[发明专利]摄像元件、摄像元件的驱动装置、摄像元件的驱动方法、图像处理装置、程序及摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及摄像元件，尤其涉及滤色器按照拜耳(bayer)阵列而排列的摄像元件、摄像元件的驱动装置、摄像元件的驱动方法、图像处理装置、程序及摄像装置。

背景技术

近年来，提供了支持HD(High Definition：高清晰)动态图像等高速动态图像记录的数字照相机。作为静态图像的图像摄影的要求，采用了12M(兆)像素的图像传感器。另一方面，在HD动态图像中，输出像素数是横像素数为1920、纵像素数为1080，输出像素数合计是2.1M像素。因此，为了实现使用同一图像传感器来拍摄高清晰静态图像和HD动态图像的数字照相机，需要这样的结构：在拍摄动态图像时，限定从图像传感器输出的像素数。

作为限定从图像传感器输出的像素数的方法，公知有切取画面的一部分后进行输出的切取输出。例如，在使用静态图像12M像素的图像传感器的情况下，在输出2.1M像素的动态图像时，切取输出是切取画面的中央部约1/4而进行输出的方法。但是，该方法存在动态图像摄影时的视场角小于静态图像摄影时的视场角的问题。

因此，作为限定从图像传感器输出的像素数的其它方法，还公知有抽取像素信号而进行输出的抽取输出、和将相同颜色的多个像素信号混合而进行输出的像素混合输出(参照专利文献1、2、3)。例如，通过纵横地分别针对两个像素进行抽取或像素混合，由此能够输出1个像素，使输出数据速率为1/4。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-244995号公报

专利文献2：日本特开2009-159186号公报

专利文献1：日本特开2009-147489号公报

发明内容

发明解决的课题

但是，抽取输出意味着在限定从图像传感器输出的像素数时，会在图像传感器接受到的像素中产生不读出的像素，这成为降低输出图像数据的敏感度的原因。

另一方面，在专利文献1公开的摄像装置中，不对像素信号进行抽取，而将相同颜色的像素信号进行相加并输出。但是，在CMOS传感器的情况下，在沿垂直方向进行相同颜色的相加时，用于将分离位置的像素信号与1个FD(Floating Diffusion：浮动扩散器)连接的像素结构变得困难，难以实现小型化。

作为其它的相加方法，在专利文献2提出的方法中，向由在倾斜方向上邻接的Gr和Gb的相同颜色的两个像素共用的FD，同时传输Gr和Gb这两个像素的电荷，由此进行相加并读出。并且，向由在倾斜方向上邻接的R和B的不同颜色的两个像素共用的FD，传输R和B这两个像素中任意一个像素的电荷并进行读出。由此，Gr和Gb这两个像素的电荷相加，而对R和B进行了抽取并读出，因而在颜色噪声方面与将像素相加时相比是不利的，不能生成质量良好的图像信号。

另外，也可以考虑针对多个采样位置将来自图像传感器的像素以预定的比率进行混合并输出，但是在采样位置增多时，在传感器中读出的像素增多，进行像素的读出所需要的动作速度和功耗有可能过大。

本发明的目的在于，提供一种摄像元件、摄像元件的驱动装置、摄像元件的驱动方法、图像处理装置、程序及摄像装置，能够在像素相加用的像素结构不会变得困难的情况下，将进行像素的读出所需要的动作速度和功耗保持在恰当的范围内，并生成质量良好的图像信号。

为了达到上述目的而完成的权利要求1记载的摄像元件的发明具有：多个滤色器，它们按照由R(红)、G(绿)和B(蓝)三原色构成的2行2列的单位栅格排列而成的拜耳(Bayer)阵列进行排列；光电变换元件，其针对每个所述滤色器而设置，输出与透过所述滤色器的光的强度对应的模拟信号；信号相加电路，其针对每个所述单位栅格，将来自与4个所述滤色器中不同颜色的两个所述滤色器对应的两个所述光电变换元件的输出信号彼此相加，并且将来自与剩余的两个所述滤色器对应的两个所述光电变换元件的输出信号彼此相加，输出与各个相加结果对应的模拟信号；以及A/D变换部，其将来自所述信号相加电路的输出信号变换为数字信号并输出，该摄像元件根据来自所述信号相加电路的输出信号，输出Ye(黄)和Cy(青)中一个颜色与G色交替排列而得到的第1数字图像信号、以及Ye和Cy中不同于所述一个颜色的另一个颜色与Mg(品红)交替排列而得到的第2数字图像信号。