JPH0984029A - Color image pickup device - Google Patents
Color image pickup deviceInfo
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- JPH0984029A JPH0984029A JP7233880A JP23388095A JPH0984029A JP H0984029 A JPH0984029 A JP H0984029A JP 7233880 A JP7233880 A JP 7233880A JP 23388095 A JP23388095 A JP 23388095A JP H0984029 A JPH0984029 A JP H0984029A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複数個の画素(光
電変換手段)が2次元に配置されてなる撮像素子を備え
たカラー撮像装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color image pickup apparatus provided with an image pickup device having a plurality of pixels (photoelectric conversion means) arranged two-dimensionally.
【0002】[0002]
【従来の技術】解像度が良く、色モアレが少なく、かつ
静止フレーム画像も撮影可能な撮像装置として、特開平
6−205422に開示されているものがある。これ
は、図11に示すようなオフセットサンプリング構造の
色配列のカラーフィルタが配置され、かつ水平M画素×
垂直N画素(N行×M列)の全ての画素の信号をインタ
ーレースすることなく順次にしかも独立に読み出すこと
の可能な撮像素子、いわゆる全画素読み出し方式(プロ
グレッシブスキャン方式)の撮像素子を用い、この出力
信号を図12に示すような回路で処理して高画質の画像
信号を得ようとするものである。2. Description of the Related Art There is an image pickup device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-205422, which has a high resolution, a small amount of color moire, and is capable of shooting a still frame image. This is because color filters having a color array of offset sampling structure as shown in FIG. 11 are arranged, and horizontal M pixels ×
An image sensor capable of sequentially and independently reading signals of all pixels of vertical N pixels (N rows × M columns) without interlacing, that is, an image sensor of a so-called all-pixel reading method (progressive scan method) is used, This output signal is processed by a circuit as shown in FIG. 12 to obtain a high quality image signal.
【0003】図12の回路において、光学的ローパスフ
ィルタ50を経てCCDイメージセンサなどの撮像素子
1に入射した光線は、撮像素子1で電気信号に変換され
た後、前処理回路2およびA/D変換回路3を経てバッ
ファメモリ4に送られる。そして、Mg(マゼンタ)、
G(緑)、Cy(シアン)、Ye(イエロー)の各色ご
との補間フィルタ6、7、8、9を介してRGB変換回
路10でR、G、Bの各色に変換され、さらに、ホワイ
トバランス調整回路11、γ変換回路12、色差マトリ
クス回路13、ローパスフィルタ17、18、19で信
号処理されることにより、低域の輝度信号YL および色
差信号R−Y、B−Yとして出力される。また、バッフ
ァメモリ4からローパスフィルタ5に送られた信号は、
γ変換回路14およびエンハンス回路15で信号処理さ
れて高域の輝度信号YH として出力される。そして、低
域の輝度信号YL と高域の輝度信号YH とは、輝度信号
形成回路16で処理されて輝度信号Hとして出力され
る。In the circuit of FIG. 12, a light beam that has entered an image pickup device 1 such as a CCD image sensor through an optical low-pass filter 50 is converted into an electric signal by the image pickup device 1, and then a preprocessing circuit 2 and an A / D converter. It is sent to the buffer memory 4 via the conversion circuit 3. And Mg (magenta),
R, G, and B colors are converted by an RGB conversion circuit 10 through interpolation filters 6, 7, 8, and 9 for each color of G (green), Cy (cyan), and Ye (yellow), and a white balance is further obtained. The signal is processed by the adjustment circuit 11, the γ conversion circuit 12, the color difference matrix circuit 13, and the low-pass filters 17, 18, and 19 to be output as the low-frequency luminance signal Y L and the color difference signals RY and BY. . The signal sent from the buffer memory 4 to the low pass filter 5 is
The signal is processed by the γ conversion circuit 14 and the enhancement circuit 15 and output as a high-frequency luminance signal Y H. Then, the low band luminance signal Y L and the high band luminance signal Y H are processed by the luminance signal forming circuit 16 and output as the luminance signal H.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、撮像素子1の全画素の信号を読み出さなけれ
ば1画面分の画像を形成することができず、1画面の信
号を読み出すのに1/30秒かかってしまうために、い
わゆるフレームの動画像を得ることができなかった。ま
た読み出し時間を短縮するために撮像素子1の転送速度
を2倍にする方法や、撮像素子の水平転送部を2本にす
る方法等が考案されているが、転送速度を速くするため
には半導体の性能の向上が必要であり、また水平転送部
を2本にすると素子の構造や転送方法が複雑になり、い
ずれにしてもコストアップをまねくものであった。However, in the above-mentioned conventional example, an image for one screen cannot be formed unless the signals of all the pixels of the image sensor 1 are read out. Since it takes / 30 seconds, a so-called frame moving image could not be obtained. Further, a method of doubling the transfer speed of the image sensor 1 in order to shorten the read time, a method of using two horizontal transfer units of the image sensor, and the like have been devised, but in order to increase the transfer speed, It is necessary to improve the performance of the semiconductor, and if the number of horizontal transfer parts is two, the structure of the element and the transfer method become complicated, and in any case, the cost is increased.
【0005】また、従来から行われている読み出し方法
として、フィールド蓄積による読み出し、すなわち2行
分の信号を垂直転送部で加算して読み出す方法がある
が、図11に示したようなカラーフィルタの場合には読
み出された信号からカラーの画像信号たとえばRGBの
原色信号、あるいは輝度信号や色差信号といった信号を
形成することができないという問題点があった。Further, as a conventional reading method, there is a method of reading by field accumulation, that is, a method of adding and reading signals of two rows in a vertical transfer section. However, in a color filter as shown in FIG. In this case, there is a problem that a color image signal, for example, RGB primary color signal, or a signal such as a luminance signal or a color difference signal cannot be formed from the read signal.
【0006】そこで、本願の発明に係る第1の目的は、
オフセットサンプリング構造を持つ撮像素子を備えたカ
ラー撮像装置において、比較的簡単な構成により、解像
度が良く、色モアレが少なく、かつ静止フレーム画像が
撮影可能であり、さらにはフレームの動画像の撮影も可
能なカラー撮像装置を提供することである。Therefore, the first object of the present invention is to
In a color image pickup apparatus having an image pickup device having an offset sampling structure, a relatively simple structure provides good resolution, little color moire, and still frame images can be captured. Furthermore, frame moving images can also be captured. It is to provide a possible color imaging device.
【0007】また、本願の発明に係る第2の目的は、ラ
イン間引きによる読み出し時間の短縮が可能で、かつフ
レームの動画像の撮影も可能なカラー撮像装置を提供す
ることである。A second object of the invention of the present application is to provide a color image pickup apparatus capable of shortening the readout time by thinning out lines and capable of photographing a moving image of a frame.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のカラー撮像装置は、被写体からの光信号を
電荷信号に変換する複数の画素ごとに分光特性の異なる
4つのカラーフィルタのいずれかが配置され、行方向お
よび列方向に対してそれぞれ2画素周期に配列された各
分光特性の前記カラーフィルタを行方向に1画素分だけ
4行毎の連続する2行ごとにオフセットすることで、各
分光特性の前記カラーフィルタが行方向に対して2画素
周期に且つ列方向に対して4画素周期に配列されたオフ
セットサンプリング構造を持つ撮像素子を備えたカラー
撮像装置において、前記撮像素子の斜め方向に隣接する
2つの前記画素からの信号の加算と、列方向に隣接する
2つの前記画素からの信号の加算とを交互に行うことが
可能に構成されている。In order to achieve the above object, the color image pickup device of the present invention comprises four color filters having different spectral characteristics for each of a plurality of pixels for converting an optical signal from a subject into a charge signal. Any one of them is arranged, and the color filters having the respective spectral characteristics arranged in the row direction and the column direction in a two-pixel cycle are offset by one pixel in the row direction every two consecutive four rows. In the color image pickup apparatus including an image pickup element having an offset sampling structure in which the color filters having respective spectral characteristics are arranged in a 2-pixel cycle in a row direction and a 4-pixel cycle in a column direction, It is configured such that the addition of signals from the two pixels adjacent in the diagonal direction and the addition of signals from the two pixels adjacent in the column direction can be alternately performed. That.
【0009】本発明の一態様においては、前記撮像素子
は、前記画素の列ごとに設けられ、前記画素からの信号
を列方向に転送する垂直転送手段と、前記垂直転送手段
からの信号を行方向に転送するとともに、2つの前記画
素からの信号の加算が行われる水平転送手段とを備えて
いる。In one aspect of the present invention, the image pickup device is provided for each column of the pixels, and a vertical transfer unit for transferring a signal from the pixel in a column direction and a line for transferring the signal from the vertical transfer unit are provided. And a horizontal transfer means for performing addition of signals from the two pixels as well as transfer in the direction.
【0010】また、本発明のカラー撮像装置は、別の観
点では、被写体からの光信号を電荷信号に変換する複数
の画素ごとに分光特性の異なる4つのカラーフィルタの
いずれかが配置され、行方向および列方向に対してそれ
ぞれ2画素周期に配列された各分光特性の前記カラーフ
ィルタを行方向に1画素分だけ4行毎の連続する2行ご
とにオフセットすることで、各分光特性の前記カラーフ
ィルタが行方向に対して2画素周期に且つ列方向に対し
て4画素周期に配列されたオフセットサンプリング構造
を持つ撮像素子を備えたカラー撮像装置において、前記
撮像素子は、前記画素からの信号を所定の行数だけ間引
いて出力することが可能であり、この間引きが行われた
後で斜め方向に隣接する2つの前記画素からの信号の加
算と、列方向に隣接する2つの前記画素からの信号の加
算とを交互に行うことが可能に構成されている。In another aspect of the color image pickup apparatus of the present invention, one of four color filters having different spectral characteristics is arranged for each of a plurality of pixels for converting an optical signal from a subject into an electric charge signal, and the color filter is arranged. By offsetting the color filters of the respective spectral characteristics, which are arranged in a two-pixel cycle in the row direction and the column direction, by one pixel in the row direction for every two consecutive four rows, the spectral characteristics of the respective spectral characteristics are reduced. In a color image pickup apparatus including an image pickup device having an offset sampling structure in which color filters are arranged in a two-pixel cycle in a row direction and a four-pixel cycle in a column direction, the image pickup element is a signal from the pixel. Can be output by thinning out a predetermined number of rows, and after the thinning-out is performed, the signals from the two pixels adjacent in the diagonal direction are added and the signals are adjacent in the column direction. Is configured to be capable performed two and addition of the signals from the pixels alternately.
【0011】本発明の一態様においては、前記撮像素子
は、前記画素の列ごとに設けられ、前記画素からの信号
を列方向に転送する垂直転送手段と、前記間引きされる
行の前記画素からの信号が他の信号よりも速く転送され
るように、前記垂直転送手段からの信号を行方向に転送
する水平転送手段とを備えている。In one aspect of the present invention, the image pickup device is provided for each column of the pixels, and includes vertical transfer means for transferring a signal from the pixel in a column direction, and the pixel in the thinned row. In order to transfer the signal of 1) faster than other signals, the horizontal transfer means for transferring the signal from the vertical transfer means in the row direction is provided.
【0012】本発明の一態様においては、前記間引きさ
れる複数の隣接した行の前記画素からの信号が、前記水
平転送手段で加算される。In one aspect of the present invention, the signals from the pixels in a plurality of adjacent rows to be thinned are added by the horizontal transfer means.
【0013】本発明の一態様においては、2つの前記画
素からの信号の加算は、前記撮像素子から出力された信
号と、前記撮像素子から出力された信号を遅延手段で所
定時間遅延させた信号とを加算することにより行われ
る。In one aspect of the present invention, the addition of the signals from the two pixels is performed by delaying the signal output from the image pickup device and the signal output from the image pickup device by a delay unit for a predetermined time. This is done by adding and.
【0014】前記撮像素子は、全画素のデータを独立に
読み出し可能なものである。The image pickup device can read out data of all pixels independently.
【0015】[0015]
(第1の実施の形態)図1に本発明の第1の実施の形態
の撮像装置のブロック図を示す。図1において、150
は光学的ローパスフィルタ、101は被写体像を電気信
号に変換するCCDなどの撮像素子、102は撮像素子
101の出力信号の前処理をする回路であり、相関ダブ
ルサンプリング回路(CDS回路)やオートゲインコン
トロール回路(AGC回路)などを含む。103は入力
されたアナログ信号をディジタル信号に変換するA/D
変換回路である。(First Embodiment) FIG. 1 shows a block diagram of an image pickup apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 150
Is an optical low-pass filter, 101 is an image pickup device such as a CCD for converting a subject image into an electric signal, and 102 is a circuit for preprocessing an output signal of the image pickup device 101, including a correlated double sampling circuit (CDS circuit) and an auto gain. It includes a control circuit (AGC circuit) and the like. 103 is an A / D for converting the input analog signal into a digital signal
It is a conversion circuit.
【0016】104は入力された信号を記憶するための
バッファメモリ、106、107、108、109は各
々入力された画像データを同時化するための補間フィル
タ、110は入力された4つの色信号(Mg、G、C
y、Ye)をR、G、Bの3原色信号に変換する第1の
RGB変換回路である。120は入力された信号から色
分離を行う色分離回路、121は加算回路、122は減
算回路、123はラインメモリ、124は入力された3
つの信号を3原色信号に変換する第2のRGB変換回路
である。Reference numeral 104 is a buffer memory for storing the input signals, 106, 107, 108 and 109 are interpolation filters for simultaneously synchronizing the input image data, and 110 is the input four color signals ( Mg, G, C
y, Ye) is a first RGB conversion circuit for converting three primary color signals of R, G, B. 120 is a color separation circuit that performs color separation from the input signal, 121 is an addition circuit, 122 is a subtraction circuit, 123 is a line memory, and 124 is the input 3
A second RGB conversion circuit for converting one signal into three primary color signals.
【0017】130はスイッチ回路であり、点線で囲ま
れたブロック140から出力された信号か、あるいはブ
ロック141から出力された信号のいずれかを選択して
出力する回路である。105は入力信号に対して所定の
帯域に帯域制限をするローパスフィルタ、114はγ変
換回路、115はエンハンス回路、116はエンハンス
回路115から出力される高域の輝度信号YH とローパ
スフィルタ117から出力される信号YL から輝度信号
Yを形成する輝度信号形成回路であり、116から輝度
信号Yが出力される。これらのローパスフィルタ10
5、γ変換回路114、エンハンス回路115および輝
度信号形成回路116がブロック142を構成してい
る。A switch circuit 130 is a circuit for selecting and outputting either the signal output from the block 140 surrounded by the dotted line or the signal output from the block 141. Reference numeral 105 is a low-pass filter that limits the input signal to a predetermined band, 114 is a γ conversion circuit, 115 is an enhancement circuit, and 116 is a high-frequency luminance signal Y H output from the enhancement circuit 115 and a low-pass filter 117. The luminance signal forming circuit forms the luminance signal Y from the output signal Y L , and the luminance signal Y is output from 116. These low pass filters 10
5, the γ conversion circuit 114, the enhancement circuit 115, and the luminance signal formation circuit 116 form a block 142.
【0018】111はホワイトバランス回路、112は
γ変換回路、113は入力される原色信号から輝度信号
と色差信号を生成する色差マトリクス回路、117、1
18、119はローパスフィルタであり、117からは
低域の輝度信号YL 、118からは色差信号R−Y、1
19からは色差信号B−Yが出力される。これらのホワ
イトバランス回路111、γ変換回路112、色差マト
リクス回路113およびローパスフィルタ117、11
8、119がブロック143を構成している。Reference numeral 111 is a white balance circuit, 112 is a γ conversion circuit, 113 is a color difference matrix circuit for generating a luminance signal and a color difference signal from input primary color signals, 117, 1
Reference numerals 18 and 119 denote low-pass filters, 117 is a low-frequency luminance signal Y L , 118 is a color difference signal RY, 1
A color difference signal BY is output from 19. The white balance circuit 111, the γ conversion circuit 112, the color difference matrix circuit 113, and the low-pass filters 117 and 11
Reference numerals 8 and 119 form a block 143.
【0019】また132は撮像素子101を駆動するた
めのタイミングパルスを発生する駆動回路、131は駆
動回路132およびスイッチ回路130を制御するため
の制御回路である。Further, 132 is a drive circuit for generating timing pulses for driving the image pickup device 101, and 131 is a control circuit for controlling the drive circuit 132 and the switch circuit 130.
【0020】図2は図1に示した撮像素子101の構成
を示すブロック図であり、水平M画素×垂直N画素の撮
像素子たとえば510画素×492画素や768画素×
492画素のCCDイメージセンサ等であり、図11に
示したカラーフィルタが配置されているものである。FIG. 2 is a block diagram showing the arrangement of the image pickup device 101 shown in FIG. 1. The image pickup device has horizontal M pixels × vertical N pixels, for example 510 pixels × 492 pixels or 768 pixels ×
A 492-pixel CCD image sensor or the like, in which the color filter shown in FIG. 11 is arranged.
【0021】図2において、201はフォトダイオード
などの光電変換素子からなる感光部(画素)、202は
感光部201の各垂直ラインに沿って配置された4つ一
組の垂直転送CCD212、213、214、215か
らなる垂直転送部、203は垂直転送部202に電気的
に接続された2つ一組の水平転送CCD216、217
からなる水平転送部であり、垂直転送部202および水
平転送部203は遮光されている。204は電荷検出回
路、205は出力信号の出力端子、206、207、2
08、209は垂直転送部202の駆動パルスφV1 〜
φV4 の入力端子であり、それぞれの駆動パルスφV1
〜φV4 は垂直転送部202の垂直転送CCD212、
213、214、215にそれぞれ供給される。21
0、211は水平転送部203の駆動パルスφH1 、φ
H2 の入力端子であり、それぞれの駆動パルスφH1 、
φH2 は水平転送部203の水平転送CCD216、2
17にそれぞれ供給される。In FIG. 2, 201 is a photosensitive portion (pixel) formed of a photoelectric conversion element such as a photodiode, 202 is a set of four vertical transfer CCDs 212, 213 arranged along each vertical line of the photosensitive portion 201. A vertical transfer unit consisting of 214 and 215, and 203 a pair of horizontal transfer CCDs 216 and 217 electrically connected to the vertical transfer unit 202.
The vertical transfer unit 202 and the horizontal transfer unit 203 are shielded from light. 204 is a charge detection circuit, 205 is an output signal output terminal, 206, 207, 2
08 and 209 are drive pulses φV 1 to the vertical transfer unit 202
φV 4 input terminal for each drive pulse φV 1
~ Φ V 4 is the vertical transfer CCD 212 of the vertical transfer unit 202,
213, 214 and 215, respectively. 21
0 and 211 are drive pulses φH 1 and φ of the horizontal transfer unit 203.
H 2 input terminal for each drive pulse φH 1 ,
φH 2 is the horizontal transfer CCDs 216 and 2 of the horizontal transfer unit 203
17 respectively.
【0022】次に、本実施の形態での撮像素子101に
おける第1の駆動モード(全画素読み出しモード)の説
明を図2〜4に基づいて行う。ここで、図3は本実施の
形態における第1の駆動モード、すなわち全画素読み出
し時の撮像素子101の駆動パルスの状態を示す図であ
り、図4はその際の各転送CCDでの電荷の転送の様子
を説明するための図である。Next, the first drive mode (all pixel read mode) of the image pickup device 101 in the present embodiment will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 3 is a diagram showing a first drive mode in the present embodiment, that is, a state of drive pulses of the image pickup device 101 at the time of reading all pixels, and FIG. 4 is a diagram showing charges in each transfer CCD at that time. It is a figure for explaining the mode of transfer.
【0023】全ての感光部201に蓄積された電荷は、
垂直ブランキング期間内の不図示の信号電荷読み出しパ
ルスによって同時に感光部201から垂直転送部202
に読み出される。垂直転送部202に読み出された信号
電荷は、水平ブランキング期間すなわち図3のHBLK
がLowの期間(期間a〜k)に垂直方向に転送され
る。この時の各転送パルスの状態と各転送CCDの状態
を示したのが図3〜4であり、図3の期間a〜kに示さ
れたそれぞれの時点での転送CCDの状態が図4の
(a)から(k)に示されている。図4において、
V1 、V2 、V3 、V4 はそれぞれ図2の各垂直転送部
202の垂直転送CCD212〜215のポテンシャル
の状態、H1 は水平転送部203の水平転送CCD21
6のポテンシャルの状態であって、斜線で示されている
のが所定の行の電荷である。The charges accumulated in all the photosensitive portions 201 are
By the signal charge read pulse (not shown) within the vertical blanking period, the photosensitive unit 201 and the vertical transfer unit 202 are simultaneously operated.
Read out. The signal charges read to the vertical transfer unit 202 are stored in the horizontal blanking period, that is, HBLK in FIG.
Are vertically transferred in the Low period (periods a to k). The state of each transfer pulse and the state of each transfer CCD at this time are shown in FIGS. 3 to 4, and the state of the transfer CCD at each time point shown in the periods a to k of FIG. 3 is shown in FIG. It is shown in (a) to (k). In FIG.
V 1 , V 2 , V 3 , and V 4 are the potential states of the vertical transfer CCDs 212 to 215 of the vertical transfer units 202 in FIG. 2, and H 1 is the horizontal transfer CCD 21 of the horizontal transfer unit 203.
In the state of the potential of No. 6, the hatched lines are the charges of a predetermined row.
【0024】また、図3において、各駆動パルスφV1
〜φV4 、φH1 、φH2 がHighになると転送CC
Dのポテンシャルは低くなり、駆動パルスがLowにな
ると転送CCDのポテンシャルは高くなる。垂直駆動パ
ルスφV1 〜φV4 および水平駆動パルスφH1 、φH
2 が図3に示すように期間aから順に供給されることに
よって、各転送CCDのポテンシャルの状態は図4に示
すように変化していく。これによって、図4から明らか
なように、垂直転送部202の信号電荷は順次垂直方向
に転送されていき、所定のn行目の信号電荷は水平転送
部203の水平転送CCD216(H1 )に転送される
ことになる。Further, in FIG. 3, each drive pulse φV 1
~ When φV 4 , φH 1 , and φH 2 become High, transfer CC
The potential of D becomes low, and the potential of the transfer CCD becomes high when the drive pulse becomes low. Vertical drive pulses φV 1 to φV 4 and horizontal drive pulses φH 1 and φH
As 2 is sequentially supplied from the period a as shown in FIG. 3, the potential state of each transfer CCD changes as shown in FIG. As a result, as is apparent from FIG. 4, the signal charges of the vertical transfer unit 202 are sequentially transferred in the vertical direction, and the signal charges of the predetermined nth row are transferred to the horizontal transfer CCD 216 (H 1 ) of the horizontal transfer unit 203. Will be transferred.
【0025】さらに、図3に示すように、期間lすなわ
ち映像信号期間に、垂直駆動パルスφH1 とφH2 とに
それぞれ逆相の駆動パルスを供給することによって、信
号電荷は水平転送部203を水平方向に転送され、電荷
検出回路204で電圧に変換され、時系列の映像信号と
して出力端子205から順次外部に出力される。この動
作をたとえば492ライン分繰り返すことよって、全て
の画素の信号を読み出すことができる。この時、1画面
分の画像を読み出すためには1/30秒の時間が必要と
なる。Further, as shown in FIG. 3, during the period l, that is, the video signal period, by supplying the driving pulses of opposite phases to the vertical driving pulses φH 1 and φH 2 , the signal charges are transferred to the horizontal transfer section 203. The signal is transferred in the horizontal direction, converted into a voltage by the charge detection circuit 204, and sequentially output as a time-series video signal from the output terminal 205 to the outside. By repeating this operation for 492 lines, for example, the signals of all pixels can be read. At this time, it takes 1/30 second to read an image for one screen.
【0026】次に、以上のようにして撮像素子101か
ら読み出された映像信号の処理方法について、図1を参
照して説明する。制御回路131によって制御された駆
動回路132は、図3に示したような駆動パルスφV1
〜φV4 、φH1 、φH2 を撮像素子101に供給す
る。これにより、撮像素子101は全画素読み出しモー
ドで駆動され、映像信号が読み出される。撮像素子10
1から読み出された映像信号は、前処理回路102でC
DS、AGCなどの処理をされ、A/D変換回路103
でアナログ信号からディジタル信号に変換され、後で行
われる2次元処理のために一旦バッファメモリ104に
格納され、処理に必要な信号がバッファメモリ104か
ら読み出される。Next, a method of processing the video signal read from the image sensor 101 as described above will be described with reference to FIG. The drive circuit 132 controlled by the control circuit 131 uses the drive pulse φV 1 as shown in FIG.
~ ΦV 4 , φH 1 , φH 2 are supplied to the image sensor 101. As a result, the image sensor 101 is driven in the all-pixel reading mode, and the video signal is read. Image sensor 10
The video signal read from 1 is C in the preprocessing circuit 102.
A / D conversion circuit 103 is processed by DS, AGC, etc.
Then, the analog signal is converted into a digital signal, is temporarily stored in the buffer memory 104 for the two-dimensional processing performed later, and the signal necessary for the processing is read from the buffer memory 104.
【0027】輝度信号に対応する信号Y1 は、撮像素子
101の画素配列に対応した順序でバッファメモリ10
4から順次読み出され、スイッチ回路130に入力され
る。スイッチ回路130は、ブロック140から供給さ
れた信号を後段の回路に出力するように、制御回路13
1によって制御される。スイッチ回路130を介してロ
ーパスフィルタ105に供給された信号は、所定の帯域
制限がなされた後、γ変換回路114、エンハンス回路
115で所定の処理を受けて、高域成分を含む輝度信号
YH とされ、輝度信号形成回路116に供給される。こ
の際、輝度信号形成回路116には、後述する方法で生
成された低域の輝度信号YL が同時に供給されており、
これらが合成されて輝度信号Yとして出力される。The signal Y 1 corresponding to the luminance signal is supplied to the buffer memory 10 in the order corresponding to the pixel array of the image sensor 101.
The data are sequentially read out from No. 4, and input to the switch circuit 130. The switch circuit 130 causes the control circuit 13 to output the signal supplied from the block 140 to a circuit in the subsequent stage.
Controlled by 1. The signal supplied to the low-pass filter 105 via the switch circuit 130 is subjected to predetermined processing by the γ conversion circuit 114 and the enhancement circuit 115 after being subjected to predetermined band limitation, and a luminance signal Y H including a high frequency component. And is supplied to the luminance signal forming circuit 116. At this time, the luminance signal forming circuit 116 is simultaneously supplied with the low-frequency luminance signal Y L generated by the method described later,
These are combined and output as a luminance signal Y.
【0028】一方、色信号Mg、G、Cy、Yeに対応
する信号は、バッファメモリ104から同様にして読み
出され、4つの補間フィルタ106、107、108、
109で各々同時化されRGB変換回路110でR、
G、Bの3原色信号に変換される。なおこの変換は、次
に示すマトリクス演算により行われる。On the other hand, the signals corresponding to the color signals Mg, G, Cy and Ye are similarly read out from the buffer memory 104 and four interpolation filters 106, 107 and 108,
Each of the signals is synchronized at 109 and is converted to R at the RGB conversion circuit 110.
It is converted into three primary color signals of G and B. Note that this conversion is performed by the matrix calculation shown below.
【0029】[0029]
【数1】 [Equation 1]
【0030】ここで、マトリクスAは、撮像素子101
のMg、G、Cy、Yeの分光特性Mg(λ)、G
(λ)、Cy(λ)、Ye(λ)をNTSC規格で定め
られたR、G、Bの分光特性R(λ)、G(λ)、B
(λ)に近づけるように最適化された3行4列のマトリ
クスである。Here, the matrix A is the image pickup device 101.
Of Mg, G, Cy, Ye spectral characteristics of Mg (λ), G
(Λ), Cy (λ) and Ye (λ) are spectral characteristics R (λ), G (λ) and B of R, G and B defined by the NTSC standard.
It is a matrix with 3 rows and 4 columns optimized so as to approach (λ).
【0031】このようにしてRGB変換回路110から
出力された3原色信号R1 、G1 、B1 は、スイッチ回
路130を介してホワイトバランス回路111に供給さ
れてホワイトバランスがとられ、γ変換回路112でγ
変換された後、色差マトリクス回路113に供給され
る。色差マトリスク回路113では次に示す演算を行う
ことにより、低減の輝度信号YL と色差信号R−Y、B
−Yを生成する。The three primary color signals R 1 , G 1 , and B 1 thus output from the RGB conversion circuit 110 are supplied to the white balance circuit 111 via the switch circuit 130 to be white-balanced and γ-converted. Γ in the circuit 112
After the conversion, the color difference matrix circuit 113 is supplied. The color difference matrix circuit 113 performs the following calculations to reduce the luminance signal Y L and the color difference signals RY and B.
-Generate Y.
【0032】[0032]
【数2】 [Equation 2]
【0033】色差マトリスク回路113から出力された
信号は、ローパスフィルタ117、118、119で所
定の帯域制限をされた後、低域の輝度信号YL が前述の
輝度信号形成回路116に供給され、さらに色差信号R
−Y、B−Yが出力される。このようにして得られた映
像信号は、所定の処理を行った後、不図示の記録媒体に
記録されたり、外部に出力されたりすることになる。The signals output from the color difference matrix circuit 113 are band-limited by the low-pass filters 117, 118, and 119, and then the low-frequency luminance signal Y L is supplied to the luminance signal forming circuit 116. Further, the color difference signal R
-Y and BY are output. The video signal thus obtained is subjected to predetermined processing and then recorded on a recording medium (not shown) or output to the outside.
【0034】上述の方法では1画面分の画像を読み出す
のに、前述したように1/30秒必要であるので、静止
画像あるいは1/30秒毎の動画像しか得ることができ
ない。したがってフレームの動画像を得るためには、以
下に示すような第2の駆動モードで撮像素子101を駆
動する必要がある。According to the above method, it takes 1/30 seconds to read an image for one screen, as described above, so that only a still image or a moving image every 1/30 seconds can be obtained. Therefore, in order to obtain a moving image of a frame, it is necessary to drive the image sensor 101 in the second drive mode as described below.
【0035】図5、6に本実施の形態における第2の駆
動モード、すなわちフレームの動画像を得るために、2
行加算読み出しを行う時の撮像素子101に供給する駆
動パルスを示す。また、図7、8にそれぞれ図5、6に
示した駆動パルスで撮像素子101を駆動した際の電荷
の転送の状態を説明する図を示す。これら図2、5〜8
を用いて撮像素子101における2行加算読み出しの説
明を行う。5 and 6, in order to obtain the second driving mode in this embodiment, that is, to obtain a moving image of a frame,
The drive pulse supplied to the image sensor 101 when performing row addition reading is shown. Further, FIGS. 7 and 8 are diagrams for explaining the state of charge transfer when the image sensor 101 is driven by the drive pulses shown in FIGS. 5 and 6, respectively. These FIGS. 2, 5-8
The two-row addition reading in the image sensor 101 will be described using.
【0036】まず、全画素読み出しの時と同様に、全て
の感光部201に蓄積された電荷は、垂直ブランキング
期間内の不図示の信号電荷読み出しパルスによって同時
に感光部201から垂直転送部202に読み出される。
次に垂直転送部202に読み出された信号電荷は、水平
ブランキング期間に垂直方向に転送される。そのため
に、まず図5に示したような駆動パルスφV1 〜φ
V4 、φH1 、φH2 が駆動回路132から撮像素子1
01に供給される。First, as in the case of reading all pixels, the charges accumulated in all the photosensitive portions 201 are simultaneously transferred from the photosensitive portion 201 to the vertical transfer portion 202 by a signal charge read pulse (not shown) within the vertical blanking period. Read out.
Next, the signal charges read to the vertical transfer unit 202 are transferred in the vertical direction during the horizontal blanking period. For that purpose, first, drive pulses φV 1 to φ shown in FIG.
V 4 , φH 1 , and φH 2 are supplied from the drive circuit 132 to the image sensor 1
01 is supplied.
【0037】この時の転送CCDでの電荷の転送の状態
を示したのが図7である。図7の(a)〜(j)は図4
の(a)〜(j)と同じであり、n行目の電荷が水平転
送部203の水平転送CCD216(H1 )に転送され
る。ここでn行目というのは図11のN行に対応してい
るものとする。さらに引き続き図5のような駆動パルス
を与えると、図7の(k)〜(s)に示すように電荷が
転送され、(n−1)行目の電荷が水平転送部203の
水平転送CCD216に転送されることになる。この結
果、先に水平転送CCD216に転送されていたn行目
の電荷と、(n−1)行目の電荷とが加算される。これ
を図5の期間tに水平方向に転送し出力端子205から
出力する。すなわち、この時に出力される信号は、図1
1のN行目の信号と(N−1)行目の信号とが加算され
たものが1ライン分の信号として出力される。FIG. 7 shows the state of charge transfer in the transfer CCD at this time. 7A to 7J are shown in FIG.
(A) to (j), and the charges in the nth row are transferred to the horizontal transfer CCD 216 (H 1 ) of the horizontal transfer unit 203. Here, the n-th row corresponds to the N-th row in FIG. When the drive pulse as shown in FIG. 5 is further applied, the charges are transferred as shown in (k) to (s) of FIG. 7, and the charges on the (n−1) th row are transferred to the horizontal transfer CCD 216 of the horizontal transfer unit 203. Will be transferred to. As a result, the charges on the n-th row and the charges on the (n-1) -th row which have been previously transferred to the horizontal transfer CCD 216 are added. This is transferred in the horizontal direction in the period t of FIG. 5 and output from the output terminal 205. That is, the signal output at this time is as shown in FIG.
The signal obtained by adding the signal of the Nth row of 1 and the signal of the (N-1) th row is output as a signal for one line.
【0038】この1ライン分の信号の読み出しが終了
し、次の水平ブランキング期間になった時に、図6に示
す駆動パルスφV1 〜φV4 、φH1 、φH2 を撮像素
子101に供給する。この時の転送CCDでの電荷の状
態を示したのが図8である。When the reading of the signals for one line is completed and the next horizontal blanking period starts, the drive pulses φV 1 to φV 4 , φH 1 and φH 2 shown in FIG. 6 are supplied to the image pickup element 101. . FIG. 8 shows the state of electric charges in the transfer CCD at this time.
【0039】図8において期間(a)から(j)までは
図7と同じ動作であるので説明は省略する。期間(k)
の開始時刻に、水平駆動パルスφH1 がHighからL
owに、φH2 がLowからHighにそれぞれ変化す
ることによって、水平転送CCD216(H1 )に転送
されていた電荷は、水平転送CCD217(H2 )に転
送される。さらに期間(l)の開始時刻に、φH1 が再
びHighに、φH2がLowになると、さらに水平方
向に電荷が転送され、水平転送CCD217の電荷は隣
接する組の水平転送CCD216に転送される。この結
果、水平転送部203に転送された電荷は、水平方向に
1画素分シフトした状態になる。したがって、図8の
(l)の状態で水平転送CCD216(H1 )にある電
荷は、隣接する列のn行目の電荷になっている。In FIG. 8, the operation is the same as that in FIG. 7 from the period (a) to the period (j), and the description thereof will be omitted. Period (k)
The horizontal drive pulse φH 1 changes from High to L at the start time of
The charges transferred to the horizontal transfer CCD 216 (H 1 ) are transferred to the horizontal transfer CCD 217 (H 2 ) by changing φH 2 to low from Low to High. Further, when φH 1 becomes High again and φH 2 becomes Low at the start time of the period (l), the charges are further transferred in the horizontal direction, and the charges of the horizontal transfer CCD 217 are transferred to the horizontal transfer CCD 216 of the adjacent group. . As a result, the charges transferred to the horizontal transfer unit 203 are shifted by one pixel in the horizontal direction. Therefore, the charges in the horizontal transfer CCD 216 (H 1 ) in the state of (l) of FIG. 8 are the charges of the nth row of the adjacent column.
【0040】以下、図6のような駆動パルスφV1 〜φ
V4 、φH1 、φH2 を撮像素子101に供給すると、
図8の(m)から(u)に示す状態になり、(n−1)
行目の電荷が垂直方向に移動して水平転送CCD216
に転送され、先に水平転送CCD216に転送されてい
たn行目の電荷と加算される。この加算された信号が、
図6の期間vに水平方向に転送されて出力端子205か
ら出力される。すなわち、この時に出力される信号は、
図11の(N−2)行目の信号が水平方向(図11では
左方向)に1画素分シフトした信号と(N−3)行目の
信号とが加算されたもの(すなわち斜めに隣接する2画
素の信号が加算されたもの)が、1ライン分の信号とし
て出力される。Hereinafter, drive pulses φV 1 to φ as shown in FIG.
When V 4 , φH 1 , and φH 2 are supplied to the image sensor 101,
The state becomes from (m) to (u) of FIG. 8, and (n-1)
The charges on the row move vertically and the horizontal transfer CCD 216
And is added to the electric charge of the nth row previously transferred to the horizontal transfer CCD 216. This added signal is
It is transferred in the horizontal direction during the period v in FIG. 6 and is output from the output terminal 205. That is, the signal output at this time is
The signal obtained by shifting the signal of the (N-2) th row in FIG. 11 by one pixel in the horizontal direction (leftward in FIG. 11) and the signal of the (N-3) th row (that is, diagonally adjacent to each other). Signal obtained by adding the signals of the two pixels) is output as a signal for one line.
【0041】これ以降も、図5と図6に示した駆動パル
スを1水平期間毎に交互に撮像素子101に供給するこ
とにより、撮像素子101に蓄積された1画面分の電荷
が、2行ずつ加算された状態で出力される。ここでは2
行ずつ加算して出力するため、全画面の電荷を読み出す
のに必要な時間は、前記第1の駆動モードの半分です
み、1フィールド期間すなわち1/60秒で読み出すこ
とができるので、動画の撮影が可能である。Thereafter, the drive pulses shown in FIGS. 5 and 6 are alternately supplied to the image pickup device 101 every horizontal period, so that the electric charges for one screen accumulated in the image pickup device 101 are stored in two rows. Are output in the state of being added one by one. 2 here
Since the output is added row by row, the time required to read out the charges of the entire screen is half that in the first drive mode, and the reading can be performed in one field period, that is, 1/60 seconds, so that It is possible to shoot.
【0042】以上の動作で撮像素子101から読み出さ
れる信号をまとめると、図11のN行目と(N−1)行
目から読み出される信号は、そのまま加算されて読み出
されるので、 [G+Ye]、[Mg+Cy]、[G+Ye]、[Mg+Cy] ………(3) となる。また、(N−2)行目と(N−3)行目から読
み出される信号は、(N−2)行目が1画素分水平方向
にシフトしてから加算され読み出されるので、 [G+Cy]、[Mg+Ye]、[G+Cy]、[Mg+Ye] ………(4) となり、これらのくり返しで信号が出力される。When the signals read from the image pickup device 101 by the above operation are summarized, the signals read from the Nth row and the (N-1) th row in FIG. 11 are added and read as they are, so [G + Ye], [Mg + Cy], [G + Ye], [Mg + Cy] ... (3). The signals read from the (N−2) th row and the (N−3) th row are added and read after the (N−2) th row is horizontally shifted by one pixel, so that [G + Cy]. , [Mg + Ye], [G + Cy], [Mg + Ye] ... (4), and a signal is output by repeating these.
【0043】さらに、次のフィールドでは、加算する行
の組み合わせを変え、(N−1)行と(N−2)行、
(N−3)行と(N−4)行、………という組み合わせ
で電荷を加算して読み出す。したがって、(N−1)行
と(N−2)行の電荷を加算するときには、撮像素子1
01には図6に示した駆動パルスを供給し、(N−1)
行の電荷を1画素分シフトしてから(N−2)行目の電
荷を加算する。さらに(N−3)行と(N−4)行の電
荷を加算するときには、図5に示した駆動パルスを供給
し、(N−3)行と(N−4)行の電荷をそのまま加算
する。これを交互に繰り返して1画面分の画像を読み出
す。Further, in the next field, the combination of rows to be added is changed, and the rows (N-1) and (N-2) are
The charges are added and read in the combination of the (N-3) th row and the (N-4) th row .... Therefore, when the charges of the (N-1) th row and the (N-2) th row are added, the image sensor 1
The drive pulse shown in FIG. 6 is supplied to 01, and (N-1)
After shifting the charges of the row by one pixel, the charges of the (N−2) th row are added. Further, when the charges of the (N-3) th row and the (N-4) th row are added, the drive pulse shown in FIG. 5 is supplied, and the charges of the (N-3) th row and the (N-4) th row are added as they are. To do. By repeating this alternately, the image for one screen is read.
【0044】したがって、このフィールドで読み出され
る信号は、(N−1)行と(N−2)行では、 [Mg+Cy]、[G+Ye]、[Mg+Cy]、[G+Ye] ………(5) となり、(N−3)行と(N−4)行では、 [G+Cy]、[Mg+Ye]、[G+Cy]、[Mg+Ye] ………(6) となり、このくり返しで信号が出力される。Therefore, the signals read in this field are [Mg + Cy], [G + Ye], [Mg + Cy], [G + Ye] ... (5) in the (N-1) th row and the (N-2) th row. , (N-3) row and (N-4) row, [G + Cy], [Mg + Ye], [G + Cy], [Mg + Ye] ... (6), and the signal is output by repeating this.
【0045】以上説明したように、本実施の形態におけ
る第2の駆動モードによると、フィールド毎に電荷を加
算する行の組み合わせを変え、1/60秒ごとに信号を
読み出すことにより、フレームの動画像を得ることがで
きる。As described above, according to the second drive mode in the present embodiment, the combination of rows for adding charges is changed for each field, and the signal is read out every 1/60 seconds, so that a frame moving image is displayed. You can get a statue.
【0046】次に、第2の駆動モードで撮像素子101
から読み出された映像信号の処理方法について、図1を
用いて説明する。Next, in the second drive mode, the image sensor 101
A method of processing the video signal read from will be described with reference to FIG.
【0047】制御回路131によって制御された駆動回
路132は、図5、6に示したような駆動パルスφV1
〜φV4 、φH1 、φH2 を撮像素子101に供給す
る。これにより、撮像素子101は2行加算読み出しの
モードで駆動され、映像信号が読み出される。撮像素子
101から読み出された映像信号は、前処理回路102
でCDS、AGCなどの処理をされ、輝度信号に対応す
る信号Y2 としてスイッチ回路130に、さらに色信号
を分離するための信号として色分離回路120に供給さ
れる。The drive circuit 132 controlled by the control circuit 131 uses the drive pulse φV 1 as shown in FIGS.
~ ΦV 4 , φH 1 , φH 2 are supplied to the image sensor 101. As a result, the image sensor 101 is driven in the two-row addition read mode, and the video signal is read. The video signal read from the image sensor 101 is processed by the preprocessing circuit 102.
Then, the signal is subjected to processing such as CDS and AGC, and is supplied to the switch circuit 130 as a signal Y 2 corresponding to the luminance signal and further to the color separation circuit 120 as a signal for separating the color signal.
【0048】スイッチ回路130は、ブロック141か
ら供給された信号を後段の回路に出力するように、制御
回路131によって制御されており、Y2 信号をローパ
スフィルタ105に供給する。以降の動作は、前記第1
の駆動モードの際の動作と同様であるので説明は省略す
る。The switch circuit 130 is controlled by the control circuit 131 so as to output the signal supplied from the block 141 to the subsequent circuit, and supplies the Y 2 signal to the low pass filter 105. The subsequent operation is the same as the first
Since the operation is the same as that in the drive mode, description thereof will be omitted.
【0049】さらに、色分離回路120では、撮像素子
101から順次信号として出力される信号からそれぞれ
色信号を分離し、さらに同時化の処理を行う。すなわち
前記式(3)に示したような順次信号が入力されたとき
には、 S1 =[G+Ye] S2 =[Mg+Cy] の2つの信号にそれぞれ分離する。Further, the color separation circuit 120 separates the color signals from the signals sequentially output as signals from the image pickup device 101, and further performs the synchronization processing. That is, when the sequential signals as shown in the equation (3) are input, they are separated into two signals of S 1 = [G + Ye] S 2 = [Mg + Cy].
【0050】それぞれの色信号は、撮像素子101から
の信号が順次信号のため、S1 、S 2 、S1 、S2 ……
…というように1画素飛びに出力されるので、色の再生
ができない。したがって、信号のぬけている部分を補間
する必要がある。補間の方法としては、信号の欠けてい
る画素の前の画素で補間する前置補間や、前後の画素の
平均値で補間する平均値補間などを使って行う。色分離
回路120で分離された信号は、加算回路121で加算
され、さらに減算回路122で減算される。加算回路1
21、減算回路122から出力される信号は、それぞれ
次の式(7)および(8)のようになる。 S1 +S2 =[G+Ye]+[Mg+Cy]=2R+3G+2B ……(7) S2 −S1 =[Mg+Cy]−[G+Ye]=2B−G ……(8)Each color signal is output from the image pickup device 101.
Since the signal of is a sequential signal, S1, S 2, S1, S2......
The color is reproduced as it is output every 1 pixel.
I can't. Therefore, interpolate the missing parts of the signal.
There is a need to. As a method of interpolation,
Pre-interpolation that interpolates with the pixel before the pixel
Interpolation with average value This is done using average value interpolation. Color separation
The signals separated by the circuit 120 are added by the adding circuit 121.
And further subtracted by the subtraction circuit 122. Adder circuit 1
21, the signals output from the subtraction circuit 122 are respectively
It becomes like the following formulas (7) and (8). S1+ S2= [G + Ye] + [Mg + Cy] = 2R + 3G + 2B (7) S2-S1= [Mg + Cy]-[G + Ye] = 2B-G (8)
【0051】同様に、撮像素子101から読み出された
信号が式(4)のような場合には、 S1 =[G+Cy] S2 =[Mg+Ye] S1 +S2 =[G+Cy]+[Mg+Ye]=2R+3G+2B ……(9) S2 −S1 =[Mg+Ye]−[G+Cy]=2R−G ……(10) となる。Similarly, when the signal read from the image pickup element 101 is as shown in equation (4), S 1 = [G + Cy] S 2 = [Mg + Ye] S 1 + S 2 = [G + Cy] + [Mg + Ye] ] = 2R + 3G + 2B (9) S 2 −S 1 = [Mg + Ye] − [G + Cy] = 2R−G (10)
【0052】加算回路212および減算回路122から
出力された信号は、第2のRGB変換回路124に供給
される。同時に減算回路122から出力された信号は、
ラインメモリ123に供給されて1水平走査期間遅延さ
れ、この遅延された信号が第2のRGB変換回路124
に供給される。したがって前記式(9)(10)で示さ
れる信号が第2のRGB変換回路124に供給されてい
る時には、同時に式(8)で示されている信号が第2の
RGB変換回路124に供給されていることになる。The signals output from the addition circuit 212 and the subtraction circuit 122 are supplied to the second RGB conversion circuit 124. At the same time, the signal output from the subtraction circuit 122 is
The signal is supplied to the line memory 123 and delayed by one horizontal scanning period, and the delayed signal is supplied to the second RGB conversion circuit 124.
Is supplied to. Therefore, when the signals represented by the formulas (9) and (10) are supplied to the second RGB conversion circuit 124, the signals represented by the formula (8) are supplied to the second RGB conversion circuit 124 at the same time. Will be.
【0053】第2のRGB変換回路124では次に示す
演算を行い、3原色の信号R2 、G 2 、B2 を生成す
る。 G2 ={(S1 +S2 )−(S2 −S1 )−(S2 −S1 ) '}/5 ={2R+3G+2B−(2R−G)−(2B−G)}/5 ……(11) R2 ={(S2 −S1 )+G}/2 ={(2R−G)+G}/2 ……(12) B2 ={(S2 −S1 ) '+G}/2 ={(2B−G)+G}/2 ……(13) ただし、(S2 −S1 ) 'は、ラインメモリ123から
供給される1ライン分遅延した信号を示すものとする。In the second RGB conversion circuit 124,
Calculation is performed and the signal R of the three primary colors2, G 2, B2Generate
You. G2= {(S1+ S2)-(S2-S1)-(S2-S1) '} / 5 = {2R + 3G + 2B- (2R-G)-(2B-G)} / 5 (11) R2= {(S2-S1) + G} / 2 = {(2R-G) + G} / 2 (12) B2= {(S2-S1) '+ G} / 2 = {(2B-G) + G} / 2 (13) where (S2-S1) 'Is from the line memory 123
It is assumed that the signal delayed by one line is supplied.
【0054】さらに、次のラインでのG2 信号は、前記
式(11)と同様の演算により、R 2 、B2 信号はそれ
ぞれ次のような演算により得ることができる。 R2 ={(S2 −S1 ) '+G}/2 ={(2R−G)+G}/2 ……(14) B2 ={(S2 −S1 )+G}/2 ={(2B−G)+G}/2 ……(15)Further, G on the next line2The signal is
R is calculated by the same calculation as the formula (11). 2, B2Signal is it
Each can be obtained by the following calculation. R2= {(S2-S1) '+ G} / 2 = {(2R-G) + G} / 2 (14) B2= {(S2-S1) + G} / 2 = {(2B-G) + G} / 2 (15)
【0055】以上のようにして、第2のRGB変換回路
124で生成された原色信号R2 、G2 、B2 は、スイ
ッチ回路130に供給される。また、次のフィールドの
場合に関しても、式(5)(6)のような式(3)
(4)と同様の色信号が出力されるので、上記前フィー
ルドの場合と同様の方法でRGBの原色信号を生成する
ことができる。ただし、式(5)で得られる信号は、式
(3)の場合と色信号が出力される順序が逆であるた
め、色分離回路120での分離の順序を変える必要があ
る。The primary color signals R 2 , G 2 , and B 2 generated by the second RGB conversion circuit 124 as described above are supplied to the switch circuit 130. Also in the case of the next field, equation (3) such as equations (5) and (6)
Since the same color signal as in (4) is output, RGB primary color signals can be generated in the same manner as in the case of the preceding field. However, since the order of outputting the color signals of the signal obtained by the equation (5) is opposite to that in the case of the equation (3), it is necessary to change the order of separation in the color separation circuit 120.
【0056】スイッチ回路130に供給されたR2 、G
2 、B2 の各信号は、スイッチ回路130で選択され、
ホワイトバランス制御回路111に供給される。以降の
動作は前記第1の駆動モードの際と同様であるので説明
は省略する。このようにしてフレームの動画像を出力信
号として得ることができる。R 2 , G supplied to the switch circuit 130
2 and B 2 signals are selected by the switch circuit 130,
It is supplied to the white balance control circuit 111. Subsequent operations are the same as in the first drive mode, so description will be omitted. In this way, the moving image of the frame can be obtained as an output signal.
【0057】以上説明したように、本実施の形態のカラ
ー撮像装置は、4種類のカラーフィルタを有し、水平方
向に対しては2画素周期で相異なる色のカラーフィルタ
が繰り返され、垂直方向に対しては2画素周期で、かつ
水平方向に1画素だけオフセットされて相異なる色のカ
ラーフィルタが繰り返されるようなオフセットサンプリ
ング構造を持つ全画素読み出しが可能な撮像素子を備え
た撮像装置において、フレームの静止画像を撮影する際
には、全ての画素の信号を独立に読み出し、フレームの
動画像を撮影する際には、垂直方向に隣接した2行の信
号を加算して読み出し、加算にあたっては、垂直方向に
隣接する2画素の信号を加算するモードと、1行分の信
号を1画素分水平方向にシフトしてから次の行の信号を
加算するモード、すなわち斜め方向に隣接する2画素の
信号を加算するモードとを繰り返して行うように構成さ
れている。As described above, the color image pickup apparatus according to the present embodiment has four types of color filters, and the color filters of different colors are repeated every two pixel periods in the horizontal direction and the vertical direction. In contrast, in an image pickup apparatus including an image pickup element capable of reading all pixels having an offset sampling structure in which a color filter of a different color is repeated in a 2-pixel cycle and offset by one pixel in the horizontal direction, When capturing a still image of a frame, signals of all pixels are independently read out, and when capturing a moving image of a frame, signals of two vertically adjacent rows are added and read out. , A mode in which signals of two pixels adjacent in the vertical direction are added, and a mode in which signals in one row are horizontally shifted by one pixel and signals in the next row are added, It is configured to perform repeated and a mode for adding signals of two pixels adjacent to the ie oblique direction.
【0058】この構成により、比較的簡単な構成によ
り、解像度が良く、色モアレが少ない静止フレーム画像
が撮影可能であると同時に、フレームの動画像の撮影も
可能な撮像装置を提供することができる。With this structure, it is possible to provide an image pickup device capable of shooting a still frame image having a good resolution and a small amount of color moire with a relatively simple structure, and at the same time capable of shooting a moving image of a frame. .
【0059】(第2の実施の形態)次に、本発明の第2
の実施の形態について説明する。図9は、本発明の第2
の実施の形態の撮像装置のブロック図である。なお、図
9において、図1と同一の番号のものは同一の構成要素
を示すものであり、ブロック140、141、142、
143の内部の構成は省略してある。(Second Embodiment) Next, the second embodiment of the present invention will be described.
The embodiment will be described. FIG. 9 shows a second embodiment of the present invention.
It is a block diagram of the imaging device of the embodiment of. In FIG. 9, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same constituent elements, and the blocks 140, 141, 142,
The internal structure of 143 is omitted.
【0060】図9において、301は入力された信号を
1ライン分記憶することのできるラインメモリ、302
は加算回路、303はバッファメモリである。In FIG. 9, 301 is a line memory capable of storing the input signal for one line, and 302
Is an adder circuit, and 303 is a buffer memory.
【0061】次に、本実施の形態の撮像装置の動作につ
いて説明する。本実施の形態における撮像素子の駆動モ
ードは2通りである。第1の駆動モードは、第1の実施
の形態における第1の駆動モード、すなわち全画素読み
出しの場合と同様であり、さらに撮像素子から出力され
た信号の処理方法に関しても同様であるので説明は省略
する。この第1の駆動モードは、フレームの静止画像を
撮影するときに行われる。そして、第2の駆動モード
は、撮像素子101の画素に蓄積された信号のうち全ラ
インの信号を使わずに、ライン間引きを行って読み出す
ものである。ここではその1例として3ラインに2ライ
ン間引きを行う、すなわち1ライン読み出して2ライン
間引くことをくり返して読み出す場合について説明す
る。Next, the operation of the image pickup apparatus of this embodiment will be described. There are two driving modes of the image sensor in the present embodiment. The first drive mode is the same as the first drive mode in the first embodiment, that is, the case of reading all pixels, and the method of processing the signal output from the image sensor is also the same, so the description will be omitted. Omit it. This first drive mode is performed when capturing a still image of a frame. Then, in the second drive mode, line thinning-out is performed and signals are read out without using the signals of all the lines among the signals accumulated in the pixels of the image sensor 101. Here, as one example thereof, a case will be described in which two lines are thinned out to three lines, that is, one line is read out and two lines are thinned out repeatedly to read out.
【0062】この第2の駆動モードにおいて、図2の全
ての感光部201に蓄積された電荷は、垂直ブランキン
グ期間内の不図示の信号電荷読み出しパルスによって同
時に感光部201から垂直転送部202に読み出され
る。垂直転送部202に読み出された信号電荷は、第1
の実施の形態と同様に図3に示した駆動パルスで垂直方
向に転送され、最下部の電荷は水平転送CCD216に
転送され、さらに水平方向に読み出され出力端子205
から順次読み出される。次のラインの電荷も同様に垂直
方向に転送され、最下部の電荷は水平転送CCD216
に転送される。In this second driving mode, the charges accumulated in all the photosensitive portions 201 of FIG. 2 are simultaneously transferred from the photosensitive portion 201 to the vertical transfer portion 202 by a signal charge read pulse (not shown) within the vertical blanking period. Read out. The signal charges read to the vertical transfer unit 202 are
3 is transferred in the vertical direction by the drive pulse shown in FIG. 3, the lowermost charge is transferred to the horizontal transfer CCD 216, and further read out in the horizontal direction to output terminal 205.
Are sequentially read. The charges on the next line are similarly transferred in the vertical direction, and the charges at the bottom are transferred horizontally to the CCD 216.
Is forwarded to
【0063】ここで、このラインの電荷を間引くため
に、水平転送部203を高速に水平方向に転送して出力
端子205から出力する。この時の水平転送部203の
転送速度は通常の読み出し時の数倍の速度で行う。さら
に次のラインの電荷も同様にして高速に読み出す。この
動作を繰り返して全画面の信号を読み出す。このように
間引くラインの電荷の水平転送部203での転送を高速
で行うことにより、全画面の信号電荷の読み出し時間を
短縮することができる。Here, in order to thin out the charges on this line, the horizontal transfer section 203 is transferred at high speed in the horizontal direction and output from the output terminal 205. At this time, the transfer speed of the horizontal transfer unit 203 is set to be several times as high as a normal read speed. Further, the charges of the next line are similarly read at high speed. This operation is repeated to read the signals of the entire screen. By thus transferring the charges of the thinned lines in the horizontal transfer unit 203 at high speed, it is possible to shorten the read time of the signal charges of the entire screen.
【0064】また、間引くラインの電荷の読み出し法と
しては、図5に示したような駆動パルスを用いて、間引
く2行分の電荷を水平転送CCD216で加算してから
水平方向に転送し読み出すようにすれば、さらに読み出
し時間を短縮することができることになる。As a method of reading out the charges of the thinned lines, the driving pulses as shown in FIG. 5 are used to add the charges of the two thinned lines by the horizontal transfer CCD 216 and then transfer and read them in the horizontal direction. By doing so, the read time can be further shortened.
【0065】以上のようにして撮像素子101から読み
出された信号の処理方法について説明する。撮像素子1
01から読み出された信号は前処理回路102で処理さ
れる。この時、撮像素子101から通常の転送速度で読
み出された信号は前処理回路102で処理を行うが、撮
像素子101から高速に読み出された信号は前処理回路
102で処理せずに捨ててしまうことによって間引く。A method of processing the signal read from the image sensor 101 as described above will be described. Image sensor 1
The signal read from 01 is processed by the preprocessing circuit 102. At this time, the signal read from the image sensor 101 at the normal transfer speed is processed by the preprocessing circuit 102, but the signal read at high speed from the image sensor 101 is not processed by the preprocessing circuit 102 and discarded. Thinning out by dropping.
【0066】図11に示したカラーフィルタ配列の撮像
素子101から、この方法でライン間引きを行って信号
を読み出される色信号は、図10に示した順序で出力さ
れる。このように出力された信号は、前処理回路102
で処理され、A/D変換回路103でアナログ信号から
ディジタル信号に変換され、ラインメモリ301と加算
回路302に供給される。まず、図10のn行目の信号
がA/D変換回路103からラインメモリ301に供給
されると、この信号を記憶し、次の(n−1)行目の信
号がA/D変換回路103から出力されると同時にライ
ンメモリ301から読み出される。したがって、この時
加算回路302には、図10のn行目の信号と(n−
1)行目の信号が同時に供給され、これらが加算され
る。よって、加算回路302から出力される信号は、同
じ列の垂直方向に隣接する画素の信号が加算されたもの
となる。Color signals read out from the image pickup device 101 having the color filter array shown in FIG. 11 by thinning out lines by this method are output in the order shown in FIG. The signal output in this way is processed by the preprocessing circuit 102.
The analog signal is converted into a digital signal by the A / D conversion circuit 103 and is supplied to the line memory 301 and the addition circuit 302. First, when the signal on the n-th row in FIG. 10 is supplied from the A / D conversion circuit 103 to the line memory 301, this signal is stored, and the signal on the next (n-1) -th row is the A / D conversion circuit. At the same time as being output from 103, it is read from the line memory 301. Therefore, at this time, the adder circuit 302 outputs the signal of the nth row in FIG.
1) The signals of the row are supplied at the same time and they are added. Therefore, the signal output from the adder circuit 302 is a signal obtained by adding the signals of pixels adjacent to each other in the same column in the vertical direction.
【0067】さらに、(n−2)行目と(n−3)行目
については、まず(n−2)行目の信号がラインメモリ
301に記憶され、次の(n−3)行目の信号がA/D
変換103から出力されるタイミングに対して1画素分
前のタイミングからラインメモリ301から信号の読み
出しを開始して加算回路302に供給される。このよう
にすることによって、加算回路302では(n−2)行
目の信号が1画素分シフトした信号と、(n−3)行目
の信号とが加算されることになるので、出力として斜め
方向に隣接した画素の信号が加算された信号が出力され
る。Further, regarding the (n-2) th line and the (n-3) th line, the signal of the (n-2) th line is first stored in the line memory 301, and the next (n-3) th line is stored. Signal is A / D
The signal reading from the line memory 301 is started from the timing one pixel before the timing output from the conversion 103, and the signal is supplied to the addition circuit 302. By doing so, the adder circuit 302 adds the signal obtained by shifting the signal on the (n−2) th row by one pixel and the signal on the (n−3) th row. A signal obtained by adding the signals of the pixels adjacent in the diagonal direction is output.
【0068】したがって、n行目の信号と(n−1)行
目の信号とが加算されて出力される信号は以下の式(1
6)のようになり、(n−2)行目の信号と(n−3)
行目の信号とが加算されて出力される信号は式(17)
のようになる。 [G+Cy]、[Mg+Ye]、[G+Cy]、[Mg+Ye] ………(16) [G+Ye]、[Mg+Cy]、[G+Ye]、[Mg+Cy] ………(17)Therefore, the signal output by adding the signal of the nth row and the signal of the (n-1) th row is given by the following equation (1)
6), and the signal of the (n-2) th row and (n-3)
The signal output by adding the signal of the row is Equation (17)
become that way. [G + Cy], [Mg + Ye], [G + Cy], [Mg + Ye] ... (16) [G + Ye], [Mg + Cy], [G + Ye], [Mg + Cy] ... (17)
【0069】このようにして出力された信号は、バッフ
ァメモリ303に一旦記憶される。この時、撮像素子1
01から出力される信号は、先に説明したようにライン
間引きを行うために通常の速度で読み出されるライン
と、高速に読み出されるラインとがあり、出力信号が時
間的に連続していない。したがって、式(16)(1
7)で表される上記信号を一旦バッファメモリ303に
格納し、ここから連続した信号として読み出して後段の
回路ブロック141に供給する。ここで回路ブロック1
41に供給される信号は、前記(16)(17)に示し
たものであって、第1の実施の形態の(3)(4)と同
様の色信号である。以降の処理は第1の実施の形態と同
様であるので説明は省略する。The signal thus output is temporarily stored in the buffer memory 303. At this time, the image sensor 1
As described above, the signal output from 01 includes a line that is read at a normal speed and a line that is read at a high speed for performing line thinning, and the output signal is not continuous in time. Therefore, equation (16) (1
The signal represented by 7) is once stored in the buffer memory 303, read out as a continuous signal from here, and supplied to the circuit block 141 in the subsequent stage. Circuit block 1
The signals supplied to 41 are those shown in (16) and (17) above, and are the same color signals as (3) and (4) in the first embodiment. Subsequent processing is the same as that of the first embodiment, so description thereof will be omitted.
【0070】本実施の形態では、このようにして、ライ
ン間引きによる読み出しを行うことが可能になり、さら
にフレームの動画像を出力信号として得ることができ
る。In this embodiment, in this way, it is possible to perform reading by thinning out lines, and further, a moving image of a frame can be obtained as an output signal.
【0071】本実施の形態の説明では、3ラインに2ラ
インの間引きについて説明したが、本発明はこの間引き
に限定されるものではなく、間引かれて残った2ライン
分の信号を加算することにより、前記式(16)(1
7)に示した色信号が出力として得られる間引きであれ
ばよいことはいうまでもない。In the description of this embodiment, the thinning out of two lines to three lines has been described, but the present invention is not limited to this thinning out, and the signals of the two thinned lines remaining are added. Therefore, the above formula (16) (1
It goes without saying that the thinning-out can be performed as long as the color signal shown in 7) is obtained as an output.
【0072】なお、上述の第1の実施の形態において
も、撮像素子101で信号の加算を行わず、本実施の形
態のようにラインメモリ301と加算回路302とを用
いて加算を行うようにしてもよい。Also in the above-described first embodiment, the addition of signals is not performed by the image sensor 101, but the addition is performed by using the line memory 301 and the addition circuit 302 as in the present embodiment. May be.
【0073】以上説明したように、本実施の形態のカラ
ー撮像装置は、4種類のカラーフィルタを有し、水平方
向に対しては2画素周期で相異なる色のカラーフィルタ
が繰り返され、垂直方向に対しては2画素周期で、かつ
水平方向に1画素だけオフセットされて相異なる色のカ
ラーフィルタが繰り返されるようなオフセットサンプリ
ング構造を持つ全画素読み出しが可能な撮像素子を備え
たカラー撮像装置において、フレームの静止画像を撮影
する際には、全ての画素の信号を独立に読み出し、フレ
ームの動画像を撮影する際には、ライン間引きを行って
画素の信号を読み出す。間引く際には、間引くラインの
信号は水平転送部を高速に転送して読み捨て、使うライ
ンの信号は通常の速度で読み出す。このようにして読み
出された信号に対し、外部で2行分の信号の加算処理を
行う。加算にあたっては、垂直方向に隣接する2画素の
信号を加算するモードと、1行分の信号を1画素分水平
方向にシフトしてから次の行の信号を加算するモード、
すなわち斜め方向に隣接する2画素の信号を加算するモ
ードとを繰り返して行う。As described above, the color image pickup apparatus according to the present embodiment has four types of color filters, and the color filters of different colors are repeated in the horizontal direction in a two-pixel cycle, and the vertical direction is used. In a color image pickup apparatus having an image pickup element capable of reading all pixels having an offset sampling structure in which a color filter of two pixels is offset in the horizontal direction and the color filters of different colors are repeated. When capturing a still image of a frame, signals of all pixels are independently read out, and when capturing a moving image of a frame, line thinning is performed to read out pixel signals. At the time of thinning, the signal of the thinning line is transferred to the horizontal transfer unit at high speed and is discarded, and the signal of the line to be used is read at the normal speed. The signals read out in this manner are subjected to external addition processing of signals for two rows. In the addition, a mode in which signals of two pixels adjacent in the vertical direction are added, a mode in which a signal for one row is horizontally shifted by one pixel, and a signal for the next row is added,
That is, the mode of adding the signals of two pixels adjacent in the diagonal direction is repeatedly performed.
【0074】このようにすることにより、解像度が良
く、色モアレが少ない静止フレーム画像が撮影可能であ
ると同時に、ライン間引きによる読み出し時間の短縮が
可能で、かつフレームの動画像の撮影も可能な撮像装置
を提供することができる。By doing so, it is possible to shoot a still frame image with good resolution and little color moire, and at the same time, it is possible to shorten the readout time by thinning out the lines and also to shoot a frame moving image. An imaging device can be provided.
【0075】[0075]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、比較的簡単な構造で、解像度が良く、色モアレ
が少ない静止フレーム画像が撮影可能であると同時に、
フレームの動画像の撮影も可能なオフセットサンプリン
グ構造の撮像素子を有する撮像装置を得ることが可能に
なる。As described above, according to the invention of claim 1, a still frame image having a relatively simple structure, good resolution, and little color moire can be taken, and at the same time,
It is possible to obtain an image pickup apparatus having an image pickup element having an offset sampling structure which can also take a moving image of a frame.
【0076】また、請求項3の発明によれば、解像度が
良く、色モアレが少ない静止フレーム画像が撮影可能で
あると同時に、ライン間引きによる読み出し時間の短縮
が可能で、かつフレームの動画像の撮影も可能なオフセ
ットサンプリング構造の撮像素子を有する撮像装置を得
ることが可能になる。According to the third aspect of the present invention, a still frame image having a good resolution and a small amount of color moire can be captured, and at the same time, the readout time can be shortened by thinning the lines and the moving image of the frame can be obtained. It is possible to obtain an image pickup apparatus having an image pickup element having an offset sampling structure that is also capable of shooting.
【図1】本発明の第1の実施の形態の撮像装置のブロッ
ク図である。FIG. 1 is a block diagram of an image pickup apparatus according to a first embodiment of this invention.
【図2】本発明の第1の実施の形態の撮像装置に用いら
れる撮像素子の構成を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of an image pickup element used in the image pickup apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1の実施の形態の撮像装置における
全画素読み出しの時のタイミングを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a timing at the time of reading all pixels in the image pickup apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第1の実施の形態の撮像装置における
全画素読み出しの時の電荷の転送を説明するための図で
ある。FIG. 4 is a diagram for explaining charge transfer at the time of reading all pixels in the imaging device according to the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第1の実施の形態の撮像装置における
2画素加算読み出しの時のタイミング図である。FIG. 5 is a timing chart at the time of 2-pixel addition reading in the image pickup apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第1の実施の形態の撮像装置における
2画素加算読み出しの時のタイミング図である。FIG. 6 is a timing chart at the time of 2-pixel addition reading in the image pickup apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第1の実施の形態の撮像装置における
2画素加算読み出しの時の電荷の転送を説明するための
図である。FIG. 7 is a diagram for explaining charge transfer at the time of 2-pixel addition reading in the image pickup device according to the first embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第1の実施の形態の撮像装置における
2画素加算読み出しの時の電荷の転送を説明するための
図である。FIG. 8 is a diagram for explaining charge transfer at the time of 2-pixel addition reading in the image pickup apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第2の実施の形態の撮像装置のブロッ
ク図である。FIG. 9 is a block diagram of an image pickup apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第2の実施の形態におけるライン間
引きを行った時に読み出される信号の順序を説明する図
である。FIG. 10 is a diagram illustrating the order of signals read when line thinning is performed in the second embodiment of the present invention.
【図11】本発明および従来例の撮像装置のカラーフィ
ルタの色配列を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a color array of color filters of the image pickup apparatus of the present invention and the conventional example.
【図12】従来の撮像装置のブロック図である。FIG. 12 is a block diagram of a conventional imaging device.
101 撮像素子 102 前処理回路 103 A/D変換回路 104 バッファメモリ 105 ローパスフィルタ 106、107、108、109 補間フィルタ 110 RGB変換回路 111 ホワイトバランス調整回路 112、114 γ変換回路 113 色差マトリクス回路 115 エンハンス回路 116 輝度信号形成回路 117、118、119 ローパスフィルタ 120 色分離回路 121 加算回路 122 減算回路 123 ラインメモリ 124 RGB変換回路 130 スイッチ回路 131 制御回路 132 駆動回路 Reference Signs List 101 image sensor 102 pre-processing circuit 103 A / D conversion circuit 104 buffer memory 105 low-pass filter 106, 107, 108, 109 interpolation filter 110 RGB conversion circuit 111 white balance adjustment circuit 112, 114 γ conversion circuit 113 color difference matrix circuit 115 enhance circuit 116 luminance signal forming circuit 117, 118, 119 low-pass filter 120 color separation circuit 121 addition circuit 122 subtraction circuit 123 line memory 124 RGB conversion circuit 130 switch circuit 131 control circuit 132 drive circuit
Claims (7)
る複数の画素ごとに分光特性の異なる4つのカラーフィ
ルタのいずれかが配置され、行方向および列方向に対し
てそれぞれ2画素周期に配列された各分光特性の前記カ
ラーフィルタを行方向に1画素分だけ4行毎の連続する
2行ごとにオフセットすることで、各分光特性の前記カ
ラーフィルタが行方向に対して2画素周期に且つ列方向
に対して4画素周期に配列されたオフセットサンプリン
グ構造を持つ撮像素子を備えたカラー撮像装置におい
て、 前記撮像素子の斜め方向に隣接する2つの前記画素から
の信号の加算と、列方向に隣接する2つの前記画素から
の信号の加算とを交互に行うことが可能に構成されてい
ることを特徴とするカラー撮像装置。1. One of four color filters having different spectral characteristics is arranged for each of a plurality of pixels for converting an optical signal from a subject into a charge signal, and arranged in a two-pixel cycle in each of a row direction and a column direction. By offsetting the color filters having the respective spectral characteristics by one pixel in the row direction for every two consecutive four rows, the color filters having the respective spectral characteristics have a 2-pixel cycle in the row direction. In a color image pickup device including an image pickup device having an offset sampling structure arranged in a 4-pixel cycle in the column direction, in a column direction, addition of signals from two pixels adjacent to the image pickup device in an oblique direction is performed. A color imaging device, characterized in that it is configured to be able to alternately perform addition of signals from two adjacent pixels.
けられ、前記画素からの信号を列方向に転送する垂直転
送手段と、 前記垂直転送手段からの信号を行方向に転送するととも
に、2つの前記画素からの信号の加算が行われる水平転
送手段とを備えていることを特徴とする請求項1に記載
のカラー撮像装置。2. The image pickup device is provided for each column of the pixels, and transfers vertical signals from the pixels in a column direction; and transfers vertical signals from the vertical transfer unit in a row direction, The color image pickup apparatus according to claim 1, further comprising a horizontal transfer unit that adds signals from the two pixels.
る複数の画素ごとに分光特性の異なる4つのカラーフィ
ルタのいずれかが配置され、行方向および列方向に対し
てそれぞれ2画素周期に配列された各分光特性の前記カ
ラーフィルタを行方向に1画素分だけ4行毎の連続する
2行ごとにオフセットすることで、各分光特性の前記カ
ラーフィルタが行方向に対して2画素周期に且つ列方向
に対して4画素周期に配列されたオフセットサンプリン
グ構造を持つ撮像素子を備えたカラー撮像装置におい
て、 前記撮像素子は、前記画素からの信号を所定の行数だけ
間引いて出力することが可能であり、 この間引きが行われた後で斜め方向に隣接する2つの前
記画素からの信号の加算と、列方向に隣接する2つの前
記画素からの信号の加算とを交互に行うことが可能に構
成されていることを特徴とするカラー撮像装置。3. One of four color filters having different spectral characteristics is arranged for each of a plurality of pixels for converting an optical signal from a subject into a charge signal, and arranged in a two-pixel cycle in each of a row direction and a column direction. By offsetting the color filters having the respective spectral characteristics by one pixel in the row direction for every two consecutive four rows, the color filters having the respective spectral characteristics have a 2-pixel cycle in the row direction. In a color image pickup apparatus including an image pickup device having an offset sampling structure arranged in a 4-pixel cycle in the column direction, the image pickup device is capable of thinning out a predetermined number of signals from the pixels and outputting the signals. After the thinning is performed, addition of signals from the two pixels adjacent in the diagonal direction and addition of signals from the two pixels adjacent in the column direction are alternately performed. Color image pickup apparatus, wherein a is configured to be able to perform.
けられ、前記画素からの信号を列方向に転送する垂直転
送手段と、 前記間引きされる行の前記画素からの信号が通常読み出
される信号よりも速く転送されるように、前記垂直転送
手段からの信号を行方向に転送する水平転送手段とを備
えていることを特徴とする請求項3に記載のカラー撮像
装置。4. The image pickup device is provided for each column of the pixels, and a vertical transfer unit for transferring a signal from the pixel in a column direction, and a signal from the pixel in the thinned row is normally read out. The color image pickup apparatus according to claim 3, further comprising a horizontal transfer unit that transfers the signal from the vertical transfer unit in a row direction so that the signal is transferred faster than the signal.
記画素からの信号が、前記水平転送手段で加算されるこ
とを特徴とする請求項4に記載のカラー撮像装置。5. The color image pickup apparatus according to claim 4, wherein the signals from the pixels in a plurality of adjacent thinned rows are added by the horizontal transfer unit.
記撮像素子から出力された信号と、前記撮像素子から出
力された信号を遅延手段で所定時間遅延させた信号とを
加算することにより行われることを特徴とする請求項
1、3〜5のいずれか1項に記載のカラー撮像装置。6. The addition of signals from the two pixels is performed by adding a signal output from the image sensor and a signal obtained by delaying the signal output from the image sensor by a delay unit for a predetermined time. It is performed, The color imaging device of any one of Claim 1, 3-5.
に読み出し可能なものであることを特徴とする請求項1
〜6のいずれか1項に記載のカラー撮像装置。7. The image pickup device is capable of independently reading the data of all pixels.
7. The color imaging device according to any one of items 6 to 6.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH11146408A (en) * | 1997-11-05 | 1999-05-28 | Canon Inc | Solid-state image pickup device and method for charge read-out for the same |
JP2003032693A (en) * | 2001-07-11 | 2003-01-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Imaging apparatus |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH11146408A (en) * | 1997-11-05 | 1999-05-28 | Canon Inc | Solid-state image pickup device and method for charge read-out for the same |
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JP2003047014A (en) * | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Imaging apparatus |
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