(57)【要約】【課題】  高ダイナミック読み出しを行うことができると共に、画素数を少なくして情報量を減らすことを実現できる固体撮像素子の駆動方法を提供する。【解決手段】  転送方向に隣接する２つの組７１，７２のうち、一方の組７１の画素２１の主信号電荷を転送部２０に読み出し、この主信号電荷を、他方の組７２の画素２５に対応する転送部２０まで転送し、他方の組７２の画素２５の主信号電荷を転送部２０に読み出して主信号電荷と加算し、続いて、所定の露光時間が経過した後に、一方の組７１の画素２１の副信号電荷を転送部２０に読み出し、この副信号電荷を、他方の組７２の画素２５に対応する転送部２０まで転送し、他方の組７２の画素２５の副信号電荷を転送部２０に読み出して副信号電荷と加算するようにする。【選択図】      図４
2006042037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素と、前記画素からの信号を転送する転送部と、前記画素に対して規則的に配列されたカラーフィルタとからなる固体撮像素子の駆動方法であって、
前記カラーフィルタの配列規則の最小単位を組と定義し、
前記転送方向に隣接する２つの組のうちの一方の組の画素の主信号電荷を前記転送部に読み出し、
前記一方の組の画素の主信号電荷を、２つの組のうちの他方の組の画素に対応する前記転送部まで転送し、
前記他方の組の画素の主信号電荷を前記転送部に読み出して、前記一方の組の画素の主信号電荷と加算し、
続いて、所定の露光時間が経過した後に、前記一方の組の画素の副信号電荷を前記転送部に読み出し、
前記一方の組の画素の副信号電荷を、前記他方の組の画素に対応する前記転送部まで転送し、
前記他方の組の画素の副信号電荷を前記転送部に読み出して、前記一方の組の画素の副信号電荷と加算する
ことを特徴とする固体撮像素子の駆動方法。
【請求項２】
前記固体撮像素子は、前記複数の画素がマトリクス状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子の駆動方法。
【請求項３】
前記主信号電荷は、蓄積時間の長い信号電荷であり、前記副信号電荷は、蓄積時間の短い信号電荷であることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子の駆動方法。
【請求項４】
前記カラーフィルタの前記配列規則は、前記カラーフィルタの色の繰り返し配列の規則であることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子の駆動方法。
【請求項５】
前記カラーフィルタの前記組が、４画素×２画素の８画素で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の固体撮像素子の駆動方法。
【請求項６】
前記カラーフィルタの前記組が、２画素×２画素の４画素で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の固体撮像素子の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光入力に対するダイナミックレンジを広げた、所謂高ダイナミックレンジ読み出し方式の固体撮像素子が用いられている。
具体的には、垂直方向の有効期間の信号電荷を読み出した後、垂直ブランキング期間内にもう一度短い露光期間を設けて光電変換し、この光電変換により蓄積された信号電荷を再度読み出し、各露光時間の長い方の信号電荷（大信号）と短い方の信号電荷（小信号）の各信号出力を外部に設けられた信号処理回路で加算することによって、ダイナミックレンジを広げるようにした構成である（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
以下、このような構成を、図２１を用いて説明する。
なお、図２１は、例えば１つのフィールドのみの読み出し動作を示している。
まず、垂直転送レジスタ６１に各画素６０と１：１の関係でパケット６２を設け、全画素読み出しを可能とした構成の固体撮像素子において、図２１Ａに示すように、垂直ブランキング期間内に、まず、垂直方向奇数行の画素６０の露光時間の長い信号電荷ｅＡを垂直転送レジスタ６１のパケット６２に読み出す。
次に、垂直転送レジスタ６１を１画素分シフトして、垂直方向偶数行の画素６０の露光時間の長い信号電荷ｅＢを垂直転送レジスタ６１のパケット６２に読み出すことにより、図２１Ｂに示すように、信号電荷ｅＡと加算する。
次に、所定の長い露光時間が経過した後、図２１Ｃに示すように、垂直方向奇数行の画素６０の露光時間の短い信号電荷ｅａを垂直転送レジスタ６１のパケット６２に読み出す。
次に、垂直転送レジスタ６１を１画素分シフトして、垂直方向偶数行の画素６０の露光時間の短い信号電荷ｅｂを垂直転送レジスタ６１のパケット６２に読み出すことにより、図２１Ｄに示すように、信号電荷ｅａと加算する。
【０００４】
この後は、図示しないが、露光時間の長い信号電荷ｅＡ＋ｅＢ、露光時間の短い信号電荷ｅａ＋ｅｂを、それぞれ水平転送レジスタへと送り、例えば外部に設けられた信号処理回路等でこの２つの信号ｅＡ＋ｅＢ，ｅａ＋ｅｂを加算する。
このようにして、ダイナミックレンジが拡大した画像を得ることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３３１４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、このような構成の、高ダイナミックレンジ読み出し方式の固体撮像素子においては、目的に応じて、全ての画素からの信号電荷を用いて撮像を行う通常の駆動方式の他に、画素数を減らして（間引いて）撮像を行う駆動方式も実現できるようにすることが望まれている。
すなわち、例えば、全ての画素の信号電荷に相当する情報量を得たい場合と、画素数を少なくして情報量を減らしたい場合との、両方を必要とする場合である。
【０００７】
しかしながら、このように画素数を減らして撮像を行う駆動方式を実現させる場合、上述した構成の高ダイナミックレンジ読み出し方式の固体撮像素子では、以下に示すような２つの方法を用いるしかなかった。
すなわち、第１の方法としては、例えば、上述したような駆動方式により、蓄積時間の異なる信号電荷をそれぞれ読み出した後、外部に設けられた信号処理回路等で、これら蓄積時間の異なる信号を加算し、さらに、例えば上下に連続する２行の画素分の信号を加算することにより、垂直方向の画素数を実質的に半分にするものである。
また、第２の方法としては、不要な画素数分の信号電荷を読み出さないようにすることで画素数を減らすものである。
【０００８】
しかしながら、外部に設けられた信号処理回路等で信号を加算する第１の方法では、蓄積時間の長い大信号と蓄積時間の短い小信号との２枚の画像から１枚の画像を作ることになるので、１枚の画像を作るのに必要となる駆動周波数に対する２倍の駆動周波数で転送を行うことが必要になり、動解像度の低下を抑えるためにフレームレートを上げることが困難になる。また、画素数が多くなった場合は、転送不良が発生し易くなる。
【０００９】
また、不要な画素に蓄積された信号電荷を読み出さない第２の方法では、不要な画素の信号電荷を掃き捨てることになるので、全ての画素に蓄積された信号電荷を有効に活用できないという問題が生じてしまう。
【００１０】
このように、従来の高ダイナミックレンジ読み出し方式の固体撮像素子においては、全ての画素からの信号電荷を用いて撮像を行う駆動方式の他に、画素数を減らして撮像を行う駆動方式を問題無く実現させることは困難であった。
【００１１】
上述した点に鑑み、本発明は、高ダイナミック読み出しを行うことができると共に、画素数を少なくして情報量を減らすことを実現できる固体撮像素子の駆動方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る固体撮像素子の駆動方法は、複数の画素と、この画素からの信号を転送する転送部と、画素に対して規則的に配列されたカラーフィルタとからなる固体撮像素子の駆動方法であって、カラーフィルタの配列規則の最小単位を組と定義し、転送方向に隣接する２つの組のうちの一方の組の画素の主信号電荷を転送部に読み出し、一方の組の画素の主信号電荷を、２つの組のうちの他方の組の画素に対応する転送部まで転送し、他方の組の画素の主信号電荷を転送部に読み出して、一方の組の画素の主信号電荷と加算し、続いて、所定の露光時間が経過した後に、一方の組の画素の副信号電荷を転送部に読み出し、一方の組の画素の副信号電荷を、他方の組の画素に対応する転送部まで転送し、他方の組の画素の副信号電荷を転送部に読み出して、一方の組の画素の副信号電荷と加算するようにする。
【００１３】
本発明に係る固体撮像素子の駆動方法によれば、カラーフィルタの配列規則の最小単位を組と定義し、転送方向に隣接する２つの組のうちの一方の組の画素の主信号電荷を転送部に読み出し、一方の組の画素の主信号電荷を、２つの組のうちの他方の組の画素に対応する転送部まで転送し、他方の組の画素の主信号電荷を転送部に読み出して、一方の組の画素の主信号電荷と加算し、続いて、所定の露光時間が経過した後に、一方の組の画素の副信号電荷を転送部に読み出し、一方の組の画素の副信号電荷を、他方の組の画素に対応する転送部まで転送し、他方の組の画素の副信号電荷を転送部に読み出して、一方の組の画素の副信号電荷と加算するので、隣接する２つの組の主信号電荷が加算され、また、隣接する２つの組の副信号電荷が加算される。
【００１４】
これにより、例えば、外部に設けられた信号処理回路等で、蓄積時間の異なる信号電荷を加算しなくても、主信号電荷と副信号電荷を利用して高ダイナミックレンジ読み出しを行うことができると共に、転送方向の画素数を減らすことが可能になる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る固体撮像素子の駆動方法によれば、高ダイナミックレンジ読み出しであり、かつ、画素数を減らして撮像を行う駆動方式を実現することができる。これにより、例えば、蓄積時間の異なる信号電荷を加算する場合のように、高い駆動周波数で転送を行う必要がないので、フレームレートを上げて高速化を実現することができる。
したがって、固体撮像素子の性能の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
本発明に係る固体撮像素子の駆動方法を説明するにあたり、まず、本発明に係る固体撮像素子の駆動方法が適用される固体撮像素子の一形態、例えばＣＣＤ型の固体撮像素子を、図１〜図３を用いて説明する。
ＣＣＤ型の固体撮像素子１０では、図１に示すように、画素となる受光部２がマトリクス状に配列され、各受光部２列の一側に垂直転送レジスタ（垂直転送部）３が形成されたイメージ部（撮像領域）４を有し、各垂直転送レジスタ３の終端が水平転送レジスタ５に接続され、さらに水平転送レジスタ５の終端にフローティングディフュージョン領域又はフローティングゲート等による電荷電圧変換手段（図示せず）を介して出力部６が接続されている。
【００１８】
イメージ部４では、図２に示すように、信号電荷の転送路である転送チャネル領域２０が垂直方向に多数本形成されている。この転送チャネル領域２０上には、画素毎に、３枚の垂直転送電極（第１の垂直転送電極１１、第２の垂直転送電極１２、第３の垂直転送電極１３）が設けられている。そして、イメージ部４上には、各画素に対応して、所定の配列規則（色の繰り返し配列の規則）で配されたカラーフィルタ７が形成されている。
【００１９】
カラーフィルタ７は、図３に示すように、例えば、垂直４画素×水平２画素の配列規則で配された補色市松色差線順次配列のカラーフィルタを用いている。
具体的には、垂直２画素×水平２画素の４画素を基本としたユニット８１，８２が２つ連続して形成された構成であり、第１のユニット８１の奇数行では、水平方向に沿って順にＣｙ、Ｙｅという配列を１ブロックとしてこのブロックが水平方向に多数配列され、偶数行では水平方向に沿って順にＧ、Ｍｇという配列を１ブロックとしてこのブロックが水平方向に多数配列されている。また、第２のユニット８２の奇数行では水平方向に沿って順にＣｙ、Ｙｅという配列を１ブロックとしてこのブロックが水平方向に多数配列され、偶数行では水平方向に沿って順にＭｇ、Ｇという配列を１ブロックとしてこのブロックが水平方向に多数配列されている。そして、このカラーフィルタ７は、１つの受光部２に対して１つの色が割り当てられるように形成されている。
【００２０】
すなわち、図２に示すように、第１のユニット８１の奇数行では、Ｃｙが受光部２１に対応し、Ｙｅが受光部３１に対応し、偶数行では、Ｇが受光部２２に対応し、Ｍｇが受光部３２に対応している。また、第２のユニット８２の奇数行では、Ｃｙが受光部２３に対応し、Ｙｅが受光部３３に対応し、偶数行では、Ｍｇが受光部２４に対応し、Ｇが受光部３４に対応している。
尚、図２に示す場合では、受光部２１、受光部３１、受光部２３、受光部３３を奇数行とし、受光部２２、受光部３２、受光部２４、受光部３４を偶数行としている。
【００２１】
以下、このような垂直４画素×水平２画素の配列規則のカラーフィルタ７の、配列規則の最小単位（垂直４画素×水平２画素）を１組と定義して説明を行う。
【００２２】
そして、本実施の形態においては、各画素（受光部２）にそれぞれ設けられた３枚の垂直転送電極（第１の垂直転送電極１１、第２の垂直転送電極１２、第３の垂直転送電極１３）のうち、中央に配置された第２の垂直転送電極１２が読み出し電極を兼ねる構成とする。
また、垂直方向に連続する８行の画素において、各画素にそれぞれ設けられた垂直転送電極１１，１２，１３に印加される駆動パルスを、行毎に異なるようにする。
【００２３】
以下、図４を用いて、各画素の垂直転送電極１１，１２，１３に印加される駆動パルスの具体的な構成を説明する。
なお、図４は、図２に示したイメージ部４において、例えば奇数フィールドの、上下に連続する２組分のカラーフィルタ７１，７２に対応する画素のみを取り出して示したものである。
１組目のカラーフィルタ７１に対応する各受光部（２１，２２，２３，２４，３１，３２，３３，３４）において、受光部２１及び３１では、第１の垂直転送電極１１１にφＶ１Ａが印加され、第２の垂直転送電極１２１にφＶ２Ｒ１が印加され、第３の垂直転送電極１３１にφＶ３Ａが印加される。また、受光部２２及び３２では、第１の垂直転送電極１１２にφＶ１Ｂが印加され、第２の垂直転送電極１２２にφＶ２Ｒ２が印加され、第３の垂直転送電極１３２にφＶ３Ｂが印加される。
また、受光部２３及び３３では、第１の垂直転送電極１１３にφＶ１Ａが印加され、第２の垂直転送電極１２３にφＶ２Ｒ１が印加され、第３の垂直転送電極１３３にφＶ３Ａが印加される。また、受光部２４及び３４では、第１の垂直転送電極１１４にφＶ１Ｂが印加され、第２の垂直転送電極１２４にφＶ２Ｒ２が印加され、第３の垂直転送電極１３４にφＶ３Ｂが印加される。
【００２４】
一方、２組目のカラーフィルタ７２に対応する各受光部（２５，２６，２７，２８，３５，３６，３７，３８）において、受光部２５及び３５では、第１の垂直転送電極１１５にφＶ１Ａが印加され、第２の垂直転送電極１２５にφＶ２Ｒ３が印加され、第３の垂直転送電極１３５にφＶ３Ａが印加される。また、受光部２６及び３６では、第１の垂直転送電極１１６にφＶ１Ｂが印加され、第２の垂直転送電極１２６にφＶ２Ｒ４が印加され、第３の垂直転送電極１３６にφＶ３Ｂが印加される。
また、受光部２７及び３７では、第１の垂直転送電極１１７にφＶ１Ａが印加され、第２の垂直転送電極１２７にφＶ２Ｒ３が印加され、第３の垂直転送電極１３７にφ３Ａが印加される。また、受光部２８及び３８では、第１の垂直転送電極１１８にφＶ１Ｂが印加され、第２の垂直転送電極１２８にφＶ２Ｒ４が印加され、第３の垂直転送電極１３８にφＶ３Ｂが印加される。
【００２５】
以下、ＣＣＤ型の固体撮像素子１０の読み出し動作を説明する。
まず、奇数フィールドにおいて、蓄積時間の異なる信号電荷を読み出す動作を、図４及び図５、また図６〜図９を用いて説明する。
なお、図５Ａは蓄積時間の長い信号電荷（主信号電荷）を読み出すタイミングチャートを示し、図５Ｂは蓄積時間の短い信号電荷（副信号電荷）を読み出すタイミングチャートを示している。また、図６〜図９は動作概念図を示している。
また、垂直転送パルスは、低レベルを例えば−９Ｖとし、高レベルを例えば０Ｖとし、読み出しレベルを例えば１５Ｖとする。
また、読み出し動作を説明するにあたっては、図４において、奇数フィールドの２列のうち、左の列Ｘについてのみ説明する。
【００２６】
まず、所定の露光時間が経過した後、図５Ａに示すｔ３時において、読み出し電極を兼ねる第２の垂直転送電極１２１に印加される垂直転送パルスφＶ２Ｒ１が読み出しレベルになるため、図６Ａに示すように、Ｃｙに対応する受光部２１に蓄積された蓄積時間の長い信号電荷ｅ１が、転送チャネル領域２０のパケット４１に読み出される。
また、Ｃｙに対応する受光部２３に蓄積された蓄積時間の長い信号電荷ｅ３が、転送チャネル領域２０のパケット４３に読み出される。
【００２７】
次に、ｔ４時〜ｔ８時の間に、信号電荷ｅ１が１画素分転送されることにより、図６Ｂに示すように、転送チャネル領域２０の受光部２２に対応するパケット４２に転送、蓄積される。
また、信号電荷ｅ３が１画素分転送されることにより、転送チャネル領域２０の受光部２４に対応するパケット４４に転送、蓄積される。
【００２８】
次に、ｔ９時において、第２の垂直転送電極１２２に印加される垂直転送パルスφＶ２Ｒ２が読み出しレベルになるため、図６Ｃに示すように、Ｇに対応する受光部２２に蓄積されていた蓄積時間の長い信号電荷ｅ２が、転送チャネル領域２０のパケット４２に読み出される。これにより、受光部２１のＣｙに対応する信号電荷ｅ１と混合される（ｅ１＋ｅ２）。
また、Ｍｇに対応する受光部２４に蓄積されていた蓄積時間の長い信号電荷ｅ４が、転送チャネル領域２０のパケット４４に読み出される。これにより、受光部２３のＣｙに対応する信号電荷ｅ３と混合される（ｅ３＋ｅ４）。
【００２９】
次に、ｔ１０時〜ｔ２０時の間に、信号電荷ｅ１＋ｅ２が３画素分転送されることにより、図７Ｄに示すように、２組目のカラーフィルタ７２の、転送チャネル領域２０の受光部２５に対応するパケット４５に転送、蓄積される。すなわち、１組目のカラーフィルタ７１の、Ｃｙ及びＧに対応する受光部２１及び受光部２２からの信号電荷ｅ１＋ｅ２が、転送チャネル領域２０の、２組目のカラーフィルタ７２のＣｙに対応するパケット４５に転送される。
また、Ｃｙ及びＭｇに対応する受光部２３及び受光部２４からの信号電荷ｅ３＋ｅ４が、転送チャネル領域２０の、２組目のカラーフィルタ７２のＣｙに対応するパケット４７に転送、蓄積される。
【００３０】
次に、ｔ２１時において、受光部２５の第２の垂直転送電極１２５に印加される垂直転送パルスφＶ２Ｒ３が読み出しレベルになるため、図７Ｅに示すように、Ｃｙに対応する受光部２５に蓄積されていた蓄積時間の長い信号電荷ｅ５が、転送チャネル領域２０のパケット４５に読み出される。これにより、受光部２１及び受光部２２のＣｙ及びＧに対応する信号電荷ｅ１＋ｅ２と混合される（ｅ１＋ｅ２＋ｅ５）。
また、Ｃｙに対応する受光部２７に蓄積されていた蓄積時間の長い信号電荷ｅ７が、転送チャネル領域２０のパケット４７に読み出されることにより、受光部２３及び受光部２４のＣｙ及びＭｇに対応する信号電荷ｅ３＋ｅ４と混合される（ｅ３＋ｅ４＋ｅ７）。
【００３１】
次いで、ｔ２２時〜ｔ２６時の間に、信号電荷ｅ１＋ｅ２＋ｅ５が１画素分転送されることにより、図７Ｆに示すように、転送チャネル領域２０の受光部２６に対応するパケット４６に転送、蓄積される。
また、信号電荷ｅ３＋ｅ４＋ｅ７が１画素分転送されることにより、転送チャネル領域２０の受光部２８に対応するパケット４８に転送、蓄積される。
【００３２】
次に、ｔ２７時において、受光部２６の第２の垂直転送電極１２６に印加される垂直転送パルスφＶ２Ｒ４が読み出しレベルになるため、図８Ｇに示すように、Ｇに対応する受光部２６に蓄積されていた蓄積時間の長い信号電荷ｅ６が、転送チャネル領域２０のパケット４６に読み出される。これにより、受光部２１、受光部２２、受光部２５のＣｙ、Ｇ、Ｃｙに対応する信号電荷ｅ１＋ｅ２＋ｅ５と混合される（ｅ１＋ｅ２＋ｅ５＋ｅ６）。
また、Ｍｇに対応する受光部２８に蓄積されていた蓄積時間の長い信号電荷ｅ８が、転送チャネル領域２０のパケット４８に読み出される。これにより、受光部２３、受光部２４、受光部２７のＣｙ、Ｍｇ、Ｃｙに対応する信号電荷ｅ３＋ｅ４＋ｅ７と混合される（ｅ３＋ｅ４＋ｅ７＋ｅ８）。
【００３３】
このようにして、上下に連続する２組分のカラーフィルタ７１，７２の、Ｃｙに対応する蓄積時間の長い信号電荷ｅ１＋ｅ５と、Ｇに対応する蓄積時間の長い信号電荷ｅ２＋ｅ６とを加算した信号電荷（ｅ１＋ｅ２＋ｅ５＋ｅ６）が得られる。
また、Ｃｙに対応する蓄積時間の長い信号電荷ｅ３＋ｅ７と、Ｍｇに対応する蓄積時間の長い信号電荷ｅ４＋ｅ８とを加算した信号電荷（ｅ３＋ｅ４＋ｅ７＋ｅ８）が得られる。
【００３４】
続いて、例えばシャッタパルスを印加して蓄積時間を短くし、所定の露光時間が経過した後、図５Ｂに示すｔ３０時において、第２の垂直転送電極１２に印加される垂直転送パルスφＶ２Ｒ１が読み出しレベルになるため、図８Ｈに示すように、Ｃｙに対応する受光部２１に蓄積された蓄積時間の短い信号電荷ｅ１１が、転送チャネル領域２０のパケット４１に読み出される。
また、Ｃｙに対応する受光部２３に蓄積された蓄積時間の短い信号電荷ｅ１３が、転送チャネル領域２０のパケット４３に読み出される。
【００３５】
次に、ｔ３２時〜ｔ３５時の間に、信号電荷ｅ１１が１画素分転送されることにより、図８Ｉに示すように、転送チャネル領域２０の受光部２２に対応するパケット４２に転送、蓄積される。また、信号電荷ｅ１３が１画素分転送されることにより、転送チャネル領域２０の受光部２４に対応するパケット４４に転送、蓄積される。
なお、この間、φＶ２Ｒ４及びφＶ３Ｂが高レベルであり、φＶ１Ａが低レベルであるため、パケット４６にある信号電荷ｅ１＋ｅ２＋ｅ５＋ｅ６は、次のパケット４７には転送されずにパケット４６に留まる。また、パケット４８にある信号電荷ｅ３＋ｅ４＋ｅ７＋ｅ８は、次のパケット４９には転送されずにパケット４８に留まる。
これにより、次の組の信号電荷（例えば信号電荷ｅ１９）と混ざることを防いでいる。
【００３６】
次に、ｔ３６時において、受光部２２の第２の垂直転送電極１２２に印加される垂直転送パルスφＶ２Ｒ２が読み出しレベルになるため、図８Ｊに示すように、Ｇに対応する受光部２２に蓄積されていた蓄積時間の短い信号電荷ｅ１２が、転送チャネル領域２０のパケット４２に読み出される。これにより、受光部２１のＣｙに対応する信号電荷ｅ１１と混合される（ｅ１１＋ｅ１２）。
また、Ｍｇに対応する受光部２４に蓄積されていた蓄積時間の短い信号電荷ｅ１４が、転送チャネル領域２０のパケット４４に読み出される。これにより、受光部２３のＣｙに対応する信号電荷ｅ１３と混合される（ｅ１３＋ｅ１４）。
【００３７】
次に、ｔ３７時〜ｔ４７時の間に、信号電荷ｅ１１＋ｅ１２が３画素分転送されることにより、図９Ｋに示すように、２組目のカラーフィルタ７２の、転送チャネル領域２０の受光部２５に対応するパケット４５に転送、蓄積される。すなわち、１組目のカラーフィルタ７１の、Ｃｙ及びＧに対応する受光部２１及び受光部２２からの信号電荷ｅ１１＋ｅ１２が、転送チャネル領域２０の、２組目のカラーフィルタ７２のＣｙに対応するパケット４５に転送される。
また、Ｃｙ及びＭｇに対応する受光部２３及び受光部２４からの信号電荷ｅ１３＋ｅ１４が３画素分転送されることにより、転送チャネル領域２０の、２組目のカラーフィルタ７２のＣｙに対応するパケット４７に転送、蓄積される。
【００３８】
次に、ｔ４８時において、受光部２５の第２の垂直転送電極１２５に印加される垂直転送パルスφＶ２Ｒ３が読み出しレベルになるため、図９Ｌに示すように、Ｃｙに対応する受光部２５に蓄積されていた蓄積時間の短い信号電荷ｅ１５が、転送チャネル領域２０のパケット４５に読み出される。これにより、受光部２１及び受光部２２のＣｙ及びＧに対応する信号電荷ｅ１１＋ｅ１２と混合される（ｅ１１＋ｅ１２＋ｅ１５）。
また、Ｃｙに対応する受光部２７に蓄積されていた蓄積時間の短い信号電荷ｅ１７が、転送チャネル領域２０のパケット４７に読み出されることにより、受光部２３及び受光部２４のＣｙ及びＭｇに対応する信号電荷ｅ１３＋ｅ１４と混合される（ｅ１３＋ｅ１４＋ｅ１７）。
【００３９】
次に、ｔ４９時〜ｔ５３時の間に、信号電荷ｅ１１＋ｅ１２＋ｅ１５が１画素分転送されることにより、図９Ｍに示すように、転送チャネル領域２０の受光部２６に対応するパケット４６に転送、蓄積される。
また、信号電荷ｅ１３＋ｅ１４＋ｅ１７が１画素分転送されることにより、転送チャネル領域２０の受光部２８に対応するパケット４８に転送、蓄積される。
【００４０】
次に、ｔ５４時において、受光部２６の第２の垂直転送電極１２６に印加される垂直転送パルスφＶ２Ｒ４が読み出しレベルになるため、図９Ｎに示すように、Ｇに対応する受光部２６に蓄積されていた蓄積時間の短い信号電荷ｅ１６が、転送チャネル領域２０のパケット４６に読み出される。これにより、受光部２１、受光部２２、受光部２５のＣｙ、Ｇ、Ｃｙに対応する信号電荷ｅ１１＋ｅ１２＋ｅ１５と混合される（ｅ１１＋ｅ１２＋ｅ１５＋ｅ１６）。
また、Ｍｇに対応する受光部２８に蓄積されていた蓄積時間の短い信号電荷ｅ１８が、転送チャネル領域２０のパケット４８に読み出されることにより、受光部２３、受光部２４、受光部２７のＣｙ、Ｍｇ、Ｃｙに対応する信号電荷ｅ１３＋ｅ１４＋ｅ１７と混合される（ｅ１３＋ｅ１４＋ｅ１７＋ｅ１８）。
【００４１】
このようにして、上下に連続する２組分のカラーフィルタ７１，７２の、Ｃｙに対応する蓄積時間の短い信号電荷ｅ１１＋ｅ１５と、Ｇに対応する蓄積時間の短い信号電荷ｅ１２＋ｅ１６とを加算した信号電荷（ｅ１１＋ｅ１２＋ｅ１５＋ｅ１６）が得られる。
また、上下に連続する２組分のカラーフィルタ７１，７２の、Ｃｙに対応する蓄積時間の短い信号電荷ｅ１３＋ｅ１７と、Ｍｇに対応する蓄積時間の短い信号電荷ｅ１４＋ｅ１８とを加算した信号電荷（ｅ１３＋ｅ１４＋ｅ１７＋ｅ１８）が得られる。
【００４２】
なお、この後は、所定の駆動パルスが各垂直転送電極１１，１２，１３に印加されることにより、信号電荷ｅ１＋ｅ２＋ｅ５＋ｅ６及び信号電荷ｅ１１＋ｅ１２＋ｅ１５＋ｅ１６は、水平転送レジスタ５に転送される。
また、信号電荷ｅ３＋ｅ４＋ｅ７＋ｅ８及び信号電荷ｅ１３＋ｅ１４＋ｅ１７＋ｅ１８は、水平転送レジスタ５に転送される。
【００４３】
そして、水平転送レジスタ５内において、これら蓄積時間の異なる信号電荷（ｅ１＋ｅ２＋ｅ５＋ｅ６）と、信号電荷（ｅ１１＋ｅ１２＋ｅ１５＋ｅ１６）とが加算されることにより、上下に連続する２組分の補色市松配列色差線順次方式のカラーフィルタ７１，７２において、高ダイナミックレンジ読み出し方式を実現する、蓄積時間の異なる信号電荷（ｅ１＋ｅ２＋ｅ５＋ｅ６＋ｅ１１＋ｅ１２＋ｅ１５＋ｅ１６）を得ることができる。
また、同様に、蓄積時間の異なる信号電荷（ｅ１＋ｅ２＋ｅ５＋ｅ６＋ｅ１１＋ｅ１２＋ｅ１５＋ｅ１６）を得ることができる。
【００４４】
上述した読み出し動作では、奇数フィールドにおいて、上下に連続する２組分のカラーフィルタ７１，７２の、蓄積時間の異なる信号電荷の読み出しを行う場合を説明したが、偶数フィールドにおいて、蓄積時間の異なる信号電荷の読み出しを行う場合は、垂直転送パルスを図１０に示すように変化させて行うことができる。
なお、図１０は、図４に示した奇数フィールドの状態から、１組目のカラーフィルタ７１と２組目のカラーフィルタ７２とを、下側に１行ずらした位置に設定している。
【００４５】
この場合、１組目のカラーフィルタ７１に対応する各受光部２２，２３，２４，２５，３２，３３，３４，３５では、第１の垂直転送電極１１２，１１３，１１４，１１５にφＶ１Ａが印加され、第３の垂直転送電極１３２，１３３，１３４，１３５にφＶ３Ａが印加される。また、受光部２２，２４では、第２の垂直転送電極１２２，１２４にφＶ２Ｒ１が印加され、受光部２３，２５では、第２の垂直転送電極１２３，１２５にφＶ２Ｒ２が印加される。
【００４６】
一方、２組目のカラーフィルタ７２に対応する各受光部２６，２７，２８，２９，３６，３７，３８，３９では、第１の垂直転送電極１１６，１１７，１１８，１１９にφＶ１Ａが印加され、第３の垂直転送電極１３６，１３７，１３８，１３９にφＶ３Ａが印加される。また、受光部２６，２８では、第２の垂直転送電極１２６，１２８にφＶ２Ｒ３が印加され、受光部２７，２９では、第２の垂直転送電極１２７，１２９にφＶ２Ｒ４が印加される。
【００４７】
そして、このように、各画素（受光部２）の垂直転送電極１１，１２，１３に印加される垂直転送パルスを変化させて、図５及び図６〜図９に示した場合と同様の読み出し動作を行うことにより、１組目のカラーフィルタ７１の、Ｇに対応する受光部２２から読み出された蓄積時間の長い信号電荷ｅ１を１行転送して、Ｃｙに対応する受光部２３から読み出された蓄積時間の長い信号電荷ｅ２と加算することができる（ｅ１＋ｅ２）。そして、この信号電荷ｅ１＋ｅ２を、２組目のカラーフィルタ７２のＧに対応する受光部２６に３画素分転送して、Ｇに対応する受光部２６から読み出された蓄積時間の長い信号電荷ｅ５と加算することができ（ｅ１＋ｅ２＋ｅ５）、さらに、この信号電荷ｅ１＋ｅ２＋ｅ５を１行転送して、Ｃｙに対応する受光部２７から読み出された蓄積時間の長い信号電荷ｅ６と加算することができる（ｅ１＋ｅ２＋ｅ５＋ｅ６）。また、同様に、信号電荷ｅ３＋ｅ４＋ｅ７＋ｅ８を得ることができる。
【００４８】
また、１組目のカラーフィルタ７１の、Ｇに対応する受光部２２から読み出された蓄積時間の短い信号電荷ｅ１１を１行転送して、Ｃｙに対応する受光部２３から読み出された蓄積時間の短い信号電荷ｅ１２と加算することができる（ｅ１１＋ｅ１２）。そして、この信号電荷ｅ１１＋ｅ１２を、２組目のカラーフィルタ７２のＧに対応する受光部２６に３画素分転送して、Ｇに対応する受光部２６から読み出された蓄積時間の短い信号電荷ｅ１５と加算することができ（ｅ１１＋ｅ１２＋ｅ１５）、さらに、この信号電荷ｅ１１＋ｅ１２＋ｅ１５を１行転送して、Ｃｙに対応する受光部２７から読み出された蓄積時間の短い信号電荷ｅ１６と加算することができる（ｅ１１＋ｅ１２＋ｅ１５＋ｅ１６）。また、同様にｅ１３＋ｅ１４＋ｅ１７＋ｅ１８を得ることができる。
【００４９】
これにより、偶数フィールドにおいても、上下に連続する２組分の補色市松配列色差線順次方式のカラーフィルタ７１，７２において、高ダイナミックレンジ読み出し方式を実現する、蓄積時間の異なる信号電荷（ｅ１＋ｅ２＋ｅ５＋ｅ６＋ｅ１１＋ｅ１２＋ｅ１５＋ｅ１６）を得ることができる。また、同様に、信号電荷ｅ３＋ｅ４＋ｅ７＋ｅ８＋ｅ１３＋ｅ１４＋ｅ１７＋ｅ１８を得ることができる。
【００５０】
このように、本実施の形態の駆動方法によれば、蓄積時間の異なる信号電荷を、奇数フィールド及び偶数フィールドの両方で得ることができる。また、上下に連続する２組の信号電荷が加算されるため、垂直方向に連続する画素数を半分に減らすことができる。
したがって、高ダイナミックレンジ読み出しを実現すると共に、情報量を減らすことが可能になる。
【００５１】
次に、上述した固体撮像素子１０の構成において、フィールド読み出しの加算方式で高ダイナミックレンジを得る場合を説明する。すなわち、上述した、画素数を減らして情報量を減らす場合の読み出し動作ではなく、全ての画素からの信号電荷を用いる場合の読み出し動作である。
このような駆動方法を行う場合は、上述した固体撮像素子１０において、２組目のカラーフィルタ７２に対応する各画素（受光部２）の垂直転送電極１１，１２，１３に印加される垂直転送パルスを、１組目のカラーフィルタ７１に対応する各画素（受光部２）の垂直転送電極１１，１２，１３に印加される垂直転送パルスとそれぞれ同一とする。
【００５２】
以下、各画素の垂直転送電極１１，１２，１３に印加される駆動パルスを、図１１を用いて説明する。
なお、図１１は、図４に示したように、イメージ部４において、例えば奇数フィールドの、上下に連続する２組分のカラーフィルタ７１，７２に対応する画素のみを取り出して示したものである。
【００５３】
この場合、１組目のカラーフィルタ７１に対応する各受光部（２１，２２，２３，２４，３１，３２，３３，３４）と、２組目のカラーフィルタ７２に対応する各受光部（２５，２６，２７，２８，３５，３６，３７，３８）において、第１の垂直転送電極１１１，１１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７，１１８にφＶ１Ｃが印加され、第３の垂直転送電極１３１，１３２，１３３，１３４，１３５，１３６，１３７，１３８にφＶ３Ｃが印加される。
また、受光部２１，２３，２５，２７では、第２の垂直転送電極１２１，１２３，１２５，１２７にφＶ２Ｒ５が印加され、受光部２２，２４，２６，２８では、第２の垂直転送電極１２２，１２４，１２６，１２８にφＶ２Ｒ６が印加される。
【００５４】
次に、奇数フィールドにおいて、蓄積時間の異なる信号電荷を読み出す動作を、図１１及び図１２、また、図１３〜図１４を用いて説明する。
なお、図１２は蓄積時間の異なる信号電荷を読み出すタイミングチャートを示している。
また、垂直転送パルスは、低レベル、高レベル、読み出しレベルとも、上述した、画素数を減らして情報量を減らす場合の読み出し動作の場合と同様である。
また、この読み出し動作の説明にあたっては、図１１において、奇数フィールドの２列のうち、１組目のカラーフィルタ７１の左の列Ｘについてのみ説明する。
【００５５】
所定の露光時間が経過した後、まず、図１２に示すｔ３時において、読み出し電極を兼ねる第２の垂直転送電極１２１に印加される垂直転送パルスφＶ２Ｒ５が読み出しレベルになるため、Ｃｙに対応する受光部２１に蓄積された蓄積時間の長い信号電荷ｅ１が、図１３Ａに示すように、転送チャネル領域２０のパケット４１に読み出される。
また、Ｃｙに対応する受光部２３に蓄積された蓄積時間の長い信号電荷ｅ３が、転送チャネル領域２０のパケット４３に読み出される。
【００５６】
次に、ｔ４時〜ｔ１０時の間に、信号電荷ｅ１が１画素分転送されることにより、図１３Ｂに示すように、転送チャネル領域２０の受光部２２に対応するパケット４２に転送、蓄積される。
また、信号電荷ｅ３が１画素分転送されることにより、転送チャネル領域２０の受光部２４に対応するパケット４４に転送、蓄積される。
【００５７】
次に、ｔ１１時において、読み出し電極を兼ねる第２の垂直転送電極１２２に印加される垂直転送パルスφＶ２Ｒ６が読み出しレベルになるため、図１３Ｃに示すように、Ｇに対応する受光部２２に蓄積されていた蓄積時間の長い信号電荷ｅ２が、転送チャネル領域２０のパケット４２に読み出される。これにより、受光部２１のＣｙに対応する信号電荷ｅ１と混合される（ｅ１＋ｅ２）。
また、Ｍｇに対応する受光部２４に蓄積されていた蓄積時間の長い信号電荷ｅ４が、転送チャネル領域２０のパケット４４に読み出される。これにより、受光部２３のＣｙに対応する信号電荷ｅ３と混合される（ｅ３＋ｅ４）。
【００５８】
次に、ｔ１３時において、受光部２１の第２の垂直転送電極１２１に印加される垂直転送パルスφＶ２Ｒ５が読み出しレベルになるため、図１４Ｄに示すように、Ｃｙに対応する受光部２１に蓄積された蓄積時間の短い信号電荷ｅ１１が、転送チャネル領域２０のパケット４１に読み出される。この際、蓄積時間の長い信号電荷ｅ１＋ｅ２は、依然、受光部２２に対応する転送チャネル領域２０のパケット４２に留まる。
また、Ｃｙに対応する受光部２３に蓄積された蓄積時間の短い信号電荷ｅ１３が、転送チャネル領域２０のパケット４３に読み出される。この際、蓄積時間の長い信号電荷ｅ３＋ｅ４は、依然、受光部２４に対応する転送チャネル領域２０のパケット４４に留まる。
【００５９】
次に、ｔ１４時〜ｔ２０時の間に、蓄積時間の短い信号電荷ｅ１１が１画素分転送されることにより、図１４Ｅに示すように、転送チャネル領域２０の受光部２２に対応するパケット４２に転送、蓄積される。また、ｔ１４時〜ｔ２０時の間に、蓄積時間の長い信号電荷ｅ１＋ｅ２が１画素分転送されることにより、図１４Ｅに示すように、転送チャネル領域２０の受光部２３に対応するパケット４３に転送、蓄積される。
また、蓄積時間の短い信号電荷ｅ１３が１画素分転送されることにより、転送チャネル領域２０の受光部２４に対応するパケット４４に転送、蓄積される。また、蓄積時間の長い信号電荷ｅ３＋ｅ４が１画素分転送されることにより、転送チャネル領域２０の受光部２５に対応するパケット４５に転送、蓄積される。
【００６０】
次に、ｔ２１時において、受光部２２の第２の垂直転送電極１２２に印加される垂直転送パルスφＶ２Ｒ６が読み出しレベルになるため、図１４Ｆに示すように、Ｇに対応する受光部２２に蓄積された、蓄積時間の短い信号電荷ｅ１２が、転送チャネル領域２０のパケット４２に読み出される。この際、蓄積時間の長い信号電荷ｅ１＋ｅ２は、依然、受光部２３に対応する転送チャネル領域２０のパケット４３に留まる。
また、Ｍｇに対応する受光部２２に蓄積された、蓄積時間の短い信号電荷ｅ１４が、転送チャネル領域２０のパケット４４に読み出される。この際、蓄積時間の長い信号電荷ｅ３＋ｅ４は、依然、受光部２５に対応する転送チャネル領域２０のパケット４５に留まる。
【００６１】
なお、この後は、各垂直転送電極１１，１２，１３に所定の駆動パルスが印加されることにより、蓄積時間の長い信号電荷ｅ１＋ｅ２及び蓄積時間の短い信号電荷ｅ１１＋ｅ１２は、それぞれ水平転送レジスタ５へと転送される。
また、蓄積時間の長い信号電荷ｅ３＋ｅ４及び蓄積時間の短い信号電荷ｅ１３＋ｅ１４は、それぞれ水平転送レジスタ５へと転送される。
【００６２】
そして、水平転送レジスタ５内において、信号電荷ｅ１＋ｅ２と信号電荷ｅ１１＋ｅ１２とが加算される（ｅ１＋ｅ２＋ｅ１１＋ｅ１２）。
これにより、偶数フィールドにおいても、カラーフィルタ７において、高ダイナミックレンジ読み出し方式を実現する、蓄積時間の異なる信号電荷を得ることができる。
また、同様にして、信号電荷ｅ３＋ｅ４と信号電荷ｅ１３＋ｅ１４とが加算される（ｅ３＋ｅ４＋ｅ１３＋ｅ１４）。
【００６３】
上述した読み出し動作では、奇数フィールドにおいて、カラーフィルタ７１の蓄積時間の異なる信号電荷の読み出しを行う場合を説明したが、偶数フィールドにおいて、蓄積時間の異なる信号電荷の読み出しを行う場合は、各画素（受光部２）の垂直転送電極１１，１２，１３に印加される垂直転送パルスを、図１５に示すように変化させる。
なお、図１５は、図１１に示した奇数フィールドの状態から、１組目のカラーフィルタ７１と２組目のカラーフィルタ７２とを、下側に１行ずらした位置に設定している。
【００６４】
この場合、１組目のカラーフィルタ７１に対応する各受光部（２２，２３，２４，２５，３２，３３，３４，３５）と、２組目のカラーフィルタ７２に対応する各受光部（２６，２７，２８，２９，３６，３７，３８，３９）において、第１の垂直転送電極１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７，１１８，１１９にφＶ１Ｃが印加され、第３の垂直転送電極１３２，１３３，１３４，１３５，１３６，１３７，１３８，１３９にφＶ３Ｃが印加される。
また、受光部２２，２４，２６，２８では、第２の垂直転送電極１２２，１２４，１２６，１２８にφＶ２Ｒ５が印加され、受光部２３，２５，２７，２９では、第２の垂直転送電極１２３，１２５，１２７，１２９にφＶ２Ｒ６が印加される。
【００６５】
そして、このように、各画素（受光部２）の垂直転送電極１１，１２，１３に印加される垂直転送パルスを変化させて、図１２及び図１３〜図１４に示した場合と同様の読み出し動作を行うことにより、偶数フィールドにおいても、カラーフィルタ７において、高ダイナミックレンジ読み出し方式を実現する、蓄積時間の異なる信号電荷を得ることができる。
【００６６】
このように、本実施の形態によれば、上下に連続する垂直４画素×水平２画素の配列規則の補色市松色差線順次方式のカラーフィルタ７１，７２において、蓄積時間の異なる信号電荷を加算させることが可能になる。また、全ての受光部２からの信号電荷を利用して、実質的に垂直方向の画素数を半分に減らすことができる。
これにより、高ダイナミックレンジ読み出しを行えると共に、画素数を減らして情報量を減らすことが可能になる。
【００６７】
また、高ダイナミックレンジ読み出しで、全ての画素（受光部２）からの信号電荷を用いる場合は、図１１、図１２、図１５に示したように、２組目のカラーフィルタ７２に対応する各垂直転送電極１１，１２，１３に印加される垂直転送パルスを、１組目のカラーフィルタ７１に対応する各垂直転送電極１１，１２，１３に印加される垂直転送パルスと同様にすることにより、垂直４画素×水平２画素の配列規則の補色市松色差線順次方式のカラーフィルタ７において、各画素からの蓄積時間の異なる信号電荷を読み出すことができる。
【００６８】
したがって、本実施の形態の駆動方法によれば、全ての画素からの信号電荷を用いて撮像を行う通常の駆動方式の他に、画素数を減らして（間引いて）撮像を行う駆動方式を行うことが可能になる。
【００６９】
また、本実施の形態によれば、情報量を減らすために、従来の方法のように、外部に設けられた信号処理回路等で、蓄積時間の異なる信号電荷を加算しなくても済むので、１枚の画像を作るのに必要な駆動周波数に対する２倍の駆動周波数で転送を行う必要がない。
これにより、動解像度の低下を抑えるためにフレームレートを上げることが可能になる。また、画素数が多くなった場合でも転送不良の問題を気にせずに行うことができる。
また、外部に信号処理回路等を設けずに済むことから、固体撮像素子の構成を簡素化することができる。
【００７０】
また、信号電荷を掃き捨てずに、全ての画素からの信号電荷を有効に利用して、画素数を減らして撮像を行う駆動方式を行うことが可能になる。
【００７１】
また、各画素（受光部２）に設けられた３つの垂直転送電極１１，１２，１３のうち、２つの垂直転送電極に印加される垂直転送パルスは必ず高レベルとなるので、垂直転送レジスタ３の取り扱い電荷量を２倍にすることができる。これにより、飽和信号量も２倍にすることができる。
【００７２】
上述した本実施の形態では、各画素（受光部２）に共通の３枚の垂直転送電極１１，１２，１３を形成した場合を示したが、垂直転送電極の数は３枚に限定されず、３枚以上であっても構わない。
【００７３】
また、カラーフィルタ７としては、垂直４画素×水平２画素の配列規則の補色市松色差線順次配列のカラーフィルタ７を用いて説明を行ったが、これ以外にも、図１６に示すように、奇数行では、水平方向に沿って順にＧ、Ｂという配列を１ブロックとしてこのブロックが水平方向に多数配列され、偶数行では水平方向に沿って順にＲ、Ｇという配列を１ブロックとしてこのブロックが水平方向に多数配列された構成の、垂直２画素×水平２画素の配列規則の原色ベイヤー配列のカラーフィルタ５７を用いることもできる。
すなわち、垂直方向に２行、４行の繰り返しパターンを有するカラーフィルタ７であれば、本発明を適用することが可能である。
【００７４】
ここで、このような、垂直２画素×水平２画素の配列規則のカラーフィルタ５７を用いる場合において、画素数を減らして情報量を減らす場合の読み出し動作を行う場合は、各垂直転送電極１１，１２，１３に印加される垂直転送パルスを、図１７に示すように変化させる。
なお、図１７は、図２に示したイメージ部４上に、図１６に示した原色ベイヤー配列のカラーフィルタ５７を用いた場合において、奇数フィールドの、上下に連続する２組分の補色市松配列のカラーフィルタ５７１，５７２に対応する画素のみを取り出して示したものである。
以下、このような垂直２画素×水平２画素の配列規則のカラーフィルタ７の、配列規則の最小単位（垂直２画素×水平２画素）を１組と定義して説明を行う。
【００７５】
この場合、１組目のカラーフィルタ５７１に対応する各受光部（２１，２２，３１，３２）及び２組目のカラーフィルタ５７２に対応する各受光部（２３，２４，３３，３４）において、受光部２１，２３，３１，３３では、第１の垂直転送電極１１１，１１３にφＶ１Ｄを印加し、第３の垂直転送電極１３１，１３３にφＶ３Ｄを印加する。また、受光部２２，２４，３２，３４では、第１の垂直転送電極１１２，１１４にφＶ１Ｅを印加し、第３の垂直転送電極１３２，１３４にφＶ３Ｅを印加する。
また、各受光部２１及び３１、２２及び３２、２３及び３３、２４及び３４の第２の垂直転送電極１２１，１２２，１２３，１２４に、それぞれφＶ２Ｒ７、φＶ２Ｒ８、φＶ２Ｒ９、φＶ２Ｒ１０を印加する。
【００７６】
また、偶数フィールドの場合は、図１８に示すように、各画素（受光部２）の垂直転送電極１１，１２，１３に印加する垂直転送パルスを変化させる。
なお、図１８は、図１７に示した奇数フィールドの状態から、１組目のカラーフィルタ７１と２組目のカラーフィルタ７２とを、下側に１行ずらした位置に設定している。
【００７７】
この場合、１組目のカラーフィルタ５７１に対応する各受光部（２２，２３，３２，３３）及び２組目のカラーフィルタ５７２に対応する各受光部（２４，２５，３４，３５）において、受光部２２，２４，３２，３４では、第１の垂直転送電極１１２，１１４にφＶ１Ｄを印加し、第３の垂直転送電極１３２，１３４にφＶ３Ｄを印加する。また、受光部２３，２５，３３，３５では、第１の垂直転送電極１１３，１１５にφＶ１Ｅを印加し、第３の垂直転送電極１３３，１３５にφＶ３Ｅを印加する。
また、各受光部２２及び３２、２３及び３３、２４及び３４、２５及び３５の第２の垂直転送電極１２２，１２３，１２４，１２５に、それぞれφＶ２Ｒ７、φＶ２Ｒ８、φＶ２Ｒ９、φＶ２Ｒ１０を印加する。
【００７８】
このように、各垂直転送電極１１，１２，１３に印加する垂直転送パルスを変化させることにより、例えば奇数フィールド（図１７参照）においては、１組目のカラーフィルタ５７１の、Ｇに対応する受光部２１から読み出された蓄積時間の長い信号電荷ｅ１を１行転送して、Ｒに対応する受光部２２から読み出された蓄積時間の長い信号電荷ｅ２と加算することが可能になり（ｅ１＋ｅ２）、次に、信号電荷ｅ１＋ｅ２を、２組目のカラーフィルタ５７２のＧに対応する受光部２３に転送して、Ｇに対応する受光部２３から読み出された蓄積時間の長い信号電荷ｅ３と加算することが可能になり（ｅ１＋ｅ２＋ｅ３）、さらに、この信号電荷ｅ１＋ｅ２＋ｅ３を１行転送して、Ｒに対応する受光部２４から読み出された蓄積時間の長い信号電荷ｅ４と加算することが可能になる（ｅ１＋ｅ２＋ｅ３＋ｅ４）。
【００７９】
また、１組目のカラーフィルタ５７１の、Ｇに対応する受光部２１から読み出された蓄積時間の短い信号電荷ｅ１１を１行転送して、Ｒに対応する受光部２２から読み出された蓄積時間の短い信号電荷ｅ１２と加算することが可能になり（ｅ１１＋ｅ１２）、次に、信号電荷ｅ１１＋ｅ１２を、２組目のカラーフィルタ５７２のＧに対応する受光部２３に転送して、Ｇに対応する受光部２３から読み出された蓄積時間の長い信号電荷ｅ１３と加算することが可能になり（ｅ１１＋ｅ１２＋ｅ１３）、さらに、この信号電荷ｅ１１＋ｅ１２＋ｅ１３を１行転送して、Ｒに対応する受光部２４から読み出された蓄積時間の長い信号電荷ｅ１４と加算することが可能になる（ｅ１１＋ｅ１２＋ｅ１３＋ｅ１４）。
【００８０】
一方、偶数フィールド（図１８参照）においても、奇数フィールドの場合と同様の読み出し動作により、蓄積時間の異なる信号電荷を得ることができる。
【００８１】
これにより、上下に連続する２組分の垂直２画素×水平２画素の配列規則のカラーフィルタ５７１，５７２において、蓄積時間の異なる信号電荷を、奇数フィールド及び偶数フィールドの両方で得ることができるので、上述した垂直４画素×水平２画素の配列規則のカラーフィルタ７１，７２の場合と同様に、高ダイナミックレンジ読み出しを実現できると共に、垂直方向の画素数を半分に減らして、情報量を減らすことが可能になる。
【００８２】
一方、フィールド読み出しの加算方式で高ダイナミックレンジを得る場合、すなわち、全ての画素からの信号電荷に相当する情報量を得たい場合の読み出し動作を行う場合は、各画素（受光部２）の垂直転送電極１１，１２，１３に印加される垂直転送パルスを、図１９に示すように変化させる。
なお、図１９は、図２に示したイメージ部４上に、図１６に示した原色ベイヤー配列のカラーフィルタ５７を用いた場合において、奇数フィールドの、上下に連続する２組分の補色市松配列のカラーフィルタ５７１，５７２に対応する画素のみを取り出して示したものである。
【００８３】
この場合、１組目のカラーフィルタ７１に対応する各受光部（２１，２２，３１，３２）と、２組目のカラーフィルタ７２に対応する各受光部（２３，２４，３３，３４）において、第１の垂直転送電極１１１，１１２，１１３，１１３，１１４にφＶ１Ｆが印加され、第３の垂直転送電極１３１，１３２，１３３，１３４にφＶ３Ｆが印加される。
また、受光部２１，２３，３１，３３では、第２の垂直転送電極１２１，１２３にφＶ２Ｒ１１が印加され、受光部２２，２４，３２，３４では、第２の垂直転送電極１２２，１２４にφＶ２Ｒ１２が印加される。
【００８４】
また、偶数フィールドの場合は、図２０に示すようにして各画素（受光部２）の垂直転送電極１１，１２，１３に印加する垂直転送パルスを変化させる。
なお、図２０は、図１９に示した奇数フィールドの状態から、１組目のカラーフィルタ７１と２組目のカラーフィルタ７２とを、下側に１行ずらした位置に設定している。
【００８５】
この場合、１組目のカラーフィルタ７１に対応する各受光部（２２，２３，３２，３３）と、２組目のカラーフィルタ７２に対応する各受光部（２４，２５，３４，３５）において、第１の垂直転送電極１１２，１１３にφＶ１Ｆが印加され、第３の垂直転送電極１３４，１３５にφＶ３Ｆが印加される。
また、受光部２２，２４，３２，３４では、第２の垂直転送電極１２２，１２４にφＶ２Ｒ１１が印加され、受光部２３，２５，３３，３５では、第２の垂直転送電極１２３，１２５にφＶ２Ｒ１２が印加される。
【００８６】
このように、各垂直転送電極１１，１２，１３に印加する垂直転送パルスを変化させることにより、垂直２画素×水平２画素の配列規則のカラーフィルタ５７において、例えば奇数フィールド（図１９参照）では、Ｇに対応する受光部２１から読み出された蓄積時間の長い信号電荷ｅ１と、Ｒに対応する受光部２２から読み出された蓄積時間の長い信号電荷ｅ２とを加算させることができ（ｅ１＋ｅ２）、また、Ｇに対応する受光部２１から読み出された蓄積時間の短い信号電荷ｅ１１と、Ｒに対応する受光部２２から読み出された蓄積時間の短い信号電荷ｅ１２とを加算させることができる（ｅ１１＋ｅ１２）。
【００８７】
一方、１組目及び２組目のカラーフィルタ５７１，５７２を１行ずらした偶数フィールド（図２０参照）においても、奇数フィールドの場合と同様の読み出し動作により、蓄積時間の異なる信号電荷を得ることができる。
【００８８】
以上より、カラーフィルタ７として、垂直２画素×水平２画素の配列規則のカラーフィルタ５７を用いた場合でも、全ての画素からの信号電荷を用いて撮像を行う通常の駆動方式の他に、画素数を減らして（間引いて）撮像を行う駆動方式を行うことが可能になる。
【００８９】
上述の各実施の形態では、偶数フィールドにおいて、奇数フィールドの状態から下側に１行ずらした位置にカラーフィルタ７の各組を設定したが、上側に１行ずらした位置に設定しても構わない。
【００９０】
尚、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り得る。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】固体撮像素子の構成を示す概略平面図である。
【図２】図１のイメージ部の構成を示す概略平面図である。
【図３】垂直４画素×水平２画素の配列規則のカラーフィルタの構成を示す平面図である。
【図４】画素数を減らして撮像を行う駆動方式での奇数フィールドを示す平面図である。
【図５】Ａ，Ｂ  画素数を減らして撮像を行う駆動方式を説明するためのタイミングチャート図である
【図６】Ａ〜Ｃ  図５の動作概念図（その１）である。
【図７】Ｄ〜Ｆ  図５の動作概念図（その２）である。
【図８】Ｇ〜Ｊ  図５の動作概念図（その３）である。
【図９】Ｋ〜Ｎ  図５の動作概念図（その４）である。
【図１０】画素数を減らして撮像を行う駆動方式での偶数フィールドを示す平面図である。
【図１１】全画素からの信号電荷を用いて撮像を行う駆動方式での奇数フィールドを示す平面図である。
【図１２】全画素からの信号電荷を用いて撮像を行う駆動方式を説明するためのタイミングチャート図である。
【図１３】Ａ〜Ｃ  図１２の動作概念図（その１）である。
【図１４】Ｄ〜Ｆ  図１２の動作概念図（その２）である。
【図１５】全画素からの信号電荷を用いて撮像を行う駆動方式での偶数フィールドを示す平面図である。
【図１６】垂直２画素×水平２画素の配列規則のカラーフィルタの構成を示す平面図である。
【図１７】画素数を減らして撮像を行う駆動方式での奇数フィールドを示す平面図である。
【図１８】画素数を減らして撮像を行う駆動方式での偶数フィールドを示す平面図である。
【図１９】全画素からの信号電荷を用いて撮像を行う駆動方式での奇数フィールドを示す平面図である。
【図２０】全画素からの信号電荷を用いて撮像を行う駆動方式での偶数フィールドを示す平面図である。
【図２１】Ａ〜Ｄ  従来の固体撮像素子の読み出し動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９２】
２（２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８）・・・受光部、３・・・垂直転送レジスタ、２０・・・転送チャネル領域、４・・・撮像領域（イメージ部）、５・・・水平転送レジスタ、６・・・出力部、７・・・カラーフィルタ、７１・・・１組目のカラーフィルタ、７２・・・２組目のカラーフィルタ、８１・・・第１のユニット、８２・・・第２のユニット、１０・・・ＣＣＤ型の固体撮像素子、１１（１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７，１１８）・・・第１の垂直転送電極、１２（１２１，１２２，１２３，１２４，１２５，１２６，１２７，１２８）・・・第２の垂直転送電極、１３（１３１，１３２，１３３，１３４，１３５，１３６，１３７，１３８）・・・第３の垂直転送電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【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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