(57)【要約】【課題】複数の固体撮像素子に対して、効率的に電源を供給する。【解決手段】第１の固体撮像素子１０ａは、第１の被写体映像に応答して発生する第１の情報電荷を複数の受光画素に蓄積する。第１の駆動回路１１ａは、第１の固体撮像素子１０ａを駆動して第１の画像信号Ｙａ（ｔ）を得る。第２の固体撮像素子１０ｂは、第２の被写体映像に応答して発生する第２の情報電荷を複数の受光画素に蓄積する。第２の駆動回路１１ｂは、第２の固体撮像素子１０ｂを駆動して第２の画像信号Ｙｂ（ｔ）を得る。選択回路２０は、第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂの動作タイミングに同期して所定の電源電圧ＶＯＨを選択的に供給する。【選択図】  図１
2004179892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の被写体映像に応答して発生する第１の情報電荷を複数の受光画素に蓄積する第１の固体撮像素子と、前記第１の固体撮像素子を駆動して第１の画像信号を得る第１の駆動回路と、第２の被写体映像に応答して発生する第２の情報電荷を複数の受光画素に蓄積する第２の固体撮像素子と、前記第２の固体撮像素子を駆動して第２の画像信号を得る第２の駆動回路と、前記第１及び第２の固体撮像素子の垂直走査及び水平走査のタイミングを決定するタイミング制御回路と、所定の電源電圧を前記第１及び第２の固体撮像素子へ選択的に供給する選択回路と、を備え、前記第１及び第２の固体撮像素子が時分割で動作し、動作状態にある固体撮像素子に対して前記電源電圧を供給することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記選択回路は、前記第１及び第２の固体撮像素子の一方へ前記電源電圧を供給する期間に対して前記第１及び第２の固体撮像素子の他方へ前記電源電圧を供給する期間の一部をオーバーラップさせることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記第１の固体撮像素子が、転送出力される前記第１の情報電荷を取り込んで蓄積する第１の容量と、前記第１の情報電荷の蓄積電荷量に応じた前記第１の容量の電位変化を取り出して前記第１の画像信号を出力する第１の出力アンプと、を含むと共に、前記第２の固体撮像素子が、転送出力される前記第２の情報電荷を取り込んで蓄積する第２の容量と、前記第２の情報電荷の蓄積電荷量に応じた前記第２の容量の電位変化を取り出して前記第２の画像信号を出力する第２の出力アンプと、を含み、前記選択回路は、前記第１及び第２の出力アンプのうち、動作状態にある固体撮像素子の出力アンプに対して前記電源電圧を供給することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の撮像装置において、
前記選択回路は、前記第１及び第２の出力アンプの一方へ前記電源電圧を供給する期間に対して前記第１及び第２の出力アンプの他方へ前記電源電圧を供給する期間の一部をオーバーラップさせることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記第１及び第２の画像信号を取り込み、前記第１及び第２の固体撮像素子の動作タイミングに同期して前記第１及び第２の画像信号を次段の処理回路へ選択的に出力する出力選択回路を、更に備え、前記出力選択回路は、前記第１及び第２の画像信号のそれぞれに対応する複数の入力経路を有すると共に、各入力経路が前記電源電圧を受けて動作し、前記選択回路は、前記第１及び第２の固体撮像素子の動作タイミングに同期して、前記電源電圧を前記複数の入力経路のそれぞれへ選択的に供給することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項５に記載の撮像装置において、
前記選択回路は、前記複数の入力経路の一方へ前記電源電圧を供給する期間に対して、前記複数の入力経路の他方へ前記電源電圧を供給する期間の一部をオーバーラップさせることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、複数の固体撮像素子を用いて複数の被写体映像を撮像し、それによって得られる複数系列の画像信号を合成して出力する撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルスチルカメラ等の撮像装置においては、複数の固体撮像素子を搭載して複数の被写体映像を撮像し、それによって得られる複数系列の画像信号を合成して共通の表示画面に表示することが考えられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような撮像装置は、例えば、図４のように構成され、第１の撮像系列として、第１の固体撮像素子１ａ及び第１の信号処理回路２ａを備えると共に、第２の撮像系列として、第２の固体撮像素子１ｂ及び第２の信号処理回路２ｂを備え、そして、スイッチ回路３及び第３の信号処理回路４を備えている。
【０００４】
図４に示す撮像装置では、第１及び第２の固体撮像素子１ａ、１ｂを駆動し、第１及び第２の固体撮像素子１ａ、１ｂから取り出される２系列の画像信号を第１及び第２の信号処理回路２ａ、２ｂへ取り込む。第１及び第２の信号処理回路２ａ、２ｂは、各系列の画像信号に対してガンマ補正処理やＡＧＣ（自動利得制御）処理を施し、処理後の信号をスイッチ回路３へ出力する。スイッチ回路３は、２系列の画像信号を各入力端子に取り込み、これらを交互に選択して選択した画像信号を第３の信号処理回路４へ出力する。第３の信号処理回路４は、スイッチ回路３で選択された画像信号に対して、色分離処理やマトリクス演算等の処理を施し、輝度信号及び色差信号を含む画像信号を生成する。
【０００５】
このような撮像装置では、第１及び第２の固体撮像素子からの２系列の画像信号を交互に選択し、選択された画像信号に対して順次信号処理を施していくことによって合成し、第１及び第２の画像信号が所定間隔毎に交互に配列された１系列の画像信号を得ている。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６４−６２９７４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような撮像装置においては、複数の撮像系列を備え、これら撮像系列の動作を交互に切り替えることが開示されている。近年では、こういった撮像装置を監視カメラシステムに適用し、例えば、明るい昼間に適した固体撮像素子及び暗い夜間に適した固体撮像素子の両方を搭載し、照度条件によって、それぞれを使い分けるといったものも考えられている。このような撮像装置を、監視カメラシステムに適用した場合、撮像装置が常時動作することが前提になると共に、各固体撮像素子の動作切り替えの間隔が、数時間単位といった具合に非常に長くなる。このような撮像装置において、例えば、動作電圧が常に両方の固体撮像素子に供給されると、動作を停止している側の固体撮像素子や信号処理回路で電流リークが生じれば、動作を停止しているにも拘わらず、電力を消費することになる。このとき、電流リークが僅かな量であったとしても、撮像装置が長時間連続して動作するような場合には、無視できないものとなる。
【０００８】
そこで、本願発明は、複数の固体撮像素子を用いた撮像装置において、効率的に動作電圧を供給し、消費電力を低減することのできる撮像装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その特徴とするところは、第１の被写体映像に応答して発生する第１の情報電荷を複数の受光画素に蓄積する第１の固体撮像素子と、前記第１の固体撮像素子を駆動して第１の画像信号を得る第１の駆動回路と、第２の被写体映像に応答して発生する第２の情報電荷を複数の受光画素に蓄積する第２の固体撮像素子と、前記第２の固体撮像素子を駆動して第２の画像信号を得る第２の駆動回路と、前記第１及び第２の固体撮像素子の垂直走査及び水平走査のタイミングを決定するタイミング制御回路と、所定の電源電圧を前記第１及び第２の固体撮像素子へ選択的に供給する選択回路と、を備え、前記第１及び第２の固体撮像素子が時分割で動作し、動作状態にある固体撮像素子に対して前記電源電圧を供給することにある。
【００１０】
本願発明によれば、第１及び第２の固体撮像素子のうち、動作状態にある、即ち、動作している側の固体撮像素子に対してのみ、動作電圧としての電源電圧が供給される。これにより、動作状態にはない、即ち、動作を停止している側の固体撮像素子には、電源電圧の供給が行われることがなく、不要な電力消費がなされることがない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本願発明の撮像装置の構成を示すブロック図である。この図１においては、撮像装置全体としてのシステム構成を示している。
【００１２】
図１に示す撮像装置は、第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂ、第１及び第２の駆動回路１１ａ、１１ｂ、タイミング制御回路１４、昇圧回路１８、レギュレート回路１９、選択回路２０、出力選択回路２１、アナログ処理回路２１、Ａ／Ｄ変換回路及びデジタル処理回路２４を備える。
【００１３】
第１の固体撮像素子１０ａは、例えば、フレーム転送型であり、撮像部、蓄積部、水平転送部及び出力部から構成される。撮像部は、複数の受光画素が行列配置され、第１の被写体映像に応答して発生する情報電荷を各受光画素に蓄積する。蓄積部は、複数の蓄積画素が行列配置され、撮像部から一括的に転送出力される１画面分の情報電荷を各蓄積画素に取り込んで一時的に蓄積する。水平転送部は、蓄積部から１行単位で転送出力される情報電荷を受け取って水平転送する。出力部は、水平転送部から転送出力される情報電荷を１画素単位で容量に蓄積し、電荷量に応じた電圧値に変換して出力する。
【００１４】
第１の駆動回路１１ａは、第１の垂直ドライバ１２ａ及び第１の水平ドライバ１３ａから構成される。この第１の駆動回路１１ａは、タイミング制御回路１４からのタイミング信号に応答して複数の駆動クロックを生成し、これら駆動クロックを第１の固体撮像素子１０ａへ供給することによって、第１の固体撮像素子１０ａを駆動して第１の画像信号Ｙ１（ｔ  ）を取り出す。第１の垂直ドライバ１２ａは、フレーム転送クロックφａ（ｆ）、垂直転送クロックφａ（ｖ）を生成して撮像部及び蓄積部へ供給し、第１の固体撮像素子１０ａを垂直転送駆動する。第１の水平ドライバ１３ａは、水平転送クロックφａ（ｈ）を生成して水平転送部へ供給し、第１の固体撮像素子１０ａを水平転送駆動する。また、第１の水平ドライバ１３ａは、リセットクロックφａ（ｒ）を生成して出力部へ供給し、出力部を駆動して１画素単位で第１の画像信号Ｙａ（ｔ）を取り出す。
【００１５】
第２の固体撮像素子１０ｂは、第１の固体撮像素子１０ａと同様に、例えば、フレーム転送型であり、撮像部、蓄積部、水平転送部及び出力部を有する。
【００１６】
第２の駆動回路１１ｂは、第１の駆動回路１１ａと同等の回路構成を有し、第２の垂直ドライバ１２ｂ及び第２の水平ドライバ１３ｂを備え、第２の固体撮像素子１０ｂを駆動して第２の画像信号Ｙｂ（ｔ）を取り出す。
【００１７】
タイミング制御回路１４は、第１及び第２の駆動回路１１ａ、１１ｂへタイミング信号を供給し、第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂの垂直走査タイミング及び水平走査タイミングを決定する。このタイミング制御回路１４は、一定周期の基準クロックＣＫをカウントするカウンタ１５と、このカウンタの出力をデコードするデコーダ１６とから構成され、デコーダ１６の設定値を変更することで様々なタイミング信号を複数生成することができる。また、タイミング制御回路１４は、第１及び第２の駆動回路１１ａ、１１ｂの回路にもタイミング信号を供給しており、各回路の動作が第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂの動作タイミングに同期するようにしている。
【００１８】
レジスタ１７は、複数パターンの撮像モードのそれぞれに対応付けられた複数の設定データを格納し、外部から与えられる撮像モード切り替え信号ＭＯＤＥを受けて、これによって指定される撮像モードに対応した設定データをタイミング制御回路１４へ出力する。このレジスタ１７に格納される複数の設定データに対応付けられる撮像モードとしては、例えば、第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂの何れか一方だけを動作させるといったものや、１画面、或いは、複数画面単位で第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂの動作を切り替えるといったものがある。そして、これらの撮像モードに対応した設定データがタイミング制御回路１４へ供給されることにより、各タイミング信号が、指定された撮像モードに合わせて変更される。例えば、撮像モードとして、第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂを１画面単位で交互に動作させるように指定された場合、タイミング制御回路１４からは、動作させる側の固体撮像素子に対応する駆動回路のみにタイミング信号を供給し、もう一方の駆動回路に対するタイミング信号の供給を停止する。この後、動作させた固体撮像素子から１画面分の画像信号の取得が完了すると、タイミング信号を供給する側の駆動回路を切り替え、もう一方の固体撮像素子を動作させる。
【００１９】
昇圧回路１８は、第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂに対して、共通に設けられ、例えば、バッテリ（図示せず）から供給される電源電圧を昇圧クロックＣＶに応答して昇圧し、昇圧電圧を生成して第１及び第２の駆動回路１１ａ、１１ｂへ出力する。この昇圧回路１８では、その内部に、取り込んだ電圧を正側に昇圧する正側昇圧回路と、負側に昇圧する負側昇圧回路とを有し、正側昇圧回路で生成する昇圧電圧ＶＯＨを選択回路２０へ、負側昇圧回路で生成する昇圧電圧ＶＯＬを第１及び第２の垂直ドライバ１２ａ、１２ｂへそれぞれ出力する。
【００２０】
レギュレート回路１９は、第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂに対して共通に設けられ、例えば、バッテリから供給される電源電圧を取り込んで所定の調整電圧ＶＫを生成し、第１及び第２の水平ドライバ１３ａ、１３ｂへ出力する。このレギュレート回路１９では、供給される電源電圧を抵抗分割した分圧電圧と所定の基準電圧とを比較器にて比較し、比較器の出力に基づいて調整電圧ＶＫを生成するようにしている。レギュレート回路１９では、次段の水平ドライバ１３ａ、１３ｂの動作電圧に合わせて調整電圧の電圧値が設定されており、バッテリからの電源電圧を調整電圧ＶＫにまで降圧するような形で出力の調整がなされる。
【００２１】
選択回路２０は、昇圧回路１８からの昇圧電圧ＶＯＨを取り込むと共に、選択信号ＳＥＬに応答して、昇圧電圧ＶＯＨを第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂへ選択的に出力する。この選択回路２０に供給される選択信号ＳＥＬは、タイミング制御回路１４で撮像モードに応じて生成されるものであり、したがって、第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂの動作タイミングに同期して昇圧電圧ＶＯＨが第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂの何れかに供給される。例えば、第１の固体撮像素子１０ａだけが動作する場合には、昇圧電圧ＶＯＨを第１の固体撮像素子１０ａだけに供給し、第２の固体撮像素子１０ｂへの昇圧電圧ＶＯＨの供給を遮断する。
【００２２】
出力選択回路２１は、第１及び第２の画像信号Ｙａ（ｔ）、Ｙｂ（ｔ）を取り込み、第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂの動作タイミングに同期して第１及び第２の画像信号Ｙａ（ｔ）、Ｙｂ（ｔ）の何れか一方を選択して画像信号Ｙ（ｔ）として出力する。
【００２３】
アナログ処理回路２２は、出力選択回路２１で選択された画像信号Ｙ（ｔ）に対し、ＣＤＳやＡＧＣ等のアナログ信号処理を施す。ＣＤＳでは、リセットレベルと信号レベルを交互に繰り返す画像信号Ｙ（ｔ）に対し、リセットレベルをクランプした後に信号レベルを取り出すようにして、信号レベルの連続する画像信号を生成する。また、ＡＧＣでは、ＣＤＳで取り出された画像信号を１画面、或いは、１垂直走査期間単位で積分し、その積分値が所定の範囲内に収まるようにゲイン調整を行う。
【００２４】
Ａ／Ｄ変換回路２３は、アナログ信号処理の施された画像信号Ｙ’（ｔ）を取り込んで規格化し、アナログ信号からデジタル信号に変換して画像データＹ（ｎ）として出力する。
【００２５】
デジタル処理回路２４は、Ａ／Ｄ変換回路２３から出力される画像データＹ（ｎ）に対して、色分離、マトリクス演算等のデジタル信号処理を施し、輝度信号及び色差信号を含む画像データＹ’（ｎ）を生成する。また、デジタル処理回路２４は、露光制御回路やホワイトバランス制御回路を有し、第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂの露光状態を制御する露光制御、画像信号Ｙ（ｔ）のホワイトバランスを制御するホワイトバランス制御を行う。
【００２６】
図２は、第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂの、水平転送部、出力部の構成を示すと共に、選択回路２０及び出力選択回路２１の構成を示す図である。尚、この図において、図１と同一のものについては、同じ符号が付してある。
【００２７】
第１の固体撮像素子１０ａでは、第１のシリコン基板３０ａ上に複数の転送電極３１ａ、３２ａが絶縁膜３５ａを介して多層配置され、水平転送部が構成される。この水平転送部は、各転送電極３１ａ、３２ａに印加される水平転送クロックφｈ１、φｈ２に従って転送電極下に形成されるチャネル領域内を情報電荷が転送される。水平転送部の出力側には、第１の出力ゲート電圧ＶＯＧが印加される第１の出力ゲート電極３３ａが配置され、この第１の出力ゲート電極３３ａに隣接するように出力部が形成される。出力部の第１のシリコン基板３０ａの表面領域には、第１のフローティングディフュージョン（第１の容量）３６ａが形成される。この第１のフローティングディフュージョン３６ａには、水平転送部から転送出力される情報電荷が一時的に蓄積される。第１のフローティングディフュージョン３６ａは、第１の出力アンプ４０ａの入力端子に接続され、これにより、情報電荷の蓄積電荷量に応じた第１のフローティングディフュージョン３６ａの電位変化が第１の出力アンプ４０ａによって取り出される。第１のフローティングディフュージョン３６ａから一定距離を隔てた第１のシリコン基板３０ａの表面領域には、ドレイン電圧ＶＲＤが印加される第１のリセットドレイン３７ａが形成される。第１のフローティングディフュージョン３６ａ及び第１のリセットドレイン３７ａは、共にＮ型の不純物を第１のシリコン基板３０ａの表面領域に高濃度に注入して形成される。そして、第１のフローティングディフュージョン３６ａと第１のリセットドレイン３７ａとの間の領域には、リセットクロックφｒが印加されるリセット電極３４ａが形成され、これにより、リセットトランジスタが構成される。このリセットトランジスタは、リセットクロックφｒに応答して第１のフローティングディフュージョン３６ａと第１のリセットドレイン３７ａとの間を導通し、第１のフローティングディフュージョン３６ａに蓄積される情報電荷を第１のリセットドレイン３７ａへ排出する。
【００２８】
第１の出力アンプ４０ａは、例えば、２段のソースフォロア回路４１ａ、４２ａから構成され、１段目のソースフォロア回路４１ａの入力側に第１のフローティングディフュージョン３６ａの電位変動を受ける。この第１の出力アンプ４０ａは、選択回路２０を介して供給される昇圧電圧ＶＯＨを受けて動作し、入力側に受ける第１のフローティングディフュージョン３６ａの電位変動をインピーダンス変換して出力信号を得る。各ソースフォロア回路４１ａ、４２ａは、昇圧電圧ＶＯＨを受ける電源端子と接地点との間に、２つのＭＯＳトランジスタが直列に接続され、電源端子側のＭＯＳトランジスタのゲートを入力とすると共に、直列接続される２つのＭＯＳトランジスタの接続点を出力とする。また、各ソースフォロア回路４１ａ、４２ａは、接地側のＭＯＳトランジスタのゲートに与えられる制御電圧ＶＣに応じて利得が設定される。この第１の出力アンプ４０ａからは、第１のフローティングディフュージョン３６ａの電位電動に応じて出力する第１の画像信号Ｙａ（ｔ）が出力される。
【００２９】
第２の固体撮像素子１０ｂは、第２のフローティングディフュージョン３６ｂ、第２のリセットドレイン３７ｂ及び第２の出力アンプ４０ｂを有する。この第２の固体撮像素子１０ｂは、第１の固体撮像素子１０ａと同等の構造を有しており、ここでは、その説明を割愛する。
【００３０】
選択回路２０は、第１及び第２のＮＡＮＤゲート６０、６１、第１及び第２のバッファ６３、６４及びインバータ６２から構成される。第１及び第２のＮＡＮＤゲート６０、６１は、クロスカップリング接続され、第１のＮＡＮＤゲート６０の出力が第２のＮＡＮＤゲート６１の一方の入力に印加されると共に、第２のＮＡＮＤゲート６１の出力が第１のＮＡＮＤゲート６０の一方の入力に印加される。第２のＮＡＮＤゲート６１の他方の入力端子には、タイミング制御回路１４からの選択信号ＳＥＬが印加され、第２のＮＡＮＤゲート６１からは、選択信号ＳＥＬと第１のＮＡＮＤゲート６０の出力との論理積出力が第１のバッファ６３へ出力される。一方、第１のＮＡＮＤゲート６０の他方の入力端子には、選択信号ＳＥＬをインバータ６２によって反転した反転信号が印加され、第１のＮＡＮＤゲート６０からは、反転信号と第２のＮＡＮＤゲート６１の出力との論理積出力が第２のバッファ６４へ出力される。また、各ＮＡＮＤゲート６０、６１は、昇圧電圧ＶＯＨを受ける電源端子と接地点との間に接続される複数のＭＯＳトランジスタによって構成され、選択信号ＳＥＬのレベルに応じて、昇圧電圧ＶＯＨ及び接地電圧ＶＧの何れか一方を出力すると共に、この出力をクロスカップリング接続によって保持する。
【００３１】
出力選択回路２１は、第１及び第２のトランジスタ５０ａ、５０ｂ、抵抗素子５１から構成される。第１及び第２のトランジスタ５０ａ、５０ｂは、それぞれ第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂに対応して設けられ、第１のトランジスタ５０ａと抵抗素子５１とで第１の入力経路を構成すると共に、第２のトランジスタ５０ｂと抵抗素子５１とで第２の入力経路を構成する。第１及び第２のトランジスタ５０ａ、５０ｂは、例えば、バイポーラトランジスタから構成され、ベース端子に第１及び第２の出力アンプ４０ａ、４０ｂの出力を受ける。したがって、出力選択回路５２では、第１及び第２のトランジスタ５０ａ、５０ｂのうち、動作中の固体撮像素子の出力を受けるトランジスタだけが活性化し、これによって、動作中の固体撮像素子の出力が次段の回路へ出力される。
【００３２】
図３は、図２の動作を説明するタイミング図である。この図３には、選択信号ＳＥＬ、第１及び第２の出力アンプ４０ａ、４０ｂへの供給電圧ＶＤ１、ＶＤ２を示している。この図においては、例えば、タイミングｔ０〜ｔ１が第１の固体撮像素子１０ａの動作期間であると共に、タイミングｔ３以降が第２の固体撮像素子１０ｂの動作期間であり、タイミングｔ１〜ｔ３が第１の固体撮像素子１０ａから第２の固体撮像素子１０ｂへの動作切り替えの移行期間であるとする。
【００３３】
タイミングｔ０〜ｔ１おいて、選択信号ＳＥＬがＨレベルに立ち上がっていると、選択回路２０では、第１のＮＡＮＤゲート６０の出力がＨレベル（昇圧電圧ＶＯＨ）となると共に、第２のＮＡＮＤゲート６１の出力がＬレベル（接地電圧ＶＧＮＤ）となる。この結果、第１の出力アンプ４０ａ及び第１のトランジスタ５０ａに対して昇圧電圧ＶＯＨが供給されると共に、第２の出力アンプ４０ｂ及び第２のトランジスタ５０ｂに対して接地電圧ＶＧＮＤが供給され、動作中の固体撮像素子のみに電源が供給される。
【００３４】
タイミングｔ１において、選択信号ＳＥＬがＬレベルに立ち下がると、選択回路２０では、第１のＮＡＮＤゲート６０の出力がＬレベル（接地電圧ＶＧＮＤ）に立ち下がると共に、第２のＮＡＮＤゲート６１の出力がＨレベル（昇圧電圧ＶＯＨ）に立ち上がる。このとき、第１のＮＡＮＤゲート６０では、選択信号ＳＥＬの立ち下がったタイミングｔ１に対して、第１のＮＡＮＤゲート６０自身の遅延時間分だけ遅れたタイミングｔ２で出力が切り替わる。また、第２のＮＡＮＤゲート６１では、第１のＮＡＮＤゲート６０の出力が切り替わったタイミングｔ２に対して、第２のＮＡＮＤゲート自身の遅延時間分だけ遅れたタイミングｔ３で出力が切り替わる。この結果、第２の出力アンプ４０ｂ及び第２のトランジスタ５０ｂへ昇圧電圧ＶＯＨを供給する期間のうち、第１のＮＡＮＤゲート６０の遅延時間分が第１の出力アンプ４０ａ及び第１のトランジスタ５０ａへ昇圧電圧ＶＯＨを供給する期間にオーバーラップする。
【００３５】
このように、電源供給の切り替えの際に、一定の移行期間を設けることで、安定した画像信号を得ることができる。例えば、第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂへの電源供給を瞬間的に切り替えると、今まで停止していた固体撮像素子において、ＤＣレベルが立ち上がっていない状態で動作が移行されるため、切り替え直後の信号が不安定となり、正しく画像信号を取り出すことができないことがある。そこで、移行期間を設けて、固体撮像素子のＤＣレベルが十分に安定してから画像信号を取り出すようにすることで、電源供給の切り替えの直後であっても、安定した画像信号を得ることができる。
【００３６】
そして、タイミングｔ３において、第２のＮＡＮＤゲート６１の出力がＬレベルに立ち下がると、これ以降は、第２の出力アンプ４０ｂ及び第２のトランジスタ５０ｂに昇圧電圧ＶＯＨが供給されると共に、第１の出力アンプ４０ａ及び第１のトランジスタ５０ａに接地電圧ＶＧＮＤが供給され、第２の固体撮像素子１０ｂのみに電源が供給される。
【００３７】
このように、第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂの動作切り替えに同期して、第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂへの電源供給を切り替えることによって、第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂへ効率的に電源を供給することができる。即ち、動作している側の固体撮像素子に対してのみ、電源が供給されると共に、動作を停止している側の固体撮像素子には、電源が供給されることはない。したがって、停止中の固体撮像素子にて不要な電力が消費されるのを防止することができ、撮像装置としての消費電力量を低減させることができる。尚、第１及び第２の駆動回路１１ａ、１１ｂに対しては、常時、昇圧回路１８からの昇圧電圧ＶＯＬが供給されているが、第１及び第２の駆動回路１１ａ、１１ｂは、タイミング制御回路１４からのタイミング信号が供給されない限り、動作することがないため、たとえ昇圧電圧が供給されていたとしても、停止している側の固体撮像素子に対応する駆動回路で電力が消費されることはない。
【００３８】
以上図１乃至図３を参照して本願発明の実施携帯を説明した。本実施携帯においては、選択回路２０及び出力選択回路２１へ昇圧電圧ＶＯＨが電源電圧として供給される構成としたが、これに限られるものではない。第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂがバッテリから供給される電源電圧で動作するならば、この電源電圧を選択回路２０及び出力選択回路２１へ供給する構成としても良い。
【００３９】
また、固体撮像素子のタイプとして、フレーム転送型を例示したが、これに限られるものではなく、他の転送型のインターライン型やフレームインターライン型の固体撮像素子を用いた撮像装置であっても十分に適用可能である。
【００４０】
【発明の効果】
本願発明によれば、複数の固体撮像素子を用いた撮像装置において、複数の固体撮像素子に対して効率的に電源を供給することができ、低消費電力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施形態を示すブロック図である。
【図２】固体撮像素子の出力部の構成及び選択回路２０、出力選択回路２１の回路構成を示す図である。
【図３】図２の動作を説明するタイミング図である。
【図４】従来の撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ａ、１０ａ…第１の固体撮像素子、２ａ、１１ａ…第１の駆動回路、１ｂ、１０ｂ…第２の固体撮像素子、２ｂ、１１ｂ…第２の駆動回路、１４…タイミング制御回路、１８…昇圧回路、１９…レギュレート回路、２０…選択回路、２１…出力選択回路、２２…アナログ処理回路、２３…Ａ／Ｄ変換回路、２４…デジタル処理回路、３０ａ…第１のシリコン基板、３１ａ、３２ａ…転送電極、３３ａ…第１の出力ゲート電極、３４ａ…第１のリセット電極、３５ａ…絶縁膜、３６ａ…第１のフローティングディフュージョン、３７ａ…リセットドレイン、４０ａ…第１の出力アンプ、３０ｂ…第２のシリコン基板、３１ｂ、３２ｂ…転送電極、３３ｂ…第２の出力ゲート電極、３４ａ…第２のリセット電極、３５ｂ…絶縁膜、３６ｂ…第２のフローティングディフュージョン、３７ｂ…リセットドレイン、４０ｂ…第２の出力アンプ、６０…第１のＮＡＮＤゲート、６１…第２のＮＡＮＤゲート、６３、６４…バッファ、６２…インバータ
【図１】
2004179892.tif 000003
【図２】
2004179892.tif 000004
【図３】
2004179892.tif 000005
【図４】
2004179892.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成15年12月17日(2003.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
タイミング制御回路１４は、第１及び第２の駆動回路１１ａ、１１ｂへタイミング信号を供給し、第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂの垂直走査タイミング及び水平走査タイミングを決定する。このタイミング制御回路１４は、一定周期の基準クロックＣＫをカウントするカウンタ１５と、このカウンタの出力をデコードするデコーダ１６とから構成され、デコーダ１６の設定値を変更することで様々なタイミング信号を複数生成することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
レジスタ（図示なし）は、複数パターンの撮像モードのそれぞれに対応付けられた複数の設定データを格納し、外部から与えられる撮像モード切り替え信号ＭＯＤＥを受けて、これによって指定される撮像モードに対応した設定データをタイミング制御回路１４へ出力する。このレジスタに格納される複数の設定データに対応付けられる撮像モードとしては、例えば、第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂの何れか一方だけを動作させるといったものや、１画面、或いは、複数画面単位で第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂの動作を切り替えるといったものがある。そして、これらの撮像モードに対応した設定データがタイミング制御回路１４へ供給されることにより、各タイミング信号が、指定された撮像モードに合わせて変更される。例えば、撮像モードとして、第１及び第２の固体撮像素子１０ａ、１０ｂを１画面単位で交互に動作させるように指定された場合、タイミング制御回路１４からは、動作させる側の固体撮像素子に対応する駆動回路のみにタイミング信号を供給し、もう一方の駆動回路に対するタイミング信号の供給を停止する。この後、動作させた固体撮像素子から１画面分の画像信号の取得が完了すると、タイミング信号を供給する側の駆動回路を切り替え、もう一方の固体撮像素子を動作させる。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施形態を示すブロック図である。
【図２】固体撮像素子の出力部の構成及び選択回路２０、出力選択回路２１の回路構成
を示す図である。
【図３】図２の動作を説明するタイミング図である。
【図４】従来の撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ａ、１０ａ…第１の固体撮像素子、２ａ、１１ａ…第１の駆動回路、１ｂ、１０ｂ…第２の固体撮像素子、２ｂ、１１ｂ…第２の駆動回路、１４…タイミング制御回路、１８…昇圧回路、１９…レギュレート回路、２０…選択回路、２１…出力選択回路、２２…アナログ処理回路、２３…Ａ／Ｄ変換回路、２４…デジタル処理回路、３０ａ…第１のシリコン基板、３１ａ、３２ａ…転送電極、３３ａ…第１の出力ゲート電極、３４ａ…第１のリセット電極、３５ａ…絶縁膜、３６ａ…第１のフローティングディフュージョン、３７ａ…リセットドレイン、４０ａ…第１の出力アンプ、３０ｂ…第２のシリコン基板、３１ｂ、３２ｂ…転送電極、３３ｂ…第２の出力ゲート電極、３４ｂ…第２のリセット電極、３５ｂ…絶縁膜、３６ｂ…第２のフローティングディフュージョン、３７ｂ…リセットドレイン、４０ｂ…第２の出力アンプ、６０…第１のＮＡＮＤゲート、６１…第２のＮＡＮＤゲート、６３、６４…バッファ、６２…インバータ９９０４４５１