JPH11243553A

JPH11243553A - カラー撮像装置、画像信号読み出し方法、撮像素子、画像処理装置、画像処理システム、及び記憶媒体

Info

Publication number: JPH11243553A
Application number: JP10212434A
Authority: JP
Inventors: Toshitake Ueno; 勇武上野; Katsuto Sakurai; 克仁桜井; Katsuhisa Ogawa; 勝久小川; Toru Koizumi; 徹小泉; Tetsunobu Kouchi; 哲伸光地; 拓己 ▲樋▼山; Takumi Hiyama; Shigetoshi Sugawa; 成利須川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1998-07-28
Publication date: 1999-09-07
Anticipated expiration: 2018-07-28
Also published as: EP0926901A2; DE69833738D1; JP4377976B2; US6757016B1; KR100307471B1; CN1234680A; EP0926901B1; EP0926901A3; CN1161962C; KR19990063505A

Abstract

(57)【要約】【課題】水平方向と垂直方向共に解像度が高い画像信
号を得る単板カラー撮像装置を提供する。【解決手段】カラー撮像装置で用いる色フィルタアレ
イのフィルタ配列を、Ｎ行×Ｎ列（４行×４列）の周期
単位の中で、同一行のフィルタの色は全て異なり、同一
列のフィルタの色も全て異なるように構成する。これに
より、所定の画素ブロック単位で、該画素ブロックの画
素信号を用いて輝度信号及び色差信号を得る際に、どの
画素ブロックからも輝度信号及び色差信号を得るために
必要な画素信号が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、色フィルタアレイ
を介して撮像素子に入射した被写体光から該被写体のカ
ラー画像信号を生成するカラー撮像装置や撮像素子、及
びそのカラー撮像装置や撮像素子から画像信号を読み出
す画像信号読み出し方法、それを用いた画像処理装置、
画像処理システム、及び該読み出し方法を実施するため
の処理ステップをコンピュータが読出可能に格納した記
憶媒体にに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、撮像素子（個体撮像素子：Ｃ
ＣＤ等、以下、単に「撮像素子」と言う）よりカラー画
像信号を生成するカラー撮像装置がある。このカラー撮
像装置では、被写体光が色フィルタ（フィルタアレイ）
を介して、撮像素子における複数のホトダイオード（以
下、「画素」又は「光検出素子」とも言う）が配列され
てなる受光面に入射されるようになされている。色フィ
ルタの種類としては、原色フィルタと補色フィルタがあ
る。原色フィルタは、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、
及びブルー（Ｂ）の３原色の色フィルタが、受光面上の
各画素に対応して、所定の順で配列された構成としてい
る。補色フィルタも同様に、シアン（Ｃｙ）、イエロ
（Ｙｅ）、マゼンタ（Ｍｇ）、グリーン（Ｇ）の補色系
の４色の色フィルタが所定の順で配列された構成として
いる。

【０００３】ここで、撮像素子に対して用いる色フィル
タを、その一例として上記の補色フィルタとし、該撮像
素子で得られる信号、及び該信号を用いての処理等につ
いて、以下説明する。

【０００４】まず、補色フィルタにおいて、シアンの色
フィルタは、可視光範囲において赤色光のみを遮断し、
イエロの色フィルタは、可視光範囲において青色光のも
を遮断するようになされている。また、マゼンタの色フ
ィルタは、可視光範囲において緑色光のみを遮断し、グ
リーンの色フィルタは緑色光のみを透過するようになさ
れている。尚、これらの各色フィルタの配列については
後述する。

【０００５】したがって、このような補色フィルタを介
した被写体光が入射される撮像素子では、シアンの色フ
ィルタを介した光が入射される画素の受光量に対応した
画素信号Ｃｙ、イエロの色フィルタを介した光が入射さ
れる画素の受光量に対応した画素信号Ｙｅ、マゼンタの
色フィルタを介した光が入射される画素の受光量に対応
した画素信号Ｍｇ、及びグリーンの色フィルタを介した
光が入射される画素の受光量に対応した画素信号Ｇが得
られる。

【０００６】上述のようにして撮像素子で得られた画素
信号Ｃｙ，Ｙｅ，Ｍｇ，Ｇは、例えば、ディジタルスチ
ルカメラにおけるアイリスやホワイトバランスの調整や
オートフォーカス検出用の信号、或いは画像処理装置に
おける圧縮処理や伸張処理等に用いられるが、輝度信号
Ｙ及び色差信号ＣＢ，ＣＲのかたちで用いられる。輝度
信号Ｙ、及び色差信号ＣＢ，ＣＲは、画素信号Ｃｙ，Ｙ
ｅ，Ｍｇ，Ｇを持って、次の式（１）〜（３）により表
される。Ｙ＝Ｙｅ＋Ｇ＋Ｃｙ＋Ｍｇ・・・（１）ＣＢ＝（Ｇ＋Ｙｅ）一（Ｍｇ＋Ｃｙ）・・・（２）ＣＲ＝（Ｃｙ＋Ｇ）一（Ｙｅ＋Ｍｇ）・・・（３）

【０００７】そこで、図２３及び図２４は、撮像素子に
対して用いられる補色フィルタでの色フィルタの配列パ
ターンの一例を示したものである。上記図２３に示すパ
ターンの補色フィルタは、水平方向（図中Ｃ１，Ｃ２，
Ｃ３，・・・の方向）に２画素、垂直方向（図中Ｌ１，
Ｌ２，Ｌ３，・・・の方向）に４画素の周期性を持つよ
うに、色フィルタが配列されたものである。一方、上記
図２４に示すパターンの補色フィルタは、水平方向に２
画素、垂直方向に８画素の周期性を持つように、色フィ
ルタが配列されたものである。何れの補色フィルタを用
いた場合でも、輝度信号Ｙは、水平方向に２画素、垂直
方向に２画素の４（２×２）画素ブロック内の画素から
の画素信号Ｃｙ，Ｙ，Ｍｇ，Ｇ（上記図２３及び図２４
中斜線部分参照）を用いた上記式（１）の演算を行うこ
とにより得られる。色差信号ＣＢ，ＣＲについても同様
に各々、２×２画素ブロック内の画素からの画素信号Ｃ
ｙ，Ｙ，Ｍｇ，Ｇを用いた上記式（２）、（３）の演算
を行うことにより得られる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
２３や図２４に示したような色フィルタを介して被写体
光が入射される従来の撮像素子を、例えば、ディジタル
スチルカメラに使用した場合、次のような問題があっ
た。

【０００９】（１）ディジタルスチルカメラでは、シャ
ッターが押される前に、解像度を犠牲にして、撮像素子
で得られる画素信号（ここでは、上述の画素信号Ｃｙ，
Ｙｅ，Ｍｇ，Ｇ）を高速に読み出し（高速読み出しモー
ド）、その読出信号を基に、液晶ファインダで画面表示
したり、アイリスの調整やホワイトバランスの調整等を
行う。

【００１０】しかしながら、上記図２４に示した色フィ
ルタが撮像素子に対して用いられた場合には、高速読み
出しモードで撮像素子の画素信号を読み出して、それを
基にホワイトバランスの調整を行うことができるが、上
記図２３に示した色フィルタが撮像素子に対して用いら
れた場合、垂直方向に１画素毎に間引いて画素信号を読
み出すことで、解像度を犠牲にして、高速読み出しを行
うと、画素信号Ｃｙと画素信号Ｙｅのみしか得られず、
すなわちシアンとイエロの２色についての画素信号しか
得られず、ホワイトバランスを調整することができなか
った。

【００１１】（２）最近ではＣＣＤ等の撮像素子におい
て、信号読出方法を工夫して、素子内の受光面で被写体
光を受光し、該受光面において垂直方向に隣接する２つ
の画素の画素信号を加算した後に、その加算信号を素子
内の転送部に転送して出力するようになされているもの
もある。したがって、撮像素子から出力される信号は、
２つの画素信号がペアを組んだ状態で出力される。

【００１２】具体的には例えば、上記図２３に示した色
フィルタが撮像素子に対して用いられた場合、先ず、行
Ｌ１，Ｌ２について、（Ｃ１，Ｌ１）に位置する画素の
画素信号Ｃｙと、（Ｃ１，Ｌ２）に位置する画素の画素
信号Ｍｇとのペアが出力された後に、（Ｃ２，Ｌ１）に
位置する画素の画素信号Ｙｅと、（Ｃ２，Ｌ２）に位置
する画素の画素信号Ｇとのペアが出力される。以降同様
にして順次出力がなされ、該行Ｌ１，Ｌ２についての出
力が終了すると、次の行Ｌ３，Ｌ４について、（Ｃ１，
Ｌ３）に位置する画素の画素信号Ｃｙと、（Ｃ１，Ｌ
４）に位置する画素の画素信号Ｇとのペアが出力された
後に、（Ｃ２，Ｌ３）に位置する画素の画素信号Ｙｅ
と、（Ｃ２，Ｌ４）に位置する画素の画素信号Ｍｇとの
ペアが出力される。以降同様にして順次出力がなされ、
該行Ｌ３，Ｌ４についての出力が終了する。すなわち、
行Ｌ１，Ｌ２についての出力は、（Ｃｙ＋Ｍｇ），（Ｙｅ＋Ｇ），・・・となり、次の行Ｌ３，Ｌ４についての出力は、（Ｃｙ＋Ｇ），（Ｙｅ＋Ｍｇ），・・・となる。

【００１３】しかしながら、上記の出力から輝度信号Ｙ
や色差信号ＣＢ，ＣＲを得るために、上記式（１）〜
（３）の演算を行う際、色差信号ＣＢ，ＣＲを得るため
の上記式（２）及び式（３）については、演算が行えな
い出力が存在していた。すなわち、上記式（２）は、
（Ｇ＋Ｙｅ）と（Ｍｇ＋Ｃｙ）からなるが、行Ｌ３，Ｌ
４についての出力は、（Ｃｙ＋Ｇ），（Ｙｅ＋Ｍｇ），・・・であるため、これらの行についての上記式（２）の演算
は行うことができない。また、上記式（３）は、（Ｃｙ
＋Ｇ）と（Ｙｅ＋Ｍｇ）からなるが、行Ｌ１，Ｌ２につ
いての出力は、（Ｃｙ＋Ｍｇ），（Ｙｅ＋Ｇ），・・・であるため、これらの行についての上記式（３）の演算
は行うことができない。このように、上記式（２）の演
算は、行Ｌ１，Ｌ２についての出力に対しては行える
が、行Ｌ３，Ｌ４についての出力に対しては行うことが
できない。また、上記式（３）の演算は、行Ｌ３，Ｌ４
についての出力に対しては行えるが、行Ｌ１，Ｌ２につ
いての出力に対しては行うことができない。したがっ
て、各色の色差信号ＣＢ，ＣＲは、撮像素子から出力さ
れる４行分の画素信号から、１行分の画素信号に対して
のものしか得ることができず、すなわち４行分の画素信
号を使用して初めて輝度信号Ｙ及び色差信号ＣＢ，ＣＲ
が得られるため、その分、垂直方向の解像度が低下して
いた。

【００１４】また、上記図２４に示した色フィルタが撮
像素子に対して用いられた場合も同様に、先ず、行Ｌ
１，Ｌ２について、（Ｃｙ＋Ｍｇ），（Ｙｅ＋Ｇ），・・・の出力がなされ、次の行Ｌ３，Ｌ４について、（Ｃｙ＋Ｍｇ），（Ｙｅ＋Ｇ），・・・の出力がなされ、次の行Ｌ５，Ｌ６について、（Ｃｙ＋Ｇ），（Ｙｅ＋Ｍｇ），・・・の出力がなされ、次の行Ｌ７，Ｌ８について、（Ｃｙ＋Ｇ），（Ｙｅ＋Ｍｇ），・・・の出力がなされる。

【００１５】しかしながら、上記の出力から輝度信号Ｙ
や色差信号ＣＢ，ＣＲを得るために、上記式（１）〜
（３）の演算を行う際、この場合も上述の上記図２３の
色フィルタを用いた場合と同様に、色差信号ＣＢ，ＣＲ
を得るための上記式（２）及び式（３）については、演
算が行えない出力が存在していた。すなわち、上記式
（２）は、（Ｇ＋Ｙｅ）と（Ｍｇ＋Ｃｙ）からなるが、
行Ｌ５，Ｌ６及び行Ｌ７，Ｌ８についての出力は、（Ｃｙ＋Ｇ），（Ｙｅ＋Ｍｇ），・・・であるため、これらの行についての上記式（２）の演算
は行うことができない。また、上記式（３）は、（Ｃｙ
＋Ｇ）と（Ｙｅ＋Ｍｇ）からなるが、行Ｌ１，Ｌ２及び
行Ｌ３，Ｌ４についての出力は、（Ｃｙ＋Ｍｇ），（Ｙｅ＋Ｇ），・・・であるため、これらの行についての上記式（３）の演算
は行うことができない。このように、上記式（２）の演
算は、行Ｌ１〜Ｌ４についての出力に対しては行える
が、行Ｌ５〜Ｌ８についての出力に対しては行うことが
できない。また、上記式（３）の演算は、行Ｌ５〜Ｌ８
についての出力に対しては行えるが、行Ｌ１〜Ｌ４につ
いての出力に対しては行うことができない。したがっ
て、各色の色差信号ＣＢ，ＣＲは、撮像素子から出力さ
れる８行分の画素信号から、２行分の画素信号に対して
のものしか得ることができず、その分、垂直方向の解像
度が低下していた。

【００１６】そこで、本発明は、上記の欠点を除去する
ために成されたもので、水平方向と垂直方向共に解像度
が高い画像信号を得るカラー撮像装置、撮像素子、画像
処理装置、及び画像処理システムを提供することを目的
とする。また、本発明は、水平方向と垂直方向共に解像
度が高い画像信号を得ることが可能な画像信号読み出し
方法、及び該読み出し方法を実施するための処理ステッ
プをコンピュータが読み出し可能に格納した記憶媒体を
提供することを目的とする。

【００１７】また、本発明は、高解像度のカラー画像信
号を効率的に得るカラー撮像装置、撮像素子、画像処理
装置、及び画像処理システムを提供することを目的とす
る。また、本発明は、高解像度のカラー画像信号を効率
的に得ることが可能な画像信号読み出し方法、及び該読
み出し方法を実施するための処理ステップをコンピュー
タが読み出し可能に格納した記憶媒体を提供することを
目的とする。

【００１８】また、本発明は、簡易カラー表示、オート
フォーカス、及びオートホワイトバランス等に使用する
際に、低解像度の画像信号を高速に出力できるモード、
高解像度の画像信号を低速に出力できるモード等のマル
チモードを備えるカラー撮像装置を提供することを目的
とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】斯かる目的下において、
第１の発明は、４色の色フィルタアレイを介して撮像素
子に入射した入射光よりカラー画像信号を生成するカラ
ー撮像装置であって、前記色フィルタアレイは、４行×
４列の周期性を持ち、４行×４列の周期単位の中で、同
一行の色フィルタの色は全て異なり、同一列の前記色フ
ィルタの色は全て異なることを特徴とする。

【００２０】第２の発明は、前記第１の発明において、
前記色フィルタアレイは、前記４行×４列の周期単位の
中で、第１行には、左から右の順又は右から左の順に第
１色の色フィルタ、第２色の色フィルタ、第３色の色フ
ィルタ、第４色の色フィルタが配列され、第２行には、
左又は右から順に前記第３色の色フィルタ、前記第４色
の色フィルタ、前記第１色の色フィルタ、前記第２色の
色フィルタが配列され、第３行には、左又は右から順に
前記第２色の色フィルタ、前記第１色の色フィルタ、前
記第４色の色フィルタ、前記第３色の色フィルタが配列
され、第４行には、左又は右から順に前記第４色の色フ
ィルタ、前記第３色の色フィルタ、前記第２色の色フィ
ルタ、前記第１色の色フィルタが配列されおり、前記第
１行から前記第４行までは、上から下の順又は下から上
の順に並んでいることを特徴とする。

【００２１】第３の発明は、前記第２の発明において、
前記第３行と前記第４行とが入れ替わっていることを特
徴とする。

【００２２】第４の発明は、前記第２又は３の発明にお
いて、前記第１の色フィルタは、可視光範囲において緑
色光のみを透過するフィルタであり、前記第２の色フィ
ルタは、可視光範囲において青色光のみを遮断するフィ
ルタであり、前記第３の色フィルタは、可視光範囲にお
いて緑色光のみを遮断するフィルタであり、前記第４の
色フィルタは、可視光範囲において赤色光のみを遮断す
るフィルタであることを特徴とする。

【００２３】第５の発明は、前記第１の発明において、
前記色フィルタアレイは、前記４行×４列の周期単位の
中で、第１行には、左から右の順又は右から左の順に第
１色の色フィルタ、第２色の色フィルタ、第３色の色フ
ィルタ・第４色の色フィルタが配列され、第２行には、
左又は右から順に前記第３色の色フィルタ、前記第４色
の色フィルタ、前記第１色の色フィルタ、前記第２色の
色フィルタが配列され、第３行には、左又は右から順に
前記第４色の色フィルタ、前記第１色の色フィルタ、前
記第２色の色フィルタ、前記第３色の色フィルタが配列
され、第４行には、左又は右から順に前記第２色の色フ
ィルタ、前記第３色の色フィルタ、前記第４色の色フィ
ルタ、前記第１色の色フィルタが配列されおり、前記第
１行から前記第４行までは、上から下の順又は下から上
の順に並んでいることを特徴とする。

【００２４】第６の発明は、前記第５の発明において、
前記第３行と前記第４行とが入れ替わっていることを特
徴とする。

【００２５】第７の発明は、前記第５又は６の発明にお
いて、前記第１の色フィルタは、可視光範囲において緑
色光のみを透過するフィルタであり、前記第２の色フィ
ルタは、可視光範囲において青色光のみを遮断するフィ
ルタであり、前記第３の色フィルタは、可視光範囲にお
いて緑色光のみを遮断するフィルタであり、前記第４の
色フィルタは、可視光範囲において赤色光のみを遮断す
るフィルタであることを特徴とする。

【００２６】第８の発明は、前記第１乃至４の何れかの
発明において、２行×２列の領域の第１行第１列の信号
と第１行第２列の信号との加算信号と、前記２行×２列
の領域の第２行第１列の信号と第２行第２列の信号との
加算信号との差を読み出す手段と、前記２行×２列の領
域の第１行第１列の信号と第２行第１列の信号との加算
信号と、前記２行×２列の領域の第１行第２列の信号と
第２行第２列の信号との加算信号との差を読み出す手段
とを備えることを特徴とする。

【００２７】第９の発明は、前記第８の発明において、
前記２行×２列の領域は隙間なく配列されることを特徴
とする。

【００２８】第１０の発明は、前記第５乃至７の何れか
の発明において、２行×２列の領域の第１行第１列の信
号と第１行第２列の信号との加算信号と、前記２行×２
列の領域の第２行第１列の信号と第２行第２列の信号と
の加算信号との差を読み出す手段と、前記２行×２列の
領域の第１行第１列の信号と第２行第１列の信号との加
算信号と、前記２行×２列の領域の第１行第２列の信号
と第２行第２列の信号との加算信号との差を読み出す手
段とを備えることを特徴とする。

【００２９】第１１の発明は、前記第１乃至７の何れか
の発明において、４行×１列の領域の全信号の加算値を
読み出す手段を備えることを特徴とする。

【００３０】第１２の発明は、前記第１乃至７の何れか
の発明において、１行×４列の領域の全信号の加算値を
読み出す手段を備えることを特徴とする。

【００３１】第１３の発明は、上記第１乃至４の何れか
の発明のカラー撮像装置から画像信号を読み出す画像信
号読み出し方法であって、２行×２列の領域の第１行第
１列の信号と第１行第２列の信号との加算信号と、前記
２行×２列の領域の第２行第１列の信号と第２行第２列
の信号との加算信号との差を第１の色差信号として読み
出すステップと、前記２行×２列の領域の第１行第１列
の信号と第２行第１列の信号との加算信号と、前記２行
×２列の領域の第１行第２列の信号と第２行第２列の信
号との加算信号との差を第２の色差信号として読み出す
ステップとを含むことを特徴とする。

【００３２】第１４の発明は、前記第１３の発明におい
て、前記２行×２列の領域が隙間なく配列されるステッ
プを含むことを特徴とする。

【００３３】第１５の発明は、前記第５乃至７の何れか
の発明のカラー撮像装置から画像信号を読み出す画像信
号読み出し方法であって、２行×２列の領域の第１行第
１列の信号と第１行第２列の信号との加算信号と、前記
２行×２列の領域の第２行第１列の信号と第２行第２列
の信号との加算信号との差を第１の色差信号として読み
出すステップと、前記２行×２列の領域の第１行第１列
の信号と第２行第１列の信号との加算信号と、前記２行
×２列の領域の第１行第２列の信号と第２行第２列の信
号との加算信号との差を第２の色差信号として読み出す
ステップとを含むことを特徴とする。

【００３４】第１６の発明は、前記第１乃至７の何れか
の発明のカラー撮像装置から画像信号を読み出す画像信
号読み出し方法であって、４行×１列の領域の全信号の
加算値を輝度信号として読み出すステップを含むことを
特徴とする。

【００３５】第１７の発明は、前記第１乃至７の何れか
の発明のカラー撮像装置から画像信号を読み出す画像信
号読み出し方法であって、４行×２列の領域の全信号の
加算値を輝度信号として読み出すステップを含むことを
特徴とする。

【００３６】第１８の発明は、前記第１乃至７の何れか
の発明のカラー撮像装置から画像信号を読み出す画像信
号読み出し方法であって、１行×４列の領域の全信号の
加算値を輝度信号として読み出すステップを含むことを
特徴とする。

【００３７】第１９の発明は、前記第１乃至７の何れか
の発明のカラー撮像装置から画像信号を読み出す画像信
号読み出し方法であって、２行×４列の領域の全信号の
加算値を輝度信号として読み出すステップを含むことを
特徴とする。

【００３８】第２０の発明は、前記第１乃至７の何れか
の発明のカラー撮像装置から画像信号を読み出す画像信
号読み出し方法であって、２行×２列の領域の全信号の
加算値を輝度信号として読み出すステップを含むことを
特徴とする。

【００３９】第２１の発明は、前記第１の発明におい
て、少なくとも行方向及び列方向の何れかの方向に所定
画素分シフトしながら、Ｎ行×Ｎ列（Ｎ：整数）の画素
ブロック単位で前記撮像素子から信号を読み出す読出手
段を備えることを特徴とする。

【００４０】第２２の発明は、前記第２１の発明におい
て、前記読出手段で読み出された今回の読出画素ブロッ
クの信号のうち、該読出画素ブロックに対して１画素シ
フトした次の読出画素ブロックと重なり合う領域の信号
を保持する保持手段を備え、前記読出手段は、次の画素
ブロックの信号の読み出しに、前記保持手段に保持され
た信号を用いることを特徴とする。

【００４１】第２３の発明は、２次元配列された複数画
素にて色フィルタアレイを介した被写体光を受光して、
該複数画素での各受光量に対応する画素信号を得る撮像
素子であって、前記色フィルタアレイは、複数色のフィ
ルタがＮ行×Ｎ列（Ｎ：整数）の周期性を持って上記複
数画素に対応して配列され、該Ｎ行×Ｎ列の周期単位内
の各行及び各列の各々において同一色のフィルタが存在
しないように配列されてなることを特徴とする。

【００４２】第２４の発明は、前記第２３の発明におい
て、少なくとも行方向及び列方向の何れかの方向に所定
画素分シフトしながら、前記画素信号をＮ行×Ｎ列の画
素ブロック単位で読み出す読出手段を備えることを特徴
とする。

【００４３】第２５の発明は、前記第２４の発明におい
て、前記読出手段で読み出された今回の読出画素ブロッ
クの画素信号のうち、該読出画素ブロックに対して所定
画素分シフトした次の読出画素ブロックと重なり合う領
域の画素信号を保持する保持手段を更に備え、前記読出
手段は、次の画素ブロックの画素信号の読み出しに、前
記保持手段に保持された画素信号を用いることを特徴と
する。

【００４４】第２６の発明は、２次元配列された複数画
素にて所定の色フィルタアレイを介した被写体光を受光
して、該複数画素での各受光量に対応する画素信号を得
る受光手段と、少なくとも行方向及び列方向の何れかの
方向に所定画素分シフトしながら、前記受光手段での画
素信号をＮ行×Ｎ列（Ｎ：整数）の画素ブロック単位で
読み出す読出手段と、前記読出手段で読み出された今回
の読出画素ブロックの画素信号のうち、該読出画素ブロ
ックに対して所定画素分シフトした次の読出画素ブロッ
クと重なり合う領域の画素信号を保持する保持手段とを
備え、前記読出手段は、次の画素ブロックの画素信号の
読み出しに、前記保持手段に保持された画素信号を用い
ることを特徴とする。

【００４５】第２７の発明は、前記第２６の発明におい
て、前記色フィルタアレイは、複数色のフィルタがＮ行
×Ｎ列（Ｎ：整数）の周期性を持って前記複数画素に対
応して配列され、該Ｎ行×Ｎ列の周期単位内の各行及び
各列の各々において同一色のフィルタが存在しないよう
に配列されてなることを特徴とする。

【００４６】第２８の発明は、カラー撮像素子により被
写体を撮像し、該撮像素子の出力信号に対して所定の画
像処理を行う画像処理装置であって、前記カラー撮像素
子は、請求項１〜１２、２１、及び２２の何れかに記載
のカラー撮像装置が有する機能を備えることを特徴とす
る。

【００４７】第２９の発明は、カラー撮像素子により被
写体を撮像し、該撮像素子の出力信号に対して所定の画
像処理を行う画像処理装置であって、前記カラー撮像素
子は、請求項２３〜２７の何れかに記載の撮像素子であ
ることを特徴とする。

【００４８】第３０の発明は、カラー撮像素子を含む撮
像装置と、該撮像装置の出力信号に対して所定の画像処
理を行う画像処理装置とが少なくとも接続されてなる画
像処理システムであって、前記撮像装置は、請求項１〜
１２、２１、及び２２の何れかに記載のカラー撮像装置
であることを特徴とする。

【００４９】第３１の発明は、カラー撮像素子を含む撮
像装置と、該撮像装置の出力信号に対して所定の画像処
理を行う画像処理装置とが少なくとも接続されてなる画
像処理システムであって、前記カラー撮像素子は、請求
項２３〜２７の何れかに記載の撮像素子であることを特
徴とする。

【００５０】第３２の発明は、請求項１３〜２０の何れ
かに記載の画像信号読み出し方法のステップを、コンピ
ュータが読出可能に格納した記憶媒体であることを特徴
とする。

【００５１】第３３の発明は、２次元配列された複数画
素にて色フィルタアレイを介した被写体光を受光して、
該複数画素での各受光量に対応する画素信号を得る撮像
素子の動作を実施するための処理ステップをコンピュー
タが読出可能に格納した記憶媒体であって、該処理ステ
ップは、少なくとも行方向及び列方向の何れかの方向に
所定画素分シフトしながら、前記受光部での画素信号を
Ｎ行×Ｎ列（Ｎ：整数）の画素ブロック単位で読み出す
読出ステップと、前記読出ステップにより読み出された
今回の読出画素ブロックの画素信号のうち、該読出画素
ブロックに対して所定画素分シフトした次の読出画素ブ
ロックと重なり合う領域の画素信号を素子内のメモリに
保持する保持ステップとを含み、前記読出ステップは、
次の画素ブロックの画素信号の読み出しに、前記メモリ
に保持された画素信号を用いるステップを含むことを特
徴とする。

【００５２】第３４の発明は、前記第３３の発明におい
て、前記色フィルタアレイは、複数色のフィルタがＮ行
×Ｎ列（Ｎ：整数）の周期性を持って前記複数画素に対
応して配列され、該Ｎ行×Ｎ列の周期単位内の各行及び
各列の各々において同一色のフィルタが存在しないよう
に配列されてたものであることを特徴とする。

【００５３】第３５の発明は、色情報に関して少なくと
もホワイトバランス補正又はγ補正を施す色処理を経ず
に、撮像素子から出力される画像信号の情報量を圧縮
し、該圧縮した画像信号を伸張した後で、上記色処理を
行うようになされた画像処理装置であって、上記撮像素
子は、請求項１〜１２、２１、及び２２の何れかに記載
のカラー撮像装置が有する機能を備えることを特徴とす
る。

【００５４】第３６の発明は、色情報に関して少なくと
もホワイトバランス補正又はγ補正を施す色処理を経ず
に、撮像素子から出力される画像信号の情報量を圧縮
し、該圧縮した画像信号を伸張した後で、上記色処理を
行うようになされた画像処理装置であって、上記撮像素
子は、請求項２３〜２７の何れかに記載の撮像素子であ
ることを特徴とする。

【００５５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。

【００５６】（第１の実施の形態）本発明は、例えば、
図１に示すようなカラー撮像装置７００に適用される。
このカラー撮像装置（以下、単に「撮像装置」と言う）
７００は、ディジタルスチルカメラ等に設けられてお
り、入射される被写体光から得られた画素信号を出力す
る撮像部７１０と、撮像部７１０からの画素信号を用い
て輝度信号Ｙ及び色差信号ＣＢ，ＣＲを生成する輝度／
色差前処理部７２０とを備えている。

【００５７】撮像部７１０は、色フィルタ７１１と、色
フィルタ７１１を介して被写体光が入射される撮像素子
７１２と、撮像素子７１２で得られた画素信号を読み出
す信号読出部７１３とを含み、信号読出部７１３の出力
が、輝度／色差前処理部７２０に供給される。ここで、
撮像部７１０において、詳細は後述するが、色フィルタ
７１１としては、イエロー（Ｙｅ）、シアン（Ｃｙ）、
マゼンダ（Ｍｇ）、グリーン（Ｇ）の４色の補色フィル
タを用いることとする。したがって、撮像素子７１２で
は、４色の補色系の画素信号Ｙｅ，Ｃｙ，Ｍｇ，Ｇが得
られ、これらの画素信号Ｙｅ，Ｃｙ，Ｍｇ，Ｇが信号読
出部７１３により読み出され輝度／色差前処理部７２０
に供給されることになる。

【００５８】輝度／色差前処理部７２０は、撮像部７１
０からの画素信号Ｙｅ，Ｃｙ，Ｍｇ，Ｇを用いて、輝度
信号Ｙ及び色差信号ＣＢ，ＣＲを得る。これらの輝度信
号Ｙ及び色差信号ＣＢ，ＣＲが、ディジタルスチルカメ
ラ等における液晶ファインダでの低解像度での画面表示
や、アイリスの調整、及びホワイトバランスの調整、オ
ートフォーカス用検出信号等に用いられる。

【００５９】そこで、上述のような撮像装置７００の最
も特徴とするところは、撮像部７１０にある。以下、こ
の撮像部７１０について具体的に説明する。

【００６０】まず、色フィルタ５１１の構成について説
明する。図２は、上記図１の色フィルタ（補色フィル
タ）７１１のフィルタ配列（パターン）を示したもので
ある。

【００６１】この図２に示すように、色フィルタ７１１
は、水平方向に４画素、垂直方向に４画素の周期性を有
するように、フィルタ配列がなされている。このような
フィルタ配列がなされた色フィルタ５１１において、第
１行Ｌ１には、左から順にＧ１，Ｙｅ１，Ｃｙ２，ＭＧ
２の色フィルタが配列され、第２行Ｌ２には、第１行Ｌ
１に対して左に２列ずれたかたちで、左から順にＣｙ
１，Ｍｇ１，Ｇ２，Ｙｅ２の色フィルタが配列され、第
３行Ｌ３には、第１行Ｌ１に対して左に１列ずれたかた
ちで、左から順にＹｅ３，Ｇ３，Ｍｇ４，Ｃｙ４の色フ
ィルタが配列され、第４行Ｌ４には、第１行Ｌ１に対し
て左に３列ずれたかたちで、左から順にＭｇ３，Ｃｙ
３，Ｙｅ４，Ｇ４の色フィルタが配列されている。

【００６２】上述のように、色フィルタ７１１では、水
平方向に４画素、垂直方向に４画素の中で、どの行にも
重複した色フィルタが無く、全ての色フィルタが異な
り、また、どの列にも重複した色フィルタが無、全ての
色フィルタが異なるようなフィルタ配列としている。
尚、上記図２のフィルタ配列において、各色フィルタの
配列は、左右又は上下が反転していても良い。

【００６３】上述のようなフィルタ配列がなされた色フ
ィルタ７１１を介した被写体光は、撮像素子７１２の受
光面（図示せず）に入射され、撮像素子７１２では、光
電変換により、該受光面上の各画素の受光量に対応した
画素信号が得られる。信号読出部７１３は、撮像素子７
１２で得られた画素信号を、後述する読み出し方法に従
って読み出して、輝度／色差前処理部７２０に供給す
る。輝度／色差前処理部７２０は、信号読出部７１３か
らの様々なサイズや形状の領域の画素信号を用いて、輝
度信号Ｙ、青の色差信号ＣＢ、及び赤の色差信号ＣＲを
得る。

【００６４】つぎに、信号読出部７１３での画素信号の
読み出し方法、及び該読み出し方法に従って読み出され
た画素信号を用いての輝度／色差前処理部７２０での演
算処理について説明する。

【００６５】［読み出し方法１］信号読出部７１３は、
撮像素子７１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｇ１＋Ｙｅ１）、（Ｃｙ１＋Ｍｇ１）、（Ｃｙ２＋Ｍ
ｇ２）、（Ｇ２＋Ｙｅ２）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、色差信号ＣＢを、隣接する画素のペ
ア（加算信号）から求める。例えば、ＣＢ１＝（Ｇ１＋Ｙｅ１）−（Ｃｙ１＋Ｍｇ１）ＣＢ２＝−（Ｃｙ２＋Ｍｇ２）＋（Ｇ２＋Ｙｅ２）なる演算により求める。また、信号読出部７１３は、撮
像素子７１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｇ１＋Ｃｙ１）、（Ｙｅ１＋Ｍｇ１）、（Ｃｙ２＋Ｇ
２）、（Ｍｇ２＋Ｙｅ２）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、色差信号ＣＲを、隣接するペアから
求める。例えば、ＣＲ１＝（Ｇ１＋Ｃｙ１）−（Ｙｅ１＋Ｍｇ１）ＣＲ２＝（Ｃｙ２＋Ｇ２）−（Ｍｇ２＋Ｙｅ２）なる演算により求める。このような読み出し方法１によ
れば、従来のように、色差信号ＣＢ，ＣＲを得るための
演算を行うことができない行が発生することはなく、色
差信号ＣＢ，ＣＲは、水平方向と垂直方向共に、常に２
つの画素信号に対して１個得られる。したがって、水平
方向と垂直方向共に、高解像度となる。

【００６６】［読み出し２］この読み出し方法２から、
後述する読み出し方法５までは、輝度信号Ｙを高解像度
で出力することが可能な読み出し方法である。これら
は、輝度信号Ｙのみを用いて演算することにより行うオ
ートフォーカス等に用いて好適な方法である。そこで、
読み出し方法２では、信号読出部７１３は、撮像素子５
１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｇ１＋Ｃｙ１＋Ｙｅ３＋Ｍｇ３）、（Ｙｅ１＋Ｍｇ１
＋Ｇ３＋Ｃｙ３）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、輝度信号Ｙを、例えば、Ｙ１＝Ｇ１＋Ｃｙ１＋Ｙｅ３＋Ｍｇ３Ｙ２＝Ｙｅ１＋Ｍｇ１＋Ｇ３＋Ｃｙ３なる演算により求める。このような読み出し方法２によ
れば、輝度信号Ｙは、水平方向に１画素毎に１個得られ
るため、水平方向について高解像度となる。したがっ
て、この方法で生成された輝度信号Ｙは、特に、被写体
が細かい縦縞パターンなどの水平方向の解像度が高いも
のであるときのオートフォーカス用検出信号として用い
るのに最適である。

【００６７】［読み出し方法３］信号読出部７１３は、
撮像素子７１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｇ１＋Ｃｙ１＋Ｙｅ３＋Ｍｇ３）、（Ｙｅ１＋ＭＧ１
＋Ｇ３＋Ｃｙ３）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、輝度信号Ｙを、例えば、Ｙ１＝（Ｇ１＋Ｃｙ１＋Ｙｅ３＋Ｍｇ３）＋（Ｙｅ１
＋Ｍｇ１＋Ｇ３＋Ｃｙ３）なる演算により求める。このような読み出し方法３によ
れば、輝度信号Ｙは、水平方向に２画素毎に１個得られ
る。また、輝度信号Ｙのレベルが高くなる。したがっ
て、この方法で生成された輝度信号Ｙは、特に、被写体
が細かい縦縞パターン等の水平方向の解像度が高いもの
であり、且つ、被写体が低輝度であるときのオートフォ
ーカス用検出信号として用いるのに最適である。

【００６８】［読み出し方法４］信号読出部７１３は、
撮像素子７１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｇ１＋Ｙｅ１＋Ｃｙ２＋Ｍｇ２）、（Ｃｙ１＋Ｍｇ１
＋Ｇ２＋Ｙｅ２）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、輝度信号Ｙを、例えば、Ｙ１＝Ｇ１＋Ｙｅ１＋Ｃｙ２＋Ｍｇ２Ｙ２＝Ｃｙ１＋Ｍｇ１＋Ｇ２＋Ｙｅ２なる演算により求める。このような読み出し方法４によ
れば、輝度信号Ｙは、垂直方向に１画素毎に１個得られ
るため、垂直方向に高解像度となる。したがって、この
方法で生成された輝度信号Ｙは、特に、被写体が細かい
横縞パターン等の水平方向の解像度が高いものであると
きのオートフォーカス用検出信号として用いるのに最適
である。

【００６９】［読み出し方法５］信号読出部７１３は、
撮像素子７１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｇ１＋Ｙｅ１＋Ｃｙ２＋Ｍｇ２）、（Ｃｙ１＋Ｍｇ１
＋Ｇ２＋Ｙｅ２）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、輝度信号Ｙを、例えば、Ｙ１＝（Ｇ１＋Ｙｅ１＋Ｃｙ２＋Ｍｇ２）＋（Ｃｙ１
＋Ｍｇ１＋Ｇ２＋Ｙｅ２）なる演算により求める。このような読み出し方法５によ
れば、輝度信号Ｙは、垂直方向に２画素毎に１個得られ
る。また、輝度信号Ｙのレベルが高くなる。したがっ
て、この方法で生成された輝度信号Ｙは、特に、被写体
が細かい横縞パターン等の水平方向の解像度が高いもの
であり、且つ、被写体が低輝度であるときのオートフォ
ーカス用検出信号として最適である。

【００７０】［読み出し方法６］信号読出部７１３は、
撮像素子７１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｇ１＋Ｙｅ１）、（Ｃｙ１＋Ｍｇ１）、（Ｃｙ２＋Ｍ
ｇ２）、（Ｇ２＋Ｙｅ２）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、色差信号ＣＢを、隣接するペアから
求める。例えば、ＣＢ１＝（Ｇ１＋Ｙｅ１）−（Ｃｙ＋Ｍｇ１）ＣＢ２＝−（Ｃｙ２＋Ｍｇ２）＋（Ｇ２＋Ｙｅ２）なる演算により求める。また、信号読出部７１３は、撮
像素子７１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｙｅ３＋Ｍｇ３）、（Ｇ３＋Ｃｙ３）、（Ｍｇ４＋Ｙ
ｅ４）、（Ｃｙ４＋Ｇ４）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、色差信号ＣＲを、隣接するペアから
求める。例えば、ＣＲｌ＝−（Ｙｅ３＋Ｍｇ３）＋（Ｇ３＋Ｃｙ３）ＣＲ２＝−（Ｍｇ４＋Ｙｅ４）＋（Ｃｙ４＋Ｇ４）なる演算により求める。このような読み出し方法６によ
れば、色差線順次の信号が得られる。また、この方法
は、被写体が動画であるときに最適であり、また、高速
で画像信号を出力することができる。これは、上述の読
み出し方法１に対して、読み出し信号の数（読み出す色
差信号の画素数）が半分であるからである。

【００７１】［読み出し方法７］信号読出部７１３は、
撮像素子７１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｇ１＋Ｙｅ１）、（Ｃｙ１＋Ｍｇ１）、（Ｃｙ２＋Ｍ
ｇ２）、（Ｇ２＋Ｙｅ２）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、色差信号ＣＢを、隣接するペアから
求める。例えば、ＣＢ１＝（Ｇ１＋Ｙｅ１）−（Ｃｙ１＋Ｍｇ１）ＣＢ２＝−（Ｃｙ２＋Ｍｇ２）＋（Ｇ２＋Ｙｅ２）なる演算により求める。また、信号読出部７１３は、撮
像素子７１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｃｙ２＋Ｇ２）、（Ｍｇ２＋Ｙｅ２）、（Ｍｇ４＋Ｙ
ｅ４）、（Ｃｙ４＋Ｇ４）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、色差信号ＣＲを、隣接するペアから
求める。例えば、ＣＲ１＝（Ｃｙ２＋Ｇ２）−（Ｍｇ２＋Ｙｅ２）ＣＲ２＝−（Ｍｇ４＋Ｙｅ４）＋（Ｃｙ４＋Ｇ４）なる演算により求める。このような読み出し方法７も、
上述の読み出し方法６と同様に、被写体が動画であると
きに最適であり、高速で画像信号を出力することができ
る。

【００７２】［読み出し方法８］色差信号ＣＢについて
は、上述の読み出し方法７と同様にして求める。色差信
号ＣＲについて、信号読出部７１３は、撮像素子７１２
から画素信号を、画素信号系列：（Ｇ１＋Ｃｙ１）、（Ｙｅ１＋Ｍｇ１）、（Ｙｅ３＋Ｍ
ｇ３）、（Ｇ３＋Ｃｙ３）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、色差信号ＣＢを、隣接するペアから
求める。例えば、ＣＲ１＝（Ｇ１＋Ｃｙ１）−（Ｙｅ１＋Ｍｇ１）ＣＲ２＝−（Ｙｅ３＋Ｍｇ３）＋（Ｇ３＋Ｃｙ３）なる演算により求める。このような読み出し方法８も、
上述の読み出し方法６〜７と同様に、被写体が動画であ
るときに最適であり、高速で画像信号を出力することが
できる。

【００７３】［読み出し方法９］色差信号ＣＢについて
は、上述の読み出し方法７と同様にして求める。色差信
号ＣＲについて、信号読出部７１３は、撮像素子７１２
から画素信号を、画素信号系列：（Ｇ１＋Ｃｙ１）、（Ｙｅ１＋Ｍｇ１）、（Ｃｙ２＋Ｇ
２）、（Ｍｇ２＋Ｙｅ２）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、色差信号ＣＲを、隣接するペアから
求める。例えば、ＣＲ１＝（Ｇ１＋Ｃｙ１）−（Ｙｅ１＋Ｍｇ１）ＣＲ２＝（Ｃｙ２＋Ｇ２）−（Ｍｇ２＋Ｙｅ２）なる演算により求める。このような読み出し方法９も、
上述の読み出し方法６〜８と同様に、被写体が動画であ
るときに最適であり、高速で画像信号を出力することが
できる。更に、色差信号ＣＢと色差信号ＣＲとを同一の
領域の画素信号から求めることを特徴としている。

【００７４】［読み出し方法１０〜１３］信号読出部７
１３は、撮像素子７１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｇ１＋Ｙｅ１）、（Ｃｙ１＋Ｍｇ１）、（Ｙｅ３＋Ｇ
３）、（Ｍｇ３＋Ｃｙ３）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、色差信号ＣＢを、隣接するペアから
求める。例えば、ＣＢ１＝（Ｇ１＋Ｙｅ１）−（Ｃｙ１＋Ｍｇ１）ＣＢ２＝（Ｙｅ３＋Ｇ３）−（Ｍｇ３＋Ｃｙ３）なる演算により求める。色差信号ＣＲについては、上述
の読み出し６〜９と同様にして得る。このような読み出
し方法１０〜１３も、上述の読み出し方法６〜９と同様
に、被写体が動画であるときに最適であり、高速で画像
信号を出力することができる。

【００７５】［読み出し方法１４］信号読出部７１３
は、撮像素子７１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｇ１＋Ｙｅ１）、（Ｃｙ１＋Ｍｇ１）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、色差信号ＣＢを、隣接するペアから
求める。例えば、ＣＢ１＝（Ｇ１＋Ｙｅ１）−（Ｃｙ１＋Ｍｇ１）なる演算により求める。また、信号読出部７１３は、撮
像素子７１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｍｇ４＋Ｙ４）、（Ｃｙ４＋Ｇ４）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、色差信号ＣＲを、隣接するペアから
求める。例えば、ＣＲ１＝−（Ｍｇ４＋Ｙ４）＋（Ｃｙ４＋Ｇ４）なる演算により求める。このような読み出し方法１４
も、上述の読み出し方法６〜１３と同様に、被写体が動
画であるときに最適であり、高速で画像信号を出力する
ことができる。特に、この方法では、上述の読み出し１
に対して、読み出す信号（色差信号に必要な読み出す画
素数）が１／４になるため、さらに高速で画像信号を出
力することができる。

【００７６】［読み出し方法１５］上述した読み出し方
法１、６〜１４では、色差信号を生成するときの方法の
みを説明したが、輝度信号については、次のような読み
出し方法１５により生成することができる。すなわち、
信号読出部７１３は、撮像素子７１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｇ１＋Ｙｅ１）、（Ｃｙ１＋Ｍｇ１）、（Ｃｙ２＋Ｍ
ｇ２）、（Ｇ２＋Ｙｅ２）、（Ｙｅ３＋Ｇ３）、（Ｍｇ
３＋Ｃｙ３）、（Ｍｇ４＋Ｃｙ４）、（Ｙｅ４＋Ｇ
４）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、輝度信号Ｙを、隣接するペアから求
める。例えば、Ｙ１＝（Ｇ１＋Ｙｅ１）＋（Ｃｙ１＋Ｍｇ１）Ｙ２＝（Ｃｙ２＋Ｍｇ２）＋（Ｇ２＋Ｙｅ２）Ｙ３＝（Ｙｅ３＋Ｇ３）＋（Ｍｇ３＋Ｃｙ３）Ｙ４＝（Ｍｇ４＋Ｃｙ４）＋（Ｙｅ４＋Ｇ４）なる演算により求める。このような読み出し方法１５に
よれば、輝度信号を、水平及び垂直方向共に２画素単位
で得ることができる。

【００７７】［読み出し方法１６］上述した読み出し方
法１、６〜１４では、色差信号を生成するときの方法の
みを説明したが、輝度信号については、次のような読み
出し方法１６により生成することができる。すなわち、
信号読出部７１３は、撮像素子７１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｇ１＋Ｃｙ１）、（Ｙｅ１＋Ｍｇ１）、（Ｃｙ２＋Ｇ
２）、（Ｍｇ２＋Ｙｅ２）、（Ｙｅ３＋Ｍｇ３）、（Ｇ
３＋Ｃｙ３）、（Ｍｇ４＋Ｙｅ４）、（Ｃｙ４＋Ｇ
４）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、輝度信号Ｙを、隣接するペアから求
める。例えば、Ｙ１＝（Ｇ１＋Ｃｙ１）＋（Ｙｅ１＋Ｍｇ１）Ｙ２＝（Ｃｙ２＋Ｇ２）＋（Ｍｇ２＋Ｙｅ２）Ｙ３＝（Ｙｅ３＋Ｍｇ３）＋（Ｇ３＋Ｃｙ３）Ｙ４＝（Ｍｇ４＋Ｙｅ４）＋（Ｃｙ４＋Ｇ４）なる演算により求める。このような読み出し方法１６に
よれば、輝度信号を、水平及び垂直方向共に２画素単位
で得ることができる。

【００７８】尚、上述の本実施の形態では、撮像素子７
１２に対して用いる色フィルタ７１１のフィルタ配列
を、上記図２に示したようなものとしたが、例えば、図
３に示すように、上記図２でのフィルタ配列において、
第３行Ｌ３と第４行Ｌ４とを入れ替えたものとしても、
上述した読み出し方法１〜１６を適用することができ
る。

【００７９】また、上述した読み出し方法１〜１６で
は、４×４又は２×２画素ブロック単位で信号を読み出
すようにしたが、これに限られるものではない。また、
読み出す画素ブロックは、必ずしも前に読み出しが行わ
れた画素ブロックに対して密に隣接している必要はな
く、これらの画素ブロック同士は、例えば、所定のブロ
ック単位の間隔を隔てていても良い。こうすることによ
り、更に読み出す信号の画素数（色差信号の画素信号の
数）を減らして、さらなる高速化を図ることができる。
例えば、低解像度で高速な出力を行う際には、水平方向
Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ８、垂直方向Ｌ１，Ｌ２，・・
・，Ｌ８の８×８画素ブロック内で、(C1,L1),(C1,L2),
(C2,L1),(C2,L2) から色差信号ＣＲ１を、(C3,L3),(C3,
L4),(C4,L3),(C4,L4) から色差信号ＣＢ１を、(C5,L5),
(C5,L6),(C6,L5),(C6,L6) から色差信号ＣＲ２を、(C7,
L7),(C7,L8),(C8,L7),(C8,L8) から色差信号ＣＢ２を、
求める、というようにしてもよい。

【００８０】（第２の実施の形態）本実施の形態では、
上記図１に示した撮像装置７００において、色フィルタ
５１１のフィルタ配列を、例えば、図４に示すようなも
のとする。

【００８１】上記図４に示すように、ここでの色フィル
タ７１１は、水平方向に４画索、垂直方向に４画素の周
期性を持つように、フィルタ配列がなされている。この
ようなフィルタ配列がなされた色フィルタ５１１におい
て、第１行Ｌ１には、左から順にＧ１，Ｙｅ１，Ｍｇ
２，Ｃｙ２の色フィルタが配列され、第２行Ｌ２には、
第１行Ｌ１に対して左に２列ずれたかたちで、左から順
にＭｇ１，Ｃｙ１，Ｇ２，Ｙｅ２の色フィルタが配列さ
れ、第３行Ｌ３には、第１行Ｌ１に対して左に１列ずれ
てたかたちで、左から順にＣｙ３，Ｇ３，Ｙｅ４、Ｍｇ
４の色フィルタが配列され、第４行Ｌ４には、第１行Ｌ
１に対して左に３列ずれたかたちで、左から順にＹｅ
３，Ｍｇ３，Ｃｙ４，Ｇ４の色フィルタが配列されてい
る。

【００８２】上述のように、色フィルタ７１１では、水
平方向に４画素、垂直方向に４画素の中で、どの行にも
重複した色フィルタが無く、全ての色フィルタが異な
り、また、どの列にも重複した色フィルタが無、全ての
色フィルタが異なるようなフィルタ配列としている。
尚、上記図４のフィルタ配列において、各色フィルタの
配列は、左右又は上下が反転していても良い。

【００８３】上述のようなフィルタ配列がなされた色フ
ィルタ７１１を介した被写体光は、第１の実施の形態と
同様にして、撮像素子７１２の受光面に入射され、撮像
素子７１２では、光電変換により、該受光面上の各画素
の受光量に対応した画素信号が得られる。信号読出部７
１３は、撮像素子７１２で得られた画素信号を、後述す
る読み出し方法に従って読み出して、輝度／色差前処理
部７２０に供給する。輝度／色差前処理部７２０は、信
号読出部７１３からの様々な形状の領域の画素信号を用
いて、輝度信号Ｙ、青の色差信号ＣＢ、及び赤の色差信
号ＣＲを得る。

【００８４】そこで、本実施の形態での、信号読出部７
１３での画素信号の読み出し方法、及び該読み出し方法
に従って読み出された画素信号を用いての輝度／色差前
処理部７２０での演算処理について、以下説明する。
尚、本実施の形態における撮像装置７００の全体動作に
ついては、第１の実施の形での動作と同様であるため、
ここでは説明の簡単のために省略し、第１の実施の形態
とことなる構成についてのみ、具体的に説明するものと
する。

【００８５】［読み出し方法２２］信号読出部７１３
は、撮像素子７１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｇ１＋Ｍｇ１＋Ｃｙ３＋Ｙｅ３）、（Ｙｅ１＋Ｃｙ１
＋Ｇ３＋Ｍｇ３）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、輝度信号Ｙを、例えば、Ｙ１＝Ｇ１＋Ｍｇ１＋Ｃｙ３＋Ｙｅ３Ｙ２＝Ｙｅ１＋Ｃｙ１＋Ｇ３＋Ｍｇ３なる演算により求める。このような読み出し方法２１に
よれば、輝度信号Ｙは、水平方向に１画素毎に１個得ら
れるため、水平方向に高解像度となる。したがって、こ
の方法で生成された輝度信号Ｙは、特に、被写体が細か
い縦縞パターン等の水平方向の解像度が高いものである
ときのオートフォーカス用検出信号として用いるのに最
適である。

【００８６】［読み出し方法２２］信号読出部７１３
は、撮像素子７１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｇ１＋Ｍｇ１＋Ｃｙ３＋Ｙｅ３）、（Ｙｅ１＋Ｃｙ１
＋Ｇ３＋Ｍｇ３）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、輝度信号Ｙを、例えば、Ｙ１＝（Ｇ１＋Ｍｇ１＋Ｃｙ３＋Ｙｅ３）＋（Ｙｅ１
＋Ｃｙ１＋Ｇ３＋Ｍｇ３）なる演算により求める。このような読み出し方法２２に
よれば、輝度信号Ｙは、水平方向に２画素毎に１個得ら
れる。また、輝度信号Ｙのレベルが高くなる。したがっ
て、この方法で生成された輝度信号Ｙは、特に、被写体
が細かい縦縞パターン等の水平方向の解像度が高いもの
であり、且つ、被写体が低輝度であるときのオートフォ
ーカス用検出信号として用いるのに最適である。

【００８７】［読み出し方法２３］信号読出部７１３
は、撮像素子７１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｇ１＋Ｙｅ１＋Ｍｇ２＋Ｃｙ２）、（Ｍｇ１＋Ｃｙ１
＋Ｇ２＋Ｙｅ２）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、輝度信号Ｙを、例えば、Ｙ１＝Ｇ１＋Ｙｅ１＋Ｍｇ２＋Ｃｙ２Ｙ２＝Ｍｇ１＋Ｃｙ１＋Ｇ２＋Ｙｅ２なる演算により求める。このような読み出し方法２３に
よれば、輝度信号Ｙは、垂直方向に１画素毎に１個得ら
れるため、垂直方向に高解像度となる。したがって、こ
の方法で生成された輝度信号Ｙは、特に、被写体が細か
い横縞パターン等の水平方向の解像度が高いものである
ときのオートフォーカス用検出信号として用いるのに最
適である。

【００８８】［読み出し方法２４］信号読出部７１３
は、撮像素子７１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｇ１＋Ｙｅ１＋Ｍｇ２＋Ｃｙ２）、（Ｍｇ１＋Ｃｙ１
＋Ｇ２＋Ｙｅ２）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、輝度信号Ｙを、例えば、Ｙ１＝（Ｇ１＋Ｙｅ１＋Ｍｇ２＋Ｃｙ２）＋（Ｍｇ１
＋Ｃｙ１＋Ｇ２＋Ｙｅ２）なる演算により求める。このような読み出し方法２４に
よれば、輝度信号Ｙは、垂直方向に２画素毎に１個得ら
れる。また、輝度信号Ｙのレベルが高くなる。したがっ
て、この方法で生成された輝度信号Ｙは、特に、被写体
が細かい横縞パターン等の水平方向の解像度が高いもの
であり、且つ、被写体が低輝度であるときのオートフォ
ーカス用検出信号として用いるのに最適である。

【００８９】［読み出し方法２５］信号読出部７１３
は、撮像素子７１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｇ１＋Ｙｅ１）、（Ｍｇ１＋Ｃｙ１）、（Ｍｇ２＋Ｃ
ｙ２）、（Ｇ２＋Ｙｅ２）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、色差信号ＣＢを、隣接するペアから
求める。例えば、ＣＢ１＝（Ｇ１＋Ｙｅ１）−（Ｍｇ１＋Ｃｙｌ）ＣＢ２＝−（Ｍｇ２＋Ｃｙ２）＋（Ｇ２＋Ｙｅ２）なる演算により求める。また、信号読出部７１３は、撮
像素子７１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｃｙ３＋Ｇ３）、（Ｙｅ３＋Ｍｇ３）、（Ｙｅ４、Ｍ
ｇ４）、（Ｃｙ４＋Ｇ４）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、色差信号ＣＲを、隣接するペアから
求める。例えば、ＣＲ１＝（Ｃｙ３＋Ｇ３）−（Ｙｅ３＋Ｍｇ３）ＣＲ２＝−（Ｙｅ４＋Ｍｇ４）＋（Ｃｙ４＋Ｇ４）なる演算により求める。このような読み出し方法２５に
よれば、色差線順次の信号が得られる。また、この方法
は、全画素を基にする場合と比べて、読み出す信号数
（色差信号に必要な読み出す画素数）が半分になるた
め、被写体が動画であるときに最適であり、また、高速
で画像信号を出力することができる。

【００９０】［読み出し方法２６］信号読出部７１３
は、撮像素子７１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｇ１＋Ｙｅ１）、（Ｍｇ１＋Ｃｙ１）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、色差信号ＣＢを、隣接するペアから
求める。例えば、ＣＢｌ＝（Ｇ１＋Ｙｅ１）−（Ｍｇ１＋Ｃｙ１）なる演算により求める。また、信号読出部７１３は、撮
像素子７１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｙｅ４＋Ｍｇ４）、（Ｃｙ４＋Ｇ４）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、色差信号ＣＲを、隣接するペアから
求める。例えば、ＣＲ１＝（Ｙｅ４＋Ｍｇ４）−（Ｃｙ４＋Ｇ４）なる演算により求める。このような読み出し方法２６
も、上述の読み出し方法２５と同様に、被写体が動画で
あるときに最適であり、また、高速で画像信号を出力す
ることができる。特に、全画素を基にする場合に比べ
て、読み出す信号数が１／４になるため、さらに高速で
画像信号を出力する。

【００９１】［読み出し方法２７］上述した読み出し方
法２５、２６では、色差信号を生成するときの方法のみ
を説明したが、輝度信号については、次のような読み出
し方法２７により生成することができる。すなわち、信
号読出部７１３は、撮像素子７１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｇ１＋Ｙｅ１）、（Ｍｇ１＋Ｃｙ１）、（Ｍｇ２＋Ｃ
ｙ２）、（Ｇ２＋Ｙｅ２）、（Ｃｙ３＋Ｇ３）、（Ｙｅ
３＋Ｍｇ３）、（Ｙｅ４＋Ｍｇ４）、（Ｃｙ４＋Ｇ
４）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、輝度信号Ｙを、隣接するペアから求
める。例えば、Ｙ１＝（Ｃ１＋Ｙｅ１）＋（Ｍｇ１＋Ｃｙ１）Ｙ２＝（Ｍｇ２＋Ｃｙ２）＋（Ｇ２＋Ｙｅ２）Ｙ３＝（Ｃｙ３＋Ｇ３）＋（Ｙｅ３＋Ｍｇ３）Ｙ４＝（Ｙｅ４＋Ｍｇ４）＋（Ｃｙ４＋Ｇ４）なる演算により求める。このような読み出し方法２７に
よれば、輝度信号を、水平及び垂直方向共に２画素単位
で得ることができる。

【００９２】［読み出し方法２８］上述した読み出し方
法２５、２６では、色差信号を生成するときの方法のみ
を説明したが、輝度信号については、次のような読み出
し方法２８により生成することができる。すなわち、
信号読出部７１３は、撮像素子７１２から画素信号を、画素信号系列：（Ｇ１＋Ｍｇ１）、（Ｙｅ１＋Ｃｙ１）、（Ｍｇ２＋Ｇ
２）、（Ｃｙ２＋Ｙｅ２）、（Ｃｙ３＋Ｙｅ３）、（Ｇ
３＋Ｍｇ３）、（Ｙｅ４＋Ｃｙ４）、（Ｍｇ４＋Ｇ
４）、・・・で読み出す。輝度／色差前処理部７２０は、上記の画素
信号系列において、輝度信号Ｙを、隣接するペアから求
める。例えば、Ｙ１＝（Ｇ１＋Ｍｇ１）＋（Ｙｅ１＋Ｃｙ１）Ｙ２＝（Ｍｇ２＋Ｇ２）＋（Ｃｙ２＋Ｙｅ２）Ｙ３＝（Ｃｙ３＋Ｙｅ３）＋（Ｇ３＋Ｍｇ３）Ｙ４＝（Ｙｅ４＋Ｃｙ４）＋（Ｍｇ４＋Ｇ４）なる演算により求める。このような読み出し方法２８に
よれば、輝度信号を、水平及び垂直方向共に２画素単位
で得ることができる。

【００９３】尚、上述の本実施の形態では、撮像素子７
１２に対して用いる色フィルタ５１１のフィルタ配列
を、上記図４に示したようなものとしたが、例えば、図
５に示すように、上記図４でのフィルタ配列において、
第３行Ｌ３と第４行Ｌ４とを入れ替えたものとしても、
上述した読み出し方法２１〜２８を適用することができ
る。

【００９４】また、上述した読み出し方法２１〜２６で
は、４×４画素ブロック単位で信号を読み出すようにし
たが、これに限られるものではない。また、読み出す画
素ブロックは、必ずしも前に読み出しが行われた画素ブ
ロックに対して密に隣接している必要はなく、これらの
画素ブロック同士は、例えば、所定のブロック単位の間
隔を隔てていても良い。こうすることにより、更に読み
出す信号の画素数（色差信号の画素信号の数）を減らし
て、さらなる高速化を図ることができる。

【００９５】（第３の実施の形態）本実施の形態では、
上記図１の撮像装置７００において、例えば、撮像部７
１０を所謂ＣＭＯＳセンサに適用する。この場合、該撮
像部７１０の回路構成を、以下に説明するような構成と
することで、上述した第１及び第２の実施の形態での読
み出し方法１〜２８が実現できる。

【００９６】図６は、ここでの撮像部７１０（以下、
「ＣＭＯＳセンサ７１０」と言う）の回路構成を示した
ものである。このＣＭＯＳセンサ７１０は、垂直方向に
隣接する２個の画素（光検出素子）の受光量（検出光
量）の平均値と、その隣の列で垂直方向に隣接する２個
の光検出素子の検出光量の平均値との差分を出力する第
１の出力系列と、水平方向に隣接する２つの光検出素子
の検出光量の平均値と、その隣の行の水平方向に隣接す
る２つの光検出器の検出光量の平均値の差分を出力する
第２の出力系列とを備えてる。このような回路構成によ
り、ＣＭＯＳセンサ７１０は、読み出し方法１を実施す
ることが可能となる。

【００９７】具体的には、上記図６において、まず、１
は、垂直方向に順次アクティブになる信号であって、各
行のコントロール信号をイネーブルさせるためのイネー
ブル信号を発生する垂直走査回路である。１００は、入
射されてきた光を電荷に変換する光検出素子としてのフ
ォトダイオードであり、１０１は、光検出素子１００で
発生した電荷を浮遊拡散領域１０２に転送する転送用ト
ランジスタであるり。浮遊拡散領域１０２は、光検出素
子１００で発生した電荷を一時的の蓄積するものであ
る。１０３は、アンプ用トランジスタ１０４のゲートに
蓄積された電荷を放電するリセット用トランジスタ１０
３であり、１２１は、スイッチ用トランジスタ、１１２
は、端子７より印加される電圧で決定される定電流源用
トランジスタである。１０５は、コンデンサ１０９，１
１０，１１７，１１８の電荷を放電するためのトランジ
スタであり、１０６は、アンプ用トランジスタ１０４の
ソースと、コンデンサ１０９とを繋ぐ分配用トランジス
タである。１０７は、アンプ用トランジスタ１０４のソ
ースと、コンデンサ１１０とを繋ぐ分配用トランジスタ
である。コンデンサ１０９，１１０は、アンプ用トラン
ジスタ１０４からの供給電圧により充電されるラインメ
モリとして機能するコンデンサである。１０８は、コン
デンサ１０９の蓄積電荷と、コンデンサ１１０の蓄積電
荷との平均化をコントロールするための平均化用トラン
ジスタである。１１１は、ラインメモリとして昨日する
コンデンサ１０９の電圧を、差動増幅器１２２の前段の
バッファ１２３に印可させるためのスイッチトランジス
タである。１２２は、コンデンサ１０９の電圧と、コン
デンサ１０９’の電圧との差分を増幅する差動増幅器で
ある。１１３は、アンプ用トランジスタ１０４のソース
と、コンデンサ１１７とを接続するスイッチトランジス
タであり、１１４は、アンプ用トランジスタ１０４のソ
ースと、コンデンサ１１８とを接続するスイッチトラン
ジスタである。１１７，１１８は、アンプ用トランジス
タ１０４のソースから供給される電流により充電される
ラインメモリとしてのコンデンサである。１１５は、コ
ンデンサ１１７の蓄積電荷と、コンデンサ１１７’の蓄
積電荷との平均化をコントロールするためのスイッチト
ランジスタである。１１６は、コンデンサ１１８の蓄積
電荷と、コンデンサ１１８’の蓄積電荷との平均化をコ
ントロールするためのスイッチコンデンサであり、１１
９は、ラインメモリとしてのコンデンサ１１７の電圧を
差動増幅署の前段のバッファ１２８に印可させるための
スイッチトランジスタである。１２７は、コンデンサ１
１７の電圧と、コンデンサ１１８’の電圧との差分を増
幅する差動増幅器である。上述の低電流源用トランジス
タ１１２は、行単位に活性化され、アンプ用トランジス
タ１０４と対でアンブを構成する。

【００９８】図７は、上記図６のＣＭＯＳセンサ７１０
の動作タイミングを表すタイミングチャートである。以
下、上記図６及び図７を用いて、ＣＭＯＳセンサ７１０
の動作を説明する。

【００９９】先ず、タイミングＴ２０１において、端子
１１への入力パルスは、ＨＩＧＨ状態となっている。こ
の状態で、端子３０，３１，５０，５１への入力パルス
が、ＨＩＧＨとなると、ラインメモリとしてのコンデン
サ１０９，１１０，１１７，１１８は、全て初期電位に
リセットされる。また、端子２から入力される垂直走査
回路１のスタートパルス、端子３から入力される走査パ
ルスが、ＨＩＧＨとなると、垂直走査回路１が走査を開
始し、第１行目（Ｒ１）が選択される。また、端子８に
は、ＨＩＧＨのパルスが入力されており、これにより、
画素部の浮遊拡散領域がリセットされる。次に、タイミ
ングＴ２０２において、端子８に入力されているリセッ
トパルスがＬＯＷ状態となる（立ち下がる）。これによ
り、第１行目の画素の浮遊拡散領域が電気的に浮遊状態
になる。次に、タイミングＴ２０３において、端子９へ
の入力パルスがＨＩＧＨとなると、第１行目の光検出素
子から浮遊拡散領域への電荷の転送が行われる。次に、
タイミングＴ２０４において、端子１０，３０，５０へ
の入力パルスがＨＩＧＨとなると、第１行目の光検出素
子で検出された光量に比例した電圧が、アンプ用トラン
ジスタ１０４により、コンデンサ１０９，１１７に対し
て読み出される。次に、タイミングＴ２０５において、
端子３へ入力されている垂直走査パルスがＬＯＷ状態と
なる（立ち下がる）。次に、タイミングＴ２０６におい
て、端子３へ入力されている垂直パルスが再びＨＩＧＨ
となると（立ち上がると、第２行目（Ｒ２）が選択され
る。次に、タイミングＴ２０７において、端子８へ入力
されているリセットパルスがＬＯＷとなると（立ち下が
り）、第２行目の画素の浮遊拡散領域が電気的に浮遊状
態になる。次に、タイミングＴ２０８においては、上述
のタイミングＴ２０３と同様に、端子９への入力パルス
がＨＩＧＨとなると、第２行目の光検出素子から浮遊拡
散領域への電荷の転送が行われる。次に、タイミングＴ
２０９においても、上述のタイミングＴ２０４と同様
に、端子１０，３１，５１への入力パルスがＨＩＧＨと
なると、第２行目の光検出素子で検出された光量に比例
した電圧が、第２行目のアンブ用トランジスタ１０４に
より、コンデンサ１１０，１１８に対して読み出され
る。次に、タイミングＴ２１０において、端子４０，６
０，６１への入力パルスがＨＩＧＨパルスとなると、ラ
インメモリとしてのコンデンサ１１７上で、蓄積電荷の
平均化が行われる。

【０１００】そして、タイミングＴ２１１において、こ
のタイミングから、水平走査回路４が動作を開始し、平
均化された後の電圧が水平方向に順次、差動増幅器（ア
ンブ）１２２，１２７に印加される。これにより、差動
増幅器１２２，１２７からは、青の色差信号ＣＢ、青の
色差信号ＣＲが出力されることになる。更に、端子７
０，７１又は８０，８１の出力を、オペアンプ等により
構成される加算器（不図示）により加算することで、輝
度信号Ｙも得られる。また、平均化用トランジスタ１０
８による平均化を行わなず、全行の光検出素子での電荷
をコンデンサ１０９に一時蓄積すれば、端子７１から奇
数列の１画素毎の出力を得ることができる。同様に、偶
数列の１画素毎の出力については、出力端子７０から得
ることができる。

【０１０１】（第４の実施の形態）上述の第３の実施の
形態では、ＣＭＯＳセンサ７１０の回路構成を上記図６
に示したような構成としたが、本実施の形態では、例え
ば、図８に示すような構成とする。尚、上記図８の回路
構成において、上記図６の回路構成と同様に動作する箇
所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【０１０２】ここでのＣＭＯＳセンサ７１０は、水平方
向に隣接する２個の光検出素子の検出光量の平均値、又
は水平方向に隣接する４個の光検出素子の検出光量の平
均値を出力する出力系列を備えている。このような回路
構成により、ＣＭＯＳセンサ７１０は、読み出し方法
４、及び読み出し方法２３を実施することが可能とな
る。

【０１０３】具体的には、上記図８において、まず、３
０１は、コンデンサ１０９の蓄積電荷と、コンデンサ１
０９’の蓄積電荷との平均化をコントロールするための
スイッチトランジスタであり、３０２は、コンデンサ１
１０の蓄積電荷と、コンデンサ１１０’の蓄積電荷との
平均化をコントロールするためのスイッチトランジスタ
である。３０１’は、コンデンサ１０９”の蓄積電荷
と、コンデンサ１０９”’の蓄積電荷との平均化をコン
トロールするためのスイッチトランジスタであり、３０
２’は、コンデンサ１１０”の蓄積電荷と、コンデンサ
１１０”’の蓄積電荷との平均化をコントロールするた
めのスイッチトランジスタである。３０３は、コンデン
サ１０９’の蓄積電荷と、コンデンサ１０９”の蓄積電
荷との平均化をコントロールするためのスイッチトラン
ジスタであり、３０４は、コンデンサ１Ｉ０’の蓄積電
荷と、コンデンサ１１０”の蓄積電荷との平均化をコン
トロールするためのスイッチトランジスタである。

【０１０４】尚、スイッチトランジスタ３０１，３０
１’，３０３が連動すれば、これらは、コンデンサ１０
９，１０９’，１０９”，１０９”’の蓄積電荷を平均
化するようになされている。すなわち、例えば、スイッ
チトランジスタ３０１，３０１’をオンにした後で、又
はオンにするときに、スイッチトランジスタ３０３をオ
ンにすれば、これらは、コンデンサ１０９，１０９’，
１０９”，１０９”’の蓄積電荷を平均化する。また、
スイッチトランジスタ３０２，３０２’，３０４が連動
すれば、これらは、コンデンサ１１０，１１０’，１１
Ｏ”，１１０”’の蓄積電荷を平均化するようになされ
ている。すなわち、例えば、スイッチトランジスタ３０
２，３０４’をオンにした後で、又はオンにするとき
に、スイッチ３０４をオンにすれば、これらは、コンデ
ンサ１１０，１１０’，１１０”，１１０”’の蓄積電
荷を平均化する。

【０１０５】図９は、上記図８のＣＭＯＳセンサ７１０
の動作タイミングを表すタイミングチャートである。以
下、上記図８及び図９を用いて、ＣＭＯＳセンサ７１０
の動作を説明する。

【０１０６】先ず、タイミングＴ４０１において、端子
２へ入力されている垂直走査回路１のスタートパルス
と、端子３に入力されている垂直走査パルスとが各々Ｈ
ＩＧＨとなると、垂直走査回路１が走査を開始し、第１
行目（Ｒ１）が選択される。このとき、端子８へ入力さ
れているリセットパルスはＨＩＧＨであり、これにより
画素部の浮遊拡散領域がリセットされる。次に、タイミ
ングＴ４０２において、端子８へ入力されているリセッ
トパルスがＬＯＷとなると（立ち下がると）、第１行目
の画素の浮遊拡散領域が電気的に浮遊状態になる。次
に、タイミングＴ４０３において、端子９への入力パル
スがＨＩＧＨとなると、第１行目の光検出素子から浮遊
拡散領域への電荷の転送が行われる。次に、タイミング
Ｔ４０４において、端子１０，５０への入力パルスが各
々ＨＩＧＨとなると、第１行目の光検出素子で検出され
た光量に比例した電圧が、アンブ用トランジスタ１０４
によって、コンデンサ１０９に対して読み出される。次
に、タイミングＴ４０５において、端子３へ入力されて
いる垂直走査パルスがＬＯＷになる（立ち下がる）。次
に、タイミングＴ４０６において、端子３に入力されて
いる垂直走査パルスが再びＨＩＧＨとなると（立ち上が
ると）、第２行目（Ｒ２）が選択される次に、タイミン
グＴ４０７において、端子８へ入力されているリセット
パルスがＬＯＷとなると（立ち下がると）、第２行目の
画素の浮遊拡散領域が電気的に浮遊状態になる。次に、
タイミングＴ４０８において、上述のタイミングＴ４０
３と同様に、端子９への入力パルスがＨＩＧＨとなる
と、第２行目の光検出素子から浮遊拡散領域への電荷の
転送が行われる。次に、タイミングＴ４０９において
も、上述のタイミングＴ４０４と同様に、端子１０，５
１への入力パルスが各々ＨＩＧＨとなると、第２行目の
光検出素子で検出された光量に比例した電圧が、第２行
目のアンプ用トランジスタ１０４によってコンデンサ１
１０に対して読み出される。次に、タイミングＴ４１０
において、端子６０，６１，９０，９１への入力パルス
が各々ＨＩＧＨとなると、ラインメモリ上で、コンデン
サ１０９，１０９’，１０９”，１０９”’の蓄積電荷
の平均化、及ぴコンデンサ１１Ｏ，１１０’，１１
０”，１１Ｏ”’の蓄積電荷の平均化が行われる。

【０１０７】そして、タイミングＴ４１１において、水
平走査回路４が動作を開始し、平均化された後の電圧が
水平方向に順次出力される。

【０１０８】尚、ここでは、輝度信号Ｙの出力を目的と
しているため、上記図８の回路構成では、ＣＭＯＳセン
サ７１０としての出力がなされる端子は、端子１６の１
系統のみとしているが、例えば、上記図６に示した回路
構成と同様に、ＣＭＯＳセンサ７１０としての出力がな
される端子（出力線）を複数設けるようにすることで、
色差信号ＣＢ，ＣＲを得ることも可能となる。

【０１０９】（第５の実施の形態）上述の第３の実施の
形態では、ＣＭＯＳセンサ７１０の回路構成を上記図６
に示したような構成としたが、本実施の形態では、例え
ば、図１０に示すような構成とする。尚、上記図１０の
回路構成において、上記図６の回路構成と同様に動作す
る箇所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。

【０１１０】ここでのＣＭＯＳセンサ７１０は、垂直方
向に隣接する２個の光検出素子の検出光量の平均値、又
は垂直方向に隣接する４個の光検出素子の検出光量の平
均値を出力する出力系列を備えている。このような回路
構成により、ＣＭＯＳセンサ７１０は、読み出し方法
２、及び読み出し方法２１を実施することが可能とな
る。

【０１１１】具体的には、上記図１０において、まず、
５０１，５０２，５０３，５０４は各々、トランジスタ
１０４から供給される電流を、対応するコンデンサ５０
８，５０９，５１０，５１１に供給する分配用トランジ
スタである。５０８は、第１行目（Ｒ１）の光検出素子
での電荷を蓄積するためのコンデンサであり、５０９
は、第２行目（Ｒ２）の光検出素子での電荷を蓄積する
ためのコンデンサであり、５１０は、第３行目（Ｒ３）
の光検出素子での電荷を蓄積するためのコンデンサであ
り、５１１は、第４行目（Ｒ４）の光検出素子での電荷
を蓄積するためのコンデンサである。５０５は、コンデ
ンサ５０８の蓄積電荷と、コンデンサ５０９の蓄積電荷
との平均化をコントロールするためのスイッチトランジ
スタであり、５０６は、コンデンサ５０９の蓄積電荷
と、コンデンサ５１０の蓄積電荷との平均化をコントロ
ールするためのスイッチトランジスタであり、５０７
は、コンデンサ５１０の蓄積電荷と、コンデンサ５１１
の蓄積電荷との平均化をコントロールするためのスイッ
チトランジスタである。

【０１１２】尚、スイッチ５０５，５０６，５０７が連
動すれば、これらは、コンデンサ５０８，５０９，５１
０，５１１の蓄積電荷を平均化するようになされてい
る。すなわち、例えば、スイッチトランジスタ５０５，
５０７をオンにした後で、又はオンにするときに、スイ
ッチトランジスタ５０６をオンにすれば、これらは、コ
ンデンサ５０８，５０９，５１０，５１１の蓄積電荷を
平均化する。

【０１１３】図１１は、上記図１０のＣＭＯＳセンサ７
１０の動作タイミングを表すタイミングチャートであ
る。以下、上記図１０及び図１１を用いて、ＣＭＯＳセ
ンサ７１０の動作を説明する。

【０１１４】先ず、タイミングＴ６０１において、端子
２へ入力されている垂直走査回路１のスタートパルス、
及び端子３へ入力されている垂直走査パルスが各々ＨＩ
ＧＨとなると、垂直走査回路１が走査を開始し、第１行
目（Ｒ１）が選択される。このとき、端子８へ入力され
ているリセットパルスはＨＩＧＨであり、これにより画
素部の浮遊拡散領域がリセットされる。次に、タイミン
グＴ６０２において、端子８へ入力されているリセット
パルスがＬＯＷとなると（立ち下がると）、第１行目の
画素の浮遊拡散領域が電気的に浮遊状態になる。次に、
タイミングＴ６０３において、端子９への入力パルスが
ＨＩＧＨとなると、第１行目の光検出素子から浮遊拡散
領域への電荷の転送が行われる。次に、タイミングＴ６
０４において、端子１０，３０への入力パルスが各々Ｈ
ＩＧＨになると、第１行目の光検出素子で検出された光
量に比例した電荷がコンデンサ５０８に蓄積される。次
に、タイミングＴ６０５において、端子３へ入力されて
いる垂直走査パルスがＬＯＷとなる（立ち下がる）。次
に、タイミングＴ６０６において、端子３へ入力されて
いる垂直走査パルスが再びＨＩＧＨとなると（立ち上が
ると）、第２行目（Ｒ２）が選択される。次に、タイミ
ングＴ６０７において、端子８へ入力されているリセッ
トパルスがＬＯＷとなると（立ち下がると）、第２行目
の画素の浮遊拡散領域が電気的に浮遊状態になる。次
に、タイミングＴ６０８において、上述のタイミングＴ
６０３と同様に、端子９への入力パルスがＨＩＧＨとな
ると、第２行目の光検出素子から浮遊拡散領域への電荷
の転送が行われる。次に、タイミングＴ６０９において
も、上述のタイミングＴ６０４と同様に、端子１０，３
１への入力パルスが各々ＨＩＧＨとなると、第２行目の
光検出素子で検出された光量に比例した電荷が、コンデ
ンサ５０９に蓄積される。同様にして、タイミングＴ６
１０において、端子１０，３２への入力パルスが各々Ｈ
ＩＧＨとなると、第３行目の光検出素子で検出された光
量に比例した電荷が、コンデンサ５１０に蓄積される。
更に、タイミングＴ６１１において、端子１０，３３へ
の入力パルスがＨＩＧＨとなると、第４行目の光検出素
子で検出された光量に比例した電荷が、コンデンサ５１
１に蓄積される。そして、タイミングＴ６１２におい
て、端子４０，４１への入力パルスがＨＩＧＨとなる
と、ラインメモリ上でコンデンサ５０８，５０９，５１
０，５１１の蓄積電荷の平均化が行われる。タイミング
Ｔ６１３において、このタイミングから、水平走査回路
４が動作を開始し、平均化された後の電圧が水平方向に
順次出力される。したがって、出力端子７０からは、第
１行〜第４行（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４）までの光検出
素子の検出光量の平均値に比例した電圧が、列方向に順
次出力される。

【０１１５】尚、上記図１０に示した回路構成におい
て、スイッチトランジスタ５０６による平均化を行わな
いように構成するとこで、第１列（Ｃ１）と第２列（Ｃ
２）の平均値を出力端子７０から得ることができ、第３
列（Ｃ３）と第４列（Ｃ４）の平均値を出力端子７１か
ら得ることができ、第１列（Ｃ１）と第２列（Ｃ２）の
平均値と、第３列（Ｃ３）と第４列（Ｃ４）の平均値と
の差分を出力端子７２から得ることができる。

【０１１６】また、上記図６〜図１１を用いて説明した
ＣＭＯＳセンサ７１０の動作において、画素の電荷（光
信号）を読み出す前に、その拡散浮遊領域のリセット電
圧を別のラインメモリに読み出すようにしてもよい。こ
のリセット電圧と光信号出力の差分をとることで、トラ
ンジスタ１０４の閾値電圧のばらつきによる出力電圧の
ばらつきを除去することができる。したがって、各光検
出素子で検出した光量による信号にばらつきによるノイ
ズ成分が混入しない、Ｓ／Ｎの高い信号を得ることがで
きるる。また、垂直及び水平走査を、１ブロック毎、又
は複数ブロック毎に間引いて行うようにしてもよい。こ
れにより、更に、圧縮した信号が得られる。また、ＣＭ
ＯＳセンサに限らず、別種の光電変換素子に本発明を適
用することは可能であり、この場合も、上記の各実施の
形態と同様な効果を得ることができる。

【０１１７】（第６の実施の形態）上述の各実施の形態
では、画素ブロック単位の信号の読み出しを行う際、次
に読み出す画素ブロックを、前に読み出しが行われた画
素ブロックに対して密に隣接するようにしたが、本実施
の形態では、次に読み出す画素ブロックを、前に読み出
しが行われた画素ブロックに対して、例えば、１画素ず
らすようにする（オーバーラップ読出）。

【０１１８】例えば、図１２は、上記図１の撮像装置７
００において、４画素ブロック単位で信号を読み出す場
合の、本実施の形態における撮像部７１０の最も特徴と
する回路構成の概要を示したものである。また、図１３
は、該撮像部７１０の各部の動作タイミングを示す図で
ある。

【０１１９】上記図１２及び図１３に示すように、ここ
での撮像部７１０では、先ず、垂直走査パルスＶ₁が与
えられたタイミングでゲートパルスＳ₁が与えられる
と、画素Ｙ₁₁信号（Ｙ₁₂信号も同様）が読みだされ、メ
モリ用コンデンサＣ₁に保持される。また、垂直走査パ
ルスＶ₂が与えられたタイミングでゲートパルスＳ₂が
与えられると、画素Ｙ₂₁信号（画素Ｙ₂₂信号）が読みだ
され、同じくメモリ用コンデンサＣ₂に保持される。

【０１２０】次に、ゲートパルスＨ₁が与えられると、
メモリ用コンデンサＣ₁に保持されていた画素Ｙ₁₁信号
及び画素Ｙ₂₁信号が読みだされる。また、画素Ｙ₁₂信号
及び画素Ｙ₂₂信号も上述と同様に読みだされ、画素Ｙ₁₁
信号がメモリ用コンデンサＣ₃に保持され、画素Ｙ₁₂信
号がメモリ用コンデンサＣ ₄に保持され、画素Ｙ₂₁信号
がメモリ用コンデンサＣ₅に保持され、画素Ｙ₂₂信号が
メモリ用コンデンサＣ₆に保持される。

【０１２１】そして、時点ｔ₁においてゲートパルスＴ
₁が与えられると、メモリ用コンデンサＣ₃〜Ｃ₆にそ
れぞれ保持されていた画素信号が同時に出力され、画素
信号Ｙ₁₁，Ｙ₁₂，Ｙ₂₁，Ｙ₂₂が並列に出力される。

【０１２２】次に、時点ｔ₂においてゲートパルスＴ₂
が与えられると、１画素分だけ水平方向にずれた１ブロ
ック分の画素信号Ｙ₁₃，Ｙ₁₂，Ｙ₂₃，Ｙ₂₂が並列に出力
される。この場合、画素信号Ｙ₁₂及び画素信号Ｙ₂₂はメ
モリ用コンデンサＣ₄，Ｃ₆にそれぞれ保持されていた
画素信号が出力される。

【０１２３】上述のように、本実施の形態では、次の画
素ブロックＢ２の読み出しの際には、前の画素ブロック
Ｂ１の読み出しにて、メモリ用コンデンサＣ₄，Ｃ₆に
保存した画素信号Ｙ₁₂及びＹ₂₂（各画素ブロックＢ１及
びＢ２の重なりあった部分に存在する画素から得られる
信号）を読み出すようにして、画素ブロックＢ１の次に
読み出す画素ブロックＢ２を、画素ブロックＢ１に対し
て水平方向に１画素分だけ水平方向にずれたブロックと
して、順次画素ブロック単位での信号の読み出しを行う
ようにする。

【０１２４】このように構成することで、次のような効
果を得ることができる。まず、上述の各実施の形態で
は、図１４に示すように、次に読み出す画素ブロックＢ
２’を、前に読み出しが行われた画素ブロックＢ１’に
対して密に隣接するように構成したため、この読み出し
にて得られる画素信号からは、撮像素子上の各画素に対
して、水平方向又は垂直方向に１つ置きの輝度信号Ｙ及
び色差信号ＣＢ，ＣＲが得られることになる。これに対
して、本実施の形態では、図１５に示すように、次に読
み出す画素ブロックＢ２を前の画素ブロック１に対する
ように構成したので、この読み出しにて得られる画素信
号からは、撮像素子上の水平方向の各画素に対応した輝
度信号Ｙ及び色差信号ＣＢ，ＣＲが得られることにな
る。したがって、水平方向の解像度を２倍に上げること
ができる。また、保持用の４つのコンデンサＣ₃，
Ｃ₄，Ｃ₅，Ｃ₆のうちの２つのコンデンサ（上記図１
２中の矢印参照）を、前回の読出画素を保持しておく保
持手段として用いるようにして、該保持手段に保持して
おいた画素信号を、次の読み出す画素ブロックの画素信
号として出力するように構成したので、外部にメモリを
設けることなく、１画素シフトした画素ブロック単位の
出力を得ることができる。さらに、撮像部７１０内部
（同一素子上）で、１画素シフトした画素ブロック単位
の出力を得るように構成しているため、この出力を高速
に行うことができる。

【０１２５】尚、ここでは、２×２の画素ブロックを読
み出し単位としているため、保持用の４つのコンデンサ
のうちの２つののコンデンサを、前回の読出画素信号の
保持手段として設けているが、例えば、４×４画素ブロ
ックが読み出し単位であれば、該保持手段として１２個
のコンデンサを設ければよい。すなわち、Ｎ×Ｎの画素
ブロックの読み出し単位に対して、該保持手段をＮ×
（Ｎ−１）個設けることで、上述した２×２の画素ブロ
ック単位の読み出しと同様に、Ｎ×Ｎの画素ブロック単
位の読み出しを水平方向に１画素シフトしながら行うこ
とができる。また、垂直方向についても、水平方向の場
合と同様の構成により、１画素シフトしながら画素ブロ
ック単位の信号の読み出しを行うようにすれば、垂直方
向の解像度も上げることができる。さらに、ノイズ除去
機能を持たせるように構成すれば、より良好な画像信号
を得ることができる。

【０１２６】ここで、図１６及び図１８は、上述したよ
うな本実施の形態を、より具体化した撮像部７１０の回
路構成の一例（［例１］、［例２］）を示したものであ
り、図１７及び図１９は、上記図１６及び図１８の回路
での動作タイミングを示したものである。以下、［例
１］、［例２］での回路構成及びその動作について順次
説明する。

【０１２７】尚、上記図１６及び図１８は、上述した第
３〜第５の実施の形態と同様に、撮像部７１０を所謂Ｃ
ＭＯＳセンサに適用した場合の回路構成を示したもので
ある（以下、ここでも「撮像部７１０」を「ＣＭＯＳセ
ンサ７１０」と言う）。このため、上記図１６及び図１
８の各回路構成において、上記図６の回路構成と同様に
動作する箇所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省
略する。

【０１２８】［例１］上記図１６に示すＣＭＯＳセンサ
７１０は、色差信号ＣＢを得るための垂直方向の画素信
号の演算を実現できるものであり、第１列目、第２列
目、第２列目、第３列目、第３列目、第４列目、・・・
のように、１列毎の上記の演算が可能なように構成され
ている。

【０１２９】そこで、ここでのＣＭＯＳセンサ７１０で
は、先ず、端子８へ入力されているリセットパルスは、
ＨＩＧＨ状態となっている。この状態で、タイミングＴ
７１１において、端子２へ入力されている垂直走査回路
１のスタートパルス、及び端子３へ入力されている垂直
走査回路１の走査パルスが各々ＨＩＧＨとなると、画素
部の浮遊拡散領域がリセットされる。これにより、垂直
走査回路１が走査を開始し、第１行目（Ｒ１）が選択さ
れる。また、端子１１への入力パルスもＨＩＧＨ状態と
なっており、この状態で、端子３０及び３１への各入力
パルスがＨＩＧＨとなると、ラインメモリとして機能す
るコンデンサ２２１，２２２，２２３，２２４（各ライ
ンに設けた容量、上記図１２のコンデンサＣ₃，Ｃ₄，
Ｃ₅，Ｃ ₆に相当、以下、「ラインメモリ」と言う）が
リセットされる。次に、タイミングＴ７１２において、
端子８へ入力されているリセットパルスがＬＯＷとなる
と、これにより、第１行目の画素の浮遊拡散領域が電気
的に浮遊状態になる。また、ラインメモリも浮遊状態に
なる。次に、タイミングＴ７１３において、端子９及び
１１への入力パルスが各々ＨＩＧＨとなると、第１行目
の光検出素子から浮遊拡散領域への電荷の転送が行われ
る。次に、タイミングＴ７１４において、端子１０及び
３０，５０への入力パルスが各々ＨＩＧＨとなると、タ
イミングＴ７１３で転送された第１行目の電荷が、ライ
ンメモリに対して読み出される。次に、タイミングＴ７
１５において、端子３へ入力されている垂直走査パルス
がＬＯＷ状態となると、第２行目（Ｒ２）が選択され
る。次に、タイミングＴ７１６において、端子８へ入力
されているリセットパルスがＬＯＷとなると、これによ
り、第２行目の画素の浮遊拡散領域が電気的に浮遊状態
になる。また、ラインメモリも浮遊状態になる。次に、
タイミングＴ７１７において、端子９及び１１への入力
パルスが各々ＨＩＧＨとなると、第２行目の光検出素子
から浮遊拡散領域への電荷の転送が行われる。次に、タ
イミングＴ７１８において、端子１０及び３０，５０へ
の入力パルスが各々ＨＩＧＨとなると、タイミングＴ７
１７で転送された第２行目の電荷が、他のラインメモリ
（タイミングＴ７１４でのラインメモリとは別のライン
メモリ）に対して読み出される。次に、タイミングＴ７
１９において、端子４０への入力パルスがＨＩＧＨとな
ると、ラインメモリ上で、第１行目及び第２行目の２行
分の混合信号が生成される。そして、タイミングＴ７２
０において、このタイミングから、水平走査回路４が動
作を開始し、ラインメモリの混合信号が順次読み出され
る。このとき、隣接した２列の混合信号が同時に２本の
水平出力線を各々介して端子７０，７１から出力される
と同時に、後段の差動回路（図示せず）で減算されるた
め、したがって、ＣＭＯＳセンサ７１０からは、色差信
号が直接出力されることになる。また、上記２本の水平
出力線の信号を、後段の加算器（図示せず）で加算すれ
ば、輝度信号も得られることになる。

【０１３０】［例２］上記図１８に示すＣＭＯＳセンサ
７１０は、色差信号ＣＲを得るための垂直方向の画素信
号の演算を実現できるものであり、第１列目、第２列
目、第２列目、第３列目、第３列目、第４列目、・・・
のように、１列毎の上記の演算が可能なように構成され
ている。

【０１３１】そこで、ここでのＣＭＯＳセンサ７１０で
は、先ず、端子８へ入力されているリセットパルスは、
ＨＩＧＨ状態となっている。この状態で、タイミングＴ
７３１において、端子２へ入力されている垂直走査回路
１のスタートパルス、及び端子３へ入力されている垂直
走査回路１の走査パルスが各々ＨＩＧＨとなると、画素
部の浮遊拡散領域がリセットされる。これにより、垂直
走査回路１が走査を開始し、第１行目（Ｒ１）が選択さ
れる。また、端子１１への入力パルスもＨＩＧＨ状態と
なっており、この状態で、端子５０及び５１への各入力
パルスがＨＩＧＨとなると、ラインメモリとして機能す
るコンデンサ２２５，２２６，２２７，２２８（各ライ
ンに設けた容量、上記図１２のコンデンサＣ₃，Ｃ₄，
Ｃ₅，Ｃ ₆に相当、以下、「ラインメモリ」と言う）が
リセットされる。次に、タイミングＴ７３２において、
端子８へ入力されているリセットパルス、端子１１への
入力パルス、端子５０への入力パルス、及び端子５１へ
の入力パルスが各々ＬＯＷとなると、これにより、第１
行目の画素の浮遊拡散領域が電気的に浮遊状態になり、
また、ラインメモリも浮遊状態になる。次に、タイミン
グＴ７３３において、端子９及び１１への入力パルスが
各々ＨＩＧＨとなると、第１行目の光検出素子から浮遊
拡散領域への電荷の転送が行われる。次に、タイミング
Ｔ７３４において、端子１０及び５０への入力パルスが
各々ＨＩＧＨとなると、タイミングＴ７３３で転送され
た第１行目の電荷が、ラインメモリに対して読み出され
る。次に、タイミングＴ７３５において、端子３へ入力
されている垂直走査パルスがＬＯＷ状態となると、第２
行目（Ｒ２）が選択される。次に、タイミングＴ７３６
において、端子８へ入力されているリセットパルス、及
び端子１１への入力パルスが各々ＬＯＷとなると、これ
により、第２行目の画素の浮遊拡散領域が電気的に浮遊
状態になり、また、ラインメモリも浮遊状態になる。次
に、タイミングＴ７３７において、端子９及び１１への
入力パルスが各々ＨＩＧＨとなると、第２行目の光検出
素子から浮遊拡散領域への電荷の転送が行われる。次
に、タイミングＴ７３８において、端子１０及び５１へ
の入力パルスが各々ＨＩＧＨとなると、タイミングＴ７
３７で転送された第２行目の電荷が、他のラインメモリ
（タイミングＴ７３４でのラインメモリとは別のライン
メモリ）に対して読み出される。次に、タイミングＴ７
３９において、端子６０及び６１への入力パルスが各々
ＨＩＧＨとなると、ラインメモリ上で、第１行目及び第
２行目の２行分の混合信号が生成される。そして、タイ
ミングＴ７４０において、このタイミングから、水平走
査回路４が動作を開始し、ラインメモリの混合信号が順
次読み出される。このとき、隣接した２列の混合信号が
同時に２本の水平出力線を各々介して端子７０，７１か
ら出力されると同時に、後段の差動回路（図示せず）で
減算されるため、したがって、ＣＭＯＳセンサ７１０か
らは、色差信号が直接出力されることになる。また、上
記２本の水平出力線の信号を、後段の加算器（図示せ
ず）で加算すれば、輝度信号も得られることになる。

【０１３２】尚、上述の［例１］及び［例２］では、垂
直方向の画素信号の演算を実現する具体例を説明した
が、水平方向の画素信号の演算についても同様な構成と
することで、第１行目、第２行目、第２行目、第３行
目、第３行目、第４行目、・・・のように、１行毎の上
記の演算も可能となる。また、上記図１６の回路構成
と、上記図１８の回路構成とを用いて、例えば、図２０
に示すような回路を構成し、その動作タイミングを、図
２１に示すようにすれば、色差信号ＣＢと色差信号ＣＲ
を同時に出力することができ、輝度信号をも同時に出力
することができる。

【０１３３】また、上記図１６〜図２１を用いて説明し
たＣＭＯＳセンサ７１０の動作において、画素の電荷
（光信号）を読み出す前に、その拡散浮遊領域のリセッ
ト電圧を別のラインメモリに読み出すようにしてもよ
い。このリセット電圧と光信号出力の差分をとること
で、トランジスタ１０４の閾値電圧のばらつきによる出
力電圧のばらつきを除去することができる。したがっ
て、各光検出素子で検出した光量による信号にばらつき
によるノイズ成分が混入しない、Ｓ／Ｎの高い信号を得
ることができるる。また、ＣＭＯＳセンサに限らず、別
種の光電変換素子に本発明を適用することは可能であ
り、この場合も、上記の各実施の形態と同様な効果を得
ることができる。

【０１３４】（第７の実施の形態）まず、一般的に、カ
ラー画像信号を取り扱う画像信号処理システムでは、先
ず、撮像素子から出力される原信号（画素信号）に所定
の前処理を行って、疑似的な輝度信号Ｙ’、及び色差信
号Ｕ’（ＣＲ）、Ｖ’（ＣＢ）を生成する。そして、該
疑似輝度信号Ｙ’及び擬似色差信号Ｕ’（ＣＲ）、Ｖ’
（ＣＢ）を用いて、色情報に対してホワイトバランス補
正、γ補正、その他の色補正処理等を行って、輝度信号
Ｙ、及び色差信号Ｕ，Ｖを生成する。これらの輝度信号
Ｙ、及び色差信号Ｕ，Ｖが、圧縮処理や伸張処理等の画
像処理、或いは、画面表示や記録媒体への記録に用いら
れる。

【０１３５】そこで、本実施の形態では、本発明を、上
述のようなカラー画像信号を取り扱う画像信号処理シス
テムに適用する。本発明を適用した画像信号処理システ
ムは、例えば、図２２に示すように、撮像素子ＩＣチッ
プ８１０及び圧縮処理装置８２０からなる送信側（撮像
装置）と、伸張処理装置８３０、色処理装置８４０、及
び表示／記録装置８５０からなる受信側（再生装置）と
の間でデータ通信するようになされている。

【０１３６】このような画像信号処理システム８００の
最も特徴とするところは、撮像素子ＩＣチップ８１０に
ある。すなわち、撮像素子ＩＣチップ（以下、「撮像
部」と言う）８１０は、上記図１の撮像装置１００と同
様の機能を有するものであり、上記図１に示した色フィ
ルタ７１１、撮像素子７１２、信号読出部７１３、及び
輝度／色差前処理部７２０を備え、これらは同一撮像素
子ＩＣチップ上に設けられている。以下、画像信号処理
システム８００の動作について説明する。

【０１３７】先ず、送信側において、撮像部８１０で
は、被写体光が、上記図２〜図５に示したようなフィル
タ配列から構成される色フィルタを介して、撮像素子
（受光素子）７１２に入射される。この撮像素子７１２
で得られた画素信号（原信号）Ｙｅ，Ｃｙ，Ｍｇ，Ｇ
は、上述した第１〜第７の各実施の形態で説明したよう
にして、信号読出部７１３により読み出され、輝度／色
差前処理部７２０により、該読出原信号Ｙｅ，Ｃｙ，Ｍ
ｇ，Ｇから擬似輝度信号Ｙ’及び色差信号ＣＲ’
（Ｕ’），ＣＢ’（Ｖ’）が生成される。

【０１３８】圧縮処理装置８２０は、撮像部８１０で生
成された擬似輝度信号Ｙ’及び擬似色差信号Ｕ’，Ｖ’
に対して、色情報に対するホワイトバランスやγ補正を
行わない状態で、ＪＰＥＧ，ＭＰＥＧ、Ｈ．２６１、ベ
クトル量子化等の情報圧縮技術を用いた圧縮処理を行
う。具体的には例えば、先ず、所定の画素ブロック毎に
ＤＣＴ（Discrete CosineTransform : 離散コサイン変
換）を行う。次に、ＤＣＴした擬似輝度信号Ｙ’及び擬
似色差信号Ｕ’，Ｖ’を量子化することで、高周波成分
を除去した圧縮データを得る。そして、その圧縮データ
を符号化する。ここでの符号化処理は、種々の方式を用
いることが可能であるが、データの発生頻度に応じた符
号長を割り当てる可変長符号化を用いることで圧縮率を
さらに高めることが可能となる。このようにして、圧縮
処理装置８２０にて、圧縮及び符号化されたデータは、
例えば、通信回線等の媒体を介して、受信側の伸張処理
装置８３０に対して送信される。

【０１３９】受信側において、情報伸張装置８３０は、
送信側から送られてきたデータに対して、上述の圧縮装
置装置８２０におけるＤＣＴ及び量子化処理の逆の処理
を行うことで、擬似輝度信号Ｙ’及び擬似色差信号
Ｕ’，Ｖ’を復元する。

【０１４０】色処理装置８４０は、情報伸張装置８３０
で得られた擬似輝度信号Ｙ’及び擬似色差信号Ｕ’，
Ｖ’に対して、ホワイトバランス補正やγ補正等の色処
理のような、良好な画質を得るために必要な種々の補正
を行うことで、輝度信号Ｙ及び色差信号Ｕ，Ｖを生成す
る。

【０１４１】表示／記録装置８５０は、色処理装置８４
０にて生成された輝度信号Ｙ及び色差信号Ｕ，Ｖを画面
表示したり、記録媒体に記録したりする。

【０１４２】上述のように、本実施の形態では、色フィ
ルタ７１１を、上記図２〜図５に示したようなフィルタ
配列で構成し、撮像素子７１２で得られた画素信号を、
上述した第１〜第７の各実施の形態で説明したようにし
て読み出す構成とした。これにより、カラー画像信号を
取り扱う画像処理システムにおいても、上述した第１〜
第７の各実施の形態での効果を得ることができる。すな
わち、水平方向及び垂直方向に高解像度なカラー画像信
号を、高速に得ることができる。

【０１４３】また、撮像素子７１２で得られた原信号Ｙ
ｅ，Ｃｙ，Ｍｇ，Ｇから擬似輝度信号Ｙ’及び擬似色差
信号Ｕ’，Ｖ’を得るための輝度／色差前処理部７２０
を、撮像素子７１２と同一チップ上に設けるように構成
した。これにより、擬似輝度信号Ｙ’、及び擬似色差信
号Ｕ’，Ｖ’を得るための演算処理を高速化することが
できる。したがって、後段の圧縮処理や伸張処理等の画
像処理を効率的に行うことができる。

【０１４４】そして、上述の構成により、処理が高速化
した分を、圧縮処理や伸張処理等の画像処理の精度向上
のためにあてることもでき、さらに高画質のカラー画像
信号を得ることができる。

【０１４５】また、撮像部８１０にて得られる擬似輝度
信号Ｙ’、及び擬似色差信号Ｕ’，Ｖ’に対して、圧縮
処理装置８２０にて圧縮及び符号化を行って、伸張処理
装置８３０にて伸張した後に、色処理装置８４０にて高
品位の画質を得るための、ホワイトバランス補正やγ補
正等の色処理を行うように構成した。これにより、圧縮
処理後の伸張処理に伴って発生するブロックノイズや高
周波ノイズによる画質の劣化を最小限に抑えることもで
きる。したがって、表示／記録装置８５０により記録媒
体に記憶したり、通信回線を介して伝送したりする際の
情報量を大幅に削減できるとともに、画質の劣化を可及
的に防止して高品位の画質を得ることもできる。

【０１４６】尚、上述の第７の実施の形態では、圧縮処
理装置８２０での圧縮処理として、ＤＣＴ及び可変長符
号化を用いたが、これに限らず、例えば、コードブック
圧縮技術（ベクトル量子化技術）を用いることもでき
る。このコードブック圧縮技術を用いる場合、先ず、圧
縮処理装置８２０は、撮像部８１０で得られた擬似輝度
信号Ｙ’、及び擬似色差信号Ｕ’，Ｖ’と、予め記憶し
ている複数のコードブック（パターン）と比較し、その
中で最も似通ったパターンを見つけ出して、そのパター
ンに対応するコード番号を、受信側の伸張処理装置８３
０に対して送信する。伸張処理装置８３０は、圧縮処理
装置８２０から送られてきたコード番号に対応するパタ
ーンを、予め記憶している複数のコードブック取り出す
ことにより、圧縮処理装置８２０側で圧縮された画像信
号を再現する。

【０１４７】また、上記の各実施の形態では、色フィル
タ７１１として、イエロ（Ｙｅ）、マゼンタ（Ｍｇ）、
シアン（Ｃｙ）、グリーン（Ｇ）の補色系４色の色フィ
ルタが配列されてなる補色フィルタを用いるとしたが、
これに限らず、輝度信号又は色差信号が得られるもので
あれば、他のフィルタを用いるようにしてもよい。しか
しながら、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の色フィルタから
構成される原色フィルタを色フィルタ７１１として用い
た場合と、上記の各実施の形態のように、４色の色フィ
ルタから構成される補色フィルタを色フィルタ７１１と
して用いた場合とを比較すると、補色フィルタは、それ
を構成する各色フィルタが全て色成分を有するため、後
者の補色フィルタを用いた場合のほうが、輝度偽信号が
小さく、更に、入射光の利用率が少なく低感度になると
いう欠点を防ぐことができる。したがって、補色フィル
タを用いたほうが、より高い効果を得ることができる。

【０１４８】また、本発明の目的は、上述した各実施の
形態のホスト及び端末の機能を実現するソフトウェアの
プログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或い
は装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュー
タ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプロ
グラムコードを読みだして実行することによっても、達
成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体か
ら読み出されたプログラムコード自体が各実施の形態の
機能を実現することとなり、そのプログラムコードを記
憶した記憶媒体は本発明を構成することとなる。

【０１４９】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、ＲＯＭ、フロッピーディスク、ハードディ
スク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、Ｃ
Ｄ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等を用い
ることができる。

【０１５０】また、コンピュータが読みだしたプログラ
ムコードを実行することにより、実施の形態の機能が実
現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基
づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ等が実際の処
理の一部又は全部を行い、その処理によって各実施の形
態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでも
ない。

【０１５１】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された拡張機能ボー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指
示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに
備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、
その処理によって各実施の形態の機能が実現される場合
も含まれることは言うまでもない。

【０１５２】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、複数色
のフィルタがＮ行×Ｎ列の周期性を持って配列されてな
る色フィルタアレイのフィルタ配列を、該Ｎ行×Ｎ列の
周期単位の中で、同一行のフィルタの色は全て異なり、
同一列のフィルタの色も全て異なるように構成するよう
にした。これにより、所定の画素ブロック単位で、該画
素ブロックの画素信号を用いて輝度信号及び色差信号を
得る際に、どの画素ブロックからも輝度信号及び色差信
号を得るために必要な画素信号を得ることができるた
め、高解像度の輝度信号及び色差信号を得ることができ
る。これを、簡易カラー表示、オートフォーカス用検出
信号、ホワイトバランスの調整、或いは画像圧縮処理等
に用いることで、良好なカラー画像を提供することがで
きる。

【０１５３】具体的には、例えば、第１の色〜第４の色
（シアンＣｙ，イエロＹｅ，マゼンダＭｇ，グリーンＧ
等）の４種類の色のフィルタが、４行×４列の周期性を
持って配列されてなる色フィルタアレイの場合、該４行
×４列の周期単位の中で、第１行目：第１の色、第２の色、第３の色、第４の色第２行目：第３の色、第４の色、第１の色、第２の色第３行目：第２の色、第１の色、第４の色、第３の色第４行目：第４の色、第３の色、第２の色、第１の色のように、行方向及び列方向共に、同じ色のフィルタが
重複しないように、フィルタを配列する。これにより、
２行×２列の画素ブロック単位で、該画素ブロックの画
素信号を用いて輝度信号及び色差信号を得る際に、どの
画素ブロックからも第１の色〜第４の色の各画素信号が
得られるため、すなわち輝度信号及び色差信号を得るた
めの演算に必要な画素信号が得られるため、従来のよう
に、ある行に対しては輝度信号及び色差信号を得るため
の演算を行うことができない、ということはない。

【０１５４】また、前記色フィルタアレイを介した被写
体光から得られた画素信号を、Ｎ行×Ｎ列の画素ブロッ
ク単位で読み出す際、次に読み出しを行う画素ブロック
を、前回読み出しを行った画素ブロックに対して、水平
方向又は垂直方向、或いは水平方向と共に垂直方向に、
所定の画素分シフトした位置のブロックとして、該ブロ
ックに対して読み出しを行うように構成すれば、解像度
を更に上げることができる。

【０１５５】具体的には例えば、２行×２列の画素ブロ
ック単位での読み出しを行う場合、先ず、第１の画素ブ
ロックの読み出しを行った結果、第１行、第１列の画素
信号Ｙ₁₁、第１行、第２列の画素信号Ｙ₁₂、第２行、第
１列の画素信号Ｙ₂₁、及び第２行、第２列の画素信号Ｙ
₂₂が得られる。これらの画素信号のうち、次に読み出し
を行う第２の画素ブロック（第１の画素ブロックに対し
て１画素分水平方向にシフトした位置のブロック）と重
なりあう領域（第１行、第２列及び第２行、第２列）の
画素信号Ｙ₁₂，Ｙ₂₁を保持しておく。そして、次の画素
ブロックの読み出しに、上記重なりあう領域の画素信号
として、該保持しておいた画素信号Ｙ₁₂，Ｙ₂₁を用いる
ようにする。これにより、２行×２列の画素ブロック単
位で、該画素ブロックの画素信号を用いて輝度信号及び
色差信号を得る際に、水平方向の各画素に対応した輝度
信号及び色差信号を得ることができる。したがって、こ
の場合には、水平方向の解像度を２倍に上げることがで
きる。

【０１５６】また、例えば、２行×２列の画素ブロック
単位で、第１行第１列の画素信号と第１行第２列の画素
信号の加算信号と、第２行第１列の画素信号と第２行第
２列の画素信号の加算信号との差を読み出し、第１行第
１列の画素信号と第２行第１列の画素信号の加算信号
と、第１行第２列の画素信号と第２行第２列の画素信号
の加算信号との差を読み出すようなモード（読み出し１
のモード）を利用すれば、水平方向、垂直方向共に解像
度が高い色差信号を持ったカラー画像信号が得られる。

【０１５７】また、本発明によれば、同一の色フィルタ
パターンを用いながらも、様々な読み出し方法があるの
で、簡易カラー表示、オートフォーカス、オートホワイ
トバランスに使用できる画像信号を高速に出力できるモ
ードや高解像度の画像信号を出力するモードなどのマル
チモードに対応できる。

【０１５８】また、本発明では、撮像素子から上記の読
み出しにより擬似輝度信用及び色差信号を得て、さらに
ホワイトバランスやγ補正等の色処理を行わない状態で
圧縮を行って伸張後に上記色処理を行うため、高い効率
で圧縮することができ、色処理後の画質劣化を防ぐこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態において、本発明を適用した
撮像装置の構成を示すブロック図である。

【図２】上記撮像装置で用いる色フィルタのフィルタ配
列の一例を説明するための図である。

【図３】上記フィルタ配列の他の一例を説明するための
図である。

【図４】第２の実施の形態において、上記撮像装置で用
いる色フィルタのフィルタ配列の一例を説明するための
図である。

【図５】上記フィルタ配列の他の一例を説明するための
図である。

【図６】第３の実施の形態において、上記第１及び第２
の実施の形態での画素信号の読み出し方法を実施する上
記撮像装置の回路構成を説明するための図である。

【図７】上記回路構成での撮像装置の動作を説明するた
めの図である。

【図８】第４の実施の形態において、上記第１及び第２
の実施の形態での画素信号の読み出し方法１を実施する
上記撮像装置の回路構成を説明するための図である。

【図９】上記回路構成での撮像装置の動作を説明するた
めの図である。

【図１０】第５の実施の形態において、上記第１及び第
２の実施の形態での画素信号の読み出し方法１を実施す
る上記撮像装置の回路構成を説明するための図である。

【図１１】上記回路構成での撮像装置の動作を説明する
ための図である。

【図１２】第６の実施の形態において、オーバーラップ
読出を実施する上記撮像装置の回路構成を説明するため
の図である。

【図１３】上記回路構成での撮像装置の動作を説明する
ための図である。

【図１４】上記オーバーラップ読出を行わない場合の画
素信号から得られる輝度信号及び色差信号を説明するた
めの図である。

【図１５】上記オーバーラップ読出を行った場合の画素
信号から得られる輝度信号及び色差信号を説明するため
の図である。

【図１６】上記撮像装置をより具体化した回路構成の一
例（例１）を説明するための図である。

【図１７】上記回路構成での撮像装置の動作を説明する
ための図である。

【図１８】上記撮像装置をより具体化した回路構成の一
例（例２）を説明するための図である。

【図１９】上記回路構成での撮像装置の動作を説明する
ための図である。

【図２０】上記例１及び例２の各回路構成の両機能を有
する回路構成を説明するための図である。

【図２１】上記回路構成での撮像装置の動作を説明する
ための図である。

【図２２】第７の実施の形態において、本発明を適用し
た画像処理システムの構成を示すブロック図である。

【図２３】水平方向に２画素、垂直方向に４画素の周期
性を持つ従来の色フィルタのフィルタ配列を説明するた
めの図である。

【図２４】水平方向に２画素、垂直方向に８画素の周期
性を持つ従来の色フィルタのフィルタ配列を説明するた
めの図である。

【符号の説明】

１００光検出素子１０１転送用トランジスタ１０２拡散浮遊領域１０３リセット用トランジスタ１０４アンブ用トランジスタ１０６，１０７，５０１，５０２，５０３，５０４分
配用トランジスタ１２１スイッチ用トランジスタ１０５放電用トランジスタ１０８，１１５，１’。１６，３０１，３０２，３０
３，３０４，５０５，５０６，５０７平均化用トラン
ジスタ１０９，１１０，１１７，１１８コンデンサ（ライン
メモリ）１２２，１２７差動アンブ７００撮像装置７１０撮像部７１１色フィルタ７１２撮像素子７１３信号読出部７２０輝度／色差前処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小泉徹東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者光地哲伸東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者 ▲樋▼山拓己東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者須川成利東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】４色の色フィルタアレイを介して撮像素
子に入射した入射光よりカラー画像信号を生成するカラ
ー撮像装置であって、前記色フィルタアレイは、４行×４列の周期性を持ち、
４行×４列の周期単位の中で、同一行の色フィルタの色
は全て異なり、同一列の前記色フィルタの色は全て異な
ることを特徴とするカラー撮像装置。
【請求項２】前記色フィルタアレイは、前記４行×４
列の周期単位の中で、第１行には、左から右の順又は右から左の順に第１色の
色フィルタ、第２色の色フィルタ、第３色の色フィル
タ、第４色の色フィルタが配列され、第２行には、左又は右から順に前記第３色の色フィル
タ、前記第４色の色フィルタ、前記第１色の色フィル
タ、前記第２色の色フィルタが配列され、第３行には、左又は右から順に前記第２色の色フィル
タ、前記第１色の色フィルタ、前記第４色の色フィル
タ、前記第３色の色フィルタが配列され、第４行には、左又は右から順に前記第４色の色フィル
タ、前記第３色の色フィルタ、前記第２色の色フィル
タ、前記第１色の色フィルタが配列されおり、前記第１行から前記第４行までは、上から下の順又は下
から上の順に並んでいることを特徴とする請求項１記載
のカラー撮像装置。
【請求項３】前記第３行と前記第４行とが入れ替わっ
ていることを特徴とする請求項２記載のカラー撮像装
置。
【請求項４】前記第１の色フィルタは、可視光範囲に
おいて緑色光のみを透過するフィルタであり、前記第２の色フィルタは、可視光範囲において青色光の
みを遮断するフィルタであり、前記第３の色フィルタは、可視光範囲において緑色光の
みを遮断するフィルタであり、前記第４の色フィルタは、可視光範囲において赤色光の
みを遮断するフィルタであることを特徴とする請求項２
又は３記載のカラー撮像装置。
【請求項５】前記色フィルタアレイは、前記４行×４
列の周期単位の中で、第１行には、左から右の順又は右から左の順に第１色の
色フィルタ、第２色の色フィルタ、第３色の色フィルタ
・第４色の色フィルタが配列され、第２行には、左又は右から順に前記第３色の色フィル
タ、前記第４色の色フィルタ、前記第１色の色フィル
タ、前記第２色の色フィルタが配列され、第３行には、左又は右から順に前記第４色の色フィル
タ、前記第１色の色フィルタ、前記第２色の色フィル
タ、前記第３色の色フィルタが配列され、第４行には、左又は右から順に前記第２色の色フィル
タ、前記第３色の色フィルタ、前記第４色の色フィル
タ、前記第１色の色フィルタが配列されおり、前記第１行から前記第４行までは、上から下の順又は下
から上の順に並んでいることを特徴とする請求項１記載
のカラー撮像装置。
【請求項６】前記第３行と前記第４行とが入れ替わっ
ていることを特徴とする請求項５記載のカラー撮像装
置。
【請求項７】前記第１の色フィルタは、可視光範囲に
おいて緑色光のみを透過するフィルタであり、前記第２の色フィルタは、可視光範囲において青色光の
みを遮断するフィルタであり、前記第３の色フィルタは、可視光範囲において緑色光の
みを遮断するフィルタであり、前記第４の色フィルタは、可視光範囲において赤色光の
みを遮断するフィルタであることを特徴とする請求項５
又は６記載のカラー撮像装置。
【請求項８】２行×２列の領域の第１行第１列の信号
と第１行第２列の信号との加算信号と、前記２行×２列
の領域の第２行第１列の信号と第２行第２列の信号との
加算信号との差を読み出す手段と、前記２行×２列の領域の第１行第１列の信号と第２行第
１列の信号との加算信号と、前記２行×２列の領域の第
１行第２列の信号と第２行第２列の信号との加算信号と
の差を読み出す手段とを備えることを特徴とする請求項
１乃至４の何れか１項に記載のカラー撮像装置。
【請求項９】前記２行×２列の領域は隙間なく配列さ
れることを特徴とする請求項８記載のカラー撮像装置。
【請求項１０】２行×２列の領域の第１行第１列の信
号と第１行第２列の信号との加算信号と、前記２行×２
列の領域の第２行第１列の信号と第２行第２列の信号と
の加算信号との差を読み出す手段と、前記２行×２列の領域の第１行第１列の信号と第２行第
１列の信号との加算信号と、前記２行×２列の領域の第
１行第２列の信号と第２行第２列の信号との加算信号と
の差を読み出す手段とを備えることを特徴とする請求項
５乃至７の何れか１項に記載のカラー撮像装置。
【請求項１１】４行×１列の領域の全信号の加算値を
読み出す手段を備えることを特徴とする請求項１乃至７
の何れか１項に記載のカラー撮像装置。
【請求項１２】１行×４列の領域の全信号の加算値を
読み出す手段を備えることを特徴とする請求項１乃至７
の何れか１項に記載のカラー撮像装置。
【請求項１３】請求項１乃至４の何れか１項に記載の
カラー撮像装置から画像信号を読み出す画像信号読み出
し方法であって、２行×２列の領域の第１行第１列の信号と第１行第２列
の信号との加算信号と、前記２行×２列の領域の第２行
第１列の信号と第２行第２列の信号との加算信号との差
を第１の色差信号として読み出すステップと、前記２行×２列の領域の第１行第１列の信号と第２行第
１列の信号との加算信号と、前記２行×２列の領域の第
１行第２列の信号と第２行第２列の信号との加算信号と
の差を第２の色差信号として読み出すステップとを含む
ことを特徴とする画像信号読み出し方法。
【請求項１４】前記２行×２列の領域が隙間なく配列
されるステップを含むことを特徴とする請求項１３に記
載の画像信号読み出し方法。
【請求項１５】請求項５乃至７の何れか１項に記載の
カラー撮像装置から画像信号を読み出す画像信号読み出
し方法であって、２行×２列の領域の第１行第１列の信号と第１行第２列
の信号との加算信号と、前記２行×２列の領域の第２行
第１列の信号と第２行第２列の信号との加算信号との差
を第１の色差信号として読み出すステップと、前記２行×２列の領域の第１行第１列の信号と第２行第
１列の信号との加算信号と、前記２行×２列の領域の第
１行第２列の信号と第２行第２列の信号との加算信号と
の差を第２の色差信号として読み出すステップとを含む
ことを特徴とする画像信号読み出し方法。
【請求項１６】請求項１乃至７の何れか１項に記載の
カラー撮像装置から画像信号を読み出す画像信号読み出
し方法であって、４行×１列の領域の全信号の加算値を輝度信号として読
み出すステップを含むことを特徴とする画像信号読み出
し方法。
【請求項１７】請求項１乃至７の何れか１項に記載の
カラー撮像装置から画像信号を読み出す画像信号読み出
し方法であって、４行×２列の領域の全信号の加算値を輝度信号として読
み出すステップを含むことを特徴とする画像信号読み出
し方法。
【請求項１８】請求項１乃至７の何れか１項に記載の
カラー撮像装置から画像信号を読み出す画像信号読み出
し方法であって、１行×４列の領域の全信号の加算値を輝度信号として読
み出すステップを含むことを特徴とする画像信号読み出
し方法。
【請求項１９】請求項１乃至７の何れか１項に記載の
カラー撮像装置から画像信号を読み出す画像信号読み出
し方法であって、２行×４列の領域の全信号の加算値を輝度信号として読
み出すステップを含むことを特徴とする画像信号読み出
し方法。
【請求項２０】請求項１乃至７の何れか１項に記載の
カラー撮像装置から画像信号を読み出す画像信号読み出
し方法であって、２行×２列の領域の全信号の加算値を輝度信号として読
み出すステップを含むことを特徴とする画像信号読み出
し方法。
【請求項２１】少なくとも行方向及び列方向の何れか
の方向に所定画素分シフトしながら、Ｎ行×Ｎ列（Ｎ：
整数）の画素ブロック単位で前記撮像素子から信号を読
み出す読出手段を備えることを特徴とする請求項１記載
のカラー撮像装置。
【請求項２２】前記読出手段で読み出された今回の読
出画素ブロックの信号のうち、該読出画素ブロックに対
して１画素シフトした次の読出画素ブロックと重なり合
う領域の信号を保持する保持手段を備え、前記読出手段は、次の画素ブロックの信号の読み出し
に、前記保持手段に保持された信号を用いることを特徴
とする請求項２１記載のカラー撮像装置。
【請求項２３】２次元配列された複数画素にて色フィ
ルタアレイを介した被写体光を受光して、該複数画素で
の各受光量に対応する画素信号を得る撮像素子であっ
て、前記色フィルタアレイは、複数色のフィルタがＮ行×Ｎ
列（Ｎ：整数）の周期性を持って上記複数画素に対応し
て配列され、該Ｎ行×Ｎ列の周期単位内の各行及び各列
の各々において同一色のフィルタが存在しないように配
列されてなることを特徴とする撮像素子。
【請求項２４】少なくとも行方向及び列方向の何れか
の方向に所定画素分シフトしながら、前記画素信号をＮ
行×Ｎ列の画素ブロック単位で読み出す読出手段を備え
ることを特徴とする請求項２３記載の撮像素子。
【請求項２５】前記読出手段で読み出された今回の読
出画素ブロックの画素信号のうち、該読出画素ブロック
に対して所定画素分シフトした次の読出画素ブロックと
重なり合う領域の画素信号を保持する保持手段を更に備
え、前記読出手段は、次の画素ブロックの画素信号の読み出
しに、前記保持手段に保持された画素信号を用いること
を特徴とする請求項２４記載の撮像素子。
【請求項２６】２次元配列された複数画素にて所定の
色フィルタアレイを介した被写体光を受光して、該複数
画素での各受光量に対応する画素信号を得る受光手段
と、少なくとも行方向及び列方向の何れかの方向に所定画素
分シフトしながら、前記受光手段での画素信号をＮ行×
Ｎ列（Ｎ：整数）の画素ブロック単位で読み出す読出手
段と、前記読出手段で読み出された今回の読出画素ブロックの
画素信号のうち、該読出画素ブロックに対して所定画素
分シフトした次の読出画素ブロックと重なり合う領域の
画素信号を保持する保持手段とを備え、前記読出手段は、次の画素ブロックの画素信号の読み出
しに、前記保持手段に保持された画素信号を用いること
を特徴とする撮像素子。
【請求項２７】前記色フィルタアレイは、複数色のフ
ィルタがＮ行×Ｎ列（Ｎ：整数）の周期性を持って前記
複数画素に対応して配列され、該Ｎ行×Ｎ列の周期単位
内の各行及び各列の各々において同一色のフィルタが存
在しないように配列されてなることを特徴とする請求項
２６記載の撮像素子。
【請求項２８】カラー撮像素子により被写体を撮像
し、該撮像素子の出力信号に対して所定の画像処理を行
う画像処理装置であって、前記カラー撮像素子は、請求項１〜１２、２１、及び２
２の何れかに記載のカラー撮像装置が有する機能を備え
ることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２９】カラー撮像素子により被写体を撮像
し、該撮像素子の出力信号に対して所定の画像処理を行
う画像処理装置であって、前記カラー撮像素子は、請求項２３〜２７の何れかに記
載の撮像素子であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３０】カラー撮像素子を含む撮像装置と、該
撮像装置の出力信号に対して所定の画像処理を行う画像
処理装置とが少なくとも接続されてなる画像処理システ
ムであって、前記撮像装置は、請求項１〜１２、２１、及び２２の何
れかに記載のカラー撮像装置であることを特徴とする画
像処理システム。
【請求項３１】カラー撮像素子を含む撮像装置と、該
撮像装置の出力信号に対して所定の画像処理を行う画像
処理装置とが少なくとも接続されてなる画像処理システ
ムであって、前記カラー撮像素子は、請求項２３〜２７の何れかに記
載の撮像素子であることを特徴とする画像処理システ
ム。
【請求項３２】請求項１３〜２０の何れかに記載の画
像信号読み出し方法のステップを、コンピュータが読出
可能に格納したことを特徴とする記憶媒体。
【請求項３３】２次元配列された複数画素にて色フィ
ルタアレイを介した被写体光を受光して、該複数画素で
の各受光量に対応する画素信号を得る撮像素子の動作を
実施するための処理ステップをコンピュータが読出可能
に格納した記憶媒体であって、該処理ステップは、少なくとも行方向及び列方向の何れかの方向に所定画素
分シフトしながら、前記受光部での画素信号をＮ行×Ｎ
列（Ｎ：整数）の画素ブロック単位で読み出す読出ステ
ップと、前記読出ステップにより読み出された今回の読出画素ブ
ロックの画素信号のうち、該読出画素ブロックに対して
所定画素分シフトした次の読出画素ブロックと重なり合
う領域の画素信号を素子内のメモリに保持する保持ステ
ップとを含み、前記読出ステップは、次の画素ブロックの画素信号の読
み出しに、前記メモリに保持された画素信号を用いるス
テップを含むことを特徴とする記憶媒体。
【請求項３４】前記色フィルタアレイは、複数色のフ
ィルタがＮ行×Ｎ列（Ｎ：整数）の周期性を持って前記
複数画素に対応して配列され、該Ｎ行×Ｎ列の周期単位
内の各行及び各列の各々において同一色のフィルタが存
在しないように配列されてたものであることを特徴とす
る請求項３３記載の記憶媒体。
【請求項３５】色情報に関して少なくともホワイトバ
ランス補正又はγ補正を施す色処理を経ずに、撮像素子
から出力される画像信号の情報量を圧縮し、該圧縮した
画像信号を伸張した後で、前記色処理を行うようになさ
れた画像処理装置であって、前記撮像素子は、請求項１〜１２、２１、及び２２の何
れかに記載のカラー撮像装置が有する機能を備えること
を特徴とする画像処理装置。
【請求項３６】色情報に関して少なくともホワイトバ
ランス補正又はγ補正を施す色処理を経ずに、撮像素子
から出力される画像信号の情報量を圧縮し、該圧縮した
画像信号を伸張した後で、前記色処理を行うようになさ
れた画像処理装置であって、前記撮像素子は、請求項２３〜２７の何れかに記載の撮
像素子であることを特徴とする画像処理装置。