JP2006319656A - Driving device for charge transfer device - Google Patents

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裕一 豆崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driving device of a charge transfer device reducing current consumption in driving the charge transfer device. <P>SOLUTION: The driving device is provided with a switch 5 which connects a first transfer electrode (electrode to which driving pulse H1 is applied) included in a horizontal charge transfer device 100 and a second transfer electrode (electrode to which driving pulse H2 is applied) included in the horizontal charge transfer device 100, wherein the switch 5 is closed, driving circuits 3 and 4 are stopped, charging and discharging are performed between the first transfer electrode and the second transfer electrode, the switch 5 is subsequently opened to operate the driving circuits 3 and 4, and the driving circuits 3 and 4 perform the residual charging and discharging to/from the first transfer electrode and the second transfer electrode. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、CCDと、前記CCDに蓄積された電荷を転送するための転送電極とを含む電荷転送装置を2相パルスで駆動する駆動装置に関する。   The present invention relates to a drive device for driving a charge transfer device including a CCD and a transfer electrode for transferring charges accumulated in the CCD with a two-phase pulse.

CCD型の固体撮像素子は、多数のフォトダイオードと、各フォトダイオードに蓄積された電荷を垂直方向に転送する垂直電荷転送装置と、垂直方向に転送されてきた電荷を水平方向に転送する水平電荷転送装置と、水平方向に転送されてきた電荷に応じた信号を出力する出力アンプとを有している(例えば特許文献1参照)。   The CCD type solid-state imaging device includes a large number of photodiodes, a vertical charge transfer device that transfers charges accumulated in each photodiode in the vertical direction, and a horizontal charge that transfers charges transferred in the vertical direction in the horizontal direction. It has a transfer device and an output amplifier that outputs a signal corresponding to the charges transferred in the horizontal direction (see, for example, Patent Document 1).

図7は、水平電荷転送装置を模式的に示す図である。
水平電荷転送装置100は、n型半導体基板101表面に形成されたn+領域102と、n型半導体基板101及びn+領域102に蓄積された電荷を水平方向に転送するための複数の転送電極103とで構成されている。n型半導体基板101とn+領域102とによりCCDが構成されている。各転送電極103は、n+領域102上方に形成された電極103aと、n+領域102同士の間のn型半導体基板101上方に形成された電極103bとで構成される。図7に示すように、複数の転送電極103には、駆動パルスH1が印加される第1の転送電極と、駆動パルスH2が印加される第2の転送電極とが含まれており、第1の転送電極と第2の転送電極が水平方向に交互に配列された構成となっている。そして、図8に示すような互いに逆相の転送パルスH1,H2を転送電極103に印加することにより、転送電極103下方のCCDに蓄積された電荷を水平方向へ転送することができる。
FIG. 7 is a diagram schematically showing a horizontal charge transfer device.
The horizontal charge transfer device 100 includes an n + region 102 formed on the surface of the n-type semiconductor substrate 101, and a plurality of transfer electrodes 103 for transferring charges accumulated in the n-type semiconductor substrate 101 and the n + region 102 in the horizontal direction. It consists of The n-type semiconductor substrate 101 and the n + region 102 constitute a CCD. Each transfer electrode 103 includes an electrode 103 a formed above the n + region 102 and an electrode 103 b formed above the n-type semiconductor substrate 101 between the n + regions 102. As shown in FIG. 7, the plurality of transfer electrodes 103 include a first transfer electrode to which the drive pulse H1 is applied and a second transfer electrode to which the drive pulse H2 is applied. The transfer electrodes and the second transfer electrodes are alternately arranged in the horizontal direction. Then, the charges accumulated in the CCD below the transfer electrode 103 can be transferred in the horizontal direction by applying transfer pulses H1 and H2 having opposite phases to each other as shown in FIG.

図9は、図7に示す水平電荷転送装置100の駆動装置内部の概略構成を示すブロック図である。
図9に示すように、駆動装置200は、タイミング発生回路108から出力されたタイミングパルスH1_1を基に駆動パルスH1を出力して第1の転送電極に印加する駆動回路109と、タイミング発生回路108から出力されたタイミングパルスH2_1を基に駆動パルスH2を出力して第2の転送電極に印加する駆動回路110とを備える。駆動回路109や駆動回路110は、その電源端子から転送電極103へ電荷を供給することにより駆動パルスH1,H2をハイレベル(H)にし、そのグランド端子へ転送電極103から電荷を排出することにより駆動パルスH1,H2をローレベル(L)にする。
FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration inside the driving device of the horizontal charge transfer device 100 shown in FIG.
As shown in FIG. 9, the driving apparatus 200 outputs a driving pulse H1 based on the timing pulse H1_1 output from the timing generating circuit 108 and applies the driving pulse H1 to the first transfer electrode, and the timing generating circuit 108. And a driving circuit 110 that outputs a driving pulse H2 based on the timing pulse H2_1 output from the first transferring electrode and applies the driving pulse H2 to the second transfer electrode. The drive circuit 109 and the drive circuit 110 set the drive pulses H1 and H2 to high level (H) by supplying charges from the power supply terminal to the transfer electrode 103, and discharge the charges from the transfer electrode 103 to the ground terminal. Drive pulses H1 and H2 are set to a low level (L).

図10は、図7に示す水平電荷転送装置100の容量負荷モデルを示す図である。
転送電極103は電荷を蓄積する容量として見なすことができるため、図10に示すように、水平電荷転送装置100は、駆動回路109によって電荷を充放電される容量CH1のコンデンサ105と、駆動回路110によって電荷を充放電される容量CH2のコンデンサ106と、コンデンサ105及び106の間に接続された容量CHHのコンデンサ107とを有する回路と等価であるとみなすことができる。このため、駆動パルスH1,H2の周波数をfとし、振幅をVとすると、駆動回路109の消費電流IH1は(2CHH+CH1)・f・V、駆動回路110の消費電流IH2は(2CHH+CH2)・f・Vとなり、コンデンサの容量に応じて大きくなる。
FIG. 10 is a diagram showing a capacitive load model of the horizontal charge transfer device 100 shown in FIG.
Since the transfer electrode 103 can be regarded as a capacitor for accumulating charges, as shown in FIG. 10, the horizontal charge transfer device 100 includes a capacitor 105 having a capacitor C H1 that is charged and discharged by a drive circuit 109, and a drive circuit. It can be regarded as equivalent to a circuit having a capacitor 106 having a capacity C H2 charged and discharged by 110 and a capacitor 107 having a capacity C HH connected between the capacitors 105 and 106. Therefore, if the frequency of the drive pulses H1 and H2 is f and the amplitude is V, the consumption current I H1 of the drive circuit 109 is (2C HH + C H1 ) · f · V, and the consumption current I H2 of the drive circuit 110 is ( 2C HH + C H2 ) · f · V, which increases according to the capacitance of the capacitor.

特開2001−57653号公報JP 2001-57653 A

近年、固体撮像素子の画素数の増加によって転送電極の数が増加しており、これに伴って図10におけるCH1やCH2の容量が大きくなってきている。CH1やCH2の容量が大きくなると、駆動パルスを出力する駆動回路での消費電流も増加してしまう。 In recent years, the number of transfer electrodes has increased due to an increase in the number of pixels of the solid-state imaging device, and accordingly, the capacities of C H1 and C H2 in FIG. 10 have increased. When the capacitance of C H1 or C H2 increases, the current consumption in the drive circuit that outputs the drive pulse also increases.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電荷転送装置を駆動する際の消費電流を削減することが可能な電荷転送装置の駆動装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a drive device for a charge transfer device capable of reducing current consumption when driving the charge transfer device.

本発明の駆動装置は、CCDと、前記CCDに蓄積された電荷を転送するための転送電極とを含む電荷転送装置を2相パルスで駆動する駆動装置であって、前記転送電極は、第1のパルスが印加される第1の転送電極と、第2のパルスが印加される第2の転送電極とを含み、前記第1の転送電極と前記第2の転送電極とを接続するスイッチと、前記スイッチの開閉を制御するスイッチ開閉制御手段とを備える。   The drive device of the present invention is a drive device for driving a charge transfer device including a CCD and a transfer electrode for transferring charges accumulated in the CCD with a two-phase pulse, wherein the transfer electrode is a first electrode. A switch for connecting the first transfer electrode and the second transfer electrode, and a first transfer electrode to which the second transfer electrode is applied; and a second transfer electrode to which the second pulse is applied; Switch opening / closing control means for controlling opening / closing of the switch.

この構成により、電荷転送装置を駆動する際の消費電流を削減することが可能となる。   With this configuration, current consumption when driving the charge transfer device can be reduced.

本発明の駆動装置は、前記第1のパルスを出力する第1のパルス出力手段と、前記第2のパルスを出力する第2のパルス出力手段と、前記スイッチが閉じている間、前記第1のパルス出力手段と前記第2のパルス出力手段の動作を停止させるパルス出力制御手段とを備える。   The drive device according to the present invention includes a first pulse output means for outputting the first pulse, a second pulse output means for outputting the second pulse, and the first pulse output while the switch is closed. Pulse output means and pulse output control means for stopping the operation of the second pulse output means.

本発明の駆動装置は、DLL回路によって遅延時間が制御される遅延素子を備え、前記スイッチ開閉制御手段は、前記スイッチの閉時間を、前記遅延素子の遅延時間によって決定する。   The drive device of the present invention includes a delay element whose delay time is controlled by a DLL circuit, and the switch opening / closing control means determines the closing time of the switch based on the delay time of the delay element.

この構成により、スイッチの閉時間を一定に維持することが可能となる。   With this configuration, the switch closing time can be kept constant.

本発明の駆動装置は、前記第1のパルスと前記第2のパルスが互いに逆相であり、前記スイッチ開閉制御手段は、前記第1のパルスと前記第2のパルスの電位が変化する時点から、前記第1の転送電極と前記第2の転送電極が同電位になる時点まで、前記スイッチを閉じる制御を行う。   In the driving device according to the present invention, the first pulse and the second pulse are in opposite phases to each other, and the switch opening / closing control means starts from a time point when the potentials of the first pulse and the second pulse change. The switch is closed until the first transfer electrode and the second transfer electrode have the same potential.

本発明の駆動装置は、前記第1のパルスと前記第2のパルスが互いに逆相である第1駆動モードと、前記第1のパルスと前記第2のパルスが互いに逆相でない第2駆動モードとを切り替え可能であり、前記第1駆動モード時、前記スイッチ開閉制御手段は、前記第1のパルスと前記第2のパルスの電位が変化する時点から、前記第1の転送電極と前記第2の転送電極が同電位になる時点まで、前記スイッチを閉じる制御を行い、前記第2駆動モード時、前記スイッチ開閉制御手段は、前記スイッチを閉じる制御を行わない。   The driving device according to the present invention includes a first driving mode in which the first pulse and the second pulse are out of phase with each other, and a second driving mode in which the first pulse and the second pulse are not out of phase with each other. In the first drive mode, the switch open / close control means is configured to switch the first transfer electrode and the second transfer electrode from the time when the potentials of the first pulse and the second pulse change. The switch is closed until the transfer electrodes are at the same potential. In the second drive mode, the switch opening / closing control means does not perform the control to close the switch.

この構成により、特殊な撮影モードを持つデジタルカメラ等にも使用可能となる。   With this configuration, it can be used for a digital camera or the like having a special shooting mode.

本発明によれば、電荷転送装置を駆動する際の消費電流を削減することが可能な電荷転送装置の駆動装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the drive device of the charge transfer apparatus which can reduce the consumption current at the time of driving a charge transfer apparatus can be provided.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態で説明する駆動装置の駆動対象となる水平電荷転送装置は、図7に示した構成と同様であるため、この構成については図7を援用して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Since the horizontal charge transfer device to be driven by the drive device described in this embodiment is the same as the configuration shown in FIG. 7, this configuration will be described with reference to FIG.

図1は、本発明の実施形態を説明するための駆動装置の概略構成を示すブロック図である。
駆動装置6は、水平電荷転送装置100の第1の転送電極に印加するための駆動パルスH1(特許請求の範囲の第1のパルスに該当)を生成して出力する駆動回路3と、水平電荷転送装置100の第2の転送電極に印加するための駆動パルスH2(特許請求の範囲の第2のパルスに該当)を生成して出力する駆動回路4と、第1の転送電極と第2の転送電極とを接続するスイッチ5と、駆動回路3,4の駆動制御及びスイッチ5の開閉制御を行う駆動制御回路2とを含む。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a drive device for explaining an embodiment of the present invention.
The driving device 6 includes a driving circuit 3 that generates and outputs a driving pulse H1 (corresponding to the first pulse in the claims) to be applied to the first transfer electrode of the horizontal charge transfer device 100, and a horizontal charge. A drive circuit 4 for generating and outputting a drive pulse H2 (corresponding to the second pulse in the claims) to be applied to the second transfer electrode of the transfer device 100; a first transfer electrode; A switch 5 that connects the transfer electrodes, and a drive control circuit 2 that performs drive control of the drive circuits 3 and 4 and open / close control of the switch 5 are included.

駆動制御回路2は、タイミング発生回路1で生成されたタイミングパルスH1_1,H2_1に基づいて、駆動回路3,4の動作を制御するための制御信号H1_2,H2_2と、スイッチ5の開閉制御を行うための制御信号SW_CTLを生成して出力する。   The drive control circuit 2 performs control signals H1_2 and H2_2 for controlling the operation of the drive circuits 3 and 4 and the open / close control of the switch 5 based on the timing pulses H1_1 and H2_1 generated by the timing generation circuit 1. Control signal SW_CTL is generated and output.

駆動回路3は、制御信号H1_2に基づいて、駆動パルスH1を生成して出力したり、駆動パルスH1の出力動作を停止したりする。駆動回路4は、制御信号H2_2に基づいて、駆動パルスH2を生成して出力したり、駆動パルスH2の出力動作を停止したりする。駆動装置6は、駆動パルスH1,H2が互いに逆相のパルスである第1駆動モードと、駆動パルスH1,H2が非逆相のパルスである第2駆動モードのいずれかで水平電荷転送装置100を駆動可能であり、この駆動モードを撮影モードに応じて切り替えることが可能になっている。   The drive circuit 3 generates and outputs a drive pulse H1 based on the control signal H1_2, or stops the output operation of the drive pulse H1. The drive circuit 4 generates and outputs a drive pulse H2 based on the control signal H2_2, or stops the output operation of the drive pulse H2. The driving device 6 uses the horizontal charge transfer device 100 in either the first driving mode in which the driving pulses H1 and H2 are pulses in reverse phase or the second driving mode in which the driving pulses H1 and H2 are pulses in non-reverse phase. The driving mode can be switched according to the photographing mode.

第1駆動モードは、1ライン分の電荷を水平方向に転送して全て出力させる通常の撮影モード時(静止画撮影時等)に用いられる。第2駆動モードは、例えば1ライン分の電荷を水平方向で加算して電荷数を1/2にして転送する水平間引き撮影モード時(低解像度撮影や動画撮影時等)に用いられる。   The first drive mode is used in a normal shooting mode (such as still image shooting) in which charges for one line are transferred in the horizontal direction and output all. The second drive mode is used in, for example, a horizontal thinning shooting mode (low resolution shooting, moving image shooting, or the like) in which charges for one line are added in the horizontal direction to transfer the number of charges to ½.

駆動制御回路2は、第1駆動モードで水平電荷転送装置100を駆動する場合、駆動パルスH1,H2の電位がそれぞれ変化する時点で駆動回路3,4の出力動作を停止させる制御とスイッチ5を閉じる制御とを行い、第1の転送電極と第2の転送電極に印加されている駆動パルスH1,H2の電位(第1の転送電極と第2の転送電極の電位と等価)がそれぞれ同電位となった時点で、駆動回路3,4の出力動作を再開させる制御とスイッチ5を開く制御とを行う。   When the horizontal charge transfer device 100 is driven in the first drive mode, the drive control circuit 2 controls the switch 5 to stop the output operation of the drive circuits 3 and 4 when the potentials of the drive pulses H1 and H2 change. And the potentials of the drive pulses H1, H2 applied to the first transfer electrode and the second transfer electrode (equivalent to the potentials of the first transfer electrode and the second transfer electrode) are the same. At this point, control for resuming the output operation of the drive circuits 3 and 4 and control for opening the switch 5 are performed.

例えば、H1=H、H2=Lの時点から、H1=L、H2=Hへ切り替わる場合、駆動回路3,4の動作を停止させると共に、スイッチ5を閉じて第1の転送電極と第2の転送電極を接続する。これにより、第1の転送電極から第2の転送電極へ電荷が流れ込み、駆動回路3,4を用いることなく第1の転送電極の放電と第2の転送電極の充電を行うことができる。そして、第1の転送電極と第2の転送電極が同電位となって、スイッチ5を介した電荷の充放電がこれ以上行われなくなった時点で、スイッチ5を開けて、駆動回路3,4から駆動パルスH1,H2を出力させることで、H1=L、H2=Hの状態にする。スイッチ5を開けてからは、駆動回路3によって第1の転送電極の放電が行われ、駆動回路4によって第2の転送電極の充電が行われるが、その消費電流は、スイッチ5を閉じないで充放電を行う場合に比べて1/2にすることができる。   For example, when switching from H1 = H and H2 = L to H1 = L and H2 = H, the operation of the drive circuits 3 and 4 is stopped and the switch 5 is closed to close the first transfer electrode and the second transfer electrode. Connect the transfer electrode. As a result, charge flows from the first transfer electrode to the second transfer electrode, and the first transfer electrode can be discharged and the second transfer electrode can be charged without using the drive circuits 3 and 4. Then, when the first transfer electrode and the second transfer electrode are at the same potential, and no more charge or discharge of charge via the switch 5 is performed, the switch 5 is opened and the drive circuits 3 and 4 are opened. , The drive pulses H1 and H2 are output, so that H1 = L and H2 = H. After the switch 5 is opened, the first transfer electrode is discharged by the drive circuit 3 and the second transfer electrode is charged by the drive circuit 4, but the current consumption does not close the switch 5. It can be halved compared to charging / discharging.

図10の等価回路で説明すると、スイッチ5を開けた後の駆動回路3の消費電流IH1は(CHH+1/2CH1)・f・V、駆動回路4の消費電流IH2は(CHH+1/2CH2)・f・Vとなり、スイッチ5を閉じないで充放電を行う場合に比べて消費電流を1/2にできることがわかる。 10, the consumption current I H1 of the drive circuit 3 after opening the switch 5 is (C HH + 1 / 2C H1 ) · f · V, and the consumption current I H2 of the drive circuit 4 is (C HH + 1 / 2C H2 ) · f · V, and it can be seen that the current consumption can be halved as compared with the case of charging / discharging without closing the switch 5.

図2は、図1に示す駆動制御回路2内部の概略構成を示すブロック図である。
駆動制御回路2は、制御信号H2_1を遅延時間Tdだけ遅延させた信号H2_1delを出力する遅延素子21と、NOT回路22,23と、AND回路25,27と、OR回路26,28と、EXNOR回路24とを含み、これらが図示したように接続された構成となっている。AND回路25からは制御信号H1_2[1]が出力され、OR回路26からは制御信号H1_2[0]が出力される。この2ビットの制御信号H1_2の組み合わせにより、駆動回路3の動作停止と動作再開を切り替えることができる。AND回路27からは制御信号H2_2[1]が出力され、OR回路28からは制御信号H2_2[0]が出力される。この2ビットの制御信号H2_2の組み合わせにより、駆動回路4の動作停止と動作再開を切り替えることができる。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration inside the drive control circuit 2 shown in FIG.
The drive control circuit 2 includes a delay element 21 that outputs a signal H2_1del obtained by delaying the control signal H2_1 by a delay time Td, NOT circuits 22, 23, AND circuits 25, 27, OR circuits 26, 28, and an EXNOR circuit. 24, and these are connected as shown in the figure. The AND circuit 25 outputs a control signal H1_2 [1], and the OR circuit 26 outputs a control signal H1_2 [0]. The combination of the 2-bit control signal H1_2 can be switched between operation stop and operation restart of the drive circuit 3. The AND circuit 27 outputs a control signal H2_2 [1], and the OR circuit 28 outputs a control signal H2_2 [0]. The combination of the 2-bit control signal H2_2 can be switched between operation stop and operation restart of the drive circuit 4.

EXNOR回路24からは制御信号SW_CTLが出力される。制御信号SW_CTLは、駆動モードに応じて異なる信号となる。例えば、第1駆動モード時には、駆動パルスH1,H2の電位が変化する時点で、遅延素子21の遅延時間Tdと同じ時間だけHとなる制御信号SW_CTLが出力され、第2駆動モード時には、常にLとなる制御信号SW_CTLが出力される。   A control signal SW_CTL is output from the EXNOR circuit 24. The control signal SW_CTL is a different signal depending on the drive mode. For example, in the first drive mode, when the potentials of the drive pulses H1 and H2 change, the control signal SW_CTL that becomes H for the same time as the delay time Td of the delay element 21 is output. The control signal SW_CTL is output.

遅延素子21は、一般的にCMOSインバータを偶数段接続した回路が用いられるが、これだと遅延時間Tdを一定に制御することが難しいため、DLL回路を用いて遅延時間Tdを制御することが好ましい。   As the delay element 21, a circuit in which an even number of CMOS inverters are connected is generally used. However, since it is difficult to control the delay time Td to be constant, it is possible to control the delay time Td using a DLL circuit. preferable.

図3は、図2に示す遅延素子21の遅延時間Tdを制御するDLL回路内部の概略構成を示すブロック図である。
DLL回路7は、カスケード接続されたK個の遅延素子71を備え、初段の遅延素子71に基準クロックckが入力され、これが順次遅延されて最終段の遅延素子71から遅延クロックck_delとして出力される。又、DLL回路7は、遅延クロックck_delと基準クロックckとの位相を比較し、その比較結果に応じた信号を出力する位相比較器72と、位相比較器72からの信号に基づいて遅延素子71及び遅延素子21の遅延時間を制御する信号を生成するためのチャージポンプ73及びループフィルタ74とを備え、ループフィルタ74から出力される信号によって各遅延素子71及び遅延素子21の遅延時間Tdが制御される。遅延時間Tdは、基準クロックckの周期を1/Kした時間となるように制御される。このような構成により、遅延素子21の遅延時間Tdを高精度に制御することができる。尚、この遅延時間Tdは、第1の転送電極と第2の転送電極が接続されてから、双方の転送電極が同電位になるまでの時間とすれば良い。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration inside the DLL circuit for controlling the delay time Td of the delay element 21 shown in FIG.
The DLL circuit 7 includes K delay elements 71 connected in cascade. The reference clock ck is input to the first-stage delay element 71, which is sequentially delayed and output as the delayed clock ck_del from the last-stage delay element 71. . The DLL circuit 7 compares the phases of the delay clock ck_del and the reference clock ck, outputs a signal corresponding to the comparison result, and the delay element 71 based on the signal from the phase comparator 72. And a charge pump 73 and a loop filter 74 for generating a signal for controlling a delay time of the delay element 21, and a delay time Td of each delay element 71 and the delay element 21 is controlled by a signal output from the loop filter 74. Is done. The delay time Td is controlled to be a time that is 1 / K of the cycle of the reference clock ck. With such a configuration, the delay time Td of the delay element 21 can be controlled with high accuracy. The delay time Td may be a time from when the first transfer electrode and the second transfer electrode are connected to when both transfer electrodes are at the same potential.

図4(a)は、図1に示す駆動回路3内部の概略構成を示すブロック図であり、図4(b)は、図1に示す駆動回路4内部の概略構成を示すブロック図である。
駆動回路3は、制御信号H1_2[1]が入力されるNOT回路31と、NOT回路31の出力に接続されるFET33と、制御信号H1_2[0]が入力されるNOT回路32と、NOT回路32の出力に接続されるFET34とを備え、FET33のソースとFET34のドレインが接続されている。駆動回路3は、これらの回路を用いて駆動パルスH1を出力したり、その出力を停止したりする。
4A is a block diagram showing a schematic configuration inside the drive circuit 3 shown in FIG. 1, and FIG. 4B is a block diagram showing a schematic configuration inside the drive circuit 4 shown in FIG.
The drive circuit 3 includes a NOT circuit 31 to which the control signal H1_2 [1] is input, an FET 33 connected to the output of the NOT circuit 31, a NOT circuit 32 to which the control signal H1_2 [0] is input, and a NOT circuit 32. FET 34 connected to the output of No. 34, and the source of FET 33 and the drain of FET 34 are connected. The drive circuit 3 outputs the drive pulse H1 using these circuits, or stops outputting it.

駆動回路4は、制御信号H2_2[1]が入力されるNOT回路41と、NOT回路41の出力に接続されるFET43と、制御信号H2_2[0]が入力されるNOT回路42と、NOT回路42の出力に接続されるFET44とを備え、FET43のソースとFET44のドレインが接続されている。駆動回路4は、これらの回路を用いて駆動パルスH2を出力したり、その出力を停止したりする。   The drive circuit 4 includes a NOT circuit 41 to which the control signal H2_2 [1] is input, an FET 43 connected to the output of the NOT circuit 41, a NOT circuit 42 to which the control signal H2_2 [0] is input, and a NOT circuit 42. The FET 44 is connected to the output of the FET 43, and the source of the FET 43 and the drain of the FET 44 are connected. The drive circuit 4 outputs the drive pulse H2 using these circuits, or stops outputting the drive pulse H2.

次に、駆動装置6の動作を説明する。
図5は、第1駆動モードで水平電荷転送装置100を駆動するときの動作を説明するためのタイミングチャートである。
図5に示すように、第1駆動モードでは、互いに逆相のタイミングパルスH1_1,H2_1が駆動制御回路2に入力される。駆動制御回路2は、入力されたタイミングパルスに基づいて制御信号H1_2,H2_2及び制御信号SW_CTLを出力する。駆動回路3,4は、この制御信号H1_2,H2_2に基づいて互いに逆相の駆動パルスH1,H2を生成して出力したり、その出力を停止したりする。尚、図5の太線で示すパルスが駆動パルスH1である。
Next, the operation of the driving device 6 will be described.
FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation when the horizontal charge transfer device 100 is driven in the first drive mode.
As shown in FIG. 5, in the first drive mode, timing pulses H1_1 and H2_1 having opposite phases are input to the drive control circuit 2. The drive control circuit 2 outputs control signals H1_2 and H2_2 and a control signal SW_CTL based on the input timing pulse. The drive circuits 3 and 4 generate and output drive pulses H1 and H2 having opposite phases based on the control signals H1_2 and H2_2, and stop the output. A pulse indicated by a thick line in FIG. 5 is the drive pulse H1.

ここで、H1=H、H2=Lとなっている期間から、タイミングパルスH1_1,H2_1の電位が変化して駆動パルスH1,H2の電位が変化する期間に入ると、制御信号H1_2,H2_2が図5に示すように変化して、駆動回路3,4の動作が停止される。又、制御信号SW_CTLが遅延時間TdだけHになって、スイッチ5が遅延時間Tdだけ閉じられる。これにより、第1の転送電極と第2の転送電極との間で充放電が行われて、双方が同電位となる。   Here, when the potentials of the timing pulses H1_1 and H2_1 change and the potentials of the drive pulses H1 and H2 change from the period in which H1 = H and H2 = L, the control signals H1_2 and H2_2 are shown in FIG. 5, the operation of the drive circuits 3 and 4 is stopped. Further, the control signal SW_CTL becomes H for the delay time Td, and the switch 5 is closed for the delay time Td. Thereby, charging / discharging is performed between the 1st transfer electrode and the 2nd transfer electrode, and both become the same electric potential.

遅延時間Tdが経過すると、制御信号SW_CTLはLになると共に、制御信号H1_2,H2_2が図5に示すように変化して、駆動回路3,4の動作が再開される。駆動回路3,4の動作が再開されると、第1の転送電極が駆動回路3によって放電され、第2の転送電極が駆動回路4によって充電されて、H1=L、H2=Hとなる。このように、駆動パルスH1,H2の電位が変化するタイミングになる度に、遅延時間Tdだけ駆動回路3,4の動作が停止され、スイッチ5が閉じられる。   When the delay time Td elapses, the control signal SW_CTL becomes L, and the control signals H1_2 and H2_2 are changed as shown in FIG. 5, and the operations of the drive circuits 3 and 4 are resumed. When the operation of the drive circuits 3 and 4 is resumed, the first transfer electrode is discharged by the drive circuit 3 and the second transfer electrode is charged by the drive circuit 4 so that H1 = L and H2 = H. Thus, every time the potentials of the drive pulses H1 and H2 change, the operation of the drive circuits 3 and 4 is stopped for the delay time Td, and the switch 5 is closed.

図6は、第2駆動モードで水平電荷転送装置100を駆動するときの動作を説明するためのタイミングチャートである。
図6に示すように、第2駆動モードでは、互いに逆相でないタイミングパルスH1_1,H2_1が駆動制御回路2に入力される。駆動制御回路2は、入力されたタイミングパルスに基づいて制御信号H1_2,H2_2及び制御信号SW_CTLを出力する。駆動回路3,4は、この制御信号H1_2,H2_2に基づいて互いに逆相でない駆動パルスH1,H2を生成して出力する。尚、図6の太線で示すパルスが駆動パルスH1である。
FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation when the horizontal charge transfer device 100 is driven in the second drive mode.
As shown in FIG. 6, in the second drive mode, timing pulses H <b> 1 </ b> _ <b> 1 and H <b> 2 </ b> _ 1 that are not in opposite phases are input to the drive control circuit 2. The drive control circuit 2 outputs control signals H1_2 and H2_2 and a control signal SW_CTL based on the input timing pulse. The drive circuits 3 and 4 generate and output drive pulses H1 and H2 that are not in opposite phases based on the control signals H1_2 and H2_2. A pulse indicated by a thick line in FIG. 6 is the drive pulse H1.

ここで、H1=H、H2=Lとなっている期間から、タイミングパルスH1_1の電位が変化して駆動パルスH1の電位が変化する期間に入ると、制御信号H1_2が図6に示すように変化するが、駆動回路3,4の動作は継続して行われる。又、制御信号SW_CTLはLのまま変化せず、スイッチ5は開いたままとなる。そして、駆動回路3によって第1の転送電極の放電が行われて、H1=L、H2=Lとなる。   Here, when the potential of the timing pulse H1_1 changes and the potential of the drive pulse H1 changes from the period in which H1 = H and H2 = L, the control signal H1_2 changes as shown in FIG. However, the operations of the drive circuits 3 and 4 are continuously performed. Further, the control signal SW_CTL remains L and the switch 5 remains open. Then, the first transfer electrode is discharged by the driving circuit 3 so that H1 = L and H2 = L.

次にタイミングパルスH2_1の電位が変化して駆動パルスH2の電位が変化する期間に入ると、制御信号H2_2が図6に示すように変化するが、駆動回路3,4の動作は継続して行われる。又、制御信号SW_CTLはLのまま変化せず、スイッチ5は開いたままとなる。そして、駆動回路4によって第2の転送電極の放電が行われて、H1=L、H2=Hとなる。   Next, when the potential of the timing pulse H2_1 changes to enter a period in which the potential of the drive pulse H2 changes, the control signal H2_2 changes as shown in FIG. 6, but the operation of the drive circuits 3 and 4 continues. Is called. Further, the control signal SW_CTL remains L and the switch 5 remains open. Then, the second transfer electrode is discharged by the drive circuit 4 so that H1 = L and H2 = H.

このように、第2駆動モードでは、駆動パルスH1,H2の電位が変化する際に駆動回路3,4が停止したり、スイッチ5が閉じたりすることはない。第2駆動モード時に駆動回路3,4が停止したり、スイッチ5が閉じたりすると、電位を変化させたくない他方の駆動パルスも変化してしまうが、本実施形態によればこのようなことはない。   Thus, in the second drive mode, the drive circuits 3 and 4 do not stop or the switch 5 does not close when the potentials of the drive pulses H1 and H2 change. When the drive circuits 3 and 4 are stopped or the switch 5 is closed in the second drive mode, the other drive pulse for which the potential is not to be changed also changes. Absent.

以上のように、駆動装置6によれば、水平電荷転送装置100に含まれる第1の転送電極と第2の転送電極とを接続するスイッチ5を設け、第1駆動モード時には、このスイッチ5を閉じると共に駆動回路3,4を停止させ、第1の転送電極と第2の転送電極との間で充放電をさせた後、スイッチ5を開けて駆動回路3,4を動作させ、駆動回路3,4によって残りの第1の転送電極と第2の転送電極への充放電を行うようにしたため、駆動回路3,4が行う充放電の時間を短くすることができ、消費電流を大幅に削減することができる。   As described above, according to the driving device 6, the switch 5 that connects the first transfer electrode and the second transfer electrode included in the horizontal charge transfer device 100 is provided. The drive circuits 3 and 4 are stopped and the drive circuits 3 and 4 are stopped. After charging and discharging between the first transfer electrode and the second transfer electrode, the switch 5 is opened to operate the drive circuits 3 and 4. , 4 is used to charge / discharge the remaining first transfer electrode and second transfer electrode, so that the charge / discharge time performed by the drive circuits 3, 4 can be shortened and the current consumption is greatly reduced. can do.

又、第2駆動モード時には、駆動回路3,4が停止したり、スイッチ5が閉じたりすることがないように駆動制御回路2及び駆動回路3,4を構成しているため、特殊な撮影モードを持つデジタルカメラ等にも適用することができる。   In the second drive mode, the drive control circuit 2 and the drive circuits 3 and 4 are configured so that the drive circuits 3 and 4 are not stopped and the switch 5 is not closed. It can also be applied to a digital camera having

尚、本実施形態では、駆動装置6が第1駆動モードと第2駆動モードとを切り替え可能なものとしたが、勿論、第1駆動モードのみで駆動するものであっても良い。   In the present embodiment, the driving device 6 can switch between the first driving mode and the second driving mode. However, the driving device 6 may be driven only in the first driving mode.

本発明の実施形態を説明するための駆動装置の概略構成を示すブロック図The block diagram which shows schematic structure of the drive device for describing embodiment of this invention 図1に示す駆動制御回路2内部の概略構成を示すブロック図1 is a block diagram showing a schematic configuration inside the drive control circuit 2 shown in FIG. 図2に示す遅延素子21の遅延時間を制御するDLL回路内部の概略構成を示すブロック図2 is a block diagram showing a schematic configuration inside a DLL circuit that controls the delay time of the delay element 21 shown in FIG. (a)は図1に示す駆動回路3内部の概略構成を示すブロック図、(b)は図1に示す駆動回路4内部の概略構成を示すブロック図1A is a block diagram showing a schematic configuration inside the drive circuit 3 shown in FIG. 1, and FIG. 1B is a block diagram showing a schematic configuration inside the drive circuit 4 shown in FIG. 第1駆動モードで水平電荷転送装置100を駆動するときの動作を説明するためのタイミングチャートTiming chart for explaining the operation when driving the horizontal charge transfer device 100 in the first drive mode 第2駆動モードで水平電荷転送装置100を駆動するときの動作を説明するためのタイミングチャートTiming chart for explaining the operation when the horizontal charge transfer device 100 is driven in the second drive mode 水平電荷転送装置を模式的に示す図A diagram schematically showing a horizontal charge transfer device 図7に示す水平電荷転送装置の転送電極に印加する駆動パルスを示す図The figure which shows the drive pulse applied to the transfer electrode of the horizontal charge transfer apparatus shown in FIG. 図7に示す水平電荷転送装置の駆動装置内部の概略構成を示すブロック図The block diagram which shows schematic structure inside the drive device of the horizontal charge transfer apparatus shown in FIG. 図7に示す水平電荷転送装置の容量負荷モデルを示す図The figure which shows the capacitive load model of the horizontal charge transfer apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 タイミング発生回路
2 同制御回路
駆動回路
5 スイッチ
6 駆動装置
7 DLL回路
100 水平電荷転送装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Timing generating circuit 2 Control circuit drive circuit 5 Switch 6 Drive device 7 DLL circuit 100 Horizontal charge transfer device

Claims (5)

CCDと、前記CCDに蓄積された電荷を転送するための転送電極とを含む電荷転送装置を2相パルスで駆動する駆動装置であって、
前記転送電極は、第1のパルスが印加される第1の転送電極と、第2のパルスが印加される第2の転送電極とを含み、
前記第1の転送電極と前記第2の転送電極とを接続するスイッチと、
前記スイッチの開閉を制御するスイッチ開閉制御手段とを備える駆動装置。
A drive device for driving a charge transfer device including a CCD and a transfer electrode for transferring charges accumulated in the CCD with a two-phase pulse,
The transfer electrode includes a first transfer electrode to which a first pulse is applied, and a second transfer electrode to which a second pulse is applied,
A switch connecting the first transfer electrode and the second transfer electrode;
A drive device comprising switch opening / closing control means for controlling opening / closing of the switch.
請求項1記載の駆動装置であって、
前記第1のパルスを出力する第1のパルス出力手段と、
前記第2のパルスを出力する第2のパルス出力手段と、
前記スイッチが閉じている間、前記第1のパルス出力手段と前記第2のパルス出力手段の動作を停止させるパルス出力制御手段とを備える駆動装置。
The drive device according to claim 1,
First pulse output means for outputting the first pulse;
Second pulse output means for outputting the second pulse;
A drive device comprising: pulse output control means for stopping the operation of the first pulse output means and the second pulse output means while the switch is closed.
請求項1又は2記載の駆動装置であって、
DLL回路によって遅延時間が制御される遅延素子を備え、
前記スイッチ開閉制御手段は、前記スイッチの閉時間を、前記遅延素子の遅延時間によって決定する駆動装置。
The drive device according to claim 1 or 2,
A delay element whose delay time is controlled by a DLL circuit;
The switch opening / closing control means determines a closing time of the switch based on a delay time of the delay element.
請求項1〜3のいずれか記載の駆動装置であって、
前記第1のパルスと前記第2のパルスが互いに逆相であり、
前記スイッチ開閉制御手段は、前記第1のパルスと前記第2のパルスの電位が変化する時点から、前記第1の転送電極と前記第2の転送電極が同電位になる時点まで、前記スイッチを閉じる制御を行う駆動装置。
It is a drive device in any one of Claims 1-3, Comprising:
The first pulse and the second pulse are out of phase with each other;
The switch opening / closing control means switches the switch from the time when the potential of the first pulse and the second pulse changes until the time when the first transfer electrode and the second transfer electrode become the same potential. Drive device that performs close control.
請求項1〜3のいずれか記載の駆動装置であって、
前記第1のパルスと前記第2のパルスが互いに逆相である第1駆動モードと、前記第1のパルスと前記第2のパルスが互いに逆相でない第2駆動モードとを切り替え可能であり、
前記第1駆動モード時、前記スイッチ開閉制御手段は、前記第1のパルスと前記第2のパルスの電位が変化する時点から、前記第1の転送電極と前記第2の転送電極が同電位になる時点まで、前記スイッチを閉じる制御を行い、
前記第2駆動モード時、前記スイッチ開閉制御手段は、前記スイッチを閉じる制御を行わない駆動装置。
It is a drive device in any one of Claims 1-3, Comprising:
It is possible to switch between a first drive mode in which the first pulse and the second pulse are out of phase with each other, and a second drive mode in which the first pulse and the second pulse are not out of phase with each other,
In the first drive mode, the switch opening / closing control means sets the first transfer electrode and the second transfer electrode to the same potential from the time when the potentials of the first pulse and the second pulse change. Until that time, control to close the switch,
In the second drive mode, the switch opening / closing control means does not perform control to close the switch.
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