JP2006180111A

JP2006180111A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2006180111A
Application number: JP2004369884A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Kozuki; 忠司上月
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2006-07-06

Abstract

【課題】十分な明るさで滑らかな動画像を撮像することができる撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像素子３４の各フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２に蓄積された信号電荷を一行おきに読み出し、読み出した信号電荷に基づいて所定のフレームレートの動画像を撮像するデジタルカメラであって、各フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２に蓄積された不要電荷をオーバーフロードレインに掃き出すオーバーフロードレインゲートＧ１、Ｇ２を一行おきに設ける。これにより、各フレームを構成する行ごとに電荷蓄積時間を制御でき、各フレームごとに露光時間を制御できる。
【選択図】図２

Description

本発明は撮像装置に係り、特に電子シャッタで露光量を制御して動画像を撮像する撮像装置に関する。

デジタルカメラは、静止画像を撮像するだけでなく、狙った構図を決めるため、モニタに動画像を出力することが要求され、また、動画そのものを記録する機能を備えているものも存在する。

ところで、コンパクトタイプのデジタルカメラなどでは、省スペース、コンパクト化などの要請から絞り機構が簡略化されているものが多く、使用可能な絞り値が２段（たとえば、Ｆ２．８とＦ８）等少ない場合が多い。そして、このように使用可能な絞り値が限定されているデジタルカメラで動画撮像を行おうとした場合、露出制御は専ら電子シャッタで行わなければならない。

しかし、暗い撮像環境の中、高いフレームレートで動画像を撮像しようとした場合、電子シャッタのみで露出制御を行うと、十分な露光量を得ることができず、ノイズの多いくらい画像が撮像されるという問題がある。

このため、特許文献１では、撮像環境が暗い場合、フレームレートを下げて撮像することにより、十分な露光量を得る方法が提案されている。また、特許文献２では、複数の撮像素子を用い、各撮像素子の露光動作のタイミングの順次ずらすことにより、連続画像を撮像する方法が提案されている。
特開平７−２９８１１２号公報特開２００２−１９０９７８号公報

しかしながら、特許文献１のように、フレームレートを下げて撮像すると、得られる動画像が間延びした画像となり、見づらくなるという欠点がある。

また、特許文献２のように、複数の撮像素子を用いる構成では、装置全体が大型化するという欠点がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、十分な明るさで滑らかな動画像を撮像することができる撮像装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、前記目的を達成するために、フレームごとに読み出す行を順次変更して撮像素子の各フォトダイオードに蓄積された信号電荷を読み出し、読み出した信号電荷に基づいて所定のフレームレートの動画像を撮像する撮像装置において、各フォトダイオードに蓄積された不要電荷を各フレームを構成する行ごとにオーバーフロードレインに掃き出す電荷掃き出し手段と、前記電荷掃き出し手段を制御して、各フレームを構成する行ごとに電荷蓄積時間を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする撮像装置を提供する。

本発明によれば、各フレームを構成する行ごとに電荷蓄積時間を制御できる。この結果、各フレームごとに露光時間を制御することができる。これにより、十分な露光時間を確保しつつ、フレームレートを上げることができ、十分な明るさで滑らかな動画像を撮像することができる。

請求項２に係る発明は、前記目的を達成するために、各行ごとにフォトダイオードから読み出した信号電荷の間に存在するの余剰電荷量を検出する余剰電荷量検出手段と、前記余剰電荷量検出手段で検出された余剰電荷量に基づいて信号電荷のスミア補正を行うスミア補正手段と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置を提供する。

本発明によれば、各行ごとにフォトダイオードから読み出した信号電荷の間に存在するの余剰電荷量を検出し、スミア補正を行う。

本発明に係る撮像装置によれば、十分な明るさで滑らかな動画像を撮像することができる。

以下、添付図面に従って本発明に係る撮像装置を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、本発明が適用されたデジタルカメラの一実施形態を示すブロック図である。同図に示すように、デジタルカメラは、ＣＰＵ１０、操作部１２、ＲＯＭ１６、ＥＥＰＲＯＭ１８、メモリ（ＳＤＲＡＭ）２０、ＶＲＡＭ２２、光学ユニット２６、フォーカスモータドライバ２８、ズームモータドライバ３０、アイリスモータドライバ３２、撮像素子３４、ＣＣＤドライバ３６、アナログ処理回路３８、Ａ／Ｄ変換器４０、画像入力コントローラ４２、画像信号処理回路４４、圧縮・伸張処理回路４６、メディアコントローラ４８、記憶メディア５０、ＬＣＤエンコーダ５２、液晶モニタ５４、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５６、ＡＦ検出回路５８等で構成されている。

ＣＰＵ１０は、デジタルカメラの全体の動作を制御する制御部として機能するとともに、各種の演算処理を行う演算手段として機能し、操作部１２からの入力に基づき所定の制御プログラムに従って各回路を制御する。

操作部１２は、カメラボディに配された電源ボタン、シャッタボタン、ズームボタン、モードボタン等の各種操作ボタンで構成され、各操作ボタンの操作に応じた信号をＣＰＵ１０に出力する。

バス１４を介して接続されたＲＯＭ１６には、ＣＰＵ１０が実行する制御プログラム及び制御に必要な各種データ等が格納されており、ＥＥＰＲＯＭ１８には、ユーザ設定情報等のデジタルカメラ１０の動作に関する各種設定情報等が格納されている。

メモリ（ＳＤＲＡＭ）２０は、ＣＰＵ１０の演算作業用領域として利用されるとともに、画像データの一時記憶領域として利用され、ＶＲＡＭ２２は、表示用の画像データ専用の一時記憶領域として利用される。

光学ユニット２６は、撮影レンズ６０と絞り６２とで構成されている。

撮影レンズ６０は、図示しないフォーカスモータに駆動されて光軸に沿って前後移動するフォーカスレンズ６０Ｆと、図示しないズームモータに駆動されて光軸に沿って前後移動するズームレンズ６０Ｚとを備えている。ＣＰＵ１０は、フォーカスモータドライバ２８を介してフォーカスモータの駆動を制御することにより、撮影レンズ６０のフォーカスを制御し、ズームモータドライバ３０を介してズームモータの駆動を制御することにより、撮影レンズ６０のズームを制御する。

絞り６２は、図示しないアイリスモータに駆動されることにより、大きい開口量の大絞りと、小さい開口量の小絞りとに切り替えられる。ＣＰＵ１０は、アイリスモータドライバ３２を介してアイリスモータの駆動を制御することにより、絞り６２の絞り値を制御する。

撮像素子３４は、カラーＣＣＤで構成されており、その受光面には多数のフォトダイオード（受光素子）が二次元的に配列されている。光学ユニット２６を介して撮像素子３４の受光面に入射した光は、各フォトダイオードによって入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。

この撮像素子３４には、各フォトダイオードに蓄積された信号電荷をオーバーフロードレイン（ＯＦＤ）に掃き出すＯＦＤゲートが備えられており、このＯＦＤゲートに印加する電荷掃き出しパルスの印加タイミングをコントロールすることにより、撮像素子３４は電子シャッタ動作を行うことができるようになっている。

そして、本実施の形態の撮像素子３４では、このＯＦＤゲートが一行単位で設けられており、各フォトダイオードに蓄積する信号電荷の電荷蓄積時間を一行単位で制御できるようにされている。

ここで、このＯＦＤゲートが設けられる行の単位は、動画撮影時に読み出す行に対応しており、たとえば、動画撮影時に一行おきに交互に信号電荷を読み出して、所定のフレームレートの動画像を生成する場合には、一行おきにＯＦＤゲートが設けられる。

この場合、たとえば、図２に示すように、二次元的に配列された各フォトダイオードＰＤに対して１行おきに不要電荷をＯＦＤに掃き出すためのＯＦＤゲートＧ１、Ｇ２を接続するとともに、そのＯＦＤゲートＧ１、Ｇ２に電荷掃き出しパルスφＯＦＤ１、φＯＦＤ２を印加するための配線を接続する。これにより、一行毎に独立して電子シャッタ動作を行うことができるようになる。すなわち、ＯＦＤゲートＧ１に電荷掃き出しパルスφＯＦＤ１を印加すると、奇数行のフォトダイオードＰＤに蓄積された信号電荷がＯＦＤに掃き出され、ＯＦＤゲートＧ２に電荷掃き出しパルスφＯＦＤ２を印加すると、偶数行のフォトダイオードＰＤに蓄積された信号電荷がＯＦＤに掃き出される。これにより、奇数行と偶数行のフォトダイオードに対して独立して電子シャッタ動作を行うことができるようになる。すなわち、露光時間を独立して設定することができる。

なお、このように各フォトダイオードに蓄積された信号電荷を行単位で独立してＯＦＤに掃き出すことから、本実施の形態の撮像素子には、横型オーバーフロードレイン構造により電荷掃き出し手段を構成することが好ましい。

また、本実施の形態の撮像素子３４は、カラーＣＣＤであるところ、各フォトダイオードには、カラーフィルタが付されるが、本実施の形態では、このカラーフィルタに赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色のカラーフィルタを用いた原色カラーフィルタを用いるものとし、そのＲＧＢ三色のカラーフィルタをＧストライプ方式（ＲＢ点順次）で配列するものとする。

ＣＣＤドライバ３６は、ＣＰＵ１０からの指令に従い撮像素子３４を駆動するための駆動パルス等を出力する。また、ＣＰＵ１０からの指令に従い各ＯＦＤゲートＧ１、Ｇ２に対して個別に電荷掃き出しパルスφＯＦＤ１、φＯＦＤ２を出力する。撮像素子３４は、このＣＣＤドライバ３６から加えられる駆動パルスに従って各フォトダイオードに蓄積された信号電荷を電圧信号（画像信号）として出力する。また、このＣＣＤドライバ３６から加えられる電荷掃き出しパルスφＯＦＤ１、φＯＦＤ２に従って各フォトダイオードに蓄積された不要電荷を行単位でＯＦＤに掃き出し、電子シャッタ動作を行う。

アナログ処理回路３８は、撮像素子３４から順次出力される画像信号を相関二重サンプリング処理するとともに、増幅し、Ａ／Ｄ変換器４０は、アナログ処理回路３８から出力されたＲ、Ｇ、Ｂのアナログの画像信号をそれぞれ１２ビットのデジタルの画像信号に変換する。

画像入力コントローラ４２は、所定容量のラインバッファを内蔵し、Ａ／Ｄ変換器４０から出力された１画像分の画像信号を蓄積して、メモリ２０に格納する。

画像信号処理回路４４は、同時化回路、ホワイトバランス補正回路、ガンマ補正回路、輪郭補正回路、輝度・色差信号生成回路等を含み、ＣＰＵ１０からの指令に従って入力されたデジタル画像信号に所要の信号処理を施して、輝度データ（Ｙ）と色差データ（Ｃｒ、Ｃｂ）とからなるＹＣ画像データを生成する。

圧縮・伸張処理回路４６は、ＣＰＵ１０からの指令に従い、入力されたＹＣ画像データに圧縮処理を施し、所定フォーマットの圧縮画像データを生成する。また、入力された圧縮画像データに伸張処理を施し、非圧縮のＹＣ画像データを生成する。

メディアコントローラ４８は、ＣＰＵ１０からの指令に従い、メディアスロットに装填された記憶メディア５０に対してデータの読み出し及び書き込みを制御する。

ＬＣＤエンコーダ５２は、ＣＰＵ１０からの指令に従い、画像データが示す画像を液晶モニタ５４に表示するための信号を生成して、液晶モニタ５４に出力する。

ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５６は、ＣＰＵ１０からの指令に従って、入力された画像信号からＡＥ制御及びＡＷＢ制御に必要な物理量を算出する。たとえば、ＡＥ制御に必要な物理量として、１画面を複数のエリア（例えば、１６×１６）に分割し、分割した各エリアごとにＲ、Ｇ、Ｂの画像信号の積算値を算出する。ＣＰＵ１０は、このＡＥ／ＡＷＢ検出回路５６から得た積算値に基づいて被写体の明るさ（被写体輝度）を検出して、撮影に適した露出値（撮影ＥＶ値）を算出し、算出した撮影ＥＶ値と所定のプログラム線図から絞り値とシャッタスピード（電荷蓄積時間）を決定する。また、ＡＷＢ制御に必要な物理量として、１画面を複数のエリア（例えば、１６×１６）に分割し、分割した各エリアごとにＲ、Ｇ、Ｂの画像信号の色別の平均積算値を算出する。ＣＰＵ１０は、得られたＲの積算値、Ｂの積算値、Ｇの積算値から各分割エリアごとにＲ／Ｇ及びＢ／Ｇの比を求め、求めたＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇの値のＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇの色空間における分布等に基づいて光源種判別を行う。そして、判別された光源種に適したホワイトバランス調整値に従って、たとえば各比の値がおよそ１（つまり、１画面においてＲＧＢの積算比率がＲ：Ｇ：Ｂ≒１：１：１）になるように、ホワイトバランス調整回路のＲ、Ｇ、Ｂ信号に対するゲイン値（ホワイトバランス補正値）を決定する。

ＡＦ検出回路５８は、ＣＰＵ１０からの指令に従って、入力された画像信号からＡＦ制御に必要な物理量を算出する。本実施の形態のデジタルカメラ１０では、画像のコントラストによりＡＦ制御を行うものとし、ＡＦ検出回路５８は、入力された画像信号から画像の鮮鋭度を示す焦点評価値を算出する。ＣＰＵ１０は、このＡＦ検出回路５８で算出される焦点評価値が極大となるように、フォーカスモータドライバ２８の駆動を制御し、フォーカスレンズ６０Ｆの移動を制御する。

次に、前記のごとく構成された本実施の形態のデジタルカメラ１０の撮影時の動作について説明する。

カメラボディに設けられたシャッタボタンを半押しすると、操作部１２からＣＰＵ１０にＳ１ＯＮ信号が入力される。ＣＰＵ１０は、このＳ１ＯＮ信号に応動してＡＥ、ＡＦ、ＡＷＢの処理を実行する。

まず、Ｓ１ＯＮ信号に応動して撮像素子３４から出力された画像信号が、アナログ処理回路３８、Ａ／Ｄ変換器４０を介して画像入力コントローラ４２に取り込まれ、メモリ２０に格納される。メモリ２０に格納された画像信号は、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５６並びにＡＦ検出回路５８に加えられる。

ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５６は、入力された画像信号からＡＥ制御及びＡＷＢ制御に必要な物理量を算出し、ＣＰＵ１０に出力する。ＣＰＵ１０は、このＡＥ／ＡＷＢ検出回路５６からの出力に基づき、絞り値、シャッタスピード（電荷蓄積時間）、ホワイトバランス補正値を決定する。

また、ＡＦ検出回路５８は、入力された画像信号からＡＦ制御に必要な物理量を算出し、ＣＰＵ１０に出力する。ＣＰＵ１０は、このＡＦ検出回路５８からの出力に基づきフォーカスモータドライバ２８の駆動を制御し、撮影レンズ６０のピントを主要被写体に合わせる。

この後、シャッタボタンが全押しされると、操作部１２からＣＰＵ１０にＳ２ＯＮ信号が入力される。ＣＰＵ１０は、このＳ２ＯＮ信号に応動して画像データの記録処理を実行する。

まず、上記のＡＥ処理で求めた絞り値、シャッタスピード（電荷蓄積時間）で撮像素子３４を露光し、記録用の画像信号の取り込みを行う。すなわち、設定された絞り値となるように、アイリスモータドライバ３２を介して絞り６２を制御するとともに、設定されたシャッタスピード（電荷蓄積時間）となるように、ＣＣＤドライバ３６を介して電子シャッタを作動させる。

この際、ＣＰＵ１０は、全フォトダイオードに対して同じ電荷蓄積時間となるように、ＣＣＤドライバ３６を制御する。すなわち、ＯＦＤゲートＧ１、Ｇ２に対して同じタイミングで電荷掃き出しパルスφＯＦＤ１、φＯＦＤ２を印加する。

なお、読み出しは二回に分けて行い、まず、奇数行の信号電荷が読み出され、その後、偶数行の信号電荷が読み出される（いわゆる、フレーム読み出し）。

撮像素子３４から出力された画像信号は、アナログ処理回路３８、Ａ／Ｄ変換器４０を介して画像入力コントローラ４２に取り込まれ、メモリ２０に格納される。メモリ２０に格納された画像信号は、ＣＰＵ１０の制御の下、画像信号処理回路４４に加えられ、輝度データと色差データとからなるＹＣ画像データに変換されて、メモリ２０に格納される。この後、メモリ２０に格納されたＹＣ画像データは、圧縮・伸張処理回路４６に加えられ、所定の圧縮フォーマット（ここでは、ＪＰＥＧ）に従って圧縮されたのち、メモリ２０に格納される。

ＣＰＵ１０は、メモリ２０に格納された圧縮画像データに対して所定フォーマット（たとえば、Ｅｘｉｆ）の画像ファイルを生成し、生成された画像ファイルをメディアコントローラ４８を介して記憶メディア５０に記録する。

ところで、本実施の形態のデジタルカメラでは、撮影前に液晶モニタ５４にスルー画像を表示させることができ、撮影者は、この液晶モニタ５４に表示されたスルー画像を見ることにより、構図やピント状態を確認することができる。

ここで、撮像素子３４によって撮像される画像の液晶モニタ５４への表示は、次のように行われる。

１回の撮像によって撮像素子３４から出力された１画面分（フレーム分）の画像信号は、アナログ処理回路３８、Ａ／Ｄ変換器４０を介して画像入力コントローラ４２に取り込まれ、メモリ２０に格納される。メモリ２０に格納された１画面分の画像信号は、画像信号処理回路４４に加えられ、ＹＣ画像データに変換されたのち、メモリ２０に格納される。そして、メモリ２０からＶＲＡＭ２２に転送され、ＶＲＡＭ２２からＬＣＤエンコーダ５２を介して液晶モニタ５４に出力される。これにより、１画面分の画像が液晶モニタ５４に表示される。

スルー画像として表示する場合には、一定の間隔で連続的に画像を撮像し、撮像素子３４から連続的に出力される画像信号を順次処理して、ＹＣ画像データを生成する。そして、連続的に生成されるＹＣ画像データによってＶＲＡＭ２２内のＹＣ画像データを順次書き換えながら、ＬＣＤエンコーダ５２を介して液晶モニタ５４に出力する。これにより、撮像素子３４によって連続的に撮像された動画像が液晶モニタ５４に表示される。

さて、このように液晶モニタ５４にスルー画像を表示する場合は、撮像素子３４で連続的に画像を撮像することとなるが、本実施の形態のデジタルカメラでは、次のように、スルー画像の撮像が行われる。

すなわち、スルー画像は、フレームごとに読み出す行を順次変更して撮像素子３４の各フォトダイオードに蓄積された信号電荷を読み出し、読み出した信号電荷に基づいて生成する。たとえば、第１フレームは、奇数行のフォトダイオードから信号電荷を読み出して生成し、第２フレームは、偶数行のフォトダイオードから信号電荷を読み出して生成する。第３フレームは、再度奇数行のフォトダイオードから信号電荷を読み出して生成し、第４フレームは、偶数行のフォトダイオードから信号電荷を読み出して生成する。このように、フレームごとに読み出す行を順次切り替えて、信号電荷を読み出し、読み出した信号電荷に基づいて各フレームの画像を生成する。

この際、本実施の形態のデジタルカメラでは、スルー画像の１フレームを構成する行ごとに電荷蓄積時間を制御して、各行ごとに露出を制御する。すなわち、奇数行と偶数行で別々に電荷蓄積時間を制御して、奇数行と偶数行で別々に露出を制御する。

図３は、フレームレート３０（ｆｐｓ）でスルー画像を撮像する場合の撮像素子の駆動と信号電荷の読み出しのタイミングを示すタイミングチャートである。

同図に示すように、信号電荷は１／３０秒単位で奇数行の信号電荷と偶数行の信号電荷が交互に読み出される。すなわち、最初に奇数行のフォトダイオードに蓄積された信号電荷が読み出され、その１／３０秒後に偶数行のフォトダイオードに蓄積された信号電荷が読み出される。そして、更にその１／３０秒後に奇数行のフォトダイオードに蓄積された信号電荷が読み出され、その１／３０秒後に偶数行のフォトダイオードに蓄積された信号電荷が読み出される。このように奇数行と偶数行が交互に読み出されることから、本実施の形態のデジタルカメラでは、一度に読み出す場合の二倍の電荷蓄積時間を確保することができる。

そして、本実施の形態のデジタルカメラでは、奇数行のフォトダイオードＰＤ１と偶数行のフォトダイオードＰＤ２とでおのおの個別に電荷蓄積時間を制御できることから、読み出すフレーム単位で露出を制御することができる。すなわち、奇数行のフォトダイオードＰＤ１のゲートＧ１に印加する電荷掃き出しパルスφＯＦＤ１と、偶数行のフォトダイオードＰＤ２のゲートＧ２に印加する電荷掃き出しパルスφＯＦＤ２の印加タイミングをフレーム単位で個別に制御することにより、フレーム単位で電荷蓄積時間を制御でき、フレーム単位で露出を制御することができる。

この結果、十分な明るさを確保でき、暗い撮影環境下においても、適正露出で滑らかなスルー画像を撮像することができるようになる。

なお、上記実施の形態では、スルー画像を撮像する場合を例に説明したが、動画像を記録する場合も同様の処理が行われる。動画像の記録は、スルー画像を撮像する場合と同様に奇数行の信号電荷と偶数行の信号電荷を交互に読み出し、読み出された信号電荷を連続的に処理してＹＣ画像データを生成する。そして、その連続的に生成されたＹＣ画像データに対して圧縮・伸張処理回路４６で圧縮処理を施し、メディアコントローラ４８を介して記憶メディア５０に記録する。

また、上記実施の形態では、フレームレート３０（ｆｐｓ）でスルー画像を撮像する場合を例に説明したが、このフレームレートは適宜変更することができる。

また、上記実施の形態では、各フレームごとに奇数行と偶数行を交互に読み出して、各フレームの画像を生成する場合を例に説明したが、更に間引いて読み出すようにしてもよい。たとえば、各フレームごとに１、５、９、１３、…行目と２、６、１０、１４…行目を交互に読み出して、各フレームの画像を生成するようにしてもよいし、各フレームごとに１、９、１７、…行目と２、１０、１８…行目を交互に読み出して、各フレームの画像を生成するようにしてもよい。

さらに、２つの行を交互に読み出すのではなく、各行を複数のグループの組み分けし、所定の順でグループごとに信号電荷を読み出して、各フレームの画像を生成するようにしてもよい。たとえば１、４、７、…行目を第１グループ、２、５、８、…行目を第２グループ、３、６、９、…行目を第３グループとし、第１グループ、第２グループ、第３グループの順に各行から信号電荷を読み出して、各フレームの画像を生成するようにしてもよい。このように、信号電荷を読み出す行の単位を増やすことにより、各フレームごとの電荷蓄積時間を更に延ばすことができ（三つにグループ分けした場合は三倍、四つにグループ分けした場合は四倍に延ばすことができる）、暗い撮影環境下でも十分な露光時間を確保することができるようになる。

また、上記実施の形態では、撮像素子のカラーフィルタ配列の方式にＧストライプ方式（点順次）を採用しているが、カラーフィルタの配列はこれに限定されるものではなく、他の配列の撮像素子を用いてもよい。

なお、各フォトダイオードに蓄積された信号電荷は、図４に示すように、読み出し転送ゲートに駆動パルスを印加することにより、垂直転送路に読み出され、垂直転送路から水平転送路を介して、出力端子から点順次に読み出されるが、上記のように奇数行と偶数行とを交互に読み出すと、読み出した各行の信号電荷の間にスミア成分の信号電荷が介在する。すなわち、奇数行の信号電荷を読み出した場合は、偶数行の位置にスミア成分の信号電荷が介在して読み出され、偶数行の信号電荷を読み出した場合は、奇数行の位置にスミア成分の信号電荷が介在して読み出される。

そこで、この読み出した各行の信号電荷の間に介在するスミア成分の信号電荷を利用して、スミア補正を行うようにしてもよい。すなわち、読み出した各行の信号電荷からスミア成分の信号電荷を差し引き、スミア補正を行う（［読み出した信号電荷］−［スミア成分の信号電荷］＝［スミア補正後の信号電荷］）。なお、この処理はアナログ処理回路３８にて行ってもよいし、また、画像信号処理回路４４にて行ってもよい。

なお、上述した実施の形態では、本発明をデジタルカメラに適用した場合を例に説明したが、本発明の適用は、これに限定されるものではなく、カメラ付き携帯電話器等の撮像機能を備えた電子機器にも適用することができる。

本発明が適用されたデジタルカメラの一実施形態を示すブロック図撮像素子の概略構成を示す図撮像素子の駆動と信号電荷の読み出しのタイミングを示すタイミングチャートスミア補正方法の説明図

符号の説明

１０…ＣＰＵ、１２…操作部、１４…バス、１６…ＲＯＭ、１８…ＥＥＰＲＯＭ、２０…メモリ（ＳＤＲＡＭ）、２２…ＶＲＡＭ、２６…光学ユニット、２８…フォーカスモータドライバ、３０…ズームモータドライバ、３２…アイリスモータドライバ、３４…撮像素子、３６…ＣＣＤドライバ、３８…アナログ処理回路、４０…Ａ／Ｄ変換器、４２…画像入力コントローラ、４４…画像信号処理回路、４６…圧縮・伸張処理回路、４８…メディアコントローラ、５０…記憶メディア、５２…ＬＣＤエンコーダ、５４…液晶モニタ、５６…ＡＥ／ＡＷＢ検出回路、５８…ＡＦ検出回路、６０…撮影レンズ、６０Ｆ…フォーカスレンズ、６０Ｚ…ズームレンズ、６２…絞り、Ｇ１、Ｇ２…オーバーフロードレインゲート（ＯＦＤゲート）

Claims

フレームごとに読み出す行を順次変更して撮像素子の各フォトダイオードに蓄積された信号電荷を読み出し、読み出した信号電荷に基づいて所定のフレームレートの動画像を撮像する撮像装置において、
各フォトダイオードに蓄積された不要電荷を各フレームを構成する行ごとにオーバーフロードレインに掃き出す電荷掃き出し手段と、
前記電荷掃き出し手段を制御して、各フレームを構成する行ごとに電荷蓄積時間を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
各行ごとにフォトダイオードから読み出した信号電荷の間に存在するの余剰電荷量を検出する余剰電荷量検出手段と、
前記余剰電荷量検出手段で検出された余剰電荷量に基づいて信号電荷のスミア補正を行うスミア補正手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。