(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直方向および水平方向に多数配列され，露光量に応じた信号電荷を蓄積するフォトダイオードとこのフォトダイオードの各列に隣接して設けられ，上記フォトダイオードに蓄積された信号電荷を垂直転送する垂直転送路を有する固体電子撮像素子を備えた電子スチル・カメラにおいて，
上記垂直転送路を標準速度によって常時駆動しておき，
被写体の露光時間を決定し，
決定された露光時間が１垂直走査期間以下の場合において，露光時間帯を垂直走査期間の後半部に設定し，
上記露光時間帯の開始の時点まで上記固体電子撮像素子にオーバ・フロー・ドレイン・パルスを与えることにより上記フォトダイオードに蓄積された不要電荷をオーバ・フロー・ドレインから掃出し，
垂直走査期間の前半部において上記標準速度よりも高速で上記垂直転送路を駆動することにより，上記フォトダイオードから漏れて上記垂直転送路に蓄積された信号電荷を垂直転送路内を転送して掃出し，
上記露光時間帯の間，上記フォトダイオードを露光し，かつ上記垂直転送路をピニング状態にし，
上記露光時間帯の終了により，上記フォトダイオードに蓄積された信号電荷を上記垂直転送路に転送し，
上記標準速度によって上記垂直転送路を駆動し，上記フォトダイオードから上記垂直転送路に転送された信号電荷を読出す，
電子スチル・カメラにおける固体電子撮像素子の駆動方法。
【請求項２】
垂直方向および水平方向に多数配列され，露光量に応じた信号電荷を蓄積するフォトダイオードとこのフォトダイオードの各列に隣接して設けられ，上記フォトダイオードに蓄積された信号電荷を垂直転送する垂直転送路を有する固体電子撮像素子を備えた電子スチル・カメラにおいて，
上記垂直転送路を標準速度によって常時駆動しておき，
被写体の露光時間を決定し，
連写モードの設定の有無を判断し，連写モードが設定されている間，
上記固体電子撮像素子の露光および信号電荷の読出しを含む撮影シーケンスを繰返し，各撮影シーケンスにおいて，
決定された露光時間が１垂直走査期間以下の場合において上記露光時間帯を垂直走査期間の後半部に設定し，
上記露光時間帯の開始の時点まで上記固体電子撮像素子にオーバ・フロー・ドレイン・パルスを与えることにより上記フォトダイオードに蓄積された不要電荷をオーバ・フロー・ドレインから掃出し，
垂直走査期間の前半部において上記標準速度よりも高速で上記垂直転送路を駆動することにより，上記フォトダイオードから漏れて上記垂直転送路に蓄積された信号電荷を垂直転送路内を転送して掃出し，
上記露光時間帯の間，上記フォトダイオードを露光し，かつ上記垂直転送路をピニング状態にし，
上記露光時間帯の終了により，上記フォトダイオードに蓄積された信号電荷を上記垂直転送路に転送し，
上記標準速度によって上記垂直転送路を駆動し，上記フォトダイオードから上記垂直転送路に転送された信号電荷を読出す，
電子スチル・カメラにおける固体電子撮像素子の駆動方法。
【請求項３】
機械的シャッタを設け，上記露光時間帯の終了の時点から上記フォトダイオードを上記機械的シャッタにより遮光する，
請求項１または２に記載の固体電子撮像素子の駆動方法。
【請求項４】
垂直方向および水平方向に多数配列され，露光量に応じた信号電荷を蓄積するフォトダイオードとこのフォトダイオードの各列に隣接して設けられ，上記フォトダイオードに蓄積された信号電荷を垂直転送する垂直転送路を有する固体電子撮像素子を備えた電子スチル・カメラにおいて，
被写体の露光時間帯を決定する露光時間決定手段，
上記露光時間帯の開始の時点まで上記固体電子撮像素子にオーバ・フロー・ドレイン・パルスを与えることにより上記フォトダイオードに蓄積された不要電荷をオーバ・フロー・ドレインから掃出すように上記固体電子撮像素子を制御する手段，
上記垂直転送路を標準速度によって常時駆動し，決定された露光時間帯が１垂直走査期間以下の場合において上記露光時間帯を垂直走査期間の後半部に設定し，その垂直走査期間の前半部において上記標準速度よりも高速で上記垂直転送路を駆動することにより，上記フォトダイオードから漏れて上記垂直転送路に蓄積された信号電荷を垂直転送路内を転送して掃出す第１の垂直転送路駆動手段，
上記露光時間帯の開始の時点において，上記フォトダイオードに蓄積された不要電荷を掃出し，上記露光時間帯の間，上記フォトダイオードを露光し，上記露光時間帯の終了により，上記フォトダイオードに蓄積された信号電荷を上記垂直転送路に転送するように上記フォトダイオードに蓄積される信号電荷の転送，掃出しを制御する信号電荷制御手段，および
上記露光時間帯の間，上記垂直転送路をピニング状態にし，上記露光時間帯の終了により上記標準速度によって上記垂直転送路を駆動し，上記フォトダイオードから上記垂直転送路に転送された信号電荷を読出す第２の垂直転送路駆動手段，
を備えた電子スチル・カメラにおける固体電子撮像素子の駆動装置。
【請求項５】
垂直方向および水平方向に多数配列され，露光量に応じた信号電荷を蓄積するフォトダイオードとこのフォトダイオードの各列に隣接して設けられ，上記フォトダイオードに蓄積された信号電荷を垂直転送する垂直転送路を有する固体電子撮像素子を備えた電子スチル・カメラにおいて，
被写体の露光時間帯を決定する露光時間決定手段，
上記露光時間帯の開始の時点まで上記固体電子撮像素子にオーバ・フロー・ドレイン・パルスを与えることにより上記フォトダイオードに蓄積された不要電荷をオーバ・フロー・ドレインから掃出すように上記固体電子撮像素子を制御する手段，
上記垂直転送路を標準速度によって常時駆動し，決定された露光時間が１垂直走査期間以下の場合において上記露光時間帯を垂直走査期間の後半部に設定し，その垂直走査期間の前半部において上記標準速度よりも高速で上記垂直転送路を駆動することにより，上記フォトダイオードから漏れて上記垂直転送路に蓄積された信号電荷を垂直転送路内を転送して掃出す第１の垂直転送路駆動手段，
上記露光時間帯の開始の時点において，上記フォトダイオードに蓄積された不要電荷を掃出し，上記露光時間帯の間，上記フォトダイオードを露光し，上記露光時間帯の終了により，上記フォトダイオードに蓄積された信号電荷を上記垂直転送路に転送するように上記フォトダイオードに蓄積される信号電荷の転送，掃出しを制御する信号電荷制御手段，
上記露光時間帯の間，上記垂直転送路をピニング状態にし，上記露光時間帯の終了により上記標準速度によって上記垂直転送路を駆動し，上記フォトダイオードから上記垂直転送路に転送された信号電荷を読出す第２の垂直転送路駆動手段，
連写モードを設定する連写モード設定手段，ならびに
上記連写モード設定手段による連写モードが設定されている間，上記第１の垂直転送路駆動手段による電荷転送処理，上記信号電荷制御手段による電荷転送，掃出処理および上記第２の垂直転送路駆動手段によるピニングおよび電荷転送処理を含む撮影シーケンスを繰返すように上記第１の垂直転送路駆動手段，上記信号電荷制御手段および上記第２の垂直転送路駆動手段を制御する連写制御手段，を備えた電子スチル・カメラにおける固体電子撮像素子の駆動装置。
【請求項６】
上記露光時間の終了により上記フォトダイオードを遮光する遮光手段をさらに備えた請求項４または５に記載の固体電子撮像素子の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
この発明は，電子スチル・カメラにおける固体電子撮像素子の駆動装置および駆動方法に関し，とくに垂直方向および水平方向に多数配列されたフォトダイオードとこのフォトダイオードの各列に隣接して設けられた垂直転送路を有する固体電子撮像素子の駆動装置および駆動方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
ＣＣＤのような固体電子撮像素子に非常に明るい光が入射すると，フォトダイオードの蓄積領域に蓄積された信号電荷が垂直転送路に漏れる，いわゆるスミアが起こることがある。
【０００３】
従来は，固体電子撮像素子に含まれるフォトダイオードが露光状態か否かにかかわらず常に垂直転送路を駆動していた。スミアが起こっている場合には，フォトダイオードから垂直転送路に漏れる信号電荷の影響により，再生画像には明るい光が当っている領域の上下の領域ににじんだ光の像が発生してしまう。
【０００４】
このため露光が行なわれる垂直帰線期間の前の垂直帰線期間まで垂直転送路を駆動しスミアにより垂直転送路に蓄積された不要電荷を掃出し，露光が行なわれる垂直帰線期間のすべての時間において垂直転送路の駆動を停止し垂直転送路をピニング状態とすることも考えられる。しかしこの場合であっても露光が行なわれる垂直帰線期間のすべての時間において垂直転送路がピニング状態とされているため，スミアによりフォトダイオードから垂直転送路に漏れた信号電荷が垂直転送路において拡散し，再生画像が見苦しいものとなることがある。
【０００５】
【発明の開示】
この発明は，電子スチル・カメラにおける固体電子撮像素子に強い光が入射することによりスミアが生じても，比較的良好な再生画像が得られるようにすることを目的とする。
【０００６】
第１の発明による固体電子撮像素子の駆動方法によると，垂直方向および水平方向に多数配列され，露光量に応じた信号電荷を蓄積するフォトダイオードとこのフォトダイオードの各列に隣接して設けられ，上記フォトダイオードに蓄積された信号電荷を垂直転送する垂直転送路を有する固体電子撮像素子を備えた電子スチル・カメラにおいて，上記垂直転送路を標準速度によって常時駆動しておき，被写体の露光時間を決定し，決定された露光時間が１垂直走査期間以下の場合において，露光時間帯を垂直走査期間の後半部に設定し，その垂直走査期間の前半部において上記標準速度よりも高速で上記垂直転送路を駆動することにより，上記垂直転送路に蓄積され，上記フォトダイオードにおいて発生した信号電荷を掃出し，上記露光時間帯の開始の時点において，上記フォトダイオードに蓄積された不要電荷を掃出し，上記露光時間帯の間，上記フォトダイオードを露光し，かつ上記垂直転送路をピニング状態にし，上記露光時間帯の終了により，上記フォトダイオードに蓄積された信号電荷を上記垂直転送路に転送し，上記標準速度によって上記垂直転送路を駆動し，上記フォトダイオードから上記垂直転送路に転送された信号電荷を読出すことを特徴とする。
【０００７】
第１の発明による固体電子撮像素子の駆動装置は，垂直方向および水平方向に多数配列され，露光量に応じた信号電荷を蓄積するフォトダイオードとこのフォトダイオードの各列に隣接して設けられ，上記フォトダイオードに蓄積された信号電荷を垂直転送する垂直転送路を有する固体電子撮像素子を備えた電子スチル・カメラにおいて，被写体の露光時間帯を決定する露光時間決定手段，上記垂直転送路を標準速度によって常時駆動し，決定された露光時間帯が１垂直走査期間以下の場合において上記露光時間帯を垂直走査期間の後半部に設定し，その垂直走査期間の前半部において上記標準速度よりも高速で上記垂直転送路を駆動することにより，上記垂直転送路に蓄積され，上記フォトダイオードにおいて発生した信号電荷を掃出す第１の垂直転送路駆動手段，上記露光時間帯の開始の時点において，上記フォトダイオードに蓄積された不要電荷を掃出し，上記露光時間帯の間，上記フォトダイオードを露光し，上記露光時間帯の終了により，上記フォトダイオードに蓄積された信号電荷を上記垂直転送路に転送するように上記フォトダイオードに蓄積される信号電荷の転送，掃出しを制御する信号電荷制御手段，および上記露光時間帯の間，上記垂直転送路をピニング状態にし，上記露光時間帯の終了により上記標準速度によって上記垂直転送路を駆動し，上記フォトダイオードから上記垂直転送路に転送された信号電荷を読出す第２の垂直転送路駆動手段を備えていることを特徴とする。
【０００８】
第１の発明によると，露光時間が１垂直走査期間以下のときは露光時間以前の時間帯において標準速度よりも高速で垂直転送路が駆動される。これにより垂直転送路に蓄積された不要電荷が掃出される。
【０００９】
明るい被写体を撮影しスミアが発生しこのスミアにより垂直転送路に不要電荷が蓄積されても，蓄積された不要電荷が掃出されるので明るい被写体であっても比較的良好な再生画像が得られる。露光が開始される時点まで垂直転送路が高速駆動されるので，スミアにより垂直転送路に蓄積された信号電荷はほぼ掃出される。このため明るい被写体を表わす像の上下の領域ににじんだ光の像が現われるのが防止でき，比較的良好な再生画像が得られる。
【００１０】
第２の発明の電子スチル・カメラにおける固体電子撮像素子の駆動方法は，垂直方向および水平方向に多数配列され，露光量に応じた信号電荷を蓄積するフォトダイオードとこのフォトダイオードの各列に隣接して設けられ，上記フォトダイオードに蓄積された信号電荷を垂直転送する垂直転送路を有する固体電子撮像素子を備えた電子スチル・カメラにおいて，上記垂直転送路を標準速度によって常時駆動しておき，被写体の露光時間を決定し，連写モードの設定の有無を判断し，連写モードが設定されている間，上記固体電子撮像素子の露光および信号電荷の読出しを含む撮影シーケンスを繰返し，各撮影シーケンスにおいて，決定された露光時間が１垂直走査期間以下の場合において上記露光時間帯を垂直走査期間の後半部に設定し，その垂直走査期間の前半部において上記標準速度よりも高速で上記垂直転送路を駆動することにより，上記垂直転送路に蓄積され，上記フォトダイオードにおいて発生した信号電荷を掃出し，上記露光時間の開始の時点において，上記フォトダイオードに蓄積された不要電荷を掃出し，上記露光時間帯の間，上記フォトダイオードを露光し，かつ上記垂直転送路をピニング状態にし，上記露光時間帯の終了により，上記フォトダイオードに蓄積された信号電荷を上記垂直転送路に転送し，上記標準速度によって上記垂直転送路を駆動し，上記フォトダイオードから上記垂直転送路に転送された信号電荷を読出すことを特徴とする。
【００１１】
第２の発明の電子スチル・カメラにおける固体電子撮像素子の駆動装置は，垂直方向および水平方向に多数配列され，露光量に応じた信号電荷を蓄積するフォトダイオードとこのフォトダイオードの各列に隣接して設けられ，上記フォトダイオードに蓄積された信号電荷を垂直転送する垂直転送路を有する固体電子撮像素子を備えた電子スチル・カメラにおいて，被写体の露光時間帯を決定する露光時間決定手段，上記垂直転送路を標準速度によって常時駆動し，決定された露光時間が１垂直走査期間以下の場合において上記露光時間帯を垂直走査期間の後半部に設定し，その垂直走査期間の前半部において上記標準速度よりも高速で上記垂直転送路を駆動することにより，上記垂直転送路に蓄積され，上記フォトダイオードにおいて発生した信号電荷を掃出す第１の垂直転送路駆動手段，上記露光時間帯の開始の時点において，上記フォトダイオードに蓄積された不要電荷を掃出し，上記露光時間帯の間，上記フォトダイオードを露光し，上記露光時間帯の終了により，上記フォトダイオードに蓄積された信号電荷を上記垂直転送路に転送するように上記フォトダイオードに蓄積される信号電荷の転送，掃出しを制御する信号電荷制御手段，上記露光時間帯の間，上記垂直転送路をピニング状態にし，上記露光時間帯の終了により上記標準速度によって上記垂直転送路を駆動し，上記フォトダイオードから上記垂直転送路に転送された信号電荷を読出す第２の垂直転送路駆動手段，連写モードを設定する連写モード設定手段，ならびに上記連写モード設定手段による連写モードが設定されている間，上記第１の垂直転送路駆動手段による電荷転送処理，上記信号電荷制御手段による電荷転送，掃出処理および上記第２の垂直転送路駆動手段によるピニングおよび電荷転送処理を含む撮影シーケンスを繰返すように上記第１の垂直転送路駆動手段，上記信号電荷制御手段および上記第２の垂直転送路駆動手段を制御する連写制御手段を備えていることを特徴とする。
【００１２】
第２の発明によると，連写モードを設定でき連写モードが設定されている間であって露光時間が１垂直走査期間以下のときは露光時間以前の時間帯において標準速度よりも高速で垂直転送路が駆動される。これにより垂直転送路に蓄積された不要電荷が掃出される。
【００１３】
明るい被写体を連写撮影しスミアが発生しこのスミアにより垂直転送路に不要電荷が蓄積されても，蓄積された不要電荷が掃出されるので明るい被写体であっても比較的良好な再生画像が得られる。露光が開始される時点まで垂直転送路が高速駆動されるので，スミアにより垂直転送路に蓄積された信号電荷はほぼ掃出される。このため連写により得られた明るい被写体を表わす像の上下の領域ににじんだ光の像が現われるのが防止でき，比較的良好な再生画像が得られる。
【００１４】
第３の発明の固体電子撮像素子の駆動方法は，垂直方向および水平方向に多数配列され，露光量に応じた信号電荷を蓄積するフォトダイオードとこのフォトダイオードの各列に隣接して設けられ，上記フォトダイオードに蓄積された信号電荷を垂直転送する垂直転送路を有する固体電子撮像素子を備えた電子スチル・カメラにおいて，被写体の露光時間帯を決定し，上記露光時間帯以前の時間帯において上記標準速度よりも高速で上記垂直転送路を駆動することにより，上記垂直転送路に蓄積され，上記フォトダイオードにおいて発生した信号電荷を掃出し，上記露光時間帯の開始の時点において，上記フォトダイオードに蓄積された不要電荷を掃出し，上記露光時間帯の間，上記フォトダイオードを露光し，かつ上記垂直転送路をピニング状態にし，上記露光時間帯の終了により，上記フォトダイオードに蓄積された信号電荷を上記垂直転送路に転送し，上記標準速度によって上記垂直転送路を駆動し，上記フォトダイオードから垂直転送路に転送された信号電荷を読出すことを特徴とする。
【００１５】
第３の発明の固体電子撮像素子の駆動装置は，垂直方向および水平方向に多数配列され，露光量に応じた信号電荷を蓄積するフォトダイオードとこのフォトダイオードの各列に隣接して設けられ，上記フォトダイオードに蓄積された信号電荷を垂直転送する垂直転送路を有する固体電子撮像素子を備えた電子スチル・カメラにおいて，被写体の露光時間帯を決定する露光時間決定手段，上記露光時間帯以前の時間帯において上記標準速度よりも高速で上記垂直転送路を駆動することにより，上記垂直転送路に蓄積され，上記フォトダイオードにおいて発生した信号電荷を掃出す第１の垂直転送路駆動手段，上記露光時間帯の開始の時点において，上記フォトダイオードに蓄積された不要電荷を掃出し，上記露光時間帯の間，上記フォトダイオードを露光し，上記露光時間帯の終了により，上記フォトダイオードに蓄積された信号電荷を上記垂直転送路に転送するように上記フォトダイオードに蓄積される信号電荷の転送，掃出しを制御する信号電荷制御手段，および上記露光時間帯の間，上記垂直転送路をピニング状態にし，上記露光時間帯の終了により上記標準速度によって上記垂直転送路を駆動し，上記フォトダイオードから転送された信号電荷を読出す第２の垂直転送路駆動手段を備えていることを特徴とする。
【００１６】
第３の発明によると，露光時間以前の時間帯において標準速度よりも高速で垂直転送路が駆動される。これにより垂直転送路に蓄積された不要電荷が掃出される。
【００１７】
明るい被写体を撮影しスミアが発生しこのスミアにより垂直転送路に不要電荷が蓄積されても，蓄積された不要電荷が掃出されるので明るい被写体であっても比較的良好な再生画像が得られる。露光が開始される時点まで垂直転送路が高速駆動されるので，スミアにより垂直転送路に蓄積された信号電荷はほぼ掃出される。このため明るい被写体を表わす像の上下の領域ににじんだ光の像が現われるので防止でき，比較的良好な再生画像が得られる。
【００１８】
上記露光時間の終了により上記フォトダイオードを遮光することが好ましい。
【００１９】
フォトダイオードが遮光されているので，フォトダイオードに信号電荷が蓄積されない。このためフォトダイオードに明るい光が当っても信号電荷が蓄積されず，信号電荷の読出し中に信号電荷が，フォトダイオードから垂直転送路に漏れることもない。したがってスミアにより再生画像が見苦しくなることを防止できる。
【００２０】
【実施例の説明】
図１はこの発明の実施例を示すものでディジタル電子スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。図２は，図１に示すディジタル・スチル・カメラを用いて撮影したときのカメラの動作を表わすタイム・チャートである。
【００２１】
図１を参照して，電子スチル・カメラの全体の動作はメインＣＰＵ55によって統括される。電子スチル・カメラには電源57が含まれており，この電源57により各部に動作電圧が供給される。
【００２２】
電子スチル・カメラには各種クロック信号を出力するＣＧ（クロック・ジェネレータ）11が含まれている。ＣＧ11から垂直転送パルスφＶおよび水平転送パルスφＨが出力され，垂直ドライバ12および水平ドライバ13を介してＣＣＤ15に与えられることにより，ＣＣＤ15に蓄積された信号電荷の読出しが制御される。垂直ドライバ12および水平ドライバ13から与えられる垂直転送パルスφＶおよび水平転送パルスφＨにもとづいて，ＣＣＤ15はいわゆる電子シャッタ動作を行なう。また，ＣＧ11からオーバ・フロー・ドレイン・パルスφＯＦＤおよびトランスファ・ゲート・パルスφＴＧ１〜φＴＧ４も出力されＣＣＤ15に与えられる。これらのパルスφＯＦＤおよびφＴＧ１〜φＴＧ４については後述する。
【００２３】
ＣＣＤ15の前方には，遮光用シャッタ14が設けられている。メインＣＰＵ55によってシャッタ駆動回路27が制御され，このシャッタ駆動回路27によって遮光用シャッタ14の開閉が制御される。遮光用シャッタ14はＣＣＤ15の露光が終るまでは開かれており，露光終了後からＣＣＤ15から信号電荷の読出しが終了するまでの期間を含む一定の期間閉じられる。
【００２４】
電子スチル・カメラは自動露出制御が可能である。この自動露出制御のために電子スチル・カメラにはＡＥセンサ53が設けられている。ＡＥセンサ53により被写体の明るさが測定される。被写体の明るさを表わすデータはＡＥセンサ53からメインＣＰＵ55に与えられる。
【００２５】
メインＣＰＵ55において，ＡＥセンサ53から与えられるデータにもとづいて露光期間（シャッタ速度）が定められる。決定された露光期間を表わすデータは露光期間制御データとしてサブＣＰＵ10を介してＣＧ11に与えられる。これによりＣＧ11から出力される各種パルスが制御され，電子シャッタ動作が行なわれる。
【００２６】
電子スチル・カメラは単写および連写が可能である。単写モードまたは連写モードを設定するために，電子スチル・カメラにはモード設定ボタン59が含まれている。モード設定ボタン59により設定されたモードを表わす信号はメインＣＰＵ55に与えられる。以下モード設定ボタン59により単写モードが設定されているものとする。
【００２７】
シャッタ・レリーズ・ボタン56は，いわゆる２段ストローク・タイプのもので，その押下げを表す信号はメインＣＰＵ55に与えられる。シャッタ・レリーズ・ボタン56が半押しされると半押しを表わす信号がメインＣＰＵ55に与えられ，メインＣＰＵ55がバックアップ状態から立上がる。
【００２８】
シャッタ・レリーズ・ボタン56の半押しによりメインＣＰＵ55が立上ると，電子スチル・カメラに装着されているメモリ・カード40に記録されているカード情報の読取り要求が，メインＣＰＵ55からサブＣＰＵ10に与えられる。これにより，サブＣＰＵ10によってメイン・カード40に記録されているカード情報が読取られメインＣＰＵ55に与えられる。カード情報はたとえばメイン・カード40に記録できる残枚数であり，この残枚数を表わすデータがメインＣＰＵ55に与えられることにより表示装置35に残枚数が表示される。この表示を見て撮影者は記録可能な枚数を知ることができる。
【００２９】
シャッタ・レリーズ・ボタン56の第２段階の押下げがあるとその押下げを示す信号はメインＣＰＵ55に与えられる。
【００３０】
第２段階の押下げを示す信号がメインＣＰＵ55に与えられることに応答して，メインＣＰＵ55からサブＣＰＵ10にレリーズ信号が与えられる。またＣＧ11に電源電圧が与えられ，ＣＧ11の動作が開始される。
【００３１】
シャッタ・レリーズ・ボタン56の第２段階の押下げがあると，測光，ホワイト・バランス調整のための色温度検出等が行なわれ，メインＣＰＵ55からサブＣＰＵ10に与えられる。サブＣＰＵ10にはＥＥＰＲＯＭ58が接続されている。ＥＥＰＲＯＭ58にはゲイン制御データなどのＥＶＲデータが記憶されておりサブＣＰＵ10に与えられる。ＥＥＰＲＯＭ58から与えられるＥＶＲデータとメインＣＰＵ55から与えられる色温度情報などにもとづき，サブＣＰＵ10においてＥＶＲ22〜25に与えられるＥＶＲデータが生成される。ＥＶＲデータがＥＶＲ（電子ボリュウム）22〜26に与えられることにより，後述のようにホワイト・バランス調整等が行なわれる。
【００３２】
シャッタ・レリーズ・ボタン56の第２段階の押下げに応答して，サブＣＰＵ10の制御のもとにＣＧ11がリセットされ，１Ｖ（Ｖは１垂直走査期間）ごとに垂直基準同期信号が発生する
【００３３】
サブＣＰＵ10においてシャッタ速度が設定され，設定されたシャッタ速度において被写体が撮影されるようにＣＧ11が，サブＣＰＵ10によって制御される。
【００３４】
電子スチル・カメラには遮光用のシャッタ14が設けられているのみで，撮影のための機械的なシャッタが設けられていないためＣＣＤ15に不要電荷が蓄積される。シャッタ速度が設定されるとＣＣＤ15に蓄積された不要電荷が掃出され露光が開始される。設定されたシャッタ速度に応じた時間露光されると，露光期間の間蓄積された信号電荷がＣＣＤ15から読出される。ＣＣＤ15に蓄積された不要電荷の掃出し，露光および信号電荷の読出しについて詳しくは後述する。
【００３５】
ＣＣＤ15に蓄積された信号電荷の読出しが開始することに応答して，シャッタ駆動装置27が駆動され遮光シャッタ14が閉じられる。遮光シャッタ14はＣＣＤ15から信号電荷の読出しが開始され，終了するまでの間，閉じられている。
【００３６】
ＣＣＤ15が露光されている間に蓄積された信号電荷は映像信号としてＣＣＤ15から出力され，前置増幅回路16に与えられる。映像信号は前置増幅回路16において増幅され，ＣＤＳおよび色分離回路17に与えられる。ＣＤＳおよび色分離回路17は，ＥＶＲ22を介してサブＣＰＵ10から与えられるＥＶＲデータにもとづいてシリアルな映像信号からＲ（赤），Ｇ（緑）およびＢ（青）の信号に分離して出力する回路である。
【００３７】
ＣＤＳおよび色分離回路17から出力されるＲ信号，Ｇ信号およびＢ信号はホワイト・バランス回路18Ｒ，18Ｇおよび18Ｂにそれぞれ与えられる。サブＣＰＵ10から与えられるＥＶＲデータがＥＶＲ23を介してゲイン制御信号としてホワイト・バランス回路18Ｒ，18Ｇおよび18Ｂに与えられ，Ｒ信号，Ｇ信号およびＢ信号のホワイト・バランス調整が行なわれる。
【００３８】
ホワイト・バランス調整回路18Ｒ，18Ｇおよび18Ｂから出力されるＲ信号，Ｇ信号およびＢ信号はガンマ補正回路19Ｒ，19Ｇおよび19Ｂにそれぞれ与えられる。サブＣＰＵ10からガンマ補正回路19Ｒ，19Ｇおよび19Ｂに，ＥＶＲ24を介してＥＶＲデータに対応するゲイン制御信号が与えられ，Ｒ信号，Ｇ信号およびＢ信号のガンマ補正が行なわれる。
【００３９】
ガンマ補正されたＲ信号，Ｇ信号およびＢ信号はマルチプレクサ20に与えられる。マルチプレクサ20にもＥＶＲ25を介してサブＣＰＵ10からＥＶＲデータが与えられている。マルチプレクサ20において与えられるＥＶＲデータにもとづいて，Ｒ信号，Ｇ信号およびＢ信号からシリアルな映像信号が生成される。
【００４０】
映像信号は，アナログ／ディジタル変換回路21に与えられ，ディジタル画像データが出力される。アナログ／ディジタル変換回路21にもＥＶＲ26を介してサブＣＰＵ10からＥＶＲデータが与えられている。
【００４１】
アナログ／ディジタル変換回路21から出力されるディジタル画像データはディジタル信号処理回路30に与えられ，データ圧縮が行なわれる。データ圧縮されたディジタル画像データがメモリ・カード40に与えられ記録される。
【００４２】
図３は，単写モードにおけるＣＣＤ15における不要電荷の掃出し，露光および露光により蓄積された信号電荷の読出し処理を，図２に対して時間的に拡大して示すタイム・チャートである。図３においては図２に示されていない信号も示されている。図４はＣＣＤの概念図である。
【００４３】
図４を参照して，ＣＣＤ15は水平方向および垂直方向に多数配列されたフォトダイオード36，フォトダイオード36の各列に隣接して配置された垂直転送路（ＶＣＣＤ）38，フォトダイオード36と垂直転送路38との間に設けられたトランスファ・ゲート37および垂直転送路38から出力される信号電荷を水平方向に転送する水平転送路39を備えている。
【００４４】
トランスファ・ゲート37にゲート・パルスφＴＧ１〜φＴＧ４が与えられることにより，フォトダイオード36に蓄積された信号電荷が垂直転送路38に転送される。ゲート・パルスφＴＧ１〜φＴＧ４のうち任意のゲート・パルスをトランスファ・ゲート37に与えることにより，フォトダイオード36のうち任意のフォトダイオード36に蓄積された信号電荷を垂直転送路38に転送し，読出すことができる。ここではすべてのゲート・パルスφＴＧ１〜φＴＧ４がトランスファ・ゲート37に与えられている。
【００４５】
ＣＣＤ15にオーバ・フロー・ドレイン・パルスφＯＦＤが与えられることにより，フォトダイオード36に蓄積された不要電荷が掃出される。垂直転送路38に垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４が与えられることにより，フォトダイオード36から転送された信号電荷が垂直転送路38内を水平転送路39の方向に転送する。また水平転送路39に水平転送パルスφＨが与えられることにより，垂直転送路38から与えられた信号電荷が水平転送路を転送する。
【００４６】
図３において，時刻ｔ1 からｔ2 の間が露光時間であり，この露光時間ｔ1 −ｔ2 にフォトダイオード36に信号電荷が蓄積されるとする。
【００４７】
シャッタ・レリーズ・ボタン56の第２段階の押下げがあると，その押下げ後一定期間経過後から露光が開始される時刻ｔ1 までの期間の間，ＣＧ11からＣＣＤ15にオーバ・フロー・ドレインφＯＦＤが与えられ，ＣＣＤ15のフォトダイオード36に蓄積された不要電荷が掃出される。
【００４８】
またシャッタ・レリーズ・ボタン56の第２段階の押下げ後の一定期間経過後から，露光開始時刻ｔ1 までの期間の間，垂直ドライバ12を介してＣＧ11からＣＣＤ15の垂直転送路38に垂直転送路信号φＶ１〜φＶ４が与えられる。これにより垂直転送路38が駆動され，垂直転送路38に蓄積されている信号電荷が垂直転送路38を転送し，水平転送路39を介して出力される。
【００４９】
シャッタ・レリーズ・ボタン56の第２段階の押下げ後の一定期間経過後から，露光開始時刻ｔ1 までの期間の間のうち，露光期間ｔ1 −ｔ2 を含む垂直走査期間ｔ0 −ｔ2 の開始時刻ｔ0 までの期間は，標準の周波数（たとえば15ＫＨｚ程度）をもつ垂直転送信号φＶ１〜φＶ４によって垂直転送路38が標準駆動され，時刻ｔ0 から露光開始時刻ｔ1 までの期間は高速の周波数（たとえば 200ＫＨｚ程度）をもつ垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４によって垂直転送路38が高速駆動される。
【００５０】
標準の周波数をもつ垂直転送信号φＶ１〜φＶ４および高速の周波数をもつ垂直転送信号φＶ１〜φＶ４はそれぞれＣＧ11において生成される。標準および高速の周波数をもつ垂直転送信号φＶ１〜φＶ４は，ＣＧ11内部に分周比の切換えが可能な分周回路を持たせ，ＣＧ11に接続されている水晶発振器54から得られる基準クロック信号の分周比を時刻ｔ0 においてこの分周回路の分周比を変えることにより生成される。またＣＧ11内部に標準の周波数をもつ垂直転送信号φＶ１〜φＶ４を生成する分周回路と高速の周波数をもつ垂直転送信号φＶ１〜φＶ４を生成する分周回路を備え，時刻ｔ0 において切換えるようにしてもよい。
【００５１】
露光期間ｔ1 −ｔ2 の開始時刻ｔ1 になると，垂直転送路38の駆動が停止され，垂直転送路38に与えられる垂直転送信号φＶ１〜φＶ４が一定の電圧にされ保持される。これにより垂直転送路38はピニング状態とされ，垂直転送路38に蓄積された信号電荷の転送が停止される。
【００５２】
露光期間ｔ1 −ｔ2 が終了すると，終了時刻ｔ2 においてトランスファ・ゲート37にゲート・パルスφＴＧ１〜５が与えられ，露光時間ｔ1 −ｔ2 にフォトダイオード36に蓄積された信号電荷がフォトダイオード36から垂直転送路38に転送される。
【００５３】
露光期間ｔ1 −ｔ2 の終了時刻ｔ2 を過ぎると垂直転送路38に標準の周波数をもつ垂直転送信号φＶ１〜φＶ４が，垂直ドライバ12を介してＣＧ11から垂直転送路38に与えられる。また水平転送路39も駆動される。これにより露光期間ｔ1 −ｔ2 にフォトダイオード36に蓄積された信号電荷がＣＣＤ15から映像信号として読出され，前置増幅回路16に与えられる。
【００５４】
シャッタ・レリーズ・ボタン56の第２段階の押下げ以後の一定の時刻から露光開始の時刻まで，垂直転送路38を駆動し，垂直転送路38に蓄積されている不要電荷を掃出している。このため，明るい光がフォトダイオード36に入射し信号電荷が垂直転送路38に漏れた場合であってもフォトダイオード36から漏れた信号電荷が垂直転送路38から掃出される。したがって明るい光を撮像した場合に生じる再生画像のスミアを低減できる。
【００５５】
とくに露光期間ｔ1 −ｔ2 のみ垂直転送路38の駆動を停止し，ピニング状態としているので，ピニング状態における，蓄積された信号電荷の垂直転送路38内の拡散も少なくすることができる。また，露光期間ｔ1 −ｔ2 を含む垂直走査期間ｔ0 −ｔ2 内においては，垂直転送路38を高速の転送信号φＶ１〜φＶ４で駆動しているので，フォトダイオード36から漏れ垂直転送路38に蓄積された不要電荷のほぼすべてを掃出すことができる。
【００５６】
図５はＣＣＤ15を構成する垂直転送路38を信号電荷が転送される様子を示している。
【００５７】
図５に示す転送方式はいわゆるドミノ型転送と呼ばれるもので，フォトダイオード36から垂直転送路38に転送された信号電荷のうち，水平転送路39に近いフォトダイオード36に蓄積された信号電荷から垂直転送路38を転送し始め，順に水平転送路39から遠いフォトダイオードに蓄積された信号電荷を転送する方式である。垂直転送路38の駆動はドミノ転送に限らず２相，３相，４相駆動などその他の駆動方式のいずれであってもよい。
【００５８】
図５においては，１列に配置されたフォトダイオード36，このフォトダイオード36に隣接して設けられた垂直転送路38およびフォトダイオード36と垂直転送路38との間に設けられたトランスファ・ゲート37が示されている。
【００５９】
図５においては，各列にフォトダイオード36が1000個配置された場合を示している。各フォトダイオード36に対応して垂直転送路38には２つの電極41および42が配置されている。
【００６０】
また，垂直転送路38の下端には，水平転送路39が結合されている。この水平転送路39は垂直転送路38を転送して出力された信号電荷を出力する。
【００６１】
左端がフォトダイオード36から垂直転送路38に信号電荷が転送されたときの様子を示し，以後右側に進むにしたがって時間が経過した同一の垂直転送路37内の電荷分布を示している。垂直転送路38に転送された信号電荷は，ハッチングで示されており，かつフォトダイオード36に対応して１〜1000の番号が付されている。
【００６２】
フォトダイオード36から垂直転送路38に信号電荷が転送されたときは垂直転送路38において一個置きの電極の下に信号電荷が蓄積されている。
【００６３】
時刻Ｔ1-1 〜Ｔ1-8 においては，最も下に蓄積された信号電荷１を水平転送路39に転送し，下から２番目に蓄積された信号電荷２を最下段のフォトダイオード36に対応して信号電荷１があった位置まで転送する。この状態においては，信号電荷３〜1000はその位置を変化していない。
【００６４】
時刻Ｔ1-8 の後，水平転送路39に転送された信号電荷１は，水平転送路39内を水平方向に転送され出力される。
【００６５】
時刻Ｔ2-1 〜Ｔ2-8 においては，信号電荷２が水平転送路39に転送され，信号電荷３が最下段のフォトダイオード36に対応して信号電荷１があった位置まで転送され，信号電荷４が下から３番めのフォトダイオード36に対応して信号電荷３があった位置まで転送される。その後，水平転送路39に転送された信号電荷２は，水平転送路39内を水平方向に転送され，出力される。
【００６６】
このように，１個置きの電極下に蓄積された信号電荷は，下側から順次読み出され，転送領域が下側から上側に向かって拡がっていくことになる。電荷転送領域は，８タイミングの転送周期ごとに２つの信号電荷ずつ拡がっていく。したがって，最上段に読み出された信号電荷1000が動きだすのは 500回目となる。
【００６７】
図５において，右側に示した 500回目の転送タイミング，時刻Ｔ500-1 〜Ｔ500-8 においては，信号電荷1000が転送を始めている。この時，水平転送路39には，信号電荷 500が転送され，水平方向に転送され，出力される。
【００６８】
このようにして，垂直転送路38に蓄積された信号電荷が垂直転送路38内を転送される。垂直転送路38に電極41および42に与えられる垂直転送信号φＶ１〜φＶ４を，標準の周波数をもつ垂直転送信号とすることにより信号電荷は標準の転送速度で転送され，高い周波数をもつ垂直転送信号とすることにより信号電荷は高速転送される。
【００６９】
図６はモード設定ボタン59により連写モードが設定された場合のＣＣＤ15における不要電荷の掃出し，露光および露光により蓄積された信号電荷の読出し処理を示すタイム・チャートである。
【００７０】
連写モードが設定されると，ＡＥセンサから得られるデータにもとづいて露光期間が決定される。決定された露光期間を表わす制御データがサブＣＰＵ10からＣＧ11に与えられ，露光期間に応じた信号φＶ，φＨ，φＯＦＤおよびφＴＧがＣＧ11から出力される。
【００７１】
連写モードが設定されると，連写モードが設定され，かつシャッタ・レリーズ・ボタン56によるシャッタの押下げが行なわれている間，一定周期で撮影が繰返される。
【００７２】
撮影のためのＣＣＤ15への露光期間（ｔ11〜ｔ12，ｔ14〜ｔ15，ｔ17〜ｔ18，ｔ20〜ｔ21の期間）を含む垂直走査期間の前の垂直走査期間（ｔ12〜ｔ13，ｔ15〜ｔ16，ｔ18〜ｔ19の期間）においてはＣＣＤ15の垂直転送路は標準の速度で信号電荷の転送が行なわれている。露光期間を含む垂直走査期間内においては露光期間以外の期間（ｔ10〜ｔ11，ｔ13〜ｔ14，ｔ16〜ｔ17，ｔ19〜ｔ20の期間）はＣＣＤ15の垂直転送路は高速で駆動され，信号電荷の掃出しが行なわれている。露光期間の間はＣＣＤ15の垂直転送路はピニング状態とされている。露光が終了するとＣＣＤ15にトランスファ・ゲート・パルスφＴＧ１〜φＴＧ４が与えられ，ＣＣＤ15のフォトダイオードに蓄積された信号電荷が垂直転送路に転送される。すると再びＣＣＤ15の垂直転送路は標準速度で駆動され，露光によって得られた信号電荷の読出しが行なわれる。
【００７３】
このような垂直転送路の標準駆動および高速駆動が，連写モードが設定され，シャッタ・レリーズ・ボタン56が押下げられている間中繰返される。
【００７４】
連写モードが設定されている場合であっても垂直転送路に蓄積された不要電荷が掃出されるのでスミアにより再生画像が見苦しいものとなることが防止される。
【００７５】
また，連写モードが設定されているときは露光が終了し，垂直転送路を標準駆動するときに遮光シャッタを駆動しＣＣＤ15を遮光するようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディジタル電子スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図２】単写モードの撮像処理のタイム・チャートである。
【図３】図２に示すタイム・チャートの一部を時間的に拡大して示すタイム・チャートである。
【図４】ＣＣＤの概念図である。
【図５】垂直転送路に蓄積されている信号電荷が転送される様子を示している。
【図６】連写モードの撮像処理のタイム・チャードである。
【符号の説明】
５  メインＣＰＵ
10  サブＣＰＵ
11  ＣＧ
12  垂直ドライバ
15  ＣＣＤ
36  フォトダイオード
37  トランスファ・ゲート
38  垂直転送路
【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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