(57)【要約】【課題】複数種の固体撮像素子の駆動にそれぞれ必要とされるタイミングパルスを容易に供給でき、パッケージを大きくすることなく、更に開発期間を短縮したタイミングジェネレータＬＳＩを有する固体撮像装置を提供する。【解決手段】時系列データＲＯＭの出力部７０からのＮ（２０）個のタイミングパルスのうち所望とするＭ（１０）個のパルスを、シリアルデータ設定部８２に設定されるシリアルデータに応じて、セレクタ８１によって、出力パッド７３を介して任意の位置のＬＳＩ外部出力端子７５に選択出力する。【選択図】  図２
2004221689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種の固体撮像素子に対応する駆動パルスと、前記固体撮像素子から出力される信号の処理に必要な信号処理用パルスとを発生するタイミングジェネレータＬＳＩを有する固体撮像装置であって、
前記タイミングジェネレータＬＳＩは、
半導体基板上に構成され、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のパルスを発生する時系列データメモリを有するパルス発生回路と、
前記半導体基板上に形成され、前記Ｎ個のパルスがそれぞれ供給されるＮ個の出力パッドと、
パッケージに設けられたＫ個（Ｋは、Ｋ≦Ｎなる自然数）のＬＳＩ外部端子と、
前記Ｎ個の出力パッドのうちＫ個のパルスに対応するＫ個の出力パッドと前記Ｋ個のＬＳＩ外部出力端子とを選択的に接続するワイヤー線とを備えたことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
複数種の固体撮像素子に対応する駆動パルスと、前記固体撮像素子から出力される信号の処理に必要な信号処理用パルスとを発生するタイミングジェネレータＬＳＩを有する固体撮像装置であって、
前記タイミングジェネレータＬＳＩは、
半導体基板上に構成され、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のパルスを発生する時系列データメモリを有するパルス発生回路と、
前記半導体基板上に構成され、それぞれ前記Ｎ個のパルスが供給されて、前記Ｎ個のパルスのうちのいずれか１つを選択するＭ個（Ｍは、Ｍ≦Ｎなる自然数）のセレクタと、
前記半導体基板上に形成され、前記Ｍ個のセレクタにより選択されたＭ個のパルスがそれぞれ供給されるＭ個の出力パッドと、
パッケージに設けられ、前記Ｍ個の出力パッドのそれぞれにワイヤー線で接続されたＬＳＩ外部出力端子と、
設定されたシリアルデータに応じて、前記Ｎ個のパルスのうちのいずれを選択するかを示す選択制御信号を前記Ｍ個のセレクタに供給するシリアルデータ設定部とを備えたことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項３】
複数種の固体撮像素子に対応する駆動パルスと、前記固体撮像素子から出力される信号の処理に必要な信号処理用パルスとを発生するタイミングジェネレータＬＳＩを有する固体撮像装置であって、
前記タイミングジェネレータＬＳＩは、
半導体基板上に構成され、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のパルスを発生する時系列データメモリを有するパルス発生回路と、
前記半導体基板上に構成され、それぞれ前記Ｎ個のパルスが供給されて、前記Ｎ個のパルスのうちのいずれか１つを選択するＭ個（Ｍは、Ｍ≦Ｎなる自然数）のセレクタと、
前記半導体基板上に形成され、前記Ｍ個のセレクタにより選択されたＭ個のパルスがそれぞれ供給されるＭ個の出力パッドと、
パッケージに設けられ、前記Ｍ個の出力パッドのそれぞれにワイヤー線で接続されたＬＳＩ外部出力端子と、
前記半導体基板上に構成され、書き込まれたデータに応じて、前記Ｎ個のパルスのうちのいずれを選択するかを示す選択制御信号を前記Ｍ個のセレクタに供給する出力パルス選択用メモリとを備えたことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項４】
複数種の固体撮像素子に対応する駆動パルスと、前記固体撮像素子から出力される信号の処理に必要な信号処理用パルスとを発生するタイミングジェネレータＬＳＩを有する固体撮像装置であって、
前記タイミングジェネレータＬＳＩは、
半導体基板上に構成され、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のパルスを発生する時系列データメモリを有するパルス発生回路と、
前記半導体基板上に並列に形成され、前記Ｎ個のパルスがそれぞれ供給されるＮ本の信号線と、
前記半導体基板上に形成されたＭ個（Ｍは、Ｍ≦Ｎなる自然数）の出力パッドと、
前記半導体基板上にそれぞれ前記Ｎ本の信号線と交差するように形成され、前記Ｍ個の出力パッドのそれぞれに接続されたＭ本の配線パターンと、
パッケージに設けられ、前記Ｍ個の出力パッドのそれぞれにワイヤー線で接続されたＬＳＩ外部端子とを備え、
前記Ｍ本の配線パターンは、ＬＳＩ製造の段階のコンタクトマスクで、前記Ｎ本の信号線に選択的に接続されることを特徴とする固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像素子の駆動に用いられるタイミングパルスを生成するためのタイミングジェネレータを有する固体撮像装置（カメラなど）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤなどの固体撮像素子を用いたビデオカメラやディジタルスチルカメラが知られている。これらのカメラの開発期間は短くなり、低価格化も進んでいる。当然、それに使用される部品についても同様の要望が多く、開発期間の短縮とローコスト化が必要となっている。
【０００３】
タイミングジェネレータは、固体撮像素子の駆動に用いられる多数のタイミングパルスを生成するための重要な部品である。カメラの手振れ防止機能や電子ズーム機能を実現するためには、固体撮像素子の垂直高速転送モードに応じたタイミングパルスが必要とされる。
【０００４】
従来例１として、仕様変更に簡単に対処することができるように、タイミングパルスのパターンを表す時系列データを格納しておくためのメモリと、このメモリに読み出しアドレスを順次与えるためのカウンタとを備えたタイミングジェネレータが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
従来例２として、メモリ容量の削減を目的として、水平方向に繰り返すタイミングパルスと垂直方向に繰り返すタイミングパルスとを各々別個のメモリから得るようにしたタイミングジェネレータが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
従来例３として、タイミングパルスをマイクロコンピュータによりプログラマブルに設定できるように、立ち上がりパルスをデコードするためのデコーダと、立ち下がりパルスをデコードするためのデコーダとを備えたタイミングジェネレータが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
従来例４として、固体撮像素子の駆動に用いられるタイミングパルスを生成するためのメモリ内蔵型タイミングジェネレータに格納すべきデータの量を低減し、かつ柔軟な機能を実現可能としたタイミングジェネレータが提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００８】
図５は、従来例４のタイミングジェネレータが用いられる固体撮像装置であるＣＣＤカメラの概略構成例を示すブロック図である。図５において、１１はインターレーススキャン型の固体撮像素子（例えばＣＣＤ）、１２はＣＤＳ（相関二重サンプリング）やＡＤＣ（アナログ・ディジタル変換）の処理を行う前処理ＬＳＩ、１３は画素補間や輝度・色差処理などを行って映像信号を出力するディジタル信号処理（ＤＳＰ）ＬＳＩ、１４は固体撮像素子１１の駆動に用いられるタイミングパルスＨ１、Ｈ２、Ｖ１〜４及びＣＨ１、ＣＨ２を生成するためのタイミングジェネレータ（ＴＧ）ＬＳＩ、１５はＶ１〜４及びＣＨ１、ＣＨ２から生成した駆動パルスφＶ１〜φＶ４を固体撮像素子１１へ供給するためのクロックドライバ（ＤＲ）ＬＳＩを示す。
【０００９】
タイミングジェネレータＬＳＩ１４は、ディジタル信号処理ＬＳＩ１３から水平同期信号ＨＤ、垂直同期信号ＶＤ及びクロック信号ＭＣＫを受けて、上記タイミングパルスＨ１、Ｈ２、Ｖ１〜４及びＣＨ１、ＣＨ２を生成するとともに、信号処理パルスＰＲＯＣを前処理ＬＳＩ１２及びディジタル信号処理ＬＳＩ１３へ供給する。ただし、水平及び垂直同期信号をタイミングジェネレータ１４が生成することもある。
【００１０】
図６は、図５中の固体撮像素子１１のゲート構成例を示す図である。図６において、２１はフォトダイオード（ＰＤ）、２２は４相ゲートＧＶ１、ＧＶ２、ＧＶ３、ＧＶ４からなる垂直転送部、２３は２相ゲートＧＨ１、ＧＨ２からなる水平転送部、２４は電荷検出部を示す。図６では、フォトダイオード２１と垂直転送部２２とは簡略化して例示してあるが、実際の固体撮像素子１１では、フォトダイオード２１と垂直転送部２２との組み合わせが水平画素数分だけ並ぶ。垂直転送部２２のゲートは、水平転送部２３側からＧＶ３、ＧＶ２、ＧＶ１、ＧＶ４の順番の繰り返しで配列されている。図５中の駆動パルスφＶ１〜φＶ４は、それぞれ、垂直転送部２２のゲートＧＶ１、ＧＶ２、ＧＶ３、ＧＶ４に与えられる。また、図５中のタイミングパルスＨ１、Ｈ２は、それぞれ、水平転送部２３のゲートＧＨ１、ＧＨ２に与えられる。
【００１１】
図６に示す固体撮像素子１１からの信号読み出し方法は、次の通りである。すなわち、垂直転送部２２のうちゲートＧＶ１及びＧＶ３にそれぞれ高電圧（約１５Ｖ）の駆動パルスφＶ１及びφＶ３を印加することにより、フォトダイオード２１から垂直転送部２２へ電荷を読み出し、ゲートＧＶ１の読み出し電荷を水平転送部２３側で隣接するゲートＧＶ３の読み出し電荷と混合して１段分の信号電荷とするか、あるいはゲートＧＶ３の読み出し電荷を水平転送部２３側で隣接するゲートＧＶ１の読み出し電荷と混合して１段分の信号電荷とする。この後、垂直転送部２２のゲートＧＶ１〜ＧＶ４に駆動パルスφＶ１〜φＶ４を入力することにより、その電荷を１水平走査期間に１回ずつフォトダイオード２１の２行分の電荷を同時に水平転送部２３へ転送し、水平転送部２３にタイミングパルスＨ１、Ｈ２を印加して水平転送部２３の電荷を送り、電荷検出部２４から信号を出力する。
【００１２】
図７は、図５中の主要信号（ＶＤパルス付近）のタイミングチャートである。図７において、駆動パルスφＶ１は、タイミングジェネレータ１４から出力されるタイミングパルスＶ１及びＣＨ１をクロックドライバ１５で３値化及び電圧変換して生成される。駆動パルスφＶ２〜φＶ４は、タイミングパルスＶ２〜Ｖ４（図７には図示しない）をクロックドライバ１５で電圧変換して生成される。
【００１３】
図８は、図５中のタイミングジェネレータ１４の内部構成を示すブロック図である。なお、図８は、タイミングパルスＶ１〜Ｖ４を生成する部分のみを例示している。図８において、タイミングジェネレータ１４は、計数部３１と、制御部３２と、時系列データＲＯＭ３３とで構成されている。計数部３１は、水平同期信号ＨＤがトリガとして入力されると、クロック信号ＭＣＫの多重カウントを実行する。制御部３２は、計数部３１に対して通常転送モードと垂直高速転送モードに応じてカウント値を切り換える制御を行うアドレス信号ＡＤＲを供給する。時系列データＲＯＭ３３は、タイミングパルスＶ１〜Ｖ４の論理レベルの繰り返しパターンを表す時系列データを格納しておくためのメモリである。
【００１４】
【特許文献１】
特開昭６３−６１５６０号公報
【００１５】
【特許文献２】
特開平９−２０５５９１号公報
【００１６】
【特許文献３】
特開平１０−２５７３９８号公報
【００１７】
【特許文献４】
特開２００２−５１２７０号公報
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例４の構成によれば、固体撮像素子の駆動に用いられる数多くの複雑な波形であるタイミングパルスが容易に発生できるという利点がある。しかし、複数種の固体撮像素子の駆動に対し、それぞれ必要とされるタイミングパルスの種類と数は異なり、その全ての固体撮像素子の駆動に対応させようとした場合、タイミングジェネレータＬＳＩ１４の出力端子数が増加し、小型化が必要とされるにもかかわらず、タイミングジェネレータＬＳＩ１４のパッケージは大きくなってしまうという問題があった。また、個々の固体撮像素子に対応するためには、タイミングジェネレータＬＳＩ１４の回路変更が必要となり、開発期間とコストが問題になる。
【００１９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数種の固体撮像素子の駆動にそれぞれ必要とされるタイミングパルスを容易に供給でき、ＬＳＩパッケージを大きくすることなく、更に開発期間を短縮し低コスト化を図ったタイミングジェネレータＬＳＩを有する固体撮像装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第１の固体撮像装置は、複数種の固体撮像素子に対応する駆動パルスと、固体撮像素子から出力される信号の処理に必要な信号処理用パルスとを発生するタイミングジェネレータＬＳＩを有する固体撮像装置であって、タイミングジェネレータＬＳＩは、半導体基板上に構成され、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のパルスを発生する時系列データメモリを有するパルス発生回路と、半導体基板上に形成され、Ｎ個のパルスがそれぞれ供給されるＮ個の出力パッドと、パッケージに設けられたＫ個（Ｋは、Ｋ≦Ｎなる自然数）のＬＳＩ外部出力端子と、Ｎ個の出力パッドのうちＫ個のパルスに対応するＫ個の出力パッドとＫ個のＬＳＩ外部端子とを選択的に接続するワイヤー線とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
この構成により、複数種の固体撮像素子の駆動に対し、それぞれ必要とされるタイミングパルスの全てを時系列データメモリから出力させ、それぞれの固体撮像素子の駆動に必要なパルスをワイヤー線の接続の仕方でＬＳＩ外部に出力させることができる。
【００２２】
なお、Ｎ個のパルスは一部または全部同じでも、全て異なっていてもよい。
【００２３】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第２の固体撮像装置は、複数種の固体撮像素子に対応する駆動パルスと、固体撮像素子から出力される信号の処理に必要な信号処理用パルスとを発生するタイミングジェネレータＬＳＩを有する固体撮像装置であって、タイミングジェネレータＬＳＩは、半導体基板上に構成され、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のパルスを発生する時系列データメモリを有するパルス発生回路と、半導体基板上に構成され、それぞれＮ個のパルスが供給されて、Ｎ個のパルスのうちのいずれか１つを選択するＭ個（Ｍは、Ｍ≦Ｎなる自然数）のセレクタと、半導体基板上に形成され、Ｍ個のセレクタにより選択されたＭ個のパルスがそれぞれ供給されるＭ個の出力パッドと、パッケージに設けられ、Ｍ個の出力パッドのそれぞれにワイヤー線で接続されたＬＳＩ外部出力端子と、設定されたシリアルデータに応じて、Ｎ個のパルスのうちのいずれを選択するかを示す選択制御信号をＭ個のセレクタに供給するシリアルデータ設定部とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
この構成により、複数種の固体撮像素子の駆動に対し、それぞれ必要とされるタイミングパルスの全てを時系列データメモリから出力させ、それぞれの固体撮像素子の駆動に必要なパルスをシリアルデータの設定によりＬＳＩ外部に出力させることができる。
【００２５】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第３の固体撮像装置は、複数種の固体撮像素子に対応する駆動パルスと、固体撮像素子から出力される信号の処理に必要な信号処理用パルスとを発生するタイミングジェネレータＬＳＩを有する固体撮像装置であって、タイミングジェネレータＬＳＩは、半導体基板上に構成され、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のパルスを発生する時系列データメモリを有するパルス発生回路と、半導体基板上に構成され、それぞれＮ個のパルスが供給されて、Ｎ個のパルスのうちのいずれか１つを選択するＭ個（Ｍは、Ｍ≦Ｎなる自然数）のセレクタと、半導体基板上に形成され、Ｍ個のセレクタにより選択されたＭ個のパルスがそれぞれ供給されるＭ個の出力パッドと、パッケージに設けられ、Ｍ個の出力パッドのそれぞれにワイヤー線で接続されたＬＳＩ外部出力端子と、半導体基板上に構成され、書き込まれたデータに応じて、Ｎ個のパルスのうちのいずれを選択するかを示す選択制御信号をＭ個のセレクタに供給する出力パルス選択用メモリとを備えたことを特徴とする。
【００２６】
この構成により、複数種の固体撮像素子の駆動に対し、それぞれ必要とされるタイミングパルスの全てを時系列データメモリから出力させ、それぞれの固体撮像素子の駆動に必要なパルスをメモリ書き込みデータの設定によりＬＳＩ外部に出力させることができる。
【００２７】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第４の固体撮像装置は、複数種の固体撮像素子に対応する駆動パルスと、固体撮像素子から出力される信号の処理に必要な信号処理用パルスとを発生するタイミングジェネレータＬＳＩを有する固体撮像装置であって、タイミングジェネレータＬＳＩは、半導体基板上に構成され、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のパルスを発生する時系列データメモリを有するパルス発生回路と、半導体基板上に並列に形成され、Ｎ個のパルスがそれぞれ供給されるＮ本の信号線と、半導体基板上に形成されたＭ個（Ｍは、Ｍ≦Ｎなる自然数）の出力パッドと、半導体基板上にそれぞれＮ本の信号線と交差するように形成され、Ｍ個の出力パッドのそれぞれに接続されたＭ本の配線パターンと、パッケージに設けられ、Ｍ個の出力パッドのそれぞれにワイヤー線で接続されたＬＳＩ外部端子とを備え、Ｍ本の配線パターンは、ＬＳＩ製造の段階のコンタクトマスクで、Ｎ本の信号線に選択的に接続されることを特徴とする。
【００２８】
この構成により、複数種の固体撮像素子の駆動に対し、それぞれ必要とされるタイミングパルスの全てを時系列データメモリから出力させ、それぞれの固体撮像素子の駆動に必要なパルスをＬＳＩ製造の段階のコンタクトマスクで選択することによりＬＳＩ外部に出力させることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態で説明する固体撮像装置に適用されるタイミングジェネレータＬＳＩは、必要とされるタイミングパルスが異なる２つの固体撮像素子に対応するために、従来例４の説明で参照した図８に示す時系列データＲＯＭ３３から、４つの垂直転送用パルスＶ１〜Ｖ４だけでなく、垂直転送用パルスＶ５〜Ｖ８を出力し、さらに、電荷読み出しパルスＣＨ１〜ＣＨ４、水平転送用パルスＨ１〜Ｈ８、および信号処理用パルスＰＲＯＣ１〜ＰＲＯＣ４を出力するように構成されている。
【００３０】
すなわち、時系列データＲＯＭ３３は、一方の固体撮像素子に対して、垂直転送用パルスＶ１〜Ｖ４、電荷読み出しパルスＣＨ１、ＣＨ２、水平転送用パルスＨ１〜Ｈ４、および信号処理用パルスＰＲＯＣ１、ＰＲＯＣ２を出力し、もう一方の固体撮像素子に対して、垂直転送用パルスＶ５〜Ｖ８、電荷読み出しパルスＣＨ３、ＣＨ４、水平転送用パルスＨ５〜Ｈ８、および信号処理用パルスＰＲＯＣ３、ＰＲＯＣ４を出力する。
【００３１】
よって、本発明の実施形態では、時系列データＲＯＭ３３から合計２０個のパルスを出力し、所望の固体撮像素子用のパルスとしてタイミングジェネレータＬＳＩ１４の外部に１０個のパルスを出力する場合について説明する。
【００３２】
（第１の実施形態）
図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置に適用されるタイミングジェネレータＬＳＩの構成例を示す図である。図１Ａは、一方の固体撮像素子に対応したタイミングジェネレータＬＳＩ１４Ａ−１の構成を示し、図１Ｂは、もう一方の固体撮像素子に対応したタイミングジェネレータＬＳＩ１４Ａ−２の構成を示す。
【００３３】
図１Ａおよび図１Ｂにおいて、７０は時系列データＲＯＭ３３における垂直転送用パルスＶ１〜Ｖ８、電荷読み出しパルスＣＨ１〜ＣＨ４、水平転送用パルスＨ１〜Ｈ８、信号処理用パルスＰＲＯＣ１〜ＰＲＯＣ４の出力部を模式的に示している。７１は時系列データＲＯＭの出力部７０から半導体基板７２の出力パッド７３への配線パターンを模式的に示している。７４−１、７４−２は半導体基板７２上の出力パッド７３とＬＳＩ外部端子７５を接続するワイヤー線である。
【００３４】
本実施形態では、時系列データＲＯＭ３３の出力部７０は、Ｖ１〜ＰＲＣ４の計２０個のパルスを出力し、これに対応して半導体基板７２上の出力パッド７３は２０個設けられ、ＬＳＩ外部端子７５が１０個設けられている。
【００３５】
図１Ａでは、一方の固体撮像素子に必要な垂直転送用パルスＶ１〜Ｖ４、電荷読み出しパルスＣＨ１、ＣＨ２、水平転送用パルスＨ１、Ｈ２、および信号処理用パルスＰＲＯＣ１、ＰＲＯＣ２を出力するために、ワイヤー線７４−１によって、半導体基板７２上の出力パッド７３が対応ＬＳＩ外部端子７５に接続されている様子を例示している。
【００３６】
図１Ｂでは、もう一方の一方の固体撮像素子に必要な垂直転送用パルスＶ５〜Ｖ８、電荷読み出しパルスＣＨ３、ＣＨ４、水平転送用パルスＨ３、Ｈ４、および信号処理用パルスＰＲＯＣ３、ＰＲＯＣ４を出力するために、ワイヤー線７４−２によって、半導体基板７２上の出力パッド７３が対応ＬＳＩ外部端子７５に接続されている様子を例示している。
【００３７】
このように、時系列データＲＯＭ３３の出力部７０と半導体基板７２上の出力パッド７３が配線パターン７１によって既に接続されているため、所望のパルスに相当する半導体基板７２上の出力パッド７３とＬＳＩ外部端子７５をワイヤー線７４−１または７４−２によって接続するだけで、必要なタイミングパルスが異なる２つの固体撮像素子に対応することができる。
【００３８】
以上のように、本実施形態によれば、複数種の固体撮像素子の駆動に対しタイミングジェネレータＬＳＩを開発する際、回路を変更することなく、タイミングジェネレータＬＳＩの組立工程にて対応可能であるため、ＬＳＩパッケージを大きくすることなく、また開発期間を短縮化することが可能になる。
【００３９】
なお、本実施形態では、１つの固体撮像素子に対する出力パルスとして、４つの垂直転送用パルス、２つの電荷読み出しパルス、２つの水平転送パルス、および２つの信号処理用パルスを用いた場合について説明したが、固体撮像素子の垂直転送用パルスがＶ１〜Ｖ４の４相ではなくＶ１〜Ｖ６の６相の場合は、例えば２つの信号処理用パルスを２つの垂直転送用パルスＶ５、Ｖ６に置き換えて、ＬＳＩ外部端子７５から６つの垂直転送用パルスＶ１〜Ｖ６を出力させてもよい。
【００４０】
なお、本実施形態では、時系列データＲＯＭ３３の出力部７０から２０（＝Ｎ）個のパルスが出力され、これに対応して半導体基板７２上の出力パッド７３を２０個設け、ＬＳＩ外部端子７５を１０（＝Ｋ）個設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、Ｋ＝Ｎとしてもよい。
【００４１】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置に適用されるタイミングジェネレータＬＳＩ１４Ｂの構成例を示す図である。なお、図２において、第１の実施形態と同じ構成および機能を有する部分については、同じ符号を付して説明を省略する。
【００４２】
本実施形態が第１の実施形態と異なるのは、セレクタ８１０１〜８１１０からなるセレクタ８１と、シリアルデータ設定部８２と、セレクタ８１０１〜８１１０と半導体基板７２上の出力パッド７３とを接続する１０本の配線パターン８４を設けた点にある。
【００４３】
セレクタ８１は、時系列データＲＯＭ３３の出力部７０からの２０個のパルスのうち１０個を選択する。すなわち、セレクタ８１０１〜８１１０は、それぞれ、時系列データＲＯＭ３３の出力部７０からの２０個のパルスのうち他とは異なる１つのパルスを選択する。
【００４４】
シリアルデータ設定部８２は、タイミングジェネレータの機能設定に用いられ、シリアルデータ信号ＤＡＴＡとそれに同期したクロック信号ＳＣＫを受けて、セレクタ８１０１〜８１１０のそれぞれに対して時系列データＲＯＭ３３の出力部７０からの２０個のパルスのうちいずれを選択するかを示す選択制御信号を出力する。
【００４５】
例えば、第１の実施形態における図１Ａに示す構成を実現するためには、セレクタ８１０１〜８１１０でそれぞれ以下のパルスを選択するようなシリアルデータ信号ＤＡＴＡをシリアルデータ設定部８２に設定すればよい。
【００４６】
すなわち、セレクタ８１０１がＶ１を、セレクタ８１０２がＶ２を、セレクタ８１０３がＶ３を、セレクタ８１０４がＶ４を、セレクタ８１０５がＣＨ１を、セレクタ８１０６がＣＨ２を、セレクタ８１０７がＨ１を、セレクタ８１０８がＨ２を、セレクタ８１０９がＰＲＯＣ１を、セレクタ８１１０がＰＲＯＣ２を選択するように、シリアルデータ設定部８２の設定が行われる。
【００４７】
以上のように、本実施形態によれば、半導体基板７２上の出力パッド７３に任意の出力パルスを供給することができ、よって、ワイヤー接続により出力パルスを選択する第１の実施形態と比べて、ＬＳＩ外部出力端子７５の位置の自由度を大きくすることが可能になる。
【００４８】
なお、本実施形態では、時系列データＲＯＭ３３の出力部７０から２０（＝Ｎ）個のパルスが出力され、それらを１０（＝Ｍ）個のセレクタ８１０１〜８１１０により選択する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、Ｍ＝Ｎとしてもよい。
【００４９】
（第３の実施形態）
図３は、本発明の第３の実施形態に係る固体撮像装置に適用されるタイミングジェネレータＬＳＩ１４Ｃの構成例を示す図である。なお、図３において、第２の実施形態と同じ構成および機能を有する部分については、同じ符号を付して説明を省略する。
【００５０】
本実施形態が第２の実施形態と異なるのは、シリアルデータ設定部８２の代わりに、出力パルス選択用ＲＯＭ８３を設けた点にある。
【００５１】
出力パルス選択用ＲＯＭ８３は、内部に格納されているデータに応じて、セレクタ８１０１〜８１１０のそれぞれに対して時系列データＲＯＭ３３の出力部７０からの２０個のパルスのうちいずれを選択するかを示す選択制御信号を出力する。
【００５２】
例えば、第１の実施形態における図１Ａに示す構成を実現するためには、セレクタ８１０１〜８１１０でそれぞれ以下のパルスを選択するようなデータを出力パルス選択用ＲＯＭ８３に書き込めばよい。
【００５３】
すなわち、セレクタ８１０１がＶ１を、セレクタ８１０２がＶ２を、セレクタ８１０３がＶ３を、セレクタ８１０４がＶ４を、セレクタ８１０５がＣＨ１を、セレクタ８１０６がＣＨ２を、セレクタ８１０７がＨ１を、セレクタ８１０８がＨ２を、セレクタ８１０９がＰＲＯＣ１を、セレクタ８１１０がＰＲＯＣ２を選択するように、出力パルス選択用ＲＯＭ８３に予めデータが書き込まれる。
【００５４】
第２の実施形態では、タイミングジェネレータＬＳＩ１４Ｂの電源を立ち上げてから初期設定が別途必要であるが、本実施形態によれば、初期設定が不要となる。
【００５５】
なお、第２の実施形態では、ＬＳＩ化された後の出力パルスの切換は可能であるが、本実施形態では、ＬＳＩ化された後の出力パルスの切換はできない。しかしながら、本実施形態によれば、時系列データＲＯＭ３３の出力部７０を数多く有しておけば、ＬＳＩ開発時に、タイミングジェネレータＬＳＩ１４Ｃに対して、各種パルスを発生させるためのメモリへのデータ書き込みと、出力パルス選択用ＲＯＭ８３へのデータ書き込みとを行うことで、複数種の固体撮像素子の駆動に対し、短期間での回路設計が可能となる。
【００５６】
すなわち、固体撮像素子の駆動ＬＳＩとして、ＲＯＭの変更のみで、複数種の固体撮像素子に対して所望の駆動パルスを発生させることが容易に短期間で実現可能になる。
【００５７】
なお、本実施形態では、時系列データＲＯＭ３３の出力部７０から２０（＝Ｎ）個のパルスが出力され、それらを１０（＝Ｍ）個のセレクタ８１０１〜８１１０により選択する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、Ｍ＝Ｎとしてもよい。
【００５８】
（第４の実施形態）
図４Ａおよび図４Ｂは、本発明の第４の実施形態に係る固体撮像装置に適用されるタイミングジェネレータＬＳＩの構成例を示す図である。図４Ａは、一方の固体撮像素子に対応したタイミングジェネレータＬＳＩ１４Ｄ−１の構成を示し、図４Ｂは、もう一方の固体撮像素子に対応したタイミングジェネレータＬＳＩ１４Ｄ−２の構成を示す。なお、図４Ａおよび図４Ｂにおいて、第２および第３の実施形態と同じ構成および機能を有する部分については、同じ符号を付して説明を省略する。
【００５９】
本実施形態が第２および第３の実施形態と異なるのは、時系列データＲＯＭ３３の出力部７０から２０個のパルスＶ１〜ＰＲＯＣ４がそれぞれ供給される２０本の信号ライン８５が、半導体基板７２上の１０個の出力パッド７３への配線パターン８４−１、８４−２に、ＬＳＩ製造の段階のコンタクトマスクで接続することが可能であるように並列に配線されている点にある。
【００６０】
図Ａ４では、一方の固体撮像素子に必要な垂直転送用パルスＶ１〜Ｖ４、電荷読み出しパルスＣＨ１、ＣＨ２、水平転送用パルスＨ１、Ｈ２、および信号処理用パルスＰＲＯＣ１、ＰＲＯＣ２が供給される信号ライン８５が、半導体基板７２上の出力パッド７３への配線パターン８４−１に、ＬＳＩ製造の段階のコンタクトマスクで接続されている。
【００６１】
図ＡＢでは、もう一方の固体撮像素子に必要な垂直転送用パルスＶ５〜Ｖ８、電荷読み出しパルスＣＨ３、ＣＨ４、水平転送用パルスＨ３、Ｈ４、および信号処理用パルスＰＲＯＣ３、ＰＲＯＣ４が供給される信号ライン８５が、半導体基板７２上の出力パッド７３への配線パターン８４−２に、ＬＳＩ製造の段階のコンタクトマスクで接続されている。
【００６２】
以上のように、本実施形態によれば、時系列データＲＯＭの出力部７０から所望の出力パルスが供給される信号ライン８５と、半導体基板７２上の出力パッド７３への配線パターン８４−１、８４−２とをＬＳＩ製造の段階のコンタクトマスクで接続することで、複数種の固体撮像素子に対する所望の駆動パルスを発生することが容易に短期間で実現可能となる。
【００６３】
なお、本実施形態では、時系列データＲＯＭ３３の出力部７０に接続される信号ライン８５が並列に配線され、半導体基板７２上の出力パッド７３への配線パターン８４−１、８４−２と交差しているが、時系列データＲＯＭの出力部７０に接続される全ての信号ラインと半導体基板７２上の出力パッド７３への配線パターンが交差できればその形態は問わない。
【００６４】
なお、本実施形態では、時系列データＲＯＭ３３の出力部７０から２０（＝Ｎ）個のパルスが出力され、それらを１０（＝Ｍ）個の配線パターン８４−１、８４−２を介して１０（＝Ｍ）個の出力パッド７３に供給する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、Ｍ＝Ｎとしてもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数種の固体撮像素子に対応する駆動パルスを提供する場合、タイミングパルス発生用のＲＯＭと、出力パルスを選択するためのワイヤー、シリアルデータ設定、ＲＯＭデータ設定、または配線層のコンタクトを変更することで、回路変更を行うことなくタイミングジェネレータＬＳＩの製造が可能となる。
【００６６】
また、タイミング発生用のＲＯＭを変更する場合においても、少なくとも配線層前までの拡散工程が共通であるため、複数の品種開発においても配線層前のマスクは共通化することができ、コストを抑えることが可能である。
【００６７】
また、開発前に、配線層前まで拡散工程を進めておき、タイミングジェネレータＬＳＩのシミュレーション検証が完了した後、配線層からの拡散工程を開始させればよく、開発期間の短縮が可能であり、その効果は絶大である。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置に適用されるタイミングジェネレータＬＳＩ１４Ａ−１の構成例を示す図
【図１Ｂ】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置に適用されるタイミングジェネレータＬＳＩ１４Ａ−２の構成例を示す図
【図２】本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置に適用されるタイミングジェネレータＬＳＩ１４Ｂの構成例を示す図
【図３】本発明の第３の実施形態に係る固体撮像装置に適用されるタイミングジェネレータＬＳＩ１４Ｃの構成例を示す図
【図４Ａ】本発明の第４の実施形態に係る固体撮像装置に適用されるタイミングジェネレータＬＳＩ１４Ｄ−１の構成例を示す図
【図４Ｂ】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置に適用されるタイミングジェネレータＬＳＩ１４Ｄ−２の構成例を示す図
【図５】従来例４のタイミングジェネレータが用いられる固体撮像装置であるＣＣＤカメラの概略構成例を示すブロック図
【図６】図５中の固体撮像素子１１のゲート構成例を示す図
【図７】図５中の主要信号（ＶＤパルス付近）のタイミングチャート
【図８】図５中のタイミングジェネレータ１４の内部構成を示すブロック図
【符号の説明】
１１  固体撮像素子（ＣＣＤ）
１２  前処理（ＣＤＳ／ＡＤＣ）ＬＳＩ
１３  ディジタル信号処理（ＤＳＰ）ＬＳＩ
１４、１４Ａ−１、１４Ａ−２、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ−１、１４Ｄ−２  タイミングジェネレータ（ＴＧ）ＬＳＩ
１５  クロックドライバ（ＤＲ）ＬＳＩ
２１  フォトダイオード（ＰＤ）
２２  垂直転送部
２３  水平転送部
２４  電荷検出部
３１  計数部
３２  制御部
３３  時系列データＲＯＭ
７０  時系列データＲＯＭ３３の出力部
７１  半導体基板７２上の出力パッドへの配線パターン
７２  半導体基板
７３  出力パッド
７４−１、７４−２  ワイヤー線
７５  ＬＳＩ外部端子
８１  セレクタ
８２  シリアルデータ設定部
８３  出力パルス選択用ＲＯＭ
８４  セレクタ８１から出力パッドへ７３の配線パターン
８４−１、８４−２  信号ライン８５と出力パッド７３をコンタクトマスクで接続する配線パターン
８５  時系列データＲＯＭ３３の出力部７０に接続される信号ライン
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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