УСТРОЙСТВО ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ И СИСТЕМА РЕГИСТРАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЯ

1. Устройство фотоэлектрического преобразования, содержащее:
фотоэлектрический преобразователь;
транзистор, имеющий затвор, первый главный электрод и второй главный электрод, причем на затвор подается напряжение, соответствующее зарядам, генерируемым фотоэлектрическим преобразователем,
линию управления, подключенную к первому главному электроду транзистора, и
блок считывания, выполненный с возможностью считывания сигнала, соответствующего напряжению затвора; и
регулятор напряжения, выполненный с возможностью изменения напряжения линии управления,
при этом блок считывания генерирует цифровой сигнал, соответствующий напряжению затвора, на основании тока, текущего через второй главный электрод транзистора в течение периода, когда регулятор напряжения изменяет напряжение линии управления.
2. Устройство по п. 1, в котором в течение упомянутого периода регулятор напряжения изменяет напряжение линии управления для увеличения напряжения между затвором и первым главным электродом.
3. Устройство по п. 2, в котором блок считывания генерирует цифровой сигнал в соответствии с хронированием, при котором значение тока, текущего через второй главный электрод, превышает порог.
4. Устройство по п. 3, в котором блок считывания включает в себя:
компаратор, выполненный с возможностью обнаружения, что значение тока, текущего через второй главный электрод транзистора, превышает порог; и
счетчик, и
значение цифрового сигнала определяется в соответствии со значением отсчета счетчика в ответ на обнаружение, произведенное компаратором.
5. Устройство по п. 1, в котором регулятор напряжения
включает в себя:
переключатель, размещенный на пути между линией управления и линией первого напряжения; и
источник тока, размещенный на пути между линией управления и линией второго напряжения.
6. Устройство по п. 5, в котором регулятор напряжения дополнительно включает в себя конденсатор, подключенный к линии управления.
7. Устройство по п. 5, в котором линия управления имеет паразитную емкость.
8. Устройство по п. 1, в котором регулятор напряжения включает в себя:
конденсатор, имеющий первый узел, подключенный к линии управления;
переключатель, размещенный на пути между линией первого напряжения и первым узлом конденсатора; и
источник тока, размещенный на пути между линией второго напряжения и первым узлом конденсатора, и
при этом, после того, как конденсатор заряжен в соответствии с напряжением, поданным из линии первого напряжения благодаря замыканию переключателя, блок считывания генерирует цифровой сигнал в соответствии со временем от хронирования, при котором переключатель разомкнут, до хронирования, при котором значение тока, текущего через второй главный электрод транзистора, превышает порог.
9. Устройство по п. 1, в котором
линия управления имеет паразитную емкость,
регулятор напряжения включает в себя:
переключатель, размещенный на пути между линией управления и линией первого напряжения; и
источник тока, размещенный на пути между линией управления и линией второго напряжения, и
при этом, после того, как паразитная емкость заряжена в соответствии с напряжением, поданным из линии первого напряжения благодаря замыканию переключателя, блок считывания генерирует цифровой сигнал в соответствии со временем от хронирования, при
котором переключатель размокнут, до хронирования, при котором значение тока, текущего через второй главный электрод транзистора, превышает порог.
10. Устройство по п. 8, в котором
затвор транзистора подключен к преобразователю заряда в напряжение,
при этом устройство дополнительно содержит транзистор переноса, выполненный с возможностью переноса зарядов, генерируемых фотоэлектрическим преобразователем, на преобразователь заряда в напряжение, и транзистор сброса, выполненный с возможностью сброса напряжения преобразователя заряда в напряжение, и
причем по завершении сброса напряжения преобразователя заряда в напряжение транзистором сброса и завершении установления напряжения линии управления переключателем, блок считывания генерирует, в качестве сигнала, указывающего уровень шума, цифровой сигнал, соответствующий напряжению затвора в соответствии с хронированием, при котором значение тока, текущего через второй главный электрод транзистора, превышает порог, и затем
после того, как транзистор переноса перенесет заряды от фотоэлектрического преобразователя на преобразователь заряда в напряжение, и по завершении установления напряжения линии управления переключателем, блок считывания генерирует, в качестве сигнала, указывающего уровень оптического сигнала, цифровой сигнал, соответствующий напряжению затвора в соответствии с хронированием, при котором значение тока, текущего через второй главный электрод транзистора, превышает порог.
11. Устройство по п. 5, в котором напряжение линии первого напряжения определяется таким образом, что напряжение, установленное на линии управления благодаря замыканию переключателя, является напряжением, которое не отпирает транзистор.
12. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее транзистор выбора, размещенный на пути между линией управления и первым
главным электродом транзистора.
13. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее множество фотоэлектрических преобразователей, включающее в себя фотоэлектрический преобразователь, и множество транзисторов, включающее в себя транзистор,
при этом линия управления подключена к первым главным электродам множества транзисторов, и
блок считывания подключен ко вторым главным электродам множества транзисторов.
14. Устройство по п. 1, в котором регулятор напряжения обладает функцией переключения коэффициента усиления считывания блока считывания за счет переключения скорости изменения напряжения линии управления в течение периода.
15. Устройство по п. 1, в котором регулятор напряжения включает в себя:
переключатель, размещенный на пути между линией первого напряжения и линией управления; и
источник переменного тока, размещенный на пути между линией второго напряжения и линией управления, и
скорость изменения напряжения линии управления в течение периода переключается за счет переключения значения тока источника переменного тока, тем самым переключая коэффициент усиления считывания блока считывания.
16. Устройство по п. 1, в котором регулятор напряжения включает в себя:
переключатель, размещенный на пути между линией управления и линией первого напряжения;
источник тока, размещенный на пути между линией управления и линией второго напряжения; и
переменный конденсатор, подключенный к линии управления, и
скорость изменения напряжения линии управления в течение периода переключается за счет переключения значения емкости переменного конденсатора, тем самым переключая коэффициент усиления считывания блока считывания.
17. Устройство по п. 16, в котором переменный конденсатор включает в себя множество конденсаторов и множество
переключателей выбора, выполненных с возможностью выбора конденсатора, используемого для регулировки напряжения линии управления из множества конденсаторов.
18. Устройство по п. 17, в котором множество переключателей размещено на путях между линией управления и множеством конденсаторов.
19. Устройство по п. 1, в котором регулятор напряжения включает в себя:
переключатель, размещенный на пути между линией управления и линией первого напряжения;
источник переменного тока, размещенный на пути между линией управления и линией второго напряжения; и
переменный конденсатор, подключенный к линии управления, и
скорость изменения напряжения линии управления в течение периода переключается за счет переключения значения тока из источника переменного тока и переключения значения емкости переменного конденсатора, тем самым переключая коэффициент усиления считывания блока считывания.
20. Устройство по п. 1, в котором регулятор напряжения включает в себя:
конденсатор, имеющий первый узел, подключенный к линии управления, и второй узел;
переключатель, размещенный на пути между линией первого напряжения и первым узлом конденсатора; и
источник тока, размещенный на пути между линией второго напряжения и первым узлом конденсатора,
напряжение питания подается на второй узел конденсатора,
причем напряжение питания подается на блок считывания для обеспечения работы блока считывания, и
причем после того, как переключатель замыкается для зарядки конденсатора напряжением питания, блок считывания генерирует цифровой сигнал в соответствии со временем от хронирования, при котором переключатель разомкнут, до хронирования, при котором значение тока, текущего через второй главный электрод транзистора, превышает порог.
21. Устройство по п. 4, в котором
второй главный электрод транзистора подключен к измерительной линии, и
компаратор включает в себя:
второй транзистор, затвор и сток которого подключены к измерительной линии;
третий транзистор, затвор которого подключен к затвору второго транзистора, выполненный с возможностью, совместно со вторым транзистором, формировать токовое зеркало;
источник тока, подключенный к стоку третьего транзистора и выполненный с возможностью определения порога; и
схему вывода, выполненную с возможностью вывода сигнала, соответствующего напряжению узла между стоком третьего транзистора и источником тока.
22. Устройство по п. 21, в котором компаратор дополнительно включает в себя шунтирующий путь, выполненный с возможностью шунтирования пути между истоком и стоком третьего транзистора.
23. Устройство по п. 22, в котором
схема вывода включает в себя инвертирующий усилитель, вход которого подключен к узлу, и
шунтирующий путь образован n-МОП-транзистором, на затвор которого подается заранее определенное напряжение, и разность между заранее определенным напряжением и пороговым напряжением n-МОП-транзистора имеет положительное значение, меньшее порога инверсии инвертирующего усилителя.
24. Устройство по п. 4, в котором
второй главный электрод транзистора подключен к измерительной линии,
компаратор включает в себя:
второй транзистор, затвор и сток которого подключены к измерительной линии;
третий транзистор, выполненный с возможностью, совместно со вторым транзистором, формировать токовое зеркало, затвор которого подключен к затвору второго транзистора;
источник тока, выполненный с возможностью определения порога;
ограничитель амплитуды, размещенный между источником тока и
стоком третьего транзистора; и
схему вывода, выполненную с возможностью вывода сигнала, соответствующего напряжению узла между ограничителем амплитуды и источником тока, и
ограничитель амплитуды ограничивает амплитуду напряжения узла.
25. Устройство по п. 24, в котором
схема вывода включает в себя инвертирующий усилитель, вход которого подключен к узлу, и
ограничитель амплитуды образован n-МОП-транзистором, и разность между напряжением затвора n-МОП-транзистора и пороговым напряжением n-МОП-транзистора больше порога инверсии инвертирующего усилителя.
26. Устройство по п. 21, в котором компаратор включает в себя источник реактивного тока, подключенный к измерительной линии.
27. Устройство по п. 26, в котором, если обозначить M отношение размеров третьего транзистора ко второму транзистору и Iref значение тока источника тока, выполненного с возможностью определения порога, значение тока источника реактивного тока меньше Iref/M.
28. Устройство по п. 25, в котором разрешающий сигнал для управления компаратором в одном из рабочего и нерабочего состояний подается на затвор n-МОП-транзистора.
29. Система регистрации изображения, содержащая:
устройство фотоэлектрического преобразования по любому из пп. 1-28 и
процессор, выполненный с возможностью обработки сигнала из устройства фотоэлектрического преобразования.