JPH022290A - 電荷結合素子の駆動装置 - Google Patents
電荷結合素子の駆動装置Info
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- JPH022290A JPH022290A JP63145881A JP14588188A JPH022290A JP H022290 A JPH022290 A JP H022290A JP 63145881 A JP63145881 A JP 63145881A JP 14588188 A JP14588188 A JP 14588188A JP H022290 A JPH022290 A JP H022290A
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明はテレビカメラやファクシミリに用いられる電荷
結合素子駆動方式及び駆動装置に関する。
結合素子駆動方式及び駆動装置に関する。
（従来の技術）
電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖ
ｉｃｅｓ、以下ＣＣＤと略す）の電荷転送は一般に転送
電極に矩形波パルス電圧を加えることによシ行なわれる
が、この時に消費される電力は駆動周波数ＩＩＣ？１ぼ
比例する。近年高精化に伴いＣＯＤの画素数を増加させ
る傾向にあシ、これによシ駆動周波数が高くなシ消費電
力も又増加してしまうといった問題が生じている。第４
図に従来の駆動回路を示す。
ｉｃｅｓ、以下ＣＣＤと略す）の電荷転送は一般に転送
電極に矩形波パルス電圧を加えることによシ行なわれる
が、この時に消費される電力は駆動周波数ＩＩＣ？１ぼ
比例する。近年高精化に伴いＣＯＤの画素数を増加させ
る傾向にあシ、これによシ駆動周波数が高くなシ消費電
力も又増加してしまうといった問題が生じている。第４
図に従来の駆動回路を示す。
２相駆動ＣＯＤの転送電極は第１相電極φＨ１２５とア
ース間容量Ｃ，２３、第２相電極φＨ１２６とアース間
の容量Ｃ意２３’、第１相と第２相の電極間容量Ｃｃ
２４とで構成されている。第１相電極φＨ，２５と第２
相電極φＨ２２６にはそれぞれコンプリメンタリ−エミ
ッタフォロア２１．２２及び２１’、２２’によシ構成
される電圧バッファが接続される。このような構成の駆
動回路では転送電極を転送周波数で充放電しながら駆動
するようになる。第６図に従来の駆動回路による駆動波
形を示す。転送停止期間（Ｔａｕｃ）はφＨ１がハイレ
ベル、φＨ，がローレベルで待機しているが転送期間は
φＩ−１，２５とφＨｚ ２６は交互に反転しながら充
放電されこの時電源Ｖｃｃ側から供給される電力Ｐは Ｐ ＝ ｆ ・（Ｃｓ ＋Ｃｚ ＋４ Ｃｃ ） ・Ｖ
２−−−−−−−−・−・・（１）で表わされる。ここ
にｆ：駆動周波数、ｖ：φＨ８゜φＩＩ、の最大電圧で
ある。
ース間容量Ｃ，２３、第２相電極φＨ１２６とアース間
の容量Ｃ意２３’、第１相と第２相の電極間容量Ｃｃ
２４とで構成されている。第１相電極φＨ，２５と第２
相電極φＨ２２６にはそれぞれコンプリメンタリ−エミ
ッタフォロア２１．２２及び２１’、２２’によシ構成
される電圧バッファが接続される。このような構成の駆
動回路では転送電極を転送周波数で充放電しながら駆動
するようになる。第６図に従来の駆動回路による駆動波
形を示す。転送停止期間（Ｔａｕｃ）はφＨ１がハイレ
ベル、φＨ，がローレベルで待機しているが転送期間は
φＩ−１，２５とφＨｚ ２６は交互に反転しながら充
放電されこの時電源Ｖｃｃ側から供給される電力Ｐは Ｐ ＝ ｆ ・（Ｃｓ ＋Ｃｚ ＋４ Ｃｃ ） ・Ｖ
２−−−−−−−−・−・・（１）で表わされる。ここ
にｆ：駆動周波数、ｖ：φＨ８゜φＩＩ、の最大電圧で
ある。
さらにこれに加えコンプリメンタリ−エミッタフォロア
２１．２２及び２１’、２２’ を駆動するための回路
の消費電力も必要である。
２１．２２及び２１’、２２’ を駆動するための回路
の消費電力も必要である。
（１１式かられかるように駆動筒波数ｆが高くなると、
それに比列して消費される電力は増加する。
それに比列して消費される電力は増加する。
上述したように高精細化に伴い商品化テレビカメラ用の
電荷結合素子として２００万画素ＣＣＤの開発がさかん
に行なわれているが、２線出力型ＣＯＤでも水平駆動周
波数が３７，１２５ＭＨｚと非常に高く、将来は７４．
２５ ＭＨｚ以上の駆動も要求されている。しかしなが
ら従来の電圧バッファ型矩形波ｉ動では、周波数ｆ＝３
７，１２５ＭＨｚ、Ｃ，＝０１＝１５ＱｐＦ、Ｃｃ＝５
ＱｐＦ、Ｖ＝１０Ｖ ０ｔｊＪ合（１１弐Ｋｊニジ電力
Ｐ＝１．８６Ｗとなってしまう。この電力はＣＯＤ内部
や駆動回路の一部で熱となって消費されるため、ＣｃＤ
の温度上昇を引起こし、固定パターンノイ／Ｉ’＋７）
増加、暗電流シ冒ットノイスノ増加による画質劣下の要
因になる。
電荷結合素子として２００万画素ＣＣＤの開発がさかん
に行なわれているが、２線出力型ＣＯＤでも水平駆動周
波数が３７，１２５ＭＨｚと非常に高く、将来は７４．
２５ ＭＨｚ以上の駆動も要求されている。しかしなが
ら従来の電圧バッファ型矩形波ｉ動では、周波数ｆ＝３
７，１２５ＭＨｚ、Ｃ，＝０１＝１５ＱｐＦ、Ｃｃ＝５
ＱｐＦ、Ｖ＝１０Ｖ ０ｔｊＪ合（１１弐Ｋｊニジ電力
Ｐ＝１．８６Ｗとなってしまう。この電力はＣＯＤ内部
や駆動回路の一部で熱となって消費されるため、ＣｃＤ
の温度上昇を引起こし、固定パターンノイ／Ｉ’＋７）
増加、暗電流シ冒ットノイスノ増加による画質劣下の要
因になる。
駆動周波数が高くなると、回路的に矩形波で駆動させる
ことが困難になシ駆動回路自体での消費電力も多くなる
などの問題があった。
ことが困難になシ駆動回路自体での消費電力も多くなる
などの問題があった。
（発明が解決しようとする課題）
上述Ｌｌごとく、固体撮像素子の駆動において駆動周波
数が゛高くなればなるほどＣＣＤ内と駆動回路で消費さ
れる電力は多くなり、発熱による画質劣下と消費電力が
増加する。
数が゛高くなればなるほどＣＣＤ内と駆動回路で消費さ
れる電力は多くなり、発熱による画質劣下と消費電力が
増加する。
そこで本発明はこのような点に基づきなされたもので、
駆動周波数が高い例えば２００万画素の高品位のＣＯＤ
でも低電圧、低消費電力で起動特性が良好な高速駆動を
可能にし、高画質な映像を得る電荷結合素子の駆動方式
及び駆動装置に関する。
駆動周波数が高い例えば２００万画素の高品位のＣＯＤ
でも低電圧、低消費電力で起動特性が良好な高速駆動を
可能にし、高画質な映像を得る電荷結合素子の駆動方式
及び駆動装置に関する。
（課題を解決するための手段）
本発明は上記課題を解決するため、第１に電荷結合素子
の転送電極容量とインダクタンスとからなる共振回路を
駆動するためのスイッチング素子として１バイポーラト
ランジスタを用いる駆動回路において、転送停止期間に
該バイポーラトランジスタをオフ状態で待機するもので
ある。又このバイポーラトランジスタに代えてＭＯＳ型
トランジスタを用いるものである。
の転送電極容量とインダクタンスとからなる共振回路を
駆動するためのスイッチング素子として１バイポーラト
ランジスタを用いる駆動回路において、転送停止期間に
該バイポーラトランジスタをオフ状態で待機するもので
ある。又このバイポーラトランジスタに代えてＭＯＳ型
トランジスタを用いるものである。
さらに第２に２相駆動される電荷結合素子の電極容儀と
、インダクタンスからなる共振回路を用いるスイッチン
グ共振駆動法において、前記インダクタンスは２次側に
センタータップを設けた高周波トランスとし、２次側で
は第１相、第２相の電極端子容量と２次巻線とで、それ
ぞれ共振回路を構成し、１次側では１次巻線と共振回路
を構成する共振コンデンサを設けるものである。
、インダクタンスからなる共振回路を用いるスイッチン
グ共振駆動法において、前記インダクタンスは２次側に
センタータップを設けた高周波トランスとし、２次側で
は第１相、第２相の電極端子容量と２次巻線とで、それ
ぞれ共振回路を構成し、１次側では１次巻線と共振回路
を構成する共振コンデンサを設けるものである。
あるいは、高周波トランスを可変インダクタンス型とし
、又は、電極に並列に接続されるコンデンサを可変コン
デンサとし、又は、１次側共振コンデンサを可変コンデ
ンサとするものである。
、又は、電極に並列に接続されるコンデンサを可変コン
デンサとし、又は、１次側共振コンデンサを可変コンデ
ンサとするものである。
（作用）
第１のものにおいて転送電極とインダクタンスが駆動周
波数において共振しているため、スイッチング動作によ
り、−度インダクタンスに蓄えられた電磁エネルギーは
静電エネルギーとして転送電極容量に移動し、転送電極
に正弦波電圧として表われる。又、スイッチング共振動
作をさせているため、ｉ！！源電圧電圧倍の振幅を容易
に得ることができる。
波数において共振しているため、スイッチング動作によ
り、−度インダクタンスに蓄えられた電磁エネルギーは
静電エネルギーとして転送電極容量に移動し、転送電極
に正弦波電圧として表われる。又、スイッチング共振動
作をさせているため、ｉ！！源電圧電圧倍の振幅を容易
に得ることができる。
このスイッチング素子としてバイポーラトランジスタを
用い転送停止期間に該バイポーラトランジスタがオフ状
態で待機しているため、ペース・コレクタ接合領域にキ
ャリアは存在せず、転送停止期間から転送開始期間に移
る起動開始時において、少数キャリアを消滅させる必要
がなく瞬時にオン動作を開始させることができる。
用い転送停止期間に該バイポーラトランジスタがオフ状
態で待機しているため、ペース・コレクタ接合領域にキ
ャリアは存在せず、転送停止期間から転送開始期間に移
る起動開始時において、少数キャリアを消滅させる必要
がなく瞬時にオン動作を開始させることができる。
このようにすることで、高品位テレビカメラ用ＣＯＤ等
駆動周波数が高いＣＣＤでも低電圧・低消費電力で起動
特性が良好な高速の駆動を実現することができる。
駆動周波数が高いＣＣＤでも低電圧・低消費電力で起動
特性が良好な高速の駆動を実現することができる。
第２のものにおいてセンタータップ付高周波トランスを
用いているため、１つのスイッチング駆動回路で正確に
１８００位相が反転した２相１駆動波形が得られる。
用いているため、１つのスイッチング駆動回路で正確に
１８００位相が反転した２相１駆動波形が得られる。
又、１次側と２次側がそれぞれ共振しているため、駆動
電力が少なくてすむ。さらに高周波トランス又は、電極
に並列に接続されるコンデンサ、あるいは１次側共振コ
ンデンサを可変にすることで容易に共振周波数と、駆動
周波数を一致させることができる。
電力が少なくてすむ。さらに高周波トランス又は、電極
に並列に接続されるコンデンサ、あるいは１次側共振コ
ンデンサを可変にすることで容易に共振周波数と、駆動
周波数を一致させることができる。
このようにすることで、低消費′成力でかつ高画質の電
荷結合素子の、駆動装置を実現することができる。
荷結合素子の、駆動装置を実現することができる。
すなわち、−度インダクタンスに蓄えられ７１ｃ＠磁エ
ネルギーは静電エネルギーとしてＣ，、Ｃｅ に移動
し、φ１（１端子に正弦波電圧として表われる。
ネルギーは静電エネルギーとしてＣ，、Ｃｅ に移動
し、φ１（１端子に正弦波電圧として表われる。
共振を利用しているため、電力のロスが少なく、又、ス
イッチング共振動作をさせているため、電源電圧の２倍
の振幅を容易に得ることができる。
イッチング共振動作をさせているため、電源電圧の２倍
の振幅を容易に得ることができる。
φＨ２端子についても同様である。
一般に、バイポーラトランジスタでスイッチ動作サセる
と、オン状態（飽和状態）からオフ状態に移行するとき
、ベース・コレクタ接合領域に少数キャリアが存在して
いるためへ少数キャリアが消滅するまでオン状態が保持
され、瞬時にオフにすることはできない。そこで本実施
例では、第２図のようにφＨ１，φＨ３の両スイッチト
ランジスタ共、転送停止期間（Ｔａｒｘ）はオフ状態で
待機し、ｔｏとｔｌのように起動タイミングをそれぞれ
異ならしめ、起動時にすべてオン状態からスタートでき
るようにしている。このようにすることで起動開始時の
第１パルスから良好なスイッチング動作をすることがで
き、電荷の転送を正確に行なうことができる。
と、オン状態（飽和状態）からオフ状態に移行するとき
、ベース・コレクタ接合領域に少数キャリアが存在して
いるためへ少数キャリアが消滅するまでオン状態が保持
され、瞬時にオフにすることはできない。そこで本実施
例では、第２図のようにφＨ１，φＨ３の両スイッチト
ランジスタ共、転送停止期間（Ｔａｒｘ）はオフ状態で
待機し、ｔｏとｔｌのように起動タイミングをそれぞれ
異ならしめ、起動時にすべてオン状態からスタートでき
るようにしている。このようにすることで起動開始時の
第１パルスから良好なスイッチング動作をすることがで
き、電荷の転送を正確に行なうことができる。
以上のように本実施例によれば、高品位テレビカメラ用
ＣＯＤ等駆動周波数が高いＣＣＤでも低電圧、低消費電
力で起動特性が良好な高速の駆動が可能になシ、又、発
熱が少なくなるため、固定パターンノイズや暗電流ショ
ットノイズが少ない高画質な映像を得ることができる。
ＣＯＤ等駆動周波数が高いＣＣＤでも低電圧、低消費電
力で起動特性が良好な高速の駆動が可能になシ、又、発
熱が少なくなるため、固定パターンノイズや暗電流ショ
ットノイズが少ない高画質な映像を得ることができる。
第３図に本発明の他の実施例における水平転送部の模式
図を示す。これは、水平転送部を並列に２列Ａ転送電極
を２相有するものである。水平転送部を並列に２列設け
るのは水平駆動周波数を半分に減らして駆動を容易にす
ることと、水平方向の電極数が半分ですむので、微細加
工技術が容易になるからである。
図を示す。これは、水平転送部を並列に２列Ａ転送電極
を２相有するものである。水平転送部を並列に２列設け
るのは水平駆動周波数を半分に減らして駆動を容易にす
ることと、水平方向の電極数が半分ですむので、微細加
工技術が容易になるからである。
第３図において○印で示す転送電荷は垂直レジスタ１１
によって垂直転送部から水平転送部へ運ばれる。垂直レ
ジスタ１１はチャネルストッパー１２によりて隣接する
レジスタと分離されている。
によって垂直転送部から水平転送部へ運ばれる。垂直レ
ジスタ１１はチャネルストッパー１２によりて隣接する
レジスタと分離されている。
水平転送部に運ばれた電荷は水平ゲート１５によって、
φＨｓ［極上の電荷が第１水平レジスタ１３に、φＨ１
電極上の電荷が第２水平レジスタ１４にそれぞれ振９分
けられる。φＨ１電極上の電荷は水平ゲート１５のチャ
ネルス、トラパー１６によって第２水平レジスタ１４に
は移動できないようになっている。またφＨ！電極上の
電荷は水平ゲート１５を通過して第２水平レジスタ１４
に移動することができる。
φＨｓ［極上の電荷が第１水平レジスタ１３に、φＨ１
電極上の電荷が第２水平レジスタ１４にそれぞれ振９分
けられる。φＨ１電極上の電荷は水平ゲート１５のチャ
ネルス、トラパー１６によって第２水平レジスタ１４に
は移動できないようになっている。またφＨ！電極上の
電荷は水平ゲート１５を通過して第２水平レジスタ１４
に移動することができる。
このように構成された水平転送部を駆動する場合の駆動
波形を第４図に示す。駆動回路は第１図に示す前記一実
施例の駆動回路と同様な回路を用いることができる。φ
ＨＩ、φＨ３の両トランジスタ共転送停止期間（ＴＡＬ
Ｋ）はオフ状態で待機し、転送停止期間から転送期間に
移る起動開始時（ｉｏ）に−旦各相のスイッチングトラ
ンジスタを同時にオンにした後、時刻１．から駆動位相
を反転して転送を開始する。このような駆動波形による
と第３図のような水平転送部を２列、転送電極を２相有
するＣＣＤにおいて垂直レジスタからの転送電荷を水平
レジスタのφＨ６電極とφＨＥＮ極の両方に振り分けて
転送する場合でも、Ｔ６期間にはφＨ，電極とφＨ３Ｈ
３電極位が等しいため水平転送は行なわれずＴ３期間か
ら起動特性が良好な反転駆動波形で転送を正確に開始す
ることができる。
波形を第４図に示す。駆動回路は第１図に示す前記一実
施例の駆動回路と同様な回路を用いることができる。φ
ＨＩ、φＨ３の両トランジスタ共転送停止期間（ＴＡＬ
Ｋ）はオフ状態で待機し、転送停止期間から転送期間に
移る起動開始時（ｉｏ）に−旦各相のスイッチングトラ
ンジスタを同時にオンにした後、時刻１．から駆動位相
を反転して転送を開始する。このような駆動波形による
と第３図のような水平転送部を２列、転送電極を２相有
するＣＣＤにおいて垂直レジスタからの転送電荷を水平
レジスタのφＨ６電極とφＨＥＮ極の両方に振り分けて
転送する場合でも、Ｔ６期間にはφＨ，電極とφＨ３Ｈ
３電極位が等しいため水平転送は行なわれずＴ３期間か
ら起動特性が良好な反転駆動波形で転送を正確に開始す
ることができる。
なお本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。例えばＣＯＤラインセンサを用いたファクシミリ等に
も応用でき同様な効果がある。
。例えばＣＯＤラインセンサを用いたファクシミリ等に
も応用でき同様な効果がある。
又、上述したスイッチング素子としてバイポーラトラン
ジスタを用いて説明したがこれに限らず例えば第７図に
示すようにバイポーラトランジスタに代えてＭＯＳ型ト
ランジスタ３０．３１を用いても構成できる。
ジスタを用いて説明したがこれに限らず例えば第７図に
示すようにバイポーラトランジスタに代えてＭＯＳ型ト
ランジスタ３０．３１を用いても構成できる。
ＭＯＳ型ＦｇＴは多数キャリア・デバイスであるためバ
イポーラトランジスタのようにキャリアの蓄積効果がな
く高速のスイッチング動作が可能になる。又、入力イン
ピーダンスが高いため、ゲートを駆動する電力が少なく
なる。
イポーラトランジスタのようにキャリアの蓄積効果がな
く高速のスイッチング動作が可能になる。又、入力イン
ピーダンスが高いため、ゲートを駆動する電力が少なく
なる。
（実施例）
Ｏ第１の実施例
以下、本発明の第１の実施例に係る一実施例を図面を参
照して説明する。第１図は、本発明の一実施例に係る２
相駆動“ＣＣＤのスイッチング共振駆動回路を示した図
である口 第１図において、第１相側の駆動入力信号Ｖｓ、はロジ
ックバッファ５を通り、バイアス抵抗７，８及びコンデ
ンサ６を介してバイポーラｑスイッチングトランジスタ
（Ｔｒ、）２のペースに入力される。
照して説明する。第１図は、本発明の一実施例に係る２
相駆動“ＣＣＤのスイッチング共振駆動回路を示した図
である口 第１図において、第１相側の駆動入力信号Ｖｓ、はロジ
ックバッファ５を通り、バイアス抵抗７，８及びコンデ
ンサ６を介してバイポーラｑスイッチングトランジスタ
（Ｔｒ、）２のペースに入力される。
スイッチングトランジスタ（Ｔｒ、）２のコレクタニは
、可変インダクタンス（Ｌｌ）１が接続されると同時に
第１相電極φＨ，９が接続されている。
、可変インダクタンス（Ｌｌ）１が接続されると同時に
第１相電極φＨ，９が接続されている。
第２相側の駆動入力信号ｖｌｌ！についても同様で第１
相側と対象な回路を構成する。可変インダクタンス１．
ＩＩは電極容量と駆動周波数において共振する様に次式
の関係式を満足するように決定される。
相側と対象な回路を構成する。可変インダクタンス１．
ＩＩは電極容量と駆動周波数において共振する様に次式
の関係式を満足するように決定される。
’＝２＊ＪＴ：配 （３）
ことに、ｆ：駆動周波数、Ｌ：インダクタンス１（又は
ｌ’）、Ｃｅ：φＨ１から見た等価容量、Ｃｅ ＝ Ｃ
１＋ （”ｃ（又はＣ！ ＋ ＣＧ ）高品位テレビカ
メラ用２００万画素２線出力型ＣＯＤの水平読出し周波
数を３７．１２５ ＭＨｚ Ｃ！＝Ｃ！＝１５０ｐＦ、
Ｃｃ＝５０ｐＦ とすると、（３）式より実際には、
ＣｅＯ値にはバラツキがあシ、Ｌも正確な値を固定イン
ダクタンスで実現するのは困難であるので、可変型イン
ダクタンスを用いて共振周波数が駆動周波数と一致する
様に調整される。
ｌ’）、Ｃｅ：φＨ１から見た等価容量、Ｃｅ ＝ Ｃ
１＋ （”ｃ（又はＣ！ ＋ ＣＧ ）高品位テレビカ
メラ用２００万画素２線出力型ＣＯＤの水平読出し周波
数を３７．１２５ ＭＨｚ Ｃ！＝Ｃ！＝１５０ｐＦ、
Ｃｃ＝５０ｐＦ とすると、（３）式より実際には、
ＣｅＯ値にはバラツキがあシ、Ｌも正確な値を固定イン
ダクタンスで実現するのは困難であるので、可変型イン
ダクタンスを用いて共振周波数が駆動周波数と一致する
様に調整される。
このように構成されたＣＯＤの駆動回路において、第１
相駆動入力信号ｖ１はバイアス抵抗７と８及びコンデン
サ６によシスイッチングトランジスタ２のペースを駆動
するのに適したレベルに変換され、スイッチングトラン
ジスタ（Ｔｒｔ） ２はオン。
相駆動入力信号ｖ１はバイアス抵抗７と８及びコンデン
サ６によシスイッチングトランジスタ２のペースを駆動
するのに適したレベルに変換され、スイッチングトラン
ジスタ（Ｔｒｔ） ２はオン。
オフ動作を繰シ返している。
第２図は、この駆動回路の駆動波形を示したものである
。この図を用いて駆動回路の動作を以下に説明する。
。この図を用いて駆動回路の動作を以下に説明する。
まず、Ｔｒ、 ２オフ 、 Ｔｒｚ ２’ 、＋ ７時
（Ｔｔ期期）、Ｌ、１に電流が流れ電磁エネルギーとし
て蓄えられる。次にＴｒ、２オフ、 Ｔｒｌ ２’オン
（ＴＩ期期）になるとり、の電流はＣ，３，Ｃｃ４に共
振電流として流れ、φＩ（１９の電圧は２Ｖｃｃに達す
る。再びＴｒ 、 ２オン、Ｔｒ、 ２’オフになると
Ｃ，３，Ｃｃ４に蓄えられていたエネルギーは一部がＧ
ＮＤ側に放電され、一部はり、ｌに再度、共振電流とし
て流れ、電磁エネルギーとして蓄えられる。
（Ｔｔ期期）、Ｌ、１に電流が流れ電磁エネルギーとし
て蓄えられる。次にＴｒ、２オフ、 Ｔｒｌ ２’オン
（ＴＩ期期）になるとり、の電流はＣ，３，Ｃｃ４に共
振電流として流れ、φＩ（１９の電圧は２Ｖｃｃに達す
る。再びＴｒ 、 ２オン、Ｔｒ、 ２’オフになると
Ｃ，３，Ｃｃ４に蓄えられていたエネルギーは一部がＧ
ＮＤ側に放電され、一部はり、ｌに再度、共振電流とし
て流れ、電磁エネルギーとして蓄えられる。
Ｏ第２の実施例
以下本発明に係る第２の実施例の一実施例を図面を参照
して説明する。第８図は、本発明の一実施例に係るトラ
ンス共振型駆動回路を示した図である。
して説明する。第８図は、本発明の一実施例に係るトラ
ンス共振型駆動回路を示した図である。
第８図において、駆動入力信号Ｖ、はロジックバッファ
４１を通り、バイアス抵抗４３．４４及びコンデンサ４
２を介してスイッチングトランジスタ（Ｔｒ）４５のペ
ースに入力される。スイッチングトランジスタ（Ｔｒ）
４５のコレクタには、高周波トランス４７の１次側巻線
（Ｌ、、）が接続されると同時に共振コンダン？（ｃｏ
）４５が接続されている。
４１を通り、バイアス抵抗４３．４４及びコンデンサ４
２を介してスイッチングトランジスタ（Ｔｒ）４５のペ
ースに入力される。スイッチングトランジスタ（Ｔｒ）
４５のコレクタには、高周波トランス４７の１次側巻線
（Ｌ、、）が接続されると同時に共振コンダン？（ｃｏ
）４５が接続されている。
高周波トランス４７０２次側巻線はセンタータップが出
ており、センターは電源に接続されると共に、両端はそ
れぞれ電極端子φＨ１，φＨ，に接続されている。
ており、センターは電源に接続されると共に、両端はそ
れぞれ電極端子φＨ１，φＨ，に接続されている。
このように構成され７’ｃＣＣＤの駆動回路において、
駆動入力信号Ｖ、はバイアス抵抗４３と４４及びコンデ
ンサ４２によシスイツチングトランジスタ（Ｔｒ）４５
のペースを駆動するのに適したレベルに変換され、スイ
ッチングトランジスタ（Ｔｒ）４５はオン、オフ動作を
繰り返している。
駆動入力信号Ｖ、はバイアス抵抗４３と４４及びコンデ
ンサ４２によシスイツチングトランジスタ（Ｔｒ）４５
のペースを駆動するのに適したレベルに変換され、スイ
ッチングトランジスタ（Ｔｒ）４５はオン、オフ動作を
繰り返している。
第９図は、この、＠動回路の駆動波形を示したものであ
る。この図を用いて駆動回路の動作を以下に説明する。
る。この図を用いて駆動回路の動作を以下に説明する。
まず転送停止期間（ＴＢＬＫ） はＴｒはオフ状態で
待機している。最初のＴｒオン時（Ｔａ期間）に−に電
流が流れ電磁エネルギーとして蓄えられる。次にＴｒオ
フ時（Ｔ、期間）になると、−の電流はｃｏに共振電流
として流れる。再びＴｒオンになると、Ｃ０に蓄えられ
ていたエネルギーは一部がＧＮＤ側に放電され、一部は
Ｌｏに再度共振電流として流れ、電磁エネルギーとして
蓄えられる。二次側巻線のり。
待機している。最初のＴｒオン時（Ｔａ期間）に−に電
流が流れ電磁エネルギーとして蓄えられる。次にＴｒオ
フ時（Ｔ、期間）になると、−の電流はｃｏに共振電流
として流れる。再びＴｒオンになると、Ｃ０に蓄えられ
ていたエネルギーは一部がＧＮＤ側に放電され、一部は
Ｌｏに再度共振電流として流れ、電磁エネルギーとして
蓄えられる。二次側巻線のり。
とり、にはＬｏの共振電流に比例した電流が流れφＨ１
とφＨ２端子には、正確に１８（ｊ’位相が反転した２
相駆動波形が得られる。Ｌ、、Ｌ、の値は電極容量Ｃ，
、Ｃ，、Ｃｃと駆動周波数において共振するように決定
される。実際には電極容量の値にはバラツキがあり、Ｌ
、、Ｌ、も正確な値を固定インダクタンス型トランスで
実現するのは困難であるので可変インダクタンス型トラ
ンスを用いて、共振周波数が駆動周波数と一致する様に
調整する。このようにすると、１次側、２次側共に共振
を利用しているために電力のロスが少ない。
とφＨ２端子には、正確に１８（ｊ’位相が反転した２
相駆動波形が得られる。Ｌ、、Ｌ、の値は電極容量Ｃ，
、Ｃ，、Ｃｃと駆動周波数において共振するように決定
される。実際には電極容量の値にはバラツキがあり、Ｌ
、、Ｌ、も正確な値を固定インダクタンス型トランスで
実現するのは困難であるので可変インダクタンス型トラ
ンスを用いて、共振周波数が駆動周波数と一致する様に
調整する。このようにすると、１次側、２次側共に共振
を利用しているために電力のロスが少ない。
以上のように１本実施例によれば低消費電力で高速の２
相駆動が可能になシ、又駆動回路の発熱も少ないのでＣ
ＣＤの放熱が容易になるため、固定パターンノイズや暗
電流のショットノイズが少ない高画質な映像を得ること
ができる。
相駆動が可能になシ、又駆動回路の発熱も少ないのでＣ
ＣＤの放熱が容易になるため、固定パターンノイズや暗
電流のショットノイズが少ない高画質な映像を得ること
ができる。
第１０図に本発明の第２の実施例の変形例を示す。
これは、第１相電極（ＣＩ）５９及び第２相電極（Ｃ＊
）６０にそれぞれ並列に可変コンデンサ（ＣＴＩ）５１
、 （Ｃｖｌ ）６２を接続し、共振周波数を駆動周
波数と一致する様に調整するものである。高周波トラン
スのインダクタンスを可変にする場合と基本的動作は同
じである。
）６０にそれぞれ並列に可変コンデンサ（ＣＴＩ）５１
、 （Ｃｖｌ ）６２を接続し、共振周波数を駆動周
波数と一致する様に調整するものである。高周波トラン
スのインダクタンスを可変にする場合と基本的動作は同
じである。
第４図に本発明の第２の実施例の変形例を示す。
これは高周波トランスの１次側の共振コンデンサ（Ｃ０
）７６を可変コンデンサとし、共振周波数を駆動周波数
と一致する様に調整するものである。これも高周波トラ
ンスのインダクタンスを可変にする場合と基本的動作は
同じである。
）７６を可変コンデンサとし、共振周波数を駆動周波数
と一致する様に調整するものである。これも高周波トラ
ンスのインダクタンスを可変にする場合と基本的動作は
同じである。
これによれば高品位テレビカメラＣＣＤ等駆動周波数が
高いＣＣＤでも、低消費電力で正確に１８０°位相が反
転した２相駆動波形を得ることができ、逆に同じ消費電
力ではよシ高い周波数でＣＯＤを駆動することができる
。又、発熱による影響が少なくなるため固定パターンノ
イズや暗電流ショットノイズが少ない高画質な映像を得
ることができる。
高いＣＣＤでも、低消費電力で正確に１８０°位相が反
転した２相駆動波形を得ることができ、逆に同じ消費電
力ではよシ高い周波数でＣＯＤを駆動することができる
。又、発熱による影響が少なくなるため固定パターンノ
イズや暗電流ショットノイズが少ない高画質な映像を得
ることができる。
以上のように、本発明によれば高品位テレビカメラ用Ｃ
ＯＤ等駆動周波数が高いＣＣＤでも低電圧、低消費電力
で起動特性が良好な高速の駆動が可能になり、又発熱が
少なくなるため、固定パターンノイズや暗電流ショット
ノイズが少ない高画質な映像を得ることができる。
ＯＤ等駆動周波数が高いＣＣＤでも低電圧、低消費電力
で起動特性が良好な高速の駆動が可能になり、又発熱が
少なくなるため、固定パターンノイズや暗電流ショット
ノイズが少ない高画質な映像を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例に係るＣＣＤの駆動方式を説
明するための２相駆動ＣＣＤのスイッチング共振駆動回
路を示した図、第２図は同駆動波形を示した図、第３図
は本発明の他の実施例に係るＣＯＤの水平転送部の模式
図、第４図は同駆動波形を示した図、第５図及び第６図
は従来の駆動方式を説明するための図、第７図は本発明
に係る実施例の変形例を示す図、第８図は本発明の第２
の実施例に係るトランス共振型駆動回路を示した図、第
９図は本発明の第２の実施例の駆動回路による駆動波形
を示す図、第１０図及び第１１図は本発明の第２の実施
例の変形例に係るトランス共振型駆動回路を示した図で
ある。 １．１１・・可変インダクタンス、２ 、２’・・・バ
イポーラ型スイッチングトランジスタ、３ 、３’、２
３゜２３１・・・電極・アース問答＋１．４．２４・・
・電極問答ｉ、１３．１４・・・水平レジスタ、４６．
４６・・・コンデンサ、４７・・・可変インダクタンス
型センタータップ付高周波トランス、４８，４８．７８
・・・を極間容量、４９，４０，４９，６０，７９．７
０・・・電極・アース問答ｆｉ、４７．７７・・・セン
タータップ付高周波トランス、６１，６２．７６・・・
可変コンデンサ。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 松 山 光 ２第 ３ 図 第 ２Ｗ 第 ４ 図 第 図
明するための２相駆動ＣＣＤのスイッチング共振駆動回
路を示した図、第２図は同駆動波形を示した図、第３図
は本発明の他の実施例に係るＣＯＤの水平転送部の模式
図、第４図は同駆動波形を示した図、第５図及び第６図
は従来の駆動方式を説明するための図、第７図は本発明
に係る実施例の変形例を示す図、第８図は本発明の第２
の実施例に係るトランス共振型駆動回路を示した図、第
９図は本発明の第２の実施例の駆動回路による駆動波形
を示す図、第１０図及び第１１図は本発明の第２の実施
例の変形例に係るトランス共振型駆動回路を示した図で
ある。 １．１１・・可変インダクタンス、２ 、２’・・・バ
イポーラ型スイッチングトランジスタ、３ 、３’、２
３゜２３１・・・電極・アース問答＋１．４．２４・・
・電極問答ｉ、１３．１４・・・水平レジスタ、４６．
４６・・・コンデンサ、４７・・・可変インダクタンス
型センタータップ付高周波トランス、４８，４８．７８
・・・を極間容量、４９，４０，４９，６０，７９．７
０・・・電極・アース問答ｆｉ、４７．７７・・・セン
タータップ付高周波トランス、６１，６２．７６・・・
可変コンデンサ。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 松 山 光 ２第 ３ 図 第 ２Ｗ 第 ４ 図 第 図
Claims (9)
- （１）電荷結合素子の転送電極容量とインダクタンスと
からなる共振回路を駆動するために、スイッチング素子
としてバイポーラトランジスタを用いる電荷結合素子の
駆動方式において、転送停止期間に前記バイポーラトラ
ンジスタをオフ状態で待機することを特徴とする電荷結
合素子の駆動方式。 - （２）転送電極を２相以上有する電荷結合素子を用い、
請求項１記載のバイポーラトランジスタの転送停止期間
から転送期間に移る起動開始時のタイミングを各転送電
極により異ならしめることを特徴とする請求項１記載の
電荷結合素子の駆動方式。 - （３）水平転送部を並列に２列以上、転送電極を２相以
上有する電荷結合素子を用い請求項１記載のバイポーラ
トランジスタの転送停止期間から転送期間に移る起動開
始時に、一旦各相のスイッチングトランジスタを同時に
オンにした後、電荷転送動作を開始することを特徴とす
る請求項１記載の電荷結合素子の駆動方式。 - （４）電荷結合素子の転送電極容量とインダクタンスと
からなる共振回路を駆動するために、スイッチング素子
として請求項１記載のバイポーラトランジスタに代えて
ＭＯＳ型電界効果トランジスタを用いることを特徴とす
る電荷結合素子の駆動方式。 - （５）電荷結合素子の転送停止期間に、請求項４記載の
ＭＯＳ型電界効果トランジスタは、ドレイン電流が流れ
る状態で待機することを特徴とする請求項４記載の電荷
結合素子の駆動方式。 - （６）２相駆動される電荷結合素子の電極容量とインダ
クタンスからなる共振回路を用いるスイッチング共振駆
動法において、前記インダクタンスは２次側にセンター
タップを設けた高周波トランスとし、２次側では第１相
、第２相の電極端子容量と２次巻線とで、それぞれ共振
回路を構成し、１次側では１次側巻線と共振回路を構成
する共振コンデンサを設けることを特徴とする電荷結合
素子の駆動装置。 - （７）高周波トランスは可変インダクタンス型であるこ
とを特徴とする請求項６記載の電荷結合素子の駆動装置
。 - （８）第１相電極及び第２相電極に可変コンデンサを結
合して成ることを特徴とする請求項６記載の電荷結合素
子の駆動装置。 - （９）１次側共振コンデンサは可変コンデンサであるこ
とを特徴とする請求項１記載の電荷結合素子の駆動装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63145881A JP2798932B2 (ja) | 1988-06-15 | 1988-06-15 | 電荷結合素子の駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63145881A JP2798932B2 (ja) | 1988-06-15 | 1988-06-15 | 電荷結合素子の駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH022290A true JPH022290A (ja) | 1990-01-08 |
| JP2798932B2 JP2798932B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=15395209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63145881A Expired - Fee Related JP2798932B2 (ja) | 1988-06-15 | 1988-06-15 | 電荷結合素子の駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2798932B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0695082A1 (en) * | 1994-07-28 | 1996-01-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Capacitive load driving circuit |
| CN100455664C (zh) * | 2006-12-28 | 2009-01-28 | 浙江大学 | 一种用于固定青霉素酰化酶的载体的制备和负载方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5680893A (en) * | 1979-12-05 | 1981-07-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Driving system of electric charge element |
| JPS59167185A (ja) * | 1983-03-11 | 1984-09-20 | Hitachi Ltd | 固体装置の信号読出し回路 |
| JPS60249480A (ja) * | 1984-05-25 | 1985-12-10 | Olympus Optical Co Ltd | 固体撮像装置 |
| JPS62214664A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-21 | Mitsubishi Electric Corp | 電荷結合素子の駆動回路 |
| JPS63117574A (ja) * | 1986-11-05 | 1988-05-21 | Mitsubishi Electric Corp | 電荷結合素子の駆動回路 |
| JPS63132713A (ja) * | 1986-11-25 | 1988-06-04 | Kobe Steel Ltd | 圧延機のフイ−ドフオワ−ド自動板厚制御方法 |
| JPS63132715A (ja) * | 1986-11-26 | 1988-06-04 | Nkk Corp | 厚板圧延におけるデスケ−リング方法 |
-
1988
- 1988-06-15 JP JP63145881A patent/JP2798932B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5680893A (en) * | 1979-12-05 | 1981-07-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Driving system of electric charge element |
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| JPS62214664A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-21 | Mitsubishi Electric Corp | 電荷結合素子の駆動回路 |
| JPS63117574A (ja) * | 1986-11-05 | 1988-05-21 | Mitsubishi Electric Corp | 電荷結合素子の駆動回路 |
| JPS63132713A (ja) * | 1986-11-25 | 1988-06-04 | Kobe Steel Ltd | 圧延機のフイ−ドフオワ−ド自動板厚制御方法 |
| JPS63132715A (ja) * | 1986-11-26 | 1988-06-04 | Nkk Corp | 厚板圧延におけるデスケ−リング方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0695082A1 (en) * | 1994-07-28 | 1996-01-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Capacitive load driving circuit |
| US5731722A (en) * | 1994-07-28 | 1998-03-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Low power capacitive load driving circuit |
| CN100455664C (zh) * | 2006-12-28 | 2009-01-28 | 浙江大学 | 一种用于固定青霉素酰化酶的载体的制备和负载方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2798932B2 (ja) | 1998-09-17 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |