(57)【要約】【課題】複数の画像読み出し機能を有する撮像装置において、情報量の多い画像を得ることを目的とする。【解決手段】本発明の撮像装置は、受光面に２次元配列されて受光量に応じた光電出力を生成する複数の受光素子と、受光素子で生成される光電出力を読み出す読出部とを備える。特に、この読出部は、受光面に生成される光電出力を格子配列にサンプリングして読み出す格子撮像モードと、光電出力を斜め格子配列にサンプリングして読み出す斜め格子撮像モードとを選択可能に有することを特徴とする。【選択図】　　　　図３
2004104516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面に２次元配列され、受光量に応じた光電出力を生成する複数の受光素子と、
前記受光素子で生成される前記光電出力を読み出す読出部とを備え、
前記読出部は、前記受光面で生成される前記光電出力を格子配列にサンプリングして読み出す格子撮像モードと、前記光電出力を斜め格子配列にサンプリングして読み出す斜め格子撮像モードとを選択可能に有する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記複数の受光素子は、前記受光面に格子配列され、
前記読出部は、前記斜め格子撮像モードにおいて、前記受光面の前記光電出力を前記斜め格子配列の区分ごとに加算して読み出す
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記複数の受光素子は、前記受光面に斜め格子配列され、
前記読出部は、前記格子撮像モードにおいて、前記受光面の前記光電出力を前記格子配列の区分ごとに加算して読み出す
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項２ないし請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置において、
前記光電出力の加算方向と略直交する向きに光像をぼかす光学的ローパスフィルタを前記受光面に備えた
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置において、
前記光電出力の加算区分内を略同一色に揃えたカラーフィルタアレイを前記受光面に備えた
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置において、
前記光電出力の加算区分内に異なる色を配色したカラーフィルタアレイを前記受光面に備えた
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置において、
前記斜め格子撮像モードの出力を補間処理して、格子状に画素配列された画像データを生成する画像処理部を備えた
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の撮像装置において、
前記読出部は、
前記受光面上の垂直方向に沿って、前記複数の受光素子の列間に設けられ、前記受光素子から出力される前記光電出力を垂直転送する複数本の垂直ＣＣＤと、
前記垂直ＣＣＤの一方の端に設けられ、前記一方の端から出力される前記光電出力を水平転送する第１水平転送部と、
前記垂直ＣＣＤの他方の端に設けられ、前記他方の端から出力される前記光電出力を水平転送する第２水平転送部とを備え、
前記垂直ＣＣＤは、前記受光素子１つに対して転送電極を２つずつ配し、かつ水平方向に並ぶ前記受光素子の前記転送電極は電気的に交差接続されている
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
受光面に２次元配列され、受光量に応じた光電出力を生成する複数の受光素子と、
前記受光面上の垂直方向に沿って、前記複数の受光素子の列間に設けられ、前記受光素子から出力される前記光電出力を垂直転送する複数本の垂直ＣＣＤと、
前記垂直ＣＣＤの一方の端に設けられ、前記一方の端から出力される前記光電出力を水平転送する第１水平転送部と、
前記垂直ＣＣＤの他方の端に設けられ、前記他方の端から出力される前記光電出力を水平転送する第２水平転送部とを備え、
前記垂直ＣＣＤは、前記受光素子１つに対して転送電極を２つずつ配し、かつ水平方向に並ぶ前記受光素子の前記転送電極は電気的に交差接続されている
ことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の撮像モードを有する撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子カメラに搭載される撮像素子の付加機能として、光電出力を所定間隔おきに間引いて読み出す間引き読み出し機能が知られている。この間引き読み出し機能を使用することにより、撮像素子から読み出す画素数を少なくし、画像の読み出し時間を短縮することが可能になる。
このような間引き読み出し機能については、例えば、特許文献１に詳しく開示されている。
電子カメラでは、この間引き読み出し機能により高速に得られる画像（以下『高速画像』という）を背面部のモニタに更新表示することにより、一段と滑らかな動きのモニタ表示を簡易に実現できる。
また、電子カメラは、短い時間間隔で得られる高速画像から、被写体コントラストや明るさを検出することにより、追従性により優れたＡＦ（自動焦点制御）やＡＥ（自動露出）を簡易に実現することもできる。
【特許文献１】
特開２００２−１２５１４５号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した間引き読み出し機能による高速画像は、モニタ表示や制御動作には十分な情報量を有するが、鑑賞用としては情報量が一般に少なく、解像感の不足した画像となることが多かった。
そこで、本発明の撮像装置では、高速画像の読み出し時間を短縮しつつ、かつ、良質な高速画像を生成することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。
【０００５】
《請求項１》
請求項１の撮像装置は、受光面に２次元配列されて受光量に応じた光電出力を生成する複数の受光素子と、受光素子で生成される光電出力を読み出す読出部とを備える。特に、この読出部は、受光面で生成される光電出力を格子配列にサンプリングして読み出す格子撮像モードと、光電出力を斜め格子配列にサンプリングして読み出す斜め格子撮像モードとを選択可能に有することを特徴とする。
《請求項２》
請求項２の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、複数の受光素子が、受光面に格子配列される。読出部は、斜め格子撮像モードにおいて、受光面の光電出力を斜め格子配列の区分ごとに加算して読み出すことを特徴とする。
《請求項３》
請求項３の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、複数の受光素子が、受光面に斜め格子配列される。読出部は、格子撮像モードにおいて、受光面の光電出力を格子配列の区分ごとに加算して読み出すことを特徴とする。
《請求項４》
請求項４の撮像装置は、請求項２ないし請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置において、光電出力の加算方向と略直交する向きに光像をぼかす光学的ローパスフィルタを受光面に備えたことを特徴とする。
《請求項５》
請求項５の撮像装置は、請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置において、光電出力の加算区分内を略同一色に揃えたカラーフィルタアレイを受光面に備えたことを特徴とする。
《請求項６》
請求項６の撮像装置は、請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置において、光電出力の加算区分内に異なる色を配色したカラーフィルタアレイを受光面に備えたことを特徴とする。
《請求項７》
請求項７の撮像装置は、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置において、斜め格子撮像モードの出力を補間処理して、格子状に画素配列された画像データを生成する画像処理部を備えたことを特徴とする。
《請求項８》
請求項８の撮像装置は、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の撮像装置において、上述した読出部が、複数本の垂直ＣＣＤ、第１水平転送部、および第２水平転送部を備える。
この垂直ＣＣＤは、受光面上の垂直方向に沿って複数の受光素子の列間に設けられ、かつ受光素子から出力される光電出力を垂直転送する。
第１水平転送部は、複数本の垂直ＣＣＤの一方の端に設けられ、一方の端から出力される光電出力を水平転送する。
第２水平転送部は、複数本の垂直ＣＣＤの他方の端に設けられ、他方の端から出力される光電出力を水平転送する。
特に、これらの垂直ＣＣＤには、受光素子１つに対して転送電極が２つずつ配される。さらに、水平方向に並ぶ受光素子間において、これら転送電極は、例えば図２や図１０に示すように、電気的に交差接続されていることを特徴とする。
《請求項９》
請求項９の撮像装置は、複数の受光素子、複数本の垂直ＣＣＤ、第１水平転送部、および第２水平転送部を備える。
これら複数の受光素子は、受光面に２次元配列され、受光量に応じた光電出力を生成する。
複数本の垂直ＣＣＤは、受光面上の垂直方向に沿って、複数の受光素子の列間に設けられ、受光素子から出力される光電出力を垂直転送する。
第１水平転送部は、複数本の垂直ＣＣＤの一方の端に設けられ、一方の端から出力される光電出力を水平転送する。
第２水平転送部は、複数本の垂直ＣＣＤの他方の端に設けられ、他方の端から出力される光電出力を水平転送する。
特に、これらの垂直ＣＣＤには、受光素子１つに対して転送電極が２つずつ配される。さらに、水平方向に並ぶ受光素子間において、これら転送電極は、例えば図２や図１０に示すように、電気的に交差接続されていることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明にかかる実施形態を説明する。
【０００７】
《第１の実施形態》
第１の実施形態は、格子配列された受光素子から、斜め格子配列の高速画像を読み出す実施形態である。
図１は、この第１の実施形態にかかる電子カメラ１１の概略構成を示すブロック図である。
【０００８】
図１において、電子カメラ１１には、撮影レンズ１２が装着される。この撮影レンズ１２の像空間側には、機械シャッタ１４および撮像素子１３が光軸に沿って配置される。なお、撮像素子１３の受光面には、光学的ローパスフィルタ（ＯＬＰＦ）１３ｂとカラーフィルタアレイ（不図示）が配置される。
この撮像素子１３の出力は、Ａ／Ｄ変換部１５、信号処理部１６およびバッファメモリ１７を介して、バス１８に接続される。このバス１８には、画像処理部１９、記録部２０およびマイクロプロセッサ２２などが接続される。
【０００９】
このマイクロプロセッサ２２は、上述した機械シャッタ１４，撮像素子１３，画像処理部１９および記録部２０などを制御する。
図２は、上述した撮像素子１３の内部構造を示す図である。
この撮像素子１３の受光面には、複数の受光素子３１が格子配列される。これらの受光素子３１の上には、オンチップマイクロレンズ（不図示）とカラーフィルタアレイが設けられる。
【００１０】
このカラーフィルタアレイは、図２に示すように、３色（ａ色，ｂ色，ｃ色）のカラーフィルタを配列することによって構成される。すなわち、偶数列の受光素子３１には、ａ色（例えばＧ色）のカラーフィルタが配置される。一方、奇数列の受光素子３１には、垂直方向に隣接する２画素を１区分として、ｂ色（例えばＢ色）とｃ色（例えばＲ色）が交互に配置される。なお、このｂ色とｃ色は、隣り合う奇数行ごとに、位置を入れ替えることが好ましい。
【００１１】
このような受光面の上には、受光面の水平方向に光像をぼかす（多重像を形成する場合も含む）光学的ローパスフィルタ１３ｂが配置される。この光学的ローパスフィルタ１３ｂは、光像をずらす間隔が受光素子３１の水平間隔に略等しくなるように調整されている。
このような受光素子３１の列間には、４相の転送電極φＶ１〜φＶ４を備えた垂直ＣＣＤ３３が設けられる。この垂直ＣＣＤ３３と受光素子３１との間には、移送ゲート３２が設けられる。この移送ゲート３２の電極は、転送電極φＶ１，φＶ３を延設することによって形成される。また、垂直ＣＣＤ３３の両端には、それぞれ水平転送部３６ａ，３６ｂがそれぞれ設けられる。
【００１２】
上述した移送ゲート３２、垂直ＣＣＤ３３および水平転送部３６ａ，３６ｂには、制御回路３５から制御パルスが与えられる。制御回路３５は、この制御パルスの出力シーケンスを切り換えることにより、撮像モード（格子撮像モード／斜め格子撮像モード）を切り換える。
図３（Ａ）は、この格子撮像モードにおける画素サンプリング点を示す図である。格子撮像モードでは、この図に示すように、受光素子３１ごとに生成される光電出力が、格子配列状にサンプリングされて読み出される。
一方、図３（Ｂ）は、斜め格子撮像モードにおける画素サンプリング点を示す図である。斜め格子撮像モードでは、この図に示すように、受光素子３１ごとに生成される光電出力が、斜め格子配列状にサンプリングされて読み出される。
【００１３】
［転送電極φＶ１〜φＶ４の配線について］
以下、本実施形態の重要な特徴である転送電極φＶ１〜φＶ４の配線構造について、詳細に説明する。
撮像素子１３内の垂直ＣＣＤ３３には、１個の受光素子３１に対応して、転送電極が２つずつ設けられる。このように２つずつ配される転送電極は、図２に模式的に示すように、水平方向に隣接する垂直ＣＣＤ３３の間において交差接続される。（ここでは、φＶ１とφＶ２とが交差接続され、かつφＶ３とφＶ４とが交差接続される。）
その結果、偶数列では、φＶ１，φＶ２，φＶ３，φＶ４の順番に転送電極が並ぶ。一方、奇数列では、φＶ２，φＶ１，φＶ４，φＶ３の順番に転送電極が並ぶ。
【００１４】
このような転送電極φＶ１〜φＶ４の配線構造により、垂直ＣＣＤ３３は次のような特徴を備える。
▲１▼偶数列と奇数列とにおいて、転送電極φＶ１〜φＶ４の並び順が逆向きになる。（そのため、奇数列と偶数列では、信号電荷の転送方向が逆向きになる。）
▲２▼さらに、垂直ＣＣＤ３３の転送段４相分が、偶数列と奇数列で列方向にずれる。そのため、後述する光電出力の加算区分は、斜め格子配列となる。
【００１５】
なお、図２では、奇数列と偶数列において移送ゲート３２の位置をずらしている。しかしながら、奇数列の転送電極を図２上方にずらすことにより、移送ゲート３２の位置を水平方向に揃えることもできる。この状態においても、受光素子３１に２つずつ配される転送電極（φＶ１とφＶ２、φＶ３とφＶ４）は、水平方向に隣接する垂直ＣＣＤ３３の間において、それぞれ交差接続される（すなわち、請求項８，９の要件を満足する）。
【００１６】
［発明との対応関係］
以下、各請求項の記載事項と本実施形態との対応関係について説明する。
なお、ここでの対応関係は、参考のために一解釈を例示するものであり、本発明を徒らに限定するものではない。
請求項記載の受光素子は、受光素子３１に対応する。
請求項記載の読出部は、移送ゲート３２，垂直ＣＣＤ３３，水平転送部３６ａ，水平転送部３６ｂ，および制御回路３５に対応する。
請求項記載の光学的ローパスフィルタは、光学的ローパスフィルタ１３ｂに対応する。
請求項記載のカラーフィルタアレイは、撮像素子１３の受光面に配置されるカラーフィルタアレイ（図２参照）に対応する。
請求項記載の画像処理部は、画像処理部１９に対応する。
請求項記載の垂直ＣＣＤは、垂直ＣＣＤ３３に対応する。
請求項記載の第１水平転送路は、水平転送部３６ａに対応する。
請求項記載の第２水平転送路は、水平転送部３６ｂに対応する。
【００１７】
［格子撮像モードの動作説明］
以下、第１の実施形態における格子撮像モードの動作について説明する。
まず、マイクロプロセッサ２２は、受光素子３１のリセット動作（不要電荷の排出）を実施した後、機械シャッタ１４を開く。
この状態で、所定の露光時間が経過すると、マイクロプロセッサ２２は、機械シャッタ１４を閉制御し、撮像素子１３の受光面を遮光状態にする。この遮光状態において、マイクロプロセッサ２２は、撮像素子１３内の制御回路３５に対し、格子撮像モードの指令信号を送出する。
【００１８】
この格子撮像モードの指令信号に従って、制御回路３５は、転送電極φＶ１に対して閾値電圧を超える電圧を印加する。すると、１行おきの受光素子３１から転送電極φＶ１の転送段に、光電出力が移送される（図４Ａ参照）。
この状態で、制御回路３５は、転送電極φＶ１〜φＶ４に対して、４相駆動の制御パルスを与える。その結果、奇数列の垂直ＣＣＤ３３では、１行おきの光電出力が水平転送部３６ａへ向かって順次に垂直転送される。水平転送部３６ａは、この奇数列の垂直ＣＣＤ３３から出力される光電出力を１行分取り込む。この状態で、制御回路３５は、水平転送部３６ａに水平転送用の制御パルスを与え、光電出力を逐次に水平転送する。このような動作を繰り返すことにより、水平転送部３６ａからは、奇数列の光電出力に対応する画像信号が出力される。
【００１９】
一方、偶数列の垂直ＣＣＤ３３では、光電出力が水平転送部３６ｂへ向かって順次に垂直転送される。水平転送部３６ｂは、この偶数列の垂直ＣＣＤ３３から出力される光電出力を行単位に取り込む。この状態で、制御回路３５は、この水平転送部３６ｂに水平転送用の制御パルスを与え、光電出力を逐次に水平転送する。このような動作により、水平転送部３６ｂからは、偶数列の光電出力に対応する画像信号が出力される。
【００２０】
このような転送動作により、第１フィールドの画像信号（１行おきの画像信号）が、偶数列と奇数列とに分けて並列に読み出しされる。
このように並列に読み出された画像信号は、Ａ／Ｄ変換部１５、信号処理部１６を介して並列に処理された後、バッファメモリ１７に一旦記録される。
次に、制御回路３５は、第２フィールドの画像信号（残りの１行おきの画像信号）についても、同様の読み出し動作を行う。
【００２１】
このような２回のインターレース転送により、画素が格子配列された画像データがバッファメモリ１７内に蓄積される。
画像処理部１９は、このバッファメモリ１７内の画像データを、バス１８を介してやり取りしながら、色補間処理や画素補間などの２次元画像処理を施す。このように画像処理を完了した画像データは、記録部２０を介して、メモリカード２１に圧縮保存される。
【００２２】
［格子撮像モードの特徴について］
ここで、上述した格子撮像モードの特徴点について説明する。
図５は、格子撮像モードで読み出される画像データの色配列を示す図である。
図６は、格子撮像モードのアパーチャを示す図である。
光学的ローパスフィルタ１３ｂの像ぼかし効果により、格子撮像モードのアパーチャは、オンチップマイクロレンズのアパーチャを水平方向に２つ連結した形状となる。
【００２３】
その結果、ａ色成分のアパーチャは、図６に示すように、受光面をほぼ隙間なく覆う。一方、ｂ色およびｃ色のアパーチャも同様に受光面を覆う。
このようにアパーチャが受光面を効率的に覆うため、１方向のみの光学的ローパスフィルタ１３ｂだけでも、偽信号（偽色など）を十分に抑圧することが可能になる。そのため、光学的ローパスフィルタ１３ｂを薄くすることが可能になり、電子カメラ１１の光学性能を一段と高めることが可能になる。
また、本実施形態では、光電出力を偶数列と奇数列とに分けることにより、並列読み出しを行っている。その結果、画像の読み出し時間を短縮したり、撮像素子１３の水平転送周波数を低減するなどの優れた効果も得られる。
【００２４】
［斜め格子撮像モードの動作説明］
続いて、第１の実施形態における斜め格子撮像モードの動作を説明する。
マイクロプロセッサ２２は、撮像素子１３内の制御回路３５に対して、斜め格子撮像モードの指令信号を送出する。この指令信号に従って、制御回路３５は、撮像素子１３の電子シャッタ制御を実施する。（なお、このとき、マイクロプロセッサ２２は、機械シャッタ１４を併用して露光時間を制御してもよい。）
所定の露光時間を経過すると、制御回路３５は、転送電極φＶ１，φＶ３に対して閾値電圧を超える電圧を印加する。すると、受光素子３１の光電出力は、移送ゲート３２を介して、φＶ１，φＶ３の転送段に移送される。この状態で、制御回路３５は、転送電極φＶ２に電圧を印加し、転送電極φＶ１〜φＶ３の直下の電位井戸を連結する。その結果、連結された電位井戸内において、図４Ｂに点線で示すような斜め格子の区分ごとに光電出力が加算される。以下、加算後の光電出力を『合成出力』と呼ぶ。
【００２５】
続いて、制御回路３５は、転送電極φＶ１〜φＶ４に４相駆動の制御パルスを与える。このとき、奇数列の垂直ＣＣＤ３３では、合成出力が水平転送部３６ａへ向かって垂直転送される。水平転送部３６ａは、この奇数列の垂直ＣＣＤ３３から出力される合成出力を行単位に取り込む。この状態で、制御回路３５は、この水平転送部３６ａに水平転送用の制御パルスを与え、合成出力を逐次に水平転送する。このような動作により、水平転送部３６ａからは、奇数列の合成出力に対応する画像信号が出力される。
【００２６】
一方、偶数列の垂直ＣＣＤ３３では、合成出力が水平転送部３６ｂへ向かって逆に垂直転送される。水平転送部３６ｂは、この偶数列の垂直ＣＣＤ３３から出力される合成出力を行単位に取り込む。この状態で、制御回路３５は、この水平転送部３６ｂに水平転送用の制御パルスを与え、合成出力を逐次に水平転送する。このような動作により、水平転送部３６ｂからは、偶数列の合成出力に対応する画像信号が出力される。
【００２７】
このような一連の転送動作により、画素が斜め格子配列された画像信号（すなわち高速画像）が、偶数列と奇数列とに分けて並列に読み出しされる。これらの画像信号は、Ａ／Ｄ変換部１５、信号処理部１６を介して並列処理された後、バッファメモリ１７に一旦記録される。
画像処理部１９は、このバッファメモリ１７内の高速画像に対して、色補間処理や画素補間などの２次元画像処理を施す。このように画像処理を完了した高速画像は、記録部２０を介して、メモリカード２１に圧縮保存される。
なお、この高速画像は、上述した保存画像としての用途の他に、モニタ表示や制御動作などにも使用される。
【００２８】
［斜め格子撮像モードの特徴について］
ここで、上述した斜め格子撮像モードの特徴点について説明する。
図７は、斜め格子撮像モードで読み出される合成出力の色配列を示す図である。
図８は、斜め格子撮像モードのアパーチャを示す図である。
斜め格子撮像モードのアパーチャは、『光電出力の加算処理』と『光学的ローパスフィルタ１３ｂの像ぼかし効果』とにより、オンチップマイクロレンズのアパーチャ２×２個分の範囲に拡大する。このとき、ａ色のアパーチャは、受光面全体をほぼ隙間なく覆う。一方、ｂ色およびｃ色のアパーチャは市松状に受光面を覆う。
【００２９】
このように、アパーチャが受光面を効率的に覆うため、上述した格子撮像モードと同様、１方向のみの光学的ローパスフィルタ１３ｂだけで、偽信号（偽色など）を十分に抑圧することが可能になる。
特に、このときのアパーチャは、図８に示すように略正方形状であり、等方性が非常に高い。そのため、縦横方向の解像感が均質な画像データを得ることができる。
【００３０】
さらに、各アパーチャが斜め格子に並ぶため、アパーチャ中心の縦横方向の最短間隔は、受光素子３１の水平間隔および垂直間隔と略等しくなる。そのため、上述した格子撮像モードに対して全体の画素数が半減しているにも係わらず、水平および垂直方向の情報量が多く、解像感の優れた高速画像を得ることができる。
また、図８に示したアパーチャの色配列は、２板式撮像装置（Ｇ色の撮像デバイスとＲＢ市松の撮像デバイスを画素ずらし状態に配したもの）の画素配列と同等である。また、図８に示すアパーチャの色配列は、ベイヤー配列を斜め４５度に傾けた色配列とも同等である。したがって、格子撮像モードの色補間処理としては、ベイヤー配列で公知の色補間処理で斜格子の補間を行い、その後で斜め格子化で抜けた格子点を補間することで格子状配列の画像ができる。勿論、斜め格子化で抜けた格子点を直接補間するようにしてもよい。
【００３１】
さらに、本実施形態では、合成出力を偶数列と奇数列とに分けて並列に読み出す。その上、斜め格子撮像モードは、格子撮像モードに比べて全体の画素数が半減している。そのため、上述した斜め格子撮像モードでは、画像読み出しの所要時間を１／２に短縮することが可能になる。
【００３２】
なお、本実施形態では、斜め格子配列の高速画像が得られる。この高速画像をモニタ表示に使用する場合には、斜め格子の画素の中から格子位置に該当する画素をピックアップしてモニタ表示画像を生成すればよい。このような処理により、斜め格子配列の高速画像からモニタ表示用の格子配列データを高速に生成することが可能になる。
次に別の実施形態について説明する。
【００３３】
《第２の実施形態》
第２の実施形態は、モノクロの電子カメラに関する実施形態である。この電子カメラのハードウェア構成は、第１の実施形態から、カラーフィルタアレイを省いたものに等しい。なお、光学的ローパスフィルタ１３ｂについては、モアレ除去などの目的に応じて設けてもよいし、省いてもよい。そのため、ここでは、第１の実施形態と共通する構成要素の符号をそのまま使用し、構成に関する重複説明を省略する。
【００３４】
［格子撮像モードの説明］
以下、モノクロの格子撮像モードについて説明する。
格子撮像モードでは、２回のインターレース転送を経て、画素が正方格子に配置されたモノクロ画像信号が読み出される。この転送動作においても、第１の実施形態（図４Ａ）と同様、光電出力は偶数列と奇数列とに分けて並列に読み出される。その結果、第２の実施形態の格子撮像モードにおいても、画像読み出し時間を短縮したり、撮像素子１３の水平転送周波数を低減するなどの効果が得られる。
このように読み出されたモノクロ画像信号は、Ａ／Ｄ変換部１５および信号処理部１６を経て、モノクロ画像データに変換される。このモノクロ画像データは、記録部２０によってメモリカード２１に圧縮保存される。
【００３５】
［斜め格子撮像モードの説明］
以下、斜め格子撮像モードを用いて、モノクロの高速画像を読み出す動作について説明する。
斜め格子撮像モードでは、まず、受光面上において、図９（Ａ）に示す斜め格子配列の区分ごとに、光電出力が加算される。この加算処理によって生成された高速画像は、プログレッシブ転送によって、撮像素子１３から読み出される。
この転送動作においても、第１の実施形態（図４Ｂ）と同様、予め個数の低減された合成出力が偶数列と奇数列とに分けて並列に読み出される。その結果、第２の実施形態の斜め格子撮像モードにおいても、高速画像の画像読み出し時間を顕著に短縮するなどの優れた効果が得られる。
図９（Ｂ）は、この高速画像の最近接サンプリング点の様子を示す図である。受光素子３１の画素ピッチをＰとすると、最近接サンプリング点の斜めピッチは、√２・Ｐとなる。
【００３６】
このとき、最近接サンプリング点の縦横方向の最短間隔は、受光素子３１のピッチＰに等しくなる。そのため、上述した格子撮像モードに比べて全体の画素数が半減しているにも係わらず、縦横方向の情報量が多く、解像感の優れた画像データが得られる。例えば、縦ストライプや横ストライプの画像であれば、格子撮像モードと同等の解像度を達成することが可能である。
【００３７】
図９（Ｃ）は、斜め格子撮像モードで出力された画像信号の画素配列を示す図である。画像処理部１９は、この斜め格子の画素配列を読み出し、斜め格子の中心に位置する画素を補間する。
図９（Ｄ）は、この補間後の画素配列を示す図である。この場合の補間方法としては、上下左右の画素を単純平均する補間方法でもよい。また、画像の局所的類似性を判定して、類似方向の重み付けを増やす補間方法でもよい。
【００３８】
ところで、図９（Ｄ）に示す補間画像は、本来の画素数を２倍に増やしているために画像サイズ（縦横画素数）が大きく、解像感には勝るものの、画処理としては重くなり、又メモリ消費が大きい欠点がある。そこで、画像処理部１９は、通常用途では、この補間画像を情報量に見合った画素数（例えば、サンプリングした画素数前後）まで変倍（ここでは縦横３／４倍）するモードを設けることが効率的である。
【００３９】
図９（Ｅ）は、このような変倍処理後の画素配列を示す図である。このような変倍処理としては、バイキュービック法，バイリニア法，またはニアレストネイバー法その他の補間法を使用できる。また、図９（Ｃ）に示す斜め格子配列に、これらの補間法を直に使用することにより、図９（Ｄ）の状態を経ずに、図９（Ｅ）の画像を直に生成してもよい。
【００４０】
このように変倍処理された高速画像は、記録部２０によってメモリカード２１に圧縮保存される。
なお、ここでの高速画像は、上述した保存画像としての用途の他に、モニタ表示や制御動作などにも使用可能である。
次に、別の実施形態について説明する。
【００４１】
《第３の実施形態》
第３の実施形態は、斜め格子配列された受光素子から、格子配列の高速画像を読み出す実施形態である。
第３の実施形態における電子カメラの特徴は、図１に示す撮像素子１３を、図１０に示す撮像素子５０に代えた点である。なお、その他のハードウェア構成については、第１の実施形態と同様であるため、ここでの説明を省略する。
【００４２】
以下、図１０を用いて、撮像素子５０の構成を説明する。
撮像素子５０の受光面には、受光素子５１が、斜め格子位置に配列される。この受光素子５１の上には、オンチップマイクロレンズ（不図示）とカラーフィルタアレイが配置される。このカラーフィルタアレイの色配列は、第１の実施形態（図５）のカラーフィルタアレイを斜め４５度に傾斜させた色配列に等しい。
【００４３】
このカラーフィルタアレイの上には、光学的ローパスフィルタが配置される。この光学的ローパスフィルタの像ぼかし方向は、後述する加算方向に対して略直交する。さらに、光学的ローパスフィルタの光像をずらす間隔は、受光素子５１の斜めピッチに略等しい。
また、受光面上には、複数本の分離領域（チャンネルストップ）５４が設けられる。これらの分離領域５４は、受光素子５１をジグザグ列の単位に区分する。
【００４４】
隣り合う分離領域５４に挟まれるように、４相の転送電極φＶ１〜φＶ４を備えた垂直ＣＣＤ５３が設けられる。この垂直ＣＣＤ５３は、ジグザグに並ぶ受光素子５１の隙間に転送段を連ねて構成される。
さらに、受光素子５１と垂直ＣＣＤ５３との間には、移送ゲート５２が設けられる。これらの移送ゲート５２は、転送電極φＶ１および転送電極φＶ３を受光素子５１まで延設することによって形成される。また、垂直ＣＣＤ５３の両端には、それぞれ水平転送部５６ａ，５６ｂがそれぞれ設けられる。
【００４５】
上述した移送ゲート５２、垂直ＣＣＤ５３および水平転送部５６ａ，５６ｂには、制御回路５５から制御パルスが与えられる。この制御回路５５は、制御パルスの出力シーケンスを切り換えることにより、撮像モード（斜め格子撮像モード／格子撮像モード）を切り換える。
図１１（Ａ）は、この斜め格子撮像モードにおける画素サンプリング点を示す図である。斜め格子撮像モードでは、この図に示すように、受光素子５１ごとに生成される光電出力が、斜め格子配列状にサンプリングされて読み出される。
一方、図１１（Ｂ）は、格子撮像モードにおける画素サンプリング点を示す図である。格子撮像モードでは、この図に示すように、受光素子５１ごとに生成される光電出力が、格子配列状にサンプリングされて読み出される。
【００４６】
［転送電極φＶ１〜φＶ４の配線について］
以下、本実施形態の重要な特徴である転送電極φＶ１〜φＶ４の配線構造について、詳細に説明する。
撮像素子１３内の垂直ＣＣＤ５３には、１個の受光素子５１に対応して、転送電極が２つずつ設けられる。このように２つずつ配される転送電極は、図１０に模式的に示すように、水平方向に隣接する垂直ＣＣＤ５３の間において交差接続される。（ここでは、φＶ１とφＶ２とが交差接続され、かつφＶ３とφＶ４とが交差接続される。図１０では分かりやすく示すために、交差の様子を模式的に表した。しかしながら、交差は分離領域５４（チャネルストップ）の巾の中で行うことが好ましい。このような構造により、交差によるポテンシャル井戸の乱れを有効に防ぐことができる。）
その結果、偶数列では、φＶ１，φＶ２，φＶ３，φＶ４の順番に転送電極が並ぶ。一方、奇数列では、φＶ２，φＶ１，φＶ４，φＶ３の順番に転送電極が並ぶ。
その結果、偶数列と奇数列とにおいて、転送電極φＶ１〜φＶ４の並び順が逆向きになる。（そのため、奇数列と偶数列では、信号電荷の転送方向が逆向きになる。）
【００４７】
［発明との対応関係］
以下、各請求項の記載事項と本実施形態との対応関係について説明する。
なお、ここでの対応関係は、参考のために一解釈を例示するものであり、本発明を徒らに限定するものではない。
請求項記載の受光素子は、受光素子５１に対応する。
請求項記載の読出部は移送ゲート５２，垂直ＣＣＤ５３，水平転送部５６ａ、５６ｂおよび制御回路５５に対応する。
請求項記載のカラーフィルタアレイの配色は、図１０に示すものである。
請求項記載の光学的ローパスフィルタは、撮像素子５０の受光面に配置される光学的ローパスフィルタに対応する。
請求項記載のカラーフィルタアレイは、撮像素子５０の受光面に配置されるカラーフィルタアレイ（図１０参照）に対応する。
請求項記載の画像処理部は、画像処理部１９に対応する。
請求項記載の垂直ＣＣＤは、垂直ＣＣＤ５３に対応する。
請求項記載の第１水平転送路は、水平転送部５６ａに対応する。
請求項記載の第２水平転送路は、水平転送部５６ｂに対応する。
【００４８】
［格子撮像モードの動作説明］
以下、図１０を使用して、撮像素子５０における格子撮像モードの動作を説明する。
マイクロプロセッサ２２は、撮像素子５０内の制御回路５５に対して、格子撮像モードの指令信号を送出する。この指令信号に従って、制御回路５５は、撮像素子５０の電子シャッタ制御を実施する。（なお、このとき、マイクロプロセッサ２２は、機械シャッタ１４を併用して露光時間を制御してもよい。）
所定の露光時間が経過して受光素子５１に光電出力が蓄積されると、制御回路５５は、転送電極φＶ１，φＶ３に対して閾値電圧を超える電圧を印加する。すると、受光素子５１の光電出力は、移送ゲート５２を介して、φＶ１，φＶ３の転送段に移送される。この状態で、制御回路５５は、φＶ２に電圧を印加して、転送電極φＶ１〜φＶ３の直下の電位井戸を連結する。その結果、連結された電位井戸内において、格子配列の区分ごとに光電出力が加算され、図１２に示すような合成出力が生成される。
【００４９】
続いて、制御回路５５は、転送電極φＶ１〜φＶ４に４相駆動の制御パルスを与える。このとき、奇数列目の垂直ＣＣＤ５３では、合成出力が水平転送部５６ａへ向かって垂直転送される。水平転送部５６ａは、この奇数列目の垂直ＣＣＤ５３から出力される合成出力を１行分だけ取り込む。この状態で、制御回路５５は、この水平転送部５６ａに水平転送用の制御パルスを与え、合成出力を逐次に水平転送する。このような動作を繰り返すことにより、水平転送部５６ａからは、奇数列の合成出力に対応する画像信号が出力される。
【００５０】
一方、偶数列目の垂直ＣＣＤ５３では、合成出力が水平転送部５６ｂへ向かって順次に垂直転送される。水平転送部５６ｂは、この偶数列目の垂直ＣＣＤ５３から出力される合成出力を行単位に取り込む。この状態で、制御回路５５は、この水平転送部５６ｂに水平転送用の制御パルスを与え、合成出力を逐次に水平転送する。このような動作により、水平転送部５６ｂからは、偶数列目の合成出力に対応する画像信号が出力される。
【００５１】
このような転送動作により、画素が格子配列された画像信号（すなわち高速画像）が、偶数列と奇数列とに分けて並列に読み出しされる。これらの画像信号は、Ａ／Ｄ変換部１５、信号処理部１６を介して並列に処理された後、バッファメモリ１７に一旦記録される。画像処理部１９は、このバッファメモリ１７内の高速画像に対して、色補間処理などの２次元画像処理を施す。このような画像処理を完了した画像データは、記録部２０を介して、メモリカード２１に圧縮保存される。
なお、ここでの高速画像は、上述した保存画像としての用途の他に、モニタ表示や制御動作などにも使用可能である。
【００５２】
［格子撮像モードの特徴について］
図１３は、格子撮像モードのアパーチャを示す図である。
格子撮像モードのアパーチャは、『光電出力の加算処理』と『光学的ローパスフィルタの像ぼかし効果』とにより、オンチップマイクロレンズのアパーチャ４個分の範囲に拡大する。このとき、ａ色のアパーチャは、受光面全体をほぼ隙間なく覆う。一方、ｂ色およびｃ色のアパーチャは市松状に受光面を覆う。
【００５３】
このように、アパーチャが受光面を効率的に覆うため、１方向のみの光学的ローパスフィルタだけでも、偽信号（偽色など）を十分に抑圧することが可能になる。
さらに、図１３に示すように、アパーチャ形状は略菱形であり、等方性が非常に高い。そのため、縦横方向において解像感の均質な高速画像を得ることができる。
【００５４】
また、図１２に示したアパーチャの色配列は、２板式撮像装置（Ｇ色の撮像デバイスとＲＢ市松の撮像デバイスを画素ずらし状態に配したもの）の画素配列と同等である。また、図１２に示すアパーチャの色配列は、ベイヤー配列の色配列とも同等である。したがって、格子撮像モードの色補間処理として、２板式撮像装置やベイヤー配列で実施される巧緻な色補間処理を採用することが可能になる。
【００５５】
また、本実施形態では、高速画像を偶数列と奇数列とに分けて並列に読み出す。さらに、この格子撮像モードは、受光面での加算処理により全体の画素数が半減している。そのため、第３の実施形態の格子撮像モードでは、高速画像の読み出し所要時間を顕著に短縮することが可能である。
さらに、本実施形態では、格子配列の高速画像が得られる。そのため、高速画像の画素配列を変換せずに、そのまま画像保存することができる。また、必要に応じて、高速画像を単純に変倍処理することにより、モニタ表示用の画像を生成することもできる。
【００５６】
［斜め格子撮像モードの動作説明］
続いて、第３の実施形態における斜め格子撮像モードの動作説明を行う。
まず、機械シャッタ１４が閉じた後、マイクロプロセッサ２２は、撮像素子５０内の制御回路５５に対して、斜め格子撮像モードの指令信号を送出する。
この斜め格子撮像モードの指令信号に従って、制御回路５５は、転送電極φＶ１に対して閾値電圧を超える電圧を印加する。すると、転送電極φＶ１に隣接する受光素子５１の光電出力は、移送ゲート５２を介して、転送電極φＶ１の転送段に移送される。この状態で、制御回路５５は、垂直ＣＣＤ５３および水平転送部５６ａ、５６ｂを駆動して、垂直ＣＣＤ５３上の光電出力を奇数列と偶数列とに分けて並列に読み出す。
【００５７】
このような転送動作により、第１フィールドの画像データがまず読み出しされる。この第１フィールドの画像データは、Ａ／Ｄ変換部１５、信号処理部１６を介して処理された後、バッファメモリ１７に一旦記録される。
続いて、制御回路５５は、残った第２フィールドの画像データについても、同様の読み出し動作を行う。
【００５８】
このような２回のインタレース転送を経て、図１４に示す画像データがバッファメモリ１７内に蓄積される。
画像処理部１９は、このバッファメモリ１７内の画像データに対して、色補間処理や画素補間などの２次元画像処理を施す。このように画像処理を完了した画像データは、記録部２０を介して、メモリカード２１に圧縮保存される。
【００５９】
［斜め格子撮像モードの特徴について］
図１５は、斜め格子撮像モードのアパーチャを示す図である。
光学的ローパスフィルタの像ぼかし効果により、斜め格子撮像モードのアパーチャは、オンチップマイクロレンズのアパーチャを斜め方向に２つ連結した形状を有する。
【００６０】
その結果、ａ色成分のアパーチャは、受光面をほぼ隙間なく覆う。一方、ｂ色およびｃ色のアパーチャも受光面を覆う。このようにアパーチャが受光面を効率的に覆うため、１方向のみの光学的ローパスフィルタだけでも、偽信号（偽色など）を十分に抑圧することが可能になる。
さらに、本実施形態では、光電出力を偶数列と奇数列とに分けて並列に読み出す。その結果、斜め格子撮像モードにおいて画像読み出し時間を短縮するなどの効果が得られる。
次に、別の実施形態について説明する。
【００６１】
《第４の実施形態》
第４の実施形態は、モノクロの電子カメラに関する実施形態である。この電子カメラのハードウェア構成は、第３の実施形態からカラーフィルタアレイおよび光学的ローパスフィルタを省いたものに等しい。そのため、ここでは、第３の実施形態と共通する構成要素の符号をそのまま使用し、構成に関する重複説明を省略する。
【００６２】
［格子撮像モードの説明］
以下、格子撮像モードについて説明する。
格子撮像モードでは、まず、受光面上において、図１６（Ａ）に示す格子配列の区分ごとに、光電出力が加算される。この加算処理によって生成された高速画像は、偶数列と奇数列とに分けてプログレッシブ転送され、撮像素子１３から読み出される。
【００６３】
図１６（Ｂ）は、この高速画像の最近接サンプリング点の様子を示す図である。受光素子５１の斜めピッチをＰとすると、最近接サンプリング点の水平間隔および垂直間隔は、√２・Ｐとなる。
図１６（Ｃ）は、この高速画像の加算区分の様子を示す図である。
図１６（Ｄ）は、高速画像の画素配列の様子を示す図である。
この場合、高速画像の方が正方配列となっている。高精細画像はパワーのある外部処理装置（パソコンなど）で処理し、高速画像はカメラ内ＡＳＩＣ（特定用途向けＩＣ）で処理する場合、高速画像が正方配列であることはＡＳＩＣ処理を複雑化しない点でメリットがある。
【００６４】
［斜め格子撮像モードの説明］
続いて、斜め格子撮像モードについて説明する。
斜め格子撮像モードでは、２回のインターレース転送を経て、画素が斜め格子に配列されたモノクロ画像信号が読み出される。
図１７（Ａ）は、このモノクロ画像信号のサンプリング位置を示す図である。
【００６５】
図１７（Ｂ）は、このモノクロ画像データの最近接サンプリング点の様子を示す図である。
受光素子５１の斜めピッチをＰとすると、最近接サンプリング点の斜め方向の間隔は、Ｐとなる。一方、最近接サンプリング点の水平方向や垂直方向の距離は、Ｐ／√２程度と短い。そのため、画素数が同等の格子配列に比べて、縦横方向の情報量が多く、縦横の解像感の優れた画像データを得ることができる。
【００６６】
画像処理部１９は、この斜め格子のモノクロ画像データに対して、斜め格子の中央に位置する画素を補間する。
図１７（Ｃ）は、このような補間処理後の画素配列を示す図である。この場合の補間方法としては、上下左右の画素を平均する補間方法でもよい。また、画像の局所的類似性を判定して、類似方向の重み付けを増やして加重平均を取る補間方法でもよい。
【００６７】
ところで、図１７（Ｃ）に示す補間画像は、本来の画素数を単純に倍増させているため、解像感は勝るが、本来の情報量の割に画像サイズ（縦横画素数）が大きい。そこで、画像処理部１９は、この補間画像を、情報量に見合った画素数（例えばサンプリングした画素数程度の画素数）まで変倍（例えば縦横３／４倍）して画像を縮小するモードを設けることが好ましい。
【００６８】
図１７（Ｄ）は、このような変倍処理後の画素配列を示す図である。このような変倍処理としては、バイキュービック法，バイリニア法，またはニアレストネイバー法その他の補間法を使用して、図１７（Ｄ）の格子位置の画素値を生成する処理が好ましい。なお、図１７（Ａ）に示す斜め格子配列に、これらの補間法を使用して、図１７（Ｄ）の格子位置の画素値を直に生成してもよい。
このように変倍処理されたモノクロ画像データは、記録部２０によってメモリカード２１に圧縮保存される。
【００６９】
《実施形態の補足事項》
以上説明した実施形態では、３色のカラーフィルタアレイを使用する場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１８または図１９に一例を示すように、４色を配色したカラーフィルタアレイを使用してもよい。
【００７０】
また、上述した実施形態では、光電出力の加算区分内を同一色に揃えている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図２および図１０に括弧書きで示す色配列のように、光電出力の加算区分内に異なる色（ａ１，ａ２など）を配色してもよい。この場合、高精細な撮像モードでは、より多くの色情報を得ることが可能になり、撮像画像において微妙な色の違いを再現することが可能になる。
【００７１】
なお、上述した実施形態では、光電出力を２つ分加算して合成出力を生成している。そのため、撮像素子内における加算処理が簡潔で、高速画像の読み出しシーケンスを単純化することが可能になる。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、光電出力を３つ以上加算して合成出力を生成してもよい。
【００７２】
なお、上述した実施形態では、垂直ＣＣＤ３３，５３上において、光電出力を加算している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、水平転送部上において光電出力を加算する構成も可能である。
【００７３】
また、上述した実施形態では、制御回路３５，５５を、撮像素子１３，５０に内蔵させている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、制御回路３５，５５を、撮像素子１３，５０と別体に設けてもよい。この場合、電子カメラ１１内のマイクロプロセッサ２２などに、制御回路３５，５５の機能を一部または全部担当させることも可能である。
【００７４】
なお、上述した実施形態では、ＣＣＤ方式の撮像素子について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ＸＹアドレス方式（ＣＭＯＳ方式など）の撮像素子に本発明を適用してもよい。
【００７５】
また、上述した実施形態（図２，図１０）では、隣り合う垂直ＣＣＤにおいて、２つの転送電極をつなぐ配線を現実に交差させている。しかしながら、本発明はこのような配線パターンに狭く限定されるものではない。本発明の『交差接続』は、転送電極の電気的な状態を特定する言葉である。したがって、配線を迂回させたり、引き回すことによって、見かけ上は配線が交差していないとしても、転送電極の電気的な状態が、請求項８，９で述べる『交差接続』の要件を満足すれば、本発明の範囲内である。
【００７６】
ところで、上述した高速画像では、画素加算の処理によってローパス効果が奏せられる。そのため、この加算によるローパス効果の不十分な方向（例えば、画素加算方向と略直交する方向）にのみ光学的ローパスフィルタをかけるだけで、偽色やモアレを効果的に抑制できる。したがって、２方向に像をぼかす光学的ローパスフィルタが必要であった従来製品に比べて、本実施形態では光学的ローパスフィルタの厚みや枚数を低減することが可能であり、光学的ローパスフィルタにかかるコストを削減することが可能になる。
【００７７】
さらに、上述した実施形態では、高精細画像と高速画像において、偽色やモアレを効果的に抑制できる方向が略一致している。したがって、本実施形態では、高速画像と高精細画像に対して共通の光学的ローパスフィルタを使用しつつ、両方のモードにおいて、偽色やモアレを良好に抑制できるという優れた特徴を有している。
【００７８】
なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、前述の実施例はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、すべて本発明の範囲内のものである。
【００７９】
【発明の効果】
従来の間引き読み出し機能は、格子配列の画素配列を間引いて、同じ格子配列の高速画像を得ていた。そのため、画像の情報量が縦横方向に単純に減少し、解像感の不足した高速画像となっていた。
しかしながら、本発明の撮像装置は、受光面に生成される光電出力を格子配列にサンプリングして読み出す格子撮像モードと、光電出力を斜め格子配列にサンプリングして読み出す斜め格子撮像モードとを選択可能に備える。
【００８０】
そのため、これら２種類の撮像モードの内、読み出し画像の画素数が少ない方を高速画像の撮像モードとして使用できる。この場合の高速画像は、受光面から画像を読み出す過程で画素数が減少するため、受光面から短時間で読み出すことが可能になる。
【００８１】
また、従来の間引き読み出し機能では、格子配列の画素配列を間引いて、格子配列の間引き画像を得ていた。例えば、従来例において縦方向に１画素おきに間引けば、画素数１／２の間引き画像が得られる。この場合、縦方向の画素数が一方的に低下して、縦方向と横方向の解像感が不均一となる。一方、横方向に１画素おきに間引けば、画素数１／２の間引き画像が得られる。この場合も、横方向の画素数が一方的に低下して、縦方向と横方向の解像感が不均一となる。一方、縦横方向に１画素おきに間引けば、縦横方向に均一な解像感となるが、画素数は１／４まで落ちてしまい、画素数１／２の間引き画像に比べれば画像全体の解像感が低下してしまう。
【００８２】
しかしながら、本発明の撮像装置は、一方の撮像モードを格子配列とし、他方の撮像モードを斜め格子配列とする。したがって、一方の画素数を他方の画素数の例えば１／２としたとしても、両方の撮像モードどちらについても等方的な解像感の良質な画像が得られる。
【００８３】
特に、高画素数モードを格子配列とし、低画素数モードを斜め格子配列とする場合は、低画素数モードの画像であっても、縦方向と横方向に限定すれば高い解像感を得ることが可能となる。これは、斜め格子配列では、縦方向の行間隔または横方向の列間隔が密になることに起因する。一般的な撮影状況では、縦線や横線の頻度が高いことを考えると、低画素数モードにおいて高い解像感を得ることが可能になる。
【００８４】
一方、低画素数モードを格子配列とし、高画素数モードを斜め格子配列とする場合は、高画素数モードにおいて縦方向と横方向の解像感を、低画素数モードとの画素数比以上に高めることができる。一般的な撮影状況では、縦線や横線の頻度の高いことを考えると、高画素数モードにおいて非常に高い解像感が得られる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子カメラ１１の概略構成を示すブロック図である。
【図２】撮像素子１３を示す図である。
【図３】格子撮像モードおよび斜め格子撮像モードにおける画素サンプリング点を示す図である。
【図４】撮像素子１３の転送動作を説明する図である。
【図５】格子撮像モードで読み出される画像データの色配列を示す図である。
【図６】格子撮像モードのアパーチャを示す図である。
【図７】斜め格子撮像モードで読み出される合成出力の色配列を示す図である。
【図８】斜め格子撮像モードのアパーチャを示す図である。
【図９】第２の実施形態の動作を説明する図である。
【図１０】撮像素子５０を示す図である。
【図１１】斜め格子撮像モードおよび格子撮像モードにおける画素サンプリング点を示す図である。
【図１２】格子撮像モードで読み出される合成出力の色配列を示す図である。
【図１３】格子撮像モードのアパーチャを示す図である。
【図１４】斜め格子撮像モードで読み出される画像データの色配列を示す図である。
【図１５】斜め格子撮像モードのアパーチャを示す図である。
【図１６】第４の実施形態における格子撮像モードの動作を説明する図である。
【図１７】第４の実施形態における斜め格子撮像モードの動作を説明する図である。
【図１８】４色配列の一例を示す図である。
【図１９】４色配列の一例を示す図である。
【符号の説明】
１１　電子カメラ
１２　撮影レンズ
１３　撮像素子
１３ｂ　光学的ローパスフィルタ
１４　機械シャッタ
１５　Ａ／Ｄ変換部
１６　信号処理部
１７　バッファメモリ
１８　バス
１９　画像処理部
２０　記録部
２２　マイクロプロセッサ
３１　受光素子
３２　移送ゲート
３３　垂直ＣＣＤ
３５，５５　制御回路
３６ａ，３６ｂ　水平転送部
５０　撮像素子
５１　受光素子
５３　垂直ＣＣＤ
５４　分離領域
５６ａ，３６ｂ　水平転送部
【図１】
2004104516.tif 000003
【図２】
2004104516.tif 000004
【図３】
2004104516.tif 000005
【図４】
2004104516.tif 000006
【図５】
2004104516.tif 000007
【図６】
2004104516.tif 000008
【図７】
2004104516.tif 000009
【図８】
2004104516.tif 000010
【図９】
2004104516.tif 000011
【図１０】
2004104516.tif 000012
【図１１】
2004104516.tif 000013
【図１２】
2004104516.tif 000014
【図１３】
2004104516.tif 000015
【図１４】
2004104516.tif 000016
【図１５】
2004104516.tif 000017
【図１６】
2004104516.tif 000018
【図１７】
2004104516.tif 000019
【図１８】
2004104516.tif 000020
【図１９】
2004104516.tif 000021