JP2007116675A

JP2007116675A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2007116675A
Application number: JP2006248946A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kido; 兼一木戸
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2005-09-20
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2026-09-14
Also published as: US20100201857A1; US7733384B2; US8102438B2; JP4540650B2; US20070085922A1

Abstract

【課題】従来よりも消費電力の少ないデジタルスチルカメラ等の撮影装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る撮影装置は、固体撮像素子１、該固体撮像素子１にサブパルスを供給する垂直転送駆動回路２、及び制御回路８を具えており、前記固体撮像素子１にサブパルスを供給して画素に蓄積された電荷を外部に掃き捨てた後に撮像面の露光を行なう露光動作を含む一連の撮影動作を該一連の撮影動作が行なわれる期間と同じ或いは該期間よりも長い周期で繰り返す。前記制御回路８は、前記一連の撮影動作に含まれる露光動作を行なわない期間に前記垂直転送駆動回路２から前記固体撮像素子１に対するサブパルスの供給を停止させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＣＤ等から構成される固体撮像素子を具えたデジタルスチルカメラ等の撮影装置に関するものである。

近年、ＣＣＤ等から構成される固体撮像素子を具えたデジタルスチルカメラが普及している。
図２は、デジタルスチルカメラに用いられるインターライン転送方式の固体撮像素子(１)の構成を表わしている。該固体撮像素子(１)においては、マトリクス状に配列された複数のフォトセンサ上に色フィルターアレイを設けて複数の画素(11)からなる撮像面を形成すると共に、垂直方向に配列された複数列の画素(11)の電荷を垂直方向に転送する複数の垂直レジスタ(12)と、これらの垂直レジスタ(12)によって転送された電荷を１水平期間の周期で出力する水平レジスタ(13)とが設けられている。

上記固体撮像素子(１)には、第１の位相を有する第１垂直転送パルスＶφ１の入力端子８、第２の位相を有する第２垂直転送パルスＶφ２の入力端子７、第３の位相を有する一対の第３垂直転送パルスＶφ３Ａ及びＶφ３Ｂの入力端子６、５、第４の位相を有する第４垂直転送パルスＶφ４の入力端子４、第５の位相を有する一対の第５垂直転送パルスＶφ５Ａ及びＶφ５Ｂの入力端子３、２、及び第６の位相を有する第６垂直転送パルスＶφ６の入力端子１が設けられている。これらの入力端子に各垂直転送パルスが供給されることによって、垂直レジスタ(12)に蓄積された電荷が水平レジスタ(13)に転送される。
又、上記固体撮像素子(１)には、一対の第１水平転送パルスＨφ１Ａ及びＨφ１Ｂの入力端子21、16と、第１水平転送パルスをそれぞれ反転してなる一対の第２水平転送パルスＨφ２Ａ及びＨφ２Ｂの入力端子22、17とが設けられている。これらの入力端子に各水平転送パルスが供給されることによって、垂直レジスタ(12)から水平レジスタ(13)に転送された電荷が外部に出力される。
更に、上記固体撮像素子(１)には、撮像面の露光前に画素に蓄積された電荷を外部へ掃き捨てる電子シャッタ動作を実行させるためのサブパルスφSUBの入力端子19が設けられている。

従来のデジタルスチルカメラにおいては、固体撮像素子(１)によって撮影した画像(スルー画)を１／３０秒の周期でモニタに表示するモニタモードの設定が可能である。
図８は、従来のデジタルスチルカメラにおいてモニタモードが設定されている状態でシャッターボタンが押下されたときの動作と、固体撮像素子に供給される垂直転送パルスＶφ１〜Ｖφ６、水平転送パルスＨφ１Ａ、Ｈφ１Ｂ、Ｈφ２Ａ、Ｈφ２Ｂ、及びサブパルスφSUBを表わしている。尚、図８中のＳＨＴはシャッターボタンの押下時に発生するシャッターパルスであり、ＶＤは垂直同期パルスである。又、垂直転送パルス、水平転送パルス及びサブパルスは矩形パルスであり、図８中の水平転送パルスの１ブロックは、一連の水平転送パルスを表わしている。
図示の如く、固体撮像素子には、第１垂直転送パルスＶφ１、第２垂直転送パルスＶφ２、第３垂直転送パルスＶφ３Ａ、Ｖφ３Ｂ、第４垂直転送パルスＶφ４、第５垂直転送パルスＶφ５Ａ、Ｖφ５Ｂ及び第６垂直転送パルスＶφ６が連続的に供給されると共に、一連の第１水平転送パルスＨφ１Ａ、Ｈφ１Ｂ、及び第２水平転送パルスＨφ２Ａ、Ｈφ２Ｂが１垂直期間の周期で間欠的に供給される。これによって、後述の如く画素に蓄積された電荷の転送が行なわれることになる。

シャッターボタンが押下されると、第１の垂直期間(＃１Ｖ)に、一連のサブパルスφSUBが固体撮像素子に供給されて画素に蓄積された電荷が掃き捨てられた後、撮像面の露光が行なわれる。続いて第２の垂直期間(＃２Ｖ)に、第１垂直期間に行なわれた露光によって画素に蓄積された電荷の転送が行なわれると共に、これによって得られる画像信号に基づいて露光時間やフォーカス調整値の演算が開始される。又、一連のサブパルスφSUBが固体撮像素子に供給されて画素に蓄積された電荷が掃き捨てられた後、撮像面の露光が行なわれる。

次に第３の垂直期間(＃３Ｖ)には、前記演算が継続して行なわれた後、該演算によって得られた露光時間やフォーカス調整値の設定が行なわれる。又、第２垂直期間に行なわれた露光によって画素に蓄積された電荷の転送が行なわれると共に、これによって得られる画像信号に基づいて露光時間やフォーカス調整値の演算が開始される。更に、一連のサブパルスφSUBが固体撮像素子に供給されて画素に蓄積された電荷が掃き捨てられた後、撮像面の露光が行なわれる。
続いて第４の垂直期間(＃４Ｖ)には、前記演算が継続して行なわれた後、該演算によって得られた露光時間やフォーカス調整値の設定が行なわれる。又、第３垂直期間に行なわれた露光によって画素に蓄積された電荷の転送が行なわれると共に、これによって得られる画像信号に基づいて露光時間やフォーカス調整値の演算が開始される。更に、一連のサブパルスφSUBが固体撮像素子に供給されて画素に蓄積された電荷が掃き捨てられた後、撮像面の露光が行なわれる。このとき、第３垂直期間に設定された露光時間やフォーカス調整値が反映されることになる。以下同様にして、１垂直期間に露光、転送、演算及び設定が並列して行なわれる。

上記従来のデジタルスチルカメラにおいては、シャッターボタンが押下されると、上述の如く露光、転送、演算及び設定の一連の撮影動作が３垂直期間で１垂直期間ずつずらして実行され、最適な露光時間やフォーカス調整値が得られた時点で画像記録のための撮影動作が開始される。

上記従来のデジタルスチルカメラにおいては、露光時間やフォーカス調整値等の撮影条件を求める演算時間が１垂直期間を上回るのに対して、図９は、演算時間が１垂直期間を下回る従来のデジタルスチルカメラにおいてシャッターボタンが押下されたときの動作と、固体撮像素子に供給される垂直転送パルスＶφ１〜Ｖφ６、水平転送パルスＨφ１Ａ、Ｈφ１Ｂ、Ｈφ２Ａ、Ｈφ２Ｂ、及びサブパルスφSUBを表わしている。尚、図９中のＳＨＴはシャッターボタンの押下時に発生するシャッターパルスであり、ＶＤは垂直同期パルスである。又、垂直転送パルス、水平転送パルス及びサブパルスは矩形パルスであり、図９中の水平転送パルスの１ブロックは、一連の水平転送パルスを表わしている。
図示の如く、固体撮像素子には、第１垂直転送パルスＶφ１、第２垂直転送パルスＶφ２、第３垂直転送パルスＶφ３Ａ、Ｖφ３Ｂ、第４垂直転送パルスＶφ４、第５垂直転送パルスＶφ５Ａ、Ｖφ５Ｂ及び第６垂直転送パルスＶφ６が連続的に垂直レジスタに供給されると共に、一連の第１水平転送パルスＨφ１Ａ、Ｈφ１Ｂ、及び第２水平転送パルスＨφ２Ａ、Ｈφ２Ｂが１垂直期間の周期で間欠的に供給される。これによって、後述の如く画素に蓄積された電荷の転送が行なわれることになる。

シャッターボタンが押下されると、第１の垂直期間(＃１Ｖ)に、一連のサブパルスφSUBが固体撮像素子に供給されて画素に蓄積された電荷が掃き捨てられた後、撮像面の露光が行なわれる。次に第２の垂直期間(＃２Ｖ)に、第１垂直期間に行なわれた露光によって画素に蓄積された電荷の転送が行なわれると共に、これによって得られる画像信号に基づいて露光時間やフォーカス調整値の演算が行なわれ、該演算によって得られた露光時間やフォーカス調整値の設定が行なわれる。又、一連のサブパルスφSUBが固体撮像素子に供給されて画素に蓄積された電荷が掃き捨てられた後、撮像面の露光が行なわれる。

続いて第３の垂直期間(＃３Ｖ)には、第２垂直期間に行なわれた露光によって画素に蓄積された電荷の転送が行なわれると共に、これによって得られる画像信号に基づいて露光時間やフォーカス調整値の演算が行なわれ、該演算によって得られた露光時間やフォーカス調整値の設定が行なわれる。又、一連のサブパルスφSUBが固体撮像素子に供給されて画素に蓄積された電荷が掃き捨てられた後、撮像面の露光が行なわれる。このとき、第２垂直期間に設定された露光時間やフォーカス調整値が反映されることになる。以下同様にして、１垂直期間に露光、転送、演算及び設定が並列して行なわれる。

演算時間が１垂直期間を下回る上記従来のデジタルスチルカメラにおいては、シャッターボタンが押下されると、上述の如く露光、転送、演算及び設定の一連の撮影動作が２垂直期間で１垂直期間ずつずらして実行され、最適な露光時間やフォーカス調整値が得られた時点で画像記録のための撮影動作が開始される。

ところで、１フィールド当たりの水平ライン数から露光時間を減算して電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢのパルス数を算出し、算出したパルス数だけ電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢを出力する固体撮像素子駆動用タイミング発生器が提案されている(特許文献１参照)。
又、フレーム読出しモードが設定されているときに各フィールドでの露光時間が同じになるように電子シャッタパルスφＳＵＢの本数を設定する固体撮像装置が提案されている(特許文献２参照)。
特開平１０−１３６２７１号公報［H04N5/335］特開２００１−２６８４５２号公報［H04N5/335］

しかしながら、従来のデジタルスチルカメラにおいては、図８及び図９に示す如く一連の撮影動作が１垂直期間ずつずらして行なわれていたため、一連の撮影動作が繰り返される全期間に、サブパルスφSUBが固体撮像素子に供給されて露光動作が行なわれると共に垂直転送パルスＶφ１〜Ｖφ６、水平転送パルスＨφ１Ａ、Ｈφ１Ｂ、Ｈφ２Ａ、Ｈφ２Ｂが固体撮像素子に供給されて転送動作が行なわれることとなり、消費電力が大きくなる問題があった。
本発明の目的は、従来よりも消費電力の少ないデジタルスチルカメラ等の撮影装置を提供することである。

そこで本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を行なった結果、固体撮像素子によって撮影した画像をモニタに表示しない場合には一連の撮影動作を１垂直期間の短い周期で繰り返す必要がないことに想到し、本発明の完成に至った。

本発明に係る第１の撮影装置は、複数の画素からなる撮像面を具えた固体撮像素子と、該固体撮像素子を駆動する駆動装置と、該駆動装置の動作を制御する制御装置とを具え、前記固体撮像素子は前記駆動装置からサブパルスの供給を受けて画素に蓄積された電荷を外部に掃き捨てることが可能であり、前記駆動装置は、サブパルスを前記固体撮像素子に供給するパルス供給回路を具えている。そして、該撮影装置は、前記固体撮像素子にサブパルスを供給して画素に蓄積された電荷を外部に掃き捨てた後に撮像面の露光を行なう露光動作を含む一連の撮影動作を該一連の撮影動作が行なわれる期間と同じ或いは該期間よりも長い周期で繰り返すものであって、前記制御装置は、前記一連の撮影動作に含まれる露光動作を行なわない期間に前記駆動装置から前記固体撮像素子に対するサブパルスの供給を停止させるサブパルス停止手段を具えている。

上記本発明に係る第１の撮影装置においては、露光動作を含む一連の撮影動作が該一連の撮影動作の行なわれる期間と同じ或いは該期間よりも長い周期で繰り返される。従って、一連の撮影動作に含まれる露光動作が行なわれていない期間に、該一連の撮影動作の前後の一連の撮影動作に含まれる露光動作が行なわれることはなく、該期間には、前記駆動装置から前記固体撮像素子に対するサブパルスの供給が停止される。この結果、一連の撮影動作に含まれる露光動作が行なわれない期間にはサブパルスの供給が停止されるので、一連の撮影動作が繰り返される全期間にサブパルスが供給されていた従来のデジタルスチルカメラに比べてサブパルスの出力回数が減少し、この結果、消費電力が低減する。

尚、前記制御装置は、前記サブパルス停止手段に代えて、露光動作を行なわない期間に前記駆動装置から前記固体撮像素子に対するサブパルスの供給数を削減するサブパルス削減手段を具えた構成も採用可能である。この様に、サブパルスの供給を完全に停止させることなく、単にサブパルスの供給数を削減することによっても、消費電力の低減が可能である。

具体的には、前記固体撮像素子は、前記駆動装置から垂直転送パルスの供給を受けて垂直方向に配列された複数列の画素の電荷を垂直方向に転送する複数の垂直レジスタと、前記駆動装置から水平転送パルスの供給を受けて前記複数の垂直レジスタによって転送された電荷を出力する水平レジスタとを具え、前記駆動装置のパルス供給回路は、垂直転送パルス及び水平転送パルスを前記固体撮像素子に供給することが可能であり、前記一連の撮影動作には、前記固体撮像素子に垂直転送パルス及び水平転送パルスを供給して垂直方向に配列された複数列の画素の電荷を水平レジスタに転送して該水平レジスタから外部に出力する転送動作が含まれており、前記制御装置は、前記一連の撮影動作に含まれる転送動作を行なわない期間に前記駆動装置から前記固体撮像素子に対する垂直転送パルス及び／又は水平転送パルスの供給を停止させる転送パルス停止手段を具えている。

上記具体的構成においては、一連の撮影動作に含まれる転送動作が行なわれていない期間に、該一連の撮影動作の前後の一連の撮影動作に含まれる転送動作が行なわれることはなく、該期間には、前記駆動装置から前記固体撮像素子に対する垂直転送パルス及び／又は水平転送パルスの供給が停止される。この様に、一連の撮影動作に含まれる転送動作が行なわれない期間には垂直転送パルス及び／又は水平転送パルスの供給が停止されるので、一連の撮影動作が繰り返される全期間に垂直転送パルス及び／又は水平転送パルスが供給されていた従来のデジタルスチルカメラに比べて垂直転送パルス及び／又は水平転送パルスの出力回数が減少し、この結果、消費電力が更に低減する。

本発明に係る第２の撮影装置は、固体撮像素子と、該固体撮像素子を駆動する駆動装置と、該駆動装置の動作を制御する制御装置とを具えており、前記固体撮像素子は、マトリクス状に配列された複数の画素からなる撮像面と、前記駆動装置から垂直転送パルスの供給を受けて垂直方向に配列された複数列の画素の電荷を垂直方向に転送する複数の垂直レジスタと、前記駆動装置から水平転送パルスの供給を受けて前記複数の垂直レジスタによって転送された電荷を出力する水平レジスタとを具え、前記駆動装置は、垂直転送パルス及び水平転送パルスを前記固体撮像素子に供給するパルス供給回路を具えている。そして、該撮影装置は、前記固体撮像素子に垂直転送パルス及び水平転送パルスを供給して垂直方向に配列された複数列の画素の電荷を水平レジスタに転送して該水平レジスタから外部に出力する転送動作を含む一連の撮影動作を該一連の撮影動作が行なわれる期間と同じ或いは該期間よりも長い周期で繰り返すものであって、前記制御装置は、前記一連の撮影動作に含まれる転送動作を行なわない期間に前記駆動装置から前記固体撮像素子に対する垂直転送パルス及び／又は水平転送パルスの供給を停止させる転送パルス停止手段を具えている。

上記本発明に係る第２の撮影装置においては、転送動作を含む一連の撮影動作が該一連の撮影動作の行なわれる期間と同じ或いは該期間よりも長い周期で繰り返される。従って、一連の撮影動作に含まれる転送動作が行なわれていない期間に、該一連の撮影動作の前後の一連の撮影動作に含まれる転送動作が行なわれることはなく、該期間には、前記駆動装置から前記固体撮像素子に対する垂直転送パルス及び／又は水平転送パルスの供給が停止される。この様に、一連の撮影動作に含まれる転送動作が行なわれない期間には垂直転送パルス及び／又は水平転送パルスの供給が停止されるので、一連の撮影動作が繰り返される全期間に垂直転送パルス及び／又は水平転送パルスが供給されていた従来のデジタルスチルカメラに比べてサブパルスの出力回数が減少し、この結果、消費電力が低減する。

本発明に係る第１及び第２の撮影装置によれば、従来よりも消費電力を節減することが出来る。

以下、本発明をＣＣＤからなる固体撮像素子を具えたデジタルスチルカメラに実施した形態につき、３つの実施例に基づいて具体的に説明する。尚、下記の「サブパルス」及び「サブタイミングパルス」の別称として「電子シャッターパルス」が用いられることもある。
第１実施例
本発明に係るデジタルスチルカメラは、図２に示す固体撮像素子(１)を具えており、該固体撮像素子(１)には、第１の位相を有する第１垂直転送パルスＶφ１の入力端子８、第２の位相を有する第２垂直転送パルスＶφ２の入力端子７、第３の位相を有する一対の第３垂直転送パルスＶφ３Ａ及びＶφ３Ｂの入力端子６、５、第４の位相を有する第４垂直転送パルスＶφ４の入力端子４、第５の位相を有する一対の第５垂直転送パルスＶφ５Ａ及びＶφ５Ｂの入力端子３、２、及び第６の位相を有する第６垂直転送パルスＶφ６の入力端子１が設けられている。
又、該固体撮像素子(１)には、一対の第１水平転送パルスＨφ１Ａ及びＨφ１Ｂの入力端子21、16と、第１水平転送パルスを反転してなる一対の第２水平転送パルスＨφ２Ａ及びＨφ２Ｂの入力端子22、17とが設けられている。
更に、該固体撮像素子(１)には、電子シャッタ動作を実行させるためのサブパルスφSUBの入力端子19が設けられている。

図１は、本発明に係るデジタルスチルカメラの構成を表わしている。上記固体撮像素子(１)には、垂直転送駆動回路(２)及び水平転送駆動回路(３)が接続されており、垂直転送駆動回路(２)から上記の第１垂直転送パルスＶφ１、第２垂直転送パルスＶφ２、一対の第３垂直転送パルスＶφ３Ａ、Ｖφ３Ｂ、第４垂直転送パルスＶφ４、一対の第５垂直転送パルスＶφ５Ａ、Ｖφ５Ｂ、第６垂直転送パルスＶφ６及びサブパルスφSUBが供給されると共に、水平転送駆動回路(３)から一対の第１水平転送パルスＨφ１Ａ、Ｈφ１Ｂ、及び一対の第２水平転送パルスＨφ２Ａ、Ｈφ２Ｂが供給される。

垂直転送駆動回路(２)及び水平転送駆動回路(３)には、タイミングジェネレータ(ＴＧ)(４)が接続されている。タイミングジェネレータ(４)では、第１垂直タイミングパルス、第２垂直タイミングパルス、一対の第３垂直タイミングパルス、第４垂直タイミングパルス、一対の第５垂直タイミングパルス、第６垂直タイミングパルス、電荷読出しパルス及びサブタイミングパルスが作成され、これらのパルスが垂直転送駆動回路(２)に供給される。又、一対の第１水平タイミングパルス及び一対の第２水平タイミングパルスが作成され、これらのパルスが水平転送駆動回路(３)に供給される。
垂直転送駆動回路(２)では、タイミングジェネレータ(４)から得られる電荷読出しパルス及び第１〜第６垂直タイミングパルスから第１〜第６垂直転送パルスＶφ１、Ｖφ２、Ｖφ３Ａ、Ｖφ３Ｂ、Ｖφ４、Ｖφ５Ａ、Ｖφ５Ｂ及びＶφ６が作成されると共に、サブタイミングパルスを増幅することによってサブパルスφSUBが作成され、作成されたパルスが固体撮像素子(１)に供給される。一方、水平転送駆動回路(３)では、タイミングジェネレータ(４)から得られる一対の第１水平タイミングパルス及び一対の第２水平タイミングパルスを増幅することによって一対の第１水平転送パルスＨφ１Ａ、Ｈφ１Ｂ及び一対の第２水平転送パルスＨφ２Ａ、Ｈφ２Ｂが作成され、これらのパルスが固体撮像素子(１)に供給される。

又、固体撮像素子(１)から得られるＣＣＤ出力は、サンプリング部ＣＤＳ及びゲイン制御部ＡＧＣからなるＣＤＳ／ＡＧＣ回路(５)、Ａ／Ｄコンバータ(６)、及び圧縮処理等の所定の画像処理を行なう画像処理回路(７)を経て、後段回路へ出力される。ＣＤＳ／ＡＧＣ回路(５)には、タイミングジェネレータ(４)から、ＣＣＤ出力をサンプリングするためのサンプリング信号ＳＨＰ、ＳＨＤが供給され、Ａ／Ｄコンバータ(６)には、タイミングジェネレータ(４)から、Ａ／Ｄ変換のためのサンプリング信号ＡＤＣＫが供給される。

前記タイミングジェネレータ(４)及び前記画像処理回路(７)には、制御回路(８)が接続されており、制御回路(８)には、シャッターボタン(９)が接続されている。制御回路(８)は、タイミングジェネレータ(４)の垂直転送駆動回路(２)に対する垂直タイミングパルスの出力動作を制御すると共に、水平転送駆動回路(３)に対する水平タイミングパルスの出力動作を制御する。
又、制御回路(８)は、画像処理回路(７)から固体撮像素子(１)の有効領域の画像信号(輝度信号)を取得して該画像信号の信号レベルを検出し、その検出結果に基づいて露光時間やフォーカス調整値を算出する。その算出結果に応じて、タイミングジェネレータ(４)の垂直転送駆動回路(２)に対するサブタイミングパルスの出力動作を制御すると共に、図示省略するレンズ駆動回路の動作を制御する。

本実施例のデジタルスチルカメラにおいては、従来と同様にモニタモードの設定が可能であって、図３は、本実施例のデジタルスチルカメラにおいてモニタモードが設定されている状態でシャッターボタン(９)が押下されたときの動作と、固体撮像素子(１)に供給される垂直転送パルスＶφ１〜Ｖφ６、水平転送パルスＨφ１Ａ、Ｈφ１Ｂ、Ｈφ２Ａ、Ｈφ２Ｂ、及びサブパルスφSUBとを表わしている。尚、図３中のＳＨＴはシャッターボタン(９)の押下時に発生するシャッターパルスであり、ＶＤは垂直同期パルスである。又、垂直転送パルス、水平転送パルス及びサブパルスは矩形パルスであり、図３中の水平転送パルスの１ブロックは、一連の水平転送パルスを表わしている。

シャッターボタン(９)が押下されると、第１の垂直期間(＃１Ｖ)に、一連のサブパルスφSUBが固体撮像素子に供給されて画素に蓄積された電荷が掃き捨てられた後、撮像面の露光が行なわれる。続いて第２の垂直期間(＃２Ｖ)には、第１垂直転送パルスＶφ１、第２垂直転送パルスＶφ２、第３垂直転送パルスＶφ３Ａ、Ｖφ３Ｂ、第４垂直転送パルスＶφ４、第５垂直転送パルスＶφ５Ａ、Ｖφ５Ｂ及び第６垂直転送パルスＶφ６が垂直レジスタに供給されると共に、第１水平転送パルスＨφ１Ａ、Ｈφ１Ｂ、及び第２水平転送パルスＨφ２Ａ、Ｈφ２Ｂが水平レジスタに供給されて、前記露光によって画素に蓄積された電荷の転送が行なわれると共に、これによって得られる画像信号に基づいて露光時間やフォーカス調整値の演算が開始される。このとき、固体撮像素子(１)に対するサブパルスφSUBの供給が停止される。
次に第３の垂直期間(＃３Ｖ)には、前記演算が継続して行なわれた後、該演算によって得られた露光時間やフォーカス調整値の設定が行なわれる。このとき、固体撮像素子(１)に対する垂直転送パルスＶφ１〜Ｖφ６、水平転送パルスＨφ１Ａ、Ｈφ１Ｂ、Ｈφ２Ａ、Ｈφ２Ｂ及びサブパルスφSUBの供給が停止される。

続いて第４の垂直期間(＃４Ｖ)に、一連のサブパルスφSUBが固体撮像素子(１)に供給されて画素に蓄積された電荷が掃き捨てられた後、撮像面の露光が行なわれる。このとき、上述の如く設定された露光時間やフォーカス調整値が反映されることになる。又、固体撮像素子(１)に対する垂直転送パルスＶφ１〜Ｖφ６及び水平転送パルスＨφ１Ａ、Ｈφ１Ｂ、Ｈφ２Ａ、Ｈφ２Ｂの供給が停止される。次に第５の垂直期間(＃５Ｖ)には、垂直転送パルスＶφ１〜Ｖφ６及び水平転送パルスＨφ１Ａ、Ｈφ１Ｂ、Ｈφ２Ａ、Ｈφ２Ｂが固体撮像素子(１)に供給されて、前記露光によって画素に蓄積された電荷の転送が行なわれると共に、これによって得られる画像信号に基づいて露光時間やフォーカス調整値の演算が開始される。このとき、固体撮像素子(１)に対するサブパルスφSUBの供給が停止される。
次に第６の垂直期間(＃６Ｖ)には、前記演算が継続して行なわれた後、該演算によって得られた露光時間やフォーカス調整値の設定が行なわれる。このとき、固体撮像素子(１)に対する垂直転送パルスＶφ１〜Ｖφ６、水平転送パルスＨφ１Ａ、Ｈφ１Ｂ、Ｈφ２Ａ、Ｈφ２Ｂ及びサブパルスφSUBの供給が停止される。以下、第４垂直期間乃至第６垂直期間と同様にして、露光、転送、演算及び設定が繰り返される。

本実施例のデジタルスチルカメラにおいては、シャッターボタン(９)が押下されると、上述の如く露光、転送、演算及び設定の一連の撮影動作が該一連の撮影動作の行なわれる期間と同じ３垂直期間の周期で繰り返され、最適な露光時間やフォーカス調整値が得られた時点で画像記録のための撮影動作が開始される。この様にして一連の撮影動作が繰り返される期間の内、露光動作が行なわれない期間には、固体撮像素子(１)に対するサブパルスφSUBの供給が停止されると共に、転送動作が行なわれない期間には、固体撮像素子(１)に対する垂直転送パルスＶφ１〜Ｖφ６及び水平転送パルスＨφ１Ａ、Ｈφ１Ｂ、Ｈφ２Ａ、Ｈφ２Ｂの供給が停止される。

図４は、モニタモードの設定時に上記制御回路(８)によって実行される手続きを表わしており、先ずステップＳ１にて、シャッターボタン(９)が押下されたか否かを判断し、ノーと判断された場合にはステップＳ２にて、通常のモニタ表示制御動作を実行してステップＳ１に戻る。このステップＳ２の処理が繰り返されることによって、固体撮像素子(１)により撮影された画像が例えば１／３０秒の周期でモニタに表示されることになる。
これに対し、シャッターボタン(９)が押下されてステップＳ１にてイエスと判断された場合には、ステップＳ３に移行して、タイミングジェネレータ(４)に対してサブタイミングパルスの出力を指令する。タイミングジェネレータ(４)は、該指令を受けて、１垂直期間の内、算出された露光時間を除く期間にサブタイミングパルスを垂直転送駆動回路(２)に出力し、これに応じて垂直転送駆動回路(２)は、固体撮像素子(１)にサブパルスを供給する。これによって、画素に蓄積された電荷が外部に掃き捨てられた後、前記露光時間だけ撮像面の露光が行なわれることになる。

次にステップＳ４では、画像信号に基づいてその時点で設定されている露光時間やフォーカス調整値等の撮影条件が最適か否かを判断し、ノーと判断された場合にはステップＳ５に移行して、タイミングジェネレータ(４)に対して、垂直タイミングパルス及び水平タイミングパルスの出力を指令すると共に、サブタイミングパルスの出力停止を指令する。タイミングジェネレータ(４)は、前記出力指令を受けて、垂直タイミングパルスを垂直転送駆動回路(２)に出力すると共に、水平タイミングパルスを水平転送駆動回路(３)に出力し、これに応じて、垂直転送駆動回路(２)は固体撮像素子(１)に垂直転送パルスを供給すると共に、水平転送駆動回路(３)は固体撮像素子(１)に水平転送パルスを供給する。これによって、露光により画素に蓄積された電荷が垂直レジスタ(12)を経て水平レジスタ(13)に転送され、外部に出力されることになる。又、タイミングジェネレータ(４)は、前記出力停止指令を受けて、垂直転送駆動回路(２)に対するサブタイミングパルスの出力を停止し、これによって固体撮像素子(１)に対するサブパルスの供給が停止される。

続いてステップＳ６では、露光時間やフォーカス調整値を求める演算を開始した後、ステップＳ７では、タイミングジェネレータ(４)に対して垂直タイミングパルス及び水平タイミングパルスの出力停止を指令する。タイミングジェネレータ(４)は、該指令を受けて、垂直転送駆動回路(２)に対する垂直タイミングパルスの出力及び水平転送駆動回路(３)に対する水平タイミングパルスの出力を停止し、これによって固体撮像素子(１)に対する垂直転送パルス及び水平転送パルスの供給が停止される。次にステップＳ８では、前記演算が終了した後に該演算によって得られた露光時間やフォーカス調整値の設定を行なった後、ステップＳ３に戻る。上記のステップＳ３、ステップＳ５及びステップＳ７の処理は、１垂直期間が経過する度に順次行なわれ、ステップＳ３乃至ステップＳ８の処理が繰り返されることによって、図３に示す如く、露光、転送、演算及び設定からなる一連の撮影動作が３垂直期間の周期で繰り返されることになる。

その後、図４のステップＳ４にて、設定されている露光時間やフォーカス調整値等の撮影条件が最適であると判断されると、ステップＳ９に移行して、画像記録のための撮影制御動作を実行した後、ステップＳ１に戻る。これによって、固体撮像素子(１)によって撮影した画像が記録媒体に記録されることになる。

本実施例のデジタルスチルカメラにおいては、図３に示す如く、露光時間やフォーカス調整値の演算時間が１垂直期間を上回り、一連の撮影動作が繰り返される期間の内、露光動作が行なわれない期間に固体撮像素子(１)に対するサブパルスφSUBの供給が停止されると共に、転送動作が行なわれない期間に固体撮像素子(１)に対する垂直転送パルスＶφ１〜Ｖφ６及び水平転送パルスＨφ１Ａ、Ｈφ１Ｂ、Ｈφ２Ａ、Ｈφ２Ｂの供給が停止されるので、図８に示す如く全期間にサブパルスφSUB、垂直転送パルスＶφ１〜Ｖφ６及び水平転送パルスＨφ１Ａ、Ｈφ１Ｂ、Ｈφ２Ａ、Ｈφ２Ｂが固体撮像素子に供給されていた従来のデジタルスチルカメラに比べて消費電力が低減する。
尚、固体撮像素子(１)によって撮影した画像をモニタに表示しないビューファインダーの使用時等においても、シャッターボタン(９)の押下時と同様に、上記一連の撮影動作が３垂直期間の周期で繰り返され、露光動作が行なわれない期間にはサブパルスの供給が停止されると共に転送動作が行なわれない期間には垂直転送パルス及び水平転送パルスの供給が停止される。

第２実施例
第１実施例のデジタルスチルカメラにおいては、図３に示す如く露光時間やフォーカス調整値の演算時間が１垂直期間を上回るのに対して、本実施例のデジタルスチルカメラは、演算時間が１垂直期間を下回るものである。
図５は、本実施例のデジタルスチルカメラにおいてシャッターボタンが押下されたときの動作と、固体撮像素子(１)に供給される垂直転送パルスＶφ１〜Ｖφ６、水平転送パルスＨφ１Ａ、Ｈφ１Ｂ、Ｈφ２Ａ、Ｈφ２Ｂ、及びサブパルスφSUBとを表わしている。尚、図５中のＳＨＴはシャッターボタンの押下時に発生するシャッターパルスであり、ＶＤは垂直同期パルスである。又、垂直転送パルス、水平転送パルス及びサブパルスは矩形パルスであり、図５中の水平転送パルスの１ブロックは、一連の水平転送パルスを表わしている。

シャッターボタンが押下されると、第１の垂直期間(＃１Ｖ)に、一連のサブパルスφSUBが固体撮像素子(１)に供給されて画素に蓄積された電荷が掃き捨てられた後、撮像面の露光が行なわれる。次に第２の垂直期間(＃２Ｖ)には、第１垂直転送パルスＶφ１、第２垂直転送パルスＶφ２、第３垂直転送パルスＶφ３Ａ、Ｖφ３Ｂ、第４垂直転送パルスＶφ４、第５垂直転送パルスＶφ５Ａ、Ｖφ５Ｂ及び第６垂直転送パルスＶφ６が垂直レジスタに供給されると共に、第１水平転送パルスＨφ１Ａ、Ｈφ１Ｂ、及び第２水平転送パルスＨφ２Ａ、Ｈφ２Ｂが水平レジスタに供給されて、前記露光によって画素に蓄積された電荷の転送が行なわれる。又、これによって得られる画像信号に基づいて露光時間やフォーカス調整値の演算が行なわれ、該演算によって得られた露光時間やフォーカス調整値の設定が行なわれる。

続いて第３の垂直期間(＃３Ｖ)には、一連のサブパルスφSUBが固体撮像素子(１)に供給されて画素に蓄積された電荷が掃き捨てられた後、撮像面の露光が行なわれる。このとき、上述の如く設定された露光時間やフォーカス調整値が反映されることになる。又、固体撮像素子(１)に対する垂直転送パルスＶφ１〜Ｖφ６及び水平転送パルスＨφ１Ａ、Ｈφ１Ｂ、Ｈφ２Ａ、Ｈφ２Ｂの供給が停止される。次に第４の垂直期間(＃４Ｖ)には、垂直転送パルスＶφ１〜Ｖφ６及び水平転送パルスＨφ１Ａ、Ｈφ１Ｂ、Ｈφ２Ａ、Ｈφ２Ｂが固体撮像素子(１)に供給されて、前記露光によって画素に蓄積された電荷の転送が行なわれる。又、これによって得られる画像信号に基づいて露光時間やフォーカス調整値の演算が行なわれ、該演算によって得られた露光時間やフォーカス調整値の設定が行なわれる。以下、第３垂直期間及び第４垂直期間と同様にして、露光、転送、演算及び設定が繰り返される。

本実施例のデジタルスチルカメラにおいては、シャッターボタン(９)が押下されると、上述の如く露光、転送、演算及び設定の一連の撮影動作が該一連の撮影動作の行なわれる期間と同じ２垂直期間の周期で繰り返され、最適な露光時間やフォーカス調整値が得られた時点で画像記録のための撮影動作が開始される。この様にして一連の撮影動作が繰り返される期間の内、露光動作が行なわれない期間には、固体撮像素子(１)に対するサブパルスφSUBの供給が停止されると共に、転送動作が行なわれない期間には、固体撮像素子(１)に対する垂直転送パルスＶφ１〜Ｖφ６及び水平転送パルスＨφ１Ａ、Ｈφ１Ｂ、Ｈφ２Ａ、Ｈφ２Ｂの供給が停止される。従って、図９に示す如く全期間にサブパルスφSUB、垂直転送パルスＶφ１〜Ｖφ６及び水平転送パルスＨφ１Ａ、Ｈφ１Ｂ、Ｈφ２Ａ、Ｈφ２Ｂが固体撮像素子に供給されていた従来のデジタルスチルカメラに比べて消費電力が低減する。

第３実施例
第３実施例のデジタルスチルカメラは、図６に示す如く、上記第１実施例におけるサブパルスφSUBの供給を停止する動作に代えて、サブパルスφSUBの出力数を削減する動作を採用したものであって、図７に示すステップＳ５′では、サブタイミングパルス出力数削減指令を発する。これによっても、従来のデジタルスチルカメラに比べて消費電力が低減することになる。

本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
例えば上記実施の形態においては、本発明を、図２に示す６相駆動方式の固体撮像素子(１)を具えたデジタルスチルカメラに実施しているが、３相駆動方式の固体撮像素子や４相駆動方式の固体撮像素子を具えたデジタルスチルカメラに実施することも可能である。

本発明を実施したデジタルスチルカメラの構成を表わすブロック図である。固体撮像素子の構成を表わすブロック図である。第１実施例のデジタルスチルカメラにおいてシャッターボタンが押下されたときの動作、及び固体撮像素子に供給される垂直転送パルス、水平転送パルス及びサブパルスを表わすタイミングチャートである。第１実施例におけるモニタモードの動作を表わすフローチャートである。第２実施例のデジタルスチルカメラにおいてシャッターボタンが押下されたときの動作、及び固体撮像素子に供給される垂直転送パルス、水平転送パルス及びサブパルスを表わすタイミングチャートである。第３実施例のデジタルスチルカメラにおいてシャッターボタンが押下されたときの動作、及び固体撮像素子に供給される垂直転送パルス、水平転送パルス及びサブパルスを表わすタイミングチャートである。第３実施例におけるモニタモードの動作を表わすフローチャートである。従来のデジタルスチルカメラにおいてシャッターボタンが押下されたときの動作、及び固体撮像素子に供給される垂直転送パルス、水平転送パルス及びサブパルスを表わすタイミングチャートである。従来の他のデジタルスチルカメラにおいてシャッターボタンが押下されたときの動作、及び固体撮像素子に供給される垂直転送パルス、水平転送パルス及びサブパルスを表わすタイミングチャートである。

符号の説明

(１) 固体撮像素子
(11) 画素
(12) 垂直レジスタ
(13) 水平レジスタ
(２) 垂直転送駆動回路
(３) 水平転送駆動回路
(４) タイミングジェネレータ
(５) ＣＤＳ／ＡＧＣ回路
(６) Ａ／Ｄコンバータ
(７) 画像処理回路
(８) 制御回路
(９) シャッターボタン

Claims

複数の画素からなる撮像面を具えた固体撮像素子と、該固体撮像素子を駆動する駆動装置と、該駆動装置の動作を制御する制御装置とを具え、前記固体撮像素子は前記駆動装置からサブパルスの供給を受けて画素に蓄積された電荷を外部に掃き捨てることが可能であり、前記駆動装置は、サブパルスを前記固体撮像素子に供給するパルス供給回路を具えている撮影装置において、前記固体撮像素子にサブパルスを供給して画素に蓄積された電荷を外部に掃き捨てた後に撮像面の露光を行なう露光動作を含む一連の撮影動作を該一連の撮影動作が行なわれる期間と同じ或いは該期間よりも長い周期で繰り返すものであって、前記制御装置は、前記一連の撮影動作に含まれる露光動作を行なわない期間に前記駆動装置から前記固体撮像素子に対するサブパルスの供給を停止させるサブパルス停止手段を具えていることを特徴とする撮影装置。
前記固体撮像素子は、前記駆動装置から垂直転送パルスの供給を受けて垂直方向に配列された複数列の画素の電荷を垂直方向に転送する複数の垂直レジスタと、前記駆動装置から水平転送パルスの供給を受けて前記複数の垂直レジスタによって転送された電荷を出力する水平レジスタとを具え、前記駆動装置のパルス供給回路は、垂直転送パルス及び水平転送パルスを前記固体撮像素子に供給することが可能であり、前記一連の撮影動作には、前記固体撮像素子に垂直転送パルス及び水平転送パルスを供給して垂直方向に配列された複数列の画素の電荷を水平レジスタに転送して該水平レジスタから外部に出力する転送動作が含まれており、前記制御装置は、前記一連の撮影動作に含まれる転送動作を行なわない期間に前記駆動装置から前記固体撮像素子に対する垂直転送パルス及び／又は水平転送パルスの供給を停止させる転送パルス停止手段を具えている請求項１に記載の撮影装置。
前記固体撮像素子によって撮影した画像を記録媒体に記録する記録処理回路を具えており、前記一連の撮影動作は、ユーザにより画像記録操作が行なわれたときに繰り返される請求項１又は請求項２に記載の撮影装置。
固体撮像素子と、該固体撮像素子を駆動する駆動装置と、該駆動装置の動作を制御する制御装置とを具えており、前記固体撮像素子は、マトリクス状に配列された複数の画素からなる撮像面と、前記駆動装置から垂直転送パルスの供給を受けて垂直方向に配列された複数列の画素の電荷を垂直方向に転送する複数の垂直レジスタと、前記駆動装置から水平転送パルスの供給を受けて前記複数の垂直レジスタによって転送された電荷を出力する水平レジスタとを具え、前記駆動装置は、垂直転送パルス及び水平転送パルスを前記固体撮像素子に供給するパルス供給回路を具えている撮影装置において、前記固体撮像素子に垂直転送パルス及び水平転送パルスを供給して垂直方向に配列された複数列の画素の電荷を水平レジスタに転送して該水平レジスタから外部に出力する転送動作を含む一連の撮影動作を該一連の撮影動作が行なわれる期間と同じ或いは該期間よりも長い周期で繰り返すものであって、前記制御装置は、前記一連の撮影動作に含まれる転送動作を行なわない期間に前記駆動装置から前記固体撮像素子に対する垂直転送パルス及び／又は水平転送パルスの供給を停止させる転送パルス停止手段を具えていることを特徴とする撮影装置。
前記固体撮像素子によって撮影した画像を記録媒体に記録する記録処理回路を具えており、前記一連の撮影動作は、ユーザにより画像記録操作が行なわれたときに繰り返される請求項４に記載の撮影装置。
複数の画素からなる撮像面を具えた固体撮像素子と、該固体撮像素子を駆動する駆動装置と、該駆動装置の動作を制御する制御装置とを具え、前記固体撮像素子は前記駆動装置からサブパルスの供給を受けて画素に蓄積された電荷を外部に掃き捨てることが可能であり、前記駆動装置は、サブパルスを前記固体撮像素子に供給するパルス供給回路を具えている撮影装置において、前記固体撮像素子にサブパルスを供給して画素に蓄積された電荷を外部に掃き捨てた後に撮像面の露光を行なう露光動作を含む一連の撮影動作を該一連の撮影動作が行なわれる期間と同じ或いは該期間よりも長い周期で繰り返すものであって、前記制御装置は、前記一連の撮影動作に含まれる露光動作を行なわない期間に前記駆動装置から前記固体撮像素子に対するサブパルスの供給数を削減するサブパルス削減手段を具えていることを特徴とする撮影装置。