專利名稱：固體攝像裝置的制作方法
固綠條置相關(guān)申請的交叉引用本申請基于并要求申請?zhí)枮镴P2007 - 016638、申請日為2007年1月26日的 在先日本專利申請的^(^t^，該申請的4^P內(nèi)絲過引用結(jié)合絲申請中，鉢領(lǐng)域本發(fā)明涉及CCD (chargbcoupled device,電荷M^辦)圖像傳感器、 CMOS圖像傳感器等固^W^X，例如用于帶有圖像傳感器的便攜電話、數(shù) 砌抓、樹^MK背景絲對于圖傢傳感器所采用的彩色濾光器，從互補色濾光器到原色拜爾氺g'J ， 糾糾的朝W與將號處理方^-^被提出。在圖像傳感器中，近年來，圖 像的細(xì)微< ^:， 2fim —^f^皮^實用，并且，jMtii行1.75nm像素和l.—m 像素的開發(fā)。在小于或等于2nm的細(xì)微像素中，由于A^光量大幅度地減少， 因此可食^Lt噪聲劣化。因此，作為改善細(xì)微像素的靈狄的方法，有域出 在彩色濾光器中使用W (白)的圖像傳感器(例如參照J(rèn)P特開平8 一 23542號 4S^L、 JP特開2003 - 318375號^S^艮、JP特開2004 - 304706號^iS^JP特開 2005 - 295381號'械)。但是，由于將從高靈M的W像素獲得的W信號作為Y信號(^!信號) -W信號，絲色再緣方面存在問逸通常，如果Y信號絲照Y",59G + (UR + 0.11B的比例生成，則由YUV信號生成的RGB信號的色再現(xiàn)性變差。 而且，^jUiii專利文獻(xiàn)中，沒有進(jìn)行iMJ W像素的有效的信號處理，發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明第1方面的固^bf^^^:像素部，在該像素部中，在光電變 ^L件中分別iM有W(白)、R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))的彩色濾光器的W像素、R像素、G像素、B像絲2稀"M成行列狀，上述像素部輸出分別 對A4t到JiiiW像素、R像素、G像素、Bl象素的ife^if亍光電變換而得到的W 信號、R信號、G信號、B信號；ii^r測部，在Jiit像素部中確定以iU有
w(白)濾光器的w像素為中心像素的航區(qū)域，將jjm^:區(qū)^^割為包括
Ji^中心像素的多個塊，檢測表示在M塊內(nèi)是否存在圖像的i^的ii^信息；
塊選樹，從由上iiii^"測^r測出的上iiii^信息中，選擇;r^"在錄的
塊；比例計算部，從由上i^fe^樹選賴塊，計算Jiii R信號、G信號、B 信號的比例系數(shù)；以及RGB信號生成部，利用由良比例系數(shù)計算部計算的上 述比例系數(shù)，MJiii中心像素的W信賴生成R信號、G信號、B信號。


圖1為表示^L明的第1實施方式的固##^^置的概略結(jié)構(gòu)的框圖； 圖2為表示第1實^r式的信號生成電路的ii^r測電路的處理方法的圖； 圖3為表示第1實^r式的塊內(nèi)的差分判定的另一處^法的圖； 圖4為表示由第1實施方式的邊^(qū)測電路判定了塊AZ ~ DZ的例子的圖； 圖5為表示第1實施方式的，塊AZ計算比例系數(shù)和從W0信號生成RGB 信號的處理的圖6為殺^示圖5所示的ife^擇時的爭早爾名gij變換的處i^r法的圖； 圖7為表示在圖2 (b)中選擇了2個塊AZ、 BZ的情況下的例子的圖； 圖8為表示圖7所示的ife^擇時的拜爾氺剛變換的處3^r法的圖； 圖9為表示在圖2(b)中選擇了傾斜的2個塊AZ、 DZ的情況下的例子的
圖10為表示圖9所示的ifc^時的拜爾氺剛變換的處S^法的圖； 圖11為表示在圖2 (b)中選擇了角上的3個塊AZ、 BZ、 DZ的情況下的 例子的圖12為表示圖11所示的^#時的拜爾朝剛變換的處理方法的圖； 圖13為表示在圖2(b)中選擇了 4個塊的情況下的例子的圖； 圖14為表示圖13所示的^fe^Bt的拜爾朝剛變換的處3^r法的圖； 圖15為表示本發(fā)明的第2實;^式的固體攝^^置的概略結(jié)構(gòu)的框圖； 圖16為表示第2實施方式的信號生成電路的5i^^測電路的處理方法的圖；圖17為表示第2實施方式的塊內(nèi)的差分判定的另一處理方法的圖； 圖18為表示本發(fā)明的第3實施方式的信號生成電路的ii4^測電路的處理 方法的圖；圖19為表示第3實施方式的塊內(nèi)的差分判定的另一處理方法的圖； 圖20為表示本發(fā)明的第4實施方式的信號生成電路的ii^測電路的處理 方法的圖；圖21為表示第4實施方式的塊內(nèi)的差分判定的另一處理方法的圖； 圖22為表示本發(fā)明的上述實施方式的傳感器部中的光電變換特性與閾值電 平的圖。絲實財式下面湊^照附圖，對本發(fā)明實施方式的包括CMOS圖像傳感器的固僻^聶^^ 置進(jìn)^i兌明。在說明時，對所有圖中的共同的部分，標(biāo)注共同的標(biāo)號。 (第l實施方式)首先，對本發(fā)明的第1實絲式的包括CMOS圖像傳感器的固^^聶像裝置 進(jìn)傷兌明。圖1為表示第1實施方式的固^^像裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。該固^^聶像 裝置象圖l所示的那樣，^#感器部11、行賴器12、信號生成電路13、信 號處理電路14、系錄時;gjt電路(SG) 15、命令觶碼器16、串行接口 (串 行I/F) 17以及閾值電平設(shè)定電路18,在傳感器部11中，i5^像素部111與列型^^lt字轉(zhuǎn)換器(ADC) 112。 在像素部111中，像素(單元)以姊列的^Mr式iU于^^HvlUi。各 像素^T光電變換"W、例如光電二極管和彩色濾光器，在光電二^l管的上部， 分別i^ W (白)、R (紅)、G (綠)、B (藍(lán))4色的彩色濾光器。另外，W (白)濾光器以使RGB的;3bft號透過的方式形成。在傳感器部ll中，利用WRGB的4色的彩色濾光器，將由透鏡19錄的 M號分離為WRGB M號，利用2維設(shè)置的光電二極管陣列，通過光電變換 將WRGB鍾號變^;信號電荷#%出(W信號與第1R/G/B信號的輸出)。 該信號電荷由列型^fitlt字轉(zhuǎn)換器(ADG)變M數(shù)^ft號。經(jīng)變換的數(shù)^ft號輸出^ff賴器12，按照垂直7行^f"行輛器12內(nèi)的絲器1 ~絲器 7中。^tt該糊器1 ~絲器7中的數(shù)字信號分別并行^TAiiJ信號生成電 路13中。
在信號生成電路13中，以將中心的W像素共用的方式，^K象素部111的7x7 4象素的區(qū)域^^割為由4x4像素形成的4個塊，由邊^(qū)測電路131判定在各塊 內(nèi)是否存在4象素的i^L。該判定是通it^"像素的信號電平與假定了噪聲電平的 閾值電平LevN進(jìn)行I^艮而進(jìn)行的。塊選摔部132才娥ii4^測電路131的判 定結(jié)果，從4個塊中選擇;^|"在錄的塊。比例系數(shù)計算部133才賺*^#^ 132選擇的塊，計算RGB信號的比例系數(shù)，進(jìn)而推據(jù)中心像素WO,生成新的 信號Rw、 Gw、 Bw (第2R/G/B信號的生成)。然后，拜爾名剛變換部134利 用所生成的信號Rw、 Gw、 Bw，實施改善了S/N的拜爾名剛變艦理，以便可 以進(jìn)行j的信號處理。
然后，由拜爾朝剛變換部134處3^的信號輸AJiJ后級的信號處理電路14 中。輸AJ!]信號處理電路14中的信號由白平衡、色分離內(nèi)插處理、輪廓強調(diào)、 Y^iL、以及RGB矩陣電路等處理，作為YUV信號或RGB信號而輸出。這 里，作為單芯片傳感器，由信號處理電路14對拜爾朝剛變換部134處^的信 號進(jìn)行處理并將其渝出，但也可原樣渝出，由專用的ISP (圖像信號處理器) 處理。另外，Jiii傳感器部ll、行賴器12、信號生成電路13以及信號處理 電路14的動作條由系狄時J^A電路(SG) 15輸出的信號而進(jìn)行。另外， 命令也可以由^h^T入的數(shù)據(jù)DATA控制'數(shù)據(jù)DATA通過串行接口 (串行 I/F ) 17輸WJ命令糾器16中，經(jīng)糾的信" i^輸A^各電路中。
下面對第1實^式的信號生成電路13內(nèi)的ii^^測電路131的處3^r法 進(jìn)械明。
圖2為表示信號生成電路13的邊^(qū)r測電路131的處理方法的圖。象圖2 (a)所示的那樣，從行M器12向ii^M^測電路131輸入7x7的像素信號， ^ii^"測電路131中，設(shè)怍為7x7的中心像素的W像素為目標(biāo)像素W0， 7x7 的像素信號象圖2 (b)所示的那樣，拔^離為以中心像素W0為角的4個塊。 這里，設(shè)左上為塊AZ，右上為塊BZ，左下為塊CZ，右下為塊DZ,
接著，象圖2 (c)所示的那樣，由ii^a'J電路i31的差分判定"Wfti
^N^素差分判^r法，在中心像素為WO時，以WO為中心，分別計算差^ft號W0-W1、 W0-W2、 W0-W3、 W0-W4、 W0-W5、 W0-W6、 WO -W7、 W0-W8的絕對值。進(jìn)而判定^N^HtA否小于由閾值電平i議電 路18設(shè)定的閾值電平LevN。然后，由ii^，J定"W^屬于各塊的各3個判定 的邏輯和(OR)，作為塊內(nèi)是否存在ii^的^if^定。即，在各塊的3個判定 4^小于閾值電平LevN的情況下，判定在該塊內(nèi);^#在*，只要有1個大 于等于閾值電平LevN的情況下，判定在該塊內(nèi)存在ii^t。用于該判定的信號 并不限于W信號，也可iM! G信號、R信號、B信號。另夕卜，通過并用WRGB 信號中的多*號，可進(jìn)一步改善i^b^測精度。圖3為^^示塊內(nèi)的差^^判定的另一處3^r法的圖。該差分判定由ii^"測 電路131的差分判定部而進(jìn)行。處，象圖3(a)所示的那樣，以左上的4x4 像素的塊AZ為例ii^^兌明。首先，對基于2x2像素的差分判;^法進(jìn)，述。象圖3(b)所示的那樣， 判定取^ WO的2x2 4象素的相加信號與另外的2x2像素的相加信號的差分而 得到的信號電平是否小于閾值電平LevN。然后，取3個判定的邏輯和(OR), 作為塊的m判定。下面對基于3x3像素的差分判^r法進(jìn)行稱t象圖3 (c)所示的那樣， 判定取^ WO的3x3像素的相加信號與另外的3x3像素的相加信號的差分而 得到的信號電平是否小于閾值電平LevN。接著，將該判定作為塊的最糾，J定。 jH^卜，可將4x4像素內(nèi)的信號自由iikia合，ijUi行差分判定。例如，在塊內(nèi)的 4象素信號為角、條、傾^的情況下，也可以^rft差分判定.通iiiM) 2個或il^^t素的相加信號，可以減小隨;^噪聲，可實施高精度的判定。圖4表示由iW^測電路131判定塊AZ DZ的例子。在差^ft號電平小 于閾值電平的情況下(是)，即在塊內(nèi);R^在i^時用o表示，在差^fT號電平 大于或^閾值電平的情況下(否)，即在塊內(nèi)存^ii^時用x表示。象圖4所 示的那樣，分別對4個塊AZ DZ進(jìn)行判定。下面說明4f"5^左上的4x4像素的塊AZ計算比例系數(shù)和從WO信號生成 RGB信號的處理'圖5為表示針對4x4傢素的塊AZ計算比例系數(shù)和從W0信號生成RGB信 號的處理的圖。其為##圖1所示的^i^擇部的判^^i^擇了 1個塊AZ的 情況下的處i^r法。設(shè)從4x4的像素朝^'J中抽出的R像素的4個Rl、 R2、 R5、 R6信號的平均 Rave,同樣，設(shè)G像素的4個G1、 G2、 G5、 G6信號的平均值為Gave, B^象素的4個B1、 B2、 B4、 B5信號的平均值為Bave。接著，將Rave、 Gave、 Bave的冶4十作為W (白)信號的平均值，i5^ Wrgb。利用該計算結(jié)果，利用 下^目標(biāo)像素W0的信號生成新的信號R0w、 GOw、 BOw。<formula>formula see original document page 9</formula>
另夕卜，在分別選擇了右上、左下、右下的塊BZ、 CZ、 DZ的情況下，可同 ^iiffi十算。^l將該處理應(yīng)用于W像素，從各W像素生成新的信號Rw、 Gw、 Bw0
圖6表示圖5所示的ife^擇時的拜爾糸剛變換的處3^T法。由于從wo像 素的信號生成的GOw信號形成拜爾朝剛的G像素的位置，*4^、樣置妙GOw。 另一方面，與W0像素^^的G6、 B5、 R6像素通it^Ji^W0像素生成的信 號，可以改善S/N。在G6像素中，求出從周邊的W像素生成的Glw、 G2w、 G4w和GOw這4 ^H象素的平均，將求出的平均與G6的平均紅妙G6w， 由此，可改善G6的S/N,如^h理不是簡單平均而是4^G6像素l^f^J:， 則可進(jìn)一步改善S/N。例如，也可簡單珊G6與Glw、 G2w、 G4w、 GOw這 5 ^H象素的平均^5JM; G6w。另夕卜，在R64象素中，求出兩側(cè)的R4w與R0w 的平均，將求出的平均與R6的平均值作為新的R6w，由此可改善S/N。同樣， 在像素B5中，求出上下的B2w與B0w的平均，將求出的平均與BS的平均值 作為新的B5w，由此可改善S/N。與G6w通用，通it^平均化中加權(quán)計算R6w 和B5w，可控制S/N感和^f率感。
圖7表示在圖2(b)中選擇了 2個塊AZ、 BZ的情況下的例子。以7x7像 素中的上部4x7像素的2個^M，說明計算比例系數(shù)和從WO信號生成RGB 信號的處理。^A4x7的像素糸剛中抽出的8個R像素的平均^ Rave。同樣， 設(shè)8個G像素的平均勧Gave， 6個B像素的平均働Bave,另夕卜，將Rave、 Gave、 Bave的^i十作為W (白)信號的平均值，該為Wrgb.利用該計算結(jié)果， 通過下仏目樹象素WO的信號線新的信號ROw、 GOw、 B0wo<formula>formula see original document page 9</formula>GOw = WO* (Gave/Wrgb) BOw = WO* (Bave/Wrgb)
在選擇了其它2個塊的情況下，也可以同樣計算信號ROw、 GOw、 BOw。 將該處理依次應(yīng)用于W像素，從各W像素生成新的信號Rw、 Gw、 Bw。
圖8表示圖7所示的塊選擇時的拜爾朝剛變換的處財法。相對圖6，增加 了G7和R7。在G7像素中，求出頭邊的W像素生成的G2w、 G3w、 GOw 和G5w這4^^象素的平均，將求出的平均與G7的平均似妙G7w,由此可 改善G7的S/N。處理也可以不是簡單平均，而是通過具有G7像素的加權(quán)的平 均化，生成新的G7w。另外，在R7像素中，求出兩側(cè)的R0w和R5w的平均， 將求出的平均和R7的平均值作為新的R7w，由此可改善S/N。 R7w也可以在 平均化中加權(quán)計算。
圖9表示在圖2 (b)中選擇了傾斜的2個塊AZ、 DZ的情況下的例子。以 左Ji^右下的4x4像素的2個^代表，說明計算比例系數(shù)和從WO信號生成 RGB信號的處理。i^^i十31 ^H象素氺^中抽出的8個R像素的平均^ Rave。同樣，設(shè)8個G像素的平均MGave， 8個B像素的平均值為Bave。 然后，將Rave、 Gave、 Bave的^i十作為W (白)信號的平均值，Wrgb。 利用該計算結(jié)果，通過下i(A目標(biāo)像素WO的信號生成新的信號ROw、 GOw、 BOw。
ROw = WO* (Rave/Wrgb) GOw = WO* (Gave/Wrgb) BOw:WO* (Bave/Wrgb)
^jfe^擇了相反的傾斜的2個塊的情況下，可以同^^計將號ROw、 GOw、 BOw, 4W處理^Jl用于W像素，4W像素生成新的信號Rw、 Gw、 Bw。
圖10表示圖9所示的ife4擇時的拜爾糸剛變換的處財法。相對圖6，增 加了朋、Gll與R7。在Gll像素中，求出^邊的W像素生成的GOw、 G5w、 G7w和G8w這4 ^H象素的平均，將求出的平均與Gll的平均^lL^^ Gllw， 由此可改善G11的S/N。處理也可以不是簡單平均，而是通過^fGll像素的 加權(quán)的平均化，生成新的Gllw。另夕卜，在R7像素中，求出兩側(cè)的R0w和R5w 的平均，將求出的平均與R7的平均值作為新的R7w，由此可改善S/N。在B8 傢素中，求出上下的BOw和B7w的平均，將求出的平均與朋的平均值作為新的B8w，由此可改善S/N。 R7w和B8w也可以在平均化中加權(quán)i十算。圖11為表示在圖2 (b)中選擇了角上的3個塊AZ、 BZ、 DZ的情況下的 例子。以左上、右上、右下的3個^7代表，說明計算比例系數(shù)和從WO信號 生成RGB信號的處理。i5A^i十40個的像素糸g'J中抽出的10個R像素的平 均^Rave。同樣，設(shè)12個G像素的平均^Gave, IO個B像素的平均值 為Bave。另夕卜，將Rave、 Gave、 Bave的^i十作為W (白)信號的平均值，設(shè) 為Wrgb。利用該計算結(jié)果，通過下i(A目標(biāo)像素W0的信號生成新的信號R0w、 G0w、 BOw。ROw = WO* (Rave/Wrgb)GOw = W0* (Gave/Wrgb)BOw = WO* (Bave/Wrgb)4^擇了其它的角上的3個塊的情況下，也可以同樣地計算ROw、 GOw、 BOw。 ^^處理^JI用于W像素，從各W像素生成新的信號Rw、 Gw、 Bw。圖12表示圖11所示的ife^擇時的拜爾朝剛變換的處ig^法的圖。相對圖 10，增加了 G7。在G7像素中，求出額邊的W像素生成的G2w、 G3w、 GOw 和G5w這4^H象素的平均，將求出的平均與G7的平均值置:^G7w，由此可 改善G7的S/N。處理也可以不是簡單平均，而是通過^fG7像素的加權(quán)的平 均^ttM匕，生成新的G7w。圖13表示在圖2(b)中選澤了 4個塊的情況下的例子。設(shè)從合i十49個的 像素朝剛中抽出的12個R像素的平均值為Rave。同樣，設(shè)16個G像素的平 均勤Gave， 12個B像素的平均動Bave。另夕卜，將Rave、 Gave、 Bave的 ^i十作為W (白)信號的平均值，i勁Wrgb。利用該計算結(jié)果，通過下^A 目棘素WO的信號生成新的信號ROw、 GOw、 BOw。ROw=WO* (Rave/Wrgb)GOw = WO* (Gave/Wrgb)BOw = WO* (Bave/Wrgb)圖14表示圖13所示的:fe^擇時的拜爾名^變換的處3^r法。相對圖12， 增加了GIO。在G10像素中，求出頭邊的W傢素生成的G4w、 GOw、 G6w 和G7w這4^H象素的平均，將求出的平均與G10的平均^XMG10w，由此 可改善G10的S/N。處理也可以不是簡單平均，而是通過具有G10像素的加權(quán)的平均化，生成新的G10w。
個塊的情況，即，；R^yi^的妙o的情況。在判定結(jié)果為o個塊的情況下，
7x7像素的樹號電平零亂。但是，可在7x7像素中計斜目同顏色的信號的平 均值，通過計^ W0信號的比例，生成新的信號Rw、 Gw、 Bw。在S/N優(yōu) 先的情況下，利用Rw、 Gw、 Bw信號的相加平均來置換WO的周邊像素。在 ^S^4^先的情況下，可以不ii粉目加平均，而^(5l^l單^^G0w信號。
如上所述，##^亥第1實齡式，在利用比例相秋理電狄W像素生成 RGB信號時，在4個塊內(nèi)對i^j^測進(jìn)^^測判定，選擇;f^"在ii^的塊，通 過比例相M理，^yj^^內(nèi)生成新的RGB信號，由此可生成^^率劣化小的 信號。結(jié)果可提供能夠減小^率劣化的高靈^tl的圖像傳感器。 (第2實施方式)
下面對本發(fā)明的第2實施方式的^CMOS圖像傳感器的固僻4聶^^置進(jìn) ^f^兌明。在第2實^T式中，設(shè)行，器為5行，像素的處理范圍為5x5像素。 其它結(jié)構(gòu)和^與第1實^T^目同，對同樣的部分標(biāo)^f目同的標(biāo)號并省4^ 說明，
圖15為表示第2實施方式的固^^聶^^置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。傳感器部11 M 5x5像素的像素部113。由像素部113獲得的信號電荷由列型樹^:字轉(zhuǎn)換 器(ADC)變紗數(shù)^ft號。變換后的數(shù)^ft號輸出給行,器20，以垂直5 糊方i^W行M器20內(nèi)的M器1 ~^器5中。^f^^m器1 ~ > ^#器5中的數(shù)^fr號分別并行:fe^NJ，J信號生成電路13中。在信號生成電路 13中，以中心的W像素共用的方式，^^素部113的5x5像素的區(qū)域分割為 由3x3像素形成的4個塊，由ii^^測電路131判定M內(nèi)是否存在圖像的邊 象jH^的處理與第1實^iC4目同。
下面對第2實^式的信號生成電路內(nèi)的i^^測電路的處^法進(jìn)4彌
圖16為表示信號M電路13的邊^(qū)"測電路的處理方法的圖，從行M 器20向i^M^!'J電路131，象圖16 (a)所示的那樣，輸入5x5的像素信號. ^j Ei^b^測電路131中，設(shè)作為5x5的中心像素的W像素為W0， 5x5的像素 信號象圖16(b)所示的那樣，齡離成以中心像素W0為角的4個塊。這里，與第l實施方i^目同，該A上為塊AZ，右上為塊BZ，左下為塊CZ,右下為 塊DZ。接著，象圖16 (c)所示的那樣，由邊^(qū)r測電路131的差分判定"W行l(wèi) ^H象素差分判^T法。在中心像素為WO時，以WO為中心，分別計算差^f言 號W0-W1、 W0-W2、 W0-W3、 W0-W4、 W0-W5、 W0_W6、 WO-W7、 W0-W8的絕對值。進(jìn)而判定M^Hi^:否小于由閾值電平設(shè)定電路 18設(shè)定的閾值電平LevN。然后，械于各塊的各3個判定的邏輯和(OR), 作為塊內(nèi)是否存^^^的^^'J定。該判定中^M1的信號并不限于W信號，也 可箱G信號、R信號、B信號。另夕卜，通過同時iM)這^ff號，可以進(jìn)一步 改善3i^測精度。圖17為表示塊內(nèi)的差分判定的另一處理方法的圖。這里，象圖17 (a)所 示的那樣，以^Ji的3x3像素的塊AZ為例進(jìn)^ti兌明。首先，對2個像素差分判^r法進(jìn)行描述。象圖17 (b)所示的那樣，以 D5像素為中心，錄作為對象的各2個像素，判定^/斤選#^各2個4象素各自 的相加信號的差分后的信號電平是否小于閾值電平LevN。接著，取4個判定的 邏輯和(OR)，作為塊的^f判定。接著，對3個像素條差分判^r法進(jìn)行描t象圖17(c)所示的那樣，以D5像素為中心，選#^為對象的#^成條狀的各3^象素，判定:^斤選#^各3 ^h^素各自的相加信號的差分后的信號電平是否小于閾值電平LevN。接著， 取2個判定的邏輯和(OR)，作為塊的^判定。jH^I^有象圖17 (d)所示的3個像素L字差分判^法和象圖17 (e)所示的4 "象素差分判^r';^。這樣，可將3x3像素內(nèi)的信號自由^kia合，來 進(jìn)行差分判定。通ii^ 2個或更多^H^素的相加信號，可減少隨機噪聲，可實施高精度的判定。(第3實施方式)在第3實^r式中，對傳感器部11的彩色濾光^一'J與第1實M式不同 的情況下的li4^!，J電^l處財法進(jìn)械明，^jJt情況下，構(gòu)錄的4x4像 素糸剛與第1實^式不同。其它結(jié)構(gòu)和^^與Jiii笫1實^r^目同，對于 同樣的部分#^^|同的#^并省 ^兌明。圖18為表示第3實施方式的信號生成電路13的邊^(qū)^測電路的處理方法的圖。從行絲器12向ii^^測電路131輸入圖18 (a)所示的7x7的像素信 號。在i4^r測電路131中，設(shè)作為7x7的中心像素的W像素為目標(biāo)像素W0， 7x7的像素信號象圖18 (b)所示的那樣，^C^離為以中心像素W0為角的4 個塊。這里，象前，樣，設(shè)左上為塊AZ、右上為塊BZ、左下為塊CZ、右 下為塊DZ。輛^^的4x4的像素朝剛中，i^8^H象素的G、 4^H象素的 W、 2^H象素的R、 2^H象素的B。
接著，象圖i8(c)那樣，由ii^^測電路m的差分判定Wti^H象素 差分判^r法。在中心像素為wo時，以wo為中心，分別計算差^f號wo
-W1、 W0-W2、 W0-W3、 W0-W4、 W0-W5、 W0-W6、 W0-W7、 W0-W8的鍵對值。進(jìn)而判定^^H4A否小于由閾值電平i議電路18設(shè) 定的閾值電平LevN。接著，^于各塊的各3個判定的邏輯和(OR)，作為塊 內(nèi)是否存在錄的^if^定。該判定中^的信號并不限于W信號，也可iM) G信號、R信號、B信號。另夕卜，通過同時箱WRGB信號中的多^Hf號，可 以進(jìn)一步改善ii^^"測精度。
圖19為塊內(nèi)的差分判定的另一處^T法的圖。該差分判定由ii^"測電路 131的差分判定部進(jìn)行。這里，象圖19 (a)所示的那樣，以左上的4x4像素的 塊AZ為例ii^i兌明。
首先，對2^M象素差分判^r法進(jìn)糊述。象圖19(b)所示的那樣，判定
號電平是否小于閾值電平LevN。接著，取3個判定的邏輯和(OR)，作為塊的
接著，對3個像素差分判^r法進(jìn)^t象圖19(c)所示的那樣，判定
號電平是否小于閾值電平LevN。接著，取3個判定的邏輯和(OR)，作為塊的 ^if^定。jH^卜，可以將4x4像素內(nèi)的信號自由Akia合，^Mi行差分判定。通 it^用2個或M^H象素的^^信號，可以減少隨^U^聲，可實施高精度的判 定。
(笫4實施方式)
在第4實^Mr式中，對傳感器部11的彩色濾光^#^與第1和笫3實^ 式不同的情況下的邊4^測電路的處旨法進(jìn)^i兌明。#情況下，構(gòu)^t的4x4的像素#^與第1和第3實施方式不同。其它結(jié)構(gòu)和^t^與上錄1實施 方i^目同，對于同樣的部分標(biāo)^ N同的標(biāo)號并省s&^說明。圖20為表示第4實施方式的信號生成電路的ii^測電路的處理方法的 圖。從行，器12向邊^(qū)j^測電路131輸入圖20 (a)所示的7x7的像素信號。 在ii^M^測電路131中，設(shè)作為7x7的中心像素的W像素為目標(biāo)像素W0， 7x7 的像素信號象圖20 (b)所示的那樣，齡離成以中心像素W0為角的4個塊。 這里，象前，樣，設(shè)左上為塊AZ、右上為塊BZ、左下為塊CZ、右下為塊 DZ。輛^^:的4x4的像素氺剛中，iO:4^M象素的G、 8 ^H象素的W、 2 W象素的R、 2^H象素的B,接著，象圖20 (c)那樣，由邊躲測電路131的差分判定部實施l個像素 差分判W法。作為各塊中的W像素的偏差，求出W信號的最大值Wmax與 最'JHlWmin，計算"Wmax-Wmin"。接著，判定備夾的"Wmax - Wmin"是 否小于閾值電平LevN。在"Wmax-Wmin"小于閾值電平LevN的情況下，判 定在該塊內(nèi)^R^fci^，在"Wmax - Wmin"大于等于閾值電平LevN的情況下， 判^該塊內(nèi)存^ii^。該判定中iMl的信號并不限于W信號，也可箱G 信號、R信號、B信號，通it^目同顏色的信號的差^4i行判定。另外，通過同 時iM) WRGB信號中的多^t號，可以進(jìn)一步改善ii^r測精度。圖21為塊內(nèi)的差分判定的另一處^T法的圖。該差分判定由i^^測電路 131的差分判定部進(jìn)行。M，象圖21 (a)所示的那樣，以左上的4x4像素的 塊AZ為例it:^i兌明。首先，對2個像素差分判^r法進(jìn)，t象圖21 (b)所示的那樣，判定 取^t W0的2 ^H l素的相加信號與另外的2 ^H象素的相加信號的差分后的信 號電平是否小于閾值電平LevN。接著，取3個判定的邏輯和(OR)，作為塊的接著，對3個像素差分判^r法進(jìn)，t象圖21 (c)所示的乖洋，判定號電平是否小于閾值電平LevN.然后，取3個判定的邏輯和(OR)，作為塊的 ^^J定，矽卜，利用圖21 (b)和(c)以外的其它組^^可進(jìn)行差分判定。 另外，可通鄉(xiāng);W1輯和的判定次數(shù)，緣高判定結(jié)果的精度。這樣，通過 iM!2個或Jl^^N8t素的相加信號，可斷^L機噪聲，可實施高精度的判定。另外，在下面列出其它的例子。
在選擇塊個數(shù)為 2個塊~4個塊與0個塊的情況下，對應(yīng)于選擇塊個數(shù)來變更處理方法，但是為了削減電路，可針對每個塊計算從圖5所示的1個塊的處 理得到的各信號Rw、 Gw、 Bw，對應(yīng)于選擇塊個數(shù)來使用前述的各信號Rw、 Gw、 Bw的平均值?；蛘?，也可從4個塊的Gave、 Rave、 Bave、 Wrgb的平均值和W0信號，對新的信號Rw、 Gw、 Bw進(jìn)行生成處理。另外，在塊選擇部132進(jìn)行的不存在邊緣的塊的選擇中，可以對4個塊的各個差分信號進(jìn)行比較， 僅選擇差分信號最小的1個塊，生成信號Rw、 Gw、 Bw。
此外，上述實施方式也可適用于其它使用了 W (白)的彩色濾光器排列。 此外，還可自由地設(shè)定塊的尺寸(l個塊所包含的像素數(shù))。另外，上述實施方式并不限于CMOS圖像傳感器，也可應(yīng)用于其它的CCD圖像傳感器或?qū)盈B型 圖像傳感器。另外，還可利用專用的ISP (圖像信號處理器)進(jìn)行處理。
下面對前述實施方式的閾值電平設(shè)定電路18中的閾值電平LevN的設(shè)定方法進(jìn)行描述。圖22為表示傳感器部11中的光電變換特性與閾值電平的圖。如果射入傳感器部11的光量增大，則來自傳感器部11的輸出信號增大。伴隨該 輸出信號的增加，光散粒噪聲也增加。光散粒噪聲根據(jù)光量的平方根產(chǎn)生。另 外，圖22為表示傳感器部11中的光電變換特性的圖。在射入傳感器部11的入 射光為低光量時，電路噪聲與光散粒噪聲相比處于支配性地位。于是，將假定了噪聲電平的閾值電平LevN的值設(shè)為在低光量時假定了電路噪聲的值，在光 量大時，控制成使期峰光散粒噪聲增大。通過這樣的控制，可有效地抑制隨 機噪聲，另外，亮度信號根據(jù)Y = 0.59G + 0.3R + 0.11B的比例生成.于是，如果
定得較大，則可增加R和B的隨機噪聲的抑制效果。
另外，如果對應(yīng)于RGB的樹號量，根據(jù)白平衡的增益比設(shè)定閾值電平 LevN，則更加有效。另外，在按照透鏡的光學(xué)特性實施遮光校正的情況下，相 對畫面中心，越靠近上下左右和角，越以數(shù)字增益對信號進(jìn)行放大。因此，上 下左右、角的隨機噪聲增加。于是，如果根據(jù)該增益，在上下左右、角增大閾 值電平LevN，則可增大噪聲抑制效果，可改善畫質(zhì)，這樣，通過對應(yīng)于信號量、 畫面位置、顏色信息、增益信息等，適當(dāng)?shù)馗淖冮撝惦娖絃evN,可實現(xiàn)更高的 畫質(zhì)。在具有WRGB的彩色濾光器的固體攝^^置中，利用寬帶的圖像信號計算 RGB信號的比例，在利用該比例從W像素生成新的RGB信號的情況下，由于 從寬帶圖像計算RGB信號的比例，因此可能產(chǎn)生新生成的RGB信號的ii^Mt 糊的問亂^^發(fā)明的實^式中，將圖像分割成以中心像素為角的4個塊， 4t^每個塊進(jìn)行ii^'J定，利用;R^在錄的塊，從W像素生成RGB信號， 由此可改善W的姊率。才娥本發(fā)明的實財式，可提供能夠通it^j用從W (白)像素得到的W信 號的信號處理，提高靈^JL和S/N，并且能夠降"f^f率劣化的固傳^勤^^置。另夕卜，Jiii各實施方式不僅可分別單獨實施，還可適當(dāng)組她實施。另夕卜， 上述各實施方式中包括樹階段的發(fā)明，通錄各實施方式中7^f的多個構(gòu)成 辨的適合的組合，可以抽出樹階段的發(fā)明。對于^2M^域的"fit才^A員來說，容易想到其它的優(yōu)點和變更。因此，本 發(fā)明在更廣方面并不限于M描述和圖示的M的細(xì)節(jié)和^^性的實施例。在況下，可以ii^"M變更。
權(quán)利要求
1. 一種固體攝像裝置，包括像素部，在該像素部中，在光電變換元件中分別設(shè)置有W(白)、R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))的彩色濾光器的W像素、R像素、G像素、B像素被2維地設(shè)置成行列狀，上述像素部輸出分別對入射到上述W像素、R像素、G像素、B像素的光進(jìn)行光電變換而得到的W信號、R信號、G信號、B信號；邊緣檢測部，在上述像素部中確定以設(shè)置有W(白)濾光器的W像素為中心像素的規(guī)定區(qū)域，將上述規(guī)定區(qū)域分割為包括上述中心像素的多個塊，檢測表示在各個塊內(nèi)是否存在圖像的邊緣的邊緣信息；塊選擇部，從由上述邊緣檢測部檢測出的上述邊緣信息中，選擇不存在邊緣的塊；比例計算部，從由上述塊選擇部選擇的塊，計算上述R信號、G信號、B信號的比例系數(shù)；以及RGB信號生成部，利用由上述比例系數(shù)計算部計算的上述比例系數(shù)，從上述中心像素的W信號新生成R信號、G信號、B信號。
2、 #^^'決求1所述的固#^聶^^置，其中上iiii^f^測部具有差分判定部，該差分判定部在上述多個塊的械內(nèi)， 將JJi中心像素的W信號與其它W像素的W信號的差分與M^^i^行tb艮， 判定大??；利用上in分判定部的屬于狄的判定結(jié)果，進(jìn)^t輯械算，判定在上述^t內(nèi)是否存在圖像的ii^。
3、 才M^M'漆求1所述的固^^聶^^,其中Jiim4^測部包括差分判定部，該差分判定部在上述多個塊的^:內(nèi)，將包括上述中心像素的多^t素的相加信號和其它多"象素的相加信號的差分與M^^t^行t嫩，判定大?。焕肑ii^分判定部的屬于狄的判定結(jié)果，進(jìn)^il輯械算，判狄上 述M內(nèi)是否存在圖像的ii^。
4、 才Mt^怯求l所述的固糾聶^^，其中Ji^比例計算部求出相加平均值，該相加平均^1將由上述^^#^選擇的塊內(nèi)的上述R信號、G信號、B信號的M均值，與JiiiR信號、G信號、 B信號的JJiM均銜目加而得到的，分別計算JiiiR信號、G信號、B信號 的M均^Nl對JJ^目加平均值的比例來作為上&匕例系數(shù)。
5、 才M^U'決求4所述的固^t聶^^置，其中上述RGB信號生成部分別將JJi中心像素的W信號與上述比例計算部計 算的上述R信號、G信號、B信號的上述比例系數(shù)相乘，由此新生^Ji述R信 號、G信號、B信號。
6、 才^t^U，漆求5所述的固^4聶^^，還包拾拜爾朝剛變換部，該拜爾糸剛變換部利用Ji^新生成的JiiiR信號、G信 號、B信號，進(jìn)糊拜爾氺剛的變換。
7、 ^f;M'J^求l所述的固^N^Wm^，其中上述像素部中的Jim^區(qū)域M 7x7的像素#^， Ji^多個塊&^W 4x4的像素翻的4個塊。
8、 才M^U，溪求1所述的固^^聶像裝置，其中Ji^像素部中的Jim^區(qū)域具有5x5的像素#^， Ji^多個塊包括^" 3x3的像素湖的4個塊。
9、 才M^M'涹求1所述的固^^聶^^置，還^fe信號處理電路，該信號處理電i^收由Ji^RGB生成部生成的R信號、G 信號、B信號，進(jìn)行白平衡、輪廓強調(diào)、y校正、RGB矩陣電路中的至少任意
10、 ^^U'溪求l所述的固^^^，其中 J^電變換"W包括光電^l管。
全文摘要
本發(fā)明提供一種固體攝像裝置，包括像素部、邊緣檢測部、塊選擇部、比例計算部、RGB信號生成部。在像素部中，W像素、R像素、G像素、B像素被2維地沒置成行列狀。像素部輸出分別對入射到各像素的光進(jìn)行光電變換而得到的W信號、R信號、G信號、B信號。邊緣檢測部在像素部中確定以W像素為中心像素的規(guī)定區(qū)域，將規(guī)定區(qū)域分割為包括中心像素的多個塊，檢測表示在各個塊內(nèi)是否存在圖像的邊緣的邊緣信息。塊選擇部從邊緣檢測部檢測出的邊緣信息中選擇不存在邊緣的塊。比例計算部從由塊選擇部選擇的塊，計算R信號、G信號、B信號的比例系數(shù)。RGB信號生成部利用由比例系數(shù)計算部計算的比例系數(shù)，從中心像素的W信號新生成R信號、G信號、B信號。
文檔編號H04N9/64GK101247529SQ20081009205
公開日2008年8月20日 申請日期2008年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月26日
發(fā)明者本多浩大, 江川佳孝, 飯?zhí)锪x典 申請人:株式會社東芝