JP2008022099A - Control device of solid-state electronic imaging device and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は,固体電子撮像素子の制御装置およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a control device for a solid-state electronic image sensor and a control method therefor.
CCDなどの固体電子撮像素子では,高速読み出しが要求されることがある。このために,たとえば,受光領域を上下の領域に分け,かつ上下に水平転送路を設けるものがある(特許文献1)。受光領域の上の領域に蓄積された信号電荷は,上側の水平転送路から出力され,受光領域の下の領域に蓄積された信号電荷は,下側の水平転送路から出力される。また,受光領域を複数の領域に分割し,かつ選択された領域に蓄積された信号電荷を出力するものもある(特許文献2)。
しかしながら,いずれにおいても省電力化を図ることは考えられていない。 However, no attempt is made to save power in either case.
この発明は,高速読み出しと省電力化との両方を達成することを目的とする。 An object of the present invention is to achieve both high-speed reading and power saving.
第1の発明による固体電子撮像素子の制御装置は,列方向および行方向に配列された多数の光電変換素子,上記光電変換素子の各列に隣接して配置され,上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路,上記垂直転送路を垂直方向に転送させられた信号電荷を水平方向に転送する水平転送路,および上記水平転送路を水平方向に転送させられた信号電荷を上記水平転送路から出力する出力増幅回路がn個(nは2以上の整数)含まれている固体電子撮像素子,ならびに撮像モードにもとづいて,n個以下の複数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力する,あるいは上記複数よりも少ない数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力するように上記固体電子撮像素子を制御する制御回路を備えていることを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a control apparatus for a solid-state electronic image sensor, which is arranged adjacent to each column of a large number of photoelectric conversion elements arranged in a column direction and a row direction, and stored in the photoelectric conversion elements. A vertical transfer path for transferring the signal charge in the vertical direction, a horizontal transfer path for transferring the signal charge transferred in the vertical direction in the vertical direction, and a horizontal transfer path in the horizontal direction. A solid-state electronic imaging device including n output amplifiers (n is an integer of 2 or more) for outputting signal charges from the horizontal transfer path, and a plurality of output amplification circuits of n or less based on the imaging mode. A control circuit for controlling the solid-state electronic image pickup device so as to output the signal charge using the output amplifier circuit, or to output the signal charge using a smaller number of output amplifier circuits than the plurality of output amplifier circuits.
第1の発明は,上記固体電子撮像素子の制御装置に適した制御方法も提供している。すなわち,この方法は,固体電子撮像素子には,列方向および行方向に配列された多数の光電変換素子,上記光電変換素子の各列に隣接して配置され,上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路,上記垂直転送路を垂直方向に転送させられた信号電荷を水平方向に転送する水平転送路,および上記水平転送路を水平方向に転送させられた信号電荷を上記水平転送路から出力する出力増幅回路がn個(nは2以上の整数)含まれており,制御回路が,撮像モードにもとづいて,n個以下の複数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力する,あるいは上記複数よりも少ない数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力するように上記固体電子撮像素子を制御するものである。 The first invention also provides a control method suitable for the control device for the solid-state electronic image sensor. That is, in this method, in the solid-state electronic image sensor, a large number of photoelectric conversion elements arranged in a column direction and a row direction are arranged adjacent to each column of the photoelectric conversion elements and accumulated in the photoelectric conversion elements. A vertical transfer path for transferring signal charges in the vertical direction, a horizontal transfer path for transferring signal charges transferred in the vertical direction on the vertical transfer paths in the horizontal direction, and a signal transferred in the horizontal direction on the horizontal transfer paths N output amplifier circuits (n is an integer of 2 or more) for outputting electric charges from the horizontal transfer path are included, and the control circuit uses a plurality of n or less output amplifier circuits based on the imaging mode. The solid-state electronic image pickup device is controlled so as to output signal charges or output signal charges using a smaller number of output amplifier circuits than the plurality.
第1の発明によると,固体電子撮像素子の水平転送路には,n個の出力増幅回路が設けられている。撮像モードにもとづいて,n個以下の複数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力する場合と複数よりも少ない数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力する場合とが切り換えられる。撮像モードが連写モードに設定された場合など,高速読み出しが要求されるときには複数個の出力増幅回路を用いて信号電荷が出力される。撮像モードが単写モードに設定された場合など,高速読み出しが必ずしも要求されないときには複数個未満の出力増幅回路を用いて信号電荷が出力される。高速読み出しが不要の場合には,複数個の出力増幅回路を用いて信号電荷が出力されずに複数個未満の出力増幅回路を用いて信号電荷が出力されるので,省電力を達成できる。しかも高速読み出しが必要な場合にも対処できる。 According to the first invention, n output amplifier circuits are provided in the horizontal transfer path of the solid-state electronic image sensor. Based on the imaging mode, switching between the case where signal charges are output using a plurality of n or less output amplifier circuits and the case where signal charges are output using a smaller number of output amplifier circuits is switched. When high-speed readout is required, such as when the imaging mode is set to the continuous shooting mode, signal charges are output using a plurality of output amplifier circuits. When high-speed readout is not always required, such as when the imaging mode is set to single shooting mode, signal charges are output using a plurality of output amplifier circuits. When high-speed reading is not required, signal charges are not output using a plurality of output amplifier circuits but signal charges are output using less than a plurality of output amplifier circuits, so that power saving can be achieved. Moreover, it can cope with the case where high-speed reading is required.
第2の発明による固体電子撮像素子の制御装置は,列方向および行方向に配列された多数の光電変換素子,上記光電変換素子の各列に隣接して配置され,上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路,上記垂直転送路を垂直方向に転送させられた信号電荷を水平方向に転送する水平転送路,および上記水平転送路を水平方向に転送させられた信号電荷を上記水平転送路から出力する出力増幅回路がn個(nは2以上の整数)含まれている固体電子撮像素子,上記固体電子撮像素子を用いた撮像時の温度を検出する温度検出手段,ならびに上記温度検出手段によって検出された温度にもとづいて,2からn個までのいずれかの出力増幅回路を用いて信号電荷を出力する,あるいは1個の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力するように上記固体電子撮像素子を制御する制御回路を備えていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a control apparatus for a solid-state electronic image pickup device, wherein a plurality of photoelectric conversion elements arranged in a column direction and a row direction are arranged adjacent to each column of the photoelectric conversion elements and stored in the photoelectric conversion elements. A vertical transfer path for transferring the signal charge in the vertical direction, a horizontal transfer path for transferring the signal charge transferred in the vertical direction in the vertical direction, and a horizontal transfer path in the horizontal direction. A solid-state electronic image sensor that includes n output amplifier circuits (n is an integer of 2 or more) that outputs signal charges from the horizontal transfer path, and temperature detection that detects the temperature during imaging using the solid-state electronic image sensor The signal charge is output using any one of 2 to n output amplifying circuits based on the temperature detected by the temperature detecting means and the temperature detecting means, or the signal charge is output using one output amplifying circuit. Characterized in that it comprises a control circuit for controlling the solid-state electronic image sensing device to output.
第2の発明は,上記固体電子撮像素子の制御装置に適した制御方法も提供している。すなわち,この方法は,固体電子撮像素子には,列方向および行方向に配列された多数の光電変換素子,上記光電変換素子の各列に隣接して配置され,上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路,上記垂直転送路を垂直方向に転送させられた信号電荷を水平方向に転送する水平転送路,および上記水平転送路を水平方向に転送させられた信号電荷を上記水平転送路から出力する出力増幅回路がn個(nは2以上の整数)含まれており,温度検出手段が,上記固体電子撮像素子を用いた撮像時の温度を検出し,制御回路が,上記温度検出手段によって検出された温度にもとづいて,2からn個までのいずれかの出力増幅回路を用いて信号電荷を出力する,あるいは1個の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力するように上記固体電子撮像素子を制御するものである。 The second invention also provides a control method suitable for the control device of the solid-state electronic image sensor. That is, in this method, in the solid-state electronic image sensor, a large number of photoelectric conversion elements arranged in a column direction and a row direction are arranged adjacent to each column of the photoelectric conversion elements and accumulated in the photoelectric conversion elements. A vertical transfer path for transferring signal charges in the vertical direction, a horizontal transfer path for transferring signal charges transferred in the vertical direction on the vertical transfer paths in the horizontal direction, and a signal transferred in the horizontal direction on the horizontal transfer paths N output amplifying circuits for outputting electric charges from the horizontal transfer path (n is an integer of 2 or more) are included, and the temperature detecting means detects and controls the temperature at the time of imaging using the solid-state electronic imaging device. Based on the temperature detected by the temperature detecting means, the circuit outputs a signal charge using any one of 2 to n output amplifier circuits, or outputs a signal charge using one output amplifier circuit. Output Sea urchin and controls the solid-state electronic image sensing device.
第2の発明においても,固体電子撮像素子の水平転送路には,n個の出力増幅回路が設けられている。撮像時の温度が検出され,検出された温度にもとづいて,2からn個までのいずれかの出力増幅回路を用いて信号電荷を出力する場合と1個の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力する場合とが切り換えられる。撮像時の温度が高くなると,多くの暗電流が発生することがある。複数の出力増幅回路を用いて信号電荷が出力されると,複数の出力増幅回路間で出力レベルに差が生じることがある。このために,撮像時の温度が高くなると1個の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力させることができる。しかも,省電力を図ることもできる。撮像時の温度が高くなければ,高速読み出しを行うために2からn個のいずれかの出力増幅回路を用いて信号電荷が出力される。高速読み出しを達成できる。 Also in the second invention, n output amplifier circuits are provided in the horizontal transfer path of the solid-state electronic image sensor. The temperature at the time of imaging is detected, and based on the detected temperature, the signal charge is output using one of the output amplifier circuits and one of the output amplifier circuits from 2 to n. The output can be switched. When the temperature during imaging increases, a lot of dark current may be generated. When signal charges are output using a plurality of output amplifier circuits, there may be a difference in output level between the plurality of output amplifier circuits. For this reason, when the temperature at the time of imaging becomes high, signal charges can be output using one output amplifier circuit. In addition, power can be saved. If the temperature at the time of imaging is not high, signal charges are output using any one of 2 to n output amplifier circuits in order to perform high-speed reading. High-speed reading can be achieved.
第3の発明による固体電子撮像素子の制御装置は,シャッタ・レリーズ・ボタン,列方向および行方向に配列され,上記シャッタ・レリーズ・ボタンの押し下げに応じて信号電荷を蓄積する多数の光電変換素子,上記光電変換素子の各列に隣接して配置され,上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路,上記垂直転送路を垂直方向に転送させられた信号電荷を水平方向に転送する水平転送路,および上記水平転送路を水平方向に転送させられた信号電荷を上記水平転送路から出力する出力増幅回路がn個(nは2以上の整数)含まれている固体電子撮像素子,ならびに上記シャッタ・レリーズ・ボタンが一定期間の間,連続して押されていることに応じて,n個以下の複数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力する,あるいは上記複数よりも少ない数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力するように上記固体電子撮像素子を制御する制御回路を備えていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a control device for a solid-state electronic image pickup device, wherein a plurality of photoelectric conversion elements are arranged in a shutter release button and in a column direction and a row direction and store signal charges in response to depression of the shutter release button. , Adjacent to each column of the photoelectric conversion elements, a vertical transfer path for transferring the signal charge accumulated in the photoelectric conversion elements in the vertical direction, and a signal charge transferred in the vertical direction on the vertical transfer path. A horizontal transfer path for transferring in the horizontal direction and n output amplifier circuits (n is an integer of 2 or more) for outputting signal charges transferred in the horizontal direction through the horizontal transfer path from the horizontal transfer path are included. In response to the solid-state electronic image sensor and the shutter release button being continuously pressed for a certain period, signal charges are output using a plurality of n or less output amplifier circuits. To, or characterized by comprising a control circuit for controlling the solid-state electronic image sensing device so as to output the signal charge using the output amplifier circuit of fewer than the plurality.
第3の発明は,上記固体電子撮像素子の制御装置に適した制御方法も提供している。すなわち,この方法は,固体電子撮像素子には,列方向および行方向に配列され,シャッタ・レリーズ・ボタンの押し下げに応じて信号電荷を蓄積する多数の光電変換素子,上記光電変換素子の各列に隣接して配置され,上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路,上記垂直転送路を垂直方向に転送させられた信号電荷を水平方向に転送する水平転送路,および上記水平転送路を水平方向に転送させられた信号電荷を上記水平転送路から出力する出力増幅回路がn個(nは2以上の整数)含まれており,制御回路が,上記シャッタ・レリーズ・ボタンが一定期間の間,連続して押されていることに応じて,n個以下の複数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力する,あるいは上記複数よりも少ない数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力するように上記固体電子撮像素子を制御するものである。 The third invention also provides a control method suitable for the control device for the solid-state electronic image sensor. That is, in this method, a solid-state electronic image sensor is arranged in a column direction and a row direction, and a large number of photoelectric conversion elements that store signal charges according to depression of a shutter release button, and each column of the photoelectric conversion elements. And a vertical transfer path for transferring the signal charges accumulated in the photoelectric conversion element in the vertical direction, and a horizontal transfer path for transferring the signal charges transferred in the vertical direction in the vertical direction in the horizontal direction. , And n output amplifier circuits (n is an integer of 2 or more) for outputting signal charges transferred in the horizontal direction on the horizontal transfer path from the horizontal transfer path. Depending on the fact that the release button has been pressed continuously for a certain period of time, signal charges are output using a plurality of output amplifier circuits of n or less, or the number of output increases is less than the above-mentioned plurality. And it controls the solid-state electronic image sensing device so as to output a signal charge by using a circuit.
第3の発明においても,第1の発明によると,固体電子撮像素子の水平転送路には,n個の出力増幅回路が設けられている。シャッタ・レリーズ・ボタンが一定期間の間,連続して押されていると連写モードと考えることができる。このために高速読み出しが要求され,n個以下の複数の出力増幅回路を用いて信号電荷が出力される。シャッタ・レリーズ・ボタンが一定期間の間,連続して押されていなければ,連写モードとは考えられないので,高速読み出しは,必ずしも要求されない。上記複数よりも少ない数の出力増幅回路を用いて信号電荷が出力される。高速読み出しが不要の場合には,n個以下の複数の出力増幅回路を用いて信号電荷が出力されずに複数よりも少ない数の出力増幅回路を用いて信号電荷が出力されるので,省電力を達成できる。しかも高速読み出しが必要な場合にも対処できる。 Also in the third invention, according to the first invention, n output amplifier circuits are provided in the horizontal transfer path of the solid-state electronic imaging device. If the shutter release button is continuously pressed for a certain period, it can be considered as a continuous shooting mode. For this reason, high-speed reading is required, and signal charges are output using a plurality of n or less output amplifier circuits. If the shutter release button is not pressed continuously for a certain period, the continuous shooting mode is not considered, so high-speed reading is not necessarily required. The signal charge is output using a smaller number of output amplifier circuits than the plurality. When high-speed readout is not required, signal charges are output using a number of output amplifier circuits that are smaller than a plurality of signal amplifiers without using a plurality of output amplifier circuits of n or less. Can be achieved. Moreover, it can cope with the case where high-speed reading is required.
第4の発明による固体電子撮像素子の制御装置は,列方向および行方向に配列された多数の光電変換素子,上記光電変換素子の各列に隣接して配置され,上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路,上記垂直転送路を垂直方向に転送させられた信号電荷を水平方向に転送する水平転送路,および上記水平転送路を水平方向に転送させられた信号電荷を上記水平転送路から出力する出力増幅回路がn個(nは2以上の整数)含まれている固体電子撮像素子,上記固体電子撮像素子を駆動するためのバッテリィの残容量が多いかどうかを判定する判定手段,ならびに上記判定手段によりバッテリィの残容量が多いと判定されたことにもとづいて,n個以下の複数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力する,あるいは上記複数よりも少ない数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力するように上記固体電子撮像素子を制御する制御回路を備えていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a control apparatus for a solid-state electronic image pickup device, wherein a plurality of photoelectric conversion elements arranged in a column direction and a row direction are arranged adjacent to each column of the photoelectric conversion elements and stored in the photoelectric conversion elements. A vertical transfer path for transferring the signal charge in the vertical direction, a horizontal transfer path for transferring the signal charge transferred in the vertical direction in the vertical direction, and a horizontal transfer path in the horizontal direction. Does the solid state electronic imaging device include n output amplifier circuits (n is an integer of 2 or more) for outputting signal charges from the horizontal transfer path, and whether the remaining capacity of the battery for driving the solid state electronic imaging device is large? Based on the determination means for determining whether or not the remaining capacity of the battery is determined to be large by the determination means, a signal charge is output using a plurality of n or less output amplifier circuits, or Characterized in that it comprises a control circuit for controlling the solid-state electronic image sensing device so as to output the signal charge using the output amplifier circuit of fewer than the plurality.
第4の発明は,上記固体電子撮像素子の制御装置に適した制御方法も提供している。すなわち,この方法は,固体電子撮像素子が,列方向および行方向に配列された多数の光電変換素子,上記光電変換素子の各列に隣接して配置され,上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路,上記垂直転送路を垂直方向に転送させられた信号電荷を水平方向に転送する水平転送路,および上記水平転送路を水平方向に転送させられた信号電荷を上記水平転送路から出力する出力増幅回路がn個(nは2以上の整数)含まれており,判定手段が,上記固体電子撮像素子を駆動するためのバッテリィの残容量が多いかどうかを判定し,制御回路が,上記判定手段によりバッテリィの残容量が多いと判定されたことにもとづいて,n個以下の複数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力する,あるいは上記複数よりも少ない数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力するように上記固体電子撮像素子を制御するものである。 The fourth invention also provides a control method suitable for the control device for the solid-state electronic image sensor. That is, in this method, a solid-state electronic image sensor is arranged adjacent to each column of a large number of photoelectric conversion elements arranged in a column direction and a row direction, and the signal stored in the photoelectric conversion element. A vertical transfer path for transferring charges in the vertical direction, a horizontal transfer path for transferring signal charges transferred in the vertical direction on the vertical transfer paths in the horizontal direction, and a signal charge transferred in the horizontal direction on the horizontal transfer paths N output amplifier circuits (n is an integer of 2 or more) are output from the horizontal transfer path, and the determination means determines whether the remaining capacity of the battery for driving the solid-state electronic image pickup device is large. And determining that the control circuit outputs a signal charge using a plurality of n or less output amplifier circuits based on the determination means that the remaining capacity of the battery is large. So as to output the signal charge using the output amplifier circuit a small number so as to control the solid-state electronic image sensing device.
第4の発明においても,固体電子撮像素子の水平転送路には,n個の出力増幅回路が設けられている。バッテリィの残容量にもとづいて,n個以下の複数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力する場合と複数よりも少ない数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力する場合とが切り換えられる。バッテリィの残容量が多いときには,高速読み出しが行われるようにn個以下の複数の出力増幅回路を用いて信号電荷が出力される。バッテリィの残容量が少ないときには,複数よりも少ない数の出力増幅回路を用いて信号電荷が出力される。信号電荷の出力に使用される出力増幅回路の数が少なくなるので,省電力を達成できる。 Also in the fourth aspect of the invention, n output amplifier circuits are provided in the horizontal transfer path of the solid-state electronic image sensor. Based on the remaining capacity of the battery, the case where signal charges are output using a plurality of n or less output amplifier circuits and the case where signal charges are output using a smaller number of output amplifier circuits are switched. When the remaining capacity of the battery is large, signal charges are output using a plurality of n or less output amplifier circuits so that high-speed reading is performed. When the remaining capacity of the battery is small, signal charges are output using a smaller number of output amplifier circuits than the plurality. Since the number of output amplifier circuits used for signal charge output is reduced, power saving can be achieved.
図1は,CCDの一部を示す模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a part of a CCD.
CCDには,列方向および行方向に多数のフォトダイオード(光電変換素子)1が配列されている。この実施例においてはフォトダイオード1は,奇数列については奇数行に配列され,偶数列については偶数行に配列されているが,奇数列については偶数行に配列され,偶数列については奇数行に配列されるようにしてもよい。もちろん,すべての行および列にフォトダイオード1が配列されるようにしてもよい。
In the CCD, a large number of photodiodes (photoelectric conversion elements) 1 are arranged in the column direction and the row direction. In this embodiment, the
フォトダイオード1の各列の右側には,垂直転送路3が形成されている。この垂直転送路3とフォトダイオード1との間にはトランスファ・ゲート2が形成されている。垂直転送路3には,垂直転送電極V1〜V8が形成されている。
A
垂直転送路3の下端部は,ライン・メモリ4を介して第1の水平転送路5および第2の水平転送路6が接続されている。第1の水平転送路5は,CCDの受光領域の左側に対応して設けられており,第2の水平転送路6は,CCDの受光領域の右側に対応して設けられている。第1の水平転送路5の左端部には第1のFDA(フローティング・デュフュージョン・アンプリファイア)7が接続されている。第2の水平転送路6の右側には第2のFDA8が接続されている。
A first horizontal transfer path 5 and a second
フォトダイオード1が露光されると,その露光量に応じてフォトダイオード1に信号電荷が蓄積される。フォトダイオード1に蓄積された信号電荷は,トランスファ・ゲート2にゲート・パルスが与えられることにより,垂直転送路3にシフトされる。垂直転送路3にシフトされた信号電荷は,垂直転送電極V1〜V8に垂直転送パルスが与えられることにより,垂直方向に転送させられる。垂直転送路3内を垂直方向に転送させられた信号電荷は,ライン・メモリ4を介して第1の水平転送路5または第2の水平転送路6に与えられる。信号電荷は,第1のFDA7または第2のFDA8を介して映像信号として出力されることとなる。
When the
この実施例においては,撮像モードが連写モードに設定された場合には高速読み出しが必要なので,第1の水平転送路5に与えられた信号電荷は,第1のFDA7から出力され,第2の水平転送路6に与えられた信号電荷は,第2のFDA8から出力される。2つのFDA7および8を利用して映像信号が出力されるので,映像信号の出力時間が短縮される。連写間隔を短くできる。撮像モードが単写モードに設定された場合には,必ずしも高速読み出しが必要無いので,第1の水平転送路5および第2の水平転送路6に与えられた信号電荷は,いずれも一方のFDAである第1のFDA7から出力される(第2のFDA8から出力されてもよい)。第2のFDA8を駆動する必要が無いので省電力を実現できる。
In this embodiment, when the imaging mode is set to the continuous shooting mode, high-speed readout is necessary. Therefore, the signal charge given to the first horizontal transfer path 5 is output from the first FDA 7 and the second The signal charge given to the
図2は,ディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the digital still camera.
ディジタル・スチル・カメラの全体の動作は,CPU10によって統括される。
The entire operation of the digital still camera is controlled by the
ディジタル・スチル・カメラには,二段ストローク・タイプのシャッタ・レリーズ・ボタン11,撮像モードと再生モードとを切り換えるためのモード切り換えスイッチ12および連写モード,単写モードなどの撮像モードを設定するためのメニュー・ボタン13が設けられている。これらのボタン等からの出力信号は,CPU10に入力する。
For digital still cameras, set the
また,ディジタル・スチル・カメラには,バッテリィ42が装着されており,このバッテリィ42によってディジタル・スチル・カメラの各回路に電源が供給される。
In addition, a
さらに,ディジタル・スチル・カメラには,パーソナル・コンピュータ等と接続するためのUSB(Universal Serial Bus)インターフェイス31が含まれている。さらに,ディジタル・スチル・カメラには,撮像時の温度を検出するための温度検出回路40も含まれている。
Further, the digital still camera includes a USB (Universal Serial Bus)
ディジタル・スチル・カメラには,上述したCCD23が設けられている。このCCD23は,タイミング・ジェネレータ16から与えられる垂直転送パルス,水平転送パルス,ゲート・パルス等によって駆動される。タイミング・ジェネレータ16は,クロック・パルス切り換え回路17から出力されるクロック・パルスにもとづいてCCD23を駆動する。
The digital still camera is provided with the CCD 23 described above. The CCD 23 is driven by a vertical transfer pulse, a horizontal transfer pulse, a gate pulse or the like given from the
CCD23の前方には絞り21および撮像レンズ22が設けられている。絞り21は,モータ・ドライバ14によって,所望の絞り値となるように駆動される。また,撮像レンズ22は,モータ・ドライバ15によって,CCD23の受光面上に被写体像が結像するように位置決めされる。
A
モード切り換えスイッチ12により撮像モードが設定されると,被写体が撮像され,被写体像を表す映像信号がCCD23から出力される(カメラ・アングルを決定するための動画を表示するための映像信号であり,いわゆるスルー画を表示するための映像信号の出力)。スルー画表示のための映像信号は,2つのFDA7および8のうち,一方のFDA7から出力される。出力された映像信号は,CDS(相関二重サンプリング)増幅回路24に入力し,相関二重サンプリングが行われて,アナログ/ディジタル変換回路25に入力する。映像信号は,アナログ/ディジタル変換回路25においてディジタル画像データに変換される。
When the imaging mode is set by the
画像データは,画像入力コントローラ28を介して画像信号処理回路29に入力し,ガンマ補正などの所定の信号処理が行われる。信号処理された画像データがビデオ/LCDエンコーダ32に与えられることにより,画像表示装置33の表示画面上に被写体像(スルー画)が表示される。
The image data is input to the image
シャッタ・レリーズ・ボタンの第一段階の押下があると,上述のようにして得られた画像データは,AF(自動合焦制御)検出回路34に入力する。AF検出回路34において,入力した画像データから高周波数成分が抽出され,合焦制御データが生成される。生成された合焦制御データは,CPU10に入力し,撮像レンズ22の位置が制御される。画像データは,AE(自動露光制御)/AWB(自動白バランス)/左右差検出回路35にも入力する。このAE/AWB/左右差検出回路35において,自動露出調整のための輝度データが生成される。生成された輝度データは,CPU10に入力し,CPU10によって,被写体像が適切な明るさとなるように絞り21の絞り値およびCCD23のシャッタ速度が制御される。また,AE/AWB/左右差検出回路35において,白バランス調整も行われる。
When the shutter release button is pressed in the first stage, the image data obtained as described above is input to an AF (automatic focus control)
シャッタ・レリーズ・ボタンの第二段階の押下があると,上述のように,連写モードであれば,CCD23の高速読み出しが行われ,第1のFDA7および第2のFDA8からそれぞれ映像信号が出力される。第1のFDA7から出力された第1の映像信号は,第1のCDS増幅回路24に入力する。第2のFDA8から出力された第2の映像信号は,第2のCDS増幅回路26に入力する。第1の映像信号は,第1のアナログ/ディジタル変換回路25において第1のディジタル画像データに変換されて画像入力コントローラ28に入力する。第2の映像信号は,第2のアナログ/ディジタル変換回路25において第2のディジタル画像データに変換されて画像入力コントローラ28に入力する。
When the shutter release button is pressed in the second stage, as described above, in the continuous shooting mode, the CCD 23 is read at high speed, and video signals are output from the first FDA 7 and the second FDA 8 respectively. Is done. The first video signal output from the first FDA 7 is input to the first
画像入力コントローラ28に入力した第1の画像データおよび第2の画像データは,メモリ36に与えられ,一時的に記憶される。一駒の被写体像が構成されるように,メモリ36から第1の画像データおよび第2の画像データが読み出されてシェーディング補正回路39に入力する。画像データは,シェーディング補正回路39においてシェーディング補正されて再びメモリ36に与えられ,記憶される。画像データは,メモリ36から読み出されて圧縮処理回路30に入力し,圧縮処理回路30においてデータ圧縮される。データ圧縮された画像データがメモリ・コントローラ37の制御のもとにメモリ・カード38に記録される。
The first image data and the second image data input to the
モード切り換えスイッチ12により再生モードが設定されると,メモリ・カード38に記録されている画像データが読み取られる。読み取られた画像データは,ビデオ/LCDエンコーダ32を介して画像表示装置33に与えられる。画像表示装置33の表示画面に,メモリ・カード38に記録されている画像データによって表される画像が表示される。
When the playback mode is set by the
図3は,シャッタ・レリーズ・ボタンの第二段階の押下に応じて行われるディジタル・スチル・カメラの処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of the digital still camera performed in response to pressing of the second step of the shutter release button.
上述のように,シャッタ・レリーズ・ボタンの第二段階の押下があると,連写モードが設定されているかどうかが判定される(ステップ51)。 As described above, when the shutter release button is pressed in the second stage, it is determined whether or not the continuous shooting mode is set (step 51).
連写モードが設定されている場合には(ステップ51でYES),露光が行われ(ステップ54),2つのFDA7および8を使用して信号電荷が読み出されるようにCCD23が駆動させられる(ステップ55)。2つのFDA7および8を用いて信号電荷が読み出されるので,連写に応じた高速読み出しが実現できる。 If the continuous shooting mode is set (YES in step 51), exposure is performed (step 54), and the CCD 23 is driven so that signal charges are read out using the two FDAs 7 and 8 (step 54). 55). Since the signal charges are read out using the two FDAs 7 and 8, high-speed reading according to continuous shooting can be realized.
連写モードが設定されていない場合には(ステップ51でNO),露光が行われ(ステップ52),2つのFDA7および8のうち,一方の第1のFDA7を使用して信号電荷が読み出されるように,CCD23が駆動させられる(ステップ53)。他方の第2のFDA8は使用されないので,省電力を図ることができる。 If the continuous shooting mode is not set (NO in step 51), exposure is performed (step 52), and the signal charge is read using one of the two FDAs 7 and 8 and the first FDA 7. Thus, the CCD 23 is driven (step 53). Since the other second FDA 8 is not used, power saving can be achieved.
上述の実施例においては,CCD23には,2つのFDA7および8が設けられているが3個以上のFDAが設けられていてもよい。連写モードの場合には,単写モードの場合に使用されるFDAよりも少ないFDAを用いるようにCCDが駆動させられる。 In the above-described embodiment, the CCD 23 is provided with two FDAs 7 and 8. However, three or more FDAs may be provided. In the continuous shooting mode, the CCD is driven to use less FDA than that used in the single shooting mode.
図4は,変形例を示すもので,CCDの一部を示す模式図である。この図において,図1に示すものと同一物については同一符号を付して説明を省略する。 FIG. 4 shows a modification and is a schematic diagram showing a part of a CCD. In this figure, the same components as those shown in FIG.
図1に示すCCDにおいては,2つの水平転送路5および6が設けられていたが,図4に示すCCDにおいては,一つの水平転送路9がライン・メモリ4を介して垂直転送路3の下端に接続されている。そして,水平転送路9の左端には,第1のFDA61および第2のFDA62が接続されている。
In the CCD shown in FIG. 1, two
水平転送路9から転送されてきた信号電荷は,第1のFDA61または第2のFDA62から読み出される。第1のFDA61または第2のFDA62の両方のFDAを用いて信号電荷が読み出されることにより,高速読み出しを達成できる。第1のFDA61または第2のFDA62の一方のFDAを用いて信号電荷が読み出されることにより,省電力を図ることができる。
The signal charge transferred from the
図5は,他の実施例を示すもので,シャッタ・レリーズ・ボタンの第二段階の押下があった場合の処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 5 shows another embodiment, and is a flowchart showing a processing procedure when the shutter release button is pressed in the second stage.
シャッタ・レリーズ・ボタンの第二段階の押下があると,CCDの温度(撮像時の温度)が温度検出回路によって検出される(ステップ71)。すると,温度が所定の設定値(しきい値)以上かどうかが判定される(ステップ72)。 When the shutter release button is pressed in the second stage, the temperature of the CCD (temperature at the time of imaging) is detected by the temperature detection circuit (step 71). Then, it is determined whether the temperature is equal to or higher than a predetermined set value (threshold value) (step 72).
所定の設定値以上であると(ステップ72でYES),撮像時の温度が高いためCCDの暗電流の発生量が多くなると考えられる。2つのFDAを用いて,それぞれのFDAから映像信号を出力するようにすると,それぞれのFDAから出力された映像信号の信号電荷を読み出すと,映像信号間でレベル差が生じることがある。このために,露光が行われると(ステップ73),1つのFDAから信号電荷が読み出されるようにCCDが駆動される(ステップ74)。 If it is equal to or higher than the predetermined set value (YES in step 72), it is considered that the amount of dark current generated in the CCD increases because the temperature during imaging is high. If two FDAs are used to output video signals from the respective FDAs, reading out the signal charges of the video signals output from the respective FDAs may cause a level difference between the video signals. Therefore, when exposure is performed (step 73), the CCD is driven so that signal charges are read from one FDA (step 74).
検出された温度が所定の設定値以上でなければ(ステップ72でNO),撮像時の温度は高くないためCCDの暗電流の発生量は比較的少ない。このために露光が行われると(ステップ75),2つのFDAの両方を用いて信号電荷の読み出しが行われる(ステップ76)。高速読み出しを実現できる。 If the detected temperature is not equal to or higher than a predetermined set value (NO in step 72), the amount of dark current generated in the CCD is relatively small because the temperature during imaging is not high. For this reason, when exposure is performed (step 75), signal charges are read using both of the two FDAs (step 76). High-speed reading can be realized.
図6は,さらに他の実現示すもので,ディジタル・スチル・カメラの処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart showing the processing procedure of the digital still camera, which is another example of realization.
シャッタ・レリーズ・ボタンの第二段階の押下があると(ステップ81でYES),露光が行われる(ステップ82)。露光後に,シャッタ・レリーズ・ボタンの押下状況が確認される(ステップ83)。シャッタ・レリーズ・ボタンの第二段階の押下が続けられているかが確認されるが,シャッタ・レリーズ・ボタンの第一段階が押されているかを確認してもよい。 When the shutter release button is pressed in the second stage (YES in step 81), exposure is performed (step 82). After the exposure, the pressing state of the shutter release button is confirmed (step 83). Although it is confirmed whether or not the second stage of the shutter release button is being pressed, it may be confirmed whether or not the first stage of the shutter release button is being pressed.
シャッタ・レリーズ・ボタンが押され続けていると(ステップ83でオン),連写モードと判定される。すると,高速読み出しが必要であるために,2つのFDAを用いて信号電荷が読み出される(ステップ85)。 If the shutter release button is kept pressed (ON in step 83), it is determined that the continuous shooting mode is set. Then, since high-speed reading is necessary, signal charges are read using two FDAs (step 85).
シャッタ・レリーズ・ボタンが押されていなければ(ステップ83でオフ),単写モードと判定される。高速読み出しは必要ではないので,1つのFDAを用いて信号電荷が読み出される(ステップ84)。 If the shutter release button is not pressed (OFF in step 83), it is determined that the single-shot mode is selected. Since high-speed reading is not necessary, signal charges are read using one FDA (step 84).
図7は,さらに他の実施例を示すもので,シャッタ・レリーズ・ボタンの第二段階の押下があった場合のディジタル・スチル・カメラの処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart showing the processing procedure of the digital still camera when the second step of the shutter release button is pressed, showing still another embodiment.
シャッタ・レリーズ・ボタンの第二段階の押下があると,バッテリィの残量が検出される(ステップ91)。検出されたバッテリィの残量が所定の規定値(しきい値)よりも多いかどうかが判定される(ステップ92)。 When the shutter release button is pressed in the second stage, the remaining battery level is detected (step 91). It is determined whether the detected remaining battery level is greater than a predetermined specified value (threshold value) (step 92).
バッテリィの残量が所定の規定値よりも多ければ(ステップ92でYES),省電力が必要な状況では無いと考えられるので,露光が行われて(ステップ95),2つのFDAを用いて信号電荷が読み出される(ステップ96)。高速読み出しが実現される。 If the remaining amount of the battery is greater than the predetermined specified value (YES in step 92), it is considered that there is no need for power saving, so exposure is performed (step 95) and a signal is transmitted using two FDAs. The charge is read (step 96). High-speed reading is realized.
バッテリィの残量が所定の規定値よりも多くなければ(ステップ92でNO),省電力が必要な状況であると考えられるので,露光が行われて(ステップ93),1つのFDAを用いて信号電荷が読み出される。2つのFDAのうち,1つのFDAは利用されないので省電力を図ることができる。 If the remaining amount of the battery is not greater than the predetermined specified value (NO in step 92), it is considered that power saving is necessary, so exposure is performed (step 93) and one FDA is used. The signal charge is read out. Of the two FDAs, one FDA is not used, so power can be saved.
1 フォトダイオード
3 垂直転送路
5,6,9 水平転送路
7,8,61,62 FDA(出力増幅回路)
16 タイミング・ジェネレータ(制御回路)
23 CCD
1
16 Timing generator (control circuit)
23 CCD
Claims (8)
撮像モードにもとづいて,n個以下の複数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力する,あるいは上記複数よりも少ない数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力するように上記固体電子撮像素子を制御する制御回路,
を備えた固体電子撮像素子の制御装置。 A plurality of photoelectric conversion elements arranged in a column direction and a row direction, a vertical transfer path disposed adjacent to each column of the photoelectric conversion elements and transferring a signal charge accumulated in the photoelectric conversion elements in a vertical direction; A horizontal transfer path for transferring the signal charge transferred in the vertical direction in the vertical transfer path in the horizontal direction, and an output amplifier circuit for outputting the signal charge transferred in the horizontal direction in the horizontal transfer path from the horizontal transfer path; Based on the solid-state electronic image sensor included in n and the imaging mode, the signal charge is output using a plurality of output amplifier circuits of n or less, or the number of output amplifier circuits is smaller than the plurality of output amplifier circuits. A control circuit for controlling the solid-state electronic image sensor so as to output a signal charge;
A control device for a solid-state electronic imaging device.
上記固体電子撮像素子を用いた撮像時の温度を検出する温度検出手段,ならびに
上記温度検出手段によって検出された温度にもとづいて,2からn個までのいずれかの出力増幅回路を用いて信号電荷を出力する,あるいは1個の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力するように上記固体電子撮像素子を制御する制御回路,
を備えた固体電子撮像素子の制御装置。 A plurality of photoelectric conversion elements arranged in a column direction and a row direction, a vertical transfer path disposed adjacent to each column of the photoelectric conversion elements and transferring a signal charge accumulated in the photoelectric conversion elements in a vertical direction; A horizontal transfer path for transferring the signal charge transferred in the vertical direction in the vertical transfer path in the horizontal direction, and an output amplifier circuit for outputting the signal charge transferred in the horizontal direction in the horizontal transfer path from the horizontal transfer path; n solid-state electronic image sensors,
Temperature detecting means for detecting a temperature at the time of imaging using the solid-state electronic imaging device, and signal charge using any of 2 to n output amplifier circuits based on the temperature detected by the temperature detecting means A control circuit for controlling the solid-state electronic image sensor so as to output a signal charge using one output amplifier circuit,
A control device for a solid-state electronic imaging device.
列方向および行方向に配列され,上記シャッタ・レリーズ・ボタンの押し下げに応じて信号電荷を蓄積する多数の光電変換素子,上記光電変換素子の各列に隣接して配置され,上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路,上記垂直転送路を垂直方向に転送させられた信号電荷を水平方向に転送する水平転送路,および上記水平転送路を水平方向に転送させられた信号電荷を上記水平転送路から出力する出力増幅回路がn個含まれている固体電子撮像素子,ならびに
上記シャッタ・レリーズ・ボタンが一定期間の間,連続して押されていることに応じて,n個以下の複数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力する,あるいは上記複数よりも少ない数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力するように上記固体電子撮像素子を制御する制御回路,
を備えた固体電子撮像素子の制御装置。 Shutter release button,
A plurality of photoelectric conversion elements that are arranged in a column direction and a row direction and store signal charges in response to depression of the shutter release button, are arranged adjacent to each column of the photoelectric conversion elements, and are arranged on the photoelectric conversion elements. A vertical transfer path for transferring the accumulated signal charges in the vertical direction, a horizontal transfer path for transferring the signal charges transferred in the vertical direction in the vertical direction, and a horizontal transfer path for transferring the horizontal transfer paths in the horizontal direction A solid-state electronic image pickup device including n output amplifiers for outputting the signal charges received from the horizontal transfer path, and the shutter release button being continuously pressed for a certain period of time. Thus, the solid-state electric power is output so that signal charges are output using a plurality of output amplifier circuits of n or less, or signal charges are output using a smaller number of output amplifier circuits than the plurality of output amplifier circuits. A control circuit for controlling the child image sensor,
A control device for a solid-state electronic imaging device.
上記固体電子撮像素子を駆動するためのバッテリィの残容量が多いかどうかを判定する判定手段,ならびに
上記判定手段によりバッテリィの残容量が多いと判定されたことにもとづいて,n個以下の複数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力する,あるいは上記複数よりも少ない数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力するように上記固体電子撮像素子を制御する制御回路,
を備えた固体電子撮像素子の制御装置。 A plurality of photoelectric conversion elements arranged in a column direction and a row direction, a vertical transfer path disposed adjacent to each column of the photoelectric conversion elements and transferring a signal charge accumulated in the photoelectric conversion elements in a vertical direction; A horizontal transfer path for transferring the signal charge transferred in the vertical direction in the vertical transfer path in the horizontal direction, and an output amplifier circuit for outputting the signal charge transferred in the horizontal direction in the horizontal transfer path from the horizontal transfer path; n solid-state electronic image sensors,
A determination means for determining whether or not the remaining capacity of the battery for driving the solid-state electronic imaging device is large; and a plurality of n or less based on the determination means that the remaining capacity of the battery is determined to be large A control circuit for controlling the solid-state electronic image pickup device so as to output a signal charge using an output amplifier circuit or to output a signal charge using a number of output amplifier circuits smaller than the plurality of output amplifier circuits;
A control device for a solid-state electronic imaging device.
制御回路が,撮像モードにもとづいて,n個以下の複数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力する,あるいは上記複数よりも少ない数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力するように上記固体電子撮像素子を制御する,
固体電子撮像素子の制御方法。 In the solid-state electronic image sensor, a large number of photoelectric conversion elements arranged in a column direction and a row direction are arranged adjacent to each column of the photoelectric conversion elements, and signal charges accumulated in the photoelectric conversion elements are vertically transmitted. A vertical transfer path for transferring, a horizontal transfer path for transferring the signal charge transferred in the vertical direction in the vertical transfer path in the horizontal direction, and a signal charge transferred in the horizontal direction in the horizontal transfer path for the horizontal transfer path N output amplifying circuits are included.
The control circuit outputs signal charges using a plurality of n or less output amplifier circuits based on the imaging mode, or outputs signal charges using a smaller number of output amplifier circuits than the plurality of output amplifier circuits. Control the solid-state electronic image sensor,
A method for controlling a solid-state electronic imaging device.
温度検出手段が,上記固体電子撮像素子を用いた撮像時の温度を検出し,
制御回路が,上記温度検出手段によって検出された温度にもとづいて,2からn個までのいずれかの出力増幅回路を用いて信号電荷を出力する,あるいは1個の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力するように上記固体電子撮像素子を制御する,
固体電子撮像素子の制御方法。 In the solid-state electronic image sensor, a large number of photoelectric conversion elements arranged in a column direction and a row direction are arranged adjacent to each column of the photoelectric conversion elements, and signal charges accumulated in the photoelectric conversion elements are vertically transmitted. A vertical transfer path for transferring, a horizontal transfer path for transferring the signal charge transferred in the vertical direction in the vertical transfer path in the horizontal direction, and a signal charge transferred in the horizontal direction in the horizontal transfer path for the horizontal transfer path N output amplifying circuits are included.
The temperature detection means detects the temperature at the time of imaging using the solid-state electronic image sensor,
Based on the temperature detected by the temperature detecting means, the control circuit outputs a signal charge using any one of 2 to n output amplifying circuits, or uses one output amplifying circuit to output the signal charges. Control the solid-state electronic image sensor to output
A method for controlling a solid-state electronic imaging device.
制御回路が,上記シャッタ・レリーズ・ボタンが一定期間の間,連続して押されていることに応じて,n個以下の複数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力する,あるいは上記複数よりも少ない数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力するように上記固体電子撮像素子を制御する,
固体電子撮像素子の制御方法。 The solid-state electronic image sensor is arranged in the column direction and the row direction, and is arranged adjacent to each column of the photoelectric conversion elements, and a large number of photoelectric conversion elements that accumulate signal charges in response to pressing of the shutter release button. A vertical transfer path for transferring the signal charge accumulated in the photoelectric conversion element in the vertical direction, a horizontal transfer path for transferring the signal charge transferred in the vertical direction in the vertical direction, and the horizontal transfer path N output amplifier circuits for outputting the signal charges transferred in the horizontal direction from the horizontal transfer path are included,
The control circuit outputs a signal charge using a plurality of n or less output amplifier circuits in response to the shutter release button being continuously pressed for a certain period, or from the plurality Controlling the solid-state electronic image sensor to output signal charges using a small number of output amplifier circuits,
A method for controlling a solid-state electronic imaging device.
判定手段が,上記固体電子撮像素子を駆動するためのバッテリィの残容量が多いかどうかを判定し,
制御回路が,上記判定手段によりバッテリィの残容量が多いと判定されたことにもとづいて,n個以下の複数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力する,あるいは上記複数よりも少ない数の出力増幅回路を用いて信号電荷を出力するように上記固体電子撮像素子を制御する,
固体電子撮像素子の制御方法。
A solid-state electronic image sensor is arranged adjacent to each column of a large number of photoelectric conversion elements arranged in a column direction and a row direction, and transfers signal charges accumulated in the photoelectric conversion elements in a vertical direction. A vertical transfer path, a horizontal transfer path for transferring signal charges transferred in the vertical direction in the vertical transfer path in a horizontal direction, and a signal charge transferred in horizontal directions in the horizontal transfer path from the horizontal transfer path. N output amplifier circuits to output are included,
A determination means for determining whether the remaining capacity of the battery for driving the solid-state electronic image sensor is large;
Based on the determination that the remaining capacity of the battery is large by the determination means, the control circuit outputs a signal charge using a plurality of n or less output amplifier circuits, or outputs a smaller number than the plurality Controlling the solid-state electronic image sensor to output a signal charge using an amplifier circuit;
A method for controlling a solid-state electronic imaging device.
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