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JP3586344B2 - Display device - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子カメラに関し、特に、固体撮像素子によって得たカラー画像を液晶表示素子によって表示するための撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来電子カメラとして、固体撮像素子によって得たカラー画像を液晶表示素子によって表示するように構成されたものが知られている。
【0003】
一方、モニタ装置等に用いられる液晶表示素子に設けられる色フィルタとして、デルタ配列のフィルタが知られている。このフィルタは、レッド(R)、グリーン(G)およびブルー(B)の色フィルタ要素が三角形の各頂点に位置するように配設されて構成され、液晶表示素子によって表示される画像において、水平方向、垂直方向および斜め方向に対して解像度が高いという利点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
デルタ配列の色フィルタを設けた固体撮像素子は従来存在せず、色フィルタとしては、フォトダイオードの配列に合わせて格子状に配置されたマゼンタ(Mg)、クリーン(G)、イエロー(Ye)およびシアン(Cy)から成る補色フィルタが用いられる。ところが、このような補色フィルタを有する固体撮像素子によって得られたカラー画像を、デルタ配列の色フィルタを設けた液晶表示素子によって表示しようとすると、固体撮像素子のフォトダイオードと液晶表示素子のドットが相互に対応しないために補色−原色変換等を行うための回路を設けなければならない。このため、電子カメラ内の回路規模が大きくなり、またコストが上昇するという問題が生じる。
【0005】
本発明は、電子カメラ内の回路規模を大きくする必要がなく、またコストを抑えることができる表示装置および撮像装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る表示装置は、3つの異なる色フィルタ要素がデルタ配列に従って各ドット上に配置されて成る第1の色フィルタが設けられた表示素子と、格子状に配置されドットの数の整数倍の画素を有し、表示素子と同じ種類の色フィルタ要素のいずれかが画素上に配置されて成る第2の色フィルタが設けられた固体撮像素子とを備え、第2の色フィルタの色フィルタ要素の色は、隣接する2画素において同じであり、かつこれら2画素の中間点に対応したドットに設けられた色フィルタ要素の色と同じであることを特徴としている。
【0007】
表示素子は例えば液晶表示素子である。
第1および第2の色フィルタは例えばレッド、グリーンおよびブルーの3原色の色フィルタ要素から成る。
【0008】
隣接する2画素は固体撮像素子上の垂直方向に沿って配設されてもよく、あるいは水平方向に沿って配設されてもよい。これらの2画素が水平方向に沿って配設される場合、固体撮像素子上において、第1の水平ライン上の2画素と、第1の水平ラインに隣接する第2の水平ライン上の2画素とは、水平方向に1画素分ずれるように構成される。
【0009】
固体撮像素子上において、液晶表示素子の第1の水平列上の各ドットに対応した2画素が垂直方向に沿って配設され、前記第1の水平列に隣接する第2の水平列上の各ドットに対応した2画素が水平方向に沿って配設されてもよい。この構成において、第2の水平列が第1の水平ラインとこれに隣接する第2の水平ラインとから成り、第1の水平ライン上の前記2画素と、第2の水平ライン上の2画素とが、水平方向に1画素分ずれていてもよい。
【0010】
隣接する2画素は固体撮像素子上の斜め方向に沿って配設されてもよい。また隣接2画素は固体撮像素子上の水平方向および垂直方向に沿って配設されてもよい。
【0011】
本発明に係る撮像装置は、格子状に配置された受光画素を有する撮像素子と、受光画素の上に設けられ、3つの異なる色フィルタ要素から成る色フィルタとを備え、隣接する複数の受光画素には同じ色の色フィルタ要素が設けられ、複数の受光画素の色は水平方向に延びる列に沿って規則的に変化し、第1の列とこの列に隣接する第2の列において、同じ色の色フィルタ要素が設けられた複数の受光画素は水平方向に少なくとも1画素分ずれていることを特徴としている。
【0012】
前記列は、水平方向に延びる1列または2列の受光画素によって形成される。3つの異なる色フィルタ要素の色は、レッド、グリーンおよびブルーの3原色であることが好ましい。
【0013】
本発明の撮像装置は、好ましくは、隣接する同じ色の色フィルタ要素が設けられた受光画素から得られた画素信号を加算することにより、1ドットの表示信号を生成する画素信号加算手段を備える。
【0014】
画素信号加算手段は例えば、水平転送CCD、垂直転送CCD、または水平転送CCDに接続された電荷・電圧変換容量である。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明の第1の実施形態である撮像装置を備えた電子カメラの回路構成を示すブロック図である。
【0016】
撮像光学系11と固体撮像素子(CCD)12の間には、赤外カットフィルタ13と光学ローパスフィルタ14が設けられている。CCD12の受光面上には後述する第2色フィルタが設けられている。CCD12は2線読み出し方式・全画素独立読み出し型である。すなわち、フォトダイオードにおいて発生した各画素信号は、垂直転送CCDにおいて相互に加算されることなく水平転送CCDへ転送され、また2つの水平ラインの画素信号が同時にCCD12から出力される。CCD12はCCDドライバ15によって駆動され、これにより画素信号がCCD12から読み出されて信号処理回路16に入力される。CCDドライバ15は、CCDタイミング信号発生回路31によって発生するCCD駆動用タイミング信号等に基づいて動作し、CCDタイミング信号発生回路31は同期信号発生回路32から出力される水平および垂直同期信号に基づいて、CCD駆動用タイミング信号等を発生する。
【0017】
信号処理回路16は第1および第2の相関二重サンプリング(CDS)回路16a、16bと、スイッチ16cと、増幅回路16dとを有する。CCD12から出力される2つの水平ラインの画素信号のうち、第1の水平ラインの画素信号は第1のCDS回路16aに入力され、第2の水平ラインの画素信号は第2のCDS回路16bに入力される。CDS回路16a、16bにおいて相関二重サンプリングの処理を施された画素信号は、スイッチ16cを介して増幅回路16dに入力される。スイッチ16cはコンピュータを備えたシステム制御回路17によって切り換えられ、これにより第1および第2のCDS回路16a、16bの一方が、増幅回路16dに接続される。
【0018】
信号処理回路16すなわち増幅回路16dから出力された画素信号は、A/D変換器18によってデジタル信号に変換され、RAM19に一時的に格納された後、不揮発性メモリ21に格納される。RAM19および不揮発性メモリ21におけるアドレス制御は、システム制御回路17の制御に基づいて作動するアドレスコントローラ22によって行われ、アドレスコントローラ22は同期信号発生回路32から出力される同期信号に基づいて動作する。
【0019】
信号処理回路16から出力されたアナログの画素信号が、直接スイッチ23に供給される一方、不揮発性メモリ21に格納された画素信号は、RAM19およびD/A変換器27を介してスイッチ23に供給される。スイッチ23の出力端は、第1〜第3ホワイトバランス調整回路24a、24b、24cに接続され、これらのホワイトバランス調整回路24a、24b、24cの出力端はLCDドライバ25に接続されている。すなわち信号処理回路16から出力された画素信号と不揮発性メモリ21に格納された画素信号は、LCDドライバ25を介して液晶表示素子26へ供給可能である。
【0020】
スイッチ23はシステム制御回路17の制御に基づいて切り換えられ、信号処理回路16から出力された画素信号を液晶表示素子26に転送する時、信号処理回路16側に切り換えられ、不揮発性メモリ21に格納された画素信号を液晶表示素子26に転送する時、D/A変換器27側に切り換えられる。第1〜第3ホワイトバランス調整回路24a、24b、24cは、それぞれレッド(R)、グリーン(G)およびブルー(B)の色成分に対するゲインを調整するために設けられる。第1〜第3ホワイトバランス調整回路24a、24b、24cから出力された画素信号は、LCDドライバ25を介して液晶表示素子26に入力される。液晶表示素子26は、後述する第1の色フィルタを有し、LCDタイミング信号発生回路28から出力される水平同期信号および垂直同期信号等に基づいて制御され、これによりカラー画像が液晶表示素子26の画面上に表示される。LCDタイミング信号発生回路28は、同期信号発生回路32から出力される同期信号に基づいて動作する。
【0021】
図2は液晶表示素子26に設けられた第1の色フィルタ51の色フィルタ要素の配列と、CCD12に設けられた第2の色フィルタ52の色フィルタ要素の配列とを示している。
【0022】
この図に示すように第1の色フィルタ51は、3原色の色フィルタ要素がデルタ配列に従って各ドット上に配置されて構成される。すなわち第1の水平列A1では、左から右に向かって、G、R、Bの順に色フィルタ要素が配設されている。第1の水平列A1の下側に隣接する第2の水平列A2では、第1の水平列A1のGとRの間に対応した位置にB、第1の水平列A1のRとBの間に対応した位置にG、第1の水平列A1のBとGの間に対応した位置にRがそれぞれ配設されている。第1の水平列と第2の水平列とでは、色フィルタ要素が水平方向に1ピッチ半(1.5ドット分)ずれている。
【0023】
一方CCD12では、格子状に配置されたフォトダイオードが画素に対応している。すなわち、これらのフォトダイオードは水平方向および垂直方向に2次元的に直交配列されており、フィルタ51のようにデルタ配列に従って配列されていない。
【0024】
CCD12の画素の数は液晶表示素子26のドット(色フィルタの1セル分に対応する最小単位の表示領域を意味する)の数の約2倍である。各画素すなわちフォトダイオードの上には、3原色の色フィルタ要素のいずれかが配置されている。第1および第2の水平ラインB1、B2では、左から右に向かってG、R、Bの順に色フィルタ要素が配設されている。第3の水平ラインB3では、左から右に向かってR、G、G、B、B、Rの順に、また第4の水平ラインB4では、左から右に向かってB、B、R、R、G、Gの順に色フィルタ要素が配設されている。
【0025】
CCD12において、液晶表示素子26の第1の水平列A1は第1の水平ラインB1とこれに隣接する第2の水平ラインB2に対応し、液晶表示素子26の第2の水平列A2は第3の水平ラインB3とこれに隣接する第4の水平ラインB4に対応する。
【0026】
第2の色フィルタ52の色フィルタ要素の色は、隣接する2画素において同じである。例えば第1および第2の水平ラインB1、B2において、符号P1により示す2画素の色フィルタ要素は共にG、符号P2により示す2画素の色要素は共にR、符号P3により示す2画素の色要素は共にBである。第3の水平ラインB3では、符号P4により示す2画素の色フィルタ要素は共にG、符号P5により示す2画素の色要素は共にBである。第4の水平ラインB4では、符号P6により示す2画素の色フィルタ要素は共にB、符号P7により示す2画素の色要素は共にRである。
【0027】
液晶表示素子26の第1の水平列A1上のドットQ1は、CCD12の第1および第2の水平ラインB1、B2上の画素P1に対応している。同様に、第1の水平列A1上のドットQ2は、CCD12の第1および第2の水平ラインB1、B2上の画素P2に対応している。すなわちCCD12上において、第1の水平列A1上の各ドットに対応した2画素は垂直方向に沿って配設されている。またCCD12上において、第1の水平列A1上の各ドットに対応した2画素の一方は第1の水平ラインB1に含まれ、2画素の他方は第2の水平ラインB2に含まれている。
【0028】
一方、液晶表示素子26の第2の水平列A2上のドットQ4は、CCD12の第3の水平ラインB3上の2つの画素P4に対応し、第2の水平列A2上のドットQ5は、第3の水平ラインB3上の2つの画素P5に対応している。同様に、液晶表示素子26の第2の水平列A2上のドットQ6は、CCD12の第4の水平ラインB4上の2つの画素P6に対応し、第2の水平列A2上のドットQ7は、第3の水平ラインB4上の2つの画素P7に対応している。すなわちCCD12上において、第2の水平列A2上の各ドットに対応した2画素は水平方向に沿って配設されている。またCCD12上において、第3の水平ラインB3上の2画素と、第4の水平ライン上の2画素とは、水平方向に1画素分ずれている。
【0029】
例えば液晶表示素子26の偶数列A2のドットQ6は、奇数列A1のドットQ1、Q2に対して水平方向に半ピッチ(すなわち1/2ドット分)ずれているので、CCD12上の色フィルタとの物理的な対応位置関係では、画素P8のRと、2つの画素P4のうちの左側のGと、2つの画素P6のBとに対応しているが、単純にこれら4つの画素を加算してB成分のドットQ6の信号を生成しても余分なG成分とR成分とが含まれてしまい、成分混合による画質劣化を招く。しかしながら本実施形態では、後述するCCD12における信号電荷の転送制御により、画素P6のB成分の2画素分の信号のみを他のRおよびG成分の画素信号と分離して読み出しており、これにより、液晶表示素子26のドットの色成分と、このドット表示に利用されるCCD12の画素の色成分とを一致させ、高画質化を図っている。
【0030】
このように、第1および第2の水平ラインB1、B2の垂直方向に隣接する2画素(例えば符号P1の2画素)に設けられた色フィルタ要素の色は、この2画素の中間点に対応した液晶表示素子26のドット(例えば符号Q1)に設けられた色フィルタ要素の色と同じである。また、第3の水平ラインB3の水平方向に隣接する2画素(例えば符号P4の2画素)に設けられた色フィルタ要素の色は、この2画素の中間点に対応した液晶表示素子26のドット(例えば符号Q4)に設けられた色フィルタ要素の色と同じである。第4の水平ラインB4についても同様である。
【0031】
CCD12の色フィルタの配列をさらに別の見方をすると、3つの連続する水平ラインでは、同色の色フィルタ(水平ラインB1、B2、B3において斜線を付した色フィルタ)がUの字状に配列され、次の3つの水平ラインでは、同色の色フィルタ(水平ラインB4、B1、B2において斜線を付した色フィルタ)が逆Uの字状に配列されている。このようなU字状と逆U字状の配列パターンは、図2の上から下に向かって交互に現れており、このような配列パターンを採用することにより、CCD12の色フィルタは、液晶表示素子のデルタ配列の配色パターンに対応している。
【0032】
図3はCCD12の構成を示す図であり、簡単のため、フォトダイオード、垂直転送CCD等については一部のみを示している。
【0033】
このCCD12は、上述したように2線読み出し方式・全画素独立読み出し型である。CCD12は第1および第2の水平転送CCD41、42を有する。1つのフォトダイオードPDには4つの電極V1〜V4が接続され、各フォトダイオードPDによって得られた画素信号A〜Pは、相互に独立に、垂直転送CCD43によって転送され、水平転送CCD41、42に供給される。図において、水平方向に延びる2列のフォトダイオードPD1において発生する画素信号A、B、C、D、E、F、G、Hに基づいて、液晶表示素子26上の(n+1)行目の水平列A1のドットの信号が生成され、水平方向に延びる2列のフォトダイオードPD2において発生する画素信号I、J、K、L、M、N、O、Pに基づいて、液晶表示素子26上の(n)行目の水平列A2のドットの信号が生成される。なお、画素信号がCCD12から読み出される順番としては、(n)行目に対応するものが先、(n+1)行目に対応するものが後であり、液晶表示素子26におけるドットの駆動の順も(n)行目、(n+1)行目の順である。
【0034】
各水平転送CCD41、42は交互に配設された第1および第2の電極H1、H2を有し、各水平転送CCD41、42間にはシフトゲート電極SGが設けられている。CCD12は、シフトゲート電極SGがオフ状態の時、水平転送CCD41、42とを分離するポテンシャルの障壁(井戸)が形成され、シフトゲート電極SGがオン状態の時、ポテンシャル障壁が消滅するように構成されている。水平転送CCD41、42の出力端には、リセット回路44と電荷・電圧変換容量45、46と出力バッファ47、48が接続されている。電荷・電圧変換容量45によって、第1の水平転送CCD41から出力された2つの画素信号が加算され、電荷・電圧変換容量46によって、第2の水平転送CCD42から出力された2つの画素信号が加算される。加算された画素信号は、電荷・電圧変換容量45、46によって電圧に変換され、出力バッファ47、48を介して信号処理回路16のCDS回路16a、16bに入力される。電荷・電圧変換容量45、46に蓄積された電荷はリセット回路44の作用によってリセットされる。
【0035】
図4と図5は、CCD12において画素信号が加算されて出力され、信号処理回路16内において画素信号が増幅回路16dに転送される動作を示すタイミングチャートであり、図4は特に時間t〜t間の動作を詳細に示し、図5は特に時間t以降の動作を詳細に示している。また図6〜図13は、それぞれ時間t〜tにおける画素信号の転送状態を示す図である。
【0036】
垂直転送CCD43と水平転送CCD41、42では、電極V1〜V4、H1、H2に印加された電圧信号がハイ(Hi)のとき、その電極に対応した部位にポテンシャルの井戸が形成され、ロー(Lo)のときはポテンシャルの井戸は形成されない。シフトゲート電極SGでは、これに印加された電圧信号がHiのとき、この電極SGに対応した部位にポテンシャルの井戸が形成される。
【0037】
時間tに達する前に、フォトダイオードPDにおいて発生した画素信号A〜Pが垂直転送CCD43に転送され、垂直転送が既に開始されていると仮定する。時間tでは、電極V1〜V4のうち電極V4、V1がHiであり、画素信号A〜Pはこれらの電極V4、V1に対応した部位に位置している。時間t〜tでは、電極V1〜V4が所定のタイミングでHiとLoに変化し、これにより画素信号A〜Pが垂直転送される。時間tでは、画素信号A〜Lが時間tのときと比較してフォトダイオード1つ分だけ垂直転送されている。このとき、シフトゲート電極SGがHiであるため、画素信号M、N、O、Pはシフトゲート電極SGに保持される。時間tでは、電極V1、V2がHiになるので、画素信号A〜Lは電極V1、V2に対応した部位まで転送される。また第2の水平転送CCD42では、電極H1がHiになり、シフトゲート電極SGがLoになるため、画素信号M、N、O、Pはシフトゲート電極側から第2の水平転送CCD42に転送される。
【0038】
時間t〜tでは、電極H1は1パルス分だけLoに、電極H2は1パルス分だけHiになるので、画素信号M〜Pが次の電極H1に対応した部位まで水平転送され、時間tでは、画素信号Mは出力端に最も近い電極H1に対応した部位に位置している。時間t〜tでは、時間t〜tと同様にして電極V1〜V4が所定のタイミングでHiとLoに変化するため、画素信号A〜Lが垂直転送される。この間、シフトゲート電極SGがLoであるため、画素信号I、J、K、Lは第1の水平転送CCD41に供給されて、ここに保持される。なお、この間、第2の水平転送CCD42では水平転送は行われない。
【0039】
時間tの後、電極H1がHiからLoに変化し、また電極H2がLoからHiに変化する(図4の符号S1)ことにより、画素信号Mが第2の水平転送CCD42から出力され、出力バッファ48を介して信号処理回路16のCDS回路16bに入力される(符号S2)。このような電極H1、H2の作用が繰り返されることにより、画素信号Nが第2の水平転送CCD42から出力されて電荷・電圧変換容量46に転送され、電荷・電圧変換容量46において画素信号MとNが加算される。この加算された画素信号M、Nは出力バッファ48を介してCDS回路16bに供給される(符号S3)。また、第1の水平転送CCD41からは画素信号Iが出力され、出力バッファ47を介してCDS回路16aに供給されるが(符号S4)、この画素信号Iは液晶表示素子26における表示動作において使用されない。
【0040】
信号処理回路16のCDS回路16a、16bでは、CCDタイミング信号発生回路31から出力されるサンプルホールド信号S/H(符号S5)に応じて画素信号がサンプルホールドされる。すなわち、CDS回路16aから画素信号Iが出力され(符号S6)、CDS回路16bから加算された画素信号M、Nが出力される(符号S7)。スイッチ16cはシステム制御回路17から出力される指令信号SWに応じて切り換えられ、指令信号SWがLoのとき、CDS回路16aから出力された画素信号Iが増幅回路16dに入力され(符号S8)、指令信号SWがHiのとき、CDS回路16bから出力された画素信号M、Nが増幅回路16dに入力される(符号S9)。
【0041】
なお、画素信号I、M、Nがサンプルホールドされた後、CCDドライバ15からリセット信号RS(符号S10)が出力され、これにより電荷・電圧変換容量45、46に蓄積された電荷がリセットされる。
【0042】
上述した動作と同様にして、第1の水平転送CCD41から出力された画素信号JとKが電荷・電圧変換容量45において加算され、出力バッファ47を介してCDS回路16aに供給される(符号S11)。また、第2の水平転送CCD42から出力された画素信号OとPが電荷・電圧変換容量46において加算され、出力バッファ48を介してCDS回路16bに供給される(符号S12)。CDS回路16a、16bでは、サンプルホールド信号S/H(符号S13)に応じて画素信号がサンプルホールドされ(符号S14、S15)、スイッチ16cの切り換え制御に応じて、増幅回路16dに入力される(符号S16、S17)。画素信号J、K、O、Pがサンプルホールドされた後、リセット信号RS(符号S18)が出力されて、電荷・電圧変換容量45、46の蓄積電荷がリセットされる。
【0043】
このようにして、第1および第2の水平転送CCD41、42に保持されていた画素信号、すなわち(n)行目の水平列A2の画素信号がCCD12から出力され、時間tでは、水平転送CCD41、42には画素信号は存在しない。
【0044】
時間t〜tでは、時間t〜tと同様にして電極V1〜V4が所定のタイミングでHiとLoに変化するため、画素信号A〜Hが垂直転送され、画素信号E、F、G、Hが第1の水平転送CCD41に転送される。水平転送CCD41では電極H1がHi、電極H2がLo、またシフトゲート電極SGがLoであるため、画素信号E〜Hは電極H1に対応した部位に保持される。時間t〜tでは、再び垂直転送が行われ、またこの間、水平転送CCD41の各電極の電圧レベルは変化しない。したがって時間tでは、画素信号A、B、C、Dが水平転送CCD41に供給され、それぞれ画素信号E、F、G、Hに加算される。
【0045】
時間tの後、リセット信号RS(符号S21)によって電荷・電圧変換容量45、46の電荷がリセットされ、次いで、電極H1がHiからLoに変化し、また電極H2がLoからHiに変化する(符号S22)ことにより、相互に加算された画素信号A、Eが第1の水平転送CCD41から出力され、出力バッファ47を介してCDS回路16aに入力される(符号S23)。なお、この間、第2の水平転送CCD42からは何も出力されない。
【0046】
信号処理回路16のCDS回路16aでは、サンプルホールド信号S/H(符号S24)に応じて画素信号A、Eがサンプルホールドされる(符号S25)。スイッチ16cはCDS回路16a側に切り換えられているため、サンプルホールドされた画素信号A、Eはそのまま増幅回路16dに入力される(符号S26)。
【0047】
画素信号A、Eがサンプルホールドされた後、リセット信号RS(符号S27)によって電荷・電圧変換容量45、46の電荷がリセットされる。そして、電極H1、H2の電圧変化(符号S28)に応じて、相互に加算された画素信号B、Fが第1の水平転送CCD41から出力され、出力バッファ47を介してCDS回路16aに入力される(符号S29)。CDS回路16aでは、サンプルホールド信号S/H(符号S30)に応じて画素信号B、Fがサンプルホールドされ(符号S31)、増幅回路16dに入力される(符号S32)。
【0048】
以上のように、CCD12において発生した画素信号は、第1および第2の水平ラインB1、B2に関しては、垂直方向に隣接する2つの画素同士が加算され、第3および第4の水平ラインB3、B4に関しては、水平方向に隣接する2つの画素同士が加算されて、信号処理回路16から出力される。したがって本実施形態では、CCD12において発生した画素信号をCCD12内において加算するため、特別な演算回路等を設ける必要がない。また本実施形態では、Mg、G、Ye、Cyから成る補色フィルタが用いる構成ではないため、補色・原色変換等を行うための回路を設ける必要がない。したがって本実施形態によれば、回路構成が簡単であり、電子カメラ内の回路規模を小さく抑えて、製造コストを抑えることができる。
【0049】
図14は第2の実施形態である撮像装置を備えた電子カメラの回路構成を示すブロック図である。
【0050】
第2の実施形態において、第1の実施形態と基本的に異なる点は、CCD12が1線読み出し方式・全画素独立読み出し型であることである。すなわち、フォトダイオードにおいて発生した各画素信号は、垂直転送CCDにおいて相互に加算されることなく水平転送CCDへ転送され、画素信号は1つの水平ライン毎にCCD12から出力される。したがって、信号処理回路16は単一のCDS回路16aを有し、第1の実施形態のようなスイッチ16cは設けられていない。その他の構成は第1の実施形態と同じであるので、対応部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0051】
図15は液晶表示素子26上に設けられた第1の色フィルタ51の色フィルタ要素の配列と、CCD12上に設けられた第2の色フィルタ52の色フィルタ要素の配列とを示している。
【0052】
第1の実施形態と同様に、第1の色フィルタ51の色フィルタ要素はデルタ配列に従っている。すなわち第1の水平列A1では、左から右に向かって、G、R、Bの順に色フィルタ要素が配設され、第2の水平列A2の色フィルタ要素は第1の水平列A1の色フィルタ要素に対して1ピッチ半(1.5画素分)ずれている。
【0053】
CCD12において、フォトダイオードは格子状に配置され、フォトダイオードすなわち画素の数は液晶表示素子26のドットの数の約2倍である。第1および第2の水平ラインB1、B2では、左から右に向かってG、R、Bの順に色フィルタ要素が配設されている。第3の水平ラインB3の色フィルタ要素は、第2の水平ラインB2のGに対応した位置にはB、第2の水平ラインB2のRに対応した位置にはG、第2の水平ラインB2のBに対応した位置にはRがそれぞれ設けられている。第4の水平ラインB4の色フィルタ要素は、第3の水平ラインB3のBに対応した位置にはR、第3の水平ラインB3のGに対応した位置にはB、第3の水平ラインB3のRに対応した位置にはGが、それぞれ設けられている。
【0054】
CCD12において、液晶表示素子26の第1の水平列A1は第1および第2の水平ラインB1、B2に対応し、液晶表示素子26の第2の水平列A2は第3および第4の水平ラインB3、B4に対応する。
【0055】
第2の色フィルタ52の色フィルタ要素の色は、隣接する2画素において同じである。第1および第2の水平ラインB1、B2では、第1の実施形態と同様に、符号P1、P2、P3により示す各2画素の色フィルタ要素は、それぞれG、R、Bである。第3および第4の水平ラインB3、B4では、符号P6、P4、P7により示す各2画素の色フィルタ要素は、それぞれB、G、Rである。
【0056】
液晶表示素子26の第1の水平列A1上のドットQ1は、CCD12の第1および第2の水平ラインB1、B2上の画素P1に対応し、第1の水平列A1上のドットQ2は、CCD12の第1および第2の水平ラインB1、B2上の画素P2に対応しており、第1の水平列A1上の各ドットに対応した2画素は垂直方向に沿って配設されている。
【0057】
液晶表示素子26の第2の水平列A2上のドットQ6は、CCD12の第3の水平ラインB3上の画素P6と第4の水平ラインB4上の画素P6に対応し、第2の水平列A2上のドットQ4は、CCD12の第3の水平ラインB3上の画素P4と第4の水平ラインB4上の画素P4に対応している。第2の水平列A2上のドットQ7は、CCD12の第3の水平ラインB3上の画素P7と第4の水平ラインB4上の画素P7に対応している。すなわちCCD12上において、第2の水平列A2上の各ドットに対応した2画素は斜め方向に沿って配設されている。
【0058】
このように第2の実施形態においても、第1および第2の水平ラインB1、B2の垂直方向に隣接する2画素(例えば符号P1の2画素)に設けられた色フィルタ要素の色は、この2画素の中間点に対応した液晶表示素子26のドット(例えば符号Q1)に設けられた色フィルタ要素の色と同じである。また、第3および第4の水平ラインB3、B4において斜め方向に隣接する2画素(例えば符号P4の2画素)に設けられた色フィルタ要素の色は、この2画素の中間点に対応した液晶表示素子26のドット(例えば符号Q4)に設けられた色フィルタ要素の色と同じである。
【0059】
図16はCCD12の構成を概略的に示す図である。
このCCD12は、1つの水平転送CCD41を有する。1つのフォトダイオードPDには3つの電極V1〜V3が接続され、各フォトダイオードPDによって得られた画素信号A〜Pは、相互に独立に、垂直転送CCD43によって転送され、水平転送CCD41に供給される。図において、水平方向に延びる2列のフォトダイオードPD1において発生する画素信号A、B、C、D、E、F、G、Hに基づいて、液晶表示素子26上の(n+1)行目の水平列A1のドットの信号が生成され、水平方向に延びる2列のフォトダイオードPD2において発生する画素信号I、J、K、L、M、N、O、Pに基づいて、液晶表示素子26上の(n)行目の水平列A2のドットの信号が生成される。
【0060】
水平転送CCD41は交互に配設された第1および第2の電極H1、H2を有している。水平転送CCD41の出力端には、リセット回路44と電荷・電圧変換容量45と出力バッファ47が接続されている。これらのリセット回路44、電荷・電圧変換容量45、出力バッファ47の作用は第1の実施形態と同じである。
【0061】
図17は、CCD12において画素信号が加算されて出力される動作を示すタイミングチャートである。また図18〜図24は、それぞれ時間t〜tにおける画素信号の転送状態を示す図である。
【0062】
時間tでは、電極V1〜V3のうち電極V2のみがHiであり、フォトダイオードPDにおいて発生し、VCCDに読み出された画素信号A〜Pは、電極V2に蓄積されている。時間t〜tでは、電極V1〜V3が所定のタイミングでHiとLoに変化し、これにより画素信号A〜Pが垂直転送される。時間tでは、画素信号A〜Lが時間tのときと比較してフォトダイオード1つ分だけ垂直転送され、画素信号M、N、O、Pは水平転送CCD41に位置している。
【0063】
時間t〜tでは、水平転送CCD41の電極H1は1パルス分だけLoに、電極H2は1パルス分だけHiになるので、画素信号M〜Pが次の電極H1に対応した部位まで水平転送され、時間tでは、画素信号Mは出力端に最も近い電極H1に対応した部位に位置している。時間t〜tでは、時間t〜tと同様にして電極V1〜V4が所定のタイミングでHiとLoに変化するため、画素信号A〜Lが垂直転送され、画素信号I、J、K、Lは水平転送CCD41に供給される。この間、水平転送CCD41の電極H1、H2は固定(すなわち、電極H1はHi、電極H2はLo)であるため、水平転送CCD41の画素信号M〜Pは停止しており、時間tでは、画素信号I、J、Kは画素信号N、O、Pにそれぞれ加算される。
【0064】
時間t〜tでは、電極H1が所定のタイミングでHiとLoに変化し、これにより画素信号M、NとI、OとJ、PとK、Lが水平転送CCD41において水平転送される。まず画素信号Mが水平転送CCD41から出力されて電荷・電圧変換容量45に転送され、出力バッファ47を介して信号処理回路16のCDS回路16aに供給される。リセット回路44の作用によって電荷・電圧変換容量45の蓄積電荷がリセットされた後、画素信号NとIが水平転送CCD41から出力されて電荷・電圧変換容量45に転送され、出力バッファ47を介してCDS回路16aに供給される。同様にして、画素信号OとJ、PとK、Lが水平転送CCD41から出力される。時間tでは、1水平ライン分の画素信号の水平転送CCD41からの出力動作が完了している。
【0065】
時間t〜tでは、時間t〜tと同様に、電極V1〜V3が所定のタイミングでHiとLoに変化して画素信号A〜Hが垂直転送され、時間tでは、画素信号E、F、G、Hが水平転送CCD41に供給される。時間t〜tでも垂直転送が行われるが、この間、水平転送CCD41の電極H1、H2は固定(すなわち電極H1はHi、電極H2はLo)であるため、水平転送CCD41の画素信号E〜Hは停止している。したがって時間tでは、画素信号A、B、C、Dは画素信号E、F、G、Hにそれぞれ加算される。
【0066】
次いで、水平転送が行われ、画素信号EとA、FとB、GとC、HとDは、CCD12から出力される。
【0067】
以上のように第2の実施形態においても、画素信号を加算するために特別な演算回路等を設ける必要がないので、第1の実施形態と同様に、回路構成が簡単であり、電子カメラ内の回路規模を小さく抑えることができる。
【0068】
図25〜図27は第3の実施形態を示している。第3の実施形態の電子カメラの回路構成は第2の実施形態すなわち図14と同じである。
【0069】
図25は液晶表示素子26上に設けられた第1の色フィルタ51の色フィルタ要素の配列と、CCD12上に設けられた第2の色フィルタ52の色フィルタ要素の配列とを示している。
【0070】
第1および第2の実施形態と同様に、第1の色フィルタ51の色フィルタ要素はデルタ配列に従って配設されている。
【0071】
CCD12において、フォトダイオードは格子状に配置され、フォトダイオードすなわち画素の数は液晶表示素子26のドットの数の約2倍である。第1の水平ラインB1では、左から右に向かってG、G、R、R、B、Bの順に色フィルタ要素が配設されている。第2の水平ラインB2において、第1の水平ラインB1のG、G、R、R、B、Bに対応した位置には、R、B、B、G、G、Rの色フィルタ要素が設けられている。すなわち、第1の水平ラインB1において同じ色が連続する2つのフィルタ要素と、第2の水平ラインB2において同じ色が連続する2つのフィルタ要素とは、水平方向に1画素分ずれている。
【0072】
CCD12において、液晶表示素子26の第1の水平列A1は第1の水平ラインB1に対応し、液晶表示素子26の第2の水平列A2は第2の水平ラインB2に対応する。
【0073】
第2の色フィルタ52の色フィルタ要素の色は、水平方向に隣接する2画素において同じである。第1の水平ラインB1では、符号P1、P2、P3により示す各2画素の色フィルタ要素は、それぞれG、R、Bである。第2の水平ラインB2では、符号P6、P4、P7により示す各2画素の色フィルタ要素は、それぞれB、G、Rである。
【0074】
液晶表示素子26の第1の水平列A1上のドットQ1、Q2、Q3は、CCD12の第1の水平ラインB1上の画素P1、P2、P3にそれぞれ対応する。第2の水平列A2上のドットQ6、Q4、Q7は、第2の水平ラインB2上の画素P6、P4、P7にそれぞれ対応する。
【0075】
このように第3の実施形態においても、第1の水平ラインB1の水平方向に隣接する2画素(例えば符号P1の2画素)に設けられた色フィルタ要素の色は、この2画素の中間点に対応した液晶表示素子26のドット(例えば符号Q1)に設けられた色フィルタ要素の色と同じである。
【0076】
図26はCCD12の構成を概略的に示す図である。
このCCD12は、第2の実施形態のCCDと基本的に同じ構成を有するが、水平方向に延びる1列のフォトダイオードPD1において発生する画素信号A、B、C、Dに基づいて、液晶表示素子26上の(n+1)行目の水平列A1の画素信号が生成され、水平方向に延びる1列のフォトダイオードPD2において発生する画素信号E、F、G、Hに基づいて、液晶表示素子26上の(n)行目の水平列A2の画素信号が生成される点において、第2の実施形態と異なる。
【0077】
図27は、CCD12において画素信号が加算されて出力される動作を示すタイミングチャートである。
【0078】
垂直転送CCD43において電極V1〜V3が所定のタイミングでHiとLoに変化し、これにより画素信号A〜Pが垂直転送され、画素信号E、F、G、Hが水平転送CCD41に供給される。次いで水平転送CCD41の電極H1、H2の制御に応じて画素信号E、F、G、Hが水平転送され、画素信号Eが出力端に最も近い電極H1に対応した部位に到達する。
【0079】
この状態で、電極H1がHiからLoに変化し、電極H2がLoからHiに変化することにより(符号S41)、画素信号Eは出力バッファ47を介して信号処理回路16のCDS回路16aに出力され(符号S42)、また他の画素信号F、G、Hが水平転送される。次にリセット信号RS(符号S43)が出力され、これにより電荷・電圧変換容量45に蓄積された電荷がリセットされる。また、電極H1、H2の制御に応じて画素信号Fが電荷・電圧変換容量45に出力される (符号S44)。このような電極H1、H2の作用が繰り返されることにより、画素信号Gが電荷・電圧変換容量45に転送され、電荷・電圧変換容量45において画素信号FとGが加算される。この加算された画素信号F、Gは出力バッファ47を介してCDS回路16aに供給される(符号S45)。
【0080】
CDS回路16aでは、サンプルホールド信号S/H(符号S46)に応じて画素信号がサンプルホールドされる。すなわち、CDS回路16aから加算された画素信号F、Gが出力され(符号S47)、増幅回路16dに入力される。なお、画素信号F、Gがサンプルホールドされた後、リセット信号RS(符号S48)が出力され、これにより電荷・電圧変換容量45に蓄積された電荷がリセットされる。
【0081】
上述した動作と同様にして、水平転送CCD41から出力された画素信号Hが出力バッファ47を介してCDS回路16aに供給される(符号S49)。CDS回路16aでは、サンプルホールド信号S/H(符号S50)に応じて画素信号Hがサンプルホールドされ(符号S51)、増幅回路16dに入力される。画素信号Hがサンプルホールドされた後、リセット信号RS(符号S52)が出力されて、電荷・電圧変換容量45の蓄積電荷がリセットされる。
【0082】
以上のように第3の実施形態では、CCD12のフォトダイオードにおいて水平方向に隣接する2画素が、水平転送CCD41において加算され、CCD12から出力される。したがって、この構成においても、画素信号を加算するための特別な演算回路等を設ける必要がないので、第1および第2の実施形態と同様に、回路構成が簡単であり、電子カメラ内の回路規模を小さく抑えることができる。
【0083】
図28〜図36は第4の実施形態を示している。第4の実施形態の電子カメラの回路構成は第2の実施形態すなわち図14と同じである。
【0084】
図28は液晶表示素子26上に設けられた第1の色フィルタ51の色フィルタ要素の配列と、CCD12上に設けられた第2の色フィルタ52の色フィルタ要素の配列とを示している。
【0085】
第1および第2の実施形態と同様に、第1の色フィルタ51の色フィルタ要素はデルタ配列に従って配設されている。
【0086】
CCD12において、フォトダイオードは格子状に配置され、フォトダイオードすなわち画素の数は液晶表示素子26のドットの数の約4倍である。第1および第2の水平ラインB1、B2では、左から右に向かってG、G、R、R、B、Bの順に色フィルタ要素が配設されている。第3および第4の水平ラインB3、B4では、第1および第2の水平ラインB1、B2のG、G、R、R、B、Bに対応した位置には、R、B、B、G、G、Rの色フィルタ要素が設けられている。すなわち第1および第2の水平ラインB1、B2において同じ色が連続する2つのフィルタ要素と、第3および第4の水平ラインB3、B4において同じ色が連続する2つのフィルタ要素とは、水平方向に1画素分ずれている。
【0087】
CCD12において、液晶表示素子26の第1の水平列A1は第1および第2の水平ラインB1、B2に対応し、液晶表示素子26の第2の水平列A2は第3および第4の水平ラインB3、B4に対応する。
【0088】
第2の色フィルタ52の色フィルタ要素の色は、水平方向および垂直方向に隣接する4画素において同じである。第1および第2の水平ラインB1、B2では、符号P1、P2、P3により示す各4画素の色フィルタ要素は、それぞれG、R、Bである。第3および第4の水平ラインB3、B4では、符号P6、P4、P7により示す各4画素の色フィルタ要素は、それぞれB、G、Rである。
【0089】
液晶表示素子26の第1の水平列A1上のドットQ1、Q2、Q3は、CCD12の第1および第2の水平ラインB1、B2上の画素P1、P2、P3にそれぞれ対応する。第2の水平列A2上のドットQ6、Q4、Q7は、第3および第4の水平ラインB3、B4上の画素P6、P4、P7にそれぞれ対応する。
【0090】
図29はCCD12の構成を概略的に示す図である。
このCCD12は、1つの水平転送CCD41を有する。水平方向に延びる2列のフォトダイオードPD1において発生する画素信号A、B、C、D、E、F、G、Hに基づいて、液晶表示素子26上の(n+1)行目の水平列A1のドットの信号が生成され、水平方向に延びる2列のフォトダイオードPD2において発生する画素信号I、J、K、L、M、N、O、Pに基づいて、液晶表示素子26上の(n)行目の水平列A2のドットの信号が生成される。1つのフォトダイオードPDには2つの電極V1、V2または電極V3、V4が接続され、各フォトダイオードPDによって得られた画素信号A〜Pは、相互に独立に、垂直転送CCD43によって転送され、水平転送CCD41、42に供給される。
【0091】
図30は、CCD12において画素信号が加算されて出力され、信号処理回路16内において画素信号が増幅回路16dに転送される動作を示すタイミングチャートである。また図31〜図36は、それぞれ時間t〜tにおける画素信号の転送状態を示す図である。
【0092】
垂直転送CCD43では、電極V1、V3に印加された電圧信号がHiのとき、フォトダイオードPDから画素信号が垂直転送CCD43に転送され、ミドル(Md)のとき、その電極に対応した部位にポテンシャルの井戸が形成され、Loのときはポテンシャルの井戸は形成されない。
【0093】
時間tでは、フォトダイオードPDにおいて発生した画素信号はまだ垂直転送CCD43に転送されていない。時間t〜tでは、電極V1〜V4のうち電極V1がHiになるため、画素信号A、B、C、D、I、J、K、LがフォトダイオードPDから垂直転送CCD43に転送される。時間t〜tでは、電極V1〜V4のうち電極V3がHiになるため、画素信号E、F、G、H、M、N、O、PがフォトダイオードPDから垂直転送CCD43に転送される。
【0094】
時間tでは、電極V2がLoからMdになるので、電極V1〜V3に対応した部位にポテンシャルの井戸が形成され、これにより画素信号AとEが加算される。同様に、画素信号BとF、画素信号CとG、画素信号DとH、画素信号IとM、画素信号JとN、画素信号KとO、画素信号LとPがそれぞれ加算される。
【0095】
時間tでは、電極V1がMdからLoになり、電極V4がLoからMdになるので、電極V2〜V4に対応した部位にポテンシャルの井戸が形成され、この結果、加算された画素信号は電極1つ分だけ垂直転送される。また、このとき水平転送CCD41の電極H1がHiであるため、垂直転送CCD43のうち最も水平転送CCD41側に近接した部位のポテンシャルの井戸が水平転送CCD41の電極H1に対応した部位のポテンシャルの井戸に接続され、加算された画素信号IとMの一部が水平転送CCD41に移動する。時間t〜tの間でも同様に垂直転送が行われ、時間tでは電極V4がLoになるため、水平転送CCD41が垂直転送CCD43から遮断され、加算された画素信号IとM、JとN、KとO、LとPは水平転送CCD41のみに保持される。
【0096】
時間tの後、電極H1、H2がHiとLoの間において変化し、また所定のタイミングでリセット信号RSとサンプルホールド信号S/Hが出力されることにより、図4を参照して説明した動作と同様にして、画素信号が水平転送CCD41から出力され、信号処理回路16において所定の処理を施される。
【0097】
以上のように第4の実施形態によっても、第1〜第3の実施形態と同様な効果が得られる。
【0098】
図37は、第5の実施形態における液晶表示素子26のドットとCCD12の画素との対応関係を示す図である。液晶表示素子26のドットT1は、上記各実施形態と同様にデルタ配列である。CCD12の画素T2は格子状に配置されており、液晶表示素子26のドットT1に対応した画素のみが画像の表示のために用いられる。第5の実施形態では、CCD12の1つの画素T2が液晶表示素子26の1つのドットT1に対応しており、画素信号の加算は行われない。この構成においてCCD12上に設けられる色フィルタ52は図38または図39に示すようにストライプ型であり、使用される画素信号に対応した色フィルタ要素は丸印が付されている。なお、第5の実施形態の撮像装置を備えた電子カメラの回路構成は図14と同じである。
【0099】
図40は、第6の実施形態における液晶表示素子26のドットとCCD12の画素との対応関係を示す図である。液晶表示素子26のドットT1は、上記各実施形態と同様にデルタ配列である。CCD12の画素T2は格子状に配置されており、液晶表示素子26のドットT1に対応した画素のみが画像の表示のために用いられる。第6の実施形態では、CCD12の2つの画素T2が液晶表示素子26の1つのドットT1に対応しており、これら2つの画素T2の信号は加算されてCCD12から出力される。CCD12上に設けられる色フィルタ52は、第5の実施形態と同様に図38または図39に示すようなストライプ型である。なお、第6の実施形態の撮像装置を備えた電子カメラの回路構成も図14と同じである。
【0100】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、簡単な回路構成の撮像装置が得られ、この撮像装置によれば、電子カメラ内の回路規模を大きくすることなく、また製造コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態である撮像装置を備えた電子カメラの回路構成を示すブロック図である。
【図2】液晶表示素子上の色フィルタの色フィルタ要素の配列と、CCD上の色フィルタの色フィルタ要素の配列とを示す図である。
【図3】第1の実施形態におけるCCDの構成を概略的に示す図である。
【図4】CCDにおいて画素信号が加算されて出力され、信号処理回路において画素信号が増幅回路に転送される動作を示すタイミングチャートである。
【図5】CCDにおいて画素信号が加算されて出力され、信号処理回路において画素信号が増幅回路に転送される動作を示すタイミングチャートである。
【図6】時間tにおける画素信号の転送状態を示す図である。
【図7】時間tにおける画素信号の転送状態を示す図である。
【図8】時間tにおける画素信号の転送状態を示す図である。
【図9】時間tにおける画素信号の転送状態を示す図である。
【図10】時間tにおける画素信号の転送状態を示す図である。
【図11】時間tにおける画素信号の転送状態を示す図である。
【図12】時間tにおける画素信号の転送状態を示す図である。
【図13】時間tにおける画素信号の転送状態を示す図である。
【図14】第2の実施形態である撮像装置を備えた電子カメラの回路構成を示すブロック図である。
【図15】第2の実施形態における液晶表示素子上の色フィルタの色フィルタ要素の配列と、CCD上の色フィルタの色フィルタ要素の配列とを示す図である。
【図16】第2の実施形態におけるCCDの構成を概略的に示す図である。
【図17】CCDにおいて画素信号が加算されて出力される動作を示すタイミングチャートである。
【図18】時間tにおける画素信号の転送状態を示す図である。
【図19】時間tにおける画素信号の転送状態を示す図である。
【図20】時間tにおける画素信号の転送状態を示す図である。
【図21】時間tにおける画素信号の転送状態を示す図である。
【図22】時間tにおける画素信号の転送状態を示す図である。
【図23】時間tにおける画素信号の転送状態を示す図である。
【図24】時間tにおける画素信号の転送状態を示す図である。
【図25】第3の実施形態における液晶表示素子上の色フィルタの色フィルタ要素の配列と、CCD上の色フィルタの色フィルタ要素の配列とを示す図である。
【図26】第3の実施形態におけるCCDの構成を概略的に示す図である。
【図27】CCDにおいて画素信号が加算されて出力される動作を示すタイミングチャートである。
【図28】第4の実施形態における液晶表示素子上の色フィルタの色フィルタ要素の配列と、CCD上の色フィルタの色フィルタ要素の配列とを示す図である。
【図29】第4の実施形態におけるCCDの構成を概略的に示す図である。
【図30】CCDにおいて画素信号が加算されて出力され、信号処理回路内において画素信号が増幅回路に転送される動作を示すタイミングチャートである。
【図31】時間tにおける画素信号の転送状態を示す図である。
【図32】時間tにおける画素信号の転送状態を示す図である。
【図33】時間tにおける画素信号の転送状態を示す図である。
【図34】時間tにおける画素信号の転送状態を示す図である。
【図35】時間tにおける画素信号の転送状態を示す図である。
【図36】時間tにおける画素信号の転送状態を示す図である。
【図37】第5の実施形態における液晶表示素子のドットとCCDの画素との対応関係を示す図である。
【図38】CCD上に設けられる色フィルタの他の例を示す図である。
【図39】CCD上に設けられる色フィルタのさらに他の例を示す図である。
【図40】第6の実施形態における液晶表示素子のドットとCCDの画素との対応関係を示す図である。
【符号の説明】
12 CCD
26 液晶表示素子
51 第1の色フィルタ
52 第2の色フィルタ
[0001]
Field of the Invention
The present invention relates to an electronic camera, and more particularly to an imaging device for displaying a color image obtained by a solid-state imaging device by a liquid crystal display device.
[0002]
[Prior Art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as an electronic camera, one configured to display a color image obtained by a solid-state imaging device by a liquid crystal display device is known.
[0003]
On the other hand, a delta arrangement filter is known as a color filter provided in a liquid crystal display element used for a monitor device or the like. This filter is configured such that red (R), green (G) and blue (B) color filter elements are disposed at each vertex of a triangle, and is horizontal in the image displayed by the liquid crystal display element. There is an advantage that the resolution is high with respect to the direction, vertical direction and oblique direction.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
There are no solid-state imaging devices provided with color filters of the delta arrangement conventionally, and as the color filters, magenta (Mg), clean (G), yellow (Ye) and yellow (Ye) which are arranged in a grid according to the arrangement of photodiodes A complementary color filter consisting of cyan (Cy) is used. However, when trying to display a color image obtained by a solid-state image sensor having such a complementary color filter with a liquid crystal display element provided with a delta-arranged color filter, the photodiodes of the solid-state image sensor and the dots of the liquid crystal display element In order not to correspond to each other, it is necessary to provide a circuit for performing complementary color-primary color conversion and the like. For this reason, there arises a problem that the circuit scale in the electronic camera is increased and the cost is increased.
[0005]
An object of the present invention is to provide a display device and an imaging device which do not have to increase the size of a circuit in an electronic camera and can suppress the cost.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The display device according to the present invention comprises a display element provided with a first color filter in which three different color filter elements are arranged on each dot according to a delta arrangement, and an integer multiple of the number of dots arranged in a grid. And a solid-state imaging device provided with a second color filter in which any one of the color filter elements of the same type as the display element is disposed on the pixel, the color filter of the second color filter The color of the element is characterized in that it is the same in adjacent two pixels, and the same as the color of the color filter element provided in the dot corresponding to the middle point of these two pixels.
[0007]
The display element is, for example, a liquid crystal display element.
The first and second color filters comprise, for example, color filter elements of three primary colors of red, green and blue.
[0008]
Two adjacent pixels may be disposed along the vertical direction on the solid-state imaging device, or may be disposed along the horizontal direction. When these two pixels are arranged in the horizontal direction, two pixels on the first horizontal line and two pixels on the second horizontal line adjacent to the first horizontal line on the solid-state imaging device. And are configured to be offset by one pixel in the horizontal direction.
[0009]
On the solid-state imaging device, two pixels corresponding to each dot on the first horizontal row of the liquid crystal display device are disposed along the vertical direction, and on the second horizontal row adjacent to the first horizontal row Two pixels corresponding to each dot may be disposed along the horizontal direction. In this configuration, the second horizontal row comprises a first horizontal line and a second horizontal line adjacent thereto, the two pixels on the first horizontal line and two pixels on the second horizontal line. And may be shifted by one pixel in the horizontal direction.
[0010]
Two adjacent pixels may be disposed along the oblique direction on the solid-state imaging device. The adjacent two pixels may be disposed along the horizontal direction and the vertical direction on the solid-state imaging device.
[0011]
An imaging device according to the present invention includes an imaging element having light receiving pixels arranged in a grid, and a color filter provided on the light receiving pixel and including three different color filter elements, and a plurality of adjacent light receiving pixels Are provided with color filter elements of the same color, the color of the plurality of light-receiving pixels regularly changing along the horizontally extending row, and the same in the first row and the second row adjacent to this row A plurality of light receiving pixels provided with color filter elements of color are characterized by being shifted by at least one pixel in the horizontal direction.
[0012]
The row is formed by one row or two rows of light receiving pixels extending in the horizontal direction. The colors of the three different color filter elements are preferably the three primary colors red, green and blue.
[0013]
The imaging device of the present invention preferably includes pixel signal addition means for generating a display signal of one dot by adding pixel signals obtained from light receiving pixels provided with adjacent color filters of the same color. .
[0014]
The pixel signal adding means is, for example, a charge-voltage conversion capacitor connected to a horizontal transfer CCD, a vertical transfer CCD, or a horizontal transfer CCD.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of an electronic camera provided with an imaging device according to a first embodiment of the present invention.
[0016]
An infrared cut filter 13 and an optical low pass filter 14 are provided between the imaging optical system 11 and the solid state imaging device (CCD) 12. A second color filter to be described later is provided on the light receiving surface of the CCD 12. The CCD 12 is a two-line readout type / all pixel independent readout type. That is, each pixel signal generated in the photodiode is transferred to the horizontal transfer CCD without being added mutually in the vertical transfer CCD, and pixel signals of two horizontal lines are simultaneously output from the CCD 12. The CCD 12 is driven by the CCD driver 15, whereby the pixel signal is read from the CCD 12 and input to the signal processing circuit 16. The CCD driver 15 operates based on the CCD driving timing signal etc. generated by the CCD timing signal generation circuit 31, and the CCD timing signal generation circuit 31 based on the horizontal and vertical synchronization signals output from the synchronization signal generation circuit 32. , Generate timing signals for driving the CCD, and the like.
[0017]
The signal processing circuit 16 includes first and second correlated double sampling (CDS) circuits 16a and 16b, a switch 16c, and an amplifier circuit 16d. Among the pixel signals of two horizontal lines output from the CCD 12, the pixel signal of the first horizontal line is input to the first CDS circuit 16a, and the pixel signal of the second horizontal line is input to the second CDS circuit 16b. It is input. The pixel signal subjected to the processing of correlated double sampling in the CDS circuits 16a and 16b is input to the amplifier circuit 16d via the switch 16c. The switch 16c is switched by a system control circuit 17 having a computer, whereby one of the first and second CDS circuits 16a and 16b is connected to the amplifier circuit 16d.
[0018]
The pixel signal output from the signal processing circuit 16, that is, the amplifier circuit 16 d is converted into a digital signal by the A / D converter 18, temporarily stored in the RAM 19, and then stored in the non-volatile memory 21. The address control in the RAM 19 and the non-volatile memory 21 is performed by the address controller 22 that operates based on the control of the system control circuit 17. The address controller 22 operates based on the synchronization signal output from the synchronization signal generation circuit 32.
[0019]
An analog pixel signal output from the signal processing circuit 16 is directly supplied to the switch 23, while a pixel signal stored in the non-volatile memory 21 is supplied to the switch 23 via the RAM 19 and the D / A converter 27. Be done. The output terminals of the switch 23 are connected to the first to third white balance adjustment circuits 24a, 24b and 24c, and the output terminals of the white balance adjustment circuits 24a, 24b and 24c are connected to the LCD driver 25. That is, the pixel signal output from the signal processing circuit 16 and the pixel signal stored in the non-volatile memory 21 can be supplied to the liquid crystal display element 26 via the LCD driver 25.
[0020]
The switch 23 is switched based on the control of the system control circuit 17, and when the pixel signal output from the signal processing circuit 16 is transferred to the liquid crystal display element 26, the switch 23 is switched to the signal processing circuit 16 side and stored in the non-volatile memory 21. When the pixel signal is transferred to the liquid crystal display element 26, it is switched to the D / A converter 27 side. The first to third white balance adjusting circuits 24a, 24b and 24c are provided to adjust gains for color components of red (R), green (G) and blue (B), respectively. The pixel signals output from the first to third white balance adjustment circuits 24 a, 24 b and 24 c are input to the liquid crystal display element 26 via the LCD driver 25. The liquid crystal display element 26 has a first color filter to be described later, and is controlled based on the horizontal synchronization signal and the vertical synchronization signal output from the LCD timing signal generation circuit 28, whereby a color image is displayed on the liquid crystal display element 26. Displayed on the screen of. The LCD timing signal generation circuit 28 operates based on the synchronization signal output from the synchronization signal generation circuit 32.
[0021]
FIG. 2 shows the arrangement of the color filter elements of the first color filter 51 provided in the liquid crystal display device 26 and the arrangement of the color filter elements of the second color filter 52 provided in the CCD 12.
[0022]
As shown in this figure, the first color filter 51 is configured by arranging color filter elements of three primary colors on each dot according to the delta arrangement. That is, in the first horizontal row A1, color filter elements are disposed in the order of G, R, and B from left to right. In the second horizontal row A2 adjacent to the lower side of the first horizontal row A1, B at a position corresponding to G and R of the first horizontal row A1, and R and B of the first horizontal row A1 G is disposed at a position corresponding to the gap, and R is disposed at a position corresponding to B and G in the first horizontal row A1. In the first horizontal row and the second horizontal row, the color filter elements are shifted in the horizontal direction by one and a half (1.5 dots).
[0023]
On the other hand, in the CCD 12, photodiodes arranged in a lattice form correspond to pixels. That is, these photodiodes are two-dimensionally orthogonally arranged in the horizontal and vertical directions, and are not arranged in accordance with the delta arrangement as in the filter 51.
[0024]
The number of pixels of the CCD 12 is about twice the number of dots of the liquid crystal display element 26 (meaning the display area of the minimum unit corresponding to one cell of the color filter). Above each pixel or photodiode, one of the three primary color filter elements is disposed. In the first and second horizontal lines B1 and B2, color filter elements are disposed in the order of G, R and B from left to right. In the third horizontal line B3, in the order of R, G, G, B, B, R from left to right, and in the fourth horizontal line B4, in the order from left to right, B, B, R, R , G, and G are arranged in this order.
[0025]
In the CCD 12, the first horizontal row A1 of the liquid crystal display element 26 corresponds to the first horizontal line B1 and the second horizontal line B2 adjacent thereto, and the second horizontal row A2 of the liquid crystal display element 26 is the third. , And the fourth horizontal line B4 adjacent thereto.
[0026]
The color of the color filter element of the second color filter 52 is the same in adjacent two pixels. For example, in the first and second horizontal lines B1 and B2, the color filter elements of two pixels indicated by code P1 are both G, the color elements of two pixels indicated by code P2 are both R, and the color elements of two pixels indicated by code P3 Are both B. In the third horizontal line B3, the color filter elements of the two pixels indicated by the code P4 are both G, and the color elements of the two pixels indicated by the code P5 are both B. In the fourth horizontal line B4, the color filter elements of the two pixels indicated by the code P6 are both B, and the color elements of the two pixels indicated by the code P7 are both R.
[0027]
The dots Q1 on the first horizontal row A1 of the liquid crystal display element 26 correspond to the pixels P1 on the first and second horizontal lines B1 and B2 of the CCD 12. Similarly, the dots Q2 on the first horizontal row A1 correspond to the pixels P2 on the first and second horizontal lines B1 and B2 of the CCD 12. That is, on the CCD 12, two pixels corresponding to each dot on the first horizontal row A1 are disposed along the vertical direction. Further, on the CCD 12, one of the two pixels corresponding to each dot on the first horizontal row A1 is included in the first horizontal line B1, and the other of the two pixels is included in the second horizontal line B2.
[0028]
On the other hand, the dot Q4 on the second horizontal row A2 of the liquid crystal display element 26 corresponds to two pixels P4 on the third horizontal line B3 of the CCD 12, and the dot Q5 on the second horizontal row A2 is It corresponds to two pixels P5 on the third horizontal line B3. Similarly, the dot Q6 on the second horizontal row A2 of the liquid crystal display element 26 corresponds to two pixels P6 on the fourth horizontal line B4 of the CCD 12, and the dot Q7 on the second horizontal row A2 is It corresponds to two pixels P7 on the third horizontal line B4. That is, on the CCD 12, two pixels corresponding to each dot on the second horizontal row A2 are arranged along the horizontal direction. Further, on the CCD 12, two pixels on the third horizontal line B3 and two pixels on the fourth horizontal line are shifted by one pixel in the horizontal direction.
[0029]
For example, the dots Q6 of the even-numbered column A2 of the liquid crystal display element 26 are offset by a half pitch (that is, 1/2 dot) in the horizontal direction with respect to the dots Q1 and Q2 of the odd-numbered column A1. In the physical correspondence relationship, although it corresponds to R of pixel P8, G on the left side of two pixels P4, and B of two pixels P6, these four pixels are simply added. Even when the signal of the dot Q6 of the B component is generated, the excess G component and R component are included, and the image quality is deteriorated due to the component mixing. However, in the present embodiment, only the signal for two pixels of the B component of the pixel P6 is read separately from the pixel signals of the other R and G components by transfer control of signal charges in the CCD 12 described later. The color components of the dots of the liquid crystal display element 26 and the color components of the pixels of the CCD 12 used for the dot display are matched to achieve high image quality.
[0030]
In this manner, the color of the color filter element provided in two pixels (for example, two pixels of P1) vertically adjacent to the first and second horizontal lines B1 and B2 corresponds to the midpoint of these two pixels. The color of the color filter element provided on the dot (for example, reference numeral Q1) of the liquid crystal display element 26 is the same. Further, the color of the color filter element provided in two pixels (for example, two pixels of P4) adjacent in the horizontal direction of the third horizontal line B3 is a dot of the liquid crystal display element 26 corresponding to the middle point of these two pixels. It is the same as the color of the color filter element provided in (for example, reference Q4). The same applies to the fourth horizontal line B4.
[0031]
Another way to look at the arrangement of color filters of the CCD 12 is that in three consecutive horizontal lines, color filters of the same color (color filters hatched in horizontal lines B1, B2 and B3) are arranged in a U shape In the next three horizontal lines, color filters of the same color (color filters hatched in horizontal lines B4, B1 and B2) are arranged in an inverted U-shape. Such U-shaped and inverted U-shaped array patterns appear alternately from the top to the bottom of FIG. 2, and by adopting such an array pattern, the color filter of the CCD 12 displays a liquid crystal display It corresponds to the color arrangement pattern of the delta arrangement of elements.
[0032]
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the CCD 12. For the sake of simplicity, only a part of the photodiode, the vertical transfer CCD, etc. is shown.
[0033]
As described above, the CCD 12 is a two-line readout type / all pixel independent readout type. The CCD 12 has first and second horizontal transfer CCDs 41 and 42. Four electrodes V1 to V4 are connected to one photodiode PD, and pixel signals A to P obtained by the respective photodiodes PD are transferred to the horizontal transfer CCDs 41 and 42 independently of each other by the vertical transfer CCD 43. Supplied. In the figure, based on pixel signals A, B, C, D, E, F, G, H generated in the two rows of photodiodes PD1 extending in the horizontal direction, the (n + 1) th row horizontal on liquid crystal display element 26 The dot signals on the column A1 are generated, and the pixel signals I, J, K, L, M, N, O, and P generated in the two horizontally extending photodiodes PD2 are generated on the liquid crystal display element 26. (N) A dot signal of the horizontal column A2 of the line is generated. The order in which the pixel signals are read out from the CCD 12 is the one corresponding to the (n) th line, and the one corresponding to the (n + 1) th line is later, and the order of driving the dots in the liquid crystal display element 26 is also The order is (n) line, (n + 1) line.
[0034]
Each horizontal transfer CCD 41, 42 has first and second electrodes H1, H2 alternately arranged, and a shift gate electrode SG is provided between each horizontal transfer CCD 41, 42. The CCD 12 is configured such that a potential barrier (well) separating the horizontal transfer CCDs 41 and 42 is formed when the shift gate electrode SG is off, and the potential barrier disappears when the shift gate electrode SG is on. It is done. A reset circuit 44, charge / voltage conversion capacitors 45, 46 and output buffers 47, 48 are connected to output terminals of the horizontal transfer CCDs 41, 42. Two pixel signals output from the first horizontal transfer CCD 41 are added by the charge-voltage conversion capacitor 45, and two pixel signals output from the second horizontal transfer CCD 42 are added by the charge-voltage conversion capacitor 46. Be done. The added pixel signal is converted into a voltage by the charge-voltage conversion capacitors 45 and 46, and is input to the CDS circuits 16a and 16b of the signal processing circuit 16 via the output buffers 47 and 48. The charges stored in the charge-voltage conversion capacitors 45 and 46 are reset by the action of the reset circuit 44.
[0035]
FIGS. 4 and 5 are timing charts showing an operation in which the pixel signal is added and output in the CCD 12 and the pixel signal is transferred to the amplifier circuit 16 d in the signal processing circuit 16, and FIG. 5 ~ T 6 Operation in greater detail, and FIG. 8 The following operations are shown in detail. 6 to 13 are each time t 1 ~ T 8 FIG. 16 is a diagram showing a transfer state of pixel signals in
[0036]
In the vertical transfer CCD 43 and the horizontal transfer CCDs 41 and 42, when the voltage signals applied to the electrodes V1 to V4, H1 and H2 are high (Hi), a potential well is formed at a portion corresponding to the electrodes, In the case of), potential wells are not formed. In the shift gate electrode SG, when the voltage signal applied thereto is Hi, a potential well is formed at a portion corresponding to the electrode SG.
[0037]
Time t 1 It is assumed that the pixel signals A to P generated in the photodiode PD are transferred to the vertical transfer CCD 43 and the vertical transfer has already started before reaching. Time t 1 Then, among the electrodes V1 to V4, the electrodes V4 and V1 are Hi, and the pixel signals A to P are located at the portions corresponding to the electrodes V4 and V1. Time t 1 ~ T 2 In this case, the electrodes V1 to V4 change to Hi and Lo at a predetermined timing, whereby the pixel signals A to P are vertically transferred. Time t 2 Then, the pixel signals A to L are time t 1 The vertical transfer is performed by one photodiode as compared with the case of. At this time, since the shift gate electrode SG is Hi, the pixel signals M, N, O, and P are held by the shift gate electrode SG. Time t 3 Then, since the electrodes V1 and V2 become Hi, the pixel signals A to L are transferred to the portion corresponding to the electrodes V1 and V2. In the second horizontal transfer CCD 42, since the electrode H1 is Hi and the shift gate electrode SG is Lo, the pixel signals M, N, O, P are transferred from the shift gate electrode side to the second horizontal transfer CCD 42. Ru.
[0038]
Time t 3 ~ T 4 In this case, since the electrode H1 becomes Lo for one pulse and Hi for the electrode H2 for 1 pulse, the pixel signals M to P are horizontally transferred to the part corresponding to the next electrode H1, and the time t 4 In this case, the pixel signal M is located at a portion corresponding to the electrode H1 closest to the output end. Time t 4 ~ T 5 Well, time t 1 ~ T 2 Similarly to the above, since the electrodes V1 to V4 change to Hi and Lo at predetermined timing, the pixel signals A to L are vertically transferred. During this time, since the shift gate electrode SG is Lo, the pixel signals I, J, K, and L are supplied to the first horizontal transfer CCD 41 and held there. During this time, horizontal transfer is not performed in the second horizontal transfer CCD 42.
[0039]
Time t 5 After that, the electrode H1 changes from Hi to Lo, and the electrode H2 changes from Lo to Hi (symbol S1 in FIG. 4), so that the pixel signal M is output from the second horizontal transfer CCD 42, and the output buffer 48 Are input to the CDS circuit 16b of the signal processing circuit 16 (reference numeral S2). By repeating the actions of the electrodes H 1 and H 2, the pixel signal N is output from the second horizontal transfer CCD 42 and transferred to the charge-voltage conversion capacitor 46, and the pixel signal M is transmitted to the charge-voltage conversion capacitor 46. N is added. The added pixel signals M and N are supplied to the CDS circuit 16b via the output buffer 48 (reference S3). Also, although the pixel signal I is output from the first horizontal transfer CCD 41 and supplied to the CDS circuit 16a through the output buffer 47 (reference S4), this pixel signal I is used in the display operation in the liquid crystal display element 26. I will not.
[0040]
The CDS circuits 16a and 16b of the signal processing circuit 16 sample and hold the pixel signal in accordance with the sample and hold signal S / H (symbol S5) output from the CCD timing signal generation circuit 31. That is, the pixel signal I is output from the CDS circuit 16a (reference S6), and the added pixel signals M and N are output from the CDS circuit 16b (reference S7). The switch 16c is switched according to the command signal SW output from the system control circuit 17. When the command signal SW is Lo, the pixel signal I output from the CDS circuit 16a is input to the amplifier circuit 16d (reference S8), When the command signal SW is Hi, the pixel signals M and N output from the CDS circuit 16b are input to the amplifier circuit 16d (reference S9).
[0041]
Note that, after the pixel signals I, M, and N are sampled and held, the reset signal RS (symbol S10) is output from the CCD driver 15, whereby the charges accumulated in the charge-voltage conversion capacitors 45 and 46 are reset. .
[0042]
Similar to the operation described above, the pixel signals J and K output from the first horizontal transfer CCD 41 are added in the charge-voltage conversion capacitor 45 and supplied to the CDS circuit 16a via the output buffer 47 (reference S11 ). Further, the pixel signals O and P output from the second horizontal transfer CCD 42 are added in the charge-voltage conversion capacitor 46 and supplied to the CDS circuit 16 b via the output buffer 48 (reference S12). In the CDS circuits 16a and 16b, the pixel signal is sampled and held according to the sample and hold signal S / H (symbol S13) (symbols S14 and S15), and is input to the amplifier circuit 16d according to the switching control of the switch 16c ( Codes S16 and S17). After the pixel signals J, K, O, P are sampled and held, the reset signal RS (symbol S18) is output to reset the accumulated charge of the charge-voltage conversion capacitors 45, 46.
[0043]
Thus, the pixel signals held in the first and second horizontal transfer CCDs 41 and 42, that is, the pixel signals of the horizontal column A2 of the (n) th row are output from the CCD 12, and the time t 6 There is no pixel signal in the horizontal transfer CCDs 41 and 42.
[0044]
Time t 6 ~ T 7 Well, time t 1 ~ T 2 Similarly, since the electrodes V1 to V4 change to Hi and Lo at predetermined timing, the pixel signals A to H are vertically transferred, and the pixel signals E, F, G, and H are transferred to the first horizontal transfer CCD 41. Ru. In the horizontal transfer CCD 41, since the electrode H1 is Hi, the electrode H2 is Lo, and the shift gate electrode SG is Lo, the pixel signals E to H are held at a portion corresponding to the electrode H1. Time t 7 ~ T 8 Then, vertical transfer is performed again, and during this time, the voltage level of each electrode of the horizontal transfer CCD 41 does not change. Therefore time t 8 Then, the pixel signals A, B, C, D are supplied to the horizontal transfer CCD 41 and added to the pixel signals E, F, G, H, respectively.
[0045]
Time t 8 After that, the charges of the charge-voltage conversion capacitors 45 and 46 are reset by the reset signal RS (symbol S21), then the electrode H1 changes from Hi to Lo, and the electrode H2 changes from Lo to Hi (symbol S22 Thus, the pixel signals A and E added to each other are output from the first horizontal transfer CCD 41, and input to the CDS circuit 16a via the output buffer 47 (reference S23). During this time, nothing is output from the second horizontal transfer CCD 42.
[0046]
In the CDS circuit 16a of the signal processing circuit 16, the pixel signals A and E are sampled and held in accordance with the sample and hold signal S / H (symbol S24) (symbol S25). Since the switch 16c is switched to the CDS circuit 16a side, the sampled and held pixel signals A and E are inputted as they are to the amplifier circuit 16d (reference S26).
[0047]
After the pixel signals A and E are sampled and held, the charges of the charge-voltage conversion capacitors 45 and 46 are reset by the reset signal RS (symbol S27). The pixel signals B and F added to each other are output from the first horizontal transfer CCD 41 according to the voltage change (symbol S28) of the electrodes H1 and H2, and are input to the CDS circuit 16a via the output buffer 47. (Symbol S29). In the CDS circuit 16a, the pixel signals B and F are sampled and held (symbol S31) according to the sample and hold signal S / H (symbol S30), and are input to the amplifier circuit 16d (symbol S32).
[0048]
As described above, with regard to the pixel signals generated in the CCD 12, with respect to the first and second horizontal lines B1 and B2, two pixels adjacent in the vertical direction are added together to form the third and fourth horizontal lines B3, As for B4, two horizontally adjacent pixels are added together and output from the signal processing circuit 16. Therefore, in the present embodiment, since the pixel signals generated in the CCD 12 are added in the CCD 12, there is no need to provide a special arithmetic circuit or the like. Further, in the present embodiment, since the complementary color filter composed of Mg, G, Ye, and Cy is not used, there is no need to provide a circuit for performing complementary color / primary color conversion and the like. Therefore, according to the present embodiment, the circuit configuration is simple, the circuit scale in the electronic camera can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
[0049]
FIG. 14 is a block diagram showing a circuit configuration of an electronic camera provided with an imaging device according to the second embodiment.
[0050]
The second embodiment is basically different from the first embodiment in that the CCD 12 is a one-line readout type / all pixel independent readout type. That is, each pixel signal generated in the photodiode is transferred to the horizontal transfer CCD without being mutually added in the vertical transfer CCD, and the pixel signal is output from the CCD 12 for each horizontal line. Therefore, the signal processing circuit 16 has a single CDS circuit 16a, and the switch 16c as in the first embodiment is not provided. The other configuration is the same as that of the first embodiment, so the corresponding parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
[0051]
FIG. 15 shows the arrangement of the color filter elements of the first color filter 51 provided on the liquid crystal display element 26 and the arrangement of the color filter elements of the second color filter 52 provided on the CCD 12.
[0052]
As in the first embodiment, the color filter elements of the first color filter 51 follow a delta arrangement. That is, in the first horizontal row A1, color filter elements are arranged in the order of G, R, B from left to right, and the color filter elements of the second horizontal row A2 are the colors of the first horizontal row A1. The pitch is one and a half (1.5 pixels) offset from the filter element.
[0053]
In the CCD 12, the photodiodes are arranged in a grid, and the number of photodiodes or pixels is approximately twice the number of dots of the liquid crystal display element 26. In the first and second horizontal lines B1 and B2, color filter elements are disposed in the order of G, R and B from left to right. The color filter element of the third horizontal line B3 is B at the position corresponding to G of the second horizontal line B2, G at the position corresponding to R of the second horizontal line B2, and the second horizontal line B2. R is provided in the position corresponding to B of each. The color filter element of the fourth horizontal line B4 is R at a position corresponding to B of the third horizontal line B3, B at a position corresponding to G of the third horizontal line B3, and third horizontal line B3. G is provided at a position corresponding to R of.
[0054]
In the CCD 12, the first horizontal row A1 of the liquid crystal display element 26 corresponds to the first and second horizontal lines B1 and B2, and the second horizontal row A2 of the liquid crystal display element 26 is the third and fourth horizontal lines It corresponds to B3 and B4.
[0055]
The color of the color filter element of the second color filter 52 is the same in adjacent two pixels. In the first and second horizontal lines B1 and B2, as in the first embodiment, the color filter elements of two pixels indicated by reference signs P1, P2 and P3 are G, R and B, respectively. In the third and fourth horizontal lines B3 and B4, the color filter elements of two pixels indicated by reference signs P6, P4 and P7 are B, G and R, respectively.
[0056]
The dots Q1 on the first horizontal row A1 of the liquid crystal display element 26 correspond to the pixels P1 on the first and second horizontal lines B1 and B2 of the CCD 12, and the dots Q2 on the first horizontal row A1 are Two pixels corresponding to the dots on the first horizontal row A1 correspond to the pixels P2 on the first and second horizontal lines B1 and B2 of the CCD 12, and are arranged along the vertical direction.
[0057]
The dot Q6 on the second horizontal row A2 of the liquid crystal display element 26 corresponds to the pixel P6 on the third horizontal line B3 of the CCD 12 and the pixel P6 on the fourth horizontal line B4, and the second horizontal row A2 The upper dot Q4 corresponds to the pixel P4 on the third horizontal line B3 of the CCD 12 and the pixel P4 on the fourth horizontal line B4. The dot Q7 on the second horizontal row A2 corresponds to the pixel P7 on the third horizontal line B3 of the CCD 12 and the pixel P7 on the fourth horizontal line B4. That is, on the CCD 12, two pixels corresponding to each dot on the second horizontal row A2 are disposed along the oblique direction.
[0058]
As described above, also in the second embodiment, the color of the color filter element provided in two pixels (for example, two pixels of P1) adjacent to the first and second horizontal lines B1 and B2 in the vertical direction is the same. The color is the same as the color of the color filter element provided on the dot (for example, reference numeral Q1) of the liquid crystal display element 26 corresponding to the middle point of two pixels. In addition, the color of the color filter element provided in two pixels (for example, two pixels of P4) adjacent in the diagonal direction in the third and fourth horizontal lines B3 and B4 is a liquid crystal corresponding to the middle point of these two pixels It is the same as the color of the color filter element provided on the dot (for example, reference Q4) of the display element 26.
[0059]
FIG. 16 schematically shows the structure of the CCD 12.
The CCD 12 has one horizontal transfer CCD 41. Three electrodes V1 to V3 are connected to one photodiode PD, and pixel signals A to P obtained by the respective photodiodes PD are mutually transferred by the vertical transfer CCD 43 and supplied to the horizontal transfer CCD 41. Ru. In the figure, based on pixel signals A, B, C, D, E, F, G, H generated in the two rows of photodiodes PD1 extending in the horizontal direction, the (n + 1) th row horizontal on liquid crystal display element 26 The dot signals on the column A1 are generated, and the pixel signals I, J, K, L, M, N, O, and P generated in the two horizontally extending photodiodes PD2 are generated on the liquid crystal display element 26. (N) A dot signal of the horizontal column A2 of the line is generated.
[0060]
The horizontal transfer CCD 41 has first and second electrodes H1 and H2 arranged alternately. At the output end of the horizontal transfer CCD 41, a reset circuit 44, a charge / voltage conversion capacitor 45, and an output buffer 47 are connected. The operations of these reset circuit 44, charge-voltage conversion capacitor 45, and output buffer 47 are the same as in the first embodiment.
[0061]
FIG. 17 is a timing chart showing an operation in which pixel signals are added and output in the CCD 12. Also, each of FIG. 18 to FIG. 1 ~ T 7 FIG. 16 is a diagram showing a transfer state of pixel signals in
[0062]
Time t 1 Then, among the electrodes V1 to V3, only the electrode V2 is Hi, and the pixel signals A to P generated in the photodiode PD and read out to the VCCD are accumulated in the electrode V2. Time t 1 ~ T 2 In this case, the electrodes V1 to V3 change to Hi and Lo at predetermined timing, whereby the pixel signals A to P are vertically transferred. Time t 2 Then, the pixel signals A to L are time t 1 The pixel signals M, N, O and P are vertically transferred by one photodiode as compared with the case of the pixel signal M, N, O, P.
[0063]
Time t 2 ~ T 3 In this case, since the electrode H1 of the horizontal transfer CCD 41 is Lo for one pulse and the electrode H2 is Hi for one pulse, the pixel signals M to P are horizontally transferred to the part corresponding to the next electrode H1. 3 In this case, the pixel signal M is located at a portion corresponding to the electrode H1 closest to the output end. Time t 3 ~ T 4 Well, time t 1 ~ T 2 Similarly, since the electrodes V1 to V4 change to Hi and Lo at predetermined timings, the pixel signals A to L are vertically transferred, and the pixel signals I, J, K, and L are supplied to the horizontal transfer CCD 41. During this time, since the electrodes H1 and H2 of the horizontal transfer CCD 41 are fixed (that is, the electrode H1 is Hi and the electrode H2 is Lo), the pixel signals M to P of the horizontal transfer CCD 41 are stopped. 4 Then, the pixel signals I, J and K are added to the pixel signals N, O and P, respectively.
[0064]
Time t 4 ~ T 5 In this case, the electrode H1 changes to Hi and Lo at a predetermined timing, whereby the pixel signals M, N and I, O and J, P and K, L are horizontally transferred in the horizontal transfer CCD 41. First, the pixel signal M is output from the horizontal transfer CCD 41, transferred to the charge-voltage conversion capacitor 45, and supplied to the CDS circuit 16a of the signal processing circuit 16 via the output buffer 47. After the accumulated charges of the charge-voltage conversion capacitor 45 are reset by the action of the reset circuit 44, the pixel signals N and I are output from the horizontal transfer CCD 41 and transferred to the charge-voltage conversion capacitor 45 and output via the output buffer 47. It is supplied to the CDS circuit 16a. Similarly, pixel signals O and J, P and K, L are output from the horizontal transfer CCD 41. Time t 5 In the above, the output operation from the horizontal transfer CCD 41 of the pixel signal for one horizontal line is completed.
[0065]
Time t 5 ~ T 6 Well, time t 1 ~ T 2 Similarly, the electrodes V1 to V3 change to Hi and Lo at predetermined timing, and the pixel signals A to H are vertically transferred, and the time t 6 Then, the pixel signals E, F, G and H are supplied to the horizontal transfer CCD 41. Time t 6 ~ T 7 But vertical transfer is performed, but during this time, since the electrodes H1 and H2 of the horizontal transfer CCD 41 are fixed (that is, the electrode H1 is Hi and the electrode H2 is Lo), the pixel signals E to H of the horizontal transfer CCD 41 are stopped. . Therefore time t 7 Then, the pixel signals A, B, C, D are added to the pixel signals E, F, G, H respectively.
[0066]
Next, horizontal transfer is performed, and pixel signals E and A, F and B, G and C, H and D are output from the CCD 12.
[0067]
As described above, also in the second embodiment, since it is not necessary to provide a special arithmetic circuit or the like for adding pixel signals, the circuit configuration is simple as in the first embodiment, and the electronic camera Circuit size can be reduced.
[0068]
25 to 27 show a third embodiment. The circuit configuration of the electronic camera of the third embodiment is the same as that of the second embodiment, that is, FIG.
[0069]
FIG. 25 shows the arrangement of color filter elements of the first color filter 51 provided on the liquid crystal display element 26 and the arrangement of color filter elements of the second color filter 52 provided on the CCD 12.
[0070]
As in the first and second embodiments, the color filter elements of the first color filter 51 are arranged according to a delta arrangement.
[0071]
In the CCD 12, the photodiodes are arranged in a grid, and the number of photodiodes or pixels is approximately twice the number of dots of the liquid crystal display element 26. In the first horizontal line B1, color filter elements are disposed in the order of G, G, R, R, B, and B from left to right. In the second horizontal line B2, color filter elements of R, B, B, G, G and R are provided at positions corresponding to G, G, R, R, B and B of the first horizontal line B1. It is done. That is, two filter elements in which the same color is continuous in the first horizontal line B1 and two filter elements in which the same color is continuous in the second horizontal line B2 are shifted by one pixel in the horizontal direction.
[0072]
In the CCD 12, the first horizontal row A1 of the liquid crystal display element 26 corresponds to the first horizontal line B1, and the second horizontal row A2 of the liquid crystal display element 26 corresponds to the second horizontal line B2.
[0073]
The color of the color filter element of the second color filter 52 is the same in two horizontally adjacent pixels. In the first horizontal line B1, color filter elements of each two pixels indicated by reference signs P1, P2, and P3 are G, R, and B, respectively. In the second horizontal line B2, color filter elements of each two pixels indicated by reference signs P6, P4, and P7 are B, G, and R, respectively.
[0074]
The dots Q 1, Q 2, Q 3 on the first horizontal row A 1 of the liquid crystal display element 26 correspond to the pixels P 1, P 2, P 3 on the first horizontal line B 1 of the CCD 12 respectively. The dots Q6, Q4 and Q7 on the second horizontal row A2 correspond to the pixels P6, P4 and P7 on the second horizontal line B2, respectively.
[0075]
As described above, also in the third embodiment, the color of the color filter element provided in two pixels (for example, two pixels of P1) adjacent in the horizontal direction of the first horizontal line B1 is the midpoint of the two pixels Are the same as the color of the color filter element provided on the dot (for example, reference numeral Q1) of the liquid crystal display element 26 corresponding to.
[0076]
FIG. 26 schematically shows the structure of the CCD 12.
The CCD 12 basically has the same configuration as the CCD of the second embodiment, but a liquid crystal display element based on pixel signals A, B, C, D generated in one row of photodiodes PD1 extending in the horizontal direction. Pixel signals of the horizontal column A1 of the (n + 1) th row on the 26th row are generated, and the pixel signals E, F, G, H generated in the photodiode PD2 of one row extending in the horizontal direction The second embodiment differs from the second embodiment in that pixel signals of the horizontal column A2 of the (n) th row of the second embodiment are generated.
[0077]
FIG. 27 is a timing chart showing an operation in which pixel signals are added and output in the CCD 12.
[0078]
In the vertical transfer CCD 43, the electrodes V1 to V3 change to Hi and Lo at a predetermined timing, whereby the pixel signals A to P are vertically transferred, and the pixel signals E, F, G, and H are supplied to the horizontal transfer CCD 41. Next, the pixel signals E, F, G and H are horizontally transferred according to the control of the electrodes H1 and H2 of the horizontal transfer CCD 41, and the pixel signal E reaches the portion corresponding to the electrode H1 closest to the output terminal.
[0079]
In this state, when the electrode H1 changes from Hi to Lo and the electrode H2 changes from Lo to Hi (reference S41), the pixel signal E is output to the CDS circuit 16a of the signal processing circuit 16 via the output buffer 47. And the other pixel signals F, G and H are horizontally transferred. Next, a reset signal RS (symbol S43) is output, whereby the charge stored in the charge-voltage conversion capacitor 45 is reset. Further, the pixel signal F is output to the charge-voltage conversion capacitor 45 in accordance with the control of the electrodes H1 and H2 (reference S44). By repeating the actions of the electrodes H1 and H2, the pixel signal G is transferred to the charge-voltage conversion capacitor 45, and the pixel signals F and G are added in the charge-voltage conversion capacitor 45. The added pixel signals F and G are supplied to the CDS circuit 16a via the output buffer 47 (reference S45).
[0080]
In the CDS circuit 16a, the pixel signal is sampled and held in accordance with the sample and hold signal S / H (symbol S46). That is, the added pixel signals F and G are output from the CDS circuit 16a (symbol S47), and are input to the amplifier circuit 16d. Note that, after the pixel signals F and G are sampled and held, the reset signal RS (symbol S48) is output, whereby the charge stored in the charge-voltage conversion capacitor 45 is reset.
[0081]
Similar to the above-described operation, the pixel signal H output from the horizontal transfer CCD 41 is supplied to the CDS circuit 16a via the output buffer 47 (reference S49). In the CDS circuit 16a, the pixel signal H is sampled and held (symbol S51) according to the sample and hold signal S / H (symbol S50), and is input to the amplifier circuit 16d. After the pixel signal H is sampled and held, the reset signal RS (symbol S52) is output to reset the accumulated charge of the charge-voltage conversion capacitor 45.
[0082]
As described above, in the third embodiment, two horizontally adjacent pixels in the photodiode of the CCD 12 are added in the horizontal transfer CCD 41 and output from the CCD 12. Therefore, also in this configuration, since it is not necessary to provide a special arithmetic circuit or the like for adding pixel signals, the circuit configuration is simple as in the first and second embodiments, and the circuit in the electronic camera The scale can be kept small.
[0083]
28 to 36 show a fourth embodiment. The circuit configuration of the electronic camera of the fourth embodiment is the same as that of the second embodiment, that is, FIG.
[0084]
FIG. 28 shows the arrangement of the color filter elements of the first color filter 51 provided on the liquid crystal display element 26 and the arrangement of the color filter elements of the second color filter 52 provided on the CCD 12.
[0085]
As in the first and second embodiments, the color filter elements of the first color filter 51 are arranged according to a delta arrangement.
[0086]
In the CCD 12, the photodiodes are arranged in a grid, and the number of photodiodes or pixels is about four times the number of dots of the liquid crystal display element 26. In the first and second horizontal lines B1 and B2, color filter elements are disposed in the order of G, G, R, R, B, and B from left to right. In the third and fourth horizontal lines B3 and B4, R, B, B and G are provided at positions corresponding to G, G, R, R, B and B of the first and second horizontal lines B1 and B2. , G, R color filter elements are provided. That is, two filter elements in which the same color is continuous in the first and second horizontal lines B1 and B2 and two filter elements in which the same color is continuous in the third and fourth horizontal lines B3 and B4 are in the horizontal direction Are offset by one pixel.
[0087]
In the CCD 12, the first horizontal row A1 of the liquid crystal display element 26 corresponds to the first and second horizontal lines B1 and B2, and the second horizontal row A2 of the liquid crystal display element 26 is the third and fourth horizontal lines It corresponds to B3 and B4.
[0088]
The color of the color filter element of the second color filter 52 is the same in the horizontally and vertically adjacent four pixels. In the first and second horizontal lines B1 and B2, color filter elements of four pixels indicated by reference numerals P1, P2 and P3 are G, R and B, respectively. In the third and fourth horizontal lines B3 and B4, color filter elements of four pixels indicated by reference signs P6, P4 and P7 are B, G and R, respectively.
[0089]
The dots Q1, Q2, Q3 on the first horizontal row A1 of the liquid crystal display element 26 correspond to the pixels P1, P2, P3 on the first and second horizontal lines B1, B2 of the CCD 12, respectively. The dots Q6, Q4 and Q7 on the second horizontal row A2 correspond to the pixels P6, P4 and P7 on the third and fourth horizontal lines B3 and B4, respectively.
[0090]
FIG. 29 schematically shows the structure of the CCD 12.
The CCD 12 has one horizontal transfer CCD 41. Based on pixel signals A, B, C, D, E, F, G, H generated in two columns of photodiode PD1 extending in the horizontal direction, the (n + 1) th row horizontal column A1 on the liquid crystal display element 26 A dot signal is generated, and the pixel signal I, J, K, L, M, N, O, P generated in the two rows of the photodiode PD2 extending in the horizontal direction is generated on the liquid crystal display element 26 (n) A dot signal of the horizontal row A2 of the line is generated. Two electrodes V1 and V2 or electrodes V3 and V4 are connected to one photodiode PD, and pixel signals A to P obtained by each photodiode PD are transferred by the vertical transfer CCD 43 independently from each other and horizontally The transfer CCDs 41 and 42 are supplied.
[0091]
FIG. 30 is a timing chart showing an operation in which the pixel signal is added and output in the CCD 12 and the pixel signal is transferred to the amplifier circuit 16 d in the signal processing circuit 16. Also, each of FIG. 31 to FIG. 1 ~ T 6 FIG. 16 is a diagram showing a transfer state of pixel signals in
[0092]
In the vertical transfer CCD 43, when the voltage signal applied to the electrodes V1 and V3 is Hi, the pixel signal is transferred from the photodiode PD to the vertical transfer CCD 43, and when it is middle (Md), the potential corresponding to the electrode A well is formed, and a potential well is not formed when Lo.
[0093]
Time t 1 In this case, the pixel signal generated in the photodiode PD has not been transferred to the vertical transfer CCD 43 yet. Time t 1 ~ T 2 Since the electrode V1 among the electrodes V1 to V4 becomes Hi, the pixel signals A, B, C, D, I, J, K, and L are transferred from the photodiode PD to the vertical transfer CCD 43. Time t 2 ~ T 3 Then, among the electrodes V1 to V4, since the electrode V3 becomes Hi, the pixel signals E, F, G, H, M, N, O, P are transferred from the photodiode PD to the vertical transfer CCD 43.
[0094]
Time t 4 Then, since the electrode V2 changes from Lo to Md, a potential well is formed at a portion corresponding to the electrodes V1 to V3, and thereby the pixel signals A and E are added. Similarly, pixel signals B and F, pixel signals C and G, pixel signals D and H, pixel signals I and M, pixel signals J and N, pixel signals K and O, and pixel signals L and P are respectively added.
[0095]
Time t 5 Then, since the electrode V1 changes from Md to Lo and the electrode V4 changes from Lo to Md, a potential well is formed at a portion corresponding to the electrodes V2 to V4. As a result, the added pixel signal corresponds to one electrode Only vertically transferred. At this time, since the electrode H1 of the horizontal transfer CCD 41 is Hi, the potential well of the portion closest to the horizontal transfer CCD 41 among the vertical transfer CCDs 43 is the well of the portion corresponding to the electrode H1 of the horizontal transfer CCD 41. A part of the connected and added pixel signals I and M moves to the horizontal transfer CCD 41. Time t 5 ~ T 6 Similarly, vertical transfer is performed between time t and time t 6 Then, since the electrode V4 becomes Lo, the horizontal transfer CCD 41 is blocked from the vertical transfer CCD 43, and the added pixel signals I and M, J and N, K and O, L and P are held only in the horizontal transfer CCD 41.
[0096]
Time t 6 After that, the electrodes H1 and H2 change between Hi and Lo, and the reset signal RS and the sample hold signal S / H are output at a predetermined timing, similar to the operation described with reference to FIG. The pixel signal is output from the horizontal transfer CCD 41 and subjected to predetermined processing in the signal processing circuit 16.
[0097]
As described above, according to the fourth embodiment, the same effect as that of the first to third embodiments can be obtained.
[0098]
FIG. 37 is a view showing the correspondence between the dots of the liquid crystal display element 26 and the pixels of the CCD 12 in the fifth embodiment. The dots T1 of the liquid crystal display element 26 have a delta arrangement as in the above embodiments. The pixels T2 of the CCD 12 are arranged in a lattice, and only the pixels corresponding to the dots T1 of the liquid crystal display element 26 are used to display an image. In the fifth embodiment, one pixel T2 of the CCD 12 corresponds to one dot T1 of the liquid crystal display element 26, and addition of pixel signals is not performed. In this configuration, the color filter 52 provided on the CCD 12 is a stripe type as shown in FIG. 38 or 39, and the color filter elements corresponding to the pixel signals to be used are circled. The circuit configuration of the electronic camera provided with the imaging device of the fifth embodiment is the same as that of FIG.
[0099]
FIG. 40 is a view showing the correspondence between the dots of the liquid crystal display element 26 and the pixels of the CCD 12 in the sixth embodiment. The dots T1 of the liquid crystal display element 26 have a delta arrangement as in the above embodiments. The pixels T2 of the CCD 12 are arranged in a lattice, and only the pixels corresponding to the dots T1 of the liquid crystal display element 26 are used to display an image. In the sixth embodiment, two pixels T2 of the CCD 12 correspond to one dot T1 of the liquid crystal display element 26, and the signals of the two pixels T2 are added and output from the CCD 12. The color filter 52 provided on the CCD 12 is a stripe type as shown in FIG. 38 or 39 as in the fifth embodiment. The circuit configuration of the electronic camera provided with the imaging device of the sixth embodiment is also the same as that of FIG.
[0100]
【Effect of the invention】
As described above, according to the present invention, an imaging device having a simple circuit configuration can be obtained. According to this imaging device, the manufacturing cost can be suppressed without increasing the circuit scale in the electronic camera.
Brief Description of the Drawings
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of an electronic camera provided with an imaging device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an arrangement of color filter elements of a color filter on a liquid crystal display element and an arrangement of color filter elements of a color filter on a CCD.
FIG. 3 is a view schematically showing a configuration of a CCD in the first embodiment.
FIG. 4 is a timing chart showing an operation in which a pixel signal is added and output in a CCD, and the pixel signal is transferred to an amplifier circuit in a signal processing circuit.
FIG. 5 is a timing chart showing an operation in which a pixel signal is added and output in a CCD, and the pixel signal is transferred to an amplifier circuit in a signal processing circuit.
[Fig. 6] time t 1 FIG. 16 is a diagram showing a transfer state of pixel signals in
[FIG. 7] time t 2 FIG. 16 is a diagram showing a transfer state of pixel signals in
[FIG. 8] time t 3 FIG. 16 is a diagram showing a transfer state of pixel signals in
[FIG. 9] time t 4 FIG. 16 is a diagram showing a transfer state of pixel signals in
[FIG. 10] time t 5 FIG. 16 is a diagram showing a transfer state of pixel signals in
[FIG. 11] time t 6 FIG. 16 is a diagram showing a transfer state of pixel signals in
[FIG. 12] time t 7 FIG. 16 is a diagram showing a transfer state of pixel signals in
[FIG. 13] time t 8 FIG. 16 is a diagram showing a transfer state of pixel signals in
FIG. 14 is a block diagram showing a circuit configuration of an electronic camera provided with an imaging device according to a second embodiment.
FIG. 15 is a view showing an arrangement of color filter elements of a color filter on a liquid crystal display element in a second embodiment and an arrangement of color filter elements of a color filter on a CCD.
FIG. 16 is a view schematically showing a configuration of a CCD according to a second embodiment.
FIG. 17 is a timing chart showing an operation in which pixel signals are added and output in a CCD.
[FIG. 18] time t 1 FIG. 16 is a diagram showing a transfer state of pixel signals in
[FIG. 19] time t 2 FIG. 16 is a diagram showing a transfer state of pixel signals in
[FIG. 20] time t 3 FIG. 16 is a diagram showing a transfer state of pixel signals in
[FIG. 21] time t 4 FIG. 16 is a diagram showing a transfer state of pixel signals in
[FIG. 22] time t 5 FIG. 16 is a diagram showing a transfer state of pixel signals in
[FIG. 23] time t 6 FIG. 16 is a diagram showing a transfer state of pixel signals in
[FIG. 24] time t 7 FIG. 16 is a diagram showing a transfer state of pixel signals in
FIG. 25 is a view showing an arrangement of color filter elements of a color filter on a liquid crystal display element in a third embodiment and an arrangement of color filter elements of a color filter on a CCD.
FIG. 26 is a view schematically showing a configuration of a CCD according to a third embodiment.
FIG. 27 is a timing chart showing an operation in which pixel signals are added and output in a CCD.
FIG. 28 is a view showing an arrangement of color filter elements of a color filter on a liquid crystal display element in a fourth embodiment and an arrangement of color filter elements of a color filter on a CCD.
FIG. 29 schematically shows a configuration of a CCD according to a fourth embodiment.
FIG. 30 is a timing chart showing an operation in which a pixel signal is added and output in a CCD, and the pixel signal is transferred to an amplifier circuit in a signal processing circuit.
[FIG. 31] time t 1 FIG. 16 is a diagram showing a transfer state of pixel signals in
[FIG. 32] time t 2 FIG. 16 is a diagram showing a transfer state of pixel signals in
[FIG. 33] time t 3 FIG. 16 is a diagram showing a transfer state of pixel signals in
[Fig. 34] time t 4 FIG. 16 is a diagram showing a transfer state of pixel signals in
[FIG. 35] time t 5 FIG. 16 is a diagram showing a transfer state of pixel signals in
[FIG. 36] time t 6 FIG. 16 is a diagram showing a transfer state of pixel signals in
FIG. 37 is a view showing the correspondence between dots of the liquid crystal display element and pixels of the CCD in the fifth embodiment.
FIG. 38 is a diagram showing another example of a color filter provided on a CCD.
FIG. 39 is a diagram showing still another example of a color filter provided on a CCD.
FIG. 40 is a diagram showing the correspondence between dots of the liquid crystal display element and pixels of the CCD in the sixth embodiment.
[Description of the code]
12 CCD
26 Liquid Crystal Display Device
51 First color filter
52 Second color filter

Claims (7)

3つの異なる色フィルタ要素がデルタ配列に従って各ドット上に配置されて成る第1の色フィルタが設けられた表示素子と、
格子状に配置され前記ドットの数の整数倍の画素を有し、前記表示素子と同じ種類の色フィルタ要素のいずれかが前記画素上に配置されて成る第2の色フィルタが設けられた固体撮像素子とを備え、
前記第2の色フィルタの色フィルタ要素の色は、隣接する2画素において同じであり、かつこれら2画素の中間点に対応した前記ドットに設けられた色フィルタの要素の色と同じであり、更に前記2画素が固体撮像素子上の垂直方向に沿って配設されていることを特徴とする表示装置。
A display element provided with a first color filter comprising three different color filter elements arranged on each dot according to a delta arrangement;
A solid provided with a second color filter arranged in a grid and having pixels that are integral multiples of the number of dots, and any of color filter elements of the same type as the display element are arranged on the pixels And an imaging device,
The color of the second color filter elements of a color filter is the same in two adjacent pixels, and Ri same der color elements of a color filter provided in the dots corresponding to the midpoint of these two pixels The display device according to claim 1, wherein the two pixels are disposed in the vertical direction on the solid-state imaging device.
3つの異なる色フィルタ要素がデルタ配列に従って各ドット上に配置されて成る第1の色フィルタが設けられた表示素子と、A display element provided with a first color filter comprising three different color filter elements arranged on each dot according to a delta arrangement;
格子状に配置され前記ドットの数の整数倍の画素を有し、前記表示素子と同じ種類の色フィルタ要素のいずれかが前記画素上に配置されて成る第2の色フィルタが設けられた固体撮像素子とを備え、A solid provided with a second color filter arranged in a grid and having pixels that are integral multiples of the number of dots, and any of color filter elements of the same type as the display element are arranged on the pixels And an imaging device,
前記第2の色フィルタの色フィルタ要素の色は、隣接する2画素において同じであり、かつこれら2画素の中間点に対応した前記ドットに設けられた色フィルタの要素の色と同じであり、更に前記固体撮像素子上において、前記液晶表示素子の第1の水平列上の各ドットに対応した前記2画素は垂直方向に沿って配設され、前記第1の水平列に隣接する第2の水平列上の各ドットに対応した前記2画素は水平方向に沿って配設されていることを特徴とする表示装置。The color of the color filter element of the second color filter is the same in adjacent two pixels, and the same as the color of the element of the color filter provided in the dot corresponding to the midpoint between these two pixels, Furthermore, on the solid-state imaging device, the two pixels corresponding to each dot on the first horizontal row of the liquid crystal display device are disposed along the vertical direction, and the second pixel adjacent to the first horizontal row is disposed. A display device characterized in that the two pixels corresponding to each dot on the horizontal row are arranged along the horizontal direction.
前記第1の水平列は、固体撮像素子上において、第1の水平ラインとこれに隣接する第2の水平ラインに対応し、前記第1の水平列上の各ドットに対応した2画素の一方は前記第1の水平ラインに含まれ、前記2画素の他方は前記第2の水平ラインに含まれることを特徴とする請求項2に記載の表示装置。The first horizontal row corresponds to a first horizontal line and a second horizontal line adjacent thereto on the solid-state imaging device, and one of two pixels corresponding to each dot on the first horizontal row. the first included in the horizontal line, the other of the two pixels the display device according to claim 2, characterized in that included in the second horizontal line. 前記第2の水平列は、固体撮像素子上において、第3の水平ラインとこれに隣接する第4の水平ラインに対応し、前記第3の水平ライン上の前記2画素と、前記第4の水平ライン上の前記2画素とは、水平方向に1画素分ずれていることを特徴とする請求項2に記載の表示装置。The second horizontal row corresponds to the third horizontal line and the fourth horizontal line adjacent thereto on the solid-state imaging device, and the two pixels on the third horizontal line and the fourth The display device according to claim 2 , wherein the two pixels on the horizontal line are shifted by one pixel in the horizontal direction. 3つの異なる色フィルタ要素がデルタ配列に従って各ドット上に配置されて成る第1の色フィルタが設けられた表示素子と、A display element provided with a first color filter comprising three different color filter elements arranged on each dot according to a delta arrangement;
格子状に配置され前記ドットの数の整数倍の画素を有し、前記表示素子と同じ種類の色フィルタ要素のいずれかが前記画素上に配置されて成る第2の色フィルタが設けられた固体撮像素子とを備え、A solid provided with a second color filter arranged in a grid and having pixels that are integral multiples of the number of dots, and any of color filter elements of the same type as the display element are arranged on the pixels And an imaging device,
前記第2の色フィルタの色フィルタ要素の色は、隣接する2画素において同じであり、かつこれら2画素の中間点に対応した前記ドットに設けられた色フィルタの要素の色と同じであり、更に前記2画素が固体撮像素子上の斜め方向に沿って配設されていることを特徴とする表示装置。The color of the color filter element of the second color filter is the same in adjacent two pixels, and the same as the color of the element of the color filter provided in the dot corresponding to the midpoint between these two pixels, Furthermore, the display device is characterized in that the two pixels are disposed along the oblique direction on the solid-state imaging device.
前記表示素子が液晶表示素子であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の表示装置。The display device according to any one of claims 1 to 5, wherein the display element is a liquid crystal display element. 前記第1および第2の色フィルタがレッド、グリーンおよびブルーの3原色の色フィルタ要素から成ることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の表示装置。The display device according to any one of claims 1 to 5, wherein the first and second color filters consist of color filter elements of three primary colors of red, green and blue.
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