JP2005094657A - 固体撮像装置の垂直転送駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 固体撮像素子の破壊を防止するとともに、短時間に起動／停止する簡素な固体撮像装置を実現する固体撮像装置の垂直転送駆動装置を提供する。
【解決手段】 タイミングジェネレータ１５０から入力されたロジック信号ＩＶ１〜４、ＣＨ１、２と、コントローラ１８０から入力され、電源投入および電源切断の過渡期において駆動パルスＯＶ１〜４をＶＭ（０Ｖ）に固定するリセット信号１００とから駆動パルスＯＶ１〜４を生成し、固体撮像素子（ＣＣＤ）１１０に供給する固体撮像装置の垂直転送駆動装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、固体撮像装置の垂直転送駆動装置に関するものであり、特に、複数の電源を有する多電源電気回路を備えた固体撮像装置の垂直転送駆動装置、これを搭載した固体撮像装置およびその駆動方法に関するものである。

近年、固体撮像素子を用いたカメラは産業分野、民生分野を問わず広く使用されており、各部品の低コスト化および小型化が要望されている。一方、カメラに用いられる固体撮像素子は高性能化、高機能化、高画素化が進み、これに伴って駆動に必要な電源の種類が増えている。特にデジタルカメラにおいては、低電力化を達成する必要があり、液晶デバイス、メモリーカード等への電源に対して、ＭＣＵ（コントローラ）による電源監視および制御が必要となっている。

図７は、コントローラにより電源監視および制御を行っている従来のＣＣＤカメラの概略構成図である。
従来のＣＣＤカメラは、入射光を光電変換し、光電変換することにより生じた信号電荷を転送する固体撮像素子（ＣＣＤ）７１０と、垂直ドライバ（以後、Ｖドライバという）７２０と、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）やＡＤＣ（アナログ・デジタル変換）の処理を行なう前処理ＬＳＩ７３０と、一般的にＤＳＰと呼ばれ、画素補間や輝度・色差処理等を行なって映像信号を出力するデジタル信号処理ＬＳＩ７４０と、ＴＧ（タイミングジェネレータ）ＬＳＩ（以後、タイミングジェネレータという）７５０と、固体撮像素子７１０、Ｖドライバ７２０および各ＬＳＩに各電圧に対して電源供給するＤＣ／ＤＣコンバータＬＳＩ７６０と、制御信号７７０により各ＬＳＩを制御するコントローラＬＳＩ（以後、コントローラという）７８０と、ＤＣ／ＤＣコンバータＬＳＩ７６０に３Ｖの電源を供給する電池等の電源７９０等を備える。

Ｖドライバ７２０は、タイミングジェネレータ７５０から出力されたロジック信号ＩＶ１〜４、ＣＨ１、２から駆動パルスＯＶ１〜４を生成し、駆動パルスＯＶ１〜４を固体撮像素子７１０に供給し、固体撮像素子７１０の垂直転送を行う。

図８は、従来のＣＣＤカメラにおいて固体撮像素子７１０の垂直転送を行う場合の動作タイミングチャートである。図８において、横軸は時間を、縦軸は電圧を表しており、ＩＶ１〜４、ＣＨ１、２はタイミングジェネレータ７５０からＶドライバ７２０に入力されるパルスの動作タイミングを、ＯＶ１〜４はＶドライバ７２０により固体撮像素子７１０に供給される駆動パルスの動作タイミングを示している。

図８に示されるように、Ｖドライバ７２０は、ＧＮＤ（０Ｖ）およびＶＤＣ（３Ｖ）の２値をとるパルスＩＶ１〜４、ＣＨ１、２から、ＶＬ（−７．５Ｖ）、ＶＭ（０Ｖ）およびＶＨ（１２Ｖ）の３値をとる駆動パルスＯＶ１、３と、ＶＬ（−７．５Ｖ）およびＶＭ（０Ｖ）の２値をとる駆動パルスＯＶ２、４とを生成し、駆動パルスＯＶ１〜４を固体撮像素子７１０に供給することにより、信号電荷が蓄積されたフォトダイオードから垂直転送ＣＣＤに信号電荷を読み出させ、また、垂直転送ＣＣＤに読み出させた信号電荷を垂直転送させている。

タイミングジェネレータ７５０は、デジタル信号処理ＬＳＩ７４０から水平同期信号ＨＤ、垂直同期信号ＶＤおよびクロック信号ＭＣＫの各パルスの入力を受け、固体撮像素子７１０の駆動に用いられるタイミングパルスφＨ１、φＨ２、φＲ、ＩＶ１〜４、ＣＨ１、２を生成するとともに、前処理ＬＳＩ７３０およびデジタル信号処理ＬＳＩ７４０に信号処理パルスＰＲＯＣを出力する。

ＤＣ／ＤＣコンバータＬＳＩ７６０は、電源７９０から供給された３Ｖの電源に基づいて、−７．５Ｖ、３Ｖおよび１２Ｖの電源を発生し、固体撮像素子７１０に−７．５Ｖおよび１２Ｖの電源を、前処理ＬＳＩ７３０、デジタル信号処理ＬＳＩ７４０、タイミングジェネレータ７５０およびコントローラ７８０に３Ｖの電源を、Ｖドライバ７２０に−７．５Ｖ、３Ｖおよび１２Ｖの電源を供給する。

コントローラ７８０は、制御信号ＣＤ１によりＤＣ／ＤＣコンバータＬＳＩ７６０の電源を、制御信号ＣＤ２によりタイミングジェネレータ７５０を、制御信号ＣＤ３により前処理ＬＳＩ７３０を、制御信号ＣＤ４によりデジタル信号処理ＬＳＩ７４０を制御する。
ここで、制御信号ＣＤ１によるＤＣ／ＤＣコンバータＬＳＩ７６０の電源の制御とは、複数ある電源のＯＮ／ＯＦＦの順番および各電源間のＯＮ／ＯＦＦの期間（以後、電源シーケンスという）を制御することであり、より詳細には、保護ダイオードの逆バイアスを維持できなくなることによって生じるラッチアップを防止するため、高電圧１２Ｖの電源の供給の後に、負電圧−７．５Ｖの電源の供給がＶドライバ７２０に対して行われ、かつ、−７．５Ｖの電源の供給停止の後に、１２Ｖの電源の供給停止がＶドライバ７２０に対して行われるようにすることである。

図９は、Ｖドライバ７２０の電源シーケンスを示す図である。図９において、横軸は時間を、縦軸は電圧を表している。
図９に示されるように、制御信号ＣＤ１は、電源投入において、ロジック電源であるＶＤＣ（３Ｖ）がまずＯＮし、次に高電圧ＶＨ（１２Ｖ）、最後に負電圧ＶＬ（−７．５Ｖ）が順にＯＮし、電源切断において、電源投入の逆の順番で順にＯＦＦするようにＶドライバ７２０の電源を制御する。ここで、各電源のＯＮの間あるいはＯＦＦの間には１０ｍｓ程度の時間間隔が設けられている。

以上のように従来のＣＣＤカメラにおいて、固体撮像素子７１０の垂直転送には、駆動パルスＯＶ１〜４のような通常のロジック回路には無い１０Ｖを越える高電圧や負電圧が必要とされるので、従来のＣＣＤカメラは、電源シーケンスを制御することで、固体撮像素子のラッチアップ等による固体撮像素子の破壊を防止している。
タイミングジェネレータとＶドライバの接続に関する先行事例として、特許文献１が開示されている。
特開平９−３０７８２０号公報

しかしながら、従来のＣＣＤカメラにおいて、ラッチアップ等による固体撮像素子の破壊を防止するために、ＶＨ（１２Ｖ）およびＶＬ（−７．５Ｖ）のＯＮの間およびＯＦＦの間に１０ｍｓ程度の時間間隔を設けているので、ＣＣＤカメラの起動／停止時間が長くなるという問題がある。このとき、ＶＨ（１２Ｖ）およびＶＬ（−７．５Ｖ）を同時にＯＮ／ＯＦＦすることで、ＣＣＤカメラの起動／停止時間を短くすることが考えられるが、ＶＨ（１２Ｖ）およびＶＬ（−７．５Ｖ）のＯＮ／ＯＦＦのタイミングはＤＣ／ＤＣコンバータＬＳＩの特性に依存し、また、ＶＨ（１２Ｖ）およびＶＬ（−７．５Ｖ）の過渡状態の時間間隔は異なるため、ラッチアップによる固体撮像素子の破壊が発生する場合があり、ＶＨ（１２Ｖ）およびＶＬ（−７．５Ｖ）を同時にＯＮ／ＯＦＦすることだけでは、ＣＣＤカメラの起動／停止時間を短くすることはできても、固体撮像素子の破壊を完全に防止することはできない。

また、従来のＣＣＤカメラにおいて、固体撮像素子の破壊を防止するために、電源シーケンスを制御しているので、通常の電源回路には必要無い、複数の電源のＯＮ／ＯＦＦのための電気回路設計およびタイミング設計が必要になるという問題がある。

そこで、本発明は、かかる問題点に鑑み、固体撮像装置の起動／停止時間を短縮し、かつ、固体撮像素子の破壊を防止する固体撮像装置の垂直転送駆動装置を提供することを第１の目的とする。
また、本発明は、固体撮像装置を簡素化する固体撮像装置の垂直転送駆動装置を提供することを第２の目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る固体撮像装置の垂直転送駆動装置は、入射光を光電変換することにより生じた信号電荷を垂直方向に転送する固体撮像素子を、前記固体撮像素子に正および負の電位をとる駆動パルスを供給することで駆動させる固体撮像装置の垂直転送駆動装置であって、前記駆動パルスを生成する駆動パルス生成手段と、前記駆動パルスの生成に用いられる正電源および負電源の前記駆動パルス生成手段への供給を制御する電源供給制御手段とを備え、前記駆動パルス生成手段あるいは前記電源供給制御手段に具備されたリセット端子の入力電位により、電源投入および電源切断の過渡期の前記正電源および負電源の電位がともに安定するまでの間、前記駆動パルスの電位をグラウンドに固定することを特徴とする。ここで、前記駆動パルス生成手段は、前記リセット端子を有するゲート回路を含むとともに、当該ゲート回路を介して前記駆動パルスを出力し、前記ゲート回路は、前記リセット端子の入力電位に基づいて前記駆動パルスを通過又は遮断してもよいし、前記電源供給制御手段は、スイッチ回路を有し、前記スイッチ回路は、前記リセット端子の入力端子電位に従って前記供給をオン・オフしてもよい。

本発明は、また、入射光を光電変換することにより生じた信号電荷を垂直方向に転送する固体撮像素子を、前記固体撮像素子に正および負の電位をとる駆動パルスを供給することで駆動させる固体撮像装置の垂直転送駆動装置の駆動方法であって、電源投入および電源切断の過渡期の正電源および負電源の電位がともに安定するまでの間、前記駆動パルスの電位をグラウンドに固定することを特徴とする固体撮像装置の垂直転送駆動装置の駆動方法とすることができる。

これによって、固体撮像装置の垂直転送駆動装置の正電源および負電源の電位がともに安定するまでの間、固体撮像素子に供給される駆動パルスの電位をグラウンドに固定し、電源シーケンスにおいて正電源および負電源のＯＮ／ＯＦＦの順番および各電源間のＯＮ／ＯＦＦの期間を規定しなくても、固体撮像素子の破壊が起こらないので、固体撮像装置の起動／停止時間を短縮し、かつ、固体撮像装置を簡素化し、更に固体撮像素子の破壊を防止する固体撮像装置の垂直転送駆動装置およびその駆動方法を実現することができるという効果が発揮される。

本発明は、また、本発明の固体撮像装置の垂直転送駆動装置を備える固体撮像装置であって、ロジック振幅の信号を発生するロジックパルス発生部を備え、前記駆動パルスは、前記ロジック振幅の信号を正および負の電位をとる駆動パルス信号振幅の信号に変換することにより生成されることを特徴とする固体撮像装置とすることができる。ここで、前記固体撮像装置の垂直転送駆動装置に、前記正電源および負電源を同時に供給してもよい。

これによって、固体撮像装置の垂直転送駆動装置の正電源および負電源の電位がともに安定するまでの間、固体撮像素子に供給される駆動パルスの電位をグラウンドに固定し、電源シーケンスにおいて正電源および負電源のＯＮ／ＯＦＦの順番および各電源間のＯＮ／ＯＦＦの期間を規定しなくても、固体撮像素子の破壊が起こらないので、固体撮像素子の破壊を防止し、かつ、短時間に起動／停止する簡素な固体撮像装置を実現することができるという効果が発揮される。

以上の説明から明らかなように、本発明に係る固体撮像装置の垂直転送駆動装置によれば、Ｖドライバの電源シーケンスにおいて、ＶＨ（１２Ｖ）およびＶＬ（−７．５Ｖ）の電源を同時にＯＮ／ＯＦＦしても、固体撮像素子の入力端子電位の急激な変化による固体撮像素子の破壊が起こらないので、固体撮像装置の起動／停止時間を短縮し、かつ、固体撮像素子の入力端子電位の急激な変化による固体撮像素子の破壊を防止する固体撮像装置の垂直転送駆動装置を実現することができるという効果が奏される。また、本発明に係る固体撮像装置の垂直転送駆動装置によれば、駆動パルスＯＶ１〜４はＶＨ（１２Ｖ）およびＶＬ（−７．５Ｖ）の過渡期の時間間隔あるいはＤＣ／ＤＣコンバータＬＳＩの特性に依存しないので、固体撮像装置の起動／停止時間を短縮し、かつ、ラッチアップによる固体撮像素子の破壊を防止する固体撮像装置の垂直転送駆動装置を実現することができるという効果が奏される。また、本発明に係る固体撮像装置の垂直転送駆動装置によれば、固体撮像素子の破壊を防止するために、ＶＨ（１２Ｖ）およびＶＬ（−７．５Ｖ）の電源のＯＮ／ＯＦＦのための電気回路設計およびタイミング設計をする必要が無いので、固体撮像装置を簡素化し、かつ、固体撮像素子の破壊を防止する固体撮像装置の垂直転送駆動装置を実現することができるという効果が奏される。

よって、本発明により、固体撮像素子の破壊を防止するとともに、起動／停止時間が短縮した簡素な固体撮像装置を実現することが可能となり、本発明の固体撮像装置の垂直転送駆動装置の実用的価値は極めて高い。

以下、本発明の実施の形態における固体撮像装置について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施の形態におけるＣＣＤカメラの概略構成図である。
本実施の形態におけるＣＣＤカメラは、リセット信号１００によりＶドライバ１２０の負電源、正電源の電位がともに安定するまでの間、駆動パルスＯＶ１〜４の電位をグラウンドに固定するという点で従来の固体撮像装置と異なり、入射光を光電変換し、光電変換することにより生じた信号電荷を転送する固体撮像素子（ＣＣＤ）１１０と、Ｖドライバ１２０と、ＣＤＳやＡＤＣの処理を行なう前処理ＬＳＩ１３０と、画素補間や輝度・色差処理等を行なって映像信号を出力するデジタル信号処理ＬＳＩ１４０と、タイミングジェネレータ１５０と、固体撮像素子１１０、Ｖドライバ１２０および各ＬＳＩに各電圧の電源を供給するＤＣ／ＤＣコンバータＬＳＩ１６０と、制御信号１７０により各ＬＳＩを制御するコントローラ１８０と、ＤＣ／ＤＣコンバータＬＳＩ１６０に３Ｖの電源を供給する電池等の電源１９０等を備える。

Ｖドライバ１２０は、タイミングジェネレータ１５０から出力されたロジック信号ＩＶ１〜４、ＣＨ１、２と、コントローラ１８０から出力されたリセット信号１００とから、駆動パルスＯＶ１〜４を生成し、固体撮像素子１１０に駆動パルスＯＶ１〜４を供給し、固体撮像素子１１０の垂直転送を行う。

図２は、固体撮像素子１１０の信号電荷の垂直転送を行う場合の動作タイミングチャートである。図２において、横軸は時間を、縦軸は電圧を表しており、ＩＶ１〜４、ＣＨ１、２はタイミングジェネレータ１５０からＶドライバ１２０に入力されるパルスの動作タイミングを、リセットはコントローラ１８０からＶドライバ１２０に入力されるパルスの動作タイミングを、ＯＶ１〜４はＶドライバ１２０により固体撮像素子１１０に供給される駆動パルスの動作タイミングを示している。

図２に示されるように、Ｖドライバ１２０は、ＧＮＤ（０Ｖ）およびＶＤＣ（３Ｖ）の２値をとるパルスＩＶ１〜４、ＣＨ１、２と、ＧＮＤ（０Ｖ）およびＶｒｅｓｅｔ（３Ｖ）の２値をとるパルスであるリセットとから、ＶＬ（−７．５Ｖ）、ＶＭ（０Ｖ）およびＶＨ（１２Ｖ）の３値をとる駆動パルスＯＶ１、３と、ＶＭ（０Ｖ）およびＶＬ（−７．５Ｖ）の２値をとる駆動パルスＯＶ２、４とを生成し、固体撮像素子１１０に駆動パルスＯＶ１〜４を供給することにより、信号電荷が蓄積されたフォトダイオードから垂直転送ＣＣＤに信号電荷を読み出させ、また、垂直転送ＣＣＤに読み出させた信号電荷を垂直転送させている。

図３は、Ｖドライバ１２０に具備され、ロジック信号ＩＶ１〜４、ＣＨ１、２と、リセット信号１００とから駆動パルスＯＶ１〜４を生成する回路の一例を示す回路図である。なお、ロジック信号ＩＶ１〜４、ＣＨ１、２と、リセット信号１００とから駆動パルスＯＶ１〜４を生成する回路は、Ｖドライバ１２０に具備されるのでは無く、タイミングジェネレータ１５０に具備されてもよい。

図３に示される回路は、コントローラ１８０の出力と接続されたリセット端子３００と、リセット端子３００と接続されたレベルシフタ３３０ａと、タイミングジェネレータ１５０の出力と接続された外部接続端子３１０と、インバータ３２０を介して外部接続端子３１０と接続されたレベルシフタ３３０ｂと、一方の入力端子がレベルシフタ３３０ａの出力と接続され、他方の入力端子がレベルシフタ３３０ｂの出力と接続されたＡＮＤゲート３４０とから構成され、ロジック信号をインバータ３２０により反転し、Ｖドライバ１２０に供給された電源を用いてレベルシフタ３３０ａによりレベルシフトして、ＡＮＤゲート３４０の一方の入力端子に供給し、ＡＮＤゲート３４０の他方の入力端子にリセット信号１００をレベルシフタ３３０ｂによりレベルシフトして供給することにより、駆動パルスＯＶ１〜４の生成を行っている。

図４は、図２に示されるパルスＩＶ２およびリセットから駆動パルスＯＶ２を生成する場合の回路動作を説明するためのタイミングチャートである。ここで、図４（ａ）は図３に示される回路のａ点でのパルスの動作タイミングを、図４（ｂ）は図３に示される回路のｂ点でのパルスの動作タイミングを、図４（ｃ）は図３に示される回路のｃ点でのパルスの動作タイミングを、図４（ｄ）は図３に示される回路のｄ点でのパルスの動作タイミングを、図４（ｅ）は図３に示される回路のｄ’点でのパルスの動作タイミングを、図４（ｆ）は図３に示される回路のｅ点でのパルスの動作タイミングを示している。

図４に示されるように、図４（ａ）に示されるＧＮＤ（０Ｖ）、ＶＤＣ（３Ｖ）の２値をとるパルスＩＶ２が、インバータ３２０で反転され、図４（ｂ）に示されるＧＮＤ（０Ｖ）、ＶＤＣ（−３Ｖ）の２値をとるパルスとなった後に、レベルシフタ３３０ａでレベルシフトされ、図４（ｃ）に示されるＶＭ（０Ｖ）、ＶＬ（−７．５Ｖ）の２値をとるパルスとなり、ＡＮＤゲート３４０の一方の入力端子に供給される。また、図４（ｄ）に示されるＧＮＤ（０Ｖ）、Ｖｒｅｓｅｔ（３Ｖ）の２値をとるパルスであるリセットがレベルシフタ３３０ｂでレベルシフトされ、図４（ｅ）に示されるＶＭ（０Ｖ）、ＶＬ（−７．５Ｖ）の２値をとるパルスとなり、ＡＮＤゲート３４０の他方の入力端子に供給される。そして、生成される駆動パルスＯＶ２は、図４（ｆ）に示される、ＡＮＤゲート３４０の一方の入力端子に加える電位がＶＬ（−７．５Ｖ）のときにはＶＭ（０Ｖ）電位をとり、ＡＮＤゲート３４０の一方の入力端子に加える電位がＶＭ（０Ｖ）のときにはＡＮＤゲート３４０の他方の入力端子に供給されたパルスに応じた電位をとるパルスとなる。

タイミングジェネレータ１５０は、水平同期信号ＨＤ、垂直同期信号ＶＤおよびクロック信号ＭＣＫの各パルスの入力をデジタル信号処理ＬＳＩ１４０から受け、固体撮像素子１１０の駆動に用いられるタイミングパルスφＨ１、φＨ２、φＲ、ＩＶ１〜４、ＣＨ１、２を生成するとともに、前処理ＬＳＩ１３０およびデジタル信号処理ＬＳＩ１４０に信号処理パルスＰＲＯＣを出力する。

ＤＣ／ＤＣコンバータＬＳＩ１６０は、電源１９０から供給された３Ｖの電源に基づいて、−７．５Ｖ、３Ｖおよび１２Ｖの電源を発生し、固体撮像素子１１０に−７．５Ｖおよび１２Ｖの電源を、前処理ＬＳＩ１３０、デジタル信号処理ＬＳＩ１４０、タイミングジェネレータ１５０およびコントローラ１８０に３Ｖの電源を、Ｖドライバ１２０に−７．５Ｖ、３Ｖおよび１２Ｖの電源を供給する。

コントローラ１８０は、制御信号ＣＤ１によりタイミングジェネレータ１５０を制御し、制御信号ＣＤ２により前処理ＬＳＩ１３０を制御し、制御信号ＣＤ３によりデジタル信号処理ＬＳＩ１４０を制御し、リセット信号１００によりＶドライバ１２０を制御する。
ここで、リセット信号１００によるＶドライバ１２０の制御とは、駆動パルスＯＶ１〜４を制御することであり、より詳細には、電源投入および電源切断における高電圧１２Ｖおよび負電圧−７．５Ｖの電源の過渡期において、駆動パルスＯＶ１〜４をＶＭ（０Ｖ）電位に固定することである。

図５は、本実施の形態のＣＣＤカメラのＶドライバ１２０の電源シーケンスを示す図である。図４において、横軸は時間を、縦軸は電圧を表している。
図５に示されるように、電源投入において、ロジック電源であるＶＤＣ（３Ｖ）がまずＯＮされ、次に高電圧ＶＨ（１２Ｖ）および負電圧ＶＬ（−７．５Ｖ）が同時にＯＮされ、電源切断において、電源投入の逆の順番でＯＦＦされる。ここで、Ｖドライバ１２０のリセット端子に加える電位は、ＶＨ（１２Ｖ）およびＶＬ（−７．５Ｖ）の電源のいずれか一方がＯＮされてから共に安定状態に達するまでの電源過渡期の間、例えば約１０ｍｓ程度の間は、ＧＮＤ（０Ｖ）とされ、安定状態に達した後には、Ｖｒｅｓｅｔ（３Ｖ）とされる。また、Ｖドライバ１２０のリセット端子に加える電位は、ＶＨ（１２Ｖ）およびＶＬ（−７．５Ｖ）の電源のいずれか一方がＯＦＦされるとＧＮＤ（０Ｖ）とされる。

以上のように本実施の形態によれば、ＶＨ（１２Ｖ）およびＶＬ（−７．５Ｖ）の電源のＯＮ／ＯＦＦの過渡期において、リセット信号１００により駆動パルスＯＶ１〜４をＶＭ（０Ｖ）電位に固定する。よって、Ｖドライバ１２０の電源シーケンスにおいて、ＶＨ（１２Ｖ）およびＶＬ（−７．５Ｖ）の電源を同時にＯＮ／ＯＦＦしても、固体撮像素子の入力端子電位の急激な変化による固体撮像素子の破壊が起こらないので、本実施の形態のＣＣＤカメラは、固体撮像素子の入力端子電位の急激な変化による固体撮像素子の破壊を防止し、かつ、短時間に起動／停止できるＣＣＤカメラを実現することができる。

また、本実施の形態によれば、リセット信号１００により駆動パルスＯＶ１〜４の出力は、リセット端子によって制御され、ＶＨ（１２Ｖ）およびＶＬ（−７．５Ｖ）の電源過渡期の時間間隔あるいはＤＣ／ＤＣコンバータＬＳＩ１６０の特性には依存しないので、本実施の形態のＣＣＤカメラは、ラッチアップによる固体撮像素子の破壊を防止し、かつ、短時間に起動／停止できるＣＣＤカメラを実現することができる。

また、本実施の形態によれば、リセット信号１００により駆動パルスＯＶ１〜４を制御することで、固体撮像素子１１０の破壊を防止する。よって、固体撮像素子１１０の破壊を防止するために、ＶＨ（１２Ｖ）およびＶＬ（−７．５Ｖ）の電源のＯＮ／ＯＦＦのための複雑な電気回路設計およびタイミング設計をする必要が無いので、本実施の形態のＣＣＤカメラは、固体撮像素子の破壊を防止する簡素なＣＣＤカメラを実現することができる。つまり、本実施の形態のＣＣＤカメラは、ＣＣＤカメラを簡素化することで、開発に必要な多くの工数を削減することができるので、短期間に開発可能なＣＣＤカメラを実現することができる。

なお、本実施の形態において、図３に示されるように、ロジック信号ＩＶ１〜４、ＣＨ１、２と、リセット信号１００とから駆動パルスＯＶ１〜４を生成した。しかし、ＶＨ（１２Ｖ）およびＶＬ（−７．５Ｖ）の電源のＯＮ／ＯＦＦの過渡期において、駆動パルスＯＶ１〜４をＶＭ（０Ｖ）に固定できればそれに限られず、ロジック信号ＩＶ１〜４、ＣＨ１、２から駆動パルスＯＶ１〜４を生成し、リセット信号１００により、ＤＣ／ＤＣコンバータＬＳＩ１６０からＶドライバ１２０に供給されるＶＨ（１２Ｖ）およびＶＬ（−７．５Ｖ）の電源を制御することで、固体撮像素子の破壊の防止およびＣＣＤカメラの起動／停止時間を短縮してもよい。

この場合、駆動パルスＯＶ１〜４の固定は、図６の回路図に示されるように、リセット端子６００に加える電位がＶｒｅｓｅｔ（３Ｖ）である場合には、スイッチ回路６１０、６２０によりＶＨ（１２Ｖ）およびＶＬ（−７．５Ｖ）の電源がＶドライバ１２０に供給され、リセット端子６００に加える電位がＧＮＤ（０Ｖ）である場合には、スイッチ回路６１０、６２０によりＧＮＤがＶドライバ１２０に供給されることで行われる。ここで、図６に示される回路は、Ｖドライバ１２０に具備される。リセット端子６００に加える電位は、ＶＨ（１２Ｖ）およびＶＬ（−７．５Ｖ）の電源の両方がＯＮされてから一定時間、例えば約１０ｍｓ経過後にＶｒｅｓｅｔ（３Ｖ）となり、ＶＨ（１２Ｖ）およびＶＬ（−７．５Ｖ）の電源のいずれか一方がＯＦＦされると、ＧＮＤ（０Ｖ）となる。

また、本実施の形態において、駆動パルスＯＶ１〜４を生成する回路として、ＡＮＤゲートを含む回路を例示したが、リセット端子を有し、駆動パルスＯＶ１〜４を生成できるゲート回路であればそれに限られない。

本発明は、固体撮像装置の垂直転送駆動装置に利用でき、特に、複数の電源を有する多電源電気回路を備えた固体撮像装置等に利用することができる。

本発明の実施の形態におけるＣＣＤカメラの概略構成図である。 固体撮像素子１１０の信号電荷の垂直転送を行う場合の動作タイミングチャートである。 駆動パルスＯＶ１〜４を生成する回路の一例を示す回路図である。 図３に示される回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。 Ｖドライバ１２０の電源シーケンスを示す図である。 Ｖドライバ１２０に供給される電源を制御する回路の一例を示す回路図である。 従来のＣＣＤカメラの概略構成図である。 固体撮像素子７１０の信号電荷の垂直転送を行う場合の動作タイミングチャートである。 Ｖドライバ７２０の電源シーケンスを示す図である。

符号の説明

１００ リセット信号
１１０、７１０ 固体撮像素子（ＣＣＤ）
１２０、７２０ 垂直転送駆動装置（Ｖドライバ）
１３０、７３０ 前処理ＬＳＩ
１４０、７４０ デジタル信号処理ＬＳＩ
１５０、７５０ タイミングジェネレータＬＳＩ（ＴＧ）
１６０、７６０ ＤＣ／ＤＣコンバータＬＳＩ
１７０、７７０ 制御信号
１８０、７８０ コントローラＬＳＩ（ＭＣＵ）
１９０、７９０ 電源
３００、６００ リセット端子
３１０ 外部接続端子
６１０、６２０ スイッチ回路

Claims (6)

1. 入射光を光電変換することにより生じた信号電荷を垂直方向に転送する固体撮像素子を、前記固体撮像素子に正および負の電位をとる駆動パルスを供給することで駆動させる固体撮像装置の垂直転送駆動装置であって、
   前記駆動パルスを生成する駆動パルス生成手段と、
   前記駆動パルスの生成に用いられる正電源および負電源の前記駆動パルス生成手段への供給を制御する電源供給制御手段とを備え、
   前記駆動パルス生成手段あるいは前記電源供給制御手段に具備されたリセット端子の入力電位により、電源投入および電源切断の過渡期の前記正電源および負電源の電位がともに安定するまでの間、前記駆動パルスの電位をグラウンドに固定する
   ことを特徴とする固体撮像装置の垂直転送駆動装置。
2. 前記駆動パルス生成手段は、前記リセット端子を有するゲート回路を含むとともに、当該ゲート回路を介して前記駆動パルスを出力し、
   前記ゲート回路は、前記リセット端子の入力電位に基づいて前記駆動パルスを通過又は遮断する
   ことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置の垂直転送駆動装置。
3. 前記電源供給制御手段は、スイッチ回路を有し、
   前記スイッチ回路は、前記リセット端子の入力端子電位に従って前記供給をオン又はオフする
   ことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置の垂直転送駆動装置。
4. 入射光を光電変換することにより生じた信号電荷を垂直方向に転送する固体撮像素子を、前記固体撮像素子に正および負の電位をとる駆動パルスを供給することで駆動させる固体撮像装置の垂直転送駆動装置の駆動方法であって、
   電源投入および電源切断の過渡期の正電源および負電源の電位がともに安定するまでの間、前記駆動パルスの電位をグラウンドに固定する
   ことを特徴とする固体撮像装置の垂直転送駆動装置の駆動方法。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の固体撮像装置の垂直転送駆動装置を備える固体撮像装置であって、
   ロジック振幅の信号を発生するロジックパルス発生部を備え、
   前記駆動パルスは、前記ロジック振幅の信号を正および負の電位をとる駆動パルス信号振幅の信号に変換することにより生成される
   ことを特徴とする固体撮像装置。
6. 前記固体撮像装置の垂直転送駆動装置に、前記正電源および負電源を同時に供給する
   ことを特徴とする請求項５に記載の固体撮像装置。
   
   

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