(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の色の光を検出する第一の光電変換素子と、第二の色の光を検出する第二の光電変換素子と、第三の色の光を検出する第三の光電変換素子と、光の輝度成分を検出する第四の光電変換素子とを含む固体撮像素子を有する撮像装置であって、
生成すべきカラー画像データを構成する画素データの座標位置に、前記第一の光電変換素子から得られる信号、前記第二の光電変換素子から得られる信号、前記第三の光電変換素子から得られる信号、及び前記第四の光電変換素子から得られる信号のうち、少なくとも前記第一の光電変換素子から得られる信号、前記第二の光電変換素子から得られる信号、及び前記第三の光電変換素子から得られる信号を用いて、Ｒ（赤色）成分の信号と、Ｇ（緑色）成分の信号と、Ｂ（青色）成分の信号とを生成するＲＧＢ信号生成手段と、
前記座標位置に生成された前記Ｒ成分の信号、前記Ｇ成分の信号、及び前記Ｂ成分の信号から前記座標位置に対応する色差信号を生成する色差信号生成手段と、
前記座標位置に、前記第四の光電変換素子から得られる信号を用いて、前記座標位置に対応する色差信号の補正用の輝度成分の信号を生成する補正用輝度信号生成手段と、
前記第一の光電変換素子から得られる信号、前記第二の光電変換素子から得られる信号、前記第三の光電変換素子から得られる信号、及び前記第四の光電変換素子から得られる信号のうち、少なくとも前記第一の光電変換素子から得られる信号、前記第二の光電変換素子から得られる信号、及び前記第三の光電変換素子から得られる信号と、前記座標位置に生成された前記補正用の輝度成分の信号とに基づいて、前記座標位置に対応する色差信号を補正する色差信号補正手段とを備え、
前記色差信号補正手段が、前記ＲＧＢ信号生成手段によって前記座標位置に生成された前記Ｒ成分の信号、前記Ｇ成分の信号、及び前記Ｂ成分の信号と、前記座標位置に生成された前記補正用の輝度成分の信号とを用いて、前記座標位置に対応する色差信号を補正する撮像装置。
【請求項２】
第一の色の光を検出する第一の光電変換素子と、第二の色の光を検出する第二の光電変換素子と、第三の色の光を検出する第三の光電変換素子と、光の輝度成分を検出する第四の光電変換素子とを含む固体撮像素子を有する撮像装置であって、
生成すべきカラー画像データを構成する画素データの座標位置に、前記第一の光電変換素子から得られる信号、前記第二の光電変換素子から得られる信号、前記第三の光電変換素子から得られる信号、及び前記第四の光電変換素子から得られる信号のうち、少なくとも前記第一の光電変換素子から得られる信号、前記第二の光電変換素子から得られる信号、及び前記第三の光電変換素子から得られる信号を用いて、Ｒ（赤色）成分の信号と、Ｇ（緑色）成分の信号と、Ｂ（青色）成分の信号とを生成するＲＧＢ信号生成手段と、
前記座標位置に生成された前記Ｒ成分の信号、前記Ｇ成分の信号、及び前記Ｂ成分の信号から前記座標位置に対応する色差信号を生成する色差信号生成手段と、
前記座標位置に、前記第四の光電変換素子から得られる信号を用いて、前記座標位置に対応する色差信号の補正用の輝度成分の信号を生成する補正用輝度信号生成手段と、
前記第一の光電変換素子から得られる信号、前記第二の光電変換素子から得られる信号、前記第三の光電変換素子から得られる信号、及び前記第四の光電変換素子から得られる信号のうち、少なくとも前記第一の光電変換素子から得られる信号、前記第二の光電変換素子から得られる信号、及び前記第三の光電変換素子から得られる信号と、前記座標位置に生成された前記補正用の輝度成分の信号とに基づいて、前記座標位置に対応する色差信号を補正する色差信号補正手段とを備え、
前記色差信号補正手段が、前記第一の光電変換素子から得られる信号、前記第二の光電変換素子から得られる信号、前記第三の光電変換素子から得られる信号、及び前記第四の光電変換素子から得られる信号のうち、少なくとも前記第一の光電変換素子から得られる信号、前記第二の光電変換素子から得られる信号、及び前記第三の光電変換素子から得られる信号を用いて、前記ＲＧＢ信号生成手段とは別の方法で、前記座標位置に前記色差信号の補正用の前記Ｒ成分の信号、前記Ｇ成分の信号、及び前記Ｂ成分の信号を生成し、前記補正用の前記Ｒ成分の信号、前記Ｇ成分の信号、及び前記Ｂ成分の信号と、前記補正用の輝度成分の信号とを用いて、前記色差信号を補正する撮像装置。
【請求項３】
請求項１記載の撮像装置であって、
前記色差信号補正手段が、前記色差信号に補正係数を乗じて補正後の色差信号を求める乗算手段と、前記補正係数を演算する補正係数演算手段とで構成され、
前記補正係数演算手段が、前記補正係数をＫとして、次の式、
Ｋ＝Ｗ／（α×Ｒ＋β×Ｇ＋γ×Ｂ＋δ）
Ｗ：前記座標位置に生成された前記補正用の輝度成分の信号
Ｒ：前記座標位置に生成された前記Ｒ成分の信号
Ｇ：前記座標位置に生成された前記Ｇ成分の信号
Ｂ：前記座標位置に生成された前記Ｂ成分の信号
α，β，γ，δ：前記第四の光電変換素子の分光特性を、前記第一の光電変換素子、前記第二の光電変換素子、及び前記第三の光電変換素子の各々の分光特性の積和で近似したときに、その近似した分光特性と前記第四の光電変換素子の分光特性との誤差が最小となるように決められた係数
により前記補正係数を演算する撮像装置。
【請求項４】
請求項２記載の撮像装置であって、
前記色差信号補正手段が、前記色差信号に補正係数を乗じて補正後の色差信号を求める乗算手段と、前記補正係数を演算する補正係数演算手段とで構成され、
前記補正係数演算手段が、前記補正係数をＫとして、次の式、
Ｋ＝Ｗ／（α×Ｒ＋β×Ｇ＋γ×Ｂ＋δ）
Ｗ：前記座標位置に生成された前記補正用の輝度成分の信号
Ｒ：前記座標位置に生成された前記補正用のＲ成分の信号
Ｇ：前記座標位置に生成された前記補正用のＧ成分の信号
Ｂ：前記座標位置に生成された前記補正用のＢ成分の信号
α，β，γ，δ：前記第四の光電変換素子の分光特性を、前記第一の光電変換素子、前記第二の光電変換素子、及び前記第三の光電変換素子の各々の分光特性の積和で近似したときに、その近似した分光特性と前記第四の光電変換素子の分光特性との誤差が最小となるように決められた係数
により前記補正係数を演算する撮像装置。
【請求項５】
請求項３又は４記載の撮像装置であって、
前記補正係数演算手段が、演算の結果、前記Ｋの値が“１”より大きかった場合、前記Ｋの値を“１”にクリップする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第一の色の光を検出する第一の光電変換素子と、第二の色の光を検出する第二の光電変換素子と、第三の色の光を検出する第三の光電変換素子と、光の輝度成分を検出する第四の光電変換素子とを含む固体撮像素子を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｒ光を検出する第一の光電変換素子と、Ｇ光を検出する第二の光電変換素子と、Ｂ光を検出する第三の光電変換素子と、光の輝度成分を検出する第四の光電変換素子とを含む固体撮像素子を有する撮像装置が、例えば特許文献１、２に開示されている。
【０００３】
これら撮像装置は、第四の光電変換素子からの信号を用いて輝度の高感度化を図っているが、色差信号については、第四の光電変換素子からの信号を利用した処理は行っておらず、第四の光電変換素子を設けたメリットが活かしきれていない。
【０００４】
一方、特許文献３には、色信号が得られる光電変換素子と、輝度信号が得られる光電変換素子とを含む固体撮像素子を備える撮像装置において、輝度信号と色信号との差分により、各画素のＲＧＢ信号を生成する方法が開示されている。しかし、この方法では、信号の差分を求めているためノイズ増加が発生してしまう。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２５８６８６号公報
【特許文献２】特開２００７−２４３３３４号公報
【特許文献３】特開２００７−２７６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、色ノイズを低減することが可能な撮像装置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】
【０００７】
本発明の撮像装置は、第一の色の光を検出する第一の光電変換素子と、第二の色の光を検出する第二の光電変換素子と、第三の色の光を検出する第三の光電変換素子と、光の輝度成分を検出する第四の光電変換素子とを含む固体撮像素子を有する撮像装置であって、生成すべきカラー画像データを構成する画素データの座標位置に、前記第一の光電変換素子から得られる信号、前記第二の光電変換素子から得られる信号、前記第三の光電変換素子から得られる信号、及び前記第四の光電変換素子から得られる信号のうち、少なくとも前記第一の光電変換素子から得られる信号、前記第二の光電変換素子から得られる信号、及び前記第三の光電変換素子から得られる信号を用いて、Ｒ（赤色）成分の信号と、Ｇ（緑色）成分の信号と、Ｂ（青色）成分の信号とを生成するＲＧＢ信号生成手段と、前記座標位置に生成された前記Ｒ成分の信号、前記Ｇ成分の信号、及び前記Ｂ成分の信号から前記座標位置に対応する色差信号を生成する色差信号生成手段と、前記座標位置に、前記第四の光電変換素子から得られる信号を用いて、前記座標位置に対応する色差信号の補正用の輝度成分の信号を生成する補正用輝度信号生成手段と、前記第一の光電変換素子から得られる信号、前記第二の光電変換素子から得られる信号、前記第三の光電変換素子から得られる信号、及び前記第四の光電変換素子から得られる信号のうち、少なくとも前記第一の光電変換素子から得られる信号、前記第二の光電変換素子から得られる信号、及び前記第三の光電変換素子から得られる信号と、前記座標位置に生成された前記補正用の輝度成分の信号とに基づいて、前記座標位置に対応する色差信号を補正する色差信号補正手段とを備える。
【０００８】
本発明の撮像装置は、前記色差信号補正手段が、前記ＲＧＢ信号生成手段によって前記座標位置に生成された前記Ｒ成分の信号、前記Ｇ成分の信号、及び前記Ｂ成分の信号と、前記座標位置に生成された前記補正用の輝度成分の信号とを用いて、前記座標位置に対応する色差信号を補正する。
【０００９】
本発明の撮像装置は、前記色差信号補正手段が、前記第一の光電変換素子から得られる信号、前記第二の光電変換素子から得られる信号、前記第三の光電変換素子から得られる信号、及び前記第四の光電変換素子から得られる信号のうち、少なくとも前記第一の光電変換素子から得られる信号、前記第二の光電変換素子から得られる信号、及び前記第三の光電変換素子から得られる信号を用いて、前記ＲＧＢ信号生成手段とは別の方法で、前記座標位置に前記色差信号の補正用の前記Ｒ成分の信号、前記Ｇ成分の信号、及び前記Ｂ成分の信号を生成し、前記補正用の前記Ｒ成分の信号、前記Ｇ成分の信号、及び前記Ｂ成分の信号と、前記補正用の輝度成分の信号とを用いて、前記色差信号を補正する。
【００１０】
本発明の撮像装置は、前記色差信号補正手段が、前記色差信号に補正係数を乗じて補正後の色差信号を求める乗算手段と、前記補正係数を演算する補正係数演算手段とで構成され、前記補正係数演算手段が、前記補正係数をＫとして、次の式、
Ｋ＝Ｗ／（α×Ｒ＋β×Ｇ＋γ×Ｂ＋δ）
Ｗ：前記座標位置に生成された前記補正用の輝度成分の信号
Ｒ：前記座標位置に生成された前記Ｒ成分の信号
Ｇ：前記座標位置に生成された前記Ｇ成分の信号
Ｂ：前記座標位置に生成された前記Ｂ成分の信号
α，β，γ，δ：前記第四の光電変換素子の分光特性を、前記第一の光電変換素子、前記第二の光電変換素子、及び前記第三の光電変換素子の各々の分光特性の積和で近似したときに、その近似した分光特性と前記第四の光電変換素子の分光特性との誤差が最小となるように決められた係数
により前記補正係数を演算する。
【００１１】
本発明の撮像装置は、前記色差信号補正手段が、前記色差信号に補正係数を乗じて補正後の色差信号を求める乗算手段と、前記補正係数を演算する補正係数演算手段とで構成され、前記補正係数演算手段が、前記補正係数をＫとして、次の式、
Ｋ＝Ｗ／（α×Ｒ＋β×Ｇ＋γ×Ｂ＋δ）
Ｗ：前記座標位置に生成された前記補正用の輝度成分の信号
Ｒ：前記座標位置に生成された前記補正用のＲ成分の信号
Ｇ：前記座標位置に生成された前記補正用のＧ成分の信号
Ｂ：前記座標位置に生成された前記補正用のＢ成分の信号
α，β，γ，δ：前記第四の光電変換素子の分光特性を、前記第一の光電変換素子、前記第二の光電変換素子、及び前記第三の光電変換素子の各々の分光特性の積和で近似したときに、その近似した分光特性と前記第四の光電変換素子の分光特性との誤差が最小となるように決められた係数
により前記補正係数を演算する。
【００１２】
本発明の撮像装置は、前記補正係数演算手段が、演算の結果、前記Ｋの値が“１”より大きかった場合、前記Ｋの値を“１”にクリップする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、色ノイズを低減することが可能な撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態である撮像装置に搭載される撮像素子の部分平面模式図である。
図１に示す固体撮像素子５は、半導体基板上の水平方向とこれに直交する垂直方向とに正方格子状に配列されたＲ光を検出する光電変換素子５１Ｒ（図中に“Ｒ”の文字を付してある）、Ｇ光を検出する光電変換素子５１Ｇ（図中に“Ｇ”の文字を付してある）、Ｂ光を検出する光電変換素子５１Ｂ（図中に“Ｂ”の文字を付してある）からなるＲＧＢ光電変換素子群と、半導体基板上の水平方向とこれに直交する垂直方向とに正方格子状に配列された光の輝度成分を検出する光電変換素子５１Ｗ（図中に“Ｗ”の文字を付してある）からなるＷ光電変換素子群とを備え、これらが、それぞれの光電変換素子配列ピッチの略１／２だけ、水平方向及び垂直方向にずれた位置に配置されている。尚、ＲＧＢ光電変換素子群の各光電変換素子とＷ光電変換素子群の各光電変換素子の配列ピッチは同じである。
【００１６】
ＲＧＢ光電変換素子群の各光電変換素子の配列は、垂直方向Ｙに並ぶ光電変換素子５１Ｇと光電変換素子５１Ｒとからなる列であるＧＲ光電変換素子列と、垂直方向Ｙに並ぶ光電変換素子５１Ｂと光電変換素子５１Ｇとからなる列であるＢＧ光電変換素子列とを、水平方向に交互に配列したものと言うことができる。
【００１７】
Ｗ光電変換素子群の各光電変換素子の配列は、垂直方向Ｙに並ぶ光電変換素子５１Ｗからなる列であるＷ光電変換素子列を水平方向に複数配列したものと言うことができる。
【００１８】
各光電変換素子列の右側部には、各光電変換素子列に対応させて、各光電変換素子列を構成する光電変換素子に蓄積された電荷を垂直方向に転送するための垂直電荷転送部（不図示）が形成されている。垂直電荷転送部の終端には、ここを転送されてきた電荷を水平方向に転送するための水平電荷転送部（不図示）が接続され、この水平電荷転送部の終端には、該水平電荷転送部を転送されてきた電荷に応じた撮像信号を出力する出力アンプ（不図示）が設けられている。尚、各光電変換素子に蓄積された電荷に応じた信号を、ＭＯＳトランジスタからなるＭＯＳ回路によって外部に出力させる構成であっても良い。
【００１９】
各光電変換素子は同一構造となっており、それぞれの受光面上方に形成されるフィルタによって、それぞれの検出する光の成分が異なるものとなっている。
【００２０】
光電変換素子５１Ｒは、光のＲ成分を透過するＲカラーフィルタが受光面上に形成されており、これにより、Ｒ光を検出する光電変換素子として機能する。光電変換素子５１Ｇは、光のＧ成分を透過するＧカラーフィルタが受光面上に形成されており、これにより、Ｇ光を検出する光電変換素子として機能する。光電変換素子５１Ｂは、光のＢ成分を透過するＢカラーフィルタが受光面上に形成されており、これにより、Ｂ光を検出する光電変換素子として機能する。光電変換素子５１Ｗは、光の輝度成分と相関のある分光特性を持った輝度フィルタが受光面上に形成されており、これにより、光の輝度成分を検出する光電変換素子として機能する。
【００２１】
輝度フィルタは、ＮＤフィルタや、透明フィルタ、白色フィルタ、グレーのフィルタ等が該当するが、光電変換素子５１Ｗの受光面の上方に何も設けずに光が直接受光面に入射する構成も、輝度フィルタを設けたということができる。
【００２２】
以下では、光電変換素子５１Ｒから得られるＲ成分の撮像信号をＲ信号、光電変換素子５１Ｇから得られるＧ成分の撮像信号をＧ信号、光電変換素子５１Ｂから得られるＢ成分の撮像信号をＢ信号、光電変換素子５１Ｗから得られる輝度成分の撮像信号をＷ信号と言う。
【００２３】
図２は、図１に示す固体撮像素子を搭載する撮像装置の一例であるデジタルカメラの概略構成を示す図である。
図示するデジタルカメラの撮像系は、撮影レンズ１と、図１に示す固体撮像素子５と、この両者の間に設けられた絞り２と、赤外線カットフィルタ３と、光学ローパスフィルタ４とを備える。
【００２４】
デジタルカメラの電気制御系全体を統括制御するシステム制御部１１は、フラッシュ発光部１２及び受光部１３を制御し、レンズ駆動部８を制御して撮影レンズ１の位置をフォーカス位置に調整したりズーム調整を行ったりし、絞り駆動部９を介し絞り２の開口量を制御して露光量調整を行う。
【００２５】
又、システム制御部１１は、撮像素子駆動部１０を介して固体撮像素子５を駆動し、撮影レンズ１を通して撮像した被写体画像を撮像信号として出力させる。システム制御部１１には、操作部１４を通してユーザからの指示信号が入力される。
【００２６】
デジタルカメラの電気制御系は、更に、固体撮像素子５の出力に接続された相関二重サンプリング処理や信号増幅処理等のアナログ信号処理を行うアナログ信号処理部６と、このアナログ信号処理部６から出力された撮像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路７とを備え、これらはシステム制御部１１によって制御される。Ａ／Ｄ変換回路７から出力された撮像信号は、メインメモリ１６に一時的に記憶される。メインメモリ１６には、固体撮像素子５の各光電変換素子に対応する画素位置に、その光電変換素子から得られた撮像信号が配置された状態で撮像信号が記憶される。
【００２７】
デジタルカメラの電気制御系は、メインメモリ１６と、メインメモリ１６に接続されたメモリ制御部１５と、Ａ／Ｄ変換回路７からのデジタルの撮像信号に補間演算やガンマ補正演算，ＲＧＢ／ＹＣ変換処理等を行ってカラー画像データを生成するデジタル信号処理部（ＤＳＰ）１７と、デジタル信号処理部１７で生成されたカラー画像データをＪＰＥＧ形式に圧縮したり圧縮画像データを伸張したりする圧縮伸張処理部１８と、着脱自在の記録媒体２１が接続される外部メモリ制御部２０と、カメラ背面等に搭載された液晶表示部２３が接続される表示制御部２２とを備え、これらは、制御バス２４及びデータバス２５によって相互に接続され、システム制御部１１からの指令によって制御される。
【００２８】
図３は、図２に示すデジタル信号処理部の内部構成を示す図である。
図３に示すように、デジタル信号処理部１７には、メインメモリ１６上の各画素位置にＲ信号，Ｇ信号，Ｂ信号，Ｗ信号を補間して生成するＲＧＢＷ補間部１７ａと、各画素位置にある信号から各画素位置に輝度信号と色差信号を生成する輝度・色差信号生成部１７ｂと、色差信号を補正する色差信号補正手段を構成する補正係数演算部１７ｃ及び乗算器１７ｄとが含まれている。
【００２９】
ＲＧＢＷ補間部１７ａは、Ａ／Ｄ変換回路７から出力されたＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号、及びＷ信号から、メモリ上の光電変換素子５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂ，５１Ｗの各々に対応する画素位置に、該画素位置に対応する光電変換素子から得られる信号と、該光電変換素子の周囲の該光電変換素子とは異なる種類の光電変換素子から得られる信号とを用いて、Ｒ信号と、Ｇ信号と、Ｂ信号と、Ｗ信号とを生成する処理を行う。
【００３０】
例えば、光電変換素子５１Ｒに対応する画素位置には、該光電変換素子５１Ｒから得られたＲ信号と、該光電変換素子５１Ｒの周囲にある光電変換素子５１Ｇ，５１Ｂから得られたＧ信号とＢ信号を用いてＲ信号、Ｇ信号、及びＢ信号を生成し、該光電変換素子５１Ｒの周囲にある光電変換素子５１Ｗから得られたＷ信号を用いてＷ信号を生成する。同光電変換素子５１Ｇに対応する画素位置には、該光電変換素子５１Ｇから得られたＧ信号と、該光電変換素子５１Ｇの周囲にある光電変換素子５１Ｒ，５１Ｂから得られたＲ信号とＢ信号を用いてＲ信号、Ｇ信号、及びＢ信号を生成し、該光電変換素子５１Ｇの周囲にある光電変換素子５１Ｗから得られたＷ信号を用いてＷ信号を生成する。光電変換素子５１Ｂに対応する画素位置には、該光電変換素子５１Ｂから得られたＢ信号と、該光電変換素子５１Ｂの周囲にある光電変換素子５１Ｒ，５１Ｇから得られたＲ信号とＧ信号を用いてＲ信号、Ｇ信号、及びＢ信号を生成し、該光電変換素子５１Ｂの周囲にある光電変換素子５１Ｗから得られたＷ信号を用いてＷ信号を生成する。光電変換素子５１Ｗに対応する画素位置には、該光電変換素子５１Ｗから得られたＷ信号を用いてＷ信号を生成し、該光電変換素子５１Ｗの周囲にある光電変換素子５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂから得られたＲ信号とＧ信号とＢ信号を用いてＲ信号、Ｇ信号、及びＢ信号を生成する。
【００３１】
この処理により、メモリ上の光電変換素子５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂ，５１Ｗの各々に対応する画素位置には、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号、及びＷ信号の４つの信号が生成されることになる。
【００３２】
尚、以上の説明では、各画素位置に生成すべきＲ，Ｇ，Ｂ信号を、光電変換素子５１Ｒ、光電変換素子５１Ｇ、及び光電変換素子５１Ｂから得られた色信号を用いて生成するものとしたが、色信号と共に、光電変換素子５１Ｗから得られるＷ信号も用いて、これを生成しても良い。以下、この場合のＲ，Ｇ，Ｂ信号の生成方法について説明する。
【００３３】
図４は、Ａ／Ｄ変換回路７から出力された撮像信号の配列を示した図である。図４において、内部に“Ｒ”を記した円は光電変換素子５１Ｒから得られたＲ信号を示し、内部に“Ｇ”を記した円は光電変換素子５１Ｇから得られたＧ信号を示し、内部に“Ｂ”を記した円は光電変換素子５１Ｂから得られたＢ信号を示し、内部に“Ｗ”を記した円は光電変換素子５１Ｗから得られたＷ信号を示している。各信号の存在する位置は、その信号の出力元の光電変換素子の位置に対応しており、この位置を画素位置とする。各画素位置の上にはその位置を示す番号（０１〜３２）を付してある。
【００３４】
図４に示すように、Ａ／Ｄ変換回路７から出力された撮像信号は、水平方向（Ｘ方向）と垂直方向（Ｙ方向）に４５度の角度で交差するＺ方向に見たときに、Ｗ信号とＧ信号とをＺ方向に交互に配列した第１の列と、Ｒ信号とＢ信号とをＷ信号を挟んでＺ方向に交互に配列した第２の列とを、Ｚ方向に直交する直交方向に交互に配列した構成となっている。又、Ｙ方向に見たときに、Ｇ信号とＲ信号をＹ方向に交互に配列した第３の列と、Ｇ信号とＢ信号をＹ方向に交互に配列した第４の列とを、Ｗ信号をＹ方向に配列した第５の列を挟んでＸ方向に交互に配列した構成となっている。
【００３５】
ＲＧＢＷ補間部１７ａは、Ａ／Ｄ変換回路７から出力された多数の撮像信号の各々がどの方向に相関性を持っているかを、例えばその撮像信号に隣接するＷ信号を利用することで判断し、Ｚ方向又はこれに直交する方向に相関性のある撮像信号については、その撮像信号が存在する画素位置に補間すべき色信号を、その画素位置の周囲にある該補間すべき色信号と同種類の色信号及びＷ信号を用いて推定する輝度利用推定処理と、その画素位置に補間すべき色信号を、その画素位置の周囲にある該補間すべき色信号と同種類の色信号を用いて推定する輝度非利用推定処理とにより、Ｒ信号、Ｇ信号、及びＢ信号の各々が存在する画素位置に、そこに存在していない色信号を補間する。
【００３６】
又、ＲＧＢＷ補間部１７ａは、Ｘ方向又はＹ方向に相関性のある撮像信号については、その撮像信号が存在する画素位置に補間すべき色信号を、その画素位置の周囲にある該補間すべき色信号と同種類の色信号及びＧ信号を用いて推定するＧ利用推定処理と、その画素位置に補間すべき色信号を、その画素位置の周囲にある該補間すべき色信号と同種類の色信号を用いて推定するＧ非利用推定処理とにより、Ｒ信号、Ｇ信号、及びＢ信号の各々が存在する画素位置に、そこに存在していない色信号を補間する。
【００３７】
例えば、図４に示すＧ１０がどの方向に相関性を持っているかを判断する場合、ＲＧＢＷ補間部１７ａは、Ｙ方向：（Ｗ０５＋Ｗ１３）／２−（Ｗ０６＋Ｗ１４）／２、Ｘ方向：（Ｗ０５＋Ｗ０６）／２−（Ｗ１３＋Ｗ１４）／２、Ｚ方向：（Ｗ０６−Ｗ１３）、Ｚ方向に直交する方向：（Ｗ０５−Ｗ１４）の４つの演算を行い、演算結果のうち絶対値が最小となった方向を、Ｇ１０に相関性のある方向と判断する。
【００３８】
以下の説明では、便宜上、画素位置＊＊に存在するＲ信号のことを「Ｒ＊＊」と記載し、画素位置＊＊に存在するＧ信号のことを「Ｇ＊＊」と記載し、画素位置＊＊に存在するＢ信号のことを「Ｂ＊＊」と記載し、画素位置＊＊に存在するＷ信号のことを「Ｗ＊＊」と記載する。
【００３９】
以下、例えばＺ方向に相関性のある撮像信号の存在する画素位置に色信号を補間する方法を具体的に説明する。
【００４０】
（ａ）Ｂ信号の存在する画素位置にＲ信号を補間する場合
この場合、ＲＧＢＷ補間部１７ａは、輝度非利用推定処理によって補間すべきＲ信号を推定する。即ち、ＲＧＢＷ補間部１７ａは、Ｂ信号の存在する画素位置に補間すべきＲ信号を、当該画素位置に存在するＢ信号を含む第２の列に含まれる当該画素位置近傍のＲ信号を用いて推定する。
例えば、画素位置１１にＲ信号（Ｒ１１）を補間する場合、同時化処理部１２は、Ｂ１１を含む第２の列に含まれるＢ１１近傍のＲ信号（Ｒ０４、Ｒ１８）の平均を求める以下の式（１）により、Ｒ１１を推定する。Ｒ１１＝（Ｒ０４＋Ｒ１８）／２・・・（１）
【００４１】
（ｂ）Ｒ信号の存在する画素位置にＢ信号を補間する場合
この場合、ＲＧＢＷ補間部１７ａは、輝度非利用推定処理によって補間すべきＢ信号を推定する。即ち、ＲＧＢＷ補間部１７ａは、Ｒ信号の存在する画素位置に補間すべきＢ信号を、当該画素位置に存在するＲ信号を含む第２の列に含まれる当該画素位置近傍のＢ信号を用いて推定する。
例えば、画素位置１８にＢ信号（Ｂ１８）を補間する場合、同時化処理部１２は、Ｒ１８を含む第２の列に含まれるＲ１８近傍のＢ信号（Ｂ１１、Ｂ２５）の平均を求める以下の式（２）により、Ｂ１８を推定する。Ｂ１８＝（Ｂ１１＋Ｂ２５）／２・・・（２）
【００４２】
（ｃ）Ｂ信号の存在する画素位置とＲ信号の存在する画素位置とにそれぞれＧ信号を補間する場合
この場合、ＲＧＢＷ補間部１７ａは、輝度利用推定処理によって補間すべきＧ信号を推定する。即ち、Ｂ信号の存在する画素位置とＲ信号の存在する画素位置とにそれぞれ補間すべきＧ信号を、その画素位置に存在する色信号を含む第２の列に含まれる当該画素位置近傍のＷ信号と、当該第２の列の隣の第１の列にある当該画素位置近傍のＷ信号と、当該第１の列の当該Ｗ信号の近傍にあるＧ信号とを用いて推定する。
【００４３】
例えば、画素位置１１にＧ信号（Ｇ１１）を補間する場合、Ｚ方向に相関性のある被写体において、画像の局所的な領域におけるＷ信号とＧ信号との差は等しいという前提、すなわち、Ｇ１１−Ｗ１１＝｛（Ｇ０６−Ｗ０６）＋（Ｇ１５−Ｗ１５）｝／２の関係が成立するという前提に基づいて、Ｇ１１＝Ｗ１１＋｛（Ｇ０６−Ｗ０６）＋（Ｇ１５−Ｗ１５）｝／２・・・（３）の演算により、Ｇ１１を推定する。
【００４４】
具体的に、ＲＧＢＷ補間部１７ａは、まず、画素位置１１に、画素位置１１に存在するＢ１１を含む第２の列に含まれる画素位置１１近傍の輝度信号（Ｗ０７、Ｗ１４）を用いて輝度信号（Ｗ１１）を補間し、画素位置１１のＺ方向に直交する方向の隣の画素位置である画素位置０６に、画素位置０６に存在するＷ０６を含む第１の列に含まれる画素位置０６近傍のＧ信号（Ｇ０３，Ｇ１０）を用いてＧ０６を補間し、画素位置１１のＺ方向に直交する方向の隣の画素位置である画素位置１５に、画素位置１５に存在するＷ１５を含む第１の列に含まれる画素位置１５近傍のＧ信号（Ｇ１２，Ｇ１９）を用いてＧ１５を補間する。
【００４５】
Ｗ１１については、例えばＷ０７とＷ１４の平均を演算することで求め、Ｇ０６については、例えばＧ０３とＧ１０の平均を演算することで求め、Ｇ１５については、例えばＧ１２とＧ１９の平均を演算することで求める。Ｗ１１、Ｇ０６、Ｇ１５を求めた後は、式（３）に従い、Ｗ１１＋｛（Ｇ０６−Ｗ０６）＋（Ｇ１５−Ｗ１５）｝／２の演算を行うことで、Ｇ１１を推定する。同様の方法で、Ｒ信号の存在する画素位置にもＧ信号を補間する。
【００４６】
尚、式（３）は、画素位置１１と画素位置０６及び１５との相関に基づいてＧ１１を推定するものとなっているが、画素位置１１と画素位置０６との相関又は画素位置１１と画素位置１５との相関に基づいてＧ１１を推定することも可能である。この場合、上記式（３）を次の式（４）又は（５）のように変形して用いれば良い。Ｇ１１＝Ｗ１１＋（Ｇ０６−Ｗ０６）・・・（４）、Ｇ１１＝Ｗ１１＋（Ｇ１５−Ｗ１５）・・・（５）。
【００４７】
（ｄ）Ｇ信号の存在する画素位置にＲ信号とＢ信号を補間する場合
この場合、ＲＧＢＷ補間部１７ａは、輝度利用推定処理によって補間すべきＲ信号及びＢ信号を推定する。即ち、Ｇ信号の存在する画素位置に補間すべきＲ信号を、その画素位置に存在するＧ信号を含む第１の列に含まれる当該画素位置近傍のＷ信号と、当該第１の列の隣の第２の列にある当該画素位置近傍のＲ信号と、当該第２の列の当該Ｒ信号の近傍にあるＷ信号とを用いて推定する。又、Ｇ信号の存在する画素位置に補間すべきＢ信号を、その画素位置に存在するＧ信号を含む第１の列に含まれる当該画素位置近傍のＷ信号と、当該第１の列の隣の第２の列にある当該画素位置近傍のＢ信号と、当該第２の列の当該Ｂ信号の近傍にあるＷ信号とを用いて推定する。
【００４８】
例えば、画素位置１９にＲ信号（Ｒ１９）を補間する場合、Ｚ方向に相関性のある被写体において、画像の局所的な領域におけるＷ信号とＲ信号との差は等しいという前提、すなわち、Ｒ１９−Ｗ１９＝｛（Ｒ１８−Ｗ１８）＋（Ｒ２０−Ｗ２０）｝／２の関係が成立するという前提に基づいて、Ｒ１９＝Ｗ１９＋｛（Ｒ１８−Ｗ１８）＋（Ｒ２０−Ｗ２０）｝／２・・・（６）の演算により、Ｒ１９を推定する。
同様に、Ｂ１９−Ｗ１９＝｛（Ｂ１１−Ｗ１１）＋（Ｂ２７−Ｗ２７）｝／２の関係が成立するという前提に基づいて、Ｂ１９＝Ｗ１９＋｛（Ｂ１１−Ｗ１１）＋（Ｂ２７−Ｗ２７）｝／２・・・（７）の演算により、Ｂ１９を推定する。
【００４９】
具体的に、ＲＧＢＷ補間部１７ａは、画素位置１９に、画素位置１９に存在するＧ１９を含む第１の列に含まれる画素位置１９近傍の輝度信号（Ｗ１５、Ｗ２２）を用いて輝度信号（Ｗ１９）を補間し、画素位置１９のＸ方向の隣の画素位置である画素位置１８に、画素位置１８に存在するＲ１８を含む第２の列に含まれる画素位置１８近傍のＷ信号（Ｗ１４，Ｗ２１）を用いてＷ１８を補間し、画素位置１９のＸ方向の隣の画素位置である画素位置２０に、画素位置２０に存在するＲ２０を含む第２の列に含まれる画素位置２０近傍のＷ信号（Ｗ１６，Ｗ２３）を用いてＷ２０を補間する。
又、ＲＧＢＷ補間部１７ａは、画素位置１９のＹ方向の隣の画素位置である画素位置１１に、画素位置１１に存在するＢ１１を含む第２の列に含まれる画素位置１１近傍のＷ信号（Ｗ０７，Ｗ１４）を用いてＷ１１を補間し、画素位置１９のＹ方向の隣の画素位置である画素位置２７に、画素位置２７に存在するＢ２７を含む第２の列に含まれる画素位置２７近傍のＷ信号（Ｗ２３，Ｗ３０）を用いてＷ２７を補間する。
【００５０】
Ｗ１９については、例えばＷ１５とＷ２２の平均を演算することで求め、Ｗ１８については、例えばＷ１４とＷ２１の平均を演算することで求め、Ｗ２０については、例えばＷ１６とＷ２３の平均を演算することで求め、Ｗ１１については、例えばＷ０７とＷ１４の平均を演算することで求め、Ｗ２７については、例えばＷ２３とＷ３０の平均を演算することで求める。Ｗ１８，Ｗ１９，Ｗ２０，Ｗ１１，Ｗ２７を求めた後は、式（６）にしたがってＷ１９＋｛（Ｒ１８−Ｗ１８）＋（Ｒ２０−Ｗ２０）｝／２の演算を行うことで、Ｒ１９を推定し、式（７）にしたがってＷ１９＋｛（Ｂ１１−Ｗ１１）＋（Ｂ２７−Ｗ２７）｝／２の演算を行うことで、Ｂ１９を推定する。
【００５１】
尚、式（６）は、画素位置１９と画素位置１８及び２０との相関に基づいてＲ１９を推定するものとなっているが、画素位置１９と画素位置１８との相関又は画素位置１９と画素位置２０との相関に基づいてＲ１９を推定することも可能である。この場合、上記式（６）を次の式（８）又は（９）のように変形して用いれば良い。Ｒ１９＝Ｗ１９＋（Ｒ１８−Ｗ１８）・・・（８）、Ｒ１９＝Ｗ１９＋（Ｒ２０−Ｗ２０）・・・（９）。
【００５２】
又、式（７）は、画素位置１９と画素位置１１及び２７との相関に基づいてＢ１９を推定するものとなっているが、画素位置１９と画素位置１１との相関又は画素位置１９と画素位置２７との相関に基づいてＢ１９を推定することも可能である。この場合、上記式（７）を次の式（１０）又は（１１）のように変形して用いれば良い。Ｂ１９＝Ｗ１９＋（Ｂ１１−Ｗ１１）・・・（１０）、Ｂ１９＝Ｗ１９＋（Ｂ２７−Ｗ２７）・・・（１１）。
【００５３】
上記（ａ）〜（ｄ）の処理を行うことで、光電変換素子５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂに対応する各画素位置にＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を生成することができる。光電変換素子５１Ｗに対応する画素位置には、それ以外の画素位置に生成したＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を用いて、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を補間生成すれば良い。
【００５４】
輝度・色差信号生成部１７ｂは、ＲＧＢＷ補間部１７ａで生成された各画素位置にあるＲ信号、Ｇ信号、及びＢ信号から、その画素位置に対応する輝度信号Ｙと色差信号Ｃを生成する。輝度信号Ｙと色差信号Ｃの生成方法は公知の方法を採用することができる。
【００５５】
乗算器１７ｄは、輝度・色差信号生成部１７ｂで生成された任意の画素位置にある色差信号に、該任意の画素位置にある４つの撮像信号に基づいて算出した補正係数Ｋを乗じて、色差信号の補正を行う。
【００５６】
補正係数演算部１７ｃは、上記補正係数Ｋを下記式（ａ）によって求める。
【００５７】
Ｋ＝Ｗ／（α×Ｒ＋β×Ｇ＋γ×Ｂ＋δ）・・・（ａ）
【００５８】
式（ａ）中のＷは、上記任意の画素位置に生成されたＷ信号である。式（ａ）中のＲは、該任意の画素位置に生成されたＲ信号である。式（ａ）中のＧは、該任意の画素位置に生成されたＧ信号である。式（ａ）中のＢは、該任意の画素位置に生成されたＢ信号である。式（ａ）中のα，β，γ，δは、光電変換素子５１Ｗの分光特性を、光電変換素子５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂの各々の分光特性の積和で近似したときに、その近似した分光特性と光電変換素子５１Ｗの分光特性との誤差が最小となるように予め決めておく係数である。
【００５９】
例えば、光電変換素子５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂ，５１Ｗの各々に同一光量の光を当て、この光によって光電変換素子５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂの各々から得られたＲ信号，Ｇ信号，Ｂ信号を式（ａ）の右辺の分母に代入して得られる信号が、この光によって光電変換素子５１Ｗから得られたＷ信号に最も近づくように、α，β，γ，δの値を決めておけば良い。
【００６０】
このように、上記α，β，γ，δの値が最適化されていれば、補正係数Ｋの値はほぼ“１”となる。ここで、補正係数Ｋを信号成分とノイズ成分に分離して表現すると下記式（ｂ）のようになる。
【００６１】
Ｋ＝（Ｗｓ＋Ｗｎ）／（α×Ｒｓ＋β×Ｇｓ＋γ×Ｂｓ＋α×Ｒｎ＋β×Ｇｎ＋γ×Ｂｎ＋δ）・・・（ｂ）
【００６２】
式（ｂ）中のＸｓ（Ｘ＝Ｗ，Ｒ，Ｇ，Ｂ）は、Ｘ信号に含まれる信号成分である。式（ｂ）中のＸｎ（Ｘ＝Ｗ，Ｒ，Ｇ，Ｂ）は、Ｘ信号に含まれるノイズ成分である。
【００６３】
Ｗ信号は、Ｒ信号やＧ信号やＢ信号と比べて感度が高いため、各信号の信号レベルを同じにしたときに、Ｒ信号，Ｇ信号，Ｂ信号に含まれるノイズ成分が、Ｗ信号に含まれるノイズ成分よりも大きくなる。Ｒ信号，Ｇ信号，Ｂ信号に含まれるノイズ成分が大きくなればなるほど、式（ｂ）から分かるように、補正係数Ｋの値はより小さくなる。又、Ｒ信号，Ｇ信号，Ｂ信号に含まれる信号成分が小さくなると、Ｒ信号，Ｇ信号，Ｂ信号に含まれるノイズ成分が相対的に大きくなるので、この場合も補正係数Ｋの値は“１”よりも小さくなる。
【００６４】
一般に、色差信号は、その生成元であるＲ信号，Ｇ信号，Ｂ信号に含まれるノイズ成分が大きくなると、それに比例して色ノイズが大きくなる傾向にある。つまり、補正係数Ｋは、色差信号に含まれる色ノイズの大きさの度合いを表す指標と捉えることもできる。
【００６５】
例えば、Ｋ＝１／２であれば、Ｗ信号のノイズをゼロと考えても、Ｒ信号，Ｇ信号，Ｂ信号のノイズ成分は、Ｒ信号，Ｇ信号，Ｂ信号の信号成分とほぼ同じレベルと考えられ、色ノイズが大きいと言うことができる。このため、乗算器１７ｄにおいて、輝度・色差信号生成部１７ｂによって求められた色差信号Ｃに補正係数Ｋを乗じて、色差信号Ｃ’を生成することで、色ノイズを抑制することが可能となる。
【００６６】
以上のように構成されたデジタルカメラの動作を説明する。
撮影が行われると、固体撮像素子５の各光電変換素子から撮像信号が出力され、この撮像信号がデジタル信号に変換された後、メインメモリ１６に一時的に記憶される。その後、メインメモリ１６上の固体撮像素子５の各光電変換素子に対応する画素位置に、その周囲の画素位置にある撮像信号を用いて撮像信号の補間が行われ、各光電変換素子に対応する画素位置に、Ｒ信号，Ｇ信号，Ｂ信号，Ｗ信号が生成される。
【００６７】
次に、各画素位置にあるＲ信号，Ｇ信号，Ｂ信号から輝度信号Ｙと色差信号Ｃが生成されると共に、該各画素位置にあるＲ信号，Ｇ信号，Ｂ信号，Ｗ信号から該各画素位置に対応する補正係数Ｋが算出される。そして、該各画素位置に生成した色差信号Ｃに、該各画素位置に対応する補正係数Ｋが乗じられて色差信号Ｃ’が生成される。
【００６８】
各光電変換素子に対応する画素位置に輝度信号Ｙと色差信号Ｃ’が生成されてカラー画像データの生成が完了すると、該カラー画像データが圧縮されて記録媒体２１に記録される。
【００６９】
以上のように、本実施形態のデジタルカメラによれば、各画素位置に生成したＲ信号，Ｇ信号，Ｂ信号，Ｗ信号に応じて、その画素位置に生成する色差信号を補正しているため、被写体の場所毎に最適な補正を行うことができる。例えば、明るい部分と暗い部分とが混在する被写体であっても、明るい部分と暗い部分とで最適な色差信号の補正が自動的になされるため、複雑な処理を行うことなく、画質の劣化を防止することができる。又、このような色差信号の補正方法によれば、色相は変化しないため、この点からも画質の劣化を防止することができる。
【００７０】
尚、以上の説明では、補正係数演算部１７ｃが、上記式（ａ）に代入するＲ，Ｇ，Ｂのデータとして、ＲＧＢＷ補間部１７ａによって任意の画素位置に生成されたＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を用いる例を説明したが、これに限らない。補正係数演算部１７ｃは、ＲＧＢＷ補間部１７ａが行う方法とは別の方法で各画素位置にＲ信号，Ｇ信号，Ｂ信号を生成し、これらを上記式（ａ）に代入するＲ，Ｇ，Ｂのデータとして用いても良い。
【００７１】
ＲＧＢＷ補間部１７ａが行う方法とは別の方法としては、例えば、ＲＧＢＷ補間部１７ａが行う方法をより簡素化した方法を採用することができる。例えば、ＲＧＢＷ補間部１７ａが、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号、及びＷ信号を用いて信号の生成を行う場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号のみを用いて生成したデータを使って、補正係数Ｋを求めても良い。
【００７２】
以下、本実施形態のデジタルカメラの別の実施形態を列挙する。
【００７３】
補正係数演算部１７ｃは、算出した補正係数Ｋが“１”よりも大きかった場合、補正係数Ｋの値を“１”にクリップすることが好ましい。
補正係数Ｋが“１”よりも大きいということは、色ノイズは少ない状態であるといえる。このため、この状態で色差信号Ｃに補正係数Ｋを乗じてしまうと、逆に色ノイズが強調されてしまう。したがって、このような場合には、補正係数Ｋを“１”にすることで、誤った補正が行われないようにすることができ、画質劣化を防ぐことが可能となる。
【００７４】
補正係数演算部１７ｃは、式（１）のように、Ｗと（α×Ｒ＋β×Ｇ＋γ×Ｂ＋δ）との比でＫを決めるのではなく、Ｗと（α×Ｒ＋β×Ｇ＋γ×Ｂ＋δ）との大きさを比較し、その比較結果に応じて補正係数Ｋを決めるようにしても良い。例えば、式（１）の右辺の分子に係数Ａを掛けた値（Ａ×Ｗ）と、式（１）の右辺の分母に係数Ｂを掛けた値（Ｂ×（α×Ｒ＋β×Ｇ＋γ×Ｂ＋δ））とを、係数Ａ，Ｂを変化させながら比較し、その大小関係に応じて、補正係数Ｋを決めれば良い。
【００７５】
この場合、デジタルカメラ内には、次の（ａ）〜（ｉ）の各条件のときの補正係数Ｋを記憶しておく。
（ａ）Ａ＝１，Ｂ＝１で（Ａ×Ｗ）≧（Ｂ×（α×Ｒ＋β×Ｇ＋γ×Ｂ＋δ））であれば、補正係数Ｋ＝１
（ｂ）Ａ＝４，Ｂ＝３で（Ａ×Ｗ）＝（Ｂ×（α×Ｒ＋β×Ｇ＋γ×Ｂ＋δ））であれば、補正係数Ｋ＝０．７５
（ｃ）Ａ＝２，Ｂ＝１で（Ａ×Ｗ）＝（Ｂ×（α×Ｒ＋β×Ｇ＋γ×Ｂ＋δ））であれば、補正係数Ｋ＝０．５
（ｄ）Ａ＝４，Ｂ＝１で（Ａ×Ｗ）＝（Ｂ×（α×Ｒ＋β×Ｇ＋γ×Ｂ＋δ））であれば、補正係数Ｋ＝０．２５
（ｅ）Ａ＝１０，Ｂ＝１で（Ａ×Ｗ）≦（Ｂ×（α×Ｒ＋β×Ｇ＋γ×Ｂ＋δ））であれば、補正係数Ｋ＝０．１
（ｆ）Ａ＝１，Ｂ＝１で（Ａ×Ｗ）＜（Ｂ×（α×Ｒ＋β×Ｇ＋γ×Ｂ＋δ））、且つ、Ａ＝４，Ｂ＝３で（Ａ×Ｗ）＞（Ｂ×（α×Ｒ＋β×Ｇ＋γ×Ｂ＋δ））であれば、補正係数Ｋ＝０．８８
（ｇ）Ａ＝４，Ｂ＝３で（Ａ×Ｗ）＜（Ｂ×（α×Ｒ＋β×Ｇ＋γ×Ｂ＋δ））、且つ、Ａ＝２，Ｂ＝１で（Ａ×Ｗ）＞（Ｂ×（α×Ｒ＋β×Ｇ＋γ×Ｂ＋δ））であれば、補正係数Ｋ＝０．６３
（ｈ）Ａ＝２，Ｂ＝１で（Ａ×Ｗ）＜（Ｂ×（α×Ｒ＋β×Ｇ＋γ×Ｂ＋δ））、且つ、Ａ＝４，Ｂ＝１で（Ａ×Ｗ）＞（Ｂ×（α×Ｒ＋β×Ｇ＋γ×Ｂ＋δ））であれば、補正係数Ｋ＝０．３８
（ｉ）Ａ＝４，Ｂ＝１で（Ａ×Ｗ）＜（Ｂ×（α×Ｒ＋β×Ｇ＋γ×Ｂ＋δ））、且つ、Ａ＝１０，Ｂ＝１で（Ａ×Ｗ）＞（Ｂ×（α×Ｒ＋β×Ｇ＋γ×Ｂ＋δ））であれば、補正係数Ｋ＝０．１８
【００７６】
補正係数演算部１７ｃは、各画素位置の撮像信号を用いて（Ａ×Ｗ）と（Ｂ×（α×Ｒ＋β×Ｇ＋γ×Ｂ＋δ））を比較し、その比較結果に対応する補正係数Ｋをメモリから読み出して乗算器１７ｄに入力すれば良い。
【００７７】
Ｗと（α×Ｒ＋β×Ｇ＋γ×Ｂ＋δ）との比を求める場合には割り算器が必要となるが、割り算器は回路量が膨大となる。上記のように、（Ａ×Ｗ）と（Ｂ×（α×Ｒ＋β×Ｇ＋γ×Ｂ＋δ））の大小の比較のみで補正係数Ｋを決定する方法を採用すれば、割り算器が不要となり、小型化や低コスト化が可能となる。
【００７８】
固体撮像素子５の光電変換素子の配列は、図１に示したものに限らず、光電変換素子５１Ｒと、光電変換素子５１Ｇと、光電変換素子５１Ｂと、光電変換素子５１Ｗとが一次元状又は二次元状に配設された構成であれば良い。
【００７９】
図５は、固体撮像素子５の光電変換素子の配列の変形例を示す図である。
図５に示すように、半導体基板上に光電変換素子５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂ，５１Ｗからなる多数の光電変換素子を正方格子状に配列し、光電変換素子５１Ｒ，５１Ｇ，５１ＢからなるＲＧＢ光電変換素子群と、光電変換素子５１ＷからなるＷ光電変換素子群とを、それぞれの各光電変換素子に異なる色をつけたときに市松模様を構成するように、それぞれを互いに市松状に配置した構成としても良い。
【００８０】
図１及び図５に示すＲＧＢ光電変換素子群の上方に設けるフィルタは、原色フィルタではなく、補色フィルタであっても良い。
補色フィルタを用いた場合でも、固体撮像素子の各光電変換素子に対応する画素位置に、Ｒ成分の信号、Ｇ成分の信号、Ｂ成分の信号、及び輝度成分の信号を生成することは可能であるため、本発明を適用することができる。
【００８１】
図１に示す例では、固体撮像素子５に含まれる全ての光電変換素子の数と同じ数の画素データからなるカラー画像データを生成しているが、ＲＧＢ光電変換素子群を構成する光電変換素子の数と同じ数の画素データからなるカラー画像データを生成する撮影モードがあっても良い。
【００８２】
この場合、ＲＧＢＷ補間部１７ａは、Ａ／Ｄ変換回路７から出力されたＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号、及びＷ信号から、メモリ上の光電変換素子５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂの各々に対応する画素位置に、Ｒ信号と、Ｇ信号と、Ｂ信号と、Ｗ信号とを生成する処理を行う。
【００８３】
画素位置に生成すべきＷ信号は、該画素位置に隣接する光電変換素子５１Ｗから得られたＷ信号をそのまま利用すれば良い。画素位置に生成すべきＲ，Ｇ，Ｂ信号は、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号、及びＷ信号のうち少なくともＲ信号、Ｇ信号、及びＢ信号を用いて生成すれば良い。
【００８４】
そして、光電変換素子５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂの各々に対応する画素位置に、上記生成した信号から色差信号と輝度信号を生成し、色差信号を上述した方法で補正して、カラー画像データを完成させれば良い。
【００８５】
つまり、最終的に輝度信号と色差信号を生成する画素位置が、特許請求の範囲のカラー画像データを構成する画素データの座標位置に相当する。
固体撮像素子５に含まれる全ての光電変換素子の数と同じ数の画素データからなるカラー画像データを生成する場合には、固体撮像素子５に含まれる全ての光電変換素子に対応する画素位置が上記座標位置になり、ＲＧＢ光電変換素子群を構成する光電変換素子の数と同じ数の画素データからなるカラー画像データを生成する場合には、ＲＧＢ光電変換素子群を構成する光電変換素子に対応する画素位置が上記座標位置になる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施形態である撮像装置に搭載される撮像素子の部分平面模式図
【図２】図１に示す固体撮像素子を搭載する撮像装置の一例であるデジタルカメラの概略構成を示す図
【図３】図２に示すデジタル信号処理部の内部構成を示す図
【図４】Ａ／Ｄ変換回路７から出力された撮像信号の配列を示した図
【図５】図１に示す固体撮像素子５の光電変換素子の配列の変形例を示す図
【符号の説明】
【００８７】
５  固体撮像素子
１７ａ  ＲＧＢＷ補間部
１７ｂ  輝度・色差信号生成部
１７ｃ  補正係数演算部
１７ｄ  乗算器
５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂ，５１Ｗ  光電変換素子
【図１】
0005033702.tif 000002
【図２】
0005033702.tif 000003
【図３】
0005033702.tif 000004
【図４】
0005033702.tif 000005
【図５】
0005033702.tif 000006