特開 2024-157694 撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024157694

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】撮像装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 25/70 20230101AFI20241031BHJP

【ＦＩ】

H04N25/70

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023072197

(22)【出願日】2023-04-26

(71)【出願人】

【識別番号】000236436

【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140442

【弁理士】

【氏名又は名称】柴山 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100174399

【弁理士】

【氏名又は名称】寺澤 正太郎

(72)【発明者】

【氏名】久嶋 竜次

(72)【発明者】

【氏名】藤田 一樹

(72)【発明者】

【氏名】澤田 純一

(72)【発明者】

【氏名】難波 秀平

(72)【発明者】

【氏名】犬塚 裕哉

【テーマコード（参考）】

5C024

【Ｆターム（参考）】

5C024GX02

5C024GX16

5C024GY31

5C024HX46

5C024JX41

(57)【要約】

【課題】駆動回路に供給される複数の駆動用直流電圧のうち少なくとも一つの駆動用直流電圧の落ちるタイミングを任意に設定することを可能にする。
【解決手段】撮像装置は、電源電圧を駆動用直流電圧に変換する複数の駆動電源部と、各駆動電源部から駆動用直流電圧を受けるゲートドライバ２０とを備える。一つの駆動電源部３０Ｃは、電源電圧ＳＶを第１直流電圧Ｖ２１に変換する第１電圧変換部３１と、第１直流電圧Ｖ２１を駆動用直流電圧ＶＧＧに変換する第２電圧変換部３２と、ディスチャージ回路４０Ａとを有する。ディスチャージ回路４０Ａは、第２直流電圧Ｖ２２によって充電される容量素子４１と、第１電圧変換部３１の停止動作が開始されたのちに容量素子４１の両端電圧によって駆動され、一端が第２電圧変換部３２とゲートドライバ２０との間の第１ノードＮ１に接続され、他端が基準電位線９２に接続された第２スイッチ素子４２と、を含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

入射した光または放射線を電気信号に変換する受光領域を有する複数の画素と、
電源電圧を供給する電源線と、
前記電源電圧を駆動用直流電圧に変換するとともに、前記電源線に対して互いに並列に接続された複数の駆動電源部と、
各駆動電源部から前記駆動用直流電圧を供給され、前記複数の画素の前記受光領域から前記電気信号を読み出す駆動回路と、
を備え、
前記駆動用直流電圧の大きさは前記複数の駆動電源部毎に異なり、
前記複数の駆動電源部のうち少なくとも一つの駆動電源部は、
前記電源電圧を第１直流電圧に変換する第１電圧変換部と、
前記第１直流電圧を前記駆動用直流電圧に変換する第２電圧変換部と、
ディスチャージ回路と、
を有し、
前記ディスチャージ回路は、
前記電源電圧または前記電源電圧から電圧値が変換された他の電圧によって充電される容量素子と、
前記第１電圧変換部の停止動作が開始されたのちに前記容量素子の両端電圧によって駆動され、一端が前記第２電圧変換部と前記駆動回路との間の第１ノードに接続され、他端が定電位線に接続された第２スイッチ素子と、
を含む、撮像装置。

【請求項2】

前記第１電圧変換部はスイッチングレギュレータを含み、
前記第２電圧変換部はリニアレギュレータを含む、請求項１に記載の撮像装置。

【請求項3】

前記ディスチャージ回路は、前記第１電圧変換部の停止動作が開始されたのちに前記容量素子の両端電圧に基づく電圧を前記第２スイッチ素子の制御端子に印加し、前記第１電圧変換部の停止動作の開始前には前記第２スイッチ素子の前記制御端子に前記容量素子の両端電圧に基づく電圧を印加しない第１回路部分を含む、請求項１または２に記載の撮像装置。

【請求項4】

前記ディスチャージ回路は、
前記容量素子と前記第２スイッチ素子の制御端子との間の第２ノードに一端が接続され、前記定電位線に他端が接続され、前記第１直流電圧によって駆動される第３スイッチ素子と、
前記第２ノードと前記第２スイッチ素子の前記制御端子との間に介在する抵抗と、
を更に含む、請求項１または２に記載の撮像装置。

【請求項5】

前記少なくとも一つの駆動電源部は第３電圧変換部を更に備え、
前記他の電圧は、前記第３電圧変換部によって電源電圧から変換された電圧である、請求項１または２に記載の撮像装置。

【請求項6】

前記第１電圧変換部は、前記電源電圧を入力する端子とは別に、前記第１電圧変換部の動作のオン／オフを制御するためのイネーブル端子を有し、
前記電源電圧が分圧されてなる電圧が前記イネーブル端子に入力される、請求項５に記載の撮像装置。

【請求項7】

前記他の電圧は前記駆動用直流電圧である、請求項１または２に記載の撮像装置。

【請求項8】

前記ディスチャージ回路は、前記第２電圧変換部と前記駆動回路との間の第３ノードと前記容量素子との間に介在して前記容量素子から前記第３ノードへの電荷の逆流を防ぐ逆流防止回路を更に含む、請求項７に記載の撮像装置。

【請求項9】

前記ディスチャージ回路は、
前記容量素子と前記第２スイッチ素子の制御端子との間の第２ノードに一端が接続され、前記定電位線に他端が接続された第３スイッチ素子と、
前記第２ノードと前記第２スイッチ素子の前記制御端子との間に介在する抵抗と、
を更に含み、
前記第３スイッチ素子は、前記第１直流電圧が分圧されてなる電圧によって駆動される、請求項７に記載の撮像装置。

【請求項10】

入射した光または放射線を電気信号に変換する受光領域を有する複数の画素と、
電源電圧を供給する電源線と、
前記電源電圧を駆動用直流電圧に変換するとともに、前記電源線に対して互いに並列に接続された複数の駆動電源部と、
各駆動電源部から前記駆動用直流電圧を供給され、前記複数の画素の前記受光領域から前記電気信号を読み出す駆動回路と、
を備え、
前記駆動用直流電圧の大きさは前記複数の駆動電源部毎に異なり、
前記複数の駆動電源部のうち少なくとも一つの駆動電源部は、
前記電源電圧を前記駆動用直流電圧に変換する電圧変換部と、
ディスチャージ回路と、
を有し、
前記ディスチャージ回路は、
前記電源電圧または前記電源電圧から電圧値が変換された他の電圧によって充電される容量素子と、
前記電圧変換部の停止動作が開始されたのちに前記容量素子の両端電圧によって駆動され、一端が前記電圧変換部と前記駆動回路との間の第１ノードに接続され、他端が定電位線に接続された第２スイッチ素子と、
を含む、撮像装置。

【請求項11】

前記電源電圧が落ちた際、前記少なくとも一つの駆動電源部の前記駆動用直流電圧は、前記複数の駆動電源部のうちの他の駆動電源部の前記駆動用直流電圧よりも早く落ちる、請求項１または１０に記載の撮像装置。

【請求項12】

前記電源電圧が落ちた際、前記少なくとも一つの駆動電源部の前記駆動用直流電圧は、該駆動用直流電圧以下の電圧を有する少なくとも一つの前記駆動用直流電圧よりも早く落ちる、請求項１または１０に記載の撮像装置。

【請求項13】

前記複数の駆動電源部のうち少なくとも二つの駆動電源部が前記ディスチャージ回路を有する、請求項１または１０に記載の撮像装置。

【請求項14】

前記複数の駆動電源部のうち少なくとも一つの駆動電源部が前記ディスチャージ回路を有しない、請求項１または１０に記載の撮像装置。

【請求項15】

前記複数の画素は、前記受光領域に一端が接続され、他端が電荷読出配線に接続された第１スイッチ素子を更に有し、
前記駆動回路は、前記複数の画素の前記第１スイッチ素子を駆動する、請求項１または１０に記載の撮像装置。

【請求項16】

前記第１スイッチ素子は、ＩＧＺＯまたはアモルファスシリコンを主に含むトランジスタであり、
前記駆動回路は、前記トランジスタの制御端子に駆動電圧を提供することにより前記第１スイッチ素子を駆動する、請求項１５に記載の撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、放射線検出器を開示する。放射線検出器は、放射線源から照射される放射線に対応する放射線画像の電気信号を生成する。放射線検出器は、受光パネルと、トランジスタと、ドライバと、インターロック機構とを備える。受光パネルは、放射線の受光量に対応する量の電荷を蓄積する。トランジスタは、受光パネルの各画素に対応して設けられ、受光パネルの各画素からの電荷の出力を制御する。ドライバは、各々のトランジスタのオン／オフを制御する駆動信号を生成する。インターロック機構は、駆動信号を生成するためにドライバに供給される複数の制御電圧の状態に基づいて、複数の制御電圧のオン／オフの順序が、あらかじめ設定された順序となるように制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－３００２６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

撮像装置は、入射した光または放射線を電荷に変換する複数の受光領域と、複数の受光領域に蓄積された電荷をそれぞれ読み出すための複数のスイッチ素子と、を備える。複数のスイッチ素子の動作は、駆動回路によって制御される。駆動回路には、共通の電源電圧から生成された複数の駆動用直流電圧（例えば２０Ｖ、－１０Ｖ、および５Ｖ）が供給される。

【0005】

撮像装置の電源を落とす際、駆動回路において複数の駆動用直流電圧が落ちる順序が規定されている場合がある。或る例では、まず２０Ｖの駆動用直流電圧を最初に落とし、次に－１０Ｖの駆動用直流電圧を落とし、最後に５Ｖの駆動用直流電圧を落とすように、順序が規定されている。規定された順序で駆動用直流電圧を落とさない場合、駆動回路において意図しない回路が形成され、駆動用直流電圧用の配線と定電位線（ＧＮＤ線）との間で異常電流が流れ続ける現象（ラッチアップ）が発生し、駆動回路が損傷する虞があるからである。

【0006】

しかしながら、他の駆動用直流電圧よりも早く落ちるべき駆動用直流電圧が、例えば電圧安定化のためのコンデンサの影響などにより、他の駆動用直流電圧よりも早く落ちないことがある。例えばそのような場合に備えて、複数の駆動用直流電圧のうち少なくとも一つの駆動用直流電圧の落ちるタイミングを任意に設定できることが望ましい。本開示は、駆動回路に供給される複数の駆動用直流電圧のうち少なくとも一つの駆動用直流電圧の落ちるタイミングを任意に設定できる撮像装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

［１］本開示による撮像装置は、複数の画素と、電源線と、駆動電源部と、駆動回路と、を備える。複数の画素それぞれは、入射した光または放射線を電気信号に変換する受光領域を有する。電源線は、電源電圧を供給する。複数の駆動電源部それぞれは、電源電圧を駆動用直流電圧に変換する。複数の駆動電源部は、電源線に対して互いに並列に接続される。駆動回路は、各駆動電源部から駆動用直流電圧を供給され、複数の画素の受光領域から電気信号を読み出す。駆動用直流電圧の大きさは駆動電源部毎に異なる。複数の駆動電源部のうち少なくとも一つの駆動電源部は、電源電圧を第１直流電圧に変換する第１電圧変換部と、第１直流電圧を駆動用直流電圧に変換する第２電圧変換部と、ディスチャージ回路と、を有する。ディスチャージ回路は、容量素子と、第２スイッチ素子と、を含む。容量素子は、電源電圧または電源電圧から電圧値が変換された他の電圧によって充電される。第２スイッチ素子は、第１電圧変換部の停止動作が開始されたのち、容量素子の両端電圧によって駆動される。第２スイッチ素子の一端は第２電圧変換部と駆動回路との間の第１ノードに接続される。第２スイッチ素子の他端は定電位線に接続される。

【0008】

この撮像装置では、複数の画素の受光領域に光または放射線が入射したのち、駆動回路によって、受光領域から電気信号が読み出される。駆動回路には、複数の駆動電源部によって電源電圧から電圧値が変換された複数の駆動用直流電圧が供給される。また、複数の駆動電源部のうち少なくとも一つの駆動電源部はディスチャージ回路を有する。ディスチャージ回路の容量素子は、撮像装置が上記の動作を行っている間、電源電圧または電源電圧から電圧値が変換された他の電圧によって充電される。そして、電源電圧が落とされると、第１電圧変換部の停止動作が開始され、第１直流電圧が低下する。第１直流電圧が低下すると、第２スイッチ素子が、容量素子の両端電圧によって駆動される。これにより、駆動回路に駆動用直流電圧を供給する配線が第２スイッチ素子を介して定電位線に接続され、電圧安定化のためのコンデンサなどに蓄積された電荷が第２スイッチ素子を介して定電位線へ逃げる。よって、ディスチャージ回路を有する駆動電源部では、駆動用直流電圧の落ちるタイミングが早まる。従って、上記［１］の撮像装置によれば、特定の駆動電源部における駆動用直流電圧が落ちるタイミングを早めるといったように、少なくとも一つの駆動用直流電圧の落ちるタイミングを任意に設定することができる。加えて、駆動電源部が第２電圧変換部を備えることによって、第２スイッチ素子の駆動タイミングを制御する電圧（第１直流電圧）の大きさによらずに、駆動用直流電圧の大きさを任意に設定することができる。

【0009】

［２］上記［１］の撮像装置において、第１電圧変換部はスイッチングレギュレータを含み、第２電圧変換部はリニアレギュレータを含んでもよい。その場合、第１電圧変換部において電源電圧を第１直流電圧へ効率良く変換するとともに、第２電圧変換部において第１直流電圧から低ノイズの駆動用直流電圧を生成することができる。

【0010】

［３］上記［２］の撮像装置において、リニアレギュレータは低ドロップアウトレギュレータであってもよい。その場合、第１直流電圧を駆動用直流電圧に近づけて、第２電圧変換部における電力損失を低減することができる。

【0011】

［４］上記［１］～［３］のいずれか一つの撮像装置において、ディスチャージ回路は、第１回路部分を含んでもよい。第１回路部分は、第１電圧変換部の停止動作が開始されたのち、容量素子の両端電圧に基づく電圧を第２スイッチ素子の制御端子に印加する。また、第１回路部分は、第１電圧変換部の停止動作の開始前には、第２スイッチ素子の制御端子に容量素子の両端電圧に基づく電圧を印加しない。このような第１回路部分をディスチャージ回路が含むことによって、第１電圧変換部の停止動作が開始されたとき、第２スイッチ素子を自動的に駆動させることができる。

【0012】

［５］上記［１］～［４］のいずれか一つの撮像装置において、ディスチャージ回路は、第３スイッチ素子と、抵抗と、を更に含んでもよい。第３スイッチ素子の一端は、容量素子と第２スイッチ素子の制御端子との間の第２ノードに接続される。第３スイッチ素子の他端は定電位線に接続される。第３スイッチ素子は、第１直流電圧によって駆動される。抵抗は、第２ノードと第２スイッチ素子の制御端子との間に介在する。このような第３スイッチ素子および抵抗をディスチャージ回路が含むことによって、第１電圧変換部の停止動作が開始されたとき、第２スイッチ素子を自動的に駆動させることができる。

【0013】

［６］上記［１］～［５］のいずれか一つの撮像装置において、上記少なくとも一つの駆動電源部は第３電圧変換部を更に備えてもよい。そして、上記他の電圧は、第３電圧変換部によって電源電圧から変換された電圧であってもよい。その場合、容量素子を充電するための電圧の大きさの自由度を高めることができる。また、例えば電源線と容量素子との間にダイオードを設ける場合と比較して、負電圧でも容量素子を充電できるといった利点がある。また、他の回路でレギュレータを用いている場合、そのレギュレータを第３電圧変換部として利用することで回路規模を抑えることができる。

【0014】

［７］上記［１］～［６］のいずれか一つの撮像装置において、第１電圧変換部は、電源電圧を入力する端子とは別に、第１電圧変換部の動作のオン／オフを制御するためのイネーブル端子を有してもよい。そして、電源電圧が分圧されてなる電圧がイネーブル端子に入力されてもよい。その場合、電源電圧が落とされたときに第１直流電圧をより早く落とすことができ、その結果、駆動用直流電圧の落ちるタイミングをより早めることができる。

【0015】

［８］上記［１］～［５］のいずれか一つの撮像装置において、上記他の電圧は駆動用直流電圧であってもよい。その場合、上記他の電圧を生成するための電圧変換部を別途設ける必要がないので、回路規模を小さくすることができる。

【0016】

［９］上記［８］の撮像装置において、ディスチャージ回路は、第２電圧変換部と駆動回路との間の第３ノードと容量素子との間に介在して容量素子から第３ノードへの電荷の逆流を防ぐ逆流防止回路を更に含んでもよい。その場合、容量素子の両端電圧を、駆動用直流電圧が落ちるのに十分な時間維持することができる。

【0017】

［１０］上記［８］または［９］の撮像装置において、ディスチャージ回路は、第３スイッチ素子と、抵抗と、を更に含んでもよい。第３スイッチ素子の一端は、容量素子と第２スイッチ素子の制御端子との間の第２ノードに接続される。第３スイッチ素子の他端は定電位線に接続される。抵抗は、第２ノードと第２スイッチ素子の制御端子との間に介在する。第３スイッチ素子は、第１直流電圧が分圧されてなる電圧によって駆動される。このような第３スイッチ素子および抵抗をディスチャージ回路が含むことによって、第１電圧変換部の停止動作が開始されたとき、第２スイッチ素子を自動的に駆動させることができる。また、第１直流電圧が分圧されてなる電圧によって第３スイッチ素子が駆動されることにより、第１直流電圧が低下した際に第３スイッチ素子がオフとなるタイミングを早め、第２スイッチ素子の駆動開始タイミングを早めることができる。

【0018】

［１１］本開示による別の撮像装置は、複数の画素と、電源線と、駆動電源部と、駆動回路と、を備える。複数の画素それぞれは、入射した光または放射線を電気信号に変換する受光領域を有する。電源線は、電源電圧を供給する。複数の駆動電源部それぞれは、電源電圧を駆動用直流電圧に変換する。複数の駆動電源部は、電源線に対して互いに並列に接続される。駆動回路は、各駆動電源部から駆動用直流電圧を供給され、複数の画素の受光領域から電気信号を読み出す。駆動用直流電圧の大きさは駆動電源部毎に異なる。複数の駆動電源部のうち少なくとも一つの駆動電源部は、電源電圧を駆動用直流電圧に変換する電圧変換部と、ディスチャージ回路と、を有する。ディスチャージ回路は、容量素子と、第２スイッチ素子と、を含む。容量素子は、電源電圧または電源電圧から電圧値が変換された他の電圧によって充電される。第２スイッチ素子は、電圧変換部の停止動作が開始されたのち、容量素子の両端電圧によって駆動される。第２スイッチ素子の一端は電圧変換部と駆動回路との間の第１ノードに接続される。第２スイッチ素子の他端は定電位線に接続される。

【0019】

この撮像装置では、複数の画素の受光領域に光または放射線が入射したのち、駆動回路によって、受光領域から電気信号が読み出される。駆動回路には、複数の駆動電源部によって電源電圧から変換された複数の駆動用直流電圧が供給される。また、複数の駆動電源部のうち少なくとも一つの駆動電源部はディスチャージ回路を有する。ディスチャージ回路の容量素子は、撮像装置が上記の動作を行っている間、電源電圧または電源電圧から変換された他の電圧によって充電される。そして、電源電圧が落とされると、電圧変換部の停止動作が開始され、駆動用直流電圧が低下する。駆動用直流電圧が低下すると、第２スイッチ素子が、容量素子の両端電圧によって駆動される。これにより、駆動回路に駆動用直流電圧を供給する配線が第２スイッチ素子を介して定電位線に接続され、電圧安定化のためのコンデンサなどに蓄積された電荷が第２スイッチ素子を介して定電位線へ逃げる。よって、ディスチャージ回路を有する駆動電源部では、駆動用直流電圧の落ちるタイミングが早まる。従って、上記［１１］の撮像装置によれば、特定の駆動電源部における駆動用直流電圧が落ちるタイミングを早めるといったように、少なくとも一つの駆動用直流電圧の落ちるタイミングを任意に設定することができる。

【0020】

［１２］上記［１］～［１１］のいずれか一つの撮像装置において、電源電圧が落ちた際、上記少なくとも一つの駆動電源部の駆動用直流電圧は、複数の駆動電源部のうちの他の駆動電源部の駆動用直流電圧より早く落ちてもよい。このように、上記いずれかの撮像装置によれば、複数の駆動用直流電圧の落ちる順序を容易に設定することができる。

【0021】

［１３］上記［１］～［１２］のいずれか一つの撮像装置において、電源電圧が落ちた際、少なくとも一つの駆動電源部の駆動用直流電圧は、該駆動用直流電圧以下の電圧を有する少なくとも一つの駆動用直流電圧よりも早く落ちてもよい。このように、高い駆動用直流電圧がより早く落ちることによって、後段の駆動用直流電圧も早く落ちることができる。

【0022】

［１４］上記［１］～［１３］のいずれか一つの撮像装置において、複数の駆動電源部のうち少なくとも二つの駆動電源部がディスチャージ回路を有してもよい。その場合、少なくとも二つの駆動電源部において駆動用直流電圧が落ちるタイミングが早まるので、少なくとも一つの駆動用直流電圧の落ちるタイミングを容易に設定することができる。

【0023】

［１５］上記［１］～［１４］のいずれか一つの撮像装置において、複数の駆動電源部のうち少なくとも一つの駆動電源部がディスチャージ回路を有さなくてもよい。駆動用直流電圧が落ちるタイミングが遅くてもよい駆動電源部は、ディスチャージ回路を有さないことによって、回路構成を簡素化することができる。

【0024】

［１６］上記［１］～［１５］のいずれか一つの撮像装置において、複数の画素は、受光領域に一端が接続され、他端が電荷読出配線に接続された第１スイッチ素子を更に有し、駆動回路は、複数の画素の第１スイッチ素子を駆動してもよい。この場合、第１スイッチ素子を駆動する回路に供給される複数の駆動用直流電圧の落ちる順序を適切に設定することができる。よって、電源電圧が落とされた後に複数の画素の受光領域に電荷が残存することを防ぐことができる。

【0025】

［１７］上記［１６］の撮像装置において、第１スイッチ素子は、ＩＧＺＯまたはアモルファスシリコンを主に含むトランジスタであり、駆動回路は、トランジスタの制御端子に駆動電圧を提供することにより第１スイッチ素子を駆動してもよい。トランジスタがＩＧＺＯまたはアモルファスシリコンを主に含む場合、トランジスタの抵抗が大きいので、複数の駆動用直流電圧の落ちる順序が規定と相違すると、ゲート端子に電荷が残存してしまう。上記［１５］の撮像装置によれば、トランジスタがＩＧＺＯまたはアモルファスシリコンを主に含む場合であっても、複数の駆動用直流電圧の落ちる順序を規定どおりに設定することが容易であり、ゲート端子への電荷の残存を低減することができる。加えて、トランジスタのゲート端子に残存した電荷をディスチャージ回路が排出するので、駆動用直流電圧が落ちるタイミングを効果的に早めることができる。

【発明の効果】

【0026】

本開示によれば、駆動回路に供給される複数の駆動用直流電圧のうち少なくとも一つの駆動用直流電圧の落ちるタイミングを任意に設定することができる撮像装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】図１は、本開示の第１実施形態である撮像装置の構成を概略的に示す図である。

【図2】図２は、複数の駆動用直流電圧を駆動回路に供給するための回路構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、一つの駆動電源部の回路構成を示す図である。

【図4】図４は、変形例に係る駆動電源部の回路構成を示す図である。

【図5】図５は、変形例に係る駆動電源部の回路構成を示す図である。

【図6】図６の（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、駆動用直流電圧の時間波形および電源電圧の時間波形を示すグラフである。

【図7】図７は、第２実施形態に係る駆動電源部の回路構成を示す図である。

【図8】図８は、変形例に係る駆動電源部の回路構成を示す図である。

【図9】図９は、変形例に係る駆動電源部の回路構成を示す図である。

【図10】図１０の（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、駆動用直流電圧の時間波形および電源電圧の時間波形を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、添付図面を参照しながら本開示による撮像装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0029】

［第１実施形態］
図１は、本開示の第１実施形態である撮像装置１の構成を概略的に示す図である。図１に示されるように、本実施形態の撮像装置１は、複数の画素１０と、複数の電荷読出配線１３と、読み出し回路１４と、複数のゲート配線１５と、ゲートドライバ２０（駆動回路）と、を備える。

【0030】

複数の画素１０は、複数行および複数列にわたって二次元状に配列されている。各画素１０は、受光領域１１と、第１スイッチ素子１２とを有する。受光領域１１は、入射した光または放射線を電気信号（電荷）に変換する。受光領域１１は、例えばシリコン，ａ－Ｓｉ，ＣｄＴｅ等の直接変換材料といった半導体によって構成されている。第１スイッチ素子１２は、例えばトランジスタである。第１スイッチ素子１２の一端（例えばトランジスタの一方の電流端子）は、受光領域１１に接続されている。一方の電流端子は、ドレインまたはソースである。第１スイッチ素子１２がトランジスタである場合、そのトランジスタを構成する半導体は、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、および酸素（Ｏ）から構成されるＩＧＺＯ、またはアモルファスシリコンを主に含む。第１スイッチ素子１２は、例えば薄膜トランジスタである。

【0031】

電荷読出配線１３は、複数の画素１０の列毎に設けられた導電体である。各電荷読出配線１３は、対応する列の第１スイッチ素子１２の他端（例えばトランジスタの他方の電流端子）と接続されている。他方の電流端子は、ソースまたはドレインである。電荷読出配線１３は、対応する列の受光領域１１から、第１スイッチ素子１２を通じて電荷を読み出す。

【0032】

読み出し回路１４は、複数の画素１０の受光領域１１から電気信号を読み出す回路部分である。読み出し回路１４は、複数の増幅回路１４１を有する。増幅回路１４１は、複数の画素１０の列毎に設けられている。増幅回路１４１は、対応する列の電荷読出配線１３の末端に接続され、電荷読出配線１３を介して受けた電荷の量に応じた電圧信号を生成する。増幅回路１４１は、例えばチャージアンプである。読み出し回路１４は、複数の増幅回路１４１から出力された電圧信号を、撮像装置１の外部へ順次出力する。

【0033】

ゲート配線１５は、複数の画素１０の行毎に設けられた導電体である。各ゲート配線１５は、対応する行の第１スイッチ素子１２の制御端子（例えばトランジスタのゲート）と接続されている。ゲート配線１５の一端は、ゲートドライバ２０と接続されている。各ゲート配線１５には、ゲートドライバ２０から、対応する行の第１スイッチ素子１２を駆動（ターンオン）するための駆動電圧Ｖｄが供給される。駆動電圧Ｖｄは、例えばハイレベルが２０Ｖ、ローレベルが－１０Ｖの二値信号である。駆動電圧Ｖｄは、一つのゲート配線１５ずつ順次ハイレベルとされる。

【0034】

ゲートドライバ２０は、複数の画素１０の受光領域１１から電気信号を読み出す回路部分である。ゲートドライバ２０は、複数のゲート配線１５に対して駆動電圧Ｖｄを提供することにより、複数の画素１０の第１スイッチ素子１２を駆動する。ゲートドライバ２０は、レベルシフタ２１と、複数のシフトレジスタ２２とを有する。シフトレジスタ２２は行毎に設けられ、複数のシフトレジスタ２２は互いに直列に接続されている。各シフトレジスタ２２は、対応する行の駆動信号Ｓｄを出力する。駆動信号Ｓｄは、例えばハイレベルが５Ｖ、ローレベルが０Ｖ（基準電位）の二値信号である。複数のシフトレジスタ２２は、駆動用直流電圧ＶＣＣ（例えば５Ｖ）を電源電圧として受け、その駆動用直流電圧ＶＣＣによって動作する。駆動用直流電圧ＶＣＣの大きさは時間的に一定である。

【0035】

レベルシフタ２１は、複数のシフトレジスタ２２から駆動信号Ｓｄを受け、駆動信号Ｓｄを駆動電圧Ｖｄに変換する。レベルシフタ２１は、駆動用直流電圧ＶＣＣと異なる大きさの駆動用直流電圧ＶＧＧ（例えば２０Ｖ）、および駆動用直流電圧ＶＣＣ，ＶＧＧと異なる大きさの駆動用直流電圧ＶＥＥ（例えば－１０Ｖ）を電源電圧として受け、それらの駆動用直流電圧ＶＧＧ，ＶＥＥによって動作する。駆動用直流電圧ＶＧＧ，ＶＥＥの大きさは時間的に一定である。

【0036】

図２は、駆動用直流電圧ＶＣＣ，ＶＧＧおよびＶＥＥをゲートドライバ２０に供給するための回路構成を示すブロック図である。撮像装置１は、上述した構成に加えて、電源線９１と、駆動電源部３０Ａと、駆動電源部３０Ｂと、駆動電源部３０Ｃと、を更に備える。電源線９１は、撮像装置１の外部から入力された電源電圧ＳＶを供給する。電源電圧ＳＶは例えば２４Ｖである。駆動電源部３０Ａ、３０Ｂおよび３０Ｃは、電源線９１に対して互いに並列に接続されている。

【0037】

駆動電源部３０Ａは、電源電圧ＳＶを駆動用直流電圧ＶＣＣに変換し、駆動用直流電圧ＶＣＣをゲートドライバ２０に供給する。駆動電源部３０Ａは、電圧変換部３５を有する。電圧変換部３５は、例えばスイッチングレギュレータを含み、電源電圧ＳＶを駆動用直流電圧ＶＣＣに高効率で変換する。

【0038】

駆動電源部３０Ｂは、電源電圧ＳＶを駆動用直流電圧ＶＥＥに変換し、駆動用直流電圧ＶＥＥをゲートドライバ２０に供給する。駆動電源部３０Ｂは、第１電圧変換部３１および第２電圧変換部３２を有する。駆動電源部３０Ｂの第１電圧変換部３１は、例えばスイッチングレギュレータを含み、電源電圧ＳＶを第１直流電圧Ｖ１１に高効率で変換する。第１直流電圧Ｖ１１の大きさは時間的に一定である。第１直流電圧Ｖ１１の絶対値は、電源電圧ＳＶの絶対値よりも小さく、駆動用直流電圧ＶＥＥの絶対値よりも大きい。第１直流電圧Ｖ１１は例えば－１２Ｖである。駆動電源部３０Ｂの第２電圧変換部３２は、例えばリニアレギュレータを含み、第１直流電圧Ｖ１１を駆動用直流電圧ＶＥＥに低ノイズで変換する。一実施例では、駆動電源部３０Ｂの第２電圧変換部３２は低ドロップアウトレギュレータ（ＬＤＯ）である。

【0039】

駆動電源部３０Ｃは、電源電圧ＳＶを駆動用直流電圧ＶＧＧに変換し、駆動用直流電圧ＶＧＧをゲートドライバ２０に供給する。駆動電源部３０Ｃは、第１電圧変換部３１および第２電圧変換部３２を有する。駆動電源部３０Ｃの第１電圧変換部３１は、例えばスイッチングレギュレータを含み、電源電圧ＳＶを第１直流電圧Ｖ２１に高効率で変換する。第１直流電圧Ｖ２１の大きさは時間的に一定である。第１直流電圧Ｖ２１の絶対値は、電源電圧ＳＶの絶対値よりも小さく、駆動用直流電圧ＶＧＧの絶対値よりも大きい。第１直流電圧Ｖ２１は例えば２２Ｖである。駆動電源部３０Ｃの第２電圧変換部３２は、例えばリニアレギュレータを含み、第１直流電圧Ｖ２１を駆動用直流電圧ＶＧＧに低ノイズで変換する。一実施例では、駆動電源部３０Ｃの第２電圧変換部３２はＬＤＯである。

【0040】

駆動電源部３０Ａとゲートドライバ２０との間のノードと、基準電位線９２（定電位線）との間には、電圧安定化のためのバイパスコンデンサ８１が接続されている。同様に、駆動電源部３０Ｂ，３０Ｃにもバイパスコンデンサ８１が設けられている。基準電位線９２の電位は、例えば０Ｖである。

【0041】

図３は、駆動電源部３０Ｃの回路構成を示す図である。図３に示されるように、駆動電源部３０Ｃは、第１電圧変換部３１および第２電圧変換部３２に加えて、第３電圧変換部３３、ディスチャージ回路４０Ａおよび分圧回路５０を有する。なお、図２に示された駆動電源部３０Ａ，３０Ｂは、第３電圧変換部３３およびディスチャージ回路４０Ａを有さない。駆動電源部３０Ａ，３０Ｂは、分圧回路５０を有してもよい。

【0042】

図３を参照して、第１電圧変換部３１は、電圧入力端子３１ａ、イネーブル端子３１ｂおよび電圧出力端子３１ｃを有する。同様に、第２電圧変換部３２は、電圧入力端子３２ａ、イネーブル端子３２ｂおよび電圧出力端子３２ｃを有する。第１電圧変換部３１の電圧入力端子３１ａは、電源線９１と接続されており、電源線９１から電源電圧ＳＶを受ける。第１電圧変換部３１の電圧出力端子３１ｃは、第２電圧変換部３２の電圧入力端子３２ａと接続されている。電圧出力端子３１ｃから出力された第１直流電圧Ｖ２１は、電圧入力端子３２ａに入力される。第２電圧変換部３２の電圧出力端子３２ｃはゲートドライバ２０と接続されており、電圧出力端子３２ｃは駆動用直流電圧ＶＧＧをゲートドライバ２０へ出力する。第１電圧変換部３１のイネーブル端子３１ｂは、電圧入力端子３１ａおよび電圧出力端子３１ｃとは別に設けられた、第１電圧変換部３１の動作のオン／オフを制御するための端子である。同様に、第２電圧変換部３２のイネーブル端子３２ｂは、電圧入力端子３２ａおよび電圧出力端子３２ｃとは別に設けられた、第２電圧変換部３２の動作のオン／オフを制御するための端子である。

【0043】

分圧回路５０は、電源電圧ＳＶを分圧して制御電圧Ｖ２３を生成する。具体的には、分圧回路５０は、電源線９１と基準電位線９２との間において互いに直列に接続された抵抗５１および抵抗５２を有する。抵抗５１と抵抗５２との間のノードには、抵抗５１と抵抗５２との抵抗値の比に応じて分圧された制御電圧Ｖ２３が生じる。抵抗５１と抵抗５２との間のノードは第１電圧変換部３１のイネーブル端子３１ｂに接続されており、制御電圧Ｖ２３はイネーブル端子３１ｂに入力される。第２電圧変換部３２のイネーブル端子３２ｂは、第１電圧変換部３１の電圧出力端子３１ｃと接続されている。

【0044】

第３電圧変換部３３は、電圧入力端子３３ａおよび電圧出力端子３３ｃを有する。電圧入力端子３３ａは、電源線９１と接続されている。電圧入力端子３３ａには、電源線９１から電源電圧ＳＶが入力される。第３電圧変換部３３は、例えばスイッチングレギュレータを含み、電源電圧ＳＶを第２直流電圧Ｖ２２に高効率で変換する。第２直流電圧Ｖ２２の大きさは時間的に一定である。第２直流電圧Ｖ２２の絶対値は、駆動用直流電圧ＶＧＧの絶対値よりも小さい。第２直流電圧Ｖ２２は、例えば５Ｖである。第２直流電圧Ｖ２２は、電圧出力端子３３ｃから出力される。

【0045】

ディスチャージ回路４０Ａは、撮像装置１の動作終了などにより駆動用直流電圧ＶＧＧが落とされる際に、バイパスコンデンサ８１などに蓄積された電荷を基準電位線９２へ逃がすために設けられている。駆動電源部３０Ｃがディスチャージ回路４０Ａを有することによって、例えば撮像装置１が動作を終了するときなどに電源電圧ＳＶが落とされた際、駆動用直流電圧ＶＧＧは、駆動用直流電圧ＶＣＣ，ＶＥＥよりも早く落ちる。本実施形態のディスチャージ回路４０Ａは、容量素子４１と、第２スイッチ素子４２と、抵抗４７３と、第１回路部分４０１と、を有する。

【0046】

容量素子４１は、電源電圧ＳＶまたは電源電圧ＳＶから変換された他の電圧によって充電されるように構成される。一例では、容量素子４１は、第３電圧変換部３３から出力される第２直流電圧Ｖ２２によって充電されるように構成される。具体的には、容量素子４１の一方の電極は、第３電圧変換部３３の電圧出力端子３３ｃと接続されている。容量素子４１の他方の電極は、基準電位線９２と接続されている。容量素子４１の容量値は、例えば１ｍＦ～５０ｍＦの範囲内である。容量素子４１の種類は、例えば電気二重層コンデンサまたはタンタルコンデンサである。なお、容量素子４１が電源電圧ＳＶによって充電される場合、ディスチャージ回路４０Ａは第３電圧変換部３３を有さなくてもよい。

【0047】

第２スイッチ素子４２は、例えばトランジスタである。図示例では、第２スイッチ素子４２はＮＰＮトランジスタである。第２スイッチ素子４２の一端（第２スイッチ素子４２がトランジスタである場合、一方の電流端子）は、第２電圧変換部３２とゲートドライバ２０との間の第１ノードＮ１に、抵抗４７３を介して接続されている。第２スイッチ素子４２の他端（第２スイッチ素子４２がトランジスタである場合、他方の電流端子）は、基準電位線９２に接続されている。第２スイッチ素子４２の制御端子は、抵抗４７１及び４７２を介して第３電圧変換部３３の電圧出力端子３３ｃと接続されている。抵抗４７１及び４７２は、第２スイッチ素子４２の制御端子と第３電圧変換部３３の電圧出力端子３３ｃとの間において互いに直列に接続されている。

【0048】

第１回路部分４０１は、第１電圧変換部３１の停止動作が開始されたのちに、容量素子４１の両端電圧に基づく電圧を第２スイッチ素子４２の制御端子に印加するように構成されている。容量素子４１の両端電圧に基づく電圧には、容量素子４１の両端電圧そのものも含まれる。また、第１回路部分４０１は、第１電圧変換部３１が動作している間、すなわち第１電圧変換部３１の停止動作の開始前には、第２スイッチ素子４２の制御端子に容量素子４１の両端電圧に基づく電圧を印加しないように構成されている。

【0049】

具体的には、第１回路部分４０１は、第３スイッチ素子４３並びに抵抗４７１、４７２および４７４を含む。第３スイッチ素子４３は、例えばトランジスタである。図示例では、第３スイッチ素子４３はＮＰＮトランジスタである。第３スイッチ素子４３の一端（第３スイッチ素子４３がトランジスタである場合、一方の電流端子）は、容量素子４１の一方の電極と第２スイッチ素子４２の制御端子との間（例えば、抵抗４７１と抵抗４７２との間）の第２ノードＮ２に接続されている。第２ノードＮ２が抵抗４７１と抵抗４７２との間のノードである場合、第２ノードＮ２と第２スイッチ素子４２の制御端子との間には、抵抗４７１が介在する。第３スイッチ素子４３の他端（第３スイッチ素子４３がトランジスタである場合、他方の電流端子）は、基準電位線９２に接続されている。第３スイッチ素子４３の制御端子は、抵抗４７４を介して第１電圧変換部３１の電圧出力端子３１ｃと接続されている。これにより、第１電圧変換部３１が動作している間、第３スイッチ素子４３は第１直流電圧Ｖ２１に基づく電圧（第１直流電圧Ｖ２１そのものであってもよい）によって駆動され、第３スイッチ素子４３の一端と他端とが導通状態となる。これにより、第２ノードＮ２の電位が基準電位線９２の電位に近くなり、容量素子４１の両端電圧に基づく電圧は第２スイッチ素子４２の制御端子に印加されない。

【0050】

一方、第１直流電圧Ｖ２１が低下すると、第３スイッチ素子４３は駆動されなくなり、第３スイッチ素子４３の一端と他端とは非導通状態となる。また、このとき、第２直流電圧Ｖ２２もまた低下するので、第２ノードＮ２の電位は、容量素子４１の両端電圧の電位に近くなる。従って、容量素子４１の両端電圧に基づく電圧が第２スイッチ素子４２の制御端子に印加される。よって、第２スイッチ素子４２は、第１電圧変換部３１の停止動作が開始されたのち、容量素子４１の両端電圧によって駆動される。

【0051】

以上の構成を備える撮像装置１の動作および効果について説明する。この撮像装置１では、複数の画素１０の受光領域１１に光または放射線が入射すると、受光領域１１に電荷が蓄積される。その電荷は、ゲートドライバ２０によって制御された第１スイッチ素子１２を通じて電荷読出配線１３へ読み出される。ゲートドライバ２０には、駆動電源部３０Ａ，３０Ｂおよび３０Ｃそれぞれによって電源電圧ＳＶから変換された駆動用直流電圧ＶＣＣ，ＶＥＥ，ＶＧＧそれぞれが供給される。

【0052】

駆動電源部３０Ｃでは、電源電圧ＳＶが電源線９１から供給される間、第１電圧変換部３１から第１直流電圧Ｖ２１が出力され、第３電圧変換部３３から第２直流電圧Ｖ２２が出力される。その間、容量素子４１は第２直流電圧Ｖ２２（または電源電圧ＳＶでもよい）によって充電される。また、第２電圧変換部３２から駆動用直流電圧ＶＧＧが出力され、駆動用直流電圧ＶＧＧがゲートドライバ２０のレベルシフタ２１（図１を参照）に供給される。このとき、上述したように、第１回路部分４０１において、第３スイッチ素子４３が第１直流電圧Ｖ２１に基づく電圧により駆動されるので、第２ノードＮ２の電位は基準電位線９２の電位に近くなり、第２スイッチ素子４２は駆動されない。

【0053】

その後、撮像装置１の動作終了などにより電源電圧ＳＶが落とされると、第１電圧変換部３１および第３電圧変換部３３の停止動作が開始され、第１直流電圧Ｖ２１および第２直流電圧Ｖ２２が低下する。そして、第１直流電圧Ｖ２１が低下することにより、第２電圧変換部３２の停止動作が開始される。このとき、上述したように、第１回路部分４０１において、第３スイッチ素子４３が駆動されなくなるので、第２ノードＮ２の電位は、容量素子４１の両端電圧によって規定される電位に近くなる。よって、第２スイッチ素子４２は、容量素子４１の両端電圧により駆動される。

【0054】

第２スイッチ素子４２が駆動されると、ゲートドライバ２０に駆動用直流電圧ＶＧＧを供給する配線の第１ノードＮ１が第２スイッチ素子４２を介して基準電位線９２に接続される。バイパスコンデンサ８１に蓄積された電荷、及びゲートドライバ２０の回路要素に蓄積された電荷など、ゲートドライバ２０に駆動用直流電圧ＶＧＧを供給する配線上に蓄積された電荷は、このとき基準電位線９２へ逃げる。よって、ディスチャージ回路４０Ａを有する駆動電源部３０Ｃでは、ディスチャージ回路４０Ａを有しない他の駆動電源部３０Ａ，３０Ｂと比べて、駆動用直流電圧の落ちるタイミングが早まる。従って、本実施形態の撮像装置１によれば、特定の駆動電源部３０Ｃにおける駆動用直流電圧ＶＧＧが落ちるタイミングを早めるといったように、駆動用直流電圧ＶＧＧの落ちるタイミングを任意に設定することができる。

【0055】

上述したように、第１電圧変換部３１はスイッチングレギュレータを含み、第２電圧変換部３２はリニアレギュレータを含んでもよい。その場合、第１電圧変換部３１において電源電圧ＳＶを第１直流電圧Ｖ１１，Ｖ２１へ効率良く変換するとともに、第２電圧変換部３２において第１直流電圧Ｖ１１，Ｖ２１から低ノイズの駆動用直流電圧ＶＥＥ，ＶＧＧを生成することができる。

【0056】

上述したように、リニアレギュレータは低ドロップアウトレギュレータであってもよい。その場合、第１直流電圧Ｖ１１，Ｖ２１を駆動用直流電圧ＶＥＥ，ＶＧＧに近づけて、第２電圧変換部３２における電力損失を低減することができる。

【0057】

上述したように、ディスチャージ回路４０Ａは、第１回路部分４０１を含んでもよい。第１回路部分４０１は、第１電圧変換部３１の停止動作が開始されたのち、容量素子４１の両端電圧に基づく電圧を第２スイッチ素子４２の制御端子に印加する。また、第１回路部分４０１は、第１電圧変換部３１が動作している間、すなわち第１電圧変換部３１の停止動作の開始前には、容量素子４１の両端電圧に基づく電圧を第２スイッチ素子４２の制御端子に印加しない。このような第１回路部分４０１をディスチャージ回路４０Ａが含むことによって、第１電圧変換部３１の停止動作が開始されたとき、第２スイッチ素子４２を自動的に駆動させることができる。

【0058】

上述したように、ディスチャージ回路４０Ａは、第３スイッチ素子４３と、抵抗４７１と、を更に含んでもよい。第３スイッチ素子４３の一端は、容量素子４１と第２スイッチ素子４２の制御端子との間の第２ノードＮ２に接続される。第３スイッチ素子４３の他端は基準電位線９２に接続される。第３スイッチ素子４３は、第１直流電圧Ｖ２１に基づく電圧（本実施形態では第１直流電圧Ｖ２１そのもの）によって駆動される。抵抗４７１は、第２ノードＮ２と第２スイッチ素子４２の制御端子との間に介在する。このような第３スイッチ素子４３および抵抗４７１をディスチャージ回路４０Ａが含むことによって、第１電圧変換部３１の停止動作が開始されたとき、第２スイッチ素子４２を自動的に駆動させることができる。その際、抵抗４７１は、第３スイッチ素子４３が駆動されてオン状態となっているときに、第２スイッチ素子４２の制御端子に電流が流れることを防ぐ。また、他の抵抗４７２，４７３および４７４は、第３スイッチ素子４３の保護のために電流の大きさを制限する。なお、第３スイッチ素子４３は、第１直流電圧Ｖ２１に基づく電圧に代えて、電源電圧ＳＶまたは電源電圧ＳＶに基づく電圧によって駆動されてもよい。その場合であっても、上記と同様の効果を得ることができる。

【0059】

上述したように、駆動電源部３０Ｃは第３電圧変換部３３を備えてもよい。そして、容量素子４１を充電する電圧は、第３電圧変換部３３によって電源電圧ＳＶから変換された第２直流電圧Ｖ２２であってもよい。その場合、容量素子４１を充電するための電圧の大きさの自由度を高めることができる。

【0060】

上述したように、第１電圧変換部３１は、電源電圧ＳＶを入力する電圧入力端子３１ａとは別に、第１電圧変換部３１の動作のオン／オフを制御するためのイネーブル端子３１ｂを有してもよい。そして、電源電圧ＳＶが分圧されてなる制御電圧Ｖ２３がイネーブル端子３１ｂに入力されてもよい。その場合、電源電圧ＳＶが落とされたときに、より早く第１電圧変換部３１の停止動作を開始することができ、第１直流電圧Ｖ２１をより早く低下させることができるので、その結果、駆動用直流電圧ＶＧＧの落ちるタイミングをより早めることができる。また、本実施形態では、第３電圧変換部３３には電源電圧ＳＶが分圧されてなる制御電圧は入力されない。これにより、第２直流電圧Ｖ２２が低下するタイミングは、第１直流電圧Ｖ２１が低下するタイミングよりも遅くなる。よって、第１直流電圧Ｖ２１が低下してから暫くの間は第３スイッチ素子４３を第２直流電圧Ｖ２２によって駆動することができ、容量素子４１の容量値を小さくすることができる。

【0061】

本実施形態のように、複数の画素１０は、受光領域１１に一端が接続され、他端が電荷読出配線１３に接続された第１スイッチ素子１２を有し、ゲートドライバ２０は、複数の画素１０の第１スイッチ素子１２を駆動してもよい。この場合、第１スイッチ素子１２を駆動する回路（ゲートドライバ２０）に供給される複数の駆動用直流電圧ＶＣＣ，ＶＥＥおよびＶＧＧの落ちる順序を適切に設定することができる。よって、電源電圧ＳＶが落とされた後に複数の画素１０の受光領域１１に電荷が残存することを防ぐことができる。

【0062】

上述したように、第１スイッチ素子１２は、ＩＧＺＯまたはアモルファスシリコンを主に含むトランジスタであり、ゲートドライバ２０は、そのトランジスタの制御端子に駆動電圧Ｖｄを提供することにより第１スイッチ素子１２を駆動してもよい。トランジスタがＩＧＺＯまたはアモルファスシリコンを主に含む場合、トランジスタの抵抗が大きいので、複数の駆動用直流電圧ＶＣＣ，ＶＥＥおよびＶＧＧの落ちる順序が規定と相違すると、ゲート端子に電荷が残存してしまう。本実施形態の撮像装置１によれば、第１スイッチ素子１２であるトランジスタがＩＧＺＯまたはアモルファスシリコンを主に含む場合であっても、駆動用直流電圧ＶＣＣ，ＶＥＥおよびＶＧＧの落ちる順序を規定どおりに設定することが容易であり、ゲート端子への電荷の残存を低減することができる。加えて、トランジスタのゲート端子に残存した電荷を駆動電源部３０Ｃのディスチャージ回路４０Ａが排出するので、駆動用直流電圧ＶＧＧが落ちるタイミングを効果的に早めることができる。

【0063】

上述したように、電源電圧ＳＶが落ちた際、駆動電源部３０Ｃの駆動用直流電圧ＶＧＧは、他の駆動電源部３０Ａ，３０Ｂの駆動用直流電圧ＶＣＣ，ＶＥＥより早く落ちてもよい。これにより、駆動用直流電圧ＶＣＣ，ＶＥＥに対する駆動用直流電圧ＶＧＧの落ちる順序を容易に設定することができる。また、本実施形態のように、電源電圧ＳＶが落ちた際、駆動電源部３０Ｃの駆動用直流電圧ＶＧＧは、該駆動用直流電圧ＶＧＧ以下の電圧を有する駆動用直流電圧ＶＣＣ，ＶＥＥよりも早く落ちてもよい。

【0064】

上述したように、駆動電源部３０Ａ，３０Ｂおよび３０Ｃのうち少なくとも一つの駆動電源部（本実施形態では駆動電源部３０Ａ，３０Ｂ）がディスチャージ回路４０Ａを有さなくてもよい。駆動用直流電圧が落ちるタイミングが遅くてもよい駆動電源部は、ディスチャージ回路４０Ａを有さないことによって、回路構成を簡素化することができる。

【0065】

［第１変形例］
第１実施形態では駆動電源部３０Ｃのみがディスチャージ回路４０Ａを有しているが、駆動電源部３０Ｂもまた、ディスチャージ回路を有してもよい。図４は、そのような場合の駆動電源部３０Ｂの回路構成を示す図である。駆動電源部３０Ｂは、ディスチャージ回路４０Ｂを有する。

【0066】

駆動電源部３０Ｂから出力される駆動用直流電圧ＶＥＥは負電圧（例えば－１０Ｖ）である。従って、駆動電源部３０Ｂの第３電圧変換部３３から出力される第２直流電圧Ｖ１２もまた負電圧である。第２直流電圧Ｖ１２の大きさは時間的に一定である。第２直流電圧Ｖ１２の絶対値は、駆動用直流電圧ＶＥＥの絶対値よりも小さい。第２直流電圧Ｖ１２は、例えば－５Ｖである。本変形例では、容量素子４１は第２直流電圧Ｖ１２によって充電される。

【0067】

また、ディスチャージ回路４０Ｂにおいて、第２スイッチ素子４２および第３スイッチ素子４３がトランジスタである場合、第１直流電圧Ｖ１１および駆動用直流電圧ＶＥＥが負電圧であることから、それらのトランジスタは、駆動電源部３０Ｃのディスチャージ回路４０Ａと異なりＰＮＰトランジスタである。なお、トランジスタの種類を除いて、ディスチャージ回路４０Ｂの構成はディスチャージ回路４０Ａの構成と同様である。

【0068】

第１実施形態では駆動電源部３０Ａ，３０Ｂおよび３０Ｃのうち一つの駆動電源部（駆動電源部３０Ｃ）のみがディスチャージ回路４０Ａを有しているが、本変形例のように、駆動電源部３０Ａ，３０Ｂおよび３０Ｃのうち少なくとも二つ（例えば駆動電源部３０Ｂ，３０Ｃ）がディスチャージ回路を有してもよい。その場合、少なくとも二つの駆動電源部において駆動用直流電圧が落ちるタイミングが早まり、少なくとも二つの駆動用直流電圧（例えば駆動用直流電圧ＶＥＥおよびＶＧＧ）の落ちるタイミングを容易に設定することができる。

【0069】

なお、ゲートドライバ２０の回路構成によっては、負の駆動用直流電圧を最も早く落とすように規定さている場合がある。その場合、負の駆動用直流電圧を出力する駆動電源部のみがディスチャージ回路を有してもよい。

【0070】

［第２変形例］
第１実施形態の駆動電源部３０Ｂ，３０Ｃは二つの電圧変換部（第１電圧変換部３１および第２電圧変換部３２）を有しているが、駆動電源部３０Ｂ，３０Ｃは、一つの電圧変換部（第１電圧変換部３１）のみを有してもよい。図５は、駆動電源部３０Ｃの変形例として、そのような構成を有する駆動電源部３０ＣＡの回路構成を示す図である。駆動電源部３０ＣＡでは、第１電圧変換部３１は、例えばスイッチングレギュレータを含み、電源電圧ＳＶを駆動用直流電圧ＶＧＧに高効率で変換する。

【0071】

駆動電源部３０ＣＡは、第１実施形態のディスチャージ回路４０Ａに代えて、ディスチャージ回路４０Ｃを有する。本変形例のディスチャージ回路４０Ｃは、下記の点で第１実施形態のディスチャージ回路４０Ａと相違し、他の点でディスチャージ回路４０Ａと一致する。本変形例のディスチャージ回路４０Ｃは、第１実施形態の第１回路部分４０１に代えて、第１回路部分４０２を有する。第１回路部分４０２は、第１電圧変換部３１の停止動作が開始されたのちに容量素子４１の両端電圧に基づく電圧を第２スイッチ素子４２の制御端子に印加するように構成されている。また、第１回路部分４０２は、第１電圧変換部３１が動作している間、すなわち第１電圧変換部３１の停止動作の開始前には、第２スイッチ素子４２の制御端子に容量素子４１の両端電圧に基づく電圧を印加しないように構成されている。

【0072】

具体的には、第３スイッチ素子４３の制御端子は、抵抗４７４を介して第１電圧変換部３１の電圧出力端子３１ｃと接続されている。そして、電源電圧ＳＶが供給されている間、第３スイッチ素子４３の制御端子には駆動用直流電圧ＶＧＧに基づく電圧が印加される。駆動用直流電圧ＶＧＧに基づく電圧には、駆動用直流電圧ＶＧＧそのものも含まれる。

【0073】

また、本変形例の第１回路部分４０２は、抵抗４７５を更に有してもよい。抵抗４７５は、第３スイッチ素子４３の制御端子と抵抗４７４との間のノードと、基準電位線９２との間に介在する。その場合、第３スイッチ素子４３は、駆動用直流電圧ＶＧＧが分圧されてなる電圧Ｖ２４によって駆動される。電圧Ｖ２４の大きさは、抵抗４７４と抵抗４７５との比によって決定される。抵抗４７４および抵抗４７５は、分圧回路４８を構成する。

【0074】

第１電圧変換部３１が動作している間、第３スイッチ素子４３は駆動用直流電圧ＶＧＧに基づく電圧（駆動用直流電圧ＶＧＧそのものであってもよい）によって駆動され、第３スイッチ素子４３の一端と他端とが導通状態となる。これにより、第２ノードＮ２の電位が基準電位線９２の電位に近くなり、容量素子４１の両端電圧に基づく電圧は第２スイッチ素子４２の制御端子に印加されない。

【0075】

一方、第１電圧変換部３１の停止動作が開始されると、駆動用直流電圧ＶＧＧが低下し、第３スイッチ素子４３は駆動されなくなり、第３スイッチ素子４３の一端と他端とは非導通状態となる。また、このとき、第２直流電圧Ｖ２２もまた低下するので、第２ノードＮ２の電位は、容量素子４１の両端電圧の電位に近くなる。従って、容量素子４１の両端電圧に基づく電圧（両端電圧そのものであってもよい）が第２スイッチ素子４２の制御端子に印加される。よって、第２スイッチ素子４２は、第１電圧変換部３１の停止動作が開始されたのち、容量素子４１の両端電圧によって駆動される。

【0076】

本変形例の駆動電源部３０ＣＡでは、電源電圧ＳＶが電源線９１から供給される間、第１電圧変換部３１から駆動用直流電圧ＶＧＧが出力され、駆動用直流電圧ＶＧＧがゲートドライバ２０のレベルシフタ２１（図１を参照）に供給される。その間、容量素子４１は第２直流電圧Ｖ２２（または電源電圧ＳＶでもよい）によって充電される。このとき、上述したように、第１回路部分４０２において、第３スイッチ素子４３が駆動用直流電圧ＶＧＧに基づく電圧Ｖ２４により駆動されるので、第２ノードＮ２の電位は基準電位線９２の電位に近くなり、第２スイッチ素子４２は駆動されない。

【0077】

その後、撮像装置１の動作終了などにより電源電圧ＳＶが落とされると、第１電圧変換部３１および第３電圧変換部３３の停止動作が開始され、駆動用直流電圧ＶＧＧおよび第２直流電圧Ｖ２２が低下する。このとき、上述したように、第１回路部分４０２において、第３スイッチ素子４３が駆動されなくなるので、第２ノードＮ２の電位は、容量素子４１の両端電圧によって規定される電位に近くなる。よって、第２スイッチ素子４２は、容量素子４１の両端電圧により駆動される。以降の動作は、第１実施形態と同様である。

【0078】

本変形例においても第１実施形態と同様に、特定の駆動電源部３０ＣＡにおける駆動用直流電圧ＶＧＧが落ちるタイミングを早めるといったように、駆動用直流電圧ＶＧＧの落ちるタイミングを任意に設定することができる。

【0079】

図６の（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、駆動用直流電圧ＶＧＧの時間波形Ｇ１１および電源電圧ＳＶの時間波形Ｇ１２を示すグラフである。図６の（ａ）は、参考例として、駆動電源部がディスチャージ回路を有さない場合を示す。図６の（ｂ）は、第２変形例に係る駆動電源部３０ＣＡが抵抗４７５を有さない場合を示す。図６の（ｃ）は、第２変形例に係る駆動電源部３０ＣＡが抵抗４７５を有する場合を示す。図６の（ａ），（ｂ）および（ｃ）において、縦軸は電圧値を示し、横軸は時間を示す。

【0080】

図６の（ａ）を参照すると、ディスチャージ回路を有さない駆動電源部において、電源電圧ＳＶが落とされてから駆動用直流電圧ＶＧＧが１Ｖ以下に落ちるまでの時間ｔは、約８５ｍｓと比較的長くなっている。これに対し、図６の（ｂ）を参照すると、抵抗４７５を有さない駆動電源部３０ＣＡにおける時間ｔは、約５０ｍｓとなり、ディスチャージ回路を有さない駆動電源部と比較して格段に短縮されている。また、図６の（ｃ）を参照すると、抵抗４７５を有する駆動電源部３０ＣＡにおける時間ｔは、約１９ｍｓとなり、抵抗４７５を有さない駆動電源部３０ＣＡと比較して更に短縮されている。

【0081】

上記のように、第２変形例に係る駆動電源部３０ＣＡによれば、電源電圧ＳＶが落とされてから駆動用直流電圧ＶＧＧが落ちるまでの時間ｔを効果的に短縮することができる。

【0082】

［第２実施形態］
図７は、第２実施形態に係る駆動電源部３０ＣＢの回路構成を示す図である。なお、本実施形態の撮像装置の構成は、駆動電源部３０Ｃに代えて駆動電源部３０ＣＢを備える点を除き、第１実施形態の撮像装置１と同様である。

【0083】

駆動電源部３０ＣＢは、第１実施形態の駆動電源部３０Ｃと異なり、第３電圧変換部３３を有していない。また、駆動電源部３０ＣＢは、第１実施形態のディスチャージ回路４０Ａに代えて、ディスチャージ回路４０Ｄを有する。

【0084】

ディスチャージ回路４０Ｄは、撮像装置１の動作終了などにより駆動用直流電圧ＶＧＧが落とされる際に、バイパスコンデンサ８１などに蓄積された電荷を基準電位線９２へ逃がすために設けられている。駆動電源部３０ＣＢがディスチャージ回路４０Ｄを有することによって、例えば撮像装置１が動作を終了するときなどに電源電圧ＳＶが落とされた際、駆動用直流電圧ＶＧＧは、駆動用直流電圧ＶＣＣ，ＶＥＥよりも早く落ちる。本実施形態のディスチャージ回路４０Ｄは、容量素子４４と、第２スイッチ素子４５と、抵抗４７８と、第１回路部分４０３と、を有する。

【0085】

容量素子４４は、電源電圧ＳＶまたは電源電圧ＳＶから電圧値が変換された他の電圧によって充電されるように構成される。一例では、容量素子４４は、第２電圧変換部３２から出力される駆動用直流電圧ＶＧＧによって充電されるように構成される。具体的には、容量素子４４の一方の電極は、第２電圧変換部３２の電圧出力端子３２ｃとゲートドライバ２０との間の第３ノードＮ５と接続されている。容量素子４４の他方の電極は、基準電位線９２と接続されている。容量素子４４の容量値は、例えば１０μＦ～１５０μＦの範囲内である。容量素子４４の種類は、例えばタンタルコンデンサである。なお、容量素子４４が電源電圧ＳＶによって充電される場合、容量素子４４の一方の電極は電源線９１に接続される。或いは、容量素子４４は、第１電圧変換部３１から出力される第１直流電圧Ｖ２１によって充電されるように構成されてもよい。その場合、容量素子４４の一方の電極は、第１電圧変換部３１の電圧出力端子３１ｃと第２電圧変換部３２の電圧入力端子３２ａとの間のノードに接続される。

【0086】

第２スイッチ素子４５は、例えばトランジスタである。図示例では、第２スイッチ素子４５はＮＰＮトランジスタである。第２スイッチ素子４５の一端（第２スイッチ素子４５がトランジスタである場合、一方の電流端子）は、第２電圧変換部３２とゲートドライバ２０との間の第１ノードＮ３に、抵抗４７８を介して接続されている。第２スイッチ素子４５の他端（第２スイッチ素子４５がトランジスタである場合、他方の電流端子）は、基準電位線９２に接続されている。第２スイッチ素子４５の制御端子は、抵抗４７６及び４７７を介して、第２電圧変換部３２の電圧出力端子３２ｃと接続されている。抵抗４７６及び４７７は、第２スイッチ素子４５の制御端子と第２電圧変換部３２の電圧出力端子３２ｃとの間において、互いに直列に接続されている。

【0087】

第１回路部分４０３は、第１電圧変換部３１の停止動作が開始されたのちに、容量素子４４の両端電圧に基づく電圧を第２スイッチ素子４５の制御端子に印加するように構成されている。容量素子４４の両端電圧に基づく電圧には、容量素子４４の両端電圧そのものも含まれる。また、第１回路部分４０３は、第１電圧変換部３１が動作している間、すなわち第１電圧変換部３１の停止動作の開始前には、第２スイッチ素子４５の制御端子に容量素子４４の両端電圧に基づく電圧を印加しないように構成されている。

【0088】

具体的には、第１回路部分４０３は、第３スイッチ素子４６並びに抵抗４７６、４７７、４７９および４８０を含む。第３スイッチ素子４６は、例えばトランジスタである。図示例では、第３スイッチ素子４６はＮＰＮトランジスタである。第３スイッチ素子４６の一端（第３スイッチ素子４６がトランジスタである場合、一方の電流端子）は、容量素子４４の一方の電極と第２スイッチ素子４５の制御端子との間（例えば、抵抗４７６と抵抗４７７との間）の第２ノードＮ４に接続されている。第２ノードＮ４が抵抗４７６と抵抗４７７との間のノードである場合、第２ノードＮ４と第２スイッチ素子４５の制御端子との間には、抵抗４７６が介在する。第３スイッチ素子４６の他端（第３スイッチ素子４６がトランジスタである場合、他方の電流端子）は、基準電位線９２に接続されている。

【0089】

第３スイッチ素子４６の制御端子は、抵抗４７９を介して第１電圧変換部３１の電圧出力端子３１ｃと接続されている。抵抗４８０は、第３スイッチ素子４６の制御端子と抵抗４７９との間のノードと、基準電位線９２との間に介在している。従って、第３スイッチ素子４６は、第１直流電圧Ｖ２１が分圧されてなる電圧Ｖ２５によって駆動される。電圧Ｖ２５の大きさは、抵抗４７９と抵抗４８０との比によって決定される。電圧Ｖ２５の大きさは、第１直流電圧Ｖ２１が十分に立ち上がった後に第３スイッチ素子４６がターンオンするように設定される。抵抗４７９および抵抗４８０は、分圧回路４９を構成する。

【0090】

第１電圧変換部３１が動作している間、第３スイッチ素子４６は第１直流電圧Ｖ２１に基づく電圧Ｖ２５によって駆動され、第３スイッチ素子４６の一端と他端とが導通状態となる。これにより、第２ノードＮ４の電位が基準電位線９２の電位に近くなり、容量素子４４の両端電圧に基づく電圧は第２スイッチ素子４５の制御端子に印加されない。

【0091】

一方、第１直流電圧Ｖ２１が低下すると、第３スイッチ素子４６は駆動されなくなり、第３スイッチ素子４６の一端と他端とは非導通状態となる。また、その直後に、駆動用直流電圧ＶＧＧもまた低下するので、第２ノードＮ４の電位は、容量素子４４の両端電圧の電位に近くなる。従って、容量素子４４の両端電圧に基づく電圧（両端電圧そのものであってもよい）が第２スイッチ素子４５の制御端子に印加される。よって、第２スイッチ素子４５は、第１電圧変換部３１の停止動作が開始されたのち、容量素子４４の両端電圧によって駆動される。

【0092】

ディスチャージ回路４０Ｄは、逆流防止回路６０を更に含む。逆流防止回路６０は、第２電圧変換部３２とゲートドライバ２０との間の第３ノードＮ５と容量素子４４の一方の電極との間に介在している。逆流防止回路６０は、容量素子４４の両端電圧に基づく電圧が第２スイッチ素子４５の制御端子に印加される際に、容量素子４４から第３ノードＮ５への電荷の逆流を防ぐ。一例では、逆流防止回路６０はダイオード６１を含む。ダイオード６１のアノードは第３ノードＮ５に接続され、ダイオード６１のカソードは容量素子４４の一方の電極に接続される。

【0093】

以上の構成を有する駆動電源部３０ＣＢを備える撮像装置の動作および効果について説明する。駆動電源部３０ＣＢでは、電源電圧ＳＶが電源線９１から供給される間、第１電圧変換部３１から第１直流電圧Ｖ２１が出力され、第２電圧変換部３２から駆動用直流電圧ＶＧＧが出力され、駆動用直流電圧ＶＧＧがゲートドライバ２０のレベルシフタ２１（図１を参照）に供給される。その間、容量素子４４は駆動用直流電圧ＶＧＧによって充電される。このとき、上述したように、第１回路部分４０３において、第３スイッチ素子４６が第１直流電圧Ｖ２１に基づく電圧により駆動されるので、第２ノードＮ４の電位は基準電位線９２の電位に近くなり、第２スイッチ素子４５は駆動されない。

【0094】

その後、撮像装置の動作終了などにより電源電圧ＳＶが落とされると、第１電圧変換部３１の停止動作が開始され、第１直流電圧Ｖ２１が低下する。そして、第１直流電圧Ｖ２１が低下することにより、第２電圧変換部３２の停止動作が開始される。このとき、上述したように、第１回路部分４０３において、第３スイッチ素子４６が駆動されなくなるので、第２ノードＮ４の電位は、容量素子４４の両端電圧によって規定される電位に近くなる。よって、第２スイッチ素子４５は、容量素子４４の両端電圧により駆動される。

【0095】

第２スイッチ素子４５が駆動されると、ゲートドライバ２０に駆動用直流電圧ＶＧＧを供給する配線の第１ノードＮ３が第２スイッチ素子４５を介して基準電位線９２に接続される。バイパスコンデンサ８１に蓄積された電荷、及びゲートドライバ２０の回路要素に蓄積された電荷など、ゲートドライバ２０に駆動用直流電圧ＶＧＧを供給する配線上に蓄積された電荷は、このとき基準電位線９２へ逃げる。よって、ディスチャージ回路４０Ｄを有する駆動電源部３０ＣＢでは、ディスチャージ回路４０Ｄを有しない他の駆動電源部３０Ａ，３０Ｂと比べて、駆動用直流電圧の落ちるタイミングが早まる。従って、本実施形態の撮像装置によれば、特定の駆動電源部３０ＣＢにおける駆動用直流電圧ＶＧＧが落ちるタイミングを早めるといったように、駆動用直流電圧ＶＧＧの落ちるタイミングを任意に設定することができる。

【0096】

上述したように、ディスチャージ回路４０Ｄは、第１回路部分４０３を含んでもよい。第１回路部分４０３は、第１電圧変換部３１の停止動作が開始されたのち、容量素子４４の両端電圧に基づく電圧を第２スイッチ素子４５の制御端子に印加する。また、第１回路部分４０３は、第１電圧変換部３１が動作している間、すなわち第１電圧変換部３１の停止動作の開始前には、容量素子４４の両端電圧に基づく電圧を第２スイッチ素子４５の制御端子に印加しない。このような第１回路部分４０３をディスチャージ回路４０Ｄが含むことによって、第１電圧変換部３１の停止動作が開始されたとき、第２スイッチ素子４５を自動的に駆動させることができる。

【0097】

上述したように、ディスチャージ回路４０Ｄは、第３スイッチ素子４６と、抵抗４７６と、を更に含んでもよい。第３スイッチ素子４６の一端は、容量素子４４と第２スイッチ素子４５の制御端子との間の第２ノードＮ４に接続される。第３スイッチ素子４６の他端は基準電位線９２に接続される。第３スイッチ素子４６は、第１直流電圧Ｖ２１に基づく電圧、すなわち第１直流電圧Ｖ２１が分圧されてなる電圧Ｖ２５によって駆動される。抵抗４７６は、第２ノードＮ４と第２スイッチ素子４５の制御端子との間に介在する。このような第３スイッチ素子４６および抵抗４７６をディスチャージ回路４０Ｄが含むことによって、第１電圧変換部３１の停止動作が開始されたとき、第２スイッチ素子４５を自動的に駆動させることができる。加えて、第１直流電圧Ｖ２１が分圧されてなる電圧Ｖ２５によって第３スイッチ素子４６が駆動されることにより、第１直流電圧Ｖ２１が低下した際に第３スイッチ素子４６がオフとなるタイミングを早め、第２スイッチ素子４５の駆動開始タイミングを早めることができる。

【0098】

本実施形態のように、ディスチャージ回路４０Ｄは、第２電圧変換部３２とゲートドライバ２０との間の第３ノードＮ５と容量素子４４との間に介在して容量素子４４から第３ノードＮ５への電荷の逆流を防ぐ逆流防止回路６０を更に含んでもよい。その場合、容量素子４４の両端電圧を、駆動用直流電圧ＶＧＧが落ちるのに十分な時間維持することができる。

【0099】

本実施形態のように、駆動用直流電圧ＶＧＧによって容量素子４４が充電されてもよい。その場合、容量素子４４を充電する電圧を生成するための電圧変換部を別途設ける必要がないので、回路規模を小さくすることができる。

【0100】

本実施形態においても、電源電圧ＳＶが落ちた際、駆動電源部３０ＣＢの駆動用直流電圧ＶＧＧは、他の駆動電源部３０Ａ，３０Ｂの駆動用直流電圧ＶＣＣ，ＶＥＥより早く落ちてもよい。これにより、駆動用直流電圧ＶＣＣ，ＶＥＥに対する駆動用直流電圧ＶＧＧの落ちる順序を容易に設定することができる。また、本実施形態のように、電源電圧ＳＶが落ちた際、駆動電源部３０ＣＢの駆動用直流電圧ＶＧＧは、該駆動用直流電圧ＶＧＧ以下の電圧を有する駆動用直流電圧ＶＣＣ，ＶＥＥよりも早く落ちてもよい。

【0101】

本実施形態においても、駆動電源部３０Ａ，３０Ｂおよび３０ＣＢのうち少なくとも一つの駆動電源部（本実施形態では駆動電源部３０Ａ，３０Ｂ）がディスチャージ回路４０Ｄを有さなくてもよい。駆動用直流電圧の落ちるタイミングが遅くてもよい駆動電源部は、ディスチャージ回路４０Ｄを有さないことによって、回路構成を簡素化することができる。

【0102】

なお、第１実施形態と同様に、第１電圧変換部３１は、電源電圧ＳＶを入力する電圧入力端子３１ａとは別に、第１電圧変換部３１の動作のオン／オフを制御するためのイネーブル端子を有してもよい。そして、電源電圧ＳＶが分圧されてなる制御電圧がイネーブル端子に入力されてもよい。その場合、電源電圧ＳＶが落とされたときに、より早く第１電圧変換部３１の停止動作を開始することができ、第１直流電圧Ｖ２１をより早く低下させることができるので、その結果、駆動用直流電圧ＶＧＧの落ちるタイミングをより早めることができる。

【0103】

［第３変形例］
第２実施形態では駆動電源部３０ＣＢのみがディスチャージ回路４０Ｄを有しているが、駆動電源部３０Ｂもまた、ディスチャージ回路を有してもよい。図８は、駆動電源部３０Ｂの変形例として、ディスチャージ回路を有する駆動電源部３０ＢＢの回路構成を示す図である。駆動電源部３０ＢＢは、ディスチャージ回路４０Ｅを有する。

【0104】

駆動電源部３０ＢＢから出力される駆動用直流電圧ＶＥＥは負電圧（例えば－１０Ｖ）である。本変形例では、容量素子４１は駆動用直流電圧ＶＥＥによって充電される。よって、逆流防止回路６０におけるダイオード６１の向きは第２実施形態とは逆になっている。すなわち、ダイオード６１のアノードは容量素子４４の一方の電極に接続され、ダイオード６１のカソードは第３ノードＮ５に接続される。

【0105】

また、ディスチャージ回路４０Ｅにおいて、第２スイッチ素子４５および第３スイッチ素子４６がトランジスタである場合、第１直流電圧Ｖ１１および駆動用直流電圧ＶＥＥが負電圧であることから、それらのトランジスタは、駆動電源部３０ＣＢのディスチャージ回路４０Ｄと異なりＰＮＰトランジスタである。なお、トランジスタの種類を除いて、ディスチャージ回路４０Ｅの構成はディスチャージ回路４０Ｄの構成と同様である。

【0106】

第２実施形態では複数の駆動電源部のうち一つの駆動電源部（駆動電源部３０ＣＢ）のみがディスチャージ回路４０Ｄを有しているが、本変形例のように、複数の駆動電源部のうち少なくとも二つ（例えば駆動電源部３０ＢＢ，３０ＣＢ）がディスチャージ回路を有してもよい。その場合、少なくとも二つの駆動電源部において駆動用直流電圧が落ちるタイミングが早まり、少なくとも二つの駆動用直流電圧（例えば駆動用直流電圧ＶＥＥおよびＶＧＧ）の落ちるタイミングを容易に設定することができる。

【0107】

［第４変形例］
図７および図８に示された駆動電源部３０ＣＢ，３０ＢＢは二つの電圧変換部（第１電圧変換部３１および第２電圧変換部３２）を有しているが、駆動電源部３０ＣＢ，３０ＢＢは、一つの電圧変換部（第１電圧変換部３１）のみを有してもよい。図９は、駆動電源部３０ＣＢの変形例として、そのような構成を有する駆動電源部３０ＣＣの回路構成を示す図である。駆動電源部３０ＣＣでは、第１電圧変換部３１は、例えばスイッチングレギュレータを含み、電源電圧ＳＶを駆動用直流電圧ＶＧＧに高効率で変換する。

【0108】

駆動電源部３０ＣＣは、第２実施形態のディスチャージ回路４０Ｄに代えて、ディスチャージ回路４０Ｆを有する。本変形例のディスチャージ回路４０Ｆは、下記の点で第２実施形態のディスチャージ回路４０Ｄと相違し、他の点でディスチャージ回路４０Ｄと一致する。本変形例のディスチャージ回路４０Ｆは、第２実施形態の第１回路部分４０３に代えて、第１回路部分４０４を有する。第１回路部分４０４は、第１電圧変換部３１の停止動作が開始されたのちに容量素子４４の両端電圧に基づく電圧を第２スイッチ素子４５の制御端子に印加するように構成されている。また、第１回路部分４０４は、第１電圧変換部３１が動作している間、すなわち第１電圧変換部３１の停止動作の開始前には、第２スイッチ素子４５の制御端子に容量素子４４の両端電圧に基づく電圧を印加しないように構成されている。

【0109】

具体的には、第３スイッチ素子４６の制御端子は、抵抗４７９を介して第１電圧変換部３１の電圧出力端子３１ｃと接続されている。そして、電源電圧ＳＶが供給されている間、第３スイッチ素子４６の制御端子には、駆動用直流電圧ＶＧＧが分圧回路４９によって分圧されてなる電圧Ｖ２６が印加される。

【0110】

第１電圧変換部３１が動作している間、第３スイッチ素子４６は駆動用直流電圧ＶＧＧに基づく電圧Ｖ２６によって駆動され、第３スイッチ素子４６の一端と他端とが導通状態となる。これにより、第２ノードＮ４の電位が基準電位線９２の電位に近くなり、容量素子４４の両端電圧に基づく電圧は第２スイッチ素子４５の制御端子に印加されない。

【0111】

一方、第１電圧変換部３１の停止動作が開始されると、駆動用直流電圧ＶＧＧが低下し、第３スイッチ素子４６は駆動されなくなり、第３スイッチ素子４６の一端と他端とは非導通状態となる。また、このとき、第２ノードＮ４の電位は、容量素子４４の両端電圧の電位に近くなる。従って、容量素子４４の両端電圧に基づく電圧（両端電圧そのものであってもよい）が第２スイッチ素子４５の制御端子に印加される。よって、第２スイッチ素子４５は、第１電圧変換部３１の停止動作が開始されたのち、容量素子４４の両端電圧によって駆動される。

【0112】

本変形例の駆動電源部３０ＣＣでは、電源電圧ＳＶが電源線９１から供給される間、第１電圧変換部３１から駆動用直流電圧ＶＧＧが出力され、駆動用直流電圧ＶＧＧがゲートドライバ２０のレベルシフタ２１（図１を参照）に供給される。その間、容量素子４４は駆動用直流電圧ＶＧＧによって充電される。このとき、上述したように、第１回路部分４０４において、第３スイッチ素子４６が駆動用直流電圧ＶＧＧに基づく電圧Ｖ２６により駆動されるので、第２ノードＮ４の電位は基準電位線９２の電位に近くなり、第２スイッチ素子４５は駆動されない。

【0113】

その後、撮像装置１の動作終了などにより電源電圧ＳＶが落とされると、第１電圧変換部３１の停止動作が開始され、駆動用直流電圧ＶＧＧが低下する。このとき、上述したように、第１回路部分４０４において、第３スイッチ素子４６が駆動されなくなるので、第２ノードＮ４の電位は、容量素子４４の両端電圧によって規定される電位に近くなる。よって、第２スイッチ素子４５は、容量素子４４の両端電圧により駆動される。以降の動作は、第２実施形態と同様である。

【0114】

本変形例においても第２実施形態と同様に、特定の駆動電源部３０ＣＣにおける駆動用直流電圧ＶＧＧが落ちるタイミングを早めるといったように、駆動用直流電圧ＶＧＧの落ちるタイミングを任意に設定することができる。

【0115】

図１０の（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、駆動用直流電圧ＶＧＧの時間波形Ｇ２１および電源電圧ＳＶの時間波形Ｇ２２を示すグラフである。図１０の（ａ）は、参考例として、駆動電源部がディスチャージ回路を有さない場合を示す。図１０の（ｂ）は、第４変形例に係る駆動電源部３０ＣＣが抵抗４８０を有さない（すなわち、第３スイッチ素子４６の制御端子が基準電位線９２に接続されず、抵抗４７９を介して第１電圧変換部３１の電圧出力端子３１ｃのみに接続される）場合を示す。図１０の（ｃ）は、第４変形例に係る駆動電源部３０ＣＣの場合を示す。図１０の（ａ），（ｂ）および（ｃ）において、縦軸は電圧値を示し、横軸は時間を示す。

【0116】

図１０の（ａ）を参照すると、ディスチャージ回路を有さない駆動電源部において、電源電圧ＳＶが落とされてから駆動用直流電圧ＶＧＧが１Ｖ以下に落ちるまでの時間ｔは、約８５ｍｓと比較的長くなっている。これに対し、図１０の（ｂ）を参照すると、駆動電源部３０ＣＣが抵抗４８０を有さない場合における時間ｔは、約５０ｍｓとなり、ディスチャージ回路を有さない駆動電源部と比較して格段に短縮されている。また、図１０の（ｃ）を参照すると、抵抗４８０を有する駆動電源部３０ＣＣにおける時間ｔは、約１１ｍｓとなり、駆動電源部３０ＣＣが抵抗４８０を有さない場合と比較して更に短縮されている。

【0117】

上記のように、第４変形例に係る駆動電源部３０ＣＣによれば、電源電圧ＳＶが落とされてから駆動用直流電圧ＶＧＧが落ちるまでの時間ｔを効果的に短縮することができる。

【0118】

本開示による撮像装置は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記各実施形態および各変形例では第２スイッチ素子４２（４５）および第３スイッチ素子４３（４６）としてトランジスタを例示しているが、第２スイッチ素子４２（４５）および第３スイッチ素子４３（４６）はトランジスタを除く他のスイッチ素子によって構成されてもよい。また、上記各実施形態では撮像装置が駆動電源部３０Ａ、駆動電源部３０Ｂ（３０ＢＢ）、駆動電源部３０Ｃ（３０ＣＡ，３０ＣＢまたは３０ＣＣ）といった三つの駆動電源部を備える場合を例示したが、撮像装置が備える駆動電源部の個数はこれに限られない。撮像装置は、二つの駆動電源部を備えてもよく、四つ以上の駆動電源部を備えてもよい。そして、少なくとも一つの駆動電源部がディスチャージ回路を有するとよい。

【0119】

また、上記各実施形態および各変形例におけるディスチャージ回路は、第１回路部分を有する。第１回路部分は、第１電圧変換部の停止動作が開始されたのちに容量素子の両端電圧に基づく電圧を第２スイッチ素子の制御端子に印加し、第１電圧変換部が動作している間、すなわち第１電圧変換部３１の停止動作の開始前には、容量素子の両端電圧に基づく電圧を第２スイッチ素子の制御端子に印加しない。このような第１回路部分の具体的な回路構成は、図３～図５および図７～図９に示されたものに限定されない。第１回路部分は、上記の機能を発揮し得る他の様々な回路構成を有することができる。

【0120】

また、上記各実施形態および各変形例において、第２電圧変換部３２としてリニアレギュレータを例示しているが、第２電圧変換部３２は、電圧入力端子３２ａを一端とし、電圧出力端子３２ｃを他端とする抵抗素子等の受動素子であってもよい。

【0121】

また、上記各実施形態および各変形例において、複数の駆動用直流電圧が供給される駆動回路としてゲートドライバ２０を例示している。複数の駆動用直流電圧が供給される駆動回路はこれに限らず、例えば、読み出し回路１４といった他の回路であってもよい。読み出し回路１４にも、駆動電源部３０Ｃ（３０ＣＡ，３０ＣＢまたは３０ＣＣ）と同様の構成を有する複数の駆動電源部から、複数の駆動用直流電圧が供給され得る。但し、駆動用直流電圧の大きさはゲートドライバ２０とは異なる。読み出し回路１４に供給される駆動用直流電圧の大きさは、例えば２．５Ｖおよび５Ｖである。

【符号の説明】

【0122】

１…撮像装置、１０…画素、１１…受光領域、１２…第１スイッチ素子、１３…電荷読出配線、１４…読み出し回路、１５…ゲート配線、２０…ゲートドライバ、２１…レベルシフタ、２２…シフトレジスタ、３０Ａ，３０Ｂ，３０ＢＢ，３０Ｃ，３０ＣＡ，３０ＣＢ，３０ＣＣ…駆動電源部、３１…第１電圧変換部、３１ａ，３２ａ，３３ａ…電圧入力端子、３１ｂ，３２ｂ…イネーブル端子、３１ｃ，３２ｃ，３３ｃ…電圧出力端子、３２…第２電圧変換部、３３…第３電圧変換部、３５…電圧変換部、４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ，４０Ｆ…ディスチャージ回路、４１，４４…容量素子、４２，４５…第２スイッチ素子、４３，４６…第３スイッチ素子、４８，４９，５０…分圧回路、５１，５２…抵抗、６０…逆流防止回路、６１…ダイオード、８１…バイパスコンデンサ、９１…電源線、９２…基準電位線、１４１…増幅回路、４０１，４０２，４０３，４０４…第１回路部分、４７１～４８０…抵抗、Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ２１，Ｇ２２…時間波形、Ｎ１，Ｎ３…第１ノード、Ｎ２，Ｎ４…第２ノード、Ｎ５…第３ノード、Ｓｄ…駆動信号、ＳＶ…電源電圧、ｔ…時間、Ｖ１１，Ｖ２１…第１直流電圧、Ｖ１２，Ｖ２２…第２直流電圧、Ｖ２３…制御電圧、Ｖ２４，Ｖ２５，Ｖ２６…電圧、ＶＣＣ，ＶＥＥ，ＶＧＧ…駆動用直流電圧、Ｖｄ…駆動電圧。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】