專(zhuān)利名稱(chēng)：能夠改變攝像裝置的操作條件的攝像設(shè)備及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠根據(jù)圖像拍攝條件來(lái)改變攝像裝置的操作條件的諸如數(shù)字照相機(jī)等的攝像設(shè)備及其控制方法。
背景技術(shù)：
一些攝像設(shè)備被配置為在根據(jù)圖像拍攝條件而變化的操作條件下操作諸如CMOS傳感器等的攝像裝置。例如，存在隨著圖像拍攝感光度的增大使攝像裝置的像素放大器的增益增大的攝像設(shè)備。為此，將用于累積像素中所生成的電荷的浮動(dòng)擴(kuò)散單元(以下各自稱(chēng)為FD)分別配置為具有小的電容。然而，隨著FD電容的減小，可以被傳送的電荷量減小，結(jié)果，所謂的動(dòng)態(tài)范圍變窄。為了避免這個(gè)問(wèn)題，已知通過(guò)使用例如連接至FD的MOS晶體管來(lái)改變FD電 容以改變?cè)贔D中能夠保持的電荷量、從而擴(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍的攝像設(shè)備(參見(jiàn)日本特開(kāi)2000-165754)。應(yīng)當(dāng)注意,隨著FD電容的增大，不僅動(dòng)態(tài)范圍增大，噪聲也增大。另一方面,如前所述，動(dòng)態(tài)范圍隨著FD電容的減小而變窄。根據(jù)日本特開(kāi)2000-165754所公開(kāi)的攝像設(shè)備，可以擴(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍，然而，難以同時(shí)減少噪聲并擴(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍。在例如將同一列的像素?cái)?shù)據(jù)相加的情況下，難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大和噪聲減少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供能夠確保與圖像拍攝條件相適合的動(dòng)態(tài)范圍并且能夠減少噪聲的攝像設(shè)備及其控制方法。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種攝像設(shè)備，包括攝像裝置，包括二維配置的多個(gè)像素、多個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元和開(kāi)關(guān)單元，其中，所述多個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元分別與所述多個(gè)像素相對(duì)應(yīng)地設(shè)置并且用于將在所述多個(gè)像素中所分別生成的電荷轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，所述開(kāi)關(guān)單元具有連接線，其中，所述多個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元中相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元能夠選擇性地連接至各所述連接線或者從各所述連接線斷開(kāi)；以及控制單元，用于以以下方式控制所述開(kāi)關(guān)單元使所述多個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元中的至少一部分順次連接至所述連接線，或者使所述多個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元都不連接至所述連接線。根據(jù)本發(fā)明的其它方面，一種攝像設(shè)備的控制方法，所述攝像設(shè)備具有攝像裝置，所述攝像裝置包括二維配置的多個(gè)像素、多個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元和開(kāi)關(guān)單元，其中，所述多個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元分別與所述多個(gè)像素相對(duì)應(yīng)地設(shè)置并且用于將在所述多個(gè)像素中所分別生成的電荷轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，所述開(kāi)關(guān)單元具有連接線，其中，所述多個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元中相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元能夠選擇性地連接至各所述連接線或者從各所述連接線斷開(kāi)，所述控制方法包括控制步驟，用于以以下方式控制所述開(kāi)關(guān)單元使所述多個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元中的至少一部分順次連接至所述連接線，或者使所述多個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元都不連接至所述連接線。利用本發(fā)明，可以與圖像拍攝條件無(wú)關(guān)地確保動(dòng)態(tài)范圍，并且可以減少噪聲。通過(guò)以下參考附圖對(duì)典型實(shí)施例的說(shuō)明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。


圖I是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的攝像設(shè)備的例子的框圖；圖2A和2B是示出攝像設(shè)備的攝像裝置的示例電路結(jié)構(gòu)的圖；圖3A是示出攝像設(shè)備的操作單元的示例結(jié)構(gòu)的框圖；圖3B是示出在攝像設(shè)備的顯示單元上所顯示的運(yùn)動(dòng)圖像拍攝模式選擇畫(huà)面的例子的圖； 圖4是示出攝像設(shè)備的圖像拍攝操作的流程圖；圖5A和5B是示出低ISO靜止圖像拍攝中的攝像裝置的操作定時(shí)的時(shí)序圖；圖6A和6B是示出高ISO靜止圖像拍攝中的攝像裝置的操作定時(shí)的時(shí)序圖；圖7A和7B是示出高圖像質(zhì)量模式下的運(yùn)動(dòng)圖像拍攝中的攝像裝置的操作定時(shí)的時(shí)序圖；圖8A和8B是示出高速模式下的低ISO運(yùn)動(dòng)圖像拍攝中的攝像裝置的操作定時(shí)的時(shí)序圖；圖9A和9B是示出高速模式下的高ISO運(yùn)動(dòng)圖像拍攝中的攝像裝置的操作定時(shí)的時(shí)序圖；圖10是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的攝像設(shè)備的攝像裝置的各列放大器的結(jié)構(gòu)的圖；圖11是示出靜止圖像拍攝中的圖像拍攝感光度和列放大器的增益之間的關(guān)系的圖；圖12是示出高圖像質(zhì)量模式下的運(yùn)動(dòng)圖像拍攝中的圖像拍攝感光度和列放大器的增益之間的關(guān)系的圖；圖13是示出高速模式下的運(yùn)動(dòng)圖像拍攝中的圖像拍攝感光度和列放大器的增益之間的關(guān)系的圖；以及圖14是示出作為彩色攝像設(shè)備的攝像設(shè)備中所設(shè)置的具有原色拜耳模式的顏色濾波器的一部分的圖。
具體實(shí)施例方式以下將參考示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。第一實(shí)施例圖I在框圖中示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的攝像設(shè)備的例子。在圖I中，作為數(shù)子照相機(jī)的攝像設(shè)備100例如具有靜止圖像拍攝功能和運(yùn)動(dòng)圖像拍攝功能。攝像設(shè)備100包括用于整體控制攝像設(shè)備100的CPU 104，并且包括形成有穿過(guò)攝像鏡頭(未示出)的光學(xué)圖像的攝像裝置101。攝像裝置101將其上所形成的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成一系列電信號(hào)(模擬像素信號(hào))。在模擬前端(以下稱(chēng)為AFE) 103中對(duì)從攝像裝置101輸出的模擬像素信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)整，然后由AFE 103將模擬像素信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有預(yù)定量化位數(shù)的數(shù)字信號(hào)(圖像數(shù)據(jù))。在CPU 104的控制下，時(shí)序發(fā)生器(TG) 102控制攝像裝置101的操作定時(shí)和AFE 103的操作定時(shí)。RAM 108是用于存儲(chǔ)從AFE 103輸出的圖像數(shù)據(jù)和由圖像處理單元109處理后的圖像數(shù)據(jù)的圖像存儲(chǔ)器。RAM 108還用作CPU 104的工作存儲(chǔ)器。應(yīng)該注意，在本示例中，RAM 108用作圖像存儲(chǔ)器和工作存儲(chǔ)器，但是可以使用存取速度沒(méi)有問(wèn)題的任意其它存儲(chǔ)器來(lái)代替RAM 108。ROM 106存儲(chǔ)在CPU 104上運(yùn)行的程序。在本示例中，閃速ROM用作ROM 106，但是可以使用存取速度沒(méi)有問(wèn)題的任意其它存儲(chǔ)器來(lái)代替閃速ROM。圖像處理單元109進(jìn)行靜止圖像和運(yùn)動(dòng)圖像的校正和壓縮并且進(jìn)行其它處理。接口單元(I/F) 110提供與外部記錄單元113的接口。 外部記錄單元113包括I/F 114、記錄介質(zhì)115和連接器116。記錄介質(zhì)115是非易失性存儲(chǔ)器或硬盤(pán)等，并且存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)等。外部記錄單元113經(jīng)由連接器116和攝像設(shè)備100的連接器112連接至I/F 110。附圖標(biāo)記111表示連接CPU 104等的總線。在該示例中，記錄介質(zhì)115設(shè)置在外部記錄單元113中，外部記錄單元113經(jīng)由連接器112、116可拆卸地安裝至攝像設(shè)備100?？蛇x地，諸如非易失性存儲(chǔ)器或硬盤(pán)等的記錄介質(zhì)可以包括在攝像設(shè)備100中。操作單元105由用戶(hù)用來(lái)對(duì)攝像設(shè)備100給出圖像拍攝指示以及設(shè)置圖像拍攝條件等。顯示單元107在CPU 104的控制下根據(jù)圖像數(shù)據(jù)來(lái)顯示靜止圖像或運(yùn)動(dòng)圖像，并且顯示菜單等。圖2A和2B示出攝像裝置101的示例電路結(jié)構(gòu)。參考圖2A和2B，攝像裝置101具有以二維矩陣配置有多個(gè)像素的有效圖像區(qū)域。應(yīng)當(dāng)注意，在彩色圖像攝像設(shè)備的情況下，光在入射至攝像裝置101之前穿過(guò)顏色濾波器。例如，顏色濾波器具有原色拜耳模式。在圖14中部分示出的原色拜耳模式的顏色濾波器包括在數(shù)量上與攝像裝置101的像素相對(duì)應(yīng)的濾波器單元，各濾波器單元包括R(紅色)濾波器、B(藍(lán)色)濾波器和兩個(gè)G(綠色)濾波器。利用已知的方法，可以根據(jù)從各像素輸出的像素信號(hào)來(lái)生成與R、B和G濾波器相對(duì)應(yīng)的各顏色的像素信號(hào)。在圖14中與由同一標(biāo)記(例如Gll)所表示的濾波器相對(duì)應(yīng)的像素可以相互連接，以使得例如可以將同一列中相同顏色的三個(gè)像素信號(hào)相加在一起。以下將以對(duì)各顏色不相互區(qū)分的方式來(lái)簡(jiǎn)化說(shuō)明。在圖2A和2B中，為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，僅示出攝像裝置101中6行和2列的像素。在攝像裝置101的有效圖像區(qū)域中，像素20a 20f配置在第m列的第rT(n+5)行中，并且構(gòu)成第m像素列的一部分。像素20g 201配置在第(m+1)列的第rT(n+5)行中，并且構(gòu)成第(m+1)像素列的一部分。像素20g 201各自包括光電二極管(以下稱(chēng)為PD) I和傳送開(kāi)關(guān)2。將傳送控制信號(hào)PTX(η)從垂直掃描電路35供給至第η行的像素20a、20g的傳送開(kāi)關(guān)2各自的柵極，并且將傳送控制信號(hào)PTX(n+1)從垂直掃描電路35供給至第(n+1)行的像素20b、20h的傳送開(kāi)關(guān)2各自的柵極。同樣，將傳送控制信號(hào)PTX (n+2)、PTX(n+3)、PTX(η+4)和PTX(η+5)從垂直掃描電路35分別供給至像素20c、20i，20d、20j，20e、20k和20f、201的傳送開(kāi)關(guān)2的柵極。
在攝像裝置101的有效圖像區(qū)域中，設(shè)置分別連接至像素20a 201的信號(hào)傳送單元21a 211。各信號(hào)傳送單元21a 211包括復(fù)位開(kāi)關(guān)3、行選擇開(kāi)關(guān)6、像素放大器7和浮動(dòng)擴(kuò)散單元(以下稱(chēng)為FD) 9，浮動(dòng)擴(kuò)散單元9將光電二極管I中所生成的電荷轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。在第η行的信號(hào)傳送單元21a、21g中，將復(fù)位控制信號(hào)PRES(n)從垂直掃描電路35供給至復(fù)位開(kāi)關(guān)3各自的柵極，并且將選擇控制信號(hào)P SEL(η)從垂直掃描電路35供給至行選擇開(kāi)關(guān)6各自的柵極。在第(n+1)行的信號(hào)傳送單元21b、21h中，將復(fù)位控制信號(hào)PRE S(n+1)從垂直掃描電路35供給至復(fù)位開(kāi)關(guān)3各自的柵極，并且將選擇控制信號(hào)PSEL(n+1)從垂直掃描電路35供給至行選擇開(kāi)關(guān)6各自的柵極。同樣，在第(n+2廣(η+5)行的信號(hào)傳送單元21c、21i，21d、21 j，21e、21k和21f、211中，將復(fù)位控制信號(hào)PRES(n+2)>RES(n+5)供給至復(fù)位開(kāi)關(guān)3的柵極，并且將選擇控制信號(hào)PSEL (n+2rPSEL (η+5)供給至行選擇開(kāi)關(guān)6的柵極。攝像裝置101還包括與第m和(m+1)像素列分別鄰接配置的在列方向上延伸的垂直輸出線36a、36b。垂直輸出線36a與信號(hào)傳送單元21a 21f連接，并且垂直輸出線36b與信號(hào)傳送單元21g 211連接。垂直輸出線36a具有與恒流源22a連接的一端和與列放大器(放大單元)23a連接的另一端。列放大器23a經(jīng)由傳送柵極24a、25a連接至保持電容(保持存儲(chǔ)器)26a、27a，其中，根據(jù)從垂直掃描電路35供給的柵極控制信號(hào)PTS、PTN分別控制傳送柵極24a、25a以使其接通和斷開(kāi)。經(jīng)由輸出傳送開(kāi)關(guān)28a、29a將保持電容26a、27a分別連接至水平輸出線30a、31a，其中，輸出傳送開(kāi)關(guān)28a、29a由從水平掃描電路34a供給的水平控制信號(hào)PH(m)來(lái)驅(qū)動(dòng)。水平輸出線30a、31a與讀出放大器32a連接。讀出放大器32a通過(guò)將來(lái)自水平輸出線30a、31a的輸出之間的差乘以預(yù)定增益來(lái)獲得模擬輸出信號(hào)，并且從其輸出端子33a(以下有時(shí)稱(chēng)為攝像裝置101的輸出端子)輸出由此獲得的信號(hào)。垂直輸出線36b具有與列放大器(放大單元)23b連接的一端和與恒流源22b連接的另一端。列放大器23b經(jīng)由傳送柵極24b、25b連接至保持電容(保持存儲(chǔ)器)26b、27b，其中，根據(jù)從垂直掃描電路35供給的柵極控制信號(hào)PTS、PTN分別控制傳送柵極24b、25b以使其接通和斷開(kāi)。經(jīng)由輸出傳送開(kāi)關(guān)28b、29b將保持電容26b、27b分別連接至水平輸出線30以3113，其中，輸出傳送開(kāi)關(guān)2813、2%由從水平掃描電路3413供給的水平控制信號(hào)？!1(111+1)來(lái)驅(qū)動(dòng)。水平輸出線30b、31b與讀出放大器32b連接。讀出放大器32b通過(guò)將來(lái)自水平輸出線30b、31b的輸出之間的差乘以預(yù)定增益來(lái)獲得模擬輸出信號(hào)，并且從其輸出端子33b (以下有時(shí)稱(chēng)為攝像裝置101的輸出端子)輸出由此獲得的信號(hào)。在信號(hào)傳送單元21a 21c中，像素放大器7分別在其柵極8處與連接至共用連接線38a的連接開(kāi)關(guān)37a 37c相連接。在信號(hào)傳送單元21cT21f中，像素放大器7分別在其柵極8處與連接至共用連接線38b的連接開(kāi)關(guān)37cT37f·連接。同樣，在信號(hào)傳送單元21g 21i中，像素放大器7分別在其柵極8處與連接至共用連接線38c的連接開(kāi)關(guān)37g 37i連接。在信號(hào)傳送單元21Γ211中，像素放大器7分別在其柵極8處與連接至共用連接線38d的連接開(kāi)關(guān)37Γ371連接。信號(hào)傳送單元21a 211中的FD9各自可以通過(guò)連接開(kāi)關(guān)37a 371中相對(duì)應(yīng)的一個(gè)選擇性地連接至連接線38a 38d中相對(duì)應(yīng)的一個(gè)、或者從連接線38a 38d中相對(duì)應(yīng)的一個(gè)斷開(kāi)。將連接控制信號(hào)PFD(η)從垂直掃描電路35供給至第η行的連接開(kāi)關(guān)37a、37g的柵極。同樣，將連接控制信號(hào)PFD(n+irPFD(n+5)從垂直掃描電路35分別供給至第(η+1)"(η+5)行的連接開(kāi)關(guān) 37b、37h，37c、37i，37d、37j，37e、7k 和 37f、371 的柵極。在信號(hào)傳送單元21a 211中，像素放大器7的柵極8和連接開(kāi)關(guān)37a 371的相對(duì)應(yīng)的一個(gè)之間的配線距離相互相同，并且連接開(kāi)關(guān)37a 371和連接線38a 38d的相對(duì)應(yīng)的一個(gè)之間的配線距離相互相同。在選擇性地接通任一連接開(kāi)關(guān)37a 371以選擇性地將相對(duì)應(yīng)的像素放大器7的柵極8連接至連接線38a 38d中的相對(duì)應(yīng)的一個(gè)的情況下，與接通連接開(kāi)關(guān)37a 371中的哪一個(gè)無(wú)關(guān)、連接至像素放大器7的柵極8的電容成分增大相同的量。 圖3A示出操作單元105的示例結(jié)構(gòu)，以及圖3B示出在顯示單元107上所顯示的運(yùn)動(dòng)圖像拍攝模式選擇畫(huà)面的例子。如圖3A所示,操作單元105包括靜止圖像拍攝開(kāi)關(guān)(SW) 105a、運(yùn)動(dòng)圖像拍攝開(kāi)關(guān)(SW) 105b和圖形用戶(hù)接口(⑶I)操作裝置105c。當(dāng)按下靜止圖像拍攝SW 105a時(shí)，在顯示單元107上顯示圖像拍攝感光度選擇畫(huà)面(未示出)。在圖像拍攝感光度選擇畫(huà)面上，顯示例如五個(gè)選項(xiàng)“IS0100”、“IS0200”、“IS0400”、“IS080(nP“IS01600”。用戶(hù)可以通過(guò)操作⑶I操作裝置105c來(lái)選擇五個(gè)選項(xiàng)中任意一個(gè)選項(xiàng)。當(dāng)按下運(yùn)動(dòng)圖像拍攝SW 105b時(shí)，在顯示單元107上顯示圖3B所示的運(yùn)動(dòng)圖像拍攝模式選擇畫(huà)面。在所示出的例子中，在運(yùn)動(dòng)圖像拍攝模式選擇畫(huà)面上顯示兩個(gè)選項(xiàng)“30fps高圖像質(zhì)量模式”和“60fps高速模式”。用戶(hù)可以通過(guò)操作GUI操作裝置105c來(lái)選擇兩個(gè)選項(xiàng)中任意一個(gè)選項(xiàng)。圖4在流程圖中示出攝像設(shè)備100的圖像拍攝操作。當(dāng)用戶(hù)按下靜止圖像拍攝SW 105a或運(yùn)動(dòng)圖像拍攝SW105b時(shí)，圖4的圖像拍攝操作開(kāi)始。首先，CPU 104判斷是否按下了靜止圖像拍攝SW 105a，由此判斷是否選擇了靜止圖像拍攝模式(步驟S 101)。如果按下了靜止圖像拍攝SW 105a來(lái)選擇靜止圖像拍攝模式(即，步驟SlOl中為“是”)，則CPU 104判斷是否將低ISO感光度選擇為作為圖像拍攝條件的圖像拍攝感光度(步驟S102)。當(dāng)用戶(hù)響應(yīng)于靜止圖像拍攝SW 105a的按下、在顯示單元107所顯示的圖像拍攝感光度選擇畫(huà)面(未示出)上選擇選項(xiàng)“IS0100”或“IS0200”時(shí)，CPU 104判斷為選擇了低ISO感光度(步驟S102中為“是”)，并且對(duì)攝像裝置101或時(shí)序發(fā)生器102設(shè)置(后述的)低ISO感光度圖像拍攝用的設(shè)置(步驟S103)。然后，CPU 104控制靜止圖像拍攝(步驟 S105)。以下將說(shuō)明低ISO靜止圖像拍攝(第二讀出模式)中的攝像裝置101的操作定時(shí)。圖5A和5B示出低ISO靜止圖像拍攝中的攝像裝置101的操作定時(shí)。攝像裝置101在CPU104的控制下由時(shí)序發(fā)生器102進(jìn)行控制。應(yīng)當(dāng)注意，在第二讀出模式中，順次接通連接開(kāi)關(guān)37a 371中的一部分。在所示出的例子中，在例如從第η行的像素20a、20g讀取像素信號(hào)的情況下，僅接通與讀出對(duì)象像素20a、20g相對(duì)應(yīng)的連接開(kāi)關(guān)37a、37g。如圖5A和5B所示，在afa2的時(shí)間段(全像素復(fù)位時(shí)間段)中，垂直掃描電路35使得傳送控制信號(hào)ΡΤΧ(ηΓΡΤΧ(η+5)有效。結(jié)果，在所有像素中，經(jīng)由傳送開(kāi)關(guān)2將光電二極管I中累積的電荷傳送至像素放大器7的柵極8。在時(shí)刻a2，垂直掃描電路35使傳送控制信號(hào)PTX (ηΓΡΤΧ (η+5)無(wú)效，從而在所有像素中復(fù)位光電二極管I并且同時(shí)開(kāi)始電荷累積。在a2、3的時(shí)間段內(nèi)的某個(gè)時(shí)刻，入射至攝像裝置101的光由設(shè)置在攝像裝置101外的機(jī)構(gòu)(未示出)阻斷。在從時(shí)刻a2直到入射光被阻斷為止的時(shí)間段(即，累積時(shí)間段)中，在所有像素的光電二極管I中累積信號(hào)電荷。應(yīng)當(dāng)注意，在本示例中同時(shí)開(kāi)始所有像素中的信號(hào)電荷累積，但是這不是限制性的。還可以以每列為單位在不同時(shí)刻復(fù)位光電
二極管I。在時(shí)刻a3，CPU 104發(fā)起表示一行的讀出時(shí)間的定時(shí)信號(hào)HD。接著，在時(shí)刻a4，第η行的像素20a、20g的垂直傳送(列傳送)開(kāi)始。更具體地，在時(shí)刻a4,垂直掃描電路35使得選擇控制信號(hào)PSEL (η)有效，從而接通信號(hào)傳送單元21a、21g的行選擇開(kāi)關(guān)6。結(jié)果，在各信號(hào)傳送單元21a、21g中，由像素放大器7和電流源22a、22b構(gòu)成的源極跟隨器電路
變得可工作。在時(shí)刻a4，垂直掃描電路35使得連接控制信號(hào)PFD (η)有效，從而接通連接開(kāi)關(guān)37a、37g。在各信號(hào)傳送單元21a、21g中，連接線38a或38c連接至像素放大器7的柵極8，以使得連接至像素放大器7的柵極8的電容成分增大至例如2C的值，其中C表示FD9的電容。在時(shí)刻a5,垂直掃描電路35使得復(fù)位控制信號(hào)PRES (η)有效,從而在各信號(hào)傳送單元21a、21g中接通復(fù)位開(kāi)關(guān)3，并且由FD9和連接線38a或38c所確定的電容被初始化。結(jié)果，將具有緊挨在復(fù)位之后的信號(hào)電平(即，所謂的暗電平)的信號(hào)輸出至各垂直輸出線36a、36b0垂直掃描電路35在時(shí)刻a6使復(fù)位控制信號(hào)PRES (η)無(wú)效，并且在時(shí)刻a7使得柵極控制信號(hào)PTN有效，從而接通傳送柵極25a、25b，以經(jīng)由列放大器23a、23b將暗電平保持在保持電容27a、27b中。在時(shí)刻a8，垂直掃描電路35使柵極控制信號(hào)PTN無(wú)效。隨后，在時(shí)刻a9，垂直掃描電路35使傳送控制信號(hào)PTX (η)有效，從而接通像素20a、20g的傳送開(kāi)關(guān)2。將在各像素的光電二極管I中累積的信號(hào)電荷傳送至包括像素放大器7的源極跟隨器的柵極8。此時(shí)，源極跟隨器的電位從復(fù)位電平改變與所傳送的信號(hào)電荷相對(duì)應(yīng)的量，從而確定信號(hào)電平。垂直掃描電路35在時(shí)刻alO使傳送控制信號(hào)PTX(η)無(wú)效，并且在時(shí)刻all使柵極控制信號(hào)PT S有效，從而接通傳送柵極24a、24b，以經(jīng)由列放大器23a、23b將信號(hào)電平保持在保持電容26a、26b中。在時(shí)刻al2，垂直掃描電路35使柵極控制信號(hào)PTS無(wú)效，從而完成傳送操作。利用直到時(shí)刻al2為止所進(jìn)行的操作，將像素20a、20g中的信號(hào)電平保持在保持電容26a、26b中，并且將像素20a、20g中的暗電平保持在保持電容27a、27b中。在從像素20a、20g的垂直傳送結(jié)束后的時(shí)刻al3，垂直掃描電路35使選擇控制信號(hào)PSEL (η)和連接控制信號(hào)PFD (η)無(wú)效。 接著，在al4 al5的時(shí)間段中，水平掃描電路34a、34b分別使水平控制信號(hào)PH (m)、PH(m+1)有效，從而將保持電容26a、26b連接至水平輸出線30a、30b，并且將保持電容27a、27b連接至水平輸出線31a、31b。
將像素20a中的暗電平和信號(hào)電平輸入至讀出放大器32a，讀出放大器32a將暗電平和信號(hào)電平之間的差乘以預(yù)定增益以獲得輸出信號(hào)，并且從輸出端子33a輸出由此所獲得的信號(hào)。同樣，將像素20g中的暗電平和信號(hào)電平輸入至讀出放大器32b，讀出放大器32b從輸出端子33b輸出通過(guò)將暗電平和信號(hào)電平之間的差乘以預(yù)定增益所獲得的輸出信號(hào)。像素信號(hào)輸出在時(shí)刻al5結(jié)束,并且在時(shí)刻al6開(kāi)始從下一行的像素讀出。在al6、17的時(shí)間段中，以與在a3、16的時(shí)間段中從第η行的像素20a、20g讀取像素信號(hào)的情況相同的定時(shí)來(lái)順次供給選擇控制信號(hào)PSEL (n+1)、連接控制信號(hào)PFD (n+1)、復(fù)位控制信號(hào)PRES (n+1)、傳送控制信號(hào)PTX (n+1)、柵極控制信號(hào)PTN和PTS、以及水平控制信號(hào)PH (m)和PH (m+1)。結(jié)果，從第(n+1)行的像素20b、20h輸出像素信號(hào)。同樣，在al7 al8、al8 al9、al9 a20和a20 a21的時(shí)間段中，分別從第(n+2) ^ (η+5)行的像素讀取像素信號(hào)。通過(guò)以上述方式對(duì)攝像裝置101的所有行進(jìn)行讀出操作，從攝像裝置101的所有 像素輸出模擬像素信號(hào)。如前所述，利用AFE 103將從攝像裝置101輸出的模擬像素信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像數(shù)據(jù)，并且將圖像數(shù)據(jù)輸入至圖像處理單元109，在圖像處理單元109中，對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)定處理。將所生成的靜止圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄介質(zhì)115中，并且低ISO靜止圖像拍攝結(jié)束。再次參考圖4，在步驟S105中控制靜止圖像拍攝之后，CPU104判斷圖像拍攝是否完成(步驟S112)。如果判斷為圖像拍攝未完成(即，步驟S112中為“否”)，則流程返回至步驟S101。另一方面，如果判斷為圖像拍攝完成(即，步驟S112中為“是”)，則攝像設(shè)備100完成圖像拍攝操作。接著將說(shuō)明高ISO靜止圖像拍攝。當(dāng)用戶(hù)響應(yīng)于靜止圖像拍攝SW 105a的按下而在顯示單元107上所顯示的圖像拍攝感光度選擇畫(huà)面(未示出)上選擇選項(xiàng)“ISO 400”、“IS0 800”或“ISO 1600”時(shí)，CPU104判斷為未選擇低ISO感光度而是選擇了高ISO感光度(步驟S 102中為“否”)，并且CPU 104對(duì)攝像裝置101或時(shí)序發(fā)生器102設(shè)置(后述的)高ISO感光度圖像拍攝用的設(shè)置(步驟S104)。然后，在步驟S105中，CPU 104控制靜止圖像拍攝。圖6A和6B示出高ISO靜止圖像拍攝(第一讀出模式)中攝像裝置101的操作定時(shí)。第一讀出模式的操作定時(shí)與在圖5A和5B中所示的第二讀出模式中的操作定時(shí)基本相同，并且將簡(jiǎn)化其說(shuō)明。參考圖6A和6B，在bf b2的全像素復(fù)位時(shí)間段中，使得傳送控制信號(hào)PTX(ηΓΡΤΧ(η+5)有效，從而在所有像素中，經(jīng)由傳送開(kāi)關(guān)2將光電二極管I中累積的電荷傳送至像素放大器7的柵極8。接著，在時(shí)刻b2，使傳送控制信號(hào)PTX(ηΓΡΤΧ(η+5)無(wú)效，從而在所有像素中，復(fù)位光電二極管I并且同時(shí)開(kāi)始電荷累積。在從時(shí)刻b2直到入射至攝像裝置101的光被阻斷為止的累積時(shí)間段中，在所有像素的光電二極管I中累積信號(hào)電荷。在時(shí)刻b3，發(fā)起定時(shí)信號(hào)HD，并且第η行的像素20a、20g的垂直傳送在時(shí)刻b4開(kāi)始。更具體地，在時(shí)刻b4，使選擇控制信號(hào)PSEL (η)有效，從而接通信號(hào)傳送單元21a、21g的行選擇開(kāi)關(guān)6。結(jié)果，在各信號(hào)傳送開(kāi)關(guān)21a、21g中，由像素放大器7和電流源22a、22b構(gòu)成的源極跟隨器電路變得可工作。此時(shí)，使連接控制信號(hào)PFD (η)保持無(wú)效。由此，在各信號(hào)傳送單元21a、21g中，不將連接線38a或38c連接至像素放大器7的柵極8，從而使連接至像素放大器7的柵極8的電容成分保持為等于FD 9的電容“C”。在時(shí)刻b5，使復(fù)位控制信號(hào)PRES (η)有效，從而在各信號(hào)傳送單元21a、21g中接通復(fù)位開(kāi)關(guān)3，并且初始化由FD9和連接線38a或38c所確定的電容。結(jié)果，將具有緊挨在復(fù)位后的信號(hào)電平(暗電平)的信號(hào)輸出至各垂直輸出線36a、36b。在時(shí)刻b6使復(fù)位控制信號(hào)PRES (η)無(wú)效，并且在時(shí)刻b7使柵極控制信號(hào)PTN有效，從而接通傳送柵極25a、25b，并且將暗電平保持在保持電容27a、27b中。在時(shí)刻b8使柵極控制信號(hào)PTN無(wú)效，并且在時(shí)刻b9使傳送控制信號(hào)PTX (η)有效，從而接通像素20a、20g的傳送開(kāi)關(guān)2。將在各像素的光電二極管I中累積的信號(hào)電荷傳送至源極跟隨器的柵極8，并且源極跟隨器的電位從復(fù)位電平改變與所傳送的信號(hào)電荷相對(duì)·應(yīng)的量，從而確定信號(hào)電平。在時(shí)刻blO使傳送控制信號(hào)PTX (η)無(wú)效，并且在時(shí)刻bll使柵極控制信號(hào)PTS有效，從而接通傳送柵極24a、24b，并且將信號(hào)電平保持在保持電容26a、26b中。在時(shí)刻bl2，使柵極控制信號(hào)PTS無(wú)效。通過(guò)直到時(shí)刻bl2為止所進(jìn)行的操作，將像素20a、20g中的信號(hào)電平保持在保持電容26a、26b中，并且將像素20a、20g中的暗電平保持在保持電容27a、27b中。在時(shí)刻bl3，使選擇控制信號(hào)PSEL (η)無(wú)效，并且使連接控制信號(hào)PFD (η)保持無(wú)效。在bl4 bl5的時(shí)間段中，使水平控制信號(hào)PH(m)、PH(m+1)有效，從而將保持電容26a、26b連接至水平輸出線30a、30b，并且將保持電容27a、27b連接至水平輸出線3la、3Ib。將像素20a中的暗電平和信號(hào)電平以及像素20b中的暗電平和信號(hào)電平分別輸入至讀出放大器32a、32b，讀出放大器32a、32b各自輸出通過(guò)將暗電平和信號(hào)電平之間的差乘以預(yù)定增益所獲得的輸出信號(hào)。在時(shí)刻bl5完成像素信號(hào)輸出，并且在時(shí)刻bl6開(kāi)始從下一行的像素讀出。在bl6 bl7的時(shí)間段中，以與從第η行的像素20a、20g讀取像素信號(hào)的情況相同的定時(shí)來(lái)順次供給控制信號(hào) PSEL (n+1)、PFD (n+1)、PRES (n+1)、PTX (n+1)、PTN、PTS、PH (m)和PH (m+1)。結(jié)果,從第(n+1)行的像素20b、20h輸出像素信號(hào)。同樣，在bl7 bl8、bl8 bl9、bl9 b20和b20 b21的時(shí)間段中，分別從第(n+2) ^ (η+5)行的像素讀取像素信號(hào)。以上述方式從攝像裝置101的所有像素輸出像素信號(hào)。將從這些像素信號(hào)獲得的靜止圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄介質(zhì)115中，并且完成高ISO靜止圖像拍攝。接著，將說(shuō)明選擇運(yùn)動(dòng)圖像拍攝模式的情況。在響應(yīng)于圖3Α所示的靜止圖像拍攝SW 105a或運(yùn)動(dòng)圖像拍攝SW 105b的按下而開(kāi)始的圖4的圖像拍攝操作中，如上所述，CPU 104在步驟SlOl中判斷是否按下靜止圖像拍攝SW 105a以選擇靜止圖像拍攝模式。如果步驟SlOl中為“否”，則CPU 104判斷為按下運(yùn)動(dòng)圖像拍攝SW 105b以選擇運(yùn)動(dòng)圖像拍攝模式，并且流程進(jìn)入步驟S106。當(dāng)按下運(yùn)動(dòng)圖像拍攝SW 105b時(shí),在顯示單元107上顯示圖3B所示的運(yùn)動(dòng)圖像拍攝模式選擇畫(huà)面，并且用戶(hù)操作圖3A所示的⑶I操作裝置105c以選擇模式選擇畫(huà)面上所顯示的選項(xiàng)“高圖像質(zhì)量模式”或選項(xiàng)“高速模式”。在步驟S106中，CPU 104判斷是否選擇了高圖像質(zhì)量模式(全HD模式)。如果步驟S106中為“是”，則CPU 104對(duì)攝像裝置101或時(shí)序發(fā)生器102設(shè)置(后述的)高圖像質(zhì)量模式下的運(yùn)動(dòng)圖像拍攝用的設(shè)置(步驟S 107)，并且控制運(yùn)動(dòng)圖像拍攝(步驟S111)。圖7A和7B示出高圖像質(zhì)量模式下的運(yùn)動(dòng)圖像拍攝中的攝像裝置101的操作定時(shí)(第三讀出模式)。第三讀出模式中的操作定時(shí)與圖6A、6B和圖5A、5B中所示的第一和第二讀出模式基本相同，并且將簡(jiǎn)化其說(shuō)明。如圖7A和7B所示，在C f C2的時(shí)間段中，使傳送控制信號(hào)PTX (η) PTX (n+2)有效，從而在第rT(n+2)行的像素20a 20c和20g 20i的各像素中，經(jīng)由傳送開(kāi)關(guān)2將光電二極 管I中累積的電荷傳送至像素放大器7的柵極8，并且復(fù)位光電二極管I。接著，在c3 c4的時(shí)間段中，使傳送控制信號(hào)ΡΤΧ(η+3ΓΡΤΧ(η+5)有效，從而在第(η+3Γ(η+5)行的像素20cT20f和20j 201中的各像素中，經(jīng)由傳送開(kāi)關(guān)2將光電二極管I中累積的電荷傳送至像素放大器7的柵極8，并且復(fù)位光電二極管I。如上所述，在高圖像質(zhì)量模式下的運(yùn)動(dòng)圖像拍攝時(shí)，按預(yù)定時(shí)間間隔以三行為單位順次復(fù)位光電二極管1，并且在累積時(shí)間段(即，從復(fù)位光電二極管I起到從光電二極管I中讀取像素信號(hào)的時(shí)間段)中在光電二極管I中累積信號(hào)電荷。在時(shí)刻c5發(fā)起定時(shí)信號(hào)HD，并且第rT(n+2)行的像素20a 20c和20g 20i的垂直傳送在時(shí)刻c6開(kāi)始。更具體地，在時(shí)刻c6，使選擇控制信號(hào)PSEL (η)有效，從而接通第η行的信號(hào)傳送單元21a、21g的行選擇開(kāi)關(guān)6。結(jié)果，在各信號(hào)傳送單元21a、21g中，由像素放大器7和電流源22a、22b構(gòu)成的源極跟隨器電路變得可工作。在時(shí)刻c6，使連接控制信號(hào)PFD(nrPFD(n+2)有效，從而在各信號(hào)傳送單元21a^21c中，將連接線38a連接至像素放大器7的柵極8，以使得連接至像素放大器7的柵極8的電容成分增大至例如4C的值，4C是FD 9的電容“C”的四倍。同樣，在各信號(hào)傳送單元21g 21i中，連接線38c連接至像素放大器7的柵極8，連接至像素放大器7的柵極8的電容成分增大至例如“4C”的值。在時(shí)刻c7，使復(fù)位控制信號(hào)PRES(nrPRES(n+2)有效，從而在信號(hào)傳送單元21a^21c和21g 21i中的各單元中接通復(fù)位開(kāi)關(guān)3，并且對(duì)由連接線38a或者38c和包括三個(gè)FD9的FD組所確定的電容進(jìn)行初始化，并且將具有暗電平的信號(hào)輸出至各垂直輸出線36a、36b0在時(shí)刻c8使復(fù)位控制信號(hào)PRES (η) PRES (n+2)無(wú)效，并且在時(shí)刻c9使柵極控制信號(hào)PTN有效，從而接通傳送柵極25a、25b，并且將暗電平保持在保持電容27a、27b中。在時(shí)刻clO使柵極控制信號(hào)PTN無(wú)效，并且在時(shí)刻cll使傳送控制信號(hào)PTX (ηΓΡΤΧ (n+2)有效，從而接通像素20a 20c和20g 20i的傳送開(kāi)關(guān)2，并且將光電二極管I中累積的信號(hào)電荷傳送至包括像素放大器7的源極跟隨器的柵極8。此時(shí)，各源極跟隨器的電位從復(fù)位電平改變與所傳送的信號(hào)電荷相對(duì)應(yīng)的量，從而確定信號(hào)電平。在向各源極跟隨器傳送電荷時(shí)，進(jìn)行相加讀取。更具體地，將第m列的像素20a^20c的光電二極管I中分別累積的信號(hào)電荷相加，并且將得到的信號(hào)傳送至源極跟隨器。同樣，將第(m+1)列的像素20g 20i的光電二極管I中分別累積的信號(hào)電荷相加，并且將得到的信號(hào)傳送至源極跟隨器。在時(shí)刻C12使傳送控制信號(hào)PTX (ηΓΡΤΧ (n+2)無(wú)效，并且在時(shí)刻cl3使柵極控制信號(hào)PTS有效，從而接通傳送柵極24a、24b，以將信號(hào)電平保持在保持電容26a、26b中。在時(shí)刻cl4，使柵極控制信號(hào)PTS無(wú)效以完成傳送操作。通過(guò)直到時(shí)刻cl4為止所進(jìn)行的操作，將通過(guò)從像素20a 20c和從像素20g 20i相加讀取所分別獲得的信號(hào)電平分別保持在保持電容26a、26b中，并且將像素20a 20c和20g^20i中的暗電平分別保持在保持電容27a、27b中。在從像素20a 20c和20g 20i的垂直傳送結(jié)束之后的時(shí)刻cl5，使選擇控制信號(hào)PSEL (η)和連接控制信號(hào)PFD(nrPFD(n+2)無(wú)效。接著，在時(shí)間段cl6 cl7中，使水平控制信號(hào)PH(m)、PH(m+1)有效，從而將保持電容26a、26b連接至水平輸出線30a、30b，并且將保持電容27a、27b連接至水平輸出線31a、31b。 將像素20a 20c中的暗電平和相加后的信號(hào)電平以及像素20g 20i中的暗電平和相加后的信號(hào)電平分別輸入至讀出放大器32a、32b，讀出放大器32a、32b各自輸出通過(guò)將暗電平和信號(hào)電平之間的差乘以預(yù)定增益所獲得的輸出信號(hào)。像素信號(hào)輸出在時(shí)刻cl7結(jié)束，并且在時(shí)刻cl8開(kāi)始從接下來(lái)的三行的像素讀出。在cl8 cl9的時(shí)間段中，以與從第iT(n+2)行的像素讀取像素信號(hào)的情況相同的定時(shí)來(lái)順次供給控制信號(hào) PSEL (n+3)、PFD (n+3) PFD (n+5)、PRES (n+3) PRES (η+5)、ΡΤΧ(η+3ΓΡΤΧ(η+5)、PTN、PTS、PH(m)和 PH(m+1)，從而分別從第(n+3) (η+5)行的像素20cT20f和20j 201輸出像素信號(hào)。通過(guò)攝像裝置101的上述讀出操作，從攝像裝置101的所有像素中1/3的像素輸出像素信號(hào)。將從這些像素信號(hào)獲得的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄介質(zhì)115中，并且高圖像質(zhì)量模式下的運(yùn)動(dòng)圖像拍攝結(jié)束。在圖4的圖像拍攝操作中，如果在圖3B所示的運(yùn)動(dòng)圖像模式選擇畫(huà)面上選擇選項(xiàng)“高速模式”，則CPU 104判斷為未選擇高圖像質(zhì)量模式而是選擇了高速模式(步驟S106中為“否”)，并且判斷是否將低ISO感光度選擇為圖像拍攝感光度(步驟S108)。當(dāng)判斷為選擇了低ISO感光度時(shí)(S卩，步驟S108中為“是”)，CPU 104對(duì)攝像裝置101或時(shí)序發(fā)生器102設(shè)置低ISO圖像拍攝用的設(shè)置(步驟S109)，并且控制運(yùn)動(dòng)圖像拍攝(步驟 S111)。圖8A和8B示出高速模式下的低ISO運(yùn)動(dòng)圖像拍攝中的攝像裝置的操作定時(shí)。圖8A和8B所示的操作定時(shí)與圖7A和7B所示的基本相同。如圖8八和88所示，在(11 (12的時(shí)間段中，使傳送控制信號(hào)？了乂(11)有效，從而在第η行的各像素20a、20g中，經(jīng)由傳送開(kāi)關(guān)2將光電二極管I中累積的電荷傳送至像素放大器7的柵極8，并且復(fù)位光電二極管I。接著，在d3 d4的時(shí)間段中，使傳送控制信號(hào)PTX (η+5)有效，從而在第(η+5)行的各像素20f、201中，經(jīng)由傳送開(kāi)關(guān)2將光電二極管I中累積的電荷傳送至像素放大器7的柵極8，并且復(fù)位光電二極管I。如上所述，在高速模式下的運(yùn)動(dòng)圖像拍攝中，以5行的間隔和預(yù)定時(shí)間間隔來(lái)順次復(fù)位光電二極管1，并且在從復(fù)位光電二極管I時(shí)起至從光電二極管I中讀取像素信號(hào)時(shí)的累積時(shí)間段中、在光電二極管I中累積信號(hào)電荷。在時(shí)刻d5發(fā)起定時(shí)信號(hào)HD，并且第η行的像素20a、20g的垂直傳送在時(shí)刻d6開(kāi)始。更具體地，在時(shí)刻d6，使選擇控制信號(hào)PSEL (η)有效，從而接通第η行的信號(hào)傳送單元21a、21g的行選擇開(kāi)關(guān)6。結(jié)果，在各信號(hào)傳送單元21a、21g中，由像素放大器7和電流源22a、22b構(gòu)成的源極跟隨器電路變得可工作。在時(shí)刻d6，使連接控制信號(hào)PFD (η)有效，從而在各信號(hào)傳送單元21a、21g中，將連接線38a或38c連接至像素放大器7的柵極8，以使得連接至像素放大器7的柵極8的電容 成分增大至例如2C的值，其中，2C是FD9的電容“C”的兩倍。在時(shí)刻d7，使復(fù)位控制信號(hào)PRES (η)有效，從而在各信號(hào)傳送單元21a、21g中接通復(fù)位開(kāi)關(guān)3并且對(duì)由FD9和連接線38a或38c所確定的電容進(jìn)行初始化，并且將具有暗電平的信號(hào)輸出至各垂直輸出線36a、36b。在時(shí)刻d8使復(fù)位控制信號(hào)PRES (η)無(wú)效，并且在時(shí)刻d9使柵極控制信號(hào)PTN有效，從而接通傳送柵極25a、25b，并且將暗電平保持在保持電容27a、27b中。在時(shí)刻dlO使柵極控制信號(hào)PTN無(wú)效，并且在時(shí)刻dll使傳送控制信號(hào)PTX(η)有效，從而接通像素20a、20g的傳送開(kāi)關(guān)2，并且將在光電二極管I中累積的電荷傳送至包括像素放大器7的源極跟隨器的柵極8。此時(shí)，各源極跟隨器的電位從復(fù)位電平改變與所傳送的信號(hào)電荷相對(duì)應(yīng)的量，從而確定信號(hào)電平。在時(shí)刻dl2使傳送控制信號(hào)PTX (η)無(wú)效，并且在時(shí)刻dl3使柵極控制信號(hào)PTS有效，從而接通傳送柵極24a、24b，以將信號(hào)電平保持在保持電容26a、26b中。在時(shí)刻dl4，使柵極控制信號(hào)PTS無(wú)效以完成傳送操作。通過(guò)直到時(shí)刻dl4為止所進(jìn)行的操作，將像素20a、20g中的信號(hào)電平保持在保持電容26a、26b中，并且將像素20a、20g中的暗電平保持在保持電容27a、27b中。在從像素20a、20g的垂直傳送結(jié)束后的時(shí)刻dl5，使選擇控制信號(hào)PSEL(n)和連接控制信號(hào)PFD (η)無(wú)效。接著，在dl6 dl7的時(shí)間段中，使水平控制信號(hào)PH(m)、PH(m+1)有效，從而分別將保持電容26a、26b連接至水平輸出線30a、30b并且將保持電容27a、27b連接至水平輸出線31a、31b。將像素20a中的暗電平和信號(hào)電平以及像素20g中的暗電平和信號(hào)電平分別輸入至讀出放大器32a、32b，讀出放大器32a、32b各自輸出通過(guò)將暗電平和信號(hào)電平之間的差乘以預(yù)定增益所獲得的輸出信號(hào)。像素信號(hào)輸出在時(shí)刻dl7完成，并且在時(shí)刻dl8開(kāi)始從下一行的像素讀出。在dlfdl9的時(shí)間段中，以與從第η行的像素20a、20g讀取像素信號(hào)的情況相同的定時(shí)來(lái)順次供給控制信號(hào) PSEL (n+5)、PFD (n+5)、PRES (η+5)、PTX (η+5)、PTN、PTS、PH(m)和PH(m+1)，從而從第(n+5)行的像素20f、201輸出像素信號(hào)。通過(guò)攝像裝置101的上述讀出操作，從攝像裝置101的所有像素中1/5的像素輸出像素信號(hào)。將從這些像素信號(hào)獲得的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄介質(zhì)115中，并且完成高速模式下的低ISO運(yùn)動(dòng)圖像拍攝。在圖4的圖像拍攝操作中，如果用戶(hù)在顯示單元107上所顯示的圖像拍攝感光度選擇畫(huà)面(未示出)上選擇高ISO感光度，則CPU 104判斷為未選擇低ISO感光度而是選擇了高ISO感光度(步驟S108中為“否”)，并且對(duì)攝像裝置101或時(shí)序發(fā)生器102設(shè)置高速模式下的高ISO圖像拍攝用的設(shè)置(步驟S110)。接著，CPU 104控制運(yùn)動(dòng)圖像拍攝(步驟 Sm)。圖9A和9B示出高速模式下的高ISO運(yùn)動(dòng)圖像拍攝中的攝像裝置101的操作定時(shí)。圖9A和9B所示的操作定時(shí)與圖8A和8B所示的基本相同。如圖94和98所示，在61、2的時(shí)間段中，使傳送控制信號(hào)？了乂(11)有效，從而在第η行的各像素20a、20g中，經(jīng)由傳送開(kāi)關(guān)2將光電二極管I中累積的電荷傳送至像素放大器7的柵極8并且復(fù)位光電二極管I。接著，在e3、4的時(shí)間段中，使傳送控制信號(hào)PTX (n+5)有效，從而在第(n+5)行的各像素20f、201中，經(jīng)由傳送開(kāi)關(guān)2將光電二極管I中累積的電荷傳送至像素放大器7的柵極8并且復(fù)位光電二極管I。在時(shí)刻e5發(fā)起定時(shí)信號(hào)HD,并且第η行的像素20a、20g的垂直傳送在時(shí)刻e6開(kāi)始。更具體地，在時(shí)刻e6，使選擇控制信號(hào)PSEL (η)有效，從而接通第η行的信號(hào)傳送單元 21a、21g的行選擇開(kāi)關(guān)6。結(jié)果，在各信號(hào)傳送單元21a、21g中，由像素放大器7和電流源22a、22b構(gòu)成的源極跟隨器電路變得可工作。此時(shí)，使連接控制信號(hào)PFD (η)保持無(wú)效。由此，在各信號(hào)傳送單元21a、21g中，不將連接線38a或38c連接至像素放大器7的柵極8，從而將連接至像素放大器7的柵極8的電容成分保持為等于FD9的電容“C”。在時(shí)刻e7，使復(fù)位控制信號(hào)PRES (η)有效，從而在各信號(hào)傳送單元21a、21g中接通復(fù)位開(kāi)關(guān)3，并且對(duì)由FD9和連接線38a或38c所確定的電容進(jìn)行初始化，從而將具有暗電平的信號(hào)輸出至各垂直輸出線36a、36b。在時(shí)刻e8使復(fù)位控制信號(hào)PRES (η)無(wú)效，并且在時(shí)刻e9使柵極控制信號(hào)PTN有效，從而接通傳送柵極25a、25b，并且將暗電平保持在保持電容27a、27b中。在時(shí)刻elO使柵極控制信號(hào)PTN無(wú)效，并且在時(shí)刻ell使傳送控制信號(hào)PTX(η)有效，從而接通像素20a、20g的傳送開(kāi)關(guān)2，并且將光電二極管I中累積的信號(hào)電荷傳送至包括像素放大器7的源極跟隨器的柵極8。此時(shí)，各源極跟隨器的電位從復(fù)位電平改變與所傳送的信號(hào)電荷相對(duì)應(yīng)的量，從而確定信號(hào)電平。在時(shí)刻el2使傳送控制信號(hào)PTX (η)無(wú)效，并且在時(shí)刻el3使柵極控制信號(hào)PTS有效，從而接通傳送柵極24a、24b，以將信號(hào)電平保持在保持電容26a、26b中。在時(shí)刻el4，使柵極控制信號(hào)PTS無(wú)效。通過(guò)直到時(shí)刻el4為止所進(jìn)行的操作，將像素20a、20g中的信號(hào)電平保持在保持電容26a、26b中，并且將像素20a、20g中的暗電平保持在保持電容27a、27b中。在從像素20a、20g的垂直傳送結(jié)束后的時(shí)刻el5，使選擇控制信號(hào)PSEL (η)無(wú)效。接著，在el6 el7的時(shí)間段中，使水平控制信號(hào)PH(m)、PH(m+l)有效，從而將保持電容26a、26b連接至水平輸出線30a、30b，并且將保持電容27a、27b連接至水平輸出線31a、31b。將像素20a中的暗電平和信號(hào)電平以及像素20g中的暗電平和信號(hào)電平分別輸入至讀出放大器32a、32b，讀出放大器32a、32b各自輸出通過(guò)將暗電平和信號(hào)電平之間的差乘以預(yù)定增益所獲得的輸出信號(hào)。像素信號(hào)輸出在時(shí)刻el7完成，并且在時(shí)刻el8開(kāi)始從下一行的像素讀出。在el8、19的時(shí)間段中，以與從第η行的像素20a、20g讀取像素信號(hào)的情況相同的定時(shí)來(lái)順次供給控制信號(hào) PSEL (n+5)、PFD (n+5)、PRES (n+5)、PTX (n+5)、PTN、PTS、PH (m)和PH(m+1)，從而從第(n+5)行的像素20f、201輸出像素信號(hào)。通過(guò)攝像裝置101的上述讀出操作，從攝像裝置101的所有像素中1/5的像素輸出像素信號(hào)。將從這些像素信號(hào)獲得的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄介質(zhì)115中，并且完成高速模式下的高ISO運(yùn)動(dòng)圖像拍攝。在上述第一實(shí)施例中，在低ISO靜止圖像拍攝中，分別增大連接至像素放大器7的電容成分，從而可以確保動(dòng)態(tài)范圍。另一方面，在高ISO靜止圖像拍攝中，增大像素放大器7的增益，同時(shí)將連接至像素放大器7的各電容成分保持為等于FD 9的電容，從而可以使攝像裝置101的后級(jí)的增益變小，結(jié)果，可以減少噪聲。在高圖像質(zhì)量模式下的運(yùn)動(dòng)圖像拍攝中，將來(lái)自配置在同一列的各組像素的像素信號(hào)相加，從而可以提高圖像質(zhì)量。在高速模式中，進(jìn)行減少了讀出對(duì)象像素?cái)?shù)的間隔剔除讀出，從而可以增大幀頻。另外，在低ISO圖像拍攝中，增大連接至像素放大器7的電容成分，從而可以確保動(dòng)態(tài)范圍。另一方面，在高ISO圖像拍攝中，增大像素放大器7的增益，同時(shí)將連接至像素放大器7的各電容成分保持為等于FD 9的電容，從而可以使攝像裝置101的后級(jí)的增益變小，結(jié)果，可以減少噪聲。在第一實(shí)施例中，根據(jù)圖像拍攝感光度，像素放大器在其柵極處順次連接至相應(yīng)的連接線，但這不是限制性的。例如，可以在與圖4相對(duì)應(yīng)的流程圖中判斷例如實(shí)時(shí)取景中 所測(cè)量得到的被攝體的亮度是否高，并且在被攝體亮度高的情況下，像素放大器7可以在其柵極處連接至連接線、以增大連接至像素放大器7的電容成分。另一方面，在被攝體亮度低的情況下，像素放大器的柵極可以從連接線斷開(kāi)、以將連接至像素放大器的各電容成分保持為等于FD的電容，從而減少噪聲的影響。第二實(shí)施例接著將說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的攝像設(shè)備的例子。應(yīng)該注意，除了與圖2A和2B所示的列放大器23a、23b相對(duì)應(yīng)的列放大器(放大單元)以外,本實(shí)施例的攝像設(shè)備在結(jié)構(gòu)上與圖I所示的攝像設(shè)備100相同。圖10示出本實(shí)施例的攝像裝置101的各列放大器的結(jié)構(gòu)。圖10所示的列放大器具有如后所述改變的可變?cè)鲆?。列放大器包括輸入電容?03，輸入電容器303對(duì)從攝像裝置101的相應(yīng)像素順次輸出的像素信號(hào)進(jìn)行箝位。輸入電容器303連接至差分放大器301的反轉(zhuǎn)輸入端子(_)，該差分放大器301具有施加了參考電壓302的非反轉(zhuǎn)輸入端子(+)。列放大器包括第一至第六列放大器元件，第一至第六列放大器元件包括第一至第六反饋電容器30Γ309和分別與反饋電容器30Γ309串聯(lián)連接的第一至第六模式選擇開(kāi)關(guān)31(Γ315。第一至第六列放大器元件相互并聯(lián)連接。反饋電容器30Γ309各自具有連接至差分放大器301的反轉(zhuǎn)輸入端子的一端。模式選擇開(kāi)關(guān)31(Γ315各自具有連接至差分放大器301的輸出端子的一端。列放大器還包括與第一至第六列放大器元件并聯(lián)連接的復(fù)位開(kāi)關(guān)316。當(dāng)接通復(fù)位開(kāi)關(guān)316時(shí),復(fù)位差分放大器301。差分放大器301具有根據(jù)模式選擇開(kāi)關(guān)31(Γ315中的哪一個(gè)開(kāi)關(guān)被接通而變化的增益。差分放大器301的增益由通過(guò)將輸入電容器303的電容除以被接通的電容器的電容所獲得的值來(lái)表示。在本實(shí)施例中，反饋電容器30Γ309分別具有是輸入電容器303的電容的以下倍數(shù)的電容1、1/2、1/4、1/8、1/16和1/32。換句話(huà)說(shuō)，可以通過(guò)接通模式選擇開(kāi)關(guān)31(Γ315中相對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)來(lái)選擇I倍、2倍、4倍、8倍、16倍或32倍增益作為差分放大器301的增益(即，作為列放大器的增益)，從而可以利用所選擇的增益來(lái)放大輸入像素信號(hào)。接著將說(shuō)明本實(shí)施例的攝像設(shè)備的圖像拍攝操作。除了列放大器(以下稱(chēng)為列放大器23a、23b)的操作以外，攝像設(shè)備的圖像拍攝操作與第一實(shí)施例相同。以下將主要說(shuō)明列放大器23a、23b的操作。在低ISO靜止圖像拍攝中，攝像設(shè)備的攝像裝置101以圖5A和5B所示的操作定時(shí)操作。在圖5A和5B中a4 a5的時(shí)間段中，攝像裝置101的垂直掃描電路35在時(shí)序發(fā)生器102的控制下接通列放大器23a、23b的復(fù)位開(kāi)關(guān)316，從而復(fù)位列放大器23a、23b。在時(shí)間段a5"al2中的電荷傳送時(shí),垂直掃描電路35根據(jù)用戶(hù)所選擇的ISO感光度來(lái)接通模式選擇開(kāi)關(guān)310或311。在選擇ISO 100的情況下，接通模式選擇開(kāi)關(guān)310，并且差分放大器301提供I倍增益。在選擇ISO 200的情況下，接通模式選擇開(kāi)關(guān)311，并且差分放大器301提供2倍增益。通過(guò)在上述增益選擇狀態(tài)下的攝像裝置101直到時(shí)刻al2為止所進(jìn)行的操作，將第η行的像素20a、20g中的信號(hào)電平與所選擇的ISO感光度相對(duì)應(yīng)地乘以I倍或2倍增益，并且將乘以增益后的信號(hào)電平保持在保持電容26a、26b中。還將像素20a、20g中的暗電平乘以I倍或2倍增益，并且將乘以增益后的暗電平保持在保持電容27a、27b中。隨后，在al4 al5的時(shí)間段中，從輸出端子33a、33b輸出乘以I倍或2倍增益后的輸出信號(hào)。這也適用于其它行。在高ISO靜止圖像拍攝時(shí)，攝像裝置101以圖6A和6B所示的操作定時(shí)進(jìn)行操作。在圖6A和6B中的時(shí)間段b4 b5中，接通列放大器23a、23b的復(fù)位開(kāi)關(guān)316以復(fù)位列放大器23a、23b。在時(shí)間段b5 bl2中的電荷傳送時(shí)，根據(jù)用戶(hù)所選擇的ISO感光度來(lái)接通模式選擇開(kāi)關(guān)311、312或313。在選擇ISO 400的情況下，接通開(kāi)關(guān)311并且差分放大器301提供2倍增益。在選擇ISO 800的情況下，接通開(kāi)關(guān)312并且差分放大器301提供4倍增益。在選擇ISO 1600的情況下，接通開(kāi)關(guān)313并且差分放大器301提供8倍增益。通過(guò)在該增益選擇狀態(tài)下的攝像裝置101直到時(shí)刻b 12為止所進(jìn)行的操作，將第η行的像素20a、20g的信號(hào)電平與所選擇的ISO感光度相對(duì)應(yīng)地乘以2倍、4倍或8倍增益，并且將乘以增益后的信號(hào)電平保持在保持電容26a、26b中。將像素20a、20g的暗電平乘以2倍、4倍或8倍增益，并且將乘以增益后的暗電平保持在保持電容27a、27b中。隨后，在時(shí)間段bl4 bl5中，從輸出端子33a、33b輸出乘以2倍、4倍或8倍增益后的輸出信號(hào)。這也適用于其它行。在高圖像質(zhì)量模式下的運(yùn)動(dòng)圖像拍攝時(shí)，攝像裝置101以圖7A和7B所示的操作定時(shí)進(jìn)行操作。在圖7A和7B中的時(shí)間段c6 c7中，接通列放大器23a、23b的復(fù)位開(kāi)關(guān)316以復(fù)位列放大器23a、23b。在c7 cl4的時(shí)間段中的電荷傳送時(shí)，根據(jù)用戶(hù)所選擇的ISO感光度來(lái)接通第二至第六模式選擇開(kāi)關(guān)31廣315中的任意一者。在選擇ISO 100、ISO 200、ISO 400、ISO 800和IS01600中之一的情況下，接通模式選擇開(kāi)關(guān)31 f 315中相對(duì)應(yīng)的一者，并且選擇2倍、4倍、8倍、16倍或32倍增益作為差分放大器301的增益。
通過(guò)在該增益選擇狀態(tài)下的攝像裝置101直到時(shí)刻cl2為止所進(jìn)行的操作，將第rT(n+2)行的像素20a 20c的信號(hào)相加所獲得的信號(hào)電平與所選擇的ISO感光度相對(duì)應(yīng)地乘以2倍、4倍、8倍、16倍或32倍增益，并且將乘以增益后的信號(hào)電平保持在保持電容26a中。將第rT(n+2)行的像素20g 20i的信號(hào)相加所獲得的信號(hào)電平與所選擇的ISO感光度相對(duì)應(yīng)地乘以2倍、4倍、8倍、16倍或32倍增益，并且將乘以增益后的信號(hào)電平保持在保持電容26b中。將像素20a 20c的暗電平和像素20g 20i的暗電平乘以2倍、4倍、8倍、16倍或32倍增益，并且將乘以增益后的暗電平分別保持在保持電容27a、27b中。隨后，在時(shí)間段cl6 cl7中，從攝像裝置101的輸出端子33a、33b分別輸出乘以2倍、4倍、8倍、16倍或32倍增益后的輸出信號(hào)。這也適用于其它行。在高速模式下的低ISO運(yùn)動(dòng)圖像拍攝時(shí)，攝像裝置101以圖8A和8B所示的操作定時(shí)操作。在圖8A和SB所示的時(shí)間段d6 d7中，接通列放大器23a、23b的復(fù)位開(kāi)關(guān)316以復(fù)位列放大器23a、23b。在時(shí)間段d7 dl4中的電荷傳送時(shí)，根據(jù)用戶(hù)選擇ISO 100和ISO200中的哪一個(gè)作為ISO感光度來(lái)接通模式選擇開(kāi)關(guān)310或311，從而選擇I倍或2倍增益作為差分放大器301的增益。 通過(guò)在該增益選擇狀態(tài)下的攝像裝置101直到時(shí)刻dl2為止所進(jìn)行的操作，將像素20a、20g的信號(hào)電平與所選擇的ISO感光度相對(duì)應(yīng)地乘以I倍或2倍增益，并且將乘以增益后的信號(hào)電平分別保持在保持電容26a、26b中。還將像素20a、20g的暗電平乘以I倍或2倍增益，并且將乘以增益后的暗電平分別保持在保持電容27a、27b中。隨后，在時(shí)間段dl6^dl7中，從攝像裝置101的輸出端子33a、33b分別輸出乘以I倍或2倍增益后的輸出信號(hào)。這也適用于其它行。在高速模式下的高ISO運(yùn)動(dòng)圖像拍攝時(shí)，攝像裝置101以圖9A和9B所示的操作定時(shí)進(jìn)行操作。在圖9A和9B中的時(shí)間段e6 e7中，接通列放大器23a、23b的復(fù)位開(kāi)關(guān)316以復(fù)位列放大器23a、23b。在時(shí)間段e7、14中的電荷傳送時(shí)，根據(jù)用戶(hù)選擇ISO 400、ISO800和ISO 1600中的哪一個(gè)作為ISO感光度來(lái)接通模式選擇開(kāi)關(guān)311、312或313，從而選擇2倍、4倍或8倍增益作為差分放大器301的增益。通過(guò)在該增益選擇狀態(tài)下的攝像裝置101直到時(shí)刻e 12所進(jìn)行的操作，將像素20a、20g的信號(hào)電平與所選擇的ISO感光度相對(duì)應(yīng)地乘以2倍、4倍或8倍增益，并且將乘以增益后的信號(hào)電平分別保持在保持電容26a、26b中。還將像素20a、20g的暗電平乘以2倍、4倍或8倍增益，并且將乘以增益后的暗電平分別保持在保持電容27a、27b中。隨后，在時(shí)間段el6、17中，從攝像裝置101的輸出端子33a、33b分別輸出乘以2倍、4倍或8倍增益后的輸出信號(hào)。這也適用于其它行。圖11示出靜止圖像拍攝中的圖像拍攝感光度和各列放大器23a、23b的增益之間的關(guān)系。如上所述，在靜止圖像拍攝中選擇低ISO感光度(ISO 100或ISO 200)的情況下，在將連接至像素放大器7的電容成分各自增大至值“2C”時(shí)進(jìn)行讀出操作，“2C”是FD 9的電容“C”的兩倍。因此，各像素放大器7的增益減小至連接到各像素放大器7的電容成分等于FD 9的電容“C”的情況下所獲得的增益的1/2。在本實(shí)施例中，如圖11所示，在所選擇的圖像拍攝感光度是ISO 100或ISO 200的情況下，各列放大器提供I倍或2倍增益。另一方面，在圖像拍攝感光度是ISO 400、ISO 800或ISO 1600的情況下，各列放大器提供2倍、4倍或8倍增益。結(jié)果，在ISO 100、ISO 200、ISO 400、ISO 800 和 ISO 1600 時(shí)，讀出操作時(shí)的像素
放大器和列放大器的總增益分別成為1/2倍、I倍、I倍、2倍和4倍增益。圖12示出高圖像質(zhì)量模式下的運(yùn)動(dòng)圖像拍攝中的圖像拍攝感光度和各列放大器23a、23b的增益之間的關(guān)系。在高圖像質(zhì)量模式下的運(yùn)動(dòng)圖像拍攝的情況下，如上所述，在與同一列中配置的三個(gè)像素相關(guān)聯(lián)的像素放大器連接至連接線時(shí)進(jìn)行讀出操作，以將連接至各像素放大器的電容成分增大至值“4C”，其中，“4C”是FD 9的電容“C”的四倍。因而，各像素放大器的增益減小至像素放大器未連接至連接線時(shí)所獲得的增益的1/4。在本實(shí)施例中，如圖12所示，在選擇ISO 100、ISO 200、ISO 400、ISO 800或ISO 1600的情況下，各列放大器提供2倍、4倍、8倍、16倍或32倍增益。結(jié)果，在ISO 100、ISO200、IS0400、ISO 800和ISO 1600時(shí)，讀出操作時(shí)的像素放大器和列放大器的總增益分別成為1/2倍、I倍、2倍、4倍和8倍增益。圖13示出高速模式下的運(yùn)動(dòng)圖像拍攝中圖像拍攝感光度和各列放大器23a、23b的增益之間的關(guān)系。在高速模式下的運(yùn)動(dòng)圖像拍攝中選擇低IS O感光度(IS0100或ISO 200)的情況下，如上所述，在連接至像素放大器7的電容成分各自增大至值“2C”時(shí)進(jìn)行讀出操作，其中，“2C”是FD9的電容“C”的2倍。因此，各像素放大器7的增益減小至電容成分等于值“C”時(shí)所獲得的增益的1/2。在本實(shí)施例中，如圖13所示，在圖像拍攝感光度是ISO 100或ISO 200的情況下，各列放大器提供I倍或2倍增益。另一方面，在圖像拍攝感光度是ISO 400、ISO 800或ISO1600的情況下，各列放大器提供2倍、4倍或8倍增益。結(jié)果，在ISO 100、ISO 200、ISO 400、ISO 800和ISO 1600時(shí)，讀出操作時(shí)的像素放大器和列放大器的總增益分別變成1/2倍、I倍、I倍、2倍和4倍增益。如上所述，根據(jù)圖像拍攝模式(靜止圖像拍攝或運(yùn)動(dòng)圖像拍攝)和圖像拍攝條件(圖像拍攝感光度和高圖像質(zhì)量模式或高速模式)，通過(guò)選擇性地將像素放大器連接至相對(duì)應(yīng)的連接線來(lái)改變連接至像素放大器的電容成分，以及還改變列放大器的增益，從而可以與圖像拍攝模式無(wú)關(guān)地將在同一 ISO感光度下的像素放大器和列放大器的總增益保持為基本相同。在高感光度靜止圖像拍攝的情況下，可以通過(guò)將增益設(shè)置為小來(lái)減少噪聲。應(yīng)該注意，在第二實(shí)施例中，根據(jù)連接至像素放大器的電容成分來(lái)設(shè)置列放大器的增益，但這不是限制性的。例如，可以根據(jù)連接至像素放大器的電容成分來(lái)設(shè)置攝像裝置中(除了列放大器的增益以外)的增益或除攝像裝置以外的裝置(例如AFE和圖像處理單元)的增益。從上述說(shuō)明明顯的是，所附權(quán)利要求書(shū)中所定義的本發(fā)明的開(kāi)關(guān)單元包括連接開(kāi)關(guān)37a 371和連接線38a 38d，并且CPU104、時(shí)序發(fā)生器102和垂直掃描電路35用作本發(fā)明的控制單元。其它實(shí)施例還可以利用讀出并執(zhí)行記錄在存儲(chǔ)器裝置上的程序以進(jìn)行上述實(shí)施例的功能的系統(tǒng)或設(shè)備的計(jì)算機(jī)(或者CPU或MPU等裝置)和通過(guò)下面的方法實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方面，其中，利用系統(tǒng)或設(shè)備的計(jì)算機(jī)通過(guò)例如讀出并執(zhí)行記錄在存儲(chǔ)器裝置上的程序以進(jìn)行上述實(shí)施例的功能來(lái)進(jìn)行上述方法的步驟。為此，例如，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或者通過(guò)用作存儲(chǔ)器裝置的各種類(lèi)型的記錄介質(zhì)(例如，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì))將該程序提供給計(jì)算機(jī)。盡管已經(jīng)參考典型實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的典型實(shí)施例。所附權(quán)利要求書(shū)的范圍符合最寬的解釋?zhuān)园羞@類(lèi)修改、等同結(jié)構(gòu)和功倉(cāng)泛。本申請(qǐng)要求于2011年7月21日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)2011-159924和2012年5月28日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)2012-120584的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用包含于此?！?br> 權(quán)利要求
1.一種攝像設(shè)備，包括 攝像裝置，包括二維配置的多個(gè)像素、多個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元和開(kāi)關(guān)單元，其中，所述多個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元分別與所述多個(gè)像素相對(duì)應(yīng)地設(shè)置并且用于將在所述多個(gè)像素中所分別生成的電荷轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，所述開(kāi)關(guān)單元具有連接線，其中，所述多個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元中相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元能夠選擇性地連接至各所述連接線或者從各所述連接線斷開(kāi)；以及 控制單元，用于以以下方式控制所述開(kāi)關(guān)單元使所述多個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元中的至少一部分順次連接至所述連接線，或者使所述多個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元都不連接至所述連接線。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述多個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元包括在同一列中配置的多組浮動(dòng)擴(kuò)散單元， 所述開(kāi)關(guān)單元包括分別與所述多個(gè)像素相對(duì)應(yīng)地配置的連接開(kāi)關(guān)， 所述開(kāi)關(guān)單元的所述連接線包括共用連接線，其中，所述多組浮動(dòng)擴(kuò)散單元中的各組浮動(dòng)擴(kuò)散單元能夠連接至各所述共用連接線或者從各所述共用連接線斷開(kāi)，以及 在接通相對(duì)應(yīng)的連接開(kāi)關(guān)的情況下，所述多組浮動(dòng)擴(kuò)散單元中的各組浮動(dòng)擴(kuò)散單元所包括的浮動(dòng)擴(kuò)散單元連接至相對(duì)應(yīng)的共用連接線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述控制單元能夠以斷開(kāi)所有所述連接開(kāi)關(guān)的第一讀出模式或者順次接通所述連接開(kāi)關(guān)的一部分的第二讀出模式來(lái)操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的攝像設(shè)備，其特征在于，在所述第二讀出模式中，所述控制單元順次接通所述連接開(kāi)關(guān)中與讀出對(duì)象像素相對(duì)應(yīng)的連接開(kāi)關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述控制單元在圖像拍攝條件表示低圖像拍攝感光度的情況下以所述第二讀出模式來(lái)操作，并且在所述圖像拍攝條件表示高圖像拍攝感光度的情況下以所述第一讀出模式來(lái)操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述控制單元在圖像拍攝條件表示低亮度的情況下以所述第一讀出模式來(lái)操作，并且在所述圖像拍攝條件表示高亮度的情況下以所述第二讀出模式來(lái)操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述控制單元在圖像拍攝條件表示靜止圖像拍攝模式的情況下以所述第二讀出模式來(lái)操作。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述多個(gè)像素包括在同一列中配置的多組像素， 所述控制單元能夠以接通與所述多組像素中的各組像素相對(duì)應(yīng)的所有所述連接開(kāi)關(guān)的第三讀出模式來(lái)操作， 所述控制單元在針對(duì)所述多組像素中的各組像素進(jìn)行間隔剔除讀出的情況下以所述第一讀出模式或所述第二讀出模式來(lái)操作，以及 所述控制單元在針對(duì)所述多組像素中的各組像素進(jìn)行相加讀出的情況下以所述第三讀出模式來(lái)操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的攝像設(shè)備，其特征在于，在運(yùn)動(dòng)圖像拍攝時(shí)，所述控制單元根據(jù)幀頻在所述第三讀出模式與所述第一讀出模式或所述第二讀出模式之間進(jìn)行切換。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述攝像裝置還包括放大單元，所述放大單元用于分別對(duì)從所述多個(gè)像素中所生成的電荷轉(zhuǎn)換得到的電壓信號(hào)進(jìn)行放大，以及 所述控制單元根據(jù)所述控制單元以所述第一讀出模式和所述第二讀出模式中的哪個(gè)模式來(lái)操作，改變所述放大單元的增益。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述控制單元基于圖像拍攝條件來(lái)控制所述開(kāi)關(guān)單元，并且所述圖像拍攝條件包括圖像拍攝感光度和表示靜止圖像拍攝或運(yùn)動(dòng)圖像拍攝的圖像拍攝模式中至少之一。
12.—種攝像設(shè)備的控制方法，所述攝像設(shè)備具有攝像裝置，所述攝像裝置包括二維配置的多個(gè)像素、多個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元和開(kāi)關(guān)單元，其中，所述多個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元分別與所述多個(gè)像素相對(duì)應(yīng)地設(shè)置并且用于將在所述多個(gè)像素中所分別生成的電荷轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，所述開(kāi)關(guān)單元具有連接線，其中，所述多個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元中相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元能夠選擇性地連接至各所述連接線或者從各所述連接線斷開(kāi)，所述控制方法包括 控制步驟，用于以以下方式控制所述開(kāi)關(guān)單元使所述多個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元中的至少一部分順次連接至所述連接線，或者使所述多個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散單元都不連接至所述連接線。
全文摘要
本發(fā)明涉及攝像設(shè)備及其控制方法。攝像設(shè)備能夠確保適用于圖像拍攝條件的動(dòng)態(tài)范圍并且能夠減少噪聲。攝像設(shè)備包括攝像裝置，攝像裝置具有浮動(dòng)擴(kuò)散單元，浮動(dòng)擴(kuò)散單元與像素相對(duì)應(yīng)地設(shè)置并且用于將在像素中累積的電荷轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，其中，從像素放大器輸出電壓信號(hào)作為像素信號(hào)。此時(shí)，根據(jù)圖像拍攝條件，順次接通與浮動(dòng)擴(kuò)散單元相對(duì)應(yīng)的連接開(kāi)關(guān)的至少一部分或者斷開(kāi)所有連接開(kāi)關(guān)，從而將連接開(kāi)關(guān)連接至連接線或者從連接線斷開(kāi)，以改變連接至像素放大器的電容成分。這有助于動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大或噪聲減少。
文檔編號(hào)H04N9/04GK102891970SQ20121025677
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者三本杉英昭 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社