(57)【要約】【課題】  同期スイッチモード電源を有する画像センサシステムを提供する。【解決手段】  本発明は、感光画素の行および列で構成されるマトリクス（ＭＰ）とリード増幅器（ＡＭＰ）とが組み込まれた集積回路チップ（ＣＨＰ）を備える画像センサであって、増幅器は、システムクロックにより決定される画素読み出し周波数（Ｆｐｉｘ）で、画像の異なる画素の光を表す連続的信号を供給する画像センサに関する。本システムは、一般電源電圧（Ｖｃｃ）により駆動され、リード増幅器（ＡＭＰ）は、一般電源電圧を受けるＤＣ／ＤＣ電圧コンバータ（ＣＯＮＶ０）により供給される安定化された電源電圧（Ｖｃｃ０）により駆動される。ＤＣ／ＤＣコンバータは、スイッチを用いて直流電流を高周波数で裁断するとともに整流器を用いて裁断された電流を整流およびフィルタリングするスイッチモード電源を備える。裁断周波数は画素読み出し周波数（Ｆｐｉｘ）であり、それにより、ビデオ信号を劣化させる特定の電源に関するノイズが排除される。【選択図】      図１
2010081794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光画素の行および列で構成されるマトリクス（ＭＰ）とリード増幅器（ＡＭＰ）とが組み込まれた集積回路チップ（ＣＨＰ）を備える画像センサシステムであって、前記増幅器は、システムクロックにより決定される画素読み出し周波数（Ｆｐｉｘ）で、画像の異なる画素の光を表す連続的信号を供給し、前記システムは、一般電源電圧（Ｖｃｃ）により駆動され、前記リード増幅器（ＡＭＰ）は、前記一般電源電圧を受けるＤＣ／ＤＣ電圧コンバータ（ＣＯＮＶ０）により供給される安定化された電源電圧（Ｖｃｃ０）により駆動され、前記ＤＣ／ＤＣ電圧コンバータは、スイッチ（Ｔ１）を用いて直流電流を高周波数で裁断するとともに整流器（Ｄ１、Ｃ１）を用いて前記裁断された電流を整流およびフィルタリングするスイッチモード電源を備える、画像センサシステムであって、前記スイッチは、前記画素読み出し周波数（Ｆｐｉｘ）の周期的制御信号を受信してこの周波数で前記裁断を行うことを特徴とする、画像センサシステム。
【請求項２】
前記スイッチ制御信号のデューティサイクルは固定されていることを特徴とする、請求項１に記載の画像センサシステム。
【請求項３】
前記デューティサイクルは５０％付近であるかまたは５０％に等しいことを特徴とする、請求項２に記載の画像センサシステム。
【請求項４】
前記ＤＣ／ＤＣ電圧コンバータは、前記スイッチモード電源に加え、前記整流器の出力における電圧を低下させる線形電圧調整器（ＲＥＧ）を備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像センサシステム。
【請求項５】
前記スイッチ（Ｔ１）は、ゲート上で前記画素読み出し周波数の前記制御信号を受信し、ソースが接地され、ドレインが誘導素子（Ｌ１）に接続されたＭＯＳトランジスタであり、前記誘導素子は、前記整流器の入力に接続され、前記整流器は、少なくとも１つの整流ダイオード（Ｄ１）、およびコンデンサ（Ｃ１）を備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像センサシステム。
【請求項６】
前記誘導素子は、前記トランジスタ（Ｔ１）の前記ドレインと電源電圧との間に接続された誘導器（Ｌ１）であり、前記誘導器と前記トランジスタの前記ドレインとの接合点が、前記整流器の前記入力に接続されることを特徴とする、請求項５に記載の画像センサシステム。
【請求項７】
前記誘導素子は、電源電圧と前記トランジスタ（Ｔ１）の前記ドレインとの間に接続された単巻変圧器（ＡＴ１）であり、前記単巻変圧器の中間タップが、前記整流器の前記入力に接続されることを特徴とする、請求項５に記載の画像センサシステム。
【請求項８】
前記誘導素子を容量素子に関連付けて、前記トランジスタの前記ドレインに接続された共振回路を形成することを特徴とする、請求項５に記載の画像センサシステム。
【請求項９】
前記スイッチモード電源は、前記スイッチを制御する信号が存在しない場合に電流が前記スイッチに進入することを防止するための回路を含むことを特徴とする、請求項５〜８のいずれか一項に記載の画像センサシステム。
【請求項１０】
電流の通過を防止するための前記回路は、前記電源と前記誘導素子との間に直列に設けられたトランジスタ（Ｔ３）、および前記画素読み出し周波数の前記制御信号を受信するピーク検出器（ＤＥＴ）を備え、前記ピーク検出器は、前記制御信号が存在する場合にのみ、このトランジスタを導通させることを特徴とする、請求項９に記載の画像センサシステム。
【請求項１１】
前記画像センサシステムは、光検出器（ＤＩＧＢ、ＤＲ）のマトリクスを制御するための論理回路を含み、これらの回路は、前記画素読み出し周波数と異なる周波数で、および可変デューティサイクルで動作する他のスイッチモード電源コンバータ（ＣＯＮＶ１、ＣＯＮＶ２）により駆動されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の画像センサシステム。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子画像取り込みシステムに関する。かかるシステムは、一般に、以下を支持する電子カード（多くの場合、プリント回路である）を備える：
−感光素子のマトリクスを含む集積回路チップであって、マトリクスは、この画像取り込みシステムの核を構成し、画像をチップ上に投影する光学システムの焦点面に配置されることが意図され、チップは、マトリクスに加え、マトリクス制御回路と、マトリクスの各素子において光により生成される感光電荷を読み出すための回路とを含み、マトリクスが線形ストリップの場合は、感光素子を１〜数行にまで減少させることが可能だが、以下、本明細書ではその行数に関わらず用語「マトリクス」を用いる、集積回路チップ；
−チップの動作に必要な各種の回路であって、とりわけ、マトリクスの行および列を制御するためのデジタル信号を発生させるデジタル回路、カード全体に共通の時間基準を設定するクロック回路、ならびにチップおよびその他の回路に必要なＤＣ電圧を供給する電源回路などを含む、回路。
【背景技術】
【０００２】
多くの場合、カードは、一般電源電圧（例えば９または１２ボルト）で駆動されるが、カードおよびチップの回路は、異なる電源電圧（例えばデジタル回路は３．３ボルト、特定の回路は１０ボルト、チップの電荷読み出し回路は１５ボルトなど）を要求する場合がある。この場合、これらの異なる電源電圧のすべてが一般電源から生成されることになり、これらの各種の電圧を発生させるために、１つ以上のＤＣ／ＤＣ電圧コンバータ（以下、「ＤＣ／ＤＣコンバータ」と称する）がカード上に設けられる。
【０００３】
ＤＣ／ＤＣコンバータは、線形アナログ電圧調整器とすることが可能だが、かかる調整器は、その出力において所望の安定した電圧を維持するために多大なエネルギーを消費し、また、かさばるものである。エネルギーをほとんど消費せず、使用する構成部品が小さいため、スイッチモード電源形式のＤＣ／ＤＣコンバータが好適である。また、一般電源電圧よりも高い電圧を発生させる（例えば１２ボルトから１５ボルトを発生させる）必要があるときは、スイッチモード電源が必要である。
【０００４】
スイッチモード電源は、ＤＣ入力電流を高周波数（典型的には数十ｋＨｚ〜数メガヘルツの周波数）で裁断するスイッチを用いて作動する。高周波数で裁断された電流を用いてこの周波数の交流電圧を発生させ、この交流電圧には、処理、整流、およびフィルタリングを施してもよい。電圧を裁断するスイッチは、制御回路により定義される固定または可変のデューティサイクルで作動し、電源から出力されるＤＣ電圧は、このデューティサイクルに依存する。
【０００５】
しかし、スイッチモード電源の周知の欠点には、高周波数の裁断動作が原因で、回路内にノイズを生じさせるというものがある。このノイズは、周囲の回路に影響を与える。
【０００６】
画像センサの場合、電子カードのスイッチモード電源からのノイズにより、カードが出力するビデオ信号にうなりが発生し得ることが、過去に観察されている。これは、このビデオ信号自体が、例えば１００Ｈｚのフレーム周波数、例えば８０ｋＨｚオーダーの行周波数、および例えば５０ＭＨｚオーダーの画素周波数でクロック制御されているからである。スイッチモード電源からのノイズは、裁断周波数の高調波周波数の成分を含み、典型的には、画素周波数に関するうなりを生じさせる可能性がある。これらのうなりは、ビデオ画像を画面上で再生するときに見られる。非常に高い画像品質が必要とされる特定の用途において、うなりは煩わしいものである。
【０００７】
これらの揺らぎは、スイッチモード電源の周波数およびそのスイッチングデューティサイクルが恒久的に揺らぐために定常的でないため、排除することはできない。
【０００８】
トップエンドアプリケーションの場合、最大振幅１ボルトのビデオ信号について、ビデオ信号の揺らぎを数マイクロボルトにまで制限する必要があろう。スイッチモード電源からの出力電圧は、実際、極めてかさばる構成部品を用いることなく、残留リップルを数マイクロボルトにまで制限するようにフィルタリングすることはできない。
【０００９】
このような画像劣化を回避するため、この文脈において、同期入力を含むスイッチモード電源を使用することが既に提案されている。かかる同期可能なスイッチモード電源は、実際に存在するものである。同期入力は、裁断周波数よりも低い周波数の同期信号を受信するのが典型的である。裁断信号と同期信号とに位相ずれが生じたときは、この入力を用いて裁断信号を再編成する。
【００１０】
次いで、スイッチモード電源を、例えばカードのクロック回路において見付かる約２ＭＨｚの周波数に同期させる。この周波数は、画素周波数の約数であるとともに行周波数の倍数であり、うなりは消失する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、固定画像ノイズ（または「固定パターンノイズ」（ＦＰＮ））という別の現象が生じる。これは、画素の行を読み出している間のスイッチモード電源からの出力電圧の変動により誘起されるものである。電圧が裁断周波数で少し波打ち、いくつかのリップルが行の間及び各行上に生じる。可視のリップルパターンが画像中に出現し、このリップルパターンは、スイッチモード電源により供給された電源電圧の残留リップルを表すものである。この固定ノイズは、理論上、ソフトウェア補正（固定ノイズをメモリに格納し、格納されたノイズを減算する）により排除可能である。しかし、固定ノイズは、実際、一般電源電圧および温度における揺らぎに応じて時間とともに変動する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
スイッチモード電源の使用に起因するビデオ信号の劣化を制限するため、本発明は、スイッチモード電源に、センサの画素読み出し周波数（この周波数の約数ではなく）である裁断周波数を使用することを提案する。うなりが生じないだけでなく、ＦＰＮ型のノイズももはや生じない。このようなスイッチモード電源における画素周波数の使用は、高品質ビデオ信号の生成に重要な電源、および特に画素からの信号を読み出すための増幅器において使用される電源に用いられる。
【００１３】
ＣＣＤ（電荷結合素子）技術におけるセンサへの適用において、光により生成される電荷はリードダイオードに転送され、リードダイオードは、それらの電荷を電圧に変換し、この電圧は、リード増幅器により読み出される。本発明が関する電源は、このダイオードおよびリード増幅器のための電源電圧および基準電圧を供給するものである。典型的には、電源は、１２ボルトの一般電圧を受け、約１５ボルトの電圧を発生させる昇圧型スイッチモード電源である。
【００１４】
従って、本発明は、感光画素の行および列で構成されるマトリクスとリード増幅器とが組み込まれた集積回路チップを備える画像センサシステムであって、増幅器は、システムクロックにより決定される画素読み出し周波数で、画像の異なる画素の光を表す連続的信号を供給し、システムは、一般電源電圧により駆動され、リード増幅器は、一般電源電圧を受けるＤＣ／ＤＣ電圧コンバータにより供給される安定化された電源電圧により駆動され、電圧コンバータは、スイッチを用いて直流電流を高周波数で裁断するとともに整流器を用いて裁断された電流を整流およびフィルタリングするスイッチモード電源を備える、画像センサシステムであって、スイッチは、画素読み出し周波数の周期的制御信号を受信してこの周波数で裁断を行うことを特徴とする、画像センサシステムを提案する。
【００１５】
好ましくは、当該スイッチモード電源は、固定のスイッチングデューティサイクルで作動し、このデューティサイクルは、好ましくは５０％付近であるかまたは５０％に等しい。
【００１６】
スイッチモード電源には、線形電圧調整器が続いてもよい。また、スイッチモード電源には、システムの一般電源電圧を低下させる線形調整器が先行することも可能である。
【００１７】
上述の安定化された電源電圧に加え、チップは、マトリクスから来る信号の読み出しに有用な基準電圧も受けることが可能で、この基準電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータにより供給される安定化された電圧からの電圧分割により生成される。
【００１８】
スイッチモード電源のスイッチは、ゲート上で画素読み出し周波数の制御信号を受信し、ソースが接地され、ドレインが誘導素子に接続された電力ＭＯＳトランジスタであり、誘導素子は、整流器の入力に接続され、整流器は、少なくとも１つの整流ダイオード、およびフィルタリングコンデンサを備える。
【００１９】
一実施形態において、誘導素子は、トランジスタのドレインと一次電源電圧との間に接続された誘導器であり、誘導器とトランジスタのドレインとの接合点が、整流器の入力に接続される。別の実施形態において、誘導素子は、一次電源電圧とトランジスタのドレインとの間に接続された単巻変圧器であり、単巻変圧器の中間タップが、整流器の入力に接続される。また、スイッチングトランジスタの電荷は、ＬＣ共振回路とすることが可能である。
【００２０】
画素周波数は、好ましくは１０ＭＨｚと５０ＭＨｚとの間である。
【００２１】
スイッチモード電源は、スイッチを制御する周期的信号が存在しない場合に電流がスイッチに進入することを防止するための回路を含むことが可能である。この回路は、電源と誘導素子との間に直列に設けられたトランジスタ、および画素読み出し周波数の制御信号を受信するピーク検出器を備えることが可能で、ピーク検出器は、周期的制御信号が存在する場合にのみ、このトランジスタを導通させる。
【００２２】
センサシステムは、システムの異なる部分を駆動する異なるＤＣ電圧を供給するいくつかのＤＣ／ＤＣコンバータ、特に光検出器のマトリクスを制御するための論理回路を備えることが可能である。この場合、これらの他のコンバータは、低周波数および可変デューティサイクルの従来型スイッチモード電源を用いる。安定した基準電圧を読み出し回路に供給する電源だけが、画素読み出し周波数で作動する。この電源は、システムにより消費される電力のわずかな部分を供給し、その他の電源は、電力のほとんどを供給するが、ビデオ信号の品質にはほとんど影響しない。
【００２３】
本発明の他の特長および利益は、下記の添付図面を参照して後続の詳細な説明を読むことで明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】上面に電子画像キャプチャシステムを形成する各種の構成部品が搭載された、電子カードの全体アーキテクチャを表す。
【図２】画素読み出し周波数で作動するスイッチモード電源を有するＤＣ／ＤＣ電圧コンバータを表す。
【図３】スイッチモード電源の下流にある例示の線形調整回路を表す。
【図４】スイッチモード電源の代替の実施形態を表す。
【図５】スイッチ制御信号の有無を検出する検出器による抑制を有するスイッチモード電源の実施形態を表す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、画像キャプチャシステムの全体アーキテクチャを示す。本システムは、電子カードＥＣを備え、その核は、参照符号ＣＨＰにより示されるモノリシック画像検出チップである。チップの上面は、検出対象の画像をチップ上に投影する焦点光学システム（図示せず）の焦点面に搭載されることが意図されている。
【００２６】
チップＣＨＰは、主に、行および列に編成された画素のマトリクスＭＰ、マトリクスを動作可能にする内部周辺電子回路（図示せず）、チップの外部からの制御を可能にする入力端子、電源およびグランド端子、ならびにマトリクスの各画素において検出された電荷を表すアナログ信号を設定する少なくとも１つのリード増幅器ＡＭＰを備える。図示の例において、増幅器ＡＭＰは、チップの出力端子にアナログ信号を供給するが、チップがアナログ／デジタルコンバータを含んでデジタル信号を出力することも可能である。
【００２７】
電子カードＥＣは、チップＣＨＰに加え、以下を含む：
−図中にまとめて参照符号ＤＩＧＢで示すデジタル回路であって、とりわけ、チップＣＨＰの行および列を制御するためのデジタル制御信号を生成する、デジタル回路；
−これらの信号をブロックＤＩＧＢから受信するとともにチップの制御入力端子に適用する増幅器（または「ドライバ」）ＤＲ；
−デジタル回路ＤＩＧＢのブロックの動作のための基本周波数を発生させるための水晶発振器ＱＺおよび１つ以上の周波数分割器ＤＩＶＦであって、水晶発振器は、例えば、ビデオ信号における画素の出力レートの倍数である周波数を供給し、例えば４０ＭＨｚの画素周波数の場合、水晶発振器は、１２０ＭＨｚの周波数を供給可能で、周波数分割器は、この周波数の異なる約数、とりわけ、画素の出力レートを定義する読み出し周波数Ｆｐｉｘを供給可能で、周波数Ｆｐｉｘの信号は、デジタル回路ＤＩＧＢのブロックの内部でも作成可能である、水晶発振器および周波数分割器；
−各種の電源電圧Ｖｃｃ０、Ｖｃｃ１、Ｖｃｃ２を電子カードの異なる部分に供給する電源ブロックであって、これらのブロックは、電子カードの一般電源電圧Ｖｃｃを受けるＤＣ／ＤＣコンバータＣＯＮＶ０、ＣＯＮＶ１、ＣＯＮＶ２であり、エネルギー消費を最小化するため、および、そのいくつかについては一般電源電圧Ｖｃｃよりも高い電圧を発生させるため、好ましくは、スイッチモード電源を用いて実装される、電源ブロック；
−チップが画像情報をアナログ形式で供給するときに（出力増幅器ＡＭＰにより供給された）チップからのアナログ出力を受けるアナログ信号処理回路ＡＮＣ；
−アナログ処理回路ＡＮＣからの出力を受けるとともに各画素から来る情報を表す連続的デジタル信号を供給するアナログ／デジタルコンバータＡＤＣであって、画素読み出し周波数Ｆｐｉｘで動作する、コンバータＡＤＣ；
−コンバータＡＤＣからのデジタルデータストリームを受信し、それをカードの出力ＯＵＴに適用するバッファ増幅器ＢＦであって、出力は、図中、直列バイナリストリームの送信に使用可能な単一の端子で示すが、言うまでもなく、デジタル情報が並列なワードの形式で供給される場合、出力端子ＯＵＴは、現実には、供給されるワードにおけるビット数に等しい数の端子で構成され、ワードは、レートＦｐｉｘで供給される、バッファ増幅器ＢＦ；
−電子カードＥＣは、開始信号が適用される入力ＳＴＲＴをも含み、この信号が受信されるまで、カードは低電力スタンバイ位置において休止し続ける。
【００２８】
図示の例において、センサチップＣＨＰは、ＣＣＤ技術のチップであるものとするが、本発明は、ＭＯＳ技術のセンサにも適用可能である。ＣＣＤ技術において、画素は、光により生成された電荷を収集し、それらを行から行へと垂直に、マトリクスの下部に配置された水平読み出しレジスタに転送する。読み出しレジスタにより収集された電荷は、それらをレジスタ内で水平にシフトし、リードダイオード内に転送することにより、２つの行をシフトする間に高速に読み出される。アンプＡＭＰは、画素周波数Ｆｐｉｘ（典型的には４０ＭＨｚオーダーである）であるレートで、リードダイオード内に連続的に転送される電荷を読み出す。
【００２９】
このＣＣＤ技術では、いくつかの電源電圧が必要とされるのが典型的である。デジタル回路ＤＩＧＢのブロックは、ＣＭＯＳ技術を用いて製造されており、３．３ボルトの電源電圧Ｖｃｃ２を使用するが、この電圧は、非常に安定している必要はない。列方向または行方向にレジスタのシフト位相を制御する信号は、ドライバＤＲにより適用され、このドライバＤＲは、１０ボルトの電源電圧Ｖｃｃ１を用いる。この電圧も、非常に安定している必要はない。リード増幅器ＡＭＰは、特に安定していなければならない１５ボルトの電源電圧Ｖｃｃ０、および１０ボルトオーダーであってもよく特に安定していなければならない基準電圧Ｖｒｅｆを用いる。電圧Ｖｒｅｆは、抵抗分割器Ｒ１、Ｒ２により電圧Ｖｃｃ０から発生させることが可能である。アナログ処理回路ＡＮＣおよびアナログ／デジタルコンバータも、特に安定した基準電圧を用いてもよく、この電圧は、Ｖｃｃ０であってもよい。
【００３０】
チップ自体は、電圧Ｖｃｃ０および電圧Ｖｒｅｆを受け、また、１２ボルトの一般電圧Ｖｃｃおよび３．３ボルトの電源電圧Ｖｃｃ２を受けることが可能である。
【００３１】
従来、ＤＣ／ＤＣコンバータは、スイッチモード電源から作られている。各コンバータは、原則的に、入力直流電流のための裁断周波数を供給する内部発振器を有する。裁断周波数は、数十キロヘルツとすることが可能である。スイッチモード電源は、同期入力（図１にｓｙｎｃｈｒｏと示す）を有してもよい。この入力は、デジタル回路のブロックまたはカード外部から来る可能性があるより低い周波数を受け、スイッチモード電源の発振器の周波数は、その位相（その周波数でなく）を同期信号の位相と整合させる。
【００３２】
本発明によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータのうちの１つを、その他のものとは異なるように製造する。より具体的には、ＤＣ／ＤＣコンバータＣＯＮＶ０は、リード増幅器ＡＭＰおよび恐らくはアナログ／デジタルコンバータＡＤＣのための用途が意図された、特に安定した電圧Ｖｃｃ０（および基準電圧Ｖｒｅｆ）を供給しなければならない。このコンバータＣＯＮＶ０は、内部発振器も同期入力も含まないが、デジタルブロックＤＩＧＢから直接（または周波数分割器ＤＩＶＦから）、画素の出力レートを表す周波数Ｆｐｉｘを受ける。
【００３３】
裁断周波数は、周波数Ｆｐｉｘであり、この周波数を裁断を行うスイッチ（ＭＯＳトランジスタ）に適用する。好適なバージョンでは、裁断信号は、５０％の固定デューティサイクルを有する、すなわち、裁断信号は、そのデューティサイクルを変更させる処理を特に経ずに、周波数分割器ＤＩＶＦから直接供給可能である。
【００３４】
図２は、発生させる電圧Ｖｃｃ０（例えば１５ボルト）が一般電源電圧Ｖｃｃ（例えば１２ボルト）よりも高い場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータＣＯＮＶ０を発生させる好適な原理を示す。コンバータは、好ましくは、電圧Ｖｃｃ'０を発生させる昇圧型スイッチモード電源ＡＬＣと、それに続く電圧をＶｃｃ'０からＶｃｃ０まで低下させるわずかな電圧降下を伴う線形電圧調整器ＲＥＧとで構成される。このコンバータＣＯＮＶ０が配給する電力は小さいため、電圧Ｖｃｃ０を精細に調整するために線形電圧調整器を使用することで、電力消費が過度になる問題は起こらない。実際、コンバータＣＯＮＶ０は、リード増幅器ＡＭＰとビデオ信号の読み出しおよびアナログ／デジタルコンバータに必要な電圧基準とのみを駆動し、デジタルブロックＤＩＧＢの回路もチップの電荷転送位相を制御する増幅器（ドライバ）ＤＲも駆動しない。コンバータＣＯＮＶ０により供給される電力は小さいので、線形調整器における電力損失は小さい。
【００３５】
非常に単純なバージョンのスイッチモード電源は、電流裁断スイッチを構成するＭＯＳトランジスタＴ１を備える。トランジスタＴ１は、そのゲート上に直接、周波数Ｆｐｉｘのクロックを受信する。そのソースは、接地され、そのドレインは、一般電源電圧Ｖｃｃを受ける誘導素子Ｌ１に接続される。トランジスタＴ１は、誘導素子Ｌ１を通って流れる電流を周波数Ｆｐｉｘで裁断する。トランジスタのドレインは、整流ダイオードＤ１に接続される。ダイオードは、スイッチモード電源の出力に接続される。このダイオードは、好ましくは、低い閾値電圧を有するダイオード（例えば金属／半導体の接触を有するショットキーダイオード）である。Ｖｃｃ'０の出力とグランドとの間に配置されたコンデンサＣ１は、出力電圧Ｖｃｃ'０の変動を平滑化するために用いられる。
【００３６】
電源ＡＬＤの下流に配置された線形調整器ＲＥＧは、従来の構成とすることが可能であり、その図３に示す例では、演算増幅器の非反転入力における電圧を固定するツェナーダイオードＤ２と、電圧をＶｃｃ'０からＶｃｃ０まで降下させるためのバラストトランジスタＴ２と、出力電圧Ｖｃｃ０をツェナーダイオードの電圧および抵抗ブリッジの分割比の関数として与えられる値に維持するための電圧Ｖｃｃ０の出力から増幅器の反転入力への抵抗分割器ブリッジを介するフィードバックとを有する。他の線形調整器の方式が可能である。電力損失は、調整器の下流の回路により消費される電流に差分Ｖｃｃ'０−Ｖｃｃ０を乗算することで定義される。
【００３７】
図４は、誘導素子を電源ＶｃｃとトランジスタＴ１のドレインとの間に直列配置された単巻変圧器（ＡＴ１）で構成したスイッチモード電源ＡＬＤの変形の実施形態を示す。整流器Ｄ１は、単巻変圧器の中間タップに接続され、これにより、周波数Ｆｐｉｘのスイッチ制御信号のデューティサイクルを変動させることなく、所望の出力電圧Ｖｃｃ'０を定義することが可能になる。デューティサイクルは、５０％に等しいように選定することが可能で、これが最も単純なソリューションである。下流の線形電圧調整器は、必要ではないが設けることが可能である。
【００３８】
有益な実施形態では、裁断トランジスタのゲート上における読み出し周波数Ｆｐｉｘの存在を検出する検出器をスイッチモード電源に追加することで、クロック周波数Ｆｐｉｘが存在しない場合に誘導素子Ｌ１への電流供給を中段する。これにより、回路休止中（電子カードの全体開始コマンドを入力ＳＴＲＴに適用する前）の不必要な電力消費を回避可能になり、従って、主に起動時のトランジスタＴ１の損傷を回避可能になる。
【００３９】
図５は、このＦｐｉｘの存在の検出器が設けられたスイッチモード電源を表す。図２と共通の素子には同じ参照符号を付し、それらは再び説明しない。
【００４０】
この例では、誘導素子は、コンデンサＣ２により接地された接合点を有する直列に配置された２つの誘導器Ｌ１およびＬ'１で構成される。誘導素子は、スイッチトランジスタＴ３（この場合、ＰＭＯＳトランジスタ）により電源Ｖｃｃに接続され、このトランジスタの導通時にのみ電流を受ける。
【００４１】
２つのコンデンサＣ３およびＣ４、２つのダイオードＤ３およびＤ４、ならびに抵抗器で構成されるピーク検出器ＤＥＴは、周波数Ｆｐｉｘが存在するときは、トランジスタＴ３のゲート上にＶｃｃよりも十分に低いＤＣ電圧を設定し、周波数Ｆｐｉｘが存在しないときは、このゲート上の電圧をＶｃｃに戻す。ピーク検出器ＤＥＴは、第１の場合にはトランジスタＴ３を導通させ、第２の場合には誘導素子への電流の通過を防止する。
【００４２】
典型的には、電圧Ｖｃｃが１２ボルトであり、クロック信号がピークトゥピークで０ボルトと３．３ボルトとの間の信号であれば、約９ボルトの電位がトランジスタＴ３のゲート上に出現し、この電位は、このトランジスタ（ＰＭＯＳトランジスタである）を導通させるのに十分に低い。
【００４３】
前出の図面では、誘導素子（誘導器または単巻変圧器）を通過する電流の裁断について説明したが、とりわけ画素周波数が非常に高い場合には、誘導素子をコンデンサに関連付けることで、スイッチングトランジスタの負荷として共振回路ＬＣを形成することも検討可能である。
【００４４】
上記のスイッチモード電源は、裁断周波数を発生させる発振器を含まず、スイッチングデューティサイクルを調節するいずれのシステムも用いていない。しかし、スイッチモード電源においてよく行われるように、デューティサイクルの調節を用いることが可能である。この場合、周波数Ｆｐｉｘの方形クロック信号をこの周波数の実質的に鋸波形の信号に変形し、この鋸波形信号を比較器の入力に適用し、この比較器の第２の入力に、電源の出力電圧を表す鋸波形の低および高レベルの間の電圧を入力する。すると、比較器からの出力によりスイッチングが制御され、この鋸波形電圧のレベルと鋸波形に比較されるレベルとを相対的に調節することにより、デューティサイクルを調節することができる。しかし、このソリューションは、先に説明したものほど単純ではない。
【符号の説明】
【００４５】
ＥＣ  電子カード
ＣＨＰ  チップ
ＭＰ  マトリクス
ＡＭＰ  増幅器
ＤＩＧＢ  デジタル回路
ＤＲ  ドライバ
ＱＺ  水晶発振器
ＤＩＶＦ  周波数分割器
Ｆｐｉｘ  画素読み出し周波数
Ｖｃｃ  電源電圧
ＣＯＮＶ  ＤＣ／ＤＣコンバータ
ＡＮＣ  アナログ信号処理回路
ＡＤＣ  アナログ／デジタルコンバータ
ＢＦ  バッファ増幅器
ＯＵＴ  出力
ＳＴＲＴ  入力
Ｖｒｅｆ  基準電圧
ＡＬＤ  昇圧スイッチモード電源
ＲＥＧ  線形電圧調整器
Ｔ  トランジスタ
Ｌ  誘導器
Ｄ  ダイオード
Ｃ  コンデンサ
ＡＴ  単巻変圧器
ＤＥＴ  ピーク検出器
ＬＣ  共振回路 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
2010081794000001.pdf