(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像し，被写体像を表す画像データを出力する固体電子撮像素子，
上記固体電子撮像素子の出力信号のうち，映像信号部分を画素ごとにサンプリングするサンプリング回路，
上記サンプリング回路によりサンプリングされた映像信号部分をディジタル画像データに変換するアナログ／ディジタル変換回路，
上記アナログ／ディジタル変換回路により変換されたディジタル画像データを記憶し，記憶したディジタル画像データを，与えられる読み出しクロック・パルスに応じて画素ごとに読み出すライン・メモリ，
上記アナログ／ディジタル変換回路から出力される画像データの上記ライン・メモリへの入力に用いられる第１のデータ・バス，
上記ライン・メモリへの上記読み出しクロック・パルスの入力および上記ライン・メモリからの画像データの出力に用いられる第２のデータ・バス，
上記サンプリング回路における画素ごとの映像信号部分のサンプリング後に上記ライン・メモリに上記第２のデータ・バスを介して画素ごとに読み出しクロック・パルスが与えられるように，上記読み出しクロック・パルスを制御する読み出しクロック・パルス制御手段，ならびに
上記ライン・メモリから上記第２のデータ・バスを介して出力された画像データによって表される画像を表示するように表示装置を制御する表示制御手段，
を備えた撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
この発明は，撮像装置およびその制御方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
ディジタル・スチル・カメラのような撮像装置においては，ＣＣＤを用いて被写体が撮像される。被写体像を表す信号がＣＣＤから出力する。ＣＣＤの出力信号は，相関二重サンプリング回路により，基準となる黒信号部分（フィードスルー・レベル）と映像信号部分（画素信号部分）とが画素ごとにサンプリングされる。映像信号部分のサンプリング値がディジタル画像データに変換される。
【０００３】
ディジタル・スチル・カメラには，２つのライン・メモリが設けられており，１水平走査ライン分の画像データが２つのライン・メモリに交互に書き込まれ，そして読み出される。すなわち，一方のライン・メモリに画像データを書き込んでいるときには，他方のライン・メモリから画像データが読み出される。
【０００４】
ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラからＤＭＡクロック・パルスが出力され，ライン・メモリに与えられることにより，ライン・メモリに記憶されている画像データが読み出される。
【０００５】
ＣＣＤの出力信号は，非常に微少であるので，ＤＭＡクロック・パルスがＣＣＤの出力信号にノイズとなって現れることがある。ノイズが重畳された映像信号部分をサンプリングすることとなり，表示される被写体像にノイズが現れてしまう。
【０００６】
【発明の開示】
この発明は，ノイズが除去されている被写体像を表示できるようにすることを目的とする。
【０００７】
第１の発明による撮像装置（ディジタル・スチル・カメラ，ディジタル・ムービ・カメラ，携帯型電子機器にカメラの機能を持たせたものを含む）は，被写体を撮像し，被写体像を表す画像データを出力する固体電子撮像素子，上記固体電子撮像素子の有効撮像領域から得られる１水平走査ライン分の画像データを記憶するライン・メモリ，有効画像表示期間内に，上記固体電子撮像素子から画像データを出力し，かつ上記有効撮像領域から得られる１水平走査ライン分の画像データを記憶するように上記ライン・メモリを制御する制御手段，１水平走査ライン分の画像データを無効画像期間内に読み出すように上記ライン・メモリを制御する読み出し制御手段，および上記読み出し制御手段による読み出し制御のもとに上記ライン・メモリから読み出された画像データによって表される１水平走査ライン分の画像を表示するように表示装置を制御する表示制御手段を備えていることを特徴とする。
【０００８】
第１の発明は，上記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，固体電子撮像素子を用いて被写体を撮像し，被写体像を表す画像データを得，有効画像表示期間内に，上記固体電子撮像素子から画像データを得，かつ上記有効撮像領域から得られる１水平走査ライン分の画像データをライン・メモリに書き込み，無効画像期間内に，１水平走査ライン分の画像データを上記ライン・メモリから読み出し，上記ライン・メモリから読み出された画像データによって表される１水平走査ライン分の画像を表示するように表示装置を制御するものである。
【０００９】
第１の発明によると，撮像装置には，上記固体電子撮像素子の有効撮像領域から得られる１水平走査ライン分の画像データを記憶するライン・メモリが設けられている。有効画像表示期間内に，上記固体電子撮像素子から画像データを出力し，かつこの有効画像表示期間内に，有効撮像領域から得られる１水平走査ライン分の画像データが上記ライン・メモリに記憶される。
【００１０】
上記ライン・メモリに記憶された１水平走査ライン分の画像データは，無効画像期間内に読み出される。読み出された画像データが表示装置に与えられることにより，撮像により得られた被写体像が表示される。
【００１１】
第１の発明によると，有効画像表示期間内に上記固体電子撮像素子から出力された画像データが被写体像の表示のために用いられる。有効画像表示期間内にはライン・メモリからデータの読み出しが行われずに，無効画像期間内に行われる。被写体像の表示に用いられる画像データにはライン・メモリからの画像データの読み出し時に発生するノイズが重畳されないので，被写体像にライン・メモリからの画像データの読み出しにもとづくノイズが表示されることを未然に防止できる。
【００１２】
第２の発明による撮像装置は，被写体を撮像し，被写体像を表す信号を出力する固体電子撮像素子，上記固体電子撮像素子の出力信号のうち，映像信号部分を画素ごとにサンプリングするサンプリング回路，上記サンプリング回路によりサンプリングされた映像信号部分をディジタル画像データに変換するアナログ／ディジタル変換回路，上記アナログ／ディジタル変換回路により変換されたディジタル画像データを記憶し，記憶したディジタル画像データを，与えられる読み出しクロック・パルスに応じて画素ごとに読み出す画像メモリ，上記サンプリング回路における映像信号部分のサンプリング後に上記画像メモリに与えるように，上記読み出しクロック・パルスを制御する読み出しクロック・パルス制御手段，および上記画像メモリから出力された画像データによって表される画像を表示するように表示装置を制御する表示制御手段を備えていることを特徴とする。
【００１３】
第２の発明は，上記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，固体電子撮像素子を用いて被写体を撮像し，被写体像を表す信号を得，上記固体電子撮像素子の出力信号のうち，映像信号部分を画素ごとにサンプリングし，サンプリングされた映像信号部分をディジタル画像データに変換し，変換されたディジタル画像データを画像メモリに記憶し，映像信号部分のサンプリング後に上記読み出しクロック・パルスを上記画像メモリに与えて，上記画像メモリに記憶されたディジタル画像データを，画素ごとに読み出し，上記画像メモリから出力された画像データによって表される画像を表示するように表示装置を制御するものである。
【００１４】
第２の発明によると，上記固体電子撮像素子の出力信号の映像信号部分が画素ごとにサンプリングされる。サンプリングされた映像信号部分がディジタル画像データに変換され，画像メモリに記憶される。読み出しクロック・パルスが画像メモリに与えられることにより，画像メモリに記憶されている画像データが読み出される。読み出された画像データが表示装置に与えられることにより，撮像により得られた被写体像が表示画面に表示される。
【００１５】
画像メモリに与えられる読み出しクロック・パルスは，映像信号のサンプリング後に画素ごとに与えられる。映像信号のサンプリング後に，読み出しクロック・パルスが画像メモリに与えられるので，サンプリングする時点ではノイズが発生していない。ノイズが重畳されていない映像信号部分をサンプリングすることができる。被写体像に画像メモリからの画像データの読み出しにもとづくノイズが重畳することを未然に防止できる。
【００１６】
【実施例の説明】
図１は，この発明の実施例を示すもので，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。
【００１７】
発振回路（図示略）によりマスタ・クロック・パルスMCLKが生成され，ＰＬＬ（Phase Locked Loop ）回路１に入力する。ＰＬＬ回路１において，位相が確立したマスタ・クロック・パルスMCLKが得られる。ＰＬＬ回路１から出力されたマスタ・クロック・パルスMCLKは，タイミング・ジェネレータ２および位相制御回路３に入力する。タイミング・ジェネレータ２において，各種パルス等が生成される。
【００１８】
タイミング・ジェネレータ２において生成された各種パルス等は，位相制御回路３に入力する。相関二重サンプリング回路９におけるサンプリングのための第１のサンプリング・パルスＳＨ１および第２のサンプリング・パルスＳＨ２，ＡＤクロック・パルスADCLK ならびにＣＣＤ６における信号電荷の水平転送のためのパルス等のための信号が位相制御回路３から出力され，相関二重サンプリング回路９，アナログ／ディジタル・コンバータ11およびＨドライバ４にそれぞれ与えられる。
【００１９】
ＣＣＤ６は，インターライン型のもので，フォトダイオード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および信号電荷を水平方向に転送する水平転送路を備えている。
【００２０】
Ｈドライバ４において，信号電荷を水平方向に転送するための水平転送パルスφＨが生成され，ＣＣＤ６に与えられる。また，Ｈドライバ４においてリセット・パルスＲＰも生成され，ＣＣＤ６に与えられる。さらに，ＣＣＤ６には，タイミング・ジェネレータ２から水平転送路用のオーバ・フロー・ドレイン・パルスOFDP1が与えられる。
【００２１】
Ｖドライバ５において，信号電荷を垂直方向に転送するための垂直転送パルスφＶ，フォトダイオードに蓄積された信号電荷を垂直転送路にシフトするためのフィールド・シフト・パルスＦＳおよび垂直転送路用のオーバ・フロー・ドレイン・パルスOFDP2が生成され，ＣＣＤ６に与えられる。
【００２２】
図２は，ＣＣＤ６の受光面を示している。
【００２３】
ＣＣＤ６は，水平方向1280画素垂直方向960画素のものであり，約130万個のフォトダイオード（図示略）が配列されている。
【００２４】
受光面上における周囲には領域（無効画素領域ということにする。ハッチングで示す。）32がある。この無効画素領域32内のフォトダイオードに蓄積された信号電荷は画像の表示には用いられない。無効画素領域32は，受光面の左側は数十画素分程度，受光面の右側は 100画素程度である。無効画素領域32の内部に領域（有効画素領域ということにする）31がある。有効画素領域31内のフォトダイオードに蓄積された信号電荷が表示装置の表示画面上に表示される画像の生成に用いられることとなる。したがって，無効画素領域32内のフォトダイオードに蓄積された信号電荷によって表される像は表示装置の表示画面上には現れない。
【００２５】
図１に戻って，ＣＣＤ６から出力された信号電荷は，コンデンサ７において蓄積され，映像信号（ＣＣＤ出力信号という）に変換される。ＣＣＤ出力信号は，増幅回路８を介して相関二重サンプリング回路９に入力する。
【００２６】
上述したように，第１のサンプリング・パルスＳＨ１および第２のサンプリング・パルスＳＨ２にしたがって，相関二重サンプリング回路９において相関二重サンプリングが行われる。相関二重サンプリングについて詳しくは後述する。
【００２７】
相関二重サンプリング回路９から出力された映像信号は，増幅回路10において増幅され，アナログ・ディジタル・コンバータ11に入力する。アナログ・ディジタル・コンバータ11において，入力した映像信号がディジタル画像データに変換される。変換されたディジタル画像データがディジタル信号処理回路20に入力する。
【００２８】
図３は，ディジタル信号処理回路20の電気的構成を示すブロック図である。
【００２９】
ディジタル信号処理回路20には，ＤＭＡコントローラ22をもつＣＰＵ21が含まれている。ＣＰＵ21から制御信号が出力され，タイミング・ジェネレータ２に与えられる。
【００３０】
アナログ・ディジタル・コンバータ11から出力された画像データは，ライン・メモリ23に与えられる。ライン・メモリ23は，ＣＣＤ６の有効画素領域31の１水平走査ライン分の画像データを蓄積する容量をもつものである。ライン・メモリ23に書き込まれた１水平走査ライン分の画像データは，ＤＭＡコントローラ23の転送クロック・パルスにしたがって読み出され，信号処理回路24に入力する。信号処理回路24において，白バランス調整などの所定の信号処理が行われる。タイミング・ジェネレータ２から垂直同期信号ＶＤおよび水平同期信号ＨＤが与えられ，信号処理回路24において画像データに付加される。信号処理回路24から出力された画像データが外部バスを通してディジタル信号処理回路20から出力される。
【００３１】
ディジタル信号処理回路20から出力された画像データが表示装置に与えられることにより，撮像により得られた被写体像が表示画面上に表示される。また，画像データはメモリ・カード（図示略）に与えられ，記録される。
【００３２】
図４（Ａ）は，ディジタル・スチル・カメラの各種信号等を示すタイム・チャート，（Ｂ）は，表示装置の表示画面を示すものである。
【００３３】
上述したように，表示装置の表示画面40はＣＣＤ６の有効画素領域31に対応するもので，有効画素領域31内のフォトダイオードに蓄積された信号電荷にもとづいて得られる画像データによって表される画像が表示画面40に表示される。ＣＣＤ６の無効画素領域32にフォトダイオードに蓄積された信号電荷にもとづいて得られるデータによって表される像は，表示画面40には現れない。
【００３４】
この実施例においては，１水平走査期間のうち，有効画素領域31に蓄積された信号電荷をＣＣＤ６から読み出す期間（上述したＣＣＤ出力信号が得られる期間）を有効画像表示期間といい，無効画素領域32に蓄積された信号電荷をＣＣＤ６から読み出す期間を無効画像期間ということにする。
【００３５】
上述したライン・メモリ23への１水平走査ライン分の画像データ（有効画素領域31の１水平走査ライン分の画像データ）の書き込みは，有効画像表示期間（たとえば，時刻ｔ11から時刻ｔ12の間）において行われる。ライン・メモリ23からの１水平走査ライン分の画像データの読み出しは，無効画像期間（たとえば，時刻ｔ12から時刻ｔ15の間）の間（たとえば，時刻ｔ13から時刻ｔ14の間）にＤＭＡ転送クロック・パルスにしたがって行われる。
【００３６】
ＣＣＤ６からの信号電荷の読み出しからライン・メモリ23への画像データの書き込みまでの処理は，有効画像表示期間内において行われ，ライン・メモリ23からの画像データの読み出しは，無効画像期間内において行われるので，画像データの読み出しにより生じるノイズがＣＣＤ出力信号に重畳されてしまうことを未然に防止できる。表示画面40上に表示される画像には，ライン・メモリ23からの画像データの読み出しにもとづいて生じるノイズが重畳することを未然に防止することができる。
【００３７】
図５は，他の実施例を示すもので，ディジタル・スチル・カメラの各種信号等を示すタイム・チャートである。
【００３８】
上述したマスタ・クロック・パルスMCLKの周期Δｔ１とＤＭＡ転送クロック・パルス（読み出しクロック・パルス）の周期Δｔ２とは同じであり，位相関係は一定である。マスタ・クロック・パルスMCLKの周期Δｔ１に対応して１画素分のＣＣＤ出力信号が得られる。
【００３９】
ＣＣＤ出力信号のうち，フィード・スルー・レベルの信号が第１のサンプリング・パルスＳＨ１によって相関二重サンプリング回路９においてサンプリングされ（たとえば，時刻ｔ21），画素信号（映像信号，ＣＣＤ６のフォトダイオードに蓄積された信号電荷の量に対応する）が第２のサンプリング・パルスＳＨ２によって相関二重サンプリング回路９においてサンプリングされる（たとえば，時刻ｔ22）。
【００４０】
この実施例においては，第２のサンプリング・パルスＳＨ２の出力後に立ち上がるようにＤＭＡ転送クロック・パルスの位相が制御されている。ＤＭＡ転送クロック・パルスが立ち上がる（たとえば，時刻ｔ22）ことによりノイズＮが発生し，ＣＣＤ出力信号に重畳することがある。第２のサンプリング・パルスＳＨ２の出力後にＤＭＡ転送クロック・パルスが立ち上がるので，ノイズＮが発生するときにはすでにサンプリングが終わっている。ノイズＮの影響を無視することができる。したがって，表示画面に表示される画像はノイズＮが除去されたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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２】ＣＣＤの受光面を示している。
【図３】ディジタル信号処理回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】（Ａ）は，ディジタル・スチル・カメラに流れる各種信号のタイム・チャート，（Ｂ）は，表示画面を示している。
【図５】他の実施例を示すもので，ディジタル・スチル・カメラに流れる各種信号のタイム・チャートである。
【符号の説明】
２  タイミング・ジェネレータ
３  位相制御回路
６  ＣＣＤ
９  相関二重サンプリング回路
20  ディジタル信号処理回路
21  ＣＰＵ
22  ＤＭＡコントローラ
23  ライン・メモリ
31  有効撮像領域
32  無効領域
40  表示画面
【図１】
0004489338.tif 000002
【図２】
0004489338.tif 000003
【図３】
0004489338.tif 000004
【図４】
0004489338.tif 000005
【図５】
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