JP3680410B2

JP3680410B2 - 固体撮像装置

Info

Publication number: JP3680410B2
Application number: JP06745096A
Authority: JP
Inventors: 正国岩永
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1996-02-29
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2016-02-29
Also published as: JPH09238356A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、固体撮像装置は、ＣＣＤなどの受光画素を縦横に配列した受光部で撮影対称物の像つまり撮影する画像を多数のサンプル点として検出し、この検出した各サンプル点の出力を画像信号として形成するものであり、画像を撮影したときの解像度が受光画素の画素数で決まっている。このため、解像度を向上させるためには、集積度を上げて画素数を増やすことが考えられるが、固体撮像装置では受光部に感光部と電荷転送部を作らなければならないため、集積度を上げると１つ１つの受光画素の面積が小さくなり、感度が低下してしまう。
【０００３】
これを解決する方法として、集積度を変えずに、撮影する画像の複数のサンプル点を機械的または光学的に順次移動させて受光部のいずれか１つの受光画素で検出し、この検出した複数のサンプル点の出力をこれらサンプル点の移動位置に同期させて複数の画像信号として形成することが提案されている。
この場合、サンプル点を移動させる機械的な手段としては、受光部を水平および垂直方向に移動させる構造のものがあり、光学的な手段としては、光を屈折させる屈折素子の傾き角および傾き方向や屈折素子の厚さなどを可変制御することにより、画像のサンプル点を受光部上で移動させる構造のものなどがある。
【０００４】
このように複数のサンプル点を移動させて１つの受光画素で順次検出し、この検出した出力により形成された画像信号を補間処理（順次検出した画像信号の画素データを見かけ上、それぞれ各受光画素間に配列する処理）することにより、最終画素配列データを得ている。
図６（ａ）〜（ｅ）はその最終画素配列データを得るための補間処理の一例を示した図である。この場合、受光部の受光画素の配列は、図６（ａ）に示すように、ＡＢＣの横並び３つの受光画素を１組とする配列になっており、各受光画素の横方向および列方向の各間には１つの受光画素に対応する隙間が設けられている。そして、このように配列された各受光画素で撮影する画像の４つのサンプル点を順次検出して補間処理する。なお、ここでは、説明の便宜上、受光画素が見かけ上移動すると考えることにする。
【０００５】
まず、図６（ｂ）に示すように、各受光画素を右に０．５画素ピッチ移動させ、これによりＡ画素を移動前の初期配列のＡ画素とＢ画素の間、Ｂ画素を初期配列のＢ画素とＣ画素の間、Ｃ画素を初期配列のＣ画素とＡ画素（図示せず）の間にそれぞれ配列する。この後、図６（ｃ）に示すように、各受光画素を下に０．５画素ピッチ移動させ、これによりＡ画素を前回の移動で配列された上下のＡ画素の間、Ｂ画素を前回の移動で配列された上下のＢ画素の間、Ｃ画素を前回の移動で配列された上下のＣ画素の間にそれぞれ配列する。さらに、図６（ｄ）に示すように、各受光画素を左に０．５画素ピッチ移動させ、これによりＡ画素を初期配列の上下のＡ画素の間、Ｂ画素を初期配列の上下のＢ画素の間、Ｃ画素を初期配列の上下のＣ画素の間にそれぞれ配列する。
【０００６】
このようにして得られた最終画素配列データは、図６（ｅ）に示すように、同一画素が相互に隣接し合った配列になる。すなわち、ＡＢＣの各画素のうち、４つのＡ画素は相互に隣接し合い、４つのＢ画素は相互に隣接し合ってＡ画素の右側に配列され、４つのＣ画素は相互に隣接し合ってＢ画素の右側に配列されている。このように配列された最終画素配列データを処理することにより、輝度信号Ｙおよび２種類の色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙが得られ、これらの信号Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙによって撮影した画像が図６（ｄ）に示す最終画素配列データの画素配列で再生されることになり、受光画素の集積度を変えずに、解像度を向上させることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような固体撮像装置では、最終画素配列データが図６（ｅ）に示すように同一画素が相互に隣接し合った画素配列になっているので、同一画素が局所的に密集することになり、このため輝度信号Ｙの解像度を十分に高めることができないという問題がある。また、受光部のＡＢＣ３つの受光画素で１組となる配列であるから、３つの受光画素のデータを処理することにより、１組の色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを得ることはできるが、補間処理した３種類の画素が種類ごとに密集しているため、３種類の画素が広い間隔で分散されることになり、このため色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのデータ精度が低くなり、固体撮像装置として十分な性能が得られないという問題もある。
【０００８】
この発明の課題は、集積度を変えずに解像度を向上させる際、輝度信号および色差信号の精度の向上および固体撮像装置としての性能の向上をも図るようにすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、受光画素が配列された受光部で撮影する画像の多数のサンプル点を検出する際、画像の複数のサンプル点を位置変位手段によって移動させて受光部の１つの受光画素で順次検出し、この検出した複数のサンプル点の出力を位置変位手段による移動位置に対応させて複数の画像信号として形成する固体撮像装置において、前記受光部の複数色の色に対応した複数の受光画素を１組としたとき、前記複数の画像信号を補間処理した最終画素配列データを、前記１組の受光画素の複数色の組み合わせで横並びになる画素配列とし、前記最終画素配列データは、前記１組の受光画素を見かけ上、斜め方向に順次移動させる補間処理により、前記１組の受光画素の組み合わせ配列で、横方向および列方向のそれぞれに並んだ画素配列であることを特徴とするものである。
【００１０】
したがって、この請求項１記載の発明によれば、画像の複数のサンプル点を受光部の１つの受光画素で順次検出して複数の画像信号を形成することにより、集積度を変えずに解像度を向上させる際に、複数の画像信号を補間処理した最終画素配列データが、１組の受光画素の組み合わせで、少なくとも横並び周期になる画素配列であるから、最終画素配列データの横並び配列において同一画素が相互に隣接し合うことがなく、このため従来のように同一画素が局所的に密集することがないため、輝度信号の解像度を十分に高めることができるとともに、補間処理した複数種類の画素が従来のものよりも緊密になるので、色差信号のデータ精度を向上させることができ、これにより固体撮像装置として十分な性能を得ることができる。
【００１１】
さらに請求項 1 記載の発明は、最終画素配列データが、１組の受光画素を見かけ上、斜め方向に順次移動させる補間処理により、その１組の受光画素の組み合わせ配列で、横方向および列方向のそれぞれに並んだ画素配列であるから、最終画素配列データの横方向および列方向のいずれの並びにおいても、同一画素が相互に隣接し合うことがなく、輝度信号および色差信号の精度が良く、固体撮像装置としての性能をより一層、高めることができる。この場合、請求項２に記載のごとく、最終画素配列データが、受光部の横方向および列方向にそれぞれ２つづつ並んだ４つの受光画素を１組としたとき、この１組の受光画素を見かけ上、右に１画素ピッチでかつ上に０．５画素ピッチの合成方向に移動し、右に０．５画素ピッチでかつ下に１画素ピッチの合成方向に移動し、さらに左に１画素ピッチでかつ下に０．５画素ピッチの合成方向に移動してなる画素配列であることが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３を参照して、この発明の固体撮像装置の第１実施形態について説明する。
図１は固体撮像装置の構成図である。この図において、１は撮像基板であり、この撮像基板１の光入射面には受光部２が設けられている。この受光部２は、後述する受光画素が縦横に多数配列形成された構造になっている。この受光部２の前方（光入射側）にはレンズ３が配置されており、このレンズ３の前方（光入射側）には撮影する画像（図示せず）のサンプル点の投影位置を変位させる位置変位機構（位置変位手段）４が配置されている。この位置変位機構４は、円形状の透明な平行平面板５と、この平行平面板５の外周に装着された保持リング６と、平行平面板５が対応する個所に円形孔７ａが設けられた支持板７と、この支持板７と保持リング６の間に設けられて平行平面板５を光軸Ｏに対し３次元的に傾けるピエゾ素子（変位素子）８とからなり、ピエゾ素子８の伸縮変形を電気的に制御して平行平面板５の光軸Ｏに対する傾き角および傾き方向を可変する構造になっている。
【００１４】
したがって、この固体撮像装置では、撮影対称物の画像を撮影する際、画像の各サンプル点からの光を平行平面板５の光軸Ｏに対する傾き角および傾き方向に応じてシフトさせ、このシフトした各サンプル点の光をレンズ３を介して受光部２の各受光画素に入射させるとともに、ピエゾ素子８の伸縮変形を電気的に制御して平行平面板５の光軸Ｏに対する傾き角および傾き方向を可変することにより、隣接する複数のサンプル点を受光部２のいずれか１つの受光画素で順次検出し、この検出した複数のサンプル点の出力をこれらサンプル点の移動位置に同期させて複数の画像信号として形成する。すなわち、図２に示すように、撮影する画像の４つのサンプル点Ｓ_A、Ｓ_B、Ｓ_C、Ｓ_Dの投影位置を平行平面板５の光軸Ｏに対する傾き角および傾き方向の変化に応じて順次受光部２上で移動させ、この受光部２のいずれか１つの受光画素（同図に斜線で示す部分）で４つのサンプル点Ｓ_A、Ｓ_B、Ｓ_C、Ｓ_Dを順次検出する。
【００１５】
このように複数のサンプル点Ｓ_A、Ｓ_B、Ｓ_C、Ｓ_Dを移動させて１つの受光画素で順次検出し、この検出した出力により形成された画像信号を補間処理することにより、最終画素配列データが得られる。
この最終画素配列データを得る補間処理を図３（ａ）〜（ｅ）に示す。この場合、受光部２の受光画素の配列は、図３（ａ）に示すように、ＡＢＣの横並び３つの受光画素を１組とする配列になっており、各受光画素の横方向および列方向の各間には１つの受光画素に対応する隙間が設けられている。
また、受光部２の各受光画素の開口率Ｑは、受光画素の見かけ上の移動回数をＮ（４回）としたとき、
Ｑ＝（１／Ｎ）×１００％＝２５％
に設定されている。
このように配列された各受光画素で画像の４つのサンプル点Ｓ_A、Ｓ_B、Ｓ_C、Ｓ_Dを順次検出し、検出された画像信号を補間処理する。なお、ここでも、説明の便宜上、受光画素が見かけ上移動すると考えることにする。
【００１６】
まず、図３（ｂ）に示すように、各受光画素を右に１．５画素ピッチ移動させ、これによりＡ画素を移動前の初期配列のＢ画素とＣ画素の間、Ｂ画素を初期配列のＣ画素とＡ画素の間、Ｃ画素を初期配列の右側のＡ画素の右隣にそれぞれ配列する。この後、図３（ｃ）に示すように、各受光画素を下に０．５画素ピッチ移動させ、これによりＡ画素を前回の移動で配列された上下のＡ画素の間、Ｂ画素を前回の移動で配列された上下のＢ画素の間、Ｃ画素を前回の移動で配列された上下のＣ画素の間にそれぞれ配列する。さらに、図３（ｄ）に示すように、各受光画素を左に１．５画素ピッチ移動させ、これによりＡ画素を初期配列の上下のＡ画素の間、Ｂ画素を初期配列の上下のＢ画素間、Ｃ画素を初期配列の上下のＣ画素の間にそれぞれ配列する。
【００１７】
このように補間処理された最終画素配列データは、図３（ｅ）に示すように、横並び配列において同一画素が相互に隣接し合うことがなく、ＡＢＣの画素配列がその組み合わせ配列であるＡＣＢの画素配列になるとともに、各画素が０．５画素ピッチの配列となる。このように配列された最終画素配列データを処理することにより、輝度信号Ｙおよび２種類の色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙが得られ、これらの信号Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙによって撮影した画像が図３（ｄ）に示す最終画素配列データの画素配列で再生される。
【００１８】
このように、この固体撮像装置では、撮影する画像の４つのサンプル点Ｓ_A、Ｓ_B、Ｓ_C、Ｓ_Dを受光部２の１つの受光画素で順次検出して複数の画像信号を形成することにより、集積度を変えずに解像度を向上させる際に、４つの画像信号を補間処理した最終画素配列データが、受光部２の横並び３つの受光画素ＡＢＣを１組とし、この１組の受光画素を見かけ上、右に１．５画素ピッチ移動し、下に０．５画素ピッチ移動し、さらに左に１．５画素ピッチ移動してなる画素配列であるから、横並び配列において同一画素が相互に隣接し合うことがなく、図３（ｅ）に示すように、ＡＢＣの画素配列がその組み合わせ配列であるＡＣＢの画素配列で、各画素が０．５画素ピッチの配列となり、従来のように同一画素が局所的に密集することがなく、このため輝度信号Ｙの解像度を向上させることができるとともに、補間処理したＡＣＢの画素が従来のものよりも緊密になっているので、２種類の色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのデータ精度を向上させることができ、これにより固体撮像装置として十分な性能を得ることができる。
【００１９】
次に、図４（ａ）〜（ｅ）を参照して、この発明の固体撮像装置の第２実施形態について説明する。なお、図１〜図３に示された第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
この固体撮像装置は、第１実施形態における受光部２の１組の受光画素および補間処理が異なる以外は同じ構成になっている。すなわち、受光部２の受光画素の配列は、図４（ａ）に示すように、ＡＢＣＤの４つの受光画素を１組とし、ＡＢが横に並び、その下にＣＤが対応した配列になっており、各受光画素の横方向および列方向の各間には１つの受光画素に対応する隙間が設けられている。また、受光部２の各受光画素の開口率Ｑは、第１実施形態と同様、２５％（＝（１／Ｎ）×１００％）に設定されている。このように配列された各受光画素で検出した画素データを桂馬飛びの斜め方向に順次移動させる補間処理することにより、最終画素配列データを得ている。なお、ここでも、説明の便宜上、受光画素が見かけ上移動すると考えることにする。
【００２０】
最終画素配列データを得るための補間処理は、まず、図４（ｂ）に示すように、各受光画素を右に１．５画素ピッチでかつ上に０．５画素ピッチの合成方向に移動させ、これによりＡ画素を移動前の初期配列のＢ画素の上、Ｂ画素を初期配列のＡ画素の上、Ｃ画素を初期配列の右側のＢ画素とＤ画素の間、Ｄ画素を初期配列のＡ画素とＣ画素の間にそれぞれ配列する。この後、図４（ｃ）に示すように、各受光画素を右に０．５画素ピッチでかつ下に１画素ピッチの合成方向に移動させ、これによりＡ画素を前回の移動で配列されたＣ画素とＤ画素の間、Ｂ画素を前回の移動で配列されたＤ画素とＣ画素の間、Ｃ画素を前回の移動で配列されたＡ画素とＢ画素の間、Ｄ画素を前回の移動で配列されたＢ画素とＡ画素の間にそれぞれ配列する。さらに、図４（ｄ）に示すように、各受光画素を左に１画素ピッチでかつ下に０．５画素ピッチの合成方向に移動させ、これによりＡ画素を初期配列のＣ画素とＤ画素の間、Ｂ画素を初期配列のＤ画素とＣ画素の間、Ｃ画素を初期配列のＡ画素とＢ画素の間、Ｄ画素を初期配列のＢ画素とＡ画素の間にそれぞれ配列する。
【００２１】
このように補間処理された最終画素配列データは、図４（ｅ）に示すように、横方向の配列および列方向の配列のいずれにおいても、同一画素が相互に隣接し合うことがなく、ＡＢＣＤの画素配列がその組み合わせの配列となる。すなわち、横方向の配列は、上から順に、ＢＤＡＣ、ＡＣＢＤ、ＤＢＣＡ、ＣＡＤＢの各画素配列となり、列方向の配列は、左から順に、ＢＡＤＣ、ＤＣＢＡ、ＡＢＣＤ、ＣＤＡＢの各画素配列となる。また、このような画素配列は、各画素が０．５画素ピッチで緊密に配列される。このように配列された最終画素配列データを処理することにより、第１実施形態と同様、輝度信号Ｙおよび２種類の色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙが得られ、これらの信号Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙによって撮影した画像が図４（ｄ）に示す最終画素配列データの画素配列で再生される。
【００２２】
このような固体撮像装置では、第１実施形態と同様の作用効果があるほか、複数の画像信号を補間処理した最終画素配列データが、受光部２のＡＢＣＤの４つの受光画素を１組とし、この１組の受光画素を見かけ上、右に１画素ピッチでかつ上に０．５画素ピッチの合成方向に移動し、右に０．５画素ピッチでかつ下に１画素ピッチの合成方向に移動し、さらに左に１画素ピッチでかつ下に０．５画素ピッチの合成方向に移動してなる画素配列であるから、横方向の配列および列方向の配列のいずれにおいても、同一画素が相互に隣接し合うことがなく、図４（ｅ）に示すようにＡＢＣＤの画素配列がその組み合わせ配列で、例えば横方向の配列は、上から順に、ＢＤＡＣ、ＡＣＢＤ、ＤＢＣＡ、ＣＡＤＢの各画素配列となり、列方向の配列は、左から順に、ＢＡＤＣ、ＤＣＢＡ、ＡＢＣＤ、ＣＤＡＢの各画素配列となり、かつ各画素が０．５画素ピッチで緊密に配列されることになる。このため、従来のように同一画素が局所的に密集することがなく、しかも列方向の配列においても同一画素が相互に隣接し合うことがないため、第１実施形態のものよりも、輝度信号Ｙの解像度を高めることができるとともに、２種類の色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのデータ精度をより一層、向上させることができ、これにより固体撮像装置として十分な性能を確保することができる。
【００２３】
次に、図５（ａ）〜（ｄ）を参照して、この発明の固体撮像装置の第３実施形態について説明する。なお、この場合にも、図１〜図３に示された第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
この固体撮像装置は、第１実施形態における最終画素配列データが異なる以外は同じ構成になっている。この場合、受光部２の受光画素の配列は、第１実施形態と同様に、ＡＢＣの３つの受光画素を１組とした横並び配列になっており、受光部２の各受光画素の開口率Ｑは、第１実施形態と同様、２５％（＝（１／Ｎ）×１００％）に設定されている。このように配列された各受光画素で撮影する画像の４つのサンプル点Ｓ_A、Ｓ_B、Ｓ_C、Ｓ_Dを順次検出し、検出した４種類の画像信号を補間処理することにより、最終画素配列データを得ている。なお、ここでも、説明の便宜上、受光画素が見かけ上移動すると考えることにする。
【００２４】
最終画素配列データを得るための補間処理は、まず、図５（ａ）に示すように、各受光画素を右に１．５画素ピッチ移動させ、これによりＡ画素を移動前の初期配列のＢ画素とＣ画素の間、Ｂ画素を初期配列のＣ画素と右側のＡ画素の間、Ｃ画素を初期配列の右側のＡ画素の右にそれぞれ配列する。この後、図５（ｂ）に示すように、各受光画素を右に０．７５画素ピッチでかつ下に０．５画素ピッチの合成方向に移動させ、これによりＡ画素を初期配列の上下のＣ画素と前回の移動で配列された上下のＢ画素の両者に跨った間、Ｂ画素を初期配列の上下のＡ画素と前回の移動で配列された上下のＣ画素の両者に跨った間、Ｃ画素を前回の移動で配列された上下のＡ画素の間に半分重なった状態でそれぞれ配列する。さらに、図５（ｃ）に示すように、各受光画素を左に１．５画素ピッチ移動させ、これによりＡ画素を初期配列の上下のＢ画素の間に半分重なった状態、Ｂ画素を前々回の移動で配列された上下のＡ画素と初期配列の上下のＣ画素の両者に跨った間、Ｃ画素を前々回の移動で配列された上下のＢ画素と初期配列の上下のＡ画素の両者に跨った間にそれぞれ配列する。
【００２５】
このように補間処理された最終画素配列データは、図５（ｄ）に示すように、横方向の配列および列方向の配列のいずれにおいても、同一画素が相互に隣接し合うことがなく、ＡＢＣの画素配列の組み合わせの配列となるばかりか、奇数列の画素配列と偶数列の画素配列が０．５画素ピッチずれ、上下の３つの画素がすべて異なるＡＢＣの画素の組み合わせで三角形状に隣接し合うことになる。すなわち、横方向の配列は、奇数列がＡＣＢの画素配列となり、偶数列がＢＡＣの画素配列となり、奇数列と偶数列が上下に三角形状に対応する３つづつの画素配列は、すべてＡＢＣの組合せの配列となる。このように配列された最終画素配列データを処理することにより、第１実施形態と同様、輝度信号Ｙおよび２種類の色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙが得られ、これらの信号Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙによって撮影した画像が図５（ｄ）に示す最終画素配列データの画素配列で再生される。
【００２６】
このような固体撮像装置では、第１実施形態と同様の作用効果があるほか、４つの画像信号を補間処理した最終画素配列データが、受光部２のＡＢＣの３つの受光画素を１組とし、この１組の受光画素を見かけ上、右に１．５画素ピッチ移動し、右に０．７５画素ピッチでかつ下に０．５画素ピッチの合成方向に移動し、さらに左に１．５画素ピッチ移動してなる画素配列であるから、横方向の配列および列方向の配列のいずれにおいても、同一画素が相互に隣接し合うことがなく、しかも奇数列の画素配列と偶数列の画素配列が０．５画素ピッチずれ、上下の３つの画素がすべて異なるＡＢＣの画素の組み合わせで三角形状に隣接し合うことになり、このため従来のように同一画素が局所的に密集することがないばかりか、列方向の配列においても同一画素が相互に隣接し合うことがなく、しかも上下の３つの画素がすべて異なるＡＢＣの画素の組み合わせで三角形状に隣接し合うため、第１実施形態のものよりも、輝度信号Ｙの解像度を高めることができるとともに、２種類の色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのデータ精度をより一層向上させることができ、固体撮像装置として十分な性能を確保することができる。
【００２７】
なお、この発明の固体撮像装置は、静止画を撮影する電子スチルカメラ、あるいは動画を撮影するビデオカメラや監視カメラなどの撮影機器に広く適用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、受光画素が配列された受光部で撮影する画像の多数のサンプル点を検出する際、画像の複数のサンプル点を位置変位手段によって移動させて受光部の１つの受光画素で順次検出し、この検出した複数のサンプル点の出力を位置変位手段による移動位置に対応させて複数の画像信号として形成する固体撮像装置において、前記受光部の複数色の色に対応した複数の受光画素を１組としたとき、前記複数の画像信号を補間処理した最終画素配列データを、前記１組の受光画素の複数色の組み合わせで横並びになる画素配列とし、前記最終画素配列データは、前記１組の受光画素を見かけ上、斜め方向に順次移動させる補間処理により、前記１組の受光画素の組み合わせ配列で、横方向および列方向のそれぞれに並んだ画素配列であるようにしたから、最終画素配列データの横並び配列において同一画素が相互に隣接し合うことがなく、このため従来のように同一画素が局所的に密集することがないため、輝度信号の解像度を十分に高めることができるとともに、補間処理した複数種類の画素が従来のものよりも緊密になるので、色差信号のデータ精度を向上させることができ、これにより固体撮像装置として十分な性能を得ることができる。
【００２９】
さらに請求項 1 記載の発明によれば、最終画素配列データが、１組の受光画素を見かけ上、斜め方向に順次移動させる補間処理により、その１組の受光画素の組み合わせ配列で、横方向および列方向に並んだ画素配列であるから、最終画素配列データの横方向および列方向のいずれの並びにおいても、同一画素が相互に隣接し合うことがなく、輝度信号および色差信号の精度が良く、固体撮像装置としての性能をより一層、高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の固体撮像装置の構成図。
【図２】図１の受光部における１つの受光画素に対する４つのサンプル点の対応関係を示した図。
【図３】この発明の第１実施形態の最終画素配列データの作成過程を示し、（ａ）は受光部にけるＡＢＣ３つの受光画素の配列状態を示した図、（ｂ）は各画素を右に１．５画素ピッチ移動させたときの画素の配列状態を示した図、（ｃ）はさらに各画素を下に０．５画素ピッチ移動させたときの画素の配列状態を示した図、（ｄ）はさらに各画素を左に１．５画素ピッチ移動させたときの画素の配列状態を示した図、（ｅ）は最終画素配列データの基本的な画素の配列状態を示した図。
【図４】この発明の第２実施形態の最終画素配列データの作成過程を示し、（ａ）は受光部にけるＡＢＣＤ４つの受光画素の配列状態を示した図、（ｂ）は各画素を右に１画素ピッチでかつ上に０．５画素ピッチの合成方向に移動させたときの画素の配列状態を示した図、（ｃ）はさらに各画素を右に０．５画素ピッチでかつ下に１画素ピッチの合成方向に移動させたときの画素の配列状態を示した図、（ｄ）はさらに各画素を左に１画素ピッチでかつ下に０．５画素ピッチの合成方向に移動させたときの画素の配列状態を示した図、（ｅ）は最終画素配列データの基本的な画素の配列状態を示した図。
【図５】この発明の第３実施形態の最終画素配列データの作成過程を示し、（ａ）は各画素を右に１．５画素ピッチ移動させたときの画素の配列状態を示した図、（ｂ）はさらに各画素を右に０．７５画素ピッチでかつ下に０．５画素ピッチの合成方向に移動させたときの画素の配列状態を示した図、（ｃ）はさらに各画素を左に１．５画素ピッチ移動させたときの画素の配列状態を示した図、（ｄ）は最終画素配列データの基本的な画素の配列状態を示した図。
【図６】従来の最終画素配列データの作成過程を示し、（ａ）は受光部にけるＡＢＣ３つの受光画素の配列状態を示した図、（ｂ）は各画素を右に０．５画素ピッチ移動させたときの画素の配列状態を示した図、（ｃ）はさらに各画素を下に０．５画素ピッチ移動させたときの画素の配列状態を示した図、（ｄ）はさらに各画素を左に０．５画素ピッチ移動させたときの画素の配列状態を示した図、（ｅ）は最終画素配列データの基本的な画素の配列状態を示した図。
【符号の説明】
２受光部
４位置変位機構
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ受光画素
Ｓ_A、Ｓ_B、Ｓ_C、Ｓ_D サンプル点

Claims

受光画素が配列された受光部で撮影する画像の多数のサンプル点を検出する際、前記画像の複数のサンプル点を位置変位手段によって移動させて前記受光部の１つの受光画素で順次検出し、この検出した前記複数のサンプル点の出力を前記位置変位手段による移動位置に対応させて複数の画像信号として形成する固体撮像装置において、
前記受光部の複数色の色に対応した複数の受光画素を１組としたとき、
前記複数の画像信号を補間処理した最終画素配列データを、前記１組の受光画素を見かけ上、斜め方向に順次移動させる補間処理により、前記１組の受光画素の組み合わせ配列で、横方向および列方向のそれぞれに並んだ画素配列であることを特徴としたことを特徴とする固体撮像装置。
前記最終画素配列データは、前記受光部の横方向および列方向にそれぞれ２つづつ並んだ４つの受光画素を１組としたとき、この１組の受光画素を見かけ上、右に１画素ピッチでかつ上に０．５画素ピッチの合成方向に移動し、右に０．５画素ピッチでかつ下に１画素ピッチの合成方向に移動し、さらに左に１画素ピッチでかつ下に０．５画素ピッチの合成方向に移動してなる画素配列であることを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
前記位置変位手段は、前記画像と前記受光部との間の光軸上に配置された透明な平行平面板と、この平行平面板を光軸に対し３次元的に傾斜させる変位素子とからなることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の固体撮像装置。
前記受光画素の開口率Ｑは、前記受光画素の見かけ上の移動回数をＮとしたとき、Ｑ＝（１／Ｎ）×１００％に設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の固体撮像装置。