KR890006330Y1 - Solid state image scanner - Google Patents
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Abstract
내용 없음.No content.
Description
제1도는 종래의 고체 촬상 장치의 구성을 나타낸 회로도.1 is a circuit diagram showing the configuration of a conventional solid-state imaging device.
제2도는 종래의 고체촬상소자의 화소 단면도.2 is a sectional view of a pixel of a conventional solid state image pickup device.
제3도는 본 고안의 고체 촬상 장치의 구성을 나타낸회로도.3 is a circuit diagram showing the configuration of a solid-state imaging device of the present invention.
제4도는 본 고안의 고체 촬상소자의 화소 단면도.4 is a cross-sectional view of a pixel of the solid-state imaging device of the present invention.
제5도는 본 고안의 고체 촬상 장치에 이용된 신호처리회로도.5 is a signal processing circuit diagram used in the solid-state imaging device of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
30 : 리세트 스위치용 소자 31 : 수평주사용 시프트레지스터30: element for reset switch 31: horizontal scanning shift register
32 : 수직주사용 시프트 레지스터 33 : 인터레이스32: vertical scan shift register 33: interlace
34 : 광다이오드 35 : 수직 스위치용 소자34 photodiode 35 element for vertical switch
36 : 수평 스위치용 소자 37 : 수평 신호선 스위치36: element for horizontal switch 37: horizontal signal line switch
38 : 수평주사선 38' : 신호선38: horizontal scan line 38 ': signal line
39 : 수직주사선 40 : 수평출력선39: vertical scan line 40: horizontal output line
본 고안은 고체 촬상 소자에 관한 것으로서 특히, 스미어(Smear)잡음을 제거하여 해상도르 높히는 고체촬상 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a solid-state image pickup device, and more particularly, to a solid-state image pickup device that improves resolution by removing smear noise.
제1도는 종래의 고체촬상소자의 대표적인 예로서, 1은 주사펄스를 출력하는 수평주사용 시프트 레지스터, 2는 수직주사용 시프트 레지스터, 3은 인터레이스회로 4는 메트릭스 모양으로 배열된 수광소자인 광다이오드, 5는 광다이오드(4)에 축적된 광신호를 독출하기 위한 수직독출 스위치용 트랜지스터(이하 수직 스위치용 소자라 칭함), 6은 수평독출 스위치용 트랜지스터(이하 수평스위치용 소자라 칭함). 7은 수직주사선, 8은 수직출력선, 9는 수평 주사선, 10은 수평출력선이고, 11은 광다이오드의 배열의 영역을 나타낸다.1 is a representative example of a conventional solid state image pickup device, in which 1 is a horizontal scanning shift register for outputting a scanning pulse, 2 is a vertical scanning shift register, and 3 is an interlace circuit 4 is a photodiode arranged in a matrix shape. 5 is a vertical read switch transistor (hereinafter referred to as a vertical switch element) for reading an optical signal accumulated in the photodiode 4, and 6 is a horizontal read switch transistor (hereinafter referred to as a horizontal switch element). 7 denotes a vertical scan line, 8 denotes a vertical output line, 9 denotes a horizontal scan line, 10 denotes a horizontal output line, and 11 denotes an area of an array of photodiodes.
제2도는 제1도에 도시한 고체 촬상 소자의 화소단면도로서 N형 기판(19)위에 P층(18)이 있고, 이 P(18)에다 P+확산시킨 층(16, 17)위에 N+확산(14, 15)시켜서 수평출력선(10)과 절연되도록 게이트 절연막(12)을 며, 수직신호선(20)는 수평출력선(10)과 절연되고 N+확산층(15)과 연결된다.FIG. 2 is a cross-sectional view of the solid-state image sensor shown in FIG. 1 with a P layer 18 on the N-type substrate 19, and a P + diffusion on the P (18) and N + on the layers 16 and 17. FIG. The gate insulating film 12 is formed to be insulated from the horizontal output line 10 by being diffused 14 and 15, and the vertical signal line 20 is insulated from the horizontal output line 10 and connected to the N + diffusion layer 15.
상기한 회로 구성을 갖는 종래의 고체촬상장치에 있어서 광다이오드(4)는 빛을 받아 광전자를 접합용량에 축적한다.In the conventional solid-state imaging device having the above-described circuit configuration, the photodiode 4 receives light and accumulates photoelectrons in the junction capacitance.
그리고 수직주사용 시프트레지스터(2)에서 주사되는 펄스가 인터레이스 회로(3)에 의해서 수직주사선(7)에 연결되는 횡일열로 나열된 수직스위치용 소자(5)를 도통시킨 다음에 수평주사용 시프트레지스터(1)에서 출력되는 주사펄스는 수평주사선(9)을 통해서 순차적으로 수평스위치용 소자(6)를 도통시킨다.Then, the pulses scanned from the vertical scan shift register 2 conduct the vertical switch elements 5 arranged in a horizontal row connected by the interlace circuit 3 to the vertical scan line 7, and then the horizontal scan shift registers. The scanning pulse output from (1) conducts the horizontal switch element 6 sequentially through the horizontal scanning line 9.
이때 광다이오드(4)에 축적된 광전자가 순차적으로 수직 출력선(8)을 따라 수평출력선(10)으로 출력되어서 화상신호(Video Signal)로 된다.At this time, the photoelectrons accumulated in the photodiode 4 are sequentially outputted to the horizontal output line 10 along the vertical output line 8 to form a video signal.
이와 같은 종래의 촬상소자는 파시체에서 발하는 광량에 비례하여 스미어 잡음이 발생되는 데, 그 원인은 신호선인 N+확산층(제2도의 14, 15)에 빛이 스며들고, 광다이오드에서 광전자가 확산되며, 광다이오그와 수직신호선의 용량결합에 의해서 혼입되는 스미어 잡읍이 광다이오드에 축적된 광전자가 독출될 때 동시에 독출되기 때문이다.In the conventional image pickup device, smear noise is generated in proportion to the amount of light emitted from the body, and the cause thereof is light infiltrating into the signal line N + diffusion layer (14 and 15 in FIG. 2), and photoelectron diffuses in the photodiode. This is because a smear trap mixed by capacitive coupling of the photodiode and the vertical signal line is simultaneously read when the photoelectrons accumulated in the photodiode are read out.
따라서 본 고안의 목적은 스미어 잡음을 제거하여 높은 해상도를 얻기 위해서, 촬상소자의 각 화소에 수직 및 수평스위치용 소자를 내장하고, 리세트(Reset)스위치를 통해 매 수평블랭킹 기간마다 스미어 전하를 제거하며, 화소를 화소간의길이 만큼씩 수평방향으로 이동 배열하는 고체 촬상소자를 제공하는데 있다.Therefore, the object of the present invention is to remove the smear noise and to obtain a high resolution, to integrate the vertical and horizontal switch elements in each pixel of the image pickup device, and to remove the smear charge in each horizontal blanking period through the reset (Reset) switch Between pixels It is to provide a solid-state imaging device that is arranged to move in the horizontal direction by the length.
이하 본 고안을 도면에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
제3도는 본 고안의 고체 촬상장치의 나타낸 회로도로서, 제1도에 도시한 종래와 다른점은 횡일열로 순차적으로 나열된 화소인 광다이오드의 배열을 화소간격의길이만큼 수평 방향으로 이동 배열하는데, 즉 기수번째의 종일열로 나열된 화소를 수평으로 이동 배열하거나 또는 우수번째의 종일렬로 나열된 화소를 수평으로 이동배열하고, 각 종일열로 나열된 화소의 수평 출력선에 리세트 스위칭용 소자(30)를 각각 연결하여서 스미어 잡음이 매 블랭킹 기간마다 리세트 펄스(RP)에 의해 동작되는 리세트 스위치용 소자(30)를 통해 제거된다.FIG. 3 is a circuit diagram showing a solid-state imaging device of the present invention. The difference from the prior art shown in FIG. 1 is that the array of photodiodes, which are pixels arranged in a row, is arranged in the pixel interval. Move horizontally by the length, that is, horizontally shift the pixels listed in the odd-numbered all-day row or horizontally shift the pixels listed in the even-numbered all-day column, and horizontally output lines of the pixels listed in the all-day column By connecting the reset switching elements 30 to each other, smear noise is removed through the reset switch element 30 operated by the reset pulse R P every blanking period.
제4도에 도시된 본 고안의 화소단면도에서는 각 화소에 수직 및 수평스위치용 소자가 내당되어 있는 것을 표시하는데, 게이트 절연막(41)내에 수직 및 수평스위치의 게이트 전극(42, 43)을 절연되도록 냉장되어 있어서, 축적되는 스미어 잡음을 리세트 스위치용 소자에 의해 제거된다.The pixel cross-sectional view of the present invention shown in FIG. 4 shows that the vertical and horizontal switch elements are inscribed in each pixel, so that the gate electrodes 42 and 43 of the vertical and horizontal switches are insulated in the gate insulating film 41. Refrigerated, the accumulated smear noise is removed by the reset switch element.
이와 같이 스미어 전하(또는 스미어 잡음)을 제거하는 회로동작을 상세히 설명하면, 파시체에서 발하는 빛을 광다이오드(34)가 받아 광전자를 축적하는데, 수직주사용 시프트레지스터(32)에서 주사되는 펄스에 의해 수직스위치용 소자(35)가 "온"되고, 수평주사용 시프트 레지스터(31)에서 주사되는 펄스에 의해 수직스위치용 소자(36)가 "온"된다.As described above, the circuit operation for removing the smear charge (or smear noise) will be described in detail. The photodiode 34 receives light emitted from the body and accumulates photoelectrons. The vertical switching element 35 is "on" by this, and the vertical switching element 36 is "on" by the pulse scanned by the horizontal scanning shift register 31.
상기 동작에서 실지 각 화소의 수직 및 수평 스위치용 소자는 순차적으로 스위칭되고, 이때 광다이오드(34)에 축적된 광신호는 순차적으로 수평출력선(40)을 통해서 신호 처릴 회로에 입력된다.In the above operation, the vertical and horizontal switching elements of the actual pixels are sequentially switched. In this case, the optical signals accumulated in the photodiode 34 are sequentially input to the signal processing circuit through the horizontal output line 40.
그러나, 앞서말한 종래의 촬상소자의 회로도에서 발생되는 스미어 전하는 매 수평블랭킹 기간마다 논리 "1"(하이 레벨)신호의 리세트펄스(RP)가 리세트 스위치소자(38)에 인가되어 도통됨에 따라 제거된다.However, the smear charge generated in the circuit diagram of the conventional image pickup device described above is applied to the reset switch element 38 by the reset pulse R P of the logic " 1 " Are removed accordingly.
따라서, 1프레임 기간동안 스미어 잡음이 축적되는 종래의 고체촬상 소자에 비해만큼 잡음이 감소된다.Therefore, compared with the conventional solid-state imaging device in which smear noise is accumulated in one frame period As much noise is reduced.
또한, 종일열로 나열된 화소의 기수(1, 3, 5…)행과 우수(2, 4, 6…)행사이에는 화소간의길이만큼 이동 배열되어 있으므로 같은 화소수에 있어서도 수평방향의 샘플링점이 배가되므로 높은 수평해상도를 얻을 수 있다.In addition, between the pixels (1, 3, 5…) and the even (2, 4, 6…) rows of the pixels arranged in all-day columns, Since they are arranged by length, the horizontal sampling point is doubled even in the same number of pixels, so that a high horizontal resolution can be obtained.
이와 같이 스미어 전하가 제거된 광신호는 수평출력선(제3도의 40)을 통하여 신호 처리회로에 입력되는데, 이 신호 처리회로도는 제5도에 도시되어 있다. 제5도에서, 수평출력선(40)을 통하여 신호처리회로에 입력되는 광신호(Ye, W, Cy)는 각각 반전게이트(G1-G3)를 거치고, 반전게이트(G1, G2)를 각각 거친광신호(Ye, W)는 지연회로(D1, D2)를 각각 거쳐서 반전게이트(G3)를 거친 신호와 믹싱(Mixing)하여 휘도신호(-Y)로 변환되며, 지연회로(D2)를 거친 광신호(W)는 반전게이트(G4)를 거쳐서 지연회로(D1)를 거친 광신호(Ye)와 믹싱하여 색신호(B)로 변환된다.The optical signal from which the smear charge is removed is input to the signal processing circuit through the horizontal output line (40 in FIG. 3), which is shown in FIG. In FIG. 5, the optical signals Ye, W, and Cy input to the signal processing circuit through the horizontal output line 40 pass through the inverting gates G 1 to G 3, respectively, and the inverting gates G 1 and G 2. ), Respectively, is converted into a luminance signal (-Y) by mixing (mixing) with a signal passing through the inversion gate (G 3 ) through the delay circuits (D 1 , D 2 ), respectively. a circuit (D 2) an optical signal (W) is passed through via an inverting gate (G 4) by mixing with a delay circuit (D 1) the light signal (Ye) is subjected to transform into color signals (B).
그리고 상기한 반전게이트(G4)를 거친 신호는 반전게이트(G3)를 거친 신호와 더하여 색신호(R)로 변환된다.The signal passing through the inversion gate G 4 is converted into a color signal R in addition to the signal passing through the inversion gate G 3 .
상기한 신호 처리회로도에 인가되는 광신호(Ye, W, Cy)는 휘도신호(Y)와 색신호(RB)로 변환되는 관계식을 아래와 같이 도시한다.The optical signals Ye, W, and Cy applied to the above-described signal processing circuit diagrams show the relational expressions converted into the luminance signal Y and the color signal RB as follows.
관계식Relation
Y=W+Ye+CyY = W + Ye + Cy
=(R+G+B)+(R+G)+(B+G)= (R + G + B) + (R + G) + (B + G)
=2R+2B+3G … (1)= 2R + 2B + 3G... (One)
R=W-CYR = W-CY
=(R+G+B)-(G+B) … (2)= (R + G + B)-(G + B)... (2)
B=W-YeB = W-Ye
=(R+G+B)-(G+R) … (3)= (R + G + B)-(G + R)... (3)
W=R+G+B,W = R + G + B,
Ye=R+G,Ye = R + G,
Cy=B+G.Cy = B + G.
이 관계식에 나타난 바와 같이 광 다이오드에서 독출한 광신호(Ye, W, Cy)는 휘도 신호(Y)와 색신호(R, B)로 변환되어 비데오 신호가 된다.As shown in this relation, the optical signals Ye, W and Cy read out from the photodiodes are converted into luminance signals Y and color signals R and B to become video signals.
이상과 같이 본 고안에 의하면 스미어 잡음을 리세트 스위치용 소자에 의해 제거하고 수평방향의 샘플링점을 높여서 화질이 좋은 해상도를 얻을수 있다.As described above, according to the present invention, the smear noise is removed by the reset switch element and the horizontal sampling point is increased to obtain a high resolution.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR2019860011461U KR890006330Y1 (en) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | Solid state image scanner |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR2019860011461U KR890006330Y1 (en) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | Solid state image scanner |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR880003401U KR880003401U (en) | 1988-04-13 |
KR890006330Y1 true KR890006330Y1 (en) | 1989-09-20 |
Family
ID=19254472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR2019860011461U KR890006330Y1 (en) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | Solid state image scanner |
Country Status (1)
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KR (1) | KR890006330Y1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100354605B1 (en) * | 2000-11-16 | 2002-09-30 | 대우전자주식회사 | Power cord guide apparatus of cordreel assembly for electronic equipment |
-
1986
- 1986-07-31 KR KR2019860011461U patent/KR890006330Y1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100354605B1 (en) * | 2000-11-16 | 2002-09-30 | 대우전자주식회사 | Power cord guide apparatus of cordreel assembly for electronic equipment |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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KR880003401U (en) | 1988-04-13 |
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