JPH10304250A - 固体撮像装置、これを用いたカメラおよび固体撮像装置の駆動方法 - Google Patents
固体撮像装置、これを用いたカメラおよび固体撮像装置の駆動方法Info
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- JPH10304250A JPH10304250A JP9112133A JP11213397A JPH10304250A JP H10304250 A JPH10304250 A JP H10304250A JP 9112133 A JP9112133 A JP 9112133A JP 11213397 A JP11213397 A JP 11213397A JP H10304250 A JPH10304250 A JP H10304250A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
- H04N25/44—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by partially reading an SSIS array
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- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/73—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors using interline transfer [IT]
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カメラ等の撮像デバイスとして用いられる固
体撮像装置において、単位時間当たりの出力画面数等に
影響を及ぼすことなく、消費電力を低減することを可能
にする。 【解決手段】 全画素の信号電荷を同一時刻に独立に読
み出す全画素読み出しモードと、垂直方向の一部の画素
列のみから信号電荷を読み出す間引き読み出しモードと
を選択的にとり得る固体撮像素子１０と、この固体撮像
素子１０の駆動周波数を動作モードに応じて可変させる
周波数可変手段２２、２３、２４とを備えて固体撮像装
置を構成する。
体撮像装置において、単位時間当たりの出力画面数等に
影響を及ぼすことなく、消費電力を低減することを可能
にする。 【解決手段】 全画素の信号電荷を同一時刻に独立に読
み出す全画素読み出しモードと、垂直方向の一部の画素
列のみから信号電荷を読み出す間引き読み出しモードと
を選択的にとり得る固体撮像素子１０と、この固体撮像
素子１０の駆動周波数を動作モードに応じて可変させる
周波数可変手段２２、２３、２４とを備えて固体撮像装
置を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置およ
びその駆動方法に係わり、特に電子スチルカメラ等の撮
像デバイスとして用いて好適な固体撮像装置およびその
駆動方法に関するものである。さらに、本発明は、電子
スチルカメラ等のように、固体撮像装置を用いて構成さ
れたカメラに関するものである。
びその駆動方法に係わり、特に電子スチルカメラ等の撮
像デバイスとして用いて好適な固体撮像装置およびその
駆動方法に関するものである。さらに、本発明は、電子
スチルカメラ等のように、固体撮像装置を用いて構成さ
れたカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)
固体撮像装置をはじめとした固体撮像装置の進展に伴
い、ＣＣＤ固体撮像装置等を撮像デバイスとして用いた
ディジタル記録の電子スチルカメラが普及しつつある。
電子スチルカメラでは、高解像度を実現するために、通
常、図９に示すように、各画素の信号電荷を垂直ＣＣＤ
中で混ぜずに同一時刻に独立に読み出す、いわゆる全画
素読み出し方式のＣＣＤ固体撮像装置が用いられてい
る。この全画素読み出し方式のＣＣＤ固体撮像装置によ
れば、ビデオカメラ等で一般的に使用されている、いわ
ゆるフィールド読み出し方式の固体撮像装置に比べて、
画素数を同じとした場合に２倍の垂直解像度を実現でき
る。
固体撮像装置をはじめとした固体撮像装置の進展に伴
い、ＣＣＤ固体撮像装置等を撮像デバイスとして用いた
ディジタル記録の電子スチルカメラが普及しつつある。
電子スチルカメラでは、高解像度を実現するために、通
常、図９に示すように、各画素の信号電荷を垂直ＣＣＤ
中で混ぜずに同一時刻に独立に読み出す、いわゆる全画
素読み出し方式のＣＣＤ固体撮像装置が用いられてい
る。この全画素読み出し方式のＣＣＤ固体撮像装置によ
れば、ビデオカメラ等で一般的に使用されている、いわ
ゆるフィールド読み出し方式の固体撮像装置に比べて、
画素数を同じとした場合に２倍の垂直解像度を実現でき
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近では、
このような電子スチルカメラに対して、長時間の使用を
可能にするために、消費電力を低減することが要望され
ている。これを実現するための一つの方法として、電子
スチルカメラの撮像デバイスである固体撮像装置、特に
この固体撮像装置のうちの固体撮像素子や、ここから得
られる信号の処理を行う信号処理回路の消費電力を低減
することが考えられる。固体撮像素子の消費電力は、そ
の駆動周波数に大きく依存する。したがって、固体撮像
素子の消費電力を低減するためには、その固体撮像素子
の駆動周波数を低下させることが効果的である。また、
駆動周波数を低下させることは、この駆動周波数がその
まま信号処理回路の周波数となるので、そこでの消費電
力の低減の効果も期待できる。
このような電子スチルカメラに対して、長時間の使用を
可能にするために、消費電力を低減することが要望され
ている。これを実現するための一つの方法として、電子
スチルカメラの撮像デバイスである固体撮像装置、特に
この固体撮像装置のうちの固体撮像素子や、ここから得
られる信号の処理を行う信号処理回路の消費電力を低減
することが考えられる。固体撮像素子の消費電力は、そ
の駆動周波数に大きく依存する。したがって、固体撮像
素子の消費電力を低減するためには、その固体撮像素子
の駆動周波数を低下させることが効果的である。また、
駆動周波数を低下させることは、この駆動周波数がその
まま信号処理回路の周波数となるので、そこでの消費電
力の低減の効果も期待できる。
【０００４】しかしながら、固体撮像素子の駆動周波数
を低下させると、これに合わせて固体撮像素子のフレー
ムレートも低下してしまう。フレームレートが低下する
と、単位時間当たりに固体撮像素子から出力される出力
信号の量（画面数）が少なくなるので、被写体の構図を
確認するために電子スチルカメラに設けられているディ
スプレイ（液晶ディスプレイ等）で表示される画像の動
きが、滑らかでなく不自然なものになってしまう。しか
も、固体撮像素子における暗電流やスミア等の影響も受
けやすくなってしまい、結果として撮影後の画質にも影
響を及ぼしてしまう。
を低下させると、これに合わせて固体撮像素子のフレー
ムレートも低下してしまう。フレームレートが低下する
と、単位時間当たりに固体撮像素子から出力される出力
信号の量（画面数）が少なくなるので、被写体の構図を
確認するために電子スチルカメラに設けられているディ
スプレイ（液晶ディスプレイ等）で表示される画像の動
きが、滑らかでなく不自然なものになってしまう。しか
も、固体撮像素子における暗電流やスミア等の影響も受
けやすくなってしまい、結果として撮影後の画質にも影
響を及ぼしてしまう。
【０００５】そこで、本発明は、固体撮像素子から出力
される画面数等に影響を及ぼすことなく、消費電力を低
減することが可能な固体撮像装置およびその駆動方法を
提供することを目的とする。さらに、本発明は、固体撮
像装置を用いたカメラにおいて、ディスプレイに表示さ
れる画像の動きや撮影後の画質に影響を及ぼすことな
く、固体撮像装置の消費電力を低減することが可能なカ
メラを提供することを目的とする。
される画面数等に影響を及ぼすことなく、消費電力を低
減することが可能な固体撮像装置およびその駆動方法を
提供することを目的とする。さらに、本発明は、固体撮
像装置を用いたカメラにおいて、ディスプレイに表示さ
れる画像の動きや撮影後の画質に影響を及ぼすことな
く、固体撮像装置の消費電力を低減することが可能なカ
メラを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による固体撮像装
置は、全画素の信号電荷を同一時刻に独立に読み出す全
画素読み出しモードと、垂直方向の一部の画素列のみか
ら信号電荷を読み出す間引き読み出しモードとを選択的
にとり得る固体撮像素子と、前記固体撮像素子の駆動周
波数を動作モードに応じて可変させる周波数可変手段と
を備えた構成となっている。
置は、全画素の信号電荷を同一時刻に独立に読み出す全
画素読み出しモードと、垂直方向の一部の画素列のみか
ら信号電荷を読み出す間引き読み出しモードとを選択的
にとり得る固体撮像素子と、前記固体撮像素子の駆動周
波数を動作モードに応じて可変させる周波数可変手段と
を備えた構成となっている。
【０００７】本発明による駆動方法は、全画素の信号電
荷を同一時刻に独立に読み出す全画素読み出しモード
と、垂直方向の一部の画素列のみから信号電荷を読み出
す間引き読み出しモードとを選択的にとり得る固体撮像
素子を備えた固体撮像装置において、前記固体撮像素子
から前記間引き読み出しモードで信号電荷を読み出す場
合に、前記固体撮像素子の駆動周波数を、前記全画素読
み出しモード時における駆動周波数よりも低くするよう
にする。
荷を同一時刻に独立に読み出す全画素読み出しモード
と、垂直方向の一部の画素列のみから信号電荷を読み出
す間引き読み出しモードとを選択的にとり得る固体撮像
素子を備えた固体撮像装置において、前記固体撮像素子
から前記間引き読み出しモードで信号電荷を読み出す場
合に、前記固体撮像素子の駆動周波数を、前記全画素読
み出しモード時における駆動周波数よりも低くするよう
にする。
【０００８】上記構成の固体撮像装置およびその駆動方
法によれば、動作モードに応じて固体撮像素子の駆動周
波数を可変させる。これにより、例えば、間引き読み出
しモード時における固体撮像素子の駆動周波数を、全画
素読み出しモード時の駆動周波数よりも低くするといっ
たことが可能になる。この場合には、垂直方向の一部の
画素列のみから信号電荷が読み出されるので、駆動周波
数を低くしても、単位時間あたりに固体撮像素子から出
力される画面数が減ってしまうことがない。しかも、駆
動周波数を低くすることにより固体撮像素子の消費電力
が低減される。
法によれば、動作モードに応じて固体撮像素子の駆動周
波数を可変させる。これにより、例えば、間引き読み出
しモード時における固体撮像素子の駆動周波数を、全画
素読み出しモード時の駆動周波数よりも低くするといっ
たことが可能になる。この場合には、垂直方向の一部の
画素列のみから信号電荷が読み出されるので、駆動周波
数を低くしても、単位時間あたりに固体撮像素子から出
力される画面数が減ってしまうことがない。しかも、駆
動周波数を低くすることにより固体撮像素子の消費電力
が低減される。
【０００９】また、本発明によるカメラは、被写体の光
学像を２次元の画像として結像させる光学レンズと、こ
の光学レンズによって結像された画像に対する光電変換
を行う固体撮像装置と、この固体撮像装置での光電変換
によって得られた電気信号を撮影データとして保存する
記憶手段と、この記憶手段に撮影データを保存するにあ
たって、前記被写体の構図を確認するために、前記固体
撮像装置での光電変換によって得られた電気信号を可視
画像化して表示する表示手段とを具備するものであり、
さらには、前記固体撮像装置が、全画素の信号電荷を同
一時刻に独立に読み出す全画素読み出しモードと、垂直
方向の一部の画素列のみから信号電荷を読み出す間引き
読み出しモードとを選択的にとり得る固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の駆動周波数を動作モードに応じて可
変させる周波数可変手段とを備えた構成となっている。
学像を２次元の画像として結像させる光学レンズと、こ
の光学レンズによって結像された画像に対する光電変換
を行う固体撮像装置と、この固体撮像装置での光電変換
によって得られた電気信号を撮影データとして保存する
記憶手段と、この記憶手段に撮影データを保存するにあ
たって、前記被写体の構図を確認するために、前記固体
撮像装置での光電変換によって得られた電気信号を可視
画像化して表示する表示手段とを具備するものであり、
さらには、前記固体撮像装置が、全画素の信号電荷を同
一時刻に独立に読み出す全画素読み出しモードと、垂直
方向の一部の画素列のみから信号電荷を読み出す間引き
読み出しモードとを選択的にとり得る固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の駆動周波数を動作モードに応じて可
変させる周波数可変手段とを備えた構成となっている。
【００１０】上記構成のカメラによれば、固体撮像装置
が、動作モードに応じて固体撮像素子の駆動周波数を可
変させる。これにより、このカメラでは、例えば、間引
き読み出しモード時における固体撮像素子の駆動周波数
を、全画素読み出しモード時よりも低くするといったこ
とが可能になる。この場合には、垂直方向の一部の画素
列のみから信号電荷が読み出されるので、駆動周波数を
低くしても、出力信号の画面数が減ってしまうことがな
い。よって、被写体の構図確認時等に、表示手段に表示
される画像の動きが、滑らかでなく不自然なものになっ
てしまうことがない。しかも、駆動周波数を低くするこ
とにより固体撮像素子の消費電力が低減される。また、
全画素読み出しモード時には固体撮像素子の駆動周波数
を低くしないようにすれば、撮影データを記憶手段に保
存する際に撮影データの画質低下を防ぐことができる。
が、動作モードに応じて固体撮像素子の駆動周波数を可
変させる。これにより、このカメラでは、例えば、間引
き読み出しモード時における固体撮像素子の駆動周波数
を、全画素読み出しモード時よりも低くするといったこ
とが可能になる。この場合には、垂直方向の一部の画素
列のみから信号電荷が読み出されるので、駆動周波数を
低くしても、出力信号の画面数が減ってしまうことがな
い。よって、被写体の構図確認時等に、表示手段に表示
される画像の動きが、滑らかでなく不自然なものになっ
てしまうことがない。しかも、駆動周波数を低くするこ
とにより固体撮像素子の消費電力が低減される。また、
全画素読み出しモード時には固体撮像素子の駆動周波数
を低くしないようにすれば、撮影データを記憶手段に保
存する際に撮影データの画質低下を防ぐことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明
に係わるＣＣＤ固体撮像装置の一例の概略構成図であ
る。本実施形態のＣＣＤ固体撮像装置は、図１に示すよ
うに、ＣＣＤ固体撮像素子１０と、タイミング発生回路
２０とを備えてなるものである。
て、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明
に係わるＣＣＤ固体撮像装置の一例の概略構成図であ
る。本実施形態のＣＣＤ固体撮像装置は、図１に示すよ
うに、ＣＣＤ固体撮像素子１０と、タイミング発生回路
２０とを備えてなるものである。
【００１２】ＣＣＤ固体撮像素子１０には、撮像エリア
１１が設けられている。撮像エリア１１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の信号電荷に変換して
蓄積する複数のセンサ部１２と、これらセンサ部１２の
垂直列毎に設けられ、各センサ部１２から読み出しゲー
ト部１３によって読み出された信号電荷を垂直転送する
複数本の垂直ＣＣＤ１４とによって構成されている。
１１が設けられている。撮像エリア１１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の信号電荷に変換して
蓄積する複数のセンサ部１２と、これらセンサ部１２の
垂直列毎に設けられ、各センサ部１２から読み出しゲー
ト部１３によって読み出された信号電荷を垂直転送する
複数本の垂直ＣＣＤ１４とによって構成されている。
【００１３】この撮像エリア１１において、センサ部１
２は例えばＰＮ接合のフォトダイオードからなってい
る。このセンサ部１２に蓄積された信号電荷は、読み出
しゲート部１３に後述する読み出しパルスＸＳＧが印加
されることにより垂直ＣＣＤ１４に読み出される。垂直
ＣＣＤ１４は、例えば３層電極３相（φＶ１〜φＶ３）
駆動の構成となっており、各センサ部１２から読み出さ
れた信号電荷を水平ブランキング期間の一部にて１走査
線（１ライン）に相当する部分ずつ順に垂直方向に転送
する。
２は例えばＰＮ接合のフォトダイオードからなってい
る。このセンサ部１２に蓄積された信号電荷は、読み出
しゲート部１３に後述する読み出しパルスＸＳＧが印加
されることにより垂直ＣＣＤ１４に読み出される。垂直
ＣＣＤ１４は、例えば３層電極３相（φＶ１〜φＶ３）
駆動の構成となっており、各センサ部１２から読み出さ
れた信号電荷を水平ブランキング期間の一部にて１走査
線（１ライン）に相当する部分ずつ順に垂直方向に転送
する。
【００１４】ここで、垂直ＣＣＤ１４において、２層目
（φＶ２）の転送電極は、読み出しゲート部１３のゲー
ト電極を兼ねている。このことから、３相の垂直転送ク
ロックφＶ１〜φＶ３のうち、２相目の垂直転送クロッ
クφＶ２が低レベル（以下、“Ｌ”レベルと称す）、中
間レベル（以下、“Ｍ”レベルと称す）および高レベル
（以下、“Ｈ”レベルと称す）の３値をとるように設定
されており、その３値目の“Ｈ”レベルのパルスが読み
出しゲート部１３に印加される読み出しパルスＸＳＧと
なる。
（φＶ２）の転送電極は、読み出しゲート部１３のゲー
ト電極を兼ねている。このことから、３相の垂直転送ク
ロックφＶ１〜φＶ３のうち、２相目の垂直転送クロッ
クφＶ２が低レベル（以下、“Ｌ”レベルと称す）、中
間レベル（以下、“Ｍ”レベルと称す）および高レベル
（以下、“Ｈ”レベルと称す）の３値をとるように設定
されており、その３値目の“Ｈ”レベルのパルスが読み
出しゲート部１３に印加される読み出しパルスＸＳＧと
なる。
【００１５】撮像エリア１１の図面上の下側には、水平
ＣＣＤ１５が配されている。この水平ＣＣＤ１５には、
複数本の垂直ＣＣＤ１４から１ラインに相当する信号電
荷が順次転送される。水平ＣＣＤ１５は、例えば２層電
極２相（φＨ１，φＨ２）駆動の構成となっており、複
数本の垂直ＣＣＤ１４から移された１ライン分の信号電
荷を、水平ブランキング期間後に水平走査期間において
順次水平方向に転送する。
ＣＣＤ１５が配されている。この水平ＣＣＤ１５には、
複数本の垂直ＣＣＤ１４から１ラインに相当する信号電
荷が順次転送される。水平ＣＣＤ１５は、例えば２層電
極２相（φＨ１，φＨ２）駆動の構成となっており、複
数本の垂直ＣＣＤ１４から移された１ライン分の信号電
荷を、水平ブランキング期間後に水平走査期間において
順次水平方向に転送する。
【００１６】水平ＣＣＤ１５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１６が設けられている。この電荷電圧変換
部１６は、水平ＣＣＤ１５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Ｏ
ＵＴとして導出される。以上により、ＣＣＤ固体撮像素
子１０が構成されている。
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１６が設けられている。この電荷電圧変換
部１６は、水平ＣＣＤ１５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Ｏ
ＵＴとして導出される。以上により、ＣＣＤ固体撮像素
子１０が構成されている。
【００１７】このように構成されたＣＣＤ固体撮像素子
１０を駆動するための垂直転送クロックφＶ１〜φＶ
３、水平転送クロックφＨ１，φＨ２を含む各種のタイ
ミング信号は、タイミング発生回路２０で生成される。
タイミング発生回路２０は、各種のタイミング信号を生
成するＴＧ（Timing Generator）部２１に加えて、原発
振器２２、分周器２３およびセレクタ２４を有している
ものである。
１０を駆動するための垂直転送クロックφＶ１〜φＶ
３、水平転送クロックφＨ１，φＨ２を含む各種のタイ
ミング信号は、タイミング発生回路２０で生成される。
タイミング発生回路２０は、各種のタイミング信号を生
成するＴＧ（Timing Generator）部２１に加えて、原発
振器２２、分周器２３およびセレクタ２４を有している
ものである。
【００１８】ＴＧ部２１は、外部から与えられるモード
信号に応じて、全画素の信号電荷を同一時刻に独立に読
み出す全画素読み出しモードと、垂直方向の一部の画素
列のみから信号電荷を読み出す間引き読み出しモードを
とり得る構成となっている。そして、２相目の垂直転送
クロックφＶ２については、この２つのモードに対応す
るために２系統のクロック（φＶ２，φＶ２′）を発生
する。
信号に応じて、全画素の信号電荷を同一時刻に独立に読
み出す全画素読み出しモードと、垂直方向の一部の画素
列のみから信号電荷を読み出す間引き読み出しモードを
とり得る構成となっている。そして、２相目の垂直転送
クロックφＶ２については、この２つのモードに対応す
るために２系統のクロック（φＶ２，φＶ２′）を発生
する。
【００１９】原発振器２２は、所定周波数の基準パルス
を発振する。分周器２３は、原発振器２２が発振した基
準パルスを１／ｍ（ただし、ｍは自然数）に分周する。
セレクタ２４は、原発振器２２による基準パルスと、分
周器２３が分周した後のパルス信号とのいずれか一方
を、ＴＧ部２１に与えるための切り替えを行う。この切
り替えは、動作モード、すなわち全画素読み出しモード
と間引き読み出しモードとの２つのモードに応じて行わ
れる。
を発振する。分周器２３は、原発振器２２が発振した基
準パルスを１／ｍ（ただし、ｍは自然数）に分周する。
セレクタ２４は、原発振器２２による基準パルスと、分
周器２３が分周した後のパルス信号とのいずれか一方
を、ＴＧ部２１に与えるための切り替えを行う。この切
り替えは、動作モード、すなわち全画素読み出しモード
と間引き読み出しモードとの２つのモードに応じて行わ
れる。
【００２０】図２は、単位画素の具体的な構成の一例を
示す平面パターン図であり、図３にそのＸ−Ｘ′矢視断
面を示す。先ず、垂直ＣＣＤ１４は、Ｎ型基板３１上に
Ｐ型ウェル３２を介して形成されたＮ型不純物からなる
転送チャネル３３と、この転送チャネル３３の上方にそ
の転送方向に繰り返して配列された３相の転送電極３４
-1〜３４-3とから構成されている。これら転送電極３４
-1〜３４-3において、１相目の転送電極３４-1は１層目
のポリシリコン（図中、一点鎖線で示す）によって形成
され、２相目の転送電極３４-2は２層目のポリシリコン
（図中、二点鎖線で示す）によって形成され、３相目の
転送電極３４-3は３層目のポリシリコン（図中、破線で
示す）によって形成されている。
示す平面パターン図であり、図３にそのＸ−Ｘ′矢視断
面を示す。先ず、垂直ＣＣＤ１４は、Ｎ型基板３１上に
Ｐ型ウェル３２を介して形成されたＮ型不純物からなる
転送チャネル３３と、この転送チャネル３３の上方にそ
の転送方向に繰り返して配列された３相の転送電極３４
-1〜３４-3とから構成されている。これら転送電極３４
-1〜３４-3において、１相目の転送電極３４-1は１層目
のポリシリコン（図中、一点鎖線で示す）によって形成
され、２相目の転送電極３４-2は２層目のポリシリコン
（図中、二点鎖線で示す）によって形成され、３相目の
転送電極３４-3は３層目のポリシリコン（図中、破線で
示す）によって形成されている。
【００２１】図４は、垂直ＣＣＤ１４における転送電極
３４-1〜３４-3の配線パターン図である。本配線系にお
いては、間引き読み出し駆動を可能にするために、２相
目の垂直転送クロックφＶ２の配線に工夫が凝らされて
いる。具体的には、先述したように、２相目の垂直転送
クロックとして２系統の垂直転送クロックφＶ２，φＶ
２′が用意され、さらに垂直転送クロックφＶ１，φＶ
２，φＶ２′，φＶ３を伝送するために計４本のバスラ
イン４１〜４４が配線されている。なお、図５に、ライ
ンシフト期間における垂直転送クロックφＶ１，φＶ
２，φＶ２′，φＶ３の位相関係を示す。
３４-1〜３４-3の配線パターン図である。本配線系にお
いては、間引き読み出し駆動を可能にするために、２相
目の垂直転送クロックφＶ２の配線に工夫が凝らされて
いる。具体的には、先述したように、２相目の垂直転送
クロックとして２系統の垂直転送クロックφＶ２，φＶ
２′が用意され、さらに垂直転送クロックφＶ１，φＶ
２，φＶ２′，φＶ３を伝送するために計４本のバスラ
イン４１〜４４が配線されている。なお、図５に、ライ
ンシフト期間における垂直転送クロックφＶ１，φＶ
２，φＶ２′，φＶ３の位相関係を示す。
【００２２】そして、垂直転送クロックφＶ１，φＶ３
を伝送するバスライン４１，４４には、全画素の１相目
の転送電極３４-1，３４-3が接続されている。また、垂
直転送クロックφＶ２を伝送するバスライン４２には、
前後する３画素を単位Ａとしてこれら画素の２相目の転
送電極３４-2が４画素おきに接続され、垂直転送クロッ
クφＶ２′を伝送するバスライン４３には、バスライン
４２に接続された画素以外の４画素を単位Ｂとしてこれ
ら画素の２相目の転送電極３４-3が３画素おきに接続さ
れている。
を伝送するバスライン４１，４４には、全画素の１相目
の転送電極３４-1，３４-3が接続されている。また、垂
直転送クロックφＶ２を伝送するバスライン４２には、
前後する３画素を単位Ａとしてこれら画素の２相目の転
送電極３４-2が４画素おきに接続され、垂直転送クロッ
クφＶ２′を伝送するバスライン４３には、バスライン
４２に接続された画素以外の４画素を単位Ｂとしてこれ
ら画素の２相目の転送電極３４-3が３画素おきに接続さ
れている。
【００２３】垂直転送クロックφＶ２，φＶ２′は、先
述したように、その３値目の“Ｈ”レベルのパルスがセ
ンサ部１２から信号電荷を読み出すときに読み出しゲー
ト部１３のゲート電極に印加される読み出しパルスＸＳ
Ｇとなる。そして、全画素読み出しモードの際には、図
６（Ａ）に示すように、垂直転送クロックφＶ２，φＶ
２′の双方に読み出しパルスＸＳＧが立つのに対し、間
引き読み出しモードの際には、図６（Ｂ）に示すよう
に、垂直転送クロックφＶ２のみに読み出しパルスＸＳ
Ｇが立つ。
述したように、その３値目の“Ｈ”レベルのパルスがセ
ンサ部１２から信号電荷を読み出すときに読み出しゲー
ト部１３のゲート電極に印加される読み出しパルスＸＳ
Ｇとなる。そして、全画素読み出しモードの際には、図
６（Ａ）に示すように、垂直転送クロックφＶ２，φＶ
２′の双方に読み出しパルスＸＳＧが立つのに対し、間
引き読み出しモードの際には、図６（Ｂ）に示すよう
に、垂直転送クロックφＶ２のみに読み出しパルスＸＳ
Ｇが立つ。
【００２４】すなわち、全画素読み出しモードでは、垂
直転送クロックφＶ２，φＶ２′の双方に読み出しパル
スＸＳＧが立つことで、全画素から信号電荷が読み出さ
れることになる。一方、間引き読み出しモードでは、垂
直転送クロックφＶ２のみに読み出しパルスＸＳＧが立
つことで、３ラインを単位として４ラインおきに信号電
荷が読み出されることとなる。換言すれば、４ラインを
単位として３ラインおきに信号電荷の読み出しが間引か
れることになる。
直転送クロックφＶ２，φＶ２′の双方に読み出しパル
スＸＳＧが立つことで、全画素から信号電荷が読み出さ
れることになる。一方、間引き読み出しモードでは、垂
直転送クロックφＶ２のみに読み出しパルスＸＳＧが立
つことで、３ラインを単位として４ラインおきに信号電
荷が読み出されることとなる。換言すれば、４ラインを
単位として３ラインおきに信号電荷の読み出しが間引か
れることになる。
【００２５】なお、本例では、一例として、カラー方式
ＣＣＤ固体撮像素子において、色フィルタのカラーコー
ディングに対応して、３ラインを単位として４ラインお
きに間引き読み出しを行う場合を例にとって示したが、
これに限定されるものではないく、４ラインを単位とし
て２ラインおき、あるいは２ラインを単位として１ライ
ンおきなど、図４の垂直転送クロックφＶ２，φＶ２′
の配線パターンを変更するのみで、任意の間引き読み出
しの設定が可能である。
ＣＣＤ固体撮像素子において、色フィルタのカラーコー
ディングに対応して、３ラインを単位として４ラインお
きに間引き読み出しを行う場合を例にとって示したが、
これに限定されるものではないく、４ラインを単位とし
て２ラインおき、あるいは２ラインを単位として１ライ
ンおきなど、図４の垂直転送クロックφＶ２，φＶ２′
の配線パターンを変更するのみで、任意の間引き読み出
しの設定が可能である。
【００２６】ところで、タイミング発生回路２０は、外
部から与えられるモード信号に応じて全画素読み出しモ
ードと間引き読み出しモードをとり得る構成のＴＧ部２
１に加えて、原発振器２２、分周器２３およびセレクタ
２４を有している。これにより、このタイミング発生回
路２０では、ＴＧ部２１に対し、原発振器２２による基
準パルスをそのまま与えるか、この基準パルスを１／ｍ
に分周して与えるかが、セレクタ２４によって切り替え
られるようになっている。この切り替えは、ＴＧ部２１
と同様に、外部から与えられるモード信号に応じて行わ
れる。
部から与えられるモード信号に応じて全画素読み出しモ
ードと間引き読み出しモードをとり得る構成のＴＧ部２
１に加えて、原発振器２２、分周器２３およびセレクタ
２４を有している。これにより、このタイミング発生回
路２０では、ＴＧ部２１に対し、原発振器２２による基
準パルスをそのまま与えるか、この基準パルスを１／ｍ
に分周して与えるかが、セレクタ２４によって切り替え
られるようになっている。この切り替えは、ＴＧ部２１
と同様に、外部から与えられるモード信号に応じて行わ
れる。
【００２７】詳しくは、全画素読み出しモード時にはＴ
Ｇ部２１に基準パルスをそのまま与え、間引き読み出し
モード時にはＴＧ部２１に１／ｍ分周後のパルス信号を
与えるように、セレクタ２４が切り替えを行う。このと
き、ＴＧ部２１は、与えられた基準パルスまたは１／ｍ
分周後のパルス信号を基に、ＣＣＤ固体撮像素子１０を
駆動するための垂直転送クロックφＶ１〜φＶ３、水平
転送クロックφＨ１，φＨ２を含む各種のタイミング信
号を生成する。そのため、間引き読み出しモード時に生
成されるタイミング信号は、全画素読み出しモード時に
生成されるタイミング信号に対して、その周波数が１／
ｍとなる。つまり、間引き読み出しモード時には、ＣＣ
Ｄ固体撮像素子１０に供給される駆動周波数が、全画素
読み出しモード時の１／ｍとなる。
Ｇ部２１に基準パルスをそのまま与え、間引き読み出し
モード時にはＴＧ部２１に１／ｍ分周後のパルス信号を
与えるように、セレクタ２４が切り替えを行う。このと
き、ＴＧ部２１は、与えられた基準パルスまたは１／ｍ
分周後のパルス信号を基に、ＣＣＤ固体撮像素子１０を
駆動するための垂直転送クロックφＶ１〜φＶ３、水平
転送クロックφＨ１，φＨ２を含む各種のタイミング信
号を生成する。そのため、間引き読み出しモード時に生
成されるタイミング信号は、全画素読み出しモード時に
生成されるタイミング信号に対して、その周波数が１／
ｍとなる。つまり、間引き読み出しモード時には、ＣＣ
Ｄ固体撮像素子１０に供給される駆動周波数が、全画素
読み出しモード時の１／ｍとなる。
【００２８】駆動周波数が１／ｍになると、その駆動周
波数が供給されるＣＣＤ固体撮像素子１０においては、
フレームレートが１／ｍに低下してしまう。ところが、
このとき、ＣＣＤ固体撮像素子１０では、間引き読み出
しモードで動作している。すなわち、ｎ（ただし、ｎは
自然数）個の画素のうち、１個のみを読み出す１／ｎ間
引き読み出しを行うことで、全画素読み出しモード時に
比べてフレームレートをｎ倍にすることが可能になる。
波数が供給されるＣＣＤ固体撮像素子１０においては、
フレームレートが１／ｍに低下してしまう。ところが、
このとき、ＣＣＤ固体撮像素子１０では、間引き読み出
しモードで動作している。すなわち、ｎ（ただし、ｎは
自然数）個の画素のうち、１個のみを読み出す１／ｎ間
引き読み出しを行うことで、全画素読み出しモード時に
比べてフレームレートをｎ倍にすることが可能になる。
【００２９】したがって、駆動周波数が１／ｍになって
も、１／ｎ間引き読み出しを行うことによって、フレー
ムレートがｎ／ｍになる。ここで、ｎ＝ｍであれば、全
画素読み出しモード時とのフレームレートの変化がなく
なる。しかも、駆動周波数が１／ｍになることによっ
て、その駆動周波数が供給されるＣＣＤ固体撮像素子１
０では、消費電力の低減が実現される。
も、１／ｎ間引き読み出しを行うことによって、フレー
ムレートがｎ／ｍになる。ここで、ｎ＝ｍであれば、全
画素読み出しモード時とのフレームレートの変化がなく
なる。しかも、駆動周波数が１／ｍになることによっ
て、その駆動周波数が供給されるＣＣＤ固体撮像素子１
０では、消費電力の低減が実現される。
【００３０】以上のように、本実施形態のＣＣＤ固体撮
像装置およびその駆動方法では、動作モードに応じてＣ
ＣＤ固体撮像素子１０へ供給する駆動周波数を可変させ
るようになっている。これにより、間引き読み出しモー
ド時の駆動周波数を全画素読み出しモード時の１／ｍに
するといったことが可能になり、フレームレートの低下
を防ぎつつ、ＣＣＤ固体撮像素子１０の消費電力を低減
できるようになる。つまり、ＣＣＤ固体撮像素子１０か
ら出力される画面数等に影響を及ぼすことなく、消費電
力を低減することが可能になる。
像装置およびその駆動方法では、動作モードに応じてＣ
ＣＤ固体撮像素子１０へ供給する駆動周波数を可変させ
るようになっている。これにより、間引き読み出しモー
ド時の駆動周波数を全画素読み出しモード時の１／ｍに
するといったことが可能になり、フレームレートの低下
を防ぎつつ、ＣＣＤ固体撮像素子１０の消費電力を低減
できるようになる。つまり、ＣＣＤ固体撮像素子１０か
ら出力される画面数等に影響を及ぼすことなく、消費電
力を低減することが可能になる。
【００３１】また、本実施形態のＣＣＤ固体撮像装置で
は、タイミング発生回路２０に設けられた原発振器２
２、分周器２３およびセレクタ２４によって、駆動周波
数を可変させるようになっている。よって、ＴＧ部２１
に、原発振器２２、分周器２３およびセレクタ２４を加
えるだけで駆動周波数の可変が可能になり、先述した消
費電力の低減を容易に実現することができるようにな
る。また、ＴＧ部２１は、外部から与えられるモード信
号に応じて全画素読み出しモードと間引き読み出しモー
ドをとり得る構成のものであれば、通常のものがそのま
ま使用できるので、タイミング発生回路２０の設計が容
易になる。
は、タイミング発生回路２０に設けられた原発振器２
２、分周器２３およびセレクタ２４によって、駆動周波
数を可変させるようになっている。よって、ＴＧ部２１
に、原発振器２２、分周器２３およびセレクタ２４を加
えるだけで駆動周波数の可変が可能になり、先述した消
費電力の低減を容易に実現することができるようにな
る。また、ＴＧ部２１は、外部から与えられるモード信
号に応じて全画素読み出しモードと間引き読み出しモー
ドをとり得る構成のものであれば、通常のものがそのま
ま使用できるので、タイミング発生回路２０の設計が容
易になる。
【００３２】次に、以上のようなＣＣＤ固体撮像装置
を、撮像デバイスとして用いたディジタル記録の電子ス
チルカメラについて説明する。図７は、本発明に係わる
電子スチルカメラの一例の概略構成図である。
を、撮像デバイスとして用いたディジタル記録の電子ス
チルカメラについて説明する。図７は、本発明に係わる
電子スチルカメラの一例の概略構成図である。
【００３３】この電子スチルカメラは、図７に示すよう
に、ＣＣＤ固体撮像素子１０およびタイミング発生回路
２０の他に、光学レンズ１０１、サンプルホールド（Ｓ
／Ｈ）回路１０２、Ａ／Ｄ変換器１０３、カメラ信号処
理回路１０４、データスイッチャ１０５、変換回路１０
６、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display；以
下、ＬＣＤと略す）１０７、エンコーダ／デコーダ１０
８、ＤＲＡＭ（DynamicRandom Access Memory）１０
９、メモリコントロール１１０およびフラッシュメモリ
１１１を備えている。
に、ＣＣＤ固体撮像素子１０およびタイミング発生回路
２０の他に、光学レンズ１０１、サンプルホールド（Ｓ
／Ｈ）回路１０２、Ａ／Ｄ変換器１０３、カメラ信号処
理回路１０４、データスイッチャ１０５、変換回路１０
６、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display；以
下、ＬＣＤと略す）１０７、エンコーダ／デコーダ１０
８、ＤＲＡＭ（DynamicRandom Access Memory）１０
９、メモリコントロール１１０およびフラッシュメモリ
１１１を備えている。
【００３４】そして、光学レンズ１０１が被写体の光学
像を２次元の画像としてＣＣＤ固体撮像素子１０に結像
させると、Ｓ／Ｈ回路１０２、Ａ／Ｄ変換器１０３およ
びカメラ信号処理回路１０４が順に、ＣＣＤ固体撮像素
子１０から得られる電圧信号に対して、それぞれ必要に
応じた処理を行う。そして、データスイッチャ１０５
は、ユーザのキー操作等に基づいて発生したモード切り
替え信号（CAM,Rec,Play）に従って、カメラ信号処理回
路１０４で処理された信号、例えば輝度データと色差デ
ータが多重化されたコンポーネント信号（Ｙ，Ｃｒ，
Ｙ，Ｙ，Ｃｂ，Ｙ））の送出先を切り替える。
像を２次元の画像としてＣＣＤ固体撮像素子１０に結像
させると、Ｓ／Ｈ回路１０２、Ａ／Ｄ変換器１０３およ
びカメラ信号処理回路１０４が順に、ＣＣＤ固体撮像素
子１０から得られる電圧信号に対して、それぞれ必要に
応じた処理を行う。そして、データスイッチャ１０５
は、ユーザのキー操作等に基づいて発生したモード切り
替え信号（CAM,Rec,Play）に従って、カメラ信号処理回
路１０４で処理された信号、例えば輝度データと色差デ
ータが多重化されたコンポーネント信号（Ｙ，Ｃｒ，
Ｙ，Ｙ，Ｃｂ，Ｙ））の送出先を切り替える。
【００３５】データスイッチャ１０５での切り替えによ
って、コンポーネント信号が変換回路１０６へ送出され
た場合に、変換回路１０６では、そのコンポーネント信
号を三原色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に変換してＬＣＤ１０７
に送出し、このＬＣＤ１０７で可視画像として表示させ
る。また、データスイッチャ１０５での切り替えによっ
て、コンポーネント信号が記録再生データバス１１２を
介してエンコーダ／デコーダ１０８へ送出された場合に
は、このエンコーダ／デコーダ１０８において、ＪＰＥ
Ｇ（Joint Photographic Experts Group）、すなわち適
応ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform)の符号化による
コンポーネント信号のデータ圧縮が行われる。ただし、
ＪＰＥＧ以外の方式の高能率符号化を使用してもよい。
って、コンポーネント信号が変換回路１０６へ送出され
た場合に、変換回路１０６では、そのコンポーネント信
号を三原色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に変換してＬＣＤ１０７
に送出し、このＬＣＤ１０７で可視画像として表示させ
る。また、データスイッチャ１０５での切り替えによっ
て、コンポーネント信号が記録再生データバス１１２を
介してエンコーダ／デコーダ１０８へ送出された場合に
は、このエンコーダ／デコーダ１０８において、ＪＰＥ
Ｇ（Joint Photographic Experts Group）、すなわち適
応ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform)の符号化による
コンポーネント信号のデータ圧縮が行われる。ただし、
ＪＰＥＧ以外の方式の高能率符号化を使用してもよい。
【００３６】このＪＰＥＧにおけるブロック化処理等の
ために、ＤＲＡＭ１０９が設けられている。ＤＲＡＭ１
０９は、メモリコントローラ１１０から供給されるアド
レス信号、制御信号によってその動作が制御される。エ
ンコーダ／デコーダ１０８がＪＰＥＧによるデータ圧縮
を行うと、圧縮後のデータが撮影データとしてフラッシ
ュメモリ１１１内に保存される。フラッシュメモリ１１
１は、電源を切っても記憶内容が保持され、メモリ全体
あるいは分割した領域毎に電気的に一括して消去、再書
き込みが可能な半導体メモリである。ただし、不揮発性
メモリであれば、フラッシュメモリ１１１以外のもので
あってもよい。
ために、ＤＲＡＭ１０９が設けられている。ＤＲＡＭ１
０９は、メモリコントローラ１１０から供給されるアド
レス信号、制御信号によってその動作が制御される。エ
ンコーダ／デコーダ１０８がＪＰＥＧによるデータ圧縮
を行うと、圧縮後のデータが撮影データとしてフラッシ
ュメモリ１１１内に保存される。フラッシュメモリ１１
１は、電源を切っても記憶内容が保持され、メモリ全体
あるいは分割した領域毎に電気的に一括して消去、再書
き込みが可能な半導体メモリである。ただし、不揮発性
メモリであれば、フラッシュメモリ１１１以外のもので
あってもよい。
【００３７】つまり、本実施形態における電子スチルカ
メラは、被写体の光学像を２次元の画像として結像させ
る光学レンズ１０１と、結像された画像に対する光電変
換を行う固体撮像装置と、その光電変換によって得られ
た電気信号を撮影データとして保存するフラッシュメモ
リ１１１と、このフラッシュメモリ１１１に撮影データ
を保存するにあたって、被写体の構図を確認するため
に、光電変換によって得られた電気信号を可視画像化し
て表示するＬＣＤ１０７とを具備しているものである。
メラは、被写体の光学像を２次元の画像として結像させ
る光学レンズ１０１と、結像された画像に対する光電変
換を行う固体撮像装置と、その光電変換によって得られ
た電気信号を撮影データとして保存するフラッシュメモ
リ１１１と、このフラッシュメモリ１１１に撮影データ
を保存するにあたって、被写体の構図を確認するため
に、光電変換によって得られた電気信号を可視画像化し
て表示するＬＣＤ１０７とを具備しているものである。
【００３８】ここで、このように構成された電子スチル
カメラにおいて、被写体の撮影を行う場合におけるシー
ケンス動作について、図８を参照しながら説明する。被
写体の撮影を行う場合には、電子スチルカメラは、先ず
ユーザに、ＬＣＤ１０７の表示画面に基づいて、被写体
の構図を確認（モニタリング）させる。
カメラにおいて、被写体の撮影を行う場合におけるシー
ケンス動作について、図８を参照しながら説明する。被
写体の撮影を行う場合には、電子スチルカメラは、先ず
ユーザに、ＬＣＤ１０７の表示画面に基づいて、被写体
の構図を確認（モニタリング）させる。
【００３９】このとき、ＬＣＤ１０７における表示画面
は、モニタリング、すなわち画角の確認用であるため、
画質が多少の悪化しても問題が生じることはない。とこ
ろが、その動きについては、滑らかであり、かつ、自然
であることが要求される。また、通常、被写体を撮影す
るシーケンス動作の中で、このモニタリングに費やす時
間が最も長くなる。
は、モニタリング、すなわち画角の確認用であるため、
画質が多少の悪化しても問題が生じることはない。とこ
ろが、その動きについては、滑らかであり、かつ、自然
であることが要求される。また、通常、被写体を撮影す
るシーケンス動作の中で、このモニタリングに費やす時
間が最も長くなる。
【００４０】そこで、この電子スチルカメラでは、図８
（Ａ）に示すように、モニタリング時における駆動モー
ドをａモードとする。ａモードとは、図８（Ｂ）に示す
ように、ＣＣＤ固体撮像素子１０へ供給する駆動周波数
を１／ｍ分周後のものとするとともに、１／ｎ間引き読
み出しモードで信号電荷の読み出しを行うことにより、
結果としてフレームレートが下がらない（ｎ／ｍにな
る）ようにするモードである。これにより、モニタリン
グ時には、ＬＣＤ１０７における表示画面の動きが、滑
らかでなかったり不自然になってしまうことがなく、し
かもＣＣＤ固体撮像素子１０の消費電力を低減できるよ
うになる。
（Ａ）に示すように、モニタリング時における駆動モー
ドをａモードとする。ａモードとは、図８（Ｂ）に示す
ように、ＣＣＤ固体撮像素子１０へ供給する駆動周波数
を１／ｍ分周後のものとするとともに、１／ｎ間引き読
み出しモードで信号電荷の読み出しを行うことにより、
結果としてフレームレートが下がらない（ｎ／ｍにな
る）ようにするモードである。これにより、モニタリン
グ時には、ＬＣＤ１０７における表示画面の動きが、滑
らかでなかったり不自然になってしまうことがなく、し
かもＣＣＤ固体撮像素子１０の消費電力を低減できるよ
うになる。
【００４１】モニタリングの結果、被写体の構図を確認
が終了すると、続いて電子スチルカメラは、図８（Ａ）
に示すように、ユーザにシャッタを半押しにさせて、光
学検波を行う。光学検波は、オートフォーカス（ＡＦ；
Automatic Focussing)、オートエクスポージャ（ＡＥ；
Auto Exposure)、オートホワイトバランス（ＡＷＢ；Au
to White Balance）、手振れ検出などの機能を実現する
ために行う。この場合、ＣＣＤ固体撮像素子１０から一
瞬にして何フレーム分もの信号を得ることが必要にな
る。
が終了すると、続いて電子スチルカメラは、図８（Ａ）
に示すように、ユーザにシャッタを半押しにさせて、光
学検波を行う。光学検波は、オートフォーカス（ＡＦ；
Automatic Focussing)、オートエクスポージャ（ＡＥ；
Auto Exposure)、オートホワイトバランス（ＡＷＢ；Au
to White Balance）、手振れ検出などの機能を実現する
ために行う。この場合、ＣＣＤ固体撮像素子１０から一
瞬にして何フレーム分もの信号を得ることが必要にな
る。
【００４２】したがって、この電子スチルカメラでは、
光学検波時の駆動モードをｂモードとする。ｂモードと
は、図８（Ｂ）に示すように、ＣＣＤ固体撮像素子１０
へ供給する駆動周波数を分周することなく、しかも１／
ｎ間引き読み出しモードで信号電荷の読み出しを行うこ
とにより、結果としてフレームレートが上げる（ｎ倍に
する）モードである。これにより、光学検波時には、Ａ
Ｆ、ＡＥ、ＡＷＢ、手振れ検出などに必要な信号が、確
実かつ迅速に得られようになる。なお、このときに得ら
れる信号は、ＡＦ、ＡＥ、ＡＷＢ、手振れ検出などのた
めに用いられるものなので、その画質については問わな
い。
光学検波時の駆動モードをｂモードとする。ｂモードと
は、図８（Ｂ）に示すように、ＣＣＤ固体撮像素子１０
へ供給する駆動周波数を分周することなく、しかも１／
ｎ間引き読み出しモードで信号電荷の読み出しを行うこ
とにより、結果としてフレームレートが上げる（ｎ倍に
する）モードである。これにより、光学検波時には、Ａ
Ｆ、ＡＥ、ＡＷＢ、手振れ検出などに必要な信号が、確
実かつ迅速に得られようになる。なお、このときに得ら
れる信号は、ＡＦ、ＡＥ、ＡＷＢ、手振れ検出などのた
めに用いられるものなので、その画質については問わな
い。
【００４３】光学検波が完了すると、次いで電子スチル
カメラは、図８（Ａ）に示すように、ユーザにシャッタ
を全押しにさせて、記録画像の読み出しを行って、フラ
ッシュメモリ１１１に撮影データを保存する。ただし、
このときには、最も良い画質が必要とされる。したがっ
て、ここでは、駆動モードをｃモードとする。ｃモード
では、図８（Ｂ）に示すように、全画素読み出しモード
（通常モード）で信号電荷の読み出しを行う。また、暗
電流やスミア等の影響を防ぐために、駆動周波数の分周
も行わない。そして、撮影データの保存が完了すると、
この電子スチルカメラは、再びモニタリング状態とな
る。
カメラは、図８（Ａ）に示すように、ユーザにシャッタ
を全押しにさせて、記録画像の読み出しを行って、フラ
ッシュメモリ１１１に撮影データを保存する。ただし、
このときには、最も良い画質が必要とされる。したがっ
て、ここでは、駆動モードをｃモードとする。ｃモード
では、図８（Ｂ）に示すように、全画素読み出しモード
（通常モード）で信号電荷の読み出しを行う。また、暗
電流やスミア等の影響を防ぐために、駆動周波数の分周
も行わない。そして、撮影データの保存が完了すると、
この電子スチルカメラは、再びモニタリング状態とな
る。
【００４４】ただし、この電子スチルカメラでは、モニ
タリング時にａモード、光学検波時にｂモード、データ
保存時にｃモードで動作するといったことが予め設定さ
れており、その設定とシャッタの状態に基づいて、図示
しないＣＰＵ（Central Processing Unit ）が、タイミ
ング発生回路２０を始めとした各部に動作指示を与えて
いる。
タリング時にａモード、光学検波時にｂモード、データ
保存時にｃモードで動作するといったことが予め設定さ
れており、その設定とシャッタの状態に基づいて、図示
しないＣＰＵ（Central Processing Unit ）が、タイミ
ング発生回路２０を始めとした各部に動作指示を与えて
いる。
【００４５】以上のように、本実施形態の電子スチルカ
メラでは、被写体の構図を確認するためのモニタリング
時に、１／ｎ間引き読み出しモードで動作するととも
に、ＣＣＤ固体撮像素子１０へ供給する駆動周波数を１
／ｍ分周後のものとするようになっている。これによ
り、フレームレートの低下を防ぎつつ、ＣＣＤ固体撮像
素子１０の消費電力を低減できるようになる。つまり、
モニタリング時における表示画面上での動画としての認
識度と消費電力の低減といった相反する事柄を両立して
実現できる。特に、被写体を撮影するシーケンス動作の
中で、このモニタリングに費やす時間が最も長いため、
このモニタリング時における消費電力を低減すること
は、非常に有効である。
メラでは、被写体の構図を確認するためのモニタリング
時に、１／ｎ間引き読み出しモードで動作するととも
に、ＣＣＤ固体撮像素子１０へ供給する駆動周波数を１
／ｍ分周後のものとするようになっている。これによ
り、フレームレートの低下を防ぎつつ、ＣＣＤ固体撮像
素子１０の消費電力を低減できるようになる。つまり、
モニタリング時における表示画面上での動画としての認
識度と消費電力の低減といった相反する事柄を両立して
実現できる。特に、被写体を撮影するシーケンス動作の
中で、このモニタリングに費やす時間が最も長いため、
このモニタリング時における消費電力を低減すること
は、非常に有効である。
【００４６】さらに、この場合に、ｎ＝ｍであれば、フ
レームレートに変化がなくなるので、Ｓ／Ｈ回路１０
２、Ａ／Ｄ変換器１０３、あるいはカメラ信号処理回路
１０４における信号処理が容易になる。
レームレートに変化がなくなるので、Ｓ／Ｈ回路１０
２、Ａ／Ｄ変換器１０３、あるいはカメラ信号処理回路
１０４における信号処理が容易になる。
【００４７】また、本実施形態の電子スチルカメラで
は、撮影データの保存時に、全画素読み出しモードで動
作するとともに、駆動周波数の分周していないものとす
るようになっている。これにより、保存される撮影デー
タの画質が低下してしまうことがない。つまり、この電
子スチルカメラでは、モニタリング時と撮影データの保
存時とで、動作モードおよび駆動周波数を切り替えるこ
とで、ＬＣＤ１０７に表示される画像の動きや撮影後の
画質に影響を及ぼすことなく、ＣＣＤ固体撮像素子１
０、すなわち電子スチルカメラの消費電力を低減するこ
とができるようになる。
は、撮影データの保存時に、全画素読み出しモードで動
作するとともに、駆動周波数の分周していないものとす
るようになっている。これにより、保存される撮影デー
タの画質が低下してしまうことがない。つまり、この電
子スチルカメラでは、モニタリング時と撮影データの保
存時とで、動作モードおよび駆動周波数を切り替えるこ
とで、ＬＣＤ１０７に表示される画像の動きや撮影後の
画質に影響を及ぼすことなく、ＣＣＤ固体撮像素子１
０、すなわち電子スチルカメラの消費電力を低減するこ
とができるようになる。
【００４８】なお、本実施形態では、本発明を、静止画
を撮影する電子スチルカメラに適用した場合について説
明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例
えば、動画を撮影するビデオカメラであっても本発明を
適用することは可能であり、このビデオカメラに搭載さ
れている固体撮像素子の駆動周波数を動作モードに応じ
て可変させれば、上述した場合と同様の効果を得ること
ができる。
を撮影する電子スチルカメラに適用した場合について説
明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例
えば、動画を撮影するビデオカメラであっても本発明を
適用することは可能であり、このビデオカメラに搭載さ
れている固体撮像素子の駆動周波数を動作モードに応じ
て可変させれば、上述した場合と同様の効果を得ること
ができる。
【００４９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の固体撮
像装置およびその駆動方法によれば、動作モードに応じ
て固体撮像素子の駆動周波数を可変させるので、間引き
読み出しモード時の駆動周波数を全画素読み出しモード
時よりも低くするといったことが可能になり、フレーム
レートの低下を防ぎつつ、固体撮像素子の消費電力を低
減できるようになる。つまり、固体撮像素子から出力さ
れる画面数等に影響を及ぼすことなく、固体撮像装置の
消費電力を低減することができる。
像装置およびその駆動方法によれば、動作モードに応じ
て固体撮像素子の駆動周波数を可変させるので、間引き
読み出しモード時の駆動周波数を全画素読み出しモード
時よりも低くするといったことが可能になり、フレーム
レートの低下を防ぎつつ、固体撮像素子の消費電力を低
減できるようになる。つまり、固体撮像素子から出力さ
れる画面数等に影響を及ぼすことなく、固体撮像装置の
消費電力を低減することができる。
【００５０】また、本発明のカメラによれば、動作モー
ドに応じて固体撮像素子の駆動周波数を可変させるの
で、被写体の構図確認時と撮影データの保存時とで動作
モードおよび駆動周波数を切り替えるが可能になる。こ
れにより、このカメラでは、構図確認時の表示画像の動
きや撮影後の画質に影響を及ぼすことなく、固体撮像素
子、すなわちカメラの消費電力を低減することができ
る。
ドに応じて固体撮像素子の駆動周波数を可変させるの
で、被写体の構図確認時と撮影データの保存時とで動作
モードおよび駆動周波数を切り替えるが可能になる。こ
れにより、このカメラでは、構図確認時の表示画像の動
きや撮影後の画質に影響を及ぼすことなく、固体撮像素
子、すなわちカメラの消費電力を低減することができ
る。
【図１】本発明に係わる固体撮像装置の実施の形態の一
例の概略構成図である。
例の概略構成図である。
【図２】単位画素の構成の一例を示す平面パターン図で
ある。
ある。
【図３】図２のＸ−Ｘ′矢視の断面構造図である。
【図４】垂直ＣＣＤの配線パターン図である。
【図５】３相垂直転送クロックの位相関係を示すタイミ
ングチャートである。
ングチャートである。
【図６】読み出しパルスＸＳＧを説明するためのタイミ
ングチャートであり、（Ａ）は全画素読み出しモードの
場合を、（Ｂ）は間引き読み出しモードの場合をそれぞ
れ示している。
ングチャートであり、（Ａ）は全画素読み出しモードの
場合を、（Ｂ）は間引き読み出しモードの場合をそれぞ
れ示している。
【図７】本発明に係わるカメラの実施の形態の一例の概
略構成図である。
略構成図である。
【図８】図７のカメラにおいて、被写体の撮影を行う場
合におけるシーケンス動作の一例を示す説明図であり、
（Ａ）はシーケンス動作のタイミングチャートを、
（Ｂ）は動作モードと駆動周波数との関係をそれぞれ示
している。
合におけるシーケンス動作の一例を示す説明図であり、
（Ａ）はシーケンス動作のタイミングチャートを、
（Ｂ）は動作モードと駆動周波数との関係をそれぞれ示
している。
【図９】全画素読み出し方式の説明図である。
１０ ＣＣＤ固体撮像素子 １１ 撮像エリア １
２ センサ部 １４ 垂直ＣＣＤ １５ 水平ＣＣＤ １６ 電荷
電圧変換部 ２０ タイミング発生回路 ２２ 原発振器 ２３
分周器 ２４ セレクタ １０１ 光学レンズ １０７ Ｌ
ＣＤ １１１ フラッシュメモリ
２ センサ部 １４ 垂直ＣＣＤ １５ 水平ＣＣＤ １６ 電荷
電圧変換部 ２０ タイミング発生回路 ２２ 原発振器 ２３
分周器 ２４ セレクタ １０１ 光学レンズ １０７ Ｌ
ＣＤ １１１ フラッシュメモリ
Claims (5)
- 【請求項１】 全画素の信号電荷を同一時刻に独立に読
み出す全画素読み出しモードと、垂直方向の一部の画素
列のみから信号電荷を読み出す間引き読み出しモードと
を選択的にとり得る固体撮像素子と、 前記固体撮像素子の駆動周波数を動作モードに応じて可
変させる周波数可変手段とを備えることを特徴とする固
体撮像装置。 - 【請求項２】 前記周波数可変手段は、 所定周波数の基準パルスを発振する発振器と、 前記発振器が発振した基準パルスを分周する分周器と、 前記発振器が発振した基準パルスと、前記分周器が分周
した後のパルス信号とのいずれかを、動作モードに応じ
て前記固体撮像素子に供給するセレクタとからなること
を特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。 - 【請求項３】 被写体の光学像を２次元の画像として結
像させる光学レンズと、該光学レンズによって結像され
た画像に対する光電変換を行う固体撮像装置と、該固体
撮像装置での光電変換によって得られた電気信号を撮影
データとして保存する記憶手段と、該記憶手段に撮影デ
ータを保存するにあたって、前記被写体の構図を確認す
るために、前記固体撮像装置での光電変換によって得ら
れた電気信号を可視画像化して表示する表示手段とを具
備するカメラにおいて、 前記固体撮像装置は、 全画素の信号電荷を同一時刻に独立に読み出す全画素読
み出しモードと、垂直方向の一部の画素列のみから信号
電荷を読み出す間引き読み出しモードとを選択的にとり
得る固体撮像素子と、 前記固体撮像素子の駆動周波数を動作モードに応じて可
変させる周波数可変手段とを備えたものであることを特
徴とする固体撮像装置を用いたカメラ。 - 【請求項４】 前記固体撮像素子は、前記表示手段によ
る構図確認時には前記間引き読み出しモードが設定さ
れ、前記記憶手段への電気信号取り込み時には前記全画
素読み出しモードが設定され、 前記周波数可変手段は、前記間引き読み出しモード時に
おける駆動周波数を、前記全画素読み出しモード時にお
ける駆動周波数よりも低くすることを特徴とする請求項
３記載の固体撮像装置を用いたカメラ。 - 【請求項５】 全画素の信号電荷を同一時刻に独立に読
み出す全画素読み出しモードと、垂直方向の一部の画素
列のみから信号電荷を読み出す間引き読み出しモードと
を選択的にとり得る固体撮像素子を備えた固体撮像装置
において、 前記固体撮像素子から前記間引き読み出しモードで信号
電荷を読み出す場合に、前記固体撮像素子の駆動周波数
を、前記全画素読み出しモード時における駆動周波数よ
りも低くすることを特徴とする固体撮像装置の駆動方
法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11213397A JP4161384B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 固体撮像装置、これを用いたカメラおよび固体撮像装置の駆動方法 |
| TW087106279A TW425717B (en) | 1997-04-30 | 1998-04-23 | Solid state image sensing apparatus, camera using the apparatus, and method for driving the apparatus |
| US09/066,848 US6130420A (en) | 1997-04-30 | 1998-04-28 | Solid state image sensing apparatus, camera using the apparatus, and method for driving the apparatus |
| KR10-1998-0015342A KR100512235B1 (ko) | 1997-04-30 | 1998-04-29 | 고체촬상감지장치,이를이용한카메라,및고체촬상감지장치의구동방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11213397A JP4161384B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 固体撮像装置、これを用いたカメラおよび固体撮像装置の駆動方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007219858A Division JP4466698B2 (ja) | 2007-08-27 | 2007-08-27 | 固体撮像装置、これを用いたカメラおよび固体撮像装置の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10304250A true JPH10304250A (ja) | 1998-11-13 |
| JP4161384B2 JP4161384B2 (ja) | 2008-10-08 |
Family
ID=14579042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11213397A Expired - Lifetime JP4161384B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 固体撮像装置、これを用いたカメラおよび固体撮像装置の駆動方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6130420A (ja) |
| JP (1) | JP4161384B2 (ja) |
| KR (1) | KR100512235B1 (ja) |
| TW (1) | TW425717B (ja) |
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| KR100644032B1 (ko) | 2004-04-21 | 2006-11-10 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 고속 아날로그신호 처리를 위한 ｃｍｏｓ 이미지센서 |
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1998
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