JP2002135793A - カラー撮像装置 - Google Patents
カラー撮像装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高精細静止画撮像用の撮像素子を用いて、動
画撮像時に適した、解像度の良好な間引き読み出しので
きるカラー撮像装置を提供する。 【解決手段】 複数の画素８を複数本の水平画素行及び
垂直画素列としてマトリクス状に配列した撮像素子２
と、前記撮像素子２の前記画素８上に配置した複数の原
色のベイヤー配列を有するカラーフィルターと、前記複
数の画素８の信号を前記カラーフィルタの前記原色に対
応して読み出す手段１３と、前記複数の画素の全てから
信号を読出すか、または前記複数の画素の一部を間引い
て信号を読み出すかを選択するモード選択手段７を有す
るカラー撮像装置において、前記複数の画素８の一部を
間引いて信号を読み出す場合、前記複数の画素８のいく
つかを加算混合して、１／（２ｎ＋１）（ｎは自然数）
本の前記水平画素行及び前記垂直画素列に間引き読出し
を行い、前記間引き読出しされる信号を前記原色のベイ
ヤー配列となるようにしたことを特徴とする。
画撮像時に適した、解像度の良好な間引き読み出しので
きるカラー撮像装置を提供する。 【解決手段】 複数の画素８を複数本の水平画素行及び
垂直画素列としてマトリクス状に配列した撮像素子２
と、前記撮像素子２の前記画素８上に配置した複数の原
色のベイヤー配列を有するカラーフィルターと、前記複
数の画素８の信号を前記カラーフィルタの前記原色に対
応して読み出す手段１３と、前記複数の画素の全てから
信号を読出すか、または前記複数の画素の一部を間引い
て信号を読み出すかを選択するモード選択手段７を有す
るカラー撮像装置において、前記複数の画素８の一部を
間引いて信号を読み出す場合、前記複数の画素８のいく
つかを加算混合して、１／（２ｎ＋１）（ｎは自然数）
本の前記水平画素行及び前記垂直画素列に間引き読出し
を行い、前記間引き読出しされる信号を前記原色のベイ
ヤー配列となるようにしたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、単板式のカラー撮
像装置に係り、特に高精細な静止画を撮像出力するとと
もに、撮像モード切替によって良好な動画を撮像出力す
る撮像素子の駆動制御構造を有するカラー撮像装置に関
するものである。
像装置に係り、特に高精細な静止画を撮像出力するとと
もに、撮像モード切替によって良好な動画を撮像出力す
る撮像素子の駆動制御構造を有するカラー撮像装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】単板式のカラー撮像装置において、高解
像度の撮像素子を有しており、高精細静止画を撮像出力
するとともに、動画像を撮像出力する撮像装置が知られ
ている。動画撮像において、動画のフレーム周波数に合
わせて撮像素子の全画素の出力を読み出す場合、撮像素
子の読み出し周波数が非常に高くなリ、消費電力の増大
や動作自体が困難となるなどの問題がある。
像度の撮像素子を有しており、高精細静止画を撮像出力
するとともに、動画像を撮像出力する撮像装置が知られ
ている。動画撮像において、動画のフレーム周波数に合
わせて撮像素子の全画素の出力を読み出す場合、撮像素
子の読み出し周波数が非常に高くなリ、消費電力の増大
や動作自体が困難となるなどの問題がある。
【０００３】このため、動画撮像時には撮像素子からの
信号を間引いて読み出し、周波数を適切にすることが行
われる。間引き読み出しを行う場合には、良好なカラー
撮像を行うためには、間引き読み出し時においても、全
画素読み出し時と同じカラー配列の信号が読み出される
ことが必要であり、その方法が、例えば特開平９−２４
７６８９号公報に開示されている。
信号を間引いて読み出し、周波数を適切にすることが行
われる。間引き読み出しを行う場合には、良好なカラー
撮像を行うためには、間引き読み出し時においても、全
画素読み出し時と同じカラー配列の信号が読み出される
ことが必要であり、その方法が、例えば特開平９−２４
７６８９号公報に開示されている。
【０００４】以下、その内容を説明する。撮像素子とし
ては、画素をマトリクス状に配列し、撮像素子の前面に
各画素に対応してベイヤー配列の原色カラーフィルタを
形成してあり、任意の画素の信号を読み出すことが出来
るいわゆるＸＹアドレス方式のものを用いる。
ては、画素をマトリクス状に配列し、撮像素子の前面に
各画素に対応してベイヤー配列の原色カラーフィルタを
形成してあり、任意の画素の信号を読み出すことが出来
るいわゆるＸＹアドレス方式のものを用いる。
【０００５】図４は、従来例のカラー撮像装置の構成図
である。図４において、被写体光を結像するための撮影
レンズ１の後方には、前面にカラーフィルタを配置し、
マトリクス状に配列した複数の画素からなる撮像素子２
が配置されている。駆動制御回路３は上記撮像素子２に
接続され、撮像素子２の駆動に必要な各種信号を供給す
る。また、上記撮像素子２の出力は、所望の画像信号に
変換するための信号処理回路４に接続される。信号処理
回路４の出力は静止画である高解像度モニタ等の高精細
出力装置５と現行放送方式のＮＴＳＣに対応したモニタ
等の動画出力装置６に接続される。
である。図４において、被写体光を結像するための撮影
レンズ１の後方には、前面にカラーフィルタを配置し、
マトリクス状に配列した複数の画素からなる撮像素子２
が配置されている。駆動制御回路３は上記撮像素子２に
接続され、撮像素子２の駆動に必要な各種信号を供給す
る。また、上記撮像素子２の出力は、所望の画像信号に
変換するための信号処理回路４に接続される。信号処理
回路４の出力は静止画である高解像度モニタ等の高精細
出力装置５と現行放送方式のＮＴＳＣに対応したモニタ
等の動画出力装置６に接続される。
【０００６】モード選択手段７は、上記信号処理回路４
と上記駆動制御回路３に接続され、静止画／動画の切り
替えを行う。ここで、静止画を選択した場合は、上記信
号処理回路４の出力信号は上記高精細画出力装置５に出
力され、動画を選択した場合には、上記信号処理回路４
の出力信号は上記動画出力装置６に出力される。モード
選択手段７により静止画が選択された場合は、駆動制御
回路３は間引かずに読み出せるように撮像素子２を駆動
制御し、モード選択手段７により動画が選択された場合
には、駆動制御回路３は間引いて読み出すように撮像素
子２を駆動制御する。
と上記駆動制御回路３に接続され、静止画／動画の切り
替えを行う。ここで、静止画を選択した場合は、上記信
号処理回路４の出力信号は上記高精細画出力装置５に出
力され、動画を選択した場合には、上記信号処理回路４
の出力信号は上記動画出力装置６に出力される。モード
選択手段７により静止画が選択された場合は、駆動制御
回路３は間引かずに読み出せるように撮像素子２を駆動
制御し、モード選択手段７により動画が選択された場合
には、駆動制御回路３は間引いて読み出すように撮像素
子２を駆動制御する。
【０００７】図５は、ＸＹアドレス方式の撮像素子の構
成図であり、上記撮像素子２を示す。撮像素子２は複数
の画素から任意の位置の画素を選択して信号を読み出す
ことが出来る、いわゆるＸＹアドレス方式のものであ
る。図５において、マトリクス状に配列した各画素８は
図示しない半導体スイッチとこの半導体スイッチの一方
の端子に接続された光ダイオードとからなる。同行の各
画素に設けられた上記半導体スイッチのそれぞれの制御
端子は互いに接続され、行ごとに垂直走査シフトレジス
タ９の垂直信号出力線ｙ１，ｙ２，ｙ３，・・・に接続
される。
成図であり、上記撮像素子２を示す。撮像素子２は複数
の画素から任意の位置の画素を選択して信号を読み出す
ことが出来る、いわゆるＸＹアドレス方式のものであ
る。図５において、マトリクス状に配列した各画素８は
図示しない半導体スイッチとこの半導体スイッチの一方
の端子に接続された光ダイオードとからなる。同行の各
画素に設けられた上記半導体スイッチのそれぞれの制御
端子は互いに接続され、行ごとに垂直走査シフトレジス
タ９の垂直信号出力線ｙ１，ｙ２，ｙ３，・・・に接続
される。
【０００８】また、同列の各画素に設けられた上記スイ
ッチのそれぞれの他方の端子は互いに接続され、列ごと
に水平走査シフトレジスタ１０の水平信号出力線ｘ１，
ｘ２，ｘ３・・・によって制御される半導体スイッチｓ
ｗ１，ｓｗ２，ｓｗ３，・・・の一方の端子に接続され
る。上記半導体スイッチｓｗ１，ｓｗ２，ｓｗ３，・・
・の他方の端子は出力信号線１１に接続される。
ッチのそれぞれの他方の端子は互いに接続され、列ごと
に水平走査シフトレジスタ１０の水平信号出力線ｘ１，
ｘ２，ｘ３・・・によって制御される半導体スイッチｓ
ｗ１，ｓｗ２，ｓｗ３，・・・の一方の端子に接続され
る。上記半導体スイッチｓｗ１，ｓｗ２，ｓｗ３，・・
・の他方の端子は出力信号線１１に接続される。
【０００９】上記の様に構成された撮像素子２におい
て、垂直走査シフトレジスタ９からの出力信号で、上記
各画素に設けられた半導体スイッチがオンした行の画素
の信号が、その画素が接続されているそれぞれの列の出
力線に読み出される。この信号は水平走査シフトレジス
タ１０により駆動される上記スイッチｓｗ１，ｓｗ２，
ｓｗ３,・・・を介して出力端子から順次読み出され
る。この時に、垂直走査シフトレレジスタ９と水平走査
シフトレジスタ１０のどちらか一方或いは両者で複数の
画素を選択して、複数の画素を混合加算して読み出すこ
とが可能である。例えば垂直走査レジスタ９で１行と３
行を選択し、水平走査シフトレジスタ１０で４列と６列
を選択すれば、（４（列）、１（行））、（４、３）、
（６、１）、（６、３）の４画素が混合加算されて読み
出される。
て、垂直走査シフトレジスタ９からの出力信号で、上記
各画素に設けられた半導体スイッチがオンした行の画素
の信号が、その画素が接続されているそれぞれの列の出
力線に読み出される。この信号は水平走査シフトレジス
タ１０により駆動される上記スイッチｓｗ１，ｓｗ２，
ｓｗ３,・・・を介して出力端子から順次読み出され
る。この時に、垂直走査シフトレレジスタ９と水平走査
シフトレジスタ１０のどちらか一方或いは両者で複数の
画素を選択して、複数の画素を混合加算して読み出すこ
とが可能である。例えば垂直走査レジスタ９で１行と３
行を選択し、水平走査シフトレジスタ１０で４列と６列
を選択すれば、（４（列）、１（行））、（４、３）、
（６、１）、（６、３）の４画素が混合加算されて読み
出される。
【００１０】図６は、従来例のカラー撮像装置における
カラーフィルタの構成図であり、（ａ）は全画素に対応
したカラーフィルタを、（ｂ）は間引き読出し時の中心
の画素に対応したカラーフィルタをそれぞれ示す。図６
の（ａ）中のＧ、Ｂ、Ｒはそれぞれカラーフィルタの色
を示し、周知のベイヤー配列となっており、画素がそれ
ぞれ対応している。図６において、ｘ、ｙは間引きを行
わない画素の水平方向のアドレス及び垂直方向のアドレ
スを表しており、Ｘ、Ｙは間引きを行って読み出す場合
の水平方向のアドレス及び垂直方向のアドレスを表して
いる。
カラーフィルタの構成図であり、（ａ）は全画素に対応
したカラーフィルタを、（ｂ）は間引き読出し時の中心
の画素に対応したカラーフィルタをそれぞれ示す。図６
の（ａ）中のＧ、Ｂ、Ｒはそれぞれカラーフィルタの色
を示し、周知のベイヤー配列となっており、画素がそれ
ぞれ対応している。図６において、ｘ、ｙは間引きを行
わない画素の水平方向のアドレス及び垂直方向のアドレ
スを表しており、Ｘ、Ｙは間引きを行って読み出す場合
の水平方向のアドレス及び垂直方向のアドレスを表して
いる。
【００１１】従来例では、間引いて読み出す場合、水平
・垂直共に１／４に間引いて読み出すので、画素数は１
／１６となる。図６の（ａ）において、塗りつぶされて
いる画素を混合加算して読み出す。従って、間引いて読
み出した場合の画素を［Ｘ，Ｙ］で表し、間引きを行わ
ない場合の画素を（ｘ，ｙ）で表すと、［１，１］は
（１，１）、（３，１）、（１，３）、（３，３）のＧ
のカラーフィルタに対応した画素を加算混合して読み出
す。同様に［２，１］は（６，１）、（８，１）、
（６，３）、（８，３）のＲのカラーフィルタに対応し
た画素を加算混合し、［１，２］は（１，６）、（３，
６）、（１，８）、（３，８）のＢのカラーフィルタに
対応した画素を、［２，２］は（６，６）、（６，
８）、（８，６）、（８，８）のＧのカラーフィルタに
対応した画素をそれぞれ加算混合して読み出す。
・垂直共に１／４に間引いて読み出すので、画素数は１
／１６となる。図６の（ａ）において、塗りつぶされて
いる画素を混合加算して読み出す。従って、間引いて読
み出した場合の画素を［Ｘ，Ｙ］で表し、間引きを行わ
ない場合の画素を（ｘ，ｙ）で表すと、［１，１］は
（１，１）、（３，１）、（１，３）、（３，３）のＧ
のカラーフィルタに対応した画素を加算混合して読み出
す。同様に［２，１］は（６，１）、（８，１）、
（６，３）、（８，３）のＲのカラーフィルタに対応し
た画素を加算混合し、［１，２］は（１，６）、（３，
６）、（１，８）、（３，８）のＢのカラーフィルタに
対応した画素を、［２，２］は（６，６）、（６，
８）、（８，６）、（８，８）のＧのカラーフィルタに
対応した画素をそれぞれ加算混合して読み出す。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図６の
（ｂ）には、塗りつぶした位置が加算混合された画素の
中心を示してあるが、図６の（ｂ）からわかる様に、従
来例では間引いて読み出された画素の中心位置が垂直方
向及び水平方向ともに等間隔に並ばない。これは、間引
いて読み出された画素からの信号から作られる動画信号
の解像度が劣化することを示す。
（ｂ）には、塗りつぶした位置が加算混合された画素の
中心を示してあるが、図６の（ｂ）からわかる様に、従
来例では間引いて読み出された画素の中心位置が垂直方
向及び水平方向ともに等間隔に並ばない。これは、間引
いて読み出された画素からの信号から作られる動画信号
の解像度が劣化することを示す。
【００１３】解像度を確保するために画素の中心を等間
隔にして出力するには、別途それらの信号を一旦記憶し
それを再配置して時間軸を合わせて出力することが必要
であり、そのため別の複雑な信号処理回路が必要である
という問題があった。
隔にして出力するには、別途それらの信号を一旦記憶し
それを再配置して時間軸を合わせて出力することが必要
であり、そのため別の複雑な信号処理回路が必要である
という問題があった。
【００１４】そこで本発明は、上記課題を解決し、高精
細静止画撮像用の撮像素子を用いて、動画撮像時に適し
た、解像度の良好な間引き読み出しのできるカラー撮像
装置を提供することを目的とする。
細静止画撮像用の撮像素子を用いて、動画撮像時に適し
た、解像度の良好な間引き読み出しのできるカラー撮像
装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段として、第１の発明は、複数の画素を複数本の水
平画素行及び垂直画素列としてマトリクス状に配列した
撮像素子と、前記撮像素子の前記画素上に配置した複数
の原色のベイヤー配列を有するカラーフィルターと、前
記複数の画素の信号を前記カラーフィルタの前記原色に
対応して読み出す手段と、前記複数の画素の全てから信
号を読出すか、または前記複数の画素の一部を間引いて
信号を読み出すかを選択するモード選択手段を有するカ
ラー撮像装置において、前記複数の画素の一部を間引い
て信号を読み出す場合、前記複数の画素のいくつかを加
算混合して、１／（２ｎ＋１）（ｎは自然数）本の前記
水平画素行及び前記垂直画素列に間引き読出しを行い、
前記間引き読出しされる信号を前記原色のベイヤー配列
となるようにしたことを特徴とするカラー撮像装置であ
る。
の手段として、第１の発明は、複数の画素を複数本の水
平画素行及び垂直画素列としてマトリクス状に配列した
撮像素子と、前記撮像素子の前記画素上に配置した複数
の原色のベイヤー配列を有するカラーフィルターと、前
記複数の画素の信号を前記カラーフィルタの前記原色に
対応して読み出す手段と、前記複数の画素の全てから信
号を読出すか、または前記複数の画素の一部を間引いて
信号を読み出すかを選択するモード選択手段を有するカ
ラー撮像装置において、前記複数の画素の一部を間引い
て信号を読み出す場合、前記複数の画素のいくつかを加
算混合して、１／（２ｎ＋１）（ｎは自然数）本の前記
水平画素行及び前記垂直画素列に間引き読出しを行い、
前記間引き読出しされる信号を前記原色のベイヤー配列
となるようにしたことを特徴とするカラー撮像装置であ
る。
【００１６】また、第２の発明は、第１の発明におい
て、前記ｎを１とし、間引いて読み出された水平ｉ番目
で垂直ｊ番目（ｉ，ｊは自然数）の信号を、前記複数画
素の水平（３ｉ−２）番目で垂直（３ｊ−２）番目、水
平３ｉ番目で垂直（３ｊ−２）番目、水平（３ｉ−２）
番目で垂直３ｊ番目、水平３ｉ番目で垂直３ｊ番目の画
素のいくつかあるいは全てを加算混合した信号から構成
したことを特徴とするものである。
て、前記ｎを１とし、間引いて読み出された水平ｉ番目
で垂直ｊ番目（ｉ，ｊは自然数）の信号を、前記複数画
素の水平（３ｉ−２）番目で垂直（３ｊ−２）番目、水
平３ｉ番目で垂直（３ｊ−２）番目、水平（３ｉ−２）
番目で垂直３ｊ番目、水平３ｉ番目で垂直３ｊ番目の画
素のいくつかあるいは全てを加算混合した信号から構成
したことを特徴とするものである。
【００１７】また、第３の発明は、第１の発明におい
て、前記ｎを２とし、間引いて読み出された水平ｋ番目
で垂直ｌ番目（ｋ，ｌは自然数）の信号を、前記複数画
素の水平（５ｋ−４）番目で垂直（５ｌ−４）番目、水
平（５ｋ−２）番目で垂直（５ｌ−４）番目、水平５ｋ
番目で垂直（５ｌ−４）番目、水平（５ｋ−４）番目で
垂直（５ｌ−２）番目、水平（５ｋ−２）番目で垂直
（５ｌ−２）番目、水平５ｋ番目で垂直（５ｌ−２）番
目、水平（５ｋ−４）番目で垂直５ｌ番目、水平（５ｋ
−２）番目で垂直５ｌ番目、水平５ｋ番目で垂直５ｌ番
目の画素のいくつかあるいは全てを加算混合した信号か
ら構成したことを特徴とするものである。
て、前記ｎを２とし、間引いて読み出された水平ｋ番目
で垂直ｌ番目（ｋ，ｌは自然数）の信号を、前記複数画
素の水平（５ｋ−４）番目で垂直（５ｌ−４）番目、水
平（５ｋ−２）番目で垂直（５ｌ−４）番目、水平５ｋ
番目で垂直（５ｌ−４）番目、水平（５ｋ−４）番目で
垂直（５ｌ−２）番目、水平（５ｋ−２）番目で垂直
（５ｌ−２）番目、水平５ｋ番目で垂直（５ｌ−２）番
目、水平（５ｋ−４）番目で垂直５ｌ番目、水平（５ｋ
−２）番目で垂直５ｌ番目、水平５ｋ番目で垂直５ｌ番
目の画素のいくつかあるいは全てを加算混合した信号か
ら構成したことを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、好ましい実施例により、図面を参照して説明する。
なお、構成要素について、従来例と同一のものには同一
の参照符号を付し、簡便のためその説明を省略する。
き、好ましい実施例により、図面を参照して説明する。
なお、構成要素について、従来例と同一のものには同一
の参照符号を付し、簡便のためその説明を省略する。
【００１９】図１は、本発明に係るカラー撮像装置の構
成図である。本発明に係るカラー撮像装置は、従来例の
カラー撮像装置において、駆動制御回路３に代えて駆動
制御回路１３を用いる以外は従来例の構成と同じであ
る。駆動制御回路１３の動作は、間引き読出しの際に、
従来の駆動制御回路３と異なる。以下、各実施例におい
て説明する。
成図である。本発明に係るカラー撮像装置は、従来例の
カラー撮像装置において、駆動制御回路３に代えて駆動
制御回路１３を用いる以外は従来例の構成と同じであ
る。駆動制御回路１３の動作は、間引き読出しの際に、
従来の駆動制御回路３と異なる。以下、各実施例におい
て説明する。
【００２０】＜第１実施例＞図２は、本発明のカラー撮
像装置の第１実施例におけるカラーフィルタの構成図で
あり、（ａ）は全画素に対応したカラーフィルタを、
（ｂ）は間引き読出し時の中心の画素に対応したカラー
フィルタをそれぞれ示す。図２の（ａ）中に示される
Ｇ、Ｂ、Ｒはそれぞれカラーフィルタの色を示し、周知
のベイヤー配列となっており、撮像素子２の画素８がそ
れぞれ対応している。図２において、ｘ、ｙは間引きを
行わない画素の水平方向のアドレス及び垂直方向のアド
レスをそれぞれ表しており、Ｘ、Ｙは間引きを行って読
み出す場合の水平方向のアドレス及び垂直方向のアドレ
スをそれぞれ表している。
像装置の第１実施例におけるカラーフィルタの構成図で
あり、（ａ）は全画素に対応したカラーフィルタを、
（ｂ）は間引き読出し時の中心の画素に対応したカラー
フィルタをそれぞれ示す。図２の（ａ）中に示される
Ｇ、Ｂ、Ｒはそれぞれカラーフィルタの色を示し、周知
のベイヤー配列となっており、撮像素子２の画素８がそ
れぞれ対応している。図２において、ｘ、ｙは間引きを
行わない画素の水平方向のアドレス及び垂直方向のアド
レスをそれぞれ表しており、Ｘ、Ｙは間引きを行って読
み出す場合の水平方向のアドレス及び垂直方向のアドレ
スをそれぞれ表している。
【００２１】第１実施例では、高精細度静止画の場合、
画素を間引かないで画素から信号を読み出す。その間引
きを行わない画素を（ｘ，ｙ）で表すと、駆動制御回路
１３は、１行目の画素列すなわち（１，１）のＧ、
（２，１）のＲ，（３，１）のＧ、（４，１）Ｒ、…、
２行目の画素列すなわち、（１，２）のＢ、（２，２）
のＧ，（３，２）のＢ、（４，２）Ｇ、…、…、と順次
全画素を読み取る制御を行う。画素の信号は、信号処理
回路４で所定の処理をされ、高精細出力装置５に出力さ
れる。
画素を間引かないで画素から信号を読み出す。その間引
きを行わない画素を（ｘ，ｙ）で表すと、駆動制御回路
１３は、１行目の画素列すなわち（１，１）のＧ、
（２，１）のＲ，（３，１）のＧ、（４，１）Ｒ、…、
２行目の画素列すなわち、（１，２）のＢ、（２，２）
のＧ，（３，２）のＢ、（４，２）Ｇ、…、…、と順次
全画素を読み取る制御を行う。画素の信号は、信号処理
回路４で所定の処理をされ、高精細出力装置５に出力さ
れる。
【００２２】動画像撮像の場合には、水平・垂直方向と
もに、３分の１に間引いて、撮像素子２から信号を取出
す。従って、動画を表示する画素数は、全画素の９分の
１となる。図２の（ａ）において、塗りつぶされている
画素を混合加算して読み出すように、駆動制御回路１３
により撮像素子は制御される。
もに、３分の１に間引いて、撮像素子２から信号を取出
す。従って、動画を表示する画素数は、全画素の９分の
１となる。図２の（ａ）において、塗りつぶされている
画素を混合加算して読み出すように、駆動制御回路１３
により撮像素子は制御される。
【００２３】間引いて読み出した場合の画素を［Ｘ，
Ｙ］で表し、間引きを行わない場合の画素を（ｘ，ｙ）
で表すと、［１，１］は（１，１）、（３，１）、
（１，３）、（３，３）のＧのカラーフィルタに対応し
た画素を加算混合して、（２，２）の画素として読み出
す。同様に、［２，１］は（４，１）、（６，１）、
（４，３）、（６，３）のＲのカラーフィルタに対応し
た画素を加算混合して、（５，２）の画素として読出
し、［３，１］は（７，１）、（９，１）、（７，
３）、（９，３）のＧのカラーフィルタに対応した画素
を加算混合して、（８，２）の画素として読出し、これ
を順次繰り返し、３分の１に間引きした１行目の画素信
号を得る。
Ｙ］で表し、間引きを行わない場合の画素を（ｘ，ｙ）
で表すと、［１，１］は（１，１）、（３，１）、
（１，３）、（３，３）のＧのカラーフィルタに対応し
た画素を加算混合して、（２，２）の画素として読み出
す。同様に、［２，１］は（４，１）、（６，１）、
（４，３）、（６，３）のＲのカラーフィルタに対応し
た画素を加算混合して、（５，２）の画素として読出
し、［３，１］は（７，１）、（９，１）、（７，
３）、（９，３）のＧのカラーフィルタに対応した画素
を加算混合して、（８，２）の画素として読出し、これ
を順次繰り返し、３分の１に間引きした１行目の画素信
号を得る。
【００２４】間引きする２行目についても同様にして、
［１，２］は（１，４）、（３，４）、（１，６）、
（３，６）のＢのカラーフィルタに対応した画素を加算
混合して、（２，５）の画素として読み出す。同様に、
［２，２］は（４，４）、（６，４）、（４，６）、
（６，６）のＧのカラーフィルタに対応した画素を加算
混合して、（５，５）の画素として読出し、［３，２］
は（７，４）、（９，４）、（７，６）、（９，６）の
Ｂのカラーフィルタに対応した画素を加算混合して、
（８，５）の画素として読出し、これを順次繰り返し、
３分の１に間引きした２行目の画素信号を得る。
［１，２］は（１，４）、（３，４）、（１，６）、
（３，６）のＢのカラーフィルタに対応した画素を加算
混合して、（２，５）の画素として読み出す。同様に、
［２，２］は（４，４）、（６，４）、（４，６）、
（６，６）のＧのカラーフィルタに対応した画素を加算
混合して、（５，５）の画素として読出し、［３，２］
は（７，４）、（９，４）、（７，６）、（９，６）の
Ｂのカラーフィルタに対応した画素を加算混合して、
（８，５）の画素として読出し、これを順次繰り返し、
３分の１に間引きした２行目の画素信号を得る。
【００２５】順次、この操作を他の画素に対して適用し
て、このことにより、間引き読み出し時には水平・垂直
共に３分の１に間引かれ、元の画素数に対しては９分の
１に間引かれた信号が得られる。図２の（ｂ）に、の実
線で囲まれた画素が間引いて読み出される画素を示すと
共に、塗りつぶされた画素の位置が、間引いて読み出さ
れる画素の中心位置を示している。
て、このことにより、間引き読み出し時には水平・垂直
共に３分の１に間引かれ、元の画素数に対しては９分の
１に間引かれた信号が得られる。図２の（ｂ）に、の実
線で囲まれた画素が間引いて読み出される画素を示すと
共に、塗りつぶされた画素の位置が、間引いて読み出さ
れる画素の中心位置を示している。
【００２６】図２の（ｂ）から判るように、間引かれて
読み出される画素の中心位置は水平・垂直共に等間隔に
並んでいる。従って、第１実施例においては、動画像撮
像のための間引き読出しを行っても、従来例において発
生したような解像度の劣化がなく、特別な処理回路を追
加することなく、良好な出力画像を得ることができる。
読み出される画素の中心位置は水平・垂直共に等間隔に
並んでいる。従って、第１実施例においては、動画像撮
像のための間引き読出しを行っても、従来例において発
生したような解像度の劣化がなく、特別な処理回路を追
加することなく、良好な出力画像を得ることができる。
【００２７】なお、上述の説明では、間引いたとき４個
の画素の信号を混合加算して、画素の信号としている
が、４個の画素に限定するものではなく、同じ色に対応
する画素なら５個から任意に選んで良い。
の画素の信号を混合加算して、画素の信号としている
が、４個の画素に限定するものではなく、同じ色に対応
する画素なら５個から任意に選んで良い。
【００２８】＜第２実施例＞図３は、本発明のカラー撮
像装置の第２実施例におけるカラーフィルタの構成図で
あり、（ａ）は全画素に対応したカラーフィルタを、
（ｂ）は間引き読出し時の中心の画素に対応したカラー
フィルタをそれぞれ示す。図３の（ａ）中に示される
Ｇ、Ｂ、Ｒはそれぞれカラーフィルタの色を示し、周知
のベイヤー配列となっており、画素がそれぞれ対応して
いる。第１実施例の図２と同様に、図３において、ｘ、
ｙは間引きを行わない画素の水平方向のアドレス及び垂
直方向のアドレスをそれぞれ表しており、Ｘ、Ｙは間引
きを行って読み出す場合の水平方向のアドレス及び垂直
方向のアドレスをそれぞれ表している。
像装置の第２実施例におけるカラーフィルタの構成図で
あり、（ａ）は全画素に対応したカラーフィルタを、
（ｂ）は間引き読出し時の中心の画素に対応したカラー
フィルタをそれぞれ示す。図３の（ａ）中に示される
Ｇ、Ｂ、Ｒはそれぞれカラーフィルタの色を示し、周知
のベイヤー配列となっており、画素がそれぞれ対応して
いる。第１実施例の図２と同様に、図３において、ｘ、
ｙは間引きを行わない画素の水平方向のアドレス及び垂
直方向のアドレスをそれぞれ表しており、Ｘ、Ｙは間引
きを行って読み出す場合の水平方向のアドレス及び垂直
方向のアドレスをそれぞれ表している。
【００２９】第２実施例では、高精細度静止画の場合、
間引かないで読み出す。その内容は、上述した第１実施
例の場合と同様であるので、その説明を省略する。動画
像撮像においては、撮像素子２から間引いて読み出すよ
うに駆動制御回路１３が動作する。間引き読出しを行う
場合、水平・垂直ともに５分の１に間引いて、もとの画
素に対して２５分の１の画素数を読み出す。
間引かないで読み出す。その内容は、上述した第１実施
例の場合と同様であるので、その説明を省略する。動画
像撮像においては、撮像素子２から間引いて読み出すよ
うに駆動制御回路１３が動作する。間引き読出しを行う
場合、水平・垂直ともに５分の１に間引いて、もとの画
素に対して２５分の１の画素数を読み出す。
【００３０】間引いて読み出した場合の画素を［Ｘ，
Ｙ］で表し、間引きを行わない場合の画素を（ｘ，ｙ）
で表すと、図３の（ａ）に示すように、［１，１］は
（１，１）、（３，１）、（５，１）、（１，３）、
（３，３）、（５，３）、（１，５）、（３，５）、
（５，５）のＧのカラーフィルタに対応した画素を加算
混合して、（３，３）の画素として読み出す。
Ｙ］で表し、間引きを行わない場合の画素を（ｘ，ｙ）
で表すと、図３の（ａ）に示すように、［１，１］は
（１，１）、（３，１）、（５，１）、（１，３）、
（３，３）、（５，３）、（１，５）、（３，５）、
（５，５）のＧのカラーフィルタに対応した画素を加算
混合して、（３，３）の画素として読み出す。
【００３１】同様に、［２，１］は（６，１）、（８，
１）、（１０，１）、（６，３）、（８，３）、（１
０，３）、（６，５）、（８，５）、（１０，５）のＲ
のカラーフィルタに対応した画素を加算混合して、
（８，３）の画素として読み出す。同様に、［３，１］
は（１１，１）、（１３，１）、（１５，１）、（１
１，３）、（１３，３）、（１５，３）、（１１，
５）、（１３，５）、（１５，５）のＧのカラーフィル
タに対応した画素を加算混合して、（１３，３）の画素
として読み出す。これを順次繰り返し、５分の１に間引
きした１行目の信号を得る。
１）、（１０，１）、（６，３）、（８，３）、（１
０，３）、（６，５）、（８，５）、（１０，５）のＲ
のカラーフィルタに対応した画素を加算混合して、
（８，３）の画素として読み出す。同様に、［３，１］
は（１１，１）、（１３，１）、（１５，１）、（１
１，３）、（１３，３）、（１５，３）、（１１，
５）、（１３，５）、（１５，５）のＧのカラーフィル
タに対応した画素を加算混合して、（１３，３）の画素
として読み出す。これを順次繰り返し、５分の１に間引
きした１行目の信号を得る。
【００３２】間引きする２行目についても同様にして、
［１，２］は（１，６）、（３，６）、（５，６）、
（１，８）、（３，８）、（５，８）、（１，１０）、
（３，１０）、（５，１０）のＢのカラーフィルタに対
応した画素を加算混合して、（３，８）の画素として読
み出す。
［１，２］は（１，６）、（３，６）、（５，６）、
（１，８）、（３，８）、（５，８）、（１，１０）、
（３，１０）、（５，１０）のＢのカラーフィルタに対
応した画素を加算混合して、（３，８）の画素として読
み出す。
【００３３】同様に、［２，２］は（６，６）、（８，
６）、（１０，６）、（６，８）、（８，８）、（１
０，８）、（６，１０）、（８，１０）、（１０，１
０）のＧのカラーフィルタに対応した画素を加算混合し
て、（８，８）の画素として読み出す。
６）、（１０，６）、（６，８）、（８，８）、（１
０，８）、（６，１０）、（８，１０）、（１０，１
０）のＧのカラーフィルタに対応した画素を加算混合し
て、（８，８）の画素として読み出す。
【００３４】同様に、［３，２］は（１１，６）、（１
３，６）、（１５，６）、（１１，８）、（１３，
８）、（１５，８）、（１１，１０）、（１３，１
０）、（１５，１０）のＢのカラーフィルタに対応した
画素を加算混合して、（１３，８）の画素として読み出
す。これを順次繰り返し、５分の１に間引きした２行目
の信号を得る。順次、この操作を他の画素に対して適用
して、このことにより、間引き読み出し時には水平・垂
直共に５分の１に間引かれ、元の画素数に対しては２５
分の１に間引かれた信号が得られる。
３，６）、（１５，６）、（１１，８）、（１３，
８）、（１５，８）、（１１，１０）、（１３，１
０）、（１５，１０）のＢのカラーフィルタに対応した
画素を加算混合して、（１３，８）の画素として読み出
す。これを順次繰り返し、５分の１に間引きした２行目
の信号を得る。順次、この操作を他の画素に対して適用
して、このことにより、間引き読み出し時には水平・垂
直共に５分の１に間引かれ、元の画素数に対しては２５
分の１に間引かれた信号が得られる。
【００３５】図３の（ｂ）に、の実線で囲まれた画素が
間引いて読み出される画素を示すと共に、塗りつぶされ
た画素の位置が、間引いて読み出される画素の中心位置
を示している。
間引いて読み出される画素を示すと共に、塗りつぶされ
た画素の位置が、間引いて読み出される画素の中心位置
を示している。
【００３６】図３の（ｂ）から判るように、間引かれて
読み出される画素の中心位置は水平・垂直共に等間隔に
並んでいる。従って、第２実施例においては、動画像撮
像のための間引き読出しを行っても、従来例において発
生したような解像度の劣化がなく、特別な処理回路を追
加することなく、良好な出力画像を得ることができる。
なお、上述の説明では、間引いたとき９個の画素の信号
を混合加算して、画素の信号としているが、９個の画素
に限定するものではなく、同じ色に対応する画素なら９
個から任意に選んで良い。
読み出される画素の中心位置は水平・垂直共に等間隔に
並んでいる。従って、第２実施例においては、動画像撮
像のための間引き読出しを行っても、従来例において発
生したような解像度の劣化がなく、特別な処理回路を追
加することなく、良好な出力画像を得ることができる。
なお、上述の説明では、間引いたとき９個の画素の信号
を混合加算して、画素の信号としているが、９個の画素
に限定するものではなく、同じ色に対応する画素なら９
個から任意に選んで良い。
【００３７】
【発明の効果】以上説明した本発明に係るカラー撮像装
置において、請求項１乃至３記載によれば、複数の画素
の一部を間引いて信号を読み出す場合、前記複数の画素
のいくつかを加算混合して、１／（２ｎ＋１）（ｎは自
然数）本の前記水平画素行及び前記垂直画素列に間引き
読出しを行い、前記間引き読出しされる信号を前記原色
のベイヤー配列となるようにしたことにより、高精細静
止画撮像用の撮像素子を用いて、動画撮像時に適した、
解像度の良好な間引き読み出しのできるカラー撮像装置
を提供することができるという効果がある。
置において、請求項１乃至３記載によれば、複数の画素
の一部を間引いて信号を読み出す場合、前記複数の画素
のいくつかを加算混合して、１／（２ｎ＋１）（ｎは自
然数）本の前記水平画素行及び前記垂直画素列に間引き
読出しを行い、前記間引き読出しされる信号を前記原色
のベイヤー配列となるようにしたことにより、高精細静
止画撮像用の撮像素子を用いて、動画撮像時に適した、
解像度の良好な間引き読み出しのできるカラー撮像装置
を提供することができるという効果がある。
【図１】本発明に係るカラー撮像装置の構成図である。
【図２】本発明のカラー撮像装置の第１実施例における
カラーフィルタの構成図であり、（ａ）は全画素に対応
したカラーフィルタを、（ｂ）は間引き読出し時の中心
の画素に対応したカラーフィルタをそれぞれ示す。
カラーフィルタの構成図であり、（ａ）は全画素に対応
したカラーフィルタを、（ｂ）は間引き読出し時の中心
の画素に対応したカラーフィルタをそれぞれ示す。
【図３】本発明のカラー撮像装置の第２実施例における
カラーフィルタの構成図であり、（ａ）は全画素に対応
したカラーフィルタを、（ｂ）は間引き読出し時の中心
の画素に対応したカラーフィルタをそれぞれ示す。
カラーフィルタの構成図であり、（ａ）は全画素に対応
したカラーフィルタを、（ｂ）は間引き読出し時の中心
の画素に対応したカラーフィルタをそれぞれ示す。
【図４】従来例のカラー撮像装置の構成図である。
【図５】ＸＹアドレス方式の撮像素子の構成図である。
【図６】従来例のカラー撮像装置におけるカラーフィル
タの構成図であり、（ａ）は全画素に対応したカラーフ
ィルタを、（ｂ）は間引き読出し時の中心の画素に対応
したカラーフィルタをそれぞれ示す。
タの構成図であり、（ａ）は全画素に対応したカラーフ
ィルタを、（ｂ）は間引き読出し時の中心の画素に対応
したカラーフィルタをそれぞれ示す。
１…撮影レンズ ２…撮像素子 ３…駆動制御回路 ４…信号処理回路 ５…高精細画出力装置 ６…動画出力装置 ７…モード選択手段 ８…画素 ９…垂直走査シフトレジスタ １０…水平走査シフトレジスタ １１…出力信号線 １３…駆動制御回路
Claims (3)
- 【請求項１】複数の画素を複数本の水平画素行及び垂直
画素列としてマトリクス状に配列した撮像素子と、前記
撮像素子の前記画素上に配置した複数の原色のベイヤー
配列を有するカラーフィルターと、前記複数の画素の信
号を前記カラーフィルタの前記原色に対応して読み出す
手段と、前記複数の画素の全てから信号を読出すか、ま
たは前記複数の画素の一部を間引いて信号を読み出すか
を選択するモード選択手段を有するカラー撮像装置にお
いて、 前記複数の画素の一部を間引いて信号を読み出す場合、
前記複数の画素のいくつかを加算混合して、１／（２ｎ
＋１）（ｎは自然数）本の前記水平画素行及び前記垂直
画素列に間引き読出しを行い、前記間引き読出しされる
信号を前記原色のベイヤー配列となるようにしたことを
特徴とするカラー撮像装置。 - 【請求項２】前記ｎを１とし、間引いて読み出された水
平ｉ番目で垂直ｊ番目（ｉ，ｊは自然数）の信号を、前
記複数画素の水平（３ｉ−２）番目で垂直（３ｊ−２）
番目、水平３ｉ番目で垂直（３ｊ−２）番目、水平（３
ｉ−２）番目で垂直３ｊ番目、水平３ｉ番目で垂直３ｊ
番目の画素のいくつかあるいは全てを加算混合した信号
から構成したことを特徴とする請求項１記載のカラー撮
像装置。 - 【請求項３】前記ｎを２とし、間引いて読み出された水
平ｋ番目で垂直ｌ番目（ｋ，ｌは自然数）の信号を、前
記複数画素の水平（５ｋ−４）番目で垂直（５ｌ−４）
番目、水平（５ｋ−２）番目で垂直（５ｌ−４）番目、
水平５ｋ番目で垂直（５ｌ−４）番目、水平（５ｋ−
４）番目で垂直（５ｌ−２）番目、水平（５ｋ−２）番
目で垂直（５ｌ−２）番目、水平５ｋ番目で垂直（５ｌ
−２）番目、水平（５ｋ−４）番目で垂直５ｌ番目、水
平（５ｋ−２）番目で垂直５ｌ番目、水平５ｋ番目で垂
直５ｌ番目の画素のいくつかあるいは全てを加算混合し
た信号から構成したことを特徴とする請求項１記載のカ
ラー撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000321497A JP2002135793A (ja) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | カラー撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000321497A JP2002135793A (ja) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | カラー撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002135793A true JP2002135793A (ja) | 2002-05-10 |
Family
ID=18799613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000321497A Pending JP2002135793A (ja) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | カラー撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002135793A (ja) |
Cited By (18)
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-
2000
- 2000-10-20 JP JP2000321497A patent/JP2002135793A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060203 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060606 |