JPH09224193A - 固体撮像装置の駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正の駆動パルスを負の駆動パルスに変換する
場合であっても、負の外部電源を用いることなく、この
変換を行うことができるようにするとともに、保護トラ
ンジスタのベースバイアス電圧として、負の電圧を得る
ことができるようにする。 【解決手段】 クランプ部４１は、垂直駆動パルス発生
部１１から出力される正の垂直駆動パルスＶＰｐのハイ
レベル側の電圧をほぼ０Ｖにクランプすることにより、
この垂直駆動パルスＶＰｐを負の垂直駆動パルスＶＰｎ
に変換する。スイッチ４２，４３とインバータ４４と
は、センサ読出しパルスＳＧがロウレベルの期間は、ク
ランプ部４１のクランプ出力を選択し、ハイレベルの期
間は、５Ｖの直流電圧を選択することにより、負の垂直
同期パルスＶＰｎとセンサ読出しパルスＳＧとの合成パ
ルスＶＳを生成し、垂直駆動端子２２に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光電変換部と走査
部とを備えた固体撮像装置の走査部をなす電荷結合素子
（Charge Coupled Device ，以下「ＣＣＤ」という。）
を駆動するための駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＣＣＤを用いて電荷を転送する
固体撮像装置においては、垂直方向のＣＣＤを駆動する
垂直駆動パルスとして、負のパルスが用いられる。

【０００３】しかしながら、垂直駆動パルス等の各種タ
イミングパルスを発生するタイミングジェネレータにお
いては、通常、これらのパルスは、正のパルスとして出
力される。したがって、垂直駆動パルスによって、垂直
方向のＣＣＤを駆動するには、正の垂直駆動パルスを負
の垂直駆動パルスに変換する必要がある。

【０００４】そこで、従来より、タイミングジェネレー
タと固体撮像装置との間に、垂直駆動回路を設け、タイ
ミングジェネレータから出力される正の垂直駆動パルス
をこの垂直駆動回路により負の垂直駆動パルスに変換す
るようになっている。この場合、従来は、０Ｖの外部電
源と負の外部電源とを用いた電圧変換処理により、正の
垂直駆動パルスを負の垂直駆動パルスに変換するように
なっていた。

【０００５】また、上述した固体撮像装置においては、
一般に、人体等から発生した静電気等により、内部素子
が破壊されるのを防止するために、保護トランジスタが
内蔵されている。

【０００６】この場合、垂直方向の素子（垂直方向のＣ
ＣＤ等）を保護する保護トランジスタにおいては、ベー
スバイアス電圧として、負の電圧が用いられる。これ
は、垂直駆動パルスとして、負のパルスが用いられるか
らである。このため、従来は、負の外部電源を用意し、
この外部電源を固体撮像装置に設けられた保護トランジ
スタのベース端子に接続することにより、負のベースバ
イアス電圧を得るようになっていた。

【０００７】以上の構成を図１５に示す。図において、
タイミングジェネレータ１０からは、図１６（ａ）に示
すように、ハイレベル側の電圧が５Ｖで、ロウレベル側
の電圧が０Ｖの正の垂直駆動パルスＶＰｐが出力され
る。

【０００８】また、このタイミングジェネレータ１０か
らは、図１６（ｂ）に示すように、ハイレベル側の電圧
が５Ｖで、ロウレベル側の電圧が０Ｖの正のセンサ読出
しパルスＳＧが出力される。ここで、センサ読出しパル
スＳＧとは、センサ（光電変換部）から蓄積電荷を読み
出し、垂直方向のＣＣＤに供給するためのパルスであ
る。

【０００９】正の垂直駆動パルスＶＰｐは、垂直駆動回
路３０により、０Ｖの外部電源電圧ＶＭと負の外部電源
電圧ＶＬを用いた電圧変換処理により、負の垂直駆動パ
ルスに変換される。この場合、ハイレベルの電圧は、５
Ｖから０Ｖに変換され、ロウレベルの電圧は、０Ｖから
負の外部電源電圧ＶＬに変換される。

【００１０】正のセンサ読出しパルスＳＧは、垂直駆動
回路３０により、０Ｖの外部電源電圧ＶＭと正の外部電
源電圧ＶＨを用いた電圧変換処理により、ハイレベル側
の電圧を５ＶからＶＨに変換される。

【００１１】このあと、電圧変換処理を受けた２つのパ
ルスは合成される。これは、固体撮像装置２０が垂直駆
動端子として、１つの端子しか有しないからである。こ
の合成処理により、図１６（ｃ）に示すような３値Ｖ
Ｈ，０，ＶＬを持つ合成パルスＶＳが得られる。この合
成パルスＶＳは、固体撮像装置２０に供給される。

【００１２】上記負の外部電源電圧ＶＬは、さらに、固
体撮像装置２０に供給され、保護トランジスタ２１のベ
ースバイアス電圧として用いられる。なお、図１５にお
いては、ＶＳＢは、外部電源から供給される基板電圧を
示す。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
は、正の垂直駆動パルスを負の垂直駆動パルスに変換す
る場合、電圧変換処理により変換するようになってい
た。また、従来は、垂直方向のＣＣＤ等を保護する保護
トランジスタ２１に負のベースバイアス電圧を供給する
場合、外部電源から供給するようになっていた。

【００１４】しかしながら、このような構成では、負の
外部電源が必要になるため、電源回路の構成が複雑にな
るという問題があった。

【００１５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その課題は、正の駆動パルス（例えば、正の垂直
駆動パルス）を負の駆動パルス（例えば、負の垂直駆動
パルス）に変換する場合であっても、負の外部電源を用
いることなく、この変換を行うことができるとともに、
保護トランジスタに負のベースバイアス電圧を供給する
ことができる固体撮像装置の駆動回路を提供することに
ある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る固体撮像装
置の駆動回路は、固体撮像装置の走査部をなすＣＣＤを
駆動するための回路において、ＣＣＤを駆動するために
必要な電圧とは異なる電圧を有する駆動パルスを所定の
電位にクランプすることにより、ＣＣＤを駆動するため
に必要な電圧を有する駆動パルスを生成するようにした
ものである。

【００１７】この固体撮像装置の駆動回路では、ＣＣＤ
を駆動するために必要な電圧を有する駆動パルスは、ク
ランプ処理により得られる。これにより、例えば、正の
駆動パルスを負の駆動パルスに変換する場合であって
も、負の外部電源を用いることなく、この変換を行うこ
とができる。

【００１８】また、クランプ処理は、クランプ用のコン
デンサの充放電によって行われる。このような構成で
は、この充放電処理とクランプ点の電位の変化とによ
り、保護トランジスタをオン、オフ駆動することができ
る。これにより、例えば、保護トランジスタのベースに
コンデンサを接続しておくことにより、このトランジス
タのオン時は、このコンデンサを充電することができ、
オフ時は、充電電荷を保持することができる。その結
果、駆動パルスとして、負のパルスを用いる場合であっ
ても、負の外部電源を用いることなく、負のベースバイ
アス電圧を得ることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態を詳細に説明する。

【００２０】［第１の実施の形態］まず、本発明の第１
の実施の形態を説明する。なお、以下の説明では、本発
明を垂直駆動回路に適用した場合を代表として説明す
る。

【００２１】［第１の実施の形態の構成］図１は、本発
明の第１の実施の形態の構成を示す回路図である。な
お、図１において、先の図１５とほぼ同一機能を果たす
部分には、同一符号を付す。

【００２２】まず、本発明の特徴とする垂直駆動回路４
０の構成を説明する。この垂直駆動回路４０は、クラン
プ部４１と、スイッチ４２，４３と、インバータ４４と
を有し、クランプ処理により、正の垂直駆動パルスＶＰ
ｐを負の垂直駆動パルスＶＰｎに変換するとともに、負
の垂直駆動パルスＶＰｎとセンサ読出しパルスＳＧとを
合成するようになっている。

【００２３】すなわち、クランプ部４１は、タイミング
ジェネレータ１０の垂直駆動パルス発生部１１から出力
される正の垂直駆動パルスＶＰｐをクランプ処理により
負の垂直駆動パルスＶＰｎに変換する機能を有する。こ
のクランプ部４１は、コンデンサ４１１と、ダイオード
４１２と、抵抗４１３とを含むものである。

【００２４】コンデンサ４１１の一端は、垂直駆動パル
ス発生部１１の出力端子に接続され、他端は、ダイオー
ド４１２のアノードと抵抗４１３の一端とに接続されて
いる。ダイオード４１２のカソードと抵抗４１３の他端
は接地されている。なお、コンデンサ４１１の容量値
は、固体撮像装置２０の特性に応じて、例えば、数百ｐ
Ｆ〜数μＦの範囲で決定される。また、抵抗４１３の抵
抗値は、固体撮像装置２０の特性に応じて、例えば、数
百Ω〜数ｋΩの範囲で決定される。

【００２５】スイッチ４２，４３とインバータ４４は、
負の垂直駆動パルスＶＰｎとセンサ読出しパルスＳＧと
を合成し、合成パルスＶＳを生成する機能を有する。こ
の生成は、センサ読出しパルスＳＧがハイレベル（アク
ティブレベル）の期間は、電源端子６０に印加される５
Ｖの電圧を選択し、ロウレベル（インアクティブレベ
ル）の期間は、クランプ部４１のクランプ出力を選択す
ることにより行われる。

【００２６】この場合、スイッチ４２の一端は、クラン
プ部４１の出力端子に接続され、他端は、固体撮像装置
２０の垂直駆動端子２２に接続されている。スイッチ４
３の一端は、５Ｖの電源電圧が印加される電源端子６０
に接続され、他端はスイッチ４３の他端と共に垂直駆動
端子２２に接続されている。

【００２７】スイッチ４２のオン，オフは、パルスＸＳ
Ｇにより制御される。このパルスＸＳＧは、センサ読出
しパルス発生部１２から出力されるセンサ読出しパルス
ＳＧをインバータ４４で反転することにより得られる。
スイッチ４３のオン，オフは、センサ読出しパルスＳＧ
により制御される。

【００２８】以上が、垂直駆動回路４０の構成である。
次に、前述の固体撮像装置２０に設けられる保護トラン
ジスタ２１について具体的に説明する。

【００２９】図示の例では、この保護トランジスタ２１
は、ＮＰＮトランジスタで構成されている。このトラン
ジスタ２１のエミッタは、垂直駆動端子２２に接続さ
れ、ベースは、ベース端子２３に接続され、コレクタは
基板電圧ＶＳＵＢの入力端子２４に接続されている。

【００３０】この保護トランジスタ２１のベースバイア
ス電圧ＶＢは、垂直方向のＣＣＤが負の垂直駆動パルス
ＶＰｎで駆動されるため、負に設定する必要がある。こ
の負のベースバイアス電圧ＶＢを得るために、従来は、
上記のごとく、負の外部電源を用いるようになってい
た。これに対し、本実施の形態では、ベース端子２３に
接続された外付けのコンデンサ５０の充電により得るよ
うになっている。このコンデンサ５０の容量値は、固体
撮像装置２０の特性に応じて、例えば、数百ｐＦ〜数μ
Ｆの範囲で決定される。

【００３１】［第１の実施の形態の動作］上記構成にお
いて、動作を説明する。まず、垂直駆動回路４０の全体
的な動作を説明する。

【００３２】垂直駆動パルス発生部１１からは、図２
（ａ）に示すような正の垂直駆動パルスＶＰｐが出力さ
れる。この垂直駆動パルスＶＰｐは、クランプ部４１に
よりクランプされる。これにより負の垂直駆動パルスＶ
Ｐｎが得られる。この垂直駆動パルスＶＰｎはスイッチ
４２に供給される。なお、クランプ部４１のクランプ処
理については、あとで詳細に説明する。

【００３３】センサ読出しパルス発生部１２からは、図
２（ｂ）に示すような正のセンサ読出しパルスＳＧが出
力される。このセンサ読出しパルスＳＧは、スイッチ４
３に対してオンオフ制御パルスとして供給される。スイ
ッチ４３は、センサ読出しパルスＳＧがハイレベルの期
間はオン状態に設定され、ロウレベルの期間はオフ状態
に設定される。

【００３４】センサ読出しパルスＳＧは、さらに、イン
バータ４４により反転される。これにより、図２（ｃ）
に示すように、センサ読出しパルスＳＧとは逆極性のパ
ルスＸＳＧが得られる。このパルスＸＳＧは、スイッチ
４２にオンオフ制御パルスとして供給される。スイッチ
４２は、パルスＸＳＧがハイレベルの期間はオン状態に
設定され、ロウレベルの期間はオフ状態に設定される。

【００３５】これにより、センサ読出しパルスＳＧがロ
ウレベルの期間（パルスＸＳＧがハイレベルの期間）
は、図３に示すように、スイッチ４２がオン状態とな
り、スイッチ４３がオフ状態になる。その結果、スイッ
チ４２，４３の出力端子の共通接続点ａには、クランプ
部４１のクランプ出力（負の垂直駆動パルスＶＰｎ）が
現れる。

【００３６】これに対し、センサ読出しパルスＳＧがハ
イレベルの期間（パルスＸＳＧがロウレベルの期間）
は、図４に示すように、スイッチ４３がオン状態とな
り、スイッチ４２がオフ状態になる。これにより、共通
接続点ａには、５Ｖの電圧が現れる。

【００３７】以上から、共通接続点ａには、図２（ｄ）
に示すように、負の垂直駆動パルスＶＰｎとセンサ読出
しパルスＳＧとを合成したようなパルスＶＳが得られ
る。この合成パルスＶＳは、固体撮像装置の２０の垂直
駆動端子２２に供給される。

【００３８】以上が垂直駆動回路４０の全体的な動作で
ある。次に、クランプ部４１のクランプ動作を説明す
る。

【００３９】図５は、垂直駆動パルスＶＰｐの一部を拡
大して示すものである。図において、Ｔｕは、垂直駆動
パルスＶＰｐの立上がり時を示し、Ｔｄは立下がり時を
示す。クランプ部４１のクランプ動作は、垂直駆動パル
スＶＰｐの立上がり時Ｔｕの動作と立下がり時Ｔｄの動
作に分けて考えることができる。

【００４０】図６は、垂直駆動パルスＶＰｐの立上がり
時Ｔｕの動作を説明するための回路図である。図７は、
垂直駆動パルスＶＰｐの立下がり時Ｔｄの動作を説明す
るための回路図である。

【００４１】垂直駆動パルスＶＰｐの立上がり時Ｔｕで
は、垂直駆動パルス発生部１１側からコンデサ４１１の
充電電流が流れる。この充電電流の一部は、ダイオード
４１２を介してアース側に流れる（電流Ｉａ）。これに
より、コンデンサ４１１とダイオード４１２とのアノー
ドとの共通接続点（クランプ点）ｂの電位は、ほぼ０Ｖ
となる。また、コンデンサ４１１の両端の電圧は、ほぼ
５Ｖとなる。

【００４２】そののち、垂直駆動パルスＶＰｐがハイレ
ベルまで立ち上がると、充電電流が停止する。この状態
は、垂直駆動パルスＶＰｐの立下がり時Ｔｄまで保持さ
れる。これにより、共通接続点ｂの電位は、垂直駆動パ
ルスＶＰｐがハイレベルの期間、ほぼ０Ｖに保持され
る。

【００４３】この状態で、垂直駆動パルスＶＰｐが立ち
下がると、図７に示すように、コンデンサ４１１の放電
電流が流れる。この放電電流の一部は、アース側から抵
抗４１３を介して与えられる（電流Ｉｂ）。これによ
り、共通接続点ｂの電位は、ほぼ−５Ｖとなる。また、
コンデンサ４１１の両端の電圧は、ほぼ５Ｖとなる。

【００４４】そののち、垂直駆動パルスＶＰｐがロウレ
ベルまで立ち下がると、放電電流が停止する。この状態
は、垂直駆動パルスＶＰｐの次の立上がり時Ｔｄまで保
持される。これにより、共通接続点ｂの電位は、垂直駆
動パルスＶＰｐがロウレベルの期間、ほぼ−５Ｖに保持
される。

【００４５】以上の動作により、クランプ部４１に入力
される正の垂直駆動パルスＶＰｐは、図８に示すよう
に、負の垂直駆動パルスＶＰｎに変換される。

【００４６】以上がクランプ部４１のクランプ動作であ
る。次に、固体撮像装置２０に設けられた保護トランジ
スタ２１のベースバイアス電圧ＶＢの発生動作について
説明する。

【００４７】この場合の動作も、垂直駆動パルスＶＰｐ
の立上がり時Ｔｕの動作と立下がり時Ｔｄの動作に分け
て考えることができる。図９は、立上がり時Ｔｕの動作
を説明するための回路図であり、図１０は、立下がり時
Ｔｄの動作を説明するための回路図である。

【００４８】垂直駆動パルスＶＰｐの立上がり時Ｔｕに
おいては、コンデンサ４１１が充電される。この充電電
流の一部は、上記のごとく、ダイオード４１２に流れ込
む（電流Ｉａ）。これに対し、残りは、固体撮像装置２
０に流れ込む（電流Ｉｃ）。

【００４９】しかし、この場合、共通接続点ｂの電位が
ほぼ０Ｖであるため、垂直駆動端子２２の電位もほぼ０
Ｖとなる。これにより、保護トランジスタ２１のベース
・エミッタ間のバイアスが逆方向バイアスとなるため、
このトランジスタ２１はオフ状態となる。その結果、ト
ランジスタ２１のベースには電流が流れない。

【００５０】このあと、垂直駆動パルスＶＰｐが立ち下
がると、図１０に示すように、コンデンサ４１１の蓄積
電荷が放電される。この放電電流の一部は、上記のごと
く、抵抗４１３を介して与えられる（電流Ｉｂ）。これ
に対し、残りは、固体撮像装置２０側から与えられる
（電流Ｉｄ）。

【００５１】この場合、共通接続点ｂの電位がほぼ−５
Ｖとなるため、垂直駆動端子２２の電位もほぼ−５Ｖと
なる。これにより、保護トランジスタ２１のベース・エ
ミッタ間のバイアスが順方向バイアスとなるため、この
トランジスタ２１はオン状態となる。その結果、トラン
ジスタ２１のベースに電流Ｉｅが流れるため、コンデン
サ５０が充電される。これにより、コンデンサ５０の両
端にほぼ５Ｖの電圧が発生する。その結果、保護トラン
ジスタ２１のベースにほぼ−５Ｖのバイアス電圧ＶＢが
与えられることになる。

【００５２】このあと、垂直駆動パルスＶＰｐが立ち上
がると、保護トランジスタ２１がオフ状態となる。これ
により、コンデンサ５０の充電電荷は放電されないた
め、トランジスタ２１のベースバイアス電圧ＶＢは、ほ
ぼ−５Ｖに保持される。

【００５３】以上が、保護トランジスタ２１のベースバ
イアス電圧ＶＢの発生動作である。次に、保護トランジ
スタ２１による垂直方向のＣＣＤ等の保護動作を説明す
る。

【００５４】いま、垂直駆動端子２２に、保護トランジ
スタ２１のベース電圧を下回る負のサージが入力された
とする。この場合、図１１に示すように、このトランジ
スタ２１のエミッタ−コレクタ間が導通する。これによ
り、垂直駆動端子２２に接続された垂直方向のＣＣＤ等
が保護される。

【００５５】また、垂直駆動端子２１に、保護トランジ
スタ２１のエミッタ−ベース間の破壊電圧ＶＢＥを越え
るような正のサージが入力されたとする。この場合、図
１２に示すように、このトランジスタ２１のエミッタ−
ベース間が導通する。これにより、垂直駆動端子２２に
接続された垂直方向のＣＣＤ等が保護される。

【００５６】以上が、保護トランジスタ２１による保護
動作である。なお、以上の動作から、保護トランジスタ
２１のベースバイアス電圧ＶＢは、垂直駆動端子２２に
かかる電圧のうち、最も低い電圧以下である必要がある
ことがわかる。垂直駆動端子２２にかかる電圧で最も低
いのは、垂直駆動パルスＶＰｎのロウレベル側の電圧−
５Ｖである。したがって、この場合は、保護トランジス
タ２１のベースにかかるバイアス電圧ＶＢを−５Ｖ以下
にする必要がある。この点に関し、本実施の形態では、
トランジスタ２１のベースバイアス電圧ＶＢを、上記の
ごとく、−５Ｖに設定することができるので問題はな
い。

【００５７】［第１の実施の形態の効果］以上詳述した
本実施の形態によれば、次のような効果が得られる。

【００５８】（１）まず、本実施の形態によれば、クラ
ンプ処理により、正の垂直駆動パルスＶＰｐを負の垂直
駆動パルスＶＰｎに変換するようにしたので、負の外部
電源を用いることなく、この変換を行うことができると
ともに、保護トランジスタ２１のべースバイアス電圧Ｖ
Ｂとして、負の電圧を発生することができる。

【００５９】（２）また、このようなクランプ処理によ
る変換構成によれば、従来の電圧変換処理による変換構
成より、垂直駆動回路の構成を簡単にすることができ
る。

【００６０】（３）また、本実施の形態によれば、イン
バータ４４等をタイミングジェネレータ１０の外部に設
けたので、タイミングジェネレータ１０として、既存の
タイミングジェネレータを用いることができる。

【００６１】［第２の実施の形態］次に、本発明の第２
の実施の形態を説明する。図１３は、本発明の第２の実
施の形態の構成を示す回路図である。先の実施の形態で
は、保護トランジスタ２１のベース端子２３に、ベース
バイアス電圧ＶＢを発生するためのコンデンサ５０を接
続する場合を説明した。これに対し、本実施の形態は、
このコンデンサ５０を削除し、ベース端子２３に発生す
る分布容量をバイアス電圧発生用のコンデンサとして用
いるようにしたものである。他の構成は第１の実施の形
態と同様であるので、その説明は省略する。

【００６２】このよう構成においても、先の実施の形態
と同じ効果を得ることができるとともに、さらに、次の
ような効果を得ることができる。すなわち、このような
構成によれば、ベースバイアス電圧ＶＢが多少不安定に
なるため、正のサージに対する保護トランジスタ２１の
保護機能が多少悪くなるが、コンデンサ５０を省略する
ことができるため、部品点数を削減することができると
いう効果が得られる。

【００６３】［第３の実施の形態］次に、本発明の第３
の実施の形態を説明する。図１４は、本発明の第３の実
施の形態の構成を示す回路図である。先の第１の実施の
形態では、垂直駆動回路４０をタイミングジェネレータ
１０とは、別に集積回路化する場合を説明した。これに
対し、本実施の形態では、クランプ部４１のコンデンサ
４１１を除いて、垂直駆動回路４０をタイミングジェネ
レータ１０と一緒に集積回路化するようにしたものであ
る。

【００６４】すなわち、クランプ部４１は、ダイオード
４１２や抵抗４１３によって構成されるため、集積回路
化に適している。また、スイッチ４２，４３もトランジ
スタ等によって構成することができるため、集積回路化
に適している。本実施の形態は、この点に着目し、垂直
駆動回路４０をタイミングジェネレータ１０と一緒に集
積回路化するようにしたものである。このような構成に
よれば、集積回路の数を減らすことができる。

【００６５】［その他の実施の形態］以上、本発明の３
つの実施の形態を詳細に説明したが、本発明は、上述し
たような実施の形態に限定されるものではない。

【００６６】（１）例えば、先の実施の形態では、本発
明を、正の垂直駆動パルスＶＰｐを負の垂直駆動パルス
ＶＰｎに変換する垂直駆動回路に適用する場合を説明し
た。しかし、本発明は、負の垂直駆動パルスＶＰｎを正
の垂直駆動パルスＶＰｐに変換する垂直駆動回路にも適
用することができる。

【００６７】すなわち、本発明は、固体撮像装置で正の
垂直駆動パルスＶＰｐを必要とするにもかかわらず、垂
直駆動回路に負の垂直駆動パルスＶＰｎが供給される場
合にも適用することができる。このような構成において
は、正の外部電源を用いることなく、負の垂直駆動パル
スＶＰｎを正の垂直駆動パルスＶＰｐに変換することが
できるとともに、保護トランジスタのベースバイアス電
圧ＶＢとして、正のベースバイアス電圧を得ることがで
きる。

【００６８】（２）また、本発明は、正の垂直駆動パル
スＶＰｐのハイレベルの電圧を０Ｖにクランプしたり
（正／負変換）、負の垂直駆動パルスＶＰｎのロウレベ
ルの電圧を０Ｖにクランプしたり（負／正変換）するだ
けでなく、これらを所定の直流電圧（正、負を問わな
い）にクランプする場合にも適用することができる。

【００６９】このような場合、従来の構成では、正と負
の両方の外部電源が必要になる場合がある。しかし、本
発明では、このような場合であっても、一方の外部電源
だけあればよく、他方の外部電源は不要となる。

【００７０】すなわち、いま、例えば、０〜５Ｖの正の
垂直駆動パルスを−３〜２Ｖの垂直駆動パルスに変換す
る場合を考える。この場合、従来の構成では、例えば、
２Ｖの正の電圧を得るための正の外部電源と−３Ｖの負
の電圧を得るための負の外部電源が必要である。これに
対し、本実施の形態によれば、このような場合であって
も、２Ｖの正の電圧を得るための正の外部電源だけあれ
ばよく、−３Ｖの負の電圧を得るための負の外部電源は
不要となる。

【００７１】（３）また、先の実施の形態では、本発明
を、センサ読出しパルスＳＧを垂直駆動パルスと合成す
る方式の垂直駆動回路に適用する場合を説明した。しか
し、本発明は、この合成を行わない方式の垂直駆動回路
にも適用することができる。すなわち、駆動端子とし
て、垂直駆動パルス用の端子とセンサ読出しパルス用の
端子を有する固体撮像装置の垂直駆動回路（垂直駆動パ
ルス側の回路）にも適用することができる。

【００７２】（４）また、先の実施の形態では、本発明
を、垂直駆動回路に適用する場合を説明した。しかし、
本発明は、水平駆動パルスにおいても、電圧変換が必要
な場合は、この変換を行う水平駆動回路にも適用するこ
とができる。

【００７３】（５）また、本発明は、一般的によく使わ
れるインタライン型の固体撮像装置の駆動回路だけでな
く、各種タイプの固体撮像装置の駆動回路にも適用する
ことができる。例えば、各水平走査線ごとに水平方向の
ＣＣＤを設け、この複数のＣＣＤを順次駆動する方式の
固体撮像装置の駆動回路にも適用することができる。ま
た、走査方式として、水平方向の走査を繰り返しなが
ら、垂直方向に徐々に走査を行う既存のテレビジョン方
式の走査方式を採用する固体撮像装置の駆動回路ではな
く、例えば、垂直方向の走査を繰り返しながら、水平方
向に徐々に走査を行うような走査方式を採用する固体撮
像装置の駆動回路にも適用することができる。これらの
構成の場合、センサの蓄積電荷は、センサ読出しパルス
ＳＧによって読み出され、水平方向のＣＣＤに供給され
る。

【００７４】（６）この他にも、本発明は、その要旨を
逸脱しない範囲で種々様々変形実施可能なことは勿論で
ある。

【００７５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る固体撮
像装置の駆動回路によれば、クランプ処理により、ＣＣ
Ｄを駆動するために必要な電圧とは異なる電圧を有する
駆動パルスをＣＣＤを駆動するために必要な電圧を有す
る駆動パルスに変換するようにしたので、例えば、正の
駆動パルスを負の駆動パルスに変換する場合であって
も、負の外部電源を用いることなく、この変換を行うこ
とができるとともに、保護トランジスタのべースバイア
ス電圧として、負の電圧を得ることができるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示す回路図
である。

【図２】第１の実施の形態の全体的な動作を説明するた
めの信号波形図である。

【図３】センサ読出しパルスのロウレベルの期間の垂直
駆動回路の動作を説明するための回路図である。

【図４】センサ読出しパルスのハイレベルの期間の垂直
駆動回路の動作を説明するための回路図である。

【図５】正の垂直同期パルスの一部を拡大して示す信号
波形図である。

【図６】正の垂直同期パルスの立上がり時のクランプ部
の動作を説明するための回路図である。

【図７】正の垂直同期パルスの立下がり時のクランプ部
の動作を説明するための回路図である。

【図８】クランプ部のクランプ動作を説明するための信
号波形図である。

【図９】保護トランジスタのベースバイアス電圧の発生
動作を説明するための回路図である。

【図１０】保護トランジスタのベースバイアス電圧の発
生動作を説明するための回路図である。

【図１１】保護トランジスタの保護動作を説明するため
の回路図である。

【図１２】保護トランジスタの保護動作を説明するため
の回路図である。

【図１３】本発明の第２の実施の形態の構成を示す回路
図である。

【図１４】本発明の第３の実施の形態の構成を示す回路
図である。

【図１５】従来の垂直駆動回路の構成を説明するための
回路図である。

【図１６】従来の垂直駆動回路の動作を説明するための
信号波形図である。

【符号の説明】

１０…タイミングジェネレータ、１１…垂直同期パルス
発生部、１２…センサ読出しパルス発生部、２０…固体
撮像装置、２１…保護トランジスタ、２２…垂直駆動端
子、２３…ベース端子、２４…入力端子、４０…垂直駆
動回路、４１…クランプ部、４２，４３…スイッチ、４
４…インバータ、４１１…コンデンサ、４１２…ダイオ
ード、４１３…抵抗

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体撮像装置の走査部をなす電荷結合素
   子を駆動するための駆動回路において、 前記電荷結合素子を駆動するために必要な電圧とは異な
   る電圧を有する駆動パルスを所定の電位にクランプする
   ことにより、前記電荷結合素子を駆動するために必要な
   電圧を有する駆動パルスを生成するクランプ手段を備え
   たことを特徴とする固体撮像装置の駆動回路。
2. 【請求項２】 前記クランプ手段は、正の駆動パルスの
   ハイレベル側の電圧をほぼ０Ｖにクランプすることによ
   り、負の駆動パルスを生成するように構成されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置の駆動回
   路。
3. 【請求項３】 前記固体撮像装置の光電変換部に蓄積さ
   れている電荷を読み出して前記走査部に供給するための
   読出しパルスがアクティブレベルの期間は、所定の直流
   電圧を選択し、インアクティブレベルの期間は、前記ク
   ランプ手段のクランプ出力を選択することにより、前記
   駆動パルスと前記読出しパルスとの合成パルスを生成す
   る合成パルス生成手段を備えたことを特徴とする請求項
   １記載の固体撮像装置の駆動回路。