(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部で生成した固体撮像素子の駆動パルスを、所定の個数の出力部を介して、前記固体撮像素子の前記所定の個数の端子へそれぞれ出力する固体撮像素子の駆動装置であって、
前記出力部は、複数の出力バッファが並列接続されてなり、
前記固体撮像素子の前記所定の個数の端子の負荷容量に応じて、前記出力部内の前記複数の出力バッファを構成するそれぞれの出力バッファの駆動能力が異なるように制御することを特徴とする固体撮像素子の駆動装置。
【請求項２】
前記複数の出力バッファのそれぞれが３ステイトバッファである請求項１記載の固体撮像素子の駆動装置。
【請求項３】
前記所定の個数の端子の負荷容量に応じて、前記選択された出力バッファの個数が異なることを特徴とする、請求項１又は２に記載の固体撮像素子の駆動装置。
【請求項４】
前記出力部内の前記複数の出力バッファのうち、選択された出力バッファのみを用いて出力するように、前記所定の個数の出力部毎にそれぞれ制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【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パルスを発生する固体撮像素子の駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＣＤ固体撮像素子の高画素化や高性能化への取り組みが急速に進行している。このような状況下で、ＣＣＤ固体撮像素子の商品ラインナップも急速に増加している。
【０００３】
従来の固体撮像素子の駆動装置では、ＣＣＤ固体撮像素子の画素数、駆動仕様に応じ固体撮像素子の駆動装置もその都度設計し対応している。また、ＣＣＤ固体撮像素子の画素数、駆動仕様が同一であったとしても、駆動するＣＣＤ固体撮像素子のサイズが異なれば新たに固体撮像素子の駆動装置を再設計し対応していた。例えば、水平ＣＣＤ駆動のバッファとして対角６ｍｍサイズのＣＣＤ固体撮像素子には出力電流２４ｍＡ相当の能力端子、対角４．５ｍｍサイズのＣＣＤ固体撮像素子には出力電流１６ｍＡ相当の能力端子と言うように、その端子負荷容量にしたがい駆動波形の立上り、立下り特性を考慮して使いわけられる。このような状況は、開発時間等非効率であり無駄が多く好ましくない。
【０００４】
図２は従来の固体撮像素子の駆動装置における出力部の構成図である。図２において、２０１は固体撮像素子の駆動装置の出力部を構成する出力バッファ、２０２はＣＣＤ固体撮像素子、２０３は固体撮像素子の駆動装置の水平ＣＣＤ駆動パルス出力端子である。
【０００５】
また、図３はＣＣＤ固体撮像素子２０２の構造例を示す概念図である。図３において、３０１はフォトダイオード、３０２は垂直ＣＣＤ（垂直転送部）、３０３は水平ＣＣＤ（水平転送部）、３０４は出力アンプである。φＨ１，φＨ２は水平ＣＣＤ３０３を駆動するための水平ＣＣＤ駆動パルスを入力する水平ＣＣＤ駆動パルス入力端子、φＶ１，φＶ２，φＶ３，φＶ４は垂直ＣＣＤ３０２を駆動するためのパルス入力端子、φＲはリセットパルスの入力端子である。
【０００６】
図２では、水平ＣＣＤ駆動パルスの出力バッファ２０１および出力端子２０３しか図示していないが、この駆動装置は、水平ＣＣＤ駆動パルス以外にも、垂直ＣＣＤ駆動用のパルス、その他信号処理に必要なパルスを発生する。さらに、垂直同期信号（ＶＤ）及び水平同期信号（ＨＤ）を発生させる場合もある。なお、垂直ＣＣＤ駆動用のパルスは一旦、垂直ドライバーにて３値パルスに変換後、ＣＣＤ固体撮像素子に印加される。
【０００７】
図２の２本の水平ＣＣＤ駆動パルス出力端子２０３はそれぞれ図３の水平ＣＣＤ駆動パルス入力端子φＨ１，φＨ２に接続される。また、図３では水平ＣＣＤ３０３に２相駆動ＣＣＤを用いているため、水平ＣＣＤ駆動パルス出力端子２０３は２本でよいが、例えば４相駆動ＣＣＤを用いた場合は、その水平ＣＣＤ駆動パルス入力端子も４本であり、水平ＣＣＤ駆動パルス出力端子２０３も４本となる。
【０００８】
図２における出力バッファ２０１の駆動能力は、図３における水平ＣＣＤ３０３の端子負荷容量によって決められた値になっており、駆動できるＣＣＤ固体撮像素子２０２も決まっていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の固体撮像素子の駆動装置では、画素数、駆動仕様が同一であったとしてもサイズの異なるＣＣＤ固体撮像素子に対しては使用できず、新たに固体撮像素子の駆動装置を再設計し、ＣＣＤ固体撮像素子のラインナップに応じ開発しなければならず、非効率的であった。
【００１０】
本発明は、画素数、駆動仕様が同一で、サイズの異なるＣＣＤ固体撮像素子に対応可能な固体撮像素子の駆動装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の固体撮像素子の駆動装置は、内部で生成した固体撮像素子の駆動パルスを、所定の個数の出力部を介して、固体撮像素子の所定の個数の端子へそれぞれ出力する固体撮像素子の駆動装置であって、出力部は、複数の出力バッファが並列接続されてなり、固体撮像素子の所定の個数の端子の負荷容量に応じて、出力部内の複数の出力バッファを構成するそれぞれの出力バッファの駆動能力が異なるように制御することを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、出力部から出力される水平ＣＣＤ駆動パルスの駆動能力を、ＣＣＤ固体撮像素子の端子の負荷容量に応じて変更することができる。その結果、ＣＣＤ固体撮像素子の画素数、駆動仕様が同一であれば、ＣＣＤ固体撮像素子のサイズが異なりその端子負荷容量が異なっても、新たに固体撮像素子の駆動装置を再設計する必要がなく、ＣＣＤ固体撮像素子のラインナップに応じ開発しなければならない非効率を改善し、サイズの異なる各種ＣＣＤ固体撮像素子に対応可能となる。
また、端子負荷容量が異なるより多くの種類のＣＣＤ固体撮像素子に対応可能となる。
【００１３】
また、複数の出力バッファのそれぞれに３ステイトバッファを用いることで、本発明における出力部を容易に構成できる。
【００１４】
また、所定の個数の端子の負荷容量に応じて、前記選択された出力バッファの個数を異ならせてもよい。
また、出力部内の複数の出力バッファのうち、選択された出力バッファのみを用いて出力するように、所定の個数の出力部毎にそれぞれ制御することが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態の固体撮像素子の駆動装置における出力部の構成図である。図１において、１０１は固体撮像素子の駆動装置の出力部を構成する３ステイトバッファであり、１０２は例えば図３の構成のＣＣＤ固体撮像素子、１０３は３ステイトバッファ１０１を制御するコントロールライン、１０４は固体撮像素子の駆動装置の水平ＣＣＤ駆動パルス出力端子、１０５は出力部である。
【００１６】
図１では、水平ＣＣＤ駆動パルスの出力部の構成しか図示していないが、この駆動装置は、水平ＣＣＤ駆動パルス以外にも、垂直ＣＣＤ駆動用のパルス、その他信号処理に必要なパルスを発生する。さらに、垂直同期信号（ＶＤ）及び水平同期信号（ＨＤ）を発生させる場合もある。なお、垂直ＣＣＤ駆動用のパルスは一旦、垂直ドライバーにて３値パルスに変換後、ＣＣＤ固体撮像素子に印加される。
【００１７】
本実施の形態は、内部で生成したＣＣＤ固体撮像素子１０２の水平ＣＣＤ駆動パルスを、出力部１０５を介して水平ＣＣＤ駆動パルス出力端子１０４から出力し、ＣＣＤ固体撮像素子１０２の所定の水平ＣＣＤ駆動パルス入力端子へ入力される。ＣＣＤ固体撮像素子１０２が図３の構成の場合、２本の水平ＣＣＤ駆動パルス出力端子１０４がそれぞれ図３の水平ＣＣＤ駆動パルス入力端子φＨ１，φＨ２に接続される。
【００１８】
各出力端子１０４に対するそれぞれの出力部１０５は、ｎ個（ｎは複数）の３ステイトバッファ１０１が並列接続されて構成されており、ＣＣＤ固体撮像素子１０２の端子負荷容量に応じ、それぞれの３ステイトバッファ１０１の状態をコントロールライン１０３を介して制御し、出力部１０５から出力される駆動パルスの駆動能力を切り替えられる。この場合の駆動能力は、
「駆動能力」＝「１個の３ステイトバッファ１０１の駆動能力」×ｍ
（ｍは１からｎまでの整数）
となる。
【００１９】
本実施の形態において、例えば各３ステイトバッファ１０１に出力電流８ｍＡのものを用いる。対角６ｍｍサイズのＣＣＤ固体撮像素子１０２を用いた場合、その水平ＣＣＤ３０３（図３）の端子負荷容量は約２４０ｐＦであり、出力部１０５においてｎ個のうちの３個の３ステイトバッファ１０１を用いて駆動をおこなう。また、対角４．５ｍｍサイズのＣＣＤ固体撮像素子１０２を用いた場合、その水平ＣＣＤ３０３（図３）の端子負荷容量は約１６０ｐＦであり、出力部１０５においてｎ個のうちの２個の３ステイトバッファ１０１を用いて駆動をおこなう。
【００２０】
以上のように本実施の形態によれば、出力部１０５から出力される水平ＣＣＤ駆動パルスの駆動能力を、使用するＣＣＤ固体撮像素子１０２の端子の負荷容量に応じて変更することができる。その結果、ＣＣＤ固体撮像素子１０２の画素数、駆動仕様が同一であれば、ＣＣＤ固体撮像素子１０２のサイズが異なりその端子負荷容量が異なっても、新たに固体撮像素子の駆動装置を再設計する必要がなく、ＣＣＤ固体撮像素子のラインナップに応じ開発しなければならない非効率を改善し、サイズの異なる各種ＣＣＤ固体撮像素子に対応可能となる。
【００２１】
なお、本実施の形態では、３ステイトバッファ１０１に同じ駆動能力のものを使用した例で説明したが、それぞれの３ステイトバッファ１０１の駆動能力を異なったものにして組み合わせる事により、端子負荷容量が異なるより多くの種類のＣＣＤ固体撮像素子に対応可能となる。この場合、ＣＣＤ固体撮像素子１０２の水平ＣＣＤ駆動パルス入力端子ごとに、それに接続された出力端子１０４から出力される駆動パルスの駆動能力を切り換えることができる。
【００２２】
また、それぞれの３ステイトバッファ１０１に代えて、通常の出力バッファ（例えば図２の２０１）とスイッチとを直列接続し、各スイッチをオン／オフすることで、出力部１０５から出力される駆動パルスの駆動能力を切り替えるようにしてもよい。
【００２３】
なお、上記実施の形態では、駆動する固体撮像素子として、図３のＣＣＤ固体撮像素子を例に説明したが、この構造のＣＣＤ固体撮像素子に限られるものではない。例えば、図３の場合、水平ＣＣＤ３０３に２相駆動ＣＣＤを用いているため、水平ＣＣＤ駆動パルス入力端子φＨ１，φＨ２が２本であり、水平ＣＣＤ駆動パルスの出力部１０５および出力端子１０４は２本でよいが、例えば４相駆動ＣＣＤを用いた場合は、その水平ＣＣＤ駆動パルス入力端子も４本であり、水平ＣＣＤ駆動パルスの出力部１０５および出力端子１０４も４本となる。本発明は、水平ＣＣＤの相数に関わらず適用できることは言うまでもない。また、図３では、ＣＣＤの構造も、ＩＳタイプのＣＣＤを用いて説明したが、ＰＳタイプのＣＣＤなど、ＣＣＤの構造に関わらず適用可能である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の固体撮像素子の駆動装置によれば、出力部から出力される水平ＣＣＤ駆動パルスの駆動能力を、ＣＣＤ固体撮像素子の端子の負荷容量に応じて変更することができる。その結果、ＣＣＤ固体撮像素子の画素数、駆動仕様が同一であれば、ＣＣＤ固体撮像素子のサイズが異なりその端子負荷容量が異なっても、新たに固体撮像素子の駆動装置を再設計する必要がなく、ＣＣＤ固体撮像素子のラインナップに応じ開発しなければならない非効率を改善し、サイズの異なる各種ＣＣＤ固体撮像素子に対応可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の固体撮像素子の駆動装置の一例を示す回路図である。
【図２】従来の駆動回路を示す回路図である。
【図３】ＣＣＤ固体撮像素子の構造の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０１  ３ステイトバッファ
１０２  固体撮像素子
１０３  コントロールライン
１０４  出力端子
１０５  出力部
３０１  フォトダイオード
３０２  垂直ＣＣＤ
３０３  水平ＣＣＤ
３０４  出力アンプ
【図１】
0004643802.tif 000002
【図２】
0004643802.tif 000003
【図３】
0004643802.tif 000004