JP5026951B2

JP5026951B2 - 撮像素子の駆動装置、撮像素子の駆動方法、撮像装置、及び撮像素子

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Publication number: JP5026951B2
Application number: JP2007333432A
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Inventors: 努本田; 和寛羽田; 哲田中
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Filing date: 2007-12-26
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Description

本発明は、撮像素子の駆動装置、撮像素子の駆動方法、撮像装置、および撮像素子に関し、詳しくはＲＧＢベイヤ配列のカラーフィルタを有するＸ−Ｙ走査型の撮像素子、撮像素子の駆動装置、撮像素子の駆動方法、撮像装置、および撮像素子に関する。

近年、ＨＤ（High Definition：高精細）動画などの高速動画記録に対応したデジタルカメラが提供されている。また、デジタル一眼レフカメラでは、高速連写やライブビューを可能にするためにＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサを使用したものが増えている。このような、デジタル一眼レフカメラでは、画素数が１０〜１２Ｍとなり、ＨＤ動画に必要な２Ｍよりはるかに多い画素数となっている。このため、ＣＭＯＳセンサは、画素信号に対して間引き若しくは加算演算を行ってから出力するようにしている。

例えば、特許文献１には、同じ色のカラーフィルタを構成する画素が一つの出力回路に連結されるようにした撮像装置が開示されている。この撮像装置は、図７に示すように、Ｇ（緑色）画素１０１ａ、１０１ｂに対応する信号を加算し、これをＧ画素１０１の信号として出力し、またＢ（青色）画素１０２ａ、１０２ｂに対応する信号を加算し、これをＢ画素１０２の信号として出力している。すなわち垂直方向の２画素の信号をそれぞれ加算して出力している。
特開２００５−２４４９９５号公報

このように特許文献１に開示の撮像装置においては、２つの画素信号をそれぞれ加算してから出力しているが、ＣＭＯＳセンサの場合、垂直方向の加算を行うとすると、離れた位置の画素信号を１つのＦＤ（Floating Diffusion）に接続するために画素構成が難しく、また構成できるとしても小型化が困難であった。センサ出力後に加算する方法も考えられるが、この場合には出力レートが遅くなり、規格のレートで出力しようとするとクロックを高速化しなければならないという問題があった。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、ＨＤ動画等に適した高速読出しを行うために、簡単な構成で画素加算を行って出力することの可能な撮像素子の駆動装置、撮像素子の駆動方法、撮像装置、および撮像素子を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため第１の発明に係わる撮像素子の駆動装置は、ＲＧＢのベイヤ配列のカラーフィルタを有するＸ−Ｙ走査型の撮像素子の駆動装置であって、水平走査において、斜め方向に隣接する同色２画素につき共有する第１ＦＤ（Floating Diffusion）に対して上記同色２画素の電荷を同時に転送することにより加算して読み出し、且つ斜め方向に隣接する異色２画素につき共有する第２ＦＤに対して、上記異色２画素のうちいずれか１つの色の画素の電荷を転送して読み出す駆動部を備える。

第２の発明に係わる撮像素子の駆動装置は、上記第１の発明において、上記第１ＦＤを共有する上記２画素は、それぞれ列毎に異なる方向に隣接している。
第３の発明に係わる撮像素子の駆動装置は、上記第１の発明において、上記第１ＦＤを共有する上記斜め方向に隣接する同色２画素はＧの画素であり、上記斜め方向に隣接する異色２画素はＲとＢの画素である。
第４の発明に係わる撮像素子の駆動装置は、上記第１、第２、または第３の発明において、上記水平走査において加算して読み出された同色２画素の電荷のうち水平方向に隣接する上記電荷を加算し、且つ、上記水平走査において読み出された上記異色２画素の同色同士の画素の電荷のうち水平方向に隣接する上記電荷を加算して読み出す水平加算部をさらに備える。
第５の発明に係わる撮像素子の駆動装置は、上記第４の発明において、上記読み出された電荷はＨＤ（High Definition）動画信号である。

第６の発明に係わる撮像素子の駆動方法は、ＲＧＢのベイヤ配列のカラーフィルタを有するＸ−Ｙ走査型の撮像素子の駆動方法であって、水平走査において、斜め方向に隣接する同色２画素につき共有する第１ＦＤ（Floating Diffusion）に対して上記同色２画素の電荷を同時に転送することにより加算して読み出し、且つ斜め方向に隣接する異色２画素につき共有する第２ＦＤに対して、上記異色２画素のうちいずれか１つの色の画素の電荷を転送して読み出す。

第７の発明に係わる撮像装置は、ＲＧＢのベイヤ配列のカラーフィルタを有するＸ−Ｙ走査型の撮像素子を用いた撮像装置であって、斜め方向に隣接する２画素につき共有するＦＤ（Floating Diffusion）を有する撮像素子と、上記撮像素子の水平走査において異なる色毎に読み出し制御する制御部と、上記制御部により読み出された信号を処理する画像処理部と、上記画像処理部で処理された画像データを記録する記録部と、を備え、上記斜め方向に隣接する２画素は列毎に異なる方向に隣接する。

第８の発明に係わる撮像素子は、ＲＧＢベイヤ配列のカラーフィルタを有するＸ−Ｙ走査型の撮像素子であって、斜め方向に隣接するＧの２画素のそれぞれの画素とそれぞれ第１転送トランジスタ及び第２転送トランジスタを介して接続された、上記Ｇの２画素に共通の第１ＦＤ（Floating Diffusion）と、上記第１ＦＤに接続されたリセット用の第１トランジスタと、上記第１ＦＤに接続された第１増幅用トランジスタと、斜め方向に隣接するＲとＢの２画素のそれぞれの画素とそれぞれ第３転送トランジスタ及び第４転送トランジスタを介して接続された、上記ＲとＢの画素に共通の第２ＦＤと、上記第２ＦＤに接続されたリセット用第２トランジスタと、上記第２ＦＤに接続された第２増幅用トランジスタと、上記第１増幅用トランジスタ及び第２増幅用トランジスタに接続された信号読み出し部と、を備え、上記第１転送トランジスタ、上記第２転送トランジスタ、上記第３転送トランジスタ及び上記第４転送トランジスタは、それぞれ独立に転送制御を行う転送制御線に接続されている。

第９の発明に係わる撮像素子は、上記第８の発明において、上記第１ＦＤを共有する上記２画素は、それぞれ列毎に異なる方向に隣接している。

本発明によれば、ＨＤ動画等に適した高速読出しを行うために、簡単な構成で画素加算を行って出力することの可能な撮像素子の駆動装置、撮像素子の駆動方法、撮像装置および撮像素子を提供することができる。

特に、第１の発明によれば、高速読出しの場合に、垂直方向に離散的にならずに色分離できる高速駆動が可能となる。第２の発明によれば、斜め方向の解像度に方向性の差が生じない。第３の発明によれば、隣接する画素について第１ＦＤを共有することから、小型化することができる。第４の発明によれば、Ｇの画素に限れば、略正方４画素加算になる。第５の発明によれば、１０Ｍ程度の撮像素子でＨＤ動画を記録するに都合がよい。

第６の発明によれば、高速読出しの場合に、垂直方向に離散的にならずに色分離できる高速駆動が可能となる。第７の発明によれば、素子の小型化と画素加算時の自由度を高めることができ、また加算読出し時に、Ｇについてベイヤ状に画素配列できるため、解像度の点で有利になる。

第８の発明によれば、撮像素子の小型化と画素加算時の自由度を高めることができる。第９の発明によれば、加算読出し時に、Ｇ（緑色）についてベイヤ状に画素配列ができるため、解像度の点で有利になる。

以下、図面に従って本発明を適用した撮像装置を用いて好ましい実施形態について説明する。本発明の第１実施形態に係る撮像装置は、デジタル一眼レフカメラであり、このデジタル一眼レフカメラは、ＣＭＯＳイメージセンサ型の撮像素子で取得した被写体像の画像データを動画像で被写体像を表示装置に表示するとともに、レリーズ釦の操作に応じて静止画像データや、ＨＤ動画を記録媒体に記録可能である。

図１は、デジタル一眼レフカメラの電気的構成を示すブロック図である。撮影レンズ１は被写体を結像する光学系であり、この撮影レンズ１によって撮像部３内の撮像素子６上に被写体像が結像される。撮像素子６は、ＣＭＯＳイメージセンサであり、Ｘ−Ｙアドレスを指定することにより、蓄積電荷の読出しを行うことのできるＸ−Ｙアドレス走査型の撮像素子６である。撮像素子６の詳しい構成は、図２および図３を用いて後述する。

撮像部３の出力端は画像処理部１１に接続されている。画像処理部１１は、読み出された画像信号について、γ補正、ホワイトバランス、色補正等の種々の画像処理を行うと共に、表示部１２にライブビュー表示のためのライブビュー処理、またメモリカード１３に画像データを記録するための圧縮処理、さらにメモリカード１３から読み出された画像データを表示部１２に表示するための伸張処理を行う。

画像処理部１１に接続された表示部１２は、カメラ本体の背面等に配置され、ライブビュー表示やメモリカード１３に記録された静止画や動画の画像データの再生表示を行う他、デジタル一眼レフカメラの撮影モード等の情報表示や、メニュー画面等の表示も行う。メモリカード１３は、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリで構成され、レリーズ釦の操作に応じて撮像された静止画やＨＤ動画などの画像データの記録を行う。

また、撮像部３の出力端は、ＡＥ／ＡＦ制御部５に接続されている。このＡＥ／ＡＦ制御部５は、撮像部３から出力される画像信号に基づいて、被写体の輝度を測定し、また、画像信号の高周波成分を抽出し、高周波成分が最大にとなるように撮影レンズ１の調節を行うことによりピント合わせを行う。カメラ操作部１４は、レリーズ釦、撮影モードダイヤル等、撮影者によって操作される操作部材である。

カメラ制御部１０は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）を含むＡＳＩＣ等によって構成されており、前述の撮像部３、ＡＥ／ＡＦ制御部５、画像処理部１１、メモリカード１３、カメラ操作部１４に接続され、これらから情報を入力すると共に、制御する。撮像部３に対しては全画素読出しやＨＤ動画読出し等の画素読出し用の制御信号を送信し、撮像部３は、この制御信号に応じて画素信号の蓄積や読出し等の制御を行う。

次に、本実施形態における撮像部３内の撮像素子６について説明する。図２は、撮像素子６の画素のカラーフィルタの配置を示し、（Ａ）は、カラーフィルタの構成とＦＤ（Floating
Diffusion）の接続構成を示し、（Ｂ）はＧ（緑色画素）についてのＦＤの接続を示し、（Ｃ）はＦＤ接続されたＧ各画素の重心位置とＲおよびＢ画素の重心位置の関係を示し、（Ｄ）は（Ｃ）の別の例を示す。

撮像素子６のカラーフィルタは、図２（Ａ）に示すように、ＲＧＢ（それぞれ、赤色・緑色・青色を表す）の各色のフィルタで構成され、Ｘ−Ｙ方向にベイヤ配列されている。また、各カラーフィルタに対応してフォトダイオードとその読出回路がＣＭＯＳによって構成され、Ｘ−Ｙ走査により、順次フォトダイオードから画素信号の読出しが可能である。なお、図２（Ａ）において、ＲとＢ、またはＧとＧを結ぶ直線はＦＤのための接続線を示す。

ＦＤのための接続線は、図２（Ｂ）に示すように、上段２行では左上と右下の各画素（具体的にはＧｒとＧｂ、ＲとＢ）が結ばれており、次の２行では右上と左下の各画素（具体的にはＧｒとＧｂ、ＲとＢ）が結ばれている。そして次の２行では上段２行と同様の接続となっている。つまり、本実施形態においては、ＦＤを共有する２画素の接続方向は、行毎に互いに異なる方向としている。このようなＦＤのための接続線とした場合には、ＲとＢの読出しタイミングにより、図２（Ｃ）または図２（Ｄ）に示すような画素出力の関係となる。

図３は、撮像素子６の画素の構成を示す回路図であり、（Ａ）は各画素の配置を示し、（Ｂ）は回路図である。図３（Ａ）に示すように、ｎラインには、ＲＧＲＧ・・・の各画素が配列され、ｎ＋１ラインには、ＧＢＧＢ・・・の各画素が配列され、ｎ＋２ラインには、ＲＧＲＧ・・・の各画素が配列され、ｎ＋３ラインには、ＧＢＧＢ・・・の各画素が配列されている。

図３（Ｂ）に示すフォトダイオードＧｒ１１は、Ｇ（緑色）のカラーフィルタの下に配置され、受光量に応じた電荷を発生する。このフォトダイオードＧｒ１１のアノードは接地され、カソードは転送用トランジスタＴＴｒ１１を介してＦＤ（Floating Diffusion）用のコンデンサＦＤ１１の一端に接続されている。

また、ＦＤ１１は、増幅用トランジスタＡＴｒ１１のゲートに接続されている。この増幅用トランジスタＡＴｒ１１のドレイン・ゲート間にはリセット用トランジスタＲＴｒ１１が接続され、また、増幅用トランジスタＡＴｒ１１のソースは垂直出力線に接続されている。前述の転送用トランジスタＴＴｒ１１のゲートは、Ｇｒ転送制御線ｎに接続され、リセット用トランジスタＲＴｒ１１のゲートは、リセット線ｎに接続され、増幅用トランジスタＡＴｒ１１のドレインは電圧ＶＤＤに接続されている。

フォトダイオードＧｂ２１は、Ｇ（緑色）のカラーフィルタの下に配置され、受光量に応じた電荷を発生する。このフォトダイオードＧｂ２１のアノードは接地され、カソードは転送用トランジスタＴＴｒ２１を介して前述のＦＤ用のコンデンサＦＤ１１の一端に接続されている。そして、転送用トランジスタＴＴｒ２１のゲートはＧｂ転送制御ラインｎ＋１に接続されている。なお、フォトダイオードＧｒ１１とフォトダイオードＧｂ２１は、図３（Ａ）に示すように、斜め方向に隣接している。

フォトダイオードＧｒ１１と同じラインｎ上に隣接して、フォトダイオードＲ１２が配置されている。また、このフォトダイオードＲ１２の斜め方向に隣接してフォトダイオードＢ２２が配置されている。これらのフォトダイオードＲ１２とフォトダイオードＢ２２は、ＦＤ用のコンデンサＦＤ１２、増幅用トランジスタＡＴｒ１２、およびリセット用トランジスタＲＴｒ１２に、フォトダイオードＧｒ１１およびフォトダイオードＧｂ２１と同様の関係で接続されている。

リセット線ｎには、リセット用トランジスタＲＴｒ１１、ＲＴｒ１２、ＲＴｒ１３、ＲＴｒ１４・・・が接続され、Ｇｒ転送制御線ｎには、転送用トランジスタＴＴｒ１１、ＴＴｒ１３・・・が接続され、Ｒ転送制御線ｎには、転送用トランジスタＲ１２、Ｒ１４・・が接続され、Ｇｂ転送制御線ｎ＋１には、転送用トランジスタＴＴｒ２１、ＴＴｒ２３・・・が接続され、Ｂ転送制御線ｎ＋１には、転送用トランジスタＴＴｒ２２、ＴＴｒ２４が接続されている。

同様に、ｎ＋２ラインには、フォトダイオードＲ３１、Ｇｒ３２、Ｒ３３、Ｇｒ３４が、またｎ＋３ラインには、フォトダイオードＢ４１、Ｇｂ４２、Ｂ４３、Ｇｂ４４が接続されている。また、これらのフォトダイオードには、ＦＤ用のコンデンサＦＤ３１、ＦＤ３２、ＦＤ３３、ＦＤ３４、リセット用トランジスタＲＴｒ３１、ＲＴｒ３２、ＲＴｒ３３、ＲＴｒ３４、および増幅用トランジスタＡＴｒ３１、ＡＴｒ３２、ＡＴｒ３３、ＡＴｒ３４が接続されている。これらの素子の接続関係は、ｎラインおよびｎ＋１ラインと同様である。

次に、このように構成された本実施形態の動作について説明する。はじめに、静止画記録の場合等に用いられる全画素読出しの場合について、図４（Ａ）を用いて説明する。この場合には、画素加算を行うことなく、１ライン毎に全画素の信号が読み出される。まず、時刻ｔ１において、リセット線ｎにＨレベルを印加すると同時にＧｒ転送制御線ｎおよびＲ転送制御線ｎにＨレベルを印加し、電子シャッタのリセットを行う。

リセット線ｎがＨレベルになると、リセット用トランジスタＲＴｒ１１、ＲＴｒ１２、ＲＴｒ１３、ＲＴｒ１４・・・がオンとなり、ＦＤ用のコンデンサＦＤ１１、ＦＤ１２、ＦＤ１３、ＦＤ１４・・・が電圧ＶＤＤに充電される。また、Ｇｒ転送制御線ｎおよびＲ転送制御線ｎがＨレベルになると、転送用トランジスタＴＴｒ１１、ＴＴｒ１２、ＴＴｒ１３、ＴＴｒ１４、・・・がオンとなり、ｎラインのフォトダイオードＧｒ１１、Ｒ１２、Ｇｒ１３、Ｒ１４、・・・のカソード側に電圧ＶＤＤが印加される。

リセット線ｎ、Ｇｒ転送制御線ｎおよびＲ転送制御線ｎに印加されたＨレベルがＬレベルに変化すると、リセット用トランジスタＲＴｒ１１等と、転送用トランジスタＴＴｒ１１等がオフとなり、ｎラインのフォトダイオードＧｒ１１、Ｒ１２、Ｇｒ１３、Ｒ１４、・・・が、受光量に応じて電荷蓄積を開始する。

続いて、時刻ｔ２になると、リセット線ｎにＨレベルを印加すると同時にＧｂ転送制御線ｎ＋１およびＢ転送制御線ｎ＋１にもＨレベルを印加し、電子シャッタのリセットを行う。これにより、リセット用トランジスタＲＴｒ１１等がオンとなり、ＦＤ用のコンデンサＦＤ１１等が電圧ＶＤＤに充電される。また、Ｇｂ転送制御線ｎ＋１およびＢ転送制御線ｎ＋１がＨレベルになることにより、転送用トランジスタＴＴｒ２１、ＴＴｒ２２、ＴＴｒ２３、ＴＴｒ２４、・・・がオンとなり、ｎ＋１ラインのフォトダイオードＧｂ２１、Ｂ２２、Ｇｂ２３、Ｂ２４、・・・のカソード側に電圧ＶＤＤが印加される。

リセット線ｎ、Ｇｂ転送制御線ｎ＋１およびＢ転送制御線ｎ＋１に印加されたＨレベルがＬレベルに変化すると、リセット用トランジスタＲＴｒ１１等と、転送用トランジスタＴＴｒ２１等がオフとなり、ｎ＋１ラインのフォトダイオードＧｂ２１、Ｂ２２、Ｇｂ２３、Ｂ２４、・・・が、電荷蓄積を開始する。

続いて、時刻ｔ３において、リセット線ｎ＋２にＨレベルを印加すると同時にＧｒ転送制御線ｎ＋２およびＲ転送制御線ｎ＋２にもＨレベルを印加し、電子シャッタのリセットを行う。これにより、リセット用トランジスタＲＴｒ３１等がオンとなり、ＦＤ用のコンデンサＦＤ３１等が電圧ＶＤＤに充電される。また、Ｇｒ転送制御線ｎ＋２およびＲ転送制御線ｎ＋２がＨレベルになることにより、転送用トランジスタＴＴｒ３１、ＴＴｒ３２、ＴＴｒ３３、ＴＴｒ３４、・・・がオンとなり、ｎ＋２ラインのフォトダイオードＲ３１、Ｇｒ３２、Ｒ３３、Ｇｒ３４、・・・のカソード側に電圧ＶＤＤが印加される。

リセット線ｎ＋２、Ｇｒ転送制御線ｎ＋２およびＲ転送制御線ｎ＋２に印加されたＨレベルがＬレベルに変化すると、リセット用トランジスタＲＴｒ３１等と、転送用トランジスタＴＴｒ３１等がオフとなり、ｎ＋２ラインのフォトダイオードＲ３１、Ｇｒ３２、Ｒ３３、Ｇｒ３４、・・・が、電荷蓄積を開始する。

続いて、時刻ｔ４において、リセット線ｎ＋２にＨレベルを印加すると同時にＧｂ転送制御線ｎ＋３およびＢ転送制御線ｎ＋３にもＨレベルを印加し、電子シャッタのリセットを行う。これにより、リセット用トランジスタＲＴｒ３１等がオンとなり、ＦＤ用のコンデンサＦＤ３１等が電圧ＶＤＤに充電される。また、Ｇｂ転送制御線ｎ＋３およびＢ転送制御線ｎ＋３がＨレベルになることにより、転送用トランジスタＴＴｒ４１、ＴＴｒ４２、ＴＴｒ４３、ＴＴｒ４４、・・・がオンとなり、ｎ＋３ラインのフォトダイオードＢ４１、Ｇｂ４２、Ｂ４３、Ｇｂ４４、・・・のカソード側に電圧ＶＤＤが印加される。

リセット線ｎ＋２、Ｇｂ転送制御線ｎ＋３およびＢ転送制御線ｎ＋３に印加されたＨレベルがＬレベルに変化すると、リセット用トランジスタＲＴｒ３１等と、転送用トランジスタＴＴｒ４１等がオフとなり、ｎ＋３ラインのフォトダイオードＢ４１、Ｇｂ４２、Ｂ４３、Ｇｂ４４、・・・が、電荷蓄積を開始する。

このように、時刻ｔ１においてラインｎに配置されたフォトダイオードＧｒ１１、Ｒ１２、Ｇｒ１３、Ｒ１４、・・・が電荷蓄積を開始し、時刻ｔ２になると、ラインｎ＋１に配置されたフォトダイオードＧｂ２１、Ｂ２２、Ｇｂ２３、Ｂ２４、・・・が電荷蓄積を開始する。そして、時刻ｔ３になると、ラインｎ＋２に配置されたフォトダイオードＲ３１、Ｇｒ３２、Ｒ３３、Ｇｒ３４、・・・が電荷蓄積を開始し、時刻ｔ４になると、ラインｎ＋３に配置されたフォトダイオードＢ４１、Ｇｂ４２、Ｂ４３、Ｇｂ４４、・・・が電荷蓄積を開始する。以後、順次、隣接するラインのフォトダイオード列が電荷蓄積を開始する。

次に、時刻ｔ５になると、ｎラインに配置されたフォトダイオードＧｒ１１等について画素信号の読出動作を開始すべく、リセット線ｎにＨレベルを印加する。これにより、リセット用トランジスタＲＴｒ１１等がオンとなり、ＦＤ用のコンデンサＦＤ１１等が電圧ＶＤＤに充電される。前回のリセットにより電圧ＶＤＤに充電されているが、その後、放電等によりＦＤ用のコンデンサＦＤ１１等の電圧が低下する場合があることから、画素信号を読み出すにあたって、ＦＤ用のコンデンサＦＤ１１等の充電電圧を初期化するためである。

続いて、リセット用トランジスタＲＴｒ１１等をオフにした後、時刻ｔ６になると、Ｇｒ転送制御線ｎとＲ転送制御線ｎにＨレベルを印加する。これにより、転送用トランジスタＴＴｒ１１、ＴＴｒ１２、ＴＴｒ１３、ＴＴｒ１４、・・・がオンとなり、フォトダイオードＧｒ１１、Ｒ１２、Ｇｒ１３、Ｒ１４、・・・の光電変換電荷に応じてＦＤ用のコンデンサＦＤ１１、ＦＤ１２、ＦＤ１３、ＦＤ１４の電圧が変化する。すなわち、受光量に応じて、フォトダイオードＧｒ１１のカソードの電圧は変化しており、転送用トランジスタＴＴｒ１１等がオンとなると、ＦＤ用コンデンサ１１はフォトダイオードＧｒ１１等のカソード電圧に応じた電圧に変化する。

ＦＤ用のコンデンサ１１等の電圧は、増幅トランジスタＡＴｒ１１等によって増幅され、垂直出力線に出力される。なお、図３（Ｂ）には明示してないが、増幅トランジスタＡＴｒ１１等のソースと各垂直出力線の間に列選択用の制御用のトランジスタを接続し、この転送のタイミングに合わせて、このトランジスタをオンとして、垂直出力線に出力する。

ｎラインの画素信号の読出動作が終わった後、時刻ｔ７になると、ｎ＋１ラインに配置されたフォトダイオードＧｂ２１等について画素信号の読出動作を開始すべく、リセット線ｎにＨレベルを印加する。これにより、リセット用トランジスタＲＴｒ１１等がオンとなり、ＦＤ用のコンデンサＦＤ１１等が電圧ＶＤＤに充電され、初期化される。

続いて、リセット用トランジスタＲＴｒ１１等をオフにした後、時刻ｔ８になると、Ｇｂ転送制御線ｎ＋１とＢ転送制御線ｎ＋１にＨレベルを印加する。これにより、転送用トランジスタＴＴｒ２１、ＴＴｒ２２、ＴＴｒ２３、ＴＴｒ２４、・・・がオンとなり、フォトダイオードＧｂ２１、Ｂ２２、Ｇｂ２３、Ｂ２４、・・・の光電変換電荷に応じてＦＤ用のコンデンサＦＤ１１、ＦＤ１２、ＦＤ１３、ＦＤ１４の電圧が変化する。ＦＤ用のコンデンサ１１等の電圧は、増幅トランジスタＡＴｒ１１等によって増幅され、垂直出力線に出力される。

このように、ＦＤ用のコンデンサＦＤ１１等は、ラインｎに配置されたフォトダイオードＧｒ１１、Ｒ１２、Ｇｒ１３、Ｒ１４・・・の読出しの際に使用するＦＤ用コンデンサと、ラインｎ＋１に配置されたフォトダイオードＧｂ２１、Ｂ２２、Ｇｂ２３、Ｂ２４・・・の読出しの際に使用するＦＤ用コンデンサを兼用している。

時刻ｔ９になると、ｎ＋２ラインに配置されたフォトダイオードＲ３１、Ｇｒ３２、Ｒ３３、Ｇｒ３４、・・・等について画素信号の読出動作を開始すべく、リセット線ｎ＋２にＨレベルを印加する。続いて、リセット線ｎ＋２をＬレベルにした後、時刻ｔ１０になると、Ｇｒ転送制御線ｎ＋２とＲ転送制御線ｎ＋２にＨレベルを印加する。これによりフォトダイオードＲ３１等の光電変換電圧に応じて、ＦＤ用のコンデンサＦＤ３１等が変化し、この電圧は増幅用トランジスタＡＴｒ３１等によって増幅され、各垂直出力線に出力される。

時刻ｔ１１になると、ｎ＋３ラインに配置されたフォトダイオードＢ４１、Ｇｂ４２、Ｂ４３、Ｇｂ４４、・・・等について画素信号の読出動作を開始すべく、リセット線ｎ＋２にＨレベルを印加する。続いて、リセット線ｎ＋２をＬレベルにした後、時刻ｔ１２になると、Ｇｂ転送制御線ｎ＋３とＢ転送制御線ｎ＋３にＨレベルを印加する。これによりフォトダイオードＢ４１等の光電変換電圧に応じて、ＦＤ用のコンデンサＦＤ３１等が変化し、この電圧は増幅用トランジスタＡＴｒ３１等によって増幅され、各垂直出力線に出力される。

このように、ＦＤ用のコンデンサＦＤ３１等は、ラインｎ＋２に配置されたフォトダイオードＲ３１、Ｇｒ３２、Ｒ３３、Ｇｒ３４・・・の読出しの際に使用するＦＤ用コンデンサと、ラインｎ＋３に配置されたフォトダイオードＢ４１、Ｇｂ４２、Ｂ４３、Ｇｂ４４・・・の読出しの際に使用するＦＤ用コンデンサを兼用している。

本実施形態においては、時刻ｔ６においてラインｎに配置されたフォトダイオードＧｒ１１、Ｒ１２、Ｇｒ１３、Ｒ１４、・・・の電荷蓄積を終了すると共に画素信号の読出しを行い、時刻ｔ８において、ラインｎ＋１に配置されたフォトダイオードＧｂ２１、Ｂ２２、Ｇｂ２３、Ｂ２４、・・・の電荷蓄積を終了すると共に画素信号の読出しを行う。そして、時刻ｔ１０において、ラインｎ＋２に配置されたフォトダイオードＲ３１、Ｇｒ３２、Ｒ３３、Ｇｒ３４、・・・の電荷蓄積を終了すると共に画素信号の読出しを行い、時刻ｔ１２において、ラインｎ＋３に配置されたフォトダイオードＢ４１、Ｇｂ４２、Ｂ４３、Ｇｂ４４、・・・の電荷蓄積を終了すると共に画素信号の読出しを行う。以後、順次、隣接するラインのフォトダイオード列の電荷蓄積を終了すると共に画素信号の読出しを行う。

次に、ＨＤ動画記録の場合等に用いられるＨＤ用読出しの場合について、図４（Ｂ）を用いて説明する。この場合には、２ラインずつ画素信号の読出しを行い、その際、Ｇ画素については２画素の加算を行い、またＲ画素およびＢ画素についてはいずれか一方を間引いて読み出す。まず、時刻ｔ２１において、リセット線ｎにＨレベルを印加すると同時にＧｒ転送制御線ｎ、Ｒ転送制御線ｎ、Ｇｂ転送制御線ｎ＋１、およびＢ転送制御線ｎ＋１にＨレベルを印加し、電子シャッタのリセットを行う。

リセット線ｎがＨレベルになると、リセット用トランジスタＲＴｒ１１、ＲＴｒ１２、ＲＴｒ１３、ＲＴｒ１４・・・がオンとなり、ＦＤ用のコンデンサＦＤ１１、ＦＤ１２、ＦＤ１３、ＦＤ１４・・・が電圧ＶＤＤに充電される。また、Ｇｒ転送制御線ｎ、Ｒ転送制御線ｎ、Ｇｂ転送制御線ｎ＋１、およびＢ転送制御線ｎ＋１がＨレベルになると、転送用トランジスタＴＴｒ１１、ＴＴｒ１２、ＴＴｒ１３、ＴＴｒ１４、・・・、ＴＴｒ２１、ＴＴｒ２２、ＴＴｒ２３、ＴＴｒ２４、・・・がオンとなり、ｎラインのフォトダイオードＧｒ１１、Ｒ１２、Ｇｒ１３、Ｒ１４、・・・、およびｎ＋１ラインのフォトダイオードＧｂ２１、Ｂ２２、Ｇｂ２３、Ｂ２４・・・のカソード側に電圧ＶＤＤが印加される。

リセット線ｎ、Ｇｒ転送制御線ｎ、Ｒ転送制御線ｎ、Ｇｂ転送制御線ｎ＋１、およびＢ転送制御線ｎ＋１に印加されたＨレベルがＬレベルに変化すると、リセット用トランジスタＲＴｒ１１等と、転送用トランジスタＴＴｒ１１等およびＴＴｒ２１等がオフとなり、ｎラインのフォトダイオードＧｒ１１、Ｒ１２、Ｇｒ１３、Ｒ１４、・・・、およびｎ＋１ラインのフォトダイオードＧｂ２１、Ｂ２２、Ｇｂ２３、Ｂ２４・・・が、電荷蓄積を開始する。

続いて、時刻ｔ２２になると、リセット線ｎ＋２にＨレベルを印加すると同時にＧｒ転送制御線ｎ＋２、Ｒ転送制御線ｎ＋２、Ｇｂ転送制御線ｎ＋３、およびＢ転送制御線ｎ＋３にもＨレベルを印加し、電子シャッタのリセットを行う。

リセット線ｎ＋２がＨレベルになると、リセット用トランジスタＲＴｒ３１、ＲＴｒ３２、ＲＴｒ３３、ＲＴｒ３４・・・がオンとなり、ＦＤ用のコンデンサＦＤ３１、ＦＤ３２、ＦＤ３３、ＦＤ３４・・・が電圧ＶＤＤに充電される。また、Ｇｒ転送制御線ｎ＋２、Ｒ転送制御線ｎ＋２、Ｇｂ転送制御線ｎ＋３、およびＢ転送制御線ｎ＋３がＨレベルになると、転送用トランジスタＴＴｒ３１、ＴＴｒ３２、ＴＴｒ３３、ＴＴｒ３４、・・・、ＴＴｒ４１、ＴＴｒ４２、ＴＴｒ４３、ＴＴｒ４４、・・・がオンとなり、ｎ＋２ラインのフォトダイオードＲ３１、Ｇｒ３２、Ｒ３３、Ｇｒ３４、・・・、およびｎ＋３ラインのフォトダイオードＢ４１、Ｇｂ４２、Ｂ４３、Ｇｂ４４・・・のカソード側に電圧ＶＤＤが印加される。

リセット線ｎ＋２、Ｇｒ転送制御線ｎ＋２、Ｒ転送制御線ｎ＋２、Ｇｂ転送制御線ｎ＋３、およびＢ転送制御線ｎ＋３に印加されたＨレベルがＬレベルに変化すると、リセット用トランジスタＲＴｒ３１等と、転送用トランジスタＴＴｒ３１等およびＴＴｒ４１等がオフとなり、ｎ＋２ラインのフォトダイオードＲ３１、Ｇｒ３２、Ｒ３３、Ｇｒ３４、・・・、およびｎ＋３ラインのフォトダイオードＢ４１、Ｇｂ４２、Ｂ４３、Ｇｂ４４・・・が、電荷蓄積を開始する。

続いて、時刻ｔ２３になると、ｎラインに配置されたフォトダイオードＧｒ１１等と、ｎ＋１ラインに配置されたフォトダイオードＧｂ２１等について画素信号の読出動作を開始すべく、リセット線ｎにＨレベルを印加する。これにより、リセット用トランジスタＲＴｒ１１等がオンとなり、ＦＤ用のコンデンサＦＤ１１等が電圧ＶＤＤに充電される。

続いて、リセット用トランジスタＲＴｒ１１等をオフにした後、時刻ｔ２４になると、Ｇｒ転送制御線ｎ、Ｒ転送制御線ｎ、およびＧｂ転送制御線ｎ＋１にＨレベルを印加する。これにより、転送用トランジスタＴＴｒ１１、ＴＴｒ１２、ＴＴｒ１３、ＴＴｒ１４、・・・、ＴＴｒ２１、ＴＴｒ２３・・・がオンとなり、フォトダイオードＧｒ１１、Ｒ１２、Ｇｒ１３、Ｒ１４、・・・、Ｇｂ２１、Ｇｂ２３・・・の光電変換電荷に応じてＦＤ用のコンデンサＦＤ１１、ＦＤ１２、ＦＤ１３、ＦＤ１４・・・の電圧が変化する。

すなわち、Ｇｒ画素とＧｂ画素に応じたフォトダイオードＧｒ１１とフォトダイオードＧｂ２１の光電変換電荷は、ＦＤ用のコンデンサＦＤ１１で加算される。ＦＤ用のコンデンサＦＤ１２には、Ｒ画素に応じたフォトダイオードＲ１２と、Ｂ画素に応じたフォトダイオードＢ２２が接続されている。時刻ｔ２４のタイミングでは、Ｒ転送制御線ｎがＨレベルとなり、Ｂ転送制御線ｎ＋１はＬレベルのままであるので、フォトダイオードＲ１２の光電変換電荷のみがＦＤ用コンデンサＦＤ１１に移動し、ここでの電圧が増幅用トランジスタＡＴｒ１２で増幅され、垂直出力線に出力される。

このように、時刻ｔ２４において、ｎラインおよびｎ＋１ラインにおける２つのＧ画素信号は加算され垂直出力線に出力され、一方、Ｒ画素信号とＢ画素信号の内、Ｂ画素信号が間引かれＲ画素信号が出力される。

続いて、時刻ｔ２５になると、ｎ＋２ラインに配置されたフォトダイオードＧｒ３１等と、ｎ＋３ラインに配置されたフォトダイオードＢ４１等について画素信号の読出動作を開始すべく、リセット線ｎ＋２にＨレベルを印加する。これにより、リセット用トランジスタＲＴｒ３１等がオンとなり、ＦＤ用のコンデンサＦＤ３１等が電圧ＶＤＤに充電される。

続いて、リセット用トランジスタＲＴｒ３１等をオフにした後、時刻ｔ２６になると、Ｇｒ転送制御線ｎ＋２、Ｇｂ転送制御線ｎ＋３、およびＢ転送制御線ｎ＋３にＨレベルを印加する。これにより、転送用トランジスタＴＴｒ３２、ＴＴｒ３４、・・・、ＴＴｒ４１、ＴＴｒ４２、ＴＴｒ４３、ＴＴｒ４４、・・・がオンとなり、フォトダイオードＧｒ３２、Ｇｒ３４、・・・、Ｂ４１、Ｇｂ４１、Ｂ４３、Ｇｂ２３・・・の光電変換電荷に応じてＦＤ用のコンデンサＦＤ３１、ＦＤ３２、ＦＤ３３、ＦＤ３４・・・の電圧が変化する。

すなわち、Ｇｒ画素とＧｂ画素に応じたフォトダイオードＧｒ３２とフォトダイオードＧｂ４２の光電変換電荷は、ＦＤ用のコンデンサＦＤ１２で加算される。ＦＤ用のコンデンサＦＤ３１には、Ｒ画素に応じたフォトダイオードＲ３１と、Ｂ画素に応じたフォトダイオードＢ４１が接続されている。時刻ｔ２６のタイミングでは、Ｂ転送制御線ｎ＋３がＨレベルとなり、Ｒ転送制御線ｎ＋２はＬレベルのままであるので、フォトダイオードＢ４１の光電変換電荷のみがＦＤ用コンデンサＦＤ３１に移動し、ここでの電圧が増幅用トランジスタＡＴｒ３１で増幅され、垂直出力線に出力される。

このように、時刻ｔ２６において、ｎ＋２ラインおよびｎ＋３ラインにおける２つのＧ画素信号は加算され垂直出力線に出力される。一方、Ｒ画素信号とＢ画素信号の内、Ｒ画素信号が間引かれＢ画素信号が出力される。

この後、順次、２つのＧ画素信号は加算され垂直出力線に出力されると共に、Ｒ画素信号とＢ画素信号は交互に間引かれて垂直出力線に出力される。各ラインは読出しが終わると、次のフレームの画像を撮像するために、時刻ｔ２１、ｔ２２と同様にリセット制御線および転送制御線をＨレベルにし、すなわち電子シャッタのリセットを行い、前述の動作を繰り返す。

次に、２つのＧ画素信号の加算と、ＲまたはＢ画素信号の間引き動作について、図５を用いて説明する。図中、ｍ行は図３および図４におけるｎラインおよびｎ＋１ラインに対応し、ｍ＋１行はｎ＋２ラインおよびｎ＋３ラインに対応する。

ｍ行の読出時には、垂直出力線Ｌ１にはＲ画素信号が出力され、垂直出力線Ｌ２には２画素分のＧ画素信号が出力され、垂直出力線Ｌ３にはＲ画素信号が出力され、垂直出力線Ｌ４には２画素分のＧ画素信号が出力される。これらの垂直出力線Ｌ１〜Ｌ４に出力された画素信号は、水平加算部としてのカラムＣＤＳに入力され、このカラムＣＤＳによって水平走査における加算演算が行われる。そして、カラムＣＤＳの出力はＡＤ（アナログデジタル）変換器でデジタル信号に変換される。図５に示すように、ｍ行の読出時は、４画素分のＧ画素信号と、２画素分のＲ信号が読み出される。

ｍ＋１行の読出時には、垂直出力線Ｌ１には２画素分のＧ画素信号が出力され、垂直出力線Ｌ２にはＢ画素信号が出力され、垂直出力線Ｌ３には２画素分のＧ画素信号が出力され、垂直出力線Ｌ４にはＢ画素信号が出力される。これらの垂直出力線Ｌ１〜Ｌ４に出力された画素信号は、カラムＣＤＳによって加算された後、ＡＤ（アナログデジタル）変換器でデジタル信号に変換され、撮像素子６から出力される。ｍ＋１行の読出時は、４画素分のＧ画素信号と、２画素分のＢ画素信号が読み出される。

ｍ＋２行の読出時には、ｍ行の読出時と同様に、４画素分のＧ画素信号と、２画素分のＲ画素信号が読み出される。また、ｍ＋３行の読出時には、ｍ＋１行の読出時と同様に、４画素分のＧ画素信号と、２画素分のＢ画素信号が読み出され、ｍ＋４行の読出時には、ｍ行の読出時と同様に、４画素分のＧ画素信号と、２画素分のＲ画素信号が読み出される。このように、４画素分のＧ画素信号と、２画素分のＲ画素信号またはＢ画素信号が交互に読み出される。

以上、説明したように、本発明の第１実施形態においては、ＨＤ動画などで高速動画記録する場合には、Ｒ画素信号またはＢ画素信号を交互に間引きを行い、Ｇ画素信号については画素信号を加算して出力するようにしている。このため、ＨＤ動画に相応しい画素数にすることができ、また、輝度信号に影響するＧ画素信号については加算しているので、Ｓ／Ｎの良いＨＤ動画などを得ることができる。

また、本実施形態においては、ｎラインとｎ＋１ラインにおいて画素信号の加算を行うための組み合わせの方向と、ｎ＋２ラインとｎ＋３ラインにおいて画素信号の加算を行うための組み合わせの方向が、互いに異なるようにしている。すなわち、ＦＤ用のコンデンサを共有する２つの画素について、列毎に異なる方向に隣接するようにしている。このため、加算読出時に、Ｇについてベイヤ状に画素配列ができるため、解像度の点で有利である。また、列毎に異なることから、斜め解像度に方向性の差が生じないという効果がある。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。第１実施形態のＲＧＢの各画素は図２に示すように、ＦＤ用のコンデンサを共有する２つの画素について、列毎に異なる方向に隣接するようにしていた。第２実施形態のＲＧＢの各画素は、図６に示すように、ＦＤ用のコンデンサを共有する２つの画素について、列が変わっても同じ方向に隣接するようにしている。

図６（Ａ）は、カラーフィルタの構成とＦＤ（Floating Diffusion）の接続構成を示し、（Ｂ）はＧ（緑色画素）のＦＤの接続を示し、（Ｃ）はＦＤ接続されたＧ各画素の重心位置とＲおよびＢ画素の重心位置の関係を示し、（Ｄ）は（Ｃ）の別の例を示す。撮像素子６のカラーフィルタ配置は、図２と同様に、Ｘ−Ｙ方向にベイヤ配列されている。各カラーフィルタに対応して、図３と同様に、フォトダイオードとその読出回路がＣＯＭＳ構成で配置され、Ｘ−Ｙ走査により、順次フォトダイオードから画素信号の読出しが可能である。

図６（Ａ）における、ＲとＢ、またはＧとＧを結ぶ直線はＦＤのための接続線を示し、前述したように、その接続する方向は、列が変わっても同じである。第２実施形態においては、このＦＤのための接続線の方向性以外は、第１実施形態と同様であるので、詳しい説明は省略する。

以上、説明したように、本発明の各実施形態においては、斜め方向に隣接するＧの２画素Ｇｒ、Ｇｂと、転送用トランジスタＴＴｒ１１、ＴＴｒ２１を介して接続された、Ｇの２画素に共通のＦＤ用のコンデンサＦＤ１１と、コンデンサＦＤ１１に接続されたリセット用トランジスタＲＴｒ１１と、ＦＤ用のコンデンサＦＤ１１に接続された増幅用トランジスタＡＴｒ１１と、斜め方向に隣接するＲとＢの２画素と転送用トランジスタＴＴｒ１２、ＴＴｒ２２を介して接続された、ＲとＢの画素に共通のＦＤ用のコンデンサＦＤ１２と、ＦＤ用のコンデンサＦＤ１２に接続されたリセット用トランジスタＲＴｒ１２と、ＦＤ用のコンデンサＦＤ１２に接続された増幅用トランジスタＡＴｒ１２を備え、転送用トランジスタＴＴｒ１１と転送用トランジスタＴＴｒ１２、転送用トランジスタＴＴｒ２１、及び転送用トランジスタＴＴｒ２２は、別々の転送制御線に接続されている。このため、ＨＤ動画等に適した高速読出しを行うために、それぞれ独立に転送制御を行うように小型でかつ簡単な構成で画素加算を行って出力することが可能となる。

なお、本発明の各実施形態における転送用トランジスタ、リセット用トランジスタ、増幅用トランジスタの構成は各実施形態に示した構成に限らず、電荷蓄積と読出しを行うことのできる回路構成であれば、適宜、変更することができる。また、各実施形態においては、静止画撮影時にローリングリセットを行っているが、静止画をメカシャッタによって露光制御する場合には、一括リセットを行うようにすれば良い。

また、本発明の各実施形態においては、デジタル一眼レフカメラを用いて説明したが、コンパクトデジタルカメラでもよく、またデジタルカメラ以外にも、携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ Personal Digital Assist）等に内蔵される撮像装置についても本発明を適用できることは勿論である。

また、本発明は、上記各実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、各実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の第１実施形態に係わるデジタル一眼レフカメラの電気系を示す回路ブロック図である。本発明の第１実施形態に係わるデジタル一眼レフカメラの撮像素子の画素のカラーフィルタの配置を示し、（Ａ）は、カラーフィルタの構成とＦＤの接続構成を示し、（Ｂ）はＧのＦＤの接続を示し、（Ｃ）はＦＤ接続されたＧ各画素の重心位置とＲおよびＢ画素の重心位置の関係を示し、（Ｄ）は（Ｃ）の別の例を示す。本発明の第１実施形態に係わるデジタル一眼レフカメラの撮像素子の画素の構成を示す図であり、（Ａ）は各画素の配置を示し、（Ｂ）は回路図である。本発明の第１実施形態において、撮像素子の露光と読出しを示すタイミングチャートであり、（Ａ）は全画素読出時であり、（Ｂ）はＨＤ用読出時である。本発明の第１実施形態において、ＨＤ用読出時における水平２画素加算の様子を示す図である。本発明の第２実施形態に係わるデジタル一眼レフカメラの撮像素子の画素のカラーフィルタの配置を示し、（Ａ）は、カラーフィルタの構成とＦＤの接続構成を示し、（Ｂ）はＧのＦＤの接続を示し、（Ｃ）はＦＤ接続されたＧ各画素の重心位置とＲおよびＢ画素の重心位置の関係を示し、（Ｄ）は（Ｃ）の別の例を示す。従来における撮像素子の画素のカラーフィルタの配置を示し、（Ａ）はカラーフィルタの配置を示し、（Ｂ）は加算後の画素の位置を示す。

符号の説明

１・・・撮影レンズ、３・・・撮像部、５・・・ＡＥ／ＡＦ制御部、６・・・撮像素子、１０・・・カメラ制御部、１１・・・画像処理部、１２・・・表示部、１３・・・メモリカード、１４・・・カメラ操作部、１０１・・・Ｇ画素、１０１ａ・・・Ｇ画素、１０１ｂ・・・Ｇ画素、１０２・・・Ｂ画素、１０２ａ・・・Ｂ画素、１０２ｂ・・・Ｂ画素、Ｇｒ１１〜Ｇｒ３４・・・フォトダイオード（Ｇ）、Ｇｂ２１〜Ｇｂ４４・・・フォトダイオード（Ｇ）、Ｒ１２〜Ｒ３３・・・フォトダイオード（Ｒ）、Ｂ２２〜Ｂ４３・・・フォトダイオード（Ｂ）、ＡＴｒ１１〜ＡＴｒ３４・・・増幅用トランジスタ、ＲＴｒ１１〜ＲＴｒ３３・・・リセット用トランジスタ、ＴＴｒ１１〜ＴＴｒ３４・・・転送用トランジスタ、ＦＤ１１〜ＦＤ３４・・・ＦＤ用のコンデンサ、Ｌ１〜Ｌ１０・・・垂直出力線

Claims

ＲＧＢのベイヤ配列のカラーフィルタを有するＸ−Ｙ走査型の撮像素子の駆動装置であって、
水平走査において、斜め方向に隣接する同色２画素につき共有する第１ＦＤ（Floating Diffusion）に対して上記同色２画素の電荷を同時に転送することにより加算して読み出し、且つ斜め方向に隣接する異色２画素につき共有する第２ＦＤに対して、上記異色２画素のうちいずれか１つの色の画素の電荷を転送して読み出す駆動部を備えたことを特徴とする撮像素子の駆動装置。
上記第１ＦＤを共有する上記２画素は、それぞれ列毎に異なる方向に隣接していることを特徴とする請求項１に記載の撮像素子の駆動装置。
上記第１ＦＤを共有する上記斜め方向に隣接する同色２画素はＧの画素であり、上記斜め方向に隣接する異色２画素はＲとＢの画素であることを特徴とする請求項１に記載の撮像素子の駆動装置。
上記水平走査において加算して読み出された同色２画素の電荷のうち水平方向に隣接する上記電荷を加算し、且つ、上記水平走査において読み出された上記異色２画素の同色同士の画素の電荷のうち水平方向に隣接する上記電荷を加算して読み出す水平加算部をさらに備えたことを特徴とする請求項１、請求項２、または請求項３に記載の撮像素子の駆動装置。
上記読み出された電荷はＨＤ（High Definition）動画信号であることを特徴とする請求項４に記載の撮像素子の駆動装置。
ＲＧＢのベイヤ配列のカラーフィルタを有するＸ−Ｙ走査型の撮像素子の駆動方法であって、
水平走査において、斜め方向に隣接する同色２画素につき共有する第１ＦＤ（Floating Diffusion）に対して上記同色２画素の電荷を同時に転送することにより加算して読み出し、且つ斜め方向に隣接する異色２画素につき共有する第２ＦＤに対して、上記異色２画素のうちいずれか１つの色の画素の電荷を転送して読み出すことを特徴とする撮像素子の駆動方法。
ＲＧＢのベイヤ配列のカラーフィルタを有するＸ−Ｙ走査型の撮像素子を用いた撮像装置であって、
斜め方向に隣接する２画素につき共有するＦＤ（Floating Diffusion）を有する撮像素子と、
上記撮像素子の水平走査において異なる色毎に読み出し制御する制御部と、
上記制御部により読み出された信号を処理する画像処理部と、
上記画像処理部で処理された画像データを記録する記録部と、
を備え、上記斜め方向に隣接する２画素は列毎に異なる方向に隣接することを特徴とする撮像装置。
ＲＧＢベイヤ配列のカラーフィルタを有するＸ−Ｙ走査型の撮像素子であって、
斜め方向に隣接するＧの２画素のそれぞれの画素とそれぞれ第１転送トランジスタ及び第２転送トランジスタを介して接続された、上記Ｇの２画素に共通の第１ＦＤ（Floating Diffusion）と、
上記第１ＦＤに接続されたリセット用の第１トランジスタと、
上記第１ＦＤに接続された第１増幅用トランジスタと、
斜め方向に隣接するＲとＢの２画素のそれぞれの画素とそれぞれ第３転送トランジスタ及び第４転送トランジスタを介して接続された、上記ＲとＢの画素に共通の第２ＦＤと、
上記第２ＦＤに接続されたリセット用第２トランジスタと、
上記第２ＦＤに接続された第２増幅用トランジスタと、
上記第１増幅用トランジスタ及び第２増幅用トランジスタに接続された信号読み出し部と、
を備え、
上記第１転送トランジスタ、上記第２転送トランジスタ、上記第３転送トランジスタ及び上記第４転送トランジスタは、それぞれ独立に転送制御を行う転送制御線に接続されていることを特徴とする撮像素子。
上記第１ＦＤを共有する上記２画素は、それぞれ列毎に異なる方向に隣接していることを特徴とする請求項８に記載の撮像素子。