KR100301886B1 - 고체촬상장치및그구동방법 - Google Patents

고체촬상장치및그구동방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100301886B1
KR100301886B1 KR1019940013262A KR19940013262A KR100301886B1 KR 100301886 B1 KR100301886 B1 KR 100301886B1 KR 1019940013262 A KR1019940013262 A KR 1019940013262A KR 19940013262 A KR19940013262 A KR 19940013262A KR 100301886 B1 KR100301886 B1 KR 100301886B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
accumulation period
charge
unit pixel
period
Prior art date
Application number
KR1019940013262A
Other languages
English (en)
Other versions
KR950002413A (ko
Inventor
고모부치히로요시
마쯔다유지
Original Assignee
마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 filed Critical 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Publication of KR950002413A publication Critical patent/KR950002413A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100301886B1 publication Critical patent/KR100301886B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/148—Charge coupled imagers
    • H01L27/14806—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14812—Special geometry or disposition of pixel-elements, address lines or gate-electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/148—Charge coupled imagers
    • H01L27/14806—Structural or functional details thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/50—Control of the SSIS exposure
    • H04N25/53—Control of the integration time
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/50—Control of the SSIS exposure
    • H04N25/57—Control of the dynamic range
    • H04N25/58—Control of the dynamic range involving two or more exposures
    • H04N25/581—Control of the dynamic range involving two or more exposures acquired simultaneously
    • H04N25/583—Control of the dynamic range involving two or more exposures acquired simultaneously with different integration times
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/50—Control of the SSIS exposure
    • H04N25/57—Control of the dynamic range
    • H04N25/58—Control of the dynamic range involving two or more exposures
    • H04N25/587—Control of the dynamic range involving two or more exposures acquired sequentially, e.g. using the combination of odd and even image fields
    • H04N25/589—Control of the dynamic range involving two or more exposures acquired sequentially, e.g. using the combination of odd and even image fields with different integration times, e.g. short and long exposures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/73—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors using interline transfer [IT]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

본 발명은 입사광량취급범위를 고조도측에 확대하기 위한 고체촬상장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 입사광은 1 단위화소광전 변환부(300)에서, 광전변환되고 전자셔터링시의 2화소 혼합신호전하(301), 필드신호전하 1(302), 필드신호전하 2(303)는 각각 HCCD1(304), HCCD2(305), NCCD3(306)에 의해 8상클럭으로 전송되며 CDS 및 클램프회로(307)를 통과한 후 신호판단회로(309)에 의해 신호 포화에 관한 판정을 받고 신호선택회로(308)에 의해 선택된 출력을 가진 후, 신호처리회로(310)에서 화상신호재생을 이행하기 위해 연산처리가 행하여지는 것을 특징으로 한다.

Description

고체 촬상장치 및 그 구동방법
제1도는 본 발명의 고체 촬상장치를 도시한 도면.
제2도는 본 발명의 제 1의 구동방법의 설명도.
제3도는 본 발명의 제 1의 구동실시예의 A 필드를 도시한 도면.
제4도는 본 발명의 제 1의 구동실시예의 B 필드를 도시한 도면.
제5도는 본 발명의 제 1의 고체 촬상장치의 일례를 도시한 도면.
제6도는 본 발명의 제 1실시예의 효과를 설명하는 그래프.
제7도는 본 발명의 제 2의 구동방법의 설명도.
제8도는 본 발명의 제 2의 구동실시예의 A 필드도.
제9도는 본 발명의 제 2의 구동실시예의 B 필드도.
제10도는 본 발명의 제 3의 구동방법의 설명도.
본 발명은 입사광량의 취급범위를 고조도(high-luminance)측으로 확대하기 위한 고체 촬상장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 특히 영상신호의 필드 또는 프레임 등으로 대표되는 일정 기간 중에 , 적어도 2회 이상의 신호전하 축적기간을 설정하고, 상기 신호전하 축적기간에 있어 각각의 신호전하를 어떠한 외부의 필드 메모리 또는 프레임 메모리도 사용하지 않고 재생함으로써 입사광량의 취급범위를 고조도측으로 확대하는 고체 촬상장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
종래 기술에 있어서는, 입사광량의 취급범위를 확장할 때, 1 프레임 또는 1필드 기간 중에 적어도 2회 이상의 서로 다른 축적기간을 설정한다. 예를 들면, 1필드 기간 TF중에 있어서, 종래의 수직 주사기간에 상당하는 제 1의 축적기간 T1과 수직 블랭킹(blanking) 기간중의 상기 제 1의 축적기간보다도 짧은 제 2의 축적기간 T2를 설정한다. 그리고 제 1의 축적기간 중에 획득된 신호전하 Q1은 이득 1로 재생되고, 제 2의 축적기간 중에 획득된 신호전하 Q2는 이득 T1/T2로서 재생된다. 여기에서, 신호전하 Q1이 포화전하량에 도달하고 있을 경우에는, 신호전하 Q2의 신호정보를 사용함으로써, 결과적으로 종래의 이득보다 T1/T2배가 되는 입사광량의 취급범위가 달성된다.
상술한 입사광량 취급범위의 확대를 위한 소자 구동방법에 관해서는, 어떠한 외부 프레임 메모리도 사용하지 않고 할 수 있는 제안예(일본국 특개소 63-250980호 공보)가 있다. 상기 제안예에는 현행 CCD의 구성에 따라 4화소를 가지며, 모두 8개의 전송전극으로 3개의 신호패킷을 만들어, 제 1의 축적기간에 의한 2화소 혼합의 신호전하를 2패킷으로 사용함으로써, 제 2의 축적기간 중에 4화소 혼합의 신호전하를 1패킷으로 사용하는 것에 의해 1필드기간 Tr 중 2회로 분할된 축적기간에서 얻게되는 신호전하를 연속하여 수직 CCD로서 전송하는 방법이 기재되어 있다.
그러나 상기 4화소 혼합의 신호전하를 가산혼합하기 위해서는 △T 의 시간 간격으로 2회 판독할 필요가 있기 때문에, 동일 패킷중에 축적기간이 T2와 T2+△T인 서로 다른 2종의 신호전하가 존재하는 것이 된다. 서로 기간 △T 씩 다른 2종의 축적기간에서 상기 4화소 혼합의 신호전하를 상기 이득 T1/T2로 구별없이 연산처리하면, 피사체의 광량에 따라 상기 제 2의 축적기간 T2를 조정한 경우 색의 부정합과, 휘도의 부정합 등의 문제점이 발생한다.
1필드 기간중에 신호전하가 광전변환 소자로부터 수직 CCD로 적어도 2회 이상 판독되었을 때 문제가 되는 상기 제 2의 축적기간 T2에서, 축적기간 사이의 차 △T를 없앤 구동방법과 고체 촬상장치를 제안하는 것에 의해, 색의 부정합이나 휘도의 부정합을 발생시키지 않고 입사광량의 취급범위를 확대시킬 수 있다.
휘도 분포가 넓은 피사체에 대하여, 표준광량 이하와 표준광량 2배 전후의 광량에 대해서는 제 1의 축적기간 T1로서 대처하고, 상기 제 1의 축적기간 T1 중에 포화 전하량에 도달한 피사체 영역에 대해서는 수직 블랭킹 기간중의 제 2의 축적기간 T2를 사용함으로써, 어떠한 외부 필드메모리 또는 프레임 메모리도 사용하지 않고도 입사광량의 취급범위를 고조도측으로 확대하는 것이 가능하다.
상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해 질 것이다.
[실시예]
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
제1도는 본 발명의 실시예에 따른 고체 촬상장치의 일례를 도시한 것이다.
단위화소(100)에는 VCCD(110)의 4매의 전송전극이 대응하고, 연속하는 2단위화소에 대응하는 합계 8매의 전송전극으로서는 각각, φ Vl 전송전극(101), φ V2 전송전극(102), φ V3 전송전극(103), φ V4 전송전극(104), φ V5 전송전극(105), φ V6 전송전극(106), φ V7 전송전극(107), φ V8 전송전극(108)의 8매의 전송전극이 사용되며, 8위상의 전송클럭이 그들에 인가된다. φ V2 전송전극(102) 및 φ V6 전극(106)에는 각각 판독 게이트(109)가 형성된다. 제 1 층의 폴리실리콘 수단에 의해 1개의 판독전극에 대하여 2개의 판독 게이트가 설치되어 있으나, 판독전극은 제 1층 또는 제 2층 중 어느 폴리실리콘을 이용하여도 된다. 또 종래의 CCD를 사용할 경우에도 VCCD 방향에 있어 인접하는 2화소를 일괄하여 1화소로 생각하여도 지장이 없다. 제2도 이후의 소자 구동예에 있어서는, 제1도의 구조를 기초로 설명하고 있다.
제2도, 제3도, 제4도에 제1도에 도시된 고체 촬상 소자를 사용한 본 발명의 실시예를 도시한 것이다.
제2도는 통상의 TV 프레임의 A-FIELD(201) 및 B-FIELD(203)를 도시한 것이다. 제2도는 또한 A-FIELD(201), B-FIELD(203)내의 신호에 대한 전하축적, 판독 및 전송의 타이밍을 각 기수라인 화소(232)와 우수라인 화소(233)에 도시하고 있다.
기수라인 화소(232)와 우수라인 화소(233)는 사전에 공지의 전자셔터링 동작 [VOD (Vertical Overflow Drain)-Sweep] 에 의해 축적기간 개시의 타이밍을 일치시키게 된다.
우수라인 화소(233)는 T11(224)의 기간중에 입사한 신호에 의해 우수라인 제1 신호전하(205)를 얻는다. VCCD 로의 판독동작은 TAF1(210)의 타이밍으로 행하여진다. 한편, 기수라인 화소(232)는 T12(225)의 기간중에 입사된 신호에 의해 기수라인 제 1 신호전하(206)를 얻고, VCCD 로의 판독동작은 TAF21(211)의 타이밍으로 행하여진다. 또한 V-Blank(202) 기간에 있어서, 우수라인화소(233)는 72(227)의 기간중에 입사한 신호에 의해 우수라인 제 2 신호전하(207)를 얻는다. VCCD 로의 판독 동작은 TAS21(212)의 타이밍으로 행하여진다. 한편, 기수라인 화소(232)는 T2(227)와 같은 축적기간에 설정된 T2(228)의 기간중에 입사한 신호에 의해 기수라인 제 2신호전하(208)를 얻고, VCCD로의 판독동작은 TAS21(213)의 타이밍으로 행하여진다.
여기에서, V-Blank(2Q2) 기간중에 있어서 행하는 피사체의 고휘도 영역을 촬상하기 위하여, T2(227) 및 T2(288) 기간의 축적시간의 제어는 전필드기간 TF(226)에 제공되는 VOD-Sweep(229) 기간을 조정하는 것에 의해 실행된다.
B-FIELD(203)에 관해서도 동일한 조작을 행하나, 기수라인 제 1신호전하(214) 의 축적기간과 우수라인 제 1 신호전하(215)의 축적기간을 교체하여도 된다.
제3도 및 제4도에 판독 및 전송의 타이밍을 도시한다. TAF1(210)의 타이밍에 의해 판독된 신호전하(240)는 VCCD 내에서 1화소분 전송되고, TAF21(211)의 타이밍에서는 신호전하(241)가 판독된다. 제3도에 있어서는 TAF1(210)의 타이밍에서 TAF21(211)의 타이밍까지 20클럭의 펄스가 사용된다. 그 후, TAs1(212)의 타이밍에서 TAS21(213)의 타이밍까지를 20클럭의 펄스로 하는 것에 의해 72(227)와 72(228)의 축적기간을 같은 길이로 할 수 있다. 또한 우수라인 제 2 신호전하(207)에 상당하는 신호전하(242)와, 기수라인 제 2 신호전하(208)에 상당하는 신호전하(243)는 제3도에 도시된 바와 같이 TAS21(213)의 타이밍으로 서로 혼합된다. 양자의 신호전하를 판독하는 기간은 TAs1(212)에서 TAS21(213)까지의 20클럭 펄스의 간격이 있다.
이후 이들의 신호전하는 VCCD 내를 8위상 클럭에 의해 전송된다. 이 예에 있어서는, T2(227)와 T2(228) 의 축적기간을 20클럭 펄스로 하였으나, 클럭 펄스의 수에 한정이 있는 것은 아니다. 또 상술한 바와 같이 T2(227)와 T2(228)의 축적기간은 TAF1(211)에서 TAs1(212) 까지의 기간을 증감하는 것에 의해 제어되고, 이것에 따라 VOD-Sweep(229) 기간의 증감을 행한다.
제5도는 본 발명의 제 1 고체 촬상장치의 일례를 도시한 도면이다. 제6도는 취급 입사광량의 범위확대의 효과를 나타낸 도면이다.
입사광은 1단위화소 광전변환부(300)에서 광전변환된다. 한편 전자 셔터링시의 2화소 혼합 신호전하(301), 필드신호 전하 1(302), 필드신호 전하 2(303)는 각각 HCCDI(304), HCCD2 (305), HCCD3(306)에 의해 전송된다. CDS 및 클램프회로(307)를 통과한 후, 신호판독회로(309)에 의해 HCCDI, 2, 3 의 각 출력단자의 전부 또는 일부에서 출력되는 신호의 포화 또는 불포화 등의 상태에 따라 신호포화에 관한 판정을 받게 된다. 또한 신호선택회로(308)에서 그 출력이 선택된 후 신호처리회로(310)에서 후술하는 연산처리를 시행하여 화상신호의 재생이 행하여진다.
다음은, 화상의 재생처리 방법의 일례를 나타낸다. 이하의 조건식에 있어서, VT 는 소자의 포화전하량에 대응한 전압을 표시한다.
우선 T11 및 T12 의 축적기간에서의 신호전압 V(T11), V(T12)에 대하여 식 1의 조건이 참(true)인 경우, 신호선택회로(308)에 의해 V(T11) 및 V(T12)의 신호가 선택된다. 식 1의 조건이 거짓(false)인 경우, 신호선택회로(308)는 전자 셔터링시의 2화소 혼합 신호전하(301)를 선택하고, 신호처리회로(310)에서는 식 2의 연산에 의해 T2의 축적기간의 신호전압이 Vsig(T2)로 환산된다. 여기에서, a는 식 3으로 정의되었으나, 기타의 적당한 값, 예를 들면, 식 4 등을 사용하여도 된다. 또한 선택되지 않은 다른 신호는 버리게 된다.
식 1 : max(V(T11), V(T12)) < VT
식 2 : Vsig(T2) = a x V(T2)
식 3 : a=T11/T2
식 4 : a=T12/T2
본 실시예에 의한 입사광량 범위의 확대에 관하여 제6도를 참조하여 설명한다.
종래 CCD에 있어서 2화소의 혼합에 의한 판독 및 전송동작에 의해 얻게되는 출력신호 전하량은 종래 2화소 혼합형 포화전하량(320)으로서 표시되어 있다. 제2(a)도에서의 T11(224) 및 T12(225)의 축적기간중에 있어 신호전하의 포화전하량은 제1도에 도시된 1 단위화소(100)에서 전송전극 1장에 대응한 값으로 되기 때문에, 종래 2화소혼합형 포화전하량의 약 1/4로 된다. 그러나 휘도신호를 작성하는 경우에는 신호전하(240)와 신호전하(241)가 외부회로에서 가산처리되기 때문에, 결국 종래 2화소 혼합형 포화전하량의 약 1/2 의 값으로 된다. 이 값은 모든 화소의 독립판독시 포화전하량(321)으로서 표시된다.
본 실시예의 소자 및 구동방법에 의하면, T2(227)의 축적기간에서의 우수라인 제 2 신호전하(270)와, T2(228)의 축적기간에 있어 기수라인 제 2 신호전하(208)를 혼합한 신호전하도 동시에 독립하여 판독하는 것이 가능하기 때문에, 전자셔터링 2화소혼합시 포화전하량(322)을 얻는 것이 가능하게 된다. 여기에서, T2(227) 및 T2(228)의 기간은, 예를 들면 1/500초에서 1/2000초까지 변화되게 하는 것이 가능하기 때문에 제6도에서, 가변(Variable)(325)으로 표현한 것과 같은 효과를 얻는 것이 가능하게 된다. 따라서 종래형 취급 입사광량의 상한(324) 보다 큰 취급 입사광량의 확대범위(323)를 달성하게 된다.
제7도, 제8도 및 제9도에는 VOD-sweep를 사용하지 않는 경우의 실시예를 표시한다. 제7도는 통상의 TV프레임의 A-FIELD(401) 및 B-FIELD(403)에서 기수라인 화소(432)와 우수라인 화소(433), 각각의 신호전하 축적 및 판독, 전송의 타이밍을 표시한 것이다.
이 경우에, 기수라인 화소(432)와 우수라인 화소(433)의 축적기간 개시의 타이밍은 서로 다르다. 우수라인 화소(433)는 T11(424)의 기간중에 입사한 신호에 의해 우수라인 제 1 신호전하(405)를 얻는다. VCCD 로의 판독동작은 TAF1(410)의 타이밍으로 행하여진다. 한편, 기수라인화소(432)는 T12(425)의 기간중에 입사한 신호에 의해 기수라인 제1신호전하(406)를 얻고, VCCD 로의 판독동작은 TAF21(411)의 타이밍으로 행하여진다. 더욱이, V-Blank(402) 기간에서, 우수라인 화소(433)는 T2(427)의 기간중에 입사한 신호에 의해 우수라인 제 2 신호전하(407)를 얻는다. VCCD 로의 판독동작은 TAs1(412)의 타이밍으로 행하여진다. 한편, 기수라인 화소(432)는 T2(427)와 동일의 축적기간으로 설정된 T2(428)의 기간중에 입사한 신호에 의해 기수라인의 제 2 신호전하(408)를 얻고, VCCD 로의 판독동작은 TAS21(413)의 타이밍으로 행하여진다. 여기에서 T11(424)과 T12(425)의 기간은 서로 다르고, 또한 그들이 A-FIELD(401)에 있는지 B-FIELD(403)에 있는지에 따라 다르기 때문에 같은 축적시간을 갖는 T2(427)와 T2(428)의 기간이 제어되면, 4필드의 기간에 색의 부정합 및 휘도의 부정합이 생길 가능성이 있다. 그러나 본 발명에 있어서는 화소정보를 독립으로 판독하고 있기 때문에, 축적기간의 비율(식5)을 고려한 연산(식 6)이 가능하게 된다. 따라서 T12의 축적기간에 환산한 값 Vsig'(T11)를 사용하는 것에 의해 색의 부정합, 휘도의 부정합이 발생하는 일은 없다.
식 5 : b=T12/T11
식 6 : Vsig'(T11) = b x V(T11)
제8도 및 제9도에 판독 및 전송의 타이밍을 표시한다. TAF1(410)의 타이밍으로 판독된 신호전하(440)는 VCCD 내에서 1화소씩 전송되고, TAF21(411)의 타이밍에서는 신호전하(441)가 판독된다. 제3도에서는, TAF1(410)의 타이밍에서 TAF21(411)의 타이밍까지 20클럭 펄스가 이용된다. 그 후, TAS1(412)의 타이밍으로부터 TAS21(413)의 타이밍까지를 20클럭으로 정렬하는 것에 의해, T2(427)와 T2(428)의 축적기간의 길이를 동일하게 하는 것이 가능하게 된다. 또한 우수라인의 제 2 신호전하(407)에 상당하는 신호전하(442)는 20클럭 펄스기간에 1화소씩 전송된 후, 제3도에 도시된 바와 같은 방식으로, TAS21(412)의 타이밍으로 기수라인의 제 2 신호전하(408)에 상당하는 신호전하(443)를 2중으로 판독하는 것에 의해 혼합되고, 이후 VCCD 내를 8위상 클럭에 의해 전송한다. 이 예에 있어서는 T2(427)와 T2(428)의 축적기간을 20클럭 펄스로 하였으나 클럭 펄스의 수에 한정이 있는 것은 아니다.
제10도는 제7도에 도시된 기수라인의 제 1 신호전하(414)의 축적기간과 우수라인의 제 1 신호전하(415)의 축적기간을 교체한 경우를 나타낸다. 여기에서, 우수라인의 제 1 신호전하(505)는 T11(524)의 기간중에 입사한 신호에 의해 얻게된 신호전하이고, VCCD 로의 판독은 TAF1(510)의 타이밍으로 행하여진다. 기수라인의 제 1 신호전하(506)는 T12(525)의 기간중에 입사한 신호에 의해 얻게된 신호전하이고, VCCD 로의 판독은 TAF2(511)의 타이밍으로 행하여진다. 우수라인의 제 2 신호전하(507)는 T2(527)의 기간중에 입사한 신호에 의해 얻게 된 신호전하이고, VCCD로의 판독은 TAS1(512)의 타이밍에서 행하여진다. 기수라인 제 2 신호전하(508)는 T2(528)의 기간중에 입사한 신호에 의해 얻게된 신호전하이고, VCCD 로의 판독은 TAS2(513)의 타이밍으로 행하여진다.
본 발명에서는 T11(524), T12(525)의 기간은 같은 길이로 설정하는 것이 가능하기 때문에 식 6의 환산은 필요 없다.
이상과 같이 본 발명에 있어서는 외부의 필드메모리 또는 프레임 메모리를 사용하지 않고 입사광량의 취급범위를 고조도측으로 확대하는 것이 가능하다.
상술한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 사상과 범위를 통해 각종 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능하다.

Claims (9)

  1. 복수의 단위픽셀 수단을 구비하며, 각각의 단위 픽셀수단이 적어도 1개의 입력 변환부와 1개의 CCD 전하축적 전송수단을 구비하는 픽셀 수단에 대응하는 고체촬상 장치를 구동하는 방법에 있어서, 제2 신호 축적기간이 제1 신호축적기간 이후에 발생하고 제1신호 축적기간보다 짧은 복수의 단위픽셀 수단 각각에 대해 화상신호의 1프레임 또는 필드중에 제1신호축적기간 및 제2 신호축적 기간을 설정하고, 1프레임 또는 1필드 중에, 상기 제1 및 제2 단위픽셀 수단의 제1 신호축적 기간 이동일한 개시 타이밍을 가지며, 제1및 제2 단위픽셀 수단이 수직방향으로 서로 인접하도록 제1 단위픽셀 수단의 제1 전하 축적 기간과 제2 단위픽셀 수단의 제2 전하 축적 기간을 설정하고, 1프레임 또는 1필드 중에, 상기 제1 및 제2 단위픽셀 수단의 제2 신호축적기간이 서로 다른 개시 타이밍을 가지면서 유사한 시간 존속기간을 갖도록 제1 단위픽셀 수단의 제2 전하 축적 기간과 제2 단위픽셀 수단의 제1 전하 축적 기간을 설정 하며, 서로 인접하는 기수 라인 및 우수라인에서 제2 축적 기간의 신호전하가 CCD 전하 전송수단으로부터 출력되도록 서로 간에 추가되는 것을 특징으로 하는 고체 촬상장치의 구동 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 신호 축적 기간은 화상 신호의 1프레임 또는 필드내에서 전자 셔터링 동작을 사용하여 제어되는 것을 특징으로 하는 고체 촬상장치의 구동 방법.
  3. 복수의 단위픽셀 수단을 구비하며, 각각의 단위 픽셀수단이 적어도 1개의 입력 변환부와 1개의 CCD 전하축적 전송수단을 구비하는 픽셀 수단에 대응하는 고체촬상 장치를 구동하는 방법에 있어서, 제2 신호 축적기간이 제1 신호축적기간 이후에 발생하고 제1신호 축적기간보다 짧은 복수의 단위픽셀 수단 각각에 대해 화상신호의 1필드 중에만 제1 신호축적기간 및 제2 신호축적 기간을 설정하고, 단지 1필드 중에만, 상기 제1 및 제2 단위픽셀 수단의 제2 신호축적기간이 서로 다른 개시 타이밍을 가지면서 유사한 시간 존속기간을 갖도록 제1 단위픽셀 수단의 제1 전하 축적 기간과 제2 단위픽셀 수단의 제2 전하 축적 기간을 설정하며, 서로 인접하는 기수 라인 및 우수라인에서 제2 축적 기간의 신호전하가 CCD 전하 전송수단으로부터 출력되도록 서로 간에 추가되는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치의 구동 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2 신호 축적 기간은 화상 신호의 필드내에서 전자 셔터링 동작을 사용하여 제어되는 것을 특징으로 하는 고체 촬상장치의 구동 방법.
  5. 고체 촬상장치에 있어서, 각각의 단위 픽셀수단이 화상에서 1픽셀에 대응하는 수평축과 수직축의 2차원 매트릭스로 배치되고, 각각의 단위 픽셀수단은 적어도 1개의 입력 변환부와, CCD 전하축적 전송수단과, 4개의 전송전극으로 구성되며, 서로 수직으로 인접하는 2개의 단위픽셀 수단에 8개의 전송 전극이 제공되는 복수의 단위픽셀 수단, 상기 8개의 전송전극을 구동하는 펄스 생성수단, 화상 신호의 1프레임 또는 필드 중에, 상기 제2 신호 전하 기간이 제2 신호 전하 기간이후에 발생하고 제1 신호축적기간 보다 짧은 존속 기간을 갖도록 복수의 단위 픽셀 수단 각각에 대해 제1 전하 축적 기간과 제2 전하 축적 기간과 제2 단위 픽셀 수단의 제2 전하 축적 기간을 설정하는 수단, 1프레임 또는 필드 중에, 상기 제1 및 제2 단위픽셀 수단 각각에 대한 제2신호축적기간이 서로 다른 개시 타이밍을 가지면서 유사한 시간 존속기간을 갖도록 서로간에 수직 방향으로 인접한 2개의 단위픽셀 수단의 제2 전하 축적 기간을 설정하는 수단을 구비하고, 서로 인접하는 기수 라인 및 우수라인에서 제2 축적 기간의 신호전하가 CCD 전하 전송수단으로부터 출력되도록 서로 간에 추가되는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
  6. 고체촬상 장치를 구동하는 방법에 있어서, a) 제2 신호 축적기간이 제1 신호 축적기간보다 짧고, 제1 신호 전하가 제1신호축적기간 중에 생성되고 제2 신호 전하가 제2신호축적기간 중에 생성되도록 복수의 단위 픽셀 수단 각각에 대해 화상 신호의 1프레임 또는 필드중에 제1 신호전하축적 기간과 제2 신호축적기간을 설정하는 단계, b) 제1 신호전하가 포화되는지 또는 포화되지 않는지의 여부를 판정하는 단계, c) 제1 신호전하가 포화될 때 제2 신호전하를 사용하여 입력 광량만을 결정하는 단계, d) 제1 신호전하가 포화되지 않을 때 1 신호전하를 사용하여 입력 광량만을 결정하는 단계를 포함하고, 서로 인접하는 기수 라인 및 우수라인에서 제2 축적 기간의 신호전하가 CCD 전하 전송수단으로부터 출력되도록 서로 간에 추가되는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치의 구동 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 입력광량 결정 수단 c) 은 제1 신호 축적 기간과 제2 신호 축적기간과의 비에 비례하여 제2신호 전하를 확대하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상장치의 구동 방법.
  8. 제7항에 있어서, 하나의 단위픽셀에 대해 4개의 전극이 구비되는 수직 CCD 전하 전송수단을 사용하여 전하가 전송될 경우, 제1 신호축적 기간 중에 얻어지는 제1신호전하와 제2 신호 축적 기간 중에 얻어지는 제2신호 전하가 상기 수직 CCD 전하 전송수단에 함께 전송되는 것을 특징으로 하는 고체 촬상장치의 구동방법.
  9. 제6항에 있어서, 하나의 단위픽셀에 대해 4개의 전극이 구비되는 수직 CCD 전하 전송수단을 사용하여 전하가 전송될 경우, 제1 신호축적 기간 중에 얻어지는 제1신호전하와 제2 신호 축적 기간 중에 얻어지는 제2신호 전하가 상기 수직 CCD 전하 전송수단에 함께 전송되는 것을 특징으로 하는 고체 촬상장치의 구동방법.
KR1019940013262A 1993-06-17 1994-06-13 고체촬상장치및그구동방법 KR100301886B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP93-145887 1993-06-17
JP05145887A JP3088591B2 (ja) 1993-06-17 1993-06-17 固体撮像装置および駆動方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR950002413A KR950002413A (ko) 1995-01-04
KR100301886B1 true KR100301886B1 (ko) 2001-10-22

Family

ID=15395352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019940013262A KR100301886B1 (ko) 1993-06-17 1994-06-13 고체촬상장치및그구동방법

Country Status (6)

Country Link
US (3) US6392700B1 (ko)
EP (1) EP0630151B1 (ko)
JP (1) JP3088591B2 (ko)
KR (1) KR100301886B1 (ko)
CN (2) CN1061503C (ko)
DE (1) DE69429596T2 (ko)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3088591B2 (ja) * 1993-06-17 2000-09-18 松下電器産業株式会社 固体撮像装置および駆動方法
US6248133B1 (en) 1994-06-17 2001-06-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Solid state imaging device and a method of driving the same
KR100371428B1 (ko) * 1995-03-28 2003-04-08 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 화상기록장치및화상재생장치
KR100411372B1 (ko) * 1995-04-11 2004-05-06 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 비디오정보조정장치,비디오정보송신장치및비디오정보수신장치
JP3703175B2 (ja) * 1995-07-31 2005-10-05 キヤノン株式会社 撮像装置
JP3310164B2 (ja) * 1996-05-30 2002-07-29 株式会社東芝 固体撮像装置
JP3854662B2 (ja) 1996-06-12 2006-12-06 キヤノン株式会社 撮像装置
JPH11266401A (ja) * 1998-03-16 1999-09-28 Nec Corp 固体撮像素子
EP1574036A2 (en) * 1999-07-29 2005-09-14 Vision-Sciences Inc. Image-sensor architecture for per-pixel charge-integration control
US6693670B1 (en) * 1999-07-29 2004-02-17 Vision - Sciences, Inc. Multi-photodetector unit cell
DE10001344A1 (de) * 2000-01-14 2001-07-19 Emhart Inc Verfahren und Vorrichtung zum mehrstufigen Lichtbogenschweißen
US7092021B2 (en) * 2000-02-22 2006-08-15 Micron Technology, Inc. Frame shuttering scheme for increased frame rate
JP4011818B2 (ja) * 2000-02-29 2007-11-21 キヤノン株式会社 半導体固体撮像装置
EP1303978A4 (en) * 2000-07-05 2006-08-09 Vision Sciences Inc PROCESS FOR COMPRESSING THE DYNAMIC RANGE
JP2004530286A (ja) * 2000-11-27 2004-09-30 ビジョン−サイエンシズ・インコーポレイテッド イメージ・センサ内での雑音レベルの軽減
US20020186312A1 (en) * 2000-11-27 2002-12-12 Moshe Stark Programmable resolution CMOS image sensor
JP4907799B2 (ja) * 2001-08-24 2012-04-04 浜松ホトニクス株式会社 撮像装置
US7701498B2 (en) * 2002-12-20 2010-04-20 Panasonic Corporation Solid-state image pickup device, drive method therefor and camera
KR100493900B1 (ko) * 2003-08-21 2005-06-10 삼성전자주식회사 사용자간 콘텐츠에 대한 권한정보의 공유방법
JP2005086784A (ja) * 2003-09-11 2005-03-31 Sanyo Electric Co Ltd デジタルクランプ回路
JP4309737B2 (ja) * 2003-10-03 2009-08-05 パナソニック株式会社 撮像素子を駆動する駆動装置
JP4687322B2 (ja) * 2005-08-12 2011-05-25 カシオ計算機株式会社 撮像装置
KR100738551B1 (ko) * 2006-01-17 2007-07-11 삼성전자주식회사 화상형성기기의 히터롤러
JP2008054292A (ja) * 2006-07-28 2008-03-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 位相調整装置および位相調整方法
US7715938B2 (en) * 2006-12-08 2010-05-11 The Procter & Gamble Company Method and system for predictive modeling of articles, such as tampons
CN101540839B (zh) * 2009-04-27 2010-09-08 成都贝瑞红外安全系统技术有限公司 高分辨率摄像装置
US8194165B2 (en) * 2009-09-30 2012-06-05 Truesense Imaging, Inc. Methods for capturing and reading out images from an image sensor
US8279316B2 (en) * 2009-09-30 2012-10-02 Truesense Imaging, Inc. Methods for capturing and reading out images from an image sensor
US8194166B2 (en) 2009-09-30 2012-06-05 Truesense Imaging, Inc. Methods for capturing and reading out images from an image sensor
US8314873B2 (en) * 2009-09-30 2012-11-20 Truesense Imaging, Inc. Methods for capturing and reading out images from an image sensor
US8294803B2 (en) * 2009-09-30 2012-10-23 Truesense Imaging, Inc. Methods for capturing and reading out images from an image sensor
US20110074997A1 (en) * 2009-09-30 2011-03-31 Border John N Methods for capturing and reading out images from an image sensor
US8194164B2 (en) * 2009-09-30 2012-06-05 Truesense Imaging, Inc. Methods for capturing and reading out images from an image sensor
US8279317B2 (en) * 2009-09-30 2012-10-02 Truesense Imaging, Inc. Methods for capturing and reading out images from an image sensor

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB487332A (en) * 1936-12-17 1938-06-17 W A Hudson Ltd Improvements in or relating to flanged sections of small dimensions such as curtain rails and securing brackets therefor
US4528596A (en) * 1982-11-30 1985-07-09 Rca Corporation Suppression of edge effects arising in CCD imager field registers
JPS61244759A (ja) * 1985-04-15 1986-10-31 大和製罐株式会社 缶詰用オ−バ−キヤツプ
JPH0821705B2 (ja) * 1986-03-10 1996-03-04 株式会社日立製作所 電荷移送形固体撮像素子
JPS62230270A (ja) * 1986-03-31 1987-10-08 Toshiba Corp 固体撮像装置
JPS63169183A (ja) * 1987-01-06 1988-07-13 Minolta Camera Co Ltd イメ−ジセンシングシステム
JPS63250980A (ja) 1987-04-08 1988-10-18 Hitachi Ltd 固体撮像装置
US4974093A (en) * 1987-12-22 1990-11-27 Fuji Photo Film Co., Ltd. Solid state image-pickup device with expanded dynamic range
JP2840744B2 (ja) 1988-04-06 1998-12-24 ソニー株式会社 ビデオカメラ
JPH01314066A (ja) * 1988-06-14 1989-12-19 Fuji Photo Film Co Ltd 固体撮像装置
DE69020833T2 (de) * 1989-09-14 1995-12-14 Sony Corp Ladungsgekoppelte Abbildungsvorrichtung mit in einem Abbildungsteil horizontalen Ladungsübertragungsteilen.
JPH0834558B2 (ja) * 1989-09-18 1996-03-29 日本電気株式会社 高品質ビデオカメラ
JPH03117281A (ja) * 1989-09-29 1991-05-20 Toshiba Corp 固体撮像装置
JP2853216B2 (ja) * 1989-11-09 1999-02-03 日本電気株式会社 固体撮像装置
NL9001750A (nl) * 1990-08-02 1992-03-02 Philips Nv Beeldsysteem.
JP2938123B2 (ja) * 1990-03-30 1999-08-23 株式会社東芝 多機能デジタルカメラ
US5410349A (en) * 1990-07-06 1995-04-25 Fuji Photo Film Co., Ltd. Solid-state image pick-up device of the charge-coupled device type synchronizing drive signals for a full-frame read-out
EP0487332B1 (en) * 1990-11-22 1997-10-08 Canon Kabushiki Kaisha Image pick up device
JPH04207581A (ja) * 1990-11-30 1992-07-29 Canon Inc 撮像装置
JP2964354B2 (ja) * 1991-01-18 1999-10-18 ソニー株式会社 固体撮像装置及びその駆動方法
JPH04262679A (ja) * 1991-02-15 1992-09-18 Nec Corp 固体撮像素子の駆動方法
JP3117281B2 (ja) 1991-05-30 2000-12-11 三井化学株式会社 テトラビニルピラジン化合物、その製造方法、それを用いた電界発光素子
KR930009132A (ko) * 1991-10-04 1993-05-22 김광호 고체 촬영 소자
JP3104386B2 (ja) 1992-03-10 2000-10-30 株式会社ニコン 測量機
KR100281788B1 (ko) * 1992-03-18 2001-02-15 이데이 노부유끼 고체 촬상 장치
US5463421A (en) 1992-05-30 1995-10-31 Sony Corporation Solid-state image apparatus which sweeps out independently ineffective electric charges so that the exposure period can be varied within a range from one field period to one frame period
JP3271200B2 (ja) 1992-09-22 2002-04-02 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその駆動方法
US5659359A (en) * 1992-10-19 1997-08-19 Sony Corporation Image sensing system with electronic shutter and equal field exposure times in frame readout mode
JP3074967B2 (ja) * 1992-10-27 2000-08-07 松下電器産業株式会社 高ダイナミックレンジ撮像・合成方法及び高ダイナミックレンジ撮像装置
JP3088591B2 (ja) * 1993-06-17 2000-09-18 松下電器産業株式会社 固体撮像装置および駆動方法
US5572256A (en) * 1993-07-20 1996-11-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Solid-state imaging apparatus
JP3840671B2 (ja) * 1995-03-24 2006-11-01 ソニー株式会社 撮像装置
JP3153176B2 (ja) 1998-07-13 2001-04-03 日立マクセル株式会社 磁気記録媒体

Also Published As

Publication number Publication date
CN1061503C (zh) 2001-01-31
KR950002413A (ko) 1995-01-04
JP3088591B2 (ja) 2000-09-18
EP0630151A2 (en) 1994-12-21
CN1152558C (zh) 2004-06-02
CN1277519A (zh) 2000-12-20
US6122008A (en) 2000-09-19
DE69429596T2 (de) 2002-08-08
US6392700B1 (en) 2002-05-21
DE69429596D1 (de) 2002-02-14
US20020057357A1 (en) 2002-05-16
US6967684B2 (en) 2005-11-22
EP0630151B1 (en) 2002-01-09
CN1106973A (zh) 1995-08-16
EP0630151A3 (en) 1995-05-03
JPH0715672A (ja) 1995-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100301886B1 (ko) 고체촬상장치및그구동방법
US5546127A (en) Solid-state imaging apparatus
US4831453A (en) Solid-state imaging device having high-speed shutter function and method of realizing high-speed function in solid-state imaging device
US6452634B1 (en) Charge transfer device and method of driving the same, and solid state imaging device and method of driving the same
KR920003654B1 (ko) 고속셔터 기능이 있는 고체 촬상소자
US6040859A (en) Image sensing apparatus and method for discharging dark current charge stored therein
US4980771A (en) Imaging device and imaging apparatus including the imaging device
EP0596748A2 (en) CCD imager for obtaining a plurality of aspect ratios, making effective use of the photosensible area
JP2003052049A (ja) 撮像装置
US4528595A (en) Line transfer imager and television camera including such an imager
JP2868915B2 (ja) 固体撮像装置
JP2000307961A (ja) 固体撮像装置およびその駆動方法並びにカメラシステム
KR100279388B1 (ko) 고체촬상소자 및 그의 구동방법
US5796432A (en) Method of and apparatus for solid state imaging device
US4959724A (en) Solid-state imaging apparatus and method of driving the same
JP2623154B2 (ja) 固体撮像デバイスの駆動方法
JP3250572B2 (ja) 固体撮像装置とその駆動方法
JPS63127679A (ja) 固体撮像装置
JP2996947B2 (ja) 撮像装置及び撮像方法
JP3179438B2 (ja) Ｃｃｄの駆動方法及び固体撮像装置
JPH07154700A (ja) 固体撮像装置
JPS6199473A (ja) 電子的撮像装置
JPH01151891A (ja) カラー用固体撮像素子
JPS63316576A (ja) 固体撮像素子及びその駆動方式
JPS60257677A (ja) 固体撮像素子

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120611

Year of fee payment: 12

LAPS Lapse due to unpaid annual fee