JP2000197066A - Solid-state image pickup element, signal processing method therefor and camera system - Google Patents

Solid-state image pickup element, signal processing method therefor and camera system

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JP2000197066A
JP2000197066A JP10368976A JP36897698A JP2000197066A JP 2000197066 A JP2000197066 A JP 2000197066A JP 10368976 A JP10368976 A JP 10368976A JP 36897698 A JP36897698 A JP 36897698A JP 2000197066 A JP2000197066 A JP 2000197066A
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color
solid
signal
imaging device
signal processing
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Fuji Ishigami
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Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten signal processing time by providing the color filter of M rows ×N columns, for which the two unit arrays of 2×2 for which first and second colors and first and third colors are arrayed in a checkered pattern, are arrayed in the checkered pattern. SOLUTION: At the upper part of an image pickup area 17, where sensor parts 11 are arrayed in a two-dimensional matrix, the color filter of prescribed color coding is formed by allocating one color to a sensor part 11. That is, it is turned to the color filter of the color coding of M rows × N columns, for which the unit arrays of 2×2 for which green and red and green and blue are respectively arrayed in the checkered pattern are arrayed in a checkered pattern. Then, at signal charge transfer from a vertical CCD to a horizontal CCD, the two pixels of the same color are added obliquely. A unit charge, for which the signal charge of the obliquely added two pixels is a unit, is transferred horizontally in the horizontal CCD 14, converted to a voltage in a charge detection part 15 and then outputted from an output circuit 16. This is repeated for every two rows. Thus, addition signals are considered as signals from two image pickup element, the interpolation processing of only two colors is sufficient, and processing time is shortened.

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、固体撮像素子、そ
の駆動方法およびカメラシステムに関し、特に第1,第
2および第3の色の組み合わせからなり、かつ少なくと
も第1の色が垂直方向にて2画素繰り返し(以下、垂直
2繰り返しと称す)の配列となるM行N列(M,Nは共
に2以上の整数)のカラーフィルタを有する固体撮像素
子およびその信号処理方法、並びに当該固体撮像素子を
撮像デバイスとして用いたカメラシステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state imaging device, a driving method thereof, and a camera system, and more particularly to a solid-state imaging device comprising a combination of first, second and third colors, wherein at least the first color is in a vertical direction. A solid-state imaging device having a color filter of M rows and N columns (M and N are each an integer of 2 or more) arranged in a two-pixel repetition (hereinafter, referred to as vertical two-repetition), a signal processing method thereof, and the solid-state imaging device The present invention relates to a camera system using as an imaging device.

【0002】[0002]

【従来の技術】固体撮像素子、例えばCCD(Charge Co
upled Device) 等の撮像素子(以下、単にCCD撮像素
子と称す)は、デジタルスチルカメラの撮像デバイスと
して用いられている。そして、デジタルスチルカメラで
は、高解像度化のために、より多画素のカラーCCD撮
像素子が採用されている。
2. Description of the Related Art A solid-state imaging device such as a CCD (Charge Co.)
An imaging device such as an upled device (hereinafter simply referred to as a CCD imaging device) is used as an imaging device of a digital still camera. In a digital still camera, a color CCD image pickup device having a larger number of pixels is employed for higher resolution.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、カラーCC
D撮像素子の多画素化に伴い、以下のような問題が出て
きている。すなわち、 画素数が多いことにより、信号処理に時間がかかるた
め、カメラの応答性が悪くなる。例えば、CCD撮像素
子のカラーフィルタとしては、図18に示すカラーコー
ティングのものが最も採用されているが、一つの画素か
ら一つの色信号しか得られないため、周囲の画素から補
間処理を行う必要があり、その負荷が非常に大きい。 データ量が多いことにより、メモリ、フロッピー(登
録商標)ディスク等の記録媒体への記録時間が長くなる
とともに、当該記録媒体への記録枚数が少なくなる。記
録媒体への記録枚数を増やすためには、画像の圧縮率を
上げなければならず、反面、圧縮率を上げると画質の劣
化を招くことになる。
However, the color CC
With the increase in the number of pixels of the D image pickup device, the following problems have emerged. That is, since the number of pixels is large, signal processing takes a long time, and the responsiveness of the camera deteriorates. For example, as a color filter of a CCD image pickup device, a color filter shown in FIG. 18 is most employed. However, since only one color signal can be obtained from one pixel, it is necessary to perform interpolation processing from surrounding pixels. There is a very heavy load. Since the data amount is large, the recording time on a recording medium such as a memory or a floppy (registered trademark) disk becomes long, and the number of recordings on the recording medium decreases. In order to increase the number of images to be recorded on the recording medium, the compression ratio of the image must be increased. On the other hand, if the compression ratio is increased, the image quality is degraded.

【0004】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、信号処理時間の短縮
を可能とした固体撮像素子、記録媒体への記録時間の短
縮および記録媒体への記録枚数の増加を可能とした固体
撮像素子の信号処理方法ならびにカメラシステムを提供
することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a solid-state imaging device capable of shortening a signal processing time, a reduction in a recording time on a recording medium, and an improvement in a recording medium. It is an object of the present invention to provide a signal processing method for a solid-state imaging device and a camera system, which can increase the number of recorded images.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明による固体撮像素
子は、第1の色と第2の色とが市松状に配列された2×
2の単位配列と、第1の色と第3の色とが市松状に配列
された2×2の単位配列とが共に市松状に配列されてな
るM行N列(M,Nは共に2以上の整数)のカラーフィ
ルタを有する構成となっている。
According to the present invention, there is provided a solid-state image pickup device having a 2 × 1 arrangement in which a first color and a second color are arranged in a checkered pattern.
M rows and N columns (M and N are both 2) in which a 2 × 2 unit array and a 2 × 2 unit array in which the first color and the third color are arranged in a checkered pattern are both arranged in a checkered pattern. (The above integer).

【0006】本発明による他の固体撮像素子は、第1の
色と第2の色とが市松状に配列された2×2の単位配列
が市松状に配列され、かつ第1の色と第3の色とが市松
状に配列された2×2の単位配列がストライプ状に配列
されてなるM行N列(M,Nは共に2以上の整数)のカ
ラーフィルタを有する構成となっている。
According to another solid-state imaging device of the present invention, a 2 × 2 unit array in which a first color and a second color are arranged in a checkered pattern is arranged in a checkered pattern, and the first color and the second color are arranged in a checkered pattern. It is configured to have a color filter of M rows and N columns (M and N are each an integer of 2 or more) in which a 2 × 2 unit array in which three colors are arranged in a checkered pattern is arranged in a stripe pattern. .

【0007】これら固体撮像素子において、上記のカラ
ーコーディングのカラーフィルタを有することで、ある
行と次の行の同色2画素の信号同士を、1画素分だけ列
方向にシフトすることによって加算できる。この加算処
理により、第1の色のみが配列されてなるM/2行N/
2列のカラーフィルタを有する第1の撮像素子からの信
号と、第2,第3の色が配列されてなるM/2行N/2
列のカラーフィルタを有する第2の撮像素子からの信号
とみなして処理することが可能となる。すなわち、一つ
の固体撮像素子からの信号であるにもかかわらず、複数
の撮像素子からの信号として処理できる。
In these solid-state imaging devices, by having the color filter of the color coding described above, signals of two pixels of the same color in a certain row and the next row can be added by shifting one pixel in the column direction. By this addition processing, M / 2 rows N / in which only the first color is arranged
A signal from the first image sensor having two columns of color filters, and M / 2 rows N / 2 in which the second and third colors are arranged.
Processing can be performed assuming that the signal is from the second image sensor having the color filters in the column. In other words, the signals can be processed as signals from a plurality of image sensors even though they are signals from one solid-state image sensor.

【0008】また、本発明による信号処理方法は、第
1,第2および第3の色の組み合わせからなり、かつ少
なくとも第1の色が垂直方向にて2画素繰り返しの配列
となるM行N列(M,Nは共に2以上の整数)のカラー
フィルタを有する固体撮像素子において、この固体撮像
素子の同色2画素の信号を加算して得られる信号を、第
1の色のみが配列されてなるM/2行N/2列のカラー
フィルタを有する第1の撮像素子からの信号と、第2,
第3の色が配列されてなるM/2行N/2列のカラーフ
ィルタを有する第2の撮像素子からの信号とみなして信
号処理するようにする。
In the signal processing method according to the present invention, M rows and N columns are composed of a combination of first, second and third colors, and at least the first color has an arrangement of two pixels repeated in the vertical direction. In a solid-state image pickup device having a color filter (M and N are each an integer of 2 or more), a signal obtained by adding signals of two pixels of the same color of the solid-state image pickup device is obtained by arranging only a first color. A signal from a first image sensor having a color filter of M / 2 rows and N / 2 columns;
The signal processing is performed by regarding the signal as a signal from the second image sensor having the M / 2 rows and N / 2 columns of color filters in which the third colors are arranged.

【0009】このような信号処理により、一つの固体撮
像素子からの信号であるにもかかわらず、複数の撮像素
子からの信号として処理できる。その結果、補間処理の
作業が少なくて済むため、信号処理に要する時間を短縮
できる。しかも、補間する画素と画素の間隔が狭くなる
ため、データとしてはM/2行N/2列と少なくなるも
のの高画質化に寄与できる。
By such signal processing, signals can be processed as signals from a plurality of image sensors even though they are signals from one solid-state image sensor. As a result, the work of the interpolation processing is reduced, and the time required for the signal processing can be reduced. In addition, since the distance between the pixels to be interpolated is narrowed, the data can be reduced to M / 2 rows and N / 2 columns, but can contribute to high image quality.

【0010】本発明によるカメラシステムは、第1,第
2および第3の色の組み合わせからなり、かつ少なくと
も第1の色が垂直方向にて2画素繰り返しの配列となる
M行N列(M,Nは共に2以上の整数)のカラーフィル
タを有する固体撮像素子と、この固体撮像素子の同色2
画素の信号を加算して得られる信号を、第1の色のみが
配列されてなるM/2行N/2列のカラーフィルタを有
する第1の撮像素子からの信号と、第2,第3の色が配
列されてなるM/2行N/2列のカラーフィルタを有す
る第2の撮像素子からの信号とみなして処理する信号処
理手段と、この信号処理手段の出力信号を記録する記録
手段とを備えた構成となっている。
A camera system according to the present invention comprises a combination of first, second and third colors, and at least M rows and N columns (M, N) in which at least the first color has a two-pixel repetition arrangement in the vertical direction. N is an integer of 2 or more) and a solid-state image sensor having a color filter of the same color 2
A signal obtained by adding the pixel signals is divided into a signal from a first image sensor having an M / 2 row and N / 2 column color filter in which only the first color is arranged, and a second and third signal. Signal processing means for processing as a signal from a second image sensor having a color filter of M / 2 rows and N / 2 columns in which colors are arranged, and recording means for recording an output signal of the signal processing means And a configuration including

【0011】上記構成のカメラシステムにおいて、固体
撮像素子が上記のカラーコーディングのカラーフィルタ
を有することで、同色2画素の信号同士を加算できる。
そして、この加算して得られる信号を、第1の色のみが
配列されてなるM/2行N/2列のカラーフィルタを有
する第1の撮像素子からの信号と、第2,第3の色が配
列されてなるM/2行N/2列のカラーフィルタを有す
る第2の撮像素子からの信号とみなして処理する、即ち
一つの固体撮像素子からの信号を、複数の撮像素子から
の信号として処理する。
In the camera system having the above-described configuration, since the solid-state imaging device has the above-described color-coded color filter, signals of two pixels of the same color can be added.
Then, a signal obtained by the addition is combined with a signal from a first image sensor having an M / 2-row N / 2-column color filter in which only the first color is arranged, and a second and third signal. The signal is processed as a signal from a second image sensor having M / 2 rows and N / 2 columns of color filters in which colors are arranged, that is, a signal from one solid-state image sensor is processed by a plurality of image sensors. Process as a signal.

【0012】その結果、補間処理の作業が少なくて済む
ため、信号処理に要する時間を短縮できる。しかも、補
間する画素と画素の間隔が狭くなるため、データとして
はM/2行N/2列と少なくなるものの高画質化でき
る。さらに、データが少ないことにより、記録媒体への
記録時間を短縮できるとともに、記録媒体への記録枚数
を増やすことができる。
As a result, the time required for the signal processing can be reduced because the work of the interpolation processing is reduced. In addition, since the distance between the pixels to be interpolated becomes narrow, the data can be reduced to M / 2 rows and N / 2 columns, but the image quality can be improved. Further, since the amount of data is small, it is possible to shorten the recording time on the recording medium and increase the number of recordings on the recording medium.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明が適
用される例えばインターライントランスファ(IT)方
式のカラーCCD撮像素子を示す概略構成図である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing, for example, an interline transfer (IT) type color CCD image sensor to which the present invention is applied.

【0014】図1において、入射光をその光量に応じた
電荷量の信号電荷に変換して蓄積するセンサ部(画素)
11が多数、垂直(行)方向および水平(列)方向に2
次元マトリクス状に配列されている。また、これらセン
サ部11の垂直列ごとに複数本の垂直CCD12が設け
られ、さらにこれら垂直CCD12と各センサ部11と
の間には読み出しゲート部13が介在している。
In FIG. 1, a sensor unit (pixel) converts incident light into a signal charge having a charge amount corresponding to the light amount and stores the signal charge.
11 are many, 2 in vertical (row) direction and horizontal (column) direction
They are arranged in a dimensional matrix. Further, a plurality of vertical CCDs 12 are provided for each vertical column of the sensor units 11, and a readout gate unit 13 is interposed between the vertical CCDs 12 and each sensor unit 11.

【0015】複数個のセンサ部11に蓄積された信号電
荷は、後述する読み出しパルスXSGが読み出しゲート
部13に印加され、当該読み出しゲート部13のポテン
シャルが深くなることによって垂直CCD12に読み出
される。垂直CCD12は、例えば4相の垂直転送クロ
ックVφ1〜Vφ4によって転送駆動され、読み出され
た信号電荷を順に垂直転送する。
The signal charges stored in the plurality of sensor units 11 are read out to the vertical CCD 12 by applying a readout pulse XSG described later to the readout gate unit 13 and increasing the potential of the readout gate unit 13. The vertical CCD 12 is transfer-driven by, for example, four-phase vertical transfer clocks Vφ1 to Vφ4, and vertically transfers the read signal charges sequentially.

【0016】垂直CCD12では、通常、1相目および
3相目の転送電極は、読み出しゲート部13のゲート電
極を兼ねた構造となっている。このことから、4相の垂
直転送クロックVφ1〜Vφ4のうち、1相目の垂直転
送クロックVφ1と3相目の垂直転送クロックVφ3が
低レベル、中間レベルおよび高レベルの3値をとるよう
に設定されており、その3値目の高レベルのパルスが読
み出しゲート部13に印加される読み出しパルスXSG
となる。
In the vertical CCD 12, the transfer electrodes of the first and third phases usually have a structure also serving as the gate electrode of the readout gate unit 13. For this reason, of the four-phase vertical transfer clocks Vφ1 to Vφ4, the first-phase vertical transfer clock Vφ1 and the third-phase vertical transfer clock Vφ3 are set to have three values of a low level, an intermediate level, and a high level. The read pulse XSG applied to the read gate unit 13 is the third high level pulse.
Becomes

【0017】複数本の垂直CCD12の各転送先側の端
部に隣接して、水平CCD14が図の左右方向に延在し
ている。この水平CCD14には、複数本の垂直CCD
12から1ライン(1走査線)に相当する信号電荷が順
次転送される。水平CCD14は、例えば2相の水平転
送クロックHφ1,Hφ2によって転送駆動され、複数
本の垂直CCD12からラインシフトされた1ライン分
の信号電荷を順次水平転送する。
A horizontal CCD 14 extends in the left-right direction in the drawing adjacent to the end of each of the plurality of vertical CCDs 12 on the transfer destination side. The horizontal CCD 14 includes a plurality of vertical CCDs.
Signal charges corresponding to one line (one scanning line) from 12 are sequentially transferred. The horizontal CCD 14 is driven and driven by, for example, two-phase horizontal transfer clocks Hφ1 and Hφ2, and sequentially and horizontally transfers the signal charges of one line that have been line-shifted from the plurality of vertical CCDs 12.

【0018】水平CCD14の転送先側の端部には、例
えばフローティングディフュージョンアンプ構成の電荷
検出部15が配されている。この電荷検出部15は、フ
ローティングディフュージョンFD、リセットドレイン
RDおよび両者間に位置するリセットゲートRGからな
り、水平CCD14によって水平転送されてきた信号電
荷を順次信号電圧に変換して出力する。
At the end of the horizontal CCD 14 on the transfer destination side, for example, a charge detection section 15 having a floating diffusion amplifier configuration is arranged. The charge detection unit 15 includes a floating diffusion FD, a reset drain RD, and a reset gate RG positioned between the floating diffusion FD and the reset drain RD. The charge detector 15 sequentially converts signal charges horizontally transferred by the horizontal CCD 14 into a signal voltage and outputs the signal voltage.

【0019】この電荷検出部15において、リセットド
レインRDにはリセットドレイン電圧VRDが与えられ
ている。そして、リセットゲートRGにリセットゲート
パルスφRGが印加されることにより、フローティング
ディフュージョンFD内の電荷をリセットドレインRD
に排出するリセット動作が行われる。フローティングデ
ィフュージョンFDでは信号電荷が信号電圧に変換さ
れ、この信号電圧は出力回路16を経由してCCD出力
となる。
In this charge detecting section 15, a reset drain voltage VRD is applied to a reset drain RD. When the reset gate pulse φRG is applied to the reset gate RG, the charges in the floating diffusion FD are reset by the reset drain RD.
Is performed. In the floating diffusion FD, a signal charge is converted into a signal voltage, and this signal voltage becomes a CCD output via an output circuit 16.

【0020】ところで、上記構成のCCD撮像素子は、
カラー撮像方式のものであることから、センサ部11が
2次元マトリクス状に多数配列されてなる撮像エリア1
7の上方には、所定のカラーコーディングのカラーフィ
ルタ(図示せず)が、1つのセンサ部(画素)11に対
して1つの色が割り当てられるように例えばオンチップ
にて形成されている。このカラーフィルタの具体的なカ
ラーコーディングは、本発明の特徴の一つであり、その
具体例については後述する。
By the way, the CCD image pickup device having the above configuration is
Because of the color imaging method, an imaging area 1 in which a large number of sensor units 11 are arranged in a two-dimensional matrix
Above 7, a color filter (not shown) of a predetermined color coding is formed on-chip, for example, so that one color is assigned to one sensor unit (pixel) 11. The specific color coding of the color filter is one of the features of the present invention, and a specific example thereof will be described later.

【0021】図2は、例えば上記構成のカラーCCD撮
像素子を撮像デバイスとして用いた本発明に係るカメラ
システムを示す概略構成図である。図2において、本カ
メラシステムは、撮像デバイスであるカラーCCD撮像
素子21、レンズ22を含む光学系、各種のタイミング
パルスを発生するタイミングパルス発生回路23、CC
D撮像素子21の出力信号を処理する信号処理回路2
4、この信号処理回路24の出力信号を記録媒体に記録
する画像記録装置25および信号処理回路24の出力信
号を表示部に表示する画像表示装置26を備えた構成と
なっている。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a camera system according to the present invention using, for example, the color CCD image pickup device having the above-described configuration as an image pickup device. In FIG. 2, the camera system includes a color CCD image pickup device 21 as an image pickup device, an optical system including a lens 22, a timing pulse generation circuit 23 for generating various timing pulses, and a CC.
Signal processing circuit 2 for processing the output signal of D imaging device 21
4. An image recording device 25 for recording the output signal of the signal processing circuit 24 on a recording medium and an image display device 26 for displaying the output signal of the signal processing circuit 24 on a display unit.

【0022】上記構成のカメラシステムにおいて、CC
D撮像素子21の撮像面上には、レンズ22を含む光学
系や先述したカラーフィルタを通して、被写体(図示せ
ず)からの入射光(像光)が結像される。CCD撮像素
子21は、タイミングパルス発生回路23から適宜出力
される各種のタイミングパルス、例えば4相の垂直転送
パルスφV1〜φV4、2相の水平転送パルスφH1,
φH2、読み出しパルスXSGなどにより、画素からの
信号電荷の読み出し、垂直転送および水平転送などの駆
動が行われる。
In the camera system having the above configuration, the CC
On the imaging surface of the D imaging device 21, incident light (image light) from a subject (not shown) is imaged through an optical system including the lens 22 and the above-described color filter. The CCD imaging device 21 outputs various timing pulses appropriately output from the timing pulse generation circuit 23, for example, four-phase vertical transfer pulses φV1 to φV4, two-phase horizontal transfer pulses φH1,
Driving of signal charges from pixels, vertical transfer, horizontal transfer, and the like is performed by φH2, read pulse XSG, and the like.

【0023】信号処理回路24は、一つのCCD撮像素
子21からの信号を複数の撮像素子からの信号として見
なして処理する。この信号処理回路24での信号処理方
法も本発明の特徴の一つであり、その具体例については
後述する。画像記録装置25は、信号処理回路24で処
理された画像信号を、メモリ、フロッピーディスク、磁
気テープなどの記録媒体に記録する。画像表示装置26
は、信号処理回路24で処理された画像信号を、CRT
(陰極線管)やLCD(液晶)などの表示部に表示す
る。
The signal processing circuit 24 processes a signal from one CCD image sensor 21 as a signal from a plurality of image sensors. The signal processing method in the signal processing circuit 24 is also one of the features of the present invention, and a specific example thereof will be described later. The image recording device 25 records the image signal processed by the signal processing circuit 24 on a recording medium such as a memory, a floppy disk, or a magnetic tape. Image display device 26
Converts the image signal processed by the signal processing circuit 24 into a CRT
(Cathode ray tube) or LCD (liquid crystal).

【0024】次に、カラーフィルタのカラーコーディン
グの具体例およびそれに伴う信号処理回路24での信号
処理方法の具体例について説明する。
Next, a specific example of color coding of a color filter and a specific example of a signal processing method in the signal processing circuit 24 will be described.

【0025】〔第1具体例〕図3は、カラーコーディン
グの第1具体例を示す図である。この第1具体例に係る
カラーフィルタ31では、図3から明らかなように、グ
リーン(G)とレッド(R)とが市松状に配列された垂
直2×水平2(以下、単に2×2と記す)の単位配列
と、グリーンとブルー(B)とが市松状に配列された2
×2の単位配列とが共に市松状に配列されてなるM行N
列(M,Nは共に2以上の整数)のカラーコーディング
となっている。
[First Specific Example] FIG. 3 is a diagram showing a first specific example of color coding. As is clear from FIG. 3, in the color filter 31 according to the first specific example, green (G) and red (R) are arranged in a checkered pattern in a vertical 2 × horizontal 2 (hereinafter simply referred to as 2 × 2). 2) in which green and blue (B) are arranged in a checkered pattern.
M rows N in which × 2 unit arrays are arranged in a checkered pattern
Color coding is performed for columns (M and N are both integers equal to or greater than 2).

【0026】この第1具体例に係るカラーフィルタ31
を有するCCD撮像素子21では、図1に示す垂直CC
D12から水平CCD14への信号電荷の転送(以下、
V‐H転送と称す)の際に、同色の2画素の信号電荷を
斜め加算(図3において、G1同士、R1同士、B2同
士等)する処理を行う。
The color filter 31 according to the first specific example
In the CCD imaging device 21 having a vertical CC, the vertical CC shown in FIG.
Transfer of signal charge from D12 to horizontal CCD 14 (hereinafter, referred to as
At the time of VH transfer), a process of obliquely adding signal charges of two pixels of the same color (G1, R1, B2, etc. in FIG. 3) is performed.

【0027】ここで、この斜め加算処理の一例につい
て、図4の動作説明図を用いて説明する。先ず、図3の
最下行の各色の信号電荷G0,R1,G1,B3,G
3,……を、V‐H転送によって水平CCD14にシフ
トする(図4(A)の状態)。続いて、水平CCD14
を1ビット(1転送段)分だけ転送駆動する(図4
(B)の状態)。この1ビットシフトした状態で、次の
行の各色の信号電荷R1,G1,B3,G3,R5,…
…を、V‐H転送によって水平CCD14にシフトする
(図4(C)の状態)。
Here, an example of the diagonal addition processing will be described with reference to the operation explanatory diagram of FIG. First, the signal charges G0, R1, G1, B3, G of each color in the bottom row of FIG.
Are shifted to the horizontal CCD 14 by VH transfer (the state of FIG. 4A). Subsequently, the horizontal CCD 14
Is driven by one bit (one transfer stage) (FIG. 4).
(State of (B)). In the state shifted by one bit, the signal charges R1, G1, B3, G3, R5,.
Are shifted to the horizontal CCD 14 by VH transfer (the state of FIG. 4C).

【0028】上述した3ステップの動作により、2行ご
とに同色の2画素の信号電荷の斜め加算が行われる。そ
して、この斜め加算された2画素の信号電荷を単位とす
る2行分の信号電荷は、水平CCD14によって水平転
送され、電荷検出部15で信号電圧に変換された後、出
力回路16を経由して出力される。以上の動作が、2行
ごとに繰り返して実行される。
By the above-described three-step operation, the diagonal addition of the signal charges of two pixels of the same color is performed every two rows. Then, the signal charges for the two rows in units of the signal charges of the two pixels obtained by the diagonal addition are horizontally transferred by the horizontal CCD 14, converted into a signal voltage by the charge detection unit 15, and then passed through the output circuit 16. Output. The above operation is repeatedly performed every two rows.

【0029】このようにして、斜め加算によって同色の
2画素の信号電荷を加算して得られる信号を、信号処理
回路24において、図5(A),(B)のカラーコーデ
ィングに示すように配列し直す処理を行う。ここで、図
5(A)のカラーコーディングはGのみの配列からな
り、図5(B)のカラーコーディングはR/Bの市松状
の配列となる。
In this manner, the signals obtained by adding the signal charges of two pixels of the same color by oblique addition are arranged in the signal processing circuit 24 as shown by the color coding in FIGS. 5A and 5B. Perform the process again. Here, the color coding of FIG. 5A has an array of only G, and the color coding of FIG. 5B has a checkered array of R / B.

【0030】この処理により、一つのCCD撮像素子2
1を具備する単板式カメラシステムであるにもかかわら
ず、Gのみが配列されてなるカラーコーディングのM/
2行N/2列のカラーフィルタを有する撮像素子と、R
/Bが市松状に配列されてなるカラーコーディングのM
/2行N/2列のカラーフィルタを有する撮像素子とを
具備する2板式カメラシステムと見なして信号処理を行
うことができる。
By this processing, one CCD image sensor 2
Despite being a single-panel camera system equipped with 1, the color coding M /
An image sensor having a color filter of 2 rows and N / 2 columns;
/ B color-coded M with checkerboard arrangement
Signal processing can be performed assuming a two-panel camera system including an image sensor having a color filter of / 2 rows and N / 2 columns.

【0031】上述したように、信号処理回路24におい
て、斜め加算によって同色の2画素の信号を加算して得
られる信号を配列し直して、2つの撮像素子からの信号
と見なすことにより、以降の信号処理において補間処理
が必要となるのはRとBだけになり、R/B/Gの三色
を補間しなければならない図18のカラーコーディング
を有する場合よりも信号処理に要する時間が少なくて済
むことになる。
As described above, in the signal processing circuit 24, the signals obtained by adding the signals of two pixels of the same color by oblique addition are rearranged, and are regarded as signals from the two image pickup devices. Only R and B need to be interpolated in the signal processing. The time required for the signal processing is shorter than in the case where the color coding shown in FIG. 18 has to interpolate three colors of R / B / G. Will be done.

【0032】また、Gについては全く補間処理が不要
で、RとBにしても補間する画素と画素の間隔が、図1
8のカラーコーディングでの間隔よりも狭くなるので、
データはM/2行N/2列と少ないものの高画質化が図
れる。さらに、データ量が少ないことにより、画像記録
装置25における記録媒体への記録時間を短縮できると
ともに、記録媒体への記録枚数を増加できることにな
る。
Also, no interpolation processing is required for G, and even if R and B are used, the distance between pixels to be interpolated is
Since it is narrower than the color coding interval of 8,
Although the data is as small as M / 2 rows and N / 2 columns, high image quality can be achieved. Further, since the data amount is small, the recording time on the recording medium in the image recording device 25 can be shortened, and the number of recordings on the recording medium can be increased.

【0033】なお、第1具体例では、第1の色がグリー
ン、第2の色がレッド、第3の色がブルーの原色フィル
タを用いた場合について説明したが、図6(A)に示す
ように、第1の色がグリーン、第2の色がイエロー(Y
e)、第3の色がシアン(Cy)の補色フィルタや、図
6(B)に示すように、第1の色がホワイト(W)、第
2の色がイエロー、第3の色がシアンの補色フィルタを
用いた場合にも同様の作用効果を得ることができる。
In the first specific example, the case where a primary color filter in which the first color is green, the second color is red, and the third color is blue has been described, but FIG. Thus, the first color is green and the second color is yellow (Y
e), a complementary color filter in which the third color is cyan (Cy), or as shown in FIG. 6B, the first color is white (W), the second color is yellow, and the third color is cyan. The same effect can be obtained when the complementary color filter is used.

【0034】ところで、図18に示す一般的なカラーコ
ーディングでも、得られた画像をM/2行N/2列の画
像データになるように再サンプリングすれば少ないデー
タ量で高画質な画像を得ることができるが、M行N列の
全画素の信号を処理した後さらに信号処理しないと得ら
れないため、信号処理にさらに時間を要することにな
る。
By the way, even in the general color coding shown in FIG. 18, if the obtained image is resampled so as to become M / 2 rows and N / 2 columns of image data, a high quality image can be obtained with a small data amount. However, since it cannot be obtained without further signal processing after processing the signals of all the pixels in M rows and N columns, the signal processing requires more time.

【0035】〔第2具体例〕図7は、カラーコーディン
グの第2具体例を示す図である。この第2具体例に係る
カラーフィルタ32では、図7から明らかなように、グ
リーンとレッドとが市松状に配列された2×2の単位配
列が市松状に配列され、かつグリーンとブルーとが市松
状に配列された2×2の単位配列がストライプ状に配列
されてなるM行N列のカラーコーディングとなってい
る。
[Second Specific Example] FIG. 7 is a diagram showing a second specific example of color coding. In the color filter 32 according to the second specific example, as is apparent from FIG. 7, a 2 × 2 unit array in which green and red are arranged in a checkered pattern is arranged in a checkered pattern, and green and blue are arranged in a checkered pattern. The color coding is M rows and N columns in which 2 × 2 unit arrays arranged in a checkered pattern are arranged in a stripe pattern.

【0036】この第2具体例に係るカラーフィルタ32
を有するCCD撮像素子21では、V‐H転送の際に、
第1具体例の場合と同様にして、同色の2画素の信号電
荷を斜め加算する処理を行う。そして、斜め加算によっ
て得られる信号を、信号処理回路24において、図8
(A),(B)に示すように配列し直す処理を行う。こ
こで、図8(A)のカラーコーディングはGのみの配列
からなり、図8(B)のカラーコーディングはR/Bの
ストライプ状の配列となる。
The color filter 32 according to the second specific example
In the CCD imaging device 21 having
As in the case of the first specific example, a process of obliquely adding signal charges of two pixels of the same color is performed. Then, the signal obtained by the diagonal addition is processed by the signal processing circuit 24 in FIG.
The rearrangement process is performed as shown in (A) and (B). Here, the color coding of FIG. 8A has an arrangement of only G, and the color coding of FIG. 8B has an arrangement of R / B stripes.

【0037】この処理により、一つのCCD撮像素子2
1を具備する単板式カメラシステムであるにもかかわら
ず、Gのみが配列されてなるM/2行N/2列のカラー
フィルタを有する撮像素子と、R/Bがストライプ状に
配列されてなるM/2行N/2列のカラーフィルタを有
する撮像素子とを具備する2板式カメラシステムと見な
して信号処理を行うことができる。その結果、第1具体
例の場合と同様の作用効果を得ることができる。
By this processing, one CCD image sensor 2
Despite being a single-panel camera system provided with an image pickup device 1, an image pickup device having M / 2 rows and N / 2 columns of color filters in which only Gs are arranged, and R / Bs are arranged in stripes. Signal processing can be performed assuming a two-panel camera system including an image sensor having a color filter of M / 2 rows and N / 2 columns. As a result, the same operation and effect as those of the first specific example can be obtained.

【0038】なお、第2具体例においても、原色フィル
タに限らず、図9(A)に示すように、第1の色がグリ
ーン、第2の色がイエロー、第3の色がシアンの補色フ
ィルタや、図9(B)に示すように、第1の色がホワイ
ト、第2の色がイエロー、第3の色がシアンの補色フィ
ルタを用いた場合にも同様の作用効果を得ることができ
る。
The second specific example is not limited to the primary color filter. As shown in FIG. 9 (A), the first color is green, the second color is yellow, and the third color is a complementary color of cyan. A similar effect can be obtained when a complementary color filter is used in which the first color is white, the second color is yellow, and the third color is cyan, as shown in FIG. 9B. it can.

【0039】〔第3具体例〕図10は、カラーコーディ
ングの第3具体例を示す図である。この第3具体例に係
るカラーフィルタ33では、図10から明らかなよう
に、グリーンとレッドとがストライプ状に配列された2
×2の単位配列がストライプ状に配列され、かつグリー
ンとブルーとがストライプ状に配列された2×2の単位
配列がストライプ状に配列されてなるM行N列のカラー
コーディングとなっている。
[Third Specific Example] FIG. 10 is a diagram showing a third specific example of color coding. In the color filter 33 according to the third specific example, as is apparent from FIG.
The color coding is M rows and N columns in which 2 × 2 unit arrays in which × 2 unit arrays are arranged in stripes and green and blue are arranged in stripes are arranged in stripes.

【0040】この第3具体例に係るカラーフィルタ33
を有するCCD撮像素子21では、V‐H転送の際に、
第1,第2具体例の場合とは異なり、同色の2画素の信
号電荷を垂直加算する処理を行う。そして、この垂直2
画素の加算によって得られる信号を、信号処理回路24
において、図11(A),(B)に示すように配列し直
す処理を行う。ここで、図11(A)のカラーコーディ
ングはGのみの配列からなり、図11(B)のカラーコ
ーディングはR/Bのストライプ状の配列となる。
The color filter 33 according to the third specific example
In the CCD imaging device 21 having
Unlike the first and second specific examples, a process of vertically adding signal charges of two pixels of the same color is performed. And this vertical 2
The signal obtained by adding the pixels is converted to a signal processing circuit 24.
, A rearrangement process is performed as shown in FIGS. 11 (A) and 11 (B). Here, the color coding of FIG. 11A has an arrangement of only G, and the color coding of FIG. 11B has an arrangement of stripes of R / B.

【0041】この処理により、一つのCCD撮像素子2
1を具備する単板式カメラシステムであるにもかかわら
ず、Gのみが配列されてなるM/2行N/2列のカラー
フィルタを有する撮像素子と、R/Bがストライプ状に
配列されてなるM/2行N/2列のカラーフィルタを有
する撮像素子とを具備する2板式カメラシステムと見な
して信号処理を行うことができる。その結果、第1,第
2具体例の場合と同様の作用効果を得ることができる。
By this processing, one CCD image sensor 2
Despite being a single-panel camera system provided with an image pickup device 1, an image pickup device having M / 2 rows and N / 2 columns of color filters in which only Gs are arranged, and R / Bs are arranged in stripes. Signal processing can be performed assuming a two-panel camera system including an image sensor having a color filter of M / 2 rows and N / 2 columns. As a result, the same functions and effects as those of the first and second specific examples can be obtained.

【0042】この第3具体例においても、原色フィルタ
に限らず、図12(A)に示すように、第1の色がグリ
ーン、第2の色がイエロー、第3の色がシアンの補色フ
ィルタや、図12(B)に示すように、第1の色がホワ
イト、第2の色がイエロー、第3の色がシアンの補色フ
ィルタを用いた場合にも同様の作用効果を得ることがで
きる。
Also in the third specific example, not only the primary color filter but also a complementary color filter in which the first color is green, the second color is yellow, and the third color is cyan as shown in FIG. Alternatively, as shown in FIG. 12B, a similar effect can be obtained when a complementary color filter is used in which the first color is white, the second color is yellow, and the third color is cyan. .

【0043】〔第4具体例〕図13は、カラーコーディ
ングの第4具体例を示す図である。この第4具体例に係
るカラーフィルタ34では、図13から明らかなよう
に、グリーンとレッドとがストライプ状に配列された2
×2の単位配列が市松状に配列され、かつグリーンとブ
ルーとがストライプ状に配列された2×2の単位配列が
市松状に配列されてなるM行N列のカラーコーディング
となっている。
FIG. 13 is a diagram showing a fourth specific example of color coding. In the color filter 34 according to the fourth specific example, as is apparent from FIG. 13, a green filter and a red filter are arranged in a stripe pattern.
The color coding is M rows and N columns in which 2 × 2 unit arrays in which a × 2 unit array is arranged in a checkered pattern and green and blue are arranged in a stripe pattern are arranged in a checkered pattern.

【0044】この第4具体例に係るカラーフィルタ34
を有するCCD撮像素子21では、V‐H転送の際に、
第3具体例の場合と同様に、同色の2画素の信号電荷を
垂直加算する処理を行う。そして、この垂直2画素の加
算によって得られる信号を、信号処理回路24におい
て、図14(A),(B)に示すように配列し直す処理
を行う。ここで、図14(A)のカラーコーディングは
Gのみの配列からなり、図14(B)のカラーコーディ
ングはR/Bの市松状の配列となる。
The color filter 34 according to the fourth specific example
In the CCD imaging device 21 having
As in the case of the third specific example, a process of vertically adding signal charges of two pixels of the same color is performed. Then, the signal obtained by the addition of the two vertical pixels is subjected to a process of rearranging the signals in the signal processing circuit 24 as shown in FIGS. Here, the color coding of FIG. 14A has an arrangement of only G, and the color coding of FIG. 14B has a checkerboard arrangement of R / B.

【0045】この処理により、一つのCCD撮像素子2
1を具備する単板式カメラシステムであるにもかかわら
ず、Gのみが配列されてなるM/2行N/2列のカラー
フィルタを有する撮像素子と、R/Bが市松状に配列さ
れてなるM/2行N/2列のカラーフィルタを有する撮
像素子とを具備する2板式カメラシステムと見なして信
号処理を行うことができる。その結果、第1,第2,第
3具体例の場合と同様の作用効果を得ることができる。
By this processing, one CCD image sensor 2
Despite being a single-panel camera system provided with an image pickup device 1, an image pickup device having M / 2 rows and N / 2 columns of color filters in which only Gs are arranged, and R / Bs are arranged in a checkered pattern. Signal processing can be performed assuming a two-panel camera system including an image sensor having a color filter of M / 2 rows and N / 2 columns. As a result, the same operation and effect as those of the first, second, and third specific examples can be obtained.

【0046】この第4具体例においても、原色フィルタ
に限らず、図15(A)に示すように、第1の色がグリ
ーン、第2の色がイエロー、第3の色がシアンの補色フ
ィルタや、図15(B)に示すように、第1の色がホワ
イト、第2の色がイエロー、第3の色がシアンの補色フ
ィルタを用いた場合にも同様の作用効果を得ることがで
きる。
In the fourth specific example as well, not limited to the primary color filter, as shown in FIG. 15A, a complementary color filter in which the first color is green, the second color is yellow, and the third color is cyan. Alternatively, as shown in FIG. 15B, a similar effect can be obtained when a complementary color filter is used in which the first color is white, the second color is yellow, and the third color is cyan. .

【0047】なお、上述した各具体例においては、単板
式カメラシステムを2板式カメラシステムと見なして信
号処理を行う場合を例に採って説明したが、単板式カメ
ラシステムを3板式カメラシステムと見なして信号処理
を行う構成とすることも可能である。
In each of the specific examples described above, the case where signal processing is performed by assuming a single-chip camera system as a two-chip camera system has been described as an example. However, a single-chip camera system is considered as a three-chip camera system. It is also possible to adopt a configuration in which the signal processing is performed by using the above.

【0048】〔第5具体例〕その一例として、図16に
示すように、レッド、グリーン、ブルーがストライプ状
に配列された2×3の単位配列をストライプ状に配列さ
れてなるM行N列のカラーコーディングのカラーフィル
タ35を使用する。そして、CCD撮像素子21では、
V‐H転送の際に、第3,第4具体例の場合と同様に、
同色の2画素の信号電荷を垂直加算する処理を行う。
[Fifth Specific Example] As an example, as shown in FIG. 16, M rows and N columns in which a 2.times.3 unit array in which red, green, and blue are arranged in stripes are arranged in stripes. Is used. Then, in the CCD image sensor 21,
At the time of VH transfer, as in the third and fourth specific examples,
A process of vertically adding signal charges of two pixels of the same color is performed.

【0049】そして、垂直2画素の加算によって得られ
る信号を、信号処理回路24において、図17(A),
(B),(C)に示すように配列し直す処理を行う。こ
こで、図17(A)のカラーコーディングはRのみの配
列からなり、図17(B)のカラーコーディングはGの
みの配列からなり、図17(C)のカラーコーディング
はBのみの配列からなる。
The signal obtained by the addition of the two vertical pixels is processed by the signal processing circuit 24 as shown in FIG.
The rearrangement process is performed as shown in (B) and (C). Here, the color coding of FIG. 17A is composed of an array of only R, the color coding of FIG. 17B is composed of an arrangement of only G, and the color coding of FIG. .

【0050】この処理により、一つのCCD撮像素子2
1を具備する単板式カメラシステムであるにもかかわら
ず、Rのみが配列されてなるM/2行N/2列のカラー
フィルタを有する撮像素子と、Gのみが配列されてなる
M/2行N/2列のカラーフィルタを有する撮像素子
と、Bのみが配列されてなるM/2行N/2列のカラー
フィルタを有する撮像素子とを具備する3板式カメラシ
ステムと見なして信号処理を行うことができることにな
る。
By this processing, one CCD image sensor 2
Despite being a single-panel camera system having an image pickup device 1, an image pickup device having a color filter of M / 2 rows and N / 2 columns in which only R is arranged, and an M / 2 line in which only G is arranged Signal processing is performed assuming a three-panel camera system including an image sensor having N / 2 columns of color filters and an image sensor having M / 2 rows and N / 2 columns of color filters in which only B is arranged. You can do it.

【0051】また、上記実施形態においては、撮像デバ
イスとしてCCD撮像素子21を用いた構成を採ってい
るが、これに限られるものではなく、他の電荷転送型の
撮像素子や、MOS型撮像素子等のX−Yアドレス型の
撮像素子を撮像デバイスとして用いても良いことは勿論
である。
Further, in the above embodiment, the configuration using the CCD image pickup device 21 as the image pickup device is employed, but the present invention is not limited to this, and other charge transfer type image pickup devices, MOS type image pickup devices It goes without saying that an XY address type imaging device such as described above may be used as the imaging device.

【0052】なお、CCD撮像素子21を用いる場合に
は、垂直あるいは斜め2画素の加算を、先の説明から明
らかなように、水平CCD14内で行うことになるが、
X−Yアドレス型の撮像素子を用いる場合には、信号処
理回路24においてラインメモリ等を用いて行うことに
なる。ただし、CCD撮像素子21等の電荷転送型撮像
素子を用いる方が、信号電荷の状態で加算処理を行うこ
とになるので、X−Yアドレス型撮像素子に比べてノイ
ズが少なくて済むという利点がある。
When the CCD image pickup device 21 is used, the addition of two vertical or diagonal pixels is performed in the horizontal CCD 14, as is clear from the above description.
When an XY address type imaging device is used, the signal processing circuit 24 uses a line memory or the like. However, the use of a charge transfer type image sensor such as the CCD image sensor 21 performs the addition process in the state of the signal charge, and thus has the advantage of requiring less noise than the XY address type image sensor. is there.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第1,第2および第3の色の組み合わせからなり、かつ
少なくとも第1の色が垂直2繰り返しの配列となるM行
N列のカラーフィルタを有する固体撮像素子の信号処理
に際して、固体撮像素子の同色2画素の信号を加算して
得られる信号を、第1の色のみが配列されてなるM/2
行N/2列のカラーフィルタを有する撮像素子からの信
号と、他の2色が配列されてなるM/2行N/2列のカ
ラーフィルタを有する撮像素子からの信号とみなして処
理するようにしたことにより、色の補間処理が少なくて
済むため信号処理時間を短縮でき、しかも少ないデータ
量で高画質な信号が得られるので、記録媒体への記録時
間が短くかつ記録枚数を多くできることになる。
As described above, according to the present invention,
When performing signal processing of a solid-state imaging device having a color filter of M rows and N columns in which a combination of the first, second, and third colors is used and at least the first color has an arrangement of two vertical repetitions, A signal obtained by adding the signals of two pixels of the same color is converted into a signal of M / 2 in which only the first color is arranged.
Processing is performed by regarding a signal from an image sensor having a color filter in a row N / 2 column and a signal from an image sensor having an M / 2 row and N / 2 column color filter in which the other two colors are arranged. With this configuration, the signal processing time can be shortened because color interpolation processing is reduced, and a high-quality signal can be obtained with a small amount of data, so that the recording time on the recording medium can be reduced and the number of recordings can be increased. Become.

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

【図1】本発明が適用されるインターライントランスフ
ァ方式のカラーCCD撮像素子を示す概略構成図であ
る。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an interline transfer type color CCD image sensor to which the present invention is applied.

【図2】本発明に係るカメラシステムを示す概略構成図
である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a camera system according to the present invention.

【図3】第1具体例に係る原色フィルタのカラーコーデ
ィングを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing color coding of a primary color filter according to a first specific example.

【図4】斜め2画素加算の手順を示す動作説明図であ
る。
FIG. 4 is an operation explanatory diagram showing a procedure of diagonal two-pixel addition.

【図5】第1具体例に係る信号処理によるカラーコーデ
ィングを示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating color coding by signal processing according to a first specific example.

【図6】第1具体例に係る補色フィルタのカラーコーデ
ィングを示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating color coding of a complementary color filter according to a first specific example.

【図7】第2具体例に係る原色フィルタのカラーコーデ
ィングを示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating color coding of a primary color filter according to a second specific example.

【図8】第2具体例に係る信号処理によるカラーコーデ
ィングを示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating color coding by signal processing according to a second specific example.

【図9】第2具体例に係る補色フィルタのカラーコーデ
ィングを示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating color coding of a complementary color filter according to a second specific example.

【図10】第3具体例に係る原色フィルタのカラーコー
ディングを示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing color coding of a primary color filter according to a third specific example.

【図11】第3具体例に係る信号処理によるカラーコー
ディングを示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating color coding by signal processing according to a third specific example.

【図12】第3具体例に係る補色フィルタのカラーコー
ディングを示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating color coding of a complementary color filter according to a third specific example.

【図13】第4具体例に係る原色フィルタのカラーコー
ディングを示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing color coding of a primary color filter according to a fourth specific example.

【図14】第4具体例に係る信号処理によるカラーコー
ディングを示す図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating color coding by signal processing according to a fourth specific example.

【図15】第4具体例に係る補色フィルタのカラーコー
ディングを示す図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating color coding of a complementary color filter according to a fourth specific example.

【図16】第5具体例に係る原色フィルタのカラーコー
ディングを示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing color coding of a primary color filter according to a fifth specific example.

【図17】第4具体例に係る信号処理によるカラーコー
ディングを示す図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating color coding by signal processing according to a fourth specific example.

【図18】一般的なカラーフィルタのカラーコーディン
グを示す図である。
FIG. 18 is a diagram illustrating color coding of a general color filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…センサ部、12…垂直CCD、14…水平CC
D、15…電荷検出部、21…CCD撮像素子、24…
信号処理回路、25…画像記録装置、26…画像表示装
置、31〜35…カラーフィルタ
11 sensor part, 12 vertical CCD, 14 horizontal CC
D, 15: charge detection unit, 21: CCD image sensor, 24:
Signal processing circuit, 25 image recording device, 26 image display device, 31-35 color filter

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の色と第2の色とが市松状に配列さ
れた2×2の単位配列と、第1の色と第3の色とが市松
状に配列された2×2の単位配列とが共に市松状に配列
されてなるM行N列(M,Nは共に2以上の整数)のカ
ラーフィルタを有することを特徴とする固体撮像素子。
1. A 2 × 2 unit array in which a first color and a second color are arranged in a checkered pattern, and a 2 × 2 unit array in which a first color and a third color are arranged in a checkered pattern. A solid-state imaging device having a color filter of M rows and N columns (M and N are both integers equal to or greater than 2) in which a unit arrangement is arranged in a checkered pattern.
【請求項2】 第1の色と第2の色とが市松状に配列さ
れた2×2の単位配列が市松状に配列され、かつ第1の
色と第3の色とが市松状に配列された2×2の単位配列
がストライプ状に配列されてなるM行N列(M,Nは共
に2以上の整数)のカラーフィルタを有することを特徴
とする固体撮像素子。
2. A 2 × 2 unit arrangement in which a first color and a second color are arranged in a checkered pattern, and a first color and a third color are arranged in a checkered pattern. A solid-state imaging device having a color filter of M rows and N columns (M and N are each an integer of 2 or more) in which a 2 × 2 unit array is arranged in a stripe shape.
【請求項3】 第1,第2および第3の色の組み合わせ
からなり、かつ少なくとも第1の色が垂直方向にて2画
素繰り返しの配列となるM行N列(M,Nは共に2以上
の整数)のカラーフィルタを有する固体撮像素子の信号
処理方法であって、 前記固体撮像素子の同色2画素の信号を加算して得られ
る信号を、第1の色のみが配列されてなるM/2行N/
2列のカラーフィルタを有する第1の撮像素子からの信
号と、第2,第3の色が配列されてなるM/2行N/2
列のカラーフィルタを有する第2の撮像素子からの信号
とみなして処理することを特徴とする固体撮像素子の信
号処理方法。
3. An M-row-N-column (M and N are both 2 or more) composed of a combination of first, second, and third colors, and in which at least the first color has an arrangement of repeating two pixels in the vertical direction. A signal processing method for a solid-state imaging device having a color filter of the following formula: wherein a signal obtained by adding signals of two pixels of the same color of the solid-state imaging device is converted into an M / 2 rows N /
A signal from the first image sensor having two columns of color filters, and M / 2 rows N / 2 in which the second and third colors are arranged.
A signal processing method for a solid-state image sensor, wherein the signal is processed as a signal from a second image sensor having a column of color filters.
【請求項4】 前記固体撮像素子は電荷転送型撮像素子
であり、その電荷転送部にて同色2画素の信号を加算す
ることを特徴とする請求項3記載の固体撮像素子の信号
処理方法。
4. The signal processing method for a solid-state imaging device according to claim 3, wherein the solid-state imaging device is a charge transfer type imaging device, and a signal of two pixels of the same color is added in a charge transfer unit.
【請求項5】 前記第2の撮像素子は、第2の色のみが
配列されてなるM/2行N/2列のカラーフィルタと、
第3の色のみが配列されてなるM/2行N/2列のカラ
ーフィルタとをそれぞれ有する2つの撮像素子からなる
ことを特徴とする請求項3記載の固体撮像素子の信号処
理方法。
5. The color filter of M / 2 rows and N / 2 columns in which only the second color is arranged, wherein:
4. The signal processing method for a solid-state imaging device according to claim 3, comprising two imaging devices each having a color filter of M / 2 rows and N / 2 columns in which only the third color is arranged.
【請求項6】 前記固体撮像素子のカラーフィルタは、
第1の色と第2の色とが市松状に配列された2×2の単
位配列と、第1の色と第3の色とが市松状に配列された
2×2の単位配列とが共に市松状に配列されてなり、 前記加算して得られる信号を、第1の色のみが配列され
てなるM/2行N/2列のカラーフィルタを有する第1
の撮像素子からの信号と、第2,第3の色が市松状に配
列されてなるM/2行N/2列のカラーフィルタを有す
る第2の撮像素子からの信号とみなして処理することを
特徴とする請求項3記載の固体撮像素子の信号処理方
法。
6. The color filter of the solid-state imaging device,
A 2 × 2 unit array in which the first color and the second color are arranged in a checkered pattern, and a 2 × 2 unit array in which the first color and the third color are arranged in a checkered pattern The signals obtained by the addition are arranged in a checkered pattern, and the signals obtained by the addition are converted into a first signal having an M / 2-row N / 2-column color filter in which only the first color is arranged.
And a signal from the second image sensor having a color filter of M / 2 rows and N / 2 columns in which the second and third colors are arranged in a checkered pattern. 4. The signal processing method for a solid-state imaging device according to claim 3, wherein:
【請求項7】 第1の色がグリーン、第2の色がレッ
ド、第3の色がブルーであることを特徴とする請求項6
記載の固体撮像素子の信号処理方法。
7. The method according to claim 6, wherein the first color is green, the second color is red, and the third color is blue.
A signal processing method for a solid-state imaging device according to claim 1.
【請求項8】 第1の色がグリーン、第2の色がイエロ
ー、第3の色がシアンであることを特徴とする請求項6
記載の固体撮像素子の信号処理方法。
8. The method according to claim 6, wherein the first color is green, the second color is yellow, and the third color is cyan.
A signal processing method for a solid-state imaging device according to claim 1.
【請求項9】 第1の色がホワイト、第2の色がイエロ
ー、第3の色がシアンであることを特徴とする請求項6
記載の固体撮像素子の信号処理方法。
9. The method according to claim 6, wherein the first color is white, the second color is yellow, and the third color is cyan.
A signal processing method for a solid-state imaging device according to claim 1.
【請求項10】 前記固体撮像素子のカラーフィルタ
は、第1の色と第2の色とが市松状に配列された2×2
の単位配列が市松状に配列され、かつ第1の色と第3の
色とが市松状に配列された2×2の単位配列がストライ
プ状に配列されてなり、 前記加算して得られる信号を、第1の色のみが配列され
てなるM/2行N/2列のカラーフィルタを有する第1
の撮像素子からの信号と、第2,第3の色がストライプ
状に配列されてなるM/2行N/2列のカラーフィルタ
を有する第2の撮像素子からの信号とみなして処理する
ことを特徴とする請求項3記載の固体撮像素子の信号処
理方法。
10. The color filter of the solid-state imaging device is a 2 × 2 color filter in which a first color and a second color are arranged in a checkered pattern.
Are arranged in a checkered pattern, and a 2 × 2 unit array in which a first color and a third color are arranged in a checkered pattern is arranged in a stripe pattern. With a color filter of M / 2 rows and N / 2 columns in which only the first color is arranged.
And a signal from the second image sensor having a color filter of M / 2 rows and N / 2 columns in which the second and third colors are arranged in stripes. 4. The signal processing method for a solid-state imaging device according to claim 3, wherein:
【請求項11】 第1の色がグリーン、第2の色がレッ
ド、第3の色がブルーであることを特徴とする請求項1
0記載の固体撮像素子の信号処理方法。
11. The method according to claim 1, wherein the first color is green, the second color is red, and the third color is blue.
0. A signal processing method for a solid-state imaging device according to 0.
【請求項12】 第1の色がグリーン、第2の色がイエ
ロー、第3の色がシアンであることを特徴とする請求項
10記載の固体撮像素子の信号処理方法。
12. The signal processing method according to claim 10, wherein the first color is green, the second color is yellow, and the third color is cyan.
【請求項13】 第1の色がホワイト、第2の色がイエ
ロー、第3の色がシアンであることを特徴とする請求項
10記載の固体撮像素子の信号処理方法。
13. The signal processing method for a solid-state imaging device according to claim 10, wherein the first color is white, the second color is yellow, and the third color is cyan.
【請求項14】 前記固体撮像素子のカラーフィルタ
は、第1の色と第2の色とがストライプ状に配列された
2×2の単位配列がストライプ状に配列され、かつ第1
の色と第3の色とがストライプ状に配列された2×2の
単位配列がストライプ状に配列されてなり、 前記加算して得られる信号を、第1の色のみが配列され
てなるM/2行N/2列のカラーフィルタを有する第1
の撮像素子からの信号と、第2,第3の色がストライプ
状に配列されてなるM/2行N/2列のカラーフィルタ
を有する第2の撮像素子からの信号とみなして処理する
ことを特徴とする請求項3記載の固体撮像素子の信号処
理方法。
14. The color filter of the solid-state imaging device, wherein a 2 × 2 unit array in which a first color and a second color are arranged in a stripe pattern is arranged in a stripe pattern, and
And a third color are arranged in a stripe pattern, and a 2 × 2 unit array is arranged in a stripe pattern. The signal obtained by the addition is converted into an M signal in which only the first color is arranged. / 2 rows / N / 2 columns with color filters
And a signal from the second image sensor having a color filter of M / 2 rows and N / 2 columns in which the second and third colors are arranged in stripes. 4. The signal processing method for a solid-state imaging device according to claim 3, wherein:
【請求項15】 第1の色がグリーン、第2の色がレッ
ド、第3の色がブルーであることを特徴とする請求項1
4記載の固体撮像素子の信号処理方法。
15. The method according to claim 1, wherein the first color is green, the second color is red, and the third color is blue.
5. The signal processing method for a solid-state imaging device according to 4.
【請求項16】 第1の色がグリーン、第2の色がイエ
ロー、第3の色がシアンであることを特徴とする請求項
14記載の固体撮像素子の信号処理方法。
16. The signal processing method according to claim 14, wherein the first color is green, the second color is yellow, and the third color is cyan.
【請求項17】 第1の色がホワイト、第2の色がイエ
ロー、第3の色がシアンであることを特徴とする請求項
14記載の固体撮像素子の信号処理方法。
17. The signal processing method according to claim 14, wherein the first color is white, the second color is yellow, and the third color is cyan.
【請求項18】 前記固体撮像素子のカラーフィルタ
は、第1の色と第2の色とがストライプ状に配列された
2×2の単位配列が市松状に配列され、かつ第1の色と
第3の色とがストライプ状に配列された2×2の単位配
列が市松状に配列されてなり、 前記加算して得られる信号を、第1の色のみが配列され
てなるM/2行N/2列のカラーフィルタを有する第1
の撮像素子からの信号と、第2,第3の色が市松状に配
列されてなるM/2行N/2列のカラーフィルタを有す
る第2の撮像素子からの信号とみなして処理することを
特徴とする請求項3記載の固体撮像素子の信号処理方
法。
18. The color filter of the solid-state imaging device, wherein a 2 × 2 unit array in which a first color and a second color are arranged in a stripe pattern is arranged in a checkered pattern, and A 2 × 2 unit array in which a third color is arranged in a stripe pattern is arranged in a checkered pattern. First having N / 2 rows of color filters
And a signal from the second image sensor having a color filter of M / 2 rows and N / 2 columns in which the second and third colors are arranged in a checkered pattern. 4. The signal processing method for a solid-state imaging device according to claim 3, wherein:
【請求項19】 第1の色がグリーン、第2の色がレッ
ド、第3の色がブルーであることを特徴とする請求項1
8記載の固体撮像素子の信号処理方法。
19. The method according to claim 1, wherein the first color is green, the second color is red, and the third color is blue.
9. The signal processing method for a solid-state imaging device according to item 8.
【請求項20】 第1の色がグリーン、第2の色がイエ
ロー、第3の色がシアンであることを特徴とする請求項
18記載の固体撮像素子の信号処理方法。
20. The signal processing method according to claim 18, wherein the first color is green, the second color is yellow, and the third color is cyan.
【請求項21】 第1の色がホワイト、第2の色がイエ
ロー、第3の色がシアンであることを特徴とする請求項
18記載の固体撮像素子の信号処理方法。
21. The signal processing method according to claim 18, wherein the first color is white, the second color is yellow, and the third color is cyan.
【請求項22】 第1,第2および第3の色の組み合わ
せからなり、かつ少なくとも第1の色が垂直方向にて2
画素繰り返しの配列となるM行N列(M,Nは共に2以
上の整数)のカラーフィルタを有する固体撮像素子と、 前記固体撮像素子の同色2画素の信号を加算して得られ
る信号を、第1の色のみが配列されてなるM/2行N/
2列のカラーフィルタを有する第1の撮像素子からの信
号と、第2,第3の色が配列されてなるM/2行N/2
列のカラーフィルタを有する第2の撮像素子からの信号
とみなして処理する信号処理手段と、 前記信号処理手段の出力信号を記録する記録手段とを備
えたことを特徴とするカメラシステム。
22. A combination of first, second and third colors, wherein at least the first color is 2 in the vertical direction.
A signal obtained by adding a solid-state imaging device having a color filter of M rows and N columns (M and N are each an integer of 2 or more) and a signal obtained by adding two pixels of the same color of the solid-state imaging device, M / 2 rows N / in which only the first color is arranged
A signal from the first image sensor having two columns of color filters and an M / 2 row N / 2 in which the second and third colors are arranged.
A camera system comprising: a signal processing unit that processes a signal as a signal from a second image sensor having a color filter in a column; and a recording unit that records an output signal of the signal processing unit.
【請求項23】 前記固体撮像素子は電荷転送型撮像素
子であり、その電荷転送部にて同色2画素の信号を加算
することを特徴とする請求項22記載のカメラシステ
ム。
23. The camera system according to claim 22, wherein said solid-state imaging device is a charge transfer type imaging device, and a signal transfer unit adds signals of two pixels of the same color.
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