(57)【要約】【課題】  固体撮像素子が１回の撮影動作で出力可能な画素数より画像表示部における垂直方向の表示画素数が少ない場合であっても、表示画像の品質を低下させることなく、表示画像を速やかに更新できるようにする。【解決手段】  切り換え可能な記録画像出力モードと表示画像出力モードを設け、記録画像出力モードにおいてはベイヤ配列された原色フィルタを有する固体撮像素子１１の全画素１の信号を画素毎に順次出力し、表示画像出力モードにおいては固体撮像素子内で画素の信号を加算することで垂直方向の信号数を低減し画像表示部１６の表示画素数に応じたかつ補色フィルタを用いた場合と等価な信号を出力するようにして、信号の間引きなどを行うことなく固体撮像素子から出力される信号を用いた画像表示を可能にし、１回の撮影動作に要する時間を短縮することができるようにする。【選択図】  図６
2006217378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向及び垂直方向に配列された複数の画素を有する固体撮像素子と、
上記固体撮像素子を駆動する駆動手段と、
上記固体撮像素子により得られる画像を表示可能な画像表示手段とを備え、
上記固体撮像素子は、上記各画素に対応し、かつ第１の色フィルタ及び第２の色フィルタを上記水平方向に交互に配列した第１の色フィルタ群と、第３の色フィルタ及び第４の色フィルタを上記水平方向に交互に配列した第２の色フィルタ群とを上記垂直方向に交互に配列した複数の色フィルタを有し、
上記駆動手段は、設定された動作モードに応じて、上記複数の画素の信号を画素毎に順次出力するように、又は上記垂直方向に隣接する２つの上記水平方向の画素ラインの組毎に斜め方向に隣接する画素の信号の加算及び上記垂直方向に隣接する画素の信号の加算を交互に行い、得られる加算信号を出力するように上記固体撮像素子を駆動することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記複数の色フィルタは、ベイヤ配列された原色フィルタであることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
上記画像表示手段は、上記固体撮像素子が１回の撮影動作で出力可能な最大画素数より垂直方向の表示画素数が少なく、上記加算信号を基に生成される画像を表示することを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項４】
上記固体撮像素子から出力される上記加算信号を基に、上記画像表示手段の表示画素数に合わせた画像を生成する画像信号処理手段を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
水平方向及び垂直方向に配列された複数の画素、及び上記各画素に対応して配列された原色の色フィルタを有する固体撮像素子と、
設定された動作モードに応じて、上記固体撮像素子が上記複数の画素にて画素毎に得られる原色信号、又は隣接した画素の上記原色信号の加算を行い生成される補色信号を出力するように上記固体撮像素子を駆動する駆動手段と、
上記固体撮像素子により得られる画像を表示可能な画像表示手段とを備え、
上記画像表示手段は、上記固体撮像素子から出力される上記補色信号を基に生成される画像を表示することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
上記固体撮像素子から出力される上記補色信号を基に、上記画像表示手段の表示画素数に合わせた画像を生成する画像信号処理手段を備えることを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
【請求項７】
上記補色信号は、ｎを任意の自然数、ｍを０〜３の整数として、第（４ｎ＋ｍ−３）行と第（４ｎ＋ｍ−２）行において垂直方向に隣接する画素の上記原色信号を加算するとともに、第（４ｎ＋ｍ−１）行と第（４ｎ＋ｍ）行において斜め方向に隣接する画素の上記原色信号を加算して生成されることを特徴とする請求項５又は６記載の撮像装置。
【請求項８】
水平方向及び垂直方向に配列された複数の画素と、垂直画素列毎に設けられ上記画素から読み出された信号電荷を垂直方向に転送する複数の垂直電荷転送手段と、上記複数の垂直電荷転送手段の一方に接続され上記複数の垂直電荷転送手段から転送される信号電荷を水平方向に転送する水平電荷転送手段と、上記水平電荷転送手段により転送される信号電荷を電気信号に変換し出力する出力手段とを有する固体撮像素子、及び上記固体撮像素子が１回の撮影動作で出力可能な最大画素数より垂直方向の表示画素数が少ない画像表示手段を備えた撮像装置であって、
上記固体撮像素子は、第１の色フィルタ及び第２の色フィルタを上記水平方向に交互に配列した第１の色フィルタ群と、第３の色フィルタ及び第４の色フィルタを上記水平方向に交互に配列した第２の色フィルタ群とを上記垂直方向に交互に配列した色フィルタアレイを有し、
上記第１及び第２の色フィルタに対応する画素からそれぞれ読み出された第１及び第２の色信号を水平方向に繰り返す水平列と、及び上記第３及び第４の色フィルタに対応する画素からそれぞれ読み出された第３及び第４の色信号を水平方向に繰り返す水平列とで構成される第１の２水平列分の信号を垂直方向に繰り返した第１の画像信号、もしくは上記第１の２水平列分の信号を２組用いて、第１の組では上記水平電荷転送手段により斜め方向に隣接する画素に係る上記第１と第４の色信号を加算した第５の色信号、及び上記第２と第３の色信号を加算した第６の色信号を水平方向に繰り返す水平列を作成し、第２の組では上記水平電荷転送手段により垂直方向に隣接する画素に係る上記第１と第３の色信号を加算した第７の色信号、及び上記第２と第４の色信号を加算した第８の色信号を水平方向に繰り返す水平列を作成し、作成した２つの水平列で構成される第２の２水平列分の信号を垂直方向に繰り返した第２の画像信号を選択的に出力し、
上記撮像装置は、
上記第１の画像信号を処理する第１の画像信号処理手段と、
上記第２の画像信号を処理する第２の画像信号処理手段と、
上記選択的に出力される画像信号の供給先を上記第１の画像信号処理手段又は上記第２の画像信号処理手段に切り換える信号切換手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
上記第１の画像信号を出力するように上記固体撮像素子を駆動する第１の動作モードと、上記第２の画像信号を出力するように上記固体撮像素子を駆動する第２の動作モードとを切り換えるためのモード設定手段をさらに備えることを特徴とする請求項８記載の撮像装置。
【請求項１０】
上記第１の色フィルタが赤のフィルタであり、上記第２の色フィルタ及び上記第３の色フィルタが緑のフィルタであり、上記第４の色フィルタが青のフィルタであり、
上記第１の画像信号処理手段は、赤、緑及び青の色信号を入力とする画像信号処理手段であり、
上記第２の画像信号処理手段は、イエロー、シアン、緑及びマゼンダの色信号を入力とする画像信号処理手段であることを特徴とする請求項８又は９記載の撮像装置。
【請求項１１】
上記第２の画像信号処理手段は、上記第２の画像信号の水平信号数を低減する補間処理手段を含むことを特徴とする請求項８〜１０の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
水平方向及び垂直方向に配列された複数の画素と、垂直方向の上記画素列毎に設けられ上記画素からの信号電荷を垂直方向に転送する複数の垂直電荷転送手段と、上記複数の垂直電荷転送手段から転送された信号電荷を水平方向に転送する水平電荷転送手段と、上記水平電荷転送手段から転送された信号電荷を電気信号に変換し出力する出力手段と、上記各画素に対応しかつ第１の色フィルタ及び第２の色フィルタを上記水平方向に交互に配列した第１の色フィルタ群と第３の色フィルタ及び第４の色フィルタを上記水平方向に交互に配列した第２の色フィルタ群とを上記垂直方向に交互に配列した複数の色フィルタとを有する固体撮像素子の駆動方法であって、
上記複数の画素からの信号電荷を垂直方向に１行分転送し、上記水平電荷転送手段に転送された第ｋ行（ｋは自然数）の画素の信号電荷を水平方向に転送して、当該第ｋ行のすべての画素の信号電荷を順次出力し、その後上記信号電荷を垂直方向に１行分転送するように上記固体撮像素子を駆動する第１の駆動工程と、
上記複数の画素からの信号電荷を垂直方向に１行分転送し、上記水平電荷転送手段に転送された第ｋ行の画素の信号電荷を水平方向に０列分又は１列分転送した後、上記信号電荷を垂直方向に１行分転送して、上記第ｋ行と第（ｋ＋１）行の画素の上記水平電荷転送手段により加算された信号電荷を水平方向に転送して、当該加算された信号電荷を順次出力し、その後上記信号電荷を１行分垂直方向に転送するように上記固体撮像素子を駆動する第２の駆動工程とを有し、
設定される動作モードに応じて、上記第１の駆動工程又は上記第２の駆動工程を繰り返し実行することを特徴とする固体撮像素子の駆動方法。
【請求項１３】
水平方向及び垂直方向に配列された複数の画素、及び上記各画素に対応し、かつ第１の色フィルタ及び第２の色フィルタを上記水平方向に交互に配列した第１の色フィルタ群と、第３の色フィルタ及び第４の色フィルタを上記水平方向に交互に配列した第２の色フィルタ群とを上記垂直方向に交互に配列した複数の色フィルタを有する固体撮像素子の駆動回路であって、
設定された動作モードに応じて、上記複数の画素の信号を画素毎に順次出力するように、又は上記垂直方向に隣接する２つの上記水平方向の画素ラインの組毎に斜め方向に隣接する画素の信号の加算及び上記垂直方向に隣接する画素の信号の加算を交互に行い、得られる加算信号を出力するように上記固体撮像素子に駆動信号を供給することを特徴とする駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子とそれにより得られる画像を表示可能な画像表示部とを有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高解像度電子スチルカメラ等の固体撮像装置においては、高画素数の固体撮像素子と構図を合わせるためなどに用いられる画像表示部とが備えられている。この画像表示部は、電子ビューファインダーや液晶ディスプレイなどで構成され、一般に、固体撮像素子が１回の撮影動作で出力可能な画素数より垂直方向の画素数が少ないものが用いられている。
【０００３】
図９は、高画素数の固体撮像素子と、それを用いて得られる画像を表示可能な画像表示部とを備える従来の固体撮像装置の構成を示す図である。この固体撮像装置は、固体撮像素子１１１、固体撮像素子１１１の駆動回路１１２、前処理回路１１３、画像メモリ１１４、信号処理回路１１５、画像表示部１１６、画像記録部１１７及び同期制御回路１１８から構成されている。
【０００４】
固体撮像素子１１１は、行列状に配列されて入射した光を電荷に変換する複数の光電変換素子（画素）と、これら画素から読み出された信号電荷を垂直方向に転送する垂直電荷転送部と、垂直電荷転送部から転送されてきた信号電荷を水平方向に転送する水平電荷転送部と、水平電荷転送部から転送されてきた信号電荷を電気信号（電圧）に変換して出力する出力部とから構成されている。
【０００５】
固体撮像素子１１１において、画素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部に転送され、４相駆動パルスにより１行分ずつ水平電荷転送部に転送される。水平電荷転送部に転送された１行分の信号電荷は、水平電荷転送部にて２相駆動パルスにより出力部に転送され、出力部にて電圧に変換され出力される。このようにして、ある１行の各画素（１水平画素列）に蓄積された信号電荷を電圧に変換して出力した後、つまりある１行の各画素に係る信号の出力が完了した後、次の１行の各画素に蓄積された信号電荷を電圧に変換して出力する動作を繰り返し行うことで、固体撮像素子１１１が有するすべての画素に蓄積された信号電荷が電圧に変換され順次出力される。
【０００６】
固体撮像素子１１１の駆動回路１１２は、定電圧やドライブ能力を強化させたパルスを供給することで固体撮像素子１１１を動作させる。前処理回路１１３は、アナログ信号である固体撮像素子１１１の出力信号に含まれるリセットノイズなどのノイズ成分を除去するＣＤＳ（Correlated Double Sampling：相関２重サンプリング）回路、ノイズが除去された出力信号の振幅を調整するゲインコントールアンプ、及び振幅が調整されたアナログ信号である出力信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路から構成される。
【０００７】
画像メモリ１１４は、ディジタル信号に変換された固体撮像素子１１１からの信号や、画像信号処理されたカラー画像を一時的に記憶する。信号処理回路１１５は、固体撮像素子１１１の各画素毎に出力されるＲ信号、Ｇ信号及びＢ信号（以下、「Ｒ・Ｇ・Ｂ信号」とも記す。）をカラー画像に変換するための原色信号処理を行う。
【０００８】
画像表示部１１６は、撮影前の構図決めや撮影後の画像の確認を行うために画像を表示するものであり、電子ビューファインダーや液晶ディスプレイで構成される。上述したように画像表示部１１６には、一般に固体撮像素子１１１の垂直画素数より表示画素数が少ないものが用いられる。この例においても、画像表示部１１６は、固体撮像素子１１１が１回の撮影動作で出力可能な画素数より垂直方向の画素数が少なく構成されており、固体撮像素子１１１の垂直画素数の半分の表示画素数を有するものとする。
【０００９】
画像記録部１１７は、着脱可能なメモリ等を備え、画像信号処理されたカラー画像を記録することができる。同期制御回路１１８は、図示しない操作部材（スイッチ等）を用いた外部からの指示、例えば固体撮像装置の電源スイッチが入った時や、撮影前の画像表示が指示された時や、撮影が指示された時に、固体撮像装置全体を制御する。
【００１０】
図９に示した従来の固体撮像装置の動作について説明する。
まず、固体撮像素子１１１からの出力信号に基づいて得られる画像を画像記録部１１７に記録する動作について説明する。上述のように固体撮像素子１１１の全画素の信号を１行分ずつ順次出力する動作により、固体撮像素子１１１から出力されたＲ・Ｇ・Ｂ信号を、前処理回路１１３で所定の処理を施すとともにディジタル信号に変換して、画像メモリ１１４に記憶する。その後、画像メモリ１１４から信号処理回路１１５に供給されたＲ・Ｇ・Ｂ信号は、信号処理回路１１５でカラー画像に変換された後、画像記録部１１７に記録される。
【００１１】
次に、固体撮像素子１１１からの出力信号に基づいて得られる画像を画像表示部１１６に表示する動作について説明する。上述したように固体撮像素子１１１からは、すべての画素の信号が順番に出力されるので、画像を記録する動作と同様にして、固体撮像素子１１１から出力されたＲ・Ｇ・Ｂ信号を、前処理回路１１３で所定の処理を施すとともにディジタル信号に変換して、画像メモリ１１４に記憶する。その後、画像メモリ１１４から信号処理回路１１５に供給されたＲ・Ｇ・Ｂ信号は、信号処理回路１１５でカラー画像に変換された後、再度画像メモリ１１４に記憶される。この画像メモリ１１４に記憶されたカラー画像を画像表示部１１６の表示画素数に合うように、つまり画像表示部１１６と同じ画素数に間引いて画像表示部１１６に出力することにより、画像表示部１１６で表示する。この方法を第１の画像表示方法とする。
【００１２】
また、固体撮像素子１１１からの出力信号に基づく画像を画像表示部１１６に表示する方法として、上述のようにディジタル信号に変換して画像メモリ１１４に記憶したＲ・Ｇ・Ｂ信号を画像表示部１１６の表示画素数に合うように間引いて信号処理回路１１５に出力する。そして、間引かれたＲ・Ｇ・Ｂ信号を、信号処理回路１１５で画像表示用のカラー画像に変換し、再度画像メモリ１１４に記憶した後、この画像表示用カラー画像を画像表示部１１６に出力して表示することも可能である。この方法を第２の画像表示方法とする。
【００１３】
【特許文献１】特開平１１−２７６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述のような固体撮像素子が１回の撮影動作で出力可能な画素数より垂直方向の画素数が少ない画像表示部を組み合わせた従来の固体撮像装置においては、固体撮像素子が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回の撮影動作に要する時間が長くなり、連続的に画像を表示する場合に、次の画像がなかなか更新されずに構図を合わせることが難しいという問題点があった。
【００１５】
また、上述した第１の画像表示方法では、画像メモリから信号処理回路に全画素の信号を出力してカラー画像に変換した後、信号処理回路から画像メモリに全画素分のカラー画像を出力して再び書き込まなければならないために、さらに表示する画像の更新が遅くなる。
【００１６】
また、上述した第２の画像表示方法では、画像メモリから信号処理回路に信号を出力する際に画像表示部の表示画素数と同じ画素数に間引いた信号を出力するので、表示する画像の更新は、第１の画像表示方法よりも早くなるが、間引いた信号に基づいてカラー画像を作成するために、偽色や斜め線部分での不整合など画質の低下を招く不具合が起こるという問題もある。
【００１７】
さらに、従来の固体撮像装置においては、記録画像と同様に、１画素から読み出されたＲ・Ｇ・Ｂ信号に基づいて表示画像を作成している。撮影に際して光量が不足している場合に、記録画像の撮影時であれば、ストロボを発光することで不足する光量を補うことができる。しかしながら、表示画像の撮影中は、ストロボを発行させるために充電時間が必要なことや消費電力が大きくなることを考慮すると、連続してストロボを発光させることができないため、表示した画像が暗くなるという問題点もある。
【００１８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、固体撮像素子が１回の撮影動作で出力可能な画素数より画像表示部における垂直方向の表示画素数が少ない場合であっても、表示画像の品質を低下させることなく、表示画像を速やかに更新できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の撮像装置は、水平方向及び垂直方向に配列された複数の画素を有する固体撮像素子と、上記固体撮像素子を駆動する駆動手段と、上記固体撮像素子により得られる画像を表示可能な画像表示手段とを備え、上記固体撮像素子は、上記各画素に対応し、かつ第１の色フィルタ及び第２の色フィルタを上記水平方向に交互に配列した第１の色フィルタ群と、第３の色フィルタ及び第４の色フィルタを上記水平方向に交互に配列した第２の色フィルタ群とを上記垂直方向に交互に配列した複数の色フィルタを有し、上記駆動手段は、設定された動作モードに応じて、上記複数の画素の信号を画素毎に順次出力するように、又は上記垂直方向に隣接する２つの上記水平方向の画素ラインの組毎に斜め方向に隣接する画素の信号の加算及び上記垂直方向に隣接する画素の信号の加算を交互に行い、得られる加算信号を出力するように上記固体撮像素子を駆動することを特徴とする。
また、本発明の撮像装置は、水平方向及び垂直方向に配列された複数の画素、及び上記各画素に対応して配列された原色の色フィルタを有する固体撮像素子と、設定された動作モードに応じて、上記固体撮像素子が上記複数の画素にて画素毎に得られる原色信号、又は隣接した画素の上記原色信号の加算を行い生成される補色信号を出力するように上記固体撮像素子を駆動する駆動手段と、上記固体撮像素子により得られる画像を表示可能な画像表示手段とを備え、上記画像表示手段は、上記固体撮像素子から出力される上記補色信号を基に生成される画像を表示することを特徴とする。
また、本発明の撮像装置は、水平方向及び垂直方向に配列された複数の画素と、垂直画素列毎に設けられ上記画素から読み出された信号電荷を垂直方向に転送する複数の垂直電荷転送手段と、上記複数の垂直電荷転送手段の一方に接続され上記複数の垂直電荷転送手段から転送される信号電荷を水平方向に転送する水平電荷転送手段と、上記水平電荷転送手段により転送される信号電荷を電気信号に変換し出力する出力手段とを有する固体撮像素子、及び上記固体撮像素子が１回の撮影動作で出力可能な最大画素数より垂直方向の表示画素数が少ない画像表示手段を備えた撮像装置であって、上記固体撮像素子は、第１の色フィルタ及び第２の色フィルタを上記水平方向に交互に配列した第１の色フィルタ群と第３の色フィルタ及び第４の色フィルタを上記水平方向に交互に配列した第２の色フィルタ群とを上記垂直方向に交互に配列した色フィルタアレイを有し、上記第１及び第２の色フィルタに対応する画素からそれぞれ読み出された第１及び第２の色信号を水平方向に繰り返す水平列と、及び上記第３及び第４の色フィルタに対応する画素からそれぞれ読み出された第３及び第４の色信号を水平方向に繰り返す水平列とで構成される第１の２水平列分の信号を垂直方向に繰り返した第１の画像信号、もしくは上記第１の２水平列分の信号を２組用いて、第１の組では上記水平電荷転送手段により斜め方向に隣接する画素に係る上記第１と第４の色信号を加算した第５の色信号、及び上記第２と第３の色信号を加算した第６の色信号を水平方向に繰り返す水平列を作成し、第２の組では上記水平電荷転送手段により垂直方向に隣接する画素に係る上記第１と第３の色信号を加算した第７の色信号、及び上記第２と第４の色信号を加算した第８の色信号を水平方向に繰り返す水平列を作成し、作成した２つの水平列で構成される第２の２水平列分の信号を垂直方向に繰り返した第２の画像信号を選択的に出力し、上記撮像装置は、上記第１の画像信号を処理する第１の画像信号処理手段と、上記第２の画像信号を処理する第２の画像信号処理手段と、上記選択的に出力される画像信号の供給先を上記第１の画像信号処理手段又は上記第２の画像信号処理手段に切り換える信号切換手段とを備えることを特徴とする。
本発明の固体撮像素子の駆動方法は、水平方向及び垂直方向に配列された複数の画素と、垂直方向の上記画素列毎に設けられ上記画素からの信号電荷を垂直方向に転送する複数の垂直電荷転送手段と、上記複数の垂直電荷転送手段から転送された信号電荷を水平方向に転送する水平電荷転送手段と、上記水平電荷転送手段から転送された信号電荷を電気信号に変換し出力する出力手段と、上記各画素に対応しかつ第１の色フィルタ及び第２の色フィルタを上記水平方向に交互に配列した第１の色フィルタ群と第３の色フィルタ及び第４の色フィルタを上記水平方向に交互に配列した第２の色フィルタ群とを上記垂直方向に交互に配列した複数の色フィルタとを有する固体撮像素子の駆動方法であって、上記複数の画素からの信号電荷を垂直方向に１行分転送し、上記水平電荷転送手段に転送された第ｋ行（ｋは自然数）の画素の信号電荷を水平方向に転送して、当該第ｋ行のすべての画素の信号電荷を順次出力し、その後上記信号電荷を垂直方向に１行分転送するように上記固体撮像素子を駆動する第１の駆動工程と、上記複数の画素からの信号電荷を垂直方向に１行分転送し、上記水平電荷転送手段に転送された第ｋ行の画素の信号電荷を水平方向に０列分又は１列分転送した後、上記信号電荷を垂直方向に１行分転送して、上記第ｋ行と第（ｋ＋１）行の画素の上記水平電荷転送手段により加算された信号電荷を水平方向に転送して、当該加算された信号電荷を順次出力し、その後上記信号電荷を１行分垂直方向に転送するように上記固体撮像素子を駆動する第２の駆動工程とを有し、設定される動作モードに応じて、上記第１の駆動工程又は上記第２の駆動工程を繰り返し実行することを特徴とする。
本発明の固体撮像素子の駆動回路は、水平方向及び垂直方向に配列された複数の画素、及び上記各画素に対応し、かつ第１の色フィルタ及び第２の色フィルタを上記水平方向に交互に配列した第１の色フィルタ群と、第３の色フィルタ及び第４の色フィルタを上記水平方向に交互に配列した第２の色フィルタ群とを上記垂直方向に交互に配列した複数の色フィルタを有する固体撮像素子の駆動回路であって、設定された動作モードに応じて、上記複数の画素の信号を画素毎に順次出力するように、又は上記垂直方向に隣接する２つの上記水平方向の画素ラインの組毎に斜め方向に隣接する画素の信号の加算及び上記垂直方向に隣接する画素の信号の加算を交互に行い、得られる加算信号を出力するように上記固体撮像素子に駆動信号を供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、画像を記録する場合には固体撮像素子が有する複数の画素の信号を画素毎に順次出力し、画像を表示する場合には固体撮像素子内で画素の信号を加算することで画像表示部の表示画素数に応じて垂直方向の信号数を低減した信号を出力することが可能となる。これにより、固体撮像素子が１回の撮影動作で出力可能な画素数より画像表示部の表示画素数が少なくとも、信号の間引きを行ったりすることなく、固体撮像素子から出力される信号を用いて画像表示を行うことができる。したがって、表示画像の品質を低下させることなく、１回の撮影動作に要する時間を短縮し表示画像を速やかに更新することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態による固体撮像装置が具備する固体撮像素子の構成例を示す図である。図１においては、一例としてインターライン型全画素読み出し固体撮像素子の構成を概略的に示している。
【００２２】
図１に示すように固体撮像素子は、水平方向・垂直方向に配列され、すなわち行列（２次元マトリクス）状に配列されて入射した光を電荷に変換する複数の光電変換素子（画素）１と、これら画素１から読み出された信号電荷を垂直方向に転送する垂直電荷転送部２と、垂直電荷転送部２から転送されてきた信号電荷を水平方向に転送する水平電荷転送部３と、水平電荷転送部３から転送されてきた信号電荷を電気信号（電圧）に変換し信号出力端子５から出力する出力部４とを備えて構成されている。
【００２３】
各画素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部２に送られ、４相駆動パルスφＶ１、φＶ２、φＶ３及びφＶ４により水平電荷転送部３の方向（各垂直電荷転送部２にて、水平電荷転送部３に対し最遠方側から最近傍側の方向）へ順に転送される。水平電荷転送部３は、垂直電荷転送部２から転送されてきた信号電荷を２相駆動パルスφＨ１及びφＨ２により出力部４に転送し、出力部４はこの信号電荷を電圧に変換して信号出力端子５から出力する。
【００２４】
図２は、図１に示した固体撮像素子で使用した色フィルタアレイの構成例を示す図であり、図２においてはその一部を示している。図２に示したように、色フィルタアレイは各色フィルタが行列状に配列されて構成されている。
【００２５】
図２には、第１の色フィルタを赤（Ｒ）、第２の色フィルタを緑（Ｇ）、第３の色フィルタを緑（Ｇ）、第４の色フィルタを青（Ｂ）とした場合を示している。具体的には、以下、ｎ及びｍを自然数として、（２ｎ−１）行（２ｍ−１）列に第１の色フィルタ、（２ｎ−１）行（２ｍ）列に第２の色フィルタ、（２ｎ）行（２ｍ−１）列に第３の色フィルタ、（２ｎ）行（２ｍ）列に第４の色フィルタとしている。すなわち、奇数行奇数列目の色フィルタが赤（Ｒ）、奇数行偶数列目及び偶数行奇数列目の色フィルタがともに緑（Ｇ）、偶数行偶数列目の色フィルタが青（Ｂ）とされている。この色フィルタアレイの配列は、原色の色フィルタ配列のなかでも、特にベイヤ配列と呼ばれるもので、高い解像度と優れた色再現性を備えた色フィルタ配列である。
【００２６】
なお、色フィルタアレイは、図２に示した例に限定されるものではなく、原色の色フィルタを用いて構成され、水平方向及び垂直方向に同じ色の色フィルタが隣接せず、かつ、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水平列とを垂直方向に繰り返すように構成されていれば良い。
【００２７】
図３は、図１に示した固体撮像素子を模式的に示した図であり、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。垂直電荷転送部２は、４相駆動パルスφＶ１、φＶ２、φＶ３及びφＶ４がそれぞれ印加される転送電極を電極Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４で示し、水平電荷転送部３は、２相駆動パルスφＨ１及びφＨ２がそれぞれ印加される転送電極を電極Ｈ１及びＨ２で示している。ここで、図３において矢印７、８により示すように、垂直電荷転送部２の転送方向は下方向（矢印７参照。）であり、水平電荷転送部３の転送方向は左方向（矢印８参照。）である。なお、画素１で光電変換された信号電荷を垂直電荷転送部２に読み出すための読み出しパルスは、垂直転送電極と読み出し電極とを兼ねた電極Ｖ１に印加される。
【００２８】
次に、本実施形態における固体撮像素子において、各色フィルタに対応した画素１に蓄積された信号電荷を出力する方法について説明する。なお、本実施形態では、固体撮像素子の各画素１に蓄積された信号電荷を出力する方法として、少なくとも第１の出力方法とそれとは異なる第２の出力方法とがある。
【００２９】
（第１の出力方法）
まず、第１の出力方法について、図４Ａ〜図４Ｆを用いて説明する。
図４Ａ〜図４Ｆは、各色フィルタに対応した画素１に蓄積された信号電荷を出力する第１の出力方法を説明するための図であり、色フィルタ（色フィルタアレイ）、垂直転送電極Ｖ１〜Ｖ４及び水平転送電極Ｈ１、Ｈ２は、図３と同様の配置としている。
【００３０】
図４Ａ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示しており、この状態から信号電荷の出力動作が開始される。
【００３１】
まず、図４Ｂに示すように、垂直電荷転送部２の各電極Ｖ１〜Ｖ４のうち垂直転送電極Ｖ１に読み出しパルスが印加され、全部の画素１の信号電荷がそれぞれ対応する垂直転送電極Ｖ１に読み出される。このときから、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、それについてはここでは図示しない。
【００３２】
そして、図４Ｃに示すように、垂直電荷転送部２においてちょうど１画素分（４電極分）だけ垂直転送が行われる。これにより、第１行の画素１から読み出されたＲ、Ｇの信号電荷が水平電荷転送部３に転送される。
【００３３】
続いて、図４Ｄに示すように、水平電荷転送部３に水平転送を行うための駆動パルスφＨ１及びφＨ２を印加することにより、第１行のＲ、Ｇの信号電荷が電気信号（電圧）として信号出力端子５より出力される。なお、図４Ｄは、第１行のＲ、Ｇの信号電荷が出力された後の状態を示している。
【００３４】
その後、図４Ｅに示すように、垂直電荷転送部２にて１画素４電極分だけ垂直転送が行われ、第２行の画素１から読み出されたＧ、Ｂの信号電荷が水平電荷転送部３に転送される。
【００３５】
続いて、図４Ｆに示すように、水平電荷転送部３に駆動パルスφＨ１及びφＨ２を印加することにより、第２行のＧ、Ｂの信号電荷が電気信号（電圧）として信号出力端子５より出力される。なお、図４Ｆは、図４Ｄと同様に、第２行のＧ、Ｂの信号電荷が出力された後の状態を示している。
【００３６】
以降、上述した動作、すなわち垂直電荷転送部２での１画素４電極分だけの垂直転送及び水平電荷転送部３での水平転送を順次繰り返すことで、垂直電荷転送部３に読み出されたすべての画素１の信号電荷（図４Ｂ参照。）を色フィルタアレイの順番に出力することができる。つまり、各色フィルタにそれぞれ対応した全部の画素１の信号電荷を色フィルタアレイの順番に固体撮像素子から電気信号（電圧）として出力することができる。
【００３７】
以上説明した図４Ａ〜図４Ｆに示した動作において、隣り合って出力される奇数行目の画素１に基づく信号（本実施形態ではＲ、Ｇ、Ｒ、Ｇ）と偶数行目の画素１に基づく信号（本実施形態ではＧ、Ｂ、Ｇ、Ｂ）の組が、第１の２水平列分の信号となっている。また、図４Ａ〜図４Ｆを用いて説明した第１の出力方法で各画素１に蓄積された信号電荷を出力する動作モードが第１の動作モードであり、本実施形態では「記録画像出力モード」と呼ぶ。
【００３８】
（第２の出力方法）
次に、第２の出力方法について、図５Ａ〜図５Ｊを用いて説明する。以下に説明する第２の出力方法では、各色フィルタに対応した画素１に蓄積された信号電荷を加算して出力する。図５Ａ〜図５Ｊは、第２の出力方法を説明するための図であり、色フィルタ（色フィルタアレイ）、垂直転送電極Ｖ１〜Ｖ４及び水平転送電極Ｈ１、Ｈ２は、図３と同様の配置としている。
【００３９】
図５Ａ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示しており、この状態から信号電荷の出力動作が開始される。
【００４０】
まず、図５Ｂに示すように、垂直電荷転送部２の各電極Ｖ１〜Ｖ４のうち垂直転送電極Ｖ１に読み出しパルスが印加され、全部の画素１の信号電荷がそれぞれ対応する垂直転送電極Ｖ１に読み出される。このときから、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、それについてはここでは図示しない。
【００４１】
そして、図５Ｃに示すように、垂直電荷転送部２においてちょうど１画素分（４電極分）だけ垂直転送が行われる。これにより、第１行の画素１から読み出されたＲ、Ｇの信号電荷が水平電荷転送部３に転送される。
【００４２】
ここで、図５Ｄに示すように、水平電荷転送部３に駆動パルスφＨ１及びφＨ２を印加して水平方向に１画素分（２水平転送電極分、言い換えれば１列分）だけ第１行のＲ、Ｇの信号電荷の転送が行われると、図５Ｅに示すように水平電荷転送部３における信号電荷の順番がＧ、Ｒとなる。
【００４３】
次に、図５Ｆに示すように、垂直電荷転送部２にて１画素４電極分だけ垂直転送が行われ、第２行の画素１から読み出されたＧ、Ｂの信号電荷が水平電荷転送部３に転送される。そして、水平電荷転送部３にて、それぞれ第１行のＧの信号電荷と第２行のＧの信号電荷との加算、及び第１行のＲの信号電荷と第２行のＢの信号電荷との加算を行う。この動作により、斜め方向に隣接した画素１の信号電荷（信号）が加算されたことになる。
【００４４】
続いて、図５Ｇに示すように、水平電荷転送部３に駆動パルスφＨ１及びφＨ２を印加することにより、上述したようにして加算された信号電荷が電気信号（電圧）として信号出力端子５より出力される。図５Ｇは、加算された信号電荷が出力された後の状態を示している。このとき、出力された信号をＳ（odd）とすると、このＳ（odd）は、（Ｇ＋Ｇ）及び（Ｒ＋Ｂ）がこの順序で繰り返したものとなる。
【００４５】
その後、図５Ｈに示すように、垂直電荷転送部２にて１画素４電極分だけ垂直転送が行われ、第３行の画素１から読み出されたＲ、Ｇの信号電荷が水平電荷転送部３に転送される。
【００４６】
次に、図５Ｉに示すように、さらに垂直電荷転送部２にて１画素４電極分だけ垂直転送が行われ、第４行の画素１から読み出されたＧ、Ｂの信号電荷が水平電荷転送部３に転送される。そして、水平電荷転送部３にて、それぞれ第３行のＲの信号電荷と第４行のＧの信号電荷との加算、及び第３行のＧの信号電荷と第４行のＢの信号電荷との加算を行う。この動作により、垂直方向に隣接した画素１の信号電荷（信号）が加算されたことになる。
【００４７】
続いて、図５Ｊに示すように、水平電荷転送部３に駆動パルスφＨ１及びφＨ２を印加することにより、上述したようにして加算された信号電荷が電気信号（電圧）として信号出力端子５より出力される。図５Ｊは、図５Ｇと同様に、加算された信号電荷が出力された後の状態を示している。このとき、出力された信号をＳ（even）とすると、このＳ（even）は、（Ｒ＋Ｇ）及び（Ｇ＋Ｂ）がこの順序で繰り返したものとなる。
以降、全画素１の信号電荷の読み出しが完了するまで上述した動作を繰り返し行う。
【００４８】
ここで、マゼンダを（Ｍｇ）、イエローを（Ｙｅ）及びシアンを（Ｃｙ）と記し、色信号の加算を示すと、（Ｇ＋Ｇ）は（２Ｇ）、（Ｒ＋Ｂ）は（Ｍｇ）、（Ｒ＋Ｇ）は（Ｙｅ）、及び（Ｇ＋Ｂ）は（Ｃｙ）となる。したがって、上述した第２の出力方法により固体撮像素子から出力される信号Ｓ（odd）は、色信号として（２Ｇ）及び（Ｍｇ）がこの順序で繰り返したものとなり、信号Ｓ（even）は、色信号として（Ｙｅ）及び（Ｃｙ）がこの順序で繰り返したものとなる。この色信号の配列は、補色の色フィルタ配列として知られているもので、高い解像度と補色の分光特性による高い感度とを備えた色フィルタ配列と等価である。すなわち、第２の出力方法によれば、原色信号の加算を行うことにより補色信号を生成し、原色ベイヤ配列のフィルタを備える固体撮像素子から、信号Ｓ（odd）及びＳ（even）として２×２の補色フィルタ配列を用いた場合と等価な信号が出力される。
【００４９】
また、（Ｍｇ）は第５の色信号、（２Ｇ）は第６の色信号、（Ｙｅ）は第７の色信号、（Ｃｙ）は第８の色信号となり、隣り合って出力される信号Ｓ（odd）（本実施形態では（Ｇ＋Ｇ）、（Ｒ＋Ｂ））と信号Ｓ（even）（本実施形態では（Ｒ＋Ｇ）、（Ｇ＋Ｂ））の組が、第２の２水平列分の信号となっている。また、図５Ａ〜図５Ｊを用いて説明した第２の出力方法で各画素１に蓄積された信号電荷を加算して出力する動作モードが第２の動作モードであり、本実施形態では「表示画像出力モード」と呼ぶ。
【００５０】
図６は、本実施形態による固体撮像装置の構成例を示すブロック図である。図６においては、上述した本実施形態における固体撮像素子と、この固体撮像素子が１回の撮影動作で出力可能な画素数より垂直方向の画素数が少ない画像表示部とを組み合わせた場合の固体撮像装置を一例として示している。
【００５１】
図６に示すように固体撮像装置は、上述した本実施形態における固体撮像素子１１、固体撮像素子１１の駆動回路１２、動作モード設定回路２０、前処理回路１３、画像メモリ１４、記録画像信号処理回路２１、表示画像信号処理回路２２、信号切換回路２３、画像表示部１６、画像記録部１７及び同期制御回路１８から構成されている。
【００５２】
固体撮像素子１１の駆動回路１２は、定電圧やドライブ能力を強化させたパルスを供給することで固体撮像素子１１を動作させる。駆動回路１２は、動作モード設定回路２０の設定に従って、上述した記録画像出力モード（第１の動作モード）や表示画像出力モード（第２の動作モード）に応じた動作を実現させるための駆動パルスを固体撮像素子１１に供給する。動作モード設定回路２０は、記録画像出力モードと表示画像出力モードを切り換えるモード設定手段である。
【００５３】
前処理回路１３は、アナログ信号である固体撮像素子１１の出力信号に含まれるリセットノイズなどのノイズ成分を除去するＣＤＳ回路、ノイズが除去された出力信号の振幅を調整するゲインコントールアンプ、及び振幅が調整されたアナログ信号である出力信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路から構成される。
【００５４】
画像メモリ１４は、前処理回路１３でディジタル信号に変換された固体撮像素子１１からの信号や、表示画像信号処理回路２２で画像信号処理されたカラー画像を一時的に記憶する。信号切換回路２３は、入力される信号の出力先を切り換える信号切換手段であり、画像メモリ１４から送られてくる信号を記録画像信号処理回路２１又は表示画像信号処理回路２２に選択的に供給する。
【００５５】
記録画像信号処理回路２１は、固体撮像素子１１により得られたＲ・Ｇ・Ｂ信号を基にカラー画像を生成する（Ｒ・Ｇ・Ｂ信号をカラー画像に変換する）原色信号処理を行う。この記録画像信号処理回路２１は、本発明の第１の画像信号処理手段に相当する。また、表示画像信号処理回路２２は、固体撮像素子１１により得られたＹｅ・Ｃｙ・Ｍｇ・Ｇ信号、より詳細には信号Ｓ（odd）及びＳ（even）を基にカラー画像を生成する（Ｙｅ・Ｃｙ・Ｍｇ・Ｇ信号をカラー画像に変換する）補色信号処理を行う。すなわち、この表示画像信号処理回路２２は、表示画像出力モードにおいて固体撮像素子１１より画素の信号電荷を加算して出力される加算信号（２×２の補色フィルタ配列を用いた場合と等価な信号：補色信号）を基に、画像表示部１６の表示画素数に合わせた画像を生成する本発明の画像信号処理手段（詳細には本発明の第２の画像信号処理手段）に相当する。
【００５６】
画像表示部１６は、撮影前の構図決めや撮影後の画像（撮影により得られた画像）の確認を行うために画像を表示するものである。画像表示部１６は、例えば電子ビューファインダーや液晶ディスプレイで構成され、一般に固体撮像素子１１の垂直画素数より表示画素数が少ないものが用いられる。本実施形態においても、画像表示部１６は、固体撮像素子が１回の撮影動作で出力可能な画素数より垂直方向の画素数が少なく構成されており、固体撮像素子１１の垂直画素数の半分の表示画素数を持つものとする。
【００５７】
画像記録部１７は、着脱可能なメモリ等を備え、記録画像信号処理回路２１で画像信号処理されたカラー画像を記録可能な構成になっている。同期制御回路１８は、図６に示した固体撮像装置の範囲の外側からの（図示しないスイッチ等の操作部材を用いた外部からの）指示、例えば固体撮像装置の電源スイッチが入った時や、撮影前の画像表示が指示された時や、撮影が指示された時に、固体撮像装置全体を制御する。
【００５８】
図７は、記録画像信号処理回路２１の内部構成を示すブロック図である。
記録画像信号処理回路２１は、Ｒ補間回路３１と、Ｇ補間回路３２と、Ｂ補間回路３３と、Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号のホワイトバランスを調整するホワイトバランス回路３４と、Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号に対してガンマ変換を行うガンマ変換回路３５と、Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号で表現されるカラー画像を圧縮する画像圧縮回路３６とを備えて構成されている。
【００５９】
記録画像信号処理回路２１は、同期制御回路１８により制御され、信号切換回路２３から入力されたＲ・Ｇ・Ｂ信号から、それぞれの画素位置に対して不足しているＲ信号、Ｇ信号及びＢ信号を、Ｒ補間回路３１、Ｇ補間回路３２及びＢ補間回路３３により補間して生成する。続いて、Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号のそれぞれに対して、ホワイトバランス回路３４によるホワイトバランスの調整とガンマ変換回路３５によるガンマ変換を行うことで、カラー画像を完成させる。このとき、高画素数の固体撮像素子１１を用いた固体撮像装置では、カラー画像の容量（カラー画像のデータ量）も大きくなるため、画像圧縮回路３６で画像の圧縮を行った後、画像記録部１７に出力して記録する。
【００６０】
図８は、表示画像信号処理回路２２の内部構成を示すブロック図である。
表示画像信号処理回路２２は、Ｙｅ補間回路４１と、Ｃｙ補間回路４２と、Ｍｇ補間回路４３と、Ｇ補間回路４４と、Ｙｅ信号、Ｃｙ信号、Ｍｇ信号及びＧ信号をＲ信号、Ｇ信号及びＢ信号に変換するＲＧＢ変換回路４５と、Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号のホワイトバランスを調整するホワイトバランス回路４６と、Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号に対してガンマ変換を行うガンマ変換回路４７とを備えて構成されており、同期制御回路１８により制御される。
【００６１】
表示画像信号処理回路２２は、信号切換回路２３からＹｅ・Ｃｙ・Ｍｇ・Ｇ信号が入力される。ここで、入力される信号の垂直方向の信号数は、固体撮像素子１１の２水平列分の信号を斜め方向あるいは垂直方向に加算することで、画像表示部１６の垂直画素数に合わせた信号数になっている。しかし、水平方向の信号数は、固体撮像素子１１の水平画素数のままである。
【００６２】
次に、Ｙｅ補間回路４１、Ｃｙ補間回路４２、Ｍｇ補間回路４３及びＧ補間回路４４により、入力されたＹｅ・Ｃｙ・Ｍｇ・Ｇ信号から、それぞれの信号位置に対して不足しているＹｅ信号、Ｃｙ信号、Ｍｇ信号及びＧ信号を補間して生成する。それに加えて、このとき水平方向の信号数を画像表示部１６の水平画素数に合うように補間処理をしておく。
【００６３】
続いて、ＲＧＢ変換回路４５により、それぞれの信号位置におけるＲ信号、Ｇ信号及びＢ信号をＹｅ信号、Ｃｙ信号、Ｍｇ信号及びＧ信号から変換する。そして、ＲＧＢ変換回路４５での変換処理により得られたＲ信号、Ｇ信号及びＢ信号のそれぞれに対して、ホワイトバランス回路４６によるホワイトバランスの調整とガンマ変換回路４７によるガンマ変換を行うことでカラー画像を完成させ、画像メモリ１４に出力して記憶する。
【００６４】
次に、本実施形態による固体撮像装置の動作について説明する。
まず、画像記録部１７に画像を記録する動作について説明する。同期制御回路１８からの制御信号に基づいて、動作モード設定回路２０により動作モードが記録画像出力モードに切り換わり、駆動回路１２が、図４Ａ〜図４Ｆを用いて説明した動作（第１の動作モードである記録画像出力モードでの動作）を実行するように固体撮像素子１１を駆動する。この場合には、駆動回路１２からの駆動パルスに応じて動作する固体撮像素子１１からは、各色フィルタに対応する画素１に蓄積されたそれぞれの信号電荷に基づくＲ・Ｇ・Ｂ信号が出力される。
【００６５】
固体撮像素子１１から出力されたＲ・Ｇ・Ｂ信号は、前処理回路１３で所定の処理が施されるとともにディジタル信号に変換され、画像メモリ１４に記憶される。このとき、信号切換回路２３は、同期制御回路１８からの制御信号により、Ｒ・Ｇ・Ｂ信号を記録画像信号処理回路２１に送るように設定されている。この設定に従って、画像メモリ１４から信号切換回路２３を介して記録画像信号処理回路２１に供給されたＲ・Ｇ・Ｂ信号は、図７に詳細な構成を示した記録画像信号処理回路２１にて原色信号処理が施され、圧縮処理したカラー画像として画像記録部１７に記録される。
【００６６】
次に、画像表示部１６に画像を表示する動作について説明する。同期制御回路１８からの制御信号に基づいて、動作モード設定回路２０により動作モードが表示画像出力モードに切り換わり、駆動回路１２が、図５Ａ〜図５Ｊを用いて説明した動作（第２の動作モードである表示画像出力モードでの動作）を実行するように固体撮像素子１１を駆動する。この場合には、固体撮像素子１１からは、上述した信号Ｓ（odd）及び信号Ｓ（even）、つまり補色の色フィルタ配列に相当するＹｅ・Ｃｙ・Ｍｇ・Ｇ信号が出力される。また、この表示画像出力モードにおいては、２水平列分の信号を斜め方向あるいは垂直方向に加算しているので、固体撮像素子１１から出力される信号は、垂直方向の信号数が１回の撮影動作で出力可能な最大信号数の半分になっている。
【００６７】
固体撮像素子１１から出力されたＹｅ・Ｃｙ・Ｍｇ・Ｇ信号は、前処理回路１３で所定の処理が施されるとともにディジタル信号に変換され、画像メモリ１４に記憶される。このとき、信号切換回路２３は、同期制御回路１８からの制御信号により、Ｙｅ・Ｃｙ・Ｍｇ・Ｇ信号を表示画像信号処理回路２２に送るように設定されている。この設定に従って、画像メモリ１４から信号切換回路２３を介して表示画像信号処理回路２２に供給されたＹｅ・Ｃｙ・Ｍｇ・Ｇ信号は、図８に詳細な構成を示した表示画像信号処理回路２２で補色信号処理が施され、表示用カラー画像として、再度画像メモリ１４に記憶される。この画像メモリ１４に記憶される表示用カラー画像は、すでに垂直方向・水平方向の信号数が画像表示部１６の表示画素数に等しいため、そのまま画像メモリ１４から画像表示部１６に出力することにより画像表示部１６で表示することができる。
【００６８】
以上説明したように本実施形態によれば、固体撮像素子１１と、この固体撮像素子１１が１回の撮影動作で出力可能な画素数より垂直方向の画素数が少ない画像表示部１６とを組み合わせた固体撮像装置にて、固体撮像素子１１の全画素の信号を順次出力して記録画像を撮影する記録画像出力モードと、固体撮像素子１１内で画素信号を加算して垂直方向の信号数を低減した（本実施形態では半分にした）表示画像を撮影する表示画像出力モードを設け、それらを適宜切り換え可能なように構成する。
これにより、固体撮像装置が備える画像表示部１６に画像を表示する場合には、表示画像出力モードで動作させることで、固体撮像素子１１内で画素信号を加算することにより画像表示部１６における垂直方向の表示画素数に応じて信号数を低減した信号を出力することができ、１回の撮影動作に要する時間を短縮することができる。さらに、上述した表示画像出力モードに加え、表示画像信号処理回路２２にて、固体撮像素子１１から出力される水平方向の信号数を画像表示部１６における水平方向の表示画素数に合うように補間処理を施すことで、画像表示部１６の表示画素数に合わせたカラー画像を作成することができ、画像表示部１６の表示速度に同期した撮影画像の表示を行うことができる。また、固体撮像装置が備える画像記録部１７に画像を記録する場合には、記録画像出力モードで動作させることで、順次画素毎に出力される全画素の信号に基づく画像を記録することができる。したがって、撮影状態、つまり画像の記録又は表示のいずれを行うかに応じて、固体撮像素子１１からの信号出力を適切に行うことが可能となり、高精細画像を取得できるとともに、画像の品質を低下させることなく速やかな表示画像の更新が可能となる。
【００６９】
また、固体撮像素子１１内でＲ・Ｇ・Ｂの画素信号を加算して、補色フィルタからの信号と等価なＹｅ・Ｃｙ・Ｍｇ・Ｇ信号を作成し、かつ、原色信号処理を行うＲ・Ｇ・Ｂ信号用の記録画像信号処理回路２１と補色信号処理を行うＹｅ・Ｃｙ・Ｍｇ・Ｇ信号用の表示画像信号処理回路２２とを有し、それらを撮影状態に応じて適宜切り換えることができるので、記録画像及び表示画像のそれぞれに適した信号処理を行うことができる。
さらに、Ｒ・Ｇ・Ｂの画素信号を加算して、補色フィルタからの信号と等価なＹｅ・Ｃｙ・Ｍｇ・Ｇ信号を作成し、作成したＹｅ・Ｃｙ・Ｍｇ・Ｇ信号を基に生成した画像を画像表示部１６に表示するので、表示画像における感度の向上を図ることができ、光量が不足した状態での撮影においても良好な画像表示を行うことが可能である。
【００７０】
なお、上述した本実施形態においては、第２の出力方法により固体撮像素子の画素の信号電荷を加算して出力する場合に、第１行の画素と第２行の画素では斜め方向に隣接する画素の信号電荷を加算し、第３行の画素と第４行の画素では垂直方向に隣接する画素の信号電荷を加算し、それらを交互に順次繰り返すようにしているが、これに限定されるものではなく、ｉを任意の自然数、ｊを０〜３の整数として、第（４ｉ＋ｊ−３）行と第（４ｉ＋ｊ−２）行において垂直方向に隣接する画素の信号電荷を加算し、第（４ｉ＋ｊ−１）行と第（４ｉ＋ｊ）行において斜め方向に隣接する画素の信号電荷を加算することにより、（Ｒ＋Ｇ）、（Ｇ＋Ｂ）、（Ｒ＋Ｂ）、（Ｇ＋Ｇ）信号が得られれば良く任意である。
【００７１】
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本実施形態における固体撮像素子の構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態における固体撮像素子に使用する色フィルタアレイの構成例を示す図である。
【図３】本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４Ａ】本実施形態での固体撮像素子の第１の読出動作を示す模式図である。
【図４Ｂ】本実施形態での固体撮像素子の第１の読出動作を示す模式図である。
【図４Ｃ】本実施形態での固体撮像素子の第１の読出動作を示す模式図である。
【図４Ｄ】本実施形態での固体撮像素子の第１の読出動作を示す模式図である。
【図４Ｅ】本実施形態での固体撮像素子の第１の読出動作を示す模式図である。
【図４Ｆ】本実施形態での固体撮像素子の第１の読出動作を示す模式図である。
【図５Ａ】本実施形態での固体撮像素子の第２の読出動作を示す模式図である。
【図５Ｂ】本実施形態での固体撮像素子の第２の読出動作を示す模式図である。
【図５Ｃ】本実施形態での固体撮像素子の第２の読出動作を示す模式図である。
【図５Ｄ】本実施形態での固体撮像素子の第２の読出動作を示す模式図である。
【図５Ｅ】本実施形態での固体撮像素子の第２の読出動作を示す模式図である。
【図５Ｆ】本実施形態での固体撮像素子の第２の読出動作を示す模式図である。
【図５Ｇ】本実施形態での固体撮像素子の第２の読出動作を示す模式図である。
【図５Ｈ】本実施形態での固体撮像素子の第２の読出動作を示す模式図である。
【図５Ｉ】本実施形態での固体撮像素子の第２の読出動作を示す模式図である。
【図５Ｊ】本実施形態での固体撮像素子の第２の読出動作を示す模式図である。
【図６】本実施形態による固体撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【図７】記録画像信号処理回路の構成を示すブロック図である。
【図８】表示画像信号処理回路の構成を示すブロック図である。
【図９】従来の固体撮像装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  画素
２  垂直電荷転送部
３  水平電荷転送部
４  出力部
１１  固体撮像素子
１２  駆動回路
１６  画像表示部
１７  画像記録部
１８  同期制御回路
２０  動作モード設定回路
２１  記録画像信号処理回路
２２  表示画像信号処理回路
２３  信号切換回路
【図１】
2006217378.tif 000003
【図２】
2006217378.tif 000004
【図３】
2006217378.tif 000005
【図４Ａ】
2006217378.tif 000006
【図４Ｂ】
2006217378.tif 000007
【図４Ｃ】
2006217378.tif 000008
【図４Ｄ】
2006217378.tif 000009
【図４Ｅ】
2006217378.tif 000010
【図４Ｆ】
2006217378.tif 000011
【図５Ａ】
2006217378.tif 000012
【図５Ｂ】
2006217378.tif 000013
【図５Ｃ】
2006217378.tif 000014
【図５Ｄ】
2006217378.tif 000015
【図５Ｅ】
2006217378.tif 000016
【図５Ｆ】
2006217378.tif 000017
【図５Ｇ】
2006217378.tif 000018
【図５Ｈ】
2006217378.tif 000019
【図５Ｉ】
2006217378.tif 000020
【図５Ｊ】
2006217378.tif 000021
【図６】
2006217378.tif 000022
【図７】
2006217378.tif 000023
【図８】
2006217378.tif 000024
【図９】
2006217378.tif 000025