JPH0318184A - 電荷転送装置及びその駆動方法並びに固体撮像装置及びその駆動方法 - Google Patents
電荷転送装置及びその駆動方法並びに固体撮像装置及びその駆動方法Info
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- JPH0318184A JPH0318184A JP1152581A JP15258189A JPH0318184A JP H0318184 A JPH0318184 A JP H0318184A JP 1152581 A JP1152581 A JP 1152581A JP 15258189 A JP15258189 A JP 15258189A JP H0318184 A JPH0318184 A JP H0318184A
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- charge transfer
- negative power
- capacitor
- power supply
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は、電荷転送装置及び固体撮像装置に関し、例え
ば電荷結合素子（ＣＣＤ）に適用して好適なものである
。
ば電荷結合素子（ＣＣＤ）に適用して好適なものである
。
本発明は、電荷転送電極を駆動するドライバを有する電
荷転送装置において、所定電源に対するスイッチングに
より充電される容量素子から負電源を上記ドライバに供
給するように構成されている．これによって、負電源と
してＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータを用いる必要がなくなる
とともに、電荷転送装置本体とドライバとの間にレベル
シフト用の大容量コンデンサを設ける必要がなくなる。
荷転送装置において、所定電源に対するスイッチングに
より充電される容量素子から負電源を上記ドライバに供
給するように構成されている．これによって、負電源と
してＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータを用いる必要がなくなる
とともに、電荷転送装置本体とドライバとの間にレベル
シフト用の大容量コンデンサを設ける必要がなくなる。
ＣＣＤ撮像素子は、出力ＭＯ Ｓ Ｆ ＥＴ用の電源電
圧ＶＩＩＯとして１５Ｖ程度を用い、垂直レジスタｃ以
下、■レジスタという）駆動用のクロックパルス（以下
、■クロックという）は３値レベル（Ｈ，Ｍ，Ｌ）で駆
動する場合が多い。そして、この３値レベル（｝Ｉ，Ｍ
．Ｌ）としては、Ｈレベル−１０〜１５Ｖ，Ｍレベル＝
５〜ＯＶ，Ｌレベル＝−７〜−１０Ｖが最も多く用いら
れている。
圧ＶＩＩＯとして１５Ｖ程度を用い、垂直レジスタｃ以
下、■レジスタという）駆動用のクロックパルス（以下
、■クロックという）は３値レベル（Ｈ，Ｍ，Ｌ）で駆
動する場合が多い。そして、この３値レベル（｝Ｉ，Ｍ
．Ｌ）としては、Ｈレベル−１０〜１５Ｖ，Ｍレベル＝
５〜ＯＶ，Ｌレベル＝−７〜−１０Ｖが最も多く用いら
れている。
このような３値レベル（Ｈ，Ｍ，Ｌ）の■クロックで■
レジスタを駆動する従来のＣＣＤ撮像素子は、負電源を
含む少なくとも３種類の電源が必要であるため、例えば
このＣＣＤ撮像素子を用いてビデオカメラなどをつくる
場合には、小型化が難しいなど不都合なことが多い。
レジスタを駆動する従来のＣＣＤ撮像素子は、負電源を
含む少なくとも３種類の電源が必要であるため、例えば
このＣＣＤ撮像素子を用いてビデオカメラなどをつくる
場合には、小型化が難しいなど不都合なことが多い。
仮に、例えばＭレベルをＯ■にし、ＨレベルをＶＤＤと
同じにするかまたは■。を分割してつくるようにすれば
、Ｌレベル用の負電源とＶ。０だけで■クロックを駆動
することができ、さらにはＬレベル用の負電源をなくす
ことができればＶＯＯだけで■クロックを駆動すること
ができる。
同じにするかまたは■。を分割してつくるようにすれば
、Ｌレベル用の負電源とＶ。０だけで■クロックを駆動
することができ、さらにはＬレベル用の負電源をなくす
ことができればＶＯＯだけで■クロックを駆動すること
ができる。
第９図〜第１１図は従来のＣＯＤのＶクロックの駆動回
路を示す。
路を示す。
第９図は低レベルクランプ方式の駆動回路の例を示す．
第９図に示すように、この例ではＣＣＤ１０１にコンデ
ンサ１０２を介してＶレジスタ駆動用のＶドライバ１０
３が接続されている。また、このＶドライバ１０３には
負電源回路１０４が接続されている。符号１０５はダイ
オードを示す。
第９図に示すように、この例ではＣＣＤ１０１にコンデ
ンサ１０２を介してＶレジスタ駆動用のＶドライバ１０
３が接続されている。また、このＶドライバ１０３には
負電源回路１０４が接続されている。符号１０５はダイ
オードを示す。
また、符号１０６はタイミング発生器を示す。この第９
図に示す例では、外部より供給される電圧から■ドライ
バ１０３でＶクロックの振幅のみをつくり、バイアスレ
ベルはコンデンサ１０２でカットしてダイオード１０５
でＬレベル（Ｖｔ． ）にクランプする． 第１０図は高レベルクランプ方式の駆動回路の例を示す
。この第１０図に示す例では、■ドライバ１０３により
Ｖクロックの振幅のみをつくり、バイアスレベルはコン
デンサ１０２でカットしてダイオード１０５でＨレベル
（ｖＨ）にクランプする． 第Ｉｆ図はＣＭＯＳにより構成されたＶドライバ１０３
を用いた例を示し、この例ではＣＣＤ １０１と■ドラ
イバ１０３とは直結されている．〔発明が解決しようと
する課題〕 上述の第９図及び第１０図に示す従来の駆動回路は、例
えばＶレジスタを４相のクロックで駆動する場合には、
大容量のコンデンサ１０２とダイオード１０５とがそれ
ぞれ４個ずつ必要である．また、第９図に示す例では、
負電源回路１０４はバイアスのためだけに用いられてお
り、実際にはＶドライバ１０３用の負電源としては働い
ていない． 一方、第ｌ１図に示す例では、ＣＣＤ １ ０ １とＶ
ドライバ１０３とが直結されているために第９図や第１
０図に示す例のように大容量のコンデンサは不要である
が、負電源回路１０４としてＤＣ／ＤＣコンバータが必
要である。
図に示す例では、外部より供給される電圧から■ドライ
バ１０３でＶクロックの振幅のみをつくり、バイアスレ
ベルはコンデンサ１０２でカットしてダイオード１０５
でＬレベル（Ｖｔ． ）にクランプする． 第１０図は高レベルクランプ方式の駆動回路の例を示す
。この第１０図に示す例では、■ドライバ１０３により
Ｖクロックの振幅のみをつくり、バイアスレベルはコン
デンサ１０２でカットしてダイオード１０５でＨレベル
（ｖＨ）にクランプする． 第Ｉｆ図はＣＭＯＳにより構成されたＶドライバ１０３
を用いた例を示し、この例ではＣＣＤ １０１と■ドラ
イバ１０３とは直結されている．〔発明が解決しようと
する課題〕 上述の第９図及び第１０図に示す従来の駆動回路は、例
えばＶレジスタを４相のクロックで駆動する場合には、
大容量のコンデンサ１０２とダイオード１０５とがそれ
ぞれ４個ずつ必要である．また、第９図に示す例では、
負電源回路１０４はバイアスのためだけに用いられてお
り、実際にはＶドライバ１０３用の負電源としては働い
ていない． 一方、第ｌ１図に示す例では、ＣＣＤ １ ０ １とＶ
ドライバ１０３とが直結されているために第９図や第１
０図に示す例のように大容量のコンデンサは不要である
が、負電源回路１０４としてＤＣ／ＤＣコンバータが必
要である。
従って本発明の目的は、負電源としてＤ Ｃ／ＤＣコン
バータを用いる必要がなくなるとともに、電荷転送装置
本体とドライバとの間にレベルシフト用の大容量コンデ
ンサを設ける必要がなくなる電荷転送装置を提供するこ
とにある。
バータを用いる必要がなくなるとともに、電荷転送装置
本体とドライバとの間にレベルシフト用の大容量コンデ
ンサを設ける必要がなくなる電荷転送装置を提供するこ
とにある。
本発明の他の目的は、負電源としてＤ Ｃ／Ｄ Ｃコン
バータを用いる必要がなくなるとともに、固体撮像装置
本体と垂直レジスタのドライバとの間にレベルシフト用
の大容量コンデンサを設ける必要がなくなる固体撮像装
置を提供することにある。
バータを用いる必要がなくなるとともに、固体撮像装置
本体と垂直レジスタのドライバとの間にレベルシフト用
の大容量コンデンサを設ける必要がなくなる固体撮像装
置を提供することにある。
本発明の上記目的及びその他の目的は、以下の説明より
明らかとなるであろう。
明らかとなるであろう。
〔課題を解決するための手段］
上記目的を達或するために、本発明は、以下のように構
戒されている． 請求項１の発明は、電荷転送電極を駆動するドライバ（
２）を有する電荷転送装置において、所定電源（Ｖｔ
）に対するスイッチングにより充電される容量素子（Ｃ
Ｌ）から負電源をドライバ（２）に供給するように横戒
されている。
戒されている． 請求項１の発明は、電荷転送電極を駆動するドライバ（
２）を有する電荷転送装置において、所定電源（Ｖｔ
）に対するスイッチングにより充電される容量素子（Ｃ
Ｌ）から負電源をドライバ（２）に供給するように横戒
されている。
請求項２の発明は、請求項１の発明において、負電源を
供給する配線に他の容量素子（Ｃ，）が接続されている
。
供給する配線に他の容量素子（Ｃ，）が接続されている
。
請求項３の発明は、垂直レジスタを駆動するドライバ（
２）を有する固体撮像装置において、垂直レジスタの停
止時に所定電源（Ｖ，）に容量素子（Ｃｔ ）を接続し
てこの容量素子（ＣＬ ）を充電し、垂直レジスタの動
作時に容量素子（ＣＬ）から負電源をドライバ（２）に
供給するようにしている。
２）を有する固体撮像装置において、垂直レジスタの停
止時に所定電源（Ｖ，）に容量素子（Ｃｔ ）を接続し
てこの容量素子（ＣＬ ）を充電し、垂直レジスタの動
作時に容量素子（ＣＬ）から負電源をドライバ（２）に
供給するようにしている。
請求項４の発明は、請求項３の発明において、負電源を
供給する配線に他の容量素子（Ｃ，）が接続されている
。
供給する配線に他の容量素子（Ｃ，）が接続されている
。
請求項１の発明によれば、所定電源（Ｖ．）に対するス
イッチングにより充電される容量素子（ＣＬ ）から負
電源をドライバ（２）に供給するように構成されている
ので、従来のように負電源としてＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバ
ータを用いる必要がなくなる。また、電荷転送装置本体
とドライバ（２）とを直結することが可能となるので、
従来のように電荷転送装置本体とドライバ（２）との間
にレベルシフト用の大容量コンデンサを設ける必要がな
くなる． 請求項２の発明によれば、負電源を供給する配線に接続
されている他の容量素子（Ｃ，）をある時間だけ所定電
源（Ｖ，）に接続して充電し、その後この他の容量素子
（Ｃ，）から容量素子（ＣＬ ）を充電しながらドライ
バ（２）に負電源を供給することができるので、請求項
１の発明の上記した利点に加えて、低消費電力で負電源
を得ることができるという利点がある． 請求項３の発明によれば、垂直レジスタの停止時に所定
電源（Ｖ，）に容量素子（Ｃ，）を接続してこの容量素
子（ＣＬ ）を充電し、垂直レジスタの動作時に容量素
子（ＣＬ）から負電源をドライバ（２）に供給するよう
にしているので、請求項１の発明と同様に、負電源とし
てＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータを用いる必要がなくなると
ともに、固体撮像装置本体とドライバ（２）との間にレ
ベルシフト用の大容量コンデンサを設ける必要がなくな
る． 請求項４の発明によれば、負電源を供給する配線に他の
容量素子（Ｃ，）が接続されているので、請求項３の発
明の上記した利点に加えて、請求項２の発明と同様な利
点がある。
イッチングにより充電される容量素子（ＣＬ ）から負
電源をドライバ（２）に供給するように構成されている
ので、従来のように負電源としてＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバ
ータを用いる必要がなくなる。また、電荷転送装置本体
とドライバ（２）とを直結することが可能となるので、
従来のように電荷転送装置本体とドライバ（２）との間
にレベルシフト用の大容量コンデンサを設ける必要がな
くなる． 請求項２の発明によれば、負電源を供給する配線に接続
されている他の容量素子（Ｃ，）をある時間だけ所定電
源（Ｖ，）に接続して充電し、その後この他の容量素子
（Ｃ，）から容量素子（ＣＬ ）を充電しながらドライ
バ（２）に負電源を供給することができるので、請求項
１の発明の上記した利点に加えて、低消費電力で負電源
を得ることができるという利点がある． 請求項３の発明によれば、垂直レジスタの停止時に所定
電源（Ｖ，）に容量素子（Ｃ，）を接続してこの容量素
子（ＣＬ ）を充電し、垂直レジスタの動作時に容量素
子（ＣＬ）から負電源をドライバ（２）に供給するよう
にしているので、請求項１の発明と同様に、負電源とし
てＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータを用いる必要がなくなると
ともに、固体撮像装置本体とドライバ（２）との間にレ
ベルシフト用の大容量コンデンサを設ける必要がなくな
る． 請求項４の発明によれば、負電源を供給する配線に他の
容量素子（Ｃ，）が接続されているので、請求項３の発
明の上記した利点に加えて、請求項２の発明と同様な利
点がある。
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。この実施例は、本発明をＣＣＤ撮像素子に適用
した実施例である． 第１図はこの実施例によるＣＣＤ撮像素子を示し、特に
そのＶドライバの駆動回路部を示したものである。
明する。この実施例は、本発明をＣＣＤ撮像素子に適用
した実施例である． 第１図はこの実施例によるＣＣＤ撮像素子を示し、特に
そのＶドライバの駆動回路部を示したものである。
第１図に示すように、この実施例においては、ＣＣＤ
ｌにＣＭＯＳにより構成されたＶドライバ２が直結され
ている。このＶドライバ２にはタイミング発生器３が接
続されている．また、このＶドライバ２には、その一端
が接地されたコンデンサＣＬが接続されている。後述の
ように、このコ？デンサＣＬがＶドライバ２の負電源と
して働く。
ｌにＣＭＯＳにより構成されたＶドライバ２が直結され
ている。このＶドライバ２にはタイミング発生器３が接
続されている．また、このＶドライバ２には、その一端
が接地されたコンデンサＣＬが接続されている。後述の
ように、このコ？デンサＣＬがＶドライバ２の負電源と
して働く。
このコンデンサＣＬには、スイッチＳｉｌｏ ｓｌｌ
ＳＺＩ＋ Ｓｏｌ、抵抗ｒ ｌＩ＋ ｒ Ｉ！＋
ｒ ！ｌ＋ ｒ ２２及びコンデンサＣＥから或る
スイッチトキャパシタが接続されている。ここで、抵抗
ｒｌ１の一端は、スイッチＳ．が閉じたときに電源Ｖ，
に接続されるようになっている． 第２図は上述のように構成されたスイッチトキャパシタ
を半導体基板上でＣＭＯＳＩＣ化した例を示す。
ＳＺＩ＋ Ｓｏｌ、抵抗ｒ ｌＩ＋ ｒ Ｉ！＋
ｒ ！ｌ＋ ｒ ２２及びコンデンサＣＥから或る
スイッチトキャパシタが接続されている。ここで、抵抗
ｒｌ１の一端は、スイッチＳ．が閉じたときに電源Ｖ，
に接続されるようになっている． 第２図は上述のように構成されたスイッチトキャパシタ
を半導体基板上でＣＭＯＳＩＣ化した例を示す。
第２図において、符号４は例えばｎ型シリコン（Ｓｔ）
基板のような半導体基板を示す。この半導体基板４上に
は、図示省略したゲート絶縁膜を介してゲート電極Ｃ＋
＋，Ｇ＋ｔ．Ｇ■，Ｇ．．が設けられている。符号５，
６はそれぞれ半導体基板４中に形威された例えばｐ゛型
のソース領域及びドレイン領域を示す。これらのゲート
電極Ｇ．、ソース領域５及びドレイン領域６によりｐチ
ャネルＭＯＳＦＥＴＱ，．が構成されている．そして、
このＰチャネルＭＯＳＦＥＴＱ，，により第１図に示す
？イッチＳ．が構成されている．また、符号７は半導体
基板４中に形或されたｐウエルを示す。符号８，９はそ
れぞれこのｐウエル７中に形威された例えばｎ゛型のソ
ース領域及びドレイン領域を示す．ゲート電極Ｇ．、ソ
ース領域８及びドレイン領域９によりｎチャネルＭ Ｏ
Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ Ｑ！＋が構成されている．そして、
このｎチャネルＭＯＳＦＥＴＱ■により第１図に示すス
イッチＳＺ＋が構成されている。なお、符号１０は例え
ばｐ０型の半導体領域を示す．符号１１．１２はそれぞ
れ半導体基板４中に形或された例えばｐ゛型のソース領
域及びドレイン領域を示す．ゲート電極Ｇ１■、ソース
領域１１及びドレイン領域１２によりｐチャネルＭＯＳ
ＦＥＴＱ．■が構成されている。そして、このｐチャネ
ルＭ Ｏ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ Ｑ ＋ ｚにより第１図に
示すスイッチＳ１■が構成されている．また、符号１３
は半導体基ｖｉ４中に形或されたｐウエルを示す。符号
１４．１５はそれぞれこのｐウエル１３中に形威された
例えばｎ゛型のソース領域及びドレイン領域を示す．ゲ
ート電極Ｇ！！、ソース領域１４及びドレイン領域１５
によりｎチャネルＭＯＳ Ｆ Ｅ Ｔ Ｑｚｚが構戒さ
れている。そして、このｎチャネルＭＯＳＦＥＴＱｚｚ
により第１図に示すスイッチＳｚｇが構成されている。
基板のような半導体基板を示す。この半導体基板４上に
は、図示省略したゲート絶縁膜を介してゲート電極Ｃ＋
＋，Ｇ＋ｔ．Ｇ■，Ｇ．．が設けられている。符号５，
６はそれぞれ半導体基板４中に形威された例えばｐ゛型
のソース領域及びドレイン領域を示す。これらのゲート
電極Ｇ．、ソース領域５及びドレイン領域６によりｐチ
ャネルＭＯＳＦＥＴＱ，．が構成されている．そして、
このＰチャネルＭＯＳＦＥＴＱ，，により第１図に示す
？イッチＳ．が構成されている．また、符号７は半導体
基板４中に形或されたｐウエルを示す。符号８，９はそ
れぞれこのｐウエル７中に形威された例えばｎ゛型のソ
ース領域及びドレイン領域を示す．ゲート電極Ｇ．、ソ
ース領域８及びドレイン領域９によりｎチャネルＭ Ｏ
Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ Ｑ！＋が構成されている．そして、
このｎチャネルＭＯＳＦＥＴＱ■により第１図に示すス
イッチＳＺ＋が構成されている。なお、符号１０は例え
ばｐ０型の半導体領域を示す．符号１１．１２はそれぞ
れ半導体基板４中に形或された例えばｐ゛型のソース領
域及びドレイン領域を示す．ゲート電極Ｇ１■、ソース
領域１１及びドレイン領域１２によりｐチャネルＭＯＳ
ＦＥＴＱ．■が構成されている。そして、このｐチャネ
ルＭ Ｏ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ Ｑ ＋ ｚにより第１図に
示すスイッチＳ１■が構成されている．また、符号１３
は半導体基ｖｉ４中に形或されたｐウエルを示す。符号
１４．１５はそれぞれこのｐウエル１３中に形威された
例えばｎ゛型のソース領域及びドレイン領域を示す．ゲ
ート電極Ｇ！！、ソース領域１４及びドレイン領域１５
によりｎチャネルＭＯＳ Ｆ Ｅ Ｔ Ｑｚｚが構戒さ
れている。そして、このｎチャネルＭＯＳＦＥＴＱｚｚ
により第１図に示すスイッチＳｚｇが構成されている。
なお、符号１６は例えばｐ゛型の半導体領域を示す。
一方、第２図において符号Ｃ．，Ｃ．はレベルシフト用
のコンデンサを示し、符号Ｄ，，Ｄ．はレベルシフト用
のダイオードを示す。ただし、これらのコンデンサＣ．
，Ｃ．は、第９図及び第１０図に示すコンデンサ１０２
と異なり、小容量のもので十分である。
のコンデンサを示し、符号Ｄ，，Ｄ．はレベルシフト用
のダイオードを示す。ただし、これらのコンデンサＣ．
，Ｃ．は、第９図及び第１０図に示すコンデンサ１０２
と異なり、小容量のもので十分である。
次に、上述のように構成されたスイッチトキャバシタに
よるＶドライバの駆動方法を説明する。
よるＶドライバの駆動方法を説明する。
ここでは、■レジスタを４相のクロックで駆動する場合
を例にとって説明する。
を例にとって説明する。
第３図に上述のスイッチトキャパシタの駆動に用いるパ
ルスφ１．φ２の波形を示す。第３図に示すように、こ
の例では、１水平走査期間、すなわちＩＨ（通常、６
３． ５ ｕｓｅｃ ）のうち■クロックが動いてい
ない有効期間（画像表示期間〉においてはφ１＝Ｌ．φ
２＝＝Ｌで、このときには第２図に示すｐチャネルＭ
Ｏ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ Ｑ．， Ｑ＋ｚはオンとなり、ｎ
チャネルＭ Ｏ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ Ｑｚ＋， Ｑｚｚ
はオフとなる．そして、このときには第４図に示すよう
にコンデンサＣ，に電源ｖＥが接続されて電流ｉが流れ
、コンデンサＣ，が充電される。この充電によりコンデ
ンサＣ，の一端の電圧Ｅは第３図に示すように時間ｔと
ともに上昇する。ＣＭＯＳにより構戒されたＶドライバ
２は非動作時には電流を消費しないので、コンデンサＣ
Ｌの一端の電圧ｖＬはこの充電の間一定である。
ルスφ１．φ２の波形を示す。第３図に示すように、こ
の例では、１水平走査期間、すなわちＩＨ（通常、６
３． ５ ｕｓｅｃ ）のうち■クロックが動いてい
ない有効期間（画像表示期間〉においてはφ１＝Ｌ．φ
２＝＝Ｌで、このときには第２図に示すｐチャネルＭ
Ｏ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ Ｑ．， Ｑ＋ｚはオンとなり、ｎ
チャネルＭ Ｏ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ Ｑｚ＋， Ｑｚｚ
はオフとなる．そして、このときには第４図に示すよう
にコンデンサＣ，に電源ｖＥが接続されて電流ｉが流れ
、コンデンサＣ，が充電される。この充電によりコンデ
ンサＣ，の一端の電圧Ｅは第３図に示すように時間ｔと
ともに上昇する。ＣＭＯＳにより構戒されたＶドライバ
２は非動作時には電流を消費しないので、コンデンサＣ
Ｌの一端の電圧ｖＬはこの充電の間一定である。
次に、第３図に示すように、■クロックが動く水平プラ
ンキングＣ以下、Ｈプランキングという）中にφ１−Ｈ
にして第２図に示すｐチャネルＭＯＳ Ｆ ＥＴＱＩＩ
， Ｑ１ｇをオフとし、Δｔ（例えば、１ ０ ｎｓｅ
ｃ ＝ １ ｕｓｅｃ ）後にφ２−Ｈとしてｎチャネ
ルＭ Ｏ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ Ｑｔ＋． Ｑｚｚをオンに
する．これによって、第５図に示すように、上述のよう
にして充電されたコンデンサＣＩはコンデンサＣＬに接
続される。そして、このコンデンサＣ，からコンデンサ
ＣＬに充電しなからＶドライバ２を駆動する。この場合
、■レジスタは４相のクロックで駆動しているのに対応
してコンデンサＣｔの一端の電圧Ｅは４段階で元の電圧
レベルに降下し、これに対応してＶＬは４回立ち上がる
（第３図参照）。そして、この■，の各立ち上がり毎に
Ｖドライバ２を通じてＣＣＤｌに電荷が送られる。
ンキングＣ以下、Ｈプランキングという）中にφ１−Ｈ
にして第２図に示すｐチャネルＭＯＳ Ｆ ＥＴＱＩＩ
， Ｑ１ｇをオフとし、Δｔ（例えば、１ ０ ｎｓｅ
ｃ ＝ １ ｕｓｅｃ ）後にφ２−Ｈとしてｎチャネ
ルＭ Ｏ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ Ｑｔ＋． Ｑｚｚをオンに
する．これによって、第５図に示すように、上述のよう
にして充電されたコンデンサＣＩはコンデンサＣＬに接
続される。そして、このコンデンサＣ，からコンデンサ
ＣＬに充電しなからＶドライバ２を駆動する。この場合
、■レジスタは４相のクロックで駆動しているのに対応
してコンデンサＣｔの一端の電圧Ｅは４段階で元の電圧
レベルに降下し、これに対応してＶＬは４回立ち上がる
（第３図参照）。そして、この■，の各立ち上がり毎に
Ｖドライバ２を通じてＣＣＤｌに電荷が送られる。
第４図に示すコンデンサＣｔの充電時の時定数は、抵抗
ｒｌｌ＋ｒｌ！の抵抗値をいずれもｒ．とすると、２ｒ
ＩｘＣＥである。一方、第５図に示すように、コンデン
サＣｔの充電時の時定数は、抵抗ｒ １＋． ｒ ２
！の抵抗値をいずれもｒ２とすると２ ｒｚ ［ （
Ｃｔ ＣＬ ） ／ （Ｃｔ ＋Ｃｔ ） ］である。
ｒｌｌ＋ｒｌ！の抵抗値をいずれもｒ．とすると、２ｒ
ＩｘＣＥである。一方、第５図に示すように、コンデン
サＣｔの充電時の時定数は、抵抗ｒ １＋． ｒ ２
！の抵抗値をいずれもｒ２とすると２ ｒｚ ［ （
Ｃｔ ＣＬ ） ／ （Ｃｔ ＋Ｃｔ ） ］である。
この第５図に示す場合には、■ドライバ２から見た時の
電源容量はＣｔ＋ＣＬである．ここで、■ドライバ２が
例えば５ｍＡの消費電流を必要とするとき、例えばＣｔ
＝＝Ｃｔ ＝０．５μＦと選ぶとＣｔ ＋ＣＬ ＝１
ｕＦであり、一方ｒ＋’ｉ５０Ω、ｒｚ＝２０Ωとする
と、例えばＶｔ＝１０Ｖに対してＶＬＬｉ−９Ｖ （Ｉ
Ｖｔ ｌ ？９Ｖ） とＴることが可能となる。そ
して、このｖＬをドライバ２の負電源として用いること
ができる。
電源容量はＣｔ＋ＣＬである．ここで、■ドライバ２が
例えば５ｍＡの消費電流を必要とするとき、例えばＣｔ
＝＝Ｃｔ ＝０．５μＦと選ぶとＣｔ ＋ＣＬ ＝１
ｕＦであり、一方ｒ＋’ｉ５０Ω、ｒｚ＝２０Ωとする
と、例えばＶｔ＝１０Ｖに対してＶＬＬｉ−９Ｖ （Ｉ
Ｖｔ ｌ ？９Ｖ） とＴることが可能となる。そ
して、このｖＬをドライバ２の負電源として用いること
ができる。
以上のように、この実施例によれば、ＣＭＯＳＩＣ化さ
れたスイッチトキャパシタのコンデンサＣ，を有効期間
中に充電し、Ｈブランキング中にこのコンデンサＣＥか
らコンデンサＣＬを充電することにより得られるｖＬを
■ドライバ２用の負電源として用いているので、従来の
ように負電源回路としてＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータを用
いる必要がなくなる。しかも、ＣＣＤ １と■ドライバ
２とが直結されているため、従来は必要であったレベル
シフト用の大容量コンデンサなどが不要となる．これら
によって、このＣＣＤ撮像素子を例えばビデオカメラ用
に用いた場合には、ビデオカメラの小型化及び低価格化
を図ることができる。
れたスイッチトキャパシタのコンデンサＣ，を有効期間
中に充電し、Ｈブランキング中にこのコンデンサＣＥか
らコンデンサＣＬを充電することにより得られるｖＬを
■ドライバ２用の負電源として用いているので、従来の
ように負電源回路としてＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータを用
いる必要がなくなる。しかも、ＣＣＤ １と■ドライバ
２とが直結されているため、従来は必要であったレベル
シフト用の大容量コンデンサなどが不要となる．これら
によって、このＣＣＤ撮像素子を例えばビデオカメラ用
に用いた場合には、ビデオカメラの小型化及び低価格化
を図ることができる。
また、コンデンサＣ．，ＣＬはＩＨに一回充電するよう
にしているので、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴＱ．，ＱＩ！
及びｎチ中ネｌＬｔＭＯ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ Ｑｚｒ．Ｑ
．を駆動するために必要な電力を最小限に抑えることが
できる。例えば、各ＭＯ Ｓ Ｆ ＥＴＱＩ１，Ｑ ｌ
ｔ ＋ Ｑ ｔ ＋ ＋ Ｑ ｚ ｔのゲート容量を例
えば１０ｐＦ程度とすると、■クロックの振幅がＩＯＶ
程度の場合には、これらのｐチャネルＭＯＳＦＥＴＱ．
．Ｑ ＋ ｔ及びｎチャネルＭ Ｏ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ
Ｑｔ＋． Ｑｇｚを駆動するために必要な電力は６０μ
Ｗ程度となり、極めて低消費電力であることがわかる。
にしているので、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴＱ．，ＱＩ！
及びｎチ中ネｌＬｔＭＯ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ Ｑｚｒ．Ｑ
．を駆動するために必要な電力を最小限に抑えることが
できる。例えば、各ＭＯ Ｓ Ｆ ＥＴＱＩ１，Ｑ ｌ
ｔ ＋ Ｑ ｔ ＋ ＋ Ｑ ｚ ｔのゲート容量を例
えば１０ｐＦ程度とすると、■クロックの振幅がＩＯＶ
程度の場合には、これらのｐチャネルＭＯＳＦＥＴＱ．
．Ｑ ＋ ｔ及びｎチャネルＭ Ｏ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ
Ｑｔ＋． Ｑｇｚを駆動するために必要な電力は６０μ
Ｗ程度となり、極めて低消費電力であることがわかる。
さらに、上述のスイッチトキャバシタとＶドライバ２と
を一体でＣＭＯＳ Ｉ Ｃ化すれば、ＩＣの数は増えな
い．さらにまた、タイミング発生器３用のＩＣにこれら
の■ドライバ２及びスイッチトキャパシタを内蔵させれ
ば、ＩＣの数を一つ減らすことができる。
を一体でＣＭＯＳ Ｉ Ｃ化すれば、ＩＣの数は増えな
い．さらにまた、タイミング発生器３用のＩＣにこれら
の■ドライバ２及びスイッチトキャパシタを内蔵させれ
ば、ＩＣの数を一つ減らすことができる。
次に、第６図〜第８図は水平レジスタを駆動するための
ドライバ（Ｈドライバ）を含むＣＣＤ撮像素子の駆動回
路の構成例を示す。
ドライバ（Ｈドライバ）を含むＣＣＤ撮像素子の駆動回
路の構成例を示す。
第６図はＣＣＤＩ、Ｈドライバｌ７、■ドライバ２及び
タイミング発生器３を別々のＩＣで構成した例であり、
この場合には４個のＩＣが必要である。
タイミング発生器３を別々のＩＣで構成した例であり、
この場合には４個のＩＣが必要である。
第７図はＨドライバ１７をタイミング発生器３と一体で
ＩＣ化した例であり、この場合には３個のＩＣが必要で
ある。
ＩＣ化した例であり、この場合には３個のＩＣが必要で
ある。
一方、第８図はＨドライバｌ７、■ドライバ２及び負電
源１日をタイミング発生器３と一体でＩＣ化した例であ
り、この場合には２個のＩＣが必要である。
源１日をタイミング発生器３と一体でＩＣ化した例であ
り、この場合には２個のＩＣが必要である。
以上、本発明の実施例につき具体的に説明したが、本発
明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明
の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明
の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、コンデンサＧＥ．ＣＬの容量は必ずしも上述の
実施例で述べた値に限定されるものではなく、必要に応
じて選定することができる。また、上述の実施例におい
ては、本発明をＣＣＤ撮像素子に適用した場合について
説明したが、本発明は、例えば電荷転送装置の一種であ
るＢＢＤに適用することも可能である。
実施例で述べた値に限定されるものではなく、必要に応
じて選定することができる。また、上述の実施例におい
ては、本発明をＣＣＤ撮像素子に適用した場合について
説明したが、本発明は、例えば電荷転送装置の一種であ
るＢＢＤに適用することも可能である。
本発明は、以上説明したように構成されているので、次
のような効果がある。
のような効果がある。
請求項１の発明によれば、負電源としてＤＣ／ＤＣコン
バータを用いる必要がなくなるとともに、電荷転送装置
本株とドライバとの間にレベルシフト用の大容量コンデ
ンサを設ける必要がなくなる。
バータを用いる必要がなくなるとともに、電荷転送装置
本株とドライバとの間にレベルシフト用の大容量コンデ
ンサを設ける必要がなくなる。
請求項２の発明によれば、低消費電力で負電源を得るこ
とができる． 請求項３の発明によれば、負電源としてＤＣ／ＤＣコン
バータを用いる必要がなくなるとともに、固体撮像装置
本体とドライバとの間にレベルシフト用の大容量コンデ
ンサを設ける必要がなくなる。
とができる． 請求項３の発明によれば、負電源としてＤＣ／ＤＣコン
バータを用いる必要がなくなるとともに、固体撮像装置
本体とドライバとの間にレベルシフト用の大容量コンデ
ンサを設ける必要がなくなる。
請求項４の発明によれば、低消費電力で負電源を得るこ
とができる。
とができる。
第１図は本発明の一実施例によるＣＣＤ撮像素子を示す
ブロック図、第２図は第１図に示すスイッチトキャバシ
タのＩＣ化の例を示す断面図、第３図は第１図に示すス
イッチトキャパシタにょるＶドライバの駆動方法を説明
するための波形図、第４図は有効期間におけるコンデン
サＣ。の充電を説明するための回路図、第５図はＨブラ
ンキング中のコンデンサＣ，からコンデンサＣＬへの充
電によるＶクロックの駆動を説明するための回路図、第
６図〜第８図はそれぞれＣＣＤ撮像素子の駆動回路の構
戒例を示すブロック図、第９図〜第１１図はそれぞれ従
来のＣＣＤ撮像素子のＶドライバの駆動回路の例を示す
ブロック図である。 ？面における主要な符号の説明 １：ＣＣＤ， ２：Ｖドライバ、 ング発生器、 Ｓｌｌ１ ３１！ｌ Ｓ！Ｉｎチ、
ＧＥ ， Ｃｔ ：コンデンサ、ｐチャネルＭＯ
ＳＦＥＴ， Ｑ■． ネルＭＯＳＦＥＴ，
ブロック図、第２図は第１図に示すスイッチトキャバシ
タのＩＣ化の例を示す断面図、第３図は第１図に示すス
イッチトキャパシタにょるＶドライバの駆動方法を説明
するための波形図、第４図は有効期間におけるコンデン
サＣ。の充電を説明するための回路図、第５図はＨブラ
ンキング中のコンデンサＣ，からコンデンサＣＬへの充
電によるＶクロックの駆動を説明するための回路図、第
６図〜第８図はそれぞれＣＣＤ撮像素子の駆動回路の構
戒例を示すブロック図、第９図〜第１１図はそれぞれ従
来のＣＣＤ撮像素子のＶドライバの駆動回路の例を示す
ブロック図である。 ？面における主要な符号の説明 １：ＣＣＤ， ２：Ｖドライバ、 ング発生器、 Ｓｌｌ１ ３１！ｌ Ｓ！Ｉｎチ、
ＧＥ ， Ｃｔ ：コンデンサ、ｐチャネルＭＯ
ＳＦＥＴ， Ｑ■． ネルＭＯＳＦＥＴ，
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電荷転送電極を駆動するドライバを有する電荷転送
装置において、 所定電源に対するスイッチングにより充電される容量素
子から負電源を上記ドライバに供給するように構成され
ていることを特徴とする電荷転送装置。 ２、上記負電源を供給する配線に他の容量素子が接続さ
れていることを特徴とする請求項１記載の電荷転送装置
。 ３、垂直レジスタを駆動するドライバを有する固体撮像
装置において、 上記垂直レジスタの停止時に所定電源に容量素子を接続
してこの容量素子を充電し、 上記垂直レジスタの動作時に上記容量素子から負電源を
上記ドライバに供給するように構成されていることを特
徴とする固体撮像装置。 ４、上記負電源を供給する配線に他の容量素子が接続さ
れていることを特徴とする請求項３記載の固体撮像装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1152581A JP2822209B2 (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 電荷転送装置及びその駆動方法並びに固体撮像装置及びその駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1152581A JP2822209B2 (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 電荷転送装置及びその駆動方法並びに固体撮像装置及びその駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0318184A true JPH0318184A (ja) | 1991-01-25 |
| JP2822209B2 JP2822209B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=15543595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1152581A Expired - Lifetime JP2822209B2 (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 電荷転送装置及びその駆動方法並びに固体撮像装置及びその駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2822209B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9667892B2 (en) | 2013-10-18 | 2017-05-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensor, image sensing device, camera, and method of driving image sensing device |
-
1989
- 1989-06-15 JP JP1152581A patent/JP2822209B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9667892B2 (en) | 2013-10-18 | 2017-05-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensor, image sensing device, camera, and method of driving image sensing device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2822209B2 (ja) | 1998-11-11 |
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