(57)【要約】【課題】  画素信号のＳ／Ｎ比を実用的に高める。【解決手段】  本発明の撮像装置は、複数の単位画素、画素読み出し部、相関二重サンプリング回路、およびタイミング制御部を備える。複数の単位画素は、撮像面に配列され、被写体の光像を光電変換する。画素読み出し部は、単位画素から、リセット状態のリセットノイズと、光電変換結果である光電変換信号とを順次に信号線上に読み出す。相関二重サンプリング回路は、信号線上からリセットノイズおよび光電変換信号を時間間隔を置いて取り込み、光電変換信号からリセットノイズを減じた画素信号を出力する。タイミング制御部は、信号線上における光電変換信号の安定化時間を推定し、安定化時間に合わせて時間間隔を制御する。【選択図】      図３
2008199256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像面に配列され、被写体の光像を光電変換する複数の単位画素と、
前記単位画素から、リセット状態のリセットノイズと、光電変換結果である光電変換信号とを順次に信号線上に読み出す画素読み出し部と、
前記信号線上の前記リセットノイズおよび前記光電変換信号を、時間間隔を置いて取り込み、前記光電変換信号から前記リセットノイズを減じた画素信号を出力する相関二重サンプリング回路と、
前記信号線上における前記光電変換信号の安定化時間を推定し、前記安定化時間に合わせて前記時間間隔を制御するタイミング制御部と
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記光電変換信号の信号レベルの大小を推定するレベル推定部を備え、
前記タイミング制御部は、前記信号レベルが小さいと推定される場合、前記信号レベルが大きいと推定される場合に比べて、前記時間間隔を短縮する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記被写体を測光する測光部と、
前記単位画素の露出条件と前記測光部の測光結果とに基づいて、前記光電変換信号の信号レベルを推定するレベル推定部とを備え、
前記タイミング制御部は、前記信号レベルが小さいと推定される場合、前記信号レベルが大きいと推定される場合に比べて、前記時間間隔を短縮する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１に記載の撮像装置において、
撮像感度の設定値に応じて、前記画素信号のゲインを調整する感度設定部を備え、
前記タイミング制御部は、前記撮像感度が高感度設定の場合、前記撮像感度が低感度設定の場合に比べて、前記時間間隔を短縮する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記被写体を撮影してプレビュー画像を生成するプレビュー部と、
前記タイミング制御部は、前記プレビュー画像の明暗を判定し、前記プレビュー画像が暗いと判定される場合、前記プレビュー画像が明るいと判定される場合に比べて、前記時間間隔を短縮する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
撮像面に配列され、被写体の光像を光電変換する複数の単位画素と、
前記単位画素から、リセット状態のリセットノイズと、光電変換結果である光電変換信号とを順次に信号線上に読み出す画素読み出し部と、
前記信号線上から前記リセットノイズおよび前記光電変換信号を、時間間隔を置いて取り込み、前記光電変換信号から前記リセットノイズを減じた画素信号を出力する相関二重サンプリング回路とを備えた撮像装置の制御方法であって、
前記信号線上における前記光電変換信号の安定化時間を推定するステップと、
前記安定化時間の推定に応じて前記時間間隔を制御するステップと
を備えたことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置および制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像素子には、相関二重サンプリング回路を内蔵したものが知られている。例えば、特許文献１の相関二重サンプリング回路は、垂直信号線上に出力されるリセットノイズと光電変換信号を順次に取り込む。相関二重サンプリング回路は、これら両信号の差分をとることによって、画素単位のリセットノイズのバラツキを除去し、真の画素信号を生成する。
【特許文献１】特開2006-32374号公報（米国出願公開第2006/0007338号明細書）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した光電変換信号には、信号線の時定数などの影響によって複雑な遅延が生じる。そのため、相関二重サンプリング回路が、この伝達遅延よりも早いタイミングで光電変換信号を取り込むと、生成される画素信号に取り込み誤差が生じてしまう。
そのため、従来の相関二重サンプリング回路では、この光電変換信号の伝搬遅延の最悪値を設計上見込んで、光電変換信号を取り込むタイミングを遅く設計する必要があった。
しかし、このように光電変換信号の取り込みタイミングが遅くなることで、相関二重サンプリング回路によるノイズ抑制の効果が低くなるという現象が生じてしまう。
本発明は、このような問題点に鑑みて、光電変換信号の取り込みタイミングを適応変化させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
《１》  本発明の撮像装置は、複数の単位画素、画素読み出し部、相関二重サンプリング回路、およびタイミング制御部を備える。
複数の単位画素は、撮像面に配列され、被写体の光像を光電変換する。
画素読み出し部は、単位画素から、リセット状態のリセットノイズと、光電変換結果である光電変換信号とを順次に信号線上に読み出す。
相関二重サンプリング回路は、信号線上からリセットノイズおよび光電変換信号を、時間間隔を置いて取り込み、光電変換信号からリセットノイズを減じた画素信号を出力する。
タイミング制御部は、信号線上における光電変換信号の安定化時間を求め、安定化時間に合わせて時間間隔を制御する。
《２》  なお好ましくは、光電変換信号の信号レベルの大小を推定するレベル推定部を備える。この信号レベルが小さい場合、信号レベルが大きい場合よりも、光電変換信号の安定化時間が短いと推定できる。そこで、タイミング制御部は、信号レベルが小さいと推定される場合、信号レベルが大きいと推定される場合に比べて、時間間隔を短縮する。
《３》  また好ましくは、測光部、およびレベル推定部を備える。
測光部は、被写体を測光する。
レベル推定部は、露出条件と測光部の測光結果とに基づいて、光電変換信号の信号レベルの大小を推定する。この信号レベルが小さい場合、信号レベルが大きい場合よりも、光電変換信号の安定化時間が短いと推定できる。そこで、タイミング制御部は、信号レベルが小さいと推定される場合、信号レベルが大きいと推定される場合に比べて、時間間隔を短縮する。
《４》  なお好ましくは、撮像感度の設定値に応じて画素信号のゲインを調整する感度設定部を備える。この場合、撮像感度が高感度設定であれば、光電変換信号の信号レベルは小さいと推定できる。そこで、タイミング制御部は、撮像感度が高感度設定の場合、撮像感度が低感度設定の場合に比べて、時間間隔を短縮する。
《５》  また好ましくは、被写体を撮影してプレビュー画像を生成するプレビュー部を備える。このプレビュー画像は、上述した単位画素、または別の撮像手段によって生成される。このプレビュー画像が暗いほど、光電変換信号の信号レベルは小さいと推定できる。そこで、タイミング制御部は、プレビュー画像の明暗を判定し、プレビュー画像が暗いと判定される場合、プレビュー画像が明るいと判定される場合に比べて、時間間隔を短縮する。
《６》  本発明の制御方法は、撮像面に配列され、被写体の光像を光電変換する複数の単位画素と、単位画素から、リセット状態のリセットノイズと、光電変換結果である光電変換信号とを順次に信号線に読み出す画素読み出し部と、信号線からリセットノイズおよび光電変換信号を、時間間隔を置いて取り込み、光電変換信号からリセットノイズを減じた画素信号を出力する相関二重サンプリング回路とを備えた撮像装置の制御方法であって、次のステップを実行する。
(1)信号線上における光電変換信号の安定化時間を推定するステップ
(2)安定化時間の推定に応じて時間間隔を制御するステップ
【発明の効果】
【０００５】
本発明では、画素信号のＳ／Ｎ比を実用的に高めることが可能になる。その結果、良好な画素信号を生成する撮像装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
《第１実施形態》
［電子カメラの構成説明］
図１は、本実施形態の電子カメラ１０を示すブロック図である。
図１において、電子カメラ１０には、撮影レンズ１２が装着される。この撮影レンズ１２の像空間には、固体撮像装置１１の撮像面が配置される。固体撮像装置１１の撮像シーケンスは、タイミングジェネレータ１４が生成する制御パルス群によってタイミング制御される。これらの制御パルス群は、ドライブ回路１００を介して、固体撮像装置１１に供給される。
この撮像シーケンスによって固体撮像装置１１から読み出される画像データは、信号処理部１５（感度設定部を含む）およびＡ／Ｄ変換部１６を経由して、メモリ１７に一時格納される。
このメモリ１７は、バス１８に接続される。このバス１８には、マイクロプロセッサ１９、記録部２２、画像圧縮部２４、モニタ表示部３０、および画像処理部２５なども接続される。このマイクロプロセッサ１９には、タイミングジェネレータ１４、レリーズ釦などの操作部１９ａ、測光部１９ｂ、撮像感度入力部１９ｃが接続される。また、上記の記録部２２には、記録媒体２２ａが着脱自在に装着される。
なお、マイクロプロセッサ１９は、タイミングジェネレータ１４、固体撮像装置１１を制御することで、本撮影前にプレビュー画像（スルー画像など）を生成することも可能である。
【０００７】
［固体撮像装置１１の構成説明］
図２は、固体撮像装置１１の等価回路を示す図である。
固体撮像装置１１は、垂直転送回路３、水平転送回路４、相関二重サンプリング回路５、単位画素３１の配列から概略構成される。
まず、単位画素３１の回路構成について説明する。単位画素３１には、フォトダイオードＰＤが設けられる。このフォトダイオードＰＤは、被写体の光像を画素単位に光電変換する。このフォトダイオードＰＤは、転送トランジスタＱＴを介して、フローティングデフージョンＦＤに接続される。この転送トランジスタＱＴのゲートには、垂直転送回路３から制御信号φＴＸが画素行ごとに供給される。フローティングデフージョンＦＤには、リセットトランジスタＱＲを介して、低インピーダンスの電源ラインＶＤＤに接続される。このリセットトランジスタＱＲのゲートには、垂直転送回路３から制御信号φＲＥＳが画素行ごとに供給される。また、このフローティングデフージョンＦＤは、増幅素子ＱＡのゲートに電気的に接続される。増幅素子ＱＡのソースは、行選択トランジスタＱＳを介して、垂直信号線２に接続される。この行選択トランジスタＱＳのゲートには、垂直転送回路３から制御信号φＳＥＬが画素行ごとに供給される。この行選択トランジスタＱＳをオン制御することにより、増幅素子ＱＡのソースは垂直信号線２に接続される。このとき、増幅素子ＱＡのソースに電流源Ｉが接続されることにより、増幅素子ＱＡはソースホロワ回路として機能する。その結果、フローティングデフージョンＦＤの電位に対応したソースホロワ出力が、垂直信号線２に出力される。
【０００８】
次に、相関二重サンプリング回路５の回路構成について説明する。垂直信号線２には、標本トランジスタＺＳを介して、コンデンサＣＳが接続される。この標本トランジスタＺＳのゲートには、垂直転送回路３から制御信号φＴＳが供給される。また、垂直信号線２には、標本トランジスタＺＮを介して、コンデンサＣＮが接続される。この標本トランジスタＺＮのゲートには、垂直転送回路３から制御信号φＴＮが供給される。一方、コンデンサＣＳは、水平転送トランジスタＱｈｓを介して、水平信号線ＨＳに接続される。この水平転送トランジスタＱｈｓのゲートは、水平転送回路４に接続される。また、コンデンサＣＮは、水平転送トランジスタＱｈｎを介して、水平信号線ＨＮに接続される。この水平転送トランジスタＱｈｎのゲートは、水平転送回路４に接続される。これらの水平信号線ＨＳ，ＨＮは、差分増幅回路ＡＭＰの入力端子に接続される。
【０００９】
［ＣＤＳ間隔の設定動作］
図３は、第１実施形態におけるＣＤＳ間隔の設定動作を説明する流れ図である。ここでのＣＤＳ間隔は、制御信号φＴＮの立ち下げ時点から、制御信号φＴＳの立ち下げ時点までの時間間隔であり、請求項記載の時間間隔に対応する。
以下、図３に示すステップ番号に沿って、このＣＤＳ間隔の設定動作を説明する。
【００１０】
ステップＳ１：  マイクロプロセッサ１９は、被写体の測光結果を取り込む。ここでの測光結果は、測光部１９ｂによって計測される分割測光結果でもよい。また、固体撮像装置１１を駆動してプレビュー画像を生成し、そのプレビュー画像の明るさを解析して分割測光結果を求めてもよい。
【００１１】
ステップＳ２：  マイクロプロセッサ１９は、分割測光結果から測光値（好ましくは最大測光値）を求める。その測光値と、本撮影時の露出条件（絞り、光電蓄積時間）とに基づいて、単位画素３１から出力される光電変換信号の信号レベルを予測する。
例えば、（測光値，露出条件）を実験的に切り換えながら、光電変換信号の信号レベルを予め実測またはシミュレーションすることにより、図４に示すような予測データテーブルを作成することができる。この予測データテーブルに、撮影時の（測光値，露出条件）を照会することによって、光電変換信号の信号レベルを予測することができる。
【００１２】
ステップＳ３：  マイクロプロセッサ１９は、ステップＳ２で予測した光電変換信号の信号レベルに基づいて、垂直信号線２上に光電変換信号が出力されてから信号が安定するまでの安定化時間Ｔを推定する。
例えば、光電変換信号の信号レベルを実験的に変化させながら、垂直信号線２上に出力させ、その時間変化を実測またはシミュレーションすることにより、予測データテーブルを作成することができる。この予測データテーブルに、ステップＳ２で予測した光電変換信号の信号レベルを照会することにより、安定化時間Ｔを推定することができる。
【００１３】
ステップＳ４：  マイクロプロセッサ１９は、安定化時間Ｔの推定結果に応じて、後述するＣＤＳ間隔を決定する。
例えば、ＣＤＳ間隔の設定値を、最大値１０μ秒の１倍，１／２倍，１／４倍，１／８倍とする。この場合、安定化時間Ｔの推定結果を上回る設定値の中から、最短の設定値を選んで、ＣＤＳ間隔とすることが好ましい。この場合、ＣＤＳ間隔の最大値は、信号レベルの最大値（例えば光電変換信号の飽和レベル）における安定化時間に応じて設計することが好ましい。
【００１４】
ステップＳ５：  マイクロプロセッサ１９は、決定したＣＤＳ間隔を、タイミングジェネレータ１４に設定する。
以上の処理により、安定化時間Ｔの推定結果に従って、ＣＤＳ間隔が適応的に設定される。
【００１５】
［画像読み出し動作］
図５は、固体撮像装置１１の画像読み出し動作を示すタイミングチャートである。以下、この図５を用いて、ＣＤＳ間隔を適応変化させた画像読み出し動作を説明する。
まず、垂直転送回路３は、読み出し対象の画素行に対して、制御信号φＳＥＬをハイレベルに設定して行選択トランジスタＱＳを導通させ、その画素行の単位画素３１を垂直信号線２に電気的に接続する。
【００１６】
この状態で、垂直転送回路３は制御信号φＲＥＳをローレベルに下げることにより、リセットトランジスタＱＲを非道通に変化させる。このとき、フローティングデフージョンＦＤは、電源ラインＶＤＤから切り離され、フローティング状態になる。その結果、フローティングデフージョンＦＤは、この瞬間のリセット電位（スイッチング時のノイズも含む）を保持する。保持されたリセット電位は、増幅素子ＱＡによってソースホロワ出力に変換され、リセットノイズとして垂直信号線２に出力される。
【００１７】
垂直転送回路３は、制御信号φＴＮを立ち上げて標本トランジスタＺＮを導通させ、垂直信号線２上のリセットノイズをコンデンサＣＮに蓄積する。その後、制御信号φＴＮの立ち下げにより、コンデンサＣＮは垂直信号線２から切り離される。その結果、コンデンサＣＮは、その時点において取り込まれたリセットノイズを保持する。
この制御信号φＴＮの立ち下げ後に、垂直転送回路３は、読み出し対象の画素行に対して、制御信号φＴＸを一時的にハイレベルに設定する。その結果、転送トランジスタＱＴが導通し、フォトダイオードＰＤで光電変換され蓄積された信号電荷が、フローティングデフージョンＦＤに転送される。フローティングデフージョンＦＤの電位は、この信号電荷の分だけリセット電位から変化する。このフローティングデフージョンＦＤの変化する電位は、増幅素子ＱＡによってソースホロワ出力に変換され、光電変換信号として垂直信号線２に出力される。
【００１８】
垂直転送回路３は、光電変換信号の出力後に、制御信号φＴＳを立ち上げて標本トランジスタＺＳを導通させ、垂直信号線２上の光電変換信号をコンデンサＣＳに蓄積する。この状態で、図５に示すＣＤＳ間隔が経過すると、垂直転送回路３は制御信号φＴＳを立ち下げる。この制御信号φＴＳの立ち下げにより、コンデンサＣＳは垂直信号線２から切り離される。コンデンサＣＳは、その時点において取り込まれた光電変換信号を保持する。
【００１９】
なお、垂直信号線２上の光電変換信号は、フローティングデフージョンＦＤの電位変化、増幅素子ＱＡの信号遅延、垂直信号線２の伝搬遅延、コンデンサＣＳの容量などの影響を受ける。そのため、垂直信号線２上では、所定の安定化時間を経た後に、信号レベルの時間変化が安定化する。
この安定化時間は、図５［Ａ］に模式的に示すように、光電変換信号の信号レベル（ここでは絶対値）が大きくなると長くなる。上述したステップ５では、このような安定化時間の傾向を予め推定することによって、ＣＤＳ間隔が長めに設定される。そのため、コンデンサＣＳは、十分に安定した光電変換信号を取り込むことが可能になる。
【００２０】
また、図５［Ｂ］に模式的に示すように、光電変換信号の信号レベルが小さくなると短くなる。上述したステップ５では、このような安定化時間の傾向を予め推定することによって、ＣＤＳ間隔が短めに設定される。そのため、小レベルの光電変換信号については、リセットノイズと光電変換信号のタイムラグ（取り込み時刻の差）を抑えることが可能になる。
【００２１】
ここまでの動作により、画素１行分のリセットノイズおよび光電変換信号が、相関二重サンプリング回路５に取り込まれる。
この状態で、水平転送回路４は、列単位に水平転送トランジスタＱｈｓ，Ｑｈｎを順次に導通させる。その結果、水平信号線ＨＳには、画素１行分の光電変換信号が画素単位に水平転送される。水平信号線ＨＮには、画素１行分のリセットノイズが画素単位に水平転送される。
差分増幅回路ＡＭＰは、水平転送される光電変換信号とリセットノイズとを差分増幅することで、真の画素信号を生成する。
この画素信号の読み出し動作を、読み出し対象の行位置をずらしながら繰り返すことにより、一画面分の画像データを外部に出力することが可能になる。
【００２２】
［第１実施形態の効果など］
第１実施形態では、予想される光電変換信号の信号レベルに基づいて光電変換信号の安定化時間の傾向を推測し、その安定化時間の傾向に応じてＣＤＳ間隔を適応的に変更する。
そのため、安定化時間が短い状況では、光電変換信号の取り込みタイミングを適応的に早めることができる。その結果、相関二重サンプリング回路５では、光電変換信号とリセットノイズの取り込み時点が接近し、ノイズ除去効果を一段と高めることが可能になる。
【００２３】
特に、この安定化時間が短くなるのは、リセットノイズと光電変換信号とのレベル差（すなわち画素信号）が微小なケースである。このケースでは、微小な画素信号に対するノイズ除去効果が高まるため、Ｓ／Ｎ比の劇的な向上を図ることが可能になる。
一方、安定化時間が長い状況では、光電変換信号の取り込みタイミングがその分だけ遅くなる。その結果、レベルの安定しない光電変換信号を取り込むといった弊害（取り込み誤差）を防止することができる。
【００２４】
なお、安定化時間が長くなるのは、リセットノイズと光電変換信号とのレベル差（すなわち画素信号）が大きいケースである。この状況では、画素信号の信号レベルがもともと大きいため、Ｓ／Ｎ比が高い。そのため、光電変換信号の取り込みタイミングを無理に早める必要がなく、取り込み誤差の防止を優先させてもＳ／Ｎ比に実用的な弊害はない。
【００２５】
以上の理由から、第１実施形態では、光電変換信号の取り込みタイミングを適応的に変化させることにより、画素信号のＳ／Ｎ比を実用的に高めることが可能になる。その結果、電子カメラ１０（固体撮像装置１１）では、良好な画素信号を生成することが可能になる。
【００２６】
《第２実施形態》
図６は、第２実施形態におけるＣＤＳ間隔の調整動作を説明する流れ図である。なお、装置構成やその他の動作については、第１実施形態と同じため、ここでの説明を省略する。
以下、図６に示すステップ番号に沿って、第２実施形態におけるＣＤＳ間隔の調整動作を説明する。
【００２７】
ステップＳ２１：  マイクロプロセッサ１９は、撮像感度の設定を読み込む。例えば、この撮像感度の設定は、撮像感度入力部１９ｃを介してユーザーが入力設定した値（ＩＳＯ２００〜ＩＳＯ３２００など）である。また例えば、マイクロプロセッサ１９が、感度自動制御に従って露出条件の１項目として自動設定する値である。
【００２８】
ステップＳ２２：  マイクロプロセッサ１９は、この撮像感度設定に応じて、光電変換信号の最大信号レベルを求める。
例えば、撮像感度設定に対応する増幅率をかけた後の処理において、飽和しない信号レベルを実用的な最大信号レベルとして求めてもよい。一般には、撮像感度が高いほど、光電変換信号の最大信号レベルは小さくなる。
【００２９】
ステップＳ２３：  マイクロプロセッサ１９は、ステップＳ２２で求めた光電変換信号の最大信号レベルに基づいて、垂直信号線２上に光電変換信号が出力されてから信号が安定するまでの安定化時間Ｔを推定する。
例えば、光電変換信号の最大信号レベルを実験的に変化させながら、垂直信号線２上に出力させ、その時間変化を実測またはシミュレーションすることにより、予測データテーブルを作成することができる。この予測データテーブルを、ステップＳ２２で予測した光電変換信号の最大信号レベルで照会することにより、安定化時間Ｔを推定することができる。
【００３０】
ステップＳ２４：  マイクロプロセッサ１９は、安定化時間Ｔの推定結果に応じて、後述するＣＤＳ間隔を決定する。
例えば、ＣＤＳ間隔の設定値を、最大値１０μ秒の１倍，１／２倍，１／４倍，１／８倍とする。この場合、安定化時間Ｔの推定結果を上回る設定値の中から、最短の設定値を選んで、ＣＤＳ間隔とすることが好ましい。この場合、ＣＤＳ間隔の最大値は、最低撮像感度において想定される最大の安定化時間（設計上の最悪値）に応じて設計することが好ましい。
【００３１】
ステップＳ２５：  第１実施形態のステップＳ５と同じ処理。
【００３２】
［第２実施形態の効果など］
第２実施形態では、撮像感度設定に基づいて光電変換信号の安定化時間を推定し、その安定化時間の推定に応じてＣＤＳ間隔を調整変更する。そのため、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３３】
特に、撮像感度が高感度設定の場合、ＣＤＳ間隔は短縮され、相関二重サンプリング回路５のノイズ抑制効果が高まる。そのため、高感度設定で撮影された画像データに生じる、いわゆる高感度ノイズを軽減することができる。
【００３４】
《実施形態の補足事項》
なお、上述した実施形態では、測光結果やプレビュー画像や撮像感度設定に基づいて、光電変換信号の信号レベルや安定化時間を推定している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、電子カメラ１０の設計時点において、光電変換信号の信号レベルや安定化時間の推定結果を考慮したＣＤＳ間隔の制御ルール（データテーブル、アルゴリズム、計算式など）を作成してもよい。この制御ルールに従って、測光結果やプレビュー画像や撮像感度設定からダイレクトにＣＤＳ間隔の設定値を決定することが可能になる。
【００３５】
また、上述した実施形態では、測光結果やプレビュー画像や撮像感度設定といった周辺条件から光電変換信号の信号レベルを予想している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、固体撮像装置１１の内部に、光電変換信号の信号レベルを検出する回路を設けてもよい。この場合、光電変換信号の現実の信号レベルに基づいて、ＣＤＳ間隔を適応的に設定することが可能になる。また例えば、固体撮像装置１１の内部に、光電変換信号の整定判定を行う回路を設けてもよい。この場合、光電変換信号の現実の安定化時間に基づいて、ＣＤＳ間隔を適応的に変更することが可能になる。なお、固体撮像装置１１の内部にタイミング制御部を設けることで、ＣＤＳ間隔を固体撮像装置１１の内部で適応制御してもよい。
【００３６】
なお、上述した実施形態では、リセットノイズと光電変換信号をコンデンサＣＳ，ＣＮに別々に保持する回路構成について説明した。しかしながら、本発明は、相関二重サンプリング回路などの回路構成に限定されるものではない。例えば、コンデンサにリセットノイズを保持し、このコンデンサの保持電圧分だけ光電変換信号をオフセットして出力する相関二重サンプリング回路が知られている。この種の相関二重サンプリング回路では、光電変換信号をオフセット出力する時点が、光電変換信号の取り込み時点となる。
【００３７】
また、上述した実施形態では、光電変換信号とリセットノイズとの差分を固体撮像装置１１の内部で行っている。しかしながら、本発明の相関二重サンプリング回路はこれに限定されるものではない。例えば、固体撮像装置から光電変換信号とリセットノイズを別々に出力し、固体撮像装置の外部で光電変換信号およびリセットノイズの差分処理を行う構成としてもよい。
【００３８】
なお、上述した実施形態において、画素列ごとに増幅回路（いわゆるカラムアンプ）を設けて画素列の増幅率をコントロールしてもよい。この構成では、カラムアンプの増幅率に応じて、光電変換信号の信号レベルが増幅前後で変化する。この信号レベルの変化、すなわちカラムアンプの増幅率によっても、上述した安定化時間は変化する。そこで、カラムアンプの増幅率による安定化時間の変化を実験結果やシミュレーションから予め求めて予測データテーブルを作成することが好ましい。この場合、カラムアンプの増幅率の影響も含めて、ＣＤＳ間隔を適応的に設定できる。
【００３９】
また、上述した実施形態では、ＣＤＳ間隔を撮像面全域について一律に設定している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、被写体像の明領域を検出して明領域に対するＣＤＳ間隔を長くし、暗領域を検出して暗領域に対するＣＤＳ間隔を短くしてもよい。この構成により、暗領域に対してＣＤＳ間隔の設定を更に短縮できるため、画素出力の実用的なＳ／Ｎ比を一層高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上説明したように、本発明は、撮像装置などに利用可能な技術である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本実施形態の電子カメラ１０を示すブロック図である。
【図２】固体撮像装置１１を示す図である。
【図３】第１実施形態におけるＣＤＳ間隔の調整動作を説明する流れ図である。
【図４】測光結果と、光電変換信号の安定化時間との関係を説明する図である。
【図５】固体撮像装置１１の画像読み出し動作を示すタイミングチャートである。
【図６】第２実施形態におけるＣＤＳ間隔の調整動作を説明する流れ図である。
【符号の説明】
【００４２】
２…垂直信号線，３…垂直転送回路，４…水平転送回路，５…相関二重サンプリング回路，１０…電子カメラ，１１…固体撮像装置，１２…撮影レンズ，１４…タイミングジェネレータ，１５…信号処理部，１７…メモリ，１９…マイクロプロセッサ，１９ａ…操作部，１９ｂ…測光部，１９ｃ…撮像感度入力部，２２…記録部，２２ａ…記録媒体，２４…画像圧縮部，２５…画像処理部，３０…モニタ表示部，３１…単位画素
【図１】
2008199256.tif 000003
【図２】
2008199256.tif 000004
【図３】
2008199256.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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