JP2001103381A - Ccd駆動回路 - Google Patents

Ccd駆動回路

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JP2001103381A
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良一 高橋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 CCD駆動回路の小型化及び電源電圧の変動
による表示画像の不具合を抑止する。 【解決手段】 直流電源からの電源電圧をDC−DCコ
ンバータ1により昇圧してCCDカメラ8を駆動する昇
圧電圧を得るCCD駆動回路において、前記DC−DC
コンバータ1で生成した第1の変換電圧と、前記第1の
変換電圧を帰還抵抗R13及びバイポーラ型トランジス
タTr12間に電流を流すことで電圧降下させて生成し
た第2の変換電圧とをCCDカメラ8に供給すること
で、VHSUB電圧の安定化電圧を前記DC−DCコン
バータ1で直接生成したことを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CCD駆動回路に
関し、更に言えばCCDカメラシステムを駆動する所定
電圧を得るためのCCD駆動回路における安定化電圧生
成技術に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に電子機器の電源は、1次AC電源
をトランス等を利用して、より電圧が低い2次AC電圧
に変換し、更に整流回路と呼ばれるコンデンサとダイオ
ードで安定したDC電源を生成している。
【0003】例えば、よく電子機器で使用される3.3
Vや5Vがそれに相当する。しかし、実際の電子機器
は、3.3Vや5Vの電圧だけで駆動されているわけで
はなく、個々のシステムが要求する個々の電圧を生成さ
せる必要がある。尚、その方法としては、DC−DCコ
ンバータやチャージポンプ回路等が使用されている。
【0004】以下に、本出願人が先に出願した(特開平
11−112850号公報参照)明細書に記載したCC
Dカメラシステムを例にして説明する。
【0005】従来より、画像信号を得るための撮像手段
として、CCDカメラシステムが広く利用されており、
多くのビデオカメラなどに利用されている。このCCD
カメラシステムでは、面状に配置した撮像部の光電変換
素子において、蓄積した電荷により1フレーム(フィー
ルド)に画像が形成される。
【0006】例えば、NTSC方式のビデオ信号であれ
ば、1フィールドが1/60秒(60Hz)で表示さ
れ、250本程度の水平走査ラインから成っている。そ
して、撮像部の光電変換素子で得た水平走査ライン毎に
順次出力する。
【0007】また、フレームトランスファ方式のCCD
カメラシステムでは、撮像部の光電変換素子の電荷を一
旦全て消去し、所定時間後に、撮像部から蓄積部に全て
の電荷を移動する。そして、不要となった撮像部の電荷
を消去すると共に、蓄積部からの電荷を水平走査ライン
分ずつ水平転送ラインに転送し、ここから順次出力す
る。
【0008】ここで、上記CCDカメラシステムを駆動
するためには、数種類の電圧(例えば、3.3V,5
V,12V,20V及び−10V)が必要であり、例え
ば、5V電圧を用いて、各電圧を生成する場合、それぞ
れに対応するDC−DCコンバータを用いていた。
【0009】しかし、このDC−DCコンバータは、コ
イルや電解コンデンサ等で構成されるため、かなり大型
なものとなり、CCD駆動回路の実装面積が大きくなる
といった問題や、DC−DCコンバータが、CCDカメ
ラシステムの全体としてコストアップにつながるという
問題があった。
【0010】例えば、デジタルスチルカメラに代表され
るように、電子機器を実装するプリント基板はますます
小型化が要求されている。
【0011】図2に示すように従来のVHNSUB電圧
生成方式は、DC−DCコンバータ1で生成した電圧
(例えば、12V)からVHNSUB電圧が必要とする
まで電圧を落として(例えば、8.5V)使用してい
た。
【0012】図2はそのようなCCD駆動回路の一例を
説明するためのものであり、図3はDC−DCコンバー
タ1の回路構成を示す図であり、例えば5Vの電源電圧
とグランド(GND)に接続されたDC−DCコンバー
タ1により、CCDカメラシステムの駆動に必要な12
Vを生成している。尚、このDC−DCコンバータ1
は、従来周知なものであり、詳しい説明は省略するが発
振駆動回路2(約100KHz)を有し、コントロール
制御信号(CONT)に基づいて、この発振駆動回路2
によりスイッチング素子であるBIP型トランジスタT
r1をオン・オフさせ、前記電源電圧5VがコイルL1
を通してGNDに落ちる際に大電流が流れることでコイ
ルL1に大(昇圧)電圧が生成される。この大電圧がダ
イオードD1を通して平滑コンデンサC1(例えば、4
7μF/20V)で平滑された電圧が出力される。この
とき、コイルL1で生成した大電圧が、抵抗分割方式
(R1,R2)により所望電圧(12V)となるように
設定されている。
【0013】そして、前述したようにしてDC−DCコ
ンバータ1で生成した12Vの電圧をR3,R4により
抵抗分割して所望のVHNSUB電圧(8.5V)にま
で電圧を落とし、これを電解コンデンサC2(例えば、
1μF/35V)を介して安定化した電圧値に調整した
後に、BIP型トランジスタTr2を通してCCDカメ
ラ8に供給していた。尚、9はタイミング信号発生回路
であり、NSUB信号を生成する基になる信号を発生す
るもので、電源電圧(例えば、5V)が供給されてい
る。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】ここで、前記CCDカ
メラ8は容量性負荷であり、このCCDカメラ8を駆動
するためには、相当の電流を流す必要があり、抵抗分割
した箇所でドライブ電流によって電圧が振られ、設定電
圧が変化してしまうため、上記電解コンデンサC2を用
いて電圧値の安定化を図る必要があった。そのため、こ
の電解コンデンサC2分、プリント基板の大型化を招く
結果となっていた。
【0015】また、前記NSUB信号は、前記タイミン
グ信号発生回路9から出力されるが、電源電圧に依存し
てパルス電圧は変化する。即ち、5Vの電源電圧が上が
る(例えば、(5+α)V)と、前記トランジスタTr
2のVBE間のバイアス電圧が低くなり、その結果、VCE
間の飽和電圧が上がり、VHNSUB電圧が低下してし
まう。逆に、5Vの電源電圧が下がる(例えば、(5−
α)V)と、前記トランジスタTr2のVBE間のバイア
ス電圧が高くなり、その結果、VCE間の飽和電圧が下が
り、VHNSUB電圧が上昇してしまう。このように電
源電圧が変動することにより、安定した画像が得られな
いことがあった。
【0016】従って、本発明ではCCD駆動回路の小型
化及び電源電圧の変動による表示画像の不具合を抑止す
ることを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明のCCD
駆動回路は直流電源からの電源電圧をDC−DCコンバ
ータ1により昇圧してCCDカメラ8を駆動する昇圧電
圧を得るものにおいて、前記DC−DCコンバータ1で
生成した第1の変換電圧12Vと、前記第1の変換電圧
を帰還抵抗R13及びバイポーラ型トランジスタTr1
2間に電流を流すことで電圧降下させて生成した第2の
変換電圧8.5VとをCCDカメラ8に供給すること
で、VHSUB電圧の安定化電圧を前記DC−DCコン
バータ1で直接生成したことを特徴とするものである。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明のCCD駆動回路に
係る一実施形態について図面を参照しながら説明する。
尚、以下の説明では、従来と同様の構成については同符
号を付して説明を簡略している。
【0019】図1において、従来回路と同様に電源電
圧、例えば(5±α)VからDC−DCコンバータ1
(図3参照)により、CCDカメラシステムの駆動に必
要なVLSUB電圧12Vを生成し、この電圧が電源線
11を介してCCDカメラ8に供給される。
【0020】また、前記VLSUB電圧12Vが帰還抵
抗R13を介してNSUB信号を発生する基になるタイ
ミング信号発生回路9から供給される電源電圧、例えば
(5±α)Vがそのベース領域に供給されるバイポーラ
型トランジスタTr12のエミッタ領域に接続され、そ
のコレクタ領域が電源線12により、その一端が接地さ
れた抵抗R15に直列接続された抵抗R14を介して前
記CCDカメラ8に接続され、前記帰還抵抗R13及び
バイポーラ型トランジスタTr12間に電流を流すこと
で電圧降下させて生成した基板パルスおよそ8.5V
(≒8V)が前記CCDカメラ8に供給される。
【0021】ここで、本発明の特徴は、従来(図2参
照)の抵抗分割(R3,R4)方式の回路構成では、所
望の電圧(例えば、8.5V)を得るためには各抵抗の
サイズ(例えば、R3=2.7KΩ,R4=6.8K
Ω)が大きくなり、平滑コンデンサC1により安定化さ
せた安定化電圧の安定が崩れてしまっていたために、新
たに安定化を図るための電解コンデンサC2を用いなけ
ればならなかったが、本発明では前記抵抗分割方式の代
りに、帰還抵抗R13とバイポーラ型トランジスタTr
12間に電流を流すことで、この間で電圧降下させて所
望の電圧(例えば、8.5V)を得るようにしている。
【0022】このとき、用いられる帰還抵抗R13の値
は、前記抵抗分割用の抵抗R3,R4に比して十分に小
さなものであり(例えば、R13=200Ω)、前記し
たような平滑コンデンサC1により安定化させた安定化
電圧の安定が崩れるほどではなく、従って、実装面積の
大きい従来のような電解コンデンサC2を用いる必要が
なくなり、平滑コンデンサC1だけで十分であり、前記
電解コンデンサC2に相当する面積分、このCCD駆動
回路が実装されるプリント基板を小型化することができ
る。
【0023】更に、電源電圧の変動でNSUB信号が変
動したとしても、本発明では帰還抵抗R13を介在させ
たことで、5Vの電源電圧が上がる(例えば、(5+
α)V)とトランジスタTr2のVBE間のバイアス電圧
が低くなり、帰還抵抗R13により基板パルスは一定の
電圧が得られることになり、電源電圧に依存しない安定
したCCD出力が取り出すことができ、高品質の画像が
得られる。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、従来の抵抗分割方式の
代りに、帰還抵抗とバイポーラ型トランジスタ間に電流
を流すことで、この間で電圧降下させて所望の電圧を得
るようにしているため、平滑コンデンサにより安定化さ
せた安定化電圧の安定性の崩れを抑制でき、従来のよう
な電解コンデンサを用いる必要がなくなり、この電解コ
ンデンサに相当する面積分、このCCD駆動回路が実装
されるプリント基板を小型化することができる。また、
部品点数が減少するため、一層の小型化が図れる。
【0025】更に、電源電圧の変動でNSUB信号が変
動したとしても、帰還抵抗を介在させたことで、基板パ
ルス振幅値のばらつきを抑制でき、電源電圧に依存しな
い安定したCCD出力を取り出すことができ、画像品質
の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のCCD駆動回路を示す回
路図である。
【図2】従来のCCD駆動回路を示す回路図である。
【図3】DC−DCコンバータを示す回路図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電源からの電源電圧をDC−DC
    コンバータにより昇圧してCCDを駆動する昇圧電圧を
    得るCCD駆動回路において、 前記DC−DCコンバータで生成した第1の変換電圧
    と、前記第1の変換電圧を帰還抵抗及びバイポーラ型ト
    ランジスタ間に電流を流すことで電圧降下させて生成し
    た第2の変換電圧とをCCDカメラに供給することを特
    徴とするCCD駆動回路。
  2. 【請求項2】 直流電源からの電源電圧をDC−DC
    コンバータにより昇圧してCCDを駆動する昇圧電圧を
    得るCCD駆動回路において、 前記DC−DCコンバータで生成した第1の変換電圧を
    CCDカメラに供給する第1の電源線と、 前記第1の電源線が帰還抵抗を介してNSUB信号発生
    回路から供給される電源電圧がそのベース領域に供給さ
    れるバイポーラ型トランジスタのエミッタ領域に接続さ
    れ、そのコレクタ領域が前記CCDカメラに接続され、
    前記帰還抵抗及びバイポーラ型トランジスタ間に電流を
    流すことで電圧降下させて生成した第2の変換電圧を前
    記CCDカメラに供給する第2の電源線とを具備したこ
    とを特徴とするCCD駆動回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109274259A (zh) * 2018-10-29 2019-01-25 西安空间无线电技术研究所 一种电源开关机控制方法、装置及应用
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