JP2001085664A - Solid-state image pick up device, method of driving the same and camera system - Google Patents

Solid-state image pick up device, method of driving the same and camera system

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JP2001085664A
JP2001085664A JP31622299A JP31622299A JP2001085664A JP 2001085664 A JP2001085664 A JP 2001085664A JP 31622299 A JP31622299 A JP 31622299A JP 31622299 A JP31622299 A JP 31622299A JP 2001085664 A JP2001085664 A JP 2001085664A
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pixels
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable the desired vertical compression for common use in moving image sending/static image sending in the well-balanced horizontal and vertical resolution. SOLUTION: Each signal charge of a sensor group located in every other row among a plurality of sensors 11 arranged in the shape of matrix is read, for example, with vertical CCD 12 located in the left side of figure. Each signal charge of the other sensor group located in every other row is read, for example, with vertical CCD 12 located in the right side of figure, and the signal charges of sloping two pixels read from each sensor 12 are added in each vertical CCD 12 of a plurality of vertical CCDs. Moreover, the signal charges of a plurality of lines are added in the horizontal CCD 14 and are then outputted.

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、固体撮像素子およ
びその駆動方法並びにカメラシステムに関し、特に静止
画/動画に兼用可能なカラー方式の固体撮像素子および
その駆動方法、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 image sensor, a method of driving the same, and a camera system, and more particularly to a color solid-state image sensor which can be used for both still images and moving images, a method of driving the same, and imaging of the solid-state image sensor. It relates to a camera system used as a device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ビデオカメラへのスチル機能搭載
への期待などを背景に、静止画/動画兼用可能な固体撮
像素子の開発が進められている。一般に、静止画は正方
格子、動画は13.5MHzをベースとして考えられて
いる。したがって、両者を兼用するには、いずれかの方
式で補間/圧縮が必要となる。ここで、静止画が高画素
ノンフォーマットであるのに対して、動画はNTSC/
PALなどの放送方式で律促されるため、静止画用多画
素の固体撮像素子からのダウンコンバージョンにより、
NTSC/PALなどのテレビジョン信号を作り出すこ
とが最も効率的と考えられる。
2. Description of the Related Art In recent years, with the expectation of mounting a still function on a video camera, development of a solid-state imaging device that can be used for both still images and moving images has been advanced. Generally, it is considered that a still image is based on a square lattice and a moving image is based on 13.5 MHz. Therefore, in order to use both of them, interpolation / compression is required by either method. Here, while the still image is in the high-pixel non-format, the moving image is NTSC /
Because it is encouraged by broadcast systems such as PAL, down conversion from multi-pixel solid-state image sensors for still images
Producing television signals such as NTSC / PAL is considered most efficient.

【0003】ダウンコンバージョン(高フレームレート
化)のための手法としては、一部のラインの信号電荷を
センサ部から垂直転送部へ読み出さず、他のラインの信
号電荷のみをセンサ部から垂直転送部へ読み出すいわゆ
る間引き読み出しを行う方式と、手振れ補正の場合のよ
うに、有効画素領域の中心領域を切り出す方式などが知
られている。
As a technique for down-conversion (higher frame rate), signal charges of some lines are not read from the sensor unit to the vertical transfer unit, and only signal charges of other lines are read from the sensor unit to the vertical transfer unit. There are known a method of performing so-called thinning-out reading, and a method of cutting out a central area of an effective pixel area as in the case of camera shake correction.

【0004】前者の方式は、原色フィルタを有する固体
撮像素子を撮像デバイスとして用いたデジタルスチルカ
メラなどにおいて、一部のラインの信号電荷をセンサ部
から垂直転送部へ読み出さないことで、垂直方向の情報
を削減し、高フレームレート化を実現しており、主に多
画素の画像情報を液晶TVモニタに出力するときなどに
用いられている。しかし、この手法では、信号を間引く
ことから、サンプリング周波数を下げることになり、空
間的な折り返しが増えるため、綺麗な画像が得られず、
動画として記録保管する目的には不向きであった。
In the former method, in a digital still camera or the like using a solid-state imaging device having a primary color filter as an imaging device, signal charges of some lines are not read out from a sensor unit to a vertical transfer unit, so that the vertical direction is prevented. The information is reduced and a high frame rate is realized, and is mainly used when outputting multi-pixel image information to a liquid crystal TV monitor. However, in this method, since the signal is thinned, the sampling frequency is lowered, and the spatial aliasing increases, so that a beautiful image cannot be obtained.
It was unsuitable for the purpose of recording and storing as moving images.

【0005】一方、後者の方式を用いた場合には、多画
素時に放送方式の切り出しを行うと静止画/動画間の画
角の変化が大きくなるとともに、多くの画素情報を捨て
る結果となって効率が悪い。このような理由から、ダウ
ンコンバージョンの方法として、従来は、信号電荷の転
送過程での混合(垂直加算)によって静止画/動画の垂
直圧縮処理を行う手法が採られている。
On the other hand, in the case of using the latter method, if the broadcast method is cut out at the time of multi-pixel, the change in the angle of view between a still image and a moving image becomes large and a large amount of pixel information is discarded. ineffective. For such a reason, as a method of down-conversion, a technique of performing vertical compression processing of a still image / moving image by mixing (vertical addition) in a transfer process of signal charges has conventionally been adopted.

【0006】この信号電荷の転送過程での垂直圧縮処理
を実行するには、カラーフィルタのカラーコーディング
が最大の課題となる。すなわち、原色R(赤),G
(緑),B(青)の場合は縦ストライプとして垂直加算
するのが無難であるのに対して、補色はC(シアン),
Y(イエロー),G(グリーン),M(マゼンタ)の4
色あり、縦ストライプとした場合には水平方向の色解像
度の点で不利となる。そこで、水平転送部によるシフト
加算(以下、水平シフト加算と称す)の手法を採って水
平駆動周波数については常に一定とする。
In order to execute the vertical compression process in the process of transferring the signal charges, the biggest problem is the color coding of the color filters. That is, the primary colors R (red), G
In the case of (green) and B (blue), it is safe to perform vertical addition as vertical stripes, whereas complementary colors are C (cyan) and
Y (yellow), G (green), M (magenta) 4
The use of vertical stripes is disadvantageous in terms of color resolution in the horizontal direction. Therefore, a technique of shift addition by the horizontal transfer unit (hereinafter, referred to as horizontal shift addition) is employed to keep the horizontal drive frequency constant.

【0007】ところが、C,Y,G,Mが例えば図24
に示すように配列された補色市松カラーコーディングで
は、インターレース動作に対応するために、垂直方向に
おいて2画素分の信号電荷を混合(以下、垂直2画素混
合と称す)することによって得られる色差信号Cr(G
+C,M+Y),Cb(M+C,G+Y)が、垂直方向
で交互に得られる線順次となるため、色差信号Cr,C
bを保持したままの垂直混合は不可能であった。なお、
図24において、左側が奇数(ODD)フィールドを、
右側が偶数(EVEN)フィールドをそれぞれ示してい
る。
However, C, Y, G, and M are, for example, as shown in FIG.
In the complementary color checker color coding arranged as shown in FIG. 2, in order to cope with the interlace operation, the color difference signal Cr obtained by mixing signal charges of two pixels in the vertical direction (hereinafter, referred to as vertical two-pixel mixing). (G
+ C, M + Y) and Cb (M + C, G + Y) are line sequential obtained alternately in the vertical direction.
Vertical mixing while maintaining b was not possible. In addition,
In FIG. 24, the odd number (ODD) field is on the left side,
The right side shows the even (EVEN) fields.

【0008】これに対して、垂直混合を可能とし、水平
シフト加算を実現するために、図25に示す如き補色カ
ラーコーディングが提案されている(文献;1997年
映像情報メディア学会年次大会(ITE'97:1997 ITE Ann
ual Convention)「ハイビジョン/NTSC出力を有す
る単板カラー撮像の検討」pp37〜pp38参照)。この補色
カラーコーディングによれば、図25から明らかなよう
に、色差信号Cr(G+C,M+Y),Cb(M+C,
G+Y)が五の目状に得られることになる。
On the other hand, in order to enable vertical mixing and realize horizontal shift addition, complementary color coding as shown in FIG. 25 has been proposed (Reference: 1997 Annual Meeting of the Institute of Image Information and Television Engineers (ITE) '97: 1997 ITE Ann
ual Convention) "Study on Single-Chip Color Imaging with Hi-Vision / NTSC Output" pp. 37-38). According to the complementary color coding, as is apparent from FIG. 25, the color difference signals Cr (G + C, M + Y) and Cb (M + C,
G + Y) in a quincunx shape.

【0009】このように、色差信号Cr,Cbが五の目
状の配置となる従来の補色カラーコーディングでは、図
26に示すように、先に水平転送部にラインシフトされ
た1ライン分の信号電荷を、水平ブランキング期間で2
ビット(2画素分)シフトした後に、次の1ライン分の
信号電荷をラインシフトすることにより、同じカラー成
分の信号同士を垂直混合できる。すなわち、色差信号C
r,Cbを保持したまま垂直混合を実現できる。
As described above, in the conventional complementary color coding in which the color difference signals Cr and Cb are arranged in a quincunx pattern, as shown in FIG. Charge during horizontal blanking period
After shifting the bit (for two pixels), the signal charges of the next one line are line-shifted, whereby signals of the same color component can be vertically mixed. That is, the color difference signal C
Vertical mixing can be realized while maintaining r and Cb.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、色差信
号Cr,Cbが五の目状の配置、即ち色差信号Cr,C
bが水平方向および垂直方向で交互に得られる補色カラ
ーコーディングの場合には、上述したように、水平2ビ
ットシフトを伴う垂直混合、即ち2画素分だけ離れた同
じ色成分の信号同士の加算によって垂直圧縮処理を実現
することになるため、水平方向の色解像度が通常の水平
2繰り返しコーディングに対して水平4繰り返しと同程
度(即ち、1/2)に低下するという課題がある。
However, the color difference signals Cr and Cb are arranged in a quincunx pattern, that is, the color difference signals Cr and Cb.
In the case of complementary color coding in which b is alternately obtained in the horizontal direction and the vertical direction, as described above, vertical mixing with a horizontal 2-bit shift, that is, addition of signals of the same color component separated by two pixels, Since the vertical compression processing is realized, there is a problem that the color resolution in the horizontal direction is reduced to the same degree (ie, 水平) as the horizontal four repetition coding compared to the normal horizontal two repetition coding.

【0011】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、任意の垂直圧縮が可
能で、かつ水平・垂直解像度のバランスがとれた動画撮
像/静止画撮像に兼用可能な固体撮像素子およびその駆
動方法ならびにカメラシステムを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and has as its object to provide a moving image / still image capturing method capable of arbitrary vertical compression and having a balance between horizontal and vertical resolutions. An object of the present invention is to provide a solid-state imaging device that can be used for two purposes, a driving method thereof, and a camera system.

【0012】[0012]

【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、行列状に配された複数個のセンサ部と、これら複
数個のセンサ部に対して各列ごとに配された複数本の垂
直転送部と、複数個のセンサ部のうち、一行おきに位置
するセンサ部群の各信号電荷を複数本の垂直転送部のう
ちの一方側に位置する垂直転送部に読み出し、他の一行
おきに位置するセンサ部群の各信号電荷を複数本の垂直
転送部のうちの他方側に位置する垂直転送部に読み出す
読み出し手段とを備えている。さらに、複数本の垂直転
送部の各々において複数個のセンサ部から読み出された
斜め2画素の信号電荷を加算する加算駆動手段を有して
いる。
A solid-state imaging device according to the present invention comprises a plurality of sensor sections arranged in a matrix and a plurality of vertical sections arranged in each column with respect to the plurality of sensor sections. The transfer unit and, among the plurality of sensor units, read each signal charge of the sensor unit group located on every other row to the vertical transfer unit located on one side of the plurality of vertical transfer units, and read the signal charges on every other row. Reading means for reading out each signal charge of the located sensor unit group to the vertical transfer unit located on the other side of the plurality of vertical transfer units. Further, each of the plurality of vertical transfer units has an addition driving unit for adding signal charges of two oblique pixels read from the plurality of sensor units.

【0013】上記構成の固体撮像素子およびその駆動方
法において、複数個の画素(センサ部)のうち、一行お
きに位置する画素群の各信号電荷を例えば左側に位置す
る垂直転送部に読み出し、他の一行おきに位置する画素
群の各信号電荷を例えば右側に位置する垂直転送部に読
み出す。すると、同一の垂直転送部の隣り合う2つの転
送段には、画素配列上、互いに斜めに位置する2つの画
素の信号電荷が読み出される。そして、周知のフィール
ド読み出しと同様の駆動を行うことで、隣り合う2つの
転送段の各信号電荷が加算される。すなわち、斜め2画
素の信号電荷の加算読み出しが行われる。
In the solid-state image pickup device having the above-described configuration and the method of driving the same, among the plurality of pixels (sensor units), each signal charge of a pixel group located in every other row is read to, for example, a vertical transfer unit located on the left side. Is read out, for example, to a vertical transfer unit located on the right side of each pixel group located in every other row. Then, signal charges of two pixels obliquely positioned on the pixel array are read out to two adjacent transfer stages of the same vertical transfer unit. Then, by performing the same drive as the well-known field readout, the signal charges of the two adjacent transfer stages are added. That is, the addition readout of the signal charges of the two oblique pixels is performed.

【0014】本発明によるカメラシステムは、行列状に
配された複数個の画素のうち、一行おきに位置する画素
群の各信号電荷を例えば左側に位置する垂直転送部に読
み出し、他の一行おきに位置する画素群の各信号電荷を
例えば右側に位置する垂直転送部に読み出し、複数本の
垂直転送部の各々において各画素から読み出された斜め
2画素の信号電荷を加算して出力可能な固体撮像素子を
撮像デバイスとして用いる。また、この固体撮像素子に
対して静止画モードと動画モードとを択一的に設定可能
とする。そして、その撮像モードに応じて固体撮像素子
を駆動するとともに、動画撮像モードの設定時には、垂
直転送部内での斜め2画素の信号電荷の加算を行うよう
にする。
In the camera system according to the present invention, among a plurality of pixels arranged in a matrix, each signal charge of a pixel group located in every other row is read out to, for example, a vertical transfer unit located on the left side, and the other charge is read out in every other row. The signal charges of the pixel group located at the right are read out to, for example, the vertical transfer unit located at the right side, and the signal charges of two oblique pixels read from each pixel can be added and output at each of the plurality of vertical transfer units. A solid-state imaging device is used as an imaging device. Further, a still image mode and a moving image mode can be selectively set for the solid-state imaging device. Then, the solid-state imaging device is driven according to the imaging mode, and at the time of setting the moving image imaging mode, signal charges of two oblique pixels in the vertical transfer unit are added.

【0015】[0015]

【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。なお、以下の説明で
は、CCD型撮像素子(以下、CCD撮像素子と称す)
に適用した場合を例に挙げて説明するが、これに限定さ
れるものではなく、固体撮像素子全般に適用可能であ
る。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following description, a CCD image sensor (hereinafter, referred to as a CCD image sensor)
In the following, an example in which the present invention is applied will be described. However, the present invention is not limited to this, and is applicable to all solid-state imaging devices.

【0016】図1は、本発明の一実施形態に係るCCD
撮像素子を示す概略構成図であり、例えばIS(インタ
ーレーススキャン)−IT(インターライントランスフ
ァ)方式の単板カラーCCD撮像素子に適用した場合を
例に採って示している。
FIG. 1 shows a CCD according to an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image pickup device, and shows an example in which the present invention is applied to a single-chip color CCD image pickup device of an IS (interlace scan) -IT (interline transfer) system.

【0017】図1において、本実施形態に係るCCD撮
像素子10は、行列状に配された複数個のセンサ部(画
素)11、これらセンサ部11の垂直列ごとに配された
複数本の垂直CCD(垂直転送部)12、センサ部11
と垂直CCD12との間に介在する読み出しゲート部1
3、垂直CCD12の一方の端部側に配された水平CC
D(水平転送部)14、水平CCD14の転送先側の端
部に配された電荷検出部16および出力回路17を有す
る構成となっている。
In FIG. 1, a CCD imaging device 10 according to this embodiment includes a plurality of sensor units (pixels) 11 arranged in a matrix, and a plurality of vertical units arranged for each vertical column of the sensor units 11. CCD (vertical transfer unit) 12, sensor unit 11
Read gate unit 1 interposed between the vertical CCD 12
3. Horizontal CC arranged on one end side of vertical CCD 12
D (horizontal transfer unit) 14, a charge detection unit 16 and an output circuit 17 arranged at an end on the transfer destination side of the horizontal CCD 14.

【0018】また、図1には示していないが、CCD撮
像素子10の撮像エリア(画素エリア)18上には、例
えば補色市松カラーコーディングのカラーフィルタ19
が配される。このカラーフィルタ19は、例えば図2に
示すように、偶数行がM/C/G/C、奇数行がG/Y
/M/Yのカラーコーディング19-1(A)、または偶
数行がM/C/G/Y、奇数行がG/Y/M/Cのカラ
ーコーディング19−2(B)、即ち同一色が水平方向
(列方向)において4画素ごとに繰り返され、垂直方向
(列方向)において2画素ごとに繰り返される水平4繰
り返し、垂直2繰り返しのカラーコーディングとなって
いる。
Although not shown in FIG. 1, for example, a color filter 19 of complementary color checkerboard color coding is provided on an image pickup area (pixel area) 18 of the CCD image pickup device 10.
Is arranged. As shown in FIG. 2, for example, the color filter 19 has M / C / G / C for even rows and G / Y for odd rows.
/ M / Y color coding 19-1 (A), or even-numbered rows are M / C / G / Y, odd-numbered rows are G / Y / M / C color coding 19-2 (B), Color coding is repeated four times in the horizontal direction (column direction) every two pixels, and is repeated every two pixels in the vertical direction (column direction).

【0019】かかる構成のCCD撮像素子10におい
て、センサ部11は例えばPN接合のフォトダイオード
からなり、入射光をその光量に応じた電荷量の信号電荷
に光電変換して蓄積する。行列状に配された複数個のセ
ンサ部11に対して、各列ごとに複数本の垂直CCD1
2が配されている。
In the CCD image pickup device 10 having such a configuration, the sensor section 11 is composed of, for example, a PN-junction photodiode, and photoelectrically converts incident light into a signal charge having a charge amount corresponding to the light amount and stores the signal charge. For a plurality of sensor units 11 arranged in a matrix, a plurality of vertical CCDs 1
2 are arranged.

【0020】読み出しゲート部13は、後述する読み出
しパルスXSGが印加されることにより、一行おきに位
置するセンサ部群、例えば奇数(ODD)行のセンサ部
11の信号電荷を一方側(本例では、図の左側)に位置
する垂直CCD12に読み出し、他の一行おきに位置す
るセンサ部群、例えば偶数(EVEN)行のセンサ部1
1の信号電荷を他方側(本例では、図の右側)に位置す
る垂直CCD12に読み出す構成となっている。この読
み出しゲート部13の具体的な構成については後述す
る。
The read gate section 13 applies a read pulse XSG, which will be described later, to apply a signal charge of a sensor section group located every other row, for example, the sensor section 11 of an odd (ODD) row to one side (in this example, in this example). (The left side of the figure), the sensor unit group located in every other row, for example, the sensor unit 1 in an even (EVEN) row
One signal charge is read out to the vertical CCD 12 located on the other side (in this example, the right side of the figure). The specific configuration of the read gate unit 13 will be described later.

【0021】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る。4相
の垂直転送クロックVφ1〜Vφ4のうち、垂直転送ク
ロックVφ1,Vφ3は、図3の波形図に示すように、
低レベル(“L”レベル)、中間レベル(“M”レベ
ル)および高レベル(“H”レベル)の3値をとるよう
に設定されており、垂直ブランキング期間において発生
する3値目(“H”レベル)のパルスが読み出しパルス
XSGとなる。
The vertical CCD 12 is transfer-driven by, for example, four-phase vertical transfer clocks Vφ1 to Vφ4. Among the four-phase vertical transfer clocks Vφ1 to Vφ4, the vertical transfer clocks Vφ1 and Vφ3 are as shown in the waveform diagram of FIG.
It is set to take three values of a low level (“L” level), an intermediate level (“M” level) and a high level (“H” level), and a third value (“ The pulse at H level becomes the read pulse XSG.

【0022】垂直CCD12内では、周知のフィールド
読み出し駆動の場合と同様に、4相の垂直転送クロック
Vφ1〜Vφ4のタイミング関係により、隣り合う2つ
のパケット間で信号電荷の加算が行われるとともに、加
算するパケットの組み合わせが第1フィールドと第2フ
ィールドで変わるようになっている。ここで、パケット
とは、1画素分の信号電荷を扱う単位(1転送段)を言
うものとする。
In the vertical CCD 12, signal charges are added between two adjacent packets and added according to the timing relationship of the four-phase vertical transfer clocks Vφ1 to Vφ4, as in the well-known field read drive. The combination of packets to be changed in the first field and the second field. Here, a packet refers to a unit (one transfer stage) that handles signal charges for one pixel.

【0023】すなわち、第1フィールドでは、図3
(A)に示すように、垂直転送クロックVφ1,Vφ3
に読み出しパルスXSGが立った後、垂直転送クロック
Vφ1〜Vφ3が“M”レベル、垂直転送クロックVφ
4が“L”レベルとなることで、画素配列の例えば1行
目と2行目、3行目と4行目、……に相当する各パケッ
ト間で信号電荷の加算が行われる。
That is, in the first field, FIG.
As shown in (A), the vertical transfer clocks Vφ1, Vφ3
After the read pulse XSG rises, the vertical transfer clocks Vφ1 to Vφ3 become “M” level and the vertical transfer clock Vφ
When 4 becomes the “L” level, signal charges are added between packets corresponding to, for example, the first and second rows, the third and fourth rows,... Of the pixel array.

【0024】第2フィールドでは、図3(B)に示すよ
うに、垂直転送クロックVφ1,Vφ3に読み出しパル
スXSGが立った後、垂直転送クロックVφ1,Vφ
3,Vφ4が“M”レベル、垂直転送クロックVφ2が
“L”レベルとなることで、画素配列の例えば2行目と
3行目、4行目と5行目、……に相当する各パケット間
で信号電荷の加算が行われる。
In the second field, as shown in FIG. 3 (B), after the read pulse XSG rises in the vertical transfer clocks Vφ1 and Vφ3, the vertical transfer clocks Vφ1 and Vφ
3, Vφ4 is at “M” level and vertical transfer clock Vφ2 is at “L” level, so that each packet corresponding to, for example, the second and third rows, the fourth and fifth rows,... The signal charges are added between the two.

【0025】そして、垂直CCD12は、隣り合う2パ
ケット間で加算された信号電荷を、垂直転送クロックV
φ1〜Vφ4によって転送駆動されることにより、図4
のタイミングチャートに示すように、水平ブランキング
期間の一部において垂直転送(ラインシフト)して水平
CCD14に移送する。
The vertical CCD 12 converts the signal charges added between two adjacent packets into a vertical transfer clock V.
The transfer drive by φ1 to Vφ4 results in FIG.
As shown in the timing chart, the data is transferred to the horizontal CCD 14 by vertical transfer (line shift) in a part of the horizontal blanking period.

【0026】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ることに
より、垂直CCD12からラインシフトされた信号電荷
を、水平ブランキング期間後の水平走査期間において順
次水平転送して電荷検出部16に供給する。この水平C
CD14の動作は通常モードでの転送動作である。
The horizontal CCD 14 is transferred and driven by, for example, two-phase horizontal transfer clocks Hφ1 and Hφ2, so that the signal charges line-shifted from the vertical CCD 12 are sequentially and horizontally transferred in the horizontal scanning period after the horizontal blanking period. To the charge detection unit 16. This horizontal C
The operation of the CD 14 is a transfer operation in the normal mode.

【0027】電荷検出部16は、例えばフローティング
・ディフュージョン・アンプによって構成されている。
すなわち、水平CCD14から信号電荷が注入されるフ
ローティングディフュージョンFDと、電荷を排出する
リセットドレインRDと、フローティングディフュージ
ョンFDとリセットドレインRDとの間に配されたリセ
ットゲートRGとからなり、水平CCD14から順次供
給される信号電荷を検出し、これを信号電圧に変換す
る。リセットドレインRDには、所定のリセットドレイ
ン電圧VRDが印加されている。
The charge detecting section 16 is constituted by, for example, a floating diffusion amplifier.
In other words, the horizontal CCD 14 includes a floating diffusion FD into which signal charges are injected, a reset drain RD from which charges are discharged, and a reset gate RG disposed between the floating diffusion FD and the reset drain RD. The supplied signal charge is detected and converted to a signal voltage. A predetermined reset drain voltage VRD is applied to the reset drain RD.

【0028】図5は、センサ部11、垂直CCD12お
よび読み出しゲート部13の具体的な構成の一例を示す
平面パターン図である。図5において、垂直CCD12
は、垂直方向に平行に延在する複数本の転送チャネル2
1と、これら転送チャネル21の上方に垂直方向に順に
配され、かつ水平方向に平行に延在する4相の垂直転送
クロックVφ1〜Vφ4に対応した転送電極22-1〜2
2-4とを有する構成となっている。転送電極22-1〜2
2-4は、2ライン(垂直2画素)を1単位として形成さ
れている。
FIG. 5 is a plan pattern diagram showing an example of a specific configuration of the sensor unit 11, the vertical CCD 12, and the read gate unit 13. In FIG. 5, the vertical CCD 12
Is a plurality of transfer channels 2 extending in parallel in the vertical direction.
1 and transfer electrodes 22-1 to 22 corresponding to four-phase vertical transfer clocks Vφ1 to Vφ4 which are sequentially arranged in a vertical direction above these transfer channels 21 and extend in parallel in the horizontal direction.
2-4. Transfer electrode 22-1 to 2
2-4 is formed using two lines (two vertical pixels) as one unit.

【0029】これらの転送電極22-1〜22-4におい
て、例えば、2相目,4相目の垂直転送クロックVφ
2,Vφ4が印加される転送電極22-2,22-4が1層
目のポリシリコン(図中、一点鎖線で示す)によって形
成され、1相目,3相目の垂直転送クロックVφ1,V
φ3が印加される転送電極22-1,22-3が2層目のポ
リシリコン(図中、二点鎖線で示す)によって形成され
ている。そして、1層目のポリシリコンからなる転送電
極22-2,22-4と、2層目のポリシリコンからなる転
送電極22-1,22-3とは、転送チャネル21上におい
て互いにオーバーラップしている。
In these transfer electrodes 22-1 to 22-4, for example, the second-phase and fourth-phase vertical transfer clocks Vφ
2, the transfer electrodes 22-2 and 22-4 to which Vφ4 is applied are formed by the first layer of polysilicon (indicated by a dashed line in the figure), and the first and third phase vertical transfer clocks Vφ1 and Vφ
The transfer electrodes 22-1 and 22-3 to which φ3 is applied are formed of a second-layer polysilicon (indicated by a two-dot chain line in the figure). The transfer electrodes 22-2 and 22-4 made of the first-layer polysilicon and the transfer electrodes 22-1 and 22-3 made of the second-layer polysilicon overlap each other on the transfer channel 21. ing.

【0030】ここで、センサ部11の周囲において、図
5にハッチングで示すように、一行おき(本例では、奇
数行)の各センサ部11oについては図の左側、他の一
行おき(本例では、偶数行)の各センサ部11eについ
ては図の右側において素子分離用のチャネルストップ部
23を除いた形状をしている。これに対して、転送電極
22-1〜22-4は、転送チャネル21上だけでなく、セ
ンサ部11の開口縁まで幅広に形成されることで、チャ
ネルストップ部23が形成されていない部分において読
み出しゲート部13のゲート電極を兼ねている。
Here, as shown by hatching in FIG. 5, around the sensor section 11, every other row (in this example, an odd number row) of each sensor section 11o is on the left side of the figure, and every other row (this example). Each of the sensor sections 11e (even rows) has a shape excluding the channel stop section 23 for element isolation on the right side of the drawing. On the other hand, the transfer electrodes 22-1 to 22-4 are formed not only on the transfer channel 21 but also wide up to the opening edge of the sensor unit 11, so that the transfer electrodes 22-1 to 22-4 are not formed on the channel stop portion 23. The gate also serves as a gate electrode of the read gate unit 13.

【0031】上記の画素構造において、読み出しパルス
XSGが転送電極22-1,22-3を通して読み出しゲー
ト部13に印加されることにより、各センサ部11から
の信号電荷の読み出しが行われる。具体的には、1相目
の垂直転送クロックVφ1に読み出しパルスXSGが立
つことで、奇数行のセンサ部11oの信号電荷が、左向
きの矢印で示すように、図の左側に位置する垂直CCD
12に読み出される。また、3相目の垂直転送クロック
Vφ3に読み出しパルスXSGが立つことで、偶数行の
センサ部11eの信号電荷が、右向きの矢印で示すよう
に、図の右側に位置する垂直CCD12に読み出され
る。
In the above-described pixel structure, the readout pulse XSG is applied to the readout gate section 13 through the transfer electrodes 22-1 and 22-3, so that the signal charges are read out from each sensor section 11. Specifically, when the read pulse XSG rises in the vertical transfer clock Vφ1 of the first phase, the signal charges of the sensor units 11o in the odd rows are changed to the vertical CCDs located on the left side of FIG.
12 is read. When the read pulse XSG rises in the third-phase vertical transfer clock Vφ3, the signal charges of the sensor units 11e in the even-numbered rows are read out to the vertical CCD 12 located on the right side of the figure, as indicated by the right-pointing arrow.

【0032】上述したように、水平4繰り返し、垂直2
繰り返しのカラーコーディングのカラーフィルタ19を
有するCCD撮像素子10において、一行おきに位置す
るセンサ部群、例えば奇数行のセンサ部11oの信号電
荷を一方側(本例では、図の左側)に位置する垂直CC
D12に読み出し、他の一行おきに位置するセンサ部
群、例えば偶数行のセンサ部11eの信号電荷を他方側
(本例では、図の右側)に位置する垂直CCD12に読
み出すようにしたことにより、垂直CCD12内では隣
り合う2パケットの信号電荷の加算が行われる。この加
算により、画素配列において、斜めに位置する2画素間
での信号電荷の加算が行われる。
As described above, four horizontal repetitions and two vertical
In the CCD imaging device 10 having the color filter 19 of the repetitive color coding, the signal charges of the sensor units located in every other row, for example, the sensor units 11o in the odd rows are located on one side (in this example, the left side in the figure). Vertical CC
By reading the signal charges from the D12 and reading out the signal charges of the sensor unit groups located in every other row, for example, the sensor units 11e in the even-numbered rows, to the vertical CCD 12 located on the other side (in this example, the right side in the figure), In the vertical CCD 12, signal charges of two adjacent packets are added. By this addition, addition of signal charges is performed between two pixels located at an angle in the pixel array.

【0033】すなわち、図2(A)に示すカラーコーデ
ィング、即ち奇数行がM/C/G/C、偶数行がG/Y
/M/Yの補色カラーコーディングのカラーフィルタ1
9-1を有するCCD撮像素子10において、斜め2画素
加算(混合)を行うことにより、色差(クロマ)信号C
r,Cbが点順次で出力される。なお、本例では、カラ
ーフィルタ19-1のカラーコーディングが、偶数行がM
/C/G/C、奇数行がG/Y/M/Yの場合について
説明したが、これに限られるものではなく、図2(B)
に示すカラーコーディング、即ち偶数行がM/C/G/
Y、奇数行がG/Y/M/Cや、偶数行がM/C/M/
Y、奇数行がG/Y/G/C、又はそれぞれ奇数行、偶
数行が入れ替わったカラーコーディングなど、斜め2画
素加算時に色差信号Cr,Cbが点順次となるカラーコ
ーディングであれば良い。
That is, the color coding shown in FIG. 2A, that is, the odd rows are M / C / G / C, and the even rows are G / Y.
/ M / Y complementary color coding color filter 1
In the CCD image pickup device 10 having the 9-1, the color difference (chroma) signal C
r and Cb are output in dot sequence. In the present example, the color coding of the color filter 19-1 is such that
/ C / G / C and the case where the odd-numbered row is G / Y / M / Y has been described. However, the present invention is not limited to this, and FIG.
, Ie, the even lines are M / C / G /
Y, odd rows are G / Y / M / C, and even rows are M / C / M /
Color coding in which the color difference signals Cr and Cb are dot-sequential at the time of diagonal two-pixel addition, such as color coding in which Y and G / Y / G / C are used in odd rows, or where odd and even rows are replaced, may be used.

【0034】ここで、補色カラーコーディングと色差信
号Cr,Cbとの関係について、図6に示す一般的な補
色カラーコーディングを例に採って説明する。
Here, the relationship between the complementary color coding and the color difference signals Cr and Cb will be described using the general complementary color coding shown in FIG. 6 as an example.

【0035】通常、CCD撮像素子ではフィールド読み
出しを行うことから、第1フィールドでは、a1,a2
の垂直2画素の組み合わせで信号電荷の混合が行われ
る。したがって、水平CCDで転送される信号電荷の順
番は、a1ラインを考えると、(G+Cy),(Mg+
Ye),(G+Cy),(Mg+Ye),……となる。
なお、第2フィールドでは、bの垂直2画素の組み合わ
せとなる。
Normally, since the CCD image pickup device performs field reading, a1 and a2 are used in the first field.
The signal charges are mixed by a combination of two vertical pixels. Accordingly, the order of signal charges transferred by the horizontal CCD is (G + Cy), (Mg +
Ye), (G + Cy), (Mg + Ye),.
In the second field, a combination of two vertical pixels b is used.

【0036】この順番で出力される信号電荷を電気信号
に変換し、これを後段の色信号処理系で処理して輝度信
号Yと色差信号Cr,Cbを構成するには、Y信号は隣
り同士を加え、色差信号Cr,Cbは減ずるようにす
る。すなわち、Y信号は、 Y信号=|(G+Cy)+(Mg+Ye)|×1/2 =1/2(2B+3G+2R) の近似信号を用いる。色差信号Crは、 Cr=(Mg+Ye)−(G+Cy) の近似信号を用いる。
In order to convert the signal charges output in this order into electric signals and process them in a subsequent color signal processing system to form a luminance signal Y and color difference signals Cr and Cb, the Y signals are adjacent to each other. To reduce the color difference signals Cr and Cb. That is, an approximate signal of Y signal = | (G + Cy) + (Mg + Ye) | × 1/2 = 1/2 (2B + 3G + 2R) is used as the Y signal. As the color difference signal Cr, an approximate signal of Cr = (Mg + Ye)-(G + Cy) is used.

【0037】次に、a2ラインを考えると、水平CCD
からは、(Mg+Cy),(G+Ye),(Mg+C
y),(G+Ye),……の順番で出力されることか
ら、これによりY信号を構成すると、 Y信号=|(G+Ye)+(Mg+Cy)|×1/2 =1/2(2B+3G+2R) となり、a1ラインと同一構成でバランスする。同様
に、色差信号Cbは、 Cb=(G+Ye)−(Mg+Cy) で近似される。第2フィールドも同様である。
Next, considering the line a2, the horizontal CCD
From (Mg + Cy), (G + Ye), (Mg + C
y), (G + Ye),..., so that the Y signal is composed as follows: Y signal = | (G + Ye) + (Mg + Cy) | × 1/2 = 1/2 (2B + 3G + 2R) , A1 line and balance. Similarly, the color difference signal Cb is approximated by Cb = (G + Ye)-(Mg + Cy). The same applies to the second field.

【0038】一方、本実施形態に係るCCD撮像素子1
0では、水平4繰り返し、垂直2繰り返しの補色カラー
コーディング(図2を参照)に対して、フィールド読み
出しを行って垂直CCD12内で斜め2画素加算を行う
ことにより、水平CCD14からは、図7の動作説明図
から明らかなように、各ラインa1,a2,a3におい
て、?+MG+C、Y+G、M+C、Y+MG+
、Y+G、M+C、Y+MG+?の順に信号電荷が
出力される。
On the other hand, the CCD image pickup device 1 according to this embodiment
In the case of 0, the horizontal CCD 14 performs oblique two-pixel addition in the vertical CCD 12 for the complementary color coding of four horizontal repetitions and two vertical repetitions (see FIG. 2). As is clear from the operation explanatory diagram, in each line a1, a2, a3 ,? + M , G + C , Y + G, M + C, Y + M , G +
C , Y + G, M + C, Y + M , G +? Are output in this order.

【0039】ここで、下線を付したのが色差信号Cr
を、下線を付さないのが色差信号Cbをそれぞれ表して
いる。ここでは、MgをM、CyをC、YeをYと略記
するものとし、以下の説明でも同様とする。なお、図7
は、第1フィールドの場合の動作説明である。この第1
フィールドでは、ある1つの画素について右斜め上(左
斜め下)の画素との間で2画素加算が行われる。
The color difference signal Cr is underlined.
Are not underlined, respectively, and represent the color difference signals Cb. Here, Mg is abbreviated as M, Cy is C and Ye is abbreviated, and the same applies to the following description. FIG.
Is an operation description in the case of the first field. This first
In the field, two-pixel addition is performed between one pixel and the pixel on the upper right (the lower left).

【0040】一方、第2フィールドでは、先述したよう
に、加算する2つのパケットの組み合わせが変わること
から、ある1つの画素について左斜め上(右斜め下)の
画素との間で2画素加算が行われる。これにより、図8
の動作説明図から明らかなように、各ラインb1,b2
において、?+MG+C、Y+G、M+C、Y+M
G+C、Y+G、M+C、Y+MG+?の順に信号電
荷が出力される。
On the other hand, in the second field, as described above, since the combination of the two packets to be added changes, two-pixel addition is performed between a certain pixel and a pixel diagonally upper left (lower right diagonally). Done. As a result, FIG.
As is clear from the operation explanatory diagram of FIG.
In ,? + M , G + C , Y + G, M + C, Y + M ,
G + C , Y + G, M + C, Y + M , G +? Are output in this order.

【0041】このように、水平4繰り返し、垂直2繰り
返しの補色カラーコーディングに対して、斜め2画素加
算を行うことにより、色差信号Cr,Cbが点順次で出
力されることになる。しかも、第1フィールドと第2フ
ィールドとで斜め加算する2画素の組み合わせを変える
ことにより、インターレース動作を実現できる。
As described above, by performing diagonal two-pixel addition for complementary color coding of four horizontal repetitions and two vertical repetitions, the color difference signals Cr and Cb are output in dot sequence. In addition, by changing the combination of two pixels to be obliquely added in the first field and the second field, an interlace operation can be realized.

【0042】また、輝度信号は、先述したことから明ら
かなように、Y/M/G/Cの各画素信号の加算によっ
て得られる。したがって、水平CCD14から出力され
る斜め2画素加算による信号電荷を1ビットとすると、
後段の信号処理回路において2ビットずつ加算処理する
ことによって輝度信号が得られる。このとき、4画素分
の加算となるが、垂直CCD12内で斜め2画素加算を
行っているため、実質的には、垂直2画素、水平方向で
は3画素加算相当となる。
As is clear from the above description, the luminance signal is obtained by adding the Y / M / G / C pixel signals. Therefore, assuming that the signal charge output from the horizontal CCD 14 by adding two diagonal pixels is 1 bit,
A luminance signal is obtained by performing addition processing for each two bits in a subsequent signal processing circuit. At this time, although addition is performed for four pixels, since two diagonal pixels are added in the vertical CCD 12, it is substantially equivalent to two pixels in the vertical direction and three pixels in the horizontal direction.

【0043】その結果、垂直方向では2画素加算、水平
方向では3画素加算となるため、水平方向で4画素加算
する場合に比べて、垂直解像度と水平解像度とのバラン
スが良いものとなる。また、垂直CCD12の各々には
同じ色のみが存在することになるため、垂直方向でさら
に加算圧縮することが可能となる。この垂直方向でのさ
らなる加算圧縮を行うことにより、フレームレートを上
げることができる。なお、垂直方向での加算圧縮は、水
平CCD14において、その水平転送動作を停止した状
態で、垂直転送(ラインシフト)動作を2ライン分、又
はそれ以上実行することによって実現できる。
As a result, since two pixels are added in the vertical direction and three pixels are added in the horizontal direction, the balance between the vertical resolution and the horizontal resolution is better than when four pixels are added in the horizontal direction. In addition, since only the same color exists in each of the vertical CCDs 12, it is possible to perform additional compression in the vertical direction. The frame rate can be increased by performing the additional compression in the vertical direction. The addition compression in the vertical direction can be realized by executing the vertical transfer (line shift) operation for two lines or more in the horizontal CCD 14 in a state where the horizontal transfer operation is stopped.

【0044】以上説明した、斜め2画素加算を基本とす
る加算圧縮によるダウンコンバージョンが可能なCCD
撮像素子10は、静止画撮像と動画撮像の双方に対応可
能な静止画/動画兼用の撮像デバイスとして用いられ
る。具体的には、CCD撮像素子10を静止画多画素の
撮像素子とし、この静止画多画素のCCD撮像素子から
の加算圧縮によるダウンコンバージョンによってNTS
C/PAL/HDTV等のテレビジョン方式に対応した
テレビジョン信号を作り出すようにする。
The above-described CCD capable of down-conversion by addition compression based on diagonal two-pixel addition.
The imaging device 10 is used as a still / moving image capturing device that can support both still image capturing and moving image capturing. Specifically, the CCD image pickup device 10 is an image pickup device having multiple pixels of a still image, and the NTS is obtained by down-conversion from the CCD image pickup device having multiple still images by adding and compressing.
A television signal corresponding to a television system such as C / PAL / HDTV is generated.

【0045】なお、静止画の撮像デバイスとして用いる
場合には、本実施形態に係るCCD撮像素子10が斜め
2画素加算を前提とした構造であることから、一例とし
て、第1フィールドでは垂直転送クロックVφ3にの
み、第2フィールドでは垂直転送クロックVφ1にのみ
読み出しパルスXSGが立つようにする、即ち周知のフ
レーム読み出しと同様の駆動を行うことで、2フィール
ドで全画素の情報を独立に得ることができ、これにより
高画質の静止画を得ることができる。
When used as a still image pickup device, the CCD image pickup device 10 according to the present embodiment has a structure on the assumption that two pixels are added diagonally. For example, the vertical transfer clock is used in the first field. The read pulse XSG is raised only at Vφ3 and only at the vertical transfer clock Vφ1 in the second field, that is, by performing the same drive as the well-known frame read, information of all pixels can be obtained independently in two fields. As a result, a high-quality still image can be obtained.

【0046】ここで、各テレビジョン方式に対応したテ
レビジョン信号を作り出す一例として、図9に示す画素
構成の場合を考える。図9には、有効画素領域31にお
ける水平画素数が1920、垂直画素数(ライン数)が
1440の画素構成が示されている。なお、実際には、
有効画素領域31の上下左右には、黒情報を得るための
オプティカルブラック(光学的黒)領域の他に、若干の
有効画素が配されている。また、インターレース動作時
の水平駆動周波数は、NTSC/PAL共に38.25
MHzとなる。
Here, as an example of producing a television signal corresponding to each television system, consider the case of the pixel configuration shown in FIG. FIG. 9 illustrates a pixel configuration in which the number of horizontal pixels is 1920 and the number of vertical pixels (number of lines) is 1440 in the effective pixel area 31. In practice,
On the upper, lower, left, and right sides of the effective pixel area 31, some effective pixels are arranged in addition to an optical black (optical black) area for obtaining black information. The horizontal drive frequency during the interlace operation is 38.25 for both NTSC / PAL.
MHz.

【0047】アスペクト比が4:3の静止画撮像の場合
には、この有効画素領域31の画素情報をそのまま用い
ることになる。また、静止画撮像時において、モニタリ
ングモードを実現するには、NTSC方式では、144
0ラインに対して1/3.0圧縮を行うことで480ラ
インを実現し、PAL方式では、1440ラインに対し
て1/2.5圧縮を行うことで576ラインを実現す
る。
In the case of capturing a still image having an aspect ratio of 4: 3, the pixel information of the effective pixel area 31 is used as it is. To realize the monitoring mode at the time of capturing a still image, the NTSC system requires 144
480 lines are realized by performing 1 / 3.0 compression on 0 lines, and 576 lines are realized by performing 1 / 2.5 compression on 1440 lines in the PAL system.

【0048】アスペクト比が4:3の動画撮像の場合
は、NTSC方式では、1213ラインに対して1/
2.5圧縮を行うことになる。このとき、有効画素領域
の上下計227(=1440−1213)ライン分を手
振れ補正に利用することになり、その割合は約19%と
なる。PAL方式では、1150ラインに対して1/
2.0圧縮を行うことになる。このとき、290(=1
440−1150)ライン分を手振れ補正に利用するこ
とになり、その割合は約25%となる。
In the case of capturing a moving image having an aspect ratio of 4: 3, according to the NTSC system, 1/13 for 1213 lines.
2.5 compression will be performed. At this time, a total of 227 (= 1440-1213) lines of the upper and lower parts of the effective pixel area are used for camera shake correction, and the ratio is about 19%. In the PAL system, 1150 lines are divided by 1 /
2.0 compression will be performed. At this time, 290 (= 1
440-1150) lines are used for camera shake correction, and the ratio is about 25%.

【0049】アスペクト比が16:9(HDTV)の動
画撮像の場合は、水平画素数が1920、垂直画素数
(ライン数)が1080の有効画素領域となる。そし
て、NTSC方式では、970ラインに対して1/2.
0圧縮を行うことになる。このとき、有効画素領域の上
下計110(=1080−970)ライン分を手振れ補
正に利用はることになり、その割合は約11%となる。
PAL方式では、863ラインに対して1/1.5圧縮
を行うことになる。このとき、217(=1080−8
63)ライン分を手振れ補正に利用することになり、そ
の割合は約25%となる。
In the case of capturing a moving image having an aspect ratio of 16: 9 (HDTV), the effective pixel area has 1920 horizontal pixels and 1080 vertical pixels (lines). In the NTSC system, 1/2.
0 compression will be performed. At this time, the upper and lower 110 (= 1080-970) lines of the effective pixel area are used for camera shake correction, and the ratio is about 11%.
In the PAL system, 1 / 1.5 compression is performed on 863 lines. At this time, 217 (= 1080−8)
63) The lines are used for camera shake correction, and the ratio is about 25%.

【0050】上述した圧縮率1/3.0、1/2.5、
1/2.0、1/1.5のうち、1/2.0および1/
2.5の場合を例にとって、その具体的な圧縮(加算)
動作について説明する。
The above compression ratios 1 / 3.0, 1 / 2.5,
Of 1 / 2.0 and 1 / 1.5, 1 / 2.0 and 1 / 2.0
Taking 2.5 as an example, the specific compression (addition)
The operation will be described.

【0051】先ず、NTSC方式での1/2.0圧縮の
インターレース動作について、図10の動作説明図に基
づいて、図11のタイミングチャートを用いて説明す
る。この1/2.0圧縮では、垂直CCD12内で斜め
2画素間での信号電荷の加算を行い、その2画素加算し
た信号電荷を1ライン分の信号電荷として水平CCD1
4へ順に2ライン分ずつシフト(2ラインシフト)し、
この水平CCD14内で2ライン(4画素)分の信号電
荷の加算を行う。
First, the interlacing operation of 1 / 2.0 compression in the NTSC system will be described based on the operation explanatory diagram of FIG. 10 and the timing chart of FIG. In this 1 / 2.0 compression, signal charges are added between two oblique pixels in the vertical CCD 12, and the signal charges obtained by adding the two pixels are converted into signal charges for one line to the horizontal CCD 1.
Shift to line 4 by 2 lines in order (shift by 2 lines)
Signal charges for two lines (four pixels) are added in the horizontal CCD 14.

【0052】具体的には、第1フィールドでは、先ず垂
直ブランキング期間(V−BLK)において、垂直転送
クロックVφ1,Vφ3に読み出しパルスXSGを立て
ることによって各センサ部(画素)11から信号電荷を
読み出す。この信号電荷の読み出しの際に、垂直CCD
12内において、1行目の各画素の信号電荷と2行目の
右斜め上の各画素の信号電荷とを加算し、3行目の各画
素の信号電荷と4行目の右斜め上の各画素の信号電荷と
を加算し、という具合に2行ごとに斜め2画素加算が行
われる。
More specifically, in the first field, first, in the vertical blanking period (V-BLK), a read pulse XSG is set on the vertical transfer clocks Vφ1 and Vφ3 to thereby transfer signal charges from each sensor unit (pixel) 11. read out. When reading out this signal charge, the vertical CCD
In 12, the signal charge of each pixel in the first row and the signal charge of each pixel on the upper right of the second row are added, and the signal charge of each pixel in the third row and the signal charge on the upper right of the fourth row are added. The signal charge of each pixel is added, and so on, so that diagonal two-pixel addition is performed every two rows.

【0053】その後、NTSC方式での有効画素領域の
下側(水平CCD14側)の不要画素領域の信号電荷に
ついては、垂直CCD12を高速にて転送駆動すること
によって掃き捨てる動作を行う。この高速掃き捨て動作
は、周知の技術を用いることによって実現できる。その
後、2ライン分ずつラインシフト動作を繰り返して実行
する。この2ライン分のラインシフトを行うことによ
り、水平CCD14内において、2ライン分、1列につ
き計4画素分の信号電荷の加算が行われる。
Thereafter, the signal charge in the unnecessary pixel area below the effective pixel area (on the side of the horizontal CCD 14) in the NTSC system is swept away by driving the vertical CCD 12 at high speed. This high-speed sweeping operation can be realized by using a known technique. Thereafter, the line shift operation is repeatedly performed for every two lines. By performing the line shift for the two lines, signal charges for a total of four pixels per two lines and one column are added in the horizontal CCD 14.

【0054】これにより、水平CCD14からは先ず、
(?+M21)+(?+M41)(G11+C22)
+(G31+C42)、(Y12+G23)+(Y32
+G43)、(M13+C24)+(M33+C4
4)、…続いて、(?+M61)+(?+M81)
(G51+C62)+(G71+C82)、(Y52+
G63)+(Y72+G83)、(M53+C64)+
(M73+C84)、……という具合に、加算された4
画素分の信号電荷が順に出力される。
Thus, from the horizontal CCD 14, first,
(? + M21) + (? + M41) , (G11 + C22)
+ (G31 + C42) , (Y12 + G23) + (Y32
+ G43), (M13 + C24) + (M33 + C4
4), ..., (? + M61) + (? + M81) ,
(G51 + C62) + (G71 + C82) , (Y52 +
G63) + (Y72 + G83), (M53 + C64) +
(M73 + C84),..., The added 4
The signal charges for the pixels are sequentially output.

【0055】上述した一連の動作の繰り返しにより、第
1フィールドでの1/2.0圧縮が行われる。ここで、
下線を付したのが色差信号Crを、下線を付さないのが
色差信号Cbをそれぞれ表している。また、図10の動
作説明図において、○印および●印を付した4行ずつ
が、第1フィールドで信号電荷が加算される組み合わせ
となり、加算後のライン重心が◆印を付した位置とな
る。
By repeating the above-described series of operations, 1 / 2.0 compression in the first field is performed. here,
The underlined line indicates the color difference signal Cr, and the underlined line indicates the color difference signal Cb. Further, in the operation explanatory diagram of FIG. 10, each of the four rows marked with a circle and a circle is a combination in which the signal charges are added in the first field, and the center of gravity of the line after the addition is the position marked with a triangle. .

【0056】第2フィールドの場合にも、第1フィール
ドの場合と同様の動作によって1/2.0圧縮が行われ
る。ただし、第2フィールドでは、図10の動作説明図
において、△印を付した4行ずつが信号電荷が加算され
る組み合わせとなり、加算後のライン重心が×印を付し
た位置となる。なお、最初の1ラインについては、4画
素分の加算が行われないため掃き捨てられることにな
る。
In the second field, 1 / 2.0 compression is performed by the same operation as in the first field. However, in the second field, in the operation explanatory diagram of FIG. 10, each of the four rows marked with a triangle is a combination in which signal charges are added, and the center of gravity of the line after the addition is the position marked with a cross. Note that the first one line is swept away because addition for four pixels is not performed.

【0057】これにより、水平CCD14からは先ず、
(?+M41)+(?+M61)(G31+C42)
+(G51+C62)、(Y32+G43)+(Y52
+G63)、(M33+C44)+(M53+C6
4)、…続いて、(?+M81)+(?+M101)
(G71+C82)+(G91+C102)、(Y72
+G83)+(Y92+G103)、(M73+C8
4)+(M93+C104)、……という具合に、加算
された4画素分の信号電荷が順に出力される。
Thus, from the horizontal CCD 14, first,
(? + M41) + (? + M61) , (G31 + C42)
+ (G51 + C62) , (Y32 + G43) + (Y52
+ G63), (M33 + C44) + (M53 + C6
4), ..., (? + M81) + (? + M101) ,
(G71 + C82) + (G91 + C102) , (Y72
+ G83) + (Y92 + G103), (M73 + C8
4) + (M93 + C104),..., The added signal charges for four pixels are sequentially output.

【0058】なお、本例では、第1フィールド、第2フ
ィールド共に、ある1つの画素について、右斜め上(左
斜め下)の画素との間で斜め2画素加算を行うとした
が、図8の動作説明図に基づいて述べたように、第2フ
ィールドでは、ある1つの画素について、左斜め上(右
斜め下)の画素との間で斜め2画素加算を行うようにし
ても良く、また第1フィールド、第2フィールド共に、
左斜め上(右斜め下)の画素との間で斜め2画素加算を
行うようにしても良い。
In this example, in each of the first field and the second field, two pixels are added diagonally to the pixel on the upper right (diagonally lower left) for a certain pixel. As described with reference to the operation explanatory diagram of FIG. 2, in the second field, two pixels may be added diagonally with respect to a certain pixel with a pixel diagonally upper left (diagonally lower right). In both the first field and the second field,
You may make it perform two diagonal pixel addition with the diagonally upper left pixel (diagonally lower right).

【0059】次に、NTSC方式での1/2.5圧縮の
インターレース動作について、図12の動作説明図に基
づいて、図13のタイミングチャートを用いて説明す
る。この1/2.5圧縮では、垂直CCD12内で斜め
2画素加算を行い、その2画素加算した信号電荷を1ラ
イン分の信号電荷として水平CCD14へ2ライン分/
3ライン分のシフト(2ラインシフト/3ラインシフ
ト)を交互に繰り返し、この水平CCD14内で2ライ
ン(4画素)分/3ライン(6画素)分の信号電荷の加
算を繰り返して実行する。
Next, the interlacing operation of 1 / 2.5 compression in the NTSC system will be described based on the operation explanatory diagram of FIG. 12 and the timing chart of FIG. In this 1 / 2.5 compression, two pixels are added obliquely in the vertical CCD 12, and the signal charge obtained by adding the two pixels is transferred to the horizontal CCD 14 as signal charge for one line.
The shift for three lines (two-line shift / 3-line shift) is alternately repeated, and the addition of signal charges for two lines (4 pixels) / 3 lines (6 pixels) is repeatedly executed in the horizontal CCD 14.

【0060】具体的には、第1フィールドでは、先ず垂
直ブランキング期間(V−BLK)において、垂直転送
クロックVφ1,Vφ3に読み出しパルスXSGを立て
ることによって各センサ部(画素)11から信号電荷を
読み出す。この信号電荷の読み出しの際に、垂直CCD
12内において、1行目の各画素の信号電荷と2行目の
右斜め上の各画素の信号電荷とを加算し、3行目の各画
素の信号電荷と4行目の右斜め上の各画素の信号電荷と
を加算し、という具合に2行ごとに斜め2画素加算が行
われる。
More specifically, in the first field, in the vertical blanking period (V-BLK), a signal pulse is generated from each sensor unit (pixel) 11 by setting a read pulse XSG to the vertical transfer clocks Vφ1 and Vφ3. read out. When reading out this signal charge, the vertical CCD
In 12, the signal charge of each pixel in the first row and the signal charge of each pixel on the upper right of the second row are added, and the signal charge of each pixel in the third row and the signal charge on the upper right of the fourth row are added. The signal charge of each pixel is added, and so on, so that diagonal two-pixel addition is performed every two rows.

【0061】その後、NTSC方式での有効画素領域の
下側(水平CCD14側)の不要画素領域の信号電荷に
ついては、垂直CCD12を高速にて転送駆動すること
によって掃き捨てる動作を行う。その後先ず、2ライン
分の信号電荷についてラインシフト動作を行うことによ
り、水平CCD14内において、2ライン分、計4画素
分の信号電荷を加算する。続いて、次の3ライン分の信
号電荷についてラインシフト動作を行うことにより、水
平CCD14内において、3ライン分、1列につき計6
画素分の信号電荷を加算する。
Thereafter, the signal charge in the unnecessary pixel area below the effective pixel area (on the horizontal CCD 14 side) in the NTSC system is swept away by driving the vertical CCD 12 at high speed. Thereafter, first, a line shift operation is performed on the signal charges for two lines, so that the signal charges for a total of four pixels for two lines are added in the horizontal CCD 14. Subsequently, a line shift operation is performed on the signal charges for the next three lines, so that a total of
The signal charges for the pixels are added.

【0062】これにより、水平CCD14からは先ず、
(?+M21)+(?+M41)(G11+C22)
+(G31+C42)、(Y12+G23)+(Y32
+G43)、…続いて、(?+M61)+(?+M8
1)+(?+M101)(G51+C62)+(G7
1+C82)+(G91+C102)、(Y52+G6
3)+(Y72+G83)+(Y93+G103)、…
…続いて、(?+M121)+(?+M141)(G
111+C122)+(G131+C142)、(Y1
12+G123)+(Y132+G143)、…という
具合に、加算された4画素分の信号電荷と6画素分の信
号電荷とがラインごとに繰り返して出力される。
As a result, from the horizontal CCD 14, first,
(? + M21) + (? + M41) , (G11 + C22)
+ (G31 + C42) , (Y12 + G23) + (Y32
+ G43), ..., (? + M61) + (? + M8)
1) + (? + M101) , (G51 + C62) + (G7
1 + C82) + (G91 + C102) , (Y52 + G6
3) + (Y72 + G83) + (Y93 + G103),...
... Then, (? + M121) + (? + M141) , (G
111 + C122) + (G131 + C142) , (Y1
12 + G123) + (Y132 + G143),..., The added signal charges for four pixels and the signal charges for six pixels are repeatedly output for each line.

【0063】上述した一連の動作の繰り返しにより、第
1フィールドでの圧縮が行われる。ここで、下線を付し
たのが色差信号Crを、下線を付さないのが色差信号C
bをそれぞれ表している。また、図12の動作説明図に
おいて、○印を付した4行ずつおよび●印を付した6行
ずつが、第1フィールドで信号電荷が加算される組み合
わせとなり、加算後のライン重心が◆印を付した位置と
なる。
By repeating the above-described series of operations, compression in the first field is performed. Here, the color difference signal Cr is underlined, and the color difference signal C is not underlined.
b respectively. In the operation explanatory diagram of FIG. 12, four rows marked with a circle and six rows marked with a circle each represent a combination in which signal charges are added in the first field. Is the position marked with.

【0064】第2フィールドの場合にも、第1フィール
ドの場合と同様の動作によって圧縮が行われる。ただ
し、第2フィールドでは、図12の動作説明図におい
て、△印を付した4行ずつおよび▲印を付した6行ずつ
が信号電荷が加算される組み合わせとなり、加算後のラ
イン重心が×印を付した位置となる。なお、最初の1ラ
インについては、4画素分または6画素分の加算が行わ
れないため掃き捨てられることになる。そして、2フィ
ールドで1/2.5圧縮が実現される。すなわち、一方
のフィールドで10画素が1/2に圧縮され、それが2
フィールドで行われることから、1/2.5(=10/
4)圧縮となる。
In the case of the second field, compression is performed by the same operation as in the case of the first field. In the second field, however, in the operation explanatory diagram of FIG. 12, four lines marked with a triangle and six lines marked with a ▲ mark are combinations in which signal charges are added, and the line center of gravity after addition is marked with a cross. Is the position marked with. Note that the first one line is swept away because addition for four or six pixels is not performed. Then, 1 / 2.5 compression is realized in two fields. That is, in one field, 10 pixels are compressed to 、, which is 2
Since it is performed in the field, 1 / 2.5 (= 10 /
4) Compression.

【0065】これにより、水平CCD14からは先ず、
(?+M41)+(?+M61)(G31+C42)
+(G51+C62)、(Y32+G43)+(Y52
+G63)、…続いて、(?+M81)+(?+M10
1)+(?+M121)(G71+C82)+(G9
1+C102)+(G111+C122)、(Y72+
G83)+(Y92+G103)+(Y112+G12
3)、……続いて、(?+M141)+(?+M16
1)(G131+C142)+(G151+C16
2)、(Y132+G143)+(Y152+G16
3)、…という具合に、加算された4画素分の信号電荷
と6画素分の信号電荷とがラインごとに繰り返して出力
される。
Thus, from the horizontal CCD 14, first,
(? + M41) + (? + M61) , (G31 + C42)
+ (G51 + C62) , (Y32 + G43) + (Y52
+ G63), ..., (? + M81) + (? + M10)
1) + (? + M121) , (G71 + C82) + (G9
1 + C102) + (G111 + C122) , (Y72 +
G83) + (Y92 + G103) + (Y112 + G12
3), ..., (? + M141) + (? + M16)
1) , (G131 + C142) + (G151 + C16)
2) , (Y132 + G143) + (Y152 + G16
3),..., The added signal charges for four pixels and the signal charges for six pixels are repeatedly output for each line.

【0066】なお、本例では、第1フィールド、第2フ
ィールド共に、ある1つの画素について、右斜め上(左
斜め下)の画素との間で斜め2画素加算を行うとした
が、第2フィールドでは、ある1つの画素について、左
斜め上(右斜め下)の画素との間で斜め2画素加算(図
8を参照)を行うようにしても良く、また第1フィール
ド、第2フィールド共に、左斜め上(右斜め下)の画素
との間で斜め2画素加算を行うようにしても良い。
In this example, in each of the first field and the second field, two pixels are added diagonally to the pixel on the upper right (diagonally lower left) for one pixel. In the field, two diagonal pixel additions (see FIG. 8) may be performed with respect to a certain pixel with a pixel diagonally upper left (diagonally lower right), and both the first field and the second field may be used. Alternatively, two diagonal pixels may be added to the pixel at the upper left diagonal (lower right diagonal).

【0067】ただし、上述した1/2.5圧縮の動作の
場合には、加算された4画素分の信号電荷と6画素分の
信号電荷とがラインごとに繰り返して出力されることか
ら、フィールド間でライン重心が変わるとともに、ライ
ンごとに信号量が変わることになる。ライン重心のフィ
ールド間差は若干であり、上下のラインから補正しても
著しい画質劣化にはならない。ただし、信号量について
は、後段の信号処理回路において、ラインごとにゲイン
コントロールを行う必要がある。
However, in the case of the above-described 1 / 2.5 compression operation, the added signal charges for 4 pixels and the added signal charges for 6 pixels are repeatedly output for each line. The line center of gravity changes between the lines, and the signal amount changes for each line. The difference between the fields of the line center of gravity is slight, and even if the correction is performed from the upper and lower lines, no significant image quality deterioration occurs. However, as for the signal amount, it is necessary to perform gain control for each line in a signal processing circuit at a subsequent stage.

【0068】続いて、ラインごとに信号量が変わること
のないようにした1/2.5圧縮の動作について、図1
4の動作説明図に基づいて説明する。
Next, the operation of 1 / 2.5 compression in which the signal amount does not change for each line will be described with reference to FIG.
4 will be described with reference to FIG.

【0069】この例では、4行分の信号電荷については
加算を行い、次の1行分の信号電荷については間引き動
作を行い、次の4行分の信号電荷については加算を行
い、次の1行分の信号電荷については間引き動作を行
い、…という具合に4画素加算と間引きを繰り返すこと
によって1/2.5圧縮を実現している。ここで、間引
き動作とは、特定の行において信号電荷を読み出さない
動作を言うものとする。
In this example, the addition is performed for the signal charges for four rows, the thinning operation is performed for the signal charges for the next one row, and the addition is performed for the signal charges for the next four rows. A 1 / 2.5 compression is realized by performing a thinning-out operation on the signal charges for one row and repeating 4-pixel addition and thinning-out, etc. Here, the thinning operation refers to an operation of not reading out signal charges in a specific row.

【0070】具体的には、第1フィールドでは、各セン
サ部(画素)11から4行分を単位として1行おきに信
号電荷が読み出され、5行に1行の割合で信号電荷の読
み出しが間引かれる。このとき、読み出された信号電荷
について、垂直CCD12内において、1行目の各画素
の信号電荷と2行目の右斜め上の各画素の信号電荷とを
加算し、3行目の各画素の信号電荷と4行目の右斜め上
の各画素の信号電荷とを加算し、という具合に2行ごと
に斜め2画素加算が行われる。
More specifically, in the first field, the signal charges are read out from each sensor unit (pixel) 11 every other row in units of four rows, and the signal charges are read out every five rows. Is decimated. At this time, for the read signal charges, the signal charge of each pixel in the first row and the signal charge of each upper right pixel in the second row are added in the vertical CCD 12, and each pixel in the third row is added. Is added to the signal charge of each pixel on the upper right of the fourth row, so that two pixels are added diagonally every two rows.

【0071】その後、斜め2画素加算が行われた2ライ
ン分の信号電荷について、続けてラインシフト動作を行
うことにより、水平CCD14内において、2ライン
分、1列につき計4画素分の信号電荷を加算する。これ
により、水平CCD14からは、(?+M21)+(?
+M41)(G11+C22)+(G31+C4
2)、(Y12+G23)+(Y32+G43)、…と
いう具合に、加算された4画素分の信号電荷が順に出力
される。
Thereafter, the signal charges for two lines to which the diagonal two-pixel addition has been performed are successively subjected to a line shift operation, so that the signal charges for a total of four pixels for two lines and one column in the horizontal CCD 14 are obtained. Is added. As a result, (? + M21) + (?
+ M41) , (G11 + C22) + (G31 + C4
2) , (Y12 + G23) + (Y32 + G43),..., The added signal charges for four pixels are sequentially output.

【0072】次の1行分の信号電荷については間引かれ
ていることから、垂直CCD12内において、次の4行
の最初の1行目との間で斜め2画素加算が行われても、
その最初の1行目の信号電荷がそのまま加算結果として
蓄積される。また、次の4行分の信号電荷については、
2行目と3行目との間で斜め2画素加算が行われる。そ
して、最終の行については、その次に間引かれる行との
間で2画素加算が行われ、最終の行の信号電荷がそのま
ま加算結果として蓄積される。
Since the signal charges for the next one row have been thinned out, even if two pixels are added diagonally to the first row of the next four rows in the vertical CCD 12,
The signal charges in the first first row are directly accumulated as an addition result. For the next four rows of signal charges,
Oblique two-pixel addition is performed between the second and third rows. Then, for the last row, two-pixel addition is performed between the next row and the next thinned row, and the signal charges of the last row are directly accumulated as an addition result.

【0073】そして、この3ライン分の信号電荷につい
て、続けてラインシフト動作を行うことにより、水平C
CD14内において、3ライン分、1列につき計4画素
分の信号電荷を加算する。これにより、水平CCD14
からは、(M61)+(?+M81)+(?)(C6
2)+(G71+C82)+(G91)、(G63)+
(Y72+G83)+(Y92)、…という具合に、加
算された4画素分の信号電荷が順に出力される。
Then, the line charge operation is continuously performed on the signal charges for the three lines, so that the horizontal C is obtained.
In the CD 14, signal charges for a total of four pixels are added for three lines and one column. Thereby, the horizontal CCD 14
From (M61) + (? + M81) + (?) , (C6
2) + (G71 + C82) + (G91) , (G63) +
(Y72 + G83) + (Y92),..., The added signal charges for four pixels are sequentially output.

【0074】上述した一連の動作の繰り返しにより、第
1フィールドでの圧縮が行われる。ここで、下線を付し
たのが色差信号Crを、下線を付さないのが色差信号C
bをそれぞれ表している。また、図14の動作説明図に
おいて、○印および●印を付した4行ずつが、第1フィ
ールドで信号電荷が加算される組み合わせとなり、加算
後のライン重心が◆印を付した位置となる。
By repeating the above-described series of operations, compression in the first field is performed. Here, the color difference signal Cr is underlined, and the color difference signal C is not underlined.
b respectively. Further, in the operation explanatory diagram of FIG. 14, each of the four rows marked with a circle and a circle is a combination in which the signal charges are added in the first field, and the center of gravity of the line after the addition is a position marked with a triangle. .

【0075】第2フィールドの場合にも、第1フィール
ドの場合と同様の動作によって圧縮が行われる。ただ
し、第2フィールドでは、図14の動作説明図におい
て、△印および▲印を付した4行ずつが信号電荷が加算
される組み合わせとなり、加算後のライン重心が×印を
付した位置となる。なお、最初の1ラインについては、
4画素分の加算が行われないため掃き捨てられることに
なる。そして、2フィールドで1/2.5圧縮が実現さ
れる。
In the case of the second field, compression is performed by the same operation as in the case of the first field. However, in the second field, in the operation explanatory diagram of FIG. 14, each of the four rows marked with a triangle and the triangle marked is a combination in which signal charges are added, and the center of gravity of the line after addition is the position marked with a cross. . In addition, about the first one line,
Since the addition for four pixels is not performed, the pixels are swept away. Then, 1 / 2.5 compression is realized in two fields.

【0076】これにより、水平CCD14からは先ず、
(?+M41)+(?+M61)(G31+C42)
+(G51+C62)、(Y32+G43)+(Y52
+G63)、…続いて、(M81)+(?+M101)
+(?)(C82)+(G91+C102)+(G1
11)、(G83)+(Y92+G103)+(Y11
2)、……続いて、(?+M141)+(?+M16
1)(G131+C142)+(G151+C16
2)、(Y132+G143)+(Y152+G16
3)、…という具合に、加算された4画素分の信号電荷
が順次出力される。
Thus, from the horizontal CCD 14, first,
(? + M41) + (? + M61) , (G31 + C42)
+ (G51 + C62) , (Y32 + G43) + (Y52
+ G63), ..., (M81) + (? + M101)
+ (?) , (C82) + (G91 + C102) + (G1
11) , (G83) + (Y92 + G103) + (Y11
2), ..., (? + M141) + (? + M16)
1) , (G131 + C142) + (G151 + C16)
2) , (Y132 + G143) + (Y152 + G16
3),..., The added signal charges for four pixels are sequentially output.

【0077】上述したように、間引き動作を併用した1
/2.5圧縮を行うことにより、加算された4画素分の
信号電荷が各ラインごとに出力される。したがって、ラ
インごとに信号量が変わるようなことはないため、後段
の信号処理回路においてラインごとにゲインコントロー
ルを行う、というような複雑な信号処理を行わなくて済
むことになる。
As described above, 1 using the thinning operation together
By performing the /2.5 compression, the added signal charges for four pixels are output for each line. Therefore, since the signal amount does not change for each line, complicated signal processing such as performing gain control for each line in a subsequent signal processing circuit does not have to be performed.

【0078】なお、本例では、第1フィールド、第2フ
ィールド共に、ある1つの画素について、右斜め上(左
斜め下)の画素との間で斜め2画素加算を行うとした
が、第2フィールドでは、ある1つの画素について、左
斜め上(右斜め下)の画素との間で斜め2画素加算(図
8を参照)を行うようにしても良く、また第1フィール
ド、第2フィールド共に、左斜め上(右斜め下)の画素
との間で斜め2画素加算を行うようにしても良い。
In this example, in each of the first field and the second field, for a certain pixel, two diagonal pixels are added to the diagonally upper right pixel (diagonally lower left pixel). In the field, two diagonal pixel additions (see FIG. 8) may be performed with respect to a certain pixel with a pixel diagonally upper left (diagonally lower right), and both the first field and the second field may be used. Alternatively, two diagonal pixels may be added to the pixel at the upper left diagonal (lower right diagonal).

【0079】上述した1/2.5圧縮で用いる間引き動
作は、周知の技術によって容易に実現できる。具体的に
は、図15の画素部の配線図から明らかなように、読み
出しパルスXSGが立つ1相目、3相目の垂直転送クロ
ックとして、2系統の垂直転送クロックVφ1,Vφ
1′およびVφ3,Vφ3′を用意する。そして、垂直
転送クロックVφ1′,Vφ3′については、読み出し
パルスXSGが立たないものとする。
The thinning operation used in the above 1 / 2.5 compression can be easily realized by a known technique. Specifically, as is apparent from the wiring diagram of the pixel portion in FIG. 15, two systems of vertical transfer clocks Vφ1 and Vφ are used as the first and third phase vertical transfer clocks at which the read pulse XSG rises.
1 ′ and Vφ3, Vφ3 ′ are prepared. It is assumed that the read pulse XSG does not rise for the vertical transfer clocks Vφ1 ′ and Vφ3 ′.

【0080】さらに、6種類の垂直転送クロックVφ
1,Vφ1′,Vφ2,Vφ3,Vφ3′,Vφ4に対
応して6本のクロックライン41〜46をパターン配線
する。このとき、間引きを行う行については、垂直転送
クロックVφ1′又はVφ3′を転送するクロックライ
ン42又は45を配線するようにする。図14で説明し
た1/2.5圧縮の場合には、間引く行について、1行
おきにクロックライン42とクロックライン45とを配
線すれば良い。図15の配線例では、n+2行目の転送
電極22-1に垂直転送クロックVφ1′を印加し、n−
3行目の転送電極22-3に垂直転送クロックVφ3′を
印加するようにしており、n+2行目とn−3行目が間
引き対象行となる。
Further, six types of vertical transfer clocks Vφ
The six clock lines 41 to 46 are pattern-wired corresponding to Vφ1 ′, Vφ2, Vφ3, Vφ3 ′, and Vφ4. At this time, a clock line 42 or 45 for transferring the vertical transfer clock Vφ1 ′ or Vφ3 ′ is wired for the row to be decimated. In the case of 1 / 2.5 compression described with reference to FIG. 14, the clock line 42 and the clock line 45 may be wired every other row for the thinned row. In the wiring example shown in FIG. 15, a vertical transfer clock Vφ1 ′ is applied to the transfer electrode 22-1 in the (n + 2) th row, and n−
The vertical transfer clock Vφ3 'is applied to the transfer electrode 22-3 in the third row, and the (n + 2) th row and the (n-3) th row are rows to be thinned out.

【0081】そして、間引き動作を行わないモードで
は、配線パターン41,43,44,46を通して転送
電極22-1,22-2,22-3,22-4に垂直転送クロッ
クVφ1,Vφ2,Vφ3,Vφ4を与えることによ
り、垂直転送クロックVφ1とVφ3に読み出しパルス
XSGが立つことから、全センサ部11から信号電荷が
垂直CCD12に読み出されるとともに、垂直CCD1
2内で先述した斜め2画素加算が行われる。
In the mode in which the thinning operation is not performed, the vertical transfer clocks Vφ1, Vφ2, Vφ3, and the transfer electrodes 22-1, 22-2, 22-3, and 22-4 are applied to the transfer electrodes 22-1, 22-2, 22-3, and 22-4 through the wiring patterns 41, 43, 44, and 46, respectively. By applying Vφ4, the read pulse XSG rises in the vertical transfer clocks Vφ1 and Vφ3, so that signal charges are read from all the sensor units 11 to the vertical CCD 12 and the vertical CCD 1
2, the above-described diagonal two-pixel addition is performed.

【0082】一方、間引き動作を行うモードでは、配線
パターン41,43,44,46を通して転送電極22
-1,22-2,22-3,22-4に垂直転送クロックVφ
1,Vφ2,Vφ3,Vφ4を与えることにより、垂直
転送クロックVφ1′とVφ3′には読み出しパルスX
SGが立たないことから、これら垂直転送クロックVφ
1′とVφ3′が印加される行においては、信号電荷の
読み出しは行われず、それ以外の行においてのみ信号電
荷の読み出しが行われるとともに、垂直CCD12内で
先述した斜め2画素加算が行われる。
On the other hand, in the mode in which the thinning operation is performed, the transfer electrodes 22 through the wiring patterns 41, 43, 44, and 46 are used.
-1, 22-2, 22-3, 22-4 to the vertical transfer clock Vφ
1, Vφ2, Vφ3, and Vφ4, the read pulse X is applied to the vertical transfer clocks Vφ1 ′ and Vφ3 ′.
Since SG does not rise, these vertical transfer clocks Vφ
In the row to which 1 'and Vφ3' are applied, the signal charge is not read out, but only in the other rows, the signal charge is read out, and the above-described diagonal two-pixel addition is performed in the vertical CCD 12.

【0083】以上、カラーフィルタ19として補色フィ
ルタを用いた場合の動作例について説明したが、本発明
は、補色フィルタへの適用に限られるものではなく、原
色フィルタにも同様に適用可能である。以下、カラーフ
ィルタ19として原色フィルタを用いた場合の動作例に
ついて説明する。図16に、例えば4種類の原色フィル
タ19-3(A)〜19-6(B)のカラーコーディング例
を示す。
Although the operation example in the case where the complementary color filter is used as the color filter 19 has been described above, the present invention is not limited to the application to the complementary color filter, but can be similarly applied to the primary color filter. Hereinafter, an operation example when a primary color filter is used as the color filter 19 will be described. FIG. 16 shows an example of color coding of, for example, four types of primary color filters 19-3 (A) to 19-6 (B).

【0084】図16において、原色フィルタ19-3
(A)は、R/G/B斜めストライプ配列で、GがV
(垂直)方向/H(水平)方向共に2繰り返し、R/B
がV方向/H方向共に4繰り返しのカラーコーディング
となっている。原色フィルタ19-4(B)は、G/R/
B市松配列で、各色がV方向/H方向共に4繰り返しの
カラーコーディングとなっている。
In FIG. 16, the primary color filters 19-3
(A) is an R / G / B diagonal stripe arrangement where G is V
2 repetitions in both (vertical) and H (horizontal) directions, R / B
Indicates that color coding is repeated four times in both the V and H directions. The primary color filter 19-4 (B) has a G / R /
In the B checkerboard arrangement, each color is color-coded four times in both the V and H directions.

【0085】原色フィルタ19-5(C)は、G斜めスト
ライプR/B市松配列で、GがV方向/H方向共に2繰
り返し、R/BがV方向2繰り返し、H方向4繰り返し
のカラーコーディングとなっている。原色フィルタ19
-6(D)は、G/R/B市松配列で、各色がV方向2繰
り返し、H方向4繰り返しのカラーコーディングとなっ
ている。
The primary color filter 19-5 (C) has a G diagonal stripe R / B checkerboard arrangement, in which G repeats two times in both the V and H directions, R / B repeats two times in the V direction, and color coding repeats four times in the H direction. It has become. Primary color filter 19
-6 (D) is a G / R / B checkerboard arrangement in which each color is color-coded with two repetitions in the V direction and four repetitions in the H direction.

【0086】ここで、原色フィルタ19-3(A)を用い
たCCD撮像素子10において、補色フィルタの場合と
同様に、斜め2画素加算(混合)を行うことにより、同
色が加算される、即ちGとG、RとR、BとBの斜め2
画素間で信号電荷が加算される。その結果、図17に示
すように、斜め2画素加算後も原色が保持され、G縦ス
トライプ、R/B市松配列のカラーコーディングとな
る。なお、図17において、黒丸は画素を模式的に示し
ており、また矢印で示す斜め2画素間で加算が行われる
ものとする。
Here, in the CCD imaging device 10 using the primary color filter 19-3 (A), the same color is added by performing diagonal two-pixel addition (mixing) as in the case of the complementary color filter, ie, G and G, R and R, B and B diagonal 2
Signal charges are added between pixels. As a result, as shown in FIG. 17, the primary colors are retained even after the addition of the two diagonal pixels, and the color coding is performed in a G vertical stripe and R / B checkered arrangement. In FIG. 17, black circles schematically indicate pixels, and addition is performed between two diagonal pixels indicated by arrows.

【0087】このように、斜め加算後も原色が保持され
ることにより、1/2PS(プログレッシブスキャン;
全画素独立読み出し)圧縮で用いれば、即ち斜め2画素
加算した情報をそのまま用いれば、後段の信号処理系で
の原色分離処理が不要になるため、解像度や信号処理系
の回路規模の点でメリットがある。
As described above, since the primary colors are retained even after the diagonal addition, 1 / 2PS (progressive scan;
If it is used in compression (all pixels independent reading) compression, that is, if the information obtained by adding two diagonal pixels is used as it is, the primary color separation processing in the subsequent signal processing system becomes unnecessary, which is advantageous in terms of resolution and circuit scale of the signal processing system. There is.

【0088】一方、1/4IS(インターレーススキャ
ン)圧縮で用いた場合には、次のような動作となる。1
/4IS圧縮では、斜め2画素加算した信号電荷を1ラ
イン分の信号電荷として取り扱い、4ライン単位として
垂直加算を行う(このとき必要に応じて1ビットシフト
も行う)とともに、第1フィールドと第2フィールドと
で4ラインの組み合わせを変える。
On the other hand, when used in 1/4 IS (interlace scan) compression, the following operation is performed. 1
In the / 4IS compression, signal charges obtained by adding two diagonal pixels are treated as signal charges for one line, vertical addition is performed in units of four lines (one-bit shift is performed as necessary at this time), and the first field and the first field are added. The combination of 4 lines is changed between 2 fields.

【0089】1/4IS圧縮について図18の動作説明
図を用いて説明する。図18において、(A)は第1フ
ィールドの場合を、(B)は第2フィールドの場合をそ
れぞれ示しており、第1フィールド(A)では、1ライ
ン目〜4ライン目、5ライン目〜8ライン目、…の組み
合わせで、第2フィールド(B)では、3ライン目〜6
ライン目、7ライン目〜10ライン目、…の組み合わせ
で垂直加算を行う。
The 1/4 IS compression will be described with reference to the operation explanatory diagram of FIG. In FIG. 18, (A) shows the case of the first field, and (B) shows the case of the second field. In the first field (A), the first to fourth lines, the fifth line to In the combination of the eighth line,..., In the second field (B), the third to sixth lines
Vertical addition is performed by a combination of the line, the seventh line to the tenth line, and so on.

【0090】先ず、第1フィールド(A)において、1
ライン目の信号電荷(G,B,G,R,…)を水平CC
D14にラインシフトし、次いで水平CCD14で1ビ
ット(1段)だけ転送する1ビットシフトを行い、続い
て2ライン目の信号電荷(G,R,G,B,…)を水平
CCD14にラインシフトする。これにより、水平CC
D14内では、2ライン1ビットシフト加算が行われ、
その加算結果は、…,B+G,G+R,R+G,G+
B,…となり、B+G=Cy、G+R=Yeであること
から、…,Cy,Ye,Ye,Cy,…となる。
First, in the first field (A), 1
The signal charges (G, B, G, R, ...) of the line are transferred to the horizontal CC.
Line shift to D14, then 1-bit shift for transferring one bit (one stage) by horizontal CCD 14, and then signal shift (G, R, G, B, ...) of the second line to line CCD 14 I do. Thereby, horizontal CC
In D14, two-line one-bit shift addition is performed,
The result of the addition is ..., B + G, G + R, R + G, G +
.., Cy, Ye, Ye, Cy,... Since B + G = Cy and G + R = Ye.

【0091】この状態において、3ライン目の信号電荷
(G,B,G,R,……)と4ライン目の信号電荷
(G,R,G,B,……)とを水平CCD14に2ライ
ンシフトする。これにより、水平CCD14内では、4
ライン(8画素)分の信号電荷の加算が行われる。この
とき、3ライン目と4ライン目の2ライン加算では、そ
の加算結果が、2G,B+R,2G,R+B,2G,…
となり、B+R=Mgであることから、2G,Mg,2
G,Mg,2G,…となる。
In this state, the signal charges (G, B, G, R,...) On the third line and the signal charges (G, R, G, B,. Line shift. Thereby, in the horizontal CCD 14, 4
The signal charges for the lines (8 pixels) are added. At this time, in the two-line addition of the third line and the fourth line, the addition result is 2G, B + R, 2G, R + B, 2G,.
Since B + R = Mg, 2G, Mg, 2
G, Mg, 2G,...

【0092】そして、1ライン目〜4ライン目までの4
ライン(8画素)分の信号電荷の加算において、その加
算結果は、図18(A)に示すように、2G+Cy,M
g+Ye,2G+Ye,Mg+Cy,…となる。なお、
図中、2GをG、CyをC、MgをM、YeをYと略記
している。これらの信号電荷は、水平CCD14によっ
て順に水平転送され、電荷検出部16で信号電圧に変換
されて後段の信号処理系に出力される。
Then, the fourth to fourth lines from the first line to the fourth line
In the addition of the signal charges for the line (8 pixels), the addition result is 2G + Cy, M as shown in FIG.
g + Ye, 2G + Ye, Mg + Cy,... In addition,
In the drawing, 2G is abbreviated as G, Cy is C, Mg is M, and Ye is Y. These signal charges are sequentially transferred horizontally by the horizontal CCD 14, converted into signal voltages by the charge detection unit 16, and output to a signal processing system in the subsequent stage.

【0093】次の5ライン目〜8ライン目までの4ライ
ン分の信号電荷の加算では、先ず、5ライン目の信号電
荷(G,B,G,R,……)と6ライン目の信号電荷
(G,R,G,B,……)とを水平CCD14に2ライ
ンシフトする。これにより、水平CCD14内では2ラ
イン加算が行われ、その加算結果は、…,B+R,2
G,R+B,2G,…となり、R+B=Mgであること
から、…,Mg,2G,Mg,2G,…となる。
In addition of the signal charges for the four lines from the fifth line to the eighth line, first, the signal charges (G, B, G, R,...) Of the fifth line and the signal charges of the sixth line are added. The charges (G, R, G, B,...) Are shifted by two lines to the horizontal CCD 14. As a result, two-line addition is performed in the horizontal CCD 14, and the addition result is:..., B + R, 2
.., Mg, 2G, Mg, 2G,... Because R + B = Mg.

【0094】この状態において、7ライン目の信号電荷
(G,B,G,R,……)を水平CCD14にラインシ
フトし、次いで1ビットシフトを行った後、8ライン目
の信号電荷(G,R,G,B,……)を水平CCD14
にラインシフトする。これにより、水平CCD14内で
は5ライン目〜8ライン目までの4ライン分の信号電荷
の加算が行われる。このとき、7ライン目と8ライン目
との間では、2ライン1ビットシフト加算が行われる。
In this state, the signal charges (G, B, G, R,...) Of the seventh line are line-shifted to the horizontal CCD 14 and then shifted by one bit. , R, G, B,...)
Line shift to As a result, signal charges for four lines from the fifth line to the eighth line are added in the horizontal CCD 14. At this time, between the seventh line and the eighth line, two-line one-bit shift addition is performed.

【0095】7ライン目と8ライン目との間での2ライ
ン1ビットシフト加算による加算結果は、…,B+G,
G+R,R+G,G+B,…となり、B+G=Cy、G
+R=Yeであることから、…,Cy,Ye,Ye,C
y,…となる。そして、5ライン目〜8ライン目までの
4ライン分の信号電荷の加算結果は、図18(A)に示
すように、Mg+Cy,2G+Ye,Mg+Ye,2G
+Cy,…となる。これらの信号電荷は順に水平転送さ
れ、信号電圧に変換されて後段の信号処理系に出力され
る。以降、第1フィールドにおいて同様の動作が繰り返
される。
The addition result by 2-line 1-bit shift addition between the 7th and 8th lines is..., B + G,
G + R, R + G, G + B,..., B + G = Cy, G
Since + R = Ye,..., Cy, Ye, Ye, C
y, ... Then, as shown in FIG. 18A, the addition result of the signal charges for the four lines from the fifth line to the eighth line is Mg + Cy, 2G + Ye, Mg + Ye, 2G
+ Cy,... These signal charges are sequentially transferred horizontally, converted into a signal voltage, and output to a subsequent signal processing system. Thereafter, the same operation is repeated in the first field.

【0096】次に、第2フィールド(B)での動作につ
いて説明する。最初に、3ライン目の信号電荷(G,
B,G,R,……)と4ライン目(G,R,G,B,…
…)の信号電荷とを水平CCD14に2ラインシフトす
る。これにより、水平CCD14内では2ライン加算が
行われ、その加算結果は、…,2G,R+B,2G,B
+R,…となり、R+B=Mgであることから、…,2
G,Mg,2G,Mg,…となる。
Next, the operation in the second field (B) will be described. First, the signal charges (G,
B, G, R,...) And the fourth line (G, R, G, B,.
..) Are shifted by two lines to the horizontal CCD 14. As a result, two-line addition is performed in the horizontal CCD 14, and the addition result is:..., 2G, R + B, 2G, B
+ R,... And R + B = Mg.
G, Mg, 2G, Mg,...

【0097】この状態において、5ライン目の信号電荷
(G,B,G,R,……)を水平CCD14にラインシ
フトし、次いで1ビットシフトを行った後、6ライン目
の信号電荷(G,R,G,B,……)を水平CCD14
にラインシフトする。これにより、水平CCD14内で
は、3ライン目〜6ライン目までの4ライン分の信号電
荷の加算が行われる。このとき、5ライン目と6ライン
目との間では、2ライン1ビットシフト加算が行われ
る。
In this state, the signal charges (G, B, G, R,...) Of the fifth line are line-shifted to the horizontal CCD 14 and then shifted by one bit. , R, G, B,...)
Line shift to As a result, in the horizontal CCD 14, signal charges for four lines from the third line to the sixth line are added. At this time, two-line one-bit shift addition is performed between the fifth line and the sixth line.

【0098】5ライン目と6ライン目との間での2ライ
ン1ビットシフト加算による加算結果は、…,G+R,
R+G,G+B,B+G,…となり、G+R=Ye,G
+B=Cyであることから、…,Ye,Ye,Cy,C
y,…となる。そして、2ライン目〜5ライン目までの
4ライン分の信号電荷の加算結果は、図18(B)に示
すように、2G+Ye,Mg+Ye,2G+Cy,Mg
+Cy,…となる。これらの信号電荷は順に水平転送さ
れ、信号電圧に変換されて後段の信号処理系に出力され
る。
The addition result by 2-line 1-bit shift addition between the fifth line and the sixth line is..., G + R,
R + G, G + B, B + G,..., G + R = Ye, G
Since + B = Cy,..., Ye, Ye, Cy, C
y, ... Then, as shown in FIG. 18B, the addition result of the signal charges for the four lines from the second line to the fifth line is 2G + Ye, Mg + Ye, 2G + Cy, Mg
+ Cy,... These signal charges are sequentially transferred horizontally, converted into a signal voltage, and output to a subsequent signal processing system.

【0099】7ライン目〜10ライン目までの4ライン
分の信号電荷の加算では、7ライン目の信号電荷(G,
B,G,R,…)を水平CCD14にラインシフトし、
次いで1ビットシフトを行った後、8ライン目の信号電
荷(G,R,G,B,…)を水平CCD14にラインシ
フトする。これにより、水平CCD14内では、2ライ
ン1ビットシフト加算が行われ、その加算結果は、…,
G+R,R+G,G+B,B+G,…となり、G+R=
Ye、G+B=Cyであることから、…,Ye,Ye,
Cy,Cy,…となる。
In addition of the signal charges for the four lines from the seventh line to the tenth line, the signal charges (G,
B, G, R,...) Are line-shifted to the horizontal CCD 14,
Next, after performing a 1-bit shift, the signal charges (G, R, G, B,...) On the eighth line are line-shifted to the horizontal CCD 14. As a result, in the horizontal CCD 14, two-line one-bit shift addition is performed.
G + R, R + G, G + B, B + G,...
Since Ye, G + B = Cy, ..., Ye, Ye,
Cy, Cy,...

【0100】この状態において、9ライン目の信号電荷
(G,B,G,R,……)と10ライン目の信号電荷
(G,R,G,B,……)とを水平CCD14に2ライ
ンシフトする。これにより、水平CCD14内では、4
ライン分の信号電荷の加算が行われる。このとき、9ラ
イン目と10ライン目の2ライン加算では、その加算結
果が、B+R,2G,R+B,2G,…となり、B+R
=Mgであることから、Mg,2G,Mg,2G,…と
なる。
In this state, the signal charges on the ninth line (G, B, G, R,...) And the signal charges on the tenth line (G, R, G, B,. Line shift. Thereby, in the horizontal CCD 14, 4
The signal charges for the lines are added. At this time, in the two-line addition of the ninth line and the tenth line, the addition result becomes B + R, 2G, R + B, 2G,.
= Mg, so Mg, 2G, Mg, 2G,...

【0101】そして、7ライン目〜10ライン目までの
4ライン(8画素)分の信号電荷の加算において、その
加算結果は、図18(B)に示すように、Mg+Ye,
2G+Ye,Mg+Cy,2G+Cy,…となる。これ
らの信号電荷は順に水平転送され、信号電圧に変換され
て後段の信号処理系に出力される。以降、第2フィール
ドにおいて同様の動作が繰り返される。
In addition, in the addition of the signal charges for four lines (eight pixels) from the seventh line to the tenth line, the addition result is Mg + Ye, as shown in FIG.
2G + Ye, Mg + Cy, 2G + Cy,... These signal charges are sequentially transferred horizontally, converted into a signal voltage, and output to a subsequent signal processing system. Thereafter, the same operation is repeated in the second field.

【0102】上述したように、図16(A)に示すカラ
ーコーディングの原色フィルタ19-4を用いたCCD撮
像素子において、斜め2画素加算および1ビットシフト
加算を含む4ライン加算による1/4IS圧縮を行うこ
とにより、出力されるラインごとに色差信号Cb(Cy
+Mg,Ye+G)と色差信号Cr(Mg+Ye,G+
Cy)が交互に並んだ色差点順次の信号が得られること
になる。
As described above, in the CCD image pickup device using the color coding primary color filter 19-4 shown in FIG. 16A, 1 / 4IS compression by 4-line addition including diagonal 2-pixel addition and 1-bit shift addition. Is performed, the color difference signal Cb (Cy
+ Mg, Ye + G) and the color difference signal Cr (Mg + Ye, G +
Thus, signals of color difference points in which Cy) are alternately arranged are obtained.

【0103】原色(R,G,B)から補色(G,Ye,
Mg,Cy)に変換後の信号処理については、一般の補
色市松とは分光特性や信号レベルが異なるため、次のよ
うな原色分離の信号処理を行い、その後通常の原色配列
と同等の処理を行うようにすれば良い。
From the primary colors (R, G, B) to the complementary colors (G, Ye,
(Mg, Cy), since the spectral characteristics and signal levels are different from those of general complementary color checkers, the following signal processing of primary color separation is performed, and then processing equivalent to the normal primary color arrangement is performed. You can do it.

【0104】Mg+Cy(以下、MCと記す),G+Y
e(以下、GYと記す)は色差信号Cbであり、G+C
y(以下、GCと記す),Mg+Ye(以下、MYと記
す)は色差信号Crであり、これら色差信号Cb,Cr
に含まれるRGB信号は、 MC=R+G+2B GY=R+3G GC=3G+B MY=2R+G+B である。
Mg + Cy (hereinafter referred to as MC), G + Y
e (hereinafter referred to as GY) is the color difference signal Cb, and G + C
y (hereinafter, referred to as GC) and Mg + Ye (hereinafter, referred to as MY) are color difference signals Cr, and these color difference signals Cb, Cr
Are as follows: MC = R + G + 2B GY = R + 3G GC = 3G + B MY = 2R + G + B

【0105】したがって、これらの色差信号から再びR
GB原色信号を演算で求めると、 G={3(GC+GY)−(MC−MY)}/16 ={3(3G+B+R+3G) −(R+G+2B+2R+G+B)}/16 R=(MY−GC+2G)/2 ={(2R+G+B)−(3G+B)+2G}/2 B=(MC−GY+2G)/2 ={(R+G+2B)−(R+3G)+2G}/2 となる。
Therefore, the R signal is again obtained from these color difference signals.
When the GB primary color signal is obtained by calculation, G = {3 (GC + GY) − (MC−MY)} / 16 = {3 (3G + B + R + 3G) − (R + G + 2B + 2R + G + B)} / 16 R = (MY−GC + 2G) / 2 = {( 2R + G + B) − (3G + B) + 2G} / 2 B = (MC−GY + 2G) / 2 = {(R + G + 2B) − (R + 3G) + 2G} / 2.

【0106】輝度信号Yに関しては、上式のGをそのま
ま用いるか、各ラインの色差信号を加算することで、 2Y=MC+GY=GC+MY=4G+2R+2B から簡易に作ることができる。なお、この式において、
2YのYは輝度信号を、GY,MYのYはYeをそれぞ
れ表わすものとする。
The luminance signal Y can be easily formed from 2Y = MC + GY = GC + MY = 4G + 2R + 2B by using G in the above equation as it is or by adding the color difference signals of each line. In this equation,
Y of 2Y represents a luminance signal, and Y of GY and MY represents Ye.

【0107】次に、図16(B)に示すカラーコーディ
ングの原色フィルタ19-4を用いた場合について説明す
る。この場合には、斜め2画素加算を行うことにより、
GとG、BとG、RとB、GとRがそれぞれ加算され
る。その結果、図19に示すように、補色配列のカラー
コーティングとなる。なお、図中、YeをY、Mgを
M、CyをCと略記している。
Next, the case where the primary color filter 19-4 of the color coding shown in FIG. 16B is used will be described. In this case, by performing diagonal two-pixel addition,
G and G, B and G, R and B, and G and R are respectively added. As a result, as shown in FIG. 19, a color coating having a complementary color arrangement is obtained. In the figure, Ye is abbreviated as Y, Mg is abbreviated as M, and Cy is abbreviated as C.

【0108】この補色配列のカラーコーティングにおい
て、例えば1/2IS圧縮は次のようにして行う。この
場合にも、第1フィールドと第2フィールドとで、加算
する2ラインの組み合わせを変える。1/2IS圧縮に
ついて図20の動作説明図を用いて説明する。同図にお
いて、(A)は第1フィールドの場合を、(B)は第2
フィールドの場合をそれぞれ示しており、第1フィール
ド(A)では、1ライン目と2ライン目、3ライン目と
4ライン目、…の組み合わせで、第2フィールド(B)
では、2ライン目と3ライン目、4ライン目と5ライン
目、…の組み合わせで2ラインシフトを行う。
In the color coating of the complementary color arrangement, for example, 1/2 IS compression is performed as follows. Also in this case, the combination of the two lines to be added is changed between the first field and the second field. The 1 / 2IS compression will be described with reference to the operation explanatory diagram of FIG. In the figure, (A) shows the case of the first field, and (B) shows the case of the second field.
In the first field (A), a combination of the first line and the second line, the third line and the fourth line,.
Then, a two-line shift is performed by a combination of the second and third lines, the fourth and fifth lines, and so on.

【0109】先ず、第1フィールド(A)では、1ライ
ン目の信号電荷(G,Cy,Mg,Ye,…)を水平C
CD14にラインシフトし、次いで水平CCD14で1
ビットシフトを行い、続いて2ライン目の信号電荷(M
g,Ye,G,Cy,…)を水平CCD14にラインシ
フトする。これにより、水平CCD14内では2ライン
1ビットシフト加算が行われ、その加算結果は、図20
(A)に示すように、Cy+Mg,Mg+Ye,Ye+
G,G+Cy,…となる。これらの信号電荷は順に水平
転送され、信号電圧に変換されて後段の信号処理系に出
力される。
First, in the first field (A), the signal charges (G, Cy, Mg, Ye,.
The line is shifted to the CD 14, and then the horizontal CCD 14
After performing a bit shift, the signal charges (M
g, Ye, G, Cy,...) are line-shifted to the horizontal CCD 14. As a result, 2-line 1-bit shift addition is performed in the horizontal CCD 14, and the addition result is shown in FIG.
As shown in (A), Cy + Mg, Mg + Ye, Ye +
G, G + Cy,... These signal charges are sequentially transferred horizontally, converted into a signal voltage, and output to a subsequent signal processing system.

【0110】続いて、3ライン目の信号電荷(G,C
y,Mg,Ye,…)をラインシフトし、次いで1ビッ
トシフトを行った後4ライン目の信号電荷(Mg,Y
e,G,Cy,…)を水平CCD14にラインシフトす
る。これにより、2ライン1ビットシフト加算が行わ
れ、その加算結果は、図20(A)に示すように、Cy
+Mg,Mg+Ye,Ye+G,G+Cy,…となる。
これらの信号電荷は順に水平転送され、信号電圧に変換
されて後段の信号処理系に出力される。以降、第1フィ
ールドにおいて同様の動作が繰り返される。
Subsequently, the signal charges (G, C
y, Mg, Ye,...) are line-shifted and then 1-bit shifted, and then the signal charges (Mg, Y
e, G, Cy,...) are line-shifted to the horizontal CCD 14. As a result, two-line one-bit shift addition is performed, and the addition result is Cy as shown in FIG.
+ Mg, Mg + Ye, Ye + G, G + Cy,.
These signal charges are sequentially transferred horizontally, converted into a signal voltage, and output to a subsequent signal processing system. Thereafter, the same operation is repeated in the first field.

【0111】次に、第2フィールド(B)では、2ライ
ン目の信号電荷(Mg,Ye,G,Cy,…)を水平C
CD14にラインシフトし、次いで水平CCD14で1
ビットシフトを行い、続いて3ライン目の信号電荷
(G,Cy,Mg,Ye,…)を水平CCD14にライ
ンシフトする。これにより、水平CCD14内では2ラ
イン1ビットシフト加算が行われ、その加算結果は、図
20(B)に示すように、Ye+G,G+Cy,Cy+
Mg,Mg+Ye,…となる。これらの信号電荷は順に
水平転送され、信号電圧に変換されて後段の信号処理系
に出力される。
Next, in the second field (B), the signal charges (Mg, Ye, G, Cy,.
The line is shifted to the CD 14, and then the horizontal CCD 14
Bit shift is performed, and then the signal charges (G, Cy, Mg, Ye,...) On the third line are line-shifted to the horizontal CCD 14. As a result, two-line one-bit shift addition is performed in the horizontal CCD 14, and the addition result is Ye + G, G + Cy, Cy +, as shown in FIG.
Mg, Mg + Ye,... These signal charges are sequentially transferred horizontally, converted into a signal voltage, and output to a subsequent signal processing system.

【0112】続いて、4ライン目の信号電荷(Mg,Y
e,G,Cy,…)をラインシフトし、次いで1ビット
シフトを行った後5ライン目の信号電荷(G,Cy,M
g,Ye,…)を水平CCD14にラインシフトする。
これにより、2ライン1ビットシフト加算が行われ、そ
の加算結果は、図20(B)に示すように、Ye+G,
G+Cy,Cy+Mg,Mg+Ye,…となる。これら
の信号電荷は順に水平転送され、信号電圧に変換されて
後段の信号処理系に出力される。以降、第2フィールド
において同様の動作が繰り返される。
Subsequently, the signal charges of the fourth line (Mg, Y
, G, Cy,...) and then 1-bit shift, and then the signal charges (G, Cy, M) on the fifth line.
g, Ye,...) are line-shifted to the horizontal CCD 14.
Thereby, two-line one-bit shift addition is performed, and the addition result is Ye + G, as shown in FIG.
G + Cy, Cy + Mg, Mg + Ye,... These signal charges are sequentially transferred horizontally, converted into a signal voltage, and output to a subsequent signal processing system. Thereafter, the same operation is repeated in the second field.

【0113】上述したように、図16(B)に示すカラ
ーコーディングの原色フィルタ19-4を用いたCCD撮
像素子において、斜め2画素加算および2ライン1ビッ
トシフト加算による1/2IS圧縮を行うことにより、
出力されるラインごとに色差信号Cb(Cy+Mg/Y
e+G)と色差信号Cr(Mg+Ye/G+Cy)が交
互に並んだ色差点順次の信号が得られることになる。
As described above, in the CCD image pickup device using the color coding primary color filter 19-4 shown in FIG. 16B, 1/2 IS compression by diagonal 2-pixel addition and 2-line 1-bit shift addition is performed. By
A color difference signal Cb (Cy + Mg / Y
e + G) and the color difference signals Cr (Mg + Ye / G + Cy) are obtained alternately.

【0114】なお、本例では、1/2IS圧縮の場合に
ついて説明したが、1/2PS圧縮の場合には、斜め2
画素加算によって得られる補色(G,Ye,Mg,C
y)の信号電荷が独立に読み出される補色独立読み出し
となる。
In this example, the case of 1 / 2IS compression has been described. However, in the case of 1 / 2PS compression,
Complementary colors obtained by pixel addition (G, Ye, Mg, C
This is complementary color independent readout in which the signal charges in y) are read out independently.

【0115】次に、図16(C)に示すカラーコーディ
ングの原色フィルタ19-5を用いた場合について説明す
る。この場合には、斜め2画素加算を行うことにより、
GとG、BとB、RとRが加算される。その結果、図2
1(A),(B)に示すように、斜め加算後も原色が保
持され、G,B,G,Rを単位として各色がストライプ
状に配置される原色縦ストライプのカラーコーディング
となる。
Next, the case where the primary color filter 19-5 of the color coding shown in FIG. 16C is used will be described. In this case, by performing diagonal two-pixel addition,
G and G, B and B, and R and R are added. As a result, FIG.
As shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), the primary colors are retained even after the diagonal addition, and color coding is performed for vertical stripes of primary colors in which each color is arranged in stripes in units of G, B, G, and R.

【0116】なお、斜め2画素加算を行う際に、第1フ
ィールドと第2フィールドとで行の組み合わせを変える
ことになる。図21において、(A)は第1フィールド
の場合を、(B)は第2フィールドの場合をそれぞれ示
している。第1フィールドでは、ある画素について右斜
め上(左斜め下)の画素との間で斜め2画素加算が行わ
れ、第2フィールドでは、ある画素について左斜め上
(右斜め下)の画素との間で斜め2画素加算が行われ
る。
When performing diagonal two-pixel addition, the combination of rows is changed between the first field and the second field. 21A shows the case of the first field, and FIG. 21B shows the case of the second field. In the first field, a diagonal two-pixel addition is performed between a certain pixel and a pixel on the upper right (diagonally lower left), and in the second field, a certain pixel is added with the pixel on the upper left (diagonally lower right). The diagonal two-pixel addition is performed between them.

【0117】このように、図16(C)に示すカラーコ
ーディングの原色フィルタ19-5を用いたCCD撮像素
子では、斜め2画素加算の結果が原色縦ストライプのカ
ラーコーディングとなることにより、水平CCD14内
における加算時に任意のライン数を加算できるため、任
意の圧縮率が実現できる。また、斜め加算後も原色であ
るため、後段の信号処理系における原色分離の必要がな
く、信号処理系の回路規模が小さくて済む。
As described above, in the CCD image pickup device using the color coding primary color filter 19-5 shown in FIG. 16C, the result of the diagonal two-pixel addition is the color coding of the vertical stripes of the primary color, so that the horizontal CCD 14 Since any number of lines can be added at the time of the addition within, an arbitrary compression ratio can be realized. Also, since the primary colors remain after the oblique addition, there is no need to separate the primary colors in the signal processing system at the subsequent stage, and the circuit scale of the signal processing system can be reduced.

【0118】特に、原色市松配列に対して、R/Bのみ
水平4繰り返しが4と低下するのみであるため、デジタ
ルスチルカメラに撮像デバイスとして搭載した際の解像
度の低下を低く抑えることができるという利点がある。
また、垂直方向では色差線順次のような信号処理による
解像度の低下が少ないため、高い圧縮率を得る場合に有
利となる。
In particular, since the horizontal repetition of only the R / B is reduced to 4 with respect to the primary color checkerboard arrangement, the reduction in resolution when mounted as an imaging device in a digital still camera can be suppressed to a low level. There are advantages.
Further, in the vertical direction, a decrease in resolution due to signal processing such as color difference line sequential processing is small, which is advantageous when a high compression ratio is obtained.

【0119】次に、図16(D)に示すカラーコーディ
ングの原色フィルタ19-6を用いた場合について説明す
る。この場合には、斜め2画素加算を行うことにより、
GとG、BとB、RとB、GとRが加算される。その結
果、図22(A),(B)に示すように、G,Cy,M
g,Yeを単位として各色がストライプ状に配置される
補色縦ストライプのカラーコーディングとなる。
Next, the case where the primary color filter 19-6 of the color coding shown in FIG. 16D is used will be described. In this case, by performing diagonal two-pixel addition,
G and G, B and B, R and B, and G and R are added. As a result, as shown in FIGS. 22A and 22B, G, Cy, M
Color coding is performed on complementary vertical stripes in which each color is arranged in stripes in units of g and Ye.

【0120】この場合にも、斜め2画素加算を行う際
に、第1フィールドと第2フィールドとで行の組み合わ
せを変えることになる。図22において、(A)は第1
フィールドの場合を、(B)は第2フィールドの場合を
それぞれ示している。第1フィールドでは、ある画素に
ついて右斜め上(左斜め下)の画素との間で斜め2画素
加算が行われ、第2フィールドでは、ある画素について
左斜め上(右斜め下)の画素との間で斜め2画素加算が
行われる。
Also in this case, when performing diagonal two-pixel addition, the combination of rows is changed between the first field and the second field. In FIG. 22, (A) shows the first
(B) shows the case of the second field. In the first field, a diagonal two-pixel addition is performed between a certain pixel and a pixel on the upper right (diagonally lower left), and in the second field, a certain pixel is added with the pixel on the upper left (diagonally lower right). The diagonal two-pixel addition is performed between them.

【0121】このように、図16(D)に示すカラーコ
ーディングの原色フィルタ19-6を用いたCCD撮像素
子では、斜め2画素加算の結果が補色縦ストライプのカ
ラーコーディングとなることにより、原色縦ストライプ
の場合と同様に、水平CCD14内における加算時に任
意のライン数を加算できるため、任意の圧縮率が実現で
きる。
As described above, in the CCD image pickup device using the color coding primary color filter 19-6 shown in FIG. 16 (D), the result of the diagonal two-pixel addition is the color coding of the complementary color vertical stripe, and the primary color vertical stripe is obtained. As in the case of the stripe, any number of lines can be added at the time of addition in the horizontal CCD 14, so that an arbitrary compression ratio can be realized.

【0122】図23は、本実施形態に係る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
テムの構成の一例を示すブロック図である。
FIG. 23 is a block diagram showing an example of the configuration of a camera system according to the present invention using the CCD image pickup device according to the present embodiment as an image pickup device.

【0123】本カメラシステムは、CCD撮像素子5
1、光学系の一部を構成するレンズ52、CCD撮像素
子51を駆動するCCD駆動回路53、撮像モードを設
定する撮像モード設定部54およびCCD撮像素子51
の出力信号に対して各種の信号処理をなす信号処理回路
55を有する構成となっている。
This camera system comprises a CCD image sensor 5
1. A lens 52 constituting a part of an optical system, a CCD driving circuit 53 for driving a CCD image pickup device 51, an image pickup mode setting section 54 for setting an image pickup mode, and a CCD image pickup device 51
And a signal processing circuit 55 that performs various kinds of signal processing on the output signal.

【0124】CCD撮像素子51には、図2(A),
(B)に示す水平4繰り返し、垂直2繰り返しの補色カ
ラーコーディング、図16(A),(B)に示す水平4
繰り返し、垂直4繰り返しの原色カラーコーディング、
あるいは図16(C),(D)に示す水平4繰り返し、
垂直2繰り返しの原色カラーコーディングを持つカラー
フィルタ56が装着されている。
The CCD image pickup device 51 has the structure shown in FIG.
Complementary color coding of four horizontal repetitions and two vertical repetitions shown in (B), horizontal four repetitions shown in FIGS. 16 (A) and (B).
Repeat, vertical 4 repeat primary color coding,
Alternatively, four horizontal repetitions shown in FIGS. 16 (C) and (D),
A color filter 56 having two primary color codings is mounted.

【0125】かかる構成のカメラシステムにおいて、被
写体(図示せず)からの入射光(像光)は、光学系のレ
ンズ52によってカラーフィルタ56を通してCCD撮
像素子51の撮像面上に結像される。CCD撮像素子5
1としては、静止画撮像に対応した多画素で、図1に示
した画素構成のものが用いられる。このCCD撮像素子
51は、CCD駆動回路53により、撮像モード設定部
54で設定された撮像モードに応じて駆動される。
In the camera system having such a configuration, incident light (image light) from a subject (not shown) is imaged on the imaging surface of the CCD image sensor 51 through the color filter 56 by the lens 52 of the optical system. CCD image sensor 5
As 1, a multi-pixel having a pixel configuration shown in FIG. 1 corresponding to still image capturing is used. The CCD imaging device 51 is driven by a CCD driving circuit 53 in accordance with the imaging mode set by the imaging mode setting unit 54.

【0126】ここで、撮像モード設定部54では、静止
画モードおよび動画モードの設定が可能であり、さらに
動画モードについてはNTSC/PAL/HD等の各テ
レビジョン方式に対応した撮像モードの設定が可能とな
っている。CCD駆動回路53は、撮像モード設定部5
4で静止画モードが設定されたときには、CCD撮像素
子51を周知のフレーム読み出しと同様の駆動、即ち第
1フィールドでは例えば垂直転送クロックVφ3にの
み、第2フィールドでは垂直転送クロックVφ1にのみ
読み出しパルスXSGを立てて各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の各駆動を行う。
Here, in the imaging mode setting section 54, a still image mode and a moving image mode can be set, and for the moving image mode, an imaging mode corresponding to each television system such as NTSC / PAL / HD can be set. It is possible. The CCD drive circuit 53 includes an imaging mode setting unit 5
4, when the still image mode is set, the CCD image pickup device 51 is driven in the same manner as in the well-known frame readout, that is, in the first field, for example, only the vertical transfer clock Vφ3, and in the second field, only the readout pulse Vφ1 XSG is set to read signal charges from each pixel, and to perform vertical transfer and horizontal transfer.

【0127】CCD駆動回路53はさらに、撮像モード
設定部54で動画モードが設定されたときには、静止画
用多画素のCCD撮像素子51からの加算圧縮によるダ
ウンコンバージョンによってNTSC/PAL/HD等
の各テレビジョン方式に対応したテレビジョン信号を作
り出すために、先述した各テレビジョン方式に対応した
圧縮、即ち斜め2画素加算を基本とする垂直圧縮を実現
するようにCCD撮像素子51を駆動する。この動画モ
ードでの動作により、先述したように、色差信号Cr,
Cbを保持したまま垂直圧縮処理が行われ、各テレビジ
ョン方式に対応したテレビジョン信号へのダウンコンバ
ージョンが実行される。
When the moving image mode is set by the image pickup mode setting section 54, the CCD drive circuit 53 further performs each conversion of NTSC / PAL / HD or the like by down conversion by addition compression from the multi-pixel CCD image pickup device 51 for still image. In order to generate a television signal corresponding to the television system, the CCD imaging device 51 is driven so as to realize the compression corresponding to each television system described above, that is, the vertical compression based on diagonal two-pixel addition. By the operation in the moving image mode, as described above, the color difference signals Cr,
A vertical compression process is performed while holding Cb, and down-conversion to a television signal corresponding to each television system is performed.

【0128】以上により、1つのCCD撮像素子51で
静止画撮像および動画撮像の双方に対応可能なカメラシ
ステムを実現できる。これにより、デジタルスチルカメ
ラ用多画素CCD撮像素子を撮像デバイスとして用いる
ことで、画素を低下させることなく、NTSC方式やP
AL方式のテレビジョン画像のモニタリングが可能とな
る。特に、CCD撮像素子51では任意の垂直圧縮が可
能なため、水平・垂直の解像度のバランスがとれた動画
を得ることができる。
As described above, it is possible to realize a camera system capable of coping with both still image capturing and moving image capturing with one CCD image sensor 51. By using a multi-pixel CCD image pickup device for a digital still camera as an image pickup device, the NTSC or PSC
It is possible to monitor an AL-type television image. In particular, since the CCD image sensor 51 can perform arbitrary vertical compression, it is possible to obtain a moving image in which the horizontal and vertical resolutions are balanced.

【0129】[0129]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数個の画素のうち、一行おきに位置する画素群の各信
号電荷を例えば左側に位置する垂直転送部に読み出し、
他の一行おきに位置する画素群の各信号電荷を例えば右
側に位置する垂直転送部に読み出するようにしたことに
より、垂直転送部内において斜め2画素間での信号電荷
の加算が可能となるため、水平・垂直解像度のバランス
がとれた動画撮像が可能となる。
As described above, according to the present invention,
Of the plurality of pixels, each signal charge of a pixel group located in every other row is read to, for example, a vertical transfer unit located on the left side,
By reading each signal charge of a pixel group located every other row, for example, to a vertical transfer unit located on the right side, signal charges can be added between two diagonal pixels in the vertical transfer unit. In this way, it is possible to capture moving images with a balance between horizontal and vertical resolutions.

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

【図1】本発明の一実施形態に係る固体撮像素子の構成
例を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration example of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention.

【図2】補色フィルタのカラーコーディング例を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of color coding of a complementary color filter.

【図3】斜め2画素加算時のタイミングチャートであ
る。
FIG. 3 is a timing chart when two diagonal pixels are added.

【図4】通常モードでのタイミングチャートである。FIG. 4 is a timing chart in a normal mode.

【図5】センサ部周辺の具体的な構成の一例を示す平面
パターン図である。
FIG. 5 is a plan pattern diagram illustrating an example of a specific configuration around a sensor unit.

【図6】一般的なカラーコーディングを示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating general color coding.

【図7】第1フィールドでの斜め2画素加算の動作説明
図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of an operation of adding two diagonal pixels in a first field.

【図8】第2フィールドでの斜め2画素加算の動作説明
図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an operation of adding two diagonal pixels in a second field.

【図9】テレビジョン方式に対応した信号を作り出す場
合の画素構成の一例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a pixel configuration when a signal corresponding to a television system is generated.

【図10】1/2.0圧縮の場合の動作説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of an operation in the case of 1 / 2.0 compression.

【図11】1/2.0圧縮の場合のタイミングチャート
である。
FIG. 11 is a timing chart in the case of 1 / 2.0 compression.

【図12】1/2.5圧縮の場合の動作説明図である。FIG. 12 is an operation explanatory diagram in the case of 1 / 2.5 compression.

【図13】1/2.5圧縮の場合のタイミングチャート
である。
FIG. 13 is a timing chart in the case of 1 / 2.5 compression.

【図14】間引きを伴う1/2.5圧縮の場合の動作説
明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram of an operation in the case of 1 / 2.5 compression with thinning.

【図15】間引きを伴う1/2.5圧縮を実現するため
の配線パターン図である。
FIG. 15 is a wiring pattern diagram for realizing 1 / 2.5 compression with thinning.

【図16】原色フィルタのカラーコーディング例を示す
図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of color coding of a primary color filter.

【図17】図16(A)のカラーコーディングを持つ原
色フィルタを用いた場合の斜め2画素加算の加算結果を
示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing an addition result of diagonal two-pixel addition when a primary color filter having the color coding of FIG. 16A is used.

【図18】図16(A)のカラーコーディングを持つ原
色フィルタでの1/4IS圧縮時の動作説明図である。
18 is an explanatory diagram of an operation at the time of 1 / IS compression by a primary color filter having the color coding of FIG. 16A.

【図19】図16(B)のカラーコーディングを持つ原
色フィルタを用いた場合の斜め2画素加算の加算結果を
示す図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating an addition result of diagonal two-pixel addition when a primary color filter having the color coding of FIG. 16B is used.

【図20】図16(B)のカラーコーディングを持つ原
色フィルタでの1/2IS圧縮時の動作説明図である。
20 is an explanatory diagram of an operation at the time of 1 / 2IS compression using a primary color filter having the color coding of FIG. 16B.

【図21】図16(C)のカラーコーディングを持つ原
色フィルタを用いた場合の斜め2画素加算の加算結果を
示す図である。
FIG. 21 is a diagram illustrating an addition result of diagonal two-pixel addition when a primary color filter having the color coding of FIG. 16C is used.

【図22】図16(D)のカラーコーディングを持つ原
色フィルタを用いた場合の斜め2画素加算の加算結果を
示す図である。
FIG. 22 is a diagram illustrating an addition result of diagonal two-pixel addition when a primary color filter having the color coding of FIG. 16D is used.

【図23】本発明に係るカメラシステムの構成の一例を
示すブロック図である。
FIG. 23 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a camera system according to the present invention.

【図24】従来例(その1)の場合の色差信号Cr,C
bの配置関係を示す図である。
FIG. 24 shows color difference signals Cr and C in the case of the conventional example (part 1).
It is a figure showing arrangement relation of b.

【図25】従来例(その2)の場合の色差信号Cr,C
bの配置関係を示す図である。
FIG. 25 shows color difference signals Cr and C in the conventional example (part 2).
It is a figure showing arrangement relation of b.

【図26】従来例(その2)の場合における垂直圧縮の
動作説明図である。
FIG. 26 is a diagram illustrating the operation of vertical compression in the case of the conventional example (part 2).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,51…CCD撮像素子、12…垂直CCD、13
…読み出しゲート部、14…水平CCD、16…電荷検
出部、19,56…カラーフィルタ、19-1,19-2…
補色フィルタ、19-3,19-4,19-5,19-6…原色
フィルタ、53…CCD駆動回路、54…撮像モード設
定部
10, 51: CCD image pickup device, 12: Vertical CCD, 13
... Read gate section, 14 ... Horizontal CCD, 16 ... Charge detection section, 19, 56 ... Color filter, 19-1, 19-2 ...
Complementary color filters, 19-3, 19-4, 19-5, 19-6: primary color filters, 53: CCD drive circuit, 54: imaging mode setting unit

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 行列状に配された複数個のセンサ部と、 前記複数個のセンサ部に対して各列ごとに配された複数
本の垂直転送部と、 前記複数個のセンサ部のうち、一行おきに位置するセン
サ部群の各信号電荷を前記複数本の垂直転送部のうちの
一方側に位置する垂直転送部に読み出し、他の一行おき
に位置するセンサ部群の各信号電荷を前記複数本の垂直
転送部のうちの他方側に位置する垂直転送部に読み出す
読み出し手段とを備えたことを特徴とする固体撮像素
子。
A plurality of sensor units arranged in a matrix; a plurality of vertical transfer units arranged for each column with respect to the plurality of sensor units; Read each signal charge of the sensor unit group located in every other row to the vertical transfer unit located on one side of the plurality of vertical transfer units, and read each signal charge of the sensor unit group located in every other row. A solid-state imaging device comprising: a reading unit that reads data to a vertical transfer unit located on the other side of the plurality of vertical transfer units.
【請求項2】 前記複数本の垂直転送部の各々において
前記複数個のセンサ部から読み出された斜め2画素の信
号電荷を加算する加算駆動手段と、 前記複数本の垂直転送部の各々で斜め2画素加算された
信号電荷をライン単位で受けてこれを水平転送する水平
転送部とを有することを特徴とする請求項1記載の固体
撮像素子。
2. An adding drive unit for adding signal charges of two oblique pixels read from the plurality of sensor units in each of the plurality of vertical transfer units; 2. The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising: a horizontal transfer unit configured to receive a signal charge obtained by adding two diagonal pixels in line units and horizontally transfer the signal charge.
【請求項3】 前記水平転送部内で複数ライン分の信号
電荷を加算することを特徴とする請求項2記載の固体撮
像素子。
3. The solid-state imaging device according to claim 2, wherein signal charges for a plurality of lines are added in the horizontal transfer unit.
【請求項4】 前記加算駆動手段は、第1フィールドと
第2フィールドとで斜め加算の組み合わせを変えること
を特徴とする請求項2記載の固体撮像素子。
4. The solid-state imaging device according to claim 2, wherein said addition driving means changes a combination of oblique addition between the first field and the second field.
【請求項5】 前記水平転送部内での複数ライン分の加
算において、第1フィールドと第2フィールドとで加算
の組み合わせを変えることを特徴とする請求項3記載の
固体撮像素子。
5. The solid-state imaging device according to claim 3, wherein, in addition for a plurality of lines in the horizontal transfer unit, a combination of addition is changed between a first field and a second field.
【請求項6】 前記加算駆動手段は、行によって斜め加
算の組み合わせを変えることを特徴とする請求項2記載
の固体撮像素子。
6. The solid-state imaging device according to claim 2, wherein said addition driving means changes a combination of oblique addition depending on a row.
【請求項7】 同一の色が行方向において2画素ごとに
繰り返されるカラーコーディングを持つカラーフィルタ
を有することを特徴とする請求項2記載の固体撮像素
子。
7. The solid-state imaging device according to claim 2, further comprising a color filter having a color coding in which the same color is repeated every two pixels in a row direction.
【請求項8】 前記カラーフィルタは、同一の色が列方
向において4画素ごとに繰り返され、前記複数本の垂直
転送部の各々での斜め2画素加算によって色差信号が点
順次となるカラーコーディングを持つことを特徴とする
請求項7記載の固体撮像素子。
8. The color filter performs color coding in which the same color is repeated every four pixels in a column direction, and a color difference signal is dot-sequential by diagonal two-pixel addition in each of the plurality of vertical transfer units. The solid-state imaging device according to claim 7, wherein:
【請求項9】 行列状に配された複数個のセンサ部のう
ち一行おきに位置するセンサ部群の各信号電荷を、前記
複数個のセンサ部に対して列ごとに配された複数本の垂
直転送部のうちの一方側に位置する垂直転送部に読み出
し、 前記複数個のセンサ部のうち他の一行おきに位置するセ
ンサ部群の各信号電荷を前記複数本の垂直転送部のうち
の他方側に位置する垂直転送部に読み出し、 前記複数本の垂直転送部の各々において前記複数個のセ
ンサ部から読み出された斜め2画素の信号電荷を加算す
ることを特徴とする固体撮像素子の駆動方法。
9. A plurality of sensor units arranged in every other row among a plurality of sensor units arranged in a matrix form, each signal charge of a plurality of sensor units arranged in a column with respect to the plurality of sensor units. The signal charges are read out to the vertical transfer unit located on one side of the vertical transfer units, and each signal charge of the sensor unit group located in every other row of the plurality of sensor units is read out of the plurality of vertical transfer units. A vertical transfer unit located on the other side, wherein signal charges of two oblique pixels read from the plurality of sensor units are added in each of the plurality of vertical transfer units. Drive method.
【請求項10】 前記複数本の垂直転送部の各々で斜め
2画素加算された信号電荷をライン単位で水平転送部に
移送し、この水平転送部内で複数ライン分の信号電荷を
加算することを特徴とする請求項9記載の固体撮像素子
の駆動方法。
10. A method of transferring signal charges obtained by adding two pixels obliquely in each of the plurality of vertical transfer units to a horizontal transfer unit in line units, and adding signal charges for a plurality of lines in the horizontal transfer units. The method for driving a solid-state imaging device according to claim 9, wherein:
【請求項11】 行列状に配された複数個のセンサ部の
うち、一行おきに位置するセンサ部群の各信号電荷を、
前記複数個のセンサ部に対して列ごとに配された複数本
の垂直転送部のうちの一方側に位置する垂直転送部に読
み出すとともに、他の一行おきに位置するセンサ部群の
各信号電荷を前記複数本の垂直転送部のうちの他方側に
位置する垂直転送部に読み出し、前記複数本の垂直転送
部の各々において前記複数個のセンサ部から読み出され
た斜め2画素の信号電荷を加算して出力可能な固体撮像
素子と、 静止画モードと動画モードとを択一的に設定可能な撮像
モード設定手段と、前記撮像モード設定手段によって設
定された撮像モードに応じて前記固体撮像素子を駆動す
る駆動手段とを備えたことを特徴とするカメラシステ
ム。
11. A plurality of sensor units arranged in a matrix, each signal charge of a group of sensor units located in every other row,
Each of the plurality of sensor units is read out to a vertical transfer unit located on one side of a plurality of vertical transfer units arranged for each column, and each signal charge of a sensor unit group located in every other row is read. To the vertical transfer unit located on the other side of the plurality of vertical transfer units, and in each of the plurality of vertical transfer units, the signal charges of two oblique pixels read from the plurality of sensor units. A solid-state imaging device capable of adding and outputting, an imaging mode setting unit capable of selectively setting a still image mode and a moving image mode, and the solid-state imaging device according to an imaging mode set by the imaging mode setting unit And a driving means for driving the camera.
【請求項12】 前記固体撮像素子は、前記複数本の垂
直転送部の各々で斜め2画素加算されたライン単位で信
号電荷を受けてこれを水平転送する水平転送部とを有
し、 前記駆動手段は、前記撮像モード設定手段によって動画
モードが設定されたときに、前記水平転送部内で複数ラ
イン分の信号電荷を加算することを特徴とする請求項1
1記載のカメラシステム。
12. The solid-state imaging device includes: a horizontal transfer unit that receives a signal charge in a line unit obtained by adding two diagonal pixels in each of the plurality of vertical transfer units and horizontally transfers the signal charge; 2. The apparatus according to claim 1, wherein when the moving image mode is set by the imaging mode setting unit, the signal charges for a plurality of lines are added in the horizontal transfer unit.
2. The camera system according to 1.
【請求項13】 前記駆動手段は、前記撮像モード設定
手段によって動画モードが設定されたときに、第1フィ
ールドと第2フィールドとで斜め加算の組み合わせを変
えてインターレース動作を行うことを特徴とする請求項
11記載のカメラシステム。
13. The interlacing operation of the first field and the second field by changing the combination of diagonal addition when the moving image mode is set by the imaging mode setting means. The camera system according to claim 11.
【請求項14】 前記駆動手段は、前記撮像モード設定
手段によって動画モードが設定されたときに、第1フィ
ールドと第2フィールドとで前記水平転送部内での加算
の組み合わせを変えてインターレース動作を行うことを
特徴とする請求項11記載のカメラシステム。
14. The driving unit performs an interlace operation by changing a combination of addition in the horizontal transfer unit between a first field and a second field when a moving image mode is set by the imaging mode setting unit. The camera system according to claim 11, wherein:
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