KR100594274B1 - 소비 전력을 저감한 수평 ｃｃｄ 구동회로, 및 이를구비한 고체 촬상 소자 및 그 구동 방법 - Google Patents

소비 전력을 저감한 수평 ｃｃｄ 구동회로, 및 이를구비한 고체 촬상 소자 및 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

소비 전력을 저감한 수평 CCD 구동회로, 및 이를 구비한 고체 촬상 소자 및 그 구동 방법이 개시된다. 상기 고체 촬상 소자는, 라이징 및 폴링 시에 중간 전압을 가지는 수평구동신호들에 의하여 구동되는 수평 CCD에 의하여 동작된다. 상기 수평구동신호들의 중간 전압은 버퍼회로들의 출력 노드가 플로팅 상태에서 등전위 스위치가 온 될 때 생성된다.

Description

소비 전력을 저감한 수평 ＣＣＤ 구동회로, 및 이를 구비한 고체 촬상 소자 및 그 구동 방법{Horizantal charge coupled device driving circuit improving power consumption, solid state image sensing device having it, and driving method thereof}
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 일반적인 CCD형 고체 촬상 소자를 이용하는 컬러 촬상 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 고체 촬상 소자의 수평 CCD 구동회로를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 CCD형 고체 촬상 소자를 나타내는 블록도이다.
도 4는 제1 실시예에 따른 도 3의 고체 촬상 소자를 구동하는 수평 CCD 구동회로를 나타내는 회로도이다.
도 5는 도 4의 수평 CCD 구동회로의 동작 설명을 위한 타이밍도이다.
도 6은 제2 실시예에 따른 도 3의 고체 촬상 소자를 구동하는 수평 CCD 구동회로를 나타내는 회로도이다.
도 7은 도 6의 수평 CCD 구동회로의 동작 설명을 위한 타이밍도이다.
도 8은 도 3의 수평 CCD에서의 전하 이동을 설명하기 위한 에너지 다이어그램이다.
본 발명은 고체 촬상 소자(solid state image sensing device)에 관한 것으로, 특히 CCD(charge coupled device) 형 고체 촬상 소자에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 CCD형 고체 촬상 소자(120)를 이용하는 컬러 촬상 시스템(100)을 나타내는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 일반적인 컬러 촬상 시스템(100)은 콘트롤러(110), CCD형 고체 촬상 소자(120), 보간기(interpolator)(130), 및 신호 처리부(signal processing unit)(140)를 구비한다. 상기 컬러 촬상 시스템(100)은 휴대폰 카메라, 디지털 스틸 카메라(digital still camera) 등에 적용된다. 상기 CCD형 고체 촬상 소자(120)는 시야에 전개되는 영상을 촬상하여 전기적 신호로 변환하여 컬러 이미지 데이터(R, G, B)를 주기적으로 생성한다. 상기 콘트롤러(110)는 상기 CCD형 고체 촬상 소자(120)를 구동하기 위한 수직 구동 신호들 및 수동 구동 신호들을 발생시킨다. 이와 같이 생성되는 3색(적, 녹, 청) 신호 (R, G, B)는 상기 보간기(130)에서 보간 처리되고, 이에 따라 보간 처리된 삼색 신호(R, G, B)는 다시 신호 처리부(140)를 거쳐 LCD(liquid crystal display)와 같은 디스플레이 장치로 출력되어 디스플레이된다.
특히, 상기 고체 촬상 소자(120)는 2차원 행렬 형태로 배열된 광소자들(photodiode)과 각 광소자에 연결되어 전하 패킷을 수직으로 전송하기 위한 수직 CCD(미도시), 및 상기 수직 CCD(미도시)로부터 각 열에서 출력되는 전하 패킷을 받아 수평으로 전송하기 위한 수평 CCD(미도시)를 구비한다. 상기 수직 CCD(미도시)는 상기 수직 구동 신호들의 제어를 받아 광소자로부터 생성되는 전하 패킷을 수직으로 전송하여 상기 수평 CCD(미도시)로 전달한다. 상기 수평 CCD(미도시)는 상기 수평구동신호들의 제어를 받아 상기 수직 CCD(미도시)에서 출력되는 전하 패킷을 받아 수평으로 전송한다. 이와 같은 고체 촬상 소자(120)의 구동 방식에 대해서는 일본 공개 특허, "JP2000-29530"에 잘 나타나 있다.
상기 CCD 형 고체 촬상 소자(110)의 구동은 통상 수십 kHz 단위의 수직 구동, 수십 MHz 단위의 수평 구동, 출력을 위한 리세트(reset) 구동 및 기타 바이어스 전압의 인가 등으로 이루어진다. 수직 구동의 경우에는 요구되는 전압 레벨이 통상의 논리 회로 출력 레벨과 달라 별도의 구동 회로가 사용되고, 수평 구동의 경우에는 단순한 풀업-풀다운(pull up-pull down) 형태의 일반적인 버퍼 논리 회로가 사용된다. 도 2는 도 1의 고체 촬상 소자(120)의 수평 CCD 구동회로(200)를 나타내는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 상기 콘트롤러(110)에 구비되는 수평 CCD 구동회로(200)는, 전송효율을 극대화하기 위하여 통상적으로 2상의 수평구동신호들(H1, H2)을 생성한다. 즉, 수평 CCD(미도시) 구동을 위한 소정 클럭신호(XH)로부터 인버터들(201~203)에 의하여 서로 다른 논리 상태를 가지는 2상의 수평구동신호들(H1, H2)이 생성된다.
한편, 최근 휴대폰 카메라, 또는 디지털 스틸 카메라와 같은 모바일(mobile) 용 소형 기기에 채택되는 고체 촬상 소자(120)의 경우에, 소비 전력의 감소가 중요한 과제이며, 이를 위하여 출력측 증폭기의 바이어스 전압과 전류를 낮추는 노력이 진행되어 전력 소모 감소에 효과가 있었다. 그러나, 수평 구동의 경우에 고체 촬상 소자(120)의 해상도 증가에 따른 부하 용량의 증가 및 구동 주파수 상향에 따라 전체 소비 전력은 계속 증가하는 경향이다. 고체 촬상 소자(120)에서의 부하 용량(capacitance)은 수백 내지 수천 pF 수준이고, 동작 주파수가 높기 때문에, 동작 시 부하 용량을 반복적으로 충방전(charge and discharge) 하는데 따른 AC 전류가 주요 전력 소모 요인이 된다. 이 경우 구동 신호에 대한 소비 전력 P φ 는 [수학식 1]과 같이 쓸 수 있다. [수학식 1]에서, f는 구동 주파수, C는 부하 용량, V는 전압 진폭이다.
[수학식 1]
P φ = f * C * V2
위와 같은 일반적인 고체 촬상 소자(120)의 수직 CCD 구동에 있어서, 동작 주파수는 10~20kHz, 부하 용량은 500~2000 pF, 전압 진폭은 5~10V 정도이며, 이에 따른 소비 전력은 0.13mW~ 4mW 정도의 범위이다. 수평 CCD 구동에 있어서는, 동작주파수는 8~40MHz, 부하 용량은 10~50 pF, 전압 진폭은 3~5V 정도이며, 이에 따른 소비 전력은 0.72mW ~ 50mW로서, 수직 CCD 구동 대비 상대적으로 크며, 해상도가 증가하면서 수평 CCD에서의 전력 소모는 점차 증가하는 추세에 있다. 최근 휴대용 기기에 적합하도록 설계된 고체 촬상 소자(120)의 경우에서도, 출력측 증폭기의 최 종단 구동 전압을 기존 12~15V에서 5V로 낮추어 전체 소비전력을 73mW로 낮추었으나, 이때 수평 CCD 구동에서의 소비 전력이 37.4mW 정도로서 전체 소비전력의 50% 정도 씩이나 높게 차지하고 있다는 문제점이 있다.
서로 반전된 형태의 구동신호들에 의한 수평 CCD 구동에서 소비 전력을 줄이기 위한 방법으로서, 미국 등록 특허 "USP4,597,092"에 나타난 바와 같이, 스위치 동작을 하는 세 개의 소자를 구동 신호 출력부와 수평 CCD사이에 추가하여 구동 신호들이 다른 논리 상태로 반전되는 동안에 구동 신호의 연결을 끊고(open) 신호선들을 등전위로 하는 기술이 있다. 그러나, "USP4,597,092"에 보인 바와 같이 구동 신호의 연결을 끊기 위한 신호와 신호선을 등전위로 하는 신호를 동시에 인가하는 경우에, 각 스위치가 반응하는데 필요한 시간차로 인하여 구동 신호의 연결이 완전히 끊어지지지 않은 상태에서 등전위를 위한 스위치가 연결되는 경우가 발생한다. 이때, 출력 버퍼를 통하여 전원 사이가 단락(short)되는 형태가 되고, 이에 따라 출력 버퍼에서는 순간적으로 높은 수준의 전류가 등전위를 위한 스위치를 통과하여 흐르게 된다. 결과적으로, 전력 감소효과를 떨어뜨리거나 심한 경우 오히려 전력 소비가 기존 기술대비 증가할 수도 있다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는, 소비 전력 저감을 위하여 새로운 방법으로 수평구동신호를 생성하는 수평 CCD 구동회로, 및 이를 구비한 고체 촬상 소자를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자하는 다른 기술적 과제는, 상기 고체 촬상 소자의 구동 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 고체 촬상 소자의 수평 CCD 구동회로는, 인버터, 버퍼회로, 제1 출력 스위치, 제2 출력 스위치, 및 등전위 스위치를 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 인버터는 클럭신호를 반전시켜 제1 수평구동신호를 출력한다. 상기 버퍼회로는 상기 클럭신호를 버퍼링하여 제2 수평구동신호를 출력한다. 상기 제1 출력 스위치는 제1 제어 신호의 논리 상태에 응답하여 선택적으로 상기 제1 수평구동신호를 출력하거나 출력하지 않는 다. 상기 제2 출력 스위치는 상기 제1 제어 신호의 논리 상태에 응답하여 선택적으로 상기 제2 수평구동신호를 출력하거나 출력하지 않는다. 상기 등전위 스위치는 상기 제1 제어 신호와 동시에 논리 상태가 변경되지 않는 제2 제어 신호의 논리 상태에 응답하여 상기 제1 출력 스위치의 상기 제1 수평구동신호 출력단과 상기 제2 출력 스위치의 상기 제2 수평구동신호 출력단 사이를 선택적으로 단락 시키거나 개방시킨다. 상기 등전위 스위치는 상기 제1 제어 신호가 제1 논리 상태이고, 상기 제2 제어 신호가 제2 논리 상태인 동안에, 상기 출력단들 사이를 단락 시켜서 상기 제1 출력 스위치의 상기 제1 수평구동신호 출력단과 상기 제2 출력 스위치의 상기 제2 수평구동신호 출력단을 소정 중간 전압의 등전위로 유지시키며, 상기 인버터, 상기 버퍼회로, 및 상기 등전위 스위치가 동시에 활성화되지 않도록 상기 제1 제어 신호와 상기 제2 제어 신호의 논리 상태 변경 시점들 사이에는 일정 시간의 시간차가 존재하는 것을 특징으로 한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 일면에 따른 고체 촬상 소자의 수평 CCD 구동회로는, 제1 버퍼회로, 제2 버퍼회로, 및 등전위 스위치를 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 제1 버퍼회로는 제1 풀업신호 및 제1 풀다운신호에 응답하여 제1 수평구동신호를 출력한다. 상기 제2 버퍼회로는 제2 풀업신호 및 제2 풀다운신호에 응답하여 제2 수평구동신호를 출력한다. 상기 등전위 스위치는 등전위 제어 신호의 논리 상태에 응답하여 상기 제1 버퍼회로의 상기 제1 수평구동신호 출력단과 상기 제2 버퍼회로의 상기 제2 수평구동신호 출력단 사이를 선택적으로 단락 시키거나 개방시킨다.
상기 고체 촬상 소자의 수평 CCD 구동회로는, 딜레이 회로, 제1 로직 회로, 제2 로직 회로, 제3 로직 회로, 제1 인버터, 및 제2 인버터를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 딜레이 회로는 클럭신호를 제1 딜레이, 제2 딜레이, 및 제3 딜레이 시킨 신호들을 발생시킨다. 상기 제1 로직 회로는 상기 제1 딜레이된 신호와 상기 제2 딜레이된 신호에 대한 XOR 로직 연산을 수행하여 상기 등전위 제어 신호를 생성한다. 상기 제2 로직 회로는 상기 클럭신호와 상기 제3 딜레이된 신호에 대한 AND 로직 연산을 수행하여 상기 제1 풀다운신호를 생성한다. 상기 제3 로직 회로는 상기 클럭신호와 상기 제3 딜레이된 신호에 대한 NOR 로직 연산을 수행하여 상기 제2 풀다운신호를 생성한다. 상기 제1 인버터는 상기 제2 풀다운신호를 반전시켜 상기 제1 풀업신호를 생성한다. 상기 제2 인버터는 상기 제1 풀다운신호를 반전시켜 상기 제2 풀업신호를 생성한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일면에 따른 고체 촬상 소자는, 광소자들, 수직 CCD(charge coupled device), 및 수평 CCD를 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 광소자들은 2차원 행렬형태로 배열되고, 빛을 감지하여 전기적 신호로 변환하여 영상신호를 생성한다. 상기 수직 CCD는 상기 광소자들로부터 영상신호들을 받아 각 열에서 행단위로 수직 전송한다. 상기 수평 CCD는 상기 수직 CCD로부터 수직 전송된 영상신호들을 수신하여 수평 전송하여 출력한다. 여기서, 상기 수평 CCD는 클럭신호로부터 생성된 제1 수평구동신호 및 제2 수평구동신호를 이용하여 상기 수직 전송된 영상신호들을 수평 전송하며, 상기 클럭신호의 라이징 초기부터 일정 시간 동안 및 폴링 초기부터 일정 시간 동안에는 상기 제1 수평구동신호 출력단과 상기 제2 수평구동신호 출력단이 플로팅 상태이며, 상기 플로팅 상태에서 일정 시간 동안 상기 제1 수평구동신호 출력단과 상기 제2 수평구동신호 출력단이 단락되어 소정 중간 전압의 등전위를 유지하는 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 고체 촬상 소자의 수평 CCD 구동방법은, 클럭신호를 반전시켜 제1 수평구동신호를 출력하는 단계; 상기 클럭신호를 버퍼링하여 제2 수평구동신호를 출력하는 단계; 제1 제어 신호의 논리 상태에 응답하여 선택적으로 상기 제1 수평구동신호를 출력하거나 출력하지 않는 단계; 상기 제1 제어 신호의 논리 상태에 응답하여 선택적으로 상기 제2 수평구동신호를 출력하거나 출력하지 않는 단계; 상기 제1 제어 신호와 동시에 논리 상태가 변경되지 않는 제2 제어 신호의 논리 상태에 응답하여 상기 제1 출력 스위치의 상기 제1 수평구동신호 출력단과 상기 제2 출력 스위치의 상기 제2 수평 구동신호 출력단 사이를 선택적으로 단락 시키거나 개방시키는 단계; 및 고체 촬상 소자의 수평 CCD가 상기 제1 수평구동신호 출력단의 신호 및 상기 제2 수평구동신호 출력단의 신호를 이용하여 영상 신호를 수평 전송하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 일면에 따른 고체 촬상 소자의 수평 CCD 구동방법은, 제1 풀업신호 및 제1 풀다운신호에 응답하여 제1 수평구동신호를 출력하는 단계; 제2 풀업신호 및 제2 풀다운신호에 응답하여 제2 수평구동신호를 출력하는 단계; 및 등전위 제어 신호의 논리 상태에 응답하여 상기 제1 버퍼회로의 상기 제1 수평구동신호 출력단과 상기 제2 버퍼회로의 상기 제2 수평구동신호 출력단 사이를 선택적으로 단락 시키거나 개방시키는 단계; 및 고체 촬상 소자의 수평 CCD가 상기 제1 수평구동신호 출력단의 신호 및 상기 제2 수평구동신호 출력단의 신호를 이용하여 영상 신호를 수평 전송하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일면에 따른 고체 촬상 소자의 수평 CCD 구동방법은, 2차원 행렬형태로 배열된 광소자들에서, 빛을 감지하여 전기적 신호로 변환하여 영상신호를 생성하는 단계; 수직 CCD에서 상기 광소자들로부터 영상신호들을 받아 각 열에서 행단위로 수직 전송하는 단계; 및 수평 CCD에서 상기 수직 CCD로부터 수직 전송된 영상신호들을 수신하여 수평 전송하여 출력하는 단계를 구비하고, 상기 수평 CCD는 클럭신호로부터 생성된 제1 수평구동신호 및 제2 수평구동신호를 이용하여 상기 수직 전송된 영상신호들을 수평 전송하며, 상기 클럭신호의 라이징 초기부터 일정 시간 동안 및 폴링 초기부터 일정 시간 동안에는 상기 제1 수평구동신호 출력단과 상기 제2 수평구동신호 출력단이 플로팅 상태이며, 상기 플로팅 상태에서 일정 시간 동안 상기 제1 수평구동신호 출력단과 상기 제2 수평구동신호 출력단이 단락되어 소정 중간 전압의 등전위를 유지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 CCD형 고체 촬상 소자(300)를 나타내는 블록도이다. 도 3을 참조하면, 상기 고체 촬상 소자(300)는 광소자들(310), 수직 CCD(320), 및 수평 CCD(330)를 구비한다.
상기 고체 촬상 소자(300)는 CCD(charge coupled device) 형태의 촬상 장치로서, 휴대폰 카메라, 디지털 스틸 카메라(digital still camera) 등에 장착되어, 시야에 전개되는 영상을 촬상하여 전기적 신호로 변환하여 영상 신호를 출력한다. 상기 고체 촬상 소자(300)는 광소자(photodiode)들(310)을 이용하여 외부 빛을 감지하고 전기적 신호로 변환하여 영상 신호를 출력한다. 상기 광소자들(310)은 2차원 행렬 형태의 픽셀 어레이를 구성한다. 각 픽셀을 이루는 광소자들(310) 상부에 는, 주지된 바와 같이, 베이어(Bayer) 패턴의 컬러 필터 어레이가 배치된다고 가정한다. 통상적으로 칼라 고체 촬상 소자(300)인 경우에, 각 픽셀 상부에 특정 컬러의 빛만 받아들이도록 컬러 필터(color filter)를 설치하는데, 색 신호를 구성하기 위하여 적어도 3 가지 종류의 컬러 필터를 배치한다. 가장 일반적인 컬러 필터 어레이는 베이어(Bayer) 패턴이며, 베이어 패턴은 도 3과 같이, 한 행에 R(red), G(green) 2 가지 컬러의 패턴, 및 다른 행에 G(green), B(blue) 2 가지 컬러의 패턴이 반복적으로 배치된다. 이때, 휘도 신호와 밀접한 관련이 있는 G(green)는 모든 행에 배치되고, R(red) 컬러, B(blue) 컬러는 각 행마다 엇갈리게 배치되어 휘도 해상도를 높인다. 디지털 스틸 카메라 등에는 해상도를 높이기 위하여 100만 픽셀 이상의 많은 픽셀을 배열한 CCD들이 적용되어 있다.
특히, 이와 같은 고체 촬상 소자(300)는 통상적으로 수직 CCD(320)를 4상 구동 신호(V1~V4)로 구동하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 수직 CCD(320)는 한 필드 기간에 상하로 인접하는 두 행의 픽셀들 중 어느 한 행의 픽셀들로부터의 신호 전하를 수직으로 전달하고, 필드마다 서로 다른 행의 광소자들(310) 신호를 수평 CCD(330)로 전송하는 방식을 사용한다. 이와 같은 4상 구동 방식에 대해서는 일본 공개 특허, "JP2000-29530"에도 잘 나타나 있다. 즉, 상기 수직 CCD(320)는 수직 구동 신호들(V1~V4)을 이용하여, 광소자들(310)에서 감지된 영상 신호들을 받아 각 열에서 행단위로 수직 전송하여 수평 CCD(330)로 출력한다.
상기 수평 CCD(330)는 수평구동신호들(H1, H2)을 이용하여, 상기 수직 CCD(320)에서 받은 행별 영상신호들을 수신하여 수평 전송하여 출력한다. 특히, 본 발명에서는, 소정 콘트롤러(미도시)에 구비되는 수평 CCD 구동회로(400, 600)가 소비 전력 저감을 위한 새로운 방법으로 상기 수평구동신호들(H1, H2)을 생성한다. 즉, 상기 수평 CCD(330)를 구동하는 제1 수평구동신호(H1) 및 제2 수평구동신호(H2)는 상기 소정 콘트롤러(미도시)에서 생성되는 소정 클럭신호(XH)로부터 생성되고, 상기 수평구동신호들(H1, H2)을 생성하는 수평 CCD 구동회로(400, 600)의 상기 제1 수평구동신호(H1) 출력단과 상기 제2 수평구동신호(H2) 출력단이 상기 클럭신호(XH)의 라이징 초기부터 일정 시간 동안 및 폴링 초기부터 일정 시간 동안에 플로팅(floating) 상태에서 소정 중간 전압의 등전위를 유지한다. 이와 같은 상기 수평 CCD(330)의 구동을 위한 수평 CCD 구동회로(400, 600)에 대해서는 도 4 및 도 6의 설명에서 좀 더 자세히 설명된다.
도 4는 제1 실시예에 따른 도 3의 고체 촬상 소자(300)를 구동하는 수평 CCD 구동회로(400)를 나타내는 회로도이다. 도 4를 참조하면, 상기 수평 CCD 구동회로(400)는 인버터(410), 버퍼회로(420), 제1 출력 스위치(430), 제2 출력 스위치(440), 및 등전위 스위치(450)를 구비한다. 도 5는 도 4의 수평 CCD 구동회로(400)의 동작 설명을 위한 타이밍도이다. 도 4의 상기 수평 CCD 구동회로(400)의 동작 설명을 위하여 도 5의 타이밍도가 참조된다.
도 4에서, 상기 인버터(410)는 클럭신호(XH)를 반전시켜 제1 수평구동신호(H1)를 출력한다. 상기 인버터(410)는 구동 능력이 큰 최종 출력을 위하여 큰 사이즈로 설계된다. 주지된 바와 같이, 단계별로 구동 능력을 키우기 위한 다른 버퍼들(미도시)이 상기 인버터(410) 앞에 배치될 수도 있다. 상기 버퍼회로(420)는 최소한 두 개 이상의 짝수개 인버터들(421, 422)을 구비하여, 상기 클럭신호(XH)를 버퍼링하여 제2 수평구동신호(H2)를 출력한다. 마찬가지로, 구동 능력이 큰 최종 출력을 위하여 상기 버퍼회로(420)의 최종단 인버터(422)는 큰 사이즈로 설계된다.
상기 제1 출력 스위치(430)는 제1 제어 신호(XEN)의 논리 상태에 응답하여 선택적으로 상기 제1 수평구동신호(H1)를 출력하거나 출력하지 않는다. 상기 제1 제어 신호(XEN)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 클럭신호(XH)의 라이징 초기부터 일정 시간 동안 및 폴링 초기부터 일정 시간 동안 제2 논리 상태(논리 하이 상태)에서 제1 논리 상태(논리 로우 상태)로 바뀌는 신호이다. 상기 제2 출력 스위치(440)는 상기 제1 제어 신호(XEN)의 논리 상태에 응답하여 선택적으로 상기 제2 수평구동신호(H2)를 출력하거나 출력하지 않는다. 즉, 상기 제1 제어 신호(XEN)가 제1 논리 상태 일 때, 상기 제1 출력 스위치(430) 및 상기 제2 출력 스위치(440)는 개방되고, 이에 따라 상기 제1 출력 스위치(430)의 상기 제1 수평구동신호(H1) 출력단과 상기 제2 출력 스위치(440)의 상기 제2 수평구동신호(H2) 출력단 각각은 플로팅 상태로 되며, 이때, 부하 용량들(CL1, CL2)에 의하여 이전의 전압 크기를 유지한다.
상기 등전위 스위치(450)는 제2 제어 신호(XEQ)의 논리 상태에 응답하여 상기 제1 출력 스위치(430)의 상기 제1 수평구동신호(H1) 출력단과 상기 제2 출력 스위치(440)의 상기 제2 수평구동신호(H2) 출력단 사이를 선택적으로 단락 시키거나 개방시킨다. 상기 제2 제어 신호(XEQ)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 제어 신호(XEN)가 제1 논리 상태인 동안에 일정 시간 동안 제1 논리 상태에서 제2 논리 상태로 바뀌는 신호이다. 상기 제1 제어 신호(XEN)가 제1 논리 상태이고, 상기 제2 제어 신호(XEQ)가 제2 논리 상태인 동안에, 상기 등전위 스위치(450)는 상기 출력단들 사이를 단락 시킨다. 이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 출력단들의 단락에 의하여, 상기 제1 출력 스위치(430)의 상기 제1 수평구동신호(H1) 출력단과 상기 제2 출력 스위치(440)의 상기 제2 수평구동신호(H2) 출력단이 소정 중간 전압의 등전위로 유지된다.
이와 같이, 수평구동신호들(H1, H2)의 트랜지션(transition) 시에 중간 전압을 이용하므로, 상기 인버터(410) 및 상기 버퍼회로(420) 각각은 종래에 비하여 1/2 전압 진폭으로 부하 용량들(CL1, CL2)을 충방전하므로, [수학식 1]에 따라 소비 전력을 감소시킨다. 또한, 상기 인버터(410) 및 상기 버퍼회로(420)가 활성화되는 시간과 등전위 스위치(450)가 활성화되는 시간이 동시에 이루어지는 경우는 없으므로, 전원과 접지 사이에 전류 패스(path)가 형성되지 않아 소비 전력을 감소시킨다.
도 6은 제2 실시예에 따른 도 3의 고체 촬상 소자(300)를 구동하는 수평 CCD 구동회로(600)를 나타내는 회로도이다. 도 6을 참조하면, 상기 수평 CCD 구동회로(600)는, 딜레이 회로(610), 제1 로직 회로(630), 제2 로직 회로(620), 제3 로직 회로(640), 제1 인버터(650), 제2 인버터(660), 제1 버퍼회로(670), 제2 버퍼회로(680), 및 등전위 스위치(QEQ)를 구비한다. 도 7은 도 6의 수평 CCD 구동 회로의 동작 설명을 위한 타이밍도이다. 상기 수평 CCD 구동회로(600)의 동작 설명을 위하여, 도 7의 타이밍도가 참조된다.
도 6에서, 상기 딜레이 회로(610)는 딜레이 소자들(512, 512, 513)을 이용하여 클럭신호(XH)를 제1 딜레이, 제2 딜레이, 및 제3 딜레이 시킨 신호들(XHD1~XHD3)을 발생시킨다. 상기 제1 로직 회로(630)는 상기 제1 딜레이된 신호(XHD1)와 상기 제2 딜레이된 신호(XHD2)에 대한 XOR(배타적(exclusive) 논리합) 로직 연산을 수행하여 상기 등전위 제어 신호(XEQ)를 생성한다. 상기 제2 로직 회로(620)는 상기 클럭신호(XH)와 상기 제3 딜레이된 신호(XHD3)에 대한 AND(논리곱) 로직 연산을 수행하여 상기 제1 풀다운신호(XH1)를 생성한다. 상기 제3 로직 회로(640)는 상기 클럭신호(XH)와 상기 제3 딜레이된 신호(XHD3)에 대한 NOR(부정(not) 논리합) 로직 연산을 수행하여 상기 제2 풀다운신호(XH2)를 생성한다. 상기 제1 인버터(650)는 상기 제2 풀다운신호(XH2)를 반전시켜 상기 제1 풀업신호(XH2B)를 생성한다. 상기 제2 인버터(660)는 상기 제1 풀다운신호(XH1)를 반전시켜 상기 제2 풀업신호(XH1B)를 생성한다.
상기 제1 버퍼회로(670)는 제1 PMOSFET(QPU1) 및 제1 NMOSFET(QPD1)를 구비한다. 상기 제1 PMOSFET(QPU1)는 소스 및 드레인 각각의 단자가 제1 전원(VDD) 및 상기 제1 수평구동신호(H1) 출력단에 접속되고, 게이트 단자는 상기 제1 풀업신호(XH2B)를 받는다. 상기 제1 NMOSFET(QPD1)는 소스 및 드레인 각각의 단자가 제2 전원(VSS) 및 상기 제1 수평구동신호(H1) 출력단에 접속되고, 게이트 단자는 상기 제1 풀다운신호(XH1)를 받는다. 이에 따라, 상기 제1 버퍼회로(670)는 상 기 제1 풀업신호(XH2B) 및 상기 제1 풀다운신호(XH1)에 응답하여 제1 수평구동신호(H1)를 출력한다.
상기 제2 버퍼회로(680)는 제2 PMOSFET(QPU2) 및 제2 NMOSFET(QPD2)를 구비한다. 상기 제2 PMOSFET(QPU2)는 소스 및 드레인 각각의 단자가 상기 제1 전원(VDD) 및 상기 제2 수평구동신호(H2) 출력단에 접속되고, 게이트 단자는 상기 제2 풀업신호(XH1B)를 받다. 상기 제2 NMOSFET(QPD2)는 소스 및 드레인 각각의 단자가 상기 제2 전원(VSS) 및 상기 제2 수평구동신호(H2) 출력단에 접속되고, 게이트 단자는 상기 제2 풀다운신호(XH2)를 받는다. 이에 따라, 상기 제2 버퍼회로(680)는 상기 제2 풀업신호(XH1B) 및 상기 제2 풀다운신호(XH2)에 응답하여 제2 수평구동신호(H2)를 출력한다.
상기 등전위 스위치(QEQ)는 상기 등전위 제어 신호(XEQ)의 논리 상태에 응답하여 상기 제1 버퍼회로(670)의 상기 제1 수평구동신호(H1) 출력단과 상기 제2 버퍼회로(680)의 상기 제2 수평구동신호(H2) 출력단 사이를 선택적으로 단락 시키거나 개방시킨다.
이에 따라, 도 7을 참조하면, 상기 클럭신호(XH)의 라이징 초기부터 일정 시간 동안 및 폴링 초기부터 일정 시간 동안에, 제1 PMOSFET(QPU1), 제1 NMOSFET(QPD1), 제2 PMOSFET(QPU2) 및 제2 NMOSFET(QPD2)은 모두 오프(off)되어, 상기 제1 수평구동신호(H1) 출력단과 상기 제2 수평구동신호(H2) 출력단 각각은 플로팅 상태로 되며, 이때, 각 출력단의 부하 용량들에 의하여 이전의 전압 크기를 유지한다. 이와 같은 플로팅 상태에서, 상기 등전위 제어 신호(XEQ)는 일정 시간 동안 제2 논리 상태로 되어, 상기 등전위 스위치(QEQ)는 상기 출력단들 사이를 단락 시킨다. 이에 따라, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 출력단들의 단락에 의하여, 상기 제1 수평구동신호(H1) 출력단과 상기 제2 수평구동신호(H2) 출력단이 소정 중간 전압의 등전위로 유지된다.
이와 같이, 수평구동신호들(H1, H2)의 트랜지션 시에 중간 전압을 이용하므로, 상기 제1 버퍼회로(670) 및 상기 제2 버퍼회로(680) 각각은 종래에 비하여 1/2 전압 진폭으로 부하 용량들을 충방전하므로, [수학식 1]에 따라 소비 전력을 감소시킨다. 또한, 상기 제1 버퍼회로(670) 및 상기 제2 버퍼회로(680)가 활성화되는 시간과 등전위 스위치(QEQ)가 활성화되는 시간이 동시에 이루어지는 경우는 없으므로, 제1 전원(VDD)과 제2 전원(VSS) 사이에 전류 패스(path)가 형성되지 않아 소비 전력을 감소시킨다.
도 8은 도 3의 수평 CCD(330)에서의 전하 이동을 설명하기 위한 에너지 다이어그램이다. 도 8을 참조하면, 도 3의 상기 수직 CCD(320)가 각 열에서 영상신호들을 행단위로 수직 전송하여 수평 CCD(330)로 출력하면, 상기 수평 CCD(330)는 수평구동신호들(H1, H2)을 이용하여, 상기 수직 CCD(320)에서 받은 행별 영상신호들을 수신하여 수평 전송하여 출력한다. 예를 들어, 상기 수평 CCD(330)는 상기 수직 CCD(320)로부터 수십 kHz 속도로 전송되는 (G, B)행의 영상신호들을 받아 수십 MHz 속도로 수평 전송하고, 다음에 (R, G) 행의 영상신호들에 대해서도 같은 속도로 수평 전송하고, 이와 같은 동작을 반복한다. 위에서 기술된, 상기 제1 수평구동신호(H1) 출력단의 신호 및 상기 제2 수평구동신호(H2) 출력단의 신호 각 각을 받는 전극들은, 서로 교대로 제1 논리 상태와 제2 논리 상태를 가지므로, 상기 수직 CCD(320)로부터 전달된 영상신호 패킷은, 도 8과 같이, T1, T2, T3 각각의 시간에 한 전극씩 쉬프트(shift)하여 최종 전극에서 출력된다. 이와 같은 상기 수평 CCD(330)에서의 신호 패킷 이동 방식에 대해서는, 잘 알려져 있으므로 여기서는 이 정도로 약술한다. 이와 같이 수평 CCD(330)에서 출력된 3색 신호(R, G, B)는 도 1과 같은 보간기(130)로 출력되어 LCD와 같은 표시장치로 출력된다.
위에서 기술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 CCD형 고체 촬상 소자(300)는, 클럭신호(XH)의 라이징 및 폴링 시에 중간 전압을 가지는 수평구동신호들(H1, H2)에 의하여 구동되는 수평 CCD(330)에 의하여 동작된다. 상기 수평구동신호들(H1, H2)의 중간 전압은 버퍼회로들(570, 580)의 출력 노드가 플로팅 상태에서 등전위 스위치(QEQ)가 온 될 때 생성된다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 고체 촬상 소자(300)의 구동에서는, 수평 구동신호들(H1, H2)의 트랜지션 시에 중간 전압을 이용하므로, 부하 용량 충방전에 의한 소비 전력을 감소시킨다. 또한, 버퍼회로들(570, 580)이 활성화되는 시간과 등전위 스위치(QEQ)가 활성화되는 시간이 동시에 이루어지는 경우는 없고, 이에 따라 버퍼회로들(570, 580)에서 전원(VDD)과 접지(VSS) 사이에 전류 패스(path)가 형성되지 않으므로 더욱더 소비 전력을 감소시킬 수 있다. 따라서, 저소비 전력이 요구되는 휴대폰 카메라, 또는 디지털 스틸 카메라와 같은 모바일용 소형 기기에 적용하기에 유리한 효과가 있다.

Claims (19)

  1. 클럭신호를 반전시켜 제1 수평구동신호로 출력하는 인버터;
    상기 클럭신호를 버퍼링하여 제2 수평구동신호로 출력하는 버퍼회로;
    제1 제어 신호의 논리 상태에 응답하여 선택적으로 상기 제1 수평구동신호를 출력하거나 출력하지 않는 제1 출력 스위치;
    상기 제1 제어 신호의 논리 상태에 응답하여 선택적으로 상기 제2 수평구동신호를 출력하거나 출력하지 않는 제2 출력 스위치; 및
    상기 제1 제어 신호와 동시에 논리 상태가 변경되지 않는 제2 제어 신호의 논리 상태에 응답하여, 상기 제1 출력 스위치의 상기 제1 수평구동신호 출력단과 상기 제2 출력 스위치의 상기 제2 수평구동신호 출력단 사이를 선택적으로 단락 시키거나 개방시키는 등전위 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 수평 CCD 구동회로.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제1 제어 신호는,
    상기 클럭신호의 라이징 초기부터 일정 시간 동안 및 폴링 초기부터 일정 시간 동안 제2 논리 상태에서 제1 논리 상태로 바뀌는 신호인 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 수평 CCD 구동회로.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제2 제어 신호는,
    상기 제1 제어 신호가 제1 논리 상태인 동안에 일정 시간 동안 제1 논리 상태에서 제2 논리 상태로 바뀌는 신호인 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 수평 CCD 구동회로.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 등전위 스위치는,
    상기 제1 제어 신호가 제1 논리 상태이고, 상기 제2 제어 신호가 제2 논리 상태인 동안에, 상기 출력단들 사이를 단락 시켜서 상기 제1 출력 스위치의 상기 제1 수평구동신호 출력단과 상기 제2 출력 스위치의 상기 제2 수평구동신호 출력단을 소정 중간 전압의 등전위로 유지시키며,
    상기 인버터, 상기 버퍼회로, 및 상기 등전위 스위치가 동시에 활성화되지 않도록 상기 제1 제어 신호와 상기 제2 제어 신호의 논리 상태 변경 시점들 사이에는 일정 시간의 시간차가 존재하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 수평 CCD 구동회로.
  5. 제1 풀업신호 및 제1 풀다운신호에 응답하여 제1 수평구동신호를 출력하는 제1 버퍼회로;
    제2 풀업신호 및 제2 풀다운신호에 응답하여 제2 수평구동신호를 출력하는 제2 버퍼회로; 및
    등전위 제어 신호의 논리 상태에 응답하여 상기 제1 버퍼회로의 상기 제1 수평구동신호 출력단과 상기 제2 버퍼회로의 상기 제2 수평구동신호 출력단 사이를 선택적으로 단락 시키거나 개방시키는 등전위 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 수평 CCD 구동회로.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 제1 버퍼회로는,
    소스 및 드레인 각각의 단자가 제1 전원 및 상기 제1 수평구동신호 출력단에 접속되고, 게이트 단자는 상기 제1 풀업신호를 받는 제1 PMOSFET; 및
    소스 및 드레인 각각의 단자가 제2 전원 및 상기 제1 수평구동신호 출력단에 접속되고, 게이트 단자는 상기 제1 풀다운신호를 받는 제1 NMOSFET를 구비하고,
    상기 제2 버퍼회로는,
    소스 및 드레인 각각의 단자가 상기 제1 전원 및 상기 제2 수평구동신호 출력단에 접속되고, 게이트 단자는 상기 제2 풀업신호를 받는 제2 PMOSFET; 및
    소스 및 드레인 각각의 단자가 상기 제2 전원 및 상기 제2 수평구동신호 출력단에 접속되고, 게이트 단자는 상기 제2 풀다운신호를 받는 제2 NMOSFET를 구비 하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 수평 CCD 구동회로.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 고체 촬상 소자의 수평 CCD 구동회로는,
    클럭신호를 제1 딜레이, 제2 딜레이, 및 제3 딜레이 시킨 신호들을 발생시키는 딜레이 회로;
    상기 제1 딜레이된 신호와 상기 제2 딜레이된 신호에 대한 XOR 로직 연산을 수행하여 상기 등전위 제어 신호를 생성하는 제1 로직 회로;
    상기 클럭신호와 상기 제3 딜레이된 신호에 대한 AND 로직 연산을 수행하여 상기 제1 풀다운신호를 생성하는 제2 로직 회로;
    상기 클럭신호와 상기 제3 딜레이된 신호에 대한 NOR 로직 연산을 수행하여 상기 제2 풀다운신호를 생성하는 제3 로직 회로;
    상기 제2 풀다운신호를 반전시켜 상기 제1 풀업신호를 생성하는 제1 인버터; 및
    상기 제1 풀다운신호를 반전시켜 상기 제2 풀업신호를 생성하는 제2 인버터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 수평 CCD 구동회로.
  8. 2차원 행렬형태로 배열되고, 빛을 감지하여 전기적 신호로 변환하여 영상신호를 생성하는 광소자들;
    상기 광소자들로부터 영상신호들을 받아 각 열에서 행단위로 수직 전송하는 수직 CCD(charge coupled device); 및
    상기 수직 CCD로부터 수직 전송된 영상신호들을 수신하여 수평 전송하여 출력하는 수평 CCD를 구비하고,
    상기 수평 CCD는 클럭신호로부터 생성된 제1 수평구동신호 및 제2 수평구동신호를 이용하여 상기 수직 전송된 영상신호들을 수평 전송하며, 상기 클럭신호의 라이징 초기부터 일정 시간 동안 및 폴링 초기부터 일정 시간 동안에는 상기 제1 수평구동신호 출력단과 상기 제2 수평구동신호 출력단이 플로팅 상태이며, 상기 플로팅 상태에서 일정 시간 동안 상기 제1 수평구동신호 출력단과 상기 제2 수평구동신호 출력단이 단락되어 소정 중간 전압의 등전위를 유지하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 수평 CCD는,
    수평 CCD 구동회로로부터 상기 제1 수평구동신호 및 상기 제2 수평구동신호를 입력받고,
    상기 수평 CCD 구동회로는,
    상기 클럭신호를 반전시켜 상기 제1 수평구동신호를 출력하는 인버터;
    상기 클럭신호를 버퍼링하여 상기 제2 수평구동신호를 출력하는 버퍼회로;
    제1 제어 신호의 논리 상태에 응답하여 선택적으로 상기 제1 수평구동신호를 출력하거나 출력하지 않는 제1 출력 스위치;
    상기 제1 제어 신호의 논리 상태에 응답하여 선택적으로 상기 제2 수평구동신호를 출력하거나 출력하지 않는 제2 출력 스위치; 및
    제2 제어 신호의 논리 상태에 응답하여 상기 제1 출력 스위치의 상기 제1 수평구동신호 출력단과 상기 제2 출력 스위치의 상기 제2 수평구동신호 출력단 사이를 선택적으로 단락 시키거나 개방시키는 등전위 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 수평 CCD는,
    수평 CCD 구동회로로부터 상기 제1 수평구동신호 및 상기 제2 수평구동신호를 입력받고,
    상기 수평 CCD 구동회로는,
    제1 풀업신호 및 제1 풀다운신호에 응답하여 상기 제1 수평구동신호를 출력하는 제1 버퍼회로;
    제2 풀업신호 및 제2 풀다운신호에 응답하여 상기 제2 수평구동신호를 출력하는 제2 버퍼회로; 및
    등전위 제어 신호의 논리 상태에 응답하여 상기 제1 버퍼회로의 상기 제1 수평구동신호 출력단과 상기 제2 버퍼회로의 상기 제2 수평구동신호 출력단 사이를 선택적으로 단락 시키거나 개방시키는 등전위 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자.
  11. 클럭신호를 반전시켜 제1 수평구동신호를 출력하는 단계;
    상기 클럭신호를 버퍼링하여 제2 수평구동신호를 출력하는 단계;
    제1 제어 신호의 논리 상태에 응답하여 선택적으로 상기 제1 수평구동신호를 출력하거나 출력하지 않는 단계;
    상기 제1 제어 신호의 논리 상태에 응답하여 선택적으로 상기 제2 수평구동신호를 출력하거나 출력하지 않는 단계;
    상기 제1 제어 신호와 동시에 논리 상태가 변경되지 않는 제2 제어 신호의 논리 상태에 응답하여 상기 제1 출력 스위치의 상기 제1 수평구동신호 출력단과 상기 제2 출력 스위치의 상기 제2 수평구동신호 출력단 사이를 선택적으로 단락 시키거나 개방시키는 단계; 및
    고체 촬상 소자의 수평 CCD가 상기 제1 수평구동신호 출력단의 신호 및 상기 제2 수평구동신호 출력단의 신호를 이용하여 영상 신호를 수평 전송하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 수평 CCD 구동방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 제1 제어 신호는,
    상기 클럭신호의 라이징 초기부터 일정 시간 동안 및 폴링 초기부터 일정 시간 동안 제2 논리 상태에서 제1 논리 상태로 바뀌는 신호인 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 수평 CCD 구동방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 제2 제어 신호는,
    상기 제1 제어 신호가 제1 논리 상태인 동안에 일정 시간 동안 제1 논리 상태에서 제2 논리 상태로 바뀌는 신호인 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 수평 CCD 구동방법.
  14. 제 11항에 있어서, 상기 출력단들은,
    상기 제1 제어 신호가 제1 논리 상태이고, 상기 제2 제어 신호가 제2 논리 상태인 동안에 단락 되어 소정 중간 전압의 등전위로 유지되며,
    상기 제1 제어 신호와 상기 제2 제어 신호의 논리 상태 변경 시점들 사이에는 일정 시간의 시간차가 존재하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 수평 CCD 구동방법.
  15. 제1 풀업신호 및 제1 풀다운신호에 응답하여 제1 수평구동신호를 출력하는 단계;
    제2 풀업신호 및 제2 풀다운신호에 응답하여 제2 수평구동신호를 출력하는 단계; 및
    등전위 제어 신호의 논리 상태에 응답하여 상기 제1 버퍼회로의 상기 제1 수평구동신호 출력단과 상기 제2 버퍼회로의 상기 제2 수평구동신호 출력단 사이를 선택적으로 단락 시키거나 개방시키는 단계; 및
    고체 촬상 소자의 수평 CCD가 상기 제1 수평구동신호 출력단의 신호 및 상기 제2 수평구동신호 출력단의 신호를 이용하여 영상 신호를 수평 전송하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 수평 CCD 구동방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 고체 촬상 소자의 수평 CCD 구동방법은,
    클럭신호를 제1 딜레이, 제2 딜레이, 및 제3 딜레이 시킨 신호들을 발생시키는 단계;
    상기 제1 딜레이된 신호와 상기 제2 딜레이된 신호에 대한 XOR 로직 연산을 수행하여 상기 등전위 제어 신호를 생성하는 단계;
    상기 클럭신호와 상기 제3 딜레이된 신호에 대한 AND 로직 연산을 수행하여 상기 제1 풀다운신호를 생성하는 단계;
    상기 클럭신호와 상기 제3 딜레이된 신호에 대한 NOR 로직 연산을 수행하여 상기 제2 풀다운신호를 생성하는 단계;
    상기 제2 풀다운신호를 반전시켜 상기 제1 풀업신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 풀다운신호를 반전시켜 상기 제2 풀업신호를 생성하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 수평 CCD 구동방법.
  17. 2차원 행렬형태로 배열된 광소자들에서, 빛을 감지하여 전기적 신호로 변환하여 영상신호를 생성하는 단계;
    수직 CCD에서 상기 광소자들로부터 영상신호들을 받아 각 열에서 행단위로 수직 전송하는 단계; 및
    수평 CCD에서 상기 수직 CCD로부터 수직 전송된 영상신호들을 수신하여 수평 전송하여 출력하는 단계를 구비하고,
    상기 수평 CCD는 클럭신호로부터 생성된 제1 수평구동신호 및 제2 수평구동 신호를 이용하여 상기 수직 전송된 영상신호들을 수평 전송하며, 상기 클럭신호의 라이징 초기부터 일정 시간 동안 및 폴링 초기부터 일정 시간 동안에는 상기 제1 수평구동신호 출력단과 상기 제2 수평구동신호 출력단이 플로팅 상태이며, 상기 플로팅 상태에서 일정 시간 동안 상기 제1 수평구동신호 출력단과 상기 제2 수평구동신호 출력단이 단락되어 소정 중간 전압의 등전위를 유지하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자 구동방법.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 수평 전송 출력 단계는,
    상기 클럭신호를 반전시켜 상기 제1 수평구동신호를 출력하는 단계;
    상기 클럭신호를 버퍼링하여 상기 제2 수평구동신호를 출력하는 단계;
    제1 제어 신호의 논리 상태에 응답하여 선택적으로 상기 제1 수평구동신호를 출력하거나 출력하지 않는 단계;
    상기 제1 제어 신호의 논리 상태에 응답하여 선택적으로 상기 제2 수평구동신호를 출력하거나 출력하지 않는 단계;
    제2 제어 신호의 논리 상태에 응답하여 상기 제1 출력 스위치의 상기 제1 수평구동신호 출력단과 상기 제2 출력 스위치의 상기 제2 수평구동신호 출력단 사이를 선택적으로 단락 시키거나 개방시키는 단계; 및
    상기 수평 CCD에서 상기 제1 수평구동신호 출력단의 신호 및 상기 제2 수평구동신호 출력단의 신호를 이용하여 영상 신호를 수평 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자 구동방법.
  19. 제 17항에 있어서, 상기 수평 전송 출력 단계는,
    제1 풀업신호 및 제1 풀다운신호에 응답하여 상기 제1 수평구동신호를 출력하는 단계;
    제2 풀업신호 및 제2 풀다운신호에 응답하여 상기 제2 수평구동신호를 출력하는 단계;
    등전위 제어 신호의 논리 상태에 응답하여 상기 제1 버퍼회로의 상기 제1 수평구동신호 출력단과 상기 제2 버퍼회로의 상기 제2 수평구동신호 출력단 사이를 선택적으로 단락 시키거나 개방시키는 단계; 및
    상기 수평 CCD에서 상기 제1 수평구동신호 출력단의 신호 및 상기 제2 수평구동신호 출력단의 신호를 이용하여 영상 신호를 수평 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자 구동방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008135964A (ja) * 2006-11-28 2008-06-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置及びその駆動方法
JP5251765B2 (ja) * 2009-07-15 2013-07-31 ソニー株式会社 固体撮像素子の出力回路、固体撮像素子及び撮像装置
WO2011153112A2 (en) * 2010-05-29 2011-12-08 Wenyu Jiang Systems, methods and apparatus for making and using eyeglasses with adaptive lens driven by gaze distance and low power gaze tracking
CN117882039A (zh) * 2021-11-11 2024-04-12 株式会社和冠 传感器控制器、电子设备及传感器控制器的控制方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3838293A (en) * 1973-10-11 1974-09-24 Ncr Three clock phase, four transistor per stage shift register
JPS59153598A (ja) 1983-02-21 1984-09-01 Mitsui Constr Co Ltd 鉄骨溶接用エンドタブ
JPS59193598A (ja) 1983-04-19 1984-11-02 Sanyo Electric Co Ltd 電荷結合装置
US4907089A (en) * 1988-01-14 1990-03-06 Sony Corp. Timing pulse generator
JP3277382B2 (ja) 1992-01-31 2002-04-22 ソニー株式会社 固定重複パタン除去機能付水平走査回路
JP2685690B2 (ja) 1992-05-25 1997-12-03 キンセキ株式会社 電荷結合素子
JPH0723299A (ja) * 1993-06-30 1995-01-24 Sony Corp 駆動パルス生成回路
US5461491A (en) * 1993-12-29 1995-10-24 Hewlett-Packard Company Procedure for reducing processing time for image elements by combining charge of adjacent pixels into a new composite pixel
KR100272060B1 (ko) 1994-05-23 2000-12-01 야노 쓰네오 내열 전기전도성 플라스틱 시트 및 용기
JP3482006B2 (ja) * 1994-07-28 2003-12-22 株式会社東芝 容量性負荷の駆動装置
JP3063670B2 (ja) * 1997-04-25 2000-07-12 日本電気株式会社 マトリクス表示装置
JPH1198416A (ja) * 1997-09-22 1999-04-09 New Japan Radio Co Ltd 電荷結合素子の駆動回路
JP2000029530A (ja) 1998-07-08 2000-01-28 Canon Inc ステージ装置、およびこれを用いた露光装置ならびにデバイス製造方法
JP2000050169A (ja) 1998-08-03 2000-02-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置及びその駆動方法
JP4337177B2 (ja) * 1999-07-09 2009-09-30 ソニー株式会社 固体撮像素子およびその駆動方法
JP2001069408A (ja) 1999-08-30 2001-03-16 Sony Corp 固体撮像素子およびその駆動方法ならびにカメラシステム
TW503620B (en) * 2000-02-04 2002-09-21 Sanyo Electric Co Drive apparatus for CCD image sensor
JP2002221939A (ja) * 2001-01-24 2002-08-09 Hitachi Ltd 液晶表示装置
JP2003110948A (ja) * 2001-07-27 2003-04-11 Sanyo Electric Co Ltd 撮像装置

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