KR20050040113A - 고체 촬상 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 고체 촬상 장치(solid state image pickup device)는 광전 변환 소자 어레이와 화소 데이터 판독 제어부를 구비한다. 화소 데이터 판독 제어부는 정지 화상 판독 모드와 상기 광전 변환 소자 어레이에서 판독된 동화상 판독 모드를 포함한다. 이 동화상 판독 모드에 있어서, 인터레이스 판독은 상기 광전 변환 소자 어레이에서 얻어진 전체 스크린 상의 그룹으로서 복수 개의 인접한 화소 데이터에 대해서 실시한다. 그에 따라, 화소 데이터의 판독 속도를 증가시킬 수 있고, 동화상 기록의 품질을 고품질로 개선할 수 있다.

Description

고체 촬상 장치 {SOLID STATE IMAGE PICKUP DEVICE}

본 발명은 광전 변환 소자 어레이로부터 판독되는 화소 데이터에 대해서 정지 화상 촬영용 판독 모드와 동화상 기록용 판독 모드를 구비한 고체 촬상 장치에 관한 것이다.

고체 촬상 장치의 광전 변환 소자 어레이에 대해서는 최근의 반도체 기술의 발전에 의해 화소수의 비약적인 증가가 실현되고 있다. 화소수가 충분히 많은 것을 고화소(high pixel)라 칭한다. 정지 화상 촬영에 있어서는 광전 변환 소자 어레이의 전체 화소의 화소 데이터를 이용하는 형태로 촬영을 행한다. 이것이 전체 화소 판독 모드이며, 광전 변환 소자 어레이로부터 판독되는 전체 화소의 화소 데이터를 1 화소 단위로 순차적으로 출력한다. 이에 따라, 고선명의 정지 화상의 촬영이 가능하게 된다.

한편, 정지 화상 촬영과 동화상 기록의 양 모드를 전환할 수 있게 구성한 고체 촬상 장치도 있다. 현재, DSP 등의 디지털 신호 처리 회로의 동작 속도에는 일정한 한계가 있다. 또한 소비 전력의 면에서도 동화상 기록에 있어서는 정지 화상의 촬영에 사용되는 것과 동일한 전체 화소 판독 모드에서의 촬영은 어려움이 있다. 동화상 기록 시에는 화소 혼합후, 화소 추출을 행하여, 단위 시간당 프레임의 수를 증가시켜 화소 데이터 처리를 실시하는 것이 일반적이다. 이것을 화소 혼합 판독 모드라고 칭한다.

광전 변환 소자 어레이로부터 판독된 화소 데이터에 대해서, 어레이의 적어도 수직 방향에서 복수의 화소분을 혼합한 이후에 그 혼합 화소 데이터를 1 단위의 화소 데이터로서 출력한다. 이것에 의해 단위 시간당 프레임의 수가 증가하여, 고화소의 광전 변환 소자 어레이를 탑재한 고체 촬상 장치에 있어서도 원활하고 고속의 동화상 촬영이 가능하게 되고 있다.

전술한 바와 같은 화소 추출/화소 혼합 판독 모드와 전체 화소 판독 모드의 전환은 특히 MOS(Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서에 의해 우수하게 실현될 수 있는 것이다. MOS 이미지 센서는 CCD(Charge Coupled Device) 이미지 센서와 포텐셜 웰(potential well)의 이동에 의한 전하의 전송을 필요로 하지 않고, 신호 라인(와이어)을 이용하여 임의의 라인의 화소 데이터의 판독을 자유롭게 할 수 있기 때문이다. 또한, MOS 이미지 센서의 이점으로서 저전압 동작, 적은 누설 전류, CCD와 동일한 사이즈에서의 보다 큰 개구율, 높은 감도, 데이터 판독이 CCD보다 간단하다는 점 등을 들 수 있다. 특히, 임의의 화소의 선택 및 판독, 화소의 혼합의 이점이 크다.

광전 변환 소자 어레이의 전체 화면 상에서 실시되는 주사에 대해서, CCD 이미지 센서 분야에서는 순차 판독과, 인터레이스 판독에 의해 구성된 것이 있다. 그러나, MOS 이미지 센서의 분야에서는 단지 순차 판독뿐이며, 인터레이스 판독에 대응하고 있지 않았다. 따라서, 하이비젼(high-vision) 동화상 기록 또는 그것에 필적하는 고화소 및 고품질의 동화상 기록이 실현되지 못하고 있었다.

본 발명은 고화소에서의 고선명 정지 화상 촬영과 움직임이 매끄러운 고선명 동화상 기록의 2 개의 모드를 전환할 수 있게 구성된 고체 촬상 장치에 있어서, 인터레이스 판독의 채용에 의하여 화소 데이터의 판독을 고속화하여, 동화상 기록을 더욱 고품질로 실현하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 고체 촬상 장치는,

광학 시스템을 통해서 입사되는 광학 영상을 광전 변환하여 전기 신호로 변환하는 매트릭스 형태의 광전 변환 소자 어레이와;

상기 광전 변환 소자 어레이로부터 판독된 화소 데이터에 대해서 정지 화상 촬영의 판독 모드와 동화상 기록의 판독 모드를 갖는 화소 데이터 판독 제어부를 구비하고, 상기 화소 데이터 판독 제어부는, 상기 광전 변환 소자 어레이에서 얻어진 전체 스크린 상의 화소 데이터의 그룹으로서 복수 개의 인접한 라인들을 판독함으로써 상기 동화상 판독 모드에서의 인터레이스 판독을 실시한다.

상기 화소 데이터 판독 제어부는 다음과 같이 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.

(1) 제1 특징에 따른 화소 데이터 판독 제어부는,

광전 변환 소자 어레이에서 얻어진 전체 스크린 상의 인접한 2n 라인분의 화소 데이터(여기서, n은 임의의 자연수로 설정함)를 1 단위로 하여 제1 주사 유닛(이하에서는 간단히 제1 유닛이라고 칭함)에 의해 2n 라인씩 변위하면서 주사를 실시하는 제1 필드 주사와;

상기 제1 필드 주사의 제1 주사 유닛에 대해서 n 라인씩 시프트된 인접한 2n 라인분의 화소 데이터를 1 단위로 하여 제2 주사 유닛(이하에서는 간단히 제2 유닛이라고 칭함)에 의해 2n 라인씩 변위하면서 주사를 실시하는 제2 필드 주사를, 교대로 전환하도록 구성한 것이다.

여기서, 제1 필드는 홀수 필드이고, 제2 필드는 짝수 필드일 수 있다. 반대로, 제1 필드가 짝수 필드이고, 제2 필드가 홀수 필드라도 좋다.

전술한 형태에 있어서, 예컨대 n = 1인 경우의 주사는 다음과 같이 실시된다. 주사 유닛은 인접한 2 라인분의 쌍이다.

제1 필드 주사에서는, (제1 라인, 제2 라인)의 쌍의 제1 주사 유닛에서 주사를 실시한 다음에, 2 라인씩 변위한 (제3 라인, 제4 라인)의 쌍의 제1 주사 유닛에서 주사를 실시한다. 그 다음에, 2 라인씩 변위한 (제5 라인, 제6 라인)의 쌍의 제1 주사 유닛에서 주사를 실시한다.

그리고, 제2 필드 주사에서는, 제1 필드 주사에서의 제1 주사 유닛에 대하여 1 라인씩 변위한 인접한 2 라인분인 (제2 라인, 제3 라인)의 쌍의 제2 주사 유닛에서 주사를 실시한 다음에, 2 라인씩 변위한 (제4 라인, 제5 라인) 쌍의 제2 주사 유닛에서 주사를 실시한다. 그 다음에, 2 라인씩 변위한 (제6 라인, 제7 라인) 쌍의 제2 주사 유닛에서 주사를 실시한다. 정리하면, 제1 필드 주사에서는, (1, 2), (3, 4), (5, 6) --- (2n-1, 2n) ---과 같이 주사를 실시하고, 제2 필드 주사에서는, (2, 3), (4, 5), (6, 7) --- (2n, 2n+1) ---과 같이 주사를 실시한다.

제1 라인은 제외하고, 각 라인은 모두 제1 필드 주사와 제2 필드 주사의 양 필드에서 공통으로 이용되고 있는 것도 특징이다.

또한, 예컨대 n = 2인 경우의 주사는 다음과 같이 실시된다. 주사 유닛은 인접한 4 라인분의 그룹이다.

제1 필드 주사에서는, (제1 라인, 제2 라인, 제3 라인, 제4 라인) 쌍의 제1 주사 유닛에서의 주사를 실시한 다음에, 4 라인씩 변위한 (제5 라인, 제6 라인, 제7 라인, 제8 라인) 쌍의 제1 주사 유닛의 그룹에서 주사를 실시한다. 그 다음에, 4 라인씩 변위한 (제9 라인, 제10 라인, 제11 라인, 제12 라인) 쌍의 제1 주사 유닛의 그룹에서 주사를 실시한다.

그리고, 제2 필드 주사에서는, 제1 필드 주사에서의 제1 주사 유닛에 대하여 2 라인 시프트한 인접한 4 라인분인 (제3 라인, 제4 라인, 제5 라인, 제6 라인) 쌍의 제2 주사 유닛의 그룹에서의 주사를 실시한 다음에, 4 라인씩 변위한 (제7 라인, 제8 라인, 제9 라인, 제10 라인) 쌍의 제2 주사 유닛 그룹에서 주사를 실시한다. 그 다음에, 4 라인씩 변위한 (제11 라인, 제12 라인, 제13 라인, 제14 라인) 쌍의 제2 주사 유닛의 그룹에서 주사를 실시한다. 정리하면, 제1 필드 주사에서는, (1, 2, 3, 4), (5, 6, 7, 8), (9, 10, 11, 12) --- (4n-3, 4n-2, 4n-1, 4n) ---과 같이 주사를 실시하고, 제2 필드 주사에서는, (3, 4, 5, 6), (7, 8, 9, 10), (11, 12, 13, 14) --- (4n-1, 4n, 4n+1, 4n+2) ---과 같이 주사를 실시한다.

제1 라인 및 제2 라인은 제외하고, 각 라인은 모두 제1 필드 주사와 제2 필드 주사의 양 필드에서 공통으로 이용되고 있는 것도 특징이다.

본 발명에 따르면, 인터레이스 판독의 채용에 의하여 하이비젼 동화상 또는 그것에 필적하는 고화소 및 고품질의 동화상의 기록을 실현할 수 있다.

(2) 제2 특징에 따른 화소 데이터 판독 제어부는,

광전 변환 소자 어레이로부터 판독된 화소 데이터를 1 화소분씩 순차적으로 출력하는 정지 화상 촬영의 전체 화소 판독 모드와;

상기 광전 변환 소자 어레이의 적어도 수직 방향에서 복수의 화소분의 데이터를 혼합하여 화소 데이터를 출력하는 동화상 기록의 화소 혼합 판독 모드

를 포함하고,

상기 화소 데이터 판독 제어부는,

광전 변환 소자 어레이에서 얻어진 전체 스크린 상의 인접한 2n+1 라인분의 화소 데이터(여기서, n은 임의의 자연수로 설정함)를 1 단위로 하여 제1 주사 유닛에 의해 2n+1 라인씩 변위하면서 주사를 실시하여 1 라인 건너서 2n+1 라인분의 화소 데이터를 혼합하는 제1 필드 주사와;

상기 제1 필드 주사의 제1 주사 유닛에 대해서 2 라인씩 시프트된 인접한 2n+1 라인분의 화소 데이터를 1 단위로 하여 제2 주사 유닛에 의해 2n+1 라인씩 변위하면서 주사를 실시하여 1 라인 건너서 2n+1 라인분의 화소 데이터를 혼합하는 제2 필드 주사를, 교대로 전환하도록 구성한 것이다.

여기서, 제1 필드는 홀수 필드이고, 제2 필드는 짝수 필드로 구성할 수 있다. 반대로, 제1 필드가 짝수 필드이고, 제2 필드가 홀수 필드로 구성할 수도 있다.

전술한 형태에 있어서, 예컨대 n = 1인 경우의 주사는 다음과 같이 된다. 주사 유닛은 인접하는 3 개의 라인분의 그룹이다.

제1 필드 주사에서는, 1 라인 건너서 (제1 라인, 제3 라인, 제5 라인) 쌍의 제1 주사 유닛에서의 수직 3 화소를 혼합한 다음에, 3 라인씩 변위한 1 라인 건너서 (제4 라인, 제6 라인, 제8 라인) 쌍의 제1 주사 유닛에서 수직 3 화소를 혼합한다. 그 다음에, 3 라인씩 변위한 1 라인 건너서 (제7 라인, 제9 라인, 제11 라인) 쌍의 제1 주사 유닛의 그룹에서 수직 3 화소 혼합을 실시한다. 또한, 3 라인씩 변위한 1 라인 건너서 (제10 라인, 제12 라인, 제14 라인) 쌍의 제1 주사 유닛의 그룹에서 수직 3 화소 혼합을 행한다.

그리고, 제2 필드 주사에서는, 제1 필드 주사에서의 제1 주사 유닛에 대하여 2 라인 시프트한 인접한 3 라인분인 1 라인 건너서 (제3 라인, 제5 라인, 제7 라인) 쌍의 제2 주사 유닛에서의 수직 3 화소를 혼합한 다음에, 3 라인씩 변위한 1 라인 건너서 (제6 라인, 제8 라인, 제10 라인) 쌍의 제2 주사 유닛에서 수직 3화소의 혼합을 실시한다. 그 다음에, 3 라인씩 변위한 1 라인 건너서 (제9 라인, 제11 라인, 제13 라인) 쌍의 제2 주사 유닛에서 수직 3 화소 혼합을 실시한다. 또한, 3 라인씩 변위한 1 라인 건너서 (제12 라인, 제14 라인, 제16 라인) 쌍의 제2 주사 유닛에서 수직 3 화소 혼합을 실시한다.

제1 필드 주사에서는, {1, 3, 5}, {4, 6, 8}, {7, 9, 11}, {10, 12, 14}---{2n-1, 2n+1, 2n+3}, {2n+2, 2n+4, 2n+6}---과 같이 수직 3 화소를 혼합하고, 제2 필드 주사에서는, {3, 5, 7}, {6, 8, 10}, {9, 11, 13}, {12, 14, 16}--- {2n+1, 2n+3, 2n+5}, {2n+4, 2n+6, 2n+8}---과 같이 수직 3 화소를 혼합한다.

제1 필드 주사 및 제2 필드 주사에 있어서, 주사는 홀수 라인의 조합으로부터 시작되며, 홀수 라인의 조합 및 짝수 라인의 조합을 교대로 반복한다.

제1 라인, 제2 라인 및 제4 라인은 제외하고, 각 라인은 제1 필드 주사와 제2 필드 주사의 양 필드에서 공통으로 이용되고 있다.

또한, 예컨대 n = 2인 경우의 주사는 다음과 같이 실시된다.

제1 필드 주사에서는, 1 라인 건너서인 (제1 라인, 제3 라인, 제5 라인, 제7 라인, 제9 라인) 쌍의 제1 주사 유닛의 그룹에서의 수직 5 화소를 혼합한 다음에, 5 라인씩 변위한 1 라인 건너서인 (제6 라인, 제8 라인, 제10 라인, 제12 라인, 제14 라인) 쌍의 제1 주사 유닛의 그룹에서 수직 5 화소 혼합을 실시한다. 그 다음에, 5 라인씩 변위한 1 라인 건너서인 (제11 라인, 제13 라인, 제15 라인, 제17 라인, 제19 라인) 쌍의 제1 주사 유닛의 그룹에서 수직 5 화소 혼합을 실시한다. 또한, 5 라인씩 변위한 1 라인 건너서인 (제16 라인, 제18 라인, 제20 라인, 제22 라인, 제24 라인) 쌍의 제1 주사 유닛의 그룹에서 수직 5 화소 혼합을 실시한다.

제2 필드 주사에서는, 제1 필드 주사에서의 제1 주사 유닛에 대하여 2 라인 시프트한 인접한 5 라인분인 1 라인 건너서인 (제3 라인, 제5 라인, 제7 라인, 제9 라인, 제11 라인) 쌍의 제2 주사 유닛의 그룹에서의 수직 5 화소 혼합을 실시한 다음에, 5 라인씩 변위한 1 라인 건너서인 (제8 라인, 제10 라인, 제12 라인, 제14 라인, 제16 라인) 쌍의 제2 주사 유닛에서 수직 5 화소 혼합을 실시한다. 그 다음에, 5 라인씩 변위한 1 라인 건너서인 (제13 라인, 제15 라인, 제17 라인, 제19 라인, 제21 라인) 쌍의 제2 주사 유닛에서 수직 5 화소 혼합을 실시한다. 또한, 5 라인씩 변위한 1 라인 건너서인 (제18 라인, 제20 라인, 제22 라인, 제24 라인, 제26 라인) 쌍의 제2 주사 유닛에서 수직 3화소 혼합을 실시한다.

제1 필드 주사에서는, (1, 3, 5, 7, 9), (6, 8, 10, 12, 14), (11, 13, 15, 17, 19), (16, 18, 20, 22, 24)---(2n-3, 2n-1, 2n+1, 2n+3, 2n+5), (2n+2, 2n+4, 2n+6, 2n+8, 2n+10)---과 같이 수직 5 화소 혼합을 실시하고, 제2 필드 주사에서는, (3, 5, 7, 9, 11), (8, 10, 12, 14, 16), (13, 15, 17, 19, 21), (18, 20, 22, 24, 26)---(2n-1, 2n+1, 2n+3, 2n+5, 2n+7), (2n+4, 2n+6, 2n+8, 2n+10, 2n+12)---과 같이 수직 5 화소 혼합을 실시한다.

제1 필드 주사 및 제2 필드 주사에 있어서, 주사는 홀수 라인의 조합으로부터 시작되며, 홀수 라인의 조합 및 짝수 라인의 조합을 교대로 반복한다.

제1 라인, 제2 라인, 제4 라인 및 제6 라인은 제외하고, 각 라인은 제1 필드 주사와 제2 필드 주사의 양 필드에서 공통으로 이용되고 있다.

본 발명에 따르면, 수직 화소 혼합을 동반한 인터레이스 판독을 채용함으로써 하이비젼 동화상의 기록, 또는 그것에 필적하는 고화소 및 고품질의 동화상 기록을 실현할 수 있다.

(3) 제3 특징에 따른 본 발명의 화소 데이터 판독 제어부는,

광전 변환 소자 어레이로부터 판독된 화소 데이터를 1 화소분씩 순차적으로 출력하는 정지 화상 촬영의 전체 화소 판독 모드와;

상기 광전 변환 소자 어레이의 적어도 수직 방향에서 복수의 화소분의 데이터를 혼합하여 화소 데이터를 출력하는 동화상 기록의 화소 혼합 판독 모드를 포함하고,

상기 화소 데이터 판독 제어부는,

상기 광전 변환 소자 어레이에서 얻어진 전체 스크린 상의 인접한 4n 라인분의 화소 데이터(여기서, n은 임의의 자연수임)를 1 단위로 하여 제1 주사 유닛에 의해 4n 라인씩 변위하면서 주사를 실시하여 두 쌍의 2n 라인분의 화소 데이터를 혼합하는 제1 필드 주사와;

상기 제1 필드 주사의 제1 주사 유닛에 대해서 2 라인씩 시프트된 인접한 4n 라인분의 화소 데이터를 1 단위로 하여 제2 주사 유닛에 의해 4n 라인씩 변위하면서 주사를 실시하여 두 쌍의 2n 라인분의 화소 데이터를 혼합하는 제2 필드 주사를, 교대로 전환하도록 구성한다.

이 때, 제1 필드는 홀수 필드로 구성될 수 있고, 제2 필드는 짝수 필드로 구성될 수 있다. 반대로, 제1 필드를 짝수 필드로, 제2 필드를 홀수 필드로 구성할 수 있도 있다.

전술한 형태에 있어서, 예컨대 n = 1인 경우의 주사는 다음과 같이 실시된다. 주사 유닛은 인접하는 4 라인분의 그룹이다.

제1 필드 주사에서는, (제1 라인, 제2 라인, 제3 라인, 제4 라인) 쌍의 제1 주사 유닛에서의 2 쌍의 수직 2 화소를 혼합한 다음에, 4 라인씩 변위한 (제5 라인, 제6 라인, 제7 라인, 제8 라인) 쌍의 제1 주사 유닛에서 2 쌍의 수직 2 화소 혼합을 실시한다. 다음에, 4 라인씩 변위한 (제9 라인, 제10 라인, 제11 라인,제12 라인) 쌍의 제1 주사 유닛에서 2 쌍의 수직 2 화소를 혼합한다.

제2 필드 주사에서는, 제1 필드 주사에서의 제1 주사 유닛에 대하여 2 라인 시프트하여 인접한 4 라인분인 (제3 라인, 제4 라인, 제5 라인, 제6 라인) 쌍의 제2 주사 유닛에서의 2 쌍의 수직 2 화소를 혼합한 다음에, 4 라인씩 변위한 (제7 라인, 제8 라인, 제9 라인, 제10 라인) 쌍의 제2 주사 유닛에서 2 쌍의 수직 2 화소 혼합을 실시한다. 다음에, 4 라인씩 변위한 (제11 라인, 제12 라인, 제13 라인, 제14 라인) 쌍의 제2 주사 유닛에서 2 쌍의 수직 2 화소의 혼합을 실시한다.

제1 필드 주사에서는, (1, 2, 3, 4), (5, 6, 7, 8), (9, 10, 11, 12)--- (4n-3, 4n-2, 4n-1, 4n)---과 같이 주사를 실시하고, 또한, ({1, 3}, {2, 4}), ({5, 7}, {6, 8}), ({9, 11}, {10, 12})---({4n-3, 4n-1}, {4n-2, 4n})---과 같이 2 쌍의 수직 2 화소 혼합을 실시한다. 제2 필드 주사에서는, (3, 4, 5, 6), (7, 8, 9, 10), (11, 12, 13, 14)---(4n-1, 4n, 4n+1, 4n+2)---과 같이 주사를 실시하고, 또한 ({3, 5}, {4, 6}), ({7, 9}, {8, 10}), ({11, 13},{12, 14})---({4n-1, 4n+1}, {4n, 4n+2})---과 같이 2 쌍의 수직 2 화소 혼합을 실시한다.

본 발명에 따르면, 수직 화소 혼합을 동반한 인터레이스 판독을 사용하며, 또한 복수의 채널을 통해서 동시에 병렬 출력을 채용하고 있기 때문에, 하이비젼 동화상을 기록하거나 또는 그것에 필적하는 고화소 및 고품질의 동화상 기록을 실현할 수 있다.

(4) 제4 특징에 따른 본 발명의 고체 촬상 장치는, 상기한 (1), (2), (3)에 개시된 화소 데이터 판독 제어부는, 각각의 주사 유닛에서 수평 화소 혼합을 추가로 실시하는 것이다. 따라서, 인터레이스 판독은 수평 화소 혼합을 추가로 실시하는 것이다. 따라서, 고화소에서의 판독의 고속화를 더욱 증가시키고, 하이비젼 동화상의 기록 또는 그것에 필적하는 고화소 및 고품질의 동화상 기록을 실현할 수 있다.

전술한 (1)의 특징에 있어서, 상기 광전 변환 소자 어레이는, 모노크롬 타입으로 구성하거나 또는 컬러 타입으로 구성하더라도 좋다. 또한, 화소의 혼합을 포함하는 (2)∼(4)의 특징에 있어서, 상기 광전 변환 소자 어레이는 컬러 타입으로 설정한다. 컬러 타입의 경우에는, 전면에 복수의 색의 컬러 필터를 갖춘 구성으로 된다. 컬러 필터로서는 임의의 타입의 컬러 필터가 사용될 수도 있다. 예컨대, RGB(R은 적색, G는 녹색, B는 청색)의 베이어 패턴(Bayer pattern)이나, 시안(cyanogens), 마젠타(magenta), 옐로우(yellow)(또한 녹색)의 보색 타입(complementary color type)이 사용될 수도 있다.

전술한 화소 데이터 판독 제어부에 대한 바람직한 구성을 구체적으로 설명하면, 다음의 것이 바람직하다. 즉, 화소 데이터 판독 제어부는:

상기 광전 변환 소자 어레이로부터 화소 데이터를 판독하는 수직 전송 스위치 회로와;

상기 판독된 화소 데이터를 일시적으로 유지하는 신호 전압 유지 회로와;

상기 신호 전압 유지 회로로부터 화소 데이터 또는 혼합 화소 데이터를 출력하는 수평 전송 스위치 회로와;

상기 수평 전송 스위치 회로로부터 전송된 화소 데이터 또는 혼합 화소 데이터를 출력하는 출력 증폭기와;

상기 수평 전송 스위치 회로를 제어하여 상기 전체 화소 판독 모드에서의 출력과 상기 혼합 화소 판독 모드에서의 출력을 전환하는 수평 시프트 선택 회로를 구비한 구성이다.

이 구성에 의해, 임의의 화소의 화소 데이터는 자유로운 판독을 용이하게 실현하여, 전술한 작용 효과를 충분히 발휘시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 추가의 목적 및 장점과 관련해서는 첨부한 도면을 참조하여, 발명의 양호한 실시예의 상세한 설명으로부터 보다 명확히 이해할 수 있을 것이다.

각 도면의 전체에 걸쳐서 동일 구성 소자에는 동일한 참조 번호를 부여해서 나타낸다.

양호한 실시예의 상세한 설명

이하, 본 발명에 따른 고체 촬상 장치의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명할 것이다.

(제1 실시예)

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고체 촬상 장치의 기본적인 구성을 도시하는 블럭도이다. 도 1에서, 참조 번호 E1은 피사체의 광학 영상을 입사하는 광학 시스템이며, 복수의 렌즈 이루어진 조합 렌즈를 구비하고 있다. 참조 번호 E2는 광학 시스템(E1)을 통해서 입사된 광학 영상을 광전 변환하여 전기 신호로 변환하는 매트릭스 형태로 컬러 필터를 구성하는 광전 변환 소자 어레이(이하에서는 간단히 소자 어레이라 칭한다)이다. 참조 번호 E3은 광전 변환 소자 어레이(E2)로부터 화소 데이터를 판독하는 동시에, 판독된 화소 데이터를, 모드를 전환하여 출력하는 화소 데이터 판독 제어부이다. 이 화소 데이터 판독 제어부(E3)는 정지 화상 촬영의 판독 모드와 동화상 기록의 판독 모드의 2개의 모드를 구비하고 있다. 도 1에서, 참조 번호 E4는 화소 데이터 판독 제어부(E3)로부터 출력되는 화소 데이터를 입력하여 사전에 기술된 데이터 처리를 실행하는 화상 처리부이다.

전술한 바와 같이 구성된 고체 촬상 장치에 있어서, 광학 시스템(E1)을 통해 광전 변환 소자 어레이(E2) 상에 형성된 피사체의 광학 영상은 광전 변환 소자 어레이(E2)에서 광전 변환되어, 전기 신호로 변환된다. 구체적으로, 화소 데이터 판독 제어부(E3)는 광전 변환 소자 어레이(E2)로부터 화소 데이터를 판독한다. 화상 처리부(E4)는 입력된 화소 데이터에 대하여, 상관 이중 샘플링인 CDS(Correlated Double Sampling) 처리를 실시함으로써 입력된 화소 데이터의 리셋 노이즈 및 저주파 노이즈를 제거한다. 그 다음에, 자동 이득 제어인 AGC(Automatic Gain Control)를 실행하여, 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환한다.

도 2는 정지 화상 촬영 시의 전체 화소 판독 모드의 일례를 알기 쉽게 도시한 모델도이다. 도면에서, 좌측은 광전 변환 소자 어레이(E2)의 일부를 나타내고, 우측은 화소 데이터 판독 제어부(E3)에 의해 출력된 화소 데이터를 나타낸다. 광전 변환 소자 어레이(E2)는 제1 G(녹색), R(적색), B(청색), 제2 G(녹색)의 베이어 패턴(Bayer pattern)으로 배열되어 있다. 광전 변환 소자 어레이(E2)에서의 전체 화소에 대해서는 모든 화소 데이터가 출력되고 있다. 이 모드는 정지 화상 촬영시의 것이다. 주사는 Y1, Y2, Y3--의 순서로 실시된다. 전체 화소의 화소 데이터를 이용하고 있고, 고화소에 있어서 고선명인 정지 화상 촬영이 이루어질 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 3은 인터레이스 판독 모드의 동작을 도시하는 모델도이다. 좌측은 광전 변환 소자 어레이(E2)의 일부를 나타내고, 중앙은 화소 데이터 판독 제어부(E3)에 의해 홀수 필드에서 출력된 화소 데이터를 나타내며, 우측은 짝수 필드에서 출력된 화소 데이터를 나타낸다.

홀수 필드의 제1 주사 유닛(제1 유닛)(a1)에 있어서, 우선 제1 열로서 G(녹색) 및 B(청색)의 2개 1쌍의 화소 데이터(u11)가 출력되고, 다음에 제2 열로서 R(적색)와 G(녹색)의 2개 1쌍의 화소 데이터(u21)가 출력된다. 다음에, 제3 열로서 G와 B의 2개 1쌍의 화소 데이터(u31)가 출력되고, 다음에 제4 열로서 R과 G의 2개 1쌍의 화소 데이터(u41)가 출력된다. 그 결과, 이들 화소 데이터의 집합인 제1 주사 유닛의 홀수 필드 화소 데이터(U1)가 출력된다.

후속해서, 홀수 필드의 제2 주사 유닛(제2 유닛)(a2)에서는 동일한 방식으로 하여 홀수 필드 화소 데이터(U2)가 출력된다. 다음에, 홀수 필드의 제3 주사 유닛(제3 유닛)(a3)에서는 동일한 방식으로 하여 홀수 필드 화소 데이터(U3)가 출력된다.

홀수 필드에서의 수직 및 수평의 주사가 완성되면, 짝수 필드의 주사로 이행한다. 짝수 필드에서의 판독 라인은 홀수 필드에서의 판독 라인보다 1 라인씩 이동되고 있다.

짝수 필드의 제1 주사 유닛(b1)에 있어서, 우선 제1 열로서 B(청색)와 G(녹색)의 2개 1쌍의 화소 데이터(w11)가 출력되고, 다음에 제2 열로서 G(녹색)와 R(적색)의 2개 1쌍의 화소 데이터(w21)가 출력된다. 다음에, 제3 열로서 B와 G의 2개 1쌍의 화소 데이터(w31)가 출력되고, 다음에 제4 열로서 G와 R의 2개 1쌍의 화소 데이터(w41)가 출력된다. 그 결과, 이들 화소 데이터의 집합인 제1 주사 유닛의 짝수 필드 화소 데이터(W1)가 출력된다.

후속해서, 짝수 필드의 제2 주사 유닛(b2)에서는 동일한 방식으로 하여 짝수 필드 화소 데이터(W2)가 출력된다. 이어서, 짝수 필드의 제3 주사 유닛(b3)에서는 동일한 방식으로 하여 짝수 필드 화소 데이터(W3)가 출력된다.

도 4는 위에서 설명한 도 1의 구성을 보다 구체적으로 전개하여 도시한 것이다.

도 4에서, 참조 번호 100은 렌즈 유닛, 200은 MOS 이미지 센서, 300은 CDS AGC A/D 처리부, 400은 디지털 신호 처리부, 500은 타이밍 발생기, 600은 조작부, 700은 스크린 표시부이다. 렌즈 유닛(100)은 광학 시스템(E1)에 대응한다. MOS 이미지 센서(200)는 광전 변환 소자 어레이(210)와 화소 데이터 판독 제어부(220)를 구비하고 있다. 광전 변환 소자 어레이(210)는 광전 변환 소자 어레이(E2)에 대응하고, 화소 데이터 판독 제어부(220)는 화소 데이터 판독 제어부(E3)에 대응한다. 화소 데이터 판독 제어부(220)는 수직 시프트 선택 회로(230), 노이즈 제거/화소 선택 회로(240), 수평 시프트 선택 회로(250) 및 출력 증폭기(260)를 구비하고 있다. 출력 증폭기(260)는 1개의 채널이거나 또는 2개의 채널이라도 좋다. CDS AGC A/D 처리부(300) 및 디지털 신호 처리부(400)가 화상 처리부(E4)에 대응한다. 디지털 신호 처리부(400)는 CPU(410)와 AF 블록(420)을 구비하고 있다.

도 5는 노이즈 제거/화소 선택 회로(240)의 더욱 상세한 구성을 도시하는 블럭도이다. 도 5에서, 참조 번호 242는 수직 전송 스위치 회로, 244는 신호 전압 유지 회로, 246은 수평 전송 스위치 회로, 248은 제1 출력 증폭기(261)로의 신호 출력 라인, 249는 제2 출력 증폭기(262)로의 신호 출력 라인이다.

수직 시프트 선택 회로(230)에 의해 주사 유닛, 즉 2개의 수평의 주사 라인이 선택된다. 제1 주사 라인 상의 화소의 화소 데이터는 제1 출력 증폭기(261)로부터 출력되고, 제2 주사 라인 상의 화소의 화소 데이터는 제2 출력 증폭기(262)로부터 출력된다.

도 6은 광전 변환 소자 어레이(210)의 일부분을 확대한 도면이다. 하나의 화소(20)는 포토다이오드(10), 셀 증폭기(12) 및 컬러 필터(14)로 구성되어 있다. 포토다이오드(10)의 애노드는 접지되고, 캐소드는 셀 증폭기(12)의 입력에 접속되며, 셀 증폭기(12)의 출력은 세로 방향의 화소 데이터 판독 라인(16)에 접속되고 있다. 셀 증폭기(12)의 제어 단자는 수직 시프트 선택 회로(230)로부터 연장된 주사 라인(18)에 접속되어 있다.

포토다이오드(10)의 전면에는 컬러 필터(14)가 배치되어 있다. 컬러 필터(14)는 4개 1쌍의 화소로 베이어 패턴(G, R, B, G)으로 배열되도록 구성되어 있다. 수평 방향으로 제1 G(녹색)와 R(적색)이 나란히 늘어서는 동시에 B(청색)와 제2 G(녹색)가 나란히 늘어서고, 수직 방향으로 제1 G(녹색)와 B(청색)가 나란히 늘어서는 동시에 R(적색)과 제2 G(녹색)가 나란히 늘어서는 2행 2열의 4 화소를 1 단위로 하여, 그 4 화소 1 단위가 종방향 및 횡방향의 매트릭스 형태로 다수 개가 배열되어 있다.

(전체 화소 판독 모드)

전체 화소 판독 모드의 동작을 도 7을 이용하여 설명할 것이다. 도 7은 화소 데이터를 판독하기 위한 회로 구성의 부분을 확대하여 도시하는 것이다. 여기서는, 노이즈 제거 회로(243)도 도시되어 있다(도 5에서는 도시하지 않음).

판독의 초기 상태에 있어서, 리셋 스위치(RS)가 일단 폐쇄되어, 신호 출력용 콘덴서(Cout)가 리셋용 전원(EE2)의 VVD 레벨로 리셋된다. 이 리셋후, 리셋 스위치(RS)는 개방된다. 또한, 클램프 스위치(CL)가 일단 폐쇄되어, 모든 클램프 콘덴서(CC)가 리셋된다. 이 리셋후, 클램프 스위치(CL)는 개방된다.

수직 시프트 선택 회로(230)에 의해 광전 변환 소자 어레이(E2)의 제1 라인을 선택한다. 수직 전송 스위치(V11, V21, V31 …)를 동시에 폐쇄하는 동시에, 화소(P11, P21, P31 …)에 있어서의 전압 신호를 각각 콘덴서(d11, d21, d31 …)에 충전한다.

이어서, 수평 전송 스위치(f11, f21, f31 …)를 순차적으로 폐쇄하여, 2개 채널의 신호 출력용 콘덴서(Cout) 및 출력 증폭기(261)를 통해 2 라인분의 전체 화소의 화소 데이터를 출력한다.

즉, 우선 제1 수평 전송 스위치(f11)를 폐쇄함으로써, 콘덴서(d11)에 의해 유지된 제1 라인 및 제1 열의 화소(P11)의 화소 데이터를 출력용 콘덴서(Cout) 및 출력 증폭기(261)를 통해 출력한다. 이어서, 제2 수평 전송 스위치(f21)를 폐쇄함으로써, 콘덴서(d21)에 의해 유지된 제1 라인 및 제2 열의 화소(P21)의 화소 데이터를 출력한다. 계속해서, 제3 수평 전송 스위치(f31)를 폐쇄함으로써, 콘덴서(d31)에 유지된 제1 라인 및 제3 열의 화소(P31)의 화소 데이터를 출력한다. 이하 동일한 방식으로 하여, 수평 전송 스위치(f41, f51, f61 …)를 순차적으로 폐쇄하여, 콘덴서(d41, d51, d61 …)에 의해 유지된 제1 라인 및 제4 열, 제5 열, 제6 열 …의 화소(P41, P51, P61 …)의 화소 데이터를 출력한다. 이와 같이 하여, 제1 라인의 전체 화소의 화소 데이터를 출력한다(도 2의 Y1 참조).

제1 라인의 전체 화소의 화소 데이터의 데이터 판독이 종료되면, 이어서 제2 라인의 화소 데이터의 판독(도 2의 Y2 참조)으로 이행하는데, 그 전에 노이즈 제거를 수행한다. 즉, 클램프 스위치(CL)를 폐쇄하여 클램프용 직류 전원(EE1)을 인가함으로써, 모든 클램프 콘덴서(CC)를 초기 전위로 리셋한다.

화소는 포토다이오드와 셀 증폭기(플로우팅 확산 증폭기)의 조합으로 구성되어 있다. 포토다이오드에 축적된 전하는 셀 증폭기를 통해 전압의 형태로 출력된다. 셀 증폭기의 트랜지스터의 임계치 전압(VT)에 변동이 있어, 그것이 오프셋 성분으로 되어 화상 품질을 열화시킨다(예컨대, 세로 라인). 이것을 노이즈라고 칭하며, 이 노이즈를 제거하는 것이 노이즈 제거 회로(243)의 역할이다. 클램프 콘덴서로서는, MOS 게이트 용량을 이용할 수 있다. 클램프 콘덴서를 리셋한 후에는 클램프 스위치(CL)를 개방하여, 다음 라인(도 2의 Y3 참조) 상의 화소 데이터를 판독하기 위하여 이동된다.

다음 라인의 화소 데이터를 판독함에 있어서는, 수직 시프트 선택 회로(230)에 있어서, 선택 라인을 하나씩 진행시킨다. 이후에는, 전술한 바와 같은 동일한 방식의 동작을 반복한다. 1 라인분의 전체 화소의 화소 데이터를 순차적으로 판독한다.

그리고, 선택 라인을 1 씩 이동시키면서 각 1 라인분의 전체 화소의 화소 데이터를 순차적으로 판독하는 것을 최종 라인까지 반복함으로써, 1 프레임분의 전체 화소 데이터를 판독한다.

(인터레이스 판독의 홀수 필드)

인터레이스 판독에 있어서의 동작을 도 7을 이용하여 설명할 것이다. 도 7은 2 개의 주사 라인 상의 화소의 화소 데이터를 판독하기 위한 회로 구성의 부분을 확대하여 도시하는 것이다.

수직 시프트 선택 회로(230)에 의해 광전 변환 소자 어레이(210)의 제1 라인을 선택한다. 수직 전송 스위치 회로(242)에서의 모든 수직 전송 스위치(V11, V21, V31, V41 …)를 동시에 폐쇄하고, 또한 신호 전압 유지 회로(244)에서의 모든 제1 전달 스위치(e11, e21, e31, e41 …)를 동시에 폐쇄한다. 제1 라인 상의 G(녹색) 및 R(적색)의 화소(P11, P21, P31, P41 …)에 있어서의 전압 신호를 각각 신호 전압 유지 회로(244)에 있어서의 제1 콘덴서(d11, d21, d31, d41 …)에 각각 충전한다. 그리고, 노이즈 제거 회로(243)의 클램프 스위치(CL)의 온-오프 동작을 통하여 모든 클램프 스위치(CC)를 리셋한다.

이어서, 수직 시프트 선택 회로(230)에 있어서 선택 라인을 하나씩 이동시켜서, 제2 라인을 선택한다. 수직 전송 스위치 회로(242)에 있어서의 모든 수직 전송 스위치(V11, V21, V31, V41 …)를 동시에 폐쇄하고, 또한 신호 전압 유지 회로(244)에 있어서의 모든 2번째의 전달 스위치(e12, e22, e32, e42 …)를 동시에 폐쇄한다. 제2 라인 상의 B(청색) 및 G(녹색)의 화소(P12, P22, P32, P42 …)에 있어서의 전압 신호를 각각 신호 전압 유지 회로(244)에 있어서의 제2 콘덴서(d12, d22, d32, d42 …)에 충전한다. 그리고, 노이즈 제거 회로(243)의 클램프 스위치(CL)의 온-오프 동작을 통하여 모든 클램프 콘덴서(CC)를 리셋한다.

이상에 의해, 제1 라인 및 제1 열의 G(녹색)의 화소 데이터가 콘덴서(d11)에 유지되고, 제1 라인 및 제2 열의 R(적색)의 화소 데이터가 콘덴서(d21)에 유지된다. 또한, 제1 라인 및 제3 열의 G(녹색)의 화소 데이터가 콘덴서(d31)에 유지되고, 제1 라인 및 제4 열의 R(적색)의 화소 데이터가 콘덴서(d41)에 유지된다. 다른 열에서도 동일한 관계로 구성될 수 있다. 또한, 제2 라인 및 제1 열의 B(청색)의 화소 데이터가 콘덴서(d12)에 유지되고, 제2 라인 및 제2 열의 G(녹색)의 화소 데이터가 콘덴서(d22)에 유지된다. 또한, 제2 라인 및 제3 열의 B(청색)의 화소 데이터가 콘덴서(d32)에 유지되고, 제2 라인 및 제4 열의 G(녹색)의 화소 데이터가 콘덴서(d42)에 유지되게 된다. 다른 열에서도 동일한 방식의 관계로 되고 있다.

다음에, 제1 열의 수평 전송 스위치(f11, f12)를 동시에 스위칭하여, 콘덴서(d11)에 유지되고 있는 G(녹색)의 화소 데이터를 신호 출력용 콘덴서(Cout)에 충전한 뒤에 제1 출력 증폭기(261)로부터 출력된다. 그와 동시에, 콘덴서(d12)에 유지되고 있는 B(청색)의 화소 데이터를 신호 출력용 콘덴서(Cout)에 충전한 뒤에 제2 출력 증폭기(262)로부터 출력한다. 이것은 도 3에 있어서, 홀수 필드에서의 제1 주사 유닛에 있어서의 2개 1쌍의 화소 데이터(u11)에 대응한다.

이어서, 제2 열의 수평 전송 스위치(f21, f22)를 동시에 스위칭하여, 콘덴서(d21)에 유지되고 있는 R(적색)의 화소 데이터를 제1 증폭기(261)로부터 출력하는 동시에, 콘덴서(d22)에 유지되고 있는 G(녹색)의 화소 데이터를 제2 증폭기(262)로부터 출력한다. 이것은 도 3에 있어서 홀수 필드에서의 제1 주사 유닛에 있어서의 2개 1쌍의 화소 데이터(u21)에 대응한다.

다음에, 제3 열의 수평 전송 스위치(f31, f32)를 동시에 스위칭하여, 콘덴서(d31)에 유지되고 있는 G(녹색)의 화소 데이터를 제1 증폭기(261)로부터 출력하는 동시에, 콘덴서(d32)에 유지되고 있는 B(청색)의 화소 데이터를 제2 증폭기(262)로부터 출력한다. 이것은 도 3에 있어서 홀수 필드에서의 제1 주사 유닛에 있어서의 2개 1쌍의 화소 데이터(u31)에 대응한다.

이상에 의해, 도 3에 도시된 홀수 필드에서 2 라인 1쌍의 제1 주사 유닛에 있어서의 제1 라인 및 제2 라인의 화소 데이터가 2 개의 채널에서 동시 병렬로 출력되게 된다. 이것은 홀수 필드 화소 데이터(U1)이다.

다음에, 수직 시프트 선택 회로(230)에 의하여 출력 대상인 주사 유닛을 a1에서 a2로 이동시켜서 전술한 바와 같은 동일한 방식의 동작을 반복해서 실행한다. 이에 따라서, 도 3에 도시된 홀수 필드에서의 2 라인 1 쌍의 제2 주사 유닛에 있어서의 제3 라인과 제4 라인의 화소 데이터를 2개의 채널에서 동시 병렬로 출력한다. 이것이 홀수 필드 화소 데이터(U2)이다.

다음에, 수직 시프트 선택 회로(230)에 의하여 출력 대상인 주사 유닛을 a2에서 a3으로 진행시켜서 전술한 바와 같은 동일한 방식의 동작을 반복해서 실행한다. 이것에 의하여, 도 3에 도시된 홀수 필드에서의 2 라인 1 쌍의 제3 주사 유닛에서 제5 라인과 제6 라인의 화소 데이터를 2개의 채널에서 동시 병렬로 출력한다. 이것이 홀수 필드 화소 데이터(U3)이다.

이상과 같은 방식으로, (제1 라인, 제2 라인)의 동시 병렬 출력, (제3 라인, 제4 라인)의 동시 병렬 출력, (제5 라인, 제6 라인)의 동시 병렬 출력 등을 순차적으로 진행해 간다. 이것에 의해, 홀수 필드에서의 전체 화소의 화소 데이터 출력을 완성시킨다. 이어서, 짝수 필드로 이동한다.

(인터레이스 판독의 짝수 필드)

짝수 필드에서의 인터레이스 판독은 2 라인 1 쌍의 주사 유닛을 홀수 필드에 비해서 1 라인씩 이동한다.

수직 시프트 선택 회로(230)에 의해 광전 변환 소자 어레이(210)의 제2 라인을 선택한다. 수직 전송 스위치 회로(242)에 있어서의 모든 수직 전송 스위치(V11, V21, V31, V41 …)를 동시에 폐쇄하고, 또한 신호 전압 유지 회로(244)에 있어서 모든 제1 전달 스위치(e11, e21, e31, e41 …)를 동시에 폐쇄한다. 이것에 의해, 제2 라인 상의 B(청색) 및 G(녹색)의 화소(P12, P22, P32, P42 …)에 있어서의 전압 신호를 각각 신호 전압 유지 회로(244)의 제1 콘덴서(d11, d21, d31, d41 …)에 충전한다. 그리고, 노이즈 제거 회로(243)의 클램프 스위치(CL)의 온-오프 동작을 통하여 모든 클램프 콘덴서(CC)를 리셋한다.

다음에, 수직 시프트 선택 회로(230)에 있어서 선택 라인을 하나씩 진행시켜, 제3 라인을 선택한다. 모든 수직 전송 스위치(V11, V21, V31, V41 …)를 동시에 폐쇄하고, 또한 모든 제2 전달 스위치(e12, e22, e32, e42 …)를 동시에 폐쇄한다. 그에 따라서, 제3 라인 상의 G(녹색) 및 R(적색)의 화소(P13, P23, P33, P43 …)에 있어서의 전압 신호를 각각 제2 콘덴서(d12, d22, d32, d42 …)에 각각 충전한다. 그리고, 클램프 스위치(CL)를 온-오프 동작하여 모든 클램프 스위치(CC)를 리셋한다.

이상에 의해, 제2 라인 및 제1 열의 B(청색)의 화소 데이터가 콘덴서(d11)에 유지되고, 제2 라인 및 제2 열의 G(녹색)의 화소 데이터가 콘덴서(d21)에 유지된다. 또한, 제2 라인 및 제3 열의 B(청색)의 화소 데이터가 콘덴서(d31)에 유지되고, 제2 라인 및 제4 열의 G(녹색)의 화소 데이터가 콘덴서(d41)에 유지된다. 다른 열에서도 동일한 방식의 관계로 유지되고 있다. 또한, 제3 라인 및 제1 열의 G(녹색)의 화소 데이터가 콘덴서(d12)에 유지되고, 제3 라인 및 제2 열의 R(적색)의 화소 데이터가 콘덴서(d22)에 유지된다. 또한, 제3 라인 및 제3 열의 G(녹색)의 화소 데이터가 콘덴서(d32)에 유지되고, 제3 라인 및 제4 열의 R(적색)의 화소 데이터가 콘덴서(d42)에 유지되게 된다. 다른 열에서도 동일한 방식의 관계로 유지되고 있다.

다음에, 제1 열의 수평 전송 스위치(f11, f12)를 동시에 스위칭함으로써, 콘덴서(d11)에 유지되고 있는 B(청색)의 화소 데이터를 제1 증폭기(261)로부터 출력하는 동시에, 콘덴서(d12)에 유지되고 있는 G(녹색)의 화소 데이터를 제2 출력 증폭기(262)로부터 출력한다. 이것은 도 3에 있어서 짝수 필드에서 제1 주사 유닛의 2 개 1 쌍의 화소 데이터(w11)에 대응한다.

다음에, 제2 열의 수평 전송 스위치(f21, f22)를 동시에 스위칭함으로써, 콘덴서(d21)에 유지되고 있는 G(녹색)의 화소 데이터를 제1 증폭기(261)로부터 출력하는 동시에, 콘덴서(d22)에 유지되고 있는 R(적색)의 화소 데이터를 제2 증폭기(262)로부터 출력한다. 이것은 도 3에 있어서 짝수 필드에서 제1 주사 유닛의 2 개 1 쌍의 화소 데이터(w21)에 대응한다.

후속해서, 제3 열의 수평 전송 스위치(f31, f32)를 동시에 스위칭함으로써, 콘덴서(d31)에 유지되고 있는 B(청색)의 화소 데이터를 제1 증폭기(261)로부터 출력하는 동시에, 콘덴서(d32)에 유지되고 있는 G(녹색)의 화소 데이터를 제2 증폭기(262)로부터 출력한다. 이것은 도 3에 있어서 짝수 필드에서 제1 주사 유닛의 2 개 1 쌍의 화소 데이터(w31)에 대응한다.

이상에 의해, 도 3에 도시된 짝수 필드에서의 2 라인 1 쌍의 제1 주사 유닛에 있어서 제2 라인과 제3 라인의 화소 데이터가 2 개의 채널을 통해서 동시 병렬로 출력되게 된다. 이것은 짝수 필드 화소 데이터(W1)이다.

다음에, 수직 시프트 선택 회로(230)에 의해 출력 대상인 주사 유닛을 b1에서 b2로 진행시켜, 전술한 바와 같은 방식의 동작을 반복해서 실행한다. 이것에 의해, 도 3에 도시된 짝수 필드에서의 2 라인 1 쌍의 제2 주사 유닛에 있어서의 제4 라인과 제5 라인의 화소 데이터를 2 개의 채널에서 동시에 병렬로 출력한다. 이것은 짝수 필드 화소 데이터(W2)이다.

다음에, 수직 시프트 선택 회로(230)에 의하여 출력 대상인 주사 유닛을 b2에서 b3으로 진행시켜서 전술한 바와 같은 방식의 동작을 반복해서 실행한다. 이것에 의해, 도 3에 도시된 짝수 필드에서의 2 라인 1 쌍의 제3 주사 유닛에 있어서의 제6 라인과 제7 라인의 화소 데이터를 2 개의 채널에서 동시에 병렬로 출력한다. 이것은 짝수 필드 화소 데이터(W3)이다.

이상과 같이 하여, (제2 라인, 제3 라인)의 동시 병렬 출력, (제4 라인, 제5 라인)의 동시 병렬 출력, (제6 라인, 제7 라인)의 동시 병렬 출력 등을 순차적으로 수행한다. 그에 따라, 짝수 필드에서의 전체 화소의 화소 데이터의 출력을 완료한다. 이어서, 홀수 필드로 이동한다.

홀수 필드에서의 동시 병렬 출력이 (제1 라인, 제2 라인), (제3 라인, 제4 라인), (제5 라인, 제6 라인)에서 수행되며, 짝수 필드에서의 동시 병렬 출력이 (제2 라인, 제3 라인), (제4 라인, 제5 라인), (제6 라인, 제7 라인)에서 수행된다. 각 라인은 홀수 필드 및 짝수 필드의 양쪽 모두에서 선택되고 있으며, 동일한 라인이 홀수 필드와 짝수 필드에서 다른 채널을 통해서 출력되고 있다.

전술한 바와 같이, 2 라인 1 쌍의 주사 유닛을 1 단위로 한 인터레이스 판독이기 때문에, 고화소에서의 판독 속도가 빠르게 하여 움직임이 매끄러운 고선명 인터레이스 동화상을 고선명 정지 화상 촬영과 동시에 양립시킬 수 있다. 이에 따라 동화상의 품질을 비약적으로 개선할 수 있다.

그리고, 그 효과를 실현함에 있어서, 광전 변환 소자 어레이로부터의 화소 데이터를 판독하는 화소 데이터 판독 제어부에 있어서 화소 데이터의 출력 형태에 약간의 고안을 간단히 부가하는 것만으로 대응하고 있다. 이에 따라서, 전술한 바와 같이 동화상 품질에 있어서 대폭적인 개선 효과를 실현하는데 비해서 비교적 구성의 복잡화는 억제되어, 제품 비용면에서도 유리한 전개를 기대할 수 있다.

또한, 이 실시예는 4 개의 채널을 통해서 동시 병렬 출력에도 적용할 수 있다.

(제2 실시예)

다음에, 본 발명의 제2 실시예에 따른 고체 촬상 장치를 도 8 및 도 9를 참조하여 설명할 것이다. 도 8은 수직 5 화소 혼합의 인터레이스 판독을 설명하기 위한 도면이다. 도 9는 5 개의 주사 라인 상의 화소의 화소 데이터를 판독하기 위한 회로 구성의 부분을 확대하여 도시하는 것이다.

(인터레이스 판독의 홀수 필드)

홀수 필드에서 최초의 출력 대상이 되는 것은 5 라인 1 쌍의 제1 주사 유닛이다. 제1 주사 유닛(A1)은 제1 라인, 제3 라인, 제5 라인, 제7 라인 및 제9 라인의 집합으로 되어 있다.

우선, 수직 시프트 선택 회로(230)에 의하여 광전 변환 소자 어레이(210)의 제1 주사 유닛(A1)의 제1 라인을 선택한다. 수직 전송 스위치 회로(242)에서의 모든 수직 전송 스위치(V11, V21, V31, V41 …)를 동시에 폐쇄하고, 또한 신호 전압 유지 회로(244)에서의 모든 제1 전달 스위치(e11, e21, e31, e41 …)를 동시에 폐쇄한다. 이것에 의해, 제1 라인 상의 G(녹색) 및 R(적색)의 화소(P11, P21, P31, P41 …)에 있어서의 전압 신호를 각각 신호 전압 유지 회로(244)의 제1 콘덴서(d11, d21, d31, d41 …)에 충전한다. 그리고, 노이즈 제거 회로(243)의 클램프 스위치(CL)의 온-오프 동작을 통하여 모든 클램프 스위치(CC)를 리셋한다.

다음에, 수직 시프트 선택 회로(230)는 선택 라인을 2 개 진행시켜, 제3 라인을 선택한다. 모든 수직 전송 스위치(V11, V21, V31, V41 …)를 동시에 폐쇄하고, 또한 모든 제2 전달 스위치(e12, e22, e32, e42 …)를 동시에 폐쇄한다. 이것에 의해, 제3 라인 상의 G(녹색) 및 R(적색)의 화소(P13, P23, P33, P43 …)에 있어서의 전압 신호를 각각 제2 콘덴서(d12, d22, d32, d42 …)에 충전한다. 그리고, 모든 클램프 스위치(CC)를 리셋한다.

다음에, 수직 시프트 선택 회로(230)는 선택 라인을 2개 진행시켜 제5 라인을 선택한다. 모든 수직 전송 스위치(V11, V21, V31, V41 …)를 동시에 폐쇄하고, 또한 모든 제3 전달 스위치(e13, e23, e33, e43 …)를 동시에 폐쇄한다. 이것에 의해, 제5 라인 상의 G(녹색) 및 R(적색)의 화소(P15, P25, P35, P45 …)에 있어서의 전압 신호를 각각 제3 콘덴서(d13, d23, d33, d43…)에 충전한다. 그리고, 모든 클램프 스위치(CC)를 리셋한다.

다음에, 수직 시프트 선택 회로(230)는 선택 라인을 2개 진행시켜, 제7 라인을 선택한다. 모든 수직 전송 스위치(V11, V21, V31, V41 …)를 동시에 폐쇄하고, 또한 모든 제4 전달 스위치(e14, e24, e34, e44 …)를 동시에 폐쇄한다. 이것에 의해, 제7 라인 상의 G(녹색) 및 R(적색)의 화소(P17, P27, P37, P47 …)에 있어서의 전압 신호를 각각 제4 콘덴서(d14, d24, d34, d44 …)에 충전한다. 그리고, 모든 클램프 스위치(CC)를 리셋한다.

다음에, 수직 시프트 선택 회로(230)는 선택 라인을 2개 진행시켜, 제9 라인을 선택한다. 모든 수직 전송 스위치(V11, V21, V31, V41 …)를 동시에 폐쇄하고, 또한 모든 제5 전달 스위치(e15, e25, e35, e45 …)를 동시에 폐쇄한다. 이상에 의해, 제9 라인 상의 G(녹색) 및 R(적색)의 화소(P19, P29, P39, P49 …)에 있어서의 전압 신호를 각각 제5 콘덴서(d15, d25, d35, d45 …)에 충전한다. 그리고, 모든 클램프 스위치(CC)를 리셋한다.

이상에 방법에 의해, 제1 라인, 제3 라인, 제5 라인, 제7 라인 및 제9 라인의 화소의 그룹에 주목하면, 제1 열의 G(녹색)의 5 화소 데이터가 각각 콘덴서(d11, d12, d13, d14, d15)에 의해 유지되고, 제2 열의 R(적색)의 5 화소 데이터가 각각 콘덴서(d21, d22, d23, d24, d25)에 유지된다. 또한, 제3 열의 G(녹색)의 5 화소 데이터가 각각 콘덴서(d31, d32, d33, d34, d35)에 유지되고, 제4 열의 R(적색)의 5 화소 데이터가 각각 콘덴서(d41, d42, d43, d44, d45)에 유지되게 된다. 다른 열에서도 동일한 방식의 관계로 유지되고 있다.

제1 라인, 제3 라인, 제5 라인, 제7 라인, 제9 라인에서 제1 열의 5 개의 화소는 모두 G(녹색)의 화소이며, 이들 화소 데이터는 콘덴서(d11, d12, d13, d14, d15)에 유지되고 있다. 그래서, 이들 콘덴서에 대응하는 5 개의 수평 전송 스위치(f11, f12, f13, f14, f15)를 동시에 스위칭하여 신호 출력용 콘덴서(Cout)에 충전함으로써, G(녹색)의 5 화소분의 화소 데이터를 혼합하고, 그 다음에 출력 증폭기(260)로부터 G(녹색)의 5 화소 혼합 화소 데이터를 출력한다. 이것은 도 8에 있어서 제1 주사 유닛에 있어서의 G(녹색)의 5 화소 혼합 화소 데이터(k11)에 대응한다.

다음에, 제1 라인, 제3 라인, 제5 라인, 제7 라인, 제9 라인에서 제2 열의 5 개의 화소는 전부 R(적색)의 화소이며, 이들 화소 데이터는 콘덴서(d21, d22, d23, d24, d25)에 유지되고 있다. 그래서, 이들 콘덴서에 대응하는 5 개의 수평 전송 스위치(f21, f22, f23, f24, f25)를 동시에 스위칭하여 신호 출력용 콘덴서(Cout)에 충전함으로써, R(적색)의 5 화소분의 화소 데이터를 혼합하고, 그 다음에 출력 증폭기(260)로부터 R(적색)의 5 화소 혼합 화소 데이터를 출력한다. 이것은 도 8에 있어서 제1 주사 유닛에 있어서의 R(적색)의 5 화소 혼합 화소 데이터(k21)에 대응한다.

이하 같은 방식으로, 제3 열의 5 개의 수평 전송 스위치(f31, f32, f33, f34, f35)를 동시에 스위칭하여 콘덴서(d31, d32, d33, d34, d35)에 유지되고 있는 G(녹색)의 화소 데이터를 화소 혼합한 뒤에, 5 화소 혼합 화소 데이터(k31)로서 출력 증폭기(260)로부터 출력한다. 계속해서, 제4 열의 5 개의 수평 전송 스위치(f41, f42, f43, f44, f45)를 동시에 스위칭하여 콘덴서(d41, d42, d43, d44, d45)에 유지되고 있는 R(적색)의 화소 데이터를 화소 혼합한 뒤에, 5 화소 혼합 화소 데이터(k41)로서 출력 증폭기(260)로부터 출력한다.

이상에 의해, 도 8의 홀수 필드에서의 5 라인 1 쌍의 제1 주사 유닛에 있어서의 제1 라인, 제3 라인, 제5 라인, 제7 라인 및 제9 라인의 화소 데이터 1 열분씩 5 화소 혼합된 5화소 혼합 화소 데이터(K1)(k11, k21, k31, k41 …)가 출력되게 된다.

다음에, 수직 시프트 선택 회로(230)에 의하여 출력 대상인 5 라인 1 쌍의 주사 유닛을 A1에서 A2로 진행시킨다. 제2 주사 유닛(A2)은 제6 라인, 제8 라인, 제10 라인, 제12 라인, 제14 라인의 집합으로 되어 있다. 제2 주사 유닛(A2)에 있어서, 전술한 바와 같은 동일한 방식의 동작을 반복함으로써, 도 8의 홀수 필드에서의 5 라인 1 쌍의 제2 주사 유닛에 있어서의 5 라인분의 5 화소 혼합된 5 화소 혼합 화소 데이터(K2)(k12, k22, k32, k42 …)를 출력한다.

다음에, 수직 시프트 선택 회로(230)에 의하여 출력 대상인 5 라인 1 쌍의 주사 유닛을 A2에서 A3으로 진행시킨다. 제3 주사 유닛(제3 유닛)(A3)은 제11 라인, 제13 라인, 제15 라인, 제17 라인, 제19 라인의 집합으로 되어 있다. 제3 주사 유닛(A3)에 있어서 전술한 바와 같은 방식의 동작을 반복함으로써, 도 8의 홀수 필드에서의 5 라인 1 쌍의 제3 주사 유닛에 있어서의 5 라인분의 5 화소 혼합된 5 화소 혼합 화소 데이터(K3)(k13, k23, k33, k43 …)를 출력한다.

전술한 동작의 반복에 의해, 홀수 필드에서의 화소 데이터 출력을 완성한다.

전술한 홀수 필드에 있어서, 제1 주사 유닛(A1)에서의 5 화소 혼합 화소 데이터(K1)의 무게 중심은 제5 라인으로 하고, 제2 주사 유닛(A2)에서의 5 화소 혼합 화소 데이터(K2)의 무게 중심은 제10 라인으로 하고, 제3 주사 유닛(A3)에서의 5 화소 혼합 화소 데이터(K3)의 무게 중심은 제15 라인으로 하고 있다. 즉, 무게 중심의 라인이 제5 라인, 제10 라인, 제15 라인 …과 같이 5 라인씩 건너서 구성되고 있다.

다음에, 짝수 필드로 이행한다.

(짝수 필드의 인터레이스 판독)

짝수 필드에서의 인터레이스 판독의 경우, 5 라인 1 쌍의 주사 유닛을 홀수 필드에 비해 2 라인씩 변위한다. 짝수 필드에서 맨 처음에 출력 대상이 되는 것은 제1 주사 유닛(B1)이다. 제1 주사 유닛(B1)은 제3 라인, 제5 라인, 제7 라인, 제9 라인 및 제11 라인의 집합으로 이루어지고 있다.

우선, 수직 시프트 선택 회로(230)에서 광전 변환 소자 어레이(210)의 제3 라인을 선택한다. 모든 수직 전송 스위치(V11, V21, V31, V41 …)를 동시에 폐쇄하고, 또한 모든 제1 전달 스위치(e11, e21, e31, e41 …)를 동시에 폐쇄한다. 이상에 의해, 제3 라인 상의 G(녹색) 및 R(적색)의 화소(P13, P23, P33, P43 …)에 있어서의 전압 신호를 각각 제1 콘덴서(d11, d21, d31, d41 …)에 충전한다. 그리고, 모든 클램프 스위치(CC)를 리셋한다.

다음에, 수직 시프트 선택 회로(230)는 선택 라인을 2 개씩 진행시켜, 제5 라인을 선택한다. 모든 수직 전송 스위치(V11, V21, V31, V41 …)를 동시에 폐쇄하고, 또한 모든 제2 전달 스위치(e12, e22, e32, e42 …)를 동시에 폐쇄한다. 이것에 의해, 제5 라인 상의 G(녹색) 및 R(적색)의 화소(P15, P25, P35, P45 …)에 있어서의 전압 신호를 각각 제2 콘덴서(d12, d22, d32, d42 …)에 충전한다. 그리고, 모든 클램프 스위치(CC)를 리셋한다.

또한, 수직 시프트 선택 회로(230)는 선택 라인을 2 개씩 진행시켜, 제7 라인을 선택한다. 모든 수직 전송 스위치(V11, V21, V31, V41 …)를 동시에 폐쇄하고, 또한 모든 제3 전달 스위치(e13, e23, e33, e43 …)를 동시에 폐쇄한다. 이것에 의해, 제7 라인 상의 G(녹색) 및 R(적색)의 화소(P17, P27, P37, P47 …)에 있어서의 전압 신호를 각각 제3 콘덴서(d13, d23, d33, d43 …)에 충전한다. 그리고, 모든 클램프 스위치(CC)를 리셋한다.

후속해서, 수직 시프트 선택 회로(230)는 선택 라인을 2 씩 진행시켜, 제9 라인을 선택한다. 모든 수직 전송 스위치(V11, V21, V31, V41 …)를 동시에 폐쇄하고, 또한 모든 제4 전달 스위치(e14, e24, e34, e44 …)를 동시에 폐쇄한다. 이것에 의해, 제9 라인 상의 G(녹색) 및 R(적색)의 화소(P19, P29, P39, P49 …)에 있어서의 전압 신호를 각각 제4 콘덴서(d14, d24, d34, d44 …)에 충전한다. 그리고, 모든 클램프 스위치(CC)를 리셋한다.

다음에, 수직 시프트 선택 회로(230)는 선택 라인을 2 씩 진행시켜, 제11 라인을 선택한다. 모든 수직 전송 스위치(V11, V21, V31, V41 …)를 동시에 폐쇄하고, 또한 모든 제5 전달 스위치(e15, e25, e35, e45 …)를 동시에 폐쇄한다. 이것에 의해, 제11 라인 상의 G(녹색) 및 R(적색)의 화소(P111, P211, P311, P411 …)에 있어서의 전압 신호를 각각 제5 콘덴서(d15, d25, d35, d45 …)에 충전한다. 그리고, 모든 클램프 스위치(CC)를 리셋한다.

전술한 바와 같은 방식에 있어서, 제3 라인, 제5 라인, 제7 라인, 제9 라인 및 제11 라인의 화소 그룹의 경우를 주목하면, 제1 열의 G(녹색)의 5 화소 데이터는 각각 콘덴서(d11, d12, d13, d14, d15)에 유지되고, 제2 열의 R(적색)의 5 화소 데이터가 각각 콘덴서(d21, d22, d23, d24, d25)에 유지된다. 또한, 제3 열의 G(녹색)의 5 화소 데이터는 각각 콘덴서(d31, d32, d33, d34, d35)에 유지되고, 제4 열의 R(적색)의 5 화소 데이터는 각각 콘덴서(d41, d42, d43, d44, d45)에 유지되게 된다. 다른 열에서도 같은 방식의 관계로 유지되고 있다.

5 개의 수평 전송 스위치(f11, f12, f13, f14, f15)를 동시에 스위칭하여 콘덴서(d11, d12, d13, d14, d15)에 유지되고 있는 G(녹색)의 5 화소분의 화소 데이터를 신호 출력용 콘덴서(Cout)에 충전하여 혼합하여, 출력 증폭기(260)로부터 G(녹색)의 5 화소 혼합 화소 데이터(m11)를 출력한다.

다음에, 5 개의 수평 전송 스위치(f21, f22, f23, f24, f25)를 동시에 스위칭하여 콘덴서(d21, d22, d23, d24, d25)에 유지되고 있는 R(적색)의 5 화소분의 화소 데이터를 신호 출력용 콘덴서(Cout)에 충전해서 혼합하여, 출력 증폭기(260)로부터 R(적색)의 5 화소 혼합 화소 데이터(m12)를 출력한다.

전술한 바와 같은 동일한 방식으로, 5 개의 수평 전송 스위치(f31, f32, f33, f34, f35)를 동시에 스위칭하여 콘덴서(d31, d32, d33, d34, d35)에 유지되고 있는 G(녹색)의 화소 데이터를 화소 혼합한 뒤, 5 화소 혼합 화소 데이터(m31)로서 출력 증폭기(260)로부터 출력한다. 이어서, 5 개의 수평 전송 스위치(f41, f42, f43, f44, f45)를 동시에 스위칭하여 콘덴서(d41, d42, d43, d44, d45)에 유지되고 있는 R(적색)의 화소 데이터를 화소 혼합한 뒤, 5 화소 혼합 화소 데이터(m41)로서 출력 증폭기(260)로부터 출력한다.

이상에 의해, 도 8의 짝수 필드에서의 5라인 1쌍의 제1 주사 유닛에 있어서의 제3 라인, 제5 라인, 제7 라인, 제9 라인, 제11 라인의 화소 데이터 1열분씩 5화소 혼합된 5화소 혼합 화소 데이터(M1)(m11, m21, m31, m41 …)가 출력되게 된다.

이어서, 수직 시프트 선택 회로(230)에 의하여 출력 대상인 5 라인 1 쌍의 주사 유닛을 B1에서 B2로 진행시킨다. 제2 주사 유닛(B2)은 제8 라인, 제10 라인, 제12 라인, 제14 라인, 제16 라인의 집합으로 되고 있다. 제2 주사 유닛(B2)에서 상기와 같은 동일한 방식의 동작을 반복함으로써, 도 8의 짝수 필드에서 5 라인 1 쌍의 제2 주사 유닛의 5 라인분의 5 화소가 혼합된 5 화소 혼합 화소 데이터(M2)(m12, m22, m32, m42…)를 출력한다.

다음에, 수직 시프트 선택 회로(230)에 의하여 출력 대상인 5 라인 1 쌍의 주사 유닛을 B2에서 B3으로 진행시킨다. 제3 주사 유닛(B3)은 제13 라인, 제15 라인, 제17 라인, 제19 라인, 제21 라인의 집합으로 되어 있다. 제3 주사 유닛(B3)에서 전술한 바와 같은 동일한 방식의 동작을 반복함으로써, 도 8의 짝수 필드에서의 5 라인 1 쌍의 제3 주사 유닛의 5 라인분의 5 화소가 혼합된 5 화소 혼합 화소 데이터(M3)(m13, m23, m33, m43 …)를 출력한다.

전술한 동작의 반복에 의해, 짝수 필드에서의 화소 데이터의 출력을 완성한다.

전술한 짝수 필드에 있어서, 제1 주사 유닛(B1)의 5 화소 혼합 화소 데이터(M1)의 무게 중심은 제7 라인으로 하고, 제2 주사 유닛(B2)의 5 화소 혼합 화소 데이터(M2)의 무게 중심은 제12 라인으로 하고, 제3 주사 유닛(B3)의 5 화소 혼합 화소 데이터(M3)의 무게 중심은 제17 라인으로 하고 있다. 즉, 무게 중심의 라인은, 7, 12, 17 라인…과 같이 5 라인 건너서 구성되고 있다. 한편, 무게 중심의 라인을 8, 13, 18 라인…과 같이 5 라인 건너서 구성하여도 좋다.

다음에, 홀수 필드로 이행한다. 제2 라인 y는 채용되지 않는다.

이상과 같이, 5 라인 1 쌍의 주사 유닛을 1 단위로 한 인터레이스 판독이기 때문에, 고화소에서의 판독 속도가 빠르게 진행되어 움직임이 매끄러운 고선명 인터레이스 동화상을 고선명 정지 화상 촬영과 동시에 양립시킬 수 있다. 그에 따라서, 동화상 품질을 비약적으로 개선할 수 있다.

그리고, 그 효과는 광전 변환 소자 어레이로부터의 화소 데이터를 판독하는 화소 데이터 판독 제어부에 있어서, 화소 데이터의 출력 형태에 약간의 고안을 간단히 부가하는 것만으로 실현되고 있다. 이 때문에, 전술한 대폭적인 동화상 품질 개선 효과에 비해 비교적 구조의 복잡화는 억제되어, 제품 비용면에서도 유리한 전개를 기대할 수 있다.

한편, 이 실시예는 2 개의 채널을 통해서 동시 병렬 출력에도 적용할 수 있다.

(제3 실시예)

다음에, 본 발명의 제3 실시예에 따른 고체 촬상 장치를 도 10 및 도 11을 이용하여 설명할 것이다. 도 10은 수직 2 화소 혼합의 인터레이스 판독을 설명하는 도면이다. 도 11은 4 개의 주사 라인 상의 화소의 화소 데이터를 판독하기 위한 회로 구성의 부분을 확대하여 도시하는 것이다.

전체 화소 판독 모드의 동작은 제1 실시예의 경우와 마찬가지다.

(홀수 필드의 인터레이스 판독)

전술한 것과 동일한 방식으로, 제1 라인의 G(녹색) 및 R(적색)의 반복된 화소 데이터가 콘덴서(d11, d21, d31, d41 …)에 유지되고, 제2 라인의 B(청색) 및 G(녹색)의 반복의 화소 데이터가 콘덴서(d12, d22, d32, d42 …)에 유지되고 있다. 제3 라인의 G(녹색) 및 R(적색)의 반복된 화소 데이터가 콘덴서(d13, d23, d33, d43…)에 유지되고, 제4 라인의 B(청색) 및 G(녹색)의 반복된 화소 데이터가 콘덴서(d14, d24, d34, d44 …)에 유지되고 있다.

수평 전송 스위치(f11, f13)를 동시에 스위칭함으로써, 콘덴서(d11, d13)에 유지되고 있는 G(녹색)의 2 화소분의 화소 데이터를 혼합하여, 제1 증폭기(261)로부터 G(녹색)의 2 화소 혼합 화소 데이터를 출력한다. 동시에, 수평 전송 스위치(f12, f14)를 동시에 스위칭함으로써, 콘덴서(d12, d14)에 유지되고 있는 B(청색)의 2 화소분의 화소 데이터를 혼합하여, 제2 증폭기(262)로부터 B(청색)의 2 화소 혼합 화소 데이터를 출력한다. 이것은 도 10에 있어서 제1 주사 유닛의 G(녹색) 및 B(청색)의 2 개 1 쌍의 2 화소 혼합 화소 데이터(s11)에 대응한다.

다음에, 수평 전송 스위치(f21, f23)를 동시에 스위칭함으로써, 콘덴서(d21, d23)에 유지되고 있는 R(적색)의 2 화소분의 화소 데이터를 혼합하여, 제1 증폭기(261)로부터 R(적색)의 2 화소 혼합 화소 데이터를 출력한다. 동시에, 수평 전송 스위치(f22, f24)를 동시에 스위칭함으로써, 콘덴서(d22, d24)에 유지되고 있는 G(녹색)의 2 화소분의 화소 데이터를 혼합하여, 제2 증폭기(262)로부터 G(녹색)의 2 화소 혼합 화소 데이터를 출력한다. 이것은 도 10에 있어서 제1 주사 유닛의 R(적색) 및 G(녹색)의 2 개 1 쌍의 2 화소 혼합 화소 데이터(s21)에 대응한다.

후속해서, 수평 전송 스위치(f31, f33)를 동시에 스위칭함으로써, 콘덴서(d31, d33)에 유지되고 있는 G(녹색)의 2 화소분의 화소 데이터를 혼합하여, 제1 증폭기(261)로부터 G(녹색)의 2 화소 혼합 화소 데이터를 출력한다. 동시에, 수평 전송 스위치(f32, f34)를 동시에 스위칭함으로써, 콘덴서(d32, d34)에 유지되고 있는 B(청색)의 2 화소분의 화소 데이터를 혼합하여, 제2 증폭기(262)로부터 B(청색)의 2 화소 혼합 화소 데이터를 출력한다. 이것은 도 10에 있어서 제1 주사 유닛의 G(녹색) 및 B(청색)의 2 개 1 쌍의 2 화소 혼합 화소 데이터(s31)에 대응한다.

다음에, 수평 전송 스위치(f41, f43)를 동시에 스위칭함으로써, 콘덴서(d41, d43)에 유지되고 있는 R(적색)의 2 화소분의 화소 데이터를 혼합하여, 제1 증폭기(261)로부터 R(적색)의 2 화소 혼합 화소 데이터를 출력한다. 동시에, 수평 전송 스위치(f42, f44)를 동시에 스위칭함으로써, 콘덴서(d42, d44)에 유지되고 있는 G(녹색)의 2 화소분의 화소 데이터를 혼합하여, 제2 증폭기(262)로부터 G(녹색)의 2 화소 혼합 화소 데이터를 출력한다. 이것은 도 10에 있어서 제1 주사 유닛의 R(적색) 및 G(녹색)의 2 개 1 쌍의 2 화소 혼합 화소 데이터(s41)에 대응한다.

이상에 의해, 도 10의 홀수 필드에서의 4 라인 1 쌍의 제1 주사 유닛의 제1 라인, 제2 라인, 제3 라인, 제4 라인의 화소 데이터 1 열분씩 2 화소씩 혼합된 2 화소 혼합 화소 데이터(S1)(s11, s21, s31, s41 …)가 출력되게 된다.

후속해서, 수직 시프트 선택 회로(230)에 의하여 출력 대상인 4 라인 1 쌍의 주사 유닛을 F1에서 F2로 진행시킨다. 제2 주사 유닛(F2)은 제5 라인, 제6 라인, 제7 라인, 제8 라인의 집합으로 되어 있다. 제2 주사 유닛(F2)에서 전술한 바와 같은 동일한 방식의 동작을 반복함으로써, 도 10의 홀수 필드에서의 제2 주사 유닛의 2 화소 혼합 화소 데이터(S2)(s12, s22, s32, s42 …)를 출력한다.

다음에, 수직 시프트 선택 회로(230)에 의하여 출력 대상인 4 라인 1 쌍의 주사 유닛을 F2에서 F3으로 진행시킨다. 제3 주사 유닛(F3)은 제9 라인, 제10 라인, 제11 라인, 제12 라인의 집합으로 되어 있다. 제3 주사 유닛(F3)에서 전술한 바와 같은 동일한 방식의 동작을 반복함으로써, 도 10의 홀수 필드에서의 제3 주사 유닛의 2 화소 혼합 화소 데이터(S3)(s13, s23, s33, s43 …)를 출력한다.

전술한 동작의 반복에 의해, 홀수 필드에서의 화소 데이터 출력을 완성한다.

전술한 홀수 필드에 있어서, 제1 주사 유닛(F1)의 2 화소 혼합 화소 데이터(S1)의 무게 중심은 제2.5 라인으로 하고, 제2 주사 유닛(F2)의 2 화소 혼합 화소 데이터(S2)의 무게 중심은 제6.5 라인으로 하며, 제3 주사 유닛(F3)의 2 화소 혼합 화소 데이터(S3)의 무게 중심은 제10.5 라인으로 하고 있다. 즉, 무게 중심의 라인은 4 라인 건너서 이루어지고 있다.

다음에, 짝수 필드로 이행한다.

(짝수 필드의 인터레이스 판독)

짝수 필드에서의 인터레이스 판독은 4 라인 1 쌍의 주사 유닛을 홀수 필드에 비해서 2 라인 변위한다. 짝수 필드에서 맨 처음에 출력 대상으로 되는 것은 제1 주사 유닛(J1)이다. 제1 주사 유닛(J1)은 제3 라인, 제4 라인, 제5 라인 및 제6 라인의 집합으로 되어 있다.

전술한 것과 동일한 방식으로 하여, 제1 라인의 G(녹색) 및 R(적색)의 반복된 화소 데이터가 콘덴서(d11, d21, d31, d41 …)에 유지되고, 제2 라인의 B(청색) 및 G(녹색)의 반복된 화소 데이터가 콘덴서(d12, d22, d32, d42 …)에 유지되며, 제3 라인의 G(녹색) 및 R(적색)의 반복된 화소 데이터가 콘덴서(d13, d23, d33, d43 …)에 유지되고, 제4 라인의 B(청색) 및 G(녹색)의 반복된 화소 데이터가 콘덴서(d14, d24, d34, d44 …)에 유지된다. 이것은 홀수 필드의 경우와 동일하다.

수평 전송 스위치(f11, f13)를 동시에 스위칭함으로써, 콘덴서(d11, d13)에 유지되고 있는 G(녹색)의 2 화소분의 화소 데이터를 혼합하여, 제1 증폭기(261)로부터 G(녹색)의 2 화소 혼합 화소 데이터를 출력한다. 동시에, 수평 전송 스위치(f12, f14)를 동시에 스위칭함으로써, 콘덴서(d12, d14)에 유지되고 있는 B(청색)의 2 화소분의 화소 데이터를 혼합하여, 제2 증폭기(262)로부터 B(청색)의 2 화소 혼합 화소 데이터를 출력한다. 이것은 도 10에 있어서 제1 주사 유닛의 G(녹색) 및 B(청색)의 2 개 1 쌍의 2 화소 혼합 화소 데이터(t11)에 대응한다.

다음에, 수평 전송 스위치(f21, f23)를 동시에 스위칭함으로써, 콘덴서(d21, d23)에 유지되고 있는 R(적색)의 2 화소분의 화소 데이터를 혼합하여, 제1 증폭기(261)로부터 R(적색)의 2 화소 혼합 화소 데이터를 출력한다. 동시에, 수평 전송 스위치(f22, f24)를 동시에 스위칭함으로써, 콘덴서(d22, d24)에 유지되고 있는 G(녹색)의 2 화소분의 화소 데이터를 혼합하여, 제2 증폭기(262)로부터 G(녹색)의 2 화소 혼합 화소 데이터를 출력한다. 이것은 도 10에 있어서 제1 주사 유닛의 R(적색) 및 G(녹색)의 2 개 1 쌍의 2 화소 혼합 화소 데이터(t21)에 대응한다.

후속해서, 수평 전송 스위치(f31, f33)를 동시에 스위칭함으로써, 콘덴서(d31, d33)에 유지되고 있는 G(녹색)의 2 화소분의 화소 데이터를 혼합하여, 제1 증폭기(261)로부터 G(녹색)의 2 화소 혼합 화소 데이터를 출력한다. 이와 동시에, 수평 전송 스위치(f32, f34)를 동시에 스위칭함으로써, 콘덴서(d32, d34)에 유지되고 있는 B(청색)의 2 화소분의 화소 데이터를 혼합하여, 제2 증폭기(262)로부터 B(청색)의 2 화소 혼합 화소 데이터를 출력한다. 이것은 도 10에 있어서 제1 주사 유닛의 G(녹색) 및 B(청색)의 2 개 1 쌍의 2 화소 혼합 화소 데이터(t31)에 대응한다.

다음에, 수평 전송 스위치(f41, f43)를 동시에 스위칭함으로써, 콘덴서(d41, d43)에 유지되고 있는 R(적색)의 2 화소분의 화소 데이터를 혼합하여, 제1 증폭기(261)로부터 R(적색)의 2 화소 혼합 화소 데이터를 출력한다. 이와 동시에, 수평 전송 스위치(f42, f44)를 동시에 스위칭함으로써, 콘덴서(d42, d44)에 유지되고 있는 G(녹색)의 2 화소분의 화소 데이터를 혼합하여, 제2 증폭기(262)로부터 G(녹색)의 2 화소 혼합 화소 데이터를 출력한다. 이것은 도 10에 있어서 제1 주사 유닛의 R(적색) 및 G(녹색)의 2 개 1 쌍의 2 화소 혼합 화소 데이터(t41)에 대응한다.

이상에 의해, 도 10의 홀수 필드에서의 4 라인 1 쌍의 제1 주사 유닛의 제1 라인, 제2 라인, 제3 라인 및 제4 라인의 화소 데이터 1 열분씩 2 화소씩 혼합된 2 화소 혼합 화소 데이터(T1)(t11, t21, t31, t41 …)가 출력되게 된다.

후속해서, 수직 시프트 선택 회로(230)에 의하여 출력 대상인 4 라인 1 쌍의 주사 유닛을 J1에서 J2로 진행시킨다. 제2 주사 유닛(J2)은 제5 라인, 제6 라인, 제7 라인 및 제8 라인의 집합으로 되어 있다. 제2 주사 유닛(J2)에 있어서 전술한 바와 같은 동일한 방식의 동작을 반복함으로써, 도 10의 홀수 필드에서의 제2 주사 유닛의 2 화소 혼합 화소 데이터(T2)(t12, t22, t32, t42…)를 출력한다.

다음에, 수직 시프트 선택 회로(230)에 의하여 출력 대상인 4 라인 1 쌍의 주사 유닛을 J2에서 J3으로 진행시킨다. 제3 주사 유닛(J3)은 제9 라인, 제10 라인, 제11 라인 및 제12 라인의 집합으로 되어 있다. 제3 주사 유닛(J3)에서 전술한 바와 같은 동일한 방식의 동작을 반복함으로써, 도 10의 홀수 필드에서의 제3 주사 유닛의 2 화소 혼합 화소 데이터(T3)(t13, t23, t33, t43 …)를 출력한다.

전술한 동작의 반복에 의하여 홀수 필드에서의 화소 데이터 출력을 완성한다.

전술한 홀수 필드에 있어서, 제1 주사 유닛(J1)의 2 화소 혼합 화소 데이터(T1)의 무게 중심은 제4.5 라인으로 하고, 제2 주사 유닛(J2)의 2 화소 혼합 화소 데이터(T2)의 무게 중심은 제8.5 라인으로 하고, 제3 주사 유닛(J3)의 2 화소 혼합 화소 데이터(T3)의 무게 중심은 제12.5 라인으로 하고 있다. 즉, 무게 중심의 라인은 4라인 건너서 이루어지고 있다.

이어서, 홀수 필드로 이행한다.

전술한 바와 같이, 4 라인 1 쌍의 주사 유닛을 1 단위로 한 인터레이스 판독이기 때문에, 고화소에서의 판독 속도가 빠르게 진행하여 움직임이 매끄러운 고선명 인터레이스 동화상을 고선명 정지 화상 촬영과 동시에 양립시킬 수 있다. 이 때문에 동화상 품질을 큰 폭으로 개선할 수 있다.

그리고, 그 효과는 광전 변환 소자 어레이로부터의 화소 데이터를 판독하는 화소 데이터 판독 제어부에 있어서 화소 데이터의 출력 형태에 약간의 고안을 간단히 부가하는 것만으로 대응하고 있다. 이 때문에, 상기 대폭적인 동화상 품질의 개선 효과에 비해 비교적 구조의 복잡화는 억제되고, 제품 비용면에서도 유리한 전개를 기대할 수 있다.

이 실시예는 4 개의 채널을 통하여 동시 병렬 출력에도 적용할 수 있다.

(제4 실시예)

이 제4 실시예는 제3 실시예의 변형예이며, 4 라인 1 쌍의 주사 유닛에서 제3 실시예과 같은 방식으로 동색의 화소의 화소 데이터를 수직 방향에서 2 화소 혼합하는 동시에, 수평 방향에서도 3 개의 화소의 화소 데이터를 혼합하는 것이다. 즉, 수평 방향 및 수직 방향에서 6 개의 화소를 혼합하는 것이다.

회로 구성의 경우는 제3 실시예의 것을 이용할 수 있다. 도 12b, 도 12c, 도 12d, 도 12e는 모두 제1 주사 유닛(F1)을 나타내고 있다. 도 12b와 도 12c는 동일한 시각, 도 12d와 도 12e는 동일한 시각으로 도 12b 및 도 12c 보다도 나중의 시각이다.

도 12b는 제1 G(녹색)의 6 화소 혼합의 상태를 나타내고, 도 12c는 B(청색)의 6 화소 혼합의 상태를 나타낸다. 도 12d는 R(적색)의 6 화소 혼합의 상태를 나타내고, 도 12e는 G(녹색)의 6 화소 혼합의 상태를 나타낸다.

수평 방향에서는, 도 13에 도시한 바와 같이, j1 →j2 →j3 →j4 →j5 j6 …의 순서로 진행된다. 제2 열 x는 선택되지 않는다.

6 화소 혼합은 다음과 같이 이루어진다. 즉, 도 11의 회로도에 있어서 예컨대 G(녹색)의 6 화소 혼합의 경우, 수평 전송 스위치(f11, f13)와 함께 수평 전송 스위치(f31, f33, f51, f53)를 동시에 ON-OFF 동작 처리한다. 이어서, R(적색)의 6 화소 혼합의 경우에는 수평 전송 스위치(f41, f43)와 함께 수평 전송 스위치(f61, f63, f81, f83)를 동시에 ON-OFF 동작 처리한다.

전술한 바와 같이, 4 라인 1 쌍의 주사 유닛을 1 단위로 하는 6 화소 혼합의 인터레이스 판독이기 때문에, 고화소에서의 판독 속도가 빠르게 진행하여 움직임이 매끄러운 고선명 인터레이스 동화상을 고선명 정지 화상 촬영과 동시에 양립시킬 수 있게 된다. 그에 따라서, 종래 기술과 비교해서 동화상 품질을 큰 폭으로 개선할 수 있다.

이와 같은 효과는 광전 변환 소자 어레이로부터 화소 데이터를 판독하는 화소 데이터 판독 제어부에 있어서 화소 데이터의 출력 형태와 관련해서 약간의 고안을 간단히 부가하는 것만으로 실현되고 있다. 이 때문에, 이와 같은 대폭적인 동화상 품질의 개선을 실현하는 효과가 있음에도 불구하고, 비교적 구조의 복잡화는 억제되고, 제품 비용면에서도 유리한 전개를 기대할 수 있다.

또한, 이 실시예는 4 개의 채널을 통해서 동시 병렬 출력에도 적용할 수 있다.

본 발명을 전술한 실시예에 기초해서 설명하였지만, 이들 실시예들은 단지 예시를 위한 것이고, 여기에 개시된 실시예의 내용으로 한정하는 것은 아니며, 이하의 특허 청구의 범위에 명시된 본 발명의 기술적 사상 및 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지의 변형 및 수정이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

이상의 설명과 같이, 본 발명에 따르면, 인터레이스 판독을 채용함으로써, 하이비젼(high-vision) 동화상의 기록 또는 그것에 필적하는 고화소 및 고품질의 동화상의 기록을 실현할 수 있다.

본 발명의 고체 촬상 장치는 고화소이며 정지 화상 촬영과 동화상 기록의 양쪽의 기능을 모두 갖추고 있는 디지털 카메라 등으로서 유용하게 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고체 촬상 장치의 기본 구성을 도시하는 블록도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고체 촬상 장치의 전체 화소 판독 모드의 동작을 설명하는 모델도이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고체 촬상 장치의 인터레이스 판독 모드의 동작을 설명하는 모델도이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고체 촬상 장치의 구성을 보다 구체적인 레벨로 도시하는 블록도이다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고체 촬상 장치의 노이즈 제거/화소 선택 회로의 상세한 구성을 도시하는 회로도이다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고체 촬상 장치의 광전 변환 소자 어레이의 일부를 확대하여 도시하는 회로도이다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고체 촬상 장치에 대해서 인터레이스 판독에 의해 2 개의 주사 라인 상의 화소의 화소 데이터를 판독하기 위한 회로 구성 부분을 확대하여 도시하는 회로도이다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고체 촬상 장치의 인터레이스 판독 모드의 동작을 설명하는 모델도이다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 고체 촬상 장치에 대해서 인터레이스 판독에 의해 2 개의 주사 라인 상의 화소의 화소 데이터를 판독하기 위한 회로 구성 부분을 확대하여 도시하는 회로도이다.

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 고체 촬상 장치의 인터레이스 판독 모드의 동작을 설명하는 모델도이다.

도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 고체 촬상 장치에 대해서 인터레이스 판독에 의해 2 개의 주사 라인 상의 화소의 화소 데이터를 판독하기 위한 회로 구성 부분을 확대하여 도시하는 회로도이다.

도 12a 내지 도 12e는 본 발명의 제4 실시예에 따른 고체 촬상 장치의 인터레이스 판독 모드의 동작을 설명하는 모델도이다.

도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 고체 촬상 장치의 인터레이스 판독 모드의 동작을 설명하는 모델도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

A1, A2, F1, F2, a1, a2 : 홀수 필드의 주사 유닛

B1, B2, J1, J2, b1, b2 : 짝수 필드의 주사 유닛

CC : 클램프 콘덴서

CL : 클램프 스위치

Cout : 신호 출력용 콘덴서

E1 : 광학 시스템

E2, 210 : 광전 변환 소자 어레이

E3, 220 : 화소 데이터 판독 제어부

E4 : 화상 처리부

K1, K2, k11, k21 : 홀수 필드의 5화소 혼합 화소 데이터

M1, M2, m11, m 21 : 짝수 필드의 5화소 혼합 화소 데이터

P11, P21, P31 : 화소

RS : 리셋 스위치

S1, S2, s11, s21 : 홀수 필드의 2화소 혼합 화소 데이터

T1, T2, t11, t21 : 짝수 필드의 2화소 혼합 화소 데이터

V11, V21, V31 : 수직 전송 스위치

U : 홀수 필드 화소 데이터

W : 짝수 필드 화소 데이터

d11, d21, d31 : 콘덴서

e11, e21, e31 : 전달 스위치

f11, f21, f31 : 수평 전송 스위치

u11, u21, u31 : 홀수 필드의 2개 1쌍의 화소 데이터

w11, w21, w31 : 짝수 필드의 2개 1쌍의 화소 데이터

10 : 포토다이오드

12 : 셀 증폭기

14 : 컬러 필터

16 : 화소 데이터 판독 라인

18 : 주사 라인

20 : 화소

100 : 렌즈 유닛

200 : MOS 이미지 센서

230 : 수직 시프트 선택 회로

240 : 노이즈 제거/화소 선택 회로

242 : 수직 전송 스위치 회로

243 : 노이즈 제거 회로

244 : 신호 전압 유지 회로

246 : 수평 전송 스위치 회로

248, 249 : 신호 출력 라인

250 : 수평 시프트 선택 회로

261 : 제1 출력 증폭기

262 : 제2 출력 증폭기

300 : CDS AGC A/D 처리부

400 : 디지털 신호 처리부

500 : 타이밍 발생기

600 : 조작부

700 : 스크린 표시부

Claims (25)

1. 광학 시스템(optical system)을 통해 입사되는 광학 영상(optical image)을 광전 변환하여 전기 신호로 변환하는 매트릭스 형태(matrix form)의 광전 변환 소자 어레이와;

   상기 광전 변환 소자 어레이로부터 판독되는 화소 데이터(pixel data)에 대해서 정지 화상 판독 모드와 동화상 판독 모드를 갖는 화소 데이터 판독 제어부

   를 구비하고,

   상기 화소 데이터 판독 제어부는,

   상기 광전 변환 소자 어레이에서 얻어진 전체 스크린 상의 화소 데이터의 그룹으로서 복수 개의 인접한 라인들을 판독함으로써 상기 동화상 판독 모드에서 인터레이스 판독(interlace reading-out)을 실시하는 것인 고체 촬상 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 화소 데이터 판독 제어부는,

   상기 광전 변환 소자 어레이에서 얻어진 전체 스크린 상의 인접한 2n 라인분의 화소 데이터(여기서, n은 임의의 자연수로 설정함)를 1 단위로 하여 제1 주사 유닛에 의하여 2n 라인씩 변위시키면서 주사를 실시하는 제1 필드 주사와;

   상기 제1 필드 주사의 제1 주사 유닛에서 n 라인씩 시프트되는 인접한 2n 라인분의 화소 데이터를 1 단위로 하여 제2 주사 유닛에 의하여 2n 라인씩 변위시키면서 주사를 실시하는 제2 필드 주사

   를 교대로 전환하도록 구성한 것인 고체 촬상 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 화소 데이터 판독 제어부는,

   상기 광전 변환 소자 어레이로부터 판독된 화소 데이터를 각 화소분씩 순차적으로 출력하는 정지 화상 촬영의 전체 화소 판독 모드와;

   상기 광전 변환 소자 어레이의 적어도 수직 방향에서 복수의 화소분의 데이터를 혼합하여 화소 데이터를 출력하는 동화상 기록의 화소 혼합 판독 모드

   를 포함하고,

   상기 화소 데이터 판독 제어부는,

   상기 광전 변환 소자 어레이에서 얻어진 전체 스크린 상의 인접한 2n+1 라인분의 화소 데이터(여기서, n은 임의의 자연수로 설정함)를 1 단위로 하여 제1 주사 유닛에 의하여 2n+1 라인씩 변위시키면서 주사를 실시함으로써 1 라인 건너서 2n+1 라인분의 화소 데이터를 혼합하는 제1 필드 주사와;

   상기 제1 필드 주사의 제1 주사 유닛에서 2 라인씩 시프트되는 인접한 2n+1 라인분의 화소 데이터를 1 단위로 하여 제2 주사 유닛에 의하여 2n+1 라인씩 변위시키면서 주사를 실시함으로써 1 라인 건너서 2n+1 라인분의 화소 데이터를 혼합하는 제2 필드 주사를, 교대로 전환하도록 구성한 것인 고체 촬상 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 화소 데이터 판독 제어부는,

   상기 광전 변환 소자 어레이로부터 판독된 화소 데이터를 각 화소분씩 순차적으로 출력하는 정지 화상 촬영의 전체 화소 판독 모드와;

   상기 광전 변환 소자 어레이의 적어도 수직 방향에서 복수의 화소분의 데이터를 혼합하여 화소 데이터를 출력하는 동화상 기록의 화소 혼합 판독 모드

   를 포함하고,

   상기 화소 데이터 판독 제어부는,

   상기 광전 변환 소자 어레이에서 얻어진 전체 스크린 상의 인접한 4n 라인분의 화소 데이터(여기서, n은 임의의 자연수로 설정함)를 1 단위로 하여 제1 주사 유닛에 의하여 4n 라인씩 변위시키면서 주사를 실시함으로써 2n 라인의 2개의 쌍의 화소 데이터를 혼합하는 제1 필드 주사와;

   상기 제1 필드 주사의 제1 주사 유닛에서 2 라인씩 시프트되는 인접한 4n 라인분의 화소 데이터를 1 단위로 하여 제2 주사 유닛에 의하여 4n 라인씩 변위시키면서 주사를 실시함으로써 2n 라인의 2개의 쌍의 화소 데이터를 혼합하는 제2 필드 주사를, 교대로 전환하도록 구성한 것인 고체 촬상 장치.
5. 제2항에 있어서, 상기 화소 데이터 판독 제어부는 각 주사 유닛에서도 수평 화소의 혼합을 추가로 실시하는 것인 고체 촬상 장치.
6. 제3항에 있어서, 상기 화소 데이터 판독 제어부는 각 주사 유닛에서도 수평 화소의 혼합을 추가로 실시하는 것인 고체 촬상 장치.
7. 제4항에 있어서, 상기 화소 데이터 판독 제어부는 각 주사 유닛에서도 수평 화소의 혼합을 추가로 실시하는 것인 고체 촬상 장치.
8. 제2항에 있어서, 상기 광전 변환 소자 어레이는 2행 2열의 화소의 그룹을 1 단위로 하여 4 개의 컬러의 화소 데이터를 생성하도록 구성되어 있는 것인 고체 촬상 장치.
9. 제3항에 있어서, 상기 광전 변환 소자 어레이는 2행 2열의 화소의 그룹을 1 단위로 하여 4 개의 컬러의 화소 데이터를 생성하도록 구성되어 있는 것인 고체 촬상 장치.
10. 제4항에 있어서, 상기 광전 변환 소자 어레이는 2행 2열의 화소의 그룹을 1 단위로 하여 4 개의 컬러의 화소 데이터를 생성하도록 구성되어 있는 것인 고체 촬상 장치.
11. 제8항에 있어서, 상기 광전 변환 소자 어레이에서 상기 4개의 컬러의 화소 데이터 중에서 2 개의 화소 데이터는 동일한 색으로 이루어진 것인 고체 촬상 장치.
12. 제9항에 있어서, 상기 광전 변환 소자 어레이에서 상기 4개의 컬러의 화소 데이터 중에서 2 개의 화소 데이터는 동일한 색으로 이루어진 것인 고체 촬상 장치.
13. 제10항에 있어서, 상기 광전 변환 소자 어레이에서 상기 4개의 컬러의 화소 데이터 중에서 2 개의 화소 데이터는 동일한 색으로 이루어진 것인 고체 촬상 장치.
14. 제8항에 있어서, 상기 광전 변환 소자 어레이에서 상기 4개의 컬러의 화소 데이터는 베이어 패턴(Bayer pattern)으로 배열된 GRBG(G는 녹색, R은 적색, B는 청색)의 화소 데이터인 것인 고체 촬상 장치.
15. 제9항에 있어서, 상기 광전 변환 소자 어레이에서 상기 4개의 컬러의 화소 데이터는 베이어 패턴으로 배열된 GRBG(G는 녹색, R은 적색, B는 청색)의 화소 데이터인 것인 고체 촬상 장치.
16. 제10항에 있어서, 상기 광전 변환 소자 어레이에서 상기 4개의 컬러의 화소 데이터는 베이어 패턴으로 배열된 GRBG(G는 녹색, R은 적색, B는 청색)의 화소 데이터인 것인 고체 촬상 장치.
17. 제8항에 있어서, 상기 광전 변환 소자 어레이에서 상기 4개의 컬러의 화소 데이터는 시안(cyanogens), 마젠타(magenta), 옐로우(yellow) 및 녹색(green)의 보색(complementary color)의 화소 데이터인 것인 고체 촬상 장치.
18. 제9항에 있어서, 상기 광전 변환 소자 어레이에서 상기 4개의 컬러의 화소 데이터는 시안, 마젠타, 옐로우 및 녹색의 보색의 화소 데이터인 것인 고체 촬상 장치.
19. 제10항에 있어서, 상기 광전 변환 소자 어레이에서 상기 4개의 컬러의 화소 데이터는 시안, 마젠타, 옐로우 및 녹색의 보색의 화소 데이터인 것인 고체 촬상 장치.
20. 제2항에 있어서, 상기 광전 변환 소자 어레이는 포토다이오드, 셀 증폭기 및 컬러 필터의 조합으로 구성되고, 상기 포토다이오드 및 셀 증폭기는 MOS 트랜지스터로 구성된 것인 고체 촬상 장치.
21. 제3항에 있어서, 상기 광전 변환 소자 어레이는 포토다이오드, 셀 증폭기 및 컬러 필터의 조합으로 구성되고, 상기 포토다이오드 및 셀 증폭기는 MOS 트랜지스터로 구성된 것인 고체 촬상 장치.
22. 제4항에 있어서, 상기 광전 변환 소자 어레이는 포토다이오드, 셀 증폭기 및 컬러 필터의 조합으로 구성되고, 상기 포토다이오드 및 셀 증폭기는 MOS 트랜지스터로 구성된 것인 고체 촬상 장치.
23. 제2항에 있어서, 상기 화소 데이터 판독 제어부는,

    상기 광전 변환 소자 어레이로부터 화소 데이터를 판독하는 수직 전송 스위치 회로와;

    상기 판독된 화소 데이터를 일시적으로 유지하는 신호 전압 유지 회로와;

    상기 신호 전압 유지 회로로부터 화소 데이터 또는 혼합 화소 데이터를 출력하는 수평 전송 스위치 회로와;

    상기 수평 전송 스위치 회로로부터 전송된 화소 데이터 또는 혼합 화소 데이터를 출력하는 출력 증폭기와;

    상기 수평 전송 스위치 회로를 제어하여 상기 전체 화소 판독 모드에서의 출력과 상기 혼합 화소 판독 모드에서의 출력을 전환하는 수평 시프트 선택 회로를 포함하는 고체 촬상 장치.
24. 제3항에 있어서, 상기 화소 데이터 판독 제어부는,

    상기 광전 변환 소자 어레이로부터 화소 데이터를 판독하는 수직 전송 스위치 회로와;

    상기 판독된 화소 데이터를 일시적으로 유지하는 신호 전압 유지 회로와;

    상기 신호 전압 유지 회로로부터 화소 데이터 또는 혼합 화소 데이터를 출력하는 수평 전송 스위치 회로와;

    상기 수평 전송 스위치 회로로부터 전송된 화소 데이터 또는 혼합 화소 데이터를 출력하는 출력 증폭기와;

    상기 수평 전송 스위치 회로를 제어하여 상기 전체 화소 판독 모드에서의 출력과 상기 혼합 화소 판독 모드에서의 출력을 전환하는 수평 시프트 선택 회로를 포함하는 고체 촬상 장치.
25. 제4항에 있어서, 상기 화소 데이터 판독 제어부는,

    상기 광전 변환 소자 어레이로부터 화소 데이터를 판독하는 수직 전송 스위치 회로와;

    상기 판독된 화소 데이터를 일시적으로 유지하는 신호 전압 유지 회로와;

    상기 신호 전압 유지 회로로부터 화소 데이터 또는 혼합 화소 데이터를 출력하는 수평 전송 스위치 회로와;

    상기 수평 전송 스위치 회로로부터 전송된 화소 데이터 또는 혼합 화소 데이터를 출력하는 출력 증폭기와;

    상기 수평 전송 스위치 회로를 제어하여 상기 전체 화소 판독 모드에서의 출력과 상기 혼합 화소 판독 모드에서의 출력을 전환하는 수평 시프트 선택 회로를 포함하는 고체 촬상 장치.