JPH10341377A - 固体撮像素子の駆動装置、撮像信号の検波方法およびこれらを用いたカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、フレーム画像もしくはフィールド画像
を一度取り込んだ後、後段の信号処理系において、検波
範囲を設定して制御を行っていたため、実質的なフレー
ムレートの向上は不可能であった。 【解決手段】 検波モードにおいて、垂直リセットパル
スＶＲの周期を任意に設定可能とし、ＣＣＤイメージセ
ンサを垂直転送駆動する際のリセット周期をフィールド
周期よりも短く設定するとともに、そのリセット周期の
一部の区間で高速転送パルス部Ｂおよび高速転送パルス
部ＡにてＣＣＤイメージセンサの垂直転送を高速駆動
し、通常速度の垂直転送駆動の際にＣＣＤイメージセン
サから出力される撮像信号を検波対象とすることで、フ
レームレートを上げる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子の駆
動装置、固体撮像素子から出力される撮像信号の検波方
法およびこれらを用いたカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＣＤ(Charge Coupled Device) タイプ
等の固体撮像素子を撮像デバイスとして用いたカメラに
は、一般的に、ＣＣＤ撮像素子内の各画素（光電変換素
子）に蓄積された信号電荷を、シャッタパルスの印加に
よって例えば半導体基板側に掃き出すいわゆる電子シャ
ッタ機能が備えられており、フィールド期間内における
電荷蓄積時間（即ち、露光時間）を、シャッタパルスを
印加する間隔、即ちシャッタスピードを変えることによ
って制御することができる。これが、シャッタスピード
を利用した自動露光（ＡＥ；Automatic Exposure）制御
である。

【０００３】この自動露光制御においては、例えば、Ｃ
ＣＤ撮像素子から出力される撮像信号を検波することに
よって画面の明るさ情報として取り込み、この検波出力
のＡＥ収束目標値に対する差分を求めるとともに、この
差分に応じたシャッタスピード情報を設定し、このシャ
ッタスピード情報に基づいてＣＣＤ撮像素子に与えるシ
ャッタパルスの発生タイミングを制御することによって
露光制御を行うようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来、ＣＣ
Ｄ撮像素子から出力される撮像信号の検波を行う場合に
は、フレーム画像もしくはフィールド画像を一度取り込
んだ後、後段の信号処理系において、検波範囲を設定し
て制御を行っていたため、検波の周期はフレームまたは
フィールド周期と同一となり、実質的なフレームレート
の向上は不可能であった。

【０００５】一方、検波処理において必要とされる検波
対象としては、取り込んだ画像情報の一部を切り出して
処理を施すのが一般的であり、これらの処理は後段の信
号処理系において行われていた。しかしながら、検波と
いう観点からすると、画像情報の全てを取り込む必要は
必ずしもなく、むしろ、画像情報の全てを取り込んだ場
合には、ＣＣＤ撮像素子の多画素化に伴いフレームレー
トの低下が問題点として残ることになる。

【０００６】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、任意のフレームレー
トの設定を可能とした固体撮像素子の駆動装置を提供す
ることにある。

【０００７】本発明の他の目的は、任意のフレームレー
トおよび検波範囲の設定を可能とした撮像信号の検波方
法を提供することである。

【０００８】本発明はさらに、検波時のフレームレート
の向上を可能としたカメラを提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による固体撮像素
子の駆動装置は、第１の動作モードではフィールド周期
でリセットパルスを発生し、第２の動作モードではフィ
ールド周期よりも短い周期でリセットパルスを発生する
リセットパルス発生手段と、固体撮像素子を垂直転送駆
動するための垂直転送パルスを発生するとともに、リセ
ットパルスによってリセットが行われ、第２の動作モー
ドではそのリセット周期の一部の区間で固体撮像素子を
高速にて垂直転送駆動するための高速転送パルスを発生
する駆動パルス発生手段とを備えている。

【００１０】上記構成の固体撮像素子の駆動装置におい
て、第１の動作モード（即ち、撮像モード）では、リセ
ットパルス発生手段からフィールド周期でリセットパル
スが発生されることで、そのリセットパルスによって駆
動パルス発生手段のリセット（初期化）が行われる。そ
して、この駆動パルス発生手段から発生される駆動パル
スによって固体撮像素子の転送駆動が行われることで、
１フィールド分の画像情報がフィールド周期で撮像信号
として出力される。

【００１１】一方、第２の動作モード（即ち、検波モー
ド）では、外部から与えられる情報に応じてリセットパ
ルス発生手段からフィールド周期よりも短い周期でリセ
ットパルスが発生されることで、そのリセットパルスに
よって駆動パルス発生手段の初期化が行われる。このと
き同時に、駆動パルス発生手段からは、そのリセット周
期の一部の区間で垂直転送パルスとして高速転送パルス
が発生されることで、固体撮像素子の垂直転送駆動が高
速にて行われる。これにより、高速転送駆動以外の通常
速度の垂直転送駆動の領域、即ち垂直方向の特定の領域
の画像情報のみが、フィールド周期よりも短い周期で撮
像信号として出力される。

【００１２】本発明による撮像信号の検波方法は、固体
撮像素子から出力される撮像信号を検波するに当り、固
体撮像素子を垂直転送駆動する際のリセット周期をフィ
ールド周期よりも短く設定するとともに、そのリセット
周期の一部の区間で固体撮像素子を高速にて垂直転送駆
動し、この高速転送駆動以外の通常速度の垂直転送駆動
の際に固体撮像素子から出力される撮像信号を検波する
ようにする。

【００１３】この検波方法において、通常の撮像モード
では固体撮像素子を垂直転送駆動する際のリセット周期
がフィールド周期であるのに対し、検波モードではリセ
ット周期をフィールド周期よりも短く設定するととも
に、垂直転送駆動の際に、そのリセット周期の一部の区
間で固体撮像素子を高速にて垂直転送駆動する。これに
より、高速転送駆動以外の通常速度の垂直転送駆動の領
域、即ち垂直方向の特定の領域の画像情報のみが、フィ
ールド周期よりも短い周期で撮像信号として出力され
る。そして、この撮像信号を検波する。

【００１４】本発明によるカメラは、入射光を画素単位
で光電変換する固体撮像素子と、被写体からの光学像を
２次元の画像として固体撮像素子の撮像面上に結像させ
る光学系と、撮像モードではフィールド周期でリセット
パルスを発生しかつ検波モードではフィールド周期より
も短い周期でリセットパルスを発生するリセットパルス
発生手段と、固体撮像素子を垂直転送駆動するための垂
直転送パルスを発生するとともに、リセットパルスによ
ってリセットが行われ、検波モードではそのリセット周
期の一部の区間で固体撮像素子を高速にて垂直転送駆動
するための高速転送パルスを発生する駆動パルス発生手
段と、垂直転送パルスによる高速転送駆動以外の通常速
度の垂直転送駆動の際に固体撮像素子から出力される撮
像信号を検波する検波手段とを備えている。

【００１５】上記構成のカメラにおいて、撮像モードで
は、リセットパルス発生手段からフィールド周期でリセ
ットパルスが発生されることで、そのリセットパルスに
よって駆動パルス発生手段の初期化が行われる。そし
て、この駆動パルス発生手段から発生される駆動パルス
によって固体撮像素子の転送駆動が行われることで、１
フィールド分の画像情報がフィールド周期で撮像信号と
して出力される。

【００１６】一方、検波モードでは、外部から与えられ
る情報に応じてリセットパルス発生手段からフィールド
周期よりも短い周期でリセットパルスが発生され、その
リセットパルスによって駆動パルス発生手段の初期化が
行われる。このとき同時に、駆動パルス発生手段から
は、そのリセット周期の一部の区間で垂直転送パルスと
して高速転送パルスが発生されることで、固体撮像素子
の垂直転送駆動が高速にて行われる。これにより、高速
転送駆動以外の通常速度の垂直転送駆動の領域、即ち垂
直方向の特定の領域の画像情報のみが、フィールド周期
よりも短い周期で撮像信号として出力される。そして、
検波手段では、この撮像信号を検波対象として検波が行
われる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳細に説明する。図１は、例えばデジタ
ルスチルカメラに適用された本発明の一実施形態を示す
システム構成図である。

【００１８】本実施形態に係るデジタルスチルカメラ
は、入射光をその光量に応じた電荷量の信号電荷に画素
単位で光電変換し、各画素の信号電荷を撮像信号として
出力するＣＣＤ撮像素子（以下、ＣＣＤイメージセンサ
と称す）１と、被写体（図示せず）からの光学像を２次
元の画像としてＣＣＤイメージセンサ１の撮像面上に結
像させるレンズ２を含む光学系と、ＣＣＤイメージセン
サ１を駆動する駆動系３と、ＣＣＤイメージセンサ１か
ら出力される撮像信号を処理する信号処理系４と、シス
テム全体の制御を司るマイクロコンピュータ等からなる
システムコントローラ５とから構成されている。

【００１９】ＣＣＤイメージセンサ１としては、例えば
インターライン転送方式のものが用いられる。図２に、
インターライン転送方式のＣＣＤイメージセンサの構成
の一例を示す。同図において、ＣＣＤイメージセンサ１
の撮像エリア１１は、行列状に配列され、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（画素）１２と、これらセンサ部１２の垂直
列ごとに設けられ、各センサ部１１から読み出しゲート
１３を介し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とに構成されている。

【００２０】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構成されて
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のゲート電極に後述する読み出しパル
スＸＳＧが印加されることにより、この読み出しゲート
部１３によって垂直ＣＣＤ１４に読み出される。垂直Ｃ
ＣＤ１４は、例えば４相の垂直転送パルスφＶ１〜φＶ
４によって転送駆動され、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。

【００２１】ここで、垂直ＣＣＤ１４において、１相
目，３相目の転送電極は、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、４相の垂直転送パ
ルスのうち、１相目と３相目の垂直転送パルスが低レベ
ル、中間レベルおよび高レベルの３値をとるように設定
されており、その３値目の高レベルのパルスが読み出し
ゲート部１３のゲート電極に印加される読み出しパルス
ＸＳＧとなる。

【００２２】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。この水平転送ＣＣＤ１５に
は、複数本の垂直ＣＣＤ１３の各々から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、水
平転送パルスφＨ１，φＨ２によって転送駆動され、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の水平走査期間において
順次水平方向に転送する。

【００２３】水平ＣＣＤ１５の転送先側の端部には、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、被写体からの光学像に応じたＣＣＤ出力ＯＵ
Ｔとして導出される。以上により、インターライン転送
方式のＣＣＤイメージセンサ１が構成されている。

【００２４】このＣＣＤイメージセンサ１を駆動する駆
動系３は、図１に示すように、クリスタル発振器３１の
発振出力に基づいてマスタークロックを生成するととも
に、先述した読み出しパルスＸＳＧを含む４相の垂直転
送パルスφＶ１〜φＶ４、２相の水平転送パルスφＨ
１，φＨ２などの各種のＣＣＤ駆動パルス群や、信号処
理系４に与える信号処理パルス群を生成するタイミング
パルス発生器（ＴＧ）３２と、このタイミングパルス発
生器３２から与えられるマスタークロックに基づいてリ
セットパルスを生成し、タイミングパルス発生器３２に
与える同期信号発生器（ＳＳＧ）３３とから構成されて
いる。

【００２５】この駆動系３において、同期信号発生器３
３で発生されるリセットパルスとしては、垂直リセット
（ＶＲ）と水平リセット（ＨＲ）の２種類のリセットパ
ルスが存在する。このリセットパルスのうち、垂直リセ
ットパルスＶＲについては、同期信号発生器３３は、通
常の撮像モードではフィールド周期で発生し、検波モー
ドでは外部情報に基づいてシステムコントローラ５から
与えられる情報に応じてフィールド周期よりも短い任意
の周期で発生する。

【００２６】タイミングパルス発生器３２はカウンタを
内蔵しており、そのカウンタが同期信号発生器３３から
与えられるリセットパルスによってクリアされることで
初期化（リセット）が行われ、そのリセット周期でＣＣ
Ｄ駆動パルス群および信号処理パルス群を発生する。ま
た、検波モードでは、リセット周期の一部の区間で、外
部情報に基づいてシステムコントローラ５から与えられ
る情報に応じて垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４として高
速転送パルスを発生し、かつ通常速度での転送パルス数
を任意に設定する。

【００２７】図３は、信号処理系４の構成の一例を示す
ブロック図である。同図において、ＣＣＤイメージセン
サ１から出力される撮像信号は、ＣＤＳ(Correlated Do
ubleSampling;相関二重サンプリング）＆ＡＧＣ(Automa
tic Gain Control;自動利得制御）回路４１でサンプリ
ングおよびゲイン調整が行われた後、Ａ／Ｄコンバータ
４２でディジタル化されてクランプ回路４３に供給され
る。クランプ回路４３は撮像信号中の黒レベルをクラン
プし、黒レベルに対する各画素の信号レベルを出力す
る。

【００２８】クランプ回路４３から出力される画素信号
は、ホワイトバランス回路４４およびディレイライン４
５を経た後、Ｙ処理回路４６で信号処理されてＹ（輝
度）信号として出力されるとともに、Ｃ処理回路４７で
信号処理されてＣ（クロマ）信号として出力される。ク
ランプ回路４３からの画素信号はさらに、ＡＥ用検波回
路４８を介してＡＥ用制御回路４９に供給される。ＡＥ
用制御回路４９は、ＡＥ用検波回路４８の検波出力に基
づいて駆動系３内のタイミングパルス発生器３２から出
力されるシャッタパルスのタイミングやＡＧＣ回路４１
のゲインを変化させることによって露光制御（ＡＥ制
御）を行う。

【００２９】次に、上記構成のデジタルスチルカメラに
おける通常撮像モード時および検波モード時の各動作に
ついて、図４のフローチャートおよび図５（Ａ），
（Ｂ）のタイミングチャートを用いて説明する。なお、
図５において、（Ａ）は通常の撮像モード時のタイミン
グチャートを、（Ｂ）は検波モード時のタイミングチャ
ートをそれぞれ示している。

【００３０】先ず、動作モードが通常の撮像モードであ
るか検波モードであるの判定を行い（ステップＳ１）、
通常の撮像モードの場合には、駆動系３内の同期信号発
生器３３は、予め設定された何らかのフォーマット（例
えば、ＮＴＳＣ方式ＴＶフォーマット）に準拠したフィ
ールド周期で垂直リセットパルスＶＲを発生し（ステッ
プＳ２）、タイミングパルス発生器３２に入力する。す
ると、タイミングパルス発生器３２は、この垂直リセッ
トパルスＶＲを基準に動作を開始し、あるタイミングに
てセンサ部１２から信号電荷を垂直ＣＣＤ１４に読み出
すための読み出しパルスＸＳＧを発生する（ステップＳ
３）。

【００３１】続いて、タイミングパルス発生器３３は、
垂直ＣＣＤ１４に読み出された信号電荷を水平ＣＣＤ１
５に転送するために、４相の垂直転送パルスφＶ１〜φ
Ｖ４（図４には、１相目，３相目の垂直転送パルスφＶ
１，φＶ３のみを示す）を、全ての信号電荷を水平ＣＣ
Ｄ１５に転送するまで連続的に発生する（ステップＳ
４）。これにより、フィールド周期で画面全体に亘る撮
像信号が得られる（ステップＳ５）。この撮像信号を検
波対象として用いた場合には、先述したように、検波周
期がフレームまたはフィールド周期に固定となってしま
う。

【００３２】次に、検波モード時の動作について説明す
るに、駆動系３内の同期信号発生器３３は、外部情報に
基づいてシステムコントローラ５から与えられる情報に
応じてフレームレートを通常の撮像モードでのフレーム
レートよりも短くなるように決定し、そのレートに応じ
た周期で垂直リセットパルスＶＲを発生し、タイミング
パルス発生器３２に入力する（ステップＳ６）。

【００３３】すると、タイミングパルス発生器３２は、
この垂直リセットパルスＶＲを基準に動作を開始し、先
ず、外部情報に基づいてシステムコントローラ５から与
えられる情報に応じて検波対象として必要な領域の開始
位置（ライン）を決定するとともに、高速転送パルス部
Ｂのパルス数をその開始位置と合致するように設定し
（ステップＳ７）、次いで高速転送パルス部Ａ→読み出
しパルスＸＳＧ→高速転送パルスＢ→垂直転送パルスφ
Ｖ１〜φＶ４の順に各パルスの発生を行う（ステップＳ
８〜Ｓ１１）。

【００３４】以上により、読み出しパルスＸＳＧによっ
てセンサ部１２から垂直ＣＣＤ１４へ読み出した信号電
荷のうち、先ず、検波対象として必要な領域の開始位置
（ライン）までの信号電荷を高速転送パルス部Ｂにて高
速転送することによって掃き出し、続いて検波対象とな
る領域の信号電荷を垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４にて
通常速度で垂直転送することによって読み出す。

【００３５】この検波対象となる領域の終了位置（ライ
ン）は、垂直リセットパルスＶＲの発生タイミングで決
まる。その終了位置以降の不要な信号電荷については、
高速転送パルス部Ａにて高速転送されることによって掃
き出される。その後、次の読み出しパルスＸＳＧによっ
て再び信号電荷の読み出しを行い、上述した一連の動作
を繰り返す。これにより、フィールド周期よりも短い周
期で垂直方向における特定の領域の撮像信号が得らる
（ステップＳ１２）。そして、この撮像信号が検波対象
としてＡＥ用検波回路４８に入力され、ＡＥ検波が行わ
れる（ステップＳ１３）。

【００３６】このように、ＣＣＤイメージセンサ１の垂
直ＣＣＤ１４を転送駆動する際のリセット周期をフィー
ルド周期よりも短く設定するとともに、そのリセット周
期の一部の区間で垂直ＣＣＤ１４を高速にて転送駆動す
るようにし、通常速度での垂直転送駆動の際にＣＣＤイ
メージセンサ１から出力される撮像信号を検波対象とす
ることにより、検波対象の撮像信号は垂直方向における
特定の一部の領域のものとなり、かつフィールド周期よ
りも短い周期で得られるため、検波時のフレームレート
を上げることができる。

【００３７】また、システムコントローラ５に与える外
部情報により、同期信号発生器３３で発生される垂直リ
セットパルスＶＲの発生周期（リセット周期）を変える
ことによって任意のフレームレートを設定でき、しかも
タイミングパルス発生器３２で発生される高速転送パル
ス部Ｂのパルス数を変えることによって任意に検波範囲
を設定できる。

【００３８】上述したことから明らかなように、検波モ
ードでは、画面の一部分の領域（検波範囲）の画像情報
しか得ることができないことから、一枚の正式な画像情
報として使用することができない。したがって、この検
波モードは、例えばシャッタの半押し状態など、正式な
画像情報を得る必要がないタイミングで実行されること
になる。ただし、一枚の正式な画像情報とならなくて
も、画像情報としては使用可能なため、モニターに表示
することによって検波対象の領域の画像を視覚で確認す
ることができる。

【００３９】図６は、本発明の他の実施形態を示すブロ
ック図であり、図中、図１と同等部分には同一符号を付
して示してある。本実施形態では、ＣＣＤイメージセン
サ３を駆動する駆動系の構成のみが先の実施形態と異な
り、それ以外の構成は全く同じである。本実施形態に係
る駆動系３′は、クリスタル発振器３４と、タイミング
パルス発生器（ＴＧ）３５と、同期信号発生器（ＳＳ
Ｇ）３６と、切替えスイッチ３７と、分周器３８とから
構成されている。

【００４０】この駆動系３′において、タイミングパル
ス発生器３５は、クリスタル発振器３４の発振出力に基
づいてマスタークロックを生成するとともに、読み出し
パルスＸＳＧを含む４相の垂直転送パルスφＶ１〜φＶ
４、２相の水平転送パルスφＨ１，φＨ２などの各種の
ＣＣＤ駆動パルス群や、信号処理系４に与える信号処理
パルス群を生成する。

【００４１】同期信号発生器３６は、タイミングパルス
発生器３５から与えられるマスタークロックに基づいて
リセットパルスを生成する。このリセットパルスとして
は、垂直リセット（ＶＲ）と水平リセット（ＨＲ）の２
種類のリセットパルスが存在する。これらリセットパル
スのうち、垂直リセットパルスＶＲについては、予め設
定された何らかのフォーマット（例えば、ＮＴＳＣ方式
ＴＶフォーマット）に準拠したフィールド周期で発生す
る。

【００４２】切替えスイッチ３７は、システムコントロ
ーラ５から与えられる動作モード情報に基づいて、通常
の撮像モードの場合には同期信号発生器３６から出力さ
れる垂直リセットパルスＶＲをそのままタイミングパル
ス発生器３５に供給し、検波モードの場合には同期信号
発生器３６から出力される垂直リセットパルスＶＲを分
周器３８に供給する。分周器３８はカウンタなどによっ
て構成され、選択スイッチ３７を介して同期信号発生器
３６から供給される垂直リセットパルスＶＲを例えば１
／２分周してタイミングパルス発生器３５に供給する。

【００４３】これにより、検波モード時には、図７
（Ａ）のタイミングチャートに示すように、同期信号発
生器３６から出力される垂直リセットパルスＶＲが分周
器３８で１／２に分周されてリセットパルスＲＥＳＥＴ
としてタイミングパルス発生器３５に供給される。した
がって、タイミングパルス発生器３５のリセット周期が
通常の撮像モード時のフィールド周期の１／２となるた
め、フレームレートが２倍となる。

【００４４】このように、検波モード時には、同期信号
発生器３６から出力される垂直リセットパルスＶＲを分
周器３８で１／２に分周してリセットパルスＲＥＳＥＴ
としてタイミングパルス発生器３５に供給するようにし
たことにより、同期信号発生器３６で発生する垂直リセ
ットパルスＶＲの周期を変化させることなく、検波時の
フレームレートのみを上げることが可能となる。

【００４５】本例では、分周器３８の分周比を１／２に
固定としたが、分周比は１／２に限定されるものではな
い。さらに、必ずしも固定である必要はなく、その分周
比を外部情報に基づくシステムコントローラ５からの情
報に応じて可変とすることも可能であり、これによりフ
レームレートを任意に設定可能となる。また、本例で
は、切替えスイッチ３７および分周器３８をタイミング
パルス発生器３２の外付け回路としたが、タイミングパ
ルス発生器３２の内部回路として構成することも可能で
ある。

【００４６】なお、上記各実施形態においては、垂直方
向において連続する領域を１つ検波範囲として設定する
としたが、図７（Ｂ）のタイミングチャートに示すよう
に、高速転送パルス部Ｂを有効映像期間中にも発生させ
ることにより、検波範囲を複数箇所（本例では、２箇
所）に設定することも可能である。図７（Ｂ）の例の場
合には、垂直リセットパルスＶＲに基づくリセット周期
を設定するとともに、２つの高速転送パルス部Ｂの各パ
ルス数および最初の通常速度の垂直転送パルスφＶ１〜
φＶ４のパルス数を設定することで実現できる。

【００４７】このように、検波対象となる領域（検波範
囲）を垂直方向における複数箇所に設定できるようにす
ることにより、画角内において極端に検波結果が異なる
ような場合に、より正確な検波結果を得ることができる
ため、ＡＥ制御をより確実に行うことが可能となる。

【００４８】以上説明した各実施形態では、ＡＥ制御に
用いるＡＥ検波に適用した場合について説明したが、こ
れに限定されるものではなく、自動的に被写体にピント
を合わせるオートフォーカス（ＡＦ）制御などにも適用
可能である。

【００４９】また、上記各実施形態では、静止画を扱う
デジタルスチルカメラに適用した場合を例にとって説明
したが、動画を扱うビデオカメラにも、同様に適用可能
である。ビデオカメラに適用する場合には、検波時の撮
像信号は正式な画像情報として使用できないことから、
ビデオメモリを装備し、このビデオメモリに格納してい
る撮像信号を出力するのと並行して検波処理を行うよう
にすれば良い。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による固体
撮像素子の駆動装置によれば、第１の動作モードではフ
ィールド周期でリセットパルスを発生し、第２の動作モ
ードではフィールド周期よりも短い周期でリセットパル
スを発生するとともに、そのリセット周期の一部の区間
で高速にて垂直転送を行うようにしたことにより、第２
の動作モードではフィールド周期よりも短い周期で撮像
信号を得ることができるためフレームレートを向上で
き、しかもタイミング制御のみによってそれを実現でき
るため信号処理系の負荷を軽減できることになる。

【００５１】また、本発明による撮像信号の検波方法に
よれば、固体撮像素子を垂直転送駆動する際のリセット
周期をフィールド周期よりも短く設定するとともに、そ
のリセット周期の一部の区間で固体撮像素子を高速にて
垂直転送駆動し、通常速度の垂直転送駆動の際に固体撮
像素子から出力される撮像信号を検波するようにしたこ
とにより、フレームレートを上げることができるため、
検波精度を向上できることになる。

【００５２】本発明によるカメラによれば、撮像モード
ではフィールド周期でリセットパルスを発生し、検波モ
ードではフィールド周期よりも短い周期でリセットパル
スを発生するとともに、そのリセット周期の一部の区間
で高速にて垂直転送を行い、通常速度の垂直転送駆動の
際に固体撮像素子から出力される撮像信号を検波するよ
うにしたことにより、フレームレートを上げることがで
きるため、検波精度を向上でき、ＡＥ制御などをより確
実に行うことができることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すブロック図である。

【図２】インターライン転送方式のＣＣＤイメージセン
サの一例を示す概略構成図である。

【図３】信号処理系の構成の一例を示すブロック図であ
る。

【図４】動作説明のためのフローチャートである。

【図５】本発明の一実施形態に係るタイミングチャート
であり、（Ａ）は通常の撮像モード時、（Ｂ）は検波モ
ード時をそれぞれ示している。

【図６】本発明の他の実施形態を示すブロック図であ
る。

【図７】本発明の他の実施形態に係るタイミングチャー
トである。

【符号の説明】

１…ＣＣＤイメージセンサ、３，３′…駆動系、４…信
号処理系、５…システムコントローラ、１１…撮像エリ
ア、１２…センサ部、１４…垂直ＣＣＤ、１５…水平Ｃ
ＣＤ、１６…電荷電圧変換部、３２，３５…タイミング
パルス発生器、３３，３６…同期信号発生器、３７…切
替えスイッチ、３８…分周器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の動作モードではフィールド周期で
   リセットパルスを発生し、第２の動作モードでは前記フ
   ィールド周期よりも短い周期でリセットパルスを発生す
   るリセットパルス発生手段と、 固体撮像素子を垂直転送駆動するための垂直転送パルス
   を発生するとともに、前記リセットパルスによってリセ
   ットが行われ、前記第２の動作モードではそのリセット
   周期の一部の区間で前記固体撮像素子を高速にて垂直転
   送駆動するための高速転送パルスを発生する駆動パルス
   発生手段とを備えたことを特徴とする固体撮像素子の駆
   動装置。
2. 【請求項２】 前記リセットパルス発生手段は、フィー
   ルド周期でリセットパルスを発生し、前記第１の動作モ
   ードではそのリセットパルスを直接前記駆動パルス発生
   手段に供給するリセットパルス発生器と、前記第２の動
   作モードでは前記リセットパルス発生器から出力される
   リセットパルスを分周して前記駆動パルス発生手段に供
   給する分周器とを有することを特徴とする請求項１記載
   の固体撮像素子の駆動装置。
3. 【請求項３】 前記駆動パルス発生手段は、前記高速転
   送パルスを有効映像期間中にも発生させることを特徴と
   する請求項１記載の固体撮像素子の駆動装置。
4. 【請求項４】 固体撮像素子から出力される撮像信号を
   検波する検波方法であって、 前記固体撮像素子を垂直転送駆動する際のリセット周期
   をフィールド周期よりも短く設定するとともに、そのリ
   セット周期の一部の区間で前記固体撮像素子を高速にて
   垂直転送駆動し、 この高速転送駆動以外の通常速度の垂直転送駆動の際に
   前記固体撮像素子から出力される撮像信号を検波するこ
   とを特徴とする撮像信号の検波方法。
5. 【請求項５】 前記固体撮像素子を高速にて垂直転送駆
   動する区間を有効映像期間中にも設定することを特徴と
   する請求項４記載の撮像信号の検波方法。
6. 【請求項６】 入射光を画素単位で光電変換する固体撮
   像素子と、 被写体からの光学像を２次元の画像として前記固体撮像
   素子の撮像面上に結像させる光学系と、 撮像モードではフィールド周期でリセットパルスを発生
   しかつ検波モードでは前記フィールド周期よりも短い周
   期でリセットパルスを発生するリセットパルス発生手段
   と、 前記固体撮像素子を垂直転送駆動するための垂直転送パ
   ルスを発生するとともに、前記リセットパルスによって
   リセットが行われ、前記検波モードではそのリセット周
   期の一部の区間で前記固体撮像素子を高速にて垂直転送
   駆動するための高速転送パルスを発生する駆動パルス発
   生手段と、 前記垂直転送パルスによる高速転送駆動以外の通常速度
   の垂直転送駆動の際に前記固体撮像素子から出力される
   撮像信号を検波する検波手段とを備えたことを特徴とす
   るカメラ。