(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電荷を順次転送する複数の電荷転送列と、
前記複数の電荷転送列の電荷転送方向後段に各々設けられる複数の電荷電圧変換部と、
前記複数の電荷電圧変換部で電荷を変換して得た各電圧を各々増幅する複数の増幅回路と、
前記複数の増幅回路を切り替て接続し、前記複数の増幅回路の各々で増幅された信号を所定の出力タイミングで切り替えて出力する出力端子と、
前記複数の増幅回路に対して１つ設けられ、前記複数の増幅回路に対して共通の昇圧電圧を出力する昇圧回路と、
前記昇圧電圧の下で増幅動作する増幅回路を、前記複数の増幅回路の間で切り替える制御回路と
を備え、
前記制御回路は、
前記出力端子から信号を出力する前記複数の増幅回路の１に対して前記昇圧回路が前記昇圧電圧を印加するように、前記昇圧電圧が印加される複数の増幅回路を前記出力タイミングにしたがって切り替える
電荷転送装置。
【請求項２】
複数の電荷転送列によって各々電荷を転送した後、各電荷を各々電圧に変換し、各電圧を複数の増幅回路にて各々増幅して共通の出力端子から所定の出力タイミングで切り替えて出力する電荷転送装置の駆動方法において、
前記各電圧を複数の増幅回路にて各々増幅するとき、前記複数の増幅回路に対して１つ設けられ、前記複数の増幅回路へ共通の昇圧電圧を出力する昇圧回路による昇圧電圧の下で増幅動作する増幅回路が、前記出力端子から信号を出力する増幅回路となるように、前記昇圧電圧が印加される増幅回路を、前記複数の増幅回路の間で前記出力タイミングにしたがって切り替える
電荷転送装置の駆動方法。
【請求項３】
取り込んだ映像を信号として出力する複数の受光素子と、
前記複数の受光素子から出力された映像の信号を各々増幅する複数の増幅回路と、
前記複数の増幅回路を切り替て接続し、前記複数の増幅回路の各々で増幅された映像の信号を所定の出力タイミングで切り替えて出力する出力端子と、
前記複数の増幅回路に対して１つ設けられ、前記複数の増幅回路に対して共通の昇圧電圧を出力する昇圧回路と、
前記昇圧電圧の下で増幅動作する増幅回路を、前記複数の増幅回路の間で切り替える制御回路と
を備え、
前記制御回路は、
前記出力端子から映像の信号を出力する前記複数の増幅回路の１に対して前記昇圧回路が前記昇圧電圧を印加するように、前記昇圧電圧が印加される複数の増幅回路を前記出力タイミングにしたがって切り替える
固体撮像装置。
【請求項４】
複数の受光素子によって取り込んだ映像に基づく各信号を出力した後、各信号を複数の増幅回路にて各々増幅して共通の出力端子から所定の出力タイミングで切り替えて出力する固体撮像装置の駆動方法において、
前記各信号を複数の増幅回路にて各々増幅するとき、前記複数の増幅回路に対して１つ設けられ、前記複数の増幅回路へ共通の昇圧電圧を出力する昇圧回路による昇圧電圧の下で増幅動作する増幅回路が、前記出力端子から信号を出力する増幅回路となるように、前記昇圧電圧が印加される増幅回路を、前記複数の増幅回路の間で前記出力タイミングにしたがって切り替える
固体撮像装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電荷転送列で順次転送した電荷を増幅回路で増幅して出力する電荷転送装置およびその駆動方法、並びに受光素子で取り込んだ映像信号を増幅して出力する固体撮像装置およびその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
固体撮像装置は、受光素子で取り込んだ映像に基づく電荷を電荷転送部で順次転送し、後段にあるフローティングディフュージョン等の電荷電圧変換部で電圧に変換した後、出力回路初段を介して出力している。近年の固体撮像装置では、低消費電力、高速駆動の観点から低電圧（５Ｖ以下）の電源電圧で駆動を行うものが増えてきており、この場合、出力信号のダイナミックレンジを大きくとるため、電荷電圧変換部および出力回路初段に電源電圧より高い電圧を与える必要が生じている。
【０００３】
この電荷電圧変換部および出力回路初段に電源電圧より高い電圧を与えるには、昇圧回路を別途設けるようにしている。また、カラー画像を取り込むため、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応して複数の電荷転送部を備えた固体撮像装置や、複数のセンサー列で信号検出を行う固体撮像装置においては、電荷転送部やセンサー列の数だけ昇圧回路を設けるようにしている。
【０００４】
図４は、複数のセンサー列に対応した従来の固体撮像装置を説明するブロック図である。すなわち、この固体撮像装置は、基板１上に３つのセンサ列ＳＡ、ＳＢ、ＳＣが並列に設けられ、各々のセンサ列ＳＡ、ＳＢ、ＳＣに対応してシフトゲートＧＡ、ＧＢ、ＧＣおよびＣＣＤアナログレジスタＲＡ、ＲＢ、ＲＣが設けられている。
【０００５】
また、各ＣＣＤアナログレジスタＲＡ、ＲＢ、ＲＣの後段には電荷電圧変換部ＦＤＡ、ＦＤＢ、ＦＤＣおよび出力回路初段ＦＡ、ＦＢ、ＦＣが設けられている。この各電荷電圧変換部ＦＤＡ、ＦＤＢ、ＦＤＣおよび各出力回路初段ＦＡ、ＦＢ、ＦＣは、対応する各昇圧回路２Ａ、２Ｂ、２Ｃから駆動電圧より高い電圧を得ている。
【０００６】
図５は、出力回路初段を説明する回路図である。出力回路初段は、２つのトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２より構成され、一方のトランジスタＴｒ１のゲートにＣＣＤ入力すなわち電荷電圧変換部からの出力が接続され、他方のトランジスタＴｒ２のゲートにバイアス電圧Ｖｇｇが接続されている。また、図４に示すCharge Coupled Device 電圧変換部ＦＤＡ、ＦＤＢ、ＦＤＣのドレイン電圧も昇圧回路２Ａ、２Ｂ、２Ｃによって昇圧されており、これらの回路構成によってＣＣＤ出力信号の昇圧を実現している。
【０００７】
図４に示す従来の固体撮像装置では、このような出力回路初段ＦＡ、ＦＢ、ＦＣからの出力を出力切り換えスイッチＳＷによって切り換えて出力回路後段Ｌへ送るようにしている。この切り換えによって、各センサ列ＳＡ、ＳＢ、ＳＣで取り込んだ電荷に対応する信号を順に出力している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電源電圧より高い電圧を発生する昇圧回路は、主要構成としてコンデンサを備えていることから、回路規模が大きくなって基板（チップ）面積の増加を招くことになる。図６は、昇圧回路の一例を示す回路図である。この昇圧回路では、電源電圧Ｖｄｄを入力とする複数のトランジスタＴｒと、数百ｐＦ程度の容量を持つコンデンサＣとを備えており、クロックＣＬＫの入力により、電源電圧Ｖｄｄを昇圧して出力電圧ＶＯＵＴを得るようになっている。このように、昇圧回路では、数百ｐＦ程度の容量を持つコンデンサＣを備えることから、その面積（数ｍｍ2 ）も大きなものとなる。特に、カラー画像を取り込む固体撮像装置や複数のセンサー列を備えた固体撮像装置では、複数の電荷転送部やセンサー列に対応して昇圧回路も複数用意されていることから、大規模な回路が必要となり、チップ面積の増大を招いている。
【０００９】
さらに、複数の昇圧回路へ電源電圧を供給するため、昇圧回路への負荷が増大し、消費電力の増加を招くという問題も生じている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような課題を解決するために成された電荷転送装置およびその駆動方法並びに固体撮像装置およびその駆動方法である。すなわち、本発明の第１の態様に係る電荷転送装置は、電荷を順次転送する複数の電荷転送列と、複数の電荷転送列の電荷転送方向後段に各々設けられる複数の電荷電圧変換部と、複数の電荷電圧変換部で電荷を変換して得た各電圧を各々増幅する複数の増幅回路と、複数の増幅回路を切り替て接続し、複数の増幅回路の各々で増幅された信号を所定の出力タイミングで切り替えて出力する出力端子と、複数の増幅回路に対して１つ設けられ、複数の増幅回路に対して共通の昇圧電圧を出力する昇圧回路と、昇圧電圧の下で増幅動作する増幅回路を、複数の増幅回路の間で切り替える制御回路とを備える。そして、制御回路は、出力端子から信号を出力する複数の増幅回路の１に対して昇圧回路が昇圧電圧を印加するように、昇圧電圧が印加される複数の増幅回路を出力タイミングにしたがって切り替える。
【００１１】
このような電荷転送装置では、複数の電荷転送列で転送してきた各電荷を複数の電荷電圧変換部で電圧に各々変換し、この各電圧を複数の増幅回路で各々増幅する。この各電圧の増幅を行うにあたり、１つの昇圧回路から昇圧電圧が与えられる複数の増幅回路の動作（ＯＮ／ＯＦＦ）を信号の出力タイミングに応じて切り換えていることから、昇圧回路の電流負荷が軽減され、複数の増幅回路に対して１つの昇圧回路でも対応できるようになり、回路規模の縮小および消費電力の低減を図ることができるようになる。
【００１２】
また、本発明の第２の態様に係る電荷転送装置の駆動方法は、複数の電荷転送列によって各々電荷を転送した後、各電荷を各々電圧に変換し、各電圧を複数の増幅回路にて各々増幅して共通の出力端子から所定の出力タイミングで切り替えて出力する電荷転送装置の駆動方法において、各電圧を複数の増幅回路にて各々増幅するとき、複数の増幅回路に対して１つ設けられ、複数の増幅回路へ共通の昇圧電圧を出力する昇圧回路による昇圧電圧の下で増幅動作する増幅回路が、出力端子から信号を出力する増幅回路となるように、昇圧電圧が印加される増幅回路を、複数の増幅回路の間で出力タイミングにしたがって切り替える。
【００１３】
このような電荷転送装置の駆動方法では、複数の電荷転送列で各々の電荷を転送した後、各電荷を各々電圧に変換し、各電圧を複数の増幅回路で各々増幅するにあたり、昇圧電圧が与えられる複数の増幅回路の動作（ＯＮ／ＯＦＦ）を複数の電荷転送列に対応した信号の出力タイミングに応じて切り換えていることから、昇圧回路の電流負荷が軽減され、複数の増幅回路に対して１つの昇圧回路でも対応できるようになり、回路規模の縮小および消費電力の低減を図ることができるようになる。
【００１４】
また、本発明の第３の態様に係る固体撮像装置は、取り込んだ映像を信号として出力する複数の受光素子と、複数の受光素子から出力された映像の信号を各々増幅する複数の増幅回路と、複数の増幅回路を切り替て接続し、複数の増幅回路の各々で増幅された映像の信号を所定の出力タイミングで切り替えて出力する出力端子と、複数の増幅回路に対して１つ設けられ、複数の増幅回路に対して共通の昇圧電圧を出力する昇圧回路と、昇圧電圧の下で増幅動作する増幅回路を、複数の増幅回路の間で切り替える制御回路とを備える。そして、制御回路は、出力端子から映像の信号を出力する複数の増幅回路の１に対して昇圧回路が昇圧電圧を印加するように、昇圧電圧が印加される複数の増幅回路を出力タイミングにしたがって切り替える。
【００１５】
このような固体撮像装置では、複数の受光素子から出力された信号を複数の増幅回路で各々増幅するにあたり、１つの昇圧回路から昇圧電圧が与えられる複数の増幅回路の動作（ＯＮ／ＯＦＦ）を信号の出力タイミングに応じて切り換えていることから、昇圧回路の電流負荷が軽減され、複数の増幅回路に対して１つの昇圧回路でも対応できるようになり、回路規模の縮小および消費電力の低減を図ることができるようになる。
【００１６】
また、本発明の第４の態様に係る固体撮像装置の駆動方法は、複数の受光素子によって取り込んだ映像に基づく各信号を出力した後、各信号を複数の増幅回路にて各々増幅して共通の出力端子から所定の出力タイミングで切り替えて出力する固体撮像装置の駆動方法において、各信号を複数の増幅回路にて各々増幅するとき、複数の増幅回路に対して１つ設けられ、複数の増幅回路へ共通の昇圧電圧を出力する昇圧回路による昇圧電圧の下で増幅動作する増幅回路が、出力端子から信号を出力する増幅回路となるように、昇圧電圧が印加される増幅回路を、複数の増幅回路の間で出力タイミングにしたがって切り替える。
【００１７】
このような固体撮像装置の駆動方法では、複数の受光素子から出力された信号を複数の増幅回路で各々増幅するにあたり、昇圧電圧が与えられる複数の増幅回路の動作（ＯＮ／ＯＦＦ）を複数の受光素子に対応した信号の出力タイミングに応じて切り換えていることから、昇圧回路の電流負荷が軽減され、複数の増幅回路に対して１つの昇圧回路でも対応できるようになり、回路規模の縮小および消費電力の低減を図ることができるようになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電荷転送装置およびその駆動方法並びに固体撮像装置およびその駆動方法における実施の形態を図に基づいて説明する。図１は、本実施形態の電荷転送装置を説明するブロック図であり、複数のセンサー列を備えた固体撮像装置（例えば、多点オートフォーカスセンサー）に適用した場合を例としている。
【００１９】
すなわち、この固体撮像装置は、シリコン等の基板（チップ）１上に３つのセンサ列ＳＡ、ＳＢ、ＳＣが並列に設けられ、各々のセンサ列ＳＡ、ＳＢ、ＳＣに対応してシフトゲートＧＡ、ＧＢ、ＧＣおよびＣＣＤアナログレジスタＲＡ、ＲＢ、ＲＣが設けられている。
【００２０】
この基板１には、図中○印で示す端子として、電源電圧Ｖｄｄ、シフトゲートＧＡ、ＧＢ、ＧＣの各駆動パルスφＲＯＧ＿Ａ、φＲＯＧ＿Ｂ、φＲＯＧ＿Ｃ、ＣＣＤアナログレジスタＲＡ、ＲＢ、ＲＣの各駆動パルスφ１、φ２、出力端子ＣＣＤｏｕｔが設けられている。
【００２１】
また、基板１上の各ＣＣＤアナログレジスタＲＡ、ＲＢ、ＲＣの後段には電荷電圧変換部ＦＤＡ、ＦＤＢ、ＦＤＣおよび出力回路初段ＦＡ、ＦＢ、ＦＣが設けられているとともに、この各電荷電圧変換部ＦＤＡ、ＦＤＢ、ＦＤＣおよび各出力回路初段ＦＡ、ＦＢ、ＦＣに対して１つの昇圧回路２が設けられ、各電荷電圧変換部ＦＤＡ、ＦＤＢ、ＦＤＣおよび各出力回路初段ＦＡ、ＦＢ、ＦＣの各々に駆動電圧より高い電圧（昇圧電圧）を与えている。
【００２２】
この昇圧回路２の電流負荷は、出力回路初段ＦＡ、ＦＢ、ＦＣから出力回路後段Ｌへの出力タイミングを切り換える出力切り換えスイッチＳＷに同期してＶｇｇ制御パルスを発生するＶｇｇ制御回路３によって制御され、各電荷電圧変換部ＦＤＡ、ＦＤＢ、ＦＤＣおよび各出力回路初段ＦＡ、ＦＢ、ＦＣの１組にだけ電流が流れ、３組同時に流れないようになっている。
【００２３】
図２は、本実施形態に適用される出力回路初段を説明する回路図である。出力回路初段は、２つのトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２より構成され、一方のトランジスタＴｒ１のゲートにＣＣＤ入力すなわち電荷電圧変換部からの出力が接続され、他方のトランジスタＴｒ２のゲートにバイアス電圧Ｖｇｇが接続されたソースフォロワ回路となっている。また、このバイアス電圧ＶｇｇのＯＮ、ＯＦＦ切り換えを図１に示すＶｇｇ制御回路３から出力されるＶｇｇ制御パルスによって行うようになっている。
【００２４】
つまり、Ｖｇｇ制御回路３からＶｇｇ制御パルスが印加されることでトランジスタＴｒ２のゲートにバイアス電圧Ｖｇｇが印加され、ＣＣＤ入力に応じた信号が出力されることになる。一方、Ｖｇｇ制御回路３からＶｇｇ制御パルスが印加されないときはバイアス電圧ＶｇｇをＯＦＦとして、その回路を不動作とし、電流を流さないようにすることができる。
【００２５】
図１に示すように、Ｖｇｇ制御回路３から出力されるＶｇｇ制御パルスは、ＣｏｎＡとして出力回路初段ＦＡに入力され、ＣｏｎＢとして出力回路初段ＦＢに入力され、ＣｏｎＣとして出力回路初段ＦＣに入力される。このＶｇｇ制御パルスＣｏｎＡ、ＣｏｎＢ、ＣｏｎＣが出力切り換えスイッチＳＷの選択と同期して各出力回路初段ＦＡ、ＦＢ、ＦＣに順に与えられることで、１つの昇圧回路２であってもその動作を電荷電圧変換部ＦＤＡ、ＦＤＢ、ＦＤＣおよび出力回路初段ＦＡ、ＦＢ、ＦＣに与えることが可能となる。
【００２６】
つまり、複数のＣＣＤアナログレジスタＲＡ、ＲＢ、ＲＣに対応して複数の電荷電圧変換部ＦＤＡ、ＦＤＢ、ＦＤＣおよび出力回路初段ＦＡ、ＦＢ、ＦＣがある場合でも、全てに対応して複数の昇圧回路を備えることなく、１つの昇圧回路２のみで済むことから、回路規模の縮小化を図ることができるようになる。
【００２７】
具体的には、出力回路初段ＦＡ、ＦＢ、ＦＣの１つで数十μＡ程度の電流が流れ、その負荷に対応する昇圧回路２としては数百ｐＦの容量が必要となる。例えば、図５に示すような昇圧回路において、この容量を確保するためにはコンデンサＣの面積として数ｍｍ2 の回路規模が必要となる。このような昇圧回路を１つで済ませることで、回路規模の大幅な縮小を実現できる。
【００２８】
また、図１に示す複数のＣＣＤアナログレジスタＲＡ、ＲＢ、ＲＣのうち、信号出力を行うものに対応する電荷電圧変換部ＦＤＡ、ＦＤＢ、ＦＤＣおよび出力回路初段ＦＡ、ＦＢ、ＦＣに対してのみ昇圧回路２からの昇圧電圧が与えられ、信号出力の対象となっていない電荷電圧変換部ＦＤＡ、ＦＤＢ、ＦＤＣおよび出力回路初段ＦＡ、ＦＢ、ＦＣには昇圧回路２からの昇圧電圧は与えられないことから、常に昇圧回路２の１つ分の消費電力で済むことになる。
【００２９】
次に、本実施形態における電荷転送装置の駆動方法について説明する。なお、本実施形態では、図１に示す固体撮像装置を例とした駆動方法を説明する。図１に示す固体撮像装置では、基板１に設けられた出力端子ＣＣＤｏｕｔが１つであることから、３つのセンサ列ＳＡ、ＳＢ、ＳＣで各々取り込んだ電荷に対応する信号を、出力切り換えスイッチＳＷの選択によって例えば列単位で順に出力するようになっている。
【００３０】
すなわち、センサ列ＳＡについては、電荷を取り込んだ後、シフトゲートＧＡに与えられるφＲＯＧ＿Ａによってセンサ列ＳＡの電荷をＣＣＤアナログレジスタＲＡに読み出す。その後、ＣＣＤアナログレジスタＲＡに互いに逆相となる駆動パルスφＨ１、φＨ２を与えることで、センサ列ＳＡで取り込んだ１列分の電荷を順次転送していく。そして、電荷電圧変換部ＦＤＡで電荷に応じた電圧に変換し、出力回路初段ＦＡでダイナミックレンジの増加を図って、出力回路後段Ｌを介して出力端子ＣＣＤｏｕｔから信号を出力する。
【００３１】
また、センサ列ＳＢについては、電荷を取り込んだ後、シフトゲートＧＢに与えられるφＲＯＧ＿Ｂによってセンサ列ＳＢの電荷をＣＣＤアナログレジスタＲＢに読み出す。その後、ＣＣＤアナログレジスタＲＢに互いに逆相となる駆動パルスφＨ１、φＨ２を与えることで、センサ列ＳＢで取り込んだ１列分の電荷を順次転送していく。そして、電荷電圧変換部ＦＤＢで電荷に応じた電圧に変換し、出力回路初段ＦＢでダイナミックレンジの増加を図って、出力回路後段Ｌを介して出力端子ＣＣＤｏｕｔから信号を出力する。
【００３２】
また、センサ列ＳＣについては、電荷を取り込んだ後、シフトゲートＧＣに与えられるφＲＯＧ＿Ｃによってセンサ列ＳＣの電荷をＣＣＤアナログレジスタＲＣに読み出す。その後、ＣＣＤアナログレジスタＲＣに互いに逆相となる駆動パルスφＨ１、φＨ２を与えることで、センサ列ＳＣで取り込んだ１列分の電荷を順次転送していく。そして、電荷電圧変換部ＦＤＣで電荷に応じた電圧に変換し、出力回路初段ＦＣでダイナミックレンジの増加を図って、出力回路後段Ｌを介して出力端子ＣＣＤｏｕｔから信号を出力する。
【００３３】
このように、センサ列ＳＡ、ＳＢ、ＳＣの各々で取り込んだ電荷を列単位で転送し、電圧として１つの出力端子ＣＣＤｏｕｔから出力するにあたり、その出力タイミングに応じて出力切り換えスイッチＳＷによる選択を行っている。つまり、出力切り換えスイッチＳＷによって出力回路初段ＦＡを選択し、センサ列ＳＡで取り込んだ電荷に対応する信号を出力し、次に、出力切り換えスイッチＳＷによって出力回路初段ＦＢを選択し、センサ列ＳＢで取り込んだ電荷に対応する信号を出力し、次に、出力切り換えスイッチＳＷによって出力回路初段ＦＣを選択し、センサ列ＳＣで取り込んだ電荷に対応する信号を出力する。これを順に繰り返すことで、３つのセンサ列ＳＡ、ＳＢ、ＳＣで取り込んだ電荷に対応する信号を各列順に出力できるようになる。
【００３４】
また、本実施形態では、このような出力タイミングに応じてＶｇｇ制御回路３からＶｇｇ制御パルスＣｏｎＡ、ＣｏｎＢ、ＣｏｎＣを出力回路初段ＦＡ、ＦＢ、ＦＣに順に与えて、信号出力で選択された電荷電圧変換部ＦＤＡ、ＦＤＢ、ＦＤＣおよび出力回路初段ＦＡ、ＦＢ、ＦＣに昇圧回路２からの昇圧電圧を選択的に与えるようにしている。
【００３５】
すなわち、センサ列ＳＡで取り込んだ電荷に対応する信号を出力するタイミングでは、Ｖｇｇ制御回路３から出力回路初段ＦＡにＶｇｇ制御パルスＣｏｎＡを与える。これにより、図２に示すバイアス電圧ＶｇｇがトランジスタＴｒ２に印加され、昇圧電圧が電荷電圧変換部ＦＤＡおよび出力回路初段ＦＡに与えられて、センサ列ＳＡで取り込んだ電荷に対応する信号のダイナミックレンジを増加して出力できるようになる。
【００３６】
また、センサ列ＳＢで取り込んだ電荷に対応する信号を出力するタイミングでは、Ｖｇｇ制御回路３から出力回路初段ＦＢにＶｇｇ制御パルスＣｏｎＢを与える。これにより、図２に示すバイアス電圧ＶｇｇがトランジスタＴｒ２に印加され、昇圧電圧が電荷電圧変換部ＦＤＢおよび出力回路初段ＦＢに与えられて、センサ列ＳＢで取り込んだ電荷に対応する信号のダイナミックレンジを増加して出力できるようになる。
【００３７】
さらに、センサ列ＳＣで取り込んだ電荷に対応する信号を出力するタイミングでは、Ｖｇｇ制御回路３から出力回路初段ＦＣにＶｇｇ制御パルスＣｏｎＣを与える。これにより、図２に示すバイアス電圧ＶｇｇがトランジスタＴｒ２に印加され、昇圧電圧が電荷電圧変換部ＦＤＣおよび出力回路初段ＦＣに与えられて、センサ列ＳＣで取り込んだ電荷に対応する信号のダイナミックレンジを増加して出力できるようになる。
【００３８】
図３は、出力タイミングに応じたＶｇｇ制御パルスの切り換えを説明するタイミングチャートである。すなわち、センサ列ＳＡで取り込んだ電荷に対応する信号を出力するタイミングでは、Ｖｇｇ制御パルスＣｏｎＡのみがＨｉｇｈレベルとなり、図１に示す電荷電圧変換部ＦＤＡおよび出力回路初段ＦＡに昇圧電圧が印加される。また、センサ列ＳＢで取り込んだ電荷に対応する信号を出力するタイミングでは、Ｖｇｇ制御パルスＣｏｎＢのみがＨｉｇｈレベルとなり、図１に示す電荷電圧変換部ＦＤＢおよび出力回路初段ＦＢに昇圧電圧が印加される。また、センサ列ＳＣで取り込んだ電荷に対応する信号を出力するタイミングでは、Ｖｇｇ制御パルスＣｏｎＣのみがＨｉｇｈレベルとなり、図１に示す電荷電圧変換部ＦＤＣおよび出力回路初段ＦＣに昇圧電圧が印加される。
【００３９】
これを繰り返すことにより、複数の電荷電圧変換部ＦＤＡ、ＦＤＢ、ＦＤＣおよび複数の出力回路初段ＦＡ、ＦＢ、ＦＣに対して１つの昇圧回路２の動作が信号の出力タイミングに応じて順次切り換えられ、各信号出力のダイナミックレンジ増加を図ることができる。
【００４０】
また、このような切り換えにより、複数の電荷電圧変換部ＦＤＡ、ＦＤＢ、ＦＤＣおよび複数の出力回路初段ＦＡ、ＦＢ、ＦＣに対応して複数の昇圧回路を設ける必要がなくなり、回路規模の縮小化および消費電力の低減を図ることができるようになる。
【００４１】
なお、図１に示すＶｇｇ制御回路３や出力切り換えスイッチＳＷは、基板１上に形成されていなくても、外部から信号として取り込むようにしてもよい。また、本実施形態では、主として固体撮像装置を例に説明したが、これ以外でも、本発明の電荷転送装置を用いた遅延装置でも適用可能である。
【００４２】
また、電荷転送を行わない固体撮像装置に適用することも可能である。例えば、複数の受光素子（センサー列）で取り込んだ信号を転送することなく後段の回路へ順次出力する装置の場合、各受光素子に対応して本実施形態の出力回路初段に対応する増幅回路が設けられており、１つの昇圧回路から昇圧電圧が与えられる複数の増幅回路の動作を各受光素子からの信号の出力タイミングに応じて切り換えるようにする。特に、オートフォーカス用の固体撮像装置では、センサ列数が十数列もあることから、１つの昇圧回路からの昇圧電圧の負荷を切り換えることで、回路規模の縮小化および消費電力の低減を図ることが可能となる。
【００４３】
また、本発明は、カラー画像を取り込むため、複数のセンサー列に対応して、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の信号を取り込む固体撮像装置にも適用可能である。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電荷転送装置およびその駆動方法並びに固体撮像装置およびその駆動方法によれば次のような効果がある。すなわち、複数の増幅回路で各々電圧を増幅するにあたり、１つの昇圧回路から昇圧電圧が与えられる複数の増幅回路の動作を信号の出力タイミングに応じて切り換えていることから、昇圧回路の電流負荷を軽減でき、複数の増幅回路があっても１つの昇圧回路で対応できるようになる。これにより、昇圧回路の回路規模の縮小および消費電力の低減を図ることが可能となる。また、１つの昇圧回路を基板上に形成するだけで済むため、基板（チップ）面積を小さくでき、製造コストを下げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態を説明するブロック図である。
【図２】本実施形態で用いる出力回路初段を説明する回路図である。
【図３】出力タイミングに応じたＶｇｇ制御パルスの切り換えを説明するタイミングチャートである。
【図４】従来の固体撮像装置を説明するブロック図である。
【図５】従来の出力回路初段を説明する回路図である。
【図６】昇圧回路の一例を説明する回路図である。
【符号の説明】
１…基板、２…昇圧回路、３…Ｖｇｇ制御回路、ＳＡ…センサ列、ＳＢ…センサ列、ＳＣ…センサ列、ＧＡ…シフトゲート、ＧＢ…シフトゲート、ＧＣ…シフトゲート、ＲＡ…ＣＣＤアナログレジスタ、ＲＢ…ＣＣＤアナログレジスタ、ＲＣ…ＣＣＤアナログレジスタ、ＦＤＡ…電荷電圧変換部、ＦＤＢ…電荷電圧変換部、ＦＤＣ…電荷電圧変換部、ＦＡ…出力回路初段、ＦＢ…出力回路初段、ＦＣ…出力回路初段、Ｌ…出力回路後段
【図１】
0004479019.tif 000002
【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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