RU1140651C - Device for processing information - Google Patents
Device for processing informationInfo
- Publication number
- RU1140651C RU1140651C SU3611178A RU1140651C RU 1140651 C RU1140651 C RU 1140651C SU 3611178 A SU3611178 A SU 3611178A RU 1140651 C RU1140651 C RU 1140651C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- information
- input
- gates
- output
- devices
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
Изобретение относитс к полупроводниковой технике и может быть использовано в передающих телевизионных устройствах дл текущей обработки видеосигналов .The invention relates to semiconductor technology and can be used in transmitting television devices for routine processing of video signals.
Известно устройство обработки информации на приборе с зар довой св зью (ПЗС), состо щее из секции накоплени , секции хранени выходного сдвигового регистра с устройствами ввода информации и выходного сдвигового регистра с устройством вывода информации.A device for processing information on a charge-coupled device (CCD) is known, which consists of a storage section, a storage section of an output shift register with information input devices and an output shift register with an information output device.
Недостатком такой конструкции матрицы вл етс невозможность выделени на выходных устройствах матрицы видеосигналов дл дальнейшей текущей обработки.A drawback of this matrix design is the inability to isolate video signals at the output devices for further current processing.
Наиболее близким техкическим решением вл етс устройство обработки информации на ПЗС, состо щее из трех входных регистров с пропускной способностьк ) в двух взаимно перпендикул рных направлени х с общим входным устройством И трех матричных секций с аналогичными выходными сдвиговыми регистрамИу 8 трех элементах которых содержатс устройства неразрушающего считывани информации на основе плавающих затворов. Така конструкци позвол ет выделить на выходных устройствах матрицу сигналов размерностью 3 X 3, но нет возможности осуществл ть обработку сигналов на кристалле С помощью преобразовани Зобел дл выделени контуров на изображении, что сужает функциональные возможности устройства.The closest technical solution is an information processor on a CCD, consisting of three input registers with bandwidth) in two mutually perpendicular directions with a common input device and three matrix sections with similar output shift registers. There are 8 three elements of which contain non-destructive reading devices information based on floating gates. Such a design makes it possible to isolate a 3 X 3 matrix of signals at the output devices, but it is not possible to process the signals on a chip by using the Zobel transform to select the edges of the image, which reduces the functionality of the device.
Целью изобретени вл етс расширение Функциональных возможностей устройства за счет реализации преобразовани Зобел на кристалле.The aim of the invention is to expand the functionality of the device by implementing the transformation of Zobel on a chip.
Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве обработки информации на ПЗС. состо щем их трех входных сдвиговых регистров с пропускной способностью в двух взаимно перпендикул рных направлени х с общим входным устройством и трех матричных секций с аналогичными по конструкции выходными сдвиговыми регистрами , а трех элементах которых содержатс основные устройства неразрушающего считывани информации на основе плавающих затворов, дополнительно содержитс в первом и третьем выходных сдвиговых регистрах , в первых и третьих элементах с устройствами неразрушающего считывани информации, по одному дополнительному идентичмому устройству неразрушаЮщего считывани информации; атакже две схемы определени модул разности и суммир ующий затвор, причем затворы основных устройств неразрушающего считывани информации соединены между собой в первом и третьем выходном сдвиговом регистре и подключены к входам первой схемы определени модул разности, а затворы в первом и третьем элементах первого выходного сдвигового регистра дополнительных устройств неразрушающего считывани ,информации соединены соответственно с затворами в первом и третьем элементах второго выходного сдвигового регистра основных устройств неразрушающего считывани информации и соответственно с затворами в первом и третьем элементах третьего выходного сдвигового регистра дополнительных устройств неразрушающего считывани информации и подключены к входам втррой схемы определени модул разности. На фиг. 1 изображена принципиальна схема устройства: на фиг,2 и 3 схема определени модул разности: на фиг.4 - временна диаграмма управл ющих напр жений.The goal is achieved in that in the information processing device on the CCD. consisting of three input shift registers with a capacity in two mutually perpendicular directions with a common input device and three matrix sections with similar design shift output registers, and the three elements of which contain the main devices for non-destructive reading of information based on floating gates, additionally contains in the first and third output shift registers, in the first and third elements with devices for non-destructive reading of information, one additional Nome identichmomu nondestructive readout device information; there are also two schemes for determining the difference modulus and a summing gate, the gates of the main devices for non-destructive reading of information connected to each other in the first and third output shift register and connected to the inputs of the first circuit for determining the difference module, and the gates in the first and third elements of the first output shift register non-destructive reading devices, information is connected respectively to the gates in the first and third elements of the second output shift register of the main devices non-destructive information reading TVs and, respectively, with gates in the first and third elements of the third output shift register of additional non-destructive information reading devices and are connected to the inputs of the triple difference module determination circuit. In FIG. 1 is a schematic diagram of a device: FIGS. 2 and 3 are a diagram for determining a difference module: FIG. 4 is a timing diagram of a control voltage.
Устройство обработки информации на ПЗС состоит из трех входных сдвиговых регистров 1,2,3 с общим входном устройством 4, Входное устройство представл ет собой диффузионную область и два затвора. Входные сдвиговые регистры обладают пропускной способностью в Двух взаимно перпендикул рных направлени х и иден тичны по конструкции и размерам. Матричные секции 5i6,7 снабжены выходными сдвиговыми регистрами 8,9,10, идентичными по конструкции входным. В трех элементах каждого выходного сдвигового регистра наход тс устройства неразрушающего считьгвани информации на основе плавающих затворов 11-22, В выходных сдвиговых регистрах 8ИО наход51тс дс полнитёльные устройства неразрушающего считывани информации с ;затвррами 14, 15 и 21, 22 срответственно. Основные затворы 11, 12, 13 соедйненьг между собой (точка К) и подключены к входу О пе}5вой схемм определени модул разности. Основные затворы 18, 19, 20 соединены между собой (точка N) и подключены к входу Р Первой схемы определени модул разности. Дополнительные затворы 21.14 соединены с основным затвором 16 (точка L) и подключены к входу S второй схемы определени модул разности . Дополнительные затворы 15,22 соединены с основным 17 (точка М) и подключены к входу R второй схемы определени модул разности. Конструктивно схема определени модуле разности представл ет собой входную диффузионную область (входной 511406 диод) 23 и затворы переноса 24, 25, 26. причем затвор 24 соединен с затвором 27, а затвор 26 - с затво{Х)м 28. Втора схема определени модул разности имеет зналогичную конструкцию. Затворы 26,27,28,30 5 имеют зар довую св зь с суммирующим затвором 31. Устройство выполнено по трехСлойной поликремниевой технологии. Области, ограничивающие каналы переноса , образованы имплантацией мышь ка, |0 диффузионные области входных и выходных устройств- ионным легированием боpa; диэлектрическим покрытием служит двуокись кремни толщиной 0,12 мкм.. На временной диаграмме фиг.4 Ф1Р, ° Ф2Р и ФЗР - тактовые импульсы, которые подаютс на электрод фаз регистров,ФШ , Ф2М. ЬЗМ - .на злектроды фаз матрицы;Д1Р- на входнбй диод входного уст- „о ройства 4 ):;Д2Р - на входной диод 23 схем определени модул разности. Ф1Р на суммирующий затвор 31 (фиг.1). Участок А на вре«у|е«ной диаграмме тактовых импульсов обеспечивает ввод и считывание 35 информационного сигнала: участок Б - вертикальный перенос зар да. Амплитуды импульСовметрицыирешстров пор дкаЮ В, нижнийуровёнь-13 В, верхний-ЗВ.Амплитуды импульсов Д IP и Д2Р - 3-4В. Обоз- зо начим матрицу информационных сигналов трех последовательных строк через 2а 2Ь 2с ri i 3f . 2 о 2h 2 Г . Введенйе дополнительных идентичных .. устройств нiepaзpyшaющeгo считывани информации (фиг. 1) 14, 15, 21, 22 в первом и Третьем выходнь1х сдвиговых регистрах позвол ёт разделить информационный зар д ну две равные части. В результате на затво- лц pax 14 и It выдел етс сигнал а, на затво-; pax 13 и 15 - Ь, на затворах 21 и 18 - д и назатворах22 . Посколькувпервом сдвиговом регистре основные затворы 11, 12 и ТЗ соединены между собой (точка К), то со суммарное изменение потенциала в точке К при поступлении инфдрмационньос зар дов под плавающие затворы равно Ai (а+ 2Ь + с): Аналогичное соединение между собой ( точкаМ основных затворов 18, 19 и 20 в $5 третьем сдвиговом регистре позвол ет получить сигнал &а (9 + 2h + 1), Точки К и N подключены к вхоДам О и Р первой схемы опреде ени модул разности; врезультате 516 на выходе схемы получаем, сигнал Si 1 Ai - Zie I. Аналогичное соединение дополнительных затворов 14 и 21 с основным затвором 16 (точка L) позвол ет выделить сигнал Дз - (а + 2d д). а соединение дополнительных затворов 15 и 22 с оснрвным 17(точкаМ)-сигнал Д)-(),Точки м и L соединены с входами R к S второй схемы определение модул разности, в результате на выходке схемы получаем сигнал S2 I Дз - А«1 -Суммирующий затвор 31 служит дл получени суммы S(e} St + 82 | д - ( . j Дз --Д I (а+2Ь+с ) - (g+2h+l) (a+2d-bgHc+2f+I) . представл ющей собой реализацию преобразовани Зобел , примен емого дл подчеркивани контуров на изображении. Организаци прибора трехфазна . Работаёт устройство следующим образом, Рассмотрим ввод трех последовательных информационных строк А. В и С в устройство обработки информации. Сигнал, соответствующий строке А поступает на общее входное устройство. Поскольку все входные регистры идентичны, то информационна строка А заполн ет в равной степени каждыд входной регистр. Обозначим содержи ое регистров 1.2,3 - At, А2, Аз соответственно. Далее происходит сдвиг информационного зар да At, А2, Аз через матричную секцию 5 до заполнени строкой А1 регистра В.-Ввод строки В происходит синхронно со считыванием строки At. Введем соответствующие обозначени В 1,В2,Вз. Тактиру фазовые напр жение на электродах Matpi)4Hbix секций и регистров, сдвигаем информацию до заполнени стро ой Аа (эегистра 9 и строкой В i регистра 8. Считывание строк А2 и Bi регистрами 9 и 8 происходиУ синхронно с вводом новой информационной строки С. Дальнейший сдвиг информации приводит к заполнению стро ° Аз регистра 10, строкой Bz - регистра 9 « строкой Ci-регистра 8. Считывание сигналов трех последовательныхстрокосуществл етс на выходных устройствах неразрушающего считывани ФормацИи на основе плавающих затвоРов 11-22. Исходныйуровень на плавающих затворах устанавливаетс с помощью МДПтранзисторов . Обозначим сигнальные зар ды трех последовательных бит регистров 8. 9 и 10 через 2а, 2Ь, 2с. 2с1, 2е, 2f и 2g, 2h, 21 соответственно. Тогда на затворах неразруШающегосчитывани 11,14будетвыдел ть сцгнал, соответствующий информационному зар ду а, на затворахThe information processing device on the CCD consists of three input shift registers 1,2,3 with a common input device 4. The input device is a diffusion region and two gates. Input shift registers have bandwidth in two mutually perpendicular directions and are identical in design and size. Matrix sections 5i6,7 are equipped with output shift registers 8,9,10, identical in design to the input ones. In the three elements of each output shift register there are devices for non-destructive reading of information based on floating gates 11-22, In the output shift registers 8IO there are 51 solid-state devices for non-destructive reading of information with; gates 14, 15 and 21, 22, respectively. The main gates 11, 12, 13 are connected to each other (point K) and are connected to the input of the primary circuit for determining the difference modulus. The main gates 18, 19, 20 are interconnected (point N) and connected to the input P of the first difference module determination circuit. Additional gates 21.14 are connected to the main gate 16 (point L) and connected to the input S of the second difference module determination circuit. Additional gates 15.22 are connected to the main 17 (point M) and connected to the input R of the second difference module determination circuit. Structurally, the circuit for determining the difference modulus is an input diffusion region (input 511406 diode) 23 and transfer gates 24, 25, 26. moreover, the gate 24 is connected to the gate 27 and the gate 26 to the gate (X) m 28. The second module determination circuit difference has a logical design. The gates 26,27,28,30 5 are in charge communication with the summing gate 31. The device is made using a three-layer polysilicon technology. The regions limiting the transfer channels are formed by implantation of a mouse, | 0 diffusion regions of the input and output devices by ion doping of the boron; silicon dioxide is a 0.12 micron thick dielectric coating. In the time diagram of Fig. 4, F1P, ° F2P and FZR are clock pulses which are supplied to the register phase electrode, FS, F2M. L3M - on the phase electrodes of the matrix; Д1Р - on the input diode of the input device 4):; Д2Р - on the input diode 23 of the difference modulus determination circuits. F1P on the summing shutter 31 (figure 1). Section A at the timing of the clock diagram provides input and reading of 35 information signals: section B - vertical charge transfer. Impulse amplitudes The symmetry and resolution of the order of V, the lower level is 13 V, the upper is ZV. The pulse amplitudes D IP and D2P are 3-4 V. Consequently, we begin the matrix of information signals of three consecutive lines in 2a 2b 2c ri i 3f. 2 o 2h 2 g. The introduction of additional identical .. devices for read-only information reading (Fig. 1) 14, 15, 21, 22 in the first and third output shift registers makes it possible to separate the information charge into two equal parts. As a result, at the gate pax 14 and It, the signal a is released, at the gate; pax 13 and 15 - b, on the shutters 21 and 18 - e and nazatvorami22. Since in the first shift register the main gates 11, 12 and TK are interconnected (point K), then with the total change in potential at point K when the infeedment charges for floating gates are equal to Ai (a + 2b + c): A similar connection between each other (point M the main gates 18, 19 and 20 in $ 5 the third shift register allows you to receive the signal & a (9 + 2h + 1), Points K and N are connected to the inputs O and P of the first circuit for determining the difference modulus; as a result of 516 we get at the circuit output , signal Si 1 Ai - Zie I. A similar connection of additional shutter 14 and 21 with the main shutter 16 (point L) allows you to select the signal Дз - (а + 2d д), while connecting additional shutters 15 and 22 with the main 17 (point М) -signal Д) - (), Points m and L the difference modulus is connected to the inputs R to S of the second circuit; as a result, at the output of the circuit, we obtain the signal S2 I Дз - А «1-Summing gate 31 serves to obtain the sum S (e} St + 82 | d - (. j Дз - D I (a + 2b + c) - (g + 2h + l) (a + 2d-bHHc + 2f + I). which is an implementation of the Zobel transform used to emphasize outlines in an image. The organization of the device is three phase. The device operates as follows. Consider entering three consecutive information lines A. B and C into an information processing device. The signal corresponding to line A is fed to a common input device. Since all input registers are identical, line A fills equally each input register. Let us denote the contents of registers 1.2,3 - At, A2, Az, respectively. Next, the information charge At, A2, Az is shifted through the matrix section 5 until the register B is filled with the A1 line. The input of the B line occurs synchronously with the reading of the At line. We introduce the corresponding notation B 1, B2, Vz. I tact the phase voltage at the electrodes of Matpi) 4Hbix sections and registers, shift the information until the string Aa is filled (line 9 and line B of register 8. The lines A2 and Bi are registered by registers 9 and 8 synchronously with the introduction of a new information line C. Further shift The information leads to filling in the staaz register 10, line Bz - register 9 “line Ci-register 8. Reading of signals of three consecutive lines is carried out on output devices of non-destructive reading Formations based on floating gates 11-22. the gate is set using the MOS transistors. We denote the signal charges of three consecutive bits of the registers 8. 9 and 10 through 2a, 2b, 2s. 2s1, 2e, 2f and 2g, 2h, 21, respectively. corresponding to information charge a, on shutters
13,15 - с, на затворах 18. 21 и 20. 22 соответственно д и I. а на затворах 12.16.17 и 19 - 2Ь. 26,21 и 2h соответственно, изменению потенциала в точке К будет соответствовать выражение (а + 2Ь + с). 8 точке М (д + 2h +1). в точке L - (а д). в точке М (с + 2f + О-Т.о. на вход О схемы Определени модул разности подаетс сигнал fjH- 2b + с), на вход Р - сиг|4ал (д + 2h + % на выходе схемы будет выдел тьс сигнал 1{а + 2Ь с) - (д + 2h +1}. Сигнал Si формируетс следующим образом. Рассмотрим случай Ai (фйг.1 и 2). На затбары 24,28 пода ютс Си нфазно сиг нал ы &ц и соответственно . 8 это же врем происходит инжекци зар да ИЗ диода 23. сн1«кенйй потбнциала на диоде 23 верхний уровень заполненной инжектированным здр дом потенциальной мы под затворами 24. 26 будет определ тьс величиной Дг. а нижний уровень под затвором 26 аёличиной Д2. При снижении потенциала на суммирующем затворе 31 происходит слив зар да,13.15 - s, on the gates 18. 21 and 20. 22 respectively d and I. and on the gates 12.16.17 and 19 - 2b. 26.21 and 2h, respectively, the expression (a + 2b + c) will correspond to a change in potential at point K. 8 point M (d + 2h +1). at the point L - (a d). at point M (c + 2f + O-So, the signal fjH-2b + c is fed to the input O of the Definition circuit of the difference module), sig | 4al is input to the input P (d + 2h +%, the signal will be output 1 {a + 2b c) - (d + 2h + 1}. The signal Si is generated as follows: Let us consider the case of Ai (Figs. 1 and 2). The si-phase signals & q and respectively .8 the same time, the injection of the charge from the diode 23. takes place. Sn1 “keny potential on the diode 23 the upper level of the potential filled with injected healthy building under the gates 24. 26 will be determined by the value of Dg. And the lower level under the gate rum 26 aolichinoy D2. By reducing the potential at the summing gate 31 is drained charge,
соответствующего (Ai-4е). в потенциальную му под затвором 31. В случае Ai Дг зар д. соответствующий (Zte-AI), формируетс на затворе 27 пер&ой схемы определени модул разности при этом сформированный на первом выходе зар д равен 0.corresponding (Ai-4e). to the potential gate 31. In the case of Ai Dg, a charge (Zte-AI) is formed on the gate 27 of the first & nd scheme for determining the difference modulus, while the charge formed at the first output is 0.
Аналогично работает втора схема определени модул разности, т.о. в обедненной области под суммирующим электродом формируетс зар д S{e) Sj + 82 }Ат-/5gl + 1Д} - Ajl .представл ющий собой реализацию преобразовани Зобел на ПЗС, чтс даствозмо Кность выдел ть контуры на изображении в реальном масштабе времени;Similarly, the second difference module determination circuit works, i.e. in the depletion region, under the summing electrode, a charge S (e) Sj + 82} At- / 5gl + 1D} - Ajl is formed. It is an implementation of the Zobel transform on the CCD, so that it is possible to select the contours in the image in real time;
20 (56) Приборы с зар довой св зью. / Под ред. М. Хоуаза.М.: Энергоиздат, 1981. с. 314-316.20 (56) Charging devices. / Ed. M. Khouaz. Moscow: Energoizdat, 1981. p. 314-316.
Авторские св1едвтельство СССР № 93675&. кл. и 01 L 27/10.1982.Copyright copyright USSR No. 93675 &. class and 01 L 27 / 10.1982.
5-15-1
гg
у a,{inZk e}fat a, {inZk e} f
S,S
за behind
зГzg
VV
гg
fue. 1fue. 1
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU3611178 RU1140651C (en) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | Device for processing information |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU3611178 RU1140651C (en) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | Device for processing information |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1140651C true RU1140651C (en) | 1993-10-15 |
Family
ID=21070520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU3611178 RU1140651C (en) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | Device for processing information |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1140651C (en) |
-
1983
- 1983-06-24 RU SU3611178 patent/RU1140651C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Приборы с зар довой св зью./Под ред. М. Хоувза. М.: Э ергойздат. 1981. е. 314315...... --.., ,;,;- : :: - - .Авторские свидетельство СССР N 936755, кл. Н 01L 27/1t); 1982. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4181865A (en) | Sensing circuit for a multi-level signal charge | |
US4336557A (en) | Monolithically integrated circuit for relatively slow readout from a two-dimensional image sensor | |
US4805026A (en) | Method for driving a CCD area image sensor in a non-interlace scanning and a structure of the CCD area image sensor for driving in the same method | |
US3889245A (en) | Metal-insulator-semiconductor compatible charge transfer device memory system | |
US4540901A (en) | Image-sensing charge-coupled device with both high-speed and low-speed read-outs | |
EP0193977B1 (en) | Charge-coupled image sensor arrangement | |
US4647978A (en) | Image sensing apparatus with means for removing unnecessary charges | |
US4621369A (en) | Input circuit for charge transfer device | |
US4831451A (en) | Horizontal scanner for image sensor arrays | |
US4230951A (en) | Wave shaping circuit | |
US4903284A (en) | Accordion-type charge-coupled devices | |
US4527199A (en) | Solid state image pick-up device | |
US5199053A (en) | Charge transfer device output | |
US4578707A (en) | Method of reducing vertical smears of a solid state image sensor | |
US4539597A (en) | Solid state image pickup device | |
RU1140651C (en) | Device for processing information | |
EP0377959B1 (en) | A method of driving a charge detection circuit | |
US4206446A (en) | CCD A-to-D converter | |
US4723168A (en) | Charge-coupled device and camera comprising such a charge-coupled device | |
US4577230A (en) | Solid state imaging device | |
US4280067A (en) | Semiconductor charge transfer device having a decoupling gate for stopping reverse charge flow | |
US4117347A (en) | Charged splitting method using charge transfer device | |
US4249145A (en) | Input-weighted charge transfer transversal filter | |
US4270060A (en) | Monolithic focal plane array having on-chip aperture corrector | |
US4272693A (en) | Analysis circuit for a charge coupled device |