(57)【要約】  【目的】  ＣＣＤの構成を改善する。  【構成】  列方向および行方向に多数のフォトダイオード２を配列し，隣接して垂直転送路３を設ける。垂直転送路３に対応した入力ラインをもつアナログ処理回路11，ディジタル処理回路12，水平読出し走査回路13および積算回路14を設ける。積算回路14において，赤色成分，緑色成分および青色成分ごとの積算データが算出される。算出された積算データにもとづいて，赤色，緑色および青色の光成分を透過するフィルタが形成されているフォトダイオードのそれぞれの蓄積時間が制御される。ＣＣＤ１からは白バランス調整済みの画像データが得られる。  【選択図】      図１
2005223768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向および垂直方向に多数配列された光電変換素子，
上記光電変換素子の各列に隣接して配列され，上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する複数の垂直転送路，
上記複数に対応する複数の入力および上記複数に対応する複数の出力をそれぞれもち，上記複数の垂直転送路から転送されてきた信号電荷を，電荷量に応じたレベルもつアナログ信号に変換して出力するアナログ変換回路，
上記複数に対応する複数の入力および上記複数に対応する複数の出力をそれぞれもち，上記アナログ変換回路から出力されたアナログ信号をディジタル・データに変換して出力するディジタル変換回路，
上記複数に対応する複数の入力および上記複数に対応する複数の第１の出力ならびに１つの第２の出力をもち，上記ディジタル変換回路から出力されたディジタル・データを入力し，上記複数の第１の出力から出力し，かつ上記１つの第２の出力から出力する水平レジスタ，ならびに
上記複数に対応する複数の入力および出力をもち，上記水平レジスタの上記複数の第１の出力から出力されたディジタル・データを積算し，積算データを出力する積算回路，
を備えた固体電子撮像装置。
【請求項２】
上記固体電子撮像装置が，一枚の基板上に形成されている請求項１に記載の固体電子撮像装置。
【請求項３】
上記積算回路から出力された積算データにもとづいて，上記光電変換素子における信号電荷の蓄積時間を制御する電荷蓄積制御回路をさらに備えた請求項１に記載の固体電子撮像装置。
【請求項４】
上記積算回路から出力された積算データにもとづいて，上記水平レジスタの上記第２の出力から出力されたシリアルなディジタル・データを補正する補正回路をさらに備えた請求項１に記載の固体電子撮像装置。
【請求項５】
上記光電変換素子の受光面上に赤色，青色または緑色の光成分を透過する特性を有するカラー・フィルタが設けられており，
上記積算回路は，赤色の光成分にもとづくディジタル・データ，青色の光成分にもとづくディジタル・データおよび緑色の光成分にもとづくディジタル・データごとに積算して赤色積算データ，青色積算データおよび緑色積算データを出力するものである，
請求項１に記載の固体電子撮像装置。
【請求項６】
上記電荷蓄積制御回路が，上記積算回路から出力された赤色積算データ，青色積算データおよび緑色積算データにもとづいて，対応するカラー・フィルタが設けられている上記光電変換素子の信号電荷の蓄積時間を制御するものである，
請求項５に記載の固体電子撮像装置。
【請求項７】
水平方向および垂直方向に多数配列された光電変換素子，
上記光電変換素子の各列に隣接して配列され，上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する複数の垂直転送路，
上記複数に対応する第１の複数の入力および上記複数に対応するまたは非対応の第１の複数の出力をそれぞれもち，上記複数の垂直転送路から転送されてきた信号電荷を，電荷量に応じたレベルもつアナログ信号に変換して出力するアナログ変換回路，
上記第１の複数の出力に対応する第２の複数の入力および上記第１の複数の出力に対応するまたは非対応の第２の複数の出力をそれぞれもち，上記アナログ変換回路から出力されたアナログ信号をディジタル・データに変換して出力するディジタル変換回路，
上記第２の複数の出力に対応する複数の入力および上記第２の複数の出力に対応するまたは非対応の第３の複数の出力ならびに１つの第４の出力をもち，上記ディジタル変換回路から出力されたディジタル・データを入力し，上記第３の複数の出力から出力し，かつ上記１つの第４の出力から出力する水平レジスタ，ならびに
上記第３の複数の出力に対応する複数の入力および上記第３の複数の出力に対応するまたは非対応の出力をもち，上記水平レジスタの上記第３の複数の出力から出力されたディジタル・データを積算し，積算データを出力する積算回路，
を備えた固体電子撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は，固体電子撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディジタル・スチル・カメラなどの撮像部には，ＣＣＤなどの固体電子撮像素子が利用されている。固体電子撮像素子には様々な工夫がなされているものがある。たとえば，消費電力を押さえるために，ＣＣＤ内部において，得られる映像信号をディジタル変換して出力するもの（特許文献１），ＣＣＤを構成するフォトダイオードの露光時間をフォトダイオードの受光面上に形成されているカラー・フィルタごとに変え，白バランス調整を行うものなどがある（特許文献２）。
【特許文献１】特開2002−152597号公報
【特許文献２】特開2003−60992号公報
【０００３】
しかながら，未だ改善の余地がある。
【発明の開示】
【０００４】
この発明は，固体電子撮像装置をさらに改善するものである。
【０００５】
第１の発明による固体電子撮像装置は，水平方向および垂直方向に多数配列された光電変換素子，上記光電変換素子の各列に隣接して配列され，上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する複数の垂直転送路，上記複数に対応する複数の入力および上記複数に対応する複数の出力をそれぞれもち，上記複数に対応する複数の垂直転送路から転送されてきた信号電荷を，電荷量に応じたレベルもつアナログ信号に変換して出力するアナログ変換回路，上記複数に対応する複数の入力および上記複数に対応する複数の出力をそれぞれもち，上記アナログ変換回路から出力されたアナログ信号をディジタル・データに変換して出力するディジタル変換回路，上記複数に対応する複数の入力および上記複数に対応する複数の第１の出力ならびに１つの第２の出力をもち，上記ディジタル変換回路から出力されたディジタル・データを入力し，上記複数の第１の出力から出力し，かつ１つの上記第２の出力から出力する水平レジスタ（水平転送路，データ出力回路），ならびに上記複数に対応する複数の入力および出力をもち，上記水平レジスタの上記複数の出力から出力されたディジタル・データを積算し，積算データを出力する積算回路を備えていることを特徴とする。
【０００６】
第１の発明によると，光電変換素子が水平方向および垂直方向に多数配列されている。光電変換素子に蓄積された信号電荷は，光電変換素子の各列に隣接して設けられている複数の垂直転送路のうち対応する垂直転送路にシフトされ，垂直方向に転送させられる。垂直方向に転送させられた信号電荷は，複数の垂直転送路に対応した複数の入力をもつアナログ変換回路に入力し，電荷量に対応したアナログ信号に変換され，出力される。アナログ信号は，複数の垂直転送路に対応した複数の入力をもつディジタル変換回路に入力し，ディジタル・データに変換されて出力される。ディジタル・データは，複数の垂直転送路に対応した複数の入力をもつ水平レジスタに入力し，複数の第１の出力から出力されるとともに１つの第２の出力から出力（表示，記録用の画像データとなる）される。第１の出力から出力されたディジタル・データが，積算回路において積算され，積算データが出力される。
【０００７】
第１の発明によると，水平レジスタからディジタル・データが１つの第２の出力から出力されるとともに複数の第２の出力からも出力される。複数の第２の出力から出力されたディジタル・データが積算回路に入力し，積算データが得られる。この積算データを用いることにより，露光制御，白バランス調整，シリアルに出力されたディジタル・データの補正などを行うことができるようになる。積算回路には，ディジタル・データが複数の第２の出力から入力するので，１行ごとにディジタル・データが積算されていく。１つの出力から出力されたディジタル・データを積算する場合に比べて１行分の読み出しにかかる時間だけ積算時間を短縮できる。
【０００８】
上記固体電子撮像装置は，たとえば，一枚の基板上に形成されている。
【０００９】
上記積算回路から出力された積算データにもとづいて，上記光電変換素子における信号電荷の蓄積時間を制御する電荷蓄積制御回路をさらに備えることが好ましい。積算データを用いて信号電荷の蓄積時間を制御することができ，露出制御を実行できる。
【００１０】
上記積算回路から出力された積算データにもとづいて，上記水平レジスタの上記第２の出力から出力されたシリアルなディジタル・データを補正する補正回路（たとえば，ディジタル・データのレベルを補正するゲイン補正回路など）をさらに備えるようにしてもよい。
【００１１】
上記光電変換素子の受光面上に赤色，青色または緑色の光成分を透過する特性を有するカラー・フィルタが設けられているようなものにも適用できる。この場合には，上記積算回路は，赤色の光成分にもとづくディジタル・データ，青色の光成分にもとづくディジタル・データおよび緑色の光成分にもとづくディジタル・データごとに積算して赤色積算データ，青色積算データおよび緑色積算データを出力するものとなろう。
【００１２】
この場合，好ましくは，上記電荷蓄積制御回路は，上記積算回路から出力された赤色積算データ，青色積算データおよび緑色積算データにもとづいて，対応するカラー・フィルタが設けられている上記光電変換素子の信号電荷の蓄積時間を制御するものとなろう。赤色，青色または緑色の光成分を透過する特性を有するカラー・フィルタが設けられている光電変換素子ごとに信号電荷の蓄積時間を制御でき，色バランス調整を行うことができるようになる。
【００１３】
第２の発明による固体電子撮像装置は，水平方向および垂直方向に多数配列された光電変換素子，上記光電変換素子の各列に隣接して配列され，上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する複数の垂直転送路，上記複数に対応する第１の複数の入力および上記複数に対応するまたは非対応の第１の複数の出力をそれぞれもち，上記複数の垂直転送路から転送されてきた信号電荷を，電荷量に応じたレベルもつアナログ信号に変換して出力するアナログ変換回路，上記第１の複数の出力に対応する第２の複数の入力および上記第１の複数の出力に対応するまたは非対応の第２の複数の出力をそれぞれもち，上記アナログ変換回路から出力されたアナログ信号をディジタル・データに変換して出力するディジタル変換回路，上記第２の複数の出力に対応する複数の入力および上記第２の複数の出力に対応するまたは非対応の第３の複数の出力ならびに１つの第４の出力をもち，上記ディジタル変換回路から出力されたディジタル・データを入力し，上記第３の複数の出力から出力し，かつ上記１つの第４の出力から出力する水平レジスタ，ならびに上記第３の複数の出力に対応する複数の入力および上記第３の複数の出力に対応するまたは非対応の出力をもち，上記水平レジスタの上記第３の複数の出力から出力されたディジタル・データを積算し，積算データを出力する積算回路を備えていることを特徴とする。
【実施例】
【００１４】
図１は，この発明の実施例を示すもので，ＣＣＤの電気的構成を示すブロック図である。
【００１５】
ＣＣＤ１には，受光領域１Ａと回路領域１Ｂとが含まれている。これらの受光領域１Ａと回路領域１Ｂとは一枚の基板上に形成されている。もっとも，受光領域１Ａを一枚の基板上に形成し，回路領域１Ｂは受光領域１Ａとは別の基板上に形成するようにしてもよい。
【００１６】
受光領域１Ａには，列方向（水平方向）および行方向（垂直方向）に多数のフォトダイオード２が形成されている。フォトダイオード２の受光面上には赤色の光成分，青色の光成分または緑色の光成分を透過するフィルタ（Ｒ，ＢまたはＧの符号が付されている）が形成されている。この実施例においては，フィルタ配列はベイヤ配列であり，奇数列には赤色の光成分を透過するフィルタと緑色の光成分を透過するフィルタとが行方向において交互に形成され，偶数列においては緑色の光成分を透過するフィルタと青色の光成分を透過するフィルタとが交互に形成されている。
【００１７】
フォトダイオード２の左側（右側であってもよい）には，フォトダイオード２に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送するための垂直転送路３が形成されている。垂直転送路３には垂直転送電極４Ａおよび４Ｂが形成されている。一組の垂直転送電極４Ａおよび４Ｂが一つのフォトダイオード３に対応して形成されている。
【００１８】
垂直転送路３の下側（出力側）には，垂直転送路３の出力ラインに対応した入力ラインおよび出力ラインをもつアナログ処理回路11が設けられている。アナログ処理回路11において，入力した信号電荷の電荷量に応じたアナログ信号に変換される。アナログ処理回路11の出力ラインには，アナログ処理回路11の出力ラインに対応した入力ラインおよび出力ラインをもつディジタル処理回路12が接続されている。ディジタル処理回路12において，アナログ信号が入力したアナログ信号のレベルに対応したディジタル・データに変換される。ディジタル処理回路12の出力ラインには，ディジタル処理回路13の出力ラインに対応した入力ラインをもつ水平読出し走査回路（水平転送路）13が設けられている。この水平読出し走査回路13は，入力ラインに対応し，ディジタル・データをパラレルに出力するための第１の出力ラインとディジタル・データをシリアルに出力するための第２の出力ラインとを有している。水平読出し回路13の第１の出力ラインは，水平読出し回路13の第１の出力ラインに対応した入力ラインをもつ積算回路14に接続されている。また，水平読出し回路14の第２の出力ラインにはゲイン制御回路15に接続されている。水平読出し回路14の第２の出力ラインから画像データがシリアルに出力される。これらのアナログ処理回路11，ディジタル処理回路12および水平読出し走査回路13は制御回路16によって制御されることとなる。
【００１９】
図２は，積算回路14の電気的構成の一部である。
【００２０】
積算回路14内には複数の垂直転送路３に対応して複数の切換スイッチ５が含まれている。切換スイッチ５の出力側はａ端子とｂ端子とに分かれている。ａ端子には赤色成分を表すディジタル・データを記憶するＲデータ用メモリ６または青色成分を表すディジタル・データを記憶するＢデータ用メモリ８が接続されている。ｂ端子には緑色成分を表すディジタル・データを記憶するＧデータ用メモリ７が接続されている。赤色成分を表すディジタル・データまたは青色成分を表すディジタル・データが積算回路14に入力するときにはａ端子が接続され，緑色成分を表すディジタル・データが積算回路14に入力するときにはｂ端子が接続される。
【００２１】
Ｒデータ・メモリ６から出力されるＲディジタル・データ，Ｇデータ・メモリ７から出力されるＧディジタル・データおよびＢデータ・メモリ８から出力されるＢディジタル・データは積算メモリ９に入力する。積算メモリ９において，入力したディジタル・データが赤色成分，緑色成分および青色成分ごとに積算され，Ｒ積算データ，Ｇ積算データおよびＢ積算データが得られる。得られたＲ積算データ，Ｇ積算データおよびＢ積算データがＣＰＵ40およびタイミング信号発生回路17に入力する。
【００２２】
図１に戻って，回路領域１Ｂに形成されているタイミング信号発生回路17から各種タイミング信号が発生し，垂直転送ドライバ18および制御回路16に入力する。垂直転送ドライバ18からトランスファ・ゲート・パルスＴＧが出力され，垂直転送路３に与えられることにより，フォトダイオード２に蓄積された信号電荷が垂直転送路３にシフトされる。この実施例においては，奇数列奇数行および偶数列偶数行には，上側の垂直転送電極４Ａにチャネル・ストッパが形成され，奇数列偶数行および偶数列奇数行には下側の垂直転送電極４Ｂにチャネル・ストッパが形成されている。各行の上側または下側にそれぞれ別々のタイミングでトランスファ・ゲート・パルスが与えられることにより，矢印で示すように赤色成分，青色成分または緑色成分の信号電荷をそれぞれ色ごとに分けてフォトダイオード２から垂直転送路３にシフトすることができるようになる。フォトダイオード２への信号電荷の蓄積時間を色ごとに制御することができるようになる。上下に隣接するフォトダイオード２に蓄積された信号電荷が混在しないように，インターレース読み出しが行われるのはいうまでもない。インターレース読み出しが行われることにより，奇数フィールドについては赤色成分および緑色成分の積算データが得られ，偶数フィールドについては青色成分および緑色成分の積算データが得られるようになる。これらの積算データがタイミング信号発生回路17に与えられることにより，上述したように，フォトダイオード２の蓄積時間を赤色，青色または緑色の光成分を透過するフィルタが形成されているフォトダイオード２ごとに制御することができるようになる。垂直転送路３における信号電荷の垂直転送は，垂直ドライバ18から与えられる垂直伝送パルスφによって行われるのはいうまでもない。
【００２３】
図３は，図１に示すＣＣＤ１が利用されるディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。
【００２４】
ディジタル・スチル・カメラの全体の動作は，ＣＰＵ40によって統括される。
【００２５】
ディジタル・スチル・カメラには，操作装置41が含まれている。この操作装置41には，二段ストローク・タイプのシャッタ・レリーズ・ボタン，モード設定スイッチ，ストロボ発光スイッチなどが含まれている。操作装置41からの出力信号は，ＣＰＵ40に与えられる。
【００２６】
ディジタル・スチル・カメラは，ストロボ撮影が可能であり，そのためにＣＰＵ40によって発光制御されるストロボ発光装置34が含まれている。また，ストロボ発光装置34からの発光量を一定に保つために受光センサ35が設けられている。受光センサ35から出力される受光信号は，ＣＰＵ40に入力する。
【００２７】
ＣＣＤ１の受光面前方には，シャッタ制御回路31によって開閉が制御される機械シャッタ21，レンズ駆動回路32によってそのズーム量が制御されるズーム・レンズ22，絞り駆動回路33により絞り値が制御される絞り23，赤外線カット・フィルタ24および光学ロウ・パス・フィルタ25が設けられている。これらのズーム・レンズ22，絞り23，赤外線カット・フィルタ24および光学ロウ・パス・フィルタ25を透過した光は，ＣＣＤ１に入射する。
【００２８】
ＣＣＤ１から上述したように，シリアルな画像データが出力されれる。シリアルな画像データは，メモリ制御回路51によってメイン・メモリ52に書き込まれる。また，ＣＣＤ１からは積算データおよび電子シャッタ・データも出力される。これらの積算データおよび電子シャッタ・データは，ＣＰＵ40に入力する。入力した積算データおよび電子シャッタ・データにもとづいて，上述したように，ＣＣＤ１のフォトダイオード２の蓄積時間がＣＰＵ40によって制御される。
【００２９】
画像データはメイン・メモリ52から読み出され，ディジタル信号処理回路53に入力する。ディジタル信号処理回路においてガンマ補正などの所定のディジタル信号処理が行われる。ディジタル信号処理回路53における詳細は後述する。
【００３０】
ディジタル信号処理回路53から出力された画像データは，表示制御回路57に与えられる。表示装置57の表示画面上に撮像された被写体像が表示される。
【００３１】
シャッタ・レリーズ・ボタンの第１段階の押下があると，上述のようにＣＣＤ１の積算回路14から得られた積算データにもとづいて，合焦量および露光量が算出される。算出された合焦量にもとづいて合焦するように，ズーム・レンズ22が制御され，かつ算出された露光量にもとづいて適正露光となるように，絞り23の絞り値およびシャッタ速度がそれぞれ決定される。
【００３２】
シャッタ・レリーズ・ボタンの第２段階の押下があると，被写体が撮像され，ＣＣＤ１から画像データが出力される。上述したように，ディジタル信号処理回路53において信号処理された画像データが，圧縮／伸張処理回路54に与えられる。圧縮／伸張処理回路54においてＪＰＥＧ（joint photographic experts group）にもとづくデータ圧縮が行われる。圧縮された合成画像データがメモリ制御回路55によってメモリ・カード56に記録される。
【００３３】
ディジタル・スチル・カメラは再生機能も有しているが，ここでは説明を省略する。
【００３４】
図４は，ディジタル信号処理回路53の電気的構成を示すブロック図である。
【００３５】
メイン・メモリ52から読み出された画像データはゲイン補正回路61において所定のゲインでゲイン補正が行われる。もっとも，このゲイン補正回路61において，ＣＣＤ１の制御回路16から得られる補正ゲイン・データを用いてゲイン補正を行うようにしてもよい。
【００３６】
ゲイン補正回路61から出力された画像データはガンマ補正回路62においてガンマ補正が行われ，ＲＧＢ補間回路63に入力する。ＲＧＢ補間回路63において，ＲＧＢ補間処理が行われ，Ｒ色成分，Ｇ色成分およびＢ色成分をそれぞれ表すパラレルなＲＧＢ画像データが出力される。ＲＧＢ画像データは，ＲＧＢ／ＹＣ変換回路64において輝度データＹおよび色差データＣに変換される。輝度データＹは，輪郭補正回路65において輪郭補正が行われ，色差データＣは色差マトリクス回路66において色補正が行われる。このようにしてディジタル信号処理が行われた輝度データＹおよび色差データＣが上述したように，表示制御回路57に与えられ，撮像によって得られた被写体像が表示装置58の表示画面上に表示される。
【００３７】
図５は，ディジタル・スチル・カメラの撮像処理を示すフローチャートである。
【００３８】
ディジタル・スチル・カメラの電源がオンにされ，撮像モードが設定されると，ＣＣＤ１による被写体の撮像（仮撮像）が開始され，表示装置58の表示画面上に被写体像が表示される（ステップ71）。シャッタ・レリーズ・ボタンの第一段階の押下があると（ステップ72でＹＥＳ），上述したように，ＣＣＤ１の積算回路14において，赤色成分，緑色成分および青色成分ごとにディジタル・データが積算される（ステップ73）。得られた積算データのうち代表的な積算データ（撮影範囲の中央部分の積算データ，得られた部分に対応して重み付けして得られた積算データなど）が算出される（ステップ74）。必要であれば上述した積算回路14に重み付け回路等が設けられよう。
【００３９】
得られた赤色成分，緑色成分および青色成分ごと代表的な積算データにもとづいて，赤色フィルタ，緑色フィルタまたは青色フィルタが形成されているフォトダイオード２の露光時間（信号電荷の蓄積時間）が算出される（ステップ75）。算出された露光時間にもとづいて，適正露光が行われるためには絞り23を変更する必要があるかどうかが判定される（ステップ76）。絞り23の絞りを変更する必要があると（ステップ76でＹＥＳ），適正露光となるように絞り23の絞りが絞り駆動回路33によって変更させられる（ステップ77）。
【００４０】
絞り23の絞りを変更する必要が無ければ（ステップ76でＮＯ），決定された露光時間となるように，ＣＣＤ１の垂直ドライバ18から出力されるトランスファ・ゲート・パルスＴＧおよび垂直転送パルスφを設定するためのタイミング・パルスが決定される（ステップ78）。シャッタ・レリーズ・ボタンの第二段階の押下があると（ステップ79でＹＥＳ），決定した露光時間で本撮像が行われる（ステップ80）。
【００４１】
図６は，ＣＣＤ１の露光時間（本撮像）を示すタイム・チャートである。
【００４２】
上述のようにして赤色成分の積算データ，緑色成分の積算データおよび青色成分の積算データが得られ，赤色，緑色または青色の光成分を透過するフィルタが形成されているフォトダイオード２の露光時間がそれぞれ決定されているものとする。
【００４３】
赤色（Ｒ）または青色（Ｂ）の光成分を透過する特性を有するフィルタが形成されているフォトダイオード２の露光時間についてまず述べる。
【００４４】
機械シャッタは開いており，時刻ｔ１までの間にＣＣＤ１には基板掃き出しパルスが与えられており，フォトダイオード３に蓄積されている不要電荷が掃き出される。時刻ｔ１となると，基板掃き出しパルスは停止させられる。すると，フォトダイオード２に信号電荷の蓄積が開始され，露光が開始する。決定された露光時間が経過し，時刻ｔ３となると，機械シャッタが閉じられる。赤色（Ｒ）または青色（Ｂ）の光成分を透過する特性を有するフィルタが形成されているフォトダイオード２への露光が終了する。機械シャッタが閉じられたあとの時刻ｔ５にトランスファ・ゲート・パルスＴＧが与えられ，赤色（Ｒ）または青色（Ｂ）の光成分を透過する特性を有するフィルタが形成されているフォトダイオード２に蓄積されている信号電荷が垂直転送路３にシフトされる。時刻ｔ５からｔ６の間に垂直転送路３には垂直転送パルスφが与えられ，フォトダイオード２に蓄積された信号電荷は垂直転送路３内を垂直方向に転送させられていく。
【００４５】
緑色（Ｇ）の光成分を透過する特性を有するフィルタが形成されているフォトダイオード２についても上述したのと同様に，時刻ｔ１までの間は基板掃き出しパルスが与えられているので，フォトダイオード２に蓄積されている不要電荷が掃き出される。時刻ｔ１を経過すると，基板掃き出しパルスが停止するので，緑色（Ｇ）の光成分を透過する特性を有するフィルタが形成されているフォトダイオード２には不要電荷が貯まっていく。時刻ｔ２となると，緑色（Ｇ）の光成分を透過する特性を有するフィルタが形成されているフォトダイオード２に対応する垂直転送電極にトランスファ・ゲート・パルスが与えられ，貯まっていた不要電荷は垂直転送路３にシフトさせられる。時刻ｔ３となると，機械シャッタが閉じられ，かつ時刻ｔ３からｔ４までの間に垂直転送路３に転送パルスが与えられ，時刻ｔ１からｔ２の間に蓄積された不要電荷が掃き出される。また，赤色または青色の光成分を有する信号電荷の転送（時刻ｔ５からｔ６）後の時刻ｔ６からｔ７の間に，垂直転送路３に垂直転送パルスφが与えられ，垂直転送路３に蓄積された不要電荷が掃き出される。
【００４６】
時刻ｔ５となると，赤色（Ｒ）または青色（Ｂ）の光成分を透過する特性を有するフィルタが形成されているフォトダイオード２および緑色（Ｇ）の光成分を透過する特性を有するフィルタが形成されているフォトダイオード２にトランスファ・ゲート・パルスが与えられ，フォトダイオード２に蓄積された信号電荷が垂直転送路３にシフトされる。さらに，時刻ｔ６までの間に垂直転送路３に垂直転送パルスφが与えられることにより，フォトダイオード２に蓄積された信号電荷が垂直方向に転送させられていく。
【００４７】
赤色（Ｒ）または青色（Ｂ）の光成分を透過する特性を有するフィルタが形成されているフォトダイオード２の露光時間と緑色（Ｇ）の光成分を透過する特性を有するフィルタが形成されているフォトダイオード２の露光時間とを制御することにより，露光時間制御だけでなく，ＣＣＤ１において白バランス調整を行うことができるようになる。
【００４８】
上述した処理は奇数フィールドと偶数フィールドとにわけて行われることは上述した通りである。
【００４９】
図７は，ＣＣＤの他の電気的構成を示すブロック図である。この図において，図１に示すものと同一物については同一符号を付して説明を省略する。
【００５０】
図１に示すＣＣＤにおいては，フォトダイオード２はすべての列および行に配置されているが，図７に示すＣＣＤ１Ｅにおいては奇数行については奇数列に，偶数行についてき偶数列にフォトダイオード72が配列されている（いわゆるハニカム配列）。
【００５１】
受光領域１Ｃのフォトダイオード72の受光面上には赤色，緑色または青色の光成分を透過する特性を有するフィルタが形成されている（Ｒ，ＧまたはＢの符号が付されている）。
【００５２】
フォトダイオード２の左側の列には垂直転送路73が形成されている。これらの垂直転送路73にはフォトダイオード２に対応して垂直転送電極74Ａおよび74Ｂが形成されている。  
【００５３】
この実施例においては，奇数行のフォトダイオード72には赤色または青色の光成分を透過するフィルタが形成されており，偶数行のフォトダイオード72には緑色の光成分を透過するフィルタが形成されている。行ごとにトランスファ・ゲート・パルスを制御することにより，フィールドごとに制御を切り替えることなく，赤色成分または青色成分の信号電荷の蓄積時間（露光時間）と緑色成分の信号電荷の蓄積時間（露光時間）とを制御することができる。
【００５４】
上述の実施例においては，垂直転送路３の数とアナログ処理回路11の入力ラインの数および出力ラインの数，ディジタル処理回路12の入力ラインの数および出力ラインの数，水平読出し走査回路13の入力ラインの数および第２の出力ラインの数，水平読出し走査回路13の第２の出力ラインの数と積算回路14の入力ラインの数とは，それぞれ一致しているが，対応する入出力の数が一致していれば，必ずしもこれらのすべてのライン数が一致しなくてもよい。すなわち，垂直転送路３の数とアナログ処理回路11の入力ラインの数が一致し，アナログ処理回路11出力ラインの数とディジタル処理回路12の入力ラインの数とが一致し，ディジタル処理回路12の出力ラインの数と水平読出し操作回路13の入力ラインの数とが一致し，水平読出し走査回路13の第２の出力ラインの数と積算回路14の入力ラインの数とが一致すればよい。このような場合には，アナログ処理回路11，ディジタル処理回路12，水平読出し走査回路13などの内部において，２または３などの複数ラインから得られる信号（データ）を１ラインにまとめて出力することとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】ＣＣＤの電気的構成を示すブロック図である。
【図２】積算回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】ディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図４】ディジタル信号処理回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】ディジタル・スチル・カメラの撮像処理手順を示すフローチャートである。
【図６】本撮像のタイム・チャートである。
【図７】ＣＣＤの電気的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  ＣＣＤ
２，72  フォトダイオード
３，73  垂直転送路
11  アナログ処理回路
12  ディジタル処理回路
13  水平読出し走査回路
14  積算回路
15，61  ゲイン補正回路
17  タイミング信号発生回路
18  垂直ドライバ
【図１】
2005223768.tif 000003
【図２】
2005223768.tif 000004
【図３】
2005223768.tif 000005
【図４】
2005223768.tif 000006
【図５】
2005223768.tif 000007
【図６】
2005223768.tif 000008
【図７】
2005223768.tif 000009