JP2009147931A - デジタル撮影装置及び撮像素子の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力低下と同時にスミアを減少させるデジタル撮影装置及び撮像素子の駆動方法を提供する。
【解決手段】撮像素子駆動部は、撮像素子の光電変換部の複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成された電荷から動画情報を取得するモードにおいて、各フレームに対し、（ａ）光電変換部の複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成されかつ垂直転送路によって読み出された電荷を水平方向に転送させるように命令する水平転送信号を、電荷が水平転送路に転送されたときに、水平転送路に印加するステップと、（ｂ）光電変換部の複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成されかつ垂直転送路によって読み出された電荷が水平転送路を通って水平方向に転送された後、たとえ水平転送路に電荷が転送されても、水平転送路に水平転送信号が所定時間にわたり印加されない時間を設けるステップとを含む方法によって撮像素子の動作を制御する。
【選択図】図６

Description

本発明は、デジタル撮影装置及び撮像素子の駆動方法に係り、詳細には、消費電力を低下させると同時にスミアの発生を減少させるためのデジタル撮影装置及び撮像素子の駆動方法に関する。

一般的に、デジタル撮影装置には、入射光から電気信号を生成する撮像素子と、撮像素子で生成された電気信号から画像を表示するディスプレイ部とがある。デジタル撮影装置は、プレビューモードで被写体を撮影し、静止画を獲得することができる。プレビューモードは、デジタル撮影装置のディスプレイ部に被写体のリアルタイムの動画を表示する。すなわち、ユーザは、ディスプレイ部に表示される被写体のリアルタイム動画を見ながら写真の構図を定め、被写体を撮影する。また、デジタル撮影装置を用いて動画を獲得するとき、ユーザは、ディスプレイ部に表示される被写体のリアルタイム動画を見ながら動画の構図を定め、被写体を撮影する。

しかし、従来のデジタル撮影装置及び従来のデジタル撮影装置に備わった撮像素子を駆動する方法では、静止画を獲得するために従来のデジタル撮影装置のディスプレイ部に被写体のリアルタイム動画をプレビューモードで表示するとき、または動画を獲得するためにディスプレイ部に被写体のリアルタイム動画が表示されるとき、撮像素子は、表示動作において処理される多くの電気信号を発生させるので、消費電力が増加し、あるいは撮像素子に生じるスミアがディスプレイ部に表示されるリアルタイム動画の質を劣化させるという問題点があった。

本発明は、消費電力を低下させると同時にスミアの発生を減少させるデジタル撮影装置及び撮像素子の駆動方法を提供する。

本発明の一態様に従って、撮像素子を駆動する方法であって、撮像素子が、複数の行及び複数の列からなる行列状に配列されかつ入射光を電荷に転換する光電変換部と、光電変換部の各列の片側に配列されかつ光電変換部で生成された電荷を読み出して垂直方向に転送する垂直転送路と、各垂直転送路の一端に電気的に連結されかつ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、この方法が、撮像素子の光電変換部の複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成された電荷から動画情報を獲得するモードにおいて、各フレームに対し、（ａ）光電変換部の複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成されかつ垂直転送路によって読み出された電荷を水平方向に転送させるように命令する水平転送信号を、電荷が水平転送路に転送されたときに水平転送路に印加するステップと、（ｂ）光電変換部の前記複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成されかつ垂直転送路によって読み出された電荷が水平転送路を通って水平方向に転送され終えた後、たとえ水平転送路に電荷が転送されても、水平転送路に水平転送信号が所定時間にわたり印加されない時間を設けるステップとを含むことを特徴とする撮像素子の駆動方法が提供される。

水平転送信号の印加は、（ａ１）光電変換部の複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成された電荷を垂直転送路によって読み出させるように命令するフィールド転送信号を、複数の行のうち一部の行に属する光電変換部と垂直転送路の間に印加するステップと、（ａ２）垂直転送路に転送された電荷のうち水平転送路に最も近い電荷を水平転送路に転送させるように命令する垂直転送信号を、垂直転送路に印加するステップと、（ａ３）水平転送路に転送された電荷を水平方向に転送させるように命令する水平転送信号を、水平転送路に印加するステップとを含むことがあり、ステップ（ａ１）における垂直転送路によって読み出された電荷が水平転送路を通って水平方向に転送され終わるまで、ステップ（ａ２）及びステップ（ａ３）が繰り返される。

水平転送路に水平転送信号が所定時間にわたり印加されない時間を設けるステップは、垂直転送路によって読み出された電荷が水平転送路を通って水平方向に転送され終えた後、垂直転送路によって読み出された電荷を水平転送路に転送させるように命令する垂直転送信号が、垂直転送路に所定時間にわたり印加される一方で、たとえ水平転送路に電荷が転送されても、水平転送路に水平転送信号が所定時間にわたり印加されない時間を設けるステップであり得る。

この方法は、フレーム終了前かつ所定時間経過後、水平転送路に水平転送信号が印加されていない間に、水平転送信号を水平転送路に印加するステップをさらに含むことがある。水平転送信号は、水平転送路に転送された電荷を水平方向に転送させるように命令する。

フレーム開始時から、光電変換部の複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成されかつ垂直転送路によって読み出された電荷を水平転送路を通って水平方向に転送し終わるときまでの時間は、フレーム開始時からフレーム終了時までの時間の半分に相当することがある。

本発明の別の態様に従って、撮像素子を駆動する方法であって、撮像素子が、複数の行及び複数の列からなる行列状に配列されかつ入射光を電荷に転換する光電変換部と、光電変換部の各列の片側に配列されかつ光電変換部で生成された電荷を読み出して垂直方向に転送する垂直転送路と、各垂直転送路の一端に電気的に連結されかつ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、この方法において、撮像素子の前記光電変換部の複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成された電荷から動画情報を獲得するモードにおいて、各フレームに対し、光電変換部の複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成されかつ垂直転送路によって読み出された電荷が水平転送路に転送される場合には、電荷を水平方向に転送させるように命令する水平転送信号が水平転送路に印加され、垂直転送路によって読み出されていない電荷が水平転送路に転送される場合には、水平転送信号が、水平転送路に所定時間にわたり印加されないことを特徴とする撮像素子の駆動方法が提供される。

水平転送信号は、垂直転送路によって読み出されていない電荷が水平転送路に転送されるときにのみ、所定時間にわたり印加されないことがある。

光電変換部の複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成されかつ垂直転送路によって読み出された電荷は、垂直転送路に垂直転送信号を印加することによって水平転送路に転送されることがある。垂直転送信号は、垂直転送路に転送された電荷のうち水平転送路に最も近い電荷を水平転送路に転送させるように命令する。

垂直転送路によって読み出されていない電荷は、垂直転送路に垂直転送信号を所定時間にわたり印加することによって、水平転送路に転送されることがある。垂直転送信号は、垂直転送路に存在する電荷を水平転送路に転送させるように命令する。

水平転送信号は、水平転送路に転送された電荷を水平方向に転送させるように命令するものであり、フレーム終了前かつ所定時間経過後、水平転送路に水平転送信号が印加されていない間に、水平転送路に印加されることがある。

フレーム開始時から、光電変換部の複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成されかつ垂直転送路によって読み出された電荷を水平転送路を通って水平方向に転送し終わるときまでの時間は、フレーム開始時からフレーム終了時までの時間の半分に相当することがある。

本発明の別の態様に従って、デジタル撮影装置であって、光が通過するレンズ部と、撮像素子と、撮像素子の信号出力部から出力される電気信号を処理する信号処理部と、撮像素子の動作を制御する撮像素子駆動部とを含み、撮像素子が、複数の行及び複数の列からなる行列状に配列されかつレンズ部を介して入射する入射光を電荷に変換する光電変換部と、光電変換部の各列の片側に配列されかつ光電変換部で生成された電荷を読み出して垂直方向に転送する垂直転送路と、各垂直転送路の一端に電気的に連結されかつ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、撮像素子駆動部が、撮像素子の光電変換部の複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成された電荷から動画情報を取得するモードにおいて、各フレームに対し、（ａ）光電変換部の複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成されかつ垂直転送路によって読み出された電荷を水平方向に転送させるように命令する水平転送信号を、電荷が水平転送路に転送されたときに、水平転送路に印加するステップと、（ｂ）光電変換部の複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成されかつ垂直転送路によって読み出された電荷が水平転送路を通って水平方向に転送された後、たとえ水平転送路に電荷が転送されても、水平転送路に水平転送信号が所定時間にわたり印加されない時間を設けるステップとを含む方法によって制御されることを特徴とするデジタル撮影装置が提供される。

水平転送信号の印加は、（ａ１）光電変換部の複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成された電荷を垂直転送路によって読み出させるように命令するフィールド転送信号を、複数の行のうち一部の行に属する光電変換部と垂直転送路の間に印加するステップと、（ａ２）垂直転送路に転送された電荷のうち水平転送路に最も近接する電荷を水平転送路に転送させるように命令する垂直転送信号を、垂直転送路に印加するステップと、（ａ３）水平転送路に転送された電荷を水平方向に転送させるように命令する水平転送信号を、水平転送路に印加するステップとを含むことがあり、ステップ（ａ１）における垂直転送路によって読み出された電荷が水平転送路を通って水平方向に転送され終わるまで、ステップ（ａ２）及びステップ（ａ３）が繰り返される。

水平転送路に水平転送信号が所定時間にわたり印加されない時間を設けるステップは、垂直転送路によって読み出された電荷が水平転送路を通って水平方向に転送され終えた後、垂直転送路によって読み出された電荷を水平転送路に転送させるように命令する垂直転送信号が、垂直転送路に所定時間にわたり印加される一方で、たとえ水平転送路に電荷が転送されても、水平転送路に水平転送信号が所定時間にわたり印加されない時間を設けるステップを含むことがある。

本発明は、フレーム終了前かつ所定時間経過後、水平転送路に水平転送信号が印加されていない間に、水平転送路に水平転送信号を印加するステップをさらに含むことがある。水平転送信号は、水平転送路に転送された電荷を水平方向に転送させるように命令する。

フレーム開始時から、光電変換部の複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成されかつ垂直転送路によって読み出された電荷を水平転送路を通って水平方向に転送し終わるときまでの時間は、フレーム開始時からフレーム終了時までの時間の半分に相当することがある。

本発明の別の態様に従って、デジタル撮影装置であって、光が通過するレンズ部と、撮像素子と、撮像素子の信号出力部から出力される電気信号を処理する信号処理部と、撮像素子の動作を制御する撮像素子駆動部とを含み、撮像素子が、複数の行及び複数の列からなる行列状に配列されかつレンズ部を介して入射する入射光を電荷に変換する光電変換部と、光電変換部の各列の片側に配列されかつ光電変換部で生成された電荷を読み出して垂直方向に転送する垂直転送路と、各垂直転送路の一端に電気的に連結されかつ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、水平転送路から転送された電荷を電気信号に変換する電気出力部とを備え、撮像素子の光電変換部の複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成された電荷から動画情報を取得するモードにおいて、各フレームに対し、撮像素子駆動部が、光電変換部の複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成されかつ垂直転送路によって読み出された電荷が水平転送路に転送される場合には、水平転送路に、電荷を水平方向に転送させるように命令する水平転送信号を印加し、垂直転送路によって読み出されていない電荷が水平転送路に転送される場合には、水平転送路に水平転送信号を所定時間にわたり印加しないことを特徴とするデジタル撮影装置が提供される。

撮像素子駆動部は、垂直転送路によって読み出されていない電荷が水平転送路に転送されるときにのみ、水平転送路に水平転送信号を所定時間にわたり印加しないことがある。

光電変換部の複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成されかつ垂直転送路によって読み出された電荷は、垂直転送路に垂直転送信号を印加することによって水平転送路に転送されることがある。垂直転送信号は、垂直転送路に転送された電荷のうち水平転送路に最も近接する電荷を水平転送路に転送させるように命令する。

垂直転送路によって読み出されていない電荷は、垂直転送路に垂直転送信号を所定時間にわたり印加することによって、水平転送路に転送されることがある。垂直転送信号は、垂直転送路に存在する電荷を水平転送路に転送させるように命令する。

撮像素子駆動部は、フレーム終了前かつ所定時間経過後、水平転送路に水平転送信号が印加されていない間に、水平転送路に水平転送信号を印加することがある。水平転送信号は、水平転送路に転送された電荷を水平方向に転送させるように命令する。

フレーム開始時から、光電変換部の複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成されかつ垂直転送路によって読み出された電荷を水平転送路を通って水平方向に転送し終わるときまでの時間は、フレーム開始時からフレーム終了時までの時間の半分に相当することがある。

本発明のデジタル撮影装置及び撮像素子の駆動方法によれば、消費電力を低下させると同時にスミアの発生を減少させるデジタル撮影装置及び撮像素子の駆動方法を具現できる。

ここで、本発明の例示的な実施形態が示されている添付の図面を参照しながら、本発明をより詳細に説明する。しかし、本発明は、異なる形態でも実施されることができ、本明細書に記載の実施形態は、限定的なものではなく、むしろこの開示が徹底的かつ完全なものとなるように、そして当業者に本発明の概念を十分に伝えるように、提供されている。一連の図面を通じて、類似の符号は類似の要素を指している。

図１は、本発明の一実施形態によるデジタル撮影装置に備わった撮像素子を概略的に図示する平面図である。図１を参照すれば、撮像素子３０は、光電変換部Ｐ_１，１，Ｐ_１，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}と、垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍと、水平転送路ＨＣＣＤと、信号処理部Ｃとを具備する。以下に、まず撮像素子３０の概略的な駆動について説明する。

光電変換部Ｐ_１，１，Ｐ_１，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}は、例えば２ｎ×２ｍの行列状に配列され、入射光の強度に応じて電荷を生成する。各垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍは、光電変換部Ｐ_１，１，Ｐ_１，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}の各列の片側に配列され、隣接する光電変換部で生成された電荷を読み出して垂直方向に転送する。例えば、垂直転送路ＶＣＣＤ_１は、光電変換部Ｐ_１，１，Ｐ_２，１，…，Ｐ_２ｎ，１で生成された電荷を読み出し、垂直方向に転送する。垂直転送路ＶＣＣＤ_２は、光電変換部Ｐ_１，２，Ｐ_２，２，…，Ｐ_２ｎ，２で生成された電荷を読み出し、垂直方向に転送する。水平転送路ＨＣＣＤは、各垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍの一端に電気的に連結され、垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍから転送された電荷を水平方向に転送する。信号処理部Ｃは、水平転送路ＨＣＣＤから転送された電荷の量に対応する電圧などの電気的信号を生成する。

光電変換部Ｐ_１，１，Ｐ_１，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}で生成された電荷は、フィールド転送信号に従って垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍによって同時に読み出される。光電変換部Ｐ_１，１，Ｐ_１，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}の一部で生成された電荷のみが垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍで読み出される。例えば、偶数行Ｒ_２，Ｒ_４，…，Ｒ_２ｎに属する光電変換部Ｐ_２，１，Ｐ_２，２，…，Ｐ_２，２ｍ，Ｐ_４，１，Ｐ_４，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}で生成された電荷のみが、垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍで同時に読み出されることができる。ここで、全ての光電変換部Ｐ_１，１，Ｐ_１，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}で生成された電荷が、垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍによって読み出される場合について説明する。

垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍは、読み出された電荷を垂直転送信号に従って垂直方向に転送する。具体的に言うと、垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍによって読み出される電荷のうち水平転送路ＨＣＣＤに最も近い電荷が、単一の垂直転送信号に従って水平転送路ＨＣＣＤに転送される。すなわち、光電変換部Ｐ_２ｎ，１，Ｐ_２ｎ，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}で生成されかつ垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍに読み出される電荷は、第１の垂直転送信号に従って水平転送路ＨＣＣＤに転送される。

第１の垂直転送信号に従って電荷が水平転送路ＨＣＣＤに転送されるとき、水平転送路ＨＣＣＤは、水平転送信号に従って電荷を水平方向に転送する。結果的に、光電変換部Ｐ_２ｎ，１，Ｐ_２ｎ，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}で生成された電荷が、水平転送路ＨＣＣＤを経て信号処理部Ｃに転送される。信号処理部Ｃは、水平転送路ＨＣＣＤから転送された電荷の量に対応する電圧などの電気的信号を生成する。１個の光電変換部で生成された電荷は、単一の水平転送信号に従って信号処理部Ｃに転送される。従って、光電変換部Ｐ_２ｎ，１，Ｐ_２ｎ，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}で生成された全電荷を水平転送路ＨＣＣＤを経て信号処理部Ｃに転送するためには、２ｍ個の水平転送信号が必要である。

垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍに第２の垂直転送信号が印加されるとき、第２の垂直転送信号が印加されたときに垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍに存在するような電荷のうち水平転送路ＨＣＣＤに最も近い電荷が、水平転送路ＨＣＣＤに転送される。すなわち、光電変換部Ｐ_{２ｎ−１，１}，Ｐ_{２ｎ−１，２}，…，Ｐ_{２ｎ−１，２ｍ}で生成されかつ垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍによって読み出される電荷は、第２の垂直転送信号に従って水平転送路ＨＣＣＤに転送され、その後、水平方向に転送される。この操作が繰り返されて、光電変換部Ｐ_１，１，Ｐ_１，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}で生成された電荷が垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍ及び水平転送路ＨＣＣＤを経て信号処理部Ｃに転送される。偶数行Ｒ_２，Ｒ_４，…，Ｒ_２ｎに属する光電変換部Ｐ_２，１，Ｐ_２，２，…，Ｐ_２，２ｍ，Ｐ_４，１，Ｐ_４，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}で生成された電荷のみが垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍによって読み出されるとき、光電変換部Ｐ_{２ｎ−２，１}，Ｐ_{２ｎ−２，２}，…，Ｐ_{２ｎ−２，２ｍ}で生成されかつ垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍによって読み出された電荷は、第２の垂直転送信号に従って水平転送路ＨＣＣＤに転送される。

図２は、比較例による撮像素子の駆動方法を説明するタイミング図である。デジタル撮影装置が、プレビューモードで被写体を撮影し、静止画を獲得することができる。プレビューモードは、デジタル撮影装置に備わったディスプレイ部に被写体のリアルタイムの低品質な動画を表示する。すなわち、ユーザは、ディスプレイ部に表示される被写体のリアルタイムの低品質な動画を見ながら構図を決め、被写体を撮影する。ユーザがデジタル撮影装置を用いて被写体の高品質な動画を獲得するときでさえも、ユーザは、ディスプレイ部に表示される被写体のリアルタイムの低品質な動画を用いて構図を決め、被写体を撮影する。リアルタイムの低品質な動画がデジタル撮影装置のディスプレイ部に表示されるが、それというのもディスプレイ部のサイズが小さく、高品質動画を表示する必要がないからである。図２は、図１に示されている全ての光電変換部Ｐ_１，１，Ｐ_１，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}で生成された電荷が、図１に示されている垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍによって読み出される場合のタイミング図である。図２を光電変換部の一部が垂直転送路によって読み出される場合のタイミング図であるとみなすこともできる。後者の場合、図１に示されている光電変換部Ｐ_１，１，Ｐ_１，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}は、図１に示されている撮像素子３０の光電変換部全体のうちの一部に対応し、図１に示されている光電変換部Ｐ_１，１，Ｐ_１，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}の隣り合う行と行の間では、デジタル撮影装置のディスプレイ部に低品質の動画が表示される場合に垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍによって読み出されない電荷の供給源である光電変換部が省略されていると考えることができる。このことは、後述する比較例及び実施形態において一貫している。

図２は、３０フレーム／秒の動画をディスプレイ部上に表示する操作を示す。図２を参照すると、垂直データＶＤ同期信号が変化するときがフレームの開始である。水平データＨＤ同期信号は、複数の水平転送信号による１つの行に対応する光電変換部で生成された電荷の水平方向への移動を同期化する。

フレームが開始すると、時刻ｔ_１で、光電変換部Ｐ_１，１，Ｐ_１，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}で生成された電荷を垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍが読み出すように、フィールド転送信号が印加される。次に、時刻ｔ_２で、垂直転送信号が印加されて、水平転送路ＨＣＣＤに最も近い電荷が水平転送路ＨＣＣＤに転送される。時刻ｔ_３と時刻ｔ_４の間では、複数の水平転送信号が水平転送路ＨＣＣＤに印加され、水平転送路ＨＣＣＤに転送された電荷が信号処理部Ｃに転送される。図２では、図示の便宜上、６つの水平転送信号が印加されているが、水平転送信号の数は、１つの行に属する光電変換部の数に対応することができる。もちろん、水平転送信号の数は、１つの行に属する光電変換部の一部の数に対応する場合もある。その理由は、１つの行に属する光電変換部のうちの一部からのみ電荷を垂直転送路ＶＣＣＤで読み出すこともできるためである。このことは、後述する比較例及び実施形態において一貫している。図２では、データ出力は、データなどの電気信号が信号処理部Ｃから出力される時間を概念的に表している。

所定の行に対応する光電変換部Ｐ_２ｎ，１，Ｐ_２ｎ，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}で生成された電荷からデータが獲得され、その後、時刻ｔ_５で垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍに垂直転送信号が印加され、前述の操作により、水平転送路ＨＣＣＤに最も近い電荷が水平転送路ＨＣＣＤに転送される。時刻ｔ_５で水平転送路ＨＣＣＤに最も近い電荷は、別の行に属する光電変換部Ｐ_{２ｎ−１，１}，Ｐ_{２ｎ−１，２}，…，Ｐ_{２ｎ−１，２ｍ}で生成された電荷に対応している。この操作に従って、必要なデータが得られる。

前述のように、被写体のリアルタイムの低品質な動画がデジタル撮影装置のディスプレイ部に表示され、ユーザは、このリアルタイムの低品質な動画を利用して被写体の静止画または動画のための構図を定め、静止画または動画を獲得する。従って、図１に示されている全ての光電変換部Ｐ_１，１，Ｐ_１，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}で生成される電荷からデータを獲得する必要がない。図１に示されている全ての光電変換部Ｐ_１，１，Ｐ_１，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}が、図１に示されている撮像素子３０の光電変換部全体のうちの一部に対応し、上記したように、光電変換部Ｐ_１，１，Ｐ_１，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}の隣り合う行と行の間では、デジタル撮影装置のディスプレイ部にリアルタイムの低品質の動画が表示される場合に垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍによって読み出されない電荷の供給源である光電変換部が省略されていると考えられる場合にも、図１に示されている全ての光電変換部Ｐ_１，１，Ｐ_１，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}で生成される電荷からデータを獲得する必要がない。すなわち、デジタル撮影装置に備わった撮像素子が、ＸＶＧＡ（１０２４×７６８ピクセル）の最大解像度を有し、図１が、ＶＧＡ（６４０×４８０ピクセル）解像度のリアルタイムの低品質な動画を捕捉するための撮像素子の光電変換部の一部の行のみを示しているとき、ＶＧＡでなくＨＶＧＡ（６４０×２４０ピクセル）解像度であっても、デジタル撮影装置のディスプレイ部に実際に表示されるリアルタイムの低品質な動画には十分であるかもしれない。この場合には、図１に示されている全ての光電変換部で生成される電荷からデータを獲得する必要がない。従って、図２に示されている比較例に従って撮像素子を駆動する方法が用いられるとき、消費電力が増加するという問題が生じる場合がある。

図３は、別の比較例に従って撮像素子を駆動する方法を説明するタイミング図である。図２に示した撮像素子を駆動する方法と異なり、図３に示されている撮像素子を駆動する方法は、全ての行の光電変換部Ｐ_１，１，Ｐ_１，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}で生成された電荷を垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍによって読み出すのではなく、一部の行、例えば、偶数行Ｒ_２，Ｒ_４，…，Ｒ_２ｎに属する光電変換部Ｐ_２，１，Ｐ_２，２，…，Ｐ_２，２ｍ，Ｐ_４，１，Ｐ_４，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}で生成された電荷のみを垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍによって読み出す。従って、図２に示した撮像素子を駆動する方法によって獲得されるデータがＶＧＡ解像度を有するならば、図３に示されている撮像素子を駆動する方法によって獲得されるデータはＨＶＧＡ解像度を有する。

しかし、図３に示されている撮像素子を駆動する方法では偶数行Ｒ_２，Ｒ_４，…，Ｒ_２ｎに属する光電変換部Ｐ_２，１，Ｐ_２，２，…，Ｐ_２，２ｍ，Ｐ_４，１，Ｐ_４，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}で生成された電荷からデータが獲得されるので、データ獲得に必要な時間は、図２に示した撮像素子を駆動する方法でデータを得るために必要な時間の半分に相当する。その結果、図２に示した撮像素子を駆動する方法では、３０フレーム／秒の動画がディスプレイ部に表示されるが、図３に示されている撮像素子を駆動する方法は、６０フレーム／秒の動画をディスプレイ部に表示し、資源のロスを招いている。

図４は、さらに別の比較例に従って撮像素子を駆動する方法を説明するタイミング図である。図３に示した撮像素子を駆動する方法と異なり、図４に示されている撮像素子を駆動する方法は、周波数を変更し、水平転送路ＨＣＣＤに転送された電荷を水平方向に転送するが、転送は、図３に示した撮像素子を駆動する方法で電荷を転送するのに必要な時間の２倍の時間にわたって行われる。これによって、図４に示されている撮像素子を駆動する方法は、ＨＶＧＡ解像度のデータを獲得しながら３０フレーム／秒の動画をディスプレイ部に表示する。

しかし、図４に示されている撮像素子を駆動する方法では、１つの行に属する光電変換部で生成されかつ水平転送路に転送された電荷を転送するために必要な時間が長くなるにつれて、別の行に属する光電変換部で生成されかつ垂直転送路に転送された電荷が垂直転送路に存在する時間も長くなる。光電変換部に強い光が照射されると、納まりきれないほどの電荷が発生し、あふれ出した（オーバーフロー）電荷が垂直転送路に流出する。従って、あふれ出した電荷が垂直転送路に存在する時間が長くなると、あふれ出した電荷が読み出し電荷に加えられる確率が高くなり、それゆえ、デジタル撮影装置のディスプレイ部に表示されるリアルタイムの低品質な動画にスミアが発生する確率も高くなる。

図５は、また別の比較例に従って撮像素子を駆動する方法を説明するタイミング図である。図５に示されている撮像素子を駆動する方法に従って、水平転送路に転送された電荷を水平方向に転送するために必要な時間は、図４に示した撮像素子を駆動する方法と異なり、増加しない。すなわち、時刻ｔ_１と時刻ｔ_２の間で、図２及び／または図３に示した撮像素子を駆動する方法のそれと同じ間隔で水平転送信号が印加され、その後、時刻ｔ_２と時刻ｔ_３の間で（水平転送路に水平転送信号が印加されないように）ダミー水平転送信号が供給されることで、図４に示した撮像素子を駆動する方法の問題が解決されるようにする。

しかし、図５に示されている撮像素子を駆動する方法は、時刻ｔ_１と時刻ｔ_２の間で、水平転送路ＨＣＣＤに転送された電荷を水平方向に転送し終えてから、時刻ｔ_３で、垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍに存在する電荷を水平転送路ＨＣＣＤに転送するので、時刻ｔ_２と時刻ｔ_３の間で、あふれ出した電荷が、垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍに流出して読み出し電荷に加えられる確率が高くなる。これによって、デジタル撮影装置のディスプレイ部に表示されるリアルタイムの低品質な動画にスミアが発生する確率を高くする。

図６は、本発明の一実施形態に従って撮像素子を駆動する方法を説明するタイミング図である。図６に示されている撮像素子を駆動する方法に従って、撮像素子の光電変換部の複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成された電荷から動画情報が獲得される。各フレームに対して情報を獲得する操作について説明する。

図６に示されているように、撮像素子の光電変換部の複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成されかつ垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍで読み出された電荷が、水平転送路ＨＣＣＤに転送されるとき、水平転送路ＨＣＣＤに水平転送信号が印加され、電荷を水平方向に転送する。

具体的に説明すれば、フレームが開始すると、時刻ｔ_１で、例えば、偶数行Ｒ_２，Ｒ_４，…，Ｒ_２ｎに属する光電変換部Ｐ_２，１，Ｐ_２，２，…，Ｐ_２，２ｍ，Ｐ_４，１，Ｐ_４，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}で生成された電荷のみを垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍが読み出すように、フィールド転送信号が印加される。次に、時刻ｔ_２で、垂直転送信号が垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍに印加されて、水平転送路ＨＣＣＤに最も近い電荷が水平転送路ＨＣＣＤに転送される。すなわち、撮像素子３０の最後の行Ｒ_２ｎに属する光電変換部Ｐ_２ｎ，１，Ｐ_２ｎ，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}で生成された電荷は、水平転送路ＨＣＣＤに転送される。時刻ｔ_３と時刻ｔ_４の間では、複数の水平転送信号が水平転送路ＨＣＣＤに印加され、水平転送路ＨＣＣＤに転送された電荷が信号処理部Ｃに転送される。図６では、図示の便宜上、６つの水平転送信号が印加されているが、水平転送信号の数は、１つの行に属する光電変換部の数に対応することができる。もちろん、水平転送信号の数は、１つの行に属する光電変換部の一部の数に対応する場合もある。その理由は、１つの行に属する光電変換部のうちの一部からのみ電荷を垂直転送路ＶＣＣＤで読み出すこともできるためである。図６では、データ出力は、データなどの電気信号が信号処理部Ｃから出力される時間を概念的に表している。

前述の操作により、１つの行に対応する光電変換部Ｐ_２ｎ，１，Ｐ_２ｎ，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}で生成された電荷からデータが獲得され、その後、時刻ｔ_５で垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍに垂直転送信号が印加され、水平転送路ＨＣＣＤに最も近い電荷が水平転送路ＨＣＣＤに転送される。時刻ｔ_５で水平転送路ＨＣＣＤに最も近い電荷は、別の行に属する光電変換部Ｐ_{２ｎ−１，１}，Ｐ_{２ｎ−１，２}，…，Ｐ_{２ｎ−１，２ｍ}で生成された電荷に対応する。

前述の操作に従って、必要なデータが獲得される。偶数行Ｒ_２，Ｒ_４，…，Ｒ_２ｎに属する光電変換部Ｐ_２，１，Ｐ_２，２，…，Ｐ_２，２ｍ，Ｐ_４，１，Ｐ_４，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}（垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍで読み出された行の一部に属する光電変換部である）で生成された電荷が水平転送路ＨＣＣＤを通って水平方向に転送し終わる時刻ｔ_６の後、たとえ水平転送路ＨＣＣＤに電荷が転送されても、水平転送路ＨＣＣＤに水平転送信号が所定時間にわたり印加されない。ここで、所定時間は、時刻ｔ_６と次のフレームでの時刻ｔ_３の間の時間または時刻ｔ_６と時刻ｔ_７（これについては後述する）の間の時間に対応し得る。偶数行Ｒ_２，Ｒ_４，…，Ｒ_２ｎに属する光電変換部Ｐ_２，１，Ｐ_２，２，…，Ｐ_２，２ｍ，Ｐ_４，１，Ｐ_４，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}で生成された電荷が水平転送路ＨＣＣＤを通って水平方向に転送し終わる時刻ｔ_６の後であっても、水平転送信号を水平転送路ＨＣＣＤに短時間印加し、その後、たとえ水平転送路ＨＣＣＤに電荷が転送されても、水平転送信号が水平転送路ＨＣＣＤに所定時間にわたり印加されないようにすることもできる。

図５に示した撮像素子を駆動する方法では、各水平データ（ＨＤ）同期信号における時刻ｔ_２と時刻ｔ_３の間で（水平転送路ＨＣＣＤに水平転送信号が印加されないように）ダミー水平転送信号が供給されるが、本発明の実施形態に従って撮像素子を駆動する方法では、所定時間の垂直データ（ＶＤ）同期信号に対し（水平転送路ＨＣＣＤに水平転送信号が印加されないように）ダミー水平転送信号が供給される。

図５に示した撮像素子を駆動する方法では、時刻ｔ_２と時刻ｔ_３の間で生成されるようなあふれ出した電荷が、デジタル撮影装置のディスプレイ部に表示されるリアルタイムの低品質な動画にスミアが生じる確率を高くする。すなわち、図５に示した撮像素子を駆動する方法では、偶数行に属する光電変換部で生成された電荷から信号処理部Ｃがデータを獲得するときには、偶数行のうちの１つに属する光電変換部で生成される電荷からデータが獲得されるときと、次の偶数行に属する光電変換部で生成される電荷からデータが獲得されるときの間に、ダミー水平転送信号が供給されるので、デジタル撮影装置のディスプレイ部に表示されるリアルタイムの低品質な動画にスミアが生じる確率が高くなる。

しかし、本発明の実施形態に従って撮像素子を駆動する方法では、偶数行Ｒ_２，Ｒ_４，…，Ｒ_２ｎに属する光電変換部Ｐ_２，１，Ｐ_２，２，…，Ｐ_２，２ｍ，Ｐ_４，１，Ｐ_４，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}で生成された電荷から信号処理部Ｃ信号処理部Ｃがデータを獲得するときには、偶数行のうちの１つに属する光電変換部で生成される電荷からデータが獲得されるときと、次の偶数行に属する光電変換部で生成される電荷からデータが獲得されるときの間に、ダミー水平転送信号が供給されない。これによって、デジタル撮影装置のディスプレイ部に表示されるリアルタイムの低品質な動画にスミアが生じる確率は、図５に示した撮像素子を駆動する方法が用いられるときにスミアが生じる確率より著しく低くなる。

本発明の実施形態に従って撮像素子を駆動する方法では、信号処理部Ｃがデータを獲得する前に垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍに電荷が存在する時間は、図４に示した撮像素子を駆動する方法のそれより短く、それゆえ、デジタル撮影装置のディスプレイ部に表示されるリアルタイムの低品質な動画にスミアが生じる確率は、図４に示した撮像素子を駆動する方法が用いられるときにスミアが生じる確率より著しく低くなる。また、本発明の実施形態に従って撮像素子を駆動する方法では、偶数行Ｒ_２，Ｒ_４，…，Ｒ_２ｎに属する光電変換部Ｐ_２，１，Ｐ_２，２，…，Ｐ_２，２ｍ，Ｐ_４，１，Ｐ_４，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}で生成された電荷から信号処理部Ｃがデータを獲得した後に、ダミー水平転送信号が供給される。従って、本発明の実施形態に従って撮像素子を駆動する方法は、図３に示した撮像素子を駆動する方法と異なり、３０フレーム／秒を維持することができる。すなわち、本発明の実施形態に従って撮像素子を駆動する方法に従って、フレーム開始時から時刻ｔ_６（偶数行Ｒ_２，Ｒ_４，…，Ｒ_２ｎに属する光電変換部Ｐ_２，１，Ｐ_２，２，…，Ｐ_２，２ｍ，Ｐ_４，１，Ｐ_４，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}で生成されかつ垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍによって読み出された電荷が水平転送路ＨＣＣＤを通って水平方向に転送し終わったとき）までの時間は、フレーム開始時からフレーム終了時までの時間の半分に相当することがある。この時間は、フレーム開始時からフレーム終了時までの時間の半分に相当しないこともあり、半分より長いかまたは短いこともある。

たとえ、時刻ｔ_６で、垂直転送路によって読み出された電荷が前記水平転送路ＨＣＣＤを通って水平方向に転送された後であっても、垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍに存在する電荷を水平転送路ＨＣＣＤに転送させる命令を出す垂直転送信号を、垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍに、所定時間にわたり（時刻ｔ_６と次のフレームの時刻ｔ_２の間または時刻ｔ_６と時刻ｔ_７（後述）の間の時間）印加することができる。この場合、たとえ電荷が水平転送路ＨＣＣＤに転送されても、水平転送信号は、水平転送路ＨＣＣＤに所定時間にわたり印加されないので、デジタル撮影装置のディスプレイ部に表示されるリアルタイムの低品質な動画にスミアが生じる確率を低下させることができる。さらに、時刻ｔ_６の後であっても、水平転送信号を水平転送路ＨＣＣＤに印加し、その後、たとえ水平転送路ＨＣＣＤに電荷が転送されても、水平転送信号が水平転送路ＨＣＣＤに時刻ｔ_６後の所定時間にわたり印加されないようにすることもできる。この場合には、時刻ｔ_６後の短時間にスミアを発生させ得る電荷からデータが獲得されるので、デジタル撮影装置のディスプレイ部に表示されるリアルタイムの低品質な動画に少しのスミアが生じることがある。しかし、時刻ｔ_６後の短時間にスミアを発生させ得る電荷からデータが獲得された後に、水平転送路ＨＣＣＤに水平転送信号が所定時間にわたり印加されないので、時刻ｔ_６後の短時間にスミアを発生させ得る電荷からデータが獲得された後にスミアを発生させ得る電荷からデータは獲得されない。従って、本発明の実施形態に従って撮像素子を駆動する方法は、前述の比較例に従って撮像素子の駆動方法に比べて、スミア生成量を著しく減少させる。それゆえ、垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍによって読み出された電荷が水平転送路ＨＣＣＤを通って水平方向に転送された後（時刻ｔ_６の後）、たとえ水平転送路ＨＣＣＤに電荷が転送されても水平転送信号が水平転送路ＨＣＣＤに所定時間にわたり印加されない時間が必要とされる。もちろん、時刻ｔ_６後に、水平転送信号が水平転送路ＨＣＣＤに所定時間にわたり印加されないようにすることが最も望ましい。

たとえ時刻ｔ_６で垂直転送路によって読み出された電荷が水平転送路ＨＣＣＤを通って水平方向に転送された後でも、垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍに存在する電荷を水平転送路ＨＣＣＤに転送させる命令を出す垂直転送信号が垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍに所定時間にわたり（時刻ｔ_６と時刻ｔ_７の間）印加されるとき、水平転送路ＨＣＣＤに転送されることができる電荷は、時刻ｔ_６と時刻ｔ_７の間に垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍに流出するようなあふれ出した電荷であり得る。従って、必要であれば、フレーム終了後かつ次フレーム開始前に水平転送路ＨＣＣＤに存在する電荷を除去することが好ましいことがある。これらの電荷は、水平転送信号を印加することによって除去されることができ、水平転送信号は、水平転送信号が水平転送路ＨＣＣＤに印加されていないとき（すなわち、時刻ｔ_６の後、または時刻ｔ_６から所定時間経過後）水平転送路ＨＣＣＤに転送された電荷を水平転送路ＨＣＣＤに水平方向に転送させる命令を時刻ｔ_７で出す。

図７は、図２に示した撮像素子を駆動する方法を用いてディスプレイ部に表示されたフレームイメージであり、図８は、図５に示した撮像素子を駆動する方法を用いてディスプレイ部に表示されたフレームイメージであり、図９は、図６に示した撮像素子を駆動する方法を用いてディスプレイ部に表示されたフレームイメージである。図７は、３０フレーム／秒が表示されるＶＧＡ解像度を表し、図８及び図９は、３０フレーム／秒が表示されるＨＶＧＡ解像度を表す。図７と図８との比較から、図５に示した撮像素子を駆動する方法は、図２に示した撮像素子を駆動する方法に比べて資源の不必要なロスを減少させるが、深刻なスミアを発じさせ、リアルタイムの低品質な動画を著しく劣化させることが分かる。さらに、図８と図９との比較から、図６に示した撮像素子を駆動する方法は、スミアを低減させて、図５に示した撮像素子を駆動する方法に比べてリアルタイムの低品質な動画の質を向上させる。そのうえ、図６に示した撮像素子を駆動する方法は、図２に示した撮像素子を駆動する方法に比べて資源の不必要なロスを減少させるので、図６に示した撮像素子を駆動する方法は、消費電力を著しく低下させることができる。さらに、図７と図９との比較から、リアルタイムの低品質な動画の質が劣化していないことが分かる。

本発明の実施形態に従って撮像素子を駆動する方法は、図６に示した撮像素子を駆動する方法に限定されるものではない。例えば、偶数行Ｒ_２，Ｒ_４，…，Ｒ_２ｎに属する光電変換部Ｐ_２，１，Ｐ_２，２，…，Ｐ_２，２ｍ，Ｐ_４，１，Ｐ_４，２，…，Ｐ_{２ｎ，２ｍ}によって生成されかつ垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍによって読み出された電荷が水平転送路ＨＣＣＤに転送される場合には、水平転送路ＨＣＣＤに水平転送信号が印加され、垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍによって読み出されない電荷が水平転送路ＨＣＣＤに転送される場合には、水平転送路ＨＣＣＤに水平転送信号が所定時間にわたり印加されないので、前述の実施形態に従って撮像素子を駆動する方法と同じく、資源のロスが避けられると同時に、スミアが著しく低減したリアルタイムの低品質な動画が、デジタル撮影装置のディスプレイ部に表示されることができる。ここで、垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍによって読み出されない電荷は、例えば、あふれ出した電荷に相当する。光電変換部で生成される電荷は、フィールド転送信号に従って垂直転送路によって読み出されるが、あふれ出した電荷は、フィールド転送信号に従って垂直転送路によって読み出されず、光電変換部で生成され、垂直転送路に流出する。従って、あふれ出した電荷は、垂直転送路によって読み出される電荷と区別される。

垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍによって読み出されない電荷のみが水平転送路ＨＣＣＤに転送されるとき、水平転送信号が水平転送路ＨＣＣＤに所定時間にわたり転送されないことを決定することもできる。その理由は、垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍによって読み出される電荷にあふれ出した電荷が加えられる場合、リアルタイムの低品質な動画を表示するために、あふれ出した電荷が加えられた垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍによって読み出された電荷からデータが獲得されなければならないからである。しかし、垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍによって読み出されない電荷のみが水平転送路ＨＣＣＤに転送される場合、これらの電荷はリアルタイムの低品質な動画を表示するために必要なデータを供給できないので、これらの電荷は水平に転送されないことが好ましい。垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍに存在する電荷を水平転送路ＨＣＣＤに転送させる命令を出す垂直転送信号が、垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍに所定時間にわたり印加されるので、垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍによって読み出されない電荷は、水平転送路ＨＣＣＤに転送される。これは、水平転送路ＨＣＣＤへの垂直転送路ＶＣＣＤ_１，ＶＣＣＤ_２，…，ＶＣＣＤ_２ｍにあるあふれ出した電荷を取り除くためである。その後、あふれ出した電荷を水平転送路ＨＣＣＤから取り除くために、フレーム終了前の図６の時刻ｔ_７で水平転送路ＨＣＣＤに水平転送信号が印加される。

図１０は、本発明の別の実施形態に従ってデジタル撮影装置を概略的に示すブロック図である。図１０を参照すると、デジタル撮影装置の全体的な動作は、ＣＰＵ１００によって制御される。デジタル撮影装置には、ユーザからの命令に従って電気信号を発生させるキーを含む操作部２００が備わっている。操作部２００からの電気信号は、ＣＰＵ１００が電気信号に従ってデジタル撮影装置を制御できるようにＣＰＵ１００に伝達される。

撮影モードでは、ユーザからの電気信号がＣＰＵ１００に印加され、ＣＰＵ１００は、レンズ部駆動部１１、絞り駆動部２１、撮像素子駆動部３１を制御するので、レンズ１０の位置、絞り２０の開放度合い、撮像素子３０の駆動が制御される。撮像素子３０は、照射された光からデータを生成する。撮像素子３０の構成については、図１に関連して述べた。撮像素子３０から出力されるアナログデータを、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換部４０が、デジタルデータに変換する。アナログ・デジタル変換部４０は、撮像素子３０の特性に照らして必要とされないこともある。

撮像素子３０から出力されるデータは、メモリ６０を経てデジタル信号処理部５０に入力されるか、メモリ６０を通過せずにデジタル信号処理部５０に入力されることができる。必要であれば、データは、ＣＰＵ１００に入力されることができる。メモリ６０は、読取り専用記憶装置（ＲＯＭ）及びランダムアクセス記憶装置（ＲＡＭ）を含む。デジタル信号処理部５０は、ガンマ補正、ホワイトバランス補正などのデジタル信号処理を行うことができる。

デジタル信号処理部５０から出力されるデータは、ディスプレイ制御部８１に直接またはメモリ６０を経て伝達される。ディスプレイ制御部８１は、ディスプレイ部８０上に静止画及び／または（リアルタイムの）低品質な動画を表示するようにディスプレイ部８０を制御する。そのうえ、デジタル信号処理部５０から出力されるデータは、記憶／読み出し制御部７１に直接にまたはメモリ６０を経て入力される。記憶／読み出し制御部７１は、自動的に、またはユーザからの信号に従って、記録媒体７０にデータを記憶する。記憶／読み出し制御部７１は、記録媒体７０に記憶されたデータを読み出し、読み出したデータを、ディスプレイ部８０が静止画及び／または低品質な動画を表示できるように、メモリ６０または他の経路を経てディスプレイ制御部８１に与えることができる。記録媒体７０は、デジタル撮影装置の内蔵構成要素または可分構成要素であることができる。

この構造において、撮像素子駆動部３１は、図２ないし図６に関連して上述したように、撮像素子を駆動する。それゆえ、ディスプレイ部８０上に表示されるリアルタイムの低品質な動画に生じるスミアを著しく低減させることができ、デジタル撮影装置の資源の不要なロスを効果的に防止することができる。

本発明について、特に例示的実施形態に関連して詳しく図示及び説明してきたが、当業者であれば、特許請求の範囲によって画定される本発明の真の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形式及び詳細を様々に変更し得ることが理解されよう。

本発明のデジタル撮影装置及び撮像素子の駆動方法は、例えば、撮像関連の技術分野に効果的に適用可能である。

本発明の一実施形態によるデジタル撮影装置に備わった撮像素子を概略的に図示する平面図。 比較例による撮像素子の駆動方法を概略的に図示するタイミング図。 他の比較例による撮像素子の駆動方法を概略的に図示するタイミング図。 さらに他の比較例による撮像素子の駆動方法を概略的に図示するタイミング図。 さらに他の比較例による撮像素子の駆動方法を概略的に図示するタイミング図。 本発明の一実施形態に従って撮像素子の駆動方法を概略的に図示するタイミング図。 図２に示した撮像素子を駆動する方法を用いてディスプレイ部に表示されたフレームイメージ。 図５に示した撮像素子を駆動する方法を用いてディスプレイ部に表示されたフレームイメージ。 図６に示した撮像素子を駆動する方法を用いてディスプレイ部に表示されたフレームイメージ。 本発明の別の実施形態に従ってデジタル撮影装置を概略的に図示するブロック図。

符号の説明

１０ レンズ
１１ レンズ部駆動部
２０ 絞り
２１ 絞り駆動部
３０ 撮像素子
３１ 撮像素子駆動部
４０ Ａ／Ｄ変換部
５０ デジタル信号処理部
６０ メモリ
７０ 記録媒体
７１ 記憶／読み出し制御部
８０ ディスプレイ部
８１ ディスプレイ制御部
１００ ＣＰＵ
２００ 操作部
Ｃ 信号処理部
Ｐ 光電変換部
Ｒ 行
ＨＣＣＤ 水平転送路
ＶＣＣＤ 垂直転送路
ｔ 時刻

Claims (18)

1. 撮像素子を駆動する方法であって、前記撮像素子が、複数の行及び複数の列からなる行列状に配列されかつ入射光を電荷に転換する光電変換部と、前記光電変換部の各列の片側に配列されかつ前記光電変換部で生成された電荷を読み出して垂直方向に転送する垂直転送路と、前記各垂直転送路の一端に電気的に連結されかつ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、前記方法が、前記撮像素子の前記光電変換部の前記複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成された電荷から動画情報を獲得するモードにおいて、各フレームに対し、
   （ａ）前記光電変換部の前記複数の行のうち一部の行に属する前記光電変換部で生成されかつ前記垂直転送路によって読み出された電荷を水平方向に転送させるように命令する水平転送信号を、前記電荷が前記水平転送路に転送されたときに、前記水平転送路に印加するステップと、
   （ｂ）前記光電変換部の前記複数の行のうち一部の行に属する前記光電変換部で生成されかつ前記垂直転送路によって読み出された電荷が前記水平転送路を通って水平方向に転送され終えた後、たとえ前記水平転送路に電荷が転送されても、前記水平転送信号が前記水平転送路に所定時間にわたり印加されない時間を設けるステップとを含むことを特徴とする撮像素子の駆動方法。
2. 前記ステップ（ａ）が、
   （ａ１）前記光電変換部の前記複数の行のうち一部の行に属する前記光電変換部で生成された電荷を前記垂直転送路によって読み出させるように命令するフィールド転送信号を、前記複数の行のうち一部の行に属する前記光電変換部と前記垂直転送路の間に印加するステップと、
   （ａ２）前記垂直転送路に転送された電荷のうち前記水平転送路に最も近い電荷を前記水平転送路に転送させるように命令する垂直転送信号を、前記垂直転送路に印加するステップと、
   （ａ３）前記水平転送路に転送された電荷を水平方向に転送させるように命令する前記水平転送信号を、前記水平転送路に印加するステップとを含み、
   前記ステップ（ａ１）における前記垂直転送路によって読み出された電荷が前記水平転送路を通って水平方向に転送され終わるまで、前記ステップ（ａ２）及び前記ステップ（ａ３）が繰り返されることを特徴とする請求項１に記載の撮像素子の駆動方法。
3. 前記ステップ（ｂ）が、
   前記垂直転送路によって読み出された前記電荷が前記水平転送路を通って水平方向に転送され終えた後、前記垂直転送路によって読み出された電荷を前記水平転送路に転送させるように命令する前記垂直転送信号が、前記垂直転送路に所定時間にわたり印加される一方で、たとえ前記水平転送路に電荷が転送されても、前記水平転送信号が前記水平転送路に所定時間にわたり印加されない時間を設けるステップであることを特徴とする請求項２に記載の撮像素子の駆動方法。
4. （ｃ）前記ステップ（ｂ）の前記所定時間経過後、前記水平転送路に水平転送信号を印加するステップをさらに含み、前記水平転送信号が、該水平転送信号が前記水平転送路に印加されていない間に前記水平転送路に転送された電荷を水平方向に転送させるように命令するものであることを特徴とする請求項１に記載の撮像素子の駆動方法。
5. 撮像素子を駆動する方法であって、前記撮像素子が、複数の行及び複数の列からなる行列状に配列されかつ入射光を電荷に転換する光電変換部と、前記光電変換部の各列の片側に配列されかつ前記光電変換部で生成された電荷を読み出して垂直方向に転送する垂直転送路と、前記各垂直転送路の一端に電気的に連結されかつ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、
   前記撮像素子の前記光電変換部の前記複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成された電荷から動画情報を獲得するモードにおいて、各フレームに対し、
   前記光電変換部の前記複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成されかつ前記垂直転送路によって読み出された電荷が前記水平転送路に転送される場合には、電荷を水平方向に転送させるように命令する水平転送信号が前記水平転送路に印加され、
   前記垂直転送路によって読み出されていない電荷が前記水平転送路に転送される場合には、前記水平転送信号が、前記水平転送路に所定時間にわたり印加されないことを特徴とする撮像素子の駆動方法。
6. 前記垂直転送路によって読み出されていない電荷が前記水平転送路に転送されるときにのみ、前記水平転送信号が前記水平転送路に所定時間にわたり印加されないことを特徴とする請求項５に記載の撮像素子の駆動方法。
7. 前記複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成されかつ前記垂直転送路によって読み出された前記電荷が、前記垂直転送路に垂直転送信号を印加することによって前記水平転送路に転送され、前記垂直転送信号が、前記垂直転送路に転送された電荷のうち前記水平転送路に最も近い電荷を前記水平転送路に転送させるように命令するものであることを特徴とする請求項５に記載の撮像素子の駆動方法。
8. 前記垂直転送路によって読み出されていない電荷が、前記垂直転送路に垂直転送信号を所定時間にわたり印加することによって前記水平転送路に転送され、前記垂直転送信号が、前記垂直転送路に存在する電荷を前記水平転送路に転送させるように命令するものであることを特徴とする請求項５に記載の撮像素子の駆動方法。
9. 前記所定時間経過後、前記水平転送路に転送された電荷を水平方向に転送させるように命令する水平転送信号を、前記水平転送路に印加するステップをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の撮像素子の駆動方法。
10. デジタル撮影装置であって、
    光が通過するレンズ部と、
    複数の行及び複数の列からなる行列状に配列されかつ前記レンズ部を介して入射する入射光を電荷に変換する光電変換部と、前記光電変換部の各列の片側に配列されかつ前記光電変換部で生成された電荷を読み出して垂直方向に転送する垂直転送路と、前記各垂直転送路の一端に電気的に連結されかつ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と、
    前記撮像素子の信号出力部から出力される電気信号を処理する信号処理部と、
    前記撮像素子の動作を制御する撮像素子駆動部とを含み、
    前記撮像素子駆動部が、前記撮像素子の前記光電変換部の前記複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成された電荷から動画情報を取得するモードにおいて、各フレームに対し、
    （ａ）前記光電変換部の前記複数の行のうち一部の行に属する前記光電変換部で生成されかつ前記垂直転送路によって読み出された電荷を水平方向に転送させるように命令する水平転送信号を、前記電荷が前記水平転送路に転送されたときに、前記水平転送路に印加するステップと、
    （ｂ）前記光電変換部の前記複数の行のうち一部の行に属する前記光電変換部で生成されかつ前記垂直転送路によって読み出された電荷が前記水平転送路を通って水平方向に転送された後、たとえ前記水平転送路に電荷が転送されても、前記水平転送信号が前記水平転送路に所定時間にわたり印加されない時間を設けるステップとを含む方法によって制御されることを特徴とするデジタル撮影装置。
11. 前記ステップ（ａ）が、
    （ａ１）前記光電変換部の前記複数の行のうち一部の行に属する前記光電変換部で生成された電荷を前記垂直転送路によって読み出させるように命令するフィールド転送信号を、前記複数の行のうち一部の行に属する前記光電変換部と前記垂直転送路の間に印加するステップと、
    （ａ２）前記垂直転送路に転送された電荷のうち前記水平転送路に最も近い電荷を前記水平転送路に転送させるように命令する垂直転送信号を、前記垂直転送路に印加するステップと、
    （ａ３）前記水平転送路に転送された電荷を水平方向に転送させるように命令する前記水平転送信号を、前記水平転送路に印加するステップとを含み、
    前記ステップ（ａ１）における前記垂直転送路によって読み出された電荷が前記水平転送路を通って水平方向に転送され終わるまで、前記ステップ（ａ２）及び前記ステップ（ａ３）が繰り返されることを特徴とする請求項１０に記載のデジタル撮影装置。
12. 前記ステップ（ｂ）が、
    前記垂直転送路によって読み出された前記電荷が前記水平転送路を通って水平方向に転送され終えた後、前記垂直転送路によって読み出された電荷を前記水平転送路に転送させるように命令する前記垂直転送信号が、前記垂直転送路に所定時間にわたり印加される一方で、たとえ前記水平転送路に電荷が転送されても、前記水平転送信号が前記水平転送路に所定時間にわたり印加されない時間を設けるステップであることを特徴とする請求項１１に記載のデジタル撮影装置。
13. （ｃ）前記ステップ（ｂ）の前記所定時間経過後、前記水平転送路に水平転送信号を印加するステップをさらに含み、前記水平転送信号が、前記水平転送路に転送された電荷を水平方向に転送させるように命令するものであることを特徴とする請求項１０に記載のデジタル撮影装置。
14. デジタル撮影装置であって、
    光が通過するレンズ部と、
    複数の行及び複数の列からなる行列状に配列されかつ前記レンズ部を介して入射する入射光を電荷に変換する光電変換部と、前記光電変換部の各列の片側に配列されかつ前記光電変換部で生成された電荷を読み出して垂直方向に転送する垂直転送路と、前記各垂直転送路の一端に電気的に連結されかつ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、前記水平転送路から転送された電荷を電気信号に変換する電気出力部とを備えた撮像素子と、
    前記撮像素子の信号出力部から出力される電気信号を処理する信号処理部と、
    前記撮像素子の動作を制御する撮像素子駆動部とを含み、
    前記撮像素子の前記光電変換部の前記複数の行のうち一部の行に属する光電変換部で生成された電荷から動画情報を取得するモードにおいて、各フレームに対し、前記撮像素子駆動部が、
    前記光電変換部の前記複数の行のうち一部の行に属する前記光電変換部で生成されかつ前記垂直転送路によって読み出された電荷が前記水平転送路に転送される場合には、前記水平転送路に、電荷を水平方向に転送させるように命令する水平転送信号を印加し、
    前記垂直転送路によって読み出されていない電荷が前記水平転送路に転送される場合には、前記水平転送路に前記水平転送信号を所定時間にわたり印加しないことを特徴とするデジタル撮影装置。
15. 前記垂直転送路によって読み出されていない電荷が前記水平転送路に転送されるときにのみ、前記撮像素子駆動部が、前記水平転送路に前記水平転送信号を所定時間にわたり印加しないことを特徴とする請求項１４に記載のデジタル撮影装置。
16. 前記光電変換部の前記複数の行のうち一部の行に属する前記光電変換部で生成されかつ前記垂直転送路によって読み出された電荷が、前記垂直転送路に垂直転送信号を印加することによって前記水平転送路に転送され、前記垂直転送信号が、前記垂直転送路に転送された電荷のうち前記水平転送路に最も近い電荷を前記水平転送路に転送させるように命令するものであることを特徴とする請求項１４に記載のデジタル撮影装置。
17. 前記垂直転送路によって読み出されていない電荷が、前記垂直転送路に垂直転送信号を所定時間にわたり印加することによって前記水平転送路に転送され、前記垂直転送信号が、前記垂直転送路に存在する電荷を前記水平転送路に転送させるように命令するものであることを特徴とする請求項１４に記載のデジタル撮影装置。
18. 前記所定時間経過後、前記撮像素子駆動部が、前記水平転送路に水平転送信号を印加し、前記水平転送信号が、該前記水平転送信号が前記水平転送路に印加されていない間に前記水平転送路に転送された電荷を水平方向に転送させるように命令するものであることを特徴とする請求項１４に記載のデジタル撮影装置。