JPH11146408A - 固体撮像装置及びその電荷読み出し方法 - Google Patents

固体撮像装置及びその電荷読み出し方法

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JPH11146408A
JPH11146408A JP9302868A JP30286897A JPH11146408A JP H11146408 A JPH11146408 A JP H11146408A JP 9302868 A JP9302868 A JP 9302868A JP 30286897 A JP30286897 A JP 30286897A JP H11146408 A JPH11146408 A JP H11146408A
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horizontal
solid
imaging device
state imaging
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JP9302868A
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敏和 ▲柳▼井
Toshikazu Yanai
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】固体撮像素子から、所定の行の画素の信号を間
引いて読み出すことが可能な固体撮像装置における電荷
読み出し方法を提供する。 【解決手段】色フィルタアレイとこの色フィルタアレイ
を介して被写体を撮像する固体撮像素子を備えた固体撮
像装置における電荷読み出し方法において、ｎを３以上
の整数として、固体撮像素子のｎ水平列毎に所定の２水
平列分の画素の信号を読み出し、この２水平列分の信号
において、斜め方向に隣接する２画素の信号の加算と、
垂直方向に隣接する２画素の信号の加算とを交互に行
い、これらの２水平列分の信号が、第１の色フィルタに
対応する画素の信号と第２の色フィルタに対応する画素
の信号を水平方向に繰り返す水平列と、第３の色フィル
タに対応する画素の信号と第４の色フィルタに対応する
画素の信号を水平方向に繰り返す水平列からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高解像度電子スチ
ルカメラ等の高画素数の固体撮像素子と電子ビューファ
インダーや液晶ディスプレイを備えた固体撮像装置にお
いて、構図を決めるために電子ビューファインダーや液
晶ディスプレイを用いるときに、固体撮像素子の持つ垂
直方向の画素数よりも電子ビューファインダーや液晶デ
ィスプレイの垂直方向の画素数が少ない場合でも、高速
に連続画像の表示を可能にする固体撮像装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】図３９にインターライン型固体撮像素子
の概略図を示す。１が画素、２が垂直電荷転送素子、３
が水平電荷転送素子、４が出力部、５が信号出力端子と
なっている。画素１で光電変換された信号電荷は、垂直
電荷転送素子２に送られ、４相駆動パルスφＶ１，φＶ
２，φＶ３およびφＶ４により水平電荷転送素子３の方
向へ順に転送される。水平電荷転送素子３は、垂直電荷
転送素子２から転送されて来た１行分の信号電荷を２相
駆動パルスφＨ１およびφＨ２により出力部４に転送
し、信号電荷は、出力部４で電圧に変換され信号出力端
子５から出力される。
【０００３】図４０に固体撮像素子が１回の撮影動作で
出力可能な垂直方向の画素数より垂直方向の画素数が少
ない画像表示装置を組み合わせた場合の固体撮像装置の
ブロック図を示す。７が固体撮像素子、８が固体撮像素
子の駆動回路、９が信号処理回路、１２が固体撮像素子
７が１回の撮影動作で出力した全画素数の信号を記憶で
きる画像メモリ、１０が固体撮像素子が１回の撮影動作
で出力可能な垂直方向の画素数より垂直方向の画素数が
少ない画像表示装置、１１が固体撮像装置全体を制御す
る同期制御回路となっている。
【０００４】従来、図４０のように、固体撮像素子７が
１回の撮影動作で出力可能な垂直方向の画素数よりも垂
直方向の画素数が少ない画像表示装置１０を組み合わせ
た固体撮像装置においては、固体撮像素子７が１回の撮
影動作で出力した全画素数の信号を画像メモリ１２のよ
うな記憶手段に記憶し、垂直方向の画素列を間引いて画
像表示装置１０と同じ垂直画素数にして画像表示装置１
０に出力したり、固体撮像素子７が１回の撮影動作で出
力した全画素数の信号から信号処理回路９により画像表
示装置１０と同じ垂直画素数に間引いて画像メモリ１２
のような記憶手段に記憶して、画像表示装置１０に出力
したりしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
固体撮像素子が１回の撮影動作で出力可能な垂直方向の
画素数よりも垂直方向の画素数が少ない画像表示装置を
組み合わせた固体撮像装置においては、固体撮像素子は
１回の撮影動作で読み出すことのできる全画素数の信号
を必ず出力しなければならないので、１回の撮影動作に
かかる時間が長いだけでなく、画像メモリヘの書き込み
と読み出しのため、連続的に画像を表示する場合、次の
画像がなかなか更新されずに構図を合わせるのが難しい
という問題点があった。
【０００６】さらに、固体撮像素子と画像表示装置の垂
直画素数が異なるので、画像表示装置との同期をとるた
めの画像メモリや垂直間引き手段が必要になり、回路構
成が複雑になるとともに、コストアップになると言う問
題点もある。
【０００７】したがって、本発明は上述した課題に鑑み
てなされたものであり、その目的は、固体撮像素子か
ら、所定の行の画素の信号を間引いて読み出すことが可
能で、かつ、間引いて読み出された信号を所定の方法で
加算することで、カラーの映像信号を形成することので
きる色フィルタアレイを備えた固体撮像装置を提供する
ことである。
【０００８】また、本発明の他の目的は、暗時撮影時に
おいても良好な画像表示を可能にする固体撮像装置を提
供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明に係わる固体撮像装置に
おける電荷読み出し方法は、色フィルタアレイと前記色
フィルタアレイを介して被写体を撮像する固体撮像素子
を備えた固体撮像装置における電荷読み出し方法におい
て、ｎを３以上の整数として、前記固体撮像素子のｎ水
平列毎に所定の２水平列分の画素の信号を読み出し、該
２水平列分の信号において、斜め方向に隣接する２画素
の信号の加算と、垂直方向に隣接する２画素の信号の加
算とを交互に行い、前記２水平列分の信号が、第１の色
フィルタに対応する画素の信号と第２の色フィルタに対
応する画素の信号を水平方向に繰り返す水平列と、第３
の色フィルタに対応する画素の信号と第４の色フィルタ
に対応する画素の信号を水平方向に繰り返す水平列から
なることを特徴としている。
【００１０】また、この発明に係わる固体撮像装置にお
ける電荷読み出し方法において、前記色フィルタアレイ
は、第１の色フィルタと第２の色フィルタを水平方向に
繰り返す第１の水平列と、第３の色フィルタと第４の色
フィルタを水平方向に繰り返す第２の水平列と、前記第
１の水平列および前記第２の水平列の色フィルタ配列と
同じ色フィルタ配列を繰り返す第３の水平列以降の水平
列とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の固
体撮像装置における電荷読み出し方法。
【００１１】また、この発明に係わる固体撮像装置にお
ける電荷読み出し方法において、前記色フィルタアレイ
は、奇数水平列が、第１の色フィルタと第２の色フィル
タを水平方向に繰り返す第１の水平列、あるいは、第２
の色フィルタと第１の色フィルタを水平方向に繰り返す
第３の水平列からなり、偶数水平列が、第３の色フィル
タと第４の色フィルタを水平方向に繰り返す第２の水平
列、あるいは、第４の色フィルタと第３の色フィルタを
水平方向に繰り返す第４の水平列からなることを特徴と
している。
【００１２】また、この発明に係わる固体撮像装置にお
ける電荷読み出し方法において、前記色フィルタアレイ
は、４つの異なる分光特性を持つ色フィルタを有するこ
とを特徴としている。
【００１３】また、本発明に係わる固体撮像装置におけ
る電荷読み出し方法は、色フィルタアレイと前記色フィ
ルタアレイを介して被写体を撮像する固体撮像素子を備
えた固体撮像装置における電荷読み出し方法において、
ｎを３以上の整数として、前記固体撮像素子のｎ水平列
毎に所定の２水平列分の画素の信号を読み出し、該２水
平列分の信号の組を２組、合計４水平列分において、斜
め方向に隣接する４画素の信号の加算と、垂直方向に隣
接する４画素の信号の加算とを交互に行うことを特徴と
している。
【００１４】また、この発明に係わる固体撮像装置にお
ける電荷読み出し方法において、前記２水平列分の信号
が、第１の色フィルタに対応する画素の信号と第２の色
フィルタに対応する画素の信号を水平方向に繰り返す水
平列と、第３の色フィルタに対応する画素の信号と第４
の色フィルタに対応する画素の信号を水平方向に繰り返
す水平列からなることを特徴としている。
【００１５】また、この発明に係わる固体撮像装置にお
ける電荷読み出し方法において、前記色フィルタアレイ
は、第１の色フィルタと第２の色フィルタを水平方向に
繰り返す第１の水平列と、第３の色フィルタと第４の色
フィルタを水平方向に繰り返す第２の水平列と、前記第
１の水平列および前記第２の水平列の色フィルタ配列と
同じ色フィルタ配列を繰り返す第３の水平列以降の水平
列とを備えていることを特徴としている。
【００１６】また、この発明に係わる固体撮像装置にお
ける電荷読み出し方法において、前記色フィルタアレイ
は、奇数水平列が、第１の色フィルタと第２の色フィル
タを水平方向に繰り返す第１の水平列、あるいは、第２
の色フィルタと第１の色フィルタを水平方向に繰り返す
第３の水平列からなり、偶数水平列が、第３の色フィル
タと第４の色フィルタを水平方向に繰り返す第２の水平
列、あるいは、第４の色フィルタと第３の色フィルタを
水平方向に繰り返す第４の水平列からなることを特徴と
している。
【００１７】また、この発明に係わる固体撮像装置にお
ける電荷読み出し方法において、前記色フィルタアレイ
は、４つの異なる分光特性を持つ色フィルタを有するこ
とを特徴としている。
【００１８】また、本発明に係わる固体撮像装置は、色
フィルタアレイと、該色フィルタアレイを介して被写体
を撮像する固体撮像素子と、ｎを３以上の整数として、
前記固体撮像素子のｎ水平列毎に所定の２水平列分の画
素の信号を読み出し、該２水平列分の信号において、斜
め方向に隣接する２画素の信号の加算と、垂直方向に隣
接する２画素の信号の加算とを交互に行い、前記２水平
列分の信号が、第１の色フィルタに対応する画素の信号
と第２の色フィルタに対応する画素の信号を水平方向に
繰り返す水平列と、第３の色フィルタに対応する画素の
信号と第４の色フィルタに対応する画素の信号を水平方
向に繰り返す水平列からなるように前記固体撮像素子を
制御する制御手段と、を具備することを特徴としてい
る。
【００１９】また、この発明に係わる固体撮像装置にお
いて、前記色フィルタアレイは、第１の色フィルタと第
２の色フィルタを水平方向に繰り返す第１の水平列と、
第３の色フィルタと第４の色フィルタを水平方向に繰り
返す第２の水平列と、前記第１の水平列および前記第２
の水平列の色フィルタ配列と同じ色フィルタ配列を繰り
返す第３の水平列以降の水平列とを備えていることを特
徴としている。
【００２０】また、この発明に係わる固体撮像装置にお
いて、前記色フィルタアレイは、奇数水平列が、第１の
色フィルタと第２の色フィルタを水平方向に繰り返す第
１の水平列、あるいは、第２の色フィルタと第１の色フ
ィルタを水平方向に繰り返す第３の水平列からなり、偶
数水平列が、第３の色フィルタと第４の色フィルタを水
平方向に繰り返す第２の水平列、あるいは、第４の色フ
ィルタと第３の色フィルタを水平方向に繰り返す第４の
水平列からなることを特徴としている。
【００２１】また、この発明に係わる固体撮像装置にお
いて、前記色フィルタアレイは、４つの異なる分光特性
を持つ色フィルタを有することを特徴としている。
【００２２】また、本発明に係わる固体撮像装置は、色
フィルタアレイと、該色フィルタアレイを介して被写体
を撮像する固体撮像素子と、ｎを３以上の整数として、
前記固体撮像素子のｎ水平列毎に所定の２水平列分の画
素の信号を読み出し、該２水平列分の信号の組を２組、
合計４水平列分において、斜め方向に隣接する４画素の
信号の加算と、垂直方向に隣接する４画素の信号の加算
とを交互に行うように前記固体撮像素子を制御する制御
手段と、を具備することを特徴としている。
【００２３】また、この発明に係わる固体撮像装置にお
いて、前記２水平列分の信号が、第１の色フィルタに対
応する画素の信号と第２の色フィルタに対応する画素の
信号を水平方向に繰り返す水平列と、第３の色フィルタ
に対応する画素の信号と第４の色フィルタに対応する画
素の信号を水平方向に繰り返す水平列からなることを特
徴としている。
【００２４】また、この発明に係わる固体撮像装置にお
いて、前記色フィルタアレイは、第１の色フィルタと第
２の色フィルタを水平方向に繰り返す第１の水平列と、
第３の色フィルタと第４の色フィルタを水平方向に繰り
返す第２の水平列と、前記第１の水平列および前記第２
の水平列の色フィルタ配列と同じ色フィルタ配列を繰り
返す第３の水平列以降の水平列とを備えていることを特
徴としている。
【００２５】また、この発明に係わる固体撮像装置にお
いて、前記色フィルタアレイは、奇数水平列が、第１の
色フィルタと第２の色フィルタを水平方向に繰り返す第
１の水平列、あるいは、第２の色フィルタと第１の色フ
ィルタを水平方向に繰り返す第３の水平列からなり、偶
数水平列が、第３の色フィルタと第４の色フィルタを水
平方向に繰り返す第２の水平列、あるいは、第４の色フ
ィルタと第３の色フィルタを水平方向に繰り返す第４の
水平列からなることを特徴としている。
【００２６】また、この発明に係わる固体撮像装置にお
いて、前記色フィルタアレイは、４つの異なる分光特性
を持つ色フィルタを有することを特徴としている。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】（第１の実施形態）図１乃至図１７を参照
して、第１の実施形態について説明する。 図１は、本
実施形態におけるインターライン型固体撮像素子の概略
構成を示す図であり、１が画素、２が垂直電荷転送素
子、３が水平電荷転送素子、４が出力部、５が信号出力
端子となっている。画素１で光電変換された信号電荷
は、読み出しパルスにより垂直電荷転送素子２に送ら
れ、それぞれ、電極Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ
６，Ｖ７およびＶ８に加えられる８相駆動パルスφＶ
１，φＶ２，φＶ３，φＶ４，φＶ５，φＶ６，φＶ７
およびφＶ８により水平電荷転送素子３の方向へ順に転
送される。水平電荷転送素子３は、垂直電荷転送素子２
から転送されて来た１行分の信号電荷を、それぞれ、電
極Ｈ１およびＨ２に加えられる２相駆動パルスφＨ１お
よびφＨ２により出力部４に転送し、信号電荷は出力部
４で電圧に変換され、信号出力端子５より出力される。
本実施形態では、垂直電荷転送素子２の構成として、１
画素２電極つまり４画素８電極の８相駆動としている。
さらに、画素１で光電変換された信号電荷を垂直電荷転
送素子２に読み出すパルスは、垂直電荷転送電極と読み
出し電極を兼ねているＶ１，Ｖ３，Ｖ５およびＶ７に印
加している。
【００２９】図２は、本実施形態で使用した色フィルタ
アレイの一部を示している。第１の色フィルタをイエロ
ー（Ｙｅ）、第２の色フィルタをシアン（Ｃｙ）、第３
の色フィルタをマゼンタ（Ｇ）、第４の色フィルタをグ
リーン（Ｍｇ）とした場合を示している。
【００３０】図３は、本実施形態における固体撮像素子
を模式的に示したもので、画素１には、図２に示した色
フィルタアレイを配置している。垂直電荷転送素子２で
は、それぞれ、８相駆動パルスφＶ１，φＶ２，φＶ
３，φＶ４，φＶ５，φＶ６，φＶ７およびφＶ８が印
加される転送電極が電極Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ
５，Ｖ６，Ｖ７およびＶ８で示され、水平電荷転送素子
３では、それぞれ、２相駆動パルスφＨ１およびφＨ２
が加えられる転送電極が電極Ｈ１およびＨ２で示されて
いる。ここで、垂直電荷転送素子２の転送方向は、下方
向、水平電荷転送素子３の転送方向は、左方向である。
【００３１】図４乃至図１６は、各色フィルタに対応し
た画素１に蓄積した信号電荷を読み出す方法を示したも
ので、ｎを４として、４行分の画素に対して、所定の２
行分の画素を読み出し、加算して１行分の信号として出
力する場合について説明する。ここで、１行分の画素と
は、水平方向の１画素列を意味する。
【００３２】色フィルタ、垂直転送電極および水平転送
電極は、図３に示す配置となっている。さらに、本実施
形態では、４行分の画素のうち３行目および４行目を読
み出すため、ｍを０以上の整数として、それぞれ、（４
ｍ＋３）行目および（４ｍ＋４）行目と表現する。
【００３３】図４は、各色フィルタに対応した信号電荷
が各画素１に蓄積されている状態を表す。まず、図５の
ように、垂直転送電極のうち、Ｖ３に読み出しパルスを
加えて、Ｙｅ・Ｃｙ信号である（４ｍ＋３）行目の信号
電荷をそれぞれ対応する垂直転送電極Ｖ３に読み出し、
図６のように、読み出したＹｅ・Ｃｙ信号を垂直転送電
極Ｖ５まで転送する。次に、図７のように、垂直転送電
極のうち、Ｖ１に読み出しパルスを加えて、Ｇ・Ｍｇ信
号である（４ｍ＋４）行目の信号電荷をそれぞれ対応す
る垂直転送電極Ｖ１に読み出す。ここで、図８のよう
に、読み出さなかった（４ｍ＋１）行目および（４ｍ＋
２）行目の信号電荷を掃き出す。信号電荷の掃き出し
は、基板に掃き出す方法などがある。この時から、画素
１においては、光電変換による信号電荷の蓄積が始まる
が、本実施例の説明では、図示しない。
【００３４】そして、図９のように、ちょうど２画素４
電極分、垂直転送を行う。すると、Ｙｅ・Ｃｙの信号電
荷が、水平電荷転送素子３に転送される。ここで、図１
０のように、水平方向に１画素分だけ転送を行い、信号
電荷の順番をＣｙ・Ｙｅとする。次に、図１１のよう
に、２画素４電極分、垂直転送を行い、Ｇ・Ｍｇの信号
電荷を、水平電荷転送素子３に転送し、それぞれ、Ｃｙ
とＧの加算、および、ＹｅとＭｇの加算を行う。この動
作により、斜め方向に隣接した画素の信号が加算された
ことになる。図１２は、水平電荷転送素子３に転送パル
スを加えることにより、加算された信号電荷が出力され
た後を示している。この時、出力された信号をＳ（ｏｄ
ｄ）とすると、Ｓ（ｏｄｄ）は、（Ｃｙ＋Ｇ）および
（Ｙｅ＋Ｍｇ）がこの順番で繰り返したものとなる。
【００３５】その後、図１３のように、２画素４電極
分、垂直転送を行い、Ｙｅ・Ｃｙの信号電荷を、水平電
荷転送素子３に転送する。次に、図１４のように、２画
素４電極分、垂直転送を行い、Ｇ・Ｍｇの信号電荷を、
水平電荷転送素子３に転送し、それぞれ、ＹｅとＧの加
算、および、ＣｙとＭｇの加算を行う。この動作によ
り、垂直方向に隣接した画素の信号が加算されたことに
なる。ここで、図１５のように、水平方向に１画素分だ
け転送を行い、信号電荷の順番を（Ｃｙ＋Ｍｇ）・（Ｙ
ｅ＋Ｇ）とする。図１６は、水平電荷転送素子３に転送
パルスを加えることにより、加算された信号電荷が出力
された後を示している。この時、出力された信号をＳ
（ｅｖｅｎ）とすると、Ｓ（ｅｖｅｎ）は、（Ｃｙ＋Ｍ
ｇ）および（Ｙｅ＋Ｇ）がこの順番で繰り返したものと
なる。さらに、この時、Ｓ（ｏｄｄ）およびＳ（ｅｖｅ
ｎ）は、色差線順次信号となっている。図１５におい
て、水平方向に１画素分だけ転送を行ったのは、Ｓ（ｏ
ｄｄ）およびＳ（ｅｖｅｎ）のタイミングを合わせるた
めである。これ以後、図９から図１６までを繰り返すこ
とで、４行分の画素に対して、２行分の画素を読み出
し、加算して１行分に相当する信号を出力することが出
来る。さらに、その信号は、斜め方向に隣接する２画素
の信号電荷の加算と、垂直方向に隣接する２画素の信号
電荷の加算とを交互に行っているので、Ｓ（ｏｄｄ）お
よびＳ（ｅｖｅｎ）が繰り返された色差線順次信号とな
る。
【００３６】図１７は、本実施形態における固体撮像素
子が１回の撮影動作で出力可能な垂直方向の画素数より
も垂直方向の画素数が少ない画像表示装置を組み合わせ
た場合の固体撮像装置のブロック図である。
【００３７】図１７において、７が固体撮像素子、８が
固体撮像素子の駆動回路、９が信号処理回路、１０が固
体撮像素子が１回の撮影動作で出力可能な垂直方向の画
素数よりも垂直方向の画素数が少ない画像表示装置、１
１が固体撮像装置全体を制御する同期制御回路となって
いる。同期制御回路１１からの制御信号により、駆動回
路８は必要な間引き動作をされた信号が出力されるよう
に固体撮像素子７の駆動パルスを発生する。固体撮像素
子７から出力された信号は、同期制御回路１１からの制
御信号により、信号処理回路９で信号処理される。この
時、固体撮像素子７から出力される信号は、色差線順次
信号となっているので、ビデオカメラ等で用いられてい
るカラー信号処理を行うことが出来る。さらに必要なら
画像表示装置１０の水平表示画素数に合わせて水平方向
の間引き処理や補間処理が行われる。その後、同期制御
回路１１からの制御信号により、２次元の画像となるよ
うに画像表示装置１０に表示される。
【００３８】本実施形態により、固体撮像素子７が１回
の撮影動作で出力可能な垂直方向の画素数よりも垂直方
向の画素数が少ない画像表示装置１０を組み合わせた場
合の固体撮像装置においても、固体撮像素子７から所定
の行の画素の信号を間引いて読み出すことが可能で、か
つ、間引いて読み出された信号からもカラーの映像信号
を形成することのできる色フィルタアレイを備えた固体
撮像装置が実現でき、さらに、図４０に示したような画
像メモリ１２や特別な垂直間引き手段を使わずに画像表
示装置１０の表示速度に同期して、撮影画面の表示が可
能であることがわかる。
【００３９】さらに、図５および図７において、垂直転
送電極のうち、それぞれ、Ｖ７およびＶ５に読み出しパ
ルスを加えて、（４ｍ＋１）行および（４ｍ＋２）行の
信号電荷をそれぞれ対応する垂直転送電極Ｖ７およびＶ
５に読み出し、加算して出力する動作を行い、本実施例
の動作と組み合わせると、インタレース動作で表示の出
来る画像表示装置にも対応出来るという効果もある。
【００４０】（第２の実施形態）図１、図２、図３、図
１７、および、図１８乃至図３６を参照して、第２の実
施形態について説明する。図１、図２、図３、および、
図１７については、第１の実施形態と同じなので説明は
省略する。
【００４１】図１８乃至図３６を参照して、本実施形態
の動作を説明する。
【００４２】第１の実施形態と同じく、図１８乃至図３
６は、各色フィルタに対応した画素１に蓄積した信号電
荷を読み出す方法を示したもので、ｎを４として、４行
分の画素に対して、所定の２行分の画素を読み出し、読
み出した２行分の画素の組２組分をさらに加算して、１
行分の信号として出力する。色フィルタ、垂直転送電極
および水平転送電極は、図３の配置となっている。
【００４３】さらに、本実施形態では、４行分の画素の
うち３行目および４行目を読み出すため、ｍを０以上の
整数として、それぞれ、（４ｍ＋３）行目および（４ｍ
＋４）行目と表現する。
【００４４】図１８は、各色フィルタに対応した信号電
荷が各画素１に蓄積している状態を表す。まず、図１９
のように、垂直転送電極のうち、Ｖ３に読み出しパルス
を加えて、Ｙｅ・Ｃｙ信号である（４ｍ＋３）行目の信
号電荷をそれぞれ対応する垂直転送電極Ｖ３に読み出
し、図２０のように、読み出したＹｅ・Ｃｙ信号を垂直
転送電極Ｖ５まで転送する。次に、図２１のように、垂
直転送電極のうち、Ｖ１に読み出しパルスを加えて、Ｇ
・Ｍｇ信号である（４ｍ＋４）行目の信号電荷をそれぞ
れ対応する垂直転送電極Ｖ１に読み出す。ここで、図２
２のように、読み出さなかった（４ｍ＋１）行目および
（４ｍ＋２）行目の信号電荷を掃き出す。信号電荷の掃
き出しは、基板に掃き出す方法などがある。この時か
ら、画素１においては、光電変換による信号電荷の蓄積
が始まるが、本実施形態の説明では、図示しない。
【００４５】そして、図２３のように、ちょうど２画素
４電極分、垂直転送を行う。すると、Ｙｅ・Ｃｙの信号
電荷が、水平電荷転送素子３に転送される。ここで、図
２４のように、水平方向に１画素分だけ転送を行い、信
号電荷の順番をＣｙ・Ｙｅとする。次に、図２５のよう
に、２画素４電極分、垂直転送を行い、Ｇ・Ｍｇの信号
電荷を、水平電荷転送素子３に転送し、それぞれ、Ｃｙ
とＧの加算、および、ＹｅとＭｇの加算を行う。この動
作により、斜め方向に隣接した２画素の信号が加算され
たことになる。
【００４６】ここで、図２６のように、水平方向に１画
素分だけ転送を行い、信号電荷の順番を（Ｙｅ＋Ｍｇ）
・（Ｃｙ＋Ｇ）とする。そして、図２７のように、２画
素４電極分、垂直転送を行い、Ｙｅ・Ｃｙの信号電荷
を、水平電荷転送素子３に転送し、それぞれ、（Ｙｅ＋
Ｍｇ）とＹｅの加算、および、（Ｃｙ＋Ｇ）とＣｙの加
算を行う。この動作により、斜め方向に隣接した３画素
の信号が加算されたことになる。
【００４７】ここで、図２８のように、水平方向に１画
素分だけ転送を行い、信号電荷の順番を（Ｃｙ＋Ｇ＋Ｃ
ｙ）・（Ｙｅ＋Ｍｇ＋Ｙｅ）とする。さらに、図２９の
ように、２画素４電極分、垂直転送を行い、Ｇ・Ｍｇの
信号電荷を、水平電荷転送素子３に転送し、それぞれ、
（Ｃｙ＋Ｇ＋Ｃｙ）とＧの加算、および、（Ｙｅ＋Ｍｇ
＋Ｙｅ）とＭｇの加算を行う。この動作により、斜め方
向に隣接した４画素の信号が加算されたことになる。
【００４８】図３０は、水平電荷転送素子３に転送パル
スを加えることにより、加算された信号電荷が出力され
た後を示している。この時、出力された信号をＳ’（ｏ
ｄｄ）とすると、Ｓ’（ｏｄｄ）は、２倍の（Ｃｙ＋
Ｇ）および２倍の（Ｙｅ＋Ｍｇ）がこの順番で繰り返さ
れたものとなる。
【００４９】その後、図３１、図３２、図３３および図
３４のように、繰り返し、２画素４電極分、垂直転送を
行い、水平電荷転送素子３において、Ｙｅ，Ｇ，Ｙｅお
よびＧの加算、および、Ｃｙ，Ｍｇ，ＣｙおよびＭｇの
加算を行う。この動作により、垂直方向に隣接した４画
素の信号が加算されたことになる。
【００５０】ここで、図３５のように、水平方向に１画
素分だけ転送を行い、信号電荷の順番を（Ｃｙ＋Ｍｇ＋
Ｃｙ＋Ｍｇ）・（Ｙｅ＋Ｇ＋Ｙｅ＋Ｇ）とする。
【００５１】図３６は、水平電荷転送素子３に転送パル
スを加えることにより、加算された信号電荷が出力され
た後を示している。この時、出力された信号をＳ’（ｅ
ｖｅｎ）とすると、Ｓ’（ｅｖｅｎ）は、２倍の（Ｃｙ
＋Ｍｇ）および２倍の（Ｙｅ＋Ｇ）がこの順番で繰り返
されたものとなる。さらに、この時、Ｓ’（ｏｄｄ）お
よびＳ’（ｅｖｅｎ）は、色差線順次信号となってい
る。図３５において、水平方向に１画素分だけ転送を行
ったのは、Ｓ’（ｏｄｄ）およびＳ’（ｅｖｅｎ）のタ
イミングを合わせるためである。これ以後、図２３から
図３６までを繰り返すことで、４行分の画素に対して、
２行分の画素を読み出し、読み出した２行分の画素の組
２組分をさらに加算して、１行分に相当する信号を出力
することが出来る。さらに、その信号は、斜め方向に隣
接する４画素の信号電荷の加算と、垂直方向に隣接する
４画素の信号電荷の加算とを交互に行っているので、
Ｓ’（ｏｄｄ）およびＳ’（ｅｖｅｎ）が繰り返された
色差線順次信号となっている。これにより、ビデオカメ
ラ等で用いられているカラー信号処理を行うことが出来
る。
【００５２】本実施形態により、固体撮像素子７が１回
の撮影動作で出力可能な垂直方向の画素数より垂直方向
の画素数が少ない画像表示装置１０を組み合わせた場合
の固体撮像装置においても、固体撮像素子７から所定の
行の画素の信号を間引いて読み出すことが可能で、か
つ、間引いて読み出された信号からもカラーの映像信号
を形成することのできる色フィルタアレイを備えた固体
撮像装置が実現でき、さらに、図４０に示した画像メモ
リ１２や特別な垂直間引き手段を使わずに画像表示装置
１０の表示速度に同期して、撮影画面の表示が可能であ
ることがわかる。
【００５３】また、本実施形態においては、斜め方向あ
るいは垂直方向に、合わせて４画素分の信号電荷を加算
しているので、第１の実施形態と比べて画像信号の信号
レベルを２倍に増大させることができるため、暗時撮影
時においても良好な画像表示が実現可能であることがわ
かる。
【００５４】さらに、図１９および図２１において、垂
直転送電極のうち、それぞれ、Ｖ７およびＶ５に読み出
しパルスを加えて、（４ｍ＋１）行および（４ｍ＋２）
行の信号電荷をそれぞれ対応する垂直転送電極Ｖ７およ
びＶ５に読み出し、加算して出力する動作を行い、本実
施形態の動作と組み合わせると、インタレース動作で表
示の出来る画像表示装置にも対応出来るという効果もあ
る。
【００５５】（第３の実施形態）図２、図４乃至図１
７、図３７および図３８を参照して、第３の実施形態に
ついて説明する。図２、および、図１７については、第
１の実施形態と同じなので説明は省略する。
【００５６】図３７は、本実施形態におけるインターラ
イン型固体撮像素子の概略構成を示した図であり、１が
画素、２が垂直電荷転送素子、３が水平電荷転送素子、
４が出力部、５が信号出力端子となっている。画素１で
光電変換された信号電荷は、読み出しパルスにより垂直
電荷転送素子２に送られる。本実施形態の垂直電荷転送
素子２は、１画素２電極の配置で２画素４電極を構成
し、４相パルスで駆動される。また、１相目および３相
目の駆動パルスが加わる電極を一つ置きに分け、それぞ
れ、Ｖ１ＡおよびＶ１Ｂ、Ｖ３ＡおよびＶ３Ｂとして、
別々に駆動パルスを加えることが出来るような構成にな
っている。そして、垂直電荷転送素子２に読み出された
信号電荷は、それぞれ、電極Ｖ１Ａ，Ｖ１Ｂ，Ｖ２，Ｖ
３Ａ，Ｖ３ＢおよびＶ４に加えられる４相駆動パルスφ
Ｖ１Ａ，φＶ１Ｂ，φＶ２，φＶ３Ａ，φＶ３Ｂおよび
φＶ４により水平電荷転送素子３の方向へ順に転送され
る。水平電荷転送素子３は、垂直電荷転送素子２から転
送されて来た１行分の信号電荷を、それぞれ、電極Ｈ１
およびＨ２に加えられる２相駆動パルスφＨ１およびφ
Ｈ２により出力部４に転送し、信号電荷は出力部４で電
圧に変換され、信号出力端子５より出力される。さら
に、画素１で光電変換された信号電荷を垂直電荷転送素
子２に読み出すパルスは、垂直電荷転送電極と読み出し
電極を兼ねているＶ１Ａ，Ｖ１Ｂ，Ｖ３ＡおよびＶ３Ｂ
に印加している。これにより、４行分の画素から所定の
２行分の画素を読み出ことを可能にしている。
【００５７】図３８は、本実施形態における固体撮像素
子を模式的に示したもので、画素１には、図２に示した
色フィルタアレイを配置している。
【００５８】垂直電荷転送素子２は、それぞれ、４相駆
動パルスφＶ１Ａ，φＶ１Ｂ，φＶ２，φＶ３Ａ，φＶ
３ＢおよびφＶ４が印加される転送電極を電極Ｖ１Ａ，
Ｖ１Ｂ，Ｖ２，Ｖ３Ａ，Ｖ３ＢおよびＶ４で示し、水平
電荷転送素子３は、それぞれ、２相駆動パルスφＨ１お
よびφＨ２が印加される転送電極を電極Ｈ１およびＨ２
で示している。ここで、垂直電荷転送素子２の転送方向
は、下方向、水平電荷転送素子３の転送方向は、左方向
である。
【００５９】図４乃至図１６を参照して、本実施形態の
動作を説明する。第１の実施形態と同じく、図４乃至図
１６は、各色フィルタに対応した画素１に蓄積した信号
電荷を読み出す方法を示したもので、ｎを４として、４
行分の画素に対して、所定の２行分の画素を読み出し、
加算して１行分の信号として出力する。色フィルタ、垂
直転送電極および水平転送電極は、図３８の配置となっ
ている。
【００６０】さらに、本実施例では、４行分の画素のう
ち３行目および４行目を読み出すため、ｍを０以上の整
数として、それぞれ、（４ｍ＋３）行目および（４ｍ＋
４）行目と表現する。
【００６１】図４は、各色フィルタに対応した信号電荷
が各画素１に蓄積している状態を表す。まず、図５のよ
うに、垂直転送電極のうち、Ｖ３Ａに読み出しパルスを
加えて、Ｙｅ・Ｃｙ信号である（４ｍ＋３）行目の信号
電荷をそれぞれ対応する垂直転送電極Ｖ３Ａに読み出
し、図６のように、読み出したＹｅ・Ｃｙ信号を垂直転
送電極Ｖ１Ｂまで転送する。次に、図７のように、垂直
転送電極のうち、Ｖ１Ａに読み出しパルスを加えて、Ｇ
・Ｍｇ信号である（４ｍ＋４）行目の信号電荷をそれぞ
れ対応する垂直転送電極Ｖ１Ａに読み出す。ここで、図
８のように、読み出さなかった（４ｍ＋１）行目および
（４ｍ＋２）行目の信号電荷を掃き出す。信号電荷の掃
き出しは、基板に掃き出す方法などがある。この時か
ら、画素１においては、光電変換による信号電荷の蓄積
が始まるが、本実施例の説明では、図示しない。
【００６２】そして、図９のように、ちょうど２画素４
電極分、垂直転送を行う。すると、Ｙｅ・Ｃｙの信号電
荷が、水平電荷転送素子３に転送される。ここで、図１
０のように、水平方向に１画素分だけ転送を行い、信号
電荷の順番をＣｙ・Ｙｅとする。
【００６３】次に、図１１のように、２画素４電極分、
垂直転送を行い、Ｇ・Ｍｇの信号電荷を、水平電荷転送
素子３に転送し、それぞれ、ＣｙとＧの加算、および、
ＹｅとＭｇの加算を行う。この動作により、斜め方向に
隣接した画素の信号が加算されたことになる。図１２
は、水平電荷転送素子３に転送パルスを加えることによ
り、加算された信号電荷が出力された後を示している。
この時、出力された信号をＳ（ｏｄｄ）とすると、Ｓ
（ｏｄｄ）は、（Ｃｙ＋Ｇ）および（Ｙｅ＋Ｍｇ）がこ
の順番で繰り返されたものとなる。
【００６４】その後、図１３のように、２画素４電極
分、垂直転送を行い、Ｙｅ・Ｃｙの信号電荷を、水平電
荷転送素子３に転送する。次に、図１４のように、２画
素４電極分、垂直転送を行い、Ｇ・Ｍｇの信号電荷を、
水平電荷転送素子３に転送し、それぞれ、ＹｅとＧの加
算、および、ＣｙとＭｇの加算を行う。この動作によ
り、垂直方向に隣接した画素の信号が加算されたことに
なる。
【００６５】ここで、図１５のように、水平方向に１画
素分だけ転送を行い、信号電荷の順番を（Ｃｙ＋Ｍｇ）
・（Ｙｅ＋Ｇ）とする。図１６は、水平電荷転送素子３
に転送パルスを加えることにより、加算された信号電荷
が出力された後を示している。この時、出力された信号
をＳ（ｅｖｅｎ）とすると、Ｓ（ｅｖｅｎ）は、（Ｃｙ
＋Ｍｇ）および（Ｙｅ＋Ｇ）がこの順番で繰り返された
ものとなる。さらに、この時、Ｓ（ｏｄｄ）およびＳ
（ｅｖｅｎ）は、色差線順次信号となっている。図１５
において、水平方向に１画素分だけ転送を行ったのは、
Ｓ（ｏｄｄ）およびＳ（ｅｖｅｎ）のタイミングを合わ
せるためである。
【００６６】これ以後、図９から図１６までを繰り返す
ことで、４行分の画素に対して、２行分の画素を読み出
し、加算して１行分に相当する信号を出力することが出
来る。さらに、その信号は、斜め方向に隣接する２画素
の信号電荷の加算と、垂直方向に隣接する２画素の信号
電荷の加算とを交互に行っているので、Ｓ（ｏｄｄ）お
よびＳ（ｅｖｅｎ）が繰り返された色差線順次信号とな
る。これにより、ビデオカメラ等で用いられているカラ
ー信号処理を行うことが出来る。
【００６７】本実施形態により、固体撮像素子７が１回
の撮影動作で出力可能な垂直方向の画素数より垂直方向
の画素数が少ない画像表示装置１０を組み合わせた場合
の固体撮像装置においても、固体撮像素子７から所定の
行の画素の信号を間引いて読み出すことが可能で、か
つ、間引いて読み出された信号からもカラーの映像信号
を形成することのできる色フィルタアレイを備えた固体
撮像装置が実現でき、さらに、図４０に示した画像メモ
リ１２や特別な垂直間引き手段を使わずに画像表示装置
１０の表示速度に同期して、撮影画面の表示が可能であ
ることがわかる。
【００６８】また、固体撮像素子７において、垂直電荷
転送素子２の駆動パルスを４相とし、画素１で光電変換
された信号電荷を垂直電荷転送素子２に読み出す電極を
Ｖ１Ａ，Ｖ１Ｂ，Ｖ３ＡおよびＶ３Ｂの４電極に分けた
４相６電極構成にしているので、電極を減らした固体撮
像素子にも対応できることがわかる。
【００６９】さらに、図５および図７において、垂直転
送電極のうち、それぞれ、Ｖ３ＢおよびＶ１Ｂに読み出
しパルスを加えて、（４ｍ＋１）行および（４ｍ＋２）
行の信号電荷をそれぞれ対応する垂直転送電極Ｖ３Ｂお
よびＶ１Ｂに読み出し、加算して出力する動作を行い、
本実施形態の動作と組み合わせると、インタレース動作
で表示の出来る画像表示装置にも対応出来るという効果
もある。
【００７０】（第４の実施形態）図２、図１７、図１８
乃至図３８を参照して、第４の実施形態について説明す
る。図２、図１７、図３７および図３８については、第
３の実施形態と同じなので説明は省略する。
【００７１】図１８乃至図３６を参照して、本実施形態
の動作について説明する。
【００７２】第３の実施形態と同じく、図１８乃至図３
６は、各色フィルタに対応した画素１に蓄積した信号電
荷を読み出す方法を示したもので、ｎを４として、４行
分の画素に対して、所定の２行分の画素を読み出し、読
み出した２行分の画素の組２組分をさらに加算して、１
行分の信号として出力する。色フィルタ、垂直転送電極
および水平転送電極は、図３８の配置となっている。
【００７３】さらに、本実施形態では、４行分の画素の
うち３行目および４行目を読み出すため、ｍを０以上の
整数として、それぞれ、（４ｍ＋３）行目および（４ｍ
＋４）行目と表現する。
【００７４】図１８は、各色フィルタに対応した信号電
荷が各画素１に蓄積している状態を表す。まず、図１９
のように、垂直転送電極のうち、Ｖ３Ａに読み出しパル
スを加えて、Ｙｅ・Ｃｙ信号である（４ｍ＋３）行目の
信号電荷をそれぞれ対応する垂直転送電極Ｖ３Ａに読み
出し、図２０のように、読み出したＹｅ・Ｃｙ信号を垂
直転送電極Ｖ１Ｂまで転送する。
【００７５】次に、図２１のように、垂直転送電極のう
ち、Ｖ１Ａに読み出しパルスを加えて、Ｇ・Ｍｇ信号で
ある（４ｍ＋４）行目の信号電荷をそれぞれ対応する垂
直転送電極Ｖ１Ａに読み出す。ここで、図２２のよう
に、読み出さなかった（４ｍ＋１）行目および（４ｍ＋
２）行目の信号電荷を掃き出す。信号電荷の掃き出し
は、基板に掃き出す方法などがある。この時から、画素
１においては、光電変換による信号電荷の蓄積が始まる
が、本実施形態の説明では、図示しない。
【００７６】そして、図２３のように、ちょうど２画素
４電極分、垂直転送を行う。すると、Ｙｅ・Ｃｙの信号
電荷が、水平電荷転送素子３に転送される。ここで、図
２４のように、水平方向に１画素分だけ転送を行い、信
号電荷の順番をＣｙ・Ｙｅとする。
【００７７】次に、図２５のように、２画素４電極分、
垂直転送を行い、Ｇ・Ｍｇの信号電荷を、水平電荷転送
素子３に転送し、それぞれ、ＣｙとＧの加算、および、
ＹｅとＭｇの加算を行う。この動作により、斜め方向に
隣接した２画素の信号が加算されたことになる。
【００７８】ここで、図２６のように、水平方向に１画
素分だけ転送を行い、信号電荷の順番を（Ｙｅ＋Ｍｇ）
・（Ｃｙ＋Ｇ）とする。そして、図２７のように、２画
素４電極分、垂直転送を行い、Ｙｅ・Ｃｙの信号電荷
を、水平電荷転送素子３に転送し、それぞれ、（Ｙｅ＋
Ｍｇ）とＹｅの加算、および、（Ｃｙ＋Ｇ）とＣｙの加
算を行う。この動作により、斜め方向に隣接した３画素
の信号が加算されたことになる。
【００７９】ここで、図２８のように、水平方向に１画
素分だけ転送を行い、信号電荷の順番を（Ｃｙ＋Ｇ＋Ｃ
ｙ）・（Ｙｅ＋Ｍｇ＋Ｙｅ）とする。さらに、図２９の
ように、２画素４電極分、垂直転送を行い、Ｇ・Ｍｇの
信号電荷を、水平電荷転送素子３に転送し、それぞれ、
（Ｃｙ＋Ｇ＋Ｃｙ）とＧの加算、および、（Ｙｅ＋Ｍｇ
＋Ｙｅ）とＭｇの加算を行う。この動作により、斜め方
向に隣接した４画素の信号が加算されたことになる。
【００８０】図３０は、水平電荷転送素子３に転送パル
スを加えることにより、加算された信号電荷が出力され
た後を示している。この時、出力された信号をＳ’（ｏ
ｄｄ）とすると、Ｓ’（ｏｄｄ）は、２倍の（Ｃｙ＋
Ｇ）および２倍の（Ｙｅ＋Ｍｇ）がこの順番で繰り返さ
れたものとなる。
【００８１】その後、図３１、図３２、図３３および図
３４のように、繰り返し、２画素４電極分、垂直転送を
行い、水平電荷転送素子３において、Ｙｅ，Ｇ，Ｙｅお
よびＧの加算、および、Ｃｙ，Ｍｇ，ＣｙおよびＭｇの
加算を行う。この動作により、垂直方向に隣接した４画
素の信号が加算されたことになる。
【００８２】ここで、図３５のように、水平方向に１画
素分だけ転送を行い、信号電荷の順番を（Ｃｙ＋Ｍｇ＋
Ｃｙ＋Ｍｇ）・（Ｙｅ＋Ｇ＋Ｙｅ＋Ｇ）とする。図３６
は、水平電荷転送素子３に転送パルスを加えることによ
り、加算された信号電荷が出力された後を示している。
この時、出力された信号をＳ’（ｅｖｅｎ）とすると、
Ｓ’（ｅｖｅｎ）は、２倍の（Ｃｙ＋Ｍｇ）および２倍
の（Ｙｅ＋Ｇ）がこの順番で繰り返されたものとなる。
さらに、この時、Ｓ’（ｏｄｄ）およびＳ’（ｅｖｅ
ｎ）は、色差線順次信号となっている。図３５におい
て、水平方向に１画素分だけ転送を行ったのは、Ｓ’
（ｏｄｄ）およびＳ’（ｅｖｅｎ）のタイミングを合わ
せるためである。
【００８３】これ以後、図２３から図３６までを繰り返
すことで、４行分の画素に対して、２行分の画素を読み
出し、読み出した２行分の画素の組２組分をさらに加算
して、１行分に相当する信号を出力することが出来る。
さらに、その信号は、斜め方向に隣接する４画素の信号
電荷の加算と、垂直方向に隣接する４画素の信号電荷の
加算とを交互に行っているので、Ｓ’（ｏｄｄ）および
Ｓ’（ｅｖｅｎ）が繰り返された色差線順次信号となっ
ている。これにより、ビデオカメラ等で用いられている
カラー信号処理を行うことが出来る。
【００８４】本実施形態により、固体撮像素子７が１回
の撮影動作で出力可能な垂直方向の画素数よりも垂直方
向の画素数が少ない画像表示装置１０を組み合わせた場
合の固体撮像装置においても、固体撮像素子７から所定
の行の画素の信号を間引いて読み出すことが可能で、か
つ、間引いて読み出された信号からもカラーの映像信号
を形成することのできる色フィルタアレイを備えた固体
撮像装置が実現でき、さらに、図４０に示した画像メモ
リ１２や特別な垂直間引き手段を使わずに画像表示装置
１０の表示速度に同期して、撮影画面の表示が可能であ
ることがわかる。
【００８５】また、本実施形態においては、斜め方向あ
るいは垂直方向に、合わせて４画素分の信号電荷を加算
しているので、第３の実施形態と比べて画像信号の信号
レベルを２倍に増大させることができるため、暗時撮影
時においても良好な画像表示が実現可能であることがわ
かる。
【００８６】そして、固体撮像素子７において、垂直電
荷転送素子２の駆動パルスを４相とし、画素１で光電変
換された信号電荷を垂直電荷転送素子２に読み出す電極
をＶ１Ａ，Ｖ１Ｂ，Ｖ３ＡおよびＶ３Ｂの４電極に分け
た４相６電極構成にしているので、電極を減らした固体
撮像素子にも対応できることがわかる。
【００８７】さらに、図１９および図２１において、垂
直転送電極のうち、それぞれ、Ｖ３ＢおよびＶ１Ｂに読
み出しパルスを加えて、（４ｍ＋１）行および（４ｍ＋
２）行の信号電荷をそれぞれ対応する垂直転送電極Ｖ３
ＢおよびＶ１Ｂに読み出し、加算して出力する動作を行
い、本実施形態の動作と組み合わせると、インタレース
動作で表示の出来る画像表示装置にも対応出来るという
効果もある。
【００８８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、固
体撮像素子が１回の撮影動作で出力可能な垂直方向の画
素数より垂直方向の画素数が少ない画像表示装置を組み
合わせた固体撮像装置において、１回の撮影動作で読み
出すことのできる全画素数の信号を固体撮像素子内で間
引き、あるいは、加算して出力することが出来るので、
画像メモリや特別な垂直間引き手段を使わずに画像表示
装置の表示速度に同期した撮影画面の表示が実現でき
る。さらに、固体撮像素子と画像表示装置との同期をと
るための画像メモリや垂直間引き手段が必要なくなり、
回路構成が簡単になるとともに、回路規模の縮小が可能
となるため、装置の小型化やコストの低減が実現でき
る。
【００８９】また、固体撮像素子から出力される信号
は、色差線順次信号となっているので、ビデオカメラ等
で用いられているカラー信号処理を行うことが出来る。
【００９０】さらに、４画素分の信号電荷を加算するこ
とにより、暗時撮影時においても良好な画像表示が実現
可能である。
【００９１】
【図面の簡単な説明】
【図１】第１および第２の実施形態における固体撮像素
子の概略構成を示す図である。
【図２】色フィルタアレイを示す図である。
【図３】第１および第２の実施形態における固体撮像素
子を模式的に示した図である。
【図４】第１および第３の実施形態における固体撮像素
子の読み出し動作を示す図である。
【図５】第１および第３の実施形態における固体撮像素
子の読み出し動作を示す図である。
【図６】第１および第３の実施形態における固体撮像素
子の読み出し動作を示す図である。
【図７】第１および第３の実施形態における固体撮像素
子の読み出し動作を示す図である。
【図８】第１および第３の実施形態における固体撮像素
子の読み出し動作を示す図である。
【図９】第１および第３の実施形態における固体撮像素
子の読み出し動作を示す図である。
【図１０】第１および第３の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図１１】第１および第３の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図１２】第１および第３の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図１３】第１および第３の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図１４】第１および第３の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図１５】第１および第３の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図１６】第１および第３の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図１７】固体撮像装置のブロック図である。
【図１８】第２および第４の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図１９】第２および第４の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図２０】第２および第４の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図２１】第２および第４の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図２２】第２および第４の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図２３】第２および第４の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図２４】第２および第４の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図２５】第２および第４の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図２６】第２および第４の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図２７】第２および第４の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図２８】第２および第４の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図２９】第２および第４の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図３０】第２および第４の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図３１】第２および第４の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図３２】第２および第４の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図３３】第２および第４の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図３４】第２および第４の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図３５】第２および第４の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図３６】第２および第４の実施形態における固体撮像
素子の読み出し動作を示す図である。
【図３７】第３および第４の実施形態における固体撮像
素子の概略構成を示す図である。
【図３８】第３および第４の実施形態における固体撮像
素子を模式的に示した図である。
【図３９】従来技術による固体撮像素子の概略構成を示
す図である。
【図４０】従来技術による固体撮像装置を示す図であ
る。
【符号の説明】
１ 画素 ２ 垂直電荷転送素子 ３ 水平電荷転送素子 ４ 出力部 ５ 信号出力端子 ７ 固体撮像素子 ８ 駆動回路 ９ 信号処理回路 １０ 画像表示装置 １１ 同期制御回路 １２ 画像メモリ φＶ１，Ｖ１Ａ，Ｖ１Ｂ，φＶ２，φＶ３，Ｖ３Ａ，Ｖ
３Ｂ，φＶ４，φＶ５，φＶ６，φＶ７，φＶ８ 垂直
電荷転送素子の駆動パルス φＨ１，φＨ２ 水平電荷転送素子の駆動パルス

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 色フィルタアレイと前記色フィルタアレ
    イを介して被写体を撮像する固体撮像素子を備えた固体
    撮像装置における電荷読み出し方法において、 ｎを３以上の整数として、前記固体撮像素子のｎ水平列
    毎に所定の２水平列分の画素の信号を読み出し、該２水
    平列分の信号において、斜め方向に隣接する２画素の信
    号の加算と、垂直方向に隣接する２画素の信号の加算と
    を交互に行い、 前記２水平列分の信号が、第１の色フィルタに対応する
    画素の信号と第２の色フィルタに対応する画素の信号を
    水平方向に繰り返す水平列と、第３の色フィルタに対応
    する画素の信号と第４の色フィルタに対応する画素の信
    号を水平方向に繰り返す水平列からなることを特徴とす
    る固体撮像装置における電荷読み出し方法。
  2. 【請求項２】 前記色フィルタアレイは、第１の色フィ
    ルタと第２の色フィルタを水平方向に繰り返す第１の水
    平列と、第３の色フィルタと第４の色フィルタを水平方
    向に繰り返す第２の水平列と、前記第１の水平列および
    前記第２の水平列の色フィルタ配列と同じ色フィルタ配
    列を繰り返す第３の水平列以降の水平列とを備えている
    ことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置におけ
    る電荷読み出し方法。
  3. 【請求項３】 前記色フィルタアレイは、奇数水平列
    が、第１の色フィルタと第２の色フィルタを水平方向に
    繰り返す第１の水平列、あるいは、第２の色フィルタと
    第１の色フィルタを水平方向に繰り返す第３の水平列か
    らなり、偶数水平列が、第３の色フィルタと第４の色フ
    ィルタを水平方向に繰り返す第２の水平列、あるいは、
    第４の色フィルタと第３の色フィルタを水平方向に繰り
    返す第４の水平列からなることを特徴とする請求項１に
    記載の固体撮像装置における電荷読み出し方法。
  4. 【請求項４】 前記色フィルタアレイは、４つの異なる
    分光特性を持つ色フィルタを有することを特徴とする請
    求項２又は３に記載の固体撮像装置における電荷読み出
    し方法。
  5. 【請求項５】 色フィルタアレイと前記色フィルタアレ
    イを介して被写体を撮像する固体撮像素子を備えた固体
    撮像装置における電荷読み出し方法において、 ｎを３以上の整数として、前記固体撮像素子のｎ水平列
    毎に所定の２水平列分の画素の信号を読み出し、該２水
    平列分の信号の組を２組、合計４水平列分において、斜
    め方向に隣接する４画素の信号の加算と、垂直方向に隣
    接する４画素の信号の加算とを交互に行うことを特徴と
    する固体撮像装置における電荷読み出し方法。
  6. 【請求項６】 前記２水平列分の信号が、第１の色フィ
    ルタに対応する画素の信号と第２の色フィルタに対応す
    る画素の信号を水平方向に繰り返す水平列と、第３の色
    フィルタに対応する画素の信号と第４の色フィルタに対
    応する画素の信号を水平方向に繰り返す水平列からなる
    ことを特徴とする請求項５に記載の固体撮像装置におけ
    る電荷読み出し方法。
  7. 【請求項７】 前記色フィルタアレイは、第１の色フィ
    ルタと第２の色フィルタを水平方向に繰り返す第１の水
    平列と、第３の色フィルタと第４の色フィルタを水平方
    向に繰り返す第２の水平列と、前記第１の水平列および
    前記第２の水平列の色フィルタ配列と同じ色フィルタ配
    列を繰り返す第３の水平列以降の水平列とを備えている
    ことを特徴とする請求項６に記載の固体撮像装置におけ
    る電荷読み出し方法。
  8. 【請求項８】 前記色フィルタアレイは、奇数水平列
    が、第１の色フィルタと第２の色フィルタを水平方向に
    繰り返す第１の水平列、あるいは、第２の色フィルタと
    第１の色フィルタを水平方向に繰り返す第３の水平列か
    らなり、偶数水平列が、第３の色フィルタと第４の色フ
    ィルタを水平方向に繰り返す第２の水平列、あるいは、
    第４の色フィルタと第３の色フィルタを水平方向に繰り
    返す第４の水平列からなることを特徴とする請求項６に
    記載の固体撮像装置における電荷読み出し方法。
  9. 【請求項９】 前記色フィルタアレイは、４つの異なる
    分光特性を持つ色フィルタを有することを特徴とする請
    求項７又は８に記載の固体撮像装置における電荷読み出
    し方法。
  10. 【請求項１０】 色フィルタアレイと、 該色フィルタアレイを介して被写体を撮像する固体撮像
    素子と、 ｎを３以上の整数として、前記固体撮像素子のｎ水平列
    毎に所定の２水平列分の画素の信号を読み出し、該２水
    平列分の信号において、斜め方向に隣接する２画素の信
    号の加算と、垂直方向に隣接する２画素の信号の加算と
    を交互に行い、前記２水平列分の信号が、第１の色フィ
    ルタに対応する画素の信号と第２の色フィルタに対応す
    る画素の信号を水平方向に繰り返す水平列と、第３の色
    フィルタに対応する画素の信号と第４の色フィルタに対
    応する画素の信号を水平方向に繰り返す水平列からなる
    ように前記固体撮像素子を制御する制御手段と、 を具備することを特徴とする固体撮像装置。
  11. 【請求項１１】 前記色フィルタアレイは、第１の色フ
    ィルタと第２の色フィルタを水平方向に繰り返す第１の
    水平列と、第３の色フィルタと第４の色フィルタを水平
    方向に繰り返す第２の水平列と、前記第１の水平列およ
    び前記第２の水平列の色フィルタ配列と同じ色フィルタ
    配列を繰り返す第３の水平列以降の水平列とを備えてい
    ることを特徴とする請求項１０に記載の固体撮像装置。
  12. 【請求項１２】 前記色フィルタアレイは、奇数水平列
    が、第１の色フィルタと第２の色フィルタを水平方向に
    繰り返す第１の水平列、あるいは、第２の色フィルタと
    第１の色フィルタを水平方向に繰り返す第３の水平列か
    らなり、偶数水平列が、第３の色フィルタと第４の色フ
    ィルタを水平方向に繰り返す第２の水平列、あるいは、
    第４の色フィルタと第３の色フィルタを水平方向に繰り
    返す第４の水平列からなることを特徴とする請求項１０
    に記載の固体撮像装置。
  13. 【請求項１３】 前記色フィルタアレイは、４つの異な
    る分光特性を持つ色フィルタを有することを特徴とする
    請求項１１又は１２に記載の固体撮像装置。
  14. 【請求項１４】 色フィルタアレイと、 該色フィルタアレイを介して被写体を撮像する固体撮像
    素子と、 ｎを３以上の整数として、前記固体撮像素子のｎ水平列
    毎に所定の２水平列分の画素の信号を読み出し、該２水
    平列分の信号の組を２組、合計４水平列分において、斜
    め方向に隣接する４画素の信号の加算と、垂直方向に隣
    接する４画素の信号の加算とを交互に行うように前記固
    体撮像素子を制御する制御手段と、 を具備することを特徴とする固体撮像装置。
  15. 【請求項１５】 前記２水平列分の信号が、第１の色フ
    ィルタに対応する画素の信号と第２の色フィルタに対応
    する画素の信号を水平方向に繰り返す水平列と、第３の
    色フィルタに対応する画素の信号と第４の色フィルタに
    対応する画素の信号を水平方向に繰り返す水平列からな
    ることを特徴とする請求項１４に記載の固体撮像装置。
  16. 【請求項１６】 前記色フィルタアレイは、第１の色フ
    ィルタと第２の色フィルタを水平方向に繰り返す第１の
    水平列と、第３の色フィルタと第４の色フィルタを水平
    方向に繰り返す第２の水平列と、前記第１の水平列およ
    び前記第２の水平列の色フィルタ配列と同じ色フィルタ
    配列を繰り返す第３の水平列以降の水平列とを備えてい
    ることを特徴とする請求項１５に記載の固体撮像装置。
  17. 【請求項１７】 前記色フィルタアレイは、奇数水平列
    が、第１の色フィルタと第２の色フィルタを水平方向に
    繰り返す第１の水平列、あるいは、第２の色フィルタと
    第１の色フィルタを水平方向に繰り返す第３の水平列か
    らなり、偶数水平列が、第３の色フィルタと第４の色フ
    ィルタを水平方向に繰り返す第２の水平列、あるいは、
    第４の色フィルタと第３の色フィルタを水平方向に繰り
    返す第４の水平列からなることを特徴とする請求項１４
    に記載の固体撮像装置。
  18. 【請求項１８】 前記色フィルタアレイは、４つの異な
    る分光特性を持つ色フィルタを有することを特徴とする
    請求項１６又は１７に記載の固体撮像装置。
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