JP4228167B2 - CCD charge transfer drive circuit - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直電荷転送路中の電荷を転送するための駆動電圧を、CCD固体撮像素子の垂直電荷転送電極に印加するための電荷転送用駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
CCD固体撮像素子用の周辺回路は、アナログ信号処理回路(Analog Signal Processor)と、デジタル信号処理回路(Digital Signal Processor)と、タイミング発生回路(TimingGenerator)と、電荷転送用駆動回路(Driver Circuit)とを含む。
【0003】
アナログ信号処理回路、デジタル信号処理回路、タイミング発生回路は、一般的に電源電圧は3.3Vなどの比較的低い電圧で駆動される。従って、通常のサブミクロンCMOSプロセスを用いて上記の回路を製造することができる。
【0004】
CCD固体撮像素子に含まれ、光電変換素子からの電荷を垂直方向に転送するための垂直電荷転送路を駆動するためには、一般的に負電圧を含む3種類の電圧信号が必要である。電圧信号は、例えば、光電変換素子から垂直電荷転送路への電荷の読み出しに用いられる+16Vの信号と、垂直電荷転送路内での電荷の転送に用いられる0Vと−8Vの信号との3種類の電圧信号を含む。垂直電荷転送路内の電荷を転送するための駆動信号を発生するための電荷転送用駆動回路の電源電圧としては、電位差として24Vにも達する高い電圧が必要となる。
【0005】
電源電圧が高いため、電荷転送用駆動回路は、高耐圧のトランジスタを用いて製造する必要がある。サブミクロンCMOSプロセスではなく、高耐圧CMOSプロセスを用いて製造されている。
【0006】
一方、2値駆動の駆動回路は、例えば、0Vと−8Vの2種類の電圧パルス信号を出力する。
【0007】
3値駆動の場合には、1つの出力端子に対して2つの入力端子が設けられる。2値駆動の場合には、1つの出力端子に対して1つの入力端子が設けられる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
固体撮像素子のメガピクセル化によって、電荷転送用駆動回路の総数が増加している。例えば、最近のメガピクセルCCDに用いられる電荷転送用駆動回路では、3値用のチャネルを6本、2値用のチャネルを4本有する構成が一般的になっており、この場合には、3値用のチャネルについて12本、2値用チャネルについて4本の合計16本の入力端子を備える。
【0009】
それぞれの入力端子に対応してタイミング発生器にも同数本の出力端子が必要となる。CCD転送電極駆動回路チップとタイミング発生器のチップとはパッケージに実装されるため、それぞれのパッケージについて必要となる端子数が増大し、コストの上昇に繋がる。
【0010】
尚、タイミング発生回路と電荷転送用駆動回路とを同一チップ上に集積化することによりパッケージの端子数を削減する手段も考えられる。しかしながら、3.3V駆動のサブミクロンCMOSと高耐圧が必要なCMOSトランジスタとを同一基板上に製造するためには、プロセスの複雑化が避けられず、製造コストが上昇してしまう。
【0011】
本発明は、タイミング発生器と接続されるCCD転送電極駆動回路の入力端子数を低減することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、少なくとも2つ以上の状態を切り換えて出力することができるチャネルを2本以上備えるドライバー回路部と、符号化されたチャネル選択情報を復号化し、前記ドライバー回路部に含まれる1又は2本以上のチャネルを選択するチャネル選択回路と、前記チャネル選択回路により選択されたチャネルに対して、符号化された出力状態の決定情報を受けて、前記チャネルの出力状態を決定する状態決定回路とを含むCCD電荷転送用駆動回路が提供される。
【0013】
【発明の実施の形態】
本明細書において、チャネルとは、多くの信号又は制御回路を有する装置又は系統中の単一の信号経路又は制御経路を意味する。より具体的には、3値又は2値の信号を出力するための3値用又は2値用の信号出力回路を含む。
【0014】
以下、図1から図4までを参照して、本発明の一実施の形態によるCCD電荷転送用駆動回路について説明する。
【0015】
図1に、CCD固体撮像素子とその周辺回路の機能ブロック図を示す。
【0016】
図1に示すように、CCD固体撮像素子1用の周辺回路は、アナログ信号処理回路(Analog Signal Processor)ASPと、デジタル信号処理回路(Digital Signal Processor)DSPと、タイミング発生回路(Timing Generator)TGと、電荷転送用駆動回路(Driver Circuit)DRVとを含む。
【0017】
アナログ信号処理回路ASPは、相関二重サンプリング回路を用いることにより、CCD固体撮像素子1から出力されるアナログ信号に含まれるリセット雑音を軽減し、その後に適切なゲインを持たせてA/D変換する。
【0018】
デジタル信号処理回路DSPは、得られたデジタルの画像信号を処理する。
【0019】
タイミング発生回路TGは、CCD固体撮像素子1及びその電荷転送用駆動回路DRVを駆動するためのタイミング信号を生成し、また、アナログ信号処理回路ASPに対するタイミングパルスを生成し、さらに、デジタル信号処理回路DSPとの同期をとるためのタイミングパルスを生成する。
【0020】
電荷転送用駆動回路DRVは、CCD固体撮像素子1の垂直電荷転送電極に駆動パルスを付与する回路である。
【0021】
アナログ信号処理回路ASP、デジタル信号処理回路DSP、タイミング発生回路TGは、一般的に3.3Vなどの比較的低い電源電圧で駆動される。
【0022】
CCD固体撮像素子1に含まれ、光電変換素子からの電荷を垂直方向に転送するための垂直電荷転送路を駆動するためには、主として3値駆動と2値駆動の2種類の駆動回路が必要となる。
【0023】
3値駆動の駆動回路としては、一般的に負電圧を含む3種類の電圧信号が必要である。電圧信号は、例えば、光電変換素子から垂直電荷転送路への電荷の読み出しに用いられる+16V、垂直電荷転送路内での電荷の転送に用いられる0Vと−8Vの合計3種類の電圧である。2値駆動の駆動回路は、例えば、電荷の転送に用いられる0Vと−8Vの2種類の電圧パルスを出力する。
【0024】
図2に、電荷転送用駆動回路の機能ブロック図を示す。図2には、併せてタイミング発生回路も示す。
【0025】
図2に示すように、電荷転送用駆動回路DRV1は、第1のラッチ回路部1と、許可信号出力回路2と、制御クロック信号付与許可回路3と、第2のラッチ回路部4と、ドライバー回路部5とを有する。
【0026】
タイミング発生回路TGには、データ信号をコード化して出力するための符号化回路(コーダ回路)COが予め組み込まれている。
【0027】
タイミング発生回路TGは、回路動作を制御するための基準となるタイミングを規定する基準クロック信号とチャネルの選択及び出力状態の決定を行うためのデータ信号とを形成し、符号化回路COにおいてデータ信号を符号化する。
【0028】
タイミング発生回路TGから電荷転送用駆動回路DRV1に向けて、制御クロック信号CKと、コーダ回路COにより符号化された、例えば4ビットのデータ信号DI0,3(第1から第4までの4つのバイナリデータb0からb3までを含む)とが、それぞれ制御クロック信号線CLとデータバス線DBLとを介して出力される。
【0029】
チャネル選択回路は、第1のラッチ回路部1と許可信号出力回路2と制御クロック信号付与許可回路3を含む。状態決定回路は第2のラッチ回路部4を含む。ドライバー回路部5は例えば2値用と3値用のチャネルを含む。
【0030】
第1のラッチ回路部1に、制御クロック信号CKと、4ビットのデータ信号DI0,3とが入力される。第1のラッチ回路部1は、制御クロック信号CKの第1のタイミングでデータ信号DI0,3をラッチする。ラッチされたデータ信号DI0,3は、第1のラッチ回路部1からの出力信号として許可信号出力回路2に入力される。
【0031】
許可信号出力回路2は、符号化回路COによりコード化され第1のラッチ回路部1においてラッチされて出力されたデータ信号を復号化するための復号化回路(デコーダ)DEを有している。
【0032】
許可信号出力回路2中の復号化回路DEにより復号化された出力信号(許可信号)は、許可信号出力回路2の出力端子(ENn、ENm)を通して制御クロック信号付与許可回路3に出力される。
【0033】
制御クロック信号付与許可回路3には、タイミング発生回路TGから制御クロック信号CKも入力される。許可信号出力回路2からの許可信号が入力されたチャネルにのみ、制御クロック信号付与許可回路3を介して制御クロック信号CKが出力される。制御クロック信号CKは、第2のラッチ回路部4に入力される。
【0034】
第2のラッチ回路部4には、タイミング発生器TGからのデータ信号DI0,3の一部も入力される。第2のラッチ回路部4は、入力された1ビット信号(2値チャネル用)、2ビット信号(3値チャネル用)を第2のタイミングにおいてラッチし、それらの信号をドライバー回路部5に含まれる各チャネルに対して出力する。
【0035】
ドライバー回路部5は、例えば、3値用のチャネルTD1と2値用のチャネルTD2とを少なくとも1本ずつ有している。3値用チャネルTD1又は2値用チャネルBD1のいずれかを2本以上有していても良い。
【0036】
2値用チャネルBD1は、2値用チャネルの電荷転送用タイミングパルス入力端子BInと2値用チャネルの出力端子BOnとを有している。
【0037】
3値用チャネルTD1は、3値用チャネルの電荷転送用タイミングパルス入力端子TIm及び読み出し用タイミングパルス入力端子PGmと、3値用チャネル用の出力端子TOmとを有している。
【0038】
さらに、ドライバー回路部5は、接地端子GND、電源端子VDDを有している。
【0039】
第2のラッチ回路部4の出力信号が、ドライバー回路部5の3値チャネル用の電荷転送用タイミングパルス入力端子TIm、読み出し用タイミングパルス入力端子PGm、2値チャネル用の電荷転送用タイミングパルス入力端子BInに出力され、2値チャネル用の出力端子BOnと3値チャネル用の出力端子TOmとから2値又は3値の信号が出力される。
【0040】
チャネルを選択するための情報及びチャネルから出力される信号を決定するための状態決定情報が、電荷転送用駆動回路内において符号化された信号により転送されるため、少ない入力端子数で多数のチャネルを動作させることができる。
【0041】
以下、図3から図6まで及び表1、2を参照して電荷転送用駆動回路DRV1の回路のより詳細な構成及び動作について説明する。
【0042】
図3は、図2に示す電荷転送用駆動回路DRV1の、より詳細な回路図である。図3にも、タイミング信号発生回路TGが示されている。
【0043】
図4は、図3に示す電荷転送装置用クロックドライバー回路転送用駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。図5は、3値のチャネルの動作を示すタイミングチャートであり、図6は2値のチャネルの動作を示すタイミングチャートである。
【0044】
図3に示すように、第1のラッチ回路部1は、例えば4ビットのデータ信号b0からb3が入力する4つの第1のラッチ回路1−0から1−3を有している。
【0045】
第1のラッチ回路1−0から1−3は、データ信号b0からb3のうちから選択されるいずれか1つのデータ信号がそれぞれ入力される入力端子D0からD3と、1つのラッチ回路につき各1のクロック用入力端子CK0からCK3(共通に入力される)とを有している。さらに、第1のラッチ回路1−0から1−3は、1つのラッチ回路につき各1の出力端子Q0からQ3を有している。
【0046】
タイミング発生回路TGから出力されたデータ信号DI0,3は、第1のラッチ回路部1内の4つの第1のラッチ回路1−0から1−3までの入力端子D0からD3までにそれぞれ入力される。より詳細には、b0はD0に、b1はD1に、b2はD2に、b3はD3に入力される。
【0047】
制御クロック信号CKは、4つの第1のラッチ回路1−0から1−3の制御クロック信号入力端子CK0からCK3までに入力される。
【0048】
図4に示すように、第1のラッチ回路1−0は、第1のタイミングt1、制御クロック信号CKの立ち下がり時t1において、データb0をラッチする。ラッチされたデータb0は、出力端子Q0から出力される。出力信号が許可信号出力回路2内のデコーダ回路DEに入力される。
【0049】
同様に、他の第1のラッチ回路1−1から1−3までにおいても、制御クロック信号CKの立ち下がり時t1においてデータb1、データb2、データb3がラッチされ、ラッチされた信号が許可信号出力回路2内のデコーダ回路DEに入力される。
【0050】
許可信号出力回路2は、デコーダ回路DEを含む。デコーダ回路DEには、第1のラッチ回路1−0から1−3の出力端子Q0からQ3からの出力信号b0からb3を入力する4つの入力端子DE0からDE3が設けられている。
【0051】
デコーダ回路DEは、4ビットの入力信号をデコードし、例えば、EN0からEN9までの10本の出力端子のうち対応する出力端子に出力信号を発生させる。
【0052】
より詳細には、第1のラッチ回路1からの出力信号が許可信号出力回路2内のデコーダ回路DEに入力される。4ビットのバイナリデータ信号b0からb3までが、デコーダ回路DEにおいて復号化される。
【0053】
【表1】

Figure 0004228167
【0054】
表1に示すように、デコーダ回路DEに入力されたデータb0からb3までのデータの組み合わせにより、デコーダ回路DEの10本の出力端子EN0からEN9までのうち、いずれの出力端子に接続されているチャネルを選択するかを決定する。
【0055】
表1では、"1"が出力される出力端子に接続されているチャネルが選択され、"0"が出力される出力端子に接続されているチャネルが非選択となる。
【0056】
尚、4つのデータが"0"と"1"との2つの状態を取りうるので、4つのデータの組み合わせとしては、24の16通りの組み合わせが可能となる。複数のチャネルについて同時に同じ状態を選択する場合があるため、組み合わせの数はチャネル数よりも多くしている。
【0057】
上記の10本の出力端子が、10本のチャネルを動作させるための信号を出力する。
【0058】
例えば実際の回路では、10本の出力信号端子のうちEN0からEN3を4本の2値用チャネルに、EN4からEN9を6本の3値用チャネルに割り当てている。以下においては、簡単のため2値用チャネルと3値用チャネルとを各1本ずつ有している場合について説明するが、実際の回路例では2値用チャネルと3値用チャネルとは例えば4チャネルと6チャネルの構成となっている。
【0059】
制御クロック信号付与許可回路3は、2値用チャネルBD1の制御クロック信号を付与するための2入力AND回路11−1と、3値用チャネルTD1に制御クロック信号を付与するための2入力AND回路15−1とを有している。
【0060】
2値用及び3値用の2入力AND回路11−1、15−1は、2つの入力端子と1つの出力端子とを有している。2値用及び3値用の2入力AND回路11−1、15−1の一方の入力端子は、デコーダ回路DEの出力端子の1つ、例えば出力端子EN0、EN4と接続されている。
【0061】
2値用及び3値用の2入力AND回路11−1、15−1の入力端子の他方には、タイミング発生回路TGから出力される制御クロック信号CKが入力される。
【0062】
3値用チャネル用の2入力AND回路15−1の出力端子は、それぞれ各1組の第4及び第5のラッチ回路21、25の制御クロック入力端子CK21、CK25と接続されている。
【0063】
許可信号出力回路2の出力端子EN0からEN9までのうちいずれかの出力信号が選択状態、すなわち"1"の場合には、許可信号出力回路2の出力端子と接続されている2入力AND回路11−1又は15−1の他方の入力端子から入力される信号、すなわち制御クロック信号CKが2入力AND回路11−1又は15−1からそのまま出力される。
【0064】
許可信号出力回路2の出力端子EN0からEN9までのうちいずれかの出力信号が非選択状態、すなわち"0"の場合には、その出力端子と接続されている2入力AND回路11−1又は15−1の他方の入力端子から入力される信号、すなわち制御クロック信号CKには関係なく入力AND回路11−1又は15−1からは"0"が出力される。
【0065】
すなわち、制御クロック信号付与許可回路3内の2入力AND回路11−1,15−1は、許可信号出力回路2からの許可信号"1"を受けた場合にのみ制御クロック信号CKを出力する回路である。
【0066】
第2のラッチ回路部4は、第3のラッチ回路17−1と、第4のラッチ回路21−1と、第5のラッチ回路25−1とを有する。
【0067】
第3のラッチ回路17−1は、符号化回路COにより符号化された例えば4ビットのデータ信号DI0,3(第1から第4までの4つのバイナリデータb0からb3までを含む)のうちb0が入力される入力端子D17を有する。第3のラッチ回路17−1のクロック入力端子CK17は、2入力AND回路11−1の出力端子と接続される。
【0068】
第4のラッチ回路21−1は、符号化回路COにより符号化された例えば4ビットのデータ信号DI0,3(第1から第4の4つのバイナリデータb0からb3までを含む)のうちb0が入力される入力端子D21を有する。第4のラッチ回路21−1のクロック入力端子CK21は、2入力AND回路15−1の出力端子と接続される。
【0069】
第5のラッチ回路25−1は、符号化回路COにより符号化された例えば4ビットのデータ信号DI0,3(第1から第4までの4つのバイナリデータb0からb3までを含む)のうちb1が入力される入力端子D25を有する。第5のラッチ回路25−1のクロック入力端子CK25は、2入力AND回路15−1の出力端子と接続される。
【0070】
すなわち、第4のラッチ回路21と第5のラッチ回路25との2つのラッチ回路の制御クロック入力端子CK21−1とCK25−1とは共通に結線されている。
【0071】
許可信号を受けたチャネルに属する第2のラッチ回路部4中の第2から第4までのラッチ回路17−1、21―1,25−1のクロック信号入力端子CK17、CK21及びCK25に制御クロック信号CKが入力する。
【0072】
加えて、第2から第4までのラッチ回路17−1,21−1、25−1の入力端子D17、D21、D25にも、タイミング発生回路TGから出力され符号化されたデータ信号DI0,3も入力されている。制御クロック信号CKによりデータ信号をラッチする。
【0073】
【表2】
Figure 0004228167
【0074】
ラッチされたデータDI0,3の値に応じて、例えば表2に示すように3値のチャネルからの出力状態VL、VM、またはVHのいずれかの出力状態が決定される。2値のチャネルからの出力状態も決定される。
【0075】
より詳細には、許可信号を受けて選択されたチャネルに対応する第2から第4までのラッチ回路17−1、21−1、25−1は、図4に示すように、第2のタイミング、例えば制御クロック信号CKの立ち上がり時t2において、データ信号DI0,3のデータをラッチする。第2のラッチ回路17−1は、データb0を、第3のラッチ回路21−1はデータb0を、第4のラッチ回路25−1はデータb1をラッチする。
【0076】
選択されたチャネル、例えば2値用チャネルBD1と3値用チャネルTD1とのにデータ信号DI0,3(b0又はb0及びb1)が供給される。
【0077】
ドライバー回路部5は、2値用チャネルBD1と3値用チャネルTD1とを含む。
【0078】
3値用チャネルTD1は、第1の比較器31a、第2の比較器31bと3値のスイッチ回路33aとを含む。
【0079】
2値用チャネルBD1は、第3の比較器31cと2値のスイッチ回路33bとを含む。
【0080】
接地電位GND(0V)と電源電圧VDD(3.3V)との間に2つの直列抵抗R1、R2が接続されており、2つの直列抵抗R1,R2の間に存在する節点xにおける分割電圧が1.65Vになるように抵抗値R1、R2の値が設定されている。
【0081】
節点xにおける約1.65Vに設定された電圧は、第1から第3までの比較器31a、31b、31cのそれぞれの反転入力端子(−)41a、43a、45aに供給される。
【0082】
第5のラッチ回路25−1の出力端子Q25が第1の比較器31aの非反転入力端子(+)41bに接続され、3値チャネル用の電荷転送用タイミングパルス入力端子TImを形成している。
【0083】
第4のラッチ回路21−1の出力端子Q21が第2の比較器31bの非反転入力端子(+)43bに接続され、読み出し用タイミングパルス入力端子PGmを形成している。
【0084】
第3のラッチ回路17−1の出力端子Q17が第3の比較器31cの非反転入力端子(+)45bに接続され、2値チャネル用の電荷転送用タイミングパルス入力端子BInを形成している。
【0085】
第1の比較器31aは、第1の電源端子41cと第2の電源端子41dとの2つの電源端子を有している。第2の比較器31bは、第3の電源端子43cと第4の電源端子43dとの2つの電源端子を有している。第3の比較器31cは、第5の電源端子45cと第6の電源端子45dとの2つの電源端子を有している。
【0086】
第1、第3、第5の電源端子41c、43c、45cに対して高電圧電源VHが接続され、例えば+16Vの電圧が印加されている。第2、第4、第6の電源用端子41d、43d、45dに対して低電圧電源VLが接続され、例えば−8Vの電圧が印加されている。
【0087】
第1及び第2の比較器31a、31bの出力端子41e、43eは、3値のスイッチ回路33aの2つの入力端子51a、51bにそれぞれ接続されている。
【0088】
第3の比較器31cの出力端子45eは、2値のスイッチ回路33bの入力端子53aとに接続されている。
【0089】
3値用のチャネルTD1に含まれる第1の比較器31aは、3値チャネル用の電荷転送用タイミングパルス入力端子TImの電位と接地電圧GND(0V)と電源電圧(3.3V)との中間の電位1.65Vとを比較し、3値チャネル用の電荷転送用タイミングパルス入力端子TImの電位の方が高ければ高電圧VH(+16V)を、低ければ低電圧VL(−8V)を3値のパルス発生回路33aの一方の入力端子51aに出力する。
【0090】
第2の比較器31bは、読み出し用タイミングパルス入力端子PGmの電位と1.65Vとを比較し、読み出し用タイミングパルス入力端子PGmの電位の方が高ければ高電圧VHを、低ければ低電圧VLを3値のパルス発生回路33aの他方の入力端子51bに出力する。
【0091】
第3の比較器31cは、2値チャネル用の電荷転送用タイミングパルス入力端子BInの電位と1.65Vとを比較し、2値チャネル用の電荷転送用タイミングパルス入力端子BInの電位の方が高ければ高電圧VH(+16V)を、低ければ低電圧VL(−8V)を2値のパルス発生回路33bの入力端子53aに出力する。
【0092】
3値のスイッチ回路33aは、3つの電源端子51c、51d、51eを有している。3つの電源端子51c、51d、51eは、それぞれ、高電圧端子VH、中間電圧端子VM、低電圧端子VLに接続され、順に+16V、0V、−8Vの電圧が印加される。3値のスイッチ回路33aの出力端子51fが3値チャネル用の出力端子TOmを形成している。
【0093】
2値のスイッチ回路33bは、2つの電源端子53a、53cを有している。2つの電源端子53a、53cは、それぞれ、中間電圧端子VM、低電圧端子VLに接続され、0V及び−8Vの電圧が印加されている。2値のスイッチ回路33bの反転出力端子53dが2値チャネル用の出力端子BOnを形成している。
【0094】
図5及び図6をも参照して、ドライバー回路部5の動作について説明する。
【0095】
図5(a)は3値スイッチ回路33aの入力端子51aに入力される信号電圧を、図5(b)は3値スイッチ回路33aの入力端子51bに入力される信号電圧を、図5(c)は3値スイッチ回路33aの出力端子51fから出力される出力信号を示す。
【0096】
図6(a)は2値スイッチ回路33bの入力端子53aに入力される信号電圧を、図6(b)は2値スイッチ回路33bの出力端子53dから出力される出力信号を示す。
【0097】
図5(a)から(c)までに示すように、3値のスイッチ回路33aは、第1の比較器31aと第2の比較器31bとから出力された2つの信号電圧(VH、VL)の入力の組み合わせパターンにより、VH(+16V)、VM(0V)、VL(−8V)のうちのいずれかの電圧信号を3値チャネル用の出力端子TOmに出力する。
【0098】
0がLowの場合には、3値チャネル用の出力端子TOmにおける出力信号は、b1のLow、Highによって決まる。b1がLowであれば出力信号はVLであり、b1がHighであれば出力信号はVMとなる。b0がHighの場合には、3値チャネル用の出力端子TOmにおける出力信号は、b1の値によらずVHとなる。
【0099】
すなわち、3値のスイッチ回路33aの入力端子51bに入力される信号電圧がVLの間、入力端子51aにVLが入力されると出力信号はVL(−8V)となり、VHが入力されると出力信号はVM(0V)となる。
【0100】
入力端子51bに入力される信号電圧がVHの間は、入力端子51aに入力される信号電圧値にかかわらず、出力信号がVH(+16V)となる。
【0101】
2値のパルス発生回路33bは、第3の比較器31cから出力された1つの入力信号により、VM(0V)、VL(−8V)のうちのいずれかを2値チャネル用の出力端子BOnに出力する。
【0102】
図6(a)及び図6(b)に示すように、2値のスイッチ回路33bは、入力端子に信号電圧VHが入力されると出力信号がVMに、入力端子に信号電圧VLが入力されると、出力信号がVLになる。
【0103】
2値チャネル用の出力端子BOnの出力信号は、b0のLOW、HIGHのみによって決定される。
【0104】
3値用チャネルの出力端子TOm及び2値用チャネルの出力端子BOnに出力された信号は、例えばCCD固体撮像素子の垂直電荷転送路における電荷転送電極に印加される。光電変換素子から垂直電荷転送路への電荷の読み出し及び垂直電荷転送路内の電荷の転送を行うことができる。
【0105】
図4に示すように、時間t3、すなわち制御クロック信号CKの立ち下がり時に、データDI0,3が読み出され、読み出されたデータDI0,3に応じて、復号化回路DEの出力端子のうちのいずれか(例えばENyで表す)の電圧信号がHighになり、ENyに繋がるチャネルが選択状態となる。逆にENxの電圧はLowになって、ENxに繋がるチャネルの選択が解除される。
【0106】
チャネルは、例えば表1に示すように選択される。
【0107】
チャネルENyが選択状態になっている時間内に、例えば時間t4において制御クロック信号CKが立ち上がると、データDI0,3が再び読み出され、読み出されたデータDI0,3に応じて、例えば表2に示すように出力状態がVL、VM又はVHが再び決定される。
【0108】
以上の動作により、所望のタイミングで所望のチャネルを所望の出力状態にすることができる。
【0109】
以上に説明したように、本実施の形態による電荷転送用駆動回路は、タイミング発生回路において符号化された駆動信号を電荷転送用駆動回路内において復号化して用いる。
【0110】
従って、タイミング発生回路からの信号を入力するための入力端子数を大幅に減らすことができる。加えて、タイミング発生回路の出力端子数及びタイミング発生回路と電荷転送用駆動回路とを接続する配線の本数も減らすことができる。
【0111】
付加されるコーダ回路、デコーダ回路自体は非常に簡単な回路であり、回路全体の集積度もそれほど高くはならない。むしろパッケージの端子数を減らすことができる効果の方が大きい。
【0112】
尚、上記の実施の形態においては、データバスを4ビットとしているが、チャネル数を増加させたい場合や、チャネルの選択方法の組み合わせが多い場合などには、データバスの本数を増やせば良い。
【0113】
以上、本実施の形態により固体撮像装置について例示的に説明したが、その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者には自明あろう。
【0114】
【発明の効果】
電荷転送用駆動回路の入力端子数を減らすことができる。加えて、電荷転送用駆動回路と接続されるタイミング発生器の出力端子数を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態によるCCD固体撮像素子とその周辺回路の機能ブロック図である。
【図2】 本発明の一実施の形態による電荷転送用駆動回路の機能ブロック図である。
【図3】 図2に示す電荷転送用駆動回路の、より詳細な回路図である。
【図4】 図3に示す電荷転送用駆動回路の動作を示すタイミングチャート図である。
【図5】 3値のチャネルの動作を示すタイミングチャート図である。
【図6】 2値のチャネルの動作を示すタイミングチャート図である。
【符号の説明】
CCD1 CCD固体撮像素子
ASP アナログ信号処理回路
DSP デジタル信号処理回路
TG タイミング発生回路
DRV1 電荷転送用駆動回路
TD1 3値用チャネル
BD1 2値用チャネル
1 第1のラッチ回路部
2 許可信号出力回路
3 制御クロック信号付与許可回路
4 第2のラッチ回路部
5 ドライバー回路部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a charge transfer drive circuit for applying a drive voltage for transferring charges in a vertical charge transfer path to a vertical charge transfer electrode of a CCD solid-state imaging device.
[0002]
[Prior art]
Peripheral circuits for the CCD solid-state imaging device include an analog signal processing circuit (Analog Signal Processor), a digital signal processing circuit (Digital Signal Processor), a timing generation circuit (TimingGenerator), and a charge transfer drive circuit (Driver Circuit). including.
[0003]
In general, the analog signal processing circuit, the digital signal processing circuit, and the timing generation circuit are driven with a relatively low voltage such as 3.3V as a power supply voltage. Therefore, the above circuit can be manufactured using a normal submicron CMOS process.
[0004]
In order to drive a vertical charge transfer path that is included in a CCD solid-state imaging device and transfers charges from a photoelectric conversion device in the vertical direction, generally three types of voltage signals including a negative voltage are required. There are three types of voltage signals, for example, a + 16V signal used for reading out charges from the photoelectric conversion element to the vertical charge transfer path, and a 0V and -8V signal used for transferring charges in the vertical charge transfer path. Including voltage signals. As a power supply voltage of the charge transfer drive circuit for generating a drive signal for transferring charges in the vertical charge transfer path, a high voltage as high as 24 V is required as a potential difference.
[0005]
Since the power supply voltage is high, the charge transfer driving circuit needs to be manufactured using a high-breakdown-voltage transistor. Manufactured using a high voltage CMOS process instead of a submicron CMOS process.
[0006]
On the other hand, the driving circuit for binary driving outputs, for example, two kinds of voltage pulse signals of 0V and −8V.
[0007]
In the case of ternary driving, two input terminals are provided for one output terminal. In the case of binary driving, one input terminal is provided for one output terminal.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The total number of drive circuits for charge transfer is increasing due to the megapixels of the solid-state imaging device. For example, in a charge transfer drive circuit used in a recent megapixel CCD, a configuration having six ternary channels and four binary channels is common. A total of 16 input terminals are provided, 12 for the value channel and 4 for the binary channel.
[0009]
The same number of output terminals are required for the timing generator corresponding to each input terminal. Since the CCD transfer electrode drive circuit chip and the timing generator chip are mounted in a package, the number of terminals required for each package increases, leading to an increase in cost.
[0010]
A means for reducing the number of terminals of the package by integrating the timing generation circuit and the charge transfer drive circuit on the same chip is also conceivable. However, in order to manufacture a 3.3 V drive sub-micron CMOS and a CMOS transistor that requires a high breakdown voltage on the same substrate, process complexity is inevitable and the manufacturing cost increases.
[0011]
An object of the present invention is to reduce the number of input terminals of a CCD transfer electrode driving circuit connected to a timing generator.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to one aspect of the present invention, a driver circuit unit including two or more channels that can be switched and output at least two states, and decoded channel selection information are decoded, and the driver circuit unit includes A channel selection circuit for selecting one or more included channels, and a channel selected by the channel selection circuit, receiving the encoded output state determination information, and determining the output state of the channel There is provided a CCD charge transfer driving circuit including a state determining circuit.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As used herein, a channel means a single signal path or control path in a device or system having many signals or control circuits. More specifically, a ternary or binary signal output circuit for outputting a ternary or binary signal is included.
[0014]
A CCD charge transfer driving circuit according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0015]
FIG. 1 shows a functional block diagram of a CCD solid-state imaging device and its peripheral circuits.
[0016]
As shown in FIG. 1, the peripheral circuit for the CCD solid-state imaging device 1 includes an analog signal processor ASP, a digital signal processor DSP, and a timing generator TG. And a charge transfer driving circuit (Driver Circuit) DRV.
[0017]
The analog signal processing circuit ASP reduces the reset noise included in the analog signal output from the CCD solid-state image pickup device 1 by using a correlated double sampling circuit, and then provides an appropriate gain for A / D conversion. To do.
[0018]
The digital signal processing circuit DSP processes the obtained digital image signal.
[0019]
The timing generation circuit TG generates a timing signal for driving the CCD solid-state imaging device 1 and its charge transfer driving circuit DRV, generates a timing pulse for the analog signal processing circuit ASP, and further generates a digital signal processing circuit. A timing pulse for synchronizing with the DSP is generated.
[0020]
The charge transfer drive circuit DRV is a circuit that applies a drive pulse to the vertical charge transfer electrode of the CCD solid-state imaging device 1.
[0021]
The analog signal processing circuit ASP, the digital signal processing circuit DSP, and the timing generation circuit TG are generally driven by a relatively low power supply voltage such as 3.3V.
[0022]
In order to drive a vertical charge transfer path included in the CCD solid-state imaging device 1 for transferring charges from the photoelectric conversion device in the vertical direction, two types of drive circuits of ternary driving and binary driving are mainly required. It becomes.
[0023]
A three-value driving circuit generally requires three types of voltage signals including a negative voltage. The voltage signal is, for example, +16 V used for reading out charges from the photoelectric conversion element to the vertical charge transfer path, and 0 V and -8 V used in total for transferring charges in the vertical charge transfer path. The drive circuit for binary driving outputs, for example, two kinds of voltage pulses of 0V and −8V used for charge transfer.
[0024]
FIG. 2 shows a functional block diagram of the charge transfer drive circuit. FIG. 2 also shows a timing generation circuit.
[0025]
As shown in FIG. 2, the charge transfer drive circuit DRV1 includes a first latch circuit unit 1, a permission signal output circuit 2, a control clock signal application permission circuit 3, a second latch circuit unit 4, and a driver. Circuit portion 5.
[0026]
In the timing generation circuit TG, an encoding circuit (coder circuit) CO for encoding and outputting a data signal is incorporated in advance.
[0027]
The timing generation circuit TG forms a reference clock signal that defines a reference timing for controlling the circuit operation and a data signal for selecting a channel and determining an output state. Is encoded.
[0028]
A control clock signal CK and, for example, a 4-bit data signal DI encoded by the coder circuit CO from the timing generation circuit TG to the charge transfer drive circuit DRV1.0,3(Four binary data b from the first to the fourth0To bThreeAre output via the control clock signal line CL and the data bus line DBL, respectively.
[0029]
The channel selection circuit includes a first latch circuit unit 1, a permission signal output circuit 2, and a control clock signal application permission circuit 3. The state determination circuit includes a second latch circuit unit 4. The driver circuit unit 5 includes, for example, binary and ternary channels.
[0030]
The first latch circuit section 1 has a control clock signal CK and a 4-bit data signal DI.0,3Are entered. The first latch circuit unit 1controlThe data signal DI at the first timing of the clock signal CK0,3Latch. Latched data signal DI0,3Is input to the permission signal output circuit 2 as an output signal from the first latch circuit section 1.
[0031]
The permission signal output circuit 2 includes a decoding circuit (decoder) DE for decoding the data signal encoded by the encoding circuit CO and latched and output by the first latch circuit unit 1.
[0032]
The output signal (permission signal) decoded by the decoding circuit DE in the permission signal output circuit 2 is output to the control clock signal addition permission circuit 3 through the output terminals (ENn, ENm) of the permission signal output circuit 2.
[0033]
The control clock signal addition permission circuit 3 also receives the control clock signal CK from the timing generation circuit TG. The control clock signal CK is output via the control clock signal addition permission circuit 3 only to the channel to which the permission signal from the permission signal output circuit 2 is input. The control clock signal CK is input to the second latch circuit unit 4.
[0034]
The second latch circuit section 4 has a data signal DI from the timing generator TG.0,3Is also entered. The second latch circuit unit 4 latches the input 1-bit signal (for binary channel) and 2-bit signal (for ternary channel) at the second timing, and these signals are included in the driver circuit unit 5. Output for each channel.
[0035]
The driver circuit unit 5 has, for example, at least one ternary channel TD1 and two binary channels TD2. Two or more ternary channels TD1 or binary channels BD1 may be provided.
[0036]
The binary channel BD1 has a binary channel charge transfer timing pulse input terminal BIn and a binary channel output terminal BOn.
[0037]
The ternary channel TD1 has a charge transfer timing pulse input terminal TIm and a read timing pulse input terminal PGm of the ternary channel, and an output terminal TOm for the ternary channel.
[0038]
Further, the driver circuit unit 5 includes a ground terminal GND and a power supply terminal V.DDhave.
[0039]
The output signal of the second latch circuit unit 4 is the charge transfer timing pulse input terminal TIm for the ternary channel of the driver circuit unit 5, the read timing pulse input terminal PGm, and the charge transfer timing pulse input for the binary channel. A binary or ternary signal is output from the terminal BIn and output from the binary channel output terminal BOn and the ternary channel output terminal TOm.
[0040]
Since information for selecting a channel and state determination information for determining a signal output from the channel are transferred by a signal encoded in the charge transfer drive circuit, a large number of channels can be obtained with a small number of input terminals. Can be operated.
[0041]
Hereinafter, a more detailed configuration and operation of the charge transfer drive circuit DRV1 will be described with reference to FIGS.
[0042]
FIG. 3 is a more detailed circuit diagram of the charge transfer drive circuit DRV1 shown in FIG. FIG. 3 also shows the timing signal generation circuit TG.
[0043]
FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the charge transfer device clock driver circuit transfer drive circuit shown in FIG. FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the ternary channel, and FIG. 6 is a timing chart showing the operation of the binary channel.
[0044]
As shown in FIG. 3, the first latch circuit unit 1 is, for example, a 4-bit data signal b0To bThreeHave four first latch circuits 1-0 to 1-3.
[0045]
The first latch circuits 1-0 to 1-3 receive the data signal b0To bThreeInput terminals D0 to D3 to which any one data signal selected from among them is input, and one clock input terminal CK0 to CK3 (input in common) per latch circuit. ing. Further, each of the first latch circuits 1-0 to 1-3 has one output terminal Q0 to Q3 for each latch circuit.
[0046]
Data signal DI output from the timing generation circuit TG0,3Are input to the four input terminals D0 to D3 of the first latch circuits 1-0 to 1-3 in the first latch circuit section 1, respectively. More specifically, b0Is D0, b1Is D1 and b2Is D2 and bThreeIs input to D3.
[0047]
The control clock signal CK is input to the control clock signal input terminals CK0 to CK3 of the four first latch circuits 1-0 to 1-3.
[0048]
As shown in FIG. 4, the first latch circuit 1-0 receives the data b at the first timing t1 and at the falling time t1 of the control clock signal CK.0Latch. Latched data b0Is output from the output terminal Q0. The output signal is input to the decoder circuit DE in the permission signal output circuit 2.
[0049]
Similarly, in the other first latch circuits 1-1 to 1-3, the data b at the falling edge t1 of the control clock signal CK.1, Data b2, Data bThreeAre latched, and the latched signal is input to the decoder circuit DE in the permission signal output circuit 2.
[0050]
The permission signal output circuit 2 includes a decoder circuit DE. The decoder circuit DE has an output signal b from the output terminals Q0 to Q3 of the first latch circuits 1-0 to 1-3.0To bThreeInput terminals DE0 to DE3 are provided.
[0051]
The decoder circuit DE decodes a 4-bit input signal and generates an output signal at a corresponding output terminal among, for example, ten output terminals from EN0 to EN9.
[0052]
More specifically, the output signal from the first latch circuit 1 is input to the decoder circuit DE in the permission signal output circuit 2. 4-bit binary data signal b0To bThreeThe processes up to are decoded in the decoder circuit DE.
[0053]
[Table 1]
Figure 0004228167
[0054]
As shown in Table 1, the data b input to the decoder circuit DE0To bThreeDepending on the combination of the above data, it is determined which of the ten output terminals EN0 to EN9 of the decoder circuit DE is to be used to select a channel connected to the output terminal.
[0055]
In Table 1, a channel connected to an output terminal that outputs “1” is selected, and a channel connected to an output terminal that outputs “0” is not selected.
[0056]
Since the four data can take two states, “0” and “1”, the combination of the four data is 2Four16 combinations are possible. Since the same state may be selected for a plurality of channels at the same time, the number of combinations is larger than the number of channels.
[0057]
The ten output terminals output signals for operating the ten channels.
[0058]
For example, in an actual circuit, among ten output signal terminals, EN0 to EN3 are assigned to four binary channels, and EN4 to EN9 are assigned to six ternary channels. In the following, a case will be described in which there is one binary channel and one ternary channel for simplicity, but in an actual circuit example, the binary channel and the ternary channel are, for example, 4 It has a configuration of channels and 6 channels.
[0059]
The control clock signal giving permission circuit 3 is a two-input AND circuit 11-1 for giving a control clock signal for the binary channel BD1, and a two-input AND circuit for giving a control clock signal to the ternary channel TD1. 15-1.
[0060]
The binary and ternary 2-input AND circuits 11-1 and 15-1 have two input terminals and one output terminal. One input terminal of the binary and ternary 2-input AND circuits 11-1 and 15-1 is connected to one of the output terminals of the decoder circuit DE, for example, the output terminals EN0 and EN4.
[0061]
The control clock signal CK output from the timing generation circuit TG is input to the other input terminal of the binary and ternary 2-input AND circuits 11-1 and 15-1.
[0062]
The output terminal of the 2-input AND circuit 15-1 for the ternary channel is connected to the control clock input terminals CK21 and CK25 of the fourth and fifth latch circuits 21 and 25, respectively.
[0063]
When one of the output terminals EN0 to EN9 of the enable signal output circuit 2 is in a selected state, that is, “1”, the 2-input AND circuit 11 connected to the output terminal of the enable signal output circuit 2 -1 or 15-1, the signal inputted from the other input terminal, that is, the control clock signal CK is outputted as it is from the 2-input AND circuit 11-1 or 15-1.
[0064]
When one of the output terminals EN0 to EN9 of the enable signal output circuit 2 is in a non-selected state, that is, “0”, the 2-input AND circuit 11-1 or 15 connected to the output terminal. "0" is output from the input AND circuit 11-1 or 15-1 regardless of the signal input from the other input terminal of -1, that is, the control clock signal CK.
[0065]
That is, the two-input AND circuits 11-1 and 15-1 in the control clock signal addition permission circuit 3 output the control clock signal CK only when the permission signal “1” is received from the permission signal output circuit 2. It is.
[0066]
The second latch circuit unit 4 includes a third latch circuit 17-1, a fourth latch circuit 21-1, and a fifth latch circuit 25-1.
[0067]
The third latch circuit 17-1 is, for example, a 4-bit data signal DI encoded by the encoding circuit CO.0,3(Four binary data b from the first to the fourth0To bThreeB)0Are input terminals D17. The clock input terminal CK17 of the third latch circuit 17-1 is connected to the output terminal of the 2-input AND circuit 11-1.
[0068]
The fourth latch circuit 21-1 is, for example, a 4-bit data signal DI encoded by the encoding circuit CO.0,3(First to fourth binary data b0To bThreeB)0Are input terminals D21. The clock input terminal CK21 of the fourth latch circuit 21-1 is connected to the output terminal of the 2-input AND circuit 15-1.
[0069]
The fifth latch circuit 25-1 is, for example, a 4-bit data signal DI encoded by the encoding circuit CO.0,3(Four binary data b from the first to the fourth0To bThreeB)1Are input terminals D25. The clock input terminal CK25 of the fifth latch circuit 25-1 is connected to the output terminal of the 2-input AND circuit 15-1.
[0070]
That is, the control clock input terminals CK21-1 and CK25-1 of the two latch circuits of the fourth latch circuit 21 and the fifth latch circuit 25 are connected in common.
[0071]
Control clocks are supplied to the clock signal input terminals CK17, CK21, and CK25 of the second to fourth latch circuits 17-1, 21-1, and 25-1 in the second latch circuit unit 4 belonging to the channel that has received the permission signal. The signal CK is input.
[0072]
In addition, the encoded data signal DI output from the timing generation circuit TG is also input to the input terminals D17, D21, D25 of the second to fourth latch circuits 17-1, 21-1, 25-1.0,3Is also entered. The data signal is latched by the control clock signal CK.
[0073]
[Table 2]
Figure 0004228167
[0074]
Latched data DI0,3For example, as shown in Table 2, the output state VL, VM, or VH from the ternary channel is determined according to the value of. The output state from the binary channel is also determined.
[0075]
More specifically, as shown in FIG. 4, the second to fourth latch circuits 17-1, 21-1, and 25-1 corresponding to the channel selected in response to the permission signal receive the second timing. For example, at the rising edge t2 of the control clock signal CK, the data signal DI0,3Latch the data. The second latch circuit 17-1 receives data b0The third latch circuit 21-1 receives the data b0The fourth latch circuit 25-1 receives the data b.1Latch.
[0076]
The data signal DI is transmitted to the selected channel, for example, the binary channel BD1 and the ternary channel TD1.0,3(B0Or b0And b1) Is supplied.
[0077]
The driver circuit unit 5 includes a binary channel BD1 and a ternary channel TD1.
[0078]
The ternary channel TD1 includes a first comparator 31a, a second comparator 31b, and a ternary switch circuit 33a.
[0079]
The binary channel BD1 includes a third comparator 31c and a binary switch circuit 33b.
[0080]
Two series resistors R1 and R2 are connected between the ground potential GND (0V) and the power supply voltage VDD (3.3V), and the divided voltage at the node x existing between the two series resistors R1 and R2 is The resistance values R1 and R2 are set to 1.65V.
[0081]
The voltage set to about 1.65 V at the node x is supplied to the inverting input terminals (−) 41 a, 43 a, and 45 a of the first to third comparators 31 a, 31 b, and 31 c.
[0082]
The output terminal Q25 of the fifth latch circuit 25-1 is connected to the non-inverting input terminal (+) 41b of the first comparator 31a to form a charge transfer timing pulse input terminal TIm for the ternary channel. .
[0083]
The output terminal Q21 of the fourth latch circuit 21-1 is connected to the non-inverting input terminal (+) 43b of the second comparator 31b to form a read timing pulse input terminal PGm.
[0084]
The output terminal Q17 of the third latch circuit 17-1 is connected to the non-inverting input terminal (+) 45b of the third comparator 31c to form a charge transfer timing pulse input terminal BIn for a binary channel. .
[0085]
The first comparator 31a has two power supply terminals, a first power supply terminal 41c and a second power supply terminal 41d. The second comparator 31b has two power terminals, a third power terminal 43c and a fourth power terminal 43d. The third comparator 31c has two power terminals, a fifth power terminal 45c and a sixth power terminal 45d.
[0086]
A high voltage power supply VH is connected to the first, third, and fifth power supply terminals 41c, 43c, and 45c, and a voltage of, for example, + 16V is applied. A low voltage power supply VL is connected to the second, fourth, and sixth power supply terminals 41d, 43d, and 45d, and a voltage of, for example, -8V is applied.
[0087]
The output terminals 41e and 43e of the first and second comparators 31a and 31b are respectively connected to the two input terminals 51a and 51b of the ternary switch circuit 33a.
[0088]
The output terminal 45e of the third comparator 31c is connected to the input terminal 53a of the binary switch circuit 33b.
[0089]
The first comparator 31a included in the ternary channel TD1 is an intermediate between the potential of the charge transfer timing pulse input terminal TIm for the ternary channel, the ground voltage GND (0V), and the power supply voltage (3.3V). The potential of the charge transfer timing pulse input terminal TIm for the ternary channel is higher, the higher voltage VH (+16 V) is lower, and the lower voltage VL (−8 V) is lower if the potential is lower. Output to one input terminal 51a of the pulse generation circuit 33a.
[0090]
The second comparator 31b compares the potential of the read timing pulse input terminal PGm with 1.65V, and if the potential of the read timing pulse input terminal PGm is higher, the high voltage VH is lower, and if lower, the low voltage VL is lower. Is output to the other input terminal 51b of the ternary pulse generation circuit 33a.
[0091]
The third comparator 31c compares the potential of the binary channel charge transfer timing pulse input terminal BIn with 1.65V, and the potential of the binary channel charge transfer timing pulse input terminal BIn is greater. The high voltage VH (+ 16V) is output to the input terminal 53a of the binary pulse generation circuit 33b if the voltage is high and the low voltage VL (−8V) is output if the voltage is low.
[0092]
The ternary switch circuit 33a has three power supply terminals 51c, 51d, and 51e. The three power supply terminals 51c, 51d, and 51e are connected to a high voltage terminal VH, an intermediate voltage terminal VM, and a low voltage terminal VL, respectively, and voltages of + 16V, 0V, and -8V are sequentially applied. The output terminal 51f of the ternary switch circuit 33a forms an output terminal TOm for a ternary channel.
[0093]
The binary switch circuit 33b has two power supply terminals 53a and 53c. The two power supply terminals 53a and 53c are connected to the intermediate voltage terminal VM and the low voltage terminal VL, respectively, and voltages of 0V and −8V are applied thereto. The inverting output terminal 53d of the binary switch circuit 33b forms a binary channel output terminal BOn.
[0094]
The operation of the driver circuit unit 5 will be described with reference to FIGS.
[0095]
5A shows the signal voltage input to the input terminal 51a of the ternary switch circuit 33a, FIG. 5B shows the signal voltage input to the input terminal 51b of the ternary switch circuit 33a, and FIG. ) Indicates an output signal output from the output terminal 51f of the ternary switch circuit 33a.
[0096]
6A shows a signal voltage input to the input terminal 53a of the binary switch circuit 33b, and FIG. 6B shows an output signal output from the output terminal 53d of the binary switch circuit 33b.
[0097]
As shown in FIGS. 5A to 5C, the ternary switch circuit 33a has two signal voltages (VH, VL) output from the first comparator 31a and the second comparator 31b. Depending on the input combination pattern, any one of the voltage signals VH (+16 V), VM (0 V), and VL (−8 V) is output to the output terminal TOm for the ternary channel.
[0098]
b0Is low, the output signal at the output terminal TOm for the ternary channel is b1Of Low and High. b1Is low, the output signal is VL, b1If is high, the output signal is VM. b0Is high, the output signal at the output terminal TOm for the ternary channel is b1VH regardless of the value of.
[0099]
That is, while the signal voltage input to the input terminal 51b of the ternary switch circuit 33a is VL, the output signal becomes VL (−8V) when VL is input to the input terminal 51a, and the output is output when VH is input. The signal becomes VM (0 V).
[0100]
While the signal voltage input to the input terminal 51b is VH, the output signal is VH (+ 16V) regardless of the signal voltage value input to the input terminal 51a.
[0101]
The binary pulse generation circuit 33b uses either one of VM (0V) and VL (−8V) as a binary channel output terminal BOn in response to one input signal output from the third comparator 31c. Output.
[0102]
As shown in FIGS. 6A and 6B, in the binary switch circuit 33b, when the signal voltage VH is input to the input terminal, the output signal is input to VM, and the signal voltage VL is input to the input terminal. Then, the output signal becomes VL.
[0103]
The output signal of the output terminal BOn for the binary channel is b0Only LOW and HIGH.
[0104]
Signals output to the output terminal TOm of the ternary channel and the output terminal BOn of the binary channel are applied to, for example, charge transfer electrodes in the vertical charge transfer path of the CCD solid-state imaging device. It is possible to read out charges from the photoelectric conversion element to the vertical charge transfer path and transfer charges in the vertical charge transfer path.
[0105]
As shown in FIG. 4, at time t3, that is, at the falling edge of the control clock signal CK, the data DI0,3Is read and the read data DI0,3In response to this, the voltage signal of any one of the output terminals of the decoding circuit DE (for example, represented by ENy) becomes High, and the channel connected to ENy is selected. On the contrary, the voltage of ENx becomes Low, and the selection of the channel connected to ENx is released.
[0106]
The channel is selected as shown in Table 1, for example.
[0107]
If the control clock signal CK rises at the time t4, for example, during the time that the channel ENy is in the selected state, the data DI0,3Is read again, and the read data DI0,3Accordingly, for example, as shown in Table 2, the output state VL, VM, or VH is determined again.
[0108]
 With the above operation, a desired channel can be brought into a desired output state at a desired timing.
[0109]
As described above, the charge transfer drive circuit according to the present embodiment uses the drive signal encoded in the timing generation circuit after being decoded in the charge transfer drive circuit.
[0110]
Therefore, the number of input terminals for inputting a signal from the timing generation circuit can be greatly reduced. In addition, the number of output terminals of the timing generation circuit and the number of wirings connecting the timing generation circuit and the charge transfer drive circuit can be reduced.
[0111]
The added coder circuit and decoder circuit itself are very simple circuits, and the degree of integration of the entire circuit is not so high. Rather, the effect of reducing the number of terminals of the package is greater.
[0112]
In the above embodiment, the data bus is 4 bits. However, the number of data buses may be increased when it is desired to increase the number of channels or when there are many combinations of channel selection methods.
[0113]
As described above, the solid-state imaging device has been exemplarily described according to the present embodiment. However, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like are possible.
[0114]
【The invention's effect】
The number of input terminals of the charge transfer drive circuit can be reduced. In addition, the number of output terminals of the timing generator connected to the charge transfer drive circuit can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram of a CCD solid-state imaging device and its peripheral circuits according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a functional block diagram of a charge transfer drive circuit according to an embodiment of the present invention.
3 is a more detailed circuit diagram of the charge transfer drive circuit shown in FIG. 2;
4 is a timing chart showing the operation of the charge transfer drive circuit shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a timing chart showing the operation of a ternary channel.
FIG. 6 is a timing chart showing the operation of a binary channel.
[Explanation of symbols]
CCD1 CCD solid-state image sensor
ASP analog signal processing circuit
DSP digital signal processing circuit
TG timing generator
DRV1 charge transfer drive circuit
TD1 ternary channel
BD1 binary channel
1 1st latch circuit part
2 Enable signal output circuit
3 Control clock signal granting circuit
4 Second latch circuit section
5 Driver circuit

Claims (3)

少なくとも2つ以上の状態を切り換えて出力することができるチャネルを2本以上備えるドライバー回路部と、
符号化されたチャネル選択情報を復号化し、前記ドライバー回路部に含まれる1又は2本以上のチャネルを選択するチャネル選択回路と、
前記チャネル選択回路により選択されたチャネルに対して、符号化された出力状態の決定情報を受けて、前記チャネルの出力状態を決定する状態決定回路と
を含むCCD電荷転送用駆動回路。
A driver circuit unit including at least two channels capable of switching and outputting at least two states;
A channel selection circuit that decodes the encoded channel selection information and selects one or more channels included in the driver circuit unit;
A CCD charge transfer drive circuit including a state determination circuit that receives an encoded output state determination information for a channel selected by the channel selection circuit and determines an output state of the channel.
前記チャネル選択回路は、第1のタイミングで複数のデータ入力信号をラッチする第1のラッチ回路部と、
前記第1のラッチ回路部からの出力に基づいて、動作させるべき1又は2以上のチャネルを選択するための許可信号を出力する許可信号出力回路と
を含む請求項1に記載のCCD電荷転送用駆動回路。
The channel selection circuit includes a first latch circuit unit that latches a plurality of data input signals at a first timing;
The CCD charge transfer circuit according to claim 1, further comprising: a permission signal output circuit that outputs a permission signal for selecting one or more channels to be operated based on an output from the first latch circuit unit. Driving circuit.
前記状態決定回路は、前記許可信号により選択されたチャネルに対して符号化された出力状態の決定情報を受け、前記第1のタイミングよりも後の第2のタイミングでこれをラッチする第2のラッチ回路部を含む
請求項2に記載のCCD電荷転送用駆動回路。
The state determination circuit receives output state determination information encoded for the channel selected by the permission signal, and latches this at a second timing after the first timing. 3. The CCD charge transfer drive circuit according to claim 2, further comprising a latch circuit unit.
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JP5477033B2 (en) * 2010-02-15 2014-04-23 株式会社ニコン Solid-state image sensor
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