JP2001086519A - 固体撮像装置および信号読出し方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高画素で高画質化しても予備的な信号読出し
の出力レートを改善し、本撮像に影響することなく行う
ことのできる固体撮像装置および信号読出し方法の提
供。 【解決手段】 ディジタルスチルカメラ10は、タイミン
グ信号供給部22から供給される信号を受けて行う予備撮
像において得られた信号電荷を混合して、水平転送路HR
（図示せず）に供給された電荷を間引いた状態と同じ状
態にして信号電荷を読み出すことにより、実質的な転送
レートの向上を図っている。この混合した信号電荷に基
づいてディジタル化されたデータに信号処理部36の予備
撮像処理部36a で演算処理を施し水平方向に間引きして
混合した信号からの近似または水平方向の所定の範囲内
での複数の信号電荷の代表的な三原色RGB の色を得て予
備撮像における輝度信号および色差信号を生成し、出力
することにより、信号読出しの時間短縮および読み出し
画像の高画質化を図っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置およ
び信号読出し方法に関し、たとえば、数百万を越えるよ
うな画素数の高画素化した撮像部を有するディジタルカ
メラや画像入力装置等の、特に、予備の撮像モードに適
用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、銀塩カメラの画質を目指して、電
気的に被写体の画像を撮影するディジタルカメラが画素
数を一層高める技術が各種提案されてきている。たとえ
ば、特開平10-136391 号公報には、画像の空間サンプリ
ングの最適化をもたらし、受光効率の向上を図るように
画素をずらして配置するとともに、モアレ等の偽信号を
抑圧する固体撮像装置が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、高画質を目
的として撮像部に高画素化した画素アレイを用いたディ
ジタルカメラ等においては、本撮像（すなわち、スチル
撮像）を行う前に、撮像部からAE/AF (Automatic Expos
ure/Automatic Focusing）動作や液晶画面に画像を表示
させるムービー駆動を行っている。この場合、画素アレ
イの高画素化に伴って撮像により得られた信号電荷を読
み出す時間が以前よりも要してしまう。これはフレーム
レートに問題を生じることを意味している。ここで、高
画素とは、たとえば、百万画素以上の画素数、いわゆる
メガピクセルのことを示している。

【０００４】この問題の対策として読出しフレームレー
トを上げるために撮像部で得られた信号電荷を垂直方向
に間引き読出しする方法が提案されている。具体的に
は、たとえば150 万画素（1280×1024）を全画素読出し
する際の駆動周波数CLK が12.2725MHzのとき、この駆動
周波数CLK を基に１水平同期期間（1H）と１垂直同期期
間（1V）は、それぞれ、1H=1560CLK, 1V=1050Hとなる。
すなわち、フレームレートは133msec ＝1/7.5secであ
る。垂直方向に1/2 間引きすると、1Hは同じ時間を要し
て1V=525H であるから、フレームレートは66.7msec=1/1
5secになる。さらに、垂直方向に1/4 間引きしても1V=2
62.5H であるから、33.4msec=1/30sを要することがわか
る。

【０００５】ここで、150 万画素を全画素読出しして従
来の方式の画像サイズ、すなわち（640 ×480 ) をムー
ビー動作で全画素読出し表示を行う場合、上述した条件
で水平・垂直方向にともに1/2 の画素間引きを行う。こ
の結果、画素間引きしても水平方向の画素は640 画素、
垂直方向の画素（走査線）は525 本である。また、垂直
方向に1/4 間引きする場合、水平方向には1/2 間引きし
か行われない。これにより、垂直方向の本数が262.5 本
になることから、フレームレートの改善が図られる。し
かし、この垂直間引きは480 本に足りないので、所望の
本数に合わせるため垂直方向には補間処理が行われる。
一方、水平方向について画素は1280画素すべて読み出し
て後段の信号処理において間引き処理を行って640 画素
に合わせている。このことからも明らかなように画素ず
らし配置がなされた高画素を有する撮像部からの信号電
荷の読出しにおいてフレームレートの改善を厳密に考慮
した水平方向に対する画素間引き読出しは行われていな
い。この結果、本撮像のタイミングに間に合わなくなっ
てしまう虞も生じてくる。

【０００６】本発明はこのような従来技術の欠点を解消
し、高画素によって高画質化しても予備的な信号読出し
の出力レートを改善し、本撮像に影響することなく行う
ことのできる固体撮像装置および信号読出し方法を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、光電変換する複数の受光素子を有し、こ
の複数の受光素子の隣接する受光素子同士の位置が互い
にずれて２次元配置され、各受光素子に対して被写界か
らの入射光側にこの入射光を色分解する色分解手段が配
設された撮像手段と、この撮像手段から複数の受光素子
に蓄積された信号電荷に応じた信号を読み出し、この読
み出された信号にディジタル処理を施す信号処理手段と
を含む固体撮像装置において、撮像手段は、複数の受光
素子から得られた信号電荷を２次元配置における列に対
応した垂直方向に転送する垂直電荷転送路と、この垂直
電荷転送路に実質的に直交する方向に配され、この垂直
電荷転送路に供給された信号電荷を水平駆動信号に応動
して転送する水平電荷転送路と、複数の受光素子のそれ
ぞれと垂直電荷転送路との間に配設された転送電極とを
含み、この装置はさらに、転送電極に複数の受光素子か
らの信号電荷を垂直電荷転送路に読み出す転送タイミン
グ信号を供給して信号電荷を読み出させ、垂直電荷転送
路に供給された垂直駆動信号に応動してこの垂直電荷転
送路の信号電荷を水平転送路まで転送させ、水平電荷転
送路に供給された水平駆動信号に応動してこの水平電荷
転送路の信号電荷を転送させる場合、複数の受光素子の
実質的にすべてから蓄積された信号電荷を読み出す本撮
像とこの本撮像に先行する予備撮像とに応じて信号電荷
を転送させる信号供給手段と、この信号供給手段から供
給される信号を受けて行われる本撮像と予備撮像のう
ち、予備撮像において得られた信号電荷が混合され、さ
らに混合された信号電荷に演算処理を施し予備撮像にお
ける輝度信号および色差信号が生成される予備の画像信
号生成手段とを含むことを特徴とする。

【０００８】ここで、色分解手段には、原色フィルタが
用いられる場合、この原色フィルタの配置パターンとし
て色G の色フィルタを正方格子状に配され、色G の色フ
ィルタ配置の中央に位置する受光素子に色R または色B
を交互に配され、かつ色G を介した対角に位置する色フ
ィルタが同色にされた完全市松パターンが用いられるこ
とが好ましい。これにより、２ライン同時読出しした際
に水平電荷転送路に、色“BGRGBGRGBGRG”の繰返しパタ
ーンができる。

【０００９】信号供給手段は、予備撮像において、水平
転送路に形成されたパケットをｎ個の水平駆動単位で動
作させ、この水平駆動単位の各パケットに供給される水
平駆動タイミング信号が生成される際に、水平駆動単位
のうち、ｎ−１個のパケットと１個のパケットとが順次
隣接した位置に信号電荷を蓄積するポテンシャル井戸が
形成させる水平駆動タイミング信号の生成を行わせると
ともに、この１個のパケットの転送用に６相駆動に相当
する駆動をもたらす水平駆動タイミング信号を生成させ
ることが好ましい。

【００１０】信号供給手段は、水平駆動単位のうち、ｎ
−１個のパケットにポテンシャル井戸を形成させ、隣接
した残る１個のパケットに障壁が形成されるタイミング
信号としての第１の水平駆動単位信号と、ｎ−１個のパ
ケットに含まれる読み出した信号電荷の数と同数のパケ
ットに連続したポテンシャル井戸を形成させるタイミン
グ信号としての第２の水平駆動単位信号と、水平駆動単
位のパケットに対して２相駆動を行う第３の水平駆動単
位信号とが生成され、時間経過に応じて順次出力される
ことが望ましい。

【００１１】これらの関係による動作を簡単に説明する
と、たとえば、通常信号電荷の混合を避けるとともに、
簡単な転送が行われるため２電極構造が用いられ、２相
駆動されることが多い。n=6 の場合、５個のパケットに
は３つの信号電荷が入っているが、この３つの信号電荷
を仕切る障壁がないので、信号電荷は混合する。次のタ
イミングでは、５パケット分に含まれる信号電荷が１つ
のパケットにまとめられる。このパケットに水平駆動単
位でまとめられた信号電荷が転送させられると従来の水
平における２相駆動に対して６相駆動に同等の転送が行
われることになるので転送レートを３倍に向上させるこ
とができる。

【００１２】また、画像信号生成手段は、画像信号生成
手段は、複数の混合した信号電荷がディジタル化されて
順次供給される混合信号が複数個ずつ加算され、この加
算により三原色RGB で表される所定の輝度信号が生成さ
れる輝度生成機能ブロックと、供給される混合信号のう
ち、対象の混合信号と一つ前の混合信号との差を取って
得られる第１の成分信号および該対象の混合信号と一つ
後の混合信号との差を取って得られる第２の成分信号に
それぞれ２種類ずつの係数を乗算させて得られた値の差
から２つの色差信号が生成される色差生成機能ブロック
とを含み、輝度生成機能ブロックは、加算される混合信
号が複数個単位にまとめられる際に、各単位のサンプリ
ング開始位置が所定の個数分ずらされるとともに、結果
的に各単位の混合信号が重複する位置関係を保ってサン
プリングが行われること好ましい。これにより、直接的
に演算処理を介して三原色RGB の関係に基づいて本来の
輝度信号および色差信号に近い信号が得られる。

【００１３】輝度信号は、算出の際に加算する各混合信
号に乗算する係数として色分解手段の各色フィルタの感
度比が用いられてもよい。

【００１４】さらに、画像信号生成手段において、複数
個単位には、混合信号が３つで１単位とされ、各単位の
混合信号が２個の間隔分ずらされた位置からサンプリン
グが行われることが望ましい。

【００１５】画像信号生成手段は、複数の混合した信号
電荷がディジタル化されて順次供給される混合信号に対
して起点とする混合信号の後に供給される混合信号が複
数個ずつサンプルホールドされる信号保持手段と、この
信号保持手段の保持した各混合信号に対して係数を個々
に乗算して得られる値の総和の平均が行われて三原色RG
B をそれぞれ生成されるマトリクス手段と、このマトリ
クス手段からの三原色RGB に対してガンマ補正を施す補
正手段と、この補正手段で補正した三原色RGBを用いて
輝度信号および色差信号が生成される色差マトリクス手
段とを含むことが好ましい。これにより、混合した信号
から三原色RGB を分離し、この分離したRGB データから
輝度信号および色差信号を生成することができる。

【００１６】本発明の固体撮像装置は、信号供給手段か
ら供給される信号を受けて行う予備撮像において得られ
た信号電荷を混合して、水平電荷転送路に供給された電
荷を間引いた状態と同じ状態にして信号電荷を読み出す
ことにより、実質的な転送レートの向上を図っている。
この混合した信号電荷に画像信号生成手段で演算処理を
施し水平方向に間引きして混合した信号からの近似また
は水平方向の所定の範囲内での複数の信号電荷の代表的
な三原色RGB の色を得ることにより、予備撮像における
輝度信号および色差信号を生成している。

【００１７】また、本発明は上述の課題を解決するため
に、光電変換する複数の受光素子を有し、この複数の受
光素子の隣接する受光素子同士の位置が互いにずれて２
次元配置され、各受光素子に対して被写界からの入射光
側に該入射光を色分解する色分解手段が配設され、複数
の受光素子から得られた信号電荷を２次元配置における
列に対応した垂直方向に転送する垂直電荷転送路と、こ
の垂直電荷転送路に実質的に直交する方向に配され、こ
の垂直電荷転送路に供給された信号電荷を水平駆動信号
に応動して転送する水平電荷転送路と、複数の受光素子
のそれぞれと垂直電荷転送路との間に配設された転送電
極とを有する撮像手段を用意し、複数の受光素子の実質
的にすべてから蓄積された信号電荷を読み出す本撮像に
先行して行う予備撮像における複数の受光素子からの信
号電荷を信号として読み出す信号読出し方法において、
転送電極を導通状態にする転送タイミング信号を供給し
て、複数の受光素子から信号電荷を垂直電荷転送路に読
み出させ、この垂直電荷転送路に垂直駆動信号を供給し
て、読み出された信号電荷を水平電荷転送路まで転送さ
せ、水平電荷転送路に水平駆動信号を供給して、読み出
された信号電荷のいくつかを混ぜ合わせ、水平駆動の速
度を改善するタイミングの調整をしながら、転送させる
転送工程を含むことを特徴とする。

【００１８】ここで、色分解に原色フィルタが用いられ
る場合、この原色フィルタの配置パターンは、色G の色
フィルタを正方格子状に配され、色G の色フィルタ配置
の中央に位置する受光素子に色R または色B を交互に配
され、かつ色G を介した対角の色フィルタに同色が配さ
れた完全市松パターンが用いられ、この配置パターンの
原色フィルタを介して入射光を色分解することが好まし
い。

【００１９】転送工程は、予備の撮像において、用意し
た水平電荷転送路に形成されたパケットをｎ個の水平駆
動単位で動作させる各パケットに供給する水平駆動タイ
ミング信号は、水平駆動単位のうち、ｎ−１個のパケッ
トと１個のパケットが隣接して順次ポテンシャル井戸を
形成させる信号を供給し、次にこの１個のパケットに蓄
積された信号電荷を６相駆動に相当する駆動を行わせる
信号を供給することが望ましい。

【００２０】転送工程は、水平駆動単位のうち、ｎ−１
個のパケットにポテンシャル井戸を形成させ、残る１個
のパケットを障壁にするタイミング信号としての第１の
水平駆動単位信号を供給し、ｎ−１個のパケットに含ま
れる読み出した信号電荷の数と同数のパケットが連続し
たポテンシャル井戸を形成させるタイミング信号として
の第２の水平駆動単位信号を供給し、水平駆動単位のパ
ケットに対して２相駆動を行う第３の水平駆動単位信号
を供給することが好ましい。これにより、従来の水平駆
動時に転送できるパケットに信号電荷を詰め込む飽和状
態を回避して読出しの高速化を図っている。

【００２１】本発明の信号読出し方法は、水平電荷転送
路に供給する水平駆動信号のタイミングの調整を行っ
て、読み出された信号電荷のいくつかを混ぜ合わせるこ
とにより、水平方向に見た複数の信号電荷を１つで表し
て間引きした状態と同じ状態を作る。この状態の信号電
荷に対する水平駆動の速度を改善するタイミングの調整
をしながら、転送させることにより、水平方向の読出し
時間の短縮化を図っている。

【００２２】さらに、本発明は上述の課題を解決するた
めに、光電変換する複数の受光素子を有し、この複数の
受光素子の隣接する受光素子同士の位置が互いにずれて
２次元配置され、各受光素子に対して被写界からの入射
光側に該入射光を色分解する色分解手段が配設され、複
数の受光素子から得られた信号電荷を２次元配置におけ
る列に対応した垂直方向に転送する垂直電荷転送路と、
この垂直電荷転送路に実質的に直交する方向に配され、
この垂直電荷転送路に供給された信号電荷を水平駆動信
号に応動して転送する水平電荷転送路と、複数の受光素
子のそれぞれと垂直電荷転送路との間に配設された転送
電極とを有する撮像手段を用意し、複数の受光素子の実
質的にすべてから蓄積された信号電荷を読み出す本撮像
に先行して行う予備撮像における複数の受光素子から読
み出した信号にディジタルの信号処理を施す信号処理方
法において、色分解手段にG 正方RB完全市松パターンが
用いられている場合、転送電極を導通状態にする転送タ
イミング信号を供給して、複数の受光素子から信号電荷
を前記垂直電荷転送路に読み出させ、この垂直電荷転送
路に垂直駆動信号を供給して、読み出された信号電荷を
水平電荷転送路まで転送させ、水平電荷転送路に水平駆
動信号を供給して、読み出された信号電荷のいくつかを
混ぜ合わせるタイミングの調整をしながら、転送させて
水平転送する段階ですでに混合された信号電荷を読み出
し、この混合した信号電荷をディジタル化して画素デー
タにして供給し、この画素データに基づいてこの撮像の
画像における画像成分を表す輝度信号および色差信号を
生成する画像信号生成工程を含むことを特徴とする。

【００２３】ここで、画像生成工程は、得られた画素デ
ータを順次複数個ずつ加算し、この加算により三原色RG
B で表される所定の輝度信号を生成する輝度生成工程
と、供給される画素データのうち、対象の画素データと
一つ前の画素データとの差を取って得られる第１の差分
データおよびこの対象の画素データと一つ後の画素デー
タとの差を取って得られる第２の差分データにそれぞれ
２種類ずつの係数を乗算して得られた値の差から２つの
色差信号を生成する色差生成工程とを含み、さらに、輝
度生成工程は、複数個単位の画素データを加算して前記
輝度信号を生成する際に、各単位の画素データを所定の
個数分ずらした関係の位置からサンプリングを行うこと
が好ましい。

【００２４】輝度生成工程は、算出の際に加算する各画
素データに乗算する係数として色分解する際に適用する
各色フィルタの感度比とするとよい。

【００２５】サンプリングは、画素データを３つずつま
とめた複数個単位とし、次の複数個単位のサンプリング
に際して各単位の画素データを２個分ずらした位置の画
素データから行うことが好ましい。

【００２６】また、画像信号生成工程は、複数の混合し
た信号電荷をディジタル化して順次供給される画素デー
タに対して起点とする画素データの後に供給される画素
データを複数個ずつサンプルホールドする信号保持工程
と、この信号保持工程の保持した各画素データに対して
係数を個々に乗算して得られる値の総和の平均を行って
三原色RGB をそれぞれ生成するマトリクス工程と、この
マトリクス工程で得られた三原色RGB に対してガンマ補
正を行う補正工程と、この補正工程で補正した三原色RG
B を用いて輝度信号および色差信号を生成する色差マト
リクス工程とを含むことが有利である。これにより、混
合した画素データの中から三原色RGB の画素データをそ
れぞれ近似でなく、正確に復元させることができる。

【００２７】本発明の信号処理方法は、水平方向に間引
きすることにより得られる混合した画素データであって
もこの画素データに基づいて信号処理を施すことによ
り、この撮像の画像における画像成分を表す輝度信号お
よび色差信号の近似または所定の範囲内での正確なRGB
データの復元に基づく生成を行うことができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よる固体撮像装置の一実施例を詳細に説明する。

【００２９】本発明を適用した実施例のディジタルスチ
ルカメラ10の構成を図１に示す。図１のディジタルスチ
ルカメラ10には、光学レンズ系12、操作部14、システム
制御部18、信号発生部20、タイミング信号供給部22、絞
り調節機構24、光学ローパスフィルタ26、色分解部28、
撮像部30、前処理部32、A/D 変換部34、信号処理部36、
圧縮／伸張部38、記録再生部40、およびモニタ42が備え
られている。これら各部を順次説明する。光学レンズ系
12は、たとえば、複数枚の光学レンズを組み合わせて構
成されている。光学レンズ系12には、図示しないが、こ
れら光学レンズの配置する位置を調節して画面の画角を
操作部14からの操作信号に応じて調節するズーム機構や
被写体とカメラ10との距離に応じてピント調節する、AF
（Automatic Focus:自動焦点）調節機構が含まれてい
る。これらの機構の調節は、操作部14の一部を成すレリ
ーズシャッタが、たとえば半押し状態にされた際に予備
的な被写界の撮像を行って得られる情報に基づいて行わ
れる（予備の撮像とする）。操作信号は、システムバス
16を介してシステム制御部18に供給される。光学レンズ
系12には、後述する信号発生部20、タイミング信号供給
部22のタイミング信号発生部22a 、ドライバ部22b を介
して駆動信号が供給される。本撮像する場合、得られた
情報に応じてピント・露出等が設定された状態で上述し
たレリーズシャッタを全押しすることにより撮像タイミ
ングをシステム制御部18に供給している。システム制御
部18は、この信号を受けて本撮像の撮像および信号読出
しといった撮像制御を行う。

【００３０】操作部14には、図示しないレリーズシャッ
タやたとえばモニタ画面に表示される項目を選択する機
能が備えられている。特に、レリーズシャッタは、複数
の段階のそれぞれでカメラ10の操作を行うようにシステ
ムバス16を介して操作信号をシステム制御部18に出力す
る。また、本実施例において操作部14は、各種の動作・
処理を行う際のモードの選択などを行えるように、モニ
タに表示されるポインティングデバイスも備えている。
この場合の操作部14の操作に応じた信号がシステム制御
部18に操作信号として供給される。

【００３１】システム制御部18は、たとえば CPU（Cent
ral Processing Unit:中央演算処理装置）を有する。シ
ステム制御部18には、ディジタルスチルカメラ10の動作
手順が書き込まれた ROM（Read Only Memory：読み出し
専用メモリ）がある。システム制御部18は、たとえば、
ユーザの操作に伴って操作部14から供給される情報とこ
の ROMの情報を用いて各部の動作を制御する制御信号を
生成する。システム制御部18は、生成した制御信号を信
号発生部20、あらわに制御信号の供給を示していないが
タイミング信号供給部22、前処理部32、A/D 変換部34の
他に、システムバス16を介して信号処理部36、圧縮／伸
張部38、記録再生部40およびモニタ42にも供給する。特
に、システム制御部18は、後述するタイミング信号供給
部22に対して予備の撮像と本撮像とで生成するタイミン
グ信号等が異なるように切換制御している。また、シス
テム制御部18は、後述する信号処理部36に対しても特徴
を有する各種の制御を行っている。

【００３２】信号発生部20は、システム制御部18からの
制御に応じてシステムクロックを発振器により発生す
る。信号発生部20は、このシステムクロックをタイミン
グ信号供給部22および信号処理部36に供給する。また、
システムクロックは、たとえばシステムバス16を介して
システム制御部18の動作タイミングの基準としても供給
される。そして、本実施例で信号発生部20は、信号処理
部36に供給される混合された信号電荷を電圧信号に変換
された画素データをサンプリングするサンプリング信号
が供給されている。また、信号発生部20は、サンプリン
グした画素データを用いた演算処理を行う際のクロック
や信号処理に用いるタイミング信号も信号処理部36に供
給している（図５を参照）。

【００３３】図１に戻って、タイミング信号供給部22に
は、タイミング信号発生部22a およびドライバ部22b が
備えられている。タイミング信号供給部22は、システム
制御部18の制御によって予備の撮像と本撮像とで切換制
御されることにより、異なるタイミング信号を生成し、
撮像部30に出力する。

【００３４】タイミング信号発生部22a は供給されるシ
ステムクロックを制御信号に基づいて各部を動作させる
タイミング信号を生成する回路を含む。生成するタイミ
ング信号は、たとえばトランスファシフトゲートパル
ス、垂直転送タイミング信号、および水平転送タイミン
グ信号である。これらの信号は予備の撮像と本撮像とで
供給のタイミングや周波数を変更することが一般的に行
われる。

【００３５】ただし、本実施例の予備の撮像では、基本
的に（特に、水平方向の読出しに関わる）周波数を変更
させず、そのまま用いて本撮像の場合と異なるタイミン
グで信号を供給するように変えている。この供給する信
号のタイミングの変更は、水平駆動信号に対して行う。
したがって、トランスファシフトゲートパルスおよび垂
直転送タイミング信号は本撮像時と変わらないタイミン
グ関係で供給される。このため、本撮像と予備の撮像に
おいて供給する信号を共通化できる。撮像部30には、後
述するように、G 正方RB完全市松パターンの色フィルタ
が配置された受光素子から全画素読出しをする。垂直転
送路VRには水平転送路HRへの２ライン同時読出しを行う
ように２ラインずつシフトさせる垂直駆動信号を供給す
る。すなわち、垂直駆動は、用いる色フィルタ配置の関
係から三原色RGB がすべて揃うように２ライン同時読出
しに対応した垂直転送タイミング信号をタイミング信号
発生部22a で生成し、この生成した垂直転送タイミング
信号を用いてドライバ部22b で垂直駆動信号を生成す
る。この垂直駆動は、本撮像でも同じに使うことを重視
して垂直間引きしない場合、単に１ラインずつの転送で
も構わない。垂直方向に間引きを行う場合、２ライン同
時読出しした際の色関係が保たれるように間引きする。
これにより、２ライン同時読出しした際に水平電荷転送
路に、色“BGRGBGRGBGRG”の繰返しパターンができる。

【００３６】水平駆動信号は、生成にあたり、最初に複
数個を単位に駆動させる水平駆動単位のパケット数を決
めておく。本実施例では、このパケット数n を６個にし
ている。６個のパケットにそれぞれ供給するタイミング
信号は６つの信号を一まとめに扱うことから６つのタイ
ミング信号（または生成する駆動信号）を時間経過に合
わせて順次供給する水平駆動単位信号としている。タイ
ミング信号発生部22aは、第１の水平駆動単位信号とし
て水平駆動単位の n-1＝5 パケットに連続してポテンシ
ャル井戸を形成させ、隣接する残る１パケットに障壁を
形成させる信号を生成する。この信号がドライバ部22b
を介して供給されることにより、隣接する水平駆動単位
とは区別できる。タイミング信号発生部22a は、次に第
２の水平駆動単位信号として第１の水平駆動単位信号と
逆位相関係の信号を生成する。この信号がドライバ部22
b を介して供給されることにより、５パケットに含まれ
ている信号電荷は混合され、かつ１パケット内に集めら
れる。この状態にした後、タイミング信号発生部22a は
この水平駆動単位の信号電荷を集約したパケットに対し
て６相駆動相当の駆動を行わせる第３の水平駆動単位信
号を生成する。この信号がドライバ部22b を介して水平
転送路HR内の信号電荷がすべて出力されるまで供給する
と、信号電荷の読出し時間を短縮化することができる。
また、第３の水平駆動単位信号を供給する代わりに第１
および第２の水平駆動単位信号を交互に供給するように
してもタイミング信号をまとめて印加しているので６電
極単位に信号電荷を移動させることができる。

【００３７】また、タイミング信号発生部22a は、上述
した一連の転送のうち、部分的に異なる水平転送を行わ
せる場合として、第１の水平駆動単位信号を生成した後
に、水平駆動単位の半分、すなわち３パケットずつポテ
ンシャル井戸と障壁を形成する第４の水平駆動単位信号
とこの第４の水平駆動単位信号と逆位相関係にある第５
の水平駆動単位信号とを交互に生成し、ドライバ部22b
を介して撮像部30に水平転送路HR内の信号電荷がすべて
出力されるまで供給する。これにより、従来の水平駆動
時に転送できるパケットに信号電荷を詰め込む飽和状態
を回避し、２相駆動で信号電荷読出しの高速化を図って
いる。通常の２相駆動に対して水平駆動単位を１周期で
移動させることから、６相駆動に相当する転送が行われ
る。結果的に、３倍の転送レートで信号電荷読出しが行
われることになる。

【００３８】すなわち、これは、水平転送に際して供給
された信号電荷の位置関係に着目すると、水平転送パケ
ットが従来の予備の撮像時や本撮像時の２パケットに比
べて３倍の６パケット数を単位に扱うことになる。信号
電荷を有する間の転送電極構造がたとえば３倍の電極数
を扱うことを意味する。タイミング信号発生部22a はこ
の電極数に応じて初めの位相駆動を保ちながら、信号電
荷が移動するように考慮した水平転送タイミング信号を
生成し、供給する。後述する水平転送路HRが２電極構造
を用いていることおよび２相駆動を行っていることから
６パケットの半分、すなわち３パケットずつ同相にする
タイミングが有効である。より具体的な説明は後段で行
う。

【００３９】タイミング信号発生部22a は、基本的にシ
ステム制御部18の制御により撮像のモードに応じてタイ
ミング信号を生成し、この生成したタイミング信号を図
１に示すように各部に出力するとともに、ドライバ部22
b にも供給する。ドライバ部22b は、各タイミングで供
給されるタイミング信号を重畳させて駆動信号を生成し
ている。ドライバ部22b は前述した光学レンズ系12のズ
ーム調節機構およびAF調節機構の他、絞り調節機構24お
よび撮像部30にも駆動信号をそれぞれ供給する。ドライ
バ部22b もシステム制御部18により直接的に制御させる
ようにしてもよい。また、システム制御部18はドライバ
部22b に対して、たとえば読み出したくない列のフィー
ルドシフトゲートパルスの駆動信号への重畳を禁止する
ようにしてもよい。

【００４０】絞り調節機構24は、被写体の撮影において
最適な入射光の光束を撮像部30に供給するように入射光
束断面積（すなわち、絞り開口面積）を調節する機構で
ある。絞り調節機構24にもドライバ部22b から駆動信号
が供給される。この駆動信号は、前述したシステム制御
部18からの制御に応じて動作させるための信号である。
この場合、システム制御部18は、図示しないが、撮像部
30で光電変換した信号電荷を基にAE（Automatic Exposu
re :自動露出）処理として絞り・露光時間を算出してい
る。絞り調節機構24には、この算出した値に対応する制
御信号が供給されたタイミング信号発生部22a からの信
号に応じた駆動信号がドライバ部22b から供給される。

【００４１】撮像部30は光電変換する撮像素子を光学レ
ンズ系12の光軸と直交する平面が形成されるように配置
する。また、撮像素子の入射光側には、個々の撮像素子
に対応して光学像の空間周波数をナイキスト周波数以下
に制限する光学ローパスフィルタ26と一体的に色分解す
る色分解部28の色フィルタCFが一体的に配設される。本
実施例では単板方式の色フィルタを用いて撮像する。色
フィルタCFの種類等については後段でさらに詳述する。
撮像素子には、 CCD（Charge Coupled Device:電荷結合
素子）や MOS（Metal Oxide Semiconductor:金属酸化型
半導体）タイプがある。撮像部30は、供給される駆動信
号に応じて光電変換によって得られた信号電荷を予備の
撮像と本撮像とそれぞれのモードに合わせて読み出す。
予備の撮像では、複数の画素データ単位に混合した信号
電荷を出力する。

【００４２】本実施例では画素ずらしした、いわゆるハ
ニカム配置していること、および色フィルタパターンに
色フィルタR, G, B のうち、色G の色フィルタを正方格
子状に配し、これら格子の中心に配する色R, Bの色フィ
ルタを完全市松状に配したパターンを形成している。こ
の用いている色フィルタ配置パターンをG 正方（格子）
RB完全市松パターンと呼ぶ（図２を参照）。信号電荷の
読出しは、このパターンを考慮して信号電荷の混合や個
々の信号電荷の２ライン同時読出し等が行われる。

【００４３】図１に戻って、前処理部32には、図示しな
いがCDS （Correlated Double Sampling: 相関二重サン
プリング；以下CDS という）部が備えられている。CDS
部は、たとえば、CCD 型の撮像素子を用いて、基本的に
その素子により生じる各種のノイズをタイミング信号発
生部22a からのタイミング信号によりクランプするクラ
ンプ回路と、タイミング信号により信号電荷をホールド
するサンプルホールド回路を有する。CDS 部は、ノイズ
成分を除去してA/D 変換部34に送る。A/D 変換部34は、
供給される信号電荷というアナログ信号の信号レベルを
所定の量子化レベルにより量子化してディジタル信号に
変換するA/D 変換器を有する。A/D 変換部34は、タイミ
ング信号発生部22a から供給される変換クロック等のタ
イミング信号により変換したディジタル信号を信号処理
部36に出力する。

【００４４】信号処理部36には、予備撮像処理部36a お
よび本撮像処理部36b が備えられている。予備撮像処理
部36a には、複数の画素データを単位に混合した信号電
荷をディジタル化した混合画素データが供給される。予
備撮像処理部36a には、供給される混合画素データを複
数個、たとえば３個ずつ加算するとともに、次の加算に
際して２個混合画素データをシフトさせた位置の混合画
素データを加算開始位置にして加算処理を行う輝度信号
算出機能部360aと、供給される相前後する混合画素デー
タの差分 (R-G), (B-G) を求めて、この求めた値にそれ
ぞれ４つの係数を乗算した値の差分値を、(R-Y), (B-Y)
として算出する色差信号算出機能部362aとが備えられて
いる（図３を参照）。より詳細な計算式の関係について
は後段で説明する。予備撮像処理部36a は、演算処理に
よる直接的なマトリクス処理を行っている。

【００４５】本撮像処理部36b には、具体的に図示しな
いが得られた画像をより一層高画質化するためにガンマ
補正部360b（図６を参照）、輝度データ生成機能部、輝
度データ補間機能部、高解像度プレーン補間機能部、お
よび色差マトリクス処理部362bが含まれる。ガンマ補正
部360bには、色の補正を行うガンマ補正回路や自動的に
ホワイトバランスの調整を行うAWB (Automatic White B
alance）回路等がある。特に、ガンマ補正部360bは、 R
OM（Read Only Memory）に供給されるディジタル信号と
このディジタル信号に対応して出力する補正データとを
組にした複数のデータセットの集まりであるルックアッ
プテーブルを用いる。ガンマ補正部360bは、この配置に
限定されるものでなく、後段に設けてもよいが、この位
置に配することにより、設けるルックアップテーブルの
個数が最小で済む。これら一連のデータ補正においても
タイミング信号発生部22a からのタイミング信号に応じ
て供給される。ガンマ補正部360bは、この処理した補正
データを輝度データ生成機能部（図示せず）に出力す
る。

【００４６】輝度データ生成機能部はシステム制御部18
の制御により動作する。輝度データ生成機能部は、たと
えば色の配置を考慮した重み付け演算を行うことにより
受光素子の位置する画素での輝度データY を生成し、輝
度データ補間機能部に出力する。輝度データ補間機能部
は、供給される輝度データY の間にある仮想画素の位置
における輝度データの補間生成を行う演算機能部であ
る。輝度データ補間機能部は、プレーンの輝度データY_h
を生成し、高解像度プレーン補間機能部（図示せず）に
供給される。高解像度プレーン補間機能部は、プレーン
の輝度データY_hとデータ補正した三原色R, G, B の画素
データを入力し、これらのデータを用いてR プレーンデ
ータ、G プレーンデータおよびB プレーンデータを生成
する演算機能部である。高解像度プレーン補間機能部
は、生成した三原色RGB のプレーンデータを色差マトリ
クス処理部362bに出力する。高解像度プレーン補間機能
部には、これらの信号処理して得られた画像データを格
納するとともに、非破壊読出し可能なメモリがそれぞれ
備えられている。高解像度プレーン補間機能部はプレー
ン補間に用いる画素データを読み出して画素データの算
出を行う。このような処理を経た画素データが色差マト
リクス処理部362bに供給される。上述した処理は図示し
ないが図６に示す色差マトリクス処理部362bは、供給さ
れる三原色RGB のそれぞれR プレーンデータ、G プレー
ンデータおよびB プレーンデータを用いて、画像表示に
用いる形式、すなわち輝度データY 、色差データ(R-Y),
(B-Y)に変換する。これらの出力形式のデータは、各色
に定めた混合割合を乗算し演算することから得られる。
混合割合を決める係数は、従来からの値を用いる。この
変換した３つのデータに各帯域を含み折返し歪が生じな
いカットオフ周波数に設定してアンチエリアシング処理
を施す。このうち、輝度データY をアパーチャ調整部に
送って、輝度データY の周波数の高域を持ち上げる。こ
れにより、画像の輪郭が強調される。このようにして色
差マトリクス処理部362bは、輝度データY 、色差データ
(R-Y), (B-Y)を圧縮／伸張部38およびモニタ42に出力す
る。色差マトリクス処理部362bは、モニタ42に撮像した
画像をシステムバス16を介して供給する。

【００４７】このように構成して信号処理部36は、受光
素子の画素データを用いて、この際にたとえば、相関の
大きい方の画素データから輝度データY および色差デー
タを生成して圧縮／伸張部38およびモニタ42に出力す
る。

【００４８】圧縮／伸張部38は、たとえば、直交変換を
用いたJPEG（Joint Photographic Experts Group）規格
での圧縮を施す回路と、この圧縮した画像を再び元のデ
ータに伸張する回路とを有する。圧縮／伸張部38は、シ
ステム制御部18の制御により記録時には圧縮したデータ
をシステムバス16を介して記録再生部40に供給する。ま
た、圧縮／伸張部38は、前述と同様にシステム制御部18
の制御により信号処理部36からのデータをスルーさせ、
システムバス16を介してモニタ42に供給させてもよい。
圧縮／伸張部38が伸張処理を行う場合、逆に記録再生部
40から読み出したデータをシステムバス16を介して圧縮
／伸張部38に取り込んで処理する。ここで、処理された
データもモニタ42に供給して表示させる。

【００４９】記録再生部40は、記録媒体に記録する記録
処理部と、記録媒体から記録した画像データを読み出す
再生処理部とを含む（ともに図示せず）。記録媒体に
は、たとえば、いわゆる、スマートメディアのような半
導体メモリや磁気ディスク、光ディスク等がある。磁気
ディスク、光ディスクを用いる場合、画像データを変調
する変調部とともに、この画像データを書き込むヘッド
がある。モニタ42は、システム制御部18の制御に応じて
システムバス16を介して供給される輝度データおよび色
差データまたは三原色RGB のデータを画面の大きさを考
慮するとともに、タイミング調整して表示する機能を有
する。液晶表示のようなモニタを用いてムービー表示す
る場合、たとえば、予備の撮像において受光素子、すな
わち画素を水平方向の画素数に対して1/3 間引きして得
られた画像を表示させる。

【００５０】図１に示すディジタルスチルカメラ10は、
このように構成して高画素化した撮像部30を有していな
がら予備の撮像と本撮像とを切り換えて制御してそれぞ
れの撮像に応じた適切な撮像を行っている。すなわち、
予備の撮像では高速な信号読出しを行って本撮像の露光
条件等の設定を迅速に行わせ、本撮像では全画素読出し
を行って、画像全体の画質を高める撮影が行われる。

【００５１】さらに、撮像部30と色分解部28に用いる色
フィルタCFについて説明する。図２は、撮像部30の撮像
面およびドライバ部22b からの垂直転送駆動信号V1〜V8
を印加する位置関係を示している。撮像部30は、これま
で述べてきたように、入射する光を光電変換する受光素
子PDに隣接した受光素子PDが垂直方向および水平方向に
ずらされて２次元配置された受光部30a と、この受光部
30a の前面に形成された開口部APを迂回するように配置
され、かつ受光素子PDから予備の撮像モードおよび本撮
像モード時における信号を取り出す電極ELと、この電極
ELを介して供給される信号を受光部30a の垂直方向に順
次転送する垂直転送レジスタVRと、垂直転送レジスタVR
に対して直交する方向、すなわち水平方向に信号を転送
する水平転送レジスタHRとを備えている。

【００５２】垂直転送レジスタVRは、供給される垂直転
送駆動信号V1〜V8に応じて信号を転送している。すなわ
ち、垂直転送レジスタは１受光部あたり４電極構造にな
っている。また、１受光部領域の水平隣接領域は２電極
構造で前述したように画素ずらしに対応するように構成
されている。すなわち、これに対応して水平転送レジス
タHRも２電極構造単位になっている。本実施例の撮像部
30に形成された開口部APは、六角形のハニカム形状に形
成する。開口形状は、一般的に正方格子であるがこの形
状は、感度を向上させるとともに、垂直転送レジスタの
幅を同じにして転送効率を低下させないようにする条件
を満たせばよい。このことから判るように形状は、多角
形でもよく、この他の例としては、正方格子を45°回転
させた開口形状として、たとえば、菱形等があり、さら
に八角形等にしてもよい。

【００５３】開口部APは、図２に示すように各開口部AP
を覆う色フィルタCFの直下にそれぞれ対応して配置され
る受光素子PDの間隔を各方向毎の画素ピッチPPとすると
き、開口部APの配列は、一列毎に垂直方向にあるいは一
行毎に水平方向に画素ピッチPP分だけ移動させた２次元
配置になっている。四角形以上の多角形を用いる場合、
開口形状に合わせて開口部APを隙間なく、隣接する開口
部APが稠密な配置に配置にさせてもよい。このような場
合、配置する上での画素ピッチPPは半ピッチのずらしで
もよい。図２のように六角形の場合、稠密な配置は、水
平・垂直方向とも上述した画素ピッチPPの半分だけずら
した配置（｜PP｜/2）により形成できる。このように稠
密な配置を得るには開口部APの形状に依存する。

【００５４】次に本実施例の特徴である予備の撮像（レ
リーズシャッタの半押し操作時）における動作を説明す
る。図２の撮像部30は、高速読出しを行う予備の撮像時
の状態を示している。この図が示す状態に至る前に、ま
ず、受光素子PDすべてから信号電荷を読み出す。この読
出しのため、タイミング信号供給部22のタイミング信号
発生部22a は垂直駆動信号V1, V3, V5, V7だけに生成し
たフィールドシフトゲートパルスを供給する。この供給
を受けてこのパルスが重畳した垂直駆動信号V1, V3, V
5, V7を電極ELに供給することにより、フィールドシフ
トゲートがオン状態になる。この結果、受光素子PDから
本撮像時と同様に全画素の信号電荷が垂直転送路VRに読
み出される。読み出された信号電荷は、ドライバ部22b
から信号線を介して垂直転送路VRに供給される４相の垂
直駆動信号により水平転送路HRに向かって転送される。
図２の状態は、垂直転送路VRのパケットを２段転送して
水平転送路HRに信号電荷を送った状態である。この色フ
ィルタ配置では、画素ずらししていることから、２ライ
ンずつ信号電荷を読み出す、２ライン同時読出しを行う
垂直転送しても異なる色が混じることなく、１水平転送
路HRに揃えることができる。このため、水平転送は、２
ライン毎に行われる。水平転送を行うにあたり、図２に
示すように水平転送路HRには、各パケットに水平駆動信
号H1〜H6が供給されている。

【００５５】２ライン同時読出しを行って水平転送路HR
に信号電荷を供給すると、水平転送路HRには、色“B,_,
G,_,R_,G,_,B,_,G,・・・”の位置関係に信号電荷が配され
ることになる。ここで、“_ ”は、信号電荷のない空き
パケットを表している。水平転送路HRは、実際２電極構
造である。

【００５６】ところで、各パケットに供給される水平駆
動信号H1〜H6のうち、図４(a) に示す水平駆動信号H1〜
H5（第１の水平駆動単位信号）はすべて同相の信号を供
給し、図４(b) に示す水平駆動信号H6（第２の水平駆動
単位信号）だけ水平駆動信号H1〜H5と逆相の信号を供給
する。この結果、水平転送路HRには、図４(c) に示す３
つの信号電荷を１つのポテンシャル井戸に色の区別なく
入れる大きなポテンシャル井戸が形成される。この形成
によって３つの信号電荷を単位に信号電荷が混合され
る。このとき、水平駆動信号H6の印加されたパケットに
障壁が形成されるので、信号電荷の混合が３つの信号電
荷単位に区切られる。

【００５７】次に、水平駆動信号H1〜H5と水平駆動信号
H6との位相関係が逆になることから、ポテンシャル井戸
は図４(d) に示すように１つのパケットにまとめられ
る。これにより、水平転送路HRには、混合した信号電荷
が“(BGR)_,_,_,_,_,(GBG),_,_,_,_,_,(RGB),_,_,_,_,
_,(GRG),_,_,_,_,_,(BGR),_,_,_・・・ ”という位置関係
で混合される。ここで、この信号電荷の配置を見ると、
６パケット毎に信号電荷があるので、以後、この１パケ
ットの信号電荷を１周期で６電極分矢印A の方向へ転送
させる水平駆動信号を供給する。供給する水平駆動信号
（第３の水平駆動単位信号）としては、たとえば、上述
した図４(a), (b)を供給してもよい。通常６相駆動では
1/6 周期で１電極分、（１パケット分）転送されるから
１周期では６電極（パケット）分の転送ができるので、
６相駆動と同等の転送レートで転送が行われることがわ
かる。元々行っていた２相駆動を６相駆動と同等の転送
ができることから、読出し周波数を変えることなく転送
レートは３倍に上がることになる。また、供給する周波
数を上げて６相駆動させても同様の転送を行わせること
ができる。

【００５８】この混合した後の信号電荷を転送させる方
法は、上述した方法に限定されるものでなく、図４(c)
のポテンシャルを形成した後、水平駆動信号H4, H5, H6
がレベル「L 」になるようタイミング信号発生部22a で
生成した水平タイミング信号をドライバ部22b を介して
供給する。これにより、６個のパケットのうち、ポテン
シャル井戸と障壁との関係が半分ずつにパケットが分け
られる。以後、水平駆動信号H1, H2, H3は水平駆動信号
H4, H5, H6と逆相の位相関係で水平駆動信号が供給され
ると、水平駆動信号が変化するT/2 秒間隔（半周期）毎
に連続した３パケットに印加する水平駆動信号が位相反
転するので、信号電荷を運ぶパケットを３つずつ矢印A
方向に移動させることになる。

【００５９】このように水平駆動信号が時間経過にとも
なって供給されると、ポテンシャルは矢印A 方向に信号
電荷を1/2 周期毎に運ぶことから、結果的に、この場合
も前述したように読出し周波数の変更を行うことなく、
かつ２相駆動を維持しながら、水平駆動信号の供給タイ
ミングを変えるだけで、水平転送路HRに読み出した信号
電荷を３倍の転送レートで読み出すことができる。たと
えば、表示装置における最大の規格UXGA（Ultra eXtend
ed Graphics Array ）の水平方向に1600画素、垂直方向
に1200画素の情報量を有している撮像部では、予備の撮
像において読出しがほぼ533 画素程度となり、VGA (Vid
eo Graphics Array ) の640 画素に足りない。しかしな
がら、さらに撮像部30の高画素化が望まれていることか
ら、このような水平方向の間引き高速読出しは今後のこ
とを鑑みて非常に有効な技術である。また、本実施例で
は受光素子PDすべて全画素読出しする場合を考察した
が、これまで行われていたように垂直方向に間引くとよ
り一層読出しを短縮化する個とができる。この場合、垂
直駆動信号の供給先を同じにすることが望ましい。これ
は、後段で行われる信号処理の色に関係するからであ
る。

【００６０】このようにして予備の撮像モードにおいて
水平方向に少なくとも、1/3 間引きを実現させることが
でき、読出し周波数を変えなくても信号電荷の読出し時
間の短縮化を図ることができる。

【００６１】これに対して、これまで行われていた撮像
部30からの信号読出しを比較例として挙げて説明する。
ここで、撮像部30の構成は全く同じである（図３を参
照）。本実施例とは、信号電荷の水平駆動が相違してい
る。図４(e), (f)と互いに逆位相関係にあるタイミング
信号が水平駆動信号の偶数と奇数の駆動信号に供給され
ている。すなわち、水平駆動信号H1, H3, H5と水平駆動
信号H2, H4, H6である。これら２種類の駆動信号が供給
されると、水平転送路HRには、図４(g) のポテンシャル
および障壁が１パケット毎に形成される。位相を1/2 進
める駆動を行うと、水平転送路HRは、図４(h) に示す位
置に信号電荷を1 パケット分転送する。撮像部30の各受
光素子PDからの信号電荷読出しは、水平方向の間引きが
行えず、基本的に本撮像と予備の撮像モードで同じあ
る。ただし、これまで予備の撮像において垂直方向の間
引きを1/2, 1/4等の間引きを行って信号電荷の読出しに
おける時間短縮を図ってきている。タイミング信号発生
部22a は1/2 間引き読出しする場合、フィールドシフト
ゲートパルスを垂直駆動タイミング信号に供給し、ドラ
イバ部22b でこれらの信号を重畳して垂直駆動信号V1,
V3またはV5, V7を生成する。信号電荷を受光素子PDから
読み出す場合、ドライバ部22b はこの垂直駆動信号V1,
V3, または V5, V7 を転送電極EL（フィールドシフトゲ
ート）に印加する。この印加により、フィールドシフト
ゲートパルスが重畳された垂直駆動信号の印加された転
送電極ELを介して1/2 に間引いて信号電荷を読み出す。
読み出された信号電荷は、水平転送路HRで予備の撮像で
も三原色RGB が要求されるとき、２ライン同時読出しが
行われる。単に、ライン毎の読出しを行うと、それぞれ
色R,Bと色G だけの水平ライン読出しとなる。このた
め、三原色RGB が１ラインに揃わないので、信号処理に
おける補間を適切に行えないことになる。そこで行われ
る２ライン同時読出しした水平転送路HRでの状態が図２
の状態である。水平転送路HRの各パケットにはそれぞ
れ、水平駆動信号H1〜H6が供給されている。水平転送路
HRは、１パケット分を障壁に用いて信号電荷を転送する
２電極構造を用いている（図２を参照）。

【００６２】一般的に、水平転送路HRの信号電荷を転送
する場合、電極構造に対応して図４(g), (h)に示すよう
に２相駆動が行われる。一方の相の水平駆動信号が水平
駆動信号H1, H3, H5であり、他方の水平駆動信号が水平
駆動信号H2, H4, H6である。水平駆動信号H1, H3, H5を
印加することにより、生成されるポテンシャル井戸は、
図４(g) のように形成される。次に、水平駆動信号H2,
H4, H6が印加されると、ポテンシャル井戸は，１パケッ
ト分だけ移動する( 図４(h) を参照）。このような手順
を繰り返して２ライン分の信号電荷が１ライン分として
水平転送路HRから読み出される。この信号読出しは水平
方向の間引きを何等考慮されていないので高速読出しを
行う際に要する時間が本実施例に比べて本撮像と同様に
読み出して３倍かかることになる。

【００６３】なお、仮に奇数列または偶数列の一方を読
み出す信号電荷読出しを行う場合、カラー液晶表示に読
み出した画素データには使えないが、たとえば測光に色
G だけを用いて行っても水平方向に1/2 間引きすること
しかできない。この場合、２倍の水平駆動レートにまで
しか水平転送レートを上げられない。

【００６４】ところで、予備の撮像ではこのように画質
優先仕様によって読出し所要時間がかかると、操作上問
題が生じる。たとえば、予備の撮像が遅いと、撮りたい
タイミングの画像のシーンがあっても、本撮像までの撮
影条件等を設定できなくなることから極端な場合、撮影
待機状態となってしまう。

【００６５】このように動作させることによって信号電
荷を従来に比べて高速に読み出すことを実現している
が、得られる信号電荷は混合した信号電荷である。読み
出した信号電荷に前処理部32でノイズ除去等を施し、A/
D 変換部34で混合した画素データに変換されている。こ
の変換された画素データを用いてモニタ42に表示しても
混色のため良好な画像を得ることができない虞れがあ
る。

【００６６】そこで、信号処理部36の予備撮像処理部36
a にこの混合した画素データを供給する（図１および図
３を参照）。予備撮像処理部36a は、システム制御部18
によりイネーブル状態にされている。予備撮像処理部36
a には、１パケットに混合した画素データが矢印A 方向
の順に供給される（図５(a) を参照）。画素データは<>
内の番号で各パケットを表す。本実施例の輝度信号算出
機能部360aはパケット<2> から３パケット分の画素デー
タを加算して

【００６７】

【数１】 <2>+<3>+<4> ＝(B+2G)+(R+B+G)+(R+2G) ＝2R+5G+2B ・・・(1) を算出している。同様に、次の輝度データは、<4> を起
点に３パケット、すなわち<4>, <5>, <6> を用いてい
る。さらに次の輝度データは、<6> を起点に３パケット
から算出する。このように輝度データは３パケットを用
いながら、用いた３パケットのうち、２パケット分シフ
トさせた最後の１パケットを次の輝度データ算出におけ
る最初パケットとして用いる。この場合、必ず１パケッ
ト分の画素データを重複読出しする関係を用いて算出し
ている（図５(b) を参照）。この読出しにより、式(1)
に示すように輝度データは2R+5G+2B＝2(R+B+G)+3G で表
す。

【００６８】なお、三原色RGB それぞれに乗算する係数
には、色フィルタの感度比を適用してもよい。

【００６９】また、色差データは色差信号算出機能部36
2aで行う。色差信号算出機能部362aにも輝度信号算出機
能部360aと同様に混合した画素データが供給されてい
る。色差信号算出機能部362aでは、相前後するパケット
の差分を用いて(R-G), (B-G)を算出する。差分(R-G) は
式(2a), (2b)

【００７０】

【数２】 (R-G)₁₂ ＝<1> −<2> ・・・(2a) (R-G)₃₂ ＝<3> −<2> ・・・(2b) に示すように３パケットの両端に位置するデータのそれ
ぞれから真中のデータを引いて求めている。換言する
と、差分（B-G)は２パケット分シフトさせながら、すな
わち差分(R-G) の算出に用いたパケットと１つ分重複さ
せて、３パケットの両端に位置するデータのそれぞれか
ら真中のデータを引いて求めている。これが式(3a), (3
b)

【００７１】

【数３】 (B-G)₃₄ ＝<3> −<4> ・・・(3a) (B-G)₅₄ ＝<5> −<4> ・・・(3b) である。添字は用いたパケットを表している。

【００７２】色差データ(R-Y), (B-Y)は、求めた差分デ
ータに係数を乗算した値の差分から算出する。この計算
式は、式(4a), (4b)

【００７３】

【数４】 R-Y ＝0.7(R-G)₁₂−0.11(B-G)₃₄ ・・・(4a) B-Y ＝0.89(B-G)₃₄ −0.30(R-G)₁₂ ・・・(4b) から算出できる。

【００７４】このように水平方向に混合することにより
水平間引きして高速に読み出すとともに、信号電荷を画
素データに変換して、ほぼ直接的に供給された画素デー
タに基づいて算出した近似的な輝度データおよび色差デ
ータが信号処理部36からモニタ42に出力される。これら
の信号を用いてモニタ42に表示させても混合した画素デ
ータをそのままモニタ表示する場合よりも高画質に画像
表示させることができる。

【００７５】この水平方向に混合して水平方向の間引き
を行うことにより、信号電荷の読出しを高速化を行って
いる。混色した画素データを用いてもより一層の高画質
な画像を表示させるように三原色RGB を正確に得る予備
撮像処理部36a の他の実施例について構成および動作を
説明する。混合した画素データは、図５(a) に示した関
係で供給されている。この場合、予備撮像信号処理部36
a には、サンプル保持部364a、マトリクス部366a、ガン
マ補正部360bおよび色差マトリクス部362bが備えられて
いる。この中で、ガンマ補正部360bおよび色差マトリク
ス部362bは、本撮像処理部36b の構成を共通化して用い
る。これにより、構成の簡略化を図る。このために、図
示しないがマトリクス部366aとガンマ補正部360bとの
間、およびガンマ補正部360bと色差マトリクス部362bと
の間に本撮像と予備の撮像で供給される画素データを切
り換える選択スイッチが設けられている。予備撮像処理
部36a は選択スイッチも含めてシステム制御部18により
制御されている。

【００７６】サンプル保持部364aには、供給されるパケ
ットを連続３つずつの単位でサンプリングするサンプル
ホールド回路3640a, 3642a, 3644a が含まれる。サンプ
ル保持部364aは、たとえば、図４(a) のパケット<1> を
起点にサンプリングを開始する。タイミングは、信号発
生部20から供給されている。サンプルホールド回路3640
a, 3642a, 3644a は、それぞれ、連続３パケットのう
ち、３番目、１番目、２番目に供給される画素データを
サンプルホールドする。サンプルホールド回路3640a, 3
642a, 3644a にサンプルホールドした画素データは、そ
れぞれ三刺激値X,Y, Z という変数で表す。サンプル保
持部364aは、連続する３パケット単位に保持した画素デ
ータをマトリクス部366aに出力する。

【００７７】マトリクス部366aは、供給される三刺激値
X, Y, Z に基づいて三原色RGB を求めるマトリクス演算
が行われるRGB マトリクス処理機能を有している。演算
は後述する計算式に基づいて行う。算出したRGB データ
は、ガンマ補正部360bに供給される。供給されたRGB デ
ータは、ガンマ補正部360bの、たとえばルックアップテ
ーブルに書き込まれているデータにより補正されて色差
マトリクス部362bに供給される。

【００７８】色差マトリクス部362bは、補正したRGB デ
ータに基づいて輝度データ Y, 色差(R-Y), (B-Y)を生成
する回路または演算機能部を有している。マトリクス部
366a、ガンマ補正部360bおよび色差マトリクス部362bに
は信号発生部20からの信号が供給されている。これらの
各部は、システム制御部18の制御を受けて、この供給さ
れる信号のタイミングに応じて動作している。

【００７９】なお、本撮像処理部36b が、ガンマ補正部
360bの処理後もRGB データをそのまま供給して高域輝度
信号Y_Hを生成させる動作を行っている場合、色差マトリ
クス部362bからの輝度データY を低域輝度信号Y_Lとし
て、図示しないが両信号を合成させるようにして帯域の
延びた輝度信号Y を生成することができる。

【００８０】このように構成して混合した画素データか
ら三原色RGB データを正確に復元しこれらのデータに基
づいて画像データ（輝度・色差）を生成してモニタ42に
出力させることができる。

【００８１】この構成に基づく動作を簡単に説明する。
信号処理部36の予備撮像処理部36aではサンプル保持部3
64aが連続３パケットずつサンプリングホールドする。
サンプルホールドする混合した画素データと三刺激値X,
Y, Z との関係は、式(5a),(5b), (5c)

【００８２】

【数５】 X ＝R ＋2G ・・・(5a) Y ＝R ＋G ＋B ・・・(5b) Z ＝B ＋2G ・・・(5c) である。これらがマトリクス部366aに供給されると、三
原色RGB は、式(6a), (6b), (6c)

【００８３】

【数６】 R ＝(X＋2G−2Z) ／3 ・・・(6a) G ＝(X＋Z −Y)／3 ・・・(6b) B ＝(Z＋2Y−2X) ／3 ・・・(6c) により得られる。算出した三原色RGB はガンマ補正部36
0bで補正が施される。さらに補正したRGB データが色差
マトリクス部362bで三原色RGB データに対して通常マト
リクス変換に用いる係数を用いて輝度データY 、および
色差データ(R-Y),(B-Y)を容易に生成する。

【００８４】なお、本実施例では、G 正方RB完全市松パ
ターンを用いて説明したが、色パターンに限定されるも
のでなく、前述した水平転送路HRにおける色の繰返しパ
ターンが得られる色フィルタ配置であれば、たとえば、
縦ストライプのパターンが色RGBGRBG・・・や補色ストライ
プの色フィルタを用いても同様な効果を奏することがで
きる。

【００８５】このように動作させることにより、信号電
荷を混合して水平間引き読出しして読出し時間の短縮化
を図るとともに、混合した画素データから３つの信号電
荷における三原色RGB データを求め、得られた三原色RG
B データを基に輝度データY、色差データ(R-Y), (B-Y)
が得られるので、高速に信号を読み出すことによる画質
劣化を避けることができる。

【００８６】以上のように構成することにより、いわゆ
るハニカム配置のディジタルスチルカメラ10において、
通常の信号電荷読出しと同様に信号電荷を受光素子から
読み出し、垂直転送路を垂直転送して、水平転送路での
転送において信号電荷の色を考慮せず、混合した信号電
荷を出力することで、信号電荷の読出しを従来の読出し
に比べて時間短縮することができる。具体的には、G 正
方RB完全市松パターンでは読み出した信号電荷を水平転
送する際に５つのパケットが同じポテンシャル（井戸）
を形成するように水平駆動信号を供給することによっ
て、読出し周波数を変えることなく、２相駆動でありな
がら、６相駆動と同等の読み出しを行うことができる。
このとき、水平転送レートは３倍にすることができる。
このような駆動による信号読出しを行うことによって高
画素化した撮像部30を用いても予備の撮像の影響により
本撮像のタイミングを外すような操作上の問題等を回避
することができるようになる。

【００８７】そして、読み出した画素データが混色を示
しているので、混色による画像の品質低下を改善するよ
うに信号処理を施して近似またはまたは所定の範囲内で
の正確な信号の復元することにより、モニタに供給する
ムービー表示の画像を高画質に提供できる。したがっ
て、高画素化された撮像部を有しても予備の撮像時に高
画質な画像を迅速に提供するできるので、ユーザにカメ
ラ操作性の違和感を与えることなく操作させることがで
きる。

【００８８】

【発明の効果】このように本発明の固体撮像装置によれ
ば、信号供給手段から供給される信号を受けて行う予備
撮像において得られた信号電荷を混合して、水平電荷転
送路に供給された電荷を間引いた状態と同じ状態にして
信号電荷を読み出すことにより、実質的な転送レートの
向上を図っている。具体的には信号供給手段からタイミ
ング調整された水平駆動信号により間引きして得られた
画素データをそのままの周波数で読み出して、画素の送
出レートを３倍以上にして出力しているので、高画素化
した撮像手段を用いても予備の撮像の影響により本撮像
のタイミングを外すような操作上の問題等を回避するこ
とができる。そして、この混合した信号電荷に基づいて
ディジタル化されたデータに画像信号生成手段で演算処
理を施し水平方向に間引きして混合した信号からの近似
または水平方向の所定の範囲内での複数の信号電荷の代
表的な三原色RGB の色を得て予備撮像における輝度信号
および色差信号を生成して信号電荷読出しの時間短縮化
および色の改善を近似またはまたは所定の範囲内での正
確な信号の復元によって行うことにより、混色で信号電
荷を読み出しても高画質な画像を提供することができ
る。これにより、高画質な画像およびユーザに違和感を
与えることのない操作性の両方を提供することができ
る。

【００８９】また、本発明の信号読出し方法によれば、
水平電荷転送路に供給する水平駆動信号のタイミングの
調整を行って、読み出された信号電荷のいくつかを混ぜ
合わせることにより、水平方向に見た複数の信号電荷を
１つで表して間引きした状態と同じ状態を作って、この
状態の信号電荷に対する水平駆動の速度を改善するタイ
ミングの調整をしながら、転送させて、読出し周波数を
変えることなく、タイミングを調整するだけで信号電荷
の水平方向の読出し時間の短縮化を図っることができ
る。これにより、高画素化した撮像手段を用いても予備
の撮像の影響により本撮像のタイミングを外すような操
作上の問題等を回避することができる。

【００９０】さらに、本発明の信号処理方法によれば、
水平方向に間引きすることにより読出し時間の短縮化を
図り、間引きに応じて得られる画素データがたとえ混合
した画素データであっても、この画素データに基づいて
信号処理を施すことにより、この撮像の画像における画
像成分を表す輝度信号および色差信号を近似または所定
の範囲内での正確な信号の復元を行うことができる。こ
れにより、高画質な画像およびユーザに違和感を与える
ことのない操作性の両方を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の固体撮像装置を適用したディジタルス
チルカメラの概略的な構成を示すブロック図である。

【図２】図１のディジタルスチルカメラにおける撮像部
を入射光側から見た撮像平面を示すとともに、撮像にお
ける水平転送の信号電荷の位置関係および水平駆動信号
の供給位置の関係を示す模式図である。

【図３】図１の信号処理部における予備撮像処理部の概
略的な構成を示すブロック図である。

【図４】図２の撮像部における本実施例と従来の水平転
送路に供給する水平駆動信号の位相および水平駆動信号
により生成されるポテンシャル井戸の関係を比較するタ
イミングチャートである。

【図５】図１の予備撮像処理部における直接的な輝度デ
ータおよび色差データの演算の手順を示すタイミングチ
ャートである。

【図６】図１の予備撮像処理部の他の実施例における概
略的な構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

10 ディジタルスチルカメラ 12 光学レンズ 14 操作部 18 システム制御部 22 タイミング信号供給部 30 撮像部 32 前処理部 34 A/D 変換部 36 信号処理部 38 圧縮／伸張部 42 モニタ 22a タイミング信号発生部 22b ドライバ部 36a 予備撮像処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C065 AA03 BB48 CC01 CC02 CC03 CC07 CC08 CC09 DD03 DD17 EE06 GG11 GG14 GG21 GG23 5C066 AA01 AA11 BA01 CA06 CA23 DA01 EE01 GA01 GA02 HA03 HA04 JA02 KE02 KE03 KM05

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光電変換する複数の受光素子を有し、該
   複数の受光素子の隣接する受光素子同士の位置が互いに
   ずれて２次元配置され、各受光素子に対して被写界から
   の入射光側に該入射光を色分解する色分解手段が配設さ
   れた撮像手段と、該撮像手段から前記複数の受光素子に
   蓄積された信号電荷に応じた信号を読み出し、該読み出
   された信号にディジタル処理を施す信号処理手段とを含
   む固体撮像装置において、 前記撮像手段は、前記複数の受光素子から得られた信号
   電荷を前記２次元配置における列に対応した垂直方向に
   転送する垂直電荷転送路と、該垂直電荷転送路に実質的
   に直交する方向に配され、該垂直電荷転送路に供給され
   た信号電荷を水平駆動信号に応動して転送する水平電荷
   転送路と、前記複数の受光素子のそれぞれと前記垂直電
   荷転送路との間に配設された転送電極とを含み、 該装置はさらに、前記転送電極に前記複数の受光素子か
   らの信号電荷を前記垂直電荷転送路に読み出す転送タイ
   ミング信号を供給して前記信号電荷を読み出させ、前記
   垂直電荷転送路に供給された垂直駆動信号に応動して該
   垂直電荷転送路の信号電荷を前記水平転送路まで転送さ
   せ、前記水平電荷転送路に供給された水平駆動信号に応
   動して該水平電荷転送路の信号電荷を転送させる場合、
   前記複数の受光素子の実質的にすべてから蓄積された信
   号電荷を読み出す本撮像と該本撮像に先行する予備撮像
   とに応じて前記信号電荷を転送させる信号供給手段と、 該信号供給手段から供給される信号を受けて行われる前
   記本撮像と前記予備撮像のうち、前記予備撮像において
   得られた信号電荷が混合され、さらに混合された信号電
   荷に演算処理を施し前記予備撮像における輝度信号およ
   び色差信号が生成される予備の画像信号生成手段とを含
   むことを特徴とする固体撮像装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、前記色
   分解手段には、原色フィルタが用いられる場合、該原色
   フィルタの配置パターンとして色G の色フィルタを正方
   格子状に配され、前記色G の色フィルタ配置の中央に位
   置する受光素子に色R または色B を交互に配され、かつ
   前記色G を介した対角に位置する色フィルタが同色にさ
   れた完全市松パターンが用いられることを特徴とする固
   体撮像装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の装置におい
   て、前記信号供給手段は、前記予備撮像において、前記
   水平転送路に形成されたパケットをｎ個の水平駆動単位
   で動作させ、該水平駆動単位の各パケットに供給される
   水平駆動タイミング信号が生成される際に、 前記水平駆動単位のうち、ｎ−１個のパケットと１個の
   パケットとが順次隣接した位置に前記信号電荷を蓄積す
   るポテンシャル井戸が形成させる水平駆動タイミング信
   号の生成を行わせるとともに、該１個のパケットの転送
   用に６相駆動に相当する駆動をもたらす水平駆動タイミ
   ング信号を生成させることを特徴とする固体撮像装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の装置において、前記信
   号供給手段は、前記水平駆動単位のうち、ｎ−１個のパ
   ケットに前記ポテンシャル井戸を形成させ、隣接した残
   る１個のパケットに障壁が形成されるタイミング信号と
   しての第１の水平駆動単位信号と、 前記ｎ−１個のパケットに含まれる読み出した信号電荷
   の数と同数のパケットに連続したポテンシャル井戸を形
   成させるタイミング信号としての第２の水平駆動単位信
   号と、 前記水平駆動単位のパケットに対して２相駆動を行う第
   ３の水平駆動単位信号とが生成され、時間経過に応じて
   順次出力されることを特徴とする固体撮像装置。
5. 【請求項５】 請求項３に記載の装置において、前記画
   像信号生成手段は、複数の混合した信号電荷をディジタ
   ル化して順次供給される混合信号が複数個ずつ加算さ
   れ、該加算により三原色RGB で表される所定の輝度信号
   が生成される輝度生成機能ブロックと、 供給される混合信号のうち、対象の混合信号と一つ前の
   混合信号との差を取って得られる第１の成分信号および
   該対象の混合信号と一つ後の混合信号との差を取って得
   られる第２の成分信号にそれぞれ２種類ずつの係数を乗
   算させて得られた値の差から２つの色差信号が生成され
   る色差生成機能ブロックとを含み、 前記輝度生成機能ブロックは、加算される混合信号が複
   数個単位にまとめられる際に、各単位のサンプリング開
   始位置が所定の個数分ずらされるとともに、結果的に各
   単位の混合信号が重複する位置関係を保ってサンプリン
   グが行われることを特徴とする固体撮像装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の装置において、前記輝
   度信号は、算出の際に加算する各混色信号に乗算する係
   数として前記色分解手段の各色フィルタの感度比が用い
   られることを特徴とする固体撮像装置。
7. 【請求項７】 請求項５に記載の装置において、前記複
   数個単位には、前記混合信号が３つで１単位とされ、各
   単位の混合信号が２個の間隔分ずらされた位置からサン
   プリングが行われることを特徴とする固体撮像装置。
8. 【請求項８】 請求項３に記載の装置において、前記画
   像信号生成手段は、複数の混合した信号電荷がディジタ
   ル化されて順次供給される混合信号に対して起点とする
   混合信号の後に供給される混合信号が複数個ずつサンプ
   ルホールドされる信号保持手段と、 該信号保持手段の保持した各混合信号に対して係数を個
   々に乗算して得られる値の総和の平均が行われて三原色
   RGB をそれぞれ生成されるマトリクス手段と、 該マトリクス手段からの三原色RGB に対してガンマ補正
   を施す補正手段と、 該補正手段で補正した三原色RGB を用いて輝度信号およ
   び色差信号が生成される色差マトリクス手段とを含むこ
   とを特徴とする固体撮像装置。
9. 【請求項９】 光電変換する複数の受光素子を有し、該
   複数の受光素子の隣接する受光素子同士の位置が互いに
   ずれて２次元配置され、各受光素子に対して被写界から
   の入射光側に該入射光を色分解する色分解手段が配設さ
   れ、前記複数の受光素子から得られた信号電荷を前記２
   次元配置における列に対応した垂直方向に転送する垂直
   電荷転送路と、該垂直電荷転送路に実質的に直交する方
   向に配され、該垂直電荷転送路に供給された信号電荷を
   水平駆動信号に応動して転送する水平電荷転送路と、前
   記複数の受光素子のそれぞれと前記垂直電荷転送路との
   間に配設された転送電極とを有する撮像手段を用意し、
   前記複数の受光素子の実質的にすべてから蓄積された信
   号電荷を読み出す本撮像に先行して行う予備撮像におけ
   る前記複数の受光素子からの信号電荷を信号として読み
   出す信号読出し方法において、該方法は、 前記転送電極を導通状態にする転送タイミング信号を供
   給して、前記複数の受光素子から信号電荷を前記垂直電
   荷転送路に読み出させ、該垂直電荷転送路に垂直駆動信
   号を供給して、前記読み出された信号電荷を前記水平電
   荷転送路まで転送させ、前記水平電荷転送路に水平駆動
   信号を供給して、前記読み出された信号電荷のいくつか
   を混ぜ合わせ、水平駆動の速度を改善するタイミングの
   調整をしながら、転送させる転送工程を含むことを特徴
   とする信号読出し方法。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の方法において、前記
    色分解に原色フィルタが用いられる場合、該原色フィル
    タの配置パターンは、色G の色フィルタを正方格子状に
    配され、前記色G の色フィルタ配置の中央に位置する受
    光素子に色Rまたは色B を交互に配され、かつ前記色G
    を介した対角の色フィルタに同色が配された完全市松パ
    ターンが用いられ、該配置パターンの原色フィルタを介
    して入射光を色分解することを特徴とする信号読出し方
    法。
11. 【請求項１１】 請求項９または10に記載の方法におい
    て、前記転送工程は、前記予備の撮像において、用意し
    た水平電荷転送路に形成されたパケットをｎ個の水平駆
    動単位で動作させる各パケットに供給する水平駆動タイ
    ミング信号は、 前記水平駆動単位のうち、ｎ−１個のパケットと１個の
    パケットが隣接して順次ポテンシャル井戸を形成させる
    信号を供給し、次に該１個のパケットに蓄積された信号
    電荷を６相駆動に相当する駆動を行わせる信号を供給す
    ることを特徴とする信号読出し方法。
12. 【請求項１２】 請求項11に記載の方法において、前記
    転送工程は、前記水平駆動単位のうち、ｎ−１個のパケ
    ットに前記ポテンシャル井戸を形成させ、残る１個のパ
    ケットを障壁にするタイミング信号としての第１の水平
    駆動単位信号を供給し、 前記ｎ−１個のパケットに含まれる読み出した信号電荷
    の数と同数のパケットが連続したポテンシャル井戸を形
    成させるタイミング信号としての第２の水平駆動単位信
    号を供給し、 前記水平駆動単位のパケットに対して２相駆動を行う第
    ３の水平駆動単位信号を供給することを特徴とする信号
    読出し方法。
13. 【請求項１３】 光電変換する複数の受光素子を有し、
    該複数の受光素子の隣接する受光素子同士の位置が互い
    にずれて２次元配置され、各受光素子に対して被写界か
    らの入射光側に該入射光を色分解する色分解手段が配設
    され、前記複数の受光素子から得られた信号電荷を前記
    ２次元配置における列に対応した垂直方向に転送する垂
    直電荷転送路と、該垂直電荷転送路に実質的に直交する
    方向に配され、該垂直電荷転送路に供給された信号電荷
    を水平駆動信号に応動して転送する水平電荷転送路と、
    前記複数の受光素子のそれぞれと前記垂直電荷転送路と
    の間に配設された転送電極とを有する撮像手段を用意
    し、前記複数の受光素子の実質的にすべてから蓄積され
    た信号電荷を読み出す本撮像に先行して行う予備撮像に
    おける前記複数の受光素子から読み出した信号にディジ
    タルの信号処理を施す信号処理方法において、該方法
    は、 前記色分解手段にG 正方RB完全市松パターンが用いられ
    ている場合、前記転送電極を導通状態にする転送タイミ
    ング信号を供給して、前記複数の受光素子から信号電荷
    を前記垂直電荷転送路に読み出させ、該垂直電荷転送路
    に垂直駆動信号を供給して、前記読み出された信号電荷
    を前記水平電荷転送路まで転送させ、前記水平電荷転送
    路に水平駆動信号を供給して、前記読み出された信号電
    荷のいくつかを混ぜ合わせるタイミングの調整をしなが
    ら、転送させて水平転送する段階ですでに混合された信
    号電荷を読み出し、該混合した信号電荷をディジタル化
    して画素データにして供給し、 該画素データに基づいて該撮像の画像における画像成分
    を表す輝度信号および色差信号を生成する画像信号生成
    工程を含むことを特徴とする信号処理方法。
14. 【請求項１４】 請求項13に記載の方法において、前記
    画像生成工程は、得られた画素データを順次複数個ずつ
    加算し、該加算により三原色RGB で表される所定の輝度
    信号を生成する輝度生成工程と、 供給される画素データのうち、対象の画素データと一つ
    前の画素データとの差を取って得られる第１の差分デー
    タおよび該対象の画素データと一つ後の画素データとの
    差を取って得られる第２の差分データにそれぞれ２種類
    ずつの係数を乗算して得られた値の差から２つの色差信
    号を生成する色差生成工程とを含み、 さらに、前記輝度生成工程は、複数個単位の画素データ
    を加算して前記輝度信号を生成する際に、各単位の画素
    データを所定の個数分ずらした関係の位置からサンプリ
    ングを行うことを特徴とする信号処理方法。
15. 【請求項１５】 請求項14に記載の方法において、前記
    輝度生成工程は、算出の際に加算する各画素データに乗
    算する係数として前記色分解する際に適用する各色フィ
    ルタの感度比とすることを特徴とする信号処理方法。
16. 【請求項１６】 請求項14に記載の方法において、前記
    サンプリングは、前記画素データを３つずつまとめた複
    数個単位とし、次の複数個単位のサンプリングに際して
    各単位の画素データを２個分ずらした位置の画素データ
    から行うことを特徴とする信号処理方法。
17. 【請求項１７】 請求項12に記載の方法において、前記
    画像信号生成工程は、複数の混合した信号電荷をディジ
    タル化して順次供給される画素データに対して起点とす
    る画素データの後に供給される画素データを複数個ずつ
    サンプルホールドする信号保持工程と、 該信号保持工程の保持した各画素データに対して係数を
    個々に乗算して得られる値の総和の平均を行って三原色
    RGB をそれぞれ生成するマトリクス工程と、 該マトリクス工程で得られた三原色RGB に対してガンマ
    補正を行う補正工程と、 該補正工程で補正した三原色RGB を用いて輝度信号およ
    び色差信号を生成する色差マトリクス工程とを含むこと
    を特徴とする信号処理方法。