(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３つの異なる色フィルタ要素がデルタ配列に従って各ドット上に配置されて成る第１の色フィルタが設けられた表示素子と、
格子状に配置され前記ドットの数の整数倍の画素を有し、前記表示素子と同じ種類の色フィルタ要素のいずれかが前記画素上に配置されて成る第２の色フィルタが設けられた固体撮像素子とを備え、
前記第２の色フィルタの色フィルタ要素の色は、隣接する２画素において同じであり、かつこれら２画素の中間点に対応した前記ドットに設けられた色フィルタの要素の色と同じであり、更に前記２画素が固体撮像素子上の垂直方向に沿って配設されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
３つの異なる色フィルタ要素がデルタ配列に従って各ドット上に配置されて成る第１の色フィルタが設けられた表示素子と、
格子状に配置され前記ドットの数の整数倍の画素を有し、前記表示素子と同じ種類の色フィルタ要素のいずれかが前記画素上に配置されて成る第２の色フィルタが設けられた固体撮像素子とを備え、
前記第２の色フィルタの色フィルタ要素の色は、隣接する２画素において同じであり、かつこれら２画素の中間点に対応した前記ドットに設けられた色フィルタの要素の色と同じであり、更に前記固体撮像素子上において、前記液晶表示素子の第１の水平列上の各ドットに対応した前記２画素は垂直方向に沿って配設され、前記第１の水平列に隣接する第２の水平列上の各ドットに対応した前記２画素は水平方向に沿って配設されていることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
前記第１の水平列は、固体撮像素子上において、第１の水平ラインとこれに隣接する第２の水平ラインに対応し、前記第１の水平列上の各ドットに対応した２画素の一方は前記第１の水平ラインに含まれ、前記２画素の他方は前記第２の水平ラインに含まれることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第２の水平列は、固体撮像素子上において、第３の水平ラインとこれに隣接する第４の水平ラインに対応し、前記第３の水平ライン上の前記２画素と、前記第４の水平ライン上の前記２画素とは、水平方向に１画素分ずれていることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
３つの異なる色フィルタ要素がデルタ配列に従って各ドット上に配置されて成る第１の色フィルタが設けられた表示素子と、
格子状に配置され前記ドットの数の整数倍の画素を有し、前記表示素子と同じ種類の色フィルタ要素のいずれかが前記画素上に配置されて成る第２の色フィルタが設けられた固体撮像素子とを備え、
前記第２の色フィルタの色フィルタ要素の色は、隣接する２画素において同じであり、かつこれら２画素の中間点に対応した前記ドットに設けられた色フィルタの要素の色と同じであり、更に前記２画素が固体撮像素子上の斜め方向に沿って配設されていることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
前記表示素子が液晶表示素子であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１および第２の色フィルタがレッド、グリーンおよびブルーの３原色の色フィルタ要素から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子カメラに関し、特に、固体撮像素子によって得たカラー画像を液晶表示素子によって表示するための撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来電子カメラとして、固体撮像素子によって得たカラー画像を液晶表示素子によって表示するように構成されたものが知られている。
【０００３】
一方、モニタ装置等に用いられる液晶表示素子に設けられる色フィルタとして、デルタ配列のフィルタが知られている。このフィルタは、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）およびブルー（Ｂ）の色フィルタ要素が三角形の各頂点に位置するように配設されて構成され、液晶表示素子によって表示される画像において、水平方向、垂直方向および斜め方向に対して解像度が高いという利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
デルタ配列の色フィルタを設けた固体撮像素子は従来存在せず、色フィルタとしては、フォトダイオードの配列に合わせて格子状に配置されたマゼンタ（Ｍｇ）、クリーン（Ｇ）、イエロー（Ｙｅ）およびシアン（Ｃｙ）から成る補色フィルタが用いられる。ところが、このような補色フィルタを有する固体撮像素子によって得られたカラー画像を、デルタ配列の色フィルタを設けた液晶表示素子によって表示しようとすると、固体撮像素子のフォトダイオードと液晶表示素子のドットが相互に対応しないために補色−原色変換等を行うための回路を設けなければならない。このため、電子カメラ内の回路規模が大きくなり、またコストが上昇するという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、電子カメラ内の回路規模を大きくする必要がなく、またコストを抑えることができる表示装置および撮像装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る表示装置は、３つの異なる色フィルタ要素がデルタ配列に従って各ドット上に配置されて成る第１の色フィルタが設けられた表示素子と、格子状に配置されドットの数の整数倍の画素を有し、表示素子と同じ種類の色フィルタ要素のいずれかが画素上に配置されて成る第２の色フィルタが設けられた固体撮像素子とを備え、第２の色フィルタの色フィルタ要素の色は、隣接する２画素において同じであり、かつこれら２画素の中間点に対応したドットに設けられた色フィルタ要素の色と同じであることを特徴としている。
【０００７】
表示素子は例えば液晶表示素子である。
第１および第２の色フィルタは例えばレッド、グリーンおよびブルーの３原色の色フィルタ要素から成る。
【０００８】
隣接する２画素は固体撮像素子上の垂直方向に沿って配設されてもよく、あるいは水平方向に沿って配設されてもよい。これらの２画素が水平方向に沿って配設される場合、固体撮像素子上において、第１の水平ライン上の２画素と、第１の水平ラインに隣接する第２の水平ライン上の２画素とは、水平方向に１画素分ずれるように構成される。
【０００９】
固体撮像素子上において、液晶表示素子の第１の水平列上の各ドットに対応した２画素が垂直方向に沿って配設され、前記第１の水平列に隣接する第２の水平列上の各ドットに対応した２画素が水平方向に沿って配設されてもよい。この構成において、第２の水平列が第１の水平ラインとこれに隣接する第２の水平ラインとから成り、第１の水平ライン上の前記２画素と、第２の水平ライン上の２画素とが、水平方向に１画素分ずれていてもよい。
【００１０】
隣接する２画素は固体撮像素子上の斜め方向に沿って配設されてもよい。また隣接２画素は固体撮像素子上の水平方向および垂直方向に沿って配設されてもよい。
【００１１】
本発明に係る撮像装置は、格子状に配置された受光画素を有する撮像素子と、受光画素の上に設けられ、３つの異なる色フィルタ要素から成る色フィルタとを備え、隣接する複数の受光画素には同じ色の色フィルタ要素が設けられ、複数の受光画素の色は水平方向に延びる列に沿って規則的に変化し、第１の列とこの列に隣接する第２の列において、同じ色の色フィルタ要素が設けられた複数の受光画素は水平方向に少なくとも１画素分ずれていることを特徴としている。
【００１２】
前記列は、水平方向に延びる１列または２列の受光画素によって形成される。３つの異なる色フィルタ要素の色は、レッド、グリーンおよびブルーの３原色であることが好ましい。
【００１３】
本発明の撮像装置は、好ましくは、隣接する同じ色の色フィルタ要素が設けられた受光画素から得られた画素信号を加算することにより、１ドットの表示信号を生成する画素信号加算手段を備える。
【００１４】
画素信号加算手段は例えば、水平転送ＣＣＤ、垂直転送ＣＣＤ、または水平転送ＣＣＤに接続された電荷・電圧変換容量である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１の実施形態である撮像装置を備えた電子カメラの回路構成を示すブロック図である。
【００１６】
撮像光学系１１と固体撮像素子（ＣＣＤ）１２の間には、赤外カットフィルタ１３と光学ローパスフィルタ１４が設けられている。ＣＣＤ１２の受光面上には後述する第２色フィルタが設けられている。ＣＣＤ１２は２線読み出し方式・全画素独立読み出し型である。すなわち、フォトダイオードにおいて発生した各画素信号は、垂直転送ＣＣＤにおいて相互に加算されることなく水平転送ＣＣＤへ転送され、また２つの水平ラインの画素信号が同時にＣＣＤ１２から出力される。ＣＣＤ１２はＣＣＤドライバ１５によって駆動され、これにより画素信号がＣＣＤ１２から読み出されて信号処理回路１６に入力される。ＣＣＤドライバ１５は、ＣＣＤタイミング信号発生回路３１によって発生するＣＣＤ駆動用タイミング信号等に基づいて動作し、ＣＣＤタイミング信号発生回路３１は同期信号発生回路３２から出力される水平および垂直同期信号に基づいて、ＣＣＤ駆動用タイミング信号等を発生する。
【００１７】
信号処理回路１６は第１および第２の相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路１６ａ、１６ｂと、スイッチ１６ｃと、増幅回路１６ｄとを有する。ＣＣＤ１２から出力される２つの水平ラインの画素信号のうち、第１の水平ラインの画素信号は第１のＣＤＳ回路１６ａに入力され、第２の水平ラインの画素信号は第２のＣＤＳ回路１６ｂに入力される。ＣＤＳ回路１６ａ、１６ｂにおいて相関二重サンプリングの処理を施された画素信号は、スイッチ１６ｃを介して増幅回路１６ｄに入力される。スイッチ１６ｃはコンピュータを備えたシステム制御回路１７によって切り換えられ、これにより第１および第２のＣＤＳ回路１６ａ、１６ｂの一方が、増幅回路１６ｄに接続される。
【００１８】
信号処理回路１６すなわち増幅回路１６ｄから出力された画素信号は、Ａ／Ｄ変換器１８によってデジタル信号に変換され、ＲＡＭ１９に一時的に格納された後、不揮発性メモリ２１に格納される。ＲＡＭ１９および不揮発性メモリ２１におけるアドレス制御は、システム制御回路１７の制御に基づいて作動するアドレスコントローラ２２によって行われ、アドレスコントローラ２２は同期信号発生回路３２から出力される同期信号に基づいて動作する。
【００１９】
信号処理回路１６から出力されたアナログの画素信号が、直接スイッチ２３に供給される一方、不揮発性メモリ２１に格納された画素信号は、ＲＡＭ１９およびＤ／Ａ変換器２７を介してスイッチ２３に供給される。スイッチ２３の出力端は、第１〜第３ホワイトバランス調整回路２４ａ、２４ｂ、２４ｃに接続され、これらのホワイトバランス調整回路２４ａ、２４ｂ、２４ｃの出力端はＬＣＤドライバ２５に接続されている。すなわち信号処理回路１６から出力された画素信号と不揮発性メモリ２１に格納された画素信号は、ＬＣＤドライバ２５を介して液晶表示素子２６へ供給可能である。
【００２０】
スイッチ２３はシステム制御回路１７の制御に基づいて切り換えられ、信号処理回路１６から出力された画素信号を液晶表示素子２６に転送する時、信号処理回路１６側に切り換えられ、不揮発性メモリ２１に格納された画素信号を液晶表示素子２６に転送する時、Ｄ／Ａ変換器２７側に切り換えられる。第１〜第３ホワイトバランス調整回路２４ａ、２４ｂ、２４ｃは、それぞれレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）およびブルー（Ｂ）の色成分に対するゲインを調整するために設けられる。第１〜第３ホワイトバランス調整回路２４ａ、２４ｂ、２４ｃから出力された画素信号は、ＬＣＤドライバ２５を介して液晶表示素子２６に入力される。液晶表示素子２６は、後述する第１の色フィルタを有し、ＬＣＤタイミング信号発生回路２８から出力される水平同期信号および垂直同期信号等に基づいて制御され、これによりカラー画像が液晶表示素子２６の画面上に表示される。ＬＣＤタイミング信号発生回路２８は、同期信号発生回路３２から出力される同期信号に基づいて動作する。
【００２１】
図２は液晶表示素子２６に設けられた第１の色フィルタ５１の色フィルタ要素の配列と、ＣＣＤ１２に設けられた第２の色フィルタ５２の色フィルタ要素の配列とを示している。
【００２２】
この図に示すように第１の色フィルタ５１は、３原色の色フィルタ要素がデルタ配列に従って各ドット上に配置されて構成される。すなわち第１の水平列Ａ１では、左から右に向かって、Ｇ、Ｒ、Ｂの順に色フィルタ要素が配設されている。第１の水平列Ａ１の下側に隣接する第２の水平列Ａ２では、第１の水平列Ａ１のＧとＲの間に対応した位置にＢ、第１の水平列Ａ１のＲとＢの間に対応した位置にＧ、第１の水平列Ａ１のＢとＧの間に対応した位置にＲがそれぞれ配設されている。第１の水平列と第２の水平列とでは、色フィルタ要素が水平方向に１ピッチ半（１．５ドット分）ずれている。
【００２３】
一方ＣＣＤ１２では、格子状に配置されたフォトダイオードが画素に対応している。すなわち、これらのフォトダイオードは水平方向および垂直方向に２次元的に直交配列されており、フィルタ５１のようにデルタ配列に従って配列されていない。
【００２４】
ＣＣＤ１２の画素の数は液晶表示素子２６のドット（色フィルタの１セル分に対応する最小単位の表示領域を意味する）の数の約２倍である。各画素すなわちフォトダイオードの上には、３原色の色フィルタ要素のいずれかが配置されている。第１および第２の水平ラインＢ１、Ｂ２では、左から右に向かってＧ、Ｒ、Ｂの順に色フィルタ要素が配設されている。第３の水平ラインＢ３では、左から右に向かってＲ、Ｇ、Ｇ、Ｂ、Ｂ、Ｒの順に、また第４の水平ラインＢ４では、左から右に向かってＢ、Ｂ、Ｒ、Ｒ、Ｇ、Ｇの順に色フィルタ要素が配設されている。
【００２５】
ＣＣＤ１２において、液晶表示素子２６の第１の水平列Ａ１は第１の水平ラインＢ１とこれに隣接する第２の水平ラインＢ２に対応し、液晶表示素子２６の第２の水平列Ａ２は第３の水平ラインＢ３とこれに隣接する第４の水平ラインＢ４に対応する。
【００２６】
第２の色フィルタ５２の色フィルタ要素の色は、隣接する２画素において同じである。例えば第１および第２の水平ラインＢ１、Ｂ２において、符号Ｐ１により示す２画素の色フィルタ要素は共にＧ、符号Ｐ２により示す２画素の色要素は共にＲ、符号Ｐ３により示す２画素の色要素は共にＢである。第３の水平ラインＢ３では、符号Ｐ４により示す２画素の色フィルタ要素は共にＧ、符号Ｐ５により示す２画素の色要素は共にＢである。第４の水平ラインＢ４では、符号Ｐ６により示す２画素の色フィルタ要素は共にＢ、符号Ｐ７により示す２画素の色要素は共にＲである。
【００２７】
液晶表示素子２６の第１の水平列Ａ１上のドットＱ１は、ＣＣＤ１２の第１および第２の水平ラインＢ１、Ｂ２上の画素Ｐ１に対応している。同様に、第１の水平列Ａ１上のドットＱ２は、ＣＣＤ１２の第１および第２の水平ラインＢ１、Ｂ２上の画素Ｐ２に対応している。すなわちＣＣＤ１２上において、第１の水平列Ａ１上の各ドットに対応した２画素は垂直方向に沿って配設されている。またＣＣＤ１２上において、第１の水平列Ａ１上の各ドットに対応した２画素の一方は第１の水平ラインＢ１に含まれ、２画素の他方は第２の水平ラインＢ２に含まれている。
【００２８】
一方、液晶表示素子２６の第２の水平列Ａ２上のドットＱ４は、ＣＣＤ１２の第３の水平ラインＢ３上の２つの画素Ｐ４に対応し、第２の水平列Ａ２上のドットＱ５は、第３の水平ラインＢ３上の２つの画素Ｐ５に対応している。同様に、液晶表示素子２６の第２の水平列Ａ２上のドットＱ６は、ＣＣＤ１２の第４の水平ラインＢ４上の２つの画素Ｐ６に対応し、第２の水平列Ａ２上のドットＱ７は、第３の水平ラインＢ４上の２つの画素Ｐ７に対応している。すなわちＣＣＤ１２上において、第２の水平列Ａ２上の各ドットに対応した２画素は水平方向に沿って配設されている。またＣＣＤ１２上において、第３の水平ラインＢ３上の２画素と、第４の水平ライン上の２画素とは、水平方向に１画素分ずれている。
【００２９】
例えば液晶表示素子２６の偶数列Ａ２のドットＱ６は、奇数列Ａ１のドットＱ１、Ｑ２に対して水平方向に半ピッチ（すなわち１／２ドット分）ずれているので、ＣＣＤ１２上の色フィルタとの物理的な対応位置関係では、画素Ｐ８のＲと、２つの画素Ｐ４のうちの左側のＧと、２つの画素Ｐ６のＢとに対応しているが、単純にこれら４つの画素を加算してＢ成分のドットＱ６の信号を生成しても余分なＧ成分とＲ成分とが含まれてしまい、成分混合による画質劣化を招く。しかしながら本実施形態では、後述するＣＣＤ１２における信号電荷の転送制御により、画素Ｐ６のＢ成分の２画素分の信号のみを他のＲおよびＧ成分の画素信号と分離して読み出しており、これにより、液晶表示素子２６のドットの色成分と、このドット表示に利用されるＣＣＤ１２の画素の色成分とを一致させ、高画質化を図っている。
【００３０】
このように、第１および第２の水平ラインＢ１、Ｂ２の垂直方向に隣接する２画素（例えば符号Ｐ１の２画素）に設けられた色フィルタ要素の色は、この２画素の中間点に対応した液晶表示素子２６のドット（例えば符号Ｑ１）に設けられた色フィルタ要素の色と同じである。また、第３の水平ラインＢ３の水平方向に隣接する２画素（例えば符号Ｐ４の２画素）に設けられた色フィルタ要素の色は、この２画素の中間点に対応した液晶表示素子２６のドット（例えば符号Ｑ４）に設けられた色フィルタ要素の色と同じである。第４の水平ラインＢ４についても同様である。
【００３１】
ＣＣＤ１２の色フィルタの配列をさらに別の見方をすると、３つの連続する水平ラインでは、同色の色フィルタ（水平ラインＢ１、Ｂ２、Ｂ３において斜線を付した色フィルタ）がＵの字状に配列され、次の３つの水平ラインでは、同色の色フィルタ（水平ラインＢ４、Ｂ１、Ｂ２において斜線を付した色フィルタ）が逆Ｕの字状に配列されている。このようなＵ字状と逆Ｕ字状の配列パターンは、図２の上から下に向かって交互に現れており、このような配列パターンを採用することにより、ＣＣＤ１２の色フィルタは、液晶表示素子のデルタ配列の配色パターンに対応している。
【００３２】
図３はＣＣＤ１２の構成を示す図であり、簡単のため、フォトダイオード、垂直転送ＣＣＤ等については一部のみを示している。
【００３３】
このＣＣＤ１２は、上述したように２線読み出し方式・全画素独立読み出し型である。ＣＣＤ１２は第１および第２の水平転送ＣＣＤ４１、４２を有する。１つのフォトダイオードＰＤには４つの電極Ｖ１〜Ｖ４が接続され、各フォトダイオードＰＤによって得られた画素信号Ａ〜Ｐは、相互に独立に、垂直転送ＣＣＤ４３によって転送され、水平転送ＣＣＤ４１、４２に供給される。図において、水平方向に延びる２列のフォトダイオードＰＤ１において発生する画素信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈに基づいて、液晶表示素子２６上の（ｎ＋１）行目の水平列Ａ１のドットの信号が生成され、水平方向に延びる２列のフォトダイオードＰＤ２において発生する画素信号Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐに基づいて、液晶表示素子２６上の（ｎ）行目の水平列Ａ２のドットの信号が生成される。なお、画素信号がＣＣＤ１２から読み出される順番としては、（ｎ）行目に対応するものが先、（ｎ＋１）行目に対応するものが後であり、液晶表示素子２６におけるドットの駆動の順も（ｎ）行目、（ｎ＋１）行目の順である。
【００３４】
各水平転送ＣＣＤ４１、４２は交互に配設された第１および第２の電極Ｈ１、Ｈ２を有し、各水平転送ＣＣＤ４１、４２間にはシフトゲート電極ＳＧが設けられている。ＣＣＤ１２は、シフトゲート電極ＳＧがオフ状態の時、水平転送ＣＣＤ４１、４２とを分離するポテンシャルの障壁（井戸）が形成され、シフトゲート電極ＳＧがオン状態の時、ポテンシャル障壁が消滅するように構成されている。水平転送ＣＣＤ４１、４２の出力端には、リセット回路４４と電荷・電圧変換容量４５、４６と出力バッファ４７、４８が接続されている。電荷・電圧変換容量４５によって、第１の水平転送ＣＣＤ４１から出力された２つの画素信号が加算され、電荷・電圧変換容量４６によって、第２の水平転送ＣＣＤ４２から出力された２つの画素信号が加算される。加算された画素信号は、電荷・電圧変換容量４５、４６によって電圧に変換され、出力バッファ４７、４８を介して信号処理回路１６のＣＤＳ回路１６ａ、１６ｂに入力される。電荷・電圧変換容量４５、４６に蓄積された電荷はリセット回路４４の作用によってリセットされる。
【００３５】
図４と図５は、ＣＣＤ１２において画素信号が加算されて出力され、信号処理回路１６内において画素信号が増幅回路１６ｄに転送される動作を示すタイミングチャートであり、図４は特に時間ｔ５〜ｔ６間の動作を詳細に示し、図５は特に時間ｔ８以降の動作を詳細に示している。また図６〜図１３は、それぞれ時間ｔ１〜ｔ８における画素信号の転送状態を示す図である。
【００３６】
垂直転送ＣＣＤ４３と水平転送ＣＣＤ４１、４２では、電極Ｖ１〜Ｖ４、Ｈ１、Ｈ２に印加された電圧信号がハイ（Ｈｉ）のとき、その電極に対応した部位にポテンシャルの井戸が形成され、ロー（Ｌｏ）のときはポテンシャルの井戸は形成されない。シフトゲート電極ＳＧでは、これに印加された電圧信号がＨｉのとき、この電極ＳＧに対応した部位にポテンシャルの井戸が形成される。
【００３７】
時間ｔ１に達する前に、フォトダイオードＰＤにおいて発生した画素信号Ａ〜Ｐが垂直転送ＣＣＤ４３に転送され、垂直転送が既に開始されていると仮定する。時間ｔ１では、電極Ｖ１〜Ｖ４のうち電極Ｖ４、Ｖ１がＨｉであり、画素信号Ａ〜Ｐはこれらの電極Ｖ４、Ｖ１に対応した部位に位置している。時間ｔ１〜ｔ２では、電極Ｖ１〜Ｖ４が所定のタイミングでＨｉとＬｏに変化し、これにより画素信号Ａ〜Ｐが垂直転送される。時間ｔ２では、画素信号Ａ〜Ｌが時間ｔ１のときと比較してフォトダイオード１つ分だけ垂直転送されている。このとき、シフトゲート電極ＳＧがＨｉであるため、画素信号Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐはシフトゲート電極ＳＧに保持される。時間ｔ３では、電極Ｖ１、Ｖ２がＨｉになるので、画素信号Ａ〜Ｌは電極Ｖ１、Ｖ２に対応した部位まで転送される。また第２の水平転送ＣＣＤ４２では、電極Ｈ１がＨｉになり、シフトゲート電極ＳＧがＬｏになるため、画素信号Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐはシフトゲート電極側から第２の水平転送ＣＣＤ４２に転送される。
【００３８】
時間ｔ３〜ｔ４では、電極Ｈ１は１パルス分だけＬｏに、電極Ｈ２は１パルス分だけＨｉになるので、画素信号Ｍ〜Ｐが次の電極Ｈ１に対応した部位まで水平転送され、時間ｔ４では、画素信号Ｍは出力端に最も近い電極Ｈ１に対応した部位に位置している。時間ｔ４〜ｔ５では、時間ｔ１〜ｔ２と同様にして電極Ｖ１〜Ｖ４が所定のタイミングでＨｉとＬｏに変化するため、画素信号Ａ〜Ｌが垂直転送される。この間、シフトゲート電極ＳＧがＬｏであるため、画素信号Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌは第１の水平転送ＣＣＤ４１に供給されて、ここに保持される。なお、この間、第２の水平転送ＣＣＤ４２では水平転送は行われない。
【００３９】
時間ｔ５の後、電極Ｈ１がＨｉからＬｏに変化し、また電極Ｈ２がＬｏからＨｉに変化する（図４の符号Ｓ１）ことにより、画素信号Ｍが第２の水平転送ＣＣＤ４２から出力され、出力バッファ４８を介して信号処理回路１６のＣＤＳ回路１６ｂに入力される（符号Ｓ２）。このような電極Ｈ１、Ｈ２の作用が繰り返されることにより、画素信号Ｎが第２の水平転送ＣＣＤ４２から出力されて電荷・電圧変換容量４６に転送され、電荷・電圧変換容量４６において画素信号ＭとＮが加算される。この加算された画素信号Ｍ、Ｎは出力バッファ４８を介してＣＤＳ回路１６ｂに供給される（符号Ｓ３）。また、第１の水平転送ＣＣＤ４１からは画素信号Ｉが出力され、出力バッファ４７を介してＣＤＳ回路１６ａに供給されるが（符号Ｓ４）、この画素信号Ｉは液晶表示素子２６における表示動作において使用されない。
【００４０】
信号処理回路１６のＣＤＳ回路１６ａ、１６ｂでは、ＣＣＤタイミング信号発生回路３１から出力されるサンプルホールド信号Ｓ／Ｈ（符号Ｓ５）に応じて画素信号がサンプルホールドされる。すなわち、ＣＤＳ回路１６ａから画素信号Ｉが出力され（符号Ｓ６）、ＣＤＳ回路１６ｂから加算された画素信号Ｍ、Ｎが出力される（符号Ｓ７）。スイッチ１６ｃはシステム制御回路１７から出力される指令信号ＳＷに応じて切り換えられ、指令信号ＳＷがＬｏのとき、ＣＤＳ回路１６ａから出力された画素信号Ｉが増幅回路１６ｄに入力され（符号Ｓ８）、指令信号ＳＷがＨｉのとき、ＣＤＳ回路１６ｂから出力された画素信号Ｍ、Ｎが増幅回路１６ｄに入力される（符号Ｓ９）。
【００４１】
なお、画素信号Ｉ、Ｍ、Ｎがサンプルホールドされた後、ＣＣＤドライバ１５からリセット信号ＲＳ（符号Ｓ１０）が出力され、これにより電荷・電圧変換容量４５、４６に蓄積された電荷がリセットされる。
【００４２】
上述した動作と同様にして、第１の水平転送ＣＣＤ４１から出力された画素信号ＪとＫが電荷・電圧変換容量４５において加算され、出力バッファ４７を介してＣＤＳ回路１６ａに供給される（符号Ｓ１１）。また、第２の水平転送ＣＣＤ４２から出力された画素信号ＯとＰが電荷・電圧変換容量４６において加算され、出力バッファ４８を介してＣＤＳ回路１６ｂに供給される（符号Ｓ１２）。ＣＤＳ回路１６ａ、１６ｂでは、サンプルホールド信号Ｓ／Ｈ（符号Ｓ１３）に応じて画素信号がサンプルホールドされ（符号Ｓ１４、Ｓ１５）、スイッチ１６ｃの切り換え制御に応じて、増幅回路１６ｄに入力される（符号Ｓ１６、Ｓ１７）。画素信号Ｊ、Ｋ、Ｏ、Ｐがサンプルホールドされた後、リセット信号ＲＳ（符号Ｓ１８）が出力されて、電荷・電圧変換容量４５、４６の蓄積電荷がリセットされる。
【００４３】
このようにして、第１および第２の水平転送ＣＣＤ４１、４２に保持されていた画素信号、すなわち（ｎ）行目の水平列Ａ２の画素信号がＣＣＤ１２から出力され、時間ｔ６では、水平転送ＣＣＤ４１、４２には画素信号は存在しない。
【００４４】
時間ｔ６〜ｔ７では、時間ｔ１〜ｔ２と同様にして電極Ｖ１〜Ｖ４が所定のタイミングでＨｉとＬｏに変化するため、画素信号Ａ〜Ｈが垂直転送され、画素信号Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈが第１の水平転送ＣＣＤ４１に転送される。水平転送ＣＣＤ４１では電極Ｈ１がＨｉ、電極Ｈ２がＬｏ、またシフトゲート電極ＳＧがＬｏであるため、画素信号Ｅ〜Ｈは電極Ｈ１に対応した部位に保持される。時間ｔ７〜ｔ８では、再び垂直転送が行われ、またこの間、水平転送ＣＣＤ４１の各電極の電圧レベルは変化しない。したがって時間ｔ８では、画素信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが水平転送ＣＣＤ４１に供給され、それぞれ画素信号Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈに加算される。
【００４５】
時間ｔ８の後、リセット信号ＲＳ（符号Ｓ２１）によって電荷・電圧変換容量４５、４６の電荷がリセットされ、次いで、電極Ｈ１がＨｉからＬｏに変化し、また電極Ｈ２がＬｏからＨｉに変化する（符号Ｓ２２）ことにより、相互に加算された画素信号Ａ、Ｅが第１の水平転送ＣＣＤ４１から出力され、出力バッファ４７を介してＣＤＳ回路１６ａに入力される（符号Ｓ２３）。なお、この間、第２の水平転送ＣＣＤ４２からは何も出力されない。
【００４６】
信号処理回路１６のＣＤＳ回路１６ａでは、サンプルホールド信号Ｓ／Ｈ（符号Ｓ２４）に応じて画素信号Ａ、Ｅがサンプルホールドされる（符号Ｓ２５）。スイッチ１６ｃはＣＤＳ回路１６ａ側に切り換えられているため、サンプルホールドされた画素信号Ａ、Ｅはそのまま増幅回路１６ｄに入力される（符号Ｓ２６）。
【００４７】
画素信号Ａ、Ｅがサンプルホールドされた後、リセット信号ＲＳ（符号Ｓ２７）によって電荷・電圧変換容量４５、４６の電荷がリセットされる。そして、電極Ｈ１、Ｈ２の電圧変化（符号Ｓ２８）に応じて、相互に加算された画素信号Ｂ、Ｆが第１の水平転送ＣＣＤ４１から出力され、出力バッファ４７を介してＣＤＳ回路１６ａに入力される（符号Ｓ２９）。ＣＤＳ回路１６ａでは、サンプルホールド信号Ｓ／Ｈ（符号Ｓ３０）に応じて画素信号Ｂ、Ｆがサンプルホールドされ（符号Ｓ３１）、増幅回路１６ｄに入力される（符号Ｓ３２）。
【００４８】
以上のように、ＣＣＤ１２において発生した画素信号は、第１および第２の水平ラインＢ１、Ｂ２に関しては、垂直方向に隣接する２つの画素同士が加算され、第３および第４の水平ラインＢ３、Ｂ４に関しては、水平方向に隣接する２つの画素同士が加算されて、信号処理回路１６から出力される。したがって本実施形態では、ＣＣＤ１２において発生した画素信号をＣＣＤ１２内において加算するため、特別な演算回路等を設ける必要がない。また本実施形態では、Ｍｇ、Ｇ、Ｙｅ、Ｃｙから成る補色フィルタが用いる構成ではないため、補色・原色変換等を行うための回路を設ける必要がない。したがって本実施形態によれば、回路構成が簡単であり、電子カメラ内の回路規模を小さく抑えて、製造コストを抑えることができる。
【００４９】
図１４は第２の実施形態である撮像装置を備えた電子カメラの回路構成を示すブロック図である。
【００５０】
第２の実施形態において、第１の実施形態と基本的に異なる点は、ＣＣＤ１２が１線読み出し方式・全画素独立読み出し型であることである。すなわち、フォトダイオードにおいて発生した各画素信号は、垂直転送ＣＣＤにおいて相互に加算されることなく水平転送ＣＣＤへ転送され、画素信号は１つの水平ライン毎にＣＣＤ１２から出力される。したがって、信号処理回路１６は単一のＣＤＳ回路１６ａを有し、第１の実施形態のようなスイッチ１６ｃは設けられていない。その他の構成は第１の実施形態と同じであるので、対応部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００５１】
図１５は液晶表示素子２６上に設けられた第１の色フィルタ５１の色フィルタ要素の配列と、ＣＣＤ１２上に設けられた第２の色フィルタ５２の色フィルタ要素の配列とを示している。
【００５２】
第１の実施形態と同様に、第１の色フィルタ５１の色フィルタ要素はデルタ配列に従っている。すなわち第１の水平列Ａ１では、左から右に向かって、Ｇ、Ｒ、Ｂの順に色フィルタ要素が配設され、第２の水平列Ａ２の色フィルタ要素は第１の水平列Ａ１の色フィルタ要素に対して１ピッチ半（１．５画素分）ずれている。
【００５３】
ＣＣＤ１２において、フォトダイオードは格子状に配置され、フォトダイオードすなわち画素の数は液晶表示素子２６のドットの数の約２倍である。第１および第２の水平ラインＢ１、Ｂ２では、左から右に向かってＧ、Ｒ、Ｂの順に色フィルタ要素が配設されている。第３の水平ラインＢ３の色フィルタ要素は、第２の水平ラインＢ２のＧに対応した位置にはＢ、第２の水平ラインＢ２のＲに対応した位置にはＧ、第２の水平ラインＢ２のＢに対応した位置にはＲがそれぞれ設けられている。第４の水平ラインＢ４の色フィルタ要素は、第３の水平ラインＢ３のＢに対応した位置にはＲ、第３の水平ラインＢ３のＧに対応した位置にはＢ、第３の水平ラインＢ３のＲに対応した位置にはＧが、それぞれ設けられている。
【００５４】
ＣＣＤ１２において、液晶表示素子２６の第１の水平列Ａ１は第１および第２の水平ラインＢ１、Ｂ２に対応し、液晶表示素子２６の第２の水平列Ａ２は第３および第４の水平ラインＢ３、Ｂ４に対応する。
【００５５】
第２の色フィルタ５２の色フィルタ要素の色は、隣接する２画素において同じである。第１および第２の水平ラインＢ１、Ｂ２では、第１の実施形態と同様に、符号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３により示す各２画素の色フィルタ要素は、それぞれＧ、Ｒ、Ｂである。第３および第４の水平ラインＢ３、Ｂ４では、符号Ｐ６、Ｐ４、Ｐ７により示す各２画素の色フィルタ要素は、それぞれＢ、Ｇ、Ｒである。
【００５６】
液晶表示素子２６の第１の水平列Ａ１上のドットＱ１は、ＣＣＤ１２の第１および第２の水平ラインＢ１、Ｂ２上の画素Ｐ１に対応し、第１の水平列Ａ１上のドットＱ２は、ＣＣＤ１２の第１および第２の水平ラインＢ１、Ｂ２上の画素Ｐ２に対応しており、第１の水平列Ａ１上の各ドットに対応した２画素は垂直方向に沿って配設されている。
【００５７】
液晶表示素子２６の第２の水平列Ａ２上のドットＱ６は、ＣＣＤ１２の第３の水平ラインＢ３上の画素Ｐ６と第４の水平ラインＢ４上の画素Ｐ６に対応し、第２の水平列Ａ２上のドットＱ４は、ＣＣＤ１２の第３の水平ラインＢ３上の画素Ｐ４と第４の水平ラインＢ４上の画素Ｐ４に対応している。第２の水平列Ａ２上のドットＱ７は、ＣＣＤ１２の第３の水平ラインＢ３上の画素Ｐ７と第４の水平ラインＢ４上の画素Ｐ７に対応している。すなわちＣＣＤ１２上において、第２の水平列Ａ２上の各ドットに対応した２画素は斜め方向に沿って配設されている。
【００５８】
このように第２の実施形態においても、第１および第２の水平ラインＢ１、Ｂ２の垂直方向に隣接する２画素（例えば符号Ｐ１の２画素）に設けられた色フィルタ要素の色は、この２画素の中間点に対応した液晶表示素子２６のドット（例えば符号Ｑ１）に設けられた色フィルタ要素の色と同じである。また、第３および第４の水平ラインＢ３、Ｂ４において斜め方向に隣接する２画素（例えば符号Ｐ４の２画素）に設けられた色フィルタ要素の色は、この２画素の中間点に対応した液晶表示素子２６のドット（例えば符号Ｑ４）に設けられた色フィルタ要素の色と同じである。
【００５９】
図１６はＣＣＤ１２の構成を概略的に示す図である。
このＣＣＤ１２は、１つの水平転送ＣＣＤ４１を有する。１つのフォトダイオードＰＤには３つの電極Ｖ１〜Ｖ３が接続され、各フォトダイオードＰＤによって得られた画素信号Ａ〜Ｐは、相互に独立に、垂直転送ＣＣＤ４３によって転送され、水平転送ＣＣＤ４１に供給される。図において、水平方向に延びる２列のフォトダイオードＰＤ１において発生する画素信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈに基づいて、液晶表示素子２６上の（ｎ＋１）行目の水平列Ａ１のドットの信号が生成され、水平方向に延びる２列のフォトダイオードＰＤ２において発生する画素信号Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐに基づいて、液晶表示素子２６上の（ｎ）行目の水平列Ａ２のドットの信号が生成される。
【００６０】
水平転送ＣＣＤ４１は交互に配設された第１および第２の電極Ｈ１、Ｈ２を有している。水平転送ＣＣＤ４１の出力端には、リセット回路４４と電荷・電圧変換容量４５と出力バッファ４７が接続されている。これらのリセット回路４４、電荷・電圧変換容量４５、出力バッファ４７の作用は第１の実施形態と同じである。
【００６１】
図１７は、ＣＣＤ１２において画素信号が加算されて出力される動作を示すタイミングチャートである。また図１８〜図２４は、それぞれ時間ｔ１〜ｔ７における画素信号の転送状態を示す図である。
【００６２】
時間ｔ１では、電極Ｖ１〜Ｖ３のうち電極Ｖ２のみがＨｉであり、フォトダイオードＰＤにおいて発生し、ＶＣＣＤに読み出された画素信号Ａ〜Ｐは、電極Ｖ２に蓄積されている。時間ｔ１〜ｔ２では、電極Ｖ１〜Ｖ３が所定のタイミングでＨｉとＬｏに変化し、これにより画素信号Ａ〜Ｐが垂直転送される。時間ｔ２では、画素信号Ａ〜Ｌが時間ｔ１のときと比較してフォトダイオード１つ分だけ垂直転送され、画素信号Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐは水平転送ＣＣＤ４１に位置している。
【００６３】
時間ｔ２〜ｔ３では、水平転送ＣＣＤ４１の電極Ｈ１は１パルス分だけＬｏに、電極Ｈ２は１パルス分だけＨｉになるので、画素信号Ｍ〜Ｐが次の電極Ｈ１に対応した部位まで水平転送され、時間ｔ３では、画素信号Ｍは出力端に最も近い電極Ｈ１に対応した部位に位置している。時間ｔ３〜ｔ４では、時間ｔ１〜ｔ２と同様にして電極Ｖ１〜Ｖ４が所定のタイミングでＨｉとＬｏに変化するため、画素信号Ａ〜Ｌが垂直転送され、画素信号Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌは水平転送ＣＣＤ４１に供給される。この間、水平転送ＣＣＤ４１の電極Ｈ１、Ｈ２は固定（すなわち、電極Ｈ１はＨｉ、電極Ｈ２はＬｏ）であるため、水平転送ＣＣＤ４１の画素信号Ｍ〜Ｐは停止しており、時間ｔ４では、画素信号Ｉ、Ｊ、Ｋは画素信号Ｎ、Ｏ、Ｐにそれぞれ加算される。
【００６４】
時間ｔ４〜ｔ５では、電極Ｈ１が所定のタイミングでＨｉとＬｏに変化し、これにより画素信号Ｍ、ＮとＩ、ＯとＪ、ＰとＫ、Ｌが水平転送ＣＣＤ４１において水平転送される。まず画素信号Ｍが水平転送ＣＣＤ４１から出力されて電荷・電圧変換容量４５に転送され、出力バッファ４７を介して信号処理回路１６のＣＤＳ回路１６ａに供給される。リセット回路４４の作用によって電荷・電圧変換容量４５の蓄積電荷がリセットされた後、画素信号ＮとＩが水平転送ＣＣＤ４１から出力されて電荷・電圧変換容量４５に転送され、出力バッファ４７を介してＣＤＳ回路１６ａに供給される。同様にして、画素信号ＯとＪ、ＰとＫ、Ｌが水平転送ＣＣＤ４１から出力される。時間ｔ５では、１水平ライン分の画素信号の水平転送ＣＣＤ４１からの出力動作が完了している。
【００６５】
時間ｔ５〜ｔ６では、時間ｔ１〜ｔ２と同様に、電極Ｖ１〜Ｖ３が所定のタイミングでＨｉとＬｏに変化して画素信号Ａ〜Ｈが垂直転送され、時間ｔ６では、画素信号Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈが水平転送ＣＣＤ４１に供給される。時間ｔ６〜ｔ７でも垂直転送が行われるが、この間、水平転送ＣＣＤ４１の電極Ｈ１、Ｈ２は固定（すなわち電極Ｈ１はＨｉ、電極Ｈ２はＬｏ）であるため、水平転送ＣＣＤ４１の画素信号Ｅ〜Ｈは停止している。したがって時間ｔ７では、画素信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは画素信号Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈにそれぞれ加算される。
【００６６】
次いで、水平転送が行われ、画素信号ＥとＡ、ＦとＢ、ＧとＣ、ＨとＤは、ＣＣＤ１２から出力される。
【００６７】
以上のように第２の実施形態においても、画素信号を加算するために特別な演算回路等を設ける必要がないので、第１の実施形態と同様に、回路構成が簡単であり、電子カメラ内の回路規模を小さく抑えることができる。
【００６８】
図２５〜図２７は第３の実施形態を示している。第３の実施形態の電子カメラの回路構成は第２の実施形態すなわち図１４と同じである。
【００６９】
図２５は液晶表示素子２６上に設けられた第１の色フィルタ５１の色フィルタ要素の配列と、ＣＣＤ１２上に設けられた第２の色フィルタ５２の色フィルタ要素の配列とを示している。
【００７０】
第１および第２の実施形態と同様に、第１の色フィルタ５１の色フィルタ要素はデルタ配列に従って配設されている。
【００７１】
ＣＣＤ１２において、フォトダイオードは格子状に配置され、フォトダイオードすなわち画素の数は液晶表示素子２６のドットの数の約２倍である。第１の水平ラインＢ１では、左から右に向かってＧ、Ｇ、Ｒ、Ｒ、Ｂ、Ｂの順に色フィルタ要素が配設されている。第２の水平ラインＢ２において、第１の水平ラインＢ１のＧ、Ｇ、Ｒ、Ｒ、Ｂ、Ｂに対応した位置には、Ｒ、Ｂ、Ｂ、Ｇ、Ｇ、Ｒの色フィルタ要素が設けられている。すなわち、第１の水平ラインＢ１において同じ色が連続する２つのフィルタ要素と、第２の水平ラインＢ２において同じ色が連続する２つのフィルタ要素とは、水平方向に１画素分ずれている。
【００７２】
ＣＣＤ１２において、液晶表示素子２６の第１の水平列Ａ１は第１の水平ラインＢ１に対応し、液晶表示素子２６の第２の水平列Ａ２は第２の水平ラインＢ２に対応する。
【００７３】
第２の色フィルタ５２の色フィルタ要素の色は、水平方向に隣接する２画素において同じである。第１の水平ラインＢ１では、符号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３により示す各２画素の色フィルタ要素は、それぞれＧ、Ｒ、Ｂである。第２の水平ラインＢ２では、符号Ｐ６、Ｐ４、Ｐ７により示す各２画素の色フィルタ要素は、それぞれＢ、Ｇ、Ｒである。
【００７４】
液晶表示素子２６の第１の水平列Ａ１上のドットＱ１、Ｑ２、Ｑ３は、ＣＣＤ１２の第１の水平ラインＢ１上の画素Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３にそれぞれ対応する。第２の水平列Ａ２上のドットＱ６、Ｑ４、Ｑ７は、第２の水平ラインＢ２上の画素Ｐ６、Ｐ４、Ｐ７にそれぞれ対応する。
【００７５】
このように第３の実施形態においても、第１の水平ラインＢ１の水平方向に隣接する２画素（例えば符号Ｐ１の２画素）に設けられた色フィルタ要素の色は、この２画素の中間点に対応した液晶表示素子２６のドット（例えば符号Ｑ１）に設けられた色フィルタ要素の色と同じである。
【００７６】
図２６はＣＣＤ１２の構成を概略的に示す図である。
このＣＣＤ１２は、第２の実施形態のＣＣＤと基本的に同じ構成を有するが、水平方向に延びる１列のフォトダイオードＰＤ１において発生する画素信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに基づいて、液晶表示素子２６上の（ｎ＋１）行目の水平列Ａ１の画素信号が生成され、水平方向に延びる１列のフォトダイオードＰＤ２において発生する画素信号Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈに基づいて、液晶表示素子２６上の（ｎ）行目の水平列Ａ２の画素信号が生成される点において、第２の実施形態と異なる。
【００７７】
図２７は、ＣＣＤ１２において画素信号が加算されて出力される動作を示すタイミングチャートである。
【００７８】
垂直転送ＣＣＤ４３において電極Ｖ１〜Ｖ３が所定のタイミングでＨｉとＬｏに変化し、これにより画素信号Ａ〜Ｐが垂直転送され、画素信号Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈが水平転送ＣＣＤ４１に供給される。次いで水平転送ＣＣＤ４１の電極Ｈ１、Ｈ２の制御に応じて画素信号Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈが水平転送され、画素信号Ｅが出力端に最も近い電極Ｈ１に対応した部位に到達する。
【００７９】
この状態で、電極Ｈ１がＨｉからＬｏに変化し、電極Ｈ２がＬｏからＨｉに変化することにより（符号Ｓ４１）、画素信号Ｅは出力バッファ４７を介して信号処理回路１６のＣＤＳ回路１６ａに出力され（符号Ｓ４２）、また他の画素信号Ｆ、Ｇ、Ｈが水平転送される。次にリセット信号ＲＳ（符号Ｓ４３）が出力され、これにより電荷・電圧変換容量４５に蓄積された電荷がリセットされる。また、電極Ｈ１、Ｈ２の制御に応じて画素信号Ｆが電荷・電圧変換容量４５に出力される  （符号Ｓ４４）。このような電極Ｈ１、Ｈ２の作用が繰り返されることにより、画素信号Ｇが電荷・電圧変換容量４５に転送され、電荷・電圧変換容量４５において画素信号ＦとＧが加算される。この加算された画素信号Ｆ、Ｇは出力バッファ４７を介してＣＤＳ回路１６ａに供給される（符号Ｓ４５）。
【００８０】
ＣＤＳ回路１６ａでは、サンプルホールド信号Ｓ／Ｈ（符号Ｓ４６）に応じて画素信号がサンプルホールドされる。すなわち、ＣＤＳ回路１６ａから加算された画素信号Ｆ、Ｇが出力され（符号Ｓ４７）、増幅回路１６ｄに入力される。なお、画素信号Ｆ、Ｇがサンプルホールドされた後、リセット信号ＲＳ（符号Ｓ４８）が出力され、これにより電荷・電圧変換容量４５に蓄積された電荷がリセットされる。
【００８１】
上述した動作と同様にして、水平転送ＣＣＤ４１から出力された画素信号Ｈが出力バッファ４７を介してＣＤＳ回路１６ａに供給される（符号Ｓ４９）。ＣＤＳ回路１６ａでは、サンプルホールド信号Ｓ／Ｈ（符号Ｓ５０）に応じて画素信号Ｈがサンプルホールドされ（符号Ｓ５１）、増幅回路１６ｄに入力される。画素信号Ｈがサンプルホールドされた後、リセット信号ＲＳ（符号Ｓ５２）が出力されて、電荷・電圧変換容量４５の蓄積電荷がリセットされる。
【００８２】
以上のように第３の実施形態では、ＣＣＤ１２のフォトダイオードにおいて水平方向に隣接する２画素が、水平転送ＣＣＤ４１において加算され、ＣＣＤ１２から出力される。したがって、この構成においても、画素信号を加算するための特別な演算回路等を設ける必要がないので、第１および第２の実施形態と同様に、回路構成が簡単であり、電子カメラ内の回路規模を小さく抑えることができる。
【００８３】
図２８〜図３６は第４の実施形態を示している。第４の実施形態の電子カメラの回路構成は第２の実施形態すなわち図１４と同じである。
【００８４】
図２８は液晶表示素子２６上に設けられた第１の色フィルタ５１の色フィルタ要素の配列と、ＣＣＤ１２上に設けられた第２の色フィルタ５２の色フィルタ要素の配列とを示している。
【００８５】
第１および第２の実施形態と同様に、第１の色フィルタ５１の色フィルタ要素はデルタ配列に従って配設されている。
【００８６】
ＣＣＤ１２において、フォトダイオードは格子状に配置され、フォトダイオードすなわち画素の数は液晶表示素子２６のドットの数の約４倍である。第１および第２の水平ラインＢ１、Ｂ２では、左から右に向かってＧ、Ｇ、Ｒ、Ｒ、Ｂ、Ｂの順に色フィルタ要素が配設されている。第３および第４の水平ラインＢ３、Ｂ４では、第１および第２の水平ラインＢ１、Ｂ２のＧ、Ｇ、Ｒ、Ｒ、Ｂ、Ｂに対応した位置には、Ｒ、Ｂ、Ｂ、Ｇ、Ｇ、Ｒの色フィルタ要素が設けられている。すなわち第１および第２の水平ラインＢ１、Ｂ２において同じ色が連続する２つのフィルタ要素と、第３および第４の水平ラインＢ３、Ｂ４において同じ色が連続する２つのフィルタ要素とは、水平方向に１画素分ずれている。
【００８７】
ＣＣＤ１２において、液晶表示素子２６の第１の水平列Ａ１は第１および第２の水平ラインＢ１、Ｂ２に対応し、液晶表示素子２６の第２の水平列Ａ２は第３および第４の水平ラインＢ３、Ｂ４に対応する。
【００８８】
第２の色フィルタ５２の色フィルタ要素の色は、水平方向および垂直方向に隣接する４画素において同じである。第１および第２の水平ラインＢ１、Ｂ２では、符号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３により示す各４画素の色フィルタ要素は、それぞれＧ、Ｒ、Ｂである。第３および第４の水平ラインＢ３、Ｂ４では、符号Ｐ６、Ｐ４、Ｐ７により示す各４画素の色フィルタ要素は、それぞれＢ、Ｇ、Ｒである。
【００８９】
液晶表示素子２６の第１の水平列Ａ１上のドットＱ１、Ｑ２、Ｑ３は、ＣＣＤ１２の第１および第２の水平ラインＢ１、Ｂ２上の画素Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３にそれぞれ対応する。第２の水平列Ａ２上のドットＱ６、Ｑ４、Ｑ７は、第３および第４の水平ラインＢ３、Ｂ４上の画素Ｐ６、Ｐ４、Ｐ７にそれぞれ対応する。
【００９０】
図２９はＣＣＤ１２の構成を概略的に示す図である。
このＣＣＤ１２は、１つの水平転送ＣＣＤ４１を有する。水平方向に延びる２列のフォトダイオードＰＤ１において発生する画素信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈに基づいて、液晶表示素子２６上の（ｎ＋１）行目の水平列Ａ１のドットの信号が生成され、水平方向に延びる２列のフォトダイオードＰＤ２において発生する画素信号Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐに基づいて、液晶表示素子２６上の（ｎ）行目の水平列Ａ２のドットの信号が生成される。１つのフォトダイオードＰＤには２つの電極Ｖ１、Ｖ２または電極Ｖ３、Ｖ４が接続され、各フォトダイオードＰＤによって得られた画素信号Ａ〜Ｐは、相互に独立に、垂直転送ＣＣＤ４３によって転送され、水平転送ＣＣＤ４１、４２に供給される。
【００９１】
図３０は、ＣＣＤ１２において画素信号が加算されて出力され、信号処理回路１６内において画素信号が増幅回路１６ｄに転送される動作を示すタイミングチャートである。また図３１〜図３６は、それぞれ時間ｔ１〜ｔ６における画素信号の転送状態を示す図である。
【００９２】
垂直転送ＣＣＤ４３では、電極Ｖ１、Ｖ３に印加された電圧信号がＨｉのとき、フォトダイオードＰＤから画素信号が垂直転送ＣＣＤ４３に転送され、ミドル（Ｍｄ）のとき、その電極に対応した部位にポテンシャルの井戸が形成され、Ｌｏのときはポテンシャルの井戸は形成されない。
【００９３】
時間ｔ１では、フォトダイオードＰＤにおいて発生した画素信号はまだ垂直転送ＣＣＤ４３に転送されていない。時間ｔ１〜ｔ２では、電極Ｖ１〜Ｖ４のうち電極Ｖ１がＨｉになるため、画素信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、ＬがフォトダイオードＰＤから垂直転送ＣＣＤ４３に転送される。時間ｔ２〜ｔ３では、電極Ｖ１〜Ｖ４のうち電極Ｖ３がＨｉになるため、画素信号Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、ＰがフォトダイオードＰＤから垂直転送ＣＣＤ４３に転送される。
【００９４】
時間ｔ４では、電極Ｖ２がＬｏからＭｄになるので、電極Ｖ１〜Ｖ３に対応した部位にポテンシャルの井戸が形成され、これにより画素信号ＡとＥが加算される。同様に、画素信号ＢとＦ、画素信号ＣとＧ、画素信号ＤとＨ、画素信号ＩとＭ、画素信号ＪとＮ、画素信号ＫとＯ、画素信号ＬとＰがそれぞれ加算される。
【００９５】
時間ｔ５では、電極Ｖ１がＭｄからＬｏになり、電極Ｖ４がＬｏからＭｄになるので、電極Ｖ２〜Ｖ４に対応した部位にポテンシャルの井戸が形成され、この結果、加算された画素信号は電極１つ分だけ垂直転送される。また、このとき水平転送ＣＣＤ４１の電極Ｈ１がＨｉであるため、垂直転送ＣＣＤ４３のうち最も水平転送ＣＣＤ４１側に近接した部位のポテンシャルの井戸が水平転送ＣＣＤ４１の電極Ｈ１に対応した部位のポテンシャルの井戸に接続され、加算された画素信号ＩとＭの一部が水平転送ＣＣＤ４１に移動する。時間ｔ５〜ｔ６の間でも同様に垂直転送が行われ、時間ｔ６では電極Ｖ４がＬｏになるため、水平転送ＣＣＤ４１が垂直転送ＣＣＤ４３から遮断され、加算された画素信号ＩとＭ、ＪとＮ、ＫとＯ、ＬとＰは水平転送ＣＣＤ４１のみに保持される。
【００９６】
時間ｔ６の後、電極Ｈ１、Ｈ２がＨｉとＬｏの間において変化し、また所定のタイミングでリセット信号ＲＳとサンプルホールド信号Ｓ／Ｈが出力されることにより、図４を参照して説明した動作と同様にして、画素信号が水平転送ＣＣＤ４１から出力され、信号処理回路１６において所定の処理を施される。
【００９７】
以上のように第４の実施形態によっても、第１〜第３の実施形態と同様な効果が得られる。
【００９８】
図３７は、第５の実施形態における液晶表示素子２６のドットとＣＣＤ１２の画素との対応関係を示す図である。液晶表示素子２６のドットＴ１は、上記各実施形態と同様にデルタ配列である。ＣＣＤ１２の画素Ｔ２は格子状に配置されており、液晶表示素子２６のドットＴ１に対応した画素のみが画像の表示のために用いられる。第５の実施形態では、ＣＣＤ１２の１つの画素Ｔ２が液晶表示素子２６の１つのドットＴ１に対応しており、画素信号の加算は行われない。この構成においてＣＣＤ１２上に設けられる色フィルタ５２は図３８または図３９に示すようにストライプ型であり、使用される画素信号に対応した色フィルタ要素は丸印が付されている。なお、第５の実施形態の撮像装置を備えた電子カメラの回路構成は図１４と同じである。
【００９９】
図４０は、第６の実施形態における液晶表示素子２６のドットとＣＣＤ１２の画素との対応関係を示す図である。液晶表示素子２６のドットＴ１は、上記各実施形態と同様にデルタ配列である。ＣＣＤ１２の画素Ｔ２は格子状に配置されており、液晶表示素子２６のドットＴ１に対応した画素のみが画像の表示のために用いられる。第６の実施形態では、ＣＣＤ１２の２つの画素Ｔ２が液晶表示素子２６の１つのドットＴ１に対応しており、これら２つの画素Ｔ２の信号は加算されてＣＣＤ１２から出力される。ＣＣＤ１２上に設けられる色フィルタ５２は、第５の実施形態と同様に図３８または図３９に示すようなストライプ型である。なお、第６の実施形態の撮像装置を備えた電子カメラの回路構成も図１４と同じである。
【０１００】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、簡単な回路構成の撮像装置が得られ、この撮像装置によれば、電子カメラ内の回路規模を大きくすることなく、また製造コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態である撮像装置を備えた電子カメラの回路構成を示すブロック図である。
【図２】液晶表示素子上の色フィルタの色フィルタ要素の配列と、ＣＣＤ上の色フィルタの色フィルタ要素の配列とを示す図である。
【図３】第１の実施形態におけるＣＣＤの構成を概略的に示す図である。
【図４】ＣＣＤにおいて画素信号が加算されて出力され、信号処理回路において画素信号が増幅回路に転送される動作を示すタイミングチャートである。
【図５】ＣＣＤにおいて画素信号が加算されて出力され、信号処理回路において画素信号が増幅回路に転送される動作を示すタイミングチャートである。
【図６】時間ｔ１における画素信号の転送状態を示す図である。
【図７】時間ｔ２における画素信号の転送状態を示す図である。
【図８】時間ｔ３における画素信号の転送状態を示す図である。
【図９】時間ｔ４における画素信号の転送状態を示す図である。
【図１０】時間ｔ５における画素信号の転送状態を示す図である。
【図１１】時間ｔ６における画素信号の転送状態を示す図である。
【図１２】時間ｔ７における画素信号の転送状態を示す図である。
【図１３】時間ｔ８における画素信号の転送状態を示す図である。
【図１４】第２の実施形態である撮像装置を備えた電子カメラの回路構成を示すブロック図である。
【図１５】第２の実施形態における液晶表示素子上の色フィルタの色フィルタ要素の配列と、ＣＣＤ上の色フィルタの色フィルタ要素の配列とを示す図である。
【図１６】第２の実施形態におけるＣＣＤの構成を概略的に示す図である。
【図１７】ＣＣＤにおいて画素信号が加算されて出力される動作を示すタイミングチャートである。
【図１８】時間ｔ１における画素信号の転送状態を示す図である。
【図１９】時間ｔ２における画素信号の転送状態を示す図である。
【図２０】時間ｔ３における画素信号の転送状態を示す図である。
【図２１】時間ｔ４における画素信号の転送状態を示す図である。
【図２２】時間ｔ５における画素信号の転送状態を示す図である。
【図２３】時間ｔ６における画素信号の転送状態を示す図である。
【図２４】時間ｔ７における画素信号の転送状態を示す図である。
【図２５】第３の実施形態における液晶表示素子上の色フィルタの色フィルタ要素の配列と、ＣＣＤ上の色フィルタの色フィルタ要素の配列とを示す図である。
【図２６】第３の実施形態におけるＣＣＤの構成を概略的に示す図である。
【図２７】ＣＣＤにおいて画素信号が加算されて出力される動作を示すタイミングチャートである。
【図２８】第４の実施形態における液晶表示素子上の色フィルタの色フィルタ要素の配列と、ＣＣＤ上の色フィルタの色フィルタ要素の配列とを示す図である。
【図２９】第４の実施形態におけるＣＣＤの構成を概略的に示す図である。
【図３０】ＣＣＤにおいて画素信号が加算されて出力され、信号処理回路内において画素信号が増幅回路に転送される動作を示すタイミングチャートである。
【図３１】時間ｔ１における画素信号の転送状態を示す図である。
【図３２】時間ｔ２における画素信号の転送状態を示す図である。
【図３３】時間ｔ３における画素信号の転送状態を示す図である。
【図３４】時間ｔ４における画素信号の転送状態を示す図である。
【図３５】時間ｔ５における画素信号の転送状態を示す図である。
【図３６】時間ｔ６における画素信号の転送状態を示す図である。
【図３７】第５の実施形態における液晶表示素子のドットとＣＣＤの画素との対応関係を示す図である。
【図３８】ＣＣＤ上に設けられる色フィルタの他の例を示す図である。
【図３９】ＣＣＤ上に設けられる色フィルタのさらに他の例を示す図である。
【図４０】第６の実施形態における液晶表示素子のドットとＣＣＤの画素との対応関係を示す図である。
【符号の説明】
１２  ＣＣＤ
２６  液晶表示素子
５１  第１の色フィルタ
５２  第２の色フィルタ
【図１】
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【図２】
0003586344.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003586344.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003586344.tif 000008
【図８】
0003586344.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0003586344.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
0003586344.tif 000029
【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図４０】
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【図３８】
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【図３９】
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