JP2012015721A - 読出し制御装置、読出し制御方法、プログラム、固体撮像装置、および撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】画素から2種類の画像信号を読み出す場合に、一方の画像信号を読み出すことができない期間を短縮する。
【解決手段】本発明の一態様に係る読出し制御装置は、固体撮像装置上に配置された複数の画素を第1の画素群と第2の画素群に区分し、前記第1の画素群に属する画素から第1の画像信号を一定周期のフレームの期間中に読み出す一方、前記第1の画像信号を読み出していない期間中に、前記第2の画素群に属する画素から第2の画像信号を読み出す読出し部と、それぞれのフレームの期間内に前記第1の画像信号および前記第2の画像信号の両方を読み出すよう、それぞれのフレーム内において読出し対象となる画素を制御する読出し制御部と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図2
【解決手段】本発明の一態様に係る読出し制御装置は、固体撮像装置上に配置された複数の画素を第1の画素群と第2の画素群に区分し、前記第1の画素群に属する画素から第1の画像信号を一定周期のフレームの期間中に読み出す一方、前記第1の画像信号を読み出していない期間中に、前記第2の画素群に属する画素から第2の画像信号を読み出す読出し部と、それぞれのフレームの期間内に前記第1の画像信号および前記第2の画像信号の両方を読み出すよう、それぞれのフレーム内において読出し対象となる画素を制御する読出し制御部と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図2
Description
本発明は、固体撮像装置(撮像素子)上に配置された画素から画像信号を読み出す技術に関する。
近年、パーソナルコンピューターの急速な普及により、画像入力機器としてのデジタルカメラの需要が拡大している。デジタルカメラの画質を決定する要素は幾つかあるが、その中でも撮像素子の画素数は撮影画像の解像度を決定する大きな要素である。そのため、最近では画素数が1200万以上のデジタルカメラも商品化されている。
デジタルカメラには、光学像を電気信号に変換する撮像素子が搭載されている。この撮像素子のマーケットシェアは、近年、CCDからCMOSへと移行しつつある。CMOS等の一般的なMOS型撮像素子は、撮像面に2次元状に配列された複数の画素に蓄積された電荷を順次読み出すようになっているが、そのままでは露光開始時刻および露光終了時刻が画素毎(あるいはライン毎、複数ライン毎)に異なる場合がある。
そこで、全画素の露光開始時刻を同一にし、かつ全画素の露光終了時刻を同一にする、電気的なグローバルシャッタによる制御ができるように構成されたMOS型撮像素子がある。このMOS型撮像素子は、露光量に応じた電荷を発生するフォトダイオード等の光電変換部を備えると共に、光電変換部において発生した電荷を一時的に蓄積する蓄積部や、電荷の転送やリセットを行う際にスイッチとして機能するトランジスタ等を備えている。
上記のグローバルシャッタによる制御が可能な撮像素子をデジタルカメラに用いる場合に、KTCノイズ(リセットノイズ)を抑圧するために、以下のようなシーケンスで撮像素子およびその周辺回路を駆動する技術が、例えば特許文献1に記載されている。
(1)蓄積部に蓄積された電荷をリセットし、リセット信号をライン毎に順次走査して読み出し、記憶する。
(2)全画素の光電変換部で発生した電荷を一括してリセットし、所定の露光時間が経過した後に、光電変換部の電荷を一括して蓄積部へ転送する。
(3)蓄積部へ転送された電荷に基づく露光信号を、ライン毎に順次走査して読み出し、露光信号から、(1)で記憶したリセット信号を減算する(露光信号とリセット信号との差分をとる)。
(1)蓄積部に蓄積された電荷をリセットし、リセット信号をライン毎に順次走査して読み出し、記憶する。
(2)全画素の光電変換部で発生した電荷を一括してリセットし、所定の露光時間が経過した後に、光電変換部の電荷を一括して蓄積部へ転送する。
(3)蓄積部へ転送された電荷に基づく露光信号を、ライン毎に順次走査して読み出し、露光信号から、(1)で記憶したリセット信号を減算する(露光信号とリセット信号との差分をとる)。
一般的なデジタルカメラは、電源の投入後、フレーム等の単位で周期的に撮像を行って動画用信号(動画像信号)を生成し、生成した動画用信号に基づいて動画像(ライブビュー画像)を表示部に表示する。ライブビュー画像の表示中にユーザが静止画像の取得指示を行うと、デジタルカメラは、動画用信号の生成を停止し、撮像を行って静止画用信号(静止画像信号)を生成し、生成した静止画用信号を記録媒体に記録する。この静止画用信号の生成時に、例えば上記のシーケンスに従って処理が行われる。
しかしながら、静止画の撮像時にはライブビュー画像の更新を行うことができないため、更新ができない期間に同一の画像が表示部に表示される、あるいは表示部がブラックアウトして画像が表示されないなどの現象が発生してしまう。特に、上述した(1)〜(3)のシーケンスにおいては、露光前のリセット信号用の読出し動作と、露光後の露光信号用の読出し動作との両方が必要となるために、1枚の静止画を撮影するために必要なシーケンス期間が長くなる。
近年の撮像素子では、画素数が増加し、静止画用の画像信号の読出し動作に必要な時間が長くなる傾向にあるために、ライブビュー画像を取得することができない期間を短縮することが、より重要になりつつある。また、ライブビュー画像は、表示部における表示に用いられるだけでなく、オートフォーカス(AF)や自動露光制御(AE)などにも用いられるために、静止画用の露光期間の直前の時点までライブビュー画像を取得できることが望ましい。
本発明は、上記の内容に鑑みてなされたものであって、画素から2種類の画像信号(例えば、動画用信号と静止画用信号)を読み出す場合に、一方の画像信号を読み出すことができない期間を短縮することを目的とする。
本発明の一態様に係る読出し制御装置は、固体撮像装置上に配置された複数の画素を第1の画素群と第2の画素群に区分し、前記第1の画素群に属する画素から第1の画像信号を一定周期のフレームの期間中に読み出す一方、前記第1の画像信号を読み出していない期間中に、前記第2の画素群に属する画素から第2の画像信号を読み出す読出し部と、それぞれのフレームの期間内に前記第1の画像信号および前記第2の画像信号の両方を読み出すよう、それぞれのフレーム内において読出し対象となる画素を制御する読出し制御部と、を備えることを特徴とする。
本発明の他の態様に係る読出し制御方法は、固体撮像装置上に配置された複数の画素を第1の画素群と第2の画素群に区分し、前記第1の画素群に属する画素から第1の画像信号を一定周期のフレームの期間中に読み出すステップと、前記第1の画像信号を読み出していない期間中に、前記第2の画素群に属する画素から第2の画像信号を読み出すステップと、それぞれのフレームの期間内に前記第1の画像信号および前記第2の画像信号の両方を読み出すよう、それぞれのフレーム内において読出し対象となる画素を制御するステップと、を備えることを特徴とする。
本発明の他の態様に係るプログラムは、固体撮像装置上に配置された複数の画素を第1の画素群と第2の画素群に区分し、前記第1の画素群に属する画素から第1の画像信号を一定周期のフレームの期間中に読み出すステップと、前記第1の画像信号を読み出していない期間中に、前記第2の画素群に属する画素から第2の画像信号を読み出すステップと、それぞれのフレームの期間内に前記第1の画像信号および前記第2の画像信号の両方を読み出すよう、それぞれのフレーム内において読出し対象となる画素を制御するステップと、をコンピュータに実行させる。
本発明の他の態様に係る固体撮像装置は、行方向、列方向に二次元的に配列された複数の画素と、前記複数の画素を第1の画素群と第2の画素群に区分し、前記第1の画素群に属する画素から第1の画像信号を一定周期のフレームの期間中に読み出す一方、前記第1の画像信号を読み出していない期間中に、前記第2の画素群に属する画素から第2の画像信号を読み出す読出し部と、それぞれのフレームの期間内に前記第1の画像信号および前記第2の画像信号の両方を読み出すよう、それぞれのフレーム内において読出し対象となる画素を制御する読出し制御部と、を備えることを特徴とする。
本発明の他の態様に係る撮像装置は、行方向、列方向に二次元的に配列された複数の画素と、前記複数の画素を第1の画素群と第2の画素群に区分し、前記第1の画素群に属する画素から第1の画像信号を一定周期のフレームの期間中に読み出す一方、前記第1の画像信号を読み出していない期間中に、前記第2の画素群に属する画素から第2の画像信号を読み出す読出し部と、それぞれのフレームの期間内に前記第1の画像信号および前記第2の画像信号の両方を読み出すよう、それぞれのフレーム内において読出し対象となる画素を制御する読出し制御部と、を備えることを特徴とする。
以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。以下の詳細な説明は、一例として特定の詳細な内容を含んでいる。以下の詳細な内容にいろいろなバリエーションや変更を加えたとしても、そのバリエーションや変更を加えた内容が本発明の範囲を超えないことは、当業者であれば当然理解できる。したがって、以下で説明する各種の実施形態は、権利を請求された発明の一般性を失わせることはなく、また、権利を請求された発明に対して何ら限定を加えることもない。
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態を説明する。図1は、本実施形態による撮像装置の構成を示している。本発明の一態様に係る撮像装置は、撮像機能を有する電子機器であればよく、デジタルカメラのほか、デジタルビデオカメラ、内視鏡等であってもよい。本実施形態では、撮像装置の一種であるデジタルカメラを用いて説明する。図1に示すデジタルカメラ100は、レンズ部22、撮像素子24、信号処理部26、メモリ部27、記録媒体28、レンズ制御部29、駆動部31、操作部32、制御部33、および表示部34を備える。
まず、本発明の第1の実施形態を説明する。図1は、本実施形態による撮像装置の構成を示している。本発明の一態様に係る撮像装置は、撮像機能を有する電子機器であればよく、デジタルカメラのほか、デジタルビデオカメラ、内視鏡等であってもよい。本実施形態では、撮像装置の一種であるデジタルカメラを用いて説明する。図1に示すデジタルカメラ100は、レンズ部22、撮像素子24、信号処理部26、メモリ部27、記録媒体28、レンズ制御部29、駆動部31、操作部32、制御部33、および表示部34を備える。
図1に示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのCPU、メモリ等の電気回路部品や、レンズ等の光学部品、ボタン、スイッチ等の操作部品など各種部品で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現できるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウェア、ソフトウェアの組合せによって色々な形態で実現できることは、当業者であれば当然理解できる。
レンズ部22はズームレンズやフォーカスレンズを備えており、被写体からの光を撮像素子24の受光面に被写体像として結像する。レンズ制御部29は、レンズ部22のズーム、フォーカス、絞りなどを制御する。レンズ部22を介して取り込まれた光は撮像素子24の受光面で結像される。撮像素子24は、受光面に結像された被写体像を画像信号に変換して出力する。撮像素子24の受光面には、複数の画素が行方向および列方向に二次元的に配列されている。
信号処理部26は、撮像素子24から出力された画像信号に対して、予め定められた処理を行う。信号処理部26によって行われる処理には、画像信号の検出、画像信号の増幅、画像信号の形式の変換(画像データの生成)、画像データの各種の補正、画像データの圧縮などがある。メモリ部27は、画像データを一時的に記憶する。
表示部34は、動画像(ライブビュー画像)の表示、静止画像の表示、記録媒体に記録された動画像や静止画像の表示、デジタルカメラ100の状態の表示などを行う。記録媒体28は、画像データの記録または読み出しを行うための半導体メモリなどにより構成されており、着脱可能な状態でデジタルカメラ100に内蔵される。
駆動部31は、撮像素子24を駆動し、その動作を制御する。操作部32は、操作者が撮像開始の指示を入力するためのレリーズボタンなどを備え、操作者が行った操作入力を検出し、操作内容に応じた信号を出力する。
制御部33は、デジタルカメラ100全体の制御を行う。また、制御部33は、操作部32から出力された信号に応じて、デジタルカメラ100を構成する各部に制御信号を出力する。制御部33の動作は、デジタルカメラ100が内蔵するROMに格納されているプログラムに規定されている。制御部33は、このプログラムを読み出して、プログラムが規定する内容に従って、各種の制御を行う。
次に、撮像素子24の構成について説明する。図2は、撮像素子24の構成を示している。図2に示すように、撮像素子24は、単位画素である画素7、垂直回路8(垂直走査回路)、水平回路9(水平走査回路)、およびコントローラ10を備える。
撮像素子24の受光面には複数の画素7が行方向および列方向に二次元的に配列されている。図2に示す例では、n(nは2以上の自然数)行目およびn−1行目の1列目と2列目の画素7のみを図示し、他の行および列の画素を省略している。このように一部の画素のみを図示し、他の画素を省略しているのは、図としての表現の都合のためであり、画素数を限定するわけではない。画素7は、列毎に設けられた垂直信号線21に接続されている。
画素7は、光電変換部1(PD)、蓄積部2(FD)、転送部3、リセット部4、排出部5、および選択部6を備える。
光電変換部1は、フォトダイオード等の光電変換素子で構成され、入射した光を電荷に変換して蓄積(保持)する。光電変換部1は転送部3および排出部5に接続されている。蓄積部2は、光電変換部1から転送部3を介して転送される電荷を蓄積(保持)する。蓄積部2は転送部3、リセット部4、および選択部6に接続されている。
転送部3は、光電変換部1および蓄積部2に接続されており、光電変換部1で発生した電荷を蓄積部2に転送する。転送部3は、例えばトランジスタによって、オン/オフの切替が可能なスイッチとして構成されている。転送部3の動作は、転送制御信号φTX1(i)(iは任意の行番号)によって制御される。
リセット部4は、蓄積部2および電源に接続されており、蓄積部2の電位を所定電位に設定することによって、蓄積部2に蓄積されている電荷をリセットする。リセット部4によるリセットは、蓄積部2の電荷量を制御して蓄積部2の状態を基準状態に設定することを指す。リセット部4は、例えばトランジスタによって、オン/オフの切替が可能なスイッチとして構成されている。リセット部4の動作は、リセット制御信号φRES(i)によって制御される。
排出部5は、光電変換部1および電源に接続されており、光電変換部1の電位を電源電位に設定することによって、光電変換部1に蓄積されている電荷を排出(リセット)する。排出部5による排出は、光電変換部1の電荷量を制御して光電変換部1の状態を基準状態に設定することを指す。排出部5は、例えばトランジスタによって、オン/オフの切替が可能なスイッチとして構成されている。排出部5の動作は、排出制御信号φTX2(i)によって制御される。
選択部6は、蓄積部2および垂直信号線21に接続されており、蓄積部2の電位に基づく画像信号を垂直信号線21に出力する制御を行う。選択部6の動作は、選択制御信号φSEL(i)によって制御される。上記の画素7の構成は一例であり、各種の変形を施してもよい。
垂直回路8は、予め定められたフレーム期間を設定し、各フレーム期間内において、選択制御信号φSEL(i)、リセット制御信号φRES(i)、転送制御信号φTX1(i)、排出制御信号φTX2(i)を生成して画素7へ出力する。垂直回路8は、これらの制御信号によって、画素7からの画像信号の読出しを制御する。以下の例では、垂直回路8は、それぞれのフレームの期間内に1種類の画像信号(動画用信号)を読み出すモードと、それぞれのフレームの期間内に2種類の画像信号(動画用信号および静止画用信号)を読み出すモードとの両方の動作が可能であり、それぞれのフレーム内において読出し対象となる画素7を制御する。
水平回路9は、予め定められたフレーム期間を設定し、各フレーム期間内において、画素7から画像信号を読み出して撮像素子24の外部へ出力する。水平回路9は、画像信号を読み出す画素7を画素列毎に指定することが可能である。画素7から垂直信号線21に出力された画像信号は、水平回路9の動作が規定するタイミングで撮像素子24の外部へ出力される。以下の例では、水平回路9は、第1の画素群に属する画素7から動画用信号を一定周期のフレームの期間中に読み出す一方、動画用信号を読み出していない期間中に、第2の画素群に属する画素7から静止画用信号を読み出す。
コントローラ10は、図1の駆動部31から与えられる駆動信号に基づいて、垂直回路8および水平回路9の動作を制御する制御信号を生成して垂直回路8および水平回路9へ出力する。コントローラ10は、これらの制御信号によって、画素7における露光動作や画像信号の読出し動作の全体を制御する。垂直回路8、水平回路9、コントローラ10は、本発明の一態様に係る読出し制御装置の一例である読出し部11を構成する。
水平回路9が読み出した画像信号は、図示しないAD変換器によりアナログ・デジタル変換され、デジタルデータとして出力される。AD変換器を列毎に設ける、いわゆるカラムパラレル方式や、パイプライン方式などがあるが、どの方式にも限定されるものではない。また、AD変換器を撮像素子24内の各回路と同一基板上に構成してもよいし、異なる基板上に構成してもよい。
全ての画素7は、画像信号を読み出す対象となる読出し対象領域に含まれる。読出し対象領域は、少なくとも有効画素領域の全画素を含むことが望ましい。また、読出し対象領域は、有効画素領域の外側に配置されているオプティカルブラック画素(常時遮光されている画素)を含んでもよい。オプティカルブラック画素から読み出した画像信号は、画像信号に含まれる暗電流成分の補正に使用される。
以下の詳細な説明は、13行分の画素7から画像信号を読み出す場合を例としている。本実施形態では、画素7が2つの画素群に区分されている。図3は、画素群の一例を示している。1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の画素7は画素群Aに属し、2行目、3行目、5行目、6行目、8行目、9行目、11行目、12行目の画素7は画素群Bに属している。
画素群Aは、動画用信号および静止画用信号を読み出す画素7で構成されている。画素群Bは、静止画用信号を読み出す画素7で構成されている。画素群Bに属する画素7は、さらに複数の部分画素群に区分され、フレーム期間中に各部分画素群の単位で画素7から静止画用信号が読み出される。
次に、本実施形態による撮像装置の動作を説明する。図4および図5は、撮像素子24の動作を示している。図4と図5は時系列的に連続しており、撮像素子24は図4の動作に続いて図5の動作を行う。以下では、グローバルシャッタ動作によって動画用信号を取得している期間中に、グローバルシャッタ動作によって静止画用信号を取得する場合を例に説明する。
図4および図5は、行毎の選択制御信号(φSELと表記)、リセット制御信号(φRESと表記)、画素群Aに係る行の排出制御信号(TX2Aと表記)、画素群Bに係る行の排出制御信号(TX2Bと表記)、画素群Aに係る行の転送制御信号(TX1Aと表記)、画素群Bに係る行の転送制御信号(TX1Bと表記)を示している。
選択制御信号φSELは行選択のタイミングを示し、リセット制御信号φRESは、蓄積部2に蓄積されている電荷をリセットするタイミングを示している。選択制御信号φSELとリセット制御信号φRESの添え字は行位置を示している。排出制御信号TX2A,TX2Bは、光電変換部1に蓄積されている電荷を排出するタイミングを示している。転送制御信号TX1A,TX1Bは、光電変換部1から蓄積部2へ電荷を転送するタイミングを示している。
図4および図5において、N、N+1、N+2、・・・は、ライブビュー画像を表示するための1フレーム期間(例えば1/30秒)を示している。露光期間は、露光信号として読み出す電荷を光電変換部1に蓄積する期間を示している。画素データは、画素7から読み出した行単位の画像信号を示している。
<フレームN>
フレームNでは、排出制御信号TX2AがHレベルからLレベルに変化する。これによって、画素群Aに属する画素7は、光電変換部1における電荷の排出を停止し、光電変換部1における電荷の蓄積を開始する(露光動作2)。
フレームNでは、排出制御信号TX2AがHレベルからLレベルに変化する。これによって、画素群Aに属する画素7は、光電変換部1における電荷の排出を停止し、光電変換部1における電荷の蓄積を開始する(露光動作2)。
所定時間が経過すると、転送制御信号TX1AがLレベルからHレベルに変化する。これによって、画素群Aに属する画素7において、光電変換部1に蓄積されている電荷が、転送部3を介して蓄積部2に転送される。この後、排出制御信号TX2AがLレベルからHレベルに変化すると共に転送制御信号TX1AがHレベルからLレベルに変化し、露光期間が終了する。
露光期間の終了後、1行目の選択制御信号φSELがLレベルからHレベルに変化する。これによって、1行目の画素7において、蓄積部2の電位に基づく露光信号が、選択部6を介して垂直信号線21に出力される。水平回路9は、垂直信号線21から露光信号を読み出して出力する。この露光信号が動画用信号に相当する。
続いて、1行目のリセット制御信号φRESがLレベルからHレベルに変化することによって、1行目の画素7において、蓄積部2がリセットされる。この後、1行目の選択制御信号φSELがHレベルからLレベルに変化すると共に、1行目のリセット制御信号φRESがHレベルからLレベルに変化する。これによって、1行目の画素7からの露光信号の読出しが終了する。
続いて、4行目、7行目、10行目、13行目の画素7についても、1行目の画素7から露光信号を読み出した動作と同様の動作により、露光信号が読み出される。すなわち、画素群Aに属する画素7から露光信号が読み出される。読み出した露光信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力された露光信号を処理し、表示部34へ出力する。表示部34は、露光信号に基づく画像を表示する。これによって、1フレーム分のライブビュー画像が表示される。
<フレームN+1>
上記のフレームNの露光信号の読み出しに続いて、フレームN+1の露光信号も同様に読み出される。
上記のフレームNの露光信号の読み出しに続いて、フレームN+1の露光信号も同様に読み出される。
次に、フレームN+1の期間中に、ユーザが操作部32を操作して静止画の撮像指令を行った場合の動作について説明する。操作部32のスイッチ等が押されると、制御部33が駆動部31を制御することによって、撮像素子24の動作が変化する。具体的には、ユーザが撮像指令を行う前、撮像素子24は、ライブビュー画像を表示するための露光信号(動画用信号)を出力するが、ユーザが撮像指令を行った後、撮像素子24は、動画用信号と、記録媒体28に静止画像を記録するための露光信号(静止画用信号)とを出力する。
ユーザが撮像指令を行った場合、駆動部31は、制御部33からの指示に従って、撮像素子24の駆動方法を変更し、その駆動方法に従って駆動信号を撮像素子24へ出力する。撮像素子24内のコントローラ10は、駆動部31からの駆動信号に従って、垂直回路8および水平回路9を制御する。垂直回路8および水平回路9は、コントローラ10からの指示に従って、読み出し対象の画素7から動画用信号および静止画用信号を取得するように動作する。
<フレームN+2>
フレームN+2では、排出制御信号TX2A,TX2BがHレベルからLレベルに変化する。これによって、画素群Aおよび画素群Bに属する画素7、すなわち全ての画素7は、光電変換部1における電荷の排出を停止し、光電変換部1における電荷の蓄積を開始する(露光動作1)。
フレームN+2では、排出制御信号TX2A,TX2BがHレベルからLレベルに変化する。これによって、画素群Aおよび画素群Bに属する画素7、すなわち全ての画素7は、光電変換部1における電荷の排出を停止し、光電変換部1における電荷の蓄積を開始する(露光動作1)。
所定時間が経過すると、転送制御信号TX1A,TX1BがLレベルからHレベルに変化する。これによって、画素群Aおよび画素群Bに属する画素7、すなわち全ての画素7において、光電変換部1に蓄積されている電荷が、転送部3を介して蓄積部2に転送される。この後、排出制御信号TX2A,TX2BがLレベルからHレベルに変化すると共に転送制御信号TX1A,TX1BがHレベルからLレベルに変化し、露光期間が終了する。すなわち、フレームN+2では、全ての画素7の露光開始および露光終了のタイミングが同一となる。
露光期間の終了後、フレームNの動作と同様に、1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づく露光信号が読み出される。すなわち、画素群Aに属する画素7から露光信号が読み出される。フレームN+2では、画素群Aに属する画素7から読み出した露光信号は、ライブビュー画像を表示するための動画用信号として使用されると共に、記録媒体28に静止画像を記録するための静止画用信号としても使用される。読み出した露光信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力された露光信号を処理し、静止画用信号としてメモリ部27に格納すると共に表示部34へ出力する。表示部34は、露光信号に基づく画像を表示する。これによって、1フレーム分のライブビュー画像が表示される。
13行目の画素7から露光信号を読み出した後、2行目、3行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づく露光信号が読み出される。すなわち、画素群Bに属する画素7のうち2行目、3行目の画素7から露光信号が読み出される。読み出した露光信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力された露光信号を処理し、静止画用信号としてメモリ部27に格納する。
<フレームN+3>
フレームN+3では、フレームN,N+1と同様に、画素群Aに属する画素7において露光動作が行われ、1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づく露光信号が読み出される。すなわち、画素群Aに属する画素7から露光信号が読み出される。読み出した露光信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力された露光信号を処理し、表示部34へ出力する。表示部34は、露光信号に基づく画像を表示する。これによって、1フレーム分のライブビュー画像が表示される。
フレームN+3では、フレームN,N+1と同様に、画素群Aに属する画素7において露光動作が行われ、1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づく露光信号が読み出される。すなわち、画素群Aに属する画素7から露光信号が読み出される。読み出した露光信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力された露光信号を処理し、表示部34へ出力する。表示部34は、露光信号に基づく画像を表示する。これによって、1フレーム分のライブビュー画像が表示される。
13行目の画素7から露光信号を読み出した後、5行目、6行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づく露光信号が読み出される。すなわち、画素群Bに属する画素7のうち5行目、6行目の画素7から露光信号が読み出される。この露光信号は、フレームN+2の露光期間中に光電変換部1に蓄積された電荷に基づく信号である。読み出した露光信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力された露光信号を処理し、静止画用信号としてメモリ部27に格納する。1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の画素7から読み出した露光信号はフレームN+2で既にメモリ部27に格納されているので、フレームN+3ではこれらの画素7から読み出した露光信号をメモリ部27に格納しない。
<フレームN+4>
フレームN+4では、フレームN,N+1,N+3と同様に、画素群Aに属する画素7において露光動作が行われ、1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づく露光信号が読み出される。すなわち、画素群Aに属する画素7から露光信号が読み出される。読み出した露光信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力された露光信号を処理し、表示部34へ出力する。表示部34は、露光信号に基づく画像を表示する。これによって、1フレーム分のライブビュー画像が表示される。
フレームN+4では、フレームN,N+1,N+3と同様に、画素群Aに属する画素7において露光動作が行われ、1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づく露光信号が読み出される。すなわち、画素群Aに属する画素7から露光信号が読み出される。読み出した露光信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力された露光信号を処理し、表示部34へ出力する。表示部34は、露光信号に基づく画像を表示する。これによって、1フレーム分のライブビュー画像が表示される。
13行目の画素7から露光信号を読み出した後、8行目、9行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づく露光信号が読み出される。すなわち、画素群Bに属する画素7のうち8行目、9行目の画素7から露光信号が読み出される。この露光信号は、フレームN+2の露光期間中に光電変換部1に蓄積された電荷に基づく信号である。読み出した露光信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力された露光信号を処理し、静止画用信号としてメモリ部27に格納する。1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の画素7から読み出した露光信号はフレームN+2で既にメモリ部27に格納されているので、フレームN+4ではこれらの画素7から読み出した露光信号をメモリ部27に格納しない。
<フレームN+5>
フレームN+5では、フレームN,N+1,N+3,N+4と同様に、画素群Aに属する画素7において露光動作が行われ、1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づく露光信号が読み出される。すなわち、画素群Aに属する画素7から露光信号が読み出される。読み出した露光信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力された露光信号を処理し、表示部34へ出力する。表示部34は、露光信号に基づく画像を表示する。これによって、1フレーム分のライブビュー画像が表示される。
フレームN+5では、フレームN,N+1,N+3,N+4と同様に、画素群Aに属する画素7において露光動作が行われ、1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づく露光信号が読み出される。すなわち、画素群Aに属する画素7から露光信号が読み出される。読み出した露光信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力された露光信号を処理し、表示部34へ出力する。表示部34は、露光信号に基づく画像を表示する。これによって、1フレーム分のライブビュー画像が表示される。
13行目の画素7から露光信号を読み出した後、11行目、12行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づく露光信号が読み出される。すなわち、画素群Bに属する画素7のうち11行目、12行目の画素7から露光信号が読み出される。この露光信号は、フレームN+2の露光期間中に光電変換部1に蓄積された電荷に基づく信号である。読み出した露光信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力された露光信号を処理し、静止画用信号としてメモリ部27に格納する。1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の画素7から読み出した露光信号はフレームN+2で既にメモリ部27に格納されているので、フレームN+5ではこれらの画素7から読み出した露光信号をメモリ部27に格納しない。
フレームN+5までの動作が完了すると、メモリ部27には1行目から13行目までの全ての画素7の露光信号が記憶されている。信号処理部26は、この露光信号に対して静止画用画像処理を行い、後に記録媒体28に記録する。
フレームN+5までの動作により、1フレーム分の静止画データを取得することができる。また、静止画用信号を読み出すフレームN+2,N+3,N+4,N+5においても、動画用信号を読み出して表示部34に画像を表示するため、ライブビュー画像の更新を継続することができる。
フレームN+6以降、垂直回路8および水平回路9は、コントローラ10からの指示に従って、読み出し対象の画素7から動画用信号を取得するように動作する。すなわち、フレームN+6以降、撮像素子24はフレームN,N+1と同様に動画用信号の読み出しを行う。
上記では、1フレーム分の静止画用信号を読み出す例を説明したが、フレームN+2,N+3,N+4,N+5の動作を繰り返すことにより、複数フレーム分の静止画用信号を読み出してもよい(連写動作)。また、動画用信号および静止画用信号を読み出すフレームの間に、動画用信号のみを読み出すフレームがあってもよい。
また、上記では、フレームN+2,N+3,N+4,N+5において、動画用信号を読み出した後、次のフレーム期間までの間に、2行目、3行目(フレームN+2)、5行目、6行目(フレームN+3)、8行目、9行目(フレームN+4)、11行目、12行目(フレームN+5)の順に静止画用信号を読み出しているが、静止画用信号を読み出す順番はこの限りではない。
上述したように、本実施形態によれば、画素から2種類の画像信号(上記の例では、動画用信号と静止画用信号)を読み出す場合に、一方の画像信号(上記の例では、動画用信号)を読み出すことができない期間を短縮することができる。このため、同一の画像が表示部に表示される、あるいは表示部がブラックアウトして画像が表示されないなどの現象が発生しなくなる。
また、複数フレームにわたって分割して1フレーム分の静止画用信号を読み出すことによって、1フレームの期間中の、動画用信号を読み出していない期間に静止画用信号を読み出すことができる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。本実施形態でも、撮像装置の一種であるデジタルカメラを用いて説明する。本実施形態のデジタルカメラの構成は、図1に示した構成と同一であるので、説明を省略する。また、本実施形態の撮像素子の構成は、図2に示した構成と同一であるので、説明を省略する。本実施形態においても画素7は、図3に示したように、画素群A,Bのうちのいずれかに属している。
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。本実施形態でも、撮像装置の一種であるデジタルカメラを用いて説明する。本実施形態のデジタルカメラの構成は、図1に示した構成と同一であるので、説明を省略する。また、本実施形態の撮像素子の構成は、図2に示した構成と同一であるので、説明を省略する。本実施形態においても画素7は、図3に示したように、画素群A,Bのうちのいずれかに属している。
以下、本実施形態による撮像装置の動作を説明する。図6および図7は、撮像素子24の動作を示している。図6と図7は時系列的に連続しており、撮像素子24は図6の動作に続いて図7の動作を行う。以下では、グローバルシャッタ動作によって動画用信号を取得している期間中に、グローバルシャッタ動作によって静止画用信号を取得する場合を例に説明する。
図6および図7に示す動作は、KTCノイズ(リセットノイズ)を抑圧するために、以下のようなシーケンスにより駆動を行う点で、図4および図5に示した動作と異なる。
(1)蓄積部2に蓄積された電荷をリセット部4によりリセットし、リセット信号を行毎に順次走査して読み出し、記憶しておく。
(2)全ての画素7の光電変換部1で発生した電荷を一括してリセットし、所定の露光時間が経過した後に、光電変換部1の電荷を一括して蓄積部2へ転送する。
(3)蓄積部2へ転送された電荷に基づく露光信号を、行毎に順次走査して読み出し、露光信号から、(1)で記憶したリセット信号を減算する(露光信号とリセット信号との差分をとる)。
(1)蓄積部2に蓄積された電荷をリセット部4によりリセットし、リセット信号を行毎に順次走査して読み出し、記憶しておく。
(2)全ての画素7の光電変換部1で発生した電荷を一括してリセットし、所定の露光時間が経過した後に、光電変換部1の電荷を一括して蓄積部2へ転送する。
(3)蓄積部2へ転送された電荷に基づく露光信号を、行毎に順次走査して読み出し、露光信号から、(1)で記憶したリセット信号を減算する(露光信号とリセット信号との差分をとる)。
図6および図7は、行毎の選択制御信号(φSELと表記)、リセット制御信号(φRESと表記)、画素群Aに係る行の排出制御信号(TX2Aと表記)、画素群Bに係る行の排出制御信号(TX2Bと表記)、画素群Aに係る行の転送制御信号(TX1Aと表記)、画素群Bに係る行の転送制御信号(TX1Bと表記)を示している。これらの表記は、図4および図5における表記と同一である。
図6および図7において、リセットフレームは、上記の(1)のシーケンスにより動画用のリセット信号を行毎に読み出し、記憶するための1フレーム期間(例えば1/30秒)を示している。ビデオフレームは、上記の(3)のシーケンスにより動画用の露光信号を行毎に読み出し、リセットフレームで記憶したリセット信号を露光信号から減算するための1フレーム期間(例えば1/30秒)を示している。
リセットフレームとビデオフレームに付与しているN,N+1等の添え字は、差分処理を行うリセットフレームとビデオフレームの組を識別している。例えば、リセットフレームNで読み出したリセット信号と、ビデオフレームNで読み出した露光信号との差分処理が行われる。差分処理を行う際、同一行の露光信号とリセット信号との差分処理を行う。これは、以降の説明においても同様である。静止画用信号についても同様に、KTCノイズ(リセットノイズ)を抑圧するためにリセット信号と露光信号が読み出される。
また、図6および図7において、露光期間は、露光信号として読み出す電荷を光電変換部1に蓄積する期間を示している。画素データは、画素7から読み出した行単位の画像信号を示している。
以下では、ビデオフレームN−1の直前のリセットフレームN−1(図示せず)の期間中に、ユーザが操作部32を操作して静止画の撮像指令を行った場合の動作について説明する。操作部32のスイッチ等が押されると、制御部33が駆動部31を制御することによって、撮像素子24の動作が変化する。具体的には、ユーザが撮像指令を行う前、撮像素子24は、ライブビュー画像を表示するための動画用のリセット信号または露光信号を出力するが、ユーザが撮像指令を行った後、撮像素子24は、動画用のリセット信号または露光信号と、記録媒体28に静止画像を記録するための静止画用のリセット信号または露光信号とを出力する。
<リセットフレームN−1>
ビデオフレームN−1の直前のリセットフレームN−1(図示せず)では、画素群Aに属する1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の画素7から動画用のリセット信号が読み出され、メモリ部27に格納される。
ビデオフレームN−1の直前のリセットフレームN−1(図示せず)では、画素群Aに属する1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の画素7から動画用のリセット信号が読み出され、メモリ部27に格納される。
<ビデオフレームN−1>
ビデオフレームN−1では、排出制御信号TX2AがHレベルからLレベルに変化する。これによって、画素群Aに属する画素7は、光電変換部1における電荷の排出を停止し、光電変換部1における電荷の蓄積を開始する(露光動作2)。
ビデオフレームN−1では、排出制御信号TX2AがHレベルからLレベルに変化する。これによって、画素群Aに属する画素7は、光電変換部1における電荷の排出を停止し、光電変換部1における電荷の蓄積を開始する(露光動作2)。
所定時間が経過すると、転送制御信号TX1AがLレベルからHレベルに変化する。これによって、画素群Aに属する画素7において、光電変換部1に蓄積されている電荷が、転送部3を介して蓄積部2に転送される。この後、排出制御信号TX2AがLレベルからHレベルに変化すると共に転送制御信号TX1AがHレベルからLレベルに変化し、露光期間が終了する。
露光期間の終了後、1行目の選択制御信号φSELがLレベルからHレベルに変化する。これによって、1行目の画素7において、蓄積部2の電位に基づく露光信号が、選択部6を介して垂直信号線21に出力される。水平回路9は、垂直信号線21から露光信号を読み出して出力する。この露光信号が動画用の露光信号に相当する。
続いて、1行目のリセット制御信号φRESがLレベルからHレベルに変化することによって、1行目の画素7において、蓄積部2がリセットされる。この後、1行目の選択制御信号φSELがHレベルからLレベルに変化すると共に、1行目のリセット制御信号φRESがHレベルからLレベルに変化する。これによって、1行目の画素7からの露光信号の読出しが終了する。
続いて、4行目、7行目、10行目、13行目の画素7についても、1行目の画素7から露光信号を読み出した動作と同様の動作により、露光信号が読み出される。すなわち、画素群Aに属する画素7から露光信号が読み出される。読み出した露光信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力された露光信号を処理すると共に、リセットフレームN−1で読み出したリセット信号との差分処理を行い、処理後の差分信号を表示部34へ出力する。表示部34は、差分信号に基づく画像を表示する。これによって、1フレーム分のライブビュー画像が表示される。
13行目の画素7から露光信号を読み出した後、2行目の選択制御信号φSELがLレベルからHレベルに変化し、続いて2行目のリセット制御信号φRESがLレベルからHレベルに変化する。これによって、2行目の画素7において、蓄積部2に蓄積された電荷をリセットしたときの蓄積部2の電位に基づくリセット信号が、選択部6を介して垂直信号線21に出力される。水平回路9は、垂直信号線21からリセット信号を読み出して出力する。
続いて、3行目の画素7についても、2行目の画素7からリセット信号を読み出した動作と同様の動作により、リセット信号が読み出される。信号処理部26は、撮像素子24から出力されたリセット信号を処理し、静止画用のリセット信号としてメモリ部27に格納する。
<リセットフレームN>
リセットフレームNでは、1行目の選択制御信号φSELがLレベルからHレベルに変化し、続いて1行目のリセット制御信号φRESがLレベルからHレベルに変化する。これによって、1行目の画素7において、蓄積部2に蓄積された電荷をリセットしたときの蓄積部2の電位に基づくリセット信号が、選択部6を介して垂直信号線21に出力される。水平回路9は、垂直信号線21からリセット信号を読み出して出力する。このリセット信号が動画用のリセット信号に相当する。
リセットフレームNでは、1行目の選択制御信号φSELがLレベルからHレベルに変化し、続いて1行目のリセット制御信号φRESがLレベルからHレベルに変化する。これによって、1行目の画素7において、蓄積部2に蓄積された電荷をリセットしたときの蓄積部2の電位に基づくリセット信号が、選択部6を介して垂直信号線21に出力される。水平回路9は、垂直信号線21からリセット信号を読み出して出力する。このリセット信号が動画用のリセット信号に相当する。
続いて、4行目、7行目、10行目、13行目の画素7についても、1行目の画素7からリセット信号を読み出した動作と同様の動作により、リセット信号が読み出される。すなわち、画素群Aに属する画素7からリセット信号が読み出される。読み出したリセット信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力されたリセット信号を処理し、動画用のリセット信号としてメモリ部27に格納する。
13行目の画素7から露光信号を読み出した後、5行目、6行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2に蓄積された電荷をリセットしたときの蓄積部2の電位に基づくリセット信号が読み出される。すなわち、画素群Bに属する画素7のうち5行目、6行目の画素7からリセット信号が読み出される。読み出したリセット信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力されたリセット信号を処理し、静止画用のリセット信号としてメモリ部27に格納する。
<ビデオフレームN>
ビデオフレームNでは、ビデオフレームN−1と同様に、画素群Aに属する画素7において露光動作が行われ、1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づく露光信号が読み出される。すなわち、画素群Aに属する画素7から露光信号が読み出される。読み出した露光信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力された露光信号を処理すると共に、リセットフレームNで読み出したリセット信号との差分処理を行い、処理後の差分信号を表示部34へ出力する。表示部34は、差分信号に基づく画像を表示する。これによって、1フレーム分のライブビュー画像が表示される。
ビデオフレームNでは、ビデオフレームN−1と同様に、画素群Aに属する画素7において露光動作が行われ、1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づく露光信号が読み出される。すなわち、画素群Aに属する画素7から露光信号が読み出される。読み出した露光信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力された露光信号を処理すると共に、リセットフレームNで読み出したリセット信号との差分処理を行い、処理後の差分信号を表示部34へ出力する。表示部34は、差分信号に基づく画像を表示する。これによって、1フレーム分のライブビュー画像が表示される。
13行目の画素7から露光信号を読み出した後、8行目、9行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2に蓄積された電荷をリセットしたときの蓄積部2の電位に基づくリセット信号が読み出される。すなわち、画素群Bに属する画素7のうち8行目、9行目の画素7からリセット信号が読み出される。読み出したリセット信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力されたリセット信号を処理し、静止画用のリセット信号としてメモリ部27に格納する。
<リセットフレームN+1>
リセットフレームN+1では、リセットフレームNと同様に、1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づくリセット信号が読み出される。すなわち、画素群Aに属する画素7からリセット信号が読み出される。リセットフレームN+1では、画素群Aに属する画素7から読み出したリセット信号は、ライブビュー画像を表示するための動画用のリセット信号として使用されると共に、記録媒体28に静止画像を記録するための静止画用のリセット信号としても使用される。読み出したリセット信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力されたリセット信号を処理し、動画用および静止画用のリセット信号としてメモリ部27に格納する。
リセットフレームN+1では、リセットフレームNと同様に、1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づくリセット信号が読み出される。すなわち、画素群Aに属する画素7からリセット信号が読み出される。リセットフレームN+1では、画素群Aに属する画素7から読み出したリセット信号は、ライブビュー画像を表示するための動画用のリセット信号として使用されると共に、記録媒体28に静止画像を記録するための静止画用のリセット信号としても使用される。読み出したリセット信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力されたリセット信号を処理し、動画用および静止画用のリセット信号としてメモリ部27に格納する。
13行目の画素7からリセット信号を読み出した後、11行目、12行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2に蓄積された電荷をリセットしたときの蓄積部2の電位に基づくリセット信号が読み出される。すなわち、画素群Bに属する画素7のうち11行目、12行目の画素7からリセット信号が読み出される。読み出したリセット信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力されたリセット信号を処理し、静止画用のリセット信号としてメモリ部27に格納する。
リセットフレームN+1までの動作が完了すると、メモリ部27には1行目から13行目までの全ての画素7の静止画用のリセット信号が記憶されている。すなわち、1フレーム分の静止画用のリセット信号の取得が完了する。
<ビデオフレームN+1>
ビデオフレームN+1では、排出制御信号TX2A,TX2BがHレベルからLレベルに変化する。これによって、画素群Aおよび画素群Bに属する画素7、すなわち全ての画素7は、光電変換部1における電荷の排出を停止し、光電変換部1における電荷の蓄積を開始する(露光動作1)。
ビデオフレームN+1では、排出制御信号TX2A,TX2BがHレベルからLレベルに変化する。これによって、画素群Aおよび画素群Bに属する画素7、すなわち全ての画素7は、光電変換部1における電荷の排出を停止し、光電変換部1における電荷の蓄積を開始する(露光動作1)。
所定時間が経過すると、転送制御信号TX1A,TX1BがLレベルからHレベルに変化する。これによって、画素群Aおよび画素群Bに属する画素7、すなわち全ての画素7において、光電変換部1に蓄積されている電荷が、転送部3を介して蓄積部2に転送される。この後、排出制御信号TX2A,TX2BがLレベルからHレベルに変化すると共に転送制御信号TX1A,TX1BがHレベルからLレベルに変化し、露光期間が終了する。すなわち、ビデオフレームN+1では、全ての画素7の露光開始および露光終了のタイミングが同一となる。
露光期間の終了後、ビデオフレームN−1,Nの動作と同様に、1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づく露光信号が読み出される。すなわち、画素群Aに属する画素7から露光信号が読み出される。ビデオフレームN+1では、画素群Aに属する画素7から読み出した露光信号は、ライブビュー画像を表示するための動画用信号として使用されると共に、記録媒体28に静止画像を記録するための静止画用信号としても使用される。読み出した露光信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力された露光信号を処理すると共に、リセットフレームN+1で読み出したリセット信号との差分処理を行い、処理後の差分信号を表示部34へ出力すると共に、静止画用の差分信号としてメモリ部27に記録する。表示部34は、差分信号に基づく画像を表示する。これによって、1フレーム分のライブビュー画像が表示される。
13行目の画素7から露光信号を読み出した後、2行目、3行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づく露光信号が読み出される。すなわち、画素群Bに属する画素7のうち2行目、3行目の画素7から露光信号が読み出される。読み出した露光信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力された露光信号を処理すると共に、ビデオフレームN−1で読み出したリセット信号との差分処理を行い、処理後の差分信号を静止画用の差分信号としてメモリ部27に格納する。
<リセットフレームN+2>
リセットフレームN+2では、リセットフレームN,N+1と同様に、1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づくリセット信号が読み出される。すなわち、画素群Aに属する画素7からリセット信号が読み出される。読み出したリセット信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力されたリセット信号を処理し、動画用のリセット信号としてメモリ部27に格納する。
リセットフレームN+2では、リセットフレームN,N+1と同様に、1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づくリセット信号が読み出される。すなわち、画素群Aに属する画素7からリセット信号が読み出される。読み出したリセット信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力されたリセット信号を処理し、動画用のリセット信号としてメモリ部27に格納する。
13行目の画素7からリセット信号を読み出した後、5行目、6行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づく露光信号が読み出される。すなわち、画素群Bに属する画素7のうち5行目、6行目の画素7から露光信号が読み出される。この露光信号は、ビデオフレームN+1の露光期間中に光電変換部1に蓄積された電荷に基づく信号である。読み出した露光信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力された露光信号を処理すると共に、リセットフレームNで読み出したリセット信号との差分処理を行い、静止画用の差分信号としてメモリ部27に格納する。
<ビデオフレームN+2>
ビデオフレームN+2では、ビデオフレームN−1,Nと同様に、画素群Aに属する画素7において露光動作が行われ、1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づく露光信号が読み出される。すなわち、画素群Aに属する画素7から露光信号が読み出される。読み出した露光信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力された露光信号を処理すると共に、リセットフレームN+2で読み出したリセット信号との差分処理を行い、処理後の差分信号を表示部34へ出力する。表示部34は、差分信号に基づく画像を表示する。これによって、1フレーム分のライブビュー画像が表示される。1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の画素7から読み出した露光信号およびリセット信号に基づく差分信号はビデオフレームN+1で既にメモリ部27に格納されているので、ビデオフレームN+2では新たに生成した差分信号をメモリ部27に格納しない。
ビデオフレームN+2では、ビデオフレームN−1,Nと同様に、画素群Aに属する画素7において露光動作が行われ、1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づく露光信号が読み出される。すなわち、画素群Aに属する画素7から露光信号が読み出される。読み出した露光信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力された露光信号を処理すると共に、リセットフレームN+2で読み出したリセット信号との差分処理を行い、処理後の差分信号を表示部34へ出力する。表示部34は、差分信号に基づく画像を表示する。これによって、1フレーム分のライブビュー画像が表示される。1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の画素7から読み出した露光信号およびリセット信号に基づく差分信号はビデオフレームN+1で既にメモリ部27に格納されているので、ビデオフレームN+2では新たに生成した差分信号をメモリ部27に格納しない。
13行目の画素7から露光信号を読み出した後、8行目、9行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づく露光信号が読み出される。すなわち、画素群Bに属する画素7のうち8行目、9行目の画素7から露光信号が読み出される。この露光信号は、ビデオフレームN+1の露光期間中に光電変換部1に蓄積された電荷に基づく信号である。読み出した露光信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力された露光信号を処理すると共に、ビデオフレームNで読み出したリセット信号との差分処理を行い、静止画用の差分信号としてメモリ部27に格納する。
<リセットフレームN+3>
リセットフレームN+3では、リセットフレームN,N+1,N+2と同様に、1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づくリセット信号が読み出される。すなわち、画素群Aに属する画素7からリセット信号が読み出される。読み出したリセット信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力されたリセット信号を処理し、動画用のリセット信号としてメモリ部27に格納する。
リセットフレームN+3では、リセットフレームN,N+1,N+2と同様に、1行目、4行目、7行目、10行目、13行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づくリセット信号が読み出される。すなわち、画素群Aに属する画素7からリセット信号が読み出される。読み出したリセット信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力されたリセット信号を処理し、動画用のリセット信号としてメモリ部27に格納する。
13行目の画素7からリセット信号を読み出した後、11行目、12行目の順に、各行の画素7において、蓄積部2の電位に基づく露光信号が読み出される。すなわち、画素群Bに属する画素7のうち11行目、12行目の画素7から露光信号が読み出される。この露光信号は、ビデオフレームN+1の露光期間中に光電変換部1に蓄積された電荷に基づく信号である。読み出した露光信号は撮像素子24から出力される。信号処理部26は、撮像素子24から出力された露光信号を処理すると共に、リセットフレームN+1で読み出したリセット信号との差分処理を行い、静止画用の差分信号としてメモリ部27に格納する。
リセットフレームN+3までの動作が完了すると、メモリ部27には1行目から13行目までの全ての画素7の静止画用の差分信号が記憶されている。すなわち、1フレーム分の静止画用の差分信号の取得が完了する。信号処理部26は、この差分信号に対して静止画用画像処理を行い、後に静止画データとして記録媒体28に記録する。
リセットフレームN+3までの動作により、1フレーム分の静止画データを取得することができる。また、静止画用信号を読み出すフレームにおいても、動画用信号を読み出して表示部34に画像を表示するため、ライブビュー画像の更新を継続することができる。
リセットフレームN+3以降、垂直回路8および水平回路9は、コントローラ10からの指示に従って、読み出し対象の画素7から動画用信号を取得するように動作する。すなわち、フレームN+3以降、撮像素子24はリセットフレームにおいて動画用のリセット信号の読み出しを行い、ビデオフレームにおいて動画用の露光信号の読み出しを行う。
上記では、1フレーム分の静止画用信号を読み出す例を説明したが、図6および図7に示した各フレームの動作を繰り返すことにより、複数フレーム分の静止画用信号を読み出してもよい(連写動作)。また、動画用信号および静止画用信号を読み出すフレームの間に、動画用信号のみを読み出すフレームがあってもよい。
また、上記では、動画用信号を読み出した後、次のフレーム期間までの間に、2行目、3行目(ビデオフレームN−1)、5行目、6行目(リセットフレームN)、8行目、9行目(ビデオフレームN)、11行目、12行目(リセットフレームN+1)の順に静止画用のリセット信号を読み出しているが、静止画用のリセット信号を読み出す順番はこの限りではない。
また、上記では、動画用信号を読み出した後、次のフレーム期間までの間に、2行目、3行目(ビデオフレームN+1)、5行目、6行目(リセットフレームN+2)、8行目、9行目(ビデオフレームN+2)、11行目、12行目(リセットフレームN+3)の順に静止画用の露光信号を読み出しているが、静止画用の露光信号を読み出す順番はこの限りではない。
上述したように、本実施形態によれば、画素から2種類の画像信号(上記の例では、動画用のリセット信号・露光信号と静止画用のリセット信号・露光信号)を読み出す場合に、一方の画像信号(上記の例では、動画用のリセット信号・露光信号)を読み出すことができない期間を短縮することができる。このため、同一の画像が表示部に表示される、あるいは表示部がブラックアウトして画像が表示されないなどの現象が発生しなくなる。
また、複数フレームにわたって分割して1フレーム分の静止画用のリセット信号と露光信号を読み出すことによって、1フレームの期間中の、動画用のリセット信号または露光信号を読み出していない期間に静止画用のリセット信号または露光信号を読み出すことができる。また、リセット信号と露光信号を読み出して両者の差分をとることで、より高画質な画像を得ることができる。
本発明に係る読出し部は例えば水平回路9に対応し、読出し制御部は例えば垂直回路8に対応し、露光制御部は例えばコントローラ10に対応し、画像生成部は例えば信号処理部26に対応し、減算部は信号処理部26に対応する。
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、本発明の一態様に係る読出し制御装置は、
「固体撮像装置上に配置された複数の画素を第1の画素群と第2の画素群に区分し、前記第1の画素群に属する画素から第1の画像信号を一定周期のフレームの期間中に読み出す一方、前記第1の画像信号を読み出していない期間中に、前記第2の画素群に属する画素から第2の画像信号を読み出す読出し手段と、
それぞれのフレームの期間内に前記第1の画像信号および前記第2の画像信号の両方を読み出すよう、それぞれのフレーム内において読出し対象となる画素を制御する読出し制御手段と、
を備えることを特徴とする読出し制御装置。」
であってもよい。
「固体撮像装置上に配置された複数の画素を第1の画素群と第2の画素群に区分し、前記第1の画素群に属する画素から第1の画像信号を一定周期のフレームの期間中に読み出す一方、前記第1の画像信号を読み出していない期間中に、前記第2の画素群に属する画素から第2の画像信号を読み出す読出し手段と、
それぞれのフレームの期間内に前記第1の画像信号および前記第2の画像信号の両方を読み出すよう、それぞれのフレーム内において読出し対象となる画素を制御する読出し制御手段と、
を備えることを特徴とする読出し制御装置。」
であってもよい。
また、本発明の他の態様に係る固体撮像装置は、
「行方向、列方向に二次元的に配列された複数の画素と、
前記複数の画素を第1の画素群と第2の画素群に区分し、前記第1の画素群に属する画素から第1の画像信号を一定周期のフレームの期間中に読み出す一方、前記第1の画像信号を読み出していない期間中に、前記第2の画素群に属する画素から第2の画像信号を読み出す読出し手段と、
それぞれのフレームの期間内に前記第1の画像信号および前記第2の画像信号の両方を読み出すよう、それぞれのフレーム内において読出し対象となる画素を制御する読出し制御手段と、
を備えることを特徴とする固体撮像装置。」
であってもよい。
「行方向、列方向に二次元的に配列された複数の画素と、
前記複数の画素を第1の画素群と第2の画素群に区分し、前記第1の画素群に属する画素から第1の画像信号を一定周期のフレームの期間中に読み出す一方、前記第1の画像信号を読み出していない期間中に、前記第2の画素群に属する画素から第2の画像信号を読み出す読出し手段と、
それぞれのフレームの期間内に前記第1の画像信号および前記第2の画像信号の両方を読み出すよう、それぞれのフレーム内において読出し対象となる画素を制御する読出し制御手段と、
を備えることを特徴とする固体撮像装置。」
であってもよい。
また、本発明の他の態様に係る撮像装置は、
「行方向、列方向に二次元的に配列された複数の画素と、
前記複数の画素を第1の画素群と第2の画素群に区分し、前記第1の画素群に属する画素から第1の画像信号を一定周期のフレームの期間中に読み出す一方、前記第1の画像信号を読み出していない期間中に、前記第2の画素群に属する画素から第2の画像信号を読み出す読出し手段と、
それぞれのフレームの期間内に前記第1の画像信号および前記第2の画像信号の両方を読み出すよう、それぞれのフレーム内において読出し対象となる画素を制御する読出し制御手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。」
であってもよい。
「行方向、列方向に二次元的に配列された複数の画素と、
前記複数の画素を第1の画素群と第2の画素群に区分し、前記第1の画素群に属する画素から第1の画像信号を一定周期のフレームの期間中に読み出す一方、前記第1の画像信号を読み出していない期間中に、前記第2の画素群に属する画素から第2の画像信号を読み出す読出し手段と、
それぞれのフレームの期間内に前記第1の画像信号および前記第2の画像信号の両方を読み出すよう、それぞれのフレーム内において読出し対象となる画素を制御する読出し制御手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。」
であってもよい。
上述した各構成要素や各処理プロセスの任意の組合せを実現するコンピュータプログラムプロダクトも本発明の態様として有効である。コンピュータプログラムプロダクトとは、プログラムコードが記録された記録媒体(DVD媒体,ハードディスク媒体、メモリ媒体など)、プログラムコードが記録されたコンピュータ、プログラムコードが記録されたインターネットシステム(例えば、サーバとクライアント端末を含むシステム)など、プログラムコードが組み込まれた記録媒体、装置、機器やシステムをいう。この場合、上述した各構成要素や各処理プロセスは各モジュールで実装され、その実装されたモジュールからなるプログラムコードがコンピュータプログラムプロダクト内に記録される。
例えば、本発明の一態様に係るコンピュータプログラムプロダクトは、
「固体撮像装置上に配置された複数の画素を第1の画素群と第2の画素群に区分し、前記第1の画素群に属する画素から第1の画像信号を一定周期のフレームの期間中に読み出すモジュールと、
前記第1の画像信号を読み出していない期間中に、前記第2の画素群に属する画素から第2の画像信号を読み出すモジュールと、
それぞれのフレームの期間内に前記第1の画像信号および前記第2の画像信号の両方を読み出すよう、それぞれのフレーム内において読出し対象となる画素を制御するモジュールと、
を含むプログラムコードが記録されたコンピュータプログラムプロダクト。」
であってもよい。
「固体撮像装置上に配置された複数の画素を第1の画素群と第2の画素群に区分し、前記第1の画素群に属する画素から第1の画像信号を一定周期のフレームの期間中に読み出すモジュールと、
前記第1の画像信号を読み出していない期間中に、前記第2の画素群に属する画素から第2の画像信号を読み出すモジュールと、
それぞれのフレームの期間内に前記第1の画像信号および前記第2の画像信号の両方を読み出すよう、それぞれのフレーム内において読出し対象となる画素を制御するモジュールと、
を含むプログラムコードが記録されたコンピュータプログラムプロダクト。」
であってもよい。
上述した実施形態による各構成要素や各処理プロセスの任意の組合せを実現するためのプログラムも本発明の態様として有効である。このプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータに読み込ませ、実行させることで、本発明の目的を達成することができる。
ここで、「コンピュータ」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上述したプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータから、伝送媒体を介して、あるいは伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように、情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上述したプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能を、コンピュータに既に記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した各構成要素や各処理プロセスとして、色々な代替物、変形物、等価物を用いることができる。本明細書に開示された実施形態において、1または複数の機能を実行するために、1つの部品を複数の部品と置き換えてもよいし、複数の部品を1つの部品で置き換えてもよい。このような置換が、本発明の目的を達成するために適切に作用しない場合を除き、このような置換は、本発明の範囲内である。したがって、本発明の範囲は、上記の説明を参照して決められるものではなく、請求項により決められるべきであり、均等物の全範囲も含まれる。請求項において、明示的に断らない限り、各構成要素は1またはそれ以上の数量である。請求項において「〜のための手段」のような語句を用いて明示的に記載する場合を除いて、請求項がミーンズ・プラス・ファンクションの限定を含むものと解してはならない。
本明細書に使用される用語は特定の実施形態を説明することのみを目的としており、本発明を制限しようとするものではない。本明細書においては、単数形で用語が使用されている場合でも、複数形を排除することが文脈で明確に示されていない限り、その用語は複数形をも同様に含む。
1・・・光電変換部、2・・・蓄積部、3・・・転送部、4・・・リセット部、5・・・排出部、6・・・選択部、7・・・画素、8・・・垂直回路、9・・・水平回路、10・・・コントローラ、11・・・読出し部、22・・・レンズ部、24・・・撮像素子、26・・・信号処理部、27・・・メモリ部、28・・・記録媒体、29・・・レンズ制御部、31・・・駆動部、32・・・操作部、33・・・制御部、100・・・デジタルカメラ
Claims (23)
- 固体撮像装置上に配置された複数の画素を第1の画素群と第2の画素群に区分し、前記第1の画素群に属する画素から第1の画像信号を一定周期のフレームの期間中に読み出す一方、前記第1の画像信号を読み出していない期間中に、前記第2の画素群に属する画素から第2の画像信号を読み出す読出し部と、
それぞれのフレームの期間内に前記第1の画像信号および前記第2の画像信号の両方を読み出すよう、それぞれのフレーム内において読出し対象となる画素を制御する読出し制御部と、
を備えることを特徴とする読出し制御装置。 - 前記読出し制御部は、
それぞれのフレーム内において、前記第1の画像信号の読出し対象となる画素として、前記第1の画素群に属する全ての画素を選択する一方、前記第2の画像信号の読出し対象となる画素として、前記第2の画素群に属する画素のうち一以上の画素を選択する
ことを特徴とする請求項1に記載の読出し制御装置。 - 前記読出し制御部は、
それぞれのフレームの期間を、予め、前記第1の画素群に属する画素から前記第1の画像信号を読み出すのに要する時間を上回る時間に設定する
ことを特徴とする請求項1に記載の読出し制御装置。 - 前記読出し制御部は、
それぞれのフレームの期間を、予め、前記第1の画素群に属する画素から前記第1の画像信号を読み出すのに要する時間と、前記第2の画素群に属する画素から前記第2の画像信号を読み出すのに要する時間とを含む時間に設定する
ことを特徴とする請求項3に記載の読出し制御装置。 - 前記読出し制御部は、
前記第2の画素群に属する画素をさらに第1〜第nのグループ(nは2以上の整数)に区分し、さらに、静止画の撮像を開始したフレームである第1のフレーム以後の第mのフレーム期間内(mは1以上n以下の整数)において、前記第1の画素群に属する画素から前記第1の画像信号を読み出し、さらに、第mのグループに属する画素から前記第2の画像信号を読み出すよう制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の読出し制御装置。 - 前記第1の画像信号および前記第2の画像信号を読み出すために、mフレーム(mは1以上n以下の整数)ごとに、前記画素の露光動作を制御する露光制御部をさらに備えることを特徴とする請求項5に記載の読出し制御装置。
- 前記露光制御部は、
前記第1の画素群および前記第2の画素群を露光する第1の露光動作と、前記第1の画素群のみを露光する第2の露光動作とのうちのいずれかを用いて、前記画素の露光動作を制御する
ことを特徴とする請求項6に記載の読出し制御装置。 - 前記露光制御部は、
静止画の撮像を開始したフレームである第1のフレーム期間内において、前記第1の露光動作を行うよう、前記画素の露光動作を制御し、
前記読出し制御部は、
前記第1のフレーム期間内において、前記第1の露光動作によって得られた前記第1の画像信号を前記第1の画素群に属する画素から読み出す一方、前記第1の露光動作によって得られた前記第2の画像信号を第1のグループに属する画素から読み出すよう制御する
ことを特徴とする請求項7に記載の読出し制御装置。 - 前記露光制御部は、
前記第1のフレーム以降のフレームである第kのフレーム期間内(kは2以上n以下の整数)において、前記第2の露光動作を行うよう、前記画素の露光動作を制御し、
前記読出し制御部は、
前記第kのフレーム期間内(kは2以上n以下の整数)における前記第2の露光動作によって得られた前記第1の画像信号を前記第1の画素群に属する画素から読み出す一方、前記第1のフレーム期間内における前記第1の露光動作によって得られた前記第2の画像信号を第kのグループ(kは2以上n以下の整数)に属する画素から読み出すよう制御する
ことを特徴とする請求項8に記載の読出し制御装置。 - 前記露光制御部は、前記複数の画素の露光開始および露光終了を一括して行うことを特徴とする請求項6に記載の読出し制御装置。
- 前記第1の画像信号は動画用信号であり、前記第2の画像信号は静止画用信号であることを特徴とする請求項1に記載の読出し制御装置。
- 前記動画用信号は、動画用のリセット信号と動画用の光信号を含むものであり、
前記フレームの期間は、前記動画用のリセット信号の読出し期間と、前記動画用の光信号の読出し期間とを含むものであり、
前記読出し制御部は、
それぞれのフレーム期間内の前記動画用のリセット信号の読出し期間および前記動画用の光信号の読出し期間内に前記動画用信号および前記静止画用信号の両方を読み出すよう、読出し対象となる画素を制御する
ことを特徴とする請求項11に記載の読出し制御装置。 - 固体撮像装置上に配置された複数の画素を第1の画素群と第2の画素群に区分し、前記第1の画素群に属する画素から第1の画像信号を一定周期のフレームの期間中に読み出すステップと、
前記第1の画像信号を読み出していない期間中に、前記第2の画素群に属する画素から第2の画像信号を読み出すステップと、
それぞれのフレームの期間内に前記第1の画像信号および前記第2の画像信号の両方を読み出すよう、それぞれのフレーム内において読出し対象となる画素を制御するステップと、
を備えることを特徴とする読出し制御方法。 - 固体撮像装置上に配置された複数の画素を第1の画素群と第2の画素群に区分し、前記第1の画素群に属する画素から第1の画像信号を一定周期のフレームの期間中に読み出すステップと、
前記第1の画像信号を読み出していない期間中に、前記第2の画素群に属する画素から第2の画像信号を読み出すステップと、
それぞれのフレームの期間内に前記第1の画像信号および前記第2の画像信号の両方を読み出すよう、それぞれのフレーム内において読出し対象となる画素を制御するステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。 - 行方向、列方向に二次元的に配列された複数の画素と、
前記複数の画素を第1の画素群と第2の画素群に区分し、前記第1の画素群に属する画素から第1の画像信号を一定周期のフレームの期間中に読み出す一方、前記第1の画像信号を読み出していない期間中に、前記第2の画素群に属する画素から第2の画像信号を読み出す読出し部と、
それぞれのフレームの期間内に前記第1の画像信号および前記第2の画像信号の両方を読み出すよう、それぞれのフレーム内において読出し対象となる画素を制御する読出し制御部と、
を備えることを特徴とする固体撮像装置。 - 前記画素は、
光を電荷に変換する光電変換部と、
前記光電変換部で発生した電荷を蓄積する蓄積部と、
前記光電変換部から前記蓄積部への電荷転送を制御する転送部と、
前記光電変換部で発生した電荷を排出する排出部と、
前記蓄積部に蓄積された電荷をリセットするリセット部と、
前記蓄積部の電位に基づく信号の読み出しを選択する選択部と、
を有することを特徴とする請求項15に記載の固体撮像装置。 - 前記第1の画素群に属する画素および前記第2の画素群に属する画素において、前記排出部によって電荷を排出し、前記光電変換部の露光を前記第1の画素群と前記第2の画素群で一括して開始し、前記転送部によって前記光電変換部に蓄積された電荷を前記第1の画素群と前記第2の画素群で一括して転送して露光を終了する第1の露光動作を行うことを特徴とする請求項16に記載の固体撮像装置。
- 前記第1の画素群に属する画素において、前記排出部によって電荷を排出し、前記光電変換部の露光を前記第1の画素群で一括して開始し、前記転送部によって前記光電変換部に蓄積された電荷を前記第1の画素群で一括して転送して露光を終了する第2の露光動作を行うことを特徴とする請求項17に記載の固体撮像装置。
- 前記読出し部はさらに、
前記第1の露光動作の開始前に、前記第1の画素群と前記第2の画素群に属する画素から、前記蓄積部に蓄積された電荷をリセットしたときのリセット信号を読み出し、
前記第2の露光動作の開始前に、前記第1の画素群に属する画素から、前記蓄積部に蓄積された電荷をリセットしたときのリセット信号を読み出す
ことを特徴とする請求項18に記載の固体撮像装置。 - 行方向、列方向に二次元的に配列された複数の画素と、
前記複数の画素を第1の画素群と第2の画素群に区分し、前記第1の画素群に属する画素から第1の画像信号を一定周期のフレームの期間中に読み出す一方、前記第1の画像信号を読み出していない期間中に、前記第2の画素群に属する画素から第2の画像信号を読み出す読出し部と、
それぞれのフレームの期間内に前記第1の画像信号および前記第2の画像信号の両方を読み出すよう、それぞれのフレーム内において読出し対象となる画素を制御する読出し制御部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 - 前記読出し制御部は、
前記第2の画素群に属する画素をさらに第1〜第nのグループ(nは2以上の整数)に区分し、さらに、静止画の撮像を開始したフレームである第1のフレーム以後の第mのフレーム期間内(mは1以上n以下の整数)において、前記第1の画素群に属する画素から前記第1の画像信号を読み出し、さらに、第mのグループに属する画素から前記第2の画像信号を読み出すよう制御し、
前記第1の画素群に属する画素から読み出した前記第1の画像信号と、前記第1〜第nのグループに属する画素から読み出した前記第2の画像信号をもとに静止画像を生成する画像生成部をさらに備える
ことを特徴とする請求項20に記載の撮像装置。 - 前記画素は、
光を電荷に変換する光電変換部と、
前記光電変換部で発生した電荷を蓄積する蓄積部と、
前記光電変換部から前記蓄積部への電荷転送を制御する転送部と、
前記光電変換部で発生した電荷を排出する排出部と、
前記蓄積部に蓄積された電荷をリセットするリセット部と、
前記蓄積部の電位に基づく信号の読み出しを選択する選択部と、
を有することを特徴とする請求項20に記載の撮像装置。 - 前記第1の画素群に属する画素から読み出された前記第1の画像信号から、前記第1の画素群に属する画素の前記蓄積部に蓄積された電荷をリセットしたときのリセット信号を減算し、前記第2の画素群に属する画素から読み出された前記第2の画像信号から、前記第2の画素群に属する画素の前記蓄積部をリセットしたリセット信号を減算する減算部をさらに備えることを特徴とする請求項20に記載の撮像装置。
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- 2010-06-30 JP JP2010149247A patent/JP2012015721A/ja active Pending
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