JP2002369082A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
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- JP2002369082A JP2002369082A JP2001176046A JP2001176046A JP2002369082A JP 2002369082 A JP2002369082 A JP 2002369082A JP 2001176046 A JP2001176046 A JP 2001176046A JP 2001176046 A JP2001176046 A JP 2001176046A JP 2002369082 A JP2002369082 A JP 2002369082A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】周波数制御による方法よりも簡単な方法で消費
電力の削減を行うことが可能な撮像装置を提供するこ
と。 【解決手段】撮像素子を有する撮像装置において、上記
撮像素子104内の不要な電荷を掃き出す掃き出し手段
（垂直転送及び／又は水平転送を行う手段）と、この掃
き出し手段を駆動する期間の間に、掃き出し手段を停止
する期間を介在させるように制御する制御手段108と、
を備えている。上記不要な電荷の掃き出しを、上記撮像
素子104から画像信号を出力する以外の動作時、例えば
電荷蓄積期間中のときに行う。また、上記掃き出し手段
を駆動する期間の間に、上記掃き出し手段を停止する期
間を一定の間隔で介在させたり、またはランダムな間隔
で介在させるように制御する。或いは、上記不要な電荷
の掃き出しを、上記撮像素子104から画像信号を出力す
る直前のみに行うように制御する。
電力の削減を行うことが可能な撮像装置を提供するこ
と。 【解決手段】撮像素子を有する撮像装置において、上記
撮像素子104内の不要な電荷を掃き出す掃き出し手段
（垂直転送及び／又は水平転送を行う手段）と、この掃
き出し手段を駆動する期間の間に、掃き出し手段を停止
する期間を介在させるように制御する制御手段108と、
を備えている。上記不要な電荷の掃き出しを、上記撮像
素子104から画像信号を出力する以外の動作時、例えば
電荷蓄積期間中のときに行う。また、上記掃き出し手段
を駆動する期間の間に、上記掃き出し手段を停止する期
間を一定の間隔で介在させたり、またはランダムな間隔
で介在させるように制御する。或いは、上記不要な電荷
の掃き出しを、上記撮像素子104から画像信号を出力す
る直前のみに行うように制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルカメラ等
の撮像素子を有する撮像装置に関する。
の撮像素子を有する撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、撮像素子を有するデジタルカメラ
を用いて静止画の撮影を行う期間（露光期間）において
は、撮像素子（例えばＣＣＤ）から画像データを読み出
すことはしないので、データを読み出すために必要な駆
動パルスは本来ならば不要である。しかしながら、デジ
タルカメラより前に商品化されていたビデオカメラで
は、動画撮影なので撮像素子を常に駆動し続ける必要が
あった影響もあり、デジタルカメラにおいても現在のと
ころ、データの読出し駆動が不要な期間例えば静止画撮
影期間（実際にはメカシャッタ動作の期間）中、撮像素
子に対して駆動パルスを供給していた。
を用いて静止画の撮影を行う期間（露光期間）において
は、撮像素子（例えばＣＣＤ）から画像データを読み出
すことはしないので、データを読み出すために必要な駆
動パルスは本来ならば不要である。しかしながら、デジ
タルカメラより前に商品化されていたビデオカメラで
は、動画撮影なので撮像素子を常に駆動し続ける必要が
あった影響もあり、デジタルカメラにおいても現在のと
ころ、データの読出し駆動が不要な期間例えば静止画撮
影期間（実際にはメカシャッタ動作の期間）中、撮像素
子に対して駆動パルスを供給していた。
【０００３】図１１は従来の撮像装置に用いられる撮像
素子例えばインターライン型のＣＣD（ＩＴＣＣＤとい
う）の概略構成を示している。
素子例えばインターライン型のＣＣD（ＩＴＣＣＤとい
う）の概略構成を示している。
【０００４】図１１に示すＩＴＣＣＤは、水平方向およ
び垂直方向に２次元的に配列され、光の入射により電荷
の蓄積を行う光電変換機能を有するフォトダイオードで
構成される受光部１と、この受光部１に蓄積された電荷
をトランスファーゲートパルスφＴＧを用いて受け取っ
た後に、垂直方向に順次転送する垂直転送部（ＶＣＣ
Ｄ）２と、この垂直転送部２により転送される電荷を水
平方向に順次転送する水平転送部（ＨＣＣＤ）３と、こ
の水平転送部３の出力信号を増幅して出力する信号検出
器４とを有している。
び垂直方向に２次元的に配列され、光の入射により電荷
の蓄積を行う光電変換機能を有するフォトダイオードで
構成される受光部１と、この受光部１に蓄積された電荷
をトランスファーゲートパルスφＴＧを用いて受け取っ
た後に、垂直方向に順次転送する垂直転送部（ＶＣＣ
Ｄ）２と、この垂直転送部２により転送される電荷を水
平方向に順次転送する水平転送部（ＨＣＣＤ）３と、こ
の水平転送部３の出力信号を増幅して出力する信号検出
器４とを有している。
【０００５】図１２は、図１１に示す撮像素子による静
止画像撮影時の従来の撮影動作を示すタイミングチャー
トで、垂直同期信号ＶＤ、水平同期信号ＨＤ、ＣＣＤモ
ード、撮像素子の前段に配設されるメカシャッタ（図示
せず）の開閉動作、垂直ＣＣＤ駆動パルスφＶ1，φＶ
2，φＶ3、トランスファーゲートパルスφＴＧ、水平Ｃ
ＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2を示している。
止画像撮影時の従来の撮影動作を示すタイミングチャー
トで、垂直同期信号ＶＤ、水平同期信号ＨＤ、ＣＣＤモ
ード、撮像素子の前段に配設されるメカシャッタ（図示
せず）の開閉動作、垂直ＣＣＤ駆動パルスφＶ1，φＶ
2，φＶ3、トランスファーゲートパルスφＴＧ、水平Ｃ
ＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2を示している。
【０００６】垂直同期信号ＶＤは、１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
を規定するパルス列である。
号（ここでは１フレーム）を得るための所定の単位期間
を規定するパルス列である。
【０００７】水平同期信号ＨＤは、１つの画像を表す信
号（ここでは１フレーム）を構成する水平走査ラインを
得るための所定の単位期間を規定するパルス列である。
号（ここでは１フレーム）を構成する水平走査ラインを
得るための所定の単位期間を規定するパルス列である。
【０００８】ＣＣＤモードは撮像素子の動作モードであ
り、ＡＥ／ＡＦ（自動露出制御／自動焦点制御）用信号
出力、撮影期間に相当する蓄積期間、画像信号を読み出
す画像信号出力の各モードで構成されている。
り、ＡＥ／ＡＦ（自動露出制御／自動焦点制御）用信号
出力、撮影期間に相当する蓄積期間、画像信号を読み出
す画像信号出力の各モードで構成されている。
【０００９】メカシャッタは、通常は常に開いており、
記録トリガにより受光部１に電荷の蓄積を行った後に、
その電荷の転送を行う際には遮光するようになってい
る。なお、記録トリガは、例えばレリーズボタン（図示
せず）が２段トリガでなる場合、すなわち記録を行うた
めにレリーズボタンを軽く押す記録の準備段階（ＡＥ／
ＡＦ用信号出力期間の開始点に相当する）で第１トリガ
を発生させ、その状態から静止画像の記録（蓄積期間の
開始点に相当する）を開始するためにさらにレリーズボ
タンを押し込むことにより第２トリガを発生させ、前記
第２トリガが記録トリガに相当する。
記録トリガにより受光部１に電荷の蓄積を行った後に、
その電荷の転送を行う際には遮光するようになってい
る。なお、記録トリガは、例えばレリーズボタン（図示
せず）が２段トリガでなる場合、すなわち記録を行うた
めにレリーズボタンを軽く押す記録の準備段階（ＡＥ／
ＡＦ用信号出力期間の開始点に相当する）で第１トリガ
を発生させ、その状態から静止画像の記録（蓄積期間の
開始点に相当する）を開始するためにさらにレリーズボ
タンを押し込むことにより第２トリガを発生させ、前記
第２トリガが記録トリガに相当する。
【００１０】垂直ＣＣＤ駆動パルスφＶ1，φＶ2，φＶ
3は、垂直転送部２内の電荷を水平転送部３側へ順次転
送させるためのパルス（バーティカルクロックとも呼ば
れる）である。
3は、垂直転送部２内の電荷を水平転送部３側へ順次転
送させるためのパルス（バーティカルクロックとも呼ば
れる）である。
【００１１】トランスファーゲートパルスφＴＧは、受
光部１に蓄積された電荷を垂直転送部２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
図示しないトランスファーゲートに印加される。
光部１に蓄積された電荷を垂直転送部２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
図示しないトランスファーゲートに印加される。
【００１２】水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2は、水
平転送部３内の電荷を信号検出器４側へ順次転送させる
ためのパルス（ホリゾンタルクロックとも呼ばれる）で
ある。
平転送部３内の電荷を信号検出器４側へ順次転送させる
ためのパルス（ホリゾンタルクロックとも呼ばれる）で
ある。
【００１３】蓄積期間において、露光時間の後にＶＣＣ
Ｄ高速転送とあるのは、撮像素子の前段に配設されてい
るメカシャッタ（図示せず）が開位置から閉位置となり
かつ画像信号が出力される前の時間に、タイミング発生
部（図示せず）から垂直ＣＣＤ駆動パルスφＶ1，φＶ
2，φＶ3としてＶＣＣＤ高速転送パルス（図示×印にて
示す）を発生し、該高速転送パルスにて垂直転送部２に
蓄積されている余計な電荷を水平転送部３へ掃き出すた
めの期間を意味している。これは、メカシャッタが開い
ている時に、強い光がＩＴＣＣＤに入射した場合に光が
垂直転送部２に漏れ込んでしまうことがあるため（ＩＴ
ＣＣＤにおいては垂直転送部２は遮光されているが）、
メカシャッタが閉じた後に（遮光した後に）まず垂直転
送部２に発生している余計な電荷をはき捨てる必要があ
るためである。つまり、受光部１の露光電荷を垂直転送
部２に転送する前に垂直転送部２の余計な電荷の掃き捨
てを行う。そして垂直転送部２から掃き出されて水平転
送部３に蓄積された電荷は、タイミング発生部（図示せ
ず）から水平転送部３に常時供給されている水平ＣＣＤ
駆動パルスφＨ1，φＨ2にてＣＣＤ外部に掃き出され
る。
Ｄ高速転送とあるのは、撮像素子の前段に配設されてい
るメカシャッタ（図示せず）が開位置から閉位置となり
かつ画像信号が出力される前の時間に、タイミング発生
部（図示せず）から垂直ＣＣＤ駆動パルスφＶ1，φＶ
2，φＶ3としてＶＣＣＤ高速転送パルス（図示×印にて
示す）を発生し、該高速転送パルスにて垂直転送部２に
蓄積されている余計な電荷を水平転送部３へ掃き出すた
めの期間を意味している。これは、メカシャッタが開い
ている時に、強い光がＩＴＣＣＤに入射した場合に光が
垂直転送部２に漏れ込んでしまうことがあるため（ＩＴ
ＣＣＤにおいては垂直転送部２は遮光されているが）、
メカシャッタが閉じた後に（遮光した後に）まず垂直転
送部２に発生している余計な電荷をはき捨てる必要があ
るためである。つまり、受光部１の露光電荷を垂直転送
部２に転送する前に垂直転送部２の余計な電荷の掃き捨
てを行う。そして垂直転送部２から掃き出されて水平転
送部３に蓄積された電荷は、タイミング発生部（図示せ
ず）から水平転送部３に常時供給されている水平ＣＣＤ
駆動パルスφＨ1，φＨ2にてＣＣＤ外部に掃き出され
る。
【００１４】上記の動作タイミングチャートから分かる
ように、従来の、撮像素子を用いたデジタルカメラで
は、静止画像の撮影を行う場合において、撮像素子から
画像信号を出力する以外の期間（電荷蓄積中、及び蓄積
前）においても撮像素子へ水平ＣＣＤ駆動パルスを常に
供給していた。ただし、静止画撮影期間においても、画
像信号以外の不要電荷の掃き出しのために最低限の水平
ＣＣＤ駆動パルスは必要であるが、それ以上に常時水平
ＣＣＤ駆動パルスを供給していたために無駄に電力を消
費していた。一方、バッテリ駆動するデジタルカメラに
おいては、少しでも無駄に消費電力を減らしたいという
要求がある。
ように、従来の、撮像素子を用いたデジタルカメラで
は、静止画像の撮影を行う場合において、撮像素子から
画像信号を出力する以外の期間（電荷蓄積中、及び蓄積
前）においても撮像素子へ水平ＣＣＤ駆動パルスを常に
供給していた。ただし、静止画撮影期間においても、画
像信号以外の不要電荷の掃き出しのために最低限の水平
ＣＣＤ駆動パルスは必要であるが、それ以上に常時水平
ＣＣＤ駆動パルスを供給していたために無駄に電力を消
費していた。一方、バッテリ駆動するデジタルカメラに
おいては、少しでも無駄に消費電力を減らしたいという
要求がある。
【００１５】そのために、本出願人は、特開2000-32346
号公報に記載されているように、不要電荷の掃き出し時
において、掃き出しの周波数を制御することによって消
費電力を減らすことを提案している。
号公報に記載されているように、不要電荷の掃き出し時
において、掃き出しの周波数を制御することによって消
費電力を減らすことを提案している。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報で提案されている掃き出し周波数の制御は、発振器の
切換え等の構成が必要となり装置全体の構成が複雑にな
るという問題がある。
報で提案されている掃き出し周波数の制御は、発振器の
切換え等の構成が必要となり装置全体の構成が複雑にな
るという問題がある。
【００１７】そこで、本発明は上記の問題に鑑み、周波
数制御による方法よりも簡単な方法で消費電力の削減を
行うことが可能な撮像装置を提供することを目的とする
ものである。
数制御による方法よりも簡単な方法で消費電力の削減を
行うことが可能な撮像装置を提供することを目的とする
ものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
撮像素子を有する撮像装置において、上記撮像素子内の
不要な電荷を掃き出す掃き出し手段と、この掃き出し手
段を駆動する期間の間に、掃き出し手段を停止する期間
を介在させるように制御する制御手段と、を有すること
を特徴とする。
撮像素子を有する撮像装置において、上記撮像素子内の
不要な電荷を掃き出す掃き出し手段と、この掃き出し手
段を駆動する期間の間に、掃き出し手段を停止する期間
を介在させるように制御する制御手段と、を有すること
を特徴とする。
【００１９】上記不要な電荷の掃き出しを、上記撮像素
子から画像信号を出力する以外の動作時、例えば蓄積期
間中のときに行う。
子から画像信号を出力する以外の動作時、例えば蓄積期
間中のときに行う。
【００２０】また、上記掃き出し手段を駆動する期間の
間に、上記掃き出し手段を停止する期間を一定の間隔で
介在させたり、またはランダムな間隔で介在させるよう
に制御する。
間に、上記掃き出し手段を停止する期間を一定の間隔で
介在させたり、またはランダムな間隔で介在させるよう
に制御する。
【００２１】或いは、上記不要な電荷の掃き出しを、上
記撮像素子から画像信号を出力する直前のみに行うよう
に制御する。
記撮像素子から画像信号を出力する直前のみに行うよう
に制御する。
【００２２】
【発明の実施の形態】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は本発明に係る撮像装置の基本
的構成を示すブロック図である。
参照して説明する。図１は本発明に係る撮像装置の基本
的構成を示すブロック図である。
【００２３】この撮像装置は、入射される被写体像を後
述する撮像素子104の受光面上に結像するレンズ101と、
このレンズ101によって入射される被写体像の高周波成
分をカットする光学ＬＰＦ102と、システムコントロー
ラ109からの信号に従って開閉動作を行い、撮像素子104
への被写体像の露光時間を制御するメカシャッタ103
と、このメカシャッタ103を通過した被写体像を、タイ
ミング発生部108の信号に従って露光，光電変換，蓄積
を行い、アナログ画像信号として出力する撮像素子104
と、撮像素子104から出力されたアナログ画像信号のゲ
イン調整等を行い、内蔵されている図示しないＡ／Ｄ変
換器でデジタル画像信号に変換して出力する信号処理部
105と、信号処理部105から出力されたデジタル画像信号
を静止画像として記録するものであり、半導体メモリ等
の各種記録媒体で構成されている記録部106と、信号処
理部105から出力されたデジタル画像信号を標準テレビ
ジョン信号に変換して出力するもので、同期信号付加回
路や図示しないD／A変換器が含まれている表示信号処理
部107と、撮像素子104を駆動するための垂直ＣＣＤ駆動
パルスや水平ＣＣＤ駆動パルスなどのタイミング信号を
発生するもので、システムコントローラ109からの信号
に従って撮像素子104の動作モードの切換えを行い、各
動作モードに対応したタイミング信号を撮像素子104へ
出力する一方、システムコントローラ109からの信号に
従ってタイミング信号の出力／停止の切換えを行うタイ
ミング発生部108と、ＣＰＵとＩ／Ｆ部から構成され撮
像装置全体の制御を行う一方、同期信号の出力、各動作
モードの切換えタイミング等の管理を行うシステムコン
トローラ109と、を有して構成されている。
述する撮像素子104の受光面上に結像するレンズ101と、
このレンズ101によって入射される被写体像の高周波成
分をカットする光学ＬＰＦ102と、システムコントロー
ラ109からの信号に従って開閉動作を行い、撮像素子104
への被写体像の露光時間を制御するメカシャッタ103
と、このメカシャッタ103を通過した被写体像を、タイ
ミング発生部108の信号に従って露光，光電変換，蓄積
を行い、アナログ画像信号として出力する撮像素子104
と、撮像素子104から出力されたアナログ画像信号のゲ
イン調整等を行い、内蔵されている図示しないＡ／Ｄ変
換器でデジタル画像信号に変換して出力する信号処理部
105と、信号処理部105から出力されたデジタル画像信号
を静止画像として記録するものであり、半導体メモリ等
の各種記録媒体で構成されている記録部106と、信号処
理部105から出力されたデジタル画像信号を標準テレビ
ジョン信号に変換して出力するもので、同期信号付加回
路や図示しないD／A変換器が含まれている表示信号処理
部107と、撮像素子104を駆動するための垂直ＣＣＤ駆動
パルスや水平ＣＣＤ駆動パルスなどのタイミング信号を
発生するもので、システムコントローラ109からの信号
に従って撮像素子104の動作モードの切換えを行い、各
動作モードに対応したタイミング信号を撮像素子104へ
出力する一方、システムコントローラ109からの信号に
従ってタイミング信号の出力／停止の切換えを行うタイ
ミング発生部108と、ＣＰＵとＩ／Ｆ部から構成され撮
像装置全体の制御を行う一方、同期信号の出力、各動作
モードの切換えタイミング等の管理を行うシステムコン
トローラ109と、を有して構成されている。
【００２４】まず、第１〜第３の実施の形態について説
明する。第１〜第３の実施の形態の撮像装置の基本的構
成は図１に示す構成のブロック図である。ただし、第１
〜第３の実施の形態では、撮像素子104として図１１に
示すインターライン型ＣＣＤ（ＩＴＣＣＤ）を使用す
る。
明する。第１〜第３の実施の形態の撮像装置の基本的構
成は図１に示す構成のブロック図である。ただし、第１
〜第３の実施の形態では、撮像素子104として図１１に
示すインターライン型ＣＣＤ（ＩＴＣＣＤ）を使用す
る。
【００２５】〔第１の実施の形態〕 [構成]本実施の形態の撮像装置の構成は、図１と同様で
ある。撮像素子104としては、図１１に示したインター
ライン型ＣＣＤを使用する。図１１における垂直転送部
２及び/又は水平転送部３は、撮像素子104内の不要な電
荷を掃き出す掃き出し手段としての機能を有している。
また、図１におけるタイミング発生部108は、システム
コントローラ109からの信号に従って撮像素子104の動作
モードの切り換えを行い、各動作モードに応じたタイミ
ング信号を撮像素子104へ出力するものであるが、本実
施の形態では、前記掃き出し手段を駆動する期間（不要
電荷の掃き出し可能期間。例えば電荷蓄積期間）の間
に、掃き出し手段を停止する期間を介在させるように制
御する制御手段としての機能を有している。これは、第
１〜第３のいずれの実施の形態においても同様である。
ある。撮像素子104としては、図１１に示したインター
ライン型ＣＣＤを使用する。図１１における垂直転送部
２及び/又は水平転送部３は、撮像素子104内の不要な電
荷を掃き出す掃き出し手段としての機能を有している。
また、図１におけるタイミング発生部108は、システム
コントローラ109からの信号に従って撮像素子104の動作
モードの切り換えを行い、各動作モードに応じたタイミ
ング信号を撮像素子104へ出力するものであるが、本実
施の形態では、前記掃き出し手段を駆動する期間（不要
電荷の掃き出し可能期間。例えば電荷蓄積期間）の間
に、掃き出し手段を停止する期間を介在させるように制
御する制御手段としての機能を有している。これは、第
１〜第３のいずれの実施の形態においても同様である。
【００２６】[作用]図２は、第１実施形態における、静
止画像撮影時の撮像素子104の動作タイミングを示して
いる。なお、図２には、垂直同期信号ＶＤ、水平同期信
号ＨＤ、ＣＣＤモード、撮像素子の前段に配設されるメ
カシャッタ103の開閉動作、垂直ＣＣＤ駆動パルスφＶ
1，φＶ2，φＶ3、トランスファーゲートパルスφＴ
Ｇ、水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2を示している
が、それらの作用については、図１２において既に説明
したので、ここでは、主として図１２の場合との動作の
違いについて説明する。
止画像撮影時の撮像素子104の動作タイミングを示して
いる。なお、図２には、垂直同期信号ＶＤ、水平同期信
号ＨＤ、ＣＣＤモード、撮像素子の前段に配設されるメ
カシャッタ103の開閉動作、垂直ＣＣＤ駆動パルスφＶ
1，φＶ2，φＶ3、トランスファーゲートパルスφＴ
Ｇ、水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2を示している
が、それらの作用については、図１２において既に説明
したので、ここでは、主として図１２の場合との動作の
違いについて説明する。
【００２７】この実施の形態では、撮像素子104の蓄積
期間において一定の間隔で水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ
1，φＨ2の出力と停止を繰り返す。図２では蓄積期間に
おいて１水平周期（１Ｈ）毎に水平同期期間（ＨＤ）の
単位で水平ＣＣＤ駆動パルスの出力と停止を繰り返す例
を示している。一定の間隔は１Ｈ毎に限らず１Ｈの複数
倍の間隔であってもよい。水平同期期間（ＨＤ）を単位
として出力と停止を繰り返す状態を×印の出力期間と×
印のない無信号の停止期間にて概略的に図示している
が、この出力期間（×印期間）には実際には多数の水平
ＣＣＤ駆動パルスが存在している。このことは以降の実
施の形態についても同様である。
期間において一定の間隔で水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ
1，φＨ2の出力と停止を繰り返す。図２では蓄積期間に
おいて１水平周期（１Ｈ）毎に水平同期期間（ＨＤ）の
単位で水平ＣＣＤ駆動パルスの出力と停止を繰り返す例
を示している。一定の間隔は１Ｈ毎に限らず１Ｈの複数
倍の間隔であってもよい。水平同期期間（ＨＤ）を単位
として出力と停止を繰り返す状態を×印の出力期間と×
印のない無信号の停止期間にて概略的に図示している
が、この出力期間（×印期間）には実際には多数の水平
ＣＣＤ駆動パルスが存在している。このことは以降の実
施の形態についても同様である。
【００２８】なお、図２では、水平ＣＣＤ駆動パルスφ
Ｈ1，φＨ2のパルス出力状態以外は図１２のタイミング
チャートと同じである。
Ｈ1，φＨ2のパルス出力状態以外は図１２のタイミング
チャートと同じである。
【００２９】[効果]第１の実施の形態によれば、常時水
平ＣＣＤ駆動パルスを出力していた場合（図１２）に比
べ、水平ＣＣＤ駆動パルスの出力と停止期間の割合に応
じて、消費電力は削減される。出力と停止を１対１の割
合とするだけで、撮像素子104の蓄積期間における水平
転送部での消費電力は１／２となる。
平ＣＣＤ駆動パルスを出力していた場合（図１２）に比
べ、水平ＣＣＤ駆動パルスの出力と停止期間の割合に応
じて、消費電力は削減される。出力と停止を１対１の割
合とするだけで、撮像素子104の蓄積期間における水平
転送部での消費電力は１／２となる。
【００３０】〔第２の実施の形態〕 [構成]本実施の形態の撮像装置の構成は、図１と同様で
ある。撮像素子104としては、図１１に示したインター
ライン型ＣＣＤを使用する。
ある。撮像素子104としては、図１１に示したインター
ライン型ＣＣＤを使用する。
【００３１】[作用]図３は、第２実施形態における、静
止画像撮影時の撮像素子104の動作タイミングを示して
いる。なお、図３には、垂直同期信号ＶＤ、水平同期信
号ＨＤ、ＣＣＤモード、撮像素子の前段に配設されるメ
カシャッタ103の開閉動作、垂直ＣＣＤ駆動パルスφＶ
1，φＶ2，φＶ3、トランスファーゲートパルスφＴ
Ｇ、水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2を示している
が、それらの作用については、図１２において既に説明
したので、ここでは、主として図１２の場合との動作の
違いについて説明する。
止画像撮影時の撮像素子104の動作タイミングを示して
いる。なお、図３には、垂直同期信号ＶＤ、水平同期信
号ＨＤ、ＣＣＤモード、撮像素子の前段に配設されるメ
カシャッタ103の開閉動作、垂直ＣＣＤ駆動パルスφＶ
1，φＶ2，φＶ3、トランスファーゲートパルスφＴ
Ｇ、水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2を示している
が、それらの作用については、図１２において既に説明
したので、ここでは、主として図１２の場合との動作の
違いについて説明する。
【００３２】この実施の形態では、撮像素子104の蓄積
期間においてランダムな間隔で水平ＣＣＤ駆動パルスφ
Ｈ1，φＨ2の出力と停止を繰り返す。図３では蓄積期間
において水平同期期間（ＨＤ）の単位で水平ＣＣＤ駆動
パルスの出力と停止をランダムに繰り返す例を示してい
る。ランダムな間隔とは、水平ＣＣＤ駆動パルスの出力
期間が水平同期期間（ＨＤ）の単位で連続して存在した
後ある期間存在しなかった場合も含む。
期間においてランダムな間隔で水平ＣＣＤ駆動パルスφ
Ｈ1，φＨ2の出力と停止を繰り返す。図３では蓄積期間
において水平同期期間（ＨＤ）の単位で水平ＣＣＤ駆動
パルスの出力と停止をランダムに繰り返す例を示してい
る。ランダムな間隔とは、水平ＣＣＤ駆動パルスの出力
期間が水平同期期間（ＨＤ）の単位で連続して存在した
後ある期間存在しなかった場合も含む。
【００３３】なお、図３では、水平ＣＣＤ駆動パルスφ
Ｈ1，φＨ2のパルス出力状態以外は図１２のタイミング
チャートと同じである。
Ｈ1，φＨ2のパルス出力状態以外は図１２のタイミング
チャートと同じである。
【００３４】[効果]第２の実施の形態によれば、常時水
平ＣＣＤ駆動パルスを出力していた場合（図１２）に比
べ、水平ＣＣＤ駆動パルスの出力と停止期間の割合に応
じて、撮像素子104の蓄積期間における水平転送部での
消費電力は削減される。
平ＣＣＤ駆動パルスを出力していた場合（図１２）に比
べ、水平ＣＣＤ駆動パルスの出力と停止期間の割合に応
じて、撮像素子104の蓄積期間における水平転送部での
消費電力は削減される。
【００３５】〔第３の実施の形態〕 [構成]本実施の形態の撮像装置の構成は、図１と同様で
ある。撮像素子104としては、図１１に示したインター
ライン型ＣＣＤを使用する。
ある。撮像素子104としては、図１１に示したインター
ライン型ＣＣＤを使用する。
【００３６】[作用]図４は、第３実施形態における、静
止画像撮影時の撮像素子104の動作タイミングを示して
いる。なお、図４には、垂直同期信号ＶＤ、水平同期信
号ＨＤ、ＣＣＤモード、撮像素子の前段に配設されるメ
カシャッタ103の開閉動作、垂直ＣＣＤ駆動パルスφＶ
1，φＶ2，φＶ3、トランスファーゲートパルスφＴ
Ｇ、水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2を示している
が、それらの作用については、図１２において既に説明
したので、ここでは、主として図１２の場合との動作の
違いについて説明する。
止画像撮影時の撮像素子104の動作タイミングを示して
いる。なお、図４には、垂直同期信号ＶＤ、水平同期信
号ＨＤ、ＣＣＤモード、撮像素子の前段に配設されるメ
カシャッタ103の開閉動作、垂直ＣＣＤ駆動パルスφＶ
1，φＶ2，φＶ3、トランスファーゲートパルスφＴ
Ｇ、水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2を示している
が、それらの作用については、図１２において既に説明
したので、ここでは、主として図１２の場合との動作の
違いについて説明する。
【００３７】この実施の形態では、撮像素子104の蓄積
期間において画像信号を読み出す直前のみ水平ＣＣＤ駆
動パルスφＨ1，φＨ2を出力する。図４では蓄積期間に
おいて水平同期期間（ＨＤ）の単位で画像信号出力の直
前の１Ｈ期間のみ水平ＣＣＤ駆動パルスを出力する例を
示している。
期間において画像信号を読み出す直前のみ水平ＣＣＤ駆
動パルスφＨ1，φＨ2を出力する。図４では蓄積期間に
おいて水平同期期間（ＨＤ）の単位で画像信号出力の直
前の１Ｈ期間のみ水平ＣＣＤ駆動パルスを出力する例を
示している。
【００３８】なお、図４では、水平ＣＣＤ駆動パルスφ
Ｈ1，φＨ2のパルス出力状態以外は図１２のタイミング
チャートと同じである。
Ｈ1，φＨ2のパルス出力状態以外は図１２のタイミング
チャートと同じである。
【００３９】[効果]第３の実施の形態によれば、第１，
第２の実施の形態のように間隔をおく場合に比べ、画像
出力の直前まで水平ＣＣＤ駆動パルスを停止しているた
め撮像素子104の蓄積期間における水平転送部での消費
電力削減の効果が最も大きい。
第２の実施の形態のように間隔をおく場合に比べ、画像
出力の直前まで水平ＣＣＤ駆動パルスを停止しているた
め撮像素子104の蓄積期間における水平転送部での消費
電力削減の効果が最も大きい。
【００４０】次に、第４〜第６の実施の形態について説
明する。第４〜第６の実施の形態の撮像装置の基本的構
成は図１と同様である。ただし、第１〜第３の実施の形
態とは異なり、撮像素子104として図５に示すようなフ
ルフレーム型ＣＣＤ（ＦＦＣＣＤ）を使用する。
明する。第４〜第６の実施の形態の撮像装置の基本的構
成は図１と同様である。ただし、第１〜第３の実施の形
態とは異なり、撮像素子104として図５に示すようなフ
ルフレーム型ＣＣＤ（ＦＦＣＣＤ）を使用する。
【００４１】第４〜第６の実施の形態を説明する前に、
図５を参照してフルフレーム型ＣＣＤ（ＦＦＣＣＤとい
う）の概略構成について説明する。
図５を参照してフルフレーム型ＣＣＤ（ＦＦＣＣＤとい
う）の概略構成について説明する。
【００４２】図５に示すＦＦＣＣＤは、水平方向および
垂直方向に２次元的に配列され、光の入射により電荷の
蓄積を行う光電変換機能を有するフォトダイオードで構
成される受光部とこの受光部に蓄積された電荷を垂直方
向に順次転送する垂直転送部（ＶＣＣＤ）とを兼ねた受
光部兼垂直転送部１Ａと、この受光部兼垂直転送部１Ａ
により転送される電荷を水平方向に順次転送する水平転
送部（ＨＣＣＤ）３と、この水平転送部３の出力信号を
増幅して出力する信号検出器４とを有している。図１１
のインターライン型ＣＣＤ（ＩＴＣＣＤ）と比較する
と、垂直転送部（ＶＣＣＤ）が受光部と兼用になってい
る。
垂直方向に２次元的に配列され、光の入射により電荷の
蓄積を行う光電変換機能を有するフォトダイオードで構
成される受光部とこの受光部に蓄積された電荷を垂直方
向に順次転送する垂直転送部（ＶＣＣＤ）とを兼ねた受
光部兼垂直転送部１Ａと、この受光部兼垂直転送部１Ａ
により転送される電荷を水平方向に順次転送する水平転
送部（ＨＣＣＤ）３と、この水平転送部３の出力信号を
増幅して出力する信号検出器４とを有している。図１１
のインターライン型ＣＣＤ（ＩＴＣＣＤ）と比較する
と、垂直転送部（ＶＣＣＤ）が受光部と兼用になってい
る。
【００４３】従って、ＦＦＣＣＤでは、ＩＴＣＣＤとは
異なり、垂直転送部は外光に対して遮光されていないの
で、光が当たっている間に転送するということはできな
い（受光部の電荷と転送部の電荷が混ざることになるの
で）。これを避けるために、ＦＦＣＣＤでは、撮像素子
の前段に配設したメカシャッタを用い、撮影のときはメ
カシャッタを開位置にして露光することによって電荷を
蓄積し、その後メカシャッタを閉位置として遮光した後
で蓄積電荷を転送する。それ故、ＦＦＣＣＤは主にデジ
タルカメラのような静止画撮影に用いられる。つまり、
一旦シャッタが閉じてからでないと次の画像を撮影でき
ない。
異なり、垂直転送部は外光に対して遮光されていないの
で、光が当たっている間に転送するということはできな
い（受光部の電荷と転送部の電荷が混ざることになるの
で）。これを避けるために、ＦＦＣＣＤでは、撮像素子
の前段に配設したメカシャッタを用い、撮影のときはメ
カシャッタを開位置にして露光することによって電荷を
蓄積し、その後メカシャッタを閉位置として遮光した後
で蓄積電荷を転送する。それ故、ＦＦＣＣＤは主にデジ
タルカメラのような静止画撮影に用いられる。つまり、
一旦シャッタが閉じてからでないと次の画像を撮影でき
ない。
【００４４】〔第４の実施の形態〕 [構成]本実施の形態の撮像装置の構成は、図１と同様で
ある。撮像素子104としては、図５に示したフルフレー
ム型ＣＣＤを使用する。図５における受光部兼垂直転送
部１Ａ及び水平転送部３は、撮像素子104内の不要な電
荷を掃き出す掃き出し手段としての機能を有している。
また、図１におけるタイミング発生部108は、システム
コントローラ109からの信号に従って撮像素子104の動作
モードの切り換えを行い、各動作モードに応じたタイミ
ング信号を撮像素子104へ出力するものであるが、本実
施の形態では、前記掃き出し手段を駆動する期間（不要
電荷の掃き出し可能期間。例えば不要電荷掃き出し期間
及び電荷蓄積期間）の間に、掃き出し手段を停止する期
間を介在させるように制御する制御手段としての機能を
有している。これは、第４〜第６のいずれの実施の形態
においても同様である。
ある。撮像素子104としては、図５に示したフルフレー
ム型ＣＣＤを使用する。図５における受光部兼垂直転送
部１Ａ及び水平転送部３は、撮像素子104内の不要な電
荷を掃き出す掃き出し手段としての機能を有している。
また、図１におけるタイミング発生部108は、システム
コントローラ109からの信号に従って撮像素子104の動作
モードの切り換えを行い、各動作モードに応じたタイミ
ング信号を撮像素子104へ出力するものであるが、本実
施の形態では、前記掃き出し手段を駆動する期間（不要
電荷の掃き出し可能期間。例えば不要電荷掃き出し期間
及び電荷蓄積期間）の間に、掃き出し手段を停止する期
間を介在させるように制御する制御手段としての機能を
有している。これは、第４〜第６のいずれの実施の形態
においても同様である。
【００４５】[作用]図６は、第４実施形態における、静
止画像撮影時の撮像素子104の動作タイミングを示して
いる。なお、図６には、垂直同期信号ＶＤ、水平同期信
号ＨＤ、ＣＣＤモード、撮像素子の前段に配設されるメ
カシャッタ103の開閉動作、垂直ＣＣＤ駆動パルスφＶ
1，φＶ2、水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2を示して
いる。フルフレーム型ＣＣＤ（ＦＦＣＣＤ）の場合は、
インターライン型ＣＣＤ（ＩＴＣＣＤ）の場合とは異な
り、受光部と垂直転送部が兼用されているため、トラン
スファーゲートパルスφＴＧは不要となっている。
止画像撮影時の撮像素子104の動作タイミングを示して
いる。なお、図６には、垂直同期信号ＶＤ、水平同期信
号ＨＤ、ＣＣＤモード、撮像素子の前段に配設されるメ
カシャッタ103の開閉動作、垂直ＣＣＤ駆動パルスφＶ
1，φＶ2、水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2を示して
いる。フルフレーム型ＣＣＤ（ＦＦＣＣＤ）の場合は、
インターライン型ＣＣＤ（ＩＴＣＣＤ）の場合とは異な
り、受光部と垂直転送部が兼用されているため、トラン
スファーゲートパルスφＴＧは不要となっている。
【００４６】垂直同期信号ＶＤは、１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
を規定するパルス列である。
号（ここでは１フレーム）を得るための所定の単位期間
を規定するパルス列である。
【００４７】水平同期信号ＨＤは、１つの画像を表す信
号（ここでは１フレーム）を構成する水平走査ラインを
得るための所定の単位期間を規定するパルス列である。
号（ここでは１フレーム）を構成する水平走査ラインを
得るための所定の単位期間を規定するパルス列である。
【００４８】ＣＣＤモードは撮像素子の動作モードであ
り、停止、不要電荷掃き出し、撮影期間に相当する蓄積
期間、画像信号を読み出す画像信号出力の各モードで構
成されている。
り、停止、不要電荷掃き出し、撮影期間に相当する蓄積
期間、画像信号を読み出す画像信号出力の各モードで構
成されている。
【００４９】メカシャッタは、通常は常に閉じており、
レリーズボタン（図示せず）操作に基づく記録トリガに
よりメカシャッタを閉→開→閉動作をさせて受光部１Ａ
に電荷の蓄積を行った後に、その電荷の転送を行う際に
は遮光するようになっている。
レリーズボタン（図示せず）操作に基づく記録トリガに
よりメカシャッタを閉→開→閉動作をさせて受光部１Ａ
に電荷の蓄積を行った後に、その電荷の転送を行う際に
は遮光するようになっている。
【００５０】垂直ＣＣＤ駆動パルスφＶ1，φＶ2は、受
光部兼垂直転送部１Ａ内の電荷を水平転送部３側へ順次
転送させるためのパルスである。
光部兼垂直転送部１Ａ内の電荷を水平転送部３側へ順次
転送させるためのパルスである。
【００５１】水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2は、水
平転送部３内の電荷を信号検出器４側へ順次転送させる
ためのパルスである。
平転送部３内の電荷を信号検出器４側へ順次転送させる
ためのパルスである。
【００５２】蓄積期間に先立って不要電荷掃き出し及び
ＶＣＣＤ高速転送とあるのは、ＦＦＣＣＤの場合は、受
光部と垂直転送部が兼用となっているので、遮光されて
いる領域がないので、撮影を行う前の段階で高速転送
（掃き出し）を行う必要があることを意味している。メ
カシャッタにて遮光をしておき垂直転送部を高速転送し
て水平転送部３へ余計な電荷を掃き出して（同時に水平
転送部を駆動することによって余計な電荷を外部へ掃き
出して）おいてから、メカシャッタを開き撮影動作を行
った後、メカシャッタを閉じて画像データを受光部兼垂
直転送部１Ａから垂直ＣＣＤ駆動パルスφＶ1，φＶ2を
用いて水平転送部３へ転送する。水平転送部３へ転送さ
れたのち、画像データは水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，
φＨ2を用いて信号検出器４で増幅して外部へ出力す
る。
ＶＣＣＤ高速転送とあるのは、ＦＦＣＣＤの場合は、受
光部と垂直転送部が兼用となっているので、遮光されて
いる領域がないので、撮影を行う前の段階で高速転送
（掃き出し）を行う必要があることを意味している。メ
カシャッタにて遮光をしておき垂直転送部を高速転送し
て水平転送部３へ余計な電荷を掃き出して（同時に水平
転送部を駆動することによって余計な電荷を外部へ掃き
出して）おいてから、メカシャッタを開き撮影動作を行
った後、メカシャッタを閉じて画像データを受光部兼垂
直転送部１Ａから垂直ＣＣＤ駆動パルスφＶ1，φＶ2を
用いて水平転送部３へ転送する。水平転送部３へ転送さ
れたのち、画像データは水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，
φＨ2を用いて信号検出器４で増幅して外部へ出力す
る。
【００５３】この実施の形態では、撮像素子104の不要
電荷掃き出し期間と蓄積期間において一定の間隔で水平
ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2の出力と停止を繰り返
す。図６では不要電荷掃き出し期間と蓄積期間において
１水平周期（１Ｈ）毎に水平同期期間（ＨＤ）の単位で
水平ＣＣＤ駆動パルスの出力と停止を繰り返す例を示し
ている。一定の間隔は１Ｈ毎に限らず１Ｈの複数倍の間
隔であってもよい。水平同期期間（ＨＤ）を単位として
出力と停止を繰り返す状態を×印の出力期間と×印のな
い無信号の停止期間で概略的に図示しているが、この出
力期間（×印期間）は実際には多数の水平ＣＣＤ駆動パ
ルス（ホリゾンタルクロック）で構成されている。この
ことは以降の実施の形態についても同様である。
電荷掃き出し期間と蓄積期間において一定の間隔で水平
ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2の出力と停止を繰り返
す。図６では不要電荷掃き出し期間と蓄積期間において
１水平周期（１Ｈ）毎に水平同期期間（ＨＤ）の単位で
水平ＣＣＤ駆動パルスの出力と停止を繰り返す例を示し
ている。一定の間隔は１Ｈ毎に限らず１Ｈの複数倍の間
隔であってもよい。水平同期期間（ＨＤ）を単位として
出力と停止を繰り返す状態を×印の出力期間と×印のな
い無信号の停止期間で概略的に図示しているが、この出
力期間（×印期間）は実際には多数の水平ＣＣＤ駆動パ
ルス（ホリゾンタルクロック）で構成されている。この
ことは以降の実施の形態についても同様である。
【００５４】上記の動作タイミングチャートから分かる
ように、撮像素子を用いたデジタルカメラでは、静止画
像の撮影を行う場合において、撮像素子から画像信号を
出力する以外の期間（電荷蓄積期間、及び電荷蓄積前の
不要電荷掃き出し期間）においても撮像素子へ水平ＣＣ
Ｄ駆動パルスを常に供給していた。ただし、静止画撮影
期間（蓄積期間）及び蓄積前の不要電荷掃き出し期間に
おいても、画像信号以外の不要電荷の掃き出しのために
最低限の水平ＣＣＤ駆動パルスは必要であるが、その必
要性以上に常時水平ＣＣＤ駆動パルスを供給していたた
めに無駄に電力を消費していたのを、本実施の形態では
改善することができる。従って、バッテリ駆動されるデ
ジタルカメラにおいては、少しでも無駄に消費電力を減
らすことができ、電力の節減が可能となる。
ように、撮像素子を用いたデジタルカメラでは、静止画
像の撮影を行う場合において、撮像素子から画像信号を
出力する以外の期間（電荷蓄積期間、及び電荷蓄積前の
不要電荷掃き出し期間）においても撮像素子へ水平ＣＣ
Ｄ駆動パルスを常に供給していた。ただし、静止画撮影
期間（蓄積期間）及び蓄積前の不要電荷掃き出し期間に
おいても、画像信号以外の不要電荷の掃き出しのために
最低限の水平ＣＣＤ駆動パルスは必要であるが、その必
要性以上に常時水平ＣＣＤ駆動パルスを供給していたた
めに無駄に電力を消費していたのを、本実施の形態では
改善することができる。従って、バッテリ駆動されるデ
ジタルカメラにおいては、少しでも無駄に消費電力を減
らすことができ、電力の節減が可能となる。
【００５５】[効果]第４の実施の形態によれば、常時水
平ＣＣＤ駆動パルスを出力している場合に比べ、水平Ｃ
ＣＤ駆動パルスの出力と停止期間の割合に応じて、消費
電力は削減される。出力と停止を１対１の割合とするだ
けで、撮像素子104の不要電荷掃き出し期間と蓄積期間
における水平転送部での消費電力は１／２となる。
平ＣＣＤ駆動パルスを出力している場合に比べ、水平Ｃ
ＣＤ駆動パルスの出力と停止期間の割合に応じて、消費
電力は削減される。出力と停止を１対１の割合とするだ
けで、撮像素子104の不要電荷掃き出し期間と蓄積期間
における水平転送部での消費電力は１／２となる。
【００５６】〔第５の実施の形態〕 [構成]本実施の形態の撮像装置の構成は、図１と同様で
ある。撮像素子104としては、図５に示したフルフレー
ム型ＣＣＤを使用する。
ある。撮像素子104としては、図５に示したフルフレー
ム型ＣＣＤを使用する。
【００５７】[作用]図７は、第５実施形態における、静
止画像撮影時の撮像素子104の動作タイミングを示して
いる。なお、図７には、垂直同期信号ＶＤ、水平同期信
号ＨＤ、ＣＣＤモード、撮像素子の前段に配設されるメ
カシャッタ103の開閉動作、垂直ＣＣＤ駆動パルスφＶ
1，φＶ2、水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2を示して
いるが、それらの作用については、図６において既に説
明したので、ここでは、主として図６の実施の形態との
動作の違いについて説明する。
止画像撮影時の撮像素子104の動作タイミングを示して
いる。なお、図７には、垂直同期信号ＶＤ、水平同期信
号ＨＤ、ＣＣＤモード、撮像素子の前段に配設されるメ
カシャッタ103の開閉動作、垂直ＣＣＤ駆動パルスφＶ
1，φＶ2、水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2を示して
いるが、それらの作用については、図６において既に説
明したので、ここでは、主として図６の実施の形態との
動作の違いについて説明する。
【００５８】この実施の形態では、撮像素子104の不要
電荷掃き出し期間と蓄積期間においてランダムな間隔で
水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2の出力と停止を繰り
返す。図７では不要電荷掃き出し期間と蓄積期間におい
て水平同期期間（ＨＤ）の単位で水平ＣＣＤ駆動パルス
の出力と停止をランダムに繰り返す例を示している。ラ
ンダムな間隔とは、水平ＣＣＤ駆動パルスの出力期間が
水平同期期間（ＨＤ）の単位で連続して存在した後ある
期間存在しなかった場合も含む。
電荷掃き出し期間と蓄積期間においてランダムな間隔で
水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2の出力と停止を繰り
返す。図７では不要電荷掃き出し期間と蓄積期間におい
て水平同期期間（ＨＤ）の単位で水平ＣＣＤ駆動パルス
の出力と停止をランダムに繰り返す例を示している。ラ
ンダムな間隔とは、水平ＣＣＤ駆動パルスの出力期間が
水平同期期間（ＨＤ）の単位で連続して存在した後ある
期間存在しなかった場合も含む。
【００５９】なお、図７では、水平ＣＣＤ駆動パルスφ
Ｈ1，φＨ2のパルス出力状態以外は図６のタイミングチ
ャートと同じである。
Ｈ1，φＨ2のパルス出力状態以外は図６のタイミングチ
ャートと同じである。
【００６０】[効果]第５の実施の形態によれば、常時水
平ＣＣＤ駆動パルスを出力している場合に比べ、水平Ｃ
ＣＤ駆動パルスの出力と停止期間の割合に応じて、撮像
素子104の不要電荷掃き出し期間と蓄積期間における水
平転送部での消費電力は削減される。
平ＣＣＤ駆動パルスを出力している場合に比べ、水平Ｃ
ＣＤ駆動パルスの出力と停止期間の割合に応じて、撮像
素子104の不要電荷掃き出し期間と蓄積期間における水
平転送部での消費電力は削減される。
【００６１】〔第６の実施の形態〕 [構成]本実施の形態の撮像装置の構成は、図１と同様で
ある。撮像素子104としては、図５に示したフルフレー
ム型ＣＣＤを使用する。
ある。撮像素子104としては、図５に示したフルフレー
ム型ＣＣＤを使用する。
【００６２】[作用]図８は、第６実施形態における、静
止画像撮影時の撮像素子104の動作タイミングを示して
いる。なお、図４には、垂直同期信号ＶＤ、水平同期信
号ＨＤ、ＣＣＤモード、撮像素子の前段に配設されるメ
カシャッタ103の開閉動作、垂直ＣＣＤ駆動パルスφＶ
1，φＶ2、水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2を示して
いるが、それらの作用については、図６において既に説
明したので、ここでは、主として図６の場合との動作の
違いについて説明する。
止画像撮影時の撮像素子104の動作タイミングを示して
いる。なお、図４には、垂直同期信号ＶＤ、水平同期信
号ＨＤ、ＣＣＤモード、撮像素子の前段に配設されるメ
カシャッタ103の開閉動作、垂直ＣＣＤ駆動パルスφＶ
1，φＶ2、水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2を示して
いるが、それらの作用については、図６において既に説
明したので、ここでは、主として図６の場合との動作の
違いについて説明する。
【００６３】この実施の形態では、撮像素子104の不要
電荷掃き出し期間と蓄積期間において画像信号を読み出
す直前のみ水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2を出力す
る。図８では不要電荷掃き出し期間と蓄積期間において
水平同期期間（ＨＤ）の単位で、画像信号出力の直前の
１Ｈ期間のみ水平ＣＣＤ駆動パルス（ホリゾンタルクロ
ック）を出力する例を示している。
電荷掃き出し期間と蓄積期間において画像信号を読み出
す直前のみ水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2を出力す
る。図８では不要電荷掃き出し期間と蓄積期間において
水平同期期間（ＨＤ）の単位で、画像信号出力の直前の
１Ｈ期間のみ水平ＣＣＤ駆動パルス（ホリゾンタルクロ
ック）を出力する例を示している。
【００６４】なお、図８では、水平ＣＣＤ駆動パルスφ
Ｈ1，φＨ2のパルス出力状態以外は図６のタイミングチ
ャートと同じである。
Ｈ1，φＨ2のパルス出力状態以外は図６のタイミングチ
ャートと同じである。
【００６５】[効果]第６の実施の形態によれば、第４，
第５の実施の形態のように水平ＣＣＤ駆動パルスの出力
に間隔を置く場合（図６）に比べ、画像出力の直前まで
水平ＣＣＤ駆動パルスを停止しているため撮像素子104
の不要電荷掃き出し期間と蓄積期間における水平転送部
での消費電力削減の効果が最も大きい。
第５の実施の形態のように水平ＣＣＤ駆動パルスの出力
に間隔を置く場合（図６）に比べ、画像出力の直前まで
水平ＣＣＤ駆動パルスを停止しているため撮像素子104
の不要電荷掃き出し期間と蓄積期間における水平転送部
での消費電力削減の効果が最も大きい。
【００６６】次に、第７の実施の形態について説明す
る。第７の実施の形態の撮像装置では、その基本的構成
は図１と同様である。ただし、第１〜第６の実施の形態
とは異なり、図１のタイミング発生部分の構成を図９に
示すように変更している。また、撮像素子104として
は、図１１に示すようなインターライン型ＣＣＤ（ＩＴ
ＣＣＤ）であっても、また図５に示すようなフルフレー
ム型ＣＣＤ（ＦＦＣＣＤ）を使用してもよい。
る。第７の実施の形態の撮像装置では、その基本的構成
は図１と同様である。ただし、第１〜第６の実施の形態
とは異なり、図１のタイミング発生部分の構成を図９に
示すように変更している。また、撮像素子104として
は、図１１に示すようなインターライン型ＣＣＤ（ＩＴ
ＣＣＤ）であっても、また図５に示すようなフルフレー
ム型ＣＣＤ（ＦＦＣＣＤ）を使用してもよい。
【００６７】〔第７の実施の形態〕 [構成]第７の実施の形態の撮像装置では、第１〜第３の
実施の形態のいずれか、または、第４〜第６の実施の形
態のいずれかと、先行例（特開2000-32346号公報）に記
載されている、不要電荷の掃き出し時において、掃き出
しの周波数を制御する構成（ただし、特開2000-32346号
公報には垂直ＣＣＤ駆動パルスの周波数を制御する実施
の形態が示されている）とを組合わせて、消費電力を減
らすようにしたものである。
実施の形態のいずれか、または、第４〜第６の実施の形
態のいずれかと、先行例（特開2000-32346号公報）に記
載されている、不要電荷の掃き出し時において、掃き出
しの周波数を制御する構成（ただし、特開2000-32346号
公報には垂直ＣＣＤ駆動パルスの周波数を制御する実施
の形態が示されている）とを組合わせて、消費電力を減
らすようにしたものである。
【００６８】即ち、第７の実施の形態では、不要電荷の
掃き出し可能期間において、タイミング発生部108及び
システムコントローラ109の制御によって、(1)ＩＴＣＣ
Ｄ或いはＦＦＣＣＤの水平転送部３に供給する水平ＣＣ
Ｄ駆動パルスφＨ1，φＨ2を間欠駆動することと、(2)
前記水平転送部３に供給する水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ
1，φＨ2の周波数を低くするように制御することと、を
組合わせた構成とするものである。
掃き出し可能期間において、タイミング発生部108及び
システムコントローラ109の制御によって、(1)ＩＴＣＣ
Ｄ或いはＦＦＣＣＤの水平転送部３に供給する水平ＣＣ
Ｄ駆動パルスφＨ1，φＨ2を間欠駆動することと、(2)
前記水平転送部３に供給する水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ
1，φＨ2の周波数を低くするように制御することと、を
組合わせた構成とするものである。
【００６９】図９は第７の実施の形態の撮像装置の要部
構成を示すブロック図である。このブロック図は図１の
ブロック図に対して、基準の周波数信号を発振する発振
器110と、その発振周波数を１／２倍に分周するための
１／２分周回路111と、発振器110からの発振信号出力と
１／２分周回路111からの１／２倍の分周周波数の出力
とをそれぞれ入力端ａ，ｂに入力し、出力端子ｃに２つ
の入力のうちの一方を選択的に出力することが可能な切
換え手段112とを追加した構成とする。
構成を示すブロック図である。このブロック図は図１の
ブロック図に対して、基準の周波数信号を発振する発振
器110と、その発振周波数を１／２倍に分周するための
１／２分周回路111と、発振器110からの発振信号出力と
１／２分周回路111からの１／２倍の分周周波数の出力
とをそれぞれ入力端ａ，ｂに入力し、出力端子ｃに２つ
の入力のうちの一方を選択的に出力することが可能な切
換え手段112とを追加した構成とする。
【００７０】そして、タイミング発生部108では、シス
テムコントローラ109の制御の基で二相の水平ＣＣＤ駆
動パルスφＨ1，φＨ2を出力すると共に、システムコン
トローラ109の制御の基で不要電荷の掃き出し可能期間
において水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2を間欠駆動
するよう制御しかつ水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2
の周波数を低くするように制御することが可能である。
システムコントローラ109は、不要電荷の掃き出し可能
期間において前記タイミング発生部108を制御して水平
ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2を間欠駆動するよう指令
する一方前記切換え手段112を制御して発振周波数の低
い方に切り換える制御を行えるようになっている。
テムコントローラ109の制御の基で二相の水平ＣＣＤ駆
動パルスφＨ1，φＨ2を出力すると共に、システムコン
トローラ109の制御の基で不要電荷の掃き出し可能期間
において水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2を間欠駆動
するよう制御しかつ水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2
の周波数を低くするように制御することが可能である。
システムコントローラ109は、不要電荷の掃き出し可能
期間において前記タイミング発生部108を制御して水平
ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2を間欠駆動するよう指令
する一方前記切換え手段112を制御して発振周波数の低
い方に切り換える制御を行えるようになっている。
【００７１】[作用]図１０は第７の実施の形態における
水平ＣＣＤ駆動パルスの周波数制御した状態のタイミン
グチャートである。図１０（ａ）は水平同期信号ＨＤ、
図１０（ｂ）は図９の切換え手段112を入力端ａに接続
し、水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2の周波数を通常
時の転送周波数に設定した状態を示している。また、図
１０（ｃ）は不要電荷の掃き出し可能期間において図９
の切換え手段112を入力端ｂに接続し、水平ＣＣＤ駆動
パルスφＨ1，φＨ2の周波数を低くし、通常時の転送周
波数の１／２に設定した状態を示している。
水平ＣＣＤ駆動パルスの周波数制御した状態のタイミン
グチャートである。図１０（ａ）は水平同期信号ＨＤ、
図１０（ｂ）は図９の切換え手段112を入力端ａに接続
し、水平ＣＣＤ駆動パルスφＨ1，φＨ2の周波数を通常
時の転送周波数に設定した状態を示している。また、図
１０（ｃ）は不要電荷の掃き出し可能期間において図９
の切換え手段112を入力端ｂに接続し、水平ＣＣＤ駆動
パルスφＨ1，φＨ2の周波数を低くし、通常時の転送周
波数の１／２に設定した状態を示している。
【００７２】撮像素子の負荷容量をＣ、水平駆動パルス
電圧をＶ、水平駆動パルス周波数をｆとすれば、消費電
力Ｐは、 Ｐ＝Ｃ×Ｖ２×ｆ と表すことができる。
電圧をＶ、水平駆動パルス周波数をｆとすれば、消費電
力Ｐは、 Ｐ＝Ｃ×Ｖ２×ｆ と表すことができる。
【００７３】従って、図１０（ｂ）の駆動周波数から図
１０（ｃ）の駆動周波数のように１／２の周波数に切り
換えると、撮像素子104の水平転送部での消費電力を１
／２とすることができる。
１０（ｃ）の駆動周波数のように１／２の周波数に切り
換えると、撮像素子104の水平転送部での消費電力を１
／２とすることができる。
【００７４】[効果]第７の実施の形態によれば、不要電
荷掃き出し可能期間における、水平ＣＣＤ駆動パルスの
間欠駆動による消費電力削減効果と、水平ＣＣＤ駆動パ
ルスの周波数の低減による消費電力削減効果との、少な
くとも一方の効果もしくは両方の効果を得ることが可能
となる。
荷掃き出し可能期間における、水平ＣＣＤ駆動パルスの
間欠駆動による消費電力削減効果と、水平ＣＣＤ駆動パ
ルスの周波数の低減による消費電力削減効果との、少な
くとも一方の効果もしくは両方の効果を得ることが可能
となる。
【００７５】尚、以上述べた実施の形態では、不要電荷
の掃き出しを行う水平ＣＣＤ駆動パルスを、水平同期期
間（ＨＤ）を単位として出力したり停止させたりしてい
るが、垂直同期期間（ＶＤ）を単位としてある不要電荷
掃き出し可能なＶＤ期間を単位として水平ＣＣＤ駆動パ
ルスを出力したり停止させたりすることも可能である。
の掃き出しを行う水平ＣＣＤ駆動パルスを、水平同期期
間（ＨＤ）を単位として出力したり停止させたりしてい
るが、垂直同期期間（ＶＤ）を単位としてある不要電荷
掃き出し可能なＶＤ期間を単位として水平ＣＣＤ駆動パ
ルスを出力したり停止させたりすることも可能である。
【００７６】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、不要
電荷の掃き出し可能期間において不要電荷の掃き出しを
間欠に行うことにより、周波数制御のみによる方法より
も簡単な方法で消費電力の削減を実現することが可能と
なる。
電荷の掃き出し可能期間において不要電荷の掃き出しを
間欠に行うことにより、周波数制御のみによる方法より
も簡単な方法で消費電力の削減を実現することが可能と
なる。
【図１】本発明に係る撮像装置の基本的構成を示すブロ
ック図。
ック図。
【図２】本発明の第１実施形態のタイミングチャート。
【図３】本発明の第２実施形態のタイミングチャート。
【図４】本発明の第３実施形態のタイミングチャート。
【図５】本発明に係る撮像装置において、撮像素子とし
て使用するフルフレーム型ＣＣＤの概略構成を示す図。
て使用するフルフレーム型ＣＣＤの概略構成を示す図。
【図６】本発明の第４実施形態のタイミングチャート。
【図７】本発明の第５実施形態のタイミングチャート。
【図８】本発明の第６実施形態のタイミングチャート。
【図９】本発明の第７の実施の形態の撮像装置の要部構
成（水平駆動パルスの周波数を切換え可能とする構成）
を示すブロック図。
成（水平駆動パルスの周波数を切換え可能とする構成）
を示すブロック図。
【図１０】図９の構成により周波数切換えを行った場合
の水平駆動パルスのタイミングチャート。
の水平駆動パルスのタイミングチャート。
【図１１】インターライン型ＣＣＤの概略構成を示す
図。
図。
【図１２】従来のインターライン型ＣＣＤ動作のタイミ
ングチャート。
ングチャート。
１…受光部 １Ａ…受光部兼垂直転送部 ２…垂直転送部 ３…水平転送部 １０３…メカシャッタ １０４…撮像素子 １０８…タイミング発生部 １０９…システムコントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H054 AA01 4M118 AA04 AB01 BA12 BA13 CA02 DB06 DB07 DD12 FA06 5C022 AA13 AB67 AC42 AC52 5C024 BX01 CX55 CX62 CX68 CY42 DX04 EX31 GY04 GZ04 JX07 JX35
Claims (9)
- 【請求項１】 撮像素子を有する撮像装置において、 上記撮像素子内の不要な電荷を掃き出す掃き出し手段
と、 この掃き出し手段を駆動する期間の間に、掃き出し手段
を停止する期間を介在させるように制御する制御手段
と、 を有することを特徴とする撮像装置。 - 【請求項２】 上記不要な電荷の掃き出しを、上記撮像
素子から画像信号を出力する以外の動作時に行うことを
特徴とする請求項１記載の撮像装置。 - 【請求項３】 上記不要な電荷の掃き出しを、上記撮像
素子の蓄積期間中のときに行うことを特徴とする請求項
１記載の撮像装置。 - 【請求項４】 上記掃き出し手段を駆動する期間の間
に、上記掃き出し手段を停止する期間を一定の間隔で介
在させるように制御することを特徴とする請求項１〜３
のいずれか１つに記載の撮像装置。 - 【請求項５】 上記掃き出し手段を駆動する期間の間
に、上記掃き出し手段を停止する期間をランダムな間隔
で介在させるように制御することを特徴とする請求項１
〜３のいずれか１つに記載の撮像装置。 - 【請求項６】 上記不要な電荷の掃き出しを、上記撮像
素子から画像信号を出力する直前のみに行うことを特徴
とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の撮像装置。 - 【請求項７】 上記不要な電荷の掃き出しを、水平また
は垂直同期期間を単位として行う請求項４〜６のいずれ
か１つに記載の撮像装置。 - 【請求項８】 上記撮像素子はＣＣＤ型撮像素子である
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の
撮像装置。 - 【請求項９】 上記不要な電荷の掃き出しを、上記ＣＣ
Ｄ型撮像素子の水平または／および垂直転送部で行うこ
とを特徴とする請求項８記載の撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001176046A JP2002369082A (ja) | 2001-06-11 | 2001-06-11 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001176046A JP2002369082A (ja) | 2001-06-11 | 2001-06-11 | 撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002369082A true JP2002369082A (ja) | 2002-12-20 |
Family
ID=19017091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001176046A Pending JP2002369082A (ja) | 2001-06-11 | 2001-06-11 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002369082A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007006185A (ja) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 撮影装置 |
| JP2007158871A (ja) * | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Pentax Corp | 撮像素子の駆動方法及び駆動装置 |
| WO2010128586A1 (ja) * | 2009-05-08 | 2010-11-11 | パナソニック株式会社 | 撮像装置 |
| JP2011239027A (ja) * | 2010-05-06 | 2011-11-24 | Nisca Corp | 画像読取装置 |
| JP2014062963A (ja) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Sony Corp | 撮像素子、撮像装置、撮像方法、情報処理装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05328232A (ja) * | 1992-05-21 | 1993-12-10 | Hitachi Ltd | Ｃｃｄ型固体撮像素子 |
| JPH06343143A (ja) * | 1993-06-01 | 1994-12-13 | Sony Corp | 固体撮像素子の駆動方法 |
| JPH0744663B2 (ja) * | 1991-09-20 | 1995-05-15 | オリンパス光学工業株式会社 | 固体撮像装置 |
-
2001
- 2001-06-11 JP JP2001176046A patent/JP2002369082A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0744663B2 (ja) * | 1991-09-20 | 1995-05-15 | オリンパス光学工業株式会社 | 固体撮像装置 |
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| JP2007158871A (ja) * | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Pentax Corp | 撮像素子の駆動方法及び駆動装置 |
| WO2010128586A1 (ja) * | 2009-05-08 | 2010-11-11 | パナソニック株式会社 | 撮像装置 |
| JP2011239027A (ja) * | 2010-05-06 | 2011-11-24 | Nisca Corp | 画像読取装置 |
| JP2014062963A (ja) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Sony Corp | 撮像素子、撮像装置、撮像方法、情報処理装置 |
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