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像素信息管理裝置及使用該管理裝置的圖像拍攝裝置的制作方法

文檔序號(hào):11971406閱讀:193來(lái)源:國(guó)知局
像素信息管理裝置及使用該管理裝置的圖像拍攝裝置的制作方法
本發(fā)明涉及像素信息管理裝置及使用該像素信息管理裝置的圖像拍攝裝置。特別地,本發(fā)明涉及高效管理關(guān)于圖像傳感器中包括的像素的信息(像素信息)的技術(shù),以及使用像素信息來(lái)處理信號(hào)的技術(shù)。

背景技術(shù):
傳統(tǒng)上,已經(jīng)提出了如下的圖像傳感器,這些圖像傳感器能夠通過(guò)形成一部分像素作為光瞳分割焦點(diǎn)檢測(cè)像素,來(lái)獲取相位差檢測(cè)類型的焦點(diǎn)檢測(cè)信號(hào)和圖像拍攝信號(hào)二者。焦點(diǎn)檢測(cè)像素是在微鏡頭和光電轉(zhuǎn)換單元之間具有部分遮光層的特殊像素。可以通過(guò)改變遮光層的布局,來(lái)形成光電轉(zhuǎn)換單元接收光的光瞳區(qū)域相異的聚焦檢測(cè)像素,并且可以基于根據(jù)同一類型的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的輸出而形成的圖像信號(hào)對(duì)(也稱為“A圖像”和“B圖像”)中的偏移量和偏移方向,來(lái)檢測(cè)散焦的量和方向。對(duì)于這種圖像傳感器,必須區(qū)分從圖像傳感器輸出的像素信號(hào)是焦點(diǎn)檢測(cè)像素的輸出還是成像像素的輸出,以處理信號(hào)。具體來(lái)說(shuō),必須針對(duì)焦點(diǎn)檢測(cè)像素的輸出來(lái)形成用于焦點(diǎn)檢測(cè)的圖像信號(hào),并且針對(duì)成像像素的輸出來(lái)插補(bǔ)(interpolate)焦點(diǎn)檢測(cè)像素的位置的圖像拍攝信號(hào)??梢酝ㄟ^(guò)將焦點(diǎn)檢測(cè)像素的位置預(yù)先存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中,而在焦點(diǎn)檢測(cè)像素的輸出與成像像素的輸出之間進(jìn)行區(qū)分。請(qǐng)注意,傳統(tǒng)上已知,預(yù)先存儲(chǔ)圖像傳感器中包括的缺陷像素的位置,并且插補(bǔ)該缺陷像素的位置的圖像拍攝信號(hào)。由于能夠類似地插補(bǔ)焦點(diǎn)檢測(cè)像素的位置的圖像拍攝信號(hào),所以只要存儲(chǔ)了關(guān)于焦點(diǎn)檢測(cè)像素的位置以及缺陷像素的位置的信息,則即使在使用具有焦點(diǎn)檢測(cè)像素的圖像傳感器的情況下,也不必改變處理信號(hào)的方法。同時(shí),由于如何布置焦點(diǎn)檢測(cè)像素或者布置什么類型的焦點(diǎn)檢測(cè)像素會(huì)影響焦點(diǎn)檢測(cè)精度,所以已經(jīng)有各種建議。例如,日本專利特開2009-217074號(hào)公報(bào)公開了如下的技術(shù),即通過(guò)使用具有不同光瞳分割方向的焦點(diǎn)檢測(cè)像素并且設(shè)計(jì)用于布置焦點(diǎn)檢測(cè)像素的方法,來(lái)提高焦點(diǎn)檢測(cè)性能。此外,日本專利特開2010-113162號(hào)公報(bào)公開了如下內(nèi)容,即即使在微鏡頭的光軸中心由于制造誤差而偏移的情況下,通過(guò)在圖像傳感器中布置具有五種開口的焦點(diǎn)檢測(cè)像素,同時(shí)使用于進(jìn)行光瞳分割的光瞳中心輕微地向左或向右偏移,也能夠?qū)崿F(xiàn)良好的焦點(diǎn)檢測(cè)精度。在采用包括日本專利特開2009-217074號(hào)公報(bào)和日本專利特開2010-113162號(hào)公報(bào)中公開的所有不同類型開口的配置的情況下,對(duì)于四個(gè)方向(即,垂直、水平和兩個(gè)對(duì)角方向)中的各方向存在五種開口位置,并且還需要針對(duì)偏移方向的另外兩種開口位置,以便生成圖像信號(hào)對(duì)(A圖像和B圖像)。結(jié)果,離散地布置4個(gè)方向×5個(gè)開口位置×開口位置的2個(gè)偏移方向(用于A圖像和B圖像),即,總共40種焦點(diǎn)檢測(cè)像素。這樣,在具有多種焦點(diǎn)檢測(cè)像素的情況下,需要預(yù)先存儲(chǔ)的信息量將增加,因?yàn)楸仨毟鶕?jù)類型來(lái)處理輸出信號(hào)。例如,日本專利特開2009-163229號(hào)公報(bào)公開了如下內(nèi)容,即存儲(chǔ)校正信息,該校正信息包括像素地址、光瞳分割方向位(bit)、AB位、焦點(diǎn)檢測(cè)像素位和缺陷位,其中,所述像素地址是表示用于進(jìn)行校正的像素的位置的信息。通過(guò)使用焦點(diǎn)檢測(cè)像素位和缺陷位,將缺陷像素的信息和焦點(diǎn)檢測(cè)像素的信息兩者存儲(chǔ)在校正信息中。此外,如何預(yù)先存儲(chǔ)像素信息的問(wèn)題不局限于焦點(diǎn)檢測(cè)像素,并且對(duì)于具有除了成像像素以外的像素的圖像傳感器的像素信息,也能夠設(shè)想到類似的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是鑒于傳統(tǒng)技術(shù)的這種問(wèn)題而做出的。本發(fā)明提供能夠以相同格式高效存儲(chǔ)成像像素中的缺陷像素的信息和評(píng)價(jià)像素的信息的像素信息管理裝置以及使用該像素信息管理裝置的圖像拍攝裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種像素信息管理裝置,該像素信息管理裝置存儲(chǔ)關(guān)于圖像傳感器中包括的像素之中的成像像素中的缺陷像素的信息以及關(guān)于所述像素之中的評(píng)價(jià)像素的信息,所述像素信息管理裝置針對(duì)所述成像像素中的各缺陷像素以及各評(píng)價(jià)像素,存儲(chǔ)具有作為各自不同的區(qū)域的以下區(qū)域的像素信息:ID區(qū)域,其包含表示像素是所述成像像素中的缺陷像素還是評(píng)價(jià)像素的信息;操作數(shù)區(qū)域,其包含取決于像素是所述成像像素中的缺陷像素還是評(píng)價(jià)像素的信息;以及位置信息區(qū)域,其包含用于指定像素的位置的信息,其中,所述位置信息區(qū)域存儲(chǔ)與所述成像像素中的其他缺陷像素或者其他評(píng)價(jià)像素的相對(duì)距離,作為用于指定像素位置的信息。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供一種圖像拍攝裝置,該圖像拍攝裝置包括具有成像像素和評(píng)價(jià)像素的圖像傳感器以及像素信息管理裝置,該像素信息管理裝置針對(duì)所述成像像素中的各缺陷像素以及各評(píng)價(jià)像素,存儲(chǔ)具有作為各自不同的區(qū)域的以下區(qū)域的像素信息:ID區(qū)域,其包含表示像素是所述成像像素中的缺陷像素還是評(píng)價(jià)像素的信息;操作數(shù)區(qū)域,其包含取決于像素是所述成像像素中的缺陷像素還是評(píng)價(jià)像素的信息;以及位置信息區(qū)域,其包含用于指定像素的位置的信息,所述圖像拍攝裝置包括:使用像素信息當(dāng)中的在所述ID區(qū)域中包含表示評(píng)價(jià)像素的信息的像素信息來(lái)確定所述圖像傳感器中包括的評(píng)價(jià)像素、并且由從評(píng)價(jià)像素輸出的信號(hào)來(lái)生成用于相位差檢測(cè)類型的焦點(diǎn)檢測(cè)的圖像信號(hào)的單元;以及使用像素信息當(dāng)中的在所述ID區(qū)域中包含表示所述成像像素中的缺陷像素或者評(píng)價(jià)像素的信息的像素信息、通過(guò)插補(bǔ)來(lái)生成所述成像像素中的缺陷像素或者評(píng)價(jià)像素的位置的信號(hào)的單元。通過(guò)以下參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例的描述,本發(fā)明的其他特征將變得清楚。附圖說(shuō)明圖1是示出作為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的像素信息管理裝置可應(yīng)用于的裝置的一個(gè)示例的數(shù)字照相機(jī)的功能配置的示例的框圖。圖2是示出成像像素和焦點(diǎn)檢測(cè)像素的結(jié)構(gòu)示例的垂直截面圖。圖3是示出焦點(diǎn)檢測(cè)像素和成像像素的布局示例的圖。圖4是示出焦點(diǎn)檢測(cè)像素的布局示例的圖。圖5A至5D是示出本發(fā)明的實(shí)施例中的像素信息的配置的示例的圖。圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施例中從像素信息獲取并生成必要信息的電路的配置示例的框圖。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的數(shù)字照相機(jī)的功能配置的示例的框圖。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的數(shù)字照相機(jī)的功能配置的示例的框圖。圖9A是示出本發(fā)明的第四實(shí)施例中焦點(diǎn)檢測(cè)像素的布局示例的圖。圖9B是示出本發(fā)明的第四實(shí)施例中焦點(diǎn)檢測(cè)像素和缺陷像素的布局示例的圖。具體實(shí)施方式現(xiàn)在,將依照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。第一實(shí)施例圖1是示出作為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的像素信息管理裝置可應(yīng)用于的裝置的一個(gè)示例的數(shù)字照相機(jī)的功能配置的示例的框圖。圖像拍攝鏡頭101具有依照控制單元107的控制而被驅(qū)動(dòng)的聚焦鏡頭,并且在圖像傳感器102的圖像拍攝平面上形成被攝體圖像。圖像傳感器102是諸如CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器等的光電轉(zhuǎn)換傳感器,并且,多個(gè)像素被布置在圖像傳感器102上。圖像傳感器102具有成像像素和焦點(diǎn)檢測(cè)像素。在作為像素信息管理裝置的一種形式的像素信息存儲(chǔ)單元103中,存儲(chǔ)關(guān)于缺陷像素及焦點(diǎn)檢測(cè)像素的位置信息。請(qǐng)注意,成像像素和焦點(diǎn)檢測(cè)像素二者均可以是缺陷像素。像素分離電路104根據(jù)從圖像傳感器102輸出的信號(hào)當(dāng)中從焦點(diǎn)檢測(cè)像素輸出的信號(hào),生成用于焦點(diǎn)檢測(cè)的圖像信號(hào)對(duì)(A圖像信號(hào)和B圖像信號(hào))。缺陷像素校正電路105通過(guò)插補(bǔ),生成成像像素中的缺陷像素以及焦點(diǎn)檢測(cè)像素的位置的信號(hào)。請(qǐng)注意,缺陷像素校正電路105直接輸出從不是缺陷像素的成像像素輸出的信號(hào)。信號(hào)處理電路106根據(jù)插補(bǔ)缺陷像素之后生成的從圖像傳感器102輸出的信號(hào)生成彩色圖像信號(hào)。焦點(diǎn)檢測(cè)電路108基于從像素分離電路104輸出的圖像信號(hào)對(duì)的偏移方向和偏移量,來(lái)計(jì)算散焦方向和散焦量(因?yàn)榉较蚩梢岳缬梅?hào)代表,所以在下文中將散焦方向和散焦量二者統(tǒng)稱為“散焦量”)??刂茊卧?07依照由焦點(diǎn)檢測(cè)電路108檢測(cè)到的散焦量,來(lái)驅(qū)動(dòng)圖像拍攝鏡頭101的聚焦鏡頭。控制單元107還控制數(shù)字照相機(jī)的總體操作??刂茊卧?07例如具有CPU、ROM和RAM,并且能夠通過(guò)在RAM中展開存儲(chǔ)在ROM中的程序并且由CPU執(zhí)行展開的程序,來(lái)實(shí)現(xiàn)稍后描述的數(shù)字照相機(jī)的操作。圖2是示出圖像傳感器102中的像素結(jié)構(gòu)的示例的垂直截面圖。圖2示出了三個(gè)連續(xù)像素,并且中間像素是焦點(diǎn)檢測(cè)像素,左右像素是成像像素。各像素具有光電轉(zhuǎn)換單元201或204、微鏡頭203以及布線層202和205。同時(shí),焦點(diǎn)檢測(cè)像素中未配設(shè)濾色器,并且焦點(diǎn)檢測(cè)像素具有如下的功能,即通過(guò)使用布線層205限制入射到光電轉(zhuǎn)換單元204上的光束來(lái)分割光瞳。這樣,焦點(diǎn)檢測(cè)像素中的布線層205起到像素中的開孔機(jī)構(gòu)的作用??梢酝ㄟ^(guò)改變由布線層205形成的開口部的位置,來(lái)改變?nèi)肷涞焦怆娹D(zhuǎn)換單元204上的光束穿過(guò)的光瞳區(qū)域。因此,在水平方向上分割光瞳的情況下,形成至少兩種焦點(diǎn)檢測(cè)像素,在這兩種像素中,由布線層205形成的開口部的水平位置不同。圖3是示意性地示出在包括原色濾色器的拜耳(Bayer)陣列的圖像傳感器中焦點(diǎn)檢測(cè)像素的布局示例的圖。在該拜耳陣列中,RGB像素以2×2像素為一個(gè)單位規(guī)則地布置。在圖3的示例中,在位于中央的拜耳陣列的一個(gè)單位中包括的R像素的位置和B像素的位置,布置了焦點(diǎn)檢測(cè)像素S1301和焦點(diǎn)檢測(cè)像素S2302。在水平方向上利用焦點(diǎn)檢測(cè)像素S1和S2進(jìn)行光瞳分割的情況下,布線層205被形成為使得包括在焦點(diǎn)檢測(cè)像素S1和S2中的開口的水平位置是不同的。如上所述,通過(guò)插補(bǔ),在缺陷像素校正電路105中,生成應(yīng)該在焦點(diǎn)檢測(cè)像素301和302的位置處獲取的R像素和B像素的輸出值。圖4示意性地示出了圖像傳感器102中焦點(diǎn)檢測(cè)像素的布置示例。為了生成進(jìn)行相位差檢測(cè)類型焦點(diǎn)檢測(cè)所需的圖像信號(hào)對(duì),需要與焦點(diǎn)檢測(cè)像素S1301和S2302類似的多個(gè)焦點(diǎn)檢測(cè)像素對(duì)。此外,所述多個(gè)焦點(diǎn)檢測(cè)像素對(duì)離散布置在整個(gè)圖像傳感器102上,以便在畫面上的多個(gè)位置進(jìn)行焦點(diǎn)檢測(cè)。此外,盡管可以根據(jù)從光瞳在水平方向上被分割的焦點(diǎn)檢測(cè)像素對(duì)獲取的圖像信號(hào)對(duì),對(duì)例如在圖像拍攝畫面的水平方向上具有亮度分布的被攝體諸如豎線,進(jìn)行焦點(diǎn)檢測(cè),但是不能對(duì)例如在垂直方向上具有亮度分布的被攝體諸如橫線,進(jìn)行焦點(diǎn)檢測(cè)。因此,在整個(gè)圖像傳感器102上,還離散地布置具有不同光瞳分割方向(例如,垂直方向,45°對(duì)角線方向或者135°對(duì)角線方向)的焦點(diǎn)檢測(cè)像素對(duì)。如上所述,類似地配設(shè)考慮到微鏡頭的光軸偏移來(lái)改變開口位置的焦點(diǎn)檢測(cè)像素,并且因此在整個(gè)圖像傳感器102上,離散地布置大量不同類型的焦點(diǎn)檢測(cè)像素對(duì)。另外,如圖4中所示,焦點(diǎn)檢測(cè)像素對(duì)的布置明顯是不規(guī)則的,而不是均勻的。圖5A至5D是示意性地示出存儲(chǔ)在像素信息存儲(chǔ)單元103中的像素信息及其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示例的圖。如圖5A中所示,一條像素信息具有分別具有固定位數(shù)的ID區(qū)域501、操作數(shù)(operand)區(qū)域502和位置信息區(qū)域503,而與像素的類型無(wú)關(guān)。請(qǐng)注意,這些信息被包含的順序不局限于圖5A中所示的順序。像素信息存儲(chǔ)單元103是圖5A中所示格式的數(shù)據(jù)(記錄)的集合,并且可以被作為數(shù)組來(lái)處理。在此,像日本專利特開2009-163229號(hào)公報(bào)那樣存儲(chǔ)上述四十種焦點(diǎn)檢測(cè)像素的信息需要總共8位,包括缺陷位(1)、焦點(diǎn)檢測(cè)像素位(1)、AB位(1)、光瞳分割方向位(2)以及開口位置(3)(括號(hào)()中的數(shù)字表示被認(rèn)為是必需的最少位數(shù))。另外,在具有4000水平×3000垂直像素(12,000,000像素)的圖像傳感器的情況下,對(duì)于垂直方向和水平方向均需要12位,以利用二維坐標(biāo)表達(dá)像素地址,因此需要30位來(lái)存儲(chǔ)一個(gè)缺陷像素或一個(gè)焦點(diǎn)檢測(cè)像素的信息。然而,對(duì)于成像像素中的缺陷像素,當(dāng)排除像素地址時(shí),只需要1位缺陷位,并且7位被浪費(fèi)。因此,用于存儲(chǔ)所述信息的存儲(chǔ)器利用效率很低。為了提高存儲(chǔ)器的利用效率,可以設(shè)想到例如以不同于焦點(diǎn)檢測(cè)像素的格式的格式,諸如以不同的表格,來(lái)存儲(chǔ)成像像素中的缺陷像素的信息。然而,在使用多個(gè)不同表格的情況下,還必須依照表格的類型,來(lái)改變使用該信息的處理的內(nèi)容。此外,假如正在掃描像素輸出時(shí)進(jìn)行處理,那么針對(duì)一個(gè)像素地址查找多個(gè)表格會(huì)導(dǎo)致處理效率下降。鑒于此,本實(shí)施例的特征在于,成像像素中的缺陷像素的信息和焦點(diǎn)檢測(cè)像素的信息以相同的格式被存儲(chǔ),作為單個(gè)像素信息文件。在ID區(qū)域501中,包含表示像素是焦點(diǎn)檢測(cè)像素還是成像像素中的缺陷像素的信息,以及在缺陷像素的情況下表示缺陷像素的類型的信息。缺陷像素的類型可以表示例如用于校正缺陷的方法,并且,缺陷的類型包括通過(guò)增益校正、使用周圍像素的插補(bǔ)、偏差校正等來(lái)校正的缺陷類型。此外,在ID區(qū)域501中可以包含虛擬ID(圖5D)。稍后將描述虛擬ID的意義和使用虛擬ID的方法。在操作數(shù)區(qū)域502中,包含依據(jù)ID區(qū)域501的內(nèi)容而變化的信息。例如,在ID區(qū)域501表示焦點(diǎn)檢測(cè)像素的情況下,可以包含指定開口類型的信息(開口ID)(圖5B)。此外,在ID區(qū)域501表示缺陷像素的情況下,例如可以包含表示缺陷水平的信息(圖5C)。在位置信息區(qū)域503中包含用來(lái)指定像素位置的信息。假定像素的位置信息是與另一缺陷像素或焦點(diǎn)檢測(cè)像素的相對(duì)距離(像素?cái)?shù)),而不是絕對(duì)位置的信息(例如,XY坐標(biāo))。這樣,與存儲(chǔ)絕對(duì)位置信息的情況相比,通過(guò)使用與另一缺陷像素的位置的相對(duì)距離存儲(chǔ)位置信息,可以減少位置信息區(qū)域503所需的像素?cái)?shù)位數(shù)。請(qǐng)注意,通過(guò)使相對(duì)距離為0,可以存儲(chǔ)針對(duì)同一像素的多條像素信息(例如,作為焦點(diǎn)檢測(cè)像素的信息和作為缺陷像素的信息)。請(qǐng)注意,該相對(duì)距離是符合預(yù)定的像素掃描規(guī)則的距離,并且不總是最短距離。例如,在規(guī)則為從圖像傳感器的左上角的像素起從左向右掃描一行像素、然后從下一行的左端的像素起從左向右掃描的情況下,在水平方向上的位置是相等的,并且在垂直方向上相鄰的像素之間的距離等于1(水平)行像素。請(qǐng)注意,該掃描規(guī)則中針對(duì)第一缺陷像素或第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素的位置信息包含與第0像素的相對(duì)距離。通過(guò)按照根據(jù)掃描規(guī)則出現(xiàn)的缺陷像素或焦點(diǎn)檢測(cè)像素的順序存儲(chǔ)像素信息,可以依次讀出并使用像素信息。例如,在圖像傳感器102具有4000水平×3000垂直像素的情況下,對(duì)于水平(X)坐標(biāo)和垂直(Y)坐標(biāo)分別需要12位,以利用絕對(duì)坐標(biāo)表達(dá)像素的位置,因此總共需要24位。另一方面,在使用像素之間的相對(duì)距離的情況下,針對(duì)65000個(gè)像素的距離能夠僅用16位來(lái)表達(dá)。因?yàn)槌霈F(xiàn)缺陷像素的概率平均大約為1/64000,所以能夠由此充分表達(dá)該距離。此外,在本實(shí)施例中,由于除了缺陷像素以外還離散地布置焦點(diǎn)檢測(cè)像素,所以認(rèn)為16位在大多數(shù)情況下是足夠的。然而,有可能存在相對(duì)距離長(zhǎng)于16位能夠表達(dá)的像素?cái)?shù)的情況。因此,在本實(shí)施例中,使用虛擬ID來(lái)處理如下的相對(duì)距離,該相對(duì)距離超過(guò)分配給位置信息區(qū)域503的位數(shù)所能夠表達(dá)的像素?cái)?shù)。在ID區(qū)域501中包含虛擬ID的情況下,位置信息區(qū)域503中的信息僅被用于位置信息處理電路603的倒計(jì)數(shù),并且不把與包含在位置信息區(qū)域503中的值相對(duì)應(yīng)的像素,作為缺陷像素或焦點(diǎn)檢測(cè)像素來(lái)處理。具體來(lái)說(shuō),對(duì)于包含虛擬ID的像素信息,位置信息區(qū)域503中的值僅被倒計(jì)數(shù),并且不進(jìn)行其他處理。因此,能夠由包含虛擬ID的像素信息的位置信息區(qū)域503的值和下一條像素信息的位置信息區(qū)域503的值之和,來(lái)表達(dá)相對(duì)距離??梢灾貜?fù)使用具有虛擬ID的像素信息。因此,可以處理可能偶爾出現(xiàn)的非常長(zhǎng)的相對(duì)距離。因此,采用如下的配置,該配置使得在存儲(chǔ)像素信息時(shí)不能用位置信息區(qū)域503的位數(shù)處理相對(duì)距離的情況下,用包含虛擬ID的像素信息的位置信息和下一條不包含虛擬ID的像素信息的位置信息之和,來(lái)表達(dá)相對(duì)距離。圖6是示出在像素分離電路104和缺陷像素校正電路105中、從存儲(chǔ)在像素信息存儲(chǔ)單元103中的像素信息獲取必要的信息并且生成信息的電路的配置示例的框圖。從像素信息存儲(chǔ)單元103讀出像素信息,并且將ID區(qū)域501、操作數(shù)區(qū)域502和位置信息區(qū)域503分別加載到像素ID處理電路601、操作數(shù)處理電路602和位置信息處理電路603上。在此,如上所述,位置信息是表示與另一缺陷像素或焦點(diǎn)檢測(cè)像素的相對(duì)距離(像素?cái)?shù))的值。位置信息處理電路603具有倒計(jì)數(shù)器,并且在每次處理像素信號(hào)時(shí)進(jìn)行倒計(jì)數(shù)。位置信息處理電路603輸出“0”,直到倒計(jì)數(shù)器的值達(dá)到0為止。該輸出經(jīng)由反相器604作為值為“1”的BUSY(繁忙)信號(hào)而被輸出,并禁止加載下一條像素信息。當(dāng)?shù)褂?jì)數(shù)器的值達(dá)到0時(shí),位置信息處理電路603的輸出將為“1”。因此,繁忙信號(hào)的值將變?yōu)榻?jīng)由反相器604輸出的“0”,并且允許加載下一條像素信息。在位置信息處理電路603進(jìn)行倒計(jì)數(shù)期間,像素ID處理電路601保持像素ID。然后,ID檢測(cè)電路606確定所保持的像素ID是否是在ID指定寄存器605中指定的像素ID。ID指定寄存器605被配設(shè),以供控制單元107用于指定在缺陷像素校正電路105和像素分離電路104中要處理的像素的類型。如果在像素ID處理電路601中保持的像素ID是在ID指定寄存器605中指定的像素ID,則ID檢測(cè)電路606向“與”(AND)門607輸出值為“1”的信號(hào),并且在其他情況下(包括所保持的像素ID是虛擬ID的情況)向“與”門607輸出值為“0”的信號(hào)?!芭c”門607輸出ID檢測(cè)電路606的輸出與位置信息處理電路603的輸出的邏輯“與”,作為定時(shí)標(biāo)志(表示要被處理的缺陷像素和焦點(diǎn)檢測(cè)像素的缺陷標(biāo)志)。此外,如果像素ID是表示缺陷類型的信息,則ID檢測(cè)電路606輸出該類型信息。控制單元107在像素分離電路104的ID指定寄存器605中僅指定焦點(diǎn)檢測(cè)像素ID。像素分離電路104將從操作數(shù)處理電路602輸出的操作數(shù)區(qū)域502的信息處理為指定焦點(diǎn)檢測(cè)像素的類型的分類信息,所述像素類型有諸如A圖像、B圖像、垂直方向上的光瞳分割、水平方向上的光瞳分割等。像素分離電路104基于包含在操作數(shù)區(qū)域502中的開口ID來(lái)判斷焦點(diǎn)檢測(cè)像素的類型,并基于從相同類型的A圖像的焦點(diǎn)檢測(cè)像素和B圖像的焦點(diǎn)檢測(cè)像素輸出的信號(hào),來(lái)生成A圖像和B圖像。然后,焦點(diǎn)檢測(cè)電路108基于A圖像和B圖像的偏移量和方向來(lái)計(jì)算散焦量。請(qǐng)注意,如果存在焦點(diǎn)檢測(cè)像素的多個(gè)光瞳分割方向,則像素分離電路104針對(duì)各光瞳分割方向來(lái)生成A圖像和B圖像。同時(shí),控制單元107將缺陷類型ID添加到缺陷像素校正電路105的ID指定寄存器605,并且還將焦點(diǎn)檢測(cè)像素ID指定為要被處理的像素。因此,在缺陷像素校正電路105中,對(duì)成像像素和焦點(diǎn)檢測(cè)像素二者應(yīng)用像素插補(bǔ)處理。請(qǐng)注意,對(duì)焦點(diǎn)檢測(cè)像素的插補(bǔ)處理和對(duì)成像像素中的缺陷像素的插補(bǔ)處理可以相同,或者也可以不同。對(duì)于成像像素中的缺陷像素,可以依照缺陷的類型和水平進(jìn)行插補(bǔ)處理。因?yàn)椴徽撛谌毕菹袼匦U娐?05還是像素分離電路104中的ID指定寄存器605中,都不指定虛擬ID,所以虛擬ID不影響從ID檢測(cè)電路606輸出的缺陷像素的類型。這樣,通過(guò)采用不處理具有在ID指定寄存器中沒(méi)有指定的ID的像素信息的配置,可以容易地實(shí)現(xiàn)新ID的引入和對(duì)該新ID進(jìn)行處理的電路的添加。例如,在離散地布置紅外像素、并且添加紅外像素處理電路的情況下,需要添加具有紅外像素的ID的像素信息,并且還需要在該紅外像素處理電路的ID指定寄存器605中指定紅外像素ID。因?yàn)樵谙袼胤蛛x電路104和缺陷像素校正電路105中忽略紅外像素ID,所以該處理不受影響。如上所述,根據(jù)本實(shí)施例,因?yàn)槌上裣袼刂械娜毕菹袼氐男畔⒑徒裹c(diǎn)檢測(cè)像素的信息被共同管理,使得能夠包括針對(duì)成像像素中的缺陷像素的、關(guān)于缺陷類型和水平的信息,所以可以進(jìn)行精細(xì)的插補(bǔ)處理。此外,通過(guò)使用與另一成像像素和焦點(diǎn)檢測(cè)像素的相對(duì)距離,作為用于指定像素位置的信息,可以減少像素信息所需的信息量并且提高存儲(chǔ)器的使用效率。此外,通過(guò)把缺陷像素和焦點(diǎn)檢測(cè)像素的處理電路,配置為僅處理與具有指定ID的像素信息相對(duì)應(yīng)的像素,可以添加新類型的像素和處理電路,而不影響現(xiàn)有的處理電路的處理。第二實(shí)施例接下來(lái),將參照?qǐng)D7描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。與第一實(shí)施例類似,使用應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的像素信息存儲(chǔ)裝置的數(shù)字照相機(jī)作為示例,來(lái)描述本實(shí)施例。在圖7中,與圖1中相同的附圖標(biāo)記表示與第一實(shí)施例中類似的配置。在第一實(shí)施例中,采用缺陷像素校正電路105和像素分離電路104并聯(lián)連接到像素信息存儲(chǔ)單元103的配置。相反,在本實(shí)施例中,像素分離電路104和缺陷像素校正電路105串聯(lián)布線,并且除了存儲(chǔ)與第一實(shí)施例中的像素信息存儲(chǔ)單元中的像素信息類似的像素信息的第一像素信息存儲(chǔ)單元103以外,還添加了第二像素信息存儲(chǔ)單元109。第二像素信息存儲(chǔ)單元109存儲(chǔ)與第一像素信息存儲(chǔ)單元109中存儲(chǔ)的像素信息不同的像素信息。像素分離電路104將成像像素的輸出直接供給至缺陷像素校正電路105,并且對(duì)于焦點(diǎn)檢測(cè)像素,像素分離電路104用特別值來(lái)替換焦點(diǎn)檢測(cè)像素的輸出,以將這些輸出供給至缺陷像素校正電路105。缺陷像素校正電路105基于從像素分離電路104輸出的值來(lái)判斷焦點(diǎn)檢測(cè)像素的輸出,并且將該輸出作為插補(bǔ)處理的目標(biāo)。表示焦點(diǎn)檢測(cè)像素的輸出的特別值是諸如零等的、如下區(qū)域中的值,所述區(qū)域的灰度(gradation)被認(rèn)為對(duì)于圖像不重要。在具有值為零的成像像素的情況下,該值例如被替換為1,然后被輸出。盡管在制造圖像傳感器時(shí)檢測(cè)到的缺陷像素的信息被存儲(chǔ)在第一像素信息存儲(chǔ)單元103中,但是存在制造時(shí)被認(rèn)為正常的像素由于老化等而變成缺陷像素的情況。因此,在本實(shí)施例中,添加了第二像素信息存儲(chǔ)單元109,以便存儲(chǔ)在第一像素信息存儲(chǔ)單元103中存儲(chǔ)了像素信息之后、由于老化而數(shù)量增加的缺陷像素的信息。該信息可以在任何定時(shí)添加到第二像素信息存儲(chǔ)單元109,例如,當(dāng)在啟動(dòng)裝置時(shí)通過(guò)進(jìn)行用于檢測(cè)缺陷像素的處理、而發(fā)現(xiàn)新被確定為缺陷像素的像素時(shí)。與第一實(shí)施例類似,缺陷像素校正電路105在圖6中所示的電路中,處理存儲(chǔ)在第二像素信息存儲(chǔ)單元109中的像素信息。除了上面所述以外,還對(duì)像素信號(hào)值是特別值的像素進(jìn)行插補(bǔ)處理。對(duì)像素信號(hào)值是特別值的像素進(jìn)行的插補(bǔ)處理的類型是任意的。必須將制造時(shí)出現(xiàn)的缺陷像素通知給缺陷像素校正電路105。因此,在本實(shí)施例中,缺陷像素也被存儲(chǔ)在第一像素信息存儲(chǔ)單元103中,作為焦點(diǎn)檢測(cè)像素。請(qǐng)注意,針對(duì)缺陷像素的開口ID來(lái)指定特別值,使得像素分離電路104不將該像素作為焦點(diǎn)檢測(cè)像素來(lái)處理。在開口ID包括特別值的情況下,像素分離電路104將對(duì)應(yīng)的像素確定為缺陷像素,用特別值(零)替換輸出值,并且將替換后的值供給至缺陷像素校正電路105。根據(jù)本實(shí)施例,由于老化而出現(xiàn)的缺陷像素也能夠被作為插補(bǔ)處理的目標(biāo)。第三實(shí)施例接下來(lái),將參照?qǐng)D8描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。與第一實(shí)施例類似,使用應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的像素信息存儲(chǔ)裝置的數(shù)字照相機(jī)作為示例,來(lái)描述本實(shí)施例。在圖8中,與1中相同的附圖標(biāo)記表示與第一實(shí)施例中類似的配置。在本實(shí)施例中,除了與像素信息存儲(chǔ)單元相對(duì)應(yīng)的第一像素信息存儲(chǔ)單元103以外,還添加了第三像素信息存儲(chǔ)單元110。此外,還配設(shè)了開關(guān)111,以便根據(jù)控制單元107的控制,選擇性地將第一像素信息存儲(chǔ)單元103和第三像素信息存儲(chǔ)單元110中的任何一者,與像素分離電路104及缺陷像素校正電路105相連接。存在圖像傳感器102具有多個(gè)讀取模式的情況。例如,除了讀出所有像素的模式以外,還存在將像素稀疏化(thinningout)然后讀出像素的模式、將像素相加然后讀出像素的模式等。在進(jìn)行稀疏化或相加的情況下,像素?cái)?shù)不同于所有像素均被讀出的情況。這樣,在像素?cái)?shù)依據(jù)讀取模式而變化的情況下,還必須針對(duì)包括在像素信息中的位置信息,使用與讀取模式相對(duì)應(yīng)的相對(duì)距離。在本實(shí)施例中,在讀取模式下相應(yīng)地存在兩個(gè)要被讀出的像素?cái)?shù)的情況下,準(zhǔn)備用于存儲(chǔ)具有與讀出的像素?cái)?shù)相對(duì)應(yīng)的像素位置的像素信息的像素信息存儲(chǔ)單元,并且控制單元107依照讀取模式適當(dāng)?shù)厍袚Q開關(guān)111的開/關(guān)(on/off)。例如,第一像素信息存儲(chǔ)單元103存儲(chǔ)與讀出所有像素的模式相對(duì)應(yīng)的像素信息,并且第三像素信息存儲(chǔ)單元110存儲(chǔ)與讀出少于所有像素的指定數(shù)量的像素的模式(諸如稀疏化/讀取模式或者相加/讀取模式)相對(duì)應(yīng)的像素信息。請(qǐng)注意,圖8示出了如下的配置,即第一像素信息存儲(chǔ)單元103和第三像素信息存儲(chǔ)單元110是物理上不同的存儲(chǔ)單元,并且利用開關(guān)111來(lái)切換連接。然而,也可以采用如下的配置,即第一像素信息存儲(chǔ)單元103和第三像素信息存儲(chǔ)單元110被實(shí)現(xiàn)為同一存儲(chǔ)裝置中的不同地址空間。第四實(shí)施例接下來(lái),將參照?qǐng)D9A和圖9B描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。與第三實(shí)施例類似,使用應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的像素信息存儲(chǔ)裝置的數(shù)字照相機(jī)作為示例,來(lái)描述本實(shí)施例。圖9A和圖9B示意性地示出了圖像傳感器102中焦點(diǎn)檢測(cè)像素的布局的另一示例。附圖標(biāo)記901表示在圖像傳感器102中布置像素的整個(gè)區(qū)域,并且在圖9A的示例中,焦點(diǎn)檢測(cè)像素僅被布置在由附圖標(biāo)記902表示的中央部中。在主被攝體位于待拍攝視場(chǎng)的中央部的情況下,或者當(dāng)對(duì)焦點(diǎn)檢測(cè)像素的布局范圍的限定減少了對(duì)圖像傳感器的設(shè)計(jì)限制時(shí),經(jīng)常將焦點(diǎn)檢測(cè)像素布置在圖像傳感器的部分區(qū)域中,特別是僅布置在中央部。把包括如圖9A中所示布置焦點(diǎn)檢測(cè)像素的圖像傳感器的數(shù)字照相機(jī),配置為針對(duì)視場(chǎng)的中央部中的被攝體來(lái)檢測(cè)焦點(diǎn)。盡管在第三實(shí)施例中描述的稀疏化/讀取模式或者相加/讀取模式,是當(dāng)拍攝圖像時(shí)取景器所使用的模式或者是運(yùn)動(dòng)圖像拍攝所使用的模式,但是如果像素被布置為使得焦點(diǎn)檢測(cè)像素的密度增加,則在這種模式下焦點(diǎn)檢測(cè)精度也增加。另一方面,如果在給定的像素區(qū)域中焦點(diǎn)檢測(cè)像素的布局密度增加,則該區(qū)域中的成像像素的布局密度減小,因此圖像質(zhì)量下降。作為具體示例,當(dāng)拍攝具有重復(fù)圖案的被攝體時(shí),該重復(fù)圖案的空間頻率和焦點(diǎn)檢測(cè)像素的布局的空間頻率相互干涉,導(dǎo)致生成低偽頻率成分。盡管通過(guò)稀疏化/讀取也生成這種低頻率成分,但是通過(guò)稀疏化/讀取生成的低頻率成分不明顯,因?yàn)樵趫D像傳感器的像素被布置的整個(gè)區(qū)域上,均勻地生成該低頻率成分。然而,在焦點(diǎn)檢測(cè)像素的布局密度依據(jù)區(qū)域而變化的情況下,在高布局密度區(qū)域中要生成的低頻率成分不同于在低布局密度區(qū)域中要生成的低頻率成分。因?yàn)樵趫D9A的示例中,焦點(diǎn)檢測(cè)像素僅被布置在圖像傳感器的像素被布置的區(qū)域的中央部中,所以在中央部中比在其他區(qū)域中生成更多的低偽頻率成分,這導(dǎo)致強(qiáng)烈的視覺(jué)不諧調(diào)感。在本實(shí)施例中,假定焦點(diǎn)檢測(cè)像素被布置在圖像傳感器的部分區(qū)域中,并且在稀疏化/讀取模式下,在未布置焦點(diǎn)檢測(cè)像素的區(qū)域中,存在與焦點(diǎn)檢測(cè)像素布局密度相同的缺陷像素。參照?qǐng)D9A的示例,準(zhǔn)備了已存儲(chǔ)如下像素信息的第二像素信息存儲(chǔ)單元109,所述像素信息表示針對(duì)與由附圖標(biāo)記902表示的部分區(qū)域以外的區(qū)域中的至少一部分,存在與焦點(diǎn)檢測(cè)像素布局密度相同(并且具有相同的布置規(guī)則)的缺陷像素。然后,在焦點(diǎn)檢測(cè)像素被布置在圖像傳感器的部分區(qū)域中的情況下,在稀疏化/讀取模式下,在第二像素信息存儲(chǔ)單元109中查找用于稀疏化/讀取模式的像素信息。因此,可以減小或消除在焦點(diǎn)檢測(cè)像素被布置的區(qū)域中和在焦點(diǎn)檢測(cè)像素沒(méi)有被布置的區(qū)域中生成的低頻率成分的差異,并且減小或消除視覺(jué)不諧調(diào)感。圖9B示出了在稀疏化/讀取模式下缺陷像素和焦點(diǎn)檢測(cè)像素的布局的示例。在圖9B中,與圖9A類似,焦點(diǎn)檢測(cè)像素僅被布置在中央部中,并且缺陷像素被布置在其他區(qū)域中。請(qǐng)注意,如同在所有像素均被讀出以記錄靜止圖像的情況下一樣,在焦點(diǎn)檢測(cè)像素的密度充分低于稀疏化/讀取模式下的情況下,即使僅校正布置了焦點(diǎn)檢測(cè)像素的區(qū)域,校正后的區(qū)域在視覺(jué)上也不明顯。因此,可以根據(jù)需要,僅在必須校正的區(qū)域中校正缺陷像素,而不針對(duì)沒(méi)有布置焦點(diǎn)檢測(cè)像素的區(qū)域布置缺陷像素。本實(shí)施例能夠處理存在要讀出的像素?cái)?shù)可變的讀取模式的情況。在上述各實(shí)施例中,描述了如下的示例,在這些示例中,依照預(yù)定的規(guī)則與成像像素相分開地排列焦點(diǎn)檢測(cè)像素,作為包括在圖像傳感器中的像素。然而,本發(fā)明不局限于此,并且,還可以使用本發(fā)明的像素信息,來(lái)指定與成像像素(即用于輸出用于普通觀看的圖像的像素)相分開地、被排列用于評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)像素的位置和特性。假定使用該像素信息,在配置了評(píng)價(jià)像素的位置處,進(jìn)行不同于對(duì)成像像素的校正的一些類型的校正或者利用周圍的成像像素的插補(bǔ),以便輸出用于觀看的圖像。評(píng)價(jià)像素的示例包括測(cè)光像素以及遮光像素,其中,測(cè)光像素具有與成像像素不同的傳感器尺寸或者不同的濾色器或者沒(méi)有濾色器,以便測(cè)量光,而遮光像素與成像像素相比,至少利用濾波器、掩模等減少光,以便確定在遮蔽光的情況下的特性。此外,因?yàn)橥ㄟ^(guò)在本實(shí)施例中被作為焦點(diǎn)檢測(cè)像素來(lái)處理的像素,使得能夠計(jì)算用相位差代表景深方向上的距離的被攝體距離,所以可以將這些像素作為測(cè)距像素來(lái)處理。這樣,在圖像傳感器上依照預(yù)定規(guī)則配置的、并且被用于多個(gè)評(píng)價(jià)的像素的類型,可以被存儲(chǔ)在例如ID區(qū)域中,并且這些像素可以作為評(píng)價(jià)像素被存儲(chǔ)在像素信息中。其他實(shí)施例本發(fā)明的各方面還可以通過(guò)讀出并執(zhí)行記錄在存儲(chǔ)設(shè)備上的用于執(zhí)行上述實(shí)施例的功能的程序的系統(tǒng)或裝置的計(jì)算機(jī)(或諸如CPU或MPU的設(shè)備)來(lái)實(shí)現(xiàn),以及通過(guò)由系統(tǒng)或裝置的計(jì)算機(jī)通過(guò)例如讀出并執(zhí)行記錄在存儲(chǔ)設(shè)備上的用于執(zhí)行上述實(shí)施例的功能的程序來(lái)執(zhí)行各步驟的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。鑒于此,例如經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)或者從用作存儲(chǔ)設(shè)備的各種類型的記錄介質(zhì)(例如計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì))向計(jì)算機(jī)提供程序。雖然參照示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述,但是應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明并不限于所公開的示例性實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)對(duì)所附權(quán)利要求的范圍給予最寬的解釋,以使其涵蓋所有這些變型例以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。
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