JP2000023046A - Image pickup device - Google Patents

Image pickup device

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JP2000023046A
JP2000023046A JP10187851A JP18785198A JP2000023046A JP 2000023046 A JP2000023046 A JP 2000023046A JP 10187851 A JP10187851 A JP 10187851A JP 18785198 A JP18785198 A JP 18785198A JP 2000023046 A JP2000023046 A JP 2000023046A
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JP
Japan
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pixel
signal
vertical
horizontal
pixels
Prior art date
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Application number
JP10187851A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Sakaguchi
隆 坂口
Masaaki Nakayama
正明 中山
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a moving picture and a high-quality still picture with an image pickup device that reads all pixels. SOLUTION: In this image pickup device 109, a light receiving part 1a in which photoelectric transducers are two-dimensionally arranged is provided with a color filter that has color components of Ye, G, Ye, Mg,... in odd lines and with a color filter that has color components of Cy, Mg, Cy, G,... in even lines. A vertical transfer part 1b independently transfers signal charge outputted from these PDs in a vertical direction. A pixel mixture control horizontal transfer part 1 h mixes two horizontal pixels and transfers them in moving picture mode and independently transfers each pixel in a still picture mode. And, pixel pairs of odd and even lines are added and are converted into a luminance signal and the pixel pairs of the odd and even lines are subtracted and are converted into a color-difference signal. Thus, the drive frequency of the image pickup device can be reduced at the time of generating a pixel signal of progressive scanning in the moving picture mode.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、動画と静止画の画
像生成方法に係わる撮像装置に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image pickup apparatus relating to a method for generating moving images and still images.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、動画像及び高画質な静止画像の両
者を撮影可能な撮像装置については、特開平9−327
025号公報に記載されたものが知られている。これ
は、順次走査により全画素を独立に読み出す構成の撮像
素子(CCD)を有し、このCCDに、垂直2行間の信
号を混合して撮像するタイプの色フィルタを設けたもの
である。動画モードでは、水平CCD内で垂直2行間の
信号を混合して擬似インタレースを行うことにより、
2:1インタレースの動画の撮像を行う。また静止画モ
ードでは、垂直2行間の信号を混合せず、独立に読み出
して高画質の静止画を撮像するようにしている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an imaging apparatus capable of shooting both a moving image and a high-quality still image is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-327.
No. 025 is known. This has an image pickup device (CCD) configured to read out all pixels independently by sequential scanning, and is provided with a color filter of a type that mixes signals between two vertical lines to image. In the video mode, pseudo interlacing is performed by mixing signals between two vertical lines in the horizontal CCD.
A 2: 1 interlaced moving image is captured. In the still image mode, signals of two vertical lines are not mixed and read independently to capture a high-quality still image.

【0003】また、全画素読み出し方式のCCDを用い
て、静止画及び動画を撮像する場合の効率的な信号処理
を行う撮像装置については、特開平9−83874号公
報に記載されたものが知られている。ここでは、モード
選択スイッチを動画モードにすると、CCDが1フィー
ルド期間に1フレーム画像を撮像する。そしてその映像
信号はカメラ信号処理回路で処理された後、ビデオ信号
処理回路で処理される。その際、撮像装置に設けられた
画像メモリ、メモリアドレス制御回路、メモリ入力バッ
ファ制御回路により、連続する異なるフレーム画像から
順次1ラインづつの画素データを用いて動画が生成され
る。静止画モードでは、同一フレームの画素データを用
いて高画質の静止画像を得るような信号処理が行われ
る。
[0003] Further, as for an image pickup apparatus for performing efficient signal processing in the case of picking up a still image and a moving image using a CCD of the all-pixel readout system, there is known an image pickup device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-83874. Have been. Here, when the mode selection switch is set to the moving image mode, the CCD captures one frame image in one field period. Then, the video signal is processed by the camera signal processing circuit and then processed by the video signal processing circuit. At this time, a moving image is generated by the image memory, the memory address control circuit, and the memory input buffer control circuit provided in the imaging device, using pixel data of one line at a time from successive different frame images. In the still image mode, signal processing is performed to obtain a high quality still image using pixel data of the same frame.

【0004】上記のインタレース駆動CCDの構成を図
34(a)に示し、全画素読み出しCCDの構成を図3
4(b)に示す。図34において、いずれの撮像素子
も、受光部1a、垂直転送部1b、水平転送部1c、電
荷検出増幅器1d、出力回路1eを含んで構成される。
図34(a)に示したインタレース駆動CCDでは、テ
レビジョン信号における1フィールド期間(NTSC規
格の映像信号の場合、約60分の1秒)に、CCDの全
ての画素に蓄積した電荷信号を読み出すために、垂直方
向に隣接した2画素の電荷信号を混合し、この混合のペ
アをフィールドで切り替えている。次に図34(b)に
示した全画素読み出しCCDでは、垂直転送部1bの段
数を図34(a)のCCDに対して倍にすることによ
り、順次走査によって1フレーム(1画面)の画素の電
荷信号を混合することなく独立に読み出している。
FIG. 34A shows the structure of the above-mentioned interlace driving CCD, and FIG.
This is shown in FIG. In FIG. 34, each of the imaging devices includes a light receiving unit 1a, a vertical transfer unit 1b, a horizontal transfer unit 1c, a charge detection amplifier 1d, and an output circuit 1e.
In the interlaced drive CCD shown in FIG. 34A, the charge signal accumulated in all the pixels of the CCD during one field period of the television signal (about 1/60 second in the case of the video signal of the NTSC standard). In order to read out, charge signals of two pixels adjacent in the vertical direction are mixed, and this mixed pair is switched in a field. Next, in the all-pixel reading CCD shown in FIG. 34B, the number of stages of the vertical transfer unit 1b is doubled as compared with the CCD of FIG. 34A, so that pixels of one frame (one screen) are sequentially scanned. Are read independently without mixing.

【0005】このような全画素読み出しCCDを用いれ
ば、垂直方向に隣接した画素の信号を混合せずに1画面
の信号を出力できるため、高い垂直解像度を得ることが
できる。但しインタレース駆動CCDと同じ周波数で信
号を読み出す場合は、2:1のインタレースのフィール
ド画像を出力することはできない。
[0005] When such an all-pixel readout CCD is used, a signal of one screen can be output without mixing signals of pixels adjacent in the vertical direction, so that a high vertical resolution can be obtained. However, when a signal is read out at the same frequency as the interlaced drive CCD, a 2: 1 interlaced field image cannot be output.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このような上記の撮像
装置においては、静止画像を得るために、全画素読み出
しCCDを順次走査することにより、垂直2行間の信号
を混合せず独立に読み出して高画質な静止画を得ること
ができる。また擬似インタレース駆動することにより、
動画像を得ることはできる。しかし、順次走査信号によ
る高画質な動画像を得ることはできない。
In such an image pickup apparatus as described above, in order to obtain a still image, by sequentially scanning all pixel readout CCDs, signals between two vertical lines are read out independently without mixing. A high-quality still image can be obtained. Also, by pseudo-interlaced drive,
Moving images can be obtained. However, a high-quality moving image cannot be obtained by the sequential scanning signal.

【0007】一方、動画モード及び静止画モード共に、
全画素読み出しCCDから1フィ−ルド期間に1フレー
ム画像を撮像する構成の撮像装置も提案されている。こ
の撮像装置では、順次走査で動画モードの画素信号を読
み出す場合、インタレース読み出しの2倍の読み出し周
波数が必要となり、CCD及びアナログ回路の高周波特
性を向上させなければならないという課題が生じる。ま
た信号処理回路の高周波数駆動により、消費電力が増加
するという問題が発生する。
On the other hand, in both the moving image mode and the still image mode,
There has also been proposed an imaging apparatus configured to capture one frame image from an all-pixel readout CCD in one field period. In this imaging apparatus, when pixel signals in the moving image mode are read out by sequential scanning, a reading frequency twice as high as that of interlaced reading is required, and there is a problem that the high-frequency characteristics of the CCD and the analog circuit must be improved. In addition, there is a problem that power consumption increases due to high frequency driving of the signal processing circuit.

【0008】このように従来の撮像装置においては、全
画素読み出し方式の撮像素子を用いる場合も、動画モー
ドにおいてはこの撮像素子を擬似インタレース駆動して
いるために、順次走査信号による高画質な動画像を得る
ことはできない。また動画モードにおいて、全画素読み
出し方式の撮像素子を用いて順次走査で信号を読み出す
場合、インタレース読み出しの2倍の読み出し周波数が
必要となる。この場合も、撮像素子及びアナログ回路の
高周波特性を向上させなければならないという課題が生
じる。また信号処理回路の高周波数駆動により、消費電
力が増加するという問題が発生する。
As described above, in the conventional image pickup apparatus, even when the image pickup element of the all-pixel readout method is used, since the image pickup element is pseudo-interlacedly driven in the moving image mode, high image quality is obtained by the sequential scanning signal. Moving images cannot be obtained. Further, in the moving image mode, when signals are read out by sequential scanning using an image sensor of the all-pixels reading method, a read frequency twice as high as that of interlaced read is required. Also in this case, there is a problem that the high-frequency characteristics of the image sensor and the analog circuit must be improved. In addition, there is a problem that power consumption increases due to high frequency driving of the signal processing circuit.

【0009】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、静止画モード及び動画モード
共に順次走査信号による高い垂直解像度を有する映像信
号を出力できる撮像装置を実現することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a conventional problem, and realizes an imaging apparatus capable of outputting a video signal having a high vertical resolution by a progressive scanning signal in both a still image mode and a moving image mode. The purpose is to:

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本願の請求項1の発明
は、被写体の像を光電変換するため、水平方向及び垂直
方向に配列された複数の光電変換素子と、垂直方向に配
列された前記光電変換素子の電荷情報を順次に垂直方向
に独立して転送する垂直電荷転送手段と、前記垂直電荷
転送手段で転送された電荷情報を、水平方向に複数画素
単位で混合して画素信号を出力する画素混合手段と、を
具備することを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, a plurality of photoelectric conversion elements arranged in a horizontal direction and a vertical direction for photoelectrically converting an image of a subject, and a plurality of photoelectric conversion elements arranged in a vertical direction are provided. Vertical charge transfer means for sequentially and independently transferring the charge information of the photoelectric conversion elements in the vertical direction; and outputting the pixel signals by mixing the charge information transferred by the vertical charge transfer means in units of a plurality of pixels in the horizontal direction. And a pixel mixing means.

【0011】本願の請求項2の発明は、請求項1の撮像
装置において、前記画素混合手段は、前記光電変換素子
の出力信号を水平方向に複数画素単位で混合する画素混
合信号処理回路で構成されることを特徴とするものであ
る。
According to a second aspect of the present invention, in the image pickup apparatus of the first aspect, the pixel mixing means comprises a pixel mixing signal processing circuit for mixing output signals of the photoelectric conversion elements in units of a plurality of pixels in a horizontal direction. It is characterized by being performed.

【0012】本願の請求項3の発明は、請求項1の撮像
装置において、前記画素混合手段は、前記垂直電荷転送
手段で得られた電荷情報を水平方向に複数画素単位で混
合して転送する水平電荷転送手段で構成されていること
を特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the image pickup apparatus according to the first aspect, the pixel mixing means mixes and transfers the charge information obtained by the vertical charge transfer means in units of a plurality of pixels in the horizontal direction. It is characterized by being constituted by horizontal charge transfer means.

【0013】本願の請求項4の発明は、請求項2又は3
の撮像装置において、前記画素混合手段は、複数画素単
位の混合の組合わせを一定周期毎に変化させる画素混合
制御手段を含んで構成されていることを特徴とするもの
である。
The invention of claim 4 of the present application is the invention of claim 2 or 3
In the imaging apparatus of (1), the pixel mixing means is configured to include a pixel mixing control means for changing a combination of mixing in units of a plurality of pixels at regular intervals.

【0014】本願の請求項5の発明は、請求項4の撮像
装置において、前記画素混合制御手段は、複数画素単位
の混合の組合わせをフィールド毎に変化させることを特
徴とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the imaging device of the fourth aspect, the pixel mixing control means changes a combination of a plurality of pixel units for each field.

【0015】本願の請求項1〜5記載の構成によれば、
少なくとも撮像素子の駆動周波数か信号処理周波数のど
ちらか一方を低減した撮像装置において、順次走査の映
像信号を得ることが可能である。
According to the first to fifth aspects of the present invention,
In an imaging device in which at least one of the driving frequency of the image sensor and the signal processing frequency is reduced, it is possible to obtain a progressively scanned video signal.

【0016】本願の請求項6の発明は、被写体から到来
する撮像光を各色成分別に分解する色分解光学手段と、
前記色分解光学手段で得られた被写体の像を光電変換す
るため、水平方向及び垂直方向に配列された複数の光電
変換素子、及び前記光電変換素子の電荷情報を順次に垂
直方向に転送する垂直電荷転送手段が形成された複数の
撮像素子と、前記撮像素子の垂直電荷転送手段で転送さ
れた電荷情報を、水平方向に複数画素単位で混合して画
素信号を出力する画素混合手段と、を具備し、前記複数
の撮像素子における各画素の混合の組合わせを、複数画
素単位で異ならせることを特徴とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided color separation optical means for separating image pickup light coming from a subject for each color component,
In order to photoelectrically convert the image of the subject obtained by the color separation optical means, a plurality of photoelectric conversion elements arranged in a horizontal direction and a vertical direction, and a vertical direction for sequentially transferring the charge information of the photoelectric conversion elements in the vertical direction. A plurality of imaging elements formed with charge transfer means, and a pixel mixing means for mixing the charge information transferred by the vertical charge transfer means of the imaging element in a plurality of pixels in the horizontal direction and outputting a pixel signal, A plurality of image pickup devices, wherein a combination of pixels is different for each of a plurality of pixels.

【0017】本願の請求項7の発明は、請求項6の撮像
装置において、前記垂直電荷転送手段は、前記光電変換
素子の電荷情報を垂直方向に独立して転送することを特
徴とするものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the imaging device of the sixth aspect, the vertical charge transfer means transfers charge information of the photoelectric conversion element independently in a vertical direction. is there.

【0018】本願の請求項6,7記載の構成によれば、
複数の撮像素子を有する撮像装置において、撮像素子の
駆動周波数を低減した順次走査の映像信号を得ることが
でき、水平及び垂直方向に高解像度な信号となる。
According to the sixth and seventh aspects of the present invention,
In an image pickup apparatus having a plurality of image pickup devices, it is possible to obtain a progressively scanned video signal with a reduced drive frequency of the image pickup device, resulting in a high-resolution signal in the horizontal and vertical directions.

【0019】本願の請求項8の発明は、被写体の像を光
電変換するため、水平方向及び垂直方向に配列された複
数の光電変換素子と、垂直方向に配列された前記光電変
換素子の電荷情報を順次に垂直方向に独立して転送する
垂直電荷転送手段と、前記垂直電荷転送手段で転送され
た電荷情報を、水平方向に1画素単位又は複数画素単位
で出力する画素混合手段と、前記画素混合手段に対して
動画モード及び高画質モードの設定を行うモード設定手
段と、を具備し、前記モード設定手段で動画モードが設
定された場合、前記画素混合手段の出力される複数画素
単位から順次走査の映像信号を作成し、前記モード設定
手段で高画質モードが設定された場合、前記画素混合手
段の出力される1画素単位から順次走査の映像信号を作
成することを特徴とするものである。
According to an eighth aspect of the present invention, in order to photoelectrically convert an image of a subject, a plurality of photoelectric conversion elements arranged in a horizontal direction and a vertical direction, and charge information of the photoelectric conversion elements arranged in a vertical direction. Vertical charge transfer means for sequentially and independently transferring in a vertical direction, charge information transferred by the vertical charge transfer means, a pixel mixing means for outputting one pixel unit or a plurality of pixel units in the horizontal direction, And a mode setting means for setting a moving image mode and a high image quality mode for the mixing means, wherein when the moving image mode is set by the mode setting means, the pixel mixing means sequentially outputs a plurality of pixel units. A scanning video signal is created, and when the high image quality mode is set by the mode setting unit, a scanning video signal is created sequentially from one pixel output by the pixel mixing unit. It is intended to.

【0020】本願の請求項9の発明は、請求項8記載の
撮像装置において、前記画素混合手段は、前記垂直電荷
転送手段で得られた電荷情報を水平方向に転送する水平
電荷転送手段を有し、前記水平電荷転送手段は、動画モ
ードでは電荷情報を水平方向に複数画素混合して転送
し、高画質モードでは水平方向に独立な電荷情報を転送
することを特徴とするものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the imaging apparatus of the eighth aspect, the pixel mixing means has a horizontal charge transfer means for transferring the charge information obtained by the vertical charge transfer means in a horizontal direction. In the moving image mode, the horizontal charge transfer means transfers the charge information by mixing a plurality of pixels in the horizontal direction, and transfers the charge information independently in the horizontal direction in the high image quality mode.

【0021】本願の請求項10の発明は、請求項8記載
の撮像装置において、前記画素混合手段は、前記光電変
換素子の出力信号を水平方向に混合する画素混合信号処
理回路を有し、前記画素混合信号処理回路は、動画モー
ドでは前記光電変換素子の出力信号を水平方向に複数画
素混合することを特徴とするものである。
According to a tenth aspect of the present invention, in the imaging device of the eighth aspect, the pixel mixing means has a pixel mixing signal processing circuit for mixing output signals of the photoelectric conversion elements in a horizontal direction, The pixel mixing signal processing circuit is characterized in that in the moving image mode, the output signal of the photoelectric conversion element is mixed by a plurality of pixels in the horizontal direction.

【0022】本願の請求項8〜10記載の構成によれ
ば、動画モードでは撮像素子の駆動周波数を低減して
も、順次走査の映像信号を得ることができ、高画質モー
ドでは水平・垂直両方向に高画質な画像を得ることが可
能である。
According to the configuration of the present invention, a video signal of progressive scanning can be obtained in the moving image mode even if the driving frequency of the image pickup device is reduced. It is possible to obtain a high quality image.

【0023】本願の請求項11の発明は、互いに異なる
分光特性を持つ4つの色フィルタC1,C2,C3,C
4が所定の順序で2次元的に配置されたカラーフィルタ
素子と、前記カラーフィルタ素子を通して得られた被写
体の像を光電変換するため、水平方向及び垂直方向に配
列された複数の光電変換素子と、垂直方向に配列された
前記光電変換素子の電荷情報を順次に垂直方向に独立し
て転送する垂直電荷転送手段と、前記垂直電荷転送手段
で転送された電荷情報を、水平方向に複数画素単位で混
合して水平方向の電荷情報を出力する画素混合手段と、
を具備することを特徴とするものである。
According to the eleventh aspect of the present invention, there are provided four color filters C1, C2, C3, C3 having spectral characteristics different from each other.
4 is a color filter element two-dimensionally arranged in a predetermined order, and a plurality of photoelectric conversion elements arranged in a horizontal direction and a vertical direction for photoelectrically converting an image of a subject obtained through the color filter element. Vertical charge transfer means for sequentially and vertically independently transferring the charge information of the photoelectric conversion elements arranged in the vertical direction, and the charge information transferred by the vertical charge transfer means in a plurality of pixel units in the horizontal direction. Pixel mixing means for mixing and outputting horizontal charge information;
It is characterized by having.

【0024】本願の請求項12の発明は、請求項11の
撮像装置において、前記画素混合手段は、複数画素単位
の混合の組合わせをフィールド毎に変化させる画素混合
制御手段を含んで構成されることを特徴とするものであ
る。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the imaging device of the eleventh aspect, the pixel mixing means includes a pixel mixing control means for changing a combination of a plurality of pixels for each field. It is characterized by the following.

【0025】本願の請求項11,12記載の構成によれ
ば、色フィルタを有する撮像素子の駆動周波数を低減し
た撮像装置において、順次走査のカラー信号を得ること
が可能である。
According to the configuration described in claims 11 and 12 of the present application, it is possible to obtain a sequentially-scanned color signal in an imaging apparatus in which the driving frequency of an imaging element having a color filter is reduced.

【0026】本願の請求項13の発明は、互いに異なる
分光特性を持つ4つの色フィルタC1,C2,C3,C
4が所定の順序で2次元的に配置されたカラーフィルタ
素子と、前記カラーフィルタ素子を通して得られた被写
体の像を光電変換するため、水平方向及び垂直方向に配
列された複数の光電変換素子と、垂直方向に配列された
前記光電変換素子の電荷情報を順次、垂直方向に独立し
て転送する垂直電荷転送手段と、前記垂直電荷転送手段
で転送された電荷情報を、水平方向に複数画素単位で混
合して水平方向の電荷情報を出力する画素混合手段と、
前記画素混合手段の出力する画素信号から、順次走査の
映像信号を生成する混合画素信号処理手段と、を具備
し、前記画素混合手段は、前記垂直電荷転送手段で得ら
れた電荷情報を水平方向に複数画素単位で混合して水平
方向に転送する水平電荷転送手段を含んで構成されるこ
とを特徴とするものである。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there are provided four color filters C1, C2, C3, C3 having different spectral characteristics.
4 is a color filter element two-dimensionally arranged in a predetermined order, and a plurality of photoelectric conversion elements arranged in a horizontal direction and a vertical direction for photoelectrically converting an image of a subject obtained through the color filter element. Vertical charge transfer means for sequentially transferring the charge information of the photoelectric conversion elements arranged in the vertical direction independently in the vertical direction, and the charge information transferred by the vertical charge transfer means in a plurality of pixel units in the horizontal direction. Pixel mixing means for mixing and outputting horizontal charge information;
Mixing pixel signal processing means for generating a progressive scanning video signal from the pixel signal output from the pixel mixing means, wherein the pixel mixing means converts the charge information obtained by the vertical charge transfer means in the horizontal direction. And a horizontal charge transfer means for mixing and transferring in a horizontal direction in units of a plurality of pixels.

【0027】本願の請求項13記載の構成によれば、色
フィルタを有する撮像素子の駆動周波数を低減した撮像
装置において、簡単な信号処理によって順次走査のカラ
ー信号を得ることが可能である。
According to the configuration described in claim 13 of the present application, in an image pickup apparatus in which the driving frequency of an image pickup device having a color filter is reduced, a color signal for progressive scanning can be obtained by simple signal processing.

【0028】本願の請求項14の発明は、互いに異なる
分光特性を持つ4つの色フィルタC1,C2,C3,C
4が所定の順序で2次元的に配置されたカラーフィルタ
素子と、前記カラーフィルタ素子を通して得られた被写
体の像を光電変換するため、水平方向及び垂直方向に配
列された複数の光電変換素子と、垂直方向に配列された
前記光電変換素子の電荷情報を順次に垂直方向に独立し
て転送する垂直電荷転送手段と、前記垂直電荷転送手段
で得られた電荷情報を水平方向に1画素又は複数画素単
位で水平方向に転送する水平電荷転送手段と、前記水平
電荷転送手段の出力する複数画素信号から、順次走査の
映像信号を生成する混合画素信号処理手段と、前記水平
電荷転送手段の出力する各1画素信号から、順次走査の
映像信号を生成する独立画素信号処理手段と、動画モー
ド及び高画質モードの設定を行うモード設定手段と、を
具備し、前記モード設定手段で動画モードが設定された
場合、前記混合画素信号処理手段の出力画素から順次走
査の映像信号を作成し、前記モード設定手段で高画質モ
ードが設定された場合、前記独立画素信号処理手段の出
力画素から順次走査の映像信号を作成することを特徴と
するものである。
According to the invention of claim 14 of the present application, four color filters C1, C2, C3, C3 having different spectral characteristics from each other are provided.
4 is a color filter element two-dimensionally arranged in a predetermined order, and a plurality of photoelectric conversion elements arranged in a horizontal direction and a vertical direction for photoelectrically converting an image of a subject obtained through the color filter element. Vertical charge transfer means for sequentially and vertically independently transferring the charge information of the photoelectric conversion elements arranged in the vertical direction, and one or more pixels in the horizontal direction for transferring the charge information obtained by the vertical charge transfer means. Horizontal charge transfer means for transferring pixels in a horizontal direction, mixed pixel signal processing means for generating a progressively scanned video signal from a plurality of pixel signals output from the horizontal charge transfer means, and output from the horizontal charge transfer means An independent pixel signal processing unit configured to generate a video signal of progressive scanning from each one pixel signal; and a mode setting unit configured to set a moving image mode and a high image quality mode. When the moving image mode is set by the setting means, a video signal of progressive scanning is created from the output pixels of the mixed pixel signal processing means, and when the high image quality mode is set by the mode setting means, the independent pixel signal processing means In which a video signal of progressive scanning is created from the output pixels of (1) and (2).

【0029】本願の請求項15の発明は、請求項11〜
14のいずれか1項の撮像装置において、前記色フィル
タC1,C2,C3,C4は、C1とC3及びC2とC
4を垂直方向に隣接させ、C1及びC3を垂直方向と水
平方向共に2画素周期に配列し、C2及びC4を垂直方
向に2画素周期に配列し、水平方向に2画素周期で垂直
方向に配置を反転させたことを特徴とするものである。
The invention of claim 15 of the present application is directed to claims 11 to
14. In the imaging device according to any one of items 14, the color filters C1, C2, C3, and C4 may be C1 and C3 and C2 and C3.
4 are vertically adjacent, C1 and C3 are arranged in a two-pixel cycle both in the vertical and horizontal directions, C2 and C4 are arranged in a two-pixel cycle in the vertical direction, and are vertically arranged in a two-pixel cycle in the horizontal direction. Is reversed.

【0030】本願の請求項16の発明は、請求項11〜
15のいずれか1項の撮像装置において、前記色フィル
タC1,C2,C3,C4は、夫々Ye,Mg,Cy,
Gで構成されることを特徴とするものである。
The invention of claim 16 of the present application is directed to claims 11 to
15. In the imaging device according to any one of Items 15, the color filters C1, C2, C3, and C4 may be Ye, Mg, Cy,
G.

【0031】本願の請求項17の発明は、請求項11〜
15のいずれか1項の撮像装置において、前記色フィル
タC1,C2,C3,C4は、夫々Ye,Wh,Cy,
Gで構成されることを特徴とするものである。
The invention of claim 17 of the present application is directed to claims 11 to
15. In the imaging device according to any one of Items 15, the color filters C1, C2, C3, and C4 are respectively Ye, Wh, Cy,
G.

【0032】本願の請求項18の発明は、請求項13〜
17のいずれか1項の撮像装置において、前記混合画素
信号処理手段は、画素混合出力信号を垂直方向に演算処
理することを特徴とするものである。
The invention of claim 18 of the present application is directed to claims 13 to
18. The imaging device according to any one of items 17 to 17, wherein the mixed pixel signal processing means performs arithmetic processing on a pixel mixed output signal in a vertical direction.

【0033】本願の請求項19の発明は、請求項13〜
17のいずれか1項の撮像装置において、前記混合画素
信号処理手段は、画素混合出力信号の垂直方向の低域周
波数通過フィルタ処理により輝度信号を作成し、画素混
合出力信号の垂直方向の高域周波数通過フィルタ処理に
より色信号を作成することを特徴とするものである。
The invention of claim 19 of the present application is directed to claims 13 to
17. The image pickup apparatus according to any one of claims 17, wherein the mixed pixel signal processing means generates a luminance signal by performing a low frequency pass filter process in the vertical direction of the pixel mixed output signal, and generates a high frequency signal in the vertical direction of the pixel mixed output signal. A color signal is created by frequency pass filter processing.

【0034】本願の請求項20の発明は、請求項14〜
17のいずれか1項の撮像装置において、前記独立画素
信号処理手段は、水平方向に連続する画素信号をS1,
S2・・・・,Sn(n:自然数)とするとき、隣接す
る2信号Si,Si+1を加算する加算手段と、前記加
算手段の出力信号S1+S2,S2+S3,・・・・,
Sn-1 +Snを、垂直方向に演算する演算処理回路と、
を有することを特徴とするものである。
The invention of claim 20 of the present application is directed to claims 14 to
17. In the imaging device according to any one of items 17, the independent pixel signal processing means may output pixel signals continuous in the horizontal direction to S1,
.., Sn (n: natural number), adding means for adding two adjacent signals Si, Si + 1, and output signals S1 + S2, S2 + S3,.
An arithmetic processing circuit for calculating Sn-1 + Sn in the vertical direction;
It is characterized by having.

【0035】本願の請求項21の発明は、請求項14〜
17のいずれか1項の撮像装置において、前記独立画素
信号処理手段は、水平方向に連続する画素信号をS1,
S2・・・・,Sn(n:自然数)とするとき、隣接す
る2信号Si,Si+1を加算する加算手段を有し、前
記加算手段の出力信号S1+S2,S2+S3,・・・
・,Sn-1 +Snの垂直方向の低域周波数通過フィルタ
処理により輝度信号を作成し、前記画素混合手段の出力
信号の垂直方向の高域周波数通過フィルタ処理により色
信号を作成することを特徴とするものである。
The invention of claim 21 of the present application is directed to claims 14 to
17. In the imaging device according to any one of items 17, the independent pixel signal processing means may output pixel signals continuous in the horizontal direction to S1,
.., Sn (n: natural number), there is an adding means for adding two adjacent signals Si and Si + 1, and the output signals S1 + S2, S2 + S3,.
A luminance signal is created by low-pass filter processing in the vertical direction of Sn-1, + Sn, and a chrominance signal is created by high-pass filter processing in the vertical direction of the output signal of the pixel mixing means. Is what you do.

【0036】請求項14〜21記載の構成によれば、色
フィルタを有する撮像素子の駆動周波数を低減した撮像
装置において、動画モードでは撮像素子の駆動周波数を
低減しても、順次走査の映像信号を得ることができ、高
画質モードでは水平・垂直両方向に高画質な画像を得る
ことが可能である。
According to the above construction, in the imaging apparatus in which the driving frequency of the imaging device having the color filter is reduced, in the moving image mode, even if the driving frequency of the imaging device is reduced, the video signal of the progressive scanning is reduced. In the high image quality mode, it is possible to obtain high quality images in both the horizontal and vertical directions.

【0037】本願の請求項22の発明は、請求項1〜2
1のいずれか1項の撮像装置において、前記光電変換素
子は、水平640画素、垂直480画素を光電変換する
ことを特徴とするものである。
The invention of claim 22 of the present application is directed to claims 1-2.
2. The imaging device according to claim 1, wherein the photoelectric conversion element photoelectrically converts 640 horizontal pixels and 480 vertical pixels.

【0038】本願の請求項23の発明は、請求項1〜2
1のいずれか1項の撮像装置において、前記光電変換素
子は、水平1024画素、垂直768画素を光電変換す
ることを特徴とするものである。
The invention of claim 23 of the present application is directed to claims 1-2.
2. The imaging device according to any one of 1 to 3, wherein the photoelectric conversion element photoelectrically converts 1024 horizontal pixels and 768 vertical pixels.

【0039】本願の請求項24の発明は、請求項1〜2
1のいずれか1項の撮像装置において、前記光電変換素
子は、水平1280画素、垂直960画素を光電変換す
ることを特徴とするものである。
The invention of claim 24 of the present application is directed to claims 1-2.
2. The imaging device according to claim 1, wherein the photoelectric conversion element photoelectrically converts 1280 horizontal pixels and 960 vertical pixels.

【0040】[0040]

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態にお
ける撮像装置について、図面を用いて説明する。 (実施の形態1)本発明の実施の形態1における撮像装
置について、図面を参照しつつ説明する。図1は本実施
の形態における撮像装置の全体構成図である。この撮像
装置は、レンズ101、撮像素子102、撮像素子駆動
回路103、アナログ信号処理回路104、アナログ・
デジタル変換回路(以下、単にA/Dという)105、
デジタル信号処理回路106を含んで構成される。撮像
素子102の構成を図2に示す。図2において図34に
示す撮像素子と同一部分には同一符号を付けている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an imaging device according to each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. (Embodiment 1) An imaging apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an imaging device according to the present embodiment. This imaging apparatus includes a lens 101, an imaging element 102, an imaging element driving circuit 103, an analog signal processing circuit 104,
A digital conversion circuit (hereinafter simply referred to as A / D) 105;
The digital signal processing circuit 106 is included. FIG. 2 shows the configuration of the image sensor 102. In FIG. 2, the same portions as those of the image sensor shown in FIG. 34 are denoted by the same reference numerals.

【0041】撮像素子102は、被写体の像を光電変換
するため、水平方向及び垂直方向に配列された複数の光
電変換素子を受光部1aとして有している。また垂直方
向に配列された光電変換素子の電荷情報を順次に垂直方
向に独立して転送する垂直電荷転送手段として、垂直転
送部1bが形成されている。尚、図34(b)の撮像素
子201と異なる点は、水平電荷転送手段として画素混
合水平転送部1fを設けたことである。この画素混合水
平転送部1fは、垂直電荷転送手段で転送された電荷情
報を、水平方向に複数画素単位で混合して画素信号を出
力する画素混合手段の機能を有している。
The image sensor 102 has a plurality of photoelectric conversion elements arranged in a horizontal direction and a vertical direction as a light receiving section 1a in order to photoelectrically convert an image of a subject. Also, a vertical transfer section 1b is formed as a vertical charge transfer means for sequentially and independently transferring the charge information of the photoelectric conversion elements arranged in the vertical direction in the vertical direction. The difference from the image sensor 201 in FIG. 34B is that a pixel-mixing horizontal transfer section 1f is provided as horizontal charge transfer means. The pixel mixing horizontal transfer unit 1f has a function of a pixel mixing unit that mixes the charge information transferred by the vertical charge transfer unit in a plurality of pixels in the horizontal direction and outputs a pixel signal.

【0042】このような構成の撮像装置においては、レ
ンズ101を通過した被写体の像は撮像素子102に結
像される。撮像素子102は撮像素子駆動回路103の
駆動により光電変換を行い、撮像信号を出力する。次
に、アナログ信号処理回路104は、ノイズ除去や増幅
等の処理を行い、A/D105が撮像信号をデジタル信
号に変換する。デジタル信号処理回路106はデジタル
の撮像信号を入力し、輝度信号等の映像信号を作成して
出力する。
In the image pickup apparatus having such a configuration, an image of a subject that has passed through the lens 101 is formed on the image pickup device 102. The image sensor 102 performs photoelectric conversion by driving the image sensor driving circuit 103 and outputs an image signal. Next, the analog signal processing circuit 104 performs processing such as noise removal and amplification, and the A / D 105 converts the imaging signal into a digital signal. The digital signal processing circuit 106 receives a digital image pickup signal, creates and outputs a video signal such as a luminance signal.

【0043】ここで、撮像素子102の動作について説
明する。図2に示した撮像素子では、垂直方向に隣接す
る画素(受光部1a)の電荷信号を混合せずに、垂直転
送部1bを介して画素混合水平転送部1fまで転送す
る。このとき、画素混合水平転送部1fは、水平方向に
隣接する2画素の信号を混合して水平方向に転送する。
そして、電荷検出増幅器1d及び出力回路1eを経て撮
像信号が出力される。このときの、撮像素子の駆動周波
数は次のようになる。即ち順次走査で画素信号を読み出
しているため、垂直転送周波数(fvp)はインタレース
読み出し時の垂直転送周波数(fvi)の2倍の周波数と
なるが、水平転送段数が1/2となるため、水平転送周
波数(fhp)はインタレース読み出し時の水平転送周波
数(fhi)と等しい周波数となる。
Here, the operation of the image sensor 102 will be described. In the image sensor shown in FIG. 2, charge signals of vertically adjacent pixels (light receiving sections 1a) are not mixed, but are transferred to the pixel mixed horizontal transfer section 1f via the vertical transfer section 1b. At this time, the pixel mixing horizontal transfer unit 1f mixes signals of two pixels adjacent in the horizontal direction and transfers the signals in the horizontal direction.
Then, an imaging signal is output via the charge detection amplifier 1d and the output circuit 1e. The driving frequency of the image sensor at this time is as follows. That is, since the pixel signal is read out by the sequential scanning, the vertical transfer frequency (fvp) is twice as high as the vertical transfer frequency (fvi) at the time of the interlaced readout, but since the number of horizontal transfer stages is 、, The horizontal transfer frequency (fhp) is equal to the horizontal transfer frequency (fhi) at the time of interlaced reading.

【0044】具体例として、VGA(640H×480
V)の撮像素子の場合、インタレース読み出し時の駆動
周波数(=水平転送周波数)が約12MHzの場合、通
常の順次走査読み出し時の駆動周波数は、倍の約24M
Hzとなる。これに対し、本実施の形態における水平画
素混合順次走査読み出し時の駆動周波数は約12MHz
となり、インタレース読み出し時の駆動周波数と等しい
周波数で駆動が可能となる。このような駆動周波数の関
係を図3,図4に示す。
As a specific example, VGA (640H × 480)
V), when the driving frequency (= horizontal transfer frequency) at the time of interlaced reading is about 12 MHz, the driving frequency at the time of ordinary sequential scanning reading is doubled to about 24M.
Hz. On the other hand, the driving frequency at the time of horizontal pixel mixed sequential scanning reading in this embodiment is about 12 MHz.
And driving at a frequency equal to the driving frequency at the time of interlaced reading is enabled. FIGS. 3 and 4 show such a relationship between driving frequencies.

【0045】図3(a)は、インタレース読み出し駆動
の場合の垂直転送基準信号、水平転送基準信号、画素転
送クロックを示し、最初の1フィールド期間に第1ライ
ン〜第262.5ラインの基準信号が出力される。そし
て各ラインの間隔は約(1/15750)secであり、この期間の
画素転送クロックの周波数は12MHzとなる。これに
対して図3(b)は、水平画素独立順次走査(全画素読
み出し駆動)の場合の垂直転送基準信号、水平転送基準
信号、画素転送クロックを示す。ここでは各フィールド
期間に第1ライン〜第525ラインの基準信号が出力さ
れる。そして各ラインの間隔は約(1/31500)secであり、
この時間の画素転送クロックの周波数は24MHzとな
る。図4(c)は本実施の形態の動作を示し、水平画素
混合順次走査(全画素読み出し駆動)の場合の垂直転送
基準信号、水平転送基準信号、画素転送クロックの関係
を表す。各フィールド期間に第1ライン〜第525ライ
ンの基準信号が出力され、画素転送クロックの周波数は
12MHzとなる。
FIG. 3A shows a vertical transfer reference signal, a horizontal transfer reference signal, and a pixel transfer clock in the case of the interlaced read drive, and the reference of the first line to the 262.5th line in the first one field period. A signal is output. The interval between the lines is approximately (1/15750) sec, and the frequency of the pixel transfer clock during this period is 12 MHz. On the other hand, FIG. 3B shows a vertical transfer reference signal, a horizontal transfer reference signal, and a pixel transfer clock in the case of horizontal pixel independent sequential scanning (all-pixel read driving). Here, the reference signals of the first line to the 525th line are output in each field period. And the interval between each line is about (1/31500) sec,
The frequency of the pixel transfer clock at this time is 24 MHz. FIG. 4C shows the operation of the present embodiment, and shows the relationship among a vertical transfer reference signal, a horizontal transfer reference signal, and a pixel transfer clock in the case of horizontal pixel mixed sequential scanning (all-pixel read driving). The reference signals of the first to 525th lines are output during each field period, and the frequency of the pixel transfer clock is 12 MHz.

【0046】駆動周波数の低減は撮像素子が多画素にな
るほど効果的であり、SXGA(1280H×960
V)の撮像素子の場合、インタレース読み出し時の駆動
周波数(=水平転送周波数)が約48MHzの場合、通
常の順次走査読み出し時の駆動周波数は倍の約96MH
zとなるのに対し、本実施の形態の水平画素混合順次走
査読み出し時の駆動周波数は約48MHzとなる。この
ように、毎秒30フレーム(=60フィールド)の信号
を作成する場合と同等の駆動周波数で、毎秒60フレー
ム(画面)の垂直方向に独立した信号、つまり高い垂直
解像度を有する画素信号を作成することができる。
The reduction of the driving frequency is more effective as the number of pixels of the image sensor increases, and SXGA (1280H × 960)
V), when the driving frequency (= horizontal transfer frequency) at the time of interlaced reading is about 48 MHz, the driving frequency at the time of ordinary sequential scanning reading is doubled to about 96 MHz.
On the other hand, the driving frequency at the time of horizontal pixel mixed sequential scanning reading of this embodiment is about 48 MHz. In this manner, a signal independent in the vertical direction of 60 frames (screen) per second, that is, a pixel signal having a high vertical resolution, is generated at the same driving frequency as that for generating a signal of 30 frames per second (= 60 fields). be able to.

【0047】以上のように本実施の形態では、インタレ
ース読み出し時と同等の駆動周波数で、撮像素子の画素
信号を垂直方向に独立に転送し、隣接する水平2画素を
混合して水平転送する。そしてNTSC規格の映像信号
を生成する場合には、1フィールド期間(1/60[se
c] )に1フレーム(画面)の垂直方向に独立した画素
信号を出力することができる。また従来の周波数特性を
有する撮像素子やアナログ信号処理回路及びA/Dを用
いて、低消費電力で高い垂直解像度を有する画素信号を
作成することが可能となる。こうして毎秒60フレーム
のプログレッシブ画像を得ることができる。
As described above, in the present embodiment, the pixel signals of the image sensor are independently transferred in the vertical direction at the same driving frequency as in the case of interlaced reading, and two adjacent horizontal pixels are mixed and horizontally transferred. . When an NTSC standard video signal is generated, one field period (1/60 [se
c)), it is possible to output independent pixel signals in one frame (screen) in the vertical direction. Further, it is possible to generate a pixel signal having low power consumption and high vertical resolution by using an image sensor, an analog signal processing circuit, and an A / D having a conventional frequency characteristic. In this way, a progressive image of 60 frames per second can be obtained.

【0048】(実施の形態2)次に本発明の実施の形態
2における撮像装置について説明する。図5は本実施の
形態の撮像装置の構成を示す全体構成図であり、実施の
形態1と同一部分には同一の符号を付けて説明する。こ
の撮像装置の特徴は、撮像素子201として、図34
(b)に示した通常の全画素読み出し撮像素子201を
用いたことである。この撮像素子201の撮像信号を水
平2画素混合回路202に出力する。水平2画素混合回
路202は水平方向の2画素の信号を混合する画素混合
信号処理回路であり、前述した画素混合手段の機能を有
し、その構成を図6(a)に示す。また水平2画素混合
回路202の動作タイミングを図6(b)に示す。
(Embodiment 2) Next, an image pickup apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described. FIG. 5 is an overall configuration diagram showing the configuration of the imaging apparatus according to the present embodiment, and the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The feature of this imaging device is that the
That is, a normal all-pixel readout imaging device 201 shown in FIG. The image pickup signal of the image pickup device 201 is output to the horizontal two-pixel mixing circuit 202. The horizontal two-pixel mixing circuit 202 is a pixel mixing signal processing circuit that mixes signals of two pixels in the horizontal direction, has a function of the above-described pixel mixing unit, and has a configuration shown in FIG. The operation timing of the horizontal two-pixel mixing circuit 202 is shown in FIG.

【0049】図6(a)に示すように、水平2画素混合
回路202は、1画素遅延回路301、加算回路30
2、サンプリング回路303から構成される。図6
(b)に示すように、撮像素子の出力信号を1画素遅延
回路301に与え、1画素期間遅延する。そして、加算
回路302にて撮像素子の出力信号と遅延信号とを加算
する。次にサンプリング回路303において、連続する
加算信号の内、1つを定期的に間引きする。
As shown in FIG. 6A, the horizontal two-pixel mixing circuit 202 includes a one-pixel delay circuit 301 and an addition circuit 30.
2. It is composed of a sampling circuit 303. FIG.
As shown in (b), the output signal of the image sensor is supplied to the one-pixel delay circuit 301 and is delayed by one pixel period. Then, the output signal of the image sensor and the delay signal are added by the addition circuit 302. Next, in the sampling circuit 303, one of the continuous addition signals is thinned out periodically.

【0050】このように構成された本実施の形態の撮像
装置においては、図5の全画素読み出し撮像素子201
は、撮像素子駆動回路203の駆動により順次走査を行
い、撮像信号を作成する。水平2画素混合回路202は
この撮像信号を入力し、水平方向の信号量を1/2に変
換する。このため画素信号の周波数帯域も1/2とな
る。周波数帯域が1/2となった撮像信号は、アナログ
信号処理回路104に入力され、ノイズ除去や増幅等の
処理が行われる。A/D105はアナログ信号処理回路
104の出力信号をデジタル信号に変換し、デジタル信
号処理回路106に与える。デジタル信号処理回路10
6は輝度信号等の映像信号を作成して出力する。
In the image pickup apparatus according to the present embodiment thus configured, the all-pixel readout image pickup device 201 shown in FIG.
Scans sequentially by driving the image sensor driving circuit 203 to generate an image signal. The horizontal two-pixel mixing circuit 202 receives the image signal and converts the signal amount in the horizontal direction to 1 /. Therefore, the frequency band of the pixel signal is also halved. The imaging signal whose frequency band has been reduced to さ れ is input to the analog signal processing circuit 104, where processing such as noise removal and amplification is performed. The A / D 105 converts an output signal of the analog signal processing circuit 104 into a digital signal and supplies the digital signal to the digital signal processing circuit 106. Digital signal processing circuit 10
Reference numeral 6 creates and outputs a video signal such as a luminance signal.

【0051】このように、通常の全画素読み出し撮像素
子を用いて順次走査読み出しを行い、毎秒60フレーム
(画面)の垂直方向に独立した画素信号を作成する。そ
してこの撮像素子の出力信号を水平2画素混合回路20
2に与え、水平方向に2画素混合する。こうすると、従
来のアナログ信号処理回路及びA/Dを用いて、低消費
電力で高い垂直解像度を有する映像信号を作成すること
ができる。
As described above, sequential scanning readout is performed by using a normal all-pixel readout image pickup element, and pixel signals independent in the vertical direction of 60 frames (screen) per second are created. Then, the output signal of this image sensor is converted to a horizontal two-pixel mixing circuit 20.
2 to mix two pixels in the horizontal direction. This makes it possible to create a video signal having low power consumption and high vertical resolution using the conventional analog signal processing circuit and A / D.

【0052】また、この実施の形態2の撮像装置を、次
のように構成することもできる。図7は実施の形態2に
おける撮像装置の他の構成例を示すブロック図であり、
図5に示した構成と対応する部分には同一の符号を付け
る。この撮像装置の特徴は、撮像素子201が図34
(b)に示した通常の全画素読み出し撮像素子であり、
この撮像素子201の撮像信号をアナログ信号処理回路
104を介してA/D105に与え、デジタル信号の状
態で水平方向に2画素混合するようにしている。そのた
めデジタル信号処理回路401の内部に水平2画素混合
ブロック402を画素混合信号処理回路として設けてい
る。
The imaging apparatus according to the second embodiment may be configured as follows. FIG. 7 is a block diagram illustrating another configuration example of the imaging device according to Embodiment 2.
Parts corresponding to those shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals. The feature of this imaging device is that the imaging device 201
(B) a normal all-pixel readout imaging device shown in FIG.
The image signal of the image sensor 201 is supplied to the A / D 105 via the analog signal processing circuit 104, and two pixels are mixed in the horizontal direction in the state of a digital signal. Therefore, a horizontal two-pixel mixing block 402 is provided inside the digital signal processing circuit 401 as a pixel mixing signal processing circuit.

【0053】水平2画素混合ブロック402の構成例を
図8(a)に示し、また水平2画素混合ブロック402
の動作タイミングを図8(b)に示す。図8(a)に示
すように、水平2画素混合ブロック402は、1画素デ
ジタル遅延回路501、加算回路502、サブサンプリ
ング回路503から構成される。そして図8(b)に示
すように、A/Dの出力信号を1画素デジタル遅延回路
501にて1画素期間遅延し、加算回路502にて撮像
素子の出力信号と遅延信号とを加算する。そして、サブ
サンプリング回路503にて加算信号の2画素毎にサン
プリングを行い、映像信号を出力する。
FIG. 8A shows an example of the configuration of the horizontal two-pixel mixing block 402.
FIG. 8 (b) shows the operation timing. As shown in FIG. 8A, the horizontal two-pixel mixing block 402 includes a one-pixel digital delay circuit 501, an addition circuit 502, and a sub-sampling circuit 503. Then, as shown in FIG. 8B, the A / D output signal is delayed by one pixel period in the one-pixel digital delay circuit 501, and the output signal of the image sensor and the delay signal are added in the addition circuit 502. Then, the sub-sampling circuit 503 samples the added signal every two pixels, and outputs a video signal.

【0054】このように図7の撮像装置においては、全
画素読み出し撮像素子201は、撮像素子駆動回路20
3の駆動により順次走査を行い、撮像信号を作成する。
この撮像信号は水平2画素混合ブロック402に与えら
れると、水平方向の信号量が1/2となり、信号の周波
数帯域も1/2となる。このようにデジタル信号処理回
路401において、周波数帯域が1/2となったデジタ
ル信号から、輝度信号等の映像信号が作成される。
As described above, in the image pickup apparatus shown in FIG.
Scanning is performed sequentially by the drive of No. 3 to generate an image pickup signal.
When this image pickup signal is given to the horizontal two-pixel mixing block 402, the signal amount in the horizontal direction becomes 1 / and the frequency band of the signal also becomes 2. As described above, in the digital signal processing circuit 401, a video signal such as a luminance signal is created from a digital signal whose frequency band is reduced to half.

【0055】このように、通常の全画素読み出し撮像素
子を用いて順次走査読み出しを行い、毎秒60フレーム
(画面)の垂直方向に独立した画素信号を作成する。そ
してこの画素信号をデジタル信号処理回路401内の水
平2画素混合ブロック402に与え、水平方向に2画素
の信号を混合する。こうすると、デジタル信号処理回路
401の低消費電力化が行われ、高い垂直解像度を有す
る映像信号を作成することができる。
As described above, sequential scanning readout is performed by using a normal all-pixel readout image pickup device, and pixel signals independent in the vertical direction of 60 frames (screen) per second are created. The pixel signal is supplied to a horizontal two-pixel mixing block 402 in the digital signal processing circuit 401, and the two-pixel signal is mixed in the horizontal direction. Thus, the power consumption of the digital signal processing circuit 401 is reduced, and a video signal having a high vertical resolution can be created.

【0056】以上のように、実施の形態2では、通常の
全画素読み出し撮像素子を用いて順次走査読み出しを行
い、撮像素子の画素信号を垂直方向に独立して転送す
る。NTSC規格の映像信号を生成する場合は、1フィ
ールド期間(1/60[sec] )に1フレーム(画面)の
垂直方向に独立した画素信号を得ることができる。こう
して低消費電力で高い垂直解像度を有する映像信号を作
成することができる。また60フレームのプログレッシ
ブ画像を得ることもできる。
As described above, in the second embodiment, sequential scanning readout is performed using a normal all-pixel readout imaging device, and pixel signals of the imaging device are independently transferred in the vertical direction. When a video signal of the NTSC standard is generated, it is possible to obtain one frame (screen) of vertically independent pixel signals in one field period (1/60 [sec]). Thus, a video signal having low power consumption and high vertical resolution can be created. In addition, a progressive image of 60 frames can be obtained.

【0057】(実施の形態3)次に本発明の実施の形態
3における撮像装置について説明する。図9は本実施の
形態の撮像装置の構成を示す全体構成図であり、実施の
形態1と同一部分には同一の符号を付けて説明する。こ
の撮像装置の特徴は、撮像素子駆動回路103を制御す
るため、撮像素子駆動制御回路107を画素混合制御手
段又は画素混合手段として設けたことである。図10及
び図11に撮像素子102の構成と動作を示す。本図に
おいても実施の形態1と同一部分は同一符号を付ける。
実施の形態1の撮像素子と異なり、水平電荷転送手段と
して画素混合可変水平転送部1gを設けている。
(Embodiment 3) Next, an image pickup apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described. FIG. 9 is an overall configuration diagram showing the configuration of the imaging apparatus according to the present embodiment. The same parts as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals. A feature of this imaging device is that the imaging device drive control circuit 107 is provided as pixel mixing control means or pixel mixing means in order to control the imaging device drive circuit 103. 10 and 11 show the configuration and operation of the image sensor 102. In this figure, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
Unlike the imaging device of the first embodiment, a variable pixel horizontal transfer section 1g is provided as horizontal charge transfer means.

【0058】このように構成された本実施の形態の撮像
装置において、レンズ101を通過した被写体の像は撮
像素子102で結像される。撮像素子駆動回路103は
駆動制御回路107で制御されて撮像素子102を駆動
する。そして撮像素子102は光電変換を行い、撮像信
号を出力する。アナログ信号処理回路104はこの撮像
信号を入力し、ノイズ除去や増幅等の処理を行う。A/
D105はアナログ信号処理回路104の出力信号をデ
ジタル信号に変換し、デジタル信号処理回路106に与
える。そしてデジタル信号処理回路106は輝度信号等
の映像信号を作成し、出力する。
In the image pickup apparatus according to the present embodiment thus configured, an image of a subject that has passed through the lens 101 is formed by the image pickup device 102. The image sensor driving circuit 103 drives the image sensor 102 under the control of the drive control circuit 107. Then, the image sensor 102 performs photoelectric conversion and outputs an image signal. The analog signal processing circuit 104 receives the imaging signal and performs processing such as noise removal and amplification. A /
D105 converts the output signal of the analog signal processing circuit 104 into a digital signal and supplies the digital signal to the digital signal processing circuit 106. Then, the digital signal processing circuit 106 creates and outputs a video signal such as a luminance signal.

【0059】ここで、撮像素子駆動制御回路107の動
作について、図10及び図11を用いて説明する。撮像
素子102においては、図2と同様に垂直方向に隣接す
る画素(受光部1a)の電荷信号を混合せずに、垂直転
送部1bを介して画素混合可変水平転送部1gまで転送
する。このとき画素混合可変水平転送部1gは、水平方
向に隣接する2画素の信号を混合して水平方向に転送す
る。この信号は電荷検出増幅器1d及び出力回路1eを
経て撮像信号として出力される。このとき、撮像素子駆
動制御回路107は、水平方向に隣接する2画素の信号
の混合のペアを所定のタイミングで切り替える。例えば
図10及び図11に示すように、1フィールド期間毎に
第1フィールドと第2フィールドとで混合ペアを切り替
える。
Here, the operation of the image sensor drive control circuit 107 will be described with reference to FIGS. In the image sensor 102, similarly to FIG. 2, the charge signals of the vertically adjacent pixels (light receiving section 1a) are not mixed, but are transferred to the pixel mixing variable horizontal transfer section 1g via the vertical transfer section 1b. At this time, the pixel-mixing variable horizontal transfer unit 1g mixes signals of two pixels adjacent in the horizontal direction and transfers the signals in the horizontal direction. This signal is output as an imaging signal via the charge detection amplifier 1d and the output circuit 1e. At this time, the image sensor drive control circuit 107 switches a pair of mixed signals of two pixels adjacent in the horizontal direction at a predetermined timing. For example, as shown in FIGS. 10 and 11, the mixed pair is switched between the first field and the second field every one field period.

【0060】このように、フィールド毎に混合ペアを切
り替えることによって、画素混合信号の空間位置が水平
方向に1画素分シフトする。垂直方向におけるインタレ
ース処理において、垂直解像度が目の積分効果によって
向上するのと同様に、水平方向の解像度を向上すること
が可能となる。
As described above, by switching the mixed pair for each field, the spatial position of the pixel mixed signal is shifted by one pixel in the horizontal direction. In the interlacing process in the vertical direction, the resolution in the horizontal direction can be improved in the same manner as the vertical resolution is improved by the integration effect of the eyes.

【0061】以上のように本実施の形態では、インタレ
ース読み出し時と同等の駆動周波数で、撮像素子の画素
信号を垂直方向に独立に転送し、隣接する水平2画素を
混合して水平転送する。こうするとNTSC規格の映像
信号を生成する場合は、1フィールド期間(1/60[s
ec] )に1フレーム(画面)の垂直方向に独立した画素
信号を得ることができる。そして従来の周波数特性を有
する撮像素子やアナログ信号処理回路及びA/Dを用い
て、低消費電力で高い垂直解像度を有する画素信号を作
成することができる。更に水平画素の混合ペアをフィー
ルド毎に切り替えることによって、水平解像度を向上す
ることができる。
As described above, in the present embodiment, the pixel signals of the image sensor are independently transferred in the vertical direction at the same driving frequency as that at the time of interlaced reading, and two adjacent horizontal pixels are mixed and horizontally transferred. . In this way, when an NTSC standard video signal is generated, one field period (1/60 [s]
ec]), it is possible to obtain pixel signals independent in one frame (screen) in the vertical direction. Then, a pixel signal having low power consumption and high vertical resolution can be created by using an image sensor, an analog signal processing circuit, and an A / D having a conventional frequency characteristic. Further, by switching the mixed pair of horizontal pixels for each field, the horizontal resolution can be improved.

【0062】(実施の形態4)次に本発明の実施の形態
4における撮像装置について説明する。図12は本実施
の形態の撮像装置の構成を示す全体構成図であり、実施
の形態2と同一部分には同一の符号を付けて説明する。
この撮像装置の特徴は、水平2画素混合回路204を設
け、更にこの回路を制御する画素混合制御回路205を
画素混合制御手段として設けたことである。他のブロッ
クは図5と略同一であるので、それらの構成の説明は省
略する。図12に示した水平2画素混合回路204の構
成例を図13のブロック図に示す。また水平2画素混合
回路204の動作タイミングを図14及び図15に示
す。
(Embodiment 4) Next, an image pickup apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described. FIG. 12 is an overall configuration diagram showing the configuration of an imaging apparatus according to the present embodiment, and the same parts as those in the second embodiment will be described with the same reference numerals.
The feature of this imaging apparatus is that a horizontal two-pixel mixing circuit 204 is provided, and a pixel mixing control circuit 205 for controlling this circuit is provided as pixel mixing control means. The other blocks are substantially the same as those shown in FIG. 5, and a description of those components will be omitted. A configuration example of the horizontal two-pixel mixing circuit 204 shown in FIG. 12 is shown in a block diagram of FIG. 14 and 15 show the operation timing of the horizontal two-pixel mixing circuit 204.

【0063】図13に示すように、水平2画素混合回路
204は、1画素遅延回路301、加算回路302、可
変サンプリング回路304から構成される。図14及び
図15に示すように、1画素遅延回路301は撮像素子
の出力信号S1,S2,S3・・・Snを1画素期間遅
延する。加算回路302は撮像素子の出力信号Si+1
と遅延信号Siとを加算する。可変サンプリング回路3
04は加算信号を、2画素毎にサンプリング点を変化さ
せて抽出する。このときの水平方向に隣接する2画素の
加算信号のペアを、画素混合制御回路205の制御によ
り所定のタイミングで切り替える。例えば図14及び図
15で示すように、1フィールド期間毎に第1フィール
ドと第2フィールドとで混合ペアを切り替える。
As shown in FIG. 13, the horizontal two-pixel mixing circuit 204 includes a one-pixel delay circuit 301, an addition circuit 302, and a variable sampling circuit 304. As shown in FIGS. 14 and 15, the one-pixel delay circuit 301 delays the output signals S1, S2, S3,. The addition circuit 302 outputs the output signal Si + 1 of the image sensor.
And the delay signal Si. Variable sampling circuit 3
Numeral 04 extracts the added signal by changing the sampling point every two pixels. At this time, a pair of addition signals of two pixels adjacent in the horizontal direction is switched at a predetermined timing under the control of the pixel mixing control circuit 205. For example, as shown in FIGS. 14 and 15, the mixed pair is switched between the first field and the second field every one field period.

【0064】このように構成された撮像装置において
は、全画素読み出し撮像素子201は撮像素子駆動回路
203の駆動により順次走査を行い、撮像信号を出力す
る。この撮像信号が水平2画素混合回路204に入力さ
れると、水平方向の信号量が1/2となり、信号の周波
数帯域も1/2となる。このように周波数帯域が1/2
となった撮像信号は、アナログ信号処理回路104に入
力されると、ノイズ除去、増幅等の処理が行われる。ア
ナログ信号処理回路104の出力信号はA/D105に
てデジタル信号に変換される。そしてデジタル信号処理
回路106はデジタルの撮像信号を入力し、輝度信号等
の映像信号を作成して出力する。
In the image pickup apparatus configured as described above, the all-pixel readout image pickup element 201 sequentially scans by driving the image pickup element drive circuit 203 and outputs an image pickup signal. When this image pickup signal is input to the horizontal two-pixel mixing circuit 204, the signal amount in the horizontal direction becomes 2 and the frequency band of the signal also becomes 1 /. Thus, the frequency band is 1 /
Is input to the analog signal processing circuit 104, processing such as noise removal and amplification is performed. The output signal of the analog signal processing circuit 104 is converted into a digital signal by the A / D 105. Then, the digital signal processing circuit 106 receives the digital image pickup signal, creates and outputs a video signal such as a luminance signal.

【0065】このように、通常の全画素読み出し撮像素
子を用いて順次走査読み出しを行い、1フィールド期間
(1/60[sec] )に1フレーム(画面)の垂直方向に
独立した出力信号を作成する。そして、この撮像素子の
出力信号を水平2画素混合回路202に与え、水平方向
に2画素混合する。こうすることによって、従来のアナ
ログ信号処理回路及びA/Dを用い、低消費電力で高い
垂直解像度を有する映像信号を作成することができる。
またフィールド毎に混合ペアを切り替えることによっ
て、加算信号の空間位置を水平方向に1画素分シフトす
ることができ、垂直方向におけるインタレース処理にお
いて、垂直解像度が目の積分効果によって向上するのと
同様に、水平方向の解像度を向上させることができる。
As described above, the sequential scanning readout is performed by using the normal all-pixel readout image pickup device, and an output signal independent in the vertical direction of one frame (screen) is generated in one field period (1/60 [sec]). I do. Then, the output signal of the image pickup device is supplied to a horizontal two-pixel mixing circuit 202 to mix two pixels in the horizontal direction. By doing so, a video signal having low power consumption and high vertical resolution can be created using a conventional analog signal processing circuit and A / D.
Further, by switching the mixed pair for each field, the spatial position of the added signal can be shifted by one pixel in the horizontal direction, and the vertical resolution in the interlacing process in the vertical direction is improved by the eye integration effect. In addition, the resolution in the horizontal direction can be improved.

【0066】また本実施の形態の撮像装置を図16のよ
うに構成することもできる。図16の撮像装置では、図
12に示したブロックと対応する部分には、同一の符号
を付ける。この撮像装置の特徴は、デジタル信号処理回
路403の内部に水平2画素混合ブロック404を設
け、このブロックを画素混合制御手段である画素混合制
御回路405で制御するようにしたことである、他のブ
ロックの機能は図12と略同一である。
The imaging apparatus according to the present embodiment can be configured as shown in FIG. In the imaging device of FIG. 16, the same reference numerals are given to portions corresponding to the blocks shown in FIG. A feature of this imaging apparatus is that a horizontal two-pixel mixing block 404 is provided inside the digital signal processing circuit 403, and this block is controlled by a pixel mixing control circuit 405 as pixel mixing control means. The function of the block is substantially the same as in FIG.

【0067】水平2画素混合ブロック404の構成例を
図17に示す。本図に示すように、水平2画素混合ブロ
ック404は、1画素デジタル遅延回路501、加算回
路502、可変サブサンプリング回路504から構成さ
れる。この混合ブロックの動作は、前述した図14及び
図15において、撮像素子の出力信号をA/Dの出力信
号に置き換え、水平2画素混合回路を水平2画素混合ブ
ロックに置き換え、1画素遅延回路を1画素デジタル遅
延回路に置き換えて説明することができる。
FIG. 17 shows an example of the configuration of the horizontal two-pixel mixing block 404. As shown in the figure, the horizontal two-pixel mixing block 404 includes a one-pixel digital delay circuit 501, an addition circuit 502, and a variable sub-sampling circuit 504. The operation of this mixing block is as follows. In FIG. 14 and FIG. 15, the output signal of the image sensor is replaced with an A / D output signal, the horizontal two-pixel mixing circuit is replaced with a horizontal two-pixel mixing block, and the one-pixel delay circuit is replaced. The description can be replaced with a one-pixel digital delay circuit.

【0068】図17に示すように、A/D105の出力
信号を1画素デジタル遅延回路501に与え、1画素期
間遅延する。そして、加算回路502にて撮像素子の出
力信号と遅延信号とを加算する。次に、可変サブサンプ
リング回路504にて加算信号の2画素毎にサブサンプ
リングを行い、画素信号を出力する。このときの水平方
向に隣接する2画素の加算信号のペアを、画素混合制御
回路405の制御により所定のタイミングで切り替え
る。例えば図14及び図15に示すように、1フィール
ド期間毎に第1フィールドと第2フィールドとで混合ペ
アを切り替える。
As shown in FIG. 17, the output signal of the A / D 105 is applied to a one-pixel digital delay circuit 501 to delay one pixel period. Then, the output signal of the image sensor and the delay signal are added by the addition circuit 502. Next, the variable sub-sampling circuit 504 performs sub-sampling for every two pixels of the addition signal, and outputs a pixel signal. At this time, a pair of addition signals of two pixels adjacent in the horizontal direction is switched at a predetermined timing under the control of the pixel mixing control circuit 405. For example, as shown in FIGS. 14 and 15, the mixed pair is switched between the first field and the second field every one field period.

【0069】このような構成の撮像装置においては、全
画素読み出し撮像素子201は、撮像素子駆動回路20
3の駆動により順次走査を行い、撮像信号を出力する。
この撮像信号がアナログ信号処理回路104及びA/D
105を介して水平2画素混合ブロック404に与えら
れると、水平方向の信号量が1/2となり、信号の周波
数帯域も1/2となる。このように周波数帯域が1/2
となったデジタル信号がデジタル信号処理回路403に
入力されると、輝度信号等の映像信号が作成されて出力
される。
In the imaging device having such a configuration, the all-pixel readout imaging device 201 is
Scanning is sequentially performed by driving of No. 3, and an image pickup signal is output.
This imaging signal is supplied to the analog signal processing circuit 104 and the A / D
When applied to the horizontal two-pixel mixing block 404 via 105, the signal amount in the horizontal direction is halved, and the frequency band of the signal is also halved. Thus, the frequency band is 1 /
Is input to the digital signal processing circuit 403, a video signal such as a luminance signal is created and output.

【0070】このように、通常の全画素読み出し撮像素
子を用いて、順次走査読み出しを行い、毎秒60フレー
ム(画面)の垂直方向に独立した画素信号を作成する。
この撮像素子の出力信号を、デジタル信号処理回路40
3内の水平2画素混合ブロック404に与え、水平方向
に2画素混合する。こうすることによって、デジタル信
号処理回路の低消費電力化を図り、高い垂直解像度を有
する映像信号を作成することができる。
As described above, sequential scanning readout is performed by using a normal all-pixel readout imaging device, and pixel signals independent in the vertical direction of 60 frames (screen) per second are created.
The output signal of the image sensor is converted to a digital signal processing circuit 40.
3 is supplied to the horizontal two-pixel mixing block 404 to perform two-pixel mixing in the horizontal direction. By doing so, the power consumption of the digital signal processing circuit can be reduced, and a video signal having a high vertical resolution can be created.

【0071】以上のように本実施の形態では、通常の全
画素読み出し撮像素子を用いて順次走査読み出しを行
い、撮像素子の画素信号を垂直方向に独立して転送す
る。NTSC規格の映像信号を生成する場合は、1フィ
ールド期間(1/60[sec] )に1フレーム(画面)の
垂直方向に独立した画素信号を得ることができる。こう
して低消費電力で高い垂直解像度を有する映像信号を作
成することができる。更に水平画素の混合ペアを、フィ
ールド毎に切り替えることによって、水平解像度を向上
することができる。
As described above, in this embodiment, sequential scanning readout is performed using a normal all-pixel readout image pickup device, and pixel signals of the image pickup device are independently transferred in the vertical direction. When a video signal of the NTSC standard is generated, it is possible to obtain one frame (screen) of vertically independent pixel signals in one field period (1/60 [sec]). Thus, a video signal having low power consumption and high vertical resolution can be created. Further, the horizontal resolution can be improved by switching the mixed pair of horizontal pixels for each field.

【0072】(実施の形態5)次に本発明の実施の形態
5における撮像装置について説明する。図18は本実施
の形態の撮像装置の構成を示す全体構成図である。この
撮像装置は、光電変換機能を有する撮像素子部601、
撮像素子部601に設けた水平画素ずらし部602、撮
像素子部601を駆動する撮像素子駆動回路603、撮
像素子駆動回路603を制御する駆動制御回路604、
撮像素子部601の出力信号にサンプリングや増幅等の
処理を行うアナログ信号処理回路605、アナログ信号
処理回路605の出力信号をデジタル変換するA/D6
06、A/D変換されたデジタル信号から輝度信号や、
色信号又は色差信号などのRGB信号処理を行うデジタ
ル信号処理回路607、デジタル信号処理回路607に
設けた水平画素ずらし処理回路608、駆動制御回路6
04及びデジタル信号処理回路607を総合的に制御す
るシステム制御回路609を含んで構成されている。
(Embodiment 5) Next, an image pickup apparatus according to Embodiment 5 of the present invention will be described. FIG. 18 is an overall configuration diagram showing the configuration of the imaging apparatus according to the present embodiment. This imaging apparatus includes an imaging element unit 601 having a photoelectric conversion function,
A horizontal pixel shift unit 602 provided in the image sensor unit 601; an image sensor driver circuit 603 for driving the image sensor unit 601; a drive control circuit 604 for controlling the image sensor driver circuit 603;
An analog signal processing circuit 605 that performs processing such as sampling and amplification on an output signal of the imaging element unit 601, and an A / D 6 that converts an output signal of the analog signal processing circuit 605 into a digital signal.
06, a luminance signal from an A / D converted digital signal,
A digital signal processing circuit 607 for performing RGB signal processing such as a color signal or a color difference signal, a horizontal pixel shift processing circuit 608 provided in the digital signal processing circuit 607, and a drive control circuit 6
, And a system control circuit 609 that comprehensively controls the digital signal processing circuit 607.

【0073】撮像素子部601は、プリズム等の色分解
光学手段と、複数の撮像素子、例えば3CCDとを有し
ている。撮像素子部601において、水平画素ずらし部
602を経て出力されるR,G,Bの画素信号は、アナ
ログ信号処理回路605及びA/D606を経てデジタ
ル信号に変換される。このデジタル信号はデジタル信号
処理回路607において、水平画素ずらし処理回路60
8を経て輝度信号処理及び色信号処理され、輝度信号
(Y1)及び色信号(C1)が出力される。
The image pickup device section 601 has color separation optical means such as a prism and a plurality of image pickup devices, for example, three CCDs. In the image sensor unit 601, R, G, and B pixel signals output through the horizontal pixel shift unit 602 are converted into digital signals through the analog signal processing circuit 605 and the A / D 606. This digital signal is sent to the digital signal processing circuit 607 by the horizontal pixel shift processing circuit 60.
The luminance signal processing and the chrominance signal processing are performed through 8 to output a luminance signal (Y1) and a chrominance signal (C1).

【0074】ここで3CCD信号処理特有の水平画素ず
らし処理について説明する。まず水平画素ずらし部60
2を備えた撮像素子部601について図19を用いて説
明する。撮像素子部が3CCD構成であって、水平画素
ずらし部が無い場合、図19(a)に示すように、撮像
素子部のG−CCD、R−CCD、B−CCDを水平方
向に対して同一位置に配置する。これに対して水平画素
ずらし部を備えた場合、図19(b)に示すように、撮
像素子部のG−CCDに対してR−CCD、B−CCD
を水平方向に対して1/2画素分ずらして配置する。こ
れにより輝度信号を得るときに、G信号と他の信号を等
量加算することで折り返し成分を除去して高解像度を得
る。また水平画素ずらし部を備えた撮像素子部の他の構
成例として、撮像素子部が4CCD構成、即ちG1−C
CD、G2−CCD、R−CCD、B−CCDを設ける
ことがある。この場合はG1−CCDとG2−CCDを
空間的に1/2画素分ずらして配置する。
Here, the horizontal pixel shift processing unique to the 3CCD signal processing will be described. First, the horizontal pixel shift unit 60
The image sensor unit 601 provided with 2 will be described with reference to FIG. In the case where the image pickup device section has a 3-CCD configuration and there is no horizontal pixel shift portion, as shown in FIG. 19A, the G-CCD, R-CCD, and B-CCD of the image pickup device portion are the same in the horizontal direction. Place in position. On the other hand, when a horizontal pixel shift unit is provided, as shown in FIG. 19 (b), the R-CCD and the B-CCD
Are shifted by 画素 pixel with respect to the horizontal direction. In this way, when obtaining a luminance signal, the G signal and other signals are added in equal amounts to remove aliasing components and obtain high resolution. Further, as another example of the configuration of the imaging element section having the horizontal pixel shift section, the imaging element section has a 4-CCD configuration, that is, G1-C
A CD, G2-CCD, R-CCD, B-CCD may be provided. In this case, the G1-CCD and the G2-CCD are spatially shifted by 1/2 pixel.

【0075】次に水平画素ずらし部602の動作につい
て図20を用いて説明する。撮像素子部が3CCD構成
の水平画素ずらし有りの場合は、CCDの駆動周波数を
fckとしたとき、CCDに設けられた光学フィルタは
fck以上の周波数成分を低減するものとする。それに
よって高解像度が得られるが、R,G,Bの各々で考え
ると折り返し(モアレ)が生じることになる。しかし、
この水平画素ずらし部602によって、R,Bのモアレ
成分はGのモアレ成分に対して位相が反転する。信号処
理演算でR,G,Bの成分を足し合わせることで、この
モアレを除去することができる。モアレは完全にはなく
ならず、ある程度は残る。ただし、R,G,BのCCD
を駆動する回路が夫々同一である場合が多く、実際にC
CDから取り出される信号の時間的な位置は、図17の
RB信号とG信号のようなタイミングになる。従って、
G信号の空間的な位置を復元するために、G信号を1T
(T:2fckレート)遅らせた後、次の(1)式に示
すYマトリクス演算を行う。 Y=0.299R+0.587G+0.114B ・・・(1)
Next, the operation of the horizontal pixel shift unit 602 will be described with reference to FIG. In the case where the image pickup device has horizontal pixel shift of a three-CCD configuration, the optical filter provided in the CCD reduces the frequency component equal to or higher than fck when the driving frequency of the CCD is fck. As a result, high resolution can be obtained, but when considering each of R, G, and B, aliasing (moire) occurs. But,
The horizontal pixel shift unit 602 inverts the phases of the R and B moire components with respect to the G moire component. The moire can be removed by adding the R, G, and B components in the signal processing operation. Moiré does not completely disappear and remains to some extent. However, CCD of R, G, B
Are often identical to each other, and in practice, C
The time position of the signal extracted from the CD is at a timing like the RB signal and the G signal in FIG. Therefore,
To restore the spatial position of the G signal, the G signal is
(T: 2fck rate) After the delay, the Y matrix operation shown in the following equation (1) is performed. Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B (1)

【0076】このように3CCD構成の撮像装置におい
ては、水平画素ずらし部602及び水平画素ずらし処理
回路608を備えることで、輝度信号の高解像度化を実
現することができる。本実施の形態の撮像装置において
は、水平画素ずらし部602は、図10,図11に示し
たものと同様の撮像素子で構成することができる。
As described above, in the image pickup apparatus having the 3CCD configuration, the provision of the horizontal pixel shift unit 602 and the horizontal pixel shift processing circuit 608 makes it possible to realize a high-resolution luminance signal. In the imaging device according to the present embodiment, the horizontal pixel shift unit 602 can be configured with an imaging device similar to that shown in FIGS.

【0077】ここで画素ずらし部602の動作を詳細に
説明する。水平電荷転送手段である撮像素子内の画素混
合可変水平転送部1gの混合ペアを、駆動制御回路60
4の制御によりG−CCDとR−CCD及びB−CCD
とで逆にする。こうすると、G−CCDとR−CCD及
びB−CCDとの混合信号の空間位置は、1画素分(混
合画素に対しては1/2画素分)ずらすことができる。
Here, the operation of the pixel shift unit 602 will be described in detail. A mixed pair of the pixel-mixing variable horizontal transfer unit 1g in the image sensor, which is a horizontal charge transfer unit, is connected to the drive control circuit 60.
G-CCD, R-CCD and B-CCD
And reverse with. In this case, the spatial position of the mixed signal of the G-CCD and the R-CCD and the B-CCD can be shifted by one pixel (1/2 pixel with respect to the mixed pixel).

【0078】このように本実施の形態では、3CCD構
成の撮像装置において、インタレース読み出し時と同等
の駆動周波数で、撮像素子の画素信号を垂直方向に独立
に転送する。こうしてNTSC規格の映像信号を生成す
る場合は、1フィールド期間(1/60[sec] )にフレ
ーム(画面)の垂直方向に独立した画素信号を得ること
ができる。従来の周波数特性を有する撮像素子やアナロ
グ信号処理回路及びA/Dを用い、低消費電力で、高い
垂直解像度を有する映像信号を作成することができる。
更にG−CCDとR−CCD及びB−CCDとの水平画
素の混合ペアを逆にすることによって、撮像素子部60
1で水平画素ずらしを実現することができ、輝度信号の
水平解像度を向上することができる。
As described above, in the present embodiment, in the image pickup apparatus having the 3CCD configuration, the pixel signals of the image pickup device are independently transferred in the vertical direction at the same driving frequency as that at the time of interlaced reading. In the case of generating a video signal of the NTSC standard in this manner, it is possible to obtain pixel signals independent in the vertical direction of a frame (screen) in one field period (1/60 [sec]). A video signal having low power consumption and high vertical resolution can be created using an image sensor, an analog signal processing circuit, and an A / D having conventional frequency characteristics.
Further, by inverting the mixed pair of the horizontal pixels of the G-CCD, the R-CCD, and the B-CCD,
1, horizontal pixel shift can be realized, and the horizontal resolution of the luminance signal can be improved.

【0079】また本実施の形態においては、次の処理を
行うことも可能である。即ち、システム制御回路609
の制御により、駆動制御回路604は撮像素子に対して
インタレース駆動読み出し走査を行い、更に水平電荷転
送手段で水平2画素混合転送を行う。これにより、イン
タレース読み出し時の1/2の駆動周波数で撮像素子の
画素信号を転送することができる。または、インタレー
ス読み出し時と同等の駆動周波数で転送する場合、1/
120[sec] に撮像素子の画素信号を転送することがで
き、2倍の高速撮影が可能となり、時間解像度を向上す
ることができる。
Further, in the present embodiment, the following processing can be performed. That is, the system control circuit 609
, The drive control circuit 604 performs interlaced drive read scanning on the image sensor, and further performs horizontal two-pixel mixed transfer by the horizontal charge transfer unit. Thereby, the pixel signal of the image sensor can be transferred at a driving frequency of の at the time of interlaced reading. Alternatively, when transferring at the same driving frequency as in interlaced reading, 1 /
The pixel signal of the image sensor can be transferred in 120 [sec], twice as high-speed shooting can be performed, and the time resolution can be improved.

【0080】(実施の形態6)次に本発明の実施の形態
6における撮像装置について説明する。図21は本実施
の形態の撮像装置の構成を示す全体構成図であり、実施
の形態3と同一部分には同一の符号を付けて説明する。
この撮像装置の特徴は、撮像素子駆動制御回路107に
対してモード設定手段としてモード設定回路108を設
けたことである。他のブロックの構成は図9と略同一で
ある。本図において実施の形態3と同一部分は同一の符
号を付け、説明を省略する。撮像素子102の構成と動
作を図22に示す。本図に示すように、画素混合手段と
して画素混合制御水平転送部1hを設けている。
(Embodiment 6) Next, an image pickup apparatus according to Embodiment 6 of the present invention will be described. FIG. 21 is an overall configuration diagram showing the configuration of the imaging apparatus according to the present embodiment, and the same parts as those in the third embodiment are denoted by the same reference numerals.
The feature of this imaging apparatus is that a mode setting circuit 108 is provided as a mode setting means for the imaging element drive control circuit 107. The configuration of the other blocks is substantially the same as that of FIG. In this figure, the same parts as those of the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description is omitted. FIG. 22 shows the configuration and operation of the image sensor 102. As shown in the figure, a pixel mixing control horizontal transfer section 1h is provided as pixel mixing means.

【0081】図21において、レンズ101を通過した
被写体の像は撮像素子102に結像される。撮像素子1
02は、撮像素子駆動制御回路107で制御された撮像
素子駆動回路103の駆動により光電変換を行い、撮像
信号を出力する。アナログ信号処理回路104はノイズ
除去及び増幅等の処理を行う。A/D105はアナログ
信号処理回路104の出力信号をデジタル信号に変換
し、デジタル信号処理回路106に与える。デジタル信
号処理回路106は輝度信号等の映像信号を作成して出
力する。
In FIG. 21, an image of a subject passing through the lens 101 is formed on the image sensor 102. Image sensor 1
Numeral 02 performs photoelectric conversion by driving the imaging element driving circuit 103 controlled by the imaging element driving control circuit 107, and outputs an imaging signal. The analog signal processing circuit 104 performs processing such as noise removal and amplification. The A / D 105 converts an output signal of the analog signal processing circuit 104 into a digital signal and supplies the digital signal to the digital signal processing circuit 106. The digital signal processing circuit 106 creates and outputs a video signal such as a luminance signal.

【0082】ここでモード設定回路108及び撮像素子
駆動制御回路107の動作について図22(a),
(b)を用いて説明する。本実施の形態の撮像素子にお
いては、実施の形態3の場合と同様に、垂直方向に隣接
する画素(受光部1a)の電荷信号を混合せずに、垂直
電荷転送手段である垂直転送部1bを介して画素混合制
御水平転送部1hまで転送する。モード設定回路108
が動画モードを設定している場合は、図22(a)に示
すように、画素混合制御水平転送部1hは撮像素子駆動
制御回路107の制御により、水平方向に隣接する2画
素の信号を混合して水平方向に転送する。そして電荷検
出増幅器1d、出力回路1eを経て撮像信号を出力す
る。モード設定回路108が静止画モードを設定してい
る場合は、図22(b)に示すように、画素混合制御水
平転送部1hは撮像素子駆動制御回路107の制御によ
り、水平方向に隣接する2画素の信号を混合せず、独立
に水平方向に転送する。そして電荷検出増幅器1d、出
力回路1eを経て撮像信号を出力する。
Here, the operation of the mode setting circuit 108 and the image pickup device drive control circuit 107 will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. In the image sensor according to the present embodiment, as in the case of the third embodiment, the vertical transfer unit 1b serving as the vertical charge transfer unit is not mixed with the charge signals of the vertically adjacent pixels (the light receiving unit 1a). To the pixel-mixing control horizontal transfer unit 1h. Mode setting circuit 108
Is set to the moving image mode, the pixel mixing control horizontal transfer unit 1h mixes signals of two pixels adjacent in the horizontal direction under the control of the image sensor driving control circuit 107, as shown in FIG. And transfer it horizontally. Then, an imaging signal is output via the charge detection amplifier 1d and the output circuit 1e. When the mode setting circuit 108 sets the still image mode, as shown in FIG. 22B, the pixel mixture control horizontal transfer unit 1h controls the two adjacent pixels in the horizontal direction under the control of the image sensor drive control circuit 107. Pixel signals are independently transferred in the horizontal direction without mixing. Then, an imaging signal is output via the charge detection amplifier 1d and the output circuit 1e.

【0083】このように、動画モードと静止画モードに
おいて、画素混合制御水平転送部1hが水平画素の混合
転送と独立転送とを切り替えることによって、動画モー
ドでは撮像素子102の駆動周波数の低減を行い、静止
画モードでは撮像素子102の出力信号の水平方向の高
解像度化を行うことができる。
As described above, in the moving image mode and the still image mode, the pixel mixture control horizontal transfer unit 1h switches between the mixed transfer of the horizontal pixels and the independent transfer, thereby reducing the driving frequency of the image sensor 102 in the moving image mode. In the still image mode, the resolution of the output signal of the image sensor 102 in the horizontal direction can be increased.

【0084】以上のように本実施の形態では、動画モー
ドでは、インタレース読み出し時と同等の駆動周波数
で、撮像素子の画素信号を垂直方向に独立に転送し、隣
接する水平2画素を混合する。NTSC規格の映像信号
を生成する場合は、1フィールド期間(1/60[sec]
)に1フレーム(画面)の垂直方向に独立した画素信
号を得ることができる。従来の周波数特性を有する撮像
素子やアナログ信号処理回路及びA/Dを用いて、低消
費電力で高い垂直解像度を有する映像信号を作成するこ
とができる。また静止画モードでは、フレームレートを
自由に設定できることを利用して、低い駆動周波数、例
えばインタレース読み出し時と同等以下の駆動周波数
で、撮像素子の画素信号を垂直方向及び水平方向に独立
に転送して、両方向に独立した画素信号を得ることがで
きる。こうして高い垂直及び水平解像度を有する映像信
号を作成することができる。
As described above, in the present embodiment, in the moving image mode, the pixel signals of the image sensor are independently transferred in the vertical direction at the same driving frequency as in interlaced reading, and two adjacent horizontal pixels are mixed. . When generating an NTSC standard video signal, one field period (1/60 [sec])
), It is possible to obtain pixel signals independent in one frame (screen) in the vertical direction. A video signal having low power consumption and high vertical resolution can be created using an image sensor, an analog signal processing circuit, and an A / D having conventional frequency characteristics. Also, in the still image mode, the pixel signal of the image sensor is independently transferred in the vertical and horizontal directions at a low driving frequency, for example, a driving frequency equal to or lower than that at the time of interlaced reading, by utilizing the fact that the frame rate can be freely set. Thus, independent pixel signals can be obtained in both directions. Thus, a video signal having high vertical and horizontal resolution can be created.

【0085】本実施の形態の撮像装置は、実施の形態1
の撮像装置に対し、モード設定回路によって撮像素子の
駆動方法を制御する手段を備えたものとして説明した
が、実施の形態2、3、4、5の撮像装置に対しても、
同様にモード設定回路を設け、撮像素子の駆動方法を制
御するようにしても、同様の効果を得ることはできる。
The imaging apparatus of the present embodiment is similar to that of the first embodiment.
Although the description has been given assuming that the imaging device of the second embodiment includes a unit for controlling the driving method of the imaging device by the mode setting circuit, the imaging devices of the second, third, fourth, and fifth embodiments are also described.
Similarly, the same effect can be obtained by providing a mode setting circuit and controlling the driving method of the image sensor.

【0086】(実施の形態7)次に本発明の実施の形態
7における撮像装置について説明する。図23は本実施
の形態の撮像装置の構成を示す全体構成図であり、実施
の形態1と同一部分には同一の符号を付けて説明する。
この撮像装置の特徴は、撮像素子109が特定の色光を
透過する色フィルタを有することであり、アナログ信号
処理回路110がノイズ除去や増幅等の処理に加え、色
信号が多重された撮像素子の出力信号に対してアナログ
処理、例えばホワイトバランス処理,色信号成分のピー
ク処理等を行い、混合画素信号処理手段であるデジタル
信号処理回路111が、輝度信号処理及び色信号処理を
行うことである。
(Embodiment 7) Next, an image pickup apparatus according to Embodiment 7 of the present invention will be described. FIG. 23 is an overall configuration diagram showing the configuration of the imaging apparatus according to the present embodiment, and the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
The feature of this imaging device is that the imaging element 109 has a color filter that transmits a specific color light, and the analog signal processing circuit 110 performs processing such as noise removal and amplification, as well as processing of the imaging element in which color signals are multiplexed. Analog processing, such as white balance processing and peak processing of color signal components, is performed on the output signal, and the digital signal processing circuit 111, which is a mixed pixel signal processing means, performs luminance signal processing and color signal processing.

【0087】撮像素子109の構成と動作を図24に示
す。本図に示すように撮像素子109には、実施の形態
1の撮像素子と同様に、受光部1a、垂直転送部1b、
電荷検出増幅器1d、出力回路1eが設けられている。
撮像素子102と異なる点は、受光部1aは色フィルタ
と光電変換素子から構成され、色フィルタの配列として
Ye(黄),Cy(シアン),Mg(マゼンタ)という
補色系3種の色フィルタと、G(緑)のような原色系1
種の色フィルタからなるカラーフィルタ素子を用い、図
24(a)に示すように水平4画素、垂直2画素の基本
構成を一単位として、同一パターンが水平及び垂直方向
に繰り返し配列されていることである。また、色フィル
タの基本構成の2列目と4列目において、GとMgの画
素の位置が反転している。尚、Mgは青と赤の色光を透
過する色フィルタであり、同様にGは緑の色光を、Cy
は緑と青の色光を、Yeは緑と赤の色光を夫々透過する
色フィルタである。一般的には、色フィルタC1,C
2,C3,C4の配置を水平4画素、垂直2画素を1単
位とすると、1行目にはC1,C2,C1,C4をこの
順で配置し、2行目にはC3,C4,C3,C2をこの
順で配置する。こうするとC1とC3及びC2とC4が
垂直方向に隣接し、C1及びC3が垂直方向と水平方向
共に2画素周期に配列することになる。そしてC2及び
C4が垂直方向に2画素周期に配列し、水平方向に2画
素周期で垂直方向に反転して配置することになる。
FIG. 24 shows the structure and operation of the image sensor 109. As shown in the figure, the image sensor 109 includes a light receiving unit 1a, a vertical transfer unit 1b,
A charge detection amplifier 1d and an output circuit 1e are provided.
The difference from the image sensor 102 is that the light receiving section 1a is composed of a color filter and a photoelectric conversion element, and has three types of complementary color filters of Ye (yellow), Cy (cyan), and Mg (magenta). , G (green) primary color system 1
The same pattern is repeatedly arranged in the horizontal and vertical directions using a basic configuration of 4 horizontal pixels and 2 vertical pixels as a unit as shown in FIG. It is. In the second and fourth columns of the basic configuration of the color filter, the positions of the G and Mg pixels are inverted. Note that Mg is a color filter that transmits blue and red color light, and similarly G is green color light and Cy is
Is a color filter that transmits green and blue light, and Ye is a color filter that transmits green and red light, respectively. Generally, the color filters C1, C
Assuming that the arrangement of C2, C3 and C4 is 4 pixels horizontally and 2 pixels vertically is one unit, C1, C2, C1 and C4 are arranged in this order in the first row, and C3, C4 and C3 are arranged in the second row. , C2 are arranged in this order. In this case, C1 and C3 and C2 and C4 are adjacent to each other in the vertical direction, and C1 and C3 are arranged in a two-pixel cycle in both the vertical and horizontal directions. Then, C2 and C4 are arranged in a two-pixel cycle in the vertical direction, and are inverted in the vertical direction with a two-pixel cycle in the horizontal direction.

【0088】このような構成の撮像装置において、レン
ズ101を通過した被写体の像は撮像素子109に結像
される。撮像素子109は光電変換を行い、撮像信号を
出力する。アナログ信号処理回路110の出力信号はA
/D105にてデジタル信号に変換され、デジタル信号
処理回路111に入力される。デジタル信号処理回路1
11は輝度信号及び色信号等の映像信号を作成して出力
する。
In the image pickup apparatus having such a configuration, an image of a subject passing through the lens 101 is formed on the image pickup element 109. The image sensor 109 performs photoelectric conversion and outputs an image signal. The output signal of the analog signal processing circuit 110 is A
The signal is converted into a digital signal at / D 105 and input to the digital signal processing circuit 111. Digital signal processing circuit 1
Reference numeral 11 creates and outputs video signals such as a luminance signal and a color signal.

【0089】次に撮像素子109の動作について説明す
る。図24に示した撮像素子では、垂直方向に隣接する
画素(受光部1a)の電荷信号を混合せずに、垂直転送
部1bを介して画素混合水平転送部1fまで転送する。
このとき、画素混合水平転送部1fは、水平方向に隣接
する2画素の信号を混合して水平方向に転送する。そし
て電荷検出増幅器1d及び出力回路1eを経て撮像信号
が出力される。この動作によって得られる撮像信号は、
色フィルタの基本配列における第1行目では、次のよう
になる。 Ye+G=R+2G、 Ye+Mg=2R+G+B 色フィルタの基本配列における第2行目では、次のよう
になる。 Cy+Mg=R+G+2B Cy+G=2G+B この信号が水平及び垂直方向に繰り返し出力される。
Next, the operation of the image sensor 109 will be described. In the image sensor shown in FIG. 24, the charge signals of the pixels (light receiving section 1a) adjacent in the vertical direction are not mixed, but are transferred to the pixel mixed horizontal transfer section 1f via the vertical transfer section 1b.
At this time, the pixel mixing horizontal transfer unit 1f mixes signals of two pixels adjacent in the horizontal direction and transfers the signals in the horizontal direction. Then, an imaging signal is output via the charge detection amplifier 1d and the output circuit 1e. The imaging signal obtained by this operation is
The first row in the basic array of color filters is as follows. Ye + G = R + 2G, Ye + Mg = 2R + G + B The second row in the basic array of color filters is as follows. Cy + Mg = R + G + 2B Cy + G = 2G + B This signal is repeatedly output in the horizontal and vertical directions.

【0090】次にデジタル信号処理回路111は、この
撮像信号を用いて輝度信号及び色信号を生成する。この
生成方法例について図25を用いて説明する。まず輝度
信号Yは撮像信号を垂直方向に加算することによって作
成する。第1行目と第2行目の撮像信号を加算すると、
Ye+G+Cy+Mg=2R+3G+2Bとなり、この
信号が水平方向に繰り返して出力される。つまり輝度信
号Yは次の(2)式で求めることができる。 Y=Ye+G+Cy+Mg ・・・(2)
Next, the digital signal processing circuit 111 generates a luminance signal and a chrominance signal using the image pickup signal. An example of this generation method will be described with reference to FIG. First, the luminance signal Y is created by adding the imaging signals in the vertical direction. By adding the imaging signals of the first and second rows,
Ye + G + Cy + Mg = 2R + 3G + 2B, and this signal is repeatedly output in the horizontal direction. That is, the luminance signal Y can be obtained by the following equation (2). Y = Ye + G + Cy + Mg (2)

【0091】次に色信号としての色差信号Cr,Cb
は、第1行目と第2行目の撮像信号を減算することによ
って求めることができる。最初の減算行は、Ye+G−
Cy−Mg=G−2Bとなり、これに続く減算行は、Y
e+Mg−Cy−G=2R−Gとなる。これらの信号が
水平方向に繰り返して出力される。つまり色差信号Cr
は次の(3)式で与えられ、色差信号Cbは次の(4)
式で与えられる。 Cr=Ye+Mg−(Cy+G)=2R−G ・・・(3) Cb=−(Ye+G)+(Cy+Mg)=2B−G ・・・(4)
Next, color difference signals Cr and Cb as color signals
Can be obtained by subtracting the imaging signals of the first and second rows. The first subtraction line is Ye + G-
Cy−Mg = G−2B, and the subsequent subtraction line is Y
e + Mg-Cy-G = 2R-G. These signals are repeatedly output in the horizontal direction. That is, the color difference signal Cr
Is given by the following equation (3), and the color difference signal Cb is given by the following equation (4)
Given by the formula. Cr = Ye + Mg- (Cy + G) = 2R-G (3) Cb =-(Ye + G) + (Cy + Mg) = 2B-G (4)

【0092】また色信号であるR信号、G信号、B信号
は、夫々次の(5)、(6)、(7)式で与えられる。 R=1/20{−2( Mg+Cy) +6( G+Ye) −4( G+Cy) +8( Mg+Ye) }・・・(5) G=1/10{−( Mg+Cy) +3( G+Ye) +3( G+Cy) −( Mg+Ye) }・・・(6) B=1/20{12( Mg+Cy) −16( G+Ye) −6( G+Cy) +2( Mg+Ye) }・・・(7) 上記の(5)〜(7)式で得られた色信号から、次の
(8)式を用いて輝度信号Yを生成する。 Y=0.3R+0.6G+0.1B・・・(8)
The R, G, and B signals, which are color signals, are given by the following equations (5), (6), and (7), respectively. R = 1/20 {-2 (Mg + Cy) +6 (G + Ye) -4 (G + Cy) +8 (Mg + Ye)} (5) G = 1/10 {-(Mg + Cy) +3 (G + Ye) +3 (G + Cy)- (Mg + Ye)} (6) B = 1/20 {12 (Mg + Cy) -16 (G + Ye) -6 (G + Cy) +2 (Mg + Ye)} (7) The above (5) to (7) From the color signal obtained by the equation, a luminance signal Y is generated using the following equation (8). Y = 0.3R + 0.6G + 0.1B (8)

【0093】また(5)〜(8)式で求めたR信号、G
信号、B信号、Y信号から、色差信号Cr=R−Y、色
差信号Cb=B−Yを生成することも可能である。な
お、上記生成方法においては、加算及び減算で輝度信号
及び色信号を得るとして説明したが、同等の処理として
加算処理はローパスフィルタ処理で実現し、減算処理は
バンドパスフィルタ処理で実現することもできる。
Also, the R signal and G obtained by the equations (5) to (8)
It is also possible to generate the color difference signal Cr = RY and the color difference signal Cb = BY from the signal, the B signal, and the Y signal. Note that, in the above generation method, the luminance signal and the chrominance signal are obtained by addition and subtraction. However, as equivalent processing, the addition processing can be realized by low-pass filter processing, and the subtraction processing can be realized by band-pass filter processing. it can.

【0094】このように、Ye,Cy,G,Mgの色フ
ィルタを有する撮像素子を用いて、毎秒30フレーム
(=60フィールド)の信号を作成する場合と同等の駆
動周波数で、毎秒60フレーム(画面)の垂直方向に独
立した画素信号を生成することができる。つまり高い垂
直解像度を有する輝度信号及び色信号を作成することが
可能となる。
As described above, using the image pickup device having the color filters of Ye, Cy, G, and Mg, the driving frequency is equivalent to the case of generating a signal of 30 frames per second (= 60 fields), and the driving frequency is 60 frames per second (= 60 fields). The pixel signals independent in the vertical direction of the screen can be generated. That is, it is possible to create a luminance signal and a chrominance signal having a high vertical resolution.

【0095】以上のように、本実施の形態では、インタ
レース読み出し時と同等の駆動周波数で、Ye,Cy,
G,Mgの色フィルタを有する撮像素子の画素信号を、
垂直方向に独立に転送して隣接する水平2画素を混合す
る。NTSC規格の映像信号を生成する場合は、1フィ
ールド期間(1/60[sec] )に1フレーム(画面)の
垂直方向に独立した画素信号を得ることができる。この
ように、従来の周波数特性を有する撮像素子やアナログ
信号処理回路及びA/Dを用い、かつ低消費電力で高い
垂直解像度を有する映像信号を作成することができる。
また毎秒60フレームのプログレッシブ画像を得ること
もできる。
As described above, in the present embodiment, Ye, Cy,
Pixel signals of an image sensor having G, Mg color filters are
Transfer is performed independently in the vertical direction to mix adjacent two horizontal pixels. When a video signal of the NTSC standard is generated, it is possible to obtain one frame (screen) of vertically independent pixel signals in one field period (1/60 [sec]). As described above, a video signal having low power consumption and high vertical resolution can be created using the conventional image sensor, analog signal processing circuit, and A / D having frequency characteristics.
In addition, a progressive image of 60 frames per second can be obtained.

【0096】また、本実施の形態の撮像装置に用いる撮
像素子109を、図26のように構成することも可能で
ある。図26に示す撮像素子109は、図24の撮像素
子で用いられる色フィルタと構成と配置が一部で異な
る。ここでは色フィルタC1,C3,C2,C4の配列
として、夫々Ye(黄)、Cy(シアン)、G(緑)、
Wh(白)という色フィルタを用い、水平4画素,垂直
2画素の基本構成を一単位として、同パターンを水平及
び垂直方向に繰り返し配列する。また、色フィルタの基
本構成における2列目と4列目において、GとWhの画
素の位置を反転させている。尚、Whは全色光を透過す
るフィルタである。
Further, the image sensor 109 used in the image pickup apparatus of the present embodiment can be configured as shown in FIG. The image sensor 109 illustrated in FIG. 26 is partially different in configuration and arrangement from the color filters used in the image sensor in FIG. Here, Ye (yellow), Cy (cyan), G (green), and G (green) are arranged as color filters C1, C3, C2, and C4, respectively.
Using a color filter called Wh (white), the same pattern is repeatedly arranged in the horizontal and vertical directions using a basic configuration of four horizontal pixels and two vertical pixels as one unit. In the second and fourth columns of the basic configuration of the color filter, the positions of the G and Wh pixels are inverted. Note that Wh is a filter that transmits all color light.

【0097】図26に示した撮像素子では、垂直方向に
隣接する画素(受光部1a)の電荷信号を混合せずに、
垂直転送部1bを介して画素混合水平転送部1fまで転
送する。このとき、画素混合水平転送部1fでは、水平
方向に隣接する2画素の信号を混合して水平方向に転送
する。そして電荷検出増幅器1d及び出力回路1eを経
て撮像信号を出力する。この動作によって得られる撮像
信号は、色フィルタの基本配列における第1行目では、 Ye+G=R+2G Ye+Wh=2R+2G+Bとなる。また、第2行目で
は、 Cy+Wh=R+2G+2B Cy+G=2G+Bとなる。これらの信号が水平及び垂
直方向に繰り返し出力される。
In the imaging device shown in FIG. 26, the charge signals of the pixels (light receiving portion 1a) adjacent in the vertical direction are not mixed,
The data is transferred to the pixel mixed horizontal transfer unit 1f via the vertical transfer unit 1b. At this time, the pixel mixing horizontal transfer unit 1f mixes signals of two pixels adjacent in the horizontal direction and transfers the signals in the horizontal direction. Then, an imaging signal is output through the charge detection amplifier 1d and the output circuit 1e. The imaging signal obtained by this operation is as follows: Ye + G = R + 2G Ye + Wh = 2R + 2G + B in the first row of the basic array of color filters. In the second row, Cy + Wh = R + 2G + 2B Cy + G = 2G + B. These signals are repeatedly output in the horizontal and vertical directions.

【0098】次にデジタル信号処理回路111は、これ
らの撮像信号を用いて輝度信号及び色信号を生成する。
この生成方法について図27を用いて説明する。まず輝
度信号Yは撮像信号を垂直方向に加算することによって
作成する。第1行目と第2行目の撮像信号を加算するこ
とによってYe+G+Cy+Wh=2R+4G+2Bの
水平方向の繰り返し信号を得ることができる。つまり、
輝度信号Yは次の(9)式のようになる。 Y=Ye+G+Cy+Wh・・・(9)
Next, the digital signal processing circuit 111 generates a luminance signal and a chrominance signal using these imaging signals.
This generation method will be described with reference to FIG. First, the luminance signal Y is created by adding the imaging signals in the vertical direction. A horizontal repetition signal of Ye + G + Cy + Wh = 2R + 4G + 2B can be obtained by adding the imaging signals of the first row and the second row. That is,
The luminance signal Y is expressed by the following equation (9). Y = Ye + G + Cy + Wh (9)

【0099】次に色信号としてR信号、B信号は、第1
行目と第2行目の撮像信号を減算することによって得ら
れる。 Ye+G−Cy−Wh=−2B Ye+Wh−Cy−G=2R これらの信号が水平方向に繰り返しして出力される。従
って色信号は次の(10)式、(11)式のようにな
る。 R=1/2{(Ye+Wh)−(Cy+G)}・・・(10) B=1/2{−(Ye+Cy)+(Cy+Wh)}・・・(11) またG信号は、次の(12)式のようになる。 G=1/4{Y−2(R+B)}・・・(12)
Next, the R signal and the B signal as the color signals
It is obtained by subtracting the imaging signal of the second row from the imaging signal of the second row. Ye + G-Cy-Wh = -2B Ye + Wh-Cy-G = 2R These signals are output repeatedly in the horizontal direction. Therefore, the color signals are as shown in the following equations (10) and (11). R = 1/2 {(Ye + Wh)-(Cy + G)} (10) B = 1/2 {-(Ye + Cy) + (Cy + Wh)} (11) Further, the G signal is represented by the following (12). ) G = 1/4 {Y-2 (R + B)} (12)

【0100】このように、Ye,Cy,G,Whの色フ
ィルタを有する撮像素子を用いる場合においても、簡単
な信号処理によって毎秒30フレーム(=60フィール
ド)の信号を作成する場合と同等の駆動周波数で、毎秒
60フレーム(画面)の垂直方向に独立した画素信号を
得ることができる。つまり高い垂直解像度を有する輝度
信号及び色信号を作成することができる。
As described above, even in the case of using an image sensor having color filters of Ye, Cy, G, and Wh, the same driving as that of generating a signal of 30 frames per second (= 60 fields) by simple signal processing. It is possible to obtain a vertical independent pixel signal at a frequency of 60 frames (screen) per second. That is, a luminance signal and a chrominance signal having a high vertical resolution can be created.

【0101】以上のように本実施の形態では、インタレ
ース読み出し時と同等の駆動周波数で、Ye,Cy,
G,Whの色フィルタを有する撮像素子の画素信号を垂
直方向に独立に転送し、隣接する水平2画素を混合す
る。NTSC規格の映像信号を生成する場合は、1フィ
ールド期間(1/60[sec] )に1フレーム(画面)の
垂直方向に独立した画素信号を得ることができる。また
従来の周波数特性を有する撮像素子やアナログ信号処理
回路及びA/Dを用い、低消費電力で高い垂直解像度を
有する映像信号を作成することができる。また60フレ
ームのプログレッシブ画像を得ることもできる。なお、
本実施の形態に示した輝度信号及び色信号を生成方法
は、これに限るものでなく、また色フィルタの分光感度
特性により補正等が必要となる場合もある。
As described above, in the present embodiment, Ye, Cy, Cy,
The pixel signals of the image sensor having the color filters of G and Wh are independently transferred in the vertical direction, and two adjacent horizontal pixels are mixed. When a video signal of the NTSC standard is generated, it is possible to obtain one frame (screen) of vertically independent pixel signals in one field period (1/60 [sec]). In addition, a video signal having low power consumption and high vertical resolution can be generated by using a conventional image sensor, analog signal processing circuit, and A / D having frequency characteristics. In addition, a progressive image of 60 frames can be obtained. In addition,
The method of generating a luminance signal and a color signal described in the present embodiment is not limited to this, and correction or the like may be required depending on the spectral sensitivity characteristics of a color filter.

【0102】(実施の形態8)次に本発明の実施の形態
8における撮像装置について説明する。図28は本実施
の形態の撮像装置の構成を示す全体構成図であり、実施
の形態7と同一部分には同一の符号を付けて説明する。
この撮像装置の特徴は、実施の形態7の撮像装置に対し
て撮像素子駆動回路103を制御する撮像素子駆動制御
回路107を設けたことである。撮像素子109の構成
と動作を図29及び図30に示す。この撮像素子109
は、Ye,Cy,G,Mgの色フィルタを有している。
図29及び図30において、実施の形態7の撮像素子と
異なる点は、水平電荷転送手段として画素混合可変水平
転送部1gを設けたことである。
(Embodiment 8) Next, an imaging apparatus according to Embodiment 8 of the present invention will be described. FIG. 28 is an overall configuration diagram showing a configuration of an imaging apparatus according to the present embodiment. The same parts as those in the seventh embodiment are denoted by the same reference numerals.
The feature of this imaging device is that an imaging device drive control circuit 107 for controlling the imaging device drive circuit 103 is provided in the imaging device of the seventh embodiment. The configuration and operation of the image sensor 109 are shown in FIGS. This image sensor 109
Has color filters of Ye, Cy, G, and Mg.
29 and 30, the difference from the image pickup device of the seventh embodiment is that a variable pixel horizontal transfer section 1g is provided as horizontal charge transfer means.

【0103】このように構成された撮像装置において
は、レンズ101を通過した被写体の像は撮像素子10
9に結像される。撮像素子109は、駆動制御回路10
7で制御される撮像素子駆動回路103の駆動により光
電変換を行い、撮像信号を出力する。この撮像信号はア
ナログ信号処理回路110を経てA/D105に入力さ
れ、デジタル信号に変換される。混合画素信号処理手段
であるデジタル信号処理回路111は、このデジタル信
号を入力して輝度信号及び色信号等の映像信号を作成
し、出力する。
In the image pickup apparatus configured as described above, the image of the subject passing through the lens 101 is
9 is formed. The image pickup device 109 includes the drive control circuit 10
The photoelectric conversion is performed by the driving of the image sensor driving circuit 103 controlled by 7 to output an image signal. This imaging signal is input to the A / D 105 via the analog signal processing circuit 110, and is converted into a digital signal. The digital signal processing circuit 111, which is a mixed pixel signal processing unit, receives the digital signal, creates and outputs video signals such as a luminance signal and a color signal.

【0104】ここで撮像素子109の動作について図2
9,図30を用いて説明する。撮像素子109は、垂直
方向に隣接する画素(受光部1a)の電荷信号を混合せ
ずに、垂直転送部1aを介して画素混合可変水平転送部
1gまで転送する。このとき、画素混合可変水平転送部
1gは、水平方向に隣接する2画素の信号を混合して水
平方向に転送する。そして電荷検出増幅器1d及び出力
回路1eを経て撮像信号が出力される。このときの水平
方向に隣接する2画素の信号の混合のペアを、画素混合
制御手段である撮像素子駆動制御回路107の制御によ
り、所定のタイミングで切り替える。例えば1フィール
ド期間毎に第1フィールドと第2フィールドとで混合ペ
アを切り替える。
FIG. 2 shows the operation of the image sensor 109.
This will be described with reference to FIG. The imaging element 109 transfers the charge signals of the vertically adjacent pixels (light receiving section 1a) to the pixel mixing variable horizontal transfer section 1g via the vertical transfer section 1a without mixing. At this time, the pixel mixing variable horizontal transfer unit 1g mixes signals of two pixels adjacent in the horizontal direction and transfers the signals in the horizontal direction. Then, an imaging signal is output via the charge detection amplifier 1d and the output circuit 1e. At this time, a pair of mixing of signals of two pixels adjacent in the horizontal direction is switched at a predetermined timing under the control of the image sensor drive control circuit 107 which is a pixel mixing control unit. For example, a mixed pair is switched between the first field and the second field every one field period.

【0105】この動作によって得られる撮像信号は、色
フィルタの基本配列がフィールドによって図31
(a),(b)に示す配列で変化する。即ち、両フィー
ルド共に第1行目では、 Ye+G=R+2G Ye+Mg=2R+G+B が生成される。第2行目では、 Cy+Mg=R+G+2B Cy+G=2G+B が生成される。これらの信号が水平及び垂直方向に繰り
返し出力される。デジタル信号処理回路111において
も、この撮像信号を用いて実施の形態7に示す方法によ
って輝度信号及び色信号を生成する。ここでその説明を
省略する。
In the image pickup signal obtained by this operation, the basic arrangement of the color filters varies depending on the field as shown in FIG.
It changes in the arrangement shown in (a) and (b). That is, Ye + G = R + 2G Ye + Mg = 2R + G + B is generated in the first row in both fields. In the second line, Cy + Mg = R + G + 2B Cy + G = 2G + B is generated. These signals are repeatedly output in the horizontal and vertical directions. The digital signal processing circuit 111 also generates a luminance signal and a chrominance signal by the method described in Embodiment 7 using the imaging signal. Here, the description is omitted.

【0106】このように、Ye,Cy,G,Mgの色フ
ィルタを有する撮像素子を用いる場合においても、フィ
ールド毎に混合ペアを切り替えることによって、画素混
合信号の空間位置を、水平方向に1画素分シフトするこ
とができる。垂直方向におけるインタレース処理におい
て、垂直解像度が目の積分効果によって向上するのと同
様に、水平方向の解像度を向上した輝度信号及び色信号
を作成することが可能となる。
As described above, even when an image pickup device having Ye, Cy, G, and Mg color filters is used, the spatial position of the pixel mixed signal can be changed by one pixel in the horizontal direction by switching the mixed pair for each field. Can be shifted by minutes. In the interlacing process in the vertical direction, it is possible to create a luminance signal and a chrominance signal with improved resolution in the horizontal direction, in the same way that the vertical resolution is improved by the integration effect of the eyes.

【0107】以上のように本実施の形態では、インタレ
ース読み出し時と同等の駆動周波数で、色フィルタを有
する撮像素子の画素信号を垂直方向に独立に転送し、隣
接する水平2画素を混合する。こうしてNTSC規格の
映像信号を生成する場合は、1フィールド期間(1/6
0[sec] )に1フレーム(画面)の垂直方向に独立した
画素信号を得ることができる。従来の周波数特性を有す
る撮像素子やアナログ信号処理回路及びA/Dを用い、
低消費電力で高い垂直解像度を有する映像信号を作成す
ることができる。更に水平画素の混合ペアをフィールド
毎に切り替えることによって、水平解像度を向上するこ
とが可能となる。なお、本実施の形態においては、Y
e,Cy,G,Mgの色フィルタ配列の場合を説明した
が、これに限るものでなく、実施の形態7に示したY
e,Cy,G,Whの色フィルタ配列の場合でも、同様
の効果を得ることができる。
As described above, in the present embodiment, the pixel signals of the image sensor having the color filter are independently transferred in the vertical direction at the same driving frequency as that at the time of interlaced reading, and two adjacent horizontal pixels are mixed. . When the video signal of the NTSC standard is generated in this manner, one field period (1/6)
0 [sec]), it is possible to obtain pixel signals independent of one frame (screen) in the vertical direction. Using an image sensor, analog signal processing circuit, and A / D having a conventional frequency characteristic,
A video signal having low power consumption and high vertical resolution can be created. Further, by switching the mixed pair of horizontal pixels for each field, it is possible to improve the horizontal resolution. In the present embodiment, Y
Although the case of the color filter arrangement of e, Cy, G, and Mg has been described, the present invention is not limited to this, and the color filter arrangement of Y,
The same effect can be obtained in the case of the color filter arrangement of e, Cy, G, and Wh.

【0108】(実施の形態9)次に本発明の実施の形態
9における撮像装置について説明する。図32は本実施
の形態の撮像装置の構成を示す全体構成図であり、実施
の形態8と同一部分には同一の符号を付けて説明する。
この撮像装置の特徴は、撮像素子駆動制御回路107に
対して、モード設定手段としてモード設定回路108を
設けたことである。撮像素子109の構成と動作を図3
3に示す。この撮像素子109はYe,Cy,G,Mg
の色フィルタを有している。実施の形態8の撮像素子と
異なる点は、図33に示すように、水平転送部として画
素混合制御水平転送部1hを設けたことである。
(Embodiment 9) Next, an image pickup apparatus according to Embodiment 9 of the present invention will be described. FIG. 32 is an overall configuration diagram showing the configuration of an imaging apparatus according to the present embodiment. The same parts as those in the eighth embodiment are denoted by the same reference numerals.
The feature of this imaging apparatus is that a mode setting circuit 108 is provided as a mode setting means for the imaging element drive control circuit 107. FIG. 3 shows the configuration and operation of the image sensor 109.
3 is shown. This image sensor 109 is made of Ye, Cy, G, Mg
Color filters. The difference from the imaging device of the eighth embodiment is that a pixel mixture control horizontal transfer unit 1h is provided as a horizontal transfer unit as shown in FIG.

【0109】このような構成の撮像装置においては、レ
ンズ101を通過した被写体の像は撮像素子109に結
像される。撮像素子109は、撮像素子駆動制御回路1
07で制御された撮像素子駆動回路103の駆動により
光電変換を行い、撮像信号を出力する。この撮像信号は
アナログ信号処理回路110を経てA/D105に入力
され、デジタル信号に変換される。デジタル信号処理回
路111はデジタル信号を入力して輝度信号及び色信号
等の映像信号を作成し出力する。本実施の形態のデジタ
ル信号処理回路111は、水平電荷転送手段の出力する
複数画素信号から、順次走査の映像信号を生成する混合
画素信号処理手段の機能と、水平電荷転送手段の出力す
る各1画素信号から、順次走査の映像信号を生成する独
立画素信号処理手段の機能とを有している。
In the image pickup apparatus having such a configuration, the image of the subject that has passed through the lens 101 is formed on the image pickup element 109. The image sensor 109 is an image sensor drive control circuit 1
The photoelectric conversion is performed by driving the image sensor driving circuit 103 controlled in step 07, and an image signal is output. This imaging signal is input to the A / D 105 via the analog signal processing circuit 110, and is converted into a digital signal. The digital signal processing circuit 111 receives a digital signal, creates and outputs a video signal such as a luminance signal and a color signal. The digital signal processing circuit 111 according to the present embodiment includes a function of a mixed pixel signal processing unit that generates a video signal of progressive scanning from a plurality of pixel signals output by the horizontal charge transfer unit, and a function of each of the ones output by the horizontal charge transfer unit. A function of independent pixel signal processing means for generating a video signal of progressive scanning from the pixel signal.

【0110】ここでモード設定回路108及び撮像素子
駆動制御回路107の動作について図33(a),
(b)を用いて説明する。本実施の形態の撮像素子10
9においては、図29及び図30の撮像素子と同様に、
垂直方向に隣接する画素(受光部1a)の電荷信号を混
合せずに、垂直転送部1bを介して画素混合制御水平転
送部1hまで転送する。このとき、モード設定回路10
8が動画モードを設定している場合、画素混合制御水平
転送部1hは、撮像素子駆動制御回路107の制御によ
り、水平方向に隣接する2画素の信号を混合して水平方
向に転送する。こうして電荷検出増幅器1d及び出力回
路1eを経て撮像信号が出力される。モード設定回路1
08が静止画モードを設定している場合、画素混合制御
水平転送部1hは、撮像素子駆動制御回路107の制御
により、水平方向に隣接する2画素の信号を混合せず独
立に水平方向に転送する。こうして電荷検出増幅器1d
及び出力回路1eを経て撮像信号が出力される。
Here, the operation of the mode setting circuit 108 and the image pickup device drive control circuit 107 will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. Image sensor 10 of the present embodiment
9, similarly to the imaging device of FIGS. 29 and 30,
The charge signals of the vertically adjacent pixels (light receiving section 1a) are transferred to the pixel mixing control horizontal transfer section 1h via the vertical transfer section 1b without mixing. At this time, the mode setting circuit 10
When the moving image mode 8 is set, the pixel mixing control horizontal transfer unit 1h mixes signals of two pixels adjacent in the horizontal direction and transfers the signals in the horizontal direction under the control of the image sensor drive control circuit 107. Thus, an imaging signal is output via the charge detection amplifier 1d and the output circuit 1e. Mode setting circuit 1
When 08 sets the still image mode, the pixel mixing control horizontal transfer unit 1h independently transfers signals of two pixels adjacent in the horizontal direction without mixing under the control of the image sensor drive control circuit 107 in the horizontal direction. I do. Thus, the charge detection amplifier 1d
Then, an imaging signal is output via the output circuit 1e.

【0111】このように、動画モードと静止画モードに
おいて、画素混合制御水平転送部1h が水平画素の混合
転送と独立転送とを切り替えることによって、動画モー
ドでは撮像素子102の駆動周波数の低減を行い、静止
画モードでは撮像素子109の出力信号の水平方向の高
解像度化を行うことができる。
As described above, in the moving image mode and the still image mode, the pixel mixing control horizontal transfer unit 1h switches between the mixed transfer of the horizontal pixels and the independent transfer, thereby reducing the driving frequency of the image sensor 102 in the moving image mode. In the still image mode, the resolution of the output signal of the image sensor 109 in the horizontal direction can be increased.

【0112】次に各モードでの得られる撮像信号形式、
輝度信号及び色信号の生成方法について説明する。動画
モードにおける撮像信号形式、輝度信号及び色信号の生
成方法は、実施の形態7と同様であるのでここでは説明
を省略する。次に静止画モードにおいては、各画素の信
号を独立に読み出し、Ye,Cy,G,Mgの各画素信
号からY及びR信号、G信号、B信号を生成する。この
生成方法としては、例えば次の(13)式〜(15)式
から生成することができる。 R=Ye+Mg−Cy ・・・(13) G=Cy+Ye−Mg ・・・(14) B=Cy+Mg−Ye ・・・(15) また、輝度信号Yは、前述した(2)式又は(8)式で
求めることができる。
Next, the image pickup signal format obtained in each mode,
A method for generating a luminance signal and a chrominance signal will be described. The imaging signal format and the method of generating the luminance signal and the chrominance signal in the moving image mode are the same as those in the seventh embodiment, and the description is omitted here. Next, in the still image mode, the signal of each pixel is read out independently, and the Y, R, G, and B signals are generated from the pixel signals of Ye, Cy, G, and Mg. This generation method can be generated, for example, from the following equations (13) to (15). R = Ye + Mg-Cy (13) G = Cy + Ye-Mg (14) B = Cy + Mg-Ye (15) Further, the luminance signal Y is expressed by the above-described equation (2) or (8). It can be obtained by the formula.

【0113】他の生成方法としては、動画モードと共用
可能な次の方法がある。各画素独立な読み出し動作によ
って得られる撮像信号は、色フィルタの基本配列におけ
る第1行目ではYe,G,Ye,Mgとなり、第2行目
ではCy,Mg,Cy,Gとなる。そしてこれらの信号
が水平及び垂直方向に繰り返して出力される。
As another generation method, there is the following method that can be shared with the moving image mode. The imaging signals obtained by the pixel-independent readout operation are Ye, G, Ye, and Mg in the first row and Cy, Mg, Cy, and G in the second row in the basic array of the color filters. These signals are repeatedly output in the horizontal and vertical directions.

【0114】次にデジタル信号処理回路111は、この
撮像信号を連続する水平2画素で加算処理を行うことに
よって、第1行目ではYe+G,G+Ye,Ye+M
g,Mg+Yeを作成し、第2行目ではCy+Mg,M
g+Cy,Cy+G,G+Cyを作成する。こうしてこ
れらの信号が水平及び垂直方向に繰り返される。このこ
とは、動画モード時の撮像信号が2画素連続して出力す
ることと等しい。デジタル信号処理回路111において
も、この撮像信号を用いて実施の形態7に示す方法によ
って輝度信号及び色信号を生成することができる。
Next, the digital signal processing circuit 111 performs an addition process on the image pickup signal with two consecutive horizontal pixels, so that Ye + G, G + Ye, Ye + M in the first row.
g, Mg + Ye, and in the second line, Cy + Mg, M
Create g + Cy, Cy + G, G + Cy. Thus, these signals are repeated in the horizontal and vertical directions. This is equivalent to outputting two consecutive image pickup signals in the moving image mode. The digital signal processing circuit 111 can also generate a luminance signal and a chrominance signal by using the imaging signal by the method described in Embodiment 7.

【0115】以上のように本実施の形態では、Ye,C
y,G,Mgの色フィルタを有する撮像素子を用いる場
合においても、動画モードではインタレース読み出し時
と同等の駆動周波数で、撮像素子の画素信号を垂直方向
に独立に転送し、隣接する水平2画素を混合する。NT
SC規格の映像信号を生成する場合は、1フィールド期
間(1/60[sec] )に1フレーム(画面)の垂直方向
に独立した信号を得ることができる。また従来の周波数
特性を有する撮像素子やアナログ信号処理回路及びA/
Dを用い、低消費電力で高い垂直解像度を有する映像信
号を作成することができる。また静止画モードでは、フ
レームレートを自由に設定できることを利用して、低い
駆動周波数、例えばインタレース読み出し時と同等以下
の駆動周波数で、撮像素子の画素信号を垂直方向及び水
平方向に独立に転送して、両方向に独立した画素信号を
得ることができる。こうして、高い垂直及び水平解像度
を有する輝度信号及び色信号を作成することが可能とな
る。
As described above, in the present embodiment, Ye, C
Even in the case of using an image sensor having color filters of y, G, and Mg, in the moving image mode, pixel signals of the image sensor are independently transferred in the vertical direction at the same driving frequency as in interlaced readout, and two adjacent horizontal pixels are transferred. Mix the pixels. NT
When an SC standard video signal is generated, one frame (screen) can be obtained as a vertical independent signal in one field period (1/60 [sec]). In addition, a conventional image sensor, analog signal processing circuit, and A /
Using D, a video signal having low power consumption and high vertical resolution can be created. Also, in the still image mode, the pixel signal of the image sensor is independently transferred in the vertical and horizontal directions at a low driving frequency, for example, a driving frequency equal to or lower than that at the time of interlaced reading, by utilizing the fact that the frame rate can be freely set. Thus, independent pixel signals can be obtained in both directions. Thus, it is possible to create a luminance signal and a chrominance signal having high vertical and horizontal resolution.

【0116】なお、本実施の形態においては、Ye,C
y,G,Mgの色フィルタ配列の場合を説明したが、こ
れに限るものでなく、実施の形態7に示したYe,C
y,G,Whの色フィルタ配列の場合でも同様の効果を
得ることができる。また、本実施の形態では、実施の形
態7に対してモード設定回路を設け、モードによって撮
像素子の駆動方法を制御する場合を説明した。実施の形
態8に対して同様にモード設定回路を設け、モードによ
って撮像素子の駆動方法を制御することによって同様の
効果を得ることはできる。
In the present embodiment, Ye, C
Although the case of the y, G, and Mg color filter arrangement has been described, the present invention is not limited to this, and the Ye, C, and
The same effect can be obtained in the case of the y, G, Wh color filter array. Further, in the present embodiment, a case has been described in which a mode setting circuit is provided in the seventh embodiment, and the driving method of the image sensor is controlled according to the mode. A similar effect can be obtained by providing a mode setting circuit similarly to the eighth embodiment and controlling the driving method of the image sensor according to the mode.

【0117】なお、本実施の形態では、色フィルタを有
する撮像装置において、水平方向に隣接する画素信号の
混合を、撮像素子内の水平転送部で行うこととして説明
した。しかしこれ以外にも、実施の形態2又は4に示し
たように、アナログ信号処理部又はデジタル信号処理部
でも混合でき、同等の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the description has been made assuming that in the image pickup apparatus having the color filters, the mixing of the pixel signals adjacent in the horizontal direction is performed by the horizontal transfer section in the image pickup element. However, besides this, as shown in the second or fourth embodiment, an analog signal processing unit or a digital signal processing unit can be mixed, and the same effect can be obtained.

【0118】また、本実施の形態では、撮像素子の垂直
転送部として1画素に2個の転送段数を有するものと
し、撮像素子の水平転送部として1垂直転送部に2個の
転送段数を有するものとしたが、いずれも模式的に説明
したものであり、これに限定するものではない。
In this embodiment, one pixel has two transfer stages as a vertical transfer unit of the image sensor, and one vertical transfer unit has two transfer stages as a horizontal transfer unit of the image sensor. However, they are all schematically described, and the present invention is not limited to them.

【0119】[0119]

【発明の効果】以上のように請求項1〜5の発明によれ
ば、光電変換素子の画素信号を垂直方向に独立して転送
し、隣接する水平2画素を混合して水平転送する。従っ
てインタレースの映像信号を生成するとき、1フィール
ド期間に1フレームの垂直方向に独立した画素信号を得
ることができる。また低消費電力で高い垂直解像度を有
する映像信号を作成することができる。更に毎秒60フ
レームのプログレッシブ画像を得ることができる。
As described above, according to the first to fifth aspects of the present invention, the pixel signals of the photoelectric conversion elements are independently transferred in the vertical direction, and two adjacent horizontal pixels are mixed and horizontally transferred. Therefore, when generating an interlaced video signal, it is possible to obtain a vertical independent pixel signal of one frame in one field period. Further, a video signal having low power consumption and high vertical resolution can be created. Further, a progressive image of 60 frames per second can be obtained.

【0120】また請求項6、7の発明によれば、3CC
D構成の撮像装置において、インタレース読み出し時と
同等の駆動周波数で、光電変換素子の画素信号を垂直方
向に独立して転送する。従ってNTSCの映像信号を生
成するとき、1フィールド期間に1フレームの垂直方向
に独立した画素信号を得ることができる。従来の周波数
特性を有する撮像素子、アナログ信号処理回路、A/D
を用いて、低消費電力で高い垂直解像度を有する映像信
号を作成することができる。更にG−CCDとR・B−
CCDとの水平画素の混合ペアを逆にすることによっ
て、撮像素子部で水平画素ずらしを実現することができ
る。このため輝度信号の水平解像度を向上することがで
きる。
According to the sixth and seventh aspects of the present invention, the 3CC
In the imaging device having the D configuration, the pixel signals of the photoelectric conversion elements are independently transferred in the vertical direction at the same driving frequency as that at the time of interlaced reading. Therefore, when generating an NTSC video signal, it is possible to obtain vertically independent pixel signals of one frame in one field period. Conventional image sensor having frequency characteristics, analog signal processing circuit, A / D
, A video signal having low power consumption and high vertical resolution can be created. G-CCD and RB-
By reversing the mixed pair of horizontal pixels with the CCD, horizontal pixel shift can be realized in the imaging element unit. Therefore, the horizontal resolution of the luminance signal can be improved.

【0121】また請求項8〜10の発明によれば、動画
モードではインタレース読み出し時と同等の駆動周波数
で、光電変換素子の画素信号を垂直方向に独立して転送
する。従ってNTSCの映像信号を生成するとき、隣接
する水平2画素を混合して水平転送し、1フィールド期
間に1フレームの垂直方向に独立した画素信号を得るこ
とができる。また従来の周波数特性を有する撮像素子、
アナログ信号処理回路、A/Dを用いて、低消費電力で
高い垂直解像度を有する映像信号を作成することができ
る。静止画モードでは、フレームレートを自由に設定す
ることができるので、低い駆動周波数、例えばインタレ
ース読み出し時と同等又はそれ以下の駆動周波数で、画
素信号を垂直方向及び水平方向に独立して転送すること
ができる。このため高い垂直及び水平解像度を有する映
像信号を作成することができる。
According to the invention of claims 8 to 10, in the moving image mode, the pixel signals of the photoelectric conversion elements are independently transferred in the vertical direction at the same driving frequency as in interlaced reading. Therefore, when an NTSC video signal is generated, two horizontal pixels adjacent to each other are mixed and horizontally transferred, so that a vertical independent pixel signal of one frame can be obtained in one field period. Further, an image sensor having a conventional frequency characteristic,
A video signal having low power consumption and high vertical resolution can be created by using an analog signal processing circuit and an A / D. In the still image mode, since the frame rate can be freely set, the pixel signals are independently transferred in the vertical and horizontal directions at a low driving frequency, for example, at a driving frequency equal to or lower than that for interlaced reading. be able to. Therefore, a video signal having high vertical and horizontal resolution can be created.

【0122】また請求項11、12の発明によれば、イ
ンタレース読み出し時と同等の駆動周波数で、色フィル
タが設けられた光電変換素子の画素信号を垂直方向に独
立して転送する。従ってNTSCの映像信号を生成する
とき、隣接する水平2画素を混合して水平転送し、1フ
ィールド期間に1フレームの垂直方向に独立した画素信
号を得ることができる。また従来の周波数特性を有する
撮像素子、アナログ信号処理回路、A/Dを用いて、低
消費電力で高い垂直解像度を有する映像信号を作成する
ことができる。更に毎秒60フレームのプログレッシブ
画像を得ることができる。
According to the eleventh and twelfth aspects of the present invention, the pixel signals of the photoelectric conversion elements provided with the color filters are independently transferred in the vertical direction at the same driving frequency as that at the time of interlaced reading. Therefore, when an NTSC video signal is generated, two horizontal pixels adjacent to each other are mixed and horizontally transferred, so that a vertical independent pixel signal of one frame can be obtained in one field period. In addition, a video signal having low power consumption and high vertical resolution can be created using an image sensor, an analog signal processing circuit, and an A / D having conventional frequency characteristics. Further, a progressive image of 60 frames per second can be obtained.

【0123】また請求項13の発明によれば、インタレ
ース読み出し時と同等の駆動周波数で、色フィルタが設
けられた光電変換素子の画素信号を垂直方向に独立して
転送する。従ってNTSCの映像信号を生成するとき、
隣接する水平2画素を混合して水平転送し、1フィール
ド期間に1フレームの垂直方向に独立した画素信号を得
ることができる。また従来の周波数特性を有する撮像素
子、アナログ信号処理回路、A/Dを用いて、低消費電
力で高い垂直解像度を有する映像信号を作成することが
できる。更に毎秒60フレームのプログレッシブ画像を
得ることができる。
According to the thirteenth aspect of the present invention, the pixel signal of the photoelectric conversion element provided with the color filter is independently transferred in the vertical direction at the same driving frequency as that at the time of interlaced reading. Therefore, when generating an NTSC video signal,
Two adjacent horizontal pixels are mixed and horizontally transferred, so that one frame period independent pixel signal can be obtained in one field period. In addition, a video signal having low power consumption and high vertical resolution can be created using an image sensor, an analog signal processing circuit, and an A / D having conventional frequency characteristics. Further, a progressive image of 60 frames per second can be obtained.

【0124】また請求項14〜21の発明によれば、4
種類の色フィルタが設けられた撮像素子を用いる場合、
動画モードではインタレース読み出し時と同等の駆動周
波数で、撮像素子の画素信号を垂直方向に独立して転送
する。従ってNTSCの映像信号を生成するとき、隣接
する水平2画素を混合して水平転送し、1フィールド期
間に1フレームの垂直方向に独立した画素信号を得るこ
とができる。また従来の周波数特性を有する撮像素子、
アナログ信号処理回路、A/Dを用いて、低消費電力で
高い垂直解像度を有する映像信号を作成することができ
る。また静止画モードでは、フレームレートを自由に設
定することができるので、低い駆動周波数、例えばイン
タレース読み出し時と同等又はそれ以下の駆動周波数
で、画素信号を垂直方向及び水平方向に独立して転送す
ることができる。このため高い垂直及び水平解像度を有
する映像信号を作成することができる。
According to the invention of claims 14 to 21, 4
When using an image sensor provided with various types of color filters,
In the moving image mode, the pixel signals of the image sensor are independently transferred in the vertical direction at the same driving frequency as in interlaced reading. Therefore, when an NTSC video signal is generated, two horizontal pixels adjacent to each other are mixed and horizontally transferred, so that a vertical independent pixel signal of one frame can be obtained in one field period. Further, an image sensor having a conventional frequency characteristic,
A video signal having low power consumption and high vertical resolution can be created by using an analog signal processing circuit and an A / D. In the still image mode, the frame rate can be freely set, so that pixel signals are independently transferred in the vertical and horizontal directions at a low driving frequency, for example, a driving frequency equal to or lower than that for interlaced reading. can do. Therefore, a video signal having high vertical and horizontal resolution can be created.

【0125】また請求項22〜24の発明によれば、光
電変換素子の画素数の値に係わらず、前記の効果を発揮
することができる。
Further, according to the inventions of claims 22 to 24, the above effect can be exerted regardless of the value of the number of pixels of the photoelectric conversion element.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1における撮像装置の全体
構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an imaging device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】実施の形態1の撮像装置における撮像素子の構
成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of an imaging element in the imaging device according to the first embodiment.

【図3】撮像装置における撮像素子の駆動周波数の関係
を示す説明図(その1)である。
FIG. 3 is an explanatory diagram (part 1) illustrating a relationship between driving frequencies of an imaging element in the imaging apparatus.

【図4】撮像装置における撮像素子の駆動周波数の関係
を示す説明図(その2)である。
FIG. 4 is an explanatory diagram (part 2) illustrating a relationship between driving frequencies of an imaging element in the imaging apparatus.

【図5】本発明の実施の形態2における撮像装置の全体
構成図である。
FIG. 5 is an overall configuration diagram of an imaging device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】実施の形態2の撮像装置における水平2画素混
合回路の構成図、及び動作タイミング図である。
FIG. 6 is a configuration diagram and an operation timing diagram of a horizontal two-pixel mixing circuit in the imaging device according to the second embodiment;

【図7】実施の形態2の撮像装置において、他の構成例
を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram illustrating another configuration example of the imaging device according to the second embodiment;

【図8】図7の撮像装置における水平2画素混合ブロッ
クの構成図、及び動作タイミング図である。
8 is a configuration diagram and an operation timing diagram of a horizontal two-pixel mixing block in the imaging device in FIG. 7;

【図9】本発明の実施の形態3における撮像装置の全体
構成図である。
FIG. 9 is an overall configuration diagram of an imaging device according to a third embodiment of the present invention.

【図10】実施の形態3の撮像装置における撮像素子の
動作説明図(その1)である。
FIG. 10 is an explanatory diagram (part 1) of the operation of the image sensor in the image pickup apparatus according to the third embodiment;

【図11】実施の形態3の撮像装置における撮像素子の
動作説明図(その2)である。
FIG. 11 is an explanatory diagram (part 2) of the operation of the imaging element in the imaging device according to the third embodiment;

【図12】本発明の実施の形態4における撮像装置の全
体構成図である。
FIG. 12 is an overall configuration diagram of an imaging device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図13】実施の形態4の撮像装置における水平2画素
混合回路の構成図である。
FIG. 13 is a configuration diagram of a horizontal two-pixel mixing circuit in an imaging device according to a fourth embodiment.

【図14】実施の形態4の撮像装置における水平2画素
混合回路の動作タイミング図(その1)である。
FIG. 14 is an operation timing diagram (part 1) of the horizontal two-pixel mixing circuit in the imaging device according to the fourth embodiment;

【図15】実施の形態4の撮像装置における水平2画素
混合回路の動作タイミング図(その2)である。
FIG. 15 is an operation timing diagram (part 2) of the horizontal two-pixel mixing circuit in the imaging device according to the fourth embodiment;

【図16】実施の形態4の撮像装置において、他の構成
例を示すブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram illustrating another configuration example of the imaging device according to the fourth embodiment;

【図17】図16の撮像装置における水平2画素混合ブ
ロックの構成図である。
FIG. 17 is a configuration diagram of a horizontal two-pixel mixing block in the imaging device in FIG. 16;

【図18】本発明の実施の形態5における撮像装置の全
体構成図である。
FIG. 18 is an overall configuration diagram of an imaging device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図19】実施の形態5の撮像装置における水平画素ず
らし部の動作説明図(その1)である。
FIG. 19 is an operation explanatory view (part 1) of a horizontal pixel shift unit in the imaging device according to the fifth embodiment;

【図20】実施の形態5の撮像装置における水平画素ず
らし部の動作説明図(その2)である。
FIG. 20 is an operation explanatory diagram (part 2) of the horizontal pixel shift unit in the imaging device according to the fifth embodiment;

【図21】本発明の実施の形態6における撮像装置の全
体構成図である。
FIG. 21 is an overall configuration diagram of an imaging device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図22】実施の形態6の撮像装置における撮像素子の
動作説明図である。
FIG. 22 is an explanatory diagram of the operation of the imaging element in the imaging device according to the sixth embodiment.

【図23】本発明の実施の形態7における撮像装置の全
体構成図である。
FIG. 23 is an overall configuration diagram of an imaging device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図24】実施の形態7の撮像装置における撮像素子の
構成図、及び動作説明図である。
24A and 24B are a configuration diagram and an operation explanatory diagram of an imaging element in an imaging device according to a seventh embodiment.

【図25】実施の形態7の撮像素子における輝度信号及
び色信号の生成方法を示す説明図である。
FIG. 25 is an explanatory diagram illustrating a method for generating a luminance signal and a chrominance signal in the image sensor according to the seventh embodiment.

【図26】実施の形態7の撮像装置における他の撮像素
子の構成図、及び動作説明図である。
26A and 26B are a configuration diagram and an operation explanatory diagram of another imaging element in the imaging device according to the seventh embodiment.

【図27】実施の形態7の他の撮像装置における輝度信
号及び色信号の生成方法を示す説明図である。
FIG. 27 is an explanatory diagram illustrating a method for generating a luminance signal and a chrominance signal in another imaging device of the seventh embodiment.

【図28】本発明の実施の形態8における撮像装置の全
体構成図である。
FIG. 28 is an overall configuration diagram of an imaging device according to an eighth embodiment of the present invention.

【図29】実施の形態8の撮像装置における撮像素子の
動作説明図(その1)である。
FIG. 29 is an explanatory diagram (part 1) of the operation of the imaging element in the imaging device according to the eighth embodiment.

【図30】実施の形態8の撮像装置における撮像素子の
動作説明図(その2)である。
FIG. 30 is an explanatory diagram (part 2) of the operation of the imaging element in the imaging device of the eighth embodiment.

【図31】実施の形態8の撮像素子における色フィルタ
の基本配列を示す説明図である。
FIG. 31 is an explanatory diagram showing a basic arrangement of color filters in an image sensor according to an eighth embodiment.

【図32】本発明の実施の形態9における撮像装置の全
体構成図である。
FIG. 32 is an overall configuration diagram of an imaging device according to a ninth embodiment of the present invention.

【図33】実施の形態9の撮像装置における撮像素子の
動作説明図である。
FIG. 33 is an explanatory diagram of the operation of the imaging element in the imaging device according to the ninth embodiment.

【図34】従来例の撮像装置において、インタレース駆
動CCD及び全画素読み出しCCDの構成図である。
FIG. 34 is a configuration diagram of an interlace driving CCD and an all-pixel reading CCD in a conventional imaging apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 レンズ 102,201 撮像素子 103,203,603 撮像素子駆動回路 104,110 アナログ信号処理回路 105,606 アナログ・デジタル変換回路(A/
D) 106,111,401,403,607 デジタル信
号処理回路 107,604 撮像素子駆動制御回路 108 モード設定回路 202,204 水平2画素混合回路 205,405 画素混合制御回路 301 1画素遅延回路 302,502 加算回路 303,502 サンプリング回路 304 可変サンプリング回路 402,404 水平2画素混合ブロック 501 1画素デジタル遅延回路 504 可変サブサンプリング回路 601 撮像素子部 602 水平画素ずらし部 608 水平画素ずらし処理回路 609 システム制御回路 1a 受光部 1b 垂直転送部 1c 水平転送部 1d 電荷検出増幅器 1e 出力回路 1f 画素混合水平転送部 1g 画素混合可変水平転送部 1h 画素混合制御水平転送部
101 Lens 102, 201 Image sensor 103, 203, 603 Image sensor drive circuit 104, 110 Analog signal processing circuit 105, 606 Analog / digital conversion circuit (A /
D) 106, 111, 401, 403, 607 Digital signal processing circuit 107, 604 Image sensor drive control circuit 108 Mode setting circuit 202, 204 Horizontal two-pixel mixing circuit 205, 405 Pixel mixing control circuit 301 One-pixel delay circuit 302, 502 Addition circuit 303, 502 Sampling circuit 304 Variable sampling circuit 402, 404 Horizontal two-pixel mixing block 501 One-pixel digital delay circuit 504 Variable sub-sampling circuit 601 Image sensor 602 Horizontal pixel shift 608 Horizontal pixel shift processing circuit 609 System control circuit 1a Light receiving section 1b Vertical transfer section 1c Horizontal transfer section 1d Charge detection amplifier 1e Output circuit 1f Pixel mixed horizontal transfer section 1g Pixel mixed variable horizontal transfer section 1h Pixel mixed control horizontal transfer section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C024 AA01 CA11 CA16 CA25 DA01 DA05 EA08 FA01 FA11 FA13 FA14 GA11 GA48 GA49 HA01 HA06 HA17 JA21 JA32 5C065 AA01 AA03 BB34 CC01 CC07 CC08 DD02 EE03 GG01 GG11 GG21  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5C024 AA01 CA11 CA16 CA25 DA01 DA05 EA08 FA01 FA11 FA13 FA14 GA11 GA48 GA49 HA01 HA06 HA17 JA21 JA32 5C065 AA01 AA03 BB34 CC01 CC07 CC08 DD02 EE03 GG01 GG11 GG21

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被写体の像を光電変換するため、水平方
向及び垂直方向に配列された複数の光電変換素子と、 垂直方向に配列された前記光電変換素子の電荷情報を順
次に垂直方向に独立して転送する垂直電荷転送手段と、 前記垂直電荷転送手段で転送された電荷情報を、水平方
向に複数画素単位で混合して画素信号を出力する画素混
合手段と、を具備することを特徴とする撮像装置。
1. A photoelectric conversion device comprising: a plurality of photoelectric conversion elements arranged in a horizontal direction and a vertical direction for photoelectrically converting an image of a subject; and charge information of the photoelectric conversion elements arranged in a vertical direction are sequentially and vertically independent. Vertical charge transfer means for transferring the charge information transferred by the vertical charge transfer means, and a pixel mixing means for outputting a pixel signal by mixing the charge information in units of a plurality of pixels in the horizontal direction. Imaging device.
【請求項2】 前記画素混合手段は、 前記光電変換素子の出力信号を水平方向に複数画素単位
で混合する画素混合信号処理回路で構成されることを特
徴とする請求項1記載の撮像装置。
2. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein said pixel mixing means comprises a pixel mixing signal processing circuit for mixing output signals of said photoelectric conversion elements in units of a plurality of pixels in a horizontal direction.
【請求項3】 前記画素混合手段は、 前記垂直電荷転送手段で得られた電荷情報を水平方向に
複数画素単位で混合して転送する水平電荷転送手段で構
成されていることを特徴とする請求項1記載の撮像装
置。
3. The pixel mixing means according to claim 1, wherein said pixel mixing means comprises horizontal charge transfer means for mixing and transferring the charge information obtained by said vertical charge transfer means in a plurality of pixels in a horizontal direction. Item 2. The imaging device according to Item 1.
【請求項4】 前記画素混合手段は、 複数画素単位の混合の組合わせを一定周期毎に変化させ
る画素混合制御手段を含んで構成されていることを特徴
とする請求項2又は3記載の撮像装置。
4. The imaging apparatus according to claim 2, wherein said pixel mixing means includes a pixel mixing control means for changing a combination of mixing of a plurality of pixels at regular intervals. apparatus.
【請求項5】 前記画素混合制御手段は、 複数画素単位の混合の組合わせをフィールド毎に変化さ
せることを特徴とする請求項4記載の撮像装置。
5. The image pickup apparatus according to claim 4, wherein said pixel mixing control means changes a combination of mixing in units of a plurality of pixels for each field.
【請求項6】 被写体から到来する撮像光を各色成分別
に分解する色分解光学手段と、 前記色分解光学手段で得られた被写体の像を光電変換す
るため、水平方向及び垂直方向に配列された複数の光電
変換素子、及び前記光電変換素子の電荷情報を順次に垂
直方向に転送する垂直電荷転送手段が形成された複数の
撮像素子と、 前記撮像素子の垂直電荷転送手段で転送された電荷情報
を、水平方向に複数画素単位で混合して画素信号を出力
する画素混合手段と、を具備し、 前記複数の撮像素子における各画素の混合の組合わせ
を、複数画素単位で異ならせることを特徴とする撮像装
置。
6. A color separation optical means for separating imaging light coming from a subject for each color component, and arranged in a horizontal direction and a vertical direction for photoelectrically converting an image of the subject obtained by the color separation optical means. A plurality of photoelectric conversion elements, a plurality of imaging elements formed with vertical charge transfer means for sequentially transferring the charge information of the photoelectric conversion elements in the vertical direction, and the charge information transferred by the vertical charge transfer means of the imaging element And a pixel mixing unit that outputs a pixel signal by mixing in a plurality of pixels in the horizontal direction, wherein a combination of mixing of each pixel in the plurality of image sensors is made different in a plurality of pixels. Imaging device.
【請求項7】 前記垂直電荷転送手段は、 前記光電変換素子の電荷情報を垂直方向に独立して転送
することを特徴とする請求項6記載の撮像装置。
7. The imaging apparatus according to claim 6, wherein the vertical charge transfer unit transfers charge information of the photoelectric conversion element independently in a vertical direction.
【請求項8】 被写体の像を光電変換するため、水平方
向及び垂直方向に配列された複数の光電変換素子と、 垂直方向に配列された前記光電変換素子の電荷情報を順
次に垂直方向に独立して転送する垂直電荷転送手段と、 前記垂直電荷転送手段で転送された電荷情報を、水平方
向に1画素単位又は複数画素単位で出力する画素混合手
段と、 前記画素混合手段に対して動画モード及び高画質モード
の設定を行うモード設定手段と、を具備し、 前記モード設定手段で動画モードが設定された場合、前
記画素混合手段の出力される複数画素単位から順次走査
の映像信号を作成し、前記モード設定手段で高画質モー
ドが設定された場合、前記画素混合手段の出力される1
画素単位から順次走査の映像信号を作成することを特徴
とする撮像装置。
8. In order to photoelectrically convert an image of a subject, a plurality of photoelectric conversion elements arranged in a horizontal direction and a vertical direction, and charge information of the photoelectric conversion elements arranged in a vertical direction are sequentially independent in a vertical direction. A vertical charge transfer unit that transfers the charge information transferred by the vertical charge transfer unit in a horizontal direction in units of one pixel or a plurality of pixels; And a mode setting unit for setting a high image quality mode. When the moving image mode is set by the mode setting unit, a video signal of sequentially scanning is created from a plurality of pixels output from the pixel mixing unit. When the high image quality mode is set by the mode setting means,
An image pickup apparatus for generating a video signal of progressive scanning from a pixel unit.
【請求項9】 前記画素混合手段は、 前記垂直電荷転送手段で得られた電荷情報を水平方向に
転送する水平電荷転送手段を有し、 前記水平電荷転送手段は、動画モードでは電荷情報を水
平方向に複数画素混合して転送し、高画質モードでは水
平方向に独立な電荷情報を転送することを特徴とする請
求項8記載の撮像装置。
9. The pixel mixing means includes a horizontal charge transfer means for transferring the charge information obtained by the vertical charge transfer means in a horizontal direction, wherein the horizontal charge transfer means horizontally transfers the charge information in a moving image mode. 9. The image pickup apparatus according to claim 8, wherein a plurality of pixels are mixed and transferred in the direction, and in the high image quality mode, independent charge information is transferred in the horizontal direction.
【請求項10】 前記画素混合手段は、 前記光電変換素子の出力信号を水平方向に混合する画素
混合信号処理回路を有し、 前記画素混合信号処理回路は、動画モードでは前記光電
変換素子の出力信号を水平方向に複数画素混合すること
を特徴とする請求項8記載の撮像装置。
10. The pixel mixing means includes a pixel mixing signal processing circuit for mixing output signals of the photoelectric conversion elements in a horizontal direction, wherein the pixel mixing signal processing circuit outputs an output of the photoelectric conversion elements in a moving image mode. 9. The image pickup apparatus according to claim 8, wherein a plurality of pixels are mixed in the horizontal direction.
【請求項11】 互いに異なる分光特性を持つ4つの色
フィルタC1,C2,C3,C4が所定の順序で2次元
的に配置されたカラーフィルタ素子と、 前記カラーフィルタ素子を通して得られた被写体の像を
光電変換するため、水平方向及び垂直方向に配列された
複数の光電変換素子と、 垂直方向に配列された前記光電変換素子の電荷情報を順
次に垂直方向に独立して転送する垂直電荷転送手段と、 前記垂直電荷転送手段で転送された電荷情報を、水平方
向に複数画素単位で混合して水平方向の電荷情報を出力
する画素混合手段と、を具備することを特徴とする撮像
装置。
11. A color filter element in which four color filters C1, C2, C3, and C4 having mutually different spectral characteristics are two-dimensionally arranged in a predetermined order, and an image of a subject obtained through the color filter element. A plurality of photoelectric conversion elements arranged in a horizontal direction and a vertical direction, and a vertical charge transfer means for sequentially and vertically independently transferring charge information of the photoelectric conversion elements arranged in a vertical direction. And a pixel mixing unit that mixes the charge information transferred by the vertical charge transfer unit in units of a plurality of pixels in the horizontal direction and outputs charge information in the horizontal direction.
【請求項12】 前記画素混合手段は、 複数画素単位の混合の組合わせをフィールド毎に変化さ
せる画素混合制御手段を含んで構成されることを特徴と
する請求項11記載の撮像装置。
12. The image pickup apparatus according to claim 11, wherein said pixel mixing means includes a pixel mixing control means for changing a combination of a plurality of pixel units for each field.
【請求項13】 互いに異なる分光特性を持つ4つの色
フィルタC1,C2,C3,C4が所定の順序で2次元
的に配置されたカラーフィルタ素子と、 前記カラーフィルタ素子を通して得られた被写体の像を
光電変換するため、水平方向及び垂直方向に配列された
複数の光電変換素子と、 垂直方向に配列された前記光電変換素子の電荷情報を順
次、垂直方向に独立して転送する垂直電荷転送手段と、 前記垂直電荷転送手段で転送された電荷情報を、水平方
向に複数画素単位で混合して水平方向の電荷情報を出力
する画素混合手段と、 前記画素混合手段の出力する画素信号から、順次走査の
映像信号を生成する混合画素信号処理手段と、を具備
し、 前記画素混合手段は、 前記垂直電荷転送手段で得られた電荷情報を水平方向に
複数画素単位で混合して水平方向に転送する水平電荷転
送手段を含んで構成されることを特徴とする撮像装置。
13. A color filter element in which four color filters C1, C2, C3, and C4 having mutually different spectral characteristics are two-dimensionally arranged in a predetermined order, and an image of a subject obtained through the color filter element. And a plurality of photoelectric conversion elements arranged in a horizontal direction and a vertical direction, and vertical charge transfer means for sequentially and vertically independently transferring charge information of the photoelectric conversion elements arranged in a vertical direction. A pixel mixing unit that mixes the charge information transferred by the vertical charge transfer unit in units of a plurality of pixels in the horizontal direction and outputs charge information in the horizontal direction; and a pixel signal output by the pixel mixing unit. And a mixed pixel signal processing unit that generates a scanning video signal. The pixel mixing unit converts the charge information obtained by the vertical charge transfer unit into a plurality of pixels in a horizontal direction. An imaging apparatus comprising horizontal charge transfer means for mixing and transferring in a horizontal direction.
【請求項14】 互いに異なる分光特性を持つ4つの色
フィルタC1,C2,C3,C4が所定の順序で2次元
的に配置されたカラーフィルタ素子と、 前記カラーフィルタ素子を通して得られた被写体の像を
光電変換するため、水平方向及び垂直方向に配列された
複数の光電変換素子と、 垂直方向に配列された前記光電変換素子の電荷情報を順
次に垂直方向に独立して転送する垂直電荷転送手段と、 前記垂直電荷転送手段で得られた電荷情報を水平方向に
1画素又は複数画素単位で水平方向に転送する水平電荷
転送手段と、 前記水平電荷転送手段の出力する複数画素信号から、順
次走査の映像信号を生成する混合画素信号処理手段と、 前記水平電荷転送手段の出力する各1画素信号から、順
次走査の映像信号を生成する独立画素信号処理手段と、 動画モード及び高画質モードの設定を行うモード設定手
段と、を具備し、 前記モード設定手段で動画モードが設定された場合、前
記混合画素信号処理手段の出力画素から順次走査の映像
信号を作成し、前記モード設定手段で高画質モードが設
定された場合、前記独立画素信号処理手段の出力画素か
ら順次走査の映像信号を作成することを特徴とする撮像
装置。
14. A color filter element in which four color filters C1, C2, C3, and C4 having mutually different spectral characteristics are two-dimensionally arranged in a predetermined order, and an image of an object obtained through the color filter element. A plurality of photoelectric conversion elements arranged in a horizontal direction and a vertical direction, and a vertical charge transfer means for sequentially and vertically independently transferring charge information of the photoelectric conversion elements arranged in a vertical direction. Horizontal charge transfer means for transferring the charge information obtained by the vertical charge transfer means in the horizontal direction in units of one pixel or a plurality of pixels in the horizontal direction; and sequential scanning from a plurality of pixel signals output by the horizontal charge transfer means. A mixed pixel signal processing means for generating a video signal of the following; and an independent pixel signal processing means for generating a video signal of progressive scanning from each one pixel signal output from the horizontal charge transfer means. And a mode setting means for setting a moving image mode and a high image quality mode. When the moving image mode is set by the mode setting means, a video signal of sequential scanning is output from the output pixel of the mixed pixel signal processing means. An image pickup apparatus, wherein a video signal of progressive scanning is generated from an output pixel of the independent pixel signal processing unit when the high image quality mode is set by the mode setting unit.
【請求項15】 前記色フィルタC1,C2,C3,C
4は、 C1とC3及びC2とC4を垂直方向に隣接させ、C1
及びC3を垂直方向と水平方向共に2画素周期に配列
し、C2及びC4を垂直方向に2画素周期に配列し、水
平方向に2画素周期で垂直方向に配置を反転させたこと
を特徴とする請求項11〜14のいずれか1項記載の撮
像装置。
15. The color filters C1, C2, C3, C
4 makes C1 and C3 and C2 and C4 vertically adjacent, C1
And C3 are arranged in a two-pixel cycle in both the vertical and horizontal directions, C2 and C4 are arranged in a two-pixel cycle in the vertical direction, and the arrangement is inverted in the vertical direction with a two-pixel cycle in the horizontal direction. The imaging device according to claim 11.
【請求項16】 前記色フィルタC1,C2,C3,C
4は、 夫々Ye,Mg,Cy,Gで構成されることを特徴とす
る請求項11〜15のいずれか1項記載の撮像装置。
16. The color filters C1, C2, C3, C
The imaging device according to any one of claims 11 to 15, wherein 4 comprises Ye, Mg, Cy, and G, respectively.
【請求項17】 前記色フィルタC1,C2,C3,C
4は、 夫々Ye,Wh,Cy,Gで構成されることを特徴とす
る請求項11〜15のいずれか1項記載の撮像装置。
17. The color filters C1, C2, C3, C
The imaging device according to any one of claims 11 to 15, wherein 4 includes Ye, Wh, Cy, and G, respectively.
【請求項18】 前記混合画素信号処理手段は、 画素混合出力信号を垂直方向に演算処理することを特徴
とする請求項13〜17のいずれか1項記載の撮像装
置。
18. The image pickup apparatus according to claim 13, wherein said mixed pixel signal processing means performs an arithmetic process on a pixel mixed output signal in a vertical direction.
【請求項19】 前記混合画素信号処理手段は、 画素混合出力信号の垂直方向の低域周波数通過フィルタ
処理により輝度信号を作成し、画素混合出力信号の垂直
方向の高域周波数通過フィルタ処理により色信号を作成
することを特徴とする請求項13〜17のいずれか1項
記載の撮像装置。
19. The mixed pixel signal processing means generates a luminance signal by vertical low frequency pass filter processing of the pixel mixed output signal, and generates a luminance signal by vertical high frequency pass filter processing of the pixel mixed output signal. The imaging device according to claim 13, wherein the signal is generated.
【請求項20】 前記独立画素信号処理手段は、 水平方向に連続する画素信号をS1,S2・・・・,S
n(n:自然数)とするとき、隣接する2信号Si,S
i+1を加算する加算手段と、 前記加算手段の出力信号S1+S2,S2+S3,・・
・・,Sn-1 +Snを、垂直方向に演算する演算処理回
路と、を有することを特徴とする請求項14〜17のい
ずれか1項記載の撮像装置。
20. The independent pixel signal processing means converts pixel signals continuous in the horizontal direction into S1, S2,.
n (n: natural number), two adjacent signals Si, S
adding means for adding i + 1, and output signals S1 + S2, S2 + S3,.
18. The image pickup apparatus according to claim 14, further comprising: an arithmetic processing circuit that calculates Sn-1 + Sn in a vertical direction.
【請求項21】 前記独立画素信号処理手段は、 水平方向に連続する画素信号をS1,S2・・・・,S
n(n:自然数)とするとき、隣接する2信号Si,S
i+1を加算する加算手段を有し、 前記加算手段の出力信号S1+S2,S2+S3,・・
・・,Sn-1 +Snの垂直方向の低域周波数通過フィル
タ処理により輝度信号を作成し、 前記画素混合手段の出力信号の垂直方向の高域周波数通
過フィルタ処理により色信号を作成することを特徴とす
る請求項14〜17のいずれか1項記載の撮像装置。
21. The independent pixel signal processing means converts pixel signals continuous in the horizontal direction into S1, S2,.
n (n: natural number), two adjacent signals Si, S
an adding means for adding i + 1, and an output signal S1 + S2, S2 + S3,.
.., Generating a luminance signal by vertical low-pass filter processing of Sn-1 + Sn, and generating a color signal by vertical high-pass filter processing of an output signal of the pixel mixing means. The imaging device according to any one of claims 14 to 17, wherein
【請求項22】 前記光電変換素子は、 水平640画素、垂直480画素を光電変換するもので
あることを特徴とする請求項1〜21のいずれか1項記
載の撮像装置。
22. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the photoelectric conversion element photoelectrically converts 640 horizontal pixels and 480 vertical pixels.
【請求項23】 前記光電変換素子は、 水平1024画素、垂直768画素を光電変換するもの
であることを特徴とする請求項1〜21のいずれか1項
記載の撮像装置。
23. The imaging apparatus according to claim 1, wherein said photoelectric conversion element photoelectrically converts 1024 horizontal pixels and 768 vertical pixels.
【請求項24】 前記光電変換素子は、 水平1280画素、垂直960画素を光電変換するもの
であることを特徴とする請求項1〜21のいずれか1項
記載の撮像装置。
24. The imaging device according to claim 1, wherein the photoelectric conversion element photoelectrically converts 1280 pixels horizontally and 960 pixels vertically.
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