KR960012060B1 - 고체촬상소자의 구동방법 및 고체촬상장치 - Google Patents

고체촬상소자의 구동방법 및 고체촬상장치 Download PDF

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사또시 다까세
다꾸야 이마이데
도시로 기누가사
류지 니시무라
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가부시끼가이샤 히다찌세이사꾸쇼
가나이 쯔또무
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Abstract

내용없음

Description

고체촬상소자의 구동방법 및 고체촬상장치
제1도(a)는 본 발명에 의한 고체촬상소자의 구동방법의 제1의 실시예를 실행하는 구동회로를 도시한 블럭도.
제1도(b)는 본 발명에 의한 구동방법에 의해서 구동되는 고체촬상소자의 1예를 도시한 평면도.
제2도(a),(b) 및 (c)는 고체촬상소자내의 수평 CCD의 전하축적부의 퍼텐셜 및 전하전송동작을 도시한 도면.
제3도(a) 및 (b)는 제1도(a)의 구동회로에 있어서의 주사펄스의 타이밍도.
제3도(c)는 제3도(a) 및 (b)의 주사펄스에 의해 구동되는 제1도(b)의 고체촬상소자의 출력파형을 도시한 타이밍도.
제4도는 본 발명에 의한 고체촬상소자의 구동방법의 제2의 실시예를 실행하는 구동회로를 도시한 블럭도.
제5도(a) 및 (b)는 제4도의 구동회로에 있어서의 주사펄스의 타이밍도.
제5도(c)는 제5도(a) 및 (b)의 주사펄스에 의해 구동되는 제1도(b)의 고체촬상소자의 출력파형을 도시한 다이밍도.
제6도(a),(b) 및 (c)는 본 발명에 의한 고체촬상소자의 구동방법의 제3의 실시예에 있어서의 주사펄스 및 리세트게이트펄스의 타이밍도.
제6도(d)는 제1및 제2의 실시예에 있어서의 리세트게이트펄스의 타이밍도.
제7도는 제1도(b)의 고체촬상소자의 출력부의 등가회로도.
제 8도는 고체촬상소자내의 수평 CCD에서 제 7도의 출력부로 전하가 전송되는 형태를 도시한 도면.
제9도는 본 발명의 구동방법을 이용한 전자줌기능을 갖는 촬상장치의 1예를 도시한 블럭도.
제10도는 제9도의 촬상장치에 있어서의 고체촬상소자의 수광면 및 모니터의 화면을 도시한 도면.
제11도(a)는 종래의 구동방법에 의해서 고체촬상소자를 구동한 경우의 모니터화면을 도시한 도면.
제11도(b)는 본 발명의 구동방법에 의해서 고체촬상소자를 구동한 경우의 모니터화면을 도시한 도면.
제12도는 본 발명의 구동방법을 이용한 손떨림 보정기능을 갖는 촬상장치의 1예를 도시한 블럭도.
제13도는 본 발명의 제4의 실시예에 의한 고체촬상소자의 평면도.
제14도는 제13도의 고체촬상소자에 있어서의 전송펄스의 타이밍도.
제15도는 제13도의 고체촬상소자의 동작을 설명하기 위한 퍼텐셜을 도시한 도면.
제l6도는 본 발명의 제5의 실시예에 의한 고체촬상소자의 평면도.
제17도는 제16도의 고체촬상소자의 동작을 설명하기 위한 퍼텐셜을 도시한 도면.
제18도는 제13도 또는 제16도에 도시된 고체촬상소자를 이용한 고체촬상장치의 1예의 블럭도.
제19도는 종래의 고체촬상장치에 있어서의 재생화상의 1예를 도시한 도면.
제20도는 제13도 또는 제16도에 도시된 고체촬상소자를 이용한 고체촬상장치의 다른 예의 블럭도.
본 발명은 고체촬상소자의 구동방법 및 고체촬상소자를 사용한 고체촬상소자에 관한 것으로써, 특히 전자적 줌기능 또는 손떨림(swing) 보정기능(이들 기능은 고체촬상소자의 유효화소영역의 일부분의 화소에 축적된 전하에서 영상신호를 생성하는 것에 의해서 실현된다)을 실현하는 고체촬상소자의 구동방법 및 고체촬상장치에 관한 것이다.
최근, 비디오카메라의 보급에 따라 사용자가 요구하는 기능도 다양화하고 있으며, 또 반도체기술의 진보나 기판의 고밀도내장화 등에 의해 이 비디오카메라의 소형, 경량화가 점점 진행되고 있다.
그런데, 비디오카메라의 기능의 하나로써 줌기능이 있지만, 종래에는 여러개의 렌즈를 조합해서 복잡한 캠구조가 마련된 줌렌즈로써 이 기능을 실현하고 있었다 이 수단에 있어서, 사용자가 더욱 고배율의 줌을 희망하는 경우에는 렌즈의 갯수를 증가시켜서 이것에 대응시키고 있었다. 그러나, 이것에 의하면 렌즈의 비디오카메라에 차지하는 비율이 증대할뿐으로 소형, 경량화를 진행해가는 목표에 상반되게 된다.
그래서, 이 문제점을 해결하기 위해, 일본국 특허공개공보 평성1-228280호 등에 개시되어 있는 바와 같이, 고체촬상소자를 구동하는 방법에 착안하여 고체촬상소자를 구동하는 펄스에 제어를 가해서 1수평주사기간(이하,1H라 한다)에 출력되는 펄스수를 증가시켜 고체촬상소자의 수직 CCD를 고속전송하는 것에 의해, 렌즈의 갯수를 증가시키지 않고 줌기능을 갖게하는 전자적인 줌기능이 제안되어 있다.
또, 소형화가 진행됨에 따라 촬영시에 손떨림이 쉽게 발생하게 되지만 이와 같이 손떨림이 발생하면 촬영한 영상을 재생하는 경우 손떨림에 의한 화상의 흔들림이 두드러지게 된다.
그래서, 이러한 손떨림을 보정하기 위해, 예를들면, IEEE Trans. on. C. E., Vo1.36, No. 3, 1990년, 8월, pp. 520-525에 기재되는 기누가사 등에 의한 논문 Electronic Image stabilizer for Video Camera Use에서 기술되는 바와 같이, 비디오카메라에 손떨림을 검출하는 검출회로를 마련하고, 이 검출회로의 검출출력신호에 의해서 고체촬상소자를 구동하는 구동회로에서 출력되는 펄스를 제어하는 것에 의해 손떨림을 없앨 수 있는 양만큼 유효화소영역내에서 주사화소영역의 위치를 변화시켜서 손떨림을 보정하는 방법이 제안되어 있다.
그런데, 상기 종래의 수단으로는 고체촬상소자를 구동하기 위한 1H내의 펄스수를 통상의 수보다도 증가시켜 주사화소영역이의의 유효화소영역내의 전하의 쓸어냄(sweep out)을 실행하고 있다.
이때, 통상 1H내에 1회씩 수직 CCD에서 수평 CCD로 전하를 전송하고 있지만, 상기 종래의 수단으로는 1H내에 여러회 수직 CCD에서 수평 CCD로 전하의 전송을 실행하고 있으며, 이 때문에 고휘도의 피사체를 촬영했을때에는 수평 CCD에 정상적으로 전송할 수 있는 전하량의 최대량을 넘어서 수직 CCD에서 수평 CCD로 전하의 전송이 실행되게 된다.
이 때문에 주사화소영역이외의 유효화소영역내의 화소에서의 불필요한 전하를 수평 CCD에서 쓸어내기 위해서는 수H에서 수십H기간이나 필요로 하여 수직귀선기간내에 불필요한 전하의 쓸어냄을 완료할 수 없는 경우가 있다. 이 결과, 전송되지 않고 수평 CCD에 남은 불필요한 전하가 모니터화면상에 흰띠형상으로 되어 나타나는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 이러한 문제를 해소하여 수평 CCD에 잔류하는 불필요한 전하에 의해서 발생하는 화면 저하를 방지할 수 있도록 한 고체촬상소자의 구동방법 및 고체촬상소자를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 1실시예에 의하면, 주사화소영역이외의 유효화소영역의 화소의 전하를 고속주사해서 쓸어내는 기간에서는 수평 CCD를 구동하는 주사펄스를 차단해서 수평 CCD에서의 전하 전송을 정지한다.
또, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 주사화소영역이외의 유효화소 영역의 화소의 전하를 쓸어내기 위한 수직 CCD에서의 고속주사종료후 수평 CCD를 구동하는 주사펄스를 통상의 주파수에 비해서 높은 주파수의 펄스로 하고, 수평 CCD를 고속주사해서 수평 CCD로 전송되지 않고 남아 있는 전하를 쓸어낸다.
또, 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 주사화소영역이외의 유효화소영역의 화소전하를 고속주사해서 쓸어내고 있는 기간에서는 고체촬상소자의 리세트게이트를 제어해서 리세트상태로 한다.
고체촬상소자의 구동회로를 제어해서 주사화소영역의 위치를 가변하는 경우, 주사화소영역이외의 유효화소영역을 고속주사해서 전하를 쓸어내고 있는 기간에서는 수평 CCD의 전하전송을 정지하고 있으므로, 수직 CCD에서 수평 CCD로 전송할 수 있었던 전하는 수평 CCD의 전하축적부의 퍼텐셜의 기울기에 의존해서 출력게이트에서 쓸어내어진다.
또, 수직 CCD의 고속주사기간종료후 수평 CCD를 구동하는 주사펄스를 통상의 주파수에 비해서 높은 주파수의 펄스로써 수평 CCD를 고속주사하므로, 수평 CCD의 구동회로수가 증가하여 퍼텐셜의 기울기만으로는 쓸어내어지지 않고 수평 CCD에 남아 있는 전하도 쓸어내어진다.
또, 주사화소영역이의의 유효화소영역을 고속주사하고 있는 기간에서 고체촬상소자의 리세트게이트가 리세트상태로 되므로, 수평 CCD에 전하가 남지않게 되는 효과가 더욱 증대한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 통상의 전하전송경로와는 별도로 수평 CCD의 불필요한 전하를 쓸어내는 전하쓸어냄경로를 마련한다.
주사화소영역이외의 유효화소영역내의 화소에서의 불필요한 전하는 전하쓸어냄경로를 거쳐서 외부로 쓸어내어진다. 이 때문에 주사화소영역의 화소에서의 전하가 수직 CCD에서 수평 CCD로 전송될때에는 수평 CCD에 불필요한 전하는 남지않아 주사화소영역이외의 유효화소영역내의 화소에서의 전하가 영상신호로 새어들어가는 일은 없다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의해서 설명한다.
제1도(a)는 본 발명에 의한 고체촬상소자의 구동방법의 1실시예를 도시한 블럭도로써,(1)은 제어회로, (2)는 타이밍 발생회로, (3)은 고속주사타이밍 발생회로, (4)는 수직 리드주사타이밍 발생회로, (5)는 게이트타이밍 발생회로, (6)은 수직 고속주사펄스발생회로, (7)은 수직리드주사펄스발생회로, (8)은 가산회로, (9)는 수평주사펄스발생회로, (l0)은 게이트회로이다.
동일 도면에 있어서, 수직리드주사펄스 발생회로(7)은 1H 주기의 수직리드주사펄스를 수평귀선기간마다 발생한다. 이 수직리드주사펄스는 가산회로(8)을 거쳐서 수직 CCD 주사펄스 VCCD로써 도시하지 않은 고체촬상소자의 수직 CCD에 공급된다. 수평주사펄스발생회로(9)는 1H의 정수분의 1주기의 수평주사펄스 HCCD를 발생한다. 이 수평주사펄스 HCCD는 고체촬상소자의 수평 CCD에 공급된다.
고체촬상소자(51)은 제1도(b)에 도시한 바와 같이, 수직방향으로 M개, 수평방향으로 N개로써 M행 N열의 매트릭스형상으로 배열된 화소(55), 수직 CCD(56), 수평 CCD(57) 및 출력부(58)등으로 구성되어 있다. 수직 CCD(56)은 화소(55)의 각 열마다 마련되고, 그 전한축적부가 같은 열의 각각의 화소에 대향하도록 배열되어 있고, 수평 CCD(57)은 그 전하축적부가 각각의 수직 CCD(56)의 최종전하축적부와 대향하도록 배치되어 있다.
통상의 촬상모드의 동작에서는 우선 수직귀선기간에 있어서, 각 화소(55)의 축적전하가 대응하는 수직 CCD(56)의 전하축적부로 전송된다. 다음에 수직귀선기간이 종료하면 수직리드주사펄스발생회로(7)에서의 수직 CCD 주사펄스마다 수직 CCD(56)에 있어서, 각 전하축적부의 전하가 다음의 전하축적부로 1단씩 전송되고, 이것에 의해 수평귀선기간마다 각 수직 CCD(56)의 최종전하축적부의 전하가 수평 CCD(57)의 대향하는 전하축적부로 전송된다.
이와 같이 수평 CCD에 전하의 전송이 실행되어 수평귀선기간이 종료하면 다음의 수평귀선기간까지 수평주사펄스발생회로(9)에서의 수평 CCD 주사펄스 HCCD에 의해 수평 CCD에서 각 전하축적부의 전하가 순차로 1단씩 다음의 전하축적부로 전송된다. 이것에 의해, 1H마다 최종전하축적부에서 1행의 화소열의 전하가 순차로 출력부(58)로 출력된다. 제1도(b)에 있어서, (52)는 제1도(a)에 도시된 회로를 포함하는 펄스 생성회로, (53)은 신호처리회로이다. 또, (59)는 고체촬상소자(51)의 출력단자이다.
여기에서, 수평 CCD(57)에서의 전하전송프로세스를 설명한다.
지금, 제2도(a)에 있어서, 수평 CCD(57)의 1개 건너의 전하축적부를 A, 다른 1개 건너의 전하축적부를 B로, 하면, 수평주사펄스 HCCD로 형성된 H(고레벨)의 주사펄스 H1이 전하축적부 A에 인가되고, 이 주사펄스 H1에서 위상이 180°다른 H의 주사펄스 H2가 전하축적부 B에 인가된다. 이들 전하축적부 A,B의 퍼텐셜은 주사펄스 H1, H2가 공급되지 않는 L(저레벨)전압의 인가시에는 실선으로 나타낸 바와 같이 높게 되고, H의 주사펄스 H1, H2의 인가시에는 점선으로 나타낸 바와 같이 낮게 된다. 그래서, 전하축적부 A에 전하가 있는 것으로 하고, 전하축적부 B에 주사펄스 H2가 인가된 것으로 하면, 제2도(b)에 도시한 바와 같이, 전하축적부 A의 퍼텐셜이 상승해서 전하축적부 B의 퍼텐셜이 하강한다.
이것에 의해, 각 전하축적부 A의 ●로 표시한 전하는 다음단의 전하축적부 B로 이동한다. 다음에 전하축적부 A에 주사펄스 H1이 인가되면, 제2도(c)에 도시한 바와 같이, 전하축적부 A의 퍼텐셜이 하강해서 전하축적부 B의 퍼텐셜이 상승한다. 이것에 의해, 각 전하축적부 B의 전하는 다음단의 전하축적부 A로 이동하고, 최종전하축적부 B의 전하는 출력부(58)로 출력된다. 이상의 동작을 반복하는 것에 의해, 각 전하축적부의 전하는 1단씩 동시에 전송되어 최종전하축적부에서 순차로 전하가 출력된다.
이상의 것은 각 수직 CCD의 동작에 있어서도 마찬가지이다.
이와 같이, 제1도(a)에 있어서의 다음에 기술하는 수직고속펄스발생회로(6), 수직리드주사펄스발생회로(7), 가산회로(8), 수평주사펄스발생회로(9) 및 다음에 기술하는 게이트회로(10)은 고체촬상소자의 구동회로를 구성하고 있다.
제어회로(1)은 타이밍발생회로(2), 수직고속주사타이밍발생회로(3), 수직리드주사타이밍발생회로(4) 및 게이트타이밍발생회로(5)로 구성되어 있다. 이 제어회로(1)에 수직귀선기간을 나타내는 동기펄스 VBLK가 공급되고 있지만, 통상의 촬상모드의 경우 이 제어회로(1)은 이 동기펄스 VBLK에 응답하지 않아 동작하지 않는다. 따라서, 수직고속주사펄스발생회로(6)은 동작하지 않고 수직리드주사펄스발생회로(7)이 통상의 동작을 하고, 그 출력펄스가 수직 CCD 주사펄스 VCCD로써 고체촬상소자의 수직 CCD(56)을 구동한다. 또, 게이트회로(10)은 열린 상태로 유지되어 수평주사펄스발생회로(9)에서의 수평주사펄스 HCCD가 항상 고체촬상소자의 수평 CCD(57)을 구동한다.
여기에서, 고체촬상소자(51)에서의 M행 N열의 화소로 이루어지는 영역을 전하리드가능한 유효화소영역으로 하고, 유효화소영역내의 실제로 필요한 전하의 리드를 실행하는 m행 n열(단, mM, n≤N)의 화소로 이루어지는 영역을 주사화소영역으로 한다.
제1도(a),(b)에 있어서, mM, n=N의 주사화소영역이 설정되어 있는 경우(예를들면, 전자적 줌촬상모드의 경우)에는 유효화소영역중의 주사화소영역이외의 영역(이하, 주사외 화소영역이라 한다)의 화소의 전하는 수직귀선기간중에 쓸어내지도록 하지만, 이 쓸어냄 타이밍제어가 제어회로(1)에 의해서 실행된다.
즉, 수직귀선기간을 나타내는 동기펄스 VBLK가 공급되면, 타이밍발생회로(2)는 수직 CCD(56)의 고속주사기간, 수직리드주사펄스의 출력개시, 수평 CCD(57)의 전송정지기간의 위상을 결정한다. 이 위상결정에 의해, 수직고속주사타이밍발생회로는타이밍펄스SSW를발생하고, 수직고속주사펄스발생회로(6)에 공급한다. 이 타이밍펄스 SSW에 의해, 고속주사펄스발생회로(6)은 주사의 화소영역중의 화소의 전하를 쓸어내기 위한 수직리드주사펄스에 비해서 충분히 높은 주파수외 수직고속주사펄스 VHP를 발생한다. 또, 수직리드주사타이밍발생회로(4)는 타이밍펄스 Sre를 발생하고, 수직리드주사펄스발생회로(7)에 공급한다. 이 타이밍펄스 Sre에 의해 수직리드주사펄스발생회로(7)은 주사화소영역중의 화소의 전하를 리드하기 의한 수직리드주사펄스 VRP를 발생한다. 이들 수직고속주사펄스 VHP와 수직리드주사펄스 VRP는 가산기회로(8)에서 가산되어 수직 CCD 주사펄스 VCCD로써 고체촬상소자(51)의 수직 CCD(56)에 공급된다.
제3도(a)는 가산회로(8)에서 출력되는 수직 CCD 주사펄스 VCCD를 도시한 것으로써, TH가 수직고속주사펄스 VHP의 기간이고, 시각 t1은 타이밍신호 Sre에 의한 수직리드주사펄스발생회로(7)의 펄스출력개시시점이다.
또, 제어회로(1)에 있어서의 게이트타이밍발생회로(5)는 타이밍발생회로(2)에 의한 위상결정에 따라서 타이밍펄스 Hst를 발생하고, 게이트회로(10)에 공급한다. 타이밍펄스 Hst에 의해 게이트회로(10)은 수직고속주사펄스발생회로(6)의 펄스출력타이밍과 기간이 같은 게이트신호를 생성하여 수평 CCD 주사펄스발생회로(9)에서 출력되는 수평 CCD 주사펄스 HCCD를 차단한다. 이 수평 CCD 주사펄스 HCCD는 고체촬상소자(51)의 수평 CCD(57)을 구동하는데 사용된다.
제3도(b)는 이 수평 CCD 주사펄스 HCCD를 도시한 것으로써, TL은 게이트회로(10)으로 차단되는 기간이다.
그래서, 수직귀선기간에서는 제3도(a),(b),(c)의 기간전에 유효화소영역내의 모든 화소의 전하가 수직 CCD(56)으로 전송되지만, 기간 TH에서 주사외 화소영역의 전하가 고속으로 수직 CCD(56)으로 전송되어 수평 CCD(57)의 각 전하축적부로 전송된다. 이것에 의해, 수평 CCD(57)에는 통상보다도 많은 전하가 수직 CCD에서 전송되게 된다. 그러나, 이때(기간 TL), 수평 CCD(57)에는 H의 수평 CCD 주사펄스 HCCD가 공급되고 있지 않고, L전위가 인가되므로, 앞의 제2도(a),(b),(c)의 설명에서 명확한 바와 같이 수평 CCD(57)의 퍼텐셜은 출력부(58)의 퍼텐셜보다도 높게 되어 수직 CCD(56)에서 전송되어온 전하의 일부는 수평 CCD(57)에서 넘쳐서 출력부(58)로 쓸어내어지게 된다.
그래서, 기간 TL이 끝나고 수평 CCD(57)이 통상의 수평 CCD 주사펄스 HCCD로 구동되면 수평 CCD에 남아 있는 주사외 화소영역에서의 전하는 적어지고 있으며, 제3도(c)에 도시한 바와 같이 수직귀선기간 Vb1내에 출력부(58)로 충분히 쓸어낼 수 있다.
이와 같이 해서 주사외 화소영역에서의 전하가 영상신호로 새어들어가는 것이 방지되게 된다.
제4도는 본 발명에 의한 고체촬상소자의 구동방법의 다른 실시예를 도시한 블럭도로써, (11)은 수평고속주사타이밍발생회로, (12)는 수평고속주사펄스발생회로, (13)은 가산회로이고, 제 1도(a)에 대응하는 부분에 동일 부호를 붙이며, 중복된 설명은 생략한다.
동일 도면에 있어서, 게이트발생회로(10)은 제5도(a)에 도시한 바와 같이, 게이트타이밍발생회로(5)에서의 타이밍신호 Hga에 의해 기간 TH의 개시시점에서 시각 t1까지의 기간의 게이트신호를 생성하고, 이 기간에 수평주사펄스발생회로(9)의 출력펄스를 차단한다. 또, 수평고속주사타이밍발생회로(11)은 게이트회로(10)의 게이트기간내의 기간 TH와 같은 기간 TL의 종료시점에서 시각 t1까지의 기간 TD를 나타내는 타이밍신호 HSW를 출력하고, 이 기간 HSW에서 수평고속주사펄스발생회로(12)가 수평주사펄스발생회로(9)의 출력펄스보다도 고주파의 수평고속주사펄스를 발생한다. 이것과 게이트회로(10)의 출력펄스는 가산회로(l3)에서 가산되고 수평 CCD 주사펄스 HCCD로써 고체촬상소자(51)의 수평 CCD(57)의 구동에 사용된다.
이것 이외에 대해서는 제1도(a)에 도시한 실시예와 동일하고, 가산회로(8),(13)에서 출력되는 수직CCD 주사펄스 VCCD, 수평 CCD 주사펄스 HCCD를 각각 제5도(a),(b)에 도시한다.
이 실시예에 의하면 기간 TH에서는 제1도(a)에 도시한 실시예와 마찬가지로 수평 CCD(57)의 퍼텐셜이 높게 되는 것에 의해, 수직 CCD(56)에서 전송된 주사외 화소영역의 화소의 전하의 일부가 수평 CCD(57)에서 출력부(58)로 쓸어내지지만, 또 기간 TD에 있어서, 수평 CCD(57)의 퍼텐셜이 교대로 또한 고속으로 제2도(b),(c)의 상태를 반복하고, 이것에 의해 제5도(c)에 도시한 바와 같이 수평 CCD(57)에 있어서의 주사외 화소영역의 화소의 전하가 완료하여 출력부(58)로 쓸어내어지게 된다. 따라서, 주사외 화소영역의 화소의 전하의 영상신호로의 새어들어가는 것이 방지되는 효과가 제1도(a)에 비해서 더욱 향상한다.
제6도(a),(b),(c)는 본 발명에 의한 고체촬상소자의 제어방법의 또 다른 실시예의 구동펄스를 도시한 것이다.
이 실시예에서는 출력부(58)의 리세트게이트를 제어하여 주사외 화소영역에서의 화소의 전하의 쓸어냄을 보다 효과적으로 한 것이다.
제1도(a), 제4도에 도시한 실시예에서는 주사외 영역을 고속주사해서 전하를 쓸어낼때 수평 CCD에서 전송되지 않고 남은 전하의 영상신호로의 새어들어감을 방지하고 있지만, 이 경우의 출력부(58)의 리세트게이트에 공급되는 리세트게이트펄스 RG는 통상 촬상모드와 마찬가지로 제6도(d)에 도시한 바와 같이, 항상 단속적인 H의 펄스이다. 리세트게이트에 이 리세트게이트펄스 RG가 공급되면 제7도에 있어서, 리세트게이트인 MOS스위치가 ON되어 출력부(58)의 전하축적부 C와 리세트드레인 RD의 전위가 같게 되어 제8도에 도시한 바와 같이 수직 CCD에서 수평 CCD로 전송된 전하가 1화소마다 리세트드레인 RD로 출력된다. 따라서, 기간 TH, TL에서도 수평 CCD에서의 주사외 화소영역의 화소에서의 전하는 리세트게이트펄스 RG마다 리세트드레인 RD로 쓸어내어진다.
이것에 대해서 이 실시예에서는 제6도(c)에 도시한 바와 같이, 수평 CCD 주사펄스 HCCD의 TL기간전체에 걸쳐서 리세트게이트펄스가 H에 유지된다. 따라서, 이 기간에 리세트게이트의 MOS스위치는 ON되고, 출력부의 전하축적부의 퍼텐셜 C와 리세트드레인 RD의 퍼텐셜과 같게 되어 항상 수평 CCD의 전하축적부에서 출력단자(59)로 전하가 출력되고, 전하의 출력효율이 향상되어 수평 CCD로 전송되지 않고 담아 있는 전하의 영상신호로의 새어들어감을 방지하는 효과가 증대한다.
제9도는 이상의 실시예를 사용해서 전자적 줌기능을 실현한 촬상장치의 하나의 구체적인 예를 도시한 블럭도로써, (14)는 렌즈, (15)는 고체촬상소자, (16)은 상기 고체촬상소자(15)를 구동하는 상기 실시예에서의 구동회로, (17)은 구동회로(16)을 제어하는 상기 실시예에서의 제어회로, (18)은 고체촬상소자(15)에서 출력되는 신호를 처리해서 영상신호로써 출력하는 신호처리회로, (19)는 신호처리회로(18)에서 추출된 신호를 화상처리하는 화상처리부이다.
다음에 이 구체적인 예의 줌동작을 제10도를 사용해서 설명한다.
렌즈에 의해서 고체촬상소자(15)의 수광면상에 결상된 피사체상은 고체촬상소자(15)가 구동회로(16)에서의 주사펄스 a에 의해 주사하는 것이 광전변환되어 전기적신호로써 고체촬상소자(15)에서 출력된다.
여기에서, 제10도에 있어서 고체촬상소자(15)의 수광면(20)이 유효화소영역이고, S2가 주사화소영역이다. 따라서, S1, S3이 주사외 화소영역으로 된다. 여기에서는 이 주사화소영역 S2의 예를들면 이중 틀로 둘러싼 영역의 화상이 모니터화면(21) 전체에 표시되도록 하는 것에 의해, 전자적 줌이 실행되는 것으로 한다. 주사의 화소영역 S1, S3에서는 고체촬상소자(15)에 있어서 상기와 같이 전하의 쓸어냄이 실행되지만, 이들의 기간을 각각 t1, t2, t3으로 한다.
제10도의 기간 t1에 있어서는 구동회로(16)은 줌배율에 따라서 제어회로(17)에서 출력되는 제어신호 b에 의해 출력하는 주사펄스 a중의 수직 CCD 주사펄스를 통상의 주파수에 비해서 높은 주파수로 하고, 고체촬상소자(15)의 수직 CCD를 수직귀선기간내에 고속으로 주사하여 주사의 화소영역 S1의 전하를 쓸어낸다.
다음에 제10도의 기간 t2에 있어서는 제어회로(17)에서의 줌배율에 따른 제어신호에 의해 구동회로(16)에서 출력되는 수직 CCD 주사펄스가 제어되고(예를들면 줌배율이 2배일때는 2H에 1회), 수직 CCD에서 간헐적으로 전하전송이 실행되어 주사화소영역 S2의 전하가 리드된다.
최후에, 제10도의 기간 t3에 있어서는 주사외 화소영역 S1의 전하의 쓸어냄의 경우와 마찬가지로 고속주사에 의해 주사외 화소영역 S3의 전하의 쓸어냄이 실행된다.
이와 같은 구동방법에 의해서 고체촬상소자(15)에서 출력된 신호를 신호처리회로(18)에서 신호처리한 경우에는 기간 t2에 있어서 고체촬상소자(15)를 구동하는 주사펄스 a를 제어하는 것에 의해 주사화소영역 S2에서의 전하를 수직 CCD에서 간헐적으로 리드하고 있으므로, 수직방향으로 신장된 영상으로 되어 있기 때문에 신호처리회로(18)의 출력신호 C는 인터페이스를 거쳐서 추출되고, 화상처리부(19)에서 제8도의 영역 S2의 이중 테두리부분에 대해서 수평방향의 줌처리가 이루어짐과 동시에 수직 CCD에서 간헐적으로 리드되는 것에 의해서 결락하고 있는 수평주사기간의 안쪽끼우기 처리가 실행된다. 이와 같이 처리된 화상처리회로(19)의 출력신호 d는 재차 인터페이스를 거쳐서 신호처리회로(18)에 공급되어 동기신호부가 등의 처리가 이루어진 영상신호 e로써 출력된다. 이것에 의해 수직, 수평과 함께 줌된 영상을 얻을 수 있다.
이 경우, 고체촬상소자(15)가 종래기술의 것으로써, 단지 수직 CCD에서 고속주사만을 하는 것이라면, 제11도(a)에 도시한 바와 같이, 모니터화면의 상부에 전하의 넘침에 의한 하얀 띠형상의 W가 상기 실시예의 방법을 채용하면 이 전하영상신호로의 새어들어감을 방지할 수 있어 제11도(b)에 도시한 바와 같이, 하얀 띠가 생기지 않는 화상이 얻어진다.
제12도는 상기 실시예를 사용해서 손떨림보정기능을 실현한 촬상장치의 하나의 구체적인 예를 도시한 블럭도로써, (20)은 렌즈, (21)은 고체촬상소자, (22)는 고체촬상소자(21)을 구동하는 구동회로, (23)은 구동회로(22)를 제어하는 제어회로, (24)는 고체촬상소자(21)에서 출력되는 신호를 처리하여 영상신호로써 출력하는 신호처리회로, (25)는 손떨림검출회로이다.
동일 도면에 있어서, 고체촬상소자(21)의 수광면상에 결상된 피사체상은 구동회로(22)에서 출력되는 주사펄스 a에 의해 고체촬상소자(21)을 구동하는 것에 의해 광전변환되어 전기신호로써 고체촬상소자(21)에서 출력된다. 이 경우도 제10도에 도시한 바와 같이, 유효화소영역내에 주사화소영역이 설정되어 있지만, 이 주사화소영역은 이중 테두리로 표시되는 영역이다.
촬영중에 손떨림이 발생한 경우에는 손떨림검출회로(25)가 이것을 검출해서 제어신호 c를 검출한다. 이 제어신호 c에 의해, 제어회로(23)은 구동회로(22)를 제어하여 고체촬상소자(21)의 주사화소영역의 위치를 변화시킨다. 예를들면, 손떨림에 의해서 화상이 수직방향으로 m화소만큼 움직였다고 하면, 제어회로(23)은 제어신호 b에 의해 수직방향으로 -m화소만큼 주사화소영역의 위치를 이동시킨다. 이것에 의해, 손떨림이 없어진다.
이와 같이, 구동회로(22)는 제어회로(23)에서의 제어신호에 의해, 고체촬상소자(21)을 구동하는 주사펄스 a를 수직귀선기간내에서 통상의 주파수에 비해 높은 주파수로써 고속주사시켜 손떨림검출회로(25)에 의해서 검출되는 손떨림의 양을 보정하는 양만큼수직, 수평방향으로 주사화상영역의 위치를 움직이는 것에 의해 손떨림이 없어진다.
이상 설명한 바와 같이, 상술한 실시예에 의하면, 고체촬상소자의 구동회로의 제어에 의해 주사화소영역의 위치를 가변하는 것에 의해, 특히 전자적인 줌기능이나 손떨림보정기능을 실현할 수 있으며, 이 경우에 고체촬상소자의 수직 CCD 및 수평 CCD를 구동하는 주사펄스를 제어하는 것에 의해, 주사외 화소영역의 전하를 쓸어내기 위해 수직 CCD를 구동하는 주사펄스를 고속으로 하는 것에 의해 수평 CCD로 전송되지 않고 남아 있는 전하의 영상신호의 새어들어감을 방지하는 것이 가능하다.
제13도는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 고체촬상장치를 도시한 도면으로써,(101)은 고체촬상소자, (102)는 펄스생성회로, (103)은 신호처리회로, (104)는 정전압원, (105)는 화소, (106)은 수직 CCD, (107)은 수평 CCD, (108)은 출력부, (109)는 출력단자, (110)은 리세트게이트, (111)은 리세트드레인이다.
동일 도면에 있어서, 고체촬상소자에서는 여러개의 화소(105)가 매트릭스형상으로 배열되어 있고, 이러한 화소(105)에 축적된 전하는 통상 펄스생성회로(102)에서 생성되는 수직 CCD 전송펄스 V1∼V4에 의해서 수직 CCD(106)으로 전송되고, 또 펄스생성회로(102)에서 생성되는 수평 CCD 전송펄스 H1,H2에 의해서 수평 CCD(107)로 전송되고, 출력부(l08)에서 처리된후 출력단자(109)에서 신호처리회로(l03)에 공급되어 영상신호로 변환된다. 이러한 통상의 전하전송에서는 수직 CCD(106)의 전하전송은 1H에 1회 실행되므로, 수평 CCD(107)에서 수직 CCD(106)에서의 전하가 넘치는 일은 없지만, 수직 CCD(106)의 전하전송을 1H에 여러회 실행하는 경우에는 수평 CCD(107)에서 전하가 넘친다. 이 때문에, 이 실시예에서는 수평 CCD(107)에 리세트게이트(110)과 리세트드레인(111)이 마련되어 있고, 수평 CCD(107)에서 넘친 전하가 리세트게이트(110), 리세트드레인(111)을 거쳐서 외부로 쓸어내어지도록 하고 있다.
여기에서, 제13도에 도시한 화소(105)군의 영역을 유효화소영역으로 하면, 줌을 실행하는 경우에는 이 유효화소영역의 일부의 화소에서 전하를 리드한다. 이 화소리드영역을 주사화소영역이라 하지만, 여기에서는 이 주사화소영역은 유효화소영역의 수평 CCD(107)에 가까운 제5행에서 개시하는 것으로 하며, 따라서 유효화소영역의 수평 CCD(107)에 가까운 제1행에서 제4행까지의 영역의 화소(105)에 측정된 전하를 1H내에 전송되는 경우를 예로하여 제1도에 있어서의 각 전송펄스의 타이밍 관계를 도시한 제14도를 사용해서 설명한다.
우선, 수직귀선기간 Vb1중의 시각 t에서 유효화소영역내의 모든 화소(105)에 축적된 전하를 수직 CCD(106)으로 전송한다.
다음에 수직귀선기간 Vb1중의 수평귀선기간 Hb1과 수평주사기간 HSC에서 2회씩 수직 CCD(106)에서 수평 CCD(107)로 전하전송을 실행함과 동시에 펄스생성회로(102)에서 리세트게이트(110)에 하이레벨 Vh의 리세트게이트펄스 RG를 공급하는 것에 의해, 수평 CCD(107)중의 전하를 리세트게이트(110)을 거쳐서 리세트드레인(111)로 쓸어낸다.
이때의 수직 CCD(106), 수평 CCD(107), 리세트게이트(110) 및 리세트드레인(111)의 퍼텐셜은 제15도에 도시한 바와 같이 된다. 즉, 동일 도면에 있어서, 수평전송펄스 H1로 구동되는 수평 CCDψH1(제13도에 있어서의 수평 CCD(107)의 어느 1단)과 이것에 인접한 수직 CCDψV1(수직전송펄스 V1로 구동되는 제13도에 있어서의 수직 CCD(106)의 1개의 최종단)의 퍼텐셜 Vb가 수평 CCDψH1의 퍼텐셜 Vc보다도 높을때에는 수직 CCDψV1에서 수평 CCDψH1로 전하가 전송된다.
그리고, 통상적으로는 리세트게이트펄스 RG가 로우레벨 Va이므로, 리세트게이트 ψRG(수평 CCDψH1과 인접한 제13도에 있어서의 리세트게이트(110)의 1개)의 퍼텐셜 Va가 수평 CCDψH1의 퍼텐셜 Vc보다도 높게 되어 수평 CCDψH1에서 정전압원(104)의 전압 E레벨이 고정된 리세트드레인 ψRD로 전하가 전송되는 일은 없다. 그러나, 리세트게이트펄스 RG가 하이레벨 Vh로 되면 리세트게이트 ψRG의 퍼텐셜이 Vh와 수평 CCD∮H1의 퍼텐셜 Vc보다도 낮게 되어 수평 CCDψH1에서 리세트드레인 ψRD로 전하가 쓸어내어진다.
또, 수직 CCDψVl의 퍼텐셜 VB, 수평 CCDψH1의 퍼텐셜 Vc, 리세트게이트 ψRG의 퍼텐셜 Va를 VcVbVa로 하는 조건으로 설정하며, 또한 Va를 Vb에 가깝게하면, 리세트게이트펄스 RG를 반드시 펄스로 할 필요는 없다. 이 경우, 수평 CCDψH1에서 수직 CCDψV1에 역류하는 전하는 리세트드레인 ψRD로 거의 쓸어내어지므로, 불필요한 전하가 영상신호로 되는 전하에 혼입하는 것을 방지할 수 있다.
제16도는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 고체촬상장치를 도시한 도면으로써, (112)는 리세트게이트, (113)은 리세트드레인이고, 제13도에 대응하는 부분에는 동일 부호를 불이고 있다.
이 실시예가 제13도에 도시한 실시예와 다른점은 리세트게이트(112) 및 리세트드레인(113)이 수직 CCD(106)의 최종단에 인접해서 배치되어 있는 것이다.
제16도에 있어서, 유효화소영역의 수평 CCD(107)에 가까운 제1행에서 제4행까지의 화소의 축적된 전하를 1H내에 전송하는 경우를 예로 해서 설명하면, 수직전송펄스 V1∼V4, 수평전송펄스 H1,H2 및 리세트게이트펄스 RG의 타이밍은 제13도에서 나타낸 실시예와 마찬가지로 제14도에 도시한 바와 같이 수직CCD(106), 수평 CCD(107), 리세트게이트(112) 및 리세트드레인(113)의 퍼텐셜은 이들을 제15도에 도시한 부호로 나타내면 제17도에 도시한 바와 같이 된다.
통상적으로는 리세트게이트펄스 RG가 로우레벨이므로, 리세트게이트 ψRG의 퍼텐셜이 V1과 수직 CCDψV1의 퍼텐셜보다도 높아 수직 CCDψVl에서 리세트드레인 ψRD로 전하가 전송되는 일은 없다. 그러나, 리세트게이트펄스 RG가 하이레벨로 되면, 리세트게이트 ψRG의 퍼텐셜이 Vh와 수직 CCDψV1의 퍼텐셜보다도 낮게 되어 수직 CCDψV1에서의 전하전송마다 수직 CCDψV1에서 리세트드레인 ψRG로 전하가 쓸어내어진다.
제18도는 상기 실시예를 응용해서 전자적으로 줌을 가능하게 한 촬상장치의 하나의 구체적인 예를 도시한 블럭도로써, (114)는 고체촬상소자, (115)는 신호처리회로, (116)은 모니터, (117)은 줌신호처리회로, (118)은 펄스생성회로, (119)는 제어회로이다.
동일 도면에 있어서, 펄스생성회로(118)은 제어회로(119)에서의 제어신호 a에 따라서 유효화소영역의 수직방향으로 화소수를 M으로 하는 고체촬상소자(114)에서 수직방향의 화소수를 m으로 하는 주사화소영역의 화소에 축적된 전하를 1수직주사기간에 걸쳐서 순차로 출력되도록 수평, 수직전송펄스를 고체촬상소자(114)에 공급한다. 이러한 리드주사에 의하면 통상 동작이 수직방향 M화소의 유효화소영역의 화소에 축적한 전하를 1수직주사기간에 걸쳐서 순차로 출력하는 것이므로, 고체촬상소자(114)의 출력신호는 수직방향으로 M/m배로 줌된 화상을 표시하는 신호이다.
고체촬상소자(114)의 이러한 출력신호는 신호처리회로(115)에서 증폭 등의 처리를 받고 신호 b로써 줌신호처리회로(117)에 공급된다. 줌신호처리회로(117)에서는 제어회로(119)에서의 제어신호 c에 따라서 신호b가 화상이 수평방향으로 M/m배로 줌하는 등의 줌처리를 실시하고, 줌처리한 신호 d는 재차 신호처리회로(115)에서 동기신호를 부가하는 등의 처리가 실시되어 영상신호로 된다. 고체촬상소자(114)의 주사화소영역외 유효화소영역에서의 수직방향(M-m) 화소에 축적된 전하는 상기 실시예에 따라서 수직귀선기간에 쓸어내어진다.
그런데, 제18도에 있어서, 형광등 등으로 조사되는 등해서 고휘도로 된 피사체(도시하지 않음)가 고체촬상소자(114)에 결상한 것으로 하면, 쓸어내어야 할 전하의 양이 크게 되어 상기 실시예를 사용하지 않는 경우에는 수직귀선기간에 쓸어낼 수 없게 되어 제19도에 도시한 바와 같이 모니터화면의 상부에 하얀 커텐형상의 틀린 화상 P가 생기지만, 상기의 전하쓸어냄에 의해서 이들을 방지할 수 있다.
제20도는 상기 실시예를 응용해서 전자적으로 줌을 가능하게 한 촬상장치의 다른 구체적인 예를 도시한 블럭도로써, (120)은 흔들림검출기이고, 제18도에 대응하는 부분에는 동일 부호를 붙여서 중복된 설명은 생략한다.
동일한 도면에 있어서, 이 구체적인 예는 손떨림 등에 의한 화상의 흔들림을 방지하도록 한 것으로써, 제18도에 도시한 구체예에 흔들림을 검출하는 흔들림검출기(120)을 부가한 촬상장치이다.
자이로 등으로 구성되는 흔들림검출기(120)에 의해서 손떨림 등에 의한 화상의 흔들림이 검출되고, 그 검출결과에 따라서 제어회로(119)는 펄스생성회로(118)이 제어되고, 이 흔들림을 없애도록 고체촬상소자(114)에서의 수직귀선기간에 전하가 쓸어내어지는 화소수 m1,m2가 변화된다. 즉, 제20도에 도시한 바와 같이, 피사체로써 영문자 A가 고체촬상소자(114)에 결상해서 손떨림에 의해서 이 영문자 A가 상측으로 이동한 것으로 하면, 수직귀선기간에 전하를 쓸어내는 화소수가 m1에서 m2로 변화하는 것으로 되어 손떨림에 의한 화상의 흔들림이 없어진다.
이상 설명한 바와 같이, 상기의 실시예에 의하면, 수직 CCD에서 수평 CCD로 불필요한 전하가 1H에 여러회 전송되어도 수평 CCD에서 전하의 일부가 쓸어내어져 수평 CCD에서 넘치는 일이 없으므로, 영상신호에 틀린신호가 혼입하는 일이 없어 우수한 전자줌기능이나 손떨림보정기능 등을 얻을 수 있다.

Claims (21)

  1. 수직방향으로 M개의 화소와 수평방향으로 N개의 화소를 갖는 어레이내의 여러개의 화소로 이루어지는 유효화소영역을 갖고, 수직방향으로 m개의 화소와 수평방향으로 n개의 화소(여기에서 Mm, N≥n)로 이루어지는 주사화소영역이 상기 유효화소영역내에 설정되고, 상기 주사화소영역내의 화소에 축적되어 있는 전하가 제1주사펄스에 의해 구동되는 수직 CCD에 의해서 수평 CCD로 전송되고 또 상기 수평 CCD로 전송된 상기 전하가 제2주사펄스에 의해 구동되는 상기 수평 CCD에 의해서 상기 수평 CCD의 출력부로 전송되는 고체촬상소자의 구동방법으로서, 수직고속 주사기간동안 상기 주사화소영역 이외의 상기 유효화소영역내의 화소에 축적된 전하가 상기 수평 CCD로 고속으로 전송되도록, 상기 수직고속 주사기간동안 상기 제1주사펄스의 주파수보다 높은 주파수를 갖는 제3주사펄스에 의해서 상기 수직 CCD를 구동하는 스텝과 상기 수직 CCD에서 상기 수평 CCD로 전송되는 전하의 적어도 일부가 상기 수평 CCD의 상기 출력부로 오버플로우하도록, 상기 수직 CCD가 상기 제3주사펄스에 의해 구동되는 기간인 수직고속 주사기간동안 상기 수평 CCD의 구동을 정지시키는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구동방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수직 CCD가 상기 제3주사펄스에 의해 구동되는 기간인 수직고속 주사기간동안 상기 수평 CCD의 구동을 정지시키는 스텝은 상기 수직 CCD가 상기 제3주사펄스에 의해 구동되는 기간인 수직고속 주사기간동안 상기 수평 CCD의 전위를 상기 수평 CCD의 상기 출력부의 전위보다 높게 유지하는 스텝을 포함하고, 이것에 의해서 상기 수직 CCD에서 상기 수평 CCD로 전송되는 전하의 적어도 일부가 상기 수평 CCD의 상기 출력부로 오버플로우하게 하는 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구동방법.
  3. 수직방향으로 M개의 화소와 수평방향으로 N개의 화소를 갖는 매트릭스어레이로 배치된 M×N화소로 이루어지는 유효화소영역을 갖고, 수직방향으로 m개의 화소와 수평방향으로 n개의 화소(여기에서 M>m, N≥n)로 이루어지는 주사화소영역이 상기 유효화소영역내에 설정되고, 상기 주사화소영역내의 화소에 축적되어 있는 전하가 제1주사펄스에 의해 구동되는 수직 CCD에 의해서 수평 CCD로 전송되고 또 상기 수평 CCD로 전송된 상기 전하가 제2주사펄스에 의해 구동되는 상기 수평 CCD에 의해서 상기 수평 CCD의 출력부로 전송되는 고체촬상소자의 구동방법으로서, 상기 수평 CCD의 구동을 정지시키는 스텝, 상기 수평 CCD의 구동이 정지되는 동안 상기 주사화소영역 이외의 상기 유효화소영역내의 화소에 축적된 전하가 상기 수평 CCD로 고속으로 전송되도록, 상기 제1주사펄스의 주파수보다 높은 주파수를 갖는 제3주사펄스에 의해서 상기 수직 CCD를 구동하는 스텝과 상기 주사화소영역 이외의 상기 유효화소영역내의 화소에서 상기 수평 CCD로 전송된 전하가 상기 수평 CCD의 상기 출력부로 전송되도록, 상기 수평 CCD를 상기 제2주사펄스에 의해서 구동하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구동방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 주사화소영역 이외의 상기 유효화소영역내의 화소에서 상기 수평 CCD로 전송된 전하를 쓸어내도록, 상기 수직 CCD가 상기 제3주사펄스에 의해 구동되는 기간동안 상기 수평 CCD의 상기 출력부는 리세트상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구동방법.
  5. 수직방향으로 M개의 화소와 수평방향으로 N개의 화소를 갖는 어레이내의 여러개의 화소로 이루어지는 유효화소영역을 갖고, 수직방향으로 m개의 화소와 수평방향으로 n개의 화소(여기에서 Mm, N≥n)로 이루어지는 주사화소영역이 상기 유효화소영역내에 설정되고, 상기 주사화소영역내의 화소에 축적되어 있는 전하가 제1주사펄스에 의해 구동되는 수직 CCD에 의해서 수평 CCD로 전송되고 또 상기 수평 CCD로 전송된 상기 전하가 제2주사펄스에 의해 구동되는 상기 수평 CCD에 의해서 상기 수평 CCD의 출력부로 전송되는 고체촬상소자의 구동방법으로서, 수직고속 주사기간동안 상기 주사화소영역 이외의 상기 유효화소영역내의 화소에 축적된 전하가 상기 수평 CCD로 고속으로 전송되도록, 상기 수직고속 주사기간동안 상기 제1주사펄스의 주파수보다 높은 주파수를 갖는 제3주사펄스에 의해서 상기 수직 CCD를 구동하는 스텝, 상기 수직 CCD에서 상기 수평 CCD로 전송되는 전하의 적어도 일부가 상기 수평 CCD의 상기 출력부로 오버플로우하도록, 상기 수직 CCD가 상기 제3주사펄스에 의해 구동되는 기간인 수직고속 주사기간 동안 상기 수평 CCD의 구동을 정시키는 스텝 및 수평고속 주사기간동안 상기 주사화소영역 이외의 상기 유효화소영역내의 화소에서 상기 수평 CCD로 전송된 전하의 나머지가 상기 수평 CCD의 상기 출력부로 고속으로 전송되도록, 상기 수평고속 주사기간동안 상기 제2주사펄스의 주파수보다 높은 주파수를 갖는 제4주사펄스에 의해서, 상기 수평 CCD를 구동하는 스텝을 포함하고, 상기 수평고속 주사기간은 수직블랭킹 기간내에서 상기 수직고속 주사기간에 후속하는 기간인 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구동방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 수직 CCD가 상기 제3주사펄스에 의해 구동되는 기간인 수직 고속 주사기간동안 상기 수평 CCD의 구동을 정지시키는 스텝은 상기 주식 CCD가 상기 제3주사펄스에 의해 구동되는 기간인 수직고속 주사기간동안 상기 수평 CCD의 전위를 상기 수평 CCD의 상기 출력부의 전위보다 높게 유지하는 스텝을 포함하고, 이것에 의해서 상기 수직 CCD에서 상기 수평 CCD로 전송되는 전하의 적어도 일부가 상기 수평 CCD의 상기 출력부로 오버플로우하게 하는 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구동방법.
  7. 수직방향으로 M개, 수평방향으로 N개가 메트릭스형상으로 배열된 광전변환을 실행하는 여러개의 화소, 상기 화소에서 얻어지는 전하를 수직방향으로 전송하는 여러개의 수직 CCD, 상기 수직 CCD에서 전송된 전하를 수평방향으로 전송하는 수평 CCD 및 상기 수평 CCD에서 전송된 전하를 전압으로 변환하며 또한 이 전압을 출력신호로서 출력하는 출력부를 갖는 고체촬상소자, 상기 수직 CCD 및 상기 수평 CCD에 의해 전하의 전송을 실행하게 하도록 상기 수직 CCD 및 상기 수평 CCD를 각각 구동하는 전송펄스를 생성하는 펄스생성회로, 상기 고체촬상소자의 출력부에서 출력되는 출력신호에 영상신호를 생성하는 신호처리회로 및 상기 수직 CCD에서 상기 수평 CCD로 전송되는 전하를 수평 CCD의 외부로 쓸어내는 전하쓸어냄 경로를 포함하며, 상기 수직 CCD에 의해 1수평주사 기간내에 여러회의 전하전송이 실행될때, 상기 수직 CCD에서 상기 수평 CCD로 전송되는 전하는 상기 전하쓸어냄 경로를 통해서 상기 수평 CCD의 외부로 쓸어내지는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 전하쓸어냄경로는 상기 수평 CCD에 인접해서 마련된 리세트 드레인 및 상기 리세트드레인과 상기 수평 CCD 사이에 마련된 리세트 게이트로 이루어지고, 또 상기 리세트게이트의 전위는 상기 수직 CCD의 전위보다 높고 상기 수직 CCD의 전위는 상기 수평 CCD의 전위보다 높게 되어 있는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 고체촬상소자는 상기 M×N개의 화소로 이루어지는 유효화소영역을 갖고, 수직방향으로 m개, 수직방향으로 n개의 화소(여기에서 Mm, N≥n)로 이루어지는 주사화소영역이 상기 유효화소영역내에 설정되고, 또 상기 주사화소영역 이외의 상기 유효화소영역내의 화소의 전하가 상기 전하쓸어냄 경로를 통해서 쓸어내지는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 전하쓸어냄경로는 상기 수평 CCD에 인접해서 마련된 리세트드레인 및 상기 리세트드레인과 상기 수평 CCD사이에 마련된 리세트게이트로 이루어지고, 또 상기 수직 CCD에 의해 1수평주사기간내에 여러회의 전하전송이 실행될때 상기 수평 CCD에서 상기 리세트드레인으로 전하가 쓸어내지도록 상기 리세트게이트의 전위가 제어되는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 고체촬상소자는 상기 M×N개의 화소로 이루어지는 유효화소영역을 갖고, 수직방향으로 m개, 수평방향으로 n개의 화소(여기에서 Mm, N≥n)로 이루어지는 주사화소영역이 상기 유효화소영역내에 설정되고, 또 상기 주사화소영역 이외의 상기 유효화소영역내의 화소의 전하가 상기 리세트드레인으로 쓸어내지는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
  12. 제7항에 있어서, 상기 전하쓸어냄경로는 상기 수직 CCD의 최종 전송단에 인접해서 마련된 리세트드레인 및 상기 리세트드레인과 상기 수직 CCD의 상기 최종 전송단 사이에 마련된 리세트게이트로 이루어지고, 또 상기 수직 CCD에 의해 1수평주사시간내에 여러회의 전하전송이 실행될때 상기 수직 CCD에서 상기 리세트드레인으로 전하가 쓸어내지도록 상기 리세트게이트의 전위가 제어되는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 고체촬상소자는 상기 M×N개의 화소로 이루어지는 유효화소영역을 갖고, 수직방향으로 m개, 수평방향으로 n개의 화소(여기에서 Mm, N≥n)로 이루어지는 주사화소영역이 상기 유효화소영역내에 설정되고, 또 상기 주사화소영역 이외의 상기 유효화소영역내의 화소의 전하가 상기 리세트드레인으로 쓸어내지는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
  14. M행의 화소와 N열의 화소가 배치된 M×N개의 화소로 이루어지는 유효화소영역을 포함하고 전하를 축적하는 화소의 어레이, N열의 화소내의 화소에 축적된 전하를 수신하고 상기 전하를 그의 선단에 대해서 수직방향으로 전송하는 수직 CCD, 상기 수직 CCD에 의해 상기 수직 CCD의 선단으로부터 전송된 전하를 수신하고, 상기 전하를 그의 선단에 대해서 수평방향으로 전송하는 수평 CCD 및 상기 수평 CCD에 의해 상기 수평 CCD의 선단으로부터 전송된 전하를 수신하여 출력하는 출력부를 고체촬상소자가 구비하고, 상기 유효화소영역은 M×N개의 화소중 m×n개의 화소로 이루어지는 주사화소영역과 M×N개의 화소중(M×N)-(m×n)개의 화소로 이루어지는 상기 주사화소영역 이외의 예비 주사화소영역을 포함하고, 상기 m×n개의 화소는 M행에 m개의 화소가, N열에 n개의 화소(여기에서 mM, n≤N)가 배치되어 있는 고체촬상소자의 구동방법으로서, 상기 주사화소영역의 화소에 축적된 전하를 상기 수평 CCD로 전송하기 위해, 리드주사기간동안 수직리드 주사펄스에 의해서 상기 수직 CCD를 구동하는 스텝, 상기 리드주사 기간동안 상기 수직 CCD에 의해 전송되는 전하를 상기 출력부로 전송하기 위해, 상기 리드주사기간동안 수평리드 주사펄스에 의해서 상기 수평 CCD를 구동하는 스텝, 상기 예비 주사화소영역의 화소에 축적된 전하를 상기 수평 CCD로 전송하기 위해, 수직고속 주사기간동안 상기 수직리드주사펄스의 주파수보다 높은 주파수를 갖는 수직고속 주사펄스에 의해서 상기 수직 CCD를 구동하는 스텝 및 상기 수직 CCD에 의해 전송되는 전하의 적어도 일부가 상기 수직 고속 주사기간동안 상기 수평 CCD를 오버플로우하여 상기 출력부로 쓸어내지게 하기 위해서, 상기 수직고속 주사기간동안 상기 수평 CCD를 비구동상태로 유지하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구동방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 수직고속주사기간동안 상기 출력부를 리세트상태로 유지하는 스텝을 또 포함하는 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구동방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 수직고속 주사기간동안 상기 수직 CCD에 의해 전송된 전하의 임의의 나머지 부분을 상기 출력부로 전송하기 위해, 상기 수직 고속주사기간에 후속하는 상기 수평고속 주사기간동안 상기 수평리드 주사펄스의 주파수보다 높은 주파수를 갖는 수평고속 주사펄스에 의해서 상기 수평 CCD를 구동하는 스텝을 또 포함하는 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구동방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 수직고속 주사기간동안 상기 출력부를 리세트상태로 유지하는 스텝을 또 포함하는 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구동방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 수직고속 주사기간동안 상기 수평 CCD를 비구동상태로 유지하는 스텝은 상기 수직고속 주사기간동안 상기 수평 CCD의 전위를 상기 출력부의 전위보다 높게 유지하는 스텝을 포함하고, 이것에 의해서 상기 수직고속 주사기간동안 상기 수직 CCD에 의해 전송되는 전하의 적어도 일부가 상기 수평 CCD를 오버플로우하여 상기 출력부로 쓸어내지게 하는 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구동방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 수직고속 주사기간동안 상기 출력부를 리세트상태로 유지하는 스텝을 또 포함하는 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구동방법.
  20. 수직방향으로 M개의 화소와 수평방향으로 N개의 화소를 갖는 어레이내의 여러개의 화소로 이루어지는 유효화소영역을 갖고, 수직방향으로 m개의 화소와 수평방향으로 n개의 화소(여기에서 Mm, N≥n)로 이루어지는 주사화소영역이 상기 유효화소영역내에 설정되고, 상기 주사화소영역내의 화소에 축적되어 있는 전하가 제1주사펄스에 의해 구동되는 수직 CCD에 의해서 수평 CCD로 전송되고 또 상기 수평 CCD로 전송된 상기 전하가 제2주사펄스에 의해 구동되는 상기 수평 CCD에 의해서 상기 수평 CCD의 출럭부로 전송되는 고체촬상소자의 구동방법으로서, 수직고속 주사기간동안 상기 주사화소영역 이외의 상기 유효화소영역내의 화소에 축적된 전하가 상기 수평 CCD로 고속으로 전송되도록, 상기 수직고속 주사기간동안 상기 제1주사펄스의 주파수보다 높은 주파수를 갖는 제3주사펄스에 의해서 상기 수직 CCD를 구동하는 스텝과 상기 수직 CCD에서 상기 수평 CCD로 전송되는 전하의 적어도 일부가 상기 수평 CCD의 상기 출력부로 오버플로우하도록, 상기 수직 CCD가 상기 제3주사펄스에 의해 구동되는 기간동안 상기 수평 CCD의 구동을 정지시키는 스텝을 포함하고, 상기 주사화소영역 이외의 상기 유효화소영역에서 상기 수평 CCD로 전송된 전하를 쓸어내도록, 상기 수직 CCD가 상기 제3주사펄스에 의해 구동되는 상기 기간동안 상기 수평 CCD의 상기 출력부는 리세트 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구동방법.
  21. 수직방향으로 M개의 화소와 수평방향으로 N개의 화소를 갖는 어레이내의 여러개의 화소로 이루어지는 유효화소영역을 갖고, 수직방향으로 m개의 화소와 수평방향으로 n개의 화소(여기에서 Mm, N≥n)로 이루어지는 주사화소영역이 상기 유효화소영역내에 설정되고, 상기 주사화소영역내의 화소에 축적되어 있는 전하가 제1주사펄스에 의해 구동되는 수직 CCD에 의해서 수평 CCD로 전송되고 또 상기 수평 CCD로 전송된 상기 전하가 제2주사펄스에 의해 구동되는 상기 수평 CCD에 의해서 상기 수평 CCD의 출력부로 전송되는 고체촬상소자의 구동방법으로서, 수직고속 주사기간동안 상기 주사화소영역 이외의 상기 유효화소영액내의 화소에 축적된 전하가 상기 수평 CCD로 고속으로 전송되도록, 상기 수직고속 주사기간동안 상기 제1주사펄스의 주파수보다 높은 주파수를 갖는 제3주사펄스에 의해사 상기 수직 CCD를 구동하는 스텝, 상기 수직 CCD에서 상기 수평 CCD로 전송되는 전하의 적어도 일부가 상기 수평 CCD의 상기 출력부로 오버플로우하도록, 상기 수직 CCD가 상기 제3주사펄스에 의해 구동되는 기간동안 상기 수평 CCD의 구동을 정지시키는 스텝 및 수직 블랭킹기간내에서 상기 수평 CCD의 구동을 정지하는 스텝후, 상기 주사화소영역이외의 상기 유효화소영역내의 화소에서 상기 수평 CCD로 전송된 전하의 나머지가 상기 수평 CCD의 상기 출력부로 고속으로 전송되도록, 상기 제2주사펄스의 주파수보다 높은 주파수를 갖는 제4주사펄스에 의해서 상기 수평 CCD를 구동하는 스텝을 포함하고, 상기 주사화소영역 이외의 상기 유효화소영역에서 상기 수평 CCD로 전송된 전하를 쓸어내도록, 상기 수직 CCD가 상기 제3주사펄스에 의해 구동되는 상기 기간동안 상기 수평 CCD의 상기 출력부는 리세트 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구동방법.
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