JP2000295531A

JP2000295531A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2000295531A
Application number: JP11098615A
Authority: JP
Inventors: Takashi Sakaguchi; 隆坂口
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-04-06
Filing date: 1999-04-06
Publication date: 2000-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】多画素の撮像素子を使用する場合でも、動画
像を撮影する際に比較的に低い駆動周波数で信号を読み
出すことができ、しかも、動画モードで撮影された画像
の画質も損なわず記録用としても十分に使用可能な撮像
装置を提供する。【解決手段】撮像素子は、受光部１a、垂直転送部１
b、および水平転送部１cを備えており、垂直転送部１b
は、垂直方向に互いに隣接した上下の受光部１aで得ら
れる電荷信号を混合して出力するものであり、かつ、水
平転送部１cは、垂直転送部１bから転送されてくる垂直
方向に互いに隣接する少なくとも上下２画素以上の電荷
情報を混合して出力するものであって、これにより、撮
像素子の駆動周波数を低減しつつ、動画および高画質の
静止画像を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動画と静止画の両
画像を撮影可能な撮像装置に係り、特には、多画素の撮
像素子(以下、ＣＣＤという)で動画モードで画像を撮影
する場合でも画質を損なうことなく、その駆動周波数を
低く設定できるようにするための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、動画と静止画の両画像を撮影可能
な撮像装置として、たとえば、特開平９−３２７０２５
号公報に記載されたものが知られている。

【０００３】この従来技術では、順次走査により全画素
を独立に読み出すことができるＣＣＤを備えており、動
画像を得るための動画モードにおいては、水平転送部で
垂直２行間の信号を混合して擬似インタ−レ−スを行な
う駆動により、２：１インタ−レ−スの動画の撮像を行
う一方、静止画モ−ドでは、垂直２行間の信号を混合せ
ず、順次走査で各行ごとに独立に信号を読み出して高画
質の静止画を撮像するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年は、高
解像度、手振れ補正等の要求から、ＣＣＤの画素数が増
加する傾向にある。

【０００５】ＣＣＤの画素数が、たとえば、通常の７２
０Ｈ×２４０Ｖ程度である場合には、動画モードで表示
するときのＣＣＤの駆動周波数は、７２０Ｈ×２４０Ｖ
×６０≒１３.５ＭＨzとなり、特に問題はない。

【０００６】ところが、上記のようにＣＣＤの画素数が
多くなる場合には、動画モードでの読み出し周波数が極
めて高くなる。たとえば、有効画素数が１２８０Ｈ×９
６０Ｖ≒１２３万のＣＣＤから６０フィールド/秒以上
の動画レートを確保するために必要な駆動周波数は、有
効画素だけの駆動を考えても、１２８０×４８０×６０
＝３６.８６４ＭＨz(通常の約３倍の周波数)となり、Ｃ
ＣＤおよびアナログ回路の高周波特性の実現，信号処理
回路の高周波数駆動による消費電力増加等が発生する。

【０００７】なお、静止画を表示する場合には、ＮＴＳ
Ｃ方式で動画を表示するときのような６０フィールド/
秒といった制約はなく、ＣＣＤの全画素の信号を２フィ
ールド期間以上にわたって時間をかけて読み出しても問
題ないので、ＣＣＤの画素数が多くなった場合でも、特
にＣＣＤの駆動周波数に対する影響は少ない。

【０００８】動画モードでの画像表示に際して、多画素
のＣＣＤの駆動周波数を下げる技術として、たとえば、
特開平１０−１３６２４４号公報に記載されているよう
に、垂直方向に３ライン毎に２ライン分の画素信号を間
引いて１ライン分の画素信号だけを出力することで、６
０枚/秒のフレームレートで画像を表示できるようにし
たものがある。

【０００９】この場合の技術は、電子スチルカメラでの
電子ビューファインダーへの表示を主目的としたもので
あって、画像の記録を目的とするものではないので、間
引き処理により画質がある程度劣化していてもさほど問
題にならない。

【００１０】しかし、動画モードの画像を記録すること
を目的とする場合には、画質が劣化しているために不十
分である。

【００１１】本発明は、上記課題を解決するものであっ
て、多画素のＣＣＤを用いて被写体を動画モードで撮影
する場合においても、比較的に低い駆動周波数(例えば
２５ＭＨz以下)で信号を読み出すことができ、しかも、
動画モードで撮影された画像の画質も損なわず記録用と
しても十分に使用可能な撮像装置を提供することを課題
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の撮像装置は、こ
の課題を解決するために、光電変換用の各画素を水平方
向および垂直方向に配列してなる受光部、この受光部で
得られる電荷信号を垂直方向に転送する垂直転送部、お
よびこの垂直転送部からの電荷信号を水平方向に転送す
る水平転送部を備えてなる撮像素子を有する撮像装置に
おいて、次のように構成している。

【００１３】第１の発明は、前記垂直転送部は、垂直方
向に互いに隣接した上下の受光部で得られる電荷信号を
混合して出力するものであり、かつ、水平転送部は、前
記垂直転送部から転送されてくる垂直方向に互いに隣接
する少なくとも上下２つ以上の電荷情報を混合して出力
するものである。

【００１４】第２の発明は、垂直転送部は、各受光部で
得られる電荷信号を順次個別に取り込んで垂直方向に転
送するものであり、かつ、水平転送部は、垂直転送部で
転送される垂直方向に互いに隣接する少なくとも上下３
画素以上の電荷情報を混合するものである。

【００１５】第１および第２の発明によれば、多画素の
撮像素子を使用する場合でも、動画像を撮影する際の撮
像素子の駆動周波数を下げて低消費電力で駆動できると
ともに、高画質の静止画像を得ることが可能である。

【００１６】第３の発明は、前記垂直転送部における電
荷情報の垂直方向の転送速度を高速化する電荷高速転送
手段を有する。

【００１７】第３の発明によれば、動画と同一画角の高
画質な静止画像を得ることができる。

【００１８】第４の発明は、水平転送部による混合画素
数を可変制御する混合画素数制御手段を備えている。

【００１９】第４の発明によれば、撮像素子の駆動周波
数の低減および複数のテレビジョン方式への対応、また
高感度撮影への対応を容易に行うことが可能である。

【００２０】第５の発明は、手振れ量を検出する手振れ
量検出回路、および電子的ズーム倍率を設定するズーム
倍率設定回路の少なくとも一方を備えるとともに、撮像
素子を駆動する撮像素子駆動回路と、前記手振れ量また
は前記ズーム倍率の少なくとも一方の情報に基づいて前
記撮像素子駆動回路を制御する撮像素子駆動制御回路と
を含む。

【００２１】第５の発明によれば、撮像素子の駆動周波
数の低減および手ぶれ補正または電子ズーム機能の実現
が可能である。

【００２２】第６の発明は、第１の発明ないし第５の発
明の内のいずれかの構成において、撮像素子の前段に
は、被写体からの光を分解する色分解光学手段が配置さ
れている。

【００２３】この第６の発明によれば、撮像素子の駆動
周波数の低減のみならず、水平および垂直方向に高解像
度な信号を得ることが可能である。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。

【００２５】(実施形態１)図１は、本発明の実施形態１
に係る撮像装置のブロック図である。

【００２６】この実施形態１の撮像装置は、レンズ１０
１、撮像素子(ＣＣＤ)１０２、撮像素子駆動回路１０
３、アナログ信号処理回路１０４、アナログ・デジタル
変換回路(以下、Ａ／Ｄと表記する)１０５、デジタル信
号処理回路１０６、撮像素子駆動制御回路１０７、シス
テム制御回路１０８を備える。

【００２７】この構成の撮像装置において、レンズ１０
１を通過した被写体の画像がＣＣＤ１０２で撮像されて
光電変換され、これにより得られる電荷信号が撮像素子
駆動回路１０３の駆動によってアナログ信号処理回路１
０４に出力される。

【００２８】この場合の撮像素子駆動回路１０３は、後
述するように、チャージパルス、Ｖ転送パルスおよび高
速転送パルス、Ｈ転送パルスをそれぞれ発生する。した
がって、この回路１０３が特許請求の範囲における高速
転送手段に対応している。

【００２９】アナログ信号処理回路１０４では、ノイズ
除去、増幅等の処理を行い、Ａ／Ｄ１０５にてデジタル
信号に変換される。デジタル信号処理回路１０６では輝
度信号等の映像信号を作成している。また、撮像素子駆
動回路１０３は、撮像素子駆動制御回路１０７およびシ
ステム制御回路１０８によって制御されている。

【００３０】図２は図１に示したＣＣＤ１０２の構成を
示す説明図である。

【００３１】図２において、１aは受光部、１bは垂直転
送部、１cは画素混合水平転送部、１dは電荷検出増幅
器、１eは出力回路である。

【００３２】ここで、図２におけるＣＣＤ１０２では、
テレビジョン信号における１フィールド期間(ＮＴＳＣ
方式の場合、約６０分の１秒)内に、ＣＣＤ全ての画素
に蓄積した電荷信号を読み出すために、垂直方向におい
て互いに隣接した上下２画素の電荷信号を混合し、この
混合のペアをフィールドごとに切り替えている(以下、
インタレース読み出し駆動という)。

【００３３】すなわち、このインタレース読み出し駆動
では、垂直方向に隣接する上下２画素(受光部１a)の電
荷信号は、チャージパルスによって垂直転送部1bに移送
される時に２画素混合される。例えば、ある１フィール
ド期間では、Ｖ１１にはＰ１１とＰ１２の電荷信号が混
合し、Ｖ１２にはＰ１３とＰ１４の電荷信号が混合し、
Ｖ１３にはＰ１５とＰ１６の電荷信号が混合する。次の
１フィールド期間では、Ｖ１１にはＰ１２とＰ１３の電
荷信号が混合し、Ｖ１２にはＰ１４とＰ１５の電荷信号
が混合する。

【００３４】この電荷信号は垂直転送部１bから画素混
合水平転送部1cまで転送される。従来、水平転送部は垂
直転送部１bから転送されてきた１ライン分ごとの電荷
信号を単に転送するだけであったが、この実施形態１の
画素混合水平転送部１cでは、垂直転送部１bから転送さ
れてくる垂直方向の隣接する上下２画素の電荷信号を加
算混合するようにしている。

【００３５】例えば、２画素混合の場合には、Ｈ１にて
Ｖ１1とＶ１２の電荷信号が加算混合される。したがっ
てＶ１１＝Ｐ１１＋Ｐ１２，Ｖ１２＝Ｐ１３＋Ｐ１４の
ときには、Ｈ１＝Ｖ１１＋Ｖ１２＝Ｐ１１＋Ｐ１２＋Ｐ
１３＋Ｐ１４となり、また、Ｖ１１＝Ｐ１２＋Ｐ１３，
Ｖ１２＝Ｐ１４＋Ｐ１５のときには、Ｈ１＝Ｖ１１＋Ｖ
１２＝Ｐ１２＋Ｐ１３＋Ｐ１４＋Ｐ１５となる。この加
算混合された電荷信号は、水平方向に転送され、電荷検
出増幅器１d、出力回路１eを経て出力される。

【００３６】上記のように、垂直方向の画素の電荷信号
が混合加算されることから、この実施形態１では、受光
部１aには、各画素の垂直方向に沿って同一の色フィル
タ素子(図示せず)が配置されている。この色フィルタ素
子の構成としては、(Ｒ，Ｇ，Ｂ)の原色縦ストライプ
や、(Ｙe，Ｇ，Ｃy)の補色を含む縦ストライプ等が適用
されるが、これに限るものでなく、Ｒ，Ｇ，Ｂへの色分
離が可能であれば良い。

【００３７】図３は図２に示したＣＣＤ１０２の駆動タ
イミングの一例を示す説明図であって、同図(a)は前段
フィールドの開始付近、同図(b)は後段フィールドの開
始付近の駆動タイミングを示している。

【００３８】図３(a)，(b)において、垂直ＢＬＫはテレ
ビジョン信号での垂直ブランキング信号、ＨＤ・ＶＤは
テレビジョン信号での水平方向・垂直方向の基準信号、
チャ−ジパルス(ＣＨ)はＣＣＤ１０２の受光部１aに蓄
積された電荷を垂直転送部１ｂに移送するための信号で
ある。また、Ｖ転送パルスは、垂直転送部１ｂで垂直方
向に電荷を転送するための信号である。特に、手振れ補
正用として予めＣＣＤ１０２に確保されている実際の表
示に寄与しない領域の画素に蓄積された電荷を破棄する
ために、Ｖ転送パルス内には、チャージパルス(ＣＨ)の
前後に位置する箇所に高速転送パルスが挿入されてい
る。Ｈ転送パルスは、垂直転送部１bから位相された電
荷を画素混合水平転送部１cから水平方向に転送するた
めの信号、撮像素子出力信号は転送パルス等によって読
み出された出力信号を示している。

【００３９】次に、この駆動による撮像素子１０２の読
み出し動作について説明する。

【００４０】図４は、ＣＣＤ１０２の画素領域と図３に
示したＣＣＤ１０２に対する駆動タイミングとの関係を
示す説明図である。

【００４１】図４において、ＣＣＤ１０２の全領域Ａ０
の内、Ａ２の部分が実際の表示に寄与する領域、Ａ１，
Ａ３の部分は垂直方向の手振れ補正を行うために確保さ
れた領域で、手振れの程度に応じて各領域Ａ１，Ａ３の
大きさが互いに変更されるようになっている。ただし、
Ａ１とＡ３の領域の総和は変わらない。

【００４２】ＣＣＤ１０２は、まず、高速転送(前半)期
間の高速転送パルスの数によってＡ１領域からの電荷信
号が高速に転送された後に、Ｖ転送パスルによってＡ２
領域の正規の電荷信号が出力され、その後、高速転送
(後半)期間の高速転送パルスの数によってＡ３領域から
の電荷信号が高速に転送される。この場合、Ａ１，Ａ３
の領域から高速転送される電荷信号は、表示には寄与せ
ず破棄されることになる。

【００４３】いま、ＣＣＤ１０２の垂直方向の全画素数
をＶ、Ａ１領域の垂直方向の画素数をＶ１、Ａ２領域の
垂直方向の画素数をＶ２、Ａ３領域の垂直方向の画素数
をＶ３とすると、インタレース読み出し駆動時において
は、垂直転送部１bにおいて垂直方向の互いに隣接する
２画素が互いに混合加算されるために、受光部１aから
垂直転送部１bへ移送される時には、全体で(Ｖ/２)ライ
ン分の信号となる。

【００４４】ここで、図３において、チャージパルスの
出力後、高速転送パルスが(Ｖ１)／２個分だけ出力され
た後、次のＶ転送パルスが出力される時点からＡ２領域
の電荷信号が正規信号として読み出される。このとき、
図２で示したように、画素混合水平転送部１cにおい
て、垂直転送部１bの垂直方向で上下に隣接する２つの
電荷信号が加算混合されて正規信号として出力される。
その後、高速転送パルスが(Ｖ３)／２個分だけ出力され
たときに、Ａ３領域の電荷信号が高速転送される。

【００４５】次に、このように構成された実施形態１の
撮像装置において、ＣＣＤ１０２の有効画素数が１２８
０Ｈ×１０２４Ｖの場合、必要とされる駆動周波数につ
いて具体的に検討する。

【００４６】いま、動画モードにおいて６０枚/秒のフ
レームレートで画像を表示することを想定し、ＣＣＤ１
０２をインタレース読み出し駆動する場合、Ｖ１=３
２、Ａ２領域で得られる電荷信号について画素混合水平
転送部１cで加算混合する電荷信号数＝２、Ｖ３＝３２
とすると、１フィールド期間にＣＣＤ１０２のＡ２領域
(Ｖ２＝９６０画素)を２４０ラインの信号として出力す
ることができ、この時の駆動周波数は、ＮＴＳＣ方式で
有効画素だけの駆動を考えると、１２８０×２４０×６
０＝１８.４ＭＨzとなる。

【００４７】また、静止画モードで画像を表示すること
を想定し、ＣＣＤ１０２をインタレース読み出し駆動す
る場合、Ｖ１=０、Ａ２領域で得られる電荷信号につい
て画素混合水平転送部１cで加算混合する電荷信号数＝
１、Ｖ３＝０とすると、ＣＣＤ１０２の全領域の信号を
５１２ラインの信号として読み出すことができ、この読
み出しをＮＴＳＣ方式での２フィールド期間とすること
により、有効画素だけの駆動を考えると１２８０×５１
２×３０＝１９.７ＭＨzとなる。

【００４８】更に、静止画モードで画像を表示すること
を想定し、インタレース読み出し駆動の特別な読み出し
として、奇数ラインと偶数ラインの信号を受光部１aか
ら別々に２回に分けて読み出す場合、Ｖ１=０，Ａ２領
域で得られる電荷信号について画素混合水平転送部１c
で加算混合する電荷信号数＝１，Ｖ３＝０とすることに
より、ＣＣＤ１０２の全領域の信号を１０２４ラインの
信号として垂直方向の加算処理することなく読み出すこ
とができ、この読み出しをＮＴＳＣ方式での４フィール
ド期間とすることにより、有効画素だけの駆動を考える
と１２８０×１０２４×１５＝１９.７ＭＨzとなる。

【００４９】言い換えれば、動画モードにおいては、約
２０ＭＨｚの駆動周波数で６０枚/秒の画像を得ること
ができ、また、静止画モードにおいては、５１２ライン
なら３０枚/秒、１０２４ラインなら１５枚/秒の画像を
得ることが可能である。

【００５０】上記の各画像生成において、動画モードで
は図４のＡ２領域で得られる電荷信号を用い、静止画モ
ードでは、ＣＣＤの全領域Ａ１＋Ａ２＋Ａ３(有効画素
数が１２８０Ｈ×１０２４Ｖ)からの電荷信号を用いる
場合を示したが、この場合、動画像と静止画像とでは表
示領域の大きさが異なるために、結果として、画角が変
化することになる。

【００５１】そこで、動画モードで得られる動画像と静
止画モードで得られる静止画像とが同じ画角になるよう
に調整する必要性がある場合には、静止画モードでも動
画モードの場合と同じくＡ２領域で得られた信号のみを
ＣＣＤ１０２から出力するようにする。

【００５２】すなわち、上記のＣＣＤ１０２をインタレ
ース読み出し駆動し、Ｖ１=３２、Ａ２領域で得られる
電荷信号について画素混合水平転送部１cで加算混合す
る電荷信号数＝１、Ｖ３＝３２とすることにより、ＣＣ
Ｄ１０２から４８０ラインの信号として読み出すことが
できる。この読み出しをＮＴＳＣ方式で２フィールド期
間に割り当てることにより、有効画素だけの駆動を考え
ると、１２８０×４８０×３０＝１８.４ＭＨzとなる。

【００５３】また、インタレース読み出し駆動の特別な
読み出しとして奇数ラインと偶数ラインの信号を受光部
１aから別々に２回に分けて読み出し、Ｖ１=３２、Ａ２
領域での加算混合する電荷信号数＝１、Ｖ３＝３２とす
ることにより、ＣＣＤ１０２の中央のＡ２領域の信号を
９６０ラインの信号として垂直方向の加算処理なく読み
出すことができ、この読み出しをＮＴＳＣ方式での４フ
ィールド期間に割り当てることにより、有効画素だけの
駆動を考えると、１２８０×９６０×１５＝１８.４Ｍ
Ｈzとなる。

【００５４】この場合は、言い換えれば、約２０ＭＨｚ
の駆動周波数で、６０枚/秒の動画像と４８０ライン−
３０枚/秒、および９６０ライン−１５枚/秒の静止画像
を得ることが可能である。

【００５５】以上のように、この実施形態１では、イン
タレース読み出し駆動において、垂直転送部１bの電荷
信号を画素混合水平転送部１cで垂直方向に加算する駆
動を行うことにより、ＣＣＤ１０２が多画素の場合でも
比較的低い駆動周波数でもって駆動して動画像を得るこ
とができる。

【００５６】また、ＣＣＤ１０２の全領域の信号を用い
て高画質な静止画像を得ることができ、更に、動画像と
同一画角の高画質な静止画像をも得ることができ、従来
と同じ周波数に対応たアナログ信号処理回路およびＡ／
Ｄを用いて低消費電力でもって動画像および静止画像を
作成することが可能となる。

【００５７】(実施形態２)図５は本発明の実施形態２に
係るＣＣＤの構成を示す説明図である。

【００５８】図５において、１aは受光部、１bは垂直転
送部、１cは画素混合水平転送部、１dは電荷検出増幅
器、１eは出力回路である。

【００５９】ここで、図５におけるＣＣＤ１０２では、
垂直転送部１bの段数を図２に示したＣＣＤの場合の段
数の２倍にすることにより、順次走査によって１フレー
ム(１画面)分の画素の各電荷信号を混合することなく独
立に読み出している(以下、全画素読み出し駆動とい
う)。

【００６０】すなわち、この全画素読み出し駆動では、
垂直方向に隣接する画素(受光部１a)の電荷信号はチャ
ージパルスによって混合されることなく垂直転送部１b
にそのまま移送され、垂直転送部１bから画素混合水平
転送部１fまで転送される。

【００６１】また、従来、水平転送部は垂直転送部１b
から転送されてきた１ライン分の電荷信号を単に転送す
るだけであったが、この実施形態２の画素混合水平転送
部１cでは、垂直転送部１bから転送されてくる垂直方向
の隣接する上下間の電荷信号を加算混合するようにして
いる。

【００６２】例えば、画素混合水平転送部１cが４画素
混合を行う場合、Ｈ１ではＶ１p，Ｖ２p，Ｖ３p，Ｖ４p
の各電荷信号、つまりＰ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４
の４つの受光部の電荷信号が加算混合される。この加算
混合された電荷信号は、水平方向に転送され、電荷検出
増幅器１d、出力回路１eを経て撮像信号として出力す
る。

【００６３】その他の構成は、実施形態１の場合と同様
であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

【００６４】次に、この全画素読み出し駆動によるＣＣ
Ｄ１０２の読み出し動作を、実施形態１の場合と同じ
く、図４を用いて説明する。

【００６５】ＣＣＤ１０２は、まず、高速転送(前半)期
間の高速転送パルスの数によってＡ１領域からの電荷信
号が高速に転送された後に、Ｖ転送パスルによってＡ２
領域の正規の電荷信号が出力され、その後、高速転送
(後半)期間の高速転送パルスの数によってＡ３領域から
の電荷信号が高速に転送される。この場合、Ａ１，Ａ３
の領域から高速転送される電荷信号は、表示には寄与せ
ず破棄されることになる。

【００６６】実施形態１の場合と同様に、いま、ＣＣＤ
１０２の垂直方向の全画素数をＶ、Ａ１領域の垂直方向
の画素数をＶ１、Ａ２領域の垂直方向の画素数をＶ２、
Ａ３領域の垂直方向の画素数をＶ３とすると、全画素読
み出し駆動時においては、垂直転送部１bでの垂直方向
の２画素混合加算はないので、受光部１aから垂直転送
部１bへ移送される時に全体でＶライン分の信号とな
る。

【００６７】ここで、チャージパルスの出力後、高速転
送パルスがＶ１個分だけ出力された後、次のＶ転送パル
スが出力される時点からＡ２領域の電荷信号が正規信号
として読み出される。このとき、図５に示したように、
画素混合水平転送部１cにおいて、垂直転送部１bの垂直
方向で上下に隣接する４つの電荷信号が同時に加算混合
されて正規信号として出力される。その後、高速転送パ
ルスがＶ３個分だけ出力されたときに、Ａ３領域の電荷
信号が高速転送される。

【００６８】次に、このように構成された実施形態２の
撮像装置において、有効画素数が１２８０Ｈ×１０２４
Ｖを有するＣＣＤについて、その駆動周波数について具
体的に検討する。

【００６９】いま、動画モードで６０枚/秒のフレーム
レートで画像を表示することを想定し、ＣＣＤ１０２を
全画素読み出し駆動する場合、Ｖ１=３２、Ａ２領域で
得られる電荷信号について画素混合水平転送部１cで加
算混合する電荷信号数＝４、Ｖ３＝３２とすると、１フ
ィールド期間にＣＣＤのＡ２領域(Ｖ２＝９６０画素)を
２４０ライン(＝９６０／４ライン)の信号として出力す
ることができ、この時の駆動周波数は、ＮＴＳＣ方式で
有効画素だけの駆動を考えると、１２８０×２４０×６
０＝１８.４ＭＨzとなる。

【００７０】また、静止画モードで画像を表示すること
を想定し、Ｖ１=０、Ａ２領域で得られる電荷信号につ
いて画素混合水平転送部１cで加算混合する電荷信号数
＝１、Ｖ３＝０とすることにより、ＣＣＤ１０２の全領
域の信号を１０２４ラインの信号として読み出すことが
できる。そして、この読み出しをＮＴＳＣ方式での４フ
ィールド期間に割り当てることにより、有効画素だけの
駆動を考えると、１２８０×１０２４×１５＝１９.７
ＭＨzとなる。

【００７１】言い換えれば、約２０ＭＨｚの駆動周波数
では、６０枚/秒の動画像、１０２４ライン−１５枚/秒
の静止画像を得ることが可能である。

【００７２】このように、ＣＣＤ１０２の画素混合水平
転送部１cにおいて、Ａ２領域での電荷信号を混合加算
することにより、動画モードにおいてもテレビジョン方
式に合致した画像を得ることが可能であり、また、全画
素読み出し駆動を複数のフィール期間にわたって行うこ
とで、静止画像を得ることが可能である。

【００７３】なお、実施形態１の場合と同様、動画モー
ドで得られる動画像と静止画モードで得られる静止画像
とが同じ画角になるように調整する必要性がある場合に
は、静止画モードでも動画モードと同じくＡ２領域で得
られた信号のみをＣＣＤ１０２から出力するようにす
る。

【００７４】すなわち、上記のＣＣＤ１０２を全画素読
み出し駆動し、Ｖ１=３２、Ａ２領域で得られる電荷信
号について画素混合水平転送部１cで加算混合する電荷
信号数＝１，Ｖ３＝３２とすることにより、撮像素子の
中央領域の信号を９６０ラインの信号として読み出すこ
とができ、この読み出しをＮＴＳＣ方式での４フィール
ド期間とすることにより、有効画素だけの駆動を考える
と１２８０×９６０×１５＝１８.４ＭＨzとなる。

【００７５】この場合は、言い換えれば約２０ＭＨｚの
駆動周波数で、６０枚/秒の動画像と９６０ライン−１
５枚/秒の静止画像を得ることが可能である。

【００７６】以上のように、この実施の形態２の場合
も、全画素読み出し駆動において、垂直転送部１bの電
荷信号を画素混合水平転送部１cで垂直方向に加算する
駆動を行うことにより、実施形態１と同様、ＣＣＤ１０
２が多画素の場合でも、比較的低い駆動周波数でもって
動画像を得ることができる。

【００７７】また、ＣＣＤ１０２の全領域の信号を用い
て高画質な静止画像を得ることができ、更に、動画像と
同一画角の高画質な静止画像をも得ることができ、従来
と同じ周波数に対応たアナログ信号処理回路およびＡ／
Ｄを用いて低消費電力でもって動画像および静止画像を
作成することが可能となる。

【００７８】(実施形態３)図６は、本発明の実施形態３
に係る撮像装置のブロック図であり、図１に示した実施
形態１の構成と対応する部分には同一の符号を付す。

【００７９】この実施形態２の撮像装置の特徴は、画素
混合水平転送部１cにおいて垂直転送部１bの垂直方向で
上下に隣接する電荷信号を加算混合する数を任意に設定
することができる混合画素数設定回路１０９を設けたこ
とである。

【００８０】また、この実施形態３のＣＣＤ１０２とし
ては、図２に示したインタレース読み出し駆動方式のも
のだけでなく、図５に示した実施形態２における全画素
読み出し駆動方式のものを使用することができる。

【００８１】その他の構成は、実施形態１の場合と同じ
であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

【００８２】図７(a)〜(d)は、ＣＣＤ１０２の一例とし
て、図５に示した全画素読み出し駆動方式のＣＣＤ１０
２を用いた場合の画素混合の説明図であり、混合画素数
設定回路１０９で設定した混合画素数に対応する各動作
を示している。

【００８３】図７において、受光部１aに蓄積された電
荷は、独立に垂直転送部１bに移送され混合画素数設定
回路１０９で設定した混合画素数に応じて画素混合水平
転送部１cにて電荷が加算される。

【００８４】このように構成された実施形態３における
撮像装置においては、混合画素数設定回路１０９によっ
て設定された画素数に対応して、システム制御回路１０
８は撮像素子駆動制御回路１０７を通じて撮像素子駆動
回路１０３を制御し必要な撮像素子１０２への駆動を行
う。

【００８５】この時、ＣＣＤ１０２においては、図７
(a)〜(d)にそれぞれ示すように、画素混合水平転送部１
cにおいて、混合画素数設定回路１０９で設定された画
素数だけ混合加算される。

【００８６】ここで、ＣＣＤ１０２が全画素読み出し駆
動方式のもので、有効画素数が１２８０Ｈ×９６０Ｖと
すると、まず、(a)２画素混合＋高速転送無し(Ｖ１＋Ｖ
３＝０)の設定により、４８０ラインの出力信号とな
り、６０枚／秒のフレーム画像(ＮＴＳＣ方式)を得るこ
とができる。また、(b)３画素混合＋高速転送(Ｖ１＋Ｖ
３＝９０)の設定により、２９０ラインの出力信号とな
り、５０枚／秒のフィールド画像(ＰＡＬ方式)を得るこ
とができる。(c)４画素混合＋高速転送無し(Ｖ１＋Ｖ３
＝０)の設定により、２４０ラインの出力信号となり、
６０枚／秒のフィールド画像(ＮＴＳＣ方式)を得ること
ができる。

【００８７】このように、混合画素数の設定とこれに対
応した高速転送設定により、同一の撮像素子から６０フ
レーム画像(ＮＴＳＣ方式)、５０フィールド画像(ＰＡ
Ｌ方式)、高感度タイプ(４画素Mix方式)の６０フィール
ド画像(ＮＴＳＣ方式)の各撮像信号を得ることが可能で
ある。

【００８８】また、ＣＣＤ１０２を全画素読み出し駆動
方式のもので、有効画素数が１６００Ｈ×１２００Ｖに
すると、まず、(a)２画素混合＋高速転送(Ｖ１＋Ｖ３＝
４０)の設定により、５８０ラインの出力信号となり、
５０枚／秒のフレーム画像(ＰＡＬ方式)を得ることがで
きる。(c)４画素混合＋高速転送(Ｖ１＋Ｖ３＝４０)の
設定により、２９０ラインの出力信号となり、５０枚／
秒のフィールド画像(ＰＡＬ方式)を得ることができる。
(d)５画素混合＋高速転送無し(Ｖ１＋Ｖ３＝０)の設定
により、２４０ラインの出力信号となり、６０枚／秒の
フィールド画像(ＮＴＳＣ方式)を得ることができる。

【００８９】このように、混合画素数設定とこれに対応
した高速転送設定により、同一の撮像素子から５０フレ
ーム画像(ＰＡＬ方式)、高感度タイプ(４画素Mix方式)
の５０フィールド画像(ＰＡＬ方式)、高感度タイプ(５
画素Mix方式)の６０フィールド画像(ＮＴＳＣ方式)の撮
像信号をそれぞれ得ることが可能である。

【００９０】以上のように、この実施の形態３では、混
合画素数設定回路１０９で混合画素数を可変するととも
に、これに対応した高速転送設定を行うにより、同一の
ＣＣＤ１０２を用いた撮像装置において、ＮＴＳＣ，Ｐ
ＡＬ等の各種のテレビジョン方式への対応することがで
き、高感度撮影への対応を容易に行うことが可能にな
る。

【００９１】（実施形態４）図８は、本発明の実施形態
４に係る撮像装置のブロック図であり、図１に示した実
施形態１の構成と対応する部分には同一の符号を付す。

【００９２】この実施形態４では、図１に示した実施形
態１の構成に対して、手振れ量検出回路１１１、クロッ
ク変換回路１１２、動き補正回路１１３、および動き補
正制御回路１１４がさらに設けられている。

【００９３】上記の手ぶれ量検出回路１１１としては、
映像検出方式つまり映像信号の一定期間内の移動量の検
出、または、センサ検出方式つまり角速度センサ等によ
る機器そのものの動きの検出等がある。また、クロック
変換回路１１２は、ＣＣＤ１０２の出力信号に対するデ
ジタル信号処理の周波数とテレビジョン信号の出力フォ
ーマットに合致した信号の出力周波数とが異なるため
に、それぞれの整合をとるために設けられている。

【００９４】その他の構成は実施形態１の場合と同様で
ある。

【００９５】なお、この実施形態４においても、ＣＣＤ
１０２としては、図２に示した実施形態１のインタレー
ス読み出し駆動方式のものだけでなく、図５に示した実
施形態２の全画素読み出し駆動方式のものを使用するこ
とができる。

【００９６】この実施形態４における撮像装置において
は、撮像素子駆動制御回路１０７に制御される撮像素子
駆動回路１０３の駆動により、ＣＣＤ１０２が光電変換
を行い撮像信号を生成する。以下、アナログ信号処理回
路１０４ではノイズ除去、増幅等の処理を行い、Ａ／Ｄ
１０５にてデジタル信号に変換され、デジタル信号処理
回路１０６では輝度信号等の映像信号を作成している。

【００９７】ここで、撮像素子駆動回路１０３、撮像素
子駆動制御回路１０７、Ａ／Ｄ１０５、デジタル信号処
理回路１０６の基準クロックはfck１である。

【００９８】デジタル信号処理回路１０６の出力信号
は、クロック変換回路１１２においてクロック変換さ
れ、基準クロックがfck２のデジタル信号となる。ま
た、クロック変換回路１１２の出力信号は動き補正回路
１１３に入力される。

【００９９】ここで、動き補正回路１１３、動き補正制
御回路１１４の基準クロックはfck２である。

【０１００】システム制御回路１０８は上記撮像素子駆
動制御回路１０７、動き補正制御回路１１４をコントロ
ールしている。ここで、手ぶれ量検出回路１１１が検出
した動きデータは、システム制御回路１０８に入力さ
れ、システム制御回路１０８が撮像素子駆動制御回路１
０７および動き補正制御回路１１４を制御することによ
って手振れ補正を行う。

【０１０１】次に、ＣＣＤ１０２、撮像素子駆動回路１
０３の動作について、図９および図１０を用いて説明す
る。

【０１０２】図９はＣＣＤ１０２の画素領域を示す説明
図である。ここでは、ＣＣＤ１０２の全画素領域Ａ０が
m₀画素×n₀ラインで構成され、また、この全画素領域Ａ
０内には、それよりも小さい一つの信号切り出し領域Ａ
４が確保され、その信号切り出し領域Ａ４は、m₁画素×
n₁ライン(m₁＜m₀，n₁＜n₀)で構成されているものとす
る。なお、信号切り出し領域Ａ４の位置は、固定された
ものではなく、手振れの方向と量に応じて変位される。

【０１０３】図１０に示すように、まず、撮像素子駆動
回路１０３による高速掃き出し処理により、全画素領域
Ａ０(m₀画素×n₀ライン)の内から(m₀画素×n₁ライン)の
領域の信号のみが読み出され、次に、この(m₀画素×n₁
ライン)の領域の電荷信号は、デジタル信号処理部１０
６において、(m₁画素×n₁ライン)の領域の信号が切り出
され、その後、クロック変換を行って最終的な表示形態
に適合した(m₂画素×n₁ライン)のデータとなる。

【０１０４】ここで、手ぶれ量検出回路１１１で検出し
た動き検出データに基づいて、垂直方向の動きをキャン
セルするように全画素領域Ａ０内から必要なＣＣＤ読み
出し領域(m₀画素×n₁ライン)の位置が決定され、水平方
向の動きをキャンセルするように信号切り出し領域Ａ４
(m₁画素×n₁ライン)の位置が設定される。

【０１０５】これは、例えばＣＣＤ１０２のアスペクト
比(縦横比)がテレビジョン信号と同じ４：３の場合、Ｃ
ＣＤ１０２からの読み出し時に垂直方向にn₁／n₀の比で
もって切り出されるので、デジタル信号処理部１０６に
おいて、水平方向にも同様にn₁／n₀の比で切り出す必要
があるためである。したがって、信号切り出し領域Ａ４
(m₁画素×n₁ライン)の水平方向の画素数m₁と切り出し前
の水平方向の画素数m₀との比m₁／m₀は、m₁／m₀＝n₁／n₀
の関係を満たしている。

【０１０６】続いて、この信号切り出し領域Ａ４の信号
をテレビジョン信号の出力フォーマットに合致した表示
領域Ａ５(m₂画素×n₁ライン)となるように、データ読み
出しのクロック周波数をクロック変換回路１１２におい
て変換している。

【０１０７】図１１は動き補正回路１１３の具体的な構
成を示すブロック図である。

【０１０８】この動き補正回路１１３は、フィールドメ
モリ４０１、メモリ制御回路４０２、補間回路４０３、
補間制御回路４０４から構成されている。

【０１０９】この動き補正回路１１３は、入力信号がメ
モリ制御回路４０２によってフィールドメモリ４０１に
書き込まれ(図１２の場合のＳ１１〜Ｓ６８)、必要な領
域の信号(図１２の場合のＳ２２〜Ｓ５７)が読み出され
る。この読み出された信号は、補間回路４０３によって
水平補間処理および垂直補間処理を施される。この補間
回路４０３では、補間制御回路４０４によって画素間の
内挿処理を行う。この画素間の内挿処理の動作を図１２
に併記している。

【０１１０】図１２に示すように、画素間内挿は映像信
号の空間的位置の１画素以下の移動であり、フィールド
メモリ４０１の読み出しによる画素単位位置制御と画素
間内挿による画素内位置制御により手振れ補正を行う。

【０１１１】以上のように、この実施の形態４では、手
ぶれ量検出回路１１１による手ぶれ量に応じてＣＣＤ１
０２の垂直転送部１bの高速転送設定により手ぶれ成分
をキャンセルし、さらに、画素混合水平転送部１cにお
いて垂直転送部１bの電荷信号を垂直方向に混合加算す
る駆動を行うことにより、ＣＣＤ１０２が多画素の場合
でも比較的低い駆動周波数で動画像を得ることができ、
また、ＣＣＤ１０２の全領域の信号を用いて高画質な静
止画像を得ることがができる。

【０１１２】（実施形態５）図１３は、本発明の実施形
態５に係る撮像装置のブロック図であり、図８に示した
実施形態４の構成と対応する部分には同一の符号を付
す。

【０１１３】この実施形態５では、図８に示した実施形
態４の構成に対して、電子ズーム倍率設定回路１１５を
さらに設けている。この電子ズーム倍率設定回路１１５
を設けた関係上、動き補正回路１１６は動き補正のみな
らず、補間演算も行えるようになっており、その場合の
動き補正回路１１６の構成例としては、実施形態４の図
１１と同様のブロック図が考えられる。また、動き補正
制御回路１１７も動き補正回路１１６の動き補正の制御
のみならず、補間動作も制御できるようになっている。

【０１１４】その他の構成は図８に示した実施形態４の
場合と同様である。

【０１１５】なお、この実施形態５においても、ＣＣＤ
１０２としては、図２に示した実施形態１のインタレー
ス読み出し駆動方式のものだけでなく、図５に示した実
施形態２の全画素読み出し駆動方式のものを使用するこ
とができる。

【０１１６】この実施形態５における撮像装置におい
て、撮像素子駆動回路１０３、撮像素子駆動制御回路１
０７、Ａ／Ｄ１０５、デジタル信号処理回路１０６の基
準クロックはfck１である。

【０１１７】次に、デジタル信号処理回路１０６の出力
信号は、クロック変換回路１１２においてクロック変換
され、基準クロックがfck２のデジタル信号となる。ま
た、クロック変換回路１１２からの出力信号は、動き補
正回路１１６に入力される。ここで、動き補正回路１１
６、動き補正制御回路１１７の基準クロックはfck２で
ある。

【０１１８】また、システム制御回路１０８は、上記撮
像素子駆動制御回路１０７、動き補正制御回路１１７を
コントロールしている。手ぶれ量検出回路１１１が検出
した動きデータと電子ズーム倍率設定回路１１５で設定
された電子ズーム倍率とは、共にシステム制御回路１０
８に入力され、これに応じてシステム制御回路１０８が
撮像素子駆動制御回路１０７および動き補正制御回路１
１７を制御することによって手振れ補正のみならず、電
子ズーム処理(補間拡大処理)を行う。

【０１１９】次に、撮像素子１０２、撮像素子駆動回路
１０３の動作について、図１４を用いて説明する。

【０１２０】ＣＣＤ１０２の全領域は(m₀画素×n₀ライ
ン)で構成され、手振れ補正のための余裕領域を有して
いる。ここで、撮像素子駆動回路１０３による高速掃き
出し処理により、(m₀画素×n₂ライン)(n₂＜n₀)の領域の
信号が読み出され、次に、この(m₀画素×n₂ライン)の領
域の撮像信号はデジタル信号処理部１０６において(m₃
画素×n₂ライン)(m₃＜m₀)の領域の信号が切り出され、
その後、クロック変換回路１１２よるクロック変換およ
び動き補正回路１１６により補間演算による拡大処理を
行って(m₂画素×n₁ライン)(m₂＞m₃，n₁＞n₂)のデータの
信号となる。

【０１２１】ここで、手ぶれ量検出回路１１１で検出し
た動き検出データおよび電子ズーム倍率設定回路１１５
で設定した電子ズーム倍率に基づいて、垂直方向の動き
を抑制してズーム倍率に一致するように、ＣＣＤ読み出
し領域Ａ２(m₀画素×n₂ライン)の位置が設定され、水平
方向の動きを抑制してズーム倍率に一致するように信号
切り出し領域Ａ４(m₃画素×n₂ライン)の位置が設定され
る。

【０１２２】この場合も、実施形態４の場合と同様、ア
ペクト比(縦横比)がテレビジョン信号と同じになるよう
に、n₂／n₀＝m₃／m₀の関係を有する。

【０１２３】続いて、この切り出し領域Ａ４の信号をテ
レビジョン信号の出力フォーマットに合致した表示領域
Ａ５(m₂画素×n₁ライン)となるように、データ読み出し
のクロック周波数をクロック変換回路１１２において変
換し、さらに、動き補正回路１１６において所定の垂直
および水平の大きさに画像を拡大している。

【０１２４】上記の動き補正回路１１６における電子ズ
ーム処理(補間拡大処理)としては、図１１に示すよう
に、メモリ制御回路４０２によってフィールドメモリ４
０１に書き込まれ、必要な領域の信号が読み出される。
この読み出された信号は、補間回路４０３によって水平
補間拡大処理および垂直補間拡大処理を施される。この
補間回路４０３では補間制御回路４０４によって画素間
の内挿処理を含む拡大処理を行う。

【０１２５】以上のように、この実施の形態５では、手
ぶれ量検出回路１１１による手ぶれ量および電子ズーム
倍率設定回路１１５で設定された電子ズーム倍率に応じ
て、手ぶれ成分を抑制するとともに、ズーム倍率に合致
した切り出し領域を決定することができる。しかも、上
記の各実施形態１〜４と同様、垂直転送部１bの電荷信
号を画素混合水平転送部１cにおいて垂直方向に加算す
る駆動を行うことにより、比較的低い駆動周波数で多画
素のＣＣＤ１０２から動画像を得ることができ、またＣ
ＣＤ１０２の全領域の信号を用いて高画質な静止画像を
得ることがができる。

【０１２６】なお、この実施形態５においては、手ぶれ
補正と電子ズームの両機能を有する場合を示したが、電
子ズーム単独機能の場合においても、同様の効果を得る
ことが可能である。

【０１２７】(実施形態６)図１５は、本発明の実施形態
６に係る撮像装置のブロック図である。

【０１２８】この実施形態６の撮像装置は、光電変換機
能を有する撮像素子部２０１、撮像素子部２０１に備わ
る水平画素ずらし部２０２、撮像素子部２０１に対する
撮像素子駆動回路２０３、撮像素子駆動回路２０３を制
御する駆動制御回路２０４、撮像素子部２０１の出力信
号にサンプリング，増幅等の処理を行うアナログ信号処
理回路２０５、アナログ信号処理回路２０５の出力信号
に対するＡ/Ｄ２０６、Ａ/Ｄ変換されたディジタル信号
から輝度信号や色信号，色差信号などの生成またはＲＧ
Ｂ信号処理を行うディジタル信号処理回路２０７、ディ
ジタル信号処理回路２０７に備わる水平画素ずらし処理
回路２０８、駆動制御回路２０４およびディジタル信号
処理回路２０７を総合的に制御するシステム制御回路２
０９を含んで構成されている。

【０１２９】以上のように構成されたこの実施形態６の
撮像装置について説明する。

【０１３０】撮像素子部２０１は、プリズム等の光学素
子と複数のＣＣＤを含んで構成されており、撮像素子部
２０１において水平画素ずらし部２０２を経て出力され
るＲ，Ｇ，Ｂの複数の出力信号はアナログ信号処理回路
２０５およびＡ/Ｄ変換回路２０６を経てディジタル信
号となる。このディジタル信号は、ディジタル信号処理
回路２０７において、水平画素ずらし処理回路２０８を
経て輝度信号処理および色信号処理され輝度信号(Ｙ１)
と色信号(Ｃ１)が出力される。

【０１３１】以下、３ＣＣＤ信号処理特有の水平画素ず
らし処理について説明する。

【０１３２】まず、水平画素ずらし部を備えた撮像素子
部２０１について図１６を用いて説明する。

【０１３３】撮像素子部２０１が３ＣＣＤ構成の場合に
は、水平画素ずらし部無しの撮像素子部が図１６(a)に
示すように、Ｇ・Ｒ・Ｂ−ＣＣＤを空間的に水平方向に
対して同一位置に配置しているのに対し、水平画素ずら
し部２０２を備えた撮像素子部２０１は、図１６(b)に
示すように、ＧーＣＣＤに対しＲ・Ｂ−ＣＣＤを空間的
に水平方向に対して１／２画素分ずらして配置してい
る。これにより、輝度信号を得るときにＧ信号と他の信
号を等量加算することで折り返し成分を除去して高解像
度を得るものである。また、水平画素ずらし部２０２を
備えた撮像素子部２０１の他の構成例として、撮像素子
部２０１が４ＣＣＤ構成（Ｇ１，Ｇ２，Ｒ，Ｂ−ＣＣ
Ｄ）等があり、この場合はＧ１−ＣＣＤとＧ２−ＣＣＤ
を空間的に１／２画素分ずらして配置している。

【０１３４】次に、水平画素ずらし処理回路２０８の動
作について図１７を用いて説明する。

【０１３５】撮像素子部２０１が３ＣＣＤ構成の水平画
素ずらし有りの方式では、ＣＣＤの駆動周波数がfckの
場合、ＣＣＤに備わる光学フィルターは周波数がfck以
上のところを落とすようにしている。それによって高解
像度が得られるが、Ｒ，Ｇ，Ｂの各々で考えると折り返
し(モアレ)が生じることになる。

【０１３６】しかし、この水平画素ずらしによって、
Ｒ，Ｂのモアレ成分はＧのモアレ成分に対して位相が反
転しているので、信号処理の演算でＲ，Ｇ，Ｂを足し合
わせることでこのモアレが略除去されるのである(ただ
し、モアレは完全になくならずある程度残る)。ただ
し、Ｒ，Ｇ，ＢそれぞれのＣＣＤを駆動する回路が同一
である場合が多く、実際にＣＣＤから取り出される信号
の時間的な位置は図１７のＲＢ信号とＧ信号のようなタ
イミングになる。したがって、Ｇ信号の空間的な位置を
復元するために、Ｇ信号を１Ｔ(Ｔ：２fckレート)遅ら
せた後、次の(１)式に示すＹマトリクス演算を行ってい
る。

【０１３７】Ｙ＝０.２９９Ｒ＋０.５８７Ｇ＋０.１１４Ｂ (１) このように、３ＣＣＤ構成の撮像装置においては、水平
画素ずらし部２０２および水平画素ずらし処理回路２０
８を備えることで輝度信号の高解像度化を実現、言い換
えれば同一の水平解像度を得るために必要な撮像素子の
画素数および駆動周波数の低減化を実現している。本発
明の実施形態６の撮像装置においては、この水平画素ず
らし部２０２が実施形態１に示した撮像素子で構成され
ている。以下水平画素ずらし部２０２の動作を説明す
る。

【０１３８】ここで撮像素子は実施形態１で示したよう
に垂直転送部の高速転送駆動と垂直転送部の電荷信号を
垂直方向に加算する駆動を行うことができる。これによ
り、例えば、１２８０Ｈ×１０２４Ｖの撮像素子をイン
タレース読み出し駆動を行う場合、Ｖ１=３２、Ｖ２領
域について画素混合水平転送部１cで加算混合する電荷
信号数＝２、Ｖ３＝３２とすると、１フィールド期間に
撮像素子の中央部の９６０画素の領域を２４０ラインの
信号として出力することができ、この時の駆動周波数は
ＮＴＳＣ方式で有効画素だけの駆動を考えると、１２８
０×２４０×６０＝１８.４ＭＨzとなる。さらに、この
場合の水平解像度は水平画素ずらし処理回路２０８の処
理により１２８０画素の約１.５倍の１９２０画素相当
の解像度を有する。

【０１３９】以上のように、この実施の形態６では、垂
直転送部の高速転送駆動と垂直転送部の電荷信号を垂直
方向に加算する駆動を行うことにより比較的低い駆動周
波数で高画素の撮像素子から動画像を得、また水平画素
ずらし処理を行うことにより輝度信号の水平方向の高解
像度化を実現できる。言い換えれば、同一の水平解像度
を得るために必要な撮像素子の画素数および駆動周波数
の低減化を実現している。さらに、高速転送駆動段数の
制御により手ぶれ補正を行うことが可能である。また、
撮像素子の全領域の信号を用いて高画質な静止画像を得
ることがができ、更に動画像と同一画角の高画質な静止
画像をも得ることが可能である。

【０１４０】なお、この実施形態６においては水平画素
ずらし処理を有する３ＣＣＤ構成の撮像装置について説
明したが、水平画素ずらし処理を有しない３ＣＣＤ構成
の撮像装置においても同様に比較的低い駆動周波数で高
画素の撮像素子から動画像を得、さらに、高速転送駆動
段数の制御により手ぶれ補正を行うことが可能である。
また、ＣＣＤの全領域の信号を用いて高画質な静止画像
を得ることがができ、更に、動画像と同一画角の高画質
な静止画像をも得ることが可能である。

【０１４１】以上のように、この実施の形態６では、垂
直転送部の高速転送駆動と垂直転送部の電荷信号を垂直
方向に加算する駆動を行うことにより比較的低い駆動周
波数で高画素の撮像素子から動画像を得、また水平画素
ずらし処理を行うことにより輝度信号の水平方向の高解
像度化を実現できる。言い換えれば、同一の水平解像度
を得るために必要な撮像素子の画素数および駆動周波数
の低減化を実現している。さらに、高速転送駆動段数の
制御により手ぶれ補正を行うことが可能である。また、
撮像素子の全領域の信号を用いて高画質な静止画像を得
ることがができ、更に動画像と同一画角の高画質な静止
画像をも得ることが可能である。

【０１４２】なお、この実施形態６においては水平画素
ずらし処理を有する３ＣＣＤ構成の撮像装置について説
明したが、水平画素ずらし処理を有しない３ＣＣＤ構成
の撮像装置においても同様に比較的低い駆動周波数で高
画素の撮像素子から動画像を得、さらに、高速転送駆動
段数の制御により手ぶれ補正を行うことが可能である。
また、ＣＣＤの全領域の信号を用いて高画質な静止画像
を得ることがができ、更に、動画像と同一画角の高画質
な静止画像をも得ることが可能である。

【０１４３】

【発明の効果】本発明では、次の効果が得られる。

【０１４４】(１) 第１および第２の発明によれば、多
画素の撮像素子を使用する場合であっても、その駆動周
波数を下げて低消費電力で駆動できるとともに、撮像素
子の全領域の信号を用いれば高画質の静止画像を得るこ
とが可能である。

【０１４５】(２) 第３の発明によれば、上記(１)の効
果に加えて、さらに、動画像と同一画角の高画質な静止
画像をも得ることができる。

【０１４６】(３) 第４の発明によれば、上記(１)，
(２)の効果に加えて、撮像素子の駆動周波数の低減およ
び複数のテレビジョン方式への対応、また高感度撮影へ
の対応を容易に行うことが可能である。

【０１４７】(４) 第５の発明によれば、上記(１)〜
(３)の効果に加えて、撮像素子の駆動周波数の低減およ
び手ぶれ補正または電子ズーム機能の実現が可能であ
る。

【０１４８】(５) この第６の発明によれば、上記(１)
〜(４)の効果に加えて、撮像素子の駆動周波数の低減の
みならず、水平および垂直方向に高解像度な信号を得る
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１における撮像装置のブロッ
ク図

【図２】図１の撮像装置における撮像素子の構成を示す
ブロック図

【図３】図２に示す撮像素子の駆動信号の関係を示すタ
イミングチャート

【図４】図２に示す撮像素子の読み出し信号領域の説明
図

【図５】本発明の実施形態２に係る撮像装置の撮像素子
の構成を示す説明図

【図６】本発明の実施の形態３における撮像装置のブロ
ック図

【図７】図６に示した撮像素子の画素混合の説明図

【図８】本発明の実施形態４における撮像装置のブロッ
ク図

【図９】図８に示した撮像素子において手振れ補正のた
めに全画素領域内に信号切り出し領域を確保した場合の
説明図

【図１０】図８の撮像装置における撮像素子からの信号
の読み出し動作を示す説明図

【図１１】図８の撮像装置における動き補正回路の具体
的な構成例を示すブロック図

【図１２】図１１に示した動き補正回路の動作例を示す
説明図

【図１３】本発明の実施形態５における撮像装置のブロ
ック図

【図１４】図１３の撮像装置における撮像素子から信号
の読み出し動作を示す説明図

【図１５】本発明の実施形態６における撮像装置の構成
を示すブロック図

【図１６】図１５に示した撮像素子部の説明図

【図１７】図１５に示した水平画素ずらし処理回路動作
の説明図

【符号の説明】

１a…受光部、１b…垂直転送部、１c…画素混合水平転
送部、１０２…ＣＣＤ、１０３，２０３…撮像素子駆動
回路、１０４，２０５…アナログ信号処理回路、１０
５，２０６…Ａ／Ｄ変換回路、１０６，２０７…デジタ
ル信号処理回路、１０７，２０４…撮像素子駆動制御回
路、１０８，２０９…システム制御回路、１０９…混合
画素数設定回路、１１１…手ぶれ量検出回路、１１２…
クロック変換回路、１１３，１１６…動き補正回路、１
１４，１１７…動き補正制御回路、１１５…電子ズーム
倍率設定回路、２０１…撮像素子部、２０２…水平画素
ずらし部、２０８…水平画素ずらし処理回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光電変換用の各画素を水平方向および垂
直方向に配列してなる受光部、この受光部で得られる電
荷信号を垂直方向に転送する垂直転送部、およびこの垂
直転送部からの電荷信号を水平方向に転送する水平転送
部を備えてなる撮像素子を有する撮像装置において、前記垂直転送部は、垂直方向に互いに隣接した上下の受
光部で得られる電荷信号を混合して出力するものであ
り、かつ、水平転送部は、前記垂直転送部から転送され
てくる垂直方向に互いに隣接する少なくとも上下２つ以
上の電荷信号を混合して出力するものであることを特徴
とする撮像装置。
【請求項２】光電変換用の各画素を水平方向および垂
直方向に配列してなる受光部、この受光部で得られる電
荷信号を垂直方向に転送する垂直転送部、およびこの垂
直転送部からの電荷信号を水平方向に転送する水平転送
部を備えてなる撮像素子を有する撮像装置において、前記垂直転送部は、各受光部で得られる電荷信号を順次
個別に取り込んで垂直方向に転送するものであり、か
つ、水平転送部は、垂直転送部で転送される垂直方向に
互いに隣接する少なくとも上下３画素以上の電荷情報を
混合するものであることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】請求項１または請求項２のいずれかに記
載の撮像装置において、前記垂直転送部における電荷情報の垂直方向の転送速度
を高速化する電荷高速転送手段を有することを特徴とす
る撮像装置。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記
載の撮像装置において、前記水平転送部による混合画素数を可変制御する混合画
素数制御手段を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかに記
載の撮像装置において、手振れ量を検出する手振れ量検出回路、および電子的ズ
ーム倍率を設定するズーム倍率設定回路の少なくとも一
方を備えるとともに、前記撮像素子を駆動する撮像素子駆動回路と、前記手振れ量または前記ズーム倍率の少なくとも一方の
情報に基づいて前記撮像素子駆動回路を制御する撮像素
子駆動制御回路と、を含むことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれかに記
載の撮像装置において、前記受光部には、各画素の垂直方向に沿って同一の色フ
ィルタ素子が配置されていることを特徴とする撮像装
置。
【請求項７】請求項６記載の撮像装置において、前記色フィルタ素子は、原色フィルタまたは補色フィル
タを含む縦ストライプ構成であることを特徴とする撮像
装置。
【請求項８】請求項７記載の撮像装置において、前記縦ストライプ構成は、Ｒ・Ｇ・ＢまたはＹｅ・Ｇ・
Ｍｇの構成であることを特徴とする撮像装置。
【請求項９】請求項１ないし請求項５のいずれかに記
載の撮像装置において、前記撮像素子の前段には、被写体からの光を分解する色
分解光学手段が配置されていることを特徴とする撮像装
置。
【請求項１０】請求項９記載の撮像装置において、前記色分解光学手段は、被写体像をＲ・Ｇ・Ｂに分解す
るプリズムにより構成されることを特徴とする撮像装
置。