JPH11308532A - Multi-element sensor - Google Patents

Multi-element sensor

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JPH11308532A
JPH11308532A JP10107660A JP10766098A JPH11308532A JP H11308532 A JPH11308532 A JP H11308532A JP 10107660 A JP10107660 A JP 10107660A JP 10766098 A JP10766098 A JP 10766098A JP H11308532 A JPH11308532 A JP H11308532A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electromagnetic wave
detecting means
dark current
temperature
sensor device
Prior art date
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Pending
Application number
JP10107660A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoshi Suzuki
直志 鈴木
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP10107660A priority Critical patent/JPH11308532A/en
Publication of JPH11308532A publication Critical patent/JPH11308532A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain miniaturization, low noise, low power consumption and high speed processing for the sensor. SOLUTION: The sensor is provided with a electromagnetic wave detection means 19 that converts an electromagnetic wave into an analog signal depending on its strength and with an A/D converter means 20 that converts the analog signal converted by the electromagnetic wave detection means 19 into a digital signal. Then one-chip or multi-chip module processing unifies the circuit components from the electromagnetic wave detection means 19 to the A/D converter means 20. Since pluralities of packages in a conventional sensor are decreased into one package, miniaturization of the sensor is attained. Moreover, wiring interconnecting the conventional packages having been required for the conventional sensor is not required, low noise configuration is attained. Since it is not required to amplify analog signals with a high amplification factor as that of the conventional sensor, low power consumption is attained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、CCD撮像装置等
の多素子化センサ装置に関する。
The present invention relates to a multi-element sensor device such as a CCD image pickup device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3に示すように、従来のCCD撮像装
置は、フォトアレイ21、CCD(電荷結合素子)2
2、クランプ回路23、出力アンプ24、A/Dコンバ
ータ25等によって構成されている。フォトアレイ21
及びCCD22は、1チップ上に形成されている。そし
て、フォトアレイ21及びCCD22と、クランプ回路
23と、出力アンプ24と、A/Dコンバータ25と
は、それぞれ別のパッケージに収容され、互いにリード
線等で接続されている。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 3, a conventional CCD image pickup device comprises a photo array 21, a CCD (charge-coupled device) 2, and the like.
2. It comprises a clamp circuit 23, an output amplifier 24, an A / D converter 25 and the like. Photo array 21
The CCD 22 is formed on one chip. The photo array 21 and the CCD 22, the clamp circuit 23, the output amplifier 24, and the A / D converter 25 are housed in separate packages, and are connected to each other by a lead wire or the like.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
CCD撮像装置では、次のような問題があった。
However, the conventional CCD image pickup apparatus has the following problems.

【0004】.別々のパッケージに収められたクラン
プ回路23、出力アンプ24、A/Dコンバータ25等
のアナログ処理回路は、ノイズの重畳をできるだけ避け
るため、フォトアレイ21及びCCD22付近に配置し
なければならない。そのため、フォトアレイ21及びC
CD22付近に多くのパッケージが密集することになる
ので、CCD撮像装置のヘッド部が小型化できなかっ
た。
[0004] Analog processing circuits such as the clamp circuit 23, the output amplifier 24, and the A / D converter 25 housed in separate packages must be arranged near the photo array 21 and the CCD 22 in order to minimize superposition of noise. Therefore, the photo array 21 and C
Since many packages are densely packed in the vicinity of the CD 22, the head of the CCD image pickup device cannot be miniaturized.

【0005】.これらのアナログ処理回路は、フォト
アレイ21及びCCD22付近に配置されるものの、当
然ながらフォトアレイ21及びCCD22のパッケージ
の外に配置しなければならない。そのため、各パッケー
ジ間を接続する配線等からノイズが少なからず重畳して
いた。
[0005] These analog processing circuits are arranged in the vicinity of the photoarray 21 and the CCD 22, but must be arranged outside the package of the photoarray 21 and the CCD 22 as a matter of course. For this reason, noise from wirings connecting the packages has been superimposed to some extent.

【0006】.このノイズを低減してA/Dコンバー
タ25のSN比を改善するために、CCD22のアナロ
グ出力信号を出力アンプ24で大きく増幅している。こ
の増幅に要する電力のために、低消費電力化が難しかっ
た。
[0006] In order to reduce this noise and improve the S / N ratio of the A / D converter 25, the analog output signal of the CCD 22 is greatly amplified by the output amplifier 24. Because of the power required for this amplification, it has been difficult to reduce power consumption.

【0007】.暗電流を始めとする各種の補正は、ア
ナログ信号をディジタル化をした後に信号処理をする最
終段でまとめて処理している。そのため、後段の負担が
重くなることにより、高速処理が難しかった。
[0007] Various corrections such as dark current are collectively processed in the final stage of signal processing after digitizing an analog signal. Therefore, high-speed processing was difficult due to a heavy burden on the subsequent stage.

【0008】[0008]

【発明の目的】そこで、本発明の目的は、小型化、低ノ
イズ化、低消費電力化及び高速処理化等を達成できる、
多素子化センサ装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to achieve downsizing, low noise, low power consumption, high speed processing, and the like.
It is to provide a multi-element sensor device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に係る多素子化セ
ンサ装置は、電磁波をその強度に応じてアナログ信号に
変換する電磁波検出手段と、この電磁波検出手段で変換
されたアナログ信号を更にディジタル信号に変換するA
/D変換手段とを備えたものである。そして、本発明の
特徴は、電磁波検出手段からA/D変換手段までが一体
化されていることにある。これらの一体化は、例えば1
チップ化やマルチチップモジュール化により実現され
る。
A multi-element sensor device according to the present invention comprises: an electromagnetic wave detecting means for converting an electromagnetic wave into an analog signal according to its intensity; and a digital signal for converting the analog signal converted by the electromagnetic wave detecting means. A to convert to signal
/ D conversion means. The feature of the present invention resides in that the components from the electromagnetic wave detection means to the A / D conversion means are integrated. These integrations are, for example, 1
It is realized by making into chips or multi-chip modules.

【0010】電磁波検出手段からA/D変換手段までが
一体化されたことにより、従来の複数個のパッケージが
一個のパッケージになるので、小型化が達成される。ま
た、従来必要であった各パッケージ間を接続する配線も
不要になるので、低ノイズ化が達成される。この低ノイ
ズ化により、アナログ信号を従来ほど大きく増幅する必
要がなくなるので、低消費電力化が達成される。
[0010] By integrating the electromagnetic wave detecting means to the A / D converting means, a plurality of conventional packages are reduced to a single package, so that downsizing is achieved. In addition, since wiring for connecting the packages, which is conventionally required, is not required, noise reduction is achieved. This lower noise eliminates the need to amplify the analog signal as much as in the past, thus achieving lower power consumption.

【0011】また、本発明は、電磁波検出手段に一体化
されるとともに電磁波検出手段の温度を検出する温度検
出手段を、更に備えたものとしてもよい。電磁波検出手
段に対する温度検出手段の一体化は、1チップ化や、複
数のチップ相互の貼り合わせにより実現される。更に、
本発明は、温度検出手段で検出された温度に基づき、ア
ナログ信号を補正するアナログ信号補正手段を、備えた
ものとしてもよい。
Further, the present invention may further include a temperature detecting means integrated with the electromagnetic wave detecting means and detecting a temperature of the electromagnetic wave detecting means. The integration of the temperature detecting means with the electromagnetic wave detecting means is realized by forming one chip or bonding a plurality of chips together. Furthermore,
The present invention may be provided with analog signal correction means for correcting an analog signal based on the temperature detected by the temperature detection means.

【0012】電磁波検出手段に一体化された温度検出手
段により、電磁波検出手段の温度が直接的にかつ正確に
検出される。また、この温度に基づきアナログ信号を補
正することによりので、アナログ信号をディジタル化す
る前に補正するので、後段の負担が軽くなり、これによ
り高速処理化が達成される。
The temperature of the electromagnetic wave detecting means is directly and accurately detected by the temperature detecting means integrated with the electromagnetic wave detecting means. In addition, since the analog signal is corrected based on the temperature, the analog signal is corrected before digitization, so that the burden on the subsequent stage is reduced, thereby achieving high-speed processing.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る多素子化セ
ンサ装置の一実施形態を示すブロック図である。以下、
この図面に基づき説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a multi-element sensor device according to the present invention. Less than,
Description will be made based on this drawing.

【0014】本実施形態の多素子化センサ装置は、CC
D撮像装置であり、電磁波をその強度に応じてアナログ
信号に変換する電磁波検出手段19と、電磁波検出手段
19で変換されたアナログ信号を更にディジタル信号に
変換するA/D変換手段20とを備えたものである。そ
して、電磁波検出手段19からA/D変換手段20まで
が、1チップ化やマルチチップモジュール化により一体
化されている。また、電磁波検出手段19には、電磁波
検出手段19の温度を検出する温度検出手段としての温
度センサ19が、1チップ化や、複数のチップ相互の貼
り合わせにより一体化されている。温度センサ19は、
ポリシリコン層や拡散層として、1チップ中に組み込む
ことができる。
The multi-element sensor device of the present embodiment has a CC
A D imaging apparatus, comprising: an electromagnetic wave detecting unit 19 that converts an electromagnetic wave into an analog signal according to its intensity; and an A / D converting unit 20 that further converts the analog signal converted by the electromagnetic wave detecting unit 19 into a digital signal. It is a thing. Then, the components from the electromagnetic wave detection means 19 to the A / D conversion means 20 are integrated by one chip or multichip module. Further, the temperature sensor 19 as the temperature detecting means for detecting the temperature of the electromagnetic wave detecting means 19 is integrated with the electromagnetic wave detecting means 19 by integrating the chips into one chip or by bonding a plurality of chips to each other. The temperature sensor 19
It can be incorporated in one chip as a polysilicon layer or a diffusion layer.

【0015】電磁波検出手段19は、フォトアレイ1、
CCD2、リセット回路3、出力アンプ4、遅延回路
5、サンプルホールド回路6等によって構成されてい
る。A/D変換手段20は、コンパレータ7−1〜7−
512、エンコーダ8、D/Aコンバータ9等によって
構成されている。また、電磁波検出手段19及びA/D
変換手段20のパッケージの外には、暗電流補正値生成
回路10、暗電流係数メモリ11、ピクセルカウンタ1
2、暗電流補正回路13、構成データ変換回路14、バ
ッファ回路15、データ処理回路16、CCD駆動回路
17、補正動作設定回路18等によりアナログ信号補正
手段等が構成されている。
The electromagnetic wave detecting means 19 includes the photo array 1,
It comprises a CCD 2, a reset circuit 3, an output amplifier 4, a delay circuit 5, a sample and hold circuit 6, and the like. The A / D converter 20 includes comparators 7-1 to 7-
512, an encoder 8, a D / A converter 9, and the like. Further, the electromagnetic wave detecting means 19 and the A / D
Outside the package of the conversion means 20, a dark current correction value generation circuit 10, a dark current coefficient memory 11, a pixel counter 1
2. The analog signal correction means and the like are constituted by the dark current correction circuit 13, the configuration data conversion circuit 14, the buffer circuit 15, the data processing circuit 16, the CCD drive circuit 17, the correction operation setting circuit 18, and the like.

【0016】図2は、図1の多素子化センサ装置の動作
の一部を示すタイムチャートである。以下、本実施形態
の多素子化センサ装置の動作を、図1及び図2に基づき
説明する。
FIG. 2 is a time chart showing a part of the operation of the multi-element sensor device of FIG. Hereinafter, the operation of the multi-element sensor device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

【0017】電磁波は、フォトアレイ1によりその強度
に比例した電荷へと変換される。電荷は、転送クロック
によりCCD2へ転送され、駆動信号により順次転送さ
れる。リセット回路3は、リセット信号φRで前ピクセ
ルの残電荷をクリアして、基準電圧レベルを確定した
後、信号レベルを出力アンプ4から出力する。出力アン
プ4からの出力信号は、先ずサンプルホールド回路6で
基準レベルがホールドされる。この基準レベルに基づ
き、D/Aコンバータ9が信号レベルの最大電圧レベル
又は任意に設定した最大電圧レベルを設定する。この最
大電圧レベルに対して29個の均一な抵抗値により分割
した電圧を生成し、それぞれの電圧と信号レベルとをコ
ンパレータ7−1〜7−512で比較して、信号レベル
が高ければ‘H' 、低ければ‘L' を出力する。これら
の信号をエンコーダ8によりコード化することにより、
電磁波の強度に相当するディジタル値を得る。なお、信
号レベルが最大電圧として設定された電圧以上になる場
合は、オーバーフロー検出信号がアクティブになり、ゲ
インが自動設定の場合は、一つ高い電圧に設定し直す。
ただし、次フレームから変更とする場合は、スタートピ
クセル信号により切り替える。
The electromagnetic waves are converted by the photo array 1 into electric charges proportional to the intensity. The charges are transferred to the CCD 2 by a transfer clock, and are sequentially transferred by a drive signal. The reset circuit 3 clears the remaining charge of the previous pixel with the reset signal φR, determines the reference voltage level, and outputs the signal level from the output amplifier 4. The reference level of the output signal from the output amplifier 4 is first held by the sample and hold circuit 6. Based on this reference level, the D / A converter 9 sets the maximum voltage level of the signal level or an arbitrarily set maximum voltage level. Voltages obtained by dividing the maximum voltage level by 29 uniform resistance values are generated, and the respective voltages and signal levels are compared by comparators 7-1 to 7-512. 'Or' L 'if low. By encoding these signals by the encoder 8,
A digital value corresponding to the intensity of the electromagnetic wave is obtained. When the signal level becomes equal to or higher than the voltage set as the maximum voltage, the overflow detection signal becomes active, and when the gain is automatically set, the voltage is reset to the next higher voltage.
However, when changing from the next frame, it is switched by the start pixel signal.

【0018】撮像動作に入る前又は製造段階で、暗電流
補正をするため、暗電流値を正規化したデータとしてデ
ィジタル化された信号を保存しておく。また、温度、ゲ
イン等による係数をもつ暗電流補正値生成回路10で最
終的に暗電流に相当するディジタル値(補正データ)を
生成して、暗電流補正回路13でこの補正データを信号
から減算することにより、暗電流のオフセットを差し引
く。なお、暗電流補正データを取得する際は、暗電流補
正回路13及び暗電流係数メモリ11の暗電流補正デー
タ設定イネーブル信号をアクティブにする。また、有効
ピクセルでないタイミングで信号ラインに温度データを
転送することも可能である。
Before starting the imaging operation or at the manufacturing stage, in order to correct the dark current, a digitized signal is stored as data obtained by normalizing the dark current value. A dark current correction value generation circuit 10 having a coefficient based on temperature, gain, and the like finally generates a digital value (correction data) corresponding to the dark current, and a dark current correction circuit 13 subtracts the correction data from the signal. By doing so, the offset of the dark current is subtracted. When acquiring the dark current correction data, the dark current correction data setting enable signal of the dark current correction circuit 13 and the dark current coefficient memory 11 is activated. Further, it is also possible to transfer the temperature data to the signal line at a timing that is not an effective pixel.

【0019】暗電流補正をした信号は、補正データ変換
回路14で、事前にプログラムされた感度補正データ又
は非線形データにしたがって変換され、バッファ回路1
5で信号が伝送される。ここでも、補正データイネーブ
ル信号で補正値を記録するモードとの切り替えを可能と
する。
The signal subjected to the dark current correction is converted by a correction data conversion circuit 14 in accordance with sensitivity correction data or non-linear data programmed in advance, and the buffer circuit 1
At 5, a signal is transmitted. Also in this case, it is possible to switch to a mode in which the correction value is recorded by the correction data enable signal.

【0020】画像データはデータ処理において目的に合
わせて処理をするが、これに加えて補正データ、ゲイン
データを生成して出力する機能も設けられている。これ
らの信号のタイミングは、CCD駆動回路17で生成さ
れ、全体の制御に用いられる。補正動作設定回路18で
は、初期設定又は暗電流補正のプログラミングの実行の
制御が行われる。
The image data is processed according to the purpose in the data processing. In addition, a function of generating and outputting correction data and gain data is provided. The timing of these signals is generated by the CCD drive circuit 17 and used for overall control. The correction operation setting circuit 18 controls the execution of initialization or programming of dark current correction.

【0021】また、温度センサ19は、フォトアレイ1
及びCCD2の温度データを直接的に把握できる。この
温度データは、ディジタル化されているためアナログの
処理回路を必要としない。そのため、暗電流補正値生成
回路10では、ロジックの計算で対応した暗電流補正値
を出力できる。なお、この補正値は、個々に違う可能性
があるため、正確さを求められる場合は、個別のデータ
を入力する。正確さが必要がない場合は、ロットごと又
は製品ごとに、温度関数とゲイン関数とを有する補正値
の変換テーブルを入力しておく。また、個々のピクセル
でも補正をしたい場合は、ピクセルカウンタ値に対応し
たピクセルの暗電流係数を保存した暗電流係数メモリ1
1から、その係数を暗電流補正値生成回路10へ出力す
る。
The temperature sensor 19 is provided in the photo array 1.
And the temperature data of the CCD 2 can be directly grasped. This temperature data is digitized and does not require an analog processing circuit. Therefore, the dark current correction value generation circuit 10 can output a corresponding dark current correction value by logic calculation. It is to be noted that there is a possibility that these correction values are different from each other, so when accuracy is required, individual data is input. If accuracy is not required, a conversion table of a correction value having a temperature function and a gain function is input for each lot or each product. If it is desired to correct even individual pixels, a dark current coefficient memory 1 storing the dark current coefficient of the pixel corresponding to the pixel counter value is stored.
From 1, the coefficient is output to the dark current correction value generation circuit 10.

【0022】このピクセルの暗電流係数は、個々のフォ
トアレイ1及びCCD2で違う可能性があるので、正確
にその係数を対応させるために、高温試験で暗電流を測
定し、その温度係数を取得することもある。そのため
に、エンコーダ8から暗電流値を暗電流係数メモリ11
へ直接取り込み、暗電流補正データ設定イネーブル信号
でデータ設定(データ取得)と暗電流補正データの出力
モードの切り替えを行う。暗電流補正値生成回路10で
は、ゲインを切り替える場合、ゲイン値を取り込み、暗
電流補正値をゲイン倍する。ゲインデータはD/Aコン
バータ9へも入力するが、ゲインデータ設定イネーブル
信号でゲインを設定するタイミングを切り替えることが
できる。自動で切り替える場合は、エンコーダ8からオ
ーバーフロー検出信号により瞬時に切り替える。ゲイン
を下げる場合又は固定したい場合は、データ処理回路1
6等で平均値を求めるなどしてゲインデータをセットす
ることになる。なお、自動ゲイン切り替えで数段階のゲ
インを持つ場合は、その値をデータと合わせて出力する
手段もとり得る。
Since the dark current coefficient of this pixel may be different between the individual photo array 1 and the CCD 2, the dark current is measured by a high temperature test to obtain the temperature coefficient in order to make the coefficient correspond exactly. Sometimes. For this purpose, the dark current value from the encoder 8 is stored in the dark current coefficient memory 11.
The data is directly input to the memory, and the data setting (data acquisition) and the output mode of the dark current correction data are switched by the dark current correction data setting enable signal. When switching the gain, the dark current correction value generation circuit 10 takes in the gain value and multiplies the dark current correction value by a gain. Although the gain data is also input to the D / A converter 9, the timing for setting the gain can be switched by the gain data setting enable signal. When switching automatically, switching is performed instantaneously by the overflow detection signal from the encoder 8. To lower or fix the gain, the data processing circuit 1
The gain data is set by obtaining an average value at 6 or the like. In the case where the gain has several stages by automatic gain switching, a means for outputting the value together with the data may be used.

【0023】このデータ処理スピードは、画素数、フレ
ームの処理スピード、電磁波の強さにより1ピクセルあ
たりの周期が変わってくる。一般のカメラの用途では、
一秒あたり30フレームであるが、製造ライン等の工業
用などで使われる場合は、この限りではない。したがっ
て、このような、1ピクセルの処理時間は、S/Hを掛
けるタイミングがリセット信号φRから遅延させた信号
で行うので、遅延時間を変更できるようにしておくため
遅延調整信号で変更できるようにする。
The data processing speed varies depending on the number of pixels, the frame processing speed, and the intensity of electromagnetic waves. For general camera applications,
The rate is 30 frames per second, but is not limited to the case where it is used for industrial use such as a production line. Therefore, the processing time of one pixel is changed by a delay adjustment signal so that the delay time can be changed because the timing of multiplying S / H is delayed from the reset signal φR. I do.

【0024】各補正を行った取得データとデータ処理回
路16との距離が離れる場合は、バッファ回路15を入
れてラインドライバのようにすることにより、距離の制
約を受けないことが可能となる。また、電磁波を電気信
号にするヘッド部分を最小にしたい場合は、エンコーダ
8から先、暗電流補正値生成回路10より手前のピクセ
ルカウンタ12などを切り離すことが可能である。しか
し、この切り離しをしてもディジタルでデータがやりと
りされるので、画質が損なわれることはない。
When the distance between the acquired data subjected to the respective corrections and the data processing circuit 16 is large, the buffer circuit 15 is inserted so as to act as a line driver, thereby making it possible to avoid restrictions on the distance. If it is desired to minimize the head portion that converts electromagnetic waves into electric signals, the pixel counter 12 and the like before the dark current correction value generation circuit 10 can be separated from the encoder 8. However, since the data is exchanged digitally even with this separation, the image quality is not impaired.

【0025】なお、本発明に係る多素子化センサ装置
は、電磁波を電気に変える変換素子であれば、紫外線か
ら遠赤外線に至るあらゆるセンサに適用できる。例え
ば、近赤外線領域のCCDセンサの場合、被写体が熱を
持つためにフォトアレイ及びCCDが熱を持つことが考
えられる。このように、本発明は、特に温度環境が厳し
いところでのデータ取得に温度補正が行える点で、効果
が大きいと考えられる。また、被写体の放射エネルギー
が小さい場合は、撮影時間を長くすることがある。この
場合は、暗電流のレベルがかなり気になる存在となり、
特に本発明による補正の方式は効果が大きいと言える。
また、撮像時間が長くなる例として、CCDカメラによ
る天文望遠鏡などが上げられる。この場合、フォトアレ
イ及びCCD部分を必要に応じて冷却しているが、この
ときの温度データが重要になる。このような場合でも、
本発明では正確な温度データを得られる構成を有してい
る。
The multi-element sensor device according to the present invention can be applied to any sensor from ultraviolet rays to far infrared rays as long as it is a conversion element for converting electromagnetic waves into electricity. For example, in the case of a CCD sensor in the near infrared region, it is conceivable that the photo array and the CCD have heat because the subject has heat. As described above, the present invention is considered to be highly effective in that temperature correction can be performed particularly in data acquisition where the temperature environment is severe. When the radiant energy of the subject is small, the photographing time may be lengthened. In this case, the level of the dark current becomes quite anxious,
In particular, it can be said that the correction method according to the present invention is very effective.
As an example where the imaging time is long, there is an astronomical telescope using a CCD camera. In this case, the photo array and the CCD are cooled as required, but the temperature data at this time is important. Even in such a case,
The present invention has a configuration in which accurate temperature data can be obtained.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明に係る多素子化センサ装置によれ
ば、電磁波検出手段からA/D変換手段までが一体化さ
れたことにより、従来の複数個のパッケージが一個のパ
ッケージになるので、小型化を達成できる。しかも、従
来必要であった各パッケージ間を接続する配線も不要に
なるので、低ノイズ化を達成できる。この低ノイズ化に
より、アナログ信号を従来ほど大きく増幅する必要がな
くなるので、低消費電力化も達成できる。
According to the multi-element sensor device of the present invention, since the electromagnetic wave detecting means and the A / D converting means are integrated, the conventional plural packages become one package. Miniaturization can be achieved. In addition, since wiring for connecting each package, which is conventionally required, is not required, low noise can be achieved. This reduction in noise eliminates the need to amplify the analog signal as much as in the past, so that low power consumption can also be achieved.

【0027】また、電磁波検出手段に一体化された温度
検出手段により、電磁波検出手段の温度を極めて正確に
検出できる。更に、この温度に基づきアナログ信号を補
正することにより、アナログ信号をディジタル化する前
に補正できるので高速処理化を達成できる。
The temperature of the electromagnetic wave detecting means can be detected very accurately by the temperature detecting means integrated with the electromagnetic wave detecting means. Further, by correcting the analog signal based on this temperature, the analog signal can be corrected before digitization, so that high-speed processing can be achieved.

【0028】このように、本発明によれば、出力アンプ
のアナログ信号を直ちにディジタル信号へ変換するた
め、従来のようにこの後段で行われるクランプ処理又は
信号増幅をディジタル化の処理において同時にするた
め、アナログ処理において重畳するノイズを除くことが
可能となり、しかもアナログ回路が不要となる効果があ
る。また、暗電流の補正がヘッド部で可能となるため、
正確な測定及び高速処理が要求される場合、又はデータ
圧縮を行う場合などは特に効果的に時間短縮が望める。
この補正は、撮像をする前に、プログラマブルに暗電流
補正値の記録、ゲインの設定、非線形処理などをするこ
とにより可能となるものである。
As described above, according to the present invention, since the analog signal of the output amplifier is immediately converted into a digital signal, the clamping process or the signal amplification performed in the subsequent stage is performed simultaneously in the digitizing process as in the related art. In addition, it is possible to eliminate superimposed noise in analog processing, and it is possible to eliminate the need for an analog circuit. In addition, since the dark current can be corrected in the head,
When accurate measurement and high-speed processing are required, or when data compression is performed, the time can be particularly effectively reduced.
This correction can be performed by programmably recording a dark current correction value, setting a gain, performing non-linear processing, and the like, before imaging.

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

【図1】本発明に係る多素子化センサ装置の一実施形態
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a multi-element sensor device according to the present invention.

【図2】図1の多素子化センサ装置の動作の一部を示す
タイムチャートである。
FIG. 2 is a time chart showing a part of the operation of the multi-element sensor device of FIG.

【図3】従来の多素子化センサ装置を示すブロック図で
ある。
FIG. 3 is a block diagram showing a conventional multi-element sensor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フォトアレイ 2 CCD 3 リセット回路 4 出力回路 5 遅延回路 6 サンプルホールド回路 7−1〜7−512 コンパレータ 8 エンコーダ 9 D/Aコンバータ 10 暗電流補正値生成回路 11 暗電流係数メモリ 12 ピクセルカウンタ 13 暗電流補正回路 14 構成データ変換回路 15 バッファ回路 16 データ処理回路 17 CCD駆動回路 18 補正動作設定回路 19 電磁波検出手段 20 A/D変換手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoarray 2 CCD 3 Reset circuit 4 Output circuit 5 Delay circuit 6 Sample hold circuit 7-1 to 7-512 Comparator 8 Encoder 9 D / A converter 10 Dark current correction value generation circuit 11 Dark current coefficient memory 12 Pixel counter 13 Dark Current correction circuit 14 Configuration data conversion circuit 15 Buffer circuit 16 Data processing circuit 17 CCD drive circuit 18 Correction operation setting circuit 19 Electromagnetic wave detection means 20 A / D conversion means

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電磁波をその強度に応じてアナログ信号
に変換する電磁波検出手段と、この電磁波検出手段で変
換されたアナログ信号を更にディジタル信号に変換する
A/D変換手段と、を備えた多素子化センサ装置におい
て、 前記電磁波検出手段から前記A/D変換手段までが一体
化されていることを特徴とする多素子化センサ装置。
An electromagnetic wave detecting means for converting an electromagnetic wave into an analog signal according to its intensity, and an A / D converting means for further converting the analog signal converted by the electromagnetic wave detecting means into a digital signal. A multi-element sensor device, wherein the electromagnetic wave detection means and the A / D conversion means are integrated.
【請求項2】 前記電磁波検出手段から前記A/D変換
手段までは、1チップ化により一体化されている、請求
項1記載の多素子化センサ装置。
2. The multi-element sensor device according to claim 1, wherein the part from the electromagnetic wave detecting means to the A / D converting means is integrated by one chip.
【請求項3】 前記電磁波検出手段から前記A/D変換
手段までは、マルチチップモジュール化により一体化さ
れている、請求項1記載の多素子化センサ装置。
3. The multi-element sensor device according to claim 1, wherein the part from the electromagnetic wave detection means to the A / D conversion means is integrated by a multi-chip module.
【請求項4】 前記電磁波検出手段に一体化されるとと
もに当該電磁波検出手段の温度を検出する温度検出手段
を更に備えた、請求項1,2又は3記載の多素子化セン
サ装置。
4. The multi-element sensor device according to claim 1, further comprising temperature detecting means integrated with said electromagnetic wave detecting means and detecting a temperature of said electromagnetic wave detecting means.
【請求項5】 前記温度検出手段は、1チップ化により
前記電磁波検出手段に一体化されている、請求項4記載
の多素子化センサ装置。
5. The multi-element sensor device according to claim 4, wherein said temperature detecting means is integrated with said electromagnetic wave detecting means by one chip.
【請求項6】 前記温度検出手段は、複数のチップ相互
の貼り合わせにより、前記電磁波検出手段に一体化され
ている、請求項4記載の多素子化センサ装置。
6. The multi-element sensor device according to claim 4, wherein said temperature detecting means is integrated with said electromagnetic wave detecting means by bonding a plurality of chips together.
【請求項7】 前記温度検出手段で検出された温度に基
づき、前記アナログ信号を補正するアナログ信号補正手
段を更に備えた、請求項4,5又は6記載の多素子化セ
ンサ装置。
7. The multi-element sensor device according to claim 4, further comprising an analog signal correcting unit for correcting the analog signal based on the temperature detected by the temperature detecting unit.
JP10107660A 1998-04-17 1998-04-17 Multi-element sensor Pending JPH11308532A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007525070A (en) * 2003-06-26 2007-08-30 マイクロン テクノロジー インコーポレイテッド Method and apparatus for reducing the effects of dark current and defective pixels in an imaging device
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JP4771092B2 (en) * 2005-06-03 2011-09-14 コニカミノルタホールディングス株式会社 Imaging device

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