(57)【要約】【課題】撮像素子における間引き読み出し時に、画質の劣化を抑えた読み出しが行えるようにする。【解決手段】分光感度の異なる複数の画素が、行列状に配置された画素アレイ部と、画素アレイ部から信号を読み出す読み出し部とを備え、画素アレイ部は、分光感度が、全整色性である画素を含み、読み出し部は、画素アレイ部に配置されている画素を等間隔に間引きながら読み出しを行う。本技術は、被写体を撮像する撮像素子や、そのような撮像素子を含む撮像装置に適用できる。【選択図】図２
2016025626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分光感度の異なる複数の画素が、行列状に配置された画素アレイ部と、
前記画素アレイ部から信号を読み出す読み出し部と
を備え、
前記画素アレイ部は、前記分光感度が、全整色性である画素を含み、
前記読み出し部は、前記画素アレイ部に配置されている画素を等間隔に間引きながら読み出しを行う
撮像素子。
【請求項２】
前記読み出し部は、読み出さない行数を偶数行とし、前記偶数行空けた間隔で読み出しを行う
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項３】
前記読み出し部は、読み出さない行数を２行とし、前記２行空けた間隔で読み出しを行う
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項４】
前記読み出し部は、前記画素アレイ部の行番号が３Ｎ（Ｎは１以上）の行に配置されている画素から読み出しを行う
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項５】
前記読み出し部は、前記間引きながら読み出しを行うときの読み出し開始の位置にオフセットを付加する
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項６】
前記画素アレイ部に配置されている全画素が読み出されたときの色の配置と、前記画素アレイ部に配置されている画素を等間隔に間引きながら読み出されたときの色の配置は、同一である
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項７】
読み出しが行われない画素に対して、所定の間隔で、電荷の吐き出し処理を行う
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項８】
前記読み出し部は、前記全整色性の画素からの読み出しは行わない
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項９】
前記全色性の画素は、市松状に配置されている
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項１０】
分光感度の異なる複数の画素が、行列状に配置された画素アレイ部と、
前記画素アレイ部から信号を読み出す読み出し部と
を備え、
前記画素アレイ部は、前記分光感度が、全整色性である画素を含む撮像素子の撮像方法において、
前記読み出し部は、前記画素アレイ部に配置されている画素を等間隔に間引きながら読み出しを行うステップを含む
撮像方法。
【請求項１１】
分光感度の異なる複数の画素が、行列状に配置された画素アレイ部と、
前記画素アレイ部から信号を読み出す読み出し部と、
前記読み出し部により読み出された前記信号を処理する処理部と
を備え、
前記画素アレイ部は、前記分光感度が、全整色性である画素を含み、
前記読み出し部は、前記画素アレイ部に配置されている画素を等間隔に間引きながら読み出しを行う
撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、撮像素子、撮像方法、撮像装置に関する。詳しくは、撮像素子における間引き読み出し時に、画質の劣化を抑えた読み出しが行えるようにする撮像素子、撮像方法、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、人物等の被写体を撮像して画像（画像データ）を生成し、この生成された画像（画像データ）を画像コンテンツ（画像ファイル）として記録する電子機器、例えば、デジタルスチルカメラ等の撮像装置が普及している。これらの電子機器に用いられる撮像素子として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサや、CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等が普及している。
【０００３】
このようなセンサの性能軸の１つとしてダイナミックレンジがある。ダイナミックレンジとは有効な画像信号として変換できる入射光の明るさの幅であり、ダイナミックレンジが大きいほど、暗い光から明るい光まで画像信号に変換でき、性能が良いということになる。
【０００４】
ダイナミックレンジを大きくするために、輝度信号の主成分となる色、例えば白色を用いた画素やその信号処理に関しての提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。白色の画素は、従来から広く使われてきたＲＧＢベイヤ配列の各画素に比べて出力電圧が高くなることから、固体撮像装置の高感度化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２８７８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
白色の画素を含む画素配列は、ＲＧＢベイヤ配列に比べると画素配列が複雑となり、種々の処理が複雑となる可能性があった。例えば、白色の画素を含む画素配列において、全画素を読み出すのではなく、所定の行のみを読み出す間引き読み出しを行う場合、全画素を読み出したときと比較して、色の配列が変わり、位相ずれや、エッジ周りの偽色が発生する可能性があった。
【０００７】
白色の画素を含む画素配列を有するセンサにおいても、間引き読み出しが行えるようにし、間引き読み出しなどの、全画素読み出しとは異なる読み出しが行われたときでも、処理が複雑になるようなことがなく、位相ずれや、偽色などが発生しないようにすることが望まれている。
【０００８】
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、偽色などの発生を抑制した間引き読み出しが行えるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本技術の一側面の撮像素子は、分光感度の異なる複数の画素が、行列状に配置された画素アレイ部と、前記画素アレイ部から信号を読み出す読み出し部とを備え、前記画素アレイ部は、前記分光感度が、全整色性である画素を含み、前記読み出し部は、前記画素アレイ部に配置されている画素を等間隔に間引きながら読み出しを行う。
【００１０】
前記読み出し部は、読み出さない行数を偶数行とし、前記偶数行空けた間隔で読み出しを行うようにすることができる。
【００１１】
前記読み出し部は、読み出さない行数を２行とし、前記２行空けた間隔で読み出しを行うようにすることができる。
【００１２】
前記読み出し部は、前記画素アレイ部の行番号が３Ｎ（Ｎは１以上）の行に配置されている画素から読み出しを行うようにすることができる。
【００１３】
前記読み出し部は、前記間引きながら読み出しを行うときの読み出し開始の位置にオフセットを付加するようにすることができる。
【００１４】
前記画素アレイ部に配置されている全画素が読み出されたときの色の配置と、前記画素アレイ部に配置されている画素を等間隔に間引きながら読み出されたときの色の配置は、同一であるようにすることができる。
【００１５】
読み出しが行われない画素に対して、所定の間隔で、電荷の吐き出し処理を行うようにすることができる。
【００１６】
前記読み出し部は、前記全整色性の画素からの読み出しは行わないようにすることができる。
【００１７】
前記全色性の画素は、市松状に配置されているようにすることができる。
【００１８】
本技術の一側面の撮像方法は、分光感度の異なる複数の画素が、行列状に配置された画素アレイ部と、前記画素アレイ部から信号を読み出す読み出し部とを備え、前記画素アレイ部は、前記分光感度が、全整色性である画素を含む撮像素子の撮像方法において、前記読み出し部は、前記画素アレイ部に配置されている画素を等間隔に間引きながら読み出しを行うステップを含む。
【００１９】
本技術の一側面の分光感度の異なる複数の画素が、行列状に配置された画素アレイ部と、前記画素アレイ部から信号を読み出す読み出し部と、前記読み出し部により読み出された前記信号を処理する処理部とを備え、前記画素アレイ部は、前記分光感度が、全整色性である画素を含み、前記読み出し部は、前記画素アレイ部に配置されている画素を等間隔に間引きながら読み出しを行う。
【００２０】
本技術の一側面の撮像素子、撮像方法においては、分光感度の異なる複数の画素が、行列状に配置された画素アレイ部と、画素アレイ部から信号を読み出す読み出し部とが備えられる。画素アレイ部は、分光感度が、全整色性である画素を含み、読み出し部は、画素アレイ部に配置されている画素を等間隔に間引きながら読み出しを行う。
【００２１】
本技術の一側面の撮像装置においては、前記撮像素子が含まれ、前記撮像素子からの信号が処理される。
【発明の効果】
【００２２】
本技術の一側面によれば、偽色などの発生を抑制した間引き読み出しを行える。
【００２３】
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本技術が適用される撮像装置の一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】撮像素子の構成を示す図である。
【図３】画素配置について説明するための図である。
【図４】第１の素読み出しについて説明するための図である。
【図５】第２の読み出しについて説明するための図である。
【図６】第３の読み出しについて説明するための図である。
【図７】第４の読み出しについて説明するための図である。
【図８】第５の読み出しについて説明するための図である。
【図９】画素配置の他の配置について説明するための図である。
【図１０】画素配置の他の配置について説明するための図である。
【図１１】画素配置の他の配置について説明するための図である。
【図１２】画素配置の他の配置について説明するための図である。
【図１３】画素配置の他の配置について説明するための図である。
【図１４】画素配置の他の配置について説明するための図である。
【図１５】画素配置の他の配置について説明するための図である。
【図１６】画素配置の他の配置について説明するための図である。
【図１７】画素配置の他の配置について説明するための図である。
【図１８】画素配置の他の配置について説明するための図である。
【図１９】画素配置の他の配置について説明するための図である。
【図２０】画素配置の他の配置について説明するための図である。
【図２１】画素配置の他の配置について説明するための図である。
【図２２】画素配置の他の配置について説明するための図である。
【図２３】画素配置の他の配置について説明するための図である。
【図２４】画素配置の他の配置について説明するための図である。
【図２５】画素配置の他の配置について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
１．撮像装置の構成
２．撮像素子の構成
３．画素の配置（第１の画素配置）
４．信号の読み出し（走査）について（第１乃至第５の読み出しについて）
５．他の画素の配置例（第２乃至第１８の画素配置）
【００２６】
＜撮像装置の構成＞
本技術は、撮像素子を備える撮像装置に適用できる。図１は、本技術の実施の形態における撮像装置の機能構成例を示すブロック図である。撮像装置１０は、撮像素子１１、画像処理部１２、記録制御部１３、コンテンツ記録部１４、表示制御部１５、表示部１６、制御部１７、および操作受付部１８を備える。
【００２７】
撮像素子１１は、制御部１７の指示に基づいて、画像信号を生成するものであり、生成された画像信号を画像処理部１２に出力する。具体的には、撮像素子１１は、光学系（図示せず）を介して入射された被写体の光を電気信号に変換する。また、光学系は、被写体からの入射光を集光するレンズ群や絞りにより構成され、このレンズ群により集光された光が絞りを介して撮像素子１１に入射される。
【００２８】
画像処理部１２は、制御部１７の指示に基づいて、撮像素子１１から出力された画像信号（デジタル信号）について各種画像処理を施すものである。そして、画像処理部１２は、各種画像処理が施された画像信号（画像データ）を記録制御部１３および表示制御部１５に出力する。記録制御部１３は、制御部１７の指示に基づいて、コンテンツ記録部１４に対する記録制御を行うものである。例えば、記録制御部１３は、画像処理部１２から出力された画像（画像データ）を画像コンテンツ（静止画ファイルまたは動画ファイル）としてコンテンツ記録部１４に記録させる。
【００２９】
コンテンツ記録部１４は、記録制御部１３の制御に基づいて、各種情報（画像コンテンツ等）を記録する記録媒体である。なお、コンテンツ記録部１４は、撮像装置１０に内蔵するようにしてもよく、撮像装置１０から着脱可能とするようにしてもよい。
【００３０】
表示制御部１５は、制御部１７の指示に基づいて、画像処理部１２から出力された画像を表示部１６に表示させるものである。例えば、表示制御部１５は、撮像動作に関する各種操作を行うための表示画面や、撮像素子１１により生成された画像（いわゆる、スルー画像）を表示部１６に表示させる。
【００３１】
表示部１６は、表示制御部１５の制御に基づいて各画像を表示する表示パネルである。制御部１７は、メモリ（図示せず）に格納されている制御プログラムに基づいて撮像装置１０における各部を制御するものである。例えば、制御部１７は、画像処理部１２により画像処理が施された画像信号（画像データ）の出力制御（表示制御）または記録制御を行う。操作受付部１８は、ユーザにより行われた操作を受け付ける操作受付部であり、受け付けられた操作内容に応じた制御信号（操作信号）を制御部１７に出力する。
【００３２】
＜撮像素子の構成＞
図２は、本発明が適用される撮像素子としての撮像素子の構成例を示すブロック図である。図２では、CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）撮像素子を例に挙げている。
【００３３】
撮像素子１１は、画素アレイ部４１、垂直駆動部４２、カラム処理部４３、水平駆動部４４、およびシステム制御部４５を含んで構成される。画素アレイ部４１、垂直駆動部４２、カラム処理部４３、水平駆動部４４、およびシステム制御部４５は、図示しない半導体基板（チップ）上に形成されている。
【００３４】
画素アレイ部４１には、入射光量に応じた電荷量の光電荷を発生して内部に蓄積する光電変換素子を有する単位画素（図２の単位画素５１）が行列状に２次元配置されている。なお、以下では、入射光量に応じた電荷量の光電荷を、単に「電荷」と記述し、単位画素を、単に「画素」と記述する場合もある。
【００３５】
画素アレイ部４１にはさらに、行列状の画素配置に対して行毎に画素駆動線４６が図の左右方向（画素行の画素の配置方向）に沿って形成され、列毎に垂直信号線４７が図の上下方向（画素列の画素の配置方向）に沿って形成されている。画素駆動線４６の一端は、垂直駆動部４２の各行に対応した出力端に接続されている。
【００３６】
撮像素子１１はさらに、信号処理部４８およびデータ格納部４９を備えている。信号処理部４８およびデータ格納部４９については、撮像素子１１とは別の基板に設けられる外部信号処理部、例えばDSP(Digital Signal Processor)やソフトウェアによる処理でも構わないし、撮像素子１１と同じ基板上に搭載しても構わない。
【００３７】
垂直駆動部４２は、シフトレジスタやアドレスデコーダなどによって構成され、画素アレイ部４１の各画素を、全画素同時あるいは行単位等で駆動する画素駆動部である。この垂直駆動部４２は、その具体的な構成については図示を省略するが、読み出し走査系と、掃き出し走査系あるいは、一括掃き出し、一括転送を有する構成となっている。
【００３８】
読み出し走査系は、単位画素から信号を読み出すために、画素アレイ部４１の単位画素を行単位で順に選択走査する。行駆動（ローリングシャッタ動作）の場合、掃き出しについては、読み出し走査系によって読み出し走査が行われる読み出し行に対して、その読み出し走査よりもシャッタスピードの時間分だけ先行して掃き出し走査が行われる。また、グローバル露光（グローバルシャッタ動作）の場合は、一括転送よりもシャッタスピードの時間分先行して一括掃き出しが行われる。
【００３９】
この掃き出しにより、読み出し行の単位画素の光電変換素子から不要な電荷が掃き出される（リセットされる）。そして、不要電荷の掃き出し（リセット）により、いわゆる電子シャッタ動作が行われる。ここで、電子シャッタ動作とは、光電変換素子の光電荷を捨てて、新たに露光を開始する（光電荷の蓄積を開始する）動作のことを言う。
【００４０】
読み出し走査系による読み出し動作によって読み出される信号は、その直前の読み出し動作または電子シャッタ動作以降に入射した光量に対応するものである。行駆動の場合は、直前の読み出し動作による読み出しタイミングまたは電子シャッタ動作による掃き出しタイミングから、今回の読み出し動作による読み出しタイミングまでの期間が、単位画素における光電荷の蓄積期間（露光期間）となる。グローバル露光の場合は、一括掃き出しから一括転送までの期間が蓄積期間（露光期間）となる。
【００４１】
垂直駆動部４２によって選択走査された画素行の各単位画素から出力される画素信号は、垂直信号線４７の各々を通してカラム処理部４３に供給される。カラム処理部４３は、画素アレイ部４１の画素列毎に、選択行の各単位画素から垂直信号線４７を通して出力される画素信号に対して所定の信号処理を行うと共に、信号処理後の画素信号を一時的に保持する。
【００４２】
具体的には、カラム処理部４３は、信号処理として少なくとも、ノイズ除去処理、例えばCDS(Correlated Double Sampling;相関二重サンプリング）処理を行う。このカラム処理部４３による相関二重サンプリングにより、リセットノイズや増幅トランジスタの閾値ばらつき等の画素固有の固定パターンノイズが除去される。なお、カラム処理部４３にノイズ除去処理以外に、例えば、AD（アナログ−デジタル）変換機能を持たせ、信号レベルをデジタル信号で出力することも可能である。
【００４３】
水平駆動部４４は、シフトレジスタやアドレスデコーダなどによって構成され、カラム処理部４３の画素列に対応する単位回路を順番に選択する。この水平駆動部４４による選択走査により、カラム処理部４３で信号処理された画素信号が順番に信号処理部４８に出力される。
【００４４】
システム制御部４５は、各種のタイミング信号を生成するタイミングジェネレータ等によって構成され、タイミングジェネレータで生成された各種のタイミング信号を基に垂直駆動部４２、カラム処理部４３、および水平駆動部４４などの駆動制御を行う。
【００４５】
信号処理部４８は、少なくとも加算処理機能を有し、カラム処理部４３から出力される画素信号に対して加算処理等の種々の信号処理を行う。データ格納部４９は、信号処理部４８での信号処理に当たって、その処理に必要なデータを一時的に格納する。
【００４６】
＜画素の配置＞
次に、画素アレイ部４１の画素の配置について説明を加える。本技術は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｗ（白）の各色光を出力する４個の画素が配置されているイメージセンサに適用できる。
【００４７】
Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｗ（白）の各色光を出力する４個の画素は、例えば、図３に示すように、撮像領域にマトリクス状に配置される。図３において、各矩形は画素を模式的に表す。また、各矩形の内部には、カラーフィルタの種類（各画素が出力する色光）を示す記号を示す。例えば、Ｇ画素には「Ｇ」を付し、Ｒ画素には「Ｒ」を付し、Ｂ画素には「Ｂ」を付し、Ｗ画素には「Ｗ」を付す。以下の説明においても、同様に記載する。
【００４８】
Ｗ画素は、全整色性である分光感度の画素として機能し、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素は、それぞれの色に特性のある分光感度の画素として機能する。本技術は、このように、全整色性である分光感度を含む４種類の分光感度の画素が、撮像面上に配置されている撮像素子（イメージセンサ）に適用できる。
【００４９】
図３に示したイメージセンサは、１乃至１２行、１乃至４列に配置されたＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素、およびＷ画素の配置を示す。図３に示したのは、イメージセンサの一部分であり、１乃至１２行、１乃至４列に配置されたＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素、およびＷ画素以外の他の行、他の列に配置されたＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素、およびＷ画素についての構成も同様である。
【００５０】
図３には、説明の都合で、行番号を付している。図中、下側から順に、１乃至１２の番号を行番号として付している。また図３には、列番号も付している。図中、左側から順に、１乃至４の番号を列番号として付している。
【００５１】
図３に示した画素配置において、Ｗ画素が市松状に配置され、残りの部分にＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素が配置されている。Ｗ画素を輝度信号の主成分となる色として市松状に配置する場合は、残りの部分に配置される色情報成分となる複数色の画素はＲ／Ｇ／Ｂの各画素となる。
【００５２】
このように、Ｗ画素が輝度信号の主成分となる色として市松状に配置されたカラーコーディングのものを用いることで、当該Ｗ画素の感度が他の色に比べて高いため、撮像素子１１の高感度化を図ることができる。
【００５３】
図３に示すように、１行目には、１列目にＧ画素、２列目にＷ画素、３列目にＧ画素、４列目にＷ画素が配置されている。２行目には、１列目にＷ画素、２列目にＲ画素、３列目にＷ画素、４列目にＢ画素が配置されている。
【００５４】
３行目は、１行目と同じく、１列目にＧ画素、２列目にＷ画素、３列目にＧ画素、４列目にＷ画素が配置されている。４行目には、１列目にＷ画素、２列目にＢ画素、３列目にＷ画素、４列目にＲ画素が配置されている。
【００５５】
５乃至８行目は、１乃至４行目と同様の画素配置とされている。また、９乃至１２行目も、１乃至４行目と同様の画素配置とされている。すなわち、４行単位で繰り返されるような画素配置とされている。また、図示はしないが、列方向も同様に、１乃至４列目の配列が、５列目以降も繰り返される画素配置とされている。ここでは、４行×４列の１６個の画素を、１単位として説明を続ける。
【００５６】
このように、２次元的に、Ｗ画素が市松配置となる、４×４画素の周期的な配置を構成するように、色配置が行われ、画素が配置されている。
【００５７】
このように、ＲＧＢＷの４色のカラーフィルタ（ＣＦ：Color Filter）が配置され、各カラーフィルタを透過した光を受光し、各色光を出力する画素が配置されている撮像素子における読み出しについて、説明を続ける。
【００５８】
＜信号の読み出し（走査）について＞
＜第１の読み出しについて＞
図４を参照し、図３に示した画素配置（カラーフィルタの配置）がされている画素アレイ部４１（図２）から信号を読み出す際の読み出し順序（走査の仕方）について説明する。この読み出しは、システム制御部４５により、垂直駆動部４２や水平駆動部４４が制御されることで行われる。
【００５９】
図４Ａは、図３に示した画素配置と同じであり、画素アレイ部４１の一部分の画素配置（色の配置）を示す図である。図４Ｂは、画素アレイ部４１の画素のうち、システム制御部４５により信号を読み出すとして設定された画素を示す図である。読み出すとして設定されている画素には、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗの文字を付し、読み出さないとして設定されている画素には、それらの文字を付さずに図示してある。他の図面においても同様に記載する。
【００６０】
図４Ｃは、読み出された信号によるフレームのイメージを表す図であり、例えば、データ格納部４９（図２）に展開されているイメージであるとする。まず、図４を参照して、通常の読み出しについて説明を加え、図５以降を参照して、間引き読み出しについて説明を加える。
【００６１】
通常の読み出しとは、画素アレイ部４１に配置されている全画素を読み出すことである。図４Ａに示したように、画素が配置されている場合、全画素読み出しのときには、図４Ｂに示すように１行目から順に、１２行目まで読み出される。
【００６２】
なおここでは行毎に順に読み出されるとして説明を続けるが、行毎でなくても良く、読み出し対象とされている行に配置されている画素が、どのような順で読み出されるかは、本技術を適用するうえで問題とはならない。よって、行毎に順に読み出される場合以外にも、本技術を適用することはできる。
【００６３】
このような読み出しが行われとき、フレームイメージは、図４Ｃに示すようになる。フレームイメージは、一番上が１行目であり、下側に向かうほど、行番が進む。ここでは、読み出し時の行と、フレームイメージでの行とを区別するために、フレームイメージでの行はダッシュを付して記述する。
【００６４】
読み出しは、図４Ａ、図４Ｂに示したように、下側から順に行われ、１行目から順に行われる。読み出された１行目は、フレームイメージにおける一番上の１’行目として配置される。読み出された２行目は、フレームイメージにおける２’行目に配置される。読み出された３行目は、フレームイメージにおける３’行目に配置される。以下同様に、読み出された４乃至１２行目は、フレームイメージにおける４’乃至１２’行目に配置される。
【００６５】
このように、全画素読み出しのときには、画素アレイ部４１の撮像領域に配置された全ての画素から読み出しが行われ、フレームイメージに展開される。
【００６６】
＜第２の読み出しについて＞
次に、間引き読み出しについて説明する。間引き読み出しは、全画素読み出しに対して、所定の行に配置されている画素を読み出し、所定の行以外の行に配置されている画素は読み出さない読み出しである。
【００６７】
なおここでは、所定の行が読み出される場合を例に挙げて説明するが、所定の列が読み出されるように構成することも可能である。また、第５の読み出しとして説明するように、所定の色の画素（所定の位置に配置されている画素）から読み出しが行われるように構成することも可能である。
【００６８】
このような間引き読み出しは、読み出す画素数が、全画素読み出しに対して少なくなるため、処理時間や処理能力の低減を図ることが可能である。このことにより、間引き読み出し時には、全画素読み出し時と比較して高フレームレートを実現することが可能となる。
【００６９】
図５を参照し、４行読み出し、４行読み出しを行わないという読み出しについて説明する。ここではこのような読み出しを、４行間引きと称する。図５Ａは、図４Ａと同じく、画素アレイ部４１の画素配置を示した図である。図５Ａに示したような画素配置から４行間引きで読み出しが行われる場合、例えば、図５Ｂに示したように読み出しが行われる。
【００７０】
画素アレイ部４１の下から１乃至４行目に配置されている画素から信号が、順次読み出される。読み出された１乃至４行目のデータは、図５Ｃに示すように、フレームイメージの１’乃至４’行目にそれぞれ配置される。
【００７１】
図５Ｂに示すように、画素アレイ部４１の５乃至８行目は読み出しが行われない。図５Ｂでは、読み出しが行わない画素は、読み出されないことを示すために、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗの文字を記載せずに示している。他の図面においても同様に記載する。
【００７２】
読み出されない５乃至８行目の次の行である９乃至１２行目の画素からは読み出しが行われる。画素アレイ部４１の９乃至１２行目から読み出されたデータは、図５Ｃに示すように、フレームイメージ５’乃至８’行目にそれぞれ配置される。
【００７３】
図示はしないが、画素アレイ部４１の１３乃至１６行目は読み出しが行われず、１７乃至３０行目は読み出される。このような読み出しが繰り返し行われる。
【００７４】
図５に示した場合、１乃至１２行に配置されている画素のうち、５乃至８行目に配置されている画素は読み出されない。４×４画素を１単位とした場合、３単位の画素群から、２単位の画素群が読み出され、フレームイメージに配置される。
【００７５】
図４Ｃに示した全画素読み出し時のフレームイメージにおける画素の配置と、図５Ｃに示した４行間引き読み出し時のフレームイメージの画素の配置を比較する。図４Ｃに示した画素配置の１’行目と図５Ｃに示した画素配置の１’行目は、共に、１列目から順に、Ｇ画素、Ｗ画素、Ｇ画素、Ｗ画素の順となっている。また、図４Ｃに示した画素配置の２’行目と図５Ｃに示した画素配置の２’行目は、共に、１列目から順に、Ｗ画素、Ｒ画素、Ｗ画素、Ｂ画素の順となっている。
【００７６】
また、図４Ｃに示した画素配置の３’行目と図５Ｃに示した画素配置の３’行目は、共に、１列目から順に、Ｇ画素、Ｗ画素、Ｇ画素、Ｗ画素の順となっている。さらに、図４Ｃに示した画素配置の４’行目と図５Ｃに示した画素配置の４’行目は、共に、１列目から順に、Ｗ画素、Ｂ画素、Ｗ画素、Ｒ画素の順となっている。
【００７７】
このように、フレームイメージにおいて、１単位目の画素の配置は、全画素読み出し時と４行間引き読み出し時とで、同様の配置となる。２単位目（５’乃至８’行目）の画素の配置も、１’乃至４’行目と同じく、全画素読み出し時と４行間引き読み出し時とで、同様の配置となる。すなわち、全画素読み出し時と４行間引き読み出し時とでは、フレームイメージにおける画素配置（色配置）は、同様になる。
【００７８】
このように、全画素読み出し時と４行間引き読み出し時とで画素の配置が同様になるように、間引き読み出しを行うことで、読み出し後の処理、例えば、画像処理部１２（図１）における処理は、全画素読み出し時と４行間引き読み出し時とで同様に行うことができる。
【００７９】
よって、回路面積が増大するようなこともなく、間引き読み出しを行うことができる。また間引き読み出し時は、処理を低減できるため、低消費電力を実現することも可能となる。
【００８０】
また、間引き読み出しを行うことで、読み出しにかかる時間や、処理能力を低減させることができるため、高フレームレートを実現することが可能となる。また上記したように、間引き読み出し時に、位相ずれや偽色が発生するようなことも抑制することができる。
【００８１】
図５を参照して説明したように、３単位の画素群から２単位の画素群に変換されるため、画素数が減るが、例えば、スルー画像のように、高解像度を必要としない画像を表示するときなどには、このような間引き読み出しで読み出されるようにしても良い。
【００８２】
＜第３の読み出しについて＞
次に、他の間引き読み出しについて説明する。図６を参照し、４行読み出し、８行読み出しを行わないという読み出しについて説明する。ここではこのような読み出しを、８行間引きと称する。図６Ａは、図４Ａと同じく、画素アレイ部４１の画素配置を示した図である。図６Ａに示したような画素配置の画素アレイ部４１から８行間引きで読み出しが行われる場合、例えば、図６Ｂに示したように読み出しが行われる。
【００８３】
画素アレイ部４１の下から１乃至４行目に配置されている画素から信号が、順次読み出される。読み出された１乃至４行目のデータは、図６Ｃに示すように、フレームイメージの１’乃至４’行目にそれぞれ配置される。
【００８４】
図６Ｂに示すように、画素アレイ部４１の５乃至１２行目は読み出しが行われない。読み出されない５乃至１２行目の次の行である１３乃至１６行目の画素からは読み出しが行われる。読み出された１３乃至１６行目のデータは、図６Ｃに示すように、フレームイメージ５’乃至８’行目にそれぞれ配置される。
【００８５】
図示はしないが、画素アレイ部４１の１７乃至２４行目は読み出しが行われず、２５乃至２８行目は読み出される。このような読み出しが繰り返し行われる。
【００８６】
図６に示した場合、画素アレイ部４１の１乃至１６行のうちの、５乃至１３行目の画素は読み出されない。４×４画素を１単位とした場合、４単位の画素群から、２単位の画素群が読み出され、フレームイメージに配置される。
【００８７】
図４Ｃに示した全画素読み出し時のフレームイメージにおける画素の配置と、図６Ｃに示した８行間引き読み出し時のフレームイメージの画素の配置を比較する。図４Ｃに示した画素配置の１’行目と図６Ｃに示した画素配置の１’行目は、共に、１列目から順に、Ｇ画素、Ｗ画素、Ｇ画素、Ｗ画素の順となっている。また、図４Ｃに示した画素配置の２’行目と図６Ｃに示した画素配置の２’行目は、共に、１列目から順に、Ｗ画素、Ｒ画素、Ｗ画素、Ｂ画素の順となっている。
【００８８】
また、図４Ｃに示した画素配置の３’行目と図６Ｃに示した画素配置の３’行目は、共に、１列目から順に、Ｇ画素、Ｗ画素、Ｇ画素、Ｗ画素の順となっている。さらに、図４Ｃに示した画素配置の４’行目と図６Ｃに示した画素配置の４’行目は、共に、１列目から順に、Ｗ画素、Ｂ画素、Ｗ画素、Ｒ画素の順となっている。
【００８９】
このように、フレームイメージにおいて、１単位目の画素の配置は、全画素読み出し時と８行間引き読み出し時とで、同様の配置となる。２単位目（５’乃至８’行目）の画素の配置も、１’乃至４’行目と同じく、全画素読み出し時と８行間引き読み出し時とで、同様の配置となる。すなわち、全画素読み出し時と８行間引き読み出し時とでは、フレームイメージにおける画素配置（色配置）は、同様になる。
【００９０】
このように、全画素読み出し時と８行間引き読み出し時とで画素の配置が同様になるように、間引き読み出しを行うことで、読み出し後の処理、例えば、画像処理部１２（図１）における処理は、全画素読み出し時と８行間引き読み出し時とで同様に行うことができる。
【００９１】
よって、回路面積が増大するようなこともなく、間引き読み出しを行うことができる。また間引き読み出し時は、処理を低減できるため、低消費電力を実現することも可能となる。
【００９２】
また、間引き読み出しを行うことで、読み出しにかかる時間や、処理能力を低減させることができるため、高フレームレートを実現することが可能となる。また上記したように、間引き読み出し時に、位相ずれや偽色が発生するようなことも抑制することができる。
【００９３】
図６を参照して説明したように、４単位の画素群から２単位（２単位から１単位）の画素群に変換されるため、画素数が減るが、例えば、スルー画像のように、高解像度を必要としない画像を表示するときなどには、このような間引き読み出しで読み出されるようにしても良い。
【００９４】
＜第４の読み出しについて＞
次に、他の間引き読み出しについて説明する。図７を参照し、１行読み出し、２行読み出しを行わないという読み出しについて説明する。ここではこのような読み出しを、２行間引きと称する。
【００９５】
また図７では、読み出し開始位置にオフセットを設ける場合を例に挙げて説明する。図７Ａは、図４Ａと同じく、画素アレイ部４１の画素配置を示した図である。図７Ａに示したような画素配置から２行間引きで読み出しが行われる場合、例えば、図７Ｂに示したように読み出しが行われる。
【００９６】
画素アレイ部４１の下から３行目に配置されている画素から信号が読み出される。読み出された３行目のデータは、図７Ｃに示すように、フレームイメージの１’行目に配置される。第４の読み出しの場合、１行目と２行目は、オフセットの行とされ、読み出しは行われず、３行目から読み出しが開始される。
【００９７】
また、上記した第２、第３の読み出しとは異なり、４×４を１単位としたとき、単位毎の読み出しが行われるのではなく、１単位内の所定の１行または２行が読み出しの対象とされる。すなわち、第４の読み出しにおいては、１単位を構成する４行のうちから、１行または２行が読み出される。
【００９８】
図７Ｂに示すように、画素アレイ部４１の４，５行目は読み出しが行われない。読み出されない４，５行目の次の行である６行目の画素からは読み出しが行われる。読み出された６行目のデータは、図７Ｃに示すように、フレームイメージ２’行目に配置される。
【００９９】
次に、図７Ｂに示すように、画素アレイ部４１の７，８行目は読み出しが行われず、９行目に配置されている画素から読み出しが行われる。読み出された９行目のデータは、図７Ｃに示すように、フレームイメージ３’行目に配置される。
【０１００】
さらに、図７Ｂに示すように、１０，１１行目は読み出しが行われず、１２行目の画素から読み出しが行われる。読み出された１２行目のデータは、図７Ｃに示すように、フレームイメージ４’行目に配置される。このように、２行読み出しが行われず、１行読み出しが行われるといった読み出しが、繰り返し行われる。
【０１０１】
このように、３単位の画素群から、１単位分の画素群のデータが読み出される。この場合、１行目乃至４行目から構成される１単位目の画素群、５乃至８行目から構成される２単位目の画素群から、それぞれ１行分のデータが読み出され、９乃至１２行目から構成される３単位目の画素群から、２行分のデータが読み出されることで、フレームイメージにおける１単位分の画素データが生成される。
【０１０２】
第４の読み出しは、上記したように、３行目、６行目、９行目、１２行目といったように、行番号が、３の倍数である行に配置されている画素から信号が読み出される。よって、第４の読み出しは、画素アレイ部４１の３Ｎ（Ｎは１以上）行目に配置されている画素からの信号が読み出される読み出しである。このような読み出しのときも、上記した場合と同じ効果を得ることができる。
【０１０３】
図７に示した場合も、フレームイメージにおける画素の配置は、第１乃至第３の読み出しのときと同じ画素（色）の配置となる。すなわち、図４Ｃに示した全画素読み出し時のフレームイメージにおける画素の配置と、図７Ｃに示した２行間引き読み出し時のフレームイメージの画素の配置を比較するに、まず図４Ｃに示した画素配置の１’行目と図７Ｃに示した画素配置の１’行目は、共に、１列目から順に、Ｇ画素、Ｗ画素、Ｇ画素、Ｗ画素の順となっている。
【０１０４】
また、図４Ｃに示した画素配置の２’行目と図７Ｃに示した画素配置の２’行目は、共に、１列目から順に、Ｗ画素、Ｒ画素、Ｗ画素、Ｂ画素の順となっている。また、図４Ｃに示した画素配置の３’行目と図７Ｃに示した画素配置の３’行目は、共に、１列目から順に、Ｇ画素、Ｗ画素、Ｇ画素、Ｗ画素の順となっている。さらに、図４Ｃに示した画素配置の４’行目と図７Ｃに示した画素配置の４’行目は、共に、１列目から順に、Ｗ画素、Ｂ画素、Ｗ画素、Ｒ画素の順となっている。
【０１０５】
このように、フレームイメージにおいて、１単位目の画素（色）の配置は、全画素読み出し時と２行間引き読み出し時とで、同様の配置となる。図示はしていないがフレームイメージにおける２単位目（５’乃至８’行目）の画素の配置も、１’乃至４’行目と同じく、全画素読み出し時と２行間引き読み出し時とで、同様の配置となる。すなわち、全画素読み出し時と２行間引き読み出し時とでは、フレームイメージにおける画素配置は、同様になる。
【０１０６】
このように、全画素読み出し時と８行間引き読み出し時とで画素の配置が同様になるように、間引き読み出しを行うことで、読み出し後の処理、例えば、画像処理部１２（図１）における処理は、全画素読み出し時と２行間引き読み出し時とで同様に行うことができる。
【０１０７】
よって、回路面積が増大するようなこともなく、間引き読み出しを行うことができる。また間引き読み出し時は、処理を低減できるため、低消費電力を実現することも可能となる。
【０１０８】
また、間引き読み出しを行うことで、読み出しにかかる時間や、処理能力を低減させることができるため、高フレームレートを実現することが可能となる。また上記したように、間引き読み出し時に、位相ずれや偽色が発生するようなことも抑制することができる。
【０１０９】
図７を参照して説明したように、３単位の画素群から１単位の画素群に変換されるため、画素数が減るが、例えば、スルー画像のように、高解像度を必要としない画像を表示するときなどには、このような間引き読み出しで読み出されるようにしても良い。
【０１１０】
また、上記したように、フレームイメージにおいて、第１乃至第３の読み出しのいずれかの読み出し時と同一の画素配置となるように、オフセットの行を設けることが可能である。図７Ｂに示した例では、オフセットの行は、１行目と２行目である。このように、読み出し開始の行は、必ずしも、通常読み出し時（第１の読み出し時、全画素読み出し時）に読み出しが開始される１行目から読み出しが行われる必要はなく、適宜変更可能である。
【０１１１】
第２乃至第４の読み出しは、所定の行からのみ読み出しを行い、他の行からは読み出しを行わない間引き読み出しであった。例えば、再度図７を参照するに、図７Ａに示したように画素アレイ部４１（図２）に画素（カラーフィルタ）が配置されている場合、画素アレイ部４１の全ての画素は受光し、電荷を蓄積する。
【０１１２】
電荷を蓄積した画素の内、所定の行、図７Ｂでは、３，６，９，１２行に位置する画素からだけ、信号が読み出される。読み出されない行、例えば、１行目の画素も、電荷を蓄積しているため、信号が読み出されず、蓄積され続けると、ブルーミングが発生する可能性が高くなる。
【０１１３】
ブルーミングは、入射光が非常に強い場合などに過剰に発生した電荷が画素からあふれ、隣接画素などにあふれ出すことにより発生するものであり、出力画像では輝点の周囲に光が滲み出して広がる現象として現われる。上記したように、電荷が蓄積される状態が継続されると、入射光が非常に強い場合などと同じ状況となり、過剰に発生した電荷が画素からあふれる可能性がある。
【０１１４】
ブルーミングは、不要電荷の掃き出し構造によって軽減することができる。そこで、読み出しを行わない行に対しては、所定のタイミングで、シャッタ動作を行うなどし、蓄積された電荷が吐き出される処理が行われるように構成しても良い。
【０１１５】
第２乃至第４の読み出しは、読み出さない行を、４行、８行、または２行とした場合であった。換言すれば、第２乃至第４の読み出しは、読み出さない行が偶数行であり、その偶数行ずつ飛ばした位置にある行から読み出しが行われる場合であった。なお、２、４、８行といった偶数行を例に挙げて説明したが、これ以外の偶数行、例えば、６行などの行数が、読み出さない行数として設定される場合も、本技術の適用範囲である。
【０１１６】
＜第５の読み出しについて＞
次に、他の間引き読み出しについて説明する。第２乃至第４の読み出しにおいては、行単位で読み出すまたは読み出さない処理を実行する場合について説明したが、次に、画素単位で読み出すまたは読み出さない読み出し方について説明を加える。
【０１１７】
図８を参照して、Ｗ画素を読み出さない読み出し方について説明を加える。図８Ａは、図４Ａと同じく、画素アレイ部４１の画素配置を示した図である。図８Ａに示したような画素配置の画素アレイ部４１からＷ画素は読み出されず、他の画素が読み出される場合、例えば、図８Ｂに示したように読み出しが行われる。
【０１１８】
画素アレイ部４１の下から１行目の１列目と３列目に配置されているＧ画素がそれぞれ読み出され、図７Ｃに示すように、フレームイメージの１’行目の１’列目と２’列目にそれぞれ配置される。次に、２行目の２列目と４列目に配置されているＲ画素とＢ画素がそれぞれ読み出され、図７Ｃに示すように、フレームイメージの２’行目の１’列目と２’列目にそれぞれ配置される。
【０１１９】
次に、３行目の１列目と３列目に配置されているＧ画素がそれぞれ読み出され、図７Ｃに示すように、フレームイメージの３’行目の１’列目と２’列目にそれぞれ配置される。次に、４行目の２列目と４列目に配置されているＢ画素とＲ画素がそれぞれ読み出され、図７Ｃに示すように、フレームイメージの４’行目の１’列目と２’列目にそれぞれ配置される。
【０１２０】
このように、図８Ａに示したような画素配置を有する画素アレイ部４１から、図８Ｂに示すように、Ｗ画素を除く画素から順次信号が読み出されることで、図８Ｃに示すようなフレームイメージが生成される。このような読み出しが行われることで、ＷＲＧＢからなる画素配置から、ＲＧＢからなる画素配置に変換される。
【０１２１】
このようにＷ画素を読み出さず、他の色の画素は読み出すことで、読み出す画素数が減るため、処理時間や処理能力を低減させることができる。また高フレームレートを実現することができる。
【０１２２】
Ｗ画素を間引いて読み出す場合も、Ｗ画素には電荷が蓄積されるため、その蓄積された電荷を掃き出すための処理が定期的に行われるように構成することもの可能である。
【０１２３】
なお、上記した第１乃至第５の読み出しによれば、間引き読み出しを行うことで、高フレームレート化を実現することができるが、それらの読み出し方を、例えば、ユーザが所望とするレートにあった読み出し方に設定されるような仕組みを設けても良い。
【０１２４】
＜他の画素の配置例＞
上記した実施の形態においては、図３に示すような画素配置（カラーフィルタ）である場合を例に挙げて説明したが、第１乃至第５の読み出しは、図３に示した画素配置のみに適用できる読み出しではなく、他の画素配置に対しても適用できる。他の画素配置の一例を以下に示す。図３に示した画素配置を、第１の画素配置として、説明を続ける。
【０１２５】
（第２の画素配置）
図９は、第２の画素配置に係る色配置図である。図９に示すように、第２の画素配置に係る色配置は、出力レベルが最も高くなるＷ画素が市松状に配置され、Ｒ画素とＢ画素の各画素が縦横２画素ピッチの市松配置で、かつＲ画素とＢ画素の各画素間が、斜め１画素ズレで、残りがＧ画素となっている。
【０１２６】
具体的には、縦４画素、横４画素を単位としたときに、Ｗ画素が市松状に配置されている。Ｒ画素は１行目の３列目と３行目の１列目に配置され、Ｂ画素は２行目の４列目と４行目の２列目に配置されている。この配置が、縦横２画素ピッチの市松配置である。そして、残りの画素位置にＧ画素が配置されている。このとき、Ｇ画素は斜めストライプ状の配置となっている。
【０１２７】
（第３の画素配置）
図１０は、第３の画素配置に係る色配置図である。図１０に示すように、第３の画素配置に係る色配置は、Ｗ画素が市松状に配置され、Ｒ画素とＢ画素の各画素が縦横４画素ピッチの正方配置で、且つＲ画素とＢ画素の各画素間が斜め１画素ズレで、残りがＧ画素となっている。
【０１２８】
具体的には、縦４画素、横４画素を単位としたときに、Ｗ画素が市松状に配置されている。Ｒ画素は１行目の３列目に配置され、Ｂ画素は３行目の１列目に配置されている。この配置が、縦横４画素ピッチの正方配置である。そして、残りの画素位置にＧ画素が配置されている。このとき、Ｇ画素は斜めストライプ状の配置となっている。
【０１２９】
（第４の画素配置）
図１１は、第４の画素配置に係る色配置図である。図１１に示すように、第４の画素配置に係る色配置は、Ｗ画素が市松状に配置され、Ｒ画素とＢ画素の各画素が縦横４画素ピッチの正方配置で、且つＲ画素とＢ画素の各画素間が斜め２画素ズレで、残りがＧ画素となっている。
【０１３０】
具体的には、縦４画素、横４画素を単位としたときに、Ｗ画素が市松状に配置されている。Ｒ画素は３行目の１列目に配置され、Ｂ画素は１行目の３列目に配置されている。この配置が、縦横４画素ピッチの正方配置である。そして、残りの画素位置にＧ画素が配置されている。このとき、Ｇ画素は斜めストライプ状の配置となっている。
【０１３１】
（第５の画素配置）
図１２は、第５の画素配置に係る色配置図である。図１２に示すように、第５の画素配置に係る色配置は、Ｗ画素が市松状に配置され、Ｒ画素とＢ画素の各画素が縦横２画素ピッチの市松配置で、且つＲ画素とＢ画素の各画素間が斜め２画素ズレで、残りがＧ画素となっている。
【０１３２】
具体的には、縦４画素、横４画素を単位としたときに、Ｗ画素が市松状に配置されている。Ｒ画素は２行目の４列目と４行目の２列目に配置され、Ｂ画素は２行目の２列目と４行目の４列目に配置されている。この配置が、縦横２画素ピッチの市松配置である。そして、残りの画素位置にＧ画素が配置されている。
【０１３３】
（第６の画素配置）
図１３は、第６の画素配置に係る色配置図である。図１３に示すように、第６の画素配置に係る色配置は、Ｗ画素が市松状に配置され、Ｒ画素とＢ画素の各画素が縦横２画素ピッチの正方配置で、且つＲ画素とＢ画素の各画素間が斜め１画素ズレとなっている。
【０１３４】
具体的には、縦４画素、横４画素を単位としたときに、Ｗ画素が市松状に配置されている。Ｒ画素は１行目および３行目の１列目および３列目に配置され、Ｂ画素は２行目および４行目の２列目および４列目に配置されている。この配置が、縦横２画素ピッチの正方配置である。
【０１３５】
（第７の画素配置）
図１４は、第７の画素配置に係る色配置図である。図１４に示すように、第７の画素配置に係る色配置は、Ｗ画素が市松状に配置され、Ｒ画素とＢ画素の各画素が縦横４画素ピッチの正方配置で、且つＲ画素とＢ画素の各画素間が斜め方向に２画素単位で並び、残りがＧ画素となっている。
【０１３６】
具体的には、縦４画素、横４画素を単位としたときに、Ｗ画素が市松状に配置されている。Ｒ画素は１行目の３列目と２行目の４列目に配置され、Ｂ画素は３行目の１列目と４行目の２列目に配置されている。この配置が、縦横４画素ピッチの正方配置である。そして、残りの画素位置にＧ画素が配置されている。このとき、Ｇ画素は斜めストライプ状の配置となっている。
【０１３７】
上述した第１乃至第７の画素配置に係る色配置はいずれも、出力レベルが最も高くなる輝度信号の主成分となる色画素として、Ｗ画素が市松状に配置された色配置となっている。Ｗ画素が市松状に配置されていることで、Ｗ画素はＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の各色成分を含んでいるために、ＲＧＢベイヤ配置に対応した信号への変換精度を高めることができる。
【０１３８】
また、第２乃至第４の画素配置および第７の画素配置に係る色配置は、Ｗ画素が市松状に配置され、且つＧ画素の一部が４画素単位で斜め方向にストライプ状に配置されていることを特長としている。この色配置において、Ｗ画素に隣接するＧ画素の信号をＷ画素の信号に加算して輝度信号の主成分とすることで、輝度信号量を増大させることができるため、感度（Ｓ／Ｎ）の向上を図ることができる。
【０１３９】
そして、特に第２の画素配置に係る色配置の場合には、Ｒ画素とＢ画素の各画素が縦横２画素ピッチの市松配置で、Ｒ画素とＢ画素の各画素間が斜め１画素ずれた配置であるために、ベイヤ配置に対応した信号への変換効率を高めることができる。また、第３の画素配置に係る色配置の場合には、Ｒ画素とＢ画素の各画素が縦横４画素ピッチの正方配置で、Ｒ画素とＢ画素の各画素間が斜め１画素ずれた配置であるために変換効率を高く保つことができる。第３の画素配置に係る色配置の場合はさらに、Ｇ画素が多いためにＧの変換効率を高めることができる。
【０１４０】
また、第２，第７の画素配置に係る色配置は、Ｇ画素が斜め方向に４画素単位でストライプ配置となっている。したがって、これらの色配置の場合には、Ｗ画素に隣接する１つまたは２つのＧ画素の信号を当該Ｗ画素の信号に加算して輝度信号の主成分に利用することで、解像度の低下を抑えつつ高感度化（高Ｓ／Ｎ化）を実現できる。この作用効果については、Ｇ画素が斜め方向に４画素単位でストライプ配置となっている場合に限らず、縦方向または横方向において４画素単位でストライプ状に配置されている場合にも同様のことが言える。
【０１４１】
（第８の画素配置）
図１５は、第８の画素配置に係る色配置図である。図１５に示すように、第８の画素配置に係る色配置は、輝度信号の主成分となる色画素としてＧ画素が市松配置され、Ｒ画素とＢ画素の各画素が縦横２画素ピッチの市松配置で、且つＲ画素とＢ画素の各画素間が斜め２画素ズレで、残りがＷ画素となっている。
【０１４２】
具体的には、縦４画素、横４画素を単位としたときに、Ｇ画素が市松状に配置されている。Ｒ画素は２行目の３列目と４行目の１列目に配置され、Ｂ画素は２行目の１列目と４行目の３列目に配置されている。この配置が、縦横２画素ピッチの市松配置である。そして、残りの画素位置にＷ画素が配置されている。
【０１４３】
以上説明した第１乃至第８の画素配置に係る色配置は、輝度信号の主成分となる色画素としてＷ画素またはＧ画素が市松状に配置された構成となっている。ただし、信号処理部４８（図２）でＲＧＢベイヤ配置に対応した信号への変換が容易な色配置としてはＷ画素またはＧ画素が市松配置された構成のものに限られない。以下に、Ｗ画素またはＧ画素が市松配置されていない色配置について、第９の画素配置として説明する。
【０１４４】
（第９の画素配置）
図１６は、第９の画素配置に係る色配置図である。図１６に示すように、第９の画素配置に係る色配置は、２×２画素毎にＷＲＧＢの各画素で構成され、縦横２画素ピッチの配置となっている。
【０１４５】
具体的には、Ｗ画素が奇数行の偶数列に配置され、Ｒ画素が奇数行の奇数列に配置され、Ｇ画素が偶数行の奇数列に配置され、Ｂ画素が偶数行の偶数列に配置されている。
【０１４６】
（第１０の画素配置）
上記した画素配置は、１画素が略正方形であり、縦方向、横方向に、それぞれ直線的に配置されている正方配置の場合を例に挙げて説明したが、第１０乃至１８の画素配置として示すように、斜め方向に配置されるように構成することも可能である。
【０１４７】
図１７は、第１０の画素配置に係る色配置図である。図１７に示すように、第１０の画素配置は、斜め画素配置が採用され、かつ、色フィルタを含む分光感度特性のピークが赤色にあるＲ画素、ピークが緑色にあるＧ画素、ピークが青色にあるＢ画素に対して透過率の高いＷ画素を上下斜め方向に均等に挿入し、解像度の偏りをなくすようにした画素配置として形成されている。
【０１４８】
図１７の画素配置においては、奇数行、奇数列は、色フィルタ画素（Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素）のみで形成され、偶数行、偶数列はＷ画素のみで形成されている。
【０１４９】
図１７に示した画素配置は、図１６などに示した単位画素（以下、適宜、正方画素と記述する）を、垂直信号線４７が設けられる垂直方向を軸としたときの、その軸を中心として所定角度θ（θ＝０度〜９０度の間）回転させた配置とされている。このような斜め画素の配置を採用することによると、以下のような利点がある。
【０１５０】
まず、正方画素の画素ピッチを１とすると、斜め画素の画素ピットは、回転角度θが４５度のとき１／√２となり、画素の大きさを変えずに画素ピッチを小さくできる。また、図１７に示したように、斜め画素配置のベイヤ配置の４つのＲ画素、Ｇ画素、Ｇ画素、およびＢ画素の真ん中にＷ画素を挿入して、基本的な斜め画素配置ユニットが形成されている。ベイヤ配置の残しておくことで、信号処理系の色の補間処理が容易にできる。
【０１５１】
（第１１の画素配置）
図１８は、第１１の画素配置に係る色配置図である。図１８に示した画素配置は、図１７に示した画素配置のＧ画素の配置位置にＷ画素が配置され、図１７のＷ画素の配置位置にＧ画素が配置されている。
【０１５２】
図１８に示した画素配置においては、奇数行には、Ｒ画素またはＢ画素とＷ画素が、一画素毎に配置され、奇数列には、Ｒ画素またはＢ画素とＷ画素が一画素毎に配置され、偶数行、偶数列はＧ画素のみで形成されている。
【０１５３】
（第１２の画素配置）
図１９は、第１２の画素配置に係る色配置図である。図１９に示した画素配置は、全ての行、列にＷ画素が入っている配置である。図１９に示した画素配置においては、１行目に、Ｒ画素、Ｗ画素、Ｒ画素、Ｇ画素の順で画素が配置されている。２行目と４行目（偶数行）には、Ｗ画素とＧ画素が配置されている。３行目には、Ｗ画素、Ｂ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の順で画素が配置されている。
【０１５４】
（第１３の画素配置）
図２０は、第１３の画素配置に係る色配置図である。図２０に示した画素配置においては、奇数行に、Ｒ画素とＢ画素が交互に配置され、偶数行に、Ｗ画素とＧ画素が交互に配置されている。
【０１５５】
（第１４の画素配置）
図２１は、第１４の画素配置に係る色配置図である。図２１に示した画素配置は、図１７の画素配置の偶数行におけるＧ画素の配置位置とＲ画素の配置位置とが入れ替えられた配置とされている。
【０１５６】
図２１の画素配置においては、図１７の配置と同様に、偶数行、偶数列はＷ画素のみで形成されている。そして、図２１の画素配置においては、第１列から順番に、Ｇ画素のみの画素列、Ｗ画素のみ画素列、Ｒ画素とＧ画素が混在する画素列が配置され、この組み合わせが繰り替えされている。
【０１５７】
（第１５の画素配置）
図２２は、第１５の画素配置に係る色配置図である。図２２に示した画素配置は、図１７の画素配置の奇数行のうち１行目と３行目におけるＧ画素の配置位置にＷ画素が配置された配置とされている。このように、Ｗ画素を増やすことで、さらに感度向上を図れるように形成されるようにすることができる。
【０１５８】
（第１６の画素配置）
図２３は、第１６の画素配置に係る色配置図である。図２３に示した画素配置は、Ｇ画素をなくし、奇数行には、Ｒ画素とＢ画素が交互に配置され、偶数行には、Ｗ画素が配置された構成とされている。
【０１５９】
このような画素配置とした場合、色信号の情報は、分光特性を有するＷ画素の情報、および／またはＲ画素，Ｂ画素の情報を基に生成される。
【０１６０】
（第１７の画素配置）
図２４は、第１７の画素配置に係る色配置図である。図２４に示した画素配置は、図２３に示した画素配置と同じく、Ｇ画素をなくし、図２３に示した画素配置から、さらに、１行目と５行目のＲ画素とＢ画素をＷ画素に置き換えた配置とされている。また全ての列にＷ画素を含む画素列が形成されている。
【０１６１】
図２４に示した画素配置は、偶数行には、Ｗ画素のみが配置され、奇数行には、Ｗ画素のみが配置されている行とＲ画素とＢ画素が配置されている行とが、交互に配置された配置となっている。このような画素配置の場合、図２３に示した画素配置の場合と同じく、色信号の情報は、分光特性を有するＷ画素の情報、および／またはＲ画素，Ｂ画素の情報を基に生成される。
【０１６２】
（第１８の画素配置）
図２５は、第１８の画素配置に係る色配置図である。図２５に示した画素配置は、図２３に示した画素配置と同じく、Ｇ画素をなくした配置とされている。また図２３に示した画素配置と比較して、Ｗ画素の画素行を増やし、また全ての列にＷ画素を含む画素列が形成されている。
【０１６３】
図２５に示した画素配置は、偶数行に、Ｗ画素のみが配置され、奇数行に、Ｗ画素とＲ画素が配置されている行と、Ｗ画素とＢ画素が配置されている行とが、交互に配置された配置となっている。このような画素配置の場合、図２３に示した画素配置の場合と同じく、色信号の情報は、分光特性を有するＷ画素の情報、および／またはＲ画素，Ｂ画素の情報を基に生成される。
【０１６４】
このような画素配置は一例であり、他の画素配置に対しても本技術を適用できる。例えば、上記した画素配置は、Ｗ画素を含む画素配置であったが、Ｗ画素を含まず、Ｒ画素、Ｇ画素、およびＢ画素から構成される画素配置に対しても本技術を適用することはできる。
【０１６５】
また、ＲＧＢではなく、シアン、マゼンタ、イエローの組み合わせに対しても本技術を適用することはできる。また、第１０乃至図１８の画素配置を、第１乃至第９の画素配列と同じく正方配列に変換した場合の画素配置に対しても、本技術を適用することはできる。
【０１６６】
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
【０１６７】
なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０１６８】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
【０１６９】
（１）
分光感度の異なる複数の画素が、行列状に配置された画素アレイ部と、
前記画素アレイ部から信号を読み出す読み出し部と
を備え、
前記画素アレイ部は、前記分光感度が、全整色性である画素を含み、
前記読み出し部は、前記画素アレイ部に配置されている画素を等間隔に間引きながら読み出しを行う
撮像素子。
（２）
前記読み出し部は、読み出さない行数を偶数行とし、前記偶数行空けた間隔で読み出しを行う
前記（１）に記載の撮像素子。
（３）
前記読み出し部は、読み出さない行数を２行とし、前記２行空けた間隔で読み出しを行う
前記（１）または（２）に記載の撮像素子。
（４）
前記読み出し部は、前記画素アレイ部の行番号が３Ｎ（Ｎは１以上）の行に配置されている画素から読み出しを行う
前記（１）または（２）に記載の撮像素子。
（５）
前記読み出し部は、前記間引きながら読み出しを行うときの読み出し開始の位置にオフセットを付加する
前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の撮像素子。
（６）
前記画素アレイ部に配置されている全画素が読み出されたときの色の配置と、前記画素アレイ部に配置されている画素を等間隔に間引きながら読み出されたときの色の配置は、同一である
前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の撮像素子。
（７）
読み出しが行われない画素に対して、所定の間隔で、電荷の吐き出し処理を行う
前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の撮像素子。
（８）
前記読み出し部は、前記全整色性の画素からの読み出しは行わない
前記（１）に記載の撮像素子。
（９）
前記全色性の画素は、市松状に配置されている
前記（１）乃至（８）のいずれかに記載の撮像素子。
（１０）
分光感度の異なる複数の画素が、行列状に配置された画素アレイ部と、
前記画素アレイ部から信号を読み出す読み出し部と
を備え、
前記画素アレイ部は、前記分光感度が、全整色性である画素を含む撮像素子の撮像方法において、
前記読み出し部は、前記画素アレイ部に配置されている画素を等間隔に間引きながら読み出しを行うステップを含む
撮像方法。
（１１）
分光感度の異なる複数の画素が、行列状に配置された画素アレイ部と、
前記画素アレイ部から信号を読み出す読み出し部と、
前記読み出し部により読み出された前記信号を処理する処理部と
を備え、
前記画素アレイ部は、前記分光感度が、全整色性である画素を含み、
前記読み出し部は、前記画素アレイ部に配置されている画素を等間隔に間引きながら読み出しを行う
撮像装置。
【符号の説明】
【０１７０】
１１  撮像素子，  ４１  画素アレイ部，  ４２  垂直駆動部，  ４３  カラム処理部，  ４４  水平駆動部，  ４５  システム制御部，  ４６  画素駆動線，  ４７  垂直信号線，  ４８  信号処理部，  ４９  データ格納部
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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