JP4643802B2 - 固体撮像素子の駆動装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像素子の駆動パルスを発生する固体撮像素子の駆動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、CCD固体撮像素子の高画素化や高性能化への取り組みが急速に進行している。このような状況下で、CCD固体撮像素子の商品ラインナップも急速に増加している。
【0003】
従来の固体撮像素子の駆動装置では、CCD固体撮像素子の画素数、駆動仕様に応じ固体撮像素子の駆動装置もその都度設計し対応している。また、CCD固体撮像素子の画素数、駆動仕様が同一であったとしても、駆動するCCD固体撮像素子のサイズが異なれば新たに固体撮像素子の駆動装置を再設計し対応していた。例えば、水平CCD駆動のバッファとして対角6mmサイズのCCD固体撮像素子には出力電流24mA相当の能力端子、対角4.5mmサイズのCCD固体撮像素子には出力電流16mA相当の能力端子と言うように、その端子負荷容量にしたがい駆動波形の立上り、立下り特性を考慮して使いわけられる。このような状況は、開発時間等非効率であり無駄が多く好ましくない。
【0004】
図2は従来の固体撮像素子の駆動装置における出力部の構成図である。図2において、201は固体撮像素子の駆動装置の出力部を構成する出力バッファ、202はCCD固体撮像素子、203は固体撮像素子の駆動装置の水平CCD駆動パルス出力端子である。
【0005】
また、図3はCCD固体撮像素子202の構造例を示す概念図である。図3において、301はフォトダイオード、302は垂直CCD(垂直転送部)、303は水平CCD(水平転送部)、304は出力アンプである。φH1,φH2は水平CCD303を駆動するための水平CCD駆動パルスを入力する水平CCD駆動パルス入力端子、φV1,φV2,φV3,φV4は垂直CCD302を駆動するためのパルス入力端子、φRはリセットパルスの入力端子である。
【0006】
図2では、水平CCD駆動パルスの出力バッファ201および出力端子203しか図示していないが、この駆動装置は、水平CCD駆動パルス以外にも、垂直CCD駆動用のパルス、その他信号処理に必要なパルスを発生する。さらに、垂直同期信号(VD)及び水平同期信号(HD)を発生させる場合もある。なお、垂直CCD駆動用のパルスは一旦、垂直ドライバーにて3値パルスに変換後、CCD固体撮像素子に印加される。
【0007】
図2の2本の水平CCD駆動パルス出力端子203はそれぞれ図3の水平CCD駆動パルス入力端子φH1,φH2に接続される。また、図3では水平CCD303に2相駆動CCDを用いているため、水平CCD駆動パルス出力端子203は2本でよいが、例えば4相駆動CCDを用いた場合は、その水平CCD駆動パルス入力端子も4本であり、水平CCD駆動パルス出力端子203も4本となる。
【0008】
図2における出力バッファ201の駆動能力は、図3における水平CCD303の端子負荷容量によって決められた値になっており、駆動できるCCD固体撮像素子202も決まっていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の固体撮像素子の駆動装置では、画素数、駆動仕様が同一であったとしてもサイズの異なるCCD固体撮像素子に対しては使用できず、新たに固体撮像素子の駆動装置を再設計し、CCD固体撮像素子のラインナップに応じ開発しなければならず、非効率的であった。
【0010】
本発明は、画素数、駆動仕様が同一で、サイズの異なるCCD固体撮像素子に対応可能な固体撮像素子の駆動装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の固体撮像素子の駆動装置は、内部で生成した固体撮像素子の駆動パルスを、所定の個数の出力部を介して、固体撮像素子の所定の個数の端子へそれぞれ出力する固体撮像素子の駆動装置であって、出力部は、複数の出力バッファが並列接続されてなり、固体撮像素子の所定の個数の端子の負荷容量に応じて、出力部内の複数の出力バッファを構成するそれぞれの出力バッファの駆動能力が異なるように制御することを特徴とする。
【0012】
この構成によれば、出力部から出力される水平CCD駆動パルスの駆動能力を、CCD固体撮像素子の端子の負荷容量に応じて変更することができる。その結果、CCD固体撮像素子の画素数、駆動仕様が同一であれば、CCD固体撮像素子のサイズが異なりその端子負荷容量が異なっても、新たに固体撮像素子の駆動装置を再設計する必要がなく、CCD固体撮像素子のラインナップに応じ開発しなければならない非効率を改善し、サイズの異なる各種CCD固体撮像素子に対応可能となる。
また、端子負荷容量が異なるより多くの種類のCCD固体撮像素子に対応可能となる。
【0013】
また、複数の出力バッファのそれぞれに3ステイトバッファを用いることで、本発明における出力部を容易に構成できる。
【0014】
また、所定の個数の端子の負荷容量に応じて、前記選択された出力バッファの個数を異ならせてもよい。
また、出力部内の複数の出力バッファのうち、選択された出力バッファのみを用いて出力するように、所定の個数の出力部毎にそれぞれ制御することが好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施の形態の固体撮像素子の駆動装置における出力部の構成図である。図1において、101は固体撮像素子の駆動装置の出力部を構成する3ステイトバッファであり、102は例えば図3の構成のCCD固体撮像素子、103は3ステイトバッファ101を制御するコントロールライン、104は固体撮像素子の駆動装置の水平CCD駆動パルス出力端子、105は出力部である。
【0016】
図1では、水平CCD駆動パルスの出力部の構成しか図示していないが、この駆動装置は、水平CCD駆動パルス以外にも、垂直CCD駆動用のパルス、その他信号処理に必要なパルスを発生する。さらに、垂直同期信号(VD)及び水平同期信号(HD)を発生させる場合もある。なお、垂直CCD駆動用のパルスは一旦、垂直ドライバーにて3値パルスに変換後、CCD固体撮像素子に印加される。
【0017】
本実施の形態は、内部で生成したCCD固体撮像素子102の水平CCD駆動パルスを、出力部105を介して水平CCD駆動パルス出力端子104から出力し、CCD固体撮像素子102の所定の水平CCD駆動パルス入力端子へ入力される。CCD固体撮像素子102が図3の構成の場合、2本の水平CCD駆動パルス出力端子104がそれぞれ図3の水平CCD駆動パルス入力端子φH1,φH2に接続される。
【0018】
各出力端子104に対するそれぞれの出力部105は、n個(nは複数)の3ステイトバッファ101が並列接続されて構成されており、CCD固体撮像素子102の端子負荷容量に応じ、それぞれの3ステイトバッファ101の状態をコントロールライン103を介して制御し、出力部105から出力される駆動パルスの駆動能力を切り替えられる。この場合の駆動能力は、
「駆動能力」=「1個の3ステイトバッファ101の駆動能力」×m
(mは1からnまでの整数)
となる。
【0019】
本実施の形態において、例えば各3ステイトバッファ101に出力電流8mAのものを用いる。対角6mmサイズのCCD固体撮像素子102を用いた場合、その水平CCD303(図3)の端子負荷容量は約240pFであり、出力部105においてn個のうちの3個の3ステイトバッファ101を用いて駆動をおこなう。また、対角4.5mmサイズのCCD固体撮像素子102を用いた場合、その水平CCD303(図3)の端子負荷容量は約160pFであり、出力部105においてn個のうちの2個の3ステイトバッファ101を用いて駆動をおこなう。
【0020】
以上のように本実施の形態によれば、出力部105から出力される水平CCD駆動パルスの駆動能力を、使用するCCD固体撮像素子102の端子の負荷容量に応じて変更することができる。その結果、CCD固体撮像素子102の画素数、駆動仕様が同一であれば、CCD固体撮像素子102のサイズが異なりその端子負荷容量が異なっても、新たに固体撮像素子の駆動装置を再設計する必要がなく、CCD固体撮像素子のラインナップに応じ開発しなければならない非効率を改善し、サイズの異なる各種CCD固体撮像素子に対応可能となる。
【0021】
なお、本実施の形態では、3ステイトバッファ101に同じ駆動能力のものを使用した例で説明したが、それぞれの3ステイトバッファ101の駆動能力を異なったものにして組み合わせる事により、端子負荷容量が異なるより多くの種類のCCD固体撮像素子に対応可能となる。この場合、CCD固体撮像素子102の水平CCD駆動パルス入力端子ごとに、それに接続された出力端子104から出力される駆動パルスの駆動能力を切り換えることができる。
【0022】
また、それぞれの3ステイトバッファ101に代えて、通常の出力バッファ(例えば図2の201)とスイッチとを直列接続し、各スイッチをオン/オフすることで、出力部105から出力される駆動パルスの駆動能力を切り替えるようにしてもよい。
【0023】
なお、上記実施の形態では、駆動する固体撮像素子として、図3のCCD固体撮像素子を例に説明したが、この構造のCCD固体撮像素子に限られるものではない。例えば、図3の場合、水平CCD303に2相駆動CCDを用いているため、水平CCD駆動パルス入力端子φH1,φH2が2本であり、水平CCD駆動パルスの出力部105および出力端子104は2本でよいが、例えば4相駆動CCDを用いた場合は、その水平CCD駆動パルス入力端子も4本であり、水平CCD駆動パルスの出力部105および出力端子104も4本となる。本発明は、水平CCDの相数に関わらず適用できることは言うまでもない。また、図3では、CCDの構造も、ISタイプのCCDを用いて説明したが、PSタイプのCCDなど、CCDの構造に関わらず適用可能である。
【0024】
【発明の効果】
本発明の固体撮像素子の駆動装置によれば、出力部から出力される水平CCD駆動パルスの駆動能力を、CCD固体撮像素子の端子の負荷容量に応じて変更することができる。その結果、CCD固体撮像素子の画素数、駆動仕様が同一であれば、CCD固体撮像素子のサイズが異なりその端子負荷容量が異なっても、新たに固体撮像素子の駆動装置を再設計する必要がなく、CCD固体撮像素子のラインナップに応じ開発しなければならない非効率を改善し、サイズの異なる各種CCD固体撮像素子に対応可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の固体撮像素子の駆動装置の一例を示す回路図である。
【図2】従来の駆動回路を示す回路図である。
【図3】CCD固体撮像素子の構造の一例を示す図である。
【符号の説明】
101 3ステイトバッファ
102 固体撮像素子
103 コントロールライン
104 出力端子
105 出力部
301 フォトダイオード
302 垂直CCD
303 水平CCD
304 出力アンプ
Claims (4)
- 内部で生成した固体撮像素子の駆動パルスを、所定の個数の出力部を介して、前記固体撮像素子の前記所定の個数の端子へそれぞれ出力する固体撮像素子の駆動装置であって、
前記出力部は、複数の出力バッファが並列接続されてなり、
前記固体撮像素子の前記所定の個数の端子の負荷容量に応じて、前記出力部内の前記複数の出力バッファを構成するそれぞれの出力バッファの駆動能力が異なるように制御することを特徴とする固体撮像素子の駆動装置。 - 前記複数の出力バッファのそれぞれが3ステイトバッファである請求項1記載の固体撮像素子の駆動装置。
- 前記所定の個数の端子の負荷容量に応じて、前記選択された出力バッファの個数が異なることを特徴とする、請求項1又は2に記載の固体撮像素子の駆動装置。
- 前記出力部内の前記複数の出力バッファのうち、選択された出力バッファのみを用いて出力するように、前記所定の個数の出力部毎にそれぞれ制御することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
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