(57)【要約】【課題】電力不足による駆動停止することなく、高速掃出しにかかる期間を短縮する。【解決手段】一眼レフカメラは撮像素子、ＴＧ、ミラー、およびＣＰＵを有する。撮像素子は被写体の光学像に応じた画像信号を生成する。ＴＧは撮像素子を駆動するために、垂直パルスΦＶを生成する。垂直転送パルスの周波数に応じた転送速度で撮像素子は信号電荷を転送する。露光完了後（ｔ４）〜ミラーの閉止動作開始時（ｔ６）までの間に第２の転送速度による高速掃出しが完了しない場合、第１の転送速度で高速掃出しを実行する。ミラーの閉止動作実行時期と高速掃出し時期が重ならない場合（ｔ８〜ｔ９）には、第２の転送速度で高速掃出しを実行する。【選択図】図４
2010098474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光量に応じた信号電荷を生成する複数の画素と、前記画素から読出される前記信号電荷を転送信号の周波数に応じた速さで転送する電荷転送路とを有する撮像素子を駆動する撮像素子駆動ユニットであって、
前記信号電荷を転送させるための前記転送信号である通常転送信号、前記電荷転送路に残る電荷を掃出す高速掃出しのための前記転送信号であって前記通常転送信号より周波数の大きな第１の掃出信号、または前記高速掃出しのための前記転送信号であって前記第１の掃出信号より周波数の大きな第２の掃出信号のいずれかを生成して、前記撮像素子に送信する信号生成部と、
前記撮像素子と同じ電力源から供給される電力により駆動される被駆動体が駆動される期間の少なくとも一部と前記高速掃出しの実行期間の少なくとも一部とが重なる場合には重なり合う一部の期間において前記信号生成部に前記第１の掃出信号を生成させ、前記被駆動体の全駆動期間と前記高速掃出しの全実行期間とが重ならない場合には前記信号生成部に前記第２の掃出信号を生成させる制御部とを備える
ことを特徴とする撮像素子駆動ユニット。
【請求項２】
前記制御部は、前記被駆動体の駆動期間の少なくとも一部と前記高速掃出しの実行期間の少なくとも一部とが重なる場合には、前記高速掃出しの全実行期間において前記信号生成部に前記第１の掃出信号を生成させることを特徴とする請求項１に記載の撮像素子駆動ユニット。
【請求項３】
前記制御部は、前記被駆動体の駆動期間の少なくとも一部と前記高速掃出しの実行期間の少なくとも一部とが重なる場合には、互いに重なり合う一部の期間においてのみ前記第１の掃出信号を生成させることを特徴とする請求項１に記載の撮像素子駆動ユニット。
【請求項４】
受光量に応じた信号電荷を生成する複数の画素と、前記画素から読出される前記信号電荷を転送信号の周波数に応じた速さで転送する電荷転送路とを有する撮像素子と、
前記撮像素子と同じ電力源から供給される電力により駆動される被駆動体と、
前記信号電荷を転送させるための前記転送信号である通常転送信号、前記電荷転送路に残る電荷を掃出す高速掃出しのための前記転送信号であって前記通常転送信号より周波数の大きな第１の掃出信号、または前記高速掃出しのための前記転送信号であって前記第１の掃出信号より周波数の大きな第２の掃出信号のいずれかを生成して、前記撮像素子に送信する信号生成部と、
前記被駆動体が駆動される期間の少なくとも一部と前記高速掃出しの実行期間の少なくとも一部とが重なる場合には少なくとも重なり合う一部の期間において前記信号生成部に前記第１の掃出信号を生成させ、前記被駆動体の全駆動期間と前記高速掃出しの全実行期間とが重ならない場合には前記信号生成部に前記第２の掃出信号を生成させる制御部とを備える
ことを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤ撮像素子などのように生成した信号電荷を転送する電荷転送路が生成する不要な電荷を撮像前に高速で掃出させる撮像素子駆動ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
被写体の光学像に応じた画像信号を生成する様々な種類の撮像素子が開示されている。様々な種類の撮像素子の中で、小型化、良好なＳ／Ｎ比、感度の高さなどの点において様々な改良が加えられたＣＣＤ撮像素子が広範に用いられている。
【０００３】
ＣＣＤ撮像素子は、受光面に配置される複数の画素から受光量に応じた信号電荷を画素毎に垂直ＣＣＤに読出し、垂直ＣＣＤに読出した信号電荷を水平ＣＣＤに転送し、水平ＣＣＤに転送された信号電荷を出力アンプに転送することにより、各画素が生成した信号電荷に応じた画素信号を順番に出力する。
【０００４】
垂直ＣＣＤには、漏れた光により垂直ＣＣＤ自身が生成する電荷や、転送容量を超える信号電荷の転送時に漏れ出た電荷や、読出し時以外において画素から漏れ出る電荷などが蓄積されることがある。このような電荷は信号電荷に対してノイズとなり、正確な画像を表示するためには排除する必要がある。
【０００５】
そこで、画素が生成した信号電荷を垂直ＣＣＤに読出し、転送させる前に、垂直ＣＣＤに高速掃出しを実行させ、垂直ＣＣＤに蓄積された電荷を排除することが開示されている（特許文献１参照）。
【０００６】
一般的に、撮像動作が完了するまでの期間が短いことが望まれている。垂直ＣＣＤの高速掃出し期間を短縮することにより、撮像動作の実行期間を短縮可能である。高速掃出しの短縮化のためには、垂直ＣＣＤを駆動するための駆動信号の周波数を大きくする必要がある。
【０００７】
一方で、駆動信号の周波数を増加させることにより、電力の消費量が急増する。一時的な電力不足による撮像動作の停止を防ぐため、他の動作を実行するのに必要な電力を確保した残りの電力に応じて駆動信号の周波数の最大値が定まる。それゆえ、駆動信号の周波数の最大化には限度があるが、高速掃出し期間の更なる短縮化が求められていた。
【特許文献１】特開平４−３５６８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明ではＣＣＤのような電荷転送型撮像素子において、電力不足による駆動の停止を防ぎながら、電荷転送路に蓄積された電荷の高速掃出し期間を短縮化する撮像素子駆動ユニット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】
【０００９】
本発明の撮像素子駆動装置は、受光量に応じた信号電荷を生成する複数の画素と画素から読出される信号電荷を転送信号の周波数に応じた速さで転送する電荷転送路とを有する撮像素子を駆動する撮像素子駆動ユニットであって、信号電荷を転送させるための転送信号である通常転送信号、電荷転送路に残る電荷を掃出す高速掃出しのための転送信号であって通常転送信号より周波数の大きな第１の掃出信号、または高速掃出しのための転送信号であって第１の掃出信号より周波数の大きな第２の掃出信号のいずれかを生成し撮像素子に送信する信号生成部と、撮像素子と同じ電力源から供給される電力により駆動される被駆動体が駆動される期間の少なくとも一部と高速掃出しの実行期間の少なくとも一部とが重なる場合には重なり合う一部の期間において信号生成部に第１の掃出信号を生成させ被駆動体の全駆動期間と高速掃出しの全実行期間とが重ならない場合には信号生成部に第２の掃出信号を生成させる制御部とを備えることを特徴としている。
【００１０】
さらに、制御部はミラーの移動期間の少なくとも一部と高速掃出しの実行期間の少なくとも一部とが重なる場合には、高速掃出しの全実行期間において信号生成部に第１の掃出信号を生成させることが好ましい。
【００１１】
また、制御部はミラーの移動期間の少なくとも一部と高速掃出しの実行期間の少なくとも一部とが重なる場合には、互いに重なり合う一部の期間においてのみ第１の掃出信号を生成させることが好ましい。
【００１２】
本発明のカメラは、受光量に応じた信号電荷を生成する複数の画素と画素から読出される信号電荷を転送信号の周波数に応じた速さで転送する電荷転送路とを有する撮像素子と、撮像素子と同じ電力源から供給される電力により駆動される被駆動体と、信号電荷を転送させるための転送信号である通常転送信号、電荷転送路に残る電荷を掃出す高速掃出しのための転送信号であって通常転送信号より周波数の大きな第１の掃出信号、または高速掃出しのための転送信号であって第１の掃出信号より周波数の大きな第２の掃出信号のいずれかを生成して撮像素子に送信する信号生成部と、被駆動体が駆動される期間の少なくとも一部と高速掃出しの実行期間の少なくとも一部とが重なる場合には少なくとも重なり合う一部の期間において信号生成部に第１の掃出信号を生成させ被駆動体の全駆動期間と高速掃出しの全実行期間とが重ならない場合には信号生成部に第２の掃出信号を生成させる制御部とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、消費電力が高くなるミラーの移動中には周波数のより小さな第１の掃出信号により高速掃出しが実行されるので、電力不足によるカメラの駆動停止が防がれる。一方、ミラーが移動していない期間に周波数のより大きな第２の掃出信号により高速掃出しが実行されるので、より大きな転送速度で高速掃出しが実行され、撮像全体の期間を短縮可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態を適用した撮像素子駆動ユニットを有する一眼レフカメラの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【００１５】
一眼レフカメラ１０は、撮影光学系１１、撮像素子３０、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１２、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１３、ＣＰＵ１４、およびバッテリ１５などによって構成される。
【００１６】
撮影光学系１１はフォーカスレンズ（図示せず）や変倍レンズ（図示せず）を含む複数のレンズによって形成される。撮影光学系１１の光軸に垂直となるように、かつ光軸上に撮像素子３０が配置される。撮影光学系１１により、被写体の光学像が撮像素子３０の受光面に結像する。
【００１７】
撮影光学系１１と撮像素子３０との間に、絞り１６、ミラー１７（被駆動体）、シャッタ１８が配置される。絞り１６の開口率を調整することにより撮像素子３０への入射光量が調整される。撮影待機時にミラー１７は閉止しており、被写体の光学像をペンタプリズム１９に向けて反射し、ビューファインダー（図示せず）に伝達させる。撮像実行時にミラー１７が上方に開放され、被写体の光学像がシャッタ１８に到達する。シャッタ１８を開閉することにより、光学像の撮像素子３０への遮光と到達とが切替えられる。
【００１８】
絞り１６、ミラー１７、およびシャッタ１８は光学系駆動回路２０により駆動される。光学系駆動回路２０による各部位の駆動は、ＣＰＵ１４により制御される。なお、一眼レフカメラ１０には測光センサ（図示せず）が設けられる。測光センサにより被写体周辺の光量が検出される。検出された光量に基づいて、絞り１６の開口率調整、ミラー１７の開閉時期の調整、および露光時間の調整などの露出調整が行われる。
【００１９】
撮像素子３０がＴＧ１２に駆動されることにより、光学像に応じた画像信号が生成される。なお、ＴＧ１２による撮像素子３０の駆動は、ＤＳＰ１３によって制御される。生成した画像信号はＡＦＥ２１を介してＤＳＰ１３に送信される。
【００２０】
ＡＦＥ２１において、画像信号にＣＤＳ処理、ＡＧＣ処理、およびＡ／Ｄ変換処理が施される。ＤＳＰ１３において、画像信号に所定の信号処理が施される。所定の信号処理が施された画像信号はメモリ２２に格納される。または、ＬＣＤ２３に送信され、撮像した画像がＬＣＤ２３に表示される。
【００２１】
ＤＳＰ１３はＣＰＵ１４に接続される。ＤＳＰ１３はＣＰＵ１４から受信するデータに基づいて、ＴＧ１２の駆動、画像信号に対する信号処理、および画像信号の格納などの処理を制御する。
【００２２】
前述のように、ＣＰＵ１４により光学系駆動回路２０やＤＳＰ１３は制御される。また、ＣＰＵ１４により、一眼レフカメラ１０の各部位の動作も制御される。ＣＰＵ１４は、レリーズボタン（図示せず）、電源ボタン（図示せず）、多機能十字キー（図示せず）などによって構成される入力部２４に接続される。使用者による入力部２４への様々なコマンド入力に応じて、ＣＰＵ１４は一眼レフカメラ１０の各部位を制御する。
【００２３】
なお、露出調整は、前述のように、絞り１６の開口率の調整や露光時間の調整は光量に基づいてＣＰＵ１４により制御される構成であるが、使用者の入力部２４へのコマンド入力によっても設定可能である。
【００２４】
なお、デジタルカメラ１０の各部位には、バッテリ１５から電力が供給される。例えば、光学系駆動部２０による絞り１６、ミラー１７、およびシャッタ１８の駆動、撮像素子３０、ＤＳＰ１３、およびＣＰＵ１４などの駆動にバッテリ１５から供給される電力が用いられる。
【００２５】
次に、撮像素子３０の構成とともに撮像実行時の撮像素子３０の動作について、更に詳細に説明する。
【００２６】
撮像素子３０はＣＣＤ撮像素子であり、図２に示すように、画素３１、垂直ＣＣＤ３２、水平ＣＣＤ３３、および出力アンプ３４などによって構成される。
【００２７】
複数の画素３１が撮像素子３０の受光面に２次元状に配置される。画素３１の並ぶ各列に垂直ＣＣＤ３２が配置される。各画素３１は隣接する垂直ＣＣＤ３２に接続される。垂直ＣＣＤ３２の下方には、画素の並ぶ行方向に延びる水平ＣＣＤ３３が設けられる。全垂直ＣＣＤ３２は、水平ＣＣＤ３３に接続される。水平ＣＣＤ３３の一端に出力アンプ３４が接続される。
【００２８】
各画素３１において、受光量に応じた信号電荷が生成され、蓄積される。画素３１が配置される基板（図示せず）には、電子シャッタ端子３５ｓｕｂが接続される。電子シャッタ端子３５ｓｕｂに電子シャッタパルスΦＳＵＢが入力されることにより、全画素３１に蓄積された電荷が掃出され、リセットされる。また、画素３１と垂直ＣＣＤ３２の間には、センサゲート（図示せず）が配置される。センサゲートにはセンサゲート（ＳＧ）端子３５ｓｇが接続される。ＳＧ端子３５ｓｇにＳＧパルスΦＳＧが入力されることにより、画素３１に蓄積された信号電荷が垂直ＣＣＤ３２に読出される。
【００２９】
図３に示すように、垂直ＣＣＤ３２には第１〜第４の電極３６ａ〜３６ｄが列方向に沿って、順番に繰返すように配置される。第１〜第４の電極３６ａ〜３６ｄに位相をずらした垂直転送パルスΦＶを入力することにより、垂直ＣＣＤ３２に蓄積される電荷が水平ＣＣＤ３３に転送される。なお、第１〜第４の電極３６ａ〜３６ｄは、それぞれ第１〜第４の垂直転送端子３５ｖ１〜３５ｖ４（図２参照）に接続される。
【００３０】
なお、垂直ＣＣＤ３２における電荷の転送速度は、垂直転送パルスΦＶの周波数に応じて変化する。周波数が大きくなるほど転送速度は高くなり、周波数が小さくなるほど転送速度は低下する。
【００３１】
垂直ＣＣＤ３２と同様に、水平ＣＣＤ３３には第５、第６の電極（図示せず）が行方向に沿って、順番に繰返すように配置される。第５、第６の電極に位相をずらした水平転送パルスΦＨを入力することにより、水平ＣＣＤ３３に転送される電荷が出力アンプ３４に転送される。なお、第５、第６の電極は、それぞれ第１、第２の水平転送端子３５ｈ１、３５ｈ２に接続される。
【００３２】
なお、電子シャッタパルスΦＳＵＢ、センサゲートパルスΦＳＧ、垂直転送パルスΦＶ、および水平転送パルスΦＨはＴＧ１２により生成され、各端子に入力される。
【００３３】
出力アンプ３４はキャパシタを有しており、転送された信号電荷を信号電圧に変換して出力する。
【００３４】
次に、図４、図５を用いてレリーズボタンを全押ししたときに開始されるレリーズ制御について、撮像素子３０における動作を中心にして説明する。図４は、露光時間が長く設定されている場合のレリーズ制御を説明するためのタイミングチャートである。図５は、露光時間が短く設定されている場合のレリーズ制御を説明するためのタイミングチャートである。
【００３５】
レリーズボタンの全押しが検知されるときに、ＣＰＵ１４によりシーケンス制御であるレリーズ制御が開始される。レリーズボタンの全押しの検知後のタイミングｔ１において、ミラー１７が上方に開かれる。
【００３６】
次のタイミングｔ２において、第１〜第４の垂直転送端子３５ｖ１〜３５ｖ４への信号電荷転送用の周波数である垂直転送パルスΦＶの入力、第１、第２の水平転送端子３５ｈ１、３５ｈ２への水平転送パルスΦＨの入力、および電子シャッタ端子３５ｓｕｂへの電子シャッタパルスΦＳＵＢの入力が開始され、垂直ＣＣＤ３２、水平ＣＣＤ３３、および画素３１に蓄積された電荷が掃出される。
【００３７】
タイミングｔ３において、電子シャッタパルスΦＳＵＢの入力が停止され、画素３１に信号電荷が蓄積可能となる。また、タイミングｔ３において、シャッタ１８が開かれ、撮像素子３０への光学像の露光が開始される。設定された露光時間の経過後のタイミングｔ４において、シャッタ１８が閉じられ、撮像素子３０への光学像の露光が完了する。
【００３８】
撮像素子３０はインターレーススキャンを実行するように駆動され、１回の露光で生成した信号電荷は偶数フィールドおよび奇数フィールドの２回のフィールド期間に読出される。最初のフィールド期間である偶数フィールドでは、偶数行の画素３１で生成された信号電荷が撮像素子３０から読出される。次のフィールド期間である奇数フィールドでは奇数行の画素３１で生成された信号電荷が撮像素子３０から読出される。
【００３９】
偶数フィールドにおける信号電荷の読出しの前に、垂直ＣＣＤ３２の高速掃出しが実行される。露光完了と同じタイミングｔ４において、垂直転送パルスΦＶの周波数が信号電荷転送用の周波数より大きな高速掃出し用の周波数に切替えられ、垂直ＣＣＤ３２に蓄積された電荷が高速で掃出される。
【００４０】
電荷は垂直ＣＣＤ３２のいずれの位置においても蓄積され得る。水平ＣＣＤ３３に最も近い位置から最も離れた位置までのそれぞれの位置に蓄積される電荷を順番に水平ＣＣＤ３３に転送することにより、垂直ＣＣＤ３２の１回の高速掃出しが実行される。偶数フィールドにおける信号電荷読出し前には、高速掃出しが２回行なわれる。
【００４１】
なお、高速掃出し用の周波数として、第１および第２の高速掃出し用の周波数（第１の高速掃出し用の周波数＜第２の高速掃出し用の周波数）が予め定められている。電荷の高速掃出し時における垂直転送パルスΦＶの周波数は、以下に説明するようにミラー１７の閉止動作時期および露光時間に応じて第１および第２の高速掃出し用の周波数のいずれか一方に設定される。
【００４２】
第１および第２の高速掃出し用の周波数に設定されることにより、それぞれ第１および第２の転送速度のいずれか一方による高速掃出しが実行される。第１の高速掃出し用の周波数より第２の高速掃出し用の周波数の方が大きいので、第１の転送速度より第２の転送速度の方が大きい。
【００４３】
前述のように、ミラー１７の開閉時期および露光時間は、測光量に基づいてＣＰＵ１４により設定される。ミラー１７の開閉時期および露光時間が設定されると、露光完了時期からミラー１７の閉止動作開始時期までの期間である第１の期間が算出される。
【００４４】
算出された第１の期間が、第２の転送速度による２回の高速掃出しにかかる期間である第２の期間と比較される。
【００４５】
第２の期間が第１の期間より長い場合、すなわち、露光完了後（タイミングｔ４）からミラー１７の閉止動作開始時期（タイミングｔ５）までの間に第２の転送速度による２回の高速掃出しを完了出来ない場合には、垂直転送パルスΦＶの周波数は第１の高速掃出し用の周波数に設定される。第１の高速掃出し用の周波数に設定されることにより第１の転送速度で高速掃出しが実行される（図４参照）。
【００４６】
一方、第２の期間が第１の期間より短い場合、すなわち、露光完了後（タイミングｔ４）からミラー１７の閉止動作開始時期（タイミングｔ５）までの間に第２の転送速度による２回の高速掃出しが完了可能である場合には、垂直転送パルスΦＶの周波数は第２の高速掃出し用の周波数に設定される。第２の高速掃出し用の周波数に設定されることにより第２の転送速度で高速掃出しが実行され、第１の転送速度による高速掃出しより短い時間で高速掃出しが完了する（図５参照）。
【００４７】
２回目の高速掃出しの終了時であるタイミングｔ６では、垂直転送パルスΦＶの周波数が信号電荷転送用の周波数に戻される。周波数を信号電荷転送用の周波数に戻すことにより、転送不良を生じること無く、信号電荷が水平ＣＣＤ３３に転送可能となる。
【００４８】
垂直ＣＣＤ３２の高速掃出しの終了後、センサゲートパルスΦＳＧがセンサゲート端子３５ｓｇに入力される（タイミングｔ７参照）。また、第１〜第４の電極３５ｖ１〜３５ｖ４には、偶数行の画素３１の信号電荷を垂直ＣＣＤ３２に読出すパターンの垂直転送パルスΦＶが入力される。センサゲートパルスΦＳＧおよび垂直転送パルスΦＶの入力により、タイミングｔ３〜タイミングｔ４の間に偶数行の画素３１において生成され、蓄積された信号電荷が垂直ＣＣＤ３２に読出される。
【００４９】
偶数行の全画素３１の信号電荷の垂直ＣＣＤ３２および水平ＣＣＤ３３による転送が完了すると偶数フィールドにおける読出しを終了する（タイミングｔ８参照）。偶数フィールドの読出し完了後、垂直ＣＣＤ３２の高速掃出しおよび奇数行の画素３１の信号電荷の読出しが実行される。
【００５０】
偶数フィールドにおける読出しの完了時（タイミングｔ８）に垂直転送パルスΦＶの周波数は第２の高速掃出し用の周波数に切り替えられ、第２の転送速度で高速掃出しが実行される（タイミングｔ８〜タイミングｔ９）。なお、偶数フィールドにおける読出し前の高速掃出しと異なり、高速掃出し中にミラー１７が開閉されることが無いので、垂直転送パルスΦＶの周波数が第１の高速掃出し用の周波数に設定されない。
【００５１】
また、偶数フィールドにおける信号電荷の読出し前と異なり、奇数フィールドにおける信号電荷の読出し前には高速掃出しは１回だけ行なわれる。１回の高速掃出しの終了時であるタイミングｔ９では、垂直転送パルスΦＶの周波数が信号電荷転送用の周波数に戻され、高速掃出しを終了させる。
【００５２】
垂直ＣＣＤ３２の高速掃出しの終了後、センサゲートパルスΦＳＧがセンサゲート端子３５ｓｇに入力される（タイミングｔ１０参照）。また、第１〜第４の電極３５ｖ１〜３５ｖ４には、奇数行の画素３１の信号電荷を垂直ＣＣＤ３２に読出すパターンの垂直転送パルスΦＶが入力される。センサゲートパルスΦＳＧおよび垂直転送パルスΦＶの入力により、タイミングｔ３〜タイミングｔ４の間に奇数行の画素３１において生成され、蓄積された信号電荷が垂直ＣＣＤ３２に読出される。
【００５３】
奇数行の全画素３１の信号電荷の垂直ＣＣＤ３２および水平ＣＣＤ３３による転送が完了すると（タイミングｔ１１）奇数フィールドにおける読出しも終了し、１フレームの画像信号の生成および読出し、すなわち１回目の撮像を終了する。１回目の撮像を終了すると、電子シャッタ端子３５ｓｕｂへの電子シャッタパルスΦＳＵＢの入力が再開され、次のレリーズ制御が開始されるまで、画素３１に蓄積さる電荷が掃出される。
【００５４】
次に、ＣＰＵ１４およびＤＳＰ１３によって実行されるレリーズ制御の処理を図６のフローチャートを用いて説明する。レリーズ制御の処理はＣＰＵ１４がレリーズボタンの全押しを検知したときに開始される。
【００５５】
ステップＳ１００において、設定された露光時間を検出する。なお、露光時間は、使用者による直接入力、または検出された周囲の光量に応じてＣＰＵ１４により設定される。露光時間の検出後、ステップＳ１０１に進む。
【００５６】
ステップＳ１０１では、第１の期間、すなわち露光完了時からミラー１７の閉止動作開始時期までの期間を算出する。第１の期間の算出後、ステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、第１の期間が第２の期間より長いか否かを判別する。第１の期間が第２の期間以下である場合には、ステップＳ１０３に進む。第１の期間が第２の期間より長い場合には、ステップＳ１０４に進む。
【００５７】
ステップＳ１０３では、垂直ＣＣＤ３２の高速掃出し時における垂直転送パルスΦＶの周波数を第１の高速掃出し用の周波数に設定する。一方、ステップＳ１０４では、垂直ＣＣＤ３２の高速掃出し時における垂直転送パルスΦＶの周波数を第２の高速掃出し用の周波数に設定する。周波数の設定後、ステップＳ１０５に進む。
【００５８】
ステップＳ１０５において、露光処理を開始する。ミラー１７を上方に開き、シャッタ１８を設定した露光時間だけ開くことにより、露光処理を完了する。露光処理の完了後、ステップＳ１０６に進む。
【００５９】
ステップＳ１０６において、垂直ＣＣＤ３２の高速掃出しを２回実行する。なお、ステップＳ１０３またはステップＳ１０４において設定した周波数の垂直転送パルスΦＶにより定まる転送速度により垂直ＣＣＤ３２の高速掃出しを実行させる。高速掃出しの実行後、偶数行の画素３１に蓄積された信号電荷を転送させる。偶数行の全画素３１の信号電荷の転送を完了すると、ステップＳ１０７に進む。
【００６０】
ステップＳ１０７では、ステップＳ１０４と同様に、垂直ＣＣＤ３２の高速掃出し時における垂直転送パルスΦＶの周波数を第２の高速掃出し用の周波数に設定する。周波数の設定後、ステップＳ１０８に進む。
【００６１】
ステップＳ１０８では、第２の転送速度による垂直ＣＣＤ３２の高速掃出しを１回実行する。高速掃出しの実行後、奇数行の画素３１に蓄積された信号電荷を転送させる。奇数行の全画素３１の信号電荷の転送を完了すると、レリーズ制御の処理を終了する。
【００６２】
以上のような本実施形態を適用した撮像素子駆動ユニットによれば、電力消費量が多くなるミラー１７の駆動時期と高速掃出し時期が重なる場合には第１の転送速度による通常の高速掃出しを実行し、ミラー１７の駆動時期と高速掃出し時期が重ならない場合には第２の転送速度による超高速掃出しを実行可能である。したがって、電力不足による駆動の停止を防ぎながら、垂直ＣＣＤ３２の超高速掃出しを実行可能となる。
【００６３】
垂直ＣＣＤ３２の超高速掃出しにより、１回の撮像にかかる時間が短縮化される。したがって、例えば、連写撮影に適用することにより、単位時間当たりの撮影回数を増加可能となる。
【００６４】
なお、本実施形態では、露光完了後からミラー１７の閉止動作開始時期（タイミングｔ５）までの間に第２の転送速度による２回の高速掃出しを完了出来ない場合には、全期間において第１の転送速度により高速掃出しが実行される構成であるが、少なくとも、第２の転送速度による高速掃出し期間とミラー１７の移動時期が重ならなければよい。例えば、露光完了後、ミラー１７の閉止動作開始時期まで第２の転送速度による高速掃出しを実行し、ミラー１７の閉止動作開始後は第１の転送速度による高速掃出しを実行してもよい。
【００６５】
また、本実施形態では、偶数フィールドの信号電荷の読出し前には２回の高速掃出し、奇数フィールドの信号電荷の読出し前には１回の高速掃出しを実行する構成であるが、回数はこれらの回数に限定されない。
【００６６】
また、本実施形態において、垂直ＣＣＤ３２の高速掃出しのために垂直転送パルスΦＶの周波数を２段階で調整する構成であるが、２段階に限定されない。
【００６７】
また、本実施形態では、通常高速掃出し、または超高速掃出しのいずれを実行するかを決定するために、高速掃出し時期とミラー１７の駆動時期との重複を判別する構成であるが、高速掃出し時期との重複を判別するのはミラー１７の駆動時期に限られない。撮像素子３０と同じバッテリ１５から供給される電力によって駆動される被駆動体の駆動時期と高速掃出し時期との重複に基づいて、通常高速掃出しと超高速掃出しとの実行を切替える構成であっても、本実施形態と同様の効果が得られる。
【００６８】
また、本実施形態では、垂直ＣＣＤ３２には第１〜第４の電極３６ａ〜３６ｄが順番に繰返すように配置される構成であるが、電極の数は４種に限られない。また、水平ＣＣＤ３３には第５、第６の電極が順番に繰返すように配置される構成であるが、電極の数は２種に限られない。
【００６９】
また、本実施形態では、撮像素子３０はインターレーススキャンの２回読出しにより、信号電荷が出力部３４まで転送される構成であるが、読出し回数は２回に限られず３回以上に分けて読出されてもよい。さらには、プログレッシブスキャンにより１回で読み出される構成であってもよい。
【００７０】
また、本実施形態において、撮像素子３０はＣＣＤ撮像素子であるが、他の電荷転送型の撮像素子に対しても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の一実施形態を適用した撮像素子駆動ユニットを有する一眼レフカメラの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】撮像素子の概略的な構成図である。
【図３】第１〜第４の電極の配置図である。
【図４】露光時間が長く設定されている場合におけるレリーズ制御時に撮像素子において実行される動作のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図５】露光時間が短く設定されている場合におけるレリーズ制御時に撮像素子において実行される動作のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図６】レリーズ制御の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７２】
１０  一眼レフカメラ
１２  タイミングジェネレータ（ＴＧ）
１３  デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）
１４  ＣＰＵ
１７  ミラー
３０  撮像素子
３２  垂直ＣＣＤ
３５ｓｇ  センサゲート（ＳＧ）端子
３５ｓｕｂ  電子シャッタ端子
３５ｖ１〜３５ｖ４  第１〜第４の垂直転送端子
３６ａ〜３６ｄ  第１〜第４の電極
【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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