JP2012175331A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】像消失期間を短縮することができる撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置は、静止画撮影による画素信号の読み出しと動画撮影による画素信号の読み出しとを並行して行うことが可能である。動画撮影の露光開始時刻から静止画撮影の露光期間内の所定の時刻までに画素28の光電変換素子に蓄積された第1の信号電荷に基づく第1の画素信号と、所定の時刻から動画撮影の露光終了時刻までに画素28の光電変換素子に蓄積された第2の信号電荷に基づく第2の画素信号とが読み出される。加算器29は、第1の画素信号と第2の画素信号とを加算し、加算後の画素信号を動画用信号として出力する。
【選択図】図2
【解決手段】撮像装置は、静止画撮影による画素信号の読み出しと動画撮影による画素信号の読み出しとを並行して行うことが可能である。動画撮影の露光開始時刻から静止画撮影の露光期間内の所定の時刻までに画素28の光電変換素子に蓄積された第1の信号電荷に基づく第1の画素信号と、所定の時刻から動画撮影の露光終了時刻までに画素28の光電変換素子に蓄積された第2の信号電荷に基づく第2の画素信号とが読み出される。加算器29は、第1の画素信号と第2の画素信号とを加算し、加算後の画素信号を動画用信号として出力する。
【選択図】図2
Description
本発明は、静止画撮影による画素信号の読み出しと動画撮影による画素信号の読み出しとを並行して行うことが可能な撮像装置に関する。
近年のデジタルカメラには、ユーザがライブビュー表示で動画像を確認しながら静止画の撮影を行うことが可能な機能を備えたものが多くみられる。この機能を利用して静止画の撮影を行う場合には、一度メカシャッタにより固体撮像装置(撮像素子)の撮像面を遮光した後に静止画の撮影を行うため、レリーズタイムラグと静止画撮影の前後の像消失期間が長くなるといった問題があった。
メカシャッタの動作に起因するレリーズタイムラグや像消失期間を短縮する方法として、特許文献1〜3に示されるような、メカシャッタを用いずに静止画を撮影する方法がある。特許文献1には、5トランジスタ構成のMOS型イメージャを使ってメカシャッタを用いずにゆがみのない静止画を撮影するグローバルシャッタ機能を実現する方法が開示されている。図17は、特許文献1に記載されている画素の構成を示している。
図17に示す画素は、光電変換部PD(フォトダイオード)と、電荷保持部FD(フローティングディフュージョン)と、PD排出トランジスタMtx2と、転送トランジスタMtx1と、増幅用トランジスタMaと、選択トランジスタMb1と、FDリセットトランジスタMrとを備えている。
光電変換部PDは、入射した光を信号電荷に変換(光電変換)して蓄積する光電変換素子である。電荷保持部FDは、光電変換部PDから転送される信号電荷を一時的に保持する。PD排出トランジスタMtx2は、光電変換部PDをリセットする第1リセット部として機能するトランジスタであり、電源VDDに接続されていると共に、PDリセットパルスを印加するための信号線TX2に接続されている。
転送トランジスタMtx1は、光電変換部PDに蓄積された信号電荷を電荷保持部FDへ転送する転送部として機能するトランジスタであり、転送パルスを印加するための信号線TX1に接続されている。増幅用トランジスタMaは、電源VDDと、垂直信号線VTL1に接続された定電流源(図17では省略)とでソースフォロアアンプを構成しており、電荷保持部FDに蓄積されている信号電荷に基づく電圧を増幅して垂直信号線VTL1に出力する。
選択トランジスタMb1は、垂直信号線VTL1に接続されていると共に、選択パルスを印加するための信号線SEL1に接続されている。信号線SEL1に選択パルスが印加されると画素が選択され、電荷保持部FDに蓄積されている信号電荷に基づく電圧が増幅用トランジスタMaで増幅され、垂直信号線VTL1に出力される。
FDリセットトランジスタMrは、電荷保持部FDをリセットする第2リセット部として機能するトランジスタであり、FDリセットパルスを印加するための信号線RESに接続されている。上述した転送トランジスタMtx1への転送パルスの印加と、このFDリセットトランジスタMrへのFDリセットパルスの印加とを同時に行えば、電荷保持部FDをリセットすることができるだけでなく、同時に光電変換部PDをリセットすることができる。
上記の構成を有する画素から、電荷保持部FDをリセットしたときの電荷保持部FDの電位に基づくリセット信号と、光電変換部PDから信号電荷が電荷保持部FDに転送された後の電荷保持部FDの電位に基づく光信号とが出力される。そして、出力された光信号とリセット信号との差分処理を行うことで、光電変換部PDに蓄積された信号電荷に対応する画像信号を得ることができる。
特許文献1に記載されている駆動シーケンスを以下に示す。
(1)電荷保持部FDがFDリセットトランジスタMrによりリセットされ、増幅用トランジスタMa、選択トランジスタMb1を介して、リセット信号がライン毎に順次走査して読み出され、記憶される。
(2)全画素の光電変換部PDがPD排出トランジスタMtx2によって一括でリセットされることにより全画素一括で露光が開始され、所定の露光時間が経過した後に、転送トランジスタMtx1を介して全画素の光電変換部PDの信号電荷が一括で電荷保持部FDへ転送されることにより全画素一括で露光が終了する。
(3)増幅用トランジスタMa、選択トランジスタMb1を介して、光信号がライン毎に順次走査して読み出され、光信号と(1)において記憶しておいたリセット信号との差分をとった信号が画像信号として出力される。
(1)電荷保持部FDがFDリセットトランジスタMrによりリセットされ、増幅用トランジスタMa、選択トランジスタMb1を介して、リセット信号がライン毎に順次走査して読み出され、記憶される。
(2)全画素の光電変換部PDがPD排出トランジスタMtx2によって一括でリセットされることにより全画素一括で露光が開始され、所定の露光時間が経過した後に、転送トランジスタMtx1を介して全画素の光電変換部PDの信号電荷が一括で電荷保持部FDへ転送されることにより全画素一括で露光が終了する。
(3)増幅用トランジスタMa、選択トランジスタMb1を介して、光信号がライン毎に順次走査して読み出され、光信号と(1)において記憶しておいたリセット信号との差分をとった信号が画像信号として出力される。
特許文献2には、(1)と(2)の駆動の順番を入れ替えて、リセット信号を読み出す前に露光開始を行うことでレリーズタイムラグを短縮する方法が開示されている。また、特許文献3には、静止画の露光開始時においてメカシャッタを用いる代わりに行ごとに画素のリセット走査を行って露光を開始することによりレリーズタイムラグを短縮する方法が開示されている。
しかしながら、特許文献1〜3に示されるような手法を用いることで、メカシャッタの動作に起因するレリーズタイムラグや像消失期間を短縮することができても、ライブビュー(動画)撮影モードから静止画撮影モードへのモード移行時の駆動に起因するレリーズタイムラグや像消失期間を短縮することができない。静止画撮影の指示が与えられてライブビュー撮影モードから静止画撮影モードへモードが移行する際の駆動方法について、以下に2通りの方法[(J1)、(J2)]を示し、レリーズタイムラグと像消失期間の両方を同時には短縮できない理由を示す。
(J1)撮影中の1フレーム分のライブビュー画像の露光・読み出しを完了した後にライブビュー撮影モードから静止画撮影モードにモードが移行する場合
(J2)撮影中の1フレーム分のライブビュー画像の露光・読み出しを中断してからライブビュー撮影モードから静止画撮影モードにモードが移行する場合
(J2)撮影中の1フレーム分のライブビュー画像の露光・読み出しを中断してからライブビュー撮影モードから静止画撮影モードにモードが移行する場合
(J1)の場合の固体撮像装置の駆動を、図18を用いて説明する。画素構成は図17と同じである。
図18の横軸は時間を示し、縦軸は画素部に配列された画素の垂直方向(行方向)の位置を示す。横(水平)方向に伸びる矢印は露光期間を表す。図中の左上から右下へ斜め方向に伸びる矢印のうち、矢印A1と同種の線で示されたものは、光電変換部PDおよび電荷保持部FDのリセットを行毎に行うリセット走査を示す。矢印A2と同種の線で示されたものは、ライブビュー撮影によるライブビュー用(動画用)画像信号の読み出しを示す。矢印A3は、静止画用のリセット信号の読み出しを示す。矢印A4は、静止画用の光信号の読み出しを示す。図中の縦(垂直)方向に伸びる線L1は静止画撮影の一括露光開始時刻を示し、線L2は静止画撮影の一括露光終了時刻を示す。
図18は、ライブビュー撮影中に静止画の撮影指示が与えられ、静止画の撮影動作が行われる場合の動作を示している。ライブビュー撮影モードでは光電変換部PDと電荷保持部FDのリセット走査が行われることで露光が開始され、ライブビュー用画像信号が読み出されると共に露光が終了する。
静止画撮影モードでは全画素一括で光電変換部PDがリセットされることで露光が開始され、光電変換部PDに蓄積された信号電荷が全画素一括で電荷保持部FDに転送されることで露光が終了する。リセット信号の読み出しは露光開始後に行われ、光信号の読み出しは露光終了後に行われ、リセット信号と光信号の差分が静止画用画像信号として読み出される。
ここで、3フレーム目のライブビュー撮影中に静止画の撮影指示が与えられた場合、静止画撮影は3フレーム目のライブビュー撮影が完了した後に行われる。したがって、レリーズタイムラグと像消失期間は、図18中に示した期間に発生する。レリーズタイムラグは、3フレーム目のライブビュー撮影が完了するのを待つための時間が原因となる。
次に、(J2)の場合の固体撮像装置の駆動を、図19を用いて説明する。画素構成は図17と同じである。ここでは、静止画の撮影指示が与えられると、ライブビュー撮影が中断され、静止画撮影が行われる。それゆえ、(J2)の場合には、レリーズタイムラグが(J1)の場合よりも短くなるが、(J1)の場合よりも、中断されたライブビュー撮影の駆動時間分だけ像消失期間が長くなる。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、像消失期間を短縮することができる撮像装置を提供することを目的とする。
本発明は、入射した光を信号電荷に変換して蓄積する光電変換素子と、当該光電変換素子に蓄積された前記信号電荷を保持する電荷保持部とを有し、前記信号電荷に基づく画素信号を出力する複数の画素を備えた画素部と、静止画撮影による前記画素信号の読み出しと動画撮影による前記画素信号の読み出しとを並行して行うことが可能であって、前記画素部から前記画素信号を読み出し、動画撮影の露光開始時刻から静止画撮影の露光期間内の所定の時刻までに前記光電変換素子に蓄積された第1の信号電荷に基づく第1の画素信号と、前記所定の時刻から動画撮影の露光終了時刻までに前記光電変換素子に蓄積された第2の信号電荷に基づく第2の画素信号とを出力する読み出し部と、前記第1の画素信号と前記第2の画素信号とを加算し、加算後の画素信号を動画用信号として出力する加算部と、を有することを特徴とする撮像装置である。
また、本発明の撮像装置において、前記所定の時刻が静止画撮影の露光開始時刻であることを特徴とする。
また、本発明の撮像装置において、前記読み出し部は、前記第1の画素信号と前記第2の画素信号とを前記画素部から読み出して出力し、さらに、動画撮影の露光開始時刻から静止画撮影の露光終了時刻までに前記光電変換素子に蓄積された第3の信号電荷に基づく第3の画素信号を前記画素部から読み出して出力し、前記第1の画素信号と前記第3の画素信号との減算を行い、減算後の画素信号を静止画用信号として出力する減算部をさらに有することを特徴とする。
また、本発明の撮像装置において、前記所定の時刻が静止画撮影の露光終了時刻であることを特徴とする。
また、本発明の撮像装置において、前記読み出し部は、第1の動画撮影の露光開始時刻から静止画撮影の露光終了時刻までに前記光電変換素子に蓄積された第3の信号電荷に基づく第3の画素信号を前記画素部から読み出し、第1の動画撮影の露光開始時刻から第2の動画撮影の露光開始時刻までに前記光電変換素子に蓄積された第4の信号電荷に基づく第4の画素信号を読み出し、前記第3の画素信号と前記第4の画素信号との減算を行うことで前記第1の画素信号を生成して出力することを特徴とする。
また、本発明の撮像装置において、静止画撮影の露光開始時刻が全画素で同一かつ静止画撮影の露光終了時刻が全画素で同一であることを特徴とする。
本発明によれば、動画撮影の露光開始時刻から静止画撮影の露光期間内の所定の時刻までに光電変換素子に蓄積された第1の信号電荷に基づく第1の画素信号と、当該所定の時刻から動画撮影の露光終了時刻までに光電変換素子に蓄積された第2の信号電荷に基づく第2の画素信号とを加算し、加算後の画素信号を動画用信号として出力することによって、静止画撮影の露光期間と少なくとも一部が重なる期間に光電変換素子に蓄積された信号電荷に基づく動画用信号が得られる。したがって、静止画撮影中に動画撮影を行うことが可能となり、像消失期間を短縮することができる。
以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。
(第1の実施形態)
[構成]
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。この撮像装置は、図1に示すように、レンズ1と、撮像部2aと、画像処理部3と、AF評価値演算部4と、表示部5と、駆動制御部9と、AF制御部10と、カメラ操作部11と、カメラ制御部12とを備えている。なお、図1にはメモリカード6も記載されているが、このメモリカード6を撮像装置に対して着脱可能に構成することによって、メモリカード6は撮像装置に固有の構成でなくても構わない。
[構成]
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。この撮像装置は、図1に示すように、レンズ1と、撮像部2aと、画像処理部3と、AF評価値演算部4と、表示部5と、駆動制御部9と、AF制御部10と、カメラ操作部11と、カメラ制御部12とを備えている。なお、図1にはメモリカード6も記載されているが、このメモリカード6を撮像装置に対して着脱可能に構成することによって、メモリカード6は撮像装置に固有の構成でなくても構わない。
レンズ1は、撮像部2aの撮像素子21(図2参照)の撮像面に被写体の光学像を結像するための撮影レンズである。撮像部2aは、レンズ1により結像された被写体の光学像を光電変換して画素信号を生成し、後述するようにデジタルの画像信号に変換してから出力する。この撮像部2aは、少なくとも、全画素の露光開始時刻および露光終了時刻を同一とするグローバルシャッタによる動作を行い得るように構成されている。これに加え、撮像部2aは、例えば行単位(または画素単位)で順次露光を行うローリングシャッタによる動作を行い得るように構成されている。
画像処理部3は、撮像部2aから出力される画像信号に種々のデジタル的な画像処理を施す。この画像処理部3は、静止画用画像信号を記録用に処理する第1画像処理部3aと、ライブビュー用画像信号(動画用画像信号)を表示用に処理する第2画像処理部3bとを備えている。
AF評価値演算部4は、撮像部2aから出力される画像信号(例えば、画像信号中の輝度信号あるいは輝度相当信号など)に基づいて、被写体への合焦の度合いを示すAF評価値を算出する。このAF評価値演算部4により算出されたAF評価値は、カメラ制御部12へ出力される。
表示部5は、画像処理部3の第2画像処理部3bにより表示用に画像処理された画像信号に基づき、画像を表示する。この表示部5は、静止画像を再生表示することができると共に、撮像動作に同期して被撮像範囲の画像をリアルタイムに表示するライブビュー(動画)表示を行うことができるようになっている。
メモリカード6は、画像処理部3の第1画像処理部3aにより記録用に画像処理された信号を保存するための記録媒体である。駆動制御部9は、カメラ制御部12からの指令に基づいて、撮像部2aの駆動制御を行う。AF制御部10は、AF評価値演算部4により算出されたAF評価値を受けたカメラ制御部12が行う制御に基づいて、レンズ1に含まれるフォーカスレンズを駆動し、撮像部2aに結像される被写体像が合焦されるように制御を行う。
カメラ操作部11は、ユーザが撮像装置に対する各種の操作入力を行うための操作用の各種部材を有し、操作入力の結果に基づく信号をカメラ制御部12へ出力する。このカメラ操作部11に含まれる操作部材の例としては、撮像装置の電源をオン/オフするための電源スイッチ、静止画撮影の指示を入力するための2段式押圧ボタンからなるレリーズボタン、撮影モードを単写モードと連写モードとの間で切り換えるための撮影モードスイッチ、AFモードをシングルAFモードとコンティニュアスAFモードとの間で切り換えるためのAFモードスイッチなどが挙げられる。
カメラ制御部12は、AF評価値演算部4からのAF評価値、カメラ操作部11からの操作入力などに基づいて、画像処理部3、メモリカード6、駆動制御部9、AF制御部10等を含むこの撮像装置全体を制御する。
図2は、本実施形態における撮像部2aの構成を示している。本実施形態の撮像部2aは、2つの出力系統を用いて、画素部24から出力される画素信号の読み出しを並行して行う、いわゆる多線読み出しが可能な撮像部として構成されている。この撮像部2aは、例えば、MOS型の固体撮像素子として構成された撮像素子21と、A/D変換器22aと、A/D変換器22bと、ノイズ除去部23aと、加算器29(加算部)とを備えている。撮像素子21は、画素部24と、CDS回路25と、垂直制御回路26と、水平走査回路27aと、水平走査回路27bとを備えている。
画素部24は、複数の画素28を行方向および列方向に2次元状に配列して構成されている。画素部24の各画素28は、レンズ1により結像された被写体の光学像を光電変換し、その信号を垂直制御回路26の制御に基づいて、水平走査回路27a、あるいは、CDS回路25に出力する。
図3は画素28の具体的な構成を示している。画素28は、図17に示した構成に加え、選択トランジスタMb2を備えている。以下では、選択トランジスタMb1を第1の選択トランジスタ、選択トランジスタMb2を第2の選択トランジスタと呼ぶことにする。
第2の選択トランジスタMb2は、垂直信号線VTL2に接続されると共に、選択パルスを印加するための信号線SEL2に接続されている。垂直信号線VTL2には定電流源が接続されており(図3では省略)、増幅用トランジスタMaとでソースフォロアアンプを構成する。信号線SEL2に選択パルスが印加されると画素28が選択され、電荷保持部FDに蓄積されている信号電荷に基づく電圧が増幅用トランジスタMaで増幅され、垂直信号線VTL2に出力される。他の構成は、図17に示した構成と同様なので、説明を省略する。
垂直制御回路26は、画素部24に配列された画素28に行単位で各種制御信号を出力することによって、画素28の選択動作や、露光動作、信号の読み出し動作を制御する。垂直制御回路26が出力する制御信号は、図3の信号線TX1,TX2,RES,SEL1,SEL2を介して画素28に供給される。垂直制御回路26が出力する制御信号によって選択された行の画素28から出力される画素信号は、列ごとに設けられている垂直信号線VTL1または垂直信号線VTL2の何れか選択された方へ出力される。垂直信号線VTL1に出力された画素信号は水平走査回路27aへ出力される。垂直信号線VTL2に出力された画素信号はCDS回路25へ出力される。
以下、垂直信号線VTL1を介して画素部24から光信号あるいはリセット信号を読み出す第1の読み出し部と、垂直信号線VTL2を介して画素部24から光信号あるいはリセット信号を読み出す第2の読み出し部との2つの系についてそれぞれ分けて説明する。第1の読み出し部は、水平走査回路27aと、A/D変換器22aと、ノイズ除去部23aとで構成されている。第2の読み出し部は、CDS回路25と、水平走査回路27bと、A/D変換器22bとで構成されている。
垂直信号線VTL1に出力された信号は、第1の読み出し部によって読み出されて、静止画用出力端子を介して撮像部2aから出力されるか、あるいは、第1の読み出し部によって読み出されて加算器29に出力される。水平走査回路27aは、垂直信号線VTL1に出力された1行分の画素信号を水平方向に順次A/D変換器22aに出力する。A/D変換器22aは、水平走査回路27aから出力されたアナログの画素信号をデジタルの画素信号に変換し、ノイズ除去部23aに出力する。
ノイズ除去部23aは、A/D変換器22aから出力された2種類の画素信号の差分をとった差分信号を静止画用出力端子、または、加算器29に出力する。図4はノイズ除去部23aの具体的な構成を示している。ノイズ除去部23aは、減算器231(減算部)とフレームメモリ232とを備えている。
フレームメモリ232は、A/D変換器22aから出力された第1の画素信号(例えばリセット信号)を記憶する。減算器231は、A/D変換器22aから出力された第2の画素信号(例えば光信号)から、フレームメモリ232に記憶された第1の画素信号を減算し、減算処理後の信号(例えば画像信号)を静止画用出力端子、あるいは、加算器29に出力する。
垂直信号線VTL2に出力された信号は、第2の読み出し部によって読み出されて、加算器29を経由して、ライブビュー用出力端子に出力される。CDS回路25は、画素部24から垂直信号線VTL2に出力された2種類の画素信号を異なるタイミングでサンプリングして、それらの差分をとった信号を水平走査回路27bに出力する。例えば、CDS回路25は、光信号とリセット信号をそれぞれサンプリングすることで、その差分をとった信号を水平走査回路27bに出力する。
水平走査回路27bは、CDS回路25から出力された1行分の画素信号を水平方向に順次A/D変換器22bに出力する。A/D変換器22bは、撮像素子21から出力されたアナログの画素信号をデジタルの画素信号に変換し、加算器29に出力する。加算器29は、ノイズ除去部23aから出力された信号とA/D変換器22bから出力された信号とを加算し、加算処理後の画像信号をライブビュー用出力端子に出力する。
ライブビュー用出力端子は、ライブビュー用画像信号を出力する端子である。ライブビュー用出力端子から出力された画像信号は、画像処理部3の第2画像処理部3bで処理される。静止画用出力端子は、静止画用画像信号を出力する端子である。静止画用出力端子から出力された画像信号は、画像処理部3の第1画像処理部3aで処理される。
[駆動]
図5を用いて、本実施形態における撮像装置の駆動方法を説明する。図5の横軸は時間を示し、縦軸は画素部24に配列された画素28の垂直方向(行方向)の位置を示す。横(水平)方向に伸びる矢印は露光期間を表す。以下、ライブビュー撮影の露光時間をTint1、静止画の露光時間をTint2とする。
図5を用いて、本実施形態における撮像装置の駆動方法を説明する。図5の横軸は時間を示し、縦軸は画素部24に配列された画素28の垂直方向(行方向)の位置を示す。横(水平)方向に伸びる矢印は露光期間を表す。以下、ライブビュー撮影の露光時間をTint1、静止画の露光時間をTint2とする。
図中の左上から右下へ斜め方向に伸びる各矢印は、画素28からの画素信号が行ごとに撮像素子21から読み出されるタイミングを表す。以下では、撮像素子21からの画素信号の読み出しを読み出し1〜5に分けて説明する。縦(垂直)方向に伸びる線は、光電変換部PDから電荷保持部FDへの信号電荷の一括転送のタイミングを示す。以下、読み出し1〜5と一括転送1,2の駆動方法を時間経過の順に説明する。以下では、i行目で読み出し1を行う期間を期間T1とし、i行目で読み出し2を行う期間を期間T2とし、i行目で一括転送1を行う期間を期間T3とし、i行目で読み出し3を行う期間を期間T4とし、i行目で読み出し4を行う期間を期間T5とし、i行目で一括転送2を行う期間を期間T6とし、i行目で読み出し5を行う期間を期間T7とする。
・読み出し1
読み出し1の動作を説明する。図6は、i−1,i,i+1行目の画素28の駆動タイミングを表している。RES_iは、画素部24のi行目に配列された各画素28のFDリセットトランジスタMrに信号線RESを介して印加されるFDリセットパルスを表す。Tx2_iは、画素部24のi行目に配列された各画素28のPD排出トランジスタMtx2に信号線TX2を介して印加されるPDリセットパルスを表す。Tx1_iは、画素部24のi行目に配列された各画素28の転送トランジスタMtx1に信号線TX1を介して印加される転送パルスを表す。SEL1_iは、画素部24のi行目に配列された各画素28の第1の選択トランジスタMb1に信号線SEL1_iを介して印加される選択パルスを表す。SEL2_iは、画素部24のi行目に配列された各画素28の第2の選択トランジスタMb2に信号線SEL2_iを介して印加される選択パルスを表す。各パルスの表記は、以降の図でも同様である。
読み出し1の動作を説明する。図6は、i−1,i,i+1行目の画素28の駆動タイミングを表している。RES_iは、画素部24のi行目に配列された各画素28のFDリセットトランジスタMrに信号線RESを介して印加されるFDリセットパルスを表す。Tx2_iは、画素部24のi行目に配列された各画素28のPD排出トランジスタMtx2に信号線TX2を介して印加されるPDリセットパルスを表す。Tx1_iは、画素部24のi行目に配列された各画素28の転送トランジスタMtx1に信号線TX1を介して印加される転送パルスを表す。SEL1_iは、画素部24のi行目に配列された各画素28の第1の選択トランジスタMb1に信号線SEL1_iを介して印加される選択パルスを表す。SEL2_iは、画素部24のi行目に配列された各画素28の第2の選択トランジスタMb2に信号線SEL2_iを介して印加される選択パルスを表す。各パルスの表記は、以降の図でも同様である。
i行目に配列された各画素28のFDリセットトランジスタMrに信号線RES_iを介してFDリセットパルスが印加され、同時に、i行目に配列された各画素28の転送トランジスタMtx1に信号線Tx1_iを介して転送パルスが印加されることで、光電変換部PDと電荷保持部FDがリセットされる。その後、i行目に配列された各画素28の第1の選択トランジスタMb1に信号線SEL1_iを介して選択パルスが印加されることで、電荷保持部FDの信号レベルが、垂直信号線VTL1、水平走査回路27aを介して読み出される。この動作が順次1行ずつ行われることで、読み出し1が行われる。読み出し1によって読み出された信号は電荷保持部FDのリセット信号であり、この信号を信号1とする。
・読み出し2
読み出し2の動作を説明する。読み出し2の動作は、各画素28について、読み出し1の動作が行われてから時間Tint1が経過した後に開始される。図7はi−1,i,i+1行目の画素28の駆動タイミングを表している。
読み出し2の動作を説明する。読み出し2の動作は、各画素28について、読み出し1の動作が行われてから時間Tint1が経過した後に開始される。図7はi−1,i,i+1行目の画素28の駆動タイミングを表している。
i行目に配列された各画素28の第2の選択トランジスタMb2_iに信号線SEL2_iを介して選択パルスが印加されることで、i行目に配列された各画素28が選択される。また、同時に、i行目に配列された各画素28のFDリセットトランジスタMrに信号線RES_iを介してFDリセットパルスが印加されることで電荷保持部FDがリセットされる。そして、リセット後の電荷保持部FDの信号レベルがCDS回路25でサンプリングされる。ここで、図7中の破線の矢印は、このサンプリングのタイミングを表す。
その後、i行目に配列された各画素28の転送トランジスタMtx1に信号線Tx1_iを介して転送パルスが印加されることで、光電変換部PDに蓄積された信号電荷が電荷保持部FDに転送され、信号電荷が転送された後の電荷保持部FDの信号レベルがCDS回路25でサンプリングされる。ここで、図7中の実線の矢印はこのサンプリングのタイミングを表す。そして、CDS回路25でサンプリングされた2つの信号レベルの差分が、水平走査回路27bを介して読み出される。
その後、i行目に配列された各画素28の第2の選択トランジスタMb2に対する、信号線SEL2_iを介した選択パルスの印加が解除され、i行目に配列された各画素28の選択が終了する。この動作が順次1行ずつ行われることで、読み出し2が行われる。読み出し2によって読み出された信号を信号2とする。
上記の読み出し1、読み出し2は、静止画の撮影指示が与えられるまで繰り返される。図5は、読み出し1、読み出し2、読み出し1が順に行われた後に静止画の撮影指示が与えられる場合の動作を示している。
・一括転送1
一括転送1の動作を説明する。一括転送1の動作は、静止画の撮影指示を受けた直後に行われる。図8は、i−1,i,i+1行目の画素28の駆動タイミングを表している。i行目に配列された各画素28の転送トランジスタMtx1に信号線Tx1_iを介して転送パルスが印加されることで、光電変換部PDに蓄積された信号電荷が電荷保持部FDに転送される。この転送パルスの印加は全行同時に行われる。
一括転送1の動作を説明する。一括転送1の動作は、静止画の撮影指示を受けた直後に行われる。図8は、i−1,i,i+1行目の画素28の駆動タイミングを表している。i行目に配列された各画素28の転送トランジスタMtx1に信号線Tx1_iを介して転送パルスが印加されることで、光電変換部PDに蓄積された信号電荷が電荷保持部FDに転送される。この転送パルスの印加は全行同時に行われる。
・読み出し3
読み出し3の動作を説明する。この動作は、一括転送1の動作が行われた直後に開始される。図9はi−1,i,i+1行目の画素28の駆動タイミングを表している。i行目に配列された各画素28の第1の選択トランジスタMb1に信号線SEL1_iを介して選択パルスが印加されることでi行目の各画素28が選択され、垂直信号線VTL1、水平走査回路27aを介して、一括転送1の動作が行われた後の電荷保持部FDの信号レベルが読み出される。この動作が順次1行ずつ行われることで、読み出し3が行われる。読み出し3によって読み出された信号を信号3とする。
読み出し3の動作を説明する。この動作は、一括転送1の動作が行われた直後に開始される。図9はi−1,i,i+1行目の画素28の駆動タイミングを表している。i行目に配列された各画素28の第1の選択トランジスタMb1に信号線SEL1_iを介して選択パルスが印加されることでi行目の各画素28が選択され、垂直信号線VTL1、水平走査回路27aを介して、一括転送1の動作が行われた後の電荷保持部FDの信号レベルが読み出される。この動作が順次1行ずつ行われることで、読み出し3が行われる。読み出し3によって読み出された信号を信号3とする。
・読み出し4
読み出し4の動作を説明する。読み出し4の動作は、各画素28について一括転送1の直前に行われた読み出し1の動作が行われてから時間Tint1が経過した後に行われる。図10はi−1,i,i+1行目の画素の駆動タイミングを表している。i行目に配列された各画素28が選択された後に電荷保持部FDがリセットされない点、すなわち、i行目に配列された各画素28の第2の選択トランジスタMb2_iに信号線SEL2_iを介して選択パルスが印加された後に、FDリセットトランジスタMrに信号線RES_iを介してリセットパルスが印加されない点のみが、図7に示された駆動タイミングと異なるが、他は図7と同様なので説明を省略する。読み出し4によって読み出された信号を信号4とする。
読み出し4の動作を説明する。読み出し4の動作は、各画素28について一括転送1の直前に行われた読み出し1の動作が行われてから時間Tint1が経過した後に行われる。図10はi−1,i,i+1行目の画素の駆動タイミングを表している。i行目に配列された各画素28が選択された後に電荷保持部FDがリセットされない点、すなわち、i行目に配列された各画素28の第2の選択トランジスタMb2_iに信号線SEL2_iを介して選択パルスが印加された後に、FDリセットトランジスタMrに信号線RES_iを介してリセットパルスが印加されない点のみが、図7に示された駆動タイミングと異なるが、他は図7と同様なので説明を省略する。読み出し4によって読み出された信号を信号4とする。
読み出し4では、まず、読み出し1から一括転送1までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷に対応する信号レベルがCDS回路25でサンプリングされる。この時点では、読み出し1から一括転送1までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷が電荷保持部FDに保持されている。続いて、電荷保持部FDのリセットが行われずに、一括転送1から読み出し4までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷が光電変換部PDから電荷保持部FDに転送され、電荷保持部FDに保持される。この時点では、読み出し1から一括転送1までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷に対して、一括転送1から読み出し4までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷を加えた信号電荷が電荷保持部FDに保持されている。つまり、読み出し1から読み出し4までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷が電荷保持部FDに保持されている。この信号電荷に対応する信号レベルがCDS回路25でサンプリングされる。
CDS回路25は、読み出し1から一括転送1までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷に対応する信号と、読み出し1から読み出し4までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷に対応する信号との差分を出力する。つまり、一括転送1から読み出し4までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷に対応する信号が信号4として読み出される。
・一括転送2
一括転送2の動作を説明する。一括転送2の動作は、一括転送1の動作が行われてから時間Tint2が経過した後に行われる。一括転送2の動作の内容については、一括転送1と同様なので説明を省略する。
一括転送2の動作を説明する。一括転送2の動作は、一括転送1の動作が行われてから時間Tint2が経過した後に行われる。一括転送2の動作の内容については、一括転送1と同様なので説明を省略する。
・読み出し5
読み出し5の動作を説明する。読み出し5の動作は、一括転送2の動作が行われた直後に開始される。読み出し5の動作の内容については、読み出し3と同様なので説明を省略する。読み出し5によって読み出された信号を信号5とする。
読み出し5の動作を説明する。読み出し5の動作は、一括転送2の動作が行われた直後に開始される。読み出し5の動作の内容については、読み出し3と同様なので説明を省略する。読み出し5によって読み出された信号を信号5とする。
読み出し4の動作が行われた後、一括転送2によって、読み出し4から一括転送2までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷が電荷保持部FDに転送され、電荷保持部FDに保持される。この時点では、読み出し1から読み出し4までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷に対して、読み出し4から一括転送2までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷を加えた信号電荷が電荷保持部FDに保持されている。つまり、読み出し1から一括転送2までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷が電荷保持部FDに保持されている。この信号電荷に対応する信号が信号5として読み出される。
次に、撮像素子21から読み出された信号1〜5の処理方法を説明する。
信号1は、A/D変換器22aでアナログ信号からデジタル信号に変換され、ノイズ除去部23a中のフレームメモリ232に上書き保存される。フレームメモリ232への上書き保存は、信号1が読み出されるたびに行われる。
信号2は、A/D変換器22bでアナログ信号からデジタル信号に変換され、加算器29に出力される。加算器29に出力された信号2は、ノイズ除去部23aから出力される信号と加算処理はなされず加算器29からそのまま出力される。加算器29から出力された信号2は、ライブビュー用出力端子を介して撮像部2aから出力される。
図11(a)は、信号2に対応する各行の露光期間2を示している。信号2を読み出す読み出し2の動作は、光電変換部PDおよび電荷保持部FDのリセットとリセット信号の読み出しを行う読み出し1の動作が行われてから時間Tint1が経過した後に開始される。したがって、信号2は、読み出し1から読み出し2までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷に対応する信号である。露光期間2はライブビュー撮影の露光期間である。
信号3は、A/D変換器22aでアナログ信号からデジタル信号に変換され、ノイズ除去部23a中の減算器231に出力される。減算器231は、信号3と、フレームメモリ232に保存されているリセット信号である信号1との差分処理を行い、差分処理後の差分信号を加算器29に出力する。この信号3と信号1の差分信号を信号Aとする。また、信号Aが出力されるのと同時に、信号3はフレームメモリ232に上書き保存される。
図11(b)は、信号3に対応する露光期間3を示している。信号3は、読み出し1から一括転送1までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷(第1の信号電荷)に対応する信号である。信号Aを読み出した後の処理と信号3を読み出した後の処理は異なるが、信号Aは信号3とリセット信号との差分であるため、信号Aと信号3の露光のタイミングは同一である。したがって、信号Aに対応する露光期間は信号3と同じ図11(b)で示される。
信号4は、A/D変換器22bでアナログ信号からデジタル信号に変換され、加算器29に出力される。加算器29は、この信号4と、ノイズ除去部23aから出力された信号Aとの加算処理を行い、加算処理後の加算信号を出力する。加算器29から出力された信号Aと信号4の加算信号は、ライブビュー用出力端子を介して撮像部2aから出力される。
図11(c)は、信号4に対応する露光期間4を示している。前述したように、信号4は、CDS回路25でサンプリングされた、読み出し1から一括転送1までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷に対応する信号と、読み出し1から読み出し4までの間に光電変換部PDに蓄積された信号との差分である。よって、信号4は、一括転送1から読み出し4までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷(第2の信号電荷)に対応する信号である。
図11(e)は、各行の露光期間3と露光期間4を示している。露光期間3と露光期間4を合わせた露光期間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷に対応する信号が信号Aと信号4の加算信号に対応する。また、露光期間3と露光期間4を合わせた露光期間の各画素28の露光時間はTint1であり、ライブビュー撮影の露光時間と同じである。したがって、信号Aと信号4の加算信号はライブビュー用画像信号となる。
信号5は、A/D変換器22aでアナログ信号からデジタル信号に変換され、ノイズ除去部23a中の減算器231に出力される。減算器231は、この信号5と、フレームメモリ232に保存されている信号3との差分処理を行い、差分処理後の差分信号を、静止画用出力端子を介して撮像部2aから出力する。
図11(d)は、信号5に対応する露光期間5を示している。前述したように、信号5は、読み出し1から一括転送2までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷(第3の信号電荷)に対応する信号である。
図11(f)は、各行の静止画撮影の露光期間を示している。露光期間5(図11(d))と露光期間3(図11(b))の差分の露光期間は静止画撮影の露光期間であり、この露光期間に対応する信号は信号5と信号3の差分信号である。したがって、信号5と信号3の差分信号は静止画用画像信号である。
[効果]
上述したように本実施形態では、ライブビュー撮影の露光開始時刻から静止画撮影の露光開始時刻までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷に対応する信号Aと、静止画の撮影開始時刻からライブビュー撮影の露光終了時刻までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷に対応する信号4とを加算することで、ライブビュー用画像信号を得ることが可能となる。これにより、ライブビュー撮影の露光期間中に静止画撮影の露光が開始された場合でも、ライブビュー用画像信号を得ることが可能となり、像消失期間を短縮することができる。また、本実施形態では、ライブビュー撮影の露光期間中に静止画撮影の撮影指示が与えられた場合でも、すぐに静止画撮影の露光を行うことが可能なので、レリーズタイムラグを短縮することができる。
上述したように本実施形態では、ライブビュー撮影の露光開始時刻から静止画撮影の露光開始時刻までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷に対応する信号Aと、静止画の撮影開始時刻からライブビュー撮影の露光終了時刻までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷に対応する信号4とを加算することで、ライブビュー用画像信号を得ることが可能となる。これにより、ライブビュー撮影の露光期間中に静止画撮影の露光が開始された場合でも、ライブビュー用画像信号を得ることが可能となり、像消失期間を短縮することができる。また、本実施形態では、ライブビュー撮影の露光期間中に静止画撮影の撮影指示が与えられた場合でも、すぐに静止画撮影の露光を行うことが可能なので、レリーズタイムラグを短縮することができる。
(第2の実施形態)
[構成]
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。本実施形態による撮像装置の構成は、図1に示した構成と同様である。ただし、本実施形態による撮像装置の構成は、図1における撮像部2aを、図12に示す撮像部2bに置き換えた構成となる。図12に示す撮像部2bの構成は、図2に示したノイズ除去部23aをノイズ除去部23bに置き換えた構成となる。図13は、本実施形態におけるノイズ除去部23bの構成を示している。図13に示すノイズ除去部23bの構成は、図4に示したノイズ除去部23aの構成にフレームメモリ233を追加した構成となる。上記以外の構成については、第1の実施形態と同様である。
[構成]
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。本実施形態による撮像装置の構成は、図1に示した構成と同様である。ただし、本実施形態による撮像装置の構成は、図1における撮像部2aを、図12に示す撮像部2bに置き換えた構成となる。図12に示す撮像部2bの構成は、図2に示したノイズ除去部23aをノイズ除去部23bに置き換えた構成となる。図13は、本実施形態におけるノイズ除去部23bの構成を示している。図13に示すノイズ除去部23bの構成は、図4に示したノイズ除去部23aの構成にフレームメモリ233を追加した構成となる。上記以外の構成については、第1の実施形態と同様である。
[駆動]
次に、図14を用いて、本実施形態における撮像装置の駆動方法を説明する。本実施形態の撮像素子21内での動作について、読み出し1〜読み出し5の動作、および、一括転送1,2の動作は、第1の実施形態で図5〜図10を用いて説明した動作と同様であり、読み出し6、読み出し7が追加されている点が第1の実施形態と異なる。撮像素子21から信号を読み出す動作については、読み出し6、読み出し7についてのみ説明する。
次に、図14を用いて、本実施形態における撮像装置の駆動方法を説明する。本実施形態の撮像素子21内での動作について、読み出し1〜読み出し5の動作、および、一括転送1,2の動作は、第1の実施形態で図5〜図10を用いて説明した動作と同様であり、読み出し6、読み出し7が追加されている点が第1の実施形態と異なる。撮像素子21から信号を読み出す動作については、読み出し6、読み出し7についてのみ説明する。
・読み出し6
読み出し6の動作を説明する。読み出し6の動作は、各画素28について、読み出し4の動作が行われた後に開始される。ただし、後に説明するように、読み出し6の動作によって開始されるライブビュー撮影用の露光期間内に静止画の露光終了時刻が含まれるため、ここでの読み出し6の動作は、読み出し6の動作の開始から一括転送2の動作の開始までの時間がライブビュー撮影の露光時間(Tint1)よりも短くなるようなタイミングで開始される。
読み出し6の動作を説明する。読み出し6の動作は、各画素28について、読み出し4の動作が行われた後に開始される。ただし、後に説明するように、読み出し6の動作によって開始されるライブビュー撮影用の露光期間内に静止画の露光終了時刻が含まれるため、ここでの読み出し6の動作は、読み出し6の動作の開始から一括転送2の動作の開始までの時間がライブビュー撮影の露光時間(Tint1)よりも短くなるようなタイミングで開始される。
図15を用いて、i行目で読み出し6を行なう期間T8の駆動タイミングを説明する。図15は、i−1,i,i+1行目の画素での駆動タイミングを示している。
i行目に配列された各画素28の転送トランジスタMtx1に信号線Tx1_iを介して転送パルスが印加されることで、i行目に配列された各画素28の光電変換部PDに蓄積された信号電荷が電荷保持部FDに転送される。その後、i行目に配列された各画素28の第1の選択トランジスタMb1に信号線SEL1_iを介して選択パルスが印加されることで、i行目に配列された各画素28が選択され、各画素28内の電荷保持部FDの信号レベルが、垂直信号線VTL1、水平走査回路27aを介して読み出される。この動作が順次1行ずつ行われることで、読み出し6が行われる。読み出し6によって読み出された信号を信号6とする。
読み出し4の動作が行われた後、読み出し6の動作が開始され、読み出し4から読み出し6までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷が電荷保持部FDに転送され、電荷保持部FDに保持される。この時点では、読み出し1から読み出し4までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷に対して、読み出し4から読み出し6までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷を加えた信号電荷が電荷保持部FDに保持されている。つまり、読み出し1から読み出し6までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷が電荷保持部FDに保持されている。この信号電荷に対応する信号が信号6として読み出される。
・読み出し7
読み出し7の動作を説明する。読み出し7の動作は、各画素28について、読み出し6の動作が開始されてから時間Tint1が経過した後に行われる。動作の内容については、読み出し2と同様なので説明を省略する。読み出し7によって読み出された信号を信号7とする。
読み出し7の動作を説明する。読み出し7の動作は、各画素28について、読み出し6の動作が開始されてから時間Tint1が経過した後に行われる。動作の内容については、読み出し2と同様なので説明を省略する。読み出し7によって読み出された信号を信号7とする。
読み出し7では、リセット後の電荷保持部FDの信号レベルがCDS回路25でサンプリングされる。続いて、一括転送2から読み出し7までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷が光電変換部PDから電荷保持部FDに転送され、電荷保持部FDに保持される。この信号電荷に対応する信号レベルがCDS回路25でサンプリングされる。CDS回路25は、サンプリングした2つの信号の差分を出力する。つまり、一括転送2から読み出し7までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷に対応する信号が信号7として読み出される。
撮像素子21から読み出された信号の処理については、信号5、信号6、信号7の処理が第1の実施形態と異なる。以下では、第1の実施形態と異なる点のみについて説明する。信号1〜4の処理方法は第1の実施形態と同様なので説明を省略する。
信号6は、A/D変換器22aでアナログ信号からデジタル信号に変換され、ノイズ除去部23bのフレームメモリ233に上書き保存される。図16(a)は、信号6に対応する各行の露光期間6を示している。前述したように、信号6は、読み出し1から読み出し6までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷(第4の信号電荷)に対応する信号である。
信号5は、A/D変換器22bでアナログ信号からデジタル信号に変換され、ノイズ除去部23b中の減算器231に出力される。減算器231は、信号5と、フレームメモリ233に保存されている信号6との差分処理を行い、差分処理後の差分信号を加算器29に出力する。この信号6と信号5の差分信号を信号Bとする。
図16(b)は、信号5に対応する各行の露光期間5を示している。前述したように、信号5は、読み出し1から一括転送2までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷に対応する。図16(d)は、信号Bに対応する各行の露光期間Bを示している。信号5と信号6の差分信号が信号Bであるため、信号Bは、読み出し6から一括転送2までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷(第1の信号電荷)に対応する信号である。露光期間Bは露光期間5と露光期間6の差分であり、読み出し6から一括転送2までの期間である。
信号7は、A/D変換器22bでアナログ信号からデジタル信号に変換され、加算器29に出力される。加算器29は、信号7と、ノイズ除去部23bから出力された信号Bとの加算処理を行い、加算処理後の加算信号を出力する。加算器29から出力された信号Bと信号7の加算信号は、ライブビュー用出力端子を介して撮像部2bから出力される。
図16(c)は、信号7に対応する各行の露光期間7を示している。前述したように、信号7は、CDS回路25でサンプリングされた、リセット信号と、一括転送2から読み出し7までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷に対応する信号との差分である。よって、信号7は、一括転送2から読み出し7までの間に光電変換部PDに蓄積された信号電荷(第2の信号電荷)に対応する信号である。
図16(e)は、各行の露光期間Bと露光期間7を示している。露光期間Bと露光期間7を合わせた露光期間に光電変換部PDで蓄積された信号電荷に対応する信号は信号Bと信号7の加算信号に対応する。また、露光期間Bと露光期間7を合わせた露光期間の各画素28の露光時間はTint1であり、ライブビュー撮影の露光時間と同じである。したがって、信号Bと信号7の加算信号はライブビュー用画像信号となる。
[効果]
上述したように本実施形態では、ノイズ除去部23b内にフレームメモリ233を追加することで、撮像素子21から読み出された信号2と信号6を同時にノイズ除去部23b内に保存することが可能となる。これにより、信号5と信号2の差分を静止画用画像信号として得るとともに、信号5と信号6の差分を、ライブビュー撮影の露光開始時刻から静止画撮影の露光終了時刻までに光電変換部PDに蓄積された信号電荷に対応する信号Bとして得ることが可能となる。信号Bと、静止画撮影の露光終了時刻からライブビュー撮影の露光終了時刻までの露光期間に対応する信号7とを加算処理することで、ライブビュー用画像信号を得ることが可能となる。このようにして、第1の実施形態で行った静止画撮影の露光開始時刻を露光期間内に含むライブビュー用画像信号を得ることに加え、第2の実施形態では静止画撮影の露光終了時刻を露光期間内に含むライブビュー用画像信号を得ることが可能となり、像消失期間を第1の実施形態よりも短くすることができる。
上述したように本実施形態では、ノイズ除去部23b内にフレームメモリ233を追加することで、撮像素子21から読み出された信号2と信号6を同時にノイズ除去部23b内に保存することが可能となる。これにより、信号5と信号2の差分を静止画用画像信号として得るとともに、信号5と信号6の差分を、ライブビュー撮影の露光開始時刻から静止画撮影の露光終了時刻までに光電変換部PDに蓄積された信号電荷に対応する信号Bとして得ることが可能となる。信号Bと、静止画撮影の露光終了時刻からライブビュー撮影の露光終了時刻までの露光期間に対応する信号7とを加算処理することで、ライブビュー用画像信号を得ることが可能となる。このようにして、第1の実施形態で行った静止画撮影の露光開始時刻を露光期間内に含むライブビュー用画像信号を得ることに加え、第2の実施形態では静止画撮影の露光終了時刻を露光期間内に含むライブビュー用画像信号を得ることが可能となり、像消失期間を第1の実施形態よりも短くすることができる。
なお、第1の実施形態、および、第2の実施形態における具体的な構成および駆動は、本発明を実施するための形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施すことができる。例えば、上記の各実施形態では、簡易的に静止画用画像信号を読み出す画素の行数とライブビュー用画像信号を読み出す画素の行数を同じとしたが、静止画用画像信号を読み出す画素の行数がライブビュー用画像信号を読み出す画素の行数より多くてもよい。
1・・・レンズ、2a,2b・・・撮像部、3・・・画像処理部、3a・・・第1画像処理部、3b・・・第2画像処理部、4・・・AF評価値演算部、5・・・表示部、9・・・駆動制御部、10・・・AF制御部、11・・・カメラ操作部、12・・・カメラ制御部、21・・・撮像素子、22a・・・A/D変換器、22b・・・A/D変換器、23a,23b・・・ノイズ除去部、24・・・画素部、28・・・画素、29・・・加算器、25・・・CDS回路、26・・・垂直制御回路、27a,27b・・・水平走査回路、231・・・減算器、232,233・・・フレームメモリ、PD・・・光電変換部、FD・・・電荷保持部、Mtx2・・・PD排出トランジスタ、Mtx1・・・転送トランジスタ、Ma・・・増幅用トランジスタ、Mb1,Mb2・・・選択トランジスタ、Mr・・・FDリセットトランジスタ
Claims (6)
- 入射した光を信号電荷に変換して蓄積する光電変換素子と、当該光電変換素子に蓄積された前記信号電荷を保持する電荷保持部とを有し、前記信号電荷に基づく画素信号を出力する複数の画素を備えた画素部と、
静止画撮影による前記画素信号の読み出しと動画撮影による前記画素信号の読み出しとを並行して行うことが可能であって、前記画素部から前記画素信号を読み出し、動画撮影の露光開始時刻から静止画撮影の露光期間内の所定の時刻までに前記光電変換素子に蓄積された第1の信号電荷に基づく第1の画素信号と、前記所定の時刻から動画撮影の露光終了時刻までに前記光電変換素子に蓄積された第2の信号電荷に基づく第2の画素信号とを出力する読み出し部と、
前記第1の画素信号と前記第2の画素信号とを加算し、加算後の画素信号を動画用信号として出力する加算部と、
を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記所定の時刻が静止画撮影の露光開始時刻であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記読み出し部は、前記第1の画素信号と前記第2の画素信号とを前記画素部から読み出して出力し、さらに、動画撮影の露光開始時刻から静止画撮影の露光終了時刻までに前記光電変換素子に蓄積された第3の信号電荷に基づく第3の画素信号を前記画素部から読み出して出力し、
前記第1の画素信号と前記第3の画素信号との減算を行い、減算後の画素信号を静止画用信号として出力する減算部をさらに有する
ことを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。 - 前記所定の時刻が静止画撮影の露光終了時刻であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記読み出し部は、第1の動画撮影の露光開始時刻から静止画撮影の露光終了時刻までに前記光電変換素子に蓄積された第3の信号電荷に基づく第3の画素信号を前記画素部から読み出し、第1の動画撮影の露光開始時刻から第2の動画撮影の露光開始時刻までに前記光電変換素子に蓄積された第4の信号電荷に基づく第4の画素信号を読み出し、前記第3の画素信号と前記第4の画素信号との減算を行うことで前記第1の画素信号を生成して出力することを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
- 静止画撮影の露光開始時刻が全画素で同一かつ静止画撮影の露光終了時刻が全画素で同一であることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の撮像装置。
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WO2018173597A1 (ja) * | 2017-03-22 | 2018-09-27 | 富士フイルム株式会社 | 撮像装置、撮像方法、及び撮像プログラム |
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017169171A1 (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子および撮像装置 |
CN108886596A (zh) * | 2016-03-31 | 2018-11-23 | 索尼公司 | 固态成像元件和成像装置 |
US20190110010A1 (en) * | 2016-03-31 | 2019-04-11 | Sony Corporation | Solid-state image sensor and imaging device |
US10715755B2 (en) | 2016-03-31 | 2020-07-14 | Sony Corporation | Solid-state image sensor and imaging device |
CN108886596B (zh) * | 2016-03-31 | 2021-05-14 | 索尼公司 | 固态成像元件和成像装置 |
WO2018173597A1 (ja) * | 2017-03-22 | 2018-09-27 | 富士フイルム株式会社 | 撮像装置、撮像方法、及び撮像プログラム |
CN110463185A (zh) * | 2017-03-22 | 2019-11-15 | 富士胶片株式会社 | 摄像装置、摄像方法及摄像程序 |
US10812705B2 (en) | 2017-03-22 | 2020-10-20 | Fujifilm Corporation | Imaging apparatus, imaging method, and imaging program |
CN110463185B (zh) * | 2017-03-22 | 2021-09-03 | 富士胶片株式会社 | 摄像装置、摄像方法及存储介质 |
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