KR900003773B1 - 영상감지기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

영상감지기

제 1 도는 종래의 영상감지기의 일예의 개략 평면도.

제 2a 및 2b 도는 본 발명에 의한 영상 감지기의 제1실시예의 개략평면도 및 단면도.

제 3a 및 3b 도는 제 2a 및 제 2b 도에 보인 영상감지기의 기능을 설명하는 도면.

제 4 도는 축적게이트내의 전기 전위의 변동을 나타낸 도면.

제 5a 및 5b 도는 본 발명에 의한 영상감지기의 제2실시예의 개략평면도 및 단면도.

제 6 도는 본 발명에 의한 영상감지기를 나타낸 개략 평면도.

제 7 도는 본 발명에 의한 영상감지기의 제3실시예도.

본 발명은 영상감지기에 관한 것으로 특히 실시간에 장치의 광학상태를 감지하여, 전하 축적시간을 결정하기 위한 자동이득제어(AGC) 기능을 갖는 영상감지기에 관한 것이다.

광학감지기로서 보통 사용되는 영상감지기들에서는 다수의 화소다이오드들이 반도체기판의 전표면위에 다수의 컬럼들로서 규칙적으로 배열되며, 또한 각 화소다이오드 컬럼사이에는 각 화소다이오드 컬럼마다에 공통인 제1전송게이트들과, 각 컬럼에도 공통인 수평방향의 쉬프트레지스터(영상감지기)들이 배열되어 있다.

수평방향의 레지스터들의 일단에는 수평방향과 수직방향의 쉬프트레지스터에 공통인 제2전송 게이트가 배열되어 있으며, 또한 수직방향의 쉬프트레지스터의 일단에는 하나의 증폭기가 연결되어 있다.

그러한 영상감지기들을 사용하는 광학감지기는 단지 입사광에 의해 화소다이오드들 내에 축적되는 전하들이 증폭기에 보내져서 광도의 변동을 전자신호로서 출력시키는 기능만을 갖고 있다. 그러한 장치는 광도가 홱시밀장치에서와 같이 제한된 범위에 국한될때는 충분한 기능을 한다.

그러나, 예를들어 카메라에 그것을 사용할때 카메라에서는 광신호의 동적범위(dynamic range)가 넓어서 그 기능이 적합하지 못하다.

왜냐하면 광오버후로우 상태 또는 너무 센 광신호에 의해 광량을 과잉으로 수신하게 되거나 또는 불충분한 광량의 수신에 의해 감도저하되기 때문이다.

본 발명의 목적은 상술한 광신호의 동적 범위가 넓을때 사용될 수 있는 영상감지기를 제공하는데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 장치의 광학상태가 실시간에 감지되어 전하축적시간이 그에 의해 결정되는 자동이득제어(AGC) 기능을 갖는 자동전송 장치를 포함하는 영상감지기를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 고정밀성과 고감도가 광신호의 세기에 무관하게 얻어질 수 있도록 자동이득 제어기능을 개선하는 영상감지기를 제공하는데 있다.

상술한 목적들은 수신된 광량에 대응하여 전하들을 점진적으로 축적시키기 의한 전하축척 영역을 포함하는 영상감지기와, 전하들을 점진적으로 전송시키기 위한 다수단의 전하 전송소자들과, 그리고 전하전송 소자들에 전하축적 영역들내의 전하들을 전송하기 위한 전송게이트들을 포함하는 영상감지기를 제공함으로써 달성될 수 있다.

영상감지기는 또한 축적된 전하량에 의해 전하축적 영역들의 전극의 전위를 변경시키기 위한 수단과, 그리고 전극의 전위를 검출하여 전송게이트들에 대한 절환 타이밍 제어신호로서 출력시키기 위한 수단를 포함한다.

이하 본 발명의 다른 특징 및 장점들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다

광학감지기를 사용하는 통상의 영상감지기에는 제 1 도에 개략적으로 보인 바와같이 다수의 화소다이오드를 D₁가 반도체기판의 전표면위에 다수의 컬럼으로서 규칙적인 패턴으로 배열되어 있으며, 또한 각 화소다이오드 컬럼사이에는 각 화소다이오드 컬럼에 공통인 제1전송게이트를 T_G1과 수평방향의 쉬프트레지스터들(영상감지기들) HR₁,HR₂,HR₃,HR₄··…·이 배열되어 있다. 또한, 수평방향의 레지스터들의 일단에는 수평방향의 각 쉬프트 레지스터들 HR₁,HR₂,HR₃,HR₄····에 공통인 제2전송게이트 T_G2와 수직방향의 쉬프트레지스터 VR이 배열되며 또한 증폭기 Amp는 수직방향의 쉬프트레지스터의 일단에 연결된다.(제 1 도에서 b는 장벽이고 m₁과 m₂는 전하가 전송되는 화살표 방향임)

그러한 영상감지기들을 사용하는 종래의 광학감지기는 입사광에 의해 화소다이오드들 D₁내에 축적되는 전하들이 쉬프트레지스터들에 의해서만 순서적으로 증폭기에 보내져서 전기 신호로서 출력시키는 기능만을 갖고 있다. 그러한 장치는 광도가 홱시밀 장치에서와 같이 제한된 범위내에 국한되어 있을때에는 충분한 기능을 한다.

그러나 그것이 예를들어 광신호의 동적범위가 넓은 카메라에 사용될때 그 기능은 완전한 기능을 발휘하지 못한다. 왜냐하면, 광오버후로우상태 또는 너무 강한 광신호에 의해 광량을 과잉으로 수신시켜 주거나 또는 수신되는 광량이 불충분하게 되어 감도가 감소된다.

따라서 상술한 광신호의 동적범위가 넓을때에도 사용가능하도록 본 발명의 제 1실시예에 의하면 영상감지기는 장치의 광화상태가 실시간에 감지되어 그에 의해 전하 축적시간이 결정되는 자동이득제어(AGC) 기능을 갖고 있다.

즉, 본 발명의 제1실시예에 의하면, 금속 절연반도체(MIS)로서 구성되는 전하축적영역(MIS 캐패시터)은 포토다이오드와 전송게이트간에 설비된다. 또한, 본 발명에서는 다음과 같은 현상이 이용된다.

즉, 이 전하 축적영역의 전극을 일단 선충전후 이 전극이 부유상태에 놓일때 부유 상태의 전극의 전위는 전하축적 영역내에 축적되는 전하량에 따라 충전된다. 즉, 그 전극의 전위를 근거하여 전하 축적 영역내에 전하를 축적시키기 위한 시간을 제어할 수도 있으며, 또한 전하를 축적시키기 위한 속도가 느릴때 전하는 서서히 축적되어 충분한 출력신호를 얻으며, 또한 전하를 축적시키기 위한 속도가 빠를때 전하는 전하축적영역으로부터 전하 전송장치로 전송되어 전하들의 오버후로우를 방지해준다. 그러한 AGC 기능을 이용하여 고감도를 얻을 수 있는 적당한 축적시간을 입사광의 세기에 의해 선택할 수 있다. 즉, 입사광의 세기가 크면 시간은 단축되므로 전하축적부로부터의 전하들이 오버후로우되고 그로인해 과잉 신호상태가 되는 현상이 방지될 수 있으며, 또한, 입사광의 세기가 작으면 축적시간은 길어지므로 출력신호의 감소가 방지될 수 있다.

제 2a 도는 본 발명의 제1실시예의 요부의 평면도이며, 제 2b 도는 제 2a 도에서 선 A-A를 따라 취한 단면도로서 전위모델도를 포함하고 있다.

제 2a 도와 2b 도에서, 1은 P형 실리콘기판(P-SUB), 2는 광신호의 입사에 의해 전자정공쌍 즉, 전하들을 발생시키는 포토다이오드(PD), 3은 장벽게이트전극, 4는 축적게이트전극, 5는 전송게이트전극, 6은 소거게이트전극, 7은 드레인(D), 8은 수평쉬프트레지스터 (HR), 9는 선충전 트랜지스터, 10은 버퍼증폭기, 11은 비교기, 12는 타이밍발생기, m₁과 m₂는 전하들이 전송되는 방향을 나타내는 화살표,

_l,

₂는 클록신호들, e는 전하(전극), V_B,V_ST,V_T는 각 게이트에 걸리는 양전압, Vcc는 전원선(약 10-12V), AGC는 축적시간을 제어하기 위한 출력, 그리고 h_v는 입사광을 나타낸다. 제 2a 도에 보인 도표에서, 4각으로 둘러싼 다수의 소자들 20은 병렬로 연결되며, 또한 4각으로 들러싼 부분 21은 집적회로칩의 외부에 제공될 수도 있다.

또한, 제 2a 도에서, 전압 V_B는 정바이어스 전압, V_ST는 전하축적영역 4의 전극전위이며, 또한 그 전위는 Vs〈V_ST로서 선택된다. 쉬프트레지스터 8은 전하결합장치에 의해 아나로그 쉬프트레지스터로서 형성되며, G_R은 전하들을 전송시키기 위한 전송전극들이며,

_l,

₂는 전하 전송장치용 구동클록펄스이며, 그리고

₁과

₂는 상보관계이다.

V_T는 전송게이트 전극 5의 진위이며 또한 전극들 3,4 및 5와 레지스터는 모두 MIS구성으로서 형성된다. 증폭기 10은 1의 증폭율을 갖고 있으며, 즉 입력전압 V_ST은 출력전압 V_G와 동일하다.

이 구성에서, 장벽게이트 3, 축적게이트 4, 그리고 전송게이트 5는 각각 소정의 양전위를 공급받으며 또한 제 2b 도에 보인 바와같은 전위 윤곽은 기판 1의 표면상에 형성된다.

우선 소거게이트 6은 축적게이트 4 밑의 전위우물내에 축적된 전하들을 드레인 7로 완전히 소거시키도록 도통된 다음 그후 소거게이트 6은 소정의 타이밍으로 차단된다.

이때 Vp는 또한 고레벨에 놓이며, 또한 선충전 트랜지스터 9는 차단되므로 G_ST는 (V_cc-V_th)로 선충전된다.(여기서 V_th는 트랜지스터 9의 임계값이다.) G_ST의 선충전이 완료되면 V_p는 저레벨이 되도록 트랜지스터 9는 차단된다. 버퍼증폭기 10의 입력 임피던스가 아주 높기 때문에 트랜지스터가 오프상태에 놓이면 G_ST는 부유상태가 된다.

그 다음 소거게이트 6이 도통되면, 포토다이오드로부터 전송되는 전하들은 전하축적 영역 4 내에 점차 축적된다. 이 경우에 전위 윤곽은 제 2b 도에서 실선으로 보이고 있다.

제 2b 도로부터 명백한 바와같이, 정바이어스전압 V_B가 장벽게이트전극 G_B에 주어지므로 전위우물은 장벽게이트 전극 G_B밑에 형성된다. V_B의 값은 이 우물의 깊이가 축적게이트전극 G_ST밑의 전위우물의 것보다 더 얇도록 세트된다. 다시 말하면, 전위 장벽들은 장벽 게이트 전극들 G_B밑의 영역에 형성된다.

이 전위 장벽 넘어서 포트 다이오드 2로부터 전송되는 전하들이 축적게이트전극 G_ST밑에 축적되기 시작하면 G_ST의 전위 V_ST는 감소한다. 전압 V_ST는 버퍼증폭기 10으로 입력되며 또한 버퍼증폭기 10의 출력 V_G는 비교기 11의 한 입력단자(+)로 입력된다.

이미 전술한 바와같이, 버퍼증폭기 10의 전압 증폭율이 1이기 때문에 V_ST는 V_G와 동일하게 된다. 기준전압 V_AEF는 비교기의 다른 입력단자(-)에 입릭된다.

V_REF의 값은 예를들어 전하축적전극 4내에서 최대 전하량의 80%의 전하가 그내에 축적될때 전압 V_ST와동일하도록 세트된다.V_G가 축적된 전하들의 증가에 따라 감소되어 V_REF보다 더 작아지면 즉, 전하들의 양이 최대값의 80%를 초과하면 비교기 11의 출력 V_c는 고레벨이 된다.

타이밍 발생기 12는 V_C의 상승과 동기하여 전송제어펄스 V_T를 출력시킨다. 타이밍 발생기 12는 원쇼트멀티바이브레이터 등과 같은 소자들에 의해 형성된다. V_D가 고레벨로 상승하면 전송게이트 전극은 도통되고 또한 m₈의해 보인 바와같이 G_ST아래의 전하들은 G_T밑의 영역을 통하여 G_R밑의 영역으로 전송된다.

이 상태에서 G_T밑의 전위 윤곽은 제 2b 도에서 쇄선으로 보이고 있다. 전하결합장치(CCD)에 의해 형성된 쉬프트레지스터는 방향 m₂를 따라 전하들을 전송시킨다. G_R은 상보클록

_l,

₂에 의해 구동된다.

상술한 구성에서, 입사광 신호에 의해 포트다이오드 내에 발생되는 전하들은 축적영역 4의 전위 우물내로 흐르도록 허락되므로 그 내에 축적된다.

전하들이 상술한 전위 우물내에 축적되면 축적게이트 전극 G_ST의 전위는 축적된 전하의 양에 비례하여 감소하며 따라서 상기 전하의 축적속도는 축적게이트 전극 G_ST의 전위의 변화율에 의해 검출될 수 있다. 그러므로 입사광의 세기 또한 축적게이트 전극 G_ST의 전위의 변동율에 의해 검출될 수 있다.

상술한 영상 감지기에서 자동이득제어 수단은 축적게이트 전극 G_ST의 전위가 감소하는 경향 즉, 감소율을 검출하는 것으로 축적게이트 전극 G_ST에 연결되며 전위의 감소율에 대응하는 신호는 타이밍 시스템에 보내진다. 그다음 전하들을 축적시키기 위한 시간은 그에 따라 조정되므로 전위의 감소율이 크면 즉, 입사광의 세기가 크면 전하들을 축적시키기 위한 시간은 짧으며 또한 전위의 감소울이 작으면 즉, 입사광의 세기가 작으면 전하들의 축적시간은 길다.

즉, 제 3a 도에 보인 바와같이, 광의 세기가 작으면 전위의 감소율은 선 α₃에 의해 나타낸 바와같이 낮으며, 또한 광의 세기가 크면 전위의 감소율은 선 α₁에 의해 지시된 바와같이 높게 된다. 선 α₂는 광도가 중간인 경우를 나타낸다. 제 3a 도에서, 횡축은 전하 축적게이트의 전극의 전위 V_ST를 나타내며, 종측은 시간을 나타낸다. 제 3b 도는 자동제어 시스템의 원리를 나타내는 타이밍 도표이다.

제 3b 도에서, (a)는 전송게이트 5와 선 충전 트랜지스터 9의 게이트에 공급되는 양의 게이트신호이며, (b)는 버퍼증폭기 10의 출력(전하 축적게이트 G_ST의 전극의 전위) 즉, 비교기 11의 입력이며, 여기서 그의입력은 기준전압 V_Tef에 비교된다.

제 3b 도의 (b)도에서 T₁,T₂,T₃는 제 3a 도에 보인 전위 α₁,α₂,α₃의 감소율에 각각 해당한다.(T₁〈T₂〈T₃) 또한 제 3b 도에서 (c)는 비교기 11의 출력이며,(d)는 타이밍발생기 12의 출력이며 또한 타이밍발생기 12의 출력은 전송게이트 5에 공급된다. 타이밍 발생기 12의 출력동안 광의 세기에 따라 상이한 기간에서 발생하는 펄스들이 발생된다. '

따라서, 전위 우물로부터의 전하들의 오버후로우가 방지되며, 또한 영상의 결합이 보상되므로 광수신 정확성과 감도가 개선될 수 있다.

그러나 제 2a 및 2b 도에 도시된 제1실시예에서, 전하들의 이송을 쉽도록 하기 위해 축적게이트의 전극G_ST전송게이트의 전극 G_T그러고 소거게이트 G_c의 전극은 보통 그들의 얇은 절연막을 통하여 기판의 단부 부분에 겹치는 식으로 형성된다. 그러므로, 종래의 구성에서와 같이 전하축적 상태가 전하축적 영역 4로부터 전하들을 추출하기 위한 게이트 즉, 전송게이트와 소거게이트가 접촉되도록 배열되면 제어신호가 강하할시에 전하들이 축적되기 전에 축적게이트의 전위는 겹쳐진 부분내의 기생결합용량 C_N에 의해 크게 낮아진다. 기생결합 용량의 값이 크면 제 5a 및 5b 도에 보인 구성을 사용하는 것이 좋다.

그러므로, 제 2a 및 제 2b 도에 보인 실시예에서, 축적된 전하량이 감소되므로 결국 축적된 게이트의 전위 변동을 나타내는 신호가 양호한 선형의 증폭기 성능이 달성될 수 있는 범위내의 신호레벨로 증폭기에 공급될 수 없다. 그러므로, 자동이득제어 수단으로 인한 축적게이트내의 전위 변동을 검출하기 위한 감도가 감소되는 문제가 발생한다.

제 4 도는 축적게이트 전극 G_ST내의 레벨변동을 나타내며, 여기서 a는 전위 우물내의 전하가 완전히 일소되어 소거게이트 6이 차단되는 시간을 나타내며, b는 전송게이트 5가 도통하여 쉬프트레지스터 8에 전하의 전송이 개시되는 시간을 나타내며, t는 축적기간, V_a와 V_b는 각 시간에서 축적게이트전극 G_ST의 전위들이며, V_c는 결합용량(용량잡음)으로 인해 낮아진 전위이며, Cs_⑾는 용량성 잡음이 존재하지 않을때 표준전위 강하곡선이며, 또한 C_N은 용량성 잡음이 존재하지 않을때 제 2a 및 2b 도에 보인 구성의 전위 강하 곡선이다.

제 5a 와 5b 도는 본 발명의 제2실시예의 구성을 나타낸다. 본 발명이 제2실시예에서, 상술한 축적게이트 전극 G_ST전송게이트전극 G_T, 그리고 소거게이트 전극 G_c간에 발생된 결합용량성분은 제거되어, 고레벨을 갖는 축적게이트 전극전위 변동신호는 자동이득제어의 기능을 개선하도록 공급되므로 결국 종래의 상술한 단점을 제거할 수 있으며, 또한 고도의 정확성과 감도가 광신호의 강도와 무관하게 얻어질 수 있다.

즉, 제2실시예에서, 전원에 직접 연결되는 차폐게이트는 전하 축적영역 4, 전하 축적영역 4로부터 전하들을 추출하는 전송게이트 5 그리고 소거게이트 6간에 구비되며, 따라서 전하축적 게이트전극 G_ST전송게이트 G_T및 소거게이트 전극 G_c간의 결합용량은 제거된다.

비록 결합용량이 G_s와 G_T간에, G_s와 G_ST간에, 그리고 G_s와 G_c간에 존재한다 할지라도 정전위가 전극G_s에 공급되기 때문에 C_T로부터 G_ST로의 잡음의 전송이 방지될 수 있다.

제 5a 도는 개략적인 평면도이고, 제 5b 도는 전위모델 도표를 포함하는 제 5a 도 내의 선 A-A를 따라취한 단면도이다.

제 5a 도에 보인 바와같이, 본 발명의 제2실시예에서, 터미날부분들이 종래 구성의 차폐게이트전극 G_C에 겹쳐지는 식으로 배열되는 전송게이트전극 G_T와 소거게이트전극 Gc는 각각 축적게이트전극 G_ST로부터 분리되며, 또한, 예를들어 한 몸체로서 형성되며 또한 전원선(n 채널에서 V_cc)에 연결되는 차폐게이트 전극들 G_s는 그들 사이에 구비된다.(P채널의 경우에 차폐게이트는 음전압 전원선에 직접 연결된다.) 이러한 구성에서, 축적게이트 4, 전송게이트 5, 그리고 소거게이트 6간의 전원선들이 차단되므로 종래에 축적게이트 4, 전송게이트 5 그리고 소거게이트 6간에 존재하며, 축적게이트 4의 전위를 낮추는 결합용량은 완전히 제거될 수 있다.

그러므로, 본 발명에 의한 전하 전송장치에서, 전하축적이 수행되는 동안 축적게이트전극 G_ST의 전위레벨을 제 3 도의 G_STD와 동일한 고레벨을 갖는 곡선을 따라 낮춰지며 또한 고레벨을 갖는 신호는 자동이득제어(AGC)증폭기에 입력된다.

따라서, 전위의 변동율은 고레벨 영역에서 고도의 정밀성으로 또한 증폭기에서 양호한 직선상으로 검출될수 있으며, 또한 이 검출신호는 전하들이 축적되는 동안의 시간을 조정하도록 타이밍시스템으로 궤환된다.

따라서 전하들을 축적시키기 위한 시간은 광신호의 세기에 따라 고정밀성으로 제어될 수 있으므로 결국 광신호의 세기에 대응하는 감도를 갖는 전하전송 장치가 얻어질 수 있다.

제 6 도는 제 2a 및 제 5a 도에서 보인 실시예들의 일반도면이다. 제 6 도에서, 참조번호들은 제 2a 와 5a 도에 보인것과 동일한 부분을 나타낸다. 제 2a 도와 제 5a 도에 보인 소거게이트(G_c)6과 드례인(D)7이 제 6 도에는 나타나 있지않다. 또한 제 6 도에서 V_1G는 입력게이트를 나타내며, V_OG는 출력게이트를 나타내며,

_IG는 영상감지기의 특성을 측정하기 위해 사용되는 터미널을 나타내며, 10a는 버퍼증폭기 10과 동일한 구성을 갖는 출력 증폭기를 나타낸다. 제 6 도에 보인 구성에서 V_ST전극하의 전압은 V_B전극 밑의 전압보다 더 크도록 선택된다.

제 6 도에서, 모든 G_ST전극들은 공통으로 연결된다. 그러므로, 전압 V_ST는 전하축적게이트전극 4내에 축적되는 전하량의 평균값에 대응하는 전압이 된다.

따라서, 부분 21이 제 2a, 5a 도에서와 같이 추가되고, 또한 전하의 평균값의 양이 예정된 값이 되는 그시간에 전송은 실시간에서 제어될 수 있으므로 전하 축적게이트 전극 4로부터 레지스터 8로 전송을 수행한다. 또한, 제 6 도에서는 단 하나의 증폭기만이 사용되나 다수의 증폭기들이 사용될 수도 있다. 예를들어 백개의 축적게이트 전극들 G_ST가 존재할 경우 25G_ST전극을 한군으로서 사용하며, 매군마다 증폭기 l0을 사용하여 4개의 AGC 신호를 얻을 수도 있다. 이 경우에 다음 방법들이 사용될 수 있다.

즉, 4개의 AGC 신호들중 하나가 사용되며, 4개의 AGC 신호들의 평균값이 최종 AGC 신호로서 사용되거나 또는 최종 AGC 신호가 4개의 AGC 신호들을 계산함에 의해 사용된다. 이것은 많은 포토다이오드들이 사용될때 아주 유리하다.

상술한 바와같이, 본 발명에 의하면, 적당한 감도영역내에서 동작될 수 있는 광신호세기에 무관하게 고정밀도를 갖는 전하 전송 장치가 얻어질 수 있으며, 따라서 그러한 전하전송 장치를 이용하여 더 넓은 광학동적범위를 갖는 카메라에서 사용될 수 있는 포토매트릭 기능을 갖는 광학감지기를 형성하는 것이 가능하다.

상술한 실시예들에서는 광수신 부분과 전하 축적부분이 독립된 경우에 대해 설명했으나, 본 발명의 아이디어는 투명한 전극이 전하축적 부분내의 전극으로서 사용되며, 또한 광수신부분과 전하축적부분이 영상 감지기로서 한 몸체에 의해 형성되는 경우에 응용될 수 있다.

제 7 도에 보인 바와같이 모든 전극들은 BL₁,BL₂,BL₃,BL₄와 같은 다수의 블록들로 분할되며, 또한 평균값(부분평균값)이 각 블록에서 계산되므로 2 이상의 블록들의 평균값으로부터 계산된 값이나 한 블록의 평균값을 ACTC를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 또한 제 7 도에서, 14는 각 블록내에서 평행하게 연결되는 전하축적게이트전극들 G_ST에 대응하며, 또한 각 블록의 라인들 L₂₁-L₂₄를 통해 트랜지스터 Q₁₁-Q₁₄(제 6 도의 트랜지스터에 대응함)으로 그리고 트랜지스터 Q₂₁-Q₂₄(제 6 도의 트랜지스터 10에 대응함)으로 연결되어 있다. 자동이득제어에 대한 출력전압 V_AGC1-V_AGC4는 자동제어수단에 연결되어 있다.

Claims (10)

1. 수신된 광량에 대응하는 전하들을 축적시키기 위한 MIS 캐패시터들을 갖고 있으며 또한 상기 캐패시터들은 각각 전극을 갖고 있는 전하축적 수단(4)과, 상기 전하축적수단으로부터 전송되는 전하들을 축적시키기 위한 다수의 단들을 갖고 있으며 또한 상기 단들내에 축적된 전하를 순차로 전송시키도록 동작하는 전하전송수단(8)과 타이밍 제어수단(V_T)에 반응하여 상기 전하축적 수단으로부터 상기 전하전송 수단의 상기 단들로 전하들을 전송시키기 위한 전송게이트 수단(5)과, 상기 MIS 캐패시터들 내에 축적된 상기 전하의 양에 따라 상기 각 MIS 캐패시터의 상기 전극의 전위(V_ST)를 변경시키기 위한 수단(9)과, 그리고 상기타이밍 제어신호를 발생시키기위해 상기 전극의 전위를 검출하여 검출된 전위를 출력시키기 위한 수단(10)을 포함하는 것이 특징인 영상감지기.
2. 제 1 항에서, 상기 전하축적수단은 선충전 트랜지스터(9)를 구비하며, 상기 선충전 트랜지스터는 상기전극에 연결되며, 상기 전극은 소정의 전위로 선충전되며, 또한 상기 전극은 선충전후 부유상태에 놓이는것이 특징인 영상감지기.
3. 제 1 항에서, 상기 검출수단은 버퍼증폭기(10)를 구비하며, 또한 상기 버퍼증폭기의 입력은 고임피던스인 것이 특징인 영상감지기.
4. 제 1 항에서, MIS 캐패시터들은 공통으로 연결되는 것이 특징인 영상감지기.
5. 제 1 항에서, 상기 다수의 MIS 캐패시터들은 다수의 군(BL_l∼BL₄)들로 분할되고, 상기 MIS 캐패시터들의 전극들은 상기 군들 각각 내에 공통으로 연결되며, 또한 상기 검출수단은 상기 각 군들에 대응하여 구비되는 다수의 버퍼들을 구비하는 것이 특징인 영상감지기.
6. 제 1 항에서, MIS 구성을 갖는 다른 전송게이트수단(11)을 포함하되, 상기 다른 전송게이트수단은 정전위를 걸어주기 위한 게이트 전극을 제공하며, 상기 다른 전송게이트 수단은 상기 전하축적 수단과 상기 전하전송게이트 수단간에 연결되며, 그리고 상기 전하 축적수단에 축적된 전하들을 상기 다른 전송게이트 수단을 통하여 상기 전송게이트 수단으로 전송되는 것이 특징인 영상감지기.
7. 제1항에서, 상기 검출수단과, 상기 전송게이트 수단간에 연결되는 펄스 발생수단(21)을 더 포함하되, 상기 펄스발생수단은 상기 검출수단의 출력에 반응하여 타이밍 제어신호를 발생시키는 것이 특징인 영상감지기.
8. 제 7 항에서, 상기 펄스발생수단은 기준전압(V_RET)과 상기 검출수단의 출력전위를 비교하기 위한 비교기(11)와, 상기 비교기의 출력(V_c)을 수신함에 의해 타이밍제어신호(V_T)로서 소정의 폭을 갖는 펄스를 출력시키기 위한 펄스발생회로를 구비하는 것이 특징인 영상감지기.
9. 제 8 항에서, 상기 기준전위의 값은 상기 MIS 캐패시터내에 축적시킬 수 있는 전하량이 그내에 축적될때 상기 검출수단의 출력전위보다 더 높이 세트되는 것이 특징인 영상감지기.
10. 제 1 또는 6 항에서, 상기 전하축적수단내의 과잉 전하들을 방출시키기 위한 소거게이트 수단(6)과 그리고 상기 소거게이트 수단과 상기 전하축적수단을 구비하는 상기 다른 전송게이트수단을 더 포함하는 것이 특징인 영상감지기.

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