JP2003153093A - 固体撮像装置、電子スチルカメラ、固体撮像素子の駆動方法及び固体撮像素子を駆動する制御プログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、固体撮像装置、電子スチルカメ
ラ、固体撮像素子の駆動方法及び固体撮像素子を駆動す
る制御プログラムに関し、例えば電子スチルカメラに適
用して、従来に比して一段と消費電力を少なくすること
ができるようにする。 【解決手段】 本発明は、撮像素子３の駆動周波数を低
くすると共に、読み出しに要する駆動電圧を低くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置に関し、
例えば電子スチルカメラに適用することができる。本発
明は、撮像素子の駆動周波数を低くすると共に、読み出
しに要する駆動電圧を低くすることにより、従来に比し
て一段と消費電力を少なくすることができるようにす
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子スチルカメラ等の撮像装置に
おいては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）固体撮像
素子からラスタ走査の順序により順次撮像結果を出力
し、この撮像結果を相関二重サンプリング回路により画
素単位で処理するようになされている。

【０００３】すなわちＣＣＤ固体撮像素子は、縦方向に
延長する垂直転送レジスタが所定ピッチにより水平方向
に配置され、各垂直転送レジスタに沿って、各画素を構
成するセンサ部が配置される。ＣＣＤ固体撮像素子は、
これら垂直転送レジスタの一端が水平方向に延長する水
平転送レジスタに接続され、水平転送レジスタの末端に
出力部（フローティングディフュージョンアンプ）が配
置される。

【０００４】ＣＣＤ固体撮像素子は、所定の駆動パルス
により各センサ部に蓄積された蓄積電荷を垂直転送レジ
スタに転送した後、この蓄積電荷を垂直転送レジスタで
順次転送し、これにより水平転送レジスタにライン単位
で蓄積電荷を転送する。水平転送レジスタに１ライン分
の蓄積電荷が転送される毎に、水平転送レジスタにより
蓄積電荷を順次出力部に転送する。これによりＣＣＤ固
体撮像素子は、ラスタ走査の順序で順次各画素の蓄積電
荷を出力部に出力し、この出力部を介して撮像結果を出
力するようになされている。

【０００５】電子スチルカメラにおいては、このような
１画面分の撮像結果の出力をフレーム周期により実行し
て液晶表示パネル等に表示することにより、撮像結果を
モニタできるようになされている。またシャッタの操作
により、このようにして得られる１画面分の撮像結果を
データ圧縮してメモリに記録するようになされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところでＣＣＤ固体撮
像素子においては、画素数が増大すると、その分、蓄積
電荷の転送速度を高速度化することが必要になり、その
分、消費電力が増大する問題がある。

【０００７】すなわち図４は、ＣＤＤ固体撮像素子の水
平転送レジスタの駆動信号である水平転送パルスφＨ１
及びφＨ２を示す信号波形図である。ＣＤＤ固体撮像素
子においては、これら１対の駆動信号φＨ１及びφＨ２
がそれぞれ所定電圧以上（この図４においては、最大信
号レベルの９０〔％〕以上）及び所定電圧以下（この図
４においては、最大信号レベルの１０〔％〕以下）に保
持されている期間ｔｗｏ、又はこれとは逆にそれぞれ所
定の信号レベル以下、所定の信号レベル以上に保持され
ている期間ｔｗｌを所定時間以上確保しなければ、蓄積
電荷を確実に転送することが困難になる。

【０００８】これにより画素数が増大して駆動周波数を
何ら変更しない場合にはフレームレートが低下すること
により、結局、画素数の増大により駆動電圧を高くする
ことが必要になり、これにより画素数が増大すると消費
電力が増大することになる。

【０００９】この問題を解決する１つの方法として、特
開平１０−３０４２５０号公報においては、撮像結果を
モニタしている場合には、間引きして蓄積電荷を読み出
すことにより、蓄積電荷の転送速度を低速度化する方法
が提案されるようになされている。この方法の場合、転
送速度を低速度化できることにより、その分、従来に比
して格段的に電力消費を少なくすることができる。

【００１０】しかしながら近年においては、さらに一段
と画素数が増大し、これによりさらに一段と消費電力を
少なくことが求められるようなされている。

【００１１】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、従来に比して一段と消費電力を少なくすることがで
きる固体撮像装置、電子スチルカメラ、固体撮像素子の
駆動方法及び固体撮像素子を駆動する制御プログラムを
提案しようとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め請求項１の発明においては、固体撮像装置に適用し
て、動作モードに応じて、駆動信号の周波数及び駆動信
号の生成用電源電圧を切り換える。

【００１３】また請求項４の発明は、電子スチルカメラ
に適用して、所定の操作子の操作により、駆動信号の周
波数を第１の周波数より周波数の高い第２の周波数に切
り換えると共に、駆動信号の生成用電源電圧を第１電圧
より電圧の高い第２の電圧に切り換え、信号処理手段に
より出力信号を所定の記録媒体に記録した後、駆動信号
の周波数を第１の周波数に切り換えると共に、駆動信号
の生成用電源電圧を第１電圧に切り換える。

【００１４】また請求項５又は請求項６の発明において
は、固体撮像素子の駆動方法又は固体撮像素子を駆動す
る制御プログラムに適用して、動作モードに応じて、固
体撮像素子を駆動する駆動信号の周波数及び駆動信号の
生成用電源電圧を切り換える。

【００１５】請求項１の構成によれば、動作モードに応
じて、駆動信号の周波数、駆動信号の生成用電源電圧を
切り換えることにより、固体撮像素子の駆動に要する電
力を切り換えることができ、これにより従来に比して一
段と消費電力を少なくすることができる。

【００１６】また請求項４の構成によれば、電子スチル
カメラに適用して、所定の操作子の操作により、駆動信
号の周波数を第１の周波数より周波数の高い第２の周波
数に切り換えると共に、駆動信号の生成用電源電圧を第
１の電圧より電圧の高い第２の電圧に切り換え、信号処
理手段により出力信号を所定の記録媒体に記録した後、
駆動信号の周波数を第１の周波数に切り換えると共に、
駆動信号の生成用電源電圧を第１電圧に切り換えること
により、第１の周波数、第２の電圧への切り換えにより
固体撮像素子の駆動に要する電力を切り換えることがで
き、これにより従来に比して一段と消費電力を少なくす
ることができる。

【００１７】これにより請求項５又は請求項６の構成に
よれば、従来に比して一段と消費電力を少なくすること
ができる固体撮像素子の駆動方法又は固体撮像素子を駆
動する制御プログラムを提供することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。

【００１９】（１）実施の形態の構成 図１は、本発明の実施の形態に係る電子スチルカメラを
示すブロック図である。この電子スチルカメラ１におい
て、レンズ２は、コントローラ３３の制御により絞り、
倍率を可変して、続くＣＣＤ固体撮像素子３の撮像面に
入射光を集光する。

【００２０】ＣＣＤ固体撮像素子３は、タイミングジェ
ネレータ４の駆動により、撮像面に形成されたセンサ部
による蓄積電荷を順次転送して電荷電圧変換処理し、こ
の処理結果を撮像結果として出力する。これら一連の処
理において、ＣＣＤ固体撮像素子３は、タイミングジェ
ネレータ４による駆動の切り換えにより、撮像結果をモ
ニタしている場合には、間引きして蓄積電荷をセンサ部
から読み出すようになされ、これにより撮像結果のフレ
ームレートを増大させるようになされている（以下、間
引きモードと呼ぶ）。またこのように間引きして、コン
トローラ３３の制御により低い転送速度で（間引きしな
い場合のフレームレートで）蓄積電荷を転送するように
なされ、その分、消費電力を低減するようになされてい
る（以下、低電力モードと呼ぶ）。またこの低電力モー
ドにおいて、転送速度を低速度に切り換えて余裕が出来
た分、転送に供する駆動回路の電源電圧を小さくするよ
うになされ、これによって一段と消費電力を低減するよ
うになされている。なおこれらの動作モードとの対比に
より、何ら間引きしない動作モードを高解像度モードと
呼ぶ。

【００２１】すなわち図２に示すように、ＣＣＤ固体撮
像素子３は、縦方向に延長する垂直転送レジスタ５が所
定ピッチにより水平方向に配置される。ＣＣＤ固体撮像
素子３は、各垂直転送レジスタ５に沿って、各画素を構
成するセンサ部６が配置され、各センサ部６が読み出し
ゲート部７を介して垂直転送レジスタ５に接続される。
これによりＣＣＤ固体撮像素子３は、それぞれ受光結果
を出力するセンサ部６がマトリックス状に配置されるよ
うになされている。さらにＣＣＤ固体撮像素子３は、こ
れら垂直転送レジスタ５の一端が水平方向に延長する水
平転送レジスタ８に接続され、水平転送レジスタ８の末
端に出力部（フローティングディフュージョンアンプ）
９が配置される。

【００２２】ＣＣＤ固体撮像素子３は、読み出しゲート
部７の制御により、各センサ部６の受光結果である蓄積
電荷を垂直転送レジスタ５に転送した後、この蓄積電荷
を垂直転送レジスタ５で順次転送し、水平転送レジスタ
８にライン単位で蓄積電荷を入力する。またこのように
して入力される蓄積電荷を水平転送レジスタ８により順
次出力部９に転送する。これによりＣＣＤ固体撮像素子
は、順次各画素の蓄積電荷を出力部９に出力し、この出
力部９を介して撮像結果を出力するようになされてい
る。

【００２３】ＣＣＤ固体撮像素子３は、所定ラインの読
み出しゲート部７が、他のラインの読み出しゲート部７
と独立して制御できるように構成され、これにより全て
の読み出しゲート部７を制御した場合には、全てのセン
サ部６から蓄積電荷を垂直転送レジスタ５に転送できる
のに対し、この独立した読み出しゲート部７を選択的に
駆動した場合には、駆動に係る読み出しゲート部７に接
続されたセンサ部６のみから蓄積電荷を垂直転送レジス
タ５に転送できるようになされ、これにより必要に応じ
て蓄積電荷を間引きして読み出すことができるようにな
されている。なおＣＣＤ固体撮像素子３は、このような
間引きにより蓄積電荷を読み出して後述する回路系で処
理する場合に、ユーザーに違和感を感じさせることがな
いように、このように独立して制御可能な読み出しゲー
ト部７が設定されるようになされている。

【００２４】ＣＣＤ固体撮像素子３は、この垂直転送レ
ジスタ５が、３相の駆動パルスにより駆動して蓄積電荷
を転送できるようになされ、読み出しゲート部７が、３
相の駆動パルスの１つの駆動信号を受ける垂直転送レジ
スタ５の電極を利用して形成されるようになされてい
る。これによりＣＣＤ固体撮像素子３は、これら３相の
駆動パルスの１つの駆動信号の信号レベルを立ち上げる
ことにより、読み出しゲート部７を駆動できるようにな
されている。

【００２５】これらによりＣＣＤ固体撮像素子３は、所
定のセンサ部６が接続されてなる垂直転送レジスタ５に
対しては、タイミングジェネレータ４からφＶ１、φＶ
２、φＶ３による３相の駆動信号が供給されるのに対
し、独立して制御可能な読み出しゲート部７が接続され
てなる垂直転送レジスタ５に対しては、タイミングジェ
ネレータ４からφＶ１、φＶ２’、φＶ３による３相の
駆動信号が供給されるようになされ、これらの駆動信号
のうちの、それぞれ駆動信号φＶ２、φＶ２’の信号レ
ベルを通常の転送時の高い側の電圧より立ち上げること
により、読み出しゲート部７を駆動できるようになされ
ている。

【００２６】水平転送レジスタ８は、駆動信号φＨ１及
びφＨ２により駆動されるようになされている。上述し
た垂直転送レジスタ５の動作により、水平転送レジスタ
８は、なんら間引きしない場合には、順次、センサ部６
の蓄積電荷が転送されて入力される。これにより水平転
送レジスタ８は、この場合、１ライン分の蓄積電荷が入
力される毎に、順次出力部９に蓄積電荷を転送し、これ
により全ての画素による撮像結果をライン走査の順序で
出力するようになされている。

【００２７】これに対して間引きした場合、水平転送レ
ジスタ８においては、間引きに対応するラインについて
は、垂直転送レジスタ５の暗電流等による何ら意味の無
い電荷が入力される。これによりこの場合、水平転送レ
ジスタ８においては、このような意味の無い電荷につい
ては出力部９に転送することなく、間引きしていないラ
インの蓄積電荷だけを選択的に転送するようになされて
いる。

【００２８】ＣＣＤ固体撮像素子３は、このようにして
間引きしたラインについて、水平転送レジスタ８で電荷
を転送しなくて良い分、全ての画素の撮像結果を出力す
る場合に比して、電荷電圧変換して出力する蓄積電荷の
数が少なくなり、その分、水平転送レジスタ８における
蓄積電荷の転送回数も少なくなる。ＣＣＤ固体撮像素子
３は、これにより間引きモード、低電力モードにおいて
は、垂直転送レジスタ５の動作に対して、水平転送レジ
スタ８の動作が切り換えられるようになされている。ま
た低電力モードにおいては、さらに水平転送レジスタ８
の駆動周波数が低い周波数に切り換えられるようになさ
れ、さらに駆動周波数を低くして余裕ができた分、水平
転送レジスタ８の駆動信号φＨ１及びφＨ２の振幅が小
さくなるようになされている。

【００２９】電源回路１０は、この電子スチルカメラ１
の各部の動作に必要な電源を生成して出力する。電源回
路１０は、これらの電源のうち、タイミングジェネレー
タ４に対しては、５〔Ｖ〕による駆動電源と、３．３
〔Ｖ〕による駆動電源とを出力する。

【００３０】タイミングジェネレータ４は、発振回路１
１により所定周波数のクロックを生成する。タイミング
ジェネレータ４は、このクロックを処理して、この電子
スチルカメラ１の各部の動作に必要な基準信号を出力す
る。

【００３１】これらの基準信号生成処理において、タイ
ミングジェネレータ４は、コントローラ３３から出力さ
れるモード設定信号ＳＭにより動作を切り換え、上述し
た低電力モード、間引きモード、高解像度モードに対応
するように、ＣＣＤ固体撮像素子３の駆動を切り換え、
またこの駆動の切り換えに対応するように各部の基準信
号を切り換える。

【００３２】すなわちタイミングジェネレータ４におい
て、分周器１２は、この発振回路１１から出力されるク
ロックを所定の分周比ｍにより分周して出力する。選択
回路１３は、コントローラ３３から出力されるモード設
定信号ＳＭにより接点を切り換え、高解像度モード、間
引きモードにおいては、発振回路１１より出力されるク
ロックを駆動信号生成回路１４に選択出力するのに対
し、低電力モードにおいては、分周器１２の出力信号を
駆動信号生成回路１４に選択出力する。

【００３３】駆動信号生成回路１４は、この選択回路１
３の出力信号を基準にして各回路ブロックの基準信号を
生成する。このとき駆動信号生成回路１４は、コントロ
ーラ３３から出力されるモード設定信号ＳＭにより動作
を切り換え、これにより間引きモードにおいては、間引
きして水平転送レジスタ８に余裕の出来た分、フレーム
転送レートを増大させるように、各部に基準信号を生成
する。またこのような間引きの処理、フレームレートの
増大に対応するように、ＣＣＤ固体撮像素子３の各種駆
動信号φＶ１〜φＶ３、φＨ１、φＨ２を生成して出力
する。

【００３４】これに対して低電力モードにおいては、間
引きして水平転送レジスタ８に余裕の出来た分、水平転
送レジスタ８の駆動周波数を低い周波数に切り換え、ま
た水平転送レジスタ８の駆動信号φＨ１、φＨ２を出力
するドライブ回路の駆動を５〔Ｖ〕の電源電圧から３．
３〔Ｖ〕の電源電圧に切り換え、これにより水平転送レ
ジスタ８の駆動電圧を低い電圧に切り換える。

【００３５】これに対して高解像度モードにおいては、
高速度に、かつ全画素の撮像結果をＣＣＤ固体撮像素子
より出力するように、またこのようにして出力される撮
像結果を処理するように基準信号を生成する。このとき
駆動信号生成回路１４は、水平転送レジスタ８について
は、駆動周波数を高い周波数に切り換え、また５〔Ｖ〕
の電源電圧によりドライブ回路を駆動する。

【００３６】サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）２１は、
ＣＣＤ固体撮像素子３の出力信号Ｓ１を相関２重サンプ
リングして出力する。アナログディジタル変換回路（Ａ
／Ｄ）２２は、このサンプルホールド回路２１の出力信
号をアナログディジタル変換処理することにより、１０
ビットの画像データを生成して出力する。

【００３７】カメラ信号処理回路２３は、アナログディ
ジタル変換回路２２から画像データを入力し、この画像
データをニー処理、ガンマ補正処理した後、輝度信号及
び色差信号に対応する輝度データ、色差データに変換し
て出力する。またこのようして生成した輝度データ、色
差データの水平同期信号ＨＤ、垂直同期信号ＶＤを出力
する。またカメラ信号処理回路２３は、このようにして
生成した輝度データの重み付け加算処理等により、露光
制御、オートフォーカス制御、オートホワイトバランス
調整の処理に供する評価値を生成し、これらの評価値を
コントローラ３３に出力する。またこの評価値を基準に
したコントローラ３３の制御により、各画像データの信
号レベルを補正する。

【００３８】セレクタ２４は、コントローラ３３の制御
により動作を切り換え、撮像結果をモニタしている場合
には、カメラ信号処理回路２３から出力される輝度デー
タ及び色差データをＹＵＶＲＧＢ変換回路２５に出力す
る。また撮像結果をキャプチャーする場合には、カメラ
信号処理回路２３から出力される輝度データ及び色差デ
ータをデータバスＢＵＳに出力する。またこのようにキ
ャプチャーした撮像結果、さらには記録した記録結果を
モニタする場合には、データバスＢＵＳに出力される輝
度データ及び色差データをＹＵＶＲＧＢ変換回路２５に
出力する。

【００３９】ＹＵＶＲＧＢ変換回路２５は、セレクタ２
４から出力される輝度データ及び色差データを演算処理
することにより、赤色、青色、緑色の色信号に対応する
画像データを生成し、電子スチルカメラ１では、この画
像データにより液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal
Display）２６を駆動して撮像結果を表示する。

【００４０】メモリ制御回路２７は、カメラ信号処理回
路２３から出力される水平同期信号ＨＤ、垂直同期信号
ＶＤ、タイミングジェネレータ４から出力される基準信
号を基準にして、コントローラ３３の制御によりメモリ
２８の動作を制御する。これによりメモリ２８は、撮像
結果をキャプチャーする場合には、データバスＢＵＳを
介してセレクタ２４から出力される輝度データ及び色差
データをメモリ２８に記録するのに対し、キャプチャー
した撮像結果を液晶表示装置２６で表示する場合には、
データバスＢＵＳを介して、メモリ２８に保持した輝度
データ及び色差データをセレクタ２４に出力する。また
キャプチャーした撮像結果を記録する場合には、データ
バスＢＵＳを介して、メモリ２８に保持した輝度データ
及び色差データをデータ処理回路２９に出力するのに対
し、記録した撮像結果をモニタする場合には、データ処
理回路２９から出力される輝度データ及び色差データを
メモリ２８に記録した後、データバスＢＵＳを介して、
メモリ２８に保持した輝度データ及び色差データをセレ
クタ２４に出力する。

【００４１】データ処理回路２９は、撮像結果を記録す
る場合には、データバスＢＵＳを介して、メモリ２８か
ら出力される輝度データ及び色差データを入力し、これ
ら輝度データ及び色差データを所定フォーマットにより
データ圧縮し、メモリカード３０に記録する。またこの
ようにして記録した撮像結果をモニタする場合には、メ
モリカード３０より画像データを読み出してデータ伸長
し、その結果得られる輝度データ及び色差データをメモ
リ２８に出力する。

【００４２】コントローラ３３は、ユーザーによる操作
に応動して各部の動作を制御することにより、この電子
スチルカメラ１全体の動作を制御する。この処理におい
て、コントローラ３３は、何らユーザーがシャッタを操
作しない場合には（図３（Ａ）及び（Ｃ））、低電力モ
ードに動作モードを設定し、これにより間引きして撮像
結果を取得し、また低い駆動電圧によりＣＣＤ固体撮像
素子３の水平転送レジスタ８を駆動し、所定のフレーム
レートによる撮像結果を取得する。なおここでこのフレ
ームレートは、例えば通常の映像機器と同一のフレーム
レートである３０〔Ｈｚ〕である。またこのときカメラ
信号処理回路２３より出力される画像データをＹＵＶＲ
ＧＢ変換回路２５で処理するように、セレクタ２４の動
作を設定し、またこのＹＵＶＲＧＢ変換回路２５から出
力される画像データを液晶表示装置２６で表示するよう
に全体の動作を制御する。これによりコントローラ３３
は、この低電力モードにおいて、ＣＣＤ固体撮像素子３
の電力消費を少なくした状態で、液晶表示装置２６の表
示を介して構図を確かめる等の作業を実行できるように
する。

【００４３】かくするにつきこれらにより電子スチルカ
メラ１では、低電力モードにおいては、間引きによりＣ
ＣＤ固体撮像素子３の全ラインに対して１／ｎのライン
数を読み出す場合には、後述する高解像度モードの場合
の、ｎ／ｍ倍のフレームレートにより撮像結果を取得し
て処理するようになされている。

【００４４】これに対してユーザーによりシャッタが半
押しされると、コントローラ３３は、動作モードを間引
きモードに切り換える。これによりコントローラ３３
は、間引きした分、フレームレートを増大させて、順次
撮像結果をカメラ信号処理回路２３に入力する。またこ
のようにして入力される撮像結果より得られる各種評価
値をカメラ信号処理回路２３から取得し（図３におい
て、光学検波により示される評価値の取得である）、こ
れら評価値を基準にして、レンズ２の絞り、カメラ信号
処理回路２３の動作等を制御し、これにより露光制御、
オートフォーカス制御、オートホワイトバランス調整の
処理を実行する。これらにより電子スチルカメラ１で
は、この間引きモードにおいては、間引きによりＣＣＤ
固体撮像素子３の全ラインの１／ｎのライン数を読み出
す場合には、後述する高解像度モードの場合の、ｎ倍の
フレームレートにより撮像結果を取得して処理するよう
になされている。

【００４５】またユーザーによりシャッタが全押しされ
ると、このように露光制御、オートフォーカス制御、オ
ートホワイトバランス調整した状態で、高解像度モード
に動作モードを切り換える。これによりコントローラ３
３は、ＣＣＤ固体撮像素子３から全画素の撮像結果を取
得し、この撮像結果をカメラ信号処理回路２３で処理す
る。またセレクタ２４の動作の設定により、カメラ信号
処理回路２３より出力される輝度データ、色差データを
メモリ２８に一時格納し、メモリ２８への記録を完了す
ると、動作モードを低電力モードに切り換える。またコ
ントローラ３３は、このようにしてメモリ２８に格納し
た画像データのデータ圧縮をデータ処理回路２９に指示
し、またこのデータ圧縮した画像データをメモリカード
３０に記録する。

【００４６】なおコントローラ３３は、ユーザーによる
動作モードの設定により、ユーザーが撮像結果の確認を
希望した場合には、セレクタ２４を介して、メモリ２８
に格納した画像データをＹＵＶＲＧＢ変換回路２５に転
送して液晶表示装置２６により表示し、ユーザーにより
記録の指示が得られると、メモリ２８に保持した画像デ
ータをデータ圧縮してメモリカード３０に記録するよう
になされている。コントローラ３３は、この場合には、
これらの処理の間、ＣＣＤ固体撮像素子３の駆動を中止
し、又は低電力モードにより動作させるようになされて
いる。

【００４７】（２）実施の形態の動作 以上の構成において、この電子スチルカメラ１では（図
１）、ＣＣＤ固体撮像素子３より出力される撮像結果が
サンプルホールド回路２１により処理された後、アナロ
グディジタル変換回路２２によりアナログディジタル変
換処理され、これにより画像データが生成される。電子
スチルカメラ１では、この画像データがカメラ信号処理
回路２３で処理されて輝度データ及び色差データが生成
された後、ＹＵＶＲＧＢ変換回路２５により色データに
変換され、この色データにより液晶表示装置２６が駆動
されて撮像結果が動画により表示される。これによりこ
の電子スチルカメラ１では、この液晶表示装置２６の表
示を確認して、構図を設定することができる（図３）。

【００４８】またこのようにして構図を設定して、ユー
ザーによりシャッタが半押しされると、カメラ信号処理
回路２３で取得される露光制御用、オートフォーカス調
整用、オートホワイトバランス調整用の評価値を基準に
して、露光制御等の処理が実行され、これにより被写体
の撮影に適した条件により撮像結果を取得可能に各部が
調整される。

【００４９】また続いてユーザーによりシャッタが全押
しされると、カメラ信号処理回路２３より出力される画
像データがメモリ２８に格納された後、データ処理回路
２９でデータ圧縮され、メモリカード３０に格納され
る。またメモリ２８への画像データの格納が完了する
と、カメラ信号処理回路２３の出力データがＹＵＶＲＧ
Ｂ変換回路２５を介して液晶表示装置２６で表示され
る。

【００５０】電子スチルカメラ１では、このような一連
の処理において、記録に供する画像データをＣＣＤ固体
撮像素子３を介して取得する場合は、ＣＣＤ固体撮像素
子３のセンサ部６による画素より得れる蓄積電荷のう
ち、全画素の蓄積電荷が垂直転送レジスタ５に転送され
た後、順次、水平転送レジスタ８に転送される。また水
平転送レジスタ８に１ライン分の蓄積電荷が入力される
と、出力部９に向けて順次蓄積電荷が転送され、１ライ
ン分の蓄積電荷の転送を水平転送レジスタ８で完了する
と、続くラインの蓄積電荷が垂直転送レジスタ５から水
平転送レジスタ８に入力される。この処理の繰り返しに
より、電子スチルカメラ１では、ＣＣＤ固体撮像素子３
を構成する全ての画素による蓄積電荷が順次ラスタ操作
の順序により転送されて出力部９により電圧に変換され
る。

【００５１】これにより電子スチルカメラ１では、ＣＣ
Ｄ固体撮像素子３の画素数による高解像度の撮像結果を
取得して、この撮像結果をメモリカード３０に記録する
ようになされている。

【００５２】これに対してこの種の電子スチルカメラ１
に適用される液晶表示装置２６においては、ＣＤＤ固体
撮像素子３の全画素より得られる撮像結果に比して格段
的に解像度が低いことにより、また表示可能な面積が限
られている。これにより構図を確認する場合等の、液晶
表示装置２６に撮像結果を表示する場合、電子スチルカ
メラ１では、タイミングジェネレータ４から出力される
垂直転送パルスφＶ２、φＶ２´の駆動の切り換えによ
り、所定ラインの画素による蓄積電荷が間引きされて、
所定ラインの画素による蓄積電荷のみが垂直転送レジス
タ５に転送され、この所定ラインの画素による蓄積電荷
のみが水平転送レジスタ８、出力部９を介して出力され
る。

【００５３】またこのように画素を間引きした分、水平
転送レジスタ８を駆動する駆動信号φＨ１、φＨ２の周
波数が低い周波数に切り換えられ、これにより消費電力
が低減される。またこのように駆動信号φＨ１、φＨ２
の周波数を低くした分、駆動信号φＨ１、φＨ２により
ＣＤＤ固体撮像素子３を駆動するドライブ回路の電源電
圧が引き下げられて、駆動信号φＨ１、φＨ２の振幅が
小さくなるように切り換えられ、これによってさらに一
段と消費電力が低減される。

【００５４】実際上、電源電圧Ｖに対して消費電力Ｐ
は、Ｐ∝Ｖ² の関係式により表されることにより、この
ように電源電圧を引き下げて、駆動信号φＨ１、φＨ２
の振幅を小さくすれば、その分、格段的に消費電力を少
なくすることができる。

【００５５】これに対してシャッタが半押しされた場合
には、撮像結果を液晶表示装置２６で表示する場合のよ
うに、高い解像度による撮像結果を必要としない反面、
高速度で撮像に適した条件を設定することが必要にな
る。これにより電子スチルカメラ１では、この場合、間
引きによる撮像結果をＣＣＤ固体撮像素子３より出力す
るように全体の動作が設定される。また水平転送レジス
タ８においては、全画素を読みだす場合と同一の高速度
により駆動され、またこれに対応するように垂直転送レ
ジスタ５等においては、高速度により駆動され、これに
より間引きした分、高いフレームレートによる撮像結果
がカメラ信号処理回路２３に入力され、この撮像結果に
より撮像に適した条件に収束するように、オートフォー
カス調整等の処理が実行される。

【００５６】（３）実施の形態の効果 以上の構成によれば、撮像素子の駆動周波数を低くする
と共に、読み出しに要する駆動電圧を低くすることによ
り、従来に比して一段と消費電力を少なくすることがで
きる。

【００５７】またこのように撮像素子の駆動周波数を低
くする場合に、マトリックス状に配置したセンサ部によ
る受光結果を間引きすることにより、フレームレートの
低下を有効に回避して、消費電力を少なくすることがで
きる。

【００５８】（４）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、水平転送レジスタの
駆動周波数を低くする場合について述べたが、本発明は
これに限らず、これに加えて、又はこれに代えて、垂直
転送レジスタの駆動周波数を低くする場合にも、広く適
用することができる。

【００５９】また上述の実施の形態においては、垂直転
送レジスタへの蓄積電荷の転送を制御してライン単位で
間引きする場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、水平転送レジスタへの蓄積電荷の転送を制御して垂
直転送レジスタ単位で間引きする場合等に広く適用する
ことができる。

【００６０】また上述の実施の形態においては、シャッ
タの半押しにより、間引きの分、フレームレートを増大
させる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
必要に応じてシャッタの半押しによるフレームレートの
切り換えを省略するようにしてもよい。このようにすれ
ば動作モードを少なくすることができ、その分、制御を
簡略化することができ、さらにはカメラ一体型ビデオテ
ープレコーダ等の動画記録機能を備えた撮像装置におい
て、動画の記録を一時中止して静止画を記録する場合に
適用することができる。

【００６１】また上述の実施の形態においては、ＣＣＤ
固体撮像素子を駆動する場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、ＣＭＯＳによる固体撮像素子を駆動す
る場合等に広く適用することができる。

【００６２】また上述の実施の形態においては、単板式
による撮像装置に本発明を適用する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、３板式による撮像装置にも
広く適用することができる。

【００６３】また上述の実施の形態においては、本発明
を電子スチルカメラによる撮像装置に適用する場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、例えばカメラ一
体型ビデオテープレコーダ等の記録機能を有してなる撮
像装置、携帯電話等の通信機能を有してなる撮像装置、
さらにはパーソナルコンピュータと一体化されてなる撮
像装置等に広く適用することができる。

【００６４】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、撮像素子
の駆動周波数を低くすると共に、読み出しに要する駆動
電圧を低くすることにより、従来に比して一段と消費電
力を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る電子スチルカメラを
示すブロック図である。

【図２】図１の電子スチルカメラのＣＣＤ固体撮像素子
を周辺構成と共に詳細に示すブロック図である。

【図３】図１の電子スチルカメラの動作モードの説明に
供するタイムチャートである。

【図４】水平転送パルスの説明に供する信号波形図であ
る。

【符号の説明】

１……電子スチルカメラ、３……ＣＣＤ固体撮像素子、
４……タイミングジェネレータ、５……垂直転送レジス
タ、６……センサ部、７……読み出しゲート部、８……
水平転送レジスタ、１０……電源、３３……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 BA13 DB07 DB20 FA06 5C022 AA13 AB40 AB67 AC42 AC52 5C024 CY42 GY04 HX02 HX47 HX50 JX35

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固体撮像素子と、 前記固体撮像素子の駆動信号を生成して出力することに
   より、前記固体撮像素子を駆動する駆動手段と、 前記固体撮像素子の出力信号を信号処理する信号処理手
   段と、 前記駆動手段、前記信号処理手段の動作を制御する制御
   手段とを備え、 前記制御手段は、 動作モードに応じて、前記駆動信号の周波数及び前記駆
   動信号の生成用電源電圧を切り換えることを特徴とする
   固体撮像装置。
2. 【請求項２】前記固体撮像素子は、 マトリックス状に配置したセンサ部による受光結果の出
   力により前記出力信号を出力し、 前記駆動手段は、 第１の動作モードにおいて、 前記固体撮像素子の全てのセンサ部の前記受光結果を順
   次出力するように、前記固体撮像素子を駆動し、 第２の動作モードにおいて、 前記センサ部の受光結果を間引きして出力するように、
   前記固体撮像素子を駆動し、 前記制御手段は、 前記第２の動作モードにおいて、前記第１の動作モード
   における場合に比して、前記駆動信号の周波数及び前記
   生成用電源電圧を低下させ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】前記固体撮像素子は、 ＣＣＤ固体撮像素子であり、 前記駆動信号の周波数の切り換えが、水平転送レジスタ
   の駆動信号の周波数の切り換え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。
4. 【請求項４】固体撮像素子と、 前記固体撮像素子の駆動信号を生成して出力することに
   より、前記固体撮像素子を駆動する駆動手段と、 前記固体撮像素子の出力信号を信号処理する信号処理手
   段と、 前記駆動手段、前記信号処理手段の動作を制御する制御
   手段とを備え、 前記制御手段は、 所定の操作子の操作により、 前記駆動信号の周波数を第１の周波数より周波数の高い
   第２の周波数に切り換えると共に、前記駆動信号の生成
   用電源電圧を第１電圧より電圧の高い第２の電圧に切り
   換え、 前記信号処理手段により前記出力信号を所定の記録媒体
   に記録した後、 前記駆動信号の周波数を前記第１の周波数に切り換える
   と共に、前記駆動信号の生成用電源電圧を前記第１電圧
   に切り換えることを特徴とする電子スチルカメラ。
5. 【請求項５】マトリックス状に配置したセンサ部による
   受光結果を出力する固体撮像素子の駆動方法において、 動作モードに応じて、前記固体撮像素子を駆動する駆動
   信号の周波数及び前記駆動信号の生成用電源電圧を切り
   換えることを特徴とする固体撮像素子の駆動方法。
6. 【請求項６】マトリックス状に配置したセンサ部による
   受光結果を出力する固体撮像素子を駆動する制御プログ
   ラムにおいて、 動作モードに応じて、前記固体撮像素子を駆動する駆動
   信号の周波数及び前記駆動信号の生成用電源電圧を切り
   換えることを特徴とする固体撮像素子を駆動する制御プ
   ログラム。