JP2004080286A - 撮像素子 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像エリアの中央部に対応する画像情報を優先して読み出すことのできる撮像素子を得る。
【解決手段】水平方向及び垂直方向に所定ピッチで配置され、入射光に応じた電荷を発生する複数の受光部７０と、当該受光部７０で発生した電荷を列毎に垂直方向に転送する垂直転送路７４と、当該垂直転送路７４から転送された電荷を水平方向に転送する水平転送路と、を備えると共に、水平転送路を上記水平方向に第１領域及び第２領域の２つの領域に分割し、第１領域及び第２領域の２つの水平転送路８２Ａ、８２Ｂにおける垂直転送路から転送された電荷を出力するための出力部（アンプ８４Ａ、８４Ｂ）を各水平転送路８２Ａ、８２Ｂの分割位置側端部に電気的に接続させるように設ける。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像素子に係り、特に、水平方向及び垂直方向に所定ピッチで配置され入射光に応じた電荷を発生する複数の光電変換部と、当該光電変換部で発生した電荷を列毎に垂直方向に転送する垂直転送路と、当該垂直転送路から転送された電荷を水平方向に転送する水平転送路と、を備えた撮像素子に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ、電荷結合素子）等の撮像素子の高解像度化に伴い、デジタルカメラの需要が急増している。
【０００３】
ところで、ＣＣＤは、入射光に応じた電荷を発生する複数の光電変換部を一方向のみに所定ピッチで配置したライン型ＣＣＤと、当該光電変換部を水平方向及び垂直方向に所定ピッチで配置したエリア型ＣＣＤと、の２種類に大別される。このうち、デジタルカメラで使用されるものの主流となっているエリア型ＣＣＤには、上記光電変換部で発生した電荷を列毎に垂直方向に転送する垂直転送路と、当該垂直転送路から転送された電荷を水平方向に転送する水平転送路と、が備えられている。
【０００４】
ところで、撮像素子の解像度が増加すると、当然ながら撮像によって得られた画像情報の読み出し時間が増大する。そこで、従来より、撮像素子からの画像情報の読み出しを高速化しようとする多くの試みが行われてきた。例えば、特開２００１−１１９０１０では、水平転送路を複数のブロックに分割し、各分割領域の出力をパラレルに出力することにより、見かけ上のデータレートを向上させる技術が提案されている。
【０００５】
その一方で、撮像素子を備えたデジタルカメラでは、デジタルズームをかける場合や、被写体像の中央部分に対応する画像情報のみに基づいてＡＦ（Ａｕｔｏ　Ｆｏｃｕｓ、自動合焦）機能を働かせる場合等、撮像エリアの中央部に対応する画像情報を優先して読み出したい場合があった。
【０００６】
しかしながら、光電変換部を水平方向及び垂直方向に所定ピッチで配置した従来のエリア型の撮像素子では、画像情報を当該撮像素子の端部に位置する光電変換部で発生した電荷に対応するものから順にラスター走査順に出力していたので、撮像エリアの中央部に対応する画像情報が出力されるまでに時間がかかる、という問題点があった。
【０００７】
この問題点を解決するために、前述の特開２００１−１１９０１０に記載の技術を適用することも考えられるが、当該技術では、分割された水平転送路の各ブロックにおける電荷の転送方向が同一方向とされているので、被写体像の中央部から周辺部にかけて範囲を変えながら画像情報を読み出す、といった要求には必ずしも応えることができるとはいえない。
【０００８】
本発明は上記問題点を解消するためになされたものであり、撮像エリアの中央部に対応する画像情報を優先して読み出すことのできる撮像素子を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の撮像素子は、水平方向及び垂直方向に所定ピッチで配置され、入射光に応じた電荷を発生する複数の光電変換部と、前記光電変換部で発生した電荷を列毎に垂直方向に転送する垂直転送路と、前記垂直転送路から転送された電荷を水平方向に転送する水平転送路と、を備えた撮像素子であって、前記水平転送路が前記水平方向に第１領域及び第２領域の２つの領域に分割され、前記第１領域及び前記第２領域の２つの水平転送路における前記垂直転送路から転送された電荷を出力するための出力部が前記２つの水平転送路の分割位置側端部に電気的に接続されるように設けられたことを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の撮像素子によれば、水平方向及び垂直方向に所定ピッチで配置された複数の光電変換部によって入射光に応じた電荷が発生され、発生された電荷が垂直転送路によって列毎に垂直方向に転送され、更に、垂直転送路から転送された電荷が水平転送路によって水平方向に転送される。すなわち、本発明の撮像素子は、インターライン転送型ＣＣＤやフレーム転送型ＣＣＤ等の順次転送型の撮像素子として構成されている。
【００１１】
ここで、本発明の撮像素子では、上記水平転送路が上記水平方向に第１領域及び第２領域の２つの領域に分割され、当該第１領域及び第２領域の２つの水平転送路における上記垂直転送路から転送された電荷を出力するための出力部が当該２つの水平転送路の分割位置側端部に電気的に接続されるように設けられている。
【００１２】
すなわち、本発明の撮像素子は、分割されて得られた２つの水平転送路の各々について、垂直転送路から転送された電荷が分割位置側端部から他端部に至る順序で順次出力されるものとされており、これによって撮像素子の撮像エリアにおける中央部に対応する画像情報を優先して読み出すことができるようにされている。
【００１３】
このように、請求項１に記載の撮像素子によれば、水平方向及び垂直方向に所定ピッチで配置され、入射光に応じた電荷を発生する複数の光電変換部と、当該光電変換部で発生した電荷を列毎に垂直方向に転送する垂直転送路と、当該垂直転送路から転送された電荷を水平方向に転送する水平転送路と、を備えると共に、水平転送路が上記水平方向に第１領域及び第２領域の２つの領域に分割され、第１領域及び第２領域の２つの水平転送路における垂直転送路から転送された電荷を出力するための出力部が上記２つの水平転送路の分割位置側端部に電気的に接続されるように設けられているので、撮像エリアの中央部に対応する画像情報を優先して読み出すことができる。
【００１４】
また、請求項２記載の撮像素子は、請求項１に記載の発明において、前記出力部が、前記２つの水平転送路に対して個別に設けられたことを特徴とするものである。
【００１５】
すなわち、例えば、出力部を第１領域及び第２領域の２つの水平転送路に対して共通に設けた場合には、各水平転送路から転送されてきた電荷が当該出力部で混合されてしまう点を考慮して各水平転送路からの画像情報の出力を時分割で行う必要がある。このため、必要とされる画像情報を読み出すのに時間がかかると共に、やや複雑な読み出し制御が必要となる。
【００１６】
これに対し、本発明では、出力部を各水平転送路に対して個別に設けているので、各水平転送路からの画像情報の出力を各々独立に行うことができ、この結果として、出力部を各水平転送路に対して共通に設ける場合に比較して、簡易な読み出し制御で、かつ短時間に必要とされる画像情報を読み出すことができる。
【００１７】
このように、請求項２に記載の撮像素子によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏することができると共に、本発明の出力部が２つの水平転送路に対して個別に設けられているので、出力部を２つの水平転送路に対して共通に設ける場合に比較して、簡易な読み出し制御で、かつ短時間に必要とされる画像情報を読み出すことができる。
【００１８】
これに対し、請求項３記載の撮像素子は、請求項１に記載の発明において、前記出力部が、前記２つの水平転送路に対して共通に設けられたことを特徴とするものである。
【００１９】
従って、本発明の撮像素子では、出力部を各水平転送路に対して個別に設けた場合に比較して、出力部に必要とされる面積を小さくすることができ、この結果として撮像素子を小型化することができる。また、本発明の撮像素子では、各水平転送路から転送されてきた電荷が当該出力部で混合されてしまう点を考慮して各水平転送路からの画像情報の出力を時分割で行う必要があり、やや複雑な読み出し制御を必要とするものの、出力された画像情報に対してアナログ信号処理等の各種後処理を行う手段が１系統のみでよくなる。この結果、本発明の撮像素子を用いた装置（例えば、デジタルカメラ、携帯電話器、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｓｓｉｓｔａｎｔ：携帯情報端末）等）の低コスト化及び小型化を図ることができる。
【００２０】
このように、請求項３に記載の撮像素子によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏することができると共に、本発明の出力部が２つの水平転送路に対して共通に設けられているので、撮像素子を小型化することができると共に、当該撮像素子を用いた装置の低コスト化及び小型化を図ることができる。
【００２１】
一方、請求項４記載の撮像素子は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の発明において、前記光電変換部の各々に対応して備えられると共に前記垂直転送路に前記光電変換部で発生した電荷を転送するときに所定レベルの電力が印加される複数の電極を更に備え、前記複数の電極への所定レベルの電力の印加が、前記複数の光電変換部のうちの前記垂直方向の中央部における予め定められた領域に属する光電変換部に対応する電極のみ、他の領域に属する光電変換部に対応する電極とは独立して行えるように構成されたことを特徴とするものである。
【００２２】
請求項４に記載の撮像素子は、光電変換部の各々に対応して備えられると共に垂直転送路に光電変換部で発生した電荷を転送するときに所定レベルの電力が印加される複数の電極が更に備えられる。
【００２３】
ここで、本発明の撮像素子は、上記複数の電極への所定レベルの電力の印加が、上記複数の光電変換部のうちの上記垂直方向の中央部における予め定められた領域に属する光電変換部に対応する電極のみ、他の領域に属する光電変換部に対応する電極とは独立して行えるように構成されている。
【００２４】
このように、請求項４に記載の撮像素子によれば、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の発明と同様の効果を奏することができると共に、光電変換部の各々に対応して備えられると共に垂直転送路に光電変換部で発生した電荷を転送するときに所定レベルの電力が印加される複数の電極を更に備え、当該複数の電極への所定レベルの電力の印加が、複数の光電変換部のうちの垂直方向の中央部における予め定められた領域に属する光電変換部に対応する電極のみ、他の領域に属する光電変換部に対応する電極とは独立して行えるように構成されているので、当該予め定められた領域に属する光電変換部により得られた画像情報のみを読み出すことができる。
【００２５】
更に、請求項５記載の撮像素子は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の発明において、前記２つの水平転送路に転送された電荷を廃棄する廃棄手段を更に備えたことを特徴とするものである。
【００２６】
この構成により、必要のない電荷が水平転送路に転送された場合や、撮像エリアの水平方向中央部における必要な画像情報が出力された後に水平転送路に電荷が残存する場合等には、これらの不必要な電荷を廃棄手段によって廃棄することにより、当該電荷を水平転送路で転送する場合に生じる無駄な時間を削減することができ、この結果として、必要とされる画像情報の高速な読み取りを行うことができる。
【００２７】
このように、請求項５に記載の撮像素子によれば、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の発明と同様の効果を奏することができると共に、本発明の２つの水平転送路に転送された電荷を廃棄する廃棄手段を備えたので、必要とされる画像情報の高速な読み取りを行うことができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、ここでは、本発明の撮像素子をインターライン転送型ＣＣＤに適用すると共に、当該ＣＣＤをデジタルカメラに搭載する場合について説明する。
【００２９】
〔第１実施形態〕
まず、図１を参照して、本第１実施形態に係る撮像素子１８の構成について説明する。同図に示すように、本第１実施形態に係る撮像素子１８には、各々入射光に応じた電荷を発生するフォトダイオードで構成された光電変換部としての多数の受光部７０が水平方向及び垂直方向に所定ピッチで配置されている。なお、同図において受光部７０毎に表記されている‘Ｒ’、‘Ｇ’、‘Ｂ’は、対応する受光部７０の受光面上に設けられた色分解フィルタ（図示省略）の対応色を示すものであり、‘Ｒ’は赤を、‘Ｇ’は緑を、‘Ｂ’は青を、各々示している。
【００３０】
また、撮像素子１８には、受光部列の間の各々に、各受光部列の各々に対応して垂直転送路７４が形成されている。垂直転送路７４は、受光部７０の各々に対応して設けられた、垂直転送電極Ｖを備えた垂直転送ＣＣＤを含んで構成されている。
【００３１】
また、撮像素子１８には、電気的に接続された垂直転送電極Ｖに所定レベルの電圧が印加されることにより、受光部７０で発生された信号電荷を当該受光部７０から対応する垂直転送ＣＣＤに転送させるトランスファーゲート（転送ゲート）７６が各受光部７０に対応して設けられている。
【００３２】
ここで、垂直転送電極Ｖは各行毎に電気的に接続されている。また、本実施の形態に係る撮像素子１８には、垂直転送電極Ｖに対し、垂直転送路７４による電荷転送方向（垂直方向）に沿って７つおきに共通の垂直駆動信号が供給されるように垂直駆動信号用配線７８が設けられている。すなわち、撮像素子１８は、垂直転送路７４を８相の垂直駆動信号φＶ１〜φＶ８によって駆動させるものとして構成されており、垂直駆動信号φＶ１、φＶ２、・・・、φＶ８は、各々、垂直転送電極Ｖ１、Ｖ２、・・・、Ｖ８に印加される。
【００３３】
一方、撮像素子１８には、各垂直転送路７４の電荷転送方向最下流に位置する垂直転送ＣＣＤに隣接して、各垂直転送路７４から転送された電荷を水平方向に転送する２つの水平転送路８２Ａ及び水平転送路８２Ｂが形成されている。なお、水平転送路８２Ａは、垂直転送路７４の形成領域を図１紙面左右方向（水平方向）に均等に２分割したときの図１紙面左側の領域に含まれる垂直転送路７４に対応し、水平転送路８２Ｂは、残りの垂直転送路７４に対応している。
【００３４】
水平転送路８２Ａ及び水平転送路８２Ｂは、各々、対応する垂直転送路７４の各々に対応して設けられた、水平転送電極Ｈを備えた水平転送ＣＣＤを含んで構成されている。また、水平転送路８２Ａ及び水平転送路８２Ｂの互いに隣接する側の端部は受光部７０側から離れる方向でかつ垂直方向に屈曲されており、各々の端部に位置された水平転送ＣＣＤにはアンプ８４Ａ及びアンプ８４Ｂが各々電気的に接続されている。そして、アンプ８４Ａ及びアンプ８４Ｂの各々の出力端は、各アンプからの出力信号を外部に出力するための出力端子８６Ａ及び出力端子８６Ｂに、各々接続されている。
【００３５】
なお、本実施の形態に係る撮像素子１８は、水平転送電極Ｈに対し、水平転送路８２Ａ及び水平転送路８２Ｂによる電荷転送方向に沿って２つおきに共通の水平駆動信号が供給されるように構成されている。すなわち、撮像素子１８は、水平転送路８２Ａ及び水平転送路８２Ｂを各々２相の水平駆動信号φＨ１、φＨ２によって駆動させるものとして構成されており、水平転送路８２Ａでは水平駆動信号φＨ１、φＨ２が各々水平転送電極Ｈ１Ｌ、Ｈ２Ｌに印加され、水平転送路８２Ｂでは水平駆動信号φＨ１、φＨ２が各々水平転送電極Ｈ１Ｒ、Ｈ２Ｒに印加される。
【００３６】
従来のインターライン転送型ＣＣＤにおける水平転送路は１本の連続した転送路として構成されており、垂直転送路から転送されてきた電荷を一方向のみに転送して出力するものとされていた。これに対し、本実施の形態に係る撮像素子１８の水平転送路は、図１に示されるように、水平方向に第１領域及び第２領域の２つの領域に分割され、当該第１領域及び第２領域の２つの水平転送路８２Ａ、８２Ｂにおける垂直転送路７４から転送された電荷を出力するための出力部が、水平転送路８２Ａ、８２Ｂの分割位置側端部に電気的に接続されるように設けられている。
【００３７】
この構成により、本実施の形態に係る撮像素子１８では、撮像エリアの中央部に対応する画像情報を優先して読み出すことができる。
【００３８】
次に、本実施の形態に係る撮像素子１８を搭載したデジタルカメラ１０の構成について説明する。まず、図２を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の外観上の構成を説明する。
【００３９】
図２（Ａ）に示すように、デジタルカメラ１０の正面には、被写体像を結像させるためのレンズ１２と、露光に際して被写体が適正な露光光量が得られない低照度の場合に発光されるストロボ３０と、撮影する被写体の構図を決定するために用いられる光学ファインダ４６と、が備えられている。
【００４０】
また、デジタルカメラ１０の上面には、撮影を実行する際にユーザによって押圧操作されるシャッタスイッチ（所謂、レリーズスイッチ）４４と、電源スイッチ４８と、が備えられており、デジタルカメラ１０の側面には、撮影によって得られた画像データをデジタルデータとして記憶する可搬型の記録メディア（本実施の形態では、メモリカード）をデジタルカメラ１０に装着する際に当該記録メディアが挿入される記録メディア挿入部５０が備えられている。
【００４１】
一方、図２（Ｂ）に示すように、デジタルカメラ１０の背面には、撮影によって得られた被写体像、各種メニュー画面、メッセージ等を表示する液晶ディスプレイで構成された画像モニタ４０と、画像モニタ４０の表示領域における上・下・左・右の４方向の移動方向を示す矢印キーが設けられた操作スイッチ４２と、が備えられている。
【００４２】
次に、図３を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の電気系の構成を説明する。
【００４３】
同図に示すように、デジタルカメラ１０は、撮影時にレンズ１２を通過した被写体を示す入射光の光量を制限するためのメカニカル・シャッタ及び絞り（以下、「シャッタ・絞り」という。）１４と、前述の撮像素子１８と、入力された信号に対して所定のアナログ信号処理を施す２つのアナログ信号処理部２０Ａ、２０Ｂと、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する２つのアナログ／デジタル変換器（以下、「Ａ／Ｄ変換器」という。）２２Ａ、２２Ｂと、を含んで構成されている。
【００４４】
また、デジタルカメラ１０は、入力されたデジタル信号に対して所定のデジタル信号処理を施すデジタル信号処理部２４と、主として入力されたデジタル信号によって示される情報を記憶するＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　ＤＲＡＭ）により構成されたメモリ２６と、入力されたデジタルデータを所定の圧縮形式（本実施の形態では、ＪＰＥＧ形式）で圧縮する一方、入力された圧縮済みのデジタルデータを圧縮形式に応じた伸張形式で伸張する圧縮伸張部２８と、レンズ１２、シャッタ・絞り１４、撮像素子１８、及びストロボ３０の各々を駆動するための駆動信号を生成する駆動回路３２と、を含んで構成されている。
【００４５】
撮像素子１８の２つの出力端子８６Ａ、８６Ｂは各々アナログ信号処理部２０Ａ、２０Ｂの入力端に、アナログ信号処理部２０Ａ、２０Ｂの出力端は各々Ａ／Ｄ変換器２２Ａ、２２Ｂを介してデジタル信号処理部２４の入力端に、デジタル信号処理部２４の出力端はメモリ２６の入力端に、各々接続されている。
【００４６】
なお、アナログ信号処理部２０Ａ、２０Ｂで行われるアナログ信号処理には、相関二重サンプリング処理が含まれる。
【００４７】
また、デジタル信号処理部２４で行われるデジタル信号処理には、２つのＡ／Ｄ変換器２２Ａ、２２Ｂの各々から２つに分割された状態で入力されるデジタル信号を１つに合成するためのマッピング処理が含まれる。なお、当該マッピング処理については後述する。
【００４８】
更に、デジタル信号処理部２４で行われるデジタル信号処理には、上記マッピング処理が施された後のデジタル信号に対して行われる高域信号処理及び補間処理が含まれる。ここで、高域信号処理は、処理対象とする信号から、例えば、Ｙ_Ｈ・Ｙ_Ｌ法により画素に対応させて垂直方向／水平方向の輝度信号が有する周波数帯域を通常よりも高域に延ばすと共に、垂直方向／水平方向の周波数範囲が重ならないように処理して信号の高品位化を図るものである。また、補間処理は、撮像素子１８で単板の色分解フィルタが用いられている場合に行われる処理であり、その位置に配した色分解フィルタの他の２つの色を生成する補間処理を行うものである。この補間処理を行う際には、得られた高域化された輝度信号を用いて３原色Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の補間データを算出する。これにより、撮像素子１８における有効画面領域の各画素に対して３原色Ｒ、Ｇ、Ｂのプレーンデータが得られる。
【００４９】
一方、駆動回路３２の各種駆動信号を出力する出力端は、レンズ１２、シャッタ・絞り１４、撮像素子１８、及びストロボ３０に接続されており、これら各部は、駆動回路３２から入力された駆動信号によって駆動される。なお、図３では、錯綜を回避するために、駆動回路３２からレンズ１２、シャッタ・絞り１４及びストロボ３０に対し、１本の線が分岐されて接続された状態が示されているが、実際には、駆動回路３２から各部へは各々異なる配線によって接続されており、各部は各々異なる駆動信号で駆動される。
【００５０】
また、デジタルカメラ１０は、デジタルカメラ１０全体の動作を司るＣＰＵ（中央演算処理装置）３６を更に備えている。
【００５１】
アナログ信号処理部２０Ａ、２０Ｂ、Ａ／Ｄ変換器２２Ａ、２２Ｂ、デジタル信号処理部２４、メモリ２６、圧縮伸張部２８、駆動回路３２、ＣＰＵ３６、操作スイッチ４２、及びシャッタスイッチ４４は各々メインバスＭＢに接続されており、ＣＰＵ３６は、アナログ信号処理部２０Ａ、２０Ｂ、Ａ／Ｄ変換器２２Ａ、２２Ｂ、デジタル信号処理部２４及び圧縮伸張部２８の作動の制御、メモリ２６へのアクセス、及び操作スイッチ４２、シャッタスイッチ４４のユーザによる操作状態の検知を行うことができる。
【００５２】
また、メモリ２６の出力端は、記録メディア挿入部５０に挿入されて装着されたメモリカード３８に圧縮伸張部２８を介して接続されている。更に、メモリ２６の他の出力端は画像モニタ４０に接続されており、ＣＰＵ３６はメモリ２６に記憶されたデジタル画像データによって示される被写体像の画像モニタ４０への表示や、メモリ２６を介して各種メニューやメッセージ等の画像モニタ４０への表示を行うことができる。
【００５３】
一方、駆動回路３２は、ＣＰＵ３６から入力された撮影条件に応じた制御信号に基づいて、レンズ１２、シャッタ・絞り１４、撮像素子１８、及びストロボ３０の各々に供給すべき駆動信号を生成して各部に供給する。すなわち、駆動回路３２には、図示しないクロック生成部及びタイミング信号生成部が備えられており、ＣＰＵ３６から入力された制御信号と、上記クロック生成部及びタイミング信号生成部からの各種信号と、に基づいて各部に供給する駆動信号を生成している。ここで、駆動回路３２は、前述の垂直駆動信号φＶ１〜φＶ８と、水平駆動信号φＨ１及びφＨ２を生成して、撮像素子１８の所定の電極に供給する。
【００５４】
次に、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の作用を説明する。まず、撮像素子１８の動作について図１を参照しつつ説明する。
【００５５】
レンズ１２により撮像素子１８の受光部７０側表面に被写体の光学像が結像されると、各受光部７０では光電変換が行われ、光の強さと時間に応じて信号電荷が蓄積される。これによって電荷像ができる。
【００５６】
各受光部７０に蓄積された信号電荷は、各トランスファーゲート７６に接続された垂直転送電極Ｖに所定レベルの電圧が印加されて全てのトランスファーゲート７６がオンされることにより、対応するトランスファーゲート７６を介して一斉に対応する垂直転送ＣＣＤに転送される。信号電荷が読み出されると、各受光部７０は再びバイアスされた状態となり、信号電荷の蓄積が可能となる。
【００５７】
垂直転送ＣＣＤに読み出された信号電荷は、各垂直転送ＣＣＤの垂直転送電極Ｖに印加された垂直駆動信号φＶ１〜φＶ８に同期して、水平転送路側に順次転送される。
【００５８】
以上の動作により、水平転送路８２Ａ及び水平転送路８２Ｂの垂直転送路７４に対応する水平転送ＣＣＤには、１行毎の信号電荷が次々に転送されることになる。
【００５９】
そして、１行分の信号電荷が水平転送路８２Ａ及び水平転送路８２Ｂに転送される度に、各水平転送ＣＣＤの水平転送電極Ｈに印加された水平駆動信号φＨ１、φＨ２に同期して、当該１行分の信号電荷が対応するアンプ８４Ａ又はアンプ８４Ｂを介して信号電圧に変換されて順次出力される。
【００６０】
以上の動作を撮像素子１８の撮像エリアにおける必要とされる領域に対応する受光部７０によって蓄積された信号電荷が出力されるまで繰り返し行う。
【００６１】
次に、デジタルカメラ１０の全体的な動作について説明する。撮像素子１８による撮像によって撮像素子１８の出力端子８６Ａ、８６Ｂから出力されたアナログ画像信号（信号電圧）は、各々アナログ信号処理部２０Ａ、２０Ｂに入力される。
【００６２】
アナログ信号処理部２０Ａ、２０Ｂでは、撮像素子１８から入力されたアナログ画像信号に対して所定のアナログ信号処理が施され、次いでＡ／Ｄ変換器２２Ａ、２２Ｂによりデジタル信号に変換された後、デジタル信号処理部２４により所定のデジタル信号処理が施されてデジタル画像データとしてメモリ２６に一旦記憶される。
【００６３】
ところで、図４（Ａ）に模式的に示すように、撮像素子１８の撮像エリアを水平方向中央部で均等に２分割したときの図４紙面右側のブロックをＡブロックとし、左側のブロックをＢブロックとしたとき、本実施の形態に係る撮像素子１８では、各ブロックに属する受光部７０によって得られた信号電荷が垂直転送路７４により垂直方向に転送されると共に、垂直転送路７４によって転送された信号電荷が水平転送路８２Ａ及び水平転送路８２Ｂによって撮像エリアの水平方向中央部に向けて順次転送されてアナログ信号処理部２０Ａ、２０Ｂに出力される。
【００６４】
従って、撮像素子１８では、撮像エリアにおける水平方向中央部に位置する画素から周辺部に位置する画素に至る順序でアナログ画像信号が出力端子８６Ａ、８６Ｂから並行して順次出力されることが撮像エリアの各行毎に行われる。従って、デジタル信号処理部２４では、水平転送路が１つとされた従来の撮像素子を用いた場合と同様にＡ／Ｄ変換器２２Ａ、２２Ｂから入力されたデジタル信号を、入力された順序でラスター走査順にメモリ２６にマッピングしたのでは、マッピング後のデジタル信号は左右が入れ替わった状態の被写体像を示すものとなってしまう。
【００６５】
そこで、本実施の形態に係るデジタル信号処理部２４では、図４（Ｂ）に示すように、メモリ２６におけるデジタル信号のマッピング領域を図４紙面左右方向中央部でＡブロックに対応するＡ領域２６Ａと、Ｂブロックに対応するＢ領域２６Ｂとに分割し、Ａ領域２６Ａ及びＢ領域２６Ｂの各々に対して、対応するＡ／Ｄ変換器から順次入力されたデジタル信号を、入力された順に、上記マッピング領域の最上端に位置する記憶アドレスから最下端に位置する記憶アドレスにかけて、上記マッピング領域の分割位置側端部に位置する記憶アドレスから他端部に位置する記憶アドレスに至る順序で、すなわち、同図のＡ領域２６Ａ及びＢ領域２６Ｂの各領域内における矢印で示される順序で、記憶するようにする。
【００６６】
図５には、このマッピング処理を実現するための回路構成の一例が示されている。同図に示す回路では、メモリ２６のＡ領域２６Ａ及びＢ領域２６Ｂの双方に共通の行方向の記憶アドレスを生成する行アドレス生成回路２４Ａと、Ａ領域２６Ａ及びＢ領域２６Ｂの各々に対して個別に列方向の記憶アドレスを生成する列アドレス生成回路２４Ｂと、が備えられている。
【００６７】
また、列アドレス生成回路２４Ｂには、Ａ領域２６Ａの列方向の記憶開始アドレス（図４（Ｂ）の‘Ａ１’の位置の列方向アドレス）を生成するＡ列開始アドレス生成部２４Ｃと、Ｂ領域２６Ｂの列方向の記憶開始アドレス（図４（Ｂ）の‘Ｂ１’の位置の列方向アドレス）を生成するＢ列開始アドレス生成部２４Ｄと、計数値が‘０’からメモリ２６の１アドレスに対応する値ずつインクリメントされ、Ａ領域２６Ａ及びＢ領域２６Ｂの各々の１行分に対応する回数だけ計数すると計数値がリセットされるカウンタ２４Ｅと、Ａ列開始アドレス生成部２４Ｃにより生成された記憶開始アドレスからカウンタ２４Ｅの計数値を減算する減算器２４Ｆと、Ｂ列開始アドレス生成部２４Ｄにより生成された記憶開始アドレスとカウンタ２４Ｅの計数値を加算する加算器２４Ｇと、が備えられている。
【００６８】
この回路では、列アドレス生成回路２４Ｂの減算器２４Ｆからは、Ａ領域２６Ａの列方向に対する記憶開始アドレスから記憶終了アドレスに至るアドレス値が順次出力され、加算器２４Ｇからは、Ｂ領域２６Ｂの列方向に対する記憶開始アドレスから記憶終了アドレスに至るアドレス値が順次出力される。そして、行アドレス生成回路２４Ａからは、メモリ２６のマッピング領域の最上行に対応する記憶アドレスから最下行に対応する記憶アドレスに至るアドレス値が、列アドレス生成回路２４Ｂから１行分のアドレス値が出力される毎に順次出力される。
【００６９】
従って、行アドレス生成回路２４Ａ及び列アドレス生成回路２４Ｂから出力されるアドレス値により示されるメモリ２６の記憶領域に、Ａ／Ｄ変換器からの入力順にデジタル信号を記憶することにより、図４を参照して説明したマッピング処理を高速に行うことができる。
【００７０】
なお、デジタル信号処理部２４によりマッピング処理、高域信号処理、補間処理等が施されてメモリ２６に記憶されたデジタル画像データは、シャッタスイッチ４４が押圧操作されたときに、圧縮伸張部２８により所定の圧縮形式で圧縮された後に画像ファイルとしてメモリカード３８に記憶される。
【００７１】
また、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０は、被写体像の中央部分の所定領域に対応するデジタル画像データに基づいてＡＦ機能を働かせるものとして構成されており、当該ＡＦ機能を働かせるときには、上記所定領域に対応するデジタル画像データがメモリ２６に記憶された時点でＡＦ機能の動作を開始することができるので、水平転送路が１つのみとされた従来の撮像素子を適用した場合に比較して、高速に合焦を完了することができる。
【００７２】
更に、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０は、撮像素子１８による連続的な撮像によって得られたデジタル画像データを用いてリアルタイムでデジタルズームをかける場合には、撮像エリアの中央部におけるズーム対象領域に対応するデジタル画像データを用いてデジタルズームを実行するものとして構成されており、当該デジタルズームを実行するときには、ズーム対象領域に対応するデジタル画像データがメモリ２６に記憶された時点でデジタルズームの実行を開始することができるので、水平転送路が１つのみとされた従来の撮像素子を適用した場合に比較して、高速にデジタルズームを実行することができる。
【００７３】
以上詳細に説明したように、本実施の形態に係る撮像素子１８は、水平方向及び垂直方向に所定ピッチで配置され、入射光に応じた電荷を発生する複数の受光部７０と、当該受光部７０で発生した電荷を列毎に垂直方向に転送する垂直転送路７４と、当該垂直転送路７４から転送された電荷を水平方向に転送する水平転送路と、を備えると共に、水平転送路が上記水平方向に第１領域及び第２領域の２つの領域に分割され、第１領域及び第２領域の２つの水平転送路８２Ａ、８２Ｂにおける垂直転送路から転送された電荷を出力するための出力部（アンプ８４Ａ、８４Ｂ）が上記２つの水平転送路８２Ａ、８２Ｂの分割位置側端部に電気的に接続されるように設けられているので、撮像エリアの中央部に対応する画像情報を優先して読み出すことができる。
【００７４】
また、本実施の形態に係る撮像素子１８は、上記出力部が２つの水平転送路８２Ａ、８２Ｂに対して個別に設けられているので、当該出力部を２つの水平転送路に対して共通に設ける場合に比較して、簡易な読み出し制御で、かつ短時間に必要とされる画像情報を読み出すことができる。
【００７５】
なお、本実施の形態では、メモリ２６へのマッピングの際にデジタル信号の並び順を変えることによってデジタル画像データを正しく被写体像を示すものとする場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図６に模式的に示すように、メモリ２６へのマッピングの際には撮像素子１８から出力されたイメージで記憶しておき（図６（Ａ））、デジタル画像データを用いて被写体像を表示する際には、画面読み出し時と同様のイメージで表示できる画像モニタを適用する（図６（Ｂ））形態とすることもできる。この場合は、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０のデジタル信号処理部２４で行っていた特殊なマッピング処理を行う必要がなくなるので、当該マッピング処理を行うために要した回路（図５参照）等の負荷を削減できる。
【００７６】
〔第２実施形態〕
上記第１実施形態に係る撮像素子では、撮像エリアにおける水平方向の中央部に対応する画像情報を優先して読み出すことはできるものの、ＡＦ機能やデジタルズームのためには必要のない信号電荷も読み出す必要があり、これらの処理を行う上では必ずしも効率がよいとは言えない。
【００７７】
そこで、本第２実施形態では、この点を改善するために、上記第１実施形態で示した撮像素子１８に改良を加えたものについて説明する。まず、図７を参照して、本第２実施形態に係る撮像素子１８の構成について説明する。なお、図７における図１と同一の構成要素については図１と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００７８】
図７に示すように、本第２実施形態に係る撮像素子１８は、所定レベルの電圧を印加することにより、水平転送路８２Ａ及び水平転送路８２Ｂの各々に含まれる水平転送ＣＣＤに蓄積された電荷を廃棄する水平リセットドレイン８８Ａ及び水平リセットドレイン８８Ｂが新たに設けられている点のみが、上記第１実施形態に係る撮像素子と異なっている。この水平リセットドレイン８８Ａ、８８Ｂが本発明の廃棄手段に相当する。
【００７９】
なお、本第２実施形態に係る撮像素子１８を適用したデジタルカメラ１０の構成は上記第１実施形態（図２、図３）と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００８０】
以下、本第２実施形態に係る撮像素子１８の動作について、上記第１実施形態に係る撮像素子と異なる部分のみについて説明する。なお、ここでは、ＡＦ機能やデジタルズーム等の、撮像エリアの中央部の画像情報のみを必要とする処理を実行する際の撮像素子１８の動作について説明する。
【００８１】
垂直転送路７４から水平転送路８２Ａ及び水平転送路８２Ｂに１行分の信号電荷が転送されると、各水平転送ＣＣＤの水平転送電極Ｈに印加された水平駆動信号φＨ１、φＨ２に同期して、当該信号電荷が対応するアンプ８４Ａ又はアンプ８４Ｂを介して信号電圧に変換されて順次出力される。
【００８２】
ここで、撮像素子１８の撮像エリアにおける水平方向中央部の必要とされる範囲内に対応する垂直転送路７４から転送されてきた信号電荷が対応するアンプ８４Ａ又はアンプ８４Ｂから出力された時点で、水平転送電極Ｈへの水平駆動信号φＨ１、φＨ２の供給を停止し、水平リセットドレイン８８Ａ及び水平リセットドレイン８８Ｂに所定レベルの電圧を印加することにより、その時点で各水平転送ＣＣＤに残存していた信号電荷を廃棄する。
【００８３】
この動作を垂直転送路７４から信号電荷が転送されてくる度に行うことにより、撮像エリアの水平方向の必要とされる範囲内の信号電荷のみを外部に出力することができると共に、不必要な信号電荷を水平転送路から出力するために必要とされた時間を大幅に削減することができ、この結果として、上記第１実施形態に係る撮像素子を適用した場合に比較して、より高速にＡＦ機能やデジタルズーム等の処理を実行することができる。
【００８４】
なお、本第２実施形態に係る撮像素子１８により１画像分の画像情報を得る場合には、上記第１実施形態で説明した動作と同様に、水平リセットドレイン８８Ａ、８８Ｂによる信号電荷の廃棄を行わないように撮像素子１８を動作させればよい。また、本第２実施形態に係るデジタルカメラ１０の全体的な動作は、上記第１実施形態とほぼ同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００８５】
以上詳細に説明したように、本第２実施形態に係る撮像素子１８は、上記第１実施形態に係る撮像素子１８と同様の効果を奏することができると共に、２つの水平転送路８２Ａ、８２Ｂに転送された電荷を廃棄する水平リセットドレイン８８Ａ、８８Ｂを備えたので、必要とされる画像情報の高速な読み取りを行うことができる。
【００８６】
〔第３実施形態〕
上記第１、第２実施形態に係る撮像素子では、撮像エリアの水平方向については中央部に対応する画像情報を優先して読み出すことが可能であったが、撮像エリアの垂直方向については考慮されていなかった。
【００８７】
そこで、本第３実施形態では、この点を考慮して、上記第２実施形態で示した撮像素子１８（図７参照）に改良を加えたものについて説明する。まず、図８を参照して、本第３実施形態に係る撮像素子１８の構成について説明する。なお、図８における図７と同一の構成要素については図７と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００８８】
図８に示すように、本第３実施形態に係る撮像素子１８は、撮像エリアの垂直方向中央部の予め定められた領域（以下、「垂直方向特定領域」という。）に属する受光部７０にトランスファーゲート７６を介して接続された垂直転送電極Ｖのみ、他の垂直転送電極Ｖとは独立して垂直駆動信号が供給できるように配線７８’が設けられている点のみが、上記第２実施形態に係る撮像素子と異なっている。なお、図８では、上記垂直方向特定領域として撮像エリアの垂直方向中央部に位置する１組の垂直転送電極Ｖ１〜Ｖ８が含まれる領域を適用した場合について示している。この場合、同図に示すように、当該１組の垂直転送電極Ｖ１〜Ｖ８のうちの垂直転送電極Ｖ１、Ｖ３、Ｖ５、Ｖ７に対してのみ、独立して垂直駆動信号φＶ１ｂ、φＶ３ｂ、φＶ５ｂ、φＶ７ｂが供給される。
【００８９】
なお、本第３実施形態に係る撮像素子１８を適用したデジタルカメラ１０の構成は上記第１実施形態（図２、図３）と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００９０】
以下、本第３実施形態に係る撮像素子１８の動作について説明する。なお、ここでは、ＡＦ機能やデジタルズーム等の、撮像エリアの中央部の画像情報のみを必要とする処理を実行する際の撮像素子１８の動作について説明する。
【００９１】
レンズ１２により撮像素子１８の受光部７０側表面に被写体の光学像が結像されると、各受光部７０では光電変換が行われ、光の強さと時間に応じて信号電荷が蓄積される。これによって電荷像ができる。
【００９２】
ここで、垂直駆動信号φＶ１ｂ、φＶ３ｂ、φＶ５ｂ、φＶ７ｂのみが所定レベルの電圧とされて対応するトランスファーゲート７６がオンされることにより、垂直方向特定領域に属する全ての受光部７０によって蓄積された信号電荷が一斉に対応する垂直転送ＣＣＤに転送される。
【００９３】
垂直転送ＣＣＤに読み出された信号電荷は、各垂直転送ＣＣＤの垂直転送電極Ｖに印加された垂直駆動信号に同期して、水平転送路側に順次転送される。
【００９４】
以上の動作により、水平転送路８２Ａ及び水平転送路８２Ｂの垂直転送路７４に対応する水平転送ＣＣＤには、１行毎の信号電荷が次々に転送されることになる。但し、垂直方向特定領域に属しない受光部７０によって蓄積された信号電荷は垂直転送ＣＣＤに転送されていないので、当該受光部７０に対応する行（以下、「読取対象外行」という。）については被写体像に応じた信号電荷が水平転送路に転送されることはない。
【００９５】
そこで、水平転送路８２Ａ及び水平転送路８２Ｂに読取対象外行の信号電荷が転送されてきた場合には、水平転送路８２Ａ及び水平転送路８２Ｂの各々の水平転送電極Ｈへの水平駆動信号φＨ１、φＨ２の供給を停止し、水平リセットドレイン８８Ａ及び水平リセットドレイン８８Ｂに所定レベルの電圧を印加することにより、転送されてきた信号電荷を廃棄する。
【００９６】
これに対し、水平転送路８２Ａ及び水平転送路８２Ｂに垂直方向特定領域に属する受光部７０によって蓄積された信号電荷が転送されてきた場合には、水平転送路８２Ａ及び水平転送路８２Ｂの各々の水平転送電極Ｈへの水平駆動信号φＨ１、φＨ２の供給を行い、撮像素子１８の撮像エリアにおける水平方向中央部の必要とされる範囲内に対応する垂直転送路７４から転送されてきた信号電荷が対応するアンプ８４Ａ又はアンプ８４Ｂから出力された時点で、水平転送電極Ｈへの水平駆動信号φＨ１、φＨ２の供給を停止し、水平リセットドレイン８８Ａ及び水平リセットドレイン８８Ｂに所定レベルの電圧を印加することにより、その時点で各水平転送ＣＣＤに残存していた信号電荷を廃棄する。
【００９７】
この結果、一例として図９に示すように、撮像素子１８の撮像エリアにおける必要とされる領域（同図では「必要領域」と表記。）を除く垂直方向の領域の信号電荷については高速に読み出されて廃棄され、必要とされる領域を除く水平方向の領域の信号電荷についても廃棄されるので、撮像エリアの垂直方向及び水平方向の必要とされる範囲の外に対応する信号電荷を水平転送路から出力するために必要とされる時間を大幅に削減することができ、この結果として、上記第２実施形態に係る撮像素子を適用した場合に比較して、より高速にＡＦ機能やデジタルズーム等の処理を実行することができる。
【００９８】
なお、本第３実施形態に係る撮像素子１８により１画像分の画像情報を得る場合には、上記第１実施形態で説明した動作と同様に、水平リセットドレイン８８Ａ、８８Ｂによる信号電荷の廃棄を行わないように撮像素子１８を動作させればよい。また、本第３実施形態に係るデジタルカメラ１０の全体的な動作は、上記第１実施形態とほぼ同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００９９】
以上詳細に説明したように、本第３実施形態に係る撮像素子１８は、上記第２実施形態に係る撮像素子１８と同様の効果を奏することができると共に、受光部７０の各々に対応して備えられ、かつ垂直転送路７４に受光部７０で発生した電荷を転送するときに所定レベルの電力が印加される複数の垂直転送電極Ｖ（本実施の形態では、垂直転送電極Ｖ１、Ｖ３、Ｖ５、Ｖ７）への所定レベルの電力の印加が、垂直方向特定領域に属する受光部７０に対応する電極のみ、他の領域に属する受光部７０に対応する電極とは独立して行えるように構成されているので、垂直方向特定領域に属する受光部７０により得られた画像情報のみを読み出すことができる。
【０１００】
〔第４実施形態〕
上記第１〜第３実施形態に係る撮像素子１８は、２つの水平転送路に対して各々個別に設けられた出力部を介して並行して信号電圧を出力するように構成されていたので、アナログ信号処理部やＡ／Ｄ変換器も２組ずつ必要とされていた。
【０１０１】
そこで、本第４実施形態では、この点を改善するために、上記第１実施形態で示した撮像素子１８に改良を加えたものについて説明する。まず、図１０を参照して、本第４実施形態に係る撮像素子１８の構成について説明する。なお、図１０における図１と同一の構成要素については図１と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１０２】
図１０に示すように、本第４実施形態に係る撮像素子１８は、アンプ８４Ａ及びアンプ８４Ｂに代えて水平転送路８２Ａ及び水平転送路８２Ｂに対して共通に設けられた水平転送電極ＨＬを備えた水平転送ＣＣＤ及びアンプ８４を適用している点のみが上記第１実施形態に係る撮像素子と異なっている。
【０１０３】
すなわち、本第４実施形態に係る撮像素子１８では、水平転送路８２Ａ及び水平転送路８２Ｂの互いに隣接する端部には、水平転送電極ＨＬを備えた水平転送ＣＣＤを介して共通のアンプ８４が電気的に接続されている。そして、アンプ８４の出力端は、アンプ８４からの出力信号を外部に出力するための出力端子８６に接続されている。
【０１０４】
このように、本第４実施形態に係る撮像素子１８は、垂直転送路７４から転送され、水平転送路８２Ａ及び水平転送路８２Ｂの各々によって転送された信号電荷を単一の出力端子８６から信号電圧として出力するものとされているので、当該撮像素子１８をデジタルカメラに適用した場合の、当該デジタルカメラの電気系の構成は、一例として図１１に示すように、アナログ信号処理部及びＡ／Ｄ変換器は各々１系統のみ備えればよい。但し、この場合は、水平転送路８２Ａ及び水平転送路８２Ｂから同時に信号電荷が水平転送電極ＨＬを備えた水平転送ＣＣＤに転送されると、これらの信号電荷が混合されてしまうので、水平転送路の駆動は時分割で行う必要がある。
【０１０５】
図１２には、第４実施形態に係る撮像素子１８の水平転送路を駆動させる水平駆動信号の波形例が示されている。なお、同図の水平転送路を示す図では、アンプ８４を中心とした一部のみが図示されている。
【０１０６】
同図に示す例では、水平転送路８２Ａに含まれる水平転送電極Ｈ１Ｌ及び水平転送電極Ｈ２Ｌに供給される水平駆動信号のデューティは各々２５％及び７５％とされており、各水平駆動信号はハイレベルとローレベルが互いに逆転された状態とされている。同様に、水平転送路８２Ｂに含まれる水平転送電極Ｈ１Ｒ及び水平転送電極Ｈ２Ｒに供給される水平駆動信号のデューティも各々２５％及び７５％とされており、各水平駆動信号はハイレベルとローレベルが互いに逆転された状態とされている。
【０１０７】
また、水平転送路８２Ａの水平転送電極に供給される水平駆動信号と、水平転送路８２Ｂの水平転送電極に供給される水平駆動信号とでは、互いに位相が１８０°ずれた状態とされている。
【０１０８】
そして、アンプ８４に接続された最終段の水平転送ＣＣＤに対応する水平転送電極ＨＬに供給される水平駆動信号は、水平転送電極Ｈ１Ｒに供給される水平駆動信号と水平転送電極Ｈ１Ｌに供給される水平駆動信号が合成された状態とされている。
【０１０９】
水平駆動信号を以上のものとすることにより、水平転送路８２Ａにより転送されてきた信号電荷と水平転送路８２Ｂにより転送されてきた信号電荷とが混合されることなく、水平転送電極ＨＬに供給される水平駆動信号に同期して信号電圧を時分割で順次出力することができる。
【０１１０】
また、このときの水平駆動信号は、最終段の水平転送電極ＨＬに供給するものを除いて、水平転送路が分割されていない従来の撮像素子を適用した場合の半分の周波数とすることができるので、撮像素子における消費電力を大幅に削減することができる。
【０１１１】
なお、水平転送路以外の部分に関する撮像素子１８の動作は、上記第１実施形態に係る撮像素子と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１１２】
以上詳細に説明したように、本第４実施形態に係る撮像素子１８は、水平方向及び垂直方向に所定ピッチで配置され、入射光に応じた電荷を発生する複数の受光部７０と、当該受光部７０で発生した電荷を列毎に垂直方向に転送する垂直転送路７４と、当該垂直転送路７４から転送された電荷を水平方向に転送する水平転送路と、を備えると共に、水平転送路が上記水平方向に第１領域及び第２領域の２つの領域に分割され、第１領域及び第２領域の２つの水平転送路８２Ａ、８２Ｂにおける垂直転送路から転送された電荷を出力するための出力部（アンプ８４）が上記２つの水平転送路８２Ａ、８２Ｂの分割位置側端部に電気的に接続されるように設けられているので、撮像エリアの中央部に対応する画像情報を優先して読み出すことができる。
【０１１３】
また、本第４実施形態に係る撮像素子１８では、上記出力部が２つの水平転送路８２Ａ、８２Ｂに対して共通に設けられているので、撮像素子１８を小型化することができると共に、当該撮像素子１８を用いた装置の低コスト化及び小型化を図ることができる。
【０１１４】
なお、本第４実施形態では、第１実施形態に係る撮像素子１８に対して、出力部を共通とする改良を加えた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第２実施形態や第３実施形態に係る撮像素子１８に対して出力部を共通とする改良を加える形態とすることもできる。
【０１１５】
図１３には、第２実施形態に係る撮像素子１８に対して出力部を共通とする改良を加えた場合の撮像素子１８の構成が示されている。なお、同図における図７と同一の符号が付された構成要素は図７と同一のものであることを示す。また、同図に示される撮像素子１８において、水平転送路に供給される水平駆動信号が第４実施形態で示したもの（図１２参照）と同様であること以外の当該撮像素子１８の動作は第２実施形態に係る撮像素子１８と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１１６】
この形態では、第４実施形態に係る撮像素子と同様の効果を奏することができると共に、２つの水平転送路８２Ａ、８２Ｂに転送された電荷を廃棄する水平リセットドレイン８８Ａ、８８Ｂを備えたので、第２実施形態に係る撮像素子と同様に、必要とされる画像情報の高速な読み取りを行うことができる。
【０１１７】
一方、図１４には、第３実施形態に係る撮像素子１８に対して出力部を共通とする改良を加えた場合の撮像素子１８の構成が示されている。なお、同図における図８と同一の符号が付された構成要素は図８と同一のものであることを示す。また、同図に示される撮像素子１８において、水平転送路に供給される水平駆動信号が第４実施形態で示したもの（図１２参照）と同様であること以外の当該撮像素子１８の動作は第３実施形態に係る撮像素子１８と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１１８】
この形態では、第４実施形態に係る撮像素子と同様の効果を奏することができると共に、受光部７０の各々に対応して備えられ、かつ垂直転送路７４に受光部７０で発生した電荷を転送するときに所定レベルの電力が印加される複数の垂直転送電極Ｖ（本実施の形態では、垂直転送電極Ｖ１、Ｖ３、Ｖ５、Ｖ７）への所定レベルの電力の印加が、前述の垂直方向特定領域に属する受光部７０に対応する電極のみ、他の領域に属する受光部７０に対応する電極とは独立して行えるように構成されているので、第３実施形態に係る撮像素子と同様に、垂直方向特定領域に属する受光部７０により得られた画像情報のみを読み出すことができる。
【０１１９】
また、上記各実施の形態では、本発明をインターライン転送型ＣＣＤに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、フレーム転送型ＣＣＤ等のあらゆる順次転送型の撮像素子に適用することができることは言うまでもない。
【０１２０】
【発明の効果】
本発明の撮像素子によれば、水平方向及び垂直方向に所定ピッチで配置され、入射光に応じた電荷を発生する複数の光電変換部と、当該光電変換部で発生した電荷を列毎に垂直方向に転送する垂直転送路と、当該垂直転送路から転送された電荷を水平方向に転送する水平転送路と、を備えると共に、水平転送路が上記水平方向に第１領域及び第２領域の２つの領域に分割され、第１領域及び第２領域の２つの水平転送路における垂直転送路から転送された電荷を出力するための出力部が上記２つの水平転送路の分割位置側端部に電気的に接続されるように設けられているので、撮像エリアの中央部に対応する画像情報を優先して読み出すことができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る撮像素子１８の概略構成を示す平面図である。
【図２】実施の形態に係るデジタルカメラ１０の外観を示す外観図である。
【図３】第１〜第３実施形態に係るデジタルカメラ１０の電気系の構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態に係るデジタルカメラ１０のデジタル信号処理部２４において実行されるマッピング処理の説明に供する模式図である。
【図５】実施の形態に係るマッピング処理を実現するための回路構成の一例を示すブロック図である。
【図６】実施の形態に係るマッピング処理の代替技術の説明に供する模式図である。
【図７】第２実施形態に係る撮像素子１８の概略構成を示す平面図である。
【図８】第３実施形態に係る撮像素子１８の概略構成を示す平面図である。
【図９】第３実施形態に係る撮像素子１８の効果の説明に供する概略図（一部波形図）である。
【図１０】第４実施形態に係る撮像素子１８の概略構成を示す平面図である。
【図１１】第４実施形態に係るデジタルカメラ１０の電気系の構成を示すブロック図である。
【図１２】第４実施形態に係る撮像素子１８の水平転送路を駆動させる水平駆動信号の波形例を示す概略図である。
【図１３】第４実施形態に係る撮像素子１８の他の形態例を示す平面図である。
【図１４】第４実施形態に係る撮像素子１８の他の形態例を示す平面図である。
【符号の説明】
１０　　デジタルカメラ
１８　　撮像素子
７０　　受光部
７４　　垂直転送路
７６　　トランスファーゲート
８２Ａ、８２Ｂ　　水平転送路
８４、８４Ａ、８４Ｂ　　アンプ
８６、８６Ａ、８６Ｂ　　出力端子
８８Ａ、８８Ｂ　　水平リセットドレイン（廃棄手段）
Ｈ　　水平転送電極
Ｖ　　垂直転送電極

Claims (5)

1. 水平方向及び垂直方向に所定ピッチで配置され、入射光に応じた電荷を発生する複数の光電変換部と、
   前記光電変換部で発生した電荷を列毎に垂直方向に転送する垂直転送路と、
   前記垂直転送路から転送された電荷を水平方向に転送する水平転送路と、
   を備えた撮像素子であって、
   前記水平転送路が前記水平方向に第１領域及び第２領域の２つの領域に分割され、前記第１領域及び前記第２領域の２つの水平転送路における前記垂直転送路から転送された電荷を出力するための出力部が前記２つの水平転送路の分割位置側端部に電気的に接続されるように設けられたことを特徴とする撮像素子。
2. 前記出力部が、前記２つの水平転送路に対して個別に設けられたことを特徴とする請求項１記載の撮像素子。
3. 前記出力部が、前記２つの水平転送路に対して共通に設けられたことを特徴とする請求項１記載の撮像素子。
4. 前記光電変換部の各々に対応して備えられると共に前記垂直転送路に前記光電変換部で発生した電荷を転送するときに所定レベルの電力が印加される複数の電極を更に備え、
   前記複数の電極への所定レベルの電力の印加が、前記複数の光電変換部のうちの前記垂直方向の中央部における予め定められた領域に属する光電変換部に対応する電極のみ、他の領域に属する光電変換部に対応する電極とは独立して行えるように構成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の撮像素子。
5. 前記２つの水平転送路に転送された電荷を廃棄する廃棄手段を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の撮像素子。

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