(57)【要約】【課題】正電圧および負電圧を電源とする撮像素子や半導体素子を使用した撮像装置等において、電源の利用効率を下げることなく、撮像素子や半導体の負電源をＯＦＦする際に素子の破壊や性能の劣化に至ることを防止する。【解決手段】電源回路２００と撮像素子（ＣＣＤ）３０、ＣＣＤ駆動回路１６０の負荷側との間の負電源ライン２０２にスイッチ回路７００を設ける。撮像素子３０の電源をＯＦＦする際、スイッチ回路７００をＯＦＦして、電源回路２００から負荷側の負電源ライン２０２を切り離す。これにより、負荷側の負電圧ＶＬは急速に低下する。負電圧ＶＬが所定電圧値以下になった時点で正電源ライン２０１の正電圧ＶＨを下げる。【選択図】図７
2006238202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正電圧および負電圧を電源とする撮像素子と、該撮像素子に正電源路および負電源路を通して各々正電圧および負電圧を供給する電源供給手段を具備する撮像装置において、前記撮像素子と電源供給手段との間の負電源路上に、該負電源路を接続・遮断する切替え手段を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１記載の撮像装置において、前記撮像素子と前記切替え手段との間の負電源路には、接地した抵抗性負荷がさらに有することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１記載の撮像装置において、前記撮像素子と前記切替え手段との間の負電源路には接地した第１の容量性負荷が、前記電源供給手段と前記切替え手段との間の負電源路には接地した第２の容量性負荷がさらに有し、前記第１の容量性負荷の容量値は前記第２の容量性負荷の容量値より小さいことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１記載の撮像装置において、前記撮像素子と前記電源供給手段との間の正電源路上に、該正電源路を接続・遮断する切替え手段をさらに有することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項４記載の撮像装置において、前記撮像素子への正電圧および負電圧の供給を停止する際、前記負電源路上の切替え手段を遮断した後に前記正電源路上の切替え手段を遮断することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項５記載の撮像装置において、前記負電源路上の切替え手段を遮断して前記撮像素子の負電圧があらかじめ定めた閾値以下に低下した場合に、前記正電源路上の切替え手段を遮断することを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
請求項５記載の撮像装置において、前記負電源路上の切替え手段を遮断してから、あらかじめ定めた時間が経過した時点で前記正電源路上の切替え手段を遮断することを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
正電圧および負電圧を電源とする半導体素子と、該半導体素子に正電源路および負電源路を通して各々正電圧および負電圧を供給する電源供給手段を具備する電子装置において、前記半導体素子と前記電源供給手段との間の負電源路上に、該負電源路を接続・遮断する切替え手段を有することを特徴とする電子装置。
【請求項９】
請求項８記載の電子装置において、前記半導体素子と前記切替え手段との間の負電源路には、接地した抵抗性負荷がさらに有することを特徴とする電子装置。
【請求項１０】
請求項８記載の電子装置において、前記半導体素子と前記切替え手段との間の負電源路には接地した第１の容量性負荷が、前記電源供給手段と前記切替え手段との間の負電源路には接地した第２の容量性負荷がさらに有し、前記第１の容量性負荷の容量値は前記第２の容量性負荷の容量値より小さいことを特徴とする電子装置。
【請求項１１】
請求項８記載の電子装置において、前記半導体素子と前記電源供給手段との間の正電源路上に、該正電源路を接続・遮断する切替え手段をさらに有することを特徴とする電子装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の電子装置において、前記半導体素子への正電圧および負電圧の供給を停止する際、前記負電源路上の切替え手段を遮断した後に前記正電源路上の切替え手段を遮断することを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置や電子装置に関し、特に正電圧および負電圧を電源とする撮像素子や半導体素子が使用される撮像装置や電子装置における素子への電圧供給系統の構成に関する。
【０００２】
ここで、撮像装置としてはデジタルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ、工業用カメラ、バーコードリーダ等が含まれ、電子装置としては撮像装置に加えて、半導体メモリ、増幅器、センサ駆動回路、その他の装置が含まれる。
【背景技術】
【０００３】
図１は、撮像装置の一例として一般的なデジタルカメラの電気系統の構成例を示したものである。図１において、被写体からレンズユニット１０に入射した光は、シャッタ２０が開かれている期間、撮像素子（ＣＣＤ）３０で受光され、該撮像素子３０上に像を形成する。撮像素子３０は、ＣＣＤ駆動回路１６０の制御下で、受光した光をその光電変換作用により電気的な信号に変換して出力する。シャッタ駆動回路１７０はシャッタ２０を駆動し、撮像素子３０に入射する光の量・タイミングを制御しているが、このシャッタ駆動回路１７０の制御はシステムコントローラ１００により行われる。また、ストロボ発光モードでは、フラッシュ回路１８０がフラッシュ用コンデンサ（ＭＣ）１９０を充電してストロボを発光するが、このフラッシュ回路１８０の制御もシステムコントローラ１００により行われる。なお、図１ではシャッタ２０およびシャッタ駆動回路１７０を図示しているが、一般には撮像素子３０が備える電子シャッタを併用する場合が多い。
【０００４】
撮像素子３０で光電変換された電気的な信号は、Ｓ／Ｈ回路４０に入力される。Ｓ／Ｈ回路４０でサンプルホールドされた信号から、各画素に対応したアナログ信号を得る。このＳ／Ｈ回路４０でサンプルホールドされたアナログ信号は、ＰＧＡ回路５０で増幅された後、Ａ／Ｄ回路６０に入力され、デジタル信号に変換される。このデジタル信号は画像データコントローラ７０で補間処理や色処理、エッジ強調等の処理を行うとともに符号化される。この作業のために必要なデータの一時的な記憶場所としてメモリ１１０が使用される。デジタル信号は、更に圧縮／伸長回路８０で圧縮され、圧縮画像データとして画像記録メディア９０に保存される。この画像記録メディア９０の圧縮画像データは必要に応じて圧縮／伸長回路８０で伸長される。撮像中や伸長された画像データは、画像データコントローラ７０を通して表示装置１２０に送られ、所定の表示形式に変換されて表示される。
【０００５】
撮像素子３０やＣＣＤ駆動回路１６０、Ｓ／Ｈ回路４０、ＰＧＡ回路５０、Ａ／Ｄ回路６０、画像データコントローラ７０等はそれぞれが同期して動作する必要がある。それらを同期させるための信号はタイミングパルス発生回路１５０で生成され、それぞれのモジュールに供給される。
【０００６】
システムコントローラ１００は、撮像装置全体の動作を制御する撮像装置を最適に動作させるために必要な設定値等のデータはＥＥＰＲＯＭ１４０に保存されており、システムコントローラ１００が必要に応じてＥＥＰＲＯＭ１４０から読出し、各モジュールの設定や演算等に用いられている。操作スイッチ１３０は、この撮像装置の操作者が操作するためのもので、レリーズスイッチや電源スイッチ、記録・再生動作の切換や光量変化手段等もこのスイッチに含まれている。
【０００７】
電源回路２００は電圧供給手段であり、撮像素子３０およびＣＣＤ駆動回路１６０に正電圧および負電圧を供給すると共に、各モジュールに必要な電圧を供給する。この電源回路２００の制御もシステムコントローラ１００により行われる。
【０００８】
図２は、図１中の画像データコントローラ７０からタイミング発生回路１５０、さらにタイミング発生回路１５０からＳ／Ｈ回路４０、ＰＧＡ回路、Ａ／Ｄ回路６０、及びＣＣＤ駆動回路１６０を通して撮像素子３０に送られる信号の系統を示したものである。画像データコントローラ１５０は同期信号をタイミング発生回路１５０へ送り、タイミング発生回路１５０は同期信号を元に、撮像素子３０の駆動方式に適した信号を生成して、ＣＣＤ駆動回路１６０に送る。ＣＣＤ駆動回路１６０はタイミング発生回路１５０から送られた信号を、撮像素子（ＣＣＤ）３０の駆動に必要な信号レベルに変換して撮像素子３０を駆動する。ＣＣＤ駆動回路１６０から撮像素子３０に送られる信号は、撮像素子３０の垂直方向の転送路を駆動するために必要な垂直転送信号（Ｖパルス）、水平方向の転送路を駆動する水平転送信号（Ｈパルス）と、撮像素子３０の基板電位を変化させる信号や、撮像素子３０の受光素子に蓄積された電荷を基板へ掃き出す電子シャッタパルス、受光素子から転送路へ電荷を移動させる読出しパルスなどがある。タイミング発生回路１５０は、同時にＳ／Ｈ回路４０、ＰＧＡ回路５０、Ａ／Ｄ回路６０に必要な信号を送る。
【０００９】
ここで撮像素子３０は、ｐ型半導体とｎ型半導体とから構成され、逆バイアスをかけている。また、ＣＣＤ駆動回路１６０が撮像素子３０を駆動するＶパルスやＨパルスは、それぞれ転送路を直接駆動することが多く、撮像素子３０の電源電圧と同等の信号レベルが必要である。これらの電圧は、一般的にＶパルスでは−１０Ｖ〜−５Ｖ、Ｈパルスでは３Ｖ〜５Ｖ、バイアス電圧に１０Ｖ〜２０Ｖ程度を必要とする。
図３は図２を構成する各ブロックを、電源系統毎に分けて示したものである。電源回路７０はＡＣまたはＤＣの電源から、本撮像装置を駆動・制御するために必要な電源電圧に変換するもので、ＶＨは撮像素子３０を駆動する正側電圧で、撮像素子３０内の電子シャッタや撮像素子３０のバイアスに使用される。ＶＬは撮像素子３０の垂直転送路のバイアスに使用される負側電圧である。これらＶＨおよびＶＬはＣＣＤ駆動回路１６０にも供給される。ＶＣはＳ／Ｈ回路４０、ＰＧＡ回路５０、Ａ／Ｄ回路６０、画像データコントローラ７０等に使用される論理回路等、ＣＭＯＳ系回路の電源として使用される正側電圧である。
【００１０】
図４は、本発明に関係する電源回路２００と、撮像素子３０およびＣＣＤ駆動回路１６０のＶＨ・ＶＬの系統のみ示したものである。図４から分かるように、一般に電源回路２００、ＣＣＤ駆動回路１６０、撮像素子３０とも、それぞれに容量性負荷が存在し、電荷が蓄積される。
【００１１】
撮像素子を使用する装置は多くあるが、特にデジタルカメラや携帯電話、ＰＤＡなど携帯機器では電源として容量が小さく出力電圧の低い電池を使用するにもかかわらず、長時間の使用に対応できることが求められる。一方で図４に示すように、撮像素子３０を駆動するためには、電池電圧より高い正電圧ＶＨや負電圧ＶＬが必要であるが、一般に電源回路２００で昇圧してＶＨやＶＬを生成するために電池のエネルギーの利用効率が低い。従って電池のエネルギーを有効に利用するためには、機器の状態遷移に応じて電源を細かく制御する必要がある。ここで、撮像素子３０は正負の高い電圧がかかっているが、撮像素子３０の電源をＯＦＦする際、撮像素子３０の基板に順バイアスがかかると順方向に電流が流れ、撮像素子３０が破壊または性能劣化につながる危険性がある。このため、負電圧ＶＬは正電圧ＶＨより速く電位を下げる必要があるが、負電圧は電源回路２００、撮像素子３０ともにインピーダンスが高いため、電荷が抜けにくい構造となっている。
【００１２】
撮像素子３０の電圧をＯＦＦする際、負電圧ＶＬを速やかに下げるためには、図５に示すように、負電圧側のみグランド（ＧＮＤ）との間に抵抗５００を設け、抵抗５００を通して放電させることが考えられるが、電源回路２００にとって抵抗５００は常に負荷となり、消費電流の増大を招く。これの解決策として、図６のように、負電圧ＶＬの電源線に放電回路６００を設け、撮像素子３０の電源をＯＦＦする際に、放電回路６００で放電して負電圧ＶＬの電位を速やかに下げるようにしたものがあるが（例えば、特許文献１）、上記のように電池のエネルギーの利用効率を考慮すると、負電圧を放電することは好ましくない。
【００１３】
【特許文献１】特許第３５１７２７８号「撮像素子の電圧制御装置」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記のような課題を解決するものであり、正電圧および負電圧を電源とする撮像素子や半導体素子を使用した撮像装置や電子装置において、電源の利用効率を下げることなく、撮像素子や半導体の負電源をＯＦＦする際に素子の破壊や性能の劣化に至ることを、簡易な構成で防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、正電圧および負電圧を電源とする撮像素子と、該撮像素子に正電源路および負電源路を通して各々正電圧および負電圧を供給する電源供給手段を具備する撮像装置において、撮像素子と電源供給手段との間の負電源路上に、該負電源路を接続・遮断する切替え手段を設けたことを主要な特徴とする。
【００１６】
また、本発明の撮像装置においては、前記撮像素子と前記切替え手段との間の負電源路には、接地された抵抗性負荷がさらに有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の撮像装置においては、前記撮像素子と前記切替え手段との間の負電源路には接地された第１の容量性負荷が、前記電源供給手段と前記切替え手段との間の負電源路には接地された第２の容量性負荷がさらに有し、前記第１の容量性負荷の容量値は前記第２の容量性負荷の容量値より小さいようにすることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の撮像装置においては、前記撮像素子と前記電源供給手段との間の正電源路上に、該正電源路を接続・遮断する切替え手段をさらに有することを特徴とする。
【００１９】
上記構成においては、撮像素子への正電圧および負電圧の供給を停止する際、負電源路上の切替え手段を遮断した後に正電源路上の切替え手段を遮断する。一実施形態では、前記負電源路上の切替え手段を遮断して前記撮像素子の負電圧があらかじめ定めた閾値以下に低下した場合に、前記正電源路上の切替え手段を遮断する。あるいは、前記負電源路上の切替え手段を遮断してから、あらかじめ定めた時間が経過した時点で前記正電源路上の切替え手段を遮断する。
【００２０】
正電圧および負電圧を電源とする半導体素子と、該半導体素子に正電源路および負電源路を通して各々正電圧および負電圧を供給する電源供給手段を具備する電子装置においても、上述した撮像装置の場合と同様の構成とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、正負電源を必要とし逆バイアスをかけて使用する撮像素子や半導体素子を備える装置において、素子の負電源端子と電源回路の負電源出力端子との間に切替え手段を設けることで、負電源端子をＯＦＦする際に負電源系統につながる容量性負荷を分離し、短時間で放電することが可能となる。また、電源回路側の容量性負荷には、電荷が蓄積したまま保持されており、再度電源を投入する場合に短時間で起動でき、また負電源側の起動時の電流を少なくすることができるため、省エネルギーに寄与する。
【００２２】
また、切替え手段と負荷側の間に抵抗性負荷を設けることで、放電時により短時間で放電を完了することができる。さらに、負荷側の容量性負荷を少なくし、電源回路側に移動させることで、切替え手段を動作させる際に、負荷側の容量性負荷が小さくなり、より短時間で放電することが可能となる。
【００２３】
また、正電源側にも切替え手段を設け、負電源側の切替え手段をＯＦＦした後に、該正電源側の切替え手段をＯＦＦするようにすることにより、素子の破壊や性能立夏を確実に防止できる。この場合、例えば、負荷側の負電圧値をモニタすることで、切替え手段を動作させた場合に、負電圧値が確実に下がったことを確認でき、正電圧をＯＦＦする動作に入ることができる。また、タイマー回路等を備えることで、負電源をＯＦＦしてから所定時間後に信号を得られ、負電圧値をモニタすることなく正電源をＯＦＦすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２５】
本実施の形態でも撮像装置や電子装置としてデジタルカメラを取り上げ、その電気系統の全体的構成は図１の如くとし、また、電源系統は図３の如くとする。
【００２６】
図７は本発明の実施形態における電源系統の第１の構成例であり、図４と同様に、電源回路２００と、撮像素子３０およびＣＣＤ駆動回路１６０の正電圧ＶＨ、負電圧ＶＬの電源供給系統のみを示したものである。２０１は正電圧ＶＨの電源路（正電源ライン）、２０２は負電圧ＶＬの電源路（負電源ライン）を示す。図５や図６との相違は、電源回路２００から撮像素子３０およびＣＣＤ駆動回路１６０に負電圧ＶＬを供給する負電源ライン２０２上に、該負電源路２０２を接続（ＯＮ）・遮断（ＯＦＦ）する切替え手段であるスイッチ（ＳＷ）回路７００を設けたものである。ＳＷ回路７００のＯＮ、ＯＦＦは制御信号Ｓにより行われるが、この制御信号Ｓはシステムコントローラ１００から与えられるようにする。
【００２７】
前述のように、撮像素子３０の電源をＯＦＦする際に、負電圧ＶＬは正電圧ＶＨより先に振幅を下げなければならない。図７では、制御信号ＳによりＳＷ回路７００をＯＦＦして、負電源ライン２０２を切り離す。この時、負電源ライン２０２の容量性負荷は、負電源ライン２０２とグランドＧＮＤとの間の抵抗成分により、自然放電が行われる。一般的に電源回路２００側には、電源電圧の安定化のため、負荷側に比べ大きな容量性負荷が接続されることが多い。ＳＷ回路７００をＯＦＦすることで、負電源ライン２０２につながる容量性負荷のうち、電源回路２００側の大きな容量が分離されるため、撮像素子３０およびＣＣＤ駆動回路１６０の負荷側の容量に蓄積される電荷は小さくなる。従って、ＳＷ回路７００をＯＦＦしたとき、自然放電に要する時間は短くて済み、撮像素子３０およびＣＣＤ駆動回路１６０の負電圧ＶＬは速みやかに低下する。その後、正電圧ＶＨをＯＦＦするが、正電圧ＶＨをＯＮに維持しておく期間は短かくできるため、電源の利用効率が向上する。又電源回路２００側の容量性負荷には、電荷が蓄積したまま保持されており、再度電源を投入する場合には短時間で起動でき、さらに負電源側の起動時の電流を少なくすることができるため、この点からも電源の利用効率（省エネルギー）が向上する。
【００２８】
図８は、本発明の第２の構成例であり、撮像素子３０及びＣＣＤ駆動回路１６０の負荷側の負電源ライン２０２上に、さらに抵抗性負荷８００をグランドＧＮＤとの間に接続したものである。ＳＷ回路７００をＯＦＦすると、撮像素子３０およびＣＣＤ駆動回路１６０の負荷側の負電源ライン２００につながる容量性負荷に蓄積された電荷は、この抵抗性負荷８００を通してＧＮＤへ放電される。この場合、図７のように抵抗性負荷が接続されていない場合に比べて、放電に要する時間はさらに短くなる。
【００２９】
図９は、図８の構成例において、実際の電源ラインには多くの容量が接続されている様子を示したものである。図９に示すように、一般的には電源ノイズが撮像素子３０やＣＣＤ駆動回路に回りこむのを防いだり、電源回路２００の安定化を図るため、撮像素子３０やＣＣＤ駆動回路１６０の近傍、さらに電源回路２００の近傍に容量性負荷を接続している。そして、撮像素子３０やＣＣＤ駆動回路１６０側のよう容量性負荷に比べて、電源回路２００側の容量性負荷の方が容量が大きい。容量性負荷に蓄積された電荷が放電に要する時間は、容量値と抵抗値の時定数により決まる。従って、放電時間をより短くするためには、ＳＷ回路７００より撮像素子３０側の容量値を小さくすればよい。また、抵抗性負荷８００を追加することで、さらに放電時間を短くできる。
【００３０】
図１０は本発明の第３の構成例であり、撮像素子３０の正電源端子と負電源端子の電圧ＶＨ，ＶＬを、電圧検知手段９００でモニターすることを特徴としたものである。撮像素子３０の電源をＯＦＦする場合、正電源より負電源の方を先に下げ、その後、正電源をＯＦＦする必要がある。そこで、ＳＷ回路７００をＯＦＦとした後、電圧検知手段９００で撮像素子３０の正電源素子と負電源端子の電圧ＶＨ，ＶＬを検出し、負電圧ＶＬが所定閾値以下に低下した場合、電源回路２００の正電圧ＶＨをＯＦＦとする。この制御は、電源回路２００で直接行ってもよいし、システムコントローラ１００を介して行ってもよい。電源回路２００で直接行う場合は、電源回路２００が比較回路を内蔵し、比較回路において、電圧検知手段９００の出力値と所定閾値を比較し、出力値が所定閾値以下になった場合、ＶＨをＯＦＦとする。また、システムコントローラ１００を介して行う場合は、電圧検知手段９００の出力値をシステムコントローラ１００に送り、システムコントローラ１００にてあらかじめ設定された閾値と比較し、出力値閾値以下になった場合、システムコントローラ１００からの指令で、電源回路２００がＶＨをＯＦＦとする。この場合のシステムコントローラ１００の処理フロー例を図１１を示す。
【００３１】
図１０では、負電源電圧ＶＬの電圧値の低下を電圧を検知手段９００で検知しているが、放電カーブは容量性負荷と抵抗性負荷から求まる時定数によって決まるので、放電に要する時間は容易に推測できる。従って、電圧値を検知する替わりに、システムコントローラ１００のタイマー回路等を使って放電を開始してからの時間をカウントし、所定カウント数だけの時間が経過したところで負電源電圧が充分に下がったとみなし、正電源電圧の放電を開始しても、同様の効果を得られる。この場合のシステムコントローラ１００の処理フロー例を図１２に示す。
【００３２】
図１３は本発明の第４の構成例であり、負電源ライン２０２のＳＷ回路７００−１と同様に、正電源側ライン２０１にもＳＷ回路７００−２を設けたものである。撮像素子３０の電源をＯＦＦする場合、まず、制御信号Ｓ１により負電源側ライン２０２のＳＷ回路７００−１をＯＦＦし、撮像素子３０の負電圧値ＶＬが充分に下がることを検知した上で、制御信号Ｓ２により正電源ライン２０１のＳＷ回路７００−２をＯＦＦする。ＳＷ回路７００−２の制御信号Ｓ２は、ＳＷ回路７００−１の制御信号Ｓ１と同様にシステムコントローラ１００から与えられるようにする。
【００３３】
図１３では、正電源ライン２０１もＳＷ回路７００−２により、撮像素子側の容量性負荷と電源回路側の容量性負荷とを分離することから、より短時間での放電特性が得られる。なお、負電源ライン側と同様に、撮像素子３０およびＣＣＤ］駆動回路１６０の負荷側とＳＷ回路７００−２の間の正電源ライン７０１に抵抗を接続して他方を接地すると、より正側電圧の放電時間を短縮することができる。
【００３４】
図１４は撮像素子３０の電源をＯＦＦする際の負電圧ＶＬの低下の様子を示したものである。図１４では初期状態は負電源が入った状態であり、時刻ｔ０にＳＷ回路７００に“ＯＦＦ”の制御信号が入力される。電源ＯＦＦした際、負電源電圧ＶＬは容量値と抵抗値による時定数で定まる時間をかけて放電する。図１４の破線はＳＷ回路７００がない場合で、実線はＳＷ回路７００を有する場合である。ＳＷ回路７００がない場合には、負電源電圧ＶＬは時間ｔ０からｔ２経過後、グランドレベルになるが、ＳＷ回路７００がある場合は、時間ｔ０からｔ１経過後（ｔ１＜ｔ２）、負電源電圧ＶＬはグランドレベルになる。ここで、ＳＷ回路７００の撮像素子側の容量値と電源回路側の容量値とが同じ値の場合は、ＳＷ回路７００を動作させて負電源路２０１を切り離すことで、放電時間は半分で済む。また、撮像素子側の容量値を電源回路側の容量値より小さくすると、放電時間は半分以下で済むことになる。
【００３５】
図１５および図１６に、一例としてストロボ撮影モードを例に、ＳＷ回路７００がない場合とある場合の撮像素子における電源電圧の変化の様子を示す。
【００３６】
図１５はＳＷ回路７００がない場合の撮像素子の電源電圧の様子を示したものである。図１５において、時刻ｔ０でカメラが起動し、撮像素子の正負電源電圧ＶＨ，ＶＬが立ち上がり、撮像可能な状態となる。レリーズ信号を受信し、フラッシュ用コンデンサ（ＭＣ）の電圧を確認し、それが不足していた場合、撮像素子の正負電源を一度ＯＦＦとしてＭＣを充電する必要がある。この場合、時刻ｔ１で負電源をＯＦＦとし、負電源電圧ＶＬの電圧値が十分下がった時刻ｔ２で正電源電圧ＶＨを下げ、ＭＣの充電を開始せしめる。ここで、ＳＷ回路７００がない場合、負電源電圧ＶＬが下がるのに時間がかかり、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間Ｔ１は長くなる。その間、正電源電圧ＶＨをＯＦＦとすることができず、電源の利用効率が低下する。また、ＭＣの充電開始、次の撮像可能も遅れ、操作性も低下する。時刻ｔ２から所定時間経過後、時刻ｔ３で撮像素子の正負電源をＯＮとすることで、撮像素子は撮像可能となり、ＭＣの充電が完了後、本露光が開始する。
【００３７】
図１６は、本発明のＳＷ回路７００がある場合の撮像素子の電源電圧の様子を示したものである。図１５と同様に、時刻ｔ０でカメラが起動し、撮像素子の正負電源電圧ＶＨ，ＶＬが立ち上がり、撮像可能な状態となる。その後、ＭＣの電圧を確認し、不足している場合、一度、撮像素子の電源をＯＦＦとする。図１６では、時刻ｔ１でＳＷ回路７００を動作させ、負電源電圧ＶＬの電圧値が十分下がった時刻ｔ２で正電源電圧ＶＨを下げ、ＭＣの充電を開始せしめる。その後、時刻ｔ３で撮像素子の正負電源を再びＯＮとすることで、撮像素子は撮像開始となり、ＭＣの充電が完了後、本露光が開始する。ここで、ＳＷ回路７００が存在する場合、ＳＷ回路７００の動作で負電源電圧ＶＬが急速に下がり、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間Ｔ２は、図１５に示したＳＷ回路７００がない場合の時間Ｔ１に比べて非常に短くなる。従って、正電源電圧ＶＨをＯＮに維持しておく時間（Ｔ２）は短縮され、電源の省エネルギーが可能になる。また、ＭＣの充電開始、次の撮像可能も早まり、操作性も向上する。
【００３８】
ここでは、ストロボ撮影を例にしたが、撮像素子の正負電源をＯＮからＯＦＦに切替えて、画像の再生等を行う場合にも、ＳＷ回路７００の有無により、その効果の差は顕著である。
【００３９】
図１７はＳＷ回路７００の具体的例を示したものである。正電源側のＳＷ回路も基本的に同様である。勿論、ＳＷ回路７００は図１７の構成に限らないことはいうまでもない。図１７において、制御信号Ｓがハイ（Ｈ）の時、トランジスタＴＲ１がＯＮ状態をとり、トランジスタＴＲ２がＯＮし、トランジスタＴＲ３もＯＮして、電源回路２００と撮像素子３０およびＣＣＤ駆動回路１６０との間の負電源ライン２０２がトランジスタＴＲ３を介して接続状態となる。一方、制御信号Ｓをロウ（Ｌ）にすると、トランジスタＴＲ１がＯＦＦとなり、トランジスタＴＲ２、ＴＲ３もＯＦＦし、負電源ライン２０２はトランジスタＴＲ３により遮断される。
【００４０】
以上、本発明の一実施の形態を説明したが、本発明は、デジタルカメラに限らず、正電圧および負電圧を電源とする撮像素子を備える撮像装置全般、同様に、正電圧および負電圧を電源とする半導体素子を備える電子装置全般に広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施の形態を説明するための撮像装置における電気系統の全体構成図。
【図２】図１の主要部を示す図。
【図３】図２を電源系統毎に分けて示した図。
【図４】撮像素子に関係する電源系統の一般的構成を示す図。
【図５】撮像素子の負電源制御の従来の構成図。
【図６】同じく撮像素子の負電源制御の従来の構成図。
【図７】本発明の第１の実施例の構成図。
【図８】本発明の第２の実施例の構成図。
【図９】図８において電源ラインに容量負荷が接続されている様子を示した図。
【図１０】本発明の第３の実施例の構成図。
【図１１】システムコントロール側で正電源をＯＦＦ制御する第１の処理フロー図。
【図１２】システムコントロール側で正電源をＯＦＦ制御する第２の処理フロー図。
【図１３】本発明の第４の実施例の構成図。
【図１４】撮像素子の負電源の低下の様子を示す図。
【図１５】ストロボ撮影モードにおけるＳＷ回路がない場合の正負電圧の変化の様子を示す図。
【図１６】ストロボ撮影モードにおけるＳＷ回路がある場合の正負電圧の変化の様子を示す図。
【図１７】ＳＷ回路（切替え手段）の具体的構成例を示す図。
【符号の説明】
【００４２】
３０  撮像素子
１６０  ＣＣＤＥ駆動回路
２００  電源回路
２０１  正電源路
２０２  負電源路
７００  ＳＷ回路（切替え手段）
８００  抵抗性負荷
９００  電圧検知手段
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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