(57)【要約】【課題】静止画像撮像時にライブビュー（ＬＶ）画像が更新されない時間を短縮し得る撮像装置を提供する。【解決手段】光電変換部ＰＤと光電変換部ＰＤの信号電荷を一旦蓄積する信号蓄積部ＦＤとを含む画素２８を２次元状に配列した画素部を備え、静止画像を露光する前に信号蓄積部ＦＤをリセットして静止画像のリセットノイズを除去するのに用いるリセットデータを読み出す撮像装置において、画素部を複数の画素群に分割して各画素群の信号蓄積部ＦＤをトランジスタＭｒにより順次リセットし、リセット信号を選択トランジスタＭｂにより順次読み出し、信号蓄積部ＦＤを順次リセットする時間区間内に、所定画素群により露光して生成されたＬＶ用の信号電荷を、所定画素群の信号蓄積部ＦＤがリセットされる前に選択トランジスタＭｂにより１回以上読み出すようにした撮像装置。【選択図】図３
2010206769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光量に応じた信号電荷を発生させる光電変換部を含む画素が２次元状に配列された画素部と、
前記画素部の信号電荷を一旦蓄積するものであり、遮光された蓄積部と、
前記画素部の画素を相互に重複しない複数の画素群に分割して、該複数の画素群の蓄積部を順次リセットする第２リセット部と、
前記第２リセット部によりリセットされた前記複数の画素群の蓄積部のリセット信号を順次読み出すリセット信号読出部と、
前記第２リセット部により前記複数の画素群の蓄積部を順次リセットする時間区間内において、該複数の画素群の内の所定の画素群により露光して生成された信号電荷を、該所定の画素群の蓄積部が前記第２リセット部によりリセットされるより前に１回以上読み出す第２信号電荷読出部と、
前記第２信号電荷読出部により読み出された信号電荷に基づいて、画像表示用の第２画像データを生成する第２画像処理部と、
前記リセット信号読出部による前記複数の画素群のリセット信号の読み出しが完了した後に、前記複数の画素群に属する全ての光電変換部を一括してリセットする第１リセット部と、
前記第１リセット部によりリセットしてから所定時間だけ前記光電変換部を露光した後に、該光電変換部により生成された信号電荷を一括して該蓄積部へ転送する転送部と、
前記転送部により転送された蓄積部の信号電荷を読み出す第１信号電荷読出部と、
前記第１信号電荷読出部により読み出された信号電荷と、前記リセット信号読出部により読み出されたリセット信号と、に基づいて、静止画記録用の第１画像データを生成する第１画像処理部と、
を具備したことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記所定の画素群は、前記第２リセット部により前記複数の画素群の蓄積部を順次リセットする時間区間内において、最後にリセットされる画素群であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１信号電荷読出部は、前記転送部により転送された蓄積部の信号電荷を、前記画素部の画素を相互に重複しない複数の画素群に分割して順次読み出すものであり、
当該撮像装置は、
前記複数の画素群の内の第２の所定の画素群の信号電荷が前記第１信号電荷読出部により読み出された後で、且つ前記第１信号電荷読出部により前記信号電荷が読み出される時間区間内において、該第２の所定の画素群により露光して生成された信号電荷を１回以上読み出す第３信号電荷読出部と、
前記第３信号電荷読出部により読み出された信号電荷に基づいて、画像表示用の第３画像データを生成する第３画像処理部と、
をさらに具備したことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第３信号電荷読出部により読み出される前記第２の所定の画素群は、第２信号電荷読出部により読み出される前記所定の画素群とは重複する画素がない異なる画素群であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第１信号電荷読出部は、前記第２リセット部による蓄積部のリセットから、前記転送部により転送された蓄積部の信号電荷を読み出すまでの時間が、全ての画素について略同一となるように読み出すことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
静止画記録用の前記第１画像データを、単写と連写との何れにより取得するかを制御するためのカメラ制御部をさらに具備し、
単写により取得する場合には、上記第２信号電荷読出部および上記第２画像処理部の動作を行わず、連写により取得する場合には、該第２信号電荷読出部および該第２画像処理部の動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
撮影レンズと、
前記撮影レンズをオートフォーカス制御するＡＦ制御部と、
静止画記録用の前記第１画像データを取得する際に、前記ＡＦ制御部をシングルＡＦとコンティニュアスＡＦとの何れかにより制御させるためのカメラ制御部と、
をさらに具備し、
シングルＡＦにより制御する場合には、上記第２信号電荷読出部および上記第２画像処理部の動作を行わず、コンティニュアスＡＦにより制御する場合には、該第２信号電荷読出部および該第２画像処理部の動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第２リセット部は、前記画素部の画素を相互に重複しない複数の画素群に分割することを、前記第２信号電荷読出部により読み出される信号電荷が生成される前記所定の画素群を構成するライン数を単位とした等分割により行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記リセット信号読出部により読み出されたリセット信号における、同一列に属する複数画素のリセット信号の統計値に基づいて、行方向のシェーディングを演算するシェーディング演算部と、
前記第２信号電荷読出部により読み出された信号電荷を前記シェーディング演算部により演算されたシェーディングに基づき補正するシェーディング補正部と、
をさらに具備し、
前記第２画像処理部は、前記シェーディング補正部により補正された信号電荷に基づいて、画像表示用の第２画像データを生成することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記第２信号電荷読出部により読み出すための信号電荷を前記所定の画素群により露光している期間は、該所定の画素群に隣接するラインを少なくとも含むラインの画素の前記光電変換部をリセットした状態に保持する第３リセット部をさらに具備したことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記第２信号電荷読出部により読み出すための信号電荷を前記所定の画素群により露光している期間は、少なくとも該所定の画素群の各画素の前記光電変換部を、電荷を蓄積する状態と、前記第１リセット部によりリセットする状態と、の中間の、所定ポテンシャル以下のエネルギーの電荷を蓄積し該所定ポテンシャルを超えるエネルギーの電荷をオーバーフローさせる状態に保持するオーバーフロー制御部をさらに具備したことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静止画記録用の画像データと画像表示用の画像データとを取得し得る撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置には、光学像を電気信号に変換する撮像素子が搭載されているが、この撮像素子は、近年、ＣＣＤからＣＭＯＳへとマーケットシェアーが移行しつつある。
【０００３】
撮像装置に搭載されているＣＭＯＳ等のＭＯＳ型撮像素子は、撮像面に２次元状に配列された多数の画素の電荷を順次読み出すようになっているが、そのままでは露光開始時刻および露光終了時刻が画素毎に（あるいはライン毎に）異なることになる。そこで、全画素の露光開始時刻を同一にしかつ全画素の露光終了時刻を同一にすることができるように（つまり、グローバルシャッタによる制御が可能となるように）構成されたＭＯＳ型撮像素子は、露光量に応じた信号を発生させるフォトダイオード等の光電変換部を備えるとともに、光電変換部において発生した信号電荷を一時的に蓄積する信号蓄積部を備え、さらに、電荷の転送やリセットを行う際にスイッチとして機能するトランジスタ等を備えた構成となっている。
【０００４】
このような撮像素子の画素の構成の一例を示すと、本発明の実施形態に係る図３に示すような、１画素内に５つのトランジスタが設けられた構成が挙げられる。この図３に示すような構成は、信号蓄積部ＦＤを画素内メモリとして利用して、グローバルシャッタによる制御を可能とするものとなっている。この撮像素子をデジタルカメラに用いる場合に、ＫＴＣノイズ（リセットノイズ）を抑圧するために、以下のようなシーケンスにより駆動させる技術が、例えば特開２００５−６５１８４号公報に記載されている。
【０００５】
（１）信号蓄積部ＦＤをトランジスタＭｒによりリセットし、リセットデータをライン毎に順次走査して読み出し、記憶しておく。
【０００６】
（２）全画素の光電変換部ＰＤを一括してリセットし、所定の露光時間が経過した後に、光電変換部ＰＤの画素データを一括して信号蓄積部ＦＤへ転送する。
【０００７】
（３）信号蓄積部ＦＤへ転送された画素データを、ライン毎に順次走査して読み出し、（１）において記憶しておいたリセットデータを減算する（差分をとる）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−６５１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述したようなシーケンスで撮像素子を駆動した場合には、画像を得るための一連の動作中にライブビュー（画像表示）の更新を行うことができず、同一の画像が表示部に表示され続けたり、あるいは表示部がブラックアウトして画像が表示されないなどの現象が発生してしまう。
【００１０】
特に、上述したシーケンスにおいては、露光前のリセットデータ用の全画素信号読み出し動作と、露光後の画素データ用の全画素信号読み出し動作と、の両方が必要となるために、１シーケンス期間が長くなることになる。とりわけ、近年の撮像素子は、画素数が増加し、全画素信号読み出し動作に要する時間が長くなる傾向にあるために、ライブビュー用の画像を取得することができない期間が長くなるというのがより重要な課題になりつつある。
【００１１】
また、ライブビュー用の画像は、表示部における表示に用いられるだけでなく、オートフォーカス（ＡＦ）や自動露光制御（ＡＥ）などにも用いられるために、露光期間の直前の時点までライブビュー用の画像を取得できることが望ましい。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、静止画像を撮像する際にライブビュー画像が更新されない時間を短縮することができる撮像装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明のある態様による撮像装置は、露光量に応じた信号電荷を発生させる光電変換部を含む画素が２次元状に配列された画素部と、前記画素部の信号電荷を一旦蓄積するものであり、遮光された蓄積部と、前記画素部の画素を相互に重複しない複数の画素群に分割して、該複数の画素群の蓄積部を順次リセットする第２リセット部と、前記第２リセット部によりリセットされた前記複数の画素群の蓄積部のリセット信号を順次読み出すリセット信号読出部と、前記第２リセット部により前記複数の画素群の蓄積部を順次リセットする時間区間内において、該複数の画素群の内の所定の画素群により露光して生成された信号電荷を、該所定の画素群の蓄積部が前記第２リセット部によりリセットされるより前に１回以上読み出す第２信号電荷読出部と、前記第２信号電荷読出部により読み出された信号電荷に基づいて、画像表示用の第２画像データを生成する第２画像処理部と、前記リセット信号読出部による前記複数の画素群のリセット信号の読み出しが完了した後に、前記複数の画素群に属する全ての光電変換部を一括してリセットする第１リセット部と、前記第１リセット部によりリセットしてから所定時間だけ前記光電変換部を露光した後に、該光電変換部により生成された信号電荷を一括して該蓄積部へ転送する転送部と、前記転送部により転送された蓄積部の信号電荷を読み出す第１信号電荷読出部と、前記第１信号電荷読出部により読み出された信号電荷と、前記リセット信号読出部により読み出されたリセット信号と、に基づいて、静止画記録用の第１画像データを生成する第１画像処理部と、を具備したものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の撮像装置によれば、静止画像を撮像する際にライブビュー画像が更新されない時間を短縮することが可能となる
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態１における撮像装置の構成を示すブロック図。
【図２】上記実施形態１における撮像部のより詳細な構成を示す図。
【図３】上記実施形態１の撮像素子の画素部における画素のある構成例をより詳細に示す回路図。
【図４】上記実施形態１において、半導体基板における画素の構成を基板厚み方向に示す図。
【図５】上記実施形態１において、撮像装置のグローバルシャッタ動作を示すタイミングチャート。
【図６】上記実施形態１の画素部においてライブビューに使用するために読み出されるラインの例を示す図。
【図７】上記実施形態１において、ライブビューを行っている最中に、撮像部を第１の駆動方法により駆動して静止画像を撮像するときの例を示す図。
【図８】上記実施形態１において、ライブビューを行っている最中に、撮像部を第２の駆動方法により駆動して静止画像を撮像するときの例を示す図。
【図９】上記実施形態１において、ライブビューを行っている最中に、撮像部を第２の駆動方法により駆動して静止画像を撮像するときの他の例を示す図。
【図１０】上記実施形態１の図７に示した処理をより詳細に示すタイミングチャート。
【図１１】上記実施形態１の図８に示した処理の内の、リセットデータ読出期間においてのみ、ＬＶ用画像データを取得する処理例を示すタイミングチャート。
【図１２】上記実施形態１の図８に示した処理のより詳細な一例を示すタイミングチャート。
【図１３】上記実施形態１における撮像装置の撮影モードに応じた処理を示すフローチャート。
【図１４】上記実施形態１における撮像装置のＡＦモードに応じた処理を示すフローチャート。
【図１５】本発明の実施形態２における撮像部の構成を示す図。
【図１６】上記実施形態２の撮像素子の画素部における画素の構成例を示す回路図。
【図１７】上記実施形態２において、撮像部を第２の駆動方法により駆動してグローバルシャッタによる静止画像を撮像するときの第１の動作例を示すタイミングチャート。
【図１８】上記実施形態２において、撮像部を第２の駆動方法により駆動してグローバルシャッタによる静止画像を撮像するときの第２の動作例を示すタイミングチャート。
【図１９】上記各実施形態に適用される第１の技術における垂直制御回路の構成を示すブロック図。
【図２０】上記各実施形態に適用される第１の技術を用いてグローバルシャッタにより静止画像を撮像する前後にＬＶ表示を行うときの動作例を示すタイミングチャート。
【図２１】上記各実施形態に適用される第２の技術における第２画像処理部の構成を示すブロック図。
【図２２】上記各実施形態に適用される第２の技術において、画素部から読み出されたフルサイズ静止画像に係るデータを示す図。
【図２３】上記各実施形態に適用される第２の技術において、画素部から読み出されたライブビュー画像に係るデータを示す図。
【図２４】上記各実施形態に適用される第２の技術において、フルサイズ静止画像に係るシェーディングレベルの例を示す線図。
【図２５】上記各実施形態に適用される第２の技術において、ライブビュー画像に係るシェーディングレベルの例を示す線図。
【図２６】上記各実施形態に適用される第２の技術において、フルサイズ静止画像に係る補正されたシェーディングレベルの例を示す線図。
【図２７】上記各実施形態に適用される第２の技術において、ライブビュー画像に係る補正されたシェーディングレベルの例を示す線図。
【図２８】上記各実施形態に適用される第２の技術において、リセットデータ読出と静止画像データ読出とによって得られる２枚の画像から一枚の静止画を作成した場合のシェーディング補正結果を示す線図。
【図２９】上記各実施形態に適用される第２の技術において、分割読み出しにより得られたリセットデータに基づき、ライブビュー画像用に算出されたシェーディング補正値によりシェーディングレベルを補正した結果を示す線図。
【図３０】上記各実施形態に適用される第２の技術において、補正値の算出に用いる画素の行数に応じて補正精度が向上しシェーディングレベルがクランプレベルへ収束していく様子を示す線図。
【図３１】上記各実施形態に適用される第２の技術において、分割読み出しにより得られたリセットデータの様子を示す図。
【図３２】上記各実施形態に適用される第２の技術において、分割読み出しにより得られたリセットデータをライブビュー画像に合わせてリサイズしたときの様子を示す図。
【図３３】上記各実施形態に適用される第３の技術において、画素部におけるブルーミング発生の様子を示す図。
【図３４】上記各実施形態に適用される第３の技術において、図３に示したような画素構造におけるブルーミング発生時の電荷の移動経路の例を示す図。
【図３５】上記各実施形態に適用される第３の技術において、飽和した光電変換部ＰＤから信号電荷が漏れ出しブルーミングが発生している様子を示す図。
【図３６】上記各実施形態に適用される第３の技術において、光電変換部ＰＤをリセットしているときのポテンシャルの様子を示す図。
【図３７】上記各実施形態に適用される第３の技術において、リセットデータ読出期間に５Ｎ（Ｎは整数）ラインのリセットデータの分割読み出しと（５Ｎ＋２）ラインのライブビュー画像の読み出しを行っているときの様子を示す図。
【図３８】上記各実施形態に適用される第３の技術において、リセットデータ読出期間に（５Ｎ＋１）ラインのリセットデータの分割読み出しと（５Ｎ＋３）ラインのライブビュー画像の読み出しを行っているときの様子を示す図。
【図３９】上記各実施形態に適用される第３の技術において、リセットデータ読出期間に（５Ｎ＋２）ラインのリセットデータの分割読み出しを行っているときの様子を示す図。
【図４０】上記各実施形態に適用される第３の技術において、リセットデータ読出期間に（５Ｎ＋３）ラインのリセットデータの分割読み出しを行っているときの様子を示す図。
【図４１】上記各実施形態に適用される第３の技術において、リセットデータ読出期間に（５Ｎ＋４）ラインのリセットデータの分割読み出しを行っているときの様子を示す図。
【図４２】上記各実施形態に適用される第３の技術において、静止画像データ読出期間に５Ｎラインの静止画像データの分割読み出しを行っているときの様子を示す図。
【図４３】上記各実施形態に適用される第３の技術において、静止画像データ読出期間に（５Ｎ＋１）ラインの静止画像データの分割読み出しを行っているときの様子を示す図。
【図４４】上記各実施形態に適用される第３の技術において、静止画像データ読出期間に（５Ｎ＋２）ラインの静止画像データの分割読み出しを行っているときの様子を示す図。
【図４５】上記各実施形態に適用される第３の技術において、静止画像データ読出期間に（５Ｎ＋３）ラインの静止画像データの分割読み出しと（５Ｎ＋１）ラインのライブビュー画像の読み出しを行っているときの様子を示す図。
【図４６】上記各実施形態に適用される第３の技術において、静止画像データ読出期間に（５Ｎ＋４）ラインの静止画像データの分割読み出しと（５Ｎ＋２）ラインのライブビュー画像の読み出しを行っているときの様子を示す図。
【図４７】上記各実施形態に適用される第４の技術において、トランジスタＭｔｘ２のゲート電極下におけるポテンシャルの例を示す図。
【図４８】上記各実施形態に適用される第４の技術において、撮像部を第２の駆動方法により駆動してグローバルシャッタによる静止画像を撮像するときの信号線ＴＸ２に印加される信号の例を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
［実施形態１］
図１から図１４は本発明の実施形態１を示したものであり、図１は撮像装置の構成を示すブロック図である。
【００１８】
この撮像装置は、図１に示すように、レンズ１と、撮像部２と、画像処理部３と、ＡＦ評価値演算部４と、表示部５と、手振れ検出部７と、手振れ補正部８と、露光制御部９と、ＡＦ制御部１０と、カメラ操作部１１と、カメラ制御部１２と、を備えている。なお、図面にはメモリカード６も記載されているが、このメモリカード６は撮像装置に対して着脱可能に構成されているために、撮像装置に固有の構成でなくても構わない。
【００１９】
レンズ１は、被写体の光学像を撮像部２の撮像素子２１（図２参照）の撮像面に結像するための撮影レンズである。
【００２０】
撮像部２は、レンズ１により結像された被写体の光学像を光電変換して、後述するようにデジタル信号に変換してから、出力するものである。この撮像部２は、少なくとも、全画素の露光開始時刻および露光終了時刻を同一とするグローバルシャッタによる動作を行い得るように構成されている（これに加えて、例えばライン単位（または画素単位）で順次露光を行うローリングシャッタによる動作を行い得るように構成されていても構わない）。
【００２１】
画像処理部３は、撮像部２から出力される画像信号に、種々のデジタル的な画像処理を施すものである。この画像処理部３は、画像データを記録用に処理する第１画像処理部３ａと、画像データを表示用に処理する第２画像処理部３ｂ（第３画像処理部を兼ねる）と、を備えている。
【００２２】
ＡＦ評価値演算部４は、撮像部２から出力される画像信号（例えば、画像信号中の輝度信号（あるいは輝度相当信号）など）に基づいて、被写体への合焦度合いを示すＡＦ評価値を演算するものである。このＡＦ評価値演算部４により算出されたＡＦ評価値は、カメラ制御部１２へ出力される。
【００２３】
表示部５は、画像処理部３の第２画像処理部３ｂにより表示用に画像処理された信号に基づき、画像を表示するものである。この表示部５は、静止画像を再生表示することができると共に、被撮像範囲をリアルタイムに表示するライブビュー（ＬＶ）表示を行うことができるようになっている。
【００２４】
メモリカード６は、画像処理部３の第１画像処理部３ａにより記録用に画像処理された信号を保存するための記録媒体である。
【００２５】
手振れ検出部７は、この撮像装置の手振れを検出するものである。
【００２６】
手振れ補正部８は、手振れ検出部７により検出された手振れ情報に基づいて、撮像される画像への手振れの影響を相殺するように、レンズ１や撮像部２を駆動するもの（ぶれ補正部）である。
【００２７】
露光制御部９は、カメラ制御部１２からの指令に基づいて、撮像部２を駆動し、露光制御を行うものである。
【００２８】
ＡＦ制御部１０は、ＡＦ評価値演算部４からＡＦ評価値を受けたカメラ制御部１２の制御に基づいて、レンズ１に含まれるフォーカスレンズを駆動し、撮像部２に結像される被写体像が合焦されるようにするものである。
【００２９】
カメラ操作部１１は、この撮像装置に対する各種の操作入力を行うためのものである。このカメラ操作部１１に含まれる操作部材の例としては、撮像装置の電源をオン／オフするための電源スイッチ、静止画撮影を指示入力するための２段式押圧ボタンでなるレリーズボタン、撮影モードを単写モードと連写モードとに切り換えるための撮影モードスイッチ、ＡＦモードをシングルＡＦモードとコンティニュアスＡＦモードとに切り換えるためのＡＦモードスイッチなどが挙げられる。
【００３０】
カメラ制御部１２は、ＡＦ評価値演算部４からのＡＦ評価値や手振れ検出部７からの手振れ情報、カメラ操作部１１からの操作入力などに基づいて、画像処理部３、メモリカード６、手振れ補正部８、露光制御部９、ＡＦ制御部１０等を含むこの撮像装置全体を制御するものである。
【００３１】
次に、図２は、撮像部２のより詳細な構成を示す図である。
【００３２】
この撮像部２は、例えばＭＯＳ型の固体撮像素子として構成された撮像素子２１と、Ａ／Ｄ変換部２２と、ＫＴＣノイズ除去部２３と、を備えている。
【００３３】
これらの内の撮像素子２１は、画素部２４と、ＣＤＳ部２５と、垂直制御回路２６と、水平走査回路２７と、を備えて構成されている。
【００３４】
画素部２４は、複数の画素２８を行方向および列方向に２次元状に配列して構成されている。
【００３５】
垂直制御回路２６は、画素部２４に配列された画素に行（ライン）単位で各種の信号を印加するものであり、垂直走査回路、リセット制御部、信号読出制御部を兼ねたものとなっている。この垂直制御回路２６により選択された行の画素からの信号は、列毎に設けられている垂直転送線ＶＴＬ（図３参照）へ出力されるようになっている。
【００３６】
ＣＤＳ部２５は、撮像部２がローリングシャッタにより動作するときに、垂直転送線ＶＴＬから転送されてくる画素信号に相関二重サンプリングを行うものである。
【００３７】
水平走査回路２７は、垂直制御回路２６により選択されて垂直転送線ＶＴＬからＣＤＳ部２５を介しＣＤＳされてもしくはＣＤＳされないで転送される１行分の画素の信号を取り込み、その行の画素の信号を水平方向の画素並びの順で時系列に出力するものである。
【００３８】
Ａ／Ｄ変換部２２は、撮像素子２１から出力されてくるアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換するものである。
【００３９】
ＫＴＣノイズ除去部２３は、撮像部２がグローバルシャッタにより動作するときに、Ａ／Ｄ変換部２２から出力されてくるデジタルの画像信号に、ＫＴＣノイズ除去の処理を行うものである。
【００４０】
続いて、図３は、撮像素子２１の画素部２４における画素２８のある構成例をより詳細に示す回路図である。
【００４１】
図３において、ＰＤ（フォトダイオード）は光電変換部であり、ＦＤ（フローティングディフュージョン）は光電変換部ＰＤの信号を一時的に保持する信号蓄積部（蓄積部、第１電荷蓄積部）である。
【００４２】
Ｍｔｘ２は光電変換部ＰＤをリセットする第１リセット部として機能するトランジスタであり、電流源ＶＤＤに接続されると共に、ＰＤリセットパルスを印加するための信号線ＴＸ２に接続されている。
【００４３】
Ｍｔｘ１は光電変換部ＰＤの信号を信号蓄積部ＦＤへ転送する転送部、ゲート部として機能するトランジスタであり、転送パルスを印加するための信号線ＴＸ１に接続されている。
【００４４】
Ｍａは増幅部として機能する増幅用トランジスタであり、電流源ＶＤＤとでソースフォロアンプを構成する。信号蓄積部ＦＤの信号は、増幅用トランジスタＭａにより増幅され、信号電荷読出部（第１信号電荷読出部、第２信号電荷読出部、リセット信号読出部、第３信号電荷読出部）として機能する選択トランジスタＭｂを介して垂直転送線ＶＴＬに出力される。選択トランジスタＭｂは、選択パルスを印加するための信号線ＳＥＬに接続されている。
【００４５】
Ｍｒは信号蓄積部ＦＤおよび増幅用トランジスタＭａの入力部をリセットする第２リセット部として機能するトランジスタであり、ＦＤリセットパルスを印加するための信号線ＲＥＳに接続されている。なお、上述したトランジスタＭｔｘ１への転送パルスの印加と、このトランジスタＭｒへのＦＤリセットパルスの印加と、を同時に行えば、信号蓄積部ＦＤをリセットすることができるだけでなく、同時にさらに光電変換部ＰＤをリセットすることができる。従って、トランジスタＭｔｘ１およびトランジスタＭｒの組み合わせは、光電変換部ＰＤに対する第１リセット部としても機能するものとなっている。
【００４６】
次に、図４は、半導体基板における画素２８の構成を基板厚み方向に示す図である。
【００４７】
この図４に示す例においては、半導体基板としてＰ型基板を用いている。
【００４８】
光電変換部ＰＤは、ｎ−領域として形成されていて、その配線層側にはｐ領域が形成されている。これにより光電変換部ＰＤは埋め込み型として形成され、暗電流を少なくすることが可能となっている。さらに、この光電変換部ＰＤに対応する部分以外の基板表面は、所定の遮光性能を備えた遮光膜により遮光されている。
【００４９】
信号蓄積部ＦＤは、光電変換部ＰＤと所定の間隔を離してｎ＋領域として形成されている。このｎ＋領域は、増幅用トランジスタＭａ側へ接続されるようになっている。このように信号蓄積部ＦＤは、配線層に直接接続されているために、暗電流を少なくすることは困難である。
【００５０】
また、光電変換部ＰＤと信号蓄積部ＦＤとの間の基板表面にはゲート電極が形成され、トランジスタＭｔｘ１が構成されている。このトランジスタＭｔｘ１のゲート電極は、信号線ＴＸ１に接続されている。
【００５１】
さらに、信号蓄積部ＦＤを構成するｎ＋領域から所定の間隔を離した位置に、他のｎ＋領域が形成されており、後者のｎ＋領域に電流源ＶＤＤが接続されている。そして、これら２つのｎ＋領域の間の基板表面にゲート電極が形成されて、トランジスタＭｒが構成されている。このトランジスタＭｒのゲート電極は、信号線ＲＥＳに接続されている。
【００５２】
なお、図４には示していないが、光電変換部ＰＤと電流源ＶＤＤが接続されているｎ＋領域との間には、ゲート電極が形成され、トランジスタＭｔｘ２が構成されている。このトランジスタＭｔｘ２のゲート電極は、信号線ＴＸ２に接続されている。
【００５３】
続いて、図５は、撮像装置のグローバルシャッタ動作を示すタイミングチャートである。
【００５４】
グローバルシャッタ動作による露光を行う前に、まず、リセットデータ読出期間において、信号蓄積部ＦＤのリセットおよびリセットノイズの読み出しを行う。すなわち、まず、画素部２４の第１行目に配列された各画素２８のトランジスタＭｒに、信号線ＲＥＳからリセットパルスを印加して、第１行目の信号蓄積部ＦＤのリセットを行う。さらに、画素部２４の第１行目に配列された各画素２８の選択トランジスタＭｂに、信号線ＳＥＬから選択パルスを印加することにより、第１行目の信号蓄積部ＦＤからリセットノイズの読み出しを行う。
【００５５】
このような動作を、画素部２４の第１行目から第ｎ行目（最終行目）へ向かって順次行うことにより、全画素のリセットノイズを読み出す。ここで読み出されたリセットノイズは、ＣＤＳ部２５（ＣＤＳ動作なし）、水平走査回路２７、Ａ／Ｄ変換部２２を順に介して、ＫＴＣノイズ除去部２３に記憶される。
【００５６】
次に、このグローバルシャッタ動作時には、信号線ＴＸ２を介して全ラインの全画素のトランジスタＭｔｘ２を同時にオフにすることにより、全画素の光電変換部ＰＤへの電荷の蓄積を開始し、つまり全画素の露光を同時に開始する。
【００５７】
露光を開始してから所定の露光期間（この露光期間は、ＡＥ演算により決定されたシャッタ速度に対応する）が経過したところで、信号線ＴＸ１を介して全ラインの全画素のトランジスタＭｔｘ１に転送パルスを同時に印加することにより、光電変換部ＰＤに蓄積されていた電荷が信号蓄積部ＦＤへ転送され、つまり全画素の露光が同時に終了する。
【００５８】
そして、その後は画素データ読出期間に入って、信号蓄積部ＦＤに蓄積されている電荷が、増幅用トランジスタＭａおよび選択トランジスタＭｂを介して、第１行目から第ｎ行目（最終行目）へ向かってライン単位で垂直転送線ＶＴＬへ順次転送される。
【００５９】
そして、少なくともリセットデータ読出期間の開始時（第２リセット部であるトランジスタＭｒによるリセット開始時）から画素データ読出期間の終了時までは、手振れ検出部７の検出結果に基づく手振れ補正部８による手振れ補正を行うようになっている。このように手振れ補正を行っているのは、被写界内に高輝度被写体があるときに、高輝度被写体が結像した位置の高輝度部の漏れ光や漏れ電流による影響範囲が広がるのを防ぐためである。
【００６０】
すなわち、通常の高輝度被写体は、例えば１２〜１３程度のＢＶ値を上限とすると考えられ、撮像素子２１の遮光膜の遮光性能もこの程度の高輝度被写体からの光を遮光することができるように設計されている。これに対して、被写体が例えば太陽である場合にはＢＶ値が２７にも達することがあり、通常想定し得る範囲を超えた高輝度被写体であるということができる。このような場合には、遮光膜により遮光されている信号蓄積部ＦＤであっても、ある程度の漏れ光や漏れ電流が発生すると考えなければならないが、リセットデータ読出期間や画素データ読出期間において手振れが発生すると、漏れ光や漏れ電流の影響が広い範囲に広がる可能性がある。
【００６１】
そこで、この図５に示すように、少なくともリセットデータ読出期間の開始時（第２リセット部によるリセット開始時）から画素データ読出期間の終了時までは、手振れ検出部７の検出結果に基づく手振れ補正部８による手振れ補正を行っている。これにより、漏れ光や漏れ電流の影響が広がるのを抑制することができ、画質がより劣化してしまうのを未然に防止することができる。
【００６２】
次に、図６は画素部２４においてライブビューに使用するために読み出されるラインの例を示す図である。
【００６３】
この図６に示す例においては、画素部２４に構成された全ライン数が１２００ラインとなっている。そして、これら全ラインから、６ラインに１ラインの割合でライブビュー（ＬＶ）用の画素データの読み出しが行われる例が示されている。ただし、撮像素子２１が単板カラー撮像素子である場合には、画素部２４の前面に例えばベイヤー配列のカラーフィルタが配置されているために、単純に６の倍数のラインだけを読み出すと、得られる色成分がＧおよびＲのみ、またはＧおよびＢのみとなってしまうために、ここでは、ＬＶ用の奇数ラインとして、全ラインの中の（１２ｍ−６）ライン（ここに、ｍは１〜１００の整数）を読み出し、ＬＶ用の偶数ラインとして、全ラインの中の（１２ｍ−１）ライン（ここに、ｍは１〜１００の整数）を読み出すことにより、ＲＧＢの全ての色成分が得られるようにしている。
【００６４】
続いて、図７は、ライブビューを行っている最中に、撮像部２を第１の駆動方法により駆動して静止画像を撮像するときの例を示す図である。
【００６５】
図６に例示したような全１２００ラインの画素データを全て読み出す場合には、例えば６０ｍｓの時間を要するが、ＬＶ用の２００ラインの画素データを間引き読み出しするだけであるならば、例えば約１７ｍｓ（より正確には、例えば１６．６７ｍｓ）で読み出すことが可能である（後述する図１０も参照）。前者の場合には、１秒間に１６枚の静止画像を読み出すのがせいぜいであるが、後者の場合には毎秒６０フレームの画像データを取得することができる。
【００６６】
従って、ライブビューを行っているときには、レリーズボタンの押圧（ここでは、２段目の押圧）があるまでは、例えば毎秒６０フレームで画像データが取得され、表示部５に表示される。このときには、図示のように、あるフレームにおいて画像データを取得すると、次のフレームおいて取得した画像データがライブビュー表示される。
【００６７】
このライブビューを行っている最中に、レリーズボタンの押圧があると、この図７に示すような場合、つまり撮像部２を第１の駆動方法により駆動して静止画像を撮像する場合には、ライブビュー用の画像データの取り込みが中止されて、図５に示したような撮像動作が行われる。この撮像動作を行っている最中は、ライブビュー用の画像データが取得されないために、図７に示すように最後に取り込んだライブビュー用の画像データＦを表示し続ける処理が行われる。なお、最後に取り込んだライブビュー用の画像データＦを表示し続ける代わりに、撮像動作中はライブビュー表示を行わないようにしても構わない。
【００６８】
そして、図５に示したような静止画の撮像動作が終了したところで、再びライブビュー用の画像データを取得し、次のフレームおいて取得した画像データがライブビュー表示される。なお、この図７に示す例においては、ライブビューが行われない期間を１フレームでも少なくするために、太実線で示す静止画の撮像動作が終了した次のフレームにおいて、静止画用に取得した画像データからライブビュー用の画像データαを生成してライブビュー表示を行っている。
【００６９】
次に、図８は、ライブビューを行っている最中に、撮像部２を第２の駆動方法により駆動して静止画像を撮像するときの例を示す図である。
【００７０】
撮像部２を図７に示したような第１の駆動方法により駆動する場合には、レリーズボタンが押されてから撮像動作が終了するまでの間はライブビュー画像が取得されないために、表示が更新されないことになる。これに対して、この図８に示す第２の駆動方法により撮像部２を駆動する場合には、レリーズボタンが押されてから撮像動作が終了するまでの間においてもライブビュー画像を取得し、ライブビュー表示の更新を行うようにしたものとなっている。
【００７１】
この図８に示す動作は、レリーズボタンが押されるまでは図７に示した動作と同じである。
【００７２】
そして、レリーズボタンが押されたところで、リセットデータの読み出しが開始されるが、幾つかのラインのリセットデータの読み出しを行ったところで、リセットデータをまだ読み出していないラインからライブビュー画像を取得する動作を行う。リセットデータの読み出しが終了するまでに、１回以上ライブビュー画像を取得し、ライブビュー画像を取得するのに用いた各ラインのリセットデータは、リセットデータ読出期間の最後に取得するようにする。また、２回以上ライブビュー画像を取得する場合には、間にリセットデータの読み出しを挟みながら行う。このようにしてリセットデータ読出期間中に取得するライブビュー画像は、通常のライブビュー画像に比べて取得される画像のフレームレートが低くなるために、同一のライブビュー画像を複数表示フレームに渡って表示し続け、新しいライブビュー画像を取得し終えたところで表示の更新を行うことになる。
【００７３】
その後、光電変換部ＰＤのリセットより露光期間が開始され、光電変換部ＰＤの電荷を信号蓄積部ＦＤへ転送したところで露光期間が終了するのは図７に示した動作と同じである。
【００７４】
続いて、画素データ読出期間が開始されるが、このときにはまず最初に、ライブビュー画像を取得するのに用いる各ラインの画素データの読み出しを行い、その後にそれ以外のラインの画素データの読み出しを行う。そして、ライブビュー画像を取得するのに用いる各ラインの画素データの読み出しが完了した後の適宜の時点（画素データ読出期間内の適宜の時点）で、１回以上ライブビュー画像を取得する。このとき、２回以上ライブビュー画像を取得する場合には、間に画素データの読み出しを挟みながら行う。
【００７５】
なお、この図８に示す例においても、上述した図７に示した例と同様に、ライブビューが行われない期間を１フレームでも少なくするために、ライブビュー画像を取得するのに用いる各ラインの静止画用の画素データを取得し終えた次のフレームにおいて、静止画用に取得した画像データからライブビュー用の画像データαを生成してライブビュー表示を行っている。
【００７６】
そして、画素データ読出期間が終了したところで、再び通常のライブビューに戻るのは図７に示した例と同様である。
【００７７】
次に、図９は、ライブビューを行っている最中に、撮像部２を第２の駆動方法により駆動して静止画像を撮像するときの他の例を示す図である。
【００７８】
この図９に示す例は、図８に示した例よりも、ライブビュー画像が取得されない期間をさらに短縮するように工夫されたものとなっている。
【００７９】
すなわち、図８に示した例においては、リセットデータの読み出しが全ラインについて完了した後に、光電変換部ＰＤをリセットして露光を開始していた。これに対して、この図９に示す例においては、リセットデータ読出期間における最後のライブビュー画像を取得し終えた後に、直ちに光電変換部ＰＤのリセットを行い、露光期間が開始された後も、残りのリセットデータの読み出しを続けて行うようにしたものとなっている。図３に示したような画素構成を参照すれば分かるように、トランジスタＭｔｘ１をオフにしておけば、信号蓄積部ＦＤから増幅用トランジスタＭａおよび選択トランジスタＭｂを介したリセットデータの読み出しは、トランジスタＭｔｘ２をオフにすることによって開始される光電変換部ＰＤにおける画素電荷の蓄積に影響を与えることはない。従って、このように露光とリセットデータの読み出しとを同時に行うことが可能となっている。
【００８０】
このような処理を行うことにより、図８に示した例に比して、ライブビュー画像を取得することができない期間を図示のような時間ｔ１だけ短縮することを達成している。また、このような処理を行うと、リセットデータを読み出してから画素データを読み出すまでに要する時間を、図８に示した例に比して時間ｔ１だけ短縮することも達成している。図４に示したように、信号蓄積部ＦＤは配線層に直接接続されていて、暗電流を少なくすることが困難である。従って、リセットデータを読み出してから画素データを読み出すまでに要する時間を短縮することは、暗電流の発生量を少なくすることに繋がり、画素データにリセットデータが影響を与えるのを低減することが可能となるという利点もある。
【００８１】
続いて、図１０は、図７に示した処理をより詳細に示すタイミングチャートである。
【００８２】
図７において述べたように、この図１０も、ライブビューを行っている最中に、撮像部２を第１の駆動方法により駆動して静止画像を撮像するときの処理を示している。
【００８３】
レリーズボタンがオンされる前のライブビュー表示期間においては、例えば図６に示したようなＬＶ用ラインについて、ＬＶ用の露光開始およびＬＶ用の露光終了を表示フレーム毎に行い、次の表示フレームで表示している。
【００８４】
そして、レリーズボタンの押圧があったところで、リセットデータの読み出しが行われるが、静止画用のリセットデータの読み出しは画素部２４の全ライン（図６に示した例では全１２００ライン）について行われるために、リセットデータの読み出しに要する時間は上述したように例えば６０ｍｓとなっている。そして、リセットデータ読出期間が開始される前に最後に取得されたＬＶ用画像データ（図示の例では画像データＣ）のＬＶ表示を行った後は、期間ＢＬに入る。この期間ＢＬは、上述したように、ＬＶ表示が行われない（ブラックアウト）か、もしくは、画像更新されることなく画像データＣが引き続いてＬＶ表示される期間である。
【００８５】
そして、その後に、露光期間（シャッタ速度Ｔｅｘ）と画素データ読出期間（リセットデータ読出期間と同様に、例えば６０ｍｓ）とを経た後に、再びＬＶ用画像データの取得が開始され、取得後の次の表示フレームにおいてＬＶ表示が行われる。なお、この図１０に示す例においては、静止画像取得後に最初にＬＶ表示が更新されるのは画像データＤとなっているが、図７を参照して説明したのと同様に、静止画像に取得した画像データに基づいて、ＬＶ用の画像データαを生成して画像データＤの前にＬＶ表示するようにしても構わない。
【００８６】
次に、図１１は、図８に示した処理の内の、リセットデータ読出期間においてのみ、ＬＶ用画像データを取得する処理例を示すタイミングチャートである。すなわち、この図１１に示す例においては、図８に示した例と異なり、画素データ読出期間においてはＬＶ用画像データの取得は行っていない。
【００８７】
この図１１に示す例では、レリーズボタンが押圧された後のリセットデータの読み出しおよびＬＶ用画像データの取得は、以下のような原理に基づいて行われている。
【００８８】
まず、上述したように、ライブビュー画像を取得するのに用いる各ライン（以下では、「ＬＶ用ライン」ということにする。また、全ラインの内のＬＶ用ライン以外のラインを、以下では、「非ＬＶ用ライン」ということにする。）のリセットデータは、リセットデータ読出期間の最後に行う。
【００８９】
ＬＶ用画像データの取得は、例えば、複数表示フレームに１回の割合で行う（図１１に示す例では、２表示フレームに１回の割合でＬＶ用画像データＣ，Ｄを取得している。この場合には、レリーズボタン押圧前に最後に取得されたＬＶ用画像データＢが２回繰り返してＬＶ表示され、同様に、画像データＣも２回繰り返してＬＶ表示されている。また、光電変換部ＰＤのリセット前に最後に取得されたＬＶ用画像データＤは、図１１に示す例では１回のみＬＶ表示されているが、上述したように、期間ＢＬにおいて繰り返し表示するようにしても構わない。）。なお、ＬＶ用画像データの取得は、必ずしも表示フレームに同期したタイミングで行う必要があるわけではない。
【００９０】
そして、ＬＶ用画像データを取得していない期間（この図１１に示す例においては、レリーズボタンが押圧されてからＬＶ用画像データＣの読み出しを開始するまでの期間、ＬＶ用画像データＣの読み出しを終了してからＬＶ用画像データＤの読み出しを開始するまでの期間、および、ＬＶ用画像データＤの読み出しを終了した以降の期間）に、非ＬＶ用ラインのリセットデータの読み出しを、例えばライン番号が若い順に行う。
【００９１】
その後、上述したように、ＬＶ用ラインのリセットデータの読み出しを、リセットデータ読出期間の最後に行う。
【００９２】
続いて、露光期間および画素データ読出期間を経た後に、再びライブビューが開始されるが、この図１１に示す例では、レリーズボタンが押圧される前と同じＬＶ用ラインによりライブビューが行われる。
【００９３】
また、この図１１に示す例においても、静止画の撮像動作が終了した次の表示フレームにおいて、静止画用に取得した画像データからライブビュー用の画像データαを生成してライブビュー表示を行い、ライブビューが行われない期間を１フレームでも少なくするようにしている。
【００９４】
次に、図１２は、図８に示した処理のより詳細な一例を示すタイミングチャートである。この図１２に示す例においては、図１１に示した例と異なり、リセットデータ読出期間および画素データ読出期間の両方においてＬＶ用画像データの取得を行っている。
【００９５】
さらに、この図１２に示す例においては、露光期間前にＬＶ用画像データが取得されるＬＶ用ラインと、露光期間後にＬＶ用画像データが取得されるＬＶ用ラインと、を異ならせる（特に、重複しないように異ならせる）ようになっている。
【００９６】
この図１２に示す例では、レリーズボタンが押圧された後のリセットデータの読み出しおよびＬＶ用画像データの取得は、以下のような原理に基づいて行われている。
【００９７】
まず、露光期間後のＬＶ用ラインのリセットデータの読み出しを、リセットデータ読出期間の最初（この図１２に示す例においては、レリーズボタンが押圧されてからＬＶ用画像データＣの読み出しを開始するまでの期間）に行う。
【００９８】
また、ＬＶ用画像データの取得を、例えば、複数表示フレームに１回の割合で行う。なお、上述したように、ＬＶ用画像データの取得は、必ずしも表示フレームに同期したタイミングで行う必要があるわけではない。
【００９９】
そして、ＬＶ用画像データを取得していない期間（この図１２に示す例においては、ＬＶ用画像データＣの読み出しを終了してからＬＶ用画像データＤの読み出しを開始するまでの期間、および、ＬＶ用画像データＤの読み出しを終了した以降の期間）に、非ＬＶ用ライン（なお、この図１２の説明においては、露光期間前のＬＶ用ラインと、露光期間後のＬＶ用ラインと、の何れにも該当しないラインを非ＬＶ用ラインということにする。）のリセットデータの読み出しを、例えばライン番号が若い順に行う。
【０１００】
その後、露光期間前のＬＶ用ラインのリセットデータの読み出しを、リセットデータ読出期間の最後（この図１２に示す例においては、ＬＶ用画像データＤの読み出しを終了した以降であって、かつ非ＬＶ用ラインのリセットデータの読み出しを完了した後の期間）に行う。
【０１０１】
続いて、露光期間を経た後に、画素データ読出期間が開始される。するとまず最初（この図１２に示す例においては、露光期間が終了してからＬＶ用画像データＥの読み出しを開始するまでの期間）に、露光期間後のＬＶ用ラインの画素データの読み出しを行う。この読み出しが完了した時点以降は、露光期間後のＬＶ用ラインからのＬＶ用画像データの読み出しが、画素データ読出期間内であっても可能となる。
【０１０２】
そして、この図１２に示す例においても、露光期間後のＬＶ用ラインから静止画用に読み出した画素データに基づいてライブビュー用の画像データαを生成し、直後の表示フレームにおいてライブビュー表示を行っている。
【０１０３】
その後、ＬＶ用画像データの取得を、例えば、複数表示フレームに１回の割合で行う（ＬＶ用画像データの取得を表示フレームに同期したタイミングで行う必要があるわけではないことは、上述の通りである）。
【０１０４】
次に、ＬＶ用画像データを取得していない期間（この図１２に示す例においては、ＬＶ用画像データＥの読み出しを終了してからＬＶ用画像データＦの読み出しを開始するまでの期間、および、ＬＶ用画像データＦの読み出しを終了した以降の期間）に、非ＬＶ用ラインのリセットデータの読み出しを、例えばライン番号が若い順に行う。
【０１０５】
さらに、画素データ読出期間の最後（この図１２に示す例においては、ＬＶ用画像データＦの読み出しを終了した以降であって、かつ非ＬＶ用ラインのリセットデータの読み出しを完了した後の期間）に、露光期間前のＬＶ用ラインの画素データの読み出しを行う。
【０１０６】
これによって静止画像の撮像が終了するために、その後は通常のライブビュー表示が行われる。
【０１０７】
この図１２に示す例においては、リセットデータの読み出し時点から画素データの読み出し時点までの時間が、各ラインについて、基本的に（タイミングに応じて、幾つかの例外は生じるかもしれないが）同一となるようにしている。これによって、暗電流に起因するノイズ量を、（上述したように、多少の例外を除いて）何れのラインについても同一とすることが可能となる。従って、ラインに応じてノイズ量が異なることによる画質の劣化を未然に防止することが可能となる。
【０１０８】
なお、図１２においてはリセットデータ読出期間および画素データ読出期間の両方においてＬＶ用画像データを読み出し、図１１においてはこれらの内の一方のリセットデータ読出期間のみにおいてＬＶ用画像データを読み出しているが、さらに、上記の内の他方の画素データ読出期間のみにおいてＬＶ用画像データを読み出しようにすることももちろん可能である。すなわち、リセットデータ読出期間と画素データ読出期間との少なくとも一方の期間内において、ＬＶ用画像データを読み出すことが可能となっている。
【０１０９】
また、図１２に示す処理を行うと、露光期間前と露光期間後とではライブビュー表示される画像が数ライン程度上下にずれることになるが、撮像装置がデジタルカメラ等である場合には、その表示部５の画面サイズがパーソナルコンピュータ等の表示部に比して小型であるために、表示したときにこのずれがさほど目立つことはなく、実用上の問題が生じることはほとんどない。
【０１１０】
さらに、図１１および図１２に示した処理では、リセットデータを読み出すのと同時に、ＬＶ用画像データの蓄積開始（ＬＶ露光開始）を行っている。具体的には、図１１、図１２において、点線で示したＬＶ用画像データＣ，Ｄの露光開始タイミングの一部が、太点線で示したリセットデータ読出タイミングと重なっている。また、図１２に示した処理では、静止画像データを読み出すのと同時に、ＬＶ用画像データの蓄積開始（ＬＶ露光開始）を行っている。具体的には、図１２において、点線で示したＬＶ用画像データＦの露光開始タイミングの一部が、太線で示した静止画像データの読出タイミングと重なっている。このように、ＬＶ露光開始をリセットデータ分割読出または静止画像データ分割読出と時間的に重なるように行うことにより、時間的に重ならないように行う場合よりもＬＶ露光時間を長くとることが可能となり、被写体の輝度が低い場合に、より明るいＬＶ画像、あるいは信号増幅のゲインを抑制したよりノイズの少ないＬＶ画像を得ることが可能となる。
【０１１１】
次に、図１３は撮像装置の撮影モードに応じた処理を示すフローチャートである。
【０１１２】
例えば、カメラ操作部１１のレリーズボタンが押圧されたところでこの処理に移行すると、まず、撮像装置による撮影動作を開始する（ステップＳ１）。
【０１１３】
続いて、カメラ制御部１２は、撮影モードの設定が単写モードであるか連写モードであるかを判定する（ステップＳ２）。
【０１１４】
ここで単写モードであると判定された場合には、第１の駆動方法（図５、図７、図１０等参照）により撮像部２を駆動して静止画像を撮影し（ステップＳ３）、この処理を終了する。
【０１１５】
また、ステップＳ２において、連写モードであると判定された場合には、第２の駆動方法（図８、図９、図１１、図１２等参照）により撮像部２を駆動して静止画像を撮影し（ステップＳ４）、この処理を終了する。
【０１１６】
連写モード時には、１枚の画像撮影が終了したとしても、次の画像撮影を行うために、ＡＦ用のデータやＡＥ用のデータを取得でき、かつ撮影者が被写体を確認できることが望ましい。そして、ＬＶ用の画像データは、表示部５にライブビュー表示するために用いられるだけでなく、さらにＡＦ用のデータやＡＥ用のデータとしても用いられるために、連写時には第２の駆動方法により撮像部２を駆動するようにしたものである。これにより、連写による撮影を行う際にＬＶ用画像が更新されないまたはブラックアウトする時間を短縮することができ、被写体が移動する被写体であったとしても、撮影者がその被写体を撮影範囲内に収めるように撮像装置の撮影方向を変更することが容易となる。さらに、連写時に撮影される各画像が、ＡＦ追従に基づくより高い精度で合焦した画像、ＡＥ追従に基づくより適正な露光の画像となることが可能となる。一方、単写モード時には通常のＡＦ動作やＡＥ動作を行えば足りるために、第１の駆動方法により撮像部２を駆動するようにして、レリーズボタンが押圧されてからメモリカード６への記録が終了するまでの時間を短縮するようにしたものである。
【０１１７】
続いて、図１４は撮像装置のＡＦモードに応じた処理を示すフローチャートである。
【０１１８】
例えば、カメラ操作部１１のレリーズボタンが押圧されたところでこの処理に移行すると、まず、撮像装置による撮影動作を開始する（ステップＳ１）。
【０１１９】
続いて、カメラ制御部１２は、ＡＦモードの設定がシングルＡＦモードであるかコンティニュアスＡＦモードであるかを判定する（ステップＳ５）。
【０１２０】
ここでシングルＡＦモードであると判定された場合には、第１の駆動方法（図５、図７、図１０等参照）により撮像部２を駆動して静止画像を撮影し（ステップＳ３）、この処理を終了する。
【０１２１】
また、ステップＳ５において、コンティニュアスＡＦモードであると判定された場合には、第２の駆動方法（図８、図９、図１１、図１２等参照）により撮像部２を駆動して静止画像を撮影し（ステップＳ４）、この処理を終了する。
【０１２２】
コンティニュアスＡＦモード時には、レリーズボタンが半押しされた後であっても、露光期間が開始される直前までＡＦ用のデータ（可能であれば、さらにＡＥ用のデータ）を取得できることが望ましい。そして、ＬＶ用の画像データはＡＦ用のデータやＡＥ用のデータとして用いられるために、コンティニュアスＡＦモード時には第２の駆動方法により撮像部２を駆動するようにしたものである。これにより、コンティニュアスＡＦモード時に撮影される画像が、高いＡＦ追従性により撮影される画像となり、高速に移動する被写体を撮影する場合にも高い精度で合焦させることが可能となる。一方、シングルＡＦモード時には通常のＡＦ動作（および通常のＡＥ動作）を行えば足りるために、第１の駆動方法により撮像部２を駆動するようにして、レリーズボタンが押圧されてからメモリカード６への記録が終了するまでの時間を短縮するようにしている。
【０１２３】
なお、上述では、撮像部２を、第１の駆動方法と第２の駆動方法との何れで駆動するかを、撮影モードやＡＦモードに応じて選択していたが、選択するための要因となるのはこれらに限るものではなく、その他の要因に応じて選択するようにしても構わない。
【０１２４】
このような実施形態１によれば、リセットデータ読出期間と画素データ読出期間との少なくとも一方において、第２の駆動方法によりＬＶ用画像データを読み出す場合に、ＬＶ表示が非表示となる期間あるいは更新されない期間を短縮することが可能となる。
【０１２５】
また、連写モード時やコンティニュアスＡＦモード時には、第２の駆動方法によりＬＶ用画像データを取得するようにしたために、高いＡＦ追従性能や高いＡＥ追従性能を確保することが可能となる。一方、単写モード時やシングルＡＦモード時には、第１の駆動方法により撮像部２を駆動するようにしたために、レリーズボタンが押圧されてからメモリカード６への記録が終了するまでの時間を短縮することが可能となる。
【０１２６】
そして、少なくともレリーズボタンが押圧されてから画素データの読み出しが終了するまでの期間は撮像素子上に結像される画像がぶれることのないようにしているために、高輝度被写体からの光が高輝度部として結像している場合であっても、遮光された部分に漏れ込む電荷によって不自然な軌跡が生じるのを防止するとができる。これにより、画質の劣化を防いだ自然な画像を取得することができる。
【０１２７】
［実施形態２］
図１５から図１８は本発明の実施形態２を示したものであり、図１５は撮像部２の構成を示す図、図１６は撮像素子２１の画素部２４における画素２８の構成例を示す回路図、図１７は撮像部２を第２の駆動方法により駆動してグローバルシャッタによる静止画像を撮像するときの第１の動作例を示すタイミングチャート、図１８は撮像部２を第２の駆動方法により駆動してグローバルシャッタによる静止画像を撮像するときの第２の動作例を示すタイミングチャートである。
【０１２８】
この実施形態２において、上述の実施形態１と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【０１２９】
本実施形態の撮像部２は、画素部２４からの画素データおよびリセットデータの読み出しを、２つの出力回路から行うことができるようになっていて、いわゆる多線読み出しの撮像部として構成されたものとなっている。
【０１３０】
すなわち、複数の画素２８が２次元状に配列された画素部２４は、垂直走査回路、リセット制御部、信号読出制御部を兼ねた垂直制御回路３６により、行（ライン）単位で信号を印加され、選択された行の画素からの信号が、列毎に設けられている垂直転送線ＶＴＬ１またはＶＴＬ２（図１６も参照）の何れか選択された方へ出力されるようになっている。
【０１３１】
画素部２４に構成された全ての垂直転送線ＶＴＬ１は、第１出力回路３１へ接続されている。この第１出力回路３１は、図２に示した構成の内の、例えば、水平走査回路２７、Ａ／Ｄ変換部２２、ＫＴＣノイズ除去部２３を含んでいる（ただし、さらにＣＤＳ部２５を含むことを妨げるものではない）。そして、第１出力回路３１からは、静止画用の出力が行われるようになっている。
【０１３２】
画素部２４に構成された全ての垂直転送線ＶＴＬ２は、第２出力回路３２へ接続されている。この第２出力回路３２は、図２に示した構成の内の、例えば、ＣＤＳ部２５、水平走査回路２７、Ａ／Ｄ変換部２２を含んでいる（ただし、さらにＫＴＣノイズ除去部２３を含むことを妨げるものではない）。そして、第２出力回路３２からは、ライブビュー用の出力が行われるようになっている。
【０１３３】
こうして、垂直制御回路３６は、ライブビューデータ読出制御部とリセットデータ／画素データ読出制御部とを兼ねたもとなっている。
【０１３４】
次に、図１６を参照して、画素２８のより詳細な構成について説明する。
【０１３５】
まず、本実施形態の撮像素子２１には、上述したように、垂直転送線ＶＴＬ１と垂直転送線ＶＴＬ２とが各列に設けられている。
【０１３６】
そして、図１６に示す画素２８において、光電変換部ＰＤ、トランジスタＭｔｘ２、トランジスタＭｔｘ１、信号蓄積部ＦＤ、トランジスタＭｒ、増幅用トランジスタＭａの構成は、図３に示した画素２８と同様である。
【０１３７】
ただし、この図１６に示す画素２８は、増幅用トランジスタＭａに接続する信号電荷読出部として、第１の選択トランジスタＭｂ１（第１信号電荷読出部、リセット信号読出部）と第２の選択トランジスタＭｂ２（第２信号電荷読出部、第３信号電荷読出部）との２つを備えている。第１の選択トランジスタＭｂ１は、垂直転送線ＶＴＬ１に接続されるとともに、第１の選択パルスを印加するための信号線ＳＥＬ１に接続されている。また、第２の選択トランジスタＭｂ２は、垂直転送線ＶＴＬ２に接続されるとともに、第２の選択パルスを印加するための信号線ＳＥＬ２に接続されている。
【０１３８】
従って、信号蓄積部ＦＤに蓄積されている電荷は、信号線ＳＥＬ１に選択パルスを印加することにより垂直転送線ＶＴＬ１へ出力され、信号線ＳＥＬ２に選択パルスを印加することにより垂直転送線ＶＴＬ２へ出力されるようになっている。そして、異なる２つのラインに対しては、垂直転送線ＶＴＬ１への出力と、垂直転送線ＶＴＬ２への出力と、を同時に行うことが可能である。
【０１３９】
次に、図１７を参照して、撮像部２を第２の駆動方法により駆動してグローバルシャッタによる静止画像を撮像するときの第１の動作例について説明する。この図１７および次の図１８においては、簡単のために、画素部２４に設けられた水平ラインの総数が９ライン（画素部２４の上端側から下端側へ向けて、ラインＬ０１〜Ｌ０９の順に並んでいるものとする）であるとして説明する。
【０１４０】
また、この図１７に示す例においては、ＬＶ用ラインは、Ｌ０３、Ｌ０６、Ｌ０９に固定されているものとする。従って、非ＬＶ用ラインは、ラインＬ０１，Ｌ０２，Ｌ０４，Ｌ０５，Ｌ０７，Ｌ０８となる。
【０１４１】
レリーズボタンが押圧されることによりリセットデータ読出期間が開始されると、まず、ラインＬ０１について、トランジスタＭｒをオンして信号蓄積部ＦＤをリセットし、第１の選択トランジスタＭｂ１をオンしてリセットデータを読み出す。これと同時に、ラインＬ０３について、トランジスタＭｒをオンして信号蓄積部ＦＤをリセットし、第２の選択トランジスタＭｂ２をオンしてリセットデータを読み出すとともに、トランジスタＭｔｘ１をオンして画素データを光電変換部ＰＤから信号蓄積部ＦＤへ転送し、第２の選択トランジスタＭｂ２をオンして画素データを読み出す。
【０１４２】
従って、この動作により、第１出力回路３１から静止画用出力としてラインＬ０１の静止画用リセットデータが、第２出力回路３２からライブビュー用出力としてラインＬ０３のＬＶ用画像データが、それぞれ出力される。ここに、ラインＬ０３からのＬＶ用画像データの読み出しは、より詳しくは、リセットデータの読み出しと画素データの読み出しとを連続して行い、第２出力回路３２に含まれるＣＤＳ部２５により後者から前者を減算する処理を行うことになる。
【０１４３】
続いて、同様の処理を行い、ラインＬ０２から静止画用リセットデータを、ラインＬ０６からＬＶ用画像データを、それぞれ読み出す。
【０１４４】
さらに続いて、同様に、ラインＬ０４（ラインＬ０３はＬＶ用ラインであるために、この時点ではまだ読み出しを行わない）から静止画用リセットデータを、ラインＬ０９からＬＶ用画像データを、それぞれ読み出す。
【０１４５】
これにより、１フレーム分のＬＶ用画像データＡが出力されたために、次の表示フレームにおいて表示部５によりライブビュー表示を行うことができる。
【０１４６】
同様にして、ラインＬ０５から静止画用リセットデータを、ラインＬ０３からＬＶ用画像データを、それぞれ読み出し、ラインＬ０７から静止画用リセットデータを、ラインＬ０６からＬＶ用画像データを、それぞれ読み出し、ラインＬ０８から静止画用リセットデータを、ラインＬ０９からＬＶ用画像データを、それぞれ読み出すことで、次の１フレーム分のＬＶ用画像データＢが出力される。
【０１４７】
この時点で非ＬＶ用ラインの静止画用リセットデータの読み出しが完了したために、次は、ＬＶ用ラインの静止画用リセットデータの読み出しを開始する。従って、この時点以降は、露光期間が終了して画素データ読出期間にＬＶ用ラインからＬＶ用画像データを取得可能になるまでは、ライブビュー表示は更新されないかまたはブラックアウトする期間ＢＬに入ることになる（ただし、図１７に示す期間ＢＬは、ライブビュー用出力のタイムチャート上に表示しているが、実際のＬＶ表示はＬＶ用画像データを取得した次の表示フレームにおいて行われるために、表示部５における表示上の期間ＢＬとは約１表示フレーム分ずれていることになる。なお、以下の説明においても同様である。）。すなわち、このリセットデータ読出期間の最後には、ラインＬ０３から静止画用リセットデータを、ラインＬ０６から静止画用リセットデータを、ラインＬ０９から静止画用リセットデータを、順に読み出す。
【０１４８】
その後、信号線ＴＸ２を介して全ラインの全画素のトランジスタＭｔｘ２をオンして光電変換部ＰＤをリセットした後に同時にオフにすることにより、全画素の露光を同時に開始する。なお、トランジスタＭｔｘ２は露光の開始直前のみオンさせているが、ライブビューや撮影のために光電変換部ＰＤを露光させる必要がある期間を除けば、オンして光電変換部ＰＤをリセット状態としておいても構わない。
【０１４９】
そして、所定の露光期間が経過したところで、信号線ＴＸ１を介して全ラインの全画素のトランジスタＭｔｘ１に転送パルスを同時に印加することにより、画素電荷を信号蓄積部ＦＤへ転送し、全画素の露光を同時に終了する。なお、図１７に示した信号線ＴＸ１の信号は、全画素のトランジスタＭｔｘ１を同時にオンさせるタイミングのみを記している（すなわち、ライブビュー用の画素電荷を光電変換部ＰＤから信号蓄積部ＦＤへ転送する際には、ライブビュー用に読み出すライン毎にトランジスタＭｔｘ１をオンさせるタイミングが異なっているために、図示を省略している）。
【０１５０】
続いて、画素データの読出期間が開始される。
【０１５１】
すると、なるべく早い時点でＬＶ用ラインからＬＶ用画像データを取得可能にするために、まず最初に、ＬＶ用ラインの静止画用画素データの読み出しを開始する。すなわち、この画素データ読出期間の最初には、ラインＬ０３から静止画用画素データを、ラインＬ０６から静止画用画素データを、ラインＬ０９から静止画用画素データを、順に読み出す。従って、この読み出しが完了した時点で期間ＢＬが終了し、この時点以降は、ＬＶ用画像データを取得可能となる。
【０１５２】
なお、本実施形態においては、静止画用画像とライブビュー用画像とは出力系統が異なることを前提としているために、この図１７に示す流れにおいては、画素データ読出期間の最初にＬＶ用ラインから読み出した静止画用画素データに基づいてライブビュー用の画像データαを生成することは行っていないが、画像データαを生成して１表示フレーム分早い時点からライブビュー表示をするようにしても構わない。
【０１５３】
次に、ラインＬ０１から静止画用画素データを、ラインＬ０３からＬＶ用画像データを、それぞれ読み出し、ラインＬ０２から静止画用画素データを、ラインＬ０６からＬＶ用画像データを、それぞれ読み出し、ラインＬ０４から静止画用画素データを、ラインＬ０９からＬＶ用画像データを、それぞれ読み出すことで、１フレーム分のＬＶ用画像データＣが出力される。
【０１５４】
同様にして、ラインＬ０５から静止画用画素データを、ラインＬ０３からＬＶ用画像データを、それぞれ読み出し、ラインＬ０７から静止画用画素データを、ラインＬ０６からＬＶ用画像データを、それぞれ読み出し、ラインＬ０８から静止画用画素データを、ラインＬ０９からＬＶ用画像データを、それぞれ読み出すことで、次の１フレーム分のＬＶ用画像データＤが出力される。
【０１５５】
この時点で全ラインの静止画用画素データの読み出しが完了したために、静止画像の撮像が完了したことになり、この時点以降は通常のライブビュー表示を行うことになる。
【０１５６】
続いて、図１８を参照して、撮像部２を第２の駆動方法により駆動してグローバルシャッタによる静止画像を撮像するときの第２の動作例について説明する。
【０１５７】
上述した実施形態１において、図１１および図１２を参照して説明したように、リセットデータの読み出し時点から画素データの読み出し時点までの時間が各ライン毎に異なると、暗電流に起因するノイズ量がライン毎に異なることになる。このことは、図１７に示したような処理の流れにも同様に該当する。そこで、図１７に示したような処理の流れを変更して、各ラインのノイズ量が基本的に一定となるようにしたのがこの図１８に示す処理の流れである。
【０１５８】
すなわち、この図１８に示す例においては、図１７に示した例とは異なり、露光期間前にＬＶ用画像データが取得されるＬＶ用ライン（ラインＬ０３，Ｌ０６，Ｌ０９）と、露光期間後にＬＶ用画像データが取得されるＬＶ用ライン（ラインＬ０１，Ｌ０４，Ｌ０７）と、を重複しないように異ならせている。ここに、露光期間前のＬＶ用ラインおよび露光期間後のＬＶ用ラインは、画素部２４の全面をなるべく均等にカバーすることができるように一定ライン間隔で選択されたラインとなっている。
【０１５９】
レリーズボタンが押圧されることによりリセットデータ読出期間が開始されると、まず、露光期間後のＬＶ用ラインのリセットデータの読み出しが行われる。すなわち、ラインＬ０１から静止画用リセットデータを、ラインＬ０３からＬＶ用画像データを、それぞれ読み出し、ラインＬ０４から静止画用リセットデータを、ラインＬ０６からＬＶ用画像データを、それぞれ読み出し、ラインＬ０７から静止画用リセットデータを、ラインＬ０９からＬＶ用画像データを、それぞれ読み出すことで、露光期間後のＬＶ用ラインのリセットデータが出力されると共に、１フレーム分のＬＶ用画像データＡが出力される。
【０１６０】
続いて、ラインＬ０２から静止画用リセットデータを、ラインＬ０３からＬＶ用画像データを、それぞれ読み出し、ラインＬ０５から静止画用リセットデータを、ラインＬ０６からＬＶ用画像データを、それぞれ読み出し、ラインＬ０８から静止画用リセットデータを、ラインＬ０９からＬＶ用画像データを、それぞれ読み出すことで、リセットデータと、次の１フレーム分のＬＶ用画像データＢと、が出力される。
【０１６１】
そして、リセットデータ読出期間の最後に、ラインＬ０３から静止画用リセットデータを、ラインＬ０６から静止画用リセットデータを、ラインＬ０９から静止画用リセットデータを、順に読み出す。
【０１６２】
続く露光期間における処理は、図１７に示した処理と同様である。
【０１６３】
露光期間が終了すると、次に、画素データ読出期間が開始される。
【０１６４】
するとまず、リセットデータ読出期間において最初にリセットデータが読み出された露光期間後のＬＶ用ライン（ラインＬ０１，Ｌ０４，Ｌ０７）の静止画用画素データが順に読み出される。この時点以降は、露光期間後のＬＶ用ラインから、ＬＶ用画像データを取得することが可能となる。
【０１６５】
なお、この図１８に示す流れにおいても、画素データ読出期間の最初にＬＶ用ラインから読み出した静止画用画素データに基づいてライブビュー用の画像データαを生成し、１表示フレーム分早い時点からライブビュー表示をするようにしても構わない。
【０１６６】
次に、ラインＬ０２から静止画用画素データを、ラインＬ０１からＬＶ用画像データを、それぞれ読み出し、ラインＬ０５から静止画用画素データを、ラインＬ０４からＬＶ用画像データを、それぞれ読み出し、ラインＬ０８から静止画用画素データを、ラインＬ０７からＬＶ用画像データを、それぞれ読み出すことで、１フレーム分のＬＶ用画像データＣが出力される。
【０１６７】
同様にして、ラインＬ０３から静止画用画素データを、ラインＬ０１からＬＶ用画像データを、それぞれ読み出し、ラインＬ０６から静止画用画素データを、ラインＬ０４からＬＶ用画像データを、それぞれ読み出し、ラインＬ０９から静止画用画素データを、ラインＬ０７からＬＶ用画像データを、それぞれ読み出すことで、次の１フレーム分のＬＶ用画像データＤが出力される。
【０１６８】
この時点で全ラインの静止画用画素データの読み出しが完了したために、静止画像の撮像が完了したことになり、この時点以降は通常のライブビュー表示を行うことになる。
【０１６９】
なお、図１８を参照すれば分かるように、この図１８に示したような処理は、画素部２４を複数のフィールド（ライン群、あるいは画素群）に分割して読み出しを行い、ある時間において、これら複数のフィールドの内の例えば１つのフィールドをＬＶ用の読み出しに用いていると見ることができる。すなわち、露光前のリセットデータ読出期間においては、他のフィールドのリセットデータを読み出しているときに、最後に読み出すフィールドをＬＶ用の画素データを読み出すのに用いている。また、露光後の画素データ読出期間においては、他のフィールドの画素データを読み出しているときに、最初に読み出したフィールドをＬＶ用の画素データを読み出すのに用いている。
【０１７０】
そして、この図１８に示したような処理を行えば、ラインに応じてノイズ量が異なることによる画質の劣化を未然に防止することが可能となる。
【０１７１】
なお、本実施形態においては、多線読み出しの一方の出力系統から静止画用画像を読み出し、他方の出力系統からライブビュー用画像を読み出しているために、ラインが異なれば同時読み出しが可能であり、リセットデータ読出期間や画素データ読出期間が実施形態１の第１の駆動方法に比して長くなることはない。従って、撮影モードやＡＦモードに応じて第１の駆動方法と第２の駆動方法とを選択する必要に迫られるものではない。
【０１７２】
しかしながら、第１出力回路３１と第２出力回路３２とを同一の構成とする場合（つまり、上述したように、第１出力回路３１にＣＤＳ部２５を含ませ、かつ第２出力回路３２にＫＴＣノイズ除去部２３を含ませる場合）には、第１出力回路３１からライブビュー用の出力を行うことと、第２出力回路３２から静止画用の出力を行うことと、の何れもが可能である。従って、本実施形態において、第１の駆動方法により静止画用の出力を行うときには、第１出力回路３１および第２出力回路３２から２線読み出しを行うことが可能であり、読み出しを高速化することができる。従って、第１の駆動方法による読み出しを２線読み出しとする場合には、撮影モードやＡＦモードに応じて第１の駆動方法と第２の駆動方法とを選択することが効果的となる。
【０１７３】
なお、上述においては、多線読み出しの例として２線読み出しを挙げているが、３線もしくはそれ以上の多線読み出しであってももちろん構わない。
【０１７４】
このような実施形態２によれば、多線読み出し方式の撮像部を備える構成において、上述した実施形態１とほぼ同様の効果を奏することができる。さらに、多線読み出しを採用しているために、読出期間（リセットデータ読出期間および／または画素データ読出期間）を実施形態１に比して短縮することも可能となる。そして、実施形態１とは異なり、リセットデータ読出期間および画素データ読出期間におけるＬＶ用画像データの取得を、１つの表示フレームに１回の割合で行うことが可能となる。
【０１７５】
次に、図１９および図２０を参照して、上述した各実施形態に適用可能な第１の技術について説明する。図１９は垂直制御回路２６の構成を示すブロック図、図２０は第１の技術を用いてグローバルシャッタにより静止画像を撮像する前後にＬＶ表示を行うときの動作例を示すタイミングチャートである。
【０１７６】
この第１の技術は、上述した実施形態１において図１１および図１２を参照して説明したように、ＬＶ露光開始（図２０において細点線で示す斜線参照）を、リセットデータの分割読出（図２０において太点線で示す斜線参照）または静止画像データの分割読出（図２０において太線で示す斜線参照）と時間的に重なるように行うものとなっている。これにより、上述したように、ＬＶ露光時間を長くとることが可能となり、被写体の輝度が低い場合に、より明るいＬＶ画像、あるいは信号増幅のゲインを抑制したよりノイズの少ないＬＶ画像を得ることが可能となる利点がある。
【０１７７】
さらに、この第１の技術は、第２リセット部（トランジスタＭｒ）および選択トランジスタＭｂが、リセットデータを読み出すために画素部２４の画素２８を相互に重複しない複数の画素群に分割することを、第２信号電荷読出部（第２の選択トランジスタＭｂ）により読み出されるＬＶ用の信号電荷が生成される所定の画素群を構成するライン数を単位とした等分割により行うようにしたものとなっている。
【０１７８】
加えて、この第１の技術は、第１信号電荷読出部（選択トランジスタＭｂ）が、画素部２４の画素を相互に重複しない複数の画素群に分割して静止画像データを読み出すものであって、該分割を、第２信号電荷読出部（第２の選択トランジスタＭｂ）により読み出されるＬＶ用の信号電荷が生成される所定の画素群を構成するライン数を単位とした等分割により行うようにしたものとなっている。
【０１７９】
すなわち、まず図１９に示すように、垂直制御回路２６は、ＰＤリセット用デコーダ２６ａと、ＦＤリセット・読出用デコーダ２６ｂと、を備えて構成されている。これらＰＤリセット用デコーダ２６ａおよびＦＤリセット・読出用デコーダ２６ｂには、タイミングジェネレータ２９からタイミング制御信号が入力されるようになっている。
【０１８０】
ここに、ＰＤリセット用デコーダ２６ａは、画素２８内の光電変換部ＰＤをリセットするためのリセットパルスを信号線ＴＸ２を介してトランジスタＭｔｘ２へ印加するためのものである。
【０１８１】
また、ＦＤリセット・読出用デコーダ２６ｂは、画素２８内の信号蓄積部ＦＤをリセットするためのリセットパルスを信号線ＲＥＳを介してトランジスタＭｒへ印加しかつ信号蓄積部ＦＤから信号電荷を読み出すための選択パルスを信号線ＳＥＬを介して選択トランジスタＭｂへ印加するためのものである。
【０１８２】
次に、画素部２４の複数の画素群への等分割は、具体的には以下のように行われる。
【０１８３】
まず、画素部２４のライン数をｎとし、ライブビュー用画像を読み出すライン数をｍ（ｍ≦ｎ）とする。このときに、静止画用信号を分割読み出しするための分割数を、ｎ／ｍとする。ここでは、以下の説明を簡単にするために、ｎ／ｍが２以上の整数になるものとする。すると、第１行目〜第ｎ行目までの画素を、（ｎ／ｍ）を法として合同である画素群（グループ）に分割する［つまり、ｎ  ｍｏｄ  （ｎ／ｍ）が等しいグループに分割する］。すなわち、画素部２４を、行番号を（ｎ／ｍ）で割ったときの余りが等しくなる複数のグループに分割する。ここに、余りは１〜｛（ｎ／ｍ）−１｝または０の何れかであるから、画素部２４は、余りが１になるグループ、…、余りが｛（ｎ／ｍ）−１｝になるグループ、余りが０になるグループ、の合計（ｎ／ｍ）個のグループに分割されることが分かる。
【０１８４】
具体例として、ｎ＝３０００（行）、ｍ＝１０００（行）であるときを挙げると、分割数はｎ／ｍ＝３０００／１０００＝３となる。そして、画素部２４は、
（グループ１）余りが１のグループ：第１行、第４行、第７行、…、第２９９８行
（グループ２）余りが２のグループ：第２行、第５行、第８行、…、第２９９９行
（グループ３）余りが０のグループ：第３行、第６行、第９行、…、第３０００行
の３つのグループに分割される。
【０１８５】
このような例において、グローバル露光前のライブビュー用画像は、静止画リセットデータの分割読み出しをまだ行っていないグループのデータを用いることになる。
【０１８６】
具体例としては、
グループ１（ライブビュー画像）
グループ１（分割読み出し静止画リセットデータ）
グループ２（ライブビュー画像）
グループ２（分割読み出し静止画リセットデータ）
グループ３（ライブビュー画像）
グループ３（分割読み出し静止画リセットデータ）
のような順序でデータの読み出しを行うことが考えられる。
【０１８７】
従って、ライブビュー用画像の露光を開始するために信号線ＴＸ２へリセットパルスを印加するＰＤリセット用デコーダ２６ａと、静止画リセットデータを読み出すために信号線ＲＥＳへリセットパルスを印加し信号線ＳＥＬへ選択パルスを印加するＦＤリセット・読出用デコーダ２６ｂと、へタイミングジェネレータ２９から出力するタイミング制御信号を、送信時刻を除いて、同一の波形のものとすることができる。従って、タイミングジェネレータ２９は、先行する方へ送信するタイミング制御信号を、時間的遅延をもって後続する方へ送信すれば良く、遅延回路は公知の技術を利用することができるために、回路構成を簡単にすることが可能となる。
【０１８８】
一方、グローバル露光後のライブビュー用画像は、静止画像データの分割読み出しを実行済みのグループのデータを用いることになる。
【０１８９】
具体例としては、
グループ１（分割読み出し静止画像データ）
グループ１（ライブビュー画像）
グループ２（分割読み出し静止画像データ）
グループ２（ライブビュー画像）
グループ３（分割読み出し静止画像データ）
グループ３（ライブビュー画像）
のような順序でデータの読み出しを行うことが考えられる。
【０１９０】
従って、この場合にも、ライブビュー用画像の露光を開始するために信号線ＴＸ２へリセットパルスを印加するＰＤリセット用デコーダ２６ａと、静止画像データを読み出すために信号線ＳＥＬへ選択パルスを印加するＦＤリセット・読出用デコーダ２６ｂと、へタイミングジェネレータ２９から出力するタイミング制御信号を、送信時刻を除いて、同一の波形のものとすることができる。従って、タイミングジェネレータ２９は、先行する方へ送信するタイミング制御信号を、時間的遅延をもって後続する方へ送信すれば良く、遅延回路は公知の技術を利用することができるために、回路構成を簡単にすることが可能となる。
【０１９１】
続いて、図２１〜図３２を参照して、上述した各実施形態に適用可能な第２の技術について説明する。
【０１９２】
まず、図２１は、第２画像処理部３ｂの構成を示すブロック図である。
【０１９３】
第２画像処理部３ｂは、撮像部２から出力される信号に基づいてシェーディングを補正するための補正値を算出するシェーディング演算部３ｂ１と、このシェーディング演算部３ｂ１により算出された補正値に基づいて撮像部２から出力されるＬＶ用画像データのシェーディング補正を行うシェーディング補正部３ｂ２と、を備え、シェーディング補正部３ｂ２により補正された信号電荷に基づいて、画像表示用の第２画像データを生成し表示部５へ出力するものである。なお、この図２１に示す構成例においては、シェーディング演算部３ｂ１およびシェーディング補正部３ｂ２が第２画像処理部３ｂ内に設けられているが、この構成に限るものではなく、少なくとも一方が第２画像処理部３ｂの外部に設けられていても構わない。
【０１９４】
ここに、シェーディング演算部３ｂ１は、通常のライブビューを行っているときには、リアルタイムで取得したＬＶ用画像データに係るＯＢ領域（光学黒領域）（後述する）もしくはそれ以前の時点で取得したＬＶ用画像データに係るＯＢ領域の信号に基づいてシェーディングを補正するための補正値を算出するようになっている。一方、シェーディング演算部３ｂ１は、静止画像の連写が開始される等により、リセットデータまたは静止画像データの分割読み出しと共にライブビューを行っているときには、リセットデータの信号に基づいてシェーディングを補正するための補正値を算出するようになっている。
【０１９５】
次に、図２２は画素部２４から読み出されたフルサイズ静止画像に係るデータを示す図、図２３は画素部２４から読み出されたライブビュー画像に係るデータを示す図である。
【０１９６】
画素部２４は、後述する図３３に示すように、光が照射されて光電変換が行われる有効領域２４ｅｆｆと、この有効領域２４ｅｆｆの周囲に遮光領域として設けられたＯＢ領域と、を備えている。これらの内のＯＢ領域は、有効領域２４ｅｆｆの上側（または下側）に水平方向の帯状に設けられたＶＯＢ領域２４ｖｏｂと、有効領域２４ｅｆｆの左側（または右側）に垂直方向の帯状に設けられたＨＯＢ領域２４ｈｏｂと、に分けられる。
【０１９７】
従って、画素部２４からフルサイズ静止画像に対応して読み出されるデータは、図２２に示すように、有効領域データ４１ｅｆｆと、ＶＯＢ領域データ４１ｖｏｂと、ＨＯＢ領域データ４１ｈｏｂと、を含んでいる。ここで一例として、有効領域データ４１ｅｆｆの行数４１Ｈは３０００行、ＶＯＢ領域データ４１ｖｏｂの行数４１Ｇは６４行であるものとする。
【０１９８】
一方、図２３に示すように、画素部２４からライブビュー画像に対応して読み出されるデータも、フルサイズ静止画像に対応して読み出されるデータと同様に、有効領域データ４２ｅｆｆと、ＶＯＢ領域データ４２ｖｏｂと、ＨＯＢ領域データ４２ｈｏｂと、を含んでいる。ただし、ライブビュー画像は、有効領域とＯＢ領域との何れも、間引き読み出しや加算読み出し等により読み出され、読み出される画素数はフルサイズ静止画像よりも少ない。ここで、ライブビュー画像のサイズは、例えばフルサイズ静止画像の縦１／２、横１／２（つまり、面積は１／４）であるものとする。この場合には、有効領域データ４２ｅｆｆの行数４２Ｈは１５００行、ＶＯＢ領域データ４２ｖｏｂの行数４２Ｇは３２行となる。
【０１９９】
続いて、図２４はフルサイズ静止画像に係るシェーディングレベルの例を示す線図、図２５はライブビュー画像に係るシェーディングレベルの例を示す線図である。
【０２００】
ＣＭＯＳ等のＭＯＳ型撮像素子は、一般に、固定パターンノイズ（ＦＰＮ）として水平方向の暗時シェーディングが発生することが知られている。このシェーディングは、センサ駆動における信号伝達特性の違いに起因して発生する。より具体的には、撮像素子は、左右両端側から駆動信号が印加されるが、駆動信号が伝達されるまでの信号線の長さが画素の左右方向位置（列位置）によって異なるために、駆動信号の伝達時間が画素部の左右方向における中央部の画素と周辺部の画素とでは異なることになる（具体的には、中央部への駆動信号の伝達は、周辺部への駆動信号の伝達よりも時間的に遅れることになる）。さらに、画素の左右方向位置によって信号が伝達されるまでの信号線の長さが相違するが、この長さの違いに応じて信号線のインピーダンス等が異なることになる。このインピーダンス等の相違により、中央部の画素に伝達される駆動信号は、周辺部の画素に伝達される駆動信号よりも波形がややなまる（例えば、信号のエッジが滑らかになる等）ことになり、波形がなまる分だけトランジスタ等のオン／オフのタイミングがずれる。
【０２０１】
このような原因により、画素部２４の左右方向における中央部と周辺部とでは露光時間の相違が発生し、これがいわゆる暗時シェーディングとして撮像画像に現れることになる。このような１ライン上における暗時シェーディングの様子を、フルサイズ静止画像に関して示すのが図２４、ライブビュー画像に関して示すのが図２５である。これら図２４、図２５に示す例においては、クランプレベルＬＣに対して、シェーディングレベルのピーク位置ＰＡのシェーディングレベルＬＡは高い値となる。ただし、何らの補正をしていない状態においては、フルサイズ静止画像におけるシェーディングレベルＬＡは、ライブビュー画像におけるシェーディングレベルＬＡと基本的には同じである。
【０２０２】
このような暗時シェーディングは、一般に、ＶＯＢ領域の暗信号データに基づき補正される。すなわち、通常のライブビュー時には、シェーディング演算部３ｂ１が、例えばＩＩＲフィルタ等のデジタルローパスフィルタを用いて、ＶＯＢ領域における複数行分の暗信号データを列方向に統計処理（ＩＩＲフィルタは時間方向の重み付け加算平均処理の一種）することにより、水平方向の暗時シェーディングのレベルを第１列〜最終列まで求めて、求めた暗時シェーディンレベルを補正値とする。そして、シェーディング補正部３ｂ２が、有効領域のデータから求めた補正値を減算する等により、暗時シェーディングの補正を行う。
【０２０３】
このような処理により暗時シェーディングが補正された様子を、図２６および図２７を参照して説明する。ここに、図２６はフルサイズ静止画像に係る補正されたシェーディングレベルの例を示す線図、図２７はライブビュー画像に係る補正されたシェーディングレベルの例を示す線図である。なお、第１画像処理部３ａ内にも、第２画像処理部３ｂと同様にシェーディング演算部とシェーディング補正部とが設けられていて、静止画像に係るシェーディング補正を行うことができるようになっている。
【０２０４】
図示のように、フルサイズ静止画像に係るピーク位置ＰＡのシェーディングレベルＬＡ’Ｓは、ライブビュー画像に係るピーク位置ＰＡのシェーディングレベルＬＡ’Ｌよりも低い値となっている。これは、補正値を算出する際に、フルサイズ静止画像では上述したように例えば６４行分のＶＯＢ領域データ４１ｖｏｂを用いるのに対して、ライブビュー画像では上述したように例えば３２行分のＶＯＢ領域データ４２ｖｏｂを用いることになるために、ライブビュー画像よりもフルサイズ静止画像の方が補正値の統計的な信頼性が高くなるからである。
【０２０５】
このように、補正値の信頼性を高めるには、より多くの行数のＶＯＢ領域データを用いれば良いために、例えば動画像や静止画像の連写などにおいては、あるフレーム画像に関する補正値を得るのに、該フレーム画像のＶＯＢ領域データと、それよりも以前に取得されたフレーム画像のＶＯＢ領域データと、の複数フレームのＶＯＢ領域データを用いることが行われる。
【０２０６】
図２８は、リセットデータ読出と静止画像データ読出とによって得られる２枚の画像から一枚の静止画を作成した場合のシェーディング補正結果を示す線図である。静止画ではこのような２枚減算処理を行うことにより、シェーディングレベルを良好に補正することができる（そしてこの場合には、ＶＯＢ領域データを使用してＩＩＲフィルタ等によりデジタル処理で補正値を求める必要はない）。
【０２０７】
ただし、一般的な２枚減算を行うことなく静止画を生成することができる撮像素子においては、ＶＯＢラインの不足を補うために、静止画像データ読出に先だって、シェーディング補正値生成用に十分なライン数（例えば、４００ライン）を空読みする手法がとられることを指摘しておく。
【０２０８】
一方、ライブビュー画像は上述したようにフルサイズ静止画像よりも小さいために、ライブビュー画像に係るＶＯＢ領域データは行数が少なく、フルサイズ静止画像と同様の補正効果を得るためには、より多くのフレーム数のライブビュー画像が必要になる。従って、連写モードに入ってライブビューが開始された直後のライブビュー画像は、シェーディングによる画質の低下がより大きいことになる。
【０２０９】
そこで、この第２の技術は、連写モードに入った直後のライブビュー画像についても、シェーディングをより効果的に補正するためのものとなっている。
【０２１０】
すなわち、図３や図１６に示したような１画素内に５つのトランジスタが設けられた構成では、グローバル露光を行う前に静止画リセットデータの読み出しを行い、グローバル露光を行った後に静止画像データの読み出しを行う。
【０２１１】
そこで、図２１に示したシェーディング演算部３ｂ１は、連写が開始される等によりリセットデータの分割読み出しや静止画データの分割読み出しと共にライブビューが行われるときには、リセット信号読出部（選択トランジスタＭｂ）により読み出された静止画用のリセット信号における、同一列に属する複数画素のリセット信号の統計値に基づいて、行方向のシェーディングを演算するようになっている。なお、統計値の一例としては、加算平均値が挙げられる。ここに、加算平均値は、単純加算平均値、重み付け加算平均値等の何れであっても構わない。ただし、統計値は加算平均値であるに限るものではなく、中央値や最頻値やその他の統計的な値を広く用いることが可能である。
【０２１２】
また、シェーディング補正部３ｂ２は、第２信号電荷読出部（選択トランジスタＭｂ）によりＬＶ用に読み出された信号電荷を、シェーディング演算部３ｂ１により演算されたシェーディングに基づき補正する（具体的には、信号電荷から、シェーディングとして算出された補正値を減算する）ようになっている。
【０２１３】
図２９は分割読み出しにより得られたリセットデータに基づきライブビュー画像用に算出されたシェーディング補正値によりシェーディングレベルを補正した結果を示す線図、図３０は補正値の算出に用いる画素の行数に応じて補正精度が向上しシェーディングレベルがクランプレベルへ収束していく様子を示す線図、図３１は分割読み出しにより得られたリセットデータの様子を示す図、図３２は分割読み出しにより得られたリセットデータをライブビュー画像に合わせてリサイズしたときの様子を示す図である。
【０２１４】
１回の分割読み出しで得られるリセットデータは、画素部２４をどのように分割してどのような順序で読み出すかによって異なるが、ここでは例えば図３１に示すように、フルサイズ静止画像に係る読出データやライブビュー画像に係る読出データと同様に、有効領域データ４３ｅｆｆと、ＶＯＢ領域データ４３ｖｏｂと、ＨＯＢ領域データ４３ｈｏｂと、を含んでいるものとする。このとき読み出されるリセットデータは、水平方向の画素数はフルサイズ静止画像の水平方向画素数と同一であり、垂直方向の画素数はフルサイズ静止画像の垂直方向画素数を分割読み出しにおける分割数で割った数となる。例えば、フルサイズ静止画像の垂直方向の行数（垂直方向画素数）が３０００行であって、３分割読み出しされるとすると、分割読み出しされたリセットデータの垂直方向の行数４３Ｈは１０００行となる。
【０２１５】
分割読み出しの行数をライブビューの行数に合わせてある場合には、この分割読み出しにより得られたリセットデータを、図３２に示すように、ライブビュー画像に合わせて有効領域データ４３’ｅｆｆと、ＶＯＢ領域データ４３’ｖｏｂと、ＨＯＢ領域データ４３’ｈｏｂと、を含むデータにリサイズ（このリサイズは、公知の技術により容易に行うことができる）したときであっても、垂直方向の行数は１０００行のままである。この１０００行分のデータは充分に大きい行数のデータであるために、図３２に示すリセットデータに基づいて統計的にシェーディングレベルを算出すれば、充分に信頼性の高いデータが得られると考えられる。
【０２１６】
そして、図２９は、分割読み出しにより得られたリセットデータに基づき、ライブビュー画像用に算出されたシェーディングレベルの例を示している。図２９に示すシェーディングレベルＬＡ”は、図２７に示したシェーディングレベルＬＡ’Ｌよりも充分にクランプレベルへ収束しており、信頼性の高い補正データとなっていることが分かる。
【０２１７】
さらに、図３０に示すように、シェーディングレベルは、補正値の算出に用いる画素の行数に応じて、クランプレベルへ収束する（この図３０には、例えばＩＩＲフィルタを使用したときの補正精度収束カーブの様子を概略的に示している）。そして、上述したような１０００行分のリセットデータに基づいて算出されたシェーディングレベルは、クランプレベルへの収束度合いが十分であることが分かる。
【０２１８】
なお、リセットデータを分割読み出しする期間内に、ライブビュー画像を複数フレーム分取得して表示する場合には、各フレームを取得する直前に分割読み出しされたリセットデータを用いてシェーディング用の補正値を算出することが考えられる。一方、グローバル露光後の静止画像データを分割読み出しする期間内に、ライブビュー画像を表示する場合には、グローバル露光前に分割読み出しされたリセットデータを用いてシェーディング用の補正値を算出することが考えられる。また、直前のリセットデータで決定した補正値に、さらに、ライブビュー画像のＶＯＢ領域データを使用して補正値を継続して算出することも可能である（例えば、ＩＩＲフィルタを用いれば、このような処理を容易に行うことができる。また、加算平均処理を行った場合には移動平均となる）。
【０２１９】
このような第２の技術によれば、連写中のブラックアウト（表示部５によりライブビュー画像が観察できない状態）を軽減するために連写中ライブビュー（図１３のステップＳ４参照）を行う際に、リセットデータを用いてライブビュー用の暗時シェーディング補正を行うようにしたために、連写中ライブビューの開始直後から、シェーディングが良好に補正された画像を観察することが可能となる。
【０２２０】
次に、図３３〜図４６を参照して、上述した各実施形態に適用可能な第３の技術について説明する。
【０２２１】
まず、図３３は、画素部２４におけるブルーミング発生の様子を示す図である。
【０２２２】
上述したように、画素部２４は、光が照射されて光電変換が行われる有効領域２４ｅｆｆと、この有効領域２４ｅｆｆの周囲に遮光領域として設けられたＶＯＢ領域２４ｖｏｂおよびＨＯＢ領域２４ｈｏｂと、を備えている。
【０２２３】
そして、画素部２４の有効領域２４ｅｆｆの一部に強い光が照射されると、強い光が照射された画素（例えば、図３３においてＮラインの○で示した信号電荷が発生している画素）の信号電荷が垂直方向（Ｖ方向）に隣接する画素（例えば、図３３においてＮ＋１ライン上の隣接している画素）へ溢れ出して、隣接する画素まで明るく見えてしまうブルーミングの現象が発生することが、従来より知られている。
【０２２４】
この隣接する画素間における電荷の移動は、電荷蓄積を行っているＰＤが発生原因であるために、隣接画素でＰＤ蓄積を行っているか否かが大きく影響する。図２０に示したような読出しフレームを超えた長秒時露光、すなわち、リセットデータや静止画像データの読み出しを行っている最中にライブビュー用の露光を開始するような長秒時露光は、主に暗い撮影シーンに対して行われるが、夜景等の暗い撮影シーンでは光源と光源以外の被写体との輝度差が大きくなるために、一般に、ＰＤが飽和レベルを超えるシーンが発生する確率やその超える程度が増して、ブルーミングがより発生し易くなる（あるいは、発生するブルーミングの程度が大きくなる）と考えられる。
【０２２５】
このブルーミングにおける電荷の移動経路の例を、図３４および図３５を参照して説明する。図３４は図３に示したような画素構造におけるブルーミング発生時の電荷の移動経路の例を示す図、図３５は飽和した光電変換部ＰＤから信号電荷が漏れ出しブルーミングが発生している様子を示す図である。
【０２２６】
図３４に示すように、例えばＮライン上のある画素に強い光が照射されて光電変換部ＰＤが飽和する（図３５参照）と、光電変換部ＰＤから溢れ出た電荷が、自己の信号蓄積部ＦＤや、あるいは垂直方向（Ｖ方向）に隣接する例えばＮ＋１ライン上の画素の信号蓄積部ＦＤや光電変換部ＰＤへ移動することがある。
【０２２７】
図３や図１６に示したような１画素内に５つのトランジスタが設けられた構成では、ブルーミングが発生すると、グローバル露光後に読み出される静止画像データに影響を及ぼすだけでなく、グローバル露光前に読み出される静止画リセットデータにも影響を及ぼすことになる。さらに、ライブビュー時に隣接するラインを読み出すことがある場合には、ブルーミングの発生はライブビュー画像にも影響を及ぼすことになる。
【０２２８】
そこで、この第３の技術は、第２信号電荷読出部（選択トランジスタＭｂ）により読み出すための信号電荷（ライブビュー用の信号電荷）を所定の画素群により露光している期間は、所定の画素群に隣接するラインを少なくとも含むラインの画素の光電変換部ＰＤを、図３６に示すように、第３リセット部（トランジスタＭｔｘ２）によりリセットした状態に保持して、光電変換部ＰＤに発生した電荷を電流源ＶＤＤへ流すようにしたものとなっている。ここに図３６は、光電変換部ＰＤをリセットしているときのポテンシャルの様子を示す図である。
【０２２９】
そして、この第３の技術においては、リセット状態にしておくことが可能な光電変換部ＰＤについて、可能な限り、電流源ＶＤＤに接続するようにしている。ここに、「可能な限り」とは、「蓄積動作していない光電変換部ＰＤを原則的に全てリセットする」という意味である（ただし、より詳細な条件については後述する）。なお、信号蓄積部ＦＤも電流源ＶＤＤへ接続してリセットすることが可能となるように構成されているが、不要電荷の発生源は光電変換部ＰＤであるために、ここでは光電変換部ＰＤのリセットのみを考慮することにする。ただし、リセット可能な信号蓄積部ＦＤについても電流源ＶＤＤに接続するようにしても構わない。
【０２３０】
まず、図３７〜図４１は、リセットデータ読出期間にリセットデータを５：１の割合で（つまり、５ラインに１ラインの割合で）分割読み出しすると共にライブビュー画像の読み出しを行っているときの、画素部２４におけるブルーミング抑圧のための光電変換部ＰＤのリセットの様子を示している。ここに、図３７はリセットデータ読出期間に５Ｎ（Ｎは整数）ラインのリセットデータの分割読み出しと（５Ｎ＋２）ラインのライブビュー画像の読み出しを行っているときの様子を示す図、図３８はリセットデータ読出期間に（５Ｎ＋１）ラインのリセットデータの分割読み出しと（５Ｎ＋３）ラインのライブビュー画像の読み出しを行っているときの様子を示す図、図３９はリセットデータ読出期間に（５Ｎ＋２）ラインのリセットデータの分割読み出しを行っているときの様子を示す図、図４０はリセットデータ読出期間に（５Ｎ＋３）ラインのリセットデータの分割読み出しを行っているときの様子を示す図、図４１はリセットデータ読出期間に（５Ｎ＋４）ラインのリセットデータの分割読み出しを行っているときの様子を示す図である。
【０２３１】
そして、図３７〜図４１は、ライブビュー画像の露光開始をリセットデータの読み出しと同時に行っている場合（図２０参照）を図示したものである。ただし、以下に説明する原則は、ライブビュー画像の露光開始をリセットデータの読み出しと同時に行っている場合はもちろんのこと、露光開始がリセットデータの読出しと同時でない場合にも適用される。
【０２３２】
このとき、次のような原則に基づいて、光電変換部ＰＤのリセット動作が行われる。
【０２３３】
（Ａ１）リセットデータの読み出しは、信号蓄積部ＦＤをリセットして読み出す動作であって、光電変換部ＰＤの動作には影響を及ぼさない。さらに、リセットデータを読み出したライン（ここに、「リセットデータを読み出したライン」は、「リセットデータを読み出し終えたライン」を含むだけでなく、さらに「リセットデータを今読み出しているライン」も含むものとする）は、グローバル露光後に静止画像データを読み出すまではその状態を保持しなければならず、その間にブルーミングの影響があると画質の低下の原因となる。そこで、リセットデータを読み出したラインの光電変換部ＰＤをリセットする。
【０２３４】
（Ａ２）さらに、隣接するラインからリセットデータを読み出したラインへのブルーミングの影響も取り除く必要がある。そこで、リセットデータを読み出したラインの少なくとも上下に隣接するラインについては、光電変換部ＰＤをリセットする。
【０２３５】
（Ａ３）（Ａ１）および（Ａ２）の帰結として、リセットデータを読み出したライン、およびリセットデータを読み出したラインの上下に隣接するラインは、ライブビュー用の露光を開始するライン（図中に△を付したライン）（次にＬＶ用画像データの読み出しを行うライン（図中に□を付したライン））とすることはできない（この禁止条件に該当するラインの右側に図中で×を付している）。従って、ライブビュー用の露光を開始するラインの上下に隣接するラインは、リセットデータを読み出したラインとはならない。そこで、このような禁止条件に該当しないラインの内の何れかを、ライブビュー用の露光を開始するラインに設定する。なお、分割読み出しの割合が３：１以上（１／３以上）の場合には、上述した禁止条件に該当しないラインは存在しない。つまり、ここで説明しているブルーミング抑圧は、リセットデータ（あるいは後述する静止画像データ）を４：１以下（１／４以下）の割合で分割読み出しする場合（例えば、分割読み出しの割合が５：１や６：１の場合、あるいは１１：２、１３：３の場合など）にのみ実現することが可能である。そして、ライブビュー用の露光が開始されたラインは、光電変換部ＰＤに信号電荷を蓄積中であるのだから、当然にして光電変換部ＰＤのリセットは行わない。
【０２３６】
（Ａ４）リセットデータ（あるいは後述する静止画像データについても同様）を分割読み出しする割合が５：１以下（１／５以下）である場合には、リセットデータを読み出したライン、リセットデータを読み出したラインの上下に隣接するライン、ライブビュー用の露光を開始するライン、の何れにも該当しないラインが、少なくともリセットデータの第１回目の分割読み出しを行っている時点では存在し得る。この場合には、この何れにも該当しないラインについても、光電変換部ＰＤをリセットする。
【０２３７】
以上述べた（Ａ１）〜（Ａ４）を、光電変換部ＰＤのリセットの観点から簡単にまとめると、次の（Ａ）となる。
【０２３８】
（Ａ）ライブビュー用の信号電荷蓄積を行っていない光電変換部ＰＤは、全てリセット状態に保つ。
【０２３９】
図３７〜図４１を参照すれば、ライブビュー用の信号電荷蓄積を行っているライン（△または□が付されたライン）以外のラインは、全て光電変換部ＰＤがリセットされ、原則（Ａ）が満たされていることが分かる。そして、原則（Ａ）の帰結として、ライブビュー用の信号電荷蓄積を行っているラインは、それ以外のラインからのブルーミングの影響を受けることがないことが分かる。
【０２４０】
次に、図４２〜図４６は、静止画像データ読出期間に静止画像データを５：１の割合で分割読み出しすると共にライブビュー画像の読み出しを行っているときの、画素部２４におけるブルーミング抑圧のための光電変換部ＰＤのリセットの様子を示している。ここに、図４２は静止画像データ読出期間に５Ｎラインの静止画像データの分割読み出しを行っているときの様子を示す図、図４３は静止画像データ読出期間に（５Ｎ＋１）ラインの静止画像データの分割読み出しを行っているときの様子を示す図、図４４は静止画像データ読出期間に（５Ｎ＋２）ラインの静止画像データの分割読み出しを行っているときの様子を示す図、図４５は静止画像データ読出期間に（５Ｎ＋３）ラインの静止画像データの分割読み出しと（５Ｎ＋１）ラインのライブビュー画像の読み出しを行っているときの様子を示す図、図４６は静止画像データ読出期間に（５Ｎ＋４）ラインの静止画像データの分割読み出しと（５Ｎ＋２）ラインのライブビュー画像の読み出しを行っているときの様子を示す図である。
【０２４１】
そして、図４２〜図４６は、ライブビュー画像の露光開始を静止画像データの読み出しと同時に行っている場合（図２０参照）を図示したものである。ただし、以下に説明する原則は、ライブビュー画像の露光開始を静止画像データの読み出しと同時に行っている場合はもちろんのこと、露光開始が静止画像データの読出しと同時でない場合にも適用される。
【０２４２】
このとき、次のような原則に基づいて、光電変換部ＰＤのリセット動作が行われる。
【０２４３】
（Ｂ１）静止画像データは、グローバルシャッタ閉動作時に光電変換部ＰＤから信号蓄積部ＦＤへ転送される。従って、その後の静止画像データの読み出しは、信号蓄積部ＦＤから信号電荷を読み出す動作となり、光電変換部ＰＤの動作には影響を及ぼさない。さらに、静止画像データをまだ読み出していないラインは、ブルーミングの影響があると画質の低下の原因となる。そこで、静止画像データをまだ読み出していないラインの光電変換部ＰＤは、全てリセットする。
【０２４４】
（Ｂ２）さらに、隣接するラインから静止画像データをまだ読み出していないラインへのブルーミングの影響も取り除く必要がある。そこで、静止画像データをまだ読み出していないラインの少なくとも上下に隣接するラインについては、光電変換部ＰＤをリセットする。
【０２４５】
（Ｂ３）（Ｂ１）および（Ｂ２）の帰結として、静止画像データをまだ読み出していないライン、および静止画像データをまだ読み出していないラインの上下に隣接するラインは、ライブビュー用の露光を開始するライン（図中に△を付したライン）（次にＬＶ用画像データの読み出しを行うライン（図中に□を付したライン））とすることはできない（この禁止条件に該当するラインの右側に図中で×を付している）。そこで、このような禁止条件に該当しないラインの内の何れかを、ライブビュー用の露光を開始するラインに設定する。なお、分割読み出しの割合が４：１以下（１／４以下）の場合にのみ、上述した禁止条件に該当しないラインが存在するのは上述と同様である。そして、ライブビュー用の露光が開始されたラインは、光電変換部ＰＤに信号電荷を蓄積中であるのだから、当然にして光電変換部ＰＤのリセットは行わない。
【０２４６】
（Ｂ４）静止画像データを分割読み出しする割合が５：１以下（１／５以下）である場合には、静止画像データをまだ読み出していないライン、静止画像データをまだ読み出していないラインの上下に隣接するライン、ライブビュー用の露光を開始するライン、の何れにも該当しないラインが、少なくともリセットデータの最終回目の分割読み出しを行っている時点では存在し得る。この場合には、この何れにも該当しないラインについても、光電変換部ＰＤをリセットする。
【０２４７】
以上述べた（Ｂ１）〜（Ｂ４）を、光電変換部ＰＤのリセットの観点から簡単にまとめると、次の（Ｂ）となる。
【０２４８】
（Ｂ）ライブビュー用の信号電荷蓄積を行っていない光電変換部ＰＤは、全てリセット状態に保つ。
【０２４９】
図４２〜図４６を参照すれば、ライブビュー用の信号電荷蓄積を行っているライン（△または□が付されたライン）以外のラインは、全て光電変換部ＰＤがリセットされ、原則（Ｂ）が満たされていることが分かる。そして、原則（Ｂ）の帰結として、ライブビュー用の信号電荷蓄積を行っているラインは、それ以外のラインからのブルーミングの影響を受けることがないことが分かる。
【０２５０】
そして、原則（Ａ）と原則（Ｂ）とを合わせて総合的に考えると、次の（ＡＢ）のようにいうことができる。
【０２５１】
（ＡＢ）静止画用またはライブビュー用の信号電荷蓄積を行っていない光電変換部ＰＤは、全てリセット状態に保つ。
【０２５２】
この原則（ＡＢ）は、少なくともリセットデータ読出期間の開始から静止画像データ読出期間の終了までは満たされる必要があるが、この期間に限らず、さらに広く一般に適用することが可能である。
【０２５３】
なお、図３９〜図４４に示したように、ライブビュー用のラインを選択することができない場合も生じるが、分割読み出しする割合を小さくすれば（つまり、ｍ：１の割合におけるｍの値を大きくすれば）、選択することができる場合に対する選択することができない場合の割合が小さくなるために、フレームレートが不均一になるのを軽減して、ライブビュー画像の見映えとブルーミングの低減との両立を図ることが可能となる。
【０２５４】
このような第３の技術によれば、ライブビュー用のラインが、それ以外のラインからのブルーミングの影響を受けることはないために、ブルーミングの抑圧されたライブビュー画像信号を得ることができる。従って、ブルーミングが発生し易い図２０に示したような長秒時露光のライブビューの場合に、この第３の技術は一層効果的となる。
【０２５５】
さらに、リセットデータを読み出した画素または静止画像データをまだ読み出していない画素に、ブルーミングによるノイズが混入するのを防止することができる。従って、ブルーミングの抑圧された静止画像を得ることができる。
【０２５６】
次に、図４７および図４８を参照して、上述した各実施形態に適用可能な第４の技術について説明する。図４７はトランジスタＭｔｘ２のゲート電極下におけるポテンシャルの例を示す図、図４８は撮像部２を第２の駆動方法により駆動してグローバルシャッタによる静止画像を撮像するときの信号線ＴＸ２に印加される信号の例を示すタイミングチャートである。
【０２５７】
この第４の技術は、第２信号電荷読出部（選択トランジスタＭｂ）により読み出すための信号電荷（ＬＶ用の信号電荷）を所定の画素群により露光している期間は、オーバーフロー制御部（トランジスタＭｔｘ２）が、少なくとも所定の画素群の各画素の光電変換部ＰＤを、電荷を蓄積する状態（トランジスタＭｔｘ２のゲート電極の電位がゲートオフ電位Ｖｏｆｆとなった状態）と、第１リセット部（トランジスタＭｔｘ２）によりリセットする状態（トランジスタＭｔｘ２のゲート電極の電位がゲートオン電位Ｖｏｎとなった状態）と、の中間の、所定ポテンシャル以下のエネルギーの電荷を蓄積し所定ポテンシャルを超えるエネルギーの電荷をオーバーフローさせる状態（トランジスタＭｔｘ２のゲート電極の電位が所定電位Ｖｍ（Ｖｏｆｆ＜Ｖｍ＜Ｖｏｎ）となった状態）に保持するようにしたものとなっている。
【０２５８】
つまり、図４８に示すように、ライブビュー用の駆動を行っている期間は、少なくともライブビュー用の駆動を行っている画素の信号線ＴＸ２に印加する信号（トランジスタＭｔｘ２のゲートを制御する信号）の電位を、光電変換部ＰＤに電荷を蓄積するゲートオフ電位Ｖｏｆｆと、光電変換部ＰＤをリセットするゲートオン電位Ｖｏｎとの中間の所定電位Ｖｍにする。
【０２５９】
これにより、図４７に示すように、トランジスタＭｔｘ２のゲート電極下のポテンシャルがリセット時よりも高くなる（負電荷をもつ電子にとってのポテンシャルが高くなるということであり、電位は低くなる）ために、このポテンシャルで決るレベル以上のエネルギーをもつ電荷は電流源ＶＤＤ側へ排出され、光電変換部ＰＤはオーバーフロー動作を行うことになる。
【０２６０】
従って、ライブビュー用の駆動を行っている画素に強い光が照射されたとしても、余剰電荷が電流源ＶＤＤ側へ確実に排出されるために、ライブビュー用の画素に発生した余剰電荷が隣接する画素に漏れ込むことはなく、ライブビュー用画像および静止画像に対してブルーミング現象が発生するのを抑制することができる。
【０２６１】
なお、この第４の技術を適用すると、ライブビュー用の画素の飽和レベル（光電変換部ＰＤに蓄積可能な電荷の個数）は通常の駆動動作時よりも低くなることになるために、撮像素子から読み出された信号をアナログ的に増幅するか、または第２画像処理部３ｂ等においてデジタル的に階調変換等を行うと良い。
【０２６２】
そして、この第４の技術は、単独で用いることも可能であるが、上述した第３の技術と共に用いるとさらに良い。すなわち、第３の技術を適用すれば、ライブビュー用の駆動を行っている画素以外の画素のブルーミングを抑制することができ、また、第４の技術を適用すればライブビュー用の駆動を行っている画素のブルーミングを抑制することができるために、画素部２４内の全画素についてブルーミングの抑制を行うことが可能となるからである。
【０２６３】
なお、上述では、トランジスタＭｔｘ２に印加する信号の電位を制御することにより、光電変換部ＰＤのオーバーフロー動作を行うようにしていたが、これに限るものではない。例えば、トランジスタＭｔｘ２に印加する信号の電位は通常のリセット時のゲートオン電位Ｖｏｎにして、トランジスタＭｔｘ２が接続されている電流源ＶＤＤの電位を上述した中間の電位Ｖｍに制御することにより、光電変換部ＰＤのオーバーフロー動作を行う技術を採用しても構わない。
【０２６４】
なお、上述した各実施形態においては、主として撮像装置についてを説明しているが、本発明は撮像装置に限定されるものではなく、例えば、撮像装置においてライブビュー画像と静止画像とを上述したように撮像する方法、つまり撮像装置の撮像方法であっても構わないし、撮像装置の撮像処理プログラム、撮像装置の撮像処理プログラムを記録する記録媒体等であっても構わない。
【０２６５】
また、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【０２６６】
１…レンズ（撮影レンズ）
２…撮像部
３…画像処理部
３ａ…第１画像処理部
３ｂ…第２画像処理部（第３画像処理部を兼ねる）
３ｂ１…シェーディング演算部
３ｂ２…シェーディング補正部
４…ＡＦ評価値演算部
５…表示部
６…メモリカード
７…手振れ検出部
８…手振れ補正部（ぶれ補正部）
９…露光制御部
１０…ＡＦ制御部
１１…カメラ操作部
１２…カメラ制御部
２１…撮像素子
２２…Ａ／Ｄ変換部
２３…ＫＴＣノイズ除去部
２４…画素部
２４ｅｆｆ…有効領域
２４ｈｏｂ…ＨＯＢ領域
２４ｖｏｂ…ＶＯＢ領域
２５…ＣＤＳ部
２６…垂直制御回路
２６ａ…ＰＤリセット用デコーダ
２６ｂ…ＦＤリセット・読出用デコーダ
２７…水平走査回路
２８…画素
２９…タイミングジェネレータ
３１…第１出力回路
３２…第２出力回路
３６…垂直制御回路
ＰＤ…光電変換部
ＦＤ…信号蓄積部（蓄積部、第１電荷蓄積部、第２電荷蓄積部）
Ｍａ…増幅用トランジスタ
Ｍｂ…選択トランジスタ（第１信号電荷読出部、第２信号電荷読出部、リセット信号読出部、第３信号電荷読出部）
Ｍｂ１…選択トランジスタ（第１信号電荷読出部、リセット信号読出部）
Ｍｂ２…選択トランジスタ（第２信号電荷読出部、第３信号電荷読出部）
Ｍｒ…トランジスタ（第２リセット部）
Ｍｔｘ１…トランジスタ（転送部、ゲート部）
Ｍｔｘ２…トランジスタ（第１リセット部、第３リセット部）
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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