(57)【要約】【課題】本発明は、行リセット線の切り換え動作に伴う表示画像へのノイズの発生を軽減しつつ、より高速に画像データを生成する。【解決手段】ＣＭＯＳは、行リセット線を順次切り換えて、複数の行リセット線から１つの行リセット線を選択する垂直レジスタと、選択された行リセット線を用いてフォトダイオードに蓄積された画素信号を掃き出す垂直レジスタと、垂直レジスタによって画素信号を掃き出した後、フォトダイオードに蓄積される画素信号を、行選択線を用いて読み出す垂直レジスタと、垂直レジスタで読み出された画素信号の一部を、表示画像用の画素信号として列信号線を用いて転送する水平レジスタと、を備える。垂直レジスタは、水平レジスタが画素信号を転送している場合、行リセット線の順次切り換えを行なわないようにする。タイミングジェネレータが、垂直レジスタ及び水平レジスタを制御する。【選択図】図２
2010109669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元状に配列された複数の光電変換素子と、行方向で当該光電変換素子に接続される複数の行リセット線と、行方向で当該光電変換素子に接続される複数の行選択線と、列方向で当該光電変換素子に接続される複数の列信号線と、を備える固体撮像装置であって、
前記行リセット線を順次切り換えて、前記複数の行リセット線から１つの行リセット線を選択するリセット線選択手段と、
前記リセット線選択手段によって選択された行リセット線を用いて、当該行リセット線に接続された複数の光電変換素子に蓄積された画素信号を掃き出すリセット手段と、
前記リセット手段によって光電変換素子の画素信号を掃き出した後、任意の露光期間で当該光電変換素子に蓄積される画素信号を、行選択線を用いて読み出す画素信号読出手段と、
前記画素信号読出手段で読み出された画素信号のうち、少なくとも一部の画素信号を、表示画像用の画素信号として前記列信号線を用いて転送する画素信号転送手段と、
を備え、
前記リセット線選択手段は、
前記画素信号転送手段が画素信号を転送している場合、前記行リセット線の順次切り換えを行なわないようにする、
固体撮像装置。
【請求項２】
前記画素信号読出手段で読み出された画素信号のうち、前記画素信号転送手段で転送された画素信号以外の画素信号を、前記列信号線を用いて前記画素信号転送手段よりも高速に転送する高速画素信号転送手段をさらに備え、
前記リセット線選択手段は、
前記画素信号転送手段が画素信号を転送している場合、前記行リセット線の順次切り換えを行なわないようにし、
前記高速画素信号転送手段が画素信号を転送している場合、前記行リセット線の順次切り換えを行なうようにする、
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
２次元状に配列された複数の光電変換素子と、行方向で当該光電変換素子に接続される複数の行リセット線と、行方向で当該光電変換素子に接続される複数の行選択線と、列方向で当該光電変換素子に接続される複数の列信号線と、を備える撮像装置であって、
前記複数の光電変換素子のうち一部の行でかつ一部の列に配置された光電変換素子から読み出される画素信号によって表示画像を生成する任意領域画像生成モードに、自装置を設定可能なモード設定手段と、
前記行リセット線を順次切り換えて、前記複数の行リセット線から１つの行リセット線を選択するリセット線選択手段と、
前記リセット線選択手段によって選択された行リセット線を用いて、当該行リセット線に接続された複数の光電変換素子に蓄積された画素信号を掃き出すリセット手段と、
前記リセット手段によって光電変換素子の画素信号を掃き出した後、任意の露光期間で当該光電変換素子に蓄積される画素信号を、行選択線を用いて読み出す画素信号読出手段と、
前記画素信号読出手段で読み出された画素信号のうち、表示画像を生成するための画素信号を、前記列信号線を用いて転送する画素信号転送手段と、
を備え、
前記リセット線選択手段は、
前記モード設定手段によって任意領域画像生成モードに自装置が設定された場合であって、前記画素信号転送手段が表示画像を生成するための画素信号を転送している場合、前記行リセット線の順次切り換えを行なわないようにする、
撮像装置。
【請求項４】
前記請求項１に記載の固体撮像装置を備えるデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等に用いられる固体撮像装置に関する。より詳しくは、光学系等によって集光された被写体像を撮像して画像データを生成可能な固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術は、下記の特許文献１に記載するようなものが存在する。
【０００３】
特許文献１では、電子シャッタノイズの発生を防止し得る固体撮像装置の駆動方法を提供している。
【０００４】
特許文献１には、上記目的を達成するため、「ピクセルアレイ内で、リセット動作行と読み出し動作行とを積分時間に基づく行間隔を隔てて順次選択するローリングシャッタ動作を行い、リセット動作行あるいは読み出し動作行を選択しないとき、ダミー行を選択する固体撮像装置の駆動方法であって、同時に選択されるリセット動作行の数に関わらず、同時に選択されるリセット動作行とリセット動作用ダミー行１９ａ，１９ｂとの合計行数が一定となるように、該リセット動作用ダミー行１９ａ，１９ｂを選択する」装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００５−２６９０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来のローリングシャッタ方式の固体撮像装置では、多数の光電変換素子が２次元状に配列され、各素子を垂直方向に走査することにより、被写体の撮像動作が行なわれる。この撮像動作は、リセット信号に基づいて各素子の蓄積電荷をリセットした後、各素子に蓄積される電荷を読み出し信号に基づいて読み出す。また、読み出された画素を水平方向に走査することにより、各素子から読み出した電荷を転送信号に基づいて転送する。このように転送された電荷を出力することで、固体撮像装置では画像データを生成できる。
【０００６】
ここで固体撮像装置は、２次元状に配列された複数の光電変換素子と、行方向で光電変換素子に接続される行リセット線と、行方向で光電変換素子に接続される行選択線と、列方向で光電変換素子に接続される列信号線とを備えている。そして、行リセット線及び行選択線には、垂直シフトレジスタが接続され、リセット信号に応じたリセット動作、または、読み出し信号に応じた読み出し動作を行なう。また、列信号線には、水平シフトレジスタが接続され、転送信号に応じた転送動作を行なう。
【０００７】
しかしながら、従来の固体撮像装置には、所望の行リセット線にリセット動作を行なわせるため、複数の行リセット線から行リセット線を順番に切り換え、行リセット線を選択するようにしたものがある。例えば、固体撮像装置が１〜１０２４の行リセット線を有する場合であって、１ライン目の行リセット線が選択された状態で、２００ライン目の行リセット線を選択する場合、１ライン目から２ライン目に切り換え、２ライン目から３ライン目に切り換え、といったように行リセット線を順番に切り換えて、２００ライン目の行リセット線を選択するようにしたものがある。
【０００８】
このような場合、水平シフトレジスタが転送信号に応じて転送動作を行なっている際に、垂直シフトレジスタがリセット動作を行なうために、行リセット線が順次切り換えられる可能性がある。このように水平シフトレジスタが転送動作を行なっている際に、垂直シフトレジスタが行リセット線の切り換え動作を行なうと、行リセット線の切り換え動作に伴って水平シフトレジスタが転送する画素信号にノイズが発生してしまう。この際、ノイズの発生した画素信号が、スルー画像や撮影画像などのような表示画像に用いられると好ましくない。
【０００９】
そこで本発明は、上記課題を解決するために、行リセット線の切り換え動作に伴う表示画像へのノイズの発生を軽減しつつ、より高速に画像データを生成できる固体撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、２次元状に配列された複数の光電変換素子と、行方向で当該光電変換素子に接続される複数の行リセット線と、行方向で当該光電変換素子に接続される複数の行選択線と、列方向で当該光電変換素子に接続される複数の列信号線と、を備える固体撮像装置である。本発明の固体撮像装置は、前記行リセット線を順次切り換えて、前記複数の行リセット線から１つの行リセット線を選択するリセット線選択手段と、前記リセット線選択手段によって選択された行リセット線を用いて、当該行リセット線に接続された複数の光電変換素子に蓄積された画素信号を掃き出すリセット手段と、前記リセット手段によって光電変換素子の画素信号を掃き出した後、任意の露光期間で当該光電変換素子に蓄積される画素信号を、行選択線を用いて読み出す画素信号読出手段と、前記画素信号読出手段で読み出された画素信号のうち、少なくとも一部の画素信号を、表示画像用の画素信号として前記列信号線を用いて転送する画素信号転送手段と、を備える。そして前記リセット線選択手段は、前記画素信号転送手段が画素信号を転送している場合、前記行リセット線の順次切り換えを行なわないようにする。
【００１１】
このようにすれば、本発明の固体撮像装置は、画素信号転送手段が表示画像のための画素信号を転送している際、リセット線選択手段が、行リセット線の順次切り換えを行なわないようにできる。また、行リセット線の順次切り換えよりも、表示画像のための画素信号の転送を優先できる。
【００１２】
また、好ましくは、前記画素信号読出手段で読み出された画素信号のうち、前記画素信号転送手段で転送された画素信号以外の画素信号を、前記列信号線を用いて前記画素信号転送手段よりも高速に転送する高速画素信号転送手段をさらに備える。そして前記リセット線選択手段は、前記画素信号転送手段が画素信号を転送している場合、前記行リセット線の順次切り換えを行なわないようにし、前記高速画素信号転送手段が画素信号を転送している場合、前記行リセット線の順次切り換えを行なうようにする。
【００１３】
また、他の形態では、前記複数の光電変換素子のうち一部の行でかつ一部の列に配置された光電変換素子から読み出される画素信号によって表示画像を生成する任意領域画像生成モードに、自装置を設定可能なモード設定手段と、前記行リセット線を順次切り換えて、前記複数の行リセット線から１つの行リセット線を選択するリセット線選択手段と、前記リセット線選択手段によって選択された行リセット線を用いて、当該行リセット線に接続された複数の光電変換素子に蓄積された画素信号を掃き出すリセット手段と、前記リセット手段によって光電変換素子の画素信号を掃き出した後、任意の露光期間で当該光電変換素子に蓄積される画素信号を、行選択線を用いて読み出す画素信号読出手段と、前記画素信号読出手段で読み出された画素信号のうち、表示画像を生成するための画素信号を、前記列信号線を用いて転送する画素信号転送手段と、を備える。そして前記リセット線選択手段は、前記モード設定手段によって任意領域画像生成モードに自装置が設定された場合であって、前記画素信号転送手段が表示画像を生成するための画素信号を転送している場合、前記行リセット線の順次切り換えを行なわないようにする。
【００１４】
このようにすれば、一部の行から読み出される画素信号に基づいて表示画像が生成されるため、一部の行リセット線を選択するための行リセット線の切り換え動作に伴うノイズの発生をより減らすことができる。
【００１５】
また、好ましくは、上記固体撮像装置を備えるデジタルカメラ。
【発明の効果】
【００１６】
すなわち、本発明によれば、画素信号転送手段が表示画像のための画素信号を転送している際、リセット線選択手段が、行リセット線の順次切り換えを行なわないようにできる。これによって、行リセット線の切り換えに伴う表示画像へのノイズの発生をより軽減できる。また、行リセット線の順次切り換えよりも、表示画像のための画素信号の転送を優先できる。これによって、画素信号の転送を遅らせることによる、画像データの生成の遅延を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（実施の形態１）
以下、本発明の一実施の形態に係るデジタルカメラを説明する。実施の形態１では、本発明をコンパクトタイプのデジタルカメラ１に適用した例を説明する。
【００１８】
〔１．実施の形態１の概要〕
デジタルカメラ１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１２を備える。ＣＭＯＳイメージセンサ１２は、図２のように、フォトダイオード１２２と、行リセット線１２３と、行選択線１２４と、列信号線１２５と、垂直シフトレジスタ１２６と、水平シフトレジスタ１２７とを備える。
【００１９】
垂直シフトレジスタ１２６は、複数の行リセット線１２３から１つの行リセット線１２３を選択するために行リセット線１２３を順次切り換える。また、垂直シフトレジスタ１２６は、選択した行リセット線１２３を用いて、行リセット線１２３に接続された複数のフォトダイオード１２２に蓄積された画素信号を掃き出す。垂直シフトレジスタ１２６は、フォトダイオード１２２の画素信号を掃き出した後、任意の露光期間でフォトダイオード１２２に蓄積される画素信号を、行選択線１２４を用いて読み出す。水平シフトレジスタ１２７は、垂直シフトレジスタ１２６で読み出された画素信号を、複数の列信号線１２５を用いて順次転送する。ここで、垂直シフトレジスタ１２６は、表示画像用の画素信号を転送する場合と、表示画像以外の画素信号を転送する場合とで、異なる動作をする。すなわち、垂直シフトレジスタ１２６は、表示画像用の画素信号を転送する場合よりも表示画像以外の画素信号を転送する場合、高速処理によって画素信号を転送する。
【００２０】
そして、垂直シフトレジスタ１２６は、水平シフトレジスタ１２７が列信号線１２５を用いて表示画像用の画素信号を転送している場合、行リセット線１２３の順次切り換えを行なわないようにする。
【００２１】
これによって、垂直シフトレジスタ１２６による行リセット線１２３の順次切り換えと、水平シフトレジスタ１２７による表示画像のための画素信号の転送が重なった場合、水平シフトレジスタ１２７の画素信号の転送を優先して行なわせることができる。このため、ＣＭＯＳイメージセンサ１２は、画像データの生成を高速化しつつ、ノイズの少ない画像データを生成できる。
【００２２】
〔２．構成〕
〔２．１  デジタルカメラ１の構成（図１）〕
図１は、本実施の形態に係るデジタルカメラ１の構成を示すブロック図である。以下、具体的に構成を説明する。
【００２３】
光学系１１は、被写体からの光学信号を集光してＣＭＯＳイメージセンサ１２上に被写体像を形成する。光学系１１は、対物レンズ１１１とズームレンズ１１２とフォーカスレンズ１１３と絞り／シャッタ１１４とを含む。
【００２４】
ズームレンズ１１２は、ズーム駆動部１１５によって駆動され、被写体像の写る範囲（画角）を調整する。フォーカスレンズ１１３は、フォーカス駆動部１１６によって駆動され、ピントの調節を行なう。ズーム駆動部１１５は、ズームレンズ１１２を移動するためのカム機構やカム機構を駆動するためのアクチュエータなどを備えて構成され、コントローラ１７からの制御に応じて、ズームレンズ１１２を駆動させる。フォーカス駆動部１１６は、フォーカスレンズ１１３を移動するためのカム機構やカム機構を駆動するためのアクチュエータなどを備えて構成され、コントローラ１７からの制御に応じて、フォーカスレンズ１１３を駆動させる。
【００２５】
また、絞り／シャッタ１１４は、絞りとシャッタを兼用した部材である。絞り／シャッタ１１４は、絞り／シャッタ駆動部１１７によって駆動される。絞りは、５枚の羽根によって構成され、光学系１１を通る光の量を調整するものである。また、シャッタは、開けたり閉じられたりして、ＣＭＯＳイメージセンサ１２に当たる光の量を時間的に調整するものである。絞り／シャッタ駆動部１１７は、カム機構やカム機構を駆動するためのアクチュエータなどを備えて構成され、コントローラ１７からの制御に応じて、絞り／シャッタを駆動する。なお、本実施の形態では、絞りとシャッタを兼用した絞り／シャッタ１１４を備えるようにしたが、これに限られず、絞りとシャッタとを別々に設けるようにしても良い。
【００２６】
ＣＭＯＳイメージセンサ１２は、光学系１１によって形成された被写体像を撮像して画像データを生成する。ＣＭＯＳイメージセンサ１２は、タイミングジェネレータ１２１から供給されるパルス信号に基づいて、被写体像を撮像し、画像データを生成する。タイミングジェネレータ１２１は、ＬＳＩなどの集積回路によって構成され、ＣＭＯＳイメージセンサ１２にパルス信号を供給する。ここでタイミングジェネレータ１２１がＣＭＯＳイメージセンサ１２に供給するパルス信号は、例えば、1秒間に３０回のフレーム読み出しパルス信号を供給する。タイミングジェネレータ１２１は、コントローラ１７の制御に応じて、パルス信号をＣＭＯＳイメージセンサ１２に入力する。これによって、ＣＭＯＳイメージセンサ１２では、３０分の１秒ごとのフレームの画像データを取得できるようになる。ＣＭＯＳイメージセンサ１２の詳細は後述する。なお、本実施の形態では、タイミングジェネレータ１２１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１２と別の回路で構成したが、これに限られず、ＣＭＯＳイメージセンサ１２がタイミングジェネレータ１２１を備えるようにしてもかまわない。
【００２７】
ＡＤコンバータ１３は、ＣＭＯＳイメージセンサ１２で生成された画像データをデジタルデータに変換する。
【００２８】
画像処理部１４は、デジタルデータに変換された画像データに対して所定の処理を施す。所定の処理としては、ガンマ変換、ＹＣ変換、電子ズーム処理、圧縮処理、伸張処理などが考えられるが、これに限定されるものではない。
【００２９】
バッファメモリ１５は、画像処理部１４で画像処理を行う際、および、コントローラ１７で制御処理を行う際に、ワークメモリとして作用する。バッファメモリ１５は、例えば、ＤＲＡＭなどで実現可能である。
【００３０】
フラッシュメモリ１６は、内蔵メモリとして用いられる。フラッシュメモリ１６は、画像データが画像処理された画像データの他に、コントローラ１７の制御のためのプログラムや設定値などを記憶可能である。
【００３１】
コントローラ１７は、デジタルカメラ１全体を制御するための制御手段である。コントローラ１７は、マイクロコンピュータで実現してもよく、ハードワイヤードな回路で実現しても良い。
【００３２】
カードスロット１８は、メモリカード１９を着脱するためのスロットである。カードスロット１８は、メモリカード１９を制御する機能を有するようにしてもよい。メモリカード１９は、フラッシュメモリなどを内蔵する。メモリカード１９は、画像処理部１４によって画像処理された画像データを格納可能である。
【００３３】
液晶モニタ２０は、画像データおよびデジタルカメラ１の各種設定等を表示する。他の実施の形態では、液晶モニタ２０に替えて、有機ELディスプレイなどを用いることもできる。
【００３４】
操作部２１は、デジタルカメラ１の外装に取り付けられた操作部材の総称である。操作部２１としては、十字キーや押下釦等が考えられる。
【００３５】
本実施の形態では、操作部の一つの押下釦として、シャッタスイッチがある。シャッタスイッチは、デジタルカメラ１の上面に設けられるものであり、使用者からの半押しおよび全押しを検知できるようにしたものである。使用者によって半押し又は全押し操作が行なわれると、シャッタスイッチは操作に応じた操作信号をコントローラ１７に出力する。すなわち、シャッタスイッチは、合焦指示を受けつけるように構成されている。
【００３６】
また本実施の形態では、操作部２１の一つの部材としてフォーカスアシスト釦が備えられている。フォーカスアシスト釦は、使用者からの操作指示を受け付けて、この指示信号を、コントローラ１７に出力する。
【００３７】
なお、ＣＭＯＳイメージセンサ１２は、全体画像読み出しと一部画像読み出しが可能に構成されている。そのため、コントローラ１７は、ＣＭＯＳイメージセンサ１２の読み出しモードの設定を、全体画像読み出しモードと、一部画像読み出しモードの間で切り換え可能である。つまり、コントローラ１７は、このフォーカスアシスト釦に対する指示信号を受け付けると、タイミングジェネレータ１２１に設定されたモードを、全体画像読み出しモードと一部画像読み出しモードの間で切り換える。ＣＭＯＳイメージセンサ１２による全体画像読み出しと一部画像読み出しの詳細は、後述する。
【００３８】
〔２．２  ＣＭＯＳイメージセンサ１２の構成（図２）〕
ＣＭＯＳイメージセンサ１２の構成を、図２を用いて説明する。図２は、ＣＭＯＳイメージセンサ１２の構成例を示す図である。
【００３９】
ＣＭＯＳイメージセンサ１２は、複数のフォトダイオード１２２と、複数の行リセット線１２３と、複数の行選択線１２４と、複数の列信号線１２５と、垂直シフトレジスタ１２６と、水平シフトレジスタ１２７とを備える。
【００４０】
フォトダイオード１２２は、光を電荷に変換する。行リセット線１２３は、行方向でフォトダイオード１２２に接続される。行選択線１２４は、行方向でフォトダイオード１２２に接続される。列信号線１２５は、列方向でフォトダイオード１２２に接続される。垂直シフトレジスタ１２６は、行リセット線１２３と行選択線１２４と接続される。水平シフトレジスタ１２７は、列信号線１２５と接続される。なお、垂直シフトレジスタ１２６と水平シフトレジスタ１２７は、タイミングジェネレータ１２１と接続されている。
【００４１】
ここで、タイミングジェネレータ１２１からは、「シフト」「リセット」「行選択」「行よみだし」等のパルス信号が入力されている。したがって、垂直シフトレジスタ１２６及び水平シフトレジスタ１２７は、入力されたパルス信号に応じて、ＣＭＯＳイメージセンサ１２の各部を制御する。なお、タイミングジェネレータ１２１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１２を設定するモードに応じて、画素信号を読み出すためのパルス信号を生成するようにしている。なお、パルス信号については、後述する。
【００４２】
垂直シフトレジスタ１２６は、フォトダイオード１２２に蓄積された電荷を、行リセット線１２３を用いて掃き出させる際、複数の行リセット線１２３から目的となる行リセット線１２３まで、行リセット線１２３の選択ラインを切り換える。つまり、垂直シフトレジスタ１２６は、「シフト」パルス信号によって行リセット線１２３の選択ラインを切り換える。例えば、図２において、１ライン目の行リセット線が選択された状態で、３ライン目のフォトダイオード１２２の電荷をリセットする場合、行リセット線１２３を１ライン目から３ライン目まで順次切り換える。つまり、垂直シフトレジスタ１２６は、１ライン目の行リセット線１２３から、２ライン目の行リセット線１２３に選択ラインを切り換え、２ライン目の行リセット線１２３から、３ライン目の行リセット線１２３に選択ラインを切り換える。
【００４３】
垂直シフトレジスタ１２６は、「リセット」パルス信号に応じて、選択された行リセット線１２３にリセット電圧を与え、フォトダイオード１２２に蓄積された電荷を掃き出させる。例えば、図２において、３ライン目が選択された場合、３ライン目の行リセット線１２３に接続されるフォトダイオードの電荷を全てリセットする。図２のＲＳＴがリセット電圧の与えられる部分である。
【００４４】
垂直シフトレジスタ１２６は、フォトダイオード１２２に蓄積された電荷を、行選択線１２４を用いて読み出す際、上記と同様に、複数の行選択線１２４から目的となる行選択線１２４まで、行選択線１２４の選択ラインを切り換える。つまり、垂直シフトレジスタ１２６は、「行選択」パルス信号に応じて、行選択線１２４の選択ラインを切り換える。
【００４５】
垂直シフトレジスタ１２６は、「行よみだし」パルス信号に応じて、選択された行選択線１２４に行よみだし電圧を与え、フォトダイオード１２２に蓄積された電荷を回路上に読み出す。図２のＳＷが行よみだし電圧の与えられる部分である。
【００４６】
水平シフトレジスタ１２７は、フォトダイオード１２２から読み出された電荷を、列信号線１２５を用いて転送する際、上記と同様に、複数の列信号線１２５から目的となる列信号線１２５まで、列信号線１２５の選択ラインを切り換える。つまり、水平シフトレジスタ１２７は、「列選択」パルス信号に応じて、列信号線１２５の選択ラインを切り換える。
【００４７】
水平シフトレジスタ１２７は、「列読み出し」パルス信号に応じて、選択された列信号線１２５に列よみだし電圧を与え、フォトダイオード１２２から回路上に読み出された電荷を転送する。図２のＨＳＷが列よみだし電圧が与えられる部分である。
【００４８】
〔３．画素信号の読み出し動作（図３）〕
上記に説明したように、ＣＭＯＳイメージセンサ１２は、全体画像読み出しモードと、一部画像読み出しモードの間で切り換えて設定される。なお、ＣＭＯＳイメージセンサ１２の全体画像読み出しと一部画像読み出しは、液晶モニタ２０にスルー画像を表示する際の画像生成に用いられる。つまり、デジタルカメラ１は、液晶モニタ２０にスルー画像を表示する際、全体画像によるスルー画像と、一部画像によるスルー画像と、の何れかを表示できるようになっている。
【００４９】
例えば、全体画像によるスルー画像としては、図３（Ａ）のような画像である。また、一部画像によるスルー画像としては、図３（Ｂ）のような画像である。なお、一部画像によるスルー画像は、切り出す一部の画像を選択可能である。実際には、操作部２１の一つである十字キーでユーザの操作を受け付けることで、切り出す位置を移動可能になる。例えば、十字キーの上を操作されると、切り出す画像の位置が上方向に移動し、十字キーの左を操作されると、切り出す画像の位置が左方向に移動する。具体的には、操作部２１は、操作を受け付けると、操作信号をコントローラ１７に出力する。コントローラ１７は、操作信号に応じて、切り出し位置を指定するため、ＣＭＯＳイメージセンサ１２に切り出す位置を指定する信号を送る。切り出す位置を指定する信号には、例えば、左上端と右下端の画素を指定すればよい。例えば、図３の場合、（左右、上下）で（４００、２００）と（８００、３６０）を示す信号を送信する。
【００５０】
以下に、全体画像読み出しと一部画像読み出しの説明を行なう。なお、本実施の形態は、パルス信号の立ち上がりのタイミングに応じて動作する。
【００５１】
〔３．１  全体画像の読み出し動作（図４、５）〕
ＣＭＯＳイメージセンサ１２は、全体画像読み出しモードに設定された場合、全体画像の読み出し動作を行なう。ここでＣＭＯＳイメージセンサ１２は、３ライン中２ラインの行を間引き、１フレームの画像を生成する。つまり、ＣＭＯＳイメージセンサ１２は、１／３ライン読み出しで画像データを生成する。
【００５２】
まず、タイミングジェネレータ１２１は、「ＳＨＴ」の立ち上がりに応じて、「シフト」パルス信号を垂直シフトレジスタ１２６に供給する（ｔ１、ｔ２）。ここで、「ＳＨＴ」は、「ＶＤ」の立ち上がり及びコントローラ１７から設定された露光時間（例えば、１／６０秒）に応じて、立ち上げられるようになっている。これは、「ＶＤ」の立ち上がりに応じて、行読み出しを行なうためである。例えば、「ＶＤ」の立ち上がりのタイミングが、１／３０秒毎である場合であって、設定された露光時間が１／６０秒である場合、「ＶＤ」の立ち上がりから１／６０秒後に、「ＳＨＴ」を立ち上げる。これによって、「ＳＨＴ」の立ち上がりから、次の「ＶＤ」の立ち上がりまで、１／６０秒となるので、フォトダイオードの露光時間を調整できるようになる。つまり、「ＳＨＴ」がリセット開始であり、「ＶＤ」が行読み出し開始であるため、「ＳＨＴ」の立ち上がりを調整することで、露光時間を調整できる。
【００５３】
図４に戻って、垂直シフトレジスタ１２６は、「シフト」パルス信号に応じて、行リセット線１２３を選択する。例えば、垂直シフトレジスタ１２６は、行リセット線１２３の選択ラインを切り換えることで、行リセット線１２３の１ライン目を選択する。「シフト」パルス信号は、１つの立ち上がりで、１ラインの切り換えを行なう。そしてタイミングジェネレータ１２１は、「シフト」パルス信号供給後、「リセット」パルス信号を垂直シフトレジスタ１２６に供給する（ｔ３）。垂直シフトレジスタ１２６は、「リセット」パルス信号に応じて、行リセット線１２３の１ライン目におけるフォトダイオード１２２の電荷をリセットする。
【００５４】
タイミングジェネレータ１２１は、上記動作を繰り返して、行リセット線１２３の４ライン目、７ライン目、１０ライン目・・・、１０２４ライン等におけるフォトダイオード１２２の電荷をリセットする。
【００５５】
タイミングジェネレータ１２１は、「ＶＤ」の立ち上がりに応じて、「ＶＳＴ」を立ち上げる（ｔ４、ｔ５）。タイミングジェネレータ１２１は、「ＶＳＴ」の立ち上がりに応じて、「行選択」パルス信号を水平シフトレジスタ１２７に供給する（ｔ６）。例えば、垂直シフトレジスタ１２６は、行選択線１２４の選択ラインを切り換えることで、行選択線１２４の１ライン目を選択する。そしてタイミングジェネレータ１２１は、「行選択」パルス信号供給後、「行よみだし」パルス信号を垂直シフトレジスタ１２６に供給する（ｔ７）。垂直シフトレジスタ１２６は、「行よみだし」パルス信号に応じて、行選択線１２４の１ライン目におけるフォトダイオード１２２の電荷を読み出す。
【００５６】
タイミングジェネレータ１２１は、上記動作を繰り返して、行選択線１２４の４ライン目、７ライン目、１０ライン目、・・・、１０２４ライン目等におけるフォトダイオード１２２の電荷を読み出す。
【００５７】
この後、水平読み出しを行なう。水平読み出しは、図５のようになる。図５は、上記の例とタイミングを変えて説明を行なう。例えば、タイミングジェネレータ１２１は、「行よみだし」パルス信号を供給後、「列選択」パルス信号を水平シフトレジスタ１２７に供給する（ｔ８、ｔ９）。例えば、水平シフトレジスタ１２７は、列信号線１２５の選択ラインを切り換えることで、列信号線１２５の１ライン目を選択する。そしてタイミングジェネレータ１２１は、「列選択」パルス信号供給後、「列よみだし」パルス信号を水平シフトレジスタ１２７に供給する（ｔ１０）。水平シフトレジスタ１２７は、「列よみだし」パルス信号に応じて、列信号線１２５の１ライン目における、行選択線１２４の１ライン目で読み出した電荷を転送することができる。タイミングジェネレータ１２１は、上記動作を繰り返して、列信号線１２５の２ライン目、３ライン目、４ライン目、・・・、１７２０ライン目等における電荷を転送する。
【００５８】
上記動作を繰り返すことで、ＣＭＯＳイメージセンサ１２は、１／３ライン読み出しで画像データを生成する。
【００５９】
〔３．２  一部画像の読み出し動作（図６、７）〕
ＣＭＯＳイメージセンサ１２は、一部画像読み出しモードに設定された場合、一部画像の読み出し動作を行なう。ここでＣＭＯＳイメージセンサ１２は、図３のように、左上端（４００、２００）から、右下端（８００、３６０）で描ける範囲における画像を切り出すものとする。
【００６０】
まず、タイミングジェネレータ１２１は、「ＳＨＴ」の立ち上がりに応じて、「シフト」パルス信号を垂直シフトレジスタ１２６に供給する（ｓ１、ｓ２）。垂直シフトレジスタ１２６は、「シフト」パルス信号に応じて、行リセット線１２３を選択する。例えば、垂直シフトレジスタ１２６は、行リセット線１２３の選択ラインを切り換えることで、行リセット線１２３の２００ライン目を選択する。この際、タイミングジェネレータ１２１は、１ライン目から２００ライン目まで、行リセット線１２３の選択ラインを切り換えるために、大量の「シフト」パルス信号を垂直シフトレジスタ１２６に供給する（ｓ２からｓ３）。そしてタイミングジェネレータ１２１は、「シフト」パルス信号供給後、「リセット」パルス信号を垂直シフトレジスタ１２６に供給する（ｓ４）。垂直シフトレジスタ１２６は、「リセット」パルス信号に応じて、行リセット線１２３の２００ライン目におけるフォトダイオード１２２の電荷をリセットする。
【００６１】
タイミングジェネレータ１２１は、上記動作を繰り返して、行リセット線１２３の２０１ライン目、２０２ライン目、・・・、３６０ライン目等におけるフォトダイオード１２２の電荷をリセットする。この後、タイミングジェネレータ１２１は、３６０ライン目から１０２４ライン目まで、行リセット線１２３の選択ラインを切り換えるために、大量の「シフト」パルス信号を垂直シフトレジスタ１２６に供給する。
【００６２】
タイミングジェネレータ１２１は、「ＶＤ」の立ち上がりに応じて、「ＶＳＴ」を立ち上げる（ｓ５、ｓ６）。タイミングジェネレータ１２１は、「ＶＳＴ」の立ち上がりに応じて、「行選択」パルス信号を水平シフトレジスタ１２７に供給する（ｓ７からｓ８）。例えば、垂直シフトレジスタ１２６は、行選択線１２４の選択ラインを切り換えることで、行選択線１２４の２００ライン目を選択する。そしてタイミングジェネレータ１２１は、「行選択」パルス信号供給後、「行よみだし」パルス信号を垂直シフトレジスタ１２６に供給する（ｓ９）。垂直シフトレジスタ１２６は、「行よみだし」パルス信号に応じて、行選択線１２４の１ライン目におけるフォトダイオード１２２の電荷を読み出す。
【００６３】
タイミングジェネレータ１２１は、上記動作を繰り返して、行選択線１２４の２００ライン目、２０１ライン目、・・・３６０ライン目等におけるフォトダイオード１２２の電荷を読み出す。この後、タイミングジェネレータ１２１は、３６０ライン目から１０２４ライン目まで、行選択線１２４の選択ラインを切り換えるために、大量の「行選択」パルス信号を垂直シフトレジスタ１２６に供給する。
【００６４】
この後、水平読み出しを行なう。水平読み出しは、図７のようになる。図７は、上記の例とタイミングを変えて説明を行なう。例えば、タイミングジェネレータ１２１は、「行よみだし」パルス信号を供給後（ｓ１０）、１ライン目から３９９ライン目まで、高速転送を行なう。つまり、タイミングジェネレータ１２１は、「列選択」パルス信号を水平シフトレジスタ１２７に順次供給する（ｓ１１からｓ１２）。この際、タイミングジェネレータ１２１は、「列よみだし」パルス信号を水平シフトレジスタ１２７に順次供給する（ｓ１３からｓ１４）。これに伴って、垂直シフトレジスタ１２６は、２００ライン目においてフォトダイオード１２２から読み出された電荷を、列信号線１２５の１ライン目から３９９ライン目まで、高速転送する。なお、このように画素信号を高速に転送する理由は、この画素信号が表示画像として不必要な画素信号であるからである。
【００６５】
そしてタイミングジェネレータ１２１は、「列選択」パルスを水平シフトレジスタ１２７に供給して、列信号線１２５の選択ラインを４００ライン目に切り換える（ｓ１５）。この後、タイミングジェネレータ１２１は、「列よみだし」パルスを供給する（ｓ１６）。これに伴い水平シフトレジスタ１２７は、列信号線１２５の４００ライン目における電荷を転送する。
【００６６】
タイミングジェネレータ１２１は、上記動作を繰り返して、列信号線１２５の４０１ライン目、４０２ライン目、・・・、８００ライン目等における電荷を転送する。この後、タイミングジェネレータ１２１は、８０１ライン目から１７２０ライン目まで、列信号線１２５の選択ラインを切り換え、列信号線１２５から電荷を読み出すため、大量の「列選択」及び「列読み出し」パルス信号を垂直シフトレジスタ１２６に供給する。これによって、８０１ライン目から１７２０ライン目まで高速転送を行なう。
【００６７】
本実施の形態では、水平シフトレジスタ１２７が電荷を転送する際において、垂直シフトレジスタ１２６の行リセット線１２３の切り換え動作に伴うノイズを防止するため、下記のような制御をするようにしている。
【００６８】
具体的には、タイミングジェネレータ１２１は、表示画像用の画素信号を転送するため、水平シフトレジスタ１２７に「列よみだし」を供給している際、垂直シフトレジスタ１２６に対する「シフト」パルス信号の供給を停止する。つまり、タイミングジェネレータ１２１は、水平シフトレジスタ１２７に有効画素（表示画像用の画素信号）を転送させている際（図７の有効画素転送期間）、垂直シフトレジスタ１２６に行リセット線１２３を選択させる動作を行なわせないようにする。これによって、ＣＭＯＳイメージセンサ１２では、水平シフトレジスタ１２７が転送している際、垂直シフトレジスタ１２６が行リセット線１２３の選択を行なわないようにできる。
【００６９】
すなわち、本実施の形態は、上記動作を繰り返すことで、ＣＭＯＳイメージセンサ１２が、ノイズの影響を減らしつつ、より高速に一部の画像データを生成できる。
【００７０】
〔４．実施の形態の本発明の対比〕
デジタルカメラ１は、本発明のデジタルカメラの一例である。ＣＭＯＳイメージセンサ１２及びタイミングジェネレータ１２１は、本発明の固体撮像装置の一例である。フォトダイオード１２２は、光電変換素子の一例である。行リセット線１２３は、行リセット線の一例である。行選択線１２４は、行選択線の一例である。列信号線１２５は、列信号線の一例である。
【００７１】
タイミングジェネレータ１２１及び垂直シフトレジスタ１２６は、リセット線選択手段、リセット手段、及び、画素信号読出手段の一例である。タイミングジェネレータ１２１及び水平シフトレジスタ１２７は、画素信号転送手段、及び、高速画素信号転送手段、の一例である。
【００７２】
ＣＭＯＳイメージセンサ１２、タイミングジェネレータ１２１及びコントローラ１７は、撮像装置の一例である。コントローラ１７は、モード設定手段の一例である。一部画像読み出しモードは、任意領域画像生成モードの一例である。
【００７３】
〔５．まとめ〕
デジタルカメラ１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１２とタイミングジェネレータ１２１とを備える。ＣＭＯＳイメージセンサ１２は、２次元状に配列された複数のフォトダイオード１２２と、行方向でフォトダイオード１２２に接続される複数の行リセット線１２３と、行方向でフォトダイオード１２２に接続される複数の行選択線１２４と、列方向でフォトダイオードに接続される複数の列信号線１２５と、を備える。ＣＭＯＳイメージセンサ１２は、行リセット線１２３を順次切り換えて、複数の行リセット線１２３から１つの行リセット線１２３を選択する垂直シフトレジスタ１２６と、垂直シフトレジスタ１２６によって選択された行リセット線１２３を用いて、行リセット線１２３に接続された複数のフォトダイオード１２２に蓄積された画素信号を掃き出す垂直シフトレジスタ１２６と、垂直シフトレジスタ１２６によってフォトダイオード１２２の画素信号を掃き出した後、任意の露光期間でフォトダイオード１２２に蓄積される画素信号を、行選択線１２４を用いて読み出す垂直シフトレジスタ１２６と、垂直シフトレジスタ１２６で読み出された画素信号のうち、少なくとも一部の画素信号を、表示画像用の画素信号として列信号線１２５を用いて転送する水平シフトレジスタ１２７と、を備える。そして垂直シフトレジスタ１２６は、水平シフトレジスタ１２７が表示画像用の画素信号を転送している場合、行リセット線１２３の順次切り換えを行なわないようにする。ここでタイミングジェネレータ１２１が、垂直シフトレジスタ１２６及び水平シフトレジスタ１２７を制御する。
【００７４】
このようにすれば、デジタルカメラ１は、表示画像のための画素信号を転送している際、行リセット線の順次切り換えを行なわないようにできる。またデジタルカメラ１は、行リセット線の順次切り換えよりも、表示画像のための画素信号の転送を優先できる。
【００７５】
（他の実施の形態）
本発明の実施の形態として、実施の形態１を例示した。しかし、本発明は、実施の形態１に限定されず、他の実施の形態においても実現可能である。そこで、本発明の他の実施の形態を以下にまとめて説明する。
【００７６】
実施の形態１では、行リセット線の切り換えに伴うノイズの発生を軽減する構成を説明した。他の実施の形態では、これに限られず、行選択線の切り換えに伴うノイズの発生を軽減するため、下記のように構成してもかまわない。つまり、垂直シフトレジスタは、水平シフトレジスタが表示画像用の画素信号を転送している場合、行選択線の順次切り換えを行なわないようにする。
【００７７】
すなわち、本発明は、上記実施の形態に限られず、種々の形態で実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明の固体撮像装置は、ＣＭＯＳイメージセンサやタイミングジェネレータ等を備えるデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施の形態１に係るデジタルカメラの構成例を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係るＣＭＯＳイメージセンサの構成例を示す図
【図３】本発明の実施の形態１に係るＣＭＯＳイメージセンサによって読み出される画像データの一例を示す図
【図４】本発明の実施の形態１に係るＣＭＯＳイメージセンサの全画面読み出しに関するタイミングチャートを示す図
【図５】図４の一部を拡大した図
【図６】本発明の実施の形態１に係るＣＭＯＳイメージセンサの一部画面読み出しに関するタイミングチャートを示す図
【図７】図６の一部を拡大した図
【符号の説明】
【００８０】
１    デジタルカメラ
１１    光学系
１１２    ズームレンズ
１１３    フォーカスレンズ
１１５    ズーム駆動部
１１６    フォーカス駆動部
１２    ＣＭＯＳイメージセンサ
１２１    タイミングジェネレータ
１２２    フォトダイオード
１２３    行リセット線
１２４    行選択線
１２５    列信号線
１２６    垂直シフトレジスタ
１２７    水平シフトレジスタ
１３    ＡＤコンバータ
１４    画像処理部
１５    バッファメモリ
１６    フラッシュメモリ
１７    コントローラ
１８    カードスロット
１９    メモリカード
２０    液晶モニタ
２１    操作部
【図１】
2010109669.tif 000003
【図２】
2010109669.tif 000004
【図３】
2010109669.tif 000005
【図４】
2010109669.tif 000006
【図５】
2010109669.tif 000007
【図６】
2010109669.tif 000008
【図７】
2010109669.tif 000009