JP2000244821A

JP2000244821A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2000244821A
Application number: JP11041256A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Yoshida; 英明吉田; Junzo Sakurai; 順三桜井
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1999-02-19
Filing date: 1999-02-19
Publication date: 2000-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】撮像素子の特殊駆動による空間サンプリング
特性の変化に伴う擬似信号の発生を、効果的に抑圧でき
るようにした撮像装置を提供する。【解決手段】レンズ12と、絞り・シャッタ機構13と、
標準の第１のローパスフィルタ14−１及び光路長補正用
のダミーガラスと選択的に用いられる第２のローパスフ
ィルタ14−２とからなるローパスフィルタブロック14
と、電子シャッタ機能をもつ単板カラーＣＣＤ撮像素子
11と、ＣＰＵ19の制御によりＣＣＤ撮像素子を各種読み
出し駆動モードで駆動するためのＣＣＤドライバ29と、
ＣＣＤドライバに設定された読み出し駆動モードに応じ
てローパスフィルタブロックを構成するダミーガラスと
第２のローパスフィルタとを切り換え駆動するためのフ
ィルタチェンジャ30とを設けて撮像装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、カラー撮像が可
能な電荷転送型撮像素子の特殊駆動読み出しに伴う空間
サンプリング特性の変化に基づく擬似信号を、効果的に
抑圧できるようにした撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、マルチメディア機器への画像デー
タの入力が可能な電子的撮像装置いわゆる電子スチルカ
メラの開発が行われている。電子スチルカメラは、一般
にＣＣＤ撮像素子などの固体撮像素子を用いて画像を取
得し、取得した画像を液晶パネル等のビューファインダ
に表示すると共に、使用者によるトリガーの押し下げに
応じて画像を記録媒体に記録するようになっている。こ
の電子スチルカメラには、尚一層の高画質化や操作性の
向上が望まれているが、この要望に応えるには、画素数
の多いＣＣＤ撮像素子を使用する一方で、撮影記録する
静止画像と同じ画角の動画をビューファインダによりリ
アルタイムで確認できることが不可欠である。

【０００３】ところで、高画素のＣＣＤ撮像素子を用い
ると、高画質の静止画像は得られるけれども、１画面の
画像読み出し速度が遅くなるため、ビューファインダに
は動画として認識される画像を表示できなくなる。

【０００４】そのため、従来は例えば特開平１０−１３
６２４４号公報に開示されているように、各水平方向に
配列されている画素の電荷を垂直方向に加算するライン
加算読み出し、あるいは垂直方向に配列されている画素
を間引いて読み出す間引き読み出しを行って、画質は落
ちるが１画面の画像読み出しを高速で行って、動画表示
に対応できるようにしている。

【０００５】しかしながら、上記公報に開示されている
ような従来のライン加算、あるいは間引き読み出し方式
は、ノンインターレース方式に対応させたものであり、
このような高速読み出し方式をインターレース方式に対
応させた具体的な技術については、上記公報には何も開
示されていない。

【０００６】一般的なインターライン型のＣＣＤ撮像素
子にインターレース方式を適用した場合は、例えば図６
に示すような構成が考えられている。この構成例は、４
相駆動型のもので、２画素が最小繰り返し単位である
が、説明の都合上16画素を１組として図示され、各垂直
転送路に沿った垂直方向に繰り返し配列されている。図
６において、各画素１は□の中に１から16までの数字を
入れて示している。１組の各画素には、垂直転送路２の
ａグループとｂグループの２つの垂直転送電極１ａ，１
ｂ；２ａ，２ｂ；・・・・・16ａ，16ｂがそれぞれ対応
させて配置され、各画素１はそれぞれ移送ゲート３を介
して垂直転送路２のａグループの転送電極１ａ，２ａ，
・・・・・16ａに対応する垂直転送路２の転送チャネル
に接続されている。そして、垂直転送路２の各電極は、
位相がそれぞれ１／４異なる４相シフトパルスを供給す
るシフトパルス印加引き出し電極４とそれぞれ接続さ
れ、４相シフトパルスが４個１組の転送電極に順次印加
されて、移送ゲート３を介して垂直転送路２へ移送され
た電荷が一方向に転送されるようになっている。なお、
図６において、５はシフトパルス入力端子である。

【０００７】ここで、垂直転送路２の転送電極のうち、
ｂグループの転送電極１ｂ，２ｂ，・・・・・16ｂは単
純に電荷転送に寄与するだけの電極であるが、ａグルー
プの転送電極１ａ，２ａ，・・・・・16ａは電荷転送を
行うと共に、移送ゲート３を開くためのゲートパルス印
加電極としても機能するように共通化されている。した
がって、通常のシフトパルスが印加されるときには電荷
転送動作が行われるが、所定のタイミングである一定値
以上の電圧が所定のａグループの転送電極に選択的に印
加されることにより、その選択された所定の転送電極に
対応する移送ゲート３が開かれ、画素電荷が垂直転送路
２へ移送されるようになっている。

【０００８】そして、４相駆動の場合は、４こまの転送
電極単位、例えば転送電極１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂに対
応する垂直転送路の４つの転送チャネルが１つの単位と
なり、１画素分の電荷しか入ることができないようにな
っており、したがって、垂直転送路２による転送画素数
は、本来垂直方向に配列されている画素数の半分という
ことになり、インターレース方式の走査に対応するもの
となる。

【０００９】ところで、上記インターレース方式とした
ＣＣＤ撮像素子において、高速（倍速）読み出し等の特
殊駆動方式を適用しようとする場合は、図７に示すよう
な構成が考えられる。この構成例では、垂直転送路２の
転送路のうち、ｂグループの転送電極１ｂ，２ｂ，・・
・・・16ｂは完全に電荷転送だけに関係する電極なの
で、図６に示した４相駆動のインターレース方式ＣＣＤ
撮像素子の場合と同様に、４こまの転送電極毎に共通化
されている。一方、ａグループの転送電極１ａ，２ａ，
・・・・・16ａは高速読み出し等の特殊駆動を行わせる
ため、移送ゲート電極としても機能させ、ゲートパルス
を独立に与えることができるようにしなければならな
い。そのため、ａグループの転送電極１ａ，２ａ，・・
・・・16ａには、すべて独立にゲートパルスを印加する
引き出し電極を備える必要がある。もっとも、この場合
でも、16画素単位の繰り返し構造を採用している場合に
は、全体の引き出し電極数は、転送電極へ独立してゲー
トパルスを印加する引き出し電極４Ａが16本（ａグルー
プの転送電極用の引き出し電極はもともと２本備えてい
るので、新たにふえるのは14本）と、ｂグループの転送
電極用の引き出し電極４Ｂが２本とで合わせて18本とな
る。なお、図７において、６は独立ゲートパルス印加引
き出し電極４Ａの入力端子である。

【００１０】そして、各転送電極１ａ，１ｂ；２ａ，２
ｂ；・・・・・16ａ，16ｂに対して、図６に示したと同
様な転送パルスの印加順となるように、ｂグループの転
送電極１ｂ，２ｂ，・・・・・16ｂに対応する２本の転
送パルス印加引き出し電極４Ｂ並びに、独立の移送・転
送パルス印加引き出し電極４Ａのうち選択された複数本
の移送・転送パルス印加引き出し電極４Ａに対して、４
相シフトパルスを印加して、図６に示したＣＣＤ撮像素
子と同様に４相駆動を行えるようにする。そして、同時
に、各独立の移送・転送パルス印加引き出し電極４Ａに
対して適宜選択的にゲートパルスを印加供給することに
より、所望の高速（倍速）読み出し等の特殊駆動を行え
るようになっている。

【００１１】次に、このように各転送電極に対して独立
の移送・転送パルス印加引き出し電極を有する垂直転送
路を備えたＣＣＤ撮像素子の具体的な読み出し例を、図
８に基づいて説明する。図８において、左端の欄に示し
た数字は、垂直方向の16画素の繰り返し構成の１組の画
素群の順番を示しており、各読み出しモードにおける読
み出し画素あるいは非読み出し画素の表示は、ベイヤー
配列のカラーフィルタの水平方向２画素分を切り取って
表示している。そして、16画素の１組の画素群において
読み出される画素にはハッチングを施して示している。

【００１２】本実施の形態の撮像装置は、通常の高画質
な静止画撮影を行う際には従来のインターレース方式の
読み出しを行うものであって、これに関しては詳述を略
するが、当然全画素の情報が完全に独立に読み出される
から、高解像度が得られる反面、ＯddとＥven の２つの
フィールドで同一の蓄積時間（露光量）の画像信号を得
るために、電子シャッタの他に機械式シャッタを併用す
ることが前提となっている。以下ではこの通常のインタ
ーレース読み出しである全画素読み出しモードとは異な
る、特殊駆動を行う場合の各読み出しモードについて詳
述する。

【００１３】まず、読み出しモードとして、２倍速加算
モードについて説明する。この読み出しモードは、２つ
のフィールドで全画素を読み出し一画面の画像とする方
式で、第１フィールド目に読み出される画素を、垂直転
送路（ＶＣＣＤ）への読み出しタイミングのＯddの欄に
おいてハッチングを付して示し、第２フィールド目に読
み出される画素をＥven の欄においてハッチングを付し
て示している。この読み出し方式は、従来のインターレ
ース方式の読み出しと同じであり、ただ垂直転送路から
水平転送路に転送する時点で、読み出し画素の電荷を２
画素分ずつ加算し、２倍速で読み出すようにした点で異
なるのみである。したがって、この場合は、ＯddとＥve
n の２つのフィールドで同一の蓄積時間（露光量）の画
像信号を得るために、電子シャッタの他に機械式シャッ
タ（光学的シャッタ）を併用するようになっている。

【００１４】次に、２倍速非加算モードの読み出しにつ
いて説明する。機械式シャッタを併用した場合、次のシ
ャッタ動作のためのシャッタチャージに時間を要するの
で、また耐久性の面からも連続動作を行わせることはで
きない。この２倍速非加算モードにおいては、機械式シ
ャッタを用いずに擬似的にノンインターレース形式の読
み出しを行えるようにしたもので、垂直転送路（ＶＣＣ
Ｄ）への読み出しタイミングとして、１フィールドの画
像信号に対して第１の読み出し（１stと表示）と第２の
読み出し（２ndと表示）の２回の読み出しを、両者の読
み出し画素の電荷蓄積時間に殆ど影響を与えないような
短時間間隔で行うようにして、１画面の画像信号を取得
するものである。

【００１５】すなわち、１stのタイミングでは、Ｇ，Ｂ
信号を取り出すため２番目及び４番目の画素の画素信
号、並びに10番目及び12番目の画素の画素信号を読み出
し、２ndのタイミングではＲ，Ｇ信号を取り出すため
に、色フィルタの配列関係で５番目及び７番目の画素の
画素信号並びに13番目及び15番目の画素の画素信号を読
み出す。

【００１６】ところで、このような読み出しを行う場
合、例えば１stのタイミングで読み出す４番目の画素と
２ndのタイミングで読み出す５番目の画素とは隣接して
いるので、１stと２ndのタイミングでの読み出しを単に
短時間間隔で読み出すように設定するのみでは、１stと
２ndのタイミングにおける読み出し画素電荷が垂直転送
路において混合してしまい、個別に転送できなくなる。
そこで、図９のタイミングチャートに示すように、１st
のタイミングｔ₁のＴＧ１stのゲートパルス信号で、
２，４，10，12番目の画素の電荷を垂直転送路へ移送ゲ
ートを介して移送し読み出した後に、垂直転送路（ＶＣ
ＣＤ）に１シフトパルスを印加し、１ステップ分垂直転
送を行う。その後、２ndのタイミングｔ₂においてＴＧ
２ndのゲートパルス信号で、５，７，13，15番目の画素
の電荷を垂直転送路に移送ゲートを介して読み出すよう
にしている。

【００１７】このように１stと２ndのタイミングでの読
み出しの間に１ステップの垂直転送を行うことにより、
４番目と５番目の画素の電荷は、その間に１ステップの
転送チャネルをおいて読み出されることになり、したが
って、隣接した転送チャネルには読み出されないので、
読み出し電荷が混合されるおそれはなくなる。

【００１８】以下、垂直転送路で順次転送を行い垂直転
送路から水平転送路への転送時に、動作上は加算される
が、１stと２ndのタイミングでの読み出しは１つおきに
間引かれた状態で画素信号が読み出されているので、各
水平ブランキング期間に、２回垂直転送を行い垂直方向
２画素中の１画素の画素信号が、信号電荷としては非加
算状態で読み出されることになり、２倍速非加算モード
の読み出しが得られる。

【００１９】次に、４倍速読み出しモード、すなわち１
水平ブランキング期間に垂直転送路において４ステップ
の垂直転送を行い、４画素加算（４ライン加算）を行う
モードについて説明する。最初に４倍速における４／16
モードは、16画素中の４画素の電荷を読み出すモード
で、１水平ブランキング期間に４ステップの垂直転送を
行い４画素加算を行い、読み出された１画素分の信号電
荷を読み出すものであり、１stのタイミングで６番目と
14番目の画素の信号を、２ndのタイミングで１番目と９
番目の画素の信号を読み出す。この際、２倍速非加算モ
ードの場合と同様に、１stと２ndのタイミングにおける
読み出し間に、１ステップの垂直転送を行う。１stと２
ndのタイミングにおける読み出しを行った後、１水平ブ
ランキング期間毎に４ステップの垂直転送を水平転送路
に対して行って４画素加算を行い、１画素分の画素信号
を水平転送路へ転送する。これにより４倍速４／16モー
ドの読み出しが行われる。

【００２０】次に、４倍速における８／16モードについ
て説明する。このモードは、16画素中の８画素の電荷を
読み出すモードで、１水平ブランキング期間に４ステッ
プの垂直転送を行い４画素加算を行い、読み出された２
画素分の信号電荷を読み出すものであり、１stのタイミ
ングで２番目と４番目の画素の信号並びに10番目と12番
目の画素の信号を読み出し、２ndのタイミングで５番目
と７番目の画素の信号並びに13番目と15番目の画素の信
号を読み出す。この場合も、１stと２ndのタイミングに
おける読み出し間に、１ステップの垂直転送を行う。１
stと２ndのタイミングにおける読み出しを行った後、１
水平ブランキング期間毎に４ステップの垂直転送を水平
転送路に対して行って４画素加算を行い、２画素分の画
素信号を水平転送路へ転送する。これにより４倍速８／
16モードの読み出しが行われる。

【００２１】この４倍速の４／16，８／16モードは、図
８に示した16画素繰り返し構成中の読み出し画素の配列
からわかるように、全画素２倍速加算モード及び２倍速
非加算モードと共に、８画素繰り返し構成の画素配列で
も読み出し可能であるので、この４倍速の４／16，８／
16モードは、４倍速２／８，４／８モードと表現するこ
ともできる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＣＣＤ撮像
素子においては、画素が離散的に配列されているためモ
アレが生じ、またベイヤー配列などの単板カラー方式の
ＣＣＤ撮像素子の場合は、偽色が発生するため、光学的
ローパスフィルタを用いて、これらの発生を抑制するよ
うにしている。しかしながら、上記のように特殊駆動読
み出しを行った場合、例えば２倍速非加算モードとか４
倍速加算モードの読み出しなどにおいては、空間的サン
プリング周波数が非常に低下する場合がある。すなわ
ち、特殊駆動読み出しを行う場合、何らかの態様で情報
が間引かれたりしてしまうので、画素が少ない撮像素子
と同等なものとなってしまい、異なる特性のローパスフ
ィルタを用いる必要が生じてくる。

【００２３】撮像装置における光学的ローパスフィルタ
の切り換えに関する従来技術としては、特開平８−２９
８６６７号公報には、標準撮影モードとしてのカラー撮
影モードと、これに対して色フィルタを無視してモノク
ロ撮影を行う高解像撮影モードとを備えた撮像装置にお
いて、モード切り換えに対応して光学的ローパスフィル
タを切り換えるようにしたものについて開示がなされて
いる。

【００２４】しかしながら、上記公報開示のものは単に
解像度の異なる撮影モードの切り換えに対応して光学的
ローパスフィルタを切り換えるようにする手法であっ
て、撮像素子の特殊読み出し駆動に伴う空間サンプリン
グ特性の変化に伴う擬似信号の発生に対する抑圧手法に
ついては何も考慮がなされていない。

【００２５】本発明は、高速読み出しを含む特殊駆動の
可能な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、撮像素子の特殊駆動による空間サンプリ
ング特性の変化に伴う擬似信号の発生を効果的に抑圧で
きるようにした撮像装置を提供することを目的とする。

【００２６】

【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に係る発明は、撮像光学系と、該撮像光学
系の空間周波数特性を切り換える結像特性切り換え手段
と、前記撮像光学系の出力像を光電変換する電荷転送型
撮像素子と、該撮像素子の電荷転送手段を選択可能な複
数の駆動モードで駆動し得る駆動手段と、少なくとも前
記駆動手段を所定の駆動モードで駆動することによって
前記撮像素子から画像信号を読み出す読み出し制御手段
とを有し、前記結像特性切り換え手段は、前記駆動モー
ドに応じて前記撮像光学系の空間周波数特性を切り換え
るようにして撮像装置を構成するものである。

【００２７】このように構成された撮像装置において
は、撮像光学系の空間周波数特性を切り換える結像特性
切り換え手段を備え、該手段は駆動モードに応じて撮像
光学系の空間周波数特性を切り換えるように構成されて
いるので、撮像素子の駆動モードによる空間サンプリン
グ特性の変化に伴い発生する擬似信号を効果的に抑制す
ることが可能となる。

【００２８】

【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、本発明の撮像装置の実施の形態に係るＣＣ
Ｄ撮像素子を用いた電子カメラの全体構成を示すブロッ
ク構成図である。図１において、11は光信号を電気的な
信号に光電変換する単板カラーＣＣＤ撮像素子で、電子
シャッタ機能をもつものであり、該ＣＣＤ撮像素子11に
は、レンズ12，絞り・シャッタ（光学的シャッタ）機構
13及びローパスフィルタ（ＬＰＦ）ブロック14を通っ
て、被写体光が入力されるようになっている。ローパス
フィルタブロック14は、標準の第１のローパスフィルタ
14−１と、光路長補正用のダミーガラスと選択的に用い
られる第２のローパスフィルタ14−２とで構成されてお
り、ダミーガラスは第２のローパスフィルタと同じ厚み
と同じ屈折率をもつもので構成され、レンズ12の結像
（収差）特性が変化しないように保つ。ＣＣＤ撮像素子
11の出力は、相関二重サンプリング回路やプリアンプか
らなるプリプロセス回路15でノイズを除去されたのち増
幅される。16はアナログデータであるプリプロセス回路
15の出力をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器で、
17はＣＣＤ撮像素子11からの信号を映像データとして処
理するカメラ信号処理回路である。18は、本来の撮影に
先立ってＣＣＤ撮像素子11からの撮像信号等を用いて、
フォーカスを制御するためにＡＦ情報を取り出すＡＦ検
波回路、露出を制御するためにＡＥ情報を取り出すＡＥ
検波回路及びホワイトバランスを設定するためにＡＷＢ
情報を取り出すＡＷＢ検波回路であり、このＡＦ，Ａ
Ｅ，ＡＷＢ検波回路18からの出力信号はＣＰＵ19を介し
て、レンズ12へＡＦ情報を、絞り・シャッタ機構13へＡ
Ｅ情報を、カメラ信号処理回路17へＡＷＢ情報を与える
ようになっている。

【００２９】20はデータ量を圧縮処理する圧縮回路（Ｊ
ＰＥＧ）で、該圧縮回路20で圧縮処理された画像データ
が、メモリカードＩ／Ｆ25を介して着脱可能なメモリカ
ード26へ記録されるようになっている。21はメモリコン
トローラで、22はＤＲＡＭであり、これらは映像データ
の色処理等を行う際に作業用メモリとして用いられるも
のである。23は表示回路で、24はＬＣＤ表示部であり、
これらはメモリカード26に記録されたデータを読み出し
表示させ、撮影状態の確認などに用いられる。27はメモ
リカード26に記録されているデータをパソコン28へ転送
するために用いるパソコンＩ／Ｆである。29はＣＣＤ撮
像素子11を駆動するタイミングパルス等を発生するＣＣ
Ｄドライバであり、ＣＰＵ19の制御にしたがってＣＣＤ
撮像素子11を各種読み出し駆動モードで駆動するもので
ある。30はローパスフィルタブロック14の第２のローパ
スフィルタ14−２とダミーガラスとを、ＣＣＤ撮像素子
11の読み出し駆動モードに応じて切り換えるためのフィ
ルタチェンジャである。31は絞り・シャッタ機構13を駆
動する絞り・シャッタドライバ、32はストロボ機構で、
ＡＥ情報によりＣＰＵ19を介して制御される。33はＣＰ
Ｕの入力キーで、ＣＣＤ撮像素子の各種読み出し駆動モ
ードの設定、各種撮影モードの設定、トリガースイッチ
の駆動等が行えるようになっている。

【００３０】次に、ＣＣＤ撮像素子11の構成について説
明する。このＣＣＤ撮像素子11はインターライン型のＣ
ＣＤ撮像素子で、ベイヤー配列の色フィルタを有してい
る。ベイヤー配列の色フィルタは、図２に示すように、
奇数ラインにはＲ（赤）とＧ（緑）のフィルタを交互に
並べ、偶数ラインにはＧ（緑）とＢ（青）のフィルタを
交互に並べ、Ｇ（緑）のフィルタを全体で市松模様に並
べて構成されている。

【００３１】そして、先に図７で示したと同様に、この
ＣＣＤ撮像素子は垂直方向の16の画素１が１組とされ、
垂直転送路に沿った垂直方向に繰り返し配列されてい
る。そして、各１組の各画素には、垂直転送路ａグルー
プとｂグループの２つの垂直転送電極がそれぞれ対応さ
せて配置され、各画素はそれぞれ移送ゲートを介して垂
直転送路のａグループの転送電極に対応する垂直転送路
の各転送チャネルに接続されている。そして、このａグ
ループの転送電極には、転送パルスの他に独立して各移
送ゲートにゲートパルスを印加できるように、独立した
移送・転送パルス印加引き出し電極が接続されている。

【００３２】そして、各転送電極のｂグループの転送電
極に対応する２本の転送パルス印加引き出し電極並び
に、独立の移送・転送パルス印加引き出し電極のうち選
択された複数本の移送・転送パルス印加引き出し電極に
対して、４相シフトパルスを印加して、４相駆動を行え
るようにする。そして、同時に、各独立の移送・転送パ
ルス印加引き出し電極に対して適宜選択的にゲートパル
スを印加供給することにより、先に従来技術の欄で述べ
たと同様に、所望の高速（倍速）読み出し等の特殊駆動
を行えるようになっている。

【００３３】次に、ローパスフィルタブロック14につい
て説明する。なお、ローパスフィルタに関する以下の説
明においては、水平方向の特性は省略し、全て垂直方向
のみの特性をもとに説明をすることとする。まず、全画
素読み出しモード（機械式シャッタを用いたインターレ
ース走査）時における標準の第１のローパスフィルタ
（ＬＰＦ１）14−１の特性について説明する。上記構成
のＣＣＤ撮像素子11において、色フィルタを考えない場
合の画素の垂直方向のピッチをｐとすると、画素のサン
プリング周波数は１／ｐとなるが、このＣＣＤ撮像素子
11はベイヤー配列の色フィルタを用いており、Ｒ，Ｂフ
ィルタに対応する画素は２ｐ間隔で配列されているの
で、画素の色サンプリング周波数は１／２ｐとなる。し
たがって、この場合必要となる標準の第１のローパスフ
ィルタ14−１は、図３に示すように、色サンプリング周
波数１／２ｐの周波数位置がトラップ点となる特性のも
のとなる。なお、図３において、縦軸は相対レスポンス
Ｒ，横軸は空間周波数ｆを表しており、この図３に示す
第１のローパスフィルタ14−１の特性を式で表現する
と、Ｒ（ＬＰＦ１）＝｜cos(ｐｆπ）｜となる。そし
て、実際には分離幅ｐの水晶などで構成される。ここ
で、ダミーガラスは前述のとおりレンズ12の収差変化を
防ぐものであり、本発明におけるフィルタ効果は有しな
い。

【００３４】次に、先に図８に基づいて説明した２倍速
加算モード読み出し時に必要とするローパスフィルタに
ついて説明する。このモード読み出し時は解像度は低下
するが、標準の第１のローパスフィルタ（ＬＰＦ１）14
−１のみの使用だけでよい場合である。このモードにお
いては、加算処理により解像度が低下し、その解像度は
図４において実線で示すような特性のローパスフィルタ
を用いた場合と同じような周波数特性をもつ。すなわ
ち、この２倍速加算モード読み出しにおいて読み出す画
素の情報としては、本来の全画素の情報を読み出してい
るが、２ｐ離れた位置にある画素が同一画素とみなされ
て水平転送路上において加算され、したがって色サンプ
リング周波数は１／４ｐとなる。しかし、加算する前の
空間サンプリングの段階では、全画素が読み出されてい
て全画素情報をもっているので、解像度は低下するけれ
ども、新たな擬似信号の原因とはならない。このように
空間サンプリング周波数としては、図３に示した１／２
ｐと変わらないため、標準の第１のローパスフィルタと
同じ特性のものを用いれば足りることになり、追加のロ
ーパスフィルタを必要としない。したがって、この２倍
速加算モード読み出し時には、ローパスフィルタブロッ
ク14においては、全画素読み出しモード時と同じく、第
２のローパスフィルタ14−２の代わりにダミーガラスが
選択されて配置される。

【００３５】次に、２倍速非加算モード及び４倍速モー
ドにおけるローパスフィルタブロック14の使用態様につ
いて説明する。これらのモードにおいては、厳密には全
体として各モードの周波数特性は若干異なるが、擬似信
号の発生だけに着目すると、すなわち色サンプリング周
波数がどのようになっているかに着目すると、これらの
モードは全て１／８ｐとなっている。すなわち、読み出
し画素の周期構造に着目すると画素間隔は８ｐとなって
いるので、色サンプリング周波数は１／８ｐとなる。こ
れらのモードの場合、現実に空間配置として画素サンプ
リング周波数が１／８ｐに低下しているので、この周波
数で擬似信号が発生する。したがって、少なくとも１／
８ｐの周波数をトラップポイントとする特性の第２のロ
ーパスフィルタ（ＬＰＦ２）14−２を追加して、擬似信
号の発生を抑制する必要がある。この第２のローパスフ
ィルタ14−２の周波数特性は、図５において実線で示す
ような特性のものであり、式で表すと、Ｒ（ＬＰＦ２）
＝｜cos(４ｐｆπ）｜となる。そして、実際には分離幅
４ｐの水晶などで構成され、ＣＰＵ19を介してフィルタ
チェンジャ30によりダミーガラスに代えて、ローパスフ
ィルタブロック14の構成要素として追加配置される。

【００３６】なお、上記各モードにおいては、１／８ｐ
にトラップポイントを有する特性の第２のローパスフィ
ルタ（ＬＰＦ２）を追加使用することが、必要条件を満
たしていることになるが、これらのモードの場合に色モ
アレが強く出る空間周波数としては１／４ｐもある。す
なわち、１／８ｐの倍数になる空間周波数は、本来全て
色モアレが発生しやすい部分なので、理想的には１／４
ｐがトラップとなる特性のローパスフィルタを、１／８
ｐがトラップとなる特性のローパスフィルタに組み合わ
せたものを第２のローパスフィルタ14−２として用いる
と、更に好適である。

【００３７】

【発明の効果】以上実施の形態に基づいて説明したよう
に、本発明によれば、駆動モードに応じて撮像光学系の
空間周波数特性を切り換えるようにした結像特性切り換
え手段を備えているので、撮像素子の駆動モードによる
空間サンプリング特性の変化に伴い発生する擬似信号を
効果的に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る撮像装置の実施の形態のＣＣＤ撮
像素子を用いた電子カメラの全体構成を示すブロック構
成図である。

【図２】ベイヤー配列の色フィルタの構成を示す図であ
る。

【図３】図１に示した実施の形態のローパスフィルタブ
ロックを構成する標準の第１のローパスフィルタの空間
周波数特性を示す図である。

【図４】図１に示した実施の形態において、ＣＣＤ撮像
素子を２倍速加算モードで駆動したときの解像度低下を
表す空間周波数特性を示す図である。

【図５】図１に示した実施の形態において、ＣＣＤ撮像
素子を２倍速非加算モード及び４倍速モードで駆動した
ときに追加必要とする第２のローパスフィルタの空間周
波数特性を示す図である。

【図６】従来の16画素単位４相駆動構成のインターレー
ス形ＣＣＤ撮像素子の垂直転送路部分の構成を示す図で
ある。

【図７】従来の16画素単位４相駆動構成の倍速読み出し
等の特殊駆動対応のＣＣＤ撮像素子の垂直転送路部分の
構成を示す図である。

【図８】図７に示した垂直転送路をもつＣＣＤ撮像素子
を用いて読み出し可能な各種読み出しモードの読み出し
態様を示す図である。

【図９】図７に示した垂直転送路をもつＣＣＤ撮像素子
において、機械式シャッタを用いない１フィールド２回
読み出しモードにおける読み出し動作態様を説明するた
めのタイミングチャートである。

【符号の説明】

１画素２垂直転送路３移送ゲート４シフトパルス印加引き出し電極４Ａ移送・転送パルス印加引き出し電極４Ｂ転送パルス印加引き出し電極５，６引き出し電極入力端子 11 ＣＣＤ撮像素子 12 レンズ 13 絞り・シャッタ機構 14 ローパスフィルタブロック 14−１第１のローパスフィルタ 14−２第２のローパスフィルタ 15 プリプロセス回路 16 Ａ／Ｄ変換器 18 カメラ信号処理回路 18 ＡＦ，ＡＥ，ＡＷＢ検波回路 19 ＣＰＵ 20 圧縮回路 21 メモリコントローラ 22 ＤＲＡＭ 23 表示回路 24 ＬＣＤ表示部 25 メモリカードＩ／Ｆ 26 着脱可能なメモリカード 27 パソコンＩ／Ｆ 28 パソコン 29 ＣＣＤドライバ 30 フィルタチェンジャ 31 絞り・シャッタドライバ 33 ストロボ機構 33 入力キー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C024 AA01 CA05 DA01 EA04 EA08 FA01 GA16 GA22 HA06 JA21 5C065 AA01 BB13 CC01 CC09 DD07 EE06 EE14 GG11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮像光学系と、該撮像光学系の空間周波
数特性を切り換える結像特性切り換え手段と、前記撮像
光学系の出力像を光電変換する電荷転送型撮像素子と、
該撮像素子の電荷転送手段を選択可能な複数の駆動モー
ドで駆動し得る駆動手段と、少なくとも前記駆動手段を
所定の駆動モードで駆動することによって前記撮像素子
から画像信号を読み出す読み出し制御手段とを有し、前
記結像特性切り換え手段は、前記駆動モードに応じて前
記撮像光学系の空間周波数特性を切り換えるように構成
されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】前記読み出し制御手段は、前記撮像光学
系の出力像の出力を制御する光学的シャッタの駆動を伴
う静止画用読み出し駆動モード又は前記光学的シャッタ
の駆動を伴わない動画用読み出し駆動モードで駆動する
ように前記駆動手段を選択的に制御できるように構成さ
れ、前記結像特性切り換え手段は、前記読み出し制御手
段が選択する読み出し駆動モードに応じて前記撮像光学
系の空間周波数特性を切り換えるように構成されている
ことを特徴とする請求項１に係る撮像装置。
【請求項３】前記結像特性切り換え手段は、光学的ロ
ーパスフィルタの切り換えにより前記撮像光学系の空間
周波数特性の切り換えを行うように構成されていること
を特徴とする請求項１又は２に係る撮像装置。