KR0128712B1

KR0128712B1 - 전하전송장치

Info

Publication number: KR0128712B1
Application number: KR1019940032486A
Authority: KR
Inventors: 야쓰히도 마끼; 마끼 사또; 다다구니 나라부; 다다오 다까기
Original assignee: 오가 노리오; 소니 가부시기가이샤; 오노 시게오; 가부시기가이샤 니콘
Priority date: 1993-12-03
Filing date: 1994-12-02
Publication date: 1998-04-04
Also published as: JP3318905B2; JPH07162763A; KR950022814A; US5642162A; FR2713426A1; DE4443013B4; DE4443013A1; FR2713426B1

Abstract

본 발명은 온도변화나 전원전압변동에 의한 광량(전하량)-출력전압특성의 변동이 발생해도, 그 변동에 대한 보정을 정확하게 행하는 것이 가능한 전하전송장치를 제공한다. 기준전하에 대응한 표준상태에서의 출력전압을 미리 ROM(23)에 기억유지하여 두고, 이 기억유지된 기준전하에 대응한 표준상태에서의 출력전압과, 촬상상태에서 기준전하입력부(16a,16b)로부터 수직전송레지스터(12a,12b)에 입력되는 기준전하에 대응한 출력전압을 사용하여, ALU(산술논리연산부)(26)에서 광량(전하량)-출력전압특성의 변동량을 검출하고, 이 검출한 변동량에 따라서 실제의 촬상상태에서의 신호전항 대응한 출력전압(Va)에 대하여 보정을 행한다.

Description

전하전송장치

제1도는 에리어센서의 종래예를 나타낸 구성도.

제2도는 제1도에 나타낸 종래예의 에리어센서를 설명하기 위한 리세트펄스 및 신호출력의 파형도.

제3A도 및 제3B는 종래예에 관한 광량(전하량)-출력전압특성의 특성도로서, 제3A도는 표준상태에서의 특성도, 제3B는 상태변화시의 특성도.

제4도는 에리어센서에 적용된 본 발명에 의한 전하전송장치의 제1의 실시예를 나타낸 구성도.

제5도는 다이오드 컷오프법을 이용한 기준전하입력부의 구성의 일예를 나타낸 확대평면도.

제6도는 제5도의 Ⅵ-Ⅵ 단면도.

제7도는 제6도의 단면에 대응한 포텐셜도.

제8도는 샘플링펄스 ψIG1와 전송클록 ψV1,ψV2의 타이밍차트.

제9도는 리세트펄스 ψrs와 버퍼출력 Va의 파형도.

제10A도 및 제10B도는 본 발명에 관한 광량(전하량)-출력전압특성의 특성도로서, 제10A도는 표준상태에서의 특성도, 제10B는 상태변화시의 특성도.

제11도는 리니어센서에 적용된 본 발명에 의한 전하전송장치의 제2의 실시예를 나다낸 구성도.

제12도는 전송클록 ψH1, ψH2, 샘플링펄스 ψIG1 및 버퍼출력 Va의 타이밍챠트.

제13도는 CCD 지연소자에 적용된 본 발명에 의한 전하전송장치의 제3의 실시예를 나타낸 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(11,31) : 포토센서, (12) : 수직전송레지스터,

(13) : 수평전송레지스터, (14,36,43) : 전하검출부,

(15,37,44) : 출력버퍼, (16a,16b,35,46) : 기준전하입력부,

(22,38,45) : 신호처리부, (32) : 센서열,

(34,42) : CCD 시프트레지스터.

본 발명은 신호전하를 전송하고, 또한 이것을 전기신호로 변환하여 출력하는 전하전송장치에 관한 것이며, 특히 에리어센서, 리니어센서 또는 지연소자 등에 사용하여 적합한 전하전송장치에 관한 것이다.

제1도는 전하전송장치가 사용되는 CCD(charge coupled device) 고체촬상소자의 일종인 에리어센서의 종래예를 나타낸 구성도이다.

제1도에 있어서, 매트릭스형으로 배열된 복수개의 광전변환소자(이하, 포토센서라고 함)(11)와, 이들 포토센서(11)의 수직열마다 배열된 포토센서(11)로부터 속출된 신호전하를 수직방향으로 전송하는 복수개의 수직전송레지스터(12)와, 이들 수직전송레지스터(12)로부터 전송된 신호전하를 수평방향으로 전송하는 수평전송레지스터(13)와, 이 수평전송레지스터(13)에 의해 전송된 신호전하를 검출하고, 또한 이것을 신호전압으로 변한하여 출력하는 전하검출부(14)에 의해 에리어센서가 구성되어 있다.

전하검출부(14)는, 예를 들면 플로팅디퓨전(FD)에 의해 구성되고, 리세트펄스 ψrs에 의해 소정의 주기로 리세트된다. 이 전하검출부(14)의 출력전압을 출력버퍼(15)를 통하여 출력전압 Vout으로서 도출된다.

제2도는 리세트펄스 ψrs 및 신호출력 Vout의 파형도이다.

이 종류의 전하전송장치에 있어서는, 전원전압이나 온도 등의 상태에 따라서 포토센서(11)의 입사광량(또는, 그것에 의해 발생한 신호전하의 전하량)과 그것에 대응하는 출력버퍼(15)의 출력전압 Vout과의 관계, 즉 광량(전하량)-출력전압의 특성이 크게 변동한다.

제3A도 및 제3B도는 광량(선하량)-출력전압특성도로서, 제3A도는 표준상태에 있어서의 특성을, 제3B도는 상태(예를 들면, 온도)가 변화했을 때의 특성을 각각 나타내고 있다.

이 제3B도의 특성도로부터 명백한 바와 같이, 온도가 높아지면 출력전압 Vout이 높아지는 경향이 있고, 그것은 특히 광량이 작을 때에 현저하다. 그러나, 온도가 낮아도 광량이 많은 곳에서는 출력전압 Vout이 높아지고, 직선의 기울기가 온도에 따라서 미묘하게 변화한다. 또, 전원전압이 변동한 경우에도, 그 전하량-출력전압특성은 당연히 변동한다.

이와 같이, 광량(전하량)-출력전압특성이 전원전압이나 온도에 따라서 크게 변동한다는는 것은 동일광량(전하량)에 대한 출력전압 Vout이 전원전압변동이나 온도변화예 따라서 크게 변동한다는 것이며, 따라서 그 특성이 변동한 경우에는 출력전압 Vout을 보정할 필요가 있다.

그런데, 광량(전하량)-출력전압특성이 변동한 경우에, 그 특성의 변동량을 검출하여 보정하는 적절한 방법이 종래에는 존재하지 않았다.

종래 행해지고 있던 방법으로서는, 매회 또는 어떤 상태(전원전압이나 온도)에서 1회 백(白) 기준으로 되는 피사체의 신호를 독출하여, 그 신호레벨과 흑(黑) 레벨(출력신호의 흑 레벨, 광학적 흑(OPB:optical black)의 신호레벨 또는 흑 기준으로 되는 피사체의 신홀벨)과를 비교하여 보정하는 방법이 있었다.

그러나, 전술한 종래의 방법에선, 백 기준으로 되는 피사체에 대응한 신호전하를 항상 또는 상태변화가 생길 때마다 입력하지 않으면 특성을 검출할 수 없는 동시에, 백 기준으로 되는 피사체로부터의 광을 1 필드에 취입하는 것은 실제상 곤란하다는 문제가 있었다. 왜냐하면, 실제로 촬상을 개시할 때 피사체가 양호하게 백 기준용의 밝기로 되어주지 않기 때문이다.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는 온도변화나 전원전압변동에 의한 광량(전하량)-출력전압특성의 변동이 발생해도, 그 변동에 대하여 보정을 정확하게 행하는 것이 가능한 전하전송장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 하나의 양태에 의하면, 본 발명에 의한 전하전송장치는 신호전하를 입력하는 신호전하입력부와, 소정량의 기준전하를 입력하는 기준전하입력부와, 상기 신호전하입력부 및 상기 기준전하입력부로부터 입력된 전하를 전송하는 전하전송부와, 상기 전하전송부에 의해 전송된 전하를 검출하고, 또한 이것을 전기신호로 변환하여 출력하는 전하검출부와, 상기 전하검출부에 접속된 신호처리부로서, 상기 기준전하에 대응한 표준상태에서의 상기 전하검출부의 출력신호를 미리 기억한 제1의 기억부를 포함하고, 상기 제1의 기억부에 기억된 제1의 출력신호와 상기 기준전하에 대응한 촬상상태에서의 상기전하검출부의 제2의 출력신호에 따라서 상기 신호전하에 대응한 촬상상태에서의 상기 전하검출부의 출력신호를 보정하는 신호처리부를 구비한 것을 특징으로 한다.

다음에, 본 발명의 실시예에 대하여 도면에 따라서 상세히 설명한다.

제4도는 에리어센서에 적용된 본 발명에 의한 전하전송장치의 제1의 실시예를 나타낸 구성도이다. 제4도에 있어서, 입사광을 광선변환하여 신호전하를 축적하는 복수개의 포토센서(11)가 매트릭스형으로 배열되고, 이들 포토센서(11)의 수직열마다 복수개의 수직전송레지스터(12)가 배설되어 있다. 이들 수직전송레지스터(12)에는, 각 포토센서(11)에 축적된 신호전하가 독출게이트(도시하지 않음)를 통하여 독출된다. 수직전송레지스터(12)에 독출된 신호전하는 1주사선에 상당하는 부분씩 차례로 수평전송레지스터(13)에 전송된다.

복수개의 수직전송레지스터(12)중, 예를 들면 제4도의 좌단의 2개의 수직전송레지스터(12a,12b)의 끝부에는, 소정량의 기준전하 Q1,Q2를 수직전송레지스터(12a,12b)에 각각 입력하는 2개의 기준전하입력부(16a,16b)가 배설되어 있다. 기준전하입력부(16a,16b)는 주지된 다이오드 컷오프(diode cutoff) 법이나, 펌 앤드 스필(fill and spill)법 등에 의해 수직전송레지스터(12a,12b)에 기준전하 Q1,Q2를 입력한다.

제5도는, 예를 들면 다이오드 컷오프법을 이용한 기준전하입력부(16a,16b)의 확대평면도이고, 그 Ⅵ-Ⅵ 단면을 제6도를 나타낸다.

기준전하입력부(16a,16b)는 전하주입용 입력다이오드인 N⁺확산영역(17a,17b)과, 입력게이트영역(IG1)(18a,18b)과, 이 입력게이트영역(18a,18b)을 개재하여 N⁺확산영역(17a,17b)에 인접하고, 또한 수직전송레지스터(12a,12b)에 연속하여 형성된 계량웰영역(IG2)(19a,19b)으로 구성되어 있다. 그리고, N⁺확산영역(17a,17b)에는, 소정의 직류입력전압 Vis이 인가되어 있다.

입력게이트영역(18a,18b) 위에는 제2층째의 폴리실리콘(2nd Poly Si)으로 이루어지는 게이트전극(20)이, 계량웰영역(19a,19b)상에는 제1층째의 폴리실리콘(1stPoly Si)으로 이루어지는 게이트전극(21)이 각각 배설되어 있다. 그리고, 게이트전극(20)에는 샘플링펄스 ψIG1가 인가되고, 게이트전극(21)에는 소정의 직류바이어스전압 Vs이 인가되어 있다.

제7도에 제6도의 단면에 대응한 포텐셜도를, 제8도에 샘플링펄스 ψG1와 수직전송레지스터(12)의 전송클록 ψV1, ψV2의 타이밍차트를 각각 나타낸다. 그리고, 제7도에 있어서, 실선은 제8도의 시점 t1에 있어서의 포텐셜을, 파선은 시점 t2에 있어서의 포텐셜을 각각 나타내고 있다.

여기서, 기준전하입력부(16a,16b)에 의해 입력되는 기준전하 Q1, Q2의 전하량은 계량웰영역(IG2)(19a,19b)의 면적으로 규정되므로, 그 면적을 각각 변화시킴으로써 상이한 전하량의 기준전하 Q1, Q2를 2개의 수직전송레지스터(12a,12b)에 입력할 수 있다. 즉, 계량웰영역의 면적이 클수륵 기준전하의 전하량이 많아지고, 기준전하 Q1, Q2의 각 전하량의 비는 그 면적비와 대략 같다.

한편, 수직전송레지스터(12a,12b)는 기준전하 Q1, Q2를 전송하기 위하여 배설된 의사(疑似)수직전송레지스터이므로, 수직전송레지스터(12a,12b)에 대응하는 2열의 포토센서(11)(제4도에 교차사선으로 나타낸 센서)에 대하여는 차광되어 있다.

다시 제4도에 있어서, 수직전송레지스터(12)로부터 수평전송레지스터(13)에 전송된 1 주사선분의 신호전하는 수평전송레지스터(13)에 의해 수평방향으로 순차 전송되어 전하검출부(14)에 공급된다.

전하검출부(14)는, 예를 들면 플로팅디퓨전(FD)에 의해 구성되어, 수평전송레지스터(13)에서 전송된 신호전하를 검출하고, 이것을 신호전압으로 변환하여 다음 단(段)의 출력버퍼(15)에 공급한다.

그리고, 전하검출부(14)의 플로팅디퓨전(FD)은 리세트펄스 ψrs에 의해 소정의 주기로 리세트된다.

상기 구성의 에리어센서에 있어서는, 각 수평주사주기마다 수평전송레지스터(13)에 의해 먼저 기준전하입력부(16a)로부터 입력된 기준전하 Q1가 독출되고, 전하검출부(14)에서 전압으로 변환되어 출력버퍼(15)로부터 출력전압 V1으로서 도출된다. 다음에, 기준전하입력부(16b)로부터 입력된 기준전하 Q2가 독출되어, 출력버퍼(15)로부터 출력전압 V2으로서 도출된다.

그후, 피사체의 입사광을 각 포토센서(11)에 의해 수광하고, 또한 광전변환하여 얻은 신호전하가 순차 독출되고, 전하검출부(14)에서 전압으로 변환되어 버퍼출력 Va으로서 도출된다.

제9도에 리세트펄스 ψrs와 버퍼출력 Va의 파형도를 나타낸다. 그리고, 긴전하 Q1, Q2의 독출은 각 수평주사주기의 수평블랭킹기간에 행해지도록 되어 있다.

제10A도는 및 제10B도는 제4도에 나타낸 에리어센서의 광량(전하량)-출력전압특성도로서, 제10A도는 표준상태에 있어서의 특성을, 제10B도는 표준상태로부터 온도가 높게 또는 낮게 변화했을 때의 특성을 나타내고 있다.

표준상태에 있어서, 기준전하 Q1에 따른 출력전압을 V1, 기준전하 Q2에 따른 출력전압을 V2로 하면, 온도가 높아진 경우에는 출력전압 V1이 전압 V11으로 상승하고, 출력전압 V2이 전압 V21으로 상승한다.

역으로, 온도가 낮아진 경우에는, 출력전압 V1이 전압 V12으로 하강하고, 출력전압 V2이 전압 V22으로 상승한다.

따라서, 기준전하 Q1, Q2에 의한 출력전압 V1, V2이 현재 어느 전압치에 있는가를 검출함으로써 전하량-출력전압특성을 판정할 수 있다. 구체적으로는, 전하량-출력전압특성을 나타내는 직선의 기울기를 검출할 수 있다. 그리고, 기준전하 Q1, Q2의 각 전하량에 대하여는, 그 특성이 리니어리티를 갖는 범위내로 선정할 필요가 있다.

이와 같이, 전하량-출력전압특성을 모니터함으로써, 즉 기준전하 Q1, Q2에 의한 출력전압 V1, V2의차(표준상태에서 V2-V1, 상태 1에서 V21-V11, 상태2에서 V22-V12)를 모니터함으로써, 이것에 따라서 에리어센서의 이득의 변동을 보상할 수 있다. 이것을 실현하는 신호처리부(22)의 구체척인 구성 및 그 동작에 대하여는 후술한다.

그리고, 광학적 흑(OPB)의 화소를 갖는 경우에는, 그 화소신호를 사용함으로써, 제10A도에 있어서, 전하량-출력전압특성을 나타내는 직선이 광량(전하량) O의 종축과 교차하는 곳의 출력전압, 즉 다크(dark)성분 오프세트를 검출하고, 그 보정을 행하도록 하면, 보다 높은 정밀도로의 보정을 실현할 수 있게 된다.

다음에, 제4도에 있어서의 신호처리부(22)의 구성에 대하여 설명한다.

이 신호처리부(22)에 있어서, 제1의 기억부인 ROM(23)에는, 기준전하 Q1,Q2에 대응한 출력전압V1, V2의 표준상태에서의 전압치가 미리 기억되어 있다. 한편, 버퍼출력 Va은 A/D 콘버터(24)에서 디지탈신호로 변환되어 제2의 기억부인 RAM(25)에 일시적으로 기억된다.

ALU(산술논리연산부)(26)는 실제의 촬상상태, 예를 들면 제10B도에 나타낸 상태 1과 같은 촬상환경(온도나 전원전압)에서는, 기준전하 Q1, Q2에 대응한 출력전압 V1, V2이 전압 V11, V12과 같이 변화하고 있으므로, 그 값과 ROM(23)에 미리 기억되어 있는 V1, V2의 값으로부터 보정량 α을 다음의 식(1)에 따라서 구한다.

α=(V2-V1)/(V21-V11) …………………………………………… (1)

다음에, ALU(26)는 이 보정량 α을 사용하여, 실제의 촬상상태에서 얻어지는 찰상출력인 RAM(25)의 출력 Vccd에 대하여 다음의 식(2)에 따라서 보정을 행함으로써 신호출력 Vout을 얻는다.

Vout=Vccd×α ……………………………………………………… (2)

이와 같이, 기준전하 Q1, Q2에 의한 출력전압 V1, V2의 표준상태와 촬상태의 차를 모니터하고, 이에 따라서 보정량 α을 산출하고, 또한 RAM(25)의 출력 Vccd에 대하여 보정을 가함으로써, 온도변화나 전원전압변동에 의한 출력레벨의 오프세트(다크전류의 변동분도 포함함)나 개인의 변동이 발생한 경우에, 종래와 같이 백(白) 기준을 읽어 넣는 동작을 행하지 않아도, 그들 변동의 보정을 정확하게 행할 수 있다.

또, 기준전하 Q1, Q2에 대응한 출력전압 V1, V2의 표준상태에서의 전압치를 기억하는 것만으로 좋으므로, ROM(23)의 용량도 적어도 된다.

그리고, 본 실시예에 있어서는, 2개의 기준전하입력부(16a,16b)를 사용하여 2개의 기준전하출력을 얻는 구성으로 하였으나, 단일의 기준전하입력부에 의해 하나의 기준전하출력을 얻도록 해도 되고, 이 경우에는 기준전하출력과 OPB 출력과의 차분(差分)을 위함으로써, 게인변동의 보정을 행할 수 있다.

그러나, 복수의 기준전하출력을 얻도록 한 편이 그만큼 매우 작은 범위에서의 보정이 가능하게 되고, 예를 들면 대광량시의 보정을 메인으로 행하거나, 소광량시의 보정을 메인으로 행하는 것에 대응할 수 있는 효과가 있다.

제11도는 리니어센서에 적용된 본 발명에 의한 전하전송장치의 제2의 실시예를 나타낸 구성도이다.

제11도에 있어서, 복수개의 포토센서(31)가 1열로 센서열(32)을 구성하고 있다. 이 센서열(32)에 있어서, 예를 들면 포토센서(31a,31b)는 차광되어 있다. 센서열(32)에 화소단위로 축적된 전신호전하는 시프트게이트(33)를 통하여 CCD 시프트레지스터(전하전송부)(34)에 파라렐로 독출된다.

CCD 시프트레지스터(34)의 출력단과 반대측에는, CCD 시프트레지스터(34)에 소정량의 기준전하 Q를 입력하기 위한 기준전하입력부(35)가 배설되어 있다. 이 기준전하입력부(35)로서는, 제5도에 나타낸 기준전하입력부(16a,16b)와 대략 동일한 구조를 가진 것을 사용할 수 있다.

이 기준전하입력부(35)로부터의 기준전하 Q의 입력은 센서열(32)로부터 CCD 시프트레지스터(34)에의 신호전하의 독출타이밍에 등기하여 행해진다. 이로써, CCD 시프트레지스터(34)의 출력단과 반대측의 가장 끝의 비트에 기준전하입력부(35)로부터 기준전하가 입력된다. 그 때, 그 비트와 대응하는 포토센서(31b)가 차광되어 있으므로, 신호전하가 혼입되는 일은 없다.

CCD 시프트레지스터(34)는 센서열(32)로부터 독출된 신호전하 및 기준전하입력부(35)로부터 입력된 기준전하를 수평방향으로 순차 전송하여 전하검출부(36)에 공급한다.

전하검출부(36)는, 예를 들면 리세트펄스 ψrs에 의해 소정의 주기로 리세트되는 플로팅디퓨젼(FD)에 의해 구성되고, CCD 시프트레지스터(34)에 의해 전송된 전하를 검출하고, 이것을 전압으로 변환하여 출력버퍼(37)를 통하여 신호처리부(38)에 공급한다.

신호처리부(38)는 기준전하 Q에 따른 표준상태에서의 버퍼출력 Va의 값과 기준전하 Q에 따른 촬상상태에서의 버퍼출력 Va의 값에 따라서, 실제의 촬상상태에서의 신호전하에 따른 버퍼출력 Va에 보정을 가하기 위한 것이다. 따라서, 이 신호처리부(38)로서는, 제14도에 있어서의 신호치리부(22)와 동일한 회로구성의 것을 사용할 수 있다.

제12도에 CCD 시프트레지스터(34)의 전송클록 ψH1, ψH2, 기준전하입력부(35)의 샘플링펄스 ψIG1 및 버퍼출력 Va의 타이밍차트를 나타낸다. 제12도에서 명백한 바와 같이, 센서열(32)의 각 화소의 신호전하가 전송출력되면, 그 후에 계속하여 기준전하입력부(35)로부터 입력된 기준전하가 전송출력 되게 된다.

그리고, 센서열(32)의 가장 출력단에 가까운 포토센서(31a)가 OPB화소이므로, 이 화소신호를 사용함으로써, 다크성분 등의 오프세트를 검출할 수 있다.

본 발명에 의한 전하전송장지의 제2의 실시예의 리니어센서에 적용한 경우에도, 에어리어센서에 적용한 경우와 마찬가지로, 신호치리부(38)에 있어서 기준전하에 대응하는 버퍼출력 Va과 OPB 출력으로부터 전하량-출력전압특성을 모니터하고, 이에 따라서 온도변화나 전원전압변동에 의한 출력레벨의 오프세트(다크전류의 변동분도 포함함)나 게인의 변동을 보상할 수 있다.

그리고, 본 실시예에서는, 기준전하 Q를 CCD 시프트레지스터(34)의 출력단과 반대측의 가장 끝의 비트에 입력하는 구성으로 하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, CCD 시프트레지스터(34)의 도중의 비트에 입력해도 되고, 또 에리어센서에 적용한 본 발명에 의한 전하전송장치의 제1의 실시예의 경우와 같이, 2개의 기준전하입력부를 배설하여 서로 상이한 전하량의 2개의 기준전하 Q1, Q2를 CCD 시프트레지스터(34)의 상이한 비트에 입력해도 된다.

그리고, 상기 각 실시예에 있어서는, CCD 고체촬상소자인 에리어센서 및 리니어센서에 적용한 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 CCD 고체촬상소자에의 적용에 한정되는 것은 아니고, 제13도에 나타낸 바와 같이, CCD 지연소자에도 적용할 수 있는 것이다.

제13도에 있어서, 피지연입력신호 Vin에 따른 신호전하가 신호전하입력부(41)로부터 CCD 시프트레지스터(42)에 입력되고, 이 신호전하는 CCD 시프트레지스터(42)에 의해 순차 전송되어 전하검출부(43)에 공급된다. 전하검출부(43)의 출력전압은 출력버퍼(44)를 통하여 신호처리부(45)에 공급된다.

CCD 시프트레지스터(42)의 도중의 비트에는 제2의 실시예와 마찬가지로 기준전하입력부(46)에 의해 소정량의 기준전하 Q가 입력된다.

신호처리부(45)로서는, 제4도에 나타낸 신호처리부(22)를 사용할 수 있고, 기준전하입력부(46)로서는, 제5도에 나타낸 기준전하입력부(16a,16b)와 대략 동일한 구조를 가진 것을 사용할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 에리어센서나 리니어센서만이 아니고, CCD형의 지연소자에도 적용할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 각 실시예에 있어서, 신호처리부(22,38,45)의 회로구성은 일예를 나타낸 것에 불과하며,이에 한정되지 않고 여러가지 변형이 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 의한 전하전송장치에 있어서는, 기준전하에 대응한 표준상태에서의 출력전압을 미리 기억유지하여 두고, 이 기억유지된 기준전하에 대응한 표준상태에서의 출력전압과, 촬상상태에서 기준전하입력부로부터 전하전송부에 입력되는 기준전하에 대응한 출력전압을 사용하여 전하량-출력전압특성의 변동량을 검출하고, 이 검출한 변동량에 따라서 신호전하에 대응한 출력전압의 보정을 행하도록 하였으므로, 온도변화나 전원전압변동에 의해 발생하는 출력레벨의 오프세트나 게인변동을 보상할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 의한 전하전송장치에 있어서는, 전하검출부의 출력전압을 디지탈화하여 일시적으로 기억유지하고, 미리 기억유지되어 있는 기준전하에 대응한 표준상태에서의 출력전압과 일시적으로 기억유지한 기준전항 대응한 촬상상태에서의 출력전압과의 연산처리에 의해 광량(전하량)-출력전압특성의 변동량에 대응한 보정신호를 산출하고, 이 산출한 보정신호에 따라서 실제의 촬상상태에서의 신호전하에 대응한 출력전압에 대하여 보정을 행하도록 하였으므로, 간단한 회로구성으로, 더욱이 단순한 디지탈연산으로 전하량-출력전압특성의 변동량을 검출하여, 이것을 보정할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 의한 전하전송장치는 고체촬상소자인 에리어센서에 대응하여 이루어진 것, 전하전송장치는 고체촬상소자인 리니어센서에 대응하여 이루어진 것, 입력신호를 지연시키는 지연소자에 대응하여 이루어진 것이며, 어느 경우에도 온도변동이나 전원전압변동 등, 사용조건(상태)의 변화에 따른 광량(전하량)-출력전압특성의 변동을 보상할 수 있게 된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 대하여 도면에 따라서 설명하였으나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않으며, 이 기술분야에서 숙련된 사람은 다음의 특허청구의 범위에 정의된 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 일탈하지 않고 여러가지 변경 및 변형을 가할 수 있는 것을 알 수 있다.

Claims

신호전하를 입력하는 신호전하입력부와, 소정량의 기준전하를 입력하는 기준전하입력부와, 상기 신호전하입력부 및 상기 기준전하입력부로부터 입력된 전하를 전송하는 전하전송부와, 상기 전하전송부에 의해 전송된 전하를 검출하고, 또한 이것을 전기신호로 변환하여 출력하는 전하검출부와, 상기 전하검출부에 접속된 신호처리부로서, 상기 기준전하에 대응한 표준상태에서의 상기 전하검출부의 출력신호를 미리 기억한 제1의 기억부를 포함하고, 상기 제1의 기억부에 기억된 제1의 출력신호와 상기 기준전하에 대응한 촬상상태에서의 상기 전하검출부의 제2의 출력신호에 따라서 상기 신호전하에 대응한 촬상상태에서의 상기 전하검출부의 출력신호를 보정하는 신호처리부를 구비한 것을 특징으로 하는 전하전송장치.
제1항에 있어서, 상기 신호처리부는 상기 전하검출부의 출력신호를 디지탈신호로 변환하는 A/D변환부와, 이 A/D 변한부의 출력신호를 일시적으로 기억하는 제2의 기억부와, 상기 제1의 기억부에 기억된 상기 제1의 출력신호와 상기 제2의 기억부에 기억된 상기 기준전하에 대응한 촬상상태에서의 상기 A/D 변환부의 출력신호에 따라서 보정신호를 산출하고, 또한 이 산출한 보정신호에 따라서 상기 신호전하에 대응한 촬상상태에서의 상기 A/D 변환부의 출력신호를 보정하는 연산부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전하전송장치.
제1항에 있어서, 상기 신호전하입력부는 매트릭스형으로 배열된 복수개의 광전변환소자와, 상기 복수개의 광전변환소자에 축적된 신호전하를 각각 독출하는 독출게이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전하전송장치.
제1항에 있어서, 상기 전하전송부는 장기 복수개의 광전변화소자의 수직열마다 배열되어 상기 복수개의 광전변환소자로부터 독출된 전하를 수직방향으로 전송하는 복수개의 수직전송부와, 상기 복수개의 수직전송부로부터 전송된 전하를 수평방향으로 전송하는 수평전송부로 이루어지고, 상기 기준전하입력부는 상기 기준전하를 상기 수직전송부에 입력하는 것을 특징으로 하는 전하전송장치.
제1항에 있어서, 상기 신호전하입력부는 일렬로 배열된 복수개의 광전변환소자와, 상기 복수개의 광전변환소자에 축적된 전신호전하를 상기 전하전송부에 독출하는 시프트게이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전하전송장지.
제1항에 있어서, 상기 신호전하입력부는 피지연입력신호에 따른 신호전하를 상기 전하전송부에 입력하는 것을 특징으로 하는 전하전송장치.