(57)【要約】【課題】露光時間が１フレーム分のリセット信号読み出し時間より短い場合においてもレリーズタイムラグを短くすることができる固体撮像装置およびカメラシステムを提供する。【解決手段】トリガ受付部３７は、画素における電荷の蓄積開始の前指示である第１トリガ、及び該蓄積開始の指示である第２トリガを受け付ける。垂直回路３０は、第２トリガが受け付けられた後、複数行の前記画素において蓄積開始及び蓄積終了が同時になされるように、画素を制御する。また、垂直回路３０は、第１トリガが受け付けられた後、画素の電荷保持部がリセットされたときのリセット信号の読み出しを行毎に行うことで蓄積終了以前に１フレーム分の該リセット信号を読み出し、第２トリガが受け付けられた後、蓄積開始から蓄積終了までに画素の光電変換素子に蓄積された電荷に応じた光信号の読み出しを行毎に行うことで１フレーム分の光信号を読み出す。【選択図】図１
2010258682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射する光に応じて、蓄積される電荷量が変化する光電変換素子と、当該光電変換素子に蓄積された電荷を保持する電荷保持部とを有する画素が２次元的にマトリクス配置された画素部と、
前記画素における電荷の蓄積開始の前指示である第１トリガ、及び該蓄積開始の指示である第２トリガを受け付けるトリガ受付部と、
前記第２トリガが受け付けられた後、複数行の前記画素において前記蓄積開始及び蓄積終了が同時になされるように、該画素を制御する蓄積制御部と、
前記第１トリガが受け付けられた後、前記電荷保持部がリセットされたときのリセット信号の読み出しを行毎に行うことで前記蓄積終了以前に１フレーム分の該リセット信号を読み出し、前記第２トリガが受け付けられた後、前記蓄積開始から前記蓄積終了までに前記光電変換素子に蓄積された電荷に応じた光信号の読み出しを行毎に行うことで１フレーム分の該光信号を読み出す読み出し回路と、
を備えることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記蓄積制御部は、前記第２トリガが受け付けられた後であって、前記リセット信号の読み出しが終了した後に前記蓄積開始を行うように前記画素を制御することを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記読み出し回路は、前記蓄積終了と同時に前記リセット信号の読み出しを停止し、
前記読み出し回路が前記リセット信号の読み出しを停止する直前に前記リセット信号を読み出した行の位置情報を記憶する記憶部と、
前記読み出し回路が前記光信号の読み出しを開始する行の位置を、前記記憶部に記憶された前記位置情報に基づいて決定する読み出し制御部と、
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記読み出し回路が１フレーム分の前記リセット信号の読み出しを繰り返し行う場合に、
前記第２トリガが受け付けられた後、前記蓄積終了までに前記読み出し回路が読み出す前記リセット信号を記憶する記憶部と、
前記記憶部に最後に記憶された１フレーム分の前記リセット信号と１フレーム分の前記光信号との差分信号を生成する処理部と、
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の固体撮像装置を備えることを特徴とするカメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数行の画素において電荷の蓄積開始と蓄積終了を同時に行うグローバルシャッタ機能を備えた固体撮像装置及びカメラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
全画素の露光のタイミングを同一にするグローバルシャッタ機能を備えた固体撮像装置及びカメラシステムとして、様々な手法を適用したものが提案されている。例えば特許文献１には、リセット信号を読み出した後、全画素同一の露光期間を経て光信号を読み出し、外部で光信号とリセット信号の差分をとった信号を得ることによって、リセット信号と光信号とに相関のあるノイズを抑圧する手法が示されている。
【０００３】
この手法について、下記に具体的に説明する。図８は、特許文献１に係る固体撮像装置の構成を示している。図８に示す固体撮像装置は、複数の単位画素７が２次元的にマトリクス配置された画素部８を有する。図９は単位画素７の構成を示している。
【０００４】
単位画素７において、光電変換素子１はフォトダイオード等であり、入射する光に応じて、蓄積される電荷量が変化する。電荷保持部２は、光電変換素子１に蓄積された光電荷を保持する。転送部３は光電変換素子１の光電荷を電荷保持部２に転送する。リセット部４は電荷保持部２を電源電位にリセットする。排出部５は光電変換素子１を電源電位にリセットする。読み出し部６は電荷保持部２の電位を読み出す。
【０００５】
垂直回路３０は、画素部８の行毎に、転送部３、リセット部４、排出部５、及び読み出し部６のオン及びオフを制御する転送制御信号φＴＸ１、リセット制御信号φＲＥＳ（ｍ）、排出制御信号φＴＸ２、及び読み出し制御信号φＳＥＬ（ｍ）を各々出力することにより、画素部８の各画素を制御する。なお、φＲＥＳ（ｍ）及びφＳＥＬ（ｍ）の添え字ｍ（ｍ＝１，２，・・・，ｎ）は行位置を表す。
【０００６】
水平回路３１は、信号を読み出す画素列を選択してその画素列に係る画素の信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器３２は、水平回路３１を介して各画素の読み出し部６から読み出された信号をＡ／Ｄ変換する。ノイズ抑圧回路３３は、水平回路３１から出力された画素の信号のノイズを抑圧する。このノイズ抑圧回路３３は、Ａ／Ｄ変換器３２でＡ／Ｄ変換された信号を記憶するためのフレームメモリ３４と、減算を行うための加算器３５とで構成されている。コントローラ３６は、垂直回路３０、水平回路３１、ノイズ抑圧回路３３、及びその他の回路に対して、その動作を制御する信号を印加し、外部から印加される外部設定信号に応じた制御を行うように構成されている。
【０００７】
次に、図１０に示すタイミングチャートを用いて、図８に示した固体撮像装置の動作を説明する。
【０００８】
図１０に示すように、撮像開始を示す信号が入力されると、まず１行目のリセット制御信号φＲＥＳ（１）がＬレベルからＨレベルになることで１行目のリセット部４がオンになり、１行目の電荷保持部２が電源電位にリセットされる。続いて、リセット制御信号φＲＥＳ（１）がＨレベルからＬレベルになることでリセット部４がオフになった後、１行目の読み出し制御信号φＳＥＬ（１）がＨレベルになることで１行目の読み出し部６がアクティブになり、水平回路３１を介してリセット直後の電位がリセット信号として読み出される。
【０００９】
読み出された１行分のリセット信号は、Ａ／Ｄ変換器３２によりＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換された１行分のリセット信号は、フレームメモリ３４に記憶される。この動作は順次全行について行われ、最終行のリセット信号がフレームメモリ３４に記憶された時点でリセット信号の読み出しの動作は終了する。撮像開始を示す信号が入力されてから、リセット信号の読み出しの動作が終了するまでの期間がリセット信号読み出し期間である。
【００１０】
このリセット信号の読み出しの動作が完了した後、排出制御信号φＴＸ２がＨレベルからＬレベルとなることにより排出部５が全画素一括してオフになる。これにより、全画素の露光（電荷蓄積）が開始される。所定の露光時間を経た後、全画素一括転送のタイミングにおいて、転送制御信号φＴＸ１がＨレベルになり、転送部３が全画素同時にオンになることにより、光電変換素子１に蓄積された光電荷が一括して電荷保持部２に転送される。すなわち露光が終了する。露光開始（電荷の蓄積開始）から露光終了（電荷の蓄積終了）までの期間が露光期間である。
【００１１】
露光が終了すると、１行目から順に読み出し制御信号φＳＥＬ（ｍ）がＨレベルになることで読み出し部６がアクティブになり、水平回路３１を介して光信号が読み出される。読み出された１行分の光信号は、Ａ／Ｄ変換器３２によりＡ／Ｄ変換される。
【００１２】
このとき、リセット信号読み出し期間でフレームメモリ３４に記憶された１行目のリセット信号がフレームメモリ３４より読み出され、加算器３５で１行目の光信号より１行目のリセット信号が減算される。この動作は順次全行について行われ、最終行の光信号から最終行のリセット信号を減算した時点で終了する。露光期間が終了してから全行の光信号とリセット信号の減算が終了するまでの期間が光信号読み出し期間である。
【００１３】
以上が、特許文献１で行われる、画素情報に関わる信号の読み出し（ノイズの抑圧を含む）の手法である。この手法では、撮像開始を示す信号が入力されてからリセット信号が読み出され、その後に蓄積が開始されるため、露光が開始されるまでに時間がかかるという問題、すなわちレリーズタイムラグが長くなるという問題があった。
【００１４】
このレリーズタイムラグを短くする手法として、例えば特許文献２には、露光期間中にリセット信号の読み出しを光信号の読み出しと並行して行うことで、レリーズタイムラグを短くする手法が示されている。この手法について下記に具体的に説明する。
【００１５】
以下では、図８に示した固体撮像装置の構成を用いて説明を行う。また、露光時間が、全行のリセット信号を読み出す時間である１フレーム読み出し時間より短い場合と長い場合とに分けて、それぞれ固体撮像装置の駆動方法を説明する。
【００１６】
図１１は、露光時間が１フレーム読み出し時間より短い場合のタイミングチャートを示している。この場合には、リセット信号読み出し期間中に露光が開始される。
【００１７】
図１１に示すように、撮像開始を示す信号が入力されると、まず１行目のリセット制御信号φＲＥＳ（１）がＬレベルからＨレベルになることで１行目のリセット部４がオンになり、１行目の電荷保持部２が電源電位にリセットされる。続いて、リセット制御信号φＲＥＳ（１）がＨレベルからＬレベルになることでリセット部４がオフになった後、１行目の読み出し制御信号φＳＥＬ（１）がＨレベルになることで１行目の読み出し部６がアクティブになり、水平回路３１を介してリセット直後の電位がリセット信号として読み出される。
【００１８】
読み出された１行分のリセット信号は、Ａ／Ｄ変換器３２によりＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換された１行分のリセット信号は、フレームメモリ３４に記憶される。この動作は順次全行について行われ、最終行のリセット信号がフレームメモリ３４に記憶された時点でリセット信号の読み出しの動作は終了する。
【００１９】
このリセット信号の読み出しの動作中に、排出制御信号φＴＸ２がＨレベルからＬレベルになり、排出部５が全画素一括してオフになることで、全画素の露光が開始される。所定の露光時間を経た後、転送制御信号φＴＸ１がＨレベルになり、転送部３が全画素同時にオンになることにより、光電変換素子１に蓄積された光電荷が一括して電荷保持部２に転送される。すなわち露光が終了する。
【００２０】
露光が終了すると、１行目から順に読み出し制御信号φＳＥＬ（ｍ）がＨレベルになることで読み出し部６がアクティブになり、水平回路３１を介して光信号が読み出される。読み出された１行分の光信号は、Ａ／Ｄ変換器３２によりＡ／Ｄ変換される。
【００２１】
このとき、リセット信号読み出し期間でフレームメモリ３４に記憶された１行目のリセット信号がフレームメモリ３４より読み出され、加算器３５で１行目の光信号より１行目のリセット信号が減算される。この動作は順次全行について行われ、最終行の光信号から最終行のリセット信号を減算した時点で終了する。
【００２２】
図１２は、露光時間が１フレーム読み出し時間より長い場合のタイミングチャートを示している。この場合には、リセット信号読み出しの動作の開始よりも先に露光が開始される。
【００２３】
図１２に示すように、撮像開始を示す信号が入力されると、まず、排出制御信号φＴＸ２がＨレベルからＬレベルになり、排出部５が全画素一括してオフになることで、全画素の露光が開始される。この露光時間中に、１行目のリセット制御信号φＲＥＳ（１）がＬレベルからＨレベルになり、１行目の電荷保持部２が電源電位にリセットされる。また、１行目の読み出し制御信号φＳＥＬ（１）がＨレベルになることで読み出し部６がアクティブになり、水平回路３１を介してリセット直後の電位がリセット信号として読み出される。
【００２４】
読み出された１行分のリセット信号は、Ａ／Ｄ変換器３２によりＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換された１行分のリセット信号は、フレームメモリ３４に記憶される。この動作は順次全行について行われ、最終行のリセット信号がフレームメモリ３４に記憶された時点でリセット信号の読み出しの動作は終了する。
【００２５】
全行について、リセット信号の読み出しと記憶が完了した後、転送制御信号φＴＸ１がＬレベルからＨレベルになり、転送部３が全画素同時にオンになることで、光電変換素子１に蓄積された光電荷が一括して電荷保持部２に転送される。すなわち露光が終了する。
【００２６】
これ以降の光信号の読み出しとＡ／Ｄ変換及び光信号からリセット信号を減算する動作は、露光時間が１フレーム読み出し時間より短い場合と同様の動作なので説明を省略する。
【００２７】
以上のような手法を用いることで、露光時間が１フレーム読み出し時間より短い場合には、１フレーム分のリセット信号読み出し時間から露光時間を差し引いた時間にレリーズタイムラグを短くすることができる。また、露光時間が１フレーム読み出し時間より長い場合には、レリーズタイムラグをほぼゼロにすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】特開２００５−６５１８４号公報
【特許文献２】特開２００８−２８５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
しかしながら、特許文献２に示された手法では、撮像開始を示す信号が入力されてからリセット信号の読み出しが開始されるので、露光時間が１フレーム分のリセット信号読出し時間より短い場合、１フレーム分のリセット信号読み出し時間から露光時間を差し引いた時間だけ露光開始が遅れ、その分のレリーズタイムラグが発生することになる。
【００３０】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、露光時間が１フレーム分のリセット信号読み出し時間より短い場合においてもレリーズタイムラグを短くすることができる固体撮像装置およびカメラシステム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】
【００３１】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、入射する光に応じて、蓄積される電荷量が変化する光電変換素子と、当該光電変換素子に蓄積された電荷を保持する電荷保持部とを有する画素が２次元的にマトリクス配置された画素部と、前記画素における電荷の蓄積開始の前指示である第１トリガ、及び該蓄積開始の指示である第２トリガを受け付けるトリガ受付部と、前記第２トリガが受け付けられた後、複数行の前記画素において前記蓄積開始及び蓄積終了が同時になされるように、該画素を制御する蓄積制御部と、前記第１トリガが受け付けられた後、前記電荷保持部がリセットされたときのリセット信号の読み出しを行毎に行うことで前記蓄積終了以前に１フレーム分の該リセット信号を読み出し、前記第２トリガが受け付けられた後、前記蓄積開始から前記蓄積終了までに前記光電変換素子に蓄積された電荷に応じた光信号の読み出しを行毎に行うことで１フレーム分の該光信号を読み出す読み出し回路と、を備えることを特徴とする固体撮像装置である。
【００３２】
また、本発明の固体撮像装置において、前記蓄積制御部は、前記第２トリガが受け付けられた後であって、前記リセット信号の読み出しが終了した後に前記蓄積開始を行うように前記画素を制御することを特徴とする。
【００３３】
また、本発明の固体撮像装置において、前記読み出し回路は、前記蓄積終了と同時に前記リセット信号の読み出しを停止し、前記読み出し回路が前記リセット信号の読み出しを停止する直前に前記リセット信号を読み出した行の位置情報を記憶する記憶部と、前記読み出し回路が前記光信号の読み出しを開始する行の位置を、前記記憶部に記憶された前記位置情報に基づいて決定する読み出し制御部と、を更に備えることを特徴とする。
【００３４】
また、本発明の固体撮像装置は、前記読み出し回路が１フレーム分の前記リセット信号の読み出しを繰り返し行う場合に、前記第２トリガが受け付けられた後、前記蓄積終了までに前記読み出し回路が読み出す前記リセット信号を記憶する記憶部と、前記記憶部に最後に記憶された１フレーム分の前記リセット信号と１フレーム分の前記光信号との差分信号を生成する処理部と、を更に備えることを特徴とする。
【００３５】
また、本発明は、上記の固体撮像装置を備えることを特徴とするカメラシステムである。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、蓄積開始の指示である第２トリガに基づく蓄積開始よりも前に、蓄積開始の前指示である第１トリガに基づくリセット信号の読み出しが開始され、蓄積終了以前に１フレーム分のリセット信号が読み出される。このため、露光時間が１フレーム分のリセット信号読み出し時間より短い場合においても、第２トリガが受け付けられた後、すぐに露光を開始することが可能となり、レリーズタイムラグを短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施形態による固体撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による固体撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態による固体撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態による固体撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による固体撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の第３の実施形態による固体撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態から第３の実施形態による固体撮像装置を用いたカメラシステムの構成を示すブロック図である。
【図８】従来の固体撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図９】画素の構成を示す回路図である。
【図１０】従来の固体撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１１】従来の固体撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１２】従来の固体撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。
【００３９】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態を説明する。図１は、本実施形態による固体撮像装置の構成を示している。図１に示す固体撮像装置は、トリガ受付部３７を備えている点で、図８に示した固体撮像装置とは異なる。
【００４０】
トリガ受付部３７には、露光開始（蓄積開始）の前指示（例えばシャッタボタンの半押しに相当）である第１トリガ信号φＴＲＧ１と、露光開始の指示（例えばシャッタボタンの全押しに相当）である第２トリガ信号φＴＲＧ２とが入力される。トリガ受付部３７は、この第１トリガ信号φＴＲＧ１及び第２トリガ信号φＴＲＧ２により、露光開始の前指示と露光開始の指示をそれぞれ受け付ける。
【００４１】
トリガ受付部３７に第１トリガ信号φＴＲＧ１が入力されると、以下で説明するリセット信号の繰り返し読み出しを開始するようにコントローラ３６が制御される。また、トリガ受付部３７に第２トリガ信号φＴＲＧ２が入力されると、露光を開始するようにコントローラ３６が制御される。その他の部分については従来例と同じなので説明は省略する。
【００４２】
次に、図２に示すタイミングチャートを参照して、図１に示した固体撮像装置の動作を説明する。図２に示すように、第１トリガ信号がトリガ受付部３７に入力されると、１行目のリセット制御信号φＲＥＳ（１）がＬレベルからＨレベルになることで１行目のリセット部４がオンになり、１行目の電荷保持部２が電源電位にリセットされる。続いて、リセット制御信号φＲＥＳ（１）がＨレベルからＬレベルになることでリセット部４がオフになった後、１行目の読み出し制御信号φＳＥＬ（１）がＨレベルになることで１行目の読み出し部６がアクティブになり、水平回路３１を介してリセット直後の電位がリセット信号として読み出される。
【００４３】
読み出された１行分のリセット信号は、Ａ／Ｄ変換器３２によりＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換された１行分のリセット信号は、フレームメモリ３４に記憶される。この動作は順次全行について行われ、最終行であるｎ行目までのリセット信号がフレームメモリ３４に記憶される。
【００４４】
その後、再び１行目の電荷保持部２がリセットされ、リセット信号の読み出しとＡ／Ｄ変換を経て、フレームメモリ３４中に記憶された１行目のリセット信号が上書きされ、更新される。この動作は順次全行について行われる。以下、この動作をリセット信号の繰り返し読み出しとよぶことにする。このリセット信号の繰り返し読み出しの動作は、露光が終了するまで繰り返される。第１トリガ信号がトリガ受付部３７に入力されてから、リセット信号の繰り返し読み出しの動作が終了するまでの期間がリセット信号読み出し期間である。
【００４５】
このリセット信号の繰り返し読み出しの動作中に露光開始の指示である第２トリガ信号がトリガ受付部３７に入力されると、排出制御信号φＴＸ２がＨレベルからＬレベルになり、排出部５が全画素一括してオフになることで、全画素の露光が開始される。所定の露光期間を経た後、転送制御信号φＴＸ１がＨレベルになり、転送部３が全画素同時にオンになることにより、光電変換素子１に蓄積された光電荷が一括して電荷保持部２に転送される。すなわち露光が終了する。露光開始（電荷の蓄積開始）から露光終了（電荷の蓄積終了）までの期間が露光期間である。
【００４６】
露光が終了すると、１行目から順に読み出し制御信号φＳＥＬ（ｍ）がＨレベルになることで読み出し部６がアクティブになり、水平回路３１を介して光信号が読み出される。読み出された１行分の光信号は、Ａ／Ｄ変換器３２によりＡ／Ｄ変換される。
【００４７】
このとき、リセット信号読み出し期間でフレームメモリ３４に記憶された１行目のリセット信号がフレームメモリ３４より読み出され、加算器３５で１行目の光信号より１行目のリセット信号が減算される。この動作は順次全行について行われ、最終行の光信号から最終行のリセット信号を減算した時点で終了する。
【００４８】
上述したように、本実施形態によれば、トリガ受付部３７に第１トリガ信号が入力されてから１フレーム分のリセット信号の繰り返し読み出しが行われるので、露光時間が１フレーム読み出し時間より短い場合でも、露光終了までに１フレーム分のリセット信号を読み出し、フレームメモリ３４に記憶することができる。このため、トリガ受付部３７に第２トリガ信号が入力されてからすぐに露光を開始でき、レリーズタイムラグをほぼゼロにすることが可能となる。
【００４９】
また、繰り返し読み出されるリセット信号のうち最終の１フレームで読み出されたリセット信号が光信号から減算されるので、固定パターンノイズや、光信号とリセット信号に相関のあるランダムノイズなどのノイズを除去することができ、高画質な撮像信号を得ることが可能となる。
【００５０】
なお、図３に示すように、全行分のリセット信号の読み出しが露光期間中に終了した場合には、リセット信号の繰り返し読み出しの動作をその時点で終了させることも可能である。
【００５１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。図４は、本実施形態による固体撮像装置の構成を示している。図４に示す構成について、図１に示した構成と異なる点は、記憶部３８と読み出し制御部３９を備えている点である。
【００５２】
記憶部３８は、露光終了時点で、最後に読み出されたリセット信号の行位置についての情報（位置情報）を記憶する。読み出し制御部３９は、記憶部３８に記憶された情報に基づいて、光信号を読み出す行位置を決定し、その決定に基づいてコントローラ３６を制御し、光信号の読み出しの動作を行う。その他の部分については第１の実施形態と同じなので説明は省略する。
【００５３】
次に、図５に示すタイミングチャートを参照して、図４に示した固体撮像装置の動作を説明する。露光終了までの動作は、図２のタイミングチャートを用いて説明した動作と同じなので説明は省略する。ここで、リセット信号が読み出された最後の行はｋ行目であり、その行位置を示す情報は記憶部３８に記憶される。
【００５４】
図５に示すように、露光終了後、記憶部３８に記憶された情報に基づき、光信号の読み出しの開始は、リセット信号が読み出された最後の行の次の行である（ｋ＋１）行目から行われる。読み出された（ｋ＋１）行目の光信号は、Ａ／Ｄ変換器３２によりＡ／Ｄ変換される。このとき、リセット信号読み出し期間でフレームメモリ３４に記憶された（ｋ＋１）行目のリセット信号がフレームメモリ３４より読み出され、加算器３５で１行目の光信号より（ｋ＋１）行目のリセット信号が減算される。この動作は、（ｋ＋２）行目、・・・、ｎ行目、１行目、２行目、・・・、ｋ行目の順に順次全行について行われ、ｋ行目の光信号からｋ行目のリセット信号を減算した時点で終了する。
【００５５】
上述したように、本実施形態によれば、リセット信号が読み出された最後の行の次の行から光信号が順次読み出されるため、電荷保持部２がリセットされてから光信号が読み出されるまでの時間が全行で一定となる。したがって、電荷保持部２で発生する暗電流を行方向でそろえることができ、行方向のシェーディングを抑圧した、より高画質な光信号を得ることが可能となる。
【００５６】
また、繰り返し読み出されるリセット信号のうち最終の１フレームで読み出されたリセット信号が光信号から減算されるので、固定パターンノイズや、光信号とリセット信号に相関のあるランダムノイズなどのノイズを除去することができ、高画質な撮像信号を得ることが可能となるのは、第1の実施形態と同様である。
【００５７】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。本実施形態による固体撮像装置の構成は第２の実施形態で示した構成（図４）と同じなので省略する。
【００５８】
以下、図６に示すタイミングチャートを参照して、本実施形態による固体撮像装置の動作を説明する。図６について、図５と異なる点は、リセット信号の読み出しを露光期間中は行わないという点である。
【００５９】
露光開始までの動作は第２の実施形態と同じであり、トリガ受付部３７に第１トリガ信号が入力されるとリセット信号の繰り返し読み出し動作が行われる。そして、トリガ受付部３７に第２トリガ信号が入力されるとリセット信号の読み出しが終了し、全画素の露光が開始される。ここで、リセット信号が読み出された最後の行はｋ行目であり、その行位置を示す情報は記憶部３８に記憶される。
【００６０】
所定の露光期間を経た後、転送制御信号φＴＸ１がＨレベルになり、転送部３が全画素同時にオンになることにより、光電変換素子１に蓄積された光電荷が一括して電荷保持部２に転送される。すなわち露光が終了する。露光終了後、記憶部３８に記憶された情報に基づき、光信号の読み出しの開始は、リセット信号が読み出された最後の行の次の行である（ｋ＋１）行目から行われる。以降の動作は、第２の実施形態と同じなので説明は省略する。
【００６１】
上述したように、本実施形態によれば、露光期間中にリセット信号の読み出しが行われないので、電荷保持部２のリセット動作に伴う光電変換素子１から電荷保持部２への電荷のリークや露光期間中のリセット動作に起因するノイズが抑圧される。このため、高画質な光信号を得ることができ、より高品質な映像信号を得ることが可能となる。
【００６２】
（カメラシステム）
最後に、本発明の第１の実施形態から第３の実施形態で説明した固体撮像装置を用いたカメラシステムを説明する。図７は、カメラシステムの構成例を示している。このカメラシステムは、撮像レンズ系４１、固体撮像装置４２、画像処理回路４３、記憶媒体４４、操作部４５、および制御部４６を有している。
【００６３】
撮像レンズ系４１は、被写体像を固体撮像装置４２の２次元画素アレイ上に結像する。固体撮像装置４２は、グローバルシャッタ機能、光信号とリセット信号との差分信号出力機能を有している。画像処理回路４３は、固体撮像装置４２の出力データに対して、色信号処理、ゲイン処理、ホワイトバランス処理などの信号処理を施し、記憶媒体４４に記憶できるフォーマットに変換する機能を有する。記憶媒体４４は、画像データを記憶するための固体メモリなどである。
【００６４】
また、操作部４５は、撮影開始などの操作を行うためのシャッターボタンなどから構成されている。ユーザがこの操作部４５を操作することにより、制御部４６を介し、露光開始の前指示である第１トリガ信号φＴＲＧ１と露光開始の指示である第２トリガ信号φＴＲＧ２が発生する。制御部４６はカメラシステムの動作を制御する。カメラシステムにおいては、ほかに表示パネルなどがあってもよい。
【００６５】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【００６６】
１・・・光電変換素子、２・・・電荷保持部、３・・・転送部、４・・・リセット部、５・・・排出部、６・・・読み出し部、７・・・単位画素、８・・・画素部、３０・・・垂直回路（蓄積制御部、読み出し回路）、３１・・・水平回路、３２・・・Ａ／Ｄ変換器、３３・・・ノイズ抑圧回路（処理部）、３４・・・フレームメモリ、３５・・・加算器、３６・・・コントローラ、３７・・・トリガ受付部、３８・・・記憶部、３９・・・読み出し制御部、４１・・・撮像レンズ系、４２・・・固体撮像装置、４３・・・画像処理回路、４４・・・記憶媒体、４５・・・操作部、４６・・・制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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