characteristic, in the conventional technology, the bias voltage pattern must be scanned over all electrode rows,
There has been a problem that the processing time per screen becomes very long. Especially, when the number of pixels is large, this is a big drawback, and the characteristics of the light receiving element have not been utilized. On the other hand, there has been a demand for a device capable of statically detecting the contour without scanning the bias voltage.

【0007】本発明は以上の問題に鑑み、半導体基板上
に2次元的に配置された受光素子によって行われる輪郭
検出動作を、バイアス電圧を走査することなしに、リア
ルタイムで実現する方法を提供するものである。
In view of the above problems, the present invention provides a method for realizing a contour detecting operation performed by a light receiving element arranged two-dimensionally on a semiconductor substrate in real time without scanning a bias voltage. It is a thing.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】以上の問題を解決するた
め、1対の電極を左右に対向させ、実質的に左右対称な
方向に暗電流を小さく保つ電極構造の受光素子が半導体
基板上に設けられ、2つの受光素子が電気的に接続され
た点を電気信号出力端子とし、2つの受光素子には電気
信号出力端子から見て互いに逆極性で大きさの等しいバ
イアス電圧が与えられ、2つの受光素子のいずれか一方
に光入力がなされた場合のみ、電気信号出力端子より電
気信号が出力されるような回路を1つの単位回路とし
て、この単位回路を半導体基板上に複数個配置して集積
化し、入力される画像パターンの輪郭を検出することを
特徴とする。
In order to solve the above problems, a photodetector having an electrode structure in which a pair of electrodes are opposed to each other on the left and right to keep a dark current small in a substantially symmetrical direction is provided on a semiconductor substrate. A point provided and electrically connected to the two light receiving elements is used as an electric signal output terminal, and bias voltages having opposite polarities and equal in magnitude to each other when viewed from the electric signal output terminal are applied to the two light receiving elements. One unit circuit is a circuit that outputs an electric signal from the electric signal output terminal only when light is input to either one of the two light receiving elements. A plurality of unit circuits are arranged on the semiconductor substrate. It is characterized in that it integrates and detects the contour of the input image pattern.

【0009】また、隣接するこの単位回路において、各
々の受光素子を互いに受光領域が重なり合うように配置
することにより、輪郭不検出部分が生じないように構成
されたことを特徴としても良い。また、縦、横、右斜
め、および左斜めの方向に受光素子が並べられて接続さ
れた単位回路を、複数個互いに隣接して並べられたもの
を単位グループとし、単位グループを複数個配置するこ
とにより、入力される画像パターンの4方向の輪郭検出
が可能であることを特徴としても良い。
Further, in this adjacent unit circuit, each light receiving element may be arranged so that the light receiving regions thereof overlap with each other, so that the contour non-detection portion does not occur. Further, a plurality of unit circuits in which light receiving elements are arranged and connected in the vertical, horizontal, right diagonal, and left diagonal directions are arranged adjacent to each other to form a unit group, and a plurality of unit groups are arranged. Thus, the contour of the input image pattern in four directions can be detected.

【0010】さらに、単位回路内の1組の受光素子の応
答波長範囲を異なるように形成することにより、入力さ
れる画像パターンの色ないし波長の輪郭検出が可能であ
ることを特徴としてもよい。そして、出力端子に、時系
列的又は空間系列的に低域通過フィルター特性を有する
回路、又は、1組の半導体発光素子の入力端子が相補的
に接続されることを特徴としても良い。受光素子は整流
性接合が反対向きに接続された構造であり、さらに、こ
の整流性接合はショットキー接合であることを特徴とし
ても良い。
Further, it may be characterized in that the contour of the color or wavelength of the inputted image pattern can be detected by forming the set of light receiving elements in the unit circuit so as to have different response wavelength ranges. The output terminal may be complementarily connected to a circuit having a low-pass filter characteristic in a time series or space series, or an input terminal of a set of semiconductor light emitting elements. The light-receiving element may have a structure in which rectifying junctions are connected in opposite directions, and the rectifying junction may be a Schottky junction.

【0011】[0011]

【作用】本発明により、光入力がないときには、出力端
子には信号は現れず、また、同一単位回路内の2個の受
光素子の両方に同じ強度の光入力が合った場合にも、両
者は出力端子から見て互いに逆特性で大きさの等しいバ
イアス電圧が印加されているため、双方からの光電流が
打ち消し合うために出力はゼロになり、出力端子には信
号は現れない。これに対し、入力画像がちょうどこの単
位回路上で輪郭を持つ場合、すなわち、2個の受光素子
の双方に入射する光強度が異なる場合には、2個の受光
素子の出力の差分が出力端子に現れる。そして、この単
位回路を2次元的に複数個配置することにより、入力画
像に対する輪郭検出を行わせることができる。
According to the present invention, when there is no light input, no signal appears at the output terminal, and even when two light receiving elements in the same unit circuit have the same light input, both signals are received. Since bias voltages having opposite characteristics to each other when viewed from the output terminal and having the same magnitude are applied, the output becomes zero because the photocurrents from both sides cancel each other out, and no signal appears at the output terminal. On the other hand, when the input image has a contour just on this unit circuit, that is, when the light intensities incident on both of the two light receiving elements are different, the difference between the outputs of the two light receiving elements is the output terminal. Appear in. By arranging a plurality of unit circuits two-dimensionally, it is possible to detect the contour of the input image.

【0012】本発明によるシステムによれば、バイアス
電圧を伝電極列にわたって走査する必要がないので、非
常に高速度で画像処理を行うことができる。具体的に
は、受光素子の応答速度に等しい速さで検出を行うこと
ができる。
With the system according to the invention, it is possible to perform image processing at a very high speed, since it is not necessary to scan the bias voltage across the array of transfer electrodes. Specifically, detection can be performed at a speed equal to the response speed of the light receiving element.

【0013】[0013]

【実施例】本発明に用いる半導体素子として、実質的に
左右対称な電極構造を有するプレーナ型の素子を用い
る。その代表的なものに、半導体基板上にオーム性接触
電極を対向して作られるフォトコンダクタがある。これ
は暗電流を低く抑えるために電極間抵抗を大きくする
と、動作速度が遅くなるという問題があるが、光入力時
の電流出力(ゲイン)が大きいので、出力端子にLE
D、半導体レーザ(LD)等の半導体発光素子を接続す
る場合、これらを増幅回路を介さずに直接駆動できると
いう利点がある。
EXAMPLES As the semiconductor element used in the present invention, a planar type element having a substantially symmetrical electrode structure is used. A typical example thereof is a photoconductor formed by facing ohmic contact electrodes on a semiconductor substrate. This has a problem that if the inter-electrode resistance is increased in order to suppress the dark current to be low, the operation speed becomes slow, but since the current output (gain) at the time of light input is large, the LE is connected to the output terminal.
When connecting a semiconductor light emitting device such as a D or a semiconductor laser (LD), there is an advantage that they can be directly driven without an amplifier circuit.

【0014】また、超高速動作のためには、半導体基板
上にショットキー接合電極を対向させて作られるMSM
フォトディテクタが適している。これは、直接LEDや
LDを駆動できないものの、暗電流が小さいので非常に
暗い入力画像に対しても有効である。
Further, for ultra-high speed operation, an MSM made by facing Schottky junction electrodes on a semiconductor substrate.
A photo detector is suitable. This is effective for an extremely dark input image because the dark current is small, although the LED or LD cannot be directly driven.

【0015】この受光素子2個を1組にして、これらが
接続された点を電気出力端子とし、両側には互いに逆極
性のバイアス電圧が印加された回路を1単位としたもの
を、半導体基板上に複数個配置して集積化することによ
り実現できる。
A semiconductor substrate in which two light receiving elements are set as one set, a point where these light receiving elements are connected to each other is used as an electric output terminal, and a circuit to which bias voltages having opposite polarities are applied to both sides is defined as one unit It can be realized by arranging a plurality of them on top and integrating them.

【0016】次に、具体的構成を示しながら詳しく説明
する。図1は、本発明における輪郭検出システムの基本
回路構成を示したものである。破線で囲まれた部分が1
単位の回路であり、左右対称な電極構造を有する2個の
半導体受光素子1、2と電気信号を出力する端子3、お
よびバイアス電圧が与えられている2本の配線4、5か
らなる。これが2次元的に複数個(C11〜Cnn)配置さ
れて、1つの輪郭検出システムを構成している。各縦の
列には、あらかじめ1列ごとに互いに逆極性で、大きさ
の等しいバイアス電圧+Vb 、−Vb が共通に印加され
ており、隣同士の単位回路が共通のバイアス線を共有す
るようになっている。
Next, a detailed description will be given while showing a concrete structure. FIG. 1 shows a basic circuit configuration of a contour detection system according to the present invention. The part surrounded by the broken line is 1
It is a unit circuit and is composed of two semiconductor light receiving elements 1 and 2 having a symmetrical electrode structure, a terminal 3 for outputting an electric signal, and two wirings 4 and 5 to which a bias voltage is applied. A plurality of these (C 11 to C nn ) are arranged two-dimensionally to form one contour detection system. The columns in each longitudinal, with opposite polarities to each advance one row equals the bias voltage + V b of magnitude, -V b are commonly applied, the unit circuit of next to each other to share a common bias line It is like this.

【0017】1個の単位回路の動作は次の通りである。
先ず、光入力がないときには、出力端子3には信号は現
れない。2個の受光素子1、2に共に光入力がなされた
場合にも、両者は出力端子から見て互いに逆特性で大き
さの等しいバイアス電圧が印加されているため、双方か
らの光電流が打ち消し合うために出力はゼロになる。
The operation of one unit circuit is as follows.
First, when there is no light input, no signal appears at the output terminal 3. Even when light is input to both of the two light receiving elements 1 and 2, since bias voltages having opposite characteristics when viewed from the output terminals and having the same magnitude are applied to both, the photocurrents from both are canceled. The output is zero to fit.

【0018】これに対し、入力画像がちょうどこの単位
回路上で輪郭を持つ場合、すなわち、どちらか一方の受
光素子のみに光が入射するか、もしくは双方に入射する
光強度が異なる場合には、その差分が出力端子3に現れ
る。この場合、正極性のバイアス電圧が印加された受光
素子1に入力した光強度の方が大きいときには、電極3
には正極性の電気信号が現れる。そして、逆に負極性の
バイアス電圧が印加された受光素子2に入力した光強度
の方が大きいときには、電極3には負極性の電気信号が
現れる。
On the other hand, when the input image has a contour just on this unit circuit, that is, when the light is incident on only one of the light receiving elements or the light intensity incident on both is different, The difference appears at the output terminal 3. In this case, when the light intensity input to the light receiving element 1 to which the positive bias voltage is applied is higher, the electrode 3
A positive electric signal appears at. On the contrary, when the light intensity input to the light receiving element 2 to which the negative bias voltage is applied is higher, the negative electric signal appears on the electrode 3.

【0019】この単位回路を2次元的に複数個配置する
ことにより、入力画像に対する輪郭検出を行わせること
ができ、この検出結果は電気信号として出力端子3から
それぞれの単位回路(画素)ごとに、独立に出力され
る。
By arranging a plurality of unit circuits two-dimensionally, it is possible to detect the contour of the input image. The detection result is output as an electric signal from the output terminal 3 for each unit circuit (pixel). , Output independently.

【0020】この場合、従来技術と異なり、バイアス電
圧を全電極列にわたって走査する必要がないので、非常
に高速度で画像処理を行うことができる。具体的には、
受光素子の応答速度に等しい速さで検出を行うことがで
きるので、MSMフォトディテクタを用いた場合には、
出力端子3において、ピコ秒オーダーの超短時間で全出
力が得られることになる。これらの出力信号は、後段に
接続される信号処理用のプロセッサを通して、再び画像
としてディスプレイ上に表示したり、さらに別の処理を
行う。あるいは、後述のようにLED、LD等の半導体
発光素子を接続、集積化して、輪郭が直ちに半導体基板
の同じ面、あるいは反対の面から、画像パターンとして
出力されるようにすることも可能である。
In this case, unlike the prior art, it is not necessary to scan the bias voltage over the entire electrode array, so that image processing can be performed at a very high speed. In particular,
Since detection can be performed at a speed equal to the response speed of the light receiving element, when the MSM photodetector is used,
At the output terminal 3, full output can be obtained in an extremely short time on the order of picoseconds. These output signals are again displayed as an image on the display through the signal processing processor connected to the subsequent stage, or further processed. Alternatively, as described later, it is possible to connect and integrate semiconductor light emitting elements such as LEDs and LDs so that the contour is immediately output as an image pattern from the same surface of the semiconductor substrate or the opposite surface. .

【0021】なお、ここで用いられる受光素子として
は、S/N比向上のために、正負いずれの極性において
も、暗電流の小さい事が必要である。この条件を満たす
ものは、CdSセルなどの光伝導素子、ないしMSMフ
ォトディテクタのような整流性接合が逆方向に接続され
た素子が望ましい。
The light receiving element used here is required to have a small dark current in both positive and negative polarities in order to improve the S / N ratio. Those satisfying this condition are preferably a photoconductive element such as a CdS cell, or an element such as an MSM photodetector in which rectifying junctions are connected in opposite directions.

【0022】また、ここで用いられる半導体基板として
は、入力画像が可視光の場合にはSiやGaAs、ある
いはCdSが、また、近赤外光の場合にはGeやInG
aAsが、さらに、遠赤外光の場合にはInSb、Hg
CdTe等が用いられる。
As the semiconductor substrate used here, Si or GaAs or CdS is used when the input image is visible light, and Ge or InG is used when the input image is near infrared light.
In the case where aAs is far infrared light, InSb, Hg
CdTe or the like is used.

【0023】以上に示した輪郭検出システムは、縦方向
の列についてのみ、輪郭検出を行うことができるもので
あり、他の方向については検出能力がない。そこで、縦
横同時に輪郭検出を行うことができるようになされた実
施例を図2に示し、これを説明する。
The contour detection system described above can detect contours only in columns in the vertical direction, and has no detection capability in other directions. Therefore, FIG. 2 shows an embodiment in which contour detection can be performed simultaneously in the vertical and horizontal directions, and this will be described.

【0024】破線で囲まれた単位回路を、図のように縦
横両方向に2次元的に配置し、それぞれのバイアス点に
対し、交互に逆極性の電圧を与えるために、バイアス線
を斜め方向に配線する。これにより、縦横方向につい
て、同時に輪郭検出が可能となる。この場合、受光素子
の配置、ならびにそれらの配線については、さまざまな
方法があり、図2に示されたものに限られない。例え
ば、図3に示されるようにすれば、バイアス線路の配線
は多少複雑になるものの、受光素子がより細かな間隔で
配置でき、画像処理の分解能を高めることができる。
The unit circuits surrounded by broken lines are arranged two-dimensionally in both the vertical and horizontal directions as shown in the figure, and the bias lines are obliquely provided in order to alternately apply voltages of opposite polarities to the respective bias points. Wire. As a result, contour detection can be performed simultaneously in the vertical and horizontal directions. In this case, there are various methods of arranging the light receiving elements and wirings thereof, and the arrangement is not limited to that shown in FIG. For example, as shown in FIG. 3, the wiring of the bias line is somewhat complicated, but the light-receiving elements can be arranged at finer intervals, and the resolution of image processing can be improved.

【0025】さらに、図4は、図2および図3に比べ
て、受光素子をより緻密に配置することができるように
したものであり、縦横両方向の輪郭を検出するものであ
る。これは、縦の受光素子と横の受光素子を互い違いに
配置して、互いにたすき掛けのように出力側を設けたも
のである。
Further, in FIG. 4, the light receiving elements can be arranged more precisely than in FIGS. 2 and 3, and contours in both vertical and horizontal directions are detected. In this configuration, the vertical light receiving elements and the horizontal light receiving elements are arranged alternately, and the output side is provided like crossing.

【0026】以上に示された輪郭検出回路は、実際には
簡単な左右対称構造のプレーナ型受光素子を半導体基板
上に集積、配置して構成されるので、本来分解能は非常
に高い。しかし、より細かな入力画面に対しては、単位
回路が隣接している境界線では、輪郭検出機能がないの
で不具合が生じる可能性がある。
Since the contour detecting circuit shown above is actually constructed by integrating and arranging a planar type light receiving element having a simple left-right symmetric structure on a semiconductor substrate, the original resolution is very high. However, for a finer input screen, there is a possibility that a defect occurs because the contour detection function is not provided at the boundary line where the unit circuits are adjacent to each other.

【0027】図5はこれを補うために隣接する単位回路
において、受光素子を互いに受光領域が重なり合うよう
に配置したものである。すなわち、対になる受光素子を
隣接する左右の単位回路の、それぞれ一方の受光素子の
間に挟んで配置する。これにより、具体的に入力画像の
輪郭部分が図中Aの部分にある場合には、2個の単位回
路にまたがって輪郭が検出されることになり、輪郭がB
の部分に移動すると、左側の単位回路からは信号が出力
されなくなるので、1個の単位回路のみから輪郭が検出
される。さらに、輪郭がCの部分に移動すると、今度
は、加えて右側の単位回路からも信号が得られるように
なる。このようにして、入力画像の輪郭がいずれの受光
素子間にあっても、検出が可能となる。
In order to compensate for this, FIG. 5 shows an arrangement in which adjacent light receiving elements are arranged so that their light receiving regions overlap each other. That is, the paired light receiving elements are arranged so as to be sandwiched between the respective one light receiving elements of the adjacent left and right unit circuits. As a result, when the contour portion of the input image is specifically located at the portion A in the figure, the contour is detected over the two unit circuits, and the contour is B
When moving to the part (1), no signal is output from the left unit circuit, so that the contour is detected from only one unit circuit. Further, when the contour moves to the portion C, this time, a signal can be obtained from the unit circuit on the right side as well. In this way, it is possible to detect the outline of the input image between any of the light receiving elements.

【0028】図6は、同様の機能を縦方向の輪郭に対し
ても持たせたもので、図5において、全体を90度回転
させたものを重ね合わせたものである。これにより、縦
横両方向において、不感部分のない輪郭検出が可能とな
る。
FIG. 6 also has the same function for the vertical contour, and is obtained by superimposing the one obtained by rotating the entire body by 90 degrees in FIG. As a result, it is possible to detect contours in both vertical and horizontal directions without insensitive parts.

【0029】図7は、図6の例の別の実施例に当たるも
のであり、縦横両方向の輪郭を不検出ラインを生じない
ようにしながら、より緻密に受光素子を配置したもので
ある。ここでは、図4と同様に、縦の受光素子と横の受
光素子とを互い違いに配置する。そして、図6では直線
であった縦横の並びをここではジグザグにして、図5お
よび図6のように隣り合った単位回路の受光領域が重な
り合うように受光素子を配線したものである。このよう
にすることで、より緻密に受光素子を配置することがで
きる。
FIG. 7 corresponds to another embodiment of the example of FIG. 6, in which the light receiving elements are more precisely arranged while the contours in both the vertical and horizontal directions are prevented from generating non-detection lines. Here, as in FIG. 4, the vertical light receiving elements and the horizontal light receiving elements are arranged alternately. The vertical and horizontal arrangements that were straight lines in FIG. 6 are zigzag here, and the light receiving elements are wired so that the light receiving regions of the adjacent unit circuits overlap each other as shown in FIGS. 5 and 6. By doing so, the light receiving elements can be arranged more precisely.

【0030】図6および図7のシステムにおける受光素
子の接続を、概念的に分かり易く示した図が図13およ
び図14である。これらの図において、白丸は受光素子
を示している。
FIGS. 13 and 14 are conceptually easy-to-understand diagrams showing the connection of the light-receiving elements in the systems of FIGS. 6 and 7. In these figures, white circles indicate light receiving elements.

【0031】また、図8にはこれらに加えて、斜め方向
についても同時に輪郭検出を行うことができるようにな
された実施例について示している。Cij-1〜Cij-4は前
述と同様の単位回路を表しており、これらがそれぞれ4
方向を向くように隣接して配置されたされたものを1グ
ループ単位とし、一点鎖線で示してある。この単位グル
ープを2次元的に配置することにより、縦・横・右斜め
・左斜めの4方向に対して同時に輪郭検出を行うことが
できるので、実質的にあらゆる入力画像に対してパター
ン検出が可能になる。
In addition to these, FIG. 8 shows an embodiment in which contour detection can be simultaneously performed in the oblique direction. C ij -1~C ij -4 represents the unit circuit similar to that described above, they are respectively 4
Those arranged so as to be adjacent to each other in the direction are set as one group unit and are shown by a chain line. By arranging these unit groups two-dimensionally, it is possible to simultaneously detect contours in four directions of vertical / horizontal / diagonal right / diagonal left. Therefore, pattern detection can be performed for virtually any input image. It will be possible.

【0032】また、単位回路内の2個の受光素子の間
に、応答波長範囲の差を持たせることにより入力画像の
波長、すなわち色の輪郭を検出することもできる。これ
には、2個の受光素子上にそれぞれ別々のカラーフィル
ターを設ける方法と、2個の受光素子を異なる半導体材
料を用いて作成する方法がある。後者では、同一半導体
基板上に、それぞれの受光素子に対応する異なる材料か
らなる光吸収層を形成することによって実現される。こ
れには、Si基板上に(In)GaAsやGe等の異な
る半導体成長層を形成する方法や、3ないし4元のIII-
V族化合物半導体を用いて、その元素混合比を調整する
方法、例えば、Ga1-X AlX Asのx値をお互いに異
なるように形成する方法がある。
Further, the wavelength of the input image, that is, the contour of the color can be detected by providing a difference in the response wavelength range between the two light receiving elements in the unit circuit. For this, there are a method of providing different color filters on the two light receiving elements and a method of forming the two light receiving elements using different semiconductor materials. The latter is realized by forming light absorption layers made of different materials corresponding to respective light receiving elements on the same semiconductor substrate. For this, a method of forming a different semiconductor growth layer such as (In) GaAs or Ge on a Si substrate, or a 3- or 4-element III-
There is a method of adjusting the mixing ratio of elements using a group V compound semiconductor, for example, a method of forming Ga 1-x Al x As so that the x values thereof are different from each other.

【0033】さらに、隣接する単位回路間において、こ
の応答波長範囲の組み合わせを変化させたものを1グル
ープ単位とし、これを2次元的に配置することにより入
力画面において、複数個の波長ないし色の輪郭検出も可
能となる。具体的には、カラーCCDのように、複数個
の異なるカラーフィルターを受光素子上にモザイク状に
設けることによって実現できる。これによれば、各波長
ないし色ごとの輪郭が得られるので、入力画像の色彩分
解が行われることになる。例えば、この結果をモニター
上に表示して、輪郭の内部をその色で塗り潰す命令を外
部回路から与えることによって、一種のカラー撮像が可
能になる。さらに、得られた輪郭パターン信号を外部回
路に出力して、各波長ごとにさまざまな処理を行うこと
等も可能である。
Further, a group in which the combination of the response wavelength ranges is changed between adjacent unit circuits is made into one group unit, and this is arranged two-dimensionally so that a plurality of wavelengths or colors can be displayed on the input screen. Contour detection is also possible. Specifically, it can be realized by providing a plurality of different color filters in a mosaic pattern on the light receiving element like a color CCD. According to this, since the contour for each wavelength or color is obtained, the color separation of the input image is performed. For example, by displaying this result on a monitor and giving an instruction to fill the inside of the contour with the color from an external circuit, a kind of color imaging becomes possible. Further, it is also possible to output the obtained contour pattern signal to an external circuit and perform various processes for each wavelength.

【0034】次に、輪郭検出結果を画像パターンとして
出力するために、出力端子にLED、LD等の半導体発
光素子からなる回路を接続し、集積化する場合の方法に
ついて、1個の単位回路について具体例を示しながら説
明する。
Next, regarding a method for connecting a circuit composed of a semiconductor light emitting element such as an LED or an LD to the output terminal in order to output the contour detection result as an image pattern and integrating the circuit, for one unit circuit A description will be given while showing a specific example.

【0035】図9(a、b)は、出力端子に電界効果型
トランジスタ(FET)のゲートを接続し、これを介す
ることにより、出力電気信号が増幅されるようになされ
たものである。本発明の回路構成では、出力端子からは
正負両極性の電気信号が出力されるので、図のようにn
チャネルとpチャネルの両方のFET7、8を接続する
必要がある。また、半導体受光素子は一般に高インピー
ダンスであり、出力は電流信号として取り出されるの
で、出力端子は50オームなど低い抵抗6を介して設置
してあることが高速動作のためには望ましい。
In FIGS. 9A and 9B, the output electric signal is amplified by connecting the gate of the field effect transistor (FET) to the output terminal and passing the gate through the gate. In the circuit configuration of the present invention, since an electric signal of both positive and negative polarities is output from the output terminal, as shown in FIG.
It is necessary to connect both the channel and p-channel FETs 7, 8. Further, since the semiconductor light receiving element generally has a high impedance and the output is taken out as a current signal, it is desirable for high speed operation that the output terminal is installed via a low resistance 6 such as 50 ohms.

【0036】図9(a)のように、FETのドレイン=
ソース回路に直列に半導体発光素子9、10を接続すれ
ば、検出された輪郭が画像パターンとして出力すること
ができる。また、図9(b)のように、FETのドレイ
ン=ソース回路に並列に接続すれば、検出された輪郭が
「暗」として示される反転した画像パターンを得ること
ができる。ここで、11、12はFETの出力側の負荷
抵抗である。
As shown in FIG. 9A, the drain of the FET =
By connecting the semiconductor light emitting elements 9 and 10 in series to the source circuit, the detected contour can be output as an image pattern. Further, as shown in FIG. 9B, if the drain = source circuit of the FET is connected in parallel, an inverted image pattern in which the detected contour is shown as “dark” can be obtained. Here, 11 and 12 are load resistors on the output side of the FET.

【0037】なお、出力端子3に接続する増幅素子とし
ては、FETの他にバイポーラ型トランジスタを用いて
も良い。この場合、一般にトランジスタの入力は電流信
号であるので、出力端子3を抵抗を介して設置する必要
は特にない。
As the amplification element connected to the output terminal 3, a bipolar transistor may be used instead of the FET. In this case, since the input of the transistor is generally a current signal, it is not necessary to install the output terminal 3 via a resistor.

【0038】図10は、出力端子に直接半導体発光素子
を接続する方法について示したものである。光入力部の
半導体受光素子として、CdSセルなどのオーム性接触
からなる光伝導素子を用いた場合には、電流出力が大き
く取れるので、直接発光素子を駆動することが可能であ
る。この場合にも、正負両方向に対応できるように2個
の発光素子9、10を相補的に接続する必要がある。な
お、ここにおいて示されている出力端子に接続される回
路については、その一例を示したものに過ぎず、相補型
の回路構成に手直ししたものであれば、インピーダンス
変換回路など、一般的に半導体受光素子の後段に接続さ
れるような回路については、全てここに接続することが
できる。
FIG. 10 shows a method for directly connecting the semiconductor light emitting element to the output terminal. When a photoconductive element composed of an ohmic contact such as a CdS cell is used as the semiconductor light receiving element of the light input section, a large current output can be obtained, so that the light emitting element can be directly driven. In this case as well, it is necessary to complementarily connect the two light emitting elements 9 and 10 so as to correspond to both the positive and negative directions. It should be noted that the circuit connected to the output terminal shown here is only an example thereof, and if it is modified to a complementary circuit configuration, it is generally a semiconductor such as an impedance conversion circuit. All circuits connected to the subsequent stage of the light receiving element can be connected here.

【0039】ここで、用いられる半導体基板としては、
発光素子やトランジスタを含めて集積化するため、Si
やGaAs、あるいはInPが用いられる。このうちS
iは、トランジスタには適しているが、これを用いて発
光素子を直接作成することはできない。しかし、現在で
はSi基板上に、GaAs等の直接遷移型の半導体結晶
をエピタキシャル成長法によって作成することが可能で
あり、これによりSiの同一基板上にこれらの半導体素
子を共に集積化することが可能である。
Here, the semiconductor substrate used is
Si for integration including light emitting devices and transistors
Or GaAs or InP is used. Of these, S
Although i is suitable for a transistor, it cannot be used to directly form a light emitting device. However, at present, it is possible to form a direct transition type semiconductor crystal such as GaAs on a Si substrate by an epitaxial growth method, which makes it possible to integrate these semiconductor elements together on the same Si substrate. Is.

【0040】以上、図9および図10に示したように、
この回路の出力端子には正負両極性の電気出力信号に対
応できるように、次段の回路を接続する必要があり、こ
のために回路が多少複雑になるという問題がある。しか
し、この場合の利点としては、出力される電気信号の極
性を調べることにより、あるいは、発光素子が集積化さ
れている場合には、どちらの発光素子が発光したかを調
べることにより、輪郭上における明暗の変化の方向、す
なわち、光入力強度の勾配の極性を検出できることがあ
げられる。また、その列における輪郭信号の微分信号が
取り出せることと等価であることから、実質的に2倍の
分解能で輪郭検出が可能であることになる。
As described above, as shown in FIG. 9 and FIG.
It is necessary to connect the circuit of the next stage to the output terminal of this circuit so as to correspond to the electric output signals of both positive and negative polarities, which causes a problem that the circuit becomes somewhat complicated. However, as an advantage in this case, by checking the polarity of the electric signal to be output or, when the light emitting elements are integrated, by checking which light emitting element has emitted light, It is possible to detect the direction of the change in light and darkness at, that is, the polarity of the gradient of the light input intensity. Further, since it is equivalent to being able to extract the differential signal of the contour signal in that row, it is possible to detect the contour with substantially double the resolution.

【0041】また、当然ながら、ここに用いられた受光
素子、ならびにトランジスタないし発光素子は、いずれ
も入力信号に対して出力が直線的に変化するものである
ので、しきい値を設けてデジタル的に輪郭の有無のみを
検出するだけではなく、その明暗の程度をアナログ的に
検出しても良い。この場合には、より人間の認識動作に
近い、あいまいな特性を加味することができ、これによ
ってニューロデバイス等への応用も考えられる。
Further, as a matter of course, the light receiving element and the transistor or the light emitting element used here all have an output that linearly changes with respect to an input signal, so that a threshold value is provided to digitally In addition to detecting only the presence or absence of contours, the degree of lightness and darkness may be detected in an analog manner. In this case, it is possible to add an ambiguous characteristic that is closer to the human recognition operation, and this may be applied to a neurodevice or the like.

【0042】本発明の特徴は、静的なバイアス電圧下に
おいても、輪郭出力を2次元的に出力させることができ
るため、走査不要という点にあるが、図11に示すよう
に、あえてバイアス電圧を走査することもできる。すな
わち、それぞれ正負両極性のバイアス電圧を走査するた
めのシフトレジスタ13、14を別々に設け、単位回路
に常に両極性のバイアス電圧が印加されるように、双方
をタイミング良くシフトしていくことにより行われる。
出力信号は、各列に対して設けられた出力回路15-1〜
15-nに転送され、さらに全列にわたって、順次外部に
時系列に出力される。これは、輪郭検出結果をコンピュ
ータなどの外部演算処理装置に入力する場合に有効であ
る。
A feature of the present invention is that the contour output can be two-dimensionally output even under a static bias voltage, so that scanning is not required. However, as shown in FIG. Can also be scanned. That is, by separately providing the shift registers 13 and 14 for scanning the bias voltages of both positive and negative polarities and shifting both of them with good timing so that the bias voltages of both polarities are always applied to the unit circuit, Done.
The output signals are output circuits 15-1 to 15-1 provided for each column.
15-n, and further sequentially output to the outside in time series over all columns. This is effective when the contour detection result is input to an external arithmetic processing device such as a computer.

【0043】また、この場合、出力の輪郭パターンが時
系列信号として取り出されることから、この出力信号を
周波数フィルタ回路に入力することにより、ある程度の
処理を行うことができる。一般に輪郭抽出など、画素間
の差分を取る操作においては空間的な雑音に弱く、入力
画像のキズ等をさらに強調して出力してしまうという欠
陥がある。そこで、高周波を遮断するフィルタ回路(例
えば積分回路)に時系列な出力信号を入力するという処
理を施すことにより、画像上のキズ等の非常に短い線分
等を除去することができるので、高能率臨界検出が可能
になる。
Further, in this case, since the output contour pattern is extracted as a time-series signal, it is possible to perform some processing by inputting this output signal to the frequency filter circuit. Generally, in an operation such as contour extraction in which a difference between pixels is obtained, the operation is vulnerable to spatial noise and has a defect that a flaw or the like of an input image is further emphasized and output. Therefore, by performing a process of inputting a time-series output signal to a filter circuit (for example, an integrating circuit) that cuts off high frequencies, it is possible to remove extremely short line segments such as scratches on an image. Enables efficient criticality detection.

【0044】図11には、図1に示した実施例を改良し
た例について示したが、図2〜8に示したような複数の
方向に対して輪郭検出が可能な素子や、隣接する単位回
路間において、受光素子を互いに領域が重なり合うよう
に配置することによって輪郭不検出部分を取り除いたも
の、さらには、前述の波長の輪郭を検出する素子につい
ても同様に適用できる。
FIG. 11 shows an example in which the embodiment shown in FIG. 1 is improved. However, an element capable of detecting a contour in a plurality of directions as shown in FIGS. The same can be applied to a device in which a contour non-detection portion is removed by arranging light receiving elements between circuits so that regions overlap each other, and further to an element for detecting a contour of a wavelength described above.

【0045】また、出力端子にFETが接続された素子
の場合には、受光素子のバイアス電圧を静的に与えてお
き、FETのバイアス電圧(ドレイン電圧)を走査する
こともできる。この場合、図9中に示した出力端子3の
負荷抵抗の値を大きくすることによって受光素子の出力
端子、すなわちFETの入力端子が高インピーダンスと
なるため、出力信号の蓄積作用が生じ、高感度の輪郭検
出を可能にすることができる。
In the case of an element having an FET connected to the output terminal, the bias voltage (drain voltage) of the FET can be scanned by statically applying the bias voltage of the light receiving element. In this case, by increasing the value of the load resistance of the output terminal 3 shown in FIG. 9, the output terminal of the light receiving element, that is, the input terminal of the FET has a high impedance, so that an accumulation action of the output signal occurs and the high sensitivity Can be detected.

【0046】以上に示された発明により、実質的に左右
対称な電極構造の半導体受光素子を用いて、これを半導
体基板上に2次元的に複数個配置して集積化することに
より、ピコ秒オーダーの超高速度で入力画像の輪郭検出
が可能になる。また、通常の半導体素子の作成技術によ
り作られるので、小型で分解能が良く、低コストである
など、通常の半導体集積回路の長所はそのまま本発明に
おいても適用される。
According to the invention described above, a semiconductor light receiving element having a substantially symmetrical electrode structure is used, and a plurality of the semiconductor light receiving elements are two-dimensionally arranged on a semiconductor substrate to be integrated. The contour of the input image can be detected at an extremely high speed of the order. Further, since the semiconductor device is manufactured by a normal semiconductor element manufacturing technique, the advantages of the normal semiconductor integrated circuit such as small size, good resolution and low cost can be directly applied to the present invention.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上の通り、本発明による輪郭検出シス
テムならびに素子を用いることにより、現在のコンピュ
ータでは不可能とされている超高速度の画像認識機能が
可能になり、複雑な入力画面に対するリアルタイムの画
像処理技術の確率に向けて、大きく前進することができ
る。特に、人間の画像処理機能と同様のことをコンピュ
ータを用いて行わせるためには、画像入力段階における
前処理用のプロセッサ、すなわち生体網膜機能として本
発明は非常に有効である。
As described above, by using the contour detection system and the element according to the present invention, it becomes possible to realize an ultra-high-speed image recognition function, which is impossible in the present computer, and to realize a real-time operation for a complicated input screen. Great progress can be made towards the probability of image processing technology. In particular, the present invention is very effective as a preprocessing processor at the image input stage, that is, as a biological retina function, in order to use a computer to perform the same function as a human image processing function.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例における基本となる輪郭検出シ
ステムの概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a basic contour detection system in an embodiment of the present invention.

【図2】縦横両方向の輪郭を同時に検出できるようにな
された輪郭検出システムの概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of a contour detection system that is capable of simultaneously detecting contours in both vertical and horizontal directions.

【図3】縦横両方向の輪郭を同時に検出できるようにな
された輪郭検出システムの概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram of a contour detection system that is capable of simultaneously detecting contours in both vertical and horizontal directions.

【図4】図2および図3の変形例であり、縦横両方向の
輪郭を検出できるようになされた輪郭検出システムの概
略図である。
FIG. 4 is a modification of FIGS. 2 and 3, and is a schematic diagram of a contour detection system capable of detecting contours in both vertical and horizontal directions.

【図5】隣接する単位回路間において、受光素子を互い
に領域が重なり合うように配置することにより、輪郭検
出が不可能となる部分を取り除いた輪郭検出システムの
概略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of a contour detection system in which a portion where contour detection cannot be performed is removed by arranging light receiving elements between adjacent unit circuits so that regions overlap each other.

【図6】図5から、さらに縦横両方向の輪郭を同時に検
出できるようになされた輪郭検出システムの概略図であ
る。
FIG. 6 is a schematic diagram of a contour detection system configured to detect contours in both vertical and horizontal directions simultaneously from FIG. 5;

【図7】図6から、受光素子をより緻密に配置した輪郭
検出システムの概略図である。
FIG. 7 is a schematic view of the contour detection system in which the light receiving elements are arranged more precisely from FIG. 6;

【図8】縦・横・右斜め・左斜めの4方向の輪郭を同時
に検出できるようになされた輪郭検出システムの単位グ
ループの概略図である。
FIG. 8 is a schematic diagram of a unit group of a contour detection system that is capable of simultaneously detecting contours in four directions of vertical / horizontal / right diagonal / left diagonal.

【図9】出力端子にトランジスタを介して半導体発光素
子を接続した単位回路の図である。
FIG. 9 is a diagram of a unit circuit in which a semiconductor light emitting element is connected to an output terminal via a transistor.

【図10】出力端子に直接半導体発光素子を接続した単
位回路の図である。
FIG. 10 is a diagram of a unit circuit in which a semiconductor light emitting element is directly connected to an output terminal.

【図11】受光素子のバイアス電圧を走査して、出力信
号を時系列で得られるようになされた輪郭検出システム
の概略図である。
FIG. 11 is a schematic diagram of a contour detection system configured to scan a bias voltage of a light receiving element and obtain an output signal in time series.

【図12】従来技術における輪郭検出システムの回路を
示した図である。
FIG. 12 is a diagram showing a circuit of a contour detection system in the related art.

【図13】図6におけるシステムの受光素子間の接続を
概念的に示した図である。
13 is a diagram conceptually showing the connection between the light receiving elements of the system in FIG.

【図14】図7におけるシステムの受光素子間の接続を
概念的に示した図である。
14 is a view conceptually showing the connection between the light receiving elements of the system in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2…半導体基板上に1対の電極が対向して設けられ
た実質的に左右対称な電極構造の半導体受光素子、3…
電気信号出力端子、4…正のバイアス電圧が与えられて
いる配線、5…負のバイアス電圧が与えられている配
線、6…出力端子3の負荷抵抗、7…電界効果型トラン
ジスタ(nチャネル)、8…電界効果型トランジスタ
(pチャネル)、9、10…半導体発光素子、11、1
2…トランジスタ出力側の負荷抵抗、13…正バイアス
電圧を走査するシフトレジスタ、14…負バイアス電圧
を走査するシフトレジスタ、15-1〜15-n…バイアス
電圧を走査する素子の出力回路、C11〜Cnn、Cij-1〜
ij-4…輪郭検出回路の1単位、+Vb 、−Vb …バイ
アス電圧、101…MSMフォトディテクタ2次元アレ
イ、102…バイアス電圧シフト回路、103…電流出
力端子列。
1, 2 ... A semiconductor light receiving element having a substantially symmetrical electrode structure in which a pair of electrodes are provided on a semiconductor substrate so as to face each other, 3 ...
Electrical signal output terminal, 4 ... Wiring to which a positive bias voltage is applied, 5 ... Wiring to which a negative bias voltage is applied, 6 ... Load resistance of the output terminal 3, 7 ... Field effect transistor (n channel) , 8 ... Field effect transistor (p channel), 9, 10 ... Semiconductor light emitting element, 11, 1
2 ... Load resistance on transistor output side, 13 ... Shift register for scanning positive bias voltage, 14 ... Shift register for scanning negative bias voltage, 15-1 to 15-n ... Output circuit of element for scanning bias voltage, C 11 ~ C nn , C ij -1 ~
C ij -4 ... 1 unit of contour detection circuit, + V b , −V b ... Bias voltage, 101 ... MSM photodetector two-dimensional array, 102 ... Bias voltage shift circuit, 103 ... Current output terminal array.

フロントページの続き (72)発明者 飯田 孝 静岡県浜松市市野町1126番地の1 浜松ホ トニクス株式会社内 (72)発明者 藁科 禎久 静岡県浜松市市野町1126番地の1 浜松ホ トニクス株式会社内 (72)発明者 杉本 賢一 静岡県浜松市市野町1126番地の1 浜松ホ トニクス株式会社内 (72)発明者 鈴木 智子 静岡県浜松市市野町1126番地の1 浜松ホ トニクス株式会社内 (72)発明者 菅 博文 静岡県浜松市市野町1126番地の1 浜松ホ トニクス株式会社内Front page continued (72) Inventor Takashi Iida 1 1126, Nomachi, Hamamatsu, Shizuoka Prefecture 1126 Hamamatsu Photonics Co., Ltd. (72) Inventor Sadahisa Warashi 1 1126, Nonomachi, Hamamatsu, Shizuoka Prefecture 1 Hamamatsu Photonics Co., Ltd. (72) Inventor Kenichi Sugimoto, 1 Hamamatsu Photonics Co., Ltd., 1126, Nomachi, Hamamatsu, Shizuoka Prefecture (72) Inventor Tomoko Suzuki 1 1126, Ichinocho, Hamamatsu, Shizuoka (1) In Hamamatsu Photonics Co., Ltd. (72) Invention Hirofumi Suga 1 Hamamatsu Photonics Co., Ltd. 1 No. 1126 Nomachi, Hamamatsu City, Shizuoka Prefecture

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1対の電極を左右に対向させ、実質的に
左右対称な方向に暗電流を小さく保つ電極構造の受光素
子が半導体基板上に設けられ、 2つの前記受光素子が電気的に接続された点を電気信号
出力端子とし、 2つの前記受光素子には前記電気信号出力端子から見て
互いに逆極性で、大きさのほぼ等しいバイアス電圧が与
えられ、 2つの前記受光素子のいずれか一方に光入力がなされた
場合のみ、前記電気信号出力端子より電気信号が出力さ
れるような回路を1つの単位回路として、 前記単位回路を半導体基板上に複数個配置して集積化
し、入力される画像パターンの輪郭を検出することを特
徴とする輪郭検出システム。
1. A light receiving element having an electrode structure in which a pair of electrodes are opposed to each other on the left and right and a dark current is kept small in a substantially symmetrical direction is provided on a semiconductor substrate, and the two light receiving elements are electrically connected to each other. The connected point serves as an electric signal output terminal, and the two light receiving elements are supplied with bias voltages of opposite polarities and substantially equal in size when viewed from the electric signal output terminal. A circuit that outputs an electric signal from the electric signal output terminal only when light is input to one side is regarded as one unit circuit, and a plurality of the unit circuits are arranged on a semiconductor substrate to be integrated and input. A contour detection system characterized by detecting a contour of an image pattern.
【請求項2】 隣接する前記単位回路において、各々の
前記受光素子を互いに受光領域が重なり合うように配置
することにより、輪郭不検出部分が生じないように構成
されたことを特徴とする請求項1記載の輪郭検出システ
ム。
2. The adjacent unit circuits are arranged such that the light receiving regions of the respective light receiving elements overlap each other so that no contour non-detection portion occurs. The described contour detection system.
【請求項3】 縦、横、右斜め、および左斜めの方向に
受光素子が並べられて接続された単位回路を複数個互い
に隣接して配設したものを単位グループとし、複数個の
前記単位グループを配置することにより、入力される画
像パターンの4方向の輪郭検出が可能であることを特徴
とする請求項1記載の輪郭検出システム。
3. A unit group is formed by arranging a plurality of unit circuits in each of which light-receiving elements are arranged and connected in the longitudinal, lateral, diagonally rightward, and diagonally leftward directions so as to form a unit group, and a plurality of said units are provided. The contour detection system according to claim 1, wherein the arrangement of groups enables contour detection in four directions of an input image pattern.
【請求項4】 前記単位回路内の1組の前記受光素子の
応答波長範囲を異なるように形成することにより、入力
される画像パターンの色ないし波長の輪郭検出が可能で
あることを特徴とする請求項1記載の輪郭検出システ
ム。
4. The contour of the color or wavelength of the input image pattern can be detected by forming the response wavelength ranges of one set of the light receiving elements in the unit circuit so as to be different from each other. The contour detection system according to claim 1.
【請求項5】 前記出力端子に、時系列的又は空間系列
的に低域通過フィルター特性を有する回路が接続される
ことを特徴とする請求項1記載の輪郭検出システム。
5. The contour detection system according to claim 1, wherein a circuit having a low-pass filter characteristic in time series or space series is connected to the output terminal.
【請求項6】 前記出力端子に、1組の半導体発光素子
の入力端子が相補的に接続されることを特徴とする請求
項1記載の輪郭検出システム。
6. The contour detection system according to claim 1, wherein input terminals of a pair of semiconductor light emitting elements are complementarily connected to the output terminals.
【請求項7】 前記受光素子は整流性接合が反対向きに
接続された構造であることを特徴とする請求項1記載の
輪郭検出システム。
7. The contour detection system according to claim 1, wherein the light receiving element has a structure in which rectifying junctions are connected in opposite directions.
【請求項8】 前記整流性接合はショットキー接合であ
ることを特徴とする請求項7記載の輪郭検出システム。
8. The contour detection system according to claim 7, wherein the rectifying junction is a Schottky junction.
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Cited By (2)

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