KR20110134274A - 고체 촬상 소자 및 그 구동 방법, 카메라 시스템 - Google Patents

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KR20110134274A
KR20110134274A KR1020110051226A KR20110051226A KR20110134274A KR 20110134274 A KR20110134274 A KR 20110134274A KR 1020110051226 A KR1020110051226 A KR 1020110051226A KR 20110051226 A KR20110051226 A KR 20110051226A KR 20110134274 A KR20110134274 A KR 20110134274A
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KR1020110051226A
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테츠지 나카세코
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소니 주식회사
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Abstract

본 발명의 고체 촬상 소자는, 광신호를 전기신호로 변환하고, 그 전기신호를 노광 시간에 응하여 축적하는 광전 변환 소자를 포함하는 복수의 화소가 행렬형상으로 배열된 화소부와, 상기 화소부의 전자 셔터 동작 및 판독 동작을 행하도록 행 단위로 상기 화소의 동작을 제어 가능한 화소 구동부를 포함한다.

Description

고체 촬상 소자 및 그 구동 방법, 카메라 시스템{SOLID-STATE IMAGE PICKUP ELEMENT, METHOD OF DRIVING THE SAME, AND CAMERA SYSTEM}
본 발명은, 고체 촬상 소자 및 그 구동 방법, 카메라 시스템에 관한 것이다.
CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서(CIS)는, CCD(Charge Coupled Devise) 이미지 센서에 대해, 비교적 자유롭게 판독 어드레스를 설정할 수 있다는 특징을 갖는다.
예를 들면, 센서의 모든 화소를 판독하는 이외에, 복수의 화소의 신호를 동시에 판독하는 「가산(addition)」, 행이나 열을 건너뛰면서 간헐적으로 판독하는 「솎아냄(間引; elimination)」, 일부의 화소로부터만 판독하는 잘라냄(cutout) 등의 기능을 구비한 이미지 센서가 널리 사용되고 있다.
「가산」, 「솎아냄」, 「잘라냄」은 동시에 행하여지는 경우도 있다.
「솎아냄」이나 「가산」, 「잘라냄」의 기능을 구비한 이미지 센서에서는, 판독이나 셔터의 동작이 복잡하게 되기 때문에, 행 선택을 위해 시프트 레지스터가 아니라, 디코더를 포함하는 행 주사 회로(행 선택 회로)가 사용되는 경우가 많다.
행 선택 회로는, 어드레스 디코더로부터의 어드레스 신호에 따라, 화소 신호의 판독을 행하는 리드행(行)과, 화소의 광전 변환 소자에 축적된 전하를 방전하여 리셋하는 셔터행(行)의 행 어드레스의 행 선택 신호를 출력하는 기능을 갖는다.
이와 같은 행 선택 회로에서의 셔터 제어 등에 관해 여러가지 제안되어 있다(예를 들면 일본 특개2008-193618호 공보, 일본 특개2008-288903호 공보 참조).
그런데 현재의 카메라 시스템에서는 기본적으로 정지화를 촬영하기 전의 상태(프리뷰)를 모니터에 표시하는 시스템으로 되어 있다.
프리뷰에서는 정지화를 캡쳐하는 전(全)화소에 대해, 솎아냄 등으로 축소한 동작을 행하고 있다.
그 때문에, 정지화를 캡쳐할 때에는 모드 천이(遷移)가 발생하고, 카메라의 셔터 시작시부터 정지화를 캡쳐하는 시간(셔터 래그 타임)에 불필요하게 되는 프레임을 끼우기 위해 일정한 시간을 필요로 하여 버린다는 문제가 있다.
특히, 내부에 동기 신호를 생성하는 기능을 갖는 이미지 센서(고체 촬상 소자)에서는 모드 천이시에 불필요 프레임을 출력하는 문제가 있다.
주로, 내부에 동기 신호를 생성하는 기능을 갖는 이미지 센서는 휴대 전화 등에서 사용되고 있다.
지금까지는 휴대 전화 등의 화상 처리 시스템의 퍼포먼스가 비교적 낮은 카테고리에서는 이미지 센서의 셔터 래그 타임보다 화상 처리의 시간이 느렸기 때문에 현저한 문제로 되지 않았다.
그러나 화상 처리 시스템의 고성능화에 수반하여 이미지 센서의 셔터 래그 타임이 무시할 수 없는 시간으로 되고 왔다.
현재는 휴대 전화 등의 카메라도 디지털 카메라와 동등한 기능이 요구되어 있어서, 셔터 래그 타임의 단축화가 과제로 되어 있다.
셔터 래그 타임의 문제에 관해 더욱 상세히 설명한다.
도 1은, 이미지 센서에서의 일반적인 모드 천이시의 이미지를 도시하는 도면이다.
도 1은, 1/2 솎아냄(1/2 elimination)부터 전화소(Full resolution)로 모드 천이하는 예이다.
1/2 솎아냄 프레임을 이미지 센서로부터 판독중에 모드 천이 커맨드(Mode change command)(MCC)를 발행하고, 노광 시간(tET)의 설정은 변경하지 않은 경우이다.
예가 되는 이미지 센서는 판독 기준으로 동작하고 있고, 노광 시간(tET)을 실현하기 위해 판독 어드레스에 대해, 노광 시간(tET)만큼 전에 전자 셔터 커맨드를 발행한다. 또한, 예에서는 모드 천이 커맨드(MCC)를 수직 동기 신호(VSYNC)로 반영시키는 시스템으로 한다.
도 1에서, SHR은 수직 방향 전자 셔터 어드레스를, RD는 수직 방향 판독 어드레스를 각각 나타내고 있다.
상기한 시스템에서는 모드 천이 커맨드(MCC)가 발행된 후의 수직 동기 신호(VSYNC) 이전의 셔터는 1/2 솎아냄 프레임의 어드레싱으로 셔터 동작을 행하고, 수직 동기 신호(VSYNC) 이후에 전화소 프레임의 어드레싱으로 셔터 동작을 행하게 된다.
그 때문에, 프레임(FRM(frame)#1)에서는 설정한 노광 시간(tET)에 대해 올바르지 않은 노광 시간(tETn, tETm)이 되어 버린다.
시간(tETn)은 판독 어드레스에 의해 노광 시간이 일정하지가 않기 때문에, 이미지 센서 이후의 신호 처리 회로에서 보정하는 것이 매우 곤란하다. 또한, 프레임(FRM #1)의 셔터 동작은 모드 천이 커맨드(MCC)보다 빠른 시간이 되는 것을 막을 수가 없다.
그 때문에, 노광 시간이 일정하지 않은 프레임(FRM #1)이 발생하기 때문에, 모드 천이 커맨드(MCC)를 발행 후의 프레임(FRM #1)은 불필요 프레임이 되어 버린다.
이 경우, 셔터 래그 시간은 셔터 커맨드 발행부터 프레임(FRM(frame)#2)의 출력 위치가 되고, 셔터 래그 시간을 단축하기 위해 불필요 프레임을 단축하는 것이 과제로 되어 있다.
본 발명은, 불필요한 출력 데이터 기간의 발생을 억제하는 것이 가능하고, 모드 천이 직전의 프레임을 올바르게 판독하는 것이 가능한 고체 촬상 소자 및 그 구동 방법, 카메라 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 제 1의 관점의 고체 촬상 소자는, 광신호를 전기신호로 변환하고, 그 전기신호를 노광 시간에 응하여 축적하는 광전 변환 소자를 포함하는 복수의 화소가 행렬형상으로 배열된 화소부와, 상기 화소부의 전자 셔터 동작 및 판독 동작을 행하도록 행 단위로 상기 화소의 동작을 제어 가능한 화소 구동부를 가지며, 상기 화소 구동부는, 생성되는 동기 신호를 기준으로, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 노광 시간이 일정하지 않은 화상 데이터를 출력하는 불필요한 출력 데이터 기간을 단축하는 기능을 포함한다.
본 발명의 제 2의 관점의 고체 촬상 소자의 구동 방법은, 광신호를 전기신호로 변환하고, 그 전기신호를 노광 시간에 응하여 축적하는 광전 변환 소자를 포함하는 복수의 화소가 행렬형상으로 배열된 화소부의 전자 셔터 동작 및 판독 동작을 행하도록 행 단위로 상기 복수의 화소의 동작을 제어할 때에, 생성되는 동기 신호를 기준으로, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 노광 시간이 일정하지 않은 화상을 출력하는 불필요한 출력 데이터 기간을 단축한다.
본 발명의 제 3의 관점의 카메라 시스템은, 고체 촬상 소자와, 상기 고체 촬상 소자에 피사체상을 결상한 광학계와, 상기 고체 촬상 소자의 출력 화상 신호를 처리하는 신호 처리 회로를 가지며, 상기 고체 촬상 소자는, 광신호를 전기신호로 변환하고, 그 전기신호를 노광 시간에 응하여 축적하는 광전 변환 소자를 포함하는 복수의 화소가 행렬형상으로 배열된 화소부와, 상기 화소부의 전자 셔터 동작 및 판독 동작을 행하도록 행 단위로 상기 화소의 동작을 제어 가능한 화소 구동부를 가지며, 상기 화소 구동부는, 생성되는 동기 신호를 기준으로, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 노광 시간이 일정하지 않은 화상을 출력하는 불필요한 출력 데이터 기간을 단축하는 기능을 포함한다.
본 발명의 또 다른 관점의 카메라 시스템은, 고체 촬상 소자와, 상기 고체 촬상 소자에 피사체상을 결상한 광학계와, 상기 고체 촬상 소자의 출력 화상 신호를 처리하는 신호 처리 회로를 가지며, 상기 고체 촬상 소자는, 광신호를 전기신호로 변환하고, 그 전기신호를 노광 시간에 응하여 축적하는 광전 변환 소자를 포함하는 복수의 화소가 행렬형상으로 배열된 화소부와, 상기 화소부의 전자 셔터 동작 및 판독 동작을 행하도록 행 단위로 상기 화소의 동작을 제어 가능한 화소 구동부를 가지며, 상기 화소 구동부는, 동기 신호를 기준으로, 해당 동기 신호의 블랭킹 기간에 전자 셔터 제어를 행하고, 동기 신호에 동기하여 판독 동작을 행하고, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에, 해당 모드 천이에 수반하는 노광 시간 설정에 따라 모드 천이에 수반하는 동기 신호의 블랭킹 기간에 재차 전자 셔터 제어를 시작하고, 상기 모드 천이에 수반하는 상기 동기 신호의 블랭킹 기간은, 비모드 천이시의 블랭킹 기간보다 길다.
본 발명에 의하면, 불필요한 출력 데이터 기간의 발생을 억제할 수 있고, 모드 천이 직전의 프레임을 올바르게 판독할 수 있다.
도 1은 이미지 센서에서의 일반적인 모드 천이시의 이미지를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 제 1의 실시 형태에 관한 CMOS 이미지 센서(고체 촬상 소자)의 구성예를 도시하는 도면.
도 3은 본 실시 형태에 관한 화소 회로의 한 예를 도시하는 도면.
도 4는 이미지 센서의 모드 천이의 한 예를 설명하기 위한 플로우 차트.
도 5는 본 실시 형태에 관한 타이밍 제어 회로의 제 1의 구성예를 도시하는 블록도.
도 6은 도 3의 타이밍 제어 회로를 적용한 경우의 효과를 설명하기 위한 제 1 도.
도 7은 도 3의 타이밍 제어 회로를 적용한 경우의 효과를 설명하기 위한 제 2 도.
도 8은 본 실시 형태에 관한 타이밍 제어 회로의 제 2의 구성예를 도시하는 블록도.
도 9는 도 8의 불필요 데이터를 마스크하는 처리의 이미지도.
도 10은 셔터 래그의 단축의 효과의 근거를 나타내기 위한 시간의 파라미터를 도시하는 도면.
도 11은 본 발명의 제 2의 실시 형태에 관한 고체 촬상 소자가 적용되는 카메라 시스템의 구성의 한 예를 도시하는 도면.
이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 관련지어서 설명한다. 또한, 설명은 이하의 순서로 행한다.
1. 제 1의 실시 형태(CMOS 이미지 센서(고체 촬상 소자)의 제 1의 구성예)
2. 제 2의 실시 형태(카메라 시스템의 구성예)
<1. 제 1의 실시 형태>
도 2는, 본 발명의 제 1의 실시 형태에 관한 CMOS 이미지 센서(고체 촬상 소자)의 구성예를 도시하는 도면이다.
본 CMOS 이미지 센서(100)는, 화소 어레이부(110), 행 주사 회로(120), 판독 회로(130), 열 주사 회로(140), 타이밍 제어 회로(150), 및 출력 인터페이스(IF) 회로(160)를 갖는다.
행 주사 회로(120), 판독 회로(130), 열 주사 회로(140), 및 타이밍 제어 회로(150)에 의해 화소 구동부가 구성된다.
본 실시 형태에서의 타이밍 제어 회로(150)는, 생성되는 동기 신호를 기준으로, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 노광 시간이 일정하지 않은 화상을 출력하는 불필요한 출력 데이터 기간을 단축하는 기능을 포함한다.
예를 들면, 타이밍 제어 회로(150)는, 내부에서 동기 신호를 생성하는 기능을 갖는 이미지 센서에 모드 천이시에 불필요 프레임이 발생하는 경우에 셔터 동작을 재스타트하는 기능을 갖는다.
타이밍 제어 회로(150)는, 이 셔터 동작의 재스타트 기능에 의해 불필요 프레임이 발생하지 않도록 하는 것이 가능하게 되어 있다.
타이밍 제어 회로(150)는, 셔터 동작을 재스타트하는 타이밍을, 불필요 프레임의 판독 타이밍으로 함으로써 모드 천이 직전의 프레임을 올바르게 판독할 수 있고, 이에 의해 이미지 센서의 후단의 신호 처리 회로에 특별한 처리는 불필요하게 된다.
이 타이밍 제어 회로(150)의 기능에 관해서는, 후에 상세히 기술한다.
화소 어레이부(110)는, 복수의 화소 회로(110A-00 내지 110A-㎚)가 n행×m열의 2 차원형상(매트릭스형상)으로 배열되어 있다.
도 3은, 본 실시 형태에 관한 화소 회로의 한 예를 도시하는 회로도이다.
이 화소 회로(110A(00 내지 ㎚))는, 예를 들면 포토 다이오드(PD)로 이루어지는 광전 변환 소자(이하, 단지 PD라고 하는 때도 있다)를 갖는다.
그리고 이 1개의 광전 변환 소자(PD)에 대해, 전송 트랜지스터(TRG-Tr), 리셋 트랜지스터(RST-Tr), 증폭 트랜지스터(AMP-Tr), 및 선택 트랜지스터(SEL-Tr)를 각각 하나씩 갖는다.
광전 변환 소자(PD)는, 입사광량에 응한 양(量)의 신호 전하(여기서는 전자)를 발생하고, 축적한다.
이하, 신호 전하는 전자이고, 각 트랜지스터가 N형 트랜지스터인 경우에 관해 설명하지만, 신호 전하가 홀이거나, 각 트랜지스터가 P형 트랜지스터라도 상관없다.
또한, 본 실시 형태는, 복수의 광전 변환 소자 사이에서, 각 트랜지스터를 공유하고 있는 경우나, 선택 트랜지스터를 갖지 않는 3트랜지스터(3Tr) 화소를 채용하고 있는 경우에도 유효하다.
전송 트랜지스터(TRG-Tr)는, 광전 변환 소자(PD)와 FD(Floating Diffusion)의 사이에 접속되고, 제어선(TRG)을 통하여 제어된다.
전송 트랜지스터(TRG-Tr)는, 제어선(TRG)이 하이 레벨(H)인 기간에 선택되어 도통 상태가 되고, 광전 변환 소자(PD)에서 광전 변환된 전자를 FD에 전송한다.
리셋 트랜지스터(RST-Tr)는, 전원선(VRst)과 FD의 사이에 접속되고, 제어선(RST)을 통하여 제어된다.
리셋 트랜지스터(RST-Tr)는, 제어선(RST)이 H인 기간에 선택되어 도통 상태가 되고, FD를 전원선(VRst)의 전위로 리셋한다.
증폭 트랜지스터(AMP-Tr)와 선택 트랜지스터(SEL-Tr)는, 전원선(VDD)과 출력 신호선(LSGN)의 사이에 직렬에 접속되어 있다.
증폭 트랜지스터(AMP-Tr)의 게이트에는 FD가 접속되고, 선택 트랜지스터(SEL-Tr)는 제어선(SEL)을 통하여 제어된다.
선택 트랜지스터(SEL-Tr)는, 제어선(SEL)이 H인 기간에 선택되어 도통 상태가 된다. 이에 의해, 증폭 트랜지스터(AMP-Tr)는 FD의 전위에 응한 신호(VSL)를 출력 신호선(LSGN)에 출력한다.
화소 어레이부(110)에는, 화소 회로(110A-00 내지 110A-nm)가 n행×m렬 배치되어 있기 때문에, 각 제어선(SEL, RST, TRG)은 각각 n개, 신호(VSL)의 출력 신호선(LSGN)은 m개 있다.
도 2에서는, 각 제어선(SEL, RST, TRG)을 1개의 행 주사 제어선(101-0 내지 101-n)으로서 나타내고 있다.
행 주사 회로(120)는, 타이밍 제어 회로(150)의 셔터 제어부 및 판독 제어부의 제어에 응하여 셔터행 및 판독행에서 행 주사 제어선을 통하여 화소의 구동을 행한다.
행 주사 회로(120)는, 어드레스 신호에 따라, 신호의 판독을 행하는 리드행과, 광전 변환 소자(PD)에 축적된 전하를 방출하여 리셋하는 셔터행의 행 어드레스의 행 선택 신호(RD, SHR)를 출력한다.
판독 회로(130)는, 도시하지 않은 센서 컨트롤러로부터의 제어 신호에 따라, 출력 신호선(LSGN)에 출력된 신호(VSL)를 판독하고, 열 주사 회로(140)의 열 주사에 따라 전송선(LTRF)에 판독 신호를 출력하고, 출력 IF 회로(160)에 의해 외부에 출력한다.
판독 회로(130)는, 행 주사 회로(120)의 구동에 의해 선택된 판독행의 각 화소 회로(110A)로부터의 출력 신호선(LSGN)을 통하여 출력되는 신호(VSL)에 대해 소정의 처리를 행하고, 예를 들면 신호 처리 후의 화소 신호를 일시적으로 보존한다.
판독 회로(130)는, 예를 들면 출력 신호선(LSGN)을 통하여 출력되는 신호를 샘플 홀드하는 샘플 홀드 회로를 포함하는 회로 구성을 적용 가능하다.
또는 판독 회로(130)는, 샘플 홀드 회로를 포함하고, CDS(상관 이중 샘플링) 처리에 의해, 리셋 노이즈나 증폭 트랜지스터의 임계치 편차 등, 화소 고유의 고정 패턴 노이즈를 제거하는 기능을 포함하는 회로 구성이 적용 가능하다.
또한, 판독 회로(130)는, 아날로그 디지털(AD)변환 기능을 갖게 하여, 신호 레벨을 디지털 신호로 하는 구성을 적용 가능하다.
도 2의 예에서는, 판독 회로(130)는, 칼럼(렬)마다 AD 컨버터(ADC: Analog Digital Converter)(131)가 배치된 칼럼 ADC부로서 구성되어 있다.
칼럼 ADC부에서는 열 단위로 AD 변환을 행하고, AD 변환 후의 데이터를 열 주사 회로(140)의 주사에 따라 전송선(LTRF)에 판독 신호를 출력하고, 출력 IF 회로(160)에 의해 외부에 출력한다.
타이밍 제어 회로(150)는, 화소 어레이부(110), 행 주사 회로(120), 열 주사 회로(140) 등의 처리에 필요한 타이밍 신호를 생성한다.
도 2의 CMOS 이미지 센서(100)에서, 화소 어레이부(110)는 열 단위로 제어된다. 이 때문에, 예를 들면 행 주사 제어선(201-0)에 의해 화소 회로(110A-00 내지 110A-0m)까지 m+1의 화소가 동시 병렬적으로 제어되고, 화소 어레이부(110)에 접속된 출력 신호선(LSGN)을 통하여 칼럼 ADC부에 입력된다.
칼럼 ADC부에서는 열 단위로 AD 변환을 행하고, AD 변환 후의 데이터를 열 주사 회로(140)에 의해 출력 IF 회로(160)에 전송한다. 출력 IF 회로(160)는 후단의 신호 처리 회로가 수신할 수 있는 형(形)으로 포맷하여, 데이터를 출력한다.
이와 같은 이미지 센서에 관해 본 발명은 적용하는 것이 가능하다. 또한, 상기한 바와 같은 이미지 센서는 한 예이고, 상기한 구성으로 한하지 않고 적용하는 것이 가능하다.
이하, 본 실시 형태에 관한 타이밍 제어 회로(150)의 전화소 판독 모드나 솎아냄 모드 등의 모드 천이시에, 불필요 프레임이 발생하는 경우에 셔터 동작을 재스타트하는 기능에 관해 구체적으로 설명한다.
또한, 이하의 설명에서, "셔터 래그"란 모드 천이 커맨드(MCC)의 발행부터, 모드 천이 후의 유효 프레임의 시작까지를 나타낸다.
"불필요 프레임"이란 이미지 센서가, 노광 시간이 일정하지 않은 화상을 출력하는 프레임을 나타낸다.
기본적으로, 도 2의 CMOS 이미지 센서(100)는, 타이밍 제어 회로(150)는, 동기 신호를 생성하는 기능을 가지며, 동기 신호를 기준으로 전자 셔터 어드레스를 리셋하는 기능을 갖는다.
화소가 n행의 고체 촬상 소자의 전화소를 액세스하는 경우, 전자 셔터 어드레스는 1행째부터 n행째까지를 반복하여 액세스한다. 구동 방법에 의해서는 부분적으로 스킵하거나, 솎아내거나, 일부만 액세스하는 방법이 있다.
본 설명에서 기재하고 있는 전자 셔터 어드레스의 리셋은, 상기한 통상 상태의 구동에 대해, 소망하는 트리거에 의해 전자 셔터 어드레스를 1행째 또는 일부만 액세스하는 경우는 임의의 시작 어드레스에 강제적으로 어드레스를 천이시키는 것을 나타낸다. 통상 구동시의 n행째, 또는 일부만 액세스하는 경우나, 특수한 액세스에 의한 최종의 전자 셔터 어드레스로부터 시작의 어드레스로의 천이는 전자 셔터 어드레스의 리셋에 포함하지 않는다.
제 1의 구성으로서, 타이밍 제어 회로(150)는, 생성하는 동기 신호를 기준으로 전자 셔터 동작과 판독 동작을 행하고, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 전자 셔터 어드레스를 리셋하여 불필요한 출력 데이터 기간을 발생시키지 않는 기능을 갖는다.
타이밍 제어 회로(150)는, 구동 방법의 설정 변경시에 노광 시간에 변화가 발생하는지 여부를 판정하는 기능을 가지며, 그 판정 결과에 의해 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 전자 셔터 어드레스를 리셋하여 불필요한 출력 데이터 기간을 발생시키지 않는다.
제 2의 구성으로서, 타이밍 제어 회로(150)는, 생성하는 동기 신호를 기준으로 전자 셔터 동작과 판독 동작을 행하고, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 단축된 프레임을 삽입하여 불필요한 출력 데이터 기간을 단축하는 기능을 갖는다.
이 경우도 타이밍 제어 회로(150)는, 구동 방법의 설정 변경시에 노광 시간에 변화가 발생하는지 여부를 판정하는 기능을 가지며, 그 판정 결과에 의해 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 단축된 프레임을 삽입하여 불필요한 출력 데이터 기간을 단축하는 기능을 갖는다.
또한, 제 3의 구성으로서, 타이밍 제어 회로(150)는, 생성하는 동기 신호를 기준으로 전자 셔터 동작과 판독 동작을 행하고, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 단축된 프레임을 삽입하여 불필요한 출력 데이터 기간을 단축하는 기능을 갖는다. 그리고 타이밍 제어 회로(150)는, 삽입한 단축 프레임을 외부에 출력 데이터로서 출력하지 않는 기능을 갖는다.
이 경우도 타이밍 제어 회로(150)는, 구동 방법의 설정 변경시에 노광 시간에 변화가 발생하는지 여부를 판정하는 기능을 가지며, 그 판정 결과에 의해 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 단축된 프레임을 삽입하여 불필요한 출력 데이터 기간을 단축하는 기능을 갖는다. 그리고 타이밍 제어 회로(150)는, 삽입한 단축 프레임을 외부에 출력 데이터로서 출력하지 않는 기능을 갖는다.
다음에, 이미지 센서의 모드 천이에 관해 설명한다.
도 4는, 이미지 센서의 모드 천이의 한 예를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 4는, 일반적인 카메라 시스템의 정지화 촬상시의 모드 천이의 플로우 차트를 지명하고 있다.
도 4의 예는, 솎아냄 동작의 프리뷰 모드로부터 전화소 동작의 정지화 촬영으로의 천이 처리를 스텝 ST1 내지 ST7로서 나타내고 있다.
카메라 시스템의 대부분은 기본적으로 정지화를 촬영하기 전의 상태(프리뷰)를 모니터에 표시하는 시스템으로 되어 있다.
프리뷰에서는 정지화를 캡쳐하는 전화소에 대해, 솎아냄 등으로 화상을 축소한 동작을 행하고 있다.
그 때문에, 정지화를 캡쳐할 때에는 모드 천이가 발생하고, 카메라의 셔터 시작시부터 정지화를 캡쳐하는 시간(셔터 래그 타임)에 불필요하게 되는 프레임을 끼우기 위해 일정한 시간을 필요로 하여 버리는 문제가 있다.
도 4의 플로우 차트로는 스텝 ST3의 "정지화 촬영?"의 분기에서 긍정적인 판단(Y)이 되는 타이밍이 셔터 시작시가 된다.
그 후, 이미지 센서스는 정지화 촬영을 위해 전화소 동작으로 모드 천이하고(ST4), 정지화 촬영(캡쳐)에서 된다(ST5).
현재의 카메라 시스템의 대부분이 상기한 방법을 채용하고 있고, 반드시 모드 천이가 발생하는 구조로 되어 있다.
[타이밍 제어 회로의 제 1의 구성예]
다음에, 타이밍 제어 회로(150)의 구체적인 구성예에 관해 설명한다. 도 5는, 본 실시 형태에 관한 타이밍 제어 회로(150)의 제 1의 구성예를 도시하는 블록도다.
도 5의 타이밍 제어 회로(150)는, 외부 IF 회로(151), 이른바 레지스터 뱅크인 동작 설정 회로(152), 동기 신호 생성부(153), 판독 제어부(154), 셔터 제어부(155), 및 모드 천이 판정부(156)를 갖는다.
동기 신호 생성 방법은 다양하기 때문에, 이하에서는 한 예를 나타낸다.
타이밍 제어 회로(150)에서, 외부 IF 회로(151)에 의해 이미지 센서는 카메라 시스템의 마스터로부터 설정 커맨드(SCMD)를 수취한다.
수신한 설정 커맨드(SCMD)는, 동작 설정 회로(152)에 디코드되고, 각 기능부에 설정이 배신된다.
동기 신호 생성부(153)는, 동작 설정 회로(152)의 신호(S1521)에 의해 촬상 상태로 설정됨으로써 동기 신호의 생성(수직 동기, 수평 동기 등의 신호 생성)을 시작한다.
판독 제어부(154) 및 셔터 제어부(155)는, 동작 설정 회로(152)의 동작 설정 신호(S1522)와 동기 신호 생성부(153)에서 생성된 동기 신호(S153)를 받아, 행 주사 회로(120)를 구동한다.
설정 변경 내용에 의해서는 모드 천이 후에 축적 시간이 일정하지 않은 프레임이 발생한다.
모드 천이 판정부(156)는, 동작 설정 회로(152)의 설정 정보 신호(S1523)에 의해 축적 시간이 일정하지 않은 상태가 되는 설정 변경을 검출한다.
모드 천이 판정부(156)는, 검출 결과를 동기 신호 생성부(153), 판독 제어부(154), 셔터 제어부(155)에 불필요 프레임 발생을 통지 신호(S156)로 통지한다.
동기 신호 생성부(153)는, 불필요 프레임 발생의 통지 신호(S156)를 받아, 불필요하게 되는 프레임을 출력하지 않는 단축 프레임의 처리, 예를 들면 수직 동기 신호 간격(블랭킹 기간)을 모드 천이 후의 노광 시간으로 하는 처리를 행한다.
판독 제어부(154)는, 불필요 프레임 발생의 통지 신호(S156)를 받아, 판독 제어를 행하지 않는 처리를 행한다.
셔터 제어부(155)는, 불필요 프레임 발생의 통지 신호(S156)를 받아, 이미 실시하고 있는 셔터 제어를 중단하고, 모드 천이 후의 노광 시간 설정에 따라 재차 프레임의 선두로부터 셔터 제어를 시작한다.
상기 처리에 의해 불필요한 프레임을 발생시키지 않는 것이 가능해진다.
이 모드 천이 후의 프레임 처리까지의 블랭킹 기간은, 모드 천이가 발생하지 않는 비(非)모드 천이의 블랭킹 기간은 길고, 본 예에서는 2배 정도로 되어 있다.
이상의 구성 및 처리는, 상기한 제 1의 구성에 대응하고 있다.
도 6의 (A) 및 (B)는, 도 3의 타이밍 제어 회로를 적용한 경우의 효과를 설명하기 위한 제 1 도이다.
도 6은, 본 실시 형태의 셔터 래그 단축 기능(모드 천이시에 불필요 프레임이 발생하는 경우에 셔터 동작을 재스타트하는 기능)의 사용에 의해 셔터 래그가 단축된 것을 나타낸 이미지이고, 상기한 제 1의 구성을 채용한 경우의 효과를 나타낸다.
프리뷰가 프레임(FRM(frame)#0 내지 #2) 순으로 계속되고, 프레임(FRM #2)의 도중에서 모드 천이 커맨드(MCC)가 발행된다. 프레임(FRM #2)의 다음 프레임에서 모드 천이가 된다.
셔터 래그 단축 기능 무효의 경우는, 도 6의 (A)에 도시하는 바와 같이, 프레임(FRM #3)의 노광 시간이 프레임 내에서 균일하게 되지 않는다.
그 때문에, 프레임(FRM #3)이 불필요 프레임이 되고, 정지화로서 이용할 수 있는 프레임은 프레임(FRM #4) 이후가 된다.
이에 대해, 셔터 래그 단축 기능 유효의 경우는, 도 6의 (B)에 도시하는 바와 같이, 불필요 프레임을 발생하지 않는 처리가 행하여지기 때문에 프레임(FRM #3)이 발생하지 않는다. 그리고 프레임(FRM #4)부터 올바른 노광 시간이 된 정지화가 얻어진다.
이와 같이, 셔터 래그 단축 기능의 유무에 의해 최대로 전화소 1프레임 정도의 시간 단축이 가능해진다.
도 7의 (A) 및 (B)는, 도 3의 타이밍 제어 회로를 적용한 경우의 효과를 설명하기 위한 제 2 도이다.
도 7은 불필요 프레임을 단축하는 수법의 이미지이고, 상기한 제 2의 구성을 채용한 경우의 효과를 나타낸다.
도 6의 불필요 프레임을 생성하지 않는 수법을 적용할 수 없는 시스템의 경우, 불필요 프레임을 단축하는 수법을 행함으로써 도 5에 도시한 것과 같은 효과를 얻는 것이 가능하다.
셔터 래그 단축 기능 유효의 경우는, 불필요 프레임을 발생하지 않는 처리 대신에 프레임을 단축하는 처리를 행한다.
도 5의 수법과 비교하면 단축 프레임의 필요한 시간이 증가하지만, 증가 시간이 적으면 동등한 효과를 얻는 것이 가능하다.
[타이밍 제어 회로의 제 2의 구성예]
도 8은, 본 실시 형태에 관한 타이밍 제어 회로(150A)의 제 2의 구성예를 도시하는 블록도다.
도 8은, 도 5의 구성, 기능에 더하여, 도 7에 관련지은, 단축된 불필요 프레임을 후단의 신호 처리 회로에 출력하지 않는 제어를 더한 구성을 나타내고, 상술한 제 3의 구성에 대응하고 있다.
도 7에 관련지은 불필요 프레임을 단축하는 수법에서는 단축된 불필요 데이터가 발생한다.
단축된 불필요 데이터는 후단의 신호 처리 회로(180)에서 올바르게 수신할 수 없을 가능성이 있다. 후단의 신호 처리 회로(180)로부터 화상 데이터의 사이즈가 설정되어 있는 경우는, 지정된 사이즈와 다른 데이터를 출력하게 되기 때문이다.
그 때문에, 불필요 프레임 발생의 통지 신호(S156)의 기간은 데이터를 마스크 처리부(170)에서 후단의 신호 처리 회로(180)가 화상 데이터로서 수신하지 않는 처리를 행한다.
예로서 동기 코드를 떼는 것이나, 블랭킹 때와 마찬가지로 하는 등의 처리이다.
도 9는, 도 8의 불필요 데이터를 마스크하는 처리의 이미지도이다.
불필요 프레임 발생 프레임에서 불필요 프레임 발생의 통지 신호(Invalid frame period 신호)(S156)가 유효(Hi의 기간)가 되고, 후단의 신호 처리 회로(180)에 출력하는 화상 데이터(ISP receive data)가 생성되지 않는다.
이 처리에 의해, 후단의 신호 처리 회로(180)의 화상 데이터의 사이즈 불일치에 의한 수신 에러를 발생시키지 않는 것이 가능하다.
이상 설명한 본 실시 형태에 의하면, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
(1)동기 신호를 생성하는 기능을 갖는 이미지 센서에, 모드 천이시의 셔터 래그 타임을 최대로 약 1프레임분을 단축하는 것이 가능해진다.
(2)모드 천이시의 무효 프레임을 단축하는 것이 가능해진다.
(3)상기한 효과를 갖는 이미지 센서는 후단의 신호 처리 회로에의 변경이 불필요하기 때문에, 현존의 시스템으로의 치환이 용이하다.
또한, 모드 천이에는, 프리뷰 모드로부터 전화소 정지화 모드로의 천이뿐만 아니라, 프리뷰 모드로부터 동작 모드로의 천이나, 제 1의 동화 모드로부터 제 2의 동화 모드로의 천이, 동화 모드와 정지화 모드 사이의 천이 등의 여러가지의 상태가 포함된다.
셔터 래그의 단축의 효과의 근거는 이하가 된다.
도 10은, 셔터 래그의 단축의 효과의 근거를 나타내기 위한 시간의 파라미터를 도시하는 도면이다.
이 경우, 최대로 약 전화소 1프레임을 출력하는 시간을 단축하는 것이 가능해진다.
시간의 파라미터를 이하와 같이 정의하는, 제 1의 구성, 제 2의 구성, 제 3의 구성의 경우에서 이하에 나타내는 바와 같은 단축의 효과를 얻을 수 있다.
(1)「tFS」를 프리뷰시에 모드 천이 커맨드(MCC)를 발행되고 나서 화소 데이터를 프레임의 최후까지 출력하는 기간으로 한다.
(2)「tFI」를 불필요 프레임의 화소 데이터 출력 기간으로 한다.
(3)「tFF」를 전화소 캡쳐시의 1프레임 화소 데이터 출력 시간으로 한다.
(4)「tVB」를 블랭킹 기간으로 한다.
(5)「tET」를 노광 시간으로 한다.
제 1의 구성의 경우, 셔터 래그 타임은 이하와 같이 된다.
기존 방식의 경우, 셔터 래그 타임은 최대로 [tFS + tVB + tFF + tVB]가 되고, 최소로 [tFF + tVB]가 된다.
이에 대해, 본 실시 형태에 관한 방식에서는, 셔터 래그 타임은 최대로 [tFS + tVB + tET]가 되고, 최소로 [tET]가 된다.
단축의 효과(차분)는, [tFI + tVB - tET]가 되고, 노광 시간(tET)이 최소의 경우는 거의 전화소 1프레임의 시간이 단축되게 된다.
제 2 및 제 3의 구성의 경우, 셔터 래그 타임은 이하와 같이 된다.
기존 방식의 경우, 셔터 래그 타임은 최대로 [tFS + tVB + tFF + tVB]가 되고, 최소로 [tFF + tVB]가 된다.
이에 대해, 본 실시 형태에 관한 방식에서는, 셔터 래그 타임은 최대로 [tFS + tVB + tFI + tVB + tET]가 되고, 최소로 [tFI + tVB + tET]가 된다.
단축의 효과(차분)는, [tFF-(tFI+tET)]가 되고, 불필요 프레임의 화소 데이터 출력 기간(tFI)과 노광 시간(tET)이 최소인 경우는 거의 전화소 1프레임의 시간이 단축되게 된다.
상술한 바와 같은 효과를 갖는 고체 촬상 소자는, 디지털 카메라나 비디오 카메라의 촬상 디바이스로서 적용할 수 있다.
<2. 제 2의 실시 형태>
도 11은, 본 발명의 제 2의 실시 형태에 관한 고체 촬상 소자가 적용되는 카메라 시스템의 구성의 한 예를 도시하는 도면이다.
본 카메라 시스템(200)은, 도 11에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 CMOS 이미지 센서(고체 촬상 소자)(100)가 적용 가능한 촬상 디바이스(210)를 갖는다.
또한, 카메라 시스템(200)은, 이 촬상 디바이스(210)의 화소 영역에 입사광을 유도하는(피사체상을 결상하는) 광학계, 예를 들면 입사광(상광(image light))을 촬상면상에 결상시키는 렌즈(220)를 갖는다.
카메라 시스템(200)은, 촬상 디바이스(210)를 구동하는 구동 회로(DRV)(230)와, 촬상 디바이스(210)의 출력 신호를 처리하는 신호 처리 회로(PRC)(240)를 갖는다.
구동 회로(230)는, 촬상 디바이스(210) 내의 회로를 구동하는 스타트 펄스나 클록 펄스를 포함하는 각종의 타이밍 신호를 생성하는 타이밍 제너레이터(도시 생략)를 가지며, 소정의 타이밍 신호로 촬상 디바이스(210)를 구동한다.
또한, 신호 처리 회로(240)는, 촬상 디바이스(210)의 출력 신호에 대해 소정의 신호 처리를 시행한다.
신호 처리 회로(240)에서 처리된 화상 신호는, 예를 들면 메모리 등의 기록 매체에 기록된다. 기록 매체에 기록된 화상 정보는, 프린터 등에 의해 하드 카피된다. 또한, 신호 처리 회로(240)에서 처리된 화상 신호를 액정 디스플레이 등으로 이루어지는 모니터에 동화로서 투영된다.
상술한 바와 같이, 디지털 카메라 등의 촬상 장치에 있어서, 촬상 디바이스(210)로서, 상술한 CMOS 이미지 센서(고체 촬상 소자)(100)를 탑재함으로써, 저소비 전력으로, 고정밀한 카메라를 실현할 수 있다.
본 발명은 일본 특허 출원 JP2010-130645호(2010.6.8)의 우선권 주장 출원이다.
본 발명은 첨부된 청구범위 내에서 당업자에 의해 필요에 따라 다양하게 변경, 조합, 대체, 수정 등이 이루어질 수 있다.
100 : 고체 촬상 소자
110 : 화소 어레이부
110A : 화소 회로
120 : 행 주사 회로
130 : 판독 회로
140 : 열 주사 회로
150 : 타이밍 제어 회로
151 : 외부 IF 회로
152 : 동작 설정 회로
153 : 동기 신호 생성부
154 : 판독 제어부
155 : 셔터 제어부
156 : 모드 천이 판정부
170 : 불필요 데이터 마스크 처리부
180 : 신호 처리 회로
PD : 광전 변환 소자
TRG-Tr : 전송 트랜지스터
RST-Tr : 리셋 트랜지스터
AMP-Tr : 증폭 트랜지스터
SEL-Tr : 선택 트랜지스터
200 : 카메라 시스템
210 : 촬상 디바이스
220 : 구동 회로
230 : 렌즈
240 : 신호 처리 회로

Claims (20)

  1. 광신호를 전기신호로 변환하고, 그 전기신호를 노광 시간에 응하여 축적하는 광전 변환 소자를 포함하는 복수의 화소가 행렬형상으로 배열된 화소부와,
    상기 화소부의 전자 셔터 동작 및 판독 동작을 행하도록 행 단위로 상기 화소의 동작을 제어 가능한 화소 구동부를 가지며,
    상기 화소 구동부는, 생성되는 동기 신호를 기준으로, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 노광 시간이 일정하지 않은 화상 데이터를 출력하는 불필요한 출력 데이터 기간을 단축하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 화소 구동부는,
    상기 모드 천이를 트리거로 하여 전자 셔터 어드레스를 1행째 또는 일부만 액세스하는 경우에는, 전자 셔터 어드레스를 임의의 시작 어드레스로 강제적으로 천이시키는 전자 셔터 어드레스의 리셋을 행하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 화소 구동부는,
    동기 신호를 기준으로 전자 셔터 동작과 판독 동작을 행하고, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 전자 셔터 어드레스를 리셋하여 불필요한 출력 데이터 기간을 발생시키지 않는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 화소 구동부는,
    동기 신호를 기준으로 전자 셔터 동작과 판독 동작을 행하고, 구동 방법의 설정 변경시에 노광 시간에 변화가 발생하는지 여부를 판정하는 기능을 가지며, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 전자 셔터 어드레스를 리셋하여 불필요한 출력 데이터 기간을 발생시키지 않는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 화소 구동부는,
    동기 신호를 기준으로 전자 셔터 동작과 판독 동작을 행하고, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 단축된 프레임을 삽입하여 불필요한 출력 데이터 기간을 단축하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 화소 구동부는,
    동기 신호를 기준으로 전자 셔터 동작과 판독 동작을 행하고, 구동 방법의 설정 변경시에 노광 시간에 변화가 발생하는지 여부를 판정하는 기능을 가지며, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 단축된 프레임을 삽입하여 불필요한 출력 데이터 기간을 단축하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 화소 구동부는,
    동기 신호를 기준으로 전자 셔터 동작과 판독 동작을 행하고, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 단축된 프레임을 삽입하여 불필요한 출력 데이터 기간을 단축하는 기능을 가지며, 삽입한 단축 프레임을 외부에 출력 데이터로서 출력시키지 않는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 화소 구동부는,
    동기 신호를 기준으로 전자 셔터 동작과 판독 동작을 행하고, 구동 방법의 설정 변경시에 노광 시간에 변화가 발생하는지 여부를 판정하는 기능을 가지며, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 단축된 프레임을 삽입하여 불필요한 출력 데이터 기간을 단축하는 기능을 가지며, 삽입한 단축 프레임을 외부에 출력 데이터로서 출력시키지 않는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자.
  9. 광신호를 전기신호로 변환하고 그 전기신호를 노광 시간에 응하여 축적하는 광전 변환 소자를 포함하는 복수의 화소가 행렬형상으로 배열된 화소부의 전자 셔터 동작 및 판독 동작을 행하도록 행 단위로 상기 복수의 화소의 동작을 제어할 때에,
    생성되는 동기 신호를 기준으로, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 노광 시간이 일정하지 않은 화상 데이터를 출력하는 불필요한 출력 데이터 기간을 단축하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 구동 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 모드 천이를 트리거로 하여 전자 셔터 어드레스를 1행째 또는 일부만 액세스하는 경우에는, 전자 셔터 어드레스를 임의의 시작 어드레스로 강제적으로 천이시키는 전자 셔터 어드레스의 리셋을 행하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 구동 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    동기 신호를 기준으로 전자 셔터 동작과 판독 동작을 행하고, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 전자 셔터 어드레스를 리셋하여 불필요한 출력 데이터 기간을 발생시키지 않는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 구동 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    동기 신호를 기준으로 전자 셔터 동작과 판독 동작을 행하고, 구동 방법의 설정 변경시에 노광 시간에 변화가 발생하는지 여부를 판정하고, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 전자 셔터 어드레스를 리셋하여 불필요한 출력 데이터 기간을 발생시키지 않는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 구동 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    동기 신호를 기준으로 전자 셔터 동작과 판독 동작을 행하고, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 단축된 프레임을 삽입하여 불필요한 출력 데이터 기간을 단축하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 구동 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    동기 신호를 기준으로 전자 셔터 동작과 판독 동작을 행하고, 구동 방법의 설정 변경시에 노광 시간에 변화가 발생하는지 여부를 판정하고, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 단축된 프레임을 삽입하여 불필요한 출력 데이터 기간을 단축하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 구동 방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    동기 신호를 기준으로 전자 셔터 동작과 판독 동작을 행하고, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 단축된 프레임을 삽입하여 불필요한 출력 데이터 기간을 단축하고, 삽입한 단축 프레임을 외부에 출력 데이터로서 출력시키지 않는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 구동 방법.
  16. 제 13항에 있어서,
    동기 신호를 기준으로 전자 셔터 동작과 판독 동작을 행하고, 구동 방법의 설정 변경시에 노광 시간에 변화가 발생하는지 여부를 판정하고, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 단축된 프레임을 삽입하여 불필요한 출력 데이터 기간을 단축하고, 삽입한 단축 프레임을 외부에 출력 데이터로서 출력시키지 않는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 구동 방법.
  17. 고체 촬상 소자와,
    상기 고체 촬상 소자에 피사체상을 결상하는 광학계와,
    상기 고체 촬상 소자의 출력 화상 신호를 처리하는 신호 처리 회로를 가지며,
    상기 고체 촬상 소자는,
    광신호를 전기신호로 변환하고, 그 전기신호를 노광 시간에 응하여 축적하는 광전 변환 소자를 포함하는 복수의 화소가 행렬형상으로 배열된 화소부와,
    상기 화소부의 전자 셔터 동작 및 판독 동작을 행하도록 행 단위로 상기 화소의 동작을 제어 가능한 화소 구동부를 가지며,
    상기 화소 구동부는,
    생성되는 동기 신호를 기준으로, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 노광 시간이 일정하지 않은 화상 데이터를 출력하는 불필요한 출력 데이터 기간을 단축하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 시스템.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 화소 구동부는,
    상기 모드 천이를 트리거로 하여 전자 셔터 어드레스를 1행째 또는 일부만 액세스하는 경우에는, 전자 셔터 어드레스를 임의의 시작 어드레스로 강제적으로 천이시키는 전자 셔터 어드레스의 리셋을 행하는 기능을 포함하고,
    동기 신호를 기준으로 전자 셔터 동작과 판독 동작을 행하고, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 전자 셔터 어드레스를 리셋하여 불필요한 출력 데이터 기간을 발생시키지 않는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 카메라 시스템.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 화소 구동부는,
    동기 신호를 기준으로 전자 셔터 동작과 판독 동작을 행하고, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에 단축된 프레임을 삽입하여 불필요한 출력 데이터 기간을 단축하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 카메라 시스템.
  20. 고체 촬상 소자와,
    상기 고체 촬상 소자에 피사체상을 결상한 광학계와,
    상기 고체 촬상 소자의 출력 화상 신호를 처리하는 신호 처리 회로를 가지며,
    상기 고체 촬상 소자는,
    광신호를 전기신호로 변환하고, 그 전기신호를 노광 시간에 응하여 축적하는 광전 변환 소자를 포함하는 복수의 화소가 행렬형상으로 배열된 화소부와,
    상기 화소부의 전자 셔터 동작 및 판독 동작을 행하도록 행 단위로 상기 화소의 동작을 제어 가능한 화소 구동부를 가지며,
    상기 화소 구동부는, 동기 신호를 기준으로, 해당 동기 신호의 블랭킹 기간에 전자 셔터 제어를 행하고, 동기 신호에 동기하여 판독 동작을 행하고, 노광 시간에 변화가 생기는 모드 천이시에, 해당 모드 천이에 수반하는 노광 시간 설정에 따라 모드 천이에 수반하는 동기 신호의 블랭킹 기간에 재차 전자 셔터 제어를 시작하고,
    상기 모드 천이에 수반하는 상기 동기 신호의 블랭킹 기간은, 비모드 천이시의 블랭킹 기간보다 긴 것을 특징으로 하는 카메라 시스템.
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