JP2013090074A - 撮像装置および方法、並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】撮像領域の任意の一部を切り出して転送することにより、高速で撮像できるようにする。
【解決手段】垂直転送制御部２２２は、読出ゲートＲＯＧに対して、複数の画素からなる撮像素子がＱ行×Ｒ列のブロックに分割される場合、任意のｑ行で、かつ任意のｒ列のブロックの撮像素子により撮像された画像データのみ出力するとき、ｑ行目の全てのブロックに属する撮像素子により撮像された画像データを、Ｖ−ＣＣＤに垂直方向に転送するように転送クロックを発生する。水平転送制御部２２１は、Ｖ−ＣＣＤにより転送されてきたｑ行目の全てのブロックに属する撮像素子により撮像された画像データのうち、ｒ列目のブロックの撮像素子により撮像された画像データのみをＨ−ＣＣＤで転送するように転送クロックを発生する。本技術は、撮像装置に適用することができる。
【選択図】図１１

Description

本技術は、撮像装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、撮像される画像の一部を切り出すことにより高速で画像を撮像できるようにした撮像装置および方法、並びにプログラムに関する。

画像を高速で撮像する手法として、画像内における一部分を切り出すことで、高速で撮像する技術が提案されている（特許文献１参照）。

特開平１０−２５６５２２号公報

しかしながら、上述する特許文献１に記載の手法では、使用しない不要画素、すなわち、切り出されることのない画素の信号を掃き捨てる必要があり、掃き捨てに係る時間が必要となるため、撮像の高速化には限界があった。

また、上述する特許文献１に記載の手法では、切出領域は、中央部の領域に限られるため、任意で切出領域を設定し、高速撮像することができなかった。

本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、特に、撮像領域の切り出しにより高速で撮像できるようにするものである。

本技術の一側面の撮像装置は、複数の画素からなる画素部と、前記画素部で取得した画素信号データを垂直方向に転送する垂直転送部と、前記垂直転送部により転送された画素信号データを水平方向に転送する水平転送部とを含み、前記画素部をQ行×R列によって分割した分割画素領域のうち、q行目で、かつr列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみ出力するとき、前記垂直転送部は、前記q行目の全ての分割画素領域で取得した画素信号データを垂直方向に転送し、前記水平転送部は、前記垂直転送部により転送された画素信号のうち、前記r列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみを水平方向に転送する。

前記画素部をQ行×R列によって分割した分割画素領域のうち、q行目で、かつr列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみ出力するとき、前記垂直転送部には、前記q行目の全ての分割画素領域で取得した画素信号を、垂直方向に配列された画素数がQ分割されたときの画素数分ずつ繰り返し垂直方向に転送させるようにすることができる。

前記水平転送部には、前記垂直転送部により転送された画素信号データのうち、前記r列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみを、前記水平方向に配列された画素数がR分割されたときの画素数分ずつ繰り返し水平方向に転送させるようにすることができる。

前記垂直転送部により転送されてきた前記q行目の全ての分割画素領域で取得した画素信号データのうち、前記r列目以外の分割画素領域で取得した画素信号データを排出する排出部をさらに含ませるようにすることができ、前記水平転送部には、前記垂直転送部により転送されてきた前記q行目の全ての分割画素領域で取得した画素信号データのうち、前記排出部により排出された前記r列目以外の分割画素領域で取得した画素信号データを除く、前記r列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみを水平方向に転送させるようにすることができる。

本技術の一側面の撮像方法は、複数の画素からなる画素部を含む撮像装置の撮像方法であって、前記撮像装置が、前記画素部で取得した画素信号データを垂直方向に転送する垂直転送処理し、前記垂直転送部により転送された画素信号データを水平方向に転送する水平転送処理するステップを含み、前記画素部をQ行×R列によって分割した分割画素領域のうち、q行目で、かつr列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみ出力するとき、前記垂直転送処理は、前記q行目の全ての分割画素領域で取得した画素信号データを垂直方向に転送し、前記水平転送処理は、前記垂直転送処理により転送された画素信号のうち、前記r列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみを水平方向に転送する。

本技術の一側面のプログラムは、複数の画素からなる画素部を含む撮像装置を制御するコンピュータを、前記画素部で取得した画素信号データを垂直方向に転送する垂直転送部と、前記垂直転送部により転送された画素信号データを水平方向に転送する水平転送部として機能させ、前記画素部をQ行×R列によって分割した分割画素領域のうち、q行目で、かつr列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみ出力するとき、前記垂直転送部は、前記q行目の全ての分割画素領域で取得した画素信号データを垂直方向に転送し、前記水平転送部は、前記垂直転送部により転送された画素信号のうち、前記r列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみを水平方向に転送する。

本技術の一側面においては、複数の画素からなる画素部で取得した画素信号データが垂直方向に転送され、転送された画素信号データが水平方向に転送され、前記画素部をQ行×R列によって分割した分割画素領域のうち、q行目で、かつr列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみ出力するとき、前記q行目の全ての分割画素領域で取得した画素信号データが垂直方向に転送され、垂直方向に転送された画素信号のうち、前記r列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみが水平方向に転送される。

本技術の撮像装置は、独立した装置であっても良いし、撮像処理を行うブロックであっても良い。

本技術によれば、撮像領域のうち、任意の一部の領域の画像データを高速で撮像することが可能となる。

本技術を適用した撮像装置の第１の実施の形態の構成例を示す図である。 図１の撮像エリアの配線構成例を説明する図である。 図１の撮像エリアによる画像信号出力処理を説明するフローチャートである。 図１の撮像エリアにおける垂直転送を説明する図である。 図１の撮像エリアにおける水平転送を説明する図である。 本技術を適用した撮像装置の第２の実施の形態の構成例を示す図である。 図６の撮像エリアの配線構成例を説明する図である。 図６の撮像エリアによる画像信号出力処理を説明するフローチャートである。 図６の撮像エリアにおける垂直転送を説明する図である。 図６の撮像エリアにおける水平転送を説明する図である。 本技術を適用した撮像装置の第３の実施の形態の構成例を示す図である。 図１１の撮像エリアの配線構成例を説明する図である。 図１１の撮像エリアによる画像信号出力処理を説明するフローチャートである。 図１１の撮像エリアにおける垂直転送を説明する図である。 図１１の撮像エリアにおける水平転送を説明する図である。 汎用のパーソナルコンピュータの構成例を説明する図である。

以下、発明を実施するための形態（以下実施の形態とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行なう。
１．第１の実施の形態（３行×３列のブロックにおける中央列領域を切り出す例）
２．第２の実施の形態（３行×３列のブロックにおける任意の領域を切り出す例）
３．第３の実施の形態（Ｑ行×Ｒ列のブロックにおける（ｑ，ｒ）領域を切り出す例）

＜１．第１の実施の形態＞
［本技術を適用した撮像装置の第１の実施の形態の構成例］
図１を参照して、本技術を適用した撮像装置の第１の実施の形態の構成例について説明する。

図１において、撮像エリア１１は、マトリクス状に配置されたフォトダイオードＰＤ、読出ゲートＲＯＧ、および垂直ＣＣＤ（Charge Coupled Device）（以下、Ｖ−ＣＣＤとも称する）より構成されている。フォトダイオードＰＤは、行（垂直）方向および列（水平）方向にマトリクス状に配列され、入射光をその光量に応じた電荷量を、画像信号の信号電荷として蓄積する。読出ゲートＲＯＧは、フォトダイオードＰＤの垂直列ごとに設けられ、各フォトダイオードＰＤから信号電荷を読み出してＶ−ＣＣＤに供給する。Ｖ−ＣＣＤは、読出ゲートＲＯＧにより読み出された信号電荷を垂直転送する。尚、図１においては、フォトダイオードＰＤ、読出ゲートＲＯＧ、およびＶ−ＣＣＤ（垂直ＣＣＤ）は、マトリクス状に複数設けられている。また、Ｖ−ＣＣＤは、フォトダイオードＰＤの垂直に配列された列毎にそれぞれ設けられている。

この撮像エリア１１において、フォトダイオードＰＤは、例えば、ＰＮ接合のフォトダイオードからなっている。このフォトダイオードＰＤに蓄積された信号電荷は、読出ゲートＲＯＧに転送クロックが印加されることによりＶ−ＣＣＤに読み出される。Ｖ−ＣＣＤは、例えば、電極Ｖ１乃至Ｖ４に供給される４相の垂直転送クロックＣ＿Ｖ１乃至Ｃ＿Ｖ４によって転送駆動する。

ここで、Ｖ−ＣＣＤにおいて、第１相目および第３相目の転送電極は、読出ゲートＲＯＧのゲート電極を兼ねている。このことから、第１相目乃至第４相目の垂直転送クロックＣ＿Ｖ１乃至Ｃ＿Ｖ４のうち、第１相目の転送クロックＣ＿Ｖ１と第３相目の転送クロックＣ＿Ｖ３が所定レベルの読出パルスが読出ゲートＲＯＧの転送クロックとなる。また、図２を参照して後述するが、全行に対して上下それぞれ１／３行分の範囲、および中央の１／３行分の範囲の転送クロックを区別する必要があるため、第１相目の転送クロックＣ＿Ｖ１は、第１相目用の電極Ｖ１Ａ，Ｖ１Ｂに、第１相目の転送クロックＣ＿Ｖ１Ａ，Ｃ＿Ｖ１Ｂが供給され、第３相目用の電極Ｖ３Ａ，Ｖ３Ｂに、第３相目の転送クロックＣ＿Ｖ３Ａ，Ｃ＿Ｖ３Ｂが、それぞれ供給される。垂直転送制御部２２は、これらの第１相目乃至第４相目の転送クロックＣ＿Ｖ１Ａ，Ｃ＿Ｖ１Ｂ，Ｃ＿Ｖ２，Ｃ＿Ｖ３Ａ，Ｃ＿Ｖ３Ｂ，Ｃ＿Ｖ４を必要なタイミングで発生して、垂直転送を制御する。

撮像エリア１１の図面上の下側には、Ｈ−ＣＣＤ（水平ＣＣＤ）が配されている。このＨ−ＣＣＤには、複数列のＶ−ＣＣＤから全列に対して中央の１／３列分に相当する信号電荷が順次転送される。Ｈ−ＣＣＤは、例えば、２相の水平転送クロックＣ＿ＬＶ１，Ｃ＿ＶＯＧ１、または、Ｃ＿ＬＶ２，Ｃ＿ＶＯＧ２によって転送駆動され、複数本のＶ−ＣＣＤから供給された信号電荷のうち、後述する中央列領域に対応する信号電荷を、全列に対して１／３列分ずつ順次水平方向に転送する。

また、複数本のＶ−ＣＣＤおよびＨ−ＣＣＤとの間には、転送制御部としての電極であるコントロールゲートＬＶ１−１，ＬＶ１−２，ＬＶ２，ＶＯＧ１−１，ＶＯＧ１−２，ＶＯＧ２が設けられている。このコントロールゲートＬＶ１−１，ＬＶ１−２，ＬＶ２，ＶＯＧ１−１，ＶＯＧ１−２，ＶＯＧ２は、複数本のＶ−ＣＣＤからＨ−ＣＣＤへの信号電荷の転送を制御する。より詳細には、水平方向の中央列領域を除く、後述する左列領域、および右列領域における信号電荷の転送に禁止するために、撮像エリア１１における水平方向に対して区別して設けられている。水平転送制御部２１は、このコントロールゲートＬＶ１−１，ＬＶ１−２，ＬＶ２，ＶＯＧ１−１，ＶＯＧ１−２，ＶＯＧ２へと、転送クロックＣ＿ＬＶ１−１，Ｃ＿ＬＶ１−２，Ｃ＿ＬＶ２，Ｃ＿ＶＯＧ１−１，Ｃ＿ＶＯＧ１−２，Ｃ＿ＶＯＧ２を必要なタイミングで発生する。

すなわち、コントロールゲートＬＶ１−１，ＬＶ１−２，ＬＶ２，ＶＯＧ１−１，ＶＯＧ１−２，ＶＯＧ２は、通常撮像モードでは、複数本のＶ−ＣＣＤから１ライン分ずつ送り込まれる信号電荷をそのまま全てＨ−ＣＣＤに転送する。一方、高速撮像モードでは、複数本のＶ−ＣＣＤから１ライン分ずつ送り込まれる信号電荷のうち、水平方向の左右両端部から１／３列分の信号電荷についてはＨ−ＣＣＤへの転送を禁止し、中央部の信号電荷のみをＨ−ＣＣＤへ転送する。コントロールゲートＬＶ１−１，ＬＶ１−２，ＬＶ２，ＶＯＧ１−１，ＶＯＧ１−２，ＶＯＧ２には、それぞれドレインゲートＤＲが設けられており、蓄積可能な電荷量を超える電荷については、ドレインゲートＤＲから排出される。

Ｈ−ＣＣＤの転送先の端部には、例えばフローティング・ディフュージョン・アンプ構成の電荷電圧変換部ＣＶが設けられている。この電荷電圧変換部ＣＶは、Ｈ−ＣＣＤによって水平転送されてきた信号電荷を順次電圧信号に変換して出力する。この電圧信号は、被写体からの光の入射量に応じたＣＣＤ出力信号として導出される。

［読出電極の詳細構成］
次に、図２を参照して、撮像エリア１１において領域毎に制御するための配線構造について説明する。

撮像エリア１１は、図２で示されるように、３行×３列からなる領域Ｚ１乃至Ｚ９の合計９領域に分割されている。撮像エリア１１において、全画像信号を転送する通常モードの場合、すなわち、３行×３列からなる領域Ｚ１乃至Ｚ９の全領域の画像信号を転送する場合、垂直転送制御部２２は、転送クロックＣ＿Ｖ１Ａ，Ｃ＿Ｖ１Ｂ，Ｃ＿Ｖ３Ａ，Ｃ＿Ｖ３Ｂを発生し、電極Ｖ１Ａ，Ｖ１Ｂ，Ｖ３Ａ，Ｖ３Ｂに供給する。これに応じて、各読出ゲートＲＯＧが、対応するフォトダイオードＰＤの画像信号を読み出してＶ−ＣＣＤに読み出す。Ｖ−ＣＣＤは、読み出された全行分の画像信号を順次垂直方向に転送させる。さらに、水平転送制御部２１は、水平転送クロックＣ＿ＬＶ１，Ｃ＿ＶＯＧ１、または、Ｃ＿ＬＶ２，Ｃ＿ＶＯＧ２を発生し、これに応じて、コントロールゲートＬＶ１−１，ＬＶ１−２，ＬＶ２，ＶＯＧ１−１，ＶＯＧ１−２，ＶＯＧ２は、順次行単位で読み出された画像信号をＨ−ＣＣＤに供給する。Ｈ−ＣＣＤは、コントロールゲートＬＶ１−１，ＬＶ１−２，ＬＶ２，ＶＯＧ１−１，ＶＯＧ１−２，ＶＯＧ２より読み出された画像信号を順次水平方向に転送する。

一方、撮像エリア１１において、中央列領域の画像信号のみを転送する高速モードの場合、すなわち、３行×３列からなる領域Ｚ１乃至Ｚ９のうち領域Ｚ５の画像信号のみを転送する場合、垂直転送制御部２２は、転送クロックＣ＿Ｖ１Ａ，Ｃ＿Ｖ１Ｂを発生し、電極Ｖ１Ａ，Ｖ１Ｂに供給する。これに応じて、領域Ｚ４乃至Ｚ６（以下、これらを纏めて中段領域とも称するものとする）の各読出ゲートＲＯＧが、対応するフォトダイオードＰＤの画像信号を全行に対して１／３行分を読み出してＶ−ＣＣＤに読み出す。Ｖ−ＣＣＤは、読み出された全行に対して１／３行分の画像信号を、全行に対して１／３行分ずつ垂直方向に転送させる。すなわち、この処理により、中段領域を構成する領域Ｚ４乃至Ｚ６の画像信号が、領域Ｚ７乃至Ｚ９（以下、これらを纏めて下段領域とも称するものとする）に対応するＶ−ＣＣＤに転送される。さらに、水平転送制御部２１は、水平転送クロックＣ＿ＬＶ２，Ｃ＿ＶＯＧ２を発生し、コントロールゲートＬＶ２，ＶＯＧ２に供給する。これに応じて、コントロールゲートＬＶ２，ＶＯＧ２は、全列に対して、１／３列分となる中央の領域Ｚ５の列から読み出された画像信号を行単位でＨ−ＣＣＤに供給する。尚、コントロールゲートＬＶ１−１，ＬＶ１−２により蓄積される電荷については、その全量がドレインゲートＤＲから排出される。Ｈ−ＣＣＤは、コントロールゲートＬＶ２，ＶＯＧ２より読み出された画像信号を順次行単位で、かつ、水平方向に対して全列に対して１／３列分ずつ水平方向に転送する。

［画像信号出力処理］
次に、図３のフローチャートを参照して、図１の撮像装置による画像信号出力処理について説明する。尚、通常モードにおける画像信号出力処理については、一般的な処理であるので、ここでは、高速モードにおける画像信号出力処理について説明するものとする。また、以降においては、領域Ｚ１乃至Ｚ３、領域Ｚ４乃至Ｚ６、および領域Ｚ７乃至Ｚ９をそれぞれ纏めて、上段領域、中段領域、および下段領域とも称するものとする。また、同様に、領域Ｚ１，Ｚ４，Ｚ７を纏めて左列領域、領域Ｚ２，Ｚ５，Ｚ８を纏めて中央列領域、領域Ｚ３，Ｚ６，Ｚ９を纏めて右列領域と称するものとする。

ステップＳ１において、垂直転送制御部２２は、転送クロックＣ＿Ｖ１Ａ，Ｃ＿Ｖ３Ａを発生して、読出ゲートＲＯＧに供給する。中段領域を構成する領域Ｚ４乃至Ｚ６の読出ゲートＲＯＧは、中段領域を構成する領域Ｚ４乃至Ｚ６のフォトダイオードＰＤの信号電荷からなる画像信号を読み出してＶ−ＣＣＤに供給する。

ステップＳ２において、Ｖ−ＣＣＤは、垂直方向に全行分に対して１／３行分だけ画像信号を垂直転送する。すなわち、図４の状態Ｐ１−１で示される撮像エリア１１のように、Ｖ−ＣＣＤは、中段領域Ｍの画像信号Ｌ（ｎ）が読み出されると、その前の処理により下段領域Ｄに対応する位置に画像信号Ｌ（ｎ−１）が転送された状態となっている。そこで、Ｖ−ＣＣＤは、上段領域Ｕ、中段領域Ｍ、および下段領域Ｄの画像信号を、それぞれ垂直方向に全行分の１／３行分だけ転送する。すなわち、Ｖ−ＣＣＤは、上段領域Ｕの画像信号を中段領域Ｍに、中段領域Ｍの画像信号を下段領域Ｄに、下段領域Ｄの画像信号をコントロールゲートＬＶ１−１，ＬＶ１−２，ＬＶ２，ＶＯＧ１−１，ＶＯＧ１−２，ＶＯＧ２に、それぞれ転送する。この結果、図４の状態Ｐ１−２で示される撮像エリア１１のように、中段領域Ｍより読み出された画像信号Ｌ（ｎ）が下段領域Ｕに転送される。また、それまでに存在した下段領域Ｄの画像信号Ｌ（ｎ−１）は、コントロールゲートＬＶ１−１，ＬＶ１−２，ＬＶ２，ＶＯＧ１−１，ＶＯＧ１−２，ＶＯＧ２に供給される。さらに、上段領域Ｕには、読み出された信号が存在しないため、１段下の領域である中段領域Ｍがブランク状態となる。尚、最初の処理では、下段領域Ｄはブランク状態となっているため、下段領域ＤからはコントロールゲートＬＶ１−１，ＬＶ１−２，ＬＶ２，ＶＯＧ１−１，ＶＯＧ１−２，ＶＯＧ２に対して転送される信号は存在しないことになるが、以降においては、上述した処理が繰り返されることになる。

ステップＳ３において、水平転送制御部２１は、コントロールゲートＬＶ１−１，ＬＶ１−２，ＶＯＧ１−１，ＶＯＧ１−２への転送クロックＣ＿ＬＶ１−１，Ｃ＿ＬＶ１−２，Ｃ＿ＶＯＧ１−１，Ｃ＿ＶＯＧ１−２を停止して、供給されてきた画像信号を堰き止めてＨ−ＣＣＤへの転送を停止させる。この際、ドレインゲートＤＲは、コントロールゲートＬＶ１−１，ＬＶ１−２，ＶＯＧ１−１，ＶＯＧ１−２に蓄積可能な電荷量に対するオーバフロー分を排出する。

ステップＳ４において、水平転送制御部２１は、コントロールゲートＬＶ２，ＶＯＧ２への転送クロックＣ＿ＬＶ２，Ｃ＿ＶＯＧ２を供給する。これによりコントロールゲートＬＶ２，ＶＯＧ２は、下段領域Ｄより供給されてきた画像信号のうち、中央列領域の画像信号を順次行単位でＨ−ＣＣＤに供給する。すなわち、ステップＳ３の処理により、左列領域、および右列領域のそれぞれの下段領域から転送されてきた画像信号はドレインゲートＤＲより排出される。また、ステップＳ４の処理により、中央列領域で、かつ、下段領域より転送されてきた画像信号のみがＨ−ＣＣＤに供給される。

ステップＳ５において、Ｈ−ＣＣＤは、下段領域Ｄより供給されてきた画像信号のうち、中央列領域の画像信号のみを行単位で全列数に対して１／３列分ずつ順次水平方向に転送する処理を繰り替えて、電荷電圧変換部ＣＶに供給する。電荷電圧変換部ＣＶは、Ｈ−ＣＣＤによって水平転送されてきた信号電荷を順次電圧信号に変換して出力する。

ステップＳ６において、処理の終了が指示されたか否かが判定され、終了が指示されたと判定されない場合、処理は、ステップＳ１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。そして、ステップＳ６において、処理の終了が指示された場合、処理は、終了する。

例えば、図５の状態Ｐ１１で示される撮像エリア１１のように、最下段の行について、左列領域の画像信号がＢ（１１）、中央列領域がＢ（２１）、および右列領域がＢ（３１）で示されており、下から２行目の左列領域の画像信号がＢ（１２）、中央列領域がＢ（２２）、および右列領域がＢ（３２）で示されており、下から３行目の左列領域の画像信号がＢ（１３）、中央列領域がＢ（２３）、および右列領域がＢ（３３）で示されているものとする。すなわち、図５の状態Ｐ１１で示される撮像エリア１１においては、最下段から３行目までの行単位の画像信号が示されている。

この状態において、ステップＳ３の処理では、コントロールゲートＬＶ２，ＶＯＧ２のみが動作することにより、最下段の左列領域および右列領域の画像信号Ｂ（１１）、Ｂ（１３）は、Ｈ−ＣＣＤには転送されず、ドレインゲートＤＲから排出される。また、ステップＳ４の処理により、コントロールゲートＬＶ２，ＶＯＧ２が動作することにより、図５の状態Ｐ１２の撮像エリア１１で示されるように、最下段の中央列領域の画像信号Ｂ（１２）がＨ−ＣＣＤに供給される。そして、ステップＳ５の処理により、図５の状態Ｐ１３の撮像エリア１１で示されるように、Ｈ−ＣＣＤが、画像信号Ｂ（１２）を全列数に対して１／３列分だけ転送する。これにより、画像信号Ｂ（１２）が左列領域に対応する位置に転送される。

同様の処理が繰り返されることにより、状態Ｐ１４で示される撮像エリア１１のように、画像信号Ｂ（２２）がＨ−ＣＣＤに供給される。そして、状態Ｐ１５で示される撮像エリア１１のように、画像信号Ｂ（１２），Ｂ（２２）が水平方向に対して、全列数に対して１／３列分だけ転送される。これにより、画像信号Ｂ（１２）が電荷電圧変換部ＣＶに供給されて、電圧に変換されて出力され、状態Ｐ１５で示される撮像エリア１１のように、画像信号Ｂ（２２）が左列領域に転送される。

さらに、状態Ｐ１６で示される撮像エリア１１のように、画像信号Ｂ（２３）がＨ−ＣＣＤに供給され、画像信号Ｂ（２２），Ｂ（２３）が水平方向に対して、全列数に対して１／３列分だけ転送される。これにより、画像信号Ｂ（２２）が電荷電圧変換部ＣＶに供給されて、電圧に変換されて出力され、状態Ｐ１７で示される撮像エリア１１のように、画像信号Ｂ（２３）が左列領域に転送される。

このような処理が、下段領域Ｄ全体で実行され、次の画像がある場合、ステップＳ１の処理に戻ると、２回目の処理として、図４の状態Ｐ２−１で示される撮像エリア１１のように、中段領域Ｍの読出ゲートＲＯＧにより中段領域ＭのフォトダイオードＰＤより読み出された画像信号Ｌ（ｎ＋１）がＶ−ＣＣＤの中段領域Ｍに対応する位置に読み出される。そして、ステップＳ２の処理により、上段領域Ｕ、中段領域Ｍ、および下段領域Ｕが、それぞれ全行に対して１／３行分だけ垂直に転送される。これにより、状態Ｐ２−２で示される撮像エリア１１のように、中段領域Ｍより読み出された画像信号Ｌ（ｎ＋１）が下段領域Ｕに転送される。その後、上述したステップＳ３乃至Ｓ５の処理により、画像信号Ｌ（ｎ＋１）のうち中央列領域の画像信号が行単位で出力される。

同様に、３回目の処理として、ステップＳ１の処理により、図４の状態Ｐ３−１で示される撮像エリア１１のように、Ｖ−ＣＣＤに画像信号Ｌ（ｎ＋２）が中段領域Ｍに読み出される。そして、ステップＳ２の処理により、上段領域Ｕ、中段領域Ｍ、および下段領域Ｄが、それぞれ全行に対して１／３行分だけ垂直に転送される。これにより、状態Ｐ３−２で示される撮像エリア１１のように、中段領域Ｍより読み出された画像信号Ｌ（ｎ＋２）が下段領域Ｕに転送される。その後、上述したステップＳ３乃至Ｓ５の処理により、画像信号Ｌ（ｎ＋２）のうち中央列領域の画像信号が行単位で出力される。

さらに、４回目の処理として、ステップＳ１の処理により、図４の状態Ｐ４−１で示される撮像エリア１１のように、Ｖ−ＣＣＤに画像信号Ｌ（ｎ＋３）が中段領域Ｍに読み出される。ステップＳ２の処理により、上段領域Ｕ、中段領域Ｍ、および下段領域Ｕが、それぞれ全行に対して１／３行分だけ垂直に転送されることで、状態Ｐ４−２で示される撮像エリア１１のように、中段領域Ｍより読み出された画像信号Ｌ（ｎ＋３）が下段領域Ｕに転送される。その後、上述したステップＳ３乃至Ｓ５の処理により、画像信号Ｌ（ｎ＋３）のうち中央列領域の画像信号が行単位で出力される。

以上の処理により、撮像エリア１１における全てのフォトダイオードＰＤにより撮像される画像信号のうち、垂直方向に対して転送すべき画像信号を中央列領域の１／３とすることができ、さらに、水平方向に転送すべき画像信号を中央列領域の１／３とすることができる。結果として、全領域のうち１／９の画像信号のみを転送するのみで済むため、画像信号の転送を高速化することが可能となる。

＜２．第２の実施の形態＞
［本技術を適用した撮像装置の第２の実施の形態の構成例］
以上においては、高速モードにおいて、撮像エリア１１を３領域×３領域に９分割した中央列領域（領域Ｚ５）の画像信号のみを出力する例について説明してきたが、任意の領域から画像信号を出力することで、高速モードを実現するようにしてもよい。

図６は、任意の領域から画像信号を出力することで、高速モードを実現するようにした撮像エリア１１の構成例を示している。尚、図６の撮像エリア１１において、図１の撮像エリア１１における構成と、同一の機能を備えた構成については、同一の名称、および同一の符号を付しており、その説明は適宜省略するものとする。図６において、図１の撮像エリア１１の構成と異なるのは、コントロールゲートＬＶ１−１，ＬＶ１−２，ＬＶ２およびコントロールゲートＶＯＧ１−１，ＶＯＧ１−２，ＶＯＧ２が、それぞれ区別されて、コントロールゲートＬＶ１乃至ＬＶ３およびコントロールゲートＶＯＧ１乃至ＶＯＧ３とされた点である。すなわち、図７で示されるように、撮像エリア１１における、領域Ｚ１乃至Ｚ９の９領域を、中段領域である領域Ｚ５以外の領域についても区別して転送クロックを供給するには、上段領域および下段領域をそれぞれ区別する必要があるためである。

また、これに対応して、水平転送制御部２１、および垂直転送制御部２２に代えて、水平転送制御部１２１、および垂直転送制御部１２２が設けられている。水平転送制御部１２１は、基本的な機能は水平転送制御部２１と同様であるが、コントロールゲートＬＶ１乃至ＬＶ３，ＶＯＧ１乃至ＶＯＧ３に対して、水平転送クロックＣ＿ＬＶ１乃至Ｃ＿ＬＶ３，Ｃ＿ＶＯＧ１乃至Ｃ＿ＶＯＧ３を供給する。さらに、垂直転送制御部１２２は、基本的な機能において、垂直転送制御部２２と同様であるが、転送クロックＣ＿Ｖ１Ａ乃至Ｃ＿Ｖ１Ｃ，Ｃ＿Ｖ２，Ｃ＿Ｖ３Ａ乃至Ｃ＿Ｖ３Ｃ，Ｃ＿Ｖ４を必要なタイミングで発生して、対応する読出ゲートＲＯＧに供給する。すなわち、図７で示されるように、上段領域と下段領域とを区別する必要があるため、これらを区別して対応するフォトダイオードＰＤに蓄積された画像信号を読み出させる。より詳細には、図７で示されるように、転送クロックＣ＿Ｖ１Ａ，Ｃ＿Ｖ３Ａは、電極Ｖ１Ａ，Ｖ３Ａより上段領域の読出ゲートＲＯＧに供給される。転送クロックＣ＿Ｖ１Ｂ，Ｃ＿Ｖ３Ｂは電極Ｖ１Ｂ，Ｖ３Ｂより中段領域の読出ゲートＲＯＧに供給され、転送クロックＣ＿Ｖ１Ｃ，Ｃ＿Ｖ３Ｃは電極Ｖ１Ｃ，Ｖ３Ｃより下段領域の読出ゲートＲＯＧに供給され、それぞれ対応したフォトダイオードＰＤに蓄積された画像信号が読み出される。

［画像信号出力処理］
次に、図８のフローチャートを参照して、図５の撮像装置による画像信号出力処理について説明する。尚、通常モードにおける画像信号出力処理については、一般的な処理であるので、ここでも、高速モードにおける画像信号出力処理についてのみ説明するものとする。また、ここでは、任意に選択できる領域として、図６における領域Ｚ３の画像信号を高速モードで出力する例について説明するものとするが、その他の領域についても、転送クロックの与え方を調整することで出力することができる。

ステップＳ１１において、垂直転送制御部１２２は、転送クロックＣ＿Ｖ１Ａ，Ｃ＿Ｖ３Ａを発生して、読出ゲートＲＯＧに供給する。上段領域を構成する領域Ｚ１乃至Ｚ３の読出ゲートＲＯＧは、上段領域を構成する領域Ｚ１乃至Ｚ３のフォトダイオードＰＤの画像信号を読み出してＶ−ＣＣＤに供給する。

ステップＳ１２において、Ｖ−ＣＣＤは、垂直方向に全行分に対して１／３行分だけ画像信号を垂直転送する。すなわち、図９の状態Ｐ２１−１で示される撮像エリア１１のように、Ｖ−ＣＣＤは、上段領域Ｕの画像信号Ｌ（ｎ）が読み出されると、その前の処理により中段領域Ｍおよび下段領域Ｄに対応する位置に画像信号Ｌ（ｎ−１），画像信号Ｌ（ｎ−２）が転送された状態となっている。そこで、Ｖ−ＣＣＤは、上段領域Ｕ、中段領域Ｍ、および下段領域Ｄの画像信号を、垂直方向に全行分に対して１／３行分だけ転送する。すなわち、Ｖ−ＣＣＤは、上段領域Ｕの画像信号を中段領域Ｍに、中段領域Ｍの画像信号を下段領域Ｄに、下段領域Ｄの画像信号をコントロールゲートＬＶ１乃至ＬＶ３，ＶＯＧ１乃至ＶＯＧ３に、それぞれ転送する。この結果、図９の状態Ｐ２２−２で示される撮像エリア１１のように、上段領域Ｕより読み出された画像信号Ｌ（ｎ）が中段領域Ｍに転送される。また、それまでに存在した中段領域Ｍの画像信号Ｌ（ｎ−１）が下段領域Ｄに転送される。そして、下段領域Ｄの画像信号Ｌ（ｎ−２）が、コントロールゲートＬＶ１乃至ＬＶ３，ＶＯＧ１乃至ＶＯＧ３に供給される。

ステップＳ１３において、水平転送制御部１２１は、コントロールゲートＬＶ１，ＬＶ２，ＶＯＧ１，ＶＯＧ２への転送クロックＣ＿ＬＶ１，Ｃ＿ＬＶ２，Ｃ＿ＶＯＧ１，Ｃ＿ＶＯＧ２を停止して、供給されてきた画像信号を堰き止めてＨ−ＣＣＤへの転送を停止させる。この際、ドレインゲートＤＲは、コントロールゲートＬＶ１，ＬＶ２，ＶＯＧ１，ＶＯＧ２に蓄積可能な電荷量に対するオーバフロー分を排出する。

ステップＳ１４において、水平転送制御部１２１は、コントロールゲートＬＶ３，ＶＯＧ３への転送クロックＣ＿ＬＶ３，Ｃ＿ＶＯＧ３を供給する。これによりコントロールゲートＬＶ３，ＶＯＧ３は、下段領域Ｄより供給されてきた画像信号のうち、右列領域の画像信号のみを順次行単位でＨ−ＣＣＤに供給する。すなわち、ステップＳ１３の処理により、左列領域、および中央列領域の下段領域から転送されてきた画像信号はドレインゲートＤＲより排出される。また、ステップＳ１４の処理により、右列領域で、かつ、下段領域より転送されてきた画像信号のみがＨ−ＣＣＤに供給される。

ステップＳ１５において、Ｈ−ＣＣＤは、下段領域Ｄより供給されてきた画像信号のうち、右列領域の画像信号のみを行単位で全列数に対して１／３列分ずつ順次水平方向に転送し、電荷電圧変換部ＣＶに供給する。電荷電圧変換部ＣＶは、Ｈ−ＣＣＤによって水平転送されてきた信号電荷を順次電圧信号に変換して出力する。

ステップＳ１６において、処理の終了が指示されたか否かが判定され、終了が指示されたと判定されない場合、処理は、ステップＳ１１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。そして、ステップＳ１６において、処理の終了が指示された場合、処理は、終了する。

例えば、図１０の状態Ｐ３１で示される撮像エリア１１のように、最下段の行について、左列領域の画像信号がＢ（１１）、中央列領域がＢ（２１）、および右列領域がＢ（３１）で示されており、下から２行目の左列領域の画像信号がＢ（１２）、中央列領域がＢ（２２）、および右列領域がＢ（３２）で示されており、下から３行目の左列領域の画像信号がＢ（１３）、中央列領域がＢ（２３）、および右列領域がＢ（３３）で示されているものとする。すなわち、図１０の状態Ｐ１１で示される撮像エリア１１においては、最下段から３行目までの行単位の画素信号が示されている。

この状態において、ステップＳ１３の処理では、コントロールゲートＬＶ３，ＶＯＧ３のみが動作することにより、最下段の左列領域および中央列領域の画像信号Ｂ（１１）、Ｂ（２１）は、Ｈ−ＣＣＤには転送されず、ドレインゲートＤＲから排出される。また、ステップＳ１４の処理により、コントロールゲートＬＶ３，ＶＯＧ３が動作することにより、図１０の状態Ｐ３２で示される撮像エリア１１のように、最下段の右列領域の画像信号Ｂ（３１）がＨ−ＣＣＤに供給される。そして、ステップＳ１５の処理により、図１０の状態Ｐ３３で示される撮像エリア１１のように、Ｈ−ＣＣＤが、画像信号Ｂ（３１）を全列数に対して１／３列分だけ転送する。これにより、画像信号Ｂ（３１）が中央列領域に対応する位置に転送される。

同様の処理が繰り返されることにより、状態Ｐ３４で示される撮像エリア１１のように、画像信号Ｂ（３２）がＨ−ＣＣＤに供給される。そして、状態Ｐ３５で示される撮像エリア１１のように、画像信号Ｂ（３１），Ｂ（３２）が水平方向に対して、全列数に対して１／３列分だけ転送される。

さらに、状態Ｐ３６で示される撮像エリア１１のように、画像信号Ｂ（３３）がＨ−ＣＣＤに供給される。そして、状態Ｐ３７で示される撮像エリア１１のように、画像信号Ｂ（３１）乃至Ｂ（３３）が水平方向に対して、全列数に対して１／３列分だけ転送される。これにより、画像信号Ｂ（３１）が電荷電圧変換部ＣＶに供給されて、電圧に変換されて出力される。

このような処理が、下段領域Ｄ全体で実行され、次の画像がある場合、ステップＳ１１の処理に戻ると、２回目の処理として、図９の状態Ｐ２２−１で示される撮像エリア１１のように、上段領域Ｕの読出ゲートＲＯＧにより上段領域ＵのフォトダイオードＰＤより読み出された画像信号Ｌ（ｎ＋１）がＶ−ＣＣＤの上段領域Ｕに対応する位置に読み出される。そして、ステップＳ１２の処理により、上段領域Ｕ、中段領域Ｍ、および下段領域Ｕが、それぞれ全行に対して１／３行分だけ垂直に転送される。これにより、状態Ｐ２２−２で示される撮像エリア１１のように、上段領域Ｕより読み出された画像信号Ｌ（ｎ＋１）が中段領域Ｍに、中段領域Ｍの画像信号Ｌ（ｎ）が下段領域Ｄに、それぞれ転送される。その後、上述したステップＳ１３乃至Ｓ１５の処理により、画像信号Ｌ（ｎ）のうち右列領域の画像信号が行単位で出力される。

同様に、３回目の処理として、ステップＳ１１の処理により、図９の状態Ｐ２３−１で示される撮像エリア１１のように、Ｖ−ＣＣＤに画像信号Ｌ（ｎ＋２）が上段領域Ｕに読み出される。そしえ、ステップＳ１２の処理により、上段領域Ｕ、中段領域Ｍ、および下段領域Ｄが、それぞれ全行に対して１／３行分だけ垂直に転送される。これにより、状態Ｐ２３−２で示される撮像エリア１１のように、上段領域Ｕより読み出された画像信号Ｌ（ｎ＋２）が中段領域Ｍに、中段領域Ｍの画像信号Ｌ（ｎ＋１）が下段領域Ｕに、それぞれ転送される。その後、上述したステップＳ１３乃至Ｓ１５の処理により、画像信号Ｌ（ｎ＋１）のうち右列領域の画像信号が行単位で出力される。

さらに、４回目の処理として、ステップＳ１１の処理により、図９の状態Ｐ２４−１で示される撮像エリア１１のように、Ｖ−ＣＣＤに画像信号Ｌ（ｎ＋３）が上段領域Ｕに読み出される。そして、ステップＳ１２の処理により、上段領域Ｕ、中段領域Ｍ、および下段領域Ｕが、それぞれ全行に対して１／３行分だけ垂直に転送される。これにより、状態Ｐ２４−２で示される撮像エリア１１のように、上段領域Ｕより読み出された画像信号Ｌ（ｎ＋３）が中段領域Ｍに、中段領域Ｍの画像信号Ｌ（ｎ＋２）が下段領域Ｕに、それぞれ転送される。その後、上述したステップＳ１３乃至Ｓ１５の処理により、画像信号Ｌ（ｎ＋２）のうち右列領域の画像信号が行単位で出力される。

以上の処理により、撮像エリア１１における全てのフォトダイオードＰＤにより撮像される画像信号のうち、垂直方向に対して転送すべき画像信号を中段領域の１／３とすることができ、さらに、水平方向に転送すべき画像信号を右列領域の１／３とすることができる。結果として、全領域のうち１／９の画像信号のみを転送するのみで済むため、画像転送の高速化を実現することが可能となる。

また、ステップＳ１１で発生される転送クロックを、転送クロックＣ＿Ｖ１Ａ，Ｃ＿Ｖ３Ａ、転送クロックＣ＿Ｖ１Ｂ，Ｃ＿Ｖ３Ｂ、または転送クロックＣ＿Ｖ１Ｃ，Ｃ＿Ｖ３Ｃのいずれか切り替えることにより、上段領域Ｕ、中段領域Ｍ、および下段領域Ｄの画像信号を切り替えて読み出すことが可能となる。また、ステップＳ１３，Ｓ１４において発生される転送クロックを、転送クロックＣ＿ＬＶ１，Ｃ＿ＶＯＧ１、転送クロックＣ＿ＬＶ２，Ｃ＿ＶＯＧ２、または、転送クロックＣ＿ＬＶ３，Ｃ＿ＶＯＧ３のいずれかに切り替えことにより、左列領域、中央列領域、または右列領域のいずれの画像信号をＨ−ＣＣＤに転送するかを切り替えて読み出すことが可能となる。これらのことから、領域Ｚ１乃至Ｚ９のいずれかの画像信号を選択的に読み出すことが可能となるので、９分割された任意の領域の画像信号を読み出すようにすることで、高速で画像信号を読み出すことが可能となる。

＜３．第３の実施の形態＞
［本技術を適用した撮像装置の第３の実施の形態の構成例］
以上においては、高速モードにおいて、撮像エリア１１を３領域×３領域に９分割した任意の領域の画像信号のみを出力する例について説明してきたが、撮像エリア１１を垂直方向にＱ分割し、水平方向にＲ分割した、Ｑ領域×Ｒ領域（領域数Ｑ×Ｒ）に分割した任意の領域から画像信号を出力することで、高速モードを実現するようにしてもよい。

図１１は、Ｑ領域×Ｒ領域に分割した任意の領域から画像信号を出力することで、高速モードを実現するようにした撮像エリア１１の構成例を示している。尚、図１１の撮像エリア１１において、図６の撮像エリア１１における構成と、同一の機能を備えた構成については、同一の名称、および同一の符号を付しており、その説明は適宜省略するものとする。また、図１１においては、Ｑ＝Ｒ＝４であるものとして説明を進めるものとするが、Ｑ，Ｒは同一でなくてもよいし、いずれも３または４以外の値でもよい。

図１１において、図６の撮像エリア１１の構成と異なるのは、水平方向、および垂直方向にそれぞれ１／４（＝１／Ｑ＝１／Ｒ）に分割されることに対応して、コントロールゲートＬＶ１乃至ＬＶ３およびコントロールゲートＶＯＧ１乃至ＶＯＧ３に代えて、コントロールゲートＬＶ１乃至ＬＶ４およびコントロールゲートＶＯＧ１乃至ＶＯＧ４とした点である。すなわち、図１２で示されるように、撮像エリア１１は、領域Ｚ１１乃至Ｚ２６の１６領域（（Ｑ×Ｒ）領域）に分割されている。また、電極Ｖ１Ａ乃至Ｖ１Ｃ，Ｖ３Ａ乃至Ｖ３Ｃに代えて、電極Ｖ１Ａ乃至Ｖ１Ｄ，Ｖ３Ａ乃至Ｖ３Ｄが設けられている点でも異なる。尚、電極Ｖ１，Ｖ３については、分割数に応じて設けられるものであり、Ｑ分割された場合、それぞれＱ個ずつ設けられる。同様に、垂直方向にＲ分割される場合、コントロールゲートＶＯＧ１乃至ＶＯＧＲ，ＶＯＧ１乃至ＶＯＧＲが設けられることになる。また、図１２においては、領域Ｚ１１乃至Ｚ１４を纏めて上段領域、領域Ｚ１５乃至Ｚ１８を纏めて上部中段領域と、領域Ｚ１９乃至Ｚ２２を纏めて下部中段領域と、領域Ｚ２３乃至Ｚ２６を纏めて下段領域と、それぞれ称するものとする。また、領域Ｚ１１，Ｚ１５，Ｚ１９，Ｚ２３を纏めて左列領域と、領域Ｚ１２，Ｚ１６，Ｚ２０，Ｚ２４を纏めて左中央列領域と、領域Ｚ１３，Ｚ１７，Ｚ２１，Ｚ２５を纏めて右中央列領域と、領域Ｚ１４，Ｚ１８，Ｚ２２，Ｚ２６を纏めて右列領域と、それぞれ称するものとする。

また、これに対応して、水平転送制御部１２１、および垂直転送制御部１２２に代えて、水平転送制御部２２１、および垂直転送制御部２２２が設けられている。水平転送制御部２２１は、基本的な機能において水平転送制御部１２１と同様であるが、コントロールゲートＬＶ１乃至ＬＶ４，ＶＯＧ１乃至ＶＯＧ４に対して、水平転送クロックＣ＿ＬＶ１乃至Ｃ＿ＬＶ４，Ｃ＿ＶＯＧ１乃至Ｃ＿ＶＯＧ４を供給する。これにより、Ｈ−ＣＣＤによる水平転送の動作が制御される。さらに、垂直転送制御部２２２は、基本的な機能において垂直転送制御部１２２と同様であるが、電極Ｖ１Ａ乃至Ｖ１Ｄ，Ｖ２，Ｖ３Ａ乃至Ｖ３Ｄ，Ｖ４を介して、転送クロックＣ＿Ｖ１Ａ乃至Ｃ＿Ｖ１Ｄ，Ｃ＿Ｖ２，Ｃ＿Ｖ３Ａ乃至Ｃ＿Ｖ３Ｄ，Ｃ＿Ｖ４を発生する。これにより、対応する読出ゲートＲＯＧに転送クロックＣ＿Ｖ１Ａ乃至Ｃ＿Ｖ１Ｄ，Ｃ＿Ｖ２，Ｃ＿Ｖ３Ａ乃至Ｃ＿Ｖ３Ｄ，Ｃ＿Ｖ４が供給され、対応するフォトダイオードＰＤに蓄積された画像信号が読み出される。すなわち、図１２で示されるように、転送クロックＣ＿Ｖ１Ａ，Ｃ＿Ｖ３Ａは電極Ｖ１Ａ，Ｖ３Ａより上段領域の読出ゲートＲＯＧに供給される。転送クロックＣ＿Ｖ１Ｂ，Ｃ＿Ｖ３Ｂは電極Ｖ１Ｂ，Ｖ３Ｂより上部中段領域の読出ゲートＲＯＧに供給される。転送クロックＣ＿Ｖ１Ｃ，Ｃ＿Ｖ３Ｃは電極Ｖ１Ｃ，Ｖ３Ｃより下部中段領域の読出ゲートＲＯＧに供給される。転送クロックＣ＿Ｖ１Ｄ，Ｃ＿Ｖ３Ｄは電極Ｖ１Ｄ，Ｖ３Ｄより下段領域の読出ゲートＲＯＧに供給され、それぞれ対応したフォトダイオードＰＤに蓄積された画像信号が読み出される。これにより、Ｖ−ＣＣＤによる垂直転送の動作が制御される。

［画像信号出力処理］
次に、図１３のフローチャートを参照して、図１０の撮像装置による画像信号出力処理について説明する。尚、通常モードにおける画像信号出力処理については、一般的な処理であるので、ここでも、高速モードにおける画像信号出力処理についてのみ説明するものとする。また、ここでは、任意に選択できる領域として、図１２におけるＱ×Ｒ領域のうちの領域Ｚ１７の画像信号を高速モードで出力する例について説明するものとするが、その他の領域についても、転送クロックの与え方を調整することで出力することができる。また、領域Ｚ１７は、垂直方向に上からｑ個目の領域で、かつ、水平方向に左からｒ個目の領域であるものとし、これを以降において、撮像エリア１１における（ｑ，ｒ）（＝（２，３））の位置に存在する領域であるものとする。

ステップＳ２１において、垂直転送制御部２２２は、転送クロックＣ＿Ｖ１Ａ，Ｃ＿Ｖ３Ａを発生して、読出ゲートＲＯＧに供給する。上部中段領域を構成する領域Ｚ１５乃至Ｚ１８の読出ゲートＲＯＧは、上部中段領域を構成する領域Ｚ１５乃至Ｚ１８のフォトダイオードＰＤの画像信号を読み出してＶ−ＣＣＤに供給する。

ステップＳ２２において、Ｖ−ＣＣＤは、垂直方向に全行分の１／４行分だけ画像信号を垂直転送する。すなわち、図１４の状態Ｐ４１−１で示される撮像エリア１１ように、Ｖ−ＣＣＤは、上部中段領域Ｅ２の画像信号Ｌ（ｎ）が読み出されると、その前の処理により下部中段領域Ｅ３および下段領域４に対応する位置に画像信号Ｌ（ｎ−１），画像信号Ｌ（ｎ−２）が転送された状態となっている。そこで、Ｖ−ＣＣＤは、上段領域Ｅ１、上部中段領域Ｅ２、下部中段領域Ｅ３、および下段領域Ｅ４の画像信号を、垂直方向に全行分の１／４行分だけ、すなわち、各段の領域の画像信号を１段だけ下の領域に転送する。この結果、図１４の状態Ｐ４１−２で示される撮像エリア１１のように、上部中段領域Ｅ２より読み出された画像信号Ｌ（ｎ）が下部中段領域Ｅ３に転送される。また、それまでに存在した下部中段領域Ｅ３の画像信号Ｌ（ｎ−１）は、下段領域Ｅ４に転送される。さらに、下段領域Ｅ４の画像信号Ｌ（ｎ−２）は、コントロールゲートＬＶ１乃至ＬＶ４，ＶＯＧ１乃至ＶＯＧ４に供給される。

ステップＳ２３において、水平転送制御部２２１は、コントロールゲートＬＶ１，ＬＶ２，ＬＶ４，ＶＯＧ１，ＶＯＧ２，ＶＯＧ４への転送クロックＣ＿ＬＶ１，Ｃ＿ＬＶ２，Ｃ＿ＬＶ４，Ｃ＿ＶＯＧ１，Ｃ＿ＶＯＧ２，Ｃ＿ＶＯＧ４を停止して、供給されてきた画像信号を堰き止めてＨ−ＣＣＤへの転送を停止させる。この際、ドレインゲートＤＲは、コントロールゲートＬＶ１，ＬＶ２，ＬＶ４，ＶＯＧ１，ＶＯＧ２，ＶＯＧ４に蓄積可能な電荷量に対するオーバフロー分を排出する。

ステップＳ２４において、水平転送制御部２２１は、コントロールゲートＬＶ３，ＶＯＧ３への転送クロックＣ＿ＬＶ３，Ｃ＿ＶＯＧ３を供給する。これによりコントロールゲートＬＶ３，ＶＯＧ３は、下段領域Ｅ４より供給されてきた画像信号のうち、右中央列領域の画像信号を順次行単位でＨ−ＣＣＤに供給する。すなわち、ステップＳ２３の処理により、左列領域、左中央列領域、および右列領域のそれぞれの下段領域から転送されてきた画像信号はドレインゲートＤＲより排出される。また、ステップＳ２４の処理により、右中央列領域で、かつ、下段領域より転送されてきた画像信号のみがＨ−ＣＣＤに供給される。

ステップＳ２５において、Ｈ−ＣＣＤは、下段領域Ｅ４より供給されてきた右中央列領域の画像信号を行単位で全列数に対して１／４列分ずつ順次水平方向に転送し、電荷電圧変換部ＣＶに供給する。電荷電圧変換部ＣＶは、Ｈ−ＣＣＤによって水平転送されてきた信号電荷を順次電圧信号に変換して出力する。

ステップＳ２６において、処理の終了が指示されたか否かが判定され、終了が指示されたと判定されない場合、処理は、ステップＳ２１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。そして、ステップＳ２６において、処理の終了が指示された場合、処理は、終了する。

例えば、図１５の状態Ｐ５１で示される撮像エリア１１のように、最下段の行について、左列領域の画像信号がＢ（１１）、左中央列領域がＢ（２１）、右中央列領域がＢ（３１）、および右列領域がＢ（４１）で示されており、下から２行目の左列領域の画像信号がＢ（１２）、左中央列領域がＢ（２２）、右中央列領域がＢ（３２）、および右列領域がＢ（４２）で示されており、下から３行目の左列領域の画像信号がＢ（１３）、左中央列領域がＢ（２３）、右中央列領域がＢ（３３）および右列領域がＢ（４３）で示されているものとする。すなわち、図１５の状態Ｐ５１で示される撮像エリア１１においては、最下段から３行目までの行単位の画素信号が示されている。

この状態において、ステップＳ２３の処理では、コントロールゲートＬＶ３，ＶＯＧ３のみが動作することにより、最下段の左列領域および右列領域の画像信号Ｂ（１１）、Ｂ（２１）、Ｂ（４１）は、Ｈ−ＣＣＤには転送されず、ドレインゲートＤＲから排出される。また、ステップＳ２４の処理により、コントロールゲートＬＶ３，ＶＯＧ３が動作することにより、図１５の状態Ｐ５２で示される撮像エリア１１のように、最下段の右中央列領域の画像信号Ｂ（３１）がＨ−ＣＣＤに供給される。そして、ステップＳ２５の処理により、図１５の状態Ｐ５３で示される撮像エリア１１のように、Ｈ−ＣＣＤが、画像信号Ｂ（３１）を全列数に対して１／４列分だけ転送する。これにより、画像信号Ｂ（３１）が左中央列領域に転送される。

同様の処理が繰り返されることにより、状態Ｐ５４で示される撮像エリア１１のように、画像信号Ｂ（３２）がＨ−ＣＣＤに供給される。そして、状態Ｐ５５で示される撮像エリア１１のように、画像信号Ｂ（３１），Ｂ（３２）が水平方向に対して、全列数に対して１／４列分だけ転送される。

さらに、状態Ｐ５６で示される撮像エリア１１のように、画像信号Ｂ（３３）がＨ−ＣＣＤに供給される。そして、状態Ｐ５７で示される撮像エリア１１のように、画像信号Ｂ（３１）乃至Ｂ（３３）が水平方向に対して、全列数に対して１／４列分だけ転送される。これにより、画像信号Ｂ（３１）が電荷電圧変換部ＣＶに供給されて、電圧に変換されて出力される。

このような処理が、下段領域Ｅ４全体で実行され、次の画像がある場合、ステップＳ２１の処理に戻ると、２回目の処理として、図１４の状態Ｐ４２−１で示される撮像エリア１１のように、上部中段領域Ｅ２の読出ゲートＲＯＧにより上部中段領域Ｅ２のフォトダイオードＰＤより読み出された画像信号Ｌ（ｎ＋１）がＶ−ＣＣＤの上部中段領域Ｅ２に対応する位置に読み出される。そして、ステップＳ２２の処理により、上段領域Ｅ１、上部中段領域Ｅ２、下部中段領域Ｅ３、および下段領域Ｅ４が、それぞれ全行に対して１／４行分だけ垂直に転送される。これにより、状態Ｐ４２−２で示される撮像エリア１１のように、上部中段領域Ｅ２より読み出された画像信号Ｌ（ｎ＋１）が下部中段領域Ｅ３に、下部中段領域Ｅ３の画像信号Ｌ（ｎ）が下段領域Ｅ４に、それぞれ転送される。その後、上述したステップＳ２３乃至Ｓ２５の処理により、画像信号Ｌ（ｎ）のうち右中央列領域の画像信号が行単位で出力される。

同様に、３回目の処理として、ステップＳ２１の処理により、図１４の状態Ｐ４３−１で示される撮像エリア１１のように、Ｖ−ＣＣＤに画像信号Ｌ（ｎ＋２）が上部中段領域Ｅ２に読み出されると、ステップＳ２２の処理により、上段領域Ｅ１、上部中段領域Ｅ２、下部中段領域Ｅ３、および下段領域Ｅ４が、それぞれ全行に対して１／４行分だけ垂直に転送される。これにより、状態Ｐ４３−２で示される撮像エリア１１のように、上部中段領域Ｅ２より読み出された画像信号Ｌ（ｎ＋２）が下部中段領域Ｅ３に、下部中段領域Ｅ３の画像信号Ｌ（ｎ＋１）が下段領域Ｅ４に、それぞれ転送される。その後、上述したステップＳ２３乃至Ｓ２５の処理により、画像信号Ｌ（ｎ＋１）のうち右中央列領域の画像信号が行単位で出力される。

さらに、４回目の処理として、ステップＳ２１の処理により、図１４の状態Ｐ４４−１で示されるように、Ｖ−ＣＣＤに画像信号Ｌ（ｎ＋３）が上部中段領域Ｅ２に読み出されると、ステップＳ２２の処理により、上段領域Ｅ１、上部中段領域Ｅ２、下部中段領域Ｅ３、および下段領域Ｅ４が、それぞれ全行に対して１／４行分だけ垂直に転送される。これにより、状態Ｐ４４−２で示される撮像エリア１１のように、上部中段領域Ｅ２より読み出された画像信号Ｌ（ｎ＋３）が下部中段領域Ｅ３に、下部中段領域Ｅ３の画像信号Ｌ（ｎ＋２）が下段領域Ｅ４に、それぞれ転送される。その後、上述したステップＳ２３乃至Ｓ２５の処理により、画像信号Ｌ（ｎ＋２）のうち右中央列領域の画像信号が行単位で出力される。

以上の処理により、撮像エリア１１における全てのフォトダイオードＰＤにより撮像される画像信号のうち、垂直方向に対して転送すべき画像信号を中段領域の１／４とすることができ、さらに、水平方向に転送すべき画像信号を右列領域の１／４とすることができる。結果として、全領域のうち１／１６の画像信号のみを転送するのみで済むため、画像転送の高速化を実現することが可能となる。また、１６領域のいずれかを選択的に読み出すことが可能となるので、１６分割された任意の領域について高速で読み出すことが可能となる。

また、撮像エリア１１における全てのフォトダイオードＰＤにより撮像される画像信号のうち、垂直方向に対して転送すべき画像信号を中段領域の１／Ｑとすることができ、さらに、水平方向に転送すべき画像信号を右列領域の１／Ｒとすることができる。

また、ステップＳ２１で発生される転送クロックを、電極Ｖ１，Ｖ３について、垂直方向に対しての分割行数Ｑに応じて設けるようにして、転送クロックＣ＿Ｖ１，Ｃ＿Ｖ３について、垂直方向に対しての分割行数Ｑを区別するように発生することで、垂直方向にＱ段を区別して読み出すことが可能となる。また、ステップＳ２３，Ｓ２４において発生される転送クロックを、コントロールゲートの分割数Ｒ分だけ切り替えるようにすることで、水平方向に分割列数Ｒに分割した各領域のいずれの画像信号をＨ−ＣＣＤに転送するかを切り替えて読み出すことが可能となる。これらのことから、（Ｑ×Ｒ）領域に分割された任意の（ｑ，ｒ）の領域の画像信号を選択的に読み出すことが可能となるので、Ｑ×Ｒ分割された任意の（ｑ，ｒ）領域について高速で画像信号を読み出すことが可能となる。

上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。

図１６は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。

コンピュータにおいて、CPU（Central Processing Unit）１００１，ROM（Read Only Memory）１００２，RAM（Random Access Memory）１００３は、バス１００４により相互に接続されている。

バス１００４には、さらに、入出力インタフェース１００５が接続されている。入出力インタフェース１００５には、入力部１００６、出力部１００７、記憶部１００８、通信部１００９、及びドライブ１０１０が接続されている。

入力部１００６は、キーボード、マウス、マイクロフォンなどよりなる。出力部１００７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部１００８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部１００９は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ１０１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブルメディア１０１１を駆動する。

以上のように構成されるコンピュータでは、CPU１００１が、例えば、記憶部１００８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース１００５及びバス１００４を介して、RAM１００３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。

コンピュータ（CPU１００１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア１０１１に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。

コンピュータでは、プログラムは、リムーバブルメディア１０１１をドライブ１０１０に装着することにより、入出力インタフェース１００５を介して、記憶部１００８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部１００９で受信し、記憶部１００８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM１００２や記憶部１００８に、あらかじめインストールしておくことができる。

なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。

また、本明細書において、システムとは、複数の構成要素（装置、モジュール（部品）等）の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、１つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている１つの装置は、いずれも、システムである。

なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

例えば、本技術は、１つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。

また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。

さらに、１つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その１つのステップに含まれる複数の処理は、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。

尚、本技術は以下のような構成を取ることができる。
（１） 複数の画素からなる画素部と、
前記画素部で取得した画素信号データを垂直方向に転送する垂直転送部と、
前記垂直転送部により転送された画素信号データを水平方向に転送する水平転送部とを含み、
前記画素部をQ行×R列によって分割した分割画素領域のうち、q行目で、かつr列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみ出力するとき、前記垂直転送部は、前記q行目の全ての分割画素領域で取得した画素信号データを垂直方向に転送し、
前記水平転送部は、前記垂直転送部により転送された画素信号のうち、前記r列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみを水平方向に転送する
撮像装置。
（２） 前記画素部をQ行×R列によって分割した分割画素領域のうち、q行目で、かつr列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみ出力するとき、前記垂直転送部は、前記q行目の全ての分割画素領域で取得した画素信号を、垂直方向に配列された画素数がQ分割されたときの画素数分ずつ繰り返し垂直方向に転送する
（１）に記載の撮像装置。
（３） 前記水平転送部は、前記垂直転送部により転送された画素信号データのうち、前記r列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみを、前記水平方向に配列された画素数がR分割されたときの画素数分ずつ繰り返し水平方向に転送する
（１）または（２）に記載の撮像装置。
（４） 前記垂直転送部により転送されてきた前記q行目の全ての分割画素領域で取得した画素信号データのうち、前記r列目以外の分割画素領域で取得した画素信号データを排出する排出部をさらに含み、
前記水平転送部は、前記垂直転送部により転送されてきた前記q行目の全ての分割画素領域で取得した画素信号データのうち、前記排出部により排出された前記r列目以外の分割画素領域で取得した画素信号データを除く、前記r列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみを水平方向に転送する
（１）乃至（３）のいずれかに記載の撮像装置。
（５） 複数の画素からなる画素部を含む撮像装置の撮像方法において、
前記撮像装置が、
前記画素部で取得した画素信号データを垂直方向に転送する垂直転送処理し、
前記垂直転送部により転送された画素信号データを水平方向に転送する水平転送処理するステップを含み、
前記画素部をQ行×R列によって分割した分割画素領域のうち、q行目で、かつr列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみ出力するとき、前記垂直転送処理は、前記q行目の全ての分割画素領域で取得した画素信号データを垂直方向に転送し、
前記水平転送処理は、前記垂直転送処理により転送された画素信号のうち、前記r列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみを水平方向に転送する
撮像方法。
（６） 複数の画素からなる画素部を含む撮像装置を制御するコンピュータを、
前記画素部で取得した画素信号データを垂直方向に転送する垂直転送部と、
前記垂直転送部により転送された画素信号データを水平方向に転送する水平転送部として機能させ、
前記画素部をQ行×R列によって分割した分割画素領域のうち、q行目で、かつr列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみ出力するとき、前記垂直転送部は、前記q行目の全ての分割画素領域で取得した画素信号データを垂直方向に転送し、
前記水平転送部は、前記垂直転送部により転送された画素信号のうち、前記r列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみを水平方向に転送する
ためのプログラム。

１１ 撮像エリア， ２１ 水平転送制御部， ２２ 垂直転送制御部， １２１ 水平転送制御部， １２２ 垂直転送制御部， ２２１ 水平転送制御部， ２２２ 垂直転送制御部， ＰＤ フォトダイオード， ＲＯＧ 読出ゲート， Ｖ１Ａ乃至Ｖ１Ｄ，Ｖ２，Ｖ３Ａ乃至Ｖ３Ｄ，Ｖ４ 電極， ＬＶ１乃至ＬＶ４，ＬＶ１−１，ＬＶ１−２，ＶＯＧ１乃至ＶＯＧ４，ＶＯＧ１−１，ＶＯＧ１−２ コントロールゲート， Ｖ−ＣＣＤ 垂直転送ＣＣＤ， Ｈ−ＣＣＤ 水平転送ＣＣＤ， ＣＶ 電荷電圧変換部

Claims (6)

1. 複数の画素からなる画素部と、
   前記画素部で取得した画素信号データを垂直方向に転送する垂直転送部と、
   前記垂直転送部により転送された画素信号データを水平方向に転送する水平転送部とを含み、
   前記画素部をQ行×R列によって分割した分割画素領域のうち、q行目で、かつr列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみ出力するとき、前記垂直転送部は、前記q行目の全ての分割画素領域で取得した画素信号データを垂直方向に転送し、
   前記水平転送部は、前記垂直転送部により転送された画素信号のうち、前記r列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみを水平方向に転送する
   撮像装置。
2. 前記画素部をQ行×R列によって分割した分割画素領域のうち、q行目で、かつr列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみ出力するとき、前記垂直転送部は、前記q行目の全ての分割画素領域で取得した画素信号を、垂直方向に配列された画素数がQ分割されたときの画素数分ずつ繰り返し垂直方向に転送する
   請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記水平転送部は、前記垂直転送部により転送された画素信号データのうち、前記r列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみを、前記水平方向に配列された画素数がR分割されたときの画素数分ずつ繰り返し水平方向に転送する
   請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記垂直転送部により転送されてきた前記q行目の全ての分割画素領域で取得した画素信号データのうち、前記r列目以外の分割画素領域で取得した画素信号データを排出する排出部をさらに含み、
   前記水平転送部は、前記垂直転送部により転送されてきた前記q行目の全ての分割画素領域で取得した画素信号データのうち、前記排出部により排出された前記r列目以外の分割画素領域で取得した画素信号データを除く、前記r列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみを水平方向に転送する
   請求項１に記載の撮像装置。
5. 複数の画素からなる画素部を含む撮像装置の撮像方法において、
   前記撮像装置が、
   前記画素部で取得した画素信号データを垂直方向に転送する垂直転送処理し、
   前記垂直転送部により転送された画素信号データを水平方向に転送する水平転送処理するステップを含み、
   前記画素部をQ行×R列によって分割した分割画素領域のうち、q行目で、かつr列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみ出力するとき、前記垂直転送処理は、前記q行目の全ての分割画素領域で取得した画素信号データを垂直方向に転送し、
   前記水平転送処理は、前記垂直転送処理により転送された画素信号のうち、前記r列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみを水平方向に転送する
   撮像方法。
6. 複数の画素からなる画素部を含む撮像装置を制御するコンピュータを、
   前記画素部で取得した画素信号データを垂直方向に転送する垂直転送部と、
   前記垂直転送部により転送された画素信号データを水平方向に転送する水平転送部として機能させ、
   前記画素部をQ行×R列によって分割した分割画素領域のうち、q行目で、かつr列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみ出力するとき、前記垂直転送部は、前記q行目の全ての分割画素領域で取得した画素信号データを垂直方向に転送し、
   前記水平転送部は、前記垂直転送部により転送された画素信号のうち、前記r列目の分割画素領域で取得した画素信号データのみを水平方向に転送する
   ためのプログラム。

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