KR19980701945A - 멀티플렉서 회로 - Google Patents

Abstract

전기 소자의 어레이에 저장된 신호가 개별적으로 판독될 수 있도록 해 주고 전기 소자의 어레이에 대한 접속의 개수를 줄여 주는 어레이 판독 또는 주소 지정회로가 공개된다. 이 회로는 복수의 단자(32)를 포함하고 있고, 이들 각가의 단자는 각각의 스위치(S)를 통해 신호 판독 디바이스(30) 또는 주소 신호 발생 디바이스(31)에 접속되어 있다. 상기 어레이의 소자(12)들은 각각 상기 단자의 특정 조합에 접속되어 있으며, 그리고 스위치(S)의 조합이 도통 상태에 있으면, 전기 소자의 조합의 전기 신호가 신호 판독 디바이스(30)측에 공급되고, 주소 신호에 의해 주소 지정된다. 각각 픽셀값의 조합을 나타내는 상이한 스위치 조합에 대한 출력신호는 각각의 전기 소자로부터의 신호가 결정될 수 있도록 처리된다.

Description

멀티플렉서 회로

넓은 면적 회로상에 행과 열로 배열된 디바이스 소자의 어레이의 주소 지정에 의해서 각각의 소자들은 특정 쌍의 행과 열 도선에 접속될 필요가 있다. 이미지 센서의 센서의 경우에, 300dpi(dots per inch)의 해상도가 각각 필요하다(이때, 행들은 A4 페이지의 장변과 평행함). 그러므로, 넓은 면적 회로에 대한 상호 접속을 형성할 때에 문제가 생기며, 그리고 집적 회로에 대한 접속 개수를 줄이기 위해, 넓은 면적을 가지고 집적화된 멀티플렉서 회로를 사용할 필요가 있다.

US 5 148 030에서는 픽셀 감지 어레이로부터 이미지 디스플레이 디바이스까지의 리드선의 개수를 줄일 수 있는 판독 회로를 가지고 있는 광자 계수형 방사 이미지 검출 장치가 공개되어 있다. 픽셀이 광자의 존재를 감지하면, 해당 회로는 그 픽셀을 나타내는 2진 워드를 발생하며, 그리고 상기 회로는 또한 상기 입사 광자의 에너지 레벨을 지시하는 신호를 출력한다. 따라서, 어느 픽셀이 액티브 상태인지를 결정하는 경우에, 각각의 픽셀의 출력은 더 이상 필요하지 않게 된다. 대신에, 각각의 픽셀을 나타내는 2진 워드의 디지트와 동일한 출력만이 필요해진다. 하지만, US 5 148 030의 회로는 상기 어레이의 각각의 픽셀의 주소 지정이 가능하지 않으며, 그리고 또한 광자는 어느 시간에 하나의 픽셀측으로만 입사한다는 사실을 좌우된다.

본 발명은 전기 소자의 어레이의 주소 지정에 관한 것으로, 이러한 어레이의 소자로부터 신호를 판독하고 이들 소자에 대해 주소 지정을 행하는 멀티플렉서 회로에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 박막 회로내에 형성되어 있는 디바이스 소자의 어레이를 판독 또는 주소 지정하는 멀티플렉서 회로에 관한 것이다. 상기 디바이스 소자는 넓은 면적의 이미지 센서의 이미지 센서 소자(예컨대, 감광 다이오드), 또는 평면 패널 디스플레이의 디스플레이 소자(예컨대, 액정 디스플레이), 또는 기타 다른 각종 디바이스 소자일 수도 있다.

도 1은 이미지 센서 픽셀의 동작을 설명하기 위한 도면.

도 2은 종래 이미지 센서 디바이스를 보인 도면.

도 3은 열 판독 회로로서 적용된 본 발명에 따른 멀티플렉서 회로의 제1실시예를 보인 도면.

도 4a 및 도 4b는 도 3의 회로 동작을 설명하기 위한 두 테이블을 보인 도면.

도 5는 행 구동 회로로서 적용된 본 발명에 따른 멀티플렉서 회로의 제2실시예를 보인 도면.

본 발명은 전기 소자의 어레이에 저장된 신호가 개별적으로 판독될 수 있도록 해주고, 그리고 전기 소자의 어레이에 대한 접속의 개수를 줄여 주는 어레이 판독 또는 주소 지정 회로를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 제1측면에 따라, 복수의 전기 소자에 의해 생성된 전기 신호를 판독하는 멀티플렉싱 회로가 제공되어 있으며, 이 회로는 신호 판독 디바이스와 복수의 전기 소자를 구비하고 있고, 이들 각각의 단자는 각각의 스위치를 통해 신호 판독 디바이스에 접속되어 있으며, 각각의 전기 소자는 상기 단자의 특정 조합에 접속되어 있고, 이에 따라 스위치가 도통상태이면, 각각의 단자에 접속되어 있는 상기 전기 소자의 전기 신호가 상기 신호 판독 디바이스에 조합되어 공급되고, 스위치 상태의 상이한 조합에 대한 신호 판독 디바이스에 의해 수신된 신호를 처리하는 수단이 제공되어 있고, 이에 따라 각각의전기 소자로부터의 신호가 결정될 수 있다.

본 발명의 회로는 소자의 상이한 조합으로부터의 신호를 순차적으로 판독함으로써 각각의 전기 소자로부터의 신호가 판독될 수 있도록 한다. 이러한 접근법은 전기 소자 신호의 상이한 조합이 판독되는 시간 기간중에 전기 소자의 신호가 일정하게 유지되는 경우에 적절하다. 상기 전기 소자 모드를 주소 지정하는데 필요한 단자의 개수는 전기 소자의 개수를 나타내기에 충분한 2진 워드의 비트 수와 동일하다.

바람직하게, 상기 소자는 이미지 센서 디바이스의 픽셀을 구비하고 있다. 이 경우에, 본 발명의 회로는 재생된 이미지가 급속하게 변하지 않는 이미지 센서에 특히 적합한데, 이는 다수의 순차적 픽셀 측정이 필요하기 때문이다. 상기 전기 소자 각각은 2차원 이미지 센서 디바이스의 픽셀의 열, 및 종래 행 구동기 회로에 의해 주소지정될 수도 있는 각각의 열내의 선택된 행을 구비하고 있다. 이 경우에, 상기 회로는 2차원 어레이의 열 다중화 회로를 구비하고 있다.

본 발명의 제2측에 따라, 복수의 전기 소자를 주소 지정하는 다중화 회로가 제공되어 있으며, 이 회로는 주소 신호 발생 디바이스와 복수의 단자를 구비하고 있고, 상기 각각의 단자는 각각의 스위치를 통해 주소 신호 발생 디바이스에 접속되어 있으며, 각각의 전기 소자는 상기 단자의 특정 조합에 접속되어 있고, 이에 따라 스위치가 도통 상태일 때 주소 신호는 각각의 단자에 접속되어 있는 전기 소자에 인가되며, 주소 지정된 전기 소자의 출력 신호를 판독하고 스위치 상태의 상이한 조합을 위해 수신된 출력 신호를 처리하는 수단이 제공되어 있으며, 이에 따라 각각의 전기 소자로부터 출력 신호가 결정될 수 있다.

이 경우에, 각각의 전기 소자는 바람직하게 2차원 이미지 센서 디바이스의 픽셀의 행을 구비하고 있다. 따라서, 본 발명의 제2측면은 전기 소자의 어레이에 행 구동기 회로를 제공한다. 이러한 경우에, 종래 열 판독 회로는 열의 출력 신호를 판독하기 위해 제공될 수 있지만, 본 발명의 제1측면에 따른 다중화 회로는 열의 조합을 판독하기 위해 제공될 수도 있다.

각각의 전기 소자는 바람직하게 각각의 격리 디바이스(들)를 통해 각각의 단자(들)에 접속되어 있고, 그리고 상기 격리 디바이스는 스위치 다이오드(들)를 구비하고 있을 수도 있다. 상기 격리 디바이스는 전기 소자(예컨대, 다이오드)와 동일한 기술 형태로 형성될 수도 있다. 상기 격리 디바이스는 상기 단자가 넓은 면적 회로로부터의 출력이 되도록 상기 전기 소자의 회로와 집적화될 수 있다.

상기 출력 신호 판독 디바이스는 바람직하게는 상기 디바이스에 접속되어 있는 전기 소자의 신호의 합을 나타내는 출력을 가지고 있고, 그리고 전하 감지 증폭기를 구비하고 있을 수도 있다.

본 발명은 또한 이미지 감진 픽셀의 행과 열의 어레이를 구비하고 있는 이미지 센서를 제공하며, 픽셀의 열은 본 발명의 제1측면의 회로에 의해 판독되고, 상기 행은 본 발명의 제2측면의 회로에 의해 구동된다.

이제, 첨부 도면을 참조하여 예로서 설명될 본 발명의 실시예에서 본 발명의 이들 특징 및 기타 다른 특징, 및 이점에 대해서 구체적으로 설명한다.

도 1에는 이미지 센서(10)의 형태의 공지된 전하 기억 디바이스의 4개 픽셀에 대한 일예가 도시되어 있다. 4개의 픽셀(12)만이 도시되어 있지만, 상기 이미지 센서(10)는 해당 행 도선(14)과 행 도선(16)을 가지고 있는 픽셀의 행과 열의 2차원 행렬을 구비하고 있다.

각각의 픽셀(12)은 해당 행 도선(14)과 열 도선(16)사이에 직렬접속되어 있는 감광 다이오드(PD)와 스위칭 다이오드(SD)를 구비하고 있다. 도시된 예에서, 상기 스위칭 다이오드(SD)와 상기 감광 다이오드(PD)는 이들이 반대로 접속될 수 있더라도, 함께 접속된 캐소드를 가지고 배열되어 있다. 캐패시터(C)는 상기 감광 다이오드(PD)의 기생 커패시터일 수도 있고, 이미지 센서(100)의 동적 범위를 증가시키기 위해 추가된 추가 커패시터일 수도 있다.

도 1에 도시된 바와 같은 종래 픽셀은 두 방식중 하나의 방식으로 동작될 수도 있다. 감광 다이오드가 역바이어스되어 있거나 전기적으로 격리되어 있으면, 상기 포토다이오드에 입사되는 광은 화살표(18)에 의해 도시된 포토다이오드에 소수 캐리어 전류를 발생시킨다.

이미지 센서 픽셀을 판독하는 제1방법은 상기 전류를 직접 측정하는 방법을 포함하고 있다. 따라서, 상기 스위칭 다이오드(SD)는 적절한 행 전압을 인가함으로써 순방향 바이어스된다. 이 시간 동안에, 상기 포토다이오드는 역방이어스되어 있고, 이에 따라 흐를 수 있는 유일한 전류는 포토다이오드 전류뿐이며, 이 전류는 상기 행 도선(14)과 상기 열 도선(16)사이에서 흐른다. 이 전류는 상기 열 도선에 접속되어 있는 전하 감지 증폭기(20)를 사용하여 측정된다.

이미지 센서 픽셀을 판독하는 제2방법은 포지티브 행 전압에 의해 행의 포토 다이오드 캐패시턴스(C)를 충전한 후에, 상기 커패시터를 방전시키는 것이며, 이에 따라 상기 커패시터는 소위 적분 기간 동안에 포토다이오드 전류를 공급할 수 있다. 이 기간 동안에, 상기 스위칭 다이오드는 역방향으로 바이어스되지만(즉, 행 전압이 로우임), 상기 커패시터는 입사광에 따라 방전된다. 상기 이미지 센서 픽셀이 판독되어야 하는 경우에, 하이 행 신호가 1회 이상 인가되고, 상기 행 도선(14)과 상기 열 도선(16) 사이에서 흐르는 전류는 상기 포토다이오드 커패시턴스(C)를 재충전하는데 필요한 전류를 나타내며, 상기 커패시턴스는 이전 적분 기간 전체에 걸쳐서 상기 포토다이오드의 전체적인 조도를 나타낸다. 분명히, 이를 가능하게 하기 위해, 상기 스위칭 다이오드는 상기 적분 기간 동안에는 턴온되어서는 안되며, 그러므로, 상기 행 전압은 로우를 유지해야 한다. 또한, 상기 전하 감지 증폭기(20)는 상기 열 도선에 흐르는 전류를 판독한다.

도 2에는 이미지 센서가 도시되어 있으며, 이에 도시된 바와 같이, 필요한 하이 행 신호와 로우 행 신호를 공급하기 위해 행 구동기 회로(24)외에, 전하 감시 증폭기(20)를 구비하고 있는 열 회로(22)가 제공되어 있다.

본 발명은 상기 어레이에의 접속 개수를 줄이기 위해 상기 열 판독 회로 및/또는 행 구동기 회로에 인가될 수도 있는 멀티플렉서 회로에 관한 것이다.

종래 기술이 가지고 있는 공지된 문제점은 열 회로(22)와 행 구동기 회로(24)가 상기 이미지 센서 어레이의 기판상에 집적될 수 없으므로, 각각의 열(16)과 상기 열 회로(22)사이에 그리고 각각의 행(14)과 상기 행 구동기 회로(24)사이에 상호접속이 제공되어야 한다는 것이다. 도 2의 점선은 집적된 이미지 센서 회로의 확장을 나타낸다. 그러므로, 상기 기판으로부터의 출력의 개수를 줄이기 위해 상기 이미지 센서의 기판(또는 디바이스 소자의 다른 어레이)에 집적화될 수 있는 멀티플렉서 회로가 필요하다.

도 3에는 본 발명에 따른 어레이 판독 회로가 도시되어 있다. 본 발명의 회로의 동작을 설명하기 위해, 도 3에는 행과 열을 구비하고 있는 이미지 감지 픽셀 의 어레이와 더불어 사용될 때의 회로가 도시되어 있으며, 상기 행과 열은 각각 7개의 픽셀(12)을 가지고 있다. 분명히, 이미지 센서는 실제로 수백 또는 수천개의 행과 열을 가지고 있으며, 상기 회로는 이미지 감지 소자 또는 기타 다른 전기 소자의 1차원 또는 2차원 어레이의 주소 지정에 적용될 수도 있다.

도 3에 도시된 이미지 센서에서, 각각의 행(R)은 종래와 같은 행 구동기 회로(도시되지 않음)에 의해 주소 지정된다. 따라서, 픽셀(12)의 상기 행을 주소 지정하기 위해 하이 전압이 상기 선택된 행 도선(14)에 인가된다. 종래에, 각각의 열 도선(16)은 픽셀(12)의 각각의 행에 대한 전하 감지 판독 디바이스를 포함하고 있는 열 회로에 공급된다.

본 발명의 회로는 전하 감지 증폭기를 구비하고 있는 복수의 입력 단자(32)를 가지고 있는 신호 판독 디바이스(30)를 구비하고 있다. 각각의 입력 단자(32)는 각각의 스위치(S1,S2,S3)를 통해 신호 판독 디바이스(30)의 공통 입력에 접속되어 있다. 해당 열 도선(16)에 대한 각각의 이미지 센서(12)의 출력은 각각의 다이오드(34)를 통해 하나 이상의 단자(32)에 공급된다. 각각의 픽셀(12)은 이러한 방법으로 다이오드(34)를 통해 단자(32)의 특정 조합에 접속되어 있다. 상기 단자(32)에 접속될 수도 있는 픽셀의 개수, 즉 단자(32)의 특정 조합에 접속되어 있는 픽셀의 개수는 단자(32)의 개수(n)에 대응하는 2진수의 n의 2진 워드의 조합의 최대 개수와 동일하다. 도시된 예에서, 7개 픽셀의 행을 주소지정하는데 3개 단자가 필요하도록 3디지트 2진 워드는 8개의 조합을 가지고 있다. 하지만, 각각의 픽셀(12)은 적어도 하나의 단자(32)에 접속되어 있어야 하며, 이에 따라 어느 단자(32)에 접속되어 있지 않은 픽셀(12)은 제외된다. 따라서, 단자(32)의 개수(n)는 2ⁿ-1개의 픽셀에 대한 특정 조합을 제공할 수 있다.

상기 다이오드(34)는 하나의 단자(32)에 공급된 신호가 상이한 단자에 공급된 신호와 간섭하는 것을 방지하는 격리 디바이스의 역할을 한다. 상기 다이오드는 해당 단자(32)에 픽셀 전류용 도통 경로를 제공하며, 이때 상기 단자들은 서로 격리되어 상기 단자들 사이에서 전류 흐름이 방지된다.

이제, 도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 도 3에 도시된 디바이스의 동작에 대해 설명한다. 상기 신호 판독 디바이스(30)는 해당 스위치(S)가 닫히면 상기 단자(32)의 전압을 제로 전압으로 유지한다. 이 방법으로, 행 도선(14)이 하이 행 전압 인가에 의해 선택되면, 상기 행의 픽셀(12)은 이 픽셀(12)의 현재 또는 이전 레벨에 좌우되는 전류를 도통시킨다. 행(R1)이 선택된 것으로 가정했을 때, 스위치(S1)만이 닫히면, 픽셀(12A)로부터 픽셀(12D)측으로 공급된 신호가 판독 디바이스(30)측으로 공급되며, 이 디바이스는 상기 4개 픽셀로부터 상기 신호의 전류의 조합을 수신한다. 분명히, 상기 신호에 의해 상기 4개의 픽셀의 각각의 픽셀값은 얻어질 수 없으며, 이에 따라 스위치 위치의 모든 조합에 대한 측정이 행해져야 한다.

도 4a, 도 4b에는 스위치 위치의 가능한 각종 조합에 대한 신호 판독 디바이스(30)에 의해 얻어진 측정이 도시되어 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 7개의 가능한 스위치 세팅(개방되어 있는 3개의 스위치 제외)은 상기 판독 디바이스(30)측에 7개의 상이한 신호를 제공하며, 이들 각각은 도 3에 도시된 픽셀에 대응하는 문자(A-G)에 의해 테이블에 표시되어 있는 픽셀 신호의 상이한 조합을 나타낸다. 도 4b에는 각각의 픽셀 측정을 도출하는데 필요한 7개의 측정의 처리가 도시되어 있다.

이 처리는 신호 판독 디바이스(30)로부터 신호를 수신하는 디지탈 처리 유닛에 의해 실행될 수도 있는 12개의 감산을 필요로 하며, 상기 신호 판독 디바이스(30) 자체에 A/D 변환기를 포함하고 있다. 필요한 산술 연산 동작의 회수는 하나의 신호 판독 디바이스와 관련된 픽셀의 개수가 증가함에 따라 증가한다.

본 발명의 회로는 픽셀의 개수에 대응하는 측정 회수를 필요로 한다. 이들 측정은 병렬로 실행되지 않을 수도 있으며, 결과적으로 본 발명의 회로는 정정 상태를 유지하고 있는 신호를 기록하는 전기 소자의 어레이용으로 적합하다. 예컨대, 상기 회로는 특히 문서 스캐닝 이미지 감지 디바이스에 응용 가능하며, 상기 픽셀(12)에 의해 생성된 신호는 이미지 감지 절차 동안에 일정하게 유지된다. 하지만, 본 발명의 이 회로는 픽셀 포토다이오드 전류의 직류 판독에 좌우되거나, 소위 적분 기간 동안에 이미지 센서 픽셀에 의해 저장된 전하의 측정에 좌우되는 이미지 감지 장치에 적용될 수도 있다.

에컨대, 직류 판독 동작 모드에서, 상기 측정(M1-M7)은 후속되는 행이(행 구동기 신호에 의해) 주소 지정되기 전에 특정 행에 대해 완전한 신호가 얻어질 수 있도록 순차적으로 실행될 수도 있다. 순간적인 포토다이오드 전류가 측정중임을 보장하기 위해, 상기 행 신호는 상기 신호 판독 디바이스(30)에 의해 상기 측정이 행해지기 전에 상기 포토다이오드 커패시턴스를 재충전하기 위해 리프레시 펄스를 포함하고 있을 수도 있다. 예컨대, (스위치(S3)가 닫힌 상태에서의) 상기 측정(M1) 동안에, 전하는 픽셀(12B, 12D, 12F)내에서 진전될 수 있는데, 이는 상기 픽셀 포토다이오드가 격리되어 있기 때문이다. 그러므로, 픽셀(12B, 12F)은 측정(M2)이 행해지기 전에 리프레시될 필요가 있다. 이는 일부 전하 기억이 이들 픽셀에 대해 행해지기 때문이며, 이 기억은 픽셀(12E)에 대해서는 행해지지 않고 측정(M1)중에 판독된다. 이 리프레시는 해당 스위치(측정(M2)용 S2)가 닫힌 직후에 상기 신호 판독 디바이스(30)로부터의 판독을 얻음으로써 달성될 수도 있으며, 이에 따라 초기 커패시터 재충전 전류는 측정되지 않고 단지 순간적인 포토다이오드 전류만이 측정된다. 또한, 모든 픽셀에 대한 별개의 리프레시 펄스가 각각의 측정(M)사이에서 필요할 수도 있다.

본 발명의 회로는 또한 각각의 저장된 전하가 측정될 수 있도록 제어될 수도 있다. 이 경우에, 측정중인 각각의 픽셀은 동일한 시간 길이 동안에 격리되어야 할 필요가 있다. 이는 전하 기억에 동일한 시간 기간이 경과하도록 하는데, 즉 상기 신호들이 모두 유사해지도록 하는데 필요하다. 이는 예컨대 각각의 행에 대해 차례로 특정 측정(M1)을 행한 후에, 각각의 행에 대해 차례로 후속되는 측정(M2)을 진행함으로써 달성될 수도 있다. 이 방법으로, (각각의 행으로부터 단일의 측정을 행하는데 필요하는 시간에 대응하는) 일정한 시간 갭이 각각의 행에 대한 각각의 측정(M)사이에서 경과되게 된다. 특정 행에 대한 측정(Mn)의 끝부분에서, 상기 행의 모든 픽셀은 상기 행 판독 펄스 이후에 리프레시될 수 있으며, 이에따라 모든 픽셀은 다음 행 펄스(Mn+1)이전에 적분 기간의 동일 길이에 좌우된다. 예컨대, 각각의 픽셀의 포토다이오드 커패시턴스를 재충전하기 위해 상기 스위치(S1,S2,S3)는 각각의 측정(M)의 끝부분에서 도통 상태로 스위칭될 수도 있다. 또한, 상기 판독 회로의 사용에 의해 상기 픽셀(12)의 신호는 상기 연속적인 판독 동작 동안에 실질적으로 일정하게 유지될 필요가 있다.

상기 픽셀 값의 측정을 위해서는 상기 스위치(S1,S2,S3)중 하나 이상의 스위치가 닫힐 필요가 있으며, 이들 3개 스위치 모두가 개방되는 조건은 상기 신호 판독 디바이스(30)에서의 픽셀 측정을 얻는데 사용될 수는 없다. 하지만, 이 조건은 전하 감지 적분기에 제로 레벨을 설정하기 위해 상기 신호 판독 디바이스(30)의 기준 출력을 얻기 위해 사용될 수도 있다. 하지만, 이 제로 레벨을 사용하는 정정은 실제로 픽셀(12A)의 값에서 얻어진 오류에만 필요할 뿐인데, 이는 기타 다른 픽셀의 경우에 그러한 정적 오류는 도 4b에 도시된 감산에 의해 제거되기 때문이다.

본 발명의 회로는 이와 같이 열 판독 회로용으로서 적합하다. 하지만, 상기 회로는 다중화 행 구동기 회로를 제공할 수도 있다. 이 경우에, 상기 회로는 행의 상이한 조합에 행 구동 펄스를 제공하며, 상기 열 출력측에 판독된 신호는 상기 열 출력 신호내에서 (각각의 행을 위한) 개별적인 신호를 얻기 위해 처리된다. 도 5에는 이러한 회로의 배치가 도시되어 있다. 상기 멀티플렉서 회로는 도 3에서와 동일한 배열을 가지고 있고, 이 도면에서 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 위해 사용되었다. 상기 다이오드(34)는 주소 신호 발생 디바이스(31)로부터 행 도선(14)까지의 도통 경로를 제공한다. 스위치(S1-S3)가 닫히면, 상이한 행이 주소 지정되며, 이에 따라 상기 열 회로(22)에 의해 각각의 열 도선(16)에 대해 판독된 신호는 상이한 행으로부터의 픽셀의 조합을 나타낸다. 또한, 당업자는 개별적인 픽셀 신호값을 얻는데 적절한 처리가 사용될 있음을 알 수 있다. 또한, 상기 열 회로는 도 3을 참조하여 설명된 다중화 배열을 포함하고 있을 수도 있다.

본 발명의 회로는 상기 열 판독 회로의 A/D 변환기가 중가된 동적 범위를 가질 것을 필요로 하는데, 이는 다수의 픽셀치가 동시에 판독되어야 하기 때문이다. 특정 측정에 대해 측정된 신호의 개수, 및 상기 입력 신호의 레벨에 따라 전하 감지 증폭기 적분기의 이득을 스위칭할 수도 있다.

도시된 예에서는, 하나의 판독 디바이스(30) 또는 행 신호 발생 디바이스(31)만이 도시되어 있다. 또한, 넓은 면적 회로는 각각 신호 판독 디바이스(30) 또는 행 신호 발생 회로(31)를 가지고 있는 작은 서브부분으로 분할될 수도 있다. 이러한 경우에, 각각의 신호 판독 디바이스(30) 또는 행 신호 발생 회로(31)의 스위치(S)가 동시에 동작할 수도 있거나 독립적으로 동작될 수도 있다. 상기 픽셀의 부분들로의 분리는 필요한 산술 연산 동작의 전체 회수를 줄이기 위해 필요한데, 이는 단일 디바이스(30,31)의 경우에 상기 회수가 상기 디바이스와 관련된 픽셀의 개수의 증가보다 높은 속도로 증가하기 때문이다.

본 발명의 회로를 이미지 센서, 특히 2차원 이미지 센서를 참조하여 설명하였지만, 판독될 실질적인 정전기 이미지를 제공하는 기타 다른 전기 소자의 어레이에 동일하게 적용될 수 있다.

전기 소자의 어레이의 기판과 집적화되어야 하는 본 발명의 회로의 구성 요소들은 상기 어레이의 디바이스 소자와 동일한 종류의 기술이 되도록 선택되면 바람직하다. 상기 멀티플렉서가 도 1에 도시된 바와 같이 배열된 픽셀을 가지고 있는 이미지 센서용으로 사용되어야 하는 경우에는, 박막 다이오드가 멀티플렉서 회로(다이오드(34)용)으로 그리고 상기 어레이 용으로 사용된다. 이들 모든 다이오드는 동일한 처리 단계를 이용하여 상기 디바이스 기판상에 동시에 형성될 수도 있다.

하지만, 상기 어레이의 디바이스 소자는 박막 트랜지스터를 구비하고 있을 수도 있다. 따라서, 예컨대 각각의 픽셀은 두 스위칭 트랜지스터와 포토 컨덕터의 공지 구성을 구비하고 있을 수도 있다. 이 경우에, 상기 멀티플렉서 회로의 다이오드(34)는 다이오드 접속 박막 트랜지스터로서 형성될 수도 있는데, 즉 상기 트랜지스터의 게이트와 드레인은 상기 회로 소자의 하나의 전극으로서 함께 접속되어 있을 수도 있다.

도 3 및 도 5에 도시된 회로에서, 상기 단자(32)는 상기 이미지 센서 어레이의 넓은 면적의 집적 회로와 상기 외부 제어 회로 사이에 인터페이스를 제공한다. 앞서 설명한 바와 같이, 예컨대, 필요한 처리 감산의 회수를 제한하고자 하는 경우에는, 상기 행 또는 열을 블록으로 분할하는 것이 바람직하다. 하지만, 각각의 블록에 대한 스위치(S1-S3)가 넓은 면적 회로에 집적화될 수 있으면, 상기 넓은 면적 회로에 대한 접속의 개수는 각각의 블록에 공통인 스위치 제어 라인의 세트와 더불어 각각의 블록에 대해 하나의 라인으로 줄어든다.

종래에 공지된 바와 같이, 상기 이미지 센서는 예컨대 디스플레이를 크게 가리지 않고도 상기 디스플레이의 상부에 배치될 수도 있도록 가능한 한 투명할 수도 있다.

본 발명의 멀티플렉서 회로를 포함하고 있는 이미지 센서는 문서 스캐너로서 설계될 수도 있다. 매우 넓은 면적의 이미지 센서가 300dpi의 해상도로 A4 크기 페이지를 이미징할 수 있도록 형성될 수도 있다. 본 발명에 의해 열 출력 및/또는 행 입력의 개수가 줄어들 수 있다. 본 발명의 특정 실시예가 이미지 센서의 판독 행으로서 예시되어 왔지만, 본 발명은 기타 다른 어레이 디바이스, 예컨대 액정 디스플레이 또는 메모리 및 데이타 기억 장치용으로 사용될 수도 있다.

본 명세서로부터, 기타 다른 수정예가 당업자에게는 명백하다. 이러한 수정예는 전기 또는 전자 회로의 설계 및 용도에서 이미 알려져 있고 이미 공개된 구성 대신에 또는 이미 공개된 구성 이외에, 사용될 수 있는 기타 다른 구성을 포함하고 있을 수 있다. 청구의 범위는 본 출원에서 구성의 특정 조합에 대해 작성되어 있지만, 본 출원의 명세서의 범위는 또한 청구의 범위에 현재 청구되어 있는 발명과 동일한 발명인지간에 그리고 본 발명에서와 동일한 기술적 문제를 극복하든지간에, 본 명세서에서 명확하게 또는 함축적으로 공개된 구성의 어떤 새로운 구성 또는 어떤 새로운 구성의 조합, 또는 당업자에게 명백한 하나 이상의 이들 구성의 일반화된 구성을 포함하고 있음은 물론이다. 이에 따라, 본 출원인은 본 출원 또는 본 출원으로부터 도출된 다른 출원이 계류중인 동안에 그러한 구성 및/또는 그러한 구성의 조합에 대해 새로운 청구의 범위가 작성될 수도 있다.

내용없음

Claims (10)

1. 복수의 전기 소자에 의해 생성된 전기 신호를 판독하는 멀티플렉서 회로에 있어서,

   상기 멀티플렉서 회로는 신호 판독 디바이스와 복수의 단자를 구비하고 있고, 이들 각각의 단자는 각각의 스위치를 통해 상기 신호 판독 디바이스에 접속되어 있으며, 그리고 각각의 상기 전기 소자는 상기 단자의 특정 조합에 접속되어 있고, 이에 따라, 스위치가 도통 상태에 있으면 각각의 단자에 접속되어 있는 상기 전기 소자의 전기 신호가 조합되어 상기 신호 판독 디바이스측에 공급되며, 스위치 상태의 상이한 조합에 대한 상기 신호 판독 디바이스에 의해 수신된 신호를 처리하는 수단이 제공되어 있으며, 따라서 각각의 전기 소자로부터의 신호가 결정될 수 있는 것을 특징으로 하는 멀티플렉서 회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 전기 소자는 이미지 센서 디바이스의 픽셀을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 멀티플렉서 회로.
3. 제2항에 있어서, 각각의 전기 소자는 2차원 이미지 센서 디바이스의 픽셀의 열을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 멀티플렉서 회로.
4. 복수의 전기 소자를 주소 지정하는 멀티플렉서 회로에 있어서,

   상기 멀티플렉서 회로는 주소 신호 발생 디바이스와 복수의 단자를 구비하고 있고, 이들 각각의 단자는 각각의 스위치를 통해 상기 주소 신호 발생 디바이스에 접속되어 있으며, 그리고 각각의 상기 전기 소자는 상기 단자의 특정 조합에 접속되어 있고, 이에따라, 스위치가 도통 상태에 있으면 각각의 단자에 접속되어 있는 상기 전기 소자에 주소 지정 신호가 인가되며, 주소 지정된 전기 소자의 조합된 출력 신호를 판독하고 스위치 상태의 상이한 조합에 대해 수신된 출력 신호를 처리하는 수단이 제공되어 있으며, 따라서 각각의 전기 소자로부터의 출력신호가 결정될 수 있는 것을 특징으로 하는 멀티플렉서 회로.
5. 제4항에 있어서, 상기 전기 소자는 이미지 센서 디바이스의 픽셀을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 멀티플렉서 회로.
6. 제5항에 있어서, 각각의 전기 소자는 2차원 이미지 센서 디바이스의 픽셀의 행을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 멀티플렉서 회로.
7. 제1항 또는 제4항에 있어서, 각각의 전기 소자는 각각의 격리 디바이스(들)를 통해 각각의 당자(들)에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티플렉서 회로.
8. 제7항에 있어서, 각각의 격리 디바이스는 스위칭 다이오드를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 멀티플렉서 회로.
9. 이미지 감지 픽셀의 행과 열을 구비하고 있는 이미지 센서 어레이에 있어서,

   제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 멀티플렉서 회로를 포함하고 있는 행 구동기 회로에 의해 상기 행이 주소 지정되고, 그 멀티플렉서 회로를 포함하고 있는 판독 회로에 의해 상기 열이 판독되는 것을 특징으로 하는 멀티플렉서 회로.
10. 이미지 감지 픽셀의 행과 열을 구비하고 있는 이미지 센서 어레이에 있어서,

    제4항 내지 제6항중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 멀티플렉서 회로를 포함하고 있는 행 구동기 회로에 의해 상기 행이 주소 지정되는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 어레이.