JP2001218119A - Ｃｃｄ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＣＣＤの安定した動作を保証しつつ、そのコス
トの低減とともに歩留まりの向上を図ることのできるＣ
ＣＤ駆動装置を提供する。 【解決手段】低電圧発生用チャージポンプ２１０及び高
電圧発生用チャージポンプ２２０及び制御部２３０によ
って、駆動回路である垂直ドライバ２４０や電子シャッ
タ２５０に所定の昇圧電圧ＶＳＳを付与する電源回路が
構成される。この電源回路は、制御部２３０によって昇
圧クロックＣＬＫを間引き制御することによって電圧Ｖ
ＳＳの定電圧制御が行われている。これら電源回路及び
駆動回路は、電源・駆動回路ＩＣ２００として１チップ
にて構成されている。また、昇圧クロックＣＬＫは、Ｃ
ＣＤイメージセンサ１００からの撮像信号出力が停止さ
れている期間にのみ電源・駆動回路ＩＣ２００に印加さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子であ
るＣＣＤ（Charge Coupled Device ）を駆動するＣＣＤ
駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、各種カメラ等の撮像素子
としてＣＣＤイメージセンサが広く用いられている。そ
して、このＣＣＤイメージセンサとしては、 （イ）光の利用効率を高める。 （ロ）画素の高密度化（高解像度化）を容易とする。 等々の意図のもとに、光電変換を行う撮像部と該光電変
換された電荷を一時的に蓄えておく蓄積部とを素子内に
分離して配置したフレームトランスファ型のものが知ら
れている。

【０００３】このフレームトランスファ型ＣＣＤは、上
記撮像部及び蓄積部に加え、この蓄積部に蓄えられた電
荷を出力するための水平転送部を備えて構成されるもの
で、大きくは、（１）撮像部にて光電変換された電荷を
所定のタイミングで一括して蓄積部に転送する動作（垂
直転送）、及び（２）蓄積部に転送、蓄積された電荷を
水平転送部を通じて１行ずつ高速に出力部に転送する動
作（水平転送）、といった２つの動作を繰り返し実行す
る。

【０００４】そして、フレームトランスファ型ＣＣＤの
こうした動作を実現するために、その駆動回路も、上記
撮像部及び蓄積部に設けられた各ゲートに対して上記垂
直転送のためのパルスを印加する垂直ドライバ、及び上
記蓄積部及び水平転送部に設けられた各ゲートに対して
上記水平転送のためのパルスを印加する水平ドライバを
それぞれ備える構成となっている。

【０００５】なお、上記垂直ドライバ及び水平ドライバ
からそれぞれ出力される各パルスの発生タイミングは、
システムクロックに基づいてそれら用途に応じたタイミ
ングクロックを生成するタイミング発生回路からの出力
に応じて決定される。

【０００６】また、上記垂直ドライバ及び水平ドライバ
からそれぞれ出力される各パルスの波高値、すなわちパ
ルス電圧は、システム電圧、あるいは該システム電圧を
所定に昇、降圧する電源回路を通じて、それぞれ必要と
される電圧レベルが確保される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】フレームトランスファ
型ＣＣＤにあってはこのように、垂直ドライバから印加
されるパルスに基づいてその撮像信号、すなわち撮像部
にて光電変換された電荷の蓄積部への垂直転送が行わ
れ、さらに水平ドライバから印加されるパルスに基づい
て同転送、蓄積された電荷の水平転送部を通じた水平転
送が行われる。

【０００８】また、上記蓄積部への垂直転送には高電圧
が必要とされるため、駆動回路のうちの少なくとも上記
垂直ドライバには、上記電源回路を通じて所要に昇圧さ
れた電圧が付与される。

【０００９】ただし通常、これら駆動回路と電源回路と
は各々別途の半導体集積回路装置として形成されること
から、その製造に際しての歩留まりの低下やコスト的な
不利も避け得ないものとなっている。また、これら駆動
回路や電源回路が別途の半導体集積回路装置として形成
されることは、基板等に対するそれら装置の搭載上の制
約も避けがたく、ひいてはＣＣＤ駆動装置としての更な
る小型化を困難なものともしている。

【００１０】なお、こうしたフレームトランスファ型Ｃ
ＣＤに限らず、光電変換を行う撮像段と該光電変換され
た電荷を水平転送部に転送する転送段とが各々並列結合
されてなるインターライン型ＣＣＤにあっても、その電
荷転送にはやはり高電圧が必要とされるものであり、こ
れを駆動する装置としてのこうした実情も、概ね共通し
たものとなっている。

【００１１】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、ＣＣＤの安定した動作を保証しつ
つ、そのコストの低減とともに歩留まりの向上を図るこ
とのできるＣＣＤ駆動装置を提供することにある。

【００１２】また、本発明の目的は、単に駆動回路と電
源回路とを一体化した場合には電源回路の励振に用いら
れる信号がＣＣＤから出力される撮像信号に飛び込むな
ど、ノイズの発生が懸念されることに鑑みて、こうした
ノイズ発生等の問題を回避しつつ駆動回路と電源回路と
の好適なかたちでの一体化を図ることのできるＣＣＤ駆
動装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果について記載する。請求
項１に記載の発明は、ＣＣＤに電荷転送用のパルスを印
加する駆動回路と、この駆動回路に前記パルスの生成に
必要とされる電圧を付与する電源回路とを備えるＣＣＤ
駆動装置において、前記駆動回路と前記電源回路とは１
チップの半導体集積回路装置として一体化されてなるこ
とをその要旨とする。

【００１４】上記構成によれば、駆動回路と電源回路と
の間でのプリント配線等による配線の引き回しが不要に
なるとともに、それら駆動回路と電源回路とを一括して
製造することが可能となり、ＣＣＤ駆動装置としてのコ
ストの低減や歩留まりの向上を図ることができるように
なる。また、これら駆動回路や電源回路が別途の半導体
集積回路装置として形成される場合には、基板等に対す
るそれら装置の搭載上の制約も避けがたいものとなる
が、同構成によれば、こうした問題も回避され、ＣＣＤ
駆動装置としての更なる小型化を促進することができる
ようにもなる。

【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記電源回路は、前記ＣＣＤからの撮像信
号出力が停止されている期間を利用して励振されること
をその要旨とする。

【００１６】上述のように、駆動回路と電源回路とを１
チップの半導体集積回路装置として一体化する場合、電
源回路の励振に用いられる信号がＣＣＤから出力される
撮像信号に飛び込むなど、ノイズ発生の原因となること
が懸念される。この点、上記構成によれば、ＣＣＤから
の撮像信号出力が停止されている期間を利用して電源回
路の励振が行われるため、これら各回路を１チップの半
導体集積回路装置として一体化する場合であっても、こ
うしたノイズの発生は好適に回避されるようになる。

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、前記ＣＣＤは光電変換を行う撮像
部と該光電変換された電荷を一時的に蓄えておく蓄積部
とが素子内に分離して配置されたフレームトランスファ
型のＣＣＤであり、前記電源回路と一体化される駆動回
路は、同ＣＣＤの前記撮像部から前記蓄積部に対する電
荷の一括転送を行う垂直ドライバを含むことをその要旨
とする。

【００１８】上記構成によれば、フレームトランスファ
型ＣＣＤの駆動回路のうち、半導体集積回路装置とし
て、より高い耐圧構造が要求される垂直ドライバと、半
導体集積回路装置としては本来が高い耐圧構造が要求さ
れる電源回路とが１チップとして一体化されることにな
り、同半導体集積回路装置としての構造的な、あるいは
その製造方法的な観点から見て特に好ましいかたちでの
一体化が可能となる。

【００１９】請求項４記載の発明は、請求項１〜３のい
ずれかに記載の発明において、前記電源回路はチャージ
ポンプ式昇圧回路を備えてなることをその要旨とする。
上記構成によれば、電源回路をよりコンパクトに形成す
ることができ、同電源回路と駆動回路とを１チップの半
導体集積回路装置として一体化する場合に、その実現を
より容易なものとすることができる。

【００２０】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明において、前記電源回路は、前記チャージポンプ式昇
圧回路に印加するクロックを間引きすることで前記駆動
回路に付与する電圧を定電圧化する定電圧制御手段と、
前記ＣＣＤの電荷転送動作に先立ち該定電圧制御手段に
よる前記クロックの間引きを禁止することで前記駆動回
路に付与する電圧を一時的に過昇圧させる過昇圧手段と
を更に備えることをその要旨とする。

【００２１】前述のように、ＣＣＤの電荷転送動作（垂
直転送動作）には大きな電流が必要とされるため、たと
え上記電源回路を通じてその必要とされる電圧が確保さ
れている場合であれ、同電荷転送時には、それに伴って
一時的に大きな電圧降下が生じることが懸念される。し
かも、こうして電圧降下が生じた場合にはその所望とさ
れる電圧への復帰にも所要の時間を要するようになる。

【００２２】この点、ＣＣＤ駆動装置としてのこうした
構成によれば、この電荷転送動作に伴って電圧降下が生
じる前に、電源回路から駆動回路に付与される電圧が一
時的に過昇圧されるため、同電圧降下が最小限に抑制さ
れるようになる。また、こうして電圧降下が最小限に抑
制されることで、所望とされる電圧への復帰時間も大幅
に短縮され、ＣＣＤの安定した動作が保証されるように
なる。

【００２３】なおここで、昇圧とは、駆動回路に付与す
る電圧が正電圧であればこれを正側に持ち上げ、同駆動
回路に付与する電圧が負電圧であればこれを負側に引き
下げることをいう。

【００２４】また、同構成によれば、電源回路から駆動
回路に付与する電圧についてこれを定電圧化したり一時
的に過昇圧させる場合であれ、チャージポンプ式昇圧回
路に印加するクロックを間引くあるいはその間引きを禁
止するといった比較的簡素な制御を通じて、その好適な
両立を図ることができる。

【００２５】また通常、ＣＣＤからの撮像信号出力が停
止されている期間のうち、特に上述した電荷転送動作
（垂直転送動作）が行われる前後には、比較的大きなブ
ランク期間が存在する。このため、同過昇圧手段を備え
る構成が上記ＣＣＤからの撮像信号出力が停止されてい
る期間を利用して励振される電源回路に適用される場合
であれ、該ブランク期間を最大限に利用した効率のよい
過昇圧が行われるようになる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるＣＣＤ駆動
装置を前述したフレームトランスファ型ＣＣＤの駆動装
置として具体化した一実施の形態について、図１〜図３
に従って説明する。

【００２７】図１は、本実施形態の駆動装置、及びその
駆動対象となるＣＣＤイメージセンサについてその構成
を示すブロック図である。図１に示されるＣＣＤイメー
ジセンサ１００は、光電変換を行う撮像部１１０と、こ
の光電変換された電荷を一時的に蓄えておく蓄積部１２
０と、同蓄積部１２０に蓄えられた電荷を図示しない出
力部に出力するための水平転送部１３０とを有して構成
されている。

【００２８】ここで、これら撮像部１１０、蓄積部１２
０及び水平転送部１３０の機能、動作について更に説明
する。まず、撮像部１１０では、照射された光像に対応
した光電変換が行われる。そして、この光電変換により
発生する電荷の量は光の強度と蓄積時間とに比例するた
め、同光電変換によって各画素毎に発生する電荷のパタ
ーンに対応して撮像信号が形成される。

【００２９】この画素毎に光電変換された電荷は、前述
した垂直転送の期間に、蓄積部１２０に対し１フレーム
毎に高速転送（フレームシフト）される。このフレーム
シフトの終了時には、上記撮像部１１０にて光電変換さ
れた電荷が全て蓄積部１２０に移されているため、この
蓄積部１２０には、上記撮像部１１０に発生した電荷パ
ターンと同様の電荷パターンが形成されるようになる。
そして、この蓄積部に形成された電荷パターンは次に、
前述した水平転送動作を通じて図示しない信号処理系に
出力される。

【００３０】この水平転送に際しては、蓄積部１２０に
一時的に蓄積された電荷パターンが、水平転送部１３０
によって１ライン毎に高速に出力部（図示略）に転送さ
れ、この出力部に転送された信号が、当該ＣＣＤイメー
ジセンサ１００の撮像信号として上記信号処理系に出力
される。そして、この水平転送期間を利用して、上記撮
像部１１０による次の光像に対しての光電変換が実行さ
れる。

【００３１】一方、ＣＣＤイメージセンサ１００にあっ
ては、撮像部１１０の非光電変換期間に発生した不要電
荷をドレイン（図示略）に排出するといった電子シャッ
タ動作も行われる。

【００３２】次に、ＣＣＤイメージセンサ１００のこう
した動作を実現する本実施形態の駆動装置について説明
する。同図１に示されるように、本実施形態の駆動装置
は、大きくは、電源・駆動回路ＩＣ２００と、水平ドラ
イバ３００と、タイミング発生部４００とを備えて構成
される。このうち、電源・駆動回路ＩＣ２００は、電源
回路を構成する低電圧発生用チャージポンプ２１０及び
高電圧発生用チャージポンプ２２０及び制御部２３０
と、駆動回路を構成する垂直ドライバ２４０及び電子シ
ャッタ２５０とが、１チップのＩＣ（半導体集積回路装
置）として一体化されたものである。

【００３３】ここで、垂直ドライバ２４０は、ＣＣＤイ
メージセンサ１００の上記撮像部１１０及び蓄積部１２
０にそれぞれ設けられているゲート（図示せず）に駆動
パルス（フレームシフトパルス）ＦＳＰを出力すること
で、前記電荷の垂直転送を行わせる回路であり、また電
子シャッタ２５０は、上記撮像部１１０に対し必要に応
じて上述した電荷の排出のための駆動パルスＥＳＰを出
力することで、上記電子シャッタ動作を実現させるため
の回路である。これら垂直ドライバ２４０及び電子シャ
ッタ２５０から出力される上記各駆動パルスＦＳＰ，Ｅ
ＳＰの出力タイミングは、タイミング発生部４００から
出力されるタイミング信号ＴＶ，ＴＳに応じてそれぞれ
決定される。また、同垂直ドライバ２４０及び電子シャ
ッタ２５０から出力される上記駆動パルスＦＳＰ，ＥＳ
Ｐの波高値、すなわちパルス電圧は、電源回路を構成す
る上記低電圧発生用チャージポンプ２１０の出力電圧Ｖ
ＳＳ（例えば−６Ｖ）、及びシステム電源電圧ＶＤＤ
（例えば３．３Ｖ）を通じて確保される。

【００３４】この低電圧発生用チャージポンプ２１０
は、同じく電源回路を構成する上記制御部２３０から印
加される昇圧クロックＣＬＫ１に基づいて負電圧側への
昇圧動作を行うものであり、例えば図２に例示する回路
として構成されている。ちなみに、この図２に例示する
チャージポンプ回路においては、上記制御部２３０から
印加される昇圧クロックＣＬＫ１によって、その出力電
圧ＶＳＳが、例えばコンデンサ２１１においては「−
３．３Ｖ」まで、またコンデンサ２１２においては「−
６．６Ｖ」まで、更にコンデンサ２１３においては「−
９．９Ｖ」まで、理論上は昇圧される。なお、この昇圧
クロックＣＬＫ１は、タイミング発生部４００から出力
されるクロックＣＬＫが制御部２３０を通じて間引きさ
れたものであり、同制御部２３０では、低電圧発生用チ
ャージポンプ２１０の出力電圧ＶＳＳをモニタしつつ、
これが所定の電圧、例えば「−６Ｖ」に保持されるよう
に上記クロックＣＬＫの間引き態様をコントロールする
ことで、この出力電圧ＶＳＳについての定電圧制御を実
行している。また、同図２に例示するチャージポンプ回
路において、上記各コンデンサ２１１、２１２及び２１
３等は、電源・駆動回路ＩＣ２００に対して外付けされ
ている。

【００３５】また、高電圧発生用チャージポンプ２２０
も、基本的には上記低電圧発生用チャージポンプ２１０
と同等のチャージポンプ回路を有して構成されるもの
で、これも同様に、上記制御部２３０を通じてその出力
電圧ＶＢが定電圧制御されている。なお、この出力電圧
ＶＢ（例えば＋８Ｖ）は、ＣＣＤイメージセンサ１００
に対するバイアス電圧として利用される。

【００３６】一方、水平ドライバ３００は、ＣＣＤイメ
ージセンサ１００の上記蓄積部１２０及び水平転送部１
３０にそれぞれ設けられているゲート（図示略）に駆動
パルスＨＴＰを出力することで前記電荷の水平転送を行
わせる回路である。この水平ドライバ３００から出力さ
れる駆動パルスＨＴＰの出力タイミングは、タイミング
発生部４００から出力されるタイミング信号ＴＨに応じ
て決定される。また、ＣＣＤイメージセンサ１００の上
述した垂直転送動作には高電圧が必要とされるために、
その駆動パルス（フレームシフトパルス）ＦＳＰの生成
にも、上記電源回路による昇圧が必要とされたが、同Ｃ
ＣＤイメージセンサ１００の水平転送動作にはそれほど
高い電圧は必要とされない。このため、この水平ドライ
バ３００から出力される上記駆動パルスＨＴＰの波高
値、すなわちパルス電圧は、システム電源電圧ＶＤＤ
（例えば３．３Ｖ）のみによって確保されている。

【００３７】ところで、本実施形態においては前述した
ように、電源回路を構成する低電圧発生用チャージポン
プ２１０及び高電圧発生用チャージポンプ２２０及び制
御部２３０と、駆動回路を構成する垂直ドライバ２４０
及び電子シャッタ２５０とを１チップの電源・駆動回路
ＩＣ２００として一体化したことで、それら駆動回路と
電源回路とを一括して製造することが可能となり、ＣＣ
Ｄ駆動装置としてのコストの低減や歩留まりの向上を図
ることができるようになっている。また、これら駆動回
路や電源回路が別途の半導体集積回路装置として形成さ
れる場合には、基板等に対するそれら装置の搭載上の制
約も避けがたいものとなるが、本実施形態の同構成によ
れば、こうした問題も回避され、ＣＣＤ駆動装置として
の更なる小型化を促進するものともなっている。

【００３８】ただし、こうして駆動回路と電源回路とが
一体化される場合、電源回路の励振に用いられる信号、
すなわち昇圧クロックＣＬＫ１及びＣＬＫ２がＣＣＤイ
メージセンサ１００から出力される撮像信号に飛び込む
など、ノイズの発生の原因となることが新たに懸念され
る。

【００３９】そこで、本実施形態においては、上記ＣＣ
Ｄイメージセンサ１００から撮像信号の出力が停止され
ている期間を利用して、上記タイミング発生部４００か
ら上記制御部２３０に昇圧クロックＣＬＫが印加される
ように、同タイミング発生部４００のタイミング設定が
なされている。

【００４０】また、こうしたＣＣＤイメージセンサ１０
０の駆動に際しては、その垂直転送動作には高負荷にて
駆動することに起因して高電圧が必要とされるため、た
とえ上記電源回路を通じてその必要とされる電圧が確保
されている場合であれ、同垂直転送時には、それに伴っ
て一時的に大きな電圧降下が生じることも懸念される。
しかも、こうして電圧降下が生じた場合には、その所望
とされる電圧への復帰にも所要の時間を要するようにな
る。そしていずれにせよ、こうした電圧降下が生じる場
合には、同垂直転送にかかる動作そのものに及ぼす影響
も無視できないものとなる。

【００４１】そこで、本実施形態においては、昇圧クロ
ックＣＬＫの上記態様でのタイミング設定に併せて、Ｃ
ＣＤイメージセンサ１００の上記垂直転送動作に先立
ち、電源回路、特に低電圧発生用チャージポンプ２１０
から垂直ドライバ２４０や電子シャッタ２５０に付与さ
れる電圧ＶＳＳを一時的に過昇圧させるようにしてい
る。そして本実施形態において、この過昇圧は、上記垂
直転送動作の直前に、タイミング発生部４００から電源
回路を構成する制御部２３０に対してプリチャージ指令
信号ＰＣＧを送り、同制御部２３０では、このプリチャ
ージ指令信号ＰＣＧが加えられることに基づいて、所定
期間、低電圧発生用チャージポンプ２１０に対する上述
した定電圧制御を停止する、すなわち上記昇圧クロック
ＣＬＫの間引きを停止する、といった動作によって実現
される。

【００４２】図３は、本実施形態のＣＣＤ駆動装置のこ
うしたタイミング設定、及び過昇圧（プリチャージ）に
かかる動作態様を示したものであり、以下、同図３を併
せ参照して、同ＣＣＤ駆動装置のこれらタイミング設定
動作、並びに過昇圧動作を更に詳述する。

【００４３】まず図３（ａ）に示されるように、撮像信
号は、１撮像画像中の１水平ライン毎の信号（１ライン
データ）として水平転送される。ここで、このデータ転
送に際しては周知のように、各１ラインデータが転送さ
れる毎に水平ブランキング期間が設けられ、また１撮像
画像分のラインデータ（インターレース式を想定してい
るため、実際には１フィールド分のデータ）が転送され
る毎に垂直ブランキング期間が設けられる。これら水平
ブランキング期間及び垂直ブランキング期間は、ＣＲＴ
（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）表示装置の走査
特性に対応させるために設けられるものである。

【００４４】このような撮像信号の転送態様に対し、本
実施形態のＣＣＤ駆動装置では上述のように、その出力
停止期間、すなわち上記水平ブランキング期間及び垂直
ブランキング期間を利用して、基本的には図３（ｂ）に
示される態様で、タイミング発生部４００から制御部２
３０に対する昇圧クロックＣＬＫの印加が行われる。な
お、この図３（ｂ）は、制御部２３０から低電圧発生用
チャージポンプ２１０に印加される昇圧クロックＣＬＫ
１についてその印加態様を示したものであり、実際に
は、同制御部２３０を通じて、上述した定電圧制御を行
うためのクロックの間引きが行われている。

【００４５】このように、ＣＣＤイメージセンサ１００
から撮像信号が出力されない期間を利用して電源回路の
励振が行われるようにすることで、その励振に用いられ
る信号（昇圧クロック）が撮像信号に飛び込むなどによ
るノイズの発生は好適に回避されるようになる。

【００４６】一方、本実施形態のＣＣＤ駆動装置にあっ
ては、ＣＣＤイメージセンサ１００の前記垂直転送動作
に先立ち、例えば図３（ｃ）に示される態様にて、タイ
ミング発生部４００から制御部２３０に対しプリチャー
ジ指令信号ＰＣＧが送られる。

【００４７】こうしてプリチャージ指令信号ＰＣＧが送
られることにより、これを受けた制御部２３０では上述
のように、定電圧制御、すなわちクロックの間引きを一
時的に停止する。これにより低電圧発生用チャージポン
プ２１０では、その最大昇圧能力近傍まで、出力電圧Ｖ
ＳＳの過昇圧（プリチャージ）が行われるようになる。
この態様を図３（ｅ）に実線ＰＧとして示す。

【００４８】そしてその後、図３（ｄ）に示される態様
で、上記フレームシフトパルスＦＳＰの出力に基づく垂
直転送動作が開始されると、その大きな電流消費によっ
て、上記出力電圧ＶＳＳには、図３（ｅ）に実線ＶＤと
して示すような電圧降下が生じるようになる。この電圧
降下ＶＤは、上記垂直転送動作の実行期間にわたって継
続されることとなるが、本実施形態では、予め上記出力
電圧ＶＳＳに対する過昇圧（プリチャージ）が行われて
いることから、その影響も最小限に抑えられ、しかもそ
の後、上記制御部２３０による定電圧制御が再開された
としても、その目標とする制御電圧（例えば−６Ｖ）へ
の復帰時間は大幅に短縮されるようになる。

【００４９】なお、図３（ｅ）に２点鎖線にて示す上記
出力電圧ＶＳＳの推移は、同電圧ＶＳＳにこうした過昇
圧（プリチャージ）を行わなかった場合の推移を示すも
のであり、この場合には、上記電圧降下ＶＤによって出
力電圧ＶＳＳが大きく減衰し、またその後の目標制御電
圧への復帰にも長い時間を要するようになる。そしてこ
の場合、垂直転送動作そのものに及ぼす影響が無視でき
なくなることも前述したとおりである。

【００５０】以上説明したように、本実施形態にかかる
ＣＣＤ駆動装置よれば、以下に列記するような多くの優
れた効果が得られるようになる。 （１）駆動回路を構成する垂直ドライバ２４０及び電子
シャッタ２５０と、電源回路を構成する低電圧発生用チ
ャージポンプ２１０及び高電圧発生用チャージポンプ２
２０及び制御部２３０とを、１チップの半導体集積回路
（ＩＣ）として一体化したことで、ＣＣＤ駆動装置とし
てのコストの低減や歩留まりの向上を図ることができる
ようになる。

【００５１】（２）また、半導体集積回路装置として、
より高い耐電圧構造が要求される垂直ドライバ２４０や
電子シャッタ２５０と、半導体集積回路装置としては本
来が高い耐圧構造が要求される電源回路とを１チップと
して一体化したことで、構造的に、あるいは、製造方法
的にもその実現が容易である。

【００５２】（３）ＣＣＤイメージセンサ１００からの
撮像信号の出力が停止されている期間を利用して電源回
路が励振されるようにしたことで、上記各回路を１チッ
プの半導体集積回路装置として一体化する場合であって
も、それに起因するノイズの発生を回避することができ
る。

【００５３】（４）垂直転送動作に起因する電圧降下が
特に懸念されるフレームトランスファ型のＣＣＤに上記
駆動装置を適用したことで、同フレームトランスファ型
ＣＣＤの安定した動作を保証することができる。

【００５４】（５）電源回路にチャージポンプ式の昇圧
回路を採用することで、電源回路をよりコンパクトに形
成することができ、同電源と駆動回路とを１チップの半
導体集積回路装置として容易に一体化することが可能と
なる。

【００５５】（６）電源回路にチャージポンプ式の昇圧
回路を採用するとともに、制御部２３０は、このチャー
ジポンプ式昇圧回路に印加するクロックを間引きするこ
とで上記定電圧化を行い、しかも上記過昇圧に際しては
このクロックの間引きを禁止する構成としたことで、比
較的簡素な制御を通じて定電圧化及び過昇圧を行うこと
ができる。

【００５６】（７）ＣＣＤイメージセンサ１００の垂直
転送動作に伴って電圧降下が生じる前に、電源回路（低
電圧発生回路２１０）から駆動回路（垂直ドライバ２４
０、電子シャッタ２５０）に出力される電圧ＶＳＳが一
時的に過昇圧されるため、同電圧降下が最小限に抑制さ
れるようになる。また、こうして電圧降下が最小限に抑
制されることで、目標とされる制御電圧への復帰時間も
大幅に短縮され、ＣＣＤイメージセンサ１００の安定し
た動作が保証されるようになる。

【００５７】（８）図３に示されるように、ＣＣＤイメ
ージセンサ１００からの撮像信号出力が停止されている
期間のうち、特に垂直転送が行われる前後には、通常大
きなブランク期間が存在する。このため上述のように、
ＣＣＤイメージセンサ１００からの撮像信号出力が停止
されている期間を利用して電源回路が励振される場合で
あれ、該ブランク期間を最大限に利用した効率のよい過
昇圧（プリチャージ）がおこなわれる。

【００５８】なお、上記実施形態は以下のように変更し
て実施してもよい。 ・上記実施形態においては、低電圧発生用チャージポン
プ２１０、高電圧発生用チャージポンプ２２０、制御部
２３０、垂直ドライバ２４０及び電子シャッタ２５０を
１チップ化したが、これらすべてを必ずしも１チップ化
する必要はなく、少なくとも低電圧発生用チャージポン
プ２１０と垂直ドライバ２４０とが一体化されていれば
よい。

【００５９】・上記実施形態においては、プリチャージ
指令信号ＰＣＧが図３（ｃ）に示される態様をもって送
出されるとしたが、その立下り時期は同態様に限られる
ものではない。同プリチャージ指令信号ＰＣＧは要は、
少なくともフレームシフトパルスＦＳＰの出力開始時期
までその立上り期間が保持されていればよい。

【００６０】・上記実施形態においては、電源回路にチ
ャージポンプ式昇圧回路を採用したが、他の昇圧回路も
適宜採用可能である。またその場合、その定電圧制御の
手法としても、それら採用する昇圧回路に応じた手法を
採用することができる。昇圧回路として要は、過昇圧さ
れる分を見込んで、定電圧制御される電圧よりも高い昇
圧能力を有する回路でありさえすればよい。更に、上記
過昇圧制御についてはこれを必ずしも行わなくてもよ
い。

【００６１】・上記実施形態においては、フレームトラ
ンスファ型のＣＣＤに上記駆動装置を適用する場合につ
いて示したが、本発明にかかるＣＣＤ駆動装置は、前記
インターライン型のＣＣＤについても同様に適用するこ
とができる。

【００６２】・その他、上記実施形態においては、シス
テム電源電圧ＶＤＤとして例えば「＋３．３Ｖ」が用い
られ、電源回路の出力電圧ＶＳＳとして例えば「−６
Ｖ」が用いられるとしたが、これら電圧の設定は任意で
ある。また、上記実施形態においては、ＣＲＴ走査特性
に同期するかたちで撮像信号の転送を行う場合について
示したが、この転送態様についても任意に変更可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるＣＣＤ駆動装置一実施形態を示
すブロック図。

【図２】同実施形態の低電圧発生用チャージポンプの具
体例を示す回路図。

【図３】同実施形態の動作態様を示すタイミングチャー
ト。

【符号の説明】

１００…ＣＣＤイメージセンサ、１１０…受光部、１２
０…蓄積部、１３０…水平転送部、２００…高電力供給
部、２１０低電圧発生用チャージポンプ、２２０…高電
圧発生用チャージポンプ、２３０…制御部、２４０…垂
直ドライバ、２５０…電子シャッタ、３００…水平ドラ
イバ、４００…タイミング発生部。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＣＣＤに電荷転送用のパルスを印加する駆
   動回路と、この駆動回路に前記パルスの生成に必要とさ
   れる電圧を付与する電源回路とを備えるＣＣＤ駆動装置
   において、 前記駆動回路と前記電源回路とは１チップの半導体集積
   回路装置として一体化されてなることを特徴とするＣＣ
   Ｄ駆動装置。
2. 【請求項２】前記電源回路は、前記ＣＣＤからの撮像信
   号出力が停止されている期間を利用して励振される請求
   項１記載のＣＣＤ駆動装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載のＣＣＤ駆動装置に
   おいて、 前記ＣＣＤは光電変換を行う撮像部と該光電変換された
   電荷を一時的に蓄えておく蓄積部とが素子内に分離して
   配置されたフレームトランスファ型のＣＣＤであり、 前記電源回路と一体化される駆動回路は、同ＣＣＤの前
   記撮像部から前記蓄積部に対する電荷の一括転送を行う
   垂直ドライバを含むことを特徴とするＣＣＤ駆動装置。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載のＣＣＤ駆
   動装置において、 前記電源回路はチャージポンプ式昇圧回路を備えてなる
   ことを特徴とするＣＣＤ駆動装置。
5. 【請求項５】請求項４記載のＣＣＤ駆動装置において、 前記電源回路は、前記チャージポンプ式昇圧回路に印加
   するクロックを間引きすることで前記駆動回路に付与す
   る電圧を定電圧化する定電圧制御手段と、前記ＣＣＤの
   電荷転送動作に先立ち該定電圧制御手段による前記クロ
   ックの間引きを禁止することで前記駆動回路に付与する
   電圧を一時的に過昇圧させる過昇圧手段とを更に備える
   ことを特徴とするＣＣＤ駆動装置。