固体摄像元件、摄像装置及固体摄像元件的驱动方法

固体摄像元件、摄像装置及固体摄像元件的驱动方法
【专利摘要】固体摄像元件(5)具备分别呈拜耳状排列的像素单元(53(1)～(4))。G像素单元(53(2))配置在G像素单元(53(1))的右相邻位置，G像素单元(53(3))配置在G像素单元(53(2))的下相邻位置，G像素单元(53(4))配置在G像素单元(53(3))的右相邻位置。
【专利说明】固体摄像元件、摄像装置及固体摄像元件的驱动方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及固体摄像元件、摄像装置及固体摄像元件的驱动方法。

【背景技术】
[0002]近年来，伴随着CO) (Charge Coupled Device:电荷稱合元件)图像传感器、CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)图像传感器等固体摄像元件的高分辨率化，数码静物相机、数码摄像机、移动电话机、PDA (PersonalDigital Assistant (个人数字助理)，移动信息终端)等具有摄影功能的信息设备的需要急剧增加。此外，将以上那样的具有摄像功能的信息设备称为摄像装置。
[0003]在这样的摄像装置中，为了实现高画质的静止图像摄影，需要增加像素单元的数量。另一方面，为了实现高画质的动画摄影，需要使从摄像元件的信号的读出高速化。
[0004]然而，当增加像素单元的数量时，信号的读出数量增加，因此难以提高读出速度。即，为了兼顾高画质的静止图像摄影和动画摄影这两者，需要解决增加像素单元的数量并使信号的读出速度高速化这样的相反的课题。
[0005]作为用于使信号的读出速度高速化的摄像元件的驱动方法，已知有在摄像元件内对多个像素单元的输出信号进行求和而输出的所谓像素求和读出、将读出信号的像素单元拉开间隔的间拔读出等。
[0006]例如，专利文献I及专利文献2公开了如下的摄像装置:使用2X2的4像素单元的块为相同颜色且以该块为单位时的排列为拜耳排列的摄像元件，并将各块的像素单元的信号求和而进行读出。
[0007]专利文献1:日本特开2002-10276号公报
[0008]专利文献2:日本特开2009-17152号公报


【发明内容】

[0009]发明要解决的课题
[0010]在专利文献1、2记载的固体摄像元件的各块中，也考虑到将上下两个像素单元的输出信号求和或者将左右两个像素单元的输出信号求和，但是无论在哪个求和方法中，从固体摄像元件输出的摄像信号的排列都成为正方格子排列，无法提高分辨率。
[0011]另外，在各块中，也考虑到将倾斜两个像素单元的输出信号求和，但是在该求和方法中，在各块中求和后的信号在空间上配置于相同位置，同样无法提高分辨率。
[0012]本发明鉴于上述情况而作出，其目的在于提供能够兼顾高画质的动画摄影和静止图像摄影这两者的摄像装置。
[0013]用于解决课题的方案
[0014]本发明的固体摄像元件将包含G像素单元、R像素单元和B像素单元这三种像素单元的多个像素单元呈二维状配置，所述G像素单元包含检测绿色光的光电转换部，所述R像素单元包含检测红色光的光电转换部，所述B像素单元包含检测蓝色光的光电转换部，上述多个像素单元的配置是以下配置:由在行方向上以一定间距排列的多个像素单元构成的像素单元行排列于与上述行方向正交的列方向上，奇数行的上述像素单元行和偶数行的上述像素单元行在上述行方向上错开与上述行方向上的上述像素单元的排列间距相应的量，处于奇数行的第一像素单元组和处于偶数行的第二像素单元组分别是第一像素单元行与第二像素单元行在上述列方向上交替排列而成的结构，该第一像素单元行是G像素单元和R像素单元每两个交替地排列于上述行方向上而成的，该第二像素单元行是B像素单元和G像素单元每两个交替地排列于上述行方向上而成的，在上述第一像素单元组和上述第二像素单元组各自中，上述第二像素单元行所包含的像素单元中，处于与上述第一像素单元行中的上述R像素单元的位置对应的位置上的像素单元是上述G像素单元，处于与上述第一像素单元行中的上述G像素单元的位置对应的位置上的像素单元是上述B像素单元，在上述列方向上相邻的两个上述第一像素单元行及在上述列方向上相邻的两个上述第二像素单元行各自中，在从各像素单元的位置沿上述行方向错开与上述行方向上的上述像素单元的排列间距相应的量进而沿上述列方向错开与上述列方向上的上述像素单元的排列间距相应的量后的位置上，配置有与该各像素单元同一种类的像素单元，由该各像素单元和与该各像素单元同一种类的像素单元构成像素单元的对，上述固体摄像元件具备:电荷蓄积部，与上述像素单元对应地设置，并蓄积由上述像素单元内的上述光电转换部产生的电荷；及信号输出电路，输出与该电荷蓄积部中蓄积的电荷对应的信号，与上述第一像素单元组的各像素单元对应的上述电荷蓄积部及上述信号输出电路和与该各像素单元构成对的像素单元所对应的上述电荷蓄积部及上述信号输出电路共用。
[0015]根据该结构，即使对第一像素单元组的各像素单元的信号与处于从该各像素单元的位置沿行方向错开与上述行方向上的上述像素单元的排列间距相应的量进而沿上述列方向错开与上述列方向上的上述像素单元的排列间距相应的量后的位置上的像素单元的信号进行求和，各求和后的信号的空间位置也不会重复，因此能够生成高分辨率的摄像图像数据。
[0016]另外，在对第一像素单元组的各像素单元的信号与处于从该各像素单元的位置沿行方向错开I像素单元间距后的位置上的像素单元的信号进行求和的情况下，能够得到蜂窝排列的摄像图像信号。其结果是，能够生成高分辨率的摄像图像数据。
[0017]另外，通过在固体摄像元件内进行上述求和，也能够实现摄像图像信号的读出的高速化。
[0018]另外，能够将第一像素单元组的各像素单元和与该各像素单元构成对的像素单元的信号彼此以电荷的状态进行求和，能够生成高灵敏度低噪声的摄像图像数据。另外，也能够实现摄像图像信号的读出的高速化。
[0019]发明效果
[0020]根据本发明，能够提供可兼顾高画质的动画摄影和静止图像摄影这两者的摄像装置。

【专利附图】

【附图说明】
[0021]图1是表示作为用于说明本发明的一实施方式的摄像装置的一例的数码相机的概略结构的图。
[0022]图2是表示图1所示的固体摄像元件5的概略结构的俯视示意图。
[0023]图3是图2所示的固体摄像元件5的像素单元区域50中的由虚线表示的部分的放大图。
[0024]图4是表示全部像素读出驱动的时序图的图。
[0025]图5是表示两场读出驱动的时序图的图。
[0026]图6是表示倾斜两像素求和读出驱动的时序图的图。
[0027]图7是用于说明倾斜两像素求和读出驱动时的图。
[0028]图8是表示水平两像素求和平均读出驱动的时序图的图。
[0029]图9是用于说明水平两像素求和平均读出驱动的图。
[0030]图10是表示4像素求和平均读出驱动的时序图的图。
[0031 ]图11是用于说明4像素求和平均读出驱动的图。
[0032]图12是用于说明图1所示的数码相机的静止图像摄影时的动作的流程图。
[0033]图13是用于说明图1所示的数码相机的静止图像摄影时的动作的变形例的流程图。
[0034]图14是作为图1所示的数码相机中的固体摄像元件5的变形例的固体摄像元件5a的俯视图。
[0035]图15是作为图14所示的固体摄像元件5a的变形例的固体摄像元件5b的俯视图。
[0036]图16是用于说明搭载固体摄像元件5a、固体摄像元件5b作为图1所示的固体摄像元件5的数码相机的动作的流程图。
[0037]图17是表示图16所示的流程图的步骤S37的变形例的图。
[0038]图18是表示图16所示的流程图的步骤S46的变形例的图。
[0039]图19是将智能手机作为摄像装置进行说明的图。
[0040]图20是图19的智能手机的内部框图。

【具体实施方式】
[0041 ] 以下，参照附图，说明本发明的实施方式。
[0042]图1是表示作为用于说明本发明的一实施方式的摄像装置的一例的数码相机的概略结构的图。
[0043]图示的数码相机的摄像系统具备:包含聚焦透镜、变焦透镜等的单一的摄影光学系统I ;(XD图像传感器、CMOS图像传感器等固体摄像元件5 ;设于这两者之间的光圈2 ;红外截止滤光片3 ;及光学低通滤波器4。
[0044]对数码相机的电控制系统整体进行统一控制的系统控制部11控制闪光发光部
12。另外，系统控制部11控制镜头驱动部8，调节摄影光学系统I所包含的聚焦透镜的位置，或者调节摄影光学系统所包含的变焦透镜的位置。另外，系统控制部11经由光圈驱动部9来控制光圈2的开口量，进行曝光量调节。
[0045]另外，系统控制部11经由摄像元件驱动部10来驱动固体摄像元件5，将通过摄影光学系统I拍摄到的被摄体图像作为摄像图像信号而输出。通过操作部14向系统控制部11输入来自使用者的指示信号。
[0046]数码相机的电控制系统具备:主存储器16 ;与主存储器16连接的存储器控制部15 ;数字信号处理部17 ;压缩扩展处理部18 ;拆装自如的记录介质21所连接的外部存储器控制部20 ;及搭载于相机背面等的液晶显示部23所连接的显示控制部22。
[0047]数字信号处理部17对从固体摄像元件5输出的摄像图像信号进行插值运算、伽马校正运算、RGB/YC转换处理等而生成摄影图像数据。
[0048]压缩扩展处理部18将由数字信号处理部17生成的摄影图像数据压缩成JPEG格式或者对压缩图像数据进行扩展。
[0049]存储器控制部15、数字信号处理部17、压缩扩展处理部18、外部存储器控制部20及显示控制部22通过控制总线24及数据总线25而相互连接，通过来自系统控制部11的指令而被控制。
[0050]图2是表示图1所示的固体摄像元件5的概略结构的俯视示意图。
[0051]固体摄像元件5具备:像素单元区域50，将包含光电二极管等光电转换部的多个像素单元53 (I)?53 (4)在行方向X和与行方向X正交的列方向Y上呈二维状配置；垂直扫描电路51 ;及水平扫描电路52。以下，有时也不对像素单元53(1)?53(4)分别进行区别而称为像素单元53。
[0052]在像素单元区域50，像素单元行在列方向Y上以一定的间距排列4个以上，该像素单元行是由沿行方向X以一定的间距排列的像素单元53构成的。
[0053]该4个以上的像素单元行中的奇数行和偶数行在行方向X上相互错开与各像素单元行中的像素单元53的排列间距相应的量。
[0054]配置于像素单元区域50的多个像素单元53包含如下三种:包含检测红色的波长区域的光的光电转换部的像素单元53(以下，称为R像素单元53);包含检测绿色的波长区域的光的光电转换部的像素单元53(以下，称为G像素单元53);及包含检测蓝色的波长区域的光的光电转换部的像素单元53 (以下，称为B像素单元53)。
[0055]光电转换部的检测波长区域由例如设于光电转换部上方的滤色器控制。
[0056]在图2中，对于表示R像素单元53的块，在块中标记“R”文字，对于表示G像素单元53的块，在块中标记“G”文字，对于表示B像素单元53的块，在块中标记“B”文字。
[0057]将处于像素单元区域50的像素单元中的、处于奇数行且奇数列的像素单元53设为像素单元53 (I)。像素单元53 (I)作为整体呈拜耳状配置。
[0058]在各像素单元53 (I)的行方向X上的相邻位置(右相邻)配置有与该各像素单元53(1)同一种类的像素单元53 (2)。S卩，像素单元53(2)也作为整体呈拜耳状配置。
[0059]在各像素单元53 (2)的列方向Y上的相邻位置(下相邻)配置有与该各像素单元53(2)同一种类的像素单元53 (3)。S卩，像素单元53(3)也作为整体呈拜耳状配置。
[0060]在各像素单元53 (3)的行方向X上的相邻位置(右相邻)配置有与该各像素单元53(3)同一种类的像素单元53 (4)。即，像素单元53(4)也作为整体呈拜耳状配置。
[0061]这样一来，在固体摄像元件5的像素单元区域50，将中心彼此连接的四边形成为平行四边形的同一种类的4个像素单元53的单元在行方向X和列方向Y上呈二维状配置。
[0062]通过这样的配置，处于奇数行或偶数行的第一像素单元组成为将第一像素单元行和第二像素单元行在列方向Y上交替排列而成的结构，该第一像素单元行是将G像素单元53与R像素单元53每两个交替地在行方向X上排列而成的，该第二像素单元行是将G像素单元53与B像素单元53每两个交替地在行方向X上排列而成的。
[0063]并且，在第二像素单元行所含的像素单元中，处于与第一像素单元行中的R像素单元53的位置对应的位置(在行方向X上为同一位置)的像素单元为G像素单元53，处于与第一像素单元行中的G像素单元53的位置对应的位置的像素单元为B像素单元53。
[0064]另外，在分别观察在列方向Y上相邻的两个第一像素单元行及在列方向Y上相邻的两个第二像素单元行时，在从第一像素单元组的各像素单元53的位置沿行方向X错开I像素单元间距进而沿列方向Y错开I像素单元行间距后的位置上，配置与该各像素单元53同一种类的像素单元53。由第一像素单元组的各像素单元53和处于其右斜下方的第二像素单元组的像素单元53构成像素单元的对。
[0065]垂直扫描电路51独立地控制处于像素单元区域50的全部像素单元行。
[0066]水平扫描电路52控制从处于像素单元区域50的各像素单元列输出的摄像信号向固体摄像元件5外部的输出。
[0067]图3是图2所示的固体摄像元件5的像素单元区域50中的由虚线表示的部分的放大图。
[0068]各像素单元53包含设于半导体基板内的光电转换部。
[0069]在图3中，分别用附图标记R(I)?R(4)表示检测红色光的像素单元53 (I)?
(4)中包含的光电转换部。另外，分别用附图标记B(I)?B(4)表示检测蓝色光的像素单元53(1)?(4)中包含的光电转换部。另外，分别用附图标记G(I)?G(4)表示检测绿色光的像素单元53(1)?(4)中包含的光电转换部。
[0070]以下，将分别包含光电转换部R(I)?R(4)的像素单元称为像素单元53R(1)?53R(4)。另外，将分别包含光电转换部G(I)?G(4)的像素单元称为像素单元53G(I)?53G(4)。将分别包含光电转换部B (I)?B (4)的像素单元称为像素单元53B (I)?53B(4)。
[0071]在沿倾斜方向相邻的同一种类的两个像素单元53，对应地设置设于半导体基板内的浮动扩散部55和与浮动扩散部55连接的信号输出电路58。
[0072]浮动扩散部55是蓄积由对应的像素单元53的光电转换部产生的电荷的电荷蓄积部。
[0073]在各像素单元53中的光电转换部和与该像素单元53对应的浮动扩散部55之间的半导体基板上方设置传送电极54。
[0074]传送电极54用于将由像素单元53中的光电转换部产生的电荷向与该像素单元53对应的浮动扩散部55传送。
[0075]在由沿列方向Y排列的像素单元53所构成的各像素单元列，对应地设置信号线H。
[0076]在与包含像素单元53R (I)和像素单元53G(1)的像素单元列对应的信号线H上连接分别与像素单元53R(1)和像素单元53G(1)对应的信号输出电路58。
[0077]在与包含像素单元53R(2)和像素单元53G(2)的像素单元列对应的信号线H上连接分别与像素单元53R(2)和像素单元53G(2)对应的信号输出电路58。
[0078]在与包含像素单元53G (I)和像素单元53B (I)的像素单元列对应的信号线H上连接分别与像素单元53G(1)和像素单元53B(1)对应的信号输出电路58。
[0079]在与包含像素单元53G (2)和像素单元53B (2)的像素单元列对应的信号线H上连接分别与像素单元53G(2)和像素单元53B(2)对应的信号输出电路58。
[0080]各信号线H与水平扫描电路52连接。
[0081]水平扫描电路52具备:与各信号线H连接的信号处理电路59 ;—端与信号处理电路59连接且另一端与输出信号线OL连接的开关57 ;及求和平均开关56。
[0082]信号处理电路59对向信号线H输出后的摄像信号进行相关双采样处理、AD转换处理等。
[0083]水平扫描电路52通过将开关57从断开设为接通而将由连接于该开关57的信号处理电路59处理后的摄像信号从输出信号线OL向固体摄像元件5外部输出。
[0084]求和平均开关56连接在与各单元对应的两个信号输出电路58分别所连接的两条信号线H之间。
[0085]水平扫描电路52控制求和平均开关56的通断。当求和平均开关56接通时，对两条信号线H的电位进行求和平均。在该状态下，当将与该两条信号线H中的任一个连接的开关57接通时，求和平均后的摄像信号经由该任一个开关57向信号输出线OL输出。
[0086]如此，求和平均开关56用于得到向与各单元对应的两个信号输出电路58分别所连接的两条信号线H输出后的摄像信号的求和平均。
[0087]在奇数行的像素单元行，对应地设置沿行方向X延伸的控制信号线VL。另外，在偶数行的像素单元行，对应地设置沿行方向X延伸的控制信号线VU。
[0088]控制信号线VL和控制信号线VU分别与所对应的像素单元行的各像素单元53中包含的传送电极54连接。
[0089]控制信号线VL和控制信号线VU与垂直扫描电路51连接。垂直扫描电路51向所连接的各控制信号线独立地供给控制信号。
[0090]该控制信号有:用于通过传送电极54从光电转换部向浮动扩散部55传送电荷的高电平信号；及用于通过传送电极54在光电转换部与浮动扩散部55之间形成势垒的低电平?目号。
[0091]垂直扫描电路51及水平扫描电路52根据图1所示的摄像元件驱动部10的指示进行动作。
[0092]摄像元件驱动部10对固体摄像元件5进行各种驱动。以下，单独说明固体摄像元件5的驱动方法。
[0093][全部像素读出驱动]
[0094]全部像素读出驱动是将由固体摄像元件5所包含的全部的像素单元53检测出的信号向固体摄像元件5外部单独地读出的驱动。
[0095]图4是表示全部像素读出驱动的时序图的图。
[0096]垂直扫描电路51从第一行起依次选择像素单元行，并向与所选择的像素单元行对应的控制信号线供给高电平信号。
[0097]由此，与所选择的像素单元行的各像素单元53的光电转换部中蓄积的电荷对应的摄像信号从与该各像素单元53对应的信号输出电路58向信号线H输出。
[0098]当来自由垂直扫描电路51选择的像素单元行的各像素单元53的摄像信号向信号线H输出时，该摄像信号由信号处理电路59处理并保持。并且，水平扫描电路52从左侧起依次将开关57接通(进行水平扫描)。
[0099]由此，保持于信号处理电路59的摄像信号经由接通后的开关57从信号输出线OL向外部依次输出，I像素单元行量的摄像信号向固体摄像元件5外部输出。
[0100]当I像素单元行量的摄像信号向固体摄像元件5外部输出时，垂直扫描电路51将与所选择的像素单元行对应的浮动扩散部55复位之后，转移到下一像素单元行的选择。
[0101]摄像元件驱动部10使垂直扫描电路51及水平扫描电路52进行这样的驱动，将由固体摄像元件5所含的全部的像素单元53检测出的摄像信号向固体摄像元件5外部单独地读出。
[0102]根据全部像素读出驱动，能够取得数量与固体摄像元件5中包含的像素单元53的总数相同的摄像信号，因此能够生成高分辨率的摄像图像数据。
[0103][两场读出驱动]
[0104]两场读出驱动是以固体摄像元件5所含的全部的像素单元53中的处于奇数行的像素单元53和处于偶数行的像素单元53分别作为场而向固体摄像元件5外部读出摄像信号的驱动。
[0105]图5是表示两场读出驱动的时序图的图。
[0106]在第一场中，垂直扫描电路51对处于奇数行的像素单元行从处于上方的像素单元行起依次进行选择，并向与所选择的像素单元行对应的控制信号线VL供给高电平信号。
[0107]由此，与所选择的像素单元行的各像素单元53的光电转换部中蓄积的电荷对应的摄像信号从与该各像素单元53对应的信号输出电路58向信号线H输出。向各信号线H输出后的摄像信号通过水平扫描而依次从信号输出线OL向外部输出。
[0108]当I像素单元行量的摄像信号向固体摄像元件5外部输出时，垂直扫描电路51将与所选择的像素单元行对应的浮动扩散部55复位之后，转移到处于奇数行的像素单元行的下一像素单元行的选择。
[0109]当通过垂直扫描电路51选择处于奇数行的像素单元行的处于最下方的像素单元行并将来自该像素单元行的摄像信号向固体摄像元件5外部输出时，第一场结束。
[0110]在接着的第二场中，垂直扫描电路51对处于偶数行的像素单元行从处于上方的像素单元行起依次进行选择，并向与所选择的像素单元行对应的控制信号线VU供给高电平?目号。
[0111]由此，与所选择的像素单元行的各像素单元53的光电转换部中蓄积的电荷对应的摄像信号从与该各像素单元53对应的信号输出电路58向信号线H输出。向各信号线H输出后的摄像信号通过水平扫描而依次从信号输出线OL向外部输出。
[0112]当I像素单元行量的摄像信号向固体摄像元件5外部输出时，垂直扫描电路51将与所选择的像素单元行对应的浮动扩散部55复位之后，向下一像素单元行的选择转移。
[0113]当通过垂直扫描电路51选择处于偶数行的像素单元行的处于最下方的像素单元行并将来自该像素单元行的摄像信号向固体摄像元件5外部输出时，第二场结束。
[0114]摄像元件驱动部10使垂直扫描电路51及水平扫描电路52进行这样的驱动，从固体摄像元件5的处于奇数行的像素单元53和处于偶数行的像素单元53分别读出摄像图像信号。
[0115]两场读出驱动在第二场中从处于偶数行的像素单元53读出摄像信号，因此在第一场期间，处于偶数行的像素单元53能够持续曝光。即，摄像元件驱动部10能够进行在奇数行和偶数行改变曝光时间的驱动。
[0116]其结果是，通过将从处于奇数行的像素单元53取得到的摄像图像信号与从处于偶数行的像素单元53取得到的摄像图像信号合成，能够得到扩大了动态范围的摄像图像信号。因此，即便是明暗差较大的被摄体，也能够生成逼真地重现了其明暗差的摄像图像数据。
[0117][倾斜两像素求和读出驱动]
[0118]倾斜两像素求和读出驱动是在该浮动扩散部55对由共用浮动扩散部55的两个像素单元53各自所含的光电转换部产生的电荷进行求和并将与求和后的电荷对应的摄像信号向固体摄像元件5外部输出的驱动。
[0119]图6是表示倾斜两像素求和读出驱动的时序图的图。
[0120]垂直扫描电路51从上方起依次每次选择两个像素单元行。并且，向与所选择的两个像素单元行对应的控制信号线VL、VU分别供给高电平信号。
[0121]由此，所选择的两个像素单元行的各像素单元53的光电转换部中蓄积的电荷同时向浮动扩散部55传送，并在此进行求和，与求和后的电荷对应的摄像信号从信号输出电路58向信号线H输出。
[0122]向各信号线H输出后的摄像信号通过水平扫描而依次从信号输出线OL向外部输出。
[0123]当两像素单元行量的摄像信号向固体摄像元件5外部输出时，垂直扫描电路51将与所选择的像素单元行对应的浮动扩散部55复位之后，转移到下一两个像素单元行的选择。
[0124]根据倾斜两像素求和读出驱动，能够对图7所示的由箭头连接的像素单元53彼此的电荷进行求和，并输出与求和后的电荷对应的摄像信号。在该驱动中，在浮动扩散部55进行电荷的求和，因此能够得到高灵敏度且高S/N的摄像图像信号。
[0125]另外，在该驱动中，对在倾斜方向上相邻的同一种类的像素单元53的电荷彼此进行求和，因此与对纵向上相邻的同一种类的像素单元的电荷彼此进行求和的情况、对横向上相邻的同一种类的像素单元的电荷彼此进行求和的情况相比，能够提高分辨率。
[0126][水平两像素求和平均读出驱动]
[0127]水平两像素求和平均读出驱动是在固体摄像元件5内对从行方向X上相邻的同一种类的两个像素单元53读出的摄像信号进行求和平均并将求和平均后的摄像信号向固体摄像元件5外部输出的驱动。
[0128]图8是表示水平两像素求和平均读出驱动的时序图的图。
[0129]在第一场中，垂直扫描电路51从上方起依次选择处于奇数行的像素单元行。并且，向与所选择的像素单元行对应的控制信号线VL供给高电平信号，从所选择的像素单元行的各像素单兀53的光电转换部向浮动扩散部55传送电荷。并且,将与向各浮动扩散部55传送的电荷对应的摄像信号从信号输出电路58向信号线H输出。
[0130]当向各信号线H输出摄像信号时，水平扫描电路52将求和平均开关56接通。由此，对从在所选择的像素单元行中沿行方向X相邻的同一种类的像素单元53读出的摄像信号进行了求和平均后的信号向与求和平均开关56连接的两个信号处理电路59分别输入。并且，水平扫描电路52从左侧起每隔I个而将开关57依次接通。
[0131]由此，保持于信号处理电路59的摄像信号(求和平均后的摄像信号)经由接通后的开关57而从信号输出线OL向外部依次输出，I像素单元行量的摄像信号向固体摄像元件5外部输出。
[0132]当I像素单元行量的摄像信号向固体摄像元件5外部输出时，垂直扫描电路51将与所选择的像素单元行对应的浮动扩散部55复位之后，转移到下一像素单元行的选择。
[0133]当由垂直扫描电路51选择处于奇数行的像素单元行的处于最下方的像素单元行并将来自该像素单元行的摄像信号向固体摄像元件5外部输出时，第一场结束。
[0134]在接着的第二场中，垂直扫描电路51从上方起依次选择处于偶数行的像素单元行，并向与所选择的像素单元行对应的控制信号线VU供给高电平信号，从所选择的像素单兀行的各像素单兀53的光电转换部向浮动扩散部55传送电荷。并且,将与向各浮动扩散部55传送的电荷对应的摄像信号从信号输出电路58向信号线H输出。
[0135]当向各信号线H输出摄像信号时，水平扫描电路52将求和平均开关56接通。由此，对从所选择的像素单元行中行方向X上相邻的同一种类的像素单元53读出的摄像信号进行了求和平均后的信号向与求和平均开关56连接的两个信号处理电路59分别输入。并且，水平扫描电路52从左侧起每隔I个而将开关57依次接通。
[0136]由此，保持于信号处理电路59的摄像信号(求和平均后的摄像信号)经由接通后的开关57而从信号输出线OL向外部依次输出，I像素单元行量的摄像信号向固体摄像元件5外部输出。
[0137]当I像素单元行量的信号向固体摄像元件5外部输出时，垂直扫描电路51将与所选择的像素单元行对应的浮动扩散部55复位之后，转移到下一像素单元行的选择。
[0138]当由垂直扫描电路51选择处于偶数行的像素单元行的处于最下方的像素单元行并将来自该像素单元行的摄像信号向固体摄像元件5外部输出时，第二场结束。
[0139]此外，在此，虽然分为两场而从奇数行和偶数行单独地读出摄像图像信号，但是也可以以一场从全部的像素单元53读出摄像图像信号。
[0140]S卩，垂直扫描电路51从上方起依次选择全部像素单元行。并且，向与所选择的像素单元行对应的控制信号线VL供给高电平信号，在向信号线H输出了摄像信号之后，通过求和平均开关56进行求和平均，从各像素单元行得到与该像素单元行中包含的一半的像素单元对应的摄像信号。
[0141]根据水平两像素求和平均读出驱动，能够对从图9所示的由箭头连接的像素单元53得到的摄像信号彼此进行求和平均，并输出求和平均后的摄像信号。在该驱动中，由于进行摄像信号的求和平均，因此能够得到高S/N的摄像图像信号。
[0142]另外，在该驱动中，求和平均后的摄像信号在空间上配置于图9的由〇记号所示的位置，摄像信号的排列成为所谓蜂窝排列。因此，能够生成高分辨率的摄像图像数据。
[0143][4像素求和平均读出驱动]
[0144]4像素求和平均读出驱动是，对构成各单元的4个像素单元53中的倾斜地相邻的像素单元彼此的电荷求和，对与其求和后的电荷对应的摄像信号进一步进行求和平均，并将求和平均后的摄像信号向固体摄像元件5外部输出的驱动。
[0145]图10是表示4像素求和平均读出驱动的时序图的图。
[0146]垂直扫描电路51从上方起依次每次选择两个像素单元行。并且，向与所选择的两个像素单元行对应的控制信号线VL、VU分别供给高电平信号。
[0147]由此，将所选择的两个像素单元行的各像素单元53的光电转换部中蓄积的电荷同时向浮动扩散部55传送，并在此进行求和。并且，与求和后的电荷对应的摄像信号从信号输出电路58向信号线H输出。
[0148]当向各信号线H输出摄像信号时，水平扫描电路52将求和平均开关56接通。由此，向与求和平均开关56连接的两个信号线H输出的摄像信号(倾斜两像素求和而得到的摄像信号)的求和平均信号向与求和平均开关56连接的两个信号处理电路59分别输入。
[0149]并且，水平扫描电路52从左侧起每隔I个而将开关57依次接通。由此，保持于信号处理电路59的摄像信号(求和平均后的摄像信号)经由接通后的开关57而从信号输出线OL向外部依次输出，两像素单元行量的摄像信号向固体摄像元件5外部输出。
[0150]当两像素单元行量的信号向固体摄像元件5外部输出时，垂直扫描电路51将与所选择的两个像素单元行对应的浮动扩散部55复位之后，转移到下一两个像素单元行的选择。反复进行以上的动作。
[0151]根据4像素求和平均读出驱动，从固体摄像元件5输出的摄像图像信号成为没有纵横尺寸比的扩展及压缩的拜耳配置的信号，而且，在求和像素单元彼此之间不包含检测其他颜色的像素单元，因此能够得到锯齿和伪色极少的图像。
[0152]另外，根据4像素求和平均读出驱动，能够输出对从图11所示的由粗实线连接的4个像素单元53得到的摄像信号彼此进行求和并除以2所得到的摄像信号。在该驱动中，由于进行电荷的求和、摄像信号的求和平均，因此能够得到高S/N的摄像图像信号。
[0153]另外，根据4像素求和平均读出驱动，通过将每次选择两个像素单元行的情况、使求和平均开关56接通的情况组合，能够得到与4个像素单元53对应的摄像信号，因此能够高速地读出分辨率低的摄像图像信号。
[0154]接着，说明图1所示的数码相机的动作。
[0155]图12是用于说明图1所示的数码相机的静止图像摄影时的动作的流程图。
[0156]当对操作部14进行操作而设定静止图像摄影模式时，摄像元件驱动部10开始由固体摄像元件5进行的用于显示即时预览图像的动画摄影。即时预览图像是指用于在显示部23上实时确认通过固体摄像元件5拍摄的被摄体图像的图像。
[0157]摄像元件驱动部10在用于取得即时预览图像的动画摄影时，对每一帧进行4像素求和平均读出驱动，从固体摄像元件5依次输出摄像图像信号(步骤SI)。
[0158]从固体摄像元件5输出后的摄像图像信号由数字信号处理部17处理，基于处理后的摄像图像数据的即时预览图像显示于显示部23。
[0159]在开始了用于即时预览图像的动画摄影之后，当将操作部14所包含的快门按钮例如半按压而作出AE(自动曝光)/AF(自动焦点调节)的指示时(步骤S2为“是”)，系统控制部11使用在作出了该指示的时刻从固体摄像元件5输出的摄像图像信号，进行AE控制及AF控制(步骤S3)。例如，AF控制通过对比度AF进行。
[0160]在步骤S3之后，当将快门按钮全按压而存在摄影指示时(步骤S4为“是”)，系统控制部11判定在数码相机设定的摄影ISO灵敏度。
[0161]在摄影ISO灵敏度为IS0400以下的情况下(步骤S5为“是”)，系统控制部11对摄像元件驱动部10指示用于静止图像摄影的曝光开始和全部像素读出驱动。
[0162]根据该指示，摄像元件驱动部10开始固体摄像元件5的曝光(步骤S6)，在曝光结束后，进行全部像素读出驱动(步骤S7)。通过该驱动，从固体摄像元件5输出由与全部像素单元53对应的摄像信号构成的摄像图像信号。
[0163]当输出摄像图像信号时，数字信号处理部17对其进行处理而生成摄像图像数据。所生成的摄像图像数据在被压缩之后记录于记录介质21 (步骤S8)。由此，与在步骤S4中进行的摄影指示对应的静止图像摄影结束。
[0164]数字信号处理部17进行的处理也包含将构成摄像图像信号的各摄像信号以与摄影ISO灵敏度对应的增益进行放大的放大处理。在摄影ISO灵敏度为IS0400以下时，放大处理中的增益较小，因此即使摄像信号中包含的噪声被放大，其影响也较小。
[0165]在摄影ISO灵敏度大于IS0400且为IS01600以下的情况下(步骤S9为“是”)，系统控制部11对摄像元件驱动部10指示用于静止图像摄影的曝光开始和水平两像素求和平均读出驱动。
[0166]根据该指示，摄像元件驱动部10开始固体摄像元件5的曝光(步骤S10)，在曝光结束后，进行水平两像素求和平均读出驱动(步骤S11)。
[0167]通过该驱动，从固体摄像元件5输出由与全部像素单元53的一半对应的摄像信号构成的摄像图像信号。该摄像图像信号的各摄像信号成为对由两个像素单元53检测的摄像信号进行求和平均后的值，因此噪声减少。
[0168]当通过步骤Sll的驱动而输出摄像图像信号时，数字信号处理部17对其进行处理而生成摄像图像数据。
[0169]如上所述，通过步骤Sll的驱动而得到的摄像图像信号的各摄像信号的噪声减少，因此数字信号处理部17中的由放大处理引起的噪声的增加受到抑制。其结果是，由数字信号处理部17生成高灵敏度且低噪声的摄像图像数据。所生成的摄像图像数据在被压缩之后记录于记录介质21 (步骤S8)。
[0170]在摄影ISO灵敏度大于IS01600的情况下(步骤S9为“否”)，系统控制部11对摄像元件驱动部10指示用于静止图像摄影的曝光开始和4像素求和平均读出驱动。
[0171]根据该指示，摄像元件驱动部10开始固体摄像元件5的曝光(步骤S12)，在曝光结束后，进行4像素求和平均读出驱动(步骤S13)。
[0172]通过该驱动，从固体摄像元件5输出由与全部像素单元53的各单元对应的摄像信号构成的摄像图像信号。该摄像图像信号的各摄像信号相当于对由4个像素单元53检测的摄像信号进行求和平均后的值，因此噪声减少。
[0173]当通过步骤S13的驱动而输出摄像图像信号时，数字信号处理部17对其进行处理而生成摄像图像数据。
[0174]如上所述，通过步骤S12的驱动而得到的摄像图像信号的各摄像信号的噪声减少，因此数字信号处理部17中的由放大处理引起的噪声的增加受到抑制。其结果是，由数字信号处理部17生成高灵敏度且低噪声的摄像图像数据。所生成的摄像图像数据在被压缩之后记录于记录介质21 (步骤S8)。
[0175]如上所述，摄像元件驱动部10按照摄影ISO灵敏度的大小较小的顺序，选择进行全部像素读出驱动、水平两像素求和平均读出驱动、4像素求和平均读出驱动，由此无论是何种摄影ISO灵敏度，都能够得到抑制了噪声的高画质的静止图像数据。
[0176]此外，在上述说明中，根据摄影ISO灵敏度来变更驱动方法，但也可以根据被摄体的亮度来变更驱动方法。
[0177]例如，只要将驱动方法变更为如下情况即可:若被摄体的亮度小于第一阈值，则进行全部像素读出驱动，若被摄体的亮度为第一阈值以上且小于第二阈值，则进行水平两像素求和平均读出驱动，若被摄体的亮度为第二阈值以上，则进行4像素求和平均读出驱动。
[0178]另外，在图12的步骤Sll中，也可以取代水平两像素求和平均读出驱动而进行倾斜两像素求和读出驱动。
[0179]在这种情况下，从固体摄像元件5输出的摄像信号相当于对两个像素单元53的摄像信号进行了求和后的值，因此与进行了水平两像素求和平均读出驱动时相比，灵敏度成为2倍。因此，在通过数字信号处理部17进行的放大处理中，对于进行水平两像素求和平均读出驱动时，只要进行使增益为一半的放大处理即可。
[0180]这样一来，在取代水平两像素求和平均读出驱动而进行了倾斜两像素求和读出驱动时，能够减少放大处理中的增益，因此能够生成更低噪声的静止图像数据。
[0181]到此为止说明了静止图像摄影时的动作，但是在动画摄影时，系统控制部11对摄像元件驱动部10进行4像素求和平均读出驱动或水平两像素求和平均驱动，由此能够得到高帧率且高S/N的动画。
[0182]图13是用于说明图1所示的数码相机的静止图像摄影时的动作的变形例的流程图。在图13中对与图12相同的处理标注同一附图标记而省略说明。
[0183]在步骤S4为“是”时，系统控制部11使用在存在摄影指示的时刻从固体摄像元件5取得到的摄像图像信号，对摄影中的被摄体进行分析。
[0184]在分析的结果是在被摄体中存在明暗差大于预定值的区域的情况下(步骤S20为“是”)，系统控制部11对摄像元件驱动部10指示在像素单元53的奇数行和偶数行改变曝光时间的驱动及两场读出驱动。
[0185]根据该指示,摄像元件驱动部10在固体摄像元件5的奇数行的像素单元53和偶数行的像素单元53改变曝光时间而对固体摄像元件5进行曝光(步骤S21)。
[0186]在曝光结束后，如图8所示，摄像元件驱动部10将水平两像素求和平均读出驱动分成两场进行(步骤S22)。
[0187]通过步骤S22的驱动，从固体摄像元件5输出:由与奇数行的像素单元53的半数对应的摄像信号构成的第一摄像图像信号；及由与偶数行的像素单元53的半数对应的摄像信号构成的第二摄像图像信号。
[0188]数字信号处理部17对第一摄像图像信号和第二摄像图像信号中的相邻的相同颜色的摄像信号彼此求和而生成扩大了动态范围的摄像图像信号。并且，数字信号处理部17对所生成的摄像图像信号进行处理而生成大动态范围的摄像图像数据，对其进行压缩而记录于记录介质21 (步骤S23)。
[0189]在步骤S20中的分析的结果是在被摄体中不存在明暗差大于预定值的区域的情况下(步骤S20为“否”)，系统控制部11对摄像元件驱动部10指示像素单元53的曝光开始和全部像素读出驱动。
[0190]根据该指示，摄像元件驱动部10开始固体摄像元件5的曝光(步骤S24)。在此，在全部像素单元53中以使曝光时间相同的方式进行曝光。
[0191]在曝光结束后，摄像元件驱动部10进行全部像素读出驱动(步骤S25)。通过该驱动，从固体摄像元件5输出由与全部像素单元53对应的摄像信号构成的摄像图像信号。由数字信号处理部17处理该摄像图像信号而成的摄像图像数据记录于记录介质21 (步骤S23)。
[0192]如上所述，根据被摄体的明暗差，来切换水平两像素求和平均读出驱动和全部像素读出驱动，由此能够得到与被摄体对应的最佳的画质的摄像图像数据。
[0193]此外，在图13中步骤S20为“否”时，系统控制部11也可以根据摄影ISO灵敏度、被摄体的亮度，对摄像元件驱动部10指示执行全部像素读出驱动、水平两像素求和平均读出驱动或倾斜两像素求和读出驱动、4像素求和平均读出驱动中的哪一个。由此，能够得到抑制了噪声的摄像图像数据。
[0194]图14表示作为图1所示的数码相机中的固体摄像元件5的变形例的固体摄像元件5a的俯视图，是与图3对应的图。在图14中，省略除了像素单元53及处于像素单元53内部的光电转换部以外的结构。
[0195]固体摄像元件5a的特征在于，在行方向X上相邻的两个同一种类的像素单元53中，共用设于光电转换部上方的微透镜。
[0196]如图14所示，与在行方向X上相邻的两个同一种类的像素单元53对应地设有I个微透镜60。
[0197]微透镜60在所对应的两个光电转换部的上方横跨这两个光电转换部地设置。
[0198]在图14中，微透镜60以外的区域由未图示的遮光膜遮光。另外，微透镜60和未与其对应的光电转换部局部重叠，但是对于该重叠的部分也由遮光膜遮光。
[0199]处于微透镜60的下方的两个光电转换部分别接收通过了摄影镜头I的不同的光瞳区域的光束。因此，在由各微透镜60下方的两个光电转换部的一方拍摄的第一光学图像和由该两个光电转换部的另一方拍摄的第二光学图像中产生偏移(相位差)。
[0200]因此，能够根据第一光学图像与第二光学图像的偏移量来检测摄影镜头I的对焦状态。另外，第一光学图像和第二光学图像相当于以不同的视点观察同一被摄体时的图像，因此也能够通过这两个光学图像来拍摄可立体视的立体图像。
[0201]图15是作为图14所示的固体摄像元件5a的变形例的固体摄像元件5b的俯视图。
[0202]固体摄像元件5b在各像素单元53的光电转换部上方设有I个微透镜，但是使在行方向X上相邻的两个同一种类的像素单元53中的左侧的像素单元53上的光学开口 61相对于该左侧的像素单元53的微透镜中心而向右侧偏心。例如，将设于光电转换部上方的遮光膜的开口区域从微型透镜的中心起仅设于右侧。
[0203]另外，使右侧的像素单元53上的光学开口 61相对于该右侧的像素单元53的微透镜中心而向左侧偏心。光学开口 61表示在像素单元53所包含的光电转换部中光所照射的区域。例如，将设于光电转换部上方的遮光膜的开口区域从微型透镜的中心起仅设于左侧。
[0204]通过该结构，行方向X上相邻的两个同一种类的像素单元53所包含的两个光电转换部分别接收通过了摄影镜头I的不同的光瞳区域的光束。
[0205]因此，在通过光学开口 61向右侧偏心的像素单元53拍摄的光学图像和通过光学开口 61向左侧偏心的像素单元53拍摄的光学图像中产生偏移(相位差)。
[0206]因此，固体摄像元件5b也能够与固体摄像元件5a同样地进行摄影镜头I的对焦状态的检测、立体图像的摄像。
[0207]接着，说明取代固体摄像元件5而搭载固体摄像元件5a、固体摄像元件5b的数码相机的动作。
[0208]图16是用于说明搭载固体摄像元件5a、固体摄像元件5b作为图1所示的固体摄像元件5的数码相机的动作的流程图。
[0209]在该数码相机中，能够设定:3D摄影模式，能够将对于同一被摄体从不同的视点进行拍摄而得到的两个摄像图像数据作为立体图像数据记录于记录介质21 ;及2D摄影模式，能够将对于同一被摄体从I个视点进行拍摄而得到的I个摄像图像数据记录于记录介质21。另外，在各摄影模式中，能够进行动画摄影和静止图像摄影。
[0210]另外，搭载于该数码相机的液晶显示部23能够将存在视差的两个摄影图像数据显示成可立体视。
[0211]当设定3D模式时(步骤S30:3D)，系统控制部11开始由固体摄像元件5a (5b)进行的用于显示即时预览图像的动画摄影。
[0212]摄像元件驱动部10在用于取得即时预览图像的3D动画摄影时，对每一帧进行倾斜两像素求和读出驱动，从固体摄像元件5a(5b)依次输出摄像图像信号。
[0213]通过该驱动从固体摄像元件5a(5b)输出的摄像图像信号包含:由与像素单元53(1),53(3)对应的摄像信号构成的右眼用摄像图像信号；及由与像素单元53(2)、53(4)对应的摄像信号构成的左眼用摄像图像信号。右眼用摄像图像信号和左眼用摄像图像信号相当于从不同的视点拍摄同一被摄体而得到的信号。
[0214]数字信号处理部17对该右眼用摄像图像信号进行处理而生成右眼用摄像图像数据，并对该左眼用摄像图像信号进行处理而生成左眼用摄像图像数据。所生成的两个摄像图像数据通过显示控制部22的控制而可立体视地显示于显示部23 (步骤S31)。通过这样的处理，在显示部23上显示可立体视的即时预览图像。
[0215]当在即时预览图像摄影中作出AE/AF指示时(步骤S32为“是”)，系统控制部11使用在作出了该指示的时刻取得到的右眼用图像数据及左眼用图像数据来进行AE控制及AF控制(步骤S33)。用于进行AF控制的对焦状态的检测通过检测右眼用图像数据及左眼用图像数据的相位差来进行。
[0216]在系统控制部11进行了 AE控制及AF控制之后，当作出摄影指示时(步骤S34为“是”)，在该指示为静止图像摄影指示的情况下(步骤S35:静止图像)，系统控制部11对摄像元件驱动部10指示固体摄像元件5a(5b)的曝光开始和全部像素读出驱动。
[0217]根据该指示，摄像元件驱动部10开始固体摄像元件5的曝光，在曝光结束后，进行全部像素读出驱动(步骤S36)。
[0218]通过步骤S36的驱动而从固体摄像元件5a(5b)输出的摄像图像信号包括与像素单元53(1)、53(3)对应的右眼用摄像图像信号和与像素单元53 (2)、53 (4)对应的左眼用摄像图像信号。这些右眼用摄像图像信号及左眼用摄像图像信号分别由像素单元53的总数的一半的数目的摄像信号构成。
[0219]数字信号处理部17对该右眼用摄像图像信号进行处理而生成右眼用摄像图像数据，并对该左眼用摄像图像信号进行处理而生成左眼用摄像图像数据。
[0220]数字信号处理部17将所生成的右眼用摄像图像数据及左眼用摄像图像数据相互建立关联而生成作立体图像数据，并将其记录于记录介质21 (步骤S37)。
[0221]该立体图像数据例如是作为相机影像设备工业会(CIPA)的规格的MPO格式的数据。在步骤S37之后，系统控制部11使处理返回到步骤S31。
[0222]在步骤S34中进行的摄影指示为记录动画的指示的情况下(步骤S35:动画)，系统控制部11对摄像元件驱动部10指示固体摄像元件5a(5b)的曝光开始和倾斜两像素求和读出驱动。
[0223]根据该指示，摄像元件驱动部10开始固体摄像元件5的曝光，在曝光结束后，进行倾斜两像素求和读出驱动(步骤S38)。摄像元件驱动部10在动画的各帧中进行这样的驱动。
[0224]通过步骤S38的驱动而从固体摄像元件5a(5b)输出的摄像图像信号包含与像素单元53(1)、53(3)对应的右眼用摄像图像信号和与像素单元53 (2)、53 (4)对应的左眼用摄像图像信号。这些右眼用摄像图像信号及左眼用摄像图像信号分别由全部像素单元53的一半的数目的摄像信号构成。
[0225]数字信号处理部17对该右眼用摄像图像信号进行处理而生成右眼用摄像图像数据，并对该左眼用摄像图像信号进行处理而生成左眼用摄像图像数据。数字信号处理部17将所生成的右眼用摄像图像数据及左眼用摄像图像数据相互建立关联而生成作立体图像数据，并将其记录于记录介质21 (步骤S39)。
[0226]系统控制部11在作出结束动画的记录的指示之前反复进行步骤S38、39的处理，当作出结束动画的记录的指示时(步骤S40为“是”)，使处理返回到步骤S31。
[0227]在步骤S30中设定了 2D模式的情况下(步骤S30:2D)，系统控制部11开始由固体摄像元件5a(5b)进行的用于显示即时预览图像的动画摄影。
[0228]摄像元件驱动部10在用于取得即时预览图像的2D动画摄影时，对每一帧进行4像素求和平均读出驱动，从固体摄像元件5a(5b)依次输出摄像图像信号。
[0229]通过该驱动而从固体摄像元件5a(5b)输出的摄像图像信号相当于从I个视点拍摄同一被摄体而得到的信号。
[0230]数字信号处理部17对该摄像图像信号进行处理而生成摄像图像数据。所生成的摄像图像数据通过显示控制部22的控制而显示于显示部23 (步骤S41)。通过这样的处理，在显示部23上显示非立体的即时预览图像。
[0231]当在即时预览图像摄影中作出AE/AF指示时(步骤S42为“是”)，系统控制部11使用在作出了该指示的时刻取得到的摄像图像信号，进行AE控制及AF控制(步骤S43)。该AF控制通过对比度AF来进行。
[0232]在系统控制部11进行了 AE控制及AF控制之后，当作出摄影指示时(步骤S44为“是”)，在该指示为静止图像摄影指示的情况下(步骤S45:静止图像)，系统控制部11对摄像元件驱动部10指示固体摄像元件5a(5b)的曝光开始和水平两像素求和平均读出驱动。
[0233]根据该指示，摄像元件驱动部10开始固体摄像元件5的曝光，在曝光结束后，进行水平两像素求和平均读出驱动(步骤S46)。
[0234]通过步骤S46的驱动而从固体摄像元件5a(5b)输出的摄像图像信号相当于从I个视点拍摄同一被摄体而得到的信号。
[0235]数字信号处理部17对该摄像图像信号进行处理而生成摄像图像数据，并将其记录于记录介质21 (步骤S47)。在步骤S47之后，系统控制部11使处理返回到步骤S41。
[0236]在步骤S44中进行的摄影指示为记录动画的指示的情况下(步骤S45:动画)，系统控制部11对摄像元件驱动部10指示固体摄像元件5a(5b)的曝光开始和4像素求和平均读出驱动。
[0237]根据该指示，摄像元件驱动部10开始固体摄像元件5的曝光，在曝光结束后，进行4像素求和平均读出驱动(步骤S48)。摄像元件驱动部10在动画的各帧中进行这样的驱动。
[0238]通过步骤S48的驱动而从固体摄像元件5a(5b)输出的摄像图像信号相当于从I个视点拍摄同一被摄体而得到的信号。
[0239]数字信号处理部17对该摄像图像信号进行处理而生成摄像图像数据，并将所生成的摄像图像数据作为动画的I帧而记录于记录介质21 (步骤S49)。
[0240]系统控制部11在作出结束动画的记录的指示之前反复进行步骤S48、49的处理，当作出结束动画的记录的指示时(步骤S50为“是”)，使处理返回到步骤S41。
[0241]也可以取代图16所示的步骤S36的处理而进行图17所示的处理。
[0242]S卩，系统控制部11对在作出了摄影指示的时刻取得到的摄像图像数据进行分析，在存在明暗差比预定值大的区域的情况下(步骤S360为“是”)，使摄像元件驱动部10进行在像素单元53的奇数行和偶数行改变曝光时间的驱动(步骤S361)。
[0243]并且，在曝光结束后，摄像元件驱动部10进行两场读出驱动，独立地输出与奇数行的像素单元53对应的摄像图像信号和与偶数行的像素单元53对应的摄像图像信号(步骤 S362)。
[0244]在步骤S362之后，数字信号处理部17对与奇数行的像素单元53对应的摄像图像信号和与偶数行的像素单元53对应的摄像图像信号，进行对从共有浮动扩散部55的两个像素单元53得到的摄像信号彼此进行求和的处理。
[0245]由此，得到扩大了动态范围的摄像图像信号。数字信号处理部17对该摄像图像信号进行处理而生成右眼用图像数据和左眼用图像数据，并生成将它们建立关联而成的立体图像数据。并且，在步骤S37中，将立体图像数据记录于记录介质21。
[0246]在步骤S360中的分析的结果是不存在明暗差比预定值大的区域的情况下(步骤S360为“否”)，系统控制部11使全部像素单元53以同一曝光时间进行曝光(步骤S363)，在曝光结束后，进行倾斜两像素求和读出驱动。
[0247]根据通过该驱动从固体摄像元件5a(5b)输出的摄像图像信号，生成立体图像数据，该立体图像数据在步骤S37中记录于记录介质21。
[0248]此外，在图17的步骤S364中，也可以进行全部像素读出驱动。
[0249]同样地，也可以取代图16所示的步骤S46的处理而进行图18所示的处理。
[0250]S卩，系统控制部11对在作出了摄影指示的时刻取得到的摄像图像数据进行分析，在存在明暗差比预定值大的区域的情况下(步骤S460为“是”)，使摄像元件驱动部10进行在像素单元53的奇数行和偶数行改变曝光时间的驱动(步骤S461)。
[0251]并且，在曝光结束后，使摄像元件驱动部10将水平两像素求和平均读出驱动分成两场进行，独立地输出与奇数行的像素单元53对应的摄像图像信号和与偶数行的像素单元53对应的摄像图像信号(步骤S462)。
[0252]在步骤S462之后，数字信号处理部17对与奇数行的像素单元53对应的摄像图像信号和与偶数行的像素单元53对应的摄像图像信号，进行对从同一单元得到的摄像信号彼此进行求和的处理。
[0253]由此，得到扩大了动态范围的摄像图像信号。数字信号处理部17对该摄像图像信号进行处理而生成摄像图像数据，在步骤S37中，将该摄像图像数据记录于记录介质21。
[0254]在步骤S460中的分析的结果是不存在明暗差比预定值大的区域的情况下(步骤S460为“否”)，系统控制部11使全部像素单元53以同一曝光时间进行曝光(步骤S463)，在曝光结束后，进行4像素求和平均读出驱动。根据通过该驱动从固体摄像元件5a(5b)输出的摄像图像信号，生成摄像图像数据，该摄像图像数据在步骤S37中记录于记录介质21。
[0255]此外，在图18的步骤S464中，也可以进行水平两像素求和平均读出驱动。
[0256]如上所述，根据搭载固体摄像元件5a(5b)的数码相机，能够仅通过驱动方法的变更来简单地切换3D动画摄影、3D静止图像摄影、2D动画摄影、2D静止图像摄影。
[0257]另外，根据固体摄像元件5a，相对于像素单元53 (I)及像素单元53 (2)，像素单元53(3)及像素单元53(4)配置于在倾斜方向上错开的位置，因此如图14所示，能够将微透镜60设为大致圆形而铺满。
[0258]在固体摄像元件5a中，当设为将偶数行的像素单元行向左侧错开I像素单元量的结构时，微透镜60需要设为在行方向X上细长的形状，因此无法采用通用的制造方法，制造成本增大。
[0259]根据固体摄像元件5a，能够直接采用通用的制造方法，因此能够削减制造成本。另夕卜，通过将微透镜60形成为大致圆形状，光学特性也稳定，能够实现摄像图像的品质提高。
[0260]在固体摄像元件5、5a、5b中，相对于像素单元53 (I)及像素单元53 (2)，像素单元53(3)及像素单元53(4)配置于在倾斜方向上错开的位置，因此进行了图8所示的水平两像素求和平均驱动时得到的摄像图像信号的各摄像信号的空间排列如图9的〇记号所示地成为蜂窝排列。其结果是，即使在进行像素单元的信号求和的情况下，也能够得到高分辨率的摄像图像数据。
[0261]在以上的说明中，以固体摄像元件所包含的全部的像素单元53为信号读出的对象，但是作为信号读出的对象的像素单元能够根据摄像图像数据所需的像素数、动画的帧率等来确定。例如，在拍摄HD动画等的情况下，只要仅以处于固体摄像元件的中央的一部分像素单元为信号读出对象即可。
[0262]接着，作为摄像装置，说明智能手机的结构。
[0263]图19示出本发明的摄像装置的一实施方式的智能手机200的外观。图19所示的智能手机200具有平板状的壳体201,在壳体201的一侧的面上具备显不输入部204,该显示输入部204是作为显示部的显示面板202与作为输入部的操作面板203成为一体而成的。另外，这样的壳体201具备扬声器205、麦克风206、操作部207和相机部208。另外，壳体201的结构不限定于此，例如也能够采用显示部与输入部独立而成的结构，或者采用具有折叠结构、滑动机构的结构。
[0264]图20是表示图19所示的智能手机200的结构的框图。如图20所示，作为智能手机的主要的结构要素，具备:无线通信部210、显示输入部204、通话部211、操作部207、相机部208、存储部212、外部输入输出部213、GPS (Global Posit1ning System:全球定位系统)接收部214、运动传感器部215、电源部216和主控制部220。另外，作为智能手机200的主要的功能，具备经由省略图示的基站装置BS和省略图示的移动通信网NW进行移动无线通信的无线通信功能。
[0265]无线通信部210根据主控制部220的指示对收容于移动通信网NW的基站装置BS进行无线通信。使用该无线通信，进行声音数据、图像数据等各种文件数据、电子邮件数据等的收发、Web数据、流数据等的接收。
[0266]显示输入部204是通过主控制部220的控制来显示图像(静止图像及活动图像)、文字信息等而视觉性地向使用者传递信息并检测对于所显示的信息的使用者操作的所谓触摸面板，具备显示面板202和操作面板203。
[0267]显不面板202 使用 LCD (Liquid Crystal Display:液晶显不器)、OELD (OrganicElectro-Luminescence Display:有机发光显示器)等作为显示设备。
[0268]操作面板203是被载置成能够目视确认在显示面板202的显示面上显示的图像并检测通过使用者的手指、尖笔操作的一个或多个坐标的设备。当通过使用者的手指、尖笔来操作该设备时，将因操作引起而产生的检测信号向主控制部220输出。接着，主控制部220基于接收到的检测信号，检测显示面板202上的操作位置(坐标)。
[0269]如图19所示，作为本发明的摄像装置的一实施方式而例示的智能手机200的显示面板202和操作面板203成为一体而构成显示输入部204，但操作面板203成为将显示面板202完全覆盖那样的配置。
[0270]在采用这样的配置的情况下，操作面板203也可以具备对于显示面板202以外的区域也检测使用者操作的功能。换言之，操作面板203也可以具备对于与显示面板202重叠的重叠部分的检测区域(以下，称为显示区域)和对于除此以外的未与显示面板202重叠的外缘部分的检测区域(以下，称为非显示区域)。
[0271]另外，也可以使显示区域的大小与显示面板202的大小完全一致，但是没必要一定使两者一致。另外，操作面板203也可以具备外缘部分和除此以外的内侧部分这两个感应区域。而且，外缘部分的宽度根据壳体201的大小等而适当设计。而且，作为在操作面板203中采用的位置检测方式，列举矩阵开关方式、电阻膜方式、表面弹性波方式、红外线方式、电磁感应方式、静电电容方式等，能够采用任一方式。
[0272]通话部211具备扬声器205、麦克风206，将通过麦克风206输入的使用者的声音转换成能够由主控制部220处理的声音数据而向主控制部220输出，或者对由无线通信部210或外部输入输出部213接收到的声音数据进行译码而从扬声器205输出。另外，如图19所示，例如，能够将扬声器205搭载在与设有显示输入部204的面相同的面上，并将麦克风206搭载于壳体201的侧面。
[0273]操作部207是使用了键开关等的硬件键，接收来自使用者的指示。例如，如图19所示，操作部207是搭载于智能手机200的壳体201的侧面且当由手指等按下时接通、当松开手指时通过弹簧等的回复力而成为断开状态的按钮式的开关。
[0274]存储部212存储主控制部220的控制程序、控制数据、应用软件、将通信对方的名称、电话号码等建立对应而成的地址数据、所收发的电子邮件的数据、通过Web浏览下载到的Web数据、下载到的内容数据，另外临时存储流数据等。另外，存储部212由智能手机内置的内部存储部217和拆装自如的具有外部存储器插槽的外部存储部218构成。另外，构成存储部212的各个内部存储部217和外部存储部218使用闪存式(flash memory type)、硬盘式(hard disk type)、微型多媒体卡式(multimedia card micro type)、卡式存储器(例如,MicroSD (注册商标)存储器等)、RAM (Random Access Memory:随机存取存储器)、ROM (Read Only Memory:只读存储器)等存储介质来实现。
[0275]外部输入输出部213起到与连接于智能手机200的全部的外部设备的接口的作用，用于通过通信等(例如，通用串行总线(USB)、IEEE1394等)或网络(例如，互联网、无线 LAN、蓝牙(Bluetooth)(注册商标)、RFID (Rad1 Frequency Identificat1n:无线射频识别)、红外线通信(Infrared Data Associat1n(红外数据协会):1rDA)(注册商标)、UffB(Ultra Wideband:超宽带)(注册商标)、紫蜂协议(ZigBee)(注册商标)等)而直接或间接地与其他的外部设备连接。
[0276]作为与智能手机200连接的外部设备，例如有:有/无线头戴式耳机、有/无线外部充电器、有/无线数据端口、经由卡槽连接的存储卡(Memory card)、SIM (SubscriberIdentity Module Card:客户识别模块卡)/UIM(User Identity Module Card:用户识别模块卡)卡、经由音频/视频1/0(输入/输出)端子连接的外部音频/视频设备、无线连接的外部音频/视频设备、有/无线连接的智能手机、有/无线连接的个人计算机、有/无线连接的PDA、有/无线连接的个人计算机、耳机等。外部输入输出部213能够将从这样的外部设备接收传送的数据向智能手机200的内部的各结构要素传递、将智能手机200的内部的数据向外部设备传送。
[0277]GPS接收部214根据主控制部220的指示，接收从GPS卫星STl?STn发送的GPS信号，并执行基于接收到的多个GPS信号的测位运算处理，检测该智能手机200的由纬度、经度、高度构成的位置。GPS接收部214在能够从无线通信部210、外部输入输出部213 (例如，无线LAN)取得位置信息时，也能够使用该位置信息来检测位置。
[0278]运动传感器部215例如具备三轴加速度传感器等，根据主控制部220的指示，检测智能手机200的物理性移动。通过检测智能手机200的物理性移动，检测智能手机200移动的方向、加速度。这样的检测结果向主控制部220输出。
[0279]电源部216根据主控制部220的指示，向智能手机200的各部供给蓄积于蓄电池(未图示)的电力。
[0280]主控制部220具备微处理器，根据存储部212所存储的控制程序、控制数据进行动作，对智能手机200的各部进行统一控制。另外，主控制部220为了通过无线通信部210进行声音通信、数据通信而具备对通信系统的各部进行控制的移动通信控制功能和应用处理功能。
[0281]应用处理功能通过使主控制部220根据存储部212所存储的应用软件进行动作而实现。作为应用处理功能，例如有:对外部输入输出部213进行控制而与相对设备进行数据通信的红外线通信功能、进行电子邮件的收发的电子邮件功能、阅览网页的Web浏览功能坐寸ο
[0282]另外，主控制部220具备基于接收数据、下载到的流数据等图像数据(静止图像、活动图像的数据)而将影像显示于显示输入部204等的图像处理功能。图像处理功能是指，主控制部220对上述图像数据进行译码，对该译码结果实施图像处理，并将图像显示于显示输入部204的功能。
[0283]而且，主控制部220执行对显示面板202的显示控制和检测通过操作部207、操作面板203进行的使用者操作的操作检测控制。通过执行显示控制，主控制部220显示用于起动应用软件的图标、滚动条等软件键，或者显示用于生成电子邮件的窗口。另外，滚动条是指用于对于未能完全收纳在显示面板202的显示区域的较大的图像等接收使图像的显示部分移动的指示的软件键。
[0284]另外，通过执行操作检测控制，主控制部220检测通过操作部207进行的使用者操作，或者通过操作面板203接收对上述图标的操作、对上述窗口的输入栏的文字列的输入，或者接收通过滚动条进行的显示图像的滚动要求。
[0285]而且，通过执行操作检测控制，主控制部220具备如下的触摸面板控制功能:判定对操作面板203的操作位置是与显示面板202重叠的重叠部分(显示区域)还是除此以外的未与显示面板202重叠的外缘部分(非显示区域)，并控制操作面板203的感应区域、软件键的显示位置。
[0286]另外，主控制部220也能够检测对操作面板203的手势操作，根据检测出的手势操作，执行预先设定的功能。手势操作不是以往的单纯的触摸操作，而是指通过手指等来描绘轨迹，或同时指定多个位置，或者将它们组合，从多个位置对至少I个位置描绘轨迹的操作。
[0287]相机部208包括图1所示的数码相机中的外部存储器控制部20、记录介质21、显示控制部22、显示部23及操作部14以外的结构。通过相机部208生成的摄像图像数据能够记录于存储部212或者通过输入输出部213、无线通信部210而输出。在图19所示的智能手机200中，相机部208搭载于与显示输入部204相同的面，但相机部208的搭载位置并不局限于此，也可以搭载于显示输入部204的背面。
[0288]另外，相机部208能够利用于智能手机200的各种功能。例如，能够在显示面板202上显示由相机部208取得到的图像、利用相机部208的图像作为操作面板203的操作输入之一。另外，在GPS接收部214检测位置时，也能够参照来自相机部208的图像来检测位置。而且，也能够参照来自相机部208的图像，不使用三轴加速度传感器，或者与三轴加速度传感器并用，来判断智能手机200的相机部208的光轴方向、判断当前的使用环境。当然，也能够在应用软件内利用来自相机部208的图像。
[0289]此外，也能够向静止图像或动画的图像数据附加通过GPS接收部214取得到的位置信息、通过麦克风206取得到的声音信息(也可以通过主控制部等进行声音文本转换而成为文本信息)、通过运动传感器部215取得到的姿势信息等等，而记录于记录部212，或通过输入输出部213、无线通信部210输出。
[0290]在如上所述的结构的智能手机200中，主控制部220进行与图1所示的数码相机I的系统控制部11相同的处理，由此能够减轻扩大立体图像时对观察者的负担。
[0291]如以上说明的那样，本说明书中公开了以下的事项。
[0292]所公开的固体摄像元件将包含G像素单元、R像素单元及B像素单元这三种像素单元的多个像素单元呈二维状配置，所述G像素单元包含检测绿色光的光电转换部，所述R像素单元包含检测红色光的光电转换部，所述B像素单元包含检测蓝色光的光电转换部，上述多个像素单元的配置是以下配置:由在行方向上以一定间距排列的多个像素单元构成的像素单元行排列于与上述行方向正交的列方向上，奇数行的上述像素单元行和偶数行的上述像素单元行在上述行方向上错开与上述行方向上的上述像素单元的排列间距相应的量，处于奇数行的第一像素单元组和处于偶数行的第二像素单元组分别是第一像素单元行和第二像素单元行在上述列方向上交替排列而成的结构，该第一像素单元行是G像素单元和R像素单元每两个交替地排列于上述行方向上而成的，该第二像素单元行是B像素单元和G像素单元每两个交替地排列于上述行方向上而成的，在上述第一像素单元组和上述第二像素单元组各自中，上述第二像素单元行所包含的像素单元中，处于与上述第一像素单元行中的上述R像素单元的位置对应的位置上的像素单元是上述G像素单元，处于与上述第一像素单元行中的上述G像素单元的位置对应的位置上的像素单元是上述B像素单元，在上述列方向上相邻的两个上述第一像素单元行及在上述列方向上相邻的两个上述第二像素单元行各自中，在从各像素单元的位置沿上述行方向错开与上述行方向上的上述像素单元的排列间距相应的量进而沿上述列方向错开与上述列方向上的上述像素单元的排列间距相应的量后的位置上，配置有与该各像素单元同一种类的像素单元，由该各像素单元和与该各像素单元同一种类的像素单元构成像素单元的对，上述固体摄像元件具备:电荷蓄积部，与上述像素单元对应地设置，并蓄积由上述像素单元内的上述光电转换部产生的电荷；及信号输出电路，输出与该电荷蓄积部中蓄积的电荷对应的信号，与上述第一像素单元组的各像素单元对应的上述电荷蓄积部及上述信号输出电路和与该各像素单元构成对的像素单元所对应的上述电荷蓄积部及上述信号输出电路共用。
[0293]根据该结构，即使对第一像素单元组的各像素单元的信号与处于从该各像素单元的位置沿行方向错开与上述行方向上的上述像素单元的排列间距相应的量进而沿上述列方向错开与上述列方向上的上述像素单元的排列间距相应的量后的位置上的像素单元的信号进行求和，各求和后的信号的空间位置也不会重复，因此能够生成高分辨率的摄像图像数据。
[0294]另外，在对第一像素单元组的各像素单元的信号与处于从该各像素单元的位置沿行方向错开I像素单元间距后的位置上的像素单元的信号进行求和的情况下，能够得到蜂窝排列的摄像图像信号。其结果是，能够生成高分辨率的摄像图像数据。
[0295]另外，通过在固体摄像元件内进行上述求和，也能够实现摄像图像信号的读出的高速化。
[0296]另外，能够将第一像素单元组的各像素单元和与该各像素单元构成对的像素单元的信号彼此以电荷的状态进行求和，能够生成高灵敏度低噪声的摄像图像数据。另外，也能够实现摄像图像信号的读出的高速化。
[0297]所公开的固体摄像元件具备对从与在上述行方向上相邻的同一种类的像素单元对应的上述信号输出电路输出的信号进行求和平均的求和平均部。
[0298]通过该结构，能够得到在第一像素单元组中沿行方向相邻的同一种类的像素单元的信号彼此的求和平均，能够生成低噪声的摄像图像数据。另外，也能够将在第一像素单元组中沿行方向相邻的同一种类的像素单元和处于相对于这两个像素单元分别沿行方向错开I像素单元间距进而沿列方向错开I像素单元行间距后的位置上的像素单元这4个像素单元的信号在固体摄像元件内进行求和，能够高速读出。
[0299]所公开的固体摄像元件包含以下结构:在同一像素单元行上相邻的两个同一种类的像素单元分别检测通过上述固体摄像元件的前方所配置的摄影光学系统的不同的光瞳区域的光。
[0300]所公开的固体摄像元件中，在上述两个同一种类的像素单元各自的上述光电转换部上方，横跨该两个光电转换部而设置大致圆状的微透镜。
[0301]所公开的摄像装置具备上述固体摄像元件和对上述固体摄像元件进行驱动的驱动部，上述驱动部进行如下驱动中的至少一个:水平两像素求和平均读出驱动，在上述求和平均部中对与由同一像素单元行上相邻的两个同一种类的像素单元各自的上述光电转换部产生的电荷对应的摄像信号进行求和平均，将该求和平均后的摄像信号从上述固体摄像元件输出；4像素求和平均读出驱动，从共用上述电荷蓄积部的两个像素单元的上述光电转换部向与该光电转换部对应的上述电荷蓄积部同时传送电荷而对该电荷进行求和，在上述求和平均部中对与该求和后的电荷对应的摄像信号进行求和平均，将该求和平均后的摄像信号从上述固体摄像元件输出；倾斜两像素求和读出驱动，从共用上述电荷蓄积部的两个像素单兀的上述光电转换部向与该光电转换部对应的上述电荷蓄积部同时传送电荷而对该电荷进行求和，将与该求和后的电荷对应的摄像信号从上述固体摄像元件输出；及全部像素读出驱动，单独地输出与蓄积在各像素单元的上述光电转换部中的电荷对应的信号。
[0302]所公开的摄像装置中，在动画摄影时，上述驱动部进行上述4像素求和平均读出驱动或上述水平两像素求和平均读出驱动，在静止图像摄影时，上述驱动部至少进行上述全部像素读出驱动。
[0303]所公开的摄像装置中，在静止图像摄影时，上述驱动部根据摄影ISO灵敏度或被摄体亮度进行:上述水平两像素求和平均读出驱动或上述倾斜两像素求和读出驱动和上述4像素求和平均读出驱动的至少一方和上述全部像素读出驱动中的任一个。
[0304]所公开的摄像装置中，上述固体摄像元件的同一像素单元行上相邻的两个同一种类的像素单元分别检测通过上述固体摄像元件的前方所配置的摄影光学系统的不同的光瞳区域的光，在立体图像摄影时，上述驱动部进行上述全部像素读出驱动或上述倾斜两像素求和读出驱动，在非立体图像摄影时，上述驱动部进行上述水平两像素求和平均读出驱动或上述4像素求和平均读出驱动。
[0305]所公开的摄像装置中，在立体活动图像摄影时，上述驱动部进行上述倾斜两像素求和驱动，在立体静止图像摄影时，上述驱动部进行上述全部像素读出驱动或上述倾斜两像素求和读出驱动，在非立体活动图像摄影时，上述驱动部进行上述4像素求和平均读出驱动，在非立体静止图像摄影时，上述驱动部进行上述水平两像素求和平均读出驱动或上述4像素求和平均读出驱动。
[0306]所公开的摄像装置中，上述驱动部还进行:曝光时间差驱动，在上述第一像素单元组的各像素单元和上述第二像素单元组的各像素单元中改变曝光时间；及水平两像素求和两场读出驱动，在对上述第一像素单元组或上述第二像素单元组进行上述水平两像素求和平均读出驱动而将摄像图像信号从上述固体摄像元件输出之后，对上述第二像素单元组或上述第一像素单元组进行上述水平两像素求和平均读出驱动而将摄像图像信号从上述固体摄像兀件输出。
[0307]所公开的摄像装置中，上述驱动部还进行:曝光时间差驱动，在上述第一像素单元组的各像素单元和上述第二像素单元组的各像素单元中改变曝光时间；水平两像素求和两场读出驱动，在对上述第一像素单元组或上述第二像素单元组进行上述水平两像素求和平均读出驱动而将摄像图像信号从上述固体摄像元件输出之后，对上述第二像素单元组或上述第一像素单元组进行上述水平两像素求和平均读出驱动而将摄像图像信号从上述固体摄像元件输出；及全部像素两场读出驱动，在将来自上述第一像素单元组或上述第二像素单元组的摄像图像信号从上述固体摄像元件输出之后，将来自上述第二像素单元组或上述第一像素单元组的摄像图像信号从上述固体摄像元件输出，
[0308]在立体静止图像摄影时被摄体的明暗差比预定值大时，上述驱动部进行上述曝光时间差驱动及上述全部像素两场读出驱动，在非立体静止图像摄影时被摄体的明暗差比上述预定值大时，上述驱动部进行上述曝光时间差驱动及上述水平两像素求和两场读出驱动。
[0309]所公开的固体摄像元件的驱动方法驱动上述固体摄像元件，其中，上述驱动方法进行如下驱动中至少一个:水平两像素求和平均读出驱动，在上述求和平均部中对与由同一像素单元行上相邻的两个同一种类的像素单元各自的上述光电转换部产生的电荷对应的摄像信号进行求和平均，将该求和平均后的摄像信号从上述固体摄像元件输出；4像素求和平均读出驱动，从共用上述电荷蓄积部的两个像素单元的上述光电转换部向与该光电转换部对应的上述电荷蓄积部同时传送电荷而对该电荷进行求和，在上述求和平均部中对与该求和后的电荷对应的摄像信号进行求和平均，将该求和平均后的摄像信号从上述固体摄像元件输出；倾斜两像素求和读出驱动，从共用上述电荷蓄积部的两个像素单元的上述光电转换部向与该光电转换部对应的上述电荷蓄积部同时传送电荷而对该电荷进行求和，将与该求和后的电荷对应的摄像信号从上述固体摄像元件输出；及全部像素读出驱动，单独地输出与蓄积在各像素单元的上述光电转换部中的电荷对应的信号。
[0310]产业实用性
[0311]根据本发明，能够提供可兼顾高画质的动画摄影和静止图像摄影这两者的摄像装置。
[0312]以上，通过特定的实施方式说明了本发明，但本发明不限定于该实施方式，在不脱离所公开的发明的技术思想的范围内能够进行各种变更。
[0313]本申请基于2012年3月28日提出的日本专利申请(日本特愿2012-074310)，并将其内容并入本文中。
[0314]附图标记说明
[0315]5固体摄像元件
[0316]50像素单元区域
[0317]51垂直扫描电路
[0318]52水平扫描电路
[0319]53像素单元
【权利要求】
1.一种固体摄像元件，将包含G像素单元、R像素单元及B像素单元这三种像素单元的多个像素单元呈二维状配置，所述G像素单元包含检测绿色光的光电转换部，所述R像素单元包含检测红色光的光电转换部，所述B像素单元包含检测蓝色光的光电转换部， 所述多个像素单元的配置是以下配置:由在行方向上以一定间距排列的多个像素单元构成的像素单元行排列于与所述行方向正交的列方向上， 奇数行的所述像素单元行和偶数行的所述像素单元行在所述行方向上错开与所述行方向上的所述像素单元的排列间距相应的量， 处于奇数行的第一像素单元组和处于偶数行的第二像素单元组分别是第一像素单元行和第二像素单元行在所述列方向上交替排列而成的结构，所述第一像素单元行是G像素单元和R像素单元每两个交替地排列于所述行方向上而成的，所述第二像素单元行是B像素单元和G像素单元每两个交替地排列于所述行方向上而成的， 在所述第一像素单元组和所述第二像素单元组各自中，所述第二像素单元行所含的像素单元中，处于与所述第一像素单元行中的所述R像素单元的位置对应的位置上的像素单元是所述G像素单元，处于与所述第一像素单元行中的所述G像素单元的位置对应的位置上的像素单元是所述B像素单元， 在所述列方向上相邻的两个所述第一像素单元行及在所述列方向上相邻的两个所述第二像素单元行各自中，在从各像素单元的位置沿所述行方向错开与所述行方向上的所述像素单元的排列间距相应的量进而沿所述列方向错开与所述列方向上的所述像素单元的排列间距相应的量后的位置上，配置有与该各像素单元同一种类的像素单元， 由该各像素单元和与该各像素单元同一种类的像素单元构成像素单元的对， 所述固体摄像元件具备:电荷蓄积部，与所述像素单元对应地设置，并蓄积由所述像素单元内的所述光电转换部产生的电荷；及信号输出电路，输出与该电荷蓄积部中蓄积的电荷对应的信号，与所述第一像素单元组的各像素单元对应的所述电荷蓄积部及所述信号输出电路和与该各像素单元构成对的像素单元所对应的所述电荷蓄积部及所述信号输出电路共用。
2.根据权利要求1所述的固体摄像元件，其中， 具备对从与在所述行方向上相邻的同一种类的像素单元对应的所述信号输出电路输出的信号进行求和平均的求和平均部。
3.根据权利要求1或2所述的固体摄像元件，其中， 在同一像素单元行上相邻的两个同一种类的像素单元分别检测通过所述固体摄像元件的前方所配置的摄影光学系统的不同的光瞳区域的光。
4.根据权利要求3所述的固体摄像元件，其中， 在所述两个同一种类的像素单元各自的所述光电转换部上方，横跨该两个光电转换部而设置大致圆状的微透镜。
5.一种摄像装置，具备: 权利要求2所述的固体摄像元件 '及 驱动所述固体摄像元件的驱动部， 所述驱动部进行如下驱动中的至少一个: 水平两像素求和平均读出驱动，在所述求和平均部中对与由同一像素单元行上相邻的两个同一种类的像素单元各自的所述光电转换部产生的电荷对应的摄像信号进行求和平均，将该求和平均后的摄像信号从所述固体摄像元件输出； 4像素求和平均读出驱动，从共用所述电荷蓄积部的两个像素单元的所述光电转换部向与该光电转换部对应的所述电荷蓄积部同时传送电荷而对该电荷进行求和，在所述求和平均部中对与该求和后的电荷对应的摄像信号进行求和平均，将该求和平均后的摄像信号从所述固体摄像元件输出； 倾斜两像素求和读出驱动，从共用所述电荷蓄积部的两个像素单元的所述光电转换部向与该光电转换部对应的所述电荷蓄积部同时传送电荷而对该电荷进行求和，将与该求和后的电荷对应的摄像信号从所述固体摄像元件输出；及 全部像素读出驱动，单独地输出与蓄积在各像素单元的所述光电转换部中的电荷对应的信号。
6.根据权利要求5所述的摄像装置，其中， 在动画摄影时，所述驱动部进行所述4像素求和平均读出驱动或所述水平两像素求和平均读出驱动，在静止图像摄影时，所述驱动部至少进行所述全部像素读出驱动。
7.根据权利要求5所述的摄像装置，其中， 在静止图像摄影时，所述驱动部根据摄影ISO灵敏度或被摄体亮度进行:所述水平两像素求和平均读出驱动或所述倾斜两像素求和读出驱动和所述4像素求和平均读出驱动的至少一方和所述全部像素读出驱动中的任一个。
8.根据权利要求5所述的摄像装置，其中， 所述固体摄像元件的同一像素单元行上相邻的两个同一种类的像素单元分别检测通过所述固体摄像元件的前方所配置的摄影光学系统的不同的光瞳区域的光， 在立体图像摄影时，所述驱动部进行所述全部像素读出驱动或所述倾斜两像素求和读出驱动，在非立体图像摄影时，所述驱动部进行所述水平两像素求和平均读出驱动或所述4像素求和平均读出驱动。
9.根据权利要求8所述的摄像装置，其中， 在立体活动图像摄影时，所述驱动部进行所述倾斜两像素求和驱动，在立体静止图像摄影时，所述驱动部进行所述全部像素读出驱动或所述倾斜两像素求和读出驱动，在非立体活动图像摄影时，所述驱动部进行所述4像素求和平均读出驱动，在非立体静止图像摄影时，所述驱动部进行所述水平两像素求和平均读出驱动或所述4像素求和平均读出驱动。
10.根据权利要求5?7中任一项所述的摄像装置，其中， 所述驱动部还进行: 曝光时间差驱动，在所述第一像素单元组的各像素单元和所述第二像素单元组的各像素单元中改变曝光时间；及 水平两像素求和两场读出驱动，在对所述第一像素单元组或所述第二像素单元组进行所述水平两像素求和平均读出驱动而将摄像图像信号从所述固体摄像元件输出之后，对所述第二像素单元组或所述第一像素单元组进行所述水平两像素求和平均读出驱动而将摄像图像信号从所述固体摄像元件输出。
11.根据权利要求8或9所述的摄像装置，其中， 所述驱动部还进行: 曝光时间差驱动，在所述第一像素单元组的各像素单元和所述第二像素单元组的各像素单元中改变曝光时间； 水平两像素求和两场读出驱动，在对所述第一像素单元组或所述第二像素单元组进行所述水平两像素求和平均读出驱动而将摄像图像信号从所述固体摄像元件输出之后，对所述第二像素单元组或所述第一像素单元组进行所述水平两像素求和平均读出驱动而将摄像图像信号从所述固体摄像元件输出；及 全部像素两场读出驱动，在将来自所述第一像素单元组或所述第二像素单元组的摄像图像信号从所述固体摄像元件输出之后，将来自所述第二像素单元组或所述第一像素单元组的摄像图像信号从所述固体摄像元件输出， 在立体静止图像摄影时被摄体的明暗差比预定值大时，所述驱动部进行所述曝光时间差驱动及所述全部像素两场读出驱动，在非立体静止图像摄影时被摄体的明暗差比所述预定值大时，所述驱动部进行所述曝光时间差驱动及所述水平两像素求和两场读出驱动。
12.—种驱动方法，驱动权利要求2所述的固体摄像元件，其中， 所述驱动方法进行如下驱动中至少一个: 水平两像素求和平均读出驱动，在所述求和平均部中对与由同一像素单元行上相邻的两个同一种类的像素单元各自的所述光电转换部产生的电荷对应的摄像信号进行求和平均，将该求和平均后的摄像信号从所述固体摄像元件输出； 4像素求和平均读出驱动，从共用所述电荷蓄积部的两个像素单元的所述光电转换部向与该光电转换部对应的所述电荷蓄积部同时传送电荷而对该电荷进行求和，在所述求和平均部中对与该求和后的电荷对应的摄像信号进行求和平均，将该求和平均后的摄像信号从所述固体摄像元件输出； 倾斜两像素求和读出驱动，从共用所述电荷蓄积部的两个像素单元的所述光电转换部向与该光电转换部对应的所述电荷蓄积部同时传送电荷而对该电荷进行求和，将与该求和后的电荷对应的摄像信号从所述固体摄像元件输出；及 全部像素读出驱动，单独地输出与蓄积在各像素单元的所述光电转换部中的电荷对应的信号。
【文档编号】H04N5/3745GK104205809SQ201380017512
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2013年2月8日 优先权日:2012年3月28日
【发明者】河合智行, 冲川满 申请人:富士胶片株式会社