(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＣＤカメラシステムにおいて必要である、ＣＣＤを駆動するための昇圧電源電圧と、ＣＣＤの駆動に必要な駆動パルスと、を直流電源からの電源電圧を昇圧して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、
を有し、
前記発振器は発振によって前記交流信号を発生するものであり、システムの信号処理に用いる動作クロックとは非同期であることを特徴とする電源回路。
【発明の詳細な説明】
【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。
【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ＣＣＤ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。
【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ＣＣＤ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。
【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。
【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、２０Ｖ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ＤＣ−ＤＣコンバータの２つを必要とした。そして、２０Ｖ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。
【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。
【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。
【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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
また、本発明は、ＣＣＤカメラシステムにおいて必要である、ＣＣＤを駆動するための昇圧電源電圧と、ＣＣＤの駆動に必要な駆動パルスと、を直流電源からの電源電圧を昇圧して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、を有し、前記発振器は発振によって前記交流信号を発生するものであり、システムの信号処理に用いる動作クロックとは非同期であることを特徴とする。
【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。
【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。
【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。
【００１４】
図１は、実施形態の全体構成を示すブロック図である。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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、１５Ｖ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。
【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３０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２０Ｖの直流電圧が得られる。
【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。
【図面の簡単な説明】
【図１】全体構成を示すブロック図である。
【図２】要部の構成を示す図である。
【符号の説明】
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、１８  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。
【図１】
0003573929.tif 000002
【図２】
0003573929.tif 000003