JPH11112850A - Power source circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、直流電源からの電
源電圧を昇圧してＣＣＤを駆動するための昇圧電源電圧
を得るとともに、ＣＣＤの駆動に必要な駆動パルスを得
るための電源回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply circuit for boosting a power supply voltage from a DC power supply to obtain a boosted power supply voltage for driving a CCD and for obtaining a drive pulse required for driving the CCD.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、画像信号を得るための撮像手
段として、ＣＣＤカメラシステムが広く利用されてお
り、多くのビデオカメラなどに利用されている。このＣ
ＣＤカメラシステムでは、面状に配置した撮像部の光電
変換素子において、蓄積した電荷により１フレーム（フ
ィールド）の画像が形成される。2. Description of the Related Art Conventionally, a CCD camera system has been widely used as an image pickup means for obtaining an image signal, and is used for many video cameras and the like. This C
In the CD camera system, an image of one frame (field) is formed by accumulated charges in the photoelectric conversion elements of the imaging unit arranged in a plane.
【０００３】例えば、ＮＴＳＣ方式のビデオ信号であれ
ば、１フィールドが１／６０秒（６０Ｈｚ）で表示さ
れ、２５０本程度の水平走査ラインからなっている。そ
して、撮像部の光電変換素子で得た電荷を水平走査ライ
ン毎に順次出力する。フレームトランスファー方式のＣ
ＣＤカメラシステムでは、撮像部の光電変換素子の電荷
を一旦すべて消去し、所定時間後に、撮像部から蓄積部
にすべての電荷を移動する。そして、不要になった撮像
部の電荷を消去するとともに、蓄積部の電荷を１水平ラ
イン分ずつ水平転送ラインに転送し、ここから順次出力
する。For example, in the case of an NTSC video signal, one field is displayed at 1/60 second (60 Hz) and is composed of about 250 horizontal scanning lines. Then, the electric charges obtained by the photoelectric conversion elements of the imaging unit are sequentially output for each horizontal scanning line. Frame transfer type C
In the CD camera system, all charges in the photoelectric conversion element of the image pickup unit are once erased, and all charges are transferred from the image pickup unit to the storage unit after a predetermined time. Then, the unnecessary charges in the imaging unit are erased, and the charges in the storage unit are transferred to the horizontal transfer lines one horizontal line at a time, and are sequentially output from here.
【０００４】このように、ＣＣＤカメラシステムでは、
電荷の転送の他に、蓄積電荷を消去する工程が必要であ
る。そして、この電荷の消去を行うためには、２０Ｖ程
度の電源電圧と、１５Ｖ程度の駆動パルスを必要として
いる。これは一般的なマイコン等の動作電圧である５Ｖ
から見るとかなりの高電圧であり、ＣＣＤカメラシステ
ムの駆動のためには、ＤＣ−ＤＣコンバータなどを含む
電源回路が必要である。As described above, in the CCD camera system,
In addition to charge transfer, a step of erasing accumulated charges is required. In order to erase the charges, a power supply voltage of about 20 V and a drive pulse of about 15 V are required. This is 5V which is the operating voltage of a general microcomputer etc.
It is a considerably high voltage when viewed from the viewpoint, and a power supply circuit including a DC-DC converter and the like is required for driving the CCD camera system.
【０００５】例えば、パソコンなどには、５Ｖ電源が利
用されているため、これから１５Ｖの駆動パルスと、２
０Ｖの出力電圧を得るためには、−１０Ｖの出力電圧を
得るＤＣ−ＤＣコンバータと、＋２０Ｖの出力電圧をＤ
Ｃ−ＤＣコンバータの２つを必要とした。そして、２０
Ｖの出力電圧は、２０ＶのＤＣ−ＤＣコンバータの出力
から得、１５Ｖの駆動パルスは、ＤＣ−ＤＣコンバータ
からの−１０Ｖと電源電圧の５Ｖとから得た１５Ｖと、
システム内部から供給される６０Ｈｚのフィールド周波
数の制御信号とに基づいて、得ている。For example, since a personal computer or the like uses a 5V power supply, a drive pulse of 15V
In order to obtain an output voltage of 0 V, a DC-DC converter that obtains an output voltage of -10 V and an output voltage of +20 V
Two C-DC converters were required. And 20
The output voltage of V is obtained from the output of the DC-DC converter of 20 V, and the driving pulse of 15 V is obtained from -10 V from the DC-DC converter and 15 V obtained from 5 V of the power supply voltage.
It is obtained based on a control signal of a field frequency of 60 Hz supplied from the inside of the system.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の回
路では、２つのＤＣ−ＤＣコンバータを必要としてい
る。しかし、このＤＣ−ＤＣコンバータは、コイル、電
解コンデンサなどを内蔵するものであって、かなり大型
のものになる。従って、電源回路の実装面積が大きくな
るという問題がある。また、ＤＣ−ＤＣコンバータが、
ＣＣＤカメラシステムの全体として、コストアップの原
因にもなっている。As described above, the conventional circuit requires two DC-DC converters. However, this DC-DC converter has a built-in coil, electrolytic capacitor, and the like, and is considerably large. Therefore, there is a problem that the mounting area of the power supply circuit increases. In addition, the DC-DC converter
The cost of the CCD camera system as a whole increases.
【０００７】また、直流電圧の昇圧に交流パルスを用い
てチャージポンプを使用することも知られている。通常
の場合、交流パルスにはＣＣＤカメラシステムの内部で
利用されている発振器からのパルスを分周して利用して
いる。しかし、この交流パルスがシステムの動作の信号
と同期していると、画像に縦縞が生じるという問題が生
じる。すなわち、チャージポンプによって、昇圧された
電圧には、使用した交流パルスの影響が残っている。こ
のため、その後の信号処理がこれに同期していること
で、常に一定のタイミングで縦縞が生じる。It is also known to use a charge pump by using an AC pulse for boosting a DC voltage. In the normal case, the frequency of the pulse from the oscillator used inside the CCD camera system is divided and used for the AC pulse. However, when the AC pulse is synchronized with the operation signal of the system, there is a problem that vertical stripes occur in the image. That is, the voltage boosted by the charge pump remains affected by the used AC pulse. Therefore, since the subsequent signal processing is synchronized with the signal processing, vertical stripes always occur at a fixed timing.
【０００８】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、ＤＣ−ＤＣコンバータの数を減少すると共に画像
に縦縞などが生じないＣＣＤカメラシステムに好適な電
源回路を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a power supply circuit suitable for a CCD camera system in which the number of DC-DC converters is reduced and vertical stripes are not generated in an image. .
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、直流電源から
の電源電圧を昇圧してＣＣＤを駆動するための昇圧電源
電圧を得るとともに、ＣＣＤの駆動に必要な駆動パルス
を得るための電源回路であって、所定の発振器からの交
流信号を利用して、上記電源電圧と異なる所定の変換電
圧を発生するＤＣ−ＤＣコンバータと、このＤＣ−ＤＣ
コンバータからの変換電圧と、所定の周波数の交流駆動
信号に基づいて駆動パルスを発生する駆動パルス発生部
と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータで利用している発振器か
らの交流信号を利用してＤＣ−ＤＣコンバータで発生さ
れた変換電圧に基づいて、交流パルスを発生すると共
に、この交流パルスを平滑して昇圧された直流出力電圧
を得る昇圧回路と、を有することを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a power supply circuit for obtaining a boosted power supply voltage for driving a CCD by boosting a power supply voltage from a DC power supply and for obtaining a drive pulse required for driving the CCD. A DC-DC converter for generating a predetermined conversion voltage different from the power supply voltage by using an AC signal from a predetermined oscillator;
A drive pulse generator for generating a drive pulse based on a conversion voltage from a converter and an AC drive signal of a predetermined frequency; and a DC-DC converter using an AC signal from an oscillator used in the DC-DC converter. A booster circuit that generates an AC pulse based on the converted voltage generated by the converter and smoothes the AC pulse to obtain a boosted DC output voltage.
【００１０】このような回路によれば、ＤＣ−ＤＣコン
バータが１つで、駆動パルスと、これとは電圧の異なる
直流出力電圧を得ることができる。そして、直流出力電
圧を得るための交流パルスにＤＣ−ＤＣコンバータの発
振器の発振信号を利用するため、ＣＣＤからの画像信号
に縦縞などが発生すること防止することができる。すな
わち、ＤＣ−ＤＣコンバータの発振器は、システムの動
作用のクロックなどとは非同期であるため、信号処理に
おける動作と、直流出力電圧の変動などが同期すること
がない。According to such a circuit, a single DC-DC converter can be used to obtain a drive pulse and a DC output voltage different from the drive pulse. Since the oscillation signal of the oscillator of the DC-DC converter is used for the AC pulse for obtaining the DC output voltage, it is possible to prevent the occurrence of vertical stripes or the like in the image signal from the CCD. That is, since the oscillator of the DC-DC converter is asynchronous with the clock for operating the system, the operation in the signal processing is not synchronized with the fluctuation of the DC output voltage.
【００１１】また、本発明は、直流電源からの電源電圧
を昇圧してＣＣＤを駆動するための昇圧電源電圧を得る
とともに、ＣＣＤの駆動に必要な駆動パルスを得るため
の電源回路であって、所定の発振器からの交流信号を利
用して、上記電源電圧とは極性の異なる所定の変換電圧
を発生するＤＣ−ＤＣコンバータと、このＤＣ−ＤＣコ
ンバータで発生された変換電圧と、前記電源電圧と、所
定の周波数の交流駆動信号に基づいて駆動パルスを発生
する駆動パルス発生部と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータで
発生された変換電圧と、前記電源電圧と、ＤＣ−ＤＣコ
ンバータの発振器からの交流信号を利用して変換電圧と
電源電圧をあわせた電圧を有する交流パルスを生成する
とともに、この交流パルスと、直流電源からの電源電圧
とに基づいて、昇圧された直流出力電圧を得るチャージ
ポンプと、を有することを特徴とする。The present invention is also a power supply circuit for obtaining a boosted power supply voltage for driving a CCD by boosting a power supply voltage from a DC power supply, and for obtaining a drive pulse required for driving the CCD. A DC-DC converter that generates a predetermined conversion voltage having a polarity different from the power supply voltage by using an AC signal from a predetermined oscillator, a conversion voltage generated by the DC-DC converter, A drive pulse generator for generating a drive pulse based on an AC drive signal having a predetermined frequency; a conversion voltage generated by the DC-DC converter; the power supply voltage; and an AC signal from an oscillator of the DC-DC converter. To generate an AC pulse having a voltage obtained by combining the conversion voltage and the power supply voltage, and increasing the AC pulse based on the AC pulse and the power supply voltage from the DC power supply. And having a charge pump to obtain a direct current output voltage.
【００１２】例えば、５Ｖ電源から、ＤＣ−ＤＣコンバ
ータで−１０Ｖの変換電圧を得ることが好ましい。そし
て、５Ｖと、−１０Ｖとで１５Ｖの駆動パルスを得るこ
とができる。また、昇圧回路で２０Ｖを得ることができ
る。For example, it is preferable to obtain a conversion voltage of -10 V from a 5 V power supply by a DC-DC converter. Then, a driving pulse of 15 V can be obtained at 5 V and -10 V. Further, a voltage of 20 V can be obtained with a booster circuit.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。Embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings.
【００１４】図１は、実施形態の全体構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the embodiment.
【００１５】電池などの５Ｖ電源１０は、−１０ＶＤＣ
−ＤＣコンバータ１２に供給される。この−１０ＶＤＣ
−ＤＣコンバータ１２は、内部に発振器１４を有してお
り、この発振器からの交流パルスを利用して、−１０Ｖ
の出力電圧（変換電圧）を得る。なお、変換用のコイ
ル、平滑用のコンデンサなども内蔵している。また、発
振器１４の発振周波数は、３０ｋＨｚ程度である。The 5V power supply 10 such as a battery is -10 VDC.
-Supplied to the DC converter 12; This -10VDC
The DC converter 12 has an oscillator 14 inside, and uses an AC pulse from this oscillator to
To obtain an output voltage (converted voltage). A conversion coil, a smoothing capacitor, and the like are also incorporated. The oscillation frequency of the oscillator 14 is about 30 kHz.
【００１６】この−１０ＶＤＣ−ＤＣコンバータ１２か
らの−１０Ｖと５Ｖ電源１０からの５Ｖは１５Ｖ駆動パ
ルス発生回路１６に供給される。この１５Ｖ駆動パルス
発生回路１６には、外部から６０Ｈｚの駆動信号が供給
されており、この駆動信号の振幅を−１０〜＋５Ｖにし
た後、０〜１５Ｖにシフトすることで、６０Ｈｚで、０
〜１５ｖの間で振動する駆動パルスが得られる。The -10V from the -10VDC-DC converter 12 and the 5V from the 5V power supply 10 are supplied to a 15V drive pulse generation circuit 16. A drive signal of 60 Hz is externally supplied to the 15 V drive pulse generating circuit 16. The amplitude of the drive signal is set to -10 to +5 V, and then shifted to 0 to 15 V, so that the amplitude of the drive signal is 0 Hz at 60 Hz.
A driving pulse oscillating between １５15v is obtained.
【００１７】一方、この−１０ＶＤＣ−ＤＣコンバータ
１２からの−１０Ｖと５Ｖ電源１０からの５Ｖは１５Ｖ
交流パルス発生回路１８にも供給される。この１５Ｖ交
流パルス発生回路１８には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２
の内部の発振器１４からの３０ｋＨｚの交流パルスが供
給されており、この交流パルスの振幅を−１０〜＋５に
して出力する。On the other hand, -10 V from the -10 VDC-DC converter 12 and 5 V from the 5 V power supply 10 are 15 V
It is also supplied to the AC pulse generation circuit 18. The 15 V AC pulse generation circuit 18 includes a DC-DC converter 12
Is supplied with an AC pulse of 30 kHz from the oscillator 14 inside, and the amplitude of the AC pulse is output in a range of -10 to +5.
【００１８】この１５Ｖ交流パルス発生回路１８からの
交流パルスは、２０Ｖ発生回路２０に供給される。この
２０Ｖ発生回路２０には、５Ｖ電源から５Ｖも供給され
ている。この１５Ｖ交流パルス発生回路１８からの交流
パルスの直流分をコンデンサで遮断すると共に、遮断後
の交流パルスを５Ｖに嵩上げし、５〜２０Ｖのパルスに
する。そして、この５〜２０Ｖのパルスをコンデンサに
より平滑することによって、２０Ｖの直流出力電圧を得
る。The AC pulse from the 15V AC pulse generation circuit 18 is supplied to a 20V generation circuit 20. The 20 V generating circuit 20 is also supplied with 5 V from a 5 V power supply. The DC component of the AC pulse from the 15 V AC pulse generating circuit 18 is cut off by a capacitor, and the AC pulse after the cutoff is raised to 5 V to be a 5 to 20 V pulse. Then, a DC output voltage of 20 V is obtained by smoothing the pulse of 5 to 20 V by a capacitor.
【００１９】そして、１５Ｖ駆動パルス発生回路１６に
おいて得た６０Ｈｚ、１５Ｖの駆動パルスと、２０Ｖ発
生回路２０で得た２０Ｖの直流電圧に１５Ｖの駆動パル
スを重畳し、この重畳信号により、光電変換素子におけ
る蓄積電荷の消去を行うことができ、所望の撮像を達成
することができる。Then, a 15 V drive pulse is superimposed on the 60 Hz, 15 V drive pulse obtained by the 15 V drive pulse generation circuit 16 and the 20 V DC voltage obtained by the 20 V generation circuit 20, and the photoelectric conversion element is generated by the superimposed signal. , The accumulated charge in the device can be erased, and desired imaging can be achieved.
【００２０】このように、本実施形態によれば、ＤＣ−
ＤＣコンバータが１つでよい。従って、電源回路を全体
として小型化、低価格化することができる。また、１５
Ｖ交流パルス発生回路１８において、発振器１４からの
交流パルスを利用する。この発振器１４は、ＤＣ−ＤＣ
コンバータにおいて使用するものであり、システムの動
作とは非同期の信号である。従って、出力の２０Ｖに交
流パルスの影響が残っていても、これはその後の信号処
理と同期しておらず、撮像画像の一定に位置に縦縞が発
生するなどの現象を生じることがない。As described above, according to the present embodiment, DC-
One DC converter is sufficient. Therefore, the power supply circuit as a whole can be reduced in size and cost. Also, 15
The V AC pulse generation circuit 18 uses an AC pulse from the oscillator 14. This oscillator 14 has a DC-DC
This signal is used in the converter and is asynchronous with the operation of the system. Therefore, even if the influence of the AC pulse remains at the output of 20 V, this is not synchronized with the subsequent signal processing, and a phenomenon such as generation of vertical stripes at a fixed position in the captured image does not occur.
【００２１】図２に、２０Ｖ発生回路の構成例を示す。
このように、−１０Ｖ〜＋５Ｖ、３０ｋＨｚの交流パル
スは、コンデンサ３０に入力される。そこで、このコン
デンサ３０により直流分がカットされる。コンデンサ３
０の出力側は、ダイオード３２を介し＋５Ｖに接続され
ており、最低電圧が＋５に維持される。そこで、コンデ
ンサ３０の出力側には、５Ｖ〜２０Ｖ、３０ｋＨｚの交
流パルスが得られる。そして、この交流パルスは、ダイ
オード３４を介し、アースを接続するコンデンサ３６の
上側に入力される。そこで、このコンデンサの上側に２
０Ｖの直流電圧が得られる。FIG. 2 shows an example of the configuration of a 20 V generating circuit.
Thus, an AC pulse of −10 V to +5 V, 30 kHz is input to the capacitor 30. Therefore, the DC component is cut by the capacitor 30. Capacitor 3
The output side of 0 is connected to + 5V via the diode 32, and the minimum voltage is maintained at +5. Therefore, an AC pulse of 5 V to 20 V and 30 kHz is obtained on the output side of the capacitor 30. Then, this AC pulse is input to the upper side of the capacitor 36 connecting the ground via the diode 34. Therefore, 2
A DC voltage of 0 V is obtained.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＤＣ−ＤＣコンバータが１つでよい。従って、電源回路
を全体として小型化、低価格化することができる。ま
た、ＤＣ−ＤＣコンバータの発振器からのシステムの動
作と非同期の信号を利用して昇圧を行う。このため、画
像に縦縞などが生じない。As described above, according to the present invention,
One DC-DC converter may be used. Therefore, the power supply circuit as a whole can be reduced in size and cost. In addition, boosting is performed using a signal asynchronous with the operation of the system from the oscillator of the DC-DC converter. Therefore, vertical stripes and the like do not occur in the image.
【図１】 全体構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration.
【図２】 要部の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a main part.
１０ ５Ｖ電源、１２ −１０ＶＤＣ−ＤＣコンバー
タ、１４ 発振器、１６１５Ｖ駆動パルス発生回路、１
８ １５Ｖ交流パルス発生回路、２０ ２０Ｖ発生回
路、２２ ＣＣＤカメラシステム。105V power supply, 12-10VDC-DC converter, 14 oscillators, 1615V drive pulse generation circuit, 1
8. 15V AC pulse generation circuit, 2020V generation circuit, 22 CCD camera system.
Claims (3)
Ｄを駆動するための昇圧電源電圧を得るとともに、ＣＣ
Ｄの駆動に必要な駆動パルスを得るための電源回路であ
って、 所定の発振器からの交流信号を利用して、上記電源電圧
と異なる所定の変換電圧を発生するＤＣ−ＤＣコンバー
タと、 このＤＣ−ＤＣコンバータからの変換電圧と、所定の周
波数の交流駆動信号に基づいて駆動パルスを発生する駆
動パルス発生部と、 前記ＤＣ−ＤＣコンバータで利用している発振器からの
交流信号を利用してＤＣ−ＤＣコンバータで発生された
変換電圧に基づいて、交流パルスを発生すると共に、こ
の交流パルスを平滑して昇圧された直流出力電圧を得る
昇圧回路と、 を有することを特徴とする電源回路。1. A power supply voltage from a DC power supply is boosted to
D to obtain a boosted power supply voltage
A DC-DC converter that generates a predetermined conversion voltage different from the power supply voltage by using an AC signal from a predetermined oscillator; A drive pulse generation unit that generates a drive pulse based on a conversion voltage from a DC converter and an AC drive signal of a predetermined frequency; and a DC using an AC signal from an oscillator used in the DC-DC converter. And a booster circuit for generating an AC pulse based on the converted voltage generated by the DC converter and smoothing the AC pulse to obtain a boosted DC output voltage.
Ｄを駆動するための昇圧電源電圧を得るとともに、ＣＣ
Ｄの駆動に必要な駆動パルスを得るための電源回路であ
って、 所定の発振器からの交流信号を利用して、上記電源電圧
とは極性の異なる所定の変換電圧を発生するＤＣ−ＤＣ
コンバータと、 このＤＣ−ＤＣコンバータで発生された変換電圧と、前
記電源電圧と、所定の周波数の交流駆動信号に基づいて
駆動パルスを発生する駆動パルス発生部と、 前記ＤＣ−ＤＣコンバータで発生された変換電圧と、前
記電源電圧と、ＤＣ−ＤＣコンバータの発振器からの交
流信号を利用して変換電圧と電源電圧をあわせた電圧を
有する交流パルスを生成するとともに、この交流パルス
と、直流電源からの電源電圧とに基づいて、昇圧された
直流出力電圧を得るチャージポンプと、 を有することを特徴とする電源回路。2. A power supply voltage from a DC power supply is boosted to
D to obtain a boosted power supply voltage
A power supply circuit for obtaining a drive pulse required for driving D. A DC-DC that generates a predetermined conversion voltage having a polarity different from the power supply voltage by using an AC signal from a predetermined oscillator.
A converter; a conversion pulse generated by the DC-DC converter; a drive pulse generator that generates a drive pulse based on the power supply voltage and an AC drive signal having a predetermined frequency; And generating an AC pulse having a voltage obtained by combining the converted voltage and the power supply voltage by using an AC signal from the oscillator of the DC-DC converter. And a charge pump for obtaining a boosted DC output voltage based on the power supply voltage of the power supply circuit.
て、 前記発振器の交流信号はシステム内の周波数と非同期で
あることを特徴とする電源回路。3. The power supply circuit according to claim 1, wherein an AC signal of the oscillator is asynchronous with a frequency in a system.
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