(57)【要約】
【課題】  電圧判別電気回路によってＣＭＯＳイメージ・センサーの異なる仕事電源に従って制御信号を出力してアンプ電気回路を駆動することにより異なる仕様の信号を出力できることを期する。
【解決手段】  光検出エリアと、スイッチ・アレイと、レジスタ・アレイと、５Ｖと３．３Ｖの切替機能を有するアンプ電気回路と電圧判別電気回路とを接続してなり、その中、前記電圧判別電気回路には靴ひも式電圧参考電気回路と電圧比較電気回路とラッチ電気回路とインバータとを有する。
【選択図】      図２
0003101389.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
複数の光電気素子からなる光検出エリアと、
レジスタ・アレイと、
前記光検出エリアにおける光電気素子とレジスタ・アレイとの間に接続され、前記スイッチ・アレイはレジスタ・アレイが制御信号を生成して導通状態に仕事する場合に、それぞれの光電気素子に受光させて信号を生成し、且つそれらの信号を順次に出力する、スイッチ・アレイと、
前記スイッチ・アレイと接続されるそれぞれ異なる電圧レベル切替機能を有するアンプ電気回路と、
イネーブル端を有する電圧判別電気回路とを備え、
前記電圧判別電気回路の出力端がアンプ電気回路と接続し、前記電圧判別電気回路が異なる仕事電圧レベルに従って制御信号を出力することによりアンプ電気回路を駆動することによって異なる仕様の信号を出力するＣＭＯＳイメージセンサー電気回路装置。
【請求項２】
前記アンプ電気回路には、
それぞれスイッチ・アレイと電圧判別電気回路の出力端と接続するマルチプレクス解除器と、
前記マルチプレクス解除器の第一出力端と接続し、電圧判別電気回路の出力が高いレベルにある場合にマルチプレクス解除器を経由した光学信号を拡大する第一アンプ電気回路と、
それぞれ前記マルチプレクス解除器の第二出力端と接続し、電圧判別電気回路の出力が低いレベルにある場合にマルチプレクス解除器を経由した光学信号を拡大する第二アンプ電気回路と、
その第一と第二の入力端がそれぞれ第一アンプ電気回路と第二アンプ電気回路との出力端を接続し、第一アンプ電気回路または第二アンプ電気回路の拡大する信号を出力するマルチプレクサーとを備えることを特徴とするＣＭＯＳイメージセンサー電気回路装置。
【請求項３】
前記それぞれのアンプ電気回路はアンプをバイアス電気回路とフリケンシー補償電気回路とを接続してなることを特徴とする請求項２に記載のＣＭＯＳイメージセンサー電気回路装置。
【請求項４】
前記アンプ電気回路には、
ある入力端がスイッチ・アレイと接続するアンプと、
それぞれ電圧判別電気回路の出力端とアンプを接続し、その中の一つのチャンネル・スイッチ素子が電圧判別電気回路の出力端が高電位になる場合に導通し、他のチャンネル・スイッチ素子が導通しないように設定される、第一ダブル・チャンネル・スイッチ素子と、
それぞれ電圧判別電気回路の出力端とアンプを接続し、その中の一つのチャンネル・スイッチ素子が電圧判別電気回路の出力端が高電位になる場合に導通し、他のチャンネル・スイッチ素子が導通しないように設定される、第二ダブル・チャンネル・スイッチ素子と、
それぞれ電圧判別電気回路の出力端とアンプを接続し、その中の一つのチャンネル・スイッチ素子が電圧判別電気回路の出力端が高電位になる場合に導通し、他のチャンネル・スイッチ素子が導通しないように設定される、第三ダブル・チャンネル・スイッチ素子と、
前記第一ダブル・チャンネル・スイッチ素子のあるチャンネル・スイッチ素子と接続される第三バイアス電気回路と、
前記第一ダブル・チャンネル・スイッチ素子の他のチャンネル・スイッチ素子と接続される第四バイアス電気回路と、
前記第二ダブル・チャンネル・スイッチ素子のあるチャンネル・スイッチ素子と前記第三ダブル・チャンネル・スイッチ素子のあるチャンネル・スイッチ同士との間に接続される第三フリケンシー補償電気回路と、
前記第二ダブル・チャンネル・スイッチ素子の他のチャンネル・スイッチ素子と前記第三ダブル・チャンネル・スイッチ素子の他のチャンネル・スイッチ同士との間に接続される第四フリケンシー補償電気回路とを備えることを特徴とする請求項１に記載のＣＭＯＳイメージセンサー電気回路装置。
【請求項５】
前記電圧判別電気回路には、
イネーブル端と、
前記イネーブル端に接続されるインバータと、
前記イネーブル端に接続され、異なる電圧レベルを検出する場合に所定のレベルの電圧を出力する電圧参考電気回路と、
イネーブル端とインバーターの出力端と電圧参考電気回路の出力端と接続しあい、電圧参考電気回路出力レベルと電圧レベルと比較し、高または低の信号を出力する、電圧比較電気回路と、
イネーブル端とインバーターの出力端と電圧比較電気回路の出力端と接続しあい、電圧比較電気回路の出力する値を送り出すラッチ電気回路とを備えることを特徴とする請求項１に記載のＣＭＯＳイメージセンサー電気回路装置。
【請求項６】
前記電圧参考電気回路は複数個のＣＭＯＳと単一の抵抗とを接続してなることを特徴とする請求項５に記載のＣＭＯＳイメージセンサー電気回路装置。
【請求項７】
前記電圧比較電気回路はＣＭＯＳのインバータに三級及び単一のＭＯＳトランジスタとを接続してなることを特徴とする請求項５に記載のＣＭＯＳイメージセンサー電気回路装置。
【請求項８】
前記ラッチ電気回路は二つのＣＭＯＳスイッチと四つのインバータとを接続してなることを特徴とする請求項５に記載のＣＭＯＳイメージセンサー電気回路装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ＣＭＯＳイメージ・センサー電気回路装置に係わり、特にＣＭＯＳイメージ・センサーのそれぞれ異なる仕事電源に従って制御信号を出力することによってそれぞれ異なる電圧レベルのアンプ電気回路を駆動するための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスの技術の日進月歩に従って、低消費工率が業界の開発する方向となる。現有の、マーケットにおけるＣＭＯＳイメージ・センサー（ＣＭＯＳ  ＣＩＳ）は、すべて仕事電源が５Ｖまたは３．３Ｖの電気回路システムに応用されている。
【０００３】
図１に示すのは、従来のＣＭＯＳイメージ・センサーの電気回路構成図であり、それは複数の光電気素子からなる光検出エリア１ａと、複数のスイッチ素子からなるスイッチ・アレイ２ａと、レジスタ・アレイ３ａと、アンプ電気回路４ａとからなり、その中、スイッチ・アレイ２ａのそれぞれのスイッチ素子が光検出エリア１ａの光電気素子とレジスタ・アレイ３ａとアンプ電気回路４ａとの間に接続され、また、アンプ電気回路４ａがアンプ４１ａとバイアス及びフリケンシー補償電気回路４２ａとが接続されて形成され、そのアンプ４１ａに印加される仕事電源が５Ｖまたは３．３Ｖである。
【０００４】
レジスタ・アレイ３ａが外部制御電気回路の出力するスターティング・パルス信号とクロック信号を受信する時に、制御信号を生成してスイッチ・アレイ２ａに送信し、そのスイッチ・アレイ２ａのそれぞれのスイッチ素子が導通状態で仕事をし、そのことによって、光検出エリア１ａの光電気素子が光線を受けて生成する信号が順次にアンプ電気回路４ａへ送信し、処理を受け、且つアンプ電気回路４ａの出力端で電圧Ｖ２を取得する。
【０００５】
しかしながら、前記ＣＭＯＳイメージ・センサーはその仕事電力が同時に５Ｖと３．３Ｖの条件下で仕事する条件を満足できなく、それはＣＭＯＳイメージ・センサーが異なる仕事電圧の条件下で必ず異なる電圧レベルのアンプ電気回路を合せる場合だけで、仕事可能になる。
【０００６】
そのため、本考案の考案者は研究開発を進めると共に、学術を合せて運用し、前記の要素を考量とし、ＣＭＯＳイメージ・センサーをそれぞれ異なる電源（５Ｖ及び３．３Ｖ）の仕事条件下で、依然としてノーマルに信号を出力できる装置を提供することを期していた。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題のその一が、５Ｖと３．３Ｖのスイッチング機能を有するＣＭＯＳイメージ・センサーを提供することにあり、それは仕事電源が５Ｖと３．３ＶのＣＭＯＳイメージ・センサーに対して考案されるものであるので、ＣＭＯＳの低工率と優れた整合性とを保有できるほかに、異なる仕事電圧に従って制御信号を出力し、アンプ電気回路を駆動でき、それぞれ異なる仕様の信号を出力できるようと期している。
【０００８】
また、本発明の解決しようとする課題のもう一つは、５Ｖと３．３Ｖのスイッチング機能を有するＣＭＯＳイメージ・センサーを提供することにあり、それは電圧判別電気回路が製造プロセスの変化のことと、それぞれ異なるＶＤＤ電圧で操作する場合に、依然として所定の電圧に維持でき、この特性が抵抗式電圧判別電気回路と比較する場合、さらに精確的であると共に、消費工率がさらに小さくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を図るために、本考案の考案者は従来物と異なるＣＭＯＳイメージ・センサー電気回路装置を考案し、それは、異なる電圧レベル・スイッチング機能を有するアンプ電気回路とスイッチ・アレイとを接続し、且つ前記アンプ電気回路と電圧判別電気回路の出力端と接続し、前記電圧判別電気回路が異なる電圧レベルに従って制御信号を出力することによってアンプ電気回路を駆動し、それによって異なる仕様の信号を出力する。
【考案の効果】
【００１０】
本考案による場合、ＣＭＯＳの低消費工率と優れた整合性を保有するほか、異なる仕事電圧の場合で、ノーマルに作動できるＣＭＯＳイメージ・センサー電気回路装置を提供することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】
本考案の特徴と技術内容をさらに解明するために、以下に添付図面を参照しながら、本考案の好適な実施の形態を詳細かつ具体的に説明するが、添付図面に開示されるものが単に参考と説明に供するものに過ぎず、本考案を制限するものではない。
【００１２】
図２に示すのは、本考案のＣＭＯＳイメージ・センサー電気回路装置を示す電気回路構成図であり、それには、光検出エリア１と、スイッチ・アレイ２と、レジスタ・アレイ３と、マルチプレクス解除器４と、第一アンプ電気回路５と、第二アンプ電気回路６と、マルチプレクサー７と、電初判別電気回路８とを備える。
【００１３】
その中、光検出エリア１は複数個の光電気素子からなり、それぞれの光電気素子の仕事電圧が電圧源ＶＤＤより提供される。
【００１４】
また、スイッチ・アレイ２が光検出エリア１とレジスタ・アレイ３との間に接続され、そのスイッチ・アレイ２が複数のスイッチ素子からなり、それぞれのスイッチ素子の共用端が一緒に接続され、且つそれぞれのスイッチ素子はレジスタ・アレイ３が制御信号を生成して導通状態に仕事する場合に、それぞれの光電気素子が光を受けて信号を生成し、且つそれぞれを順次に出力する。
【００１５】
マルチプレクス解除器４は一対二のマルチプレクス解除器であり、その入力端がそれぞれのスイッチ素子の共用端と接続される。
【００１６】
第一アンプ電気回路５の仕事電圧が５Ｖであり、その第一アンプ電気回路５は、第一バイアス電気回路５１と、第一アンプ５２と、第一フリケンシー補償電気回路５３とを接続してなるものであり、第一アンプ５１のある入力端がマルチプレクス解除器４の第一の出力端と接続される。
【００１７】
第二アンプ電気回路６の仕事電圧が３．３Ｖであり、それは第二バイアス電気回路６１と、第二アンプ６２と、第二フリケンシー補償電気回路６３とを接続してなるものであり、第二アンプ６２のある入力端とマルチプレクス解除器４の第二出力端と接続される。
【００１８】
また、マルチプレクサー７は二対一のマルチプレクサーであり、その第一入力端が第一アンプ電気回路５２の出力端と接続され、その第二入力端が第二アンプ電気回路６２の出力端と接続され、マルチプレクサー７が第一アンプ電気回路５または第二アンプ電気回路６の出力する信号を伝送し出す。
【００１９】
電圧判別電気回路８がそれぞれマルチプレクス解除器４とマルチプレクサー７と接続しあい、それにはイネーブル端を有し、その電圧判別電気回路８がＶＤＤ電位に従って判断結果を出力する。即ち、ＶＤＤ＝５Ｖの場合では、電圧判別電気回路８の出力端が高電位で仕事し、それに反して、ＶＤＤ＝３．３Ｖの場合では、電圧判別電気回路８の出力端が低電位で仕事し、それらのことによってそれぞれマルチプレクス解除器４とマルチプレクサー７とをコントロールすることにより第一アンプ電気回路５または第二アンプ電気回路６とを駆動し、それによって異なる仕様の信号を出力する。
【００２０】
図３は本考案の電圧判別電気回路の回路図であり、それには靴ひも式の電圧参考電気回路８１と、電圧比較電気回路８２と、ラッチ電気回路と、インバータ８４と、を有すると共に、イネーブル端を有しており、その中、電圧比較電気回路８２とラッチ電気回路８３とがインバータ８４を介してイネーブル端に接続されている。
【００２１】
また、電圧参考電気回路８１はＣＭＯＳトランジスタＭ１−Ｍ９と抵抗Ｒとを接続して形成されるものであり、その電圧参考電気回路８１が異なるＶＤＤを検出する場合に、所定レベルの電圧を、ＣＭＯＳインバータに三級と単一のＣＭＯＳトランジスタを直列的に接続してなる電圧比較電気回路８２によって判断を実行する。
【００２２】
電圧比較電気回路８２は電圧参考電気回路８１の出力レベルと内部臨界電圧レベルとを相互に比較し、電圧比較電気回路８２がＶＤＤ＝５Ｖである場合に、その臨界電圧値が２．５Ｖとなり、しかしながら、ＶＤＤ＝３．３Ｖである場合に、その臨界電圧値が１．６５Ｖとなり、そのため、電圧参考電気回路８１はＶＤＤ＝５ＶとＶＤＤ＝３．３Ｖの時に、すべて所定レベルの電圧値を出力し（しかしながら、その値が１．６５〜２．５Ｖの区間内にある）、それによって、電圧比較電気回路８２の出力端より高または低レベルの信号を出力するように形成し、且つその値を二つのＣＭＯＳスイッチと四つのインバータとを接続してなるラッチ電気回路８３に送信することによって出力へ伝送する。
【００２３】
電圧判別電気回路８１はそのイネーブル端が高電位になる場合に、その出力端より正確な判断結果を出力し、且つそのイネーブル端が低電位になる場合に、電圧比較電気回路８２が低消費工率モードに処し、且つ出力端の信号値を保持する。
【００２４】
図４は本考案のＣＭＯＳイメージ・センサーの他の電気回路構成図であり、それは第一アンプ５２と第二アンプ６２とを５Ｖと３．３Ｖ専用のアンプ９１に整合し、そのアンプ９１がそれぞれ第一のダブル・チャンネル・スイッチ素子９２と第二のダブル・チャンネル・スイッチ素子９３と第三のダブル・チャンネル・スイッチ素子９４と接続される。その中、第一ダブル・チャンネル・スイッチ素子９１がそれぞれ第三バイアス電気回路９５と第四バイアス電気回路９６と接続しあい、且つ電圧判別電気回路８の出力信号に制御される。また、第二ダブル・チャンネル・スイッチ素子９３と、第三ダブル・チャンネル・スイッチ素子９４とが第三フリケンシー補償電気回路９７と第四フリケンシー補償電気回路９８と接続しあい、且つ電圧判別電気回路８の出力信号に制御される。
【００２５】
電圧判別電気回路８がＶＤＤ＝５Ｖであることを検出する場合に、その出力端が高電位にあり、それによって第一ないし第三のダブル・チャンネル・スイッチ素子９２−９４の中の一つのスイッチ素子が導通状態に切り替えられ、それによって第三バイアス電気回路９５と第三フリケンシー補償電気回路９７とアンプ９１とが連通しあうようになり、図５に示すようである。そのため、アンプ９１を５Ｖの仕事条件下で、スイッチ・アレイ２より出力する信号を拡大すると共に、出力をする。
【００２６】
電圧判別電気回路８がＶＤＤ＝３．３Ｖであることを検出する場合に、その出力端が低電位にあり、それによって第一ないし第三のダブル・チャンネル・スイッチ素子９２−９４の中の他のスイッチ素子が導通状態に切り替えられ、それによって第四バイアス電気回路９６と第四フリケンシー補償電気回路９８がアンプ９１と連通しあい、図６に示すようである。そのため、アンプ９１を３．３Ｖの仕事条件下でスイッチ・アレイ２より出力する信号を拡大すると共に、出力をする。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
前記に説明した通り、本考案の電気回路設計による場合、次のような産業上の利用可能な優れた特性を有する。
（１）ＣＭＯＳの低工率と優れた整合性の長所を保有できると共に、それぞれ異なる仕事電圧に従って制御信号を出力することによってアンプ電気回路を駆動し、異なる仕様の信号を出力できる。
（２）前記電圧判別電気回路は製造プロセスの変化とそれぞれ異なるＶＤＤ電圧で操作する場合に、依然として所定の電圧を保持できる。
【００２８】
また、前記に具体的に説明したのは、本考案の好適な実施の形態に過ぎず、本考案の構造特徴はそれらのみに限らず、いずれの当該分野における技術者は本考案の分野内で容易に想等しうるすべての変化または修飾がすべて本考案の主張範囲内に入る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来のＣＭＯＳイメージ・センサーを示す電気回路図である。
【図２】本考案のＣＭＯＳイメージ・センサーを示す電気回路図である。
【図３】本考案のＣＭＯＳイメージ・センサーの電気回路における電圧判別電気回路を示す説明図である。
【図４】本考案のＣＭＯＳイメージ・センサーの電気回路の他の実施の形態を示す説明図である。
【図５】本考案のＣＭＯＳイメージ・センサーの図４の実施の形態の電気回路のある電気回路例を示す説明図である。
【図６】本考案のＣＭＯＳイメージ・センサーの図４の実施の形態の電気回路の他の電気回路例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１      光検出エリア
２      スイッチ・アレイ
３      レジスタ・アレイ
４      マルチプレクス解除器
５      第一アンプ電気回路
６      第二アンプ電気回路
７      マルチプレクサー
８      電圧判別電気回路
５１    第一バイアス電気回路
５２    第一アンプ
５３    第一フリケンシー補償電気回路
６１    第二バイアス電気回路
６２    第二アンプ
６３    第二フリケンシー補償電気回路
８１    電圧参考電気回路
８２    電圧比較電気回路
８３    ラッチ電気回路
８４    インバータ
９１    アンプ
９２    第一ダブル・チャンネル・スイッチ素子
９３    第二ダブル・チャンネル・スイッチ素子
９４    第三ダブル・チャンネル・スイッチ素子
９５    第三バイアス電気回路
９６    第四バイアス電気回路
９７    第三フリケンシー補償電気回路
９８    第四フリケンシー補償電気回路
【図１】
0003101389.tif 000003
【図２】
0003101389.tif 000004
【図３】
0003101389.tif 000005
【図４】
0003101389.tif 000006
【図５】
0003101389.tif 000007
【図６】
0003101389.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成15年12月26日(2003.12.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記アンプ電気回路には、
それぞれスイッチ・アレイと電圧判別電気回路の出力端と接続するマルチプレクス解除器と、
前記マルチプレクス解除器の第一出力端と接続し、電圧判別電気回路の出力が高いレベルにある場合にマルチプレクス解除器を経由した光学信号を拡大する第一アンプ電気回路と、
それぞれ前記マルチプレクス解除器の第二出力端と接続し、電圧判別電気回路の出力が低いレベルにある場合にマルチプレクス解除器を経由した光学信号を拡大する第二アンプ電気回路と、
その第一と第二の入力端がそれぞれ第一アンプ電気回路と第二アンプ電気回路との出力端を接続し、第一アンプ電気回路または第二アンプ電気回路の拡大する信号を出力するマルチプレクサーとを備えることを特徴とする請求項１記載のＣＭＯＳイメージセンサー電気回路装置。