KR950011888B1 - 고체촬상장치 및 그 구동방법 - Google Patents

고체촬상장치 및 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

고체촬상장치 및 그 구동방법
제1도는 본 발명에 따른 고체촬상장치의 제1실시예를 나타낸 평면구조도.
제2는 본 발명에 따른 고체촬상장치의 제2실시예를 나타낸 평면구조도.
제3는 본 발명에 따른 고체촬상장치의 제3실시예를 나타낸 평면구조도.
제4도는 본 발명에 따른 고체촬상장치에 대한 전송동작 타이밍의 일례를 나타낸 타이밍챠트.
제5도는 종래의 전화소독출방식(全畵素讀出方式)에 따른 고체촬상장치의 구조를 나타낸 평면구조도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1∼8 : 감광소자 10 : 감과소자열
40, 70, 80 : 전송순서변환수단
41∼44, 71∼74, 81∼84 : 전송단 50, 51, 91, 92 : 행방향전송장치
53, 54, 93, 94 : 출력회로 60 : 열방향전송장치
61∼64 : 전송단 101 : 1방향전송장치위치
[산업상의 이용 분야]
본 발명은 고체촬상장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 특히 전화소신호(全畵素信號)를 독립적으로 동시에 독출할 수 있는 고체촬상장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 방송용 CCD, 고화질민생용 CCD, 전자스틸카메라등에 사용되는 것이다.
[종래의 기술 및 그 문제점]
전하전송장치를 이용한 고체촬상장치중 고해상도를 얻을 수 있는 CCD에 리어센서로서는 1라인을 구성하는 2화소의 신호전하를 발생시키는 감광소자를 열방향(수직방향)에 인접시켜 배치한 것이 알려져 있다.
그러나, 일반적으로 민생용으로서 이용되는 CCD 에리어센서에 있어서는 소형화의 요구로 부터 넓은 면적을 필요로 하는 전송단을 감소시키기 위해 열방향에 인접하는 2화소분의 신호전하를 가산해서 독출하도록 하고 있기 때문에, 출력된 신호는 열방향에 대한 해상도가 저하되는 것으로 되어 있었다.
최근의 고화질, 고해상도의 요구로부터 가산을 수행하지 않고서 전화소신호를 동시에 독립적으로 독출하는 전화소신호 독립 독출에 대해 몇가지 방법이 제안되어 있다. 제5도는 종래의 전화소신호 동시 독립 독출이 가능한 고체촬상장치의 개략구성을 나타낸 평면도로서, 이하의 설싱에서는 간단화를 위해 화소수를 감소시켜 설명하지만, 실제의 고체촬상장치는 화소수가 다른 점 외에는 모두 동일한 구조를 갖추고서 동일한 동작을 수행하게 된다.
이 고체촬상장치는 제1행으로부터 제8행에 속하는 감광소자(1∼8)가 1열의 감광소자열(10)을 구성하고 있고, 이 감광소자열(10)에 인접해서 열전송 장치(20)가 형성되어 있으며, 이 열전송장치(20)는 2개의 감광소자에 대해 1개의 전송단이 형성되는 전송단(11∼14)을 갖추고 있다.
그리고, 이와 같은 감광소자열(10)및 열전송장치(20)의 조(組)가 5열분 형성되어 있다.
상기 열전송장치(20)의 아래쪽에는 21∼24의 4단의 전송단으로 이루어진 전하저장장치(30)가 형성되어 있는 바, 1개의 열전송장치(20)에는 2열의 전하저장장치(31,32)가 대응하고 있고, 열전송장치(20)에 의해 전송된 신호전 롤 2열의 전하저장장치(31,32)에 교대로 전송하도록 되어 있다.
또한, 전하저장장치(30)의 아래쪽에는 5단의 전송장치를 갖춘 2행의 행방향전송장치(33,34)가 형성되고, 그 최종전송단에는 각각 출력회로(35,36)가 접속되어 있다. 이들 행방향전송장치(33,34)는 각각 전하저장장치(31,32)에 의해 전송된 신호전하를 수취하고, 출력회로(35,36)의 방향으로 전송하는 것이며, 출력회로는 신호전하로부터 전압신호로서 취출하는 것이다.
다음에 이와 같은 종래의 고체촬상장치의 전화소신호 동시 독출의 수순에 대해 설명한다. 또, 이하의 설명에서는 감광소자(1∼8)로부터 발생된 신호전하를(S1∼S8)로 표시하는 것으로 한다.
먼저, 기수행에 속하는 감광소자(1,3,5,7)에 축적된 신호전하(S1,S3,S5,S7) 를 열전송장치(20)의 전송단(14,13,12,11)에 전송하고, 열전송장치(20)를 구동시켜 이들의 신호전하를 열방향으로 전송해서 전하저장장치(31)에, 축적시킨다. 이하, 이 전하저장장치에 축적된 상태의 신호전하에는 각각 를 붙혀서 나타내는 것으로 한다. 다음에 우수행에 속하는 신호전하(S2,S4,S6,S8)를 열전송장치(20)의 전송단(14,13,11,11)에 전송하고, 이들 신호전하를 열방향으로 전송해서 전회의 전송에서 이용된 전하저장장치(31)와 쌍을 이루는 전하저장장치(32)에 축적시킨다. 그리고, 전하저장장치(30)의 최하단의 전송단(24)에 축적된 각 5개의 신호전하(S1'및 S2')는 소정의 타이밍에서 행방향전송장치의 대응하는 전송단에 병렬전송된다. 즉, 전하저장장치(31)내에 5개의 신호전하(S1')는 행방향전송장치(33)를 경유해서 행방향전송장치(34)에 전송되고, 전하저장장치(32)내의 신호전하(S2')는 신호전하(S1')가 행방향전송장치(33)로부터 행방향전송장치(34)에 전송되는 것과 동일한 타이밍에서 행방향전송장치(33)에 전송된다. 이들 행방향전송장치(33,34)에 전송된 신호전하(S1,S2)는 순차 동일 타이밍으로 출력된다.
신호전하(S1,S2)가 모두 출력된 후의 소정 시각에서 전하저장장치(30)내의 신호전하(3',4')가 마찬가지의 수순으로 행방향전송장치(33,34)에 전송되고 출력된다. 또, 각 신호전하가 담당하는 화상정보는 감광화소로부터 제1열전송장치에 전송되는 시각에서 규정되기 때문에 기수행과 우수행에서 오차를 발생시키지만, 열전송을 고속화하는 것으로 실용상 전혀 문제로 되지 않는 정도로 하는 것이 가능하다.
이하, 이와 같은 동작을 반복함으로써 전강광화소로부터의 신호를 독출 할 수 있게 되는 바, 이와 같이 2개의 행을 동시에 독출하는 것은 통상의 텔레비젼방식에서 인터레이스동작에 대응하기 때문이다.
상기한 바와 같이 종래 기술에서는 우수행 전하와 기수행 전하의 한쪽을 1개의 행방향전송장치를 경유해서 거리적으로 떨어진 다른 행방향전송장치에 전송할 필요가 있다. 이 때문에 기수행의 감광소자에서 발생된 신호전하와 우수행의 감광소자에서 발생된 신호전하를 독립적으로 제어해서 전송 할 필요가 있어 전송장치의 구조가 복잡하게 됨과 더불어 행방향전송장치간에서의 전송을 수행하지 않으면 안되기 때문에 전하의 전송제어가 복잡하게 된다는 문제가 있었다.
[발명의 목적]
본 발명은 상기한 점을 감안해서 발명된 것으로, 행방향전송장치의 전하전송을 필요로 하지 않고서 전화소 동시 독립 독출이 가능한 고해상도의 고체촬상장치 및 그 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다.
[발명의 구성]
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고체촬상장치는, 1라인을 구성하는 2화소를 단위로 해서 열방향에 배치된 복수개의 감광소자(1∼8)를 갖춘 감광소자열(10)이 행방향으로 복수개 설치된 감광부와, 상기 각 감광 소자열(10)에 인접해서 배치되면서 상기 1라인을 구성하는 2화소중 한쪽 및 다른쪽에 상당하는 감광소자에서 발생된 신호전하를 수취해서 서로 역방향의 제1 및 제2의 열방향으로 전송하는 열방향전하전송수단(60), 이 열방향 전하전송수단(60)의 한쪽측 전송단 위치에 설치되면서 상기 열방향전하전송수단(60)에서 전송된 상기 1라인을 구성하는 2화소중 한쪽에 상당하는 감광 소자에서 발생된 신호전하를 행방향으로 전송하는 제1행방향전하전송수단(50)상기 열방향전하전송수단(60)의 다른쪽측 전송단위치에 설치되면서 상기 열방향전하전송수단(60)에서 전송된 상기 1라인을 구성하는 2화소중의다른쪽에 상당하는 감광소자에서 발생된신호전하를 행방향으로 전송하는 제2행방향전하전송수단(51) 및, 상기 열방향전하전송수단(60)과 상기 제1행 방향전하전송수단(50)의 중간영역 및 상기 열방향전하전송수단(60)과 상기 제2행방향전하전송수단(51)의 중간영역의 적어도 한쪽측에 상기 열방향전하전송수단(60)에서 전송된 신호전하열의 열순위를 반전시키는 전송순서변환수단(40)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 전송순서변환수단(40)은 전송단이 루프형태로 연결된 사이클링 전송로를 구상하면 된다.
또한 본 발명에 따른 고체촬상장치는, 1라인을 구성하는 2화소를 단위로 해서 열방향에 배치된 복수개의 감광소자(1∼8)를 갖춘 감광소자열(10)이 행방향으로 복수개 설치된 감광부와, 상기 각 감광소자열(10)에 인접해서 배치되면서 상기 1라인을 구성하는 2화소중 한쪽 및 다른쪽에 상당하는 감광소자에서 발생된 신호전하를 수취해서 서로 역방향의 제1 및 제2의 열방향으로 전송하는 열방향전하전송수단(60), 이 열방향전하전송수단(60)의 한쪽측 전송단 위치에 설치되면서 상기 열방향전하전송수단(60)에서 전송된 상기 1라인을 구성하는 2화소중 한쪽에 상당하는 감광소자에서 발생된 신호 전하를 행방향으로 전송하는 제1행방향전화전송수단(91), 상기 열방향전하 전송수단(60)의 다른쪽측 전송단 위치에 설치되면서 상기 열방향전하전송수단(60)에서 전송된 상기 1라인을 구성하는 2화성중 다른쪽에 상당하는 감광 소자에서 발생된 신호전하를 행방향으로 전송하는 제2행방향전화전송장치(92)및, 상기 열방향전하전송수단(60)과 상기 제1행방향전하전송장치(91)의 중간영역 및 상기 열방향전하전송장치(60)과 상기 제2행방향전하전송수단(92)의 각 중간영역에 상기 열방향전하전송수단(60)에서 전송된 신호전하를 일시 저장하는 제1 및 제2저장수단(70,80)이 설치되어 구성되고, 이들 저장수단(70,80)중 적어도 한쪽은 전하열의 열순위를 반전시키는 전송순서변환수단인 것을 특징으로 한다.
상기 전송순서변환수단은 전송단이 루프형태로 연결된 사이클링전송로를 구성하면 된다.
또한, 상기 제1 및 제2저장수단(70,80)중 다른쪽은 1방향전송형 저장수단(100)이면 된다.
더욱이, 상기 제1 및 제2저장수단(70,80)이 모두 루프형태로 연결된 사이클링전송로를 구성하면 된다.
본 발명에 따른 고체촬상장치의 구동방법은, 매트릭스형상을 구성하는 감광소자(1∼8)중 인접하는 기수행 또는 우수행의 한쪽에 속하는 감광소자에서 소정 기간 축적된 신호전하를 열방향전하전송장치(60)에 이송하는 과정과, 상기 열방향전하전송장치(60)를 구동시켜 신호전하를 제1열방향으로 전송해서 상기 열방향전하전송장치(60)의 단부에 인접해서 설치된 전송순서 변환수단(40)에 축적시키는 과정, 상기 인접하는 기수행 또는 우수행의 다른쪽에 속하는 감광소자에서 소정 기간 축적된 신호전하를 열방향전하전송장치(60)에 이송하는 과정, 상기 열방향전하전송장치(60)를 구동시켜 신호 전하를 제1열방향과는 역방향인 제2열방향으로 전송하는 과정 및, 상기 열방향전하전송장치(60)에서 제2열방향으로 전송된 신호전하를 1행분씩 제2행 방향전하전송장치(51)에 이송해서 전송을 수행하고, 이에 동기해서 상기 전송순서변환수단(40)에 축적된 신호전하를 1행분씩 제1행방향전하전송수단(50)에 이송해서 전송을 수행하며, 인접화소에서 신호전하를 동시에 독출하는 과정을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
도한, 본 발명에 다른 고체촬상장치의 구동방법에 의하면, 매트릭스형상을 구성하는 감광소자(1∼8)중 인접하는 기수행 또는 우수행의 한쪽에 속하는 감광소자에서 소정 기간 축적된 신호전하를 열방향전하전송장치(60)에 이송하는 과정과, 상기 열방향전하전송장치(60)를 구동시켜 신호전하를 제1열방향으로 전송해서 상기 열방향전하전송장치(60)의 한쪽단에 인접해서 설치된 전송순서변환수단(40)에 축전시키는 과정, 상기 인접하는 기수행 또는 우수행의 다른쪽에 속하는 감광소자에서 소정 기간 축적된 신호전하를 열방향전하전송장치(60)에이송하는 과정, 상기 열방향전하전송장치(60)를 구동시켜 신호전하를 제1열방향과는 역방향인 제2열방향으로 전송해서 상기 열방향전하전송장치(60)의 다른쪽단에 인접해서 설치된 제2전하저장수단(80)에 축적시키는 과정 및, 상기 제1 및 제2전하저장수단(70,80)중 한쪽으로부터는 전송순으로, 다른쪽으로부터는 신호전하를 취출해서 행방향전송을 수행해서 인접화소에 대한 신호전하르 동시에 독출하는 과정을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이들 방법에 있어서, 상기 열방향전하전송장치(60)를 구동시켜 수행하는 신호전하의 열방향전송이 신호독출을 수행하지 않는 기간에 수행되면 된다.
[작용]
상기와 같이 구성된 본 발명은, 감광소자영역의 상하에 각각 행방향전송 장치를 설치하면서 적어도 한쪽측의 행방향전송장치와 감광소자영역간에 전송순서변환장치를 설치하고, 기수행의 감광화소로부터 발생된 신호전하의 열방향전송(제1필드전송)의 전송방향과 우수행의 감광소자로부터 발생된 신호전하의 열방향전송(제2필드전송)의 전송방향을 서로 반대가 되도록 해서 한쪽측에서는 전송순서변환장치에 의해 전송순서를 반대로 해서 출력하도록 하고 있기 때문에 행방향전송장치간의 전송을 필요로 하지 않는다. 또, 전송순서변환장치가 사이클링전송로를 구성함으로써 적은 면적에서의 신호전하축적이 가능하게 된다.
또, 열방향전하전송장치의 양단부세 전하저장부를 설치하고, 적어도 한쪽이 전송순서변환수단인 것에 의해 전하전송의 제어가 용이하게 된다. 더욱이, 전하저장부로서 1방향전송형이나 사이클링전송형을 임의로 이용할 수 있고, 특히 2개 모두 사이클링전송형을 이용한 경우에는 전하전송의 경로가 동등하게 되기 때문에 잡음의 영향이 동등하게 되어 균일한 영상출력을 얻을 수 있으며, 그 외 정상화상, 상하반전화상을 자유롭게 취출할 수 있게 된다.
열방향의 전하전송은 신호전하의 독출기간 이외의 기간, 예컨대 브랭킹 기간에 수행하면, 출력신호에 전송잡음이 실리는 것을 방지할 수 있게 된다.
[실시예]
이하, 예시도면을 참조해서 본 발명에 따른 1실시예를 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명에 따른 고체촬상장치의 제1실시예를 나타낸 평면도로서, 감광소자열(10)은 제5도에서 설명한 종래의 장치와 동일하게 구성되어 있고, 이 감광소자열(10)에 인접해서 열방향에 설치되는 열방향전하전송장치(60)는 4단의 전송단(61∼64)을 갖추고 있다. 이 열방향전하전송장치(60)는 종래의 열방향전송장치(20)에 비해 열방향의 쌍방향(제1도의 상향방향 및 하향방향)으로 전송가능하게 되어 있는 점이 다르다.
이들 감광소자열(10)및 열방향전하전송장치(60)의 종단의 각 상하위치는 행방향전송장치(50,51)가 각각 설치되어 있고, 또 본 실시예에서는 상측의 행방향전송장치(50)와 감광소자열(10)및 열방향전송장치(60)간에는 전송순서변환장치(40)가 설치되어 있다. 이 전송순서변환장치(4)는 2행 2열의 4개의 전송단(41∼44)을 1조로 해서 각 열방향정송장치에 대응하여 5조가 설치되어 있다. 이 전송순서변환장치(40)는 신호전하를 41, 42, 43, 44의 우회전 전송순 또는 41, 44, 43, 42의 좌회전 전송순으로 사이클링되는 전송을 수행하는 것으로, 본 발명의 발명자에 의한 일본국 특허출원 소 63-209075호에 상세한 구조가 개시되어 있다.
행방향전송장치(50,51)는 제1도의 우로부터 좌로 신호전하를 전송하는 것으로, 각각의 최종전송단에는 신호전하로부터 출력전압을 얻는 출력회로(52,53)가 접속되어 있다.
이와 같이 본 실시예에서는 행방향전송장치에 접속해서 전송순서변환장치를 설치하는 것 및 2개의 행방향전송장치가 감광소자열을 사이에 두고 양측에 설치되어 있는 것이 특징으로 되어 있다.
다음에 본 실시예에 따른 동작에 대해 설명한다.
먼저, 우수행에 속하는 감광소자에 축적된 신호전하(S8,S6,S4,S2)를 인접한 열방향전송장치의 대응하는 전송단(61∼64)에 전송하고, 이어 제1도의 아래로부터 위로 향해서 열전송을 수행하여 행전송장치세 접속된 전송순서 변환장치(40)에 전송에서 저장한다. 이때 전송순서변환장치(40)는 우회전의 사이클링전송을 수행하고, 최종적으로 제2행의 감광화소의 전하(S2)가 전송순서변환장치(40)의 전송단(42)에 저장되도록 전송을 수행한다. 제1도에 있어서 S2', S4', S6', S8'는 이와 같이 해서 저장된 저장상태의 S2, S4, S6, S8을 각각 나타내고 있다.
다음에 기수행에 속하는 감광화소에 축적된 신호전하를 인접한 열방향전송장치의 대응하는 전송단(61∼64)에 이송한다. 제1도에 있어서 S1', S3', S5', S7'는 이와 같이 해서 전송된 저장상태의 S1, S3, S5, S7을 각각 나타내고 있다.
소정 기간 경과후 열방향전송장치의 전송단(64)에 저장된 제1행의 전하(S1')는 각 열에 대응하는 행전송장치(51)의 전송단에 전송되고, 동시에 전송순서변환장치(40)의 전송단(42)에 저장된 제2행의 전하(S2')는 각 열에 대응하는 행전송장치(50)의 전송단에 전송된다. 그 후, 2개의 행전송장치는 각각 출력회로(52,53)에 전하를순차 전송한다. 그리고, 제1 및 제2행의 신호전하(S1, S2)는 출력회로(52, 53)에 의해 일반적으로 전압신호로 변환되어 외부로 출력된다.
마찬가지의 동작을 신호전하(S3, S4, S5, S6, S7, S8)에 대해 수행하므로써 전체 감광소자의 전하를 독립적이면서 감광소자열의 나란한 순서에 따라 외부로 독출할 수 있게 된다. 이 경우 전송순서변환장치(40)는 독출신호전하를 변화시킬 때마다 좌회전의 사이클링전송을 수행한다.
본 실시예에서는 1개의 행방향전송장치간의 병렬전송(열방향전송)을 수행하지 않고 인접하는 2행의 감광소자열의 신호전하를 독립적으로 동시에 외부로 출력할 수 있게 된다. 따라서 행방향전송장치간의 병렬전송기능을 실현하기 위해 필요한 구조상 및 제조상의 문제점이 없는 전화소 동시 독출이 가능한 고체촬상장치를 용이하게 실현할 수 있게 된다.
또, 상기 실시예에서는 우수행의 감광화소로부터의 신호전하를 최초로 이송하고, 이어서 기수행의 감광화소로부터의 신호전하를 이송하도록 하고 있지만, 이 순서는 반대이어도 된다.
제2도는 본 발명의 제2실시예의 평면구성도와 그 신호전하의 움직임을 함께 나타낸 것으로, 감광소자열(10)및 열방향전송장치(60)의 구성은 제1실시예와 동일하다.
본 실시예에서는 감광소자열(10)및 열방향전송장치(60)의 상하 위치에 각각 사이클링전송형 전하저장장치(70,80)가 설치되어 있는 점이 제1도의 경우와 다르다. 즉, 감광소자(10)및 행방향전송장치(60)의 위에는 전송 단(71,72,73,74)을 갖춘 제1사이클링전송형 전하저장장치(70)가 설치되어 있고, 감광소자(10)및 열방향전송장치(60)의 아래에는 전송단(81,82,83,83)을 갖춘 제2사이클링전송형 전하저장장치(80)가 각각 설치되어 있다. 이들 제1사이클링전송형 전하저장장치(70)의 더 위에는 제1사이클링전송형 전하저장장치(70)로부터 신호전하를 수취해서 출력회로(93)로 향해 행방향 전송을 수챙하는 행방향전송장치(91)가 설치되어 있고, 제2사이클링전송형 전하저장장치(80)의 더 아래에는 제2사이클링전송형 전하저장장치(80)로부터 신호전하를 수취해서 출력회로(94)로 향해 행방향전송을 수행하는 행방 향전송장치(92)가 각각 설치되어 있다.
다음에 본 실시예에 따른 동작을 설명한다.
먼저, 우수행에 속하는 감광소자에 축적된 신호전하(S2, S4, S6, S8)를 열방향전송장치(60)의 대응하는 전송단(64, 63, 62, 61)에 전송하고, 상기 열방향전송장치(60)를 아래에서 위로 전송이 수행되도록 구동시키면, S8,S6, S4, S2의 순으로 제1사이클링전송형 전하저장장치(70)의 전송단(71, 72, 73, 74, 71)에 좌회전으로 전송되고, 이 순서로 저장된다.
이어서 기수행에 속하는 감광소자에 축적된 신호전하(S1, S3, S5, S7)를 열방향전송장치(10)의 대응하는 전송단(64, 63, 62, 61)에 전송하고, 상기 열방향전송장치(60)를 위에서부터 아래로 전송이 수행되도록 구동시키면, S1, S3, S5, S7의 순으로 제1사이클링전송형 전하저장장치(80)의 전송단(81, 82, 83, 84, 81, 82)에 우회전으로 전송되고, 이 순서로 저장된다.
제2도에 있어서 S2', S4', S6', S8' 및 S1', S3', S5, S7는 전송순서변환장치내에서 70 및 80에 각각 축적된 신호전하를 나타내고 있다.
소정의 유지시간 경과 후, 사이클링전송형 전하저장장치(70)의 전송단(72)에 저장된 신호전하(S2')는 행방향전송장치(91)에 전송되고, 또 사이클링전송형 전하저장장치(80)의 전송단(82)에 저장된 신호전하(S1')는 행방향 전송장치(92)에 전송되어 각각 출력회로(93, 94)로부터 신호전하(S2 및 S1)에 대응한 전압이 출력된다.
다음에 사이클링전송형 전하저장장치(70)를 우회전으로 구송시키고, 사이클링전송형 전하저장장치(80)를 우회전으로 구동시키는 것에 의해 신호전하(S4 및 S3)에 대응한 출력이 출력된다. 이하, 마찬가지로 전신호전하를 2개의 출력회로로부터 모두 독립적으로 출력할 수 있게 된다. 제2도의 상하에는 참조부호 95 및 96에 의해 독출되는 신호전하의 시계열이 도시되어 있다.
본 실시예에서는 열방향전송장치와 전하저장장치 및 행방향전송장치를 통하는 독출경로의 구조가 우수행의 감광소자로부터의 전하와 기수행의 감광소자로부터의 전하에 대해 동등하게 되어 있기 대문에 전송도중에서 발생 되는 잡음성분등의 혼입량이 거의 동일하게 됨에 따라 기수행과 우수행에서 영상출력의 불균일을 초래하는 것이 없게 된다.
또한, 본 실시예에서는 사이클링전송형 전하저장장치(70)가 우회전전송과 좌회전전송을 선택적으로 수행하는 것이고, 사이클링전송형 전하저장장치(80)는 우회전전송만을 수행하는 것으로 되어 있지만, 양 사이클링전송형 전하저장장치 모두 좌우의 회전을 자유롭게 절환할 수 있는 것이어도 된다.
제3도는 본 발명의 제3실시예를 나타낸 것으로, 열방향전송장치(60)의 아래측의 저장장치를 사이클링형 대신 전송단(10,102,103,104)을 갖춘 1방향전송장치(100)로 한 것이다. 본 실시예의 경우에는 보다 간단한 제어로 정화상(正畵像)을 취출할 수 있게 된다.
제4도는 본 발명에 따른 고체촬상장치에 대한 전송동작타이밍의 일례를 나타낸 것으로, 이 타이밍은 통상의 텔레비전표준방식에 따른 것인 바, 수직브랭킹기간에 감광소자로부터 열전송장치로의 신호전하의 이동 및 열전송동작을 수행하며, 필요에 따라 사이클링전송에 의한 전송순서의 변환을 수행한다. 이어 수직브랭킹기간의 종료전에 2개의 행방향전송에 대한 적어도 1회의 병렬전송을 수행하고, 신호전하(S1 및 S2)를 모두 외부로 출력한다.
다음의 수평브랭킹기간에 신호전하(S3 및 S4)를 병렬전송하고, 게속되는 기간에서 이를 외부로 출력한다. 이와 같이 브랭킹기간을 이용해서 열전송 및 병렬전송을 반복해서 수행함으로써 1필드기간에 전체 전하를 독립적으로 외부로 출력할 수 있게 된다. 또한, 브랭킹기간을 이용해서 열전송 및 병렬전송을 수행함으로써 신호전하의 독출기간에 전송동작을 제어하기 위한 펄스가 출력에 혼입되는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 본원 청구범위의 각 구성요소에 병기한 도면참조부호는 본원 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것으로, 본원 발명의 기술적 범위를 도시한 실시예로 한정할 의도로 병기한 것은 아니다.
[발명의 효과]
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 고체촬상장치에 의하면, 행방향전송장치가 열방향전송장치의 양단측에 1개씩 배치되어 있고, 한쪽측의 행방향전송장치와 열방향전송장치간에 적어도 1개의 전송순서 변환수단을 구비하고 있기 때문에 행방향전송장치간의 전송을 수행할 필요가 없고, 구조가 간단하며, 제어가 용이하고, 해상도를 현저하게 향상시킨 고체촬상장치 및 그 구동방법을 제공할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 고체촬상장치의 구동방법에 의하면, 우수행과 기수행의 다른쪽의 감광화소에서 발생된 신호 전하를 전송해서 전송순서변한수단에 저장하여 두고, 우수행과 기수행의 다른쪽의 감광화소에서 발생된 신호 전하를 전송해서 취출할 경우 전송순서변환수단을 역방향으로 구동해서 신호전하를 취출하도록 하고 있기 때문에 행방향전송장치간의 전송제어가 불필요하게 되어 제어를 간략화할 수 있게 된다.

Claims (10)

1라인을 구성하는 2화소를 단위로 해서 열방향에 배치된 복수개의 감광소자(1∼8)를 갖춘 감광소자열(10)이 행방향으로 복수개 설치된 감광부와, 상기 각 감광소자열(10)에 인접해서 배치되면서 상기 1라인을 구성하는 2화소중 한쪽 및 다른쪽에 상당하는 감광소자에서 발생된 신호전하를 수취해서 서로 역방향의 제1 및 제2의 열방향으로 전송하는 열방향전송수단(60), 이 열방향전하전송수단(60)의 한쪽측 전송단위치에 설치되면서 상기 열방향전하전송수단(60)에서 전송된 상기 1라인을 구성하는 2화소중 한쪽에 상당하는 감광소자에서 발생된 신호전하를 행방향으로 전송하는 제1행방향전하전송수단(50), 상기 열방향전하전하전송수단(60)의 다른쪽측 전송단 위치에 설치되면서 상기 열방향전하전송수단(60)에서 전송된 상기 1라인을 구성하는 2화소중의 다른쪽에 상당하는 감광소자에서 발생된 신호전하를 행방향으로 전송하는 제2행방향전하전송수단(51)및, 상기 열방향전하전송수단(60)과 상기 제1행방향전하전송수단(50)의 중간영역 및 상기 열방향전하전송수단(60)과 상기 제2행방향전하전송수단(51)의 중간영역의 적어도 한쪽측에 상기 열방향전하전송수단(60)에서 전송된 신호전하열의 열순위를 반전시키는 전송순서변환수단(40)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
제1항에 있어서, 상기 전송순서변환수단(40)은 전송단이 루프형태로 연결된 사이클링전송로를 구성하도록 된 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
1라인을 구성하는 2화소를 단위로 해서 열방향에 배치된 복수개의 감광소자(1∼8)를 갖춘 감광소자열(10)이 행방향으로 복수개 설치된 감광부와, 상기 각 감광소자열(10)에 인접해서 배치되면서 상기 1라인을 구성하는 2화소중 한쪽 및 다른쪽에 상당하는 감광소자에서 발생된 신호전하를 수취해서 서로 역방향의 제1 및 제2의 열방향으로 전송하는 열방향전하전송수단(60), 이 열방향전하전송수단(60)의 한쪽측 전송단 위치에 설치되면서 상기 열방향전하전송수단(60)에서 전송된 상기 1라인을 구성하는 2화소중 한쪽에 상당하는 감광소자에서 발생된 신호전하를 행방향으로 전송하는 제1행방향전하전송수단(91), 상기 열방향전하전송수단(60)의 다른쪽측 전송단 위치에 설치되면서 상기 열방향전하전송수단(60)에서 전송된 상기 1라인을 구성하는 2화소중 다른쪽에 상당하는 감광소자에서 발생된 신호전하를 행방향으로 전송하는 제2행방향전하전송수단(92)및, 상기 열방향전하전송수단(60)과 상기 제1행방향전하전송수단(91)의 중간영역 및 상기 열방향전하전송수단(60)과 상기 제2행방향전하전송수단(92)의 각 중간영역에 상기 열방향전하전송수단(60)에서 전송된 신호전하를 일시 저장하는 제1및 제2저장수단(70,80)이 설치되어 구성되고, 이들저장수단(70,80)중 적어도 한쪽은 전하 열의 열순위를 반전시키는 전송순서변환수단인 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
제3항에 있어서, 상기 전송순서변환수단은 전송단이 루프형태로 연결된 사이클링전송로를 구성하는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2저장수단(70,80)중 다른쪽은 1방향전송형 저장수단(100)인 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2저장수단(70,80)이 모두 루프 형태로 연결된 사이클링전송로를 구성하도록 된 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
매트릭스형상을 구성하는 감광소자(1∼8)중 인접하는 기수행 또는 우수행의 한쪽에 속하는 감광소자에서 소정 기간 축적된 신호전하를 열방향전하전송장치(60)에 이송하는 과정과, 상기 열방향전하전송장치(60)를 구동시켜 신호전하를 제1열방향으로 전송해서 상기 열방향전하전송장치(60)의 단부에 인접해서 설치된 전송순서변환수단(40)에 축적시키는 과정, 상기 인접하는 기수행 또는 우수행의 다른쪽에 속하는 감광소자에서 소정 기간 축적된 신호전하를 열방향전하전송장치(60)에 이송하는 과정, 상기 열방향전하전송장치(60)를 구동시켜 신호전하를 제1열방향과는 역방향인 제2열방향으로 전송하는 과정 및, 상기 열방향전하전송장치(60)에서 제2열방향으로 전송된 신호전하를 1행분씩 제2행방향전하전송장치(51)에 이송해서 전송을 수행하고, 이에 동기해서 상기 전송순서변환수단(40)에 축적된 신호전하를 1행분씩 제1행방향전하전송수단(50)에 이송해서 전송을 수행하며, 인접화소에서 신호전하를 동시에 독출하는 과정을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고체촬상장치의 구동방법.
제7항에 있어서, 상기 열방향전하전송장치(60)를 구동시켜 수행하는 신호전하의 열방향전송이 신호전송을 수행하지 않는 기간에 수행되는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치의 구동방법.
매트릭스형상을 구성하는 감광소자(1∼8)중 인접하는 기수행 또는 우수행의 한쪽에 속하는 감광소자에서 소정 기간 축적된 신호전하를 열방향전하전송장치(60)에 이송하는 과정과, 상기 열방향전하전송장치(60)를 구동 시켜 신호전하를 제1열방향으로 전송해서 상기 열방향전하전송장치(60)의 한쪽단에 인접해서 설치된 전송순서변환수단(40)에 축적시키는 과정, 상기 인접하는 기수행 또는 우수행의 다른쪽에 속하는 감광소자에서 소정 기간 축적된 신호전하를 열방향전하전송장치(60)에 이송하는 과정, 상기 열방향 전하전송장치(60)를 구동시켜 신호전하를 제1열방향과는 역방향인 제2열방함으로 전송해서 상기 열방향전하전송장치(60)의 다른쪽단에 인접해서 설치된 제2전하저장수단(80)에 축적시키는 과정 및, 상기 제1 및 제2전하저장수단(78, 80)중 한쪽으로부터는 전송순으로, 다른쪽으로부터는 신호전하를 취출해서 행방향전송을 수행해서 인접화소에 대한 신호전하를 동시에 독출하는 과정을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고체촬상장치의 구동방법.
제9항에 있어서, 상기 열방향전하전송장치(60)를 구동시켜 수행하는 신호전하의 열방향전송이 신호독출을 수행하지 않는 기간에 수행되는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치의 구동방법.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2504845B2 (ja) * 1989-10-06 1996-06-05 シャープ株式会社 固体撮像装置
JPH0491556A (ja) * 1990-08-06 1992-03-25 Fuji Xerox Co Ltd 読み取り装置
JP2760656B2 (ja) * 1990-11-30 1998-06-04 株式会社東芝 固体撮像装置
DE4134666C2 (de) * 1991-10-19 2002-03-28 Zeiss Carl Verfahren und Schaltung zur Verarbeitung optischer Signale
US5355165A (en) * 1992-08-06 1994-10-11 Princeton Scientific Instruments, Inc. Very high frame rate CCD imager
JP2807386B2 (ja) * 1993-02-15 1998-10-08 株式会社東芝 固体撮像装置及び固体撮像装置の駆動方法
JP2888719B2 (ja) * 1993-02-15 1999-05-10 株式会社東芝 固体撮像装置の駆動方法
JPH0767041A (ja) * 1993-08-30 1995-03-10 Toshiba Corp 固体撮像装置の駆動方法
US5663761A (en) * 1993-09-02 1997-09-02 Sony Corporation Solid-state image pick-up apparatus with two channels
JP3156503B2 (ja) 1994-05-27 2001-04-16 松下電器産業株式会社 固体撮像装置の駆動方法及び固体撮像装置の信号処理回路
US5703639A (en) * 1994-10-25 1997-12-30 Dalsa, Inc. Charge coupled device pulse discriminator
WO1996026546A2 (en) * 1995-02-21 1996-08-29 Philips Electronics N.V. Charge-coupled imaging device having anti-blooming protection and two sets of readout registers
KR100226787B1 (en) * 1996-12-16 1999-10-15 Hyundai Micro Electronics Co Ccd device
JP3548410B2 (ja) * 1997-12-25 2004-07-28 キヤノン株式会社 固体撮像装置および固体撮像装置の信号読み出し方法
DE60030828T2 (de) * 1999-07-09 2007-02-08 Bts Holding International Bv Optische abtastvorrichtung mit umschaltbarer auflösung
JP3846572B2 (ja) * 2001-09-20 2006-11-15 ソニー株式会社 固体撮像装置
US7554590B2 (en) * 2003-02-26 2009-06-30 Digital Imaging Systems Gmbh Simultaneous readout of CMOS APS imagers
US7480000B2 (en) * 2003-06-25 2009-01-20 Fujifilm Corporation Image-taking apparatus including a vertical transfer control device
DE602005010696D1 (de) * 2005-08-12 2008-12-11 Mesa Imaging Ag Hochempfindliches, schnelles Pixel für Anwendung in einem Bildsensor
KR20210076238A (ko) 2019-12-13 2021-06-24 삼성전자주식회사 이미지 센서, 그것을 포함하는 이미지 장치 및 그것의 동작 방법
US11838659B2 (en) * 2021-11-16 2023-12-05 Pixart Imaging Inc. Image sensing system and image sensing data processing method

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57104377A (en) * 1980-12-19 1982-06-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Solid-state image pickup device
JPS5984466A (ja) * 1982-11-06 1984-05-16 Canon Inc 電荷転送デバイス
JPS60163464A (ja) * 1984-02-02 1985-08-26 Fujitsu Ltd 電荷結合装置
JPH0799869B2 (ja) * 1984-10-20 1995-10-25 オリンパス光学工業株式会社 電子的撮像装置
JPS6386974A (ja) * 1986-09-30 1988-04-18 Nec Corp 電荷転送撮像素子とその駆動方法
EP0286123B1 (en) * 1987-04-10 1992-12-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Solid-state imaging device having high-speed shutter function and method of realizing high-speed function in solid-state imaging device
US4897728A (en) * 1987-10-09 1990-01-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Charge transfer device for solid state image pickup apparatus and method of driving the same
US4980771A (en) * 1988-02-18 1990-12-25 Victor Company Of Japan, Ltd. Imaging device and imaging apparatus including the imaging device
US5043819A (en) * 1989-12-05 1991-08-27 Samsung Electronics Co., Ltd. CCD solid state image sensor with two horizontal transfer CCDs corresponding to both odd and even columns of elements

Also Published As

Publication number Publication date
EP0472859B1 (en) 1995-11-15
KR920003564A (ko) 1992-02-29
DE69114612D1 (de) 1995-12-21
JP2760639B2 (ja) 1998-06-04
EP0472859A1 (en) 1992-03-04
US5148013A (en) 1992-09-15
JPH0468678A (ja) 1992-03-04
DE69114612T2 (de) 1996-05-02

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