JP2000253415A

JP2000253415A - ディジタルカメラおよび撮像装置

Info

Publication number: JP2000253415A
Application number: JP11338427A
Authority: JP
Inventors: Akio Kobayashi; 昭男小林; Hideshi Okada; 秀史岡田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1999-11-29
Publication date: 2000-09-14
Anticipated expiration: 2019-11-29
Also published as: JP3615441B2

Abstract

(57)【要約】【構成】ＣＣＤイメージャ２０の前面には、原色フィ
ルタが装着される。最適シャッタスピードは、プリ露光
時にＣＣＤイメージャ２０から出力されたカメラ信号に
基づいて算出される。算出された最適シャッタスピード
が低速であれば、タイミングジェネレータ２２は、画素
混合読み出し方式でＣＣＤイメージャ２０を駆動する。
電荷はまず一部の受光素子から垂直転送レジスタに読み
出され、垂直方向に転送される。電荷が所定距離だけ転
送されると、他の一部の受光素子から電荷が読み出され
る。これによって、同じ色要素に対応する電荷が垂直転
送レジスタ上で混合される。つまり、折り返し成分を取
り除くフィルタ処理がＣＣＤイメージャ内で行われる。【効果】フィルタ回路を新たに設けることなく、ノイ
ズを除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ディジタルカメラお
よび撮像装置に関し、特にたとえば、ＣＣＤイメージャ
の受光素子から電荷を読み出して低解像度のカメラ信号
を生成するディジタルカメラおよびこのようなディジタ
ルカメラに適用される撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のディジタルカメラでは、
ＣＣＤイメージャから電荷を間引いて読み出す場合、読
み出された電荷は個別に転送され、ＣＣＤイメージャか
ら個別に出力されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、電荷の間引き
読み出しは電荷のサンプリングと等価であり、サンプリ
ング定理によれば、出力されたカメラ信号に折り返し成
分が含まれてしまう。このような折り返し成分を除去す
るにはフィルタを設ければよいが、そうするとフィルタ
を追加した分だけコストがかかる。

【０００４】それゆえに、この発明の主たる目的は、低
コストでノイズの発生を防止することができる、ディジ
タルカメラを提供することである。

【０００５】この発明の他の目的は、低コストでノイズ
の発生を防止することができる、撮像装置を提供するこ
とである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、複数の受
光素子および複数の垂直転送レジスタを持つインターラ
イン転送方式のＣＣＤイメージャ、複数の色要素が配置
されたかつ１つの受光素子に１つの色要素が対応する色
フィルタ、およびＣＣＤイメージャを駆動する駆動手段
を備え、色フィルタは複数色の色要素が配置された垂直
列を持ち、駆動手段は同色の色要素に対応する電荷どう
しが垂直列に対応する垂直転送レジスタ上で混合される
ようにＣＣＤイメージャを駆動する、ディジタルカメラ
である。

【０００７】第２の発明は、複数の受光素子および複数
の垂直転送レジスタを持つインターライン転送方式のＣ
ＣＤイメージャ、複数の色要素が配置されたかつ１つの
受光素子に１つの色要素が対応する色フィルタ、および
ＣＣＤイメージャを駆動する駆動手段を備え、色フィル
タは複数色の色要素が配置された垂直列を持ち、駆動手
段は同色の色要素に対応する電荷どうしが垂直列に対応
する垂直転送レジスタ上で混合されるようにＣＣＤイメ
ージャを駆動する、撮像装置である。

【０００８】

【作用】第１の発明によれば、インターライン転送方式
のＣＣＤイメージャは複数の受光素子および複数の垂直
転送レジスタを持ち、色フィルタを形成する複数の色要
素は複数の受光素子に１つずつ対応する。ＣＣＤイメー
ジャは、駆動手段によって駆動される。ここで、色フィ
ルタは、複数色の色要素が配置された垂直列を持つ。ま
た、駆動手段は、同色の色要素に対応する電荷どうしが
上記の垂直列に対応する垂直転送レジスタ上で混合され
るようにＣＣＤイメージャを駆動する。

【０００９】同色の色要素に対応する電荷どうしが混合
されるようにＣＣＤイメージャを駆動することで、折り
返し成分を取り除くフィルタ処理がＣＣＤイメージャ内
で行われる。このため、フィルタ回路を新たに設けるこ
となく、ノイズを除去することができる。

【００１０】この発明のある実施例では、駆動手段は、
第１読み出し手段，垂直転送手段および第２読み出し手
段を含む。第１受光素子で生成された第１電荷は、第１
読み出し手段によって垂直転送レジスタに読み出され、
垂直転送手段によって垂直方向に転送される。第１電荷
が所定距離の垂直転送を施されると、第２受光素子で生
成された第２電荷が、第２読み出し手段によって垂直転
送レジスタに読み出される。ここで、第１受光素子およ
び第２受光素子は、同色の色要素に対応する。

【００１１】好ましくは、２色の色要素が上記の垂直列
に交互に配置され、所定距離は２つの受光素子の垂直方
向における長さに相当する。

【００１２】この発明の他の実施例では、色フィルタは
原色の色要素がベイヤ配列されたフィルタである。

【００１３】この発明のその他の実施例では、垂直転送
レジスタは複数のメタルによって形成され、少なくとも
３つのメタルが１つの受光素子に割り当てられる。

【００１４】この発明のさらにその他の実施例では、被
写体像は露光手段によってＣＣＤイメージャに露光され
る。ここで、ＣＣＤイメージャの最適露光量は算出手段
によって算出され、算出された最適露光量は設定手段に
よって露光手段に設定される。第２読み出し手段は、最
適露光量に応じて不能化手段によって不能化される。

【００１５】好ましくは、最適露光量はシャッタスピー
ドに基づいて規定され、不能化手段は、シャッタスピー
ドが所定値よりも高速になったときに第２読み出し手段
を不能化する。

【００１６】第２の発明によれば、インターライン転送
方式のＣＣＤイメージャは複数の受光素子および複数の
垂直転送レジスタを持ち、色フィルタを形成する複数の
色要素は複数の受光素子に１つずつ対応する。ＣＣＤイ
メージャは、発生手段から発生される駆動パルスによっ
て駆動される。ここで、色フィルタは、複数色の色要素
が配置された垂直列を持つ。また、発生手段は、同色の
色要素に対応する電荷どうしが上記の垂直列に対応する
垂直転送レジスタ上で混合されるようにＣＣＤイメージ
ャを駆動するパルスを発生する。

【００１７】

【発明の効果】これらの発明によれば、同色の色要素に
対応する電荷どうしが混合されるようにＣＣＤイメージ
ャを駆動することで、折り返し成分を取り除くフィルタ
処理がＣＣＤイメージャ内で行われる。このため、フィ
ルタ回路を新たに設けることなく、ノイズを除去するこ
とができる。

【００１８】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００１９】

【実施例】図１を参照して、この実施例のディジタルカ
メラ１０は、レンズ１２を含む。レンズ１２から入射さ
れた光像は、絞りユニット１６を通過し、撮像装置１４
に設けられたインターライン転送方式のＣＣＤイメージ
ャ２０に照射される。ＣＣＤイメージャ２０には、図２
に示すように複数の受光素子２０ａが形成され、各受光
素子２０ａがＣＣＤイメージャ２０の各画素を構成す
る。受光素子２０ａの前面には、図３に示すようにＲ，
ＧおよびＢの色要素がベイヤ配列された原色フィルタ２
０ｄが装着され、Ｒ，ＧおよびＢのいずれかの色要素が
各受光素子２０ａに対応する。つまり、１つの色要素が
１つの受光素子に対応する。被写体像は、このような原
色フィルタ２０ｄを経て受光素子２０ａに照射され、光
電変換を施される。

【００２０】ここで、原色フィルタ２０ａを２ライン×
２画素の色ブロックの集まりと考えた場合、色ブロック
の一方の対角線上にはＧの色要素が配置され、他方の対
角線上にはＲおよびＢの色要素が配置される。このよう
な色ブロックが原色フィルタ２０ａ上に複数存在し、各
色ブロックは垂直方向および水平方向のいずれにおいて
も互いに隣接している。また、原色フィルタ２０ａを形
成する垂直列に注目した場合、ある垂直列ではＲの色要
素とＧの色要素とが１画素毎に交互に配置され、別の垂
直列ではＧの色要素とＢの色要素とが１画素毎に交互に
配置される。つまり、いずれの垂直列でも、２色の色要
素が１画素毎に交互に配置される。

【００２１】図２に戻って、ＣＣＤイメージャ２０は、
各画素に対応する複数の受光素子２０ａと、受光素子２
０ａで光電変換されかつ蓄積された電荷を垂直方向に転
送する複数の垂直転送レジスタ２０ｂと、垂直転送レジ
スタ２０ｂの終端に配置され垂直転送レジスタ２０ｂに
よって転送されてきた電荷を水平方向に転送する水平転
送レジスタ２０ｃとを含み、タイミングジェネレータ
（ＴＧ）２２から出力される駆動パルスによって駆動さ
れる。ここで、駆動パルスとしては、受光素子２０ａか
ら垂直転送レジスタ２０ｂに電荷を読み出す読み出しパ
ルス，読み出された電荷を１ラインずつ垂直方向に転送
する垂直転送パルス，水平転送レジスタ２０ｃ内の電荷
を１画素ずつ水平方向に転送する水平転送パルス，非露
光時間すなわち非電荷蓄積期間において受光素子２０ａ
で生成された電荷をオーバフロードレイン（図示せず）
に掃き捨てる掃き捨てパルスなどがある。

【００２２】モード設定ボタン４６によってカメラモー
ドが設定されかつレリーズボタン４８が押されると、ま
ずプリ露光が行われ、これによって得られた電荷がＣＣ
Ｄイメージャ２０から読み出される。プリ露光に際し
て、ＴＧ２２は、マイコン４０によって設定された初期
シャッタスピードデータに応じて、掃き捨てパルスの出
力期間を制御する。図４に示すように、掃き捨て期間は
注目する１フレーム期間の最初から始まり、掃き捨て期
間の終了時期がシャッタスピードデータによって制御さ
れる。このようにして電荷蓄積期間が変化し、所望のシ
ャッタスピード（露光時間）による露光が実現される。
なお、掃き捨てパルスの出力期間によってシャッタスピ
ードを制御する手法は、電子シャッタ機能として周知で
ある。

【００２３】ＣＣＤイメージャ２０から出力された画素
信号（カメラ信号）はＡ／Ｄ変換器２４でディジタル信
号つまり画素データに変換され、この画素データが書込
読出制御回路２８によってＲＡＭ２６に書き込まれる。
ＲＡＭ２６に格納された画素データは同じ書込読出制御
回路２８によって読み出され、演算回路３０に入力され
る。

【００２４】入力される画素データは、Ｒ，ＧおよびＧ
のいずれか１つの色成分しか持たない。演算回路３０
は、このような画素データに色補間およびＹＵＶ変換を
施し、Ｙデータ，ＵデータおよびＶデータを生成する。
このうち、Ｙデータは重み付け回路３２に入力される。
重み付け回路３２は、重み付け量テーブル３４に保持さ
れている重み付け量をＹデータに掛け算する。重み付け
量テーブル３４は、書込読出制御回路２８からの読出ア
ドレスデータを受けて、対応する重み付け量を出力す
る。この重み付け量によってＹデータに重み付け処理を
施すことで、中央重点測光が可能となる。重み付け回路
３２から出力されたＹデータは、積分器３６で１フレー
ム期間毎に積分される。演算器３８は、積分器３６から
出力された積分データを重み付けの総和で割り算し、露
出調整の評価対象となる輝度評価値を算出する。なお、
演算器３０によってＹデータとともに算出されるＵデー
タおよびＶデータは、図示しない白バランス調整回路に
与えられる。

【００２５】マイコン４０は、演算器３８から出力され
た輝度評価値を取り込み、この輝度評価値に基づいてシ
ャッタスピードを更新する。最適シャッタスピード（最
適露光期間）が算出されると、マイコン４０は本露光を
行う。この本露光によって生成されたカメラ信号は、ス
イッチＳＷ１を介して信号処理回路４２に与えられる。
そして、所定の信号処理が施された画像信号が、記録媒
体４４に記録される。

【００２６】マイコン４０は、最適シャッタスピードの
値に応じて、間引き読み出し方式および画素混合読み出
し方式のいずれか一方をＴＧ２２に設定する。垂直方向
に連続する４つの画素に注目した場合、間引き読み出し
方式では、この４つの画素のうち所定２画素から電荷が
読み出される。一方、画素混合読み出し方式では、この
４つの画素を全てから電荷が読み出され、かつ同じ色成
分を持つ画素が混合される。したがって、いいずれの方
式が設定されても、カメラ信号を構成する画素数は同じ
である。

【００２７】図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図６（Ａ）およ
び図６（Ｂ）に示すように垂直方向に連続する画素を参
照して、それぞれの読み出し方式を詳しく説明する。垂
直転送レジスタ２０ｂは複数のメタル（電極）Ｍによっ
て形成され、１つの受光素子２０ａ（画素）には、３つ
のメタルＭが割り当てられる。色フィルタ２０ｄはＲ，
ＧおよびＢがベイヤ配列された原色フィルタであるた
め、奇数番目の垂直列（奇数列）にはＲ画素およびＧ画
素が１画素毎に交互に形成され、偶数番目の垂直列（偶
数列）にはＧ画素およびＢ画素が１画素毎に交互に形成
される。各画素に割り当てられた３つのメタルＭに注目
すると、Ｖ１パルスが１番上のメタルＭに印加され、Ｖ
３パルスが中央のメタルＭに印加され、そしてＶ２Ａパ
ルスまたはＶ２Ｂパルスが１番下のメタルＭに印加され
る。Ｖ２Ａパルスの印加先およびＶ２Ｂパルスの印加先
は、２画素毎に切り換わる。つまり、奇数列において連
続するＲ画素，Ｇ画素，Ｒ画素およびＧ画素のうち、前
半のＲ画素およびＧ画素にＶ２Ａパルスが与えられる
と、Ｖ２Ｂパルスは後半のＲ画素およびＧ画素に与えら
れる。偶数列においても、連続する４画素の前半におけ
るＧ画素およびＢ画素にＶ２Ａパルスが与えられた場
合、Ｖ２Ｂパルスは後半のＧ画素およびＢ画素に与えら
れる。

【００２８】このように各受光素子２０ａに３つのメタ
ルＭが割り当てられたＣＣＤイメージャ２０では、各画
素をプログレッシブスキャンすることも可能である。こ
れは、全ての受光素子２０ａから同時に電荷を読み出す
場合でも、隣接する受光素子２０ａから読み出された電
荷が個別に転送されることを意味する。つまり、全画素
読み出し時でも、各画素から得られたＲ信号，Ｇ信号お
よびＢ信号は、互いに混合されることなくＣＣＤイメー
ジャ２０から出力される。

【００２９】図５（Ａ）および図５（Ｂ）を参照して、
間引き読み出し方式が選択されると、Ｖ２Ｂパルスが印
加される画素からの電荷の読み出しが中止され、Ｖ２Ａ
パルスが印加される画素からのみ電荷が読み出される。
このため、垂直方向に連続する２画素分の電荷が、２画
素おきに読み出される。奇数列においては、Ｒ４信号，
Ｇ４信号，Ｒ２信号およびＧ２信号が読み出され、対応
する垂直転送レジスタ２０ｂ上を個別に転送される。一
方、偶数列ではＧ４信号，Ｂ４信号，Ｇ２信号およびＢ
２信号が読み出され、これも対応する垂直転送レジスタ
２０ｂ上を個別に転送される。つまり、間引き読み出し
方式が選択されたときに読み出しの対象となる色ブロッ
クは、垂直方向において１ブロックおきに存在する色ブ
ロックである。垂直方向に転送された画素信号は、その
後１ライン毎に水平転送を施される。ＣＣＤイメージャ
２０から出力されるカメラ信号には、Ｒ，ＧおよびＢの
全ての色成分が含まれる。

【００３０】図６（Ａ）および図６（Ｂ）を参照して、
画素混合読み出し方式が選択されると、全ての画素から
電荷が読み出される。但し、まずＶ２Ａパルスが印可さ
れる画素から電荷が読み出され、読み出された電荷が垂
直方向に２画素分だけ転送された時点で、Ｖ２Ｂパルス
が印可される画素から電荷が読み出される。奇数列で
は、まずＲ４信号，Ｇ４信号，Ｒ２信号およびＧ２信号
が垂直転送レジスタ２０ｂに読み出され、垂直転送レジ
スタ２０ｂ上を個別に転送される。２ライン分の垂直転
送が完了すると、Ｒ３信号，Ｇ３信号，Ｒ１信号および
Ｇ１信号が読み出される。これによって、同じ色要素に
対応する電荷どうしが垂直転送レジスタ２０ｂ上で混合
され、（Ｒ３＋Ｒ４）信号，（Ｇ３＋Ｇ４）信号，（Ｒ
１＋Ｒ２）信号および（Ｇ１＋Ｇ２）信号が得られる。
偶数列では、まずＧ４信号，Ｂ４信号，Ｇ２信号および
Ｂ２信号が垂直転送レジスタ２０ｂに読み出され、これ
らの信号が２ライン分だけ垂直転送された時点で、Ｇ３
信号，Ｂ３信号，Ｇ１信号およびＢ１信号が同じ垂直転
送レジスタ２０ｂに読み出される。これによって、（Ｇ
３＋Ｇ４）信号，（Ｂ３＋Ｂ４）信号，（Ｇ１＋Ｇ２）
信号および（Ｂ１＋Ｂ２）信号が垂直転送レジスタ２０
ｂ上で生成される。

【００３１】つまり、画素混合読み出し方式が選択され
ると、まず垂直方向において１ブロックおきに存在する
色ブロックから画素信号が読み出される。そして、この
画素信号が垂直方向に２ライン分転送された時点で残り
の色ブロックから画素信号が読み出される。これによっ
て、互いに同じ色成分を持つ画素信号が垂直転送レジス
タ２０ｂ上で混合される。混合された画素信号は、異な
る色成分どうしで混合されないように垂直転送され、そ
の後１ライン毎に水平転送される。つまり、Ｒ，Ｇおよ
びＢの全ての色成分を含むカメラ信号が、ＣＣＤイメー
ジャ２０から出力される。

【００３２】間引き読み出し方式では、サンプリング定
理に従ってカメラ信号に折り返し成分が含まれてしま
う。このため、フィルタ処理によってカメラ信号から折
り返し成分を除去しなければ、ノイズが現れてしまう。
これに対して、画素混合読み出し方式では、一方の画素
信号が２ライン分だけ垂直転送されたときに他方の画素
信号が読み出され、それそれの画素信号が混合される。
このような転送方式は、図７に示すフィルタ処理と等価
である。つまり、Ｒ１信号およびＲ２信号に注目した場
合、Ｒ２信号に遅延してＲ１信号が読み出され、両者が
加算される。画素混合読み出し方式を選択した場合、こ
のようにしてフィルタ処理が実行され、カメラ信号から
折り返し成分が除去される。

【００３３】電荷の転送を行うＴＧ２２は、図８に示す
ように構成される。Ｈカウンタ２２ａは水平画素数をカ
ウントするカウンタである。水平カウント値は、マイコ
ン４０からの撮影指示または水平同期信号に応答してリ
セットされ、かつ画素クロックに応答してインクリメン
トされる。一方、Ｖカウンタ２２ｂは垂直ライン数をカ
ウントするカウンタである。垂直カウント値は、撮影指
示または垂直同期信号に応答してリセットされるととも
に、水平同期信号に応答してインクリメントされる。水
平カウント値および垂直カウント値のいずれも、デコー
ダ２２ｃ〜２２ｋに与えられる。デコーダ２２ｃは、こ
れらのカウント値とマイコン４０からのシャッタスピー
ドデータに基づいて電荷掃き捨てパルスＳＵＢを生成す
る。また、デコーダ２２ｄは、入力されたカウント値か
ら水平転送パルスＨ１（Ｈ１パルス）を生成し、デコー
ダ２２ｅおよび２２ｆは、カウント値から垂直転送パル
スＶ１（Ｖ１パルス）および垂直転送パルスＶ３（Ｖ３
パルス）を生成する。

【００３４】さらに、デコーダ２２ｇ〜２２ｋはそれぞ
れ、タイミングパルスＸＶ２Ａ，ＸＳＧＡ，ＸＶ２Ｂ
１，ＸＶ２Ｂ２およびＸＳＧＢを生成する。このうち、
タイミングパルスＸＶ２ＡおよびＸＳＧＡは、そのまま
ドライバ２２ｍに与えられる。一方、タイミングパルス
ＸＶ２Ｂ１およびＸＶ２Ｂ２は、スイッチＳＷ２を介し
てドライバ２２ｍに与えられ、タイミングパルスＸＳＧ
Ｂは直接ドライバ２２ｍに与えられる。マイコン４０
は、間引き読み出し方式が選択されたときにスイッチＳ
Ｗ２をデコーダ２２ｉ側に接続し、画素混合読み出し方
式が選択されたときにスイッチＳＷ２をデコーダ２２ｊ
側に接続する。このため、間引き読み出し時はタイミン
グパルスＸＶ２Ｂ１がドライバ２２ｎに入力され、画素
混合読み出し時はタイミングパルスＸＶ２Ｂ２がドライ
バ２２ｎに入力される。ドライバ２２ｍおよび２２ｎは
それぞれ、与えられたタイミングパルスに基づいて垂直
転送パルスＶ２Ａ（Ｖ２Ａパルス）および垂直転送パル
スＶ２Ｂ（Ｖ２Ｂパルス）を生成する。

【００３５】したがって、図９および図１２から分かる
ように、Ｈ１パルス，Ｖ１パルス，Ｖ２Ａパルスおよび
Ｖ３パルスは各読み出し方式に共通するが、Ｖ２Ｂパル
スは、読み出し方式によって異なる。間引き読み出し時
は、Ａ期間においてＶ２Ａパルスだけが正極性をとり、
この結果、Ｖ２Ａパルスが印加される画素からのみ電荷
が読み出される。つまり、Ｖ２Ｂパルスが印加される画
素からの電荷の読み出し処理が不能化される。一方、画
素混合読み出し時は、同じＡ期間においてまずＶ２Ａパ
ルスが正極性をとり、その後Ｖ２Ｂパルスが正極性をと
る。このため、Ｖ２Ａパルスが印加される画素から電荷
が読み出された後、Ｖ２Ｂパルスが印加される画素から
電荷が読み出される。なお、Ｖ２ＡパルスおよびＶ２Ｂ
パルスにおいて、正極性をとる部分が読み出しパルスに
相当する。

【００３６】間引き読み出し方式が選択されたとき、そ
れぞれのパルスは、Ａ期間において図１０に示すように
変化する。Ｖ２Ａパルスがプラスレベルになったとき
に、対応する画素の電荷が垂直転送レジスタに読み出さ
れる。読み出しの後、Ｖ２ＡパルスおよびＶ２Ｂパルス
が同時に２回マイナスレベルをとり、これによって電荷
が２ライン分だけ垂直方向に転送される。図１１から分
かるように、Ｖ２ＡパルスおよびＶ２ＢパルスはＡ期間
以外でも所定タイミングでマイナスレベルとなり、かつ
ほぼ同じタイミングでＶ１パルスおよびＶ３パルスもマ
イナスレベルとなる。この結果、電荷が垂直方向に転送
されていく。垂直転送された電荷は、その後Ｈ１パルス
によって水平転送され、ＣＣＤイメージャ２０から出力
される。

【００３７】画素混合読み出し方式が選択されたときの
Ａ期間では、各パルスは図１３に示すように変化する。
Ｖ２Ａパルスが１回プラスレベルをとり、次にＶ２Ａパ
ルスおよびＶ２Ｂパルスが同時に２回マイナスレベルを
とる。これによって、最初に読み出された電荷が２ライ
ン分垂直転送される。続いて、Ｖ２Ｂパルスが１回プラ
スレベルをとり、これに応答して読み出された電荷が、
垂直転送されてきた電荷と混合される。Ａ期間以外で
は、各パルスは図１４に示すように変化し、これによっ
て、混合された電荷が垂直方向に転送されていく。混合
電荷は、垂直転送の後、Ｈ１パルスによって水平転送さ
れる。

【００３８】マイコン４０は、図１５および図１６に示
すフロー図を処理して本露光量を算出し、撮影された被
写体像を記録媒体４４に記録する。なお、このフロー図
の処理は、レリーズボタン４８の押圧に応答して開始さ
れる。

【００３９】まずステップＳ１で絞りを所定のＦ値に設
定し、ステップＳ３で露光時間（シャッタスピード）を
初期化する。つまり、たとえば１／２５０秒の初期シャ
ッタスピードデータをＴＧ２２に設定する。続いて、ス
テップＳ４でスイッチＳＷ２をデコーダ２２ｉ側に切り
換えて間引き読み出し方式をＴＧ２２に設定し、ステッ
プＳ５でＴＧ２２に撮影を指示する。ＴＧ２２は、設定
されたシャッタスピードデータに従ってプリ露光を行
い、かつ生成された電荷を間引き読み出し方式で読み出
す。

【００４０】マイコン４０は、プリ露光よって得られた
カメラ信号に基づいて演算器３８から出力された輝度評
価値をステップＳ７で取り込み、ステップＳ９で次回の
シャッタスピードを算出する。具体的には、この輝度評
価値と最適な露出状態で得られる目標評価値とを比較
し、輝度評価値が目標評価値に一致するシャッタスピー
ドを算出する。たとえば輝度評価値が“５０”で目標評
価値が“１００”であれば、輝度は最適状態の半分しか
ないので、次回の露光時間は１／１２５秒となる。マイ
コン４０は、ステップＳ１１でＴＧ２２に設定するシャ
ッタスピードデータを更新し、ステップＳ１３でステッ
プＳ５〜Ｓ１１の処理が３回実行されたかどうか判断す
る。つまり、所望の露光量が得られるシャッタスピード
（最適シャッタスピード）を正確に算出するために、上
述の処理が３回繰り返される。

【００４１】ステップＳ１３で“ＹＥＳ”と判断される
と、マイコン４０はステップＳ１５で最適シャッタスピ
ード（最適露光期間）を１／１０００秒の時間データと
比較する。そして、最適露光期間が１／１０００秒また
は１／１０００秒よりも長ければ、ステップＳ１７でス
イッチＳＷ２をデコーダ２２ｊ側に切り換え、画素混合
読み出し方式を設定する。そして、ステップＳ１９に進
む。一方、最適露光期間が１／１０００秒よりも短けれ
ば、間引き読み出し方式を維持したままステップＳ１９
に進む。したがって、最適露光期間がたとえば１／５０
０秒であれば、画素混合読み出し方式が選択される。

【００４２】この実施例のシャッタ制御には図４に示す
電子シャッタが用いられるため、不要な電荷の掃き捨て
の後に必要な電荷の蓄積が行われ、所定の蓄積期間が経
過した時点で電荷が読み出される。すると、画素を異な
る時期に読み出す画素混合読み出し方式では、シャッタ
スピードが速くなるほど読み出し時期のずれの影響が大
きくなる。つまり、先に読み出される電荷量と後で読み
出される電荷量との差が、露光時間が短くなるほど大き
くなる。このため、この実施例では、最適シャッタスピ
ードの値に応じて電荷の読み出し方式を切り換えるよう
にしている。なお、一方、切り換えの閾値を１／１００
０秒としたのは、読み出された電荷を１ライン分転送す
るのに同じ１／１０００秒かかるからである。

【００４３】マイコン４０はその後、ステップＳ１９で
ＴＧ２２に撮影を指示する。このため、最適シャッタス
ピードによる本露光が実行され、これによって生成され
た電荷が所望の方式で読み出される。このようにしてＣ
ＣＤイメージャ２０からカメラ信号が出力されると、マ
イコン４０はステップＳ２１で記録処理を行う。カメラ
信号はスイッチＳＷ１を介して信号処理回路４２に入力
され、所定の処理を施される。そして、信号処理回路４
２から出力された静止画像信号が記録媒体４４に記録さ
れる。

【００４４】この実施例によれば、画素混合読み出し方
式を選択することによって、ＣＣＤイメージャ２０内で
図１４に示すようなフィルタ処理が施されるため、フィ
ルタ回路を追加することなくカメラ信号から折り返し成
分を取り除くことができる。また、最適シャッタスピー
ドが低速のときだけ画素混合読み出し方式を選択するよ
うにしたため、最初に読み出される電荷と２回目に読み
出される電荷との間で電荷量が大きくずれるようなこと
はない。

【００４５】なお、この実施例では絞り優先モードを用
いて説明したが、この発明はシャッタスピード優先モー
ドおよびプログラムＡＥモードでも適用できることはも
ちろんである。シャッタスピード優先モードでは絞り量
を調整することで露光量が変化し、プログラムＡＥモー
ドではシャッタスピードおよび絞り量の両方を調整する
ことで露光量が変化する。このため、シャッタスピード
優先モードにおいて設定できるシャッタスピードを１／
１０００秒よりも低速に制限するようにすれば、常に折
り返し成分を含まないカメラ信号を得ることができる。

【００４６】また、この実施例では静止画を撮影する場
合についてのみ説明したが、この発明は動画の撮影にも
適用できることは言うまでもない。また、この発明は、
液晶ディスプレイにリアルタイムの動画像（スルー画
像）を表示するスルー画像モードにおいても適用でき
る。

【００４７】さらに、この実施例ではシャッタスピード
を電子シャッタによって制御するようにしたが、静止画
の撮影時はいわゆるメカシャッタによってシャッタスピ
ードを制御するようにしてもよい。また、この実施例で
はプリ露光時に間引き読み出し方式を設定するようにし
たが、これに代えて画素混合読み出し方式を設定するよ
うにしてもよいことはもちろんである。さらにまた、こ
の実施例では、Ｒ，ＧおよびＢの色要素がベイヤ配列さ
れた原色フィルタを用いているが、図１７に示すような
Ｙｅ，Ｃｙ，ＭｇおよびＧの色要素を持つ補色フィルタ
を原色フィルタの代わりに用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１実施例を示すブロック図である。

【図２】ＣＣＤイメージャを示す図解図である。

【図３】原色フィルタを示す図解図である。

【図４】図１実施例の動作の一部を示す図解図である。

【図５】間引き読み出しモードにおける動作の一部を示
す図解図である。

【図６】画素混合読み出しモードにおける動作の一部を
示す図解図である。

【図７】フィルタの一例を示すブロック図である。

【図８】ＴＧの一例を示すブロック図である。

【図９】間引き読み出しモードにおける動作の一部を示
すタイミング図である。

【図１０】間引き読み出しモードにおける動作の他の一
部を示すタイミング図である。

【図１１】間引き読み出しモードにおける動作のその他
の一部を示すタイミング図である。

【図１２】画素混合読み出しモードにおける動作の一部
を示すタイミング図である。

【図１３】画素混合読み出しモードにおける動作の他の
一部を示すタイミング図である。

【図１４】画素混合読み出しモードにおける動作のその
他の一部を示すタイミング図である。

【図１５】図１実施例の動作の一部を示すフロー図であ
る。

【図１６】図１実施例の動作の他の一部を示すフロー図
である。

【図１７】補色フィルタを示す図解図である。

【符号の説明】

１０…ディジタルカメラ１４…撮像装置２０…ＣＣＤイメージャ２２…タイミングジェネレータ４０…マイクロコンピュータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の受光素子および複数の垂直転送レジ
スタを持つインターライン転送方式のＣＣＤイメージ
ャ、複数の色要素が配置されたかつ１つの受光素子に１つの
色要素が対応する色フィルタ、および前記ＣＣＤイメー
ジャを駆動する駆動手段を備え、前記色フィルタは複数色の色要素が配置された垂直列を
持ち、前記駆動手段は同色の色要素に対応する電荷どうしが前
記垂直列に対応する垂直転送レジスタ上で混合されるよ
うに前記ＣＣＤイメージャを駆動する、ディジタルカメ
ラ。
【請求項２】前記駆動手段は、第１受光素子で生成され
た第１電荷を前記垂直転送レジスタに読み出す第１読み
出し手段、前記第１電荷を垂直方向に転送する垂直転送
手段、および前記第１電荷が所定距離の垂直転送を施さ
れたときに、第２受光素子で生成された第２電荷を前記
垂直転送レジスタに読み出す第２読み出し手段を含み、前記第１受光素子および前記第２受光素子は同色の色要
素に対応する、請求項１記載のディジタルカメラ。
【請求項３】前記垂直列には２色の色要素が交互に配置
され、前記所定距離は２つの受光素子の垂直方向における長さ
に相当する、請求項２記載のディジタルカメラ。
【請求項４】前記色フィルタは原色の色要素がベイヤ配
列されたフィルタである、請求項１記載のディジタルカ
メラ。
【請求項５】前記垂直転送レジスタは複数のメタルによ
って形成され、少なくとも３つのメタルが１つの受光素
子に割り当てられる、請求項１記載のディジタルカメ
ラ。
【請求項６】被写体像を前記ＣＣＤイメージャに露光す
る露光手段、前記ＣＣＤイメージャの最適露光量を算出する算出手
段、前記最適露光量を前記露光手段に設定する設定手段、お
よび前記最適露光量に応じて前記第２読み出し手段を不
能化する不能化手段をさらに備える、請求項１記載のデ
ィジタルカメラ。
【請求項７】前記最適露光量はシャッタスピードに基づ
いて規定され、前記不能化手段は前記シャッタスピードが所定値よりも
高速になったときに前記第２読み出し手段を不能化す
る、請求項６記載のディジタルカメラ。
【請求項８】複数の受光素子および複数の垂直転送レジ
スタを持つインターライン転送方式のＣＣＤイメージ
ャ、複数の色要素が配置されたかつ１つの受光素子に１つの
色要素が対応する色フィルタ、および前記ＣＣＤイメー
ジャを駆動する駆動手段を備え、前記色フィルタは複数色の色要素が配置された垂直列を
持ち、前記駆動手段は同色の色要素に対応する電荷どうしが前
記垂直列に対応する垂直転送レジスタ上で混合されるよ
うに前記ＣＣＤイメージャを駆動する、撮像装置。