專(zhuān)利名稱(chēng):圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及旨在驅(qū)動(dòng)圖象傳感器的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置,特別涉及驅(qū) 動(dòng)圖象傳感器中的垂直寄存器的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù):
圖12是表示具有CCD圖象傳感器的普通的攝像裝置例如數(shù)碼相機(jī)等 使用的攝像裝置100的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖12所示,在該攝像裝置 100中,設(shè)置光學(xué)塊101 (該光學(xué)塊101具有透鏡、光圈機(jī)構(gòu)及快門(mén)機(jī)構(gòu) 等光學(xué)機(jī)器)、CCD圖象傳感器102 (該CCD圖象傳感器102接收來(lái)自光學(xué) 塊101的光,并且將其變換成電信號(hào))、AFE (Analog Front End) 103 (該AFE103將來(lái)自CCD圖象傳感器102使電信號(hào)數(shù)字化)、圖像處理部104 (該圖像處理部104輸入來(lái)自的數(shù)字信號(hào),輸出圖像信號(hào))、光學(xué)塊控制 部105 (該光學(xué)塊控制部105控制光學(xué)塊101的光圈機(jī)構(gòu)及快門(mén)機(jī)構(gòu))、垂 直驅(qū)動(dòng)器106 (該垂直驅(qū)動(dòng)器106驅(qū)動(dòng)、控制CCD圖象傳感器102中的垂 直寄存器)、時(shí)序發(fā)生器107 (該時(shí)序發(fā)生器107輸入來(lái)自圖像處理部104 的同步信號(hào),向CCD圖象傳感器102、 AFE103、光學(xué)塊控制部105和垂直 驅(qū)動(dòng)器106輸出驅(qū)動(dòng)控制信號(hào))。在這里,AFE103具有CDS (Correlated Double Sampling)、 AGC (Automatic Gain Control )、 ADC (Analog Digital Converter)。
CCD圖象傳感器102,具備將來(lái)自光學(xué)塊101的光變換成電荷的光二 極管,以及旨在將變換的電荷傳輸給AFE103的垂直寄存器和水平寄存器。 為了驅(qū)動(dòng)CCD圖象傳感器102的垂直寄存器和水平寄存器,需要形成垂直 驅(qū)動(dòng)脈沖和水平驅(qū)動(dòng)脈沖的各驅(qū)動(dòng)信號(hào)。旨在驅(qū)動(dòng)CCD圖象傳感器102的
5水平寄存器的驅(qū)動(dòng)信號(hào),直接從時(shí)序發(fā)生器107輸入。驅(qū)動(dòng)垂直寄存器的
垂直驅(qū)動(dòng)脈沖,與水平驅(qū)動(dòng)脈沖相比,需要高電壓,所以設(shè)置旨在生成垂 直驅(qū)動(dòng)脈沖的垂直驅(qū)動(dòng)器106。作為垂直驅(qū)動(dòng)脈沖的電壓,需要3種電壓,
即旨在將光二極管存儲(chǔ)的電荷傳輸給垂直寄存器的高電平電壓(例如+
12V),和在垂直寄存器內(nèi)依次傳輸傳輸給垂直寄存器的電荷后,旨在傳輸 給水平寄存器的中間電平電壓(例如OV)及低電平電壓(例如一6V)。垂 直驅(qū)動(dòng)器106將來(lái)自時(shí)序發(fā)生器107的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào),變換成旨在驅(qū)動(dòng)CCD 圖象傳感器102的垂直寄存器的垂直驅(qū)動(dòng)脈沖。另一方面,水平驅(qū)動(dòng)脈沖 (例如電壓為+ 3V)使用在時(shí)序發(fā)生器107中形成的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào),直接 輸入CCD圖象傳感器102。
圖13是表示現(xiàn)有技術(shù)的垂直驅(qū)動(dòng)器106的簡(jiǎn)要的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。 如圖13所示,在垂直驅(qū)動(dòng)器106中,具備2值輸出塊200和3值輸出塊 300等2種輸出塊。2值輸出塊200和3值輸出塊300,按照CCD圖象傳感 器102的規(guī)格例如像素?cái)?shù)、驅(qū)動(dòng)方式等,具備必要的數(shù)量。在各2值輸出 塊200中,輸入來(lái)自時(shí)序發(fā)生器107的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)——一個(gè)2值輸入信 號(hào),形成向CCD圖象傳感器102輸出的一個(gè)2值驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在3值輸出塊 300中,輸入來(lái)自時(shí)序發(fā)生器107的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)——2個(gè)2值輸入信i 形成向CCD圖象傳感器102輸出的一個(gè)3值驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
圖14是表示現(xiàn)有技術(shù)的垂直驅(qū)動(dòng)器106中的2值輸出塊200和3值 輸出塊300各自的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。2值輸出塊200,將來(lái)自時(shí)序發(fā)生 器107的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)變換成所需的中間電平電壓(例如0V)或低電平電 壓(例如一6V),作為2值驅(qū)動(dòng)信號(hào),向CCD圖象傳感器102的垂直寄存 器輸出。3值輸出塊300,則將來(lái)自時(shí)序發(fā)生器107的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)變換 成高電平電壓(例如+ 12V)、中間電平電壓(例如OV)或低電平電壓(例 如一6V),作為3值驅(qū)動(dòng)信號(hào),向CCD圖象傳感器102的垂直寄存器輸出。
來(lái)自時(shí)序發(fā)生器107的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)一一去往2值輸出塊200的2值 輸入信號(hào),被輸入控制電路201。控制電路201輸出的控制信號(hào),則向輸
6出低電平電壓的低電平輸出驅(qū)動(dòng)器202及輸出中間電平電壓的中間電平輸
出驅(qū)動(dòng)器203輸出。低電平輸出驅(qū)動(dòng)器202或中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器203中 的某一個(gè)被激發(fā),作為2值驅(qū)動(dòng)信號(hào),向該CCD輸出低電平電壓或中間電
平電壓中的某一個(gè)。
另外,第一 3值輸入信號(hào)和第二3值輸入信號(hào)等2種驅(qū)動(dòng)控制信號(hào), 被輸入3值輸出塊300。第一 3值輸入信號(hào)和第二3值輸入信號(hào),被輸入 控制電路301。來(lái)自控制電路301的控制信號(hào),則向輸出低電平電壓的低 電平輸出驅(qū)動(dòng)器302、輸出中間電平電壓的中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器303及輸 出高電平電壓的高電平輸出驅(qū)動(dòng)器304輸出,使輸出驅(qū)動(dòng)器302、 303、 304 中的某一個(gè)激發(fā)。其結(jié)果,3值輸出塊300向該CCD輸出所需的輸出電平 的3值驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
2值輸出塊200和3值輸出塊300各自具備的低電平輸出驅(qū)動(dòng)器202、 302、中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器203、 303及3值輸出塊300具備的高電平輸出 驅(qū)動(dòng)器304的各輸出晶體管,按照CCD的驅(qū)動(dòng)能力,預(yù)先設(shè)定接通電阻。
如上所述,在現(xiàn)有技術(shù)的攝像裝置100的垂直驅(qū)動(dòng)器106中,多個(gè)2 值輸出塊200和多個(gè)3值輸出塊300,分別用不同的電路構(gòu)成。2值輸出 塊200和3值輸出塊300都在輸出電平被切換時(shí),受輸出晶體管的接通電 阻和CCD圖象傳感器102的負(fù)荷電容的影響,驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的上升波形及下 降波形不急劇地平緩。由于CCD圖象傳感器102的負(fù)荷電容的電容值,隨 著像素?cái)?shù)等而產(chǎn)生很大變化,所以必須具有與CCD圖象傳感器102的負(fù)荷 電容匹配的最佳的接通電阻地決定各輸出驅(qū)動(dòng)器的輸出晶體管的元件尺 寸(接通電阻)。
在現(xiàn)有技術(shù)中,設(shè)計(jì)攝像裝置時(shí),單獨(dú)開(kāi)發(fā)制造與其圖象傳感器的頻 道數(shù)量及驅(qū)動(dòng)方式對(duì)應(yīng)的垂直驅(qū)動(dòng)器。所以,必須每次設(shè)計(jì)符合圖象傳感 器的規(guī)格的垂直驅(qū)動(dòng)器,導(dǎo)致開(kāi)發(fā)工時(shí)、制造成本的增大。
專(zhuān)利文獻(xiàn)l: JP特開(kāi)昭60—019315號(hào)公報(bào)
如前所述,在現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì)攝像裝置的結(jié)構(gòu)中,由于垂直驅(qū)動(dòng)器采
用分別設(shè)置多個(gè)2值輸出塊200和3值輸出塊300的結(jié)構(gòu),所以必須一個(gè) 一個(gè)地開(kāi)發(fā)與各圖象傳感器對(duì)應(yīng)的垂直驅(qū)動(dòng)器,開(kāi)發(fā)工時(shí)、制造成本的增 大成為一個(gè)大問(wèn)題
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對(duì)上述情況研制的,其目的在于提供設(shè)置多個(gè)具備2值 輸出塊和3值輸出塊兩者的功能的輸出塊,能夠與各種規(guī)格的圖象傳感器 對(duì)應(yīng)的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置具備2值輸出 塊和3值輸出塊兩者的功能的2值-3值兼用輸出塊。采用本發(fā)明后,由于 按照?qǐng)D象傳感器的驅(qū)動(dòng)方式準(zhǔn)備多個(gè)2值-3值兼用輸出塊,所以可以形成 與各種規(guī)格的圖象傳感器對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置。在本發(fā)明的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝 置中,可以使垂直驅(qū)動(dòng)器的輸出晶體管的接通電阻的值隨著選擇控制信號(hào) 變化,所以能夠提供輸出晶體管不必具備切換單元的通用性高的垂直驅(qū)動(dòng) 器。
在本發(fā)明的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置中,設(shè)置多個(gè)兼具2值輸出塊和3值 輸出塊兩者的功能的2值-3值兼用輸出塊,能夠按照來(lái)自定時(shí)振蕩器的驅(qū) 動(dòng)控制信號(hào),任意選擇2值輸出塊或3值輸出塊的功能。
在本發(fā)明的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置中,準(zhǔn)備多個(gè)2值-3值兼用輸出塊 后,能夠按照?qǐng)D象傳感器,在來(lái)自控制電路的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)的作用下,將 2值-3值兼用輸出塊作為3值輸出塊或2值輸出塊任意設(shè)定,驅(qū)動(dòng)各種CCD 圖象傳感器。
在本發(fā)明的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置中,2值-3值兼用輸出塊具備多個(gè)輸出多個(gè)輸出電平電壓的輸出級(jí)晶體管,能夠按照驅(qū)動(dòng)控制信號(hào),從輸出 級(jí)晶體管中選擇輸出各輸出電平電壓。
另外,在本發(fā)明的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置中,因?yàn)榘凑张c輸出端子連接 的元件變更輸出多個(gè)輸出電平電壓的輸出晶體管的接通電阻,所以能夠在
輸出選擇塊電路中采用控制輸出晶體管的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中,準(zhǔn)備多個(gè)2 值-3值兼用輸出塊后,能夠按照?qǐng)D象傳感器的頻道數(shù),任意設(shè)定2值輸出 和3值輸出的頻道數(shù)。
本發(fā)明的第1觀點(diǎn)的圖象傳感器用驅(qū)動(dòng)裝置,是為了驅(qū)動(dòng)圖象傳感器 而具有多個(gè)可以輸出2值或3值的電壓電平的信號(hào)的2值-3值兼用輸出塊 的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置,
所述2值-3值兼用輸出塊,具有輸出第1電壓電平的信號(hào)的第1電壓 電平輸出驅(qū)動(dòng)器、
輸出第2電壓電平的信號(hào)的第2電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器、 輸出第3電壓電平的信號(hào)的第3電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器; 所述2值-3值兼用輸出塊,按照輸入的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào),進(jìn)行輸出所述 第2電壓電平或所述第3電壓電平中的某一個(gè)信號(hào)的2值輸出動(dòng)作或輸出 所述第1電壓電平、所述第2電壓電平或所述第3電壓電平中的某一個(gè)信 號(hào)的3值輸出動(dòng)作。
本發(fā)明的第2觀點(diǎn)的圖象傳感器用驅(qū)動(dòng)裝置,第1觀點(diǎn)的所述第1電 壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器、所述第2電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器及所述第3電壓電平輸 出驅(qū)動(dòng)器,分別具有多個(gè)輸出晶體管;所述第1電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器、所 述第2電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器及所述第3電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器的各輸出晶體 管,按照輸入的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào),啟動(dòng)規(guī)定數(shù)量。
本發(fā)明的第3觀點(diǎn)的圖象傳感器用驅(qū)動(dòng)裝置,第1觀點(diǎn)的所述第1電 壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器、所述第2電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器及所述第3電壓電平輸 出驅(qū)動(dòng)器,分別具有多個(gè)輸出晶體管;所述2值-3值兼用輸出塊進(jìn)行2值輸出動(dòng)作時(shí),所述第2電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器及所述第3電壓電平輸出驅(qū) 動(dòng)器啟動(dòng)多個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器。
本發(fā)明的第4觀點(diǎn)的圖象傳感器用驅(qū)動(dòng)裝置,第1觀點(diǎn)的所述第2電
壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器,具有2值專(zhuān)用第2電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器;
所述第3電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器,具有2值專(zhuān)用第3電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)
器;
只在所述2值-3值兼用輸出塊進(jìn)行2值輸出動(dòng)作時(shí),所述2值專(zhuān)用第 2電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器和所述第2電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器一起啟動(dòng),或者所 述2值專(zhuān)用第3電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器和所述第3電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器一起 啟動(dòng)。
本發(fā)明的第5觀點(diǎn)的圖象傳感器用驅(qū)動(dòng)裝置,在來(lái)自第1觀點(diǎn)的裝置 外部的選擇信號(hào)的作用下,設(shè)定所述2值-3值兼用輸出塊是進(jìn)行2值輸出 動(dòng)作,還是進(jìn)行3值輸出動(dòng)作。
本發(fā)明的第6觀點(diǎn)的圖象傳感器用驅(qū)動(dòng)裝置,第5觀點(diǎn)的所述2值-3 值兼用輸出塊,具有存儲(chǔ)單元,存儲(chǔ)表示所述2值-3值兼用輸出塊是進(jìn)行 2值輸出動(dòng)作,還是進(jìn)行3值輸出動(dòng)作的所述選擇信號(hào)的信息。
本發(fā)明的第7觀點(diǎn)的圖象傳感器用驅(qū)動(dòng)裝置,第1觀點(diǎn)的所述第1電 壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器,具有能力調(diào)整第1電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器;
所述第2電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器,具有能力調(diào)整第2電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)
器;
所述第3電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器,具有能力調(diào)整第3電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)
器;
在來(lái)自裝置外部的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)的作用下,按照所述圖象傳感器的驅(qū) 動(dòng)能力,啟動(dòng)所述能力調(diào)整第1電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器、所述能力調(diào)整第2
電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器及所述能力調(diào)整第3電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器;
在來(lái)自裝置外部的選擇信號(hào)的作用下,設(shè)定所述2值-3值兼用輸出塊是進(jìn)行2值輸出動(dòng)作,還是進(jìn)行3值輸出動(dòng)作。
本發(fā)明的第8觀點(diǎn)的圖象傳感器用驅(qū)動(dòng)裝置,第7觀點(diǎn)的所述2值-3 值兼用輸出塊,具有存儲(chǔ)單元,存儲(chǔ)表示所述2值-3值兼用輸出塊是進(jìn)行 2值輸出動(dòng)作,還是進(jìn)行3值輸出動(dòng)作的所述選擇信號(hào)的信息。
本發(fā)明的第9觀點(diǎn)的圖象傳感器用驅(qū)動(dòng)裝置,第1觀點(diǎn)的所述第1電 壓電平是高電平電壓,所述第2電壓電平是中間電平電壓,所述第3電 壓電平是低電平電壓,具有第1電壓電平〉第2電壓電平>第3電壓電平 的關(guān)系;所述第1電壓電平、所述第2電壓電平及所述第3電壓電平用于 驅(qū)動(dòng)CCD圖象傳感器的垂直驅(qū)動(dòng)器。
本發(fā)明的第10觀點(diǎn)的圖象傳感器用驅(qū)動(dòng)裝置,第1觀點(diǎn)的所述第1 電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器、所述第2電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器及所述第3電壓電平 輸出驅(qū)動(dòng)器,用N溝道或P溝道的MOS晶體管構(gòu)成。
本發(fā)明的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置,設(shè)置多個(gè)兼具2值輸出塊和3值輸出 塊等兩者的功能的2值-3值兼用輸出塊,根據(jù)來(lái)自定時(shí)振蕩器的驅(qū)動(dòng)控制 信號(hào),切換2值輸出和3值輸出,而且控制輸出晶體管,從而能夠調(diào)整輸 出晶體管的接通電阻,與各輸出電平的元件匹配地使輸出塊的特性最佳 化。其結(jié)果,采用本發(fā)明后,不需要一個(gè)個(gè)地開(kāi)發(fā)與各種圖象傳感器對(duì)應(yīng) 的垂直驅(qū)動(dòng)器,能夠大幅度減少開(kāi)發(fā)工時(shí)、制造成本。這樣,在本發(fā)明的 圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置中,切換一個(gè)垂直驅(qū)動(dòng)器用的LSI電路(Large — scale Integrated circuit)預(yù)先具備的、輸出各電壓電平的2值和3值的輸出 塊的功能,從而用不著由于圖象傳感器的驅(qū)動(dòng)方式的不同而另行設(shè)計(jì)LSI, 能夠減少開(kāi)發(fā)工時(shí)、制造成本。
圖1是表示本發(fā)明涉及的使用實(shí)施例1的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置的攝像裝置的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2是表示CCD圖象傳感器2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。
圖3是表示本發(fā)明涉及的實(shí)施例1的攝像裝置中的垂直驅(qū)動(dòng)器6的2 值-3值兼用輸出塊的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖4是表示本發(fā)明涉及的實(shí)施例2的攝像裝置中的垂直驅(qū)動(dòng)器60的 一個(gè)2值-3值兼用輸出塊的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖5是表示本發(fā)明涉及的實(shí)施例3的攝像裝置中的垂直驅(qū)動(dòng)器70及 其周邊裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖6是表示具有圖5所示的光電二極管13和垂直寄存器14的CCD圖 象傳感器2的斷面結(jié)構(gòu)的圖形。
圖7是輸入CCD圖象傳感器2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)——垂直驅(qū)動(dòng)脈沖al、 a2、 a3及bl、 b2、 b3的時(shí)序圖。
圖8是表示圖5所示的垂直驅(qū)動(dòng)器70中的2值-3值兼用輸出塊71A 的輸出入電壓波形的關(guān)系的時(shí)序圖。
圖9是表示圖5所示的垂直驅(qū)動(dòng)器70中的2值-3值兼用輸出塊71B 的輸出入電壓波形的關(guān)系的時(shí)序圖。
圖10是表示本發(fā)明涉及的實(shí)施例4的攝像裝置中的垂直驅(qū)動(dòng)器91及
其周邊裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖11是表示本發(fā)明涉及的實(shí)施例5的攝像裝置中的垂直驅(qū)動(dòng)器94及 其周邊裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖12是表示具有CCD圖象傳感器的普通的攝像裝置使用的攝像裝置 100的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖13是表示現(xiàn)有技術(shù)的垂直驅(qū)動(dòng)器106的簡(jiǎn)要的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖14是表示現(xiàn)有技術(shù)的垂直驅(qū)動(dòng)器106中的2值輸出塊200和3值 輸出塊300各自的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。
具體實(shí)施方式
下面,作為本發(fā)明的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置的適當(dāng)?shù)膶?shí)施例,以使用CCD 圖象傳感器的攝像裝置為例,參照附圖進(jìn)行講述。此外,本發(fā)明的技術(shù)思
12想不局限于CCD圖象傳感器,還能夠適用于其它的圖象傳感器的驅(qū)動(dòng)裝置。 實(shí)施例1
圖1是表示本發(fā)明涉及的使用實(shí)施例1的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置的攝像 裝置的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的方框圖。作為實(shí)施例l的攝像裝置,以數(shù)碼相機(jī)為例進(jìn)
行講述。如圖1所示,在該攝像裝置10中,設(shè)置光學(xué)塊1 (該光學(xué)塊1 具有透鏡、光圈機(jī)構(gòu)及快門(mén)機(jī)構(gòu)等光學(xué)機(jī)器)、CCD圖象傳感器2 (該CCD 圖象傳感器2接收來(lái)自光學(xué)塊1的光,并且將其變換成電信號(hào))、AFE (Analog Front End) 3 (該AFE3將來(lái)自CCD圖象傳感器2的電信號(hào)數(shù)字 化)、圖像處理部4 (該圖像處理部4輸入來(lái)自AFE3的數(shù)字信號(hào),進(jìn)行圖 像處理后,輸出圖像信號(hào))、光學(xué)塊控制部5 (該光學(xué)塊控制部5控制光學(xué) 塊1的光圈機(jī)構(gòu)及快門(mén)機(jī)構(gòu))、垂直驅(qū)動(dòng)器6 (該垂直驅(qū)動(dòng)器6具有驅(qū)動(dòng)控 制CCD圖象傳感器2中的垂直寄存器的2值-3值兼用輸出塊)及時(shí)序發(fā)生 器7 (該時(shí)序發(fā)生器7輸入來(lái)自圖像處理部4的同步信號(hào)等,驅(qū)動(dòng)控制CCD 圖象傳感器2、 AFE3和垂直驅(qū)動(dòng)器6)。在這里,AFE3具有CDS (Correlated Double Sampling)、 AGC (Automatic Gain Control)、 ADC (Analog Digital Corwerter)。另外,在實(shí)施例1的攝像裝置10中,具有存儲(chǔ)用圖像處理 部4處理的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器8和CPU (中央處理裝置)9 (該CPU9進(jìn)行演算 處理,控制圖像處理部4、時(shí)序發(fā)生器7和光學(xué)塊控制部5),來(lái)自圖像處 理部4的圖像信號(hào),經(jīng)編碼器11及DA變換器12輸出。
圖2是表示CCD圖象傳感器2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。在圖2中, CCD圖象傳感器2具有旨在將來(lái)自光學(xué)塊1的光變換成信號(hào)電荷積蓄的光 電二極管13、旨在向垂直方向(在圖2中從上向下)傳輸光電二極管13 積蓄的信號(hào)電荷的垂直寄存器14、向水平方向(在圖2中從右向左)傳輸 從垂直寄存器14獲得的信號(hào)電荷的水平寄存器15及從水平寄存器15獲 得信號(hào)電荷后將其變換成電壓的電荷一電壓變換電路16。在CCD圖象傳感 器2中,還按照其規(guī)格,設(shè)置多個(gè)3值驅(qū)動(dòng)信號(hào)用輸入端子17和2值驅(qū) 動(dòng)信號(hào)用輸入端子18。另外,在電荷一電壓變換電路16中,還設(shè)置輸出 端子19。
13
如圖2所示,CCD圖象傳感器2的基本動(dòng)作為在光電二極管13中將 進(jìn)入的光變換成信號(hào)電荷并積蓄后,在對(duì)應(yīng)的垂直寄存器14的單元中進(jìn) 行讀出、傳輸(例如在圖2中向箭頭A方向傳輸)。向垂直寄存器14傳輸 的信號(hào)電荷,依次在各單元中垂直傳輸(在圖2中向箭頭B方向傳輸)。 在垂直寄存器14中垂直傳輸?shù)男盘?hào)電荷,接著在水平寄存器15的各單元 依次水平傳輸(在圖2中向箭頭C方向傳輸)。在水平寄存器15中水平傳 輸?shù)男盘?hào)電荷,被發(fā)送給電荷一電壓變換電路16,變換成電壓。
為了進(jìn)行從光電二極管13向垂直寄存器14的讀出、傳輸(A),使用 垂直驅(qū)動(dòng)器6的2值-3值兼用輸出塊輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)——垂直驅(qū)動(dòng)脈沖的 高電平電壓例如+ 12V的電壓信號(hào)。為了在垂直寄存器14中進(jìn)行垂直傳輸 (B),使用2值-3值兼用輸出塊輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)——垂直驅(qū)動(dòng)脈沖的中間 電平電壓例如0V或低電平電壓例如一6V的電壓信號(hào)。
圖2所示的CCD圖象傳感器2的內(nèi)部結(jié)構(gòu),是基本結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)隨著 像素的高像素化、驅(qū)動(dòng)方式的多樣化等的不同而不同,垂直驅(qū)動(dòng)器6的結(jié) 構(gòu)也隨著CCD圖象傳感器2的規(guī)格的不同而不同。
圖3是表示本發(fā)明涉及的實(shí)施例1的攝像裝置中的垂直驅(qū)動(dòng)器6的2 值-3值兼用輸出塊的結(jié)構(gòu)的方框圖。在垂直驅(qū)動(dòng)器6中,按照CCD圖象傳 感器2的規(guī)格,設(shè)置多個(gè)如圖3所示2值-3值兼用輸出塊。如圖3所示, 在垂直驅(qū)動(dòng)器6的2值-3值兼用輸出塊中,設(shè)置第1控制電路20及第2 控制電路21,輸入來(lái)自時(shí)序發(fā)生器7的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)地構(gòu)成。另外,在2 值-3值兼用輸出塊中,還設(shè)置旨在形成高電平電壓的CCD驅(qū)動(dòng)能力選擇電 路22和高電平輸出驅(qū)動(dòng)器25、旨在形成中間電平電壓的CCD驅(qū)動(dòng)能力選 擇電路23和中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器26及旨在形成低電平電壓的CCD驅(qū)動(dòng)能 力選擇電路24和低電平輸出驅(qū)動(dòng)器27。在2值-3值兼用垂直驅(qū)動(dòng)器6中 形成的高電平電壓、中間電平電壓或低電平電壓,向與輸出端子30連接 的CCD圖象傳感器2輸出,驅(qū)動(dòng)控制CCD圖象傳感器2的垂直寄存器14。在實(shí)施例1中,為了選擇高電平電壓、中間電平電壓及低電平電壓,而由
CCD驅(qū)動(dòng)能力選擇電路22、 23、 24構(gòu)成選擇電路。
在2值-3值兼用輸出塊的第1控制電路20中,設(shè)置輸入來(lái)自時(shí)序發(fā) 生器7的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)的第1控制端子28和第2控制端子29。在第2控 制電路21中,設(shè)置3個(gè)選擇端子31、 32、 33。
在第1控制電路20中形成的控制信號(hào),分別輸入選擇電路50中的CCD 驅(qū)動(dòng)能力選擇電路(高電平電壓)22、 CCD驅(qū)動(dòng)能力選擇電路(中間電平 電壓)23及CCD驅(qū)動(dòng)能力選擇電路(低電平電壓)24。
此外,2值-3值兼用輸出塊是作為2值輸出塊發(fā)揮作用還是作為3值 輸出塊發(fā)揮作用,取決于時(shí)序發(fā)生器7輸入的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。作為2值輸 出塊發(fā)揮作用時(shí),只使用輸入第1控制端子28的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào);作為3 值輸出塊發(fā)揮作用時(shí),使用輸入第1控制端子28和第2控制端子29的2 種驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。
進(jìn)而,各CCD驅(qū)動(dòng)能力選擇電路22、 23、 24受來(lái)自第2控制電路21 的選擇信號(hào)的控制。來(lái)自外部的輸入信號(hào)——3種驅(qū)動(dòng)控制信號(hào),分別通 過(guò)選擇端子31、 32、 33,輸入第2控制電路21。第2控制電路21分別與 CCD驅(qū)動(dòng)能力選擇電路(高電平電壓)22、 CCD驅(qū)動(dòng)能力選擇電路(中間 電平電壓)23及CCD驅(qū)動(dòng)能力選擇電路(低電平電壓)24連接,向它們 輸出選擇信號(hào)。
來(lái)自第2控制電路21的選擇信號(hào),如后文所述,是為了使高電平輸 出驅(qū)動(dòng)器25、中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器26及低電平輸出驅(qū)動(dòng)器27中的輸出晶
體管的接通電阻可以改變而使用的。
來(lái)自CCD驅(qū)動(dòng)能力選擇電路(高電平電壓)22、 CCD驅(qū)動(dòng)能力選擇電 路(中間電平電壓)23及CCD驅(qū)動(dòng)能力選擇電路(低電平電壓)24的信號(hào),分別輸入被輸入高電平電壓的高電平輸出驅(qū)動(dòng)器25、被輸入中間電平 電壓的中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器26及被輸入低電平電壓的低電平輸出驅(qū)動(dòng)器
27。其結(jié)果,高電平輸出驅(qū)動(dòng)器25、中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器26及低電平輸 出驅(qū)動(dòng)器27中的某一個(gè)被激發(fā),通過(guò)輸出端子30,向CCD圖象傳感器2 輸出高電平電壓(+ 12V)、中間電平電壓(OV)或低電平電壓(一6V)中 的某一個(gè)的電壓。
如上所述,在實(shí)施例1的攝像裝置1的垂直驅(qū)動(dòng)器6中,根據(jù)來(lái)自第 1控制電路20的控制信號(hào),驅(qū)動(dòng)高電平輸出驅(qū)動(dòng)器25、中間電平輸出驅(qū) 動(dòng)器26及低電平輸出驅(qū)動(dòng)器27中的某一個(gè),輸出高電平電壓(+ 12V)、 中間電平電壓(0V)或低電平電壓(一6V)中的某一個(gè)的電壓。
在實(shí)施例1的攝像裝置1的垂直驅(qū)動(dòng)器6的各2值-3值兼用輸出塊中, 高電平輸出驅(qū)動(dòng)器25與多個(gè)輸出晶體管25a、 25b、…并聯(lián)。同樣,中間 電平輸出驅(qū)動(dòng)器26與多個(gè)輸出晶體管26a、 26b、…并聯(lián);低電平輸出驅(qū) 動(dòng)器27與多個(gè)輸出晶體管27a、 27b、…并聯(lián)。
高電平輸出驅(qū)動(dòng)器25、中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器26及低電平輸出驅(qū)動(dòng)器 27中的各輸出晶體管,具有接通電阻。在垂直驅(qū)動(dòng)器6的各2值-3值兼 用輸出塊中,由于各輸出驅(qū)動(dòng)器25、 26、 27具備多個(gè)輸出晶體管,所以 控制輸出晶體管的激發(fā)個(gè)數(shù),可以改變各輸出驅(qū)動(dòng)器25、 26、 27的輸出 晶體管的接通電阻。
輸出端子30與CCD圖象傳感器2連接,與輸出端子30連接的CCD具 有電容。因此,2值-3值兼用輸出塊的輸出電平電壓切換時(shí)的上升時(shí)間、 下降時(shí)間與2值-3值兼用輸出塊的輸出晶體管的接通電阻息息相關(guān)。如果 使輸出晶體管的接通電阻為"R"、 CCD的電容為"C",那么輸出電平切換 時(shí)的上升時(shí)間及下降時(shí)間就由"RC"的時(shí)間常數(shù)決定。由于CCD的電容隨 著2值輸出結(jié)構(gòu)、3值輸出結(jié)構(gòu)及CCD的驅(qū)動(dòng)方式的不同而不同,所以在 2值輸出結(jié)構(gòu)及3值輸出結(jié)構(gòu)的每一個(gè)中,需要設(shè)定適合于CCD的驅(qū)動(dòng)方
16式的輸出晶體管的接通電阻。
例如從高電平輸出驅(qū)動(dòng)器25向輸出端子30輸出高電平電壓時(shí),用只 使用一個(gè)輸出晶體管之際的輸出晶體管的接通電阻往往不能夠驅(qū)動(dòng)CCD。 這時(shí)根據(jù)來(lái)自第2控制電路21的選擇信號(hào),同步地驅(qū)動(dòng)多個(gè)高電平輸出 驅(qū)動(dòng)器25的輸出晶體管地設(shè)定后,可以驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的CCD。就是說(shuō),在實(shí)施 例1的結(jié)構(gòu)中,可以根據(jù)選擇信號(hào)增加高電平輸出驅(qū)動(dòng)器25的輸出晶體 管的尺寸,設(shè)定所需的接通電阻。
同樣,由于在中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器26及低電平輸出驅(qū)動(dòng)器27中也設(shè) 置多個(gè)輸出晶體管,所以可以根據(jù)選擇信號(hào)設(shè)定適合于CCD的驅(qū)動(dòng)方式的 輸出晶體管的接通電阻。
如上所述,在實(shí)施例1的攝像裝置1的垂直驅(qū)動(dòng)器6中,根據(jù)來(lái)自第 1控制電路20的控制信號(hào),2值-3值兼用輸出塊作為輸出中間電平電壓或 低電平電壓中的某一個(gè)電壓的2值輸出塊發(fā)揮作用,或者作為輸出高電平 電壓、中間電平電壓或低電平電壓中的某一個(gè)電壓的3值輸出塊發(fā)揮作用。 而且,還根據(jù)輸入第2控制電路21的選擇信號(hào),將各輸出驅(qū)動(dòng)器25、 26、 27的輸出晶體管的接通電阻設(shè)定成所需的值。
此外,在實(shí)施例1的攝像裝置1的垂直驅(qū)動(dòng)器6中,采用各輸出驅(qū)動(dòng) 器25、 26、 27基本上驅(qū)動(dòng)一個(gè)輸出晶體管的結(jié)構(gòu),如果需要可以采用根 據(jù)選擇信號(hào)驅(qū)動(dòng)多個(gè)輸出晶體管的結(jié)構(gòu)。
綜上所述,在圖3所示的實(shí)施例1的垂直驅(qū)動(dòng)器6的各2值-3值兼用 輸出塊中,可以根據(jù)來(lái)自第1控制電路20的控制信號(hào)及來(lái)自第2控制電 路21的選擇信號(hào),選擇輸出電平及CCD驅(qū)動(dòng)能力。這樣,在實(shí)施例1的 攝像裝置的垂直驅(qū)動(dòng)器6中,可以構(gòu)成根據(jù)來(lái)自時(shí)序發(fā)生器7的驅(qū)動(dòng)控制 信號(hào)和選擇信號(hào)切換2值-3值兼用輸出塊的功能的可編程序的垂直驅(qū)動(dòng) 器的結(jié)構(gòu)。選擇信號(hào),可以作為來(lái)自外部裝置的輸入信號(hào)。
此外,在實(shí)施例1中,用半導(dǎo)體集成電路構(gòu)成AFE3、垂直驅(qū)動(dòng)器6、
17時(shí)序發(fā)生器7。 實(shí)施例2
下面,作為本發(fā)明涉及的實(shí)施例2,使用圖4講述半導(dǎo)體集成裝置一 —使用了圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置的攝像裝置。
圖4是表示本發(fā)明涉及的實(shí)施例2的攝像裝置中的垂直驅(qū)動(dòng)器60的 一個(gè)2值-3值兼用輸出塊的結(jié)構(gòu)的方框圖。在實(shí)施例2的攝像裝置中,除 了垂直驅(qū)動(dòng)器60以外的結(jié)構(gòu),都和圖2所示的實(shí)施例1的攝像裝置相同。 在實(shí)施例2中,對(duì)于和上述實(shí)施例1的攝像裝置相同的構(gòu)成要素,賦予相
同的符號(hào),不再贅述。
在實(shí)施例2的攝像裝置的垂直驅(qū)動(dòng)器60中,按照CCD圖象傳感器2 的規(guī)格,設(shè)置多個(gè)2值-3值兼用輸出塊。實(shí)施例2中的垂直驅(qū)動(dòng)器60, 與實(shí)施例1的垂直驅(qū)動(dòng)器6不同,采用不設(shè)置為了高電平電壓的CCD驅(qū)動(dòng) 能力選擇電路,控制信號(hào)直接輸入高電平輸出驅(qū)動(dòng)器36的結(jié)構(gòu)。此外, 在實(shí)施例2的垂直驅(qū)動(dòng)器60中,還設(shè)置旨在形成中間電平電壓的CCD驅(qū) 動(dòng)能力選擇電路34和中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器37及旨在形成低電平電壓的 CCD驅(qū)動(dòng)能力選擇電路35和低電平輸出驅(qū)動(dòng)器38。在垂直驅(qū)動(dòng)器60中形 成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)——高電平電壓、中間電平電壓或低電平電壓,通過(guò)輸出端 子30,向CCD圖象傳感器2輸出,驅(qū)動(dòng)控制CCD圖象傳感器2的垂直寄存 器°
在實(shí)施例2的攝像裝置的垂直驅(qū)動(dòng)器60中,來(lái)自第1控制電路20的 控制信號(hào),輸入高電平電壓被連接的高電平輸出驅(qū)動(dòng)器36、 CCD驅(qū)動(dòng)能力 選擇電路(中間電平電壓)34后CCD驅(qū)動(dòng)能力選擇電路(低電平電壓) 35。
此外,2值-3值兼用輸出塊是作為2值輸出塊發(fā)揮作用,還是作為3 值輸出塊發(fā)揮作用,取決于從時(shí)序發(fā)生器7輸入的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。作為2 值輸出塊發(fā)揮作用時(shí),只使用輸入第1控制端子28的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào);作為3值輸出塊發(fā)揮作用時(shí),則使用輸入第1控制端子28和第2控制端子
29的2種驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。
來(lái)自外部裝置的輸入信號(hào)——選擇信號(hào),通過(guò)選擇端子40作媒介, 輸入第2控制電路39。第2控制電路39分別與CCD驅(qū)動(dòng)能力選擇電路(中 間電平電壓)34及CCD驅(qū)動(dòng)能力選擇電路(低電平電壓)35連接,向它 們輸出選擇信號(hào)。CCD驅(qū)動(dòng)能力選擇電路(中間電平電壓)34和CCD驅(qū)動(dòng) 能力選擇電路(低電平電壓)35,被來(lái)自第2控制電路39的選擇信號(hào)控 制。
來(lái)自第2控制電路39的選擇信號(hào),如在實(shí)施例1中所述的那樣,是 為了使中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器37及低電平輸出驅(qū)動(dòng)器38中的輸出晶體管的 接通電阻可以改變而使用的。這是因?yàn)閷?值-3值兼用輸出塊作為2值輸 出塊使用時(shí),與作為3值輸出塊使用時(shí)相比,需要減少輸出晶體管的接通 電阻的緣故。因此,將2值-3值兼用輸出塊作為2值輸出塊使用,輸出中 間電平電壓時(shí),在CCD驅(qū)動(dòng)能力選擇電路(中間電平電壓)34的作用下, 中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器37中的2個(gè)輸出晶體管37a、 37b被并列使用。而且 在輸出低電平電壓時(shí),在CCD驅(qū)動(dòng)能力選擇電路(低電平電壓)35的作用 下,低電平輸出驅(qū)動(dòng)器38中的2個(gè)輸出晶體管38a、 38b被并列使用。在 這種結(jié)構(gòu)的實(shí)施例2的攝像裝置中,作為2值輸出塊使用時(shí),能夠?qū)⒅虚g 電平輸出驅(qū)動(dòng)器37及低電平輸出驅(qū)動(dòng)器38中的輸出晶體管的接通電阻減 少成所需的值,以便能夠適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)CCD。
此外,在實(shí)施例2的攝像裝置中,將2值-3值兼用輸出塊作為3值輸 出塊使用時(shí),使用高電平輸出驅(qū)動(dòng)器36的一個(gè)輸出晶體管36a、中間電平 輸出驅(qū)動(dòng)器37中的一個(gè)輸出晶體管37a及低電平輸出驅(qū)動(dòng)器38中的一個(gè) 輸出晶體管38a。
實(shí)施例2的攝像裝置中的垂直驅(qū)動(dòng)器60技術(shù)性的單元,是能夠在將 現(xiàn)有的3值輸出塊作為2值輸出塊使用時(shí)及采用以2種圖案切換垂直驅(qū)動(dòng)
19器的結(jié)構(gòu)時(shí)使用的有效的單元。
如上所述,本發(fā)明的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置,是旨在驅(qū)動(dòng)CCD (Charge Coupled Device)的垂直寄存器的半導(dǎo)體集成裝置,
分別具備多個(gè)共同連接連接CCD的輸出的高電平輸出驅(qū)動(dòng)器、中間電 平輸出驅(qū)動(dòng)器及低電平輸出驅(qū)動(dòng)器;
所述高電平輸出驅(qū)動(dòng)器、所述中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器及所述低電平輸出 驅(qū)動(dòng)器,是輸出旨在驅(qū)動(dòng)CCD的高電平電壓、中間電平電壓、低電平電壓 的輸出驅(qū)動(dòng)器;
具備第1控制電路,該第1控制電路旨在選擇輸出所述高電平輸出驅(qū) 動(dòng)器、所述中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器及所述低電平輸出驅(qū)動(dòng)器的3種電平;
具備選擇電路,該選擇電路能夠在第l控制電路的作用下,輸出高電 平電壓、中間電平電壓、低電平電壓的3種值,按照CCD的驅(qū)動(dòng)能力,驅(qū) 動(dòng)所述高電平輸出驅(qū)動(dòng)器、所述中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器及所述低電平輸出驅(qū) 動(dòng)器;
具備第2控制電路,該第2控制電路輸出控制信號(hào),該控制信號(hào)能夠 按照來(lái)自外部的信號(hào),驅(qū)動(dòng)任意數(shù)量的所述高電平輸出驅(qū)動(dòng)器、所述中間 電平輸出驅(qū)動(dòng)器及所述低電平輸出驅(qū)動(dòng)器。
另外,本發(fā)明的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置具備多個(gè)第1控制電路、第2控 制電路、高電平輸出驅(qū)動(dòng)器、中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器、低電平輸出驅(qū)動(dòng)器及 用選擇電路構(gòu)成的2值-3值兼用輸出塊。
另外,在本發(fā)明的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置中,高電平輸出驅(qū)動(dòng)器、中間 電平輸出驅(qū)動(dòng)器、低電平輸出驅(qū)動(dòng)器,用N溝道或P溝道M0S晶體管構(gòu)成。
本發(fā)明的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置,高電平輸出驅(qū)動(dòng)器、中間電平輸出驅(qū) 動(dòng)器、低電平輸出驅(qū)動(dòng)器,用N溝道或P溝道MOS晶體管構(gòu)成,與各電平 電壓及輸出端子連接。本發(fā)明的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置,選擇電路具備變更驅(qū)動(dòng)CCD圖象傳感 器的能力的2值-3值兼用輸出塊。
本發(fā)明的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置的第2控制電路,具有與切換驅(qū)動(dòng)CCD 圖象傳感器的能力的數(shù)量對(duì)應(yīng)的輸入端子數(shù)。 實(shí)施例3
下面,作為本發(fā)明涉及的實(shí)施例3,使用圖5講述使用了半導(dǎo)體集成 裝置——圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置的攝像裝置。
圖5是表示本發(fā)明涉及的實(shí)施例3的攝像裝置中的垂直驅(qū)動(dòng)器70及 其周邊裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖5所示,在垂直驅(qū)動(dòng)器70中,按照CCD 圖象傳感器2的規(guī)格,設(shè)置多個(gè)2值-3值兼用輸出塊。在實(shí)施例3的攝像 裝置中,除了垂直驅(qū)動(dòng)器70以外的結(jié)構(gòu),都和圖1所示的實(shí)施例1的攝 像裝置相同。在實(shí)施例3中,對(duì)于和上述實(shí)施例1的攝像裝置相同的構(gòu)成 要素,賦予相同的符號(hào),不再贅述。
如圖5所示,驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)從時(shí)序發(fā)生器7分別輸入垂直驅(qū)動(dòng)器70 的多個(gè)2值-3值兼用輸出塊71A、 71B、 71C、。在圖5中,作為代表例, 用方框圖表示在垂直驅(qū)動(dòng)器70中設(shè)置的多個(gè)2值-3值兼用輸出塊71A、 71B、 71C、…的一個(gè)結(jié)構(gòu)。2值-3值兼用輸出塊71A具有輸出選擇邏輯電 路72,該輸出選擇邏輯電路72選擇是將該2值-3值兼用輸出塊71A作為 2值輸出塊使用還是作為3值輸出塊使用。在輸出選擇邏輯電路72中,輸 入來(lái)自時(shí)序發(fā)生器7的旨在驅(qū)動(dòng)控制垂直驅(qū)動(dòng)器70的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl、 c2、 c3、 c4。另外,2值-3值兼用輸出塊71A還具備高電平輸出驅(qū)動(dòng)器73、 中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器74、 2值專(zhuān)用中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器75、低電平輸出驅(qū) 動(dòng)器76及2值專(zhuān)用低電平輸出驅(qū)動(dòng)器77。此外,上述各輸出驅(qū)動(dòng)器73 76,用輸出晶體管構(gòu)成。
高電平輸出驅(qū)動(dòng)器73,是根據(jù)來(lái)自輸出選擇邏輯電路72的控制信號(hào) 向CCD圖象傳感器2輸出高電平電壓(例如+ 12V)的晶體管電路。在高
21電平輸出驅(qū)動(dòng)器73的輸出晶體管中,設(shè)置著Pch的M0S晶體管。中間電
平輸出驅(qū)動(dòng)器74,是根據(jù)來(lái)自輸出選擇邏輯電路72的控制信號(hào)向CCD圖 象傳感器2輸出中間電平電壓(例如0V)的晶體管電路。低電平輸出驅(qū)動(dòng) 器76,是根據(jù)來(lái)自輸出選擇邏輯電路72的控制信號(hào)向CCD圖象傳感器2 輸出低電平電壓(例如一6V)的晶體管電路。
2值專(zhuān)用中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器75,是在該2值-3值兼用輸出塊71A 作為2值輸出塊發(fā)揮作用時(shí),在來(lái)自輸出選擇邏輯電路72的控制信號(hào)的 作用下,和中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器74 —起被激發(fā),向CCD圖象傳感器2輸 出中間電平電壓的晶體管電路。2值專(zhuān)用低電平輸出驅(qū)動(dòng)器77,是在該2 值-3值兼用輸出塊71A作為2值輸出塊發(fā)揮作用時(shí),在來(lái)自輸出選擇邏輯 電路72的控制信號(hào)的作用下,和低電平輸出驅(qū)動(dòng)器76 —起被激發(fā),向CCD 圖象傳感器2輸出低電平電壓的晶體管電路。
設(shè)置多個(gè)和采用上述結(jié)構(gòu)的2值-3值兼用輸出塊71A相同結(jié)構(gòu)的輸出 塊后,構(gòu)成垂直驅(qū)動(dòng)器70。在圖5所示的垂直驅(qū)動(dòng)器70中,最上段繪出 的2值-3值兼用輸出塊71A,用于從CCD圖象傳感器2的光電二極管13 向垂直寄存器14進(jìn)行的讀出傳輸及垂直寄存器14的垂直傳輸,所以作為 3值輸出塊進(jìn)行動(dòng)作。在圖5中,最上段繪出的2值-3值兼用輸出塊71A 向光電二極管13和垂直寄存器14輸出3值的垂直驅(qū)動(dòng)脈沖al。
在圖5的垂直驅(qū)動(dòng)器70中,第2段繪出的2值-3值兼用輸出塊71B, 用于CCD圖象傳感器2中的垂直寄存器14的垂直傳輸,所以作為2值輸 出塊進(jìn)行動(dòng)作。該2值-3值兼用輸出塊71B向垂直寄存器14輸出2值的 垂直驅(qū)動(dòng)脈沖bl。
如上所述,垂直驅(qū)動(dòng)器70中的2值-3值兼用輸出塊71A、71B、71c、…, 按照對(duì)應(yīng)的CCD圖象傳感器2的規(guī)格,決定作為2值輸出塊或3值輸出塊 符號(hào)作用。此外,在圖5中,將2值-3值兼用輸出塊71A、 71B、 71c、… 輸出的3值的垂直驅(qū)動(dòng)脈沖作為al、 a2、 a3表示;將2值的垂直驅(qū)動(dòng)脈沖作為bl、 b2、 b3表示。
圖6是表示具有圖5所示的光電二極管13和垂直寄存器14的CCD圖 象傳感器2的斷面結(jié)構(gòu)的圖形。在圖6中,符號(hào)81表示N型基板,符號(hào) 82表示P型阱,符號(hào)83表示讀出柵極,符號(hào)84表示傳輸柵極,符號(hào)85 表示遮光膜。讀出柵極83及傳輸柵極84,分別與輸入端子86、 87、 88、… 連接。另外,在圖6中,將光電二極管作為13A、 13B、 13C表示。來(lái)自垂 直驅(qū)動(dòng)器70的3值的垂直驅(qū)動(dòng)脈沖al、 a2、 a3,輸入對(duì)應(yīng)的讀出柵極83 及傳輸柵極84。來(lái)自垂直驅(qū)動(dòng)器70的2值的垂直驅(qū)動(dòng)脈沖bl、 b2,輸入 對(duì)應(yīng)的傳輸柵極84。
在圖6所示的CCD圖象傳感器2中,被光電二極管13A積蓄的信號(hào)電 荷,在通過(guò)輸入端子86外加給讀出柵極83的高電平電壓的作用下,從光 電二極管13A向垂直寄存器14傳輸。被傳輸?shù)男盘?hào)電荷沿著垂直寄存器 14,朝著水平寄存器的方向依次傳輸。傳輸信號(hào)電荷時(shí),在輸入端子87、 88、 89、…中,適當(dāng)切換中間電平電壓和低電平電壓的2值信號(hào)地進(jìn)行傳 輸。
圖7是輸入CCD圖象傳感器2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)——垂直驅(qū)動(dòng)脈沖al、 a2、 a3及bl、 b2、 b3的時(shí)序圖。圖7示出在CCD圖象傳感器2中傳輸信號(hào)電 荷時(shí)的垂直驅(qū)動(dòng)脈沖al、 a2、 a3及bl、 b2、 b3的時(shí)序圖的一個(gè)例子。
接著,講述這種結(jié)構(gòu)的實(shí)施例3的攝像裝置中的垂直驅(qū)動(dòng)器70的動(dòng)作。
首先,講述使垂直驅(qū)動(dòng)器70中的2值-3值兼用輸出塊(例如圖5中 的最上段的2值-3值兼用輸出塊71A)作為3值輸出塊進(jìn)行動(dòng)作時(shí)的情況。 在以下的動(dòng)作中,講述2值-3值兼用輸出塊71A作為3值輸出塊,向CCD 圖象傳感器2的光電二極管13和垂直寄存器14輸出高電平電壓(+ 12V)、中間電平電壓(OV)或低電平電壓(一6V)的情況
采用由時(shí)序發(fā)生器7向2值-3值兼用輸出塊71A輸入驅(qū)動(dòng)控制信號(hào) cl、 c2、 c3、 c4的結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl、 c2是作為3值輸出塊進(jìn)行動(dòng) 作時(shí)的輸入信號(hào)。驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)c3是作為2值輸出塊進(jìn)行動(dòng)作時(shí)的輸入 信號(hào)。驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)c4是選擇將該2值-3值兼用輸出塊71A作為3值輸 出塊使用還是作為2值輸出塊使用的輸入信號(hào)。將該2值-3值兼用輸出塊 71A作為3值輸出塊使用時(shí),作為一個(gè)例子,驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)c4成為GND 電平電壓(0V)。另外,將2值-3值兼用輸出塊71B作為2值輸出塊使用 時(shí),驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)c4成為VDC電壓(+3.3V)。
此外,從時(shí)序發(fā)生器7輸入的各驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl、 c2、 c3、 c4,是表 示VDC電壓或GND電平電壓的信號(hào)。
下面,講述使2值-3值兼用輸出塊71A作為3值輸出塊輸出高電平電 壓時(shí)的動(dòng)作。輸出高電平電壓時(shí),GND電平電壓的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl和GND 電平電壓的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)c2輸入2值-3值兼用輸出塊71A。由于驅(qū)動(dòng)控 制信號(hào)c3是作為2值輸出塊動(dòng)作時(shí)的輸入信號(hào),所以對(duì)于作為3值輸出 塊動(dòng)作的2值-3值兼用輸出塊71A而言,被用VDC電壓或GND電平電壓中 的某一個(gè)信號(hào)固定。驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)c4,是旨在作為3值輸出塊動(dòng)作的GND 電平電壓的信號(hào)。
上述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl、 c2、 c3、 c4輸入輸出選擇邏輯電路72后,2 值-3值兼用輸出塊71A就作為3值輸出塊動(dòng)作,輸出高電平電壓。
這樣地輸入驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl、 c2、 c3、 c4的選擇邏輯電路72,向高 電平輸出驅(qū)動(dòng)器73、中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器74、 2值專(zhuān)用中間電平輸出驅(qū)動(dòng) 器75、低電平輸出驅(qū)動(dòng)器76、 2值專(zhuān)用低電平輸出驅(qū)動(dòng)器77的各輸出晶 體管外加如下所示的電壓后,2值-3值兼用輸出塊71A就輸出高電平電壓。
24向高電平輸出驅(qū)動(dòng)器73的輸出晶體管的柵極外加低電平電壓,使高
電平輸出驅(qū)動(dòng)器73的輸出晶體管接通。向中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器74的輸出 晶體管的柵極外加低電平電壓,使中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器74的輸出晶體管 斷開(kāi)。向低電平輸出驅(qū)動(dòng)器76的輸出晶體管的柵極外加低電平電壓,使 低電平輸出驅(qū)動(dòng)器76的輸出晶體管斷開(kāi)。另外,還向2值專(zhuān)用中間電平 輸出驅(qū)動(dòng)器75的輸出晶體管及2值專(zhuān)用低電平輸出驅(qū)動(dòng)器77的輸出晶體 管的各柵極外加低電平電壓,使2值專(zhuān)用中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器75及2值 專(zhuān)用低電平輸出驅(qū)動(dòng)器77各自的輸出晶體管斷開(kāi)。
如上所述,輸出選擇邏輯電路72向高電平輸出驅(qū)動(dòng)器73、中間電平 輸出驅(qū)動(dòng)器74、 2值專(zhuān)用中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器75、低電平輸出驅(qū)動(dòng)器76、 2值專(zhuān)用低電平輸出驅(qū)動(dòng)器77中的各輸出晶體管的柵極外加所需的電壓 后,2值-3值兼用輸出塊71A就作為3值輸出塊輸出中間電平電壓的垂直 驅(qū)動(dòng)脈沖al。
接著,講述使2值-3值兼用輸出塊71A作為3值輸出塊輸出中間電平 電壓時(shí)的動(dòng)作。
在2值-3值兼用輸出塊71A中,輸出中間電平電壓時(shí),GND電平電壓 的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl和VDC電壓的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)c2輸入2值-3值兼用輸出 塊71A。由于驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)c3是作為2值輸出塊動(dòng)作時(shí)的輸入信號(hào),所以 對(duì)于作為3值輸出塊動(dòng)作的2值-3值兼用輸出塊71A而言,被用VDC電壓 或GND電平電壓中的某一個(gè)信號(hào)固定。驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)c4,是旨在作為3 值輸出塊動(dòng)作的GND電平電壓的信號(hào)。
上述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl、 c2、 c3、 c4輸入輸出選擇邏輯電路72后,2 值_3值兼用輸出塊71A就作為3值輸出塊動(dòng)作,輸出中間電平電壓。
這樣地輸入驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl、 c2、 c3、 c4的選擇邏輯電路72,向高 電平輸出驅(qū)動(dòng)器73、中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器74、 2值專(zhuān)用中間電平輸出驅(qū)動(dòng)
25器75、低電平輸出驅(qū)動(dòng)器76、 2值專(zhuān)用低電平輸出驅(qū)動(dòng)器77的各輸出晶 體管外加如下所示的電壓后,2值-3值兼用輸出塊71A就輸出中間電平電 壓。
向高電平輸出驅(qū)動(dòng)器73的輸出晶體管的柵極外加高電平電壓,使高 電平輸出驅(qū)動(dòng)器73的輸出晶體管斷開(kāi)。向中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器74的輸出 晶體管的柵極外加高電平電壓,使中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器74的輸出晶體管 接通。向低電平輸出驅(qū)動(dòng)器76的輸出晶體管的柵極外加高電平電壓,使 低電平輸出驅(qū)動(dòng)器76的輸出晶體管斷開(kāi)。另外,還向2值專(zhuān)用中間電平 輸出驅(qū)動(dòng)器75的輸出晶體管及2值專(zhuān)用低電平輸出驅(qū)動(dòng)器77的輸出晶體 管的各柵極外加低電平電壓,使2值專(zhuān)用中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器75及2值 專(zhuān)用低電平輸出驅(qū)動(dòng)器77各自的輸出晶體管斷開(kāi)。
如上所述,輸出選擇邏輯電路72向高電平輸出驅(qū)動(dòng)器73、中間電平 輸出驅(qū)動(dòng)器74、 2值專(zhuān)用中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器75、低電平輸出驅(qū)動(dòng)器76、 2值專(zhuān)用低電平輸出驅(qū)動(dòng)器77中的各輸出晶體管的柵極外加所需的電壓 后,2值-3值兼用輸出塊71A就作為3值輸出塊輸出中間電平電壓的垂直 驅(qū)動(dòng)脈沖al。
再接著,講述使2值-3值兼用輸出塊71A作為3值輸出塊輸出低電平 電壓時(shí)的動(dòng)作。
在2值-3值兼用輸出塊71A中,輸出低電平電壓時(shí),VDC電壓的驅(qū) 動(dòng)控制信號(hào)c2輸入2值-3值兼用輸出塊71A。由于驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)c3是作 為2值輸出塊動(dòng)作時(shí)的輸入信號(hào),所以對(duì)于作為3值輸出塊動(dòng)作的2值-3 值兼用輸出塊71A而言,被用VDC電壓或GND電平電壓中的某一個(gè)信號(hào)固 定。驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)c4,是旨在作為3值輸出塊動(dòng)作的GND電平電壓的信號(hào)。
上述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl、 c2、 c3、 c4輸入輸出選擇邏輯電路72后,2 值-3值兼用輸出塊71A就作為3值輸出塊動(dòng)作,輸出低電平電壓。
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這樣地輸入驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl、 c2、 c3、 c4的選擇邏輯電路72,向高 電平輸出驅(qū)動(dòng)器73、中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器74、 2值專(zhuān)用中間電平輸出驅(qū)動(dòng) 器75、低電平輸出驅(qū)動(dòng)器76、 2值專(zhuān)用低電平輸出驅(qū)動(dòng)器77的各輸出晶 體管外加如下所示的電壓后,2值-3值兼用輸出塊71A就輸出低電平電壓。
向高電平輸出驅(qū)動(dòng)器73的輸出晶體管的柵極外加高電平電壓,使高 電平輸出驅(qū)動(dòng)器73的輸出晶體管接通。向中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器74的輸出 晶體管的柵極外加低電平電壓,使中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器74的輸出晶體管 斷開(kāi)。向低電平輸出驅(qū)動(dòng)器76的輸出晶體管的柵極外加高電平電壓,使 低電平輸出驅(qū)動(dòng)器76的輸出晶體管接通。另外,還向2值專(zhuān)用中間電平 輸出驅(qū)動(dòng)器75的輸出晶體管及2值專(zhuān)用低電平輸出驅(qū)動(dòng)器77的輸出晶體 管的各柵極外加低電平電壓,使2值專(zhuān)用中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器75及2值 專(zhuān)用低電平輸出驅(qū)動(dòng)器77各自的輸出晶體管斷開(kāi)。
如上所述,輸出選擇邏輯電路72向高電平輸出驅(qū)動(dòng)器73、中間電平 輸出驅(qū)動(dòng)器74、 2值專(zhuān)用中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器75、低電平輸出驅(qū)動(dòng)器76、 2值專(zhuān)用低電平輸出驅(qū)動(dòng)器77中的各輸出晶體管的柵極外加所需的電壓 后,2值-3值兼用輸出塊71A就作為3值輸出塊輸出低電平電壓的垂直驅(qū) 動(dòng)脈沖al。
圖8是表示圖5所示的垂直驅(qū)動(dòng)器70中的2值-3值兼用輸出塊71A 的輸出入電壓波形的關(guān)系的時(shí)序圖。圖8是GND電平電壓的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào) c4輸入2值-3值兼用輸出塊71A后作為3值輸出塊發(fā)揮作用時(shí)的情況。 圖8的(a)是輸入2值-3值兼用輸出塊71A的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl, (b)是 驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)c2, (c)是2值-3值兼用輸出塊71A輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)——3 值的垂直驅(qū)動(dòng)脈沖al、 a2、 a3。
如上所述,實(shí)施例3中的垂直驅(qū)動(dòng)器70的2值-3值兼用輸出塊71A, 輸入的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)c4被設(shè)定成GND電平電壓后,就進(jìn)行和輸出高電平電壓、中間電平電壓或低電平電壓等3種電壓中的某一個(gè)的3值輸出塊相
同的動(dòng)作。
如圖8所示,在2值-3值兼用輸出塊71A作為3值輸出塊動(dòng)作的情況 下,驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl及c2都是VDC電壓時(shí),輸出信號(hào)——垂直驅(qū)動(dòng)脈沖 al、 a2、 a3是低電平電壓。驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl是GND電平電壓、驅(qū)動(dòng)控制 信號(hào)c2是VDC電壓時(shí),輸出信號(hào)——垂直驅(qū)動(dòng)脈沖al、 a2、 a3是中間電 平電壓。而驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl及c2都是GND電平電壓時(shí),輸出信號(hào)——垂 直驅(qū)動(dòng)脈沖al、 a2、 a3是高電平電壓。
如上所述,在實(shí)施例3的攝像裝置中的垂直驅(qū)動(dòng)器70中,向2值-3 值兼用輸出塊71A輸入所需的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl、 c2、 c3、 c4后,2值-3 值兼用輸出塊就能夠作為3值輸出塊向CCD圖象傳感器2輸出低電平電壓、 中間電平電壓或高電平電壓中的某一個(gè)。
接著,講述使垂直驅(qū)動(dòng)器70中的2值-3值兼用輸出塊(例如圖5中 的第2段的2值-3值兼用輸出塊71B)作為2值輸出塊進(jìn)行動(dòng)作時(shí)的情況。 在以下的動(dòng)作中,講述2值-3值兼用輸出塊71A作為2值輸出塊,向CCD 圖象傳感器2的垂直寄存器14輸出中間電平電壓(0V)或低電平電壓(一 6V)的情況。此外,由于2值-3值兼用輸出塊71B和圖5所示的2值-3 值兼用輸出塊71A的結(jié)構(gòu)相同,所以使用圖5所示的符號(hào)進(jìn)行講述。
采用也和其它的2值-3值兼用輸出塊一樣,由時(shí)序發(fā)生器7向垂直驅(qū) 動(dòng)器70的2值-3值兼用輸出塊71B輸入VDC電壓或GND電平電壓的驅(qū)動(dòng) 控制信號(hào)cl、 c2、 c3、 c4的結(jié)構(gòu)。
輸入2值-3值兼用輸出塊71B的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl及c2,由于接是作 為3值輸出塊動(dòng)作時(shí)的輸入信號(hào),所以對(duì)于作為2值輸出塊動(dòng)作的2值-3值兼用輸出塊71B而言,被用VDC電壓或GND電平電壓中的某一個(gè)信號(hào)固 定。輸出中間電平電壓時(shí),GND電平電壓的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)c3輸入2值-3 值兼用輸出塊71B。驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)c4,是旨在作為2值輸出塊動(dòng)作的VDC 電壓的信號(hào)。
上述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl、 c2、 c3、 c4輸入輸出選擇邏輯電路72后,2 值-3值兼用輸出塊71B就作為2值輸出塊動(dòng)作,輸出中間電平電壓。
這樣地輸入驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl、 c2、 c3、 c4的2值-3值兼用輸出塊71B 的輸出選擇邏輯電路72,向高電平輸出驅(qū)動(dòng)器73、中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器 74、 2值專(zhuān)用中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器75、低電平輸出驅(qū)動(dòng)器76、 2值專(zhuān)用低 電平輸出驅(qū)動(dòng)器77的各輸出晶體管外加如下所示的電壓后,2值-3值兼 用輸出塊71A就輸出中間電平電壓。
向高電平輸出驅(qū)動(dòng)器73的輸出晶體管的柵極外加高電平電壓,使高 電平輸出驅(qū)動(dòng)器73的輸出晶體管斷開(kāi)。向中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器74的輸出 晶體管的柵極外加高電平電壓,使中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器74的輸出晶體管 接通。向低電平輸出驅(qū)動(dòng)器76的輸出晶體管的柵極外加高電平電壓,使 低電平輸出驅(qū)動(dòng)器76的輸出晶體管斷開(kāi)。另外,還向2值專(zhuān)用中間電平 輸出驅(qū)動(dòng)器75的輸出晶體管的柵極外加高電平電壓,使2值專(zhuān)用中間電 平輸出驅(qū)動(dòng)器75接通。向2值專(zhuān)用低電平輸出驅(qū)動(dòng)器77的輸出晶體管的 柵極外加低電平電壓,使2值專(zhuān)用低電平輸出驅(qū)動(dòng)器77的輸出晶體管斷 開(kāi)。
如上所述,輸出選擇邏輯電路72向高電平輸出驅(qū)動(dòng)器73、中間電平 輸出驅(qū)動(dòng)器74、 2值專(zhuān)用中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器75、低電平輸出驅(qū)動(dòng)器76、 2值專(zhuān)用低電平輸出驅(qū)動(dòng)器77中的各輸出晶體管的柵極外加所需的電壓 后,2值-3值兼用輸出塊71B就作為2值輸出塊輸出中間電平電壓的垂直 驅(qū)動(dòng)脈沖al。就是說(shuō),2值-3值兼用輸出塊71B作為2值輸出塊輸出中間 電平電壓時(shí),激發(fā)中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器74及2值專(zhuān)用中間電平輸出驅(qū)動(dòng)
29器75,減少輸出中間電平電壓時(shí)的輸出晶體管的接通電阻。
再接著,在2值-3值兼用輸出塊71B中,輸出低電平電壓時(shí),由于驅(qū) 動(dòng)控制信號(hào)cl及C2是作為3值輸出塊動(dòng)作時(shí)的輸入信號(hào),所以對(duì)于作為 2值輸出塊動(dòng)作的2值-3值兼用輸出塊71B而言,被用VDC電壓或GND電 平電壓中的某一個(gè)信號(hào)固定。輸出低電平電壓時(shí),VDC電壓的驅(qū)動(dòng)控制信 號(hào)c2輸入2值-3值兼用輸出塊71B。驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)c4,是旨在作為2值 輸出塊動(dòng)作的VDC電壓的信號(hào)。
上述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl、 c2、 c3、 c4輸入輸出選擇邏輯電路72后,2 值-3值兼用輸出塊71B就作為2值輸出塊動(dòng)作,輸出低電平電壓。
這樣地輸入驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl、 c2、 c3、 c4的2值-3值兼用輸出塊71B 的輸出選擇邏輯電路72,向高電平輸出驅(qū)動(dòng)器73、中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器 74、 2值專(zhuān)用中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器75、低電平輸出驅(qū)動(dòng)器76、 2值專(zhuān)用低 電平輸出驅(qū)動(dòng)器77的各輸出晶體管外加如下所示的電壓后,2值-3值兼 用輸出塊71B就輸出低電平電壓。
向高電平輸出驅(qū)動(dòng)器73的輸出晶體管的柵極外加高電平電壓,使高 電平輸出驅(qū)動(dòng)器73的輸出晶體管斷開(kāi)。向中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器74的輸出 晶體管的柵極外加低電平電壓,使中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器74的輸出晶體管 斷開(kāi)。向低電平輸出驅(qū)動(dòng)器76的輸出晶體管的柵極外加高電平電壓,使 低電平輸出驅(qū)動(dòng)器76的輸出晶體管接通。向2值專(zhuān)用中間電平輸出驅(qū)動(dòng) 器75的輸出晶體管的柵極外加低電平電壓,使2值專(zhuān)用中間電平輸出驅(qū) 動(dòng)器75的輸出晶體管斷開(kāi)。向2值專(zhuān)用低電平輸出驅(qū)動(dòng)器77的輸出晶體 管的柵極外加高電平電壓,使2值專(zhuān)用低電平輸出驅(qū)動(dòng)器77的輸出晶體 管接通。
如上所述,輸出選擇邏輯電路72向高電平輸出驅(qū)動(dòng)器73、中間電平
30輸出驅(qū)動(dòng)器74、 2值專(zhuān)用中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器75、低電平輸出驅(qū)動(dòng)器76、 2值專(zhuān)用低電平輸出驅(qū)動(dòng)器77中的各輸出晶體管的柵極外加所需的電壓 后,2值-3值兼用輸出塊71B就作為3值輸出塊輸出低電平電壓的垂直驅(qū) 動(dòng)脈沖bl。就是說(shuō),2值-3值兼用輸出塊71B作為2值輸出塊輸出低電平 電壓時(shí),激發(fā)低電平輸出驅(qū)動(dòng)器76及2值專(zhuān)用低電平輸出驅(qū)動(dòng)器77,減 少輸出低電平電壓時(shí)的輸出晶體管的接通電阻。
在實(shí)施例3的攝像裝置的垂直驅(qū)動(dòng)器70中,在使2值-3值兼用輸出塊 71B作為2值輸出塊動(dòng)作的情況下,輸出中間電平電壓時(shí),中間電平輸出 驅(qū)動(dòng)器74及2值專(zhuān)用Middle低電平輸出驅(qū)動(dòng)器75中的輸出晶體管都被 激發(fā);輸出低電平電壓時(shí),低電平輸出驅(qū)動(dòng)器76及2值專(zhuān)用低電平輸出 驅(qū)動(dòng)器77中的輸出晶體管都被激發(fā)。這樣,在實(shí)施例3的垂直驅(qū)動(dòng)器70 中,由于采用使2值專(zhuān)用Middle低電平輸出驅(qū)動(dòng)器的輸出晶體管或2值 專(zhuān)用低電平輸出驅(qū)動(dòng)器的輸出晶體管接通的結(jié)構(gòu),所以輸出中間電平電壓 及低電平電壓的晶體管的數(shù)量增加。其結(jié)果,能夠減小輸出中間電平電壓 及低電平電壓時(shí)的輸出晶體管的接通電阻,能夠在作為2值輸出塊動(dòng)作時(shí) 實(shí)現(xiàn)適合于必要的接通電阻的值。
圖9是表示圖5所示的垂直驅(qū)動(dòng)器70中的2值-3值兼用輸出塊71B 的輸出入電壓波形的關(guān)系的時(shí)序圖。圖9是VDC電壓的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)c4 輸入2值-3值兼用輸出塊71B后作為2值輸出塊發(fā)揮作用時(shí)的情況。圖9 的(a)是輸入2值-3值兼用輸出塊71B的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)c3, (b)是2值 -3值兼用輸出塊71B輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)——2值的垂直驅(qū)動(dòng)脈沖bl、b2、b3。
實(shí)施例3中的垂直驅(qū)動(dòng)器70的2值-3值兼用輸出塊71B,輸入的驅(qū) 動(dòng)控制信號(hào)c4被設(shè)定成VDC電壓后,就進(jìn)行和輸出中間電平電壓或低電 平電壓等2種電壓中的某一個(gè)的2值輸出塊相同的動(dòng)作。
如圖9所示,在2值-3值兼用輸出塊71B作為2值輸出塊動(dòng)作的情況 下,驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)c3是VDC電壓時(shí),垂直驅(qū)動(dòng)脈沖bl、 b2、 b3是低電平
31電壓。另一方面,驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)C3是GND電平電壓時(shí),垂直驅(qū)動(dòng)脈沖bl、
b2、 b3是中間電平電壓。
在實(shí)施例3的垂直驅(qū)動(dòng)器70的2值-3值兼用輸出塊71B中,作為2 值輸出塊動(dòng)作時(shí),為了啟動(dòng)2值專(zhuān)用中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器75和2值專(zhuān)用 低電平輸出驅(qū)動(dòng)器77,調(diào)整垂直驅(qū)動(dòng)脈沖的上升波形下降波形,使各輸出 驅(qū)動(dòng)器75、 77的驅(qū)動(dòng)能力成為具有適合于2值動(dòng)作的接通電阻的設(shè)定。
實(shí)施例4
下面,作為本發(fā)明涉及的實(shí)施例4,使用圖IO講述使用了半導(dǎo)體集成 裝置——圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置的攝像裝置。
圖10是表示本發(fā)明涉及的實(shí)施例4的攝像裝置中的垂直驅(qū)動(dòng)器91及 其周邊裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖IO所示,在垂直驅(qū)動(dòng)器91中,按照CCD 圖象傳感器2的規(guī)格,設(shè)置多個(gè)2值-3值兼用輸出塊93A、 93B、 93C、…。 在實(shí)施例4的攝像裝置中,除了垂直驅(qū)動(dòng)器91以外的結(jié)構(gòu),都和圖1所 示的實(shí)施例1的攝像裝置相同。在實(shí)施例4中,對(duì)于和上述實(shí)施例1的攝 像裝置相同的構(gòu)成要素,賦予相同的符號(hào),不再贅述。
如圖10所示,驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl、 c2、 c3從時(shí)序發(fā)生器7分別輸入垂 直驅(qū)動(dòng)器91的多個(gè)2值-3值兼用輸出塊93A、 93B、 93C、…。在實(shí)施例4 的垂直驅(qū)動(dòng)器91中,除了多個(gè)2值-3值兼用輸出塊93A、 93B、 93C、… 之外,還設(shè)置具有的存儲(chǔ)裝置的2值-3值選擇塊92。選擇信號(hào)sl從裝置 外部輸入該2值-3值選擇塊92。選擇信號(hào)sl是設(shè)定使該2值-3值兼用輸 出塊作為2值輸出塊動(dòng)作還是作為3值輸出塊動(dòng)作的設(shè)定信號(hào)。此外,驅(qū) 動(dòng)控制信號(hào)cl、 c2、 c3具有和在上述的實(shí)施例3中講述的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào) cl、 c2、 c3同樣的功能(參照?qǐng)D8及圖9)。
2值-3值兼用輸出塊93A、 93B、 93C、…,和上述的實(shí)施例3同樣, 具備高電平輸出驅(qū)動(dòng)器、中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器、2值專(zhuān)用中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器、低電平輸出驅(qū)動(dòng)器及2值專(zhuān)用低電平輸出驅(qū)動(dòng)器。
2值_3值選擇塊92具備存儲(chǔ)裝置,在來(lái)自外部的選擇信號(hào)sl的作用 下.臺(tái)&敏沿定插聽(tīng)右的?佶—3佶泰田輸屮,協(xié)Q3A、 93R、 Q3C、…的每一個(gè)
都作為3值輸出塊或2值輸出塊中的某一個(gè)輸出塊動(dòng)作。
這樣,使2值-3值選擇塊92暫時(shí)存儲(chǔ)根據(jù)選擇信號(hào)sl對(duì)2值-3值 兼用輸出塊93A、 93B、 93C、…的所有的頻道設(shè)定后,能夠驅(qū)動(dòng)CCD圖象 傳感器2。另外,對(duì)應(yīng)的CCD圖象傳感器2的規(guī)格變更時(shí),也能夠根據(jù)選 擇信號(hào)sl,變更2值-3值選擇塊92存儲(chǔ)的數(shù)據(jù),從而能夠?qū)?yīng)。
實(shí)施例5
下面,作為本發(fā)明涉及的實(shí)施例5,使用圖11講述使用了半導(dǎo)體集成 裝置——圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置的攝像裝置。
圖11是表示本發(fā)明涉及的實(shí)施例5的攝像裝置中的垂直驅(qū)動(dòng)器94及 其周邊裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖ll所示,在垂直驅(qū)動(dòng)器94中,按照CCD 圖象傳感器2的規(guī)格,設(shè)置多個(gè)2值-3值兼用輸出塊96A、 96B、…。在 實(shí)施例5的攝像裝置中,除了垂直驅(qū)動(dòng)器94以外的結(jié)構(gòu),都和圖1所示 的實(shí)施例l的攝像裝置相同。在實(shí)施例5攝像裝置相中,對(duì)于和上述實(shí)施 例1的攝像裝置相同的構(gòu)成要素,賦予相同的符號(hào),不再贅述。
如圖11所示,驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl、 c2、 c3從時(shí)序發(fā)生器7分別輸入垂 直驅(qū)動(dòng)器94的多個(gè)2值-3值兼用輸出塊96A、 96B、…。在實(shí)施例5的垂 直驅(qū)動(dòng)器94中,除了多個(gè)2值-3值兼用輸出塊96A、 96B、…之外,還設(shè) 置具有的存儲(chǔ)裝置的2值-3值選擇塊95。選擇信號(hào)s2從裝置外部輸入該 2值-3值選擇塊95。選擇信號(hào)s2是設(shè)定使該2值-3值兼用輸出塊作為2 值輸出塊動(dòng)作還是作為3值輸出塊動(dòng)作的設(shè)定信號(hào),而且還是在該2值-3 值兼用輸出塊的各輸出電平中設(shè)定適當(dāng)?shù)慕油娮璧脑O(shè)定信號(hào)。
此外,驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl、 c2、 c3具有和在上述的實(shí)施例3中講述的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl、 c2、 c3同樣的功能(參照?qǐng)D8及圖9)。
如圖11所示,2值-3值兼用輸出塊96A、 96B、…,具備輸出選擇邏 輯電路72、高電平輸出驅(qū)動(dòng)器73、中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器74及低電平輸 出驅(qū)動(dòng)器76。進(jìn)而,2值_3值兼用輸出塊96A、 96B、…還具備能力調(diào)整 用高電平輸出驅(qū)動(dòng)器97、能力調(diào)整用中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器98及能力調(diào)整 用低電平輸出驅(qū)動(dòng)器99。在圖11中,只繪出2值-3值兼用輸出塊96A的 結(jié)構(gòu),其它的2值-3值兼用輸出塊也具有相同的結(jié)構(gòu)。
在實(shí)施例5的攝像裝置的垂直驅(qū)動(dòng)器94中,驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl、 c2、 c3從時(shí)序發(fā)生器7輸入輸出選擇邏輯電路72,選擇信號(hào)則從2值-3值選 擇塊95輸入輸出選擇邏輯電路72。輸入驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)cl、 c2、 c3及選擇 信號(hào)的輸出選擇邏輯電路72,在各輸出電平中激發(fā)能力調(diào)整用高電平輸出 驅(qū)動(dòng)器97、能力調(diào)整用中間電平輸出驅(qū)動(dòng)器98或能力調(diào)整用低電平輸出 驅(qū)動(dòng)器99中的各輸出晶體管,以便能夠在各輸出電平中適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)CCD 圖象傳感器2。就是說(shuō),輸出選擇邏輯電路72從外部輸入的選擇信號(hào)s2, 調(diào)整各輸出晶體管的輸出晶體管的接通電阻,以便與對(duì)應(yīng)的CCD匹配。
綜上所述,在實(shí)施例5的攝像裝置的垂直驅(qū)動(dòng)器94中,可以在來(lái)自2 值-3值選擇塊95的選擇信號(hào)的作用下,對(duì)各輸出晶體管中的輸出晶體管 的接通電阻進(jìn)行微調(diào),構(gòu)成可編程序的垂直驅(qū)動(dòng)器。
如在上述各實(shí)施例中所講述的那樣,在^發(fā)明中,為了適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)CCD 圖象傳感器而在垂直驅(qū)動(dòng)器中設(shè)置多個(gè)2值-3值兼用輸出塊后,可以在將 2值-3值兼用輸出塊的各輸出端子與CCD圖象傳感器的讀出柵極及傳輸柵 極連接的同時(shí),向各2值-3值兼用輸出塊輸入控制信號(hào)。在本發(fā)明中,只 姜準(zhǔn)備多2值-3值兼用輸出塊,就能夠按照各種CCD圖象傳感器的規(guī)格, 將該2值-3值兼用輸出塊作為2值輸出塊或3值輸出塊地任意使用。
在本發(fā)明的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置中,即使在CCD圖象傳感器2的結(jié)構(gòu)中,變更來(lái)自光電二極管的讀出柵極的位置,切換2值-3值兼用輸出塊的 2值輸出和3值輸出時(shí),也能夠根據(jù)來(lái)自定時(shí)振蕩器等的信號(hào),柔軟地切
換2值-3值兼用輸出塊的2值輸出和3值輸出。
因?yàn)榕c本發(fā)明的圖像傳感器驅(qū)動(dòng)裝置一一垂直驅(qū)動(dòng)器的輸出端子連 接的CCD,能夠和電容等值置換,所以使垂直驅(qū)動(dòng)器的輸出晶體管的接通 電阻為"R"、 CCD的電容為"C",那么垂直驅(qū)動(dòng)器的輸出電平電壓切換時(shí) 的上升時(shí)間及下降時(shí)間就由"RC"的時(shí)間常數(shù)決定。由于CCD的電容隨著 2值輸出塊、3值輸出塊及CCD的驅(qū)動(dòng)方式等的種類(lèi)的不同而不同,所以 使2值-3值兼用輸出塊成為上述各實(shí)施例中講述的結(jié)構(gòu)后,能夠設(shè)定適合 于CCD圖像傳感器的驅(qū)動(dòng)方式的輸出晶體管的接通電阻,能夠構(gòu)成可編程 序的垂直驅(qū)動(dòng)器。
本發(fā)明能夠用一個(gè)半導(dǎo)體集成電路構(gòu)成圖像傳感器驅(qū)動(dòng)裝置,能夠調(diào) 整輸出晶體管的接通電阻,所以作為涉及多種用途的圖像傳感器驅(qū)動(dòng)裝置 非常有效。
權(quán)利要求
1、一種圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置,具有多個(gè)2值-3值兼用輸出塊,這些2值-3值兼用輸出塊能輸出2值或3值的電壓電平的信號(hào),以驅(qū)動(dòng)圖象傳感器,所述2值-3值兼用輸出塊,具有輸出第1電壓電平的信號(hào)的第1電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器、輸出第2電壓電平的信號(hào)的第2電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器、以及輸出第3電壓電平的信號(hào)的第3電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器;所述2值-3值兼用輸出塊,按照輸入的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào),進(jìn)行2值輸出動(dòng)作或3值輸出動(dòng)作,所述2值輸出動(dòng)作是輸出所述第2電壓電平或所述第3電壓電平中的某一個(gè)信號(hào),而所述3值輸出動(dòng)作是輸出所述第1電壓電平、所述第2電壓電平或所述第3電壓電平中的某一個(gè)信號(hào)。
2、 如權(quán)利要求l所述的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于所述第l 電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器、所述第2電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器及所述第3電壓電平 輸出驅(qū)動(dòng)器,分別具有多個(gè)輸出晶體管;所述第1電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器、所述第2電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器及所述 第3電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器的各輸出晶體管中,按照輸入的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào), 啟動(dòng)規(guī)定數(shù)量。
3、 如權(quán)利要求l所述的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于所述第2 電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器及所述第3電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器,分別具有多個(gè)輸出 晶體管;所述2值-3值兼用輸出塊進(jìn)行2值輸出動(dòng)作時(shí),所述第2電壓電平輸 出驅(qū)動(dòng)器及所述第3電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器啟動(dòng)多個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器。
4、 如權(quán)利要求l所述的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于所述第2 電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器,具有2值專(zhuān)用第2電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器;所述第3電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器,具有2值專(zhuān)用第3電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器;只在所述2值-3值兼用輸出塊進(jìn)行2值輸出動(dòng)作時(shí),所述2值專(zhuān)用第2電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器與所述第2電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器一起啟動(dòng),或者所述2值專(zhuān)用第3電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器與所述第3電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器一起啟動(dòng)。
5、 如權(quán)利要求1所述的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于根據(jù)來(lái)自裝置外部的選擇信號(hào),來(lái)設(shè)定所述2值-3值兼用輸出塊是進(jìn)行2值輸出動(dòng)作,還是進(jìn)行3值輸出動(dòng)作。
6、 如權(quán)利要求5所述的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于所述2值-3值兼用輸出塊,具有存儲(chǔ)單元,用于存儲(chǔ)表示所述2值-3值兼用輸出塊是進(jìn)行2值輸出動(dòng)作還是進(jìn)行3值輸出動(dòng)作的所述選擇信號(hào)的信息。
7、 如權(quán)利要求l所述的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于所述第l電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器,具有能力調(diào)整第1電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器;所述第2電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器,具有能力調(diào)整第2電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器;所述第3電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器,具有能力調(diào)整第3電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)祖裕;根據(jù)來(lái)自裝置外部的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào),按照所述圖象傳感器的驅(qū)動(dòng)能力,啟動(dòng)所述能力調(diào)整第1電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器、所述能力調(diào)整第2電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器及所述能力調(diào)整第3電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器;根據(jù)來(lái)自裝置外部的選擇信號(hào),來(lái)設(shè)定所述2值-3值兼用輸出塊是進(jìn)行2值輸出動(dòng)作,還是進(jìn)行3值輸出動(dòng)作。
8、 如權(quán)利要求7所述的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于所述2值_3值兼用輸出塊,具有存儲(chǔ)單元,用于存儲(chǔ)表示所述2值-3值兼用輸出塊是進(jìn)行2值輸出動(dòng)作還是進(jìn)行3值輸出動(dòng)作的所述選擇信號(hào)的信息。
9、 如權(quán)利要求l所述的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于所述第l電壓電平是高電平電壓,所述第2電壓電平是中間電平電壓,所述第3電壓電平是低電平電壓,具有第1電壓電平〉第2電壓電平〉第3電壓電平的關(guān)系;所述第1電壓電平、所述第2電壓電平及所述第3電壓電平用于驅(qū)動(dòng)CCD圖象傳感器的垂直寄存器。
10、 如權(quán)利要求l所述的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于所述第31電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器、所述第2電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器及所述第3電壓電平輸出驅(qū)動(dòng)器,由N溝道或P溝道的M0S晶體管構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明是設(shè)置多個(gè)具備2值輸出塊和3值輸出塊兩者的功能的輸出塊、能夠與各種規(guī)格的圖象傳感器對(duì)應(yīng)的圖象傳感器驅(qū)動(dòng)裝置,設(shè)置多個(gè)具備2值輸出塊和3值輸出塊兩者的功能的2值-3值兼用輸出塊,在來(lái)自定時(shí)振蕩器的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)或來(lái)自裝置外部的選擇信號(hào)的作用下,切換2值動(dòng)作或3值動(dòng)作。
文檔編號(hào)H04N5/341GK101502100SQ20078002954
公開(kāi)日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2007年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月9日
發(fā)明者姬野彰久, 田中章 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社