JP2003199118A - 固体撮像素子及びこれを備えた撮像装置 - Google Patents

固体撮像素子及びこれを備えた撮像装置

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JP2003199118A JP2001397370A JP2001397370A JP2003199118A JP 2003199118 A JP2003199118 A JP 2003199118A JP 2001397370 A JP2001397370 A JP 2001397370A JP 2001397370 A JP2001397370 A JP 2001397370A JP 2003199118 A JP2003199118 A JP 2003199118A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、高解像度の静止画像の撮影を行うと
ともに動画撮影時の消費電力を低減することができる、
映像信号のランダムな出力が可能なX−Y走査型の固体
撮像素子を提供することを目的とする。 【解決手段】固体撮像素子内において、各画素をハニカ
ム配列で配置し、色フィルタR,B,Ga,Gbが設け
られた4画素で1ブロックを構成する。そして、色フィ
ルタR,B,Ga,Gbが設けられた4画素から出力さ
れる映像信号を並列的にA/D変換部4a〜4dに送出
し、デジタル信号として出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、2次元に光電変換
素子が配列された固体撮像素子に関するもので、特に、
静止画及び動画それぞれの撮影が可能であるとともに高
画素となる固体撮像素子及びこれを備えた撮像装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、フォトダイオードなどの光電変換
素子を2次元に配列した固体撮像素子を利用したデジタ
ルスチルカメラやビデオカメラなどの撮像装置におい
て、動画と静止画のそれぞれを撮影できるものが普及さ
れている。このような撮像装置に用いられる固体撮像素
子には、光電変換素子で撮像されて得られた電荷を電位
障壁を用いて画素毎に転送するCCD(Charge Coupled
Device)センサと、光電変換素子で撮像されて得られ
た電荷をMOSトランジスタを利用して画素毎に出力す
るC−MOSセンサとがある。
【0003】このように、動画及び静止画の撮影ができ
る撮像装置においては、静止画像の撮影を行う際、高画
質な画像の撮影が求められるため、固体撮像素子が高解
像度のものとなるように多画素化される。それに対し
て、動画の撮影を行う際には、NTSC(National Tel
evision System Committee)方式やPAL(Phase Alte
rnation Line)方式などのアナログTV信号規格に準じ
た方式での撮影が求められるため、固体撮像素子からの
読み出しを行うための周波数を高くしたり、複数の画素
からの出力を加算処理して読み出したり、複数の画素か
らの出力を間引いて読み出す方法が提案されている。
【0004】固体撮像素子としてCCDセンサを用いた
ものとして、特開2000−308075号公報の撮像
素子、特開2001−197371号公報の撮像装置な
どが提案されている。特開2000−308075号公
報では、縦ストライプ状の色フィルタを用いるととも
に、垂直方向に隣接した複数の画素からの出力を混合す
るか、又は、垂直方向に隣接した複数の画素のうちの1
画素からの出力のみを読み出して複数の画素の出力を間
引くことで、高解像度の固体撮像素子で動画撮影が可能
なようにしている。又、特開2001−19731号公
報では、動画撮影を行う際に不要となる画素からの出力
を垂直帰線期間に行うとともに、水平帰線期間に垂直に
隣接した複数画素からの出力を混合して1ライン分の出
力として次ラインに移動させることで、高解像度の固体
撮像素子で動画撮影が可能なようにしている。
【0005】このようなCCDセンサを用いた固体撮像
素子に対して、C−MOSセンサを用いた固体撮像装置
の方が他の電子回路部品と同じ半導体チップ上に構成す
ることができ、安価な構成とすることができる。この固
体撮像素子としてC−MOSセンサを用いたものとし
て、特開2001−36920号公報の撮像装置が提案
されている。特開2001−36920号公報では、隣
接する複数の画素からの出力を加算して読み出すことに
よって、高解像度の固体撮像素子で動画撮影が可能なよ
うにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述のようにして、高
解像度の静止画像の撮影を可能とするとともに、高画質
な動画の撮影を可能とすることができるが、特開200
0−308075号公報の撮像素子及び特開2001−
197371号公報の撮像装置においては、垂直方向に
電荷の転送を行うために、CCDセンサを高速に動作さ
せる必要がある。よって、その消費電力が増加すること
となる。特に、特開2001−197371号公報にお
いては、動画撮影時に余分となる領域の画素の出力をも
行うため、結局、固体撮像素子に設けられた全画素から
の出力を行う必要があるため、CCDセンサの高速駆動
が要求される。
【0007】これに対して、特開2001−36920
号公報の撮像装置においては、画素からの出力を読み出
すために与える信号の周波数を高周波数とする必要がな
いので、その消費電力を抑制することができる。しかし
ながら、隣接する複数の画素からの出力を加算して読み
出すために、この複数の画素からの出力の加算処理動作
を行う必要があり、この加算処理動作に対する時間を設
ける必要がある。
【0008】又、少ない画素数で高解像度の静止画像を
撮影可能とした固体撮像素子において、ハニカム配列に
よるCCDセンサが提供されている。このハニカム配列
とは、奇数行に水平方向に並んだ画素の間に、垂直方向
に隣接した偶数行に水平方向に並んだ画素が配置される
ように、ジグザグ状に複数の画素が配置される。即ち、
奇数列に垂直方向に並んだ画素の間に、水平方向に隣接
した偶数列に垂直方向に並んだ画素が配置される。動画
撮像時は、読み出し用の水平CCD上にRGBの画素が
並ぶため、固体撮像素子の後段に接続された処理回路に
おける信号処理が容易になる。しかしながら、このよう
なハニカム配列によるCCDセンサにおいても、CCD
センサであるために、更なる高解像度が求められた場
合、動画撮影が行われるとき、高速読み出しを行う必要
があるので消費電力が大きくなってしまう。
【0009】このような問題を鑑みて、本発明は、高解
像度の静止画像の撮影を行うとともに動画撮影時の高画
質化と消費電力の低減を図ることができる、映像信号の
ランダムな出力が可能なX−Y走査型の固体撮像素子及
びこれが備えられた撮像装置を提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の固体撮像素子は、入射光量に応じ
た電気信号を映像信号として出力するm種類の色フィル
タを備えた画素を複数有するとともに、m種類の色信号
を出力するX−Y走査型の固体撮像素子において、隣接
するn個(nはm以上の自然数)の前記画素毎にブロッ
クを構成し、前記各ブロック内のn個の前記画素から並
列的に出力することによって、m種類の色信号を含むn
個の映像信号を並列的に出力することを特徴とする。
【0011】このような固体撮像素子において、3種類
の色フィルタを備えるとともに4画素又は6画素毎に1
ブロックを構成すると、各ブロック毎に3種類の色信号
より成る4個又は6個の映像信号が出力され、動画撮影
時に、3種類の色信号となる3個の映像信号のみを画像
用の信号として出力するようにしても構わない。
【0012】又、請求項2に記載するように、n>mで
あるとともに、動画撮影時において、各ブロック毎に出
力されるn個の映像信号のうち、2個以上となる同一種
類の色信号のいずれか一つが映像信号以外の検出用の信
号として利用されるようにしても構わない。
【0013】このような固体撮像素子において、3種類
の色フィルタを備えるとともに4画素毎に1ブロックを
構成すると、各ブロック毎に3種類の色信号より成る4
個の映像信号が出力され、動画撮影時に、3種類の色信
号となる3個の映像信号のみを画像用の信号として出力
し、残りの1個の映像信号を露光制御や自動焦点調節に
用いるための制御信号として出力するようにしても構わ
ない。又、3種類の色フィルタを備えるとともに6画素
毎に1ブロックを構成すると、各ブロック毎に3種類の
色信号より成る6個の映像信号が出力され、動画撮影時
に、3種類の色信号となる3個の映像信号のみを画像用
の信号として出力し、残りの3個の映像信号の内の少な
くとも1つを露光制御や自動焦点調節に用いるための制
御信号として出力するようにしても構わない。
【0014】このような固体撮像素子において、請求項
3に記載するように、前記画素が水平方向及び垂直方向
にジグザグに配置されたハニカム配列によって構成され
るようにしても構わない。このとき、2行4列にある4
画素で1ブロックを構成しても構わないし、2行6列に
ある6画素で1ブロックを構成しても構わない。又、前
記画素がマトリクス状に配置されたベイヤ配列によって
構成されるようにしても構わない。このとき、2行2列
にある4画素で1ブロックを構成しても構わない。
【0015】又、請求項4に記載する撮像装置は、請求
項1〜請求項3のいずれかに記載の固体撮像素子と、前
記固体撮像素子からの映像信号を演算処理する画像処理
部と、を有し、静止画撮影時には、前記画像処理部にお
いて、前記固体撮像素子の各ブロックに対してn個毎に
出力される映像信号を用いて補間処理することでm種類
の色信号を得て出力するとともに、動画撮影時には、前
記各ブロック毎に前記固体撮像素子から出力されるm個
の映像信号を補間処理することなくm種類の色信号とし
て出力することを特徴とする。
【0016】又、請求項5に記載するように、前記固体
撮像素子がRGBの3原色に対する3種類の色フィルタ
を備えるとともに、前記m種類の色信号がRGBそれぞ
れに対する3種類の色信号であって、前記動画撮像時に
おいて、1フィールド分の映像信号を出力するとき、前
記各ブロック毎に前記固体撮像素子から出力される3個
の映像信号それぞれを、RGB3面に対する面信号とし
て出力するようにしても構わない。このようにすること
で、動画撮像時のRGB3種類の色信号を、RGB3板
式の撮像装置のRGB3面に対する面信号に擬似化する
ことができ、このような映像信号を再生したとき、高画
質の映像を得ることができる。
【0017】又、このような撮像装置において、動画撮
影時には、フィールド毎に前記固体撮像素子の偶数行に
配置された前記ブロックと奇数行に配置された前記ブロ
ックとを交互に撮像動作させるようにしても構わない。
更に、このとき、垂直方向及び水平方向の両方向に対し
て所定ブロックずつ飛ばして、撮像動作を行うようにし
ても構わない。このようにすることで、前記固体撮像素
子において、各画素がハニカム配列によって配置されて
いた場合、動画撮影時において、各ブロックからの色信
号を切り換えることなく、色信号毎に時系列的にシリア
ルに出力することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】<第1の実施形態>本発明の第1
の実施形態について、図面を参照して説明する。図1
は、本実施形態における固体撮像素子の内部構成を示す
ブロック図である。
【0019】図1に示すように、固体撮像素子は、列毎
に信号を与える水平走査回路1と、行毎に信号を与える
垂直走査回路2と、複数の画素が配されて成るセンサ部
3と、センサ部3から出力される映像信号をデジタル信
号に変換するA/D変換部4a〜4dと、を備える。
【0020】この固体撮像素子において、センサ部3内
の各画素が図2のように配置される。即ち、奇数行に配
置された画素の間に偶数行に配置された画素が、又は、
偶数行に配置された画素の間に奇数行に配置された画素
が、それぞれ位置するようにして、各画素の配列がハニ
カム配列とされる。よって、奇数列に配置された画素の
間に偶数列に配置された画素が、又は、偶数列に配置さ
れた画素の間に奇数列に配置された画素が、それぞれ位
置するようにして、各画素が配置されることとなる。
【0021】このとき、2行4列に存在する4個の画素
を1ブロックとして設定し、各列を4列毎に1a〜1
d、2a〜2d、3a〜3d、…、ma〜mdとして列
番号を振るとともに、各行を2行毎に1x,1y、2
x,2y、3x,3y、…、nx,nyとして行番号を
振る。又、各ブロックの画素には、R(Red)G(Gree
n)B(Blue)の3種類の色フィルタが設けられ、各ブ
ロック毎に、R、Bの色フィルタが設けられた画素それ
ぞれ1画素ずつと、Gの色フィルタが設けられた2画素
とが備えられる。又、図2において、Bl11〜Blmnが
各ブロックを表す。
【0022】又、図2のように、センサ部3に配された
各画素の色フィルタは、ia列(1≦i≦m)において
は、上側よりR、B、R、B、…の順に、ic列におい
ては、上側よりB、R、B、R、…の順に、それぞれ配
置され、又、ib列及びid列においては、Gのみが配
置される。よって、jx行(jは1≦j≦nの奇数)に
おいては、左側よりR、B、R、B、…の順に、kx行
(kは1≦k≦nの偶数)においては、左側よりB、
R、B、R、…の順に、それぞれ配置され、又、jy行
及びky行においては、Gのみが配置される。更に、ブ
ロックBlil(1≦l≦n)は、Rの色フィルタが設け
られたRil、Bの色フィルタが設けられたBil、Gの色
フィルタが設けられたGail、Gbilの4画素で構成さ
れる。
【0023】図2のように配置される各画素に対する配
線関係を、ブロックBlij,Bli(j+1),Bl(i+1)j,
Bl(i+1)(j+1)の4ブロックを代表して説明する。図3
のように、垂直走査回路2より垂直選択線31j,31
(j+1)のそれぞれに信号φVj,φV(j+1)が与えられ、
垂直リセット線32j,32(j+1)のそれぞれに信号φR
j,φR(j+1)が与えられる。又、水平走査回路1より、
MOSトランジスタTia〜Tidのゲートに信号φHi
が、MOSトランジスタT(i+1)a〜T(i+1)dのゲートに
信号φH(i+1)が、それぞれ与えられる。尚、MOSト
ランジスタTia〜Tid,T(i+1)a〜T(i+1)dはそれぞ
れ、NチャネルのMOSトランジスタである。
【0024】そして、垂直選択線31jと垂直リセット
線32jに画素Rij,Gaij,Bij,Gbij,R(i+1)
j,Ga(i+1)j,B(i+1)j,Gb(i+1)jが、垂直選択線
31(j+1)と垂直リセット線32(j+1)に画素Bi(j+1),
Gai(j+1),Ri(j+1),Gbi(j+1),B(i+1)(j+1),G
a(i+1)(j+1),R(i+1)(j+1),Gb(i+1)(j+1)が、それ
ぞれ接続される。
【0025】又、MOSトランジスタTiaのドレインに
接続された水平信号線33iaに画素Rij,Bi(j+1)が、
MOSトランジスタTibのドレインに接続された水平信
号線33ibに画素Gaij,Gai(j+1)が、MOSトラン
ジスタTicのドレインに接続された水平信号線33icに
画素Bij,Ri(j+1)が、MOSトランジスタTidのドレ
インに接続された水平信号線33idに画素Gbij,Gb
i(j+1)が、それぞれ接続される。
【0026】又、MOSトランジスタT(i+1)aのドレイ
ンに接続された水平信号線33(i+1)aに画素R(i+1)j,
B(i+1)(j+1)が、MOSトランジスタT(i+1)bのドレイ
ンに接続された水平信号線33(i+1)bに画素Ga(i+1)
j,Ga(i+1)(j+1)が、MOSトランジスタT(i+1)cの
ドレインに接続された水平信号線33(i+1)cに画素B(i
+1)j,R(i+1)(j+1)が、MOSトランジスタT(i+1)dの
ドレインに接続された水平信号線33(i+1)dに画素Gb
(i+1)j,Gb(i+1)(j+1)が、それぞれ接続される。
【0027】更に、MOSトランジスタTia,T(i+1)a
のソースが出力信号線34aに、MOSトランジスタT
ib,T(i+1)bのソースが出力信号線34bに、MOSト
ランジスタTic,T(i+1)cのソースが出力信号線34c
に、MOSトランジスタTid,T(i+1)dのソースが出力
信号線34dに、それぞれ接続される。そして、出力信
号線34a〜34dがそれぞれ、A/D変換部4a〜4
dと接続する。
【0028】又、このセンサ部3に構成された各画素
は、例えば、図4のようにしてMOSトランジスタとフ
ォトダイオードとで構成される。図4の画素は、アノー
ドが接地されたフォトダイオードPDと、フォトダイオ
ードPDのカソードにゲートが接続されたMOSトラン
ジスタT1と、MOSトランジスタT1のソースにドレ
インが接続されたMOSトランジスタT2と、フォトダ
イオードPDのカソードとMOSトランジスタT1のゲ
ートとの接続ノードにソースが接続されたMOSトラン
ジスタT3とを有する。尚、MOSトランジスタT1〜
T3は、NチャネルのMOSトランジスタである。
【0029】そして、MOSトランジスタT1のドレイ
ンが直流電圧VDDが印加される。又、MOSトランジス
タT2のソースに水平信号線33(図3の33ia〜33
id,33(i+1)a〜33(i+1)dに相当する)に接続され、
MOSトランジスタT2のゲートに垂直選択線31(図
3の31j,31(j+1)に相当する)が接続される。又、
MOSトランジスタT3のドレインに直流電圧VDDが印
加され、MOSトランジスタT3のゲートに垂直リセッ
ト線32(図3の32j,32(j+1)に相当する)が接続
される。更に、水平信号線33にMOSトランジスタT
(図3のTia〜Tid,T(i+1)a〜T(i+1)dに相当する)
のドレインが接続されるとともに、そのソースに出力信
号線34(図3の34a〜34dに相当する)が接続さ
れる。
【0030】よって、MOSトランジスタT2のゲート
に信号φV(図3のφVj,φ(j+1)に相当する)が、M
OSトランジスタT3のゲートに信号φR(図3のφR
j,φR(j+1)に相当する)が、それぞれ垂直走査回路2
より与えられる。又、MOSトランジスタTのゲートに
信号φH(図3のφHi,φH(i+1)に相当する)が、水
平走査回路1より与えられる。
【0031】このように各画素が構成されるとき、ま
ず、信号φRを垂直リセット線32に与えてMOSトラ
ンジスタT3をONとすることで、MOSトランジスタ
T1のゲートとフォトダイオードPDのカソードとの接
続ノードをリセットする。その後、MOSトランジスタ
T3がOFFとされると、フォトダイオードPDへの入
射光量に応じた光電荷がMOSトランジスタT1のゲー
トに蓄積される。
【0032】そして、信号φVを垂直選択線31に与え
てMOSトランジスタT2をONとするとともに、信号
φHをMOSトランジスタTのゲートに与えてMOSト
ランジスタTをONとすることで、MOSトランジスタ
T1のゲートに蓄積された光電荷量が電流増幅されて得
られた出力電流が映像信号としてMOSトランジスタT
2及び水平信号線33を介して出力信号線34に出力さ
れる。
【0033】このように構成される固体撮像素子の動画
撮影時及び静止画撮影時における動作例を以下に説明す
る。尚、動画撮影時において、インターレース走査に応
じた動作を行う。
【0034】1.動画撮影時の第1の動作例 動画撮影時の第1の動作例を図面を参照して説明する。
尚、図5は、信号φV1〜φVn,φR1〜φRn(nは偶
数であるものとする)のタイミングを示す。又、図6に
おいては、代表として、信号φVlが与えられる際の、
信号φH1〜φHmのタイミングを示す。
【0035】まず、第1フィールドの撮像動作が行われ
るために、信号φR1が与えられて、ブロックBl11〜
Blm1の各画素R11〜Rm1,Ga11〜Gam1,B11〜B
m1,Gb11〜Gbm1がリセットされる。次に、信号φR
3が与えられて、ブロックBl13〜Blm3の各画素R13
〜Rm3,Ga13〜Gam3,B13〜Bm3,Gb13〜Gbm3
がリセットされる。同様にして、信号φR5,φR7,
…,φR(n-1)が順に与えられて、ブロックBl15〜B
lm5,Bl17〜Blm7,…,Bl1(n-1)〜Blm(n-1)の
各画素が2行毎に順にリセットされる。
【0036】このようにして、ブロックBl11〜Blm
1,Bl13〜Blm3,…,Bl1(n-1)〜Blm(n-1)の各
画素がリセットされると、信号φV1が与えられる。即
ち、信号φR1が与えられて、所定の露光期間tが経過
すると、ブロックBl11〜Blm1の各画素R11〜Rm1,
Ga11〜Gam1,B11〜Bm1,Gb11〜Gbm1に、信号
φV1が与えられる。このとき、図6に示すように、ま
ず、信号φH1が与えられて、ブロックBl11の各画素
R11,Ga11,B11,Gb11の映像信号がそれぞれ、出
力信号線34a,34b,34c,34dを介してA/
D変換部4a,4b,4c,4dに出力される。
【0037】その後、図6のように、信号φH2,φH
3,…φHmが順に与えられて、ブロックBl21,Bl3
1,…,Blm1の各画素の映像信号が順に出力される。
即ち、画素R21,R31,…,Rm1の映像信号が順に出力
信号線34aを介してA/D変換部4aに出力され、画
素Ga21,Ga31,…,Gam1の映像信号が順に出力信
号線34bを介してA/D変換部4bに出力され、画素
B21,B31,…,Bm1の映像信号が順に出力信号線34
cを介してA/D変換部4cに出力され、画素Gb21,
Gb31,…,Gbm1の映像信号が順に出力信号線34d
を介してA/D変換部4dに出力される。
【0038】このように、1x、1y行目に配されたブ
ロックBl11〜Blm1の各画素からの映像信号が出力さ
れると、次に、信号φV3が与えられるとともに、信号
φH1,φH2,…φHmが順に与えられて、ブロックB
l13,Bl23,…,Blm3の各画素の映像信号が順に出
力される。即ち、上述と同様、信号φR3が与えられ
て、所定の露光期間tが経過すると、3x、3y行目に
配されたブロックBl13〜Blm3の各画素R13〜Rm3,
Ga13〜Gam3,B13〜Bm3,Gb13〜Gbm3に、信号
φV3が与えられる。
【0039】よって、画素R13,R23,…,Rm3の映像
信号が順に出力信号線34aを介してA/D変換部4a
に出力され、画素Ga13,Ga23,…,Gam3の映像信
号が順に出力信号線34bを介してA/D変換部4bに
出力され、画素B13,B23,…,Bm3の映像信号が順に
出力信号線34cを介してA/D変換部4cに出力さ
れ、画素Gb13,Gb23,…,Gbm3の映像信号が順に
出力信号線34dを介してA/D変換部4dに出力され
る。
【0040】その後、同様に、信号φV5,φV7,…,
φV(n-1)が順に与えられるとともに、信号φV5〜φV
(n-1)それぞれが与えられている間に、信号φH1〜φH
mが順に与えられることによって、5x、5y行目、7
x、7y行目、…、(n−1)x、(n−1)y行目に
配された各ブロックBl15〜Blm5,Bl17〜Blm7,
…,Bl1(n-1)〜Blm(n-1)の各画素から映像信号が出
力される。
【0041】よって、画素R15〜Rm5,R17〜Rm7,
…,R1(n-1)〜Rm(n-1)の映像信号が順に出力信号線3
4aを介してA/D変換部4aに出力され、画素Ga15
〜Gam5,Ga17〜Gam7,…,Ga1(n-1)〜Gam(n-
1)の映像信号が順に出力信号線34bを介してA/D変
換部4bに出力され、画素B15〜Bm5,B17〜Bm7,
…,B1(n-1)〜Bm(n-1)の映像信号が順に出力信号線3
4cを介してA/D変換部4cに出力され、画素Gb15
〜Gbm5,Gb17〜Gbm7,…,Gb1(n-1)〜Gbm(n-
1)の映像信号が順に出力信号線34dを介してA/D変
換部4dに出力される。
【0042】このように、第1フィールドの撮像動作が
なされるとき、第2フィールドの撮像動作が次のように
行われる。信号φV1が与えられてブロックBl11〜B
lm1の各画素から映像信号が出力されると、信号φR2
が与えられて、ブロックBl12〜Blm2の各画素B12〜
Bm2,Ga12〜Gam2,R12〜Rm2,Gb12〜Gbm2が
リセットされる。その後、信号φR4,φR6,…,φR
nが順に与えられて、ブロックBl14〜Blm4,Bl16
〜Blm6,…,Bl1n〜Blmnの各画素が2行毎に順に
リセットされる。即ち、信号φR4,φR6,…,φRn
はそれぞれ、信号φV3,φV5,…,φV(n-1)が与え
られた後に与えられる。
【0043】このようにして、ブロックBl12〜Blm
2,Bl14〜Blm4,…,Bl1n〜Blmnの各画素がリ
セットされると、信号φV2が与えられる。即ち、信号
φR2が与えられて、所定の露光期間tが経過すると、
ブロックBl12〜Blm2の各画素に、信号φV2が与え
られる。そして、図6に示すように、信号φH1,φH
2,…φHmが順に与えられて、2x、2y行目に配され
たブロックBl12,Bl22,…,Blm2の各画素の映像
信号が順に出力される。
【0044】よって、画素B12,B22,…,Bm2の映像
信号が順に出力信号線34aを介してA/D変換部4a
に出力され、画素Ga12,Ga22,…,Gam2の映像信
号が順に出力信号線34bを介してA/D変換部4bに
出力され、画素R12,R22,…,Rm2の映像信号が順に
出力信号線34cを介してA/D変換部4cに出力さ
れ、画素Gb12,Gb22,…,Gbm2の映像信号が順に
出力信号線34dを介してA/D変換部4dに出力され
る。
【0045】その後、同様に、信号φV4,φV6,…,
φVnが順に与えられるとともに、信号φV4〜φVnそ
れぞれが与えられている間に、信号φH1〜φHmが順に
与えられることによって、4x、4y行目、6x、6y
行目、…、nx、ny行目に配された各ブロックBl14
〜Blm4,Bl16〜Blm6,…,Bl1n〜Blmnの各画
素から映像信号が出力される。
【0046】よって、画素B14〜Bm4,B16〜Bm6,
…,B1n〜Bmnの映像信号が順に出力信号線34aを介
してA/D変換部4aに出力され、画素Ga14〜Gam
4,Ga16〜Gam6,…,Ga1n〜Gamnの映像信号が
順に出力信号線34bを介してA/D変換部4bに出力
され、画素R14〜Rm4,R16〜Rm6,…,R1n〜Rmnの
映像信号が順に出力信号線34cを介してA/D変換部
4cに出力され、画素Gb14〜Gbm4,Gb16〜Gbm
6,…,Gb1n〜Gbmnの映像信号が順に出力信号線3
4dを介してA/D変換部4dに出力される。
【0047】このように、第2フィールドの撮像動作が
なされるとき、信号φR1,φR3,…,φR(n-1)がそ
れぞれ、信号φV2,φV4,…,φVnが与えられた後
に与えられる。そして、上述のようにして、各信号が繰
り返し与えられることによって第1及び第2フィールド
の撮像動作が繰り返し行われて、動画撮影が行われる。
【0048】よって、第1フィールドの映像信号が出力
されるときは、ブロックBl11〜Blm1,Bl13〜Bl
m3,…,Bl1(n-1)〜Blm(n-1)において、Rフィルタ
が備えられた画素からの出力がA/D変換部4aに、G
フィルタ(Ga)が備えられた画素からの出力がA/D
変換部4bに、Bフィルタが備えられた画素からの出力
がA/D変換部4cに、Gフィルタ(Gb)が備えられ
た画素からの出力がA/D変換部4dに、それぞれ並列
的に出力される。
【0049】又、第2フィールドの映像信号が出力され
るときは、ブロックBl12〜Blm2,Bl14〜Blm4,
…,Bl1n〜Blmnにおいて、Bフィルタが備えられた
画素からの出力がA/D変換部4aに、Gフィルタ(G
a)が備えられた画素からの出力がA/D変換部4b
に、Rフィルタが備えられた画素からの出力がA/D変
換部4cに、Gフィルタ(Gb)が備えられた画素から
の出力がA/D変換部4dに、それぞれ並列的に出力さ
れる。
【0050】2.動画撮影時の第2の動作例 動画撮影時の第2の動作例を図面を参照して説明する。
尚、図7は、信号φV1〜φVn,φR1〜φRn(nは偶
数であるものとする)のタイミングを示す。又、第1の
動作例と同様、信号φH1〜φHmのタイミングは、図6
のようになる。
【0051】まず、第1の動作例と同様に、第1フィー
ルドの撮像動作が行われるために、信号φR1,φR3,
…,φR(n-1)が順に与えられて、ブロックBl11〜B
lm1,Bl13〜Blm3,…,Bl1(n-1)〜Blm(n-1)の
各画素が順にリセットされる。そして、信号φR1,φ
R3,…,φR(n-1)それぞれが与えられて、所定の露光
期間tが経過すると、信号φV1,φV3,…,φV(n-
1)それぞれが与えられる。
【0052】このように信号φV1,φV3,…,φV(n
-1)それぞれが与えられる度に、信号φH1,φH2,…
φHmが順に与えられて、ブロックBl11〜Blm1,B
l13〜Blm3,…,Bl1(n-1)〜Blm(n-1)の各画素か
ら順に映像信号が出力される。よって、画素R11〜Rm
1,R13〜Rm3,…,R1(n-1)〜Rm(n-1)の映像信号が
順にA/D変換部4aに出力され、画素Ga11〜Gam
1,Ga13〜Gam3,…,Ga1(n-1)〜Gam(n-1)の映
像信号が順にA/D変換部4bに出力され、画素B11〜
Bm1,B13〜Bm3,…,B1(n-1)〜Bm(n-1)の映像信号
が順にA/D変換部4cに出力され、画素Gb11〜Gb
m1,Gb13〜Gbm3,…,Gb1(n-1)〜Gbm(n-1)の映
像信号が順にA/D変換部4dに出力される。
【0053】このように、第1フィールドの撮像動作が
なされるとき、信号φR1,φR3,…,φR(n-1)それ
ぞれが与えられて、所定の期間ta(ta<t)が経過
すると、信号φR2,φR4,…,φRnが順に与えられ
る。そして、信号φR2,φR4,…,φRnそれぞれが
与えられて、所定の露光期間tが経過すると、信号φV
2,φV4,…,φVnそれぞれが与えられる。このよう
に信号φV2,φV4,…,φVnそれぞれが与えられる
度に、信号φH1,φH2,…φHmが順に与えられて、
ブロックBl12〜Blm2,Bl14〜Blm4,…,Bl1n
〜Blmnの各画素から順に映像信号が出力される。
【0054】よって、画素B12〜Bm2,B14〜Bm4,
…,B1n〜Bmnの映像信号が順にA/D変換部4aに出
力され、画素Ga12〜Gam2,Ga14〜Gam4,…,G
a1n〜Gamnの映像信号が順にA/D変換部4bに出力
され、画素R12〜Rm2,R14〜Rm4,…,R1n〜Rmnの
映像信号が順にA/D変換部4cに出力され、画素Gb
12〜Gbm2,Gb14〜Gbm4,…,Gb1n〜Gbmnの映
像信号が順にA/D変換部4dに出力される。
【0055】よって、図7のように、信号φR1,φR
3,…,φR(n-1)が順に与えられた後、信号φR2,φ
R4,…,φRnが順に与えられる。又、信号φV1,φ
V3,…,φV(n-1)が順に与えられた後、信号φV2,
φV4,…,φVnが順に与えられる。尚、本例では、第
1及び第2フィールドの撮像動作が行われる際、信号φ
V(n-1)が与えられた直後に信号φV2が与えられるとと
もに、信号φVnが与えられた直後に、信号φV1が与え
られる。
【0056】本動作例のようなタイミングで信号を与え
ることによって、第1の動作例と異なり、各画素に対し
てリセットしてから映像信号を読み出すまでの露光時間
tを変化させることができる。よって、被写体の輝度に
応じて露光時間を変化させることができ、低輝度時にお
いても十分な出力の映像信号を得られる。
【0057】3.動画撮影時の第3の動作例 動画撮影時の第3の動作例を図面を参照して説明する。
尚、図8は、信号φV1〜φVn,φR1〜φRnのタイミ
ングを示す。又、図9においては、代表として、信号φ
Vjが与えられる際の、信号φH1〜φHmのタイミング
を示す。更に、本動作例では、第1及び第2の動作例と
異なり、4ブロックのうちの1ブロックのみを動画撮影
時に動作させる。即ち、ブロックBlij,Bli(j+1),
Bl(i+1)j,Bl(i+1)(j+1)の4ブロックの内、ブロッ
クBlij内の各画素から映像信号が出力される。尚、n
を4の倍数とするとともに、mを偶数とする。
【0058】まず、第1フィールドの撮像動作が行われ
るために、信号φR1が与えられて、ブロックBl11〜
Blm1の各画素がリセットされる。次に、信号φR5が
与えられて、ブロックBl15〜Blm5の各画素がリセッ
トされる。同様にして、信号φR9,φR13,…,φR
(n-3)が順に与えられて、ブロックBl19〜Blm9,B
l113〜Blm13,…,Bl1(n-3)〜Blm(n-3)の各画素
が2行毎に順にリセットされる。
【0059】このようにして、ブロックBl19〜Blm
9,Bl113〜Blm13,…,Bl1(n-3)〜Blm(n-3)の
各画素がリセットされると、信号φV1が与えられる。
このとき、第1の動作例と同様に、信号φR1が与えら
れて、所定の露光期間tが経過したときに、信号φV1
が与えられる。このとき、図9に示すように、まず、信
号φH1が与えられて、ブロックBl11の各画素R11,
Ga11,B11,Gb11の映像信号がそれぞれ、A/D変
換部4a,4b,4c,4dに出力される。
【0060】その後、図9のように、信号φH3,φH
5,…φH(m-1)が順に与えられて、ブロックBl31,B
l51,…,Bl(m-1)1の各画素の映像信号が順に出力さ
れる。即ち、画素R31,R51,…,R(m-1)1の映像信号
が順にA/D変換部4aに出力され、画素Ga31,Ga
51,…,Ga(m-1)1の映像信号が順にA/D変換部4b
に出力され、画素B31,B51,…,B(m-1)1の映像信号
が順にA/D変換部4cに出力され、画素Gb31,Gb
51,…,Gb(m-1)1の映像信号が順にA/D変換部4d
に出力される。
【0061】このように、1x、1y行目に配されたブ
ロックBl11,Bl31,…,Bl(m-1)1の各画素からの
映像信号が出力されると、次に、信号φV5が与えられ
るとともに、信号φH1,φH3,…φH(m-1)が順に与
えられて、ブロックBl15,Bl35,…,Bl(m-1)5の
各画素の映像信号が順に出力される。即ち、上述と同
様、信号φR5が与えられて、所定の露光期間tが経過
すると、5x、5y行目に配されたブロックBl15,B
l35,…,Bl(m-1)5の各画素に、信号φV5が与えら
れる。
【0062】よって、画素R15,R25,…,R(m-1)5の
映像信号が順にA/D変換部4aに出力され、画素Ga
15,Ga25,…,Ga(m-1)5の映像信号が順にA/D変
換部4bに出力され、画素B15,B25,…,B(m-1)5の
映像信号が順にA/D変換部4cに出力され、画素Gb
15,Gb25,…,Gb(m-1)5の映像信号が順に出力信号
線34dを介してA/D変換部4dに出力される。
【0063】その後、同様に、信号φV9,φV13,
…,φV(n-3)が順に与えられるとともに、信号φV9〜
φV(n-3)それぞれが与えられている間に、信号φH1,
φH3,…φH(m-1)が順に与えられることによって、9
x、9y行目、13x、13y行目、…、(n−3)
x、(n−3)y行目に配された各ブロックBl19,B
l39,…,Bl(m-1)9,Bl113,Bl313,…,Bl(m
-1)13,…,Bl1(n-3),Bl3(n-3),…,Bl(m-1)(n
-3)の各画素から映像信号が出力される。
【0064】よって、画素R19〜R(m-1)9,R113〜R
(m-1)13,…,R1(n-3)〜R(m-1)(n-3)の映像信号が順
にA/D変換部4aに出力され、画素Ga19〜Ga(m-
1)9,Ga113〜Ga(m-1)13,…,Ga1(n-3)〜Ga(m-
1)(n-3)の映像信号が順にA/D変換部4bに出力さ
れ、画素B19〜B(m-1)9,B113〜B(m-1)13,…,B1
(n-3)〜B(m-1)(n-3)の映像信号が順にA/D変換部4
cに出力され、画素Gb19〜Gb(m-1)9,Gb113〜G
b(m-1)13,…,Gb1(n-3)〜Gb(m-1)(n-3)の映像信
号が順にA/D変換部4dに出力される。
【0065】このように、第1フィールドの撮像動作が
なされるとき、第2フィールドの撮像動作が次のように
行われる。信号φV1が与えられてブロックBl11〜B
l(m-1)1の各画素から映像信号が出力されると、信号φ
R3が与えられて、ブロックBl13〜Bl(m-1)3の各画
素がリセットされる。その後、信号φR7,φR11,
…,φR(n-1)が順に与えられて、ブロックBl17〜B
lm7,Bl111〜Blm11,…,Bl1(n-1)〜Blm(n-1)
の各画素が2行毎に順にリセットされる。即ち、信号φ
R7,φR11,…,φR(n-1)はそれぞれ、信号φV5,
φV9,…,φV(n-3)が与えられた後に与えられる。
【0066】このようにして、ブロックBl13〜Blm
3,Bl17〜Blm7,…,Bl1(n-1)〜Blm(n-1)の各
画素がリセットされると、信号φV3が与えられる。即
ち、信号φR3が与えられて、所定の露光期間tが経過
すると、信号φV3が与えられる。そして、図9に示す
ように、信号φH1,φH3,…φH(m-1)が順に与えら
れて、3x、3y行目に配されたブロックBl13,Bl
33,…,Bl(m-1)3の各画素の映像信号が順に出力され
る。
【0067】よって、画素R13,R33,…,R(m-1)3の
映像信号が順にA/D変換部4aに出力され、画素Ga
13,Ga33,…,Ga(m-1)3の映像信号が順にA/D変
換部4bに出力され、画素B13,B33,…,B(m-1)3の
映像信号が順にA/D変換部4cに出力され、画素Gb
13,Gb33,…,Gb(m-1)3の映像信号が順にA/D変
換部4dに出力される。
【0068】その後、同様に、信号φV7,φV11,
…,φV(n-1)が順に与えられるとともに、信号φV7〜
φV(n-1)それぞれが与えられている間に、信号φH1,
φH3,…φH(m-1)が順に与えられる。このようにする
ことで、7x、7y行目、11x、11y行目、…、
(n−1)x、(n−1)y行目に配された各ブロック
Bl17,Bl37,…,Bl(m-1)7,Bl111,Bl311,
…,Bl(m-1)11,…,Bl1(n-1),Bl3(n-1),…,
Bl(m-1)(n-1)の各画素から映像信号が出力される。
【0069】よって、画素R17〜R(m-1)7,R111〜R
(m-1)11,…,R1(n-1)〜R(m-1)(n-1)の映像信号が順
にA/D変換部4aに出力され、画素Ga17〜Ga(m-
1)7,Ga111〜Ga(m-1)11,…,Ga1(n-1)〜Ga(m-
1)(n-1)の映像信号が順にA/D変換部4bに出力さ
れ、画素B17〜B(m-1)7,B111〜B(m-1)11,…,B1
(n-1)〜B(m-1)(n-1)の映像信号が順にA/D変換部4
cに出力され、画素Gb17〜Gb(m-1)7,Gb111〜G
b(m-1)11,…,Gb1(n-1)〜Gb(m-1)(n-1)の映像信
号が順にA/D変換部4dに出力される。
【0070】このように、第2フィールドの撮像動作が
なされるとき、信号φR1,φR5,…,φR(n-3)がそ
れぞれ、信号φV3,φV7,…,φV(n-1)が与えられ
た後に与えられる。そして、上述のようにして、各信号
が繰り返し与えられることによって第1及び第2フィー
ルドの撮像動作が繰り返し行われて、動画撮影が行われ
る。
【0071】よって、第1フィールドの映像信号が出力
されるとき、ブロックBl11〜Bl(m-1)1,Bl15〜B
l(m-1)5,…,Bl1(n-3)〜Bl(m-1)(n-3)において、
Rフィルタが備えられた画素からの出力がA/D変換部
4aに、Gフィルタ(Ga)が備えられた画素からの出
力がA/D変換部4bに、Bフィルタが備えられた画素
からの出力がA/D変換部4cに、Gフィルタ(Gb)
が備えられた画素からの出力がA/D変換部4dに、そ
れぞれ並列的に出力される。
【0072】又、第2フィールドの映像信号が出力され
るときも同様に、ブロックBl13〜Bl(m-1)3,Bl17
〜Bl(m-1)7,…,Bl1(n-1)〜Bl(m-1)(n-1)におい
て、Rフィルタが備えられた画素からの出力がA/D変
換部4aに、Gフィルタ(Ga)が備えられた画素から
の出力がA/D変換部4bに、Bフィルタが備えられた
画素からの出力がA/D変換部4cに、Gフィルタ(G
b)が備えられた画素からの出力がA/D変換部4d
に、それぞれ並列的に出力される。
【0073】尚、本動作例において、第1の動作例と同
様のタイミングで各信号が与えられるようにしたが、第
2の動作例と同様のタイミングで各信号が与えられるよ
うにしても構わない。このとき、信号φR1,φR5,
…,φR(n-3)それぞれが順に与えられた後、所定時間
taが経過すると、信号φR3,φR7,…,φR(n-1)
それぞれが順に与えられる。又、信号φV1,φV5,
…,φV(n-3)それぞれが順に与えられた後、所定時間
taが経過すると、信号φV3,φV7,…,φV(n-1)
それぞれが順に与えられる。
【0074】4.静止画撮影時の動作例 静止画撮影時の動作例を図面を参照して説明する。尚、
図10は、信号φV1〜φVn,φR1〜φRn(nは偶数
であるものとする)のタイミングを示す。又、信号φH
1〜φHmのタイミングは、図6のようになる。
【0075】まず、信号φR1が与えられて、ブロック
Bl11〜Blm1の各画素がリセットされる。次に、信号
φR2が与えられて、ブロックBl12〜Blm2の各画素
がリセットされる。同様にして、信号φR3,φR4,
…,φRnが順に与えられて、ブロックBl13〜Blm
3,Bl14〜Blm4,…,Bl1n〜Blmnの各画素が2
行毎に順にリセットされる。
【0076】このようにして、ブロックBl11〜Blmn
の各画素がリセットされると、信号φV1が与えられ
る。即ち、信号φR1が与えられて、所定の露光期間t
が経過すると、ブロックBl11〜Blm1の各画素に、信
号φV1が与えられる。このとき、図6に示すように、
まず、信号φH1が与えられて、ブロックBl11の各画
素R11,Ga11,B11,Gb11の映像信号がそれぞれ、
A/D変換部4a,4b,4c,4dに出力される。
【0077】その後、図6のように、信号φH2,φH
3,…φHmが順に与えられて、ブロックBl21,Bl3
1,…,Blm1の各画素の映像信号が順に出力される。
即ち、画素R21,R31,…,Rm1の映像信号が順にA/
D変換部4aに出力され、画素Ga21,Ga31,…,G
am1の映像信号が順にA/D変換部4bに出力され、画
素B21,B31,…,Bm1の映像信号が順にA/D変換部
4cに出力され、画素Gb21,Gb31,…,Gbm1の映
像信号が順にA/D変換部4dに出力される。
【0078】このように、1x、1y行目に配されたブ
ロックBl11〜Blm1の各画素からの映像信号が出力さ
れると、次に、信号φV2が与えられるとともに、信号
φH1,φH2,…φHmが順に与えられて、ブロックB
l12,Bl22,…,Blm2の各画素の映像信号が順に出
力される。即ち、上述と同様、信号φR2が与えられ
て、所定の露光期間tが経過すると、信号φV2が与え
られる。
【0079】よって、画素B12,B22,…,Bm2の映像
信号が順にA/D変換部4aに出力され、画素Ga12,
Ga22,…,Gam2の映像信号が順にA/D変換部4b
に出力され、画素R12,R22,…,Rm2の映像信号が順
にA/D変換部4cに出力され、画素Gb12,Gb22,
…,Gbm2の映像信号が順にA/D変換部4dに出力さ
れる。
【0080】その後、同様に、信号φV3,φV4,…,
φVnが順に与えられるとともに、信号φV3〜φVnそ
れぞれが与えられている間に、信号φH1〜φHmが順に
与えられることによって、3x、3y行目、4x、4y
行目、…、nx、ny行目に配された各ブロックBl13
〜Blm3,Bl14〜Blm4,…,Bl1n〜Blmnの各画
素から映像信号が出力される。
【0081】よって、画素R13〜Rm3,B14〜Bm4,R
15〜Rm5,…,B1n〜Bmnの映像信号が順にA/D変換
部4aに出力され、画素Ga13〜Gam3,Ga14〜Ga
m4,Ga15〜Gam5,…,Ga1n〜Gamnの映像信号が
順にA/D変換部4bに出力され、画素B13〜Bm3,R
14〜Rm4,B15〜Bm5,…,R1n〜Rmnの映像信号が順
にA/D変換部4cに出力され、画素Gb13〜Gbm3,
Gb14〜Gbm4,Gb15〜Gbm5,…,Gb1n〜Gbmn
の映像信号が順にA/D変換部4dに出力される。
【0082】このような固体撮像素子において、動画撮
影を行う際、A/D変換部4a〜4cより出力される映
像信号が各色信号として用いられる。即ち、第1又は第
2の動作例においては、第1フィールドでは、A/D変
換部4a〜4cからの映像信号がそれぞれRGB信号と
され、又、第2フィールドでは、A/D変換部4a〜4
cからの映像信号がそれぞれBGR信号とされる。更
に、A/D変換部4dより出力される映像信号が、露光
制御などを行うための被写体の輝度測定又は焦点検出を
行うための信号として用いられる。このように、第1又
は第2の動作例で動画撮影を行う際、4画素のうち3画
素を映像信号として用いる。
【0083】よって、例えば、VGA(Video Graphics
Array)規格に応じて動画撮影が行われるとき、3板方
式の撮像装置と同等の映像を得るには、各色に対して3
3万画素程度が必要であるため、上述のようにRGB信
号を取り出し、補間することなく、RGB3面の面信号
として使用するときは、その約4倍の130万画素程度
とすればよい。更に、本実施形態における固体撮像素子
を130万画素程度とすることによって、静止画像撮影
時において、各色信号に対して、その色信号の出力が無
い画素に対する補間処理を行った後に、4画素に囲まれ
た位置に対する補間処理を行うハニカム処理を行うこと
で、260万画素程度相当の静止画像を得ることができ
る。
【0084】又、第3の動作例では、常に、A/D変換
部4a〜4cからの映像信号がそれぞれRGB信号とさ
れる。又、A/D変換部4dより出力される映像信号
が、被写体の輝度測定又は焦点検出を行うための信号と
して用いられる。このように、第3の動作例で動画撮影
を行う際、16画素のうち3画素を映像信号として用い
る。
【0085】よって、例えば、VGA規格に応じて動画
撮影が行われるとき、3板方式の撮像装置と同等の映像
を得るには、第1又は第2の動作例の約4倍となる、5
30万画素程度とすればよい。更に、本実施形態におけ
る固体撮像素子を530万画素程度とすることによっ
て、静止画像撮影時において、ハニカム処理を行うこと
で、1000万画素程度相当の静止画像を得ることがで
きる。
【0086】<第2の実施形態>本発明の第2の実施形
態について、図面を参照して説明する。本実施形態で
は、第1の実施形態と同様、図1のような内部構成とな
る。又、本実施形態では、図1のような構成の固体撮像
素子において、センサ部が、図11に示すような構成と
なる。
【0087】本実施形態において、センサ部3内の各画
素が、図11のように、マトリクス状に配置される。即
ち、各画素の配列がベイヤ配列とされる。このとき、2
行2列に存在する4個の画素を1ブロックとして設定
し、各列を2列毎に1a,1b、2a,2b、3a,3
b、…、ma,mbとして列番号を振るとともに、各行
を2行毎に1x,1y、2x,2y、3x,3y、…、
nx,nyとして行番号を振る。各ブロック毎に、R、
Bの色フィルタが設けられた画素それぞれ1画素ずつ
と、Gの色フィルタが設けられた2画素とが備えられ
る。又、図11において、Bx11〜Bxmnが各ブロック
を表す。
【0088】又、図11のように、センサ部3に配され
た各画素の色フィルタは、ia列(1≦i≦m)におい
ては、上側よりG、B、G、B、…の順に、ib列にお
いては、上側よりR、G、R、G、…の順に、それぞれ
配置される。よって、lx行においては、左側よりG、
R、G、R、…の順に、ly行においては、左側より
B、G、B、G、…の順に、それぞれ配置される。更
に、ブロックBxil(1≦l≦n)は、Rの色フィルタ
が設けられたRil、Bの色フィルタが設けられたBil、
Gの色フィルタが設けられたGail、Gbilの4画素で
構成される。
【0089】図11のように配置される各画素に対する
配線関係を、ブロックBxil,Bxi(l+1),Bx(i+1)
l,Bx(i+1)(l+1)の4ブロックを代表して説明する。
図12のように、垂直走査回路2より垂直選択線31
l,31(l+1)のそれぞれに信号φVl,φV(l+1)が与え
られ、垂直リセット線32l,32(l+1)のそれぞれに信
号φRl,φR(l+1)が与えられる。尚、MOSトランジ
スタTia〜Tid,T(i+1)a〜T(i+1)dについては、第1
の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【0090】そして、垂直選択線31lと垂直リセット
線32lに画素Gail,Ril,Bil,Gbil,Ga(i+1)
l,R(i+1)l,B(i+1)l,Gb(i+1)lが、垂直選択線3
1(l+1)と垂直リセット線32(l+1)に画素Gai(l+1),
Ri(l+1),Bi(l+1),Gbi(l+1),Ga(i+1)(l+1),R
(i+1)(l+1),B(i+1)(l+1),Gb(i+1)(l+1)が、それぞ
れ接続される。
【0091】又、MOSトランジスタTiaのドレインに
接続された水平信号線33iaに画素Gail,Gai(l+1)
が、MOSトランジスタTibのドレインに接続された水
平信号線33ibに画素Bil,Bi(l+1)が、MOSトラン
ジスタTicのドレインに接続された水平信号線33icに
画素Ril,Ri(l+1)が、MOSトランジスタTidのドレ
インに接続された水平信号線33idに画素Gbil,Gb
i(l+1)が、それぞれ接続される。
【0092】又、MOSトランジスタT(i+1)aのドレイ
ンに接続された水平信号線33(i+1)aに画素Ga(i+1)
l,Ga(i+1)(l+1)が、MOSトランジスタT(i+1)bの
ドレインに接続された水平信号線33(i+1)bに画素B(i
+1)l,B(i+1)(l+1)が、MOSトランジスタT(i+1)cの
ドレインに接続された水平信号線33(i+1)cに画素R(i
+1)l,R(i+1)(l+1)が、MOSトランジスタT(i+1)dの
ドレインに接続された水平信号線33(i+1)dに画素Gb
(i+1)l,Gb(i+1)(l+1)が、それぞれ接続される。
【0093】このように、センサ部3において、各画素
が配置されるとき、第1の実施形態と同様のタイミング
で各信号が与えられることによって、第1の実施形態と
同様の各種撮像動作を行う。
【0094】即ち、動画撮影時において、図5及び図6
のタイミングチャート、又は、図7及び図6のタイミン
グチャートに従って動作することによって、ブロックB
x11〜Bxm1,Bx13〜Bxm3,…,Bx1(n-1)〜Bx
m(n-1)の各画素の映像信号が第1フィールドの映像信号
として出力されるとともに、ブロックBx12〜Bxm2,
Bx14〜Bxm4,…,Bx1n〜Bxmnの各画素の映像信
号が第2フィールドの映像信号として出力される。
【0095】又、動画撮影時において、図8及び図9の
タイミングチャートに従って動作することによって、ブ
ロックBx11〜Bxm1,Bx15〜Bxm5,…,Bx1(n-
3)〜Bxm(n-3)の各画素の映像信号が第1フィールドの
映像信号として出力されるとともに、ブロックBx13〜
Bxm3,Bx17〜Bxm7,…,Bx1(n-1)〜Bxm(n-1)
の各画素の映像信号が第2フィールドの映像信号として
出力される。
【0096】更に、静止画撮影時において、図10及び
図6のタイミングチャートに従って動作することによっ
て、ブロックBx11〜Bxm1,Bx12〜Bxm2,…,B
x1n〜Bxmnの各画素の映像信号が静止画像の映像信号
として出力される。
【0097】尚、いずれのタイミングで信号を与えて
も、本実施形態においては、常に、Gフィルタ(Ga)
が備えられた画素からの出力がA/D変換部4aに、B
フィルタが備えられた画素からの出力がA/D変換部4
bに、Rフィルタが備えられた画素からの出力がA/D
変換部4cに、Gフィルタ(Gb)が備えられた画素か
らの出力がA/D変換部4dに、それぞれ並列的に出力
される。
【0098】このような固体撮像素子において、動画撮
影を行う際、A/D変換部4a〜4cからの映像信号が
それぞれRGB信号とされる。又、A/D変換部4dよ
り出力される映像信号が、被写体の輝度測定又は焦点検
出を行うための信号として用いられる。このとき、第1
又は第2の動作例では、動画撮影を行う際、4画素のう
ち3画素を映像信号として用いる。
【0099】よって、例えば、VGA規格に応じて動画
撮影が行われるとき、3板方式の撮像装置と同等の映像
を得るには、第1の実施形態と同様、130万画素程度
とすればよい。尚、本実施形態では、各色信号に対し
て、その色信号の出力が無い画素に対する補間処理を行
うのみであるので、130万画素程度相当の静止画像を
得ることができる。
【0100】又、第3の動作例では、16画素のうち3
画素を映像信号として用いる。よって、例えば、VGA
規格に応じて動画撮影が行われるとき、3板方式の撮像
装置と同等の映像を得るには、第1の実施形態と同様、
530万画素程度とすればよい。又、本実施形態では、
各色信号に対して、その色信号の出力が無い画素に対す
る補間処理を行うのみであるので、530万画素程度相
当の静止画像を得ることができる。
【0101】<第3の実施形態>本発明の第3の実施形
態について、図面を参照して説明する。図13は、本実
施形態における固体撮像素子の内部構成を示すブロック
図である。尚、図1と同一の目的で使用する部分につい
ては、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【0102】図13に示す固体撮像素子は、水平走査回
路1と、垂直走査回路2と、センサ部3と、センサ部3
から出力される映像信号をデジタル信号に変換するA/
D変換部4a〜4fと、を備える。このような固体撮像
素子において、センサ部3内の各画素が図14のように
配置される。即ち、図2の場合と同様、各画素の配列が
ハニカム配列とされる。
【0103】このとき、2行6列に存在する6個の画素
を1ブロックとして設定し、各列を4列毎に1a〜1
f、2a〜2f、3a〜3f、…、ma〜mfとして列
番号を振るとともに、各行を2行毎に1x,1y、2
x,2y、3x,3y、…、nx,nyとして行番号を
振る。又、各ブロックには、Rの色フィルタが設けられ
た2画素とBの色フィルタが設けられた1画素とGの色
フィルタが設けられた3画素とで構成されるものと、R
の色フィルタが設けられた1画素とBの色フィルタが設
けられた2画素とGの色フィルタが設けられた3画素と
で構成されるものとがある。又、図14において、By
11〜Bymnが各ブロックを表す。
【0104】又、各画素に設けられた色フィルタの位置
関係は、図2と同様となるため、pa列及びpe列(p
は、1≦p≦mの奇数)及びqc列(qは、1≦q≦m
の偶数)においては、上側よりR、B、R、B、…の順
に、pc列及びqa列及びqe列においては、上側より
B、R、B、R、…の順に、それぞれ配置され、又、i
b列及びid列及びif列においては、Gのみが配置さ
れる。更に、ブロックByilは、Rの色フィルタが設け
られたRail、Rbil、Bの色フィルタが設けられたB
il、Gの色フィルタが設けられたGail、Gbil、Gc
ilの6画素で構成されたものと、Rの色フィルタが設け
られたRil、Bの色フィルタが設けられたBail、Bb
il、Gの色フィルタが設けられたGail、Gbil、Gc
ilの6画素で構成されたものとがある。
【0105】図14のように各画素が配置されるとき、
不図示であるが、第1の実施形態と同様、垂直走査回路
2より信号φV1〜φVn,φR1〜φRnが2行毎に与え
られる。又、本実施形態では、2行6列に存在する6画
素を1ブロックとするため、不図示であるが、水平走査
回路1より、奇数行に配列されたブロックBy11〜By
m1,By13〜Bym3,…,By1(n-1)〜Bym(n-1)(n
は4の倍数であるものとし、mは偶数であるものとす
る)に対して信号φHx1〜φHxmが6列毎に与えられ
るとともに、偶数行に配列されたブロックBy12〜By
m2,By14〜Bym4,…,By1n〜Bymnに対して信号
φHy1〜φHymが6列毎に与えられる。このように、
各信号がセンサ部3に与えられるときの動画撮影時及び
静止画撮影時における動作例について、以下に説明す
る。
【0106】1.動画撮影時の動作例 動画撮影時の動作例を図面を参照して説明する。尚、図
15は、信号φV1〜φVn,φR1〜φRnのタイミング
を示す。図16においては、代表として、信号φVlが
与えられる際の、信号φHx1〜φHxm,φHy1〜φ
Hym,のタイミングを示す。
【0107】まず、第1フィールドの撮像動作が行われ
るために、信号φR1,φR2が同時に与えられて、ブロ
ックBy11〜Bym1,By12〜Bym2の各画素がリセッ
トされる。次に、信号φR5,φR6が同時に与えられ
て、ブロックBy15〜Bym5,By16〜Bym6の各画素
がリセットされる。同様にして、信号φR9,φR10,
φR13,φR14,…,φR(n-3),φR(n-2)が2信号ず
つ同時に与えられることによって、ブロックBy19〜B
ym9,By110〜Bym10,By113〜Bym13,By114
〜Bym14,…,By1(n-3)〜Bym(n-3),By1(n-2)
〜Bym(n-2)の各画素が4行毎に順にリセットされる。
【0108】このようにして各画素がリセットされる
と、信号φV1,φV2が与えられる。即ち、信号φR
1,φR2が与えられて、所定の露光期間tが経過する
と、ブロックBy11〜Bym1の各画素に信号φV1が、
ブロックBy12〜Bym2の各画素に信号φV2が、それ
ぞれ与えられる。このとき、図16に示すように、ま
ず、信号φHx1が与えられて、ブロックBy11の各画
素Ra11,Ga11,B11,Gb11,Rb11,Gc11の映
像信号がそれぞれ、A/D変換部4a,4b,4c,4
d,4e,4fに出力される。
【0109】その後、信号φHy2が与えられて、ブロ
ックBy22の各画素Ra22,Ga22,B22,Gb22,R
b22,Gc22の映像信号がそれぞれ、A/D変換部4
a,4b,4c,4d,4e,4fに出力される。そし
て、φHx3,φHy4,…φHx(m-1),Hymが順に与
えられて、ブロックBy31,By42,…,By(m-1)1,
Bym2の各画素の映像信号が順に出力される。
【0110】即ち、画素Ra31,Ra42,…,Ra(m-
1)1,Ram2の映像信号が順にA/D変換部4aに出力
され、画素Ga31,Ga42,…,Ga(m-1)1,Gam2の
映像信号が順にA/D変換部4bに出力され、画素B3
1,B42,…,B(m-1)1,Bm2の映像信号が順にA/D
変換部4cに出力され、画素Gb31,Gb42,…,Gb
(m-1)1,Gbm2の映像信号が順にA/D変換部4dに出
力され、画素Rb31,Rb42,…,Rb(m-1)1,Rbm2
の映像信号が順にA/D変換部4eに出力され、画素G
c31,Gc42,…,Gc(m-1)1,Gcm2の映像信号が順
にA/D変換部4fに出力される。
【0111】その後、同様に、信号φV5,φV6,φV
9,φV10,…,φV(n-3),φV(n-2)が2信号毎に順
に与えられるとともに、2信号が与えられる度に、信号
φHx1,φHy2,…,φHx(m-1),φHymが順に与
えられることによって、各ブロックBy15,By26,
…,By(m-1)5,Bym6,By19,By210,…,By
(m-1)9,Bym10,…,By1(n-3),By2(n-2),…,
By(m-1)(n-3),Bym(n-2)の各画素から映像信号が出
力される。
【0112】このように、第1フィールドの撮像動作が
なされるとき、第2フィールドの撮像動作が次のように
行われる。信号φV1,φV2が与えられると、信号φR
3,φR4が与えられて、ブロックBy13〜Bym3,By
14〜Bym4の各画素がリセットされる。同様にして、信
号φR7,φR8,φR11,φR12,…,φR(n-1),φ
Rnが2信号ずつ同時に与えられることによって、ブロ
ックBy17〜Bym7,By18〜Bym8,By111〜Bym
11,By112〜Bym12,…,By1(n-1)〜Bym(n-1),
By1n〜Bymnの各画素が4行毎に順にリセットされ
る。即ち、信号φR7,φR8,φR11,φR12,…,φ
R(n-1),φRnはそれぞれ、信号φV5,φV6,φV
9,φV10,…,φV(n-3),φV(n-2)が与えられた後
に与えられる。
【0113】このようにして各画素がリセットされる
と、信号φV3,φV4が与えられる。即ち、信号φR
3,φR4が与えられて、所定の露光期間tが経過する
と、ブロックBy13〜Bym3の各画素に信号φV3が、
ブロックBy14〜Bym4の各画素に信号φV4が、それ
ぞれ与えられる。このとき、図16に示すように、ま
ず、信号φHx1が与えられて、ブロックBy13の各画
素Ra13,Ga13,B13,Gb13,Rb13,Gc13の映
像信号がそれぞれ、A/D変換部4a,4b,4c,4
d,4e,4fに出力される。
【0114】その後、信号φHy2が与えられて、ブロ
ックBy24の各画素Ra24,Ga24,B24,Gb24,R
b24,Gc24の映像信号がそれぞれ、A/D変換部4
a,4b,4c,4d,4e,4fに出力される。そし
て、φHx3,φHy4,…φHx(m-1),Hymが順に与
えられて、ブロックBy33,By44,…,By(m-1)3,
Bym4の各画素の映像信号が順に出力される。
【0115】即ち、画素Ra33,Ra44,…,Ra(m-
1)3,Ram4の映像信号が順にA/D変換部4aに出力
され、画素Ga33,Ga44,…,Ga(m-1)3,Gam4の
映像信号が順にA/D変換部4bに出力され、画素B3
3,B44,…,B(m-1)3,Bm4の映像信号が順にA/D
変換部4cに出力され、画素Gb33,Gb44,…,Gb
(m-1)3,Gbm4の映像信号が順にA/D変換部4dに出
力され、画素Rb33,Rb44,…,Rb(m-1)3,Rbm4
の映像信号が順にA/D変換部4eに出力され、画素G
c33,Gc44,…,Gc(m-1)3,Gcm4の映像信号が順
にA/D変換部4fに出力される。
【0116】その後、同様に、信号φV7,φV8,φV
11,φV12,…,φV(n-1),φVnが2信号毎に順に与
えられるとともに、2信号が与えられる度に、信号φH
x1,φHy2,…,φHx(m-1),φHymが順に与えら
れることによって、各ブロックBy17,By28,…,B
y(m-1)7,Bym8,By111,By212,…,By(m-1)1
1,Bym12,…,By1(n-1),By2n,…,By(m-1)
(n-1),Bymnの各画素から映像信号が出力される。
【0117】このように、第2フィールドの撮像動作が
なされるとき、信号φR1,φR2,φR5,φR6,…,
φR(n-3),φR(n-2)はそれぞれ、信号φV3,φV4,
φV7,φV8,…,φV(n-1),φVnが与えられた後に
与えられる。そして、上述のようにして、各信号が繰り
返し与えられることによって第1及び第2フィールドの
撮像動作が繰り返し行われて、動画撮影が行われる。
【0118】よって、第1フィールドの映像信号が出力
されるときは、ブロックBy11,By22,…,By(m-
1)1,Bym2,By15,By26,…,By(m-1)5,Bym
6,…,By1(n-3),By2(n-2),…,By(m-1)(n-
3),Bym(n-2)において、Rフィルタ(Ra)が備えら
れた画素からの出力がA/D変換部4aに、Gフィルタ
(Ga)が備えられた画素からの出力がA/D変換部4
bに、Bフィルタが備えられた画素からの出力がA/D
変換部4cに、Gフィルタ(Gb)が備えられた画素か
らの出力がA/D変換部4dに、Rフィルタ(Rb)が
備えられた画素からの出力がA/D変換部4eに、Gフ
ィルタ(Gc)が備えられた画素からの出力がA/D変
換部4fに、それぞれ並列的に出力される。
【0119】又、第2フィールドの映像信号が出力され
るときは、ブロックBy13,By24,…,By(m-1)3,
Bym4,By17,By28,…,By(m-1)7,Bym8,
…,By1(n-1),By2n,…,By(m-1)(n-1),Bymn
において、Rフィルタ(Ra)が備えられた画素からの
出力がA/D変換部4aに、Gフィルタ(Ga)が備え
られた画素からの出力がA/D変換部4bに、Bフィル
タが備えられた画素からの出力がA/D変換部4cに、
Gフィルタ(Gb)が備えられた画素からの出力がA/
D変換部4dに、Rフィルタ(Rb)が備えられた画素
からの出力がA/D変換部4eに、Gフィルタ(Gc)
が備えられた画素からの出力がA/D変換部4fに、そ
れぞれ並列的に出力される。
【0120】尚、本動作例において、第1の実施形態の
第1の動作例と同様のタイミングで各信号が与えられる
ようにしたが、第2の動作例と同様のタイミングで各信
号が与えられるようにしても構わない。
【0121】2.静止画撮影時の動作例 静止画撮影時の動作例を図面を参照して説明する。尚、
第1の実施形態と同様、信号φV1〜φVn,φR1〜φ
Rnのタイミングは、図10のようになる。又、信号φ
Hx1〜φHxm,φHy1〜φHymのタイミングは、図
17のようになる。
【0122】まず、第1の実施形態と同様、信号φR
1,φR2,…,φRnが順に与えられて、ブロックBy1
1〜Bym1,By12〜Bym2,…,By1n〜Bymnの各
画素が2行毎に順にリセットされる。このようにして、
ブロックBy11〜Bymnの各画素がリセットされると、
信号φV1が与えられる。即ち、信号φR1が与えられ
て、所定の露光期間tが経過すると、ブロックBy11〜
Bym1の各画素に、信号φV1が与えられる。このと
き、図17に示すように、まず、信号φHx1が与えら
れて、ブロックBy11の各画素Ra11,Ga11,B11,
Gb11,Rb11,Gc11の映像信号がそれぞれ、A/D
変換部4a,4b,4c,4d,4e,4fに出力され
る。
【0123】その後、図17のように、信号φHx2,
φHx3,…φHxmが順に与えられて、ブロックBy2
1,By31,…,Bym1の各画素の映像信号が順に出力
される。即ち、画素Ba21,Ra31,…,Bam1の映像
信号が順にA/D変換部4aに出力され、画素Ga21,
Ga31,…,Gam1の映像信号が順にA/D変換部4b
に出力され、画素R21,B31,…,Rm1の映像信号が順
にA/D変換部4cに出力され、画素Gb21,Gb31,
…,Gbm1の映像信号が順にA/D変換部4dに出力さ
れ、画素Bb21,Rb31,…,Bbm1の映像信号が順に
A/D変換部4eに出力され、画素Gc21,Gc31,
…,Gcm1の映像信号が順にA/D変換部4fに出力さ
れる。
【0124】そして、次に、信号φV2が与えられると
ともに、信号φHy1,φHy2,…φHymが順に与え
られて、ブロックBy12,By22,…,Bym2の各画素
の映像信号が順に出力される。即ち、上述と同様、信号
φR2が与えられて、所定の露光期間tが経過すると、
信号φV2が与えられる。
【0125】よって、画素Ba12,Ra22,…,Ram2
の映像信号が順にA/D変換部4aに出力され、画素G
a12,Ga22,…,Gam2の映像信号が順にA/D変換
部4bに出力され、画素R12,B22,…,Bm2の映像信
号が順にA/D変換部4cに出力され、画素Gb12,G
b22,…,Gbm2の映像信号が順にA/D変換部4dに
出力され、画素Bb12,Rb22,…,Rbm2の映像信号
が順にA/D変換部4eに出力され、画素Gc12,Gc
22,…,Gcm2の映像信号が順にA/D変換部4fに出
力される。
【0126】その後、同様に、信号φV3,φV4,…,
φVnが順に与えられるとともに、信号φV3,φV5,
…,φV(n-1)それぞれが与えられている間に信号φH
x1〜φHxmが順に与えられるとともに、信号φV4,
φV6,…,φVnそれぞれが与えられている間に信号φ
Hy1〜φHymが順に与えられることによって、3x、
3y行目、4x、4y行目、…、nx、nyに配された
各ブロックBy13〜Bym3,By14〜Bym4,…,By
1n〜Bymnの各画素から映像信号が出力される。
【0127】よって、画素Ra13,Ba23,…,Bam
3,Ba14,Ra24,…,Ram4,…,Ba1n,Ra2
n,…,Ramnの映像信号が順にA/D変換部4aに出
力され、画素Ga13〜Gam3,Ga14〜Gam4,…,G
a1n〜Gamnの映像信号が順にA/D変換部4bに出力
され、画素B13,R23,…,Rm3,R14,B24,…,B
m4,…,R1n,B2n,…,Bmnの映像信号が順にA/D
変換部4cに出力され、画素Gb13〜Gbm3,Gb14〜
Gbm4,…,Gb1n〜Gbmnの映像信号が順にA/D変
換部4dに出力され、画素Rb13,Bb23,…,Bbm
3,Bb14,Rb24,…,Rbm4,…,Bb1n,Rb2
n,…,Rbmnの映像信号が順にA/D変換部4eに出
力され、画素Gc13〜Gcm3,Gc14〜Gcm4,…,G
c1n〜Gcmnの映像信号が順にA/D変換部4fに出力
される。
【0128】このような固体撮像素子において、動画撮
影を行う際、A/D変換部4a〜4cからの映像信号が
それぞれRGB信号とされる。又、A/D変換部4dよ
り出力される映像信号が、被写体の輝度測定又は焦点検
出を行うための信号として用いられる。このように、動
画撮影を行う際、12画素のうち3画素を映像信号とし
て用いる。
【0129】よって、例えば、VGA規格に応じて動画
撮影が行われるとき、3板方式の撮像装置と同等の映像
を得るには、第1の実施形態における第1動作例の場合
の約3倍となる、400万画素程度とすればよい。更
に、本実施形態における固体撮像素子を400万画素程
度とすることによって、静止画像撮影時において、ハニ
カム処理を行うことで、800万画素程度相当の静止画
像を得ることができる。
【0130】<撮像装置の構成例>上述の第1〜第3の
実施形態の固体撮像素子が設けられた撮像装置につい
て、図面を参照して説明する。図18は、本例における
撮像装置の内部構成を示すブロック図である。
【0131】図18の撮像装置は、光学系及び映像信号
を出力する固体撮像素子とからなる撮像部100と、撮
像部100からの映像信号に対して演算処理を施して圧
縮符号化された信号を出力する画像処理部101と、画
像処理部101より与えられる映像信号より露光制御処
理及び自動焦点調節処理を施すAE(Automatic Exposu
re)/AF(Automatic Focusing)処理部102と、各
ブロックの制御を行う制御部103と、画像処理部10
1より与えられる静止画用の圧縮信号を記録する静止画
用記録媒体104と、画像処理部101より与えられる
動画用の圧縮信号を記録する動画用記録媒体105と、
画像処理部101より与えられる信号より映像を再生す
る液晶表示画面106とを有する。
【0132】又、画像処理部101内には、固体撮像素
子100からの与えられる映像信号を静止画用に用いる
場合と動画用に用いる場合とで切り換える信号切換部1
11と、信号切換部111で静止画用として選択された
映像信号より補間処理を行う補間処理部112と、ガン
マ補正を行うためのガンマ変換部113と、ガンマ変換
部113からの映像信号より輝度信号及び色差信号を得
る色空間変換部114と、色空間変換部114からの輝
度信号及び色差信号よりJPEG(Joint Photographic
Experts Group)方式に従って圧縮符号化するJPEG
圧縮部115と、色空間変換部114からの輝度信号及
び色差信号よりMPEG(Moving Picture Experts Gro
up)方式に従って圧縮符号化するMPEG圧縮部116
とが設けられる。
【0133】このような撮像装置において、第1の実施
形態の固体撮像素子が用いられるものとする。まず、静
止画が撮影されるとき、信号切換部111によって、撮
像部100からの映像信号が補間処理部112に与えら
れる。このとき、jx、jy(jは、1≦j≦nの奇数
とする)行目の各画素より映像信号が出力されるとき、
A/D変換部4aからR信号、A/D変換部4cからB
信号、A/D変換部4b,4dからG信号が出力され
る。又、kx、ky(kは、1≦k≦nの偶数とする)
行目の各画素より映像信号が出力されるとき、A/D変
換部4aからB信号、A/D変換部4cからR信号、A
/D変換部4b,4dからG信号が出力される。
【0134】更に、信号切換部111において、jx、
jy行の画素から出力される場合と、kx、ky行の画
素から出力される場合とで、A/D変換部4a,4cか
らの信号を切り換えることによって、R信号、B信号、
G信号をシリアルな信号として補間処理部112に与え
る。補間処理部112では、R信号、B信号、G信号の
それぞれについて、補間処理を行う。
【0135】この補間処理について、R信号の補間処理
を代表して説明する。まず、図19(a)のように、4
画素に対して1画素分毎にR信号が与えられる。このR
信号を用いて、図19(b)のように、残りの3画素に
位置する部分に対してR信号の補間処理を行う。更に、
図19(c)のように、4画素に囲まれた領域に対し
て、更に補間処理を行う。このようなハニカム処理によ
る補間処理を行うことで、実際に配置された画素数の略
2倍の画素数に対するR信号を得ることができる。
【0136】B信号についても、同様に、上述の補間処
理であるハニカム処理を行うことで、実際に配置された
画素数の略2倍の画素数に対するB信号が得られる。G
信号については、初期値が図19(b)の状態であるの
で、図19(b)から図19(c)への補間処理とな
る。このようにして補間処理されたRGB信号がガンマ
変換部113に与えられてガンマ補正処理が行われた
後、色空間変換部114において輝度信号及び色差信号
が生成される。この色空間変換部114で生成された輝
度信号及び色差信号がJPEG圧縮部115に与えられ
て、JPEG方式に従って圧縮変換された後、静止画用
記録媒体104に記録される。
【0137】次に、第1の実施形態の第1又は第2の動
作例に従って、動画が撮影されるとき、信号切換部11
1によって、撮像部100からの映像信号がガンマ変換
部113及びAE/AF処理部102に与えられる。こ
のとき、第1フィールドが撮像される場合は、A/D変
換部4a〜4cからのRGB信号がガンマ変換部113
に送出されるとともに、A/D変換部4dからのG信号
がAE/AF処理部102に送出される。又、第2フィ
ールドが撮像される場合は、A/D変換部4a〜4cか
らのBGR信号がガンマ変換部113に送出されるとと
もに、A/D変換部4dからのG信号がAE/AF処理
部102に送出される。
【0138】更に、信号切換部111において、第1フ
ィールドが撮像される場合と、第2フィールドが撮像さ
れる場合とで、A/D変換部4a,4cからの信号を切
り換えることによって、R信号、B信号、G信号をシリ
アルな信号としてガンマ変換部113に与えることがで
きる。よって、3板方式の撮像装置と同様の色信号がガ
ンマ変換部113に与えられることになる。
【0139】そして、RGB信号がガンマ変換部113
においてガンマ補正処理が行われた後、色空間変換部1
14において輝度信号及び色差信号が生成される。この
色空間変換部114で生成された輝度信号及び色差信号
がMPEG圧縮部116に与えられて、MPEG方式に
従って圧縮変換される。この圧縮変換された信号は、動
画用記録媒体105に与えられて記録される。又、色空
間変換部114で生成された輝度信号及び色差信号が液
晶表示画面106に与えられて、映像が再生される。
【0140】このような撮像装置において、固体撮像素
子として第2の実施形態又は第3の実施形態における固
体撮像素子を用いても構わない。又、動画撮影時におい
て、固体撮像素子を第1又は第2の動作例に従って動作
するものとしたが、第3の動作例に従って動作するもの
としても構わない。又、静止画及び動画を記録する際に
用いる圧縮方式はそれぞれ、JPEG及びMPEGに限
るものではない。
【0141】又、動画撮影時において、固体撮像素子を
各実施形態における各動作例で動作させることにより、
固体撮像素子の駆動クロックを早くする必要がなく、一
般的なビデオカメラに搭載された固体撮像素子に対する
駆動クロックと同等の13.5MHz程度とすることが
できる。そのため、消費電力が少なくて済む。更に、第
1又は第3の実施形態のように、ハニカム配列の固体撮
像素子を用いることにより、動画撮影時に、RGB信号
を出力する画素の配列が、デルタ配列に近くなるので、
RGB3板方式の撮像装置と同等の画像を得ることがで
きる。
【0142】又、補間処理が不要となるので、高速に処
理を行うことができ、液晶表示などにおいて発生するタ
イムラグを小さくすることができる。更に、動画記録を
行っていないときは、1フィールドのみの読み出し(1
/30秒)とすることで、更に消費電力を低下すること
ができる。又、上述の撮像装置において、固体撮像素子
の全画素をリセットすることができる機械的なシャッタ
ーを設けるようにしても構わない。この機械的なシャッ
ターを設けることによって、動いている被写体を撮像す
る際、電子フォーカルプレーンシャッターの場合におい
て発生する撮影した被写体のブレを防ぐことができる。
【0143】尚、本実施形態において、固体撮像素子に
設けられた色フィルタをR,G,Bとしたが、Mg(Ma
genta),Cy(Cyan),Ye(Yellow),G(Green)
の色フィルタなどの他のフィルタを用いても構わない。
又、本実施形態において、センサ部の各画素を、図4の
ような回路構成のものとしたが、これに限定されるもの
でなく、例えば、サブスレッショルド領域で動作するM
OSトランジスタが備えられて入射光量に対して対数変
換した映像信号を出力するような構成の画素などといっ
た、他の構成のものでも構わない。更に、動画撮影時に
おいて、垂直方向及び水平方向の両方向に対して、1ブ
ロックずつ飛ばして撮像動作を行う例も挙げているが、
1ブロックに限定するものでなく、所定のブロックずつ
飛ばして撮像動作を行うようにしても構わない。
【0144】
【発明の効果】本発明によると、動画撮影時において、
補間処理なく映像信号を各種色信号として並列的に出力
することができる。よって、補間処理にかかる時間を短
縮することができる。又、出力される映像信号をRGB
の3原色の色信号とすると、補間処理を行うことなく、
RGB3面の面信号として扱うことができるため、この
映像信号から映像を再生したとき、高画質な映像を再生
することができる。
【0145】又、各画素をハニカム配列で配置すること
によって、更に高画素の静止画を撮影することができる
とともに、色フィルタを3原色としたとき、その配置関
係がデルタ配列に近いため、動画撮影時において、3板
方式の撮像装置において得られる映像信号と同等の映像
信号を得ることができる。又、動画撮影時に、動画撮影
時に垂直方向及び水平方向に対してそれぞれ1ブロック
毎飛ばして駆動させるため、更に高画素の撮像素子が使
用できるため、より高精細な静止画を撮影することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1及び第2の実施形態の固体撮像素子の内部
構成を示すブロック図。
【図2】図1の固体撮像素子内の各画素の配置の一例を
示すための図。
【図3】図2の配置関係にある各画素の配線関係を示す
ためのブロック回路図。
【図4】図2の固体撮像素子内の各画素の構成を示すた
めの回路図。
【図5】動画撮影時の第1の動作例を示すタイミングチ
ャート。
【図6】動画撮影時及び静止撮影時の水平方向の動作を
示すタイミングチャート。
【図7】動画撮影時の第2の動作例を示すタイミングチ
ャート。
【図8】動画撮影時の第3の動作例を示すタイミングチ
ャート。
【図9】動画撮影時の第3の動作例を示すタイミングチ
ャート。
【図10】静止画撮影時の動作例を示すタイミングチャ
ート。
【図11】図1の固体撮像素子内の各画素の配置の一例
を示すための図。
【図12】図11の配置関係にある各画素の配線関係を
示すためのブロック回路図。
【図13】第3の実施形態の固体撮像素子の内部構成を
示すブロック図。
【図14】図13の固体撮像素子内の各画素の配置の一
例を示すための図。
【図15】動画撮影時の動作例を示すタイミングチャー
ト。
【図16】動画撮影時の動作例を示すタイミングチャー
ト。
【図17】静止画撮影時の動作例を示すタイミングチャ
ート。
【図18】本発明の撮像装置の内部構成を示すブロック
図。
【図19】ハニカム処理を説明するための図。
【符号の説明】
1 水平走査回路 2 垂直走査回路 3 センサ部 4a〜4f A/D変換部 100 撮像部 101 画像処理部 102 AE/AF処理部 103 制御部 104 静止画用記録媒体 105 動画用記録媒体 106 液晶表示画面

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入射光量に応じた電気信号を映像信号と
    して出力するm種類の色フィルタを備えた画素を複数有
    するとともに、m種類の色信号を出力するX−Y走査型
    の固体撮像素子において、 隣接するn個(nはm以上の自然数)の前記画素毎にブ
    ロックを構成し、 前記各ブロック内のn個の前記画素から並列的に出力す
    ることによって、m種類の色信号を含むn個の映像信号
    を並列的に出力することを特徴とする固体撮像素子。
  2. 【請求項2】 n>mであるとともに、動画撮影時にお
    いて、各ブロック毎に出力されるn個の映像信号のう
    ち、2個以上となる同一種類の色信号のいずれか一つが
    映像信号以外の検出用の信号として利用されることを特
    徴とする固体撮像素子。
  3. 【請求項3】 前記画素が水平方向及び垂直方向にジグ
    ザグに配置されたハニカム配列によって構成されること
    を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の固体撮像素
    子。
  4. 【請求項4】 請求項1〜請求項3のいずれかに記載の
    固体撮像素子と、 前記固体撮像素子からの映像信号を演算処理する画像処
    理部と、を有し、 静止画撮影時には、前記画像処理部において、前記固体
    撮像素子の各ブロックに対してn個毎に出力される映像
    信号を用いて補間処理することでm種類の色信号を得て
    出力するとともに、 動画撮影時には、前記各ブロック毎に前記固体撮像素子
    から出力されるm個の映像信号を補間処理することなく
    m種類の色信号として出力することを特徴とする撮像装
    置。
  5. 【請求項5】 前記固体撮像素子がRGBの3原色に対
    する3種類の色フィルタを備えるとともに、前記m種類
    の色信号がRGBそれぞれに対する3種類の色信号であ
    って、 前記動画撮像時において、1フィールド分の映像信号を
    出力するとき、前記各ブロック毎に前記固体撮像素子か
    ら出力される3個の映像信号それぞれを、RGB3面に
    対する面信号として出力することを特徴とする請求項4
    に記載の撮像装置。
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