JP2000013685A

JP2000013685A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2000013685A
Application number: JP10171243A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kijima; 貴行木島; Masataka Ide; 昌孝井出
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1998-06-18
Filing date: 1998-06-18
Publication date: 2000-01-14
Anticipated expiration: 2018-06-18
Also published as: JP4094123B2

Abstract

(57)【要約】【課題】レリーズタイムラグを十分減少でき、操作性
を向上できる撮像装置を提供する。【解決手段】画素信号を読み出し可能な撮像素子１を
有する撮像装置において、撮像素子１の有効領域に蓄積
された信号電荷を実効的水平走査期間内に相対的に粗な
頻度で転送するようなタイミングで垂直転送して読み出
す読み出しモードと、撮像素子１の不要領域に蓄積され
た信号電荷を実効的水平走査期間内に相対的に密な頻度
で転送するようなタイミングで垂直転送して掃き出す掃
き出しモードとを制御する読み出し制御手段(6,8) と、
前記有効領域および不要領域の範囲を設定する領域設定
手段８とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、撮像素子から画
素信号を取り出して静止画を記録したり、動画処理を行
う撮像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の撮像装置に用いられる撮像素子
は、従来種々のものが提案されており、例えば、図１４
に模式的に示すように、縦型オーバーフロードレイン構
造をもつインターライン形ＣＣＤの固体撮像素子が知ら
れている。このＣＣＤは、水平方向および垂直方向に二
次元的に配列され、光の入射により電荷の蓄積を行うフ
ォトダイオード２１と、このフォトダイオード２１に蓄
積された電荷をトランスファーゲート２２を介して受け
取った後に、垂直方向に順次転送する垂直シフトレジス
タ２３と、この垂直シフトレジスタ２３により転送され
る電荷を水平方向に順次転送する水平シフトレジスタ２
４と、この水平シフトレジスタ２４の出力信号を増幅し
て出力する信号検出器２５とを有している。

【０００３】このようなＣＣＤは、近年の微細加工技術
の進歩に伴って高画素化が進んでいることから、最近で
は高画素数のＣＣＤを内蔵する種々の撮像装置が提案さ
れている。しかしながら、例えば、電子スチールカメラ
のような携帯用の撮像装置においては、高画素数のＣＣ
Ｄを用いても、消費電力やコスト等の観点から、ＣＣＤ
の駆動周波数をあまり高くできず、一般には２０ＭＨｚ
以下で駆動するようにしている。したがって、例えば、
１００万画素相当のＣＣＤを用いた場合には、毎秒１０
〜１５フレーム程度のコマ数しか得られないことにな
る。

【０００４】しかし、この程度のコマ数では、例えば、
撮像装置にＣＣＤで撮像した動画像を表示する液晶表示
装置を設ける場合や、ＣＣＤからの動画データを用いて
オートフォーカス制御（ＡＦ）、自動露出制御（Ａ
Ｅ）、オートホワイトバランス制御（ＡＷＢ）等の処理
を行う場合には、不都合が生じることになる。

【０００５】すなわち、液晶表示装置に動画像を表示す
る場合には、毎秒６０コマ程度の画像データを供給しな
いと良好な動画像を表示することができない。そこで、
従来は、ＣＣＤからの画像データを記憶するメモリを設
け、このメモリに記憶された同一フレームのデータを、
例えば１／６０秒のフレーム周期で複数回繰り返し読み
出して液晶表示装置に供給して表示するようにしてい
る。したがって、この場合には、ＣＣＤから毎秒１０コ
マの割合で画像データが得られるとすると、同一コマの
画像が６回繰り返し表示されることになる。しかし、こ
のように表示用にコマ数を調整するためだけに、高価な
メモリを設けるのは、コスト的に不利となる。

【０００６】また、電子スチールカメラのように静止画
の撮影を行う場合には、シャッタチャンス等を逃さない
ことが重要であるが、そのためには上記のＡＦ、ＡＥ、
ＡＷＢ等の処理を高速で行う必要がある。しかし、毎秒
１０コマ程度の画像データしか得られないと、例えば、
ＡＦにおいては、１コマ分の画像データを用いて必ず合
焦させることができるとは限らず、複数コマを用いてＡ
Ｆ動作を行うことになるため、ＡＦ、ＡＥ、ＡＷＢ等の
処理を順次に行ったのでは、処理に長時間を要し、制御
が間に合わなくなる場合がある。そこで、従来は、これ
らの処理を同時に平行して行うか、あるいは上述したよ
うなメモリを設けて画像データを記憶することにより、
これらの処理を順次行うようにしている。しかし、前者
のようにＡＦ、ＡＥ、ＡＷＢ等の処理を同時に平行して
行う場合には、回路規模が大きくなると共に、コスト的
に不利となり、また後者のように処理用のためにメモリ
を設けることもコスト的に不利となる。

【０００７】このような不具合を解決する方法として、
上記のように液晶表示装置に動画像を表示したり、Ａ
Ｆ、ＡＥ、ＡＷＢ等の処理を行う動画処理モードでは、
ＣＣＤの水平画素ラインを間引きして読み出しすること
が提案されている。しかし、全画素を読み出してカラー
画像信号を得るＣＣＤの場合には、一般に、図１５に示
すように、奇数ラインが、例えば赤（Ｒ）と緑（Ｇ）と
の繰り返しパターン、偶数ラインが、例えばＧと青
（Ｂ）との繰り返しパターンからなるベイヤー配列の色
差線順次形式の色フィルタが用いられるため、間引き読
み出しによって、例えば奇数ラインのみを読み出すとＢ
の色信号が欠落し、また偶数ラインのみを読み出すとＲ
の色信号が欠落することになる。このため、特に、液晶
表示装置に表示する場合に、正確なカラー画像を表示で
きなくなるという問題が生じることになる。

【０００８】そこで、本出願人は、上述した種々の問題
点を解決し、高い駆動周波数を用いることなく、動画処
理モードにおいて固体撮像素子から単位時間当たりに多
くのコマ数の画像信号が得られる撮像装置を既に提案し
ている（特願平９−７８３１号）。この撮像装置では、
動画処理モードでの固体撮像素子の画面を、例えば図１
６に示すように、画面中央部の垂直方向に一部連続する
第ｊ＋１ラインから第ｊ＋ｋラインまでのｋライン（例
えば、全ライン数のほぼ４０％）を有効出力エリア、そ
の前後の第１ラインから第ｊラインまでを掃き出しエリ
アＡ、第ｊ＋ｋ＋１ラインから最終Ｌラインまでを掃き
出しエリアＢと予め定め、図１７に示すように、各フレ
ームについて、有効出力エリア（有効領域）では、該有
効領域に蓄積された信号電荷を、実効的水平走査期間内
に掃き出しエリアＡおよびＢ（不要領域）におけるより
も粗な頻度で転送するようなタイミングで垂直転送して
読み出し、不要領域では、該不要領域に蓄積された信号
電荷を、実効的水平走査期間内に有効領域におけるより
も密な頻度で転送するようなタイミングで高速に垂直転
送して掃き出すことにより、所望のフレーム周期Ｔ′、
例えば１／６０秒周期で、有効出力エリアの動画データ
を得るようにしている。したがって、この場合、掃き出
しエリアＡおよびＢのそれぞれのライン数を例えば同じ
として、その不要電荷の掃き出し時間をｔ_H′、有効出
力エリアの読み出し時間をｔ_R′とすると、Ｔ′＝２・
ｔ_H′＋ｔ_R′となる。

【０００９】図１８は、この動画処理モードにおける固
体撮像素子の電荷の読み出しおよび掃き出し動作を示す
タイミングチャートである。ここでは、固体撮像素子と
して、図１４に示した縦型オーバーフロードレイン構造
をもつインターライン形ＣＣＤを用いている。なお、図
１８において、垂直同期信号ＶＤは、一つの画像を表す
信号（ここでは１フレーム）を得るための所定の単位期
間Ｔ、例えば１／６０秒を規定するパルス列である。ト
ランスファーゲートパルスＴＧＰは、フォトダイオード
２１に蓄積された電荷を垂直シフトレジスタ２３に転送
するタイミングを決めるパルスで、垂直同期信号ＶＤに
同期してトランスファーゲート２２に印加される。

【００１０】また、サブパルスＳＵＢは、フォトダイオ
ード２１に発生した電荷を基板縦方向に排出するための
パルスであり、このサブパルスＳＵＢが出力されている
間は電荷の排出が行われるようになっている。したがっ
て、フォトダイオード２１に電荷が蓄積されるのは、こ
のサブパルスＳＵＢが停止している期間ｔｓで、この蓄
積時間ｔｓを制御することにより、実効的露出時間を制
御するいわゆる素子シャッタを実現している。なお、こ
の蓄積時間ｔｓは、動画データを用いるＡＥ制御によっ
て決定され、その時間はサブパルスＳＵＢを計数するこ
とによって計測される。

【００１１】垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴは、垂
直シフトレジスタ２３内の電荷を水平シフトレジスタ２
４側へ順次転送させるためのパルスである。本出願人が
先に提案した撮像装置では、この垂直シフトレジスタ転
送パルスＶＴを、図１６および図１７に示す掃き出しエ
リアＡおよびＢの電荷の掃き出しにおいては、有効出力
エリアの電荷の転送における場合とは異なった形態で印
加するようにしている。すなわち、有効エリアに対応す
る期間中は、所定パルス幅の転送パルスを所定の繰り返
し周波数で一定期間印加した後、所定期間転送パルスの
印加を休止するように、転送パルスの印加期間と休止期
間とを交互に繰り返す形態で信号電荷の転送を行い、掃
き出しエリアＡおよびＢに対応する期間中は、同じパル
ス幅および繰り返し周波数の転送パルスを上記の休止期
間を俟つことなく定常的に印加することによって、不要
電荷を高速で掃き出して廃棄する。なお、この垂直シフ
トレジスタ転送パルスＶＴは、有効出力エリアの電荷の
転送においては、水平シフトレジスタ２４における図示
しない水平ブランキング期間に同期させる必要がある
が、掃き出しエリアＡおよびＢの電荷の掃き出しにおい
ては、その電荷は情報として使用しない不要な電荷であ
るので、必ずしも水平ブランキング期間に同期させる必
要はない。

【００１２】このようにして、動画処理モードでは、掃
き出しエリアＡおよびＢの不要電荷を高速で掃き出して
廃棄することにより、所望のフレーム周期Ｔ′で有効出
力エリアの動画データ（図１８のＣＣＤ信号）を得るよ
うにしている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、本出
願人の先の提案に係る撮像装置によれば、動画処理モー
ドでは、ＣＣＤの全ラインを所定の読み出し周波数で順
次走査して画像信号を読み出す場合に比べて、フレーム
レートを（全ライン数）／ｋ倍に向上することができる
ので、高い駆動周波数を用いることなく、ＣＣＤから単
位時間当たりに多くのコマ数の画像信号を得ることがで
きる。したがって、従来のように表示用として高価なメ
モリを用いることなく、液晶表示装置に良好な動画を表
示することができるので、コスト的に有利となる。ま
た、動画データを用いてＡＦ，ＡＥ，ＡＷＢ等の処理を
行う場合でも、それらの処理をメモリを用いることなく
順次行うことが可能となるので、回路規模の面でも、コ
スト面でも有利となる。

【００１４】しかしながら、本発明者らによる種々の検
討によれば、上述した本出願人の先の提案に係る撮像装
置には、以下に説明するような改良すべき点があること
が判明した。すなわち、上述した撮像装置では、動画処
理モードにおけるＣＣＤの有効領域（有効出力エリア）
および不要領域（掃き出し領域ＡおよびＢ）を予め設定
して、不要領域の電荷を高速掃き出しすることによりフ
レームレートの向上を図っている。このため、例えば、
被写体が高輝度で、図１８に示すように、ＣＣＤへの電
荷蓄積開始からその蓄積電荷（ＣＣＤ蓄積レベル）が適
正レベルＶｔに達するまでの適正蓄積時間ｔｓが短時間
の場合（高速シャッタ時）でも、有効領域の読み出し時
間ｔ_R′でフレーム周期Ｔ′がほぼ決定されることにな
るため、それ以上フレームレートを向上させることがで
きないことになる。これは、ＣＣＤの画素数の増大に伴
って、より顕著となる。また、被写体が低輝度の場合に
は、図１９に示すように、ＣＣＤ蓄積レベルが適正レベ
ルＶｔに達するまでの適正蓄積時間ｔｓ″が長くなり、
その蓄積時間ｔｓ″でフレーム周期Ｔ″がほぼ決定され
るため、そのフレーム周期Ｔ″が所望のフレーム周期
Ｔ′よりも長くなってしまい、フレームレートが低下す
ることになる。

【００１５】このようなことから、特に、被写体の静止
画像を連続的に撮影する連写モードや、被写体像をＣＣ
Ｄ受光面上に連続的にオートフォーカスさせるコンティ
ニュアンスＡＦモードや、被写体が動体の場合におい
て、フレームレートを更に向上させて、レリーズ動作か
らのタイムラグ（レリーズタイムラグ）を減少させよう
としても、十分対処することができず、満足な操作性を
得ることができないことになる。

【００１６】この発明は、このような点に鑑みてなされ
たもので、レリーズタイムラグを十分減少でき、操作性
を向上できるよう適切に構成した撮像装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、画素信号を読み出し可能な
撮像素子を有する撮像装置において、前記撮像素子の有
効領域に蓄積された信号電荷を実効的水平走査期間内に
相対的に粗な頻度で転送するようなタイミングで垂直転
送して読み出す読み出しモードと、前記撮像素子の不要
領域に蓄積された信号電荷を実効的水平走査期間内に相
対的に密な頻度で転送するようなタイミングで垂直転送
して掃き出す掃き出しモードとを制御する読み出し制御
手段と、前記有効領域および不要領域の範囲を設定する
領域設定手段とを有することを特徴とするものである。

【００１８】この発明の一実施形態においては、請求項
１記載の撮像装置において、さらに被写体輝度を判定す
る輝度判定手段を有し、この輝度判定手段の出力に基づ
いて、前記領域設定手段により前記有効領域および不要
領域の範囲を設定するよう構成する。

【００１９】さらに、この発明の一実施形態において
は、請求項２記載の撮像装置において、前記領域設定手
段は、前記輝度判定手段が高輝度と判定したときは、前
記有効領域の範囲を縮小し、前記不要領域の範囲を拡大
してフレーム周期を縮小するよう構成する。

【００２０】さらに、この発明の一実施形態において
は、請求項１記載の撮像装置において、さらにフレーム
周期を設定するフレーム周期設定手段を有し、このフレ
ーム周期設定手段の出力に基づいて、前記領域設定手段
により前記有効領域および不要領域の範囲を設定するよ
う構成する。

【００２１】さらに、この発明の一実施形態において
は、請求項４記載の撮像装置において、さらに、被写体
輝度を判定する輝度判定手段と、この輝度判定手段の出
力に基づいて、前記有効領域の画素信号を加算する信号
加算手段とを設ける。

【００２２】さらに、この発明の一実施形態において
は、請求項５記載の撮像装置において、前記輝度判定手
段は、前記撮像素子に蓄積される信号電荷の蓄積量が適
正になる蓄積時間と、所定の判定値とを比較するよう構
成する。

【００２３】さらに、この発明の一実施形態において
は、請求項５または６記載の撮像装置において、さら
に、前記輝度判定手段の出力に基づいて、前記信号加算
手段において加算する画素信号の個数を決定する加算数
決定手段を設ける。

【００２４】さらに、この発明の一実施形態において
は、請求項４記載の撮像装置において、さらに、被写体
輝度を判定する輝度判定手段と、この輝度判定手段の出
力に基づいて、前記有効領域の信号を増幅する信号増幅
手段とを設ける。

【００２５】さらに、この発明の一実施形態において
は、請求項８記載の撮像装置において、さらに、前記撮
像素子に蓄積される信号電荷の蓄積量を判定する蓄積量
判定手段を有し、この蓄積量判定手段の出力に基づい
て、前記信号増幅手段により前記有効領域の信号を増幅
するよう構成する。

【００２６】さらに、この発明の一実施形態において
は、請求項８または９記載の撮像装置において、さら
に、前記輝度判定手段の出力に基づいて、前記信号増幅
手段の増幅率を決定する増幅率決定手段を設ける。

【００２７】さらに、この発明の一実施形態において
は、請求項５〜１０のいずれか一項に記載の撮像装置に
おいて、前記輝度判定手段が高輝度と判定したときは、
前記フレーム周期設定手段はフレーム周期を縮小するよ
うに設定し、そのフレーム周期に応じて前記領域設定手
段は前記有効領域の範囲を縮小して、前記不要領域の範
囲を拡大するよう構成する。

【００２８】さらに、この発明の一実施形態において
は、請求項１記載の撮像装置において、被写体の静止画
像を連続的に撮影する連写モードを有し、この連写モー
ドが設定されているときは、前記領域設定手段により前
記有効領域の範囲を縮小し、前記不要領域の範囲を拡大
してフレーム周期を縮小するよう構成する。

【００２９】さらに、この発明の一実施形態において
は、請求項１記載の撮像装置において、被写体像を前記
撮像素子に連続的に自動合焦させるコンティニュアンス
ＡＦモードを有し、このコンティニュアンスＡＦモード
が設定されているときは、前記領域設定手段により前記
有効領域の範囲を縮小し、前記不要領域の範囲を拡大し
てフレーム周期を縮小するよう構成する。

【００３０】さらに、この発明の一実施形態において
は、請求項１記載の撮像装置において、被写体が移動し
ているか否かを判定する動体判定手段を有し、この動体
判定手段により被写体が動体と判定されたときは、前記
領域設定手段により前記有効領域の範囲を縮小し、前記
不要領域の範囲を拡大してフレーム周期を縮小するよう
構成する。

【００３１】さらに、この発明の一実施形態において
は、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の撮像装置に
おいて、前記撮像素子は、光を受けて電気信号に変換す
る画素を二次元的に配列してなり、この撮像素子の垂直
方向に一部連続するラインを前記有効領域とし、それ以
外のラインを前記不要領域とする。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図１は、この発明に係る
撮像装置の第１実施形態の構成を示すブロック図であ
る。この撮像装置は、基本的には静止画を撮像して記録
することを主目的としたもので、レンズおよび絞り１７
を介して入射した被写体像を電気信号に変換する二次元
配列の固体撮像素子たるＣＣＤ１と、このＣＣＤ１の出
力からリセット雑音等を除去するための相関二重サンプ
リング回路（ＣＤＳ）２と、このＣＤＳ２の出力のゲイ
ンを調節するゲインコントロールアンプ（ＡＭＰ）３
と、このＡＭＰ３の出力信号をデジタル信号に変換する
アナログデジタル変換器（Ａ／Ｄ）４と、デジタル信号
に変換された画像信号に各種の処理を施すプロセス処理
回路５と、ＣＣＤ１を駆動するための各種の転送パルス
等の駆動信号を出力すると共に、ＣＤＳでのサンプルホ
ールド用のパルスを出力し、さらにＡ／Ｄ４でＡ／Ｄ変
換を行うためのタイミングパルスを出力するタイミング
ジェネレータ（ＴＧ）６と、このＴＧ６と後述するＣＰ
Ｕ８との同期をとるための信号を発生するシグナルジェ
ネレータ（ＳＧ）７と、ＣＣＤ１の読み出し制御手段を
構成すると共に、撮像装置全体についてタイミング等を
含む各種の制御を行う例えばマイクロコンピュータから
なるＣＰＵ８と、プロセス処理回路５から出力されるＣ
ＣＤ１の画素データや、後述する記録媒体１６から圧縮
伸長回路１５を経て供給される画像データを蓄積するメ
モリを構成するＤＲＡＭ９と、レンズおよび絞り１７に
よるオートフォーカスを制御するためのオートフォーカ
ス回路（ＡＦ）１０と、ＣＣＤ１に結像される被写体像
の測光を行うための自動露出制御回路（ＡＥ）１１と、
ホワイトバランス自動的に制御するためのオートホワイ
トバランス回路（ＡＷＢ）１２と、この撮像装置に内蔵
されているモニタである液晶表示装置１３と、外部のモ
ニタ等の表示装置に画像信号等を出力するための外部表
示用端子１４と、ＤＲＡＭ９に蓄積された一フレーム分
の画像データを後述する記録媒体１６にデータ量を減ら
して記録するために圧縮し、また該記録媒体１６から読
み出した圧縮された画像データを伸長する圧縮伸長回路
１５と、静止画データを記録する記録媒体１６とを有す
る。

【００３３】また、ＣＰＵ８には、レリーズボタン（図
示せず）を１段目まで押し込むことによりオンするファ
ーストレリーズスイッチ（１ＲＳＷ）１８ａ、２段目ま
で押し込むことによりオンするセカンドレリーズスイッ
チ（２ＲＳＷ）１８ｂの他、２ＲＳＷ１８ｂがオン中は
連続撮影を行う連写モードを設定する連写モード設定ス
イッチ１９ａ、被写体に対してオートフォーカスを連続
的に行うコンティニュアンスＡＦモードを設定するコン
ティニュアンスＡＦモード設定スイッチ１９ｂ、被写体
に対して一度フォーカスするとその状態をロックするシ
ングルＡＦモードを設定するシングルＡＦモードスイッ
チ１９ｃを含む各種のモード設定スイッチが接続されて
いる。

【００３４】かかる電子的撮像装置において、記録媒体
１６に画像を記録する際には、ＣＣＤ１から、ＣＤＳ
２、ＡＭＰ３、Ａ／Ｄ４およびプロセス処理回路５を介
して出力される画像データが、例えば液晶表示装置１３
に供給されて表示される。これにより、撮影者は、液晶
表示装置１３を見ながら被写体の構図等を決定すること
ができる。この状態で、レリーズボタンが押されると、
プロセス処理回路５からＤＲＡＭ９を介して圧縮伸長回
路１５に供給されている画像データが圧縮されて記録媒
体１６に記録される。

【００３５】また、記録媒体１６に記録されている画像
データを再生する際には、記録媒体１６から読み出され
た圧縮データが圧縮伸長回路１５で伸長処理されてＤＲ
ＡＭ９に書き込まれ、このＤＲＡＭ９に書き込まれた画
像データがプロセス処理回路５を介して液晶表示装置１
３や、外部表示用端子１４を経て外部表示装置に供給さ
れて静止画として再生される。

【００３６】次に、ＣＣＤ１を駆動して画像データを得
るための読み出し動作について、図２を参照して説明す
る。なお、図２では、ＣＣＤ１を構成する二次元配列の
水平方向の画素の並びをラインとし、このラインが第１
ラインから第Ｌラインまで垂直方向に並んでいるものと
する。図２（Ａ）は、ＣＣＤ１を最初の第１ラインから
最終の第Ｌラインまで順次走査することにより、全画素
に係る画素信号を所定の読み出し周波数で順次読み出し
て、静止画を記録するモードを示している。この静止画
記録モードにおける読み出しは、いわゆるプログレッシ
ブスキャニングと呼ばれるもので、図１６において外側
の大きな矩形枠で示すようなフル画面エリアについて、
順次走査を行って全画素に係る情報を出力するので、静
止画として高解像度の画像を得ることができる。

【００３７】図２（Ｂ）は、動画処理モードを示すもの
である。この動画処理モードでは、垂直方向の一部連続
するｋ（ｋは正の整数）ライン、つまり第ｊ＋１ライン
から第ｊ＋ｋライン（ｊは０以上の整数）の画素信号を
読み出して動画処理を行う。このように、連続するｋラ
インの有効出力エリアのみの画像データを読み出すこと
により、全Ｌラインを読み出す場合に比べてフレームレ
ートをＬ／ｋ倍向上することができ、速いフレームレー
トの動画データを得ることができる。ここで、連続する
ｋラインの有効出力エリアは、好ましくは、ＣＣＤ１の
フル画面エリアの中央部分とする。すなわち、このモー
ドで読み出した有効出力エリアの画像データは、液晶表
示装置１３に表示される他、後述するように、例えばＡ
Ｆ１０、ＡＥ１１、ＡＷＢ１２におけるそれぞれの処理
で用いられるが、これらの処理ではフル画像エリアの中
央部分の画像データを用いる中央重点処理が行われるこ
とが多いので、有効出力エリアをフル画面エリアの中央
部分とすることにより、所要の処理を容易に行うことが
可能となる。なお、このモードで読み出した有効出力エ
リアの画像データは、静止画として記録することも可能
である。

【００３８】次に、図２（Ａ）に示したような静止画記
録モードと、図２（Ｂ）に示したような動画処理モード
とがどのように実行されるかを、図３に示すＣＣＤ１の
読み出しモードを示すタイミングチャート、および図４
に示す読み出しモードと制御用データとを示すタイムチ
ャートを参照しながら説明する。ＣＣＤ１からの画像デ
ータの読み出しは、例えば１／６０秒周期の垂直同期信
号ＶＤに同期して行われるが、静止画用の高画質の画像
を取り込む以外のときは、例えば、１ＲＳＷ１８ａのオ
ンにより動画処理モードが実行され、この動画処理モー
ドにより、例えば図１６に示した順次のフレームにおけ
る中央部の有効出力エリアの画像データが垂直同期信号
ＶＤに同期して読み出される。この動画処理モードで読
み出される画像データは、ＣＤＳ２、ＡＭＰ３、Ａ／Ｄ
４およびプロセス処理回路５を介して液晶表示装置１３
に供給されて動画表示に用いられると共に、図４に示す
ように、ＡＥ，ＡＦ，ＡＷＢ等の制御用データを算出す
る処理に、例えば１フレームずつ順に繰り返し用いられ
る。なお、このようにフレーム毎に異なる処理を繰り返
し行う場合には、例えば、制御用データを蓄積すること
が考えられるが、この場合には、蓄積するデータを各々
の処理内容に合わせて、同一の蓄積系により蓄積して処
理することも可能となる。

【００３９】上記の動画処理を行っている最中に、２Ｒ
ＳＷ１８ｂがオンになってトリガが発生すると、それま
での１ＲＳＷ１８ａのオンによる動画処理モードによ
り、露光やピントが適切に合った状態に既に制御されて
いるので、トリガが入力された時点のフレームの次から
直ちに静止画記録モードに移行する。

【００４０】この静止画記録モードでは、図２（Ａ）で
説明したように、ＣＣＤ１の第１ラインから第Ｌライン
までの全画素に係る静止画の画素信号が所定の読み出し
周波数で順次読み出されて、ＣＤＳ２、ＡＭＰ３、Ａ／
Ｄ４、プロセス処理回路５、ＤＲＡＭ９を経て圧縮伸長
回路１５に供給され、ここで圧縮されて記録媒体１６に
記録される。ここで、ＣＣＤ１の全ラインの走査に、例
えば１／１０秒を要するとすれば、静止画の全データを
出力するのに６コマ分の時間を要することになるが、こ
の時間は、例えば垂直同期信号ＶＤをカウントすること
により制御される。

【００４１】この静止画記録モードによる静止画データ
の出力が終了すると、１ＲＳＷ１８ａがオンの間、撮像
装置は再び動画処理モードに移行して、順次のフレーム
における中央部の有効出力エリアの画像データが垂直同
期信号ＶＤに同期して読み出され、これにより液晶表示
装置１３への動画表示、およびＡＥ，ＡＦ，ＡＷＢ等の
制御用データの算出処理が行われて、次の撮影に備え
る。

【００４２】この発明の第１実施形態では、上記の動画
処理モードで読み出すＣＣＤ１の中央部の有効出力エリ
アのライン数ｋを、図５（Ａ）および（Ｂ）に示すよう
に予め二種類設定し、そのいずれか一方を被写体の輝度
に応じて選択すると共に、図５（Ｂ）に示す狭い有効出
力エリアの場合は、そのフレーム周期を所定の値Ｔに設
定しておく。ここで、有効出力エリアのライン数ｋは、
図５（Ａ）の場合は、図１６の場合と同様に、全ライン
数のほぼ４０％とし、図５（Ｂ）の場合は、全ライン数
のほぼ１５％とする。このため、ＣＰＵ８による動画処
理モードの制御にあたっては、被写体輝度に応じてフレ
ーム周期を設定するためのフラグＫを設定し、Ｋ＝１の
ときはフレーム周期Ｔを設定して、図５（Ｂ）に示す狭
い有効出力エリアを選択し、Ｋ＝０のときは図５（Ａ）
に示す広い有効出力エリアを選択するようにする。

【００４３】図６は、この第１実施形態におけるＣＰＵ
８での動作を示すフローチャートである。先ず、フラグ
Ｋを「０」にクリア（ステップＳ１）して１ＲＳＷ１８
ａがオンか否かをチェックする（ステップＳ２）。ここ
で、１ＲＳＷ１８ａがオンになったのが検知されたら、
ＣＣＤ１の適正蓄積時間ｔｓと所定値ｔ_th（例えば、図
５（Ｂ）の場合のフレーム周期Ｔ）とを比較し（ステッ
プＳ３）、ｔｓ＜ｔ_thのときはフラグＫを「１」に設定
し（ステップＳ４）、ｔｓ≧ｔ_thのときはフラグＫを
「０」に設定する（ステップＳ５）。したがって、被写
体が高輝度の場合には、フレーム周期Ｔが設定されて、
図５（Ｂ）に示す有効出力エリアが選択され、低輝度の
場合には、図５（Ａ）に示す有効出力エリアが選択され
ることになる。

【００４４】その後、フラグＫに応じた読み出しモード
の設定データをＴＧ６へ送信して、ＴＧ６においてその
設定データに基づいて選択された有効出力エリアの読み
出しを行い（ステップＳ６）、その読み出された動画デ
ータに基づいてＡＦ，ＡＥ，ＡＷＢ等の処理を行う（ス
テップＳ７）。このステップＳ７での動画処理の実行
中、２ＲＳＷ１８ｂがオンか否かをチェックし（ステッ
プＳ８）、オンになったのが検知されたら、ＣＣＤ１の
全ラインを読み出して制止画像を記録媒体１６に記録す
る処理を実行する（ステップＳ９）。

【００４５】図７は、第１実施形態におけるＣＣＤ１の
蓄積動作および読み出し動作を示すタイミングチャート
で、図６のステップＳ４でフラグＫを「１」とすること
によりフレーム周期Ｔを設定した場合、すなわち被写体
が高輝度で、図５（Ｂ）に示す有効出力エリアが選択さ
れた場合のタイミングチャートを示している。図１８と
の比較から明らかなよう、図１８の場合には、有効読み
出しエリアが例えば４０％のライン数と固定されている
ため、被写体が高輝度で蓄積時間ｔｓが小さくても、読
み出し時間ｔ_R′によってフレームレート（１／Ｔ′）
がほぼ決定されてしまうことになるが、この実施形態に
おいては、ＣＣＤ蓄積レベルが適正レベルＶｔに達する
蓄積時間ｔｓが短い高輝度の場合には、図５（Ｂ）に示
すように掃き出しエリアを拡大することにより有効出力
エリアをほぼ１５％のライン数に縮小して読み出すよう
にしたので、その読み出し時間ｔ_Rを図１８の場合の読
み出し時間ｔ_R′よりも短くでき、フレームレートを１
／Ｔ′から１／Ｔに向上することができる。

【００４６】なお、図７では、蓄積時間ｔｓを図５
（Ｂ）の場合のフレーム周期Ｔと同一にしているが、こ
の蓄積時間ｔｓはフレーム周期Ｔ以下であれば何ら問題
はない。すなわち、最大蓄積時間はフレーム周期Ｔで制
限されるが、フレーム周期Ｔ以下の蓄積時間は、サブパ
ルスＳＵＢによる通常のオーバーフロードレインへの電
荷排出による電子シャッタで任意に実現できるからであ
る。これは、後述する実施形態においても同様である。

【００４７】以上のように、第１実施形態によれば、被
写体の輝度に応じて、適正蓄積時間が短い高輝度の場合
には、掃き出しエリアを拡大し、有効出力エリアを縮小
するようにしたので、フレームレートを有効に向上でき
る。したがって、レリーズタイムラグを有効に低減でき
るので、操作性を向上することができる。

【００４８】この発明の第２実施形態においては、第１
実施形態において、フレーム周期Ｔの設定を、連写モー
ド、コンティニュアンスＡＦモードまたは被写体が動体
かの条件と、被写体輝度とに基づいて行って、図５
（Ｂ）に示す狭い有効出力エリアを選択する。

【００４９】図８は、この第２実施形態におけるＣＰＵ
８での動作を示すフローチャートである。先ず、フラグ
Ｋを「０」にクリア（ステップＳ１１）して１ＲＳＷ１
８ａがオンか否かをチェックする（ステップＳ１２）。
ここで、１ＲＳＷ１８ａがオンになったのが検知された
ら、連写モードか否か（ステップＳ１３）、コンティニ
ュアンスＡＦモードか否か（ステップＳ１４）、被写体
が動体か否か（ステップＳ１５）をそれぞれチェックす
る。なお、連写モードは連写モード設定スイッチ１９ａ
の状態を、コンティニュアンスＡＦモードはコンティニ
ュアンスＡＦモード設定スイッチ１９ｂの状態をそれぞ
れ検知してチェックする。また、被写体が動体か否か
は、複数回のＡＦデータに基づいて、例えば特開平５−
３０８５５７号公報記載の技術を適用してチェックす
る。

【００５０】上記のステップＳ１３〜ステップＳ１５の
うち、少なくとも一つのステップでのチェック結果が
「Ｙ」の場合、すなわち連写モード、コンティニュアン
スＡＦモードおよび被写体が動体の少なくとも一つを満
足する場合には、ＣＣＤ１の適正蓄積時間ｔｓと所定値
ｔ_th（例えば、フレーム周期Ｔ）とを比較し（ステップ
Ｓ１６）、ｔｓ＜ｔ_thのときはフラグＫを「１」に設定
し（ステップＳ１７）、ｔｓ≧ｔ_thのときはフラグＫを
「０」に設定する（ステップＳ１８）。したがって、ス
テップＳ１６での比較結果に応じて、被写体が高輝度の
場合には、フレーム周期Ｔが設定されて、図５（Ｂ）に
示すほぼ１５％のライン数からなる有効出力エリアが選
択され、低輝度の場合には、図５（Ａ）に示すほぼ４０
％のライン数からなる有効出力エリアが選択されること
になる。これに対し、ステップＳ１３〜ステップＳ１５
での各チェック結果が、いずれも「Ｎ」の場合には、ス
テップＳ１８でフラグＫを「０」に設定する。

【００５１】その後、第１実施形態の場合と同様に、フ
ラグＫに応じた読み出しモードの設定データをＴＧ６へ
送信して、ＴＧ６においてその設定データに基づいて選
択された有効出力エリアの読み出しを行い（ステップＳ
１９）、その読み出された動画データに基づいてＡＦ，
ＡＥ，ＡＷＢ等の処理を行う（ステップＳ２０）。この
ステップＳ２０での動画処理の実行中、２ＲＳＷ１８ｂ
がオンか否かをチェックし（ステップＳ２１）、オンに
なったのが検知されたら、ＣＣＤ１の全ラインを読み出
して制止画像を記録媒体１６に記録する処理を実行する
（ステップＳ２２）。

【００５２】このように、第２実施形態においては、連
写モード、コンティニュアンスＡＦモードおよび被写体
が動体の少なくとも一つを満足する場合にのみ、ｔｓ＜
ｔ_thを判定して、ｔｓ＜ｔ_thのときは、フレーム周期Ｔ
を設定して、図５（Ｂ）のように掃き出しエリアを拡大
し、有効出力エリアを縮小して、フレームレートを向上
させるようにしたので、連写モードの場合には単位時間
当たりの撮影コマ数を多くでき、コンティニュアンスＡ
Ｆモードまたは被写体が動体の場合には、移動する被写
体に対してＡＦの追従性を向上することができる。ま
た、上記以外の場合には、図５（Ａ）に示す有効エリア
が選択され、ＡＦ，ＡＥ，ＡＷＢ等に利用できる領域が
広くなるので、それらの動画処理機能を向上することが
できる。

【００５３】上述した第２実施形態では、連写モード、
コンティニュアンスＡＦモードおよび被写体が動体の少
なくとも一つを満足する場合で、ｔｓ≧ｔ_thのとき、す
なわち被写体が低輝度のときは、図５（Ａ）に示す広い
有効出力エリアを選択するようにしたが、この発明の第
３実施形態では、ｔｓ≧ｔ_thの場合でも、フレーム周期
Ｔを設定して、図５（Ｂ）に示す狭い有効出力エリアを
選択してフレームレートを向上させるようにし、その際
のＣＣＤ蓄積レベルの不足分を、ＣＣＤ１から読み出し
た信号を加算することによって補うようにする。このた
め、第３実施形態では、フレーム周期を設定するための
フラグＫの他に、ｔｓ≧ｔ_thで、フレーム周期Ｔを設定
した場合に、ＣＣＤ１からの読み出し信号を加算するた
めのフラグＧを設定する。ここで、フラグＧは、Ｇ＝１
で加算を行い、Ｇ＝０で加算を行わないものとする。

【００５４】図９は、この第３実施形態におけるＣＰＵ
８での動作を示すフローチャートである。先ず、フラグ
ＫおよびフラグＧをそれぞれ「０」にクリア（ステップ
Ｓ３１）して１ＲＳＷ１８ａがオンか否かをチェックす
る（ステップＳ３２）。ここで、１ＲＳＷ１８ａがオン
になったのが検知されたら、第２実施形態と同様にし
て、連写モードか否か（ステップＳ３３）、コンティニ
ュアンスＡＦモードか否か（ステップＳ３４）、被写体
が動体か否か（ステップＳ３５）をそれぞれチェックす
る。

【００５５】上記のステップＳ３３〜ステップＳ３５の
うち、少なくとも一つのステップでのチェック結果が
「Ｙ」の場合には、蓄積時間ｔｓと所定値ｔ_thとを比較
し（ステップＳ３６）、ｔｓ＜ｔ_thのときはフラグＫを
「１」に、フラグＧを「０」にそれぞれ設定し（ステッ
プＳ３７）、ｔｓ≧ｔ_thのときはフラグＫおよびフラグ
Ｇをそれぞれ「１」に設定する（ステップＳ３８）。し
たがって、連写モード、コンティニュアンスＡＦモード
および被写体が動体の少なくとも一つを満足する場合に
は、フレーム周期Ｔが設定されて、図５（Ｂ）に示す狭
い有効出力エリアが選択され、さらにその場合において
被写体が低輝度の場合には、ＣＣＤ１から読み出した信
号を加算処理することが選択されることになる。これに
対して、ステップＳ３３〜ステップＳ３５での各チェッ
ク結果が、いずれも「Ｎ」の場合には、ステップＳ３９
でフラグＫおよびフラグＧをそれぞれ「０」に設定す
る。したがって、この場合には、図５（Ａ）に示す広い
有効出力エリアが選択され、ＣＣＤ１から読み出した信
号の加算処理も行われないことになる。

【００５６】その後、フラグＫに応じた読み出しモード
の設定データをＴＧ６へ送信して、ＴＧ６においてその
設定データに基づいて選択された有効出力エリアの読み
出しを行い（ステップＳ４０）、その読み出された動画
データに対して、フラグＧの内容に応じて選択的に加算
処理を行ってＡＦ，ＡＥ，ＡＷＢ等の処理を行う（ステ
ップＳ４１）。

【００５７】ここで、ＣＣＤ１から読み出した信号の加
算処理は、例えばＣＣＤ１が図１５に示したようなベイ
ヤー配列の色差線順次形式の色フィルタを有する場合に
は、例えば図１０に示すように、それぞれ一ライン隔て
た二ライン間で同色の２画素の信号を加算する。なお、
図１０において、（ＣＲ）は、図１５においてＲおよび
Ｇの繰り返しパターンのラインを、同様に（ＣＢ）は、
ＧおよびＢの繰り返しパターンのラインをそれぞれ示し
ている。

【００５８】図９において、ステップＳ４１での動画処
理の実行中、２ＲＳＷ１８ｂがオンか否かをチェックし
（ステップＳ４２）、オンになったのが検知されたら、
ＣＣＤ１の全ラインを読み出して制止画像を記録媒体１
６に記録する処理を実行する（ステップＳ４３）。勿
論、この静止画の記録処理では、ＣＣＤ１からの読み出
し信号の加算処理は行わない。

【００５９】図１１は、この第３実施形態におけるＣＣ
Ｄ１の蓄積動作および読み出し動作を示すタイミングチ
ャートで、図９においてステップＳ３８でフラグＫおよ
びフラグＧがそれぞれ「１」に設定された場合、すなわ
ちフレーム周期Ｔの設定により、図５（Ｂ）に示す有効
出力エリアが選択され、かつ被写体が低輝度の場合のタ
イミングチャートを示している。図１１から明らかなよ
うに、例えば所定値ｔ _thをフレーム周期Ｔとすると、Ｃ
ＣＤ蓄積レベルが適正レベルＶｔとなる適正蓄積時間ｔ
ｓは、ｔｓ＞Ｔとなるため、実際の蓄積時間ｔｓ′をｔ
ｓ′＝Ｔとすると、蓄積量が不足することになる。この
蓄積量の不足分は、図１０に示したように、ＣＣＤ１か
ら読み出した信号を加算することで補われる。

【００６０】このように、第３実施形態では、被写体が
低輝度の場合でも、フレーム周期Ｔを設定して、図５
（Ｂ）に示す狭い有効出力エリアを選択することで、フ
レームレートの向上を優先させ、その場合のＣＣＤ蓄積
レベルの不足分を、ＣＣＤ１から読み出した信号を加算
することで補うようにしたので、フレームレートを低下
させずに、ＡＦ，ＡＥ，ＡＷＢ等の処理を適切に行うこ
とができる。なお、ＣＣＤ１から読み出した信号の加算
処理は、図１０に示したように、同色の２画素の信号の
加算に限らず、同色の３画素以上の信号を加算するよう
にすることもできるし、ｔｓとｔ_thとの差に基づいて、
その加算する同色の画素数を制御することもできる。

【００６１】この発明の第４実施形態では、第３実施形
態において、ｔｓ≧ｔ_thの場合に、フレーム周期Ｔを設
定して、図５（Ｂ）に示す狭い有効出力エリアを選択し
たときのＣＣＤ蓄積レベルの不足分を、ＡＭＰ３（図１
参照）のゲインを選択的に高くすることによって補うよ
うにする。このため、第４実施形態では、フレーム周期
Ｔを設定するフラグＫの他に、ｔｓ≧ｔ_thで、フレーム
周期Ｔを設定場合に、ＡＭＰ３のゲインを選択的に高く
するためのフラグＡを設定する。ここで、フラグＡは、
Ａ＝１でゲインを２倍に、Ａ＝０でゲインを１倍にする
ものとする。

【００６２】図１２は、この第４実施形態におけるＣＰ
Ｕ８での動作を示すフローチャートである。先ず、フラ
グＫおよびフラグＡをそれぞれ「０」にクリア（ステッ
プＳ５１）して１ＲＳＷ１８ａがオンか否かをチェック
する（ステップＳ５２）。ここで、１ＲＳＷ１８ａがオ
ンになったのが検知されたら、第３実施形態と同様にし
て、連写モードか否か（ステップＳ５３）、コンティニ
ュアンスＡＦモードか否か（ステップＳ５４）、被写体
が動体か否か（ステップＳ５５）をそれぞれチェックす
る。

【００６３】上記のステップＳ５３〜ステップＳ５５の
うち、少なくとも一つのステップでのチェック結果が
「Ｙ」の場合には、蓄積時間ｔｓと所定値ｔ_thとを比較
し（ステップＳ５６）、ｔｓ＜ｔ_thのときは、フラグＫ
を「１」に、フラグＡを「０」にそれぞれ設定し（ステ
ップＳ５７）、ｔｓ≧ｔ_thのときは、さらにその蓄積時
間ｔｓでのＣＣＤ蓄積レベルＶｓが、適正レベルＶｔに
対して１／２未満か否かをチェックする（ステップＳ５
８）。ここで、Ｖｓ≧Ｖｔ／２のときは、ステップＳ５
７でフラグＫを「１」に、フラグＡを「０」にそれぞれ
設定し、Ｖｓ＜Ｖｔ／２のときは、ステップＳ５９でフ
ラグＫおよびフラグＡをそれぞれ「１」に設定する。し
たがって、連写モード、コンティニュアンスＡＦモード
および被写体が動体の少なくとも一つを満足する場合に
は、フレーム周期Ｔが設定されて、図５（Ｂ）に示す狭
い有効出力エリアが選択され、さらにその場合において
被写体が低輝度で、Ｖｓ＜Ｖｔ／２のときは、ＡＭＰ３
のゲインが２倍に設定されることになる。これに対し
て、ステップＳ５３〜ステップＳ５５での各チェック結
果が、いずれも「Ｎ」の場合には、ステップＳ６０でフ
ラグＫおよびフラグＡをそれぞれ「０」に設定する。し
たがって、この場合には、図５（Ａ）に示す広い有効出
力エリアが選択され、ＡＭＰ３のゲインも１倍に設定さ
れる。

【００６４】その後、フラグＫに応じた読み出しモード
の設定データをＴＧ６へ送信して、ＴＧ６においてその
設定データに基づいて選択された有効出力エリアの読み
出しを行って（ステップＳ６１）、その読み出された動
画データに対して、フラグＡの内容に応じてＡＭＰ３で
増幅処理を行ってＡＦ，ＡＥ，ＡＷＢ等の処理を行う
（ステップＳ６２）。この動画処理の実行中は、２ＲＳ
Ｗ１８ｂがオンか否かをチェックし（ステップＳ６
３）、オンになったのが検知されたら、ＣＣＤ１の全ラ
インを読み出し、ＡＭＰ３のゲインを１倍として制止画
像を記録媒体１６に記録する処理を実行する（ステップ
Ｓ６４）。

【００６５】図１３は、第４実施形態における図１のＡ
ＭＰ３の要部の一例の構成を示すものである。このＡＭ
Ｐ３は、ＣＤＳ２（図１参照）からの信号を増幅するゲ
イン切り替え可能な反転増幅回路３１と、ＣＣＤ１の暗
電流によるノイズ成分を除去するために、ＣＤＳ２から
の信号のうち、ＣＣＤ１内の遮光画素からの出力をサン
プルホールドするサンプルホールド回路３２とを有す
る。反転増幅回路３１には、ＯＰアンプ３３を設け、そ
の反転入力端子に抵抗Ｒ１を経てＣＤＳ２からの信号を
供給する。ＯＰアンプ３３の反転入力端子は、抵抗Ｒ
２，Ｒ３を経て出力端子に接続して帰還回路を構成し、
非反転入力端子は、抵抗Ｒ４およびＲ５を経て基準電源
（図示せず）に接続する。また、抵抗Ｒ３および抵抗Ｒ
５には、ゲインを切り替えるためにそれぞれアナログス
イッチ３５および３６を並列に接続する。

【００６６】サンプルホールド回路３２には、ＯＰアン
プ３７を設け、その非反転入力端子にホールドコンデン
サＣを接続し、このホールドコンデンサＣにアナログス
イッチ３８を経てＣＤＳ２からの信号を供給するように
して、ＯＰアンプ３７の出力を抵抗Ｒ６を経てＯＰアン
プ３３の非反転入力端子に供給する。なお、抵抗Ｒ１〜
Ｒ６の各抵抗値は、それぞれ等しくする。

【００６７】このようにして、ＣＰＵ８の制御のもと
に、サンプルホールド回路３２で、ＣＣＤ１内の遮光画
素の出力のタイミングでアナログスイッチ３８をオンに
して、その遮光画素出力をホールドコンデンサＣにホー
ルドし、その出力をＯＰアンプ３７および抵抗Ｒ６を経
て反転増幅回路３１を構成するＯＰアンプ３３の非反転
入力端子に供給する。また、反転増幅回路３１では、Ｃ
ＰＵ８の制御のもとに、図１２で説明したフラグＡが
「０」のときは、アナログスイッチ３５，３６をオンと
して、そのゲインを１倍とし、フラグＡが「１」のとき
は、アナログスイッチ３５，３６をオフとして、そのゲ
インを２倍にして、ＣＤＳ２からの信号を暗電流による
ノイズを除去して増幅する。

【００６８】以上のように、第４実施形態では、被写体
が低輝度の場合でも、図５（Ｂ）に示す狭い有効出力エ
リアが選択されるフレーム周期Ｔを設定することでフレ
ームレートを向上させ、その場合のＣＣＤ蓄積レベルの
不足分を、ＡＭＰ３のゲインを切り替えることで補うよ
うにしたので、フレームレートを低下させずに、ＡＦ，
ＡＥ，ＡＷＢ等の処理を高精度で行うことができる。な
お、ＡＭＰ３でのゲインの切り替えは、１倍および２倍
の切り替えに限らず、ＣＣＤ蓄積レベルに応じて任意に
設定するよう構成することもできる。

【００６９】なお、この発明は、上述した実施形態にの
み限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可
能である。例えば、上述した実施形態では、ＣＣＤ１の
有効出力エリアを、全ライン数のほぼ４０％とほぼ１５
％の二種類設定して、フレーム周期Ｔが設定されたとき
は、ほぼ１５％の有効出力エリアを選択するようにした
が、さらに多くのフレーム周期を、被写体輝度に応じ
て、あるいは任意に設定できるようにして、その設定さ
れたフレーム周期に応じて有効出力エリアを適宜設定す
るようにすることもできる。また、有効出力エリアは、
画面中央部に限らず任意の領域に設定することができ
る。さらに、フレーム周期を設定することなく、被写体
輝度に応じて、有効出力エリアを、例えば高輝度の場合
には、フレーム周期が短くなるように狭く設定するよう
にすることもできる。また、撮像素子は、上述した縦型
オーバーフロードレイン構造をもつインターライン形Ｃ
ＣＤに限らず、他のＣＣＤやＭＯＳ形撮像デバイス等の
種々の固体撮像素子を用いる場合でも、この発明を有効
に適用することができる。

【００７０】

【発明の効果】この発明によれば、撮像素子に蓄積され
た信号電荷を、実効的水平走査期間内に相対的に粗な頻
度で転送するようなタイミングで垂直転送して読み出す
有効領域と、相対的に密な頻度で転送するようなタイミ
ングで垂直転送して掃き出す不要領域との範囲を設定で
きるようにしたので、被写体輝度、連写モード、コンテ
ィニュアンスＡＦモード、被写体が動体等に応じて、有
効領域および不要領域を適宜設定してフレームレートを
有効に向上することができる。したがって、動画データ
を用いるＡＦ，ＡＥ，ＡＷＢ等の処理を迅速に行うこと
ができるので、レリーズタイムラグを十分減少でき、満
足な操作性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る撮像装置の第１実施形態の構成
を示すブロック図である。

【図２】第１実施形態によるＣＣＤの読み出し動作を説
明するための図である。

【図３】同じく、ＣＣＤの読み出しモードを示すタイミ
ングチャートである。

【図４】同じく、ＣＣＤの読み出しモードと制御用デー
タとを示すタイミングチャートである。

【図５】同じく、動画処理モードで選択的に読み出すＣ
ＣＤの有効出力エリアの二つの例を示す図である。

【図６】第１実施形態の動作を示すフローチャートであ
る。

【図７】同じく、ＣＣＤの蓄積動作および読み出し動作
を示すタイミングチャートである。

【図８】この発明の第２実施形態の動作を示すフローチ
ャートである。

【図９】同じく、第３実施形態の動作を示すフローチャ
ートである。

【図１０】第３実施形態における信号の加算処理を説明
するための図である。

【図１１】同じく、第３実施形態におけるＣＣＤの蓄積
動作および読み出し動作を示すタイミングチャートであ
る。

【図１２】この発明の第４実施形態の動作を示すフロー
チャートである。

【図１３】同じく、第４実施形態におけるＡＭＰの要部
の一例の構成を示す図である。

【図１４】この発明に係る撮像装置に使用可能な撮像素
子としてのＣＣＤの一例の構成を示す図である。

【図１５】図１４に示すＣＣＤに用いられる色フィルタ
の一例を示す図である。

【図１６】本出願人の先の提案に係る撮像装置による動
画処理モードでのＣＣＤ画面の有効出力エリアおよび掃
き出しエリアを示す図である。

【図１７】同じく、本出願人の先の提案に係る撮像装置
による動画処理モードでのＣＣＤの電荷読み出しおよび
掃き出し動作を示す模式図である。

【図１８】同じく、動画処理モードでの高輝度の場合の
ＣＣＤの電荷の読み出しおよび掃き出し動作を示すタイ
ミングチャートである。

【図１９】同じく、動画処理モードでの低輝度の場合の
ＣＣＤの電荷の読み出しおよび掃き出し動作を示すタイ
ミングチャートである。

【符号の説明】

１ＣＣＤ２相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）３ゲインコントロールアンプ（ＡＭＰ）４アナログデジタル変換器（Ａ／Ｄ）５プロセス処理回路６タイミングジェネレータ（ＴＧ）７シグナルジェネレータ（ＳＧ）８ＣＰＵ９ＤＲＡＭ１０オートフォーカス回路（ＡＦ）１１自動露出制御回路（ＡＥ）１２オートホワイトバランス回路（ＡＷＢ）１３液晶表示装置１４外部表示用端子１５圧縮伸長回路１６記録媒体１７レンズおよび絞り１８ａファーストレリーズスイッチ（１ＲＳＷ）１８ｂセカンドレリーズスイッチ（２ＲＳＷ）１９ａ連写モード設定スイッチ１９ｂコンティニュアンスＡＦモード設定スイッチ１９ｃシングルＡＦモードスイッチ２１フォトダイオード２２トランスファーゲート２３垂直シフトレジスタ２４水平シフトレジスタ２５信号検出器３１反転増幅回路３２サンプルホールド回路３３，３７ＯＰアンプ３５，３６，３８アナログスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C024 AA01 BA01 CA16 CA24 DA05 FA01 FA11 GA11 GA45 GA48 HA07 HA14 JA10 JA21 JA32 JA35

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画素信号を読み出し可能な撮像素子を有
する撮像装置において、前記撮像素子の有効領域に蓄積された信号電荷を実効的
水平走査期間内に相対的に粗な頻度で転送するようなタ
イミングで垂直転送して読み出す読み出しモードと、前
記撮像素子の不要領域に蓄積された信号電荷を実効的水
平走査期間内に相対的に密な頻度で転送するようなタイ
ミングで垂直転送して掃き出す掃き出しモードとを制御
する読み出し制御手段と、前記有効領域および不要領域の範囲を設定する領域設定
手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】請求項１記載の撮像装置において、被写体輝度を判定する輝度判定手段を有し、この輝度判定手段の出力に基づいて、前記領域設定手段
により前記有効領域および不要領域の範囲を設定するよ
う構成したことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】請求項２記載の撮像装置において、前記領域設定手段は、前記輝度判定手段が高輝度と判定
したときは、前記有効領域の範囲を縮小し、前記不要領
域の範囲を拡大してフレーム周期を縮小するよう構成し
たことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】請求項１記載の撮像装置において、フレーム周期を設定するフレーム周期設定手段を有し、このフレーム周期設定手段の出力に基づいて、前記領域
設定手段により前記有効領域および不要領域の範囲を設
定するよう構成したことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】請求項４記載の撮像装置において、被写体輝度を判定する輝度判定手段と、この輝度判定手段の出力に基づいて、前記有効領域の画
素信号を加算する信号加算手段とを有することを特徴と
する撮像装置。
【請求項６】請求項５記載の撮像装置において、前記輝度判定手段は、前記撮像素子に蓄積される信号電
荷の蓄積量が適正になる蓄積時間と、所定の判定値とを
比較するよう構成したことを特徴とする撮像装置。
【請求項７】請求項５または６記載の撮像装置におい
て、前記輝度判定手段の出力に基づいて、前記信号加算手段
において加算する画素信号の個数を決定する加算数決定
手段を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項８】請求項４記載の撮像装置において、被写体輝度を判定する輝度判定手段と、この輝度判定手段の出力に基づいて、前記有効領域の信
号を増幅する信号増幅手段とを有することを特徴とする
撮像装置。
【請求項９】請求項８記載の撮像装置において、前記撮像素子に蓄積される信号電荷の蓄積量を判定する
蓄積量判定手段を有し、この蓄積量判定手段の出力に基づいて、前記信号増幅手
段により前記有効領域の信号を増幅するよう構成したこ
とを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】請求項８または９記載の撮像装置にお
いて、前記輝度判定手段の出力に基づいて、前記信号増幅手段
の増幅率を決定する増幅率決定手段を有することを特徴
とする撮像装置。
【請求項１１】請求項５〜１０のいずれか一項に記載
の撮像装置において、前記輝度判定手段が高輝度と判定したときは、前記フレ
ーム周期設定手段はフレーム周期を縮小するように設定
し、そのフレーム周期に応じて前記領域設定手段は前記
有効領域の範囲を縮小して、前記不要領域の範囲を拡大
するよう構成したことを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】請求項１記載の撮像装置において、被写体の静止画像を連続的に撮影する連写モードを有
し、この連写モードが設定されているときは、前記領域設定
手段により前記有効領域の範囲を縮小し、前記不要領域
の範囲を拡大してフレーム周期を縮小するよう構成した
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】請求項１記載の撮像装置において、被写体像を前記撮像素子に連続的に自動合焦させるコン
ティニュアンスＡＦモードを有し、このコンティニュアンスＡＦモードが設定されていると
きは、前記領域設定手段により前記有効領域の範囲を縮
小し、前記不要領域の範囲を拡大してフレーム周期を縮
小するよう構成したことを特徴とする撮像装置。
【請求項１４】請求項１記載の撮像装置において、被写体が移動しているか否かを判定する動体判定手段を
有し、この動体判定手段により被写体が動体と判定されたとき
は、前記領域設定手段により前記有効領域の範囲を縮小
し、前記不要領域の範囲を拡大してフレーム周期を縮小
するよう構成したことを特徴とする撮像装置。
【請求項１５】請求項１〜１３のいずれか一項に記載
の撮像装置において、前記撮像素子は、光を受けて電気信号に変換する画素を
二次元的に配列してなり、この撮像素子の垂直方向に一
部連続するラインを前記有効領域とし、それ以外のライ
ンを前記不要領域とすることを特徴とする撮像装置。