特開 2017-208651 撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-208651(P2017-208651A)

(43)【公開日】2017年11月24日

(54)【発明の名称】撮像装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 9/07 20060101AFI20171027BHJP

   H04N 5/369 20110101ALI20171027BHJP

【ＦＩ】

   H04N9/07 A

   H04N5/335 690

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-98826(P2016-98826)

(22)【出願日】2016年5月17日

(71)【出願人】

【識別番号】000131326

【氏名又は名称】株式会社シグマ

(72)【発明者】

【氏名】山崎 滋巳

(72)【発明者】

【氏名】乾 達也

【テーマコード（参考）】

5C024

5C065

【Ｆターム（参考）】

5C024GX07

5C024GZ24

5C024JX09

5C065BB13

5C065GG21

(57)【要約】      （修正有）

【課題】全画素が３色分以上の光電変換層を持ち、原理的に偽色の発生のない多層センサーを用いて、高解像の静止画及び動画を得ながら、一方でデータ量を小さく抑えて高速読み出しを行う撮像装置を提供する。
【解決手段】素子の厚み方向に色分離され、３色以上の光電変換層を有する撮像素子２００と、撮像素子の読み出しを制御する制御手段１３０を有する。撮像素子２００は、厚み方向に色分離された各層ごとに所定の解像で画素情報を読み出され、撮像素子の色分離された各層のうち、少なくとも一つの層は最も高い解像で画素情報が読み出され、少なくとも一つの層は最も高い解像よりも低い解像で画素情報を読み出される。制御手段１３０は、色分離された各層のうち、最も高い解像で読み出された層の画素情報から輝度情報を取得し、最も高い解像で読み出された層以外の層の画素情報と同じ解像となるように各層の画素情報から色情報を取得する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像装置であって、素子の厚み方向に色分離され、３色以上の光電変換層を有する撮像素子と、前記撮像素子の読み出しを制御する制御手段を有し、前記撮像素子は、厚み方向に色分離された各層ごとに所定の解像で画素情報を読み出され、前記撮像素子の色分離された各層のうち、少なくとも一つの層は最も高い解像で画素情報が読み出され、少なくとも一つの層は、最も高い解像よりも低い解像で画素情報を読み出され、前記制御手段は、色分離された各層のうち、最も高い解像で読み出された層の画素情報から輝度情報を取得し、最も高い解像で読み出された層以外の層の画素情報と同じ解像となるように、各層の画素情報から色情報を取得することを特徴とする撮像装置。

【請求項2】

前記制御手段は、前記撮像素子の色分離された各層のうち、少なくとも一つの層について、最も高い解像として、全ての画素情報を読み出し、その他の層は、最も高い解像よりも低い解像となるように画素情報を読み出すことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

【請求項3】

前記制御手段は、前記撮像素子の色分離された各層のうち、最も高い解像として、全ての画素情報を読み出す層以外の層の画素情報を、間引き読み出しまたは画素結合で読み出すことを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撮像装置に関し、特に撮像素子（イメージセンサー）の高速画素読み出しが可能な撮像装置に関する。

【0002】

昨今、撮像装置は、静止画撮影だけでなく、動画撮影に対しても高解像、高画質と高品位化が求められており、一方で、データ量はなるべく少なくなるようにも求められている。ここに言う撮像装置とは、従来のフイルムカメラに変わり普及した、イメージセンサーを用いて、被写体からの光を光電変換することにより撮像し、取得した画像信号をデジタル値の画像データとして変換し、メモリカード等の記憶媒体に記憶する撮像装置である。

【0003】

上記のような撮像装置において通常用いられる一般的なベイヤーセンサーでは、主に輝度を構成する緑（Ｇ）画素が全撮像範囲の半分しかなく、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）それぞれの色度面においては平面上異なる位置をサンプリングするために、埋め合わせ処理（デモザイク処理）の必要があり、そのために偽色の発生が避けられなかった。

【0004】

一方、このような問題を解決するため、ベイヤーセンサーとは異なるイメージセンサーが提案されている。

【0005】

たとえば、先行文献１に記載の多層センサーは、シリコン（Ｓｉ）の光吸収係数の波長依存性を利用して、素子の厚み方向に色分離し、１画素ごとに赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）各色の光電変換層を有しており、また、同一色感度を有する画素群が全撮像範囲を網羅しているため、高い輝度情報を有効に得ることができる。

【0006】

また、先行文献２に記載の発明では、２画素の加算平均を行う際に工夫をすることで偽色の発生量を減らしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特表２００８−５００７６８号公報

【0008】

【特許文献2】特開２００６−３１９９１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、先行文献１に記載の発明の多層センサーのように、全画素が３色分の光電変換層を持つことは、動画撮影の時、同一画像サイズのベイヤーセンサーに対して、同じ時間内に３倍の量のデータを出力するよう要求することと同じとなり、データ量が膨大となってしまう。

【0010】

また、先行文献２に記載の発明で用いられているのは一般的なベイヤーセンサーであることから、その原理上、偽色の発生を完全に防ぐことはできない。

【0011】

本発明は、上述の問題点に鑑み、全画素が３色分以上の光電変換層を持ち、原理的に偽色の発生のない多層センサーを用いて、高解像の静止画及び動画を得ながら、一方でデータ量を小さく抑えて高速読み出しを行う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】

【0012】

上記目的を達成するために、本発明を実施の撮像装置は、撮像装置であって、素子の厚み方向に色分離され、３色以上の光電変換層を有する撮像素子と、前記撮像素子の読み出しを制御する制御手段を有し、前記撮像素子は、厚み方向に色分離された各層ごとに所定の解像で画素情報を読み出され、前記撮像素子の色分離された各層のうち、少なくとも一つの層は最も高い解像で画素情報が読み出され、少なくとも一つの層は、最も高い解像よりも低い解像で画素情報を読み出され、前記制御手段は、色分離された各層のうち、最も高い解像で読み出された層の画素情報から輝度情報を取得し、最も高い解像で読み出された層以外の層の画素情報と同じ解像となるように、各層の画素情報から色情報を取得することを特徴とする撮像装置とした。

【0013】

更に本発明を実施の撮像装置は、上記発明において、前記制御手段は、前記撮像素子の色分離された各層のうち、少なくとも一つの層について、最も高い解像として、全ての画素情報を読み出し、その他の層は、最も高い解像よりも低い解像となるように画素情報を読み出すことを特徴とする撮像装置とした。

【0014】

更に本発明を実施の撮像装置は、上記発明において、前記制御手段は、前記撮像素子の色分離された各層のうち、最も高い解像として、全ての画素情報を読み出す層以外の層の画素情報を、間引き読み出しまたは画素結合で読み出すことを特徴とする撮像装置とした。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、全画素が３色分以上の光電変換層を持ち、原理的に偽色の発生のない多層センサーを用いて、高解像の静止画及び動画を得ながら、一方でデータ量を小さく抑えて高速読み出しを行うことが可能な撮像装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明を実施の撮像装置の主要な構成を示したブロック図である。

【図2】図１に示した撮像装置に実装される撮像素子の画素の概念図である。

【図3】図２に示した撮像素子における単一画素の簡略化した等価回路図である。

【図4】多層センサーにおける従来の１画素読み出しのタイミングチャートである。

【図5】本発明の実施例１の読み出し制御のフローチャートである。

【図6】本発明の撮像素子のグループ１とグループ２の画素の分布の一例である。

【図7】本発明の撮像素子のうち、縦横に２個ずつの単一画素からなる２×２の画素群を抜き出した概念図である。

【図8】本発明の実施例１の撮像素子のグループ２の画素の読み出しのタイミングチャートである。

【図9】本発明の実施例１の信号処理のうち、輝度データの作成にかかる処理のフローチャートである。

【図10】実施例１の信号処理のうち、色データの作成にかかる処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

【0018】

図１は本発明を実施の撮像装置の主要な構成を示したブロック図である。図１に示す撮像装置１００は、レンズ部１１０と、撮像素子２００と、読み出し制御部１３０と、信号処理部１５０と、メモリ部１６０と、カメラＣＰＵ１７０と、ユーザインターフェース１７１と、記録媒体インターフェース１７２と、画像表示部１９０と、画像処理部３００とを備えている。

【0019】

レンズ部１１０は、フォーカスレンズ群やズームレンズ群を含む、複数の不図示のレンズ群で構成された、撮像のための結像光学系全体を示している。ただし、本図においては、便宜上、１枚のレンズのみ記載している。

【0020】

撮像素子２００は、撮影光学系１１０により集光された光線を受光して光電変換し、画像データを出力する。本実施形態の撮像素子２００としては、本実施例の撮像素子２００には、画素から読み出した色成分信号を増幅するゲイン可変アンプやゲイン値を補正するためのゲイン補正回路、アナログ画像信号をデジタル変換するＡ／Ｄコンバータが内蔵されている。また、かかる撮像素子２００としては、ＣＭＯＳイメージセンサーが用いられている。かかる撮像素子２００の受光面は、多数の画素から構成されている。これらの画素は、その内部において、入射光の波長により光電変換される深さの違いを用いることで、単一画素からＲＧＢの各色成分信号を出力可能な垂直色分離型のイメージセンサーである。かかる垂直色分離型のイメージセンサーの詳しい構造については後述する。

【0021】

読み出し制御部１３０は、撮像素子２００の駆動タイミングを決定するための信号を出力する。これにより、画素毎の水平駆動並びに垂直駆動が制御され、各画素からＲＧＢの各色成分信号が読み出される。この読み出し制御部１３０は、さらに、画素から読み出す色成分についても制御する。

【0022】

撮像素子２００から出力された色成分信号は一旦メモリ部１６０に記録される。メモリ
部１６０は、この他にも各種データのバッファとして機能する。

【0023】

信号処理部１５０は、撮像素子２００から出力された信号から輝度データの作成と色データの作成を行う。また、色データに対しては画素結合又は間引き処理などを行う。

【0024】

画像処理部３００は、信号処理部１５０が行った輝度データと色データを受け取り、画像処理を行う。例えば、欠陥画素補正、ノイズ除去、色補正、ガンマ補正、シャープニングを行う。撮影画像データは大まかに輝度データと色データから成り、これに各種補正が施されて撮影画像と成る。

【0025】

カメラＣＰＵ１７０は、撮像装置１００全体の包括的な制御を行う。

【0026】

ユーザインターフェース（Ｉ／Ｆ）１７１は、例えば、レリーズボタン、電源ボタン、
コマンドダイヤル、十字キー等の操作部材を有しており、ユーザがこれらの操作部材を操
作すると、カメラＣＰＵ１７０は所定の動作を行う指示を出す。静止画撮影モードと動画
撮影モードの切り替えに用いる操作部材も、このＩ／Ｆ１７１に含まれる。

【0027】

記録媒体インターフェース（Ｉ／Ｆ）１７２は、不図示の記録媒体との間でＲＡＷデー
タや現像後の画像データの記録又は読み出しを行う。この記録媒体は、半導体メモリ等の
着脱可能な記録媒体である。

【0028】

画像表示部１９０は、画像処理部３００で処理された画像データや、不図示の記録媒体
から読み出された画像データ等を表示する。

【0029】

なお、上述したゲイン可変アンプ、ゲイン補正回路、Ａ／Ｄコンバータを内蔵していない撮像素子２００を採用する場合には、これらのデバイスを個別に搭載すればよい。

【0030】

次に、本実施例の撮像素子について、図２を用いて説明する。図２は、本発明の実施例における撮像装置１００に実装される撮像素子２００の単一画素を単純化して示した断面図である。上述したように、本実施形態の撮像素子２００はいわゆる垂直色分離型のイメージセンサーであり、各画素には、深さ方向に３つのフォトダイオードが積層して形成されている。

【0031】

ある画素に光が入射すると、入射光中の青色（Ｂ）成分は主に最上面に位置するフォトダイオード２１０で光電変換される。同様に、入射光中の緑色（Ｇ）成分は主に中間深さに位置するフォトダイオード２３０で光電変換され、赤色（Ｒ）成分は主に最下層に位置するフォトダイオード２５０で光電変換される。これらの、垂直方向の色分離は撮像素子２００の材料として用いるシリコン（Ｓｉ）の特性を利用したものである。

【0032】

これら３つのフォトダイオードは、Ｓｉ基板の内部の異なる深さに所定のドープ処理を行うことで形成される。具体的には、Ｂ成分用フォトダイオード２１０は、約０．２〜０．５μｍの間の深さに形成され、Ｇ成分用フォトダイオード２３０は、約０．５〜１．５μｍの間の深さに形成され、Ｒ成分用フォトダイオード２５０は、約１．５〜３．０μｍの間の深さに形成される。

【0033】

従って、本実施形態の撮像素子２００はベイヤー型イメージセンサーに必須のカラーフィルタが不要でありながら、１つの画素でＲＧＢ３色の色成分信号を取得することが可能である。各画素が３色全ての波長の色成分を光電変換できるため、本実施形態の撮像素子２００には、ベイヤー型イメージセンサーにおいては必須となる画素補間を行う必要がないというメリットもある。

【0034】

次に、図３を用いて、本発明の実施例における撮像素子２００の信号読み出しについて説明する。図３は、図２に示した本発明の実施例における撮像素子２００における単一画素の簡略化した等価回路図である。本図に示した等価回路を用いることで、撮像素子２００内の各フォトダイオードにおける光電変換により生成された電荷をフォトダイオードの外部に読み出すことができる。

【0035】

上述したように、撮像素子２００の各画素は、Ｂ成分用フォトダイオード２１０、Ｇ成分用フォトダイオード２３０、及びＲ成分用フォトダイオード２５０を有している。各フォトダイオードのアノードは接地されており、各フォトダイオードのカソードは、３つの色に対するフローティングディフュージョン（ＦＤ）を有する配線部２０１を備えている。

【0036】

フォトダイオード２１０、２３０、及び２５０のカソードは、各々の選択トランジスタを介してＦＤ部２０１に接続されている。詳しくは、Ｂ成分選択トランジスタ２１１は、Ｂ成分用フォトダイオード２１０のカソードとＦＤ部２０１との間に接続され、Ｂ成分選択トランジスタ２１１のゲートは、Ｂ成分選択線２１２に接続される。Ｇ成分選択トランジスタ２３１は、Ｇ成分用フォトダイオード２３０のカソードとＦＤ部２０１との間に接続され、Ｇ成分選択トランジスタ２３１のゲートは、Ｇ成分選択線２３２に接続される。Ｒ成分選択トランジスタ２５１は、Ｒ成分用フォトダイオード２５０のカソードとＦＤ部２０１との間に接続され、Ｒ成分選択トランジスタ２５１のゲートは、Ｒ成分選択線２５２に接続される。

【0037】

ＶＤＤ線２０２とＦＤ部２０１との間には、共通のリセットトランジスタ２０３が接続されている。リセットトランジスタ２０３のゲートは、リセット線２０４に接続される。

【0038】

ＦＤ部２０１にはソースフォロワトランジスタ２０５のゲートが接続され、そのドレインはＶＤＤ線２０２に接続され、そのソースは行選択トランジスタ２０６のドレインに接続されている。行選択トランジスタ２０６のソースは定電流源２０７に接続され、そのゲートは行選択線２０８に接続されている。

【0039】

なお、上述した撮像素子２００の等価回路図は一例であり、これに限られるものではない。例えば、本図ではＦＤ部は各フォトダイオードに共通して１つ設けられているが、各フォトダイオードにＦＤ部を別個に設けてもよい。

【0040】

その場合、各フォトダイオードの選択トランジスタのカソードにそれぞれ個別のＦＤ部が接続され、それらの各ＦＤ部はさらに共通のソースフォロワトランジスタのゲートに接続する。また、各ＦＤ部とＶＤＤ線との間には、それぞれ個別のリセットトランジスタを接続することで構成される。

【0041】

次に、撮像装置１００を用いて撮影をする際の撮像素子２００内の各画素からの各色成分信号の読み出しのうち、従来の１画素の読み出しについて図４を用いて説明する。図４は多層センサーにおける１画素読み出しのタイミングチャートの一例である。

【0042】

静止画撮影モードが選択された撮像装置１００を用いて撮影者が静止画を撮影する場合を考える。撮影者によりレリーズ操作が行われると、撮影光学系１１０を介して被写体光が撮像素子２００に入射して露光される。撮像素子２００内の各フォトダイオードにおいて入射光が光電変換され、電荷の生成及び蓄積が完了すると、読み出し制御部１３０の制御により、まず、行選択線２０８がＨｉｇｈにされ、読み出す行が選択される。それと同時に、読み出し制御部１３０の制御により、リセット線２０４がＨｉｇｈにされ、これによりＦＤ部２０１がリセットされる。

【0043】

図４に示すように、Ｒ成分信号、Ｇ成分信号、Ｂ成分信号の順に読み出されるので、まず、読み出し制御部１３０の制御によりＲ成分選択線２５２がＨｉｇｈにされ、Ｒ成分用フォトダイオード２５０に蓄積された電荷がＦＤ部２０１に移動し、さらにＶｏｕｔから出力される。これにより、Ｒ成分信号が画素中から読み出される。

【0044】

続いて、読み出し制御部１３０の制御により、再度リセット線２０４がＨｉｇｈにされ、これによりＦＤ部２０１がリセットされる。次に、読み出し制御部１３０の制御によりＧ成分選択線２３２がＨｉｇｈにされ、Ｇ成分用フォトダイオード２３０に蓄積された電荷がＦＤ部２０１に移動し、さらにＶｏｕｔから出力される。これにより、Ｇ成分信号が画素中から読み出される。

【0045】

続いて、読み出し制御部１３０の制御により、再度リセット線２０４がＨｉｇｈにされ、これによりＦＤ部２０１がリセットされる。次に、読み出し制御部１３０の制御によりＢ成分選択線２１２がＨｉｇｈにされ、Ｂ成分用フォトダイオード２１０に蓄積された電荷がＦＤ部２０１に移動し、さらにＶｏｕｔから出力される。これにより、Ｂ成分信号が画素中から読み出される。

【0046】

以上で、単一画素からＲＧＢ全ての色成分信号の読み出しが完了するので、読み出し制御部１３０の制御により、行選択信号がＬｏｗにされる。これが従来の多層センサーにおける１画素読み出しである。

【0047】

次に、本発明の撮像装置１００を用いて静止画を撮影する際の撮像素子２００内の各画素の色成分信号の読み出しのうち、実施例１による全体画素の読み出しについて、図５を参照して説明する。図５は本発明の実施例１の読み出し制御のフローチャートである。

【実施例1】

【0048】

ユーザが負図示のレリーズを押圧することにより、撮影光学系１１０を介して被写体光が撮像素子２００に入射して露光される。撮像素子２００内の各フォトダイオードにおいて入射光が光電変換され、電荷の生成及び蓄積が完了する。そして読み出す行が選択され、信号の読み出しが始まる。＃１１０１では、読み出し制御部１３０が、撮像素子２００内の画素信号の読み出しが完了したか判断を行う。画素信号の読み出しが完了していると判断されれば読み出しが終了し、未だ画素信号が読み出されていないと判断されれば＃１１０２に進む。

【0049】

＃１１０２においては読み出し制御部１３０が、読み出しが完了していない画素が、グループ１の画素か否かを判断する。

【0050】

ここで、かかるグループ１の画素とそれ以外であるグループ２の画素について、以下に図６及び図７を用いて説明する。図６は本発明の撮像素子２００のグループ１とグループ２の画素の分布の一例であり、図７は本発明の撮像素子２００のうち、縦横に２個ずつの単一画素からなる２×２の画素群を抜き出した概念図である。

【0051】

図６から分かるとおり、本発明の撮像素子２００の画素は、縦横に２個ずつの単一画素からなる２×２の画素群としてみたとき、左上にグループ１の画素、右上、左下、右下にグループ２の画素が配置されている。

【0052】

なお、上述した撮像素子２００の画素は一例であり、これに限られるものではない。例えば、全列においてグループ１の画素とグループ２の画素を交互に配置してもよい。

【0053】

グループ１の画素とグループ２の画素の差異は図７を用いて説明する。図７からわかるとおり、グループ１に分類された画素は、最上面のフォトダイオード２１０からＢ成分、中間深さのフォトダイオード２３０からＧ成分、最下層のフォトダイオード２５０からＲ成分とＲＧＢ全ての色成分の信号を読み出す。すなわち、前述の従来の１画素の信号読み出しが行われる。一方、グループ２の画素は中間深さのフォトダイオード２３０からＧ成分信号のみを読み出している。

【0054】

グループ２の画素の信号読み出しについては、図８を用いて説明する。図８は本発明の実施例１の撮像素子２００のグループ２の画素の信号読み出しのタイミングチャートである。

【0055】

読み出し制御部１３０の制御により、まず、行選択線２０８がＨｉｇｈにされ、読み出す行が選択される。それと同時に、リセット線２０４がＨｉｇｈにされ、これによりＦＤ部２０１がリセットされる。グループ２の画素においてはＲ成分の信号の読み出しを行わないので、次に、Ｇ成分選択線２３２がＨｉｇｈにされ、Ｇ成分用フォトダイオード２３０に蓄積された電荷がＦＤ部２０１に移動し、さらにＶｏｕｔから出力される。これにより、Ｇ成分信号が画素中から読み出される。また、グループ２の画素においてはＢ成分の信号読み出しを行わないので、以上で色成分信号の読み出しが完了するため、読み出し制御部１３０の制御により、行選択信号がＬｏｗにされる。

【0056】

なお、上述したグループ２の画素の読み出しにおいて、読み出す画素の選択は一例であり、読み出す画素はＲ成分でもＢ成分でもかまわない。

【0057】

以上のとおり、図５のフローチャートにおいて、＃１１０２においては読み出し制御部１３０により、信号読み出しが完了していない画素が、グループ１の画素であると判断されれば、＃１１０３にすすみ、該当の画素の全層の信号読み出しを行う。また、読み出しが完了していない画素が、グループ２の画素であると判断されれば＃１１０４にすすみ、該当の画素の一部の層のみの信号読み出しを行う。

【0058】

そして、＃１１０３または＃１１０４において信号読み出しを行うと、＃１１０１において全画素の画素信号の読み出しが完了したかを判断し、全画素の信号読み出しが完了していると判断されれば処理を終了し、そうでなければまた＃１１０２に進み、残った画素の信号読み出しを行う。以上の手順で読み出された一つ一つの画素信号は、全画素の信号読み出しが完了すると、まとまった１枚の画像を構成する画像信号となる。

【0059】

このような読み出しを行うことで、本発明の実施例１ではデータ量を小さく抑えながら、読み出しを高速に行うことが可能となる。

【0060】

次に、本発明の撮像装置１００を用いて静止画を撮影する際の、画像信号を読み出した後に行う信号処理部１５０における処理について説明する。かかる処理とは、読み出した画像信号から輝度データの作成を行う処理である。図９は本発明の実施例１の信号処理のうち、輝度データの作成にかかる処理のフローチャートである。

【0061】

図５のフローチャート終了後、読み出された信号は、信号処理部１５０に渡される。信号処理部１５０は受け取った画像信号から輝度データの作成を行う。

【0062】

かかる輝度データには一番解像度の高い層のデータを用いるため、信号処理部１５０は画像信号の中から一番解像度の高い層のデータを選出する。（＃２１０１）一番解像度の高い層のデータとは、実施例１の読み出し制御において、グループ１の画素とグループ２の画素、いずれの画素でも読み出されていたＧ成分の層のデータことである。Ｇ成分の層は例外なく全ての画素で読み出されているため、グループ２の画素では読み出されないＲ層とＢ層の画素に比べ、解像度が高いといえるからである。

【0063】

信号処理部１５０は一番解像度の高い層のデータを輝度データとし、輝度データに関しての処理を終了する。

【0064】

次に、本発明の実施例１の信号処理のうち、輝度データを作成する一方で行われる、色データの作成にかかる信号処理部１５０における処理について説明する。かかる処理とは、読み出した信号から色データの作成を行う処理である。図１０は実施例１の信号処理のうち、色データの作成にかかる処理のフローチャートである。

【0065】

図５のフローチャート終了後、読み出された画像信号は、信号処理部１５０に送られる。信号処理部１５０は受け取った画像信号から色データの作成を行う。

【0066】

かかる色データは一番解像度の高い層以外のデータと同じ解像度でＲ成分Ｇ成分Ｂ成分全ての層のデータを作成するため、信号処理部１５０はまず、そのデータが一番解像度の低い層のデータか否かを判断する。（＃３１０１）実施例１において一番解像度の高い層のデータとは、前述の読み出し制御において、グループ１の画素とグループ２の画素、いずれの画素でも読み出されていたＧ成分の層のデータことであるから、一番解像度の高い層以外のデータはＧの層以外、すなわち、Ｒ成分の層とＢ成分の層のデータである。一番解像度の高い層以外のデータとはＧ成分の層以外、すなわち、Ｒ成分の層とＢ成分の層のデータであると判断されれば、信号処理終了となり、一番解像度の高い層のデータ、すなわち、Ｇ成分の層と判断されれば＃３１０２に進み、画素結合や間引き処理が施され、Ｒ成分の層とＢ成分の層のデータと同じ解像度に調整される。かかる調整が完了すると処理終了となる。

【0067】

以上により、信号処理部１５０は一番解像度の高い層以外のデータと同じ解像度でＲ成分Ｇ成分Ｂ成分、３層全ての層の色データを作成し、色データに関しての信号処理を終了する。これにより、実施例１においては、Ｇ成分の層のデータが４分の１程度まで抑えられる。

【0068】

したがって、本発明の撮像装置では、以上の手順で信号処理を行うことで、輝度データのみは解像度の高い層のデータを用いるために、輝度解像は高いまま、データ量を小さく抑えることが可能となる。詳しくは、本来は図６にあるような縦２画素、横２画素で４画素の画素群における画素信号の読み出しは、Ｒ成分が４、Ｂ成分が４、Ｇ成分が４であり、当然輝度データも４となるところ、本発明においては、Ｒ成分が１、Ｂ成分が１、Ｇ成分が４となり、輝度データはＧ成分を用いて作成するため、Ｇ成分と同じ４となる。かかるＲ成分Ｂ成分Ｇ成分の色データは読み出しの時点で間引いているため、読み出し量も抑えられ、結果、画像のデータ量も抑えられている。また、前述の通り輝度データは一番解像度の高い読み出しをされたＧ成分を用いるため、輝度解像は高いままであり、色のデータだけが読み出し量と画像のデータ量の両方を抑えられている。また、色データを小さく抑えてはいるものの、ベイヤー配列のようにデモザイク処理による偽色の発生がないため、色再現性の高い画像を得ることができる。

【0069】

また、本発明の実施例１においては、画素の読み出しを一部行わないというスキッピングを採用しているが、隣り合う画素をひとまとめに扱うビニングを採用してもよい。たとえば、Ｇ成分の層は読み出してそのまま出力し、Ｒ成分の層とＢ成分の層については、隣り合う位置の画素のデータとの平均値を出力することで、本発明の実施例１と同様の効果を得ることができる。

【0070】

また、本発明の実施例１においては、画像信号の読み出しを行うことで、データ量を小さく抑えて高速読み出しを行うことを可能にしているが、読み出しは従来どおり、全画素において全層読み出しを行い、信号処理において、一部の成分の層について画素結合や間引きを行うようにしてもよい。たとえば、読み出した画素のデータに対し、Ｇ成分の層のデータは読み出してそのまま後段処理に進み、Ｒ成分の層とＢ成分の層については、画素結合や間引きを行ってから後段処理に進むようにすることで、本発明の実施例１と同様の効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0071】

１００ 撮像装置
１１０ レンズ部
２００ 撮像素子
１３０ 読み出し制御部
１５０ 信号処理部
１６０ メモリ部
１７０ カメラＣＰＵ
１７１ ユーザインターフェース
１７２ 記録媒体インターフェースと
１９０ 画像表示部
３００ 画像処理部
２１０ Ｂ成分用フォトダイオード
２３０ Ｇ成分用フォトダイオード
２５０ Ｒ成分用フォトダイオード
２０１ ＦＤを有する配線部
２１１ Ｂ成分選択トランジスタ
２１２ Ｂ成分選択線
２３１ Ｇ成分選択トランジスタ
２３２ Ｇ成分選択線
２５１ Ｒ成分選択トランジスタ
２５２ Ｒ成分選択線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】