KR100526297B1 - Photosensor system and drive control method thereof - Google Patents

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Abstract

광센서 배열의 각 행마다 또는 어느 특정 행에 대하여 영상 판독 감도를 단계적으로 변화시키면서, 광센서 시스템은 피사체 영상에 대한 감도-조정 판독동작을 실행한다. 피사체 영상에서의 광도들이 영상 판독 감도들과 관련하여 어떻게 분포하는지를 보기위해 판독된 피사체 영상에서의 광도 데이터의 동적 범위가 체크된다. 이러한 분포를 기초로, 최적 영상 판독 상태에 도움이 되는 영상 판독 감도가 최적 영상 판독 감도로서 추출된다.The optical sensor system performs a sensitivity-adjusted reading operation on the subject image, changing the image reading sensitivity step by step for each row of the photosensor array or for a particular row. The dynamic range of the luminance data in the read subject image is checked to see how the luminance in the subject image is distributed in relation to the image reading sensitivities. Based on this distribution, the image reading sensitivity which is helpful for the optimum image reading state is extracted as the optimum image reading sensitivity.

Description

광센서 시스템 및 그 구동 제어방법{Photosensor system and drive control method thereof}Photo sensor system and drive control method

본 발명은 2차원으로 배열된 복수의 광센서들에 의해 구성된 광센서 배열을 갖는 광센서 시스템 및 그 구동 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical sensor system having an optical sensor arrangement constituted by a plurality of optical sensors arranged in two dimensions, and a driving control method thereof.

전자 스틸 카메라, 비디오 카메라 등과 같은 영상장치가 매우 광범위하게 사용되게 되었다. 이러한 영상장치는 CCD(Charge Coupled Device)와 같은 고체촬상 장치를 채택하고, 이는 촬영된 피사체의 영상을 영상 신호로 변환하는 광전기 변환정치의 구실을 한다. 잘 알려진 바와 같이, CCD는 포토다이오드 또는 박막 트랜지스터(TFT : Thin Film Transistor)와 같은 광센서(수광부재)가 행렬형태로 배열되는 구조를 갖고, 각 센서의 수광부를 통해 진입하는 빛의 양에 대응하여 생성되는 전공쌍(전하량)은 조사되는 빛의 휘도를 검출하기 위한 수평의 스캔 회로와 수직의 스캔회로에 의하여 검출된다. Imaging devices such as electronic still cameras, video cameras, etc. have become very widely used. Such an imaging apparatus adopts a solid state imaging apparatus such as a charge coupled device (CCD), which serves as a photoelectric conversion politics for converting an image of a photographed subject into an image signal. As is well known, a CCD has a structure in which light sensors (light receiving members) such as photodiodes or thin film transistors (TFTs) are arranged in a matrix, and correspond to the amount of light entering through the light receiving portions of each sensor. The generated pair of electric charges (charge amount) is detected by a horizontal scan circuit and a vertical scan circuit for detecting the luminance of the light to be irradiated.

이러한 CCD를 이용한 광센서 시스템에서, 스캔된 광센서가 선택된 상태로 되도록 하기 위하여 스캔된 광센서에 선택성 트랜지스터를 각각 구비한는 것이 필요하다. 광센서와 선택성 트랜지스터의 조합을 대신하여, 광센서(이하에서 이중-게이트 광센서라 칭함)가 개발되기 시작했고, 이는 일명 이중-게이트 구조라 불리우는 박막 필름 트랜지스터로 형성되며, 광센서 기능과 선택성 기능을 모두 갖는다.In an optical sensor system using such a CCD, it is necessary to provide each of the selected optical transistors in the scanned optical sensor in order to make the scanned optical sensor selected. In place of the combination of the optical sensor and the selective transistor, an optical sensor (hereinafter referred to as a double-gate photo sensor) has begun to develop, which is formed of a thin film transistor called a double-gate structure, and has a photo sensor function and a selectivity function. Have both.

도 11a는 이중-게이트 광센서(10)의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 11b는 이중-게이트 광센서(10)의 등가 회로 나타내는 회로 블럭도이다.11A is a cross-sectional view showing the structure of the double-gate optical sensor 10. 11B is a circuit block diagram showing an equivalent circuit of the double-gate optical sensor 10.

이중-게이트 광센서(10)는, 비결정 실리콘 등에 의해 성형되는 반도체 박막 필름(11), n+ 실리콘 층(17, 18), n+ 실리콘 층(17, 18)상에 각각 형성된 소스전극(12)과 드레인 전극(13), 블럭절연필름(14)과 상부 게이트 절연필름(15)을 통해 반도체 박막 필름(11)위로 형성된 최상부 게이트 전극(21), 상기 최상부 게이트 전극(21)위에 구비되는 보호 절연필름(20), 및 하부 게이트 절연필름(16)을 통해 반도체 박막 필름(11) 아래로 구비되는 바닥 게이트 전극(22)으로 구성된다. 이중-게이트 광센서(10)는 유리 등으로 만들어진 투명 절연 기판(19)상에 구비된다.The double-gate optical sensor 10 includes a source electrode 12 formed on each of the semiconductor thin film 11, n + silicon layers 17 and 18, and n + silicon layers 17 and 18 formed by amorphous silicon or the like. A top gate electrode 21 formed on the semiconductor thin film 11 through the drain electrode 13, the block insulating film 14, and the top gate insulating film 15, and a protective insulating film provided on the top gate electrode 21. 20 and a bottom gate electrode 22 provided below the semiconductor thin film 11 through the lower gate insulating film 16. The double-gate optical sensor 10 is provided on a transparent insulating substrate 19 made of glass or the like.

다시 말하면, 이중-게이트 광센서(10)는 반도체 박막 필름(11), 소스 전극(12), 드레인 전극(13), 및 최상부 게이트 전극(21), 및 하부 MOS 트랜지스터로 구성되고, 하부 MOS 트랜지스터는 반도체 박막 필름(11), 소스 전극(12), 드레인 전극(13), 및 바닥 게이트 전극(22)으로 구성된다. 도 11b의 등가 회로에 도시된 바와 같이, 이중-게이트 광센서(10)는 반도체 박막 필름(11)으로 형성된 공통 채널 영역, TG(최상부 게이트 단자), BG(바닥 게이트 단자), S(소스 단자), 및 D(드레인 단자)를 갖는 2개의 MOS 트랜지스터를 포함하는 것으로 여겨진다.In other words, the double-gate photosensor 10 is composed of a semiconductor thin film 11, a source electrode 12, a drain electrode 13, and a top gate electrode 21, and a bottom MOS transistor, and a bottom MOS transistor. Is composed of a semiconductor thin film 11, a source electrode 12, a drain electrode 13, and a bottom gate electrode 22. As shown in the equivalent circuit of FIG. 11B, the double-gate optical sensor 10 includes a common channel region formed of the semiconductor thin film 11, TG (top gate terminal), BG (bottom gate terminal), and S (source terminal). ), And two MOS transistors with D (drain terminal).

보호 절연 필름(20), 최상부 게이트 전극(21), 상부 게이트 절연필름(15), 블럭 절연 필름(14), 및 하부 게이트 절연 필름(16)은 반도체 박막 필름(11)의 활성화를 위하여 모두 가시광선의 높은 투과율을 갖는 물질로 만들어진다. 최상부 게이트 전극(21)으로부터 센서를 통해 진입한 빛은 최상부 게이트 전극(21), 상부 게이트 절연필름(15) 및 블럭 절연필름(14)을 통과하고, 그 다음 반도체 박막 필름(11)에 진입함으로서 채널 영역에서 전하(양극 정공)를 생성하고 축적한다.The protective insulating film 20, the top gate electrode 21, the upper gate insulating film 15, the block insulating film 14, and the lower gate insulating film 16 are all visible light for activating the semiconductor thin film 11. Made of a material with a high transmittance of the line. Light entering through the sensor from the top gate electrode 21 passes through the top gate electrode 21, the top gate insulating film 15 and the block insulating film 14, and then enters the semiconductor thin film 11. It generates and accumulates charges (anode holes) in the channel region.

도 12는 이중-게이트 광센서(10)가 2차원적으로 배열됨으로서 구성된 광센서 시스템을 나타내는 개략적인 도면이다. 이러한 도면에 도시된 바와 같이, 광센서 시스템은, n × m 행렬로 배치되는 다량의 광센서들(10)로 구성되는 센서 배열(100), 이중-게이트 광센서(10)의 최상부 단자(TG) 및 바닥 게이트 단자(BG)와 각각 행방향으로 연결된 최상부 및 바닥 게이트 라인(101, 102), 최상부 및 바닥 게이트 라인(101, 102)과 각각 연결된 최상부 및 바닥 게이트 드라이버(111, 112), 이중-게이트 광센서(10)의 드레인 단자(D)와 각각 종방향으로 연결된 데이터 라인(103) 및 상기 데이터 라인(103)과 연결된 출력회로부(113)로 구성된다.FIG. 12 is a schematic diagram illustrating an optical sensor system configured by the dual-gate optical sensor 10 being two-dimensionally arranged. As shown in this figure, the optical sensor system comprises a sensor array 100 consisting of a large number of optical sensors 10 arranged in an n × m matrix, the top terminal TG of the double-gate optical sensor 10. ) And top and bottom gate lines 101 and 102 connected in a row direction to the bottom gate terminal BG and top and bottom gate drivers 111 and 112 respectively connected to the top and bottom gate lines 101 and 102, respectively. And a data line 103 longitudinally connected to the drain terminal D of the gate optical sensor 10 and an output circuit 113 connected to the data line 103.

φtg 와 φbg는 각각 리셋 펄스(φTi) 및 독출펄스(φBi)를 생성하기 위한 제어신호를 나타내고, 이는 추후 설명될 것이며, φpg 는 예비 충전 전압(Vpg)이 가해지는 타이밍을 제어하기 위한 예비충전펄스를 나타낸다.φtg and φbg represent control signals for generating reset pulses φTi and read pulses φBi, respectively, which will be described later, and φpg is a precharge pulse for controlling the timing at which the preliminary charging voltage Vpg is applied. Indicates.

앞서 설명한 구조에서, 추후 설명되는 바와 같이, 광센싱 기능은 소정의 전압을 최상부 게이트 드라이버(111)로부터 최상부 게이트 단자(TG)로 인가함으로서 실현된다. 반면, 독출기능은 소정의 전압을 바닥 게이트 드라이버(112)로부터 바닥 게이트 단자(BG)로 인가하고, 그리고 광센서(10)의 출력전압을 데이터 라인(103)을 통해 출력회로부(113)로 전송함으로서 시리얼 데이터(Vout)를 출력하여 실현된다.In the structure described above, as will be described later, the light sensing function is realized by applying a predetermined voltage from the top gate driver 111 to the top gate terminal TG. On the other hand, the read function applies a predetermined voltage from the bottom gate driver 112 to the bottom gate terminal BG, and transmits the output voltage of the optical sensor 10 to the output circuit unit 113 through the data line 103. This is achieved by outputting serial data Vout.

도 13A 내지 도 13D는 광센서 시스템의 제어방법을 도시한 타이밍 챠트이고, 센서 배열(100)의 i-번째 행에서 검출주기(i-번째 행의 처리 사이클)를 나타낸다. 첫째로, 도 13A에 도시된 하이레벨 펄스전압(리셋펄스; 즉, Vtg = +15V)(φTi)은 i-번째 행의 최상부 게이트 라인(101)에 인가되고, 그리고 리셋주기(Treset) 동안 i-번째 행의 이중-게이트 광센서(10)를 방전하기 위한 리셋 동작이 실행된다.13A to 13D are timing charts showing the control method of the optical sensor system, and show detection periods (process cycles in the i-th row) in the i-th row of the sensor array 100. First, the high level pulse voltage (reset pulse; i.e., Vtg = + 15V) (φTi) shown in FIG. 13A is applied to the top gate line 101 of the i-th row, and during the reset period (Treset) A reset operation for discharging the double-gate photo sensor 10 in the -th row is performed.

그 결과로, 로우레벨(즉, Vtg = -15V)의 바이어스 전압(φTi)은 i-번째 행의 최상부 게이트 라인(101)으로 인가되고, 이로서 리셋주기(Treset)가 종료되고, 채널 영역이 충전되는 전하 축적주기(Ta)가 시작된다. 전하 축적주기(Ta) 동안, 최상부 게이트 전극측으로부터 각 센서로 진입하는 광량에 대응하는 전하(양극 정공)는 채널영역에 축적된다.As a result, the bias voltage phi Ti at low level (i.e., Vtg = -15V) is applied to the top gate line 101 of the i-th row, thereby terminating the reset period (Treset) and charging the channel region. The charge accumulation period Ta that begins is started. During the charge accumulation period Ta, charges (anode holes) corresponding to the amount of light entering the respective sensors from the uppermost gate electrode side are accumulated in the channel region.

그리고, 예비 충전전압(Vpg)과 함께 도 13C에 도시된 예비 충전펄스(φpg)는 전하 축적주기(Ta)동안 데이터 라인(103)에 인가되고, 그리고 드레인 전극(13)에 충전이 유지되도록 하는 예비 충전주기(Tprch)후에, 도 13B에 도시된 하이레벨(즉, Vbg = +10V)의 바이어스 전압(독출 펄스(φBi))이 i-번째 행의 바닥 게이트 라인(102)에 인가된다. 이 순간, i-번째 행에 있는 이중-게이트 광센서(10)는 독출주기(Tread)를 시작하기 위하여 켜진다.The preliminary charging pulse? Pg shown in FIG. 13C together with the preliminary charging voltage Vpg is applied to the data line 103 during the charge accumulation period Ta, and the charge is maintained at the drain electrode 13. After the preliminary charging period Tprch, a bias voltage (read pulse? Bi) of high level (i.e., Vbg = + 10V) shown in Fig. 13B is applied to the bottom gate line 102 of the i-th row. At this moment, the double-gate photosensor 10 in the i-th row is turned on to start the read period Tread.

독출주기(Tread)동안, 채널영역에 축적된 전하는 채널영역에 축적된 전하의 극성과 반대 극성을 갖고 그리고 각 최상부 게이트 단자(TG)에 인가되는 로우레벨 전압(즉, Vtg = -15V)을 조절하는 역할을 한다. 따라서, 각 바닥 게이트 단자(BG)에서 전압(Vbg)에 의하여 n-형 채널이 형성되고, 데이터 라인(103)에서의 전압(VD)은 예비 충전전압(Vpg)이 인가된 후 시간의 경과에 대한 드레인 전류에 대응하여 점차 감소한다. 보다 상세하게는 전하 축적주기(Ta)가 일정한 곳에서는 데이터 라인(103)에서의 전압(VD)의 변화경향이 수광량에 좌우한다. 도 13D에 도시된 바와 같이, 입사되는 빛이 어두울 때, 즉 소량의 빛이 들어올 때, 전압(VD)은 점차 감소하는 경향이 있고, 이로서 적은 전하만이 축적된다. 반면, 입사되는 빛이 밝을 때, 즉 많은 양의 빛이 들어올 때 전압(VD)은 갑자기 감소하는 경향이 있고, 따라서 많은 전하가 축적된다. 발광량은 데이터 라인(103)에서 독출주기(Tread)가 개시된 후 소정의 주기동안 전압(VD)을 검출하거나 또는 전압(VD)이 소정의 임계전압에 다다를 때까지 소요되는 주기를 검출함으로서 계산될 수 있는 것으로 이해된다. 영상 판독 감도는 전하 축적 주기(Ta)에 대응한다. 광량이 일정하다고 가정하면, 축적된 전하량이 증가하면, 전하 축적 주기(Ta)가 증가함에 따라 영상 판독 감도 역시 높아진다. 마찬가지로, 축적된 전하량이 감소하면, 전하 축적 주기(Ta)가 감소함에 따라 영상 판독 감도 역시 떨어진다.During the read period Tread, the charge accumulated in the channel region has a polarity opposite to that of the charge accumulated in the channel region and regulates a low level voltage (ie, Vtg = -15V) applied to each top gate terminal TG. It plays a role. Accordingly, an n-type channel is formed at each bottom gate terminal BG by the voltage Vbg, and the voltage VD at the data line 103 is formed after the preliminary charging voltage Vpg is applied. It gradually decreases in response to the drain current. More specifically, when the charge accumulation period Ta is constant, the change tendency of the voltage VD on the data line 103 depends on the amount of received light. As shown in Fig. 13D, when the incident light is dark, that is, when a small amount of light enters, the voltage VD tends to decrease gradually, so that only a small charge is accumulated. On the other hand, when the incident light is bright, that is, when a large amount of light enters, the voltage VD tends to decrease suddenly, and thus a lot of charge is accumulated. The amount of light emitted may be calculated by detecting the voltage VD for a predetermined period after the read period Tread is started on the data line 103 or by detecting a period required until the voltage VD reaches a predetermined threshold voltage. It is understood that there is. The image read sensitivity corresponds to the charge accumulation period Ta. Assuming that the amount of light is constant, as the amount of accumulated charge increases, the image reading sensitivity also increases as the charge accumulation period Ta increases. Similarly, if the accumulated charge amount decreases, the image reading sensitivity also decreases as the charge accumulation period Ta decreases.

센서 배열(100)의 각 라인들에 대해 앞서 설명한 구동-제어를 순차적으로 실행함으로서, 그리고 구동 펄스가 겹치지 않는 상이한 타이밍에서 병렬방식으로 각 라인에 대해 제어를 실행함으로서 영상 판독이 이룩된다.Image reading is achieved by sequentially performing the above-described drive-control on each of the lines of the sensor array 100 and by executing control on each of the lines in parallel at different timings at which the drive pulses do not overlap.

비록 광센서로서 이중-게이트 광센서가 사용되는 경우에 대해 앞서 설명하였으나, 광센서로서 포토다이오드 또는 포토트랜지스터를 사용하는 광센서 시스템인 경우에도: 리셋 동작 →전하 축적 동작 →예비 충전 동작 → 판독 동작의 동작 단계를 갖고, 비슷한 구동 순서를 사용한다. 전술한 종래의 광센서 시스템은 다음과 같은 문제점을 갖는다.Although the case where the double-gate optical sensor is used as the optical sensor has been described above, in the case of the optical sensor system using a photodiode or phototransistor as the optical sensor: reset operation → charge accumulation operation → precharge operation → read operation Has the operating steps, and uses a similar driving sequence. The conventional optical sensor system described above has the following problems.

(1) 앞서 설명한 광센서를 사용하는 광센서 시스템으로 다양한 사용환경에서 피사체 영상을 판독하기 위해서는, 영상 판독 감도(전하 축적 주기)가 적절히 조절되어야 한다. 적절한 영상 판독 감도는 사용환경에서 외부 빛의 휘도와 같은 주변 조건들의 변화에 따라 변화하고, 광센서의 특성이 변화할 때 변한다. 따라서, 종래의 기술에서는 외부 빛의 휘도를 검출하기 위한 회로가 추가로 배치되어야만 했다. 선택적으로, 예를 들어, 피사체 영상의 통상적인 판독 동작 시작전에 다른 영상 판독 감도에서 피사체 영상이 판독되고, 판독결과에 기초하여 최적의 영상 판독 감도가 결정지어진다. 그러나, 상이한 영상 판독 감도로 실행된 동작에 의해 얻어진 모든 영상 판독 감도들에 대한 판독 결과에 기초하여 적절한 영상 판독 감도를 무조건적으로 그리고 자동적으로 설정하는 판독 감도 설정방법은 아직 개발되지 않았다.(1) In order to read the subject image in various use environments with the optical sensor system using the optical sensor described above, the image reading sensitivity (charge accumulation cycle) must be appropriately adjusted. Appropriate image reading sensitivity varies with ambient conditions, such as the brightness of external light, in the environment of use, and changes when the characteristics of the light sensor change. Therefore, in the prior art, a circuit for detecting the brightness of external light had to be additionally arranged. Optionally, the subject image is read at a different image reading sensitivity, for example, before the start of the normal reading operation of the subject image, and an optimum image reading sensitivity is determined based on the reading result. However, a read sensitivity setting method has not yet been developed which unconditionally and automatically sets an appropriate image reading sensitivity based on the reading result for all image reading sensitivity obtained by an operation performed at a different image reading sensitivity.

(2) 만약 감도 조정 판독 동작의 결과에 기초하여 판독 감도를 설정할 때 이물질이 광센서의 감지 표면에 묻거나 광센서 부재에 결함이 발생하고, 그리고 판독동작에서 얻어진 각 영상 판독 감도에 대해 얻어진 판독결과가 직접 사용된다면, 비정상적인 값이 판독결과에 포함되고, 적합한 영상 판독 감도를 설정하는 것이 실패로 돌아가며, 피사체 영상의 정확한 판독 동작을 방해하게 된다. 예를 들어, 이러한 광센서 시스템이 지문 판독 장치에 응용되는 경우, 장치는 지문 인식 과정에서 오류를 일으킨다. (2) If the reading sensitivity is set based on the result of the sensitivity adjustment reading operation, a foreign material may adhere to the sensing surface of the optical sensor or a defect occurs in the optical sensor member, and the reading obtained for each image reading sensitivity obtained in the reading operation. If the result is used directly, abnormal values are included in the readout, setting an appropriate image readout sensitivity fails, and prevents the correct reading operation of the subject image. For example, when such an optical sensor system is applied to a fingerprint reading device, the device causes an error in the fingerprint recognition process.

본 명세서와 병합하여 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부된 도면은 본 발명의 실시예를 나타내고, 앞서 설명한 일반적 설명 및 이하에서 주어지는 실시예에 대한 상세한 설명과 합체하고, 본 발명의 요지를 설명하는 역할을 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention, are incorporated in the general description above and the detailed description of the embodiments given below, and serve to explain the subject matter of the invention. Do it.

도 1은 본 발명에 따른 광센서 시스템의 배치를 나타내는 블럭도;1 is a block diagram showing an arrangement of an optical sensor system according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 광센서 시스템에 적용되는 제어기의 배치를 나타내는 블럭도;2 is a block diagram showing the arrangement of a controller applied to the optical sensor system according to the present invention;

도 3은 제 1 실시예의 동작을 나타내는 흐름도;3 is a flowchart showing operation of the first embodiment;

도 4는 광센서 배열중 제 1 실시예에 따라 감도 조정 판독동작이 수행되는 특정 행부분을 도시한 것이고, 특정 행부분은 피사체 영상과 관련하여 나타나고;4 shows a specific row portion in which the sensitivity adjustment reading operation is performed according to the first embodiment of the photosensor arrangement, in which the specific row portion appears in association with the subject image;

도 5a 내지 도 5e는 판독 동작이 수행된 횟수와 관련하여, 제 1 실시예에서 감도 조정 판독 동작에 의해 얻어진 특정 행부분에서의 광도 데이터 변화를 각각 나타내는 그래프;5A to 5E are graphs showing changes in luminance data at specific row portions obtained by the sensitivity adjustment read operation in the first embodiment, respectively, with respect to the number of times a read operation has been performed;

도 6은 판독 동작이 수행되는 횟수와 관련하여, 제 1 실시예에서 동적 범위가 어떻게 변화하는지를 나타내는 그래프;6 is a graph showing how the dynamic range changes in the first embodiment with respect to the number of times a read operation is performed;

도 7은 제 2 실시예의 동작을 나타내는 흐름도;7 is a flowchart showing operation of the second embodiment;

도 8은 광센서 배열중 제 2 실시예에 따라 감도 조정 판독동작이 수행되는 특정 행부분을 도시한 것이고, 특정 행부분은 피사체 영상과 관련하여 나타나고;Fig. 8 shows a specific row portion in which the sensitivity adjustment reading operation is performed according to the second embodiment of the photosensor arrangement, in which the specific row portion appears in association with the subject image;

도 9a 내지 도 9e는 판독 동작이 수행된 횟수와 관련하여, 제 2 실시예에서 감도 조정 판독 동작에 의해 얻어진 특정 행부분에서 광도 데이터가 어떻게 변화하는지를 나타내는 그래프;9A to 9E are graphs showing how luminance data changes in a particular row portion obtained by the sensitivity adjustment read operation in the second embodiment, with respect to the number of times the read operation is performed;

도 10A 내지 도 10L은 제 1 및 제 2 실시예에서 각각 실행된 감도 조정 판독 동작에 적용되는 영상 판독 감도 설정방법의 실시예를 나타내는 타이밍 챠트;10A to 10L are timing charts showing an embodiment of an image read sensitivity setting method applied to a sensitivity adjustment read operation performed in the first and second embodiments, respectively;

도 11a는 종래의 이중-게이트 광센서의 구조를 나타내는 단면도;11A is a cross-sectional view showing the structure of a conventional double-gate optical sensor;

도 11b는 이중-게이트 광센서를 나타내는 등가 회로도;11B is an equivalent circuit diagram illustrating a double-gate photosensor;

도 12는 2차원적으로 배열된 이중-게이트 광센서에 의해 이루어지는 광센서 시스템을 나타내는 개략도;12 is a schematic diagram illustrating an optical sensor system made up of two-dimensionally arranged double-gate optical sensors;

도 13A 내지 도 13D는 이중-게이트 광센서 시스템에 대한 종래의 구동 방법을 도시하는 타이밍 챠트이다.13A-13D are timing charts illustrating a conventional driving method for a dual-gate photosensor system.

본 발명의 목적은 광센서 시스템에서 변화하는 사용 환경속에서 피사체 영상을 정확하게 판독하기 위하여 적절한 영상 판독 감도를 무조건적으로 그리고 자동적으로 설정할 수 있는 판독 감도 설정방법을 제공하는 것이다. 본 발명은 이물질이 감지 표면에 묻거나 또는 광센서 부재에 결함이 있는 경우에도 영상 판독 감도의 설정시 모든 오류를 방지할 수 있는 특징이 있다.It is an object of the present invention to provide a read sensitivity setting method capable of unconditionally and automatically setting an appropriate image reading sensitivity in order to accurately read a subject image in a changing use environment in an optical sensor system. The present invention is characterized in that all errors can be prevented when setting the image reading sensitivity even when foreign matters are on the sensing surface or the optical sensor member is defective.

상기의 특징을 이룩하기 위하여, 본 발명에 따른 광센서 시스템은: 복수의 광센서가 2차원적으로 배열되어 이루어진 광센서 배열; 상기 광센서 배열을 이용하여 피사체 영상을 판독하기 위한 영상 판독수단; 상기 광센서 배열의 특정 행부분의 광센서의 영상 판독 감도를 순차적으로 변경하면서 상기 피사체 영상을 판독하는 감도조정 판독수단; 상기 감도조정 판독수단에 의하여 판독된 피사체 영상의 영상 패턴에 관한 소정의 측정량에 기초하여 영상 판독동작과 일치하는 최적의 영상 판독 감도를 추출하기 위한 최적 영상 판독 감도 추출수단; 및 최적의 영상 판독 감도를 상기 영상 판독수단의 판독 감도로 설정하기 위한 판독감도 설정수단;으로 구성된다.In order to achieve the above features, an optical sensor system according to the present invention comprises: an optical sensor arrangement comprising a plurality of optical sensors arranged in two dimensions; Image reading means for reading a subject image using the optical sensor array; Sensitivity adjustment reading means for reading out the subject image while sequentially changing the image reading sensitivity of the photosensor of the specific row portion of the photosensor array; Optimum image reading sensitivity extraction means for extracting an optimum image reading sensitivity consistent with the image reading operation based on a predetermined measurement amount on the image pattern of the subject image read by the sensitivity adjusting reading means; And reading sensitivity setting means for setting an optimum image reading sensitivity to the reading sensitivity of the image reading means.

이러한 시스템에서, 최적 영상 판독 감도 추출수단은 각 영상 판독 감도 측정량의 동적 범위를 허용하는 영상 판독 감도를 추출한다. 판독 감도 설정수단은 추출된 영상 판독 감도를 최적 영상 판독 감도로 설정한다. 따라서, 감도 조정 판독 동작에 필요한 시간이 줄어들고, 최적 영상 판독 감도의 추출과정에서 이루어지는 데이터의 양이 줄어들고, 따라서 필요한 시간이 줄어든다.In such a system, the optimum image reading sensitivity extraction means extracts image reading sensitivity allowing a dynamic range of each image reading sensitivity measurement amount. The reading sensitivity setting means sets the extracted image reading sensitivity to an optimum image reading sensitivity. Therefore, the time required for the sensitivity adjustment reading operation is reduced, the amount of data made in the extraction process of the optimum image reading sensitivity is reduced, and thus the time required is reduced.

이러한 경우에, 영상 판독 감도가 어느 것으로부터 다른 것으로 전환될 때, 특정 행부분 및 대응하는 각 행부분에 속하는 측정량이 변화하는지를 체크함으로서, 특정 행부분내에 어떠한 비정상 픽셀이 존재하는지 여부를 결정하기 위하여 비정상 픽셀 판단수단이 제공된다. 비정상 픽셀이 존재하는 것으로 판단된 특정 행부분이외의 특정 행부분에 대하여 감도 조정 판독 동작을 실행하기 위하여 감도 조정 판독제어수단이 또한 제공된다. 이러한 구조로, 비록 비정상 픽셀이 감도 조정 판독 동작이 실행되는 특정 행부분에 존재하더라도, 비정상 픽셀이 갖는 역효과를 피하기 위하여 다른 특정 행부분이 선택된다.In this case, to determine whether there are any abnormal pixels in a particular row portion by checking whether the measurement amount belonging to a particular row portion and each corresponding row portion changes when the image reading sensitivity is switched from which to another. Abnormal pixel determination means is provided. Sensitivity adjustment read control means are also provided to perform a sensitivity adjustment read operation for a specific row portion other than the specific row portion for which abnormal pixels are determined to be present. With this structure, although the abnormal pixel exists in the specific row portion where the sensitivity adjustment read operation is performed, another specific row portion is selected to avoid the adverse effect of the abnormal pixel.

본 발명의 추가적인 목적들 및 특징은 이하의 설명에 의하여 확립될 것이고, 부분적으로는 설명에 의해 명백해 지거나 본 발명의 실시로부터 교시될 것이다. 본 발명의 목적 및 특징은 이하에서 특별히 지적되는 수단과 조합에 의해 실현되고 얻어질 것이다.Additional objects and features of the invention will be set forth in the description which follows, and in part will be obvious from the description, or may be taught by practice of the invention. The objects and features of the present invention will be realized and attained by means and combinations particularly pointed out hereinafter.

본 발명에 따른 광센서 시스템의 제어방법은 첨부된 도면을 여러 관점에서 참조하여 상세히 설명될 것이다. 이하에서 설명되는 실시예에서, 비록 이중-게이트 광센서가 광센서로 적용되지만, 본 발명은 이중-게이트 광센서에 국한되지 않으며, 다른 형태의 광센서를 사용하는 광센서 시스템에도 물론 적용할 수 있다.The control method of the optical sensor system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in various respects. In the embodiments described below, although the double-gate optical sensor is applied as an optical sensor, the present invention is not limited to the dual-gate optical sensor, but of course can be applied to an optical sensor system using another type of optical sensor. have.

도 1은 본 발명에 따른 광센서 시스템의 배치를 나타내는 블럭도이다. 도 11a에 도시된 이중-게이트 광센서가 사용되고, 도 12에 도시된 광센서 시스템의 배치가 필요한 경우 참조된다. 도 12에 도시된 광센서 시스템에 사용된 동일한 참조번호는 동일한 부품을 표시한다.1 is a block diagram showing an arrangement of an optical sensor system according to the present invention. The double-gate photosensor shown in FIG. 11A is used and is referenced when the arrangement of the photosensor system shown in FIG. 12 is required. Like reference numerals used in the optical sensor system shown in FIG. 12 denote like parts.

도 1에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 광센서 시스템은, 2차원적으로 배열되고 도 11a에 도시된 이중-게이트 광센서(10)를 포함하는 광센서 배열(100), 소정 타이밍에 각 이중-게이트 광센서(10)의 최상부 게이트 단자(TG)로 소정의 리셋 펄스를 인가하기 위한 최상부 게이트 드라이버(111), 소정 타이밍에 각 이중-게이트 광센서(10)의 바닥 게이트 단자(BG)로 소정의 독출 펄스를 인가하기 위한 바닥 게이트 드라이버(111), 증폭기(116), 행 스위치(114) 및 예비 충전 스위치(115)로 구성되어 데이터 라인의 전압을 판독하고 예비 충전 전압을 각 이중 게이트 광센서(10)로 각각 인가하기 위한 출력 회로부(113), 아날로그 신호로서 판독된 데이터 전압을 디지털 신호인 영상 데이터로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환기(이하에서 A/D 변환기라 함)(117), 광센서 배열(100)에 의해 피사체 영상의 판독 동작을 제어하고, 외부기능부(200)와 데이터를 교환하도록 적용되고, 본 발명에서 감도 설정을 제어하는 제어기(120), 및 예를 들어, 판독된 영상 데이터, 이하에서 설명될 판독 감도 설정과 관련된 데이터를 저장하기 위한 RAM(130)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, an optical sensor system according to an embodiment includes an optical sensor array 100 that is two-dimensionally arranged and includes a double-gate optical sensor 10 shown in FIG. 11A, each at a predetermined timing. A top gate driver 111 for applying a predetermined reset pulse to the top gate terminal TG of the double-gate photosensor 10, and a bottom gate terminal BG of each double-gate photosensor 10 at a predetermined timing A bottom gate driver 111, an amplifier 116, a row switch 114, and a precharge switch 115 for applying a predetermined read pulse to the circuit. An output circuit 113 for applying to the optical sensor 10 respectively, and an analog / digital converter (hereinafter referred to as an A / D converter) 117 for converting a data voltage read as an analog signal into image data, which is a digital signal. , Optical sensor array (100) The controller 120 is adapted to control the reading operation of the subject image and to exchange data with the external function unit 200, and to control the sensitivity setting in the present invention, and for example, the read image data. RAM 130 for storing data related to the read sensitivity setting to be described.

광센서 배열(100), 최상부 게이트 드라이버(111), 바닥 게이트 드라이버(112) 및 출력회로부(113)을 포함하는 구조는 도 12에 도시된 광센서 시스템과 동일하고 동일한 기능을 갖는다. 이러한 구조에 덧붙여, 본 실시예는 이하에서 설명될 다양한 제어를 가능하게 하도록 하기 위하여 A/D 변환기(117), 제어기(120) 및 RAM(130)을 채택한다.The structure including the photosensor array 100, the top gate driver 111, the bottom gate driver 112 and the output circuit 113 is the same and has the same function as the photosensor system shown in FIG. In addition to this structure, the present embodiment adopts the A / D converter 117, the controller 120, and the RAM 130 to enable various controls to be described below.

제어기(120)는 최상부 및 바닥 게이트 드라이버(111, 112) 각각에 제어신호(φtg, φbg)를 출력하고, 이들 드라이버는 순차적으로 광센서 배열(100)의 각 이중-게이트 광센서(10)의 최상부 게이트 단자(TG)와 바닥 게이트 단자(BG)로 소정의 전압(리셋 펄스 및 독출 펄스)을 출력한다. 제어기(120)는 또한 피사체 영상의 판독 동작을 수행을 제어하기 위하여 예비 충전 스위치(115)로 제어신호(φpg)를 출력한다. 행스위치(114)와 증폭기(116)를 경유하여 광센서 배열(100)로부터 판독된 데이터 라인 전압은 A/D 변환기(117)에 의해 디지털 신호로 변환되고, 영상 데이터로서 제공된다. 제어기(120)는 또한 영상 데이터에 대해 소정의 영상 처리를 실행하고, RAM(130)으로 또는 RAM(130)으로부터 영상 데이터를 쓰거나 판독하는 기능을 갖는다. 제어기(120)는 영상 데이터의 식별, 수정 등과 같은 소정의 처리를 실행하는 외부 기능부(200)와의 인터페이스 구실을 한다.The controller 120 outputs control signals φtg, φbg to the top and bottom gate drivers 111, 112, respectively, which sequentially drive each of the double-gate photosensors 10 of the photosensor array 100. A predetermined voltage (reset pulse and read pulse) is output to the top gate terminal TG and the bottom gate terminal BG. The controller 120 also outputs a control signal φpg to the preliminary charging switch 115 to control the reading operation of the subject image. The data line voltage read from the photosensor array 100 via the row switch 114 and the amplifier 116 is converted into a digital signal by the A / D converter 117 and provided as image data. The controller 120 also has a function of executing predetermined image processing on the image data, and writing or reading image data to or from the RAM 130. The controller 120 serves as an interface with the external function unit 200 that executes a predetermined process such as identification and correction of image data.

외부 빛의 휘도와 같은 주변 환경에 따라 피사체 영상을 판독하기 위한 최적의 판독 감도, 즉 각 이중-게이트 광센서(10)에 대한 최적 전하 축적 주기를 설정하기 위하여 최상부 및 바닥 게이트 드라이버(111, 112)로 출력되어지는 제어신호를 제어하는 또 다른 기능을 갖는다. Top and bottom gate drivers 111 and 112 to set the optimum read sensitivity for reading the subject image according to the surrounding environment such as the brightness of the external light, i.e., the optimum charge accumulation period for each double-gate optical sensor 10. It also has another function to control the control signal outputted by).

이하에서 설명되어지는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 광센서 시스템의 구동 제어방법은 이러한 광센서 시스템의 배열에 기초한다.As will be described below, the drive control method of the optical sensor system according to an embodiment of the present invention is based on the arrangement of the optical sensor system.

<제 1 실시예><First Embodiment>

본 발명에 따른 광센서 시스템 구종 제어방법의 제 1 실시예가 첨부된 도면의 다양한 관점을 참조하여 설명될 것이다.A first embodiment of an optical sensor system sphere control method according to the present invention will be described with reference to various aspects of the accompanying drawings.

제 1 실시예는 광센서 배열의 특정 행부분에 있는 광센서에 관하여 영상 판독 감도를 복수의 단계로 변화시키고, 그리고 특정 행부분에 관한 피사체영상을 판독하는 것으로 특징지어진다.The first embodiment is characterized in that the image reading sensitivity is changed in a plurality of steps with respect to the light sensors in a particular row portion of the light sensor arrangement, and the subject image for the particular row portion is read out.

도 2는 제 1 실시예에 적용되는 제어기(120)의 배치를 나타내는 블럭도이다. 이러한 도면에 도시된 바와 같이, 제어기(120)는 최상부 게이트 드라이버(111), 바닥 게이트 드라이버(112) 및 출력회로부(113)를 제어하기 위한 장치 제어기(121), RAM(130)에 대한 영상 데이터, 기록 데이터 및 판독 데이터와 같은 다양한 데이터를 운영하기 위한 데이터 제어기(122), 및 제어기(121, 122)를 총괄제어하고 외부기능부와 인터페이스하는 메인 제어기(123)로 구성된다.2 is a block diagram showing the arrangement of the controller 120 applied to the first embodiment. As shown in this figure, the controller 120 includes image data for the device controller 121 and the RAM 130 for controlling the top gate driver 111, the bottom gate driver 112, and the output circuit 113. , A data controller 122 for operating various data such as write data and read data, and a main controller 123 that collectively controls the controllers 121 and 122 and interfaces with external functional units.

제어기(120)는, A/D변환기(117)를 통해 광센서 배열(100)로부터 디지털 신호로 입력되는 영상 데이터에 기초한 특정 측정 데이터의 크기를 추출된 최대 및 최소값과 비교하기 위한 데이터 비교기(124), 측정 데이터 사이의 차이를 계산하는 기능을 갖는 가산기(125), A/D변환기(117), 데이터 비교기(124) 및 가산기(125)를 경유하여 처리된 영상 데이터를 수신하고, RAM으로/으로부터의 기록/판독을 전환하고, 상기 데이터 비교기(124)와 가산기(125)로 재입력하며, 수신된 데이터에 따라 데이터 제어기(122)를 경유하여 외부기능부로 출력하는 데이터 선택기(126), 및 데이터 제어기(122)로부터의 제어신호에 기초하여 광센서 배열의 판독 감도를 최적화하기 위하여 장치 제어기(121)로부터 최상부 및 바닥 게이트 드라이버(111, 121)로 출력되는 제어신호를 변화하기 위한 감도 설정 레지스터(127)로 구성된다.The controller 120 compares the size of the specific measurement data based on the image data input as the digital signal from the optical sensor array 100 through the A / D converter 117 with the extracted maximum and minimum values 124. ), Received image data processed via an adder 125, an A / D converter 117, a data comparator 124, and an adder 125 having a function of calculating a difference between measured data, A data selector 126 for switching recording / reading from the data, re-entering the data comparator 124 and the adder 125, and outputting the data to the external function unit via the data controller 122 according to the received data; and Sensitivity setting for changing the control signals output from the device controller 121 to the top and bottom gate drivers 111 and 121 to optimize the read sensitivity of the optical sensor array based on the control signals from the data controller 122. Positive register 127.

상기 제어기(120)를 사용하는 광센서 시스템의 동작 제어방법에서 제 1 실시예의 동작은 도 3을 참조하여 설명될 것이다. 도 3은 최적의 영상 판독 감도 설정까지 실행되는 동작을 나타내는 흐름도이고, 그리고 도 4는 본 실시예에 따라 감도 조정 판독 동작이 수행되어지는 광센서 배열의 특정 행부분을 도시한 것으로, 특정 행부분은 피사체 영상과 관련하여 도시되었다. 이러한 동작은 도 1 및 도 2에 도시된 광센서 시스템의 배치를 적절히 참조하여 설명될 것이다.The operation of the first embodiment in the operation control method of the optical sensor system using the controller 120 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing an operation performed up to an optimal image reading sensitivity setting, and FIG. 4 shows a specific row portion of the optical sensor array in which the sensitivity adjustment reading operation is performed according to the present embodiment. Is shown in relation to the subject image. This operation will be described with appropriate reference to the arrangement of the photosensor system shown in FIGS. 1 and 2.

도 3의 S11단계(감도 조정 판독 동작)에서, 메인 제어기(123)는 데이터 제어기(122)를 경유하여 감도 설정 레지스터(127)내에서 감도-조정 판독 동작을 위한 영상 판독 감도의 설정을 제어하고, 그리고 피사체 영상의 특정 각 행부분에 대해 단계적으로 영상 판독 감도가 변화하는 동안 복수의 다른 감도들에서 피사체 영상 판독의 감도-조정 판독 동작을 실행한다. 이러한 동작들은 예를 들어, 피사체 영상에 대한 통상의 판독 동작에 앞서 수행된다. 광센서가 도 4에 도시된 바와 같이, 256 행 ×196 열의 행렬 패턴 단위로 배열된 것을 사용하여 제 1 실시예의 감도 조정방법에 적용할 수 있는 감도-조정 판독 동작이 수행된다. 이러한 광센서 배열에서, 중심행(즉, n/2번째 행) 또는 그 주변의 여러 행들은 특정 행부분으로 고려되고, 이러한 특정 행부분에 대응하는 광센서(10)는 리셋된다. 그 후에, 예비 충전 동작과 판독 동작이 전하 축적 주기(영상 판독 감도)가 단계적으로 변하는 방식으로 소정의 타이밍일 때 반복적으로 수행된다. 다시 말하면, 영상 판독 감도는 판독 동작이 수행되는 횟수에 대응하여 변화하도록 만들어진다. 데이터는 RAM(130)에 저장되고, 예를 들어, (판독 동작의 횟수) 대 (영상 판독 감도 대응 테이블)의 테이블 형태이다. 영상 판독 감도를 설정하기 위한 특정 방법이 이하에서 설명될 것이다.In step S11 (sensitivity adjustment read operation) of Fig. 3, the main controller 123 controls the setting of the image read sensitivity for the sensitivity-adjusted read operation in the sensitivity setting register 127 via the data controller 122; And the sensitivity-adjusted reading operation of the subject image reading is performed at a plurality of different sensitivity while the image reading sensitivity changes step by step for each specific row portion of the subject image. Such operations are performed, for example, prior to the normal read operation on the subject image. As shown in Fig. 4, the sensitivity-adjustable read operation applicable to the sensitivity adjustment method of the first embodiment is performed using the arrangement of the matrix pattern units of 256 rows x 196 columns. In this light sensor arrangement, the center row (i.e. the n / 2th row) or several rows around it are considered to be a particular row portion, and the photosensor 10 corresponding to this particular row portion is reset. Thereafter, the preliminary charging operation and the reading operation are repeatedly performed at predetermined timings in such a manner that the charge accumulation period (image reading sensitivity) changes stepwise. In other words, the image reading sensitivity is made to change in correspondence with the number of times the reading operation is performed. The data is stored in the RAM 130 and is, for example, in the form of a table of (number of read operations) versus (image read sensitivity correspondence table). Specific methods for setting the image reading sensitivity will be described below.

도 3의 S12단계(영상 데이터 변환 단계)에서, 감도-조정 판독 동작에 의해 판독된 영상 데이터는 증폭기(116)와 A/D 변환기(117)를 거쳐 디지털 신호로 변환된다. 디지털 신호는 피사체 영상의 밝음/어두움 패턴에 대응하는 광도 데이터로서 제어기(120)의 데이터 비교기(124)로 공급된다. 광도 데이터는 256 그레이 레벨로 표현된다. 각 판독 동작에 대응하는 영상 데이터는 0 내지 255 범위에서 광도 데이터값으로 변환되고, 데이터 비교기(124)내에 저장된다. 특정한 실시예가 도 5a 내지 도 5e에 도시된다. 도 5a 내지 도 5e는 특정 행부분의 한 행에서 소정의 횟수만큼 판독 동작이 수행될 때 얻어진 광도 데이터를 나타내고, 여기서 영상 판독 감도는 판독 동작이 수행되는 횟수가 증가할 수록 증가한다. 예를 들어, 도 5a 내지 도 5e는 판독 동작이 16회(도 5a), 32회(도 5b), 64회(도 5c), 96회(도 5d) 및 128회(도 5e) 수행될 때 행에서 광도 데이터가 어떻게 변화하는지를 나타낸다. 판독 동작이 16회 및 32회 수행됨으로써 얻어진 광도 데이터는 영상 판독 감도가 낮은 데이터이다. 즉, 감도가 불충분하기 때문에, 데이터 값이 "0"(하한값) 인 행이 있다. 한편으로, 판독 동작이 96회 및 128회 수행됨으로써 얻어진 광도 데이터는 영상 판독 감도가 높은 데이터이다. 감도가 너무 높기 때문에, 데이터 값이 "255"(상한값)인 행이 있다.In step S12 (image data conversion step) in Fig. 3, the image data read by the sensitivity-adjustment read operation is converted into a digital signal via the amplifier 116 and the A / D converter 117. The digital signal is supplied to the data comparator 124 of the controller 120 as luminance data corresponding to the light / dark pattern of the subject image. Luminance data is represented with 256 gray levels. Image data corresponding to each read operation is converted into luminance data values in the range of 0 to 255 and stored in the data comparator 124. Specific embodiments are shown in FIGS. 5A-5E. 5A to 5E show luminance data obtained when a read operation is performed a predetermined number of times in one row of a specific row portion, where the image read sensitivity increases as the number of times the read operation is performed. For example, FIGS. 5A-5E show when a read operation is performed 16 times (FIG. 5A), 32 times (FIG. 5B), 64 times (FIG. 5C), 96 times (FIG. 5D) and 128 times (FIG. 5E). Indicate how the luminance data in the row changes. The luminance data obtained by performing the read operation 16 times and 32 times is data having low image reading sensitivity. That is, since the sensitivity is insufficient, there are rows in which the data value is "0" (lower limit value). On the other hand, the luminance data obtained by performing the read operation 96 times and 128 times is data having high image reading sensitivity. Since the sensitivity is too high, there are rows in which the data value is "255" (upper limit).

도 3의 S13단계(판독 동작이 수행된 횟수와 관련하여 최대값과 최소값을 추출하는 단계)에서, 판독 동작이 수행된 횟수와 관련한 최대값과 최소값은 데이터 비교기(124)에 제공되는 광도 데이터로부터 추출된다. 추출된 최대 및 최소값은 가산기(125)로 출력된다. 다시 말하면, 최대값(즉, 가장 밝은 픽셀의 그레이 레벨)을 나타내는 광도 데이터와 최소값(즉, 가장 어두운 픽셀의 그레이 레벨)을 나타내는 광도 데이터가 판독 동작이 수행될 때마다 매번 추출된다.In step S13 (step of extracting the maximum value and the minimum value with respect to the number of times the read operation has been performed) in FIG. Extracted. The extracted maximum and minimum values are output to the adder 125. In other words, luminance data representing the maximum value (ie, the gray level of the brightest pixel) and luminance data representing the minimum value (ie, the gray level of the darkest pixel) are extracted each time a read operation is performed.

다음, 도 3의 S14단계(판독 동작이 수행된 횟수와 관련하여 동적범위를 연산하는 단계)에서, 가산기(125)는 판독 동작이 수행된 횟수와 관련한 광도 데이터의 최대값과 최소값 사이의 차이를 동적 범위로서 산출한다. 이러한 연산의 결과는 데이터 선택기(126)의 사용을 통해 RAM(130)에 저장된다. 이러한 동적범위 연산단계는 판독 동작이 수행될 때마다 매번 실행된다.Next, in step S14 of FIG. 3 (calculating the dynamic range in relation to the number of times the read operation is performed), the adder 125 determines the difference between the maximum value and the minimum value of the luminance data in relation to the number of times the read operation is performed. Calculate as a dynamic range. The result of this operation is stored in RAM 130 through the use of data selector 126. This dynamic range calculation step is executed each time a read operation is performed.

도 3의 S15단계(최대 동적범위를 나타내는 판독 동작을 추출하는 단계)에서, 데이터 선택기(126)는 판독 동작이 수행된 횟수와 관련하여 RAM(130)으로부터 판독 동작의 동적범위를 독출해 내고, 그리고 독출된 동적 범위는 데이터 비교기(124)로 제공된다. 판독 동작이 수행된 횟수와 상대적인 동적범위의 변화경향에 기초하여, 동적 범위의 최대값(DLmax)은 판독 동작이 수행된 횟수와 관련하여 결정되고, 그리고 결정된 최대값에 대응하는 반복횟수(RCa)가 추출된다. 도 5a 내지 도 5e에 도시된 실시예에서, 16번째 및 32번째 판독 동작에서 얻어진 광도 데이터는 하한값(=0)으로 포화되는 최소값을 갖고, 96번째 및 128번째 판독 동작에서 얻어진 광도 데이터는 상한값(=255)으로 포화되는 최대값을 갖는다. 대조적으로, 64번째 판독동작에서 얻어진 광도 데이터는 상한값 또는 하한값으로 포화되는 값을 갖지 못한다. 결과적으로, 64번째 판독 동작에서 얻어진 광도 데이터의 동적 범위는 다른 광도 데이터의 동적 범위보다 크다. 이로서, 최대값은 DLmax 이고, 최대값에 대응하는 판독 동작의 반복횟수(RCa)는 64이다.In step S15 (extracting a read operation indicating the maximum dynamic range) of FIG. 3, the data selector 126 reads the dynamic range of the read operation from the RAM 130 in relation to the number of times the read operation is performed, The read dynamic range is then provided to a data comparator 124. Based on the number of read operations performed and the trend of change in the dynamic range relative to each other, the maximum value DLmax of the dynamic range is determined in relation to the number of times the read operation is performed, and the number of repetitions RCa corresponding to the determined maximum value. Is extracted. In the embodiment shown in Figs. 5A to 5E, the luminance data obtained in the 16th and 32nd read operations have a minimum value saturated with the lower limit value (= 0), and the luminance data obtained in the 96th and 128th read operations are obtained by the upper limit value ( = 255). In contrast, the luminance data obtained in the 64th read operation does not have a value saturated with an upper limit or a lower limit. As a result, the dynamic range of the luminance data obtained in the 64th read operation is larger than the dynamic range of the other luminance data. Thus, the maximum value is DLmax, and the repetition number RCa of the read operation corresponding to the maximum value is 64.

다음으로, 도 3의 S16단계(감도를 참조하여 추출하는 단계)는 판독 동작의 추출된 숫자(RCa)에 기초하여 실행된다. 단계에서, 판독 동작의 추출된 숫자(RCa)에 대응하는 영상 판독 감도(즉, 전하 축적 주기)는 RAM(130)에 저장된 테이블, 즉 (판독 동작의 횟수(RCa)) 대 (영상 판독 감도 대응 테이블)의 테이블을 참조함으로서 추출된다.Next, step S16 (extracting with reference to the sensitivity) of FIG. 3 is executed based on the extracted number RCa of the read operation. In the step, the image reading sensitivity (i.e., charge accumulation period) corresponding to the extracted number RCa of the read operation corresponds to the table stored in the RAM 130, i.e. (number of read operations RCa) versus (image reading sensitivity). It is extracted by referring to the table of table).

도 3의 S17단계(추출된 감도의 설정단계)에서, 메인 제어기(123)는 데이터 제어기(122)가 감도 설정 레지스터(127)내에서 데이터를 재기록하도록 하고, 이로서, 감도 설정 레지스터(127)의 영상 판독 감도는 추출된 영상 판독 감도에서 설정된다. 이것은 감도-조정 판독 동작에 기초하여 최적의 영상 판독 감도 설정을 종료하도록 한다.In step S17 of FIG. 3 (step of setting the extracted sensitivity), the main controller 123 causes the data controller 122 to rewrite the data in the sensitivity setting register 127, whereby The image reading sensitivity is set at the extracted image reading sensitivity. This allows to terminate the optimal image read sensitivity setting based on the sensitivity-adjusted read operation.

제 1 실시예의 감도 설정방법에 따르면, 광센서 배열의 하나 또는 그 이상의 특정 행(특정 행부분)이 선택되고, 그리고 감도-조정 판독 동작(소정 간격으로 피사체 영상을 반복적으로 판독함)은 리셋 동작후 선택된 특정 행부분에서 실행된다. 이로써, 영상 판독 감도(전하 축적 주기)가 단계적으로 변하는 동안 피사체 영상이 판독될 수 있다. 이로써, 감도-조정 판독 동작에 필요한 시간이 가능한 한 짧아질 수 있다.According to the sensitivity setting method of the first embodiment, one or more specific rows (specific row portions) of the optical sensor array are selected, and the sensitivity-adjusted reading operation (repetitively reading the subject image at predetermined intervals) is a reset operation. It is then executed on the selected part of the row. In this way, the subject image can be read while the image reading sensitivity (charge accumulation cycle) is gradually changed. In this way, the time required for the sensitivity-adjusted read operation can be as short as possible.

하나의 프레임에 대응한 종래의 판독 영상 데이터에 기초하여 추출된 최적의 영상 판독 감도와 비교하면, 제 1 실시예는 하나 또는 여러 특정 행(특정 행부분)에 대응하는 영상 데이터를 사용한다. 이로서 최적 영상 판독 감도의 추출에 사용되는 데이터의 양은 현저하게 줄어들 수 있고, 처리부하의 두드러진 감소를 일으킨다. 덧붙여, 최적 영상 판독 감도의 설정에 필요한 시간은 현저하게 줄어들 수 있다.Compared with the optimum image reading sensitivity extracted based on conventional read image data corresponding to one frame, the first embodiment uses image data corresponding to one or several specific rows (specific row portions). This can significantly reduce the amount of data used for extraction of the optimum image reading sensitivity, resulting in a marked reduction in processing load. In addition, the time required for setting the optimum image reading sensitivity can be significantly reduced.

더욱이, 감도-조정 판독 동작은 특정 행부분에 한정된다. 감도-조정 판독 동작이 광센서 배열의 전체 수광영역에 대해 실행되어지는 종래의 사례와 비교하면, 제 1 실시예는 비정상 픽셀(없는 포인트 또는 반짝이는 포인트)의 포함 가능성을 현저하게 낮추고, 이러한 비정상 픽셀은 대상 영역에 묻은 이물질 또는 광센서의 결함 등에 기인한다. 이로서, 비정상 픽셀의 존재에 의해 부적절한 영상 판독 감도가 설정될 가능성이 현저하게 낮아진다. 따라서, 지문 인식 과정에서 오류가 방지된다.Moreover, the sensitivity-adjusted read operation is limited to a specific row portion. Compared with the conventional case where the sensitivity-adjusted reading operation is performed for the entire light receiving area of the light sensor array, the first embodiment significantly lowers the possibility of inclusion of abnormal pixels (no points or shiny points), and this abnormality. The pixels are due to foreign matters on the target area or defects of the optical sensor. As a result, the possibility that an inappropriate image reading sensitivity is set by the presence of abnormal pixels is significantly lowered. Therefore, an error is prevented in the fingerprint recognition process.

제 1 실시예에서, 특정 행부분은 n행 ×m 열(n = 256, m = 196)의 행렬중 중심행(n/2번째 행) 및 그 주변에 위치한 여러 행들이다. 말할 필요도 없이, 본 발명은 이러한 실시예에 국한되지 않는다. 특정 행부분은 피사체 영상의 선명한 휘도 패턴(콘트라스트)을 나타내는 한 어떠한 영역으로부터도 선택될 수 있다. 예를 들어, 특정 행부분은 중심 행 근처에 위치한 것일 수도 있고, 또는 다른 영역에서 선택된 것일 수도 있다.In the first embodiment, the particular row portion is the center row (n / 2th row) of the matrix of n rows x m columns (n = 256, m = 196) and several rows located around it. Needless to say, the invention is not limited to this embodiment. The specific row portion can be selected from any area as long as it shows a clear luminance pattern (contrast) of the subject image. For example, the particular row portion may be located near the center row or may be selected in another area.

<제 2 실시예>Second Embodiment

본 발명에 따른 광센서 시스템의 구동 제어방법의 제 2 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.A second embodiment of a drive control method of an optical sensor system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

전술한 제 1 실시예에서, 감도-조정 판독 동작은 특정 행부분의 하나 또는 여러 행에서 실행된다. 광센서 배열의 전체 수광영역 또는 그중 선택된 영역이 판독 동작을 받는 경우와 비교하여, 이것은 대상 특정 행부분에 비정상 픽셀이 존재할 확률을 현저하게 감소시킨다. 그러나, 특정 행부분에 비정상 픽셀이 존재할 확률은 결코 "0"이 아니다.In the above-described first embodiment, the sensitivity-adjusted read operation is performed in one or several rows of specific row portions. Compared to the case where the entire light-receiving area of the photosensor array, or a selected one of them, is subjected to a read operation, this significantly reduces the probability of abnormal pixels in the object specific row portion. However, the probability that an abnormal pixel exists in a specific row portion is never "0".

제 1 실시예와 유사하게, 제 2 실시예는 감도-조정 판독 동작이 특정 행부분의 하나 또는 여러 행에 대해 수행될 때, 비정상 픽셀을 보유하는 것으로 인한 역효과를 합리적으로 방지하고자 한다. 제 2 실시예에 제공되는 제어기는 구조면에서 제 1 실시예에서 채택된 제어기(120)와 유사하고, 도 2에 도시된 구조 블럭들에 의해 다시 나타난다.Similar to the first embodiment, the second embodiment seeks to reasonably prevent adverse effects due to retaining abnormal pixels when a sensitivity-adjusted read operation is performed for one or several rows of a specific row portion. The controller provided in the second embodiment is similar in structure to the controller 120 employed in the first embodiment, and is represented again by the structural blocks shown in FIG.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에서 제어기(120)가 광센서 시스템의 동작을 어떻게 제어하는지를 나타내는 흐름도이다. 흐름도에서, 최적 영상 판독 감도 설정까지 수행되는 동작이 설명된다. 도 8은 감도-조정 판독 동작이 제 2 실시예에 따라 수행되는 광센서 배열의 특정 행부분을 도시하고, 특정 행부분은 피사체 영상과 관련하여 Rp로 설명된다. 이하의 설명에서, 필요한 경우 도 1 및 도 2에 도시된 광센서 시스템의 구조에 대한 참조가 이루어진다. 유사하거나 대응하는 구성 부재는 제 1 실시예의 설명에서 사용된 바와 같은 동일한 참조번호에 의해 지정될 것이고, 이러한 구성 부재에 관해 간략화된 설명이 주어질 것이다.7 is a flowchart showing how the controller 120 controls the operation of the photosensor system in the second embodiment of the present invention. In the flowchart, operations performed up to the optimum image reading sensitivity setting are described. Fig. 8 shows a specific row portion of the photosensor array in which the sensitivity-adjustment reading operation is performed according to the second embodiment, in which the specific row portion is described as Rp in relation to the subject image. In the following description, reference is made to the structure of the photosensor system shown in FIGS. 1 and 2 as necessary. Similar or corresponding constituent members will be designated by the same reference numerals as used in the description of the first embodiment, and a brief description will be given for such constituent members.

제 2 실시예의 감도 조정 방법에 제공되는 감도-조정 판독 동작은 광센서 배열(100)의 특정 행부분(Rp)에 대하여 수행된다. 이러한 광센서는 도 8에 도시된 바와 같이, 256 행 ×196 열의 행렬 패턴의 단위로 배열된다. 이하의 설명에서, 비정상 픽셀(IL3)이 특정 행부분(Rp) 및 열(Lq)의 위치에 존재하고, 광센서 배열의 감지 표면에 묻은 이물질, 광센서의 결함부재 등으로 인해 그 위치에서의 광도 데이터 값을 "0"으로 가정한다. The sensitivity-adjusting read operation provided in the sensitivity adjustment method of the second embodiment is performed for a specific row portion Rp of the photosensor array 100. These photosensors are arranged in units of a matrix pattern of 256 rows x 196 columns, as shown in FIG. In the following description, the abnormal pixel IL3 exists at the position of the specific row portion Rp and column Lq, and the foreign matter on the sensing surface of the optical sensor array, the defect member of the optical sensor, etc. Assume the luminance data value is "0".

도 7의 S21단계(감도-조정 판독 동작)가 제 1 실시예의 S11단계의 그것과 유사한 방식으로 수행된다. 즉, 도 8에 도시된 광센서 배열(100)의 특정 열부분(Rp)에 대응하는 광센서는 전하 축적 주기(즉, 영상 판독 감도)가 소정 간격으로 단계적으로 변하는 방식으로 제어된다. 감도-조정 판독 동작은 피사체 영상에 대해 복수의 영상 판독 감도로 수행되고, 복수의 영상 판독 감도는 판독 동작이 수행되어진 횟수에 대응한다. 이들 동작들은 피사체 영상의 통상 판독에 앞서 실행되어진다.Step S21 (sensitivity-adjustment read operation) of Fig. 7 is performed in a manner similar to that of step S11 of the first embodiment. That is, the optical sensor corresponding to the specific column portion Rp of the optical sensor array 100 shown in FIG. 8 is controlled in such a manner that the charge accumulation period (i.e., image read sensitivity) varies step by step at predetermined intervals. The sensitivity-adjusted reading operation is performed with a plurality of image reading sensitivity on the subject image, and the plurality of image reading sensitivity corresponds to the number of times that the reading operation has been performed. These operations are performed prior to normal reading of the subject image.

도 7의 S22단계(영상 데이터 변환 단계)는 제 1 실시예의 S12단계의 그것과 유사한 방식으로 실행된다. 감도-조정 판독 동작에 의해 판독된 영상 데이터는 광도 데이터로 변환된다. 광도 데이터는 제어기(120)로 제공되어 RAM(130)에 저장된다. 특정예가 도 9a 내지 도 9e에 도시된다. 도 5a 내지 도 5e와 유사하게, 도 9a 내지 도 9e는 판독 동작이 특정 열부분(본 경우에서는 한개의 열)에서 16회(도 9a), 32회(도 9b), 64회(도 9c), 96회(도 9d) 및 128회(도 9e) 수행되었을 때, 행에서 광도 데이터가 어떻게 변화하는지를 나타낸다. 광도 데이터는 도 8에 도시된 비정상 픽셀(IL)에 의해 행의 수(Lq)에서 최소값 "0" 을 나타내는 광도 데이터를 포함한다. 판독 동작이 16회 및 32회 수행될 때 얻어진 광도 데이터는 영상 판독 감도가 낮은 데이터이다. 따라서, 감도는 불충분하기 때문에, 데이터값이 "0"(하한값)인 행이 있다. 한편으로, 판독 동작이 96회 및 128회 수행될 때 얻어진 광도 데이터는 영상 판독 감도가 높은 데이터이다. 감도가 너무 높기 때문에, 데이터 값이 "255"(상한값)인 행이 있다.Step S22 (image data conversion step) of Fig. 7 is executed in a manner similar to that of step S12 of the first embodiment. The image data read by the sensitivity-adjusted read operation is converted into luminance data. Luminance data is provided to the controller 120 and stored in the RAM 130. Specific examples are shown in FIGS. 9A-9E. Similar to FIGS. 5A-5E, FIGS. 9A-9E show that the read operation is performed 16 times (FIG. 9A), 32 times (FIG. 9B), 64 times (FIG. 9C) in a particular column portion (one column in this case). , 96 times (FIG. 9D) and 128 times (FIG. 9E), show how the luminance data change in a row. The luminance data includes luminance data indicating the minimum value "0" in the number of rows Lq by the abnormal pixel IL shown in FIG. The luminance data obtained when the read operation is performed 16 and 32 times is data having low image reading sensitivity. Therefore, since the sensitivity is insufficient, there are rows in which the data value is "0" (lower limit value). On the other hand, the luminance data obtained when the read operation is performed 96 times and 128 times is data having high image reading sensitivity. Since the sensitivity is too high, there are rows in which the data value is "255" (upper limit).

다음으로, 도 7에 도시된 S23단계(각 판독 동작의 데이터를 같은 열 데이터와 비교하여 추출하는 단계)가 수행된다. 이 단계에서, 데이터 선택기(126)는 RAM(130)에 저장되고 각 판독 동작에 대응되는 광도 데이터로부터 같은 행의 광도 데이터를 추출한다. 같은 행의 광도 데이터를 비교하기 위하여 추출된 광도 데이터는 데이터 비교기(124)로 공급된다.Next, step S23 (step of extracting data of each read operation by comparing with the same column data and extracting) shown in FIG. 7 is performed. In this step, the data selector 126 extracts the same row of luminance data from the luminance data stored in the RAM 130 and corresponding to each read operation. The extracted luminance data is supplied to the data comparator 124 to compare the luminance data of the same row.

그 다음, 도 7에 도시된 S24단계(같은 행 데이터에서 변화를 판단하는 단계)가 수행된다. 이러한 단계는 각 판독 동작후에 동일한 광도 데이터가 남아 있는 행이 있는지 여부를 판단하는 것이다. Then, step S24 (step of determining change in the same row data) shown in Fig. 7 is performed. This step is to determine whether there are rows in which the same luminance data remains after each read operation.

만약, 광도 데이터가 변하지 않은 열이 있다면, 이러한 열에 대응하는 픽셀을 비정상적인 것으로 여기고, 그리고 감도-조정 판독 동작이 수행된 특정 행부분을 비정상 픽셀이 포함된 것으로 판단한다. If there is a column in which the luminance data has not changed, the pixel corresponding to this column is regarded as abnormal, and the specific row portion in which the sensitivity-adjusted read operation is performed is determined to contain the abnormal pixel.

동일한 광도 데이터가 남아 있는 열이 있지 않다면, 감도-조정 판독 동작이 수행된 특정 행부분은 비정상 픽셀을 포함하지 않는 것으로 판단한다.If there are no columns in which the same luminance data remains, it is determined that the specific row portion in which the sensitivity-adjusted read operation is performed does not contain abnormal pixels.

이러한 판단의 결과는 데이터 비교기(124)로부터 메인 제어기(123)으로 공급된다. 도 9a 내지 도 9e에 도시된 예에서, 비정상 픽셀(IL)이 나타나고, 그리고 행 번호(Lq)에 대응하는 광도 데이터는 판독 동작이 수행된 횟수와 무관하게 "0"이다. 다시 말해, 각 판독 동작후에 광도 데이터가 동일하게 남아 있는 행이 있고, 그리고 행(Rq)은 비정상 픽셀을 포함하는 것으로 판단한다. The result of this determination is supplied from the data comparator 124 to the main controller 123. In the example shown in Figs. 9A to 9E, an abnormal pixel IL appears, and the luminance data corresponding to the row number Lq is " 0 " regardless of the number of times a read operation has been performed. In other words, there is a row in which the luminance data remains the same after each read operation, and the row Rq is determined to contain abnormal pixels.

광도 데이터가 각 판독 동작 전후에 변하지 않는 행이 있는지 여부를 검출함으로서 비정상 픽셀의 존재/부존재를 체크할 수 있는 특정 방법에 대한 설명이 주어질 것이다. 예를 들어, 감도-조정 판독 동작은 다음과 같이 제어된다: 첫번째 판독 동작에 의해 얻어진 행들의 광도 데이터에 기초하여 각 행에 대해 프래그가 설정된다. 순차적인 판독 동작에 의해 얻어진 광 데이터는 첫번째 판독 동작에 의해 얻어진 광도 데이터와 비교된다. 이러한 비교는 각 행들에 대해 실행된다. 행의 광도 데이터는 원래 광도 데이터와 다르고, 그 행에 대응하는 프래그는 리셋된다. 픽셀이 정상인 한, 픽셀상의 광도 데이터는 영상 판독 감도의 변화에 따라 변화한다. 이로서, 픽셀의 프래그는 리셋된다. 한편으로, 만약 픽셀이 비정상이면, 비정상 픽셀을 포함하는 행의 광도 데이터는 영상 판독 감도가 변화하더라도 변하지 않는다. 광도 데이터의 값은 예를 들어 상한값, 하한값 또는 이들 사이의 상수값이다. 이로서, 프래그는 설정 상태로 계속된다. 이들로부터 보는 바와 같이, 감도-조정 판독 동작이 실행되어질 특정 열부분에 나타나는 비정상 픽셀은 프래그의 상태를 감시함으로서 검출될 수 있다.A description will be given of a particular method by which the luminance data can be checked for the presence / absence of abnormal pixels by detecting whether there are rows that do not change before and after each read operation. For example, the sensitivity-adjusted read operation is controlled as follows: A flag is set for each row based on the luminance data of the rows obtained by the first read operation. The optical data obtained by the sequential read operation is compared with the luminance data obtained by the first read operation. This comparison is performed for each row. The luminance data of a row is different from the original luminance data, and the flag corresponding to that row is reset. As long as the pixel is normal, the luminance data on the pixel changes with the change in the image reading sensitivity. As a result, the flag of the pixel is reset. On the other hand, if the pixel is abnormal, the luminance data of the row containing the abnormal pixel does not change even if the image reading sensitivity changes. The value of the luminance data is, for example, an upper limit value, a lower limit value, or a constant value therebetween. As a result, the flag continues in the setting state. As seen from these, abnormal pixels appearing in a particular column portion where the sensitivity-adjusted read operation is to be performed can be detected by monitoring the state of the flag.

S24단계(동일 행 데이터의 변화를 판단하는 단계)는 비정상 픽셀이 존재하는지를 판단하고, 도 7에 도시된 S25단계(감도-조정 판독 동작이 실행되어질 특정 열부분을 변화하는 단계)가 실행된다. 이 단계에서, 메인 제어기(123)는 장치 제어기(121)가 감도-조정 판독 동작이 실행되어질 특정 열부분을 변경시키도록 한다. 따라서, S21단계(감도-조정 판독 동작)에서부터 시작된 동작은 다시 수행된다. 비정상 픽셀(IL)이 검출되는 특정 행부분 보다는 또 다른 특정 행부분에 대해 감도-조정 판독 동작이 새롭게 실행되는 특정 행부분이 요구될 뿐이다. 예를 들어, 또 다른 특정 행부분은 행(Rp)의 윗쪽 영역 또는 아래쪽 영역으로 인접한 것이 될 수 있고 또는 행부분으로부터 소정의 행숫자만큼 떨어진 것이 될 수도 있다. S21-S24단계의 처리는 감도-조정 판독 동작이 수행되어질 특정 행부분이 비정상 픽셀을 포함하지 않고 있다고 판단될 때까지 반복적으로 수행된다.In step S24 (determining a change in the same row data), it is determined whether an abnormal pixel exists, and step S25 (changing a specific column portion to which a sensitivity-adjustable read operation is to be performed) shown in Fig. 7 is executed. In this step, the main controller 123 causes the device controller 121 to change the particular column portion for which the sensitivity-adjusted read operation is to be performed. Therefore, the operation started from step S21 (sensitivity-adjustment read operation) is performed again. Only a specific row portion in which the sensitivity-adjustment read operation is newly executed is required for another specific row portion rather than the specific row portion in which the abnormal pixel IL is detected. For example, another particular row portion may be adjacent to the top region or the bottom region of the row Rp, or may be a predetermined number of rows away from the row portion. The processing in steps S21-S24 is repeatedly performed until it is determined that the specific row portion to which the sensitivity-adjustment read operation is to be performed does not contain abnormal pixels.

만약 S24단계(같은 행 데이터에서 변화를 판단하는 단계)가 감도-조정 판독 동작이 수행되어질 특정 행부분에서 비정상 픽셀이 존재하지 않는다고 판단하면, 도 7에 도시된 S26단계(각 판독 동작에서 최대값 및 최소값을 추출하는 단계)가 수행된다. 이러한 단계에서, 최대값과 최소값은 각 판독 동작에서 얻어진 광도 데이터로부터 추출되어 데이터 비교기(124)로 제공되고, 그리고 제 1 실시예의 S13단계와 같이 가산기(125)로 출력된다.If step S24 (determining the change in the same row data) determines that there are no abnormal pixels in a particular row portion where the sensitivity-adjusted read operation is to be performed, step S26 (maximum value in each read operation) shown in FIG. And extracting the minimum value. In this step, the maximum and minimum values are extracted from the luminance data obtained in each read operation and provided to the data comparator 124, and output to the adder 125 as in step S13 of the first embodiment.

그 결과, 도 7에 도시된 S27단계(각 판독 동작에서 동적 범위를 계산하는 단계), S28단계(최대 동적 범위를 나타내는 판독 동작을 추출하는 단계), S29단계(감도를 참조하고 추출하는 단계), S30단계(추출된 감도를 설정하는 단계)가 순차적으로 실행된다. 이러한 단계들은 전술한 제 1 실시예의 S14단계 내지 S17단계와 유사하다. 즉, 각 판독 동작에서 얻어진 광도 데이터의 동적 범위는 가산기에 의해 계산되고, 그리고 데이터 비교기(124)는 판독 동작이 수행된 횟수와 상관하여 동적범위 변화경향(도 31)을 체크하여 동적 범위가 최대인 판독 동작을 검출한다. 이러한 판독 동작에 대응하는 영상 판독 감도(전하 축적 주기)는 감도 설정 레지스터(127)내에 설정되고, 이로서 감도-조정 판독 동작에 기초한 최적 영상 판독 감도 설정을 종료하게 된다.As a result, steps S27 (calculate the dynamic range in each read operation), S28 (extract the read operation representing the maximum dynamic range), and S29 (reference and extract the sensitivity) shown in FIG. , Step S30 (step of setting the extracted sensitivity) is executed sequentially. These steps are similar to steps S14 to S17 of the first embodiment described above. That is, the dynamic range of the luminance data obtained in each read operation is calculated by the adder, and the data comparator 124 checks the dynamic range change trend (Fig. 31) in correlation with the number of times the read operation is performed, so that the dynamic range is maximum. Detects a read operation. The image reading sensitivity (charge accumulation period) corresponding to this reading operation is set in the sensitivity setting register 127, thereby ending the optimum image reading sensitivity setting based on the sensitivity-adjusting reading operation.

제 2 실시예의 감도 설정방법에서, 만약 광센서 배열의 감지 표면에 묻은 이물질, 광센서의 모든 결함 등으로 인해 감도-조정 판독 동작이 수행되어질 특정 행부분에서 비정상 픽셀이 나타난다면, 그러한 비정상 픽셀은 쉽게 검출될 수 있다. 이러한 검출에 기초하여, 비정상 픽셀이 존재하지 않는 또 다른 특정 행부분에 대하여 감도-조정 판독 동작이 수행된다. 이러한 방식으로 비정상 픽셀을 포함하지 않는 특정 행부분에 관한 광도 데이터가 감도 조정을 위한 광도 데이터로 얻어진다. 비록 감도-조정 판독 동작을 위해 최초로 선택된 특정 행부분에 비정상 픽셀이 포함되더라도 이러한 비정상 픽셀로부터 야기되는 역효과는 제거될 수 있다.In the sensitivity setting method of the second embodiment, if an abnormal pixel appears in a specific row portion where a sensitivity-adjusted reading operation is to be performed due to foreign matter on the sensing surface of the optical sensor array, all defects of the optical sensor, etc., such an abnormal pixel is Can be easily detected. Based on this detection, a sensitivity-adjusted read operation is performed on another specific row portion where no abnormal pixel exists. In this way, luminance data for a particular row portion that does not contain abnormal pixels is obtained as luminance data for sensitivity adjustment. Although abnormal pixels are included in the specific row portion first selected for the sensitivity-adjusted read operation, the adverse effects caused by these abnormal pixels can be eliminated.

덧붙여, 최적 영상 판독 동작은 감도-조정 판독 동작에 의하여 얻어진 광도 데이터의 동적 범위에 기초하여 무조건적으로 결정될 수 있다. 따라서, 최초로 선택된 특정 행부분과 다른 특정 행부분에 대하여 감도-조정 판독 동작이 실행되더라도 영상 판독 감도는 최적을 유지한다. 피사체 영상에 대한 보통의 판독 동작이 주변의 조명상태와 같은 주변 조건들과 상관없이 신뢰성 있는 방식으로 실행될 수 있다. 따라서, 지문 인식 처리 과정 등에서 오류를 방지할 수 있다.In addition, the optimum image reading operation can be determined unconditionally based on the dynamic range of the luminance data obtained by the sensitivity-adjusting reading operation. Therefore, the image reading sensitivity remains optimal even when the sensitivity-adjusted reading operation is performed for the specific row portion which is different from the initially selected specific row portion. Normal reading operations on the subject image can be performed in a reliable manner regardless of ambient conditions such as ambient lighting conditions. Therefore, an error can be prevented in a fingerprint recognition process or the like.

전술한 제 1 및 제 2 실시예에서, 감도-조정 판독 동작이 실행되어질 특정 행부분이 예를 들어 광센서의 중심에서 미리 결정된다. 본 발명은 이러한 것에 국한되지 않는다. 즉, 특정 행부분이 사전에 지정될 필요가 없다. 예를 들어, 피사체 영상의 전체 영역 또는 그 소정의 영역이 임의의 영상 판독 감도에서 판독된다. 이러한 경우에, 영상 판독에 가장 적합한 특정 행부분 또는 영역이 추출되고, 하나의 특정 행부분 또는 여러개의 특정 행부분이 추출된 데이터에 기초하여 결정되어진다.In the above-described first and second embodiments, the specific row portion on which the sensitivity-adjusted reading operation is to be executed is predetermined, for example, at the center of the light sensor. The present invention is not limited to this. In other words, a specific row portion does not need to be specified in advance. For example, the entire area of the subject image or a predetermined area thereof is read out at an arbitrary image reading sensitivity. In this case, a specific row portion or area most suitable for image reading is extracted, and one specific row portion or several specific row portions is determined based on the extracted data.

전술한 실시예들에서 감도-조정 판독 동작에 적용될 수 있는 영상 판독 감도(전하 축적 주기) 설정방법이 첨부된 도면의 여러 관점을 참조하여 설명될 것이다. 이하의 설명에서, 도 1 및 도 2에 도시된 광센서 시스템의 구조 및 도 11 및 도 12에 도시된 광센서 시스템의 구조에 대한 참조가 이루어질 것이다.In the above-described embodiments, an image reading sensitivity (charge accumulation period) setting method that can be applied to the sensitivity-adjusting reading operation will be described with reference to various aspects of the accompanying drawings. In the following description, reference will be made to the structure of the light sensor system shown in FIGS. 1 and 2 and the structure of the light sensor system shown in FIGS. 11 and 12.

도 10A 내지 도 10L은 l은 제 1 및 제 2 실시예에서 각각 실행된 감도-조정 판독 동작에 적용될 수 있는 감도-조정 판독 동작의 실시예를 나타내는 타이밍 챠트이다. 이하의 설명에서, 감도-조정 판독 동작이 수행되어지는 하나의 특정 행부분이 중심에 위치한 행이라고 가정한다.10A to 10L are timing charts showing an embodiment of a sensitivity-adjusted read operation that can be applied to the sensitivity-adjusted read operation performed in the first and second embodiments, respectively. In the following description, it is assumed that one particular row portion on which the sensitivity-adjusted read operation is to be performed is a row centered.

도 10A 내지 도 10E에 도시된 바와 같이, 실시예의 영상 판독 감도 설정방법은 도 12에 도시된 광센서 배열의 중심행(n/2번째 행) 즉, 특정 행의 이중-게이트 광센서만을 초기화한다. 보다 상세하게는, 첫번째부터 (n/2-1)번째 행 및 (n/2+1)번째 행부터 n번째 행에 적용되는 파형 φT1 내지 φTn/2-1 및 φTn/2+1 내지 φTn은 로우 레벨로 설정되고, 이 행들은 행방향으로 이중-게이트 광센서(10)의 최상부 게이트 단자(TG)에 연결된 최상부 게이트 라인(101)중에 있고, 단일 리셋 펄스(φTn/2)가 n/2번째 행에만 제공된다. 이러한 방식으로, 리셋주기(Treset)가 시작되고, (n/2)번째 행의 이중-게이트 광센서(10)만이 초기화된다.As shown in Figs. 10A to 10E, the image reading sensitivity setting method of the embodiment initializes only the center row (n / 2th row) of the optical sensor array shown in Fig. 12, that is, the double-gate optical sensors of a specific row. . More specifically, the waveforms φT1 to φTn / 2-1 and φTn / 2 + 1 to φTn applied to the first to (n / 2-1) th rows and the (n / 2 + 1) th to nth rows are Set to low level, these rows are among the top gate lines 101 connected to the top gate terminal TG of the double-gate photosensor 10 in the row direction, and a single reset pulse φ Tn / 2 is n / 2 Only on the first row. In this way, the reset period Treset starts, and only the double-gate photo sensor 10 of the (n / 2) th row is initialized.

그러면, 리셋 펄스(φTn/2)는 떨어지고 리셋주기(treset)는 종료된다. 그 다음, 전하 축적 주기가 시작되고, 최상부 게이트 전극(21) 측으로부터 이중-게이트 광센서(10)의 n/2번째 행로 들어오는 빛의 양에 따라 채널영역에는 전하(정공)가 생성되어 축적된다.Then, the reset pulse? Tn / 2 drops and the reset period is terminated. Then, the charge accumulation cycle starts, and charges (holes) are generated and accumulated in the channel region according to the amount of light entering the n / 2th row of the double-gate photosensor 10 from the top gate electrode 21 side. .

결과적으로, 도 10F 내지 도 10K에 도시된 바와 같이, n/2 번째 행의 바닥 게이트 라인(102)에 대해 내정되어진 예비충전신호(φpg) 및 독출 펄스(φBn/2)가 소정의 간격(Tint)과 횟수(x배, x는 1 보다 큰 정수)로 교호적으로 제공된다. As a result, as shown in FIGS. 10F to 10K, the precharge signal φpg and the read pulse φBn / 2, which are internally defined for the bottom gate line 102 of the n / 2th row, have a predetermined interval Tint. ) And the number of times (x times, x is an integer greater than 1).

첫번째부터 (n/2-1)번째 행 및 (n/2+1)번째 행부터 n번째 행의 바닥 게이트 라인(102)에 적용되는 파형 φB1 내지 φBn/2-1 및 φBn/2+1 내지 φBn은 로우 레벨로 설정된다.Waveforms φB1 to φBn / 2-1 and φBn / 2 + 1 to to which are applied to the bottom gate line 102 of the first to (n / 2-1) th rows and the (n / 2 + 1) th to nth rows φ Bn is set at a low level.

도 10L에 도시된 바와 같이, 따라서 리셋 주기(Treset)의 종료와 독출 시간(Tread)의 시작 사이인 전하 축적 주기(TB1, TB2,ㆍㆍㆍ,TBx)동안 축적된 전하에 대응하여 변하는 드레인 전압(VD1, VD2, ㆍㆍㆍ, VDm)은 순차적으로 독출된다.As shown in Fig. 10L, the drain voltage thus changes corresponding to the charge accumulated during the charge accumulation period TB1, TB2, ..., TBx between the end of the reset period Treset and the start of the read time Tread. (VD1, VD2, ..., VDm) are read sequentially.

이러한 감도-조정 판독 동작에 의해, 특정 행부분의 전하 축적 주기는 소정의 시간간격(Tint) 동안 단계적으로 증가한다. 이로서, 복수의 상이한 영상 판독 감도들로 판독되어지는 특정 행부분에 대응하는 영상을 갖고, 영상 데이터가 피사체 영상으로부터 판독된다.By this sensitivity-adjusted read operation, the charge accumulation period of a specific row portion increases step by step for a predetermined time interval Tint. As a result, the image data is read from the subject image, with the image corresponding to the specific row portion to be read out with a plurality of different image reading sensitivitys.

전술한 감도-조정 판독 동작에서, 하나의 특정 행부분에 대응하는 광센서들은 처음에 리셋되고, 판독 동작은 이들에 대해 반복적으로 수행된다. 이러한 관계에서, 각 광센서내에 축적된 전하량은 독출동작에 의하여 변화된다는 것을 주지하여야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 각 판독 동작의 전하 축적 주기는 판독 동작이 수행된 횟수 및 축적된 전하량 사이의 상관관계에 기초하여 실제 전하 축적 주기에 따라 수정된다.In the above-described sensitivity-adjusted read operation, the photosensors corresponding to one particular row portion are initially reset, and the read operation is repeatedly performed on them. In this relationship, it should be noted that the amount of charge accumulated in each optical sensor is changed by the read operation. To solve this problem, the charge accumulation period of each read operation is modified according to the actual charge accumulation period based on the correlation between the number of read operations performed and the accumulated charge amount.

전술한 바와 같이, 상기 실시예들의 감도 설정 방법에 따르면, 영상 판독 감도를 단계적으로 변화시키는 동시에 피사체 영상을 대해 감도-조정 판독 동작이 실행되어진다. 각 영상 판독 감도에서 얻어진 광도 데이터의 동적 범위의 분포에 기초하여 최적의 영상 판독 상태를 확보하는 영상 판독 감도가 쉽게 결정된다. 이러한 영상 판독 감도(전하 축적 주기)는 최적 감도로 사용될 수 있고, 이로서 감도 설정은 자동적으로 이루어진다. 그러나, 감도 설정 과정이 실제 대상을 사용하여 얻어지기 때문에 표준 샘플 등을 사용할 필요는 없다. 심지어 주변 조명의 변화에 따라 피사체 영상의 광도가 변화할 때라도, 주변 조명의 변화에 따라 최적의 영상 판독 감도를 설정할 수 있다. 이는 주변 조명을 감지하도록 설계된 특별한 회로를 채택할 필요를 제거한다. 더욱이, 광센서가 특성에 따라 변하더라도, 이들 광센서들로부터 얻어진 영상 데이터는 최적 감도를 결정하는데 사용된다. 이로서, 특성의 변화로부터 야기되는 역효과가 현저하게 감소한다.As described above, according to the sensitivity setting method of the above embodiments, the sensitivity-adjusted reading operation is performed on the subject image while changing the image reading sensitivity step by step. The image reading sensitivity is easily determined based on the distribution of the dynamic range of the luminance data obtained at each image reading sensitivity to ensure an optimum image reading state. This image reading sensitivity (charge accumulation period) can be used as the optimum sensitivity, whereby the sensitivity setting is made automatically. However, since the sensitivity setting process is obtained using a real object, it is not necessary to use a standard sample or the like. Even when the brightness of the subject image changes according to the change in the ambient light, the optimum image reading sensitivity can be set according to the change in the ambient light. This eliminates the need to adopt special circuitry designed to sense ambient light. Moreover, even if the photosensors vary with the characteristics, the image data obtained from these photosensors is used to determine the optimum sensitivity. This significantly reduces the adverse effects resulting from the change in properties.

광센서 배열의 특정 행부분만이 감도-설정 판독 동작에 사용된다. 대신에, 비정상 픽셀의 출현이 결정되면, 비정상 픽셀을 포함하지 않는 특정 행부분이 감도-조정 판독 동작에 사용된다. 따라서, 영상 판독 감도는 광센서 배열의 감지표면에 묻은 이물질, 광센서 부재의 결함 등으로부터 기인한 비정상 픽셀에 의한 역효과 없이 최적의 값으로 설정될 수 있다. Only a specific row portion of the light sensor arrangement is used for the sensitivity-setting read operation. Instead, if the appearance of an abnormal pixel is determined, a specific row portion not containing the abnormal pixel is used for the sensitivity-adjusted read operation. Therefore, the image reading sensitivity can be set to an optimal value without adverse effects caused by abnormal pixels resulting from foreign matters on the sensing surface of the optical sensor array, defects of the optical sensor member, and the like.

전술한 각 실시예들에서, 감도-조정 판독 동작은 보통 판독 동작에 앞서 실행된다. 본 발명은 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 감도-조정 판독 동작이 대기 상태에서 수행된다. 즉, 대기상태란 대상이 아직 놓이지 않았지만 광센서 시스템이 동작되는 상태이다.In each of the above-described embodiments, the sensitivity-adjusted read operation is usually executed before the read operation. The present invention is not limited thereto. For example, a sensitivity-adjusted read operation is performed in the standby state. In other words, the standby state is a state in which the light sensor system is operated although the target is not yet placed.

덧붙여, 감도-조정 판독 동작은 보통의 판독 동작이 피사체 영상에 대하여 수행될 때마다 수행될 수 있다. 본 발명은 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 감도-조정 판독 동작은 사용 환경의 변화가 있을 때만 또는 소정이 시간이 경과한 때에만 수행될 수 있다. In addition, the sensitivity-adjusted read operation may be performed whenever a normal read operation is performed on the subject image. The present invention is not limited thereto. For example, the sensitivity-adjusted read operation may be performed only when there is a change in the use environment or when a predetermined time has elapsed.

본 발명에 따라 감도 설정 과정에 응용되는 영상 판독 감도(전하 축적 주기) 설정 방법은 상기 실시예들에 한정되지 않는다. 상이한 판독 감도로 피사체 영상의 영상 데이터가 얻어질 수 있는 한, 종래 기술에서 설명한 일련의 처리과정: 리셋동작 →전하 축적 동작 →예비 충전 동작 →독출 동작은 상이한 판독 감도로 수차례 반복될 수 있고, 이로서 상이한 판독 감도들에서 영상 데이터를 얻는다. 선택적으로, 다른 모든 방법들이 채택될 수 있음은 물론이다.The image reading sensitivity (charge accumulation period) setting method applied to the sensitivity setting process according to the present invention is not limited to the above embodiments. As long as image data of the subject image can be obtained with different reading sensitivity, a series of processes described in the prior art: reset operation → charge accumulation operation → preliminary charging operation → reading operation can be repeated several times with different reading sensitivity, This results in image data at different read sensitivitys. Optionally, of course, all other methods can be adopted.

Claims (18)

복수의 광센서들(10)이 2차원적으로 배열되어 구성된 광센서 배열(100);An optical sensor array 100 in which a plurality of optical sensors 10 are two-dimensionally arranged; 상기 광센서 배열(100)를 이용하여 피사체 영상을 소정의 영상판독감도로 판독하는 영상 판독 수단;Image reading means for reading a subject image with a predetermined image reading sensitivity using the photosensor array (100); 상기 광센서 배열(100)의 상기 복수의 광센서들(10) 중에서 일부의 특정 행에 위치해 있는 광센서(10)만을 이용하고, 상기 특정 행에 위치해 있는 광센서에 대응하는 상기 피사체 영상의 동일부분의 화상을 복수의 서로 다른 영상판독감도로 복수회 판독하는 감도-조정 판독 수단;Among the plurality of optical sensors 10 of the optical sensor array 100, only the optical sensor 10 located in a specific row is used, and the same image of the subject image corresponding to the optical sensor located in the specific row is used. Sensitivity-adjusting reading means for reading a part of the image a plurality of times with a plurality of different image reading sensitivitys; 상기 감도-조정 판독 수단에 의해 복수회 판독된 상기 피사체 영상의 동일부분에 대한 상기 복수의 서로 다른 영상판독감도마다의 영상들의 영상패턴에 관한 소정의 측정량을 기초로, 상기 영상 판독 동작에 적합한 최적의 영상 판독 감도를 추출하는 최적 영상 판독 감도 추출수단; 및Suitable for the image reading operation, based on a predetermined measurement amount relating to the image pattern of the images for each of the plurality of different image reading sensitivity to the same portion of the subject image read out multiple times by the sensitivity-adjusting reading means. Optimum image reading sensitivity extraction means for extracting an optimum image reading sensitivity; And 상기 최적 영상 판독 감도를 상기 영상 판독 수단의 판독 감도로 설정하는 판독 감도 설정수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 광센서 시스템.And a reading sensitivity setting means for setting the optimum image reading sensitivity to the reading sensitivity of the image reading means. 제 1 항에 있어서, 상기 광센서 배열(100)의 특정 행부분의 광센서(10)들은 상기 광센서 배열(100)의 여러 개의 행들의 광센서(10)들인 것을 특징으로 하는 광센서 시스템.2. Optical sensor system according to claim 1, wherein the optical sensors (10) of a particular row portion of the optical sensor array (100) are optical sensors (10) of several rows of the optical sensor array (100). 제 1 항에 있어서, 상기 광센서 배열(100)의 특정 행부분의 광센서(10)들은 상기 광센서 배열(100)의 하나의 특정 행의 광센서(10)들인 것을 특징으로 하는 광센서 시스템.2. Optical sensor system according to claim 1, wherein the optical sensors 10 in a particular row portion of the optical sensor array 100 are optical sensors 10 in one particular row of the optical sensor array 100. . 제 1 항에 있어서, 영상 판독 감도들이 다르게 전환될 때마다 매번 특정 행부분의 한 행에 대응하는 측정량이 변화하는지 여부를 체크함으로서 특정 행부분이 비정상 픽셀을 포함하고 있는지를 판단하는 비정상 픽셀 판단수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광센서 시스템.2. The abnormal pixel determination means according to claim 1, wherein it is determined whether a specific row portion contains abnormal pixels by checking whether a measurement amount corresponding to one row of a specific row portion is changed each time the image reading sensitivity is switched differently. The optical sensor system further comprises. 제 4 항에 있어서, 상기 비정상 픽셀 판단수단이 특정 행부분에 비정상 픽셀이 존재한다고 결정한다면 해당 특정 행부분외의 다른 특정 행부분에 대하여 감도-조정 판독 동작을 수행하기 위한 감도-조정 판독 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광센서 시스템.5. The apparatus according to claim 4, wherein if the abnormal pixel determination means determines that an abnormal pixel exists in a specific row portion, a sensitivity-adjusted read control means for performing a sensitivity-adjusted read operation to a specific row portion other than the specific row portion is made. The optical sensor system further comprises. 제 1 항에 있어서, 상기 최적 판독 감도 추출수단에서 소정의 측정량은 감도-조정 판독수단에 의해 판독된 피사체 영상의 영상 패턴에 대응하는 광도 데이터인 것을 특징으로 하는 광센서 시스템.The optical sensor system according to claim 1, wherein the predetermined measurement amount in said optimum reading sensitivity extracting means is luminance data corresponding to an image pattern of a subject image read by said sensitivity-adjusting reading means. 제 1 항에 있어서, 상기 광센서 배열(100)의 영상 판독 감도는 광센서(10)의 전하 축적 주기를 조정함으로서 설정되는 것을 특징으로 하는 광센서 시스템.2. Optical sensor system according to claim 1, wherein the image reading sensitivity of the optical sensor array (100) is set by adjusting the charge accumulation period of the optical sensor (10). 제 1 항에 있어서, 상기 최적 판독 감도 추출수단은,The method of claim 1, wherein the optimum reading sensitivity extraction means, 상기 감도-조정 판독 수단에 의해 판독된 피사체 영상에 기초하여 각 영상 판독 감도에 대한 피사체 영상의 영상 패턴과 관련된 측정량의 최대값 및 최소값을 추출하기 위한 측정량 비교수단;Measurement amount comparison means for extracting a maximum value and a minimum value of a measurement amount associated with an image pattern of the subject image for each image reading sensitivity based on the subject image read by the sensitivity-adjusting reading means; 각 영상 판독 감도에 대해 추출된 측정량의 최대값 및 최소값에 기초하여 측정량의 동적 범위를 계산하기 위한 동적 범위 계산수단; 및Dynamic range calculation means for calculating a dynamic range of the measurand based on the maximum and minimum values of the measurand extracted for each image reading sensitivity; And 각 영상 판독 감도에 대해 계산된 측정량의 동적 범위중 최대 동적 범위를 갖는 영상 판독 감도를 추출하기 위한 최대 동적범위 추출수단;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광센서 시스템.And a maximum dynamic range extracting means for extracting an image reading sensitivity having a maximum dynamic range among the dynamic ranges of the measured amounts calculated for each image reading sensitivity. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 각 광센서(10)는 반도체 층으로 만들어진 채널 영역(14)을 통해 형성된 소스 전극(12) 및 드레인 전극(13), 그리고 절연 필름들을 통해 적어도 채널 영역의 상부와 하부에 형성된 최상부 게이트 전극(21) 및 바닥 게이트 전극(22)을 갖고,Each optical sensor 10 has a source electrode 12 and a drain electrode 13 formed through a channel region 14 made of a semiconductor layer, and a top gate electrode 21 formed at least above and below the channel region through insulating films. ) And the bottom gate electrode 22, 상기 최상부 게이트 전극 및 바닥 게이트 전극중 하나는 빛의 발광측으로 사용되고, 그리고One of the top gate electrode and the bottom gate electrode is used as the light emitting side of the light, and 상기 빛의 발광측으로부터 조사되는 광량에 대응하는 전하들은 상기 채널영역에서 생성되어 축적되는 것을 특징으로 하는 광센서 시스템.And charges corresponding to the amount of light irradiated from the light emitting side of the light are generated and accumulated in the channel region. 광센서 배열(100)의 영상 판독 감도가 복수의 단계로 변화하는 동안 특정 행부분의 광센서(10)들과 관련된 피사체 영상 판독의 감도-조정 판독 동작을 실행하는 단계;Performing a sensitivity-adjusted reading operation of the subject image reading associated with the optical sensors 10 in the specific row portion while the image reading sensitivity of the photosensor array 100 is changed in a plurality of steps; 상기 감도-조정 판독 동작에 의해 판독된 피사체 영상의 영상 패턴과 관련된 소정의 측정량에 기초하여 피사체 영상의 판독 동작에 적합한 영상 판독 감도를 추출하는 단계;Extracting the image reading sensitivity suitable for the reading operation of the subject image based on a predetermined measurement amount associated with the image pattern of the subject image read by the sensitivity-adjusting reading operation; 추출된 영상 판독 감도를 피사체 영상의 판독 동작에서 판독 감도로 설정하는 단계; 및Setting the extracted image reading sensitivity to a reading sensitivity in a reading operation of the subject image; And 설정된 판독 감도로 피사체 영상 판독의 영상 판독 동작을 실행하는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 복수의 광센서 이차원적으로 배열되어 구성된 광센서 배열(100)을 갖는 광센서 시스템의 구동 제어방법.Performing an image reading operation of the subject image reading with the set reading sensitivity; 2. The driving control method of an optical sensor system having an optical sensor array configured as a plurality of optical sensors two-dimensionally arranged. 제 10 항에 있어서, 상기 특정 행부분의 광센서(10)들은 여러 개의 행의 광센서(10)들인 것을 특징으로 하는 구동 제어방법.11. A drive control method according to claim 10, characterized in that the photosensors (10) of the particular row portion are photosensors (10) of several rows. 제 10 항에 있어서, 상기 특정 행부분의 광센서(10)들은 하나의 행의 광센서(10)들인 것을 특징으로 하는 구동 제어방법.11. A drive control method according to claim 10, wherein the photosensors (10) of the particular row portion are photosensors (10) of one row. 제 10 항에 있어서, The method of claim 10, 영상 판독 감도들이 다르게 전환될 때마다 매번 특정 행부분의 한 행에 대응하는 측정량이 변화하는지 여부를 체크함으로서, 특정 행부분이 비정상 픽셀을 포함하고 있는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 제어방법.Determining whether a specific row portion contains abnormal pixels by checking whether a measurement amount corresponding to one row of a specific row portion changes each time the image reading sensitivity is changed differently. Drive control method. 제 13 항에 있어서, The method of claim 13, 만약 비정상 픽셀 판단단계가 특정 행부분내에 비정상 픽셀이 존재한다고 판단하면, 해당 특정 행부분과 다른 특정 행부분에 대해 감도-조정 판독 동작을 실행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 제어방법.And if the abnormal pixel determination step determines that there are abnormal pixels in the specific row portion, performing a sensitivity-adjustment read operation on the specific row portion different from the specific row portion. 제 10 항에 있어서, 상기 소정의 측정량은 감도-조정 판독 동작에 의해 판독된 피사체 영상의 영상 패턴에 관한 광도 데이터인 것을 특징으로 하는 구동 제어방법.The drive control method according to claim 10, wherein the predetermined measurement amount is luminance data relating to an image pattern of a subject image read by a sensitivity-adjusted read operation. 제 10 항에 있어서, 광센서 배열(100)의 영상 판독 감도는 광센서(10)의 전하 축적 주기를 조정함으로서 설정되는 것을 특징으로 하는 구동 제어방법.11. The drive control method according to claim 10, wherein the image reading sensitivity of the photosensor array (100) is set by adjusting the charge accumulation period of the photosensor (10). 제 10 항에 있어서, 상기 영상 판독 감도 추출단계는,The method of claim 10, wherein the extracting of the image reading sensitivity comprises: 상기 감도-조정 판독 동작에 의해 판독된 피사체 영상에 기초하여 각 영상 판독 감도에 대한 피사체 영상의 영상 패턴과 관련된 측정량의 최대값 및 최소값을 추출하는 단계;Extracting a maximum value and a minimum value of a measurement amount associated with an image pattern of the subject image for each image reading sensitivity based on the subject image read by the sensitivity-adjusted reading operation; 각 영상 판독 감도에 대해 추출된 측정량의 최대값 및 최소값에 기초하여 측정량의 동적 범위를 계산하는 단계; 및Calculating a dynamic range of the measurand based on the maximum and minimum values of the measurand extracted for each image reading sensitivity; And 각 영상 판독 감도에 대해 계산된 측정량의 동적 범위중 최대 동적 범위를 갖는 영상 판독 감도를 추출하는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 구동 제어방법.Extracting an image reading sensitivity having a maximum dynamic range among the dynamic ranges of the measured amounts calculated for each image reading sensitivity; Drive control method, characterized in that consisting of. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 각 광센서(10)는 반도체 층으로 만들어진 채널 영역(14)을 통해 형성된 소스 전극(12) 및 드레인 전극(13), 그리고 절연 필름들을 통해 적어도 채널 영역의 상부와 하부에 형성된 최상부 게이트 전극(21) 및 바닥 게이트 전극(22)을 갖고,Each optical sensor 10 has a source electrode 12 and a drain electrode 13 formed through a channel region 14 made of a semiconductor layer, and a top gate electrode 21 formed at least above and below the channel region through insulating films. ) And the bottom gate electrode 22, 상기 최상부 게이트 전극 및 바닥 게이트 전극중 하나는 빛의 발광측으로 사용되고, 그리고One of the top gate electrode and the bottom gate electrode is used as the light emitting side of the light, and 상기 빛의 발광측으로부터 조사되는 광량에 대응하는 전하들은 상기 채널영역에서 생성되어 축적되는 것을 특징으로 하는 구동 제어방법.And charges corresponding to the amount of light irradiated from the light emitting side of the light are generated and accumulated in the channel region.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4703815B2 (en) 2000-05-26 2011-06-15 株式会社半導体エネルギー研究所 MOS type sensor driving method and imaging method
JP4373872B2 (en) * 2004-07-30 2009-11-25 浜松ホトニクス株式会社 Imaging apparatus and microscope apparatus using the same
JP5866089B2 (en) * 2009-11-20 2016-02-17 株式会社半導体エネルギー研究所 Electronics
DE102015219496A1 (en) * 2015-10-08 2017-04-13 Robert Bosch Gmbh Method for determining the functionality of a driver assistance system of a vehicle, device, driver assistance system, motor vehicle
KR102430318B1 (en) * 2017-06-21 2022-08-10 삼성디스플레이 주식회사 Display device and method for operating the display device
CN109104579B (en) * 2018-09-30 2020-11-13 易诚高科(大连)科技有限公司 Automatic evaluation and adjustment method for photographing environment in image quality evaluation process
CN111307375B (en) * 2018-12-11 2022-05-03 贵州中烟工业有限责任公司 Method, device and equipment for judging cigarette leakage detector rejection function
CN109901333B (en) * 2019-02-26 2021-11-30 江西合力泰科技有限公司 Solar charging method for mobile phone based on solar liquid crystal display screen

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU756561B2 (en) * 1999-11-08 2003-01-16 Casio Computer Co., Ltd. Photosensor system and drive control method thereof
JP3455761B2 (en) * 1999-11-10 2003-10-14 カシオ計算機株式会社 Photosensor system sensitivity adjustment apparatus and sensitivity adjustment method

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