KR20050033437A

KR20050033437A - 촬상소자를 구동하는 구동장치

Info

Publication number: KR20050033437A
Application number: KR1020040078142A
Authority: KR
Inventors: 야마모토신지; 후지이도시야; 이노쿠마가즈유키; 하스카츠요시; 나가요시료이치; 이타쿠라게이지로; 시미즈이즈미
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2003-10-03
Filing date: 2004-10-01
Publication date: 2005-04-12
Also published as: US7898589B2; US20050062857A1; CN1604626A; CN101115127B; CN100346639C; JP4309737B2; JP2005117186A; CN101115127A

Abstract

구동부(120)는 혼합모드의 경우에는 개개의 화소 셀에서 생성된 전하를 수직 CCD에 판독하는 판독기간에 있어서, 포화량을 상기 개별모드의 경우보다 적게 설정한다(도 6 : 카운트값 22~24에서의 Vsub 참조). 이로 인하여, 개개의 화소 셀에 있어서, 과잉 생성된 전하가 n형 기판(11)으로 배출된다. 또, 혼합모드의 경우에 축적기간을 개별모드의 경우보다 단축한다.(도 6 : 각 모드에서의 Vsub 참조)

Description

촬상소자를 구동하는 구동장치{DRIVING DEVICE FOR DRIVING IMAGING ELEMENT}

본 발명은 촬상소자를 구동하는 구동장치에 관한 것이다. 특히, 개개의 화소 셀에서 생성된 전하를 소정수별로 합쳐서 출력하는 경우라도 블루밍을 억제하는 구동장치에 관한 것이다.

최근, 디지털 비디오 카메라나 디지털 스틸 카메라의 촬상소자로서 CCD(Charge Coupling Device)형 이미지 센서가 널리 이용되고 있다. CCD형 이미지 센서는 각 화소 셀이 생성한 전하를 CCD를 이용하여 외부로 출력한다. CCD는 복수의 영역으로 나뉘어져 각 영역이 다른 화소 셀의 전하를 전송함으로써, 그 전송효율을 높이고 있다.

이와 같이, CCD는 한번에 복수의 전하를 전송하기 때문에 일정한 조건하에서 블루밍이라는 현상이 발생되어, 정상적인 화상데이터를 얻을수 없게 되는 경우가 있다.

블루밍이란, CCD의 전송능력을 초과하여 전하가 판독된 경우에 CCD 내부에서 전하가 넘쳐나서, 인접하여 전송되고 있는 다른 신호전하에 영향을 미치는 현상을 말한다. 블루밍은 특히 강한 스폿광이 촬상소자에 입사된 경우에 발생되기 쉽다.

이러한 블루밍의 억제수단으로서, 화소 셀에 미리 CCD의 전송능력을 초과하지 않는 범위로 포화량이 설정되고, 포화량을 초과하여 과잉 생성된 전하는 배출되는 기구가 있다(오버플로우 드레인 구조).

또, 상기 포화량을 고정적으로 하지 않고 상황에 따라 다르게 함으로써, 블루밍 억제 효과를 도모하는 기술도 제공되어 있다(일본국 특허공개 소61-26375호 공보).

한편, 최근의 디지털 비디오 카메라나 디지털 스틸 카메라 분야에서는 촬상소자의 다화소화가 도모되고 있다. 예를 들어, 500만개의 화소 셀을 갖는 CCD형 이미지 센서라면 수직방향의 화소 셀의 수가 약 1920개, 수평방향의 화소 셀의 수가 2560개가 되고, 이들은 통상의 NTSC용 CCD형 이미지 센서의 16배 정도가 된다. 이 때문에, 단위시간당 처리해야 할 정보량이 증가하여, 동화상을 촬영하는 경우에, 시간에 맞게 모니터로 표시되지 않는 경우가 생긴다.

그래서, 개개의 화소 셀에서 생성된 전하를 소정수별로 CCD에 판독함으로써, 합친 후에 출력하는 혼합모드가 고려되고 있다. 예를 들어, 디지털 비디오 카메라에 있어서, 정지화상을 촬영하는 경우에는 개개의 화소 셀의 전하를 개별로 출력하는 개별모드를 적용하고, 동화상을 촬영하는 경우에는 혼합모드를 적용한다.

그러나, 상술한 혼합모드의 경우에는 소정수의 화소 셀의 전하를 합쳐서 하나의 신호전하로 하기 때문에, CCD형 이미지 센서의 구동방법을 개별모드의 경우와 동일하게 하면 블루밍이 쉽게 발생된다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은, 개별모드와 혼합모드가 선택적으로 절환되어 적용되는 촬상소자에 있어서, 개별모드와 혼합모드 중 어느 하나가 선택되었다고 해도 블루밍을 억제하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 관한 구동장치는, 노광량에 따른 전하를 생성하는 화소 셀을 복수 갖는 촬상소자를, 소정수의 화소 셀에서 생성된 전하를 당해 촬상소자의 일시유지영역에 판독함으로써 합치는 혼합모드를 적용하여 구동하는 구동장치로서, 개개의 화소 셀에서 생성된 전하를 상기 일시유지영역에 판독하는 판독기간에 있어서, 개개의 화소 셀에서 생성된 전하를 개별로 판독하는 개별모드를 적용하는 경우보다 개개의 화소 셀에 축적할 수 있는 전하의 상한인 포화량을 적게 설정하는 설정수단과, 상기 개별모드를 적용하는 경우보다 상기 노광량을 억제하는 억제수단을 구비한다.

상기 구성에 의하면, 구동수단은 혼합모드의 경우에는 개별모드의 경우보다 판독기간에서의 포화량을 적게 하는 동시에, 노광량을 억제한다. 여기에서, 구동장치는 2가지 관점에 의해 블루밍을 억제하고 있다.

하나는, 혼합모드의 경우에는 개별모드의 경우보다 개개의 화소 셀에 축적할 수 있는 전하의 상한을 내린다는 관점이다. 이에 따르면, 혼합모드의 경우에는, 설령 촬상소자에 강한 스폿광이 입사되었다고 해도 개개의 화소 셀에서 축적되는 전하의 상한이 낮아져 있으므로 과잉 전하가 일시유지영역으로 판독되는 경우가 없다. 또, 설정수단의 목적은 혼합모드의 경우라도 과잉 전하가 일시유지영역으로 판독되는 것을 방지하는 것이므로, 상기 목적을 달성하려면 판독기간에서 상한을 내리면 된다.

다른 하나는, 혼합모드의 경우에는 개별모드의 경우보다 개개의 화소 셀이 생성하는 전하량을 억제한다는 관점이다. 이에 의하면, 혼합모드의 경우에는, 설령 촬상소자에 강한 스폿광이 입사되었다고 해도 개개의 화소 셀의 노광량이 억제되어 있으므로 과잉 전하를 생성하는 경우가 없다.

이로 인하여, 구동장치는 일시유지영역에서 판독되는 전하가 넘쳐나는 블루밍을 억제할 수 있다.

또, 상기 설정수단은, 개개의 화소 셀이 수광량에 따라 전하를 생성하는 축적기간에 있어서, 상기 개별모드를 적용하는 경우와 동등하게 상기 포화량을 설정하도록 해도 된다.

상기 구성에 의하면, 축적기간에 있어서는 혼합모드의 경우와 개별모드의 경우에서 포화량이 동등하게 설정된다.

예를 들어, 촬상소자가 반도체 기판에 개개의 화소 셀을 형성하고, 오버플로우 드레인구조를 갖는 사양인 경우, 구동장치는 반도체 기판에 다른 기판전압을 인가함으로써 포화량을 설정할 수 있다. 그러나, 반도체 기판에 다른 기판전압을 인가한 경우, 화소 셀이 형성하고 있는 우물형 퍼텐셜의 형상이 변화하고, 그에 따라 화소 셀의 분광특성이 변화한다. 이 분광특성의 변화는 화소의 색 재현성을 악화시킨다.

따라서, 본 발명에 관한 구동장치는 개개의 화소 셀이 전하를 생성하여 축적하는 축적기간에 있어서는, 개별모드의 경우와 혼합모드의 경우에서 포화량을 동등하게 한다. 이로 인하여, 구동장치는, 촬상소자의 분광특성의 변화를 방지하여 높은 색 재현성을 실현할 수 있다.

또, 상기 설정수단은, 합쳐진 전하가 상기 일시유지영역에서의 최대유지량을 초과하지 않도록 상기 포화량을 설정하도록 해도 된다.

상기 구성에 의하면, 구동장치는, 개별모드의 경우에는 개개의 화소 셀의 전하가 최대유지량을 초과하지 않도록 하고, 혼합모드의 경우에는 개개의 화소 셀의 전하가 합쳐져도 최대유지량을 초과하지 않도록 할 수 있다.

따라서, 구동장치는 일시유지영역에서 판독되는 전하가 넘쳐나는 블루밍을 억제할 수 있다.

또, 상기 설정수단은, 상기 포화량을, 상기 개별모드를 적용하는 경우의 포화량의 상기 소정수분의 1로 설정하도록 해도 된다.

상기 구성에 의하면, 예를 들어, 혼합모드의 경우에 9개의 화소 셀의 전하를 합치는 경우, 포화량은 개별모드의 경우의 1/9이 된다. 이로 인하여, 구동장치는 일시유지영역에서 판독되는 전하가 넘쳐나는 블루밍을 억제할 수 있다.

또, 상기 화소 셀은 반도체 기판에 형성되어 있으며, 상기 포화량을 초과하여 과잉 생성된 전하를 상기 반도체 기판에 배출하는 오버플로우 드레인 구조를 갖고, 상기 포화량은 상기 반도체 기판에 공급되는 기판전압에 기초하여 설정되며, 상기 설정수단은, 상기 반도체 기판에 공급하는 기판전압을, 상기 개별모드를 적용하는 경우의 기판전압보다 높게 하도록 해도 된다.

상기 구성에 의하면, 구동장치는 개개의 화소 셀에서 포화량을 초과하여 과잉 생성된 전하를 반도체 기판에 배출할 수 있다.

이와 같이, 과잉전하를 반도체 기판에 배출함으로써 개개의 화소 셀에서의 과잉 전하를 처분할 수 있다.

또, 상기 노광량은 개개의 화소 셀의 수광량을 축적기간에 있어서 적분한 값에 상당하며, 상기 억제수단은, 상기 개별모드를 적용하는 경우보다 상기 축적기간을 단축하도록 해도 된다.

상기 구성에 의하면, 구동장치는, 개개의 화소 셀에서의 축적기간을 단축함으로써 노광량을 억제한다. 이로 인하여, 구동장치는 일시유지영역에서 판독되는 전하가 넘쳐나는 블루밍을 억제할 수 있다.

또, 상기 억제수단은, 상기 개별모드를 적용하는 경우의 축적기간보다 짧은 축적기간을 나타내는 정보를 기억하고 있는 기억수단과, 개개의 화소 셀의 전하를 모두 배출하는 리셋수단과, 상기 리셋수단에 의한 전하의 배출시점으로부터 상기 기억수단에 나타나는 축적기간이 경과한 후에 개개의 화소 셀에서 생성된 전하를 일시유지영역에 판독하는 판독수단을 구비하도록 해도 된다.

상기 구성에 의하면, 구동장치는, 개개의 화소 셀의 전하를 모두 배출한 시점으로부터 각 모드에 대응하는 축적기간이 경과한 후에 개개의 화소 셀의 전하를 판독한다. 여기에서, 혼합모드의 경우에는 개별모드의 경우보다 축적기간이 짧다.

따라서, 구동장치는 노광량을 억제할 수 있다.

또, 상기 억제수단은, 상기 개별모드를 적용하는 경우의 축적기간보다 짧은 축적기간을 나타내는 정보를 기억하고 있는 기억수단과, 상기 정보에 나타나는 축적기간만 개방함으로써 개개의 화소 셀에 수광시키는 메커닉 셔터를 구비하도록 해도 된다.

상기 구성에 의하면, 구동장치는 메커닉 셔터를 각 모드에 대응하는 축적기간만 개방하여 개개의 화소 셀에 수광시킨다. 여기에서, 혼합모드의 경우에는 개별모드의 경우보다 축적기간이 짧다.

따라서, 구동장치는 노광량을 억제할 수 있다.

또, 상기 노광량은 개개의 화소 셀의 수광량을 축적기간에 있어서 적분한 값에 상당하며, 상기 억제수단은, 상기 혼합모드의 경우에는 상기 개별모드의 경우보다 상기 수광량을 적게 하도록 해도 된다.

상기 구성에 의하면, 구동장치는, 개개의 화소 셀의 수광량을 적게 함으로써 노광량을 억제한다. 이로 인하여, 구동장치는 일시유지영역에서 판독되는 전하가 넘쳐나는 블루밍을 억제할 수 있다.

또, 상기 억제수단은, 상기 개별모드를 적용하는 경우의 개구율보다 작은 개구율을 나타내는 정보를 기억하고 있는 기억수단과, 상기 정보에 나타나는 개구율에 따라 개방함으로써 개개의 화소셀에 수광시키는 조리개기구를 구비하도록 해도 된다.

상기 구성에 의하면, 구동장치는 조리개기구를 각 모드에 대응하는 개구율에 따라 개방하여 개개의 화소 셀에 수광시킨다. 여기에서, 혼합모드의 경우에는 개별모드의 경우보다 개구율이 작다.

따라서, 구동장치는 노광량을 억제할 수 있다.

또, 상기 억제수단은, 상기 노광량을, 상기 개별모드를 적용하는 경우의 노광량의 상기 소정수분의 1로 하도록 해도 된다.

상기 구성에 의하면, 예를 들어, 혼합모드의 경우에 9개의 화소 셀의 전하를 합치는 경우, 노광량은 개별모드의 경우의 1/9이 된다. 이로 인하여, 구동장치는 일시유지영역에서 판독되는 전하가 넘쳐나는 블루밍을 억제할 수 있다.

본 발명에 관한 구동방법은, 노광량에 따른 전하를 생성하는 화소 셀을 복수 갖는 촬상소자를, 소정수의 화소 셀에서 생성된 전하를 당해 촬상소자의 일시유지영역에 판독함으로써 합치는 혼합모드를 적용하여 구동하는 구동방법으로서, 개개의 화소 셀에서 생성된 전하를 상기 일시유지영역에 판독하는 판독기간에 있어서, 개개의 화소 셀에서 생성된 전하를 개별로 판독하는 개별모드를 적용하는 경우보다 개개의 화소 셀에 축적할 수 있는 전하의 상한인 포화량을 적게 설정하는 설정단계와, 상기 개별모드를 적용하는 경우보다 상기 노광량을 억제하는 억제단계를 포함한다.

상기 구성에 의하면, 구동장치는 혼합모드의 경우에는 개별모드의 경우보다 판독기간에서의 포화량을 적게 하는 동시에, 노광량을 억제한다. 이 구동방법의 구성은 상술한 구동장치와 동일한 구성이다. 따라서, 구동방법은 구동장치와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명에 관한 촬상장치는, 노광량에 따라 복수의 화소 셀별로 전하를 생성하고, 상기 복수의 화소 셀별의 전하로부터 화상데이터를 생성하는 촬상장치로서, 상기 복수의 화소 셀을 갖는 촬상소자와, 상기 복수의 화소 셀에서 생성된 전하를 개별로 판독하는 개별모드 및 상기 복수의 화소 셀 중 소정수의 화소 셀에서 생성된 전하를 합하여 판독하는 혼합모드 중 어느 하나의 판독모드를 적용하여 상기 촬상소자를 구동하는 구동장치와, 어느 하나의 판독모드가 적용되어 상기 촬상장치에서 판독된 전하에 따라서 화상데이터를 생성하는 신호처리부와, 입력신호에 따라서 상기 구동장치에서의 상기 개별모드와 상기 혼합모드를 선택하는 제어부를 구비하며, 상기 구동장치는, 상기 복수의 화소 셀에서 생성된 전하를 일시유지영역에 판독하는 판독기간에 있어서, 상기 혼합모드를 적용하는 경우는 상기 개별모드를 적용하는 경우보다 개개의 화소 셀에 축적할 수 있는 전하의 상한인 포화량을 적게 설정하는 설정수단과, 상기 혼합모드를 적용하는 경우는 상기 개별모드를 적용하는 경우보다 상기 노광량을 억제하는 억제수단을 포함한다.

상기 구성에 의하면, 촬상장치는 상기 구동장치와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 이들 및 다른 목적, 이점 및 특징은 본 발명의 구체적인 실시예를 나타내는 첨부 도면과 관련하여 설명되는 이하의 설명으로부터 명백해진다.

(실시예)

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

(제 1 실시예)

(개요)

제 1 실시예에 관한 구동장치는, 혼합모드의 경우에는 개별모드의 경우보다 개개의 화소 셀에 축적할 수 있는 전하의 포화량을 적게 하는 동시에, 개개의 화소 셀이 전하를 생성하여 축적하는 축적기간을 단축한다. 이로 인하여, 혼합모드를 적용하는 경우라도 구동부는 블루밍을 억제할 수 있다.

(구성)

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 촬상소자와 그 구동장치의 전체 구성(촬상장치)을 나타내는 도면이다.

촬상소자(110)는 반도체 기판에 행열형상으로 배열된 복수의 화소 셀을 구비하고 있다. 각 화소 셀은 RGB 중 어느 하나의 색필터를 수광면에 갖고 있고, 색필터를 투과해온 광량에 따라 전하를 생성하여 축적한다. 축적된 전하는 구동부(120)에서 공급되는 구동신호에 따라 차례로 아날로그 프론트 엔드(130)에 출력된다.

구동부(120)는 동기신호 생성부(142)에서의 기준신호에 기초하여, 촬상소자(110)를 구동하기 위한 9종류의 구동신호를 생성하여 촬상소자(110)에 공급한다. 여기에서, 기준신호로는 클록신호(CLK), 수직동기신호(VD), 수평동기신호(HD)가 있다. 또, 촬상소자(110)의 구동모드에는 개별모드와 혼합모드가 있고, 구동부(120)는 이들을 선택적으로 절환하여 적용한다.

개별모드란, 개개의 화소 셀에서 생성된 전하를 개별로 아날로그 프론트 엔드(130)에 출력시키는 모드이다. 또, 혼합모드란 개개의 화소 셀에서 생성된 전하를 소정수별로 합쳐서 아날로그 프론트 엔드(130)에 출력시키는 모드이다.

구동부(120)는 내부에 개별모드 구동신호 생성부(121), 혼합모드 구동신호 생성부(122) 및 셀렉터(123)를 구비하고 있다.

개별모드 구동신호 생성부(121)는 촬상소자(110)를 개별모드에 의해 구동하기 위한 9종류의 구동신호를 생성한다.

혼합모드 구동신호 생성부(122)는 촬상소자(110)를 혼합모드에 의해 구동하기 위한 9종류의 구동신호를 생성한다.

셀렉터(123)는 개별모드 구동신호 생성부(121)가 생성한 구동신호와, 혼합모드 구동신호 생성부(122)가 생성한 구동신호를 선택적으로 절환하여 출력한다. 이 절환은 제어부(143)에서 모드 셀렉트신호(Sm)를 수신함으로써 이루어진다.

아날로그 프론트 엔드(130)는 상관이중 샘플링회로(CDS : Correlated Double Sampling), 자동이득 조정회로(Auto Gain Control), AD 변환회로로 이루어지며, 촬상소자(110)가 출력한 전하에서 신호처리부(141)가 처리할 수 있는 디지털신호를 생성한다.

신호처리부(141)는 아날로그 프론트 엔드(130)에서 구해지는 디지털신호를 메모리(144)를 이용하여 처리하여, 휘도신호 및 색상신호로 이루어지는 화상데이터를 생성한다. 메모리(144)는, 예를 들어 SDRAM이다.

동기신호 생성부(142)는 내부에 클록을 갖고, 클록에 의해 생성된 기준신호(CLK, VD, HD)를 구동부(120)에 공급한다.

사용자 조작부(150)는 사용자의 조작(셔터버튼누름, 동화상모드ㆍ정지화상모드의 절환 등)을 접수하여 제어부(143)에 통지한다.

광측정부(160)는 촬상소자(110)의 수광량을 측정하고, 측정결과를 제어부(143)에 통지한다.

제어부(143)는, 구체적으로는, CPU, ROM, RAM 등으로 구성되며, ROM에 기록되어 있는 프로그램을 실행함으로써 각 기능을 실현한다. 예를 들어, 사용자로부터 동화상모드에서 정지화상모드로의 절환을 수신한 경우, 구동부(120)에 개별모드를 나타내는 모드 셀렉트신호를 출력한다. 이로 인하여, 구동부(120)는 개별모드에 의한 구동의 대기상태에 들어간다. 또, 그 후, 사용자의 셔터버튼누름을 수신한 경우, 광측정부(160)의 측정결과에 의해 적정한 셔터 스피드를 선택하여 구동부(120)에 셔터 스피드 등을 나타내는 파라미터 정보 및 촬영시작의 트리거신호를 출력한다. 이로 인하여, 구동부(120)는 촬상소자(110)에 구동신호를 공급하여 촬영이 시작된다.

이하, 촬상소자(110) 및 구동부(120)의 상세한 구성을 설명한다.

도 2는 촬상소자(110)의 평면구성을 나타내는 도면이다.

촬상소자(110)는, 소위 인터라인 트랜스퍼(interline transfer) 방식의 CCD형 이미지 센서이다. 광전변환부(1)는 노광랑에 따라 전하를 생성하는 것이다. 각 광전변환부(1a, 1b 등)는 반도체 기판 상에 행열형상으로 배치되어 있다. 수직 CCD(2)는 6종류의 구동신호 V1∼V6에 의해 전하를 수직방향으로 전송하는 것이다. 각 수직 CCD(2a, 2b 등)는 광전변환부(1)의 각 열 사이에 하나씩 배치되어 있다. 수평 CCD(3)는 일반적인 2상 CCD이며, 2종류의 구동신호 H1, H2에 의해 전하를 수평방향으로 전송하는 것이다.

이로 인하여, 각 광전변환부에서 축적되어 있는 전하는 수직 CCD 및 수평 CCD에 의해 차례로 앰프(4)에 전송되게 된다. 앰프(4)는 전송된 전하에 기초하여 신호를 생성, 증폭하고, OUT 단자를 통해 아날로그 프론트 엔드(130)에 출력한다.

또, 각 광전변환부에 표기된 「R」「G」「B」는 각 화소 셀의 수광면에 설치된 색 필터의 종별을 나타낸다. 여기에서, 색필터의 배열방식으로는 베이어 배열이 채용되어 있다.

또, 각 수직 CCD에 표기된 「V1」「V2」ㆍㆍㆍ「V6」은 각 영역에 주어지는 구동신호의 종류를 나타낸다. 예를 들어, 「V1」이라고 표기되어 있는 영역에는 구동신호 V1이 인가된다. 수평 CCD에 표기된 「H1」「H2」도 마찬가지로 각 영역에 인가되는 구동신호의 종류를 나타낸다.

각 수직 CCD 및 수평 CCD에 인가되는 구동신호는 V1 단자~V6 단자, H1 단자, H2 단자를 통해 구동부(120)에서 공급된다.

또, 촬상소자(110)의 반도체 기판에는 기판전압 Vsub가 인가된다.

구동부(120)가 공급하는 구동신호「V1」~「V6」, 「H1」「H2」「Vsub」는 개별모드의 경우와 혼합모드의 경우에서 다른 파형을 나타낸다.

V1~V6은 「Low」「Mid」「High」의 3값을 취할 수 있다. 「High」는 광전변환부(1)의 전하를 수직 CCD가 판독할 때만 인가된다. 「Low」「Mid」는 수직 CCD가 전하를 전송하는 경우에 교대로 인가된다. 예를 들어, 광전변환부(1a)의 전하를 수직 CCD(2a)가 판독하는 경우에는 V1을 「High」로 한다. 또, 광전변환부(1b)의 전하를 수직 CCD(2a)가 판독하는 경우에는 V3을 「High」로 한다. 또, V1은 광전변환부(1d, 1f, 1g 등)에도 병렬로 인가되기 때문에 V1이 「High」가 되면, 결과적으로 광전변환부(1a)가 속하는 행, 광전변환부(1d)가 속하는 행 등, 2행 간격으로 광전변환부의 전하가 수직 CCD에 판독된다.

도 3은 도 2의 A-A선에서의 광전변환부(1a)와 수직 CCD(2a)의 단면을 나타내는 도면이다.

도 3에 의하면, n형 기판(11)의 상부에 p웰(12)이 형성되며, 그 중에 광전변환부(1a) 및 수직 CCD(2a)가 형성되어 있다. 또, 광전변환부(1a)에서 판독을 제어하는 전극과 수직 CCD의 전송전극을 겸한 전극(14)이 형성되어 있다. 화소분리부(16)는 인접하는 화소 셀 사이를 전기적으로 분리하는 영역이다.

광전변환부(1a)는 입사광을 수광하면 그 광량에 따라 전하를 생성한다.

전극(14)에는 3값의 전압(Low, Mid, High)으로 구성되는 구동신호 V1이인가되고, 전극(14)에 「High」가 인가되었을 때에 광전변환부(1a)의 전하는 판독게이트(13)를 통해 수직 CCD(2a)에 판독된다. 또, n형 기판(11)에 인가되는 기판전압 Vsub에 의해 오버플로우 게이트(15)가 제어되고 있다.

도 4는 도 3의 B-C-D선에 따른 전위분포를 나타내는 도면이다.

도 4의 종축은 전위를 나타내고 횡축은 위치를 나타낸다. 단, 횡축은 B-C 사이에서는 수평방향의 위치를 나타내고, C-D 사이에서는 수직방향의 위치를 나타낸다. 또, 도면 상부의 「11, 15, 1a, 13, 2a」는 각각 도 3의 참조번호와 대응하고 있다.

이에 의하면, 광전변환부(1a)에는 판독게이트(13)의 전위(23a)와, 오버플로우 게이트(15)의 전위(25a)를 장벽으로 하는 우물형 퍼텐셜이 형성되어 있는 것을 알 수 있다.

광전변환부(1a)에 의해 생성된 전하(전자)(20)는 우물형 퍼텐셜에 축적된다.

판독게이트(13) 및 수직 CCD(2a)는 전극(14)에 인가되는 구동신호 V1(=Low, Mid, High)에 따라 전위가 변화한다.

23a는 V1=Low인 경우의 판독 게이트(13)의 전위를 나타낸다. 23b는 V1=Mid인 경우의 판독게이트(13)의 전위를 나타낸다. 또, 23c는 V1=High인 경우의 판독게이트(13)의 전위를 나타낸다. 광전변환부(1a)에 축적되어 있는 전하는 V1=High인 경우에만 수직 CCD(2a)에 판독된다.

25a는 기판전압 Vsub=5V인 경우의 오버플로우 게이트(15)의 전위를 나타낸다. 25b는 기판전압 Vsub=12V인 경우의 오버플로우 게이트(15)의 전위를 나타낸다. 또, 25c는 기판전압 Vsub=25V인 경우의 오버플로우 게이트(15)의 전위를 나타낸다.

우물형 퍼텐셜에서는 광전변환부(1a)에 의해 생성된 전하가 시간이 경과함에 따라 서서히 축적되어 전위(20a)가 내려간다(도 4에서는 20a가 상방으로 이동한다). 그리고, 전하가 과잉 생산된 경우에, 과잉 전하는 오버플로우 게이트(15)를 넘어서 n형 기판(11)으로 배출된다. 즉, 기판전위 Vsub에 의해 광전변환부(1a)에 축적할 수 있는 전하의 포화량을 결정할 수 있다. 따라서, 기판전압 Vsub를 적정하게 설정함으로써 수직 CCD(2a) 내에서 과잉 전하가 넘쳐나는 블루밍을 억제할 수 있다.

여기에서, 기판전압 Vsub의 적정값(광전변환부(1a)의 전하의 포화량)은 수직 CCD 및 수평 CCD가 전하를 전송할 수 있는 최대전송량에 의해 결정할 수 있다. 개별모드의 경우라면, 광전변환부(1a)의 전하의 포화량을 CCD의 최대전송량과 동등하게 하거나 그 이하로 하면 된다. 또, 혼합모드의 경우라면, 전하를 합치는 수에 따라 광전변환부(1a)의 전하의 포화량을 적게하면 된다. 예를 들어, 9개의 광전변환부의 전하를 합치는 경우, 각 광전변환부의 전하의 포화량을 개별모드의 경우의 1/9로 하는 것을 고려할 수 있다.

또, 오버플로우 게이트(15)는 광전변환부(1a)에 축적되어 있는 전하를 모두 n형 기판(11)에 배출하는 리셋기능도 갖는다(Vsub=25V일 때). 이 경우의 기판전압 Vsub의 적정값은 오버플로우 게이트(15)의 전위가 우물형 퍼텐셜이 낮은 전위와 동등하게 하거나 그 이상이 되는 전압으로 하면 된다.

본 실시예에서는 상술한 방법에 의해 개별모드인 경우의 기판전압 Vsub를 5V, 혼합모드인 경우의 기판전압 Vsub를 12V로 설정하고 있다. 또, 리셋기능을 동작시키는 경우의 기판전압 Vsub를 25V로 설정하고 있다.

이어서, 구동부(120)가 구동신호를 생성하는 회로, 특히 기판전압 Vsub를 생성하는 회로에 대하여 설명한다.

도 5는 구동부(120)가 기판전압 Vsub를 생성하는 회로를 나타내는 도면이다.

도 5의 (a)는 카운터를 나타내는 도면이다.

구동부(120)는 카운터(124)를 내장하고 있다. 카운터(124)는 동기신호 생성부(142)로부터의 클록신호(CLK)를 카운트업하고, 소정의 카운트값(2, 4, 18, 20, 22, 24)에 있어서, 각각의 출력단자에서 High 레벨을 출력한다. 또, 카운터(124)는 수직동기신호(VD)의 상승 에지에서 리셋된다.

도 5의 (b)는 Vsub 출력회로를 나타내는 도면이다.

125a∼125d는 2입력 1출력의 셀렉터이며, 제어부(143)에서의 모드 셀렉트신호(Sm)에 기초하여 출력을 절환한다. 여기에서, 125a에 입력되어 있는 「2」「18」은 카운터(124)의 출력단자를 의미한다(그 외에도 동일). 또, 모드 셀렉트신호가 「0」인 경우는 개별모드를 나타내고, 모드 셀렉트신호가 「1」인 경우는 혼합모드를 나타내는 것으로 한다.

126a, 126b는 래치회로이며, 세트단자(S)에 High 레벨이 입력되고 나서 리셋단자(R)에 High 레벨이 입력되기까지의 기간에는 출력단자(Q)에서 High 레벨을 출력한다. 그 이외의 기간에는 Low 레벨을 출력한다.

Tr1, Tr2는 스위칭 트랜지스터이며, 래치회로의 출력이 High 레벨인 경우에 도통하고, Low 레벨인 경우에 비도통이 된다.

D1, D2, D3은 예기치 않은 전압에 의한 전류의 역류를 방지하는 다이오드, C1, C2는 펄스성분만을 출력하기 위한 콘덴서, R은 접지저항이다.

이어서, 촬상소자의 구동타이밍에 대하여 설명한다.

도 6은 촬상소자의 구동타이밍을 나타내는 도면이다.

CLK, VD, HD는 동기신호 생성부(142)에 의해 생성되고, 구동부(120)에 입력되는 신호이다.

CLK는, 예를 들어, 12MHz의 클록신호이다.

VD는 클록신호를 분주하여 생성되는 수직동기신호이다. 구동부(120)는 1VD 기간에 수직 CCD에서 모든 행의 전송을 종료시킨다.

HD는 클록신호를 분주하여 생성되는 수평동기신호이다. 구동부(120)는 1HD 기간에 수평 CCD에서 모든 열의 전송을 종료시킨다.

V1, V3, Vsub는 구동부(120)가 생성하는 9종류의 구동신호 중의 3개의 구동신호이다. 구동부(120)는 이 외에 V2, V4, V5, V6, H1, H2를 생성하지만, 여기에서는 설명을 생략한다.

V1은 판독게이트(13) 및 각 수직 CCD를 구동하기 위한 구동신호이며, 3값의 전압펄스(Low, Mid, High)로 이루어진다.

이미 도 4를 이용하여 설명한 바와 같이, V1=High인 경우에, 판독게이트(13)의 전위가 23c까지 상승하고, 그때까지 광전변환부에 축적되어 있는 전하가 수직 CCD에 판독된다. 이 V1=High가 되는 상승 에지에서 판독기간이 시작된다. 그 후, 수직 CCD에 판독된 전하는 V1~V6이 Low와 Mid를 교대로 반복함으로써 수직으로 전송되어 수평 CCD에까지 도달한다. 수평 CCD로 이송된 후에는 수평으로 전송되고, 신호로서 아날로그 프론트 엔드(130)에 출력된다.

Vsub는 오버플로우 게이트(15)를 구동하기 위한 구동신호이며, 5V, 12V, 25V의 3값의 전압펄스로 이루어진다. 또, Vsub는 개별모드와 혼합모드에서 구동타이밍 및 파형이 다르고, 이 점이 본 실시예의 특징부분이다.

개별모드의 경우에는, Vsub는 통상 5V이지만, 카운트값이 2인 시점에서 25V가 된다. 이로 인하여 리셋기능이 동작하여, 그 때까지 광전변환부에 축적되어 있던 전하는 모두 n형 기판(11)에 배출된다. 그리고, Vsub는 카운트값이 4인 시점에서 다시 5V로 되돌아간다. 카운트값이 4인 시점에서 카운트값이 22인 시점까지가 축적기간이 된다. 이 축적기간에 광전변환부에서 생성되어 축적된 전하가 수직 CCD 및 수평 CCD에 판독된 후에 전송되어 신호로서 출력된다.

혼합모드의 경우에는 개별모드의 경우에 비해 리셋기능을 동작시키는 시점이 늦으며, 카운트값이 18인 시점에서 Vsub를 25V로 하고, 카운트값이 20인 시점에서 다시 5V로 한다. 이로 인하여, 혼합모드의 경우에는 개별모드의 경우보다 축적기간이 단축되어, 광전변환부가 생성하여 축적하는 전하가 적어진다.

여기에서, 혼합모드의 경우에는 개별모드의 경우에 비해 전하를 합치는 수에 따라 축적기간을 단축한다. 예를 들어, 9개의 광전변환부의 전하를 합치는 경우, 축적기간을 개별모드인 경우의 1/9로 한다.

또, 혼합모드의 경우에는 카운트값이 22인 시점에서 24인 시점까지 Vsub를 12V로 한다. 이 기간은 V1이 High가 되는 기간에 동기하고 있다. 즉, 광전변환부의 전하가 수직 CCD에 판독될 때에 광전변환부의 전하의 포화량을 개별모드인 경우의 1/9로 하고 있다.

이와 같이, 본 실시예에서는, 구동부(120)는 혼합모드의 경우에는 개별모드의 경우보다 판독기간에서의 포화량을 적게 하는 동시에, 축적기간을 단축한다. 여기에서, 구동부(120)는 2가지 관점에 의해 블루밍을 억제하고 있다.

하나는, 혼합모드의 경우에는 개별모드의 경우보다 개개의 화소 셀에 축적할 수 있는 전하의 상한을 내린다는 관점이다. 이에 따르면, 혼합모드의 경우에는, 설령 촬상소자(110)에 강한 스폿광이 입사되었다고 해도 개개의 화소 셀에서 축적되는 전하의 상한이 낮추어져 있으므로 과잉 전하가 수직 CCD로 판독되는 경우가 없다.

다른 하나는, 혼합모드의 경우에는 개별모드의 경우보다 개개의 화소 셀이 생성하는 전하량을 억제한다는 관점이다. 이에 따르면, 혼합모드의 경우에는 설령, 촬상소자(110)에 강한 스폿광이 입사되었다고 해도 개개의 화소 셀의 축적기간이 단축되어 있으므로, 과잉 전하를 생성하는 경우가 없다.

이로 인하여, 구동부(120)는 수직 CCD에서 전하가 넘쳐나는 블루밍을 억제할 수 있다.

또, 본 실시예에서는 혼합모드의 경우에는 판독기간에만 기판전압 Vsub를 12V로 하고, 축적기간에는 개별모드의 경우와 마찬가지로 기판전압 Vsub를 5V로 하고 있다.

구동부(120)는 n형 기판(11)에 다른 기판전압 Vsub를 인가함으로써 우물형 퍼텐셜의 포화량을 설정할 수 있다. 그러나, n형 기판(11)에 다른 기판전압 Vsub를 인가한 경우, 우물형 퍼텐셜의 형상이 변화하고, 그에 따라 화소 셀의 분광특성이 변화한다. 이 분광특성의 변화는 화상의 색 재현성을 악화시킨다.

따라서, 본 실시예에서는, 구동부(120)는 개개의 화소 셀이 전하를 생성하여 축적하는 축적기간에 있어서는 개별모드의 경우와 혼합모드의 경우에서 포화량을 동등하게 한다. 이로 인하여, 구동장치는 촬상소자의 분광특성의 변화를 방지하여 높은 색 재현성을 실현할 수 있다.

또, 분광특성의 변화를 방지한다는 관점에서는, 축적기간에 있어서, 기판전압 Vsub가 개별모드와 혼합모드에서 동등하면 된다. 따라서, 본 실시예에서는 구동신호 V1이 High에서 Mid로 변화하는 시점(카운트값 24)과, 기판전압 Vsub가 12V에서 5V로 변화하는 시점(카운터값 24)이 일치하지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 기판전압 Vsub의 12V에서 5V로 변화하는 시점은 카운터값 24보다 늦어도 상관없으며, 다음의 축적기간이 시작될때까지 계속해서 12V를 유지하고 있어도 상관없다.

(제 2 실시예)

(개요)

제 2 실시예에 관한 구동장치는 제 1 실시예와 마찬가지로, 혼합모드의 경우에는 개별모드의 경우보다 개개의 화소 셀에 축적할 수 있는 전하의 포화량을 적게 하는 동시에, 개개의 화소 셀이 전하를 생성하여 축적하는 축적기간을 단축한다. 단, 제 1 실시예에서는 축적기간의 단축방법으로서 기판전압 Vsub의 리셋기능을 이용하고 있지만, 제 2 실시예에서는 메커닉 셔터를 이용한다.

(구성)

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 관한 촬상소자와 그 구동장치의 전체 구성(촬상장치)을 나타내는 도면이다.

제 2 실시예에 관한 구동장치는 제 1 실시예의 구동장치에 메커닉 셔터(260), 액추에이터(270)를 추가한 구성으로 되어 있다. 또, 메커닉 셔터(260) 및 액추에이터(270)를 추가함에 따라 구동부(220)의 기능이 제 1 실시예와 다르다. 그 이외의 구성은 제 1 실시예와 동일하므로, 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

메커닉 셔터(260)는 기계식 셔터이며, 액추에이터(270)에 의해 개폐 구동된다. 메커닉 셔터(260)는 촬상소자(110)로 입사되는 입사광을 개방상태일때 통과시키고, 폐쇄상태일때 차광한다.

액추에이터(270)는 구동부(220)에서 공급되는 구동신호 Sd에 의해 메커닉 셔터(260)를 개폐구동한다. 구체적으로는 구동신호 Sd가 High 레벨일 때 메커닉 셔터(260)를 개방상태로 하고, 구동신호 Sd가 Low 레벨일 때 메커닉 셔터(260)를 폐쇄상태로 한다.

구동부(220)는 제 1 실시예에서의 구동부(120)의 기능에 추가하여, 구동신호 Sd를 생성하여 출력하는 기능을 갖는다.

도 8은 구동부(220)가 기판전압 Vsub와 구동신호 Sd를 생성하는 회로를 나타내는 도면이다.

도 8의 (a)는 카운터를 나타내는 도면이다.

구동부(220)는 카운터(224)를 내장하고 있다. 카운터(224)는 동기신호 생성부(142)에서의 클록신호(CLK)를 카운트업하고, 소정의 카운트값(2, 4, 20, 22, 24)에 있어서, 각각의 출력단자에서 High 레벨을 출력한다. 또, 카운터(224)는 수직동기신호(VD)의 상승 에지에서 리셋된다.

도 8의 (b)는 기판전압 Vsub의 출력회로를 나타내는 도면이다.

본 실시예에서는 리셋기능이 불필요하므로 기판전압 Vsub의 출력회로는 도 5의 (b)에 나타내는 출력회로 중의 25V를 출력하는 블록이 생략된 형태로 되어 있다.

도 8의 (c)는 구동신호 Sd의 출력회로를 나타내는 도면이다.

225a, 225b는 2입력 1출력의 셀렉터이며, 제어부(143)에서의 모드 셀렉트신호에 기초하여 출력을 절환한다.

226b는 래치회로이며, 세트단자(S)에 High 레벨이 입력되고 나서 리셋단자(R)에 High 레벨이 입력되기까지의 기간에 출력단자(Q)에서 High 레벨을 출력한다. 그 이외의 기간에는 Low 레벨을 출력한다.

이어서, 촬상소자의 구동타이밍에 대하여 설명한다.

도 9는 촬상소자의 구동타이밍을 나타내는 도면이다.

CLK, VD, HD, V1, V3은 도 6에 나타내는 것과 같으므로 여기에서는 설명을 생략한다.

개별모드의 경우에는 구동신호 Sd는 카운트값이 2인 시점에서 카운트값이 20까지의 기간에 High 레벨이 되고, 그 이외의 기간에는 Low 레벨이 된다. 또, Vsub는 항상 5V로 되어 있다.

혼합모드의 경우에는 구동신호 Sd는 카운트값이 2인 시점에서 카운트값이 4까지의 기간에 High 레벨이 되고, 그 이외의 기간에는 Low 레벨이 된다. 또, Vsub는 카운트값이 22인 시점에서 카운트값이 24인 시점까지의 기간에 12V로 되고, 그 이외의 기간에는 5V가 된다.

이와 같이, 혼합모드의 경우에는 개별모드의 경우보다 메커닉 셔터(260)가 개방상태로 되는 기간(축적기간)을 단축하고 있다. 이 점에 있어서, 제 2 실시예의 단축방법은 리셋기능을 동작시켜서 축적기간을 단축하는 제 1 실시예와 다르다.

또, 본 실시예에서는 개별모드의 경우와 혼합모드의 경우에서, 어떤 경우에도 판독기간이 카운트값 22인 시점에서 시작된다. 이것은 Vsub, Sd 이외의 구동신호를 개별모드의 경우와 혼합모드의 경우에서 공용하기 위한 조치이다. 다른 구동신호를 공용함으로써 구동부(220)의 내부회로의 구성을 간단하게 하는 효과가 있다. 단, 구동부(220)의 회로구성을 간단하게 하는 것보다 판독속도를 중시하는 경우에는, 혼합모드의 경우, 축적기간의 종료시점(카운트값 4)의 직후(예를 들어, 카운트값이 6인 시점)에 판독기간을 시작해도 된다.

(제 3 실시예)

(개요)

제 3 실시예에 관한 구동장치는 혼합모드의 경우에는 개별모드의 경우보다 개개의 화소 셀에 축적할 수 있는 전하의 포화량을 적게 하는 동시에, 개개의 화소 셀의 수광량을 적게 한다. 이로 인하여, 혼합모드를 적용하는 경우라 도 구동부는 블루밍을 억제할 수 있다.

(구성)

도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 관한 촬상소자와 그 구동장치의 전체 구성(촬상장치)을 나타내는 도면이다.

제 3 실시예에 관한 구동장치는 제 1 실시예의 구동장치에 조리개(380), 액추에이터(390)를 추가한 구성으로 되어 있다. 또, 조리개(380) 및 액추에이터(390)를 추가함에 따라, 구동부(320)가 제 1 실시예와 기능이 다르다. 그 이외의 구성은 제 1 실시예와 동일하므로 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

조리개(380)는 액추에이터(390)에 의해 개폐구동되며, 개구면적을 연속적으로 변화시킴으로써 촬상소자(110)의 수광량을 조절한다.

액추에이터(390)는 제어부(143)에서 공급되는 PWM(Pulse Width Modulation) 전압에 의해 조리개(380)를 개폐구동한다. 구체적으로는 PWM 전압은 0V에서 12V까지의 연속된 전압이며, 0V일 때 조리개(380)를 전체 개방상태로 하고, 12V일 때 조리개(380)를 전체 폐쇄상태로 한다. 조리개(380)의 개구면적과 PWM 전압의 관계가 선형인지 비선형인지는 조리개(380) 및 액추에이터(390)의 특성에 따라 다르다.

구동부(320)는 제 2 실시예에서의 구동부(220)의 기능에서 구동신호 Sd를 생성하여 출력하는 기능을 생략한 형태로 되어 있다.

도 11은 개별모드의 경우와 혼합모드의 경우의 각각에서의 개구면적과 축적기간의 대응을 나타내는 도면이다.

또, 여기에서는 혼합모드의 경우, 9개의 화소 셀의 전하를 합치는 것을 전제조건으로 하고 있다.

도 11에 나타내는 바와 같이, 혼합모드의 경우에는 개별모드의 경우보다 개구면적이 1/9로 되어 있다. 또, 축적기간에 대해서는 동등하다. 이 점에서, 제 3 실시예에 관한 구동부는 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 관한 구동부와 다르다.

이와 같이, 혼합모드의 경우에는 개별모드의 경우보다 조리개(380)에 의해 개구면적을 1/9로 함으로써 촬상소자(110)로 입사되는 입사광을 감소시켜서 각 화소 셀이 생성하는 전하를 억제할 수 있다.

또, 구동장치가 메커닉 셔터와 조리개를 모두 구비하고 있으면 그들의 조합에 의해 노광량을 억제해도 된다. 예를 들어, 도 12에 나타내는 바와 같이, 혼합모드의 경우에는 개별모드의 경우보다 개구면적을 1/3, 축적기간을 1/3로 함으로써 노광량을 1/9로 해도 된다.

본 발명이 전적으로 첨부한 도면을 참조하여 예를 통해 설명되어 있지만, 당업자에게는 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 것은 자명하다. 그러므로, 이러한 변형 및 변경이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는다면, 여기에 포함된 구성으로 보아야 한다.

본 발명에 의하면, 개개의 화소 셀에서 생성된 전하를 소정수별로 합쳐서 출력하는 경우라도 블루밍을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 촬상소자와 그 구동장치의 전체 구성(촬상장치)을 나타내는 도면.

도 2는 촬상소자(110)의 평면구성을 나타내는 도면.

도 3은 도 2의 A-A선에서의 광전변환부(1a)와 수직 CCD(2a)의 단면을 나타내는 도면.

도 4는 도 3의 B-C-D선에 따른 전위분포를 나타내는 도면.

도 5는 구동부(120)가 기판전압 Vsub를 생성하는 회로를 나타내는 도면.

도 6은 촬상소자의 구동타이밍을 나타내는 도면.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 관한 촬상소자와 그 구동장치의 전체 구성(촬상장치)을 나타내는 도면.

도 8은 구동부(220)가 기판전압 Vsub와 구동신호 Sd를 생성하는 회로를 나타내는 도면.

도 9는 촬상소자의 구동타이밍을 나타내는 도면.

도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 관한 촬상소자와 그 구동장치의 전체 구성(촬상장치)을 나타내는 도면.

도 11은 개별모드의 경우와 혼합모드의 경우의 각각에서의 개구면적과 축적기간의 대응을 나타내는 도면.

도 12는 개별모드의 경우와 혼합모드의 경우의 각각에서의 개구면적과 축적기간의 대응을 나타내는 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 촬상소자 120 : 구동부

121 : 개별모드 구동신호 생성부 122 : 혼합모드 구동신호 생성부

123 : 셀렉터 130 : 아날로그 프론트 엔드

141 : 신호처리부 142 : 동기신호 생성부

143 : 제어부 144 : 메모리

150 : 사용자 조작부 160 : 광측정부

Claims

노광량에 따른 전하를 생성하는 화소 셀을 복수 갖는 촬상소자를, 소정수의 화소 셀에서 생성된 전하를 당해 촬상소자의 일시유지영역에 판독함으로써 합치는 혼합모드를 적용하여 구동하는 구동장치로서,

개개의 화소 셀에서 생성된 전하를 상기 일시유지영역에 판독하는 판독기간에 있어서, 개개의 화소 셀에서 생성된 전하를 개별로 판독하는 개별모드를 적용하는 경우보다 개개의 화소 셀에 축적할 수 있는 전하의 상한인 포화량을 적게 설정하는 설정수단과,

상기 개별모드를 적용하는 경우보다 상기 노광량을 억제하는 억제수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 구동장치.
제 1항에 있어서,

상기 설정수단은,

개개의 화소 셀이 수광량에 따라 전하를 생성하는 축적기간에 있어서, 상기 개별모드를 적용하는 경우와 동등하게 상기 포화량을 설정하는 것을 특징으로 하는 구동장치.
제 2항에 있어서,

상기 설정수단은,

합쳐진 전하가 상기 일시유지영역에서의 최대유지량을 초과하지 않도록 상기 포화량을 설정하는 것을 특징으로 하는 구동장치.
제 3항에 있어서,

상기 설정수단은,

상기 포화량을, 상기 개별모드를 적용하는 경우의 포화량의 상기 소정수분의 1로 설정하는 것을 특징으로 하는 구동장치.
제 1항에 있어서,

상기 화소 셀은 반도체 기판에 형성되어 있으며, 상기 포화량을 초과하여 과잉 생성된 전하를 상기 반도체 기판에 배출하는 오버플로우 드레인 구조를 갖고,

상기 포화량은 상기 반도체 기판에 공급되는 기판전압이 높을수록 적게 설정되며,

상기 설정수단은,

상기 반도체 기판에 공급하는 기판전압을, 상기 개별모드를 적용하는 경우의 기판전압보다 높게 하는 것을 특징으로 하는 구동장치.
제 1항에 있어서,

상기 노광량은 개개의 화소 셀의 수광량을 축적기간에 있어서 적분한 값에 상당하며,

상기 억제수단은,

상기 개별모드를 적용하는 경우보다 상기 축적기간을 단축하는 것을 특징으로 하는 구동장치.
제 6항에 있어서,

상기 억제수단은,

상기 개별모드를 적용하는 경우의 축적기간보다 짧은 축적기간을 나타내는 정보를 기억하고 있는 기억수단과,

개개의 화소 셀의 전하를 모두 배출하는 리셋수단과,

상기 리셋수단에 의한 전하의 배출시점으로부터 상기 정보에 나타나는 축적기간이 경과한 후에 개개의 화소 셀에서 생성된 전하를 일시유지영역에 판독하는 판독수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 구동장치.
제 6항에 있어서,

상기 억제수단은,

상기 개별모드를 적용하는 경우의 축적기간보다 짧은 축적기간을 나타내는 정보를 기억하고 있는 기억수단과,

상기 정보에 나타나는 축적기간만 개방함으로써 개개의 화소 셀에 수광시키는 메커닉 셔터를 구비하는 것을 특징으로 하는 구동장치.
제 1항에 있어서,

상기 노광량은 개개의 화소 셀의 수광량을 축적기간에 있어서 적분한 값에 상당하며,

상기 억제수단은,

상기 혼합모드의 경우에는 상기 개별모드의 경우보다 상기 수광량을 적게 하는 것을 특징으로 하는 구동장치.
제 9항에 있어서,

상기 억제수단은,

상기 개별모드를 적용하는 경우의 개구율보다 작은 개구율을 나타내는 정보를 기억하고 있는 기억수단과,

상기 정보에 나타나는 개구율에 따라 개방함으로써 개개의 화소 셀에 수광시키는 조리개기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 구동장치.
제 1항에 있어서,

상기 억제수단은,

상기 노광량을, 상기 개별모드를 적용하는 경우의 노광량의 상기 소정수분의 1로 하는 것을 특징으로 하는 구동장치.
노광량에 따른 전하를 생성하는 화소 셀을 복수 갖는 촬상소자를, 소정수의 화소 셀에서 생성된 전하를 당해 촬상소자의 일시유지영역에 판독함으로써 합치는 혼합모드를 적용하여 구동하는 구동방법으로서,

개개의 화소 셀에서 생성된 전하를 상기 일시유지영역에 판독하는 판독기간에 있어서, 개개의 화소 셀에서 생성된 전하를 개별로 판독하는 개별모드를 적용하는 경우보다 개개의 화소 셀에 축적할 수 있는 전하의 상한인 포화량을 적게 설정하는 설정단계와,

상기 개별모드를 적용하는 경우보다 상기 노광량을 억제하는 억제단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동방법.
제 12항에 있어서,

상기 설정단계는,

개개의 화소 셀이 수광량에 따라 전하를 생성하는 축적기간에 있어서, 상기 개별모드를 적용하는 경우와 동등하게 상기 포화량을 설정하는 것을 특징으로 하는 구동방법.
제 13항에 있어서,

상기 설정단계는,

합쳐진 전하가 상기 일시유지영역에서의 최대 유지량을 초과하지 않도록 상기 포화량을 설정하는 것을 특징으로 하는 구동방법.
제 14항에 있어서,

상기 설정단계는,

상기 포화량을, 상기 개별모드를 적용하는 경우의 포화량의 상기 소정수분의 1로 설정하는 것을 특징으로 하는 구동방법.
제 12항에 있어서,

상기 화소 셀은 반도체 기판에 형성되어 있고, 상기 포화량을 초과하여 과잉 생성된 전하를 상기 반도체 기판에 배출하는 오버플로우 드레인 구조를 가지며,

상기 포화량은 상기 반도체 기판에 공급되는 기판전압이 높을수록 적게 설정되며,

상기 설정단계는,

상기 반도체 기판에 공급하는 기판전압을 상기 개별모드를 적용하는 경우의 기판전압보다 높게 하는 것을 특징으로 하는 구동방법.
제 12항에 있어서,

상기 노광량은 개개의 화소 셀의 수광량을 축적기간에 있어서 적분한 값에 상당하고,

상기 억제단계는,

상기 개별모드를 적용하는 경우보다 상기 축적기간을 단축하는 것을 특징으로 하는 구동방법.
제 17항에 있어서,

상기 억제단계는,

개개의 화소 셀의 전하를 모두 배출하는 리셋서브단계와,

상기 리셋서브단계에 의한 전하의 배출시점으로부터 상기 개별모드를 적용하는 경우의 축적기간보다 짧은 축적기간이 경과한 후에 개개의 화소 셀에서 생성된 전하를 일시유지영역에 판독하는 판독서브단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동방법.
제 17항에 있어서,

상기 개개의 화소 셀은 메커닉 셔터를 통과한 광을 수광하고,

상기 억제단계는,

상기 개별모드를 적용하는 경우의 축적기간보다 짧은 축적기간만 상기 메커닉 셔터를 개방하는 것을 특징으로 하는 구동방법.
제 12항에 있어서,

상기 노광량은 개개의 화소 셀의 수광량을 축적기간에 있어서 적분한 값에 상당하고,

상기 억제단계는,

상기 혼합모드의 경우에는 상기 개별모드의 경우보다 상기 수광량을 적게 하는 것을 특징으로 하는 구동방법.
제 20항에 있어서,

상기 개개의 화소 셀은 조리개기구를 통과한 광을 수광하고,

상기 억제단계는,

상기 개별모드를 적용하는 경우의 개구율보다 작은 개구율이 되도록 상기 조리개기구를 조절하는 것을 특징으로 하는 구동방법.
제 12항에 있어서,

상기 억제단계는,

상기 노광량을 상기 개별모드를 적용하는 경우의 노광량의 상기 소정수분의 1로 하는 것을 특징으로 하는 구동방법.
노광량에 따라 복수의 화소 셀별로 전하를 생성하고, 상기 복수의 화소 셀별의 전하로부터 화상데이터를 생성하는 촬상장치로서,

상기 복수의 화소 셀을 갖는 촬상소자와,

상기 복수의 화소 셀에서 생성된 전하를 개별로 판독하는 개별모드 및 상기 복수의 화소 셀 중 소정수의 화소 셀에서 생성된 전하를 합하여 판독하는 혼합모드 중 어느 하나의 판독모드를 적용하여 상기 촬상소자를 구동하는 구동장치와,

어느 하나의 판독모드가 적용되어 상기 촬상소자에서 판독된 전하에 따라서 화상데이터를 생성하는 신호처리부와,

입력신호에 따라서 상기 구동장치에서의 상기 개별모드와 상기 혼합모드를 선택하는 제어부를 구비하며,

상기 구동장치는,

상기 복수의 화소 셀에서 생성된 전하를 일시유지영역에 판독하는 판독기간에 있어서, 상기 혼합모드를 적용하는 경우는 상기 개별모드를 적용하는 경우보다 개개의 화소 셀에 축적할 수 있는 전하의 상한인 포화량을 적게 설정하는 설정수단과,

상기 혼합모드를 적용하는 경우는 상기 개별모드를 적용하는 경우보다 상기 노광량을 억제하는 억제수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제 23항에 있어서,

상기 설정수단은,

개개의 화소 셀이 수광량에 따라서 전하를 생성하는 축적기간에 있어서, 상기 개별모드를 적용하는 경우와 동등하게 상기 포화량을 설정하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제 24항에 있어서,

상기 설정수단은,

합쳐진 전하가 상기 일시유지영역에서의 최대유지량을 초과하지 않도록 상기 포화량을 설정하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제 25항에 있어서,

상기 설정수단은,

상기 포화량을, 상기 개별모드를 적용하는 경우의 포화량의 상기 소정수분의 1로 설정하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제 23항에 있어서,

상기 화소 셀은 반도체 기판에 형성되어 있으며, 상기 포화량을 초과하여 과잉 생성된 전하를 상기 반도체 기판에 배출하는 오버플로우 드레인 구조를 갖고,

상기 포화량은 상기 반도체 기판에 공급되는 기판전압이 높을수록 적게 설정되며,

상기 설정수단은,

상기 반도체 기판에 공급하는 기판전압을 상기 개별모드를 적용하는 경우에서의 기판전압보다 높게 하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제 23항에 있어서,

상기 노광량은 개개의 화소 셀의 수광량을 축적기간에 있어서 적분한 값에 상당하고,

상기 억제수단은,

상기 개별모드를 적용하는 경우보다 상기 축적기간을 단축하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제 28항에 있어서,

상기 억제수단은,

상기 개별모드를 적용하는 경우의 축적기간보다 짧은 축적기간을 나타내는 정보를 기억하고 있는 기억수단과,

개개의 화소 셀의 전하를 모두 배출하는 리셋수단과,

상기 리셋수단에 의한 전하의 배출시점으로부터 상기 정보에 나타나는 축적기간이 경과한 후에 개개의 화소 셀에서 생성된 전하를 일시유지영역에 판독하는 판독수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제 28항에 있어서,

상기 억제수단은,

상기 개별모드를 적용하는 경우의 축적기간보다 짧은 축적기간을 나타내는 정보를 기억하고 있는 기억수단과,

상기 정보에 나타나는 축적기간만 개방함으로써 각각의 화소 셀에 수광시키는 메커닉 셔터를 구비하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제 23항에 있어서,

상기 노광량은 개개의 화소 셀의 수광량을 축적기간에 있어서 적분한 값에 상당하고,

상기 억제수단은,

상기 혼합모드의 경우에는 상기 개별모드의 경우보다 상기 수광량을 적게 하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제 31항에 있어서,

상기 억제수단은,

상기 개별모드를 적용하는 경우의 개구율보다 작은 개구율을 나타내는 정보를 기억하고 있는 기억수단과,

상기 정보에 나타나는 개구율에 따라 개방함으로써 개개의 화소 셀에 수광시키는 조리개기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제 23항에 있어서.

상기 억제수단은,

상기 노광량을, 상기 개별모드를 적용하는 경우의 노광량의 상기 소정수분의 1로 하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.