攝像裝置、攝像裝置的控制方法及控制程序的制作方法
【專利摘要】在多個像素中共有放大器的情況下，即使進行間拔而讀出圖像數(shù)據時也能防止曝光時機產生大的差別。攝像裝置(10)具備：攝像元件(14)包含沿第1、第2方向排列的多個光電轉換元件；放大單元，將(K×L)像素設為共有像素，按照各共有像素來將攝像信號放大；濾色器，將第1、第2濾光片以(N×M)像素的預先規(guī)定的圖案配置的基本排列圖案重復配置而成；圖像處理部(20)，對于攝像元件(14)，對每個像素、每個掃描行及掃描行上的每多個像素中的每個像素依次施加快門脈沖而進行電荷的掃出，以設定的周期讀出多個像素的像素信號，根據所讀出的像素信號來生成以在第1方向上為K像素以上且N像素以下的周期沿第2方向排列的像素的行圖像數(shù)據，并基于行圖像數(shù)據而生成圖像數(shù)據；及驅動部(22)。
【專利說明】攝像裝置、攝像裝置的控制方法及控制程序
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及攝像裝置、攝像裝置的控制方法、及控制程序，尤其是涉及具備彩色攝像元件的攝像裝置、攝像裝置的控制方法及控制程序。
【背景技術】
[0002]在彩色攝像元件中廣泛采用的顏色排列即原色系拜耳排列(例如參照專利文獻I~3)將人眼比較敏感且最有助于獲得亮度信號的綠(G)像素配置成雙色相間方格狀，并將紅(R)、藍(B)按照線序配置。
[0003]專利文獻1:日本特開2002-135793號公報
[0004]專利文獻2:日本專利第3960965號公報
[0005]專利文獻3:日本特開2004-266369號公報

【發(fā)明內容】

[0006]然而，作為彩色攝像元件，使用例如CO)(Charge Coupled Device)或CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)等。在其中的 CMOS 等 MOS 型的圖像傳感器中，通過針對各光電二極管設置開關，對每個掃描行、掃描行上的每多個像素、每個像素依次施加快門脈 沖而進行蓄積于光電二極管的電荷的掃出的所謂滾動快門方式，在動畫攝影等時進行電荷的掃出。
[0007]具體而言，對于一個畫面內的全部像素，不是一齊進行復位，而是對每個掃描行、掃描行上的每多個像素、每個像素依次進行復位而開始曝光，執(zhí)行攝像信號的讀出。在該滾動快門方式的情況下，例如按照各掃描行反復進行復位、曝光、讀出。
[0008]另外，在MOS型的圖像傳感器中，為了實現(xiàn)裝置的高精細化，有時在多個像素共有一個放大器等。這種情況下，僅能讀出共有像素內的一個像素。這是例如沿垂直方向對圖像數(shù)據進行間拔讀出的情況下，在垂直方向的共有像素內欲讀出多個行圖像數(shù)據時，在共有像素內最初讀出的行上的像素的復位、曝光、讀出結束之后，在共有像素內必須進行下一讀出行上的像素的復位、曝光、讀出，曝光時機產生大的差別，有時對圖像產生偽色等的對畫質造成壞影響。
[0009]以往，通常是在例如2X2像素中共有一個放大器，但是在以往的拜耳排列的情況下，濾色器排列的最小重復單位即基本排列圖案為2X2像素，放大器的共有像素的尺寸與基本排列圖案的像素的尺寸一致。在拜耳排列中，為了獲得R、G、B的像素信號，用于將由G像素和R像素構成的行及由G像素和B像素構成的行交替讀出的最小周期的間拔讀出是進行每三行讀出一行的圖像數(shù)據的的垂直方向1/3間拔。這種情況下，在共有像素內不讀出多個行圖像，不會產生上述的問題。
[0010]此外，即使假設進行每兩行讀出一行的圖像數(shù)據的情況下(垂直方向1/2間拔)，在共有像素內也不讀出多個行圖像，不會產生上述的問題。
[0011]另一方面，在基本排列圖案為3X3以上的情況下，共有放大器等的尺寸出于以下的理由而本來優(yōu)選與基本排列圖案的尺寸一致。
[0012]根據以共有放大器為基準的像素的相對位置，由于基底的布局的區(qū)別等而導致靈敏度發(fā)生變動，因此即便是同一區(qū)域內的同色的像素之間，信號量也會產生差別。因此，為了對在多個像素中由共有放大器等電路元件的結構引起的信號量的變動、及由攝像元件的濾色器的顏色排列引起的混色等的信號量的變動這雙方進行修正，考慮預先存儲基本排列圖案的重復周期(NXM)與放大器共有結構的重復周期(KXL)的最小公倍數(shù)所相當?shù)膫€數(shù)(NKXKL)的修正系數(shù)，從其中按照各像素選擇適當?shù)男拚禂?shù)，并將該選擇出的修正系數(shù)乘以各像素的信號量。然而，在濾色器為2X2的拜耳排列且放大器共有結構也為2X2的四個像素正方排列時，只要是四個修正系數(shù)即可，但是例如濾色器排列為3X3排列或6X6排列時，修正系數(shù)的個數(shù)(NKXML)變得龐大，導致修正處理的時間或電路規(guī)模增大。因此，為了減少修正系數(shù)的個數(shù)而優(yōu)選使放大器的共有結構與基本排列圖案的尺寸一致。
[0013]然而，在基本排列圖案為3X3以上的情況下，濾色器的排列與拜耳排列不同，因此即使以垂直方向1/2間拔來讀出行圖像數(shù)據，有時也能夠取得R、G、B的像素信號。因此，本來優(yōu)選的上述的使放大器的共有結構與基本排列圖案的尺寸一致的攝像元件中，存在如下問題:在為了獲得所期望的分辨率而以垂直方向1/2間拔讀出行圖像數(shù)據時，在共有像素內讀出多個行圖像數(shù)據，上述的曝光時機產生大的差別。
[0014]本發(fā)明為了解決上述問題而作出，目的在于提供一種在多個像素中共有放大器的情況下，即使在讀出間拔圖像數(shù)據時也能夠防止曝光時機產生大的差別的攝像裝置、攝像裝置的控制方法及控制程序。
[0015]為了解決上述問題，本發(fā)明的攝像裝置的特征在于，具備:攝像元件，包含沿預先規(guī)定的第I方向及與所述第I方向交叉的第2方向排列的多個光電轉換元件；放大單元，沿所述第I方向及所述第2方向將KXL像素設為共有像素，按照各該共有像素來將攝像信號放大，其中K、L為2以上的整數(shù)；濾色器，設置在由所述多個光電轉換元件構成的多個像素上，重復配置有基本排列圖案，所述基本排列圖案將最有助于獲得亮度信號的第I色所對應的第I濾光片和除所述第I色以外的兩種顏色以上的第2色所對應的第2濾光片沿著所述第I方向及所述第2方向以NXM像素的預先規(guī)定的圖案進行配置，其中N>K，M>L ;行圖像數(shù)據生成單元，對于所述攝像元件，對每個所述像素、沿著所述第2方向的每個掃描行及沿著所述第2方向的掃描行上的每多個像素中的每個像素依次施加快門脈沖而進行電荷的掃出，并且，以設定的周期從所述攝像元件讀出所述多個像素的像素信號，根據所讀出的所述像素信號來生成所述多個像素中的在所述第I方向上以K像素以上且N像素以下的周期沿所述第2方向排列的像素的行圖像數(shù)據；及圖像數(shù)據生成單元，基于所述行圖像數(shù)據而生成圖像數(shù)據。
[0016]根據本發(fā)明，放大單元沿第I方向及第2方向將(KXL)像素設為共有像素，按照各共有像素來將攝像信號放大，濾色器重復配置有基本排列圖案，所述基本排列圖案將第I濾光片及第2濾光片沿著第I方向及第2方向以(NXM)像素的預先規(guī)定的圖案進行配置，在具備該放大單元和該濾色器的結構中，對于攝像元件，對每個像素、沿著第2方向的每個掃描行及沿著第2方向的掃描行上的每多個像素的每個像素依次施加快門脈沖而進行電荷的掃出，并且，從攝像元件讀出以在第I方向上為K像素以上且N像素以下的周期沿第2方向排列的行圖像數(shù)據。由此，在第I方向的共有像素內無法讀出多個行的行圖像數(shù)據，因此即使在第I方向上間拔而讀出行圖像數(shù)據的情況下，也能夠防止曝光時機產生大的差別。
[0017]此外，行圖像數(shù)據生成單元可以生成在第2方向上為L像素以上且M像素以下的周期的像素的像素數(shù)據。
[0018]根據本發(fā)明，不僅是第I方向，而且在第2方向的共有像素內也沒有生成沿第I方向的多個行的行圖像數(shù)據，因此即使在第2方向上間拔而生成行圖像數(shù)據的情況下，也能夠防止曝光時機產生大的差別。
[0019]另外，可以是，行圖像數(shù)據生成單元以從所述攝像元件讀出所述多個像素的像素信號的所述設定的周期，來讀出多個像素中的以在第I方向上為K像素以上且N像素以下的周期沿第2方向排列的像素的像素信號而生成行圖像數(shù)據。
[0020]另外，可以是，行圖像數(shù)據生成單元以從攝像元件讀出所述多個像素的像素信號的所述設定的周期，來讀出多個像素中的以在第2方向上為L像素以上且M像素以下的周期排列的像素的像素信號而生成行圖像數(shù)據。
[0021]另外，可以是，第I濾光片在濾色器內在第I方向、第2方向、與第I方向及第2方向交叉的第3方向上的各行內配置一個以上，第2色的各種顏色所對應的第2濾光片在基本排列圖案內在第I方向及第2方向上的各行內分別配置一個以上。
[0022]根據本發(fā)明，最有助于獲得亮度信號的第I色所對應的第I濾光片在濾色器內配置于第I方向~第3方向上的各行內，因此能夠提高高頻區(qū)域的同時化處理的重現(xiàn)精度。而且，關于除第I色以外的兩種顏色以上的第2色這各種顏色所對應的第2濾光片，在基本排列圖案內在第I方向及 第2方向上的各行內配置一個以上，因此能夠減少彩色莫爾條紋(偽色)的發(fā)生而實現(xiàn)高分辨率化。
[0023]另外，可以是，濾色器包含由第I濾光片構成的對應于2X2像素的正方排列。
[0024]根據本發(fā)明，能夠基于與2X2像素對應的正方排列的四個像素的各像素間的像素值的差值而以最小像素間隔來判定亮度的相關方向為四個方向中的哪一方向。
[0025]另外，可以是，第I色是綠(G)色，第2色是紅(R)色及藍⑶色。
[0026]另外，可以是，濾色器具有與紅(R)、綠(G)、藍⑶的顏色對應的R濾光片、G濾光片及B濾光片，并且，濾色器將第I排列和第2排列交替地沿第I方向及第2方向排列而構成，該第I排列對應于3X3像素，在中心和四角配置G濾光片，隔著中心的G濾光片而在上下配置B濾光片，且隔著中心的G濾光片而在左右排列有R濾光片，該第2排列對應于3X 3像素，在中心和四角配置G濾光片，隔著中心的G濾光片而在上下配置R濾光片，隔著中心的G濾光片而在左右排列有B濾光片。
[0027]根據本發(fā)明，以第I排列或第2排列為中心而提取出5X5像素(馬賽克圖像的局部區(qū)域)時，在5X5像素的四角存在2X2像素的G像素。能夠在四個方向的相關方向的判定中使用這些2X2像素的G像素的像素值。
[0028]另外，可以是，濾色器具有與紅(R)、綠(G)、藍⑶的顏色對應的R濾光片、G濾光片及B濾光片，并且，濾色器將第I排列和第2排列交替地沿第I方向及第2方向排列而構成，該第I排列對應于3X3像素，在中心配置R濾光片，在四角配置B濾光片，隔著中心的R濾光片而在上下左右配置G濾光片，該第2排列對應于3X3像素，在中心配置B濾光片，在四角配置R濾光片，隔著中心的B濾光片而在上下左右配置G濾光片。[0029]根據本發(fā)明，在以第I排列或第2排列為中心提取出5X5像素(馬賽克圖像的局部區(qū)域)時，隔著5X5像素的中心的像素(R像素或B像素)存在沿水平及垂直方向分別相鄰的G像素。能夠在四個方向的相關方向的判定中使用上述的G像素(共計八個像素)的像素值。
[0030]本發(fā)明的攝像裝置的控制方法中，該攝像裝置具備:攝像元件，包含沿預先規(guī)定的第I方向及與所述第I方向交叉的第2方向排列的多個光電轉換元件；放大單元，沿所述第
I方向及所述第2方向將(KXL)像素(K、L:2以上的整數(shù))設為共有像素，按照各該共有像素將攝像信號放大；及濾色器，設置在由所述多個光電轉換元件構成的多個像素上，重復配置有基本排列圖案，該基本排列圖案將最有助于獲得亮度信號的第I色所對應的第I濾光片和除所述第I色以外的兩種顏色以上的第2色所對應的第2濾光片沿著所述第I方向及所述第2方向以(NXM)像素(N>K，M>L)的預先規(guī)定的圖案進行配置，所述攝像裝置的控制方法的特征在于，對于所述攝像元件，對每個所述像素、沿著所述第2方向的各掃描行、及沿著所述第2方向的掃描行上的每多個像素中的每個像素依次施加快門脈沖而進行電荷的掃出，并且，以設定的周期從所述攝像元件讀出所述多個像素的像素信號，根據所讀出的所述像素信號來生成所述多個像素中的以在所述第I方向上為K像素以上且N像素以下的周期沿所述第2方向排列的像素的行圖像數(shù)據，基于所述行圖像數(shù)據來生成圖像數(shù)據。
[0031]本發(fā)明的控制程序的特征在于，用于使計算機執(zhí)行處理，該計算機對攝像裝置進行控制，該攝像裝置具備:攝像元件，包含沿預先規(guī)定的第I方向及與所述第I方向交叉的第2方向排列的多個光電轉換元件；放大單元，沿所述第I方向及所述第2方向將(KXL)像素(K、L:2以上的整數(shù))設為共有像素，按照各該共有像素將攝像信號放大；濾色器，設置在由所述多個光電轉換元件構成的多個像素上，重復配置有基本排列圖案，該基本排列圖案將最有助于獲得亮度信號的第I色所對應的第I濾光片和除所述第I色以外的兩種顏色以上的第2色所對 應的第2濾光片沿著所述第I方向及所述第2方向以(NXM)像素(N>K, M>L)的預先規(guī)定的圖案進行配置，該處理包括如下步驟:對于所述攝像元件，對每個所述像素、沿著所述第2方向的各掃描行、及沿著所述第2方向的掃描行上的每多個像素中的每個像素依次施加快門脈沖而進行電荷的掃出，并且，以設定的周期從所述攝像元件讀出所述多個像素的像素信號；根據所讀出的所述像素信號來生成所述多個像素中的以在所述第I方向上為K像素以上且N像素以下的周期沿所述第2方向排列的像素的行圖像數(shù)據；基于所述行圖像數(shù)據來生成圖像數(shù)據。
[0032]發(fā)明效果
[0033]根據本發(fā)明，具有在多個像素中共有放大器的情況下，即使進行間拔而讀出圖像數(shù)據時也能夠防止曝光時機產生大的差別這樣的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是第I實施方式的攝像裝置的概略框圖。
[0035]圖2是第I實施方式的濾色器的結構圖。
[0036]圖3是表示第I實施方式的濾色器所包含的基本排列圖案的圖。
[0037]圖4是表示將第I實施方式的濾色器所包含的6X6像素的基本排列圖案分割成3X3像素的A排列和B排列、并將它們沿水平及垂直方向重復配置而成的濾色器的圖。[0038]圖5是表示第3實施方式的濾色器的G像素的特征性的配置的圖。
[0039]圖6是第4實施方式的由CMOS傳感器構成的攝像元件的概略結構圖。
[0040]圖7是表示像素共有的結構的結構圖。
[0041]圖8是用于說明各掃描行的曝光等的時機的圖。
[0042]圖9是用于說明垂直方向及水平方向均以1/2間拔讀出的情況的圖。
[0043]圖10是用于說明以往的各掃描行的曝光等的時機的圖。
[0044]圖11是用于說明間拔后的圖像的圖。
[0045]圖12是表示由控制部執(zhí)行的處理的流程圖。
[0046]圖13是用于說明第I實施方式的各掃描行的曝光等的時機的圖。
[0047]圖14是用于說明第I實施方式 的各掃描行的曝光等的時機的圖。
[0048]圖15是用于說明第I實施方式的間拔后的圖像的圖。
[0049]圖16是表示共有像素與讀出像素的位置關系的圖。
[0050]圖17是表示共有像素與讀出像素的位置關系的圖。
[0051]圖18是第2實施方式的濾色器的結構圖。
[0052]圖19是表示第2實施方式的濾色器所包含的基本排列圖案的圖。
[0053]圖20A是表示將第2實施方式的濾色器所包含的6X6像素的基本排列圖案分割成3X3像素的A排列和B排列、并將它們沿水平及垂直方向重復配置而成的濾色器的圖。
[0054]圖20B是表示第2實施方式的濾色器的G像素的特征性的配置的圖。
[0055]圖21是用于說明第2實施方式的間拔后的圖像的圖。
[0056]圖22是表示濾色器的變形例的圖。
[0057]圖23是表示濾色器的變形例的圖。
[0058]圖24是表示濾色器的變形例的圖。
[0059]圖25是表示濾色器的變形例的圖。
[0060]圖26是表示濾色器的變形例的圖。
[0061]圖27是表示濾色器的變形例的圖。
[0062]圖28是表示濾色器的變形例的圖。
[0063]圖29是表示濾色器的變形例的圖。
【具體實施方式】
[0064]以下，參照附圖，說明本發(fā)明的實施方式。
[0065](第I實施方式)
[0066]圖1示出了本實施方式的攝像裝置10的概略框圖。攝像裝置10構成為，包括光學系統(tǒng)12、攝像元件14、攝像處理部16、圖像處理部20、驅動部22及控制部24。
[0067]光學系統(tǒng)12構成為，包括例如由多個光學透鏡構成的透鏡組、光圈調整機構、變焦機構及自動調焦機構等。
[0068]攝像元件14是在包括沿水平方向及垂直方向排列的多個光電轉換元件在內的攝像兀件、例如由 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)等 MOS 型圖像傳感器構成的攝像元件上配置有濾色器的結構的所謂單板式的攝像元件。
[0069]圖2示出本實施方式的濾色器的一部分。在各像素上配置紅(R)、綠(G)、藍(B)這三原色的濾色器中的任一個。
[0070]〈濾色器排列的特征〉
[0071]第I實施方式的濾色器具有下述的特征(I)~(6)。
[0072]〔特征⑴〕
[0073]濾色器排列成為將基本排列圖案重復配置的結構，該基本排列圖案是將紅(R)、綠(G)、藍(B)這三原色的濾光片沿著垂直方向及水平方向以(NXM)像素(N、M:3以上的整數(shù))的預先規(guī)定的圖案進行配置、且將綠(G)的濾光片與紅(R)及藍(B)中的至少一個顏色的濾光片沿著垂直方向及水平方向配置而成的基本排列圖案。
[0074]作為本實施方式的圖2所示的濾色器的一例，包含由對應于6X6像素(N = M =6)的正方排列圖案構成的基本排列圖案P(由粗框表示的圖案)，并將該基本排列圖案P沿垂直方向(第I方向)及水平方向(第2方向)重復配置。即，該濾色器將R、G、B各種顏色的濾光片(R濾光片、G濾光片、B濾光片)以規(guī)定的周期性進彳T排列。
[0075]這樣一來，R濾光片、G濾光片、B濾光片以規(guī)定的周期性進行排列，因此在進行從彩色攝像元件讀出的R、G、B信號的同時化處理(也稱為去馬賽克處理。以下相同)等時，能夠反復按照圖案進行處理。
[0076]〔特征⑵〕
[0077]圖2所示的濾色器排列中，最有助于獲得亮度信號的顏色(在本實施方式中為G色)所對應的G濾光片配置 于濾色器排列的作為第I方向的垂直方向、作為第2方向的水平方向及在濾色器面內與第I方向及第2方向交叉的第3方向即傾斜(NE、NW)方向(第3方向)上的各行內。此外，NE表示斜右上方向，NW表示斜右下方向。例如，在正方形像素的排列的情況下，斜右上及斜右下方向相對于水平方向分別成為45°的方向，但若是長方形像素的排列，則是長方形的對角線的方向，根據長邊/短邊的長度而其角度可能改變。
[0078]對應于亮度系像素的G濾光片配置于濾色器排列的垂直方向、水平方向及傾斜(NE、NW)方向上的各行內，因此無論成為高頻的方向如何都能夠提高高頻區(qū)域的同時化處理的重現(xiàn)精度。
[0079]〔特征⑶〕
[0080]圖2所示的濾色器排列中，除上述G色以外的兩種顏色以上的其他顏色(在本實施方式中為R、B的顏色)所對應的R濾光片、B濾光片在基本排列圖案P內的濾色器排列的垂直方向及水平方向上的各行內配置一個以上。
[0081 ] R濾光片、B濾光片配置于濾色器排列的垂直方向及水平方向上的各行內，因此能夠減少彩色莫爾條紋(偽色)的發(fā)生。
[0082]由此，能夠將用于抑制偽色的發(fā)生的光學低通濾波器不配置于光學系統(tǒng)的從入射面到攝像面的光路上，或者即使在應用光學低通濾波器的情況下也可以應用將用于防止偽色的發(fā)生的高頻率成分截止的作用弱的濾波器，能夠避免有損分辨率。
[0083]〔特征⑷〕
[0084]圖3示出將圖2所示的基本排列圖案P分割成四個3X3像素的狀態(tài)。
[0085]如圖3所示，基本排列圖案P可以被當作由實線的框包圍的3X3像素的A排列和由虛線的框包圍的3X3像素的B排列沿水平、垂直方向交替排列而成的排列。
[0086]A排列及B排列分別將作為亮度系像素的G濾光片配置于四角和中央，且配置于兩對角線上。而且，A排列中，隔著中央的G濾光片而將R濾光片排列于水平方向，并隔著中央的G濾光片而將B濾光片排列于垂直方向，另一方面，B排列中，隔著中央的G濾光片而將B濾光片排列于水平方向，并隔著中央的G濾光片而將R濾光片排列于垂直方向。即，A排列與B排列的R濾光片與B濾光片的位置關系相反，但是其他的配置也同樣。
[0087]另外，如圖4所示，A排列和B排列沿水平、垂直方向交替配置，由此A排列和B排列的四角的G濾光片成為對應于2X2像素的正方排列的G濾光片。
[0088]即，圖2所示的濾色器排列(基本排列圖案P)包含由G濾光片構成的對應于2X2像素的正方排列。
[0089]當前，如圖5所示，從攝像元件14輸出的馬賽克圖像以A排列為中心而提取出5X5像素的局部區(qū)域時，該局部區(qū)域內的四角的2X2像素的G像素成為圖5所示的配置。
[0090]如圖5所示，將2X2像素的G像素的像素值按照從左上至右下的順序設為Gl、G2、G3、G4時，這些G像素的像素值的垂直方向上的差量絕對值成為(IG1-G3 | +1G2-G4 |) /2，水平方向上的差量絕對值成為(IG1-G2 I +1G3-G4 |) /2，右上斜方向上的差量絕對值成為
G2-G3 I，左上斜方向的差量絕對值成為IG1-G4 |。
[0091]能夠判定為與獲取這四個相關絕對值中的最小的差量絕對值的方向存在相關性(相關方向)。
[0092]當前，如圖4或圖5所示，以3X3像素的A排列位于中央的方式從馬賽克圖像提取出5X5像素的局部區(qū)域時，2X2像素的G像素配置于四角。因此，在將上述局部區(qū)域內的A排列的3 X 3像素 作為同時化處理的對象像素時，求出四角的按各方向的相關絕對值的總和(或平均值)，將獲取按各方向的相關絕對值的總和(或平均值)中的最小的值的方向判定為同時化處理的對象像素中的亮度的相關方向。在進行同時化處理等時能夠利用所判定的相關方向。
[0093]〔特征(5)〕
[0094]構成圖2所示的濾色器排列基本排列圖案P相對于該基本排列圖案的中心(四個G濾光片的中心)呈點對稱。而且，如圖3所示，基本排列圖案內的A排列及B排列也分別相對于中心的G濾光片而呈點對稱，且上下左右對稱(線對稱)。
[0095]由于這樣的對稱性，能夠減小或簡化后段的處理電路的電路規(guī)模。
[0096]〔特征(6)〕
[0097]如上所述，構成圖2所示的濾色器排列的基本排列圖案P的尺寸是(NXM)像素(N、M:3以上的整數(shù))。而且，一個放大器中共有多個像素的共有像素的尺寸為(KXL)像素(K、L:2以上的整數(shù))，詳細情況在后文敘述。并且，基本排列圖案P的尺寸大于共有像素的尺寸。即，滿足N>K，M>M。
[0098]如上所述，攝像元件14由CMOS圖像傳感器構成。圖6示出由CMOS圖像傳感器構成的攝像元件14的概略結構。如該圖所示，攝像元件14構成為，包括形成于半導體基板的像素陣列30、垂直驅動掃描電路32、列信號處理電路34、水平驅動掃描電路36、信號線38及放大器40。
[0099]像素陣列30包括垂直方向及水平方向的二維狀地排列的多個像素而構成。
[0100]垂直驅動掃描電路32將沿水平方向的掃描行上的多個像素一并選擇而進行驅動。此外，也可以將掃描行上的像素逐個地選擇而進行驅動。[0101]列信號處理電路34由未圖不的多個信號處理電路構成。針對水平方向上的每個共有像素設置該信號處理電路。各信號處理電路包括未圖示的ADC(模擬-數(shù)字轉換)電路而構成。該ADC電路將與來自各像素的像素值對應的攝像信號分別轉換成數(shù)字信號。
[0102]水平驅動掃描電路36由包含于列信號處理電路34的多個信號處理電路分別連接的未圖示的開關、對該開關進行通斷控制的未圖示的控制電路構成。通過將該開關接通，將由信號處理電路處理后的攝像信號向信號線38輸出，該攝像信號經由放大器40而向攝像元件14的外部輸出。
[0103]此外，垂直驅動掃描電路32、列信號處理電路34及水平驅動掃描電路36由驅動部22控制。
[0104]另外，像素陣列30沿垂直方向及水平方向將(KXL)像素(K、L:2以上的整數(shù))設為共有像素，并針對每個該共有像素將對攝像信號進行放大的放大器設于各共有像素。
[0105]圖7示出沿垂直方向及水平方向將2X2像素的共計四個像素設為共有像素、并利用同一放大器將這四個像素放大時的結構。
[0106]如圖7所示，在作為像素的光電二極管PDl~PD4的陰極分別連接有分別由MOS晶體管等構成的開關SWl~SW4的一端。并且，開關SWl~SW4的另一端與復位開關RST及放大器AP的輸入端連接 ，放大器AP的輸出端與信號線S連接。信號線S與列信號處理電路34的未圖示的信號處理電路連接。
[0107]電荷傳送控制信號VTl~VT4從垂直驅動掃描電路32向開關SWl~SW4分別輸入。垂直驅動掃描電路32將欲讀出電荷的開關接通，由此，連接有該開關的光電二極管中所蓄積的電荷由放大器AP放大而向信號線S輸出。
[0108]在本實施方式中，如圖7所示，成為每2X2像素連接有一個放大器AP的結構，因此能夠減少開關的個數(shù)，能夠實現(xiàn)高精細化。此外，像素共有的像素數(shù)并不局限于2X2像素，可以為3X3像素以上，與沿垂直方向共有的像素數(shù)和沿水平方向共有的像素數(shù)也可以不同。
[0109]另外，如圖7所示，在針對各光電二極管設有開關的MOS型圖像傳感器中，通過對每個掃描行、掃描行上的每多個像素及每多個像素中的每個像素依次施加快門脈沖而進行蓄積于光電二極管的電荷的掃出的所謂滾動快門方式來進行電荷的掃出。
[0110]具體而言，對于一個畫面內的全部像素不是一齊進行復位，而是按照每個掃描行、掃描行上的每多個像素及每多個像素中的每個像素依次進行復位而開始曝光，執(zhí)行攝像信號的讀出。
[0111]在滾動快門方式的情況下，如圖8所示，例如按照各掃描行反復進行復位、曝光、讀出。
[0112]因此，例如在沿垂直方向對圖像數(shù)據進行間拔讀出的情況下，當在垂直方向的共有像素內欲讀出多個行圖像數(shù)據時，在共有像素內最初讀出行上的像素的復位、曝光、讀出結束之后，在共有像素內必須進行下一讀出行上的像素的復位、曝光、讀出。因此，曝光時機產生大的差別，給圖像帶來產生偽色等的壞影響。
[0113]例如圖9所示，將共有像素設為3 X 3像素(圖中粗線框所示)，考慮以垂直方向1/2間拔及水平方向1/2間拔來讀出行圖像數(shù)據的情況。如圖9所示，將垂直方向的位置設為行，將水平方向的位置設為列，將各共有像素內的各像素設為像素I~9時，在垂直方向1/2間拔的情況下，每兩行讀出各像素的像素數(shù)據。而且，在水平方向1/2間拔的情況下，每兩列讀出各像素的像素數(shù)據。因此，讀出圖9的陰影線所示的像素的像素值。
[0114]在此，例如第I行第I列的像素1、第I行第3列的像素3、第3行第I列的像素7、第3行第3列的像素9成為3 X 3像素的共有像素內的像素。在共有像素內，共有一個放大器，因此無法一次讀出這四個像素的像素數(shù)據。
[0115]因此，如圖10所示，在最初的掃描中，如第I行第I列的像素1、第I行第7列的像素1、第I行第13列的像素1、..?那樣，對于第I行的各像素I中的以水平方向1/2間拔讀出的位置的像素I進行掃描、即復位(R)、曝光(1_曝光)、讀取(取)。
[0116]然后，如圖10所示，當最初的掃描的復位結束時，開始下一掃描。即，如第I行第5列的像素2、第I行第11列的像素2、第I行第17列的像素2、...那樣，對于第I行的各像素2中的以水平方向1/2間拔讀出的位置的像素2進行復位(R)、曝光(2_曝光)、讀取(取)。
[0117]當?shù)?次的掃描的復位結束時，開始下一掃描。即，如第I行第3列的像素3、第I行第9列的像素3、第I行第15列的像素3、...那樣，對于第I行的各像素3中的以水平方向1/2間拔讀出的位置的像素3進行復位(R)、曝光(3_曝光)、讀取(取)。
[0118]以后，如圖10所示，第3行、第5行也與第I行同樣地各進行3次掃描。這樣一來，將3X3像素設為共有像素并沿垂直方向及水平方向均以1/2間拔讀出各像素的像素數(shù)據時，沿垂直方向及水平方向均在共有像素內必須讀出多個像素，因此每I行必須進行3次掃描。由此，即便是同一行的像素，曝光時機也不同，因此例如在對快速移動的被拍攝體進行動畫攝影的情況下 ，在像素單位由于信號量變動而造成同時化處理等插補處理的精度變差，有時會產生偽色。
[0119]尤其是在圖2所示的濾色器的情況下，在以垂直方向1/2間拔及水平方向1/2間拔來讀取各像素的像素數(shù)據時，間拔后的像素的配置成為圖11所示那樣的配置。這種情況下，同一共有像素內的四角的像素1、3、5、7、9是G像素，曝光時機各不相同。因此，尤其是虛線區(qū)域所示的像素1、3、7、9以2X2像素相鄰配置，因此曝光時機不同引起的信號量階梯差所造成的壞影響增大。
[0120]因此，在本實施方式中，驅動攝像元件14以讀出以在垂直方向上為K像素以上的周期沿著水平方向的行的行圖像數(shù)據，詳細情況在后文敘述。而且，此時，僅讀出沿著水平方向的行上的各像素中的在水平方向上為L像素以上的周期的像素。在本實施方式中，由于共有像素為2X2像素(K = L = 2)，因此讀出以在垂直方向上為兩行周期以上的周期沿水平方向的行圖像數(shù)據。由此，在垂直方向的共有像素內不讀出多個沿水平方向的行圖像數(shù)據，能夠防止曝光時機產生大的差別。而且，在水平方向上，沿水平方向僅讀出L像素以上的周期的像素，因此在水平方向的共有像素內不讀出多個像素的像素數(shù)據，能夠防止曝光時機產生大的差別的情況。
[0121]即，在本實施方式中，分別沿著垂直方向及水平方向而在共有像素內僅讀出一個像素，因此能夠防止曝光時機產生大的差別。
[0122]另外，在本實施方式中，濾色器排列的特征(2)、(3)中，G濾光片、R濾光片、B濾光片在基本排列圖案P內在濾色器排列的垂直方向及水平方向上的各行內配置至少一個以上，因此即使讀出以基本排列圖案的尺寸NXM以下的周期沿著水平方向和/或垂直方向的行的行圖像數(shù)據，由于能獲得R、G、B的各像素信號，因此也能夠進行顏色重現(xiàn)。
[0123]攝像處理部16對從攝像元件14輸出的攝像信號實施放大處理或相關雙重采樣處理、A/D轉換處理等預先規(guī)定的處理，作為圖像數(shù)據向圖像處理部20輸出。
[0124]圖像處理部20對從攝像處理部16輸出的圖像數(shù)據實施所謂同時化處理。即，對于全部像素，將除對應的顏色以外的顏色的圖像數(shù)據從周圍的像素的像素數(shù)據進行插補，生成全部像素的R、G、B的圖像數(shù)據。并且，對生成的R、G、B的圖像數(shù)據實施所謂YC轉換處理，生成亮度數(shù)據Y、色差數(shù)據Cr、Cb。并且，進行將這些信號再定尺寸為與攝影模式相應的尺寸的再定尺寸處理。
[0125]驅動部22根據來自控制部24的指示而進行從攝像元件14的攝像信號的讀出驅動等。
[0126]控制部24根據攝影模式等而統(tǒng)一控制驅動部22及圖像處理部20等。詳細情況在后文敘述，控制部24對驅動部22發(fā)出指示以利用與攝影模式對應的讀出方法來讀出攝像信號，或者對圖像處理部20發(fā)出指示以進行與攝影模式對應的圖像處理。
[0127]根據攝影模式的不同，需要對來自攝像元件14的攝像信號進行間拔讀出，因此控制部24對驅動部22發(fā)出指示以利用與指示的攝影模式對應的間拔方法來間拔地讀出攝像信號。
[0128]作為攝影模式，包括拍攝靜止圖像的靜止圖像模式、對拍攝到的圖像進行間拔而生成較高分辨率的HD(高精細)動畫數(shù)據并記錄到未圖示的存儲卡等記錄介質中的HD動畫模式、對拍攝到的圖像 進行間拔而將較低分辨率的取景動畫(實時取景圖像)向未圖示的顯示部輸出的取景動畫模式(實時取景模式)等動畫模式，但攝影模式的種類并不局限于此。
[0129]接下來，作為本實施方式的作用，參照圖12所示的流程圖對由控制部24執(zhí)行的處理進行說明。
[0130]此外，圖12所示的處理是在被指示以執(zhí)行與攝影模式對應的攝影的情況下執(zhí)行的。而且，以下，說明以在垂直方向上為預先規(guī)定的周期來讀出行圖像數(shù)據的情況，即，對垂直方向上的預先規(guī)定的周期的行以外的行進行間拔(去除)讀出的情況。而且，這種情況下的行圖像數(shù)據是沿著水平方向排列的像素的像素數(shù)據的集合。
[0131]首先，在步驟100中，對驅動部22發(fā)出指示以利用與攝影模式對應的間拔方法來讀出圖像數(shù)據。
[0132]在本實施方式中，驅動攝像元件14以讀出以在垂直方向上為兩行以上的周期沿著水平方向的行的行圖像數(shù)據，并且沿著水平方向的行上的各像素中，沿水平方向僅讀出兩個像素以上的周期的像素。即，控制部24發(fā)出指示以沿著垂直方向及水平方向均以1/2間拔讀出(在本實施方式中，驅動部22及控制部24對應于行圖像數(shù)據生成單元)。
[0133]由此，讀出圖13所示的陰影線表示的像素的像素數(shù)據。即，沿著垂直方向及水平方向均以兩個像素周期來讀出像素數(shù)據。
[0134]具體而言，如圖13所示，在將垂直方向的位置設為行、將水平方向的位置設為列、將2X2像素(圖中粗線框所示)的各共有像素內的各像素設為像素I~4時，在最初的掃描中，如第I行第I列的像素1、第I行第3列的像素1、第I行第5列的像素1、..?那樣，對第I行的全部像素I進行掃描。即，如圖14所示，對第I行的全部的像素I進行復位(R)、曝光(1_曝光)、讀取(取)。
[0135]并且，如圖14所示，當最初的掃描的復位結束時，開始下一掃描。即，如第3行第I列的像素1、第3行第3列的像素1、第3行第5列的像素1、...那樣，對第3行的全部像素I進行復位(R)、曝光(2_曝光)、讀取(取)。
[0136]當?shù)?次的掃描的復位結束時，開始下一掃描。即，如第5行第I列的像素1、第5行第3列的像素1、第5行第5列的像素1、...那樣，對第5行的全部像素I進行復位(R)、曝光(3_曝光)、讀取(取)。
[0137]以后，如圖14所示，第5行、第7行、第9行等也與第I行同樣地，各進行一次掃描。這樣一來，即使將2X2像素設為共有像素而沿垂直方向及水平方向均以1/2間拔讀出各像素的像素數(shù)據，沿垂直方向及水平方向均以共有像素的像素數(shù)以上的周期進行讀出，因此每一行進行一次的掃描即可。
[0138]由此，同行的像素的曝光時機全部相同，因此例如將快速移動的被拍攝體設為動畫攝影的情況下，在像素單位中，信號量也不會變動，能夠防止同時化處理等插補處理的精度變差而產生偽色的情況。
[0139]此外，當沿垂直方向及水平方向均以1/2間拔讀出時，成為圖15所示的圖像。
[0140]在步驟102中，對圖像處理部20發(fā)出指示以對間拔讀出的圖像數(shù)據執(zhí)行與攝影模式對應的圖像處理(例如同時化處理、YC轉換處理、再定尺寸處理等)(在本實施方式中，圖像處理部20及控制部24對應于圖像數(shù)據生成單元)。 [0141]此外，控制部24及圖像處理部20可以由包括CPU、ROM、RAM、非易失性ROM等的計算機構成。這種情況下，將上述的處理的處理程序例如預先存儲于非易失性ROM，CPU能夠將其讀入而執(zhí)行。
[0142]這樣一來，在本實施方式中，分別沿著垂直方向及水平方向而在共有像素內僅讀出一個像素，因此一行的掃描進行一次即可，能夠防止同行的像素的曝光時機產生差別。因此，例如即使將快速移動的被拍攝體設為動畫攝影的情況下，也能夠防止由于像素單位中信號量變動而造成同時化處理等插補處理的精度變差，從而防止偽色的發(fā)生。
[0143]此外，在本實施方式中，說明了如下情況:驅動攝像元件14以讀出以在垂直方向上為K像素以上的周期沿著水平方向的行的行圖像數(shù)據，并且驅動攝像元件14以使得沿著水平方向的行上的各像素中的、沿著水平方向僅讀出L像素以上的周期的像素，但是也可以驅動攝像元件14以讀出以在垂直方向上不足K像素的周期沿著水平方向的行的行圖像數(shù)據。
[0144]即，如圖16所示，在本實施方式中，說明了沿垂直方向及水平方向均在共有像素C內僅讀出一個像素D的情況，但也可以如圖17所示，沿著垂直方向在共有像素內讀出多個
像素D。
[0145](第2實施方式)
[0146]接下來，說明本發(fā)明的第2實施方式。在本實施方式中，說明濾色器的變形例。
[0147]圖18示出了本實施方式的濾色器。如該圖所示，本實施方式的濾色器包含由對應于6X6像素的正方排列圖案構成的基本排列圖案P(由粗框表示的圖案)，沿水平方向及垂直方向重復配置該基本排列圖案P。即，該濾色器排列將R、G、B的各種顏色的濾光片(R濾光片、G濾光片、B濾光片)以規(guī)定的周期性來排列。[0148]另外，圖18所示的濾色器排列中，將G濾光片配置于濾色器排列的垂直方向及水平方向上的各行內。
[0149]另外，圖18所示的濾色器排列中，R濾光片、B濾光片在基本排列圖案P內在濾色器排列的垂直方向及水平方向上的各行內配置一個以上。
[0150]圖19示出將圖18所示的基本排列圖案P分割成四個3X3像素的狀態(tài)。
[0151]如圖19所示，基本排列圖案P可以當作由實線的框包圍的3X3像素的A排列和由虛線的框包圍的3X3像素的B排列沿水平、垂直方向交替排列而成的排列。
[0152]A排列中，在中心配置R濾光片，在四角配置B濾光片，隔著中心的R濾光片而在上下左右配置G濾光片。另一方面，B排列中，在中心配置B濾光片，在四角配置R濾光片，隔著中心的B濾光片而在上下左右配置G濾光片。上述的A排列和B排列中，雖然R濾光片與B濾光片的位置關系相反，但是其他的配置同樣。
[0153]如圖20A所示，第I實施方式的濾色器可以當作上述A排列和B排列沿水平及垂直方向交替配置的情況。
[0154]當前，如圖20A所示，對于從攝像元件14輸出的馬賽克圖像以A排列為中心而提取出5X5像素的局部區(qū)域(由粗框表示的區(qū)域)提取的情況下，該局部區(qū)域內的八個G像素如圖20B所示配置成十字形狀。將這些G像素按照從左至右的順序設為G1、G2、G3、G4、并按照從上至下的順序設為G5、G6、G7、G8時，像素G1G2、像素G2G3在水平方向上相鄰，像素G5G6、像素G7G8在垂直方向上相鄰，像素G6G3、像素G2G7在左上斜方向上相鄰，像素G6G2、像素G3G7在右上斜方向上相鄰。
[0155]因此，通過求出上述的相鄰的像素的像素值的差量絕對值，能夠以最小像素間隔判定水平、垂直及傾斜(NE、NW)方向的各方向中的、亮度的變化最小的方向(相關性高的相關方向)。
[0156]即，水平方向的差量絕對值之和成為IG1-G2 I +1G3-G4 |，水平方向的差量絕對值之和成為|G5-G6| + |G7-G8|，右上斜方向的差量絕對值之和成為|G6-G2 | +1G3-G7 |，左上斜方向的差量絕對值之和成為IG6-G3 I +1G2G7 I。
[0157]能夠判定為與獲取這四個相關絕對值中的最小的差量絕對值的方向存在相關性(相關方向)。此外，可以在進行同時化處理等時利用所判定相關方向。
[0158]另外，構成圖18所示的濾色器的基本排列圖案P相對于該基本排列圖案P的中心呈點對稱。
[0159]如圖19所示，基本排列圖案內的A排列及B排列分別相對于中心的R濾光片或G濾光片呈點對稱，且上下左右對稱(線對稱)。
[0160]另外，構成圖18所示的濾色器排列的基本排列圖案P的尺寸是(NXM)像素(N、M:3以上的整數(shù))，比共有像素的尺寸(KXL)像素(K、L:2以上的整數(shù))大。即，滿足N>K、M>M。
[0161]這樣一來，第2實施方式的濾色器具有與第I實施方式的濾色器的特征(I)、
(3)~(6)相同的特征(關于特征(2)、(3)，具有如下特征:G濾光片、R濾光片、B濾光片在基本排列圖案P內在濾色器排列的垂直方向及水平方向上的各行內配置一個以上)。
[0162]在這樣的濾色器的情況下，與第I實施方式同樣地沿垂直方向及水平方向均以1/2間拔進行讀出時，間拔后的圖像成為圖21所示的圖像。[0163]此外，濾色器排列并不局限于上述各實施方式中說明的結構，在具有以下那樣的濾色器排列的攝像元件的攝像裝置中也可以應用本發(fā)明。
[0164]例如，作為具有上述特征⑴、(2)、⑶、(6)的濾色器排列，存在例如圖22所示的基本排列圖案P為3X3像素的濾色器。該濾色器排列是在3X3像素中的中心和四角配置G濾光片且在其余的四個像素處配置同數(shù)的R或B所得到的基本排列圖案重復而成的結構。而且，沿垂直方向及水平方向均進行1/2間拔時的圖像成為圖22所示那樣的圖像。
[0165]另外，作為具有上述特征⑴、(2)、⑶、(6)的濾色器排列，如圖23所示的基本排列圖案P具有5X5像素的濾色器排列。該濾色器排列被配置成:在5X5像素中的兩條對角線上配置G，而在其余的像素位置處在將R、B像素在5X5像素中的水平及垂直方向上的各行內配置一個以上，且該濾色器排列是將以G的個數(shù)多于R、B的個數(shù)的方式設定的基本排列圖案重復而成的。而且，沿垂直方向及水平方向均進行1/2間拔時的圖像成為如圖23所示的圖像。
[0166]除此以外，作為具有上述特征⑴、(3)、⑷、(5)、(6)的濾色器排列，存在如圖24所示基本排列圖案P為4X4像素的濾色器排列。該濾色器排列被配置成:在4X4像素中的兩條對角線上配置G，而在其余的像素位置處將R、B像素在4X4像素中的水平及垂直方向上的各行內配置一個以上，且該濾色器排列是將以G的個數(shù)多于R、B的個數(shù)的方式設定的基本排列圖案重復而成的。
[0167]另外，存在如圖25所示基本排列圖案P為5X5像素的濾色器排列。
[0168]另外，如圖26所示，存在基本排列圖案P為6X6像素的濾色器排列。該濾色器排列是G在R或B的外周呈矩形形狀配置的第I子排列與G配置于中央部配置的第2子排列分別各兩個地沿水平方向 、垂直方向彼此交替相鄰地配置的基本排列圖案重復而成的。在該排列中，在特征⑶中，還具有R及B在濾色器排列的傾斜(NE、NW)方向(第3方向)上的各行內配置一個以上的特征。
[0169]另外，存在如圖27所示基本排列圖案P為7X7像素的濾色器排列、如圖28所示基本排列圖案P為8X8像素的濾色器排列等。
[0170]此外，當考慮到同時化處理或動畫攝影時的間拔處理等的圖像處理的容易度時，N、M優(yōu)選為10以下。
[0171]另外，在上述實施方式中，說明了具有RGB的三原色的濾色器的彩色攝像元件，但本發(fā)明并不局限于此，也能夠應用到RGB的三原色+其他顏色(例如，翠綠(E))這四種顏色的濾色器例如圖29所示那樣的濾色器。而且，在具有白色或透明(W)濾光片作為其他顏色的濾色器中也可以應用本發(fā)明。例如可以取代圖29的翠綠而配置W濾光片。這種情況下，W與G的組合、或W成為最有助于亮度信號的第I色。
[0172]另外，在具有作為原色RGB的補色的C(青綠)、M(洋紅)、Y(黃)中加入了 G的四種顏色的補色系的濾色器的彩色攝像元件中也可以應用本發(fā)明。
[0173]另外，在本實施方式中，說明了以在垂直方向及水平方向均為兩像素周期來讀出而生成圖像數(shù)據的情況，但也可以讀出全像素量的像素的像素信號，沿垂直方向及水平方向均選擇性地使用兩個像素周期的像素的像素數(shù)據(不使用或不存儲其他像素的像素數(shù)據)，來生成圖像數(shù)據。而且，也可以讀出全像素量的像素的像素信號而暫時存儲于RAM等存儲器，沿垂直方向及水平方向均選擇性地使用兩個像素周期的像素的像素數(shù)據而生成圖像數(shù)據(在該方式的情況下，攝像處理部16或圖像處理部20對應于行圖像數(shù)據生成單元)O
[0174]此外，本發(fā)明并未限定為上述的實施方式，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內當然能夠進行各種變形。
[0175]附圖標記說明
[0176]10攝像裝置
[0177]12光學系統(tǒng)
[0178]14攝像元件
[0179]16攝像處理部
[0180]20圖像處理部
[0181]22驅動部
[0182]24控制部
[0183]30像素陣列
[0184]32垂直驅 動掃描電路
[0185]34列信號處理電路
[0186]36水平驅動掃描電路
[0187]38信號線
[0188]40放大器
[0189]AP放大器
[0190]P基本排列圖案
[0191]PDl~HM光電二極管
[0192]RST復位開關
[0193]S信號線
[0194]SWl ~SW4 開關
【權利要求】
1.一種攝像裝置，具備: 攝像元件，包含沿預先規(guī)定的第I方向及與所述第I方向交叉的第2方向排列的多個光電轉換元件； 放大單元，沿所述第I方向及所述第2方向將KXL像素設為共有像素，按照各該共有像素來將攝像信號放大，其中K、L為2以上的整數(shù)； 濾色器，設置在由所述多個光電轉換元件構成的多個像素上，重復配置有基本排列圖案，所述基本排列圖案將最有助于獲得亮度信號的第I色所對應的第I濾光片和除所述第I色以外的兩種顏色以上的第2色所對應的第2濾光片沿著所述第I方向及所述第2方向以NXM像素的預先規(guī)定的圖案進行配置，其中N>K，M>L ； 行圖像數(shù)據生成單元，對于所述攝像元件，對每個所述像素、沿著所述第2方向的每個掃描行及沿著所述第2方向的掃描行上的每多個像素中的每個像素依次施加快門脈沖而進行電荷的掃出，并且，以設定的周期從所述攝像元件讀出所述多個像素的像素信號，根據所讀出的所述像素信號來生成所述多個像素中的以在所述第I方向上為K像素以上且N像素以下的周期沿所述第2方向排列的像素的行圖像數(shù)據；及 圖像數(shù)據生成單元，基于所述行圖像數(shù)據而生成圖像數(shù)據。
2.根據權利要求1所述的攝像裝置，其中， 所述行圖像數(shù)據生 成單元生成沿所述第2方向以L像素以上且M像素以下的周期排列的像素的像素數(shù)據。
3.根據權利要求1或2所述的攝像裝置，其中， 所述行圖像數(shù)據生成單元以從所述攝像元件讀出所述多個像素的像素信號的所述設定的周期，來讀出所述多個像素中的以在所述第I方向上為K像素以上且N像素以下的周期沿所述第2方向排列的像素的所述像素信號而生成所述行圖像數(shù)據。
4.根據權利要求2或3所述的攝像裝置，其中， 所述行圖像數(shù)據生成單元以從所述攝像元件讀出所述多個像素的像素信號的所述設定的周期，來讀出所述多個像素中的以在所述第2方向上為L像素以上且M像素以下的周期排列的像素的所述像素信號而生成所述行圖像數(shù)據。
5.根據權利要求1~4中任一項所述的攝像裝置，其中， 所述第I濾光片在所述濾色器內在所述第I方向、所述第2方向、與所述第I方向及所述第2方向交叉的第3方向上的各行內配置一個以上， 所述第2色的各種顏色所對應的所述第2濾光片在所述基本排列圖案內在所述第I方向及所述第2方向上的各行內分別配置一個以上。
6.根據權利要求1~5中任一項所述的攝像裝置，其中， 所述濾色器包含由所述第I濾光片構成的與2X2像素對應的正方排列。
7.根據權利要求1~6中任一項所述的攝像裝置，其中， 所述第I色是綠(G)色，所述第2色是紅(R)色及藍⑶色。
8.根據權利要求7所述的攝像裝置，其中， 所述濾色器具有與紅(R)、綠(G)、藍(B)的顏色對應的R濾光片、G濾光片及B濾光片，并且， 所述濾色器將第I排列和第2排列交替地沿所述第I方向及所述第2方向排列而構成，所述第I排列對應于3X3像素，在中心和四角配置G濾光片，隔著中心的G濾光片而在上下配直B濾光片，且隔著中心的G濾光片而在左右排列有R濾光片， 所述第2排列對應于3X3像素，在中心和四角配置G濾光片，隔著中心的G濾光片而在上下配直R濾光片，且隔著中心的G濾光片而在左右排列有B濾光片。
9.根據權利要求7所述的攝像裝置，其中， 所述濾色器具有與紅(R)、綠(G)、藍(B)的顏色對應的R濾光片、G濾光片及B濾光片，并且， 所述濾色器將第I排列和第2排列交替地沿所述第I方向及所述第2方向排列而構成，所述第I排列對應于3X 3像素，在中心配置R濾光片，在四角配置B濾光片，隔著中心的R濾光片而在上下左右配置G濾光片， 所述第2排列對應于3 X 3像素，在中心配置B濾光片，在四角配置R濾光片，隔著中心的B濾光片而在上下左右配置G濾光片。
10.一種攝像裝置的控制方法，該攝像裝置具備: 攝像元件，包含沿預先規(guī)定的第I方向及與所述第I方向交叉的第2方向排列的多個光電轉換元件； 放大單元，沿所述第I方向及所述第2方向將KXL像素設為共有像素，按照各該共有像素將攝像信號放大，其中K、L為2以上的整數(shù)；及 濾色器，設置在由所述多個光電轉換元件構成的多個像素上，重復配置有基本排列圖案，所述基本排列圖案將最有助于獲得亮度信號的第I色所對應的第I濾光片和除所述第I色以外的兩種顏色以上的第2色所對應的第2濾光片沿著所述第I方向及所述第2方向以NXM像素的預先規(guī)定的圖案進行配置的，其中N>K，M>L， 所述攝像裝置的控制方法包括如下步驟: 對于所述攝像元件，對每個所述像素、沿著所述第2方向的每個掃描行及沿著所述第2方向的掃描行上的每多個像素中的每個像素依次施加快門脈沖而進行電荷的掃出，并且，以設定的周期從所述攝像元件讀出所述多個像素的像素信號， 根據所讀出的所述像素信號來生成所述多個像素中的以在所述第I方向上為K像素以上且N像素以下的周期沿所述第2方向排列的像素的行圖像數(shù)據， 基于所述行圖像數(shù)據來生成圖像數(shù)據。
11.一種控制程序，用于使計算機執(zhí)行處理，該計算機對攝像裝置進行控制，該攝像裝置具備: 攝像元件，包含沿預先規(guī)定的第I方向及與所述第I方向交叉的第2方向排列的多個光電轉換元件； 放大單元，沿所述第I方向及所述第2方向將KXL像素設為共有像素，按照各該共有像素將攝像信號放大，其中K、L為2以上的整數(shù)； 濾色器，設置在由所述多個光電轉換元件構成的多個像素上，重復配置有基本排列圖案，所述基本排列圖案最有助于獲得亮度信號的第I色所對應的第I濾光片和除所述第I色以外的兩種顏色以上的第2色所對應的第2濾光片沿著所述第I方向及所述第2方向以NXM像素的預先規(guī)定的圖案進行配置的，其中N>K，M>L， 該處理包括如下步驟:對于所述攝像元件，對每個所述像素、沿著所述第2方向的每個掃描行、及沿著所述第2方向的掃描行上的每多個像素的中的每個像素依次施加快門脈沖而進行電荷的掃出，并且，以設定的周期從所述攝像元件讀出所述多個像素的像素信號； 根據所讀出的所述像素信號來生成所述多個像素中的以在所述第I方向上為K像素以上且N像素以下的周期沿所述第2方向排列的像素的行圖像數(shù)據 '及基于所述行圖像數(shù) 據來生成圖像數(shù)據。
【文檔編號】H04N9/07GK104025566SQ201280065347
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2012年12月27日 優(yōu)先權日:2011年12月27日
【發(fā)明者】倉橋秀和, 林健吉, 田中誠二, 河合智行, 河村典子 申請人:富士膠片株式會社