(57)【要約】【目的】折り返し歪Ｎ５を低減させる。【構成】ＣＣＤから出力されるＣＣＤ信号には，ＣＣＤに含まれる出力増幅回路のスイッチング動作に起因するｋＴＣノイズＮ１，出力増幅回路のソース・フォロワ・ノイズＮ２が含まれている。ｋＴＣノイズＮ１は，ＣＣＤ信号にＣＤＳ回路において相関二重サンプリング処理を行うことにより低減されるが，ＣＤＳ回路においてソース・フォロワ・ノイズＮ２の折り返し歪Ｎ５が発生する。ＣＤＳ回路に入力する前にロウ・パス・フィルタでソース・フォロワ・ノイズＮ２の高周波数成分をカットし，折り返し歪Ｎ５を低減させる。さらに，ＣＣＤにおいて信号電荷を混合させることにより，高周波数成分をカットしたことにより生じるＣＣＤ信号のエッジ成分がなだらかとなっても比較的正確に相関二重サンプリングを行わせる。【選択図】図２
2008252420.tif 000002
【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ており，かつ画素を表わす信号電荷を蓄積する光電変換素子，上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を転送する転送路，ならびに上記転送路を転送した信号電荷を映像信号に変換して出力する出力増幅回路を備えた固体電子撮像素子，
隣接する複数の画素の信号電荷が混合されるように上記固体電子撮像素子を駆動する駆動回路，
上記固体電子撮像素子から出力された映像信号を入力し，入力した映像信号の高周波数成分を除去するロウ・パス・フィルタ，ならびに
上記ロウ・パス・フィルタによって高周波数成分が除去された映像信号を相関二重サンプリングする相関二重サンプリング回路，
を備えた固体撮像装置。
【請求項２】
上記相関二重サンプリング回路は複数個設けられており，複数の相関二重サンプリング回路のそれぞれの相関二重サンプリング回路が一画素ごとに順に映像信号をサンプリングするように上記複数の相関二重サンプリング回路を制御するサンプリング制御回路，および
上記サンプリング制御回路の制御のもとに上記複数の相関二重サンプリング回路から出力された複数の映像信号をミクスして出力するミクス回路，
を備えた請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
上記固体電子撮像素子には，複数の水平ライン分のダミー画素ラインが含まれており，上記ミクス回路から出力される映像信号から，上記固体電子撮像素子から出力されるダミー映像信号を減算する減算回路，をさらに備えた請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
上記固体電子撮像素子から出力されるダミー映像信号を平均化する平均回路をさらに備え，
上記減算回路は，上記ミクス回路から出力される映像信号から上記平均回路によって平均化されたダミー映像信号を減算するものである，
請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
請求項１に記載の固体撮像装置，
上記固体撮像装置を用いて被写体を撮像するように上記固体撮像装置を制御する撮像制御手段，
ＩＳＯ感度を設定するＩＳＯ感度設定手段，
上記ＩＳＯ感度設定手段によって設定されたＩＳＯ感度が高いほど，混合される信号電荷によって表わされる画素数が多くなるように上記駆動回路を制御する駆動制御手段，および
上記固体撮像装置から出力された映像信号を記録媒体に記録する記録制御手段，
を備えたディジタル・カメラ。
【請求項６】
上記ＩＳＯ感度設定手段によって設定可能な最低ＩＳＯ感度が設定されており，
上記駆動制御手段は，上記ＩＳＯ感度設定手段によって設定されたＩＳＯ感度が最低ＩＳＯ感度の場合には信号電荷の混合処理を停止し，上記ＩＳＯ感度設定手段によって設定されたＩＳＯ感度が最低ＩＳＯ感度以外の場合には設定されたＩＳＯ感度と最低ＩＳＯ感度との比率が多いほど混合される信号電荷によって表される画素数が多くなるように上記駆動回路を制御するものである，
請求項５に記載のディジタル・カメラ。
【請求項７】
請求項１に記載の固体撮像装置，および
上記固体撮像装置を用いて被写体を撮像するように上記固体撮像装置を制御する撮像制御手段を備え，
上記ロウ・パス・フィルタは高いカットオフ周波数および低いカットオフ周波数を設定できるものであり，
ＩＳＯ感度を設定するＩＳＯ感度設定手段，
上記ＩＳＯ感度設定手段によって設定されたＩＳＯ感度が所定のＩＳＯ感度より低い場合には上記ロウ・パス・フィルタのカットオフ周波数を高く設定し，上記ＩＳＯ感度設定手段によって設定されたＩＳＯ感度が所定のＩＳＯ感度より高い場合には上記ロウ・パス・フィルタのカットオフ周波数を低く設定するカットオフ周波数設定手段，および
上記固体撮像装置から出力された映像信号を記録媒体に記録する記録制御手段，
を備えたディジタル・カメラ。
【請求項８】
垂直方向および水平方向に多数配列されており，かつ画素を表わす信号電荷を蓄積する光電変換素子，上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を転送する転送路，ならびに上記転送路を転送した信号電荷を映像信号に変換して出力する出力増幅回路を備えた固体電子撮像素子を備えた固体電子撮像装置の制御方法において，
駆動回路が，隣接する複数の画素の信号電荷が混合されるように上記固体電子撮像素子を駆動し，
ロウ・パス・フィルタが，上記固体電子撮像素子から出力された映像信号を入力し，入力した映像信号の高周波数成分を除去し，
相関二重サンプリングが，上記ロウ・パス・フィルタによって高周波数成分が除去された映像信号を相関二重サンプリングする，
固体撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は，固体撮像装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤのような固体電子撮像素子を利用したカメラなどにおいては，ＣＤＳ回路などが利用されている。このＣＤＳ回路によっていわゆるｋＴＣノイズと呼ばれるノイズが除去される。ｋＴＣノイズ以外のノイズについては，フィルタリングにより低減するものもある（特許文献１）。
【特許文献１】２０００−１２５２１３号公報
【０００３】
しかしながら，いまだノイズを除去できないことがある。
【発明の開示】
【０００４】
この発明は，ノイズを除去することを目的とする。
【０００５】
第１の発明による固体撮像装置は，垂直方向および水平方向に多数配列されており，かつ画素を表わす信号電荷を蓄積する光電変換素子，上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を転送する転送路，ならびに上記転送路を転送した信号電荷を映像信号に変換して出力する出力増幅回路を備えた固体電子撮像素子，隣接する複数の画素の信号電荷が混合されるように上記固体電子撮像素子を駆動する駆動回路，上記固体電子撮像素子から出力された映像信号を入力し，入力した映像信号の高周波数成分を除去するロウ・パス・フィルタ，ならびに上記ロウ・パス・フィルタによって高周波数成分が除去された映像信号を相関二重サンプリングする相関二重サンプリング回路を備えていることを特徴とする。
【０００６】
第１の発明は，上記固体撮像装置に適した制御方法も提供している。すなわち，この方法は，垂直方向および水平方向に多数配列されており，かつ画素を表わす信号電荷を蓄積する光電変換素子，上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を転送する転送路，ならびに上記転送路を転送した信号電荷を映像信号に変換して出力する出力増幅回路を備えた固体電子撮像素子を備えた固体電子撮像装置の制御方法において，駆動回路が，隣接する複数の画素の信号電荷が混合されるように上記固体電子撮像素子を駆動し，ロウ・パス・フィルタが，上記固体電子撮像素子から出力された映像信号を入力し，入力した映像信号の高周波数成分を除去し，相関二重サンプリングが，上記ロウ・パス・フィルタによって高周波数成分が除去された映像信号を相関二重サンプリングするものである。
【０００７】
第１の発明によると，垂直方向および水平方向に多数設けられている光電変換素子に信号電荷が蓄積される。蓄積された信号電荷は，転送路を転送させられる。転送路を転送させられた信号電荷は，出力増幅回路において映像信号に変換されて固体電子撮像素子から出力される。固体電子撮像素子から出力された映像信号は，相関二重サンプリング回路において相関二重サンプリングが行われる。この発明においては，相関二重サンプリングが行われる前にロウ・パス・フィルタによって，固体電子撮像素子から出力される映像信号の高周波数成分が除去される。相関二重サンプリング回路に入力する前にノイズ成分が除去されるので，相関二重サンプリング回路において折り返し歪みが発生しても，その折り返し歪みを低減させることができる。
【０００８】
とくに，この発明によると，隣接する複数の画素の信号電荷が混合されるように固体電子撮像素子が駆動させられる。ロウ・パス・フィルタにより映像信号の高周波数成分が除去されると，映像信号のエッジ部分がなだらかとなってしまうので，サンプリングできる映像信号の範囲が狭くなり，正確に相関二重サンプリングを行うことができないことがある。この発明によると，隣接する複数の画素の信号電荷は混合されて転送されるので，映像信号のエッジ部分がなだらかとなってしまってもサンプリングできる映像信号の範囲が広い。このため，比較的正確に相関二重サンプリングを行うことができる。
【０００９】
上記相関二重サンプリング回路は複数個設けられており，複数の相関二重サンプリング回路のそれぞれの相関二重サンプリング回路が一画素ごとに順に映像信号をサンプリングするように上記複数の相関二重サンプリング回路を制御するサンプリング制御回路，および上記サンプリング制御回路の制御のもとに上記複数の相関二重サンプリング回路から出力された複数の映像信号をミクスして出力するミクス回路をさらに備えるようにしてもよい。混合された信号電荷についての映像信号を画素に対応して分離できる。
【００１０】
上記固体電子撮像素子には，複数の水平ライン分のダミー画素ラインが含まれており，上記ミクス回路から出力される映像信号から，上記固体電子撮像素子から出力されるダミー映像信号を減算する減算回路をさらに備えるようにしてもよい。ミクス回路から出力され，画素に対応して分離された映像信号には，固体撮像素子混合時にノイズが新たに付加されることがある。ミクス回路から出力される映像信号から，ダミー映像信号が減算されることにより，混合時に新たに付加されたノイズ成分が除去される。
【００１１】
上記固体電子撮像素子から出力されるダミー映像信号を平均化する平均回路をさらに備えてもよい。この場合，上記減算回路は，上記ミクス回路から出力される映像信号から上記平均回路によって平均化されたダミー映像信号を減算するものとなろう。ダミー映像信号が平均化されて，ミクス回路から出力される映像信号から減算されるので，分離処理により新たに付加されたノイズ成分を平均的に除去できるようになる。また，ダミー映像信号を平均化する場合，一定レベル以上の信号部分については平均化の対象から外すことが好ましい。
【００１２】
第２の発明によるディジタル・カメラは，請求項１に記載の固体撮像装置，上記固体電子撮像装置を用いて被写体を撮像するように上記固体電子撮像装置を制御する撮像制御手段，ＩＳＯ感度を設定するＩＳＯ感度設定手段，上記ＩＳＯ感度設定手段によって設定されたＩＳＯ感度が高いほど，混合される信号電荷によって表わされる画素数が多くなるように上記駆動回路を制御する駆動制御手段，および上記固体電子撮像装置から出力された映像信号を記録媒体に記録する記録制御手段を備えていることを特徴とする。
【００１３】
第２の発明によると，ＩＳＯ感度を設定することができ，設定されたＩＳＯ感度が高いほど，混合される信号電荷によって表わされる画素数（混合される画素数）が多くなる。ＩＳＯ感度が高い場合には，被写体は暗い場合が多く，得られる映像信号のレベルが低いと考えられるため，混合できる画素数を多くできるからである。
【００１４】
上記ＩＳＯ感度設定手段によって設定可能な最低ＩＳＯ感度が設定されていてもよい。この場合，上記駆動制御手段は，上記ＩＳＯ感度設定手段によって設定されたＩＳＯ感度が最低ＩＳＯ感度の場合には信号電荷の混合処理を停止し，上記ＩＳＯ感度設定手段によって設定されたＩＳＯ感度が最低ＩＳＯ感度以外の場合には設定されたＩＳＯ感度と最低ＩＳＯ感度との比率が多いほど混合される信号電荷によって表される画素数が多くなるように上記駆動回路を制御するものとなろう。
【００１５】
第３の発明によるディジタル・カメラは，請求項１に記載の固体電子撮像装置，および上記固体電子撮像装置を用いて被写体を撮像するように上記固体電子撮像装置を制御する撮像制御手段を備え，上記ロウ・パス・フィルタは高いカットオフ周波数および低いカットオフ周波数を設定できるものであり，ＩＳＯ感度を設定するＩＳＯ感度設定手段，上記ＩＳＯ感度設定手段によって設定されたＩＳＯ感度が所定のＩＳＯ感度より低い場合には上記ロウ・パス・フィルタのカットオフ周波数を高く設定し，上記ＩＳＯ感度設定手段によって設定されたＩＳＯ感度が所定のＩＳＯ感度より高い場合には上記ロウ・パス・フィルタのカットオフ周波数を低く設定するカットオフ周波数設定手段，および上記固体電子撮像装置から出力された映像信号を記録媒体に記録する記録制御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，ロウ・パス・フィルタは高いカットオフ周波数と低いカットオフ周波数とを設定できるものであり，かつＩＳＯ感度を設定できるものである。ＩＳＯ感度が所定のＩＳＯ感度よりも低い場合にはロウ・パス・フィルタのカットオフ周波数が高くされ，ＩＳＯ感度が所定のＩＳＯ感度よりも高い場合にはロウ・パス・フィルタのカットオフ周波数は低くされる。高いＩＳＯ感度が設定された場合には，映像信号レベルは低いと考えられるので，そのレベルに応じてカットオフ周波数を下げることにより，より多くノイズを除去できる。低いＩＳＯ感度が設定された場合には，映像信号レベルは高いと考えられるので，ノイズ以外の映像信号成分が除去されないように，カットオフ周波数は高くされる。
【実施例】
【００１７】
図１（Ａ）および（Ｂ）は，ＣＣＤから出力されるＣＣＤ（映像信号）に含まれるノイズ量と周波数との関係を示している。
【００１８】
図１（Ａ）を参照して，ＣＣＤから出力されるＣＣＤ信号にはいわゆるｋＴＣノイズと呼ばれるノイズＮ１とソース・フォロワで発生するノイズ（ソース・フォロワ・ノイズ）Ｎ２とが含まれている。ｋＴＣノイズＮ１は，ＣＣＤ内のフローティング・デュフュージョン・アンプにおけるリセット動作が行われるときのスイッチング・ノイズである。このスイッチング・ノイズは，出力増幅回路おけるスイッチング周波数ｆ１以下の周波数をもつ。ソース・フォロワ・ノイズＮ２は，出力増幅回路におけるノイズである。出力増幅回路のカットオフ周波数ｆ２の周波数をもつものとする。
【００１９】
ＣＣＤから出力されるＣＣＤ信号は，ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路によって相関二重サンプリングが行われる。この相関二重サンプリングにより，図１（Ｂ）に示すようにｋＴＣノイズＮ１が除去される。ソース・フォロワ・ノイズＮ２については，ＣＤＳ回路によって折り返され，折り返し歪Ｎ３となる。
【００２０】
この実施例においては，ＣＣＤ信号がＣＤＳ回路に入力する前にロウ・パス・フィルタにより高周波数成分をカットすることにより，ソース・フォロワ・ノイズＮ２を低減させ，折り返し歪Ｎ３の量も少なくするものである。
【００２１】
図２（Ａ）および（Ｂ）は，ＣＣＤから出力されるＣＣＤ信号に含まれるノイズ量と周波数との関係を示している。
【００２２】
図２（Ａ）を参照して，上述したように，ＣＣＤから出力されるＣＣＤ信号にはｋＴＣノイズＮ１が含まれている。ソース・フォロワ・ノイズＮ２については，ＣＣＤから出力されるＣＣＤ信号がＣＤＳ回路に入力する前にカットオフ周波数ｆ３のロウ・パス・フィルタに与えられる。このために，周波数ｆ３以上のソース・フォロワ・ノイズＮ２は除去され，周波数ｆ３未満のソース・フォロワ・ノイズＮ４が残る。
【００２３】
図２（Ｂ）を参照して，周波数ｆ３以上のソース・フォロワ・ノイズＮ２が除去されるので，ＣＤＳ回路における折り返し歪Ｎ５の量が少なくなる。
【００２４】
図３は，ＣＣＤの模式図である。
【００２５】
ＣＣＤ１の水平方向および垂直方向に多数のフォトダイオード２が配置されている。最下行にはダミー画素データを出力するための遮光されたフォトダイオード２Ａが配置されている。フォトダイオード２および２Ａの各列の右側にはフォトダイオード２および２Ａに蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路３が設けられている。垂直転送路３の出力端（下側）には，水平転送パルスＨ１，Ｈ２が与えられることにより信号電荷を水平方向に転送する水平転送路４が設けられている。水平転送路４の出力端（左側）には，信号電荷をＣＣＤ信号に変換して出力する上述の出力増幅回路５が接続されている。フローティング・デュフュージョン・アンプはこの出力増幅回路25に含まれているものとする。この出力増幅回路５にリセット・ゲート・パルスＲＧが与えられる。
【００２６】
図４は，ディジタル・スチル・カメラの電気的構成の一部を示すブロック図である。
【００２７】
ディジタル・スチル・カメラの全体の動作は，ＣＰＵ10によって統括される。
【００２８】
ディジタル・スチル・カメラには，シャッタ・レリーズ・ボタン，モード・スイッチなどの各種スイッチ類11が含まれており，このスイッチ類11から出力される信号は，ＣＰＵ10に入力する。この実施例によるディジタル・スチル・カメラは，ＩＳＯ感度設定スイッチ12により，ＩＳＯ（International Organization for Standardization）感度を設定することができる。ＩＳＯ感度設定スイッチ12から出力される設定信号は，ＣＰＵ10に入力する。
【００２９】
ディジタル・スチル・カメラには，ディジタル・スチル・カメラを構成する各回路にクロック・パルス等を供給するタイミング・ジェネレータ13が含まれている。このタイミング・ジェネレータ13は，ＣＰＵ10によって制御される。タイミング・ジェネレータ13から出力されるクロック・パルスにもとづいて，リセット・ゲート・パルスＲＧ，水平転送パルスＨ１，Ｈ２，垂直転送パルスφＶなどがドライバ14において生成され，ＣＣＤ１に与えられる。
【００３０】
図５（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は，リセット・ゲート・パルス，水平転送（Ｈ１）パルスおよびＣＣＤ１から出力されるＣＣＤ信号の信号波形図である。この信号波形図は，隣接する画素を表わす信号電荷が混合しないようにしてＣＣＤ内を，信号電荷を転送して出力するときのものである。
【００３１】
水平転送パルスＨ１（水平転送パルスＨ２は，水平転送パルスＨ１の逆相である）は，一定周期のＴ０でＨレベルとＬレベルとが交互に規則的に繰り返される。リセット・ゲート・パルスＲＧも，一定周期Ｔ０ごとに立ち上がり，１画素分の信号電荷が出力増幅回路５に与えられるごとに出力増幅回路５がリセットされる。これにより，隣接する信号電荷が混合しないで１画素分ずつ水平転送路４内を転送させられる。
【００３２】
リセット・ゲート・パルスＲＧが与えられているリセット期間ｔ１の間のＣＣＤ信号は，リセット・パルスによりレベルが高くなる。リセット期間ｔ１経過後のフィード・スルー期間ｔ２がＣＣＤ信号の基準レベルとなる。フィード・スルー期間ｔ２の経過後の期間ｔ３が映像信号期間であり，ＣＣＤ信号はフォトダイオード２に蓄積された信号電荷の量に応じたレベルとなる。リセット期間ｔ１，フィード・スルー期間ｔ２および映像信号期間ｔ３を合わせた期間が，上述の一定周期Ｔ０となる。
【００３３】
図４に戻って，ＣＣＤ１から出力したＣＣＤ信号は，ロウ・パス・フィルタ15に入力する。上述したように，ロウ・パス・フィルタ15はカットオフ周波数ｆ３以下のＣＣＤ信号を通過させるもので，カットオフ周波数ｆ３以上のソース・フォロワ・ノイズが除去される。ロウ・パス・フィルタ15を通過したＣＣＤ信号は，ＣＤＳ／ＡＤＣ（相関二重サンプリングおよびアナログ・ディジタル変換回路）16に入力する。
【００３４】
ＣＤＳ／ＡＤＣ16には，タイミング・ジェネレータ13から第１のサンプリング・パルスSHPおよび第２のサンプリング・パルスSHDならびにＡＤクロック・パルスADCLKが与えられる。図５（Ｃ）に示すように，第１のサンプリング・パルスSHPはフィード・スルー期間ｔ２のＣＣＤ信号をサンプリングするもので，第２のサンプリング・パルスSHDは映像信号期間ｔ３のＣＣＤ信号をサンプリングするものである。第１のサンプリング・パルスSHPにより得られた値と第２のサンプリング・パルスSHDにより得られた値との差分が１つのフォトダイオード２に蓄積された信号電荷を表わすもので，１画素のレベルを表わしている。このようなサンプリングにより得られた信号がディジタル画像データに変換されて，図４に示す信号処理回路17に入力する。
【００３５】
ＣＤＳ／ＡＤＣ回路16に入力する前にロウ・パス・フィルタ15においてＣＣＤ信号の高周波数成分が除去されると，符号Ａで示すようにＣＣＤ信号のエッジ部分がなだらかとなってしまうことがある。上述したサンプリング処理をしても，フォトダイオード２に蓄積された信号電荷の量を正確に表わす差分値を得ることができないことがある。このために，次に述べるものは隣接する画素の信号電荷が混合されるようにして，ロウ・パス処理によるＣＣＤ信号のエッジ部分がなだらかとなった箇所の影響を受けない部分をサンプリングするようにリセット・ゲート・パルスＲＧ，水平転送パルスＨ１等がＣＣＤ１に与えられるものである。
【００３６】
図６（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は，隣接する２画素分の信号電荷が混合される場合のリセット・ゲート・パルスＲＧ，水平転送パルスＨ１およびＣＣＤ信号の信号波形図である。
【００３７】
リセット・ゲート・パルスＲＧが与えられるときには水平転送パルスＨ１が停止するようにＣＣＤ１の水平転送パルスに与えられる。リセット・ゲート・パルスＲＧは，その２画素分の信号電荷が出力増幅回路に与えられるごとに出力増幅回路がリセットされるように周期Ｔ１ごとに，出力増幅回路に与えられる。２画素分の信号電荷が混合される。
【００３８】
リセット期間ｔ11にリセット・ゲート・パルスＲＧが与えられ，フィード・スルー期間ｔ12後に一画素目の信号電荷の量を表わす第１の映像信号期間ｔ13となる。第１の映像信号期間ｔ13後に一画素目の信号電荷と２画素目の信号電荷とを合わせた量を表わす第２の映像信号期間ｔ14となる。フィード・スルー期間ｔ12に第１のサンプリング・パルスSHPが与えられる。第１の映像信号期間ｔ13および第２の映像信号期間ｔ14に第２のサンプリング・パルスSHD１およびSHD２が与えられ，１画素分のレベルＬ13および２画素分のレベルＬ14が検出される。
【００３９】
２画素分の信号電荷が混合される場合には，リセット・ゲート・パルスＲＧの周期が長くなるからＣＣＤ信号においてリセット期間ｔ11が現れる周期も長くなる。信号電荷を混合しない場合のフィード・スルー期間ｔ２, 映像信号期間ｔ３に比べてフィード・スルー期間ｔ12，映像信号期間ｔ13およびｔ14を長くできる。このために，ロウ・パス処理により符号Ａで示すようにＣＣＤ信号のエッジ部分がなだらかとなったとしても，そのなだらかな部分Ａを避けて第１のサンプリング・パルスSHPならびに第２のサンプリング・パルスSHD１およびSHD２をＣＤＳ／ＡＤＣ16に与えることができる。比較的正確にサンプリング処理を実現できる。
【００４０】
図７（Ａ）〜（Ｃ）は，４画素分の信号電荷を混合する場合の信号波形図を示している。図７（Ａ）はリセット・ゲート・パルスＲＧ，図７（Ｂ）は水平転送（Ｈ１）パルス，図７（Ｃ）はＣＣＤ信号である。
【００４１】
４画素分の信号電荷が混合される場合には，４画素分の信号電荷が出力増幅回路に入力する周期Ｔ２でリセット・ゲート・パルスＲＧが出力増幅回路に与えられる。リセット期間ｔ21経過後に，フィード・スルー期間ｔ22となる。フィード・スルー期間ｔ22の経過後の期間ｔ23，ｔ24，ｔ25およびｔ26のＣＣＤ信号がそれぞれ，１画素分の画素のレベルＬ23，２画素分の画素のレベルＬ24，３画素分のレベルＬ24，４画素分のレベルＬ25および５画素分のレベルＬ25それぞれ表わすものとなる。
【００４２】
画素混合は，２画素または４画素に限らずその他の画素数分を混合してもよいのはいうまでもない。
【００４３】
図８は，ディジタル・スチル・カメラの電気的構成の一部を示すブロック図である。この図において図４に示すものと同一物については同一符号を付して説明を省略する。図９（Ａ）〜（Ｇ）は，図８に示すディジタル・スチル・カメラの各回路に与えられるクロック・パルス等の信号波形図である。図９（Ａ）はリセット・ゲート・パルスＲＧ，図９（Ｂ）は水平転送（Ｈ１）パルス，図９（Ｃ）はＣＣＤ１から出力されたＣＣＤ信号，図９（Ｄ）は第１のＣＤＳ回路21の出力信号，図９（Ｅ）は第２のＣＤＳ回路22の出力信号，図９（Ｆ）はミクス回路23の出力信号，図９（Ｇ）は信号処理回路17に与えられるクロック信号DCLKである。
【００４４】
このディジタル・スチル・カメラは，上述のように信号電荷を混合して得られたＣＣＤ信号を画素ごとに分離されたＣＣＤ信号にできるものである。混合される信号電荷の画素数は４画素であるが，４画素に限らず他の画素数でもよい。
【００４５】
上述のように，ロウ・パス・フィルタ15を通過したＣＣＤ信号は第１のＣＤＳ回路21および第２のＣＤＳ回路22に入力する。
【００４６】
図９（Ｃ）に示すように４画素混合の場合には，リセット・ゲート・パルスが与えられるごとに，映像信号期間ｔ23，ｔ24，ｔ25およびｔ26が繰り返されることとなる。これらの映像信号期間ｔ23，ｔ24，ｔ25およびｔ26のそれぞれの期間のＣＣＤ信号のレベルと，それぞれの期間の前の期間のＣＣＤ信号のレベルとの差分が第１のＣＤＳ回路21または第２のＣＤＳ回路22によって検出される。
【００４７】
第１のＣＤＳ回路21には，フィード・スルー期間ｔ22に第１のサンプリング・パルスSHPが与えられ，映像信号期間ｔ23に第２のサンプリング・パルスSHD１が与えられ，第１のＣＤＳ回路21によって映像信号期間ｔ23のレベルとフィード・スルー期間ｔ22のレベルとの差分が検出される。また，第1のＣＤＳ回路21には，映像信号期間ｔ24に第１のサンプリング・パルスSHPが与えられ，映像信号期間ｔ25に第２のサンプリング・パルスSHD１が与えられ，映像信号期間ｔ25のレベルと映像信号期間ｔ24のレベルとの差分が検出される。これにより，１画素目の画素レベルおよび３画素目の画素レベルをそれぞれ表わす信号が得られる。
【００４８】
第２のＣＤＳ回路22には映像信号期間ｔ23に第1のサンプリング・パルスSHPが与えられ，映像信号期間ｔ24に第２のサンプリング・パルスSHD２が与えられ，映像信号期間ｔ24のレベルと映像信号期間ｔ23のレベルとの差分が検出される。また，第２のＣＤＳ回路22には映像信号期間ｔ25に第１のサンプリング・パルスSHPが与えられ，映像信号期間ｔ26に第２のサンプリング・パルスSHD２が与えられ，映像信号期間ｔ26のレベルと映像信号期間ｔ25のレベルとの差分が検出される。これにより，２画素目の画素レベルおよび４画素目の画素レベルをそれぞれ表わす信号が得られる。
【００４９】
図８を参照して，第１のＣＤＳ回路21から出力された映像信号および第２のＣＤＳ回路22から出力された映像信号はミクス回路23に入力する。ミクス回路23において図９（Ｆ）に示すように，混合された信号電荷が一画素分ずつ分離された映像信号が生成される。ミクス回路23から出力された映像信号は，増幅およびアナログ／ディジタル変換回路24に入力し，ディジタル画像データに変換される。ディジタル画像データは信号処理回路17に入力する。
【００５０】
信号処理回路17には，４画素混合の場合には図９（Ｆ）から分かるように４画素分の映像信号が出力されて，その後映像信号レベルが０となるようなディジタル画像データが入力する。このために信号処理回路17に入力するクロック・パルスDCLKも５回のうち４回連続してＨレベルに立ち上がり，１回はＨレベルに立ち上がらないものとなる。
【００５１】
図10は，上述したようにクロック・パルスDCLKが信号処理回路17に与えられることにより信号処理回路17から出力される画像データによって表わされる被写体像30の一例である。
【００５２】
上述のように，リセット・パルスＲＧ，信号処理回路17に入力するクロック・パルスDCLKは不規則となる。このために被写体像30には，縦のラインＬが発生し，被写体像30が見づらいものとなる。
【００５３】
このラインＬが発生しないようにするために，この実施例においては，ディジタル画像データからダミー画像データが減算される。
【００５４】
上述したように，ＣＣＤ１の最下行のフォトダイオード２Ａはダミー画像データ用のものであり，被写体像30の最下行はダミー画素ラインＬｄとなっている。ダミー画素ラインＬｄを除く被写体像30のすべての一水平ラインＬ１の画像データからダミー画像データが減算されることにより被写体像30に発生する縦のラインＬの発生を未然に防止できる。
【００５５】
図11（Ａ）は被写体像30の一水平ラインの画像データ・レベルと水平方向位置との関係を示し，図11（Ｂ）はダミー画像データ・レベルと水平方向位置との関係を示し，図11（Ｃ）は平均化されたダミー画像データ・レベルと水平方向位置との関係を示している。
【００５６】
図11（Ａ）に示すように，一水平ラインの画像データは上述したようにクロック・パルスDCLKが不規則になるため，画像データ・レベルが突出する箇所Ｓが生じる。同様にダミー画像データにも図11（Ｂ）に示すように，突出する箇所Ｓが生じる。被写体像30を表わす画像データのすべての水平ラインごとに，一水平ラインのダミー画像データが減算されることにより，被写体像30から縦のラインＬを消去することができる。
【００５７】
しかしながら，図11（Ｂ）に示すように，ダミー画像データには，ノイズｎが含まれているので，被写体像30からすべてのラインＬを取り除くことはできない。このために，図11（Ｃ）に示すように複数のダミー画像データを平均化し，被写体像30を表わす画像データのすべての水平ラインごとに，平均化されたダミー画像データを減算するようにしてもよい。被写体像30に生じるラインＬの発生をほぼすべて未然に防止できる。
【００５８】
上述する減算処理を行うには，ダミー画像データを記憶するライン・メモリを信号処理回路17に設け，入力する画像データからダミー画像データを減算回路によって減算すればよいのはいうまでもない。もっとも，信号処理回路17内にライン・メモリ，減算回路等を設けなくとも，信号処理回路17の後段にライン・メモリ，減算回路等を設けるようにしてもよい。
【００５９】
図12は，設定されたＩＳＯ感度と画素混合数との関係を示している。
【００６０】
設定されたＩＳＯ感度が１００の場合には，画素混合は行われない。設定されたＩＳＯ感度が２００，４００，８００，１６００の場合には，それぞれ混合数は２画素，４画素，８画素，１６画素となる。このように，ＩＳＯ感度が高くなるほど画素混合数は多くなる。ＩＳＯ感度が高いほど，被写体は暗く，得られるＣＣＤ信号のレベルも低いため混合しても飽和することを未然に防止できる。
【００６１】
図13は，画素混合の処理手順を示すフローチャートである。
【００６２】
ＩＳＯ感度が設定され（ステップ41），設定されたＩＳＯ感度が設定可能な最低ＩＳＯ感度かどうかが確認される（ステップ42）。
【００６３】
設定されたＩＳＯ感度が最低ＩＳＯ感度であれば（ステップ42でＹＥＳ），信号電荷の混合（水平画素混合）は行われない（ステップ43）。設定されたＩＳＯ感度が最低ＩＳＯ感度でなければ（ステップ42でＮＯ），ＩＳＯ感度の比率（設定されたＩＳＯ感度／最低ＩＳＯ感度）が算出される（ステップ44）。算出された比率の整数部Ｉｎが算出される（ステップ45）。算出された整数部Ｉｎの画素数だけ信号電荷が混合される（ステップ46）。
【００６４】
図14は，ロウ・パス・フィルタのカットオフ周波数と設定されたＩＳＯ感度との関係を示している。上述したようにＣＤＳ回路の前段に設けられるロウ・パス・フィルタ15は，高いカットオフ周波数と低いカットオフ周波数とに切り換えられるものとする。
【００６５】
設定されたＩＳＯ感度が最低の場合には高いカットオフ周波数（１００ＭＨｚ）に設定される。設定されたＩＳＯ感度が最低以外の場合には低いカットオフ周波数（２５ＭＨｚ）に設定される。ＩＳＯ感度が最低でなければ，ＣＣＤ信号のレベルは低いと考えられるので，カットオフ周波数を低くしてもノイズ以外の信号を除去してしまうことを未然に防止できるからである。
【００６６】
図15は，カットオフ周波数を決定する処理手順を示すフローチャートである。
【００６７】
上述したように（図13の処理），画素混合が行われるかどうかが確認される（ステップ51）。画素混合が行われる場合には（ステップ52でＹＥＳ），画素混合により映像信号レベルが高くなるので，低いカットオフ周波数が設定される（ステップ54）。画素混合が行われない場合には（ステップ52でＮＯ），映像信号レベルは高くならないので，高いカットオフ周波数が設定される（ステップ53）。
【００６８】
図16は，画素混合の他の処理手順を示すフローチャートである。
【００６９】
設定されたＩＳＯ感度が検出される（ステップ61）。検出されたＩＳＯ感度が最低のＩＳＯ感度であれば（ステップ62でＹＥＳ），上述のように高いカットオフ周波数が選択される（ステップ63）。検出されたＩＳＯ感度が最低のＩＳＯ感度でなければ（ステップ62でＮＯ），低いカットオフ周波数が選択される（ステップ64）。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】（Ａ）および（Ｂ）は，ノイズ量と周波数との関係を示している。
【図２】（Ａ）および（Ｂ）は，ノイズ量と周波数との関係を示している。
【図３】ＣＣＤの模式図である。
【図４】ディジタル・スチル・カメラの電気的構成の一部を示すブロック図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は，ディジタル・スチル・カメラの回路に与えられるパルス等を示している。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は，ディジタル・スチル・カメラの回路に与えられるパルス等を示している。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は，ディジタル・スチル・カメラの回路に与えられるパルス等を示している。
【図８】ディジタル・スチル・カメラの電気的構成の一部を示すブロック図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｇ）は，ディジタル・スチル・カメラの回路に与えられるパルス等を示している。
【図１０】被写体像の一例である。
【図１１】（Ａ）〜（Ｃ）は，画像データ・レベルと水平方向位置との関係を示している。
【図１２】ＩＳＯ感度と画素混合数との関係を示している。
【図１３】画素混合の処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】ＩＳＯ感度とカットオフ周波数との関係を示している。
【図１５】カットオフ周波数を選択する処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】カットオフ周波数を選択する処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７１】
１  ＣＣＤ
２  フォトダイオード
３  垂直転送路
４  水平転送路
５  出力増幅回路
10  ＣＰＵ
15  ロウ・パス・フィルタ
16  ＣＤＳ／ＡＤＣ回路
【図１】
2008252420.tif 000003
【図２】
2008252420.tif 000004
【図３】
2008252420.tif 000005
【図４】
2008252420.tif 000006
【図５】
2008252420.tif 000007
【図６】
2008252420.tif 000008
【図７】
2008252420.tif 000009
【図８】
2008252420.tif 000010
【図９】
2008252420.tif 000011
【図１０】
2008252420.tif 000012
【図１１】
2008252420.tif 000013
【図１２】
2008252420.tif 000014
【図１３】
2008252420.tif 000015
【図１４】
2008252420.tif 000016
【図１５】
2008252420.tif 000017
【図１６】
2008252420.tif 000018