(57)【要約】【課題】高画質化を実現すると共に、フレームレートの向上を図ることを目的とする。【解決手段】水平画素方向に映像未使用領域を有する画角で撮影する際に、電子シャッタパルスΦＳＵＢや垂直転送パルス（ΦＶ１〜ΦＶ４）の出力を、映像未使用領域に対応する水平転送パルスΦＨの出力位置で行うことにより、フレームレートを向上することができる。【選択図】図５
2011109346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元状に配列されたフォトダイオードと、前記フォトダイオードで光電変換された信号電荷を垂直方向へ転送する垂直転送部と、前記垂直転送部からの信号電荷を水平方向へ転送する水平転送部と、前記水平転送部からの信号電荷を信号電圧または信号電流に変換して出力する信号電荷検出部とを有し、電子シャッタパルスにより蓄積時間の制御を行う固体撮像装置であって、
前記垂直転送を制御する垂直転送パルスおよび前記水平転送を制御する水平転送パルスならびに前記電子シャッタパルスを出力するタイミング発生回路と、
前記水平転送された前記撮像電荷を映像信号にデジタル変換するデジタル信号処理回路と
を有し、水平画素方向に映像未使用領域を有する画角の駆動モード時に、前記タイミング発生回路が、前記電子シャッタパルスを映像未使用領域の転送期間の水平転送パルス動作中に出力させることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記水平転送パルスの転送開始直後の、前記映像未使用領域の転送期間の水平転送パルス動作中に前記電子シャッタパルスの少なくとも一部を出力することを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記水平転送パルスの転送停止直前の、前記映像未使用領域の転送期間の水平転送パルス動作中に前記電子シャッタパルスの少なくとも一部を出力させることを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項４】
水平画素方向に画素を全て使用する画角の駆動モード時には、前記水平転送パルスの停止期間中に前記電子シャッタパルスを出力することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記水平画素方向に画素を全て使用する画角の駆動モードが動画撮影時の駆動モードであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記水平画素方向に画素を全て使用する画角の駆動モードが静止画撮影時の駆動モードであることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の固体撮像装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の固体撮像装置と、被写体からの入射光を前記固体撮像装置の撮像面に結像するためのレンズを含む光学系と、前記映像信号を記憶する記憶装置とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
２次元状に配列されたフォトダイオードと、前記フォトダイオードで光電変換された信号電荷を垂直方向へ転送する垂直転送部と、前記垂直転送部からの信号電荷を水平方向へ転送する水平転送部と、前記水平転送部からの信号電荷を信号電圧または信号電流に変換して出力する信号電荷検出部とを有し、電子シャッタパルスにより蓄積時間の制御を行う固体撮像装置の動作タイミング制御の際に、
水平画素方向に映像未使用領域を有する画角の駆動モード時に、前記電子シャッタパルスを映像未使用領域の転送期間の水平転送パルス動作中に出力させることを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全ての画素を用いずに撮影を行う場合のある固体撮像装置およびそれを備える撮像装置ならびに固体撮像装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体撮像装置を用いたデジタルスチルカメラでは動画撮影機能が必須となってきており、動画画質についても静止画と同様に、フレームレートの向上と高画質化が求められている。従来は垂直ラインを間引くことにより出力画素数を削減して表示および記録を行うＶＧＡ相当（垂直４８０ライン相当）の動画が主流であったが、更なる高画質に対応するために垂直ライン間引きを行わずに画素混合によるＨＤ画質（垂直７２０ライン相当）の動画が増加してきている。
【０００３】
これらデジタルスチルカメラの動画撮影では、電子シャッタパルスにより蓄積時間（露光時間）の制御を行うが、電子シャッタパルスを映像期間に出力させた場合には、映像期間に電子シャッタパルスの影響が縦線やシェーディングとなって現れるために、その対策として、電子シャッタパルスを水平ブランキング期間に出力させたり、電子シャッタパルスを垂直ブランキング期間に出力させたりしていた。
【０００４】
図１３は従来の固体撮像装置の構成を示す図、図１４は従来の電子シャッタパルスを水平ブランキング期間に出力させる固体撮像装置の動作を説明するためのタイミング図である。
【０００５】
図１３において、１はＮ型シリコン基板を示し、本例においては、このＮ型シリコン基板１上に受光部４、垂直転送部５、水平転送部（図示なし）および出力部（図示なし）を設け、インターライン転送方式のＣＣＤ型撮像装置として構成する。この場合、Ｎ型シリコン基板１の表面側にＰ型領域２を形成すると共に、更にこのＰ型領域２の表面側にＮ−型領域６を形成する。そして、受光部４は、このＮ−型領域６表面領域に浅いＰ＋＋型領域７を形成すると共にこのＰ＋＋型領域７の下方に信号電荷蓄積領域を構成するＮ＋型領域３を形成することによって構成する。また、この場合、Ｐ＋＋型領域７およびＮ＋型領域３に隣接してチャンネルストッパ部を構成するＰ＋型領域８を形成すると共に、Ｐ＋＋型領域７上にＳｉＯ２による絶縁層９を形成する。また垂直レジスタ部５は、チャンネル領域を構成するＰ型領域１０を介して信号電荷転送領域を構成するＮ＋型領域１１を形成すると共に、このＮ＋型領域１１上にＳｉＯ２によりなる絶縁層９およびＳｉ３Ｎ４よりなる絶縁層１２を介してポリシリコンよりなる転送電極１３を形成することによって構成する。この場合、信号電荷転送領域を構成するＮ＋型領域１１の下方にスミアを防止するためのＰ型領域１４を形成すると共に、転送電極１３の上方に絶縁層９を介して遮光用のアルミニウム層１５を設ける。
【０００６】
図１４に示すタイミングにてＮ型シリコン基板１に高電圧のパルスを印加し、信号蓄積領域３に蓄積された信号電荷を掃きだす。この際、Ｎ型シリコン基板１への高電圧の印加つまり電子シャッタパルスの出力は水平ブランキング期間に行われるためにＮ型シリコン基板１に印加される電圧が可変されることによって出力部のバッフアアンプ等が変調を受けたとしても、再生画像には何等影響を与えず、コントラストの一様な再生画像を得るというものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
図１５は従来の電子シャッタパルスを垂直ブランキング期間に出力させる固体撮像装置の動作を説明するためのタイミング図である。尚、画素構造については図１３と同様であり、ここでは説明を省略する。
【０００８】
図１５に示すタイミングにてＮ型シリコン基板１に高電圧のパルスを印加して信号蓄積領域３に蓄積された信号電荷を掃きだす。この際Ｎ型シリコン基板１への高電圧の印加は垂直ブランキング期間に印加されるためにＮ型シリコン基板１に印加される電圧が可変されることによって出力部のバッフアアンプ等が変調を受けたとしても、再生画像には何等影響を与えず、且つ、水平ブランキング期間単位で蓄積時間を制御する場合に比べ、垂直ブランキング期間内で自由に蓄積時間制御を行うことが可能となり、特に高速シャッタ側において連続的に蓄積時間制御を行うことが可能となる（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭６３−１０５５７９号公報
【特許文献２】特開平１−４６３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以上のように、電子シャッタパルスを水平ブランキング期間に出力させる固体撮像装置では水平ブランキング期間に電子シャッタパルスを出力させる事により、電子シャッタパルス出力による出力部のバッファアンプの電圧変化による画像への影響をなくすことができ、電子シャッタパルスを垂直ブランキング期間に出力させる固体撮像装置では垂直ブランキング期間に電子シャッタパルスを出力させる事により、映像出力期間外に電子シャッタパルスを出力させる事により画像への影響をなくすと共に、高速側のシャッタ速度を連続的に自由に設定する事ができるのみである。しかしながら、前述のように、近年、動画撮影時において高画質化と共にフレームレートの向上が求められている。特に、様々な画角やフレームモードを選択して撮影を行う、つまり様々な駆動モードで撮影を行う固体撮像装置において、いずれの画角においてもフレームレートを向上させることが求められている。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するために、高画質化を実現すると共に、フレームレートの向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の固体撮像装置は、２次元状に配列されたフォトダイオードと、前記フォトダイオードで光電変換された信号電荷を垂直方向へ転送する垂直転送部と、前記垂直転送部からの信号電荷を水平方向へ転送する水平転送部と、前記水平転送部からの信号電荷を信号電圧または信号電流に変換して出力する信号電荷検出部とを有し、電子シャッタパルスにより蓄積時間の制御を行う固体撮像装置であって、前記垂直転送を制御する垂直転送パルスおよび前記水平転送を制御する水平転送パルスならびに前記電子シャッタパルスを出力するタイミング発生回路と、前記水平転送された前記撮像電荷を映像信号にデジタル変換するデジタル信号処理回路とを有し、水平画素方向に映像未使用領域を有する画角の駆動モード時に、前記タイミング発生回路が、前記電子シャッタパルスを映像未使用領域の転送期間の水平転送パルス動作中に出力させることを特徴とする。
【００１３】
また、前記水平転送パルスの転送開始直後の、前記映像未使用領域の転送期間の水平転送パルス動作中に前記電子シャッタパルスの少なくとも一部を出力しても良い。
また、前記水平転送パルスの転送停止直前の、前記映像未使用領域の転送期間の水平転送パルス動作中に前記電子シャッタパルスの少なくとも一部を出力しても良い。
【００１４】
また、水平画素方向に画素を全て使用する画角の駆動モード時には、前記水平転送パルスの停止期間中に前記電子シャッタパルスを出力することもできる。
また、前記水平画素方向に画素を全て使用する画角の駆動モードが動画撮影時の駆動モードであっても良い。
【００１５】
また、前記水平画素方向に画素を全て使用する画角の駆動モードが静止画撮影時の駆動モードであっても良い。
さらに、本発明の撮像装置は、前記固体撮像装置と、被写体からの入射光を前記固体撮像装置の撮像面に結像するためのレンズを含む光学系と、前記映像信号を記憶する記憶装置とを備えることを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明の固体撮像装置の駆動方法は、２次元状に配列されたフォトダイオードと、前記フォトダイオードで光電変換された信号電荷を垂直方向へ転送する垂直転送部と、前記垂直転送部からの信号電荷を水平方向へ転送する水平転送部と、前記水平転送部からの信号電荷を信号電圧または信号電流に変換して出力する信号電荷検出部とを有し、電子シャッタパルスにより蓄積時間の制御を行う固体撮像装置の動作タイミング制御の際に、水平画素方向に映像未使用領域を有する画角の駆動モード時に、前記電子シャッタパルスを映像未使用領域の転送期間の水平転送パルス動作中に出力させることを特徴とする。
【００１７】
以上により、高画質化を実現すると共に、フレームレートを向上することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、水平画素方向に映像未使用領域を有する画角で撮影する際に、電子シャッタパルスや垂直転送パルスの出力を、映像未使用領域に対応する水平転送パルスの動作位置で行うことにより、水平同期パルス周期を短縮することが可能となり、フレームレートを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る固体撮像装置の構成を示す図
【図２】本発明のＣＣＤの構成を示す図
【図３】実施の形態１に係るＣＣＤの撮像領域を例示する図
【図４】電子シャッタパルスを水平転送パルスが停止している期間に出力する場合のタイミングチャート
【図５】実施の形態１における電子シャッタパルスを水平転送パルスの映像未使用領域に出力する場合のタイミングチャート
【図６】実施の形態１における電子シャッタパルスのエッジを水平転送パルスの映像未使用領域に出力する場合のタイミングチャート
【図７】実施の形態１における垂直転送パルスを水平転送パルスの映像未使用領域に出力する場合のタイミングチャート
【図８】実施の形態２に係るＣＣＤの撮像領域を例示する図
【図９】実施の形態２における電子シャッタパルスを水平転送パルスの映像未使用領域に出力する場合のタイミングチャート
【図１０】実施の形態２における電子シャッタパルスのエッジを水平転送パルスの映像未使用領域に出力する場合のタイミングチャート
【図１１】実施の形態２における垂直転送パルスを水平転送パルスの映像未使用領域に出力する場合のタイミングチャート
【図１２】動画モード時の電子シャッタパルスの出力タイミングを示す図
【図１３】従来のＣＣＤの構成を示す図
【図１４】従来の電子シャッタパルスを水平ブランキング期間に出力させる固体撮像装置の動作を説明するためのタイミング図
【図１５】従来の電子シャッタパルスを垂直ブランキング期間に出力させる固体撮像装置の動作を説明するためのタイミング図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は本発明に係る固体撮像装置の構成を示す図である。
図１において、１０１はＣＣＤ、１０２はタイミング発生回路（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ、以下ＴＧと称す）、１０３はＣＤＳやＡ／Ｄ変換を行う前処理ＩＣ（ＡＦＥ）、１０４は画素補間や輝度・色信号処理などを行うデジタル信号処理回路、１０５はＴＧ１０２から入力される信号をＣＣＤ１０１の駆動信号として電圧変換を行うＶＤｒである。ＣＣＤ１０１には画素が２次元状に配列されており、各画素への撮像電荷の蓄積は電子シャッタパルスにより制御されている。各画素に蓄積された撮像電荷は、垂直転送パルス，水平転送パルスにより制御されて、垂直転送部，水平転送部を介して垂直転送，水平転送が行われ、デジタル信号処理回路に出力される。この固体撮像装置に被写体からの入射光を固体撮像装置の撮像面に結像するためのレンズ等を含む光学系と、デジタル信号処理回路で処理された映像信号を記憶する記憶装置を付加することにより、撮像装置（カメラ）が構成される。
【００２１】
また、ＴＧ１０２ではＣＣＤ１０１の垂直転送パルス（Ｖｘ）、水平転送パルス（ΦＨ）、リセットパルス（ΦＲＧ）電子シャッタパルス（ΦＳＵＢ）の生成を行うと共に、前記前処理ＩＣ１０３へのクランプパルス（ＣＰＯＢ）、プリブランキングパルス（ＰＢＬＫ）等の生成を行い、これらの出力タイミングを制御する。電子シャッタパルスはＴＧ１０２に内蔵されるグレイコードカウンタ１０２１を用いて生成することもできる。
【００２２】
図２は本発明のＣＣＤの構成を示す図であり、ＣＣＤの画素構成例の一例を示す図であるが、画素構成については従来例と同じである。
図３は実施の形態１に係るＣＣＤの撮像領域を例示する図、図４は電子シャッタパルスを水平転送パルスが停止している期間に出力する場合のタイミングチャートである。
【００２３】
本実施の形態の説明に用いるＣＣＤは図３（ａ）に示すように、水平画素数は４，０００画素、垂直画素数は３，０００画素からなる有効１，２００万画素（ＯＢ領域は除く）であり、４：３画角である。また、静止画撮像モードでは垂直方向６ライン毎に６フィールドに分け読出しを行い（以下、６：１インターレス読出し）１フレームの画像を構成する（図３（ｂ））。静止画撮影モードでは全ての画素を用いて撮影を行うため、撮影画角は４：３となる。
【００２４】
静止画撮影モードでは水平有効画素を全て使用するため、図４に示すように、電子シャッタパルスは水平転送パルスが停止している期間に出力を行っている。
これに対して、ＨＤ動画を撮影するための駆動モード（以下、７２０ｐモード）では、垂直方向の７２０ラインのみを必要としており、一般的には上下の不要ラインは垂直転送部を高速転送によって転送させ、画面中央の７２０ラインを出力させる。７２０ｐモードでは１６：９画角が必要とされており、水平画素数についても画面中央の１２８０画素のみを使用することになる。尚、本実施の形態では垂直３画素混合、水平３画素混合を行っており、実際には垂直は２１６０画素、水平は３８４０画素の領域を使用する事になる（図３（ｃ））。
【００２５】
以下、本実施の形態における電子シャッタパルスあるいは垂直転送パルスの出力タイミングについて、図５〜図７を用いて説明する。
図５は実施の形態１における電子シャッタパルスを水平転送パルスの映像未使用領域に出力する場合のタイミングチャート、図６は実施の形態１における電子シャッタパルスのエッジを水平転送パルスの映像未使用領域に出力する場合のタイミングチャート、図７は実施の形態１における垂直転送パルスを水平転送パルスの映像未使用領域に出力する場合のタイミングチャートである。
【００２６】
駆動モードが７２０ｐモードのＨＤ動画撮影では、実際には垂直は２１６０画素、水平は３８４０画素の領域を使用するため、本実施の形態の固体撮像装置では、水平有効画素の内、１６０画素（左右の各８０画素）は映像信号としては使用しない領域となる。この場合の水平転送パルスの出力と電子シャッタパルスの出力との関係を、図５を用いて説明する。
【００２７】
図５に示すように、水平転送時には水平転送パルスΦＨが動作している。この時、７２０ｐモードでは、画素領域の内、左右８０画素が映像信号として使用されず映像未使用領域となる。本発明では、この映像未使用領域の転送期間における水平転送パルス動作時に、電子シャッタパルスを出力することを特徴とする（Ｃａｓｅ１）。このように、映像未使用領域に対する水平転送パルスΦＨ動作時に、電子シャッタパルスを出力することにより、従来では、水平転送パルスの停止時間（図４の水平停止期間：Ａ）を広げる事により出力していた電子シャッタパルスΦＳＵＢを、水平転送パルスの動作時に出力するため、電子シャッタパルスの影響による画像の劣化を抑制しながら、水平転送パルスの停止時間を短縮することにより水平同期パルス周期を短縮することができ、フレームレートを向上させることができる。
【００２８】
尚、図５では電子シャッタパルスは水平転送パルスの転送開始後の映像未使用領域に出力させたが、図６に示すように、水平転送パルスの転送停止前の映像未使用領域（Ｃａｓｅ２）に出力させても良く、さらに片方のエッジのみ映像未使用領域に出力させても良い（Ｃａｓｅ３，Ｃａｓｅ４）。
【００２９】
さらに、図７に示すように垂直転送パルスの一部（図７では例としてΦＶ３）、および電子シャッタパルスを映像未使用領域に出力しても良い。この場合、電子シャッタパルスのみを映像未使用領域に出力させる場合に比べて、垂直転送パルスを出力するための水平転送パルスの停止期間を短縮できるので、水平同期パルス周期を短縮することが可能になり、さらに、フレームレートを向上させることができる。
【００３０】
以上の説明では、駆動モードとして７２０ｐの場合を例に説明したが、水平画素方向に映像未使用領域を有する画角の駆動モードであればいかなる画角においても適応可能である。
【００３１】
尚、本実施の形態では静止画撮影モードは垂直６：１インターレス読出しで説明を行ったが、垂直の読出し方式は３：１インターレス読出しや４：１インターレス読出し、８：１インターレス読出しでも問題なく、インターレス読出しを行わないプログレッシブ読出しでも良く、読出し方式には関係ない。
【００３２】
また、水平方向についてもインターレス読出しを行わない方式で説明を行ったが、１水平ラインを２フィールドに分けて読み出す水平２：１インターレス読出しや、１水平ラインを３フィールドに分けて読み出す水平３：１インターレス読出しなど、水平方向についてもインターレス読出しを行っても良い。
【００３３】
また、ＨＤ動画モードでも垂直３画素混合、水平３画素混合としたが、垂直および水平の混合画素数には関係なく垂直２画素混合、水平２画素混合などでも良く、間引き動作を行っても良く、画素混合は行わなくても良い。
【００３４】
なお、１６：９画角を切出す方法として水平画素は全ての画素１，３３３画素を使用し、垂直の切り出しライン数を７５０ラインとすれば１６：９画角となる。しかし、垂直ラインを７５０ライン切出すには７２０ラインを切出す場合に比べ、水平駆動周波数もしくは垂直転送周波数、もしくは水平駆動周波数および垂直転送周波数の両方を早くする必要があり、転送効率を高くする必要があり、更に消費電力が大きくなる。
【００３５】
例えば水平４，０００画素、垂直３，０００画素の有効画素数が１，２００万画素の固体撮像装置であれば、水平駆動周波数４５ＭＨｚの場合、水平の全画素（１，３３３画素）を使用する場合には垂直転送周波数は約３４１ｋＨｚのスピードが必要であり、１，２８０画素分を使用する場合には垂直転送周波数は２８８ｋＨｚのスピードとなる。
【００３６】
また、水平駆動周波数を４０．５ＭＨｚとすれば水平の全画素（１，３３３画素）を使用する場合には垂直転送周波数は約５００ｋＨｚ以上スピードが必要であり、１，２８０画素分を使用する場合には垂直転送周波数は３４０ｋＨｚのスピードが必要である。
【００３７】
また、画素数が増加すれば水平駆動周波数もしくは垂直転送周波数、もしくは水平駆動周波数および垂直転送周波数の両方を早くする必要があり転送効率を高くする必要が増すので７２０ラインの出力自体が困難になるのは明らかであり、フレームレートを向上できる本発明は高画素の固体撮像装置を用いた場合には更に有効である。
（第２の実施形態）
図８は実施の形態２に係るＣＣＤの撮像領域を例示する図、図９は実施の形態２における電子シャッタパルスを水平転送パルスの映像未使用領域に出力する場合のタイミングチャート、図１０は実施の形態２における電子シャッタパルスのエッジを水平転送パルスの映像未使用領域に出力する場合のタイミングチャート、図１１は実施の形態２における垂直転送パルスを水平転送パルスの映像未使用領域に出力する場合のタイミングチャート、図１２は動画モード時の電子シャッタパルスの出力タイミングを示す図である。
【００３８】
ここで説明する固体撮像装置は図８（ａ）に示すように、水平画素数は３，８４０画素、垂直画素数は２，１６０画素からなる有効８２９万画素（ＯＢ領域は除く）であり、１６：９画角である。
【００３９】
静止画撮影モードでは実施の形態１と同様に６：１インターレス読出しを行い１フレームの画像を構成する（図８（ｂ））。静止画撮影モードでは一般的に４：３画角の領域を使用するために水平有効画素の内、９６０画素（左右の各４８０画素）は映像信号としては使用されない領域であり、図９に示すように、本領域に電子シャッタパルスを出力させる事により、電子シャッタパルスを出力するための水平転送パルスの停止期間を短縮できるため、水平同期パルス周期を短縮する事が可能になる（Ｃａｓｅ１）。つまり、静止画撮影モードにおいても、水平画素方向に映像未使用領域を有する画角の静止画撮影の駆動モードであれば、実施の形態１における動画撮影と同様に、映像未使用領域に対する水平転送パルスの動作期間に電子シャッタパルスを出力することにより、電子シャッタパルスの影響による画像の劣化を抑制しながら、水平転送パルスの停止期間を短縮することができ、フレームレートを向上させることができる。
【００４０】
尚、実施の形態１と同様に図９では、電子シャッタパルスは水平転送パルス開始後の映像未使用領域に出力させたが、図１０に示すように、水平転送パルス停止前の映像未使用領域に出力させても良く（Ｃａｓｅ２）、さらに片方のエッジのみを映像未使用領域に出力させても良い（Ｃａｓｅ３，Ｃａｓｅ４）。
【００４１】
さらに、図１１に示すように垂直転送パルスの一部（図１１の例ではΦＶ３）、および電子シャッタパルスを映像未使用領域に出力しても良い。本実施の形態では、電子シャッタパルスのみを映像未使用領域に出力させる場合に比べて、水平同期パルス周期の短縮が可能になる。
【００４２】
逆に、ＨＤ動画撮影モードでは１６：９画角の有効画素領域全てを使用し撮影を行う（図８（ｃ））。
本実施の形態では水平２画素混合、垂直２画素混合を行っており、水平１９２０画素、垂直１０８０画素のＨＤ動画が得られる。本モードでは全ての水平有効画素を使用するために、図１２に示すように、電子シャッタパルスは水平転送パルスが停止している期間に出力され、このような動画撮影モードではフレームレートは向上されない。
【００４３】
以上の説明では、駆動モードとして水平画素数は３，８４０画素、垂直画素数は２，１６０画素の静止画撮影モードの場合を例に説明したが、水平画素方向に映像未使用領域を有する画角の静止画撮影の駆動モードであればいかなる画角においても適応可能である。
【００４４】
尚、実施の形態では静止画撮影モードは垂直６：１インターレス読出しで説明を行ったが、垂直の読出し方式は３：１インターレス読出しや４：１インターレス読出し、８：１インターレス読出しでも問題なく、インターレス読出しを行わないプログレッシブ読出しでも良く、読出し方式には関係ない。また、水平方向についてもインターレス読出しを行わない方式で説明を行ったが、１水平ラインを２フィールドに分けて読み出す水平２：１インターレス読出しや、１水平ラインを３フィールドに分けて読み出す水平３：１インターレス読出しなど、水平方向についてもインターレス読出しを行っても良い。
【００４５】
また、ＨＤ動画モードでも垂直３画素混合、水平３画素混合としたが、垂直および水平の混合画素数には関係なく垂直２画素混合、水平２画素混合などでも良く、間引き動作を行っても良く、画素混合は行わなくても良い。
【００４６】
以上説明したように本発明の実施の形態に係る固体撮像装置によれば、画角の異なる駆動モードにおいて電子シャッタパルスの出力や垂直転送パルス出力を、水平駆動パルスの停止期間を延ばすことなく、水平駆動パルスの動作期間の内、映像未使用領域に出力することにより、電子シャッタパルスの影響による画像の劣化を抑制しながら、駆動モードに応じた最小の水平同期パルス周期に設定する事が可能となり、フレームレートを向上する事ができる。さらに、動画記録モードなどフレームレートが決まっている駆動モードでは水平同期パルス周期を短くする事により単位時間あたりに出力可能な水平同期パルス数を増やすことができるので、有効な出力ライン数を増やすことができる。
【００４７】
さらに、電子シャッタを生成するカウンタにグレイコードカウンタを用いる事により、
デコード値カウント時のビット変化は常に１ビットとなるためにカウンタ動作による映像への影響は常に一定となり、映像期間中に電子シャッタ用カウンタの動作が行われた場合でも出力画像への影響は殆どなく良好な画像を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、高画質化を実現すると共に、フレームレートを向上することができ、全ての画素を用いずに撮影を行う場合のある固体撮像装置およびそれを備える撮像装置ならびに固体撮像装置の駆動方法等に有用である。
【符号の説明】
【００４９】
１    Ｎ型シリコン基板
２    Ｐ型領域
３    Ｎ＋型領域
４    受光部
５    垂直転送部
６    Ｎ−型領域
７    Ｐ＋＋型領域
８    Ｐ＋型領域
９    絶縁層
１０    Ｐ型領域
１１    Ｎ＋型領域
１２    絶縁層
１３    転送電極
１４    Ｐ型領域
１５    アルミニウム層
１０１    ＣＣＤ
１０２    タイミング発生回路
１０３    前処理ＩＣ
１０４    デジタル信号処理回路
１０２１    グレイコードカウンタ
【図１】
2011109346.tif 000003
【図２】
2011109346.tif 000004
【図３】
2011109346.tif 000005
【図４】
2011109346.tif 000006
【図５】
2011109346.tif 000007
【図６】
2011109346.tif 000008
【図７】
2011109346.tif 000009
【図８】
2011109346.tif 000010
【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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