(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長帯と第２の波長帯と第３の波長帯とを有する光に対し、前記第１の波長帯に対する感度が、前記第２の波長帯と前記第３の波長帯との双方よりも高く、第１の画素信号を出力する第１の画素と、
前記第２の波長帯に対する感度が、前記第１の波長帯と前記第３の波長帯との双方よりも高く、第２の画素信号を出力する第２の画素と、
前記第３の波長帯に対する感度が、前記第１の波長帯と前記第２の波長帯との双方よりも高く、第３の画素信号を出力する第３の画素と、
前記光に対する感度が、前記第１の画素と前記第２の画素と前記第３の画素とのいずれよりも高く、第４の画素信号を出力する第４の画素とを含む画素部を備える固体撮像装置の駆動方法であって、
前記第１の画素から前記第１の画素信号を第１の出力間隔で出力し、前記第２の画素から前記第２の画素信号を第２の出力間隔で出力し、前記第３の画素から前記第３の画素信号を第３の出力間隔で出力し、前記第４の画素から前記第４の画素信号を第４の出力間隔で出力する出力工程と、
前記第１の画素信号、前記第２の画素信号、前記第３の画素信号および前記第４の画素信号に基づいて画像信号を生成する生成工程と、
を有し、
前記画像信号の輝度への前記第１の画素信号の寄与度および前記輝度への前記第４の画素信号の寄与度は、前記輝度への前記第２の画素信号の寄与度および前記輝度への前記第３の画素信号の寄与度よりも高く、
前記第１の出力間隔および前記第４の出力間隔は、前記第２の出力間隔および前記第３の出力間隔よりも短いことを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【請求項２】
前記第１の画素の電荷蓄積時間は、前記第２の画素および前記第３の画素の電荷蓄積時間よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項３】
前記画素部は、
前記第１の画素が複数設けられた第１の画素群と、
前記第２の画素が複数設けられた第２の画素群と、
前記第３の画素が複数設けられた第３の画素群と
を更に有し、
第１の期間において、前記第１の画素群の前記第１の画素が前記第１の画素信号を出力し、前記第２の画素群のうちの一部の第２の画素が前記第２の画素信号を出力し、前記第３の画素群のうちの一部の第３の画素が前記第３の画素信号を出力し、
前記第１の期間とは別の第２の期間において、前記第１の画素群の前記第１の画素が前記第１の画素信号を出力し、
前記第２の期間に、前記第２の画素群のうちの前記一部の第２の画素とは別の第２の画素が前記第２の画素信号を出力し、
前記第２の期間に、前記第３の画素群のうちの前記一部の第３の画素とは別の第３の画素が前記第３の画素信号を出力することを特徴とする請求項１または２に記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項４】
（ｍ／ｎ＜１）となる正の整数ｍおよびｎにおいて、
前記第２の画素群のうちのｍ／ｎの数の第２の画素が、前記第１の期間に前記第２の画素信号を出力し、前記第２の画素群のうちの（１−ｍ／ｎ）の数の第２の画素が、前記第２の期間に前記第２の画素信号を出力し、
前記第３の画素群のうちのｍ／ｎの数の第３の画素が、前記第１の期間に前記第３の画素信号を出力し、前記第３の画素群のうちの（１−ｍ／ｎ）の数の第３の画素が、前記第２の期間に前記第３の画素信号を出力することを特徴とする請求項３に記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項５】
前記第１の画素が、赤色、緑色および青色の光のうち、緑色の光に対して最も高い感度を有する画素であり、
前記第２の画素が、赤色、緑色および青色の光のうち、赤色の光に対して最も高い感度を有する画素であり、
前記第３の画素が、赤色、緑色および青色の光のうち、青色の光に対して最も高い感度を有する画素であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項６】
前記第４の画素の電荷蓄積時間は、前記第２の画素および前記第３の画素の電荷蓄積時間よりも短いことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項７】
前記第４の出力間隔は、前記第１の出力間隔よりも短いことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項８】
前記画素部は、
前記第１の画素が複数設けられた第１の画素群と、
前記第２の画素が複数設けられた第２の画素群と、
前記第３の画素が複数設けられた第３の画素群と、
前記第４の画素が複数設けられた第４の画素群と
を更に有し、
第３の期間において、前記第４の画素群の前記第４の画素が前記第４の画素信号を出力し、前記第１の画素群のうちの一部の第１の画素が前記第１の画素信号を出力し、前記第２の画素群のうちの一部の第２の画素が前記第２の画素信号を出力し、前記第３の画素群のうちの一部の第３の画素が前記第３の画素信号を出力し、
前記第３の期間とは別の第４の期間において、前記第４の画素群の前記第４の画素が前記第４の画素信号を出力し、
前記第４の期間に、前記第１の画素群のうちの前記一部の第１の画素とは別の第１の画素が前記第１の画素信号を出力し、
前記第４の期間に、前記第２の画素群のうちの前記一部の第２の画素とは別の第２の画素が前記第２の画素信号を出力し、
前記第４の期間に、前記第３の画素群のうちの前記一部の第３の画素とは別の第３の画素が前記第３の画素信号を出力することを特徴とする請求項１または２に記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項９】
前記画素部は、前記光のうちの赤外光を検出し、第５の画素信号を出力するＩＲ画素を更に含み、
前記ＩＲ画素が前記第５の画素信号を出力する第５の出力間隔は、前記第１の出力間隔、前記第２の出力間隔および前記第３の出力間隔よりも長いことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項１０】
前記画素部は、前記光のうちの赤外光を検出し、第５の画素信号を出力するＩＲ画素を更に含み、
前記ＩＲ画素が前記第５の画素信号を出力する第５の出力間隔は、前記第１の出力間隔よりも短いことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項１１】
前記第３の出力間隔は、前記第２の出力間隔と同じであることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項１２】
前記生成工程において前記画像信号を生成する生成間隔は、前記第２の出力間隔および前記第３の出力間隔よりも短いことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項１３】
前記生成間隔は、前記第１の出力間隔と同じであることを特徴とする請求項１２に記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項１４】
前記画像信号の輝度への前記第４の画素信号の寄与度は、前記輝度への前記第１の画素信号の寄与度よりも高いことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項１５】
第１の波長帯と第２の波長帯と第３の波長帯とを有する光に対し、前記第１の波長帯に対する感度が、前記第２の波長帯と前記第３の波長帯との双方よりも高く、第１の画素信号を出力する第１の画素と、前記第２の波長帯に対する感度が、前記第１の波長帯と前記第３の波長帯との双方よりも高く、第２の画素信号を出力する第２の画素と、前記第３の波長帯に対する感度が、前記第１の波長帯と前記第２の波長帯との双方よりも高く、第３の画素信号を出力する第３の画素と、前記光に対する感度が、前記第１の画素と前記第２の画素と前記第３の画素とのいずれよりも高く、第４の画素信号を出力する第４の画素とを含む画素部と、
前記第１の画素から前記第１の画素信号を第１の出力間隔で出力し、前記第２の画素から前記第２の画素信号を第２の出力間隔で出力し、前記第３の画素から前記第３の画素信号を第３の出力間隔で出力し、前記第４の画素から前記第４の画素信号を第４の出力間隔で出力するように前記画素部を制御するとともに、前記第１の画素信号、前記第２の画素信号、前記第３の画素信号および前記第４の画素信号に基づいて画像信号を生成する制御部と、
を有し、
前記画像信号の輝度への前記第１の画素信号の寄与度および前記輝度への前記第４の画素信号の寄与度は、前記輝度への前記第２の画素信号の寄与度および前記輝度への前記第３の画素信号の寄与度よりも高く、
前記第１の出力間隔および前記第４の出力間隔は、前記第２の出力間隔および前記第３の出力間隔よりも短いことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１６】
第１の画素信号を出力する緑色の画素と、第２の画素信号を出力する赤色の画素と、第３の画素信号を出力する青色の画素と、第４の画素信号を出力する白色の画素とを含む画素部と、
前記緑色の画素から前記第１の画素信号を第１の出力間隔で出力し、前記赤色の画素から前記第２の画素信号を第２の出力間隔で出力し、前記青色の画素から前記第３の画素信号を第３の出力間隔で出力し、前記白色の画素から前記第４の画素信号を第４の出力間隔で出力するように前記画素部を制御する制御部と、
を有し、
前記第１の出力間隔および前記第４の出力間隔は、前記第２の出力間隔および前記第３の出力間隔よりも短いことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１７】
前記制御部は、前記第１の画素信号、前記第２の画素信号、前記第３の画素信号および前記第４の画素信号に基づいて画像信号を生成し、
前記画像信号の輝度への前記第１の画素信号の寄与度および前記輝度への前記第４の画素信号の寄与度は、前記輝度への前記第２の画素信号の寄与度および前記輝度への前記第３の画素信号の寄与度よりも高いことを特徴とする請求項１６に記載の固体撮像装置。
【請求項１８】
前記画像信号の輝度への前記第４の画素信号の寄与度は、前記輝度への前記第１の画素信号の寄与度よりも高いことを特徴とする請求項１７に記載の固体撮像装置。
【請求項１９】
請求項１５乃至１８のいずれか１項に記載の固体撮像装置と、
前記固体撮像装置から出力される画像信号を処理する信号処理部と、
を有することを特徴とする撮像システム。
【請求項２０】
前記固体撮像装置から出力される画像信号の欠損部を補間する画像補間部を更に有することを特徴とする請求項１９に記載の撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置及びその駆動方法、並びに、当該固体撮像装置を有する撮像システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像を取得する固体撮像装置においては、例えば、緑、赤、青に対応する波長帯の光を透過する分光特性を持つカラーフィルタを画素毎に配列し、単板で色情報を取得する方法が広く用いられている。
【０００３】
カラーフィルタを配列した画素（撮像素子）においては、各色のカラーフィルタの透過率が異なるために、画素（撮像素子）の感度が色毎に異なる。そのため、電荷蓄積時間を等しく駆動した場合、あるカラーフィルタを備える画素にとって最適な電荷蓄積時間であっても、別のカラーフィルタを備える画素にとっては最適な蓄積時間になるとは限らない。
【０００４】
下記の特許文献１には、各色画素を異なる蓄積時間で蓄積し、各蓄積時間の中心位置が一致するように駆動する撮像装置が開示されている。この撮像装置は、緑、赤、青の各色画素の蓄積開始時間と蓄積終了時間をそれぞれの色画素毎に変えて、蓄積時間の中心位置を揃えることを特徴としている。これにより、各色の画像信号出力を揃えるとともに、移動する対象を撮影した場合の色滲みを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１９８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の技術では、色毎の画像信号出力の間隔が同じであるため、緑よりも相対的に感度の低い青や赤の画素の出力を大きくする目的で画像信号出力間隔を延ばす場合、青や赤だけでなく相対的に感度の高い緑の画像信号出力間隔も延びることとなる。このため、時間方向の解像度が落ちて、動画時のぼけが目立つという課題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、カラー動画撮像における時間方向の解像度を良好に保ち、動画像の品質を高める仕組みを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の固体撮像装置の駆動方法は、第１の波長帯と第２の波長帯と第３の波長帯とを有する光に対し、前記第１の波長帯に対する感度が、前記第２の波長帯と前記第３の波長帯との双方よりも高く、第１の画素信号を出力する第１の画素と、前記第２の波長帯に対する感度が、前記第１の波長帯と前記第３の波長帯との双方よりも高く、第２の画素信号を出力する第２の画素と、前記第３の波長帯に対する感度が、前記第１の波長帯と前記第２の波長帯との双方よりも高く、第３の画素信号を出力する第３の画素と、前記光に対する感度が、前記第１の画素と前記第２の画素と前記第３の画素とのいずれよりも高く、第４の画素信号を出力する第４の画素とを含む画素部を備える固体撮像装置の駆動方法であって、前記第１の画素から前記第１の画素信号を第１の出力間隔で出力し、前記第２の画素から前記第２の画素信号を第２の出力間隔で出力し、前記第３の画素から前記第３の画素信号を第３の出力間隔で出力し、前記第４の画素から前記第４の画素信号を第４の出力間隔で出力する出力工程と、前記第１の画素信号、前記第２の画素信号、前記第３の画素信号および前記第４の画素信号に基づいて画像信号を生成する生成工程と、を有し、前記画像信号の輝度への前記第１の画素信号の寄与度および前記輝度への前記第４の画素信号の寄与度は、前記輝度への前記第２の画素信号の寄与度および前記輝度への前記第３の画素信号の寄与度よりも高く、前記第１の出力間隔および前記第４の出力間隔は、前記第２の出力間隔および前記第３の出力間隔よりも短いことを特徴とする。
【０００９】
本発明の固体撮像装置は、第１の波長帯と第２の波長帯と第３の波長帯とを有する光に対し、前記第１の波長帯に対する感度が、前記第２の波長帯と前記第３の波長帯との双方よりも高く、第１の画素信号を出力する第１の画素と、前記第２の波長帯に対する感度が、前記第１の波長帯と前記第３の波長帯との双方よりも高く、第２の画素信号を出力する第２の画素と、前記第３の波長帯に対する感度が、前記第１の波長帯と前記第２の波長帯との双方よりも高く、第３の画素信号を出力する第３の画素と、前記光に対する感度が、前記第１の画素と前記第２の画素と前記第３の画素とのいずれよりも高く、第４の画素信号を出力する第４の画素とを含む画素部と、前記第１の画素から前記第１の画素信号を第１の出力間隔で出力し、前記第２の画素から前記第２の画素信号を第２の出力間隔で出力し、前記第３の画素から前記第３の画素信号を第３の出力間隔で出力し、前記第４の画素から前記第４の画素信号を第４の出力間隔で出力するように前記画素部を制御するとともに、前記第１の画素信号、前記第２の画素信号、前記第３の画素信号および前記第４の画素信号に基づいて画像信号を生成する制御部と、を有し、前記画像信号の輝度への前記第１の画素信号の寄与度および前記輝度への前記第４の画素信号の寄与度は、前記輝度への前記第２の画素信号の寄与度および前記輝度への前記第３の画素信号の寄与度よりも高く、前記第１の出力間隔および前記第４の出力間隔は、前記第２の出力間隔および前記第３の出力間隔よりも短いことを特徴とする。
【００１０】
本発明の撮像システムは、前記固体撮像装置と、前記固体撮像装置から出力される画像信号を処理する信号処理部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、カラー動画撮像における時間方向の解像度を良好に保ち、動画像の品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置のうち、画素部のみの概略構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の回路構成の一例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置における画像信号出力シーケンスの一例を示す図である。
【図４−１】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の各構成部の第１期間Ｐ１におけるタイミングチャートの一例を示す図である。
【図４−２】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の各構成部の第２期間Ｐ２におけるタイミングチャートの一例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態を示し、第１期間Ｐ１及び第２期間Ｐ２における第４ｋ行から６行分の画素の画像信号の一例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置における画像信号出力シーケンスの一例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示し、第１期間Ｐ１〜第３期間Ｐ３における第６ｋ行から６行分の画素の画像信号の一例を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る固体撮像装置における画像信号出力シーケンスの一例を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る固体撮像装置の各構成部の第１期間Ｐ１におけるタイミングチャートの一例を示す図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る固体撮像装置のうち、画素部のみの概略構成の一例を示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る固体撮像装置における画像信号出力シーケンスの一例を示す図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態を示し、第１期間Ｐ１〜第３期間Ｐ３における第６ｋ行から６行分の画素の画像信号の一例を示す図である。
【図１３】本発明の第５の実施形態に係る固体撮像装置における画像信号出力シーケンスの一例を示す図である。
【図１４】本発明の第５の実施形態を示し、第１期間Ｐ１及び第２期間Ｐ２における第６ｋ行から６行分の画素の画像信号の一例を示す図である。
【図１５】本発明の第６の実施形態を示し、上述した各実施形態に係る固体撮像装置を含む撮像システムの概略構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（実施形態）について説明する。
【００１４】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置のうち、画素部のみの概略構成の一例を示す図である。なお、図１では、簡単化のために、４行×４列の行列を構成するように配設された画素１１０が示されているが、実際には、より多くの行及び列を構成するように、より多くの画素１１０が配設されている。
【００１６】
図１に示す画素部は、緑色近傍の波長帯（第１の波長帯）と赤色近傍の波長帯（第２の波長帯）と青色近傍の波長帯（第３の波長帯）とを有する光に対し、緑色近傍の波長帯に対する感度が、赤色近傍の波長帯と青色近傍の波長帯との双方よりも高いＧ画素１１０−Ｇ（第１の画素）が複数設けられたＧ画素群（第１の画素群）と、赤色近傍の波長帯に対する感度が、緑色近傍の波長帯と青色近傍の波長帯との双方よりも高いＲ画素１１０−Ｒ（第２の画素）が複数設けられたＲ画素群（第２の画素群）と、青色近傍の波長帯に対する感度が、緑色近傍の波長帯と赤色近傍の波長帯との双方よりも高いＢ画素１１０−Ｂ（第３の画素）が複数設けられたＢ画素群（第３の画素群）とを少なくとも含む。図１において、Ｇ画素１１０−Ｇ、Ｒ画素１１０−Ｒ及びＢ画素１１０−Ｂは、それぞれ、"Ｇ"、"Ｒ"、"Ｂ"と示されている。本実施形態では、Ｇ画素１１０−Ｇ、Ｒ画素１１０−Ｒ及びＢ画素１１０−Ｂの組が２行×２列の行列を構成するように配設され、当該２行×２列の行列が繰り返し配設される。Ｇ画素１１０−Ｇの駆動は制御線ＴＸＧを介して制御され、Ｒ画素１１０−Ｒの駆動は制御線ＴＸＲを介して制御され、Ｂ画素１１０−Ｂの駆動は制御線ＴＸＢを介して制御される。また、各画素１１０の画像信号は、信号線（列信号線）１３１を介して出力される。
【００１７】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置１００の回路構成の一例を示す図である。図２において、図１に示す構成と同様の構成については同じ符号を付している。
【００１８】
固体撮像装置１００は、図１に示すように、複数の画素１１０が行列状に配設された画素部、垂直選択回路１２０、及び、出力部１３０を有して構成されている。また、出力部１３０は、信号線（列信号線）１３１、列回路１３２、水平走査回路１３３、及び、出力アンプ１３４を有して構成されている。なお、図２の画素部には、図１に示す画素部を構成する複数の画素１１０のうち、左上に位置する２行×２列の画素１１０のみを図示している。
【００１９】
本実施形態では、垂直選択回路１２０が出力する駆動信号によって各画素１１０が駆動され、各画素１１０の画像信号（画素信号）が信号線１３１に読み出される。つまり、本実施形態では、垂直選択回路１２０が、各画素１１０の駆動を制御する制御部である。
【００２０】
各画素１１０（Ｒ画素１１０−Ｒ、Ｇ画素１１０−Ｇ、Ｂ画素１１０−Ｂ）は、光電変換部１１１、転送トランジスタ１１２、増幅トランジスタ１１３、及び、フローティングディフュージョン部（ＦＤ部）１１６を有して構成されている。また、各画素１１０（Ｒ画素１１０−Ｒ、Ｇ画素１１０−Ｇ、Ｂ画素１１０−Ｂ）は、リセットトランジスタ１１４、及び、選択トランジスタ１１５を更に有していてもよい。
【００２１】
光電変換部１１１は、例えば、フォトダイオードを含み構成されており、入射光を光電変換し、これによって発生した電荷を蓄積する。なお、光電変換部１１１によって発生した電荷は、光電変換部１１１とＦＤ部１１６との間に配設された電荷保持部に保持されてもよい。
【００２２】
転送トランジスタ１１２は、光電変換部１１１に蓄積された電荷をＦＤ部１１６に転送する。ここで、ＦＤ部１１６の電位は、ＦＤ部１１６に転送された電荷の量に応じて変化する。
【００２３】
増幅トランジスタ１１３は、ソースフォロワ（ＳＦ）回路を構成し、ＦＤ部１１６の信号を増幅し、これを画像信号（画素信号）として信号線１３１に出力する。
【００２４】
リセットトランジスタ１１４は、ＦＤ部１１６の電位を電源線により供給されるリセット電圧にリセットする。
【００２５】
選択トランジスタ１１５は、それが属する画素１１０を選択状態または非選択状態にするために設けられるものである。
【００２６】
垂直選択回路１２０は、画素１１０を行単位で選択し、選択した画素１１０から画像信号（画素信号）を出力させる。垂直選択回路１２０は、制御線ＴＸＲ，ＴＸＧ，ＴＸＢ，ＲＥＳ及びＳＥＬを介して、各画素１１０に電気的に接続されている。
【００２７】
制御線ＴＸＲは、Ｒ画素１１０−Ｒの転送トランジスタ１１２の制御線であり、制御線ＴＸＧは、Ｇ画素１１０−Ｇの転送トランジスタ１１２の制御線であり、制御線ＴＸＢは、Ｂ画素１１０−Ｂの転送トランジスタ１１２の制御線である。図２に示す例では、制御線ＴＸＧは、各画素１１０の行毎に設けられており、制御線ＴＸＲ及びＴＸＢは、各画素１１０の行の１行おきに設けられている。
【００２８】
また、図２に示す例では、Ｇ画素１１０−ＧとＲ画素１１０−Ｒ、Ｇ画素１１０−ＧとＢ画素１１０−Ｂは、同一行に属している。このため、Ｇ画素１１０−Ｇ，Ｒ画素１１０−Ｒ，Ｂ画素１１０−Ｂの各々の制御線ＴＸＧ，ＴＸＲ，ＴＸＢを別構成とすることにより、垂直選択回路１２０は、同一行に属しており且つ色の異なる画素１１０の電荷蓄積時間や電荷転送処理を独立して制御する。また、制御線ＲＥＳは、リセットトランジスタ１１４の制御線であり、制御線ＳＥＬは、選択トランジスタ１１５の制御線であり、これらの制御線ＲＥＳ及びＳＥＬは、各画素１１０の行毎に設けられている。
【００２９】
列回路１３２は、各信号線１３１に出力される画像信号を読み出して保持する。この列回路１３２内には、信号線１３１に出力される画像信号とノイズ信号との差分をとり、ノイズをキャンセルする回路や信号を増幅する回路、増幅した信号を保持する回路が設けられていてもよい。
【００３０】
水平走査回路１３３は、列回路１３２を、各画素１１０の列毎に走査する。この水平走査回路１３３による走査処理により、列回路１３２に保持した画像信号が出力アンプ１３４に出力される。
【００３１】
出力アンプ１３４は、複数の画像信号（画素信号）を増幅して順次、固体撮像装置１００の外部に出力する。
【００３２】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置１００における画像信号出力シーケンスの一例を示す図である。図３において、図中の斜線は各画素１１０の各行の読み出し開始時刻を示しており、斜線が下に進むほど読み出し行が進んでいく様子を表している。
【００３３】
図３に示す例では、第１期間Ｐ１において、出力部１３０は、Ｇ画素１１０−Ｇの全画素の画像信号を行毎に順次出力する（図３の画像信号出力Ｇ（ａｌｌ））。また、出力部１３０は、Ｒ画素１１０−Ｒの画像信号については、Ｒ画素１１０−Ｒが存在する先頭行から４行おきに出力する（図３の画像信号出力Ｒ（４ｋ））。図１に示すように、Ｒ画素１１０−Ｒは画素配列として２行に１行のみ存在するので、Ｒ画素１１０−Ｒのみに着目すると、出力部１３０は、Ｒ画素１１０−Ｒの画像信号を１／２行間引きで出力することになる。また、出力部１３０は、Ｂ画素１１０−Ｂの画像信号については、Ｂ画素１１０−Ｂが存在する先頭行＋１行から４行おきに出力する（図３の画像信号出力Ｂ（４ｋ＋１））。このため、出力部１３０は、Ｒ画素１１０−Ｒの場合と同様に、Ｂ画素１１０−Ｂの画像信号を１／２行間引きで出力することになる。
【００３４】
また、図３に示す例では、第１期間Ｐ１とは異なる第２期間Ｐ２において、出力部１３０は、Ｇ画素１１０−Ｇの全画素の画像信号を行毎に順次出力する（図３の画像信号出力Ｇ（ａｌｌ））。また、出力部１３０は、Ｒ画素１１０−Ｒの画像信号については、Ｒ画素１１０−Ｒが存在する先頭行＋２行から４行おきに出力する（図３の画像信号出力Ｒ（４ｋ＋２））。図１に示すように、Ｒ画素１１０−Ｒは画素配列として２行に１行のみ存在するので、Ｒ画素１１０−Ｒのみに着目すると、出力部１３０は、第１期間Ｐ１で出力しなかったＲ画素１１０−Ｒの画像信号を１／２行間引きで出力することとなる。また、出力部１３０は、Ｂ画素１１０−Ｂの画像信号については、Ｂ画素１１０−Ｂが存在する先頭行＋３行から４行おきに出力する（図３の画像信号出力Ｂ（４ｋ＋３））。このため、出力部１３０は、Ｒ画素１１０−Ｒの場合と同様に、第１期間Ｐ１で出力しなかったＲ画素１１０−Ｒの画像信号を１／２行間引きで出力することとなる。
【００３５】
以下、第３期間Ｐ３の画像信号出力処理は上述した第１期間Ｐ１の画像信号出力処理と同じであり、また、第４期間Ｐ４の画像信号出力処理は第２期間Ｐ２の画像信号出力処理と同じである。このように、第１期間Ｐ１の画像信号出力処理と第２期間Ｐ２の画像信号出力処理とを繰り返すことにより、出力部１３０は、Ｇ画素群の画像信号出力間隔を、Ｒ画素群及びＢ画素群の画像信号出力間隔よりも短くして出力する。
【００３６】
即ち、図３に示す例では、出力部１３０は、以下の画像信号出力処理を行っている。
出力部１３０は、輝度への寄与度が、赤色近傍の波長帯の光及び青色近傍の波長帯の光よりも高い緑色近傍の波長帯の光を検出するＧ画素群の画像信号出力間隔を、赤色近傍の波長帯の光を検出するＲ画素群及び青色近傍の波長帯の光を検出するＢ画素群の画像信号出力間隔よりも短くして出力する。
また、出力部１３０は、第１期間Ｐ１において、Ｇ画素群の画像信号と、Ｒ画素群及びＢ画素群の一部の画像信号とを出力する。また、出力部１３０は、第１期間Ｐ１とは異なる第２期間Ｐ２において、Ｇ画素群の画像信号と、第１期間Ｐ１では出力しなかったＲ画素群及びＢ画素群の一部の画像信号とを出力する。この際、図３に示す例では、出力部１３０は、Ｒ画素群及びＢ画素群の画像信号を１／２行間引きで出力する。
【００３７】
次に、図４−１及び図４−２を用いて、それぞれ、図３に示す第１期間Ｐ１及び第２期間Ｐ２における固体撮像装置１００のタイミングチャートについて説明する。
【００３８】
まず、図４−１を用いて、図３に示す第１期間Ｐ１における固体撮像装置１００のタイミングチャートについて説明する。
図４−１は、本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置１００の各構成部の第１期間Ｐ１におけるタイミングチャートの一例を示す図である。具体的に、図４−１には、第１期間Ｐ１における第４ｋ行から第４ｋ＋３行までの画素１１０に係る信号処理のタイミングチャートの一例が示されている。
【００３９】
まず、第４ｋ行の画素１１０に係る信号処理について説明する。
まず、垂直選択回路１２０は、第４ｋ行の制御線ＲＥＳ（４ｋ）をＨｉにする。これにより、第４ｋ行のリセットトランジスタ１１４がオンし、第４ｋ行のＲ画素１１０−ＲとＧ画素１１０−ＧのＦＤ部１１６がリセットされる。次いで、垂直選択回路１２０は、制御線ＲＥＳ（４ｋ）をＬｏｗにして、リセットトランジスタ１１４をオフにする。次いで、垂直選択回路１２０は、制御線ＳＥＬ（４ｋ）をＨｉにする。これにより、第４ｋ行のＲ画素１１０−ＲとＧ画素１１０−Ｇの選択トランジスタ１１５がオンし、第４ｋ行のＲ画素１１０−ＲとＧ画素１１０−Ｇが選択される。次いで、例えば垂直選択回路１２０は、列回路１３２を制御するための信号線ＮｃをＨｉにする。これにより、第４ｋ行のＲ画素１１０−ＲとＧ画素１１０−ＧのそれぞれのＦＤ部１１６のリセットレベルに対応するリセット電圧Ｎが列回路１３２のリセット電圧保持部に保持される。次いで、垂直選択回路１２０は、制御線ＴＸＲ（４ｋ）及び制御線ＴＸＧ（４ｋ）をＨｉして、第４ｋ行のＲ画素１１０−ＲとＧ画素１１０−Ｇの電荷をＦＤ部１１６に転送させる。次いで、例えば垂直選択回路１２０は、列回路１３２を制御するための制御線ＳｃをＨｉにする。これにより、第４ｋ行のＲ画素１１０−ＲとＧ画素１１０−ＧのそれぞれのＦＤ部１１６に転送された電荷量に対応した画像信号電圧Ｓが列回路１３２の信号保持部に保持される。この時刻を画像信号出力時刻とする。次いで、ＰＨＳＴをＨｉにすることで、水平走査回路１３３が走査を始める。そして、ＰＨをＨｉにするたびに、第４ｋ行の複数の画素１１０の列を順に選択することにより、第４ｋ行の画素１１０（Ｒ画素１１０−Ｒ、Ｇ画素１１０−Ｇ）の画素信号が順に出力アンプ１３４を介して出力される。この際、出力アンプ１３４が、画像信号Ｓとリセット信号Ｎとの差分（Ｓ−Ｎ）を増幅した信号を出力するようにしてもよいし、或いは、列回路１３２が、画像信号Ｓとリセット信号Ｎとの差分（Ｓ−Ｎ）を出力アンプ１３４に供給するようにしてもよい。
【００４０】
続く、第４ｋ＋１行の画素１１０に係る信号処理は、画素配列を、第４ｋ行のＲ画素１１０−Ｒ及びＧ画素１１０−ＢからＧ画素１１０−Ｇ及びＢ画素１１０−Ｂに変更し、且つ制御線ＴＸＲを制御線ＴＸＢに変更するのみで、第４ｋ行の場合と同様の処理となる。
【００４１】
次に、第４ｋ＋２行の画素１１０に係る信号処理について説明する。
まず、垂直選択回路１２０は、第４ｋ＋２行の制御線ＲＥＳ（４ｋ＋２）をＨｉにする。これにより、第４ｋ＋２行のリセットトランジスタ１１４がオンし、第４ｋ＋２行のＲ画素１１０−ＲとＧ画素１１０−ＧのＦＤ部１１６がリセットされる。次いで、垂直選択回路１２０は、制御線ＲＥＳ（４ｋ＋２）をＬｏｗにして、リセットトランジスタ１１４がオフにする。次いで、垂直選択回路１２０は、制御線ＳＥＬ（４ｋ＋２）をＨｉにする。これにより、第４ｋ＋２行のＲ画素１１０−ＲとＧ画素１１０−Ｇの選択トランジスタ１１５がオンし、第４ｋ＋２行のＲ画素１１０−ＲとＧ画素１１０−Ｇが選択される。次いで、例えば垂直選択回路１２０は、列回路１３２を制御するための信号線ＮｃをＨｉにする。これにより、第４ｋ＋２行のＲ画素１１０−ＲとＧ画素１１０−ＧのそれぞれのＦＤ部１１６のリセットレベルに対応するリセット電圧Ｎが列回路１３２のリセット電圧保持部に保持される。次いで、垂直選択回路１２０は、制御線ＴＸＧ（４ｋ＋２）をＨｉにして、第４ｋ＋２行のＧ画素１１０−Ｄの電荷をＦＤ部１１６に転送させる。このとき、制御線ＴＸＲ（４ｋ＋２）はＬｏｗのままなので、第４ｋ＋２行のＲ画素１１０−Ｒの電荷はＦＤ部１１６には転送されない。つまり、Ｒ画素１１０−Ｒは継続して電荷を蓄積する。次いで、例えば垂直選択回路１２０は、列回路１３２を制御するための制御線ＳｃをＨｉにする。これにより、Ｇ画素１１０−ＧのＦＤ部１１６に転送された電荷量に対応した画像信号電圧Ｓが列回路１３２の信号保持部に保持される。また、この際に、Ｒ画素１１０−ＲのＦＤ部１１６のリセットレベルに対応するリセット信号Ｎ（以下、「ダミー信号」と称する）が列回路１３２の信号保持部に保持される。次いで、ＰＨＳＴをＨｉにすることで、水平走査回路１３３が走査を始める。そして、ＰＨをＨｉにするたびに、第４ｋ＋２行の複数の画素１１０の列を順に選択することにより、第４ｋ＋２行のＧ画素１１０−Ｇの画像信号とＲ画素１１０−Ｒのダミー信号が順に出力アンプ１３４を介して出力される。この際、水平走査回路１３３は、Ｒ画素１１０−Ｒのダミー信号を飛び越し走査し、Ｇ画素１１０−Ｇの画像信号のみを出力アンプ１３４を介して出力するようにしてもよい。これにより、画像信号の読み出し速度を上げることができる。
【００４２】
続く、第４ｋ＋３行の画素１１０に係る信号処理は、画素配列を、第４ｋ＋２行のＲ画素１１０−Ｒ及びＧ画素１１０−ＢからＧ画素１１０−Ｇ及びＢ画素１１０−Ｂに変更し、且つ制御線ＴＸＲを制御線ＴＸＢに変更するのみで、第４ｋ＋２行の場合と同様の処理となる。
【００４３】
その後の信号処理は、上述した第４ｋ行から第４ｋ＋３行までの動作の繰り返しとなる。
【００４４】
次に、図４−２を用いて、図３に示す第２期間Ｐ２における固体撮像装置１００のタイミングチャートについて説明する。
図４−２は、本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置１００の各構成部の第２期間Ｐ２におけるタイミングチャートの一例を示す図である。具体的に、図４−２には、第２期間Ｐ２における第４ｋ行から第４ｋ＋３行までの画素１１０に係る信号処理のタイミングチャートの一例が示されている。
【００４５】
第２期間Ｐ２における第４ｋ行の画素１１０に係る信号処理は、上述した第１期間Ｐ１における第４ｋ＋２行の画素１１０に係る信号処理と同じである。したがって、第４ｋ行のＧ画素１１０−Ｇの画素信号とＲ画素１１０−Ｒのダミー信号が列回路１３２の信号保持部に保持され、水平走査回路１３３の走査により出力アンプ１３４を介して出力される。Ｇ画素１１０−Ｇにおける画素信号出力時刻は、制御線ＳｃがＨｉとなる時刻である。Ｒ画素１１０−Ｒは、ダミー信号であるため、画像信号出力時刻ではない。
【００４６】
第２期間Ｐ２における第４ｋ＋１行の画素１１０に係る信号処理は、上述した第１期間Ｐ１における第４ｋ＋３行の画素１１０に係る信号処理と同じである。したがって、第４ｋ＋１行のＧ画素１１０−Ｇの画像信号とＢ画素１１０−Ｂのダミー信号が列回路１３２の信号保持部に保持され、水平走査回路１３３の走査により出力アンプ１３４を介して出力される。
【００４７】
第２期間Ｐ２における第４ｋ＋２行の画素１１０に係る信号処理は、上述した第１期間Ｐ１における第４ｋ行の画素１１０に係る信号処理と同じである。したがって、第４ｋ＋２行のＧ画素１１０−Ｇの画像信号とＲ画素１１０−Ｒの画像信号が列回路１３２の信号保持部に保持され、水平走査回路１３３の走査により出力アンプ１３４を介して出力される。
【００４８】
第２期間Ｐ２における第４ｋ＋３行の画素１１０に係る信号処理は、上述した第１期間Ｐ１における第４ｋ＋１行の画素１１０に係る信号処理と同じである。したがって、第４ｋ＋３行のＧ画素１１０−Ｇの画像信号とＢ画素１１０−Ｂの画像信号が列回路１３２の信号保持部に保持され、水平走査回路１３３の走査により出力アンプ１３４を介して出力される。
【００４９】
その後の信号処理は、上述した第４ｋ行から第４ｋ＋３行までの動作の繰り返しとなる。
【００５０】
図４−１と図４−２から、Ｇ画素１１０−Ｇの画像信号出力間隔は、第１期間Ｐ１における画像信号出力時刻から第２期間Ｐ２における画像信号出力時刻までの間隔となる。一方、Ｒ画素（４ｋ）１１０−ＲとＢ画素（４ｋ＋１）１１０−Ｂの画像信号出力間隔は、第１期間Ｐ１における画像信号出力時刻から第３期間Ｐ３における画像信号出力時刻までの間隔となる。また、Ｒ画素（４ｋ＋２）１１０−ＲとＢ画素（４ｋ＋３）１１０−Ｂの画像信号出力間隔は、第２期間Ｐ２の画像信号出力時刻から第４期間Ｐ４の画像信号出力時刻までの間隔となる。
【００５１】
したがって、Ｇ画素群の画像信号出力間隔は、Ｒ画素群及びＢ画素群の画像信号出力間隔の１／２となる。本実施形態では、各画素１１０の電荷蓄積時間は、画像信号出力間隔と等しいので、Ｒ画素群とＢ画素群の電荷蓄積時間が、Ｇ画素群の電荷蓄積時間の２倍となり、その分、Ｒ画素群とＢ画素群の画像信号出力時のＳＮ比または感度が向上する。換言すれば、本実施形態では、垂直選択回路１２０の制御により、Ｇ画素群の電荷蓄積時間が、Ｒ画素群とＢ画素群の電荷蓄積時間よりも短くなる。このように、垂直選択回路１２０は、Ｇ画素群、Ｒ画素群及びＢ画素群の電荷蓄積時間を独立で制御する。
【００５２】
図５は、本発明の第１の実施形態を示し、第１期間Ｐ１及び第２期間Ｐ２における第４ｋ行から６行分の画素１１０の画像信号の一例を示す図である。具体的に、図５（ａ）及び図５（ｃ）に、第１期間Ｐ１における第４ｋ行から６行分の画素１１０の画像信号の一例を示し、図５（ｂ）に、第２期間Ｐ２における第４ｋ行から６行分の画素１１０の画像信号の一例を示している。
【００５３】
図５では、Ｒ画素１１０−ＲとＢ画素１１０−Ｂにおいて、灰色で塗りつぶされている画素はダミー信号を出力する画素を示している。このように、本実施形態では、同一期間内でＲ画素１１０−ＲとＢ画素１１０−Ｂの画像信号が欠落する部分が存在する。これに対しては、同一期間内における欠落行の前後の行のＲ画素１１０−ＲとＢ画素１１０−Ｂの画像信号を用いて補間してもよいし、前の期間の同一行のＲ画素１１０−ＲとＢ画素１１０−Ｂの画像信号を用いて補間してもよい。或いは、上述した前の期間の同一行の画素信号と同一期間内における欠落行の前後の行の画像信号の両方を用いて補間してもよい。
【００５４】
以上説明したように、第１の実施形態では、輝度への寄与度が、赤色近傍の波長帯の光及び青色近傍の波長帯の光よりも高い緑色近傍の波長帯の光を検出するＧ画素群の画像信号出力間隔を、赤色近傍の波長帯の光を検出するＲ画素群及び青色近傍の波長帯の光を検出するＢ画素群の画像信号出力間隔よりも短くして出力するようにしている。
かかる構成によれば、Ｒ画素群及びＢ画素群の画像信号出力間隔を長くとってＳＮ比または感度を向上させつつ、輝度情報を担うＧ画素群の画像信号出力間隔を短くすることでカラー動画撮像における時間方向の解像度を向上させることが可能となる。即ち、第１の実施形態によれば、カラー動画撮像における時間方向の解像度を良好に保ち、動画像の品質を高めることができる。
【００５５】
＜第１の実施形態の変形例＞
なお、第１の実施形態では、画素部として、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタをそれぞれ配設したＲ画素群，Ｇ画素群，Ｂ画素群を少なくとも含む固体撮像装置１００の態様を挙げて説明を行った。しかしながら、第１の実施形態では、この態様に限定されるものではない。例えば、画素部として、シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），グリーン（Ｇ），マゼンタ（Ｍｇ）のカラーフィルタをそれぞれ配設したシアン画素群，イエロー画素群，グリーン画素群，マゼンタ画素群を少なくとも含む固体撮像装置１００の態様も適用可能である。この態様の場合、出力部１３０は、例えば、マゼンタ画素群の画像信号出力間隔に対して、シアン画素群、グリーン画素群及びイエロー画素群の画像信号出力間隔を短くして出力を行う形態を採る。なお、この態様の場合、シアン画素群、グリーン画素群及びイエロー画素群のうちの少なくとも１つの画素群の画像信号出力間隔が、マゼンタ画素群の画像信号出力間隔よりも短い形態であれば、本発明に適用可能である。
【００５６】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００５７】
第２の実施形態に係る固体撮像装置の画素部の概略構成は、図１に示す第１の実施形態に係る固体撮像装置の画素部の概略構成と同様である。また、第２の実施形態に係る固体撮像装置の回路構成は、図２に示す第１の実施形態に係る固体撮像装置１００の回路構成と同様である。
【００５８】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置１００における画像信号出力シーケンスの一例を示す図である。図６において、図中の斜線は各画素１１０の各行の読み出し開始時刻を示しており、斜線が下に進むほど読み出し行が進んでいく様子を表している。
【００５９】
図６に示す例では、第１期間Ｐ１において、出力部１３０は、Ｇ画素１１０−Ｇの全画素の画像信号を行毎に順次出力する（図６の画像信号出力Ｇ（ａｌｌ））。また、出力部１３０は、Ｒ画素１１０−Ｒの画像信号については、Ｒ画素１１０−Ｒが存在する先頭行から６行おきに出力する（図６の画像信号出力Ｒ（６ｋ））。図１に示すように、Ｒ画素１１０−Ｒは画素配列として２行に１行のみ存在するので、Ｒ画素１１０−Ｒのみに着目すると、出力部１３０は、Ｒ画素１１０−Ｒの画像信号を１／３行間引きで出力することになる。また、出力部１３０は、Ｂ画素１１０−Ｂの画像信号については、Ｂ画素１１０−Ｂが存在する先頭行＋１行から６行おきに出力する（図６の画像信号出力Ｂ（６ｋ＋１））。このため、出力部１３０は、Ｒ画素１１０−Ｒの場合と同様に、Ｂ画素１１０−Ｂの画像信号を１／３行間引きで出力することになる。
【００６０】
また、図６に示す例では、第１期間Ｐ１とは異なる第２期間Ｐ２において、出力部１３０は、Ｇ画素１１０−Ｇの画像信号については、第１期間Ｐ１と同様に、全画素の画素信号を行毎に順次出力する（図６の画像信号出力Ｇ（ａｌｌ））。また、出力部１３０は、Ｒ画素１１０−Ｒの画像信号については、Ｒ画素１１０−Ｒが存在する先頭行＋２行から６行おきに出力する（図６の画像信号出力Ｒ（６ｋ＋２））。図１に示すように、Ｒ画素１１０−Ｒは画素配列として２行に１行のみ存在するので、Ｒ画素１１０−Ｒのみに着目すると、出力部１３０は、Ｒ画素１１０−Ｒの画像信号を１／３行間引きで出力することになる。また、出力部１３０は、Ｂ画素１１０−Ｂの画像信号については、Ｂ画素１１０−Ｂが存在する先頭行＋３行から６行おきに出力する（図６の画像信号出力Ｂ（６ｋ＋３））。このため、出力部１３０は、Ｒ画素１１０−Ｒの場合と同様に、Ｂ画素１１０−Ｂの画像信号を１／３行間引きで出力することになる。
【００６１】
また、図６に示す例では、第１期間Ｐ１及び第２期間Ｐ２とは異なる第３期間Ｐ３において、出力部１３０は、Ｇ画素１１０−Ｇの画像信号については、第１期間Ｐ１と同様に、全画素の画素信号を行毎に順次出力する（図６の画像信号出力Ｇ（ａｌｌ））。また、出力部１３０は、Ｒ画素１１０−Ｒの画像信号については、Ｒ画素１１０−Ｒが存在する先頭行＋４行から６行おきに出力する（図６の画像信号出力Ｒ（６ｋ＋４））。上述したように、Ｒ画素１１０−Ｒは画素配列として２行に１行のみ存在するので、Ｒ画素１１０−Ｒのみに着目すると、出力部１３０は、Ｒ画素１１０−Ｒの画像信号を１／３行間引きで出力することになる。また、出力部１３０は、Ｂ画素１１０−Ｂの画像信号については、Ｂ画素１１０−Ｂが存在する先頭行＋５行から６行おきに出力する（図６の画像信号出力Ｂ（６ｋ＋５））。このため、出力部１３０は、Ｒ画素１１０−Ｒの場合と同様に、Ｂ画素１１０−Ｂの画像信号を１／３行間引きで出力することになる。
【００６２】
以降、図６に示す第４期間Ｐ４では上述した第１期間Ｐ１と同じ画像信号出力処理を行い、第５期間Ｐ５では上述した第２期間Ｐ２と同じ画像信号出力処理を行い、第６期間Ｐ６では上述した第３期間Ｐ３と同じ画像信号出力処理を行う。このように、第１期間Ｐ１の画像信号出力処理〜第３期間Ｐ３の画像信号出力処理を繰り返すことにより、出力部１３０は、Ｇ画素群の画像信号出力間隔を、Ｒ画素群及びＢ画素群の画像信号出力間隔よりも短くして出力する。この際、図６に示す例では、出力部１３０は、Ｒ画素群及びＢ画素群の画像信号を１／３行間引きで出力する。換言すると、Ｒ画素群及びＢ画素群の画像信号出力間隔をＧ画素群の画像信号出力間隔の３倍としている。
【００６３】
図７は、本発明の第２の実施形態を示し、第１期間Ｐ１〜第３期間Ｐ３における第６ｋ行から６行分の画素１１０の画像信号の一例を示す図である。具体的に、図７（ａ）に、第１期間Ｐ１における第６ｋ行から６行分の画素１１０の画像信号の一例を示し、図７（ｂ）に、第２期間Ｐ２における第６ｋ行から６行分の画素１１０の画像信号の一例を示し、図７（ｃ）に、第３期間Ｐ３における第６ｋ行から６行分の画素１１０の画像信号の一例を示している。
【００６４】
図７では、図５と同様に、Ｒ画素１１０−ＲとＢ画素１１０−Ｂにおいて、灰色で塗りつぶされている画素はダミー信号を出力する画素を示している。このように、本実施形態では、同一期間内でＲ画素１１０−ＲとＢ画素１１０−Ｂの画像信号が欠落する部分が存在する。これに対しては、同一期間内における欠落行の前後の行のＲ画素１１０−ＲとＢ画素１１０−Ｂの画像信号を用いて補間してもよいし、或いは、前の期間の同一行のＲ画素１１０−ＲとＢ画素１１０−Ｂの画像信号を用いて補間してもよい。或いは、上述した前の期間の同一行の画素信号と同一期間内における欠落行の前後の行の画像信号の両方を用いて補間してもよい。
【００６５】
以上説明したように、第２の実施形態では、Ｇ画素群の画像信号出力間隔を、Ｒ画素群及びＢ画素群の画像信号出力間隔よりも短くして出力するようにしている。具体的には、Ｇ画素群の画像信号出力間隔を、Ｒ画素群及びＢ画素群の画像信号出力間隔の１／３としている。換言すれば、Ｒ画素群及びＢ画素群の画像信号出力間隔を、Ｇ画素群の画像信号出力間隔の３倍としている。
かかる構成によれば、Ｇ画素に比べてＲ画素とＢ画素の出力が１／２以下である場合でも、Ｒ画素とＢ画素の画像信号出力間隔をＧ画素のものに対して３倍とすることで、Ｒ画素とＢ画素の画像信号出力を向上させ、Ｇ画素との画像信号出力を揃えることができる。また、Ｇ画素群の画像信号出力間隔を短くすることでカラー動画撮像における時間方向の解像度を向上させることが可能となる。即ち、第２の実施形態によれば、カラー動画撮像における時間方向の解像度を良好に保ち、動画像の品質を高めることができる。
【００６６】
＜第１の実施形態及び第２の実施形態の一般化＞
上述した第１の実施形では、「Ｒ画素群及びＢ画素群の画像信号を１／２行間引きで出力する」ようにしている。また、上述した第２の実施形態では、「Ｒ画素群及びＢ画素群の画像信号を１／３行間引きで出力する」ようにしている。本発明においては、これを一般化して適用することができる。即ち、本発明では、「Ｒ画素群及びＢ画素群の画像信号を、（ｍ／ｎ＜１）となる正の整数ｍ及びｎにおいてｍ／ｎ行間引きで出力する」形態を適用することができる。
【００６７】
かかる構成によれば、Ｒ画素群とＢ画素群の画像信号出力間隔をＧ画素の画像信号出力間隔の（ｎ／ｍ）倍以上とすることにより、（ｎ／ｍ＞１）であるならば、Ｒ画素群及びＢ画素群の画像信号出力を向上させ、Ｇ画素群との画像信号出力を揃えることができる。また、Ｇ画素群の画像信号出力間隔を短くすることでカラー動画撮像における時間方向の解像度を向上させることが可能となる。即ち、このような条件に合う画像信号出力を行えば、カラー動画撮像における時間方向の解像度を良好に保ち、動画像の品質を高めることができる、という作用・効果を奏することは明らかである。
【００６８】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００６９】
第３の実施形態に係る固体撮像装置の画素部の概略構成は、図１に示す第１の実施形態に係る固体撮像装置の画素部の概略構成と同様である。また、第３の実施形態に係る固体撮像装置の回路構成は、図２に示す第１の実施形態に係る固体撮像装置１００の回路構成と同様である。ここで、第１の実施形態と異なる点は、垂直選択回路１２０の駆動において、行非選択時（制御線ＳＥＬがＬｏｗで、行に属する画素１１０が信号線１３１につながっていない状態）で、光電変換部１１１の電荷をリセットする動作が入る点である。以下の第３の実施形態の説明では、上述した第１の実施形態と異なる点について説明を行い、第３の実施形態として言及しない事項は、第１の実施形態で説明した事項に従う。
【００７０】
図８は、本発明の第３の実施形態に係る固体撮像装置１００における画像信号出力シーケンスの一例を示す図である。図８において、第１期間Ｐ１及び第２期間Ｐ２の画像信号出力のタイミングは、第１の実施形態と同じである。
【００７１】
まず、第１期間Ｐ１内における光電変換部１１１のリセット走査について説明する。
垂直選択回路１２０は、Ｒ画素１１０−Ｒについては、第１期間Ｐ１内の或るタイミングにおいてＲ画素１１０−Ｒが存在する先頭行から４行おきに光電変換部１１１のリセットを行う（図８の光電変換部リセットＲ（４ｋ））。また、垂直選択回路１２０は、Ｂ画素１１０−Ｂについては、Ｒ画素１１０−Ｒとは独立に、光電変換部１１１のリセットを行う。具体的に、垂直選択回路１２０は、Ｂ画素１１０−Ｂについては、第１期間Ｐ１内の或るタイミングにおいてＢ画素１１０−Ｂが存在する先頭行＋１行から４行おきに光電変換部１１１のリセットを行う（図８の光電変換部リセットＢ（４ｋ＋１））。
【００７２】
次に、第２期間Ｐ２内における光電変換部１１１のリセット走査について説明する。
垂直選択回路１２０は、Ｒ画素１１０−Ｒについては、第２期間Ｐ２内の或るタイミングにおいてＲ画素１１０−Ｒが存在する先頭行＋２行から４行おきに光電変換部１１１のリセットを行う（図８の光電変換部リセットＲ（４ｋ＋２））。また、垂直選択回路１２０は、Ｂ画素１１０−Ｂについては、Ｒ画素１１０−Ｒとは独立に、光電変換部１１１のリセットを行う。具体的に、垂直選択回路１２０は、Ｂ画素１１０−Ｂについては、第１期間Ｐ１内の或るタイミングにおいてＢ画素１１０−Ｂが存在する先頭行＋３行から４行おきに光電変換部１１１のリセットを行う（図８の光電変換部リセットＢ（４ｋ＋３））。
【００７３】
以降、この第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２を繰り返すことで、Ｇ画素群の画像信号出力間隔を、Ｒ画素群及びＢ画素群の画像信号出力間隔よりも短くするとともに、Ｒ画素群とＢ画素群の電荷蓄積時間を独立に制御することが可能となる。図８では、Ｇ画素１１０−Ｇの光電変換部１１１のリセット走査が示されていないが、光電変換部１１１のリセット走査を入れてもよい。その場合には、第１期間Ｐ１及び第２期間Ｐ２ともに、或るタイミングにおいてＧ画素１１０−Ｇの先頭行から全行走査する。
【００７４】
次に、図９を用いて、図８に示す第１期間Ｐ１における固体撮像装置１００のタイミングチャートについて説明する。
図９は、本発明の第３の実施形態に係る固体撮像装置１００の各構成部の第１期間Ｐ１におけるタイミングチャートの一例を示す図である。具体的に、図９には、第１期間Ｐ１における第４ｋ行から第４ｋ＋３行までの画素１１０に係る信号処理のタイミングチャートの一例が示されている。
【００７５】
ここで、第４ｋ行目のＲ画素１１０−ＲとＧ画素１１０−Ｇを例にして、光電変換部１１１のリセットを説明する。
【００７６】
ＨＳＣＡＮ（４ｋ）のタイミングでは、第４ｋ行のＲ画素１１０−ＲとＧ画素１１０−Ｇの光電変換部１１１の電荷がＦＤ部１１６に転送され、転送された電荷量に対応した画像信号電圧Ｓが列回路１３２の信号保持部に保持される。次いで、ＰＨＳＴをＨｉにすることで、水平走査回路１３３が走査を始める。そして、ＰＨをＨｉにするたびに、第４ｋ行の複数の画素１１０の列を順に選択することにより、第４ｋ行の画素１１０（Ｒ画素１１０−Ｒ、Ｇ画素１１０−Ｇ）の画像信号が順に出力アンプ１３４を介して出力される。水平走査回路１３３の走査が画素部の最終列の画素１１０まで到達すると、ＨＳＣＡＮ（４ｋ＋１）で示されるタイミングへ移行する。
【００７７】
ＨＳＣＡＮ（４ｋ＋１）のタイミングでは、垂直選択回路１２０が第４ｋ行目の制御線ＲＥＳ（４ｋ）をＨｉにする。これにより、ＦＤ部１１６の電位が電源電位でリセットされる。次いで、制御線ＴＸＲ（４ｋ）をＨｉにすると、第４ｋ行目のＲ画素１１０−Ｒのみの転送トランジスタ１１２がオンする。このため、Ｒ画素１１０−Ｒの光電変換部１１１の電荷がＦＤ部１１６に転送された後、リセットトランジスタ１１４がオンしているために電荷はＦＤ部１１６に保持されず、リセットされる。Ｇ画素１１０−Ｇは、制御線ＴＸＧ（４ｋ）がＬｏｗのままなので、電荷がリセットされないままである。
【００７８】
同様に、第４ｋ＋１行目のＢ画素１１０−Ｂも光電変換部１１１のリセットを独立して行う。行非選択時は、制御線ＲＥＳ（４ｋ＋１）がＨｉで固定となっている。その状態で、制御線ＴＸＢ（４ｋ＋１）をＨｉにすることで、Ｂ画素１１０−Ｂの光電変換部１１１のみをリセットすることが可能である。
【００７９】
以上説明したように、第３の実施形態では、Ｇ画素群の画像信号出力間隔を、Ｒ画素群及びＢ画素群の画像信号出力間隔と比べて短くするとともに、Ｒ画素群及びＢ画素群の電荷蓄積時間を独立に調整している。
かかる構成によれば、カラー動画撮像における時間方向の解像度を高めつつ、Ｇ画素群とＲ画素群とＢ画素群の画像信号出力をより細かく調整することが可能となる。即ち、第３の実施形態によれば、カラー動画撮像における時間方向の解像度を良好に保ち、動画像の品質を高めることができる。
【００８０】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
【００８１】
図１０は、本発明の第４の実施形態に係る固体撮像装置のうち、画素部のみの概略構成の一例を示す図である。なお、図１０では、簡単化のために、４行×４列の行列を構成するように配設された画素１１０が示されているが、実際には、より多くの行及び列を構成するように、より多くの画素１１０が配設されている。
【００８２】
図１０に示す画素部は、図１に示す、Ｇ画素１１０−Ｇ（第１の画素群）、Ｒ画素１１０−Ｒ（第２の画素群）、及び、Ｂ画素１１０−Ｂ（第３の画素群）に加えて、可視光の全波長帯の光を検出する複数のＷ画素１１０−Ｗ（第４の画素群）を少なくとも含む。ここで、典型的には、Ｗ画素１１０−Ｗの感度が最も高くなり、続いてＧ画素１１０−Ｇ、更に続いてＲ画素１１０−ＲまたはＢ画素１１０−Ｂの順となる。図１０において、Ｇ画素１１０−Ｇ、Ｒ画素１１０−Ｒ、Ｂ画素１１０−Ｂ及びＷ画素１１０−Ｗは、それぞれ、"Ｇ"、"Ｒ"、 "Ｂ"、"Ｗ"と示されている。本実施形態では、Ｇ画素１１０−Ｇ、Ｒ画素１１０−Ｒ、Ｂ画素１１０−Ｂ及びＷ画素１１０−Ｗの組が２行×２列の行列を構成するように配設され、当該２行×２列の行列が繰り返し配設される。また、各色の画素１１０の転送トランジスタ１１２は、各制御線ＴＸＧ，ＴＸＲ，ＴＸＢ，ＴＸＷを介して、各色独立して制御可能となっている。
【００８３】
図１１は、本発明の第４の実施形態に係る固体撮像装置１００における画像信号出力シーケンスの一例を示す図である。図１１において、図中の斜線は各画素１１０の各行の読み出し開始時刻を示しており、斜線が下に進むほど読み出し行が進んでいく様子を表している。
【００８４】
図１１に示す例では、第１期間Ｐ１において、出力部１３０は、Ｗ画素１１０−Ｗの全画素の画素信号を、Ｗ画素１１０−Ｗが存在する行毎に順次出力する（図１１の画像信号出力Ｗ（ａｌｌ））。また、出力部１３０は、Ｇ画素１１０−Ｇについては、Ｇ画素１１０−Ｇが存在する先頭行から４行おきに出力する（図１１の画像信号出力Ｇ（４ｎ））。つまり、図１０に示すように、Ｇ画素１１０−Ｇは画素配列として２行に１行のみ存在するので、Ｇ画素１１０−Ｇのみに着目すると、出力部１３０は、Ｇ画素１１０−Ｇの画像信号を１／２行間引きに相当する出力をする。また、出力部１３０は、Ｒ画素１１０−Ｒについては、Ｒ画素１１０−Ｒが存在する先頭行から６行おきに出力する（図１１の画像信号出力Ｒ（６ｋ））。つまり、図１０に示すように、Ｒ画素１１０−Ｒは画素配列として２行に１行のみ存在するので、Ｒ画素１１０−Ｒのみに着目すると、出力部１３０は、Ｒ画素１１０−Ｒの画像信号を１／３行間引きに相当する出力をする。また、出力部１３０は、Ｂ画素１１０−Ｂについては、Ｂ画素１１０−Ｂが存在する先頭行＋１行から６行おきに出力する（図１１の画像信号出力Ｂ（６ｋ＋１））。つまり、図１０に示すように、Ｂ画素１１０−Ｂは画素配列として２行に１行のみ存在するので、Ｂ画素１１０−Ｂのみに着目すると、出力部１３０は、Ｂ画素１１０−Ｂの画像信号を１／３行間引きに相当する出力をする。
【００８５】
また、図１１に示す例では、第１期間Ｐ１とは異なる第２期間Ｐ２において、出力部１３０は、Ｗ画素１１０−Ｗの全画素の画素信号を、Ｗ画素１１０−Ｗが存在する行毎に順次出力する（図１１の画像信号出力Ｗ（ａｌｌ））。また、出力部１３０は、Ｇ画素１１０−Ｇについては、Ｇ画素１１０−Ｇが存在する先頭行＋２から４行おきに出力する（図１１の画像信号出力Ｇ（４ｎ＋２））。つまり、図１０に示すように、Ｇ画素１１０−Ｇは画素配列として２行に１行のみ存在するので、Ｇ画素１１０−Ｇのみに着目すると、出力部１３０は、第１期間Ｐ１で出力しなかったＧ画素１１０−Ｇの画像信号を１／２行間引きに相当する出力をする。また、出力部１３０は、Ｒ画素１１０−Ｒについては、Ｒ画素１１０−Ｒが存在する先頭行＋２行から６行おきに出力する（図１１の画像信号出力Ｒ（６ｋ＋２））。つまり、図１０に示すように、Ｒ画素１１０−Ｒは画素配列として２行に１行のみ存在するので、Ｒ画素１１０−Ｒのみに着目すると、出力部１３０は、第１期間Ｐ１で出力しなかったＲ画素１１０−Ｒの画像信号を１／３行間引きに相当する出力をする。また、出力部１３０は、Ｂ画素１１０−Ｂについては、Ｂ画素１１０−Ｂが存在する先頭行＋３行から６行おきに出力する（図１１の画像信号出力Ｂ（６ｋ＋３））。つまり、図１０に示すように、Ｂ画素１１０−Ｂは画素配列として２行に１行のみ存在するので、Ｂ画素１１０−Ｂのみに着目すると、出力部１３０は、第１期間Ｐ１で出力しなかったＢ画素１１０−Ｂの画像信号を１／３行間引きに相当する出力をする。
【００８６】
また、図１１に示す例では、第１期間Ｐ１及び第２期間Ｐ２とは異なる第３期間Ｐ３において、出力部１３０は、Ｗ画素１１０−Ｗの全画素の画素信号を、Ｗ画素１１０−Ｗが存在する行毎に順次出力する（図１１の画像信号出力Ｗ（ａｌｌ））。また、出力部１３０は、Ｇ画素１１０−Ｇについては、Ｇ画素１１０−Ｇが存在する先頭行から４行おきに出力する（図１１の画像信号出力Ｇ（４ｎ））。つまり、Ｇ画素１１０−Ｇのみに着目すると、出力部１３０は、第１期間Ｐ１で出力したＧ画素１１０−Ｇと同じＧ画素１１０−Ｇの画像信号を１／２行間引きに相当する出力をする。また、出力部１３０は、Ｒ画素１１０−Ｒについては、Ｒ画素１１０−Ｒが存在する先頭行＋４行から６行おきに出力する（図１１の画像信号出力Ｒ（６ｋ＋４））。つまり、Ｒ画素１１０−Ｒのみに着目すると、出力部１３０は、第１期間Ｐ１及び第２期間Ｐ２のいずれの期間においても出力しなかったＲ画素１１０−Ｒの画像信号を１／３行間引きに相当する出力をする。また、出力部１３０は、Ｂ画素１１０−Ｂについては、Ｂ画素１１０−Ｂが存在する先頭行＋５行から６行おきに出力する（図１１の画像信号出力Ｂ（６ｋ＋５））。つまり、Ｂ画素１１０−Ｂのみに着目すると、出力部１３０は、第１期間Ｐ１及び第２期間Ｐ２のいずれの期間においても出力しなかったＢ画素１１０−Ｂの画像信号を１／３行間引きに相当する出力をする。
【００８７】
以降、この第１期間Ｐ１〜第３期間Ｐ３を繰り返すことで、Ｗ画素群、Ｇ画素群、Ｒ画素群及びＢ画素群の各々から画像信号を出力して動画撮像を行う。
【００８８】
図１１に示した例では、出力部１３０は、Ｗ画素群の画像信号出力間隔を、Ｒ画素群及びＢ画素群の画像信号出力間隔よりも短くして出力を行っている。また、出力部１３０は、更に、Ｗ画素群の画像信号出力間隔を、Ｇ画素群の画像信号出力間隔よりも短くして出力を行っている。また、出力部１３０は、Ｇ画素群の画像信号出力間隔を、Ｒ画素群及びＢ画素群の画像信号出力間隔よりも短くして出力を行っている。具体的に、Ｗ画素群の画像信号出力間隔は、Ｇ画素群の画像信号出力間隔の１／２となり、また、Ｒ画素群及びＢ画素群の画像信号出力間隔の１／３となっている。
【００８９】
即ち、画像信号出力間隔は、短い順に、Ｗ画素群、Ｇ画素群、Ｒ画素群及びＢ画素群となっている。このように、輝度への寄与度が大きい順に、Ｗ画素群、Ｇ画素群、Ｒ画素群及びＢ画素群の画像信号出力間隔を短くすることにより、動画撮像における時間方向の解像度を高めることが可能となる。
【００９０】
本実施形態では、図１０に示すように、Ｗ画素群、Ｇ画素群、Ｒ画素群及びＢ画素群の比率が１：１：１：１であるが、この比率は用途によって変更することが可能である。また、本実施形態では、画像信号出力間隔がＷ画素群よりも長いＧ画素群、Ｒ画素群及びＢ画素群を垂直走査期間で空間的に間引く走査を行っているが、この態様に限定されるものではない。例えば、輝度への寄与度が大きいＷ画素群の画像信号出力間隔が短くなっていれば、Ｒ画素群またはＢ画素群は空間的に間引くことなく、第１期間Ｐ１で全画素を読み出し、第２期間Ｐ２では読み出さないという態様であってもよい。
【００９１】
また、本実施形態においては、例えば、各画素１１０の電荷蓄積時間を、画像信号出力間隔の長さに応じて設定するようにしてもよい。この場合、例えば、Ｗ画素群の電荷蓄積時間は、Ｒ画素群及びＢ画素群の電荷蓄積時間よりも短く設定することができる。
また、本実施形態においては、画像信号出力間隔が、Ｗ画素群はＧ画素群よりも短く、Ｇ画素群は、Ｒ画素群及びＢ画素群よりも短い例を説明した。他の例として、Ｇ画素群とＲ画素群とＢ画素群とが同じ画像信号出力間隔であって、さらにＧ画素群の画像信号出力間隔（つまりＲ画素群の画像信号出力間隔であり、Ｂ画素群の画像信号出力間隔である）よりもＷ画素群の画像信号出力間隔を短くしてもよい。同じく、電荷蓄積時間についても、Ｇ画素群とＲ画素群とＢ画素群とが同じ電荷蓄積時間であって、さらにＧ画素群の電荷蓄積時間（つまりＲ画素群の電荷蓄積時間であり、Ｂ画素群の電荷蓄積時間である）よりもＷ画素群の電荷蓄積時間を短くしてもよい。
【００９２】
図１２は、本発明の第４の実施形態を示し、第１期間Ｐ１〜第３期間Ｐ３における第６ｋ行から６行分の画素１１０の画像信号の一例を示す図である。具体的に、図１２（ａ）に、第１期間Ｐ１における第６ｋ行から６行分の画素１１０の画像信号の一例を示し、図１２（ｂ）に、第２期間Ｐ２における第６ｋ行から６行分の画素１１０の画像信号の一例を示し、図１２（ｃ）に、第３期間Ｐ３における第６ｋ行から６行分の画素１１０の画像信号の一例を示している。
【００９３】
図１２では、Ｇ画素１１０−ＧとＲ画素１１０−ＲとＢ画素１１０−Ｂにおいて、灰色で塗りつぶされている画素はダミー信号を出力する画素を示している。このように、本実施形態では、同一期間内でＧ画素１１０−ＧとＲ画素１１０−ＲとＢ画素１１０−Ｂの画像信号が欠落する部分が存在する。これに対しては、同一期間内における欠落行の前後の行のＧ画素１１０−ＧとＲ画素１１０−ＲとＢ画素１１０−Ｂの画像信号を用いて補間してもよい。或いは、前の期間の同一行のＧ画素１１０−ＧとＲ画素１１０−ＲとＢ画素１１０−Ｂの画像信号を用いて補間してもよい。或いは、上述した前の期間の同一行の画素信号と同一期間内における欠落行の前後の行の画像信号の両方を用いて補間してもよい。
【００９４】
＜第４の実施形態の一般化＞
上述した第４の実施形態では、「Ｇ画素群の画像信号を１／２行間引きに相当する出力を行い、Ｒ画素及びＢ画素の画像信号を１／３行間引きに相当する出力を行う」ようにしている。本発明においては、これを一般化して適用することができる。即ち、本発明では、「Ｇ画素群の画像信号を、（ｉ／ｊ＜１）となる正の整数ｉ及びｊにおいてｉ／ｊ行間引きで出力し、Ｒ画素及びＢ画素の画像信号を、（ｋ／ｌ＜ｉ／ｊ）となる正の整数ｋ及びｌにおいてｋ／ｌ行間引きで出力する」形態を適用できる。即ち、このような条件に合う画像信号出力を行えば、カラー動画撮像における時間方向の解像度を良好に保ち、動画像の品質を高めることができる、という作用・効果を奏することは明らかである。
【００９５】
＜第４の実施形態の変形例＞
なお、第４の実施形態では、画素部として、Ｗ，Ｒ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタをそれぞれ配設したＷ画素群，Ｒ画素群，Ｇ画素群，Ｂ画素群を少なくとも含む固体撮像装置１００の態様を挙げて説明を行った。しかしながら、第４の実施形態では、この態様に限定されるものではない。例えば、画素部として、シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），グリーン（Ｇ），マゼンタ（Ｍｇ）のカラーフィルタをそれぞれ配設したシアン画素群，イエロー画素群，グリーン画素群，マゼンタ画素群、並びに、赤外光を検出するＩＲ画素群を少なくとも含む固体撮像装置１００の態様も適用可能である。この態様の場合、出力部１３０は、例えば、ＩＲ画素群の画像信号出力間隔を、シアン画素群、グリーン画素群及びイエロー画素群の画像信号出力間隔よりも短くして出力を行う形態を採る。なお、この態様の場合、ＩＲ画素群の画像信号出力間隔が、シアン画素群、グリーン画素群及びイエロー画素群のうちの少なくとも１つの画素群の画像信号出力間隔よりも短い形態であれば、本発明に適用可能である。
なお、画素部がＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素、ＩＲ画素を備える構成であってもよい。Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素は赤外光をカットするＩＲカットフィルタを備える。この場合、ＩＲ画素の方が、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素よりも光に対する感度が高くなることがある。よって、ＩＲ画素の画像信号出力間隔を、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素のいずれよりも短くする。
一方、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素にＩＲカットフィルタを設けない構成とすることもできる。この場合には、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素には赤外光も入射する。従って、ＩＲ画素は、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素よりも光に対する感度が低くなる。よって、ＩＲ画素の画像信号出力間隔を、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素のいずれよりも長くする。電荷蓄積時間についても、この画像信号出力期間と同じ順序とすることができる。
【００９６】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
【００９７】
第５の実施形態に係る固体撮像装置の画素部の概略構成は、図１０に示す第４の実施形態に係る固体撮像装置の画素部の概略構成と同様である。即ち、第５の実施形態に係る固体撮像装置の画素部の概略構成は、図１０に示すように、Ｗ画素１１０−Ｗ、Ｇ画素１１０−Ｇ、Ｒ画素１１０−Ｒ及びＢ画素１１０−Ｂの２行×２列の行列を複数構成したものである。また、第５の実施形態に係る固体撮像装置の回路構成は、画素部以外の回路構成は、図２に示す第１の実施形態に係る固体撮像装置１００の回路構成と同様である。
【００９８】
図１３は、本発明の第５の実施形態に係る固体撮像装置１００における画像信号出力シーケンスの一例を示す図である。図１３において、図中の斜線は各画素１１０の各行の読み出し開始時刻を示しており、斜線が下に進むほど読み出し行が進んでいく様子を表している。
【００９９】
図１３に示す例では、第１期間Ｐ１において、出力部１３０は、Ｗ画素１１０−Ｗの全画素の画像信号を、Ｗ画素１１０−Ｗが存在する行毎に順次出力する（図１３の画像信号出力Ｗ（ａｌｌ））。また、出力部１３０は、Ｇ画素１１０−Ｇについても、Ｇ画素１１０−Ｇの全画素の画像信号を、Ｇ画素１１０−Ｇが存在する行毎に順次出力する（図１３の画像信号出力Ｇ（ａｌｌ））。また、出力部１３０は、Ｒ画素１１０−Ｒについても、Ｒ画素１１０−Ｒの全画素の画像信号を、Ｒ画素１１０−Ｒが存在する行毎に順次出力する（図１３の信号出力Ｒ（ａｌｌ））。また、出力部１３０は、Ｂ画素１１０−Ｂについても、Ｂ画素１１０−Ｂの全画素の画像信号を、Ｂ画素１１０−Ｂが存在する行毎に順次出力する（図１３の画像信号出力Ｂ（ａｌｌ））。
【０１００】
また、図１３に示す例では、第１期間Ｐ１とは異なる第２期間Ｐ２において、出力部１３０は、Ｗ画素１１０−Ｗの全画素の画像信号を、Ｗ画素１１０−Ｗが存在する行毎に順次出力する（図１３の画像信号出力Ｗ（ａｌｌ））。また、出力部１３０は、Ｇ画素１１０−Ｇについても、Ｇ画素１１０−Ｇの全画素の画像信号を、Ｇ画素１１０−Ｇが存在する行毎に順次出力する（図１３の画像信号出力Ｇ（ａｌｌ））。また、出力部１３０は、Ｒ画素１１０−Ｒ及びＢ画素１１０−Ｂについては、画像信号を出力しない。
【０１０１】
以降、この第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２を繰り返すことで、Ｗ画素群及びＧ画素群の画像信号出力間隔を、Ｒ画素群及びＢ画素群の画像信号出力間隔よりも短く設定することができる。
【０１０２】
図１４は、本発明の第５の実施形態を示し、第１期間Ｐ１及び第２期間Ｐ２における第６ｋ行から６行分の画素１１０の画像信号の一例を示す図である。具体的に、図１４（ａ）及び図１４（ｃ）に、第１期間Ｐ１における第６ｋ行から６行分の画素１１０の画像信号の一例を示し、図１４（ｂ）に、第２期間Ｐ２における第６ｋ行から６行分の画素１１０の画像信号の一例を示している。
【０１０３】
図１２では、Ｒ画素１１０−ＲとＢ画素１１０−Ｂにおいて、灰色で塗りつぶされている画素はダミー信号を出力する画素を示している。このように、本実施形態では、第２期間Ｐ２での画像信号出力時には、Ｒ画素１１０−ＲとＢ画素１１０−Ｂの画像信号が完全に欠落する。これに対しては、後段の画像補間部において前フレームのＲ画素１１０−ＲとＢ画素１１０−ｂの画像信号をそのまま使ってもよい。或いは、画像信号を数フレーム期間保持できるフレームメモリを備えて、前後のＲ画素１１０−ＲとＢ画素１１０−Ｂの画像信号と同フレームのＧ画素１１０−ＧとＷ画素１１０−Ｗの画像信号を用いて補間してもよい。
【０１０４】
＜第５の実施形態の変形例＞
なお、第５の実施形態では、画素部として、Ｗ，Ｒ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタをそれぞれ配設したＷ画素群，Ｒ画素群，Ｇ画素群，Ｂ画素群を少なくとも含む固体撮像装置１００の態様を挙げて説明を行った。しかしながら、第５の実施形態では、この態様に限定されるものではない。例えば、画素部として、シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），グリーン（Ｇ），マゼンタ（Ｍｇ）のカラーフィルタをそれぞれ配設したシアン画素群，イエロー画素群，グリーン画素群，マゼンタ画素群、並びに、赤外光を検出するＩＲ画素群を少なくとも含む固体撮像装置１００の態様も適用可能である。この態様の場合、出力部１３０は、例えば、ＩＲ画素群の画像信号出力間隔を、シアン画素群、グリーン画素群及びイエロー画素群の画像信号出力間隔よりも短くして出力を行う形態を採る。なお、この態様の場合、ＩＲ画素群の画像信号出力間隔が、シアン画素群、グリーン画素群及びイエロー画素群のうちの少なくとも１つの画素群の画像信号出力間隔よりも短い形態であれば、本発明に適用可能である。
【０１０５】
（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。
【０１０６】
図１５は、本発明の第６の実施形態を示し、上述した各実施形態に係る固体撮像装置１００を含む撮像システム２００の概略構成の一例を示す図である。
【０１０７】
撮像システム２００は、図１５に示すように、光学系２１０、固体撮像装置１００、ＡＤ変換部２２０、画像補間部２３０、信号処理部２４０、記録・通信部２５０、タイミング制御部２６０、システムコントローラ２７０、及び、再生・表示部２８０を有する。
【０１０８】
この図１５に示す撮像システム２００の概念には、カメラなどの撮影を主目的とする装置が含まれる。また、この図１５に示す撮像システム２００の概念には、撮影を主目的とする装置のみならず、撮影機能を補助的に備える装置（例えば、パーソナルコンピュータや携帯端末）も含まれる。また、この図１５に示す撮像システム２００は、上述した第１〜第５の実施形態に係る固体撮像装置１００と、固体撮像装置１００から出力される画像信号の欠落している部分（欠損部）がある場合に当該欠損部を補間する画像補間部２３０を含む。また、この図１５に示す撮像システム２００は、固体撮像装置１００から出力される画像信号をＡ／Ｄ変換するＡＤ変換部２２０や、ＡＤ変換部２２０から出力されるデジタルデータを処理するプロセッサ等、また、画像信号に基づく画像を表示する再生・表示部２８０を含む。
【０１０９】
図１５において、光学系２１０は、被写体の像を固体撮像装置１００の画素部に形成する。固体撮像装置１００は、タイミング制御部２６０からの信号に従って撮像動作を行って画像信号を出力する。固体撮像装置１００から出力された画像信号は、ＡＤ変換部２２０に提供される。
【０１１０】
ＡＤ変換部２２０は、固体撮像装置１００から出力されたアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換する。画像補間部２３０は、固体撮像装置１００から出力された画像信号のうち、ダミー信号または画像信号の欠損部を補間し、これを信号処理部２４０に提供する。信号処理部２４０は、画像補間部２３０から出力された画像信号を記録や表示に適した形態に処理する。記録・通信部２５０は、画像信号を再生・表示部２８０に送り、再生・表示部２８０に画像信号に基づく画像を再生し表示させる。記録・通信部２５０、信号処理部２４０は、また、不図示の記録媒体に画像を記録する。
【０１１１】
タイミング制御部２６０は、システムコントローラ２７０による制御に基づいて、固体撮像装置１００、画像補間部２３０及び信号処理部２４０の駆動タイミングを制御する。システムコントローラ２７０は、撮像システム２００の動作を統括的に制御するものであり、例えば、光学系２１０、タイミング制御部２６０、記録・通信部２５０及び再生・表示部２８０の動作を制御する。また、システムコントローラ２７０は、例えば、不図示の記録装置を備え、ここに撮像システム２００の動作を制御するのに必要なプログラム等が記録されている。
【０１１２】
なお、上述した本発明の実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の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。即ち、本発明はその技術思想、又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。
【符号の説明】
【０１１３】
１００  固体撮像装置、１１０−Ｇ  Ｇ画素、１１０−Ｒ  Ｒ画素、１１０−Ｂ  Ｂ画素、１１１  光電変換部、１１２  転送トランジスタ、１１３  増幅トランジスタ、１１４  リセットトランジスタ、１１５  選択トランジスタ、１１６  フローティングディフュージョン部（ＦＤ部）、１２０  垂直選択回路、１３０  出力部、１３１  信号線、１３２  列回路、１３３  水平走査回路、１３４  出力アンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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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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