JP2000152260A - 撮像素子の駆動方法および撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラー画像を得ることができる撮像素子を用
いて効率的に高解像のモノトーン画像をも得ることがで
きる撮像素子の駆動方法およびこれを用いた撮像装置を
提供する。 【解決手段】 カラー画素モードが選択されると、同一
色成分のカラーフィルタが施された２×２の４画素から
なり、ＲＧＢベイヤー配列の画素配置をもつ各カラー画
素群６は、該各カラー画素群６内の４画素を加算し、こ
の加算した加算画素をもとにカラー画像を出力する。モ
ノトーン画像モードが選択されると、色成分Ｇの画素２
つ、色成分Ｒの画素１つ、色成分Ｂの画素１つの隣接す
る４画素からなる各カラー画素群７内の４画素を加算
し、この加算した輝度信号に対応する加算画素をもとに
モノトーン画像を直接出力する。このカラー画像モード
とモノトーン画像モードとはスイッチによって選択切換
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像素子の駆動方
法および撮像装置に関し、特にカラー画像とモノトーン
画像とを効率的に得ることができる撮像素子の駆動方法
および該方法を用いた撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）、青
色（Ｂ）の色成分をもつ原色系カラーフィルタを介して
撮像を行ないカラー画像を得ることができる撮像素子が
知られている。このような撮像素子を用いて高解像のモ
ノトーン画像を得るためには、一度得られた各色成分の
画素信号に対して種々の補間処理を施してモノトーン画
像出力を得ていた。

【０００３】例えば、ホワイトバランス処理後の赤色
（Ｒ）の画素信号と青色（Ｂ）の画素信号とを加算平均
したり、緑色（Ｇ）の画素信号のみで上下左右の隣接画
素の加算平均する補間処理を行って高解像のモノトーン
画像出力を得ていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た補間処理を施して得た高解像のモノトーン画像出力に
は、補間処理の特性によって画像上の細線部分や色の境
界部分等がギザギザになる、いわゆるジャギーが顕著に
発生する場合があった。また、ホワイトバランスのずれ
によってもジャギーが発生する場合があり、いずれの場
合にもジャギーを有する見づらいモノトーン画像を出力
するという問題点があった。

【０００５】また、上述した補間処理を行って高解像の
モノトーン画像を得るためには、この補間処理のための
専用の信号処理回路を設けたり、あるいは専用のソフト
ウェアを搭載する必要がある。このため、いずれの場合
にも回路規模の増大、ソフトウェアの増加を招き、労力
と時間がかかるとともに、撮像装置の小型軽量化を阻害
するという問題点があった。

【０００６】そこで、本発明はかかる問題点を解決し、
カラー画像出力とモノトーン画像出力を同一の撮像素子
を用いて得ることができるとともに、高解像かつ高品質
のモノトーン画像を効率的にかつ簡単な回路構成で得る
ことができる撮像素子の駆動方法および撮像装置を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、ａ，ｂ，
ｍ，ｎを自然数とするとき、それぞれ光電変換素子を備
えマトリクス状に配置され水平２ａｍ個、垂直２ｂｎ個
の画素を有し、隣接する水平２ａ個、垂直２ｂ個の画素
群ごとに同色のカラーフィルタを搭載し、かつ各画素群
ごとのカラーフィルタの色配列が緑を市松模様状に、赤
および青を線順次に配列したカラーフィルタアレイをも
つ撮像素子の駆動方法において、カラー画像モードまた
はモノトーン画像モードを選択し、カラー画像モードが
選択された場合、前記画素群の各画素を加算して順次読
み出す駆動を行ない、モノトーン画像モードが選択され
た場合、前記画素群の配置位置に対して水平にａ画素お
よび垂直にｂ画素シフトした画素群ごとに加算して順次
読み出す駆動を行なうことを特徴とする。第１の発明で
は、カラーフィルタの色配列の特性を利用し、同一の撮
像素子から、カラー画像に対応した撮像信号を加算出力
してカラー画像出力することができるとともに、モノト
ーン画像に対応した撮像信号を直接撮像素子から加算出
力してモノトーン画像出力することができる。

【０００８】第２の発明では、それぞれ光電変換素子を
備えマトリクス状に配置された複数の画素を有し、上下
左右に隣接する４画素に同色のカラーフィルタを搭載
し、かつそれぞれ４画素ごとのカラーフィルタの色配列
が緑を市松模様状に、赤および青を線順次に配列したカ
ラーフィルタアレイをもつ撮像素子の駆動方法におい
て、カラー画像モードまたはモノトーン画像モードを選
択し、カラー画像モードが選択された場合、前記４画素
を加算して順次読み出す駆動を行ない、モノトーン画像
モードが選択された場合、前記４画素の配置位置に対し
て水平および垂直に１画素シフトした４画素ごとに加算
して順次読み出す駆動を行なうことを特徴とする。第２
の発明では、第１の発明における作用効果を最小の画素
群配置で実現することができ、特に高解像のモノトーン
画像を得ることができる。

【０００９】第３の発明は、撮像装置において、ａ，
ｂ，ｍ，ｎを自然数とするとき、それぞれ光電変換素子
を備えマトリクス状に配置され水平２ａｍ個、垂直２ｂ
ｎ個の画素を有し、隣接する水平２ａ個、垂直２ｂ個の
画素群ごとに同色のカラーフィルタを搭載し、かつ各画
素群ごとのカラーフィルタの色配列が緑を市松模様状
に、赤および青を線順次に配列したカラーフィルタアレ
イをもつ撮像素子と、カラー画像モードとモノトーン画
像モードとを切り換える切換手段と、カラー画像モード
に切り換えられた場合に、前記画素群の各画素を加算し
て順次読み出す駆動制御を行ない、モノトーン画像モー
ドに切り換えられた場合に、前記画素群の配置位置に対
して水平にａ画素および垂直にｂ画素シフトした画素群
ごとに加算して順次読み出す駆動制御を行なう駆動制御
手段とを具備することを特徴とする。これにより、第１
の発明と同様な作用効果を奏する撮像装置を得ることが
できる。

【００１０】第４の発明では、撮像装置において、それ
ぞれ光電変換素子を備えマトリクス状に配置された複数
の画素を有し、上下左右に隣接する４画素に同色のカラ
ーフィルタを搭載し、かつそれぞれ４画素ごとのカラー
フィルタの色配列が緑を市松模様状に、赤および青を線
順次に配列したカラーフィルタアレイをもつ撮像素子
と、カラー画像モードとモノトーン画像モードとを切り
換える切換手段と、カラー画像モードに切り換えられた
場合に、前記４画素を加算して順次読み出す駆動制御を
行ない、モノトーン画像モードに切り換えられた場合
に、前記４画素の配置位置に対して水平および垂直に１
画素シフトした４画素ごとに加算して順次読み出す駆動
を行なう駆動制御手段とを具備することを特徴とする。
これにより、第２の発明と同様な作用効果を奏する撮像
装置を得ることができる。

【００１１】第５の発明は、撮像装置において、カラー
画像モードに切り換えられた場合、前記撮像素子からの
出力信号をもとにカラー画像情報を生成するカラー画像
生成手段と、モノトーン画像モードに切り換えられた場
合、前記撮像素子からの出力信号をもとにモノトーン画
像情報を生成するモノトーン画像生成手段とをさらに具
備することを特徴とする。これにより、カラー画像モー
ドに対応するカラー画像出力とモノトーン画像モードに
対応するモノトーン画像出力とを特別な信号処理回路あ
るいはソフトウェアを搭載せずに、モード切換のみによ
って実現することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態について説明する。図１は、本発明の一実
施形態に係わる撮像素子の構成を示す説明図である。撮
像素子１０は、水平方向（行方向）の２ｍ個および垂直
方向（列方向）２ｎ個の複数の画素１が配列されたカラ
ー画素マトリクスを構成している。このカラー画素マト
リクスは、それぞれ上下左右に隣接する２×２の４つの
同色の画素からなるｍ×ｎ個のカラー画素群６で構成さ
れている。

【００１３】カラー画素マトリクスを、このｍ×ｎのカ
ラー画素群６の単位でみると、ＲＧＢベイヤー配列とな
っている。例えば、２ｍ×２ｎのカラー画素マトリクス
におけるＭ（１，１）、Ｍ（１，２）、Ｍ（２，１）、
Ｍ（２，２）の４つの各画素は、色成分Ｇのカラーフィ
ルタをもつ画素として配列され、Ｍ（１，３）、Ｍ
（１，４）、Ｍ（２，３）、Ｍ（２，４）の４つの各画
素は、色成分Ｒのカラーフィルタをもつ画素として配列
され、Ｍ（３，１）、Ｍ（３，２）、Ｍ（４，１）、Ｍ
（４，２）の４つの各画素は、色成分Ｂのカラーフィル
タをもつ画素として配列され、さらにＭ（３，３）、Ｍ
（３，４）、Ｍ（４，３）、Ｍ（４，４）の４つの各画
素は、色成分Ｇのカラーフィルタをもつ画素として配列
されている。ここで、画素Ｍ（ｉ，ｊ）はｉ行ｊ列の画
素を表わすものとする。

【００１４】フォトダイオード等の光電変換素子として
のこれらの画素１は、それぞれＲ，Ｇ，Ｂの色成分の画
素として機能する。この機能は、各画素１の上面に各
Ｒ，Ｇ，Ｂの色成分の光を透過させる上述したカラーフ
ィルタを施すことによって達成される。したがって、例
えばカラー画素マトリクスＭ（１，１）の画素１は、Ｇ
（緑）の色成分のみの光を透過させ、受光し、光電変換
することになる。なお、ｍ，ｎは自然数である。

【００１５】ここで、図２に示すように、各カラー画素
群６内の４つの各画素に蓄積された電荷は、撮像素子１
０上で加算され、この加算された１つの電荷が順次転送
出力されて出力信号５が得られる。

【００１６】この結果、図３に示すように、各カラー画
素群６を単位とするＲＧＢベイヤー配列の画素配置を得
ることができる。

【００１７】撮像素子１０上における加算態様としては
次のようなものがある。その第１は、カラー画素群６内
の縦１列の２つの画素１ａ，１ｂあるいは２つの画素１
ｃ，１ｄを垂直転送回路２上で加算し、この加算された
画素をＦＤＡ（フローティング・ディフュージョン・ア
ンプ）である出力増幅器４上で加算するようにしたもの
である。

【００１８】その第２は、カラー画素群６内の縦１列の
２つの画素１ａ，１ｂあるいは２つの画素１ｃ，１ｄを
垂直転送回路２上に順次転送し、水平転送回路３で転送
する際に水平転送回路３上でそれぞれ縦１列の２つの画
素を加算し、この加算した画素を出力増幅器４上でさら
に加算するようにしたものである。

【００１９】その第３は、カラー画素群６内の４画素の
縦２列の間（画素１ａ，１ｂと画素１ｃ，１ｄとの間）
に存在する垂直転送回路２のみに各４画素の電荷を出力
し、垂直転送回路２上で横１行の２つの画素１ａ，１ｃ
を加算し、さらに、垂直転送回路２上でこの加算された
縦１列の画素を加算するようにしたものである。

【００２０】このような撮像素子１０上の加算は、撮像
素子１０に対する電荷転送の駆動を制御することによっ
て容易に達成することができる。

【００２１】このように、撮像素子１０上で出力信号５
として出力される段階で、各カラー画素群６内の４画素
を加算する場合、各カラー画素群６内のＲ，Ｇ，Ｂ色成
分に対する電荷量は単一画素の電荷量の４倍となって感
度を向上させることができる。

【００２２】次に、図４に示すように、撮像素子１０の
カラー画素マトリクスのＭ（２，２）、Ｍ（２，３）、
Ｍ（３，２）、Ｍ（３，３）の４つの画素に注目する。
このような４つの画素からなるカラー画素群７は、ＲＧ
Ｂベイヤー配列（Ｇ×２，Ｒ×１，Ｂ×１）となり、そ
の隣接するカラー画素群もそれぞれ同じ組合せの画素配
列である。そこで、２ｍ×２ｎのカラー画素マトリクス
の最上行、最下行、最左列、最右列を除き、図５に示す
ように、各カラー画素群７内の４つの画素７ａ〜７ｄの
電荷をそれぞれ加算するようにすると、輝度信号Ｙに対
応した加算画素９を直接、撮像素子１０から得ることが
できる。

【００２３】この場合、撮像素子１０に対する電荷転送
の駆動制御は、垂直転送パルスおよび水平転送パルスを
共に１画素分ずらすことによって行うことができる。ま
た、カラー画素群７の加算処理は、カラー画素群６の加
算処理を適用することによって容易に実現することがで
きるのは明らかである。

【００２４】但し、得られる加算画素９は、図６に示す
ように、（ｍ−１）×（ｎ−１）の画素マトリクスであ
り、垂直転送パルスおよび水平転送パルスは、この点に
留意する必要がある。

【００２５】これにより、加算画素９のみによって生成
されるモノトーン画像は、加算画素６をもとにして生成
されるモノトーン画像に比較して高解像度となり、しか
も、直接、撮像素子１０から輝度信号を得ることができ
る。

【００２６】なお、輝度信号は、本来、

【数１】 Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１４４Ｂ の関係をもたせる必要があるが、近似的に

【数２】Ｙ＝Ｒ＋２Ｇ＋Ｂ としても問題がない。

【００２７】次に、図１および図４に示す撮像素子１０
を用いた撮像装置としての電子カメラについて説明す
る。

【００２８】図７は、撮像素子１０を用いた電子カメラ
の構成を示すブロック図である。図４において、撮像素
子１０は、光学系１１を介して入力された被写体２８の
像を電気信号に変換する。この光学系１１は、赤外カッ
トフィルタを有する。

【００２９】ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１２は、撮像素子１０
からの出力信号に対して、相関二重サンプリング等によ
ってノイズ成分を低減するＣＤＳ作用と感度に応じた自
動増幅を行うＡＧＣ作用とを施してＡ／Ｄ変換器１３に
出力する。

【００３０】Ａ／Ｄ変換器１３は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路
１２からのアナログ信号を１０ビットのディジタル信号
に変換して、ディジタル信号処理部（ＤＳＰ）１４に出
力する。なお、Ａ／Ｄ変換器１３は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回
路１２からのアナログ信号を１０ビット以上のディジタ
ル信号に変換してもよいことは言うまでもない。

【００３１】ＤＳＰ１４は、入力された１０ビットのデ
ィジタルデータに対し、画像の補間処理、黒レベル調
整、ガンマ補正、ニー補正等の処理を行い、１０ビット
から８ビットに変換したディジタルデータに対してマト
リクス、輪郭補正等の処理を施し、８ビットの輝度成分
と８ビットの色差成分からなる１６ビットのディジタル
データの生成等の処理を行う信号処理回路である。ＤＳ
Ｐ１４はディジタル信号処理用のワンチップＬＳＩで構
成できる。また、ＤＳＰ１４は、撮像素子１０の駆動用
タイミングパルス生成処理も行っている。

【００３２】圧縮／伸長部１５は、静止画に対する国際
規格であるＪＰＥＧ規格に基づく圧縮／伸長処理を行
い、具体的には、離散コサイン変換（ＤＣＴ）、逆ＤＣ
Ｔ、ハフマン符号化／復号化等の論理処理を行うワンチ
ップデコーダである。また、圧縮／伸長部１５は、バッ
ファメモリ１６へのデータ取り込み、データアクセスを
行い、ＤＲＡＭで構成されるバッファメモリ１６に対す
るリフレッシュをも行う。

【００３３】バッファメモリ１６は、圧縮／伸長部１５
によって圧縮する前の１フレームの画像データを一時保
持するメモリであり、上述したようにＤＲＡＭで構成さ
れる。

【００３４】ＳＲＡＭ２２は、圧縮／伸長部１５によっ
て圧縮された画像データに対して、ＪＰＥＧファイルと
してのヘッダ情報を付加し、フラッシュメモリ２６への
記憶前のバッファメモリとしての機能を有する。

【００３５】フラッシュメモリ２６は、ヘッダ情報が付
加されたＪＰＥＧファイルである画像ファイルを最終格
納する不揮発性メモリである。

【００３６】外部インターフェース２７は、パーソナル
コンピュータ等の外部処理装置とこの電子カメラ本体と
の間のデータ転送等を行うためのインターフェースであ
る。

【００３７】ディジタルエンコーダ１７は、ディジタル
データをアナログのビデオ信号に変調するチップであ
る。

【００３８】表示器１８は、ＬＣＤ等で実現され、ディ
ジタルエンコーダ１７が生成したビデオ信号を表示出力
する。

【００３９】スピードライト部２４は、単独で外部調光
制御する機能を有する。すなわち、スピードライト部２
４は、後述するＣＰＵ２１によって発光、チャージ等が
制御され、発光量制御は、このスピードライト部単独で
外部調光が行われる。

【００４０】ＬＣＤ２３は、各種撮影モード、残コマ、
イレーズ（消去）、バッテリー検出等の状態を液晶表示
する。

【００４１】ＣＰＵ２１は、例えばマイクロプロセッサ
により構成され上述した各部を全体制御する。

【００４２】タイミング生成器２０は、撮像素子１０を
駆動する各種パルスおよび上述した各部の各種タイミン
グパルスを生成する。

【００４３】撮像素子１０は、上述したＤＳＰ１４から
の駆動用タイミングパルスによって制御される。撮像素
子１０の水平電荷転送のための水平転送パルスは、ＤＳ
Ｐ１４からタイミング生成器２０を介して直接撮像素子
１０を駆動し、垂直電荷転送のための垂直転送パルス
は、タイミング生成器２０に入力され、駆動部１９を介
して電圧変換された信号によって撮像素子１０を駆動す
る。

【００４４】ここで、操作部２５は、各種の撮影モード
を切り換える撮影モード切換スイッチと各種のコマンド
を設定するコマンドダイヤルとを含む。

【００４５】すなわち、この操作部２５の撮影モード切
換スイッチによって、カラー画像モードと、高解像のモ
ノトーン画像モードとに切換指示される。

【００４６】このようなカラー画像モードとモノトーン
画像モードとの切換指示に従って、上述したカラー画像
モード時の撮像素子１０の駆動制御とモノトーン画像モ
ード時の撮像素子１０の駆動制御とが行なわれる。

【００４７】カラー画像モードが指示された場合、ＣＰ
Ｕ２１は、ＤＳＰ１４にカラー画像モードが設定された
ことを指示し、ＤＳＰ１４は各カラー画素群６内の４つ
の画素を加算させる駆動用タイミングパルスを生成し、
タイミング生成器２０を介して撮像素子１０を駆動させ
る。また、Ａ／Ｄ変換器１３を介して入力された撮像信
号に対してカラー画像出力に対応する信号処理を施す。
また、ＣＰＵ２１は、カラー画像モードに対応したその
他の各部に対する指示制御も行う。

【００４８】モノトーン画像モードが指示された場合、
ＣＰＵ２１は、ＤＳＰ１４にモノトーン画像モードが設
定されたことを指示し、ＤＳＰ１４は、各カラー画素群
７内の４つの画素を加算させる駆動用タイミングパルス
を生成し、タイミング生成器２０を介して撮像素子１０
を駆動させる。また、Ａ／Ｄ変換器１３を介して入力さ
れた撮像信号に対する信号処理を施す。また、ＣＰＵ２
１は、モノトーン画像モードに対応したその他の各部に
対する指示制御も行う。

【００４９】次に、図８を参照してＤＳＰ１４の詳細な
機能構成について説明する。図８において、ＤＳＰ１４
は、２つの切換スイッチ３１，３９を有し、カラー画像
モードが選択された場合、スイッチ３１は端子３１ａに
接続されるとともに、スイッチ３９は端子３９ａに接続
される。一方、モノトーン画像モードが選択された場
合、スイッチ３１は端子３１ｂに接続されるとともに、
スイッチ３９は端子３１ｂに接続される。

【００５０】カラー画像モードが選択された場合、Ａ／
Ｄ変換器１３からは、上述したようにカラー画素群６の
加算画素８に対応する撮像信号が入力され、この撮像信
号は、スイッチ３１の端子３１ａを介して補間処理部３
３に入力され、所定の補間処理が行われる。補間処理さ
れた色成分信号Ｇ，Ｒ，Ｂは、マトリクス変換され、Ｙ
ＣｂＣｒを生成し、ローパスフィルタ３５を介して出力
線Ｌから圧縮／伸長部１５に出力する。この際、補間処
理部３３から出力された色成分信号Ｇは、バンドパスフ
ィルタ３６を介して画像の輪郭を抽出し、この抽出した
信号をアンプ３７で増幅した信号を加算器３８を介して
輝度信号Ｙに加算する。これにより、輝度信号Ｙは画像
の輪郭が強調された信号となる。

【００５１】もちろん、最終的にＲＧＢ表色系で画像出
力を行う場合には、ＹＣｂＣｒ変換部３４を設けず、そ
のまま色成分信号Ｇ，Ｒ，Ｂをローパスフィルタ３５を
介して出力線Ｌから圧縮／伸長部１５に出力するように
してもよい。

【００５２】一方、モノトーン画像モードが選択された
場合、Ａ／Ｄ変換器１３からは、上述したようにカラー
画素群７の加算画素９に対応する輝度信号としての撮像
信号が入力され、この撮像信号は、スイッチ３１の端子
３１ｂからローパスフィルタ３２を介してスイッチ３９
の端子３９ｂに出力される。端子３９ｂは、カラー画像
モードが選択された場合の輝度信号Ｙを出力する出力線
に接続され、輝度信号Ｙとしてそのまま圧縮／伸長部１
５に出力される。

【００５３】ここで、図９は、上述した電子カメラの平
面図を示している。電子カメラ本体４１には、撮影モー
ド切換スイッチ４２、コマンドダイヤル４３、ＬＣＤ４
４、およびレリーズスイッチ４５が配置されている。撮
影モード切換スイッチ４２、コマンドダイヤル４３、お
よびレリーズスイッチ４５は、図７における操作部２５
の一部であり、ＬＣＤ４４は、図７におけるＬＣＤ２３
に相当する。撮影モード切換スイッチ４２は、カラー画
像モードとモノトーン画像モードとを切り換えるスイッ
チであり、そのモード状態はＬＣＤ４４内に表示され
る。また、コマンドダイヤル４３は、シャッタスピー
ド、絞り値等の設定操作に用いられるダイヤルであり、
その設定結果等はＬＣＤ４４内に表示される。

【００５４】このようにして、図７〜図９に示す電子カ
メラでは、同一の撮像素子１０を用い、カラー画素信号
からモノトーン画素信号に補間処理するための信号処理
回路やソフトウェアを搭載することなく、撮像素子１０
の駆動制御を切り換えるのみで、直接、撮像素子１０か
らカラー画像と高解像のモノトーン画像とを切換出力す
ることができ、効率的な撮像装置を実現することができ
る。

【００５５】なお、上述した撮像素子１０の各カラー画
素群６は２×２の４画素であったが、これに限らず、
（偶数）×（偶数）のカラー画素群であってもよい。例
えば、４×６の２４画素としたカラー画素群であっても
よい。偶数としたのは、モノトーン画像を得る場合にカ
ラー画素群６を容易に区分してカラー画素群７を得るた
めである。例えば、４×６の２４画素としたカラー画素
群は、上下左右に２×３の画素群に区分することがで
き、この区分された画素群をもとにカラー画素群７に対
応した４×６のカラー画素群を構成すればよい。また、
この場合、垂直転送パルスは３画素分、水平転送パルス
は２画素分ずらすことになる。

【００５６】また、図７〜図９において図１および図４
に示す撮像素子１０を用いた電子カメラを示したが、も
ちろん電子ビデオカメラに適用できることは言うまでも
ない。

【００５７】さらに、上述した撮像素子１０は、ＣＣＤ
固体撮像素子を前提として説明したが、これに限らず、
各画素１をスイッチング処理により各画素１内に蓄積し
た電荷を掃き出す増幅型固体撮像素子であっても適用で
きるのは言うまでもない。

【００５８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、カラーフィルタの色配列の特性を好適に利用し、
モノトーン画像を得るための特別な信号処理回路あるい
はソフトウェアを必要とせずに、同一の撮像素子を用い
てカラー画像出力とモノトーン画像出力とを切換によっ
て得ることができるという効果を有する。

【００５９】また、モノトーン画像を得る場合、撮像素
子上で直接加算された輝度信号に相当する加算画素を用
いているので、モノトーン画像を得るための特別な信号
処理回路あるいはソフトウェアを搭載する必要がないと
ともに、色成分画素からモノトーン画像に信号処理する
際に生じるジャギーの発生をなくすことができるという
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係わる撮像素子の構成を
示す説明図である。

【図２】カラー画素群の電荷の加算によってカラー画像
を得る原理を示す説明図である。

【図３】カラー画素群の電荷の加算によるカラー画像用
の画素配列を示す説明図である。

【図４】本発明の一実施形態に係わる撮像素子の構成を
示す説明図である。

【図５】カラー画素群の電荷の加算によってモノトーン
画像を得る原理を示す説明図である。

【図６】カラー画素群の電荷の加算によるモノトーン画
像用の画素配列を示す説明図である。

【図７】図１および図４に示す撮像素子を用いた電子カ
メラの構成を示すブロック図である。

【図８】図７に示すＤＳＰの詳細な機能構成を示すブロ
ック図である。

【図９】図７に示す電子カメラの外観を示す概略平面図
である。

【符号の説明】

１ 画素 ２ 垂直転送回路 ３ 水平転送回路 ４ 出力増幅器 ５ 出力信号 ６，７ カラー画素群 ８，９ 加算画素 １０ 撮像素子 １４ ディジタル信号処理部（ＤＳＰ） ２０ タイミング生成器 ２１ ＣＰＵ ２５ 操作部 ３１，３９ スイッチ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C024 AA01 CA24 DA01 EA08 FA01 FA12 GA01 HA02 HA08 HA14 HA17 HA24 HA27 5C065 AA01 BB02 BB48 CC02 CC03 DD01 DD17 EE05 EE06 GG02 GG13 GG18 GG21 GG27 GG30 GG32 GG44

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ａ，ｂ，ｍ，ｎを自然数とするとき、そ
   れぞれ光電変換素子を備えマトリクス状に配置され水平
   ２ａｍ個、垂直２ｂｎ個の画素を有し、隣接する水平２
   ａ個、垂直２ｂ個の画素群ごとに同色のカラーフィルタ
   を搭載し、かつ各画素群ごとのカラーフィルタの色配列
   が緑を市松模様状に、赤および青を線順次に配列したカ
   ラーフィルタアレイをもつ撮像素子の駆動方法におい
   て、 カラー画像モードまたはモノトーン画像モードを選択
   し、 カラー画像モードが選択された場合、前記画素群の各画
   素を加算して順次読み出す駆動を行ない、 モノトーン画像モードが選択された場合、前記画素群の
   配置位置に対して水平にａ画素および垂直にｂ画素シフ
   トした画素群ごとに加算して順次読み出す駆動を行な
   う、 ことを特徴とする撮像素子の駆動方法。
2. 【請求項２】 それぞれ光電変換素子を備えマトリクス
   状に配置された複数の画素を有し、上下左右に隣接する
   ４画素に同色のカラーフィルタを搭載し、かつそれぞれ
   ４画素ごとのカラーフィルタの色配列が緑を市松模様状
   に、赤および青を線順次に配列したカラーフィルタアレ
   イをもつ撮像素子の駆動方法において、 カラー画像モードまたはモノトーン画像モードを選択
   し、 カラー画像モードが選択された場合、前記４画素を加算
   して順次読み出す駆動を行ない、 モノトーン画像モードが選択された場合、前記４画素の
   配置位置に対して水平および垂直に１画素シフトした４
   画素ごとに加算して順次読み出す駆動を行なう、 ことを特徴とする撮像素子の駆動方法。
3. 【請求項３】 ａ，ｂ，ｍ，ｎを自然数とするとき、そ
   れぞれ光電変換素子を備えマトリクス状に配置され水平
   ２ａｍ個、垂直２ｂｎ個の画素を有し、隣接する水平２
   ａ個、垂直２ｂ個の画素群ごとに同色のカラーフィルタ
   を搭載し、かつ各画素群ごとのカラーフィルタの色配列
   が緑を市松模様状に、赤および青を線順次に配列したカ
   ラーフィルタアレイをもつ撮像素子と、 カラー画像モードとモノトーン画像モードとを切り換え
   る切換手段と、 カラー画像モードに切り換えられた場合に、前記画素群
   の各画素を加算して順次読み出す駆動制御を行ない、モ
   ノトーン画像モードに切り換えられた場合に、前記画素
   群の配置位置に対して水平にａ画素および垂直にｂ画素
   シフトした画素群ごとに加算して順次読み出す駆動制御
   を行なう駆動制御手段と、 を具備することを特徴とする撮像装置。
4. 【請求項４】 それぞれ光電変換素子を備えマトリクス
   状に配置された複数の画素を有し、上下左右に隣接する
   ４画素に同色のカラーフィルタを搭載し、かつそれぞれ
   ４画素ごとのカラーフィルタの色配列が緑を市松模様状
   に、赤および青を線順次に配列したカラーフィルタアレ
   イをもつ撮像素子と、 カラー画像モードとモノトーン画像モードとを切り換え
   る切換手段と、 カラー画像モードに切り換えられた場合に、前記４画素
   を加算して順次読み出す駆動制御を行ない、モノトーン
   画像モードに切り換えられた場合に、前記４画素の配置
   位置に対して水平および垂直に１画素シフトした４画素
   ごとに加算して順次読み出す駆動を行なう駆動制御手段
   と、 を具備することを特徴とする撮像装置。
5. 【請求項５】 カラー画像モードに切り換えられた場
   合、前記撮像素子からの出力信号をもとにカラー画像情
   報を生成するカラー画像生成手段と、 モノトーン画像モードに切り換えられた場合、前記撮像
   素子からの出力信号をもとにモノトーン画像情報を生成
   するモノトーン画像生成手段と、 をさらに具備することを特徴とする請求項３または４に
   記載の撮像装置。