JP2001157108A - 撮像装置及び撮像方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低消費電力で加算読み出し方式及び全画素読
み出し方式を切り替えて画像信号を読み出すことができ
る撮像装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 本発明の撮像装置は、全画素信号を順次
読み出す全画素読み出し方式及び上下で隣接した水平ラ
イン間の画素信号を加算して読み出す加算読み出し方式
のいずれかを選んで画素信号を出力する撮像素子（１０
１）と、トリガを発生させるトリガ発生手段（１０３）
と、トリガ発生手段が発生するトリガに応じて第１の撮
像モード又は第２の撮像モードを切り替えるモード切り
替え手段（１０４）と、第１の撮像モードでは加算読み
出し方式で、第２の撮像モードでは全画素読み出し方式
で読み出すように撮像素子を制御する撮像制御手段（１
０４）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置及び撮像
方法に関し、特に画素信号を読み出す撮像装置及び撮像
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いた
撮像装置は、その撮像信号を通常のＮＴＳＣ方式又はＰ
ＡＬ方式によるテレビジョン受像機に対応させている。
そのため、撮像素子に蓄えられた電荷を上下に隣接する
水平ライン間で加算して読み出して、１／６０秒毎に撮
像素子が有する画素数の半分の信号にして１フィールド
として出力する。そして、加算する水平ラインを互い違
いにした２フィールドで１フレームを構成して時間分解
能の向上を図っている。

【０００３】近年、固体撮像素子が生成した画像信号を
テレビジョン受像機に従来通りの動画像として出力する
と共に、これら以外のコンピューターやプリンタといっ
た情報機器に静止画像として出力しようとする機運が高
まっている。しかし、上記の方法で生成した画像信号か
ら静止画を作成した場合、時間分解能の向上のために垂
直解像度が犠牲になっており高画質な画像を得られなか
った。

【０００４】そこで、１／６０秒で全画素の信号、すな
わち１フレーム分の信号を非加算で読み出すことが可能
なプログレッシブ走査（順次走査）方式を用いたＣＣＤ
が開発され、時間的にずれのない全画素の電荷を読み出
して出力し、それを用いて静止画を作り出すことにより
画質の向上がなされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
プログレッシブＣＣＤを用いた従来の撮像装置において
はどのような撮像状態でも常に１／６０秒で全画素を処
理するために、常にＣＣＤの駆動クロック周波数を通常
のインターレースＣＣＤを用いた撮像装置に比べて倍に
して駆動させていた。そのため、使用電力に無駄があ
り、消費電力が大きいという問題点がある。

【０００６】本発明の目的は、低消費電力で加算読み出
し方式及び全画素読み出し方式を切り替えて画像信号を
読み出すことができる撮像装置及び撮像方法を提供する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の一観点によれ
ば、全画素信号を順次読み出す全画素読み出し方式及び
上下で隣接した水平ライン間の画素信号を加算して読み
出す加算読み出し方式のいずれかを選んで画素信号を出
力する撮像素子と、トリガを発生させるトリガ発生手段
と、前記トリガ発生手段が発生するトリガに応じて第１
の撮像モード又は第２の撮像モードを切り替えるモード
切り替え手段と、前記第１の撮像モードでは加算読み出
し方式で、前記第２の撮像モードでは全画素読み出し方
式で読み出すように前記撮像素子を制御する撮像制御手
段とを有する撮像装置が提供される。

【０００８】本発明の他の観点によれば、全画素信号を
順次読み出す全画素読み出し方式及び上下で隣接した水
平ライン間の画素信号を加算して読み出す加算読み出し
方式のいずれかを選んで画素信号を出力する撮像装置に
おける撮像方法であって、（ａ）トリガを発生するステ
ップと、（ｂ）前記トリガに応じて第１の撮像モード又
は第２の撮像モードを指定するステップと、（ｃ）前記
第１の撮像モードが指定されると加算読み出し方式で読
み出し、前記第２の撮像モードが指定されると全画素読
み出し方式で読み出すステップとを有する撮像方法が提
供される。

【０００９】本発明によれば、加算読み出しを行う第１
の撮像モード時において、必要な時にのみ全画素読み出
しを行う第２の撮像モードに切り替えることができる。
通常、第１の撮像モードでは通常の周波数で読み出し、
第２の撮像モードでは高周波数で読み出す。その場合、
必要な時にのみ第２の撮像モードに切り替えて高周波数
で読み出すので、消費電力の低減を図ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、実施
例に沿って図面に基づいて説明する。図１は、本発明の
第１の実施例による撮像装置の構成を示すブロック図で
ある。図において、１０１は全画素を順次読み出す全画
素読み出し（いわゆるプログレッシブ読み出し）方式及
び上下で隣接した水平ライン間の画素信号を加算して読
み出す加算読み出し方式のいずれかを選んで画素（フォ
トダイオード）に蓄積された電荷を信号として出力させ
ることのできる撮像素子（ＣＣＤ）、１０２はＣＣＤ１
０１の出力信号をアナログ形式からデジタル形式に変換
するＡ／Ｄコンバータ、ｌ０３は操作者のボタン又はス
イッチ操作によりモード切り替えトリガを発生するトリ
ガ発生装置、１０５は読み出し方式に応じてＣＣＤ１０
１の駆動信号を発生するタイミングジェネレータ、１０
６はＡ／Ｄコンバータ１０２から出力されたデジタル形
式の画像信号を処理する信号処理部、１０４は読み出し
方式に応じてタイミングジェネレータ１０５と信号処理
部１０６を制御する撮像制御部である。

【００１１】撮像装置は、第１及び第２の撮像モードを
有する。第１の撮像モードでは、ＣＣＤ１０１が上下で
隣接する水平ラインの画素（フォトダイオード）に蓄え
られた電荷を１／６０秒毎に組み合わせを変えながら加
算して読み出し、２フィールドを１フレームとして出力
する。すなわち、第２のラインと第３のラインを加算し
て奇数フィールドを出力し、第１のラインと第２のライ
ンを加算して偶数フィールドを出力する。第２の撮像モ
ードでは、全画素の電荷を１／６０秒毎にそのまま読み
出して出力する。

【００１２】画像信号ＳＣＣＤは、ＣＣＤ１０１から出
力された後にＡ／Ｄコンバータ１０２でデジタル変換さ
れた画像信号である。信号Ｓ１は現在、偶数（ＥＶＥ
Ｎ）フィールド、奇数（ＯＤＤ）フィールドのどちらの
状態であるかを示すフィールド識別信号である。まず、
第１の撮像モードで撮像中には撮像制御部１０４はＣＣ
Ｄ１０１が加算読み出しを行うようにタイミングジェネ
レータ１０５を制御する。ＣＣＤ１０１は１／６０秒、
すなわち１フィールド毎に各々のフィールドに応じて画
素に蓄積された電荷を上下で隣接した１水平ライン間で
加算して読み出して出力する。

【００１３】そして、この第１の撮像モードで撮像中に
トリガ発生装置１０３を作動させることにより、トリガ
発生装置１０３はモード切り替えトリガＳ２を生成して
出力する。撮像制御部１０４は、モード切り替えトリガ
Ｓ２が入力されると、１フレームの終端、つまりＥＶＥ
Ｎフィールドの終端を待って、第２の撮像モードに切り
替える。第２の撮像モードでは、ＣＣＤ１０１が電荷の
読み出し速度を倍にして全画素読み出しを行うようにタ
イミングジェネレータ１０５を制御する。ＣＣＤ１０１
は１／６０秒毎に全画素を読み出して１フレーム分の信
号として出力する。このモード切り替えトリガＳ２はト
リガ発生装置１０３により１フレーム毎に連続して発生
させることや、一定フレーム毎に間を置いて発生させる
ことなども可能である。

【００１４】ＣＣＤ１０１から出力された信号はＡ／Ｄ
コンバータ１０２でデジタル信号に変換された後で信号
処理部１０６に入力されて色分離等の垂直方向の相関距
離に依存する処理やガンマ補正、ホワイトバランス補正
などを行って出力される。信号処理部１０６で行われる
信号処理のうち垂直方向の相関距離に依存する処理は、
ＣＣＤ１０１から全画素読み出しで出力された場合と加
算読み出しで出力された場合とで処理が異なってくるた
め、この処理方法も撮像制御部１０４が任意に信号処理
部１０６を制御して処理が行われる。第２の撮像モード
で撮像された画像をテレビジョン信号として出力するた
めには第１の撮像モードで撮像された場合と同様に全画
素の情報量を半分にして２フィールドにわけて出力しな
ければならない。その場合、ＣＣＤ１０１の出力を２つ
に分けて一方からは全画素読み出しされた画素情報を１
水平ライン毎に間引いて出力し、他方からは間引いた水
平ラインの画素情報を出力してＡ／Ｄコンバータ１０２
と信号処理部１０６で並列に処理し、信号処理部１０６
から１フィールド毎に片方ずつ交互に出力することなど
により対応できる。

【００１５】そして、撮像制御部１０４は、モード切り
替えトリガＳ２が入力されなくなってから、フィールド
識別信号Ｓ１を基にＥＶＥＮフィールドの終端を待って
タイミングジェネレータ１０５と信号処理部１０６を第
１の撮像モードの状態へと復帰させる。

【００１６】図２は、第１の実施例による撮像装置の動
作を示すタイムチャートである。説明の簡略のため１フ
ィールドを８水平ライン分の信号で表している。ＳＣＣ
Ｄは、Ａ／Ｄコンバータ１０２から出力される画像信号
である。Ｓ１はフィールド識別信号であり、ＯＤＤフィ
ールドのときにはハイレベル（以下、Ｈという）にな
り、ＥＶＥＮフィールドのときにはローレベル（以下、
Ｌという）になる。ＯＤＤフィールドとＥＶＥＮフィー
ルドは、交互に切り替わる。Ｓ２はモード切り替えトリ
ガである。ＳＯＵＴ１は、信号処理部１０６から出力さ
れる画像信号である。

【００１７】画像信号ＳＣＣＤは、モード切り替えトリ
ガＳ２が発生したフレーム（ＯＤＤフィールドとＥＶＥ
Ｎフィールドのセット）Ｆ１の次のフレームＦ２から電
荷の読み出し方式が変わる。フレームＦ１では、第１の
撮像モードの加算読み出し方式である。フレームＦ２で
は、第２の撮像モードの全画素読み出し方式である。モ
ード切り替えトリガＳ２が発生しなくなったことによ
り、その次のフレームＦ３では第１の撮像モードの加算
読み出し方式に復帰して信号が出力される。画像信号Ｓ
ＯＵＴ１は、撮像装置からテレビジョン信号として出力
する場合の信号であり、最初の１フレームＦ１では加算
読み出しされた信号がそのまま出力されており、モード
切り替えトリガＳ２が発生したことにより次のフレーム
Ｆ２からは１フィールドの間に全画素読み出しされた信
号が最初のＯＤＤフィールドでは偶数番目の水平ライン
の信号、次のＥＶＥＮフィールドでは奇数番目の水平ラ
インの信号というふうに１水平ラインずつ間引いて出力
され、この２フィールドが経過した後のフレームＦ３で
は加算読み出しされた信号へと切り替わってそれがその
まま出力される。

【００１８】図３は、本発明の第２の実施例による撮像
装置の構成を示すブロック図である。図において、１０
１は全画素を順次読み出す全画素読み出し（いわゆるプ
ログレッシブ読み出し）方式及び上下で隣接した水平ラ
イン間の画素信号を加算して読み出す加算読み出し方式
のいずれかを選んで画素に蓄積された電荷を信号として
出力させることのできる撮像素子（ＣＣＤ）、１０２は
ＣＣＤ１０１の出力信号をアナログ形式からデジタル形
式に変換するＡ／Ｄコンバータ、１０３は操作者のボタ
ン又はスイッチ操作に応じてモード切り替えトリガＳ２
を発生するトリガ発生装置、２０３は撮像モードを制御
する撮像モード制御部、１０５は読み出し方式に応じて
ＣＣＤ１０１の駆動信号を発生するタイミングジェネレ
ータ、２０２は撮像モードに応じてクロックを制御する
駆動制御部、２０１はＡ／Ｄコンバータ１０２でデジタ
ル変換して出力された画像信号を処理する信号処理部、
２０４は１フレーム分の画像信号を記憶するフレームメ
モリ、２０５は画像信号の入力元を切り替えるスイッ
チ、２０６はスイッチ２０５からの画像信号を処理する
信号処理部である。

【００１９】画像信号ＳＣＣＤは、ＣＣＤ１０１から出
力された後にＡ／Ｄコンバータ１０２でデジタル変換さ
れた画像信号である。信号Ｓ１は現在、ＥＶＥＮフィー
ルド、ＯＤＤフィールドのどちらの状態であるかを示す
フィールド識別信号である。まず第１の撮像モードで撮
像中に、駆動制御部２０２はＣＣＤ１０１が加算読み出
しを行うようなクロックＳ４をタイミングジェネレータ
１０５に与える。ＣＣＤ１０１はタイミングジェネレー
タ１０５に制御されて１／６０秒、すなわち１フィール
ド毎に各々のフィールドに応じて画素に蓄積された電荷
を上下で隣接した１水平ライン間で加算して読み出して
出力している。

【００２０】出力された信号はＡ／Ｄコンバータ１０２
でデジタル信号に変換された後で信号処理部２０１に入
力されて色分離等の垂直方向の相関距離に依存する処理
が行われる。この信号処理部２０１の信号処理速度も駆
動制御部２０２により制御されている。また、垂直方向
の相関距離はＣＣＤ１０１からの出力が加算読み出しさ
れたものと全画素読み出しされたもので異なってくるの
で、信号処理部２０１は、撮像モード制御部２０３から
の撮像モード信号Ｓ３によって読み出し方式を判別して
処理方法を逐次変化させる。撮像モード制御部２０３
は、第１の撮像モードでは撮像モード信号Ｓ３を“Ｌ”
にしてスイッチ２０５に出力する。これにより、スイッ
チ２０５は信号処理部２０１から出力される画像信号を
そのまま信号処理部２０６に出力するように接続する。

【００２１】そして、この第１の撮像モードで撮像中に
トリガ発生装置１０３を作動させることにより、トリガ
発生装置１０３はモード切り替えトリガＳ２を発生して
出力する。駆動制御部２０２は、モード切り替えトリガ
Ｓ２が入力すると、フィールド識別信号Ｓ１を見て１フ
レーム分の終端、つまりＥＶＥＮフィールドの終わりを
待って、第２の撮像モードに切り替わる。第２の撮像モ
ードでは、タイミングジェネレータ１０５と信号処理部
２０１を制御しているクロックＳ４の周波数を倍の速さ
にする。同時に撮像モード制御部２０３も同様に１フレ
ーム分の終端を待って撮像モード信号Ｓ３を“Ｈ”にし
てスイッチ２０５を切り替える。スイッチ２０５は、フ
レームメモリ２０４と信号処理部２０６とを接続する。
タイミングジェネレータ１０５の制御により、ＣＣＤ１
０１は電荷の読み出し速度を倍にして全画素読み出しに
切り替わって、１／６０秒毎に全画素を読み出して１フ
レーム分の信号として出力する。このモード切り替えト
リガＳ２はトリガ発生装置１０３により１フレーム毎に
連続して発生させることや、一定フレーム毎に間を置い
て発生させることなども可能である。

【００２２】全画素読み出しでＣＣＤ１０１から出力さ
れた１フレーム分の信号は信号処理部２０１に入力され
て色分離等の垂直方向の相関距離に依存する処理が行わ
れる。信号処理部２０１から出力された画像信号はフレ
ームメモリ２０４に一旦記憶される。フレームメモリ２
０４はＣＣＤ１０１から全画素が読み出される周波数と
同じ周波数で書き込みが行われており、それに対して読
み出しの周波数をこの周波数の半分として、記憶された
１フレーム分の信号は２フィールドに分けて読み出され
る。各フィールドの画像信号は、スイッチ２０５を介し
て信号処理部２０６に供給される。信号処理部２０６
は、画像信号をガンマ補正、ホワイトバランス補正等し
て、出力信号ＳＯＵＴ２として出力する。

【００２３】そして、モード切り替えトリガＳ２が発生
しなくなると、駆動制御部２０２はフィールド識別信号
Ｓ１を基に再びＥＶＥＮフィールドの終端を待ってクロ
ック周波数を元の周波数（１／２の周波数）へと戻すこ
とにより第１の撮像モードヘと復帰するとともに、撮像
モード制御部２０３が出力する撮像モード信号Ｓ３も再
び“Ｌ”となってスイッチ２０５が切り替わる。スイッ
チ２０５は、信号処理部２０１と信号処理部２０６とを
接続する。スイッチ２０５から出力された画像信号は信
号処理部２０６でガンマ補正、ホワイトバランス補正を
行って出力される。

【００２４】図４は、第２の実施例による撮像装置の動
作を示すタイムチャートである。説明の簡略のため１フ
ィールドを８水平ライン分の信号で表している。ＳＣＣ
Ｄは、Ａ／Ｄコンバータ１０２が出力する画像信号であ
る。Ｓ１はフィールド識別信号であり、ＯＤＤフィール
ドのときには“Ｈ”になり、ＥＶＥＮフィールドのとき
には“Ｌ”になる。Ｓ２はモード切り替えトリガであ
る。Ｓ３は撮像モード信号であり、モード切り替えトリ
ガＳ２が立ち上がった時点のフレームＦ１の終端を待っ
て“Ｌ”から“Ｈ”となり、次の１フレームＦ２の終端
で再び“Ｌ”へと戻る。Ｓ４は駆動制御部２０２から出
力されるクロックであり、モード切り替えトリガＳ２が
立ち上がった時点のフレームＦ１の終端を待って周波数
を倍の速さにして、モード切り替えトリガＳ２が発生し
なくなったことによりこの１フレームＦ２の終端で再び
元の周波数（１／２の周波数）へと戻る。

【００２５】画像信号ＳＣＣＤはタイミングジェネレー
タ１０５に入力されるクロックＳ４の周波数が変化する
のに合わせて、電荷の読み出し方式が変わる。最初の１
フレームＦ１では加算読み出し方式で読み出された画像
信号ＳＣＣＤが出力される。モード切り替えトリガＳ２
が発生することにより次の１フレームＦ２では全画素読
み出し方式で読み出された信号ＳＣＣＤが出力される。
ＳＯＵＴ２は、信号処理部２０６（すなわち撮像装置）
から出力される信号である。最初の１フレームＦ１では
加算読み出しされた信号ＳＣＣＤがそのまま信号ＳＯＵ
Ｔ２として出力される。次のフレームＦ２からは１フィ
ールドの間に全画素読み出しされて一旦フレームメモリ
２０４に記憶された信号が最初のＯＤＤフィールドでは
偶数番目の水平ラインの信号ＳＯＵＴ２、次のＥＶＥＮ
フィールドでは奇数番目の水平ラインの信号ＳＯＵＴ２
というふうに２フィールドにわたって出力される。この
２フィールドが経過した後のフレームＦ３では、信号Ｓ
ＣＣＤが加算読み出しされた信号へと切り替わってそれ
がそのまま信号ＳＯＵＴ２として出力される。

【００２６】図５は、本発明の第３の実施例による撮像
装置の構成を示すブロック図である。３０１は１水平ラ
イン分の画像信号を記憶するラインメモリ、３０２はラ
インメモリ３０１からの画像信号と現在読み出されてい
る画像信号を順次加算して出力する加算回路、３０３は
画像信号の入力元を切り替えるスイッチ、３０４はスイ
ッチ３０３から出力された画像信号を処理する信号処理
部である。他の部分については図３の同一参照番号を付
した部分と同様である。

【００２７】ＳＣＣＤはＣＣＤ１０１から出力された後
にＡ／Ｄコンバータ１０２でデジタル変換された信号で
ある。Ｓ１は現在、ＥＶＥＮフィールド、ＯＤＤフィー
ルドのどちらの状態であるかを示すフィールド識別信号
である。まず第１の撮像モードで撮像中には駆動制御部
２０２はＣＣＤ１０１が加算読み出しを行うようなクロ
ックＳ４をタイミングジェネレータ１０５に与える。Ｃ
ＣＤ１０１はタイミングジェネレータ１０５に制御され
て１／６０秒、すなわち１フィールド毎に各々のフィー
ルドに応じて画素に蓄積された電荷を上下で隣接した１
水平ライン間で加算して読み出して出力する。出力され
た信号はＡ／Ｄコンバータ１０２でデジタル信号に変換
されて出力される。撮像モード制御部２０３は撮像モー
ド信号Ｓ３を“Ｌ”にしてスイッチ３０３に出力する。
これにより、スイッチ３０３はＡ／Ｄコンバータ１０２
から出力される信号をそのまま信号処理部３０４に出力
するように接続する。信号処理部３０４は、色分離等の
垂直方向の相関距離に依存する処理やガンマ補正、ホワ
イトバランス補正を行って出力する。

【００２８】そして、この第１の撮像モードで撮像中に
トリガ発生装置１０３を作動させることにより、トリガ
発生装置１０３はモード切り替えトリガＳ２を発生して
出力する。駆動制御部２０２は、モード切り替えトリガ
Ｓ２が入力すると、フィールド識別信号Ｓ１を見て１フ
レーム分の終端、つまりＥＶＥＮフィールドの終わりを
待って、第２の撮像モードに切り替える。第２の撮像モ
ードでは、タイミングジェネレータ１０５を制御してい
るクロックＳ４の周波数を倍の速さにする。同時に撮像
モード制御部２０３も同様に１フレーム分の終端を待っ
て撮像モード信号Ｓ３を“Ｈ”にしてスイッチ３０３を
切り替える。スイッチ３０３は、加算回路３０２と信号
処理部３０４とを接続する。タイミングジェネレータ１
０５の制御により、ＣＣＤ１０１は電荷の読み出し速度
を倍にして全画素読み出しを行う。すなわち、１／６０
秒毎に全画素を読み出して１フレーム分の信号を出力す
る。このモード切り替えトリガＳ２はトリガ発生装置１
０３により１フレーム毎に連続して発生させることや、
一定フレーム毎に間を置いて発生させることなども可能
である。

【００２９】全画素読み出しでＣＣＤ１０１から出力さ
れた信号はＡ／Ｄコンバータ１０２でデジタル変換され
た後、１水平ラインの信号毎にラインメモリ３０１に一
旦記憶される。そして１水平ライン分遅れてラインメモ
リ３０１から読み出された信号は、現在ＣＣＤ１０１か
ら出力された信号と、加算回路３０２で加算されてスイ
ッチ３０３に入力される。加算回路３０１はフィールド
識別信号Ｓ１を入力し、ＥＶＥＮフィールド又はＯＤＤ
フィールドに応じて加算する水平ラインの組み合わせを
１ラインずつ交互に変えて加算する。各フィールドの画
像信号は、スイッチ３０３を介して信号処理部３０４に
供給される。信号処理部３０４は、画像信号をガンマ補
正、ホワイトバランス補正等して、出力信号ＳＯＵＴ３
として出力する。

【００３０】そして、モード切り替えトリガＳ２が発生
しなくなるとフィールド識別信号Ｓ１を基にＥＶＥＮフ
ィールドの終端を待って、駆動制御部２０２はクロック
周波数を元の周波数（１／２の周波数）へと戻すことに
より第１の撮像モードヘと復帰する。撮像モード制御部
２０３から出力される撮像モード信号Ｓ３は、再び
“Ｌ”となってスイッチ３０３が切り替わる。スイッチ
３０３は、Ａ／Ｄコンバータ１０２と信号処理部３０４
とを接続する。

【００３１】図６は、第３の実施例による撮像装置の動
作を示すタイムチャートである。説明の簡略のため１フ
ィールドを８水平ライン分の信号で表している。ＳＣＣ
Ｄは、Ａ／Ｄコンバータ１０２が出力する画像信号であ
る。Ｓ１はフィールド識別信号であり、ＯＤＤフィール
ドのときに“Ｈ”になり、ＥＶＥＮフィールドのときに
“Ｌ”になる。Ｓ２はモード切り替えトリガである。Ｓ
３は撮像モード信号であり、モード切り替えトリガＳ２
が立ち上がった時点のフレームＦ１の終端を待って
“Ｌ”から“Ｈ”となり、モード切り替えトリガＳ２が
発生しなくなったことによりこの１フレームＦ２の終端
で再び“Ｌ”へと戻る。Ｓ４は駆動制御部２０２から出
力されるクロックであり、モード切り替えトリガＳ２が
立ち上がった時点のフレームＦ１の終端を待って周波数
を倍の速さにして、モード切り替えトリガＳ２が発生し
なくなったことによりこの１フレームＦ２の終端で再び
元の周波数（１／２の周波数）へと戻る。ＳＯＵＴ３
は、信号処理部３０４（すなわち撮像装置）から出力さ
れる画像信号である。

【００３２】タイミングジェネレータ１０５に入力され
るクロックＳ４の周波数が変化するのに合わせて、電荷
の読み出し方式が変わる。最初の１フレームＦ１では加
算読み出し方式で読み出された信号ＳＣＣＤが出力され
る。次の１フレームＦ２では全画素読み出しされた信号
ＳＣＣＤが出力される。ＳＯＵＴ３はこの撮像装置から
出力される信号である。最初の１フレームＦ１では加算
読み出しされた信号ＳＣＣＤがそのまま信号ＳＯＵＴ３
として出力される。次のフレームＦ２からは加算回路３
０２によって二つの水平ラインがフィールド毎に加算す
る組み合わせを変えながら加算されて出力される。ＯＤ
Ｄフィールドでは例えば第２のラインと第３のラインが
加算され、ＥＶＥＮフィールドでは例えば第１のライン
と第２のラインが加算される。この後のフレームＦ３で
は、第１の撮像モードに切り替わり、加算読み出しされ
た信号ＳＣＣＤが信号ＳＯＵＴ３としてそのまま出力さ
れる。

【００３３】本実施例によれば、通常のクロック周波数
で加算読み出しを行っている第１の撮像モード時に操作
者がスイッチを押すなどしてモード切り替えトリガが発
生した時点から、当該フレームの終端を待って自動的に
クロック周波数を倍にした全画素読み出しを行う第２の
撮像モードとなる。第２の撮像モードでは、トリガが発
生しなくなるとそのフレームの終端を待って第２の撮像
モードを終え、自動的に第１の撮像モードに復帰する。
これにより、必要な時のみクロック周波数を倍にした全
画素読み出しとなり、消費電力の低減を図ることができ
る。また、操作者のスイッチ操作等により、必要な時に
簡単にモードを切り替えることができる。

【００３４】上記実施例の機能を実現するためのソフト
ウェアのプログラムコードを供給し、撮像装置のコンピ
ュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納されたプログラ
ムに従って動作させることによって実施したものも、本
発明の範疇に含まれる。

【００３５】この場合、上記ソフトウェアのプログラム
コード自体が上述した実施例の機能を実現することにな
り、そのプログラムコード自体、およびそのプログラム
コードをコンピュータに供給するための手段、例えばか
かるプログラムコードを格納した記録媒体は本発明を構
成する。かかるプログラムコードを記憶する記録媒体と
しては、例えばフロッピーディスク、ハードディスク、
光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テー
プ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることが
できる。

【００３６】なお、上記実施例は、何れも本発明を実施
するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過
ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解
釈されてはならないものである。すなわち、本発明はそ
の精神、またはその主要な特徴から逸脱することなく、
様々な形で実施することができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、加
算読み出しを行う第１の撮像モード時において、必要な
時にのみ全画素読み出しを行う第２の撮像モードに切り
替えることができる。通常、第１の撮像モードでは通常
の周波数で読み出し、第２の撮像モードでは高周波数で
読み出す。その場合、必要な時にのみ第２の撮像モード
に切り替えて高周波数で読み出すので、消費電力の低減
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による撮像装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施例による撮像装置の動作を
示すタイムチャートである。

【図３】本発明の第２の実施例による撮像装置の構成を
示すブロック図である。

【図４】本発明の第２の実施例による撮像装置の動作を
示すタイムチャートである。

【図５】本発明の第３の実施例による撮像装置の構成を
示すブロック図である。

【図６】本発明の第３の実施例による撮像装置の動作を
示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１０１ 全画素読み出しと加算読み出しの両方を行える
ＣＣＤ １０２ Ａ／Ｄコンバータ １０３ トリガ発生装置 １０４ 撮像制御部 １０５ タイミングジェネレータ １０６，２０１，２０６，３０４ 信号処理部 ２０２ 駆動制御部 ２０３ 撮像モード制御部 ２０４ フレームメモリ ２０５，３０３ スイッチ ３０１ ラインメモリ ３０２ 加算回路 ＳＣＣＤ ＣＣＤからの出力をデジタル変換した信号 Ｓ１ フィールド識別信号 Ｓ２ モード切り替えトリガ Ｓ３ 撮像モード信号 Ｓ４ クロック ＳＯＵＴ１，ＳＯＵＴ２，ＳＯＵＴ３ 撮像装置からの
出力信号

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 全画素信号を順次読み出す全画素読み出
   し方式及び上下で隣接した水平ライン間の画素信号を加
   算して読み出す加算読み出し方式のいずれかを選んで画
   素信号を出力する撮像素子と、 トリガを発生させるトリガ発生手段と、 前記トリガ発生手段が発生するトリガに応じて第１の撮
   像モード又は第２の撮像モードを切り替えるモード切り
   替え手段と、 前記第１の撮像モードでは加算読み出し方式で、前記第
   ２の撮像モードでは全画素読み出し方式で読み出すよう
   に前記撮像素子を制御する撮像制御手段とを有する撮像
   装置。
2. 【請求項２】 前記トリガ発生手段は、操作者の操作に
   よりトリガを発生する請求項１記載の撮像装置。
3. 【請求項３】 さらに、前記撮像素子から出力される画
   素信号をアナログ形式からデジタル形式に変換する変換
   手段を有する請求項１又は２記載の撮像装置。
4. 【請求項４】 さらに、前記変換手段により変換された
   デジタル形式の画素信号を処理する信号処理手段を有す
   る請求項３記載の撮像装置。
5. 【請求項５】 前記信号処理手段は、前記第１又は第２
   の撮像モードに応じて前記変換手段により変換されたデ
   ジタル形式の画素信号を処理する請求項４記載の撮像装
   置。
6. 【請求項６】 前記信号処理手段は、前記第２の撮像モ
   ードのときには画像のライン数を減らして画素信号を出
   力する請求項５記載の撮像装置。
7. 【請求項７】 前記信号処理手段は、画素信号をライン
   単位で間引く請求項６記載の撮像装置。
8. 【請求項８】 前記信号処理手段は、画素信号をライン
   間で加算する請求項６記載の撮像装置。
9. 【請求項９】 前記モード切り替え手段は、前記トリガ
   が発生すると該フレームの終端を待って前記第１又は第
   ２の撮像モードを切り替える請求項１〜８のいずれかに
   記載の撮像装置。
10. 【請求項１０】 前記モード切り替え手段は、前記トリ
    ガが発生すると該フレームの終端を待って前記第１又は
    第２の撮像モードを切り替え、その次のフレームの終端
    を待って再びモードを元に戻す請求項９記載の撮像装
    置。
11. 【請求項１１】 前記モード切り替え手段は、前記トリ
    ガが発生すると該フレームの終端を待って前記第１又は
    第２の撮像モードを切り替え、その次のフレームで前記
    トリガが発生していなければ該フレームの終端を待って
    再びモードを元に戻す請求項９記載の撮像装置。
12. 【請求項１２】 前記モード切り替え手段は、前記第１
    の撮像モードにおいて前記トリガが発生すると該フレー
    ムの終端を待って前記第２の撮像モードに切り替える請
    求項９〜１１のいずれかに記載の撮像装置。
13. 【請求項１３】 前記撮像制御手段は、前記第１の撮像
    モードにおける読み出し周波数を前記第２の撮像モード
    における読み出し周波数よりも低くして前記撮像素子を
    制御する請求項１〜１２のいずれかに記載の撮像装置。
14. 【請求項１４】 前記撮像制御手段は、前記第１の撮像
    モードにおける読み出し周波数を前記第２の撮像モード
    における読み出し周波数の１／２にして前記撮像素子を
    制御する請求項１３記載の撮像装置。
15. 【請求項１５】 さらに、前記変換手段により変換され
    たデジタル形式の信号を処理する第１の信号処理手段
    と、 前記第１の信号処理手段により処理された信号を記憶す
    る記憶手段と、 前記記憶手段から出力される信号と前記第１の信号処理
    手段から出力される信号のうちのいずれかを選択して出
    力する選択手段と、 前記選択手段から出力される信号を処理する第２の信号
    処理手段とを有する請求項３記載の撮像装置。
16. 【請求項１６】 前記第１の信号処理手段及び前記選択
    手段は、前記第１又は第２の撮像モードに応じて処理及
    び選択し、 前記撮像素子及び前記第１の信号処理手段は、前記第１
    又は第２の撮像モードに応じて動作周波数を変更する請
    求項１５記載の撮像装置。
17. 【請求項１７】 前記変換手段により変換されたデジタ
    ル形式の信号を記憶する記憶手段と、 前記記憶手段から出力される信号と前記変換手段から出
    力される信号を加算する加算手段と、 前記加算手段から出力される信号と前記変換手段から出
    力される信号のうちのいずれかを選択して出力する選択
    手段と、 前記選択手段から出力される信号を処理する信号処理手
    段とを有する請求項３記載の撮像装置。
18. 【請求項１８】 前記選択手段は、前記第１又は第２の
    撮像モードに応じて選択し、 前記撮像素子は、前記第１又は第２の撮像モードに応じ
    て読み出し周波数を変更する請求項１７記載の撮像装
    置。
19. 【請求項１９】 全画素信号を順次読み出す全画素読み
    出し方式及び上下で隣接した水平ライン間の画素信号を
    加算して読み出す加算読み出し方式のいずれかを選んで
    画素信号を出力する撮像装置における撮像方法であっ
    て、 （ａ）トリガを発生するステップと、 （ｂ）前記トリガに応じて第１の撮像モード又は第２の
    撮像モードを指定するステップと、 （ｃ）前記第１の撮像モードが指定されると加算読み出
    し方式で読み出し、前記第２の撮像モードが指定される
    と全画素読み出し方式で読み出すステップとを有する撮
    像方法。