KR950014884B1 - 고체촬상장치 - Google Patents

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KR950014884B1
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데츠오 야마다
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가부시키가이샤 도시바
아오이 죠이치
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Abstract

내용 없음.

Description

고체촬상장치
제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 고체촬상장치의 평면구성도.
제2도는 본 발명의 제1, 제2열방향전송장치의 상세한 평면구성도.
제3도는 본 발명에 따른 제2실시예의 고체촬상장치의 평면구성도.
제4도는 본 발명에 따른 제3실시예의 고체촬상장치의 평면구성도.
제5도는 종래의 고체촬상장치의 평면구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
51,53,55,57 : 제1열방향전송장치 52,54,56,58 : 제2열방향전송장치
101∼108 : 감광소자
115,116,201,202,209,210 : 전하저장장치
119,120,203,204,211∼214 : 행방향전송장치
111∼114,121∼124 : 전하저장장치의 전송단
131∼134,141∼144 : 행방향전송장치의 전송단
145,146,207,215∼218 : 출력회로 205,206 : 확장전송로
[산업상의 이용분야]
본 발명은 고체촬상장치에 관한 것으로, 특히 소자의 미세화 및 다화소화에 적합한 구조를 갖춘 고체촬상장치에 관한 것이다.
[종래의 기술 및 그 문제점]
전하전송장치를 이용한 고체촬상장치중 고해상도를 얻을 수 있는 CCD 에리어센서로서, 1라인을 구성하는 2화소의 신호전하를 발생시키는 감광소자를 열방향(수직방향)으로 인접시켜 배치한 것이 알려져 있다. 그러나, 일반적으로 민생용으로서 이용되는 CCD 에리어센서에 있어서는, 소형화의 요구로 인해 넓은 면적을 필요로 하는 전송단을 감소시키기 위해 열방향으로 인접한 2화소분의 신호전하를 가산해서 독출하도록 하고 있다.
제5도는 종래의 고체촬상장치의 평면구성도를 도시한 것으로, 6개의 감광소자(1∼6)로 이루어진 감광소자열(11,12,…,18)이 설치되어 있고, 이들 감광소자열(11,12,…,18)에 인접해서 3개의 전송단(7,8,9)으로 이루어진 열전송장치(21,22,23,24,25,26,2,28)가 설치되어 있으며, 상기 전송단(7)은 감광소자(5, 6)에, 전송단(8)은 감광소자(3, 4)에, 전송단(9)은 감광소자(1, 2)에 각각 대응하고 있다.
또, S11, S21,…, S61은 제1감광소자열(11)에 축적된 신호전하, S12,S22,…,S62는 제2감광소자열(12)에 축적된 신호전하, 이하 마찬가지로 S18,S28,…,S68은 제8열의 감광소자열(18)에 축적된 신호전하를 나타낸 것이다.
이들 감광소자열 및 열방향전송장치의 제1도 아래쪽에는 열방향(지면의 오른쪽에서 왼쪽으로 진행하는 방향)으로의 전송을 실행하는 행방향전송장치(10)가 설치되어 있는 바, 이 행방향전송장치(10)는 전송단(31∼38)을 구비하고 있고, 행방향전송장치(10)의 최종전송단(31)에는 출력회로(39)가 접속되어 있으며, 이 출력회로(39)는 신호전하를 외부로 독출시킨다.
이와 같은 고체촬상장치에서는 열방향(지면의 상하방향)으로 인접한 2개의 감광소자의 신호전하를 가산해서 전송시켜 외부로 독출하는 것에 의해 제1필드신호를 형성하고, 열방향에 인접해서 제1필드와는 다른 조합으로 2개의 감광소자의 신호를 가산해서 전송시켜 출력해서 제2필드신호를 형성하며, 2개의 필드의 신호를 인터레이스합성시켜 1프레임신호를 얻는다. 이와 같은 모드는 필드측정모드라고 칭해진다.
이하, 1개의 필드에만 주목해서 그 동작을 설명하기로 한다.
제1행의 신호전하(S11,S12,…,S18)와 제2행의 신호전하(S21,S22,…,S28), 제3행의 신호전하(S31,S32,…,S38)와 제4행의 신호전하(S41,S42,…,S48), 제5행의 신호전하(S51,S52,…,S58)와 제6행의 신호전하(S61,S62,…,S68)는 각각 대응하는 전송단으로 이송되어 가산된다. 계속해서 이와 같이 하여 가산된 신호전하중 제1행의 것(S11+S21,S12+S22,…,S18+S28)은 행방향전하전송장치(10)의 대응하는 전송단(31∼38)으로 병렬전송되고, 행방향전하전송장치(10)의 행방향전송에 따라 신호전하는 출력회로(39)에 순차전송되어 외부로 출력된다.
다음에 가산전하의 제2행(S31+S41,S32+S42,…,S38+S48) 및 제3행(S51+S61,…,S58+S68)이 동일한 동작에 의해 출력되고, 이와 같이 해서 전체신호전하를 출력할 수 있게 된다.
그런데, 이와 같은 전하전송장치에서는 각 열전송장치(21∼28)에 연결되도록 행방향전송장치의 전송단(31∼38)이 형성되기 때문에, 그 1전송단의 행방향 칫수는 감광소자의 행방향배열설치피치와 동일하게 형성되지 않으면 안된다.
또한, 일반적으로 행전송장치는 4상구동이 수행되기 위해 1전송단은 4개의 전극으로 이루어지고, 이 때문에 1개의 전극의 칫수는 화소피치의 1/4이하로 되어 버린다. 따라서 미세화 혹은 다화소화를 위해 화소피치가 작아지게 되면 행방향전송장치를 형성하는데 고도한 미세가공기술이 필요하게 된다.
한편, 행방향의 감광소자수가 증가되면 텔레비전방식에 따른 소정 시간내에 1행의 전하를 독출하기 위해 요구되는 전송속도가 높아지게 된다. 즉, 감광소자열수에 비례해서 행방향전송장치가 고주파수로 동작되어야만 하고, 전송펄스공급드라이버의 부담이 증대되어 소비전력의 증가를 초래하게 된다는 문제가 있다.
[발명의 목적]
본 발명은 상기한 종래 기술의 결점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 행방향전송장치의 칫수를 확대할 수 있으면서 전송펄스주파수를 절감시킨 새로운 구조의 고체촬상장치를 제공함에 그 목적이 있다.
[발명의 구성]
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 각각 열방향으로 배열된 복수의 감광소자(101∼108)를 갖춘 복수의 감광소자열(41∼48)로 이루어진 감광부와 ; 기수번째의 감광소자열에 인접해서 배치되면서 이 감광소자열에 포함되는 기수번째 감광소자에서 발생된 제1신호전하를 제1방향으로 전송하는 제1열방향전송수단(51,53,55,57) ; 우수번째의 감광소자열에 인접해서 배치되면서 이 감광소자열에 포함되는 우수번째 감광소자에서 발생된 제2신호전하를 상기 제1방향과는 반대인 제2방향으로 전송하는 제2열방향전송수단(52,54,56,58) ; 상기 제1열방향전송수단(51,53,55,57)의 각 열에 대응해서 제공된 전송단(131∼134)을 포함하고, 상기 제1열방향전송수단(51,53,55,57)의 제1최종전송수단으로부터 상기 제1신호전하를 수취해서 행방향으로 상기 제1신호전하를 전송하도록 채택된 제1행방향전송수단(119) ; 상기 제2열방향전송수단(52,54,56,58)의 각 열에 대응해서 제공된 전송단(141∼144)을 포함하고, 상기 제2열방향전송수단(52,54,56,58)의 제2최종전송수단으로부터 상기 제2신호전하를 수취해서 행방향으로 상기 제2신호전하를 전송하도록 채택된 제2행방향전송수단(120) ; 상기 제1행방향전송수단(119)에 의해 전송된 상기 제1신호전하를 외부로 출력하기 위한 제1출력회로(145) ; 상기 제2행방향전송수단(120)에 의해 전송된 상기 제2신호전하를 외부로 출력하기 위한 제2출력회로(146) 및 ; 전송된 상기 신호전하를 소정 시간 주기 동안 저장하고, 신호전하를 독출하기 위한 제1행방향전송수단(119)에서의 전송 시퀀스를 변환시키는 전하전송순서변환기능을 갖추며, 상기 제1 및 그 인접하는 제2열방향전송수단의 양측상과 상기 제1행방향전송수단 아래의 영역에 제공되는 제1전하저장수단(115)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1전하저장수단(115)은 그 전송로가 순회되는 구조를 갖춘 사이클릭 전송단으로 이루어지고, 상기 각 전송단을 구성하는 복수의 전송 전극에 인가되는 전압을 제어하는 것에 의해 시계방향 및 반시계방향으로의 전송을 선택적으로 허용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 소정 시간 주기 동안 전송된 신호전하를 저장하고, 제1열방향전송수단(51,53,55,57)과 그 인접하는 제2열방향전송수단의 양측 아래와, 상기 제2행방향전송수단(120) 위의 영역에 제공된 제2전하저장수단(116)을 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1전하저장수단(116)이 그 전송 순서를 변환시키기 위한 전하전송방향변환기능을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2전하전송수단(116)이 그 전송로가 순회되는 구조를 갖춘 사이클릭 전송단으로 이루어지고, 상기 각 전송단을 구성하는 전송 전극에 인가되는 전압을 제어하는 것에 의해 시계방향 및 반시계방향으로의 전송을 선택적으로 허용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 및 제2열방향전송수단(51,53,55,57 ; 52,54,56,58)은 동일한 위상의 제어전압이 인가되는 전극을 갖추고, 상기 전극은 상기 감광소자열(41∼48)의 소자 사이의 영역에서 전기적으로 연결되며, 상기 위상과 다른 위상의 제어전압이 인가되는 상기 전극 및 인접하는 전극이 절연막을 통해 서로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 및 제2행방향전송수단(119,120)의 상기 전극이 상기 제1 및 제2행방향전송수단(119,120)에 의해 전송된 신호전하의 상기 위상과 같은 방법으로 배열되고, 상기 각 출력회로로부터 출력되는 신호전하의 위상이 서로 180" 다르도록 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 및 제2출력회로(145,146)는 전기적으로 연결되고, 상기 출력회로에 신호전하를 전송하기 위한 제1 및 제2확장전송로가 각각 상기 제1 및 제2행방향전송부에 연결되며, 신호전하가 상기 일체화된 출력회로로부터 시계열적으로 합성된 화상신호로서 출력되도록 전극이 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 및 제2열방향전송수단(119,120)이 병렬로 배열된 2개의 행방향전송로로 이루어지고, 상기 각 열방향전송부에 의해 전송된 신호전하가 제1 및 제2행방향전송로에 상호 교대로 전송되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 및 제2열방향전송수단(51,53,55,57; 52,54,56,58)은 감광소자의 열방향에 인접한 2개의 픽셀에 대응하는 감광소자에서 발생된 신호전하를 연속적으로 전송하도록 가능하는 것을 특징으로 한다.
[작용]
상기와 같이 구성된 본 발명은, 감광소자열마다 설치된 열방향전송수단은 기수열과 우수열로 전송방향이 반대로 되어 있고, 이 열방방전송수단의 적어도 한쪽의 최종전송단에는 전송순서변환수단이 연결되어 있으므로 열마다 반대방향으로 전송된 신호전하를 2개의 행방향전송수단으로 동일한 방향으로 전송해서 출력하는 것이 가능하게 된다.
이 때문에, 행방향전송수단의 전송단의 칫수를 확대할 수 있는 결과, 행방향전송수단의 가공이 용이하게 되면서 각 행방향전송수단에서는 전송단을 감소시킬 수 있기 때문에 전송펄스주파수를 절감할 수 있게 된다.
[실시예]
이하, 예시도면을 참조해서 본 발명에 따른 1실시예를 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명의 제1실시예를 나타낸 평면구성도로서, 본 실시예에서는 제1열에서 제8열까지의 8개의 감광소자열(41∼48)과, 이들 감광소자열(41∼48)의 감광소자의 신호전하를 전송하는 제1에서 제8번째의 열방향전송장치(51∼58)가 설치되어 있고, 갈 감광소자열(41∼48)은 감광소자(101∼108)에 의해 이루어져 있다. 또, 열방향전송장치(51∼58)중 기수열에 속하는 열방향전송장치(51,53,55,57)는 지면아래쪽에서 윗쪽으로 전하를 전송하는 제1열방향전송장치이며, 우수번호에 속하는 열방향전송장치(52,54,56,58)는 지면윗쪽에서 아랫쪽으로 전하를 전송하는 제2열방향전송장치이다. 이들 제1열방향전송장치(51,53,55,57)는 전송단(151∼154)을, 제2열방향전송장치(52,54,56,58)는 전송단(155∼158)을 구비하고 있다.
상기 감광소자열 및 열방향전송장치의 상하에는 제1 및 제2전하저장장치(115,116)가 각각 설치되어 있는바, 제1전하저장장치(115)는 전송순서변환기능을 갖춘 전송단(111∼114)을 구비하고 있다. 즉, 이 전송단은 시계방향(오른쪽둘레) 전송과 반시계방향(왼쪽둘레) 전송이 가능한 사이클릭전송로를 형성하고 있고, 열방향전송장치의 전송단(154)에 제1전하저장장치(115)의 전송단(111)이 연결되어 있다.
또, 제2전하저장장치(116)는 전송단(121∼124)을 구비하고 있고, 이들은 반드시 전송순서변환기능을 구비할 필요는 없으며, 상기 전송단(121)에는 제2열방향전송장치의 전송단(155)이 연결되어 있다.
각 열의 제1전하저장장치(115)의 전송단(112)의 대향위치에는 제어게이트(117)를 매개해서 제1행방향전송장치(119)의 각 전송단(131∼134)이 설치되어 있고, 이 행방향전송장치(119)는 제1전하저장장치(115)에서 저장 및 전송되어 제어게이트(117)를 여는 것에 의해 이송된 신호전하를 전송단(134)에서 전송단(131)쪽으로 신호전하를 전송하는 것으로, 전송단(131)에 출력회로(145)가 접속되어 있다.
마찬가지로, 각 열의 제2전하저장장치(116)의 전송단(122)의 대향위치에는 제어게이트(118)를 매개해서 제2행방향전송장치(120)의 각 전송단(141∼144)이 설치되어 있고, 이 행방향전송장치(120)은 제2전하저장장치(116)에서 저장 및 전송되어 제어게이트(118)를 여는 것에 의해 이송된 신호전하를 전송단(144)에서 전송단(141)쪽으로 신호전하를 전송하는 것으로, 전송단(141)에는 출력회로(146)가 접속되어 있다.
다음에는 본 발명 장치의 1필드에 대한 동작원리를 설명하기로 한다.
감광소자에서 소정 기간 축적된 신호전하(Smm(m=1∼8, n=1∼8)는 종래 기술과 마찬가지로 각각 대응하는 전송단(151∼158)에 접속되는 바, 이 경우, 종래 열과 마찬가지인 열방향에 인접하는 2개의 감광소자의 전하가 가산되어 제1, 제2의 각 열방향전송단에 축적된다. 계속해서 제1열방향전송장치에 의해 전하속(電荷束; S8n+S7n,S6n+S5n,S4n+S3n,S2n+S1n(n=1,3,5,7))은 제1도중 아래에서 위로 전송되어 제1전하저장장치(115)에 동순서로 전송된다. 동시에 제2열방향 전송장치에 의해 전하속(S1n+S2n,S3n+S4n,S5n+S6n,S7n+S8n(n=2,4,6,8))은 제1도중의 위에서 아래로 전송되어 제2전하저장장치(116)에 동순서로 전송된다.
상기 제1전하전송장치(115)에서는 전하속이 이동될 때마다 사이클릭전송이 수행되어 전송단(112)에 S1n+S2n, 113에 S3n+S4n, 114에 S5n+S6n, 111에 S7n+S8n(n=1,3,5,7)이 저장된 상태에서 전송이 종료된다.
마찬가지로, 제2전하전송장치(116)내에서는 122에 S3n+S2n, 121에 S3n+S4n, 124에 S5n+S6n, 123에 S7n+S8n(n=2,4,6,8)이 저장되도록 사이클릭전송이 수행된다.
다음에 제어게이트(117)에 제어전압이 안기되어 게이트가 열리면, 각 열의 제1전하저장장치(115)의 전송단(112)으로부터 전하속(S11+S12,S13+S23,S15+S25,S17+S27)이 각각 제1행방향전송장치(119)의 전송단(131∼134)에 전송되고, 이들이 지면왼쪽에서 순차행방향전송됨으로써 출력회로(145)로부터 독출된다. 마찬가지로 제어게이트(118)에 제어전압이 인가되어 게이트가 열리면, 각 열의 제2전하저장장치(116)의 전송단(122)으로부터 전하속(S12+S22,S14+S24,S126+S26,S18+S28)이 각각 제2행방향전송장치(120)의 전송단(141∼144)에 전송되고, 이들이 지면왼쪽방향으로 순차행방향전송됨으로써 출력회로(145)로부터 독출된다. 다음에 제1전하저장장치(115)에서는 반시계방향의 전송이 수행되는 결과, 전송단(112)에는 그때까지 전송단(113)에 저장되어 있던 전하속이 전송되고, 이들이 행방향전송장치에 전송되어 독출된다. 또한, 제2전하저장치(116)에서는 시계방향의 전송이 수행되는 결과, 전송단(122)에는 그때까지 전송단(121)에 저장되어 있던 전하속이 전송되고, 이들이 행방향전송장치에 전송되어 독출된다.
이하, 마찬가지로 제1전하자정장치(115)의 전송단(114,111)에 저장되어 있던 신호전하속이 반시계방향전송되고, 또한 제2전하저장장치(116)의 전송단(124,123)에 저장되어 있던 신호전하속이 시계방향전송되어 독출된다.
이와 같은 동작을 1필드기간 반복함으로써 전체신호전하를 외부로 독출할 수 있게 된다.
또한, 행방향감광소자의 나란한 순서에 대해 2개의 출력회로로부터 출력되는 신호전하의 시계열을 일치시키기 위해 출력부(146)로부터 출력되는 타이밍을 출력(145)의 출력타이밍에 대해 180°위상을 지연시키도록 제어하는 것도 가능하다.
또한, 전하저장장치중 반전을 수행하지 않는 것에 대해서는 사이클릭전송로(도시되지 않았음)외에 직선상의 전송을 수행하는 것이어도 된다. 또한, 전송가능한 사이클릭전송로의 동작에 일치시켜 다른쪽측의 행방향전송장치의 전송단의 수를 조정함으로써 다른쪽측에서는 전하저장장치를 설치하지 않도록 하는 것도 가능하다.
이와 같이 본 발명에 따른 고체촬상장치에서는 감광소자에서 발생된 신호전하를 2개의 행방향전송장치(119,120)로 분배하여 이송하는 것이 가능하기 때문에, 각 행방향전송장치의 1단에 대한 칫수는 종래의 것에 비해 2배로 하는 것이 가능하다. 이 때문에 미세가공의 곤란이 대폭 완화되고, 제조기술 또는 설계기술상의 장력을 배제할 수 있게 된다. 더욱이, 1개의 행방향전송장치의 전송단수가 1/2로 됨으로, 다화소화에 수반하는 동작주파수도 1/2로 절감시킬 수 있어 동작 및 신호처리가 용이하게 될 뿐만 아니라 동작전압공급원으로서의 주변드라이버회로의 부담이 적어지게 되며, 저소비전력화, 회로의 간이화가 가능해지게 된다.
제2도는 제1도에 나타낸 실시예에 대한 제1 및 제2열전송장치의 평면구조를 나타내는 부분구조도이다.
동도에 있어서는, 일반적인 2층중첩전극구조의 4상구동전하결합장치(CCD)가 이용되고 있는 바, 이와 같은 이 전송장치에 있어서는 제1상의 전송펄스(φ1)가 인가되는 전극단부(160,164), 제2상의 전송펄스(φ2)가 인가되는 전극단부(161,165), 제3상의 전송펄스(φ3)가 인가되는 전극단부(162), 제4상의 전송펄스(φ4)가 인가되는 전극단부(163)를 갖추고 있다. 전송펄스(φ2,φ4)가 공급되는 전극은 제1층째의 도전물질, 예컨대 폴리실리콘으로 이루어지고, 또한 전송펄스(φ1,φ3)가 공급되는 전극은 제2층째의 도전물질로 이루어진다.
동도에 있어서는 감광소자(194∼199)가 매트릭스배치되어 있고, 이들의 감광소자열간에 열방향전송로(190∼193)가 설치되어 있으며, 일체로 형성된 전송전극(166∼69)에는 전극단부(160)로부터 φ1이 공급된다. 마찬가지로 일체로 형성된 전송전극(170∼173)에는 전극단부(161)로부터 φ2가 공급되고, 일체로 형성된 전송전극(174∼177)에는 전극단부(162)로부터 φ3가, 일체로 형성된 전송전극(178∼181)에는 전극단부(163)로부터 φ4가, 일체로 형성된 전송전극(182∼185)에는 전극단부(164)로부터 φ1, 일체로 형성된 전송전극(186∼189)에는 φ2가 각각 공급된다.
이와 같은 구성에 있어서, 전송로(190,192)는 지면아래쪽으로부터 윗쪽으로 φ1, φ2, φ3, φ4의 순번으로 전송전극이 연결되어 신호전하를 지면으로 전송한다. 한편, 전송로(191,193)는 지면윗쪽으로부터 아래쪽으로 φ1, φ2, φ3, φ4의 순번으로 전송전극이 연결되어 신호전하를 아래쪽으로 전송한다. 이와같이 인접전송장치간에서 φ1, φ2가 인가되는 전극을 서로 교대로 배치시키고, 또한 φ3, φ4가 인가되는 전극을 서로 교대로 배치시킴으로써 상호전송방향이 반대인 제1, 제2열방향전송장치를 용이하게 실현할 수 있게 된다.
제3도는 본 발명에 따른 고체촬상장치의 제2실시예를 나타낸다.
감광소자와 제1, 제2열방향전송장치를 포함하는 부분(200)의 상하에는 제1, 제2전하저장장치(201,202)가 설치되어 있고, 이들 전하저장장치의 적어도 그 한쪽은 전송순서변환기능을 갖추고 있다. 상기 제1, 제2전하저장장치(201,202)에 인접해서 평행하게 제1, 제2행방향전송장치(203,204)가 설치되고, 이들의 종단점에는 확장전송로(205,206)가 결합되어 있으며, 이들은 행방향전송장치(203,204)로부터 전하를 수취하여 단일의 출력회로(207)로 전송하는 것이다.
확장전송로(205)로부터 출력회로(207)로의 전송과, 확장전송로(206)로부터 출력회로(207)로의 전송은 그들의 전송타이밍의 위상이 180°다르도록 제어되어 있고, 이 결과 양자가 가산되는 것 없이 시계열적으로 합성된다. 이는 예컨대 양 경로에 있어서 2상클럭펄스의 서로 역상펄스에 의해 전하를 출력회로(207)로 전송하면 용이하다.
제4도는 본 발명의 제3실시예를 나타낸 것으로, 제3도에서 200으로 표기된 감광소자부분과 마찬가지의 구성의 부분(208)의 상하에는 제1, 제2전하저장장치(209,210)이 각각 설치되어 있고, 제1전하저장장치(209)는 전송순서변환기능을 갖추고 있다.
제1도에 나타낸 실시예와 달리 제1전하저장장치(209)에 인접해서 설치된 제1행방향전송장치는 평행으로 배치된 2개의 행방향전송로(211,212)를 갖추고 있고, 또한 제2행방향전송장치는 평행으로 배치된 2개의 행방향전송로(213,214)를 갖추고 있다. 또한, 각 행방향전송로의 종단부에는 전송된 전하를 출력하는 4개의 출력회로(215∼218)가 설치되어 있다. 본 실시예에 있어서는 4개의 행방향전송로에서 행방향전송을 수행하도록 하고 있기 때문에 1전송단의 행방향칫수를 종래의 4배, 전송주파수를 1/4로 할 수 있다는 특징을 갖춘다.
이상의 실시예에 있어서는 열방향전송장치가 열방향으로 인접한 2화소분의 감광소자에서 발생된 신호전하를 가산하여 전송하도록 하고 있지만, 각 감광소자에서 발생된 신호전하를 별도로 순차전송하는 것이어도 된다.
한편, 본원 청구범위의 각 구성요소에 병기한 도면참조부호는 본원 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것으로, 본원 발명의 기술적 범위를 도면에 도시한 실시예로 한정할 의도로 병기한 것은 아니다.
[발명의 효과]
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 감광소자열에서 발생된 신호전하를 2개의 행방향전송장치로 분배하여 이송하도록 하고 있기 때문에 각 행방향전송장치의 1단에 대한 칫수는 종래의 것에 비해 2배로 할 수 있다. 이 때문에 미세가공의 곤란이 대폭적으로 완화되어 제조기술 또는 설계기술상의 장벽을 배제할 수 있게 된다. 더욱이, 1개의 행방향전송장치의 전송단수가 1/2로 되기 때문에 다화소화에 수반하는 동작주파수도 1/2로 절감시킬 수 있고, 동작 및 신호처리가 용이하게 될 뿐만 아니라 동작전압공급원으로서의 주변드라이버회로의 부담이 적어지게 되며, 저소비전력화, 회로의 간이화가 가능하게 되어 미세화 또는 다화소화에 적합한 고체촬상장치를 제공할 수 있게 된다.

Claims (10)

  1. 각각 열방향으로 배열된 복수의 감광소자(101∼108)를 갖춘 복수의 감광소자열(41∼48)로 이루어진 감광부와; 기수번째의 감광소자열에 인접해서 배치되면서 이 감광소자열에 포함되는 기수번째 감광소자에서 발생된 제1신호전하를 제1방향으로 전송하는 제1열방향전송수단(51,53,55,57); 우수번째의 감광소자열에 인접해서 배치되면서 이 감광소자열에 포함되는 우수번재 감광소자에서 발생된 제2신호전하를 상기 제1방향과는 반대인 제2방향으로 전송하는 제2열방향전송수단(52,54,56,58); 상기 제1열방향전송수단(51,53,55,57)의 각 열에 대응해서 제공된 전송단(131∼134)을 포함하고, 상기 제1열방향전송수단(51,53,55,57)의 제1최종전송단으로부터 상기 제1신호전하를 수취해서 행방향으로 상기 제1신호전하를 전송하도록 채택된 제1행방향전송수단(119); 상기 제2열방향전송수단(52,54,56,58)의 각 열에 대응해서 제공된 전송단(141∼144)을 포함하고, 상기 제2열방향전송수단(52,54,56,58)의 제2최종전송단으로부터 상기 제2신호전하를 수취해서 행방향으로 상기 제2신호전하를 전송하도록 채택된 제2행방향전송수단(120); 상기 제1행방향전송수단(119)에 의해 전송된 상기 제1신호전하를 외부로 출력하기 위한 제1출력회로(145); 상기 제2행방향전송수단(120)에 의해 전송된 상기 제2신호전하를 외부로 출력하기 위한 제2출력회로(146) 및; 전송된 상기 신호전하를 소정 시간 주기 동안 저장하고, 신호전하를 독출하기 위한 제1행방향전송수단(119)에서의 전송 시퀀스를 변환시키는 전하전송순서변환기능을 갖추며, 상기 제1 및 그 인접하는 제2열방향전송수단의 양측상과 상기 제1행방향전송수단 아래의 영역에 제공되는 제1전하저장수단(115)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1전하저장수단(115)은 그 전송로가 순회되는 구조를 갖춘 사이클릭 전송단으로 이루어지고, 상기 각 전송단을 구성하는 복수의 전송 전극에 인가되는 전압을 제어하는 것에 의해 시계방향 및 반시계방향으로의 전송을 선택적으로 허용하는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
  3. 제1항에 있어서, 소정 시간 주기 동안 전송된 신호전하를 저장하고, 제1열방향전송수단(51,53,55,57)과 그 인접하는 제2열방향전송수단의 양측 아래와, 상기 제2행방향전송수단(120) 위의 영역에 제공된 제2전하저장수단(116)을 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2전하저장수단(116)이 그 전송 순서를 변환시키기 위한 전하전송방향변환기능을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2전하저장수단(116)이 그 전송로가 순회되는 구조를 갖춘 사이클릭 전송단으로 이루어지고, 상기 각 전송단을 구성하는 전송 전극에 인가되는 전압을 제어하는 것에 의해 시계방향 및 반시계방향으로의 전송을 선택적으로 허용하는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2열방향전송수단(51,53,55,57 ; 52,54,56,58)은 동일한 위상의 제어전압이 인가되는 전극을 갖추고, 상기 전극은 상기 감광소자열(41∼48)의 소자 사이의 영역에서 전기적으로 연결되며, 상기 위상과 다른 위상의 제어전압이 인가되는 상기 전극 및 인접하는 전극이 절연막을 통해 서로 형성되는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2행방향전송수단(119,120)의 상기 전극이 상기 제1 및 제2행방향전송수단(119,120)에 의해 전송된 신호전하의 상기 위상과 같은 방법으로 배열되고, 상기 각 출력회로로부터 출력되는 신호전하의 위상이 서로 180°다르도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제1출력회로(145,146)는 전기적으로 연결되고, 상기 출력회로에 신호전하를 전송하기 위한 제1 및 제2확장전송로가 각각 상기 제1 및 제2행방전송부에 연결되며, 신호전하가 상기 일체화된 출력회로로부터 시계열적으로 합성된 화상신호로 출력되도록 전극이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2행방향전송수단(119,120)이 병렬로 배열된 2개의 행방향전송로로 이루어지고, 상기 각 열방향전송부에 의해 전송된 신호전하가 제1 및 제2행방향전송로에 상호 교대로 전송되는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2열방향전송수단(51,53,55,57 ; 52,54,56,58)은 감광소자의 열방향에 인접한 2개의 픽셀에 대응하는 감광소자에서 발생된 신호전하를 연속적으로 전송하도록 기능하는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
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