JP3909930B2 - 単板カラー固体撮像装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、全画素読み出し時には色、輝度の解像特性を損なわず、ラインの飛ばし読み出し（間引き読み出し）時には１ラインで色生成を行えるようにした単板カラー固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、単板カラー固体撮像装置において、固体撮像素子を順次読み出し方式で全画素を読み出したときに色信号を作成するために、一般的に利用されている補色フィルタを用いたものとしては、図14に示すような構成のカラーフィルタアレイが知られている。このカラーフィルタアレイはＹe ，Ｍg ，Ｃy ，Ｇの４つの色フィルタをモザイク状に配列したもので、図14の（Ａ）はＣＲ信号を作成するときの信号処理態様を、図14の（Ｂ）はＣＢ信号を作成するときの信号処理態様を、図14の（Ｃ）はＹＬ信号を作成するときの信号処理態様を、それぞれ示している。なお、ＣＲ信号は（Ｒ−Ｙ）色差信号に、ＣＢ信号は（Ｂ−Ｙ）色差信号に、ＹＬはＹ信号に相当するもので、この３つの信号を組み合わせることによって色信号（ＲＧＢ）を作成することが可能である。図14の（Ｂ）における数字１，２，３，４は、それぞれＹe ，Ｍg ，Ｃy ，Ｇに相当し、それらの並び方を示しており、図14の（Ａ），（Ｃ）に示す配列と同様のものと考えてよい。補色フィルタＹe ，Ｍg ，Ｃy は、Ｙe ＝Ｒ＋Ｇ，Ｍg ＝Ｒ＋Ｂ，Ｃy ＝Ｂ＋Ｇの成分を示すフィルタであり、またＣＲ信号、ＣＢ信号、ＹＬ信号は、次式（１），（２），（３）で表される。
ＣＲ＝（Ｙe ＋Ｍg ）−（Ｃy ＋Ｇ）＝２Ｒ−Ｇ ・・・・・・・（１）
ＣＢ＝（Ｃy ＋Ｍg ）−（Ｙe ＋Ｇ）＝２Ｂ−Ｇ ・・・・・・・（２）
ＹＬ＝Ｙe ＋Ｍg ＋Ｃy ＋Ｇ＝２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂ ・・・・・・・（３）
【０００３】
次に、図14の（Ａ）に示されているＣＲ信号の作成態様について説明すると、図14の（Ａ）の１ライン目の１画素目においては、（Ｙe 11＋Ｍg 21）−（Ｃy 12＋Ｇ22）の信号処理により、１画素目のＣＲ信号を作成することができる。２画素目のＣＲ信号は、（Ｙe 13＋Ｍg 23）−（Ｃy 12＋Ｇ22）の信号処理で形成され、以下同様にして３画素目以降のＣＲ信号を順次形成することにより、１ライン目のライン上に全てのＣＲ信号を作成することが可能となる。また、３ライン目の１画素目においては、（Ｙe 32＋Ｍg 42）−（Ｃy 31＋Ｇ41）の信号処理で、１ライン目と同様に１画素目のＣＲ信号を作成することができる。３ライン目の２画素目、３画素目、及び他の奇数ラインについても同様な信号処理を行うことにより、奇数ライン上に全てＣＲ信号を作成することが可能となる。偶数ライン、例えば２ライン目の１画素目のＣＲ信号については、１ライン目の１画素目と３ライン目の１画素目の上下のＣＲ信号を補間することにより作成することが可能であり、他の偶数ラインの画素に対応するＣＲ信号についても同様に上下補間して作成することができる。これにより、全ての画素に対応するＣＲ信号を作成することが可能となる。更に、ＣＢ信号及びＹＬ信号についても、図14の（Ｂ），（Ｃ）に示すような信号処理を行うことにより、作成することができる。
【０００４】
次に、ＣＲ信号、ＣＢ信号及びＹＬ信号を作成するための信号処理を行うデジタル回路のブロック構成図を図15に示し、その動作を図14の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を参照しながら説明する。まず最初に、入力信号ＳigＩＮと該入力信号ＳigＩＮを１Ｈ（ライン）遅らせた信号とを加算して平均をとることにより、ライン加算（垂直加算）を行う。すなわち、１ライン目＋２ライン目、２ライン目＋３ライン目というように、順次ライン加算を行っている。次に、ＹＬ信号〔図14の（Ｃ）〕を作成するには、このライン加算された信号Ａとこの信号Ａを１Ｄ（データ）遅らせた信号Ｂとを加算して平均をとることによって、水平方向に加算された信号が得られ、これがＹＬ信号となる。
【０００５】
ＣＲ信号〔図14の（Ａ）〕，ＣＢ信号〔図14の（Ｂ）〕を作成するには、ライン加算された信号Ａから信号Ａを１Ｄ（データ）遅らせた信号Ｂを減算した信号（Ａ−Ｂ）と、その逆の減算信号（Ｂ−Ａ）を、１Ｄ（データ）毎に交互に選択して得られる信号が、ＣＲ／ＣＢ信号となる。このＣＲ／ＣＢ信号は、奇数ラインがＣＲ信号、偶数ラインがＣＢ信号となっている。したがって、ＣＲ／ＣＢ信号とこのＣＲ／ＣＢ信号を２Ｈ遅らせた信号とを加算平均（垂直補間）した信号と、ＣＲ／ＣＢ信号を１Ｈ遅らせた信号とを、１Ｈ毎に交互に選択することによって、ＣＲ信号とＣＢ信号とを形成することができる。
【０００６】
次に、同じく固体撮像素子を順次読み出し方式で全画素を読み出したときに、混合補色フィルタを用いて色信号を作成する従来の方式について、図16を用いて説明する。混合補色フィルタアレイは、図16に示すように、Ｗr ，Ｇr ，Ｇb ，Ｗb の４つの色フィルタをモザイク状に配列したもので、図16の（Ａ）はＣＲ信号を作成するときの信号処理態様を、図16の（Ｂ）はＣＢ信号を作成するときの信号処理態様を、図16の（Ｃ）はＹＬ信号を作成するときの信号処理態様を、それぞれ示している。なお、混合補色フィルタについては、特公平１−４２１９２号公報に開示がなされている。
【０００７】
図16の（Ｂ）において数字１，２，３，４は、それぞれＷr ，Ｇr ，Ｇb ，Ｗb に相当し、それらの並び方を示しており、図16の（Ａ），（Ｃ）に示す配列と同様のものと考えてよい。混合補色フィルタＷr ，Ｇr ，Ｇb ，Ｗb は、Ｗr ＝Ｙe ＋Ｍg ，Ｇr ＝Ｙe ＋Ｇ，Ｇb ＝Ｃy ＋Ｇ，Ｗb ＝Ｃy ＋Ｍg の成分をもつフィルタである。また、Ｙe ＝Ｒ＋Ｇ，Ｍg ＝Ｒ＋Ｂ，Ｃy ＝Ｂ＋Ｇより、ＣＲ信号、ＣＢ信号、ＹＬ信号は、次式（４），（５），（６）で表される。
ＣＲ＝（Ｙe ＋Ｍg ）−（Ｃy ＋Ｇ）＝Ｗr −Ｇb ＝２Ｒ−Ｇ ・・・（４）
ＣＢ＝（Ｃy ＋Ｍg ）−（Ｙe ＋Ｇ）＝Ｗb −Ｇr ＝２Ｂ−Ｇ ・・・（５）
ＹＬ＝Ｙe ＋Ｍg ＋Ｃy ＋Ｇ＝Ｗr ＋Ｇb ＝Ｗb ＋Ｇr ＝２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂ
・・・・・（６）
【０００８】
次に、図16の（Ａ）に示されているＣＲ信号の作成態様について説明すると、図16の（Ａ）の１ライン目の１画素目においては、（Ｗr 11−Ｇb 12）の信号処理により、１画素目のＣＲ信号を作成することができる。２画素目のＣＲ信号は、（Ｗr 13−Ｇb 12）の信号処理で形成され、以下同様にして３画素目以降のＣＲ信号を順次形成することにより、１ライン目のライン上に全てのＣＲ信号を作成することが可能となる。また、３ライン目の１画素目においては、（Ｗr 32−Ｇb 31）の信号処理で１ライン目と同様に１画素目のＣＲ信号を作成することができる。３ライン目の２画素目、３画素目、及び他の奇数ラインについても同様な信号処理を行うことにより、奇数ライン上に全てのＣＲ信号を作成することが可能となる。偶数ライン、例えば２ライン目の１画素目のＣＲ信号については、１ライン目の１画素目と３ライン目の１画素目の上下のＣＲ信号を補間することにより作成することが可能であり、他の偶数ラインの画素に対応するＣＲ信号についても同様に上下補間して作成することができる。これにより、全ての画素に対応するＣＲ信号を作成することが可能となる。更に、ＣＢ信号及びＹＬ信号につても、図16の（Ｂ），（Ｃ）に示すような信号処理を行うことにより、作成することができる。
【０００９】
次に、上記混合補色フィルタアレイを用いて色信号を形成する場合における、ＣＲ信号、ＣＢ信号及びＹＬ信号を作成するための信号処理を行うデジタル回路のブロック構成図を図17に示し、その動作を図16の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を参照しながら説明する。このデジタル信号処理回路は、図15に示した補色フィルタアレイを用いて色信号を形成する場合のデジタル信号処理回路における最初のライン加算（垂直加算）処理部分が省かれたものとなっている。まず、ＹＬ信号を作成するには、入力信号ＳigＩＮ（信号Ａ）とこの信号Ａを１Ｄ（データ）遅らせた信号Ｂとを加算して平均をとることによって、水平方向に加算された信号が得られ、これがＹＬ信号〔図16の（Ｃ）〕となる。
【００１０】
ＣＲ信号〔図16の（Ａ）〕，ＣＢ信号〔図16の（Ｂ）〕を作成するには、入力信号（ＳigＩＮ）Ａから該信号Ａを１Ｄ（データ）遅らせた信号Ｂを減算した信号（Ａ−Ｂ）と、その逆の減算信号（Ｂ−Ａ）を、１Ｄ（データ）毎に交互に選択して得られた信号が、ＣＲ／ＣＢ信号となる。このＣＲ／ＣＢ信号は、奇数ラインがＣＲ信号、偶数ラインがＣＢ信号となっている。したがって、ＣＲ／ＣＢ信号とこのＣＲ／ＣＢ信号を２Ｈ遅らせた信号とを加算平均（垂直補間）した信号と、ＣＲ／ＣＢ信号を１Ｈ遅らせた信号とを、１Ｈ毎に交互に選択することによって、ＣＲ信号とＣＢ信号とを形成することができる。
【００１１】
次に、同じく固体撮像素子を順次読み出し方式で全画素を読み出したときに、Ｒ，Ｇ，Ｂ原色フィルタを用いて色信号を作成する一般的な方式について、図18を用いて説明する。図18に示すＲ，Ｇ，Ｂ原色フィルタアレイは、いわゆるベイヤ配列のカラーフィルタアレイで、図18の（Ａ）はＲ信号を作成するときの処理態様を、図18の（Ｂ）はＢ信号を作成するときの処理態様を、図18の（Ｃ）はＧ信号を作成するときの処理態様を、それぞれ示している。図18の（Ｂ）において数字１，２，３，４は、それぞれＲ，Ｂ，Ｇ，Ｇに相当し、それらの並び方を示しており、図18の（Ａ），（Ｃ）に示す配列と同様のものと考えてよい。
【００１２】
次に、図18の（Ａ）に示されているＲ信号の作成態様について説明すると、Ｒ信号の作成の場合には、Ｒ11，Ｒ13，Ｒ31，Ｒ33に対応する信号を、そのまま取り出し、これらのＲ信号より左右補間や上下補間を行って、全部のＲ信号を作成する。Ｂ信号についても図18の（Ｂ）に示すように同様の処理を行って作成する。Ｇ信号についても、Ｇフィルタの数が多いが、図18の（Ｃ）に示すように同様に補間を行って作成する。以上の処理によりＲ，Ｇ，Ｂ信号を作成することができる。
【００１３】
次に、上記Ｒ，Ｇ，Ｂ原色フィルタアレイを用いて色信号を作成するための処理を行うデジタル回路のブロック構成図を図19に示し、その動作を図18を参照しながら説明する。まず、Ｒ信号〔図18の（Ａ）〕及びＢ信号〔図18の（Ｂ）〕を作成するには、入力信号ＳigＩＮとこの入力信号ＳigＩＮを２Ｈ遅延させた信号とを加算平均した信号と、入力信号ＳigＩＮを１Ｈ遅延させた信号とを、１Ｈ毎に選択することにより上下のライン補間が可能となり、Ｒ／Ｇ信号及びＢ／Ｇ信号が形成される。このＲ／Ｇ信号と該Ｒ／Ｇ信号を２Ｄ（データ）遅延させた信号を加算平均した信号と、Ｒ／Ｇ信号を１Ｄ（データ）遅延させた信号とを１Ｄ毎に交互に選択することによって、Ｒ信号が作成される。また同様に、Ｂ／Ｇ信号と該Ｂ／Ｇ信号を２Ｄ遅延させた信号を加算平均した信号と、Ｂ／Ｇ信号を１Ｄ遅延させた信号とを１Ｄ毎に交互に選択することにより、Ｂ信号が作成される。次に、Ｇ信号については、入力信号ＳigＩＮを１Ｈ及び１Ｄ遅延した信号と、入力信号ＳigＩＮと該入力信号ＳigＩＮを２Ｈ遅延させた信号とを加算平均した信号と該信号を２Ｄ遅延させた信号とを加算平均した信号とを、１Ｄ毎に交互に選択することによりＧ信号が作成される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、単板カラー固体撮像装置において、解像度を重視して固体撮像素子のカラーフィルタアレイを構成する場合、上記カラーフィルタアレイのように色線順次方式によるのが有利である。ところが、近年、電子カメラなどに利用されるＣＣＤ撮像素子を用いた固体撮像装置は、高画素で構成されるようになってきているため、静止画を記録するとき以外は、全画素を読み出さずに、画素を飛ばして読み出す、すなわち間引き読み出しを行うことによって、高速処理が要求される、液晶表示部に表示するときや、ＡＥ，ＡＦ動作を行わせるときなどに、対応させている。
【００１５】
色線順次方式のカラーフィルタアレイを用いた単板カラー固体撮像装置において、飛ばし読み出し方式を適用して、単純に１ラインの間引き読み出し等を行うと、線順次のデータが得られなくなる。例えば、図14に示す構成の補色フィルタアレイを用いている場合に、１ラインの間引き読み出しを行うと、１ライン目はＣＲ信号、３ライン目はＣＲ信号、５ライン目もＣＲ信号というように、ＣＲ信号の成分しか取り出せない状態の場合があり、この場合はＣＢ信号を取り出すことはできなく、１フレーム内で色信号を形成することができなくなってしまうという問題点が生じる。
【００１６】
このような問題点は図16に示した混合補色フィルタアレイを用いた場合や、図18に示した原色フィルタアレイを用いた場合にも生じる。すなわち、図16に示した混合補色フィルタアレイを用いた色信号形成方式においては、ライン毎にＣＲ，ＣＢ，ＣＲ，ＣＢというようにＣＲ信号とＣＢ信号が交互に出力されているので、補色フィルタアレイを用いた場合と同様に、１ラインの飛ばし読み出しを行う際には、ＣＲ信号のみ、あるいはＣＢ信号のみ出力されてしまうことがあり、１画面で色信号を作成することができなくなる。また、図18に示した原色フィルタアレイを用いた場合においても、１ラインの間引き読み出しを行うと、１ライン目はＲ，Ｇ信号、３ライン目はＲ，Ｇ信号、５ライン目もＲ，Ｇ信号というように、Ｒ，Ｇ信号の成分しか取り出せない状態のときがあり、Ｂ信号を取り出すことができず、１フレーム内で色信号を形成することができなくなる。
【００１７】
本発明は、従来のカラーフィルタアレイを用いた単板カラー固体撮像装置における上記問題点を解消するためになされたもので、全画素読み出し時においては色、輝度の解像特性を損なわず、ライン飛ばし読み出し（間引き読み出し）時においても１ラインで色信号の作成が可能なカラーフィルタアレイを用いた単板カラー固体撮像装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項１記載の発明は、水平及び垂直方向に配列された複数の画素を備えた固体撮像素子と、該固体撮像素子の各画素に対応して水平及び垂直方向に配列された複数個の色フィルタからなるカラーフィルタアレイとを有する単板カラー固体撮像装置において、前記カラーフィルタアレイは混合補色フィルタからなり、第１，第３の垂直画素列からは第１の色差信号が一定画素数周期で変調された信号として得られ、第２，第４の垂直画素列からは第２の色差信号が第１の色差信号と同一画素数周期で変調された信号として得られ、且つ第３，第４の垂直画素列から得られる第１，第２の色差信号の一方が、第１，第２の垂直画素列から得られる第１，第２の色差信号と 180°位相が異なるように配列した色フィルタ列を、水平方向に第１，第２，第３，第４と４画素の繰り返し周期で順次配列して構成するものである。また請求項２記載の発明は、請求項１記載の単板カラー固体撮像装置において、前記固体撮像素子を駆動し制御する制御手段を備え、該制御手段は、前記固体撮像素子を順次走査して全画素の画素信号を取り出し静止画を記録するモードの駆動機能と、前記固体撮像素子より垂直方向のｍ（ｍは２以上の整数）ライン毎にｎ（ｎは１以上の整数）ラインの画素信号を取り出し静止画を記録、又は動画処理するモードの駆動機能を備えていることを特徴とするものである。また請求項３記載の発明は、請求項２記載の単板カラー固体撮像装置において、前記固体撮像素子より垂直方向のｍライン毎にｎラインの画素信号を取り出し静止画を記録、又は動画処理をするモードの動作時に、水平方向の第１，第２，第３，第４と４画素の繰り返し周期の色フィルタ列により１ライン単位で色生成させるように構成することを特徴とするものである。
【００１９】
このような構成の混合補色フィルタからなるカラーフィルタアレイを用いることにより、全画素読み出し時における色、輝度の解像特性を損なわせることがなく、またライン飛ばし読み出し時においては、１ラインで色生成が可能なために、あらゆるライン飛ばし読み出し時においても、色ずれを生じさせることがない。また、人間の目は垂直方向よりも水平方向の解像度が高く、したがって、水平方向に隣接する画素を加算させて輝度信号を生成させる色線順次方式は、水平方向の解像度を劣化させてしまうという欠点があるが、請求項１記載の発明においては、垂直方向に隣接する画素を加算させて輝度信号を生成させるようにしているので、従来の色線順次方式の混合補色フィルタを用いたものに比べ、水平解像度を向上させることができる。
【００２０】
請求項４記載の発明は、水平及び垂直方向に配列された複数の画素を備えた固体撮像素子と、該固体撮像素子の各画素に対応して水平及び垂直方向に配列されたそれぞれ異なる分光感度をもつ３種類の色フィルタからなるカラーフィルタアレイと、前記固体撮像素子を駆動し制御する制御手段とを備え、該制御手段は、前記固体撮像素子を順次走査して全画素の画素信号を取り出し静止画を記録するモードの駆動機能と、前記固体撮像素子より垂直方向のｍ（ｍは２以上の整数）ライン毎にｎ（ｎは１以上の整数）ラインの画素信号を取り出し静止画を記録、又は動画処理するモードの駆動機能を備えている単板カラー固体撮像装置において、前記カラーフィルタアレイは原色フィルタからなり、各色フィルタ列は水平方向に第１，第２，第３，第３の色フィルタの順番に配列され、そして第ｎ＋１行の色フィルタ列は第ｎ行の色フィルタ列に対して水平方向に２画素ピッチだけシフトして配列し構成するものである。また請求項５記載の発明は、請求項４記載の単板カラー固体撮像装置において、前記固体撮像素子より垂直方向のｍライン毎にｎラインの画素信号を取り出し静止画を記録、又は動画処理をするモードの動作時に、水平方向の第１，第２，第３，第４と４画素の繰り返し周期の色フィルタ列により１ライン単位で色生成させるように構成していることを特徴とするものである。
【００２１】
このような構成の原色フィルタからなるカラーフィルタアレイを用いることにより、請求項１〜３記載の各発明と同様に、全画素読み出し時における色、輝度の解像特性を損なわせることがなく、またライン飛ばし読み出し時においては、１ラインで色生成が可能なために、あらゆるライン飛ばし読み出し時においても、色ずれを生じさせないようにすることが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、実施の形態について説明する。図１は本発明に係る単板カラー固体撮像装置を電子カメラに適用した場合の全体構成を示すブロック構成図である。図１において、１は光信号を電気的な信号に光電変換するカラーフィルタアレイを備えたＣＣＤ撮像素子であり、該ＣＣＤ撮像素子１には、焦点調節用レンズを含むレンズ２及び光量を調節する絞り３を通って、光が入力されるようになっている。４はＣＣＤ撮像素子１の出力のノイズを除去するための相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）で、５は該相関二重サンプリング回路４の出力を増幅するアンプである。６はアナログデータであるアンプ５の出力をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器で、７はＣＣＤ撮像素子１からの信号を映像データとして処理するプロセス回路である。８はプロセス回路７で信号処理された映像データを一時的に記憶しておくＤＲＡＭであり、９は該ＤＲＡＭ８に記憶されている映像データを圧縮し、また圧縮されたデータを伸長する圧縮伸長回路で、圧縮されたデータは記録媒体10に記録され、記録媒体10から読み出される記録データは伸長されるようになっている。
【００２３】
また11はＣＣＤ撮像素子１からの信号を処理して得られた映像データを液晶に表示する液晶表示部であり、12は映像データを外部のモニタ等に表示するための外部表示用のインターフェース部である。13はＣＣＤ撮像素子１等のタイミングを制御するタイミングジェネレータであり、14は該タイミングジェネレータ13にタイミング信号を送出するＳＧ回路であり、15は以上の各部の全ての動作を制御するＣＰＵである。16はレンズ駆動系、17は絞り駆動系、18はレリーズ機構部である。
【００２４】
このような構成の電子カメラにおいては、ＣＣＤ撮像素子１における光電変換により得られた電気信号は、相関二重サンプリング回路４，アンプ５，Ａ／Ｄ変換器６を通って、プロセス回路７において信号処理されて映像信号となる。そして最初の映像信号は記録媒体10に記録したり、液晶表示部11に表示して、どのような静止画を記録するかという画角合わせを行って、最終的には記録媒体10に静止画を記録するようになっている。そして、ＣＰＵ15の制御により、ＣＣＤ撮像素子１は全画素の信号電荷を読み出す全画素読み出しモード、又は画素信号を飛ばし読み出し（間引き読み出し）方式で読み出す飛ばし読み出しモードで駆動されるようになっている。
【００２５】
次に、ＣＣＤ撮像素子１に用いられるカラーフィルタアレイの本発明に関連する参照例を図２に基づいて説明する。図２に示す参照例は、カラーフィルタとして補色フィルタを適用したもので、図２の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の右側には、この補色フィルタアレイを用い順次読み出しで全画素を読み出す場合における色信号（ＣＲ，ＣＢ，ＹＬ）を作成する信号処理態様を示している。この補色フィルタアレイは、Ｙe を１，Ｍg を２，Ｃy を３，Ｇを４で表すと、図２の（Ｂ）に示すような配列となり、図14の（Ｂ）に示した従来の補色フィルタアレイと比べると分かるように、従来の各補色フィルタを90度回転させたような配列となっている。本参照例の補色フィルタアレイの特徴は、１ラインにＹe ，Ｍg ，Ｃy ，Ｇの各色フィルタが含まれている点である。なお、図２の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）においては、４×４構成の補色フィルタアレイを示しているが、図示の配列のアレイを左右上下方向に繰り返し配置して全体の補色フィルタアレイを構成するものである。
【００２６】
次に、この補色フィルタアレイを用い全画素読み出しを行う場合における、ＣＲ，ＣＢ，ＹＬの各信号の作成について説明する。図14に示した従来例と同様に、ＣＲ信号は、（Ｙe ＋Ｍg ）−（Ｃy ＋Ｇ）により、ＣＢ信号は、（Ｃy ＋Ｍg ）−（Ｙe ＋Ｇ）により、ＹＬ信号は、（Ｃy ＋Ｍg ＋Ｙe ＋Ｇ）により得られるが、従来例ではライン毎にＣＲ，ＣＢ信号が出力されるようになっていたのに対し、本参照例においては、１列毎にＣＲ，ＣＢ信号が得られるようになっている。これにより、全画素読み出しモードにより読み出す際には、解像度を劣化させることなく、ＣＲ，ＣＢ，ＹＬ信号を作成することができる。そして１ライン毎にＣＲ，ＣＢ，ＹＬ信号が得られ、色生成が可能となるため、色ずれを起こすことがない。
【００２７】
次に、この参照例の補色フィルタアレイにより、ＣＲ，ＣＢ，ＹＬ信号を作成するための信号処理を行うデジタル回路のブロック構成図を図３に示し、その動作を図２の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を参照しながら説明する。なお、このデジタル信号処理回路は、図１におけるプロセス回路７の内部に設けられている。全画素読み出しモード時において、ＣＲ，ＣＢ，ＹＬ信号を得るには、まず最初に入力信号ＳigＩＮと該入力信号ＳigＩＮを１Ｄ（データ）遅らせた信号とを加算して平均をとることによって、水平加算を行う。すなわち、（１画素目＋２画素目）、（２画素目＋３画素目）というように、順次水平加算を行う。次いで、ＹＬ信号を作成するためには、前記水平加算された信号Ａと該信号Ａを１Ｈ（ライン）遅らせた信号Ｂとを加算して平均をとることによって、垂直方向を加算した信号が得られ、これがＹＬ信号となる。次に、ＣＲ信号、ＣＢ信号を作成するには、水平加算された信号Ａから該信号Ａを１Ｈライン遅らせた信号Ｂを減算した信号（Ａ−Ｂ）と、その逆の減算信号（Ｂ−Ａ）とを１Ｄ毎に交互に選択して得られた信号がＣＲ／ＣＢ信号となる。このＣＲ／ＣＢ信号は、奇数水平データがＣＲ信号、偶数水平データがＣＢ信号となっている。したがって、ＣＲ／ＣＢ信号と該ＣＲ／ＣＢ信号を２Ｄ遅らせた信号とを加算平均（水平補間）した信号と、ＣＲ／ＣＢ信号を１Ｄ遅らせた信号とを１Ｄ毎に交互に選択することにより、ＣＲ信号〔図２の（Ａ）〕とＣＢ信号〔図２の（Ｂ）〕を作成することができる。
【００２８】
次に、図２に示した構成の補色フィルタアレイを用いたＣＣＤ撮像素子を飛ばし読み出しモードで駆動した場合における、ＣＲ，ＣＢ，ＹＬ信号の形成態様を図４に基づいて説明する。全画素読み出しモード時においては、水平及び垂直方向の４画素を組にしてＣＲ，ＣＢ，ＹＬ信号を作成していたが、飛ばし読み出しモード時においては、ＣＲ信号についての１画素目は、（Ｙe 11＋Ｍg 12）−（Ｃy 13＋Ｇ10）という水平方向の画素のみで作成する。なお、Ｇ10は図４の（Ａ）に示した補色フィルタアレイにおいて左上端の補色フィルタＹe 11の左側に隣接する補色フィルタを表している。２画素目も同様に、（Ｙe 11＋Ｍg 12）−（Ｃy 13＋Ｇ14）で作成され、３画素目も同様に水平方向の画素のみで作成される。以上のようにして、３ライン目以降のＣＲ信号も作成することができる。
【００２９】
ＣＢ信号については、１画素目は（Ｃy 13＋Ｍg 12）−（Ｙe 11＋Ｇ10）というように水平方向の画素で作成することが可能である。２画素目以降及び３ライン目以降のＣＢ信号についても同様にして得られる。またＹＬ信号については、１画素目は（Ｙe 11＋Ｍg 12）＋（Ｃy 13＋Ｇ10）というように水平方向の画素で作成され、２画素目以降及び他のラインについても同様にしてＹＬ信号が作成することができる。このように、ライン毎に１画素単位で必ず色信号を作成することができるので、あらゆる飛ばし読み出し時においても、色信号を作成することが可能となる。
【００３０】
次に、この飛ばし読み出しモード時における補色フィルタアレイにより、ＣＲ，ＣＢ，ＹＬ信号を作成するための信号処理を行うデジタル回路のブロック構成図を図５に示し、その動作を図４の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を参照しながら説明する。まず最初に、入力信号ＳigＩＮと該入力信号ＳigＩＮを１Ｄ（データ）遅らせた信号とを加算して平均をとることにより、水平加算を行う。すなわち、（１画素目＋２画素目）、（２画素目＋３画素目）というように順次水平加算を行う。次いで、ＹＬ信号を作成するには、前記水平加算された信号Ａと該信号Ａを更に２Ｄ遅らせた信号Ｂとを加算して平均をとることによって、水平方向を加算した信号が得られ、これがＹＬ信号となる。
【００３１】
次に、ＣＲ信号及びＣＢ信号を作成するには、水平加算された信号Ａから該信号Ａを更に２Ｄ遅らせた信号Ｂを減算した信号（Ａ−Ｂ）をＣＲ／ＣＢ１信号とし、その逆の減算信号（Ｂ−Ａ）をＣＲ／ＣＢ２信号とし、更にＣＲ／ＣＢ１信号を１Ｄ遅らせた信号をＣＲ／ＣＢ３信号とし、ＣＲ／ＣＢ２信号を１Ｄ遅らせた信号をＣＲ／ＣＢ４信号とし、これらのＣＲ／ＣＢ１信号とＣＲ／ＣＢ２信号とＣＲ／ＣＢ３信号とＣＲ／ＣＢ４信号とを、２Ｄ周期で１Ｄ毎に交互に選択することにより、ＣＲ信号〔図４の（Ａ）〕及びＣＢ信号〔図４の（Ｂ）〕を作成することができる。
【００３２】
次に、本発明に係る単板カラー固体撮像装置におけるカラーフィルタアレイの第１の実施の形態を、図６に基づいて説明する。この実施の形態は、請求項１記載の発明に対応するもので、混合補色フィルタからなるカラーフィルタアレイに本発明を適用したもので、図６の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の右側には、この混合補色フィルタアレイを用い全画素読み出しモードでＣＣＤ撮像素子を駆動する場合における、色信号（ＣＲ，ＣＢ，ＹＬ）を作成する信号処理態様を示している。この混合補色フィルタアレイは、Ｗr を１，Ｇr を２，Ｇb を３，Ｗb を４で表すと、図６の（Ｂ）に示すような配列となり、図16の（Ｂ）に示した従来の混合補色フィルタアレイにおける各混合補色フィルタを90度回転させたようなフィルタ配列となっている。
【００３３】
次に、この混合補色フィルタアレイを用い全画素読み出しモードで駆動する場合におけるＣＲ，ＣＢ，ＹＬの各信号の作成について説明する。これらの色信号は従来例と同様に、ＣＲ信号は（Ｗr −Ｇb ）により、ＣＢ信号は（Ｗb −Ｇr ）により、ＹＬ信号は（Ｗr ＋Ｇb ）又は（Ｗb ＋Ｇr ）で作成されるが、従来例ではＣＲ，ＣＢ，ＣＲ，ＣＢというように１ライン（１行）毎に出力されるようになっていたのに対し、本実施の形態においては、１列毎にＣＲ，ＣＢ信号が出力されるようになっており、特に解像度を劣化させずに、全画素を読み出すことが可能である。また、飛ばし読み出しモード時においても、１ライン毎にＣＲ，ＣＢ，ＹＬ信号が得られるので、色生成が可能となる。
【００３４】
次に、この実施の形態の混合補色フィルタアレイにより、ＣＲ，ＣＢ，ＹＬ信号を作成するための信号処理を行うデジタル回路のブロック構成図を図７に示し、その動作を図６の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を参照しながら説明する。全画素読み出しモード時において、ＣＲ，ＣＢ，ＹＬ信号を得るには、まず入力信号（ＳigＩＮ）Ａと該入力信号Ａを１Ｈ（ライン）遅らせた信号Ｂとを加算して平均をとることによって、垂直方向を加算した信号が得られ、これがＹＬ信号となる。次にＣＲ信号及びＣＢ信号を作成するには、入力信号Ａから該入力信号Ａを１Ｈ遅らせた信号Ｂを減算した信号（Ａ−Ｂ）と、その逆の減算信号（Ｂ−Ａ）を１Ｄ毎に交互に選択して得られた信号がＣＲ／ＣＢ信号となる。このＣＲ／ＣＢ信号は、奇数水平データがＣＲ信号、偶数水平データがＣＢ信号となっている。したがって、ＣＲ／ＣＢ信号と該ＣＲ／ＣＢ信号を２Ｄ遅らせた信号とを加算平均（水平補間）した信号と、ＣＲ／ＣＢ信号を１Ｄ遅らせた信号とを１Ｄ毎に交互に選択することにより、ＣＲ信号〔図６の（Ａ）〕とＣＢ信号〔図６の（Ｂ）〕を作成することができる。
【００３５】
次に、図６に示した構成の混合補色フィルタアレイを用いたＣＣＤ撮像素子を飛ばし読み出しモードで駆動した場合における、ＣＲ，ＣＢ，ＹＬ信号の形成態様を図８に基づいて説明する。図16に示した従来の混合補色フィルタアレイを用いた場合に、飛ばし読み出しモードで、例えば１ライン目と３ライン目を読み出す場合は、ＣＲ信号しか取り出すことができないが、本実施の形態においては、１ライン目，３ライン目において、ＣＲ，ＣＢ，ＹＬの各信号をそれぞれ取り出すことができる。すなわち、ＣＲ信号については、１ライン目の１画素目は（Ｗr 11−Ｇb 13），２画素目は（Ｗr 11−Ｇb 13）というようにして、３画素目及び４画素目も得られ、１ライン目のＣＲ信号が作成することができ、３ライン目においても同様にＣＲ信号を作成することできる。ＣＢ信号については、１ライン目において（Ｗb 10−Ｇr 12）を取り出すことにより、１画素目のＣＢ信号を取り出すことが可能であり、２画素目についても同様に（Ｗb 14−Ｇr 12）によりＣＢ信号を取り出すことが可能である。なお、Ｗb 10は図８の（Ａ）に示した混合補色フィルタアレイにおいて左上端の混合補色フィルタＷr 11の左側に隣接する混合補色フィルタを表している。３画素目及び４画素目についても同様にして取り出すことができ、３ライン目についても同様にしてＣＢ信号を取り出すことができる。ＹＬ信号については、例えば１ライン目の１画素目は（Ｗr 11＋Ｇb 13）により取り出すことができ、同様にして他の画素及びラインのＹＬ信号を取り出すことが可能である。以上のように、１ライン目あるいは３ライン目のみを読み出しても、ＣＲ，ＣＢ，ＹＬの各信号を全て取り出すことができ、これによりあらゆる飛ばし読み出しモード時においても、色信号を生成することができる。
【００３６】
次に、この飛ばし読み出しモード時における混合補色フィルタアレイにより、ＣＲ，ＣＢ，ＹＬ信号を作成するための信号処理を行うデジタル回路のブロック構成図を図９に示し、その動作を図８の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を参照しながら説明する。まず、入力信号（ＳigＩＮ）Ａと該信号Ａを更に２Ｄ遅らせた信号Ｂとを加算して平均をとることによって、水平方向に加算した信号が得られ、これがＹＬ信号となる。次に、ＣＲ，ＣＢ信号を作成するには、入力信号Ａから該信号Ａを更に２Ｄ遅らせた信号Ｂを減算した信号（Ａ−Ｂ）をＣＲ／ＣＢ１信号とし、その逆の減算信号（（Ｂ−Ａ）をＣＲ／ＣＢ２信号とし、更にＣＲ／ＣＢ１信号を１Ｄ遅らせた信号をＣＲ／ＣＢ３信号とし、ＣＲ／ＣＢ２信号を１Ｄ遅らせた信号をＣＲ／ＣＢ４信号とし、これらのＣＲ／ＣＢ１信号とＣＲ／ＣＢ２信号とＣＲ／ＣＢ３信号とＣＲ／ＣＢ４信号とを、２Ｄ周期で１Ｄ毎に交互に選択することにより、ＣＲ信号〔図８の（Ａ）〕及びＣＢ信号〔図８の（Ｂ）〕を作成することができる。
【００３７】
次に、カラーフィルタアレイの第２の実施の形態を、図10に基づいて説明する。この実施の形態は、請求項４記載の発明に対応するもので、原色フィルタからなるカラーフィルタアレイに本発明を適用したもので、図10の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の右側には、この原色フィルタアレイを用い全画素読み出しモードでＣＣＤ撮像素子を駆動する場合における、色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を作成する信号処理態様を示している。この原色フィルタアレイは、Ｒを１，Ｂを２，Ｇを３，４で表すと、図10の（Ｂ）に示すような配列となり、図２の（Ｂ）に示した参照例、あるいは図６の（Ｂ）に示した第１の実施の形態のカラーフィルタアレイと同じような並び方をした配列である。
【００３８】
次に、この原色フィルタアレイを用いた場合におけるＲ，Ｇ，Ｂの各信号の作成について説明する。まずＲ信号を作成するときは、図10の（Ａ）に示すようにＲ11，Ｒ31，Ｒ23，Ｒ43から上下左右に補間を行ってＲ信号を作成することが可能である。Ｂ信号についても図10の（Ｂ）に示すように同様に上下左右に補間を行い、またＧ信号については図10の（Ｃ）に示すように上下補間によって作成することかできる。したがって、図18に示した従来の配列の原色フィルタアレイを用いた場合に比べ、解像度を劣化させずに、全画素を読み出すことができる。
【００３９】
次に、この実施の形態の原色フィルタアレイによりＲ，Ｇ，Ｂ信号を信号処理を行うデジタル回路のブロック構成図を図11に示し、その動作を図10の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を参照しながら説明する。まず、Ｒ信号及びＢ信号を作成するには、入力信号ＳigＩＮと該入力信号ＳigＩＮを２Ｈ遅延させた信号を加算平均した信号と、入力信号ＳigＩＮを１Ｈ遅延させた信号とを１Ｈ毎に選択することにより、上下のライン補間が可能となり、更に２Ｄ（データ）毎に選択することによってＲ／Ｇ，Ｂ／Ｇ信号が得られる。このＲ／Ｇ信号と該Ｒ／Ｇ信号を２Ｄ遅延させた信号とを加算平均した信号と、Ｒ／Ｇ信号を１Ｄ遅延した信号とを１Ｄ毎に交互に選択することにより、Ｒ信号〔図10の（Ａ）〕が作成される。同様に、Ｂ／Ｇ信号と該Ｂ／Ｇ信号を２Ｄ遅延させた信号とを加算平均した信号と、Ｂ／Ｇ信号を１Ｄ遅延させた信号とを１Ｄ毎に交互に選択することにより、Ｂ信号〔図10の（Ｂ）〕が作成される。
【００４０】
次に、Ｇ信号を作成するには、入力信号ＳigＩＮと該入力信号ＳigＩＮを２Ｈ遅延させた信号を加算平均した信号と、入力信号ＳigＩＮを１Ｈ遅延させた信号とを１Ｈ毎に交互に選択することにより、上下のライン補間が可能となり、更に２Ｄ毎に交互に選択することにより、Ｇ信号〔図10の（Ｃ）〕が作成される。
【００４１】
次に、図10に示した構成の原色フィルタアレイを用いたＣＣＤ撮像素子を飛ばし読み出しモードで駆動した場合における、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の形成態様を図12に基づいて説明する。図18に示した従来の原色フィルタアレイを用いた場合に、飛ばし読み出しモードで、例えば１ライン目と３ライン目を読み出すときには、１ライン目ではＲ信号とＧ信号、３ライン目でもＲ信号とＧ信号しか取り出すことができないが、本実施の形態においては、飛ばし読み出しモードで駆動してもライン毎に全色信号を取り出すことが可能となる。これを図12の（Ａ）におけるＲ信号について説明すると、例えば１ライン目の１画素目はＲ11はそのまま使い、２画素目及び３画素目ではＲ11に置き換え、４画素目はＲ15（図12の（Ａ）に示した原色フィルタアレイにおいて右上端の原色フィルタＧ14の右側に隣接しているフィルタを表している）で置き換えることが可能である。なお、ここではＲ11とＲ15を用いて置き換えるようにしたものを示しているが、１ライン目の３画素目に関しては、（Ｒ11＋Ｒ15）で補間することも可能である。３ライン目の３画素目に関しても、（Ｒ32＋Ｒ35）で補間することが可能である。
【００４２】
Ｂ信号についても、例えば１ライン目の１画素目はＢ12に置き換え、２画素目はＢ12をそのまま用い、３画素目はＢ12に置き換え、４画素目もＢ12に置き換えて、Ｂ信号を作成することができる。３ライン目についても同様にしてＢ信号を作成することができる。Ｇ信号についても、例えば１ライン目の１画素目はＧ10（図12の（Ｃ）に示した原色フィルタアレイにおいて左上端の原色フィルタＲ11の左側に隣接しているフィルタを表している）に置き換え、２画素目はＧ13に置き換え、３画素目はＧ13をそのまま用い、４画素目もＧ14をそのまま用いて、１ライン目のＧ信号を作成することができる。この場合も、勿論、１画素目及び２画素目は（Ｇ10＋Ｇ13）で補間することも可能である。以上のようにして、各ライン毎にＲ信号、Ｂ信号及びＧ信号を出力することが可能であり、したがって、あらゆる飛ばし読み出しを行っても、色信号を生成することが可能となる。
【００４３】
次に、飛ばし読み出しモード時における原色フィルタアレイにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号を作成するための信号処理を行うデジタル回路のブロック構成図を図13に示し、その動作を図12の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を参照しながら説明する。まず、Ｒ信号及びＢ信号を作成するには、入力信号ＳigＩＮを１Ｄ遅延させた信号と２Ｄ遅延させた信号とを１Ｄ毎に交互に選択して得られる信号と、入力信号ＳigＩＮを３Ｄ遅延させた信号と５Ｄ遅延させた信号とを１Ｄ毎に交互に選択して得られる信号とを、更に２Ｄ毎に交互に選択することによりＲ信号〔図12の（Ａ）〕が作成される。また、入力信号ＳigＩＮを２Ｄ遅延させた信号と４Ｄ遅延させた信号とを１Ｄ毎に交互に選択して得られる信号と、入力信号ＳigＩＮを３Ｄ遅延させた信号と６Ｄ遅延させた信号とを１Ｄ毎に交互に選択して得られる信号とを、更に２Ｄ毎に交互に選択することによりＢ信号〔図12の（Ｂ）〕が作成される。またＧ信号〔図12の（Ｃ）〕に関しては、入力信号ＳigＩＮと該入力信号ＳigＩＮを２Ｄ遅延させた信号とを１Ｄ毎に交互に選択して得られる信号と、入力信号ＳigＩＮを１Ｄ遅延させた信号とを２Ｄ毎に交互に選択することによりＧ信号が得られる。
【００４４】
【発明の効果】
以上の実施の形態に基づいて説明したように、本発明によれば、固体撮像素子の全画素読み出し時においては、色、輝度の解像特性を劣化させることがなく、またライン飛ばし読み出し時においても１ラインで色信号の作成が可能となり、色ずれ等を生じないようにした単板カラー固体撮像装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る単板カラー固体撮像装置の実施の形態の全体構成を示すブロック構成図である。
【図２】 図１に示したＣＣＤ撮像素子に用いられるカラーフィルタアレイの本発明に関連する参照例、及びその参照例の全画素読み出しモード時における色信号作成の信号処理態様を示す図である。
【図３】 図２に示した色信号作成のための信号処理を行うデジタル回路を示すブロック構成図である。
【図４】 図２に示したカラーフィルタアレイの参照例における飛ばし読み出しモード時の色信号作成の信号処理態様を示す図である。
【図５】 図４に示した色信号作成のための信号処理を行うデジタル回路を示すブロック構成図である。
【図６】 本発明に係る単板カラー固体撮像装置におけるカラーフィルタアレイの第１の実施の形態、及びその実施の形態の全画素読み出しモード時における色信号作成の信号処理態様を示す図である。
【図７】 図６に示した色信号作成のための信号処理を行うデジタル回路を示すブロック構成図である。
【図８】 図６に示したカラーフィルタアレイの第１の実施の形態における飛ばし読み出しモード時の色信号作成の信号処理態様を示す図である。
【図９】 図８に示した色信号作成のための信号処理を行うデジタル回路を示すブロック構成図である。
【図10】 カラーフィルタアレイの第２の実施の形態、及びその実施の形態の全画素読み出しモード時における色信号作成の信号処理態様を示す図である。
【図11】 図10に示した色信号作成のための信号処理を行うデジタル回路を示すブロック構成図である。
【図12】 図10に示したカラーフィルタアレイの第２の実施の形態における飛ばし読み出しモード時の色信号作成の信号処理態様を示す図である。
【図13】 図12に示した色信号作成のための信号処理を行うデジタル回路を示すブロック構成図である。
【図14】 従来の補色フィルタアレイの構成、及び該フィルタアレイを用いた場合の全画素読み出しモード時における色信号作成の信号処理態様を示す図である。
【図15】 図14に示した色信号作成のための信号処理を行うデジタル回路を示すブロック構成図である。
【図16】 従来の混合補色フィルタアレイの構成、及び該フィルタアレイを用いた場合の全画素読み出しモード時における色信号作成の信号処理態様を示す図である。
【図17】 図16に示した色信号作成のための信号処理を行うデジタル回路を示すブロック構成図である。
【図18】 従来の原色フィルタアレイの構成、及び該フィルタアレイを用いた場合の全画素読み出しモード時における色信号作成の信号処理態様を示す図である。
【図19】 図18に示した色信号作成のための信号処理を行うデジタル回路を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
１ ＣＣＤ撮像素子
２ レンズ
３ 絞り
４ 相関二重サンプリング回路
５ アンプ
６ Ａ／Ｄ変換器
７ プロセス回路
８ ＤＲＡＭ
９ 圧縮伸長回路
10 記録媒体
11 液晶表示部
12 インターフェース部
13 タイミングジェネレータ
14 ＳＧ回路
15 ＣＰＵ
16 レンズ駆動系
17 絞り駆動系
18 レリーズ機構部

Claims (5)

1. 水平及び垂直方向に配列された複数の画素を備えた固体撮像素子と、該固体撮像素子の各画素に対応して水平及び垂直方向に配列された複数個の色フィルタからなるカラーフィルタアレイとを有する単板カラー固体撮像装置において、前記カラーフィルタアレイは混合補色フィルタからなり、第１，第３の垂直画素列からは第１の色差信号が一定画素数周期で変調された信号として得られ、第２，第４の垂直画素列からは第２の色差信号が第１の色差信号と同一画素数周期で変調された信号として得られ、且つ第３，第４の垂直画素列から得られる第１，第２の色差信号の一方が、第１，第２の垂直画素列から得られる第１，第２の色差信号と 180°位相が異なるように配列した色フィルタ列を、水平方向に第１，第２，第３，第４と４画素の繰り返し周期で順次配列して構成されていることを特徴とする単板カラー固体撮像装置。
2. 前記固体撮像素子を駆動し制御する制御手段を備え、該制御手段は、前記固体撮像素子を順次走査して全画素の画素信号を取り出し静止画を記録するモードの駆動機能と、前記固体撮像素子より垂直方向のｍ（ｍは２以上の整数）ライン毎にｎ（ｎは１以上の整数）ラインの画素信号を取り出し静止画を記録、又は動画処理するモードの駆動機能を備えていることを特徴とする請求項１記載の単板カラー固体撮像装置。
3. 前記固体撮像素子より垂直方向のｍライン毎にｎラインの画素信号を取り出し静止画を記録、又は動画処理をするモードの動作時に、水平方向の第１，第２，第３，第４と４画素の繰り返し周期の色フィルタ列により１ライン単位で色生成させるように構成していることを特徴とする請求項２記載の単板カラー固体撮像装置。
4. 水平及び垂直方向に配列された複数の画素を備えた固体撮像素子と、該固体撮像素子の各画素に対応して水平及び垂直方向に配列されたそれぞれ異なる分光感度をもつ３種類の色フィルタからなるカラーフィルタアレイと、前記固体撮像素子を駆動し制御する制御手段とを備え、該制御手段は、前記固体撮像素子を順次走査して全画素の画素信号を取り出し静止画を記録するモードの駆動機能と、前記固体撮像素子より垂直方向のｍ（ｍは２以上の整数）ライン毎にｎ（ｎは１以上の整数）ラインの画素信号を取り出し静止画を記録、又は動画処理するモードの駆動機能を備えている単板カラー固体撮像装置において、前記カラーフィルタアレイは原色フィルタからなり、各色フィルタ列は水平方向に第１，第２，第３，第３の色フィルタの順番に配列され、そして第ｎ＋１行の色フィルタ列は第ｎ行の色フィルタ列に対して水平方向に２画素ピッチだけシフトして配列されて構成していることを特徴とする単板カラー固体撮像装置。
5. 前記固体撮像素子より垂直方向のｍライン毎にｎラインの画素信号を取り出し静止画を記録、又は動画処理をするモードの動作時に、水平方向の第１，第２，第３，第４と４画素の繰り返し周期の色フィルタ列により１ライン単位で色生成させるように構成していることを特徴とする請求項４記載の単板カラー固体撮像装置。

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