固體攝像裝置以及信號處理方法
【專利說明】固體攝像裝置以及信號處理方法
[0001]本申請享有2014年9月2日提出申請的日本專利申請?zhí)?014 — 178451的優(yōu)先權(quán)的利益，該日本專利申請的全部內(nèi)容都在本申請中援引。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本實(shí)施方式一般涉及固體攝像裝置以及信號處理方法。
【背景技術(shù)】
[0003]以往，公知有具備顏色轉(zhuǎn)換電路以及延遲電路的固體攝像裝置。顏色轉(zhuǎn)換電路將與圖像傳感器的顏色排列對應(yīng)的圖像信號轉(zhuǎn)換成與其他的顏色排列對應(yīng)的圖像信號。顏色轉(zhuǎn)換電路通過對按照每個(gè)像素檢測到的信號進(jìn)行插補(bǔ)，由此來生成該其他的顏色排列所包含的顏色成分的信號。延遲電路使來自圖像傳感器的信號延遲。延遲電路保持朝顏色轉(zhuǎn)換電路賦予的信號。
[0004]并且，固體攝像裝置有時(shí)具備損傷修正電路。損傷修正電路檢測來自像素的信號的相對的異常，并通過信號處理來修復(fù)該異常。損傷修正電路將在作為修正的對象的像素中檢測到的信號、和在對象像素的周邊的像素中檢測到的信號在信號處理中利用。對于固體攝像裝置，保持朝損傷修正電路賦予的信號的延遲電路與損傷修正電路一并設(shè)置。
[0005]具備顏色轉(zhuǎn)換電路以及損傷修正電路的固體攝像裝置相對于顏色轉(zhuǎn)換電路以及損傷修正電路分別設(shè)置有延遲電路。在該情況下，固體攝像裝置的電路規(guī)模變大，并且消耗電力變大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的課題在于提供一種能夠減小電路規(guī)模、并且能夠減少消耗電力的固體攝像裝置以及信號處理方法。
[0007]一個(gè)實(shí)施方式的固體攝像裝置具備:像素陣列，具備遵照第1顏色排列而排列的像素，上述像素包含檢測第1波段的光的第1像素和檢測第2波段的光的第2像素；
[0008]延遲電路，按照上述像素的每行使第1圖像信號延遲，上述第1圖像信號的按照每個(gè)色光的信號的排列順序遵照上述第1顏色排列；
[0009]修正電路，基于使用來自上述延遲電路的信號而得到的第1像素?cái)?shù)據(jù)，修正對象像素的信號電平，上述第1像素?cái)?shù)據(jù)包含像素塊內(nèi)的像素的信號，上述像素塊是包含上述對象像素的像素的矩陣；以及
[0010]轉(zhuǎn)換電路，實(shí)施從上述第1圖像信號朝與第2顏色排列對應(yīng)的第2圖像信號的轉(zhuǎn)換，
[0011]上述修正電路實(shí)施針對作為上述對象像素的第1像素的修正、和針對作為上述對象像素的第2像素的修正，
[0012]上述轉(zhuǎn)換電路基于使來自上述修正電路的信號延遲而得到的第2像素?cái)?shù)據(jù)生成上述第2圖像信號。
[0013]其它實(shí)施方式的信號處理方法包括:使與第1顏色排列對應(yīng)的第1圖像信號按照像素的每行延遲，上述第1圖像信號包含來自檢測第1波段的光的第1像素的信號和來自檢測第2波段的光的第2像素的信號；
[0014]基于通過延遲而得到的第1像素?cái)?shù)據(jù)實(shí)施針對作為對象像素的第1像素的修正、和針對作為對象像素的第2像素的修正，上述第1像素?cái)?shù)據(jù)包含像素塊內(nèi)的像素的信號，上述像素塊是包含上述對象像素的像素的矩陣；
[0015]使經(jīng)過了上述修正的信號延遲而取得第2像素?cái)?shù)據(jù)；以及
[0016]基于上述第2像素?cái)?shù)據(jù)，生成與第2顏色排列對應(yīng)的第2圖像信號。
[0017]根據(jù)上述構(gòu)成的固體攝像裝置以及信號處理方法，能夠減小電路規(guī)模，并且能夠減少消耗電力。
【附圖說明】
[0018]圖1是示出第1實(shí)施方式的固體攝像裝置的構(gòu)成的框圖。
[0019]圖2是示出具備圖1所示的固體攝像裝置的相機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成的框圖。
[0020]圖3是示出圖1所示的固體攝像裝置所具備的彩色濾波器的平面構(gòu)成的圖。
[0021]圖4是對第1實(shí)施方式中的第2顏色排列進(jìn)行說明的圖。
[0022]圖5是示出圖1所示的信號處理電路的構(gòu)成的框圖。
[0023]圖6是示出圖5所示的損傷修正電路的構(gòu)成的框圖。
[0024]圖7是對朝圖6所示的損傷修正電路輸入的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行說明的圖。
[0025]圖8是對圖7所示的第1像素?cái)?shù)據(jù)中的、朝第1修正部輸入的信號進(jìn)行說明的圖。
[0026]圖9是對圖7所示的第1像素?cái)?shù)據(jù)中的、朝第2修正部輸入的信號進(jìn)行說明的圖。
[0027]圖10是示出圖6所示的第1修正部的構(gòu)成的框圖。
[0028]圖11是對朝圖10所示的第1修正部輸入的信號與像素的位置之間的關(guān)系進(jìn)行說明的圖。
[0029]圖12是對從圖6所示的損傷修正電路輸出的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行說明的圖。
[0030]圖13是對朝圖5所示的信號轉(zhuǎn)換電路輸入的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行說明的圖。
[0031]圖14是示出第2實(shí)施方式的固體攝像裝置所具備的損傷修正電路的局部構(gòu)成的框圖。
[0032]圖15是示出第3實(shí)施方式的固體攝像裝置所具備的損傷修正電路的局部構(gòu)成的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]根據(jù)本實(shí)施方式，固體攝像裝置具備像素陣列、延遲電路、修正電路以及轉(zhuǎn)換電路。像素陣列具備像素。像素遵照第1顏色排列而排列。像素包含第1像素以及第2像素。第1像素檢測第1波段的光。第2像素檢測第2波段的光。延遲電路按照像素的每行使第1圖像信號延遲。第1圖像信號的按照每個(gè)色光的信號的排列順序遵照第1顏色排列。修正電路基于第1像素?cái)?shù)據(jù)來修正對象像素的信號電平。第1像素?cái)?shù)據(jù)使用來自延遲電路的信號而得到。第1像素?cái)?shù)據(jù)包含像素塊內(nèi)的像素的信號。像素塊是包含對象像素的像素的矩陣。轉(zhuǎn)換電路實(shí)施從第1圖像信號朝第2圖像信號的轉(zhuǎn)換。第2圖像信號與第2顏色排列對應(yīng)。修正電路實(shí)施針對作為對象像素的第1像素的修正、和針對作為對象像素的第2像素的修正。轉(zhuǎn)換電路基于第2像素?cái)?shù)據(jù)生成第2圖像信號。第2像素?cái)?shù)據(jù)通過使來自修正電路的信號延遲而得到。
[0034]以下，參照附圖對實(shí)施方式所涉及的固體攝像裝置、信號處理方法以及相機(jī)模塊詳細(xì)地進(jìn)行說明。此外，并非利用這些實(shí)施方式來限定本發(fā)明。
[0035](第1實(shí)施方式)
[0036]圖1是示出第1實(shí)施方式的固體攝像裝置的構(gòu)成的框圖。圖2是示出具備圖1所示的固體攝像裝置的相機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成的框圖。
[0037]相機(jī)系統(tǒng)1是具備相機(jī)模塊2的電子設(shè)備。相機(jī)系統(tǒng)1例如是帶相機(jī)的便攜終端。相機(jī)系統(tǒng)1可以是數(shù)碼相機(jī)，數(shù)碼攝像機(jī)等電子設(shè)備。
[0038]相機(jī)系統(tǒng)1具有相機(jī)模塊2以及后級處理部3。相機(jī)模塊2具有攝像光學(xué)系統(tǒng)4以及固體攝像裝置5。后級處理部3具有圖像信號處理器(ISP)6、存儲部7以及顯示部8。
[0039]攝像光學(xué)系統(tǒng)4獲取來自被攝體的光。攝像光學(xué)系統(tǒng)4使被攝體像成像。固體攝像裝置5攝像被攝體像。ISP6實(shí)施通過利用固體攝像裝置5進(jìn)行的攝像得到的圖像信號的信號處理。存儲部7收納經(jīng)過了利用ISP6進(jìn)行的信號處理后的圖像。存儲部7根據(jù)用戶的操作等朝顯示部8輸出圖像信號。
[0040]顯示部8根據(jù)從ISP6或者存儲部7輸入的圖像信號顯示圖像。顯示部8例如是液晶顯示器。相機(jī)系統(tǒng)1基于經(jīng)過了利用ISP6進(jìn)行的信號處理后的數(shù)據(jù)，實(shí)施相機(jī)模塊2的反饋控制。
[0041]固體攝像裝置5具備圖像傳感器10以及信號處理電路11。圖像傳感器10攝像被攝體像。圖像傳感器10是CMOS圖像傳感器。圖像傳感器10具備像素陣列12、垂直移位寄存器13、定時(shí)控制部14、相關(guān)雙采樣部(⑶S) 15、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部(ADC)16以及行存儲器17。
[0042]像素陣列12設(shè)置于圖像傳感器10的攝像區(qū)域。像素陣列12具備沿水平方向(行方向)以及垂直方向(列方向)排列的像素。各像素具備作為光電轉(zhuǎn)換元件的光電二極管。光電轉(zhuǎn)換元件生成與入射光量相應(yīng)的信號電荷。各像素積蓄與入射光量相應(yīng)的信號電荷。在像素陣列12的入射側(cè)設(shè)置有彩色濾波器。彩色濾波器將在后面敘述。
[0043]定時(shí)控制部14生成用于控制各種定時(shí)的脈沖信號。定時(shí)控制部14將與垂直同步信號相應(yīng)的脈沖信號朝垂直移位寄存器13輸出。定時(shí)控制部14將與水平同步信號相應(yīng)的脈沖信號朝行存儲器17輸出。定時(shí)控制部14對CDS15以及ADC16分別輸出指示驅(qū)動定時(shí)的脈沖信號。
[0044]垂直移位寄存器13根據(jù)來自定時(shí)控制部14的脈沖信號選擇要讀出信號的像素的行。垂直移位寄存器13朝所選擇的行的各像素輸出讀出信號。從垂直移位寄存器13被輸入了讀出信號的像素將所積蓄的信號電荷朝垂直信號線(省略圖示)輸出。像素陣列12將來自像素的信號經(jīng)由垂直信號線朝⑶S15輸出。
[0045]CDS15進(jìn)行相對于來自像素陣列12的信號的相關(guān)雙采樣處理。ADC16將模擬方式的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字方式的信號。行存儲器17積蓄來自ADC16的信號。積蓄于行存儲器17的信號根據(jù)來自定時(shí)控制部14的脈沖信號被朝信號處理電路11讀出。
[0046]圖3是示出圖1所示的固體攝像裝置所具備的彩色濾波器的平面構(gòu)成的圖。彩色濾波器18設(shè)置在各像素的入射側(cè)。彩色濾波器18具備使波長特性相互不同的區(qū)域。圖中“R”是使紅色(R)的波段的光選擇性地透過的區(qū)域?！癎”是使綠色(G)的波段的光選擇性地透過的區(qū)域?！癇”是使藍(lán)色⑶的波段的光選擇性地透過的區(qū)域。“W”是針對白色(W)的波段、即可見光的整個(gè)波段使光透過的區(qū)域。此外，在本實(shí)施方式中，色光包含R光、G光、B光以及W光。
[0047]像素陣列12的各像素檢測透過彩色濾波器18的光。像素分擔(dān)檢測按照每個(gè)波段的光。像素的排列與彩色濾波器18的各區(qū)域?qū)?yīng)。R像素是檢測透過了彩色濾波器18的區(qū)域“R”的R光的像素。G像素是檢測透過了彩色濾波器18的區(qū)域“G”的G光的像素。B像素是檢測透過了彩色濾波器18的區(qū)域“B”的B光的像素。W像素是檢測透過了彩色濾波器18的區(qū)域“W”的W光的像素。W像素是檢測可見光的整個(gè)波段的光的像素。
[0048]彩色濾波器18的“R”、“G”、“B”以及“W”的各區(qū)域遵照第1顏色排列而排列。像素陣列12的R像素、G像素、B像素以及W像素與彩色濾波器18