專利名稱:攝像裝置、攝像模塊、電子靜態(tài)照相機以及電子動態(tài)照相機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種具有像素錯位配置的多個像素并對像素進(jìn)行混合來讀取的攝像 裝置、具有使用該攝像裝置的攝像模塊、電子靜態(tài)照相機以及電子動態(tài)照相機。
背景技術(shù):
在由像素錯位配置的多個像素構(gòu)成的攝像裝置中,作為對來自攝像裝置的像素信 號進(jìn)行讀取的速度或者靈敏度予以提高的技術(shù),例如有對像素進(jìn)行混合來讀取的技術(shù)(例 如,參照專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2)。在專利文獻(xiàn)1中,公開了以下的方法,即,將由綠色像素和品紅像素交替反復(fù)地配 置的像素行以及由青色像素和黃色像素交替反復(fù)地配置的像素行進(jìn)行交替反復(fù)地形成,且 以綠色像素和青色像素或黃色像素為對象,進(jìn)行像素相加,并以品紅像素和黃色像素或青 色像素為對象,進(jìn)行像素相加。對于專利文獻(xiàn)2的攝像裝置,在具有使原色拜耳排列(Bayer arrangements)進(jìn)行 45度旋轉(zhuǎn)而得到的顏色排列的圖像傳感器上,使包含有注目像素在內(nèi)的相近鄰的同色像素 的4像素進(jìn)行混合,使得混合的形狀成為正方形,而且,通過使作為像素混合后結(jié)果的像素 重心呈像素錯位狀的組合,來對像素進(jìn)行混合。專利文獻(xiàn)1 :JP特開2003-9166號公報專利文獻(xiàn)2 :JP特開2006-211630號公報但是,如上述專利文獻(xiàn)1那樣進(jìn)行像素混合時,由于像素混合的形狀成為傾斜方 向,必然對垂直方向以及水平方向會涉及到LPF,導(dǎo)致分辨率惡化。另外,因為像素混合的形 狀相對于傾斜方向具有各向異性,因此,需要通過圖像處理來消除各向異性,但是,施加這 種處理會使分辨率惡化變得更為顯著。另外,在專利文獻(xiàn)2所示的像素混合中,由于在像素混合后的像素重心與像素錯 位有關(guān),所以,能夠降低分辨率的惡化,但是,由于像素自身中具有基于濾色器的調(diào)制成分, 實際上難以大幅度提高分辨率。而且,由于對像素以2維狀進(jìn)行多個混合,為了輸出高精細(xì) 的動態(tài)圖像而實際上需要多個像素,從而會導(dǎo)致攝像系統(tǒng)的大型化或由于圖像傳感器的像 素尺寸小型化而導(dǎo)致畫質(zhì)惡化。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而進(jìn)行開發(fā)的,其目的在于在將像素錯位排列并對像素 進(jìn)行混合來讀取的攝像裝置中,實現(xiàn)提高分辨率并簡化圖像處理,且通過像素數(shù)較少的圖 像傳感器也能獲得高精細(xì)的動態(tài)圖像。為了解決上述課題,第1項發(fā)明的攝像裝置具有多個像素,被配置成行方向的配 置形成錯位的行列狀,并輸出將所入射的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后得到的像素信號;及像素混合 部,其將來自多個像素的像素信號進(jìn)行像素混合并輸出,該攝像裝置的特征在于,所述像素 混合部進(jìn)行如下動作對相同列內(nèi)的像素彼此間的像素信號進(jìn)行混合的第1像素混合動
9作;以及對相同行內(nèi)的像素彼此間的像素信號進(jìn)行混合的第2像素混合動作。由此,能讀取僅進(jìn)行列方向的像素混合和僅進(jìn)行行方向的像素混合的像素信號, 從而能夠提高像素信號的讀取速度或者靈敏度,并提高分辨率。另外,第2項發(fā)明的特征在于在第1項發(fā)明的攝像裝置中,所述像素混合部構(gòu)成 為,分別在第1像素混合動作及第2像素混合動作中,將相互相鄰的像素彼此間的像素信號 進(jìn)行混合。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)基于相鄰像素的像素混合,所以,能夠使圖像傳感器的結(jié)構(gòu)及驅(qū)動 方法簡化,并能抑制基于像素混合的由LPF所導(dǎo)致的分辨率惡化。另外,第3項發(fā)明的特征在于在第1項發(fā)明的攝像裝置中,所述像素混合部對像 素信號進(jìn)行混合,使得通過所述第1像素混合動作所形成的像素混合后的重心、和針對相 對于該像素混合形狀的像素在相鄰的列上呈相鄰的像素而通過所述第1像素混合動作所 形成的像素混合后的重心相一致,而且,通過所述第2像素混合動作所形成的像素混合后 的重心、和針對相對于該像素混合形狀的像素在相鄰的行上呈相鄰的像素而通過所述第2 像素混合動作所形成的像素混合后的重心相一致。由此,對像素進(jìn)行混合來讀取的像素的重心,不是以像素錯位狀而是以正方形狀 輸出,因此,也可沿用現(xiàn)有的正方排列的圖像傳感器所使用的圖像處理的設(shè)計資源。另外,第4項發(fā)明的特征在于在第1項發(fā)明的攝像裝置中,所述像素混合部對像 素信號進(jìn)行混合,使得通過所述第1像素混合動作所形成的像素混合后的重心、和針對相 對于該像素混合形狀的像素在相鄰的列上呈相鄰的像素而通過所述第1像素混合動作所 形成的像素混合后的重心,在列方向上錯位規(guī)定像素數(shù),并且,通過所述第2像素混合動作 所形成的像素混合后的重心、和針對相對于該像素混合形狀的像素在相鄰的行上呈相鄰的 像素而通過所述第2像素混合動作所形成的像素混合后的重心相一致。由此,在列方向上對像素進(jìn)行混合來讀取的像素的重心成為像素錯位狀,在行方 向上對像素進(jìn)行混合來讀取的像素的重心以正方形狀輸出。在圖像處理中,能夠靈活利用 兩者的信號的特性來實施圖像處理,從而提高分辨率。另外,第5項發(fā)明的特征在于在第1項發(fā)明的攝像裝置中,所述像素混合部對像 素信號進(jìn)行混合,使得通過所述第1像素混合動作所形成的像素混合后的重心、和針對相 對于該像素混合形狀的像素在相鄰的列上呈相鄰的像素而通過所述第1像素混合動作所 形成的像素混合后的重心相一致,并且,通過所述第2像素混合動作所形成的像素混合后 的重心、和針對相對于該像素混合形狀的像素在相鄰的行上呈相鄰的像素而通過所述第2 像素混合動作所形成的像素混合后的重心,在行方向上錯位規(guī)定像素數(shù)。由此,在列方向上對像素進(jìn)行混合來讀取的像素的重心成為正方形狀,在行方向 上對像素進(jìn)行混合來讀取的像素的重心以像素錯位狀輸出。而且在圖像處理中,能夠靈活 利用兩者的信號的特性來實施圖像處理,從而提高分辨率。另外,第6項發(fā)明的特征在于在第1項發(fā)明的攝像裝置中,所述像素混合部對像 素信號進(jìn)行混合,使得通過所述第1像素混合動作所形成的像素混合后的重心、和針對相 對于該像素混合形狀的像素在相鄰的列上呈相鄰的像素而通過所述第1像素混合動作所 形成的像素混合后的重心,在列方向上錯位規(guī)定像素數(shù),并且,通過所述第2像素混合動作 所形成的像素混合后的重心、和針對相對于該像素混合形狀的像素在相鄰的行上呈相鄰的像素而通過所述第2像素混合動作所形成的像素混合后的重心,在行方向上錯位規(guī)定像素 數(shù)。由此,對像素進(jìn)行混合來讀取的像素的重心,不是以正方形狀而是以像素錯位狀 輸出,因此,也可沿用現(xiàn)有的像素錯位排列的圖像傳感器所使用的圖像處理的設(shè)計資源。另外,第7項發(fā)明的特征在于在第4項發(fā)明的攝像裝置中,所述列方向的錯位,比 通過所述第1像素混合動作所形成的在列方向上排列的兩個像素混合后的重心間的距離要小。由此,在列方向上對像素進(jìn)行混合來讀取的像素的重心成為像素錯位狀,在行方 向上對像素進(jìn)行混合來讀取的像素的重心以正方形狀輸出,基于像素錯位的像素重心的關(guān) 系成為均等的間隔。而且,在圖像處理中,能夠靈活利用兩者的信號的特性來實施圖像處 理,從而提高分辨率。另外,第8項發(fā)明的特征在于在第5項發(fā)明的攝像裝置中,所述行方向的錯位,比 通過所述第2像素混合動作所形成的在行方向上排列的兩個像素混合后的重心間的距離要小。由此,在列方向上對像素進(jìn)行混合來讀取的像素的重心成為正方形狀,在行方向 上對像素進(jìn)行混合來讀取的像素的重心以像素錯位狀輸出,基于像素錯位的像素重心的關(guān) 系成為均等的間隔。而且,在圖像處理中,能夠靈活利用兩者的信號的特性來實施圖像處 理,從而提高分辨率。另外,第9項發(fā)明的特征在于在第6項發(fā)明的攝像裝置中,所述列方向的錯位,比 通過所述第1像素混合動作所形成的在列方向上排列的兩個像素混合后的重心間的距離 要小,所述行方向的錯位,比通過所述第2像素混合動作所形成的在行方向上排列的兩個 像素混合后的重心間的距離要小。由此,對像素進(jìn)行混合來讀取的像素的重心不以正方形狀而以像素錯位狀輸出, 基于像素錯位的像素重心的關(guān)系成為均等的間隔。而且,也可沿用現(xiàn)有的像素錯位排列的 圖像傳感器所使用的圖像處理的設(shè)計資源。另外,第10項發(fā)明的特征在于在第1項發(fā)明的攝像裝置中,在所述第1像素混合 動作和所述第2像素混合動作的各自中,所進(jìn)行混合的像素數(shù)相同。由此,使得每個像素的信號電平的飽和控制變得容易,還能簡化圖像處理的構(gòu)成。另外,第11項發(fā)明的特征在于在第1項發(fā)明的攝像裝置中,在所述第1像素混合 動作和所述第2像素混合動作的各自中,所進(jìn)行混合的像素數(shù)相互不同。由此,雖然使得每個像素的信號電平的飽和控制變得繁雜,但是能夠使需要提高 分辨率的方向上的像素混合的數(shù)量降低,而使不需要提高分辨率的方向上的像素混合的數(shù) 量增加,從而在降低分辨率的惡化的同時還能提高靈敏度。另外,第12項發(fā)明的特征在于在第1項發(fā)明的攝像裝置中,在所述第1像素混合 動作和所述第2像素混合動作的各自中,所進(jìn)行混合的像素數(shù)分別為2。由此,能夠使像素信號的讀取時間減半,而且,能夠得到已抑制分辨率的大幅度惡 化的攝像信號。另外,第13項發(fā)明的特征在于在第1項發(fā)明的攝像裝置中,通過所述第1像素混 合動作所讀取的像素的垂直方向的像素重心按照每個規(guī)定的垂直回掃期間而不同。
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由此,能實現(xiàn)隔行掃描讀取,而且,通過利用多幀的圖像,能夠取得高分辨率的攝
像信號。另外,第14項發(fā)明的特征在于在第1項發(fā)明的攝像裝置中,通過所述第2像素混 合動作所讀取的像素的水平方向的像素重心按照每個規(guī)定的垂直回掃期間而不同。由此,通過利用多幀的圖像,能夠取得高分辨率的攝像信號。另外,第15項發(fā)明的特征在于在第1項發(fā)明的攝像裝置中,在所述第1像素混合 動作或在所述第2像素混合動作中,對規(guī)定的行、規(guī)定的列、或規(guī)定像素地址的像素的信號 的讀取進(jìn)行間拔。由此,能在通過對像素信號進(jìn)行混合以提高讀取的速度的基礎(chǔ)上,還進(jìn)一步提高 讀取的速度。另外,第16項發(fā)明的特征在于在第1項發(fā)明的攝像裝置中,對各個像素配置有濾色器。由此,通過對攝像信號進(jìn)行圖像處理,能夠得到顏色信息。另外,第17項發(fā)明的特征在于在第16項發(fā)明的攝像裝置中,所述濾色器構(gòu)成為 由紅色、綠色、及藍(lán)色構(gòu)成的原色濾光器。由此,能在色信號的S/N方面得到有利的攝像信號。另外,第18項發(fā)明的特征在于在第16項發(fā)明的攝像裝置中,所述濾色器構(gòu)成為 由品紅、綠色、青色以及黃色中的至少三種以上構(gòu)成的補色濾光器。由此,能在分辨率以及靈敏度方面得到有利的攝像信號。另外,第19項發(fā)明的特征在于在第16項發(fā)明的攝像裝置中,利用第2n列的濾色 器和第2n+l列的濾色器,在配置有相同顏色的濾色器的像素中(n為零或者正的整數(shù)),第 2n列和第2n+l列中的一方的所述相同顏色的調(diào)制成分比另一方的所述相同顏色的調(diào)制成 分低;或者,與第2n列的所述相同顏色相對應(yīng)的濾色器在被標(biāo)準(zhǔn)化后的濾光特性上的最大 透射率和最小透射率之間的差,不同于與第2n+l列的所述相同顏色相對應(yīng)的任意一個濾 色器在被標(biāo)準(zhǔn)化后的濾光特性上的最大透射率和最小透射率之間的差;或者,與第2n列的 所述相同顏色相對應(yīng)的濾色器在被標(biāo)準(zhǔn)化后的濾光特性上的相對于主要波長以外的光的 透射率,不同于與第2n+l列的所述相同顏色相對應(yīng)的任意一個濾色器在被標(biāo)準(zhǔn)化后的濾 光特性上的相對于主要波長以外的光的透射率;或者,與第2n列的所述相同顏色相對應(yīng)的 濾色器在被標(biāo)準(zhǔn)化后的濾光特性上的相對于主要波長的光的透射率的半值全寬,不同于與 第2n+l列的所述相同顏色相對應(yīng)的濾色器在被標(biāo)準(zhǔn)化后的濾光特性上的相對于主要波長 的光的透射率的半值全寬。由此,在對像素進(jìn)行混合來讀取的情況下和在不進(jìn)行混合來讀取的情況下,能以 調(diào)制成分低的濾色器像素所配置的像素取得色信息,并高精度地檢測邊緣成分。而且,通過 利用高精度地檢測出的邊緣成分的圖像處理,能夠謀求改善分辨率。另外,第20項發(fā)明的特征在于在第16項發(fā)明的攝像裝置中,所述濾色器具有對 灰色或者亮度的視靈敏度特性。由此,在對像素進(jìn)行混合來讀取的情況下和在不進(jìn)行混合來讀取的情況下,能以 調(diào)制成分低的濾色器像素所配置的像素高精度地檢測邊緣成分。而且,通過利用高精度地 檢測出的邊緣成分的圖像處理,能夠謀求改善分辨率。
另外,第21項發(fā)明的特征在于在第16項發(fā)明的攝像裝置中,所述濾色器由4像 素的單位排列的重復(fù)而構(gòu)成,分別配置成在所述單位排列的第2n行的基準(zhǔn)像素為第1顏 色的濾色器(n為零或者正的整數(shù));在所述單位排列的第2n行,與所述基準(zhǔn)像素在第1水 平方向上相鄰的像素為第1顏色的濾色器;在所述單位排列的第2n+l行,與所述基準(zhǔn)像素 在第1水平方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位了重心的位置的像素為第2顏色的濾色器;以及在 所述單位排列的第2n+l行,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位 了重心的位置的像素而言在第1水平方向上相鄰的像素,為第3顏色的濾色器。由此,圖像傳感器的濾色器的結(jié)構(gòu)變得簡單,能減低制造成本,而且能抑制列方向 的虛偽顏色。另外,第22項發(fā)明的特征在于在第16項發(fā)明的攝像裝置中,所述濾色器由8像 素的單位排列的重復(fù)而構(gòu)成,分別配置成在所述單位排列的第4n行的基準(zhǔn)像素為第1顏 色的濾色器(n為零或者正的整數(shù));在所述單位排列的第4n+2行,與所述基準(zhǔn)像素在水平 方向上具有相同像素重心的像素為第1顏色的濾色器;在所述單位排列的第4n行,與所述 單位排列的基準(zhǔn)像素在第1水平方向上相鄰的像素為第1顏色的濾色器;在所述單位排列 的第4n+2行,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上相鄰的像素而言在水平方向上具有 相同像素重心的像素,為第1顏色的濾色器;在所述單位排列的第4n+l行,與所述基準(zhǔn)像 素在第1水平方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位了重心的位置的像素為第2顏色的濾色器;在所 述單位排列的第4n+3行,與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位了重心的 位置的像素為第3顏色的濾色器;在所述單位排列的第4n+l行,相對于與所述基準(zhǔn)像素在 第1水平方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位了重心的位置的像素而言在第1水平方向上相鄰的像 素,為第2顏色的濾色器;以及在所述單位排列的第4n+3行,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1 水平方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位了重心的位置的像素而言在第1水平方向上相鄰的像素, 為第3顏色的濾色器。由此,圖像傳感器的濾色器的結(jié)構(gòu)變得簡單,能減低制造的成本,并能夠抑制行方 向的虛偽顏色。另外,第23項發(fā)明的特征在于在第16項發(fā)明的攝像裝置中,所述濾色器由16像 素的單位排列的重復(fù)而構(gòu)成,分別配置成在所述單位排列的第8n列的基準(zhǔn)像素為第1顏 色的濾色器(n為零或者正的整數(shù));在所述單位排列的第8n+2列,與所述基準(zhǔn)像素在垂直 方向上具有相同像素重心的像素為第1顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+4列,與所 述基準(zhǔn)像素在垂直方向上具有相同像素重心的像素為第1顏色的濾色器;在所述單位排列 的第8n+6列,與所述基準(zhǔn)像素在垂直方向上具有相同像素重心的像素為第1顏色的濾色 器;與所述單位排列的第8n列的基準(zhǔn)像素在第1垂直方向上相鄰的像素為第1顏色的濾 色器;在所述單位排列的第8n+2列,相對于與所述基準(zhǔn)像素在垂直方向上具有相同像素重 心的像素而言在第1垂直方向上相鄰的像素,為第1顏色的濾色器;在所述單位排列的第 8n+4列,相對于與所述基準(zhǔn)像素在垂直方向上具有相同像素重心的像素而言在第1垂直方 向上相鄰的像素,為第1顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+6列,相對于與所述基準(zhǔn)像 素在垂直方向上具有相同像素重心的像素而言在第1垂直方向上相鄰的像素,為第1顏色 的濾色器;在所述單位排列的第8n+l列,與所述基準(zhǔn)像素在第1垂直方向上以規(guī)定的像素 數(shù)錯位了重心的位置的像素為第2顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+3列,與所述基準(zhǔn)像素在第1垂直方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位了重心的位置的像素為第3顏色的濾色器; 在所述單位排列的第8n+5列,與所述基準(zhǔn)像素在第1垂直方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位了重 心的位置的像素為第4顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+7列,與所述基準(zhǔn)像素在第 1垂直方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位了重心的位置的像素為第5顏色的濾色器;在所述單位 排列的第8n+l列,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1垂直方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位了重心的 位置的像素而言在第1垂直方向上相鄰的像素,為第4顏色的濾色器;在所述單位排列的第 8n+3列,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1垂直方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位了重心的位置的像 素而言在第1垂直方向上相鄰的像素,為第5顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+5列, 相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1垂直方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位了重心的位置的像素而言, 在第1垂直方向上相鄰的像素為第2顏色的濾色器;以及在所述單位排列的第8n+7列,相 對于與所述基準(zhǔn)像素在第1垂直方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位了重心的位置的像素而言在 第1垂直方向上相鄰的像素,為第3顏色的濾色器。另外,第24項發(fā)明的特征在于在第16項發(fā)明的攝像裝置中,所述濾色器由16像 素的單位排列的重復(fù)而構(gòu)成,分別配置成在所述單位排列的第8n行的基準(zhǔn)像素為第1顏 色的濾色器(n為零或者正的整數(shù));在所述單位排列的第8n+2行,與所述基準(zhǔn)像素在水平 方向上具有相同像素重心的像素為第1顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+4行,與所 述基準(zhǔn)像素在水平方向上具有相同像素重心的像素為第1顏色的濾色器;在所述單位排列 的第8n+6行,與所述基準(zhǔn)像素在水平方向上具有相同像素重心的像素為第1顏色的濾色 器;在所述單位排列的第8n行,與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上相鄰的像素為第1顏色 的濾色器;在所述單位排列的第8n+2行,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上相鄰的 像素而言在水平方向上具有相同像素重心的像素,為第1顏色的濾色器;在所述單位排列 的第8n+4行,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上相鄰的像素而言在水平方向上具有 相同像素重心的像素,為第1顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+6行,相對于與所述 基準(zhǔn)像素在第1水平方向上相鄰的像素而言在水平方向上具有相同像素重心的像素,為第 1顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+l行,與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上以規(guī)定 的像素數(shù)錯位了重心的位置的像素為第2顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+3行,與 所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位了重心的位置的像素為第3顏色的濾 色器;在所述單位排列的第8n+5行,與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯 位了重心的位置的像素為第4顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+7行,與所述基準(zhǔn)像 素在第1水平方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位了重心的位置的像素為第5顏色的濾色器;在所 述單位排列的第8n+l行,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位了 重心的位置的像素而言在第1水平方向上相鄰的像素,為第4顏色的濾色器;在所述單位 排列的第8n+3行,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位了重心的 位置的像素而言在第1水平方向上相鄰的像素,為第5顏色的濾色器;在所述單位排列的 第8n+5行,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位了重心的位置的 像素而言在第1水平方向上相鄰的像素,為第2顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+7 列,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位了重心的位置的像素而 言在第1水平方向上相鄰的像素,為第3顏色的濾色器。由此,通過圖像處理能夠形成顏色圖像。
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另外,第25項發(fā)明以及第26項發(fā)明的特征在于分別在第21項發(fā)明和第22項發(fā) 明的攝影裝置中,在所述濾色器中,第1顏色為綠色;第2顏色為青色;第3顏色為黃色。分別根據(jù)這些發(fā)明,能對補色信號或者已混合補色信號的形式的攝像信號進(jìn)行讀 取,由于濾色器中不含品紅,因此可謀求提高靈敏度。另外,第27項發(fā)明以及第28項發(fā)明的特征在于分別在第21項發(fā)明和第22項發(fā) 明的攝影裝置中,在所述濾色器中,第1顏色為綠色;第2顏色為藍(lán)色;第3顏色為紅色。分別根據(jù)這些發(fā)明,能夠讀取原色信號或者已混合原色信號的形式的攝像信號, 由此,能夠提供可進(jìn)行色S/N較有利的高速讀取的攝像系統(tǒng)。另外,第29項發(fā)明以及第30項發(fā)明的特征在于分別在第23項發(fā)明和第24項發(fā) 明的攝影裝置中,在所述濾色器中,第1顏色為綠色;第2顏色為綠色;第3顏色為黃色;第 4顏色為品紅;第5顏色為青色。另外,第31項發(fā)明以及第32項發(fā)明的特征在于分別在第23項發(fā)明和第24項發(fā) 明的攝影裝置中,在所述濾色器中,第1顏色為綠色;第2顏色為綠色;第3顏色為紅色;第 4顏色為綠色;第5顏色為藍(lán)色。分別根據(jù)這些發(fā)明,在不對像素進(jìn)行混合來讀取的情況下,能夠作為類似于2面 板方式的攝像機而進(jìn)行處理,可望提高像質(zhì)。而且,在對像素進(jìn)行混合來讀取的情況下,生 成僅混合有綠色信號的像素信號,由此能夠謀求提高分辨率。另外,第33項發(fā)明的特征在于在第16項發(fā)明的攝像裝置中,在將通過所述第1 像素混合動作所讀取的第1讀取像素信號、和相對于所述第1讀取像素信號的像素在上下 的任意方向上相鄰且通過所述第1像素混合動作所讀取的第2讀取像素信號進(jìn)行相加后得 到的濾色器的顏色成分中,品紅、青色、綠色和黃色的比例為1 1 1 1。另外,第34項發(fā)明的特征在于在第16項發(fā)明的攝像裝置中,在將通過所述第1 像素混合動作所讀取的第1讀取像素信號、和相對于所述第1讀取像素信號的像素在上下 的任意方向上相鄰且通過所述第1像素混合動作所讀取的第2讀取像素信號進(jìn)行相加后得 到的濾色器的顏色成分中,綠色、紅色和藍(lán)色的比例為2 1 1。另外,第35項發(fā)明的特征在于在第16項發(fā)明的攝像裝置中,在將通過所述第1 像素混合動作所讀取的第1讀取像素信號、和相對于所述第1讀取像素信號的像素在上下 的任意方向上相鄰且通過所述第1像素混合動作所讀取的第2讀取像素信號進(jìn)行相加后得 到的濾色器的顏色的比例,在通過所述第1像素混合動作所讀取的所有信號中為相同。由此,在將所述第1讀取像素信號和所述第2讀取像素信號進(jìn)行相加后的結(jié)果,以 近鄰的不同地址進(jìn)行比較的情況下,各自的相加結(jié)果能大致近似為亮度信號,從而能以顏 色的調(diào)制成分已被消除的狀態(tài)來有效且高精度地檢測邊緣成分。而且,通過利用高精度地 檢測出的邊緣成分的圖像處理,能夠謀求改善分辨率。另外,第36項發(fā)明的特征在于在第16項發(fā)明的攝像裝置中,在將通過所述第2 像素混合動作所讀取的第3讀取像素信號、和相對于所述第3讀取像素信號的像素在左右 的任意方向上相鄰且通過所述第2像素混合動作所讀取的第4讀取像素信號進(jìn)行相加后得 到的濾色器的顏色成分中,品紅、青色、綠色和黃色的比例為1 1 1 1。另外,第37項發(fā)明的特征在于在第16項發(fā)明的攝像裝置中,在將通過所述第2 像素混合動作所讀取的第3讀取像素信號、和相對于所述第3讀取像素信號的像素在左右的任意方向上相鄰且通過所述第2像素混合動作所讀取的第4讀取像素信號進(jìn)行相加后得 到的濾色器的顏色成分中,綠色、紅色和藍(lán)色的比例為2 1 1。由此,在將所述第3讀取像素信號和所述第4讀取像素信號進(jìn)行相加后的結(jié)果,以 近鄰的不同地址進(jìn)行比較的情況下,各自的相加結(jié)果能大致近似為亮度信號,從而能以顏 色的調(diào)制成分已被消除的狀態(tài)來有效且高精度地檢測邊緣成分。而且,通過利用高精度地 檢測出的邊緣成分的圖像處理,能夠謀求改善分辨率。另外,第38項發(fā)明的特征在于在第16項發(fā)明的攝像裝置中,在將通過所述第2 像素混合動作所讀取的第3讀取像素信號、和相對于所述第3讀取像素信號的像素在左右 的任意方向上相鄰且通過所述第2像素混合動作所讀取的第4讀取像素信號進(jìn)行相加后得 到的濾色器的顏色的比例,在通過所述第2像素混合動作所讀取的所有信號中為相同。由此,在將所述第3讀取像素信號和所述第4讀取像素信號進(jìn)行相加后的結(jié)果,以 近鄰的不同地址進(jìn)行比較的情況下,顏色的調(diào)制成分已被消除,能夠有效且高精度地檢測 邊緣成分。而且,通過利用高精度地檢測出的邊緣成分的圖像處理,能夠謀求改善分辨率。另外,第39項發(fā)明的特征在于在第1項發(fā)明的攝像裝置中,各個像素由(XD、 CMOS或者NM0S中的任意一者構(gòu)成。由此,通過由(XD、CMOS或者NM0S中的任意一種構(gòu)成像素來輸出像素信號。另外,第40項發(fā)明的特征在于在第1項發(fā)明的攝像裝置中,還包括電平檢測部, 該電平檢測部用于檢測從各像素中讀取的像素信號的電平;所述像素混合部根據(jù)所述電平 檢測部所檢測出的像素信號的電平大小來切換像素的混合數(shù)。由此,能夠根據(jù)被拍攝體的亮度來恰當(dāng)?shù)刈兏袼氐幕旌蠑?shù),能夠謀求兼顧提高 分辨率和靈敏度。另外,第41項發(fā)明的特征在于在第1項發(fā)明的攝像裝置中,所述像素混合部構(gòu)成 為,能從外部對像素混合的像素數(shù)進(jìn)行變更。由此,能從外部對讀取速度和靈敏度的優(yōu)先級進(jìn)行變更,從而能夠獲得可靈活利 用的攝像系統(tǒng)。(發(fā)明效果)根據(jù)本發(fā)明,在對像素錯位排列的像素進(jìn)行混合來讀取的攝像裝置中,能夠提高 分辨率且能簡化圖像處理。其結(jié)果,即使用像素數(shù)較少的圖像傳感器,也能獲得高精細(xì)的動 態(tài)圖像。
圖1是表示在本發(fā)明的實施方式1中的數(shù)碼攝像機系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示在本發(fā)明的實施方式1中的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)的圖。圖3是表示在本發(fā)明的實施方式1中的列信號處理部的結(jié)構(gòu)的圖。圖4是表示在本發(fā)明的實施方式1中的第1列控制部的結(jié)構(gòu)的圖。圖5是表示在本發(fā)明的實施方式1中的第2列控制部的結(jié)構(gòu)的圖。圖6是在表示本發(fā)明的實施方式1中對像素信號進(jìn)行混合來讀取時的像素混合形 狀的圖。圖7是表示在本發(fā)明的實施方式1中的濾色器排列的單位排列的圖。
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圖8是表示在本發(fā)明的實施方式1中的濾色器排列的單位排列的變形例的圖。圖9是表示在本發(fā)明的實施方式1中的濾色器排列的單位排列的變形例的圖。圖10是表示在本發(fā)明的實施方式1中的濾色器排列的單位排列的變形例的圖。圖11是表示在本發(fā)明的實施方式1中的濾色器排列的單位排列的變形例的圖。圖12是表示在本發(fā)明的實施方式1中的濾色器排列的單位排列的變形例的圖。圖13是表示在本發(fā)明的實施方式2中對像素信號進(jìn)行混合來讀取時的像素混合 形狀的圖。圖14是表示在本發(fā)明的實施方式2中的第1列控制部的結(jié)構(gòu)的圖。圖15是表示在本發(fā)明的實施方式3中對像素信號進(jìn)行混合來讀取時的像素混合 形狀的圖。圖16是表示在本發(fā)明的實施方式3中對像素信號進(jìn)行混合來讀取時的像素混合 形狀的變形例的圖。圖17是表示在本發(fā)明的實施方式3中對像素信號進(jìn)行混合來讀取時的像素混合 形狀的變形例的圖。圖18是表示本發(fā)明的實施方式4中對像素信號進(jìn)行混合的像素數(shù)和檢測電平之 間的關(guān)系的圖。圖19是表示在本發(fā)明的實施方式3中的濾色器排列的單位排列的變形例的圖。圖20是表示在本發(fā)明的實施方式3中的濾色器排列的單位排列的變形例的圖。圖中1-數(shù)碼攝像機,2-攝像模塊,3-透鏡,4-圖像傳感器(攝像裝置),5-DSP (數(shù) 字信號處理電路),9-電平檢測部,22-像素,25-第1列控制部,26-第2列控制部,27-第 1列信號處理部,28-第2列信號處理部。
具體實施例方式以下,參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。另外,在以下各實施方式或變形例的說 明中,對與已說明過1次的構(gòu)成要素具有相同功能的構(gòu)成要素,賦予相同的符號并省略其 說明。(發(fā)明的實施方式1)以下,對本發(fā)明的實施方式1中的攝像系統(tǒng)進(jìn)行說明。圖1是表示本實施方式中 的攝像系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)的框圖。本實施方式中的攝像系統(tǒng)由數(shù)碼攝像機1(電子動態(tài)照相 機)構(gòu)成,其具有攝像模塊2、DSP5、CPU (中央處理器)6以及SDRAM8。(攝像模塊2的構(gòu)成)攝像模塊2具有透鏡3以及圖像傳感器4。另外,雖未圖示,但是該攝像模塊2還 具有TG(定時生成器),該TG用于生成對圖像傳感器4實施驅(qū)動時所需的控制信號。(DSP 及 SDRAM)DSP5具有存儲控制器7、電平檢測部9、YC處理部10、壓縮處理部11以及數(shù)字信 號處理部12。DSP5對來自圖像傳感器4的輸出進(jìn)行處理。存儲控制器7直到在電平檢測部9、YC處理部10、壓縮處理部11、數(shù)字信號處理 部12中備齊了實施各功能塊中的處理時所需像素數(shù)的像素信號為止,將像素信號寫入到 SDRAM8予以保持。因此,可適宜地根據(jù)所需,從SDRAM8讀取像素信號,并輸出給電平檢測部9、YC處理部10、壓縮處理部11、數(shù)字信號處理部12的功能塊。另外,存儲控制器7以及 SDRAM8不僅對像素信號進(jìn)行寫入及讀取,還對經(jīng)YC處理后得到的亮度信號或色信號以及 經(jīng)壓縮處理后得到的編碼數(shù)據(jù)等也進(jìn)行寫入及讀取。接下來,對電平檢測部9進(jìn)行說明。電平檢測部9根據(jù)由圖像傳感器4所輸出的 像素信號的整個畫面或者一部分畫面的平均值等,算出像素信號的電平,并將該算出的結(jié) 果通知給CPU6。接著,對YC處理部10進(jìn)行說明。YC處理部10對從圖像傳感器4所輸出的像素信 號,進(jìn)行同步化及濾波處理、頻率校正等,以生成亮度信號和色差信號。接下來,對壓縮處理部11進(jìn)行說明。壓縮處理部11對從圖像傳感器4所輸出的 像素信號,以RAW數(shù)據(jù)的水平實施壓縮處理。而且,對由YC處理部10生成的亮度信號和色 差信號,當(dāng)為靜止圖像時以JPEG的格式,當(dāng)為動態(tài)圖像時以H. 264的格式,對靜止圖像以及 動態(tài)圖像進(jìn)行壓縮以生成編碼。接著,對數(shù)字信號處理部12進(jìn)行說明。數(shù)字信號處理部12對與外部連接的記錄 介質(zhì)即SD卡13進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取,并進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入。而且,針對作為顯示介質(zhì)的IXD14顯 示預(yù)覽等的圖像。并且基于用于視角尺寸調(diào)整的變焦,實施擴大縮小處理等。(CPTO 的構(gòu)成)接下來,對CPTO進(jìn)行說明。針對攝像模塊2或DSP5所配置的各功能塊,CPU6例如設(shè)定像素信號進(jìn)行混合來 讀取還是不對像素信號進(jìn)行混合來讀取的切換、或在YC處理部10中實施圖像處理的參數(shù) 等。另外,外部輸入15是用于設(shè)定釋放按鈕(release button)或數(shù)碼攝像機1的動作的 來自外部的輸入。(圖像傳感器4的構(gòu)成)接下來,對圖像傳感器4進(jìn)行說明。圖2是表示圖像傳感器4的構(gòu)成的框圖。如該 圖所示,圖像傳感器4具有像素陣列21、行控制部23、第1列控制部25、第2列控制部26、 第1列信號處理部27及第2列信號處理部28。其中,第1列控制部25、第2列控制部26、 第1列信號處理部27及第2列信號處理部28構(gòu)成像素混合部。像素陣列21包含有以行列狀配置的多個像素22。詳細(xì)而言,在該像素陣列21中, 將第2n+l行的像素22配置成相對于第2n行的像素22的重心而言,第2n+l行的像素22 的重心錯位1/2像素。行控制部23對像素陣列21的各像素22進(jìn)行曝光及行方向的讀取控制。第1列信號處理部27對由第2m列(m是零以上整數(shù))的像素22所攝像的攝像 信號進(jìn)行處理。另外,第2列信號處理部28對由第2m+l列的像素22所攝像的攝像信號 進(jìn)行處理。如圖3所示,列信號處理部27、28具有A/D轉(zhuǎn)換部31和雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器 (Flip-Flop) 32 (在圖中,分別以A/D、FF簡略標(biāo)示)。在第1列信號處理部27中,能夠通過 A/D轉(zhuǎn)換部31將從第2n+l行的像素22中讀取的模擬攝像信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后,通過雙 穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器32進(jìn)行鎖存。另外,在第2列信號處理部28中,能夠通過圖3的A/D轉(zhuǎn)換 部31將從第2n行的像素22中讀取的模擬攝像信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后,通過雙穩(wěn)態(tài)多諧振 蕩器32進(jìn)行鎖存。第1列信號處理部27和第2列信號處理部28分別與第1列控制部25和第2列控制部26相連接。在第1列控制部25和第2列控制部26中,進(jìn)行列方向的讀取控制,作 為所攝像的信號由圖像傳感器4輸出。第1列控制部25例如能夠具有如圖4所示的構(gòu)成。在該示例中,第1列控制部25 以與所連接的各第1列信號處理部27相對應(yīng)的方式具有選擇器41、加法器42、選擇器43以 及雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器(在圖中,以F F簡略標(biāo)示)、選擇器45及雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器46。同 樣地,第2列控制部26例如能夠具有如圖5所示的構(gòu)成。在該示例中,第2列控制部26以 與所連接的各第2列信號處理部28相對應(yīng)的方式具有雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器(在圖中,以FF 簡略標(biāo)示)51、加法器52、選擇器53、選擇器54及雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器55。(圖像傳感器4的濾色器)接下來,對本實施方式的圖像傳感器4的像素22所配置的濾色器進(jìn)行說明。圖7是表示對本實施方式的圖像傳感器4的像素22所配置的濾色器的說明圖。該 濾色器由單位排列71的重復(fù)圖案來構(gòu)成。在上述的不對像素信號進(jìn)行混合來讀取的情況下,來自被拍攝體的入射光通過各 自的濾色器而被濾光,在像素22中進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后,作為Mg (品紅)、Cy (青色)、Ye (黃 色)、Gr (綠色)的像素信號而被讀取。而另一方面,在上述的對像素信號進(jìn)行混合來讀取的情況下,來自被拍攝體的入 射光通過各自的濾色器而被濾光,在像素22中進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后,成為Mg(品紅)、Cy (青 色)、Ye(黃色)、Gr(綠色)的像素信號。當(dāng)?shù)?n行全為G r的情況下,第1列控制部25在列方向上對Mg和Gr、Ye和Cy 進(jìn)行相加,第2列控制部26在行方向上對Gr和Gr進(jìn)行相加,從而能夠分別讀取如Mg+Gr、 Ye+Cy,Gr+Gr這樣經(jīng)混合后的像素信號。即,當(dāng)觀察第1列控制部25所混合的某列的像素 信號(在該例中,例如Mg和Gr)、和在這些像素信號的左右的任意方向上相鄰的像素信號 (對應(yīng)于上述Mg和Gr的Ye+Cy)時,Mg (品紅)、Cy (青色)、Gr (綠色)和Ye (黃色)的成 分比為1:1:1:1。當(dāng)?shù)?n+l行全為G r的情況下,第1列控制部25在列方向上對Gr和Gr進(jìn)行相 加,第2列控制部26在行方向上對Gr和Ye、Mg和Cy進(jìn)行相加,從而能夠分別讀取如Gr+Gr、 Gr+Ye、Mg+Cy這樣經(jīng)混合后的像素信號。即,當(dāng)觀察第2列控制部26所混合的某列的像素 信號(在該例中,為Gr和Ye)、和在這些像素信號的左右任意一方向上相鄰的像素信號(對 應(yīng)于上述Gr和Ye的Mg+Cy)時,Mg(品紅)、Cy (青色)、Gr (綠色)和Ye (黃色)的成分比 為 1 1 1 1。(數(shù)碼攝像機1(攝像系統(tǒng))的動作)(整體的動作)當(dāng)通過數(shù)碼攝像機1來進(jìn)行攝影時,被拍攝體的光經(jīng)由透鏡3入射到圖像傳感器 4,在圖像傳感器4上的像素中進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換并作為攝像信號輸出給DSP5。該攝像信號通過存儲控制器7,對SDRAM8進(jìn)行讀取和寫入,對電平檢測部9、YC處 理部10、壓縮處理部11、數(shù)字信號處理部12、作為記錄介質(zhì)的SD卡13、及作為顯示介質(zhì)的 IXD14進(jìn)行信號的輸入輸出。電平檢測部9對攝像信號的電平進(jìn)行檢測,并將攝像信號的電平通知給CPTO。YC處理部10對攝像信號進(jìn)行濾波處理或同步化處理等,將攝像信號轉(zhuǎn)換成YC信號。壓縮處理部11當(dāng)為靜止圖像時以JPEG的格式,當(dāng)為動態(tài)圖像時以H. 264的格式, 對攝像信號或Y C信號進(jìn)行數(shù)據(jù)量的壓縮。數(shù)字信號處理部12進(jìn)行作為攝像機而動作時所需的信號處理。該動作例如有變 焦處理、損傷校正、照明光色溫度檢測等。另一方面,CPU6將數(shù)碼攝像機1為實現(xiàn)用戶所期待的動作時所需的控制信號,輸 出給圖像傳感器4、DSP5的各功能塊。(圖像傳感器4的驅(qū)動和列控制部(25、26)的動作)對圖像傳感器4將視頻信號如上所述輸出時圖像傳感器4的驅(qū)動方法進(jìn)行說明。 如上所述,該圖像傳感器4具有兩種動作,即不對像素信號進(jìn)行混合來讀取的動作以及對 像素信號進(jìn)行混合來讀取的動作。-不對像素信號進(jìn)行混合來讀取的動作_首先,說明不對像素信號進(jìn)行混合來讀取的情況。當(dāng)在像素22以規(guī)定曝光時間完成曝光后,從行控制部23輸出用于對第2n+l行的 像素22進(jìn)行攝像信號的讀取的行選擇信號。由此,基于行選擇信號,決定讀取第2n+l行的 像素22中所蓄積的攝像信號。進(jìn)而,通過第1列控制部25輸出列選擇信號,第2n+l行的 像素22的攝像信號被輸出給第1列信號處理部27。在第1列信號處理部27中,將從第2n+l行的像素22所讀取出的模擬攝像信號通 過A/D轉(zhuǎn)換部31轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后,由雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器32進(jìn)行鎖存。由于從第2n+l行的像素22所讀取出的已被數(shù)字化的攝像信號被作為圖像傳感器 4的輸出信號而輸出,由此,該攝像信號將在第1列控制部25中被轉(zhuǎn)送。此時,由于以選擇器41的輸出總選擇0的值的方式輸入選擇控制信號,所以,加法 器42的一個輸入總為0。由此,不會與所注目的列以外的列的像素信號進(jìn)行相加,只有第 4m列的像素信號輸入到選擇器43,只有第4m+2列的像素信號輸入到選擇器45。通過對選擇器43和選擇器45的選擇控制信號以規(guī)定的期間予以控制,以使在每 一水平回掃期間,加法器42的輸出和來自第4m+2列的輸出分別成為選擇器43和選擇器45 的輸出,由此,第4m列的像素信號和第4m+2列的像素信號被輸入至雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器44 和雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器46。其后,對控制選擇信號進(jìn)行控制,使得選擇器43和選擇器45的輸出成為雙穩(wěn)態(tài)多 諧振蕩器44和雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器46的輸出,由此,各個雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器形成為按順序耦 合的狀態(tài),通過施加時鐘信號來進(jìn)行移位動作,從而能讀取2m列的像素信號。與該動作并行,從行控制部23輸出用于對第2n行的像素22進(jìn)行攝像信號讀取的 行選擇信號。根據(jù)行選擇信號,決定讀取第2n行的像素22中所蓄積的攝像信號。而且,由于第2列控制部26輸出列選擇信號,所以,第2n行的像素22的攝像信號 被輸出給第2列信號處理部28。在第2列信號處理部28中,通過圖3的A/D轉(zhuǎn)換部31,將 從第2n行的像素22讀取出的模擬攝像信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后,由雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器32進(jìn) 行鎖存。由于從第2n行的像素22所讀取出的已被數(shù)字化的攝像信號作為圖像傳感器4的 輸出信號而輸出,由此,該攝像信號將在如圖5所示的第2列控制部26中被轉(zhuǎn)送。此時,由
20于以選擇器53的輸出總選擇0的值的方式輸入選擇控制信號,所以,加法器52的一個輸入 總為0。由此,不會與所注目的像素信號以外進(jìn)行相加,只有第2m+l列的像素信號被輸入至 選擇器54。通過對選擇器54的選擇控制信號以規(guī)定的期間予以控制,以使在每一水平回掃 期間,加法器52的輸出分別成為選擇器54的輸出,由此,第2m+l列的像素信號被輸入至雙 穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器55。其后,對控制選擇信號進(jìn)行控制,使得選擇器54的輸出成為雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器55 的輸出,由此,各雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器形成為按順序耦合的狀態(tài),通過施加時鐘信號來進(jìn)行移 位動作,從而能夠讀取2m+l列的像素信號。按照每一水平回掃期間,使n遞增的同時,反復(fù)進(jìn)行從行控制部23輸出行選擇信 號、且被數(shù)字化的像素22的攝像信號通過雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器32進(jìn)行鎖存為止的動作。由 此,各行的攝像信號被第1列控制部25和第2列控制部26所讀取,并通過對第1列控制部 25和第2列控制部26施加上述控制信號,從而使各行的攝像信號從圖像傳感器4輸出。按 照每一垂直回掃期間使n復(fù)位,從而實現(xiàn)對像素陣列21上的攝像信號的讀取。_混合讀取動作_接下來,說明對像素信號進(jìn)行混合來讀取的情況。當(dāng)在像素22以規(guī)定曝光時間完成曝光后,從行控制部23輸出用于對第2n+l行的 像素22進(jìn)行攝像信號的讀取的行選擇信號。由此,基于行選擇信號,決定讀取第2n+l行的 像素22中所蓄積的攝像信號。而且,通過第1列控制部25輸出列選擇信號,從而第2n+l行的像素22的攝像信 號被輸出給第1列信號處理部27。第1列信號處理部27將從第2n+l行的像素22所讀取 出的模擬攝像信號通過A/D轉(zhuǎn)換部31轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后,由雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器32進(jìn)行鎖存。由于從第2n+l行的像素22所讀取出的已被數(shù)字化的攝像信號被作為圖像傳感器 4的輸出信號而輸出,由此,該攝像信號將在圖4所示的第1列控制部25中被轉(zhuǎn)送。此時, 由于以選擇器41的輸出總選擇第4m+2列的像素信號的方式輸入選擇控制信號,所以,加法 器42的一個輸入總為第4m+2列的像素信號,并對所注目的第4m列和第4m+2列的像素信 號進(jìn)行相加,使像素信號的相加結(jié)果被輸入到選擇器43。通過對選擇器43的選擇控制信號以規(guī)定的期間予以控制,使得在每一水平回掃 期間,加法器42的輸出分別成為選擇器43的輸出,由此,第4m列的像素信號和第4m+2列 的像素信號的相加結(jié)果被輸入至雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。其后,對控制選擇信號進(jìn)行控制,使得選擇器43和選擇器45的輸出成為雙穩(wěn)態(tài)多 諧振蕩器的輸出,由此,各雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器形成為按順序耦合的狀態(tài),通過施加時鐘信號 來進(jìn)行移位動作,從而能夠讀取經(jīng)相加后的像素信號。通過進(jìn)行上述驅(qū)動,從而能夠?qū)嵤┤鐖D6的像素混合形狀61所示的形狀的像素混 合。在圖6中,以粗線連接重心所表述的像素彼此,是進(jìn)行像素混合的像素。與該動作并行,從行控制部23輸出用于對第2n行的像素22進(jìn)行攝像信號讀取的 行選擇信號。根據(jù)行選擇信號而決定讀取第2n行的像素22中所蓄積的攝像信號。而且,由于第2列控制部26輸出列選擇信號,所以,第2n行的像素22的攝像信號被輸出給第2列信號處理部28。在第2列信號處理部28中,通過圖3的A/D轉(zhuǎn)換部31,將 從第2n行的像素22讀取出的模擬攝像信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后,由雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器32進(jìn) 行鎖存。由于從第2n行的像素22所讀取出的已被數(shù)字化的攝像信號被作為圖像傳感器4 的輸出信號而輸出,由此,該攝像信號將在如圖5所示的第2列控制部26中被轉(zhuǎn)送。此時, 由于以選擇器53的輸出總選擇與第2n+2行的像素信號相當(dāng)?shù)碾p穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器32的輸 出的方式輸入選擇控制信號,所以,加法器52的一個輸入總為雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器32的輸出 信號。由此,所注目的第2n行的像素信號和第2n+2行的像素信號進(jìn)行相加,使像素信號的 相加結(jié)果被輸入至選擇器54。通過對選擇器54的選擇控制信號以規(guī)定的期間予以控制,使得在每一水平回掃 期間,加法器52的輸出分別成為選擇器54的輸出,由此,第2n行的像素信號和第2n+2行 的像素信號的相加結(jié)果被輸入至雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器55。其后,對控制選擇信號進(jìn)行控制,使得選擇器43的輸出成為雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器55 的輸出,由此,各雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器形成為按順序耦合的狀態(tài),通過施加時鐘信號來進(jìn)行移 位動作,從而能讀取經(jīng)相加后的像素信號。通過進(jìn)行上述驅(qū)動,從而能實施如圖6的像素混合形狀62所示的形狀的像素混 合。按照每一水平回掃期間,使n遞增,并按照每一垂直回掃期間使n復(fù)位,從而實現(xiàn)對像 素陣列21上的攝像信號的讀取。如上所述,根據(jù)本實施方式,能夠獲得水平方向的像素彼此被像素混合后的像素 信號(行方向混合)以及垂直方向的像素彼此被像素混合后的像素信號(列方向混合)。 通過如上所述混合而得到的像素信號,由于在列方向的混合與附加了垂直方向的LPF效果 相同,在行方向的混合與附加了水平方向的LPF效果相同,因此,會導(dǎo)致在各方向的分辨率 降低。但是,在本實施方式中,由于是由僅在垂直方向附加LPF效果的像素信號和僅在水平 方向附加LPF效果的兩種像素信號來構(gòu)成像素混合模式,所以,總能夠通過水平方向或垂 直方向中的任一像素信號來彌補另一方所欠缺的邊緣信息。由此,該圖像傳感器4能夠降 低分辨率的惡化。在現(xiàn)有技術(shù)中,為恢復(fù)因LPF效果而欠缺的信息,進(jìn)行復(fù)雜的圖像處理來 彌補像素的信息,而在本實施方式中,如上所述,邊緣的信息能夠通過水平方向或垂直方向 中的任一像素信號來進(jìn)行彌補,從而能夠簡化圖像處理。其結(jié)果,即使用像素數(shù)較少的圖像 傳感器,也能夠取得高精細(xì)動態(tài)圖像。(實施方式1的變形例1)在上述中,對第2n+l行的像素22配置的濾色器均為Gr,且第2列控制部26在行 方向?qū)r和Ye、Mg和Cy進(jìn)行了相加,但也可以采用Ye+Mg、Gr+Cy的混合方式。(實施方式1的變形例2)在上述中,雖將圖像傳感器4上的像素22所配置的濾色器設(shè)為如圖7所示那樣, 但也可以配置成具有圖8所示的單位排列81的濾色器排列。單位排列81所示的Gr表示 綠色,Cy表示青色,Ye表示黃色。這樣,在通過對像素進(jìn)行混合來讀取的情況下,在列方向上相加的行,選擇僅由Gr 構(gòu)成的行,其他的行,以行方向進(jìn)行相加,由此,像素信號被輸出為Gr+Gr、Ye+Ye、Cy+Cy,而 在不對像素進(jìn)行混合來讀取的情況下,像素信號被輸出為Gr、Cy、Ye。
(實施方式1的變形例3)在上述中,雖將圖像傳感器4上的像素22所配置的濾色器設(shè)為如圖7所示那樣, 但也可以配置成具有圖9所示的單位排列91的濾色器排列。單位排列91所示的Gr表示 綠色,Cy表示青色,Ye表示黃色。這樣,在通過對像素進(jìn)行混合來讀取的情況下,在行方向相加的行,選擇僅由Gr 構(gòu)成的行,其他的行,以列方向進(jìn)行相加。由此,像素信號被輸出為Gr+Gr、Ye+Ye、Cy+Cy。而 在不對像素進(jìn)行混合來讀取的情況下,像素信號被輸出為Gr、Cy、Ye。(實施方式1的變形例4)在上述中,雖將圖像傳感器4上的像素22所配置的濾色器設(shè)為如圖7所示那樣。 但也可以配置成具有圖10所示的單位排列101的濾色器排列。單位排列101所示的G表 示綠色,B表示藍(lán)色,R表示紅色。如此,在對像素進(jìn)行混合來讀取的情況下,在列方向相加的行,選擇僅由Gr構(gòu)成 的行,其他的行,以行方向進(jìn)行相加。由此,G+G、G+R、G+B的像素信號被輸出,而在不對像素 進(jìn)行混合來讀取的情況下,G、B、R作為像素信號被輸出。而且,在通過對像素進(jìn)行混合來讀取的情況下,在行方向相加的行,選擇僅由G構(gòu) 成的行,其他的行,以列方向進(jìn)行相加。由此,像素信號被輸出為G+G、G+R、G+B,而在不對像 素進(jìn)行混合來讀取的情況下,像素信號被輸出為G、B、R。S卩,當(dāng)觀察在行方向混合后的某列的像素信號(該例中,G和R)和這些像素信號在 左右的任意一方向上相鄰的像素信號(與上述G和R相對應(yīng)的G和B)時,G(綠色)、R(紅 色)和B(藍(lán)色)的成分比為2 1 1。(實施方式1的變形例5)在上述中,雖將圖像傳感器4上的像素22所配置的濾色器設(shè)為如圖7所示那樣, 但也可以配置成具有圖11所示的單位排列111的濾色器排列。單位排列111所示的G表 示綠色,B表示藍(lán)色,R表示紅色。這樣,在通過對像素進(jìn)行混合來讀取的情況下,在列方向相加的行,選擇僅由G構(gòu) 成的行,其他的行,以行方向進(jìn)行相加。如此,像素信號被輸出為G+G、R+R、B+B,而在不對像 素進(jìn)行混合來讀取的情況下,像素信號被輸出為G、B、R。(實施方式1的變形例6)在上述中,雖將對圖像傳感器4上的像素22所配置的濾色器設(shè)為如圖7所示那 樣,但也可以配置成具有圖12所示的單位排列121的濾色器排列。單位排列121所示的G 表示綠色,B表示藍(lán)色,R表示紅色。這樣,在通過對像素進(jìn)行混合來讀取的情況下,在行方向相加的行,選擇僅由G構(gòu) 成的行,其他的行,以列方向進(jìn)行相加。如此,像素信號被輸出為G+G、R+R、B+B,而在不對像 素進(jìn)行混合來讀取的情況下,像素信號被輸出為G、B、R。(實施方式1的變形例7)如上所述,在讀取圖像傳感器4上的像素22的像素信號時,以連續(xù)讀取所有像素 的方式對行選擇信號和列選擇信號進(jìn)行了控制,且對所有行的像以及所有列的像素進(jìn)行混 合后進(jìn)行了讀取,但也可以為下述方式,即以不連續(xù)讀取像素的方式對行選擇信號或列選 擇信號進(jìn)行控制,從而對像素陣列21上的規(guī)定地址的像素不進(jìn)行讀取。還可以為對規(guī)定的行或規(guī)定的列的像素進(jìn)行讀取的方式。(實施方式1的變形例8)如上所述,雖然對圖像傳感器4上的像素22的像素信號進(jìn)行讀取時的曝光時間以 及進(jìn)行讀取的幀速率未進(jìn)行指定,但也可以將在列方向上對像素進(jìn)行混合來讀取的像素信 號的曝光時間與在行方向上對像素進(jìn)行混合來讀取的像素信號的曝光時間設(shè)為不同的長 度,也可以將在列方向上對像素進(jìn)行混合來讀取的像素信號的幀速率與在行方向上對像素 進(jìn)行混合來讀取的像素信號的幀速率設(shè)為不同。(實施方式1的變形例9)在上述中,雖然以數(shù)碼攝像機作為攝像系統(tǒng),但也可以以數(shù)字靜態(tài)照相機作為攝 像系統(tǒng)。(發(fā)明的實施方式2)在此,對本發(fā)明的實施方式2中的攝像系統(tǒng)進(jìn)行說明。本發(fā)明的實施方式2中的 攝像系統(tǒng)是對本發(fā)明的實施方式1中的一部分構(gòu)成進(jìn)行了變更,以下,從該不同點入手進(jìn) 行說明。(圖像傳感器的驅(qū)動和列控制部)對圖像傳感器4的驅(qū)動方法進(jìn)行說明。本實施方式相當(dāng)于實施方式1,區(qū)別僅涉及對像素信號在列方向進(jìn)行混合來讀取 的情況,在此,僅對該部分進(jìn)行說明。在像素22上以規(guī)定的曝光時間的曝光結(jié)束后,從行控制部23輸出用于對第2n行 的像素22實施讀取攝像信號的行選擇信號?;谛羞x擇信號,決定讀取第2n行的像素22 所蓄積的攝像信號。而且,通過第2列控制部26輸出用于對第4k+l列的像素信號進(jìn)行讀取的列選擇 信號,第2n行第4k+l列的像素22的攝像信號被輸出給第2列信號處理部28。第2列信號 處理部28將從第2n行第4k+l列的像素22所讀取出的模擬攝像信號,通過A/D轉(zhuǎn)換部31 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后,由雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器32進(jìn)行鎖存。從第2n行第4k+l列的像素22所讀取出的已被數(shù)字化的攝像信號被作為圖像傳 感器4的輸出信號而輸出,由此,該攝像信號將在如圖5所示的第2列控制部26中被轉(zhuǎn)送。 接著,從行控制部23輸出用于對第2n+2行的像素22實施讀取攝像信號的行選擇信號?;?于行選擇信號,決定讀取第2n+2行的像素22所蓄積的攝像信號。在這種情況下,以將所有的列的像素22所蓄積的攝像信號進(jìn)行讀取的方式,通過 第2列控制部26輸出列選擇信號,將第2n+2行的像素22的攝像信號輸出給第2列信號處 理部28。第2列信號處理部28將從第2n+2行的像素22所讀取的模擬攝像信號,通過圖3 所示的A/D轉(zhuǎn)換部31轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后,由雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器32進(jìn)行鎖存。此時,通過輸入如下選擇控制信號,即第4k+l列的選擇器53的輸出總選擇與第 2n+2行的像素信號相當(dāng)?shù)碾p穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器32的輸出,從而加法器52的一個輸入總為雙 穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器32的輸出,所以,所注目的第4k+l列的第2n行和第2n+2行的像素信號進(jìn) 行相加。然后,像素信號的相加結(jié)果被輸入到選擇器54,直至進(jìn)行第4k+3列的像素信號的 混合動作為止,一直保持這種狀態(tài)。與上述第4k+l列的保持狀態(tài)并行,從行控制部23輸出用于針對第2n+4行的像素
2422讀取攝像信號的行選擇信號。而且,通過第2列控制部26輸出用于對第4k+3列的攝像信號進(jìn)行讀取的列選擇 信號,第2n行第4k+3列的像素22的攝像信號被輸出給第2列信號處理部28。第2列信號 處理部28將從第2n+4行第4k+3列的像素22所讀取的模擬攝像信號,通過A/D轉(zhuǎn)換部31 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后,由雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器32進(jìn)行鎖存。此時,通過輸入如下選擇控制信號,即第4k+3列的選擇器53的輸出總為選擇與 第2n+4行的像素信號相當(dāng)?shù)碾p穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器32的輸出,從而加法器52的一個輸入總為 雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器32的輸出,所以,所注目的第4k+3列的第2n+4行和第2n+2行的像素信 號進(jìn)行相加,使像素信號的相加結(jié)果被輸入到選擇器54。在該階段,按照每列,在列方向上對像素信號進(jìn)行相加的結(jié)果從各自的加法器52 被輸出,第4k+l列從上述保持狀態(tài)轉(zhuǎn)移到為了從圖像傳感器4中讀取像素信號而動作的狀 態(tài)。轉(zhuǎn)移到像素信號讀取動作的狀態(tài)后,通過對選擇器54的選擇控制信號以規(guī)定的 期間予以控制,使得在每一水平回掃期間,加法器52的輸出成為各選擇器54的輸出,由此, 第4k+l列的第2n行的像素信號和第2n+2列的像素信號的相加結(jié)果、以及第4k+3列的第 2n+2行的像素信號和第2n+4列的像素信號的相加結(jié)果被輸入至雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器55。其后,對控制選擇信號進(jìn)行控制,使得選擇器43的輸出成為雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器55 的輸出,由此,各個雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器形成為按順序耦合的狀態(tài),通過施加時鐘信號來進(jìn)行 移位動作,從而能讀取經(jīng)相加的像素信號。通過進(jìn)行上述驅(qū)動,能夠進(jìn)行如圖13的像素混合形狀132所示的形狀的像素混 合,按照每一水平回掃期間使n遞增,并按照每一垂直回掃期間使n復(fù)位,從而實現(xiàn)像素陣 列21上的攝像信號讀取。(實施方式2的變形例)在上述中,對圖像傳感器4上的像素22的像素信號進(jìn)行讀取時,進(jìn)行了對列方向 的像素信號的相加。但也可以是下述方式,即按照每一規(guī)定的垂直回掃期間切換第4k+l 列和第4k+3列的像素信號進(jìn)行相加的動作。(發(fā)明的實施方式3)在此,對本發(fā)明的實施方式3中的攝像系統(tǒng)進(jìn)行說明。本發(fā)明的實施方式3中的 攝像系統(tǒng)是對本發(fā)明的實施方式1中的一部分構(gòu)成進(jìn)行了變更,以下,從該不同點入手進(jìn) 行說明。-圖像傳感器的驅(qū)動和列控制部_以下,對圖像傳感器4的驅(qū)動方法進(jìn)行說明。本實施方式相對于實施方式1的區(qū)別僅涉及在列方向?qū)ο袼匦盘栠M(jìn)行混合來讀 取的情況,在此,僅對該部分進(jìn)行說明。在本實施方式中,第1列控制部25的結(jié)構(gòu)及其動作方法不同。本實施方式的第1 列控制部25具有如圖14所示的構(gòu)成。該第1列控制部按照每列,具有選擇器1441、加法 器1442、選擇器1443以及雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器1444(在圖中,以F F簡略標(biāo)示)。在圖像傳感器4中,當(dāng)在像素22以規(guī)定曝光時間完成曝光后,從行控制部23輸出 用于對第2n+l行的像素22進(jìn)行攝像信號的讀取的行選擇信號。由此,基于行選擇信號,決
25定讀取第2n+l行的像素22中所蓄積的攝像信號。另外,第1列控制部25輸出列選擇信 號,從而第2n+l行的像素22的攝像信號被輸出給第1列信號處理部27。第1列信號處理 部27將從第2n+l行的像素22所讀取出的模擬攝像信號通過A/D轉(zhuǎn)換部31轉(zhuǎn)換為數(shù)字信 號后,由雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器32進(jìn)行鎖存。由于從第2n+l行的像素22所讀取出的已被數(shù)字化的攝像信號被作為圖像傳感器 4的輸出信號而輸出,由此,該攝像信號將在第1列控制部25中被轉(zhuǎn)送。此時,由于輸入如 下選擇控制信號,即第4m列的區(qū)段(segment)的選擇器11的輸出總選擇第4m+2列的值, 所以,第4m列的區(qū)段的加法器12的一個輸入總為第4m+2列的像素信號,并對所注目的第 4m列和第4m+2列的像素信號進(jìn)行相加。然后,第4m列的區(qū)段的加法器12的輸出結(jié)果被輸 入至第4m列的區(qū)段的選擇器13。通過對第4m列的區(qū)段的選擇器13的選擇控制信號以規(guī)定的期間予以控制,使得 在每一水平回掃期間,第4m列的區(qū)段的加法器12的輸出成為第4m列的區(qū)段的選擇器13 的輸出,由此,第4m列的像素信號和第4m+2列的像素信號的相加結(jié)果被輸入至第4m列的 區(qū)段的雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器14。其后,對控制選擇信號進(jìn)行控制,使得第4m列的區(qū)段的選擇器13和第4m+2列的 區(qū)段的選擇器13的輸出成為第4m-2列的選擇器13和第4m列的選擇器13的雙穩(wěn)態(tài)多諧 振蕩器14的輸出,由此,各個雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器形成為按順序耦合的狀態(tài),通過施加時鐘 信號來進(jìn)行移位動作,從而能讀取經(jīng)相加后的像素信號。通過進(jìn)行上述驅(qū)動,能夠進(jìn)行如圖15的像素混合形狀151所示的形狀的像素混
口 O接著,從行控制部23輸出用于對第2n+3行的像素22的攝像信號進(jìn)行讀取的行選 擇信號。基于行選擇信號,決定讀取第2n+3行的像素22所蓄積的攝像信號。而且,通過第1列控制部25輸出列選擇信號,從而第2n+3行的像素22的攝像信 號被輸出給第1列信號處理部27。第1列信號處理部27將從第2n+3行的像素22所讀取 出的模擬攝像信號,通過A/D轉(zhuǎn)換部31轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后,由雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器32進(jìn)行鎖 存。從第2n+3行的像素22所讀取出的已被數(shù)字化的攝像信號被作為圖像傳感器4的 輸出信號而輸出,由此,該攝像信號將在第1列控制部25中被轉(zhuǎn)送。此時,通過輸入如下選 擇控制信號,即第4m+2列的區(qū)段的選擇器11的輸出總選擇第4m+4列的值,從而第4m+2 列的區(qū)段的加法器12的一個輸入總為第4m+4列的區(qū)段的像素信號。然后,將所注目的第 4m+2列和第2m+4行的像素信號進(jìn)行相加,使第4m+2列的區(qū)段的加法器12的輸出結(jié)果被輸 入到第4m+2列的區(qū)段的選擇器13。通過對第4m+2列的區(qū)段的選擇器13的選擇控制信號以規(guī)定的期間予以控制,使 得在每一水平回掃期間,第4m+2列的區(qū)段的加法器12的輸出成為第4m+2列的區(qū)段的選擇 器13的輸出,由此,第4m+2列的像素信號和第4m+4列的像素信號的相加結(jié)果被輸入至第 4m+2列的區(qū)段的雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。其后,對控制選擇信號進(jìn)行控制,使得第4m列的區(qū)段的選擇器13和第4m+2列的 區(qū)段的選擇器13的輸出成為第4m+2列的雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器16和第4m列的區(qū)段的選擇器 13的輸出,由此,各雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器形成為按順序耦合的狀態(tài),通過施加時鐘信號來進(jìn)行移位動作,從而能讀取經(jīng)相加后的像素信號。通過進(jìn)行上述驅(qū)動,從而能實施如圖15的像素混合形狀152所示形狀的像素混 合。進(jìn)行控制使得按照每一規(guī)定的水平回掃期間,切換對如圖15的像素混合形狀151和像 素混合形狀152所示形狀的像素信號的相加,從而實現(xiàn)如圖15所示的像素混合形狀。(實施方式3的變形例1)如上所述,在對圖像傳感器4上的像素22的像素信號進(jìn)行讀取時,進(jìn)行了行方向 的像素信號的相加,但也可以是下述方式,即也可以將對第2n+l行和第2n+3行的像素信 號進(jìn)行相加的動作,更換為如圖16所示的方式,也可以是按照每一規(guī)定垂直回掃期間進(jìn)行 更換的方式。(實施方式3的變形例2)在上述中,在行方向上對像素相加后得到的結(jié)果的像素重心成為與像素錯位有 關(guān),或者,在列方向上對像素相加后得到的結(jié)果的像素重心成為與像素錯位有關(guān)。但也可以 成為下述,即通過將對上述的像素進(jìn)行混合的方法進(jìn)行組合,如圖17所示,在行方向上對 像素相加后得到的結(jié)果的像素重心和在列方向上對像素相加后得到的結(jié)果的像素重心分 別成為與像素錯位有關(guān)。另外,也可以是按照每一規(guī)定的垂直回掃期間或者每一規(guī)定的水平回掃期間對像 素混合的方法進(jìn)行組合來讀取像素。(實施方式3的變形例3)在上述中,在行方向上對像素相加后得到的結(jié)果的像素重心成為與像素錯位有 關(guān),或者,在列方向上對像素相加后得到的結(jié)果的像素重心成為與像素錯位有關(guān),但也可以 成為下述關(guān)系,即通過將對上述的像素混合的方法進(jìn)行組合,如圖20所示,在行方向上對 像素相加后得到的結(jié)果的像素重心和在列方向上對像素相加后得到的結(jié)果的像素重心分 別相一致的關(guān)系。另外,也可以是按照每一規(guī)定的垂直回掃期間或者每一規(guī)定的水平回掃期間對像 素混合的方法進(jìn)行組合來讀取像素。(實施方式3的變形例4)并且,在上述中,對進(jìn)行混合的像素數(shù)為2的情況進(jìn)行了說明,但是,通過追加用 于加法計算的電路并對驅(qū)動方法進(jìn)行控制,也可以將進(jìn)行混合的像素數(shù)設(shè)為3以上,也可 以在行方向上和列方向上對像素信號進(jìn)行相加的各像素的混合中,所混合的像素數(shù)不同。并且,也可以是如下方式,即僅在列方向上對像素信號進(jìn)行相加而不在行方向上 對像素信號進(jìn)行相加,或者,不在列方向上對像素信號進(jìn)行相加而僅在行方向上對像素信 號進(jìn)行相加。(實施方式3的變形例5)并且,在上述中,雖將對圖像傳感器4上的像素22所配置的濾色器設(shè)為如圖7所 示那樣,但也可以配置成具有圖19所示的濾色器排列。圖19所示的Gr表示綠色,Cy表示 青色,Ye表示黃色。這樣,在通過對像素進(jìn)行混合來讀取的情況下,在列方向相加的行,選擇僅由Gr 構(gòu)成的行,其他的行,以行方向進(jìn)行相加。由此,像素信號被輸出為Gr+Gr、Ye+Gr、Cy+Gr。而 在不對像素進(jìn)行混合來讀取的情況下,像素信號被輸出為Gr、Cy、Ye。
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另外,也可以更換在列方向上和行方向上進(jìn)行相加的位置。(實施方式3的變形例6)并且,在上述中,對G r占濾色器的過半數(shù)以上的排列進(jìn)行了說明,但也可以是其 他的顏色占濾色器的過半數(shù)以上的排列。例如,也可以是在內(nèi)視鏡等紅色成分占支配優(yōu)勢的被拍攝體用的應(yīng)用器件等中, Ye或R等占過半數(shù)的方式。同樣地,在被拍攝體中特定的顏色成分占支配優(yōu)勢的應(yīng)用器件 中,也可以通過由該顏色成分的波長的光易于透射的濾色器來構(gòu)成。(實施方式3的變形例7)并且,在上述中,以Gr占濾色器的過半數(shù)以上的排列進(jìn)行了說明,但是,也可以是 下述的方式,即所有僅以相同的顏色的濾色器來構(gòu)成像素陣列21上的僅奇數(shù)列或者僅 偶數(shù)列的濾色器的色調(diào)制成分,相比于其他偶數(shù)列或者奇數(shù)列上的相同的顏色的濾色器而 言,設(shè)定得較低,使得從所有僅以相同的顏色的濾色器來構(gòu)成的像素陣列21上的僅奇數(shù)列 或者僅偶數(shù)列的濾色器中所讀取的像素信號,較多地包含被拍攝體的亮度信息,從而謀求 提高分辨率和靈敏度。更詳細(xì)而言,利用第2n列(n為0或為正的整數(shù))的濾色器和第2n+l 列的濾色器,在配置有相同顏色的像素中,可以將第2n列和第2n+l列中任意一方的上述相 同顏色的調(diào)制成分較另一方而言,設(shè)定得較低;或者,將與第2n列的上述相同顏色相對應(yīng) 的濾色器的標(biāo)準(zhǔn)化后的濾光特性中的最大透射率和最小透射率之差、以及與第2n+l列的 上述相同顏色相對應(yīng)的濾色器的標(biāo)準(zhǔn)化后的濾光特性中的最大透射率和最小透射率之差 設(shè)為不同;或者,將與第2n列的上述相同顏色相對應(yīng)的濾色器的標(biāo)準(zhǔn)化后的濾光特性中的 主要波長以外的光的透射率、以及與第2n+l列的上述相同顏色相對應(yīng)的濾色器的標(biāo)準(zhǔn)化 的濾光特性中的主要波長以外的光的透射率設(shè)為不同;或者,將與第2n列的上述相同顏色 相對應(yīng)的濾色器的標(biāo)準(zhǔn)化后的濾光特性中的主要波長的光的透射率的半值全寬、以及與第 2n+l列的上述相同顏色相對應(yīng)的濾色器的標(biāo)準(zhǔn)化的濾光特性中的主要波長的光的透射率 的半值全寬設(shè)為不同。(實施方式3的變形例8)并且,在上述中,對G r占濾色器的過半數(shù)以上的排列進(jìn)行了說明,但是,也可以 是將所有僅以相同顏色的濾色器來構(gòu)成的像素陣列21上的僅奇數(shù)列或者僅偶數(shù)列的濾 色器設(shè)為,入射至像素22的光的分光特性幾乎成為平坦的灰色,或者設(shè)為與人對亮度的分 光靈敏度特性大致相同。另外,灰色的濾色器,若對可見光區(qū)域進(jìn)行攝影,則只要其對于從大約400n m到大 約700n m的波長的分光特性大致平坦即可,而對紅外光線區(qū)域和紫外光區(qū)域或者特定波長 區(qū)域進(jìn)行攝影時,只要其對于該波長區(qū)域的分光特性大致平坦即可。(發(fā)明的實施方式4)在此,對本發(fā)明的實施方式4中的攝像系統(tǒng)進(jìn)行說明。在本發(fā)明的實施方式4中 的攝像系統(tǒng)是對本發(fā)明的實施方式3中的一部分構(gòu)成進(jìn)行了變更,以下,從該不同點入手 進(jìn)行說明。在本實施方式中,不同點在于本實施方式的CPTO對圖像傳感器4上的像素信 號的混合像素數(shù)進(jìn)行控制。本實施方式的CPTO對于攝像模塊2或DSP5所配置的各功能塊進(jìn)行下述設(shè)定,即 設(shè)定對像素信號進(jìn)行混合來讀取還是對像素信號不進(jìn)行混合來讀取的切換,或者設(shè)定在YC處理部10的圖像處理的參數(shù)等。在本實施方式中,根據(jù)來自電平檢測部9的檢測結(jié)果,CPTO對未圖示的攝像模塊2 的TG(定時生成器)通知進(jìn)行混合的像素信號的數(shù)量,TG則根據(jù)CPTO所通知的像素信號 的混合數(shù)量,來生成用于驅(qū)動圖像傳感器4的控制脈沖。圖18表示在本實施方式的攝像系統(tǒng)中的電平檢測部9的檢測結(jié)果和像素信號的 混合數(shù)量之間的關(guān)系的圖。橫軸表示電平檢測部9的檢測結(jié)果,越往橫軸的右側(cè),表示從圖 像傳感器4所輸出的攝像信號的電平越大,即表示被拍攝體的亮度越亮。如圖18所示,CPTO將被拍攝體的亮度以多個閾值來進(jìn)行情況區(qū)分。然后,在電平 檢測部9的檢測結(jié)果比第1個閾值小的情況下,進(jìn)行6個像素的像素信號混合來讀取像素 信號;在電平檢測部9的檢測結(jié)果比第1閾值大,但比第2閾值小的情況下,進(jìn)行4個像素 的像素信號混合來讀取像素信號;在電平檢測部9的檢測結(jié)果比第2閾值大,但比第3閾值 小的情況下,進(jìn)行2個像素的像素信號混合來讀取像素信號;在電平檢測部9的檢測結(jié)果比 第3閾值大的情況下,不進(jìn)行像素信號混合來讀取像素信號。(實施方式4的變形例1)在上述中,雖然將進(jìn)行混合的像素的數(shù)量設(shè)為6、4、2、1像素。但也可以是其他的 組合。并且,進(jìn)行混合的像素信號的數(shù)量的組合也不只為4種方式,也可以是2種以上的方 式。(實施方式4的變形例2)在上述中,CPTO僅基于電平檢測部9的結(jié)果來決定進(jìn)行混合的像素信號的數(shù)量。 但是,也可以采用基于外部輸入15所直接指定的值來進(jìn)行決定的方式,還可以將由外部輸 入15所指定的值和電平檢測部9的檢測結(jié)果進(jìn)行組合來進(jìn)行決定,也可以采用由外部輸入 15設(shè)定上述閾值的方式。(實施方式4的變形例3)如上所述,雖然僅提及了進(jìn)行混合的像素信號的數(shù)量,但也可以是,對在列方向上 進(jìn)行混合的像素數(shù)和在行方向上進(jìn)行混合的像素信號的數(shù)量實施獨立控制的方式。(其他的實施方式)另外,本發(fā)明并不限定上述說明,可在發(fā)明的范圍內(nèi)實施各種變更。例如,在上述的說明中,雖然以CMOS傳感器作為圖像傳感器4進(jìn)行了說明,但是也 可以是CCD傳感器,還可以是NM0S傳感器。另外,對于圖像傳感器4上所配置的濾色器的單位排列,并不限于上述,也可以是 上下左右反轉(zhuǎn)的排列,也可將顏色成分進(jìn)行更換。另外,雖然以數(shù)字化形式來進(jìn)行像素信號的混合,但是,也可以是為了進(jìn)行以模 擬信號或者電荷的形態(tài)的相加,配置用于在圖像傳感器4上進(jìn)行像素信號的混合或者平均 的電容,還可以是通過在水平轉(zhuǎn)送CCD、垂直轉(zhuǎn)送CCD上等進(jìn)行像素信號的混合、相加或者 平均。另外,雖然以數(shù)碼攝像機作為攝像系統(tǒng)來構(gòu)成的示例進(jìn)行了說明,但是,也可以以 電子靜態(tài)照相機來構(gòu)成。(產(chǎn)業(yè)上的利用可能性)本發(fā)明的攝像裝置能提高分辨率并簡化圖像處理,具有即使用像素數(shù)少的圖像傳感器也能取得高精細(xì)動態(tài)圖像的效果。本發(fā)明的攝像裝置適用于具有像素錯位配置的多個 像素并對像素進(jìn)行混合來讀取的攝像裝置、具有該攝像裝置的攝像模塊、電子靜態(tài)照相機 以及電子動態(tài)照相機等。
權(quán)利要求
一種攝像裝置,具有多個像素,被配置成行方向的配置形成錯位的行列狀,并輸出將所入射的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后得到的像素信號;及像素混合部,其將來自多個像素的像素信號進(jìn)行像素混合并輸出,該攝像裝置的特征在于,所述像素混合部進(jìn)行如下動作第1像素混合動作,對相同列內(nèi)的像素彼此間的像素信號進(jìn)行混合;以及第2像素混合動作,對相同行內(nèi)的像素彼此間的像素信號進(jìn)行混合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置,其特征在于,所述像素混合部構(gòu)成為分別在第1像素混合動作及第2像素混合動作中,將相互相鄰 的像素彼此間的像素信號進(jìn)行混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置,其特征在于, 所述像素混合部對像素信號進(jìn)行混合,使得通過所述第1像素混合動作所形成的像素混合后的重心、和針對相對于該像素混合形 狀的像素在相鄰的列上呈相鄰的像素而通過所述第1像素混合動作所形成的像素混合后 的重心相一致,并且,通過所述第2像素混合動作所形成的像素混合后的重心、和針對相對于該像素 混合形狀的像素在相鄰的行上呈相鄰的像素而通過所述第2像素混合動作所形成的像素 混合后的重心相一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置,其特征在于, 所述像素混合部對像素信號進(jìn)行混合,使得通過所述第1像素混合動作所形成的像素混合后的重心、和針對相對于該像素混合形 狀的像素在相鄰的列上呈相鄰的像素而通過所述第1像素混合動作所形成的像素混合后 的重心,在列方向上錯位規(guī)定像素數(shù),并且,通過所述第2像素混合動作所形成的像素混合后的重心、和針對相對于該像素 混合形狀的像素在相鄰的行上呈相鄰的像素而通過所述第2像素混合動作所形成的像素 混合后的重心相一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置,其特征在于, 所述像素混合部對像素信號進(jìn)行混合,使得通過所述第1像素混合動作所形成的像素混合后的重心、和針對相對于該像素混合形 狀的像素在相鄰的列上呈相鄰的像素而通過所述第1像素混合動作所形成的像素混合后 的重心相一致,并且,通過所述第2像素混合動作所形成的像素混合后的重心、和針對相對于該像素 混合形狀的像素在相鄰的行上呈相鄰的像素而通過所述第2像素混合動作所形成的像素 混合后的重心,在行方向上錯位規(guī)定像素數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置,其特征在于, 所述像素混合部對像素信號進(jìn)行混合,使得通過所述第1像素混合動作所形成的像素混合后的重心、和針對相對于該像素混合形 狀的像素在相鄰的列上呈相鄰的像素而通過所述第1像素混合動作所形成的像素混合后的重心,在列方向上錯位規(guī)定像素數(shù),并且,通過所述第2像素混合動作所形成的像素混合后的重心、和針對相對于該像素 混合形狀的像素在相鄰的行上呈相鄰的像素而通過所述第2像素混合動作所形成的像素 混合后的重心,在行方向上錯位規(guī)定像素數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的攝像裝置,其特征在于,所述列方向的錯位,比通過所述第1像素混合動作所形成的在列方向上排列的兩個像 素混合后的重心間的距離要小。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝像裝置,其特征在于,所述行方向的錯位,比通過所述第2像素混合動作所形成的在行方向上排列的兩個像 素混合后的重心間的距離要小。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的攝像裝置,其特征在于,所述列方向的錯位,比通過所述第1像素混合動作所形成的在列方向上排列的兩個像 素混合后的重心間的距離要小,所述行方向的錯位,比通過所述第2像素混合動作所形成的在行方向上排列的兩個像 素混合后的重心間的距離要小。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置,其特征在于,在所述第1像素混合動作和所述第2像素混合動作的各自中,所進(jìn)行混合的像素數(shù)相同。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置,其特征在于,在所述第1像素混合動作和所述第2像素混合動作的各自中,所進(jìn)行混合的像素數(shù)相 互不同。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置,其特征在于,在所述第1像素混合動作和所述第2像素混合動作的各自中,所進(jìn)行混合的像素數(shù)分 別為2。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置,其特征在于,通過所述第1像素混合動作所讀取的像素的垂直方向的像素重心,按照每個規(guī)定的垂 直回掃期間而不同。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置,其特征在于,通過所述第2像素混合動作所讀取的像素的水平方向的像素重心,按照每個規(guī)定的垂 直回掃期間而不同。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置,其特征在于,在所述第1像素混合動作或在所述第2像素混合動作中,對規(guī)定的行、規(guī)定的列、或規(guī) 定的像素地址的像素的信號的讀取進(jìn)行間拔。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置,其特征在于, 對各個像素配置有濾色器。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的攝像裝置,其特征在于,所述濾色器構(gòu)成為由紅色、綠色、及藍(lán)色構(gòu)成的原色濾光器。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的攝像裝置,其特征在于,所述濾色器構(gòu)成為由品紅、綠色、青色以及黃色中的至少三種以上構(gòu)成的補色濾光
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的攝像裝置,其特征在于,利用第2n列的濾色器和第2n+l列的濾色器,在配置有相同顏色的濾色器的像素中, 第2n列和第2n+l列中的一方的所述相同顏色的調(diào)制成分比另一方的所述相同顏色的 調(diào)制成分低;或者與第2n列的所述相同顏色相對應(yīng)的濾色器在被標(biāo)準(zhǔn)化后的濾光特性上的最大透射率 和最小透射率之間的差,不同于與第2n+l列的所述相同顏色相對應(yīng)的任意一個濾色器在 被標(biāo)準(zhǔn)化后的濾光特性上的最大透射率和最小透射率之間的差;或者與第2n列的所述相同顏色相對應(yīng)的濾色器在被標(biāo)準(zhǔn)化后的濾光特性上的相對于主要 波長以外的光的透射率,不同于與第2n+l列的所述相同顏色相對應(yīng)的任意一個濾色器在 被標(biāo)準(zhǔn)化后的濾光特性上的相對于主要波長以外的光的透射率;或者與第2n列的所述相同顏色相對應(yīng)的濾色器在被標(biāo)準(zhǔn)化后的濾光特性上的相對于主要 波長的光的透射率的半值全寬,不同于與第2n+l列的所述相同顏色相對應(yīng)的濾色器在被 標(biāo)準(zhǔn)化后的濾光特性上的相對于主要波長的光的透射率的半值全寬, 其中n為零或者正的整數(shù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的攝像裝置,其特征在于, 所述濾色器具有對灰色或者亮度的視靈敏度特性。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的攝像裝置,其特征在于, 所述濾色器由4像素的單位排列的重復(fù)而構(gòu)成,分別配置成 在所述單位排列的第2n行的基準(zhǔn)像素為第1顏色的濾色器;在所述單位排列的第2n行,與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上相鄰的像素為第1顏色 的濾色器;在所述單位排列的第2n+l行,與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位 了重心的位置的像素為第2顏色的濾色器;以及在所述單位排列的第2n+l行,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上以規(guī)定的像素 數(shù)錯位了重心的位置的像素而言在第1水平方向上相鄰的像素,為第3顏色的濾色器, 其中n為零或者正的整數(shù)。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的攝像裝置,其特征在于, 所述濾色器由8像素的單位排列的重復(fù)而構(gòu)成,分別配置成 在所述單位排列的第4n行的基準(zhǔn)像素為第1顏色的濾色器;在所述單位排列的第4n+2行,與所述基準(zhǔn)像素在水平方向上具有相同像素重心的像 素為第1顏色的濾色器;在所述單位排列的第4n行,與所述單位排列的基準(zhǔn)像素在第1水平方向上相鄰的像素 為第1顏色的濾色器;在所述單位排列的第4n+2行,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上相鄰的像素而 言在水平方向上具有相同像素重心的像素,為第1顏色的濾色器;在所述單位排列的第4n+l行,與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位 了重心的位置的像素為第2顏色的濾色器;在所述單位排列的第4n+3行,與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位4了重心的位置的像素為第3顏色的濾色器;在所述單位排列的第4n+l行,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上以規(guī)定的像素 數(shù)錯位了重心的位置的像素而言在第1水平方向上相鄰的像素,為第2顏色的濾色器;以及 在所述單位排列的第4n+3行,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上以規(guī)定的像素 數(shù)錯位了重心的位置的像素而言在第1水平方向上相鄰的像素,為第3顏色的濾色器, 其中n為零或者正的整數(shù)。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的攝像裝置,其特征在于, 所述濾色器由16像素的單位排列的重復(fù)而構(gòu)成,分別配置成 在所述單位排列的第8n列的基準(zhǔn)像素為第1顏色的濾色器; 在所述單位排列的第8n+2列,與所述基準(zhǔn)像素在垂直方向上具有相同像素重心的像 素為第1顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+4列,與所述基準(zhǔn)像素在垂直方向上具有相同像素重心的像 素為第1顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+6列,與所述基準(zhǔn)像素在垂直方向上具有相同像素重心的像 素為第1顏色的濾色器;與所述單位排列的第8n列的基準(zhǔn)像素在第1垂直方向上相鄰的像素為第1顏色的濾 色器;在所述單位排列的第8n+2列,相對于與所述基準(zhǔn)像素在垂直方向上具有相同像素重 心的像素而言在第1垂直方向上相鄰的像素,為第1顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+4列,相對于與所述基準(zhǔn)像素在垂直方向上具有相同像素重 心的像素而言在第1垂直方向上相鄰的像素,為第1顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+6列,相對于與所述基準(zhǔn)像素在垂直方向上具有相同像素重 心的像素而言在第1垂直方向上相鄰的像素,為第1顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+l列,與所述基準(zhǔn)像素在第1垂直方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位 了重心的位置的像素為第2顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+3列,與所述基準(zhǔn)像素在第1垂直方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位 了重心的位置的像素為第3顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+5列,與所述基準(zhǔn)像素在第1垂直方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位 了重心的位置的像素為第4顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+7列,與所述基準(zhǔn)像素在第1垂直方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位 了重心的位置的像素為第5顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+l列,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1垂直方向上以規(guī)定的像素 數(shù)錯位了重心的位置的像素而言在第1垂直方向上相鄰的像素,為第4顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+3列,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1垂直方向上以規(guī)定的像素 數(shù)錯位了重心的位置的像素而言在第1垂直方向上相鄰的像素,為第5顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+5列,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1垂直方向上以規(guī)定的像素 數(shù)錯位了重心的位置的像素而言在第1垂直方向上相鄰的像素,為第2顏色的濾色器;以及 在所述單位排列的第8n+7列,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1垂直方向上以規(guī)定的像素 數(shù)錯位了重心的位置的像素而言在第1垂直方向上相鄰的像素,為第3顏色的濾色器,其中n為零或者正的整數(shù)。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的攝像裝置,其特征在于,所述濾色器由16像素的單位排列的重復(fù)而構(gòu)成,分別配置成 在所述單位排列的第8n行的基準(zhǔn)像素為第1顏色的濾色器; 在所述單位排列的第8n+2行,與所述基準(zhǔn)像素在水平方向上具有相同像素重心的像 素為第1顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+4行,與所述基準(zhǔn)像素在水平方向上具有相同像素重心的像 素為第1顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+6行,與所述基準(zhǔn)像素在水平方向上具有相同像素重心的像 素為第1顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n行,與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上相鄰的像素為第1顏色 的濾色器;在所述單位排列的第8n+2行,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上相鄰的像素而 言在水平方向上具有相同像素重心的像素,為第1顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+4行,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上相鄰的像素而 言在水平方向上具有相同像素重心的像素,為第1顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+6行,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上相鄰的像素而 言在水平方向上具有相同像素重心的像素,為第1顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+l行,與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位 了重心的位置的像素為第2顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+3行,與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位 了重心的位置的像素為第3顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+5行,與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位 了重心的位置的像素為第4顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+7行,與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上以規(guī)定的像素數(shù)錯位 了重心的位置的像素為第5顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+l行,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上以規(guī)定的像素 數(shù)錯位了重心的位置的像素而言在第1水平方向上相鄰的像素,為第4顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+3行,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上以規(guī)定的像素 數(shù)錯位了重心的位置的像素而言在第1水平方向上相鄰的像素,為第5顏色的濾色器;在所述單位排列的第8n+5行,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上以規(guī)定的像素 數(shù)錯位了重心的位置的像素而言在第1水平方向上相鄰的像素,為第2顏色的濾色器;以及 在所述單位排列的第8n+7列,相對于與所述基準(zhǔn)像素在第1水平方向上以規(guī)定的像素 數(shù)錯位了重心的位置的像素而言在第1水平方向上相鄰的像素,為第3顏色的濾色器, 其中n為零或者正的整數(shù)。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的攝像裝置,其特征在于,所述濾色器中,第1顏色為綠色;第2顏色為青色;第3顏色為黃色。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的攝像裝置,其特征在于,所述濾色器中,第1顏色為綠色;第2顏色為青色;第3顏色為黃色。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的攝像裝置,其特征在于,所述濾色器中,第1顏色為綠色;第2顏色為藍(lán)色;第3顏色為紅色。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的攝像裝置,其特征在于,所述濾色器中,第1顏色為綠色;第2顏色為藍(lán)色;第3顏色為紅色。
29.根據(jù)權(quán)利要求23所述的攝像裝置,其特征在于,所述濾色器中,第1顏色為綠色;第2顏色為綠色;第3顏色為黃色;第4顏色為品紅; 第5顏色為青色。
30.根據(jù)權(quán)利要求24所述的攝像裝置,其特征在于,所述濾色器中,第1顏色為綠色;第2顏色為綠色;第3顏色為黃色;第4顏色為品紅; 第5顏色為青色。
31.根據(jù)權(quán)利要求23所述的攝像裝置,其特征在于,所述濾色器中,第1顏色為綠色;第2顏色為綠色;第3顏色為紅色;第4顏色為綠色; 第5顏色為藍(lán)色。
32.根據(jù)權(quán)利要求24所述的攝像裝置,其特征在于,所述濾色器中,第1顏色為綠色;第2顏色為綠色;第3顏色為紅色;第4顏色為綠色; 第5顏色為藍(lán)色。
33.根據(jù)權(quán)利要求16所述的攝像裝置,其特征在于,在將通過所述第1像素混合動作所讀取的第1讀取像素信號、和相對于所述第1讀 取像素信號的像素在上下的任意方向上相鄰且通過所述第1像素混合動作所讀取的第2 讀取像素信號進(jìn)行相加后得到的濾色器的顏色成分中,品紅、青色、綠色和黃色的比例為 1:1:1:1。
34.根據(jù)權(quán)利要求16所述的攝像裝置,其特征在于,在將通過所述第1像素混合動作所讀取的第1讀取像素信號、和相對于所述第1讀取 像素信號的像素在上下的任意方向上相鄰且通過所述第1像素混合動作所讀取的第2讀取 像素信號進(jìn)行相加后得到的濾色器的顏色成分中,綠色、紅色和藍(lán)色的比例為2 1 1。
35.根據(jù)權(quán)利要求16所述的攝像裝置,其特征在于,在將通過所述第1像素混合動作所讀取的第1讀取像素信號、和相對于所述第1讀取 像素信號的像素在上下的任意方向上相鄰且通過所述第1像素混合動作所讀取的第2讀取 像素信號進(jìn)行相加后得到的濾色器的顏色的比例,在通過所述第1像素混合動作所讀取的 所有信號中為相同。
36.根據(jù)權(quán)利要求16所述的攝像裝置,其特征在于,在將通過所述第2像素混合動作所讀取的第3讀取像素信號、和相對于所述第3讀 取像素信號的像素在左右的任意方向上相鄰且通過所述第2像素混合動作所讀取的第4 讀取像素信號進(jìn)行相加后得到的濾色器的顏色成分中,品紅、青色、綠色和黃色的比例為 1:1:1:1。
37.根據(jù)權(quán)利要求16所述的攝像裝置,其特征在于,在將通過所述第2像素混合動作所讀取的第3讀取像素信號、和相對于所述第3讀取 像素信號的像素在左右的任意方向上相鄰且通過所述第2像素混合動作所讀取的第4讀取 像素信號進(jìn)行相加后得到的濾色器的色成分中,綠色、紅色和藍(lán)色的比例為2 1 1。
38.根據(jù)權(quán)利要求16所述的攝像裝置,其特征在于,在將通過所述第2像素混合動作所讀取的第3讀取像素信號、和相對于所述第3讀取 像素信號的像素在左右的任意方向上相鄰且通過所述第2像素混合動作所讀取的第4讀取 像素信號進(jìn)行相加后得到的濾色器的顏色的比例,在通過所述第2像素混合動作所讀取的 所有信號中為相同。
39.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置,其特征在于, 各個像素由(XD、CMOS或者NM0S中的任意一種構(gòu)成。
40.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置,其特征在于,所述攝像裝置還包括電平檢測部,該電平檢測部用于檢測從各像素中讀取的像素信號 的電平,所述像素混合部根據(jù)所述電平檢測部所檢測出的像素信號的電平大小來切換像素的 混合數(shù)。
41.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置,其特征在于,所述像素混合部構(gòu)成為,能從外部對像素混合的像素數(shù)進(jìn)行變更。
42.一種攝像模塊,其特征在于, 具有權(quán)利要求1所述的攝像裝置;和透鏡。
43.一種電子靜態(tài)照相機,其特征在于, 具有權(quán)利要求42所述的攝像模塊;和用于對從所述攝像模塊所輸出的攝像信號進(jìn)行處理的數(shù)字信號處理電路。
44.一種電子動態(tài)照相機,其特征在于, 具有權(quán)利要求42所述的攝像模塊;和用于對從所述攝像模塊所輸出的攝像信號進(jìn)行處理的數(shù)字信號處理電路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種攝像裝置。該攝像裝置設(shè)有輸出將所入射的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后的像素信號的多個像素(22);以及將來自相鄰行的像素(22)的像素信號進(jìn)行像素混合并輸出的像素混合部(25、26、27、28)。并且,通過像素混合部(25、26、27、28),進(jìn)行對相同列內(nèi)的像素彼此間的像素信號進(jìn)行混合的第1像素混合動作以及對相同行內(nèi)的像素彼此間的像素信號進(jìn)行混合的第2像素混合動作。
文檔編號H04N5/349GK101981917SQ20088012835
公開日2011年2月23日 申請日期2008年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者今村邦博, 松長誠之, 藤井俊哉 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社