JP2001257946A - 固体撮像装置及び撮像システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 静止画と動画に対応する固体撮像装置では必
要とする画像処理モードの数だけ処理回路を必要とする
ため、静止画と動画の両モードに対応するだけで処理系
が２系統必要となり、チップサイズが増加し、消費電力
が増加する。 【解決手段】 ２次元光学像を空間的にサンプリングし
て光電変換する撮像素子と、撮像素子の光電変換情報を
静止画撮影時には静止画モードに対応した画素数及び走
査速度で読み出し、動画撮影時には動画モードに対応し
た画素数及び走査速度で読み出す読み出し回路と、読み
出し回路によって読み出された光電変換情報を増幅する
増幅手段とを具備し、増幅手段の応答速度を静止画読み
出しモードと動画モードとで切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静止画撮影と動画
撮影の双方に対応した固体撮像装置及びそれを用いた撮
像システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、固体撮像装置を用いた電子カメラ
において、静止画撮影と動画撮影を両立させる場合、静
止画撮影においては高画質・高解像度が要求される為、
動画撮影時の読み出し画素数より多くの画素の情報を必
要とし、動画撮影時においては静止画撮影時よりも少な
い画素数で、１秒間に決められた枚数のフレーム（例え
ば、ＮＴＳＣ規格では１秒間に３０枚）を再生する必要
があった。この為、静止画撮影時と動画撮影時で固体撮
像装置からの読み出し回路、読み出した光電変換情報を
アナログ処理する信号処理回路、及び画像圧縮回路等、
それぞれの撮影モードにおいて最適化された回路ブロッ
クを必要としていた。

【０００３】例えば、特開平６−２８４３４９号公報に
は静止画及び動画のそれぞれの撮影モードに最適化され
た処理回路を読み出しモードの数だけ複数個用意し、各
モードに応じて回路系を切り替えて処理する装置が提案
されている。図７は同公報で提案されている静止画、動
画両モードに対応した固体撮像装置を示す。図中Ａに示
すブロックは動画処理ブロック、Ｂに示すブロックは静
止画処理ブロックである。動画撮影時には動画処理ブロ
ックＡを通して読み出された画像情報を処理再生し、静
止画撮影時には静止画処理ブロックＢを通して読み出さ
れた画像情報を処理再生している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の静止画・動
画両モードに対応の固体撮像装置においては、必要とす
る画像処理モードの数だけ処理回路を必要とする為、静
止画、動画の２モードに対応するだけでも処理回路系が
２系統必要となり、チップサイズの増加及び消費電力の
増大が問題となっていた。

【０００５】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、静止
画と動画の両方のモードに対し２系統の処理系を必要と
せず、それによって構成を簡単化できると共にチップサ
イズを小さくでき、消費電力を低減することが可能な固
体撮像装置及び撮像システムを提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、２次元
光学像を空間的にサンプリングして光電変換する撮像素
子と、前記撮像素子の光電変換情報を静止画撮影時には
静止画モードに対応した画素数及び走査速度で読み出
し、動画撮影時には動画モードに対応した画素数及び走
査速度で読み出す読み出し回路と、前記読み出し回路に
よって読み出された光電変換情報を増幅し画像信号を出
力する増幅手段とを具備し、且つ、前記増幅手段の応答
速度を静止画読み出しモードと動画読み出しモードとで
切り替えることを特徴とする固体撮像装置によって達成
される。

【０００７】また、本発明の目的は、静止画と動画を撮
像する撮像システムにおいて、上記固体撮像装置を備え
たことを特徴とする撮像システムによって達成される。

【０００８】

【作用】本発明によれば、静止画撮像及び動画撮像の各
モードに応じて増幅手段の応答特性を適切に切り替える
ことにより、２系統の出力処理系を持つ必要がなく、構
成を簡単化できると共にチップサイズを小さくでき、コ
ストパーフォーマンスの高い固体撮像装置を実現でき
る。また、全画素読み出しを必要とする静止画モードで
高速読み出しを実行する場合のみ、増幅手段のバイアス
電流を増やし、スルーレート特性を通常の読み出しの動
画モード時よりも高速に設定することで、動画モードに
おける増幅手段のスルーレート特性を冗長に設定するこ
とがなく、低消費電力の固体撮像装置を実現できる。更
に、読み出し画素数の多い静止画モードの読み出し速度
を動画モードの読み出し速度より高速に設定することに
より、動画モード１画面分の読み出し期間内にこの動画
モードより画素数の多い静止画モードの全画素を読み出
すことができ、動画システム上のシーケンスを乱すこと
なく高精細な静止画を撮像することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００１０】［第１の実施形態］図１は本発明の固体撮
像装置の第１の実施形態を示すブロック図である。図１
において、１ａ〜１ｐは２次元状に配置された光学画像
情報を光電変換する受光画素部、２ａ〜２ｄは受光画素
部１ａ〜１ｐの情報を出力する垂直読み出し線、３ａ〜
３ｄは行毎に読み出す画素を選択する水平選択線、４は
水平選択線３ａ〜３ｄをセレクトする垂直シフトレジス
タ、５は各列から送られてきた光電変換された信号を個
々に一時保持する信号保持手段、６は信号保持手段５に
蓄えられた画像情報を順次読み出す読み出し選択回路、
７は読み出し選択回路６を順次走査する為の制御信号を
発生する水平シフトレジスタである。

【００１１】読み出し選択回路６からの出力は、本発明
の最大の特徴である動画又は静止画の各モードで応答速
度が切り替えられる増幅手段８に入力される。９は動作
モードを指示する制御信号であり、垂直シフトレジスタ
４、水平シフトレジスタ７、増幅手段８へそれぞれ供給
される。増幅手段８はこの制御信号に応じて応答速度が
切り替えられる。１０はＡ／Ｄ変換、データ圧縮処理等
を行う後段の信号処理ブロックである。

【００１２】ここで、制御信号９が例えば静止画モード
を指示する信号である場合、垂直シフトレジスタ４及び
水平シフトレジスタ７は全画素読み出しモードとなり、
読み出し選択回路６により受光画素部１ａ〜１ｐで光電
変換された全ての情報が順次読み出される。この読み出
された信号は増幅手段８で増幅された後、信号処理ブロ
ック１０に供給され、所定の信号処理を行って出力信号
１１として外部に出力される。また、制御信号９が動画
モードを指示する信号である場合は、例えば、垂直シフ
トレジスタ４では隣接する画素２行を時分割で選択して
読み出し、信号保持手段５で加算保持される。また、水
平シフトレジスタ７では隣接する２つの光電変換情報を
増幅手段８に転送し、増幅手段８で加算増幅される。加
算増幅された信号は同様に信号処理ブロック１０で所定
の信号処理が施された後、出力信号１１として外部に出
力される。このようにして２×２画素のデメンジョンは
１画素データとして加算され順次読み出される。

【００１３】この画素加算方式の読み出しにより、動画
モードの読み出し画素数は静止画モードの読み出し画素
数の１／４となる。この様な処理方式で読み出す事によ
ってシーケンシャルに動画を撮影中、高精細な静止画を
キャプチャする事が可能となる。動画モードのシーケン
スを乱さずに解像度４倍の静止画像を獲得する為には、
動画モードの一画面分の読み出しレートと静止画モード
の一画面分の読み出しレートを等しくする必要がある。
この為には静止画モードの１画素当たりの読み出しレー
トを動画モードのそれよりも４倍に設定する必要があ
る。また、増幅手段８の応答速度もほぼ４倍必要になっ
てくる。本実施形態では、制御信号９によって垂直シフ
トレジスタ４、水平シフトレジスタ７の駆動タイミング
を切り替えるだけでなく、増幅手段８の応答速度もこれ
に同期して切り替えている。即ち、増幅手段８の周波数
特性及びスルーレートを静止画モード時に動画モードの
４倍に設定することにより、１つの処理系で双方のモー
ドで最適な処理を行い、画像情報を再生している。

【００１４】このように本実施形態では、増幅手段８の
応答速度を静止画モードと動画モードとで切り替えるこ
とにより、動画モード及び静止画モードに応じて別々の
処理系を持つ必要がなく、１つの処理系で共通化するこ
とができる。従って、１つの処理系を用いただけで、両
モードに最適な読み出し方式を実現でき、冗長性のない
最適な処理系を固体撮像装置内に集積化してチップサイ
ズの小さいコストパーフォーマンスの高い固体撮像装置
を提供する事が可能となる。また、動画モードと静止画
モードで処理系の応答速度を切り替え、動画モード時に
増幅手段８に必要以上の高速性を持たせる必要がないた
め、処理系の低消費電力化を実現することが可能であ
る。

【００１５】図２は増幅手段８の具体的な回路例を示す
回路図である。１２，１３は入力差動段を構成するＭＯ
Ｓトランジスタ、１４，１５はＭＯＳトランジスタで構
成されたアクティブロード、１６は入力段の信号を受け
て増幅する増幅手段、２４は増幅手段の応答性を決める
位相補償用コンデンサ、１７，１８は処理系のゲインを
決める帰還抵抗である。１９は動画モード時のバイアス
電流源、２０は静止画モード時のバイアス電流源であ
る。２３は制御スイッチで制御信号２２でコントロール
される。制御信号２２は図１の制御信号９に対応してい
る。

【００１６】次に、図２の回路の動作について説明す
る。制御信号２２が動画モードを示す状態の時、制御ス
イッチ２３はバイアス電流源１９側に接続され、静止画
モードの時はバイアス電流源２０側に接続される。ここ
で、バイアス電流源２０をバイアス電流源１９よりも電
流値を多く設定しておく。例えば、静止画モード時の応
答速度が動画モード時のそれよりもほぼ４倍必要な場
合、バイアス電流源２０の電流値をバイアス電流源１９
のほぼ４倍に設定しておく。これにより、ＭＯＳトラン
ジスタ１２，１３，１４，１５で構成される入力段増幅
器のテール電流を静止画モード時に増加させる事ができ
る。

【００１７】入力端子２１には画素部から読み出された
信号が入力され、この信号電圧に基づいて電圧／電流増
幅された出力電流がＭＯＳトランジスタ１５，１３を通
して位相補償コンデンサ２４に流れ込む。この時、入力
端子２１に印加された信号電圧に対する出力電流（入力
段増幅器からの）の割合は静止画モードでは動画モード
時のほぼ４倍となる。即ち、入力段増幅器のＧｍ及び位
相補償用コンデンサ２４のチャージ電流が変わる事で増
幅器の周波数特性及びスルーレートを制御している。こ
れにより、静止画モード時の周波数特性及びスルーレー
トを動画モード時のそれよりも高く設定する事が出来
る。この様な制御をする事で両モードで最適な処理系を
一つの回路で構成でき、チップサイズの小さいコストパ
ーフォーマンスの高い固体撮像装置を実現できる。ま
た、動画モード時に必要以上の高速性を持たせなくて済
み、先に述べた通りバイアス電流源の電流値を静止画モ
ードのそれよりも小さく設定出来るため、無駄な電流を
流さずに済み、低消費電力の固体撮像装置を実現可能で
ある。

【００１８】［第２の実施形態］図３は本発明の固体撮
像装置の第２の実施形態を示す回路図である。図３にお
いて、１ａ〜１ｎは受光画素部、３ａ〜３ｂは水平選択
線、２ａ〜２ｄは垂直読み出し線、４は垂直シフトレジ
スタ、７は水平シフトレジスタ、８は増幅手段である。
これはいずれも図１の第１の実施形態の同番号のものと
同じである。増幅手段８の構成は図２のものと同じであ
る。即ち、１２，１３は入力差動段を構成するＭＯＳト
ランジスタ、１４，１５はＭＯＳトランジスタで構成さ
れたアクティブロード、１６は入力段の信号を受けて増
幅する増幅手段、２４は増幅手段の応答性を決める位相
補償用コンデンサ、１７，１８は処理系のゲインを決め
る帰還抵抗、１９は動画モード時のバイアス電流源、２
０は静止画モード時のバイアス電流源、２３は制御スイ
ッチで制御信号２２でコントロールされる。なお、説明
の便宜上、制御信号２２をＳ／Ｍとする。

【００１９】また、２５ａ〜２５ｄはＭＯＳトランジス
タで構成された選択スイッチで、ゲートは共通接続され
た第一群の制御信号ΦＳ１でコントロールされる。２６
ａ〜２６ｄはＭＯＳトランジスタで構成された第二群の
選択スイッチで、ゲートは共通接続された制御信号ΦＳ
２でコントロールされる。これら２５ａ〜２５ｄ及び２
６ａ〜２６ｄの選択スイッチは受光画素部１ａ〜１ｎの
光電変換画像情報を２７ａ〜２７ｄ及び２８ａ〜２８ｄ
の信号保持用コンデンサに書き込む為に用いられる。２
９ａ〜２９ｄ及び３０ａ〜３０ｄは信号保持用コンデン
サに蓄えられた光電変換情報を増幅手段８の入力に転送
する為のＭＯＳトランジスタで構成された第三群の選択
スイッチである。第三群の選択スイッチ２９ａ〜２９ｄ
及び３０ａ〜３０ｄは水平シフトレジスタ７から供給さ
れる制御信号ΦＨ０〜ΦＨ７でコントロールされる。

【００２０】次に、本実施形態の動作を図４、図５のタ
イミングチャートを参照して詳細に説明する。図４は静
止画モードの場合の動作を示すタイミングチャート、図
５は動画モードの場合の動作を示すタイミングチャート
である。ここで説明の便宜上、水平選択線３ａ及び３ｂ
に印加される駆動パルスをΦＶ１，ΦＶ２とする。最初
に図４に基づいて静止画モードの場合の動作を説明す
る。まず、任意の時間、受光画素部に蓄積された光電変
換情報はそれぞれの画素内で電荷−電圧変換されて読み
出される。また、増幅手段８の応答速度を高速に設定す
る為、制御信号２２（Ｓ／Ｍ）は静止画モードに設定さ
れ、差動入力段のテール電流にはバイアス電流源２０の
電流が選択される。

【００２１】次に、駆動パルスΦＶ１の駆動により受光
画素部１ａ，１ｅ，１ｌ，１ｍまでの各画素の光電変換
情報が垂直読み出し線２ａ〜２ｄに読み出される。この
時、制御信号ΦＳ１の駆動により選択スイッチ２５ａ〜
２５ｄがオンし、受光部１ａ，１ｅ，１ｌ，１ｍの光電
変換情報はそれぞれ信号保持用コンデンサ２７ａ〜２７
ｄに蓄積される。この動作で一行分の画素の光電変換情
報が信号保持用コンデンサ２７ａ〜２７ｄに保持され
る。次いで、水平シフトレジスタ７の制御信号の内ΦＨ
０の駆動により選択スイッチ２９ａがオンし、信号保持
用コンデンサ２７ａに蓄積されていた光電変換情報が増
幅手段８に転送される。同様にして順次制御信号ΦＨ
２，ΦＨ４，ΦＨ６により選択スイッチ２９ｂ，２９
ｃ，２９ｄが時分割で駆動され、信号保持用コンデンサ
２７ｂ，２７ｃ，２７ｄに保持された光電変換情報が順
次増幅手段８に転送される。この走査により、受光画素
部１ａ，１ｅ，１ｌ，１ｍの一行分の光電変換情報は増
幅手段８で増幅され、画像信号として後段の処理ブロッ
クに供給される。

【００２２】次いで、駆動パルスΦＶ２の駆動により受
光画素部１ｂ，１ｆ，１ｊ，１ｎまでの各画素の光電変
換情報が垂直読み出し線２ａ〜２ｄに出力される。この
時、制御信号ΦＳ１の駆動により、選択スイッチ２５ａ
〜２５ｄがオンし、受光画素部１ｂ，１ｆ，１ｊ，１ｎ
の光電変換情報はそれぞれ信号保持用コンデンサ２７ａ
〜２７ｄに蓄積される。この動作で一行分の画素の光電
変換情報が信号保持用コンデンサ２７ａ〜２７ｄに保持
される。次に、水平シフトレジスタ７の制御信号の内Φ
Ｈ０の駆動により選択スイッチ２９ａがオンし、信号保
持用コンデンサ２７ａに蓄積されていた光電変換情報が
増幅手段８に転送される。同様にして順次制御信号ΦＨ
２，ΦＨ４，ΦＨ６により選択スイッチ２９ｂ，２９
ｃ，２９ｄが時分割で駆動され、信号保持用コンデンサ
２７ｂ，２７ｃ，２７ｄに保持された光電変換信号が増
幅手段８に転送される。この走査により受光画素部１
ｂ，１ｆ，１ｊ，１ｎの一行分の光電変換情報が増幅手
段８で増幅され、画像信号として後段の処理ブロックに
供給される。この動作を全画素領域に対して行う事で静
止画モードにおける全画素の読み出しを行う。

【００２３】次に、図５を参照して動画モードの場合の
動作について説明する。まず、任意の時間、受光画素部
に蓄積された光電変換情報はそれぞれの画素内で電荷−
電圧変換されて読み出される。この時、増幅手段８の応
答速度を静止画モードより低速に設定する為、制御信号
２２（Ｓ／Ｍ）は動画モードに設定され、差動入力段の
テール電流にはバイアス電流源１９の電流が選択され
る。次に、駆動パルスΦＶ１の駆動により、受光画素部
１ａ，１ｅ，１ｌ，１ｍまでの各画素の光電変換情報が
垂直読み出し線２ａ〜２ｄに出力される。この時、制御
信号ΦＳ１の駆動により、選択スイッチ２５ａ〜２５ｄ
がオンし、受光画素部１ａ，１ｅ，１ｌ，１ｍの光電変
換情報はそれぞれ信号保持用コンデンサ２７ａ〜２７ｄ
に蓄積される。この動作で一行分の画素の光電変換情報
が信号保持用コンデンサ２７ａ〜２７ｄに保持される。

【００２４】次いで、駆動パルスΦＶ２の駆動により受
光画素部１ｂ，１ｆ，１ｊ，１ｎまでの各画素の光電変
換情報が垂直読み出し線２ａ〜２ｄに出力される。この
時、制御信号ΦＳ２の駆動により、選択スイッチ２６ａ
〜２６ｄがオンし、受光画素部１ｂ，１ｄ，１ｊ，１ｎ
の光電変換情報はそれぞれ信号保持用コンデンサ２８ａ
〜２８ｄに蓄積される。この動作で一行分の画素の光電
変換情報が信号保持用コンデンサ２８ａ〜２８ｄに保持
される。次に、水平シフトレジスタ７の制御信号の内Φ
Ｈ０，ΦＨ１，ΦＨ２，ΦＨ３が同時に選択スイッチ２
９ａ，３０ａ，２９ｂ，３０ｂを駆動し、信号保持用コ
ンデンサ２７ａ，２８ａ，２７ｂ，２８ｂに保持されて
いた受光画素部１ａ，１ｅ，１ｂ，１ｆの２×２画素の
光電変換情報が同時に増幅手段８に転送され、増幅手段
８で加算増幅される。次いで、水平シフトレジスタ７の
制御信号の内ΦＨ４，ΦＨ５，ΦＨ６，ΦＨ７が同時に
選択スイッチ２９ｃ，３０ｃ，２９ｄ，３０ｄを駆動
し、信号保持用コンデンサ２７ｃ，２８ｃ，２７ｄ，２
８ｄに保持されていた受光画素部１ａ，１ｅ，１ｂ，１
ｆの２×２画素の光電変換情報が同時に増幅手段８に転
送され、増幅手段８で加算増幅される。この動作により
２×２画素のデメンジョンの画像データが加算され順次
出力される。

【００２５】このように静止画の読み出し時は、増幅手
段８を高速応答モードに設定し、全画素の情報をそれぞ
れ独立して読み出す事で高精細な静止画像を画素数の少
ない動画モードと同じ読み出し時間で読み出すことがで
きる。また、動画読み出しモードの場合は、増幅手段８
を静止画モードより低速に設定することにより、パワー
セイブされた再生系で連続した動画を再生する事が出来
る。

【００２６】本実施形態では、第１の実施形態と同様に
動画モード及び静止画モードのそれぞれの処理系を別々
に持つ必要がなく、１つの処理系を用いただけで両モー
ドに最適な読み出し方式を提供でき、冗長性のない最適
な処理系を固体撮像装置内に集積化してチップサイズの
小さいコストパーフォーマンスの高い固体撮像装置を提
供する事ができる。また、動画・静止画で処理系の応答
速度を切り替え、動画モード時に増幅手段８に必要以上
の高速性を持たせる必要がないため、処理系の低消費電
力化を実現できる。

【００２７】図６は上記固体撮像装置を用いて静止画と
動画を撮像する撮像システムの一実施形態を示すブロッ
ク図である。図６において、１０１はレンズのプロテク
トとメインスイッチを兼ねるバリア、１０２は被写体の
光学像を固体撮像素子１０４に結像させるレンズ、１０
３はレンズ１０２を通った光量を可変するための絞り、
１０４はレンズ２で結像された被写体を画像信号として
取り込むための固体撮像素子である。固体撮像素子１０
４としては、第１、第２の実施形態の固体撮像装置を用
いるものとする。

【００２８】１０６は固体撮像素子１０４から出力され
る画像信号のアナログ−ディジタル変換を行うＡ／Ｄ変
換器、１０７はＡ／Ｄ変換器１０６から出力された画像
データに各種の補正を行ったりデータを圧縮する信号処
理部、１０８は固体撮像素子１０４、撮像信号処理回路
１０５、Ａ／Ｄ変換器１０６、信号処理部１０７に各種
タイミング信号を供給するタイミング発生部、１０９は
各種演算とシステム全体を制御する全体制御・演算部、
１１０は画像データを一時的に記憶するためのメモリ
部、１１１は記録媒体に記録または読み出しを行うため
のインターフェース部、１１２は画像データの記録また
は読み出しを行うための半導体メモリ等の着脱可能な記
録媒体、１１３は外部コンピュータ等と通信するための
インターフェース部である。

【００２９】次に、図６の撮像システムの動作について
説明する。まず、バリア１０１がオープンされるとメイ
ン電源がオンされ、コントロール系の電源がオンされ、
更にＡ／Ｄ変換器１０６等の撮影系回路の電源がオンさ
れる。それから、露光量を制御するために、全体制御・
演算部１０９は絞り１０３を開放にし、固体撮像素子１
０４から出力された信号はＡ／Ｄ変換器１０６でディジ
タル変換された後、信号処理部１０７に供給される。そ
のデータを基に露出の演算を全体制御・演算部１０９で
行う。この測光を行った結果により明るさを判断し、そ
の結果に応じて全体制御・演算部１０９は絞りを制御す
る。

【００３０】次いで、固体撮像素子１０４から出力され
た信号をもとに高周波成分を取り出し被写体までの距離
の演算を全体制御・演算部１０９で行う。その後、レン
ズ１０２を駆動して合焦か否かを判断し、合焦していな
いと判断した時は再びレンズ１０２を駆動し測距を行
う。そして、合焦が確認された後に本露光が始まる。露
光を終了すると、固体撮像素子１０４から出力された画
像信号はＡ／Ｄ変換器１０６でＡ／Ｄ変換され、信号処
理部１０７を通り全体制御・演算１０９によりメモリ部
１１０に書き込まれる。その後、メモリ部１１０に蓄積
されたデータは、全体制御・演算部１０９の制御により
記録媒体制御Ｉ／Ｆ部１１１を通り半導体メモリ等の着
脱可能な記録媒体１１２に記録される。また、外部Ｉ／
Ｆ部１１３を通り直接コンピュータ等に入力して画像の
加工を行ってもよい。なお、静止画と動画の撮像時で、
前述のように増幅手段８の応答速度が切り替えられ、増
幅手段８の周波数特性及びスルーレートを静止画モード
時に動画モード時のほぼ４倍に設定される。

【００３１】このように本発明の固体撮像装置を用いる
ことにより、静止画と動画に対応する撮像システムにお
いて、システムの消費電力を低減でき、特に、使用頻度
の高い動画モード時に消費電力を抑えられ、システム全
体の消費電力を低減することができる。また、読み出し
画素数の多い静止画モードの読み出し速度を動画モード
の読み出し速度よりも高速に設定しているので、動画モ
ード１画面分の読み出し期間内に動画モードよりも画素
数の多い静止画モードの全画素を読み出すことができ
る。従って、動画を連続的に撮像している途中に高精細
な静止画を読み出す場合であっても、動画の読み出しシ
ーケンスを乱すことなく、高精細な静止画を撮像するこ
とができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
素数の異なる静止画像と動画像（静止画像の画素数＞動
画像の画素数）のそれぞれの読み出しモードに対応して
増幅手段の応答速度を切り替える事により、それぞれの
読み出しモードに対して最適な周波数特性及びスルーレ
ート特性に設定でき、最適な再生系を構成できる。従っ
て、従来の様に静止画処理系と動画処理系に対応して２
系統の処理回路系を必要とせず、回路の冗長性を除去し
たチップサイズの小さいコストパーフォーマンスの高い
固体撮像装置を実現できる。

【００３３】また、静止画読み出しモードよりも高速の
応答速度を必要としない動画読み出しモードにおいては
増幅手段の消費電流が少なくて済み、低消費電力の固体
撮像装置を提供できる。特に、動画を連続的に撮影して
いるシーケンスの中で高精細な静止画を読み出す様な場
合は、読み出しシーケンスを乱さないだけでなく、使用
頻度の高い動画モードでは消費電力が非常に抑えられ、
高精細静止画獲得時のみ必要最低限のパワーで読み出す
事が可能であるため、動画・静止画兼用のシステムに最
適な固定撮像装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の固体撮像装置の第１の実施形態の構成
を示すブロック図である。

【図２】図１の実施形態の増幅手段の具体例を示す回路
図である。

【図３】本発明の第２の実施形態を示す回路図である。

【図４】図３の実施形態の静止画モードの動作を示すタ
イミングチャートである。

【図５】図３の実施形態の動画モードの動作を示すタイ
ミングチャートである。

【図６】本発明の固体撮像装置を用いた撮像システムの
一実施形態を示すブロック図である。

【図７】従来例の固体撮像装置を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ａ〜１ｐ 受光画素部 ２ａ〜２ｄ 垂直読み出し線 ３ａ〜３ｄ 水平選択線 ４ 垂直シフトレジスタ ５ 信号保持手段 ６ 読み出し選択回路 ７ 水平シフトレジスタ ８ 増幅手段 １０ 信号処理ブロック １２〜１５ ＭＯＳトランジスタ １６ 増幅手段 １７，１８ 帰還抵抗 １９，２０ バイアス電流源 ２４ 位相補償コンデンサ ２５ａ〜２５ｄ，２６ａ〜２６ｄ 選択スイッチ ２７ａ〜２７ｄ，２８ａ〜２８ｄ 信号保持用コンデ
ンサ ２９ａ〜２９ｄ，３０ａ〜３０ｄ 選択スイッチ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２次元光学像を空間的にサンプリングし
   て光電変換する撮像素子と、前記撮像素子の光電変換情
   報を静止画撮影時には静止画モードに対応した画素数及
   び走査速度で読み出し、動画撮影時には動画モードに対
   応した画素数及び走査速度で読み出す読み出し回路と、
   前記読み出し回路によって読み出された光電変換情報を
   増幅し画像信号を出力する増幅手段とを具備し、且つ、
   前記増幅手段の応答速度を静止画読み出しモードと動画
   読み出しモードとで切り替えることを特徴とする固体撮
   像装置。
2. 【請求項２】 前記増幅手段は、応答速度が動画モード
   よりも静止画モードの方が高速であることを特徴とする
   請求項１に記載の固体撮像装置。
3. 【請求項３】 前記増幅手段は、バイアス電流を静止画
   と動画モードで切り替えることにより応答速度が切り替
   えられることを特徴とする請求項１、２に記載の固体撮
   像装置。
4. 【請求項４】 前記バイアス電流は、前記増幅手段の差
   動入力段のバイアス電流であることを特徴とする請求項
   ３に記載の固体撮像装置。
5. 【請求項５】 前記読み出し回路は、静止画モードより
   動画モードの方が読み出し画素が少ないことを特徴とす
   る請求項１に記載の固体撮像装置。
6. 【請求項６】 前記静止画モードと動画モードの全画素
   読み出し時間は同一であることを特徴とする請求項５に
   記載の固体撮像装置。
7. 【請求項７】 前記読み出し回路は、動画モード読み出
   し時に複数の光電変換情報を加算して読み出すことを特
   徴とする請求項５に記載の固体撮像装置。
8. 【請求項８】 前記増幅手段のスルーレートは、動画モ
   ード時より静止画モード時の方が高速であることを特徴
   とする請求項２に記載の固体撮像装置。
9. 【請求項９】 前記増幅手段の周波数応答特性は、動画
   モード時より静止画モード時の方が高速である事を特徴
   とする請求項２に記載の固体撮像装置。
10. 【請求項１０】 静止画と動画の両方を撮像する撮像シ
    ステムにおいて、請求項１〜請求項９のいずれかに記載
    の固体撮像装置を備えたことを特徴とする撮像システ
    ム。