JP4639406B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は撮像装置に係り、特に固体撮像素子を備えた撮像装置に関する。

従来、固体撮像素子の画素に蓄積された信号電荷を読み出すときに、ラインメモリを用いて信号電荷の垂直加算及び水平加算を行う固体撮像装置が提案されている（特許文献１）。
特開２００３−２６４８４４号公報

例えば、高感度で撮影可能なカメラでは、低照度の環境下でフォーカスの調整を行う場合、合焦に必要な輝度を得るために、垂直加算される画素が増加する。すると、主に垂直方向の解像度が劣化して、合焦検出や露光制御の精度が下がるという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、低照度の環境下であっても合焦検出や露光制御を正確に行うことができる撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る撮像装置は、画像信号を取得する撮像素子と、前記撮像素子からの画像信号の読み出しを制御する制御手段とを備え、前記撮像素子は、入射光をＲ、Ｇ、Ｂの各色に分離し、各色に分離された入射光を光電変換して、各色に対応するＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を含む画像信号を取得する受光素子と、前記受光素子から読み出した画像信号を垂直方向に転送する垂直転送路と、前記垂直方向に転送された画像信号を水平方向に転送する水平転送路とを備え、前記制御手段は、前記受光素子に読み出しパルスを印加して、前記受光素子からの前記画像信号の読み出しを制御する読み出し制御手段と、前記垂直転送路に読み出された画像信号の垂直転送を制御する垂直転送制御手段と、前記水平転送路に読み出された画像信号の水平転送を制御する水平転送制御手段と、前記読み出し制御手段及び垂直転送制御手段を制御して、前記Ｒ信号及びＢ信号をそれぞれ第１の垂直加算画素数ずつ垂直加算し、前記Ｇ信号を前記第１の垂直加算画素数より大きい第２の垂直加算画素数分垂直加算する駆動制御手段とを備えることを特徴とする。

上記第１の態様に係る撮像装置によれば、スルームービー画撮影時等に、Ｇ信号の読み出す際に間引く画素数を減らすか又はゼロにして、Ｇ信号の垂直加算画素数をＲ、Ｂ信号より多くすることにより、垂直方向の解像度の低下を最小限にして、自動焦点調節（ＡＦ）制御等に必要なＧ信号の輝度を確保できる。

本発明の第２の態様に係る撮像装置は、上記第１の態様において、前記第２の垂直加算画素数が前記第１の垂直加算画素数の２倍であることを特徴とする。

上記第２の態様に係る撮像装置によれば、Ｇ信号の読み出す際に間引く画素数を減らすか又はゼロにして、Ｇ信号の垂直加算画素数をＲ、Ｂ信号の２倍にすることにより、垂直方向の解像度の低下を最小限にして、ＡＦ制御等に必要なＧ信号の輝度を確保できる。

本発明の第３の態様に係る撮像装置は、上記第２の態様において、前記受光素子が、Ｒ、Ｇ、Ｂの何れか１色のカラーフィルタが割り当てられた画素が２次元配列され、各画素が相互に斜め４５度の位置関係に配列されるとともに、水平方向にＧ画素のみからなるＧ１ライン及びＧ２ラインと、前記Ｇ１ラインとＧ２ラインの間にＲ画素とＢ画素とが交互に繰り返すＲＢラインと、前記Ｇ２ラインとＧ１ラインの間にＢ画素とＲ画素とが交互に繰り返すＢＲラインとを有し、前記読み出し制御手段は、前記Ｇ画素から読み出されたＧ信号を、前記Ｒ画素、Ｂ画素からそれぞれ読み出されたＲ信号、Ｂ信号の２倍の画素数分垂直加算する際に、前記Ｇ２ラインとＧ１ラインの間のＢＲラインのＢ画素とＲ画素のみを間引いて読み出すことを特徴とする。

上記第３の態様に係る撮像装置では、いわゆるハニカム配列の撮像素子において、画像信号の読み出し時にＢＲラインを間引いて画像信号の読み出し速度を確保しつつ、Ｇ１ラインとＧ２ラインを垂直加算することにより、Ｇ信号の垂直加算画素数をＲ、Ｂ信号の２倍にすることができる。

本発明の第４の態様に係る撮像装置は、上記第１から第３の態様において、前記撮像素子が、前記垂直転送されたＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を一時保持する信号保持手段を更に備え、前記駆動制御手段は、前記垂直転送されたＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を前記信号保持手段に送り込んで垂直加算することを特徴とする。

上記第４の態様に係る撮像装置によれば、垂直転送路から出力された画像信号を信号保持手段（ラインメモリ）上において色別に垂直加算することができる。

本発明の第５の態様に係る撮像装置は、上記第１から第４の態様において、前記駆動制御手段が、前記水平転送制御手段を制御して、前記水平転送された画像信号を色別に所定の画素数分ずつ水平加算することを特徴とする。

上記第５の態様に係る撮像装置によれば、画像信号を水平方向に所定の画素数分（例えば、２画素分）水平加算することにより、Ｇ信号の輝度を高めることができる。

本発明の第６の態様に係る撮像装置は、上記第１から第５の態様において、前記垂直加算された画像信号に基づいて、合焦検出を行う合焦検出手段を備えることを特徴とする。

上記第６の態様に係る撮像装置によれば、高輝度かつ高解像度のＧ信号を用いることにより、合焦検出、ＡＦ制御を精度よく行うことができる。

本発明の第７の態様に係る撮像装置は、上記第１から第６の態様において、前記垂直加算された画像信号に基づいて、露光制御を行う露光制御手段を備えることを特徴とする。

上記第７の態様に係る撮像装置によれば、高輝度かつ高解像度のＧ信号を用いることにより、露光制御を精度よく行うことができる。

本発明の第８の態様に係る撮像装置は、上記第１から第７の態様において、前記Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号をそれぞれ同じ画素数ずつ垂直加算するノーマル加算モードと、前記Ｒ信号及びＢ信号をそれぞれ第１の垂直加算画素数ずつ垂直加算し、前記Ｇ信号を、前記第１の垂直加算画素数より大きい第２の垂直加算画素数分垂直加算するＧ画素優先加算モードとの間で、画素加算モードを切り替える画素加算モード切り替え手段を更に備えることを特徴とする。

上記第８の態様に係る撮像装置によれば、状況に応じて画素加算モードをＧ画素優先加算モードに切り替えることにより、垂直方向の解像度の低下を最小限にして、ＡＦ制御等に必要なＧ信号の輝度を確保できる。

本発明の第９の態様に係る撮像装置は、上記第８の態様において、撮影環境が低照度であるかどうかを判別する判別手段を更に備え、前記判別手段によって前記撮影環境が低照度であると判断された場合に、前記画素加算モード切り替え手段は、前記画素加算モードをＧ画素優先加算モードに切り替えることを特徴とする。

上記第９の態様に係る撮像装置によれば、撮影環境が暗い（低照度）場合に、画素加算モードをＧ画素優先加算モードに切り替えることにより、垂直方向の解像度の低下を最小限にして、ＡＦ制御等に必要なＧ信号の輝度を確保できる。

本発明の第１０の態様に係る撮像装置は、上記第８又は第９の態様において、ＩＳＯ感度を設定する感度設定手段を更に備え、前記ＩＳＯ感度が所定値以上に設定された場合に、前記画素加算モード切り替え手段は、前記画素加算モードをＧ画素優先加算モードに切り替えることを特徴とする。

上記第１０の態様に係る撮像装置によれば、撮影環境が暗く（低照度）、ＩＳＯ感度が高めに設定された場合に、画素加算モードをＧ画素優先加算モードに切り替えることにより、垂直方向の解像度の低下を最小限にして、ＡＦ制御等に必要なＧ信号の輝度を確保できる。

本発明の第１１の態様に係る撮像装置は、上記第８から第１０の態様において、前記撮像素子から出力される画像信号を増幅する画像信号増幅手段であって、前記画素加算モードがＧ画素優先加算モードに設定されている間、Ｒ信号、Ｂ信号に対するアナログゲインをＧ信号に対するアナログゲインの（第２の垂直加算画素数／第１の垂直加算画素数）倍にする画像信号増幅手段を更に備えることを特徴とする。

上記第１１の態様に係る撮像装置によれば、画像信号に対するアナログゲインを調整することにより、Ｇ信号をＲ、Ｂ信号より多く垂直加算したために画像出力が緑色がかった色になるのを防止できる。

本発明の第１２の態様に係る撮像装置は、上記第８から第１１の態様において、前記画像信号に基づいてホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段であって、前記画素加算モードがＧ画素優先加算モードに設定されている間、Ｒ信号、Ｂ信号に対するホワイトバランスゲインをＧ信号に対するホワイトバランスゲインの（第２の垂直加算画素数／第１の垂直加算画素数）倍にするホワイトバランス調整手段を更に備えることを特徴とする。

上記第１２の態様に係る撮像装置によれば、画像信号に対するホワイトバランスゲインを調整することにより、Ｇ信号をＲ、Ｂ信号より多く垂直加算したために画像出力が緑色がかった色になるのを防止できる。

本発明の第１３の態様に係る撮像装置は、上記第８から第１２の態様において、前記撮像素子から出力された画像信号をビデオ信号に変換して表示する画像表示手段と、前記画素加算モードがＧ画素優先加算モードに設定されている間、Ｒ信号、Ｂ信号のビデオ信号をＧ信号の（第２の垂直加算画素数／第１の垂直加算画素数）倍にするビデオ信号増幅手段とを更に備えることを特徴とする。

上記第１３の態様に係る撮像装置によれば、ビデオ信号を調整することにより、Ｇ信号をＲ、Ｂ信号より多く垂直加算したためにスルームービー画が緑色がかった色になるのを防止できる。
本発明の第１４の態様に係る撮像装置は、上記第１から第１３の態様において、前記受光素子において、Ｇ信号が蓄積される画素の飽和容量を制限するＧ容量制限手段を更に備えることを特徴とする。
上記第１４の態様に係る撮像装置によれば、例えば、ＯＦＤ（Overflow Drain）の電圧を調整することにより、Ｇ画素に蓄積可能なＧ信号の上限値を調整し、垂直転送路や信号保持手段において、Ｇ信号のブルーミングが発生するのを防止できる。

本発明によれば、スルームービー画撮影時等に、Ｇ信号の読み出す際に間引く画素数を減らすか又はゼロにして、Ｇ信号の垂直加算画素数をＲ、Ｂ信号より多くすることにより、垂直方向の解像度の低下を最小限にして、自動焦点調節（ＡＦ）制御や露光制御（ＡＥ）等に必要なＧ信号の輝度を確保できる。

以下、添付図面に従って本発明に係る撮像装置の好ましい実施の形態について説明する。

［撮像装置の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る撮像装置の主要構成を示すブロック図である。図１に示す撮像装置１（以下の説明では、カメラ１と記載する）は、静止画や動画の記録及び再生機能を備えたデジタルカメラであり、カメラ１全体の動作は中央処理装置（ＣＰＵ）１０によって統括制御される。ＣＰＵ１０は、所定のプログラムに従って本カメラシステムを制御する制御手段として機能するとともに、自動露出（ＡＥ）演算、自動焦点調節（ＡＦ）演算、ホワイトバランス（ＷＢ）調整演算等、各種演算を実施する演算手段として機能する。電源回路１２は、本カメラシステムの各ブロックに電源を供給する。

ＣＰＵ１０には、バス１４を介してＲＯＭ（Read Only Memory）１６及びＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）１８が接続されている。ＲＯＭ１６には、ＣＰＵ１０が実行するプログラム及び制御に必要な各種データ等が格納され、ＥＥＰＲＯＭ１８には、ＣＣＤ画素欠陥情報、カメラ動作に関する各種定数／情報等が格納されている。

また、メモリ（ＳＤＲＡＭ、Synchronous Dynamic Random Access Memory）２０は、プログラムの展開領域及びＣＰＵ１０の演算作業用領域として利用されるとともに、画像データや音声データの一時記憶領域として利用される。ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）２２は、画像データ専用の一時記憶メモリであり、Ａ領域２２ＡとＢ領域２２Ｂを含んでいる。なお、メモリ２０とＶＲＡＭ２２は共用することが可能である。

カメラ１には、モード選択スイッチ、撮影スイッチ、メニュー／ＯＫキー、十字キー、キャンセルキー等の操作スイッチ２４が設けられている。これら各種の操作スイッチからの信号はＣＰＵ１０に入力され、ＣＰＵ１０は入力信号に基づいてカメラ１の各回路を制御し、例えば、レンズ駆動制御、撮影動作制御、画像処理制御、画像データの記録／再生制御、画像表示装置（液晶モニタ）２６の表示制御等を行う。

モード選択スイッチは、撮影モードと再生モードとを切り換えるための操作手段である。撮影スイッチは、撮影開始の指示を入力する操作ボタンであり、半押し時にＯＮするＳ１スイッチと、全押し時にＯＮするＳ２スイッチとを有する２段ストローク式のスイッチで構成されている。メニュー／ＯＫキーは、画像表示装置２６の画面上にメニューを表示させる指令を行うためのメニューボタンとしての機能と、選択内容の確定及び実行等を指令するＯＫボタンとしての機能とを兼備した操作キーである。十字キーは、上下左右の４方向の指示を入力する操作部であり、メニュー画面から項目を選択したり、各メニューから各種設定項目の選択を指示したりするボタン（カーソル移動操作手段）として機能する。また、十字キーの上／下キーは撮影時のズームスイッチあるいは再生時の再生ズームスイッチとして機能し、左／右キーは再生モード時のコマ送り（順方向／逆方向送り）ボタンとして機能する。キャンセルキーは、選択項目等所望の対象の消去や指示内容の取消し、あるいは１つ前の操作状態に戻らせる時等に使用される。

画像表示装置２６は、カラー表示可能な液晶モニタで構成されている。画像表示装置２６（以下の説明では、液晶モニタ２６と記載する）は、撮影時に画角確認用の電子ファインダとして使用できるとともに、記録済み画像を再生表示する手段として利用される。また、液晶モニタ２６は、ユーザインターフェース用の表示画面としても利用され、必要に応じてメニュー情報や選択項目、設定内容等の情報が表示される。液晶モニタに代えて、有機ＥＬ（electro-luminescence）等の他の方式の表示装置を用いることも可能である。

カメラ１は、メディアソケット（メディア装着部）２８を有し、メディアソケット２８には記録メディア３０を装着することができる。記録メディア３０の形態は特に限定されず、xD-PictureCard（商標）、スマートメディア（商標）に代表される半導体メモリカード、可搬型小型ハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等、種々の媒体を用いることができる。メディアコントローラ３２は、メディアソケット２８に装着される記録メディア３０に適した入出力信号の受渡しを行うために所要の信号変換を行う。

また、カメラ１は、パーソナルコンピュータその他の外部機器と接続するための通信手段として外部接続インターフェース（外部接続Ｉ／Ｆ）部３４を備えている。カメラ１は、図示せぬＵＳＢケーブル等を用いてカメラ１と外部機器を接続することにより、外部機器との間でデータの受渡しが可能となる。もちろん、通信方式はＵＳＢに限らず、IEEE1394やBluetooth（登録商標）、その他の通信方式を適用してもよい。

次に、カメラ１の撮影機能について説明する。モード選択スイッチによって撮影モードが選択されると、カラーＣＣＤ固体撮像素子３６（以下の説明では、ＣＣＤ３６と記載する）を含む撮像部に電源が供給され、撮影可能な状態になる。

レンズユニット３８は、フォーカスレンズ４０及びズームレンズ４２を含む撮影レンズ４４と、絞り兼用メカシャッタ４６とを含む光学ユニットである。撮影レンズ４４のフォーカシングは、フォーカスレンズ４０をフォーカスモータ４０Ａによって移動させることにより行われ、ズーミングは、ズームレンズ４２をズームモータ４２Ａで移動させることにより行われる。フォーカスモータ４０Ａとズームモータ４２Ａは、それぞれフォーカスモータドライバ４０Ｂとズームモータドライバ４２Ｂにより駆動制御される。ＣＰＵ１０は、このフォーカスモータドライバ４０Ｂとズームモータドライバ４２Ｂに制御信号を出力して制御する。

絞り４６は、いわゆるターレット型絞りで構成されており、Ｆ２．８からＦ８の絞り孔が穿孔されたターレット板を回転させて絞り値（Ｆ値）を変化させる。この絞り４６の駆動はアイリスモータ４６Ａによって行われる。アイリスモータ４６Ａはアイリスモータドライバ４６Ｂにより駆動制御される。ＣＰＵ１０は、このアイリスモータドライバ４６Ｂに制御信号を出力して制御する。

レンズユニット３８を通過した光は、ＣＣＤ３６の受光面に結像される。ＣＣＤ３６の受光面には多数のフォトダイオード（受光素子）が２次元的に配列されており、各フォトダイオードに対応して赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の原色カラーフィルタが所定の配列構造で配置されている。ＣＣＤ３６は、各フォトダイオードの電荷蓄積時間（シャッタースピード）を制御する電子シャッター機能を有している。ＣＰＵ１０は、タイミングジェネレータ（ＴＧ）４８を介してＣＣＤ３６での電荷蓄積時間を制御する。また、ＣＰＵ１０は、ＣＣＤ３６に対して、ＯＦＤ（Overflow Drain）の電位を制御して、ＣＣＤ３６を構成するフォトダイオードに蓄積される信号電荷の上限値を調整する。

ＣＣＤ３６の受光面に結像された被写体像は、各フォトダイオードによって入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。各フォトダイオードに蓄積された信号電荷は、ＣＰＵ１０の指令に従いＴＧ４８から与えられる駆動パルス（読み出しパルス、垂直転送クロック、水平転送クロック）に基づいて信号電荷に応じた電圧信号（画像信号）として順次読み出される。

ＣＣＤ３６から出力された信号はアナログ処理部（ＣＤＳ／ＡＭＰ）５０に送られ、ここで画素ごとのＲ、Ｇ、Ｂ信号がサンプリングホールド（相関２重サンプリング処理）され、増幅された後、Ａ／Ｄ変換器５２に加えられる。Ａ／Ｄ変換器５２によってデジタル信号に変換された点順次のＲ、Ｇ、Ｂ信号は、画像入力コントローラ５４を介してメモリ２０に記憶される。

画像信号処理回路５６は、メモリ２０に記憶されたＲ、Ｇ、Ｂ信号をＣＰＵ１０の指令に従って処理する。すなわち、画像信号処理回路５６は、同時化回路（単板ＣＣＤのカラーフィルタ配列に伴う色信号の空間的なズレを補間して色信号を同時式に変換する処理回路）、ホワイトバランス調整回路、ガンマ補正回路、輪郭補正回路、輝度・色差信号生成回路等を含む画像処理手段として機能し、ＣＰＵ１０からのコマンドに従ってメモリ２０を活用しながら所定の信号処理を行う。

画像信号処理回路５６に入力されたＲＧＢの画像データは、画像信号処理回路５６において輝度信号（Ｙ信号）及び色差信号（Ｃｒ、Ｃｂ信号）に変換されるとともに、ガンマ補正等の所定の処理が施される。画像信号処理回路５６で処理された画像データはＶＲＡＭ２２に格納される。

撮影画像を液晶モニタ２６にモニタ出力する場合、ＶＲＡＭ２２から画像データが読み出され、バス１４を介してビデオエンコーダ５８に送られる。ビデオエンコーダ５８は、入力された画像データを表示用の所定方式のビデオ信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のカラー複合画像信号）に変換して液晶モニタ２６に出力する。

ＣＣＤ３６から出力される画像信号によって、１コマ分の画像を表す画像データがＶＲＡＭ２２のＡ領域２２ＡとＢ領域２２Ｂとで交互に書き換えられる。ＶＲＡＭ２２のＡ領域２２Ａ及びＢ領域２２Ｂのうち、画像データが書き換えられている方の領域以外の領域から、書き込まれている画像データが読み出される。このようにしてＶＲＡＭ２２内の画像データが定期的に書き換えられ、その画像データから生成される画像信号が液晶モニタ２６に供給されることにより、撮像中の映像がリアルタイムに液晶モニタ２６に表示される。撮影者は、液晶モニタ２６に表示される映像（スルームービー画）によって撮影画角を確認できる。

撮影スイッチが半押しされ、Ｓ１がオンすると、カメラ１はＡＥ及びＡＦ処理を開始する。すなわち、ＣＣＤ３６から出力された画像信号はＡ／Ｄ変換後に画像入力コントローラ５４を介してＡＦ検出回路６０並びにＡＥ／ＡＷＢ検出回路６２に入力される。

ＡＥ／ＡＷＢ検出回路６２は、１画面を複数の分割エリア（例えば、８×８又は１６×１６）に分割し、この分割エリアごとにＲＧＢ信号を積算する回路を含み、その積算値をＣＰＵ１０に提供する。ＣＰＵ１０は、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路６２から得た積算値に基づいて被写体の明るさ（被写体輝度）を検出し、撮影に適した露出値（撮影ＥＶ値）を算出する。ＣＰＵ１０は、求めた露出値と所定のプログラム線図に従って、絞り値とシャッタースピードを決定し、これに従いＣＣＤ３６の電子シャッター及びアイリスを制御して適正な露光量を得る。

また、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路６２は、自動ホワイトバランス調整時に、分割エリアごとにＲＧＢ信号の色別の平均積算値を算出し、その算出結果をＣＰＵ１０に提供する。ＣＰＵ１０は、Ｒの積算値、Ｂの積算値、Ｇの積算値を得て、分割エリアごとにＲ／Ｇ及びＢ／Ｇの比を求め、これらＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇの値のＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇ軸座標の色空間における分布等に基づいて光源種判別を行い、判別された光源種に応じてホワイトバランス調整回路のＲ、Ｇ、Ｂ信号に対するゲイン値（ホワイトバランスゲイン）を制御し、各色チャンネルの信号に補正をかける。

カメラ１におけるＡＦ制御は、例えば、画像信号のＧ信号の高周波成分が極大になるようにフォーカスレンズ４０を移動させるコントラストＡＦが適用される。すなわち、ＡＦ検出回路６０は、Ｇ信号の高周波成分のみを通過させるハイパスフィルタ、絶対値化処理部、画面内（例えば、画面中央部）にあらかじめ設定されているフォーカス対象エリア内の信号を切り出すＡＦエリア抽出部及びＡＦエリア内の絶対値データを積算する積算部から構成される。

ＡＦ検出回路６０により求められた積算値のデータはＣＰＵ１０に通知される。ＣＰＵ１０は、フォーカスモータドライバ４０Ｂを制御してフォーカスレンズ４０を移動させながら、複数のＡＦ検出ポイントで焦点評価値（ＡＦ評価値）を演算し、評価値が極大となるレンズ位置を合焦位置として決定する。そして、ＣＰＵ１０は、求めた合焦位置にフォーカスレンズ４０を移動させるようにフォーカスモータドライバ４０Ｂを制御する。なお、ＡＦ評価値の演算はＧ信号を利用する態様に限らず、輝度信号（Ｙ信号）を利用してもよい。

撮影スイッチが半押しされ、Ｓ１オンによってＡＥ／ＡＦ処理が行われ、撮影スイッチが全押しされ、Ｓ２オンによって記録用の撮影動作がスタートする。Ｓ２オンに応動して取得された画像データは画像信号処理回路５６において輝度／色差信号（Ｙ／Ｃ信号）に変換され、ガンマ補正等の所定の処理が施された後、メモリ２０に格納される。

メモリ２０に格納されたＹ／Ｃ信号は、圧縮伸張回路６４によって所定のフォーマットに従って圧縮された後、メディアコントローラ３２を介して記録メディア３０に記録される。例えば、静止画についてはＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）形式の画像ファイルとして記録される。

モード選択スイッチにより再生モードが選択されると、記録メディア３０に記録されている最終の画像ファイル（最後に記録された画像ファイル）の圧縮データが読み出される。最後の記録に係る画像ファイルが静止画ファイルの場合、この読み出された画像圧縮データは、圧縮伸張回路６４を介して非圧縮のＹＣ信号に伸張され、画像信号処理回路５６及びビデオエンコーダ５８を介して表示用の信号に変換された後、液晶モニタ２６に出力される。これにより、当該画像ファイルの画像内容が液晶モニタ２６の画面上に表示される。

静止画の１コマ再生中（動画の先頭フレーム再生中も含む）に、十字キーの右キー又は左キーを操作することによって、再生対象の画像ファイルを切り換えること（順コマ送り／逆コマ送り）ができる。コマ送りされた位置の画像ファイルが記録メディア３０から読み出され、上記と同様にして静止画像や動画が液晶モニタ２６に再生表示される。

また、再生モード時に、パーソナルコンピュータやテレビ等の外部ディスプレイがビデオ入出力端子６６を介してカメラ１に接続されている場合には、記録メディア３０に記録されている画像ファイルはビデオ出力回路６８により処理されて、この外部ディスプレイに再生表示される。

［ＣＣＤ３６の構成］
次に、ＣＣＤ３６の主要構成について、図２以降を参照して説明する。図２は、ＣＣＤ３６の一部を模式的に示す平面図である。図２に示すように、ＣＣＤ３６の受光面には、フォトダイオード７０が水平方向及び垂直方向にそれぞれ半ピッチずつずれた、いわゆるハニカム配列で配置されている。このフォトダイオード７０には、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色のカラーフィルタが１対１に配置されている。カラーフィルタは、図２に示すように、Ｇのカラーフィルタが略正方格子状に配置されるとともに、水平方向及び垂直方向に隣接するＧの格子の中心にＲ、Ｂのカラーフィルタが交互に配置されたＧ正方・ＲＢ完全市松の配列パターンが用いられる。以下の説明では、フォトダイオード７０は、カラーフィルタの色に応じて画素Ｒ１、Ｇ１及びＢ１等のように記載する。

なお、フォトダイオード７０の配置は、ハニカム配列に限定されるものでなく、正方格子状の配列でもよい。フォトダイオード７０が正方格子状の配列である場合のカラーフィルタの配列には、ベイヤ（Bayer）パターンやＧストライプ・ＲＢ完全市松パターン等がある。ベイヤパターンは、一方の対角のカラーフィルタをＧにして、他方の対角のカラーフィルタをＲ、Ｂにするパターンである。Ｇストライプ・ＲＢ完全市松パターンは、縦１列にＧのカラーフィルタを配し、この縦１列のＧストライプを挟む両側の色を異色（Ｒ、Ｂ）にし、かつ隣接する２行の対角する色を同色にしたものである。

なお、カラーフィルタの種類は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色に限定されるものでなく、補色系のカラーフィルタを用いてもよい。但し、この場合、画像信号を処理する際に補色を原色に変換する処理が追加される。

［各画素に蓄積された信号電荷の読み出し方法］
図２に示すように、各画素には、蓄積された信号電荷を読み出すための読み出しゲート７２が設けられる。この読み出しゲート７２は、ＴＧ４８からの読み出しパルスによって開閉される。読み出しゲート７２が開放されると、Ｒ、Ｇ、Ｂの画素に蓄積された信号電荷（Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号）は、読み出しゲート７２からそれぞれ垂直転送路７４Ｒ、７４Ｇ及び７４Ｂに読み出され、ＴＧ４８から印加される垂直転送クロックに従って垂直転送される。

垂直転送路７４Ｒ、７４Ｇ及び７４Ｂの最終段には、ラインメモリ７６が設けられており、このラインメモリ７６に平行して水平転送レジスタ７８が設けられている。上記垂直転送された信号電荷（Ｒ、Ｇ、Ｂ信号）は、ラインメモリ７６に送り込まれて所定の画素数ずつ垂直加算される。ラインメモリ７６において垂直加算された信号電荷は、水平転送レジスタ７８において、所定の画素数（例えば、２画素）ずつ水平加算されて水平転送される。こうして、水平加算された信号電荷は、アンプ８０によって増幅されてアナログ処理部（ＣＤＳ／ＡＭＰ）５０に送られる。

［画素加算モード］
本実施形態の撮像装置は、ＣＣＤ３６から出力された信号電荷（Ｒ、Ｇ、Ｂ信号）を垂直加算、水平加算する際の加算画素数が異なる画素加算モードを備える。以下、各画素加算モードについて説明する。

［Ｒ／Ｇ／Ｂ垂直２画素加算モード］
図２及び図３の左側には、ＴＧ４８から印加される読み出しパルスが図示されている。図２及び図３に示す例では、画素Ｇは、２画素（Ｇ１、Ｇ２）のうち１画素（Ｇ２）が間引かれて、画素Ｇ１に蓄積された信号電荷（Ｇ１信号）が２画素分垂直加算される。画素Ｒ、Ｂは、それぞれ２画素（Ｒ１、Ｒ２、Ｂ１、Ｂ２）のうち１画素（Ｒ２、Ｂ２）が間引かれて、画素Ｒ１、Ｂ１に蓄積された信号電荷（それぞれＲ１、Ｂ１信号）が２画素ずつ垂直加算される。即ち、Ｒ／Ｇ／Ｂ垂直２画素加算モードでは、４画素（Ｇ１、Ｇ２、Ｒ１、Ｂ２又はＧ１、Ｇ２、Ｂ１、Ｒ２）のうち２画素（Ｒ２、Ｂ２）が間引かれる２／４画素加算となる。

Ｒ／Ｇ／Ｂ垂直２画素加算モードではＡＦ制御等に必要な輝度が確保できない場合には、Ｇ１信号が４画素加算される（Ｒ／Ｇ／Ｂ垂直４画素加算モード）。Ｒ／Ｇ／Ｂ垂直２画素加算モードやＲ／Ｇ／Ｂ垂直４画素加算モードによれば、Ｇ１信号を２画素又は４画素分垂直加算することにより、ＡＦ制御等に必要なＧ信号の輝度を確保できる。なお、垂直加算する画素数は、２又は４に限定されるものではない。

［Ｒ／Ｂ垂直４画素・Ｇ垂直８画素加算モード］
図４は、Ｒ／Ｂ垂直４画素・Ｇ垂直８画素加算モードを説明するための図である。図５は、ＴＧ４８からＣＣＤ３６に印加される駆動パルスを示すタイミングチャートである。図６は、図５のＡ部（読み出しパルス）を示すタイミングチャートであり、図７は、図５のＢ部（垂直転送クロック）を示すタイミングチャートである。

図６に示すように、まず、垂直読み出し信号Ｖ２がＶＨになると、読み出しゲート７２が開放されてＧ１信号が垂直転送路７４Ｇに読み出される。次に、垂直読み出し信号Ｖ４がＶＨになると、画素Ｒ１及びＢ１の読み出しゲート７２が開放され、Ｒ１信号及びＢ１信号がそれぞれ垂直転送路７４Ｒ及び７４Ｂに読み出される。即ち、Ｒ信号及びＢ信号は、上記図２及び図３と同様に、それぞれ２画素（Ｒ１、Ｒ２と、Ｂ１、Ｂ２）のうち１画素（Ｒ２、Ｂ２）が間引かれる。垂直読み出し信号Ｖ６がＶＨになると、画素Ｇ２の読み出しゲート７２が開放され、画素Ｇ２に蓄積された信号電荷（Ｇ２信号）が垂直転送路７４Ｇに読み出される。読み出されたＧ１信号とＧ２信号は、図７に示す垂直転送クロックに従って垂直転送される。そして、Ｇ１信号とＧ２信号は、ラインメモリ７６に送り込まれて、合計８画素分垂直加算される。一方、Ｒ１信号及びＢ１信号は、図７に示す垂直転送クロックに従って、それぞれ垂直転送路７４Ｒ及び７４Ｂを通ってこのラインメモリ７６に転送されて、それぞれ４画素ずつ垂直加算される。

Ｒ／Ｂ垂直４画素・Ｇ垂直８画素加算モードではＡＦ制御等に必要な輝度が確保できない場合には、Ｇ１信号及びＧ２信号が合計１６画素分、Ｒ１信号及びＢ１信号が８画素ずつ垂直加算される（Ｒ／Ｂ垂直８画素・Ｇ垂直１６画素加算モード）。なお、垂直加算するＧ画素の数は、８又は１６画素以上であってもよい。

本実施形態によれば、Ｇ１信号とＧ２信号を垂直加算することにより、垂直方向の解像度を下げることなく、Ｇ信号の垂直加算画素数を２倍にすることができ、ＡＦ制御等に必要なＧ信号の輝度を確保できる。

ところで、Ｒ／Ｂ垂直４画素・Ｇ垂直８画素加算モードや、Ｒ／Ｂ垂直８画素・Ｇ垂直１６画素加算モードでは、垂直加算される画素数が多いため、撮影された画像の位置によっては垂直加算されたＧ信号が過剰になる恐れがある。このため、図８のＴ１０に示すように、ＣＰＵ１０は、画素加算モードをＲ／Ｇ／Ｂ垂直４画素加算モードからＲ／Ｂ垂直４画素・Ｇ垂直８画素加算モードに切り替えたときに、ＯＦＤ（Overflow Drain）の電圧を、例えば、通常のスルームービー画撮影時よりも高くする。また、Ｒ／Ｂ垂直４画素・Ｇ垂直８画素加算モードからＲ／Ｂ垂直８画素・Ｇ垂直１６画素加算モードに切り替えたときにもＯＦＤの電圧を高くする（Ｔ１２）。これにより、Ｇ１信号及びＧ２信号の上限値を下げて、垂直転送路７４Ｇやラインメモリ７６において、Ｇ信号のブルーミングが発生するのを防止できる。なお、Ｒ／Ｇ／Ｂ垂直２画素加算モードからＲ／Ｇ／Ｂ垂直４画素加算モードに切り替えたとき等に垂直加算画素数が増えたときに、垂直加算画素数に応じてＯＦＤの電圧を高くすればよい。

［自動焦点調節演算処理（ＡＦ）］
次に、ＡＦ制御時において画素加算モードを切り替える際のＣＰＵ１０の処理の流れについて、図９のフローチャートを参照して説明する。まず、カメラ１の電源がＯＮになり、スルームービー画が液晶モニタ２６に表示される。カメラ１がＡＦモードになると（ステップＳ１０のＹＥＳ）、画素加算モードがＲ／Ｇ／Ｂ垂直２画素加算モードに設定され（ステップＳ１２）、Ｇ信号の輝度が測定される（ステップＳ１４）。そして、Ｇ信号の輝度が合焦精度が十分出る程度に得られていると判断された場合には（ステップＳ１６のＹＥＳ）、画素加算モードの切り替え処理を終了する。

一方、Ｇ信号の輝度が合焦精度が十分出る程度に得られていないと判断された場合には（ステップＳ１６のＮＯ）、画素加算モードがＲ／Ｇ／Ｂ垂直４画素加算モードに設定されて（ステップＳ１８）、Ｇ信号の輝度が測定される（ステップＳ２０）。そして、Ｇ信号の輝度が合焦精度が十分出る程度に得られていると判断された場合には（ステップＳ２２のＹＥＳ）、画素加算モードの切り替え処理を終了する。

一方、Ｇ信号の輝度が合焦精度が十分出る程度に得られていないと判断された場合には（ステップＳ２２のＮＯ）、画素加算モードがＲ／Ｂ垂直４画素・Ｇ垂直８画素加算モードに設定されて（ステップＳ２４）、Ｇ信号の輝度が測定される（ステップＳ２６）。そして、Ｇ信号の輝度が合焦精度が十分出る程度に得られていると判断された場合には（ステップＳ２８のＹＥＳ）、画素加算モードの切り替え処理を終了する。

一方、Ｇ信号の輝度が合焦精度が十分出る程度に得られていないと判断された場合には（ステップＳ２８のＮＯ）、画素加算モードがＲ／Ｂ垂直８画素・Ｇ垂直１６画素加算モードに設定されて（ステップＳ３０）、画素加算モードの切り替え処理を終了する。

本実施形態によれば、撮影環境が暗く（低照度）、Ｇ信号の輝度が十分に得られない場合に、画素加算モードを切り替えることにより、Ｇ信号の輝度を上げることができる。これにより、ＡＦ制御に必要なＧ信号の輝度を確保できる。また、ステップＳ１８のＲ／Ｇ／Ｂ垂直４画素加算モードと、ステップＳ２４のＲ／Ｂ垂直４画素・Ｇ垂直８画素加算モードでは、垂直加算により垂直方向の解像度が増減しないので、Ｇ２信号を間引いて垂直加算する場合に比べ、ＡＦの精度を向上させることができる。

なお、本実施形態では、Ｇ信号を用いてＡＦ制御を行うようにしたが、他の画像信号（例えば、Ｙ信号）を用いてＡＦ制御を行う場合にも本発明を適用可能である。

［自動露出演算処理（ＡＥ）］
次に、ＡＥ制御時において画素加算モードを切り替える際のＣＰＵ１０の処理の流れについて、図１０のフローチャートを参照して説明する。まず、カメラ１の電源がＯＮになり、スルームービー画が液晶モニタ２６に表示される。カメラ１がＡＥモードになると（ステップＳ５０のＹＥＳ）、画素加算モードがＲ／Ｇ／Ｂ垂直２画素加算モードに設定され（ステップＳ５２）、Ｇ信号の輝度が測定される（ステップＳ５４）。そして、Ｇ信号の輝度が合焦精度が十分出る程度に得られていると判断された場合には（ステップＳ５６のＹＥＳ）、画素加算モードの切り替え処理を終了する。

一方、Ｇ信号の輝度が合焦精度が十分出る程度に得られていないと判断された場合には（ステップＳ５６のＮＯ）、画素加算モードがＲ／Ｇ／Ｂ垂直４画素加算モードに設定されて（ステップＳ５８）、Ｇ信号の輝度が測定される（ステップＳ６０）。そして、Ｇ信号の輝度が合焦精度が十分出る程度に得られていると判断された場合には（ステップＳ６２のＹＥＳ）、画素加算モードの切り替え処理を終了する。

一方、Ｇ信号の輝度が合焦精度が十分出る程度に得られていないと判断された場合には（ステップＳ６２のＮＯ）、画素加算モードがＲ／Ｂ垂直４画素・Ｇ垂直８画素加算モードに設定されて（ステップＳ６４）、Ｇ信号の輝度が測定される（ステップＳ６６）。そして、Ｇ信号の輝度が合焦精度が十分出る程度に得られていると判断された場合には（ステップＳ６８のＹＥＳ）、画素加算モードの切り替え処理を終了する。

一方、Ｇ信号の輝度が合焦精度が十分出る程度に得られていないと判断された場合には（ステップＳ６８のＮＯ）、画素加算モードがＲ／Ｂ垂直８画素・Ｇ垂直１６画素加算モードに設定されて（ステップＳ７０）、画素加算モードの切り替え処理を終了する。

本実施形態によれば、撮影環境が暗く（低照度）、Ｇ信号の輝度が十分に得られない場合に、画素加算モードを切り替えることにより、Ｇ信号の輝度を上げることができる。これにより、ＡＥ制御に必要なＧ信号の輝度を確保できる。また、ステップＳ５８のＲ／Ｇ／Ｂ垂直４画素加算モードと、ステップＳ６４のＲ／Ｂ垂直４画素・Ｇ垂直８画素加算モードでは、垂直加算により垂直方向の解像度が増減しないので、Ｇ２信号を間引いて垂直加算する場合に比べ、ＡＥの精度を向上させることができる。

［ＩＳＯ感度に対応した画素加算モードの切り替え処理］
次に、カメラ１のＩＳＯ感度に応じて画素加算モードの切り替える際のＣＰＵ１０の処理の流れについて、図１１のフローチャートを参照して説明する。まず、カメラ１の電源がＯＮになり、スルームービー画が液晶モニタ２６に表示される。そして、カメラ１の感度がＩＳＯ８００以上に設定されると（ステップＳ８０のＹＥＳ）、ＩＳＯ１６００未満の場合には（ステップＳ８２のＹＥＳ）、画素加算モードがＲ／Ｂ垂直４画素・Ｇ垂直８画素加算モードに設定されて（ステップＳ８４）、画素加算モードの切り替え処理を終了する。一方、カメラ１の感度の設定値がＩＳＯ１６００以上の場合には（ステップＳ８２のＮＯ）、画素加算モードがＲ／Ｂ垂直８画素・Ｇ垂直１６画素加算モードに設定されて（ステップＳ８６）、画素加算モードの切り替え処理を終了する。

本実施形態によれば、撮影環境が暗く（低照度）、ＩＳＯ感度が高めに設定された場合に、画素加算モードを切り替えることにより、Ｇ信号の輝度を上げて、ＡＦ、ＡＥ制御に必要なＧ信号の輝度を確保できる。

［Ｇ信号を２倍加算した場合のビデオ出力の調整方法］
上記Ｒ／Ｂ垂直８画素・Ｇ垂直１６画素加算モードやＲ／Ｂ垂直８画素・Ｇ垂直１６画素加算モードでは、Ｇ信号がＲ信号やＢ信号の２倍の画素数分垂直加算されるため、スルームービー画を表示する際に、液晶モニタ２６に表示される画像を調整する必要がある。なお、以下の説明では、Ｒ／Ｂ垂直８画素・Ｇ垂直１６画素加算モードやＲ／Ｂ垂直８画素・Ｇ垂直１６画素加算モードのように、Ｇ信号がＲ信号やＢ信号の２倍の画素数分垂直加算される画素加算モードを総称してＧ画素２倍加算モードと記載し、Ｒ／Ｇ／Ｂ垂直２画素加算モードやＲ／Ｇ／Ｂ垂直４画素加算モードのように、Ｇ信号とＲ信号やＢ信号が垂直加算される画素数が等しい画素加算モードを総称してノーマル加算モードと記載する。

［アナログゲインによる調整方法］
図１２は、画像出力の調整方法の第１の実施例を示すフローチャートである。まず、液晶モニタ２６にスルームービー画が表示されている間、ＣＰＵ１０により画素加算モードがＧ画素２倍加算モードであるかどうか判断される（ステップＳ１００）。画素加算モードがＧ画素２倍加算モードの場合（ステップＳ１００のＹＥＳ）、上記スルームービー画の前のフレームの画像を生成する際の画素加算モードもＧ画素２倍加算モードであったかどうか判断される（ステップＳ１０２）。なお、ノーマル加算モードからＧ画素２倍加算モードに切り替えられたタイミングは、例えば、ＣＰＵ１０によりメモリ２０に記憶される。前のフレームの画像生成時の画素加算モードもＧ画素２倍加算モードであった場合には（ステップＳ１０２のＹＥＳ）、処理を終了する。一方、図１３の時刻Ｔ２０に示すように、前のフレームの画像生成時の画素加算モードがノーマル加算モードでなかった場合には（ステップＳ１０２のＮＯ）、アナログ処理部（ＣＤＳ／ＡＭＰ）５０によりＲ信号及びＢ信号に加えられるアナログゲインを、Ｇ信号に対するアナログゲインの約２倍に変更する（ステップＳ１０４）。そして、画素加算モードがＧ画素２倍加算モードからノーマル加算モードに切り替えられた場合には、Ｒ信号及びＢ信号にかけるアナログゲインを画素加算モードが切り替えられる前の約１／２倍に変更する。これにより、Ｇ信号をＲ、Ｂ信号の２倍の画素数分垂直加算されたことにより、スルームービー画が緑色がかった色になるのを防止できる。

［デジタルゲイン（ホワイトバランスゲイン）による調整方法］
図１４は、画像出力の調整方法の第２の実施例を示すフローチャートである。まず、液晶モニタ２６にスルームービー画が表示されている間、ＣＰＵ１０により画素加算モードがＧ画素２倍加算モードであるかどうか判断される（ステップＳ１１０）。画素加算モードがＧ画素２倍加算モードの場合（ステップＳ１１０のＹＥＳ）、上記スルームービー画の前のフレームの画像を生成する際の画素加算モードもＧ画素２倍加算モードであったかどうか判断される（ステップＳ１１２）。なお、ノーマル加算モードからＧ画素２倍加算モードに切り替えられたタイミングは、例えば、ＣＰＵ１０によりメモリ２０に記憶される。前のフレームの画像生成時の画素加算モードもＧ画素２倍加算モードであった場合には（ステップＳ１１２のＹＥＳ）、処理を終了する。一方、前のフレームの画像生成時の画素加算モードがノーマル加算モードでなかった場合には（ステップＳ１１２のＮＯ）、画像信号処理回路５６によりＲ信号及びＢ信号に加えられるデジタルゲイン（ホワイトバランスゲイン）を、Ｇ信号に対するホワイトバランスゲインの約２倍に変更する（ステップＳ１１４）。そして、画素加算モードがＧ画素２倍加算モードからノーマル加算モードに切り替えられた場合には、Ｒ信号及びＢ信号にかけるホワイトバランスゲインを画素加算モードが切り替えられる前の約１／２倍に変更する。これにより、Ｇ信号をＲ、Ｂ信号の２倍の画素数分垂直加算されたことにより、スルームービー画が緑色がかった色になるのを防止できる。

［ビデオ信号制御による調整方法］
図１５は、画像出力の調整方法の第３の実施例を示すフローチャートである。まず、液晶モニタ２６にスルームービー画が表示されている間、ＣＰＵ１０により画素加算モードがＧ画素２倍加算モードであるかどうか判断される（ステップＳ１２０）。画素加算モードがＧ画素２倍加算モードの場合（ステップＳ１２０のＹＥＳ）、上記スルームービー画の前のフレームの画像を生成する際の画素信号の垂直転送時の画素加算モードもＧ画素２倍加算モードであったかどうか判断される（ステップＳ１２２）。なお、ノーマル加算モードからＧ画素２倍加算モードに切り替えられたタイミングは、例えば、ＣＰＵ１０によりメモリ２０に記憶される。前のフレームの画像生成時の画素加算モードもＧ画素２倍加算モードであった場合には（ステップＳ１２２のＹＥＳ）、処理を終了する。一方、前のフレームの画像生成時の画素加算モードがノーマル加算モードでなかった場合には（ステップＳ１２２のＮＯ）、ビデオエンコーダ５８から出力されるＲ、Ｂのビデオ出力信号を約２倍に増幅する（ステップＳ１２４）。そして、画素加算モードがＧ画素２倍加算モードからノーマル加算モードに切り替えられた場合には、Ｒ、Ｂのビデオ出力信号を画素加算モードが切り替えられる前の約１／２倍に変更する。これにより、Ｇ信号をＲ、Ｂ信号の２倍の画素数分垂直加算することにより、スルームービー画が緑色がかった色になるのを防止できる。

なお、本実施形態では、Ｇ信号の垂直加算画素数をＲ、Ｂ信号の２倍としたが、ＣＣＤ３６上のフォトダイオードの配列の様態等に応じて、それ以上の倍率にしてもよい。

本発明の一実施形態に係る撮像装置の主要構成を示すブロック図 ＣＣＤ３６の一部を模式的に示す平面図 ノーマル加算モードを説明するための平面図 Ｇ画素２倍加算モードを説明するための図 ＴＧ４８からＣＣＤ３６に印加される駆動パルスを示すタイミングチャート 図５のＡ部（読み出しパルス）を示すタイミングチャート 図５のＢ部（垂直転送クロック）を示すタイミングチャート 画素加算モードの切り替えとＯＦＤの関係を示すタイミングチャート ＡＦ制御時において画素加算モードを切り替える際のＣＰＵ１０の処理の流れを示すフローチャート ＡＥ制御時において画素加算モードを切り替える際のＣＰＵ１０の処理の流れを示すフローチャート ＩＳＯ感度に応じて画素加算モードの切り替える際のＣＰＵ１０の処理の流れを示すフローチャート 画像出力の調整方法の第１の実施例を示すフローチャート アナログゲインの切り替えタイミングを示すタイミングチャート 画像出力の調整方法の第２の実施例を示すフローチャート 画像出力の調整方法の第３の実施例を示すフローチャート

符号の説明

１…撮像装置（カメラ）、１０…中央処理装置（ＣＰＵ）、１２…電源回路、１４…バス、１６…ＲＯＭ、１８…ＥＥＰＲＯＭ、２０…メモリ（ＳＤＲＡＭ）、２２…ＶＲＡＭ、２４…操作スイッチ、２６…画像表示装置（液晶モニタ）、２８…メディアソケット、３０…記録メディア、３２…メディアコントローラ、３４…外部接続インターフェース（Ｉ／Ｆ）部、３６…ＣＣＤ、３８…レンズユニット、４０…フォーカスレンズ、４２…ズームレンズ、４４…撮影レンズ、４６…絞り兼用メカシャッタ、４８…タイミングジェネレータ（ＴＧ）、５０…アナログ処理部（ＣＤＳ／ＡＭＰ）、５２…Ａ／Ｄ変換器、５４…画像入力コントローラ、５６…画像信号処理回路、５８…ビデオエンコーダ、６０…ＡＦ検出回路、６２…ＡＥ／ＡＷＢ検出回路、６４…圧縮伸張回路、６６…ビデオ入出力端子、６８…ビデオ出力回路、７０…フォトダイオード、７２…読み出しゲート、７４Ｒ・７４Ｇ・７４Ｂ…垂直転送路、７６…ラインメモリ、７８…水平転送レジスタ、８０…アンプ

Claims (14)

1. 画像信号を取得する撮像素子と、前記撮像素子からの画像信号の読み出しを制御する制御手段とを備える撮像装置であって、
   前記撮像素子は、
   入射光をＲ、Ｇ、Ｂの各色に分離し、各色に分離された入射光を光電変換して、各色に対応するＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を含む画像信号を取得する受光素子と、
   前記受光素子から読み出した画像信号を垂直方向に転送する垂直転送路と、
   前記垂直方向に転送された画像信号を水平方向に転送する水平転送路とを備え、
   前記制御手段は、
   前記受光素子に読み出しパルスを印加して、前記受光素子からの前記画像信号の読み出しを制御する読み出し制御手段と、
   前記垂直転送路に読み出された画像信号の垂直転送を制御する垂直転送制御手段と、
   前記水平転送路に読み出された画像信号の水平転送を制御する水平転送制御手段と、
   前記読み出し制御手段及び垂直転送制御手段を制御して、前記Ｒ信号及びＢ信号をそれぞれ第１の垂直加算画素数ずつ垂直加算し、前記Ｇ信号を前記第１の垂直加算画素数より大きい第２の垂直加算画素数分垂直加算する駆動制御手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記第２の垂直加算画素数は、前記第１の垂直加算画素数の２倍であることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記受光素子は、Ｒ、Ｇ、Ｂの何れか１色のカラーフィルタが割り当てられた画素が２次元配列され、各画素が相互に斜め４５度の位置関係に配列されるとともに、水平方向にＧ画素のみからなるＧ１ライン及びＧ２ラインと、前記Ｇ１ラインとＧ２ラインの間にＲ画素とＢ画素とが交互に繰り返すＲＢラインと、前記Ｇ２ラインとＧ１ラインの間にＢ画素とＲ画素とが交互に繰り返すＢＲラインとを有し、
   前記読み出し制御手段は、前記Ｇ画素から読み出されたＧ信号を、前記Ｒ画素、Ｂ画素からそれぞれ読み出されたＲ信号、Ｂ信号の２倍の画素数分垂直加算する際に、前記Ｇ２ラインとＧ１ラインの間のＢＲラインのＢ画素とＲ画素のみを間引いて読み出すことを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
4. 前記撮像素子は、前記垂直転送されたＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を一時保持する信号保持手段を更に備え、
   前記駆動制御手段は、前記垂直転送されたＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を前記信号保持手段に送り込んで垂直加算することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の撮像装置。
5. 前記駆動制御手段は、前記水平転送制御手段を制御して、前記水平転送された画像信号を色別に所定の画素数分ずつ水平加算することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の撮像装置。
6. 前記垂直加算された画像信号に基づいて、合焦検出を行う合焦検出手段を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の撮像装置。
7. 前記垂直加算された画像信号に基づいて、露光制御を行う露光制御手段を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の撮像装置。
8. 前記Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号をそれぞれ同じ画素数ずつ垂直加算するノーマル加算モードと、前記Ｒ信号及びＢ信号をそれぞれ第１の垂直加算画素数ずつ垂直加算し、前記Ｇ信号を、前記第１の垂直加算画素数より大きい第２の垂直加算画素数分垂直加算するＧ画素優先加算モードとの間で、画素加算モードを切り替える画素加算モード切り替え手段を更に備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の撮像装置。
9. 撮影環境が低照度であるかどうかを判別する判別手段を更に備え、
   前記判別手段によって前記撮影環境が低照度であると判断された場合に、前記画素加算モード切り替え手段は、前記画素加算モードをＧ画素優先加算モードに切り替えることを特徴とする請求項８記載の撮像装置。
10. ＩＳＯ感度を設定する感度設定手段を更に備え、
    前記ＩＳＯ感度が所定値以上に設定された場合に、前記画素加算モード切り替え手段は、前記画素加算モードをＧ画素優先加算モードに切り替えることを特徴とする請求項８又は９記載の撮像装置。
11. 前記撮像素子から出力される画像信号を増幅する画像信号増幅手段であって、
    前記画素加算モードがＧ画素優先加算モードに設定されている間、Ｒ信号、Ｂ信号に対するアナログゲインをＧ信号に対するアナログゲインの（第２の垂直加算画素数／第１の垂直加算画素数）倍にする画像信号増幅手段を更に備えることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項記載の撮像装置。
12. 前記画像信号に基づいてホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段であって、
    前記画素加算モードがＧ画素優先加算モードに設定されている間、Ｒ信号、Ｂ信号に対するホワイトバランスゲインをＧ信号に対するホワイトバランスゲインの（第２の垂直加算画素数／第１の垂直加算画素数）倍にするホワイトバランス調整手段を更に備えることを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項記載の撮像装置。
13. 前記撮像素子から出力された画像信号をビデオ信号に変換して表示する画像表示手段と、
    前記画素加算モードがＧ画素優先加算モードに設定されている間、Ｒ信号、Ｂ信号のビデオ信号をＧ信号の（第２の垂直加算画素数／第１の垂直加算画素数）倍にするビデオ信号増幅手段と、
    を更に備えることを特徴とする請求項８から１２のいずれか１項記載の撮像装置。
14. 前記受光素子において、Ｇ信号が蓄積される画素の飽和容量を制限するＧ容量制限手段を更に備えることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項記載の撮像装置。

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