JP2000244821A - Image pickup device - Google Patents

Image pickup device

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Publication number
JP2000244821A
JP2000244821A JP11041256A JP4125699A JP2000244821A JP 2000244821 A JP2000244821 A JP 2000244821A JP 11041256 A JP11041256 A JP 11041256A JP 4125699 A JP4125699 A JP 4125699A JP 2000244821 A JP2000244821 A JP 2000244821A
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JP
Japan
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imaging
read
pass filter
low
transfer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP11041256A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Yoshida
英明 吉田
Junzo Sakurai
順三 桜井
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JP2000244821A publication Critical patent/JP2000244821A/en
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an image pickup device to suppress generation of a pseudo signal caused by the changes of space sampling characteristics due to special driving of an imaging device. SOLUTION: This image pickup device is constituted by providing a lens 12, a diaphragm and a shutter mechanism 13, a low-pass filter block 14 consisting of a first standard low-pass filter 14-1, a dummy glass for correcting the length of an optical path and a second low-pass filter 14-2 to be selectively used, a single CCD color imaging device 11 with an electronic shutter function, a CCD driver 29 to drive the CCD imaging device in various read drive modes under the control of a CPU 19 and a filter changer 30 to drive the dummy glass constituting the low-pass filter block and the second low-pass filter by exchanging them according to the read drive mode set in the CCD driver.

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】この発明は、カラー撮像が可
能な電荷転送型撮像素子の特殊駆動読み出しに伴う空間
サンプリング特性の変化に基づく擬似信号を、効果的に
抑圧できるようにした撮像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an imaging apparatus capable of effectively suppressing a pseudo signal based on a change in spatial sampling characteristics accompanying a special driving readout of a charge transfer type imaging element capable of color imaging.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、マルチメディア機器への画像デー
タの入力が可能な電子的撮像装置いわゆる電子スチルカ
メラの開発が行われている。電子スチルカメラは、一般
にCCD撮像素子などの固体撮像素子を用いて画像を取
得し、取得した画像を液晶パネル等のビューファインダ
に表示すると共に、使用者によるトリガーの押し下げに
応じて画像を記録媒体に記録するようになっている。こ
の電子スチルカメラには、尚一層の高画質化や操作性の
向上が望まれているが、この要望に応えるには、画素数
の多いCCD撮像素子を使用する一方で、撮影記録する
静止画像と同じ画角の動画をビューファインダによりリ
アルタイムで確認できることが不可欠である。
2. Description of the Related Art In recent years, an electronic imaging device capable of inputting image data to a multimedia device, a so-called electronic still camera, has been developed. An electronic still camera generally acquires an image using a solid-state imaging device such as a CCD imaging device, displays the acquired image on a viewfinder such as a liquid crystal panel, and records the image on a recording medium in response to a user pressing down a trigger. To be recorded. This electronic still camera is required to have higher image quality and improved operability. To meet this demand, a still image to be photographed and recorded while using a CCD image sensor with a large number of pixels has been used. It is essential that a moving image with the same angle of view can be confirmed in real time by a viewfinder.

【0003】ところで、高画素のCCD撮像素子を用い
ると、高画質の静止画像は得られるけれども、1画面の
画像読み出し速度が遅くなるため、ビューファインダに
は動画として認識される画像を表示できなくなる。
When a high-resolution CCD image pickup device is used, a high-quality still image can be obtained, but the image reading speed of one screen becomes slow, so that an image recognized as a moving image cannot be displayed on a viewfinder. .

【0004】そのため、従来は例えば特開平10−13
6244号公報に開示されているように、各水平方向に
配列されている画素の電荷を垂直方向に加算するライン
加算読み出し、あるいは垂直方向に配列されている画素
を間引いて読み出す間引き読み出しを行って、画質は落
ちるが1画面の画像読み出しを高速で行って、動画表示
に対応できるようにしている。
For this reason, conventionally, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
As disclosed in Japanese Patent No. 6244, line addition reading for adding the electric charges of the pixels arranged in each horizontal direction in the vertical direction, or thinning reading for reading out by thinning out the pixels arranged in the vertical direction is performed. Although the image quality deteriorates, the image reading of one screen is performed at a high speed so that the moving image can be displayed.

【0005】しかしながら、上記公報に開示されている
ような従来のライン加算、あるいは間引き読み出し方式
は、ノンインターレース方式に対応させたものであり、
このような高速読み出し方式をインターレース方式に対
応させた具体的な技術については、上記公報には何も開
示されていない。
[0005] However, the conventional line addition or thinning-out reading system disclosed in the above publication corresponds to the non-interlace system.
The above-mentioned publication does not disclose any specific technology for making such a high-speed readout method compatible with the interlace method.

【0006】一般的なインターライン型のCCD撮像素
子にインターレース方式を適用した場合は、例えば図6
に示すような構成が考えられている。この構成例は、4
相駆動型のもので、2画素が最小繰り返し単位である
が、説明の都合上16画素を1組として図示され、各垂直
転送路に沿った垂直方向に繰り返し配列されている。図
6において、各画素1は□の中に1から16までの数字を
入れて示している。1組の各画素には、垂直転送路2の
aグループとbグループの2つの垂直転送電極1a,1
b;2a,2b;・・・・・16a,16bがそれぞれ対応
させて配置され、各画素1はそれぞれ移送ゲート3を介
して垂直転送路2のaグループの転送電極1a,2a,
・・・・・16aに対応する垂直転送路2の転送チャネル
に接続されている。そして、垂直転送路2の各電極は、
位相がそれぞれ1/4異なる4相シフトパルスを供給す
るシフトパルス印加引き出し電極4とそれぞれ接続さ
れ、4相シフトパルスが4個1組の転送電極に順次印加
されて、移送ゲート3を介して垂直転送路2へ移送され
た電荷が一方向に転送されるようになっている。なお、
図6において、5はシフトパルス入力端子である。
When an interlace system is applied to a general interline type CCD image pickup device, for example, FIG.
The configuration shown in FIG. This configuration example is 4
The phase drive type is two pixels, which is a minimum repeating unit, but for convenience of explanation, 16 pixels are shown as one set, and are repeatedly arranged in the vertical direction along each vertical transfer path. In FIG. 6, each pixel 1 is indicated by putting numbers from 1 to 16 in squares. Each set of pixels has two vertical transfer electrodes 1a, 1a of a group and b group of the vertical transfer path 2.
2a, 2b;... 16a, 16b are arranged in correspondence with each other, and each pixel 1 is connected to a transfer electrode 1a, 2a,
... Are connected to the transfer channels of the vertical transfer path 2 corresponding to 16a. And each electrode of the vertical transfer path 2
The four-phase shift pulse is sequentially applied to a set of four transfer electrodes. The four-phase shift pulse is sequentially applied to a set of four transfer electrodes. The charges transferred to the transfer path 2 are transferred in one direction. In addition,
In FIG. 6, reference numeral 5 denotes a shift pulse input terminal.

【0007】ここで、垂直転送路2の転送電極のうち、
bグループの転送電極1b,2b,・・・・・16bは単
純に電荷転送に寄与するだけの電極であるが、aグルー
プの転送電極1a,2a,・・・・・16aは電荷転送を
行うと共に、移送ゲート3を開くためのゲートパルス印
加電極としても機能するように共通化されている。した
がって、通常のシフトパルスが印加されるときには電荷
転送動作が行われるが、所定のタイミングである一定値
以上の電圧が所定のaグループの転送電極に選択的に印
加されることにより、その選択された所定の転送電極に
対応する移送ゲート3が開かれ、画素電荷が垂直転送路
2へ移送されるようになっている。
Here, among the transfer electrodes of the vertical transfer path 2,
The transfer electrodes 1b, 2b,..., 16b of the b group are electrodes that simply contribute to the charge transfer, while the transfer electrodes 1a, 2a,. In addition, they are commonly used so as to function as a gate pulse application electrode for opening the transfer gate 3. Therefore, when a normal shift pulse is applied, the charge transfer operation is performed. However, the voltage is selected by selectively applying a voltage equal to or higher than a predetermined value at a predetermined timing to the transfer electrodes of the predetermined a group. The transfer gate 3 corresponding to the predetermined transfer electrode is opened, and the pixel charge is transferred to the vertical transfer path 2.

【0008】そして、4相駆動の場合は、4こまの転送
電極単位、例えば転送電極1a,1b,2a,2bに対
応する垂直転送路の4つの転送チャネルが1つの単位と
なり、1画素分の電荷しか入ることができないようにな
っており、したがって、垂直転送路2による転送画素数
は、本来垂直方向に配列されている画素数の半分という
ことになり、インターレース方式の走査に対応するもの
となる。
In the case of four-phase driving, four transfer channels, for example, four transfer channels of a vertical transfer path corresponding to the transfer electrodes 1a, 1b, 2a, 2b become one unit, and one pixel corresponds to one pixel. Since only electric charges can enter, the number of pixels transferred by the vertical transfer path 2 is half of the number of pixels originally arranged in the vertical direction. Become.

【0009】ところで、上記インターレース方式とした
CCD撮像素子において、高速(倍速)読み出し等の特
殊駆動方式を適用しようとする場合は、図7に示すよう
な構成が考えられる。この構成例では、垂直転送路2の
転送路のうち、bグループの転送電極1b,2b,・・
・・・16bは完全に電荷転送だけに関係する電極なの
で、図6に示した4相駆動のインターレース方式CCD
撮像素子の場合と同様に、4こまの転送電極毎に共通化
されている。一方、aグループの転送電極1a,2a,
・・・・・16aは高速読み出し等の特殊駆動を行わせる
ため、移送ゲート電極としても機能させ、ゲートパルス
を独立に与えることができるようにしなければならな
い。そのため、aグループの転送電極1a,2a,・・
・・・16aには、すべて独立にゲートパルスを印加する
引き出し電極を備える必要がある。もっとも、この場合
でも、16画素単位の繰り返し構造を採用している場合に
は、全体の引き出し電極数は、転送電極へ独立してゲー
トパルスを印加する引き出し電極4Aが16本(aグルー
プの転送電極用の引き出し電極はもともと2本備えてい
るので、新たにふえるのは14本)と、bグループの転送
電極用の引き出し電極4Bが2本とで合わせて18本とな
る。なお、図7において、6は独立ゲートパルス印加引
き出し電極4Aの入力端子である。
When a special driving system such as high-speed (double speed) reading is applied to the interlaced CCD imaging device, a configuration as shown in FIG. 7 can be considered. In this configuration example, among the transfer paths of the vertical transfer path 2, transfer electrodes 1b, 2b,.
... 16b is an electrode completely related only to charge transfer, so the four-phase driven interlaced CCD shown in FIG.
As in the case of the image pickup device, the same is used for every four transfer electrodes. On the other hand, the transfer electrodes 1a, 2a,
... 16a must also function as a transfer gate electrode in order to perform special driving such as high-speed reading, so that gate pulses can be applied independently. Therefore, the transfer electrodes 1a, 2a,.
.., 16a need to be provided with an extraction electrode for applying a gate pulse independently. However, even in this case, when a repetitive structure in units of 16 pixels is adopted, the total number of extraction electrodes is 16 (4a), which are the number of extraction electrodes 4A that independently apply a gate pulse to the transfer electrode (a Since two extraction electrodes are originally provided, the number of newly added electrodes is 14), and the total number of the extraction electrodes 4B for the transfer electrodes in the group b is 18, which is 18 in total. In FIG. 7, reference numeral 6 denotes an input terminal of the independent gate pulse application extraction electrode 4A.

【0010】そして、各転送電極1a,1b;2a,2
b;・・・・・16a,16bに対して、図6に示したと同
様な転送パルスの印加順となるように、bグループの転
送電極1b,2b,・・・・・16bに対応する2本の転
送パルス印加引き出し電極4B並びに、独立の移送・転
送パルス印加引き出し電極4Aのうち選択された複数本
の移送・転送パルス印加引き出し電極4Aに対して、4
相シフトパルスを印加して、図6に示したCCD撮像素
子と同様に4相駆動を行えるようにする。そして、同時
に、各独立の移送・転送パルス印加引き出し電極4Aに
対して適宜選択的にゲートパルスを印加供給することに
より、所望の高速(倍速)読み出し等の特殊駆動を行え
るようになっている。
Then, each transfer electrode 1a, 1b; 2a, 2
b,... 16b, 16b, so that the transfer pulse application order similar to that shown in FIG. 6 is applied to transfer electrodes 1b, 2b,. With respect to a plurality of transfer / transfer pulse applying lead electrodes 4A selected from the plurality of transfer / pulse applying lead electrodes 4B and independent transfer / transfer pulse applying lead electrodes 4A, 4
By applying a phase shift pulse, four-phase driving can be performed similarly to the CCD image pickup device shown in FIG. At the same time, a special driving such as a desired high-speed (double speed) reading can be performed by appropriately selectively applying and supplying a gate pulse to each independent transfer / transfer pulse application extraction electrode 4A.

【0011】次に、このように各転送電極に対して独立
の移送・転送パルス印加引き出し電極を有する垂直転送
路を備えたCCD撮像素子の具体的な読み出し例を、図
8に基づいて説明する。図8において、左端の欄に示し
た数字は、垂直方向の16画素の繰り返し構成の1組の画
素群の順番を示しており、各読み出しモードにおける読
み出し画素あるいは非読み出し画素の表示は、ベイヤー
配列のカラーフィルタの水平方向2画素分を切り取って
表示している。そして、16画素の1組の画素群において
読み出される画素にはハッチングを施して示している。
Next, a specific example of reading out a CCD image pickup device having a vertical transfer path having independent transfer / transfer pulse application extraction electrodes for each transfer electrode will be described with reference to FIG. . In FIG. 8, the numbers shown in the leftmost column indicate the order of one set of pixel groups in a repeating configuration of 16 pixels in the vertical direction, and the display of read pixels or non-read pixels in each read mode is represented by a Bayer array. 2 pixels of the color filter in the horizontal direction are cut out and displayed. Pixels read out in a set of 16 pixels are indicated by hatching.

【0012】本実施の形態の撮像装置は、通常の高画質
な静止画撮影を行う際には従来のインターレース方式の
読み出しを行うものであって、これに関しては詳述を略
するが、当然全画素の情報が完全に独立に読み出される
から、高解像度が得られる反面、OddとEven の2つの
フィールドで同一の蓄積時間(露光量)の画像信号を得
るために、電子シャッタの他に機械式シャッタを併用す
ることが前提となっている。以下ではこの通常のインタ
ーレース読み出しである全画素読み出しモードとは異な
る、特殊駆動を行う場合の各読み出しモードについて詳
述する。
The imaging apparatus according to the present embodiment performs a conventional interlaced readout when a normal high-quality still image is captured, and a detailed description thereof will be omitted. Since pixel information is read out completely independently, high resolution can be obtained. On the other hand, in order to obtain an image signal of the same accumulation time (exposure amount) in the two fields of Odd and Even, in addition to the electronic shutter, a mechanical type is used. It is assumed that a shutter is used together. In the following, each read mode for performing special driving, which is different from the all-pixel read mode that is the normal interlace read, will be described in detail.

【0013】まず、読み出しモードとして、2倍速加算
モードについて説明する。この読み出しモードは、2つ
のフィールドで全画素を読み出し一画面の画像とする方
式で、第1フィールド目に読み出される画素を、垂直転
送路(VCCD)への読み出しタイミングのOddの欄に
おいてハッチングを付して示し、第2フィールド目に読
み出される画素をEven の欄においてハッチングを付し
て示している。この読み出し方式は、従来のインターレ
ース方式の読み出しと同じであり、ただ垂直転送路から
水平転送路に転送する時点で、読み出し画素の電荷を2
画素分ずつ加算し、2倍速で読み出すようにした点で異
なるのみである。したがって、この場合は、OddとEve
n の2つのフィールドで同一の蓄積時間(露光量)の画
像信号を得るために、電子シャッタの他に機械式シャッ
タ(光学的シャッタ)を併用するようになっている。
First, a double speed addition mode will be described as a read mode. In this read mode, all pixels are read in two fields to form an image of one screen. Pixels read in the first field are hatched in the Odd column of read timing to the vertical transfer path (VCCD). The pixels read in the second field are indicated by hatching in the column of Even. This read-out method is the same as the conventional interlace-type read-out, and only charges the read-out pixels by 2 at the time of transfer from the vertical transfer path to the horizontal transfer path.
The only difference is that addition is performed for each pixel and reading is performed at double speed. Therefore, in this case, Odd and Eve
In order to obtain image signals of the same accumulation time (exposure amount) in the two fields of n, a mechanical shutter (optical shutter) is used in addition to the electronic shutter.

【0014】次に、2倍速非加算モードの読み出しにつ
いて説明する。機械式シャッタを併用した場合、次のシ
ャッタ動作のためのシャッタチャージに時間を要するの
で、また耐久性の面からも連続動作を行わせることはで
きない。この2倍速非加算モードにおいては、機械式シ
ャッタを用いずに擬似的にノンインターレース形式の読
み出しを行えるようにしたもので、垂直転送路(VCC
D)への読み出しタイミングとして、1フィールドの画
像信号に対して第1の読み出し(1stと表示)と第2の
読み出し(2ndと表示)の2回の読み出しを、両者の読
み出し画素の電荷蓄積時間に殆ど影響を与えないような
短時間間隔で行うようにして、1画面の画像信号を取得
するものである。
Next, reading in the double speed non-addition mode will be described. When a mechanical shutter is used together, it takes time to charge the shutter for the next shutter operation, and continuous operation cannot be performed from the viewpoint of durability. In the double speed non-addition mode, pseudo non-interlaced reading can be performed without using a mechanical shutter.
As the readout timing to D), two readouts of the first readout (displayed as 1st) and the second readout (displayed as 2nd) are performed for the image signal of one field by the charge accumulation time of both readout pixels. The image signal of one screen is obtained by performing the processing at short time intervals so as to hardly affect the image signal.

【0015】すなわち、1stのタイミングでは、G,B
信号を取り出すため2番目及び4番目の画素の画素信
号、並びに10番目及び12番目の画素の画素信号を読み出
し、2ndのタイミングではR,G信号を取り出すため
に、色フィルタの配列関係で5番目及び7番目の画素の
画素信号並びに13番目及び15番目の画素の画素信号を読
み出す。
That is, at the first timing, G, B
The pixel signals of the second and fourth pixels and the pixel signals of the tenth and twelfth pixels are read out to extract the signals, and the R and G signals are extracted at the second timing. And the pixel signal of the seventh pixel and the pixel signal of the thirteenth and fifteenth pixels are read.

【0016】ところで、このような読み出しを行う場
合、例えば1stのタイミングで読み出す4番目の画素と
2ndのタイミングで読み出す5番目の画素とは隣接して
いるので、1stと2ndのタイミングでの読み出しを単に
短時間間隔で読み出すように設定するのみでは、1stと
2ndのタイミングにおける読み出し画素電荷が垂直転送
路において混合してしまい、個別に転送できなくなる。
そこで、図9のタイミングチャートに示すように、1st
のタイミングt1 のTG1stのゲートパルス信号で、
2,4,10,12番目の画素の電荷を垂直転送路へ移送ゲ
ートを介して移送し読み出した後に、垂直転送路(VC
CD)に1シフトパルスを印加し、1ステップ分垂直転
送を行う。その後、2ndのタイミングt2 においてTG
2ndのゲートパルス信号で、5,7,13,15番目の画素
の電荷を垂直転送路に移送ゲートを介して読み出すよう
にしている。
By the way, in the case of performing such reading, for example, the fourth pixel read at the first timing and the fifth pixel read at the second timing are adjacent to each other, so that reading at the first and second timings is performed. Simply setting to read out at short time intervals causes readout pixel charges at the 1st and 2nd timings to be mixed in the vertical transfer path, and cannot be transferred individually.
Therefore, as shown in the timing chart of FIG.
At the timing t 1 of the TG1st gate pulse signal,
After the charges of the second, fourth, tenth, and twelfth pixels are transferred to the vertical transfer path via the transfer gate and read out, the vertical transfer path (VC
CD), one shift pulse is applied to perform vertical transfer for one step. Thereafter, at the second timing t 2 , TG
With the second gate pulse signal, the charge of the fifth, seventh, thirteenth, and fifteenth pixels is read out to the vertical transfer path via the transfer gate.

【0017】このように1stと2ndのタイミングでの読
み出しの間に1ステップの垂直転送を行うことにより、
4番目と5番目の画素の電荷は、その間に1ステップの
転送チャネルをおいて読み出されることになり、したが
って、隣接した転送チャネルには読み出されないので、
読み出し電荷が混合されるおそれはなくなる。
As described above, by performing one-step vertical transfer between reading at the 1st and 2nd timings,
Since the charges of the fourth and fifth pixels are to be read with a one-step transfer channel between them, and are not read to the adjacent transfer channel,
There is no possibility that read charges are mixed.

【0018】以下、垂直転送路で順次転送を行い垂直転
送路から水平転送路への転送時に、動作上は加算される
が、1stと2ndのタイミングでの読み出しは1つおきに
間引かれた状態で画素信号が読み出されているので、各
水平ブランキング期間に、2回垂直転送を行い垂直方向
2画素中の1画素の画素信号が、信号電荷としては非加
算状態で読み出されることになり、2倍速非加算モード
の読み出しが得られる。
In the following, data is sequentially transferred on the vertical transfer path, and when data is transferred from the vertical transfer path to the horizontal transfer path, operation is added, but reading at the 1st and 2nd timings is thinned out every other time. Since the pixel signal is read in the state, the vertical transfer is performed twice in each horizontal blanking period, and the pixel signal of one of the two pixels in the vertical direction is read out in a non-addition state as a signal charge. That is, reading in the double speed non-addition mode is obtained.

【0019】次に、4倍速読み出しモード、すなわち1
水平ブランキング期間に垂直転送路において4ステップ
の垂直転送を行い、4画素加算(4ライン加算)を行う
モードについて説明する。最初に4倍速における4/16
モードは、16画素中の4画素の電荷を読み出すモード
で、1水平ブランキング期間に4ステップの垂直転送を
行い4画素加算を行い、読み出された1画素分の信号電
荷を読み出すものであり、1stのタイミングで6番目と
14番目の画素の信号を、2ndのタイミングで1番目と9
番目の画素の信号を読み出す。この際、2倍速非加算モ
ードの場合と同様に、1stと2ndのタイミングにおける
読み出し間に、1ステップの垂直転送を行う。1stと2
ndのタイミングにおける読み出しを行った後、1水平ブ
ランキング期間毎に4ステップの垂直転送を水平転送路
に対して行って4画素加算を行い、1画素分の画素信号
を水平転送路へ転送する。これにより4倍速4/16モー
ドの読み出しが行われる。
Next, the quadruple speed read mode, that is, 1
A mode in which four steps of vertical transfer are performed in the vertical transfer path during the horizontal blanking period and four pixels are added (four lines are added) will be described. First 4/16 at 4x speed
The mode is a mode in which charges of four pixels out of 16 pixels are read out, and four steps of vertical transfer are performed in one horizontal blanking period, four pixels are added, and the read signal charges of one pixel are read out. 6th at 1st timing
The signal of the 14th pixel is changed to the 1st and 9th at the 2nd timing.
Read out the signal of the pixel of the number. At this time, as in the case of the double speed non-addition mode, one-step vertical transfer is performed between reading at the 1st and 2nd timings. 1st and 2
After reading at the timing of nd, four steps of vertical transfer are performed on the horizontal transfer path every horizontal blanking period to add four pixels, and a pixel signal for one pixel is transferred to the horizontal transfer path. . As a result, reading in the 4 × speed 4/16 mode is performed.

【0020】次に、4倍速における8/16モードについ
て説明する。このモードは、16画素中の8画素の電荷を
読み出すモードで、1水平ブランキング期間に4ステッ
プの垂直転送を行い4画素加算を行い、読み出された2
画素分の信号電荷を読み出すものであり、1stのタイミ
ングで2番目と4番目の画素の信号並びに10番目と12番
目の画素の信号を読み出し、2ndのタイミングで5番目
と7番目の画素の信号並びに13番目と15番目の画素の信
号を読み出す。この場合も、1stと2ndのタイミングに
おける読み出し間に、1ステップの垂直転送を行う。1
stと2ndのタイミングにおける読み出しを行った後、1
水平ブランキング期間毎に4ステップの垂直転送を水平
転送路に対して行って4画素加算を行い、2画素分の画
素信号を水平転送路へ転送する。これにより4倍速8/
16モードの読み出しが行われる。
Next, the 8/16 mode at 4 × speed will be described. In this mode, charges of eight pixels out of sixteen pixels are read out. In one horizontal blanking period, four steps of vertical transfer are performed, four pixels are added, and the read two pixels are read.
The signal charges for the pixels are read out. The signals of the second and fourth pixels and the signals of the tenth and twelfth pixels are read at the first timing, and the signals of the fifth and seventh pixels are read at the second timing. In addition, the signals of the thirteenth and fifteenth pixels are read. Also in this case, one-step vertical transfer is performed between reading at the first and second timings. 1
After reading at st and 2nd timing, 1
For each horizontal blanking period, four steps of vertical transfer are performed on the horizontal transfer path to add four pixels, and the pixel signals for two pixels are transferred to the horizontal transfer path. This makes 4x speed 8 /
Reading in 16 modes is performed.

【0021】この4倍速の4/16,8/16モードは、図
8に示した16画素繰り返し構成中の読み出し画素の配列
からわかるように、全画素2倍速加算モード及び2倍速
非加算モードと共に、8画素繰り返し構成の画素配列で
も読み出し可能であるので、この4倍速の4/16,8/
16モードは、4倍速2/8,4/8モードと表現するこ
ともできる。
As can be seen from the arrangement of readout pixels in the 16-pixel repetition configuration shown in FIG. 8, the 4 × speed 4/16 and 8/16 modes are used together with the all pixel 2 × speed addition mode and the 2 × speed non-addition mode. , 8 pixels can be read out even with a pixel array having a repetitive configuration, so that the 4 ×, 4/16, 8 /
The 16 modes can also be expressed as quadruple speed 2/8 and 4/8 modes.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】ところで、CCD撮像
素子においては、画素が離散的に配列されているためモ
アレが生じ、またベイヤー配列などの単板カラー方式の
CCD撮像素子の場合は、偽色が発生するため、光学的
ローパスフィルタを用いて、これらの発生を抑制するよ
うにしている。しかしながら、上記のように特殊駆動読
み出しを行った場合、例えば2倍速非加算モードとか4
倍速加算モードの読み出しなどにおいては、空間的サン
プリング周波数が非常に低下する場合がある。すなわ
ち、特殊駆動読み出しを行う場合、何らかの態様で情報
が間引かれたりしてしまうので、画素が少ない撮像素子
と同等なものとなってしまい、異なる特性のローパスフ
ィルタを用いる必要が生じてくる。
By the way, in a CCD image sensor, moiré occurs because pixels are discretely arranged. In a single-plate color CCD image sensor such as a Bayer array, a false color is generated. Is generated, an optical low-pass filter is used to suppress the occurrence. However, when the special drive reading is performed as described above, for example, the double speed non-addition mode or the 4
In reading in the double-speed addition mode, the spatial sampling frequency may be extremely reduced. That is, in the case of performing the special driving readout, information is thinned out in some manner, so that it becomes equivalent to an image pickup device having few pixels, and it becomes necessary to use a low-pass filter having different characteristics.

【0023】撮像装置における光学的ローパスフィルタ
の切り換えに関する従来技術としては、特開平8−29
8667号公報には、標準撮影モードとしてのカラー撮
影モードと、これに対して色フィルタを無視してモノク
ロ撮影を行う高解像撮影モードとを備えた撮像装置にお
いて、モード切り換えに対応して光学的ローパスフィル
タを切り換えるようにしたものについて開示がなされて
いる。
A prior art relating to switching of an optical low-pass filter in an image pickup apparatus is disclosed in JP-A-8-29.
No. 8667 discloses an image pickup apparatus having a color photographing mode as a standard photographing mode and a high-resolution photographing mode for performing monochrome photographing ignoring a color filter in contrast to the standard photographing mode. There is disclosed a device in which a dynamic low-pass filter is switched.

【0024】しかしながら、上記公報開示のものは単に
解像度の異なる撮影モードの切り換えに対応して光学的
ローパスフィルタを切り換えるようにする手法であっ
て、撮像素子の特殊読み出し駆動に伴う空間サンプリン
グ特性の変化に伴う擬似信号の発生に対する抑圧手法に
ついては何も考慮がなされていない。
However, the technique disclosed in the above publication is a technique for simply switching an optical low-pass filter in response to switching of a photographing mode having a different resolution. No consideration is given to a method of suppressing the generation of a pseudo signal accompanying the above.

【0025】本発明は、高速読み出しを含む特殊駆動の
可能な撮像装置における上記問題点を解消するためにな
されたもので、撮像素子の特殊駆動による空間サンプリ
ング特性の変化に伴う擬似信号の発生を効果的に抑圧で
きるようにした撮像装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in an imaging apparatus capable of special driving including high-speed reading, and is capable of generating a pseudo signal accompanying a change in spatial sampling characteristics due to special driving of an imaging element. It is an object of the present invention to provide an imaging device capable of effectively suppressing.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項1に係る発明は、撮像光学系と、該撮像光学
系の空間周波数特性を切り換える結像特性切り換え手段
と、前記撮像光学系の出力像を光電変換する電荷転送型
撮像素子と、該撮像素子の電荷転送手段を選択可能な複
数の駆動モードで駆動し得る駆動手段と、少なくとも前
記駆動手段を所定の駆動モードで駆動することによって
前記撮像素子から画像信号を読み出す読み出し制御手段
とを有し、前記結像特性切り換え手段は、前記駆動モー
ドに応じて前記撮像光学系の空間周波数特性を切り換え
るようにして撮像装置を構成するものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an imaging optical system, an imaging characteristic switching unit for switching a spatial frequency characteristic of the imaging optical system, and the imaging optical system. A charge transfer type image sensor for photoelectrically converting an output image of the system, a drive unit capable of driving the charge transfer unit of the image sensor in a plurality of selectable drive modes, and driving at least the drive unit in a predetermined drive mode Read-out control means for reading out an image signal from the image pickup device, wherein the image forming characteristic switching means constitutes an image pickup apparatus so as to switch a spatial frequency characteristic of the image pickup optical system according to the drive mode. Things.

【0027】このように構成された撮像装置において
は、撮像光学系の空間周波数特性を切り換える結像特性
切り換え手段を備え、該手段は駆動モードに応じて撮像
光学系の空間周波数特性を切り換えるように構成されて
いるので、撮像素子の駆動モードによる空間サンプリン
グ特性の変化に伴い発生する擬似信号を効果的に抑制す
ることが可能となる。
The imaging apparatus having the above-mentioned configuration includes an imaging characteristic switching means for switching the spatial frequency characteristic of the imaging optical system, and the means switches the spatial frequency characteristic of the imaging optical system according to the drive mode. With this configuration, it is possible to effectively suppress a pseudo signal generated due to a change in the spatial sampling characteristic due to the driving mode of the image sensor.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】次に、実施の形態について説明す
る。図1は、本発明の撮像装置の実施の形態に係るCC
D撮像素子を用いた電子カメラの全体構成を示すブロッ
ク構成図である。図1において、11は光信号を電気的な
信号に光電変換する単板カラーCCD撮像素子で、電子
シャッタ機能をもつものであり、該CCD撮像素子11に
は、レンズ12,絞り・シャッタ(光学的シャッタ)機構
13及びローパスフィルタ(LPF)ブロック14を通っ
て、被写体光が入力されるようになっている。ローパス
フィルタブロック14は、標準の第1のローパスフィルタ
14−1と、光路長補正用のダミーガラスと選択的に用い
られる第2のローパスフィルタ14−2とで構成されてお
り、ダミーガラスは第2のローパスフィルタと同じ厚み
と同じ屈折率をもつもので構成され、レンズ12の結像
(収差)特性が変化しないように保つ。CCD撮像素子
11の出力は、相関二重サンプリング回路やプリアンプか
らなるプリプロセス回路15でノイズを除去されたのち増
幅される。16はアナログデータであるプリプロセス回路
15の出力をデジタルデータに変換するA/D変換器で、
17はCCD撮像素子11からの信号を映像データとして処
理するカメラ信号処理回路である。18は、本来の撮影に
先立ってCCD撮像素子11からの撮像信号等を用いて、
フォーカスを制御するためにAF情報を取り出すAF検
波回路、露出を制御するためにAE情報を取り出すAE
検波回路及びホワイトバランスを設定するためにAWB
情報を取り出すAWB検波回路であり、このAF,A
E,AWB検波回路18からの出力信号はCPU19を介し
て、レンズ12へAF情報を、絞り・シャッタ機構13へA
E情報を、カメラ信号処理回路17へAWB情報を与える
ようになっている。
Next, an embodiment will be described. FIG. 1 shows a CC according to an embodiment of the imaging apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of an electronic camera using a D imaging device. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a single-chip color CCD image sensor for photoelectrically converting an optical signal into an electrical signal, which has an electronic shutter function. The CCD image sensor 11 includes a lens 12, an aperture and a shutter (optical Shutter) mechanism
The subject light is input through a low-pass filter (LPF) block 13 and a low-pass filter (LPF) block 14. The low-pass filter block 14 is a standard first low-pass filter.
14-1 and a dummy glass for optical path length correction and a second low-pass filter 14-2 selectively used. The dummy glass has the same thickness and the same refractive index as the second low-pass filter. And keeps the imaging (aberration) characteristics of the lens 12 unchanged. CCD image sensor
The output of 11 is amplified after noise is removed by a pre-processing circuit 15 including a correlated double sampling circuit and a preamplifier. 16 is a pre-processing circuit that is analog data
An A / D converter that converts 15 outputs to digital data.
A camera signal processing circuit 17 processes a signal from the CCD image sensor 11 as video data. 18 uses an imaging signal or the like from the CCD imaging device 11 prior to the original shooting,
AF detection circuit that extracts AF information to control focus, AE that extracts AE information to control exposure
AWB for setting detection circuit and white balance
This is an AWB detection circuit that extracts information.
The output signals from the E and AWB detection circuits 18 are supplied with the AF information to the lens 12 and the aperture / shutter mechanism 13 through the CPU 19 through the CPU 19.
The E information is supplied to the camera signal processing circuit 17 as AWB information.

【0029】20はデータ量を圧縮処理する圧縮回路(J
PEG)で、該圧縮回路20で圧縮処理された画像データ
が、メモリカードI/F25を介して着脱可能なメモリカ
ード26へ記録されるようになっている。21はメモリコン
トローラで、22はDRAMであり、これらは映像データ
の色処理等を行う際に作業用メモリとして用いられるも
のである。23は表示回路で、24はLCD表示部であり、
これらはメモリカード26に記録されたデータを読み出し
表示させ、撮影状態の確認などに用いられる。27はメモ
リカード26に記録されているデータをパソコン28へ転送
するために用いるパソコンI/Fである。29はCCD撮
像素子11を駆動するタイミングパルス等を発生するCC
Dドライバであり、CPU19の制御にしたがってCCD
撮像素子11を各種読み出し駆動モードで駆動するもので
ある。30はローパスフィルタブロック14の第2のローパ
スフィルタ14−2とダミーガラスとを、CCD撮像素子
11の読み出し駆動モードに応じて切り換えるためのフィ
ルタチェンジャである。31は絞り・シャッタ機構13を駆
動する絞り・シャッタドライバ、32はストロボ機構で、
AE情報によりCPU19を介して制御される。33はCP
Uの入力キーで、CCD撮像素子の各種読み出し駆動モ
ードの設定、各種撮影モードの設定、トリガースイッチ
の駆動等が行えるようになっている。
Reference numeral 20 denotes a compression circuit (J) for compressing the data amount.
(PEG), the image data compressed by the compression circuit 20 is recorded on a removable memory card 26 via a memory card I / F 25. Reference numeral 21 denotes a memory controller, and reference numeral 22 denotes a DRAM, which is used as a working memory when performing color processing or the like of video data. 23 is a display circuit, 24 is an LCD display unit,
These are used to read out and display data recorded on the memory card 26, and to confirm a shooting state. A personal computer I / F 27 is used to transfer data recorded on the memory card 26 to the personal computer 28. Reference numeral 29 denotes a CC that generates a timing pulse and the like for driving the CCD image sensor 11.
D driver, CCD under the control of CPU 19
The image pickup device 11 is driven in various read driving modes. Reference numeral 30 denotes a CCD image pickup device, which includes the second low-pass filter 14-2 of the low-pass filter block 14 and the dummy glass.
This is a filter changer for switching according to the readout drive mode of No. 11. 31 is an aperture / shutter driver for driving the aperture / shutter mechanism 13, and 32 is a strobe mechanism.
It is controlled via the CPU 19 by the AE information. 33 is CP
With the U input key, it is possible to set various read driving modes of the CCD image pickup device, set various photographing modes, drive a trigger switch, and the like.

【0030】次に、CCD撮像素子11の構成について説
明する。このCCD撮像素子11はインターライン型のC
CD撮像素子で、ベイヤー配列の色フィルタを有してい
る。ベイヤー配列の色フィルタは、図2に示すように、
奇数ラインにはR(赤)とG(緑)のフィルタを交互に
並べ、偶数ラインにはG(緑)とB(青)のフィルタを
交互に並べ、G(緑)のフィルタを全体で市松模様に並
べて構成されている。
Next, the configuration of the CCD image sensor 11 will be described. This CCD image pickup device 11 is an interline type C
It is a CD imaging device and has a color filter of Bayer array. As shown in FIG. 2, the Bayer array color filter
R (red) and G (green) filters are alternately arranged on odd lines, G (green) and B (blue) filters are alternately arranged on even lines, and G (green) filters are checked in a whole. It is arranged in a pattern.

【0031】そして、先に図7で示したと同様に、この
CCD撮像素子は垂直方向の16の画素1が1組とされ、
垂直転送路に沿った垂直方向に繰り返し配列されてい
る。そして、各1組の各画素には、垂直転送路aグルー
プとbグループの2つの垂直転送電極がそれぞれ対応さ
せて配置され、各画素はそれぞれ移送ゲートを介して垂
直転送路のaグループの転送電極に対応する垂直転送路
の各転送チャネルに接続されている。そして、このaグ
ループの転送電極には、転送パルスの他に独立して各移
送ゲートにゲートパルスを印加できるように、独立した
移送・転送パルス印加引き出し電極が接続されている。
As in the case shown in FIG. 7, the CCD image pickup device has a set of 16 pixels 1 in the vertical direction.
They are arranged repeatedly in the vertical direction along the vertical transfer path. Then, two pixels of a vertical transfer path a group and two vertical transfer electrodes of a b group are arranged in correspondence with each pixel of each set, and each pixel is transferred to a group of the vertical transfer path a group via a transfer gate. It is connected to each transfer channel of the vertical transfer path corresponding to the electrode. An independent transfer / transfer pulse application lead electrode is connected to the transfer electrodes of group a so that a gate pulse can be independently applied to each transfer gate in addition to the transfer pulse.

【0032】そして、各転送電極のbグループの転送電
極に対応する2本の転送パルス印加引き出し電極並び
に、独立の移送・転送パルス印加引き出し電極のうち選
択された複数本の移送・転送パルス印加引き出し電極に
対して、4相シフトパルスを印加して、4相駆動を行え
るようにする。そして、同時に、各独立の移送・転送パ
ルス印加引き出し電極に対して適宜選択的にゲートパル
スを印加供給することにより、先に従来技術の欄で述べ
たと同様に、所望の高速(倍速)読み出し等の特殊駆動
を行えるようになっている。
Then, two transfer pulse applying and extracting electrodes corresponding to the transfer electrodes of group b of each transfer electrode and a plurality of transfer / transfer pulse applying and extracting selected from independent transfer / transfer pulse applying and extracting electrodes. A four-phase shift pulse is applied to the electrodes to enable four-phase driving. At the same time, by appropriately applying and supplying a gate pulse to each independent transfer / transfer pulse application extraction electrode, a desired high-speed (double-speed) readout or the like can be performed in the same manner as described above in the section of the prior art. Special driving can be performed.

【0033】次に、ローパスフィルタブロック14につい
て説明する。なお、ローパスフィルタに関する以下の説
明においては、水平方向の特性は省略し、全て垂直方向
のみの特性をもとに説明をすることとする。まず、全画
素読み出しモード(機械式シャッタを用いたインターレ
ース走査)時における標準の第1のローパスフィルタ
(LPF1)14−1の特性について説明する。上記構成
のCCD撮像素子11において、色フィルタを考えない場
合の画素の垂直方向のピッチをpとすると、画素のサン
プリング周波数は1/pとなるが、このCCD撮像素子
11はベイヤー配列の色フィルタを用いており、R,Bフ
ィルタに対応する画素は2p間隔で配列されているの
で、画素の色サンプリング周波数は1/2pとなる。し
たがって、この場合必要となる標準の第1のローパスフ
ィルタ14−1は、図3に示すように、色サンプリング周
波数1/2pの周波数位置がトラップ点となる特性のも
のとなる。なお、図3において、縦軸は相対レスポンス
R,横軸は空間周波数fを表しており、この図3に示す
第1のローパスフィルタ14−1の特性を式で表現する
と、R(LPF1)=|cos(pfπ)|となる。そし
て、実際には分離幅pの水晶などで構成される。ここ
で、ダミーガラスは前述のとおりレンズ12の収差変化を
防ぐものであり、本発明におけるフィルタ効果は有しな
い。
Next, the low-pass filter block 14 will be described. In the following description of the low-pass filter, the characteristics in the horizontal direction are omitted, and the description will be made based on the characteristics only in the vertical direction. First, the characteristics of the standard first low-pass filter (LPF1) 14-1 in the all-pixel reading mode (interlaced scanning using a mechanical shutter) will be described. In the CCD image pickup device 11 having the above configuration, if the pixel pitch in the vertical direction when the color filter is not considered is p, the sampling frequency of the pixel is 1 / p.
Reference numeral 11 uses a Bayer array color filter, and pixels corresponding to the R and B filters are arrayed at 2p intervals, so that the color sampling frequency of the pixel is 1 / 2p. Therefore, as shown in FIG. 3, the standard first low-pass filter 14-1 required in this case has such a characteristic that the frequency position of the color sampling frequency 1 / 2p becomes a trap point. In FIG. 3, the vertical axis represents the relative response R and the horizontal axis represents the spatial frequency f. When the characteristic of the first low-pass filter 14-1 shown in FIG. 3 is expressed by an equation, R (LPF1) = | Cos (pfπ) |. And actually, it is composed of a crystal having a separation width p or the like. Here, the dummy glass prevents the aberration of the lens 12 from changing as described above, and does not have the filter effect in the present invention.

【0034】次に、先に図8に基づいて説明した2倍速
加算モード読み出し時に必要とするローパスフィルタに
ついて説明する。このモード読み出し時は解像度は低下
するが、標準の第1のローパスフィルタ(LPF1)14
−1のみの使用だけでよい場合である。このモードにお
いては、加算処理により解像度が低下し、その解像度は
図4において実線で示すような特性のローパスフィルタ
を用いた場合と同じような周波数特性をもつ。すなわ
ち、この2倍速加算モード読み出しにおいて読み出す画
素の情報としては、本来の全画素の情報を読み出してい
るが、2p離れた位置にある画素が同一画素とみなされ
て水平転送路上において加算され、したがって色サンプ
リング周波数は1/4pとなる。しかし、加算する前の
空間サンプリングの段階では、全画素が読み出されてい
て全画素情報をもっているので、解像度は低下するけれ
ども、新たな擬似信号の原因とはならない。このように
空間サンプリング周波数としては、図3に示した1/2
pと変わらないため、標準の第1のローパスフィルタと
同じ特性のものを用いれば足りることになり、追加のロ
ーパスフィルタを必要としない。したがって、この2倍
速加算モード読み出し時には、ローパスフィルタブロッ
ク14においては、全画素読み出しモード時と同じく、第
2のローパスフィルタ14−2の代わりにダミーガラスが
選択されて配置される。
Next, a low-pass filter required for reading in the double speed addition mode described above with reference to FIG. 8 will be described. At the time of reading in this mode, although the resolution is reduced, a standard first low-pass filter (LPF1) 14 is used.
This is the case where only the use of -1 is sufficient. In this mode, the resolution is reduced by the addition processing, and the resolution has the same frequency characteristics as when a low-pass filter having the characteristics shown by the solid line in FIG. 4 is used. That is, as the information of the pixels to be read in the double speed addition mode readout, the information of all the original pixels is read out, but the pixels located at positions 2p apart are regarded as the same pixel and added on the horizontal transfer path. The color sampling frequency is 1 / 4p. However, at the stage of spatial sampling before addition, all pixels are read and have all pixel information, so that although the resolution is reduced, it does not cause a new pseudo signal. As described above, the spatial sampling frequency is 1 / shown in FIG.
Since it is not different from p, it is sufficient to use one having the same characteristics as the standard first low-pass filter, and no additional low-pass filter is required. Therefore, at the time of the double speed addition mode reading, in the low-pass filter block 14, a dummy glass is selected and arranged instead of the second low-pass filter 14-2 as in the all-pixel reading mode.

【0035】次に、2倍速非加算モード及び4倍速モー
ドにおけるローパスフィルタブロック14の使用態様につ
いて説明する。これらのモードにおいては、厳密には全
体として各モードの周波数特性は若干異なるが、擬似信
号の発生だけに着目すると、すなわち色サンプリング周
波数がどのようになっているかに着目すると、これらの
モードは全て1/8pとなっている。すなわち、読み出
し画素の周期構造に着目すると画素間隔は8pとなって
いるので、色サンプリング周波数は1/8pとなる。こ
れらのモードの場合、現実に空間配置として画素サンプ
リング周波数が1/8pに低下しているので、この周波
数で擬似信号が発生する。したがって、少なくとも1/
8pの周波数をトラップポイントとする特性の第2のロ
ーパスフィルタ(LPF2)14−2を追加して、擬似信
号の発生を抑制する必要がある。この第2のローパスフ
ィルタ14−2の周波数特性は、図5において実線で示す
ような特性のものであり、式で表すと、R(LPF2)
=|cos(4pfπ)|となる。そして、実際には分離幅
4pの水晶などで構成され、CPU19を介してフィルタ
チェンジャ30によりダミーガラスに代えて、ローパスフ
ィルタブロック14の構成要素として追加配置される。
Next, the manner of use of the low-pass filter block 14 in the 2 × non-addition mode and the 4 × speed mode will be described. Strictly speaking, in these modes, the frequency characteristics of each mode are slightly different as a whole. However, when focusing only on the generation of the pseudo signal, that is, focusing on the color sampling frequency, these modes are all 1 / 8p. That is, focusing on the periodic structure of the read pixels, the pixel interval is 8p, and the color sampling frequency is 1 / 8p. In these modes, since the pixel sampling frequency is actually reduced to 1 / 8p as a spatial arrangement, a pseudo signal is generated at this frequency. Therefore, at least 1 /
It is necessary to add a second low-pass filter (LPF2) 14-2 having a characteristic of using a frequency of 8p as a trap point to suppress generation of a pseudo signal. The frequency characteristic of the second low-pass filter 14-2 is a characteristic shown by a solid line in FIG. 5, and when expressed by an equation, R (LPF2)
= | Cos (4pfπ) |. The filter glass is actually made of a crystal with a separation width of 4p, and is additionally arranged as a component of the low-pass filter block 14 by the filter changer 30 via the CPU 19 instead of the dummy glass.

【0036】なお、上記各モードにおいては、1/8p
にトラップポイントを有する特性の第2のローパスフィ
ルタ(LPF2)を追加使用することが、必要条件を満
たしていることになるが、これらのモードの場合に色モ
アレが強く出る空間周波数としては1/4pもある。す
なわち、1/8pの倍数になる空間周波数は、本来全て
色モアレが発生しやすい部分なので、理想的には1/4
pがトラップとなる特性のローパスフィルタを、1/8
pがトラップとなる特性のローパスフィルタに組み合わ
せたものを第2のローパスフィルタ14−2として用いる
と、更に好適である。
In each of the above modes, 1 / 8p
The additional use of the second low-pass filter (LPF2) having the characteristic of having a trap point at the point satisfies the necessary condition. However, in these modes, the spatial frequency at which color moiré appears strongly is 1 / There is also 4p. In other words, the spatial frequency that is a multiple of 1 / 8p is originally a portion where color moiré is likely to occur.
The low-pass filter having the characteristic that p becomes a trap is 1/8
It is more preferable to use a combination of a low-pass filter having a characteristic in which p becomes a trap as the second low-pass filter 14-2.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上実施の形態に基づいて説明したよう
に、本発明によれば、駆動モードに応じて撮像光学系の
空間周波数特性を切り換えるようにした結像特性切り換
え手段を備えているので、撮像素子の駆動モードによる
空間サンプリング特性の変化に伴い発生する擬似信号を
効果的に抑制することができる。
As described above with reference to the embodiments, according to the present invention, there is provided the imaging characteristic switching means for switching the spatial frequency characteristic of the image pickup optical system according to the drive mode. In addition, it is possible to effectively suppress a pseudo signal generated due to a change in the spatial sampling characteristic due to the driving mode of the image sensor.

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

【図1】本発明に係る撮像装置の実施の形態のCCD撮
像素子を用いた電子カメラの全体構成を示すブロック構
成図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an electronic camera using a CCD image pickup device according to an embodiment of an image pickup apparatus according to the present invention.

【図2】ベイヤー配列の色フィルタの構成を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a Bayer array color filter.

【図3】図1に示した実施の形態のローパスフィルタブ
ロックを構成する標準の第1のローパスフィルタの空間
周波数特性を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a spatial frequency characteristic of a standard first low-pass filter included in the low-pass filter block according to the embodiment illustrated in FIG. 1;

【図4】図1に示した実施の形態において、CCD撮像
素子を2倍速加算モードで駆動したときの解像度低下を
表す空間周波数特性を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a spatial frequency characteristic representing a decrease in resolution when the CCD image pickup device is driven in a double speed addition mode in the embodiment shown in FIG. 1;

【図5】図1に示した実施の形態において、CCD撮像
素子を2倍速非加算モード及び4倍速モードで駆動した
ときに追加必要とする第2のローパスフィルタの空間周
波数特性を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a spatial frequency characteristic of a second low-pass filter additionally required when the CCD image pickup device is driven in the 2 × non-addition mode and the 4 × speed mode in the embodiment shown in FIG. 1; .

【図6】従来の16画素単位4相駆動構成のインターレー
ス形CCD撮像素子の垂直転送路部分の構成を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a vertical transfer path portion of a conventional interlaced CCD image pickup device having a 16-pixel unit 4-phase drive configuration.

【図7】従来の16画素単位4相駆動構成の倍速読み出し
等の特殊駆動対応のCCD撮像素子の垂直転送路部分の
構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a vertical transfer path portion of a CCD image pickup device capable of special driving such as double-speed reading of a conventional 16-pixel unit four-phase driving configuration.

【図8】図7に示した垂直転送路をもつCCD撮像素子
を用いて読み出し可能な各種読み出しモードの読み出し
態様を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a reading mode in various reading modes that can be read using the CCD imaging device having the vertical transfer path illustrated in FIG. 7;

【図9】図7に示した垂直転送路をもつCCD撮像素子
において、機械式シャッタを用いない1フィールド2回
読み出しモードにおける読み出し動作態様を説明するた
めのタイミングチャートである。
9 is a timing chart for explaining a read operation mode in a one-field two-time read mode without using a mechanical shutter in the CCD image pickup device having the vertical transfer path shown in FIG. 7;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 画素 2 垂直転送路 3 移送ゲート 4 シフトパルス印加引き出し電極 4A 移送・転送パルス印加引き出し電極 4B 転送パルス印加引き出し電極 5,6 引き出し電極入力端子 11 CCD撮像素子 12 レンズ 13 絞り・シャッタ機構 14 ローパスフィルタブロック 14−1 第1のローパスフィルタ 14−2 第2のローパスフィルタ 15 プリプロセス回路 16 A/D変換器 18 カメラ信号処理回路 18 AF,AE,AWB検波回路 19 CPU 20 圧縮回路 21 メモリコントローラ 22 DRAM 23 表示回路 24 LCD表示部 25 メモリカードI/F 26 着脱可能なメモリカード 27 パソコンI/F 28 パソコン 29 CCDドライバ 30 フィルタチェンジャ 31 絞り・シャッタドライバ 33 ストロボ機構 33 入力キー 1 pixel 2 vertical transfer path 3 transfer gate 4 shift pulse applying lead electrode 4A transfer / transfer pulse applying lead electrode 4B transfer pulse applying lead electrode 5, 6 lead electrode input terminal 11 CCD image sensor 12 lens 13 aperture / shutter mechanism 14 low pass filter Block 14-1 First low-pass filter 14-2 Second low-pass filter 15 Pre-processing circuit 16 A / D converter 18 Camera signal processing circuit 18 AF, AE, AWB detection circuit 19 CPU 20 Compression circuit 21 Memory controller 22 DRAM 23 Display Circuit 24 LCD Display 25 Memory Card I / F 26 Removable Memory Card 27 Personal Computer I / F 28 Personal Computer 29 CCD Driver 30 Filter Changer 31 Aperture / Shutter Driver 33 Strobe Mechanism 33 Input Key

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C024 AA01 CA05 DA01 EA04 EA08 FA01 GA16 GA22 HA06 JA21 5C065 AA01 BB13 CC01 CC09 DD07 EE06 EE14 GG11  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5C024 AA01 CA05 DA01 EA04 EA08 FA01 GA16 GA22 HA06 JA21 5C065 AA01 BB13 CC01 CC09 DD07 EE06 EE14 GG11

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 撮像光学系と、該撮像光学系の空間周波
数特性を切り換える結像特性切り換え手段と、前記撮像
光学系の出力像を光電変換する電荷転送型撮像素子と、
該撮像素子の電荷転送手段を選択可能な複数の駆動モー
ドで駆動し得る駆動手段と、少なくとも前記駆動手段を
所定の駆動モードで駆動することによって前記撮像素子
から画像信号を読み出す読み出し制御手段とを有し、前
記結像特性切り換え手段は、前記駆動モードに応じて前
記撮像光学系の空間周波数特性を切り換えるように構成
されていることを特徴とする撮像装置。
An imaging optical system; an imaging characteristic switching unit for switching a spatial frequency characteristic of the imaging optical system; a charge transfer type imaging device for photoelectrically converting an output image of the imaging optical system;
Driving means for driving the charge transfer means of the image sensor in a plurality of selectable drive modes; and read control means for reading image signals from the image sensor by driving at least the drive means in a predetermined drive mode. An imaging apparatus, wherein the imaging characteristic switching unit is configured to switch a spatial frequency characteristic of the imaging optical system according to the drive mode.
【請求項2】 前記読み出し制御手段は、前記撮像光学
系の出力像の出力を制御する光学的シャッタの駆動を伴
う静止画用読み出し駆動モード又は前記光学的シャッタ
の駆動を伴わない動画用読み出し駆動モードで駆動する
ように前記駆動手段を選択的に制御できるように構成さ
れ、前記結像特性切り換え手段は、前記読み出し制御手
段が選択する読み出し駆動モードに応じて前記撮像光学
系の空間周波数特性を切り換えるように構成されている
ことを特徴とする請求項1に係る撮像装置。
2. The read-out control unit according to claim 1, wherein the read-out control unit controls the output of an output image of the imaging optical system by driving an optical shutter, or a read-out driving mode for a moving image without driving the optical shutter. The driving means is selectively controlled to be driven in a mode, and the imaging characteristic switching means changes a spatial frequency characteristic of the imaging optical system in accordance with a read driving mode selected by the reading control means. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaging apparatus is configured to switch.
【請求項3】 前記結像特性切り換え手段は、光学的ロ
ーパスフィルタの切り換えにより前記撮像光学系の空間
周波数特性の切り換えを行うように構成されていること
を特徴とする請求項1又は2に係る撮像装置。
3. The imaging characteristic switching unit according to claim 1, wherein the imaging characteristic switching unit switches the spatial frequency characteristic of the imaging optical system by switching an optical low-pass filter. Imaging device.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US7753603B2 (en) 2005-08-26 2010-07-13 Olympus Imaging Corp. Digital camera system and intermediate adapter

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