(57)【要約】  本技術は、撮像装置の省電力化を実現しつつ、撮像時のクランプレベルを安定させることができるようにする撮像装置および撮像方法、電子機器、並びにプログラムに関する。タイミング発生回路１２は、撮像素子５１により撮像された映像信号を転送する有効信号期間、および前記映像信号を転送しない無効信号期間を含む撮像モードにおいて、映像信号のクランプレベルが変動しないように、かつ、前記有効信号期間において、撮像素子により撮像された映像信号を転送し、前記無効信号期間において、前記映像信号を転送しないように、垂直転送クロック信号、水平転送クロック/水平最終段転送クロック信号、リセットゲートクロック信号、およびOBクランプクロック信号を発生する。本技術は、撮像装置に適用することができる。
2013168583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像された映像信号を転送する有効信号期間から前記映像信号を転送しない無効信号期間への切り替え時に、クランプレベルが変動しない所定のタイミングでクロック信号の発生を開始するクロック信号発生部を含む
撮像装置。
【請求項２】
前記クロック信号発生部は、前記映像信号のクランプレベルが変動しないように、かつ、前記有効信号期間において、撮像された映像信号を転送し、前記無効信号期間において、前記映像信号を転送しないように、前記有効信号期間より所定時間だけ前のタイミング、または、前記無効信号期間より所定時間経過したタイミングより、前記クロック信号のうち、所定のクロック信号を発生する
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
クロック信号発生部により発生されたクロック信号に応じて、前記撮像された映像信号を転送するドライバと、
前記ドライバに電力を供給するドライバ電源部とをさらに含み、
前記ドライバ電源部は、前記ドライバに電力の供給を開始したタイミングから前記ドライバを流れる電流値が所定の定常状態に達するまでの所定時間だけ前記有効信号期間より前のタイミング、または、前記ドライバ電源部が前記ドライバに電力の供給を開始したタイミングから前記ドライバを流れる電流値が所定の定常状態に達する、前記無効信号期間に入ってから所定時間経過したタイミングより、前記ドライバに電力の供給を開始し、
前記クロック信号発生部は、前記ドライバ電源部が前記ドライバに電力の供給を開始したタイミングから前記ドライバを流れる電流値が所定の定常状態に達するまでの所定時間だけ前記有効信号期間より前のタイミング、または、前記ドライバ電源部が前記ドライバに電力の供給を開始したタイミングから前記ドライバを流れる電流値が所定の定常状態に達する、前記無効信号期間に入ってから所定時間経過したタイミングより、前記所定のクロック信号を発生する
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記所定のクロック信号は、垂直転送クロック信号、水平転送クロック信号、水平最終段転送クロック信号、およびリセットゲートクロック信号を含む
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記クロック信号発生部は、OB（Optical Black）クランプクロック信号を発生するOBクランプクロック信号発生部をさらに含み、
前記OBクランプクロック信号発生部は、前記有効信号期間内のみOBクランプクロック信号を発生する
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
撮像された映像信号を転送する有効信号期間から前記映像信号を転送しない無効信号期間への切り替え時に、クランプレベルが変動しない所定のタイミングでクロック信号の発生を開始するクロック信号発生処理をするステップを含む
撮像方法。
【請求項７】
撮像された映像信号を転送する有効信号期間から前記映像信号を転送しない無効信号期間への切り替え時に、クランプレベルが変動しない所定のタイミングでクロック信号の発生を開始するクロック信号発生ステップを含む
処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項８】
撮像された映像信号を転送する有効信号期間から前記映像信号を転送しない無効信号期間への切り替え時に、前記映像信号のクランプレベルが変動しない所定のタイミングでクロック信号の発生を開始するクロック信号発生部を含む
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、撮像装置および撮像方法、電子機器、並びにプログラムに関し、特に、低消費電力化を実現させつつも、クランプレベルの変動を抑制させて、見栄えの良い画像を撮像できるようにした撮像装置および撮像方法、電子機器、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルスチルカメラなどの撮像装置には、静止画撮影用の低フレームレートのモードと、動画撮影や液晶モニタ表示用の高フレームレートのモードと複数のモードが存在している。【０００３】
これらのモードの中で、特に高フレームレートのモードにおいては、後段の信号処理周期等に合わせるため、フレームレートを調整する必要が生じることもあり、映像信号を出力しない無効信号期間を設けた読出出力方式が採用されることがある。【０００４】
すなわち、所定のフレームレートでフレームＦ１，Ｆ２，・・・の映像信号を読み出す際、読み出すべきフレームＦ１の映像信号の読み出しが完了した後、次に読み出すべきフレームＦ２を読み出すべきタイミングまで待ち時間が発生することがある。このような待ち時間が無効信号期間であり、各フレームの映像信号が読み出される期間が有効信号期間となる。これらの映像信号の転送に必要とされるクロック信号は、従来においては、有効信号期間および無効信号期間のいずれの期間においても出力されていた。【０００５】
ところが、昨今においては消費電力の削減要望が強く、様々な提案がなされてきている。例えば、映像信号を出力しない無効信号期間は、固体撮像素子からの信号出力を必要としないので、映像信号を読み出すためのクロック信号を無効信号期間では停止させ、これにより、消費電力を削減するといった技術が提案されている（特許文献１参照）。【０００６】
ところが、特許文献１に記載の技術では、停止させた映像信号を読み出す為のクロック信号が再始動する際、クロック信号に基づいて動作するドライバへの電源電流が不安定となる期間が発生してしまい、黒レベルをクランプするクランプレベルが変動し、黒レベルが不安定となることがある。【０００７】
この点について、黒レベルを安定化させるための技術が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特願２００１−２８４５８８号公報
【特許文献２】特開２００４−０７２６０２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、特許文献２に記述されている技術は、特別な画像読取装置でしか適用することができないため、撮像装置全般に適用できるような汎用性のある手段ではなかった。【００１０】
本技術はこのような状況に鑑みてなされたものであり、特に、撮像装置全般に適用することができる技術であって、低消費電力化を実現させつつも、クランプレベルの変動を抑制させて、黒レベルが安定した見栄えの良い画像を撮像できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本技術の第１の側面の撮像装置は、撮像された映像信号を転送する有効信号期間から前記映像信号を転送しない無効信号期間への切り替え時に、前記映像信号のクランプレベルが変動しない所定のタイミングでクロック信号の発生を開始するクロック信号発生部を含む。【００１２】
前記クロック信号発生部には、前記映像信号のクランプレベルが変動しないように、かつ、前記有効信号期間において、前記撮像された映像信号を転送し、前記無効信号期間において、前記映像信号を転送しないように、前記有効信号期間より所定時間だけ前のタイミング、または、前記無効信号期間より所定時間経過したタイミングより、前記クロック信号のうち、所定のクロック信号を発生させるようにすることができる。【００１３】
クロック信号発生部により発生されたクロック信号に応じて、前記撮像された映像信号を転送するドライバと、前記ドライバに電力を供給するドライバ電源部とをさらに含ませるようにすることができ、前記ドライバ電源部には、前記ドライバに電力の供給を開始したタイミングから前記ドライバを流れる電流値が所定の定常状態に達するまでの所定時間だけ前記有効信号期間より前のタイミング、または、前記ドライバ電源部が前記ドライバに電力の供給を開始したタイミングから前記ドライバを流れる電流値が所定の定常状態に達する、前記無効信号期間に入ってから所定時間経過したタイミングより、前記ドライバに電力の供給を開始させるようにすることができ、前記クロック信号発生部には、前記ドライバ電源部が前記ドライバに電力の供給を開始したタイミングから前記ドライバを流れる電流値が所定の定常状態に達するまでの所定時間だけ前記有効信号期間より前のタイミング、または、前記ドライバ電源部が前記ドライバに電力の供給を開始したタイミングから前記ドライバを流れる電流値が所定の定常状態に達する、前記無効信号期間に入ってから所定時間経過したタイミングより、前記所定のクロック信号を発生させるようにすることができる。【００１４】
前記所定のクロック信号は、垂直転送クロック信号、水平転送クロック信号、水平最終段転送クロック信号、およびリセットゲートクロック信号を含ませるようにすることができる。【００１５】
前記クロック信号発生部には、OB（Optical Black）クランプクロック信号を発生するOBクランプクロック信号発生部をさらに含ませるようにすることができ、前記OBクランプクロック信号発生部には、前記有効信号期間内のみOBクランプクロック信号を発生させるようにすることができる。【００１６】
本発明の第１の側面の撮像方法は、撮像された映像信号を転送する有効信号期間から前記映像信号を転送しない無効信号期間への切り替え時に、前記映像信号のクランプレベルが変動しない所定のタイミングでクロック信号の発生を開始するクロック信号発生処理をするステップを含む。【００１７】
本発明の第１の側面のプログラムは、撮像された映像信号を転送する有効信号期間から前記映像信号を転送しない無効信号期間への切り替え時に、前記映像信号のクランプレベルが変動しない所定のタイミングでクロック信号の発生を開始するクロック信号発生ステップを含む処理をコンピュータに実行させる。【００１８】
本発明の第２の側面の電子機器は、撮像された映像信号を転送する有効信号期間から前記映像信号を転送しない無効信号期間への切り替え時に、前記映像信号のクランプレベルが変動しない所定のタイミングでクロック信号の発生を開始するクロック信号発生部を含む。【００１９】
本発明の第１および第２の側面においては、撮像された映像信号を転送する有効信号期間から前記映像信号を転送しない無効信号期間への切り替え時に、前記映像信号のクランプレベルが変動しない所定のタイミングでクロック信号の発生が開始される。【００２０】
本技術の撮像装置および電子機器は、独立した装置または機器であっても良いし、撮像処理を行うブロックであっても良い。
【発明の効果】
【００２１】
本技術の一側面によれば、撮像装置全般に適用することができる技術であって、低消費電力化を実現させつつも、クランプレベルの変動を抑制させて、黒レベルが安定した見栄えの良い画像を撮像することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本技術を適用した撮像装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１の撮像装置によるクロック制御処理を説明するフローチャートである。
【図３】図１の撮像装置によるクロック制御処理を説明するための各種のクロック信号およびドライバ電源電流、並びにOBクランプレベルを示す波形である。
【図４】従来の撮像装置の各種のクロック信号およびドライバ電源電流、並びにOBクランプレベルを示す波形である。
【図５】図４の撮像装置を省電力型に改良した従来の撮像装置の各種のクロック信号およびドライバ電源電流、並びにOBクランプレベルを示す波形である。
【図６】OBクランプレベルが不安定になった場合の表示画像例を示す図である。
【図７】所定の時間Δｔの設定を説明する図である。
【図８】汎用のパーソナルコンピュータの構成例を説明する図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
［撮像装置の実施の形態の構成例］
図１は、本技術を適用した撮像装置の一実施の形態の構成例を示している。図１の撮像装置は、映像を撮像し、デジタル信号からなる映像信号として出力する。【００２４】
撮像装置は、制御部１１、タイミング発生回路１２、垂直転送クロック用ドライバ１３、水平転送クロック/水平最終段転送クロック用ドライバ１４、リセットゲートクロック用ドライバ１５、撮像素子１６、AFE（Analog Front End）１７、信号処理回路１８、およびドライバ電源部１９を備えている。制御部１１は、CPU（Central Processing Unit）、ROM（Read Only Memory）、およびRAM（Random Access Memory）などからなる、いわゆるマイクロコンピュータなどから構成され、各種のプログラムを実行することにより撮像装置の動作の全体を制御している。【００２５】
タイミング発生回路１２は、制御部１１に制御され、各種の処理に必要なタイミングを調整するためのクロック信号を発生し、垂直転送クロック用ドライバ１３、水平転送クロック/水平最終段転送クロック用ドライバ１４、リセットゲートクロック用ドライバ１５、撮像素子１６、およびAFE１７に供給する。図１の撮像素子１６は、いわゆるCCD（Charge Coupled Device）であり、CCDを構成するフォトダイオードからなるセンサ部５１が受光することで光電変換により得られた画素信号からなる映像信号を画素単位で順次出力する。【００２６】
より詳細には、タイミング発生回路１２は、垂直転送クロック発生部３１、水平転送クロック/水平最終段転送クロック発生部３２、リセットゲートクロック発生部３３、およびOBクランプクロック発生部３４を備えている。【００２７】
垂直転送クロック発生部３１は、垂直転送クロック用ドライバ１３に対して、フォトダイオードからなるセンサ部５１−１−１乃至５１−Ｍ−Ｎより読出ゲート５３−１−１乃至５３−Ｍ−Ｎを介して読み出された電荷を転送する垂直レジスタ５２−１乃至５２−Ｍに垂直転送クロックを発生して供給する。すなわち、垂直レジスタ５２−１乃至５２−Ｍは、それぞれ撮像素子１６におけるセンサ部５１−１−１乃至５１−Ｍ−Ｎにより光電変換により画素信号として蓄積され、読出ゲート５３−１−１乃至５３−Ｍ−Ｎにより読み出された電荷を、列毎に順次垂直水平シフト制御部５４に転送する。この際、垂直転送クロック用ドライバ１３は、垂直レジスタ５２−１乃至５２−Ｍのそれぞれに対して、垂直転送クロック発生部３１より供給されてくる垂直転送クロックに応じたＨｉレベルまたはＬｏｗレベルの垂直転送信号を発生する。垂直レジスタ５２−１乃至５２−Ｍは、この垂直転送クロック用ドライバ１３からの垂直転送信号に対応して、読出ゲート５３−１−１乃至５３−Ｍ−Ｎを介して、センサ部５１−１−１乃至５１−Ｍ−Ｎより読み出された電荷を順次垂直水平シフト制御部５４に転送する。垂直水平シフト制御部５４は、垂直レジスタ５２−１乃至５２−Ｍより転送されてきた電荷を順次水平レジスタ５５に転送する。【００２８】
尚、センサ部５１−１−１乃至５１−Ｍ−Ｎ、垂直レジスタ５２−１乃至５２−Ｍ、および読出ゲート５３−１−１乃至５３−Ｍ−Ｎについて、それぞれを特に区別する必要がない場合、単にセンサ部５１、垂直レジスタ５２、および読出ゲート５３と称するものとし、その他の構成についても同様に称するものとする。また、図１においては、Ｎ行Ｍ列にセンサ部５１が配置され、Ｍ列の垂直レジスタ５２が配置されている例が示されているが、センサ部５１の数は、これ以外の行数および列数であってもよいものである。【００２９】
水平転送クロック/水平最終段転送クロック発生部３２は、水平転送クロック/水平最終段転送クロック用ドライバ１４に対して水平転送クロックまたは水平最終段転送クロックを発生して供給する。水平転送クロック/水平最終段転送クロック用ドライバ１４は、水平転送クロックに基づいて、水平レジスタ５５を駆動させるためのＨｉレベルまたはＬｏｗレベルの水平転送信号を発生し、撮像部１６の水平レジスタに供給する。尚、水平転送クロック/水平最終段転送クロック用ドライバ１４は、水平転送クロック用ドライバ、および水平最終段転送クロック用ドライバとして分割してそれぞれドライバを設けるようにしてもよい。水平レジスタ５５は、水平転送クロック/水平最終段転送クロック用ドライバ１４からの水平転送信号に基づいて、垂直水平シフト制御部５４より供給されてきた電荷を水平方向に転送して、順次電荷電圧変換部５６に供給し、電荷を電圧に変換させることにより、画素信号を出力電圧VOUTとして出力させる。また、水平転送クロック/水平最終段転送クロック発生部３２は、１行分の電荷転送が完了したことを示す水平最終段転送クロックを発生して、水平転送クロック/水平最終段転送クロック用ドライバ１４に供給する。水平転送クロック/水平最終段転送クロック用ドライバ１４は、水平最終段クロックに基づいて、１行分の電荷の転送が完了したことを示すＨｉレベルまたはＬｏｗレベルの水平最終段転送信号を発生する。水平レジスタ５５は、水平最終段転送信号に基づいて、水平方向に対して１行分の電荷を転送したことを認識し、垂直水平シフト制御部５４より新たな行の電荷の転送を受け、その後、水平転送クロックに基づいて電荷を水平方向に転送する。【００３０】
リセットゲートクロック発生部３３は、電荷電圧変換部５６に対して、電荷を電圧に変換するに際して、一旦蓄積されている電荷をリセットさせるタイミングを示すリセットゲートクロック信号を発生して、リセットゲートクロック用ドライバ１５に供給する。リセットゲートクロック用ドライバ１５は、リセットゲートクロック信号に基づいて、リセットゲートを駆動させるためのＨｉレベルまたはＬｏｗレベルのリセットゲート信号を発生し、電荷電圧変換部５６に供給する。電荷電圧変換部５６は、このリセットゲート信号に基づいて、自らに蓄積されている電荷を開放してリセットする。【００３１】
ここで、OB（Optical Black）クランプクロック発生部３４を説明するに当たり、先に、AFE１７の構成について説明する。AFE（Analog Front End）１５は、撮像素子１６より画素単位で供給されてくる画素信号にOB（Optical Black）クランプすることで黒を正確に再現できるようにすると共に、リセットノイズ、およびアンプノイズを除去し、デジタル信号に変換して出力する。より詳細には、AFE１７は、OBクランプ部７１、CDS７２、およびADC７３を備えている。【００３２】
OB（Optical Black）クランプクロック発生部３４は、OBクランプ信号を転送するAFE１７のOBクランプ部７１に対して、転送のタイミングを示すOBクランプクロック信号を発生して供給する。OBクランプ部７１は、OBクランプクロック信号に基づいて、撮像素子１６より供給されてくる画素信号のうち、遮光領域の画素信号を黒レベルとしてクランプして、CDS７２に出力する。【００３３】
CDS（correlated double sampling:相関2重サンプリング）７２は、相関２重サンプリング法によりOBクランプ部７１より供給されてくる画素信号のアンプノイズおよびリセットノイズを除去してADC７３に出力する。【００３４】
ADC（Analog Digital Converter）７３は、CDS７２より供給されてくるノイズ除去されたアナログの画素信号をデジタルの画素信号に変換して信号処理回路１８に出力する。【００３５】
信号処理回路１８は、AFE１７からのデジタル化された画素信号を出力すると共に、AFE１７からの画素信号に基づいて、制御部１１、およびタイミング発生回路１２に対して処理状態を伝えて、適切なクロック信号を発生させる。【００３６】
ドライバ電源部１９は、制御部１１の制御の下、垂直転送クロック用ドライバ１３の駆動に必要とされる電力を供給する。【００３７】
なお、図１の撮像装置においては、AFE、タイミング発生回路、およびドライバをそれぞれ個別のブロックとして構成した場合の例について記載しているが、同一チップの集積回路構成としても良い。同様に、信号処理回路、および制御部に関しても同一チップの集積回路構成として良く、また、これに前述のAFE、タイミング発生回路、ドライバ等の別ブロック全体あるいは一部を同一チップ内の集積回路構成としても良い。【００３８】
次に、図１の撮像装置の動作について説明する。【００３９】
フォトダイオードからなるセンサ部５１は、所定期間において受光した光を電荷に変換する光電変換により電荷を蓄積する。所定期間が経過した後、読出ゲート５３が解放されることにより、蓄積された電荷が垂直レジスタ５２に読み出される。タイミング発生回路１２における垂直転送クロック発生部３１が、垂直転送するタイミングを示す垂直転送クロック信号を発生して、垂直転送クロック用ドライバ１３に供給する。垂直転送クロック用ドライバ１３は、垂直転送クロック信号に基づいて、垂直レジスタ５２を駆動させて、順次、センサ部５１より読み出された電荷を行単位で垂直水平シフト制御部５４に転送する。【００４０】
垂直水平シフト制御部５４は、垂直レジスタ５２−１乃至５２−Ｍより行単位で転送されてくる電荷を水平レジスタ５５に転送する。【００４１】
水平レジスタ５５は、水平転送クロック/水平最終段転送クロック用ドライバ１４より供給されてくる水平転送信号に基づいて、順次水平方向に電荷を転送し、電荷電圧変換部５６に供給する。また、水平レジスタ５５は、水平転送クロック/水平最終段転送クロック用ドライバ１４より供給されてくる水平最終段転送信号に基づいて、行単位での電荷の転送が完了したことを認識し、新たな行の電荷を垂直水平シフト制御部５４より取得する。【００４２】
電荷電圧変換部５６は、転送されてくる各画素に蓄積された電荷を電圧に変換し、これを電圧信号からなる画素信号としてAFE１７に供給する。この際、電荷電圧変換部５６は、リセットゲートクロック用ドライバ１５より供給されてくるリセットゲート信号に基づいて、リセットゲートを開放して、蓄積された電荷を開放してリセットする。【００４３】
AFE１７のOBクランプ部７１は、OBクランプクロック発生部３４より供給されてくるOBクランプクロック信号に基づいて、遮光されているOB（Optical Black）領域に設けられている画素に対応する画素信号に基づいて、黒レベルをクランプし、画素信号をCDS７２に供給する。CDS７２は、画素信号を相関２重サンプリングによりアンプノイズおよびリセットノイズを除去し、ADC７３に供給する。ADC７３は、ノイズ除去されたアナログの画素信号をデジタルの画素信号に変換し、デジタルの画素信号を出力する。【００４４】
以上の処理により、撮像素子１６により撮像された画像を構成する各画素の画素信号がデジタル信号の画素信号として出力される。尚、図１の構成においては、AFE１７において、CDS７２の前段にOBクランプ部７１が設けられている例が示されているが、OBクランプ部７１は、CDS７２の後段、またはADC７３の後段に設けるようにしてもよいものである。【００４５】
［クロック信号制御処理］
次に、図２のフローチャートを参照して、図１の撮像装置におけるクロック信号制御処理について説明する。【００４６】
ステップＳ１１において、制御部１１は、画素信号を出力すべき有効信号期間に対して、所定の時間Δｔだけ前のタイミングとなったか否かを判定し、そのタイミングになったものとみなされるまで、同様の処理を繰り返す。そして、ステップＳ１１において、有効信号期間に対して、所定の時間Δｔだけ前のタイミングになったものとみなされた場合、処理は、ステップＳ１２に進む。すなわち、図３で示されるように、有効信号期間の開始時刻である時刻ｔ１またはｔ３よりも時間Δｔだけ直前の時刻ｔ０またはｔ１２となった場合、処理は、ステップＳ１２に進む。【００４７】
尚、図３においては、上から画素信号の有効信号期間または無効信号期間を示す波形Ｖ、垂直転送クロック信号Ｃｖ、水平転送クロック信号Ｃｈ、水平最終段転送クロック信号Ｃｈｌ、リセットゲートクロック信号Ｃｒ、OBクランプクロック信号Ｃｏｂ、ドライバ電源電流Ｄｒを示す波形、およびOBクランプレベルＢＬの波形がそれぞれ示されている。また、波形Ｖについては、Ｈｉレベルの期間が有効信号期間であり、Ｌｏｗレベルの期間が無効信号期間であることを示している。また、ドライバ電源電流Ｄｒを示す波形については、定常電流値がＩｄｒｖで示されたレベルであり、０で示されるレベルがオフの状態、すなわち、電力供給がなされていない状態を示している。【００４８】
ステップＳ１２において、制御部１１は、タイミング発生回路１２に対してクロック信号を発生するように指示する。タイミング発生回路１２は、垂直転送クロック発生部３１、水平転送クロック/水平最終段転送クロック発生部３２、およびリセットゲートクロック発生部３３を制御して、垂直転送クロック信号、水平転送クロック信号、水平最終段転送クロック信号、およびリセットゲートクロック信号を発生させる。【００４９】
ステップＳ１３において、制御部１１は、ドライバ電源部１９を制御して、垂直転送クロック用ドライバ１３に対して電源電力を供給させる。【００５０】
この結果、図３で示されるように、時刻ｔ０より垂直転送クロック信号Ｃｖ、水平転送クロック信号Ｃｈ、水平最終段転送クロック信号Ｃｈｌ、およびリセットゲートクロック信号Ｃｒが発生される。また、時刻ｔ０のとき、垂直転送クロック用ドライバ１３、水平転送クロック/水平最終段転送クロック用ドライバ１４、リセットゲートクロック用ドライバ１５に供給されるドライバ電源電流Ｄｒは、徐々に電流値が上昇を開始し、有効信号期間となる時刻ｔ１において定常状態の電流値Ｉｄｒｖに遷移する。また、ここでいう時間Δｔは、このドライバ電源部１９が垂直転送クロック用ドライバ１３、水平転送クロック/水平最終段転送クロック用ドライバ１４、リセットゲートクロック用ドライバ１５に対して電力供給を開始して、ドライバ電源電流Ｄｒが定常状態の電流値Ｉｄｒｖとなるまでの時間である。【００５１】
ステップＳ１４において、制御部１１は、有効信号期間となったか否かを判定し、有効信号期間になっているとみなされるまで、同様の処理を繰り返す。例えば、図３で示されるように、時刻ｔ０またはｔ１２以降であって、時刻ｔ１またはｔ３になったか否かが判定されることになる。そして、ステップＳ１４において、有効信号期間、すなわち、時刻ｔ０またはｔ１２以降であって、時刻ｔ１またはｔ３になったとみなされた場合、処理は、ステップＳ１５に進む。【００５２】
ステップＳ１５において、制御部１１は、タイミング発生回路１２に対してOBクランプクロックを発生させるように指示する。この指示に応じて、タイミング発生回路１２は、OBクランプクロック発生部３４を制御して、OBクランプクロック信号を発生させる。この処理により、図３で示されるように、時刻ｔ１またはｔ３からOBクランプクロック信号Ｃｏｂが発生される。【００５３】
さらに、時刻ｔ１またはｔ３のタイミングにおいて、上述したように垂直転送クロック用ドライバ１３乃至リセットゲートクロック用ドライバ１５に供給される電力の電流値が定常状態の電流値Ｉｄｒｖとなる。このため、垂直転送クロック発生部３１、水平転送クロック/水平最終段転送クロック発生部３２、およびリセットゲートクロック発生部３３からの垂直転送クロック信号、水平転送クロック信号/水平最終段転送クロック信号、およびリセットゲートクロック信号に基づいて、垂直転送クロック用ドライバ１３乃至リセットゲートクロック用ドライバ１５のそれぞれが、垂直レジスタ５２−１乃至５２−Ｍ、水平レジスタ５５、および電荷電圧変換部５６を制御するためのＨｉレベル、またはＬｏｗレベルの制御信号を発生することで、この制御信号に基づいて、順次読出ゲート５３より読み出されているセンサ部５１に蓄積された電荷を順次画素信号として転送させるようにすることができる状態となる。【００５４】
ステップＳ１６において、制御部１１は、有効信号期間が終了となるタイミングになったか否かを判定し、有効信号期間が終了であると判定されるまで、同様の処理を繰り返す。すなわち、ステップＳ１６において、制御部１１は、例えば、図３における時刻ｔ２またはｔ４となり、有効信号期間が終了したか否かを判定する。ステップＳ１６において、例えば、図３における時刻ｔ２またはｔ４となり、有効信号期間が終了したものとみなされる場合、処理は、ステップＳ１７に進む。【００５５】
ステップＳ１７において、制御部１１は、タイミング発生回路１２に対してクロック信号の発生を停止するように指示する。タイミング発生回路１２は、垂直転送クロック発生部３１、水平転送クロック/水平最終段転送クロック発生部３２、リセットゲートクロック発生部３３、およびOBクランプクロック発生部３４を制御して、垂直転送クロック信号、水平転送クロック信号、水平最終段転送クロック信号、リセットゲートクロック信号、およびOBクランプクロック信号の発生を停止させる。この結果、図３で示されるように、時刻ｔ２またはｔ４においては、垂直転送クロック信号Ｃｖ、水平転送クロック信号Ｃｈ、水平最終段転送クロック信号Ｃｈｌ、リセットゲートクロック信号Ｃｒ、およびOBクランプクロック信号Ｃｏｂが停止する状態となる。【００５６】
ステップＳ１８において、制御部１１は、ドライバ電源部１９を制御して、垂直転送クロック用ドライバ１３乃至リセットゲートクロック用ドライバ１５に対して電源電力の供給を停止させ、処理は、ステップＳ１１に戻る。すなわち、ドライバ電源部１９が時刻ｔ２において電力供給を停止することにより、図３で示されるように、垂直転送クロック用ドライバ１３乃至リセットゲートクロック用ドライバ１５に流れるドライバ電源電流Ｄｒは、定常状態の電流値Ｉｄｒｖから徐々に低下して、所定の時間が経過した後の時刻ｔ１１にゼロとなる。【００５７】
以上の処理により、図３で示されるように、OBクランプレベルＢＬを一定に保つことが可能となる。【００５８】
すなわち、従来においては、図４で示されるように、垂直転送クロック信号Ｃｖ、水平転送クロック信号Ｃｈ、水平最終段転送クロック信号Ｃｈｌ、リセットゲートクロック信号Ｃｒ、およびOBクランプクロック信号Ｃｏｂ、並びに、ドライバ電源電流Ｄｒはいずれも、無効信号期間である時刻ｔ２乃至ｔ３においても発生または供給され続けていた。この場合、信号や電力供給に変化がないため、OBクランプレベルＢＬについても同様に変化のない一定の状態が維持され続けていた。【００５９】
その後、省電力化を図り、バッテリで駆動可能な時間を延ばす為、図５で示されるように、無効信号期間については、垂直転送クロック信号Ｃｖ、水平転送クロック信号Ｃｈ、水平最終段転送クロック信号Ｃｈｌ、リセットゲートクロック信号Ｃｒ、およびOBクランプクロック信号Ｃｏｂ、並びに、ドライバ電源電流Ｄｒのうち、OBクランプクロック信号Ｃｏｂ以外のクロック信号の発生を停止させるように改良されることで、改良後の従来の撮像装置においては省電力化が図られた。しかしながら、このとき、ドライバ電源電流Ｄｒについては、図５の時刻ｔ１乃至ｔ２１、時刻ｔ２１乃至ｔ２２、時刻ｔ２乃至ｔ２３、時刻ｔ２３乃至ｔ２４、時刻ｔ３乃至ｔ２５、および時刻ｔ２５乃至ｔ２６で示されるように、垂直転送クロック用ドライバ１３乃至リセットゲートクロック用ドライバ１５に供給される電流値が定常状態に移行するまでの過渡期において、OBクランプレベルＢＬの波形で示されるような変動が生じることがあった。このような変動により、例えば、図６の画像Ｐで示されるように、その上部の点線で囲まれた領域Ｚのように、一部の黒色領域が明るく表示されてしまうといった不安定な見栄えの悪い画像となることがあった。【００６０】
そこで、図１の撮像装置においては、図３で示されるように、ドライバ電源部１９が垂直転送クロック用ドライバ１３乃至リセットゲートクロック用ドライバ１５に電力の供給を開始してから、電流値が定常状態となるまでの期間、すなわち、所定の時間Δｔだけ有効信号期間となる直前に電力供給を開始するようにしている。これにより、垂直転送クロック用ドライバ１３乃至リセットゲートクロック用ドライバ１５に供給される電力の電流値は、有効信号期間において確実に定常状態が維持されるようにすることが可能となる。【００６１】
さらに、OBクランプクロック発生部３４は、垂直転送クロック用ドライバ１３乃至リセットゲートクロック用ドライバ１５にドライバ電源部１９より供給されてくる電源電流Ｄｒが定常状態となっている、有効信号期間にのみOBクランプクロック信号を発生している。これにより、有効信号期間以外の垂直転送クロック用ドライバ１３乃至リセットゲートクロック用ドライバ１５に供給されるドライバ電源電流Ｄｒが不安定な状態の期間においては、OBクランプクロック信号が発生せず、ドライバ電源電流Ｄｒが定常状態となった有効信号期間にのみOBクランプクロック信号が発生されるので、OBクランプレベルを安定した状態とすることが可能となる。【００６２】
尚、上述した所定の時間Δｔについては、垂直転送クロック用ドライバ１３乃至リセットゲートクロック用ドライバ１５の基盤の負荷容量に応じて設定する必要があるものである。すなわち、比較的低負荷容量の基盤からなる垂直転送クロック用ドライバ１３乃至リセットゲートクロック用ドライバ１５であれば、例えば、図７の黒三角印のプロットからなる波形で示されるように、所定の時間Δｔは、１００μｓ程度の時間Δｔ１に設定することになる。一方、比較的高負荷容量の基盤からなる垂直転送クロック用ドライバ１３乃至リセットゲートクロック用ドライバ１５であれば、例えば、図７のバツ印のプロットからなる波形で示されるように、所定の時間Δｔは、７００μｓ程度の時間Δｔ２に設定することになる。ここで、図７は、縦軸をドライバ電源電流の定常状態における電流値Ｉｄｒｖを基準とした比率とし、横軸をドライバ電源部１９がオンにされたタイミングからの経過時間ｔ（μｓ）とした波形である。すなわち、図７においては、比較的低負荷容量の垂直転送クロック用ドライバ１３乃至リセットゲートクロック用ドライバ１５は、１００μｓ程度でドライバ電源電流Ｄｒが定常状態に達するのに対して、比較的高負荷容量の垂直転送クロック用ドライバ１３乃至リセットゲートクロック用ドライバ１５は、定常状態に達するまでに７００μｓ程度の時間が必要となることが示されている。【００６３】
また、以上の例においては、有効信号期間に入るタイミングより所定の時間Δｔだけ前のタイミングで、垂直転送クロック信号Ｃｖ、水平転送クロック信号Ｃｈ、水平最終段転送クロック信号Ｃｈｌ、およびリセットゲートクロック信号Ｃｒを発生させ、ドライバ電源部１９より垂直転送クロック用ドライバ１３乃至リセットゲートクロック用ドライバ１５に電力供給を開始させる例について説明してきた。しかしながら、図３で示されるように、垂直転送クロック用ドライバ１３乃至リセットゲートクロック用ドライバ１５の負荷容量は頻繁に変化するものではなく、また、有効信号期間および無効信号期間は、それぞれ時間Ｔａ，Ｔｂ（Ｔ＝Ｔａ＋Ｔｂ）と固定されるものである。【００６４】
したがって、一旦Δｔが確定した後であれば、無効信号期間が開始されるタイミングから経過時刻を計測し、無効信号期間が終了するタイミングよりも所定の時間Δｔだけ前のタイミングとなる時刻まで経過したタイミングで、垂直転送クロック信号Ｃｖ、水平転送クロック信号Ｃｈ、水平最終段転送クロック信号Ｃｈｌ、およびリセットゲートクロック信号Ｃｒを発生させ、ドライバ電源部１９より電力供給を開始させるようにしてもよい。【００６５】
すなわち、いずれにおいても、ドライバ電源部１９が垂直転送クロック用ドライバ１３乃至リセットゲートクロック用ドライバ１５に電力供給を開始したタイミングからドライバ電源電流Ｄｒが定常状態に至るまでの期間が、有効信号期間に含まれないようにしつつ、ドライバ電源電流Ｄｒが有効信号期間内の全域で定常状態を維持できるようにし、かつ、OBクランプクロック信号Ｃｏｂを有効信号期間内だけ発生させるようにする。このようにすることで、省電力化を実現しつつ、OBクランプレベルＢＬは、全域において安定した状態を維持することが可能となる。【００６６】
以上においては、撮像素子１６が、CCDである場合について説明してきたが、他の撮像素子でもよく、例えば、CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）であってもよい。すなわち、撮像素子１６として、CCDに変えてCMOSを使用するような場合、ドライバに供給する電力が定常状態となるまでの間、出力ロードMOSのゲートへ入力するクロック信号や、カラムADC（Analog Digital Converter）の動作を停止させるようにすることで、同様の効果を奏することが可能となる。【００６７】
以上の如く、撮像装置全般に適用することができる技術であって、低消費電力化を実現させつつも、クランプレベルの変動を抑制させて、黒レベルが安定した見栄えの良い画像を撮像することが可能となる。【００６８】
ところで、上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。【００６９】
図８は、汎用のパーソナルコンピュータの構成例を示している。このパーソナルコンピュータは、CPU(Central Processing Unit)１００１を内蔵している。CPU１００１にはバス１００４を介して、入出力インタ-フェイス１００５が接続されている。バス１００４には、ROM(Read Only Memory)１００２およびRAM(Random Access Memory)１００３が接続されている。【００７０】
入出力インタ-フェイス１００５には、ユーザが操作コマンドを入力するキーボード、マウスなどの入力デバイスよりなる入力部１００６、処理操作画面や処理結果の画像を表示デバイスに出力する出力部１００７、プログラムや各種データを格納するハードディスクドライブなどよりなる記憶部１００８、LAN（Local Area Network）アダプタなどよりなり、インターネットに代表されるネットワークを介した通信処理を実行する通信部１００９が接続されている。また、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク（ＭＤ(Mini Disc)を含む）、もしくは半導体メモリなどのリムーバブルメディア１０１１に対してデータを読み書きするドライブ１０１０が接続されている。【００７１】
CPU１００１は、ROM１００２に記憶されているプログラム、または磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリ等のリムーバブルメディア１０１１から読み出されて記憶部１００８にインストールされ、記憶部１００８からRAM１００３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM１００３にはまた、CPU１００１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。【００７２】
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU１００１が、例えば、記憶部１００８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース１００５及びバス１００４を介して、RAM１００３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。【００７３】
コンピュータ（CPU１００１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア１０１１に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。【００７４】
コンピュータでは、プログラムは、リムーバブルメディア１０１１をドライブ１０１０に装着することにより、入出力インタフェース１００５を介して、記憶部１００８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部１００９で受信し、記憶部１００８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM１００２や記憶部１００８に、あらかじめインストールしておくことができる。【００７５】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。【００７６】
また、本明細書において、システムとは、複数の構成要素（装置、モジュール（部品）等）の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、１つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている１つの装置は、いずれも、システムである。【００７７】
なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。【００７８】
例えば、本技術は、１つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。【００７９】
また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。【００８０】
さらに、１つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その１つのステップに含まれる複数の処理は、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。【００８１】
尚、本技術は、以下のような構成も取ることができる。
（１）  撮像された映像信号を転送する有効信号期間から前記映像信号を転送しない無効信号期間への切り替え時に、前記映像信号のクランプレベルが変動しない所定のタイミングでクロック信号の発生を開始するクロック信号発生部を含む
撮像装置。
（２）  前記クロック信号発生部は、前記映像信号のクランプレベルが変動しないように、かつ、前記有効信号期間において、前記撮像素子により撮像された映像信号を転送し、前記無効信号期間において、前記映像信号を転送しないように、前記有効信号期間より所定時間だけ前のタイミング、または、前記無効信号期間より所定時間経過したタイミングより、前記クロック信号のうち、所定のクロック信号を発生する
（１）に記載の撮像装置。
（３）  クロック信号発生部により発生されたクロック信号に応じて、前記撮像された映像信号を転送するドライバと、
前記ドライバに電力を供給するドライバ電源部とをさらに含み、
前記ドライバ電源部は、前記ドライバに電力の供給を開始したタイミングから前記ドライバを流れる電流値が所定の定常状態に達するまでの所定時間だけ前記有効信号期間より前のタイミング、または、前記ドライバ電源部が前記ドライバに電力の供給を開始したタイミングから前記ドライバを流れる電流値が所定の定常状態に達する、前記無効信号期間に入ってから所定時間経過したタイミングより、前記ドライバに電力の供給を開始し、
前記クロック信号発生部は、前記ドライバ電源部が前記ドライバに電力の供給を開始したタイミングから前記ドライバを流れる電流値が所定の定常状態に達するまでの所定時間だけ前記有効信号期間より前のタイミング、または、前記ドライバ電源部が前記ドライバに電力の供給を開始したタイミングから前記ドライバを流れる電流値が所定の定常状態に達する、前記無効信号期間に入ってから所定時間経過したタイミングより、前記所定のクロック信号を発生する
（１）または（２）に記載の撮像装置。
（４）  前記所定のクロック信号は、垂直転送クロック信号、水平転送クロック信号、水平最終段転送クロック信号、およびリセットゲートクロック信号を含む
（２）または（３）に記載の撮像装置。
（５）  前記クロック信号発生部は、OB（Optical Black）クランプクロック信号を発生するOBクランプクロック信号発生部をさらに含み、
前記OBクランプクロック信号発生部は、前記有効信号期間内のみOBクランプクロック信号を発生する
（１）乃至（４）のいずれかに記載の撮像装置。
（６）  撮像された映像信号を転送する有効信号期間から前記映像信号を転送しない無効信号期間への切り替え時に、前記映像信号のクランプレベルが変動しない所定のタイミングでクロック信号の発生を開始するクロック信号発生処理をするステップを含む
撮像方法。
（７）  撮像された映像信号を転送する有効信号期間から前記映像信号を転送しない無効信号期間への切り替え時に、前記映像信号のクランプレベルが変動しない所定のタイミングでクロック信号の発生を開始するクロック信号発生ステップを含む
処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
（８）  撮像された映像信号を転送する有効信号期間から前記映像信号を転送しない無効信号期間への切り替え時に、前記映像信号のクランプレベルが変動しない所定のタイミングでクロック信号の発生を開始するクロック信号発生部を含む
電子機器。
【符号の説明】
【００８２】
１１  制御部，  １２  タイミング発生回路，  １３  垂直転送クロック用ドライバ，  １４  水平転送クロック/水平最終段転送クロック用ドライバ，  １５  リセットゲートクロック用ドライバ，  １６  撮像素子，  １７  AFE，  １８  信号処理回路，  １９  ドライバ電源部，  ３１  垂直転送クロック発生部，  ３２  水平転送クロック/水平最終段転送クロック発生部，  ３３  リセットゲートクロック発生部，  ３４  OBクランプクロック発生部，  ５１，５１−１−１乃至５１−Ｍ−Ｎ  センサ部，  ５２，５２−１乃至５２−Ｍ  垂直レジスタ，  ５３，５３−１−１乃至５３−Ｍ−Ｎ  読出ゲート部，  ５４  垂直水平シフト制御部，  ５５  水平レジスタ，  ５６  電荷電圧変換部，  ７１  OBクランプ部，  ７２  CDS，  ７３  ADC
【図１】
2013168583.tif 000003
【図２】
2013168583.tif 000004
【図３】
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【図４】
2013168583.tif 000006
【図５】
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【図６】
2013168583.tif 000008
【図７】
2013168583.tif 000009
【図８】
2013168583.tif 000010
【国際調査報告】
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2013168583.tif 000012
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