JPH05176241A - 電荷結合撮像装置の駆動回路 - Google Patents

電荷結合撮像装置の駆動回路

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JPH05176241A
JPH05176241A JP3341554A JP34155491A JPH05176241A JP H05176241 A JPH05176241 A JP H05176241A JP 3341554 A JP3341554 A JP 3341554A JP 34155491 A JP34155491 A JP 34155491A JP H05176241 A JPH05176241 A JP H05176241A
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JP
Japan
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image pickup
pickup device
analog switch
pulse
level
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Pending
Application number
JP3341554A
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English (en)
Inventor
Ikuo Akiyama
郁男 秋山
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電荷結合撮像装置に3値レベルの駆動信号を
供給する電荷結合撮像装置の駆動回路において、高速駆
動時にも出力パルスになまりが生じない駆動回路を提供
することを目的とする。 【構成】 レベル変換回路1から出力されたパルスは、
相互に並列接続されたアナログスイッチ2,3,4を介
してCCD撮像装置に与えられる。 【効果】 水平転送パルス等の3値化が比較的簡単な回
路構成で実現できる。また、3値レベルパルスの高レベ
ルの電位をレベル変換回路の電源電圧の絶対最大定格以
上に設定できるため、自由度が大きい。更に、通常のア
ナログスイッチICは4個程度のアナログスイッチを1
個のパッケージに収納しているため、回路規模の増大を
回避できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電荷結合撮像装置に3値
レベルの駆動信号を供給してこの電荷結合撮像装置を駆
動する電荷結合撮像装置の駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電荷結合撮像装置(以下、CCD
撮像装置という)は、集積回路技術の進歩を背景に、多
画素化及び高密度化が促進されている。しかし、これに
伴い、種々の問題点が発生している。特に、高精細度テ
レビジョン(HDTV)に対応したCCD撮像装置にお
いては、走査線の数が標準テレビジョン方式に比して倍
増しているにも拘らず、フレーム数は毎秒30枚と変わ
らないため、垂直シフトレジスタから水平シフトレジス
タへの信号電荷の転送を、短い水平ブランキング期間内
で効率よく行なうことが要求される。
【0003】図3は、CCD撮像装置の一例を示す模式
的平面図である。
【0004】このCCD撮像装置においては、2本の水
平シフトレジスタを並列に配置することにより水平方向
電極ピッチを緩和し、多画素化及び高密度化に適した構
造としている。即ち、このCCD撮像装置は、垂直シフ
トレジスタ群の電荷転送チャネル51,52、垂直シフ
トレジスタ群の最終転送電極53、第1及び第2のトラ
ンスファゲート電極54,55、第1及び第2の水平シ
フトレジスタの電荷転送チャネル56,57、水平シフ
トレジスタの転送電極58〜61並びに水平シフトレジ
スタ56,57の活性領域間を結合する電荷転送チャネ
ル62により構成されている。
【0005】水平シフトレジスタの転送電極58,61
には、パルス供給線(図示せず)を介して水平転送パル
スφH2が供給される。また、水平シフトレジスタの転送
電極59,60には、他のパルス供給線(図示せず)を
介して水平転送パルスφH1が供給されている。
【0006】なお、図3において、チャネルストップ領
域には斜線を付し、イオン注入等によって形成された電
位障壁領域には破線を付した。また、前記電位障壁領域
を覆うバリヤ電極の図示は省略した。
【0007】図4は、上述したCCD撮像装置の駆動方
法を示すタイミングチャート図である。なお、この図4
は、テレビジョン信号の水平ブランキング期間に各電極
に印加される駆動パルスを示す。即ち、垂直転送パルス
φVLは垂直シフトレジスタ群の最終転送電極53に印加
されるパルスであり、パルスφT1及びφT2は夫々トラン
スファゲート電極54,55に印加されるパルスであ
り、水平転送パルスφH1は水平転送電極59,60に印
加されるパルスであり、水平転送パルスφH2は水平転送
電極58,61に印加されるパルスである。
【0008】時刻t11で垂直転送パルスφVLがオフにな
ると、有効映像期間中に垂直最終転送電極53の下方に
蓄積されていた信号電荷63,64は、第1のトランス
ファゲート電極54の下方に転送される。時刻t12で、
パルスφT1がオフになると、信号電荷63,64は、第
1の水平シフトレジスタ(H−CCD1)の水平転送電
荷58,59の下方に夫々転送される。時刻t13で水平
転送パルスφH1,φH2がいずれもオフになり、パルスφ
T2がオンになると、信号電荷63は電荷転送チャネル6
2へ転送される。更に、時刻t14で、パルスφT2がオフ
になり、水平転送パルスφH1が3値レベルのうち最も高
いレベルになると、信号電荷63は第2の水平シフトレ
ジスタ(H−CCD2)の水平転送電極60の下方に転
送される。
【0009】この場合に、信号電荷63の電荷転送チャ
ネル62から水平転送電極60の下方への転送は、水平
転送パルスφH1に3値レベルの駆動信号を用いて通常の
水平電荷転送時よりも更に高いレベルにしているため、
電荷転送方向に電位勾配が付きやすく、信号電荷が電荷
転送チャネル62中に残存して縦すじ妨害の原因になる
ことは極めて少ない。
【0010】なお、信号電荷64は、時刻t12からt14
までの間、水平シフトレジスタ(H−CCD1)の水平
転送電極59の下に留まっている。このようにして、隣
接した垂直シフトレジスタからの信号電荷63,64が
2本の水平シフトレジスタへ振り分けられたことにな
る。この信号電荷の振り分け動作の後、水平ブランキン
グ期間が終了し、水平転送パルスφH1,φH2が再び電荷
転送動作を開始するため、信号電荷63,64は水平方
向に並列して転送される。
【0011】図5は、CCD撮像装置に3値レベルの駆
動信号を供給する従来のCCD撮像装置の駆動回路の一
例を示す回路図であり、上述した水平転送パルスφH1
を発生させるための回路である。
【0012】このCCD撮像装置の駆動回路は、ロジッ
クレベル(TTLレベル等)の信号を入力してCCD撮
像装置を高速駆動するためのパルスを出力するレベル変
換回路65と、このレベル変換回路65の出力端と出力
端子Bとの間に接続された第1のアナログスイッチ66
と、その一方の端部が3値レベルの高レベルの電位VH
を与える電源に接続され、他方の端部が出力端子Bに接
続された第2のアナログスイッチ67と、第1のアナロ
グスイッチ66に与えられるスイッチ駆動用切替えパル
スに対して相補関係を有するスイッチ駆動用切替パルス
をアナログスイッチ67に供給するインバータ回路68
とにより構成されている。なお、CCD撮像装置69は
出力端子Bに接続される。
【0013】図6は、上述した3値レベルの駆動信号を
発生する従来のCCD撮像装置の駆動回路の動作を示す
タイミングチャート図である。この図6は、テレビジョ
ン信号の水平ブランキング期間におけるアナログスイッ
チ66の切替パルスφTHと、この切替えパルスφTHに対
して相補関係のアナログスイッチ67の切替パルス(以
下、[φTH]と記す)と、駆動回路の接続点Aと出力端
子Bとにおける波形を示す。
【0014】図6において、時刻t15−t16の期間で
は、アナログスイッチ66がオフ状態となり、アナログ
スイッチ67がオン状態となるため、CCD撮像装置6
9には3値レベルのうちアナログスイッチ67の一端に
接続された電源によって与えられる最も高いレベルVH
が印加される。時刻t15−t16以外の期間では、アナロ
グスイッチ66がオン状態になり、アナログスイッチ6
7がオフ状態になるため、CCD撮像装置69にはレベ
ル変換回路65の出力信号がアナログスイッチ66を介
して印加される。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の3値レベルの駆動信号を発生する駆動回路で
は、アナログスイッチ66のオン抵抗値が通常50〜数
百Ωと大きいために、レベル変換回路65からの高速駆
動パルスになまりが生じ、CCD撮像装置69に十分な
電圧が印加されないという欠点がある。
【0016】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、高速駆動パルスになまりが生じない3値レ
ベルの駆動信号を発生することができる電荷結合撮像装
置の駆動回路を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電荷結合撮
像装置の駆動回路は、電荷結合撮像装置に3値レベルの
駆動信号を供給する電荷結合撮像装置の駆動回路におい
て、ロジックレベルの信号を入力しこの信号に基づいて
所定の振幅のパルス信号を出力するレベル変換回路と、
相互に並列接続された複数個の第1のアナログスイッチ
により構成され前記レベル変換回路の出力端と出力端子
との間に介装されたアナログスイッチ群と、その一方の
端部に高レベル側電源電位が与えられその他方の端部が
前記出力端子に接続された第2のアナログスイッチと、
前記アナログスイッチ群及び前記第2のアナログスイッ
チに夫々相補関係のスイッチ駆動用切替パルスを供給す
る切替パルス供給手段と、を有することを特徴とする。
【0018】
【作用】本発明においては、レベル変換回路と出力端子
との間に、相互に並列接続された複数の第1のアナログ
スイッチにより構成されたアナログスイッチ群が介装さ
れている。切替パルス供給手段から与えられたパルスに
よりこのアナログスイッチ群の各第1のスイッチがオン
状態のときには、レベル変換回路の出力は、このアナロ
グスイッチ群を介して出力端子に出力される。この場合
に、アナログスイッチ群は複数の第1のアナログスイッ
チが相互に並列接続されて構成されているため、オン抵
抗値が低くなる。従って、レベル変換回路の出力のなま
りを抑制することができる。
【0019】なお、前記アナログスイッチ群は、同一パ
ッケージに搭載されていることにより、回路規模の増大
を回避することができる。従って、アナログスイッチ群
を構成する第1のアナログスイッチは、同一パッケージ
に搭載されたものであることが好ましい。
【0020】
【実施例】次に、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。
【0021】図1は本発明の実施例に係る電荷結合撮像
装置の駆動回路を示す回路図である。
【0022】本実施例に係る駆動回路は、ロジックレベ
ル(例えば、TTLレベル等)の信号を入力してCCD
撮像装置を高速で駆動するためのパルスを出力するレベ
ル変換回路1と、このレベル変換回路1の出力端と出力
端子Bとの間に並列に接続された3個の第1のアナログ
スイッチ2,3,4により構成されるアナログスイッチ
群と、その一方の端部が3値レベルの高レベルの電位V
H を与える電源に接続され他方の端部が出力端子Bに接
続された第2のアナログスイッチ5と、このアナログス
イッチ5にアナログスイッチ2〜4に供給される切替パ
ルスと相補関係の切替パルスを供給するためのインバー
タ回路6とにより構成されている。なお、出力端子Bが
CCD撮像装置7に接続される。
【0023】図2は、本実施例に係る駆動回路の動作を
示すタイミングチャート図である。テレビジョン信号の
水平ブランキング期間におけるアナログスイッチ2〜4
の切替パルスφTHと、アナログスイッチ5の切替パルス
[φTH]と、駆動回路の接続点Aと出力端子Bとにおけ
る波形を示す。この図2において、時刻t1 −t2 の期
間では、アナログスイッチ2〜4がオフ状態になり、ア
ナログスイッチ5がオン状態であるため、CCD撮像装
置7には3値レベルのうちアナログスイッチ5の一端に
接続された電源によって与えられる高レベルVH が印加
される。
【0024】時刻t1 −t2 以外の期間では、アナログ
スイッチ2〜4がオン状態になり、アナログスイッチ5
がオフ状態になるため、CCD撮像装置7にはレベル変
換回路1の出力信号がアナログスイッチ2〜4を介して
印加される。ここで、アナログスイッチ2〜4の各オン
抵抗値は、オン抵抗値が小さい集積回路の場合でも、通
常、約50Ωと比較的大きい。しかし、本実施例におい
ては、アナログスイッチ2〜4が3個並列接続されてい
るため、合成されたオン抵抗値は17Ω程度に減少し、
レベル変換回路1からの高速駆動パルスに殆どなまりを
生じさせることなく、CCD撮像装置7に十分な電圧が
印加することができる。また、オン抵抗値が下がった
分、アナログスイッチ2〜4で消費される電力が低減さ
れる。
【0025】本実施例においては、以下の効果を奏す
る。CCD撮像装置の水平転送パルスの3値化が比較的
簡単な構成で実現できる。また、3値レベルのうち高レ
ベルの電位をレベル変換回路の電源電圧の最大定格以上
に設定できるため自由度が大きい。例えば、レベル変換
回路として超高速CMOSインバータ回路を電源電圧の
絶対最大定格である6〜7V近辺で使うことも可能であ
る。更に、通常のアナログスイッチICは4個程度のア
ナログスイッチを1個のパッケージに収納しているた
め、3個のアナログスイッチを並列接続しても、従来に
比して回路規模の増大を回避できる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ベル変換回路と出力端子との間に複数個の第1のスイッ
チが並列接続されてアナログスイッチ群を構成している
から、レベル変換回路と出力端子との間のオン抵抗値が
低く、高速駆動パルスのなまりを抑制することができ
る。従って、本発明に係る電荷結合撮像装置の駆動回路
は、高速で動作する結合撮像装置の駆動用として極めて
有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るCCD撮像装置の駆動回
路を示す回路図である。
【図2】同じくその動作を示すタイミングチャート図で
ある。
【図3】CCD撮像装置の一例を示す模式的平面図であ
る。
【図4】同じくそのCCD撮像装置の駆動方法を示すタ
イミングチャート図である。
【図5】従来のCCD撮像装置の駆動回路の一例を示す
回路図である。
【図6】同じくその動作を示すタイミングチャート図で
ある。
【符号の説明】
1,65;レベル変換回路 2〜5,66,67;アナログスイッチ 6,68;インバータ回路 7,69;CCD撮像装置 51,52,56,57,62;電荷転送チャネル 53;最終転送電極 54,55;トランスファゲート電極 58〜61;転送電極

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電荷結合撮像装置に3値レベルの駆動信
    号を供給する電荷結合撮像装置の駆動回路において、ロ
    ジックレベルの信号を入力しこの信号に基づいて所定の
    振幅のパルス信号を出力するレベル変換回路と、相互に
    並列接続された複数個の第1のアナログスイッチにより
    構成され前記レベル変換回路の出力端と出力端子との間
    に介装されたアナログスイッチ群と、その一方の端部に
    高レベル側電源電位が与えられその他方の端部が前記出
    力端子に接続された第2のアナログスイッチと、前記ア
    ナログスイッチ群及び前記第2のアナログスイッチに夫
    々相補関係のスイッチ駆動用切替パルスを供給する切替
    パルス供給手段と、を有することを特徴とする電荷結合
    撮像装置の駆動回路。
  2. 【請求項2】 前記アナログスイッチ群を構成する複数
    個の第1のアナログスイッチは、同一パッケージに収納
    されていることを特徴とする請求項1に記載の電荷結合
    撮像装置の駆動回路。
JP3341554A 1991-12-24 1991-12-24 電荷結合撮像装置の駆動回路 Pending JPH05176241A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008018363A1 (fr) * 2006-08-09 2008-02-14 Panasonic Corporation dispositif d'entraînement de capteur d'image

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63299268A (ja) * 1987-05-29 1988-12-06 Toshiba Corp 固体撮像装置

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