(57)【要約】【課題】撮像素子の発熱を抑えることができる撮像素子の駆動方法および撮像素子を用いた撮像装置を提供することを目的とする。【解決手段】撮影対象の変化を示す所定の事象として風船が爆発したときにその爆発に基づいてＣＣＤ型固体撮像素子（ＣＣＤ）を駆動する駆動電圧の振幅を少なくとも制御する。具体的には風船の爆発前に振幅を７Ｖに制御し、撮影周期を２μｓから１μｓに制御することで、風船の爆発前では駆動電力を小さく制御することができる。その結果、駆動電力を小さく制御すると、ＣＣＤの発熱を抑えることができる。【選択図】図３
2008236172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を電荷に変換することでその光の強度に応じた信号電荷を発生させる光電変換手段と、その光電変換手段から発生した信号電荷を蓄積して記憶する複数の電荷蓄積手段とを備え、駆動電圧の転送電極への印加のタイミングに応じて、前記電荷蓄積手段からそれに隣接する電荷蓄積手段に順次に転送するように構成された撮像素子の駆動方法であって、撮影対象の変化を示す所定の事象が発生したときにその所定の事象に基づいて前記駆動電圧の振幅を少なくとも制御することを特徴とする撮像素子の駆動方法。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像素子の駆動方法において、前記所定の事象の発生前では発生後よりも電圧の振幅を小さく制御することを特徴とする撮像素子の駆動方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の撮像素子の駆動方法において、前記所定の事象に基づいて前記駆動電圧の振幅の他に撮影周期を制御することを特徴とする撮像素子の駆動方法。
【請求項４】
請求項３に記載の撮像素子の駆動方法において、前記所定の事象の発生後では発生前よりも撮影周期を短く制御するとともに、所定の事象の発生後では発生前よりも前記駆動電圧の振幅を小さく制御することで、所定の事象の発生前と発生後とで前記駆動電力を一定に制御することを特徴とする撮像素子の駆動方法。
【請求項５】
撮像素子を用いた撮像装置であって、その撮像素子は、入射光を電荷に変換することでその光の強度に応じた信号電荷を発生させる光電変換手段と、その光電変換手段から発生した信号電荷を蓄積して記憶する複数の電荷蓄積手段とを備え、駆動電圧の転送電極への印加のタイミングに応じて、前記電荷蓄積手段からそれに隣接する電荷蓄積手段に順次に転送するように構成されるとともに、前記装置は、撮影対象の変化を示す所定の事象が発生したときにその所定の事象を検出する事象検出手段と、撮像素子を駆動制御する駆動制御手段とを備え、その駆動制御手段は、前記事象検出手段によって検出された所定の事象に基づいて前記駆動電圧の振幅を少なくとも制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
撮像素子を用いた撮像装置であって、その撮像素子は、入射光を電荷に変換することでその光の強度に応じた信号電荷を発生させる光電変換手段と、その光電変換手段から発生した信号電荷を蓄積して記憶する複数の電荷蓄積手段とを備え、駆動電圧の転送電極への印加のタイミングに応じて、前記電荷蓄積手段からそれに隣接する電荷蓄積手段に順次に転送するように構成されるとともに、前記装置は、撮影対象の変化を示す所定の事象を発生させるための動作を付与する動作付与手段と、撮像素子を駆動制御する駆動制御手段とを備え、その駆動制御手段は、前記動作付与手段によって動作を付与することで発生した所定の事象に基づいて前記駆動電圧の振幅を少なくとも制御することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入射光を電荷に変換することでその光の強度に応じた信号電荷を発生させて撮像を行う撮像素子の駆動方法および撮像素子を用いた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の撮像素子として、例えばＣＣＤ(Charge Coupled Device)型固体撮像素子がある。近年、かかるＣＣＤ型固体撮像素子（以下、『ＣＣＤ』と略記する）では、高速撮像のような短い撮影周期（例えば１００μｓ以下）で行うことが可能に構成されている。風船の爆発や鉄球の衝突や微生物への刺激などの撮影対象の変化を示す所定の事象が発生した瞬間では、その事象の変化が急激であるので、かかる高速撮像を用いることで急激な事象の変化を詳細に撮像することが可能である。
【０００３】
しかし、コマ（フレーム）数が限られているので、事象の発生を基点にして見たいところの撮影周期を短く制御する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１５６１２公報（第１−１６頁、図１−１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、事象の発生前の待機時間が長くなると撮像素子が発熱してしまう。また、このように短い撮影周期（例えば１μｓ程度）で撮像を行うと、同様に撮像素子が発熱する。その結果、大きな熱雑音が発生する。さらには極端な場合、素子の熱破壊に至ることもある。しかるに、発熱を抑えるために所定の事象の発生前に撮像素子の駆動を停止させることで撮像を停止させると、所定の撮像の発生前の画像を撮像することができない。
【０００５】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、撮像素子の発熱を抑えることができる撮像素子の駆動方法および撮像素子を用いた撮像装置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】
【０００６】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、入射光を電荷に変換することでその光の強度に応じた信号電荷を発生させる光電変換手段と、その光電変換手段から発生した信号電荷を蓄積して記憶する複数の電荷蓄積手段とを備え、駆動電圧の転送電極への印加のタイミングに応じて、前記電荷蓄積手段からそれに隣接する電荷蓄積手段に順次に転送するように構成された撮像素子の駆動方法であって、撮影対象の変化を示す所定の事象が発生したときにその所定の事象に基づいて前記駆動電圧の振幅を少なくとも制御することを特徴とするものである。
【０００７】
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、撮影対象の変化を示す所定の事象が発生したときにその所定の事象に基づいて駆動電圧の振幅を少なくとも制御することで、所定の事象の発生前と発生後とで駆動電力を小さく制御することができる。その結果、駆動電力を小さく制御すると、撮像素子の発熱を抑えることができる。
【０００８】
上述した発明において、所定の事象の発生前では発生後よりも電圧の振幅を小さく制御するのが好ましい（請求項２に記載の発明）。所定の事象の発生前の待機時間がたとえ長くなったとしても、所定の事象の発生前で電圧の振幅を小さく制御することで撮像素子の発熱を抑えることができる。
【０００９】
上述したこれらの発明において、所定の事象に基づいて駆動電圧の振幅を少なくとも制御すればよいので、所定の事象に基づいて駆動電圧の振幅の他に撮影周期を制御してもよいし（請求項３に記載の発明）、所定の事象に基づいて駆動電圧の振幅のみを制御してもよい。
【００１０】
また、所定の事象に基づいて駆動電圧の振幅の他に撮影周期を制御する場合（請求項３に記載の発明）において、所定の事象の発生後では発生前よりも撮影周期を短く制御するとともに、所定の事象の発生後では発生前よりも駆動電圧の振幅を小さく制御することで、所定の事象の発生前と発生後とで駆動電力を一定に制御してもよい（請求項４に記載の発明）。所定の事象の発生後では発生前よりも撮影周期を短く制御すると、所定の事象の発生後では撮像素子の駆動電力が増えるが、所定の事象の発生後では発生前よりも駆動電圧の振幅を小さく制御することで、所定の事象の発生前と発生後とで駆動電力を一定に制御することが可能になる。また、一定にすることで定常状態となるので、制御が簡単になる。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、撮像素子を用いた撮像装置であって、その撮像素子は、入射光を電荷に変換することでその光の強度に応じた信号電荷を発生させる光電変換手段と、その光電変換手段から発生した信号電荷を蓄積して記憶する複数の電荷蓄積手段とを備え、駆動電圧の転送電極への印加のタイミングに応じて、前記電荷蓄積手段からそれに隣接する電荷蓄積手段に順次に転送するように構成されるとともに、前記装置は、撮影対象の変化を示す所定の事象が発生したときにその所定の事象を検出する事象検出手段と、撮像素子を駆動制御する駆動制御手段とを備え、その駆動制御手段は、前記事象検出手段によって検出された所定の事象に基づいて前記駆動電圧の振幅を少なくとも制御することを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、撮像素子を用いた撮像装置であって、その撮像素子は、入射光を電荷に変換することでその光の強度に応じた信号電荷を発生させる光電変換手段と、その光電変換手段から発生した信号電荷を蓄積して記憶する複数の電荷蓄積手段とを備え、駆動電圧の転送電極への印加のタイミングに応じて、前記電荷蓄積手段からそれに隣接する電荷蓄積手段に順次に転送するように構成されるとともに、前記装置は、撮影対象の変化を示す所定の事象を発生させるための動作を付与する動作付与手段と、撮像素子を駆動制御する駆動制御手段とを備え、その駆動制御手段は、前記動作付与手段によって動作を付与することで発生した所定の事象に基づいて前記駆動電圧の振幅を少なくとも制御することを特徴とするものである。
【００１３】
［作用・効果］請求項５、６に記載の発明によれば、動作付与手段によって動作を付与することで発生した所定の事象に基づいて（請求項７に記載の発明）、あるいは事象検出手段によって検出された所定の事象に基づいて（請求項８に記載の発明）、駆動制御手段は、駆動電圧の振幅を少なくとも制御することで、所定の事象の発生前と発生後とで駆動電力を小さく制御することができる。その結果、駆動電力を小さく制御すると、撮像素子の発熱を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に係る撮像素子の駆動方法および撮像素子を用いた撮像装置によれば、撮影対象の変化を示す所定の事象が発生したときにその所定の事象に基づいて駆動電圧の振幅を少なくとも制御することで、所定の事象の発生前と発生後とで駆動電力を小さく制御することができる。その結果、駆動電力を小さく制御すると、撮像素子の発熱を抑えることができる。
【実施例１】
【００１５】
以下、図面を参照してこの発明の実施例1を説明する。
図１は、実施例１に係るＣＣＤ型固体撮像素子（ＣＣＤ）を用いた撮像装置の概略を示すブロック図であり、図２は、ＣＣＤの構成を示すブロック図である。
【００１６】
実施例１に係る撮像装置は、被写体の光学像を取り込み、取り込まれた光学像を信号電荷に変換するとともに電気信号に変換して被写体を撮像するように構成されている。すなわち、撮像装置は、図１に示すように、固体撮像素子（ＣＣＤ）１を備えるとともに、レンズ２と相関二重サンプリング部３とＡＤコンバータ４と画像処理演算部５とモニタ６と操作部７と制御部８とを備えている。さらに、撮像装置は、電源部９ａとタイミングジェネレータ９ｂとを備えている。固体撮像素子（ＣＣＤ）１は、この発明における撮像素子に相当する。
【００１７】
レンズ２は、被写体の光学像を取り込む。相関二重サンプリング部３は、ＣＣＤ１からの信号電荷を低雑音に増幅して電気信号に変換して取り出す。ＡＤコンバータ４は、その電気信号をディジタル信号に変換する。画像処理演算部５は、ＡＤコンバータ４でディジタル化された電気信号に基づいて被写体の２次元画像を作成するために各種の演算処理を行う。モニタ６は、その２次元画像を画面に出力する。操作部７は、撮像の実行に必要な種々の操作を行う。制御部８は、操作部７により設定された撮影条件などの操作にしたがって装置全体を統括制御する。
【００１８】
電源部９ａは、ＣＣＤ１内の信号電荷を転送する転送電極などに電圧を印加する。タイミングジェネレータ９ｂは、電圧の印加のタイミングや撮像のタイミングやクロックなどを生成する。このように、タイミングジェネレータ９ｂがタイミングやクロックなどを生成して、電源部９ａが転送電極などに電圧を印加することで、電源部９ａおよびタイミングジェネレータ９ｂはＣＣＤ１を駆動する。また、駆動電圧の転送電極への印加のタイミングに応じて、後述する蓄積用ＣＣＤ１２からそれに隣接する蓄積用ＣＣＤ１２に順次に転送するようにＣＣＤ１は構成されている。電源部９ａおよびタイミングジェネレータ９ｂは、この発明における駆動制御手段に相当する。
【００１９】
また、後述する実施例２，３も含めて、本実施例１では、トリガ発生回路１０で発生したトリガに同期してタイミングジェネレータ９ｂはフレーム同期信号（図３を参照）のタイミングを変更して撮影周期を変更する。また、トリガ発生回路１０で発生したトリガに同期して電源部９ａは、フォトダイオード１１（図２を参照）からの信号電荷を読み出す読み出しゲート１４（図２を参照）（図３では「ＰＧ」を参照）などをも含んだ転送電極への印加電圧の振幅を変更する。転送電極への印加電圧は、この発明における駆動電圧に相当する。
【００２０】
また、本実施例１では、撮影対象の変化を示す所定の事象として風船の爆発を例に採って説明する。風船の爆発に代表される事象は、事象の発生のタイミングがわからないので、図１に示すように、振動センサ２１を備えている。すなわち、風船の爆発による振動を振動センサ２１は検出し、この振動センサ２１の検出のタイミングをトリガ発生回路１０がトリガとして取り込む。そして、制御部８を介して、トリガ発生回路１０が電源部９ａおよびタイミングジェネレータ９ｂにトリガを送り込むことで、振動センサ２１によって検出された風船の爆発に基づいて電源部９ａおよびタイミングジェネレータ９ｂは転送電極への印加電圧および撮影周期を制御する。振動センサ２１は、この発明における事象検出手段に相当する。
【００２１】
次に、ＣＣＤ１は、図２に示すように、入射光（被写体の光学像）を電荷に変換することでその光の強度に応じた信号電荷を発生させるフォトダイオード１１と、そのフォトダイオード１１から発生した信号電荷を蓄積して記憶する複数の蓄積用ＣＣＤ１２と、これら蓄積用ＣＣＤ１２内の信号電荷を図２に示す垂直方向に転送する垂直転送用ＣＣＤ１３とを備えている。フォトダイオード１１は、この発明における光電変換手段に相当し、蓄積用ＣＣＤ１２は、この発明における電荷蓄積手段に相当する。
【００２２】
各フォトダイオード１１の傍らには読み出しゲート１４をそれぞれ配設しており、このフォトダイオード１１からそれに隣接した蓄積用ＣＣＤ１２へ各読み出しゲート１４は信号電荷を読み出す。
【００２３】
各蓄積用ＣＣＤ１２についてはそれぞれをライン状に接続して構成しており、ライン状の蓄積用ＣＣＤ１２を複数本分配設している。フォトダイオード１１から発生した信号電荷を、隣接する蓄積用ＣＣＤ１２に順次に転送しながら各蓄積用ＣＣＤ１２に蓄積する。そして、蓄積用ＣＣＤ１２から順次に転送された信号電荷を垂直転送用ＣＣＤ１３に合流させる。垂直転送用ＣＣＤ１３から転送されたこの信号電荷を水平転送用ＣＣＤ１５に転送する。
【００２４】
フォトダイオード１１を２次元状に配置しており、水平および垂直方向に平行して各フォトダイオード１１を並べて配設する関係上、ライン状の蓄積用ＣＣＤ１２は斜め方向に延びている。後述する実施例２，３も含めて本実施例１に係るＣＣＤ１は、いわゆる『画素周辺記録型撮像素子』と呼ばれているものである。なお、ＣＣＤ１の全体構成については従来と同じである。
【００２５】
次に、実施例１に係る駆動方法について、図３のタイミングチャートを参照して説明する。図３は、実施例１に係る駆動に関するタイミングチャートである。
【００２６】
後述する実施例２，３も含めて本実施例１では、タイミングジェネレータ９ａは、所定の事象（実施例１では風船の爆発）の発生後では発生前よりも撮影周期を短く制御するとともに、電源部９ｂは、所定の事象の発生前では発生後よりも駆動電圧（実施例１〜３では転送電極への印加電圧）の振幅を小さく制御する。また、後述する実施例２，３も含めて本実施例１では、事象の発生前では、図３に示すように撮影周期を２μｓ（駆動周波数ｆ＝５００ｋＨｚ）、振幅を７Ｖに制御するとともに、事象の発生後では、撮影周期を１μｓ（駆動周波数ｆ＝１ＭＨｚ）、振幅を１０Vに制御する。また、入力容量を１００ｎＦとする。図３ではフレーム同期信号のフラグ間が撮影周期となる。また、図３では、「ＰＧ」は読み出しゲート１４であり、「Ａ３」，「Ａ４」は４相駆動を行う４つの転送電極のうちの２つの電極に印加する電圧である。
【００２７】
ＣＣＤ１に代表される撮像素子の駆動電力は一般にＰ＝Ｃ×Ｖ２×ｆ（ただし、Ｐは駆動電力、Ｃは入力容量、Ｖは電圧振幅、ｆは駆動周波数）で表される。従来では、風船の爆発が起こるまでは撮影周期を２μｓ（駆動周波数ｆ＝５００ｋＨｚ）、振幅を風船の爆発後と同じ１０Ｖに制御して、入力容量を１００ｎＦで撮像を行うので、駆動電力は５Ｗとなっていたが、実施例１では、風船の爆発が起こるまでは撮影周期を２μｓ（駆動周波数ｆ＝５００ｋＨｚ）、振幅を風船の爆発後よりも小さい７Ｖに制御して、入力容量を１００ｎＦで撮像を行うので、駆動電力は２．４５Ｗとなる。したがって、風船の爆発前では風船の爆発後よりも振幅を７Vに小さく制御にすることで駆動電力を５Ｗから２．４５Wに抑えることができ、ＣＣＤ１の発熱を抑えることができる。
【００２８】
風船が爆発したら、その爆発を振動として振動センサ２１が検出して、振動センサ２１によって検出された風船の爆発に基づいて電源部９ａおよびタイミングジェネレータ９ｂは転送電極への印加電圧および撮影周期を制御する。なお、風船の爆発後では撮影周期を１μｓ（駆動周波数ｆ＝１ＭＨｚ）、振幅を１０Ｖに制御する。
【００２９】
上述したＣＣＤ１の駆動方法およびＣＣＤ１を用いた撮像装置によれば、撮影対象の変化を示す所定の事象（実施例１では風船の爆発）が発生したときにその所定の事象（風船の爆発）に基づいてＣＣＤ１を駆動する駆動電圧（実施例１〜３では転送電極への印加電圧）の振幅を少なくとも制御（実施例１〜３では撮影周期も制御）することで、駆動電力を小さく制御することができる。その結果、駆動電力を小さく制御すると、ＣＣＤ１の発熱を抑えることができる。本実施例１では、振動センサ２１によって検出された風船の爆発に基づいて、電源部９ａおよびタイミングジェネレータ９ｂは、駆動電力を制御している。
【００３０】
後述する実施例２，３も含めて、本実施例１では、所定の事象の発生（風船の爆発）前では発生（風船の爆発）後よりも駆動電圧（転送電極への印加電圧）の振幅を小さく制御している。所定の事象の発生（風船の爆発）前の待機時間がたとえ長くなったとしても、所定の事象の発生（風船の爆発）前で電圧の振幅を小さく制御することでＣＣＤ１の発熱を抑えることができる。
【実施例２】
【００３１】
次に、図面を参照してこの発明の実施例２を説明する。
図４は、実施例２に係るＣＣＤ型固体撮像素子（ＣＣＤ）を用いた撮像装置の概略を示すブロック図である。なお、本実施例２に係るＣＣＤ１は、実施例１と同じ構造である。
【００３２】
本実施例２では、撮影対象の変化を示す所定の事象として鉄球の衝突を例に採って説明する。鉄球を壁に衝突させるべく壁に向けて鉄球を駆動するので、鉄球の初期位置や壁の位置や鉄球の速度などがわかっており、鉄球の衝突に代表される事象は、事象の発生のタイミングがわかっている。そこで、実施例１の振動センサ２１（図１を参照）の替わりに実施例２では、図４に示すように駆動部３１を備えている。それ以外の構成については実施例１と同じである。
【００３３】
本実施例２では、操作部７は、トリガ発生回路１０を介して、モータなどの駆動部３１を制御するように構成されており、駆動部３１は、鉄球を壁に衝突させるべく壁に向けて鉄球を駆動するように構成されている。そして、駆動部３１から鉄球を駆動する場合には、鉄球の初期位置や壁の位置や鉄球の速度などを操作部７に入力し、その入力データを操作部７からトリガ発生回路１０に送り込む。トリガ発生回路１０は鉄球が壁に衝突するタイミングを演算し、駆動部３１を介して鉄球を駆動しつつ、そのタイミングに合わせてトリガを出力する。実施例１と同様にトリガ発生回路１０から発生したこのトリガを電源部９ａおよびタイミングジェネレータ９ｂに送り込むことで、駆動部３１によって動作を付与すること（実施例２では鉄球の駆動）で発生した鉄球の衝突に基づいて電源部９ａおよびタイミングジェネレータ９ｂは転送電極への印加電圧および撮影周期を制御する。駆動部３１は、この発明における動作付与手段に相当する。
【００３４】
実施例２に係る駆動方法については、実施例１に係る駆動方法と同じであるので、その説明を省略する。
【００３５】
上述したＣＣＤ１の駆動方法およびＣＣＤ１を用いた撮像装置によれば、駆動部３１によって動作を付与すること（実施例２では鉄球の駆動）で発生した鉄球の衝突に基づいて、電源部９ａおよびタイミングジェネレータ９ｂは、駆動電圧（実施例１〜３では転送電極への印加電圧）の振幅を少なくとも制御（実施例１〜３では撮影周期も制御）することで、駆動電力を小さく制御することができる。その結果、駆動電力を小さく制御すると、ＣＣＤ１の発熱を抑えることができる。
【実施例３】
【００３６】
次に、図面を参照してこの発明の実施例３を説明する。
図５は、実施例３に係るＣＣＤ型固体撮像素子（ＣＣＤ）を用いた撮像装置の概略を示すブロック図である。なお、本実施例３に係るＣＣＤ１は、実施例１，２と同じ構造である。
【００３７】
本実施例３では、撮影対象の変化を示す所定の事象として微生物への刺激を例に採って説明する。被写体である微生物に刺激を与え、その刺激により微生物が運動し、その運動による微生物の振動を検出するので、微生物への刺激のタイミングはわかっているが、運動による微生物の振動に代表される事象は、事象の発生のタイミングがわからない。そこで、実施例１の撮像装置（図１を参照）と実施例２の撮像装置（図４を参照）とを組み合わせ、実施例２の駆動部３１（図４を参照）の替わりに実施例３では、図５に示すように刺激部４１を備えている。それ以外の構成については実施例１，２と同じである。
【００３８】
本実施例３では、刺激部４１は、電源部４２およびプローブ４３を備えており、タイミングジェネレータ９ｂからのクロックに同期して電源部４２から電気信号をプローブ４３に伝送する。プローブ４３の先端は、微生物に接触されており、電気信号はプローブ４３を介して微生物に電気刺激を与える。なお、操作部７に刺激を命令するコマンドを入力して、刺激部４１から微生物に刺激を与えるように制御してもよい。
【００３９】
刺激後では微生物は運動を即座に開始せずにタイムラグが生じるとする。そこで、本実施例３では、運動による微生物の振動を振動センサ２１は検出し、この振動センサ２１の検出のタイミングをトリガ発生回路１０がトリガとして取り込む。そして、制御部８を介して、トリガ発生回路１０が電源部９ａおよびタイミングジェネレータ９ｂにトリガを送り込むことで、振動センサ２１によって検出された微生物の振動に基づいて電源部９ａおよびタイミングジェネレータ９ｂは転送電極への印加電圧および撮影周期を制御する。振動センサ２１は、この発明における事象検出手段に相当する。
【００４０】
実施例３に係る駆動方法については、実施例１，２に係る駆動方法と同じであるので、その説明を省略する。
【００４１】
上述したＣＣＤ１の駆動方法およびＣＣＤ１を用いた撮像装置によれば、振動センサ２１によって検出された微生物の振動に基づいて、電源部９ａおよびタイミングジェネレータ９ｂは、駆動電圧（実施例１〜３では転送電極への印加電圧）の振幅を少なくとも制御（実施例１〜３では撮影周期も制御）することで、駆動電力を小さく制御することができる。その結果、駆動電力を小さく制御すると、ＣＣＤ１の発熱を抑えることができる。
【００４２】
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００４３】
（１）この発明は、撮影速度が１００，０００フレーム／秒以上の高速撮像に適しているが、撮影速度が１００，０００フレーム／秒未満の通常の撮像に適用してもよい。なお、撮影速度は上述した駆動周波数ｆと同等であり、撮影周期の逆数であることに留意されたい。したがって、撮影速度が１００，０００フレーム／秒以上の高速撮像は、撮影周期が１０μｓ以下の撮像を意味し、撮影速度が１００，０００フレーム／秒未満の通常の撮像は、撮影周期が１０μｓを超える撮像を意味する。
【００４４】
（２）上述した各実施例では、光電変換手段としてフォトダイオードを例に採って説明したが、フォトゲートを替わりに用いてもよい。
【００４５】
（３）上述した各実施例では、斜行ＣＣＤによる『画素周辺記録型撮像素子』を例に採って説明したが、ライン状の蓄積用ＣＣＤを垂直方向に延在するように構成した撮像素子、またはマトリクス状の蓄積用ＣＣＤで構成した蓄積素子にもこの発明は適用することができる。    
【００４６】
（４）上述した各実施例では、所定の事象に基づいて駆動電圧の振幅の他に撮影周期を制御したが、所定の事象に基づいて駆動電圧の振幅を少なくとも制御すればよい。したがって、所定の事象に基づいて駆動電圧の振幅のみを制御してもよい。
【００４７】
（５）上述した各実施例では、所定の事象の発生前では発生後よりも駆動電圧の振幅を小さく制御したが、各実施例のように、所定の事象の発生後では発生前よりも撮影周期を短く制御した場合に、所定の事象の発生後では発生前よりも駆動電圧の振幅を小さく制御することで、所定の事象の発生前と発生後とで駆動電力を一定に制御してもよい。例えば、図６に示すように、事象の発生（図６では風船の爆発）前では撮影周期を２μｓ（駆動周波数ｆ＝５００ｋＨｚ）、振幅を１０Ｖに制御するとともに、事象の発生後では撮影周期を１μｓ（駆動周波数ｆ＝１ＭＨｚ）、振幅を７Ｖに制御することで、風船の爆発前では駆動電力は５Ｗに対して爆発後では駆動電力は４．９Ｗとほぼ一定になる。このように、風船の爆発後では爆発前よりも撮影周期を短く制御すると、風船の爆発後ではＣＣＤ１の駆動電力が増えるが、風船の爆発後では爆発前よりも振幅を７Ｖと小さく制御することで、風船の爆発前と爆発後とで駆動電力を一定に制御することが可能になる。また、一定にすることで定常状態となるので、例えば温度のフィードバック制御が簡単になる。
【００４８】
（６）上述した各実施例では、駆動電圧の振幅の他に撮影周期をも制御したが、撮影周期以外の要素（例えば入力容量）が可変できる構造であれば、入力容量を制御するとともに駆動電圧の振幅を制御してもよい。
【００４９】
（７）上述した事象が発生した瞬間では、その事象の変化が急激であるが、その後変化が緩やかとなるので、例えば、図７に示すように、事象の発生（図７では風船の爆発）から所定時間経過後に変化が緩やかになると、事象の発生前と同じ撮影条件（振幅および撮影周期）で行ってもよい（図７では振幅は７Ｖ、撮影周期は２μｓ）。また、必ずしも事象の発生前と同じ撮影条件である必要はなく、事象の発生前よりも長い撮影周期に制御してもよいし、短い撮影周期に制御してもよい。同様に、事象の発生前よりも大きい振幅で制御してもよいし、小さい振幅で制御してもよい。
【００５０】
（８）この発明では、いずれの撮像方式においても適用することができる。撮像方式としては、主にＩＬ(Interline)方式、ＦＴ(Frame Transfer)方式、ＦＦＴ(Full Frame Transfer)方式、ＦＩＴ(Frame Interline Transfer)方式などがある。これらの方式に合わせて撮像素子の構造も変化する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施例１に係るＣＣＤ型固体撮像素子（ＣＣＤ）を用いた撮像装置の概略を示すブロック図である。
【図２】各実施例に係るＣＣＤの構成を示すブロック図である。
【図３】各実施例に係る駆動に関するタイミングチャートである。
【図４】実施例２に係るＣＣＤ型固体撮像素子（ＣＣＤ）を用いた撮像装置の概略を示すブロック図である。
【図５】実施例３に係るＣＣＤ型固体撮像素子（ＣＣＤ）を用いた撮像装置の概略を示すブロック図である。
【図６】変形例に係る駆動に関するタイミングチャートである。
【図７】さらなる変形例に係る駆動に関するタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１  …  ＣＣＤ型固体撮像素子（ＣＣＤ）
９ａ  …  電源部
９ｂ  …  タイミングジェネレータ
１１  …  フォトダイオード
１２  …  蓄積用ＣＣＤ
２１  …  振動センサ
３１  …  駆動部
【図１】
2008236172.tif 000003
【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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【図７】
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