專利名稱：攝像裝置及其控制方法、程序及存儲媒體的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種從攝像元件讀出像素信號并記錄靜止圖像或運動圖像的攝像裝置，尤其涉及具備通過隔行掃描分割讀出攝像元件所具有的像素的方式的裝置。
背景技術：
近年來，開發(fā)了多種使用CCD等攝像元件得到靜止圖像或運動圖像的數(shù)碼相機。此相機因分辨度高，編輯自由度高等理由，為了滿足市場的高像素化，攝像元件也與此相應地趨向高像素化。
但是，像素越多，從光電變換部分按垂直傳送路徑→水平傳送路徑的順序傳送像素所需要的時間越增加，結(jié)果，得到一幅靜止畫面所需要的時間也隨之增加。
因此，既便在具有高像素的數(shù)碼相機等中，在監(jiān)視視角調(diào)節(jié)或拍攝運動圖像時，也設法提高幀速度。
作為一個實例，包括抽線讀出方式。這是一種讀出方法，通過以僅讀出多條線中的1條線代替犧牲像素數(shù)/垂直分辯度，來謀求提高幀速度。
作為另一實例，包括水平像素相加功能(例如，參照特開2000-115643號公報)。這是在水平傳送路徑內(nèi)使同一線上的2個像素相加，從而將1條線中的像素數(shù)減半的讀出方法。這樣，像素數(shù)減少到一半，可使傳送1線像素所需要的時間減半。
通過變更CCD固體攝像元件的驅(qū)動定時來實現(xiàn)這些讀出方法的轉(zhuǎn)換。
在現(xiàn)有的攝像裝置中，盡管在得到運動圖像時可通過抽線讀出等方式來提高幀速度，但就靜止圖像而言，作為為了只讀出全部像素/全部半幀、而能避免由于高像素化而導致的像素讀出時間增加和隨之而來的連拍性能低下所采取的措施，僅為驅(qū)動塊的高速化程度。
另外，在相機的輸出圖像尺寸小時，由于除讀出必需以上的像素數(shù)進行信號處理，并縮小經(jīng)信號處理后的像素數(shù)的處理之外還具有輸出的過程，所以反而存在更花費時間的情況。
隨著現(xiàn)在乃至今后的攝像元件更加高像素化，預想為相機增加利用了如下優(yōu)點的用途，即除讀出攝像元件具有的全部像素之外，只利用更小的、足以應對需求的圖像尺寸來縮小文件尺寸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題而作出，其目的在于提供一種攝像裝置，能夠謀求在拍攝靜止圖像時，對應于所需的圖像尺寸而減少從攝像元件讀出的像素數(shù)，并縮短圖像拍攝所需要的時間。
為解決上述課題，實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第1方面，提供一種攝像裝置，其特征在于，包括攝像元件，具有沿垂直方向及水平方向2維排列的多個光電變換像素，和為所述多個像素共同設置的、用于依次輸出來自所述多個光電變換像素的信號的共同輸出部；以及可切換第1讀出模式和第2讀出模式的讀出單元，所述第1讀出模式通過隔行掃描，將各光電變換像素的信號分成m個半幀，然后從該攝像元件讀出所述m個半幀大小的信號，其中m是大于或等于3的自然數(shù)；而所述第2讀出模式通過隔行掃描，從所述攝像元件中讀出所述m個半幀中的n個半幀大小的信號，其中n是滿足2≤n＜m的自然數(shù)。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第2方面，提供一種攝像裝置，其特征在于，包括攝像元件，具有沿垂直方向及水平方向2維排列的多個光電變換像素，和為所述多個像素共同設置的、用于依次輸出來自所述多個光電變換像素的信號的共同輸出部；以及可切換第1讀出模式和第2讀出模式的讀出單元，所述第1讀出模式通過隔行掃描，將各光電變換像素的信號分成m個半幀，然后從該攝像元件讀出所述m個半幀大小的信號，其中m是大于或等于3的自然數(shù)；而所述第2讀出模式通過隔行掃描，從所述攝像元件中讀出所述m個半幀中的n個半幀大小的信號，其中n是滿足2≤n＜m的自然數(shù)，其中，在通過所述第2讀出模式讀出各光電變換像素的信號時，與除所述n個半幀之外的半幀的光電變換像素的信號進行同色相加后，通過隔行掃描動作進行讀出。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第3方面，提供一種攝像裝置的控制方法，所述攝像裝置包括具有沿垂直方向及水平方向2維排列的多個光電變換像素和為所述多個像素共同設置的、用于依次輸出來自所述多個光電變換像素的信號的共同輸出部的攝像元件，其特征在于，所述控制方法包括切換第1讀出模式和第2讀出模式的步驟，所述第1讀出模式通過隔行掃描，將各光電變換像素的信號分成m個半幀，然后從該攝像元件讀出所述m個半幀大小的信號，其中m是大于或等于3的自然數(shù)；而所述第2讀出模式通過隔行掃描，從所述攝像元件中讀出所述m個半幀中的n個半幀大小的信號，其中n是滿足2≤n＜m的自然數(shù)。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第4方面，一種攝像裝置的控制方法，所述攝像裝置包括具有沿垂直方向及水平方向2維排列的多個光電變換像素和為所述多個像素共同設置的、用于依次輸出來自所述多個光電變換像素的信號的共同輸出部的攝像元件，其特征在于，所述控制方法包括切換第1讀出模式和第2讀出模式的步驟，所述第1讀出模式通過隔行掃描，將各光電變換像素的信號分成m個半幀，然后從該攝像元件讀出所述m個半幀大小的信號，其中m是大于或等于3的自然數(shù)；而所述第2讀出模式通過隔行掃描，從所述攝像元件中讀出所述m個半幀中的n個半幀大小的信號，其中n是滿足2≤n＜m的自然數(shù)；和讀出步驟，在通過所述第2讀出模式讀出各光電變換像素的信號時，與除所述n個半幀之外的半幀的光電變換像素的信號進行同色相加后，通過隔行掃描動作進行讀出。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第5方面，提供一種程序，其特征在于使計算機執(zhí)行上述的控制方法。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第6方面，提供一種存儲媒體，其特征在于以計算機可讀取的方式存儲有上述程序。
結(jié)合附圖，本發(fā)明的其它特點和優(yōu)點將從下面的描述中變得顯而易見，附圖中，類似的參考符號代表相同或相似的部分。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明第1實施方式的數(shù)碼相機的結(jié)構示意框圖。
圖2是表示圖1中表示的CCD的內(nèi)部結(jié)構示意圖。
圖3是表示第1實施方式中第1讀出模式的動作的CCD像素排列圖。
圖4是表示第1實施方式中第1讀出模式的動作的時序圖。
圖5是表示第1實施方式中第2讀出模式的動作的CCD像素排列圖。
圖6是表示第1實施方式中第2讀出模式的動作的時序圖。
圖7A、圖7B是表示第1實施方式中第2讀出模式下的讀出時間的示意圖。
圖8是表示讀出CCD輸出之前的飽和信號量的推移的示意圖。
圖9是表示讀出像素的垂直方向的配置的示意圖。
圖10是表示第2實施方式中第2讀出模式的動作的CCD像素排列圖。
圖11是表示第2實施方式中第2讀出模式的動作的時序圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖來詳細說明本發(fā)明的最佳實施方式。
(實施方式1)圖1是表示根據(jù)本發(fā)明第1實施方式的數(shù)碼相機的結(jié)構示意框圖。
由透鏡構成的光學系統(tǒng)11使被攝體像成像在CCD12的受光面上。CCD12是對成像于其受光面上的被攝體的光信號進行光電變換、產(chǎn)生電信號的攝像元件。另外，在光學系統(tǒng)11和CCD12之間配置機械快門13，通過關閉該機械快門13，可遮斷向CCD12入射的光。
由包含采樣保持(S/H)、增益放大及模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)的預處理電路15對由產(chǎn)生CCD驅(qū)動定時脈沖的CCD驅(qū)動裝置14驅(qū)動的CCD12輸出進行數(shù)字化，并取入數(shù)字處理電路16。在數(shù)字處理電路16中，進行灰度系數(shù)(γ)處理、色信號處理等各種數(shù)字信號處理。另外，數(shù)字處理電路16的輸出也可通過LCD顯示器17而輸出。
在數(shù)字處理電路16中被施以圖像處理的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)圖像變換電路18而被壓縮，并被寫入、記錄于存儲卡19中。圖像變換電路18具有壓縮來自數(shù)字處理電路16的圖像數(shù)據(jù)、并向存儲卡19輸出的功能和擴展從存儲卡19讀出的圖像數(shù)據(jù)、并向數(shù)字處理電路16輸出的功能。
另外，由相機控制部20分別控制光學系統(tǒng)11、機械快門13、CCD驅(qū)動裝置14、預處理電路15、數(shù)字處理電路16、圖像變換電路18、和存儲卡19。該相機控制部20連接于具有釋放或輸出圖像尺寸切換、讀出模式切換等功能的操作部21。本實施方式的數(shù)碼相機通過該讀出模式切換功能，可選擇第1讀出模式和第2讀出模式。
這里，所謂第1讀出模式，是在行間型攝像元件中，在通過隔行掃描將攝像元件分成m個半幀(m是大于或等于3的自然數(shù))后，進行讀出全部像素的幀讀出的情況下，在拍攝靜止畫面時，曝光任意時間，并在關閉機械快門后，讀出全部m個半幀的模式。所謂第2讀出模式，是在同樣關閉機械快門后，讀出m個半幀中的任意n個半幀(n是滿足n＜m的自然數(shù))，并縮短像素信息的傳送時間而進行讀出的模式。然后，根據(jù)分別得到的半幀圖像生成靜止圖像。
下面，說明本實施方式的數(shù)碼相機使用的行間型CCD12的結(jié)構。圖2表示行間型CCD12的結(jié)構。
CCD12是行間型固體攝像元件，具有按矩陣狀排列的、用以將入射光變換成電荷的光電變換元件(像素)1；讀出積蓄于該各個像素中的信號電荷后垂直傳送的垂直傳送部(VCCD)2；沿水平方向傳送從該垂直傳送部2傳送來的1線大小的信號電荷的水平傳送部(HCCD)3；和將從該水平傳送部3傳送來的信號電荷變換成電信號的輸出放大部4。
在本實施方式的數(shù)碼相機拍攝靜止畫面時，在釋放之后，經(jīng)過規(guī)定的曝光時間后關閉機械快門13，在各像素1中積蓄對應于該被攝體光量的數(shù)量的電荷。之后，將像素的電荷分割成m個半幀后，讀出到垂直傳送部2中，并經(jīng)由垂直傳送部2及水平傳送部3傳送。
另外，在讀出各半幀的像素之前設置高速掃除期間，除掉在垂直傳送部2中殘留的污點成分等。相對于不進行高速掃除而連續(xù)地讀出的動態(tài)拍攝，該高速掃除期間的存在是本實施方式的靜止畫面拍攝的特征。
圖3表示像素排列的一部分，在該實施方式中假定為3200(H)列×2400(V)行的像素數(shù)、5半幀讀出。另外，以濾色鏡的排列為具有沿水平方向交替排列R(紅)及G(綠)的RG線和沿水平方向交替排列G(綠)及B(藍)的GB線的所謂拜耳排列進行說明。
這里，參照圖3及圖4來說明在已經(jīng)簡單敘述過的、讀出全部m個半幀(＝5半幀)的第1讀出模式下傳送電荷的方法。
圖4模式性地表示用于傳送在水平消隱期間中(HBLK)及之后對垂直傳送部(VCCD)2及水平傳送部(HCCD)3的傳送柵極電極施加的電荷的驅(qū)動電壓的定時脈沖。為了驅(qū)動CCD12而從CCD驅(qū)動裝置14提供該定時脈沖。
一旦關閉機械快門、高速掃除期間結(jié)束，就開始向垂直傳送部讀出第1半幀的像素的信號電荷(S1)。
之后，一進入水平消隱期間，就通過首先向垂直傳送部2的傳送柵極電極施加脈沖電壓，將垂直傳送部2驅(qū)動1段或多段，并將從最靠近水平傳送部3的1水平線的像素讀出的電荷傳送到水平傳送部3(S2)。
然后，從水平消隱期間結(jié)束、進入有效期間開始到有效期間結(jié)束，通過對水平傳送部3的柵極電極施加多個脈沖電壓，將水平傳送部3的電荷傳送3200段(3200列)(S3)，并從輸出放大器4輸出。
通過在每個對應于1個半幀期間的480次(由于將2400行像素分成5個半幀讀出，所以在1個半幀期間讀出的行數(shù)為2400/5＝480行)的水平消隱期間重復與上述相同的動作，讀完3200×480＝1536000個積蓄電荷，并全部讀出第1半幀的像素的信號電荷。
接著，當再次的高速掃除期間結(jié)束時，向垂直傳送部讀出第2半幀的像素的信號電荷，用與第1半幀時的方法相同的傳送方法，全部讀出第2半幀的像素的信號電荷。
同樣地，也讀出第3～5半幀的像素的信號電荷，全部像素的信號電荷共為3200×480×5＝7680000個。
讀出的像素經(jīng)預處理電路15、由數(shù)字處理電路16分別處理。這時，合成5個半幀的數(shù)據(jù)，并將其分別配置于對應的線上，最終得到3200H×2400V尺寸的圖像。
下面，參照圖5及圖6來說明在已經(jīng)簡單敘述過的、只讀出m個半幀中的n個半幀的第2讀出模式下傳送電荷的方法。圖5及圖6分別與圖3、圖4相同，是像素排列的一部分及定時脈沖模式圖。另外，垂直傳送部每隔2列交替排列包含積蓄區(qū)域51的列和不包含積蓄區(qū)域51的列。
在本實施方式中，只讀出5個半幀中的2個半幀(第1半幀及第4半幀)。
一旦關閉機械快門、高速掃除期間結(jié)束，則開始向垂直傳送部讀出第1半幀的像素的信號電荷(S1)。
之后，一進入水平消隱期間，就通過首先向垂直傳送部2的傳送柵極電極施加脈沖電壓，將垂直傳送部2驅(qū)動1段或多段，通過不包含積蓄區(qū)域51的列將從最靠近水平傳送部3的1水平線的像素讀出的電荷傳送到水平傳送部3，通過包含積蓄區(qū)域51的列將從最靠近水平傳送部3的1水平線的像素讀出的電荷傳送到積蓄區(qū)域51(S2)。
接著，通過對水平傳送部3的傳送柵極電極施加2個脈沖電壓，沿水平方向?qū)⑺絺魉筒?中的像素傳送2段(S3)。
接著，通過對垂直驅(qū)動部2的傳送柵極電極施加脈沖電壓，而將垂直驅(qū)動部2驅(qū)動1段，并使積蓄區(qū)域51的電荷與水平傳送部的電荷相混合(S4)。
接著，通過不包含積蓄區(qū)域51的列將從靠近水平傳送部3的下1水平線的像素讀出的電荷傳送到水平傳送部3，通過包含積蓄區(qū)域51的列將從靠近水平傳送部3的下1水平線的像素讀出的電荷傳送到積蓄區(qū)域51(S5)。
接著，通過對水平傳送部3的傳送柵極電極施加2個脈沖電壓，而沿水平方向傳送2段(S6)。
接著，通過對垂直傳送部2的傳送柵極電極施加脈沖電壓，將垂直驅(qū)動部2驅(qū)動1段，并使積蓄區(qū)域51的電荷與水平傳送部的電荷相混合(S7)。
通過此前的處理，將共計2線大小的信號電荷以分別水平相加的狀態(tài)歸納到1線(水平傳送部3)。
然后，從水平消隱期間結(jié)束、進入有效期間到有效期間結(jié)束，通過對水平傳送部3的柵極電極施加多個脈沖電壓，將水平傳送部3的電荷傳送3200段(S8)，并從輸出放大器4輸出。
這樣，在1水平期間內(nèi)讀出分別水平相加的2線的信號電荷。
通過在每個相當于1個半幀期間一半的240次的水平消隱期間重復與上述相同的動作，讀完1600×2×240＝768000個積蓄電荷，并通過水平相加使第1半幀的像素的信號電荷減半，從而以2倍的速度被讀出。而且，由于使2個像素水平相加，所以感光度變?yōu)榧s2倍。
接著，當再次的高速掃除期間結(jié)束時，向垂直傳送部讀出第4半幀的像素的信號電荷，用與第1半幀時的方法相同的傳送方法，以2倍的速度讀出第4半幀像素的信號電荷。
通過上述傳送方式，共讀出1600×480×2＝1536000個。
讀出的像素經(jīng)預處理電路15、由數(shù)字處理電路16分別處理。這時，合成2個半幀的數(shù)據(jù)，并將其分別配置于對應的線上，最終得到1600H×960V尺寸的圖像。
這樣，若使用本實施方式的第2讀出模式(圖7B)，則為得到圖像而在像素信號傳送上花費的時間為讀出全部5個半幀時(圖7A)的1/5，可使幀速度飛躍提高，并且可得到最終像素尺寸為1/5、感光度為2倍的圖像。
并且，也可以不是通過操作部21中的讀出模式切換信號、而是通過輸出圖像尺寸切換的操作來切換該讀出模式，以便由相機控制部20自動地判別哪種讀出模式好，并切換讀出模式。
這樣，用戶能夠不在意相機內(nèi)部CCD各像素的讀出模式，而是對應于必需的像素數(shù)，分別以最大的幀速度進行拍攝。
下面，說明在讀出任意n個半幀時，使設想的飽和信號量比讀出全部m個半幀時高的信號處理功能。
若某程度以上的明亮光進入CCD，則輸出信號飽和。但最好是，CCD輸出飽和的區(qū)域低于相機輸出圖像的MAX值。這在例如以8bit表示各像素的輸出圖像中，表現(xiàn)為飽和區(qū)域未達到本來應有的255LSB(最低有效位)，而以254LSB或253LSB等值到達最大限度的現(xiàn)象。
因此，在對CCD輸出進行信號處理時，必需僅使用到達飽和區(qū)域之前的部分作為CCD輸出的有效區(qū)域來進行圖像處理。因此，一般通過增益放大來設定MIN增益值、并將CCD飽和區(qū)域維持在信號處理區(qū)域的MAX以上的方法是有用的。在本實施方式的數(shù)碼相機中，圖1中包含增益放大的預處理電路15承擔該任務，相機控制部20在增益放大中設定根據(jù)CCD的飽和信號而算出的MIN增益值。
可是，在CCD結(jié)束所期望的曝光時間的曝光、關閉機械快門后，積蓄在CCD上的電荷量(所謂的飽和信號量)與時間一同減少。
因此，如圖8所示，在讀出CCD輸出之前的時間不同的各個半幀中，在飽和信號量上產(chǎn)生差異。
為此，因未對CCD的飽和區(qū)域進行信號處理而缺少(かける)的增益放大的MIN增益值必須對應于最后讀出的半幀的飽和信號量來決定。
在本實施方式的第2讀出模式中，如圖7A、7B所示，比通常拍攝靜止畫面(第1讀出模式)時讀出的半幀數(shù)少，并且由于使用水平相加讀出而大幅度縮短了讀出時間。
因此，最后讀出的半幀的飽和信號量相對變大。這樣，在第2讀出模式下，可將增益放大的MIN增益值設定為低于通常的讀出模式下的MIN增益值。
增益放大的增益值小表示抑制增益放大時的SN特性惡化，且輸出圖像的SN特性良好。
如上所述，由相機控制部20對應于讀出模式地變更CCD的飽和信號量設定、并通過改變增益放大的MIN增益值的信號處理功能，可生成SN特性良好的輸出圖像。
下面，說明在讀出任意n個半幀時，判別所讀出的半幀在全部像素上的位置，并在各半幀不是相等間隔的情況下，通過內(nèi)插處理生成靜止圖像的功能。
在上述實施方式中以本實施方式的第2讀出模式進行讀出時，讀出的像素在垂直方向的排列如圖9所示，其配置中存在因讀出方法不同而使得像素位置不是相等間隔的情況。
因此，在本實施方式的數(shù)碼相機中，具有能夠根據(jù)相機控制部20的控制信號，變更數(shù)字處理電路16中的信號處理為內(nèi)插處理模式的功能。
在內(nèi)插處理模式下，對應于實際的配置來對讀出的像素的信息實施內(nèi)插處理，即便不是相等間隔的像素排列的信號也可處理。
這樣，在各半幀不是相等間隔的情況下，也能通過內(nèi)插處理生成靜止畫面，所以與按相等間隔進行處理相比，能夠更正確地再現(xiàn)圖像。
(第2實施方式)下面，說明根據(jù)本發(fā)明第2實施方式的數(shù)碼相機。
在第2實施方式中，可執(zhí)行與第1實施方式中的數(shù)碼相機相同的結(jié)構及處理。除此之外，還具有垂直相加功能。參照圖10及圖11來說明垂直相加功能。
圖10及圖11分別與圖3、圖4一樣，是像素排列的一部分及定時脈沖模式圖。另外，垂直傳送部每隔2列交替排列包含積蓄區(qū)域51的列和不包含積蓄區(qū)域51的列。
在本實施方式中，僅讀出5個半幀中的2個半幀(第1半幀及第4半幀)。
一旦關閉機械快門、高速掃除期間結(jié)束，則開始向垂直傳送部讀出第1半幀像素的信號電荷。這時，所讀出的、未預定的第3半幀的像素也同時被讀出到垂直傳送部中(S1)。
之后，一進入水平消隱期間，就通過首先向垂直傳送部2的傳送柵極電極施加脈沖電壓，將垂直傳送部2驅(qū)動1段或多段，并通過不包含積蓄區(qū)域51的列將從最靠近水平傳送部3的1水平線的像素讀出的電荷傳送到水平傳送部3，通過包含積蓄區(qū)域51的列將從最靠近水平傳送部3的1水平線的像素讀出的電荷傳送到積蓄區(qū)域51(S2)。
接著，在水平傳送部3保持不變的狀態(tài)下，還通過對垂直傳送部2的傳送柵極電極施加脈沖電壓，使從鄰接于在(S2)中傳送的線的1線讀出的電荷在積蓄區(qū)域51及水平傳送部3相混合(S3)。由此來進行垂直相加。
接著，通過對水平傳送部3的傳送柵極電極施加2個脈沖電壓，而沿水平方向傳送2段(S4)。
接著，通過對垂直傳送部2的傳送柵極電極施加脈沖電壓，將垂直驅(qū)動部2驅(qū)動1段，使積蓄區(qū)域51的電荷與水平傳送部的電荷相混合(S5)。
接著，通過不包含積蓄區(qū)域51的列將從靠近水平傳送部23的下1水平線的像素讀出的電荷傳送到水平傳送部3，通過包含積蓄區(qū)域51的列將從靠近水平傳送部23的下1水平線的像素讀出的電荷傳送到積蓄區(qū)域51(S6)。
接著，在水平傳送部3保持不變的狀態(tài)下，還通過對垂直傳送部2的傳送柵極電極施加脈沖電壓，使從鄰接于在(S6)中傳送的線的1線讀出的電荷在積蓄區(qū)域及水平傳送部中相混合(S7)。由此再次進行垂直相加。
接著，通過對水平傳送部3的傳送柵極電極施加2個脈沖電壓，沿水平方向傳送2段(S8)。
接著，通過對垂直傳送部2的傳送柵極電極施加脈沖電壓，將垂直驅(qū)動部2驅(qū)動1段，使積蓄區(qū)域51的電荷與水平傳送部的電荷相混合(S9)。
通過此前的處理，以分別經(jīng)水平及垂直相加的狀態(tài)將共計2線的信號電荷匯集成1線(水平傳送部3)。
然后，從水平消隱期間結(jié)束、進入有效期間到有效期間結(jié)束，通過對水平傳送部3的柵極電極施加多個脈沖電壓，將水平傳送部3的電荷傳送3200段(S10)，并從輸出放大器4輸出。
這樣，在1水平期間內(nèi)讀出分別經(jīng)垂直及水平相加的2線的信號電荷。
通過在每個相當于1個半幀期間的一半的240次的水平消隱期間重復與上述相同的動作，讀完1600×2×240＝768000個積蓄電荷，并通過水平相加而使第1半幀+第3半幀的像素的信號電荷減半，從而以2倍的速度被讀出。而且，由于對準水平/垂直地使4個像素相加，所以感光度變成約4倍。
接著，當再次的高速掃除期間結(jié)束時，將第4半幀的像素的信號電荷和所讀出的、未預定的第2半幀的像素的信號電荷讀出到垂直傳送部中，通過與第1半幀時相同的傳送方法，以2倍的速度讀出第4半幀+第2半幀的像素的信號電荷。
通過上述傳送方式，共讀出1600×480×2＝1536000個信號電荷。
讀出的像素經(jīng)預處理電路15由數(shù)字處理電路16分別處理。此時，合成2個半幀的數(shù)據(jù)，并將其分別配置于對應的線上，最終得到1600H×960V尺寸的圖像。
這樣，若使用本實施方式的第2讀出模式及垂直相加功能，則為得到圖像而在圖像信號傳送上花費的時間，與讀出全部5個半幀的時間相比為1/5，從而可使幀速度飛躍提高，并且可得到最終像素尺寸為1/5、感光度為4倍的圖像。
如上述說明，根據(jù)上述實施方式，在只讀出m個半幀中的任意n個半幀的讀出模式中，像素的傳送時間縮短為n/m倍。即，若滿足必需的像素數(shù)，則像素的傳送時間變成n/m倍，幀速度飛躍提高。
另外，傳送時間還通過水平像素相加功能變成1/2。即，若滿足必需的像素數(shù)，則像素的傳送時間變成n/2m倍，幀速度飛躍提高。
另外，通過自動地選擇符合必需的像素數(shù)的讀出模式，用戶無須在意即可實現(xiàn)對應于必需的像素數(shù)的各自最大幀速度。
另外，通過將未讀出半幀的像素加到讀出半幀上，除能夠提高幀速度之外，還可實現(xiàn)感光度的提高。
另外，由于在讀出任意n個半幀時設定的飽和信號量比讀出全部m個半幀時的高，所以可將后段的增益放大的MIN增益值設定得較低。由此，可得到SN特性好的圖像。
另外，在讀出任意n個半幀時，判別讀出的半幀在全部像素上的位置，并在各半幀不是相等間隔的情況下，通過內(nèi)插處理生成靜止畫面，從而可比以相等間隔進行處理更正確地再現(xiàn)圖像。
如上所述，在攝像裝置拍攝靜止圖像時，可謀求對應必需的圖像尺寸來減少從拍攝元件讀出的像素數(shù)及縮短圖像拍攝需要的時間。
(其它實施方式)另外，各實施方式的目的也可通過將記錄有實現(xiàn)所述實施方式功能的軟件程序代碼的存儲媒體(或記錄媒體)提供給系統(tǒng)或裝置，由該系統(tǒng)或裝置的計算機(或CPU或MPU)讀出并執(zhí)行存儲于存儲媒體中的程序代碼來實現(xiàn)。在這種情況下，從存儲媒體讀出的程序代碼本身實現(xiàn)了上述實施方式的功能，從而該程序代碼及存儲有程序代碼的存儲媒體也構成本發(fā)明。通過執(zhí)行計算機讀出的程序代碼，不僅包含實現(xiàn)上述實施方式的功能，還包括根據(jù)該程序代碼的指示、由在計算機上操作的操作系統(tǒng)(OS)等執(zhí)行實際處理的一部分或全部，通過該處理來實現(xiàn)上述實施方式的功能。
另外，還包含在從記錄媒體讀出的程序代碼被寫入到插入到計算機內(nèi)的功能擴展卡和連接到計算機上的功能擴展單元內(nèi)所具備的存儲器內(nèi)后，基于該程序代碼的指示，該功能擴展卡和功能擴展單元內(nèi)所具備的CPU等執(zhí)行實際處理的一部分或全部，利用該處理來實現(xiàn)前述實施方式的功能的情況。
在將本發(fā)明適用于上述存儲媒體時，在該存儲媒體中存儲對應于先前說明的步驟的程序代碼。
在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下，可作出許多顯而易見的不同實施例，但應當理解，本發(fā)明應由后附的權利要求而非此處的特定實施例來限定。
權利要求
1.一種攝像裝置，其特征在于，包括攝像元件，具有沿垂直方向及水平方向2維排列的多個光電變換像素，和為所述多個像素共同設置的、用于依次輸出來自所述多個光電變換像素的信號的共同輸出部；以及可切換第1讀出模式和第2讀出模式的讀出單元，所述第1讀出模式通過隔行掃描，將各光電變換像素的信號分成m個半幀，然后從該攝像元件讀出所述m個半幀的信號，其中m是大于或等于3的自然數(shù)；而所述第2讀出模式通過隔行掃描，從所述攝像元件讀出所述m個半幀中的n個半幀的信號，其中n是滿足2≤n＜m的自然數(shù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的攝像裝置，其特征在于，還包括水平相加單元，用于在通過所述第2讀出模式讀出各光電變換像素的信號時，對規(guī)定數(shù)量的光電變換像素中的每一個，使排列在所述水平方向的1條線上的多個所述光電變換像素的信號分別相加。
3.根據(jù)權利要求1所述的攝像裝置，其特征在于，還包括切換單元，用于與拍攝圖像必需的像素數(shù)相對應地切換所述第1讀出模式和第2讀出模式。
4.根據(jù)權利要求3所述的攝像裝置，其特征在于所述切換單元與拍攝圖像必需的像素數(shù)相對應地自動切換所述第1讀出模式和第2讀出模式。
5.根據(jù)權利要求1所述的攝像裝置，其特征在于，還包括垂直相加單元，用于在通過所述第2讀出模式讀出各光電變換像素的信號時，將除所述n個半幀之外的半幀的光電變換像素的信號也同時讀出到垂直傳送部，并使它們相加，其中所述垂直傳送部用以沿垂直方向傳送由攝像元件內(nèi)的所述光電轉(zhuǎn)換像素生成的信號。
6.根據(jù)權利要求1所述的攝像裝置，其特征在于，還包括信號處理單元，用于在通過所述第2讀出模式讀出各光電變換像素的信號時，設定假想的飽和信號量高于讀出m個半幀的信號時的飽和信號量。
7.根據(jù)權利要求1所述的攝像裝置，其特征在于，還包括內(nèi)插單元，用于在通過所述第2讀出模式讀出各光電變換像素的信號時，判別所讀出半幀的光電變換像素的位置，并在各半幀不是相等間隔的情況下，通過內(nèi)插處理生成靜止圖像。
8.根據(jù)權利要求1所述的攝像裝置，其特征在于在所述第1讀出模式和所述第2讀出模式下都是在遮光部對所述攝像元件進行遮光后，通過隔行掃描開始進行讀出。
9.一種攝像裝置，其特征在于，包括攝像元件，具有沿垂直方向及水平方向2維排列的多個光電變換像素，和為所述多個像素共同設置的、用于依次輸出來自所述多個光電變換像素的信號的共同輸出部；以及可切換第1讀出模式和第2讀出模式的讀出單元，所述第1讀出模式通過隔行掃描，將各光電變換像素的信號分成m個半幀，然后從該攝像元件讀出所述m個半幀的信號，其中m是大于或等于3的自然數(shù)；而所述第2讀出模式通過隔行掃描，從所述攝像元件讀出所述m個半幀中的n個半幀的信號，其中n是滿足2≤n＜m的自然數(shù)，其中，在通過所述第2讀出模式讀出各光電變換像素的信號時，與除所述n個半幀之外的半幀的光電變換像素的信號進行同色相加后，通過隔行掃描動作進行讀出。
10.一種攝像裝置的控制方法，所述攝像裝置包括具有沿垂直方向及水平方向2維排列的多個光電變換像素和為所述多個像素共同設置的、用于依次輸出來自所述多個光電變換像素的信號的共同輸出部的攝像元件，其特征在于，所述控制方法包括切換第1讀出模式和第2讀出模式的步驟，所述第1讀出模式通過隔行掃描，將各光電變換像素的信號分成m個半幀，然后從所述攝像元件讀出所述m個半幀的信號，其中m是大于或等于3的自然數(shù)；而所述第2讀出模式通過隔行掃描，從所述攝像元件讀出所述m個半幀中的n個半幀的信號，其中n是滿足2≤n＜m的自然數(shù)。
11.一種攝像裝置的控制方法，所述攝像裝置包括具有沿垂直方向及水平方向2維排列的多個光電變換像素和為所述多個像素共同設置的、用于依次輸出來自所述多個光電變換像素的信號的共同輸出部的攝像元件，其特征在于，所述控制方法包括切換第1讀出模式和第2讀出模式的步驟，所述第1讀出模式通過隔行掃描，將各光電變換像素的信號分成m個半幀，然后從所述攝像元件讀出所述m個半幀的信號，其中m是大于或等于3的自然數(shù)；而所述第2讀出模式通過隔行掃描，從所述攝像元件中讀出所述m個半幀中的n個半幀的信號，其中n是滿足2≤n＜m的自然數(shù)；和讀出步驟，在通過所述第2讀出模式讀出各光電變換像素的信號時，與除所述n個半幀之外的半幀的光電變換像素的信號進行同色相加后，通過隔行掃描動作進行讀出。
12.一種程序，其特征在于使計算機執(zhí)行如權利要求10所述的控制方法。
13.一種存儲媒體，其特征在于以計算機可讀取的方式存儲有如權利要求12所述的程序。
14.一種程序，其特征在于使計算機執(zhí)行如權利要求11所述的控制方法。
15.一種存儲媒體，其特征在于以計算機可讀取的方式存儲有如權利要求14所述的程序。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種攝像裝置及其控制方法、程序及存儲媒體，在拍攝靜止圖像時，對應于必需的圖像尺寸，減少從攝像元件讀出的像素數(shù)，以謀求縮短圖像拍攝所需的時間。所述攝像裝置包括攝像元件，具有沿垂直方向及水平方向2維排列的多個光電變換像素，和為多個像素共同設置的、依次輸出來自多個光電變換像素的信號的共同輸出部；以及可切換第1讀出模式和第2讀出模式的讀出單元，第1讀出模式通過隔行掃描，將各光電變換像素的信號分成m個半幀，然后從該攝像元件讀出m個半幀大小的信號，其中m是大于或等于3的自然數(shù)；而第2讀出模式通過隔行掃描，從攝像元件中讀出m個半幀中的n個半幀大小的信號，其中n是滿足2≤n＜m的自然數(shù)。
文檔編號H04N5/347GK1649393SQ20051000685
公開日2005年8月3日 申請日期2005年1月28日 優(yōu)先權日2004年1月30日
發(fā)明者小林太郎 申請人:佳能株式會社