JPH09307817A - Driver circuit - Google Patents

Driver circuit

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JPH09307817A
JPH09307817A JP8127515A JP12751596A JPH09307817A JP H09307817 A JPH09307817 A JP H09307817A JP 8127515 A JP8127515 A JP 8127515A JP 12751596 A JP12751596 A JP 12751596A JP H09307817 A JPH09307817 A JP H09307817A
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pulse
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clamp
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Hidetsugu Koyama
英嗣 小山
Yasushi Watanabe
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the need for a power supply voltage with different polarity by using only a power supply voltage of positive or negative voltage polarity so as to convert an input pulse signal into a pulse signal with different polarity from that of the power supply voltage. SOLUTION: An amplitude conversion circuit 5 uses an intermediate voltage VL from a voltage division circuit 9 to convert timing pulse signals V1 -V4 into signals V1m -V4m with a prescribed amplitude, the signals Vim , V3m are given to a clamp/pulse synthesis circuit 8 and the signals V2m , V4m are given to a clamp circuit 7. Furthermore, an amplitude conversion circuit 6 uses a positive voltage VH from a power supply circuit to convert a timing signal TG into a signal TGm with a prescribed amplitude and given to the clamp/pulse synthesis circuit 8. The outputs of the clamp circuit 7 are pulse voltage signals ϕV2 , ϕV4 exclusively for vertical CCD drive and the outputs of the clamp/pulse synthesis circuit 8 are pulse voltage signals ϕV1 , ϕV3 for driving the read and vertical CCD.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、多値パルス信号を
生成するドライバ回路及び多値パルス信号の生成方法に
関し、特に、CCD型固体撮像素子を動作させるドライ
バ回路及びCCD型固体撮像素子の駆動用パルス信号の
生成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driver circuit for generating a multi-valued pulse signal and a method for generating a multi-valued pulse signal, and more particularly to a driver circuit for operating a CCD type solid-state imaging device and driving of the CCD type solid-state imaging device. The present invention relates to a method for generating a pulse signal for use.

【0002】[0002]

【従来の技術】ビデオカメラ、監視カメラ、ドアホンカ
メラ、車載用カメラ、TV電話用カメラ、およびマルチ
メディア用カメラなどの各種のカメラシステムに用いら
れる固体撮像素子として、CCD(Charge Coupled Dev
ice)型固体撮像素子が広く用いられている。図1は従
来の一般的なCCD型固体撮像素子100の構成を示し
ている。図1に示すように、受光部のフォトダイオード
101によって光電変換された電荷は、まず一括して垂
直CCD102に転送される。垂直CCD102の電荷
は、端子v1〜v4に印加される4相のパルス電圧信号に
従って1行ずつ水平CCD103に転送される。水平C
CD103に転送された電荷は、端子h1及びh2に印加
される2相のパルス電圧信号に従って、水平CCD10
3内を順次転送され、映像信号として出力される。
2. Description of the Related Art A CCD (Charge Coupled Dev) is used as a solid-state image sensor used in various camera systems such as video cameras, surveillance cameras, doorphone cameras, in-vehicle cameras, TV phone cameras, and multimedia cameras.
Ice) type solid-state imaging devices are widely used. FIG. 1 shows the configuration of a conventional general CCD type solid-state imaging device 100. As shown in FIG. 1, the charges photoelectrically converted by the photodiode 101 of the light receiving portion are first transferred to the vertical CCD 102 at once. The charges of the vertical CCDs 102 are transferred to the horizontal CCDs 103 row by row in accordance with the four-phase pulse voltage signals applied to the terminals v 1 to v 4 . Horizontal C
The charges transferred to the CD 103 are supplied to the horizontal CCD 10 according to the two-phase pulse voltage signals applied to the terminals h 1 and h 2.
3 are sequentially transferred and output as a video signal.

【0003】図2は、垂直CCD102を駆動する4相
のパルス電圧信号φV1〜φV4の一例を示している。図
2に示されるように、φV2及びφV4は、負レベル(−
L)及び0レベル(0電位)とを有する2値電圧信号
であり、φV1及びφV3は、正レベル(VH)、負レベ
ル(−VL)、及び中間レベル(0電位)を有する3値
電圧信号である。通常、−VL及びVHの値は、それぞ
れ、−10V及び15V程度に設定される。また、中間
レベルは、フォトダイオード101から垂直CCD10
2への電荷の読み出しゲートのしきい値電圧(0〜1
V)をとることができるが、システムの設計上の簡便さ
から、0電位が選ばれることが多い。
FIG. 2 shows an example of four-phase pulse voltage signals φV 1 to φV 4 for driving the vertical CCD 102. As shown in FIG. 2, φV 2 and φV 4 are negative levels (−
VL ) and 0 level (0 potential), and φV 1 and φV 3 are positive level (V H ), negative level (−V L ), and intermediate level (0 potential). It is a three-valued voltage signal. Typically, the value of -V L and V H, respectively, is set to about -10V and 15V. The intermediate level is from the photodiode 101 to the vertical CCD 10.
Threshold voltage (0 to 1
V) can be selected, but 0 potential is often selected because of the simplicity of system design.

【0004】垂直CCD102内の電荷の転送は、通
常、負レベル及び0レベルのパルス電圧を垂直CCDの
各ゲートに印加することによって行なわれる。すなわ
ち、図2に示されるように、パルス電圧信号φV1〜φ
4における負レベル(−VL)及び0レベル(0電位)
の信号部分によって、垂直CCD102内の電荷の転送
が行なわれる(転送期間)。また、フォトダイオード1
01から垂直CCD102へ電荷の転送は、読み出しゲ
ートに正レベルのパルス電圧を印加することによって行
なわれる。すなわち、図2に示されるように、パルス電
圧信号φV1及びφV3の正レベル(VH)パルスによっ
て、光電変換された電荷のフォトダイオード101から
の読み出しが行なわれる(読み出し期間)。このよう
に、パルス電圧信号φV2及びφV4は垂直CCD102
内の電荷の転送にのみ寄与する駆動信号であり、パルス
電圧信号φV1及びφV3は、光電変換された電荷の読み
出し及び垂直CCD102内の電荷の転送に寄与する駆
動信号である。
The transfer of charges in the vertical CCD 102 is usually performed by applying pulse voltages of negative level and 0 level to each gate of the vertical CCD. That is, as shown in FIG. 2, pulse voltage signals φV 1 to φ
A negative level at V 4 (-V L) and 0 level (zero potential)
The electric charge in the vertical CCD 102 is transferred by the signal portion of (2) (transfer period). In addition, the photodiode 1
The charge transfer from 01 to the vertical CCD 102 is performed by applying a positive level pulse voltage to the read gate. That is, as shown in FIG. 2, the photoelectrically converted charges are read out from the photodiode 101 by the positive level (V H ) pulse of the pulse voltage signals φV 1 and φV 3 (readout period). As described above, the pulse voltage signals φV 2 and φV 4 are supplied to the vertical CCD 102.
The pulse voltage signals φV 1 and φV 3 are drive signals that contribute only to the transfer of the electric charges in the vertical CCD 102 and the photoelectric conversion of the charges in the vertical CCD 102.

【0005】垂直CCD102内の電荷の転送を負電圧
によって行う理由は以下の通りである。読み出しゲート
のしきい値電圧が0〜1V程度であるため、電荷の転送
を0V以上の電圧で行った場合、垂直CCD内の電荷の
転送中にフォトダイオード101に蓄積された電荷が垂
直CCD102に漏れ出してしまう。従って、負電圧信
号によって電荷を転送することにより、読み出しゲート
からの電荷の漏れ出しを防止することができる。また、
もう1つの理由は、垂直CCD102内のバルク(半導
体層)と酸化膜との境界面にホールを蓄積した状態(ピ
ンニング状態)することにより、バルクと酸化膜との境
界付近に発生する暗電流を抑制するためには、垂直CC
D102に印加される電圧を負電圧にする必要があるか
らである。
The reason why charges in the vertical CCD 102 are transferred by a negative voltage is as follows. Since the threshold voltage of the read gate is about 0 to 1V, when the charge transfer is performed at a voltage of 0V or higher, the charge accumulated in the photodiode 101 during the charge transfer in the vertical CCD is transferred to the vertical CCD 102. It will leak out. Therefore, it is possible to prevent the charge from leaking from the read gate by transferring the charge by the negative voltage signal. Also,
Another reason is that by accumulating holes (pinning state) in the boundary surface between the bulk (semiconductor layer) and the oxide film in the vertical CCD 102, the dark current generated near the boundary between the bulk and the oxide film is eliminated. Vertical CC to suppress
This is because the voltage applied to D102 needs to be a negative voltage.

【0006】CCD型撮像素子100は、図3に示すよ
うに、 パルス電圧信号φV1〜φV4を印加するドライ
バ回路120によって駆動される(例えば、特開平5−
103272号公報参照)。ドライバ回路120は、電
源回路160から供給されるレベルVH及び−VLに相当
する直流電圧によって、周辺ICのタイミング回路14
0から与えられるタイミングパルス信号(通常0V〜5
V駆動)から所定の電圧レベルを有するパルス電圧信号
φV1〜φV4を生成し、CCD撮像素子100に印加す
る。
As shown in FIG. 3, the CCD type image pickup device 100 is driven by a driver circuit 120 which applies pulse voltage signals φV 1 to φV 4 (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-58).
No. 103272). The driver circuit 120 uses the DC voltage corresponding to the levels V H and −V L supplied from the power supply circuit 160 to generate the timing circuit 14 of the peripheral IC.
Timing pulse signal given from 0 (usually 0V to 5
The pulse voltage signals φV 1 to φV 4 having a predetermined voltage level are generated from the (V drive) and applied to the CCD image pickup device 100.

【0007】タイミング回路140は、垂直CCD駆動
用のタイミングパルス信号V1〜V4、及び読み出し用の
タイミングパルス信号TGを発生する。図4は、タイミ
ングパルス信号の一例を示している。図4からわかるよ
うに、タイミングパルス信号TGは、フォトダイオード
101からの電荷の読み出し期間にのみハイ(H)レベ
ル(5V)となり、垂直CCD102内の電荷の転送期
間はロー(L)レベル(0V)となる。タイミングパル
ス信号V1〜V4は、電荷の転送期間においてそれぞれ異
なる位相のパルスを有している。
The timing circuit 140 generates timing pulse signals V 1 to V 4 for driving the vertical CCD and a timing pulse signal TG for reading. FIG. 4 shows an example of the timing pulse signal. As can be seen from FIG. 4, the timing pulse signal TG is at a high (H) level (5V) only during the period for reading out the charges from the photodiode 101, and during the period for transferring the charges in the vertical CCD 102 is at the low (L) level (0V). ). The timing pulse signals V 1 to V 4 have pulses of different phases during the charge transfer period.

【0008】タイミングパルス信号の電圧レベルは通常
0V〜5Vの論理レベルであるため、ドライバ回路12
0(Vドライバと呼ばれる)によって、垂直CCD10
2の駆動に必要な電圧レベルを有する駆動用のパルス電
圧信号φV1〜φV4に変換される。図2及び4からわか
るように、タイミングパルス信号V1〜V4は、それぞ
れ、パルス電圧信号φV1〜φV4に対応しており、更
に、タイミングパルス信号TGの読み出しパルス(Hレ
ベル)は、パルス電圧信号φV1及びφV3の正レベルパ
ルス(VH)によって担われる。このように、5つの2
値のタイミングパルス信号V1〜V4が、2つの3値のパ
ルス電圧信号φV1及びφV3と、2つの2値のパルス電
圧信号φV2及びφV4に変換される。
Since the voltage level of the timing pulse signal is normally a logic level of 0V to 5V, the driver circuit 12
0 (called a V driver) allows the vertical CCD 10
2 is converted into pulse voltage signals φV 1 to φV 4 for driving having a voltage level required for driving 2. As can be seen from FIGS. 2 and 4, the timing pulse signals V 1 to V 4 correspond to the pulse voltage signals φV 1 to φV 4 , respectively, and the read pulse (H level) of the timing pulse signal TG is It is carried by the positive level pulse (V H ) of the pulse voltage signals φV 1 and φV 3 . Like this, two of five
Timing pulse signals V 1 ~V 4 value, a pulse voltage signal .phi.V 1 and .phi.V 3 of two ternary, it is converted into a pulse voltage signal of the two binary .phi.V 2 and .phi.V 4.

【0009】図5は、従来のドライバ回路120の構成
の一例を示している。図5に示されるように、ドライバ
回路120は、クランプ回路121、第1の振幅変換回
路122、第2の振幅変換回路124、及びパルス合成
回路123を有している。電源回路160からの負の電
源電圧(−VL)はクランプ回路121と及び第1の振
幅変換回路122に供給され、電源回路160からの正
の電源電圧(VH)は第2の振幅変換回路124に供給
される。
FIG. 5 shows an example of the configuration of a conventional driver circuit 120. As shown in FIG. 5, the driver circuit 120 includes a clamp circuit 121, a first amplitude conversion circuit 122, a second amplitude conversion circuit 124, and a pulse synthesis circuit 123. Negative power supply voltage from the power supply circuit 160 (-V L) is supplied to the clamp circuit 121. and the first amplitude converter 122, a positive supply voltage (V H) from the power supply circuit 160 and the second amplitude conversion It is supplied to the circuit 124.

【0010】ドライバ回路120に入力されたタイミン
グパルス信号V1〜V4は、それぞれ、クランプ回路12
1及び第1の振幅変換回路122によって、所定の振幅
(−VL〜0)を有する信号V1m〜V4mに変換される。
タイミングパルス信号TGは、第2の振幅変換回路12
4によって、所定の振幅(0〜VH)を有する信号TGm
に変換され、パルス合成回路123に与えられる。
The timing pulse signals V 1 to V 4 input to the driver circuit 120 are respectively supplied to the clamp circuit 12.
By 1 and the first amplitude converting circuit 122, it is converted into a signal V 1 m ~V 4m having a predetermined amplitude (-V L ~0).
The timing pulse signal TG is supplied to the second amplitude conversion circuit 12
4, the signal TG m having a predetermined amplitude (0 to V H )
Is converted into the pulse synthesis circuit 123 and is given to the pulse synthesis circuit 123.

【0011】振幅変換されたタイミングパルス信号V2m
及びV4mは、そのまま、パルス電圧信号φV2及びφV4
として出力される。振幅変換されたタイミングパルス信
号V1m及びV3mは、更に、パルス合成回路123におい
て、読み出し期間に対応する正レベルのパルス(VH
を付加され、パルス電圧信号φV1及びφV3として出力
される。図6に、振幅変換されたタイミング信号V1m
4m及びTGmを示す。
Amplitude-converted timing pulse signal V 2m
And V 4m are the pulse voltage signals φV 2 and φV 4 as they are.
Is output as The amplitude-converted timing pulse signals V 1m and V 3m are further subjected to a positive level pulse (V H ) corresponding to the read period in the pulse synthesizing circuit 123.
Are added and output as pulse voltage signals φV 1 and φV 3 . FIG. 6 shows a timing signal V 1m
V 4m and TG m are shown.

【0012】図7は、クランプ回路121及び第1の振
幅変換回路122の具体的な構成例を示している。図7
に示されるクランプ回路121は、キャパシタC及びダ
イオード131を有するダイオードクランプ回路であ
る。ダイオード131のアノードには、電源回路から1
60からの負電圧(−VL)が印加されている。クラン
プ回路121は、入力線130aに入力されるタイミン
グパルス信号(図7では、V2及びV4が示されている)
の交流成分(振幅5V)をキャパシタCによって伝送す
る。また、クランプ回路121から出力される直流成分
は、ダイオード131のカソード側の電位がアノード側
の電位(−VL)よりも高くなる電位で安定することに
より決定される。従って、出力線130b上の信号は、
図7に示されるように、レベル−VL〜(−VL+5)の
2値信号となる。
FIG. 7 shows a concrete configuration example of the clamp circuit 121 and the first amplitude conversion circuit 122. Figure 7
The clamp circuit 121 shown in is a diode clamp circuit having a capacitor C and a diode 131. The anode of the diode 131 has 1
The negative voltage (-V L) is applied from 60. The clamp circuit 121 is a timing pulse signal input to the input line 130a (V 2 and V 4 are shown in FIG. 7).
The AC component (amplitude 5V) of is transmitted by the capacitor C. Further, the direct current component outputted from the clamping circuit 121 is determined by the cathode potential of the diode 131 is stabilized becomes higher potential than the anode potential (-V L). Therefore, the signal on output line 130b is
As shown in FIG. 7, a binary signal level -V L ~ (-V L +5) .

【0013】尚、厳密には、カソード側電位は、アノー
ド側電位−ダイオードのドロップ電位より大きくなる電
位で安定となるが、ドロップ電位が0.5V程度である
ので、簡単のためドロップ電位は無視して考えることに
する。
Strictly speaking, the potential on the cathode side is stable at a potential higher than the potential on the anode side minus the drop potential of the diode, but since the drop potential is about 0.5 V, the drop potential is ignored for simplicity. I will think about it.

【0014】第1の振幅変換回路122は、電源回路1
60から与えられる負の電源電圧(−VL)と接地電圧
(0V)との間に接続された2段のCMOSインバータ
からなる。クランプ回路121から出力された信号は、
第1の振幅変換回路122の1段目のCMOSインバー
タによってパルスを反転されると共に、パルス振幅が−
L〜0になるように増幅され、更に2段目のインバー
タによって再びパルスが反転されて、振幅が増幅された
(−VL〜0)パルス信号として出力される(図7に
は、V2m及びV4mが示されている)。振幅変換されたタ
イミング信号V2m及びV4mは、そのままパルス電圧信号
φV2及びφV4として出力され、垂直CCD102の駆
動に用いられる。
The first amplitude conversion circuit 122 is the power supply circuit 1
60 consists of two connected stages of CMOS inverters between the negative power supply voltage applied (-V L) and a ground voltage (0V) from. The signal output from the clamp circuit 121 is
The pulse is inverted by the first-stage CMOS inverter of the first amplitude conversion circuit 122, and the pulse amplitude is −
The pulse signal is amplified so that it becomes V L ˜0, and the pulse is inverted again by the second-stage inverter and output as a pulse signal whose amplitude is amplified (−V L ˜0) (in FIG. 7, V L ). 2m and V 4m are shown). The amplitude-converted timing signals V 2m and V 4m are directly output as pulse voltage signals φV 2 and φV 4 and used for driving the vertical CCD 102.

【0015】図8は、第2の振幅変換回路124及びパ
ルス合成回路123の具体的な構成例を示している。ク
ランプ回路121及び第1の振幅変換回路122の構成
及び動作は図7で説明した通りである。タイミングパル
ス信号V1及びV3は、クランプ回路121及び第1の振
幅変換回路122によって振幅変換され、タイミング信
号V1m及びV3mとしてパルス合成回路123に出力され
る。
FIG. 8 shows a specific configuration example of the second amplitude converting circuit 124 and the pulse synthesizing circuit 123. The configurations and operations of the clamp circuit 121 and the first amplitude conversion circuit 122 are as described in FIG. The timing pulse signals V 1 and V 3 are amplitude-converted by the clamp circuit 121 and the first amplitude conversion circuit 122 and output to the pulse synthesizing circuit 123 as timing signals V 1m and V 3m .

【0016】第2の振幅変換回路124は、電源回路1
60から与えられる正の電源電圧(VH)と接地電圧
(0V)との間に接続された2段のCMOSインバータ
からなる。タイミング信号TGは、第2の振幅変換回路
124の1段目のCMOSインバータによってパルスが
反転されるとともに、パルス振幅が0〜VHになるよう
に増幅され、更に2段目のインバータによって再びパル
スが反転されて、パルス信号TGmとして出力される。
振幅変換されたタイミング信号TGmは、パルス合成回
路123に与えられる。
The second amplitude conversion circuit 124 is the power supply circuit 1
It is composed of a two-stage CMOS inverter connected between a positive power supply voltage (V H ) given from 60 and the ground voltage (0 V). The timing signal TG is pulse-inverted by the first-stage CMOS inverter of the second amplitude conversion circuit 124, amplified so that the pulse amplitude becomes 0 to V H , and further pulsed again by the second-stage inverter. Is inverted and output as a pulse signal TG m .
The amplitude-converted timing signal TG m is given to the pulse synthesizing circuit 123.

【0017】パルス合成回路123は、第1の振幅変換
回路122からの信号(V1m及びV3m)と、第2の振幅
変換回路124からの信号TGmとを合成するスイッチ
/加算回路である。図8に示されるように、パルス合成
回路123は、NチャネルMOSFET133a及びP
チャネルMOSFET133bを有している。MOSF
ET133aのゲート端子は第2の振幅変換回路124
の1段目のインバータから出力されるタイミング信号T
Gの増幅反転信号TGmバーが入力され、MOSFET
133bのゲート端子は接地されている。
The pulse synthesizing circuit 123 is a switch / adding circuit for synthesizing the signals (V 1m and V 3m ) from the first amplitude converting circuit 122 and the signal TG m from the second amplitude converting circuit 124. . As shown in FIG. 8, the pulse synthesizing circuit 123 includes an N-channel MOSFET 133a and a P-channel MOSFET 133a.
It has a channel MOSFET 133b. MOSF
The gate terminal of the ET 133a is the second amplitude conversion circuit 124.
Timing signal T output from the first-stage inverter of
The amplified inverted signal TG m bar of G is input to the MOSFET
The gate terminal of 133b is grounded.

【0018】したがって、タイミングパルス信号TGが
0Vレベルの期間(電荷の転送期間)には、第2の振幅
変換回路124から出力される0Vレベルのタイミング
信号TGmによってMOSFET133bはOFFとな
り、同時に、VHレベルの反転信号TGmバーによってM
OSFET133aがONとなる。その結果、電荷転送
期間において、パルス合成回路123からは、第1の振
幅変換回路122からの出力(増幅されたタイミング信
号V1m及びV3m)が出力される。
Therefore, while the timing pulse signal TG is at 0V level (charge transfer period), the MOSFET 133b is turned off by the 0V level timing signal TG m output from the second amplitude conversion circuit 124, and at the same time, V H level inverted signal TG m M by
The OSFET 133a is turned on. As a result, in the charge transfer period, the pulse synthesizing circuit 123 outputs the outputs (amplified timing signals V 1m and V 3m ) from the first amplitude converting circuit 122.

【0019】また、タイミングパルス信号TGが5Vレ
ベルの期間(読み出し期間)には、第2の振幅変換回路
124から出力されるVHVレベルのタイミング信号T
mによってMOSFET133bはONとなり、同時
に、0Vレベルの反転信号TGmバーによってMOSF
ET133aがOFFとなる。その結果、読み出し期間
において、パルス合成回路123からは、第2の振幅変
換回路124からの出力(増幅されたタイミング信号T
m)が出力される。
Further, the period timing pulse signal TG is 5V level (reading period), the timing signal T V H V level output from the second amplitude converter 124
The MOSFET 133b is turned on by G m and, at the same time, the MOSF is turned on by the inverted signal TG m bar of 0V level.
ET133a is turned off. As a result, during the read period, the pulse synthesis circuit 123 outputs the amplified timing signal T (amplified timing signal T) from the second amplitude conversion circuit 124.
G m ) is output.

【0020】このようにタイミング信号TGに従って、
第1及び第1の振幅変換回路122及び124からの出
力を選択的に出力することにより、増幅されたタイミン
グ信号V1m及びV3mとTGmとが合成され、読み出し及
びCCD駆動用のパルス電圧信号φV1及びφV3として
出力される。
Thus, according to the timing signal TG,
By selectively outputting the outputs from the first and first amplitude conversion circuits 122 and 124, the amplified timing signals V 1m and V 3m and TG m are combined, and a pulse voltage for reading and CCD driving is synthesized. It is output as signals φV 1 and φV 3 .

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
ドライバ回路120は、電荷読み出し用の正レベルの
(VH)電源電圧と、電荷転送用の負レベル(−VL)の
電源電圧とを必要とする。このため、電源回路160
は、極性の異なる2つの電源電圧を供給しなければなら
ず、回路構成が複雑化しかつ占有スペースが大きくな
る。従って、固体撮像素子を用いるカメラシステムの小
型化やローコスト化の大きな障害になっている。また、
極性の異なる2つの電源電圧供給の問題は、上述のCC
D撮像素子用のドライバ回路に限らず、多値の駆動パル
スを発生して各種システムの駆動を行う従来のドライバ
回路においても同様の問題を生じている。
As described above, in the conventional driver circuit 120, the positive level (V H ) power supply voltage for charge read and the negative level (-V L ) power supply voltage for charge transfer are used. And need. Therefore, the power supply circuit 160
Must supply two power supply voltages having different polarities, which complicates the circuit configuration and occupies a large space. Therefore, this is a major obstacle to downsizing and cost reduction of a camera system using a solid-state image sensor. Also,
The problem of supplying two power supply voltages with different polarities is that the CC
The same problem occurs not only in the driver circuit for the D image pickup device but also in the conventional driver circuit that generates a multivalued drive pulse to drive various systems.

【0022】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、正電圧または負電圧
の何れか1つの極性の電源電圧のみを用いて、入力パル
ス信号を電源電圧とは極性の異なるパルス(振幅ピー
ク)を有するパルス信号に変換することにより、極性の
異なる電源電圧を別途必要としないドライバ回路を提供
し、更に、正電圧または負電圧の何れか1つの極性の電
源電圧のみを用いて、異なる極性の振幅ピークを含む多
値レベルの駆動用パルス信号を発生できるドライバ回路
を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to use an input pulse signal as a power supply voltage by using only a power supply voltage of either positive voltage or negative voltage of one polarity. To a pulse signal having a pulse (amplitude peak) having a polarity different from that of the above, to provide a driver circuit that does not separately require a power supply voltage having a polarity different from that of a positive voltage or a negative voltage. It is an object of the present invention to provide a driver circuit that can generate a multi-level drive pulse signal including amplitude peaks of different polarities using only a power supply voltage.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明のドライバ回路
は、入力されるタイミング信号に基づき、電源から供給
される第1の極性の電源電圧を用いて、複数レベルを有
する駆動用パルス信号を生成するドライバ回路であっ
て、該ドライバ回路は、該電源電圧を分圧することによ
り第1の電圧を生成する分圧手段と、該第1の電圧を用
いて該入力タイミング信号の振幅を変換し、実質的に該
第1の電圧と接地電圧とにピークを有する増幅信号を生
成する振幅変換手段と、該増幅信号の該接地電圧ピーク
が、該第1の極性とは異なる第2の極性を有する第2の
電圧にシフトされるように、該増幅信号を該接地電圧と
該第1の電圧との間の所定の電圧でクランプするクラン
プ手段とを備えており、そのことにより、該第2の電圧
にピークを有し、該第1の電圧に実質的に等しい振幅を
有するパルス電圧信号を生成する。これにより上記目的
が達成される。
A driver circuit of the present invention generates a drive pulse signal having a plurality of levels by using a power supply voltage of a first polarity supplied from a power supply, based on an input timing signal. A driver circuit for generating a first voltage by dividing the power supply voltage, and converting the amplitude of the input timing signal using the first voltage, An amplitude converting means for generating an amplified signal having a peak substantially at the first voltage and the ground voltage, and the ground voltage peak of the amplified signal having a second polarity different from the first polarity. Clamp means for clamping the amplified signal at a predetermined voltage between the ground voltage and the first voltage so as to be shifted to a second voltage, whereby the second signal is provided. Has a peak in voltage Generating a pulse voltage signal having a substantially equal amplitude of the voltage. This achieves the above object.

【0024】前記クランプ手段で生成されたパルス電圧
信号に第3の電圧信号を合成し、3値以上のレベルを有
する駆動用パルス電圧信号を生成する合成手段を備えて
いてもよい。
There may be provided a synthesizing means for synthesizing the pulse voltage signal generated by the clamp means with the third voltage signal to generate a driving pulse voltage signal having three or more levels.

【0025】前記第3の電圧信号は、前記電源から供給
される前記第1の極性の電源電圧レベルを有する直流電
圧信号であってもよい。
The third voltage signal may be a DC voltage signal having a power supply voltage level of the first polarity supplied from the power supply.

【0026】前記第3の電圧信号は、前記電源電圧と前
記接地電圧とにピークを有するパルス電圧信号であって
もよい。
The third voltage signal may be a pulse voltage signal having peaks at the power supply voltage and the ground voltage.

【0027】前記合成手段は、前記クランプ手段で生成
されるパルス電圧信号と前記第3の電圧信号とを所定の
タイミングで切り替えて出力する手段を含んでいてもよ
い。
The synthesizing means may include means for switching and outputting the pulse voltage signal generated by the clamp means and the third voltage signal at a predetermined timing.

【0028】前記電源から供給される前記電源電圧を用
いて第2の入力タイミング信号の振幅を変換し、前記第
1の極性の電源電圧及び接地電圧にピークを有する第2
の増幅信号を生成する第2の振幅変換手段を更に備えて
いてもよい。
The power supply voltage supplied from the power supply is used to convert the amplitude of the second input timing signal, and the power supply voltage of the first polarity and the ground voltage have a second peak.
The second amplitude conversion means for generating the amplified signal of 1 may be further provided.

【0029】前記第3の電圧信号は前記第2の増幅信号
であってもよい。
The third voltage signal may be the second amplified signal.

【0030】前記クランプ手段がクランプする前記所定
の電圧は、接地電圧であってもよい。
The predetermined voltage clamped by the clamp means may be a ground voltage.

【0031】前記クランプ手段は、キャパシタ及びダイ
オードを有するダイオードクランプ回路であってもよ
い。
The clamp means may be a diode clamp circuit having a capacitor and a diode.

【0032】本発明の方法は、入力されるタイミング信
号に基づき、電源から供給される第1の極性の電源電圧
を用いて、複数レベルを有する駆動用のパルス電圧信号
を生成する方法であって、該方法は、該電源電圧を分圧
して第1の電圧を生成する分圧ステップと、該第1の電
圧を用いて該入力タイミング信号の振幅を変換し、実質
的に該第1の電圧と接地電圧とにピークを有する増幅信
号を生成する振幅変換ステップと、該増幅信号の該接地
電圧ピークが、該第1の極性とは異なる第2の極性を有
する第2の電圧にシフトされるように、該増幅信号を該
接地電圧と該第1の電圧との間の所定の電圧でクランプ
することにより、該第2の電圧にピークを有し、該第1
の電圧に実質的に等しい振幅を有するパルス電圧信号を
生成するクランプステップとを含んでおり、これにより
上記目的が達成される。
The method of the present invention is a method of generating a driving pulse voltage signal having a plurality of levels by using a power supply voltage of a first polarity supplied from a power supply based on an input timing signal. The method includes a voltage dividing step of dividing the power supply voltage to generate a first voltage, and converting the amplitude of the input timing signal using the first voltage to substantially reduce the first voltage. And an amplitude conversion step of generating an amplified signal having a peak at the ground voltage, and shifting the ground voltage peak of the amplified signal to a second voltage having a second polarity different from the first polarity. Thus, by clamping the amplified signal at a predetermined voltage between the ground voltage and the first voltage, the second voltage has a peak and the first voltage
And a clamping step for producing a pulsed voltage signal having an amplitude substantially equal to the voltage of the.

【0033】前記クランプステップにおいて生成された
パルス電圧信号に第3の電圧信号を合成し、3値以上の
レベルを有する駆動用パルス電圧信号を生成する合成ス
テップを含んでいてもよい。
The method may include a synthesizing step of synthesizing the third voltage signal with the pulse voltage signal generated in the clamping step to generate a driving pulse voltage signal having three or more levels.

【0034】前記合成ステップにおいて、前記第3の電
圧信号として、前記電源から供給される前記第1の極性
の電源電圧レベルを有する直流電圧信号を用いてもよ
い。
In the synthesizing step, a DC voltage signal supplied from the power supply and having a power supply voltage level of the first polarity may be used as the third voltage signal.

【0035】前記合成ステップにおいて、前記第3の電
圧信号として、前記電源電圧と前記接地電圧とにピーク
を有するパルス電圧信号を用いてもよい。
In the combining step, a pulse voltage signal having peaks at the power supply voltage and the ground voltage may be used as the third voltage signal.

【0036】前記合成ステップは、前記クランプ手段で
生成されるパルス電圧信号と前記第3の電圧信号とを所
定のタイミングで切り替えて出力するステップを含んで
いてもよい。
The synthesizing step may include a step of switching the pulse voltage signal generated by the clamp means and the third voltage signal at a predetermined timing and outputting the pulse voltage signal.

【0037】前記電源から供給される前記第1の極性の
電源電圧を用いて第2の入力タイミング信号の振幅を変
換し、該電源電圧と接地電圧とにピークを有する第2の
増幅信号を生成する第2の振幅変換ステップを更に含ん
でいてもよい。
The amplitude of the second input timing signal is converted by using the power supply voltage of the first polarity supplied from the power supply, and the second amplified signal having the peaks of the power supply voltage and the ground voltage is generated. It may further include a second amplitude conversion step of

【0038】前記合成ステップにおいて、前記第3の電
圧信号として前記第2の増幅信号を用いてもよい。
In the combining step, the second amplified signal may be used as the third voltage signal.

【0039】前記クランプするステップにおいて、前記
所定の電圧は接地電圧であってもよい。
In the step of clamping, the predetermined voltage may be a ground voltage.

【0040】[0040]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明によるドライバ回路を、CCD撮像素子を駆動するド
ライバ回路の実施例を用いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A driver circuit according to the present invention will be described below with reference to the drawings using an embodiment of a driver circuit for driving a CCD image pickup device.

【0041】図9は、本発明によるドライバ回路1をC
CD型撮像素子3の駆動に用いる場合を示している。図
9に示されるように、ドライバ回路1には、電源回路4
から正レベル(VH)の直流電圧が供給され、周辺IC
のタイミング回路2から垂直CCD駆動用のタイミング
パルス信号V1〜V4、及び読み出し用のタイミングパル
ス信号TGが与えられる。タイミング回路2は、従来の
タイミング回路140と同様である。本発明によるドラ
イバ回路1は、タイミングパルス信号(通常0V〜5V
駆動)から、正レベルの電源電圧のみを用いて、所定の
電圧レベルを有するパルス電圧信号φV1〜φV4を生成
し、CCD撮像素子3に印加する。
FIG. 9 shows a driver circuit 1 according to the present invention as C
The case where it is used to drive the CD-type image sensor 3 is shown. As shown in FIG. 9, the driver circuit 1 includes a power supply circuit 4
DC voltage of positive level (V H ) is supplied from the
The timing circuit 2 supplies the timing pulse signals V 1 to V 4 for driving the vertical CCD and the timing pulse signal TG for reading. The timing circuit 2 is similar to the conventional timing circuit 140. The driver circuit 1 according to the present invention includes a timing pulse signal (usually 0V to 5V).
Drive), pulse voltage signals φV 1 to φV 4 having a predetermined voltage level are generated by using only the positive level power supply voltage and applied to the CCD image pickup device 3.

【0042】(実施例1)図10は、第1の実施例によ
るドライバ回路1の構成を示している。図10に示され
るように、ドライバ回路1は、第1の振幅変換回路5、
第2の振幅変換回路6、クランプ回路7、クランプ/パ
ルス合成回路8、及び分圧回路9を有している。電源回
路4からの正の電源電圧(VH)は、第2の振幅変換回
路6、分圧回路9の一方の端子、及びクランプ/パルス
合成回路8に供給される。分圧回路9の出力(中間電圧
L)は、各振幅変換回路5に供給される。タイミング
パルス信号V1〜V4は、それぞれ、対応する第1の振幅
変換回路5に入力され、タイミングパルス信号TGは第
2の振幅変換回路6に入力される。
(Embodiment 1) FIG. 10 shows the configuration of the driver circuit 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 10, the driver circuit 1 includes a first amplitude conversion circuit 5,
It has a second amplitude conversion circuit 6, a clamp circuit 7, a clamp / pulse synthesizing circuit 8, and a voltage dividing circuit 9. The positive power supply voltage (V H ) from the power supply circuit 4 is supplied to the second amplitude conversion circuit 6, one terminal of the voltage dividing circuit 9, and the clamp / pulse synthesizing circuit 8. The output (intermediate voltage V L ) of the voltage dividing circuit 9 is supplied to each amplitude converting circuit 5. The timing pulse signals V 1 to V 4 are input to the corresponding first amplitude conversion circuit 5, and the timing pulse signal TG is input to the second amplitude conversion circuit 6.

【0043】各第1の振幅変換回路5は、分圧回路9か
ら与えられる中間電圧(VL)を用い、タイミングパル
ス信号V1〜V4を、所定の振幅(0〜VL )を有する信
号V1m〜V4mに変換する。振幅変換されたタイミング信
号V1m及びV3mは、クランプ/パルス合成回路8に入力
され、振幅変換されたタイミング信号V2m及びV4mは、
クランプ回路7に入力される。
Each of the first amplitude conversion circuits 5 uses the intermediate voltage (V L ) given from the voltage dividing circuit 9 and has timing pulse signals V 1 to V 4 with a predetermined amplitude (0 to V L ). Signals V 1m to V 4m are converted. The amplitude-converted timing signals V 1m and V 3m are input to the clamp / pulse synthesis circuit 8, and the amplitude-converted timing signals V 2m and V 4m are
It is input to the clamp circuit 7.

【0044】また、第2の振幅変換回路6は、電源回路
4から与えられる正レベルの電圧(VH)を用い、タイ
ミング信号TGを、所定の振幅(0〜VH)を有する信
号TGmに変換する。後述するように、信号TGmは、タ
イミング信号TGの振幅を増幅し且つパルスを反転した
信号(すなわち、タイミング信号TGがハイレベルのと
きにローレベルであり、タイミング信号TGがローレベ
ルのときにハイレベル)である。振幅変換されたタイミ
ング信号TGmは、クランプ/パルス合成回路8に入力
される。
The second amplitude conversion circuit 6 uses the positive level voltage (V H ) supplied from the power supply circuit 4 to convert the timing signal TG into a signal TG m having a predetermined amplitude (0 to V H ). Convert to. As will be described later, the signal TG m is a signal obtained by amplifying the amplitude of the timing signal TG and inverting the pulse (that is, low level when the timing signal TG is high level, and low level when the timing signal TG is low level). High level). The amplitude-converted timing signal TG m is input to the clamp / pulse synthesis circuit 8.

【0045】クランプ回路7の出力は、垂直CCD駆動
専用のパルス電圧信号φV2及びφV4となり、クランプ
/パルス合成8の出力は、読み出し及び垂直CCD駆動
のパルス電圧信号φV1及びφV3となる。
The output of the clamp circuit 7 becomes the pulse voltage signals φV 2 and φV 4 dedicated to the vertical CCD drive, and the output of the clamp / pulse combination 8 becomes the pulse voltage signals φV 1 and φV 3 of the read and vertical CCD drive. .

【0046】図10に示すように、分圧回路9は、直列
に接続された抵抗R1及びR2を有しており、一方の端
子は正レベルの電源電圧(VH)に接続され、他方の端
子は接地電圧(0V)に接続されている。抵抗R1及び
2の接続ノードから、電圧VHを抵抗分圧して得られる
中間電圧VLが出力され、第1の振幅変換回路5に供給
される。
As shown in FIG. 10, the voltage dividing circuit 9 has resistors R1 and R2 connected in series, one terminal of which is connected to the positive level power supply voltage (V H ) and the other of which is connected. The terminal is connected to the ground voltage (0V). An intermediate voltage V L obtained by resistance-dividing the voltage V H is output from the connection node of the resistors R 1 and R 2 and supplied to the first amplitude conversion circuit 5.

【0047】図11は、第1の振幅変換回路5の具体的
な構成例を示している。第1の振幅変換回路5は、分圧
回路9から与えられる中間電圧(VL)と接地電圧(0
V)との間に接続された2段のCMOSインバータを備
えている。図11に示されるように、各CMOSインバ
ータは、NチャネルのMOSFET50a(50b)及
びPチャネルのMOSFET50c(50d)から構成
される。
FIG. 11 shows a specific configuration example of the first amplitude conversion circuit 5. The first amplitude conversion circuit 5 includes an intermediate voltage (V L ) supplied from the voltage dividing circuit 9 and a ground voltage (0
V) with a two-stage CMOS inverter. As shown in FIG. 11, each CMOS inverter is composed of an N-channel MOSFET 50a (50b) and a P-channel MOSFET 50c (50d).

【0048】第1の振幅変換回路5に入力されたタイミ
ング信号V1〜V4は、1段目のCMOSインバータによ
ってパルスを反転され、且つパルス振幅が0〜VLにな
るように増幅され、更に2段目のインバータによって再
びパルスが反転されて、0〜VLに振幅増幅されたパル
ス信号V1m〜V4mとして出力される。第1の振幅変換回
路5に入力されるタイミング信号V1〜V4、及び出力さ
れる振幅変換されたタイミング信号V1m〜V4mの波形
は、図12に示す通りである。
The timing signals V 1 to V 4 input to the first amplitude conversion circuit 5 are pulse-inverted by the first-stage CMOS inverter and are amplified so that the pulse amplitude becomes 0 to VL , Further, the pulse is inverted again by the second-stage inverter and output as pulse signals V 1m to V 4m whose amplitude is amplified to 0 to VL . The waveforms of the timing signals V 1 to V 4 input to the first amplitude conversion circuit 5 and the amplitude-converted timing signals V 1m to V 4m output are as shown in FIG.

【0049】図13は、第2の振幅変換回路6の具体的
な構成例を示している。第2の振幅変換回路6は、電源
回路4から与えられる正の電源電圧(VH)と接地電圧
(0V)との間に接続された2段のCMOSインバータ
を備えている。図13に示されるように、各CMOSイ
ンバータは、NチャネルのMOSFET60a(60
b)及びPチャネルのMOSFET60c(60d)か
ら構成される。
FIG. 13 shows a concrete configuration example of the second amplitude conversion circuit 6. The second amplitude conversion circuit 6 includes a two-stage CMOS inverter connected between the positive power supply voltage (V H ) supplied from the power supply circuit 4 and the ground voltage (0 V). As shown in FIG. 13, each CMOS inverter includes an N-channel MOSFET 60a (60
b) and a P-channel MOSFET 60c (60d).

【0050】第2の振幅変換回路6に入力されたタイミ
ング信号TGは、1段目のCMOSインバータによって
パルスが反転され、且つパルス振幅が0〜VHになるよ
うに増幅されて、ノード61から反転増幅信号TGm
して出力される。また、同時に反転増幅信号TGmは、
更に2段目のインバータによって再びパルスが反転され
て、ノード62から振幅0〜VHの増幅パルス信号T
m’として出力される。本実施例においては、図10
に示されるように、反転増幅信号TGmのみがクランプ
/パルス合成回路8に供給される。尚、反転増幅信号T
m及び増幅パルス信号TGm’がクランプ/パルス合成
回路8に供給される場合については、実施例2として後
述する。
The timing signal TG input to the second amplitude conversion circuit 6 has its pulse inverted by the CMOS inverter of the first stage and amplified so that the pulse amplitude becomes 0 to V H , and then the timing signal TG is output from the node 61. The inverted amplified signal TG m is output. At the same time, the inverted amplified signal TG m is
Further, the pulse is inverted again by the inverter of the second stage, and the amplified pulse signal T of amplitude 0 to V H is output from the node 62.
It is output as G m '. In the present embodiment, FIG.
As shown in, only the inverted amplified signal TG m is supplied to the clamp / pulse synthesizing circuit 8. The inverted amplified signal T
A case where G m and the amplified pulse signal TG m ′ are supplied to the clamp / pulse synthesizing circuit 8 will be described later as a second embodiment.

【0051】図14はクランプ回路7の構成の1例を示
している。図14に示されるクランプ回路7は、キャパ
シタC及びダイオード71を有しており、ダイオード7
1において出力線70bから接地電圧側に流れる電流が
順方向となるように構成された負クランプ回路である。
ダイオード71のアノードは、キャパシタCからの出力
信号線70bに接続され、カソードは接地(0レベル)
されている。クランプ回路7は、入力線70aに入力さ
れる増幅されたパルス信号(V2m及びV4m)の交流成分
(振幅VL)をキャパシタCによって伝送する。また、
クランプ回路7から出力される直流成分は、出力信号線
70b上の信号がダイオード71のカソード側の電位
(0V)がアノード側の電位よりも高くなる電位で安定
することにより決定される。即ち、アノードが接続され
た出力信号線70b上の信号は、そのレベルが0V以下
になるようにシフトされるので、出力線70b上の信号
は、図14に示されるように、レベル−VL〜0の2値
信号となる。
FIG. 14 shows an example of the configuration of the clamp circuit 7. The clamp circuit 7 shown in FIG. 14 has a capacitor C and a diode 71.
1 is a negative clamp circuit configured such that the current flowing from the output line 70b to the ground voltage side in the first direction is in the forward direction.
The anode of the diode 71 is connected to the output signal line 70b from the capacitor C, and the cathode is grounded (0 level).
Have been. The clamp circuit 7 transmits the AC component (amplitude VL ) of the amplified pulse signals ( V2m and V4m ) input to the input line 70a by the capacitor C. Also,
The DC component output from the clamp circuit 7 is determined when the signal on the output signal line 70b stabilizes at a potential at which the cathode side potential (0 V) of the diode 71 becomes higher than the anode side potential. That is, the signal on output signal line 70b whose anode is connected, since its level is shifted to be less than 0V, the signal on the output line 70b, as shown in FIG. 14, the level -V L It becomes a binary signal of 0.

【0052】このように、接地電圧でクランプすること
により、パルスの振幅(peak to peak)は変化せず、接
地電圧及び正電圧にピークを有する信号V2m及びV
4m(振幅レベル0〜VL)から、負電圧及び接地電圧に
ピークを有する信号(振幅レベル−VL〜0)が生成さ
れる。このようにクランプされたタイミング信号V2m
びV4mは、そのままパルス電圧信号φV2及びφV4とし
て出力される(図12)。尚、簡単のため、ダイオード
71におけるドロップ電圧は無視して説明している。以
下の説明においても同様である。
As described above, by clamping at the ground voltage, the pulse amplitude (peak to peak) does not change, and the signals V 2m and V having peaks at the ground voltage and the positive voltage are obtained.
From 4m (amplitude level 0 to V L), a signal having a peak to a negative voltage and a ground voltage (amplitude level -V L ~0) is generated. The timing signals V 2m and V 4m clamped in this way are directly output as pulse voltage signals φV 2 and φV 4 (FIG. 12). For simplification, the drop voltage in the diode 71 is ignored in the description. The same applies to the following description.

【0053】クランプ回路7のキャパシタCの容量は、
パルス振幅の低下を招かない程度の値とすることが好ま
しい。例えば、1/3インチ型CCDを用いた場合に
は、キャパシタCの容量は0.1μF以上が適当であ
る。この場合、垂直CCDの電極負荷容量は約3000
pFであるので、容量0.1μFのキャパシタCとの容
量分圧により、垂直CCDの電極に印加される電圧は、
次式(1)で示されるように、約97.1%に低下す
る。しかし、この程度の電圧低下であれば実用上問題は
ない。
The capacitance of the capacitor C of the clamp circuit 7 is
It is preferable that the value is such that the pulse amplitude is not lowered. For example, when a 1/3 inch CCD is used, the capacitance of the capacitor C is suitably 0.1 μF or more. In this case, the vertical CCD has an electrode load capacity of about 3000.
Since the voltage is pF, the voltage applied to the electrodes of the vertical CCD due to the capacitance voltage division with the capacitor C having a capacitance of 0.1 μF is
As shown by the following equation (1), it decreases to about 97.1%. However, if the voltage drops to this extent, there is no practical problem.

【0054】[0054]

【数1】 [Equation 1]

【0055】クランプ回路7は、図14に示すダイオー
ドクランプ回路の他にも、MOSFETなどの他の半導
体素子を用いて構成することもできる。MOSFET
は、ゲート端子とドレイン端子とを短絡することによ
り、ソース−ドレイン間に印加される電圧がしきい値を
超えるとONになる2端子スイッチング素子として用い
ることができる。
The clamp circuit 7 can be constructed by using other semiconductor elements such as MOSFET in addition to the diode clamp circuit shown in FIG. MOSFET
Can be used as a two-terminal switching element that is turned on when the voltage applied between the source and the drain exceeds a threshold value by short-circuiting the gate terminal and the drain terminal.

【0056】例えば、図15に示すように、ダイオード
71に代えてNチャネルのMOSFET72を用いても
よい。MOSFET72は、ゲート及びドレインが出力
線70bに接続され、ソースが接地されている。また、
同様に、図16は、ダイオード71に代えてPチャネル
のMOSFET73を用いた例を示している。 MOS
FET73は、ゲート及びドレインが接地され、ソース
が出力線70bに接続されている。クランプ回路7は、
これらに限らず、他のピーククランプ回路やその他のク
ランプ回路を用いることもできる。
For example, as shown in FIG. 15, an N-channel MOSFET 72 may be used instead of the diode 71. In the MOSFET 72, the gate and the drain are connected to the output line 70b, and the source is grounded. Also,
Similarly, FIG. 16 shows an example in which a P-channel MOSFET 73 is used instead of the diode 71. MOS
The gate and drain of the FET 73 are grounded, and the source is connected to the output line 70b. The clamp circuit 7 is
Not limited to these, other peak clamp circuits and other clamp circuits can also be used.

【0057】図17は、クランプ/パルス合成回路8の
構成の1例を示している。図17に示されるように、ク
ランプ/パルス合成回路8は、クランプ部8a及びパル
ス合成部8bを有している。
FIG. 17 shows an example of the configuration of the clamp / pulse synthesizing circuit 8. As shown in FIG. 17, the clamp / pulse synthesizing circuit 8 has a clamp unit 8a and a pulse synthesizing unit 8b.

【0058】クランプ部8aは、図14で説明したクラ
ンプ回路7と同様の構成であり、キャパシタC及びダイ
オード81を有する負クランプ回路である。ただし、キ
ャパシタCとダイオード81との間に、パルス合成部8
bのNチャネルMOSFET82cが挿入されている。
尚、クランプ部8aのキャパシタCの容量は、クランプ
回路7の場合と同様に0.1μF以上としている。
The clamp section 8a has the same structure as the clamp circuit 7 described in FIG. 14, and is a negative clamp circuit having a capacitor C and a diode 81. However, between the capacitor C and the diode 81, the pulse synthesizing unit 8
The N-channel MOSFET 82c of b is inserted.
The capacitance of the capacitor C of the clamp portion 8a is set to 0.1 μF or more as in the case of the clamp circuit 7.

【0059】パルス合成部8bは、正レベル(VH)の
電源電圧と出力線80bとの間の接続をON/OFF制
御するPチャネルのMOSFET82a、クランプ部8
aのダイオード81のカソードと接地電圧(0V)との
間の接続をON/OFF制御するNチャネルのMOSF
ET82b、及びクランプ部8aのキャパシタCと出力
線80bとの間の接続をON/OFF制御するNチャネ
ルのMOSFET82cを有している。
The pulse synthesizer 8b is a P-channel MOSFET 82a for controlling ON / OFF of the connection between the positive level (V H ) power supply voltage and the output line 80b, and the clamp unit 8b.
N-channel MOSF for ON / OFF controlling the connection between the cathode of the diode 81 of a and the ground voltage (0V)
It has an ET 82b and an N-channel MOSFET 82c that controls ON / OFF of the connection between the capacitor C of the clamp portion 8a and the output line 80b.

【0060】3つのMOSFET82a〜cのそれぞれ
のゲート端子には、第2の振幅増幅回路6のノード61
から出力される反転増幅信号TGmが入力される。従っ
て、図12にも示されるように、タイミング信号TGが
ローレベル(0V)となる転送期間において、反転増幅
信号TGmはハイレベル(VH)となるため、PMOSF
ET82aはOFF状態、NMOSFET82b及び8
2cはON状態となる。従って、転送期間においては、
クランプ部8aが上述のクランプ回路7と同じ接続状態
となり、クランプ/パルス合成回路8は、クランプ回路
7と同様の動作を行う。
The gate terminals of the three MOSFETs 82a to 82c are connected to the node 61 of the second amplitude amplifier circuit 6, respectively.
The inverted amplified signal TG m output from is input. Therefore, as shown in FIG. 12, the inverted amplified signal TG m is at the high level (V H ) during the transfer period when the timing signal TG is at the low level (0 V).
ET82a is in OFF state, NMOSFETs 82b and 8
2c is turned on. Therefore, during the transfer period,
The clamp section 8a is in the same connection state as the clamp circuit 7 described above, and the clamp / pulse synthesizing circuit 8 performs the same operation as the clamp circuit 7.

【0061】転送期間において、クランプ部8aは、入
力線80aに入力される増幅されたパルス信号(V1m
びV3m)の交流成分(振幅VL)をキャパシタCによっ
て伝送し、直流成分をダイオード81によってクランプ
する。従って、転送期間における出力線80b上の信号
はレベル−VL〜0の2値信号となる。
During the transfer period, the clamp section 8a transmits the AC component (amplitude V L ) of the amplified pulse signals (V 1m and V 3m ) input to the input line 80a by the capacitor C and the DC component by the diode. Clamp by 81. Thus, the signal on the output line 80b in the transfer period is a binary signal level -V L ~0.

【0062】また、タイミング信号TGがハイレベル
(5V)となる読み出し期間において、反転増幅信号T
mはローレベル(0V)となるため、PMOSFET
82aはON状態、NMOSFET82b及び82cは
OFF状態となる。従って、読み出し期間においては、
電源電圧(VH)が出力線80bを介して出力される。
In addition, in the read period when the timing signal TG is at high level (5V), the inverted amplified signal T
Since G m is made the low level (0V), PMOSFET
82a is turned on, and NMOSFETs 82b and 82c are turned off. Therefore, in the read period,
The power supply voltage (V H ) is output via the output line 80b.

【0063】従って、クランプ/パルス合成回路8から
は、図12に示されるように、ローレベル(−VL)、
中間値(0V)、及びハイレベル(VH)を有する3値
のパルス電圧信号φV1及びφV3が出力される。
[0063] Thus, as from the clamp / pulse synthesizing circuit 8, shown in FIG. 12, the low level (-V L),
Three-valued pulse voltage signals φV 1 and φV 3 having an intermediate value (0 V) and a high level (V H ) are output.

【0064】クランプ部8aは、クランプ回路7の場合
と同様に、図17に示すダイオードを用いるクランプ回
路の他に、MOSFETなどの他の半導体素子を用いて
構成することもできる。例えば、図18に示すように、
ダイオード81に代えてPチャネルのMOSFET83
を用いてもよい。PMOSFET83は、ゲート及びド
レインがNMOSFET82bを介して接地され、ソー
スが出力線80bに接続されている。また、図19は、
ダイオード81に代えてNチャネルのMOSFET84
を用いた例を示している。NMOSFET84は、ゲー
ト及びドレインが出力線80bに接続され、ソースがN
MOSFET82bを介して接地されている。クランプ
回路8aは、これらの例に限らず、他のピーククランプ
回路やその他のクランプ回路を用いることもできる。
As in the case of the clamp circuit 7, the clamp portion 8a can be configured by using other semiconductor elements such as MOSFET in addition to the clamp circuit using the diode shown in FIG. For example, as shown in FIG.
Instead of the diode 81, a P-channel MOSFET 83
May be used. In the PMOSFET 83, the gate and the drain are grounded via the NMOSFET 82b, and the source is connected to the output line 80b. In addition, FIG.
N-channel MOSFET 84 instead of diode 81
Shows an example using. In the NMOSFET 84, the gate and drain are connected to the output line 80b, and the source is N
It is grounded through the MOSFET 82b. The clamp circuit 8a is not limited to these examples, but other peak clamp circuits or other clamp circuits can be used.

【0065】次に、クランプ/パルス合成回路8におけ
る各素子の具体的な設計例について説明する。クランプ
部8aのキャパシタCの容量は、前述のように0.1μ
F程度以上あれば十分である。キャパシタCは、比較的
大きな容量を有するが、本実施例によるドライバ回路1
を集積化する場合、または後述のようにCCD撮像素子
3と一体化して集積化する場合においても、高誘電材料
や絶縁膜の薄膜技術を利用することにより、キャパシタ
Cも同一基板上に形成することが可能である。ただし、
比較的大きな容量のキャパシタCは、外付けの構成とし
てもよい。
Next, a concrete design example of each element in the clamp / pulse synthesizing circuit 8 will be described. The capacitance of the capacitor C of the clamp portion 8a is 0.1 μm as described above.
It is sufficient if it is about F or more. The capacitor C has a relatively large capacitance, but the driver circuit 1 according to the present embodiment is used.
In the case of integrating the same, or in the case of integrating with the CCD image pickup device 3 as described later, the capacitor C is also formed on the same substrate by utilizing the thin film technology of the high dielectric material and the insulating film. It is possible. However,
The capacitor C having a relatively large capacity may have an external configuration.

【0066】パルス合成部8bのMOSFET82a〜
82cに用いるトランジスタは、垂直CCDにおける数
千pFの転送電極負荷容量を短時間で駆動する必要があ
るため、トランジスタのコンダクタンス値を大きく設計
する必要がある。
MOSFETs 82a to 82a of the pulse synthesizing unit 8b
The transistor used for 82c needs to drive the transfer electrode load capacitance of several thousand pF in the vertical CCD in a short time, so that the conductance value of the transistor needs to be designed large.

【0067】ここで、ゲート幅:W、ゲート長:L、チ
ャネル移動度:μ、単位面積当たりのゲート容量:
0、ゲート−ソース端子間の電圧:VGS、及びしきい
値電圧:Vthとすると、飽和領域におけるトランジスタ
の相互コンダクタンスgmは下記の式(2)で表され
る。
Here, gate width: W, gate length: L, channel mobility: μ, gate capacitance per unit area:
Assuming C 0 , the voltage between the gate and source terminals: V GS , and the threshold voltage: V th , the transconductance g m of the transistor in the saturation region is represented by the following formula (2).

【0068】[0068]

【数2】 [Equation 2]

【0069】従って、トランジスタの設計寸法(ゲート
幅W/ゲート長L)を大きくすれば、相互コンダクタン
スgmを大きくすることができる。
Therefore, the transconductance g m can be increased by increasing the design size (gate width W / gate length L) of the transistor.

【0070】例えば、例えば、ビデオカメラに用いるC
CD撮像素子の場合、TV規格に従って垂直CCDを駆
動するためには、パルスの立ち上がりと立ち下がりの時
定数τを100ns程度にする必要がある。時定数τ
は、下記の式(3)で表される。
For example, C used in a video camera, for example
In the case of a CD image pickup device, in order to drive the vertical CCD according to the TV standard, it is necessary to set the time constant τ of rising and falling of the pulse to about 100 ns. Time constant τ
Is represented by the following equation (3).

【0071】[0071]

【数3】 (Equation 3)

【0072】前述の例のように、1/3型CCDの場
合、垂直CCDの電極負荷容量CLは約3000pFで
あるので、gm=30mモーとなる。ここで、ゲート−
ソース端子間電圧VGSとしきい値電圧Vthとの差(VGS
−Vth):5V、ゲート酸化膜の厚さ:800Åと仮定
してゲート容量C0を算出し、NチャネルMOSFET
の移動度μN:600cm2/VS、PチャネルMOSF
ETの移動度μP:200cm2/VSとすると、上述の
式(2)より、 PチャネルMOSFET82aの設計
寸法(W/L)は約700、NチャネルMOSFET8
2b及び82cでは約230となる。
In the case of the 1 / 3-type CCD as in the above-mentioned example, since the electrode load capacitance C L of the vertical CCD is about 3000 pF, g m = 30 m mho. Where the gate −
Difference between source terminal voltage V GS and threshold voltage V th (V GS
-V th): 5V, the thickness of the gate oxide film: 800 Å assuming calculate the gate capacitance C 0, N-channel MOSFET
Mobility μ N : 600 cm 2 / VS, P-channel MOSF
Assuming that ET mobility μ P is 200 cm 2 / VS, the design dimension (W / L) of the P-channel MOSFET 82a is about 700, and the N-channel MOSFET 8 is calculated from the above equation (2).
For 2b and 82c it is about 230.

【0073】次に、クランプ/パルス合成回路8の別の
構成例について説明する。図20は、パルス合成部8b
を、PチャネルMOSFET82a及びNチャネルMO
SFET82dを用いて構成したクランプ/パルス合成
回路8の1例を示している。
Next, another configuration example of the clamp / pulse synthesizing circuit 8 will be described. FIG. 20 shows the pulse synthesizer 8b.
To the P-channel MOSFET 82a and the N-channel MO.
An example of the clamp / pulse synthesizing circuit 8 configured by using the SFET 82d is shown.

【0074】図20に示されるように、クランプ部8a
は、図14で説明したクランプ回路7と同様の構成であ
り、キャパシタC及びダイオード81を有する負クラン
プ回路である。クランプ部8aの出力線80bは、パル
ス合成部8bのNMOSFET82dのソース端子に接
続されている。尚、クランプ部8aのキャパシタCの容
量は、クランプ回路7の場合と同様に0.1μF以上と
している。
As shown in FIG. 20, the clamp portion 8a
Is a negative clamp circuit having the same configuration as the clamp circuit 7 described in FIG. 14 and having a capacitor C and a diode 81. The output line 80b of the clamp section 8a is connected to the source terminal of the NMOSFET 82d of the pulse synthesizing section 8b. The capacitance of the capacitor C of the clamp portion 8a is set to 0.1 μF or more as in the case of the clamp circuit 7.

【0075】パルス合成部8bにおいて、 Pチャネル
MOSFET82aのソース端子は正レベル(VH)の
電源電圧に接続されている。PチャネルMOSFET8
2a及びNチャネルMOSFET82dのドレイン端子
は、共に出力線80cに接続されている。PチャネルM
OSFET82a及びNチャネルMOSFET82dの
ゲート端子には第2の振幅増幅回路6のノード61から
出力される反転増幅信号TGmが入力される。
In the pulse synthesizer 8b, the source terminal of the P-channel MOSFET 82a is connected to the positive level (V H ) power supply voltage. P-channel MOSFET 8
The drain terminals of 2a and the N-channel MOSFET 82d are both connected to the output line 80c. P channel M
The inverted amplified signal TG m output from the node 61 of the second amplitude amplifier circuit 6 is input to the gate terminals of the OSFET 82a and the N-channel MOSFET 82d.

【0076】従って、反転増幅信号TGmがハイレベル
(VH)となる転送期間においては、PMOSFET8
2aはOFF状態、NMOSFET82dはON状態と
なるため、クランプ/パルス変換回路8の出力線80c
には、クランプ部8aの出力線80b上の信号が出力さ
れる。転送期間において、クランプ部8aは、クランプ
回路7と同様に、入力線80aに入力される増幅された
パルス信号(V1m及びV3m)の交流成分(振幅レベル0
〜VL)をキャパシタCによって伝送し、直流成分をダ
イオード81によってクランプする。従って、転送期間
における出力線80c上の信号はレベル−VL〜0の2
値信号となる。
Therefore, during the transfer period when the inverted amplified signal TG m is at the high level (V H ), the PMOSFET 8 is
2a is in the OFF state and NMOSFET 82d is in the ON state, so the output line 80c of the clamp / pulse conversion circuit 8 is
, The signal on the output line 80b of the clamp unit 8a is output to. During the transfer period, the clamp unit 8a, like the clamp circuit 7, receives the AC component (amplitude level 0) of the amplified pulse signals (V 1m and V 3m ) input to the input line 80a.
~V L) transmitted by the capacitor C, and clamped by diodes 81 a direct current component. Thus, the signal on the output line 80c in the transfer period level -V 2 of the L ~0
Value signal.

【0077】また、反転増幅信号TGmがローレベル
(0V)となる読み出し期間においては、PMOSFE
T82aはON状態、NMOSFET82dはOFF状
態となるため、電源電圧(VH)が出力線80cを介し
て出力される。
In the read period when the inverted amplified signal TG m is at low level (0 V), the PMOS FE
Since T82a is in the ON state and NMOSFET 82d is in the OFF state, the power supply voltage (V H ) is output via the output line 80c.

【0078】従って、クランプ/パルス合成回路8から
は、図12に示されるように、ローレベル(−VL)、
中間値(0V)、及びハイレベル(VH)を有する3値
のパルス電圧信号φV1及びφV3が出力される。
[0078] Thus, as from the clamp / pulse synthesizing circuit 8, shown in FIG. 12, the low level (-V L),
Three-valued pulse voltage signals φV 1 and φV 3 having an intermediate value (0 V) and a high level (V H ) are output.

【0079】上述の例の場合でも、クランプ部8aは、
クランプ回路7の場合と同様に、図20に示すようなダ
イオードを用いるクランプ回路の他に、MOSFETな
どの他の半導体素子を用いて構成することもできる。例
えば、図21に示すように、ダイオード81に代えてP
チャネルのMOSFET83を用いてもよい。PMOS
FET83は、ゲート及びドレインが接地され、ソース
が出力線80bに接続されている。また、図22は、ダ
イオード81に代えてNチャネルのMOSFET84を
用いた例を示している。NMOSFET84は、ゲート
及びドレインが出力線80bに接続され、ソースが接地
されている。クランプ回路8aは、これらの例に限ら
ず、他のピーククランプ回路やその他のクランプ回路を
用いることもできる。
Even in the above example, the clamp portion 8a is
Similar to the case of the clamp circuit 7, in addition to the clamp circuit using the diode as shown in FIG. 20, another semiconductor element such as MOSFET may be used. For example, as shown in FIG. 21, instead of the diode 81, P
A channel MOSFET 83 may be used. PMOS
The gate and drain of the FET 83 are grounded, and the source is connected to the output line 80b. Further, FIG. 22 shows an example in which an N-channel MOSFET 84 is used instead of the diode 81. The NMOSFET 84 has its gate and drain connected to the output line 80b, and its source grounded. The clamp circuit 8a is not limited to these examples, but other peak clamp circuits or other clamp circuits can be used.

【0080】上述のように、本実施例のドライバ回路1
によれば、入力パルス信号(タイミング信号)を振幅変
換した後にクランプすることにより、正レベルの電源電
圧(VH)のみを供給する電圧回路4を用いて、負電圧
レベル(−VL)を有する2値のパルス電圧信号(φV2
及びφV4)を発生することができる。正レベルの電源
電圧(VH)から、分圧回路9を用いて中間電圧(VL
を発生させることにより、電源電圧とは絶対値の異なる
負電圧(−VL)を得ることができる。
As described above, the driver circuit 1 of this embodiment
According to, by clamping the input pulse signal (timing signal) after amplitude conversion, only the positive level of the supply voltage (V H) by using the voltage circuit 4 for supplying a negative voltage level (-V L) Binary pulse voltage signal (φV 2
And φV 4 ) can be generated. From the positive level power supply voltage (V H ) to the intermediate voltage (V L ) using the voltage dividing circuit 9.
By generating a power supply voltage and can obtain a different negative voltage absolute value (-V L).

【0081】また、本実施例では、クランプ回路7及び
クランプ/パルス合成回路8のクランプ部8aにおいて
は、接地電圧(0V)によってクランプしている。しか
し、クランプする電圧はこれに限られず、接地電圧と、
分圧回路9で得た中間電圧ととの間で自由に選択するこ
とが可能である。例えば、クランプ電圧をVc(0<Vc
<VL)に設定した場合、振幅ピークが0〜VLのパルス
信号は、振幅ピークが−(VL−Vc)〜Vcのパルス信
号になるようにシフトされる。
In the present embodiment, the clamp circuit 7 and the clamp section 8a of the clamp / pulse synthesizing circuit 8 are clamped by the ground voltage (0V). However, the voltage to clamp is not limited to this, and the ground voltage and
It is possible to freely select between the intermediate voltage obtained by the voltage dividing circuit 9 and the intermediate voltage. For example, if the clamp voltage is V c (0 <V c
<When set to V L), the amplitude peaks pulse signal 0 to V L, the amplitude peaks - is (V L -V c) shift so that the pulse signal ~V c.

【0082】また、このようにして得られた負電圧レベ
ルを有する2値のパルス電圧信号に、正レベルを有する
信号を合成(すなわち、所定のタイミングで切り替えて
出力)することにより、負電圧レベル(例えば−
L)、中間値(例えば0V)、及び正電圧レベル(例
えばVH)を有する3値のパルス電圧信号(φV1及びφ
3)を生成することができる。上述のように、クラン
プ電圧をVcに設定した場合には、負電圧レベル(Vc
L )、中間値(Vc )、及び正電圧レベル(例えば
H)を有する3値のパルス電圧信号を得ることができ
る。
Further, the binary pulse voltage signal having the negative voltage level thus obtained is combined with the signal having the positive level (that is, switched and output at a predetermined timing) to obtain the negative voltage level. (For example −
V L ), an intermediate value (eg 0 V), and a ternary pulse voltage signal (φV 1 and φ) having a positive voltage level (eg V H ).
V 3 ) can be generated. As described above, when the clamp voltage is set to V c , the negative voltage level (V c
It is possible to obtain a ternary pulsed voltage signal having a V L ), an intermediate value (V c ), and a positive voltage level (eg V H ).

【0083】本実施例においては、正レベルの直流電圧
(VH)を合成する場合について説明したが、正レベル
を有する2値以上の信号(例えば2値のパルス信号)を
合成することもできる。このように、合成されるパルス
電圧信号は3値に限らず、クランプ及びパルス合成を行
うことによって、所望の多値レベルを有するパルス電圧
信号を生成することが可能である。
In the present embodiment, the case where the positive level DC voltage (V H ) is combined has been described, but it is also possible to combine a binary signal having a positive level or more (for example, a binary pulse signal). . As described above, the pulse voltage signal to be combined is not limited to the three values, and it is possible to generate a pulse voltage signal having a desired multilevel level by performing clamping and pulse combination.

【0084】本実施例においては、正電圧を発生する1
系統の電源回路を用いて、負電圧レベルを含む多値レベ
ルのパルス電圧信号を生成するドライバ回路について説
明したが、本発明はこれに限られるものではない。本発
明によれば、同様に、負電圧を発生する1系統の電源回
路のみを用いて、正電圧レベルを含む多値レベルのパル
ス電圧信号を生成することもできる。このように本発明
によれば、正負何れか1系統の電源回路を用いて、正レ
ベル及び負レベルを含む所望の多値レベルのパルス電圧
信号を生成できる。
In this embodiment, 1 for generating a positive voltage is used.
Although the driver circuit for generating a multi-valued pulse voltage signal including a negative voltage level has been described using the power supply circuit of the system, the present invention is not limited to this. According to the present invention, similarly, it is also possible to generate a multi-valued pulse voltage signal including a positive voltage level by using only one system of power supply circuit that generates a negative voltage. As described above, according to the present invention, it is possible to generate a pulse voltage signal of a desired multi-valued level including a positive level and a negative level by using either one of the positive and negative power supply circuits.

【0085】(実施例2)図23は、本発明の第2の実
施例によるドライバ回路1の構成を示している。図23
に示されるように、ドライバ回路1は、第1の振幅変換
回路5、第2の振幅変換回路6、クランプ回路7、クラ
ンプ/パルス合成回路8、及び分圧回路9を有してい
る。電源回路4(図9参照)から供給される正の電源電
圧(VH)は、第2の振幅変換回路6及び分圧回路9の
一方の端子に供給される。分圧回路9の出力(中間電圧
L)は、各振幅変換回路5に供給される。タイミング
パルス信号V1〜V4は、それぞれ、対応する第1の振幅
変換回路5に入力され、タイミングパルス信号TGは第
2の振幅変換回路6に入力される。
(Embodiment 2) FIG. 23 shows a configuration of a driver circuit 1 according to a second embodiment of the present invention. FIG.
As shown in FIG. 3, the driver circuit 1 has a first amplitude conversion circuit 5, a second amplitude conversion circuit 6, a clamp circuit 7, a clamp / pulse synthesizing circuit 8, and a voltage dividing circuit 9. The positive power supply voltage (V H ) supplied from the power supply circuit 4 (see FIG. 9) is supplied to one terminal of the second amplitude conversion circuit 6 and the voltage dividing circuit 9. The output (intermediate voltage V L ) of the voltage dividing circuit 9 is supplied to each amplitude converting circuit 5. The timing pulse signals V 1 to V 4 are input to the corresponding first amplitude conversion circuit 5, and the timing pulse signal TG is input to the second amplitude conversion circuit 6.

【0086】各第1の振幅変換回路5は、実施例1と同
様に、分圧回路9から与えられる中間電圧(VL)を用
い、タイミングパルス信号V1〜V4を、所定の振幅(0
〜VL)を有する信号V1m〜V4mに変換する。振幅変換
されたタイミング信号V1m及びV3mは、クランプ/パル
ス合成回路8に入力され、振幅変換されたタイミング信
号V2m及びV4mは、クランプ回路7に入力される。
Similar to the first embodiment, each first amplitude conversion circuit 5 uses the intermediate voltage (V L ) given from the voltage dividing circuit 9 and outputs the timing pulse signals V 1 to V 4 to a predetermined amplitude (V L ). 0
~V L) into a signal V 1 m ~V 4m with. The amplitude-converted timing signals V 1m and V 3m are input to the clamp / pulse synthesis circuit 8, and the amplitude-converted timing signals V 2m and V 4m are input to the clamp circuit 7.

【0087】また、第2の振幅変換回路6は、電源回路
4から与えられる正レベルの電圧(VH)を用い、タイ
ミング信号TGから、所定の振幅(0〜VH)を有する
信号TGm及びTGm’を生成する。実施例1で述べたよ
うに、信号TGmは、タイミング信号TGの振幅を増幅
し且つパルスを反転した信号(すなわち、タイミング信
号TGがハイレベルのときにローレベルであり、タイミ
ング信号TGがローレベルのときにハイレベル)であ
る。信号TGm’は、タイミング信号TGの振幅のみが
増幅された信号である。振幅変換されたタイミング信号
TGm及びTGm’は、クランプ/パルス合成回路8に入
力される。
The second amplitude conversion circuit 6 uses the positive level voltage (V H ) supplied from the power supply circuit 4 and outputs the signal TG m having a predetermined amplitude (0 to V H ) from the timing signal TG. And TG m '. As described in the first embodiment, the signal TG m is a signal obtained by amplifying the amplitude of the timing signal TG and inverting the pulse (that is, the timing signal TG is at the low level when the timing signal TG is at the high level, and the timing signal TG is at the low level). High level when level). The signal TG m 'is a signal in which only the amplitude of the timing signal TG is amplified. The amplitude-converted timing signals TG m and TG m ′ are input to the clamp / pulse synthesizing circuit 8.

【0088】クランプ回路7の出力は、垂直CCD駆動
専用のパルス電圧信号φV2及びφV4となり、クランプ
/パルス合成8の出力は、読み出し及び垂直CCD駆動
のパルス電圧信号φV1及びφV3となる。
The output of the clamp circuit 7 becomes the pulse voltage signals φV 2 and φV 4 dedicated to the vertical CCD drive, and the output of the clamp / pulse combination 8 becomes the pulse voltage signals φV 1 and φV 3 of the read and vertical CCD drive. .

【0089】図23に示すように、分圧回路9は、直列
に接続された抵抗R1及びR2を有しており、一方の端
子は正レベルの電源電圧(VH)に接続され、他方の端
子は接地電圧(0V)に接続されている。抵抗R1及び
2の接続ノードから、電圧VHを抵抗分圧して得られる
中間電圧VLが出力され、第1の振幅変換回路5に供給
される。
As shown in FIG. 23, the voltage dividing circuit 9 has resistors R1 and R2 connected in series, one terminal of which is connected to the positive level power supply voltage (V H ) and the other of which is connected. The terminal is connected to the ground voltage (0V). An intermediate voltage V L obtained by resistance-dividing the voltage V H is output from the connection node of the resistors R 1 and R 2 and supplied to the first amplitude conversion circuit 5.

【0090】第1の振幅変換回路5及びクランプ回路7
の具体的な構成は、それぞれ、図11及び図14〜16
に示される通りである。第1の振幅変換回路5及びクラ
ンプ回路7の動作も、実施例1で説明したのと同様であ
るので、ここでは説明を繰り返さない。第1の振幅変換
回路5に入力されるタイミング信号V1〜V4、及び出力
される振幅変換されたタイミング信号V1m〜V4mの波形
は、実施例1と同様、図12に示す通りである。また、
クランプ回路7から出力されるクランプされた信号、す
なわち、パルス電圧信号φV2及びφV4も図12に示さ
れる通りである。尚、本実施例においても、簡単のた
め、ダイオード71におけるドロップ電圧はすべて無視
して説明する。
First amplitude conversion circuit 5 and clamp circuit 7
11 and 14 to 16 respectively.
As shown in FIG. The operations of the first amplitude conversion circuit 5 and the clamp circuit 7 are similar to those described in the first embodiment, and therefore the description thereof will not be repeated here. The waveforms of the timing signals V 1 to V 4 input to the first amplitude conversion circuit 5 and the amplitude-converted timing signals V 1m to V 4m output are as shown in FIG. 12 as in the first embodiment. is there. Also,
The clamped signals output from the clamp circuit 7, that is, the pulse voltage signals φV 2 and φV 4 are also as shown in FIG. In the present embodiment as well, for simplification, the drop voltage in the diode 71 will be ignored and described.

【0091】第2の振幅変換回路6の具体的な構成は、
実施例1と同様、図13に示す通りである。第2の振幅
変換回路6に入力されたタイミング信号TGは、1段目
のCMOSインバータによってパルスが反転され、且つ
パルス振幅が0〜VHになるように増幅されて、ノード
61から反転増幅信号TGmとして出力される。また、
同時に反転増幅信号TGmは、更に2段目のインバータ
によって再びパルスが反転されて、ノード62から振幅
0〜VHの増幅パルス信号TGm’として出力される。本
実施例においては、図23に示されるように、反転増幅
信号TGm及び増幅パルス信号TGm’がクランプ/パル
ス合成回路8に供給される。
The concrete configuration of the second amplitude conversion circuit 6 is as follows.
Similar to the first embodiment, it is as shown in FIG. The timing signal TG input to the second amplitude conversion circuit 6 has its pulse inverted by the CMOS inverter of the first stage and amplified so that the pulse amplitude becomes 0 to V H , and then the inverted amplified signal from the node 61. It is output as TG m . Also,
At the same time, the pulse of the inverted amplified signal TG m is inverted again by the second-stage inverter, and the inverted amplified signal TG m is output from the node 62 as an amplified pulse signal TG m ′ having an amplitude of 0 to V H. In the present embodiment, as shown in FIG. 23, the inverted amplified signal TG m and the amplified pulse signal TG m ′ are supplied to the clamp / pulse synthesizing circuit 8.

【0092】図24は、本実施例によるクランプ/パル
ス合成回路8の構成の1例を示している。図24に示さ
れるように、クランプ/パルス合成回路8は、クランプ
部8a及びパルス合成部8bを有している。第2の振幅
変換回路6のノード61から出力される反転増幅信号T
mは、1つの端子から入力線80dに供給され、ノー
ド62から出力される増幅パルス信号TGm’は、他の
端子から入力線80eに供給される。
FIG. 24 shows an example of the configuration of the clamp / pulse synthesizing circuit 8 according to this embodiment. As shown in FIG. 24, the clamp / pulse synthesizing circuit 8 has a clamp unit 8a and a pulse synthesizing unit 8b. The inverted amplified signal T output from the node 61 of the second amplitude conversion circuit 6
G m is supplied to the input line 80 d from one terminal, and the amplified pulse signal TG m ′ output from the node 62 is supplied to the input line 80 e from the other terminal.

【0093】クランプ部8aは、図14で説明したクラ
ンプ回路7と同様の構成であり、キャパシタC及びダイ
オード81を有する負クランプ回路である。ただし、キ
ャパシタCとダイオード81との間に、パルス合成部8
bのNチャネルMOSFET82cが挿入されている。
尚、クランプ部8aのキャパシタCの容量は、クランプ
回路7の場合と同様に0.1μF以上としている。
The clamp section 8a has the same structure as the clamp circuit 7 described in FIG. 14, and is a negative clamp circuit having a capacitor C and a diode 81. However, between the capacitor C and the diode 81, the pulse synthesizing unit 8
The N-channel MOSFET 82c of b is inserted.
The capacitance of the capacitor C of the clamp portion 8a is set to 0.1 μF or more as in the case of the clamp circuit 7.

【0094】パルス合成部8bは、PチャネルのMOS
FET82a、NチャネルのMOSFET82b、Nチ
ャネルのMOSFET82cを有している。Pチャネル
MOSFET82aは、増幅パルス信号TGm’(振幅
レベル0〜VH)が供給される入力線80eと出力線8
0bとの間の接続をON/OFF制御する。Nチャネル
MOSFET82bは、クランプ部8aのダイオード8
1のカソードと接地電圧(0V)との間の接続をON/
OFF制御する。NチャネルMOSFET82cは、ク
ランプ部8aのキャパシタCと出力線80bとの間の接
続をON/OFF制御する。
The pulse synthesizing unit 8b is a P-channel MOS.
It has an FET 82a, an N-channel MOSFET 82b, and an N-channel MOSFET 82c. The P-channel MOSFET 82a has an input line 80e and an output line 8 to which the amplified pulse signal TG m '(amplitude level 0 to V H ) is supplied.
ON / OFF control the connection with 0b. The N-channel MOSFET 82b is the diode 8 of the clamp portion 8a.
Turn on / off the connection between the cathode of 1 and the ground voltage (0V)
OFF control. The N-channel MOSFET 82c controls ON / OFF of the connection between the capacitor C of the clamp portion 8a and the output line 80b.

【0095】3つのMOSFET82a〜cのそれぞれ
のゲート端子は、入力線80dに接続されており、第2
の振幅増幅回路6のノード61から出力される反転増幅
信号TGmが入力される。従って、図12に示されるよ
うに、タイミング信号TGがローレベル(0V)となる
転送期間において、反転増幅信号TGmはハイレベル
(VH)となるため、PMOSFET82aはOFF状
態、NMOSFET82b及び82cはON状態とな
る。従って、転送期間においては、クランプ部8aが上
述のクランプ回路7と同じ接続状態となり、クランプ/
パルス合成回路8は、クランプ回路7と同様の動作を行
う。
The gate terminals of the three MOSFETs 82a to 82c are connected to the input line 80d, and
The inverted amplification signal TG m output from the node 61 of the amplitude amplification circuit 6 is input. Therefore, as shown in FIG. 12, in the transfer period in which the timing signal TG is at low level (0 V), the inverted amplified signal TG m is at high level (V H ), so that the PMOSFET 82a is in the OFF state and the NMOSFETs 82b and 82c are It is turned on. Therefore, during the transfer period, the clamp section 8a is in the same connected state as the above-mentioned clamp circuit 7, and the clamp /
The pulse synthesis circuit 8 performs the same operation as the clamp circuit 7.

【0096】転送期間において、クランプ部8aは、入
力線80aに入力される増幅されたパルス信号(V1m
びV3m)の交流成分(振幅VL)をキャパシタCによっ
て伝送し、直流成分をダイオード81によってクランプ
する。従って、転送期間における出力線80b上の信号
はレベル−VL〜0の2値信号となる。
In the transfer period, the clamp section 8a transmits the AC component (amplitude V L ) of the amplified pulse signals (V 1m and V 3m ) input to the input line 80a by the capacitor C and the DC component by the diode. Clamp by 81. Thus, the signal on the output line 80b in the transfer period is a binary signal level -V L ~0.

【0097】タイミング信号TGがハイレベル(5V)
となる読み出し期間においては、反転増幅信号TGm
ローレベル(0V)となるため、PMOSFET82a
はON状態、NMOSFET82b及び82cはOFF
状態となる。このとき、入力線80eに供給される増幅
パルス信号TGm’はハイレベル(VH)となっているた
め、PMOSFET82aを介して、ハイレベル電圧
(VH)が出力線80bに出力される。
Timing signal TG is at high level (5V)
In the read period, the inverted amplified signal TG m is at a low level (0 V), so that the PMOSFET 82 a
Is ON, NMOSFETs 82b and 82c are OFF
State. At this time, since the amplified pulse signal TG m 'supplied to the input line 80e is at the high level (V H ), the high level voltage (V H ) is output to the output line 80b via the PMOSFET 82a.

【0098】従って、クランプ/パルス合成回路8から
は、実施例1と同様に、図12に示されるように、ロー
レベル(−VL)、中間値(0V)、及びハイレベル
(VH)を有する3値のパルス電圧信号φV1及びφV3
が出力される。
[0098] Therefore, from the clamp / pulse synthesizing circuit 8, in the same manner as in Example 1, as shown in FIG. 12, the low level (-V L), intermediate value (0V), and the high level (V H) Three-valued pulse voltage signals φV 1 and φV 3 having
Is output.

【0099】パルス合成部8bは、図25に示されるよ
うに、PMOSFET82aの代わりに、ゲートを接地
したPMOSFET82eを用いて構成することも出来
る。
As shown in FIG. 25, the pulse synthesizing unit 8b can also be configured by using a PMOSFET 82e with its gate grounded instead of the PMOSFET 82a.

【0100】クランプ部8aは、クランプ回路7の場合
と同様に、図24に示すダイオードを用いるクランプ回
路の他に、MOSFETなどの他の半導体素子を用いて
構成することもできる。例えば、図26に示すように、
ダイオード81に代えてPチャネルのMOSFET83
を用いてもよい。PMOSFET83は、ゲート及びド
レインがNMOSFET82bを介して接地され、ソー
スが出力線80bに接続されている。更に、この場合に
おいても、図27に示されるように、PMOSFET8
2aの代わりに、ゲートを接地したPMOSFET82
eを用いてパルス合成部8bを構成することも出来る。
Similar to the case of the clamp circuit 7, the clamp portion 8a can be constructed by using other semiconductor elements such as MOSFET in addition to the clamp circuit using the diode shown in FIG. For example, as shown in FIG.
Instead of the diode 81, a P-channel MOSFET 83
May be used. In the PMOSFET 83, the gate and the drain are grounded via the NMOSFET 82b, and the source is connected to the output line 80b. Further, even in this case, as shown in FIG.
PMOSFET 82 with its gate grounded instead of 2a
The pulse synthesizing unit 8b can also be configured by using e.

【0101】また、図28に示すように、ダイオード8
1に代えてNチャネルのMOSFET84を用いてクラ
ンプ部8aを構成してもよい。NMOSFET84は、
ゲート及びドレインが出力線80bに接続され、ソース
がNMOSFET82bを介して接地されている。更
に、この場合においても、図29に示されるように、P
MOSFET82aの代わりに、ゲートを接地したPM
OSFET82eを用いてパルス合成部8bを構成する
ことも出来る。
Further, as shown in FIG.
Instead of 1, the N-channel MOSFET 84 may be used to configure the clamp portion 8a. The NMOSFET 84 is
The gate and drain are connected to the output line 80b, and the source is grounded via the NMOSFET 82b. Furthermore, even in this case, as shown in FIG.
PM whose gate is grounded instead of MOSFET 82a
The pulse synthesizing unit 8b can also be configured using the OSFET 82e.

【0102】尚、クランプ回路8aは、上述の例に限ら
ず、他のピーククランプ回路やその他のクランプ回路を
用いることもできる。
The clamp circuit 8a is not limited to the above example, but another peak clamp circuit or another clamp circuit can be used.

【0103】次に、クランプ/パルス合成回路8のまた
別の構成例について説明する。図30は、パルス合成部
8bを、PチャネルMOSFET82a及びNチャネル
MOSFET82dを用いて構成したクランプ/パルス
合成回路8の1例を示している。
Next, another configuration example of the clamp / pulse synthesizing circuit 8 will be described. FIG. 30 shows an example of the clamp / pulse synthesizing circuit 8 in which the pulse synthesizing unit 8b is configured by using the P-channel MOSFET 82a and the N-channel MOSFET 82d.

【0104】図30に示されるように、クランプ部8a
は、図14で説明したクランプ回路7と同様の構成であ
り、キャパシタC及びダイオード81を有する負クラン
プ回路である。クランプ部8aの出力線80bは、パル
ス合成部8bのNMOSFET82dのソース端子に接
続されている。尚、クランプ部8aのキャパシタCの容
量は、クランプ回路7の場合と同様に0.1μF以上と
している。
As shown in FIG. 30, the clamp portion 8a
Is a negative clamp circuit having the same configuration as the clamp circuit 7 described in FIG. 14 and having a capacitor C and a diode 81. The output line 80b of the clamp section 8a is connected to the source terminal of the NMOSFET 82d of the pulse synthesizing section 8b. The capacitance of the capacitor C of the clamp portion 8a is set to 0.1 μF or more as in the case of the clamp circuit 7.

【0105】パルス合成部8bにおいて、 Pチャネル
MOSFET82aのソース端子は、第2の振幅増幅回
路6のノード62から出力される増幅パルス信号T
m’(振幅レベル0〜VH)が供給される入力線80e
に接続されている。PチャネルMOSFET82a及び
NチャネルMOSFET82dのドレイン端子は、共に
出力線80cに接続されている。PチャネルMOSFE
T82a及びNチャネルMOSFET82dのゲート端
子は、第2の振幅増幅回路6のノード61から出力され
る反転増幅信号TGmが供給される入力線80dに接続
されている。
In the pulse synthesizer 8b, the source terminal of the P-channel MOSFET 82a is the amplified pulse signal T output from the node 62 of the second amplitude amplifier circuit 6.
Input line 80e to which G m '(amplitude level 0 to V H ) is supplied
It is connected to the. The drain terminals of the P-channel MOSFET 82a and the N-channel MOSFET 82d are both connected to the output line 80c. P channel MOSFE
The gate terminals of the T82a and N-channel MOSFET82d is inverted amplified signal TG m outputted from the second node 61 of the amplitude amplification circuit 6 is connected to the input line 80d to be supplied.

【0106】従って、反転増幅信号TGmがハイレベル
(VH)となる転送期間においては、PMOSFET8
2aはOFF状態、NMOSFET82dはON状態と
なるため、クランプ/パルス変換回路8の出力線80c
には、クランプ部8aの出力線80b上の信号が出力さ
れる。転送期間において、クランプ部8aは、クランプ
回路7と同様に、入力線80aに入力される増幅された
パルス信号(V1m及びV 3m)の交流成分(振幅レベル0
〜VL)をキャパシタCによって伝送し、直流成分をダ
イオード81によってクランプする。従って、転送期間
における出力線80c上の信号はレベル−VL〜0の2
値信号となる。
Therefore, the inverted amplified signal TGmIs high level
(VH), The PMOSFET 8
2a is in the OFF state and NMOSFET 82d is in the ON state
Therefore, the output line 80c of the clamp / pulse conversion circuit 8
The signal on the output line 80b of the clamp section 8a is output to
It is. During the transfer period, the clamp unit 8a clamps
As with the circuit 7, the amplified signal input to the input line 80a is input.
Pulse signal (V1mAnd V 3m) AC component (amplitude level 0
~ VL) Is transmitted by the capacitor C, and the DC component is reduced.
Clamp with Iodo 81. Therefore, the transfer period
The signal on the output line 80c at level -VL~ 0 of 2
It becomes a value signal.

【0107】反転増幅信号TGmがローレベル(0V)
となる読み出し期間においては、PMOSFET82a
はON状態、NMOSFET82dはOFF状態とな
る。このとき、入力線80eに供給される増幅パルス信
号TGm’はハイレベル(VH)となっているため、PM
OSFET82aを介して、ハイレベル電圧(VH)が
出力線80cに出力される。
The inverted amplified signal TG m is at low level (0 V)
During the read period, the PMOSFET 82a
Turns on and the NMOSFET 82d turns off. At this time, since the amplified pulse signal TG m 'supplied to the input line 80e is at the high level (V H ), PM
The high level voltage (V H ) is output to the output line 80c via the OSFET 82a.

【0108】従って、クランプ/パルス合成回路8から
は、図12に示されるように、ローレベル(−VL)、
中間値(0V)、及びハイレベル(VH)を有する3値
のパルス電圧信号φV1及びφV3が出力される。
[0108] Thus, as from the clamp / pulse synthesizing circuit 8, shown in FIG. 12, the low level (-V L),
Three-valued pulse voltage signals φV 1 and φV 3 having an intermediate value (0 V) and a high level (V H ) are output.

【0109】パルス合成部8bは、図31に示されるよ
うに、PMOSFET82aの代わりに、ゲートを接地
したPMOSFET82eを用いて構成することも出来
る。
As shown in FIG. 31, the pulse synthesizing unit 8b can also be constructed by using a PMOSFET 82e with its gate grounded instead of the PMOSFET 82a.

【0110】クランプ部8aは、クランプ回路7の場合
と同様に、図30に示すダイオードを用いるクランプ回
路の他に、MOSFETなどの他の半導体素子を用いて
構成することもできる。例えば、図32に示すように、
ダイオード81に代えてPチャネルのMOSFET83
を用いてもよい。PMOSFET83は、ゲート及びド
レインが接地され、ソースが出力線80bに接続されて
いる。更に、この場合においても、図33に示されるよ
うに、PMOSFET82aの代わりに、ゲートを接地
したPMOSFET82eを用いてパルス合成部8bを
構成することも出来る。
Similar to the case of the clamp circuit 7, the clamp portion 8a can be formed by using other semiconductor elements such as MOSFET in addition to the clamp circuit using the diode shown in FIG. For example, as shown in FIG.
Instead of the diode 81, a P-channel MOSFET 83
May be used. The PMOSFET 83 has its gate and drain grounded, and its source connected to the output line 80b. Further, also in this case, as shown in FIG. 33, the pulse synthesizing unit 8b can be configured by using the PMOSFET 82e whose gate is grounded instead of the PMOSFET 82a.

【0111】また、図34に示すように、ダイオード8
1に代えてNチャネルのMOSFET84を用いてクラ
ンプ部8aを構成してもよい。NMOSFET84は、
ゲート及びドレインが出力線80bに接続され、ソース
が接地されている。更に、この場合においても、図35
に示されるように、PMOSFET82aの代わりに、
ゲートを接地したPMOSFET82eを用いてパルス
合成部8bを構成することも出来る。
As shown in FIG. 34, the diode 8
Instead of 1, the N-channel MOSFET 84 may be used to configure the clamp portion 8a. The NMOSFET 84 is
The gate and drain are connected to the output line 80b, and the source is grounded. Furthermore, in this case as well, FIG.
As shown in, instead of the PMOSFET 82a,
The pulse synthesizing unit 8b can be configured by using the PMOSFET 82e whose gate is grounded.

【0112】尚、クランプ/パルス合成回路8における
クランプ回路8aは、上述の例に限らず、他のピークク
ランプ回路やその他のクランプ回路を用いることもでき
る。
The clamp circuit 8a in the clamp / pulse synthesizing circuit 8 is not limited to the above example, but other peak clamp circuits or other clamp circuits can be used.

【0113】本実施例においても、実施例1の場合と同
様の効果を得ることができる。更に、本実施例の場合
は、クランプ/パルス合成回路に供給するハイレベルを
有する電圧信号として、電源回路からの直流電圧ではな
く、第2の振幅変換回路から供給されるパルス信号を用
いている。従って、その構成上、トランジスタのラッチ
アップが生じないという利点がある。
Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Further, in the case of the present embodiment, the pulse signal supplied from the second amplitude conversion circuit is used as the voltage signal having a high level to be supplied to the clamp / pulse combination circuit, instead of the DC voltage from the power supply circuit. . Therefore, there is an advantage in that the transistor does not latch up due to its configuration.

【0114】(実施例3)本発明によるドライバ回路1
は、単独で集積化することも可能であるが、CCD撮像
素子3と一体化して集積化することもできる。本実施例
においては、ドライバ回路1をCCD撮像素子3と同一
基板上に一体化して形成する場合について説明する。
(Embodiment 3) Driver circuit 1 according to the present invention
Can be integrated independently, but can also be integrated with the CCD image pickup device 3 to be integrated. In this embodiment, a case where the driver circuit 1 and the CCD image pickup device 3 are integrally formed on the same substrate will be described.

【0115】図36は、ドライバ回路1のうち、図14
に示されるダイオード71を用いたクランプ回路7をC
CD撮像素子3と共に集積化する場合の構成を示してい
る。ここでは、垂直CCD駆動用のパルス電圧信号φV
4を出力するクランプ回路7を形成した場合について説
明する。
FIG. 36 is a circuit diagram of the driver circuit 1 shown in FIG.
The clamp circuit 7 using the diode 71 shown in
The configuration when integrated with the CD image pickup device 3 is shown. Here, a pulse voltage signal φV for driving the vertical CCD
A case where the clamp circuit 7 that outputs 4 is formed will be described.

【0116】図36に示すように、集積回路の基板とな
るn型基板11においては、CCD撮像素子3の垂直C
CDを形成するCCD部3’に不純物濃度が薄く浅いp
ウェル12が形成され、クランプ回路7を形成するクラ
ンプ回路部7’には、不純物濃度が濃く深いpウェル1
4が形成される。
As shown in FIG. 36, in the n-type substrate 11 which is the substrate of the integrated circuit, the vertical C of the CCD image pickup device 3 is used.
The impurity concentration is thin and shallow in the CCD 3'that forms the CD.
The well 12 is formed, and the p-well 1 with a high impurity concentration is formed in the clamp circuit portion 7 ′ forming the clamp circuit 7.
4 is formed.

【0117】CCD部3’においては、pウェルの表面
上に酸化膜(図示せず)を介して駆動用の電極13が形
成される。各電極13には、それぞれの配線を介して、
CCD駆動用のパルス電圧信号φV1〜φV4が印加され
る。また、n型基板11には正電圧VOFDが印加され
る。
In the CCD section 3 ', a driving electrode 13 is formed on the surface of the p well via an oxide film (not shown). To each electrode 13, through the respective wiring,
Pulse voltage signals φV 1 to φV 4 for driving the CCD are applied. A positive voltage V OFD is applied to the n-type substrate 11.

【0118】n型基板11のクランプ回路部7’におい
ては、pウェル14内にPN接合のダイオード71が形
成される。ダイオード71のカソードは接地され、アノ
ードはキャパシタCからの出力線70bに接続されてい
る。増幅されたタイミング信号V4mは、入力線70aを
介してキャパシタCに供給される。キャパシタCは、外
付けに形成され、またはn型基板11の図示しない領域
に形成されている。実施例1で説明したように、出力線
70bから、CCD駆動用のパルス電圧信号φV4が出
力され、対応する電極13に印加される。
In the clamp circuit portion 7'of the n-type substrate 11, a PN junction diode 71 is formed in the p-well 14. The cathode of the diode 71 is grounded, and the anode is connected to the output line 70b from the capacitor C. The amplified timing signal V 4m is supplied to the capacitor C via the input line 70a. The capacitor C is formed externally or in a region (not shown) of the n-type substrate 11. As described in the first embodiment, the pulse voltage signal φV 4 for driving the CCD is output from the output line 70b and applied to the corresponding electrode 13.

【0119】図37は、ドライバ回路1のうち、図17
に示されるダイオード81を用いたクランプ/パルス合
成回路8をCCD撮像素子3と共に集積化する場合の構
成を示している。ここでは、垂直CCD駆動用のパルス
電圧信号φV1を出力するクランプ/パルス合成回路8
を形成した場合について説明する。
FIG. 37 is a circuit diagram of the driver circuit 1 shown in FIG.
The configuration in which the clamp / pulse synthesizing circuit 8 using the diode 81 shown in FIG. Here, a clamp / pulse synthesizing circuit 8 for outputting a pulse voltage signal φV 1 for driving a vertical CCD
Will be described.

【0120】図37に示すように、集積回路の基板とな
るn型基板11においては、CCD撮像素子3の垂直C
CDを形成するCCD部3’に不純物濃度が薄く浅いp
ウェル12が形成され、クランプ/パルス合成回路8を
形成するクランプ/パルス合成回路部8’には、それぞ
れの素子に対応して、不純物濃度が濃く深いpウェル1
5〜17が形成される。
As shown in FIG. 37, in the n-type substrate 11 which is the substrate of the integrated circuit, the vertical C of the CCD image pickup device 3 is used.
The impurity concentration is thin and shallow in the CCD 3'that forms the CD.
The well 12 is formed, and the clamp / pulse synthesis circuit portion 8 ′ forming the clamp / pulse synthesis circuit 8 has a deep p-well 1 with a high impurity concentration corresponding to each element.
5 to 17 are formed.

【0121】CCD部3’においては、pウェルの表面
上に酸化膜(図示せず)を介して駆動用の電極13が形
成される。各電極13には、それぞれの配線を介して、
CCD駆動用のパルス電圧信号φV1〜φV4が印加され
る。また、n型基板11には正電圧VOFDが印加され
る。
In the CCD section 3 ', a driving electrode 13 is formed on the surface of the p well via an oxide film (not shown). To each electrode 13, through the respective wiring,
Pulse voltage signals φV 1 to φV 4 for driving the CCD are applied. A positive voltage V OFD is applied to the n-type substrate 11.

【0122】図37に示されるように、n型基板11の
クランプ/パルス合成回路部8’においては、pウェル
15内にNチャネルMOSFET82cが形成され、p
ウェル16内にはNチャネルMOSFET82b及びダ
イオード81が形成され、pウェル17内にはPチャネ
ルMOSFET82aが形成される。
As shown in FIG. 37, in the clamp / pulse synthesizing circuit portion 8'of the n-type substrate 11, an N-channel MOSFET 82c is formed in the p-well 15 and p-type
An N channel MOSFET 82b and a diode 81 are formed in the well 16, and a P channel MOSFET 82a is formed in the p well 17.

【0123】増幅されたタイミング信号V1mは、入力線
80aを介してキャパシタCに供給される。キャパシタ
Cは、外付けに形成され、またはn型基板11の図示し
ない領域に形成されている。キャパシタCからの出力
は、NMOSFET82cのソースに接続され、NMO
SFET82cのドレインは出力線80bに接続してい
る。
The amplified timing signal V 1m is supplied to the capacitor C via the input line 80a. The capacitor C is formed externally or in a region (not shown) of the n-type substrate 11. The output from the capacitor C is connected to the source of the NMOSFET 82c, and
The drain of the SFET 82c is connected to the output line 80b.

【0124】出力線80bには、ダイオード81のアノ
ードが接続され、ダイオード81のカソードはNMOS
FET82bのソースに接続されている。NMOSFE
T82のドレインは接地されている。また、出力線80
bには、pウェル17内のPMOSFET82aを介し
て電源電圧(VH)が印加される。MOSFET82a
〜82cの各ゲートには、反転増幅信号TGmが入力さ
れ、実施例1で説明したように、出力線80bからCC
D駆動用のパルス電圧信号φV1が出力され、対応する
電極13に印加される。
The anode of the diode 81 is connected to the output line 80b, and the cathode of the diode 81 is NMOS.
It is connected to the source of the FET 82b. NMOSFE
The drain of T82 is grounded. Also, the output line 80
The power supply voltage (V H ) is applied to b through the PMOSFET 82a in the p well 17. MOSFET 82a
The inverted amplified signal TG m is input to each of the gates 82c to 82c, and as described in the first embodiment, the output line 80b outputs CC.
The pulse voltage signal φV 1 for D driving is output and applied to the corresponding electrode 13.

【0125】図36及び37に示されるいずれの例にお
いても、CCD部に形成されるpウェル12は、正電圧
OFDを高電圧にすることによるパンチスルー現象によ
ってフォトダイオード内の過剰電荷をn型基板11側に
放出するために浅く形成し、不純物濃度が低濃度である
方が良い。一方、クランプ回路部7’やクランプ/パル
ス合成回路部8’の深いpウェル14〜17は、MOS
FETなどが形成されるため、パンチスルー現象が発生
しないように深く形成し、不純物濃度を比較的高濃度に
する必要がある。従って、一般に、pウェル12はキャ
リア密度が1014cm-3、接合深さが2μm程度に形成
され、pウェル14〜17は、キャリア密度が1015
-3、接合深さが4μm以上に形成される。
In any of the examples shown in FIGS. 36 and 37, the p-well 12 formed in the CCD section has an excess charge n in the photodiode due to the punch-through phenomenon caused by setting the positive voltage V OFD to a high voltage. It is preferable that the impurity concentration is low and the impurity concentration is low so that the impurity is emitted to the mold substrate 11 side. On the other hand, the deep p-wells 14 to 17 of the clamp circuit unit 7'and the clamp / pulse combination circuit unit 8'have MOSs.
Since the FET and the like are formed, it is necessary to form the FET deep so that the punch through phenomenon does not occur and to make the impurity concentration relatively high. Therefore, generally, the p well 12 is formed to have a carrier density of 10 14 cm −3 and a junction depth of about 2 μm, and the p wells 14 to 17 have a carrier density of 10 15 c.
m −3 , and the junction depth is 4 μm or more.

【0126】また、図37に示したクランプ/パルス合
成回路部8’のpウェル15〜17は、不純物濃度や深
さは同一でよい。また、pウェル16及びpウェル17
の電位は共に0Vとなるので共通のpウェルとして形成
することができる。pウェル15は電位が異なるため、
分離して形成される。
The p-wells 15 to 17 of the clamp / pulse synthesizing circuit portion 8'shown in FIG. 37 may have the same impurity concentration and the same depth. In addition, p well 16 and p well 17
Since the potentials of both are 0V, they can be formed as a common p-well. Since the p-well 15 has a different potential,
It is formed separately.

【0127】pウェル16及び17を共通pウェルとし
て形成にすることにより、内部に形成されるNチャネル
のMOSFET82bと、pウェル17内のnウェル1
8に形成されるPチャネルのMOSFET82aとがラ
ッチアップ現象を起こすおそれがある場合には、pウェ
ル16とpウェル17とを分離して形成すべきである。
By forming the p wells 16 and 17 as a common p well, an N-channel MOSFET 82b formed inside and the n well 1 in the p well 17 are formed.
If the P-channel MOSFET 82a formed in 8 may cause a latch-up phenomenon, the p-well 16 and the p-well 17 should be formed separately.

【0128】[0128]

【発明の効果】上述のように、本発明のドライバ回路に
よれば、入力パルス信号(タイミング信号)を振幅変換
した後にクランプすることにより、正レベル(VH)の
電源電圧のみを供給する1系統の電圧回路を用いて、負
電圧レベル(−VL)を有する2値のパルス電圧信号を
発生することができる。正レベルの電源電圧から、分圧
回路を用いて中間電圧(VL)を発生させることによ
り、電源電圧とは絶対値の異なる負電圧(−VL)を得
ることができる。クランプ回路やクランプ/パルス合成
回路のクランプ部においてクランプする電圧は、接地電
圧(0V)と、分圧回路で得た中間電圧(VL)との間
で自由に選択することができる。
As described above, according to the driver circuit of the present invention, the input pulse signal (timing signal) is amplitude-converted and then clamped to supply only the power supply voltage of the positive level (V H ). using the voltage circuit of the system, it is possible to generate a pulse voltage binary signal having a negative voltage level (-V L). From a positive level of the power supply voltage, by generating an intermediate voltage using a voltage divider circuit (V L), the supply voltage and can obtain a different negative voltage absolute value (-V L). The voltage to be clamped in the clamp section of the clamp circuit or the clamp / pulse combination circuit can be freely selected between the ground voltage (0 V) and the intermediate voltage (V L ) obtained by the voltage dividing circuit.

【0129】また、このようにして得られた負電圧レベ
ルを有する2値のパルス電圧信号に、正レベルを有する
信号を合成(すなわち、所定のタイミングで切り替えて
出力)することにより、負電圧レベル(例えば−
L)、中間値(例えば0V)、及び正電圧レベル(例
えばVH)を有する3値のパルス電圧信号を生成するこ
とができる。上記の実施例においては、正レベルの直流
電圧(VH)を合成する場合について説明したが、正レ
ベルを有する2値以上の信号(例えば2値のパルス信
号)を合成することもできる。このように、合成するパ
ルス電圧信号は3値に限らず、クランプ及びパルス合成
を行うことによって、所望の多値レベルを有するパルス
電圧信号を生成することが可能である。
The binary voltage signal having the negative voltage level thus obtained is combined with the signal having the positive level (that is, switched at a predetermined timing and output) to obtain the negative voltage level. (For example −
It is possible to generate a ternary pulse voltage signal having V L ), an intermediate value (eg 0 V) and a positive voltage level (eg V H ). In the above embodiment, the case where the positive level DC voltage (V H ) is combined has been described, but it is also possible to combine a binary signal having a positive level or higher (for example, a binary pulse signal). In this way, the pulse voltage signal to be combined is not limited to three values, but it is possible to generate a pulse voltage signal having a desired multilevel level by performing clamping and pulse combination.

【0130】上記の実施例においては、正電圧を発生す
る1系統の電源回路を用いて、負電圧レベルを含む多値
レベルのパルス電圧信号を生成するドライバ回路につい
て説明したが、本発明はこれに限られるものではない。
本発明によれば、同様に、負電圧を発生する1系統の電
源回路のみを用いて、正電圧レベルを含む多値レベルの
パルス電圧信号を生成することもできる。このように本
発明によれば、正負何れか1系統の電源回路を用いて、
正レベル及び負レベルを含む所望の多値レベルの駆動用
パルス電圧信号を生成できる。
In the above embodiment, the driver circuit for generating the multi-valued pulse voltage signal including the negative voltage level by using the one-system power supply circuit for generating the positive voltage has been described. It is not limited to.
According to the present invention, similarly, it is also possible to generate a multi-valued pulse voltage signal including a positive voltage level by using only one system of power supply circuit that generates a negative voltage. As described above, according to the present invention, by using either one of the positive and negative power supply circuits,
It is possible to generate a driving pulse voltage signal of a desired multi-valued level including a positive level and a negative level.

【0131】従って、本発明によれば、極性(正電圧ま
たは負電圧)の異なる電圧信号を発生するための電源回
路を別途に設けることなく、各種装置の駆動用の多値レ
ベルのパルス電圧信号を生成できるため、装置の小型化
及びローコスト化が可能である。また、クランプ回路及
びクランプ/パルス合成回路をCCD撮像素子と一体化
して形成することにより、より回路構成を簡略化するこ
とが可能である。
Therefore, according to the present invention, a multi-level pulse voltage signal for driving various devices can be provided without separately providing a power supply circuit for generating voltage signals having different polarities (positive voltage or negative voltage). Can be generated, so that the device can be downsized and the cost can be reduced. Further, the circuit configuration can be further simplified by integrally forming the clamp circuit and the clamp / pulse combination circuit with the CCD image pickup device.

【0132】本発明によるドライバ回路は、CCD撮像
素子の駆動用に限られるものではない。しかし、実施例
で説明したように、本発明のドライバ回路をカメラシス
テムにおけるCCD撮像素子の垂直CCD駆動用に適用
した場合、以下に示すように多くの点で有利となる。
The driver circuit according to the present invention is not limited to driving a CCD image pickup device. However, as described in the embodiments, when the driver circuit of the present invention is applied to drive a vertical CCD of a CCD image pickup device in a camera system, it is advantageous in many points as described below.

【0133】カメラシステムにおいては、通常、IC及
び電解コンデンサがカメラシステムの基板面積の大部分
を占めている。電解コンデンサは、ノイズを防止するた
めに、各電源毎に必ず設ける必要がある。従って、例え
ば電源回路が正電圧系統及び負電圧系統を有する場合、
それぞれの系統に対して電解コンデンサが必要である。
In a camera system, ICs and electrolytic capacitors usually occupy most of the board area of the camera system. An electrolytic capacitor must be provided for each power source in order to prevent noise. Therefore, for example, when the power supply circuit has a positive voltage system and a negative voltage system,
An electrolytic capacitor is required for each system.

【0134】本発明によれば、電源回路を1系統のみと
することができるので、カメラシステムの基板面積の多
くを占有する電解コンデンサの数を大幅に減少させるこ
とができるので、カメラシステムの小型化・軽量化に非
常に有利である。更に、電源部品(電解コンデンサ、D
Cコンバータ、配線や電源部のコネクタ等)を少なくす
ることができるため、ローコスト化も可能となる。
According to the present invention, since only one power supply circuit can be provided, the number of electrolytic capacitors that occupy a large area of the board of the camera system can be significantly reduced. It is very advantageous for weight reduction and weight reduction. Furthermore, power supply parts (electrolytic capacitor, D
Since it is possible to reduce the number of C converters, wiring, connectors of the power supply section, etc., it is possible to reduce costs.

【0135】また、IC部分は、CCD、ドライバ回路
(ドライバIC)、及びタイミング回路などから構成さ
れる。電源回路を1系統とすることにより、ドライバ回
路の内部構成も簡素化することができ、足ピン数も減少
できるため、従来よりも小型化することが可能となる。
The IC portion is composed of a CCD, a driver circuit (driver IC), a timing circuit and the like. By using only one power supply circuit, the internal structure of the driver circuit can be simplified and the number of foot pins can be reduced.

【0136】また、ドライバ回路をCCD内部に一体化
して形成することも可能である。ドライバ回路をCCD
と一体化することによって、その分チップ面積が増大す
るが、電源回路を1系統とすることにより全体的なチッ
プ面積の増大が抑制される。従って、一体化した場合に
も、カメラシステムの小型化に有利となる。
It is also possible to integrally form the driver circuit inside the CCD. CCD driver circuit
Although the chip area increases by that amount, the increase in the chip area as a whole can be suppressed by using a single power supply circuit. Therefore, even if they are integrated, it is advantageous for downsizing the camera system.

【0137】更に、本発明のドライバ回路によれば、正
レベル(または負レベル)の電源電圧のみでCCDを駆
動することができる。従って、正電源(または負電源)
から負電圧(または正電圧)を生成するためのDCコン
バータが不要となり、それだけ消費電力を削減できる。
CCD撮像素子を用いた簡易画像入力装置(例えば、携
帯情報端末、PC、TV電話など)においては、特に低
消費電力化に対する要求が高い。本発明によれば、装置
を軽量・小型化できるだけでなく、このような低消費電
力化の要求をも満たすことが可能である。
Further, according to the driver circuit of the present invention, the CCD can be driven only by the positive level (or negative level) power supply voltage. Therefore, positive power supply (or negative power supply)
Therefore, a DC converter for generating a negative voltage (or a positive voltage) becomes unnecessary, and power consumption can be reduced accordingly.
In simple image input devices (for example, personal digital assistants, PCs, TV phones, etc.) using CCD image pickup devices, there is a particularly high demand for low power consumption. According to the present invention, not only can the device be made lighter and more compact, but it is also possible to satisfy such demands for lower power consumption.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】従来のCCD型撮像素子の構成を示すブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a conventional CCD type image pickup device.

【図2】CCD撮像素子の垂直CCDを駆動する従来の
パルス電圧信号を示すタイムチャートである。
FIG. 2 is a time chart showing a conventional pulse voltage signal for driving a vertical CCD of a CCD image pickup device.

【図3】CCD撮像素子を駆動する従来のドライバ回
路、タイミング回路、及び電源回路を示すブロック図で
ある。
FIG. 3 is a block diagram showing a conventional driver circuit for driving a CCD image pickup device, a timing circuit, and a power supply circuit.

【図4】従来のタイミング回路が発生するタイミング信
号を示すタイムチャートである。
FIG. 4 is a time chart showing a timing signal generated by a conventional timing circuit.

【図5】従来のドライバ回路の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a conventional driver circuit.

【図6】従来のドライバ回路において振幅変換回路から
出力されるパルス信号を示すタイムチャートである。
FIG. 6 is a time chart showing a pulse signal output from an amplitude conversion circuit in a conventional driver circuit.

【図7】従来のドライバ回路における、クランプ回路及
び振幅変換回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a clamp circuit and an amplitude conversion circuit in a conventional driver circuit.

【図8】従来のドライバ回路における、クランプ回路、
振幅変換回路、及びパルス合成回路の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 8 is a clamp circuit in a conventional driver circuit,
It is a block diagram which shows the structure of an amplitude conversion circuit and a pulse synthesis circuit.

【図9】本発明によるドライバ回路によってCCD撮像
素子を駆動する構成を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration for driving a CCD image pickup device by a driver circuit according to the present invention.

【図10】本発明の1つの実施例によるドライバ回路の
構成を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a driver circuit according to one embodiment of the present invention.

【図11】本発明のドライバ回路における第1の振幅変
換回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a first amplitude conversion circuit in the driver circuit of the present invention.

【図12】本発明のドライバ回路において発生される各
種のパルス信号を示すタイムチャートである。
FIG. 12 is a time chart showing various pulse signals generated in the driver circuit of the present invention.

【図13】本発明のドライバ回路における第2の振幅変
換回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a second amplitude conversion circuit in the driver circuit of the present invention.

【図14】本発明のドライバ回路におけるクランプ回路
の1つの構成例を示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing one configuration example of a clamp circuit in the driver circuit of the present invention.

【図15】本発明のドライバ回路におけるクランプ回路
のもう1つの構成例を示すブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram showing another configuration example of the clamp circuit in the driver circuit of the present invention.

【図16】本発明のドライバ回路におけるクランプ回路
のまた別の構成例を示すブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram showing another configuration example of the clamp circuit in the driver circuit of the present invention.

【図17】本発明の1つの実施例によるドライバ回路に
おける、クランプ/パルス合成回路の構成例を示すブロ
ック図である。
FIG. 17 is a block diagram showing a configuration example of a clamp / pulse synthesizing circuit in a driver circuit according to one embodiment of the present invention.

【図18】本発明の1つの実施例によるドライバ回路に
おける、クランプ/パルス合成回路のもう1つの構成例
を示すブロック図である。
FIG. 18 is a block diagram showing another configuration example of the clamp / pulse synthesizing circuit in the driver circuit according to one embodiment of the present invention.

【図19】本発明の1つの実施例によるドライバ回路に
おける、クランプ/パルス合成回路のまた別の構成例を
示すブロック図である。
FIG. 19 is a block diagram showing another configuration example of the clamp / pulse synthesizing circuit in the driver circuit according to one embodiment of the present invention.

【図20】本発明の1つの実施例によるドライバ回路に
おける、クランプ/パルス合成回路のまた別の構成例を
示すブロック図である。
FIG. 20 is a block diagram showing another configuration example of the clamp / pulse synthesizing circuit in the driver circuit according to one embodiment of the present invention.

【図21】本発明の1つの実施例によるドライバ回路に
おける、クランプ/パルス合成回路のまた別の構成例を
示すブロック図である。
FIG. 21 is a block diagram showing another configuration example of the clamp / pulse synthesizing circuit in the driver circuit according to one embodiment of the present invention.

【図22】本発明の1つの実施例によるドライバ回路に
おける、クランプ/パルス合成回路のまた別の構成例を
示すブロック図である。
FIG. 22 is a block diagram showing still another configuration example of the clamp / pulse synthesizing circuit in the driver circuit according to one embodiment of the present invention.

【図23】本発明のもう1つの実施例によるドライバ回
路の構成を示すブロック図である。
FIG. 23 is a block diagram showing a configuration of a driver circuit according to another embodiment of the present invention.

【図24】本発明のもう1つの実施例によるドライバ回
路における、クランプ/パルス合成回路の構成例を示す
ブロック図である。
FIG. 24 is a block diagram showing a configuration example of a clamp / pulse synthesizing circuit in a driver circuit according to another embodiment of the present invention.

【図25】本発明のもう1つの実施例によるドライバ回
路における、クランプ/パルス合成回路のもう1つの構
成例を示すブロック図である。
FIG. 25 is a block diagram showing another configuration example of the clamp / pulse synthesizing circuit in the driver circuit according to another embodiment of the present invention.

【図26】本発明のもう1つの実施例によるドライバ回
路における、クランプ/パルス合成回路のまた別の構成
例を示すブロック図である。
FIG. 26 is a block diagram showing another configuration example of the clamp / pulse synthesizing circuit in the driver circuit according to another embodiment of the present invention.

【図27】本発明のもう1つの実施例によるドライバ回
路における、クランプ/パルス合成回路のまた別の構成
例を示すブロック図である。
FIG. 27 is a block diagram showing another configuration example of the clamp / pulse synthesizing circuit in the driver circuit according to another embodiment of the present invention.

【図28】本発明のもう1つの実施例によるドライバ回
路における、クランプ/パルス合成回路のまた別の構成
例を示すブロック図である。
FIG. 28 is a block diagram showing another configuration example of the clamp / pulse synthesizing circuit in the driver circuit according to another embodiment of the present invention.

【図29】本発明のもう1つの実施例によるドライバ回
路における、クランプ/パルス合成回路のまた別の構成
例を示すブロック図である。
FIG. 29 is a block diagram showing another configuration example of the clamp / pulse synthesizing circuit in the driver circuit according to another embodiment of the present invention.

【図30】本発明のもう1つの実施例によるドライバ回
路における、クランプ/パルス合成回路のまた別の構成
例を示すブロック図である。
FIG. 30 is a block diagram showing another configuration example of the clamp / pulse synthesizing circuit in the driver circuit according to another embodiment of the present invention.

【図31】本発明のもう1つの実施例によるドライバ回
路における、クランプ/パルス合成回路のまた別の構成
例を示すブロック図である。
FIG. 31 is a block diagram showing still another configuration example of the clamp / pulse synthesizing circuit in the driver circuit according to another embodiment of the present invention.

【図32】本発明のもう1つの実施例によるドライバ回
路における、クランプ/パルス合成回路のまた別の構成
例を示すブロック図である。
FIG. 32 is a block diagram showing another configuration example of the clamp / pulse synthesizing circuit in the driver circuit according to another embodiment of the present invention.

【図33】本発明のもう1つの実施例によるドライバ回
路における、クランプ/パルス合成回路のまた別の構成
例を示すブロック図である。
FIG. 33 is a block diagram showing another configuration example of the clamp / pulse synthesizing circuit in the driver circuit according to another embodiment of the present invention.

【図34】本発明のもう1つの実施例によるドライバ回
路における、クランプ/パルス合成回路のまた別の構成
例を示すブロック図である。
FIG. 34 is a block diagram showing another configuration example of the clamp / pulse synthesizing circuit in the driver circuit according to another embodiment of the present invention.

【図35】本発明のもう1つの実施例によるドライバ回
路における、クランプ/パルス合成回路のまた別の構成
例を示すブロック図である。
FIG. 35 is a block diagram showing still another configuration example of the clamp / pulse synthesizing circuit in the driver circuit according to another embodiment of the present invention.

【図36】本発明の1つの実施例による、基板上に形成
したクランプ回路の構成例を示す断面図である。
FIG. 36 is a sectional view showing a configuration example of a clamp circuit formed on a substrate according to one embodiment of the present invention.

【図37】本発明の1つの実施例による、基板上に形成
したクランプ/パルス合成回路の構成例を示す断面図で
ある。
FIG. 37 is a cross-sectional view showing a configuration example of a clamp / pulse synthesizing circuit formed on a substrate according to one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 電源回路 5 第1の振幅変換回路 6 第2の振幅変換回路 7 クランプ回路 70a 入力線 70b 出力線 71 ダイオード 8 クランプ/パルス合成回路 8a クランプ部 8b パルス合成部 80a 入力線 80b 出力線 81 ダイオード 82a〜c MOSFET 9 分圧回路 4 Power Supply Circuit 5 1st Amplitude Conversion Circuit 6 2nd Amplitude Conversion Circuit 7 Clamp Circuit 70a Input Line 70b Output Line 71 Diode 8 Clamp / Pulse Synthesis Circuit 8a Clamp Section 8b Pulse Synthesis Section 80a Input Line 80b Output Line 81 Diode 82a ~ C MOSFET 9 voltage divider

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力されるタイミング信号に基づき、電
源から供給される第1の極性の電源電圧を用いて、複数
レベルを有する駆動用パルス信号を生成するドライバ回
路であって、該ドライバ回路は、 該電源電圧を分圧することにより第1の電圧を生成する
分圧手段と、 該第1の電圧を用いて該入力タイミング信号の振幅を変
換し、実質的に該第1の電圧と接地電圧とにピークを有
する増幅信号を生成する振幅変換手段と、 該増幅信号の該接地電圧ピークが、該第1の極性とは異
なる第2の極性を有する第2の電圧にシフトされるよう
に、該増幅信号を該接地電圧と該第1の電圧との間の所
定の電圧でクランプするクランプ手段と、 を備えており、 そのことにより、該第2の電圧にピークを有し、該第1
の電圧に実質的に等しい振幅を有するパルス電圧信号を
生成する、ドライバ回路。
1. A driver circuit for generating a driving pulse signal having a plurality of levels by using a power supply voltage of a first polarity supplied from a power supply based on an input timing signal, the driver circuit comprising: A voltage dividing means for generating a first voltage by dividing the power supply voltage, and converting the amplitude of the input timing signal by using the first voltage to substantially divide the first voltage and the ground voltage. Amplitude converting means for generating an amplified signal having a peak at, and the ground voltage peak of the amplified signal being shifted to a second voltage having a second polarity different from the first polarity, Clamp means for clamping the amplified signal at a predetermined voltage between the ground voltage and the first voltage, whereby the second voltage has a peak and the first voltage
A driver circuit that produces a pulsed voltage signal having an amplitude substantially equal to the voltage of the.
【請求項2】 前記クランプ手段で生成されたパルス電
圧信号に第3の電圧信号を合成し、3値以上のレベルを
有する駆動用パルス電圧信号を生成する合成手段を備え
ている、請求項1に記載のドライバ回路。
2. A synthesizing unit for synthesizing a pulse voltage signal generated by the clamp unit with a third voltage signal to generate a driving pulse voltage signal having a level of three values or more. The driver circuit described in.
【請求項3】 前記第3の電圧信号は、前記電源から供
給される前記第1の極性の電源電圧レベルを有する直流
電圧信号である、請求項2に記載のドライバ回路。
3. The driver circuit according to claim 2, wherein the third voltage signal is a DC voltage signal having a power supply voltage level of the first polarity supplied from the power supply.
【請求項4】 前記第3の電圧信号は、前記電源電圧と
前記接地電圧とにピークを有するパルス電圧信号であ
る、請求項2に記載のドライバ回路。
4. The driver circuit according to claim 2, wherein the third voltage signal is a pulse voltage signal having peaks at the power supply voltage and the ground voltage.
【請求項5】 前記合成手段は、前記クランプ手段で生
成されるパルス電圧信号と前記第3の電圧信号とを所定
のタイミングで切り替えて出力する手段を含む、請求項
2に記載のドライバ回路。
5. The driver circuit according to claim 2, wherein the synthesizing means includes means for switching and outputting the pulse voltage signal generated by the clamp means and the third voltage signal at a predetermined timing.
【請求項6】 前記電源から供給される前記電源電圧を
用いて第2の入力タイミング信号の振幅を変換し、前記
第1の極性の電源電圧及び接地電圧にピークを有する第
2の増幅信号を生成する第2の振幅変換手段を更に備え
ている、請求項2に記載のドライバ回路。
6. The power supply voltage supplied from the power supply is used to convert the amplitude of a second input timing signal to generate a second amplified signal having peaks at the power supply voltage of the first polarity and the ground voltage. The driver circuit according to claim 2, further comprising second amplitude converting means for generating.
【請求項7】 前記第3の電圧信号は前記第2の増幅信
号である、請求項6に記載のドライバ回路。
7. The driver circuit according to claim 6, wherein the third voltage signal is the second amplified signal.
【請求項8】 前記クランプ手段がクランプする前記所
定の電圧は、接地電圧である、請求項1に記載のドライ
バ回路。
8. The driver circuit according to claim 1, wherein the predetermined voltage clamped by the clamp means is a ground voltage.
【請求項9】 前記クランプ手段は、キャパシタ及びダ
イオードを有するダイオードクランプ回路である、請求
項1に記載のドライバ回路。
9. The driver circuit according to claim 1, wherein the clamp means is a diode clamp circuit having a capacitor and a diode.
【請求項10】 入力されるタイミング信号に基づき、
電源から供給される第1の極性の電源電圧を用いて、複
数レベルを有する駆動用のパルス電圧信号を生成する方
法であって、該方法は、 該電源電圧を分圧して第1の電圧を生成する分圧ステッ
プと、 該第1の電圧を用いて該入力タイミング信号の振幅を変
換し、実質的に該第1の電圧と接地電圧とにピークを有
する増幅信号を生成する振幅変換ステップと、 該増幅信号の該接地電圧ピークが、該第1の極性とは異
なる第2の極性を有する第2の電圧にシフトされるよう
に、該増幅信号を該接地電圧と該第1の電圧との間の所
定の電圧でクランプすることにより、該第2の電圧にピ
ークを有し、該第1の電圧に実質的に等しい振幅を有す
るパルス電圧信号を生成するクランプステップと、 を含む、方法。
10. Based on the input timing signal,
A method of generating a driving pulse voltage signal having a plurality of levels using a power supply voltage of a first polarity supplied from a power supply, the method dividing the power supply voltage to generate a first voltage. A voltage division step of generating, and an amplitude conversion step of converting the amplitude of the input timing signal using the first voltage to substantially generate an amplified signal having a peak between the first voltage and the ground voltage. , The ground voltage and the first voltage of the amplified signal such that the ground voltage peak of the amplified signal is shifted to a second voltage having a second polarity different from the first polarity. Clamping at a predetermined voltage between and to produce a pulsed voltage signal having a peak at the second voltage and an amplitude substantially equal to the first voltage. .
【請求項11】 前記クランプステップにおいて生成さ
れたパルス電圧信号に第3の電圧信号を合成し、3値以
上のレベルを有する駆動用パルス電圧信号を生成する合
成ステップを含む、請求項10に記載の駆動用パルス電
圧信号の生成方法。
11. The synthesizing step according to claim 10, further comprising: a synthesizing step of synthesizing a third voltage signal with the pulse voltage signal generated in the clamping step to generate a driving pulse voltage signal having three or more levels. Of generating pulse voltage signal for driving.
【請求項12】 前記合成ステップにおいて、前記第3
の電圧信号として、前記電源から供給される前記第1の
極性の電源電圧レベルを有する直流電圧信号を用いる、
請求項11に記載の駆動用パルス電圧信号の生成方法。
12. The third step in the synthesis step.
As the voltage signal of, a DC voltage signal having a power supply voltage level of the first polarity supplied from the power supply is used.
The method of generating a driving pulse voltage signal according to claim 11.
【請求項13】 前記合成ステップにおいて、前記第3
の電圧信号として、前記電源電圧と前記接地電圧とにピ
ークを有するパルス電圧信号を用いる、請求項11に記
載の駆動用パルス電圧信号の生成方法。
13. The third step in the synthesis step.
12. The method for generating a driving pulse voltage signal according to claim 11, wherein a pulse voltage signal having a peak at the power supply voltage and the ground voltage is used as the voltage signal.
【請求項14】 前記合成ステップは、前記クランプス
テップで生成されるパルス電圧信号と前記第3の電圧信
号とを所定のタイミングで切り替えて出力するステップ
を含む、請求項11に記載の駆動用パルス電圧信号の生
成方法。
14. The driving pulse according to claim 11, wherein the synthesizing step includes a step of switching the pulse voltage signal generated in the clamping step and the third voltage signal at a predetermined timing and outputting the pulse voltage signal. How to generate a voltage signal.
【請求項15】 前記電源から供給される前記第1の極
性の電源電圧を用いて第2の入力タイミング信号の振幅
を変換し、該電源電圧と接地電圧とにピークを有する第
2の増幅信号を生成する第2の振幅変換ステップを更に
含む、請求項11に記載の駆動用パルス電圧信号の生成
方法。
15. A second amplified signal having the peaks of the power supply voltage and the ground voltage, wherein the amplitude of the second input timing signal is converted using the power supply voltage of the first polarity supplied from the power supply. The driving pulse voltage signal generating method according to claim 11, further comprising a second amplitude converting step for generating.
【請求項16】 前記合成ステップにおいて、前記第3
の電圧信号として前記第2の増幅信号を用いる、請求項
15に記載の駆動用パルス電圧信号の生成方法。
16. The third step in the synthesizing step
16. The method for generating a driving pulse voltage signal according to claim 15, wherein the second amplified signal is used as the voltage signal of.
【請求項17】 前記クランプするステップにおいて、
前記所定の電圧は接地電圧である、請求項10に記載の
駆動用パルス電圧信号の生成方法。
17. The step of clamping comprises:
The method of generating a driving pulse voltage signal according to claim 10, wherein the predetermined voltage is a ground voltage.
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