固體攝像裝置以及相的制造方法
【專利摘要】一種固體攝像裝置以及相機(jī)，該固體攝像裝置具備：圖像傳感器，包括具有多個(gè)有效像素的有效像素區(qū)域以及具有多個(gè)遮光像素的遮光像素區(qū)域，該圖像傳感器根據(jù)上述多個(gè)有效像素以及上述多個(gè)遮光像素的輸出信號(hào)生成圖像信號(hào)；以及至少1個(gè)鉗位電路，檢測(cè)信號(hào)電荷從上述有效像素向上述遮光像素的溢出，并使用根據(jù)上述多個(gè)遮光像素的信號(hào)生成的參數(shù)，執(zhí)行相對(duì)于上述圖像信號(hào)的黑電平的信號(hào)處理。
【專利說明】固體攝像裝置以及相機(jī)
[0001]本申請(qǐng)享受以日本專利申請(qǐng)2013 — 189816號(hào)(申請(qǐng)日:2013年9月12日)為基礎(chǔ)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。本申請(qǐng)通過參照該基礎(chǔ)申請(qǐng)而包含基礎(chǔ)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及固體攝像裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]包括CXD圖像傳感器、COMS圖像傳感器的固體攝像裝置以數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)或者監(jiān)視攝像機(jī)等多樣的用途被使用。
[0004]對(duì)于固體攝像裝置，要求畫質(zhì)的提高。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明所要解決的課題是，提供一種能夠提高畫質(zhì)的固體攝像裝置以及相機(jī)。
[0006]一實(shí)施方式的固體攝像裝置具備:
[0007]圖像傳感器，包括具有多個(gè)有效像素的有效像素區(qū)域以及具有多個(gè)遮光像素的遮光像素區(qū)域，該圖像傳感器根據(jù)上述多個(gè)有效像素以及上述多個(gè)遮光像素的輸出信號(hào)生成圖像信號(hào)；以及
[0008]至少I個(gè)鉗位電路，檢測(cè)信號(hào)電荷從上述有效像素向上述遮光像素的溢出，并使用根據(jù)上述多個(gè)遮光像素的信號(hào)生成的參數(shù)，執(zhí)行相對(duì)于上述圖像信號(hào)的黑電平的信號(hào)處理，
[0009]上述鉗位電路，
[0010]使用向從上述遮光像素區(qū)域朝向上述有效區(qū)域的方向所積分的上述多個(gè)遮光像素的信號(hào)的積分值，檢測(cè)上述信號(hào)電荷的溢出，
[0011]基于上述信號(hào)電荷的溢出的檢測(cè)結(jié)果，設(shè)定根據(jù)實(shí)質(zhì)上沒有受到上述信號(hào)電荷的溢出的影響的上述多個(gè)遮光像素的輸出信號(hào)生成的上述參數(shù)。
[0012]另一的實(shí)施方式的相機(jī)，包括:
[0013]上述技術(shù)方案的固體攝像裝置；以及
[0014]將來自被攝體的光聚光于上述固體攝像元件上的一個(gè)光學(xué)透鏡單元。
[0015]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的固體攝像裝置以及相機(jī)，能夠提高畫質(zhì)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為表示固體攝像裝置的結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0017]圖2為表示固體攝像裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)例的等效電路圖。
[0018]圖3為表示固體攝像裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0019]圖4為表示第一實(shí)施方式的固體攝像裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0020]圖5為表示第一實(shí)施方式的固體攝像裝置的動(dòng)作例的示意圖。
[0021]圖6為表示第二實(shí)施方式的固體攝像裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0022]圖7為表示第二實(shí)施方式的固體攝像裝置的動(dòng)作例的示意圖。
[0023]圖8為表示第三實(shí)施方式的固體攝像裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0024]圖9為表示第三實(shí)施方式的固體攝像裝置的動(dòng)作例的示意圖。
[0025]圖10為表示第四實(shí)施方式的固體攝像裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0026]圖11為表示第四實(shí)施方式的固體攝像裝置的動(dòng)作例的示意圖。
[0027]圖12以及圖13為表示實(shí)施方式的固體攝像裝置的變形例的框圖。
[0028]圖14為表示實(shí)施方式的固體攝像裝置的應(yīng)用例的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下，參照附圖，對(duì)本實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地說明。在以下的說明中，對(duì)具有相同的功能以及結(jié)構(gòu)的要素標(biāo)記相同的符號(hào)，并根據(jù)需要進(jìn)行重復(fù)的說明。
[0030]一般來說，一實(shí)施方式的固體攝像裝置具備:
[0031]圖像傳感器，包括具有多個(gè)有效像素的有效像素區(qū)域以及具有多個(gè)遮光像素的遮光像素區(qū)域，該圖像傳感器根據(jù)上述多個(gè)有效像素以及上述多個(gè)遮光像素的輸出信號(hào)生成圖像信號(hào)；以及
[0032]至少I個(gè)鉗位電路，檢測(cè)信號(hào)電荷從上述有效像素向上述遮光像素的溢出，并使用根據(jù)上述多個(gè)遮光像素的信號(hào)生成的參數(shù)，執(zhí)行相對(duì)于上述圖像信號(hào)的黑電平的信號(hào)處理，
[0033]上述鉗位電路，
[0034]使用向從上述遮光像素區(qū)域朝向上述有效區(qū)域的方向所積分的上述多個(gè)遮光像素的信號(hào)的積分值，檢測(cè)上述信號(hào)電荷的溢出，
[0035]基于上述信號(hào)電荷的溢出的檢測(cè)結(jié)果，設(shè)定根據(jù)實(shí)質(zhì)上沒有受到上述信號(hào)電荷的溢出的影響的上述多個(gè)遮光像素的輸出信號(hào)生成的上述參數(shù)。
[0036](I)第一實(shí)施方式
[0037]參照?qǐng)D1?圖5，對(duì)第一實(shí)施方式涉及的固體攝像裝置以及其動(dòng)作進(jìn)行說明。
[0038](a)結(jié)構(gòu)
[0039]用圖1?圖4對(duì)第一實(shí)施方式的固體攝像裝置進(jìn)行說明。
[0040]圖1為示意性地表示本實(shí)施方式的固體攝像裝置的整體結(jié)構(gòu)的框圖。
[0041]如圖1所示，本實(shí)施方式的固體攝像裝置包括作為攝像設(shè)備的圖像傳感器10以及信號(hào)處理電路11。圖像傳感器10為例如背面照射式CMOS圖像傳感器。但是，圖像傳感器10也可以是CXD圖像傳感器。圖像傳感器10也可以是正面照射式CMOS (或者(XD)圖像傳感器。
[0042]圖像傳感器10包括像素陣列12、垂直移位寄存器13、控制電路15、相關(guān)雙采樣電路(⑶S電路)16、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(ADC電路)17以及行存儲(chǔ)器18。
[0043]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包括沿著像素陣列12的水平方向(行方向、X方向)以及垂直方向(列方向、Y方向)配置成陣列狀的多個(gè)像素。在圖像傳感器10的像素陣列12內(nèi)設(shè)置有，接收來自被攝體的光的有效像素區(qū)域VA以及用于生成用于信號(hào)處理的基準(zhǔn)電位(例如，黑電平)的光學(xué)黑體(遮光像素)區(qū)域(以下，稱為OB區(qū)域)0BA1、0BA2。
[0044]垂直移位寄存器13為了控制像素陣列12內(nèi)的各像素的讀取，在垂直方向上依次掃描像素陣列12的行。
[0045]各像素包括作為光電轉(zhuǎn)換元件的光電二極管。光電二極管生成與射入到各像素的光量對(duì)應(yīng)的信號(hào)電荷。生成了的信號(hào)電荷通過CDS電路16以及ADC電路17實(shí)施噪聲的消除、AD轉(zhuǎn)換，向數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(數(shù)字信號(hào))轉(zhuǎn)換。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被輸出至信號(hào)處理電路11。
[0046]行存儲(chǔ)器18保持像素陣列的I行的量的像素的信號(hào)(數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))。
[0047]控制電路15控制圖像傳感器10內(nèi)的各電路13、16、17、18的動(dòng)作定時(shí)。
[0048]信號(hào)處理電路11對(duì)來自圖像傳感器10的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行例如鏡頭陰影修正、缺陷修正、噪聲減少處理。
[0049]上述的信號(hào)處理后的數(shù)據(jù)例如被輸出至固體攝像裝置的外部，并且在圖像傳感器10內(nèi)被反饋控制。
[0050]圖2為表示圖像傳感器10的像素陣列12的結(jié)構(gòu)例的等效電路圖。
[0051]圖2為示意性地表示本實(shí)施方式的圖像傳感器10的像素陣列的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的等效電路圖。在圖2中，表示出像素陣列12的有效像素區(qū)域VA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0052]如圖2所示，在本實(shí)施方式的圖像傳感器的像素陣列12內(nèi)，多個(gè)像素1A、1B配置成矩陣狀。
[0053]在本實(shí)施方式中，圖像傳感器10的像素陣列12具有2像素I單元構(gòu)造。2像素I單元構(gòu)造具有I個(gè)單位單元含有2個(gè)像素的電路結(jié)構(gòu)。
[0054]多個(gè)單位單元UC在像素陣列12內(nèi)配置成矩陣狀。各單位單元UC設(shè)置于像素陣列12內(nèi)的控制線RD1、RD2、RST、ADR與信號(hào)線VSL的交叉位置。為了將用于控制單位單元UC的動(dòng)作(導(dǎo)通/截止)的信號(hào)供給至單位單元UC，控制線RDl、RD2、RST、ADR設(shè)置于像素陣列12內(nèi)。為了將通過光電二極管(像素)1A、1B光電轉(zhuǎn)換后的信號(hào)輸出至單位單元UC的外部，信號(hào)線VSL設(shè)置于像素陣列12內(nèi)。
[0055]在2像素I單元構(gòu)造的單位單元UC中，相對(duì)2個(gè)光電二極管1A、1B，像素(單位單元)的作為信號(hào)檢測(cè)部6的I個(gè)浮動(dòng)傳播區(qū)6被共有化。單位單元UC除了光電二極管1A、IB以及浮動(dòng)傳播區(qū)6，還包括例如2個(gè)讀出晶體管2A、2B、復(fù)位晶體管3、尋址晶體管4以及放大晶體管5。
[0056]在2像素I單元構(gòu)造的單位單元UC中，2個(gè)讀出晶體管2A、2B以分別與各光電二極管1A、IB對(duì)應(yīng)的方式設(shè)置于單位單元UC內(nèi)。在2像素I單元構(gòu)造的單位單元UC中，復(fù)位晶體管3、尋址晶體管4以及放大晶體管5由2個(gè)光電二極管1A、1B共有。
[0057]光電二極管1A、1B的陽極與固定電位連接，例如，被接地。光電二極管1A、1B的陰極經(jīng)由讀出晶體管2A、2B的電流路徑，分別與作為信號(hào)檢測(cè)部的浮動(dòng)傳播區(qū)6連接。
[0058]光電二極管1A、1B將從微透鏡以及濾色器通過且被射入到光電二極管的某波長(zhǎng)區(qū)域的光轉(zhuǎn)換成信號(hào)電荷(電信號(hào))，并積聚該電荷。例如，濾色器具有如拜耳圖案、RGBW圖案那樣的色素膜的排列圖案。在下面，在不區(qū)分光電二極管1A、1B的情況下，表述為光電二極管I。
[0059]各讀出晶體管2A、2B控制各光電二極管1A、1B的信號(hào)電荷的積聚以及傳送。讀出晶體管2A、2B的柵極分別與讀取控制線RD1、RD2連接。讀出晶體管2A、2B的電流路徑的一端分別與光電二極管1A、1B的陰極連接。讀出晶體管2A、2B的電流路徑的另一端與浮動(dòng)傳播區(qū)6連接。在下面，在不區(qū)分讀出晶體管2A、2B的情況下，表述為讀出晶體管2。
[0060]復(fù)位晶體管3復(fù)位浮動(dòng)傳播區(qū)6的電位(放大晶體管5的柵極電位)。復(fù)位晶體管3的柵極與復(fù)位控制線RST連接。復(fù)位晶體管3的電流路徑的一端與浮動(dòng)傳播區(qū)6連接，復(fù)位晶體管3的電流路徑的另一端與例如電源線(電源端子)VDD連接。浮動(dòng)傳播區(qū)6被復(fù)位后時(shí)，從單位單元UC輸出的復(fù)位狀態(tài)的浮動(dòng)傳播區(qū)的檢測(cè)信號(hào)叫做復(fù)位信號(hào)(或者復(fù)位電壓)。
[0061]尋址晶體管4作為用于選擇單位單元UC (激活)的選擇元件而發(fā)揮作用。尋址晶體管4的柵極與地址控制線ADR連接。尋址晶體管4的電流路徑的一端與放大晶體管5的電流路徑的另一端連接，尋址晶體管4的電流路徑的另一端與電源線VDD連接。
[0062]放大晶體管5放大浮動(dòng)傳播區(qū)6保持的來自光電二極管I的信號(hào)。放大晶體管5的柵極與浮動(dòng)傳播區(qū)6連接。放大晶體管5的電流路徑的一端與垂直信號(hào)線VSL連接。放大晶體管5的電流路徑的另一端與尋址晶體管4的電流路徑的一端連接。由放大晶體管5放大后的信號(hào)經(jīng)由接通狀態(tài)的放大晶體管5，作為單位單元(或者像素)UC的信號(hào)被輸出至垂直信號(hào)線VSL。
[0063]圖像傳感器的像素陣列12的各單位單元UC也可以不包括尋址晶體管4。在這種情況下，在單位單元UC中，放大晶體管5的電流路徑的另一端與復(fù)位晶體管3的電流路徑的另一端或者電源端子連接。在單位單元UC不包括尋址晶體管4的情況下，也不設(shè)置地址信號(hào)線ADR。
[0064]單位單元UC也可以是含有I個(gè)像素的I像素I單元構(gòu)造，也可以是如4像素I單元構(gòu)造或8像素I單元構(gòu)造那樣，I個(gè)單位單元含有3個(gè)以上的像素(光電二極管)的電路結(jié)構(gòu)(多像素I單元構(gòu)造)。在含有多個(gè)像素的單位單元內(nèi)，3個(gè)以上的光電二極管共有I個(gè)浮動(dòng)傳播區(qū)以及復(fù)位晶體管、放大晶體管以及尋址晶體管。在含有多個(gè)像素的單位單元中，對(duì)每個(gè)光電二極管設(shè)置有I個(gè)讀出晶體管。
[0065]2根讀取控制線RD1、RD2、地址控制線ADR以及復(fù)位控制線RST與垂直移位寄存器13連接。讀取控制線RD1、RD2、地址控制線ADR以及復(fù)位控制線RST的電位(信號(hào)電平)通過垂直移位寄存器13來控制。像素陣列12內(nèi)的多個(gè)單位單元UC (以及像素)以行單位來控制以及選擇。
[0066]負(fù)載晶體管134作為相對(duì)垂直信號(hào)線VSL的電流源而被使用。負(fù)載晶體管134的電流路徑的一端經(jīng)由垂直信號(hào)線VSL與放大晶體管5的電流路徑的一端連接。負(fù)載晶體管134的電流路徑的另一端與接地線Vss連接。負(fù)載晶體管134以二極管接法連接，負(fù)載晶體管134的柵極與負(fù)載晶體管134的電流路徑連接。
[0067]垂直信號(hào)線VSL分別與⑶S電路16以及ADC電路17連接。通過⑶S電路16以及ADC電路17，輸出至垂直信號(hào)線VSL的來自單位單元UC的信號(hào)被消除噪聲，來自單位單元UC的信號(hào)從模擬信號(hào)向數(shù)字信號(hào)(數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))轉(zhuǎn)換。
[0068]通過水平移位寄存器(未圖示)在水平方向依次掃描垂直信號(hào)線VSL，輸出至各垂直信號(hào)線的信號(hào)經(jīng)由水平信號(hào)線(未圖示)，以規(guī)定的定時(shí)傳送到后級(jí)的電路。作為由圖像傳感器10生成的圖像信號(hào)RS的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出至信號(hào)處理電路11。例如，濾色器的排列圖案為拜耳圖案時(shí)，從圖像傳感器10輸出的圖像信號(hào)(數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))RS也叫做RAW信號(hào)(RAW數(shù)據(jù))。
[0069]本實(shí)施方式的固體攝像裝置5能夠根據(jù)通過圖像傳感器10攝像的圖像信號(hào)RS來生成YUV方式或者RGB方式的信號(hào)。
[0070]另外，像素陣列12內(nèi)的OB區(qū)域OBAl、0BA2中，具有與有效區(qū)域VA的單位單元相同的電路結(jié)構(gòu)的單位單元排列成陣列狀。但是，OB區(qū)域0BA1、0BA2內(nèi)的單位單元由遮光膜覆蓋，以便光不射入OB區(qū)域0BA1、0BA2內(nèi)的單位單元。
[0071]圖3為用于說明對(duì)從本實(shí)施方式的固體攝像裝置內(nèi)所含有的圖像傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)行處理的電路的框圖。
[0072]如圖3所示，本實(shí)施方式的固體攝像裝置5中，作為對(duì)圖像傳感器10的輸出信號(hào)(圖像信號(hào)、RAW信號(hào))進(jìn)行處理的電路，包括黑電平補(bǔ)償電路(也叫做反饋鉗位電路)101、光學(xué)黑體鉗位電路102、增益調(diào)整電路103、色分離/格式轉(zhuǎn)換電路104、曝光量調(diào)整電路(也叫做自動(dòng)電平控制電路)105以及定時(shí)控制電路106。上述的電路101、102、103、104、105、106設(shè)置于信號(hào)處理電路11內(nèi)。
[0073]在下面，將黑電平補(bǔ)償電路101表述為FBC電路，將光學(xué)黑體鉗位電路102表述為OB鉗位電路102，將曝光量調(diào)整電路105表述為ALC電路105，將定時(shí)控制電路106表述為定時(shí)發(fā)生器106。
[0074]如圖1所示，圖像傳感器10的像素陣列12中，作為OB區(qū)域0BA1、0BA2，包括OB鉗位電路102的處理所使用的水平遮光像素區(qū)域(在下面，叫做HOB像素區(qū)域)OBAl以及FBC電路101的處理所使用的水平遮光像素區(qū)域(在下面，叫做FBC像素區(qū)域)0BA2。HOB像素區(qū)域OBAl在像素陣列12的水平方向(行方向)與有效像素區(qū)域VA相鄰。遮光像素區(qū)域(在下面，叫做VOB遮光像素區(qū)域)例如，以在FBC像素區(qū)域的水平方向上相鄰的方式，設(shè)置于像素陣列12內(nèi)。
[0075]HOB像素區(qū)域OBAl以及FBC像素區(qū)域0BA2是光不直接射入的遮光像素區(qū)域。在光的受光面?zhèn)龋琀OB / FBC像素區(qū)域0BA1、0BA2內(nèi)的像素由金屬膜(遮光膜)覆蓋，從而防止光的射入。
[0076]FBC電路101用來自FBC像素區(qū)域0BA2的輸出信號(hào)來控制鉗位參數(shù)pCLP，該鉗位參數(shù)pCLP是用于進(jìn)行作為攝影時(shí)的像素信號(hào)的基準(zhǔn)的黑電平基準(zhǔn)的調(diào)整。鉗位參數(shù)pCLP是用于決定將像素信號(hào)進(jìn)行CDS處理以及A / D轉(zhuǎn)換時(shí)的基準(zhǔn)電壓Vref的系數(shù)。鉗位參數(shù)pCLP被供給至⑶S電路16以及ADC電路17。
[0077]為了決定鉗位參數(shù)pCLP，F(xiàn)BC電路101監(jiān)視從圖像傳感器10讀取出的FBC像素區(qū)域0BA2的像素信號(hào)(在下面，叫做FBC像素信號(hào))的信號(hào)電平，計(jì)算FBC像素信號(hào)的平均值。
[0078]在FBC像素信號(hào)的平均值與預(yù)先設(shè)定的黑電平基準(zhǔn)值之間產(chǎn)生差分時(shí)，F(xiàn)BC電路101控制鉗位參數(shù)pCLP的大小，并將該鉗位參數(shù)pCLP的值反饋到圖像傳感器10，以便FBC像素信號(hào)的平均值接近黑電平基準(zhǔn)。圖像傳感器10用反饋后的鉗位參數(shù)pCLP將調(diào)整后的信號(hào)向FBC電路101輸出。這樣的圖像傳感器10與FBC電路102之間的反饋處理按照每I條水平線(I行)重復(fù)進(jìn)行。
[0079]在FBC電路101中，通過FBC像素區(qū)域0BA2的輸出信號(hào)控制鉗位參數(shù)pCLP的動(dòng)作(在下面，叫做FBC動(dòng)作)在輸出有有效像素的信號(hào)(以下，叫做有效像素信號(hào))前的讀取期間內(nèi)執(zhí)行。用于FBC動(dòng)作的FBC像素區(qū)域0BA2的輸出信號(hào)的讀取期間基于任意的線數(shù)(屬于某行的FBC像素的個(gè)數(shù)，或者，水平線的根數(shù))來設(shè)定，基于FBC電路101的鉗位參數(shù)PCLP的反饋按照每I條線(I水平線/ I行，例如，I根讀取控制線)執(zhí)行I次。因此，F(xiàn)BC動(dòng)作的讀取期間內(nèi)所讀取的水平線數(shù)越多，F(xiàn)BC動(dòng)作的次數(shù)越增加。
[0080]OB鉗位電路102讀入I個(gè)水平線內(nèi)的水平遮光像素(Η0Β像素)以及HOB像素后續(xù)的有效像素信號(hào)，對(duì)有效像素信號(hào)執(zhí)行使用了從HOB像素生成了的參數(shù)的OB鉗位處理。例如，OB鉗位電路102通過將I水平線內(nèi)的圖像信號(hào)的位于最前頭的HOB像素的信號(hào)電平的平均值，從該I水平線內(nèi)的有效圖像信號(hào)減去或者加到有效圖像信號(hào)，從而在I水平線單位中修正圖像信號(hào)(有效像素信號(hào))的黑電平。
[0081]增益調(diào)整電路103調(diào)整圖像信號(hào)(數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))的白平衡、數(shù)字增益DG。增益調(diào)整電路103通過對(duì)有效圖像信號(hào)執(zhí)行使用了某參數(shù)的處理(例如，參數(shù)的乘法處理)，從而調(diào)整有效圖像信號(hào)的各電平(例如，色調(diào))。對(duì)用于調(diào)整有效圖像信號(hào)的電平的參數(shù)，使用基于指令的設(shè)定值，或者，通過曝光量調(diào)整電路105計(jì)算出的系數(shù)。
[0082]色分離/格式轉(zhuǎn)換電路104對(duì)調(diào)整了增益的圖像信號(hào)RS進(jìn)行色分離，將圖像信號(hào)RS轉(zhuǎn)換成RGB信號(hào)、YUV信號(hào)。另外，色分離/格式轉(zhuǎn)換電路104從色分離時(shí)的像素提取亮度信號(hào)YS。
[0083]曝光量調(diào)整電路(ALC電路)105生成用于對(duì)圖像(畫面)的亮度的調(diào)節(jié)進(jìn)行控制的控制信號(hào)。曝光量調(diào)整電路105根據(jù)通過色分離/格式轉(zhuǎn)換電路105提取出的亮度信號(hào)的FBC讀取期間內(nèi)的積分值來判斷圖像的明暗度調(diào)整數(shù)字增益DG以及模擬增益AG。
[0084]定時(shí)控制電路106控制圖像傳感器10以及信號(hào)處理電路11的動(dòng)作定時(shí)。定時(shí)控制電路106生成電子快門的控制定時(shí)ES、圖像傳感器10的垂直方向的圖像信號(hào)的讀取定時(shí)的控制信號(hào)VR、圖像傳感器10的水平方向的圖像信號(hào)的讀取定時(shí)的控制信號(hào)HR以及模擬增益AG等的變更定時(shí)的控制信號(hào)。定時(shí)控制電路106將生成了的控制信號(hào)(脈沖信號(hào))輸出至圖像傳感器10以及FBC電路101等的信號(hào)處理電路11內(nèi)的電路。
[0085]圖4為表示本實(shí)施方式的固體攝像裝置的OB鉗位電路102的結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0086]OB鉗位電路102包括HOB信號(hào)處理電路201。
[0087]HOB信號(hào)處理電路201包括限幅電路210、H0B像素信號(hào)積分電路211A以及HOB信號(hào)平均值計(jì)算電路212。
[0088]HOB信號(hào)處理電路201對(duì)I水平線(行)的采樣期間的每個(gè)期間，執(zhí)行相對(duì)來自圖像傳感器10的圖像信號(hào)(RAW數(shù)據(jù))RS的最前頭所含有的HOB像素的輸出信號(hào)(在下面，叫做HOB像素信號(hào))的計(jì)算處理。例如，供給至HOB信號(hào)處理電路201的圖像信號(hào)RS是利用到圖像傳感器10的信號(hào)的反饋而實(shí)施有FBC處理的圖像信號(hào)RS。但是，也有沒有實(shí)施FBC處理的圖像信號(hào)RS供給至OB鉗位電路102的情況。
[0089]在相對(duì)I根水平線的I次采樣期間內(nèi)，HOB像素區(qū)域OBAl的I水平線內(nèi)的HOB像素?cái)?shù)所對(duì)應(yīng)的多個(gè)HOB像素信號(hào)依次輸入到HOB信號(hào)處理電路201。在本實(shí)施方式中，例如，128像素分量的HOB像素信號(hào)作為HOB像素區(qū)域OBAl的I水平線的HOB像素信號(hào)而供給至HOB信號(hào)處理電路201。
[0090]限幅電路210相對(duì)積分前的HOB像素信號(hào)，進(jìn)行基于通過指令預(yù)先設(shè)定了的黑電平基準(zhǔn)值RefBL的限幅。為了限幅，將振幅值Vamp供給至限幅電路210。例如，黑電平基準(zhǔn)值RefBL設(shè)定為d48時(shí)，限幅電路210在d24?d72的范圍限制振幅。
[0091]HOB積分電路211A對(duì)限幅后的HOB像素信號(hào)進(jìn)行積分。HOB像素信號(hào)積分電路211A對(duì)I水平線(行)的采樣期間的每個(gè)，積分圖像信號(hào)RS含有的多個(gè)(例如，128像素量)HOB像素信號(hào)，生成HOB像素信號(hào)的積分值(在下面，叫做HOB積分值或者HOB像素信號(hào)積分值)。
[0092]HOB平均值計(jì)算電路212用HOB積分值itgHOB計(jì)算HOB像素信號(hào)的平均值(在下面，叫做HOB平均值或者HOB像素信號(hào)平均值)avHOB。HOB平均值計(jì)算電路212將HOB平均值avHOB輸出至后級(jí)的計(jì)算電路203。
[0093]HOB像素平均值avHOB輸入到計(jì)算電路203的加法電路232。經(jīng)由逆變器231，將黑電平基準(zhǔn)值refBL供給至加法電路232。加法電路232將黑電平基準(zhǔn)值RefBL的反轉(zhuǎn)值與HOB平均值avHOB相加。
[0094]通過計(jì)算電路203的處理，從HOB平均值avHOB減去黑電平基準(zhǔn)值RefBL，生成第一HOB 差分值 dHOBl。
[0095]本實(shí)施方式的固體攝像裝置的OB鉗位電路102具有用于檢測(cè)從有效像素區(qū)域到OB區(qū)域(在此，為HOB像素區(qū)域)的信號(hào)電荷的溢出的電路(在下面，為檢測(cè)電路)290。
[0096]第一保持電路(H0LD1) 204在保持信號(hào)HD有效的定時(shí)，保持來自HOB積分電路的HOB 積分值 itgHOB。
[0097]例如，保持電路204在每16像素的定時(shí)(16像素的像素間隔)，保持HOB積分值itgHOB的值。另外，在本實(shí)施方式中，保持信號(hào)HD的有效間隔設(shè)為每16像素，但考慮到圖像傳感器的規(guī)格(例如，I水平線內(nèi)的HOB像素的個(gè)數(shù))、信號(hào)處理的精度以及效率，也能夠設(shè)定成其它的值(例如，8像素，或者，24像素)。
[0098]第一保持電路204的信號(hào)保持狀態(tài)(HOLD狀態(tài))在水平線的最前頭的輸入(Η0Β像素區(qū)域的第I像素的輸入前)的定時(shí)，通過來自定時(shí)控制電路106的保持復(fù)位信號(hào)HRT而被復(fù)位。
[0099]第二保持電路(H0LD2)205在保持信號(hào)HD有效的定時(shí)(例如，16像素的像素間隔)，保持第一保持電路204的輸出信號(hào)。第二保持電路205保持的HOB積分值itgHOB相對(duì)第一保持電路204保持著的HOB積分值itgHOB，偏移與積分值的保持的定時(shí)對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)的量(在此，為16像素的量)。例如，在第一保持電路204保持著到48像素為止的HOB積分值itgHOB時(shí)，第二保持電路205保持著到32像素為止的HOB積分值itgHOB。第二保持電路205的信號(hào)保持狀態(tài)在水平線的最前頭的輸入(Η0Β像素區(qū)域的第I像素的輸入前)的定時(shí)，通過保持復(fù)位信號(hào)HRT而被復(fù)位。
[0100]第一比較電路206比較2個(gè)保持電路204、205的輸出信號(hào)H0P1、H0P2 (Η0Β積分值itgHOB)的大小。
[0101]在第一保持電路204的輸出信號(hào)HOPl比第二保持電路205的輸出信號(hào)H0P2大時(shí)，第一比較電路206使表示比較結(jié)果的輸出信號(hào)CR有效，例如，將H電平(I)的信號(hào)輸出至計(jì)數(shù)器207。在第一保持電路204的輸出信號(hào)HOPl為第二保持電路205的輸出信號(hào)H0P2以下時(shí)，比較電路206將L電平(0)的信號(hào)CR輸出至計(jì)數(shù)器207，作為比較結(jié)果CR。
[0102]計(jì)數(shù)器207對(duì)比較電路206中的第一保持電路204的輸出信號(hào)HOPl比第二保持電路205的輸出信號(hào)H0P2大的比較結(jié)果CR的數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。在下面，對(duì)比較結(jié)果進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器207也叫做比較結(jié)果計(jì)數(shù)器207。
[0103]計(jì)數(shù)器207的計(jì)數(shù)動(dòng)作通過比較電路206的輸出信號(hào)(比較結(jié)果)CR和保持復(fù)位信號(hào)HRT來控制。計(jì)數(shù)器207的控制信號(hào)通過OR柵極209而被生成。比較電路206的輸出信號(hào)(Η0Β積分值的比較結(jié)果)CR經(jīng)由逆變器208而被供給至OR柵極209的一方的輸入端子，保持復(fù)位信號(hào)HRT被供給至OR柵極209的另一方的輸入端子。
[0104]例如，HOB像素信號(hào)的積分處理(計(jì)數(shù)器207的計(jì)數(shù)動(dòng)作)中，保持復(fù)位信號(hào)HRT設(shè)定為L(zhǎng) (O)電平。在表示第一保持電路204的輸出信號(hào)HOPl比第二保持電路205的輸出信號(hào)H0P2大的H電平的信號(hào)CR從比較電路206輸出了時(shí)，通過逆變器208將L電平的信號(hào)供給至OR柵極209。通過L電平的保持復(fù)位信號(hào)HRT和L電平的信號(hào)，OR柵極209將L電平的信號(hào)輸出至計(jì)數(shù)器207。
[0105]另外，在表不第一保持電路204的輸出信號(hào)HOPl為第二保持電路205的輸出信號(hào)H0P2以下的L電平的信號(hào)CR從比較電路206輸出了時(shí)，H電平的信號(hào)從逆變器208供給至OR柵極209。通過L電平的保持復(fù)位信號(hào)HRT和H電平的信號(hào)，OR柵極209將H電平的信號(hào)輸出至計(jì)數(shù)器207。
[0106]這樣，在計(jì)數(shù)器207的動(dòng)作時(shí)，根據(jù)比較電路206的比較結(jié)果CR，通過OR柵極209生成不同的信號(hào)電平的信號(hào)。
[0107]比較結(jié)果計(jì)數(shù)器207在保持信號(hào)HD有效的定時(shí)，在2個(gè)保持電路204、205的輸出信號(hào)HOPl、H0P2的比較結(jié)果CR有效時(shí)，使保持著的計(jì)數(shù)值Vcnt計(jì)數(shù)遞增。比較結(jié)果計(jì)數(shù)器207在2個(gè)保持電路204、205的輸出信號(hào)H0P1、H0P2的比較結(jié)果CR無效時(shí)，基于來自O(shè)R柵極209的H電平的信號(hào)，使保持著的計(jì)數(shù)值Vcnt復(fù)位。
[0108]第二比較電路(在下面，也叫做判斷電路)218比較事先設(shè)定了的比較值Vcmp與比較結(jié)果計(jì)數(shù)器207的計(jì)數(shù)值Vent。在比較結(jié)果計(jì)數(shù)器207的計(jì)數(shù)值Vcnt為比較值Vcmp以上時(shí)，第二比較電路207使用于控制將HOB差分值保持的定時(shí)的信號(hào)(在下面，叫做保持定時(shí)信號(hào)或者差分值保持信號(hào))HT有效。第二比較電路218將保持定時(shí)信號(hào)供給至第三保持電路221。
[0109]另外，作為判斷值的比較值Vcmp是根據(jù)基于圖像傳感器的測(cè)試結(jié)果以及規(guī)格等而預(yù)先計(jì)算出的允許值而設(shè)定的值，例如，設(shè)定為2或者3。但是，根據(jù)HOB像素區(qū)域OBAl的尺寸(I水平線的HOB像素?cái)?shù))，比較值Vcmp的值能夠變更。
[0110]移位寄存器220在例如與保持信號(hào)HD同步的定時(shí)、在此是在16像素的像素間隔中，保持從計(jì)算電路203供給的第一 HOB差分值dHOBl。移位寄存器220將第一 HOB差分值dHOBl移位以比較值Vcmp指定的量，作為第二 HOB差分值dH0B2而保持。移位寄存器220內(nèi)所保持的差分值以讀入來自計(jì)算電路203的輸出信號(hào)的定時(shí)(每16像素的像素間隔)進(jìn)行更新，隨著HOB信號(hào)的積分處理進(jìn)展，被依次重寫。
[0111]移位寄存器220作為延遲電路(緩沖區(qū)、定時(shí)調(diào)整電路)而發(fā)揮作用，該延遲電路用于調(diào)整從第一計(jì)算電路203到第三保持電路221的計(jì)算電路203的計(jì)算結(jié)果的輸出定時(shí)。即，通過移位寄存器220，信號(hào)向第三保持電路221的發(fā)送定時(shí)與來自第一計(jì)算電路203的信號(hào)的接收定時(shí)(或者，比較電路206、218的判斷定時(shí))相比，延遲與比較值Vcmp對(duì)應(yīng)的值的量。
[0112]第三保持電路(H0LD3)221在比較電路218的輸出信號(hào)(保持定時(shí)信號(hào))HT有效時(shí)，保持從移位寄存器220輸出的第二 HOB差分值dH0B2。第三保持電路221在比較電路218的輸出信號(hào)無效時(shí)，不讀入來自移位寄存器220的輸出。
[0113]向第三保持電路221供給的第二 HOB差分值dH0B2是根據(jù)由移位寄存器220供給的比較值Vcmp來指定的值而移位后的定時(shí)的第一 HOB差分值dHOBl。例如,在比較值Vcmp設(shè)定為“2”時(shí)，從移位寄存器220向保持電路221輸出的第二 HOB差分值dH0B2是與比較電路206、218檢測(cè)出信號(hào)電荷的溢出的HOB積分值的生成定時(shí)相比，在2次前的定時(shí)生成了的HOB差分值。
[0114]另外，第三保持電路221在相對(duì)I水平線的處理中，一旦保持HOB差分值時(shí)，保持了的值不被更新地繼續(xù)該值的保持狀態(tài)。
[0115]第三保持電路221將保持了的第二 HOB差分值dH0B2作為第三HOB差分值dH0B3向第二計(jì)算電路213輸出。
[0116]第二以及第三HOB差分值dH0B2、dH0B3是在到檢測(cè)出從有效像素向HOB像素的信號(hào)電荷的溢出前(計(jì)數(shù)值變成比較值以上之前)為止的期間所積分了的值。即，第二以及第三HOB差分值dH0B2、dH0B3是根據(jù)沒有來自有效像素的信號(hào)電荷的溢出的影響或者該影響小的遮光像素的輸出信號(hào)而生成的值。
[0117]從水平線(行)的最前頭(像素陣列的末端)朝著HOB像素區(qū)域OBAl與有效像素區(qū)域VA的邊界，積分HOB像素信號(hào)。因此，在從有效像素區(qū)域VA到HOB像素區(qū)域OBAl的信號(hào)電荷的溢出(或者，光泄漏)發(fā)生時(shí)，HOB像素信號(hào)積分值itgHOB隨著積分處理進(jìn)展，HOB積分值itgHOB急劇地增加，與此相伴地，HOB平均值avHOB也變大。
[0118]比較電路206中的第一保持電路204的輸出信號(hào)HOPl比第二保持電路205的輸出信號(hào)H0P2大的比較結(jié)果CR的連續(xù)是表示:通過從水平線的最前頭(遠(yuǎn)離有效像素區(qū)域的區(qū)域)向有效像素區(qū)域與HOB像素區(qū)域的邊界接近，從而信號(hào)的積分所使用的HOB像素受到信號(hào)電荷的溢出的影響的可能性高。
[0119]在計(jì)數(shù)器207的計(jì)數(shù)值Vcnt的計(jì)數(shù)遞增連續(xù),計(jì)數(shù)值Vcnt變成比較值Vcmp以上時(shí)，生成含有受到了從有效像素區(qū)域VA到HOB像素區(qū)域OBAl的信號(hào)電荷的溢出的影響的HOB像素的輸出信號(hào)的HOB積分值(平均值)itgHOB以及使用了該積分值(平均值)itgHOB的HOB差分值dHOBl的可能性高。因此，基于計(jì)數(shù)值Vcnt與比較值的判斷結(jié)果，控制OB鉗位處理所使用的HOB差分值dH0B3的設(shè)定定時(shí)。這樣，能夠檢測(cè)從有效像素到HOB像素的信號(hào)電荷的溢出，并基于該檢測(cè)結(jié)果，能夠選擇性地取得根據(jù)來自有效像素的信號(hào)電荷的溢出的影響幾乎沒有的HOB像素得到的參數(shù)。
[0120]第二計(jì)算電路213對(duì)第三HOB差分值dH0B3和像素信號(hào)RS實(shí)施計(jì)算處理，生成實(shí)施OB鉗位處理后的圖像信號(hào)RS (CLP — RS )。
[0121]例如，計(jì)算電路213包括逆變器235以及加法器236。第三HOB差分值dH0B3經(jīng)由逆變器235，供給至第二計(jì)算電路213內(nèi)的加法電路236。加法電路236將第三HOB差分值dH0B3的反轉(zhuǎn)值與像素信號(hào)(有效像素信號(hào))RS的值相加。即，通過計(jì)算電路213，從圖像信號(hào)(例如，F(xiàn)BC處理后的有效圖像信號(hào))RS減去第三HOB差分值dH0B3。第二計(jì)算電路也叫做處理電路。
[0122]這樣，通過第二計(jì)算電路213生成對(duì)參數(shù)使用第三HOB差分值dH0B3并進(jìn)行了 OB鉗位處理的像素信號(hào)CLP — RS。
[0123]實(shí)施了與黑電平有關(guān)的信號(hào)處理的圖像信號(hào)CLP —RS從OB鉗位電路102輸出至后級(jí)的電路(例如，增益調(diào)整電路103)。
[0124]為了執(zhí)行高精度的OB鉗位處理，優(yōu)選使用不存在更多信號(hào)電荷的溢出影響的HOB像素的輸出信號(hào)，設(shè)定用于OB鉗位處理的參數(shù)(在此，為HOB差分值)。
[0125]另外，在OB鉗位電路102內(nèi)的相對(duì)I水平線的HOB像素的像素信號(hào)的處理期間中，在計(jì)數(shù)值沒有變得比判斷值Vcmp大時(shí)，例如，通過定時(shí)控制電路106的控制，在相對(duì)I水平線內(nèi)含有的多個(gè)(在此，為128像素)HOB像素的像素信號(hào)的計(jì)算處理結(jié)束的定時(shí)，第三保持電路221讀入移位寄存器220保持著的HOB差分值(在此，從128像素量的HOB像素信號(hào)得到的值)，將該值供給至后級(jí)的計(jì)算電路213。
[0126]在高亮度的光(例如，超過光電二極管的飽和光量的光)照射到有效像素區(qū)域內(nèi)、或由于像素的微細(xì)化而使有效像素與OB像素的間隔小的情況下，在有效像素區(qū)域與遮光像素區(qū)域(Η0Β像素區(qū)域)的邊界附近的區(qū)域，信號(hào)電荷從有效像素區(qū)域向遮光像素區(qū)域溢出，通過有效像素區(qū)域的像素進(jìn)行了光電轉(zhuǎn)換的信號(hào)電荷存在積聚到遮光像素區(qū)域的像素內(nèi)的可能性。
[0127]從有效像素區(qū)域溢出到遮光像素區(qū)域內(nèi)的信號(hào)電荷積聚到有效像素區(qū)域與遮光像素區(qū)域的邊界附近的遮光像素內(nèi)時(shí)，積聚了從有效像素溢出的信號(hào)電荷的遮光像素的輸出信號(hào)變大，遮光像素的信號(hào)電平的積分值以及平均值變大。因此，遮光像素受到在有效像素區(qū)域與遮光像素區(qū)域的邊界附近的信號(hào)電荷的溢出的影響，相對(duì)用遮光像素的輸出信號(hào)所生成的有效像素區(qū)域的圖像信號(hào)的鉗位處理的參數(shù)的值變大。
[0128]由于該原因，實(shí)施了 OB鉗位處理的圖像信號(hào)的信號(hào)電平下降，成為暗圖像。
[0129]本實(shí)施方式的固體攝像裝置的OB鉗位電路具有通過相對(duì)遮光像素(Η0Β像素)的輸出信號(hào)的信號(hào)處理(計(jì)算處理)，判斷從有效像素區(qū)域到遮光像素(例如，HOB像素區(qū)域)的信號(hào)電荷溢出發(fā)生的有無的功能(電路、塊)。
[0130]在本實(shí)施方式中，OB鉗位電路通過對(duì)根據(jù)有效像素區(qū)域與遮光像素區(qū)域的邊界側(cè)的遮光像素的輸出信號(hào)所得到的值(在此，為HOB像素信號(hào)積分值)和根據(jù)與該邊界側(cè)相反的一側(cè)(水平線的最前頭側(cè))的遮光像素的輸出信號(hào)所得到的值進(jìn)行比較，由此，檢測(cè)受到了來自有效像素的信號(hào)電荷的溢出的影響的遮光像素。
[0131]在判斷為對(duì)遮光像素產(chǎn)生來自有效像素的信號(hào)電荷的溢出的影響的可能性高的情況下，本實(shí)施方式的固體攝像裝置內(nèi)的OB鉗位電路使用從判斷為沒有信號(hào)電荷溢出的影響的遮光像素的輸出信號(hào)所得到的值所生成的參數(shù)(在此，為HOB差分值)，對(duì)圖像信號(hào)執(zhí)行OB鉗位處理。
[0132]這樣，本實(shí)施方式的固體攝像裝置能夠通過檢測(cè)從有效像素到遮光像素的信號(hào)電荷的溢出的發(fā)生，使用從多個(gè)遮光像素之中的、在有效像素區(qū)域與遮光像素區(qū)域的邊界附近的不存在從有效像素對(duì)遮光像素的信號(hào)電荷溢出的影響的遮光像素所得到的參數(shù)，執(zhí)行OB鉗位處理。作為該結(jié)果，本實(shí)施方式的固體攝像裝置能夠抑制實(shí)施了 OB鉗位處理的圖像信號(hào)的信號(hào)電平的下降以及暗色調(diào)的圖像的生成。
[0133]如上所述，根據(jù)第一實(shí)施方式的固體攝像裝置，能夠提高由固體攝像裝置形成的圖像的畫質(zhì)。
[0134](b)動(dòng)作
[0135]參照?qǐng)D5，對(duì)第一實(shí)施方式的固體攝像裝置的動(dòng)作(控制方法)進(jìn)行說明。在此，除了圖5，也適當(dāng)?shù)厥褂脠D1?圖4，對(duì)本實(shí)施方式的固體攝像裝置的動(dòng)作進(jìn)行說明。
[0136]圖5為用于說明本實(shí)施方式的固體攝像裝置的OB鉗位電路的動(dòng)作的圖。圖5的橫軸與I水平線內(nèi)的遮光像素的個(gè)數(shù)以及信號(hào)的采樣定時(shí)(時(shí)間)對(duì)應(yīng)，圖5的縱軸與各信號(hào)的大小對(duì)應(yīng)。
[0137]例如，固體攝像裝置內(nèi)的圖像傳感器的光電二極管對(duì)從來自被攝體的光生成的電信號(hào)，實(shí)施⑶S處理以及ADC處理，生成圖像傳感器的圖像信號(hào)RS。圖像信號(hào)RS包括HOB像素區(qū)域OBAl內(nèi)的HOB像素信號(hào)以及有效像素區(qū)域VA內(nèi)的有效像素信號(hào)。例如，圖像信號(hào)RS包括128像素量的HOB像素信號(hào)。
[0138]另外，在相對(duì)含有HOB像素信號(hào)以及有效像素信號(hào)的圖像信號(hào)RS執(zhí)行對(duì)于使用了HOB像素信號(hào)的圖像信號(hào)的信號(hào)處理前，將OB區(qū)域0BA2內(nèi)的FBC像素信號(hào)從圖像傳感器10供給至信號(hào)處理電路11，執(zhí)行基于FBC電路101的FBC處理。由此，控制用于決定用于⑶S / ADC處理的基準(zhǔn)電壓的鉗位參數(shù)pCLP值。因此，在本實(shí)施方式中，含有HOB像素信號(hào)以及有效像素信號(hào)的圖像信號(hào)RS成為FBC處理后的信號(hào)。
[0139]將含有HOB像素信號(hào)以及有效像素信號(hào)的圖像信號(hào)RS供給至OB鉗位電路102。
[0140]通過OB鉗位電路102，執(zhí)行使用了被供給的圖像信號(hào)RS的OB鉗位處理。
[0141]如圖5所示，在圖像信號(hào)RS的HOB像素信號(hào)被供給至OB鉗位電路102的定時(shí)，H電平的保持復(fù)位信號(hào)HRT被供給至OB鉗位電路。由此，在使用了 HOB像素信號(hào)的OB鉗位電路102的處理之前，OB鉗位電路102的檢測(cè)電路內(nèi)的保持電路204、205以及計(jì)數(shù)器207設(shè)為復(fù)位狀態(tài)。
[0142]圖像信號(hào)RS內(nèi)的位于I水平線的最前頭的HOB像素信號(hào)sigHOB被供給至HOB像素信號(hào)處理電路201。HOB像素區(qū)域OBAl內(nèi)的各HOB像素的信號(hào)sigHOB基于黑電平基準(zhǔn)值RefBL以及振幅值Vamp，通過限幅電路210被限幅。
[0143]限幅了的HOB像素信號(hào)sigHOB被供給至HOB積分電路211，且被依次積分。由此，生成HOB積分值(Η0Β像素信號(hào)積分值)itgHOB。
[0144]生成的HOB積分值itgHOB被供給至HOB平均值計(jì)算電路212。HOB積分值itgHOB除以積分?jǐn)?shù)(像素?cái)?shù))，對(duì)I水平線內(nèi)的HOB像素的信號(hào)電平進(jìn)行平均化。由此，通過HOB平均值計(jì)算電路生成HOB平均值(Η0Β像素信號(hào)平均值)avHOB。
[0145]HOB平均值avHOB從HOB像素信號(hào)處理電路201供給至后級(jí)的計(jì)算電路203。相對(duì)HOB平均值avHOB以及黑電平基準(zhǔn)值RefBL，實(shí)施基于計(jì)算電路203的計(jì)算處理。通過計(jì)算電路203，從HOB平均值avHOB減去黑電平基準(zhǔn)值RefBL，生成HOB差分值(Η0Β像素信號(hào)差分值)dHOBl ο
[0146]與HOB平均值avHOB的計(jì)算處理并行，HOB積分值itgHOB被供給至第一以及第二保持電路204、205。
[0147]在生成16像素量的HOB像素信號(hào)的HOB積分值itgHOB的定時(shí)，使保持信號(hào)HD有效。對(duì)每16個(gè)HOB像素，使保持信號(hào)HD有效，H電平的信號(hào)被供給至第一以及第二保持電路 204、205。
[0148]在使保持信號(hào)HD有效的定時(shí)，在第一保持電路204內(nèi)，將每16像素的HOB積分值itgHOB讀入至保持電路204內(nèi)。
[0149]進(jìn)一步，在使保持信號(hào)HD有效的定時(shí)，在之前的定時(shí)由第一保持電路204所保持的HOB積分值itgHOBx被讀入至第二保持電路205內(nèi)。
[0150]在第一保持電路204所保持的HOB積分值(保持值)與在第二保持電路205所保持的HOB積分值(保持值)偏移16像素量。例如，在第一保持電路204內(nèi)的HOB積分值itgHOB為到I水平線的80像素為止的HOB像素的積分值時(shí)，第二保持電路205內(nèi)的HOB積分值itgHOBx為到I水平線的64像素為止的HOB像素的積分值。第一保持電路204內(nèi)所保持的HOB像素信號(hào)積分值itgHOB為，與第二保持電路204內(nèi)所保持的HOB像素信號(hào)積分值itgHOBx相比，含有與有效像素區(qū)域VA與HOB像素區(qū)域OBAl的邊界側(cè)(Η0Β像素區(qū)域的終端側(cè))的HOB像素內(nèi)所積聚的信號(hào)電荷對(duì)應(yīng)的信號(hào)值的積分值。
[0151]在每16像素的定時(shí)，第一保持電路204內(nèi)所保持的HOB積分值被讀入至第二保持電路205內(nèi)，通過HOB積分電路211A生成了的積分值被重新讀入至第一保持電路204內(nèi)。另外，在相對(duì)I水平線的處理中，第I次的HOB積分值在第一保持電路204內(nèi)被保持時(shí)，與其同步地，從第一保持電路205輸出至第二保持電路205內(nèi)的值為第一保持電路204的復(fù)位狀態(tài)的值(例如，為零)。
[0152]在與HOB積分值itgHOB、itgHOBx被保持于第一以及第二保持電路204、205的情況實(shí)質(zhì)上同時(shí)，在保持信號(hào)HD有效的定時(shí)，來自計(jì)算電路203的第一 HOB差分值dHOBl被讀入至移位寄存器220內(nèi)。每16像素的值被更新后的第一 HOB差分值dHOBl被保持到移位寄存器220內(nèi)。
[0153]第一保持電路204的輸出信號(hào)(保持值)HOPl和第二保持電路205的輸出信號(hào)(保持值)H0P2被供給至比較電路206。2個(gè)保持電路204、205的輸出信號(hào)H0P1、H0P2的大小關(guān)系通過比較電路206進(jìn)行比較。
[0154]在第一保持電路204的輸出信號(hào)HOPl比第二保持電路205的輸出信號(hào)H0P2大的情況下，表示比較電路206的比較結(jié)果CR的輸出信號(hào)CR有效，H電平的信號(hào)被供給至計(jì)數(shù)器 207。
[0155]另一方面，在第一保持電路204的輸出信號(hào)HOPl為第二保持電路205的輸出信號(hào)H0P2以下的情況下，表示基于比較電路206的比較結(jié)果CR的輸出信號(hào)CR無效，L電平的信號(hào)被供給至計(jì)數(shù)器207。
[0156]比較電路206的比較結(jié)果CR被供給至計(jì)數(shù)器207，并且經(jīng)由逆變器208被供給至OR柵極209。比較結(jié)果CR的反轉(zhuǎn)信號(hào)和保持復(fù)位信號(hào)HRT被輸入至OR柵極209。OR柵極209的輸出信號(hào)作為計(jì)數(shù)器207的控制信號(hào)被供給至計(jì)數(shù)器207。
[0157]例如，如生成有到第16像素為止的HOB像素的輸出信號(hào)(信號(hào)電荷)的積分值的定時(shí)那樣，在第一保持電路204的輸出信號(hào)HOPl比第二保持電路205的輸出信號(hào)H0P2大的情況下，通過來自比較電路207的有效狀態(tài)的信號(hào)CR，計(jì)數(shù)器207的計(jì)數(shù)值Vcnt計(jì)數(shù)遞增。
[0158]在從比較電路207輸出有無效狀態(tài)的信號(hào)CR時(shí)，通過作為控制信號(hào)的OR柵極209的L電平的輸出信號(hào)，計(jì)數(shù)器207的計(jì)數(shù)值Vcnt復(fù)位。例如，如生成有到第32像素的HOB像素的信號(hào)的積分值的定時(shí)那樣，在第一保持電路204的輸出信號(hào)HOPl為第二保持電路205的輸出信號(hào)H0P2以下的情況下，計(jì)數(shù)器207的計(jì)數(shù)值Vcnt復(fù)位。
[0159]計(jì)數(shù)器207的計(jì)數(shù)值Vcnt被供給至比較電路(判斷電路)218。計(jì)數(shù)值Vcnt與比較電路218的比較值Vcmp進(jìn)行比較。
[0160]在計(jì)數(shù)值Vcnt比比較值Vcmp小的情況下，與比較電路218的比較結(jié)果對(duì)應(yīng)的保持定時(shí)信號(hào)HT無效。
[0161]在計(jì)數(shù)值Vcnt為比較值Vcmp以上時(shí)，保持定時(shí)信號(hào)HT有效。
[0162]在如圖5所示的例子中，從有效像素到HOB像素的信號(hào)電荷的溢出(或者光泄漏)的影響從第64像素以后的HOB像素開始產(chǎn)生，各HOB像素信號(hào)的信號(hào)電平(輸出信號(hào))sigHOB緩緩地變大。相對(duì)第64像素以前的HOB像素，來自有效像素的信號(hào)電荷的溢出(或者光泄漏)的影響幾乎不產(chǎn)生。
[0163]如在比較值Vcmp設(shè)定成“2”的情況下、到第80像素為止以及到第96像素為止的HOB積分值itgHOB那樣，在第一保持電路204的輸出信號(hào)HOPl比第二保持電路205的輸出信號(hào)H0P2大的狀態(tài)連續(xù)了 2次的情況下(計(jì)數(shù)值Vcnt為2的情況)，通過檢測(cè)電路290判斷為在有效像素區(qū)域與HOB像素區(qū)域的邊界附近的HOB像素產(chǎn)生了來自有效像素區(qū)域的信號(hào)電荷的泄漏。
[0164]通過被有效了的保持定時(shí)信號(hào)HT，與比較值Vcmp對(duì)應(yīng)地定時(shí)被移位了的移位寄存器220內(nèi)的HOB差分值作為第二 HOB差分值dH0B2，被讀入到第三保持電路221內(nèi)。例如,在從到第96像素為止的HOB像素生成的積分值中，在計(jì)數(shù)值Vcnt變成比較值Vcmp時(shí)，在移位了比較值Vcmp的值的量的定時(shí)生成的差分值，在此，為根據(jù)到第64像素為止的HOB像素信號(hào)生成的HOB差分值被供給至第三保持電路221。例如，信號(hào)處理電路11內(nèi)的定時(shí)控制電路106能夠識(shí)別在第三保持電路221內(nèi)存入有HOB差分值的情況。
[0165]第三保持電路221保持著的值作為第三HOB差分值dH0B3，被供給至后級(jí)的計(jì)算電路213。例如，在HOB差分值dH0B2被讀入至第三保持電路221的定時(shí)，開始相對(duì)圖像信號(hào)RS的鉗位處理。
[0166]通過計(jì)算電路213的計(jì)算處理，從圖像信號(hào)(例如，F(xiàn)BC處理后的圖像信號(hào))RS的有效像素信號(hào)減去第三HOB差分值dH0B3，生成OB鉗位處理后的圖像信號(hào)CLP _ RS。
[0167]另外，在相對(duì)I水平線的OB鉗位處理時(shí)，即使2個(gè)保持電路204、205的輸出信號(hào)H0PUH0P2的比較被繼續(xù)，當(dāng)HOB差分值一旦被讀入至第三保持電路221時(shí)，則讀入至第三保持電路221內(nèi)的HOB差分值不被更新為讀入至移位寄存器220內(nèi)的來自計(jì)算電路203的HOB差分值。
[0168]從第三保持電路221供給至計(jì)算電路213的HOB差分值dH0B3是根據(jù)HOB像素的信號(hào)生成的值(參數(shù))，該HOB像素的信號(hào)幾乎不讀入從有效像素區(qū)域VA溢出到HOB像素區(qū)域OBAl的信號(hào)電荷。
[0169]因此，通過本實(shí)施方式的固體攝像裝置的OB鉗位電路102生成的OB鉗位處理后的圖像信號(hào)CLP — RS受到的從有效像素區(qū)域VA到HOB像素區(qū)域OBAl的信號(hào)電荷的溢出的影響小。
[0170]另外，在計(jì)數(shù)值Vcnt不超過比較值Vcmp的情況下，不產(chǎn)生從有效像素區(qū)域到HOB像素區(qū)域的信號(hào)電荷溢出的影響的可能性高。因此，例如，通過定時(shí)控制電路106的控制，從I水平線內(nèi)含有的所有的HOB像素的輸出信號(hào)得出的HOB差分值dHOBl被直接讀入至第三保持電路213內(nèi)。該值從第三保持電路221供給至計(jì)算電路213，執(zhí)行相對(duì)于圖像信號(hào)RS的信號(hào)處理。
[0171]OB鉗位處理后的圖像信號(hào)CLP —RS被供給至后級(jí)的增益調(diào)整電路103。
[0172]如以上那樣的各I水平線的OB鉗位處理直到形成圖像傳感器的I幀量的圖像信號(hào)為止，重復(fù)執(zhí)行。
[0173]在本實(shí)施方式的固體攝像裝置內(nèi)的OB鉗位電路的動(dòng)作中，對(duì)從有效像素區(qū)域VA與遮光像素區(qū)域(在此，為HOB像素區(qū)域)0BA1的邊界側(cè)的遮光像素的輸出信號(hào)所得到的值(在此，為HOB像素信號(hào)積分值)和從與該邊界側(cè)相反的一側(cè)(水平線的最前頭側(cè))的遮光像素的輸出信號(hào)所得到的值進(jìn)行比較。
[0174]由此，在本實(shí)施方式中，檢測(cè)在有效像素區(qū)域VA與遮光像素區(qū)域OBAl的邊界區(qū)域的從有效像素到遮光像素的信號(hào)電荷的溢出的影響。
[0175]在本實(shí)施方式中，在檢測(cè)到從有效像素到遮光像素的信號(hào)電荷的溢出的影響的情況下，使用以信號(hào)電荷的溢出的影響被檢測(cè)出之前的處理通過OB鉗位電路102生成的參數(shù)(Η0Β差分值)，執(zhí)行相對(duì)于圖像信號(hào)的OB鉗位處理。
[0176]因此，在本實(shí)施方式的固體攝像裝置的動(dòng)作中，能夠使用根據(jù)幾乎沒有因較大的光量、元件的微細(xì)化等引起的從有效像素區(qū)域VA到HOB像素區(qū)域OBAl的信號(hào)電荷的溢出的影響的HOB像素的信號(hào)生成的值，執(zhí)行相對(duì)于圖像信號(hào)的OB鉗位處理。
[0177]作為該結(jié)果，在本實(shí)施方式中，抑制由從有效像素區(qū)域VA到HOB像素區(qū)域OBAl的信號(hào)電荷溢出的影響造成的OB鉗位處理后的圖像信號(hào)的電平的過度下降、暗色調(diào)的圖像形成。
[0178]因此，根據(jù)第一實(shí)施方式的固體攝像裝置的控制方法，能夠提高由固體攝像裝置形成的圖像的畫質(zhì)。
[0179](2)第二實(shí)施方式
[0180]參照?qǐng)D6以及圖7，對(duì)第二實(shí)施方式的固體攝像裝置進(jìn)行說明。
[0181]在本實(shí)施方式中，省略與第一實(shí)施方式的固體攝像裝置實(shí)質(zhì)相同的結(jié)構(gòu)、功能以及動(dòng)作所相關(guān)的說明。
[0182]圖6為表示本實(shí)施方式的固體攝像裝置內(nèi)含有的OB鉗位電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
[0183]第二實(shí)施方式的固體攝像裝置的OB鉗位電路102通過相對(duì)2個(gè)保持電路204、205分別保持的HOB積分值的計(jì)算結(jié)果與某閾值的比較結(jié)果來判斷有無從有效像素區(qū)域向遮光像素區(qū)域(Η0Β像素區(qū)域)的信號(hào)電荷的泄漏，這與第一實(shí)施方式的固體攝像裝置不同。
[0184]如圖6所示，在OB鉗位電路102內(nèi)含有的檢測(cè)電路290中，第一以及第二保持電路204、205的輸出信號(hào)H0P1、H0P2被輸出至第三計(jì)算電路215。
[0185]第三計(jì)算電路215為例如，減法電路215，執(zhí)行使用了第一保持電路204的輸出信號(hào)HOPl以及第二保持電路205的輸出信號(hào)H0P2的減法處理。例如，減法電路215從第二保持電路205的輸出信號(hào)H0P2減去第一保持電路204的輸出信號(hào)HOPl。表示計(jì)算電路(減法電路)215的計(jì)算結(jié)果CR的差分值dl被輸出至比較電路216。
[0186]比較電路216對(duì)計(jì)算電路215的輸出信號(hào)(計(jì)算結(jié)果)dl與所設(shè)定的閾值Vth進(jìn)行比較。閾值Vth基于黑電平基準(zhǔn)值RefBL與HOB像素的信號(hào)電平的差分值的允許差來設(shè)定。另外，作為判斷值的閾值Vth是根據(jù)基于圖像傳感器的測(cè)試結(jié)果以及規(guī)格等而預(yù)先計(jì)算出的允許值來設(shè)定的值。
[0187]在本實(shí)施方式中，代替保持第一計(jì)算電路203的計(jì)算結(jié)果(Η0Β差分值dHOBl)的移位寄存器，第四保持電路(H0LD4) 220A設(shè)置于OB鉗位電路102內(nèi)。作為定時(shí)調(diào)整電路(緩沖區(qū))的第四保持電路220A被設(shè)置為用于調(diào)整從計(jì)算電路203相對(duì)第三保持電路221的HOB差分值的輸出定時(shí)。第四保持電路220A連接于第一計(jì)算電路203與第三保持電路221之間。
[0188]第四保持電路220A將保持信號(hào)HD作為控制信號(hào)，保持來自第一計(jì)算電路203的第一 HOB差分值dHOBl。第四保持電路220A在基于保持信號(hào)HD的定時(shí)，保持來自計(jì)算電路203的HOB差分值dHOBl，將讀入至該保持電路220A內(nèi)的差分值作為第二HOB差分值dH0B2，向后級(jí)的第三保持電路221輸出。第四保持電路220A內(nèi)所保持的差分值在讀入來自計(jì)算電路203的輸出信號(hào)的定時(shí)(每16像素的像素間隔)被更新，隨著HOB信號(hào)的積分處理進(jìn)展，被依次重寫。
[0189]第三保持電路221在比較電路216的輸出有效的定時(shí)，保持來自第四保持電路220A的第二 HOB差分值dH0B2。進(jìn)而，第三保持電路221將保持的第二 HOB差分值dH0B2作為第三HOB差分值dH0B3而輸出。
[0190]作為由于信號(hào)電荷的溢出的影響而第一保持電路204保持的HOB積分值變大的結(jié)果，計(jì)算電路215的輸出信號(hào)dl，換句話說，為第一以及第二保持電路204、205的輸出信號(hào)H0PUH0P2的差分值變得比閾值Vth大時(shí)，比較電路216使保持定時(shí)信號(hào)HT有效。通過該比較電路216的有效信號(hào)HT，保持電路221被激活。
[0191]在減法電路215的輸出信號(hào)dl為閾值Vth以下的情況下，比較電路216使保持定時(shí)信號(hào)HT無效。
[0192]進(jìn)而，執(zhí)行HOB差分值dH0B3與圖像信號(hào)(有效像素信號(hào))RS的計(jì)算處理，例如，從像素信號(hào)RS減去HOB差分值dH0B3。
[0193]由此，使用根據(jù)幾乎沒有在有效像素區(qū)域VA與遮光像素區(qū)域OBAl的邊界附近的向遮光像素區(qū)域的信號(hào)電荷溢出的影響的遮光像素(在此，為HOB像素)的輸出信號(hào)生成的參數(shù)，執(zhí)行OB鉗位處理。
[0194]圖7為用于說明本實(shí)施方式的固體攝像裝置的OB鉗位電路的動(dòng)作的圖。圖7的橫軸與I水平線內(nèi)的遮光像素的個(gè)數(shù)以及信號(hào)的采樣定時(shí)(時(shí)間)對(duì)應(yīng)，圖7的縱軸與各信號(hào)的大小對(duì)應(yīng)。
[0195]如圖7所不,與第一實(shí)施方式相同，HOB積分值在保持信號(hào)HD有效的定時(shí)被分別讀入至保持電路204、205內(nèi)后，相對(duì)第一保持電路204內(nèi)的HOB積分值itgHOB以及第二保持電路205內(nèi)的HOB積分值itgHOBx的計(jì)算處理通過計(jì)算電路215來執(zhí)行。
[0196]通過從有效像素區(qū)域VA向HOB像素區(qū)域OBAl的信號(hào)電荷的溢出，與第二保持電路205相比保持到有效像素區(qū)域VA與HOB像素區(qū)域OBAl邊界側(cè)為止的HOB像素信號(hào)的積分值的第一保持電路204的輸出信號(hào)HOPl變得比第二保持電路205的輸出H0P2大時(shí)，基于減法電路215的計(jì)算處理的保持電路204的輸出信號(hào)HOPl與第二保持電路205的輸出信號(hào)H0P2的差分值dl變大。
[0197]另外，通過從有效像素區(qū)域VA到HOB像素區(qū)域OBAl的信號(hào)電荷的溢出，HOB積分值itgHOB變大時(shí)，隨著HOB像素區(qū)域OBAl與有效像素區(qū)域VA的邊界附近的HOB像素信號(hào)的采樣，從減法電路215輸出的差分值dl有增加的趨勢(shì)。
[0198]減法電路215的作為輸出信號(hào)CR的差分值dl被供給至比較電路(判斷電路)216，對(duì)差分值dl與閾值Vth進(jìn)行比較。
[0199]在差分值dl比閾值Vth大的情況下，S卩，檢測(cè)到從有效像素區(qū)域VA向HOB像素區(qū)域OBAl的信號(hào)電荷的溢出的情況下，比較電路216的輸出信號(hào)(保持定時(shí)信號(hào))HT有效，保持電路221被激活。由此，來自第四保持電路(定時(shí)調(diào)整電路)220A的HOB差分值dH0B2被第三保持電路221保持。
[0200]因此，在比較電路216的輸出信號(hào)有效時(shí)，根據(jù)信號(hào)電荷溢出的影響小的HOB像素的輸出信號(hào)生成的HOB差分值dH0B2被讀入至向用于OB鉗位處理的計(jì)算電路213供給參數(shù)的第三保持電路221。
[0201]保持電路221內(nèi)所保持的HOB差分值dH0B3作為用于OB鉗位處理的HOB差分值dH0B3，被輸出至計(jì)算電路213。
[0202]因此，使用HOB差分值dH0B3，執(zhí)行相對(duì)于有效圖像信號(hào)(例如，F(xiàn)BC處理后的有效圖像信號(hào))RS的OB鉗位處理，該HOB差分值dH0B3使用了幾乎沒有從有效像素區(qū)域VA向HOB像素區(qū)域OBAl的信號(hào)電荷溢出的影響的HOB像素信號(hào)。
[0203]因此，根據(jù)第二實(shí)施方式的固體攝像裝置，能夠提高由固體攝像裝置形成的圖像的畫質(zhì)。
[0204](3)第三實(shí)施方式
[0205]參照?qǐng)D8以及圖9，對(duì)第三實(shí)施方式的固體攝像裝置進(jìn)行說明。
[0206]在本實(shí)施方式中，省略與第一以及第二實(shí)施方式的固體攝像裝置實(shí)質(zhì)相同的結(jié)構(gòu)、功能以及動(dòng)作所相關(guān)的說明。
[0207]在第三實(shí)施方式的固體攝像裝置的OB鉗位電路102中，對(duì)于幾乎不產(chǎn)生從有效像素區(qū)域與遮光像素區(qū)域(例如，HOB像素區(qū)域)的邊界遠(yuǎn)離的區(qū)域內(nèi)的信號(hào)電荷溢出的影響的遮光像素，不執(zhí)行信號(hào)電荷的溢出檢測(cè)，這與第一以及第二實(shí)施方式不同。
[0208]換句話說，本實(shí)施方式的固體攝像裝置的OB鉗位電路102通過相對(duì)固體攝像裝置(或者圖像傳感器)的測(cè)試工序，從預(yù)先預(yù)想出來自有效像素的信號(hào)電荷的溢出發(fā)生的可能性高的情況的遮光像素，開始信號(hào)電荷的溢出檢測(cè)。
[0209]圖8為表示第三實(shí)施方式的固體攝像裝置的OB鉗位電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0210]如圖8所示，在OB鉗位電路102內(nèi)設(shè)置有2個(gè)HOB積分電路211A、21IB。
[0211]第一 HOB積分電路211A在I水平線(行)的規(guī)定的采樣期間的每個(gè)期間(例如，每16像素的定時(shí))，積分圖像信號(hào)RS含有的HOB像素信號(hào)，生成HOB像素信號(hào)積分值itgHOBl。
[0212]與第一以及第二實(shí)施方式相同，HOB平均值計(jì)算電路212根據(jù)來自第一 HOB積分電路21IA的HOB積分值itgHOBl計(jì)算HOB平均值avHOB。進(jìn)而，得出的HOB平均值avHOB與黑電平基準(zhǔn)值RefBL通過計(jì)算電路203進(jìn)行計(jì)算處理，生成HOB差分值dHOBl。
[0213]第二 HOB積分電路211B積分圖像信號(hào)RS含有的HOB像素信號(hào)sigHOB，生成第二HOB積分值itgH0B2。第一以及第二保持信號(hào)HDl、HD2以及保持復(fù)位信號(hào)HRT被供給至第二HOB積分電路211B。通過保持信號(hào)HDl、HD2以及保持復(fù)位信號(hào)HRT，控制第二 HOB積分電路211B的動(dòng)作。例如，通過使保持信號(hào)HD1、HD2以及保持復(fù)位信號(hào)HRT的任意一個(gè)有效，從而使第二 HOB積分電路21IB成為復(fù)位狀態(tài)。
[0214]另外，如本實(shí)施方式的OB鉗位電路那樣，在設(shè)置有2個(gè)HOB積分電路211A、211B的情況下，例如，如上述那樣，將黑電平基準(zhǔn)值設(shè)為d48時(shí)，對(duì)積分前的HOB像素信號(hào)實(shí)施d24?d72的范圍的限幅。
[0215]來自第二 HOB積分電路21IB的HOB積分值itgH0B2被供給至第一以及第二保持電路 204、205。
[0216]保持復(fù)位信號(hào)HRT與第一保持信號(hào)HD1被供給至第一保持電路(H0LD1)204，通過上述的信號(hào)HRT、HD1控制保持電路204的動(dòng)作。第一保持電路204在像素陣列12的水平線的最前頭的定時(shí)通過保持復(fù)位信號(hào)HRT被復(fù)位，在保持信號(hào)HD1有效的定時(shí)保持Η0Β積分值 itgH0B2。
[0217]例如，在HOB像素區(qū)域0BA1的1水平線內(nèi)設(shè)置有128個(gè)像素的情況下，在到遠(yuǎn)離Η0Β像素區(qū)域0BA1與有效像素區(qū)域VA的邊界的從第1?第48像素的Η0Β像素為止的區(qū)域，信號(hào)電荷的溢出產(chǎn)生的可能性低時(shí)，在第48像素的Η0Β像素的輸出信號(hào)的采樣時(shí)，保持信號(hào)HD1有效，基于有效的保持信號(hào)HD1，第一保持電路204保持Η0Β積分值itgH0B2的值。第一保持電路204到相對(duì)于1水平線的0B鉗位處理完成為止，繼續(xù)保持第一保持信號(hào)HD1有效時(shí)所讀入的值，將一定的Η0Β積分值(在此，為到第48像素的Η0Β像素為止的Η0Β積分值)itgH0B2供給至后級(jí)的比較電路206。
[0218]保持復(fù)位信號(hào)HRT與第二保持信號(hào)HD2被供給至第二保持電路(H0LD2) 205，通過上述的信號(hào)HRT、HD2控制保持電路205的動(dòng)作。
[0219]第二保持電路205在像素陣列12的水平線最前頭的定時(shí)通過保持復(fù)位信號(hào)HRT被復(fù)位，在保持信號(hào)HD2有效的定時(shí)，保持Η0Β積分值itgH0B2。例如，在Η0Β像素區(qū)域0BA1的1水平線內(nèi)設(shè)置有128個(gè)像素的情況下，該1水平線的第56像素以后，以每8像素的像素間隔，第二保持信號(hào)HD2有效?；谝栽撓袼亻g隔而有效的保持信號(hào)HD2，第二保持電路205保持Η0Β積分值itgH0B2的值。
[0220]這樣，第一以及第二保持電路204、205保持來自第二 Η0Β積分電路211B的Η0Β積分值itgH0B2的定時(shí)不同。
[0221]第二保持電路205的輸出信號(hào)H0P2被輸出至乘法電路219。某系數(shù)Vcon被供給至乘法器219。乘法電路219將Η0Β信號(hào)積分值itgH0B2乘以系數(shù)倍，將乘以系數(shù)后的Η0Β積分值itgH0B2(= mOP)供給至比較電路206。在此，系數(shù)Vcon的值設(shè)定為由保持信號(hào)HD1保持的Η0Β像素的位置(在此，為第48像素)與由保持信號(hào)HD2保持的Η0Β像素的像素間隔(在此，為每8像素的保持周期)的比。例如，在本實(shí)施方式中，系數(shù)Vcon的值設(shè)定為6 (=48 / 8)。
[0222]比較電路206對(duì)保持電路204的輸出信號(hào)H0P1與乘法電路219的輸出信號(hào)mOP(乘以系數(shù)Vcon后的第二保持電路205的輸出信號(hào))進(jìn)行比較。
[0223]在保持電路204的輸出信號(hào)H0P1比乘法電路219的輸出信號(hào)mOP小的情況下，比較電路206使基于比較結(jié)果的比較電路206的輸出信號(hào)CR有效。其另一方面，在保持電路204的輸出信號(hào)H0P1為乘法電路219的輸出信號(hào)mOP以上的情況下，比較電路206使基于比較結(jié)果的比較電路206的輸出信號(hào)CR無效。
[0224]這樣，第一保持電路204保持的積分值(沒有來自有效像素的信號(hào)電荷的溢出的影響的積分值)作為用于檢測(cè)從有效像素向遮光像素(Η0Β像素)的信號(hào)電荷的溢出的基準(zhǔn)值的1個(gè)而被使用。
[0225]進(jìn)而，與第一實(shí)施方式相同，計(jì)數(shù)器207根據(jù)第一比較電路206的輸出信號(hào)CR,執(zhí)行計(jì)數(shù)動(dòng)作。第二比較電路(判斷電路)218對(duì)比較值Vcmp與計(jì)數(shù)器207的計(jì)數(shù)值Vent進(jìn)行比較，使保持定時(shí)信號(hào)HT有效或者無效。在計(jì)數(shù)值Vent為比較次數(shù)Vcmp以上的情況下，比較電路218使保持定時(shí)信號(hào)HT有效。
[0226]移位寄存器220在例如基于保持信號(hào)HD2的定時(shí)，讀入來自計(jì)算電路203的Η0Β差分值dHOBl。移位寄存器220使讀入的Η0Β差分值dHOBl的發(fā)送定時(shí)移位以比較次數(shù)Vcmp指定的量，作為Η0Β差分值dH0B2，輸出至第三保持電路221。
[0227]第三保持電路221在保持定時(shí)信號(hào)HT有效的定時(shí)，讀入從移位寄存器220供給的第二 Η0Β差分值dH0B2，作為第三Η0Β差分值dH0B3，輸出至計(jì)算電路213。
[0228]在保持定時(shí)信號(hào)HT無效時(shí)，第三保持電路221不讀入在該定時(shí)的從移位寄存器220輸出的值。將第三保持電路221內(nèi)所保持的值作為第三Η0Β差分值dH0B3而輸出。
[0229]用圖9對(duì)本實(shí)施方式的固體攝像裝置的動(dòng)作進(jìn)行說明。
[0230]圖9為用于說明第三實(shí)施方式的固體攝像裝置的動(dòng)作(信號(hào)處理)的示意圖。圖9的縱軸表示各信號(hào)的大小，圖9的橫軸表示1水平線內(nèi)的遮光像素的個(gè)數(shù)以及信號(hào)的采樣定時(shí)(時(shí)間)。
[0231]例如，如圖9所示，通過相對(duì)圖像傳感器(固體攝像裝置)的事先的測(cè)試工序，識(shí)別出Η0Β像素區(qū)域0BA1內(nèi)的1水平線內(nèi)的第1像素?第47像素的范圍中不產(chǎn)生來自有效像素區(qū)域VA的信號(hào)電荷的泄漏的影響的情況下，從Η0Β像素區(qū)域的1水平線的第48以后的像素開始使用了 Η0Β積分值的信號(hào)電荷的溢出檢測(cè)。
[0232]通過保持復(fù)位信號(hào)HRT，第一以及第二保持電路204、205被復(fù)位后，將Η0Β像素的信號(hào)的電平積分以及平均化，生成Η0Β差分值dHOBl。
[0233]與基于第一 Η0Β積分電路211A的Η0Β像素信號(hào)的積分處理并行，執(zhí)行基于第二Η0Β積分電路211B的Η0Β像素信號(hào)的積分處理。但是，在此期間的Η0Β信號(hào)積分值itgH0B2不被第一以及第二保持電路204、205保持。
[0234]在第48像素的Η0Β像素的信號(hào)的輸入定時(shí)，第一保持信號(hào)HD1有效，通過Η電平的第一保持信號(hào)HD1，來自第二 Η0Β積分電路211B的Η0Β積分值itgH0B2被第一保持電路204保持。
[0235]通過使保持信號(hào)HD1有效，第二 Η0Β積分電路211B成為復(fù)位狀態(tài)。另外，此時(shí)，由于保持信號(hào)HD2無效，所以第二 Η0Β積分電路211B的輸出信號(hào)itgH0B2在第二保持電路205內(nèi)不被保持。
[0236]在輸入第48像素的Η0Β像素的信號(hào)、第一保持電路204保持Η0Β積分值之后，在8像素的像素間隔中，使第二保持信號(hào)HD2有效，第二保持電路205讀入Η0Β積分值itgH0B2。在此以后，在每8像素的Η0Β像素的輸入定時(shí)(第56、第64、第72、……)，第二 Η0Β積分值itgH0B2被依次讀入到第二保持電路205。
[0237]另外，在每次使第二保持信號(hào)HD2有效時(shí)，第二 Η0Β積分電路211B都成為復(fù)位狀態(tài)，所以第二保持電路205內(nèi)所讀入的積分值itgH0B2是8像素量的Η0Β像素信號(hào)的積分值。
[0238]第一保持電路204在第48像素的Η0Β像素的信號(hào)的輸入定時(shí)，在讀入Η0Β積分值后，直到變成下一水平線的處理序列為止，不讀入由積分處理更新了的Η0Β積分值itgH0B2,繼續(xù)保持在第48像素的Η0Β像素信號(hào)的輸入定時(shí)讀入的值，直到相對(duì)于1水平線的處理完成。
[0239]另外，在本實(shí)施方式中，使第一保持信號(hào)HD1有效的定時(shí)設(shè)定為第48像素的定時(shí)，使第二保持信號(hào)HD2有效的定時(shí)的間隔設(shè)定為每8像素的定時(shí)，但也能夠根據(jù)像素陣列以及HOB像素區(qū)域的尺寸(像素?cái)?shù))，設(shè)定為其他的值。
[0240]第二保持電路205的輸出信號(hào)H0P2被供給至乘法電路219，對(duì)第二保持電路205的輸出信號(hào)H0P2乘以系數(shù)Vcon。
[0241]第一保持電路204的輸出信號(hào)(到第48像素的Η0Β信號(hào)的積分值)H0P1與乘法電路219的輸出信號(hào)mOP被供給至比較電路206，上述的信號(hào)H0Pl、m0P的大小在每次第二保持電路205內(nèi)的積分值被更新時(shí)(每8像素的定時(shí))，通過比較電路206而進(jìn)行比較。
[0242]在乘法電路219的輸出信號(hào)mOP為第一保持電路的輸出信號(hào)H0P1以下的情況下(例如，第64像素的Η0Β像素的輸入時(shí))，比較電路206的輸出信號(hào)CR無效，通過0R柵極209的輸出信號(hào)，計(jì)數(shù)器207的計(jì)數(shù)值Vent復(fù)位。
[0243]在乘法電路219的輸出信號(hào)mOP比第一保持電路204的輸出信號(hào)H0P1大的情況下(例如，第72像素的Η0Β像素的輸入時(shí))，比較電路206的輸出信號(hào)CR有效，Η電平的輸出信號(hào)CR被供給至計(jì)數(shù)器207。計(jì)數(shù)器207的計(jì)數(shù)值Vent計(jì)數(shù)遞增。即，通過使乘法電路219的輸出信號(hào)mOP比保持電路204的輸出信號(hào)H0P1大的狀態(tài)連續(xù)，從而計(jì)數(shù)值Vent變大。
[0244]與第一實(shí)施方式相同，通過比較電路218，計(jì)數(shù)器207的計(jì)數(shù)值Vent與規(guī)定的比較值Vcmp進(jìn)行比較。
[0245]計(jì)數(shù)值Vent為比較值Vcmp的值(在此，為2)以上時(shí)，使保持定時(shí)信號(hào)HT有效。
[0246]通過有效的保持定時(shí)信號(hào)(例如，Η電平的信號(hào))ΗΤ，移位寄存器220保持的Η0Β差分值dH0B2被讀入第三保持電路221。另外，移位寄存器220的保持值dH0B2被第三保持電路221保持后，即使計(jì)數(shù)值Vent變得比比較值Vcmp小，在1水平線的0B鉗位處理中，保持電路221內(nèi)所讀入的值也不被更新成移位寄存器220內(nèi)所保持的值。
[0247]通過相對(duì)于使用了保持電路221的輸出信號(hào)dH0B3的圖像信號(hào)(例如，F(xiàn)BC處理后的圖像信號(hào))RS的計(jì)算處理，執(zhí)行有效像素信號(hào)的0B鉗位處理。
[0248]如上所述，第三實(shí)施方式的固體攝像裝置的0B鉗位電路的信號(hào)處理與第一以及第二實(shí)施方式相同，使用沒有來自有效像素的信號(hào)電荷溢出的影響或者該影響小的遮光像素的輸出信號(hào)來執(zhí)行。
[0249]因此，根據(jù)第三實(shí)施方式的固體攝像裝置，能夠提高由固體攝像裝置形成的圖像的畫質(zhì)。
[0250](4)第四實(shí)施方式
[0251]參照?qǐng)D10以及圖11，對(duì)第四實(shí)施方式的固體攝像裝置進(jìn)行說明。
[0252]在本實(shí)施方式中，省略與第一?第三實(shí)施方式的固體攝像裝置實(shí)質(zhì)相同的結(jié)構(gòu)、功能以及動(dòng)作所相關(guān)的說明。
[0253]圖10為用于說明第四實(shí)施方式的固體攝像裝置的電路結(jié)構(gòu)的框圖。在圖10中，示出了在本實(shí)施方式中固體攝像裝置內(nèi)的0B鉗位電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0254]如圖10所示，第四實(shí)施方式的圖像傳感器通過將相對(duì)于第一保持電路204的輸出信號(hào)與第二保持電路205的輸出信號(hào)的計(jì)算處理的結(jié)果與規(guī)定的閾值進(jìn)行比較，對(duì)圖像信號(hào)決定用于0B鉗位處理的值，這與第三實(shí)施方式不同。
[0255]例如，相對(duì)第一保持電路204的輸出信號(hào)與第二保持電路205的輸出信號(hào)的處理與第二實(shí)施方式的固體攝像裝置的0B鉗位電路的處理類似。
[0256]與第三實(shí)施方式實(shí)質(zhì)上相同，來自第二 Η0Β積分電路211B的Η0Β積分值itgH0B2在規(guī)定的定時(shí)被分別供給至第一以及第二保持電路204、205。第二保持電路205內(nèi)所保持的每8像素的Η0Β積分值itgH0B2通過乘法電路219，乘以系數(shù)Vcon。
[0257]減法電路215執(zhí)行使用了第一保持電路204的輸出信號(hào)H0P1的值與乘法電路219的輸出信號(hào)mOP(= VconX itgH0B2)的值的減法處理。減法電路215將減法處理的結(jié)果CR輸出至比較電路216。
[0258]比較電路(判斷電路)216將來自減法電路215的輸出信號(hào)(減算結(jié)果)CR與被供給的閾值Vth進(jìn)行比較。比較電路216在來自減法電路215的輸出信號(hào)CR比閾值Vth大的情況下，比較電路216使保持定時(shí)信號(hào)HT有效。
[0259]圖11為用于說明第四實(shí)施方式的固體攝像裝置的動(dòng)作(信號(hào)處理)的示意圖。圖11的縱軸表示各信號(hào)的大小，圖11的橫軸表示1水平線內(nèi)的遮光像素的個(gè)數(shù)以及信號(hào)的采樣定時(shí)(時(shí)間)。
[0260]如圖11所示，在生成了到第48像素為止的Η0Β像素信號(hào)的積分值itgH0B2的定時(shí)，使第一保持信號(hào)HD1有效，Η0Β積分值itgH0B2被供給至第一保持電路204內(nèi)，第一保持電路204直到相對(duì)于1水平線的0B鉗位處理完成為止，繼續(xù)保持到第48像素為止的Η0Β像素的Η0Β積分值itgH0B2。
[0261]HOB像素信號(hào)積分值itgH0B2被第一保持電路204保持后，在從第56像素開始每8像素的定時(shí)，使第二保持信號(hào)HD2有效，Η0Β像素信號(hào)積分值itgH0B2被供給至第二保持電路205內(nèi)，保持值被依次更新。
[0262]進(jìn)而，第二保持電路205的輸出信號(hào)H0P2通過乘法電路219與系數(shù)Vcon相乘，與第二實(shí)施方式相同，乘法電路219的輸出信號(hào)mOP與第一保持電路204的輸出信號(hào)H0P1 —起被供給至減法電路215。
[0263]第一保持電路204的輸出信號(hào)H0P1與乘法電路219的輸出信號(hào)m0P(H0P2XVcon)的減法處理的計(jì)算結(jié)果dl (CR)被供給至比較電路216，該計(jì)算結(jié)果dl (CR)與閾值Vth進(jìn)行比較。
[0264]在減法電路215的輸出信號(hào)(計(jì)算結(jié)果)dl (CR)比閾值Vth大的情況下，使保持定時(shí)信號(hào)HT有效。由此，在保持定時(shí)信號(hào)HT有效的定時(shí)的保持電路220A內(nèi)的Η0Β像素信號(hào)dH0B2被供給至第三保持電路221。
[0265]第三保持電路221所保持的Η0Β差分值dH0B3被用于執(zhí)行相對(duì)于圖像信號(hào)RS的0B鉗位處理的參數(shù)所使用，執(zhí)行相對(duì)于圖像信號(hào)(例如，F(xiàn)BC處理后的有效圖像信號(hào))RS的處理。
[0266]如上所述，在第四實(shí)施方式的固體攝像裝置以及其動(dòng)作中，也與第一?第三實(shí)施方式相同，使用沒有從有效像素區(qū)域向遮光像素區(qū)域的信號(hào)電荷溢出的影響(或者該影響小)的遮光像素，執(zhí)行相對(duì)于圖像信號(hào)的信號(hào)處理。
[0267]因此，根據(jù)第四實(shí)施方式的固體攝像裝置，能夠提高由固體攝像裝置形成的圖像的畫質(zhì)。
[0268](5)變形例
[0269]參照?qǐng)D12以及圖13，對(duì)實(shí)施方式的固體攝像裝置(圖像傳感器)的變形例進(jìn)行說明。
[0270]圖12以及圖13為表示實(shí)施方式的圖像傳感器的變形例的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0271]如圖12所示，包括第一以及第二實(shí)施方式所述的0B鉗位電路的固體攝像裝置5也可以包括缺陷修正電路107。
[0272]缺陷修正電路107修正從圖像傳感器10輸出的圖像信號(hào)的有效像素區(qū)域、FBC區(qū)域以及Η0Β像素區(qū)域內(nèi)的缺陷。這樣，通過缺陷修正電路107，對(duì)像素陣列12內(nèi)的因缺陷引起的噪聲被消除了的信號(hào)執(zhí)行0B鉗位處理，從而，提高由固體攝像裝置5形成的圖像的畫質(zhì)。
[0273]如圖12所示，上述的第1或者第二實(shí)施方式的多個(gè)0B鉗位電路102A、102B也可以設(shè)置于1個(gè)固體攝像裝置內(nèi)。在圖12所示的例子中，2個(gè)0B鉗位電路102A、102B設(shè)置于固體攝像裝置內(nèi)。
[0274]保持復(fù)位信號(hào)HRT以及保持信號(hào)HD被分別供給至2個(gè)0B鉗位電路102A、102B。
[0275]對(duì)2個(gè)0B鉗位電路102A、102B設(shè)定了相互不同的限幅。例如，固體攝像裝置內(nèi)的2個(gè)0B鉗位電路之中，前級(jí)(圖像傳感器側(cè))的0B鉗位電路102A的振幅值Vampl設(shè)定為較大的值(寬的限制寬度)，后級(jí)的0B鉗位電路102B的振幅值Vamp2設(shè)定為比前級(jí)的0B鉗位電路102A的振幅值Vampl小的值(窄的限制寬度)。
[0276]在前級(jí)的0B鉗位電路102A的0B鉗位處理中，通過使用寬范圍的限幅，Η0Β差分值成為較大的值。由此，即使黑電平(Η0Β平均值)較大地變動(dòng)，也能夠較強(qiáng)地引入HOB差分值以及有效像素的黑電平。
[0277]另一方面，在后級(jí)的0B鉗位電路102B的鉗位處理中，通過使用窄范圍的振幅值Vamp2,向黑電平基準(zhǔn)的引入變成高精度。
[0278]如圖13所示，第三或者第四實(shí)施方式的多個(gè)(在此，為2個(gè))0B鉗位電路102A、102B也可以設(shè)置于固體攝像裝置5內(nèi)。對(duì)各0B鉗位電路102AU02B，從定時(shí)控制電路106供給保持復(fù)位信號(hào)HRT以及2個(gè)保持信號(hào)HD1、HD2。另外，對(duì)各0B鉗位電路102A、102B,分別供給不同大小的振幅值Vampl、Vamp2。
[0279]另外，在包括第三或者第四實(shí)施方式所述的0B鉗位電路102A、102B的固體攝像裝置5內(nèi)，也可以設(shè)置缺陷修正電路107。
[0280]在如圖13所示的包括第三或者第四實(shí)施方式所述的0B鉗位電路的固體攝像裝置5中，也能得到與圖12所示的固體攝像裝置實(shí)質(zhì)相同的效果。
[0281]如上所述，實(shí)施方式的變形例的固體攝像裝置能夠提高畫質(zhì)。
[0282](6)應(yīng)用例
[0283]參照?qǐng)D14，對(duì)各實(shí)施方式的固體攝像裝置的應(yīng)用例進(jìn)行說明。
[0284]例如，實(shí)施方式的固體攝像裝置被模塊化，且搭載于數(shù)碼相機(jī)內(nèi)。在下面，將包括本實(shí)施方式的固體攝像裝置的模塊叫做相機(jī)模塊。
[0285]如圖14所示，包括本實(shí)施方式的固體攝像裝置5的相機(jī)模塊CM搭載于數(shù)碼相機(jī)900內(nèi)。數(shù)碼相機(jī)900包括圖像處理電路(ISP) 902、存儲(chǔ)器903、顯示器904以及控制器905。
[0286]圖14的相機(jī)模塊CM除了包括固體攝像裝置5，還包括光學(xué)透鏡單元(攝像光學(xué)系統(tǒng))901。
[0287]光學(xué)透鏡單元901將入射光(來自被攝體的光)聚光于本實(shí)施方式的固體攝像裝置5，使與入射光對(duì)應(yīng)的被攝體像在固體攝像裝置5的圖像傳感器10上成像。光學(xué)透鏡單元901包括多個(gè)透鏡。通過對(duì)各透鏡的機(jī)械控制或者電控制，能夠控制光學(xué)透鏡單元901的光學(xué)特性(例如，焦距)。
[0288]ISP902處理通過相機(jī)模塊CM的攝像而得到的圖像信號(hào)。通過ISP902而信號(hào)處理后的數(shù)據(jù)向相機(jī)模塊CM內(nèi)反饋控制。在ISP902內(nèi)，也可以設(shè)置信號(hào)處理電路11。
[0289]存儲(chǔ)器903存儲(chǔ)來自ISP902的信號(hào)。存儲(chǔ)器903也能夠存儲(chǔ)從外部給予的信號(hào)以及數(shù)據(jù)。
[0290]來自ISP902的信號(hào)或者來自存儲(chǔ)器903的信號(hào)被顯示到顯示器(例如，液晶顯示器)904。從ISP902以及存儲(chǔ)器903輸出至顯示器904的信號(hào)是固體攝像裝置5取得的來自被攝體的光所對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)(靜態(tài)圖像數(shù)據(jù)或者動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù))。控制器905控制數(shù)碼相機(jī)900內(nèi)的各構(gòu)成部5、901?904的動(dòng)作。
[0291]除了數(shù)碼相機(jī)900以外，相機(jī)模塊CM還能夠應(yīng)用于例如帶有相機(jī)的便攜終端，帶有相機(jī)的個(gè)人計(jì)算機(jī)、以及車載相機(jī)等的電子設(shè)備。
[0292]如上所述,實(shí)施方式的固體攝像裝置5能夠應(yīng)用于相機(jī)模塊CM以及數(shù)碼相機(jī)900。
[0293]對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但這些實(shí)施方式是僅作為例子而提出的，并沒有意圖限定發(fā)明的范圍。實(shí)際上，這些實(shí)施方式可以以其他各種方式進(jìn)行實(shí)施，進(jìn)而在不超出發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，可進(jìn)行各種省略、置換以及變更。這些實(shí)施方式及其變形包括在發(fā)明的范圍和主旨內(nèi)，同樣，也包括在權(quán)利要求書和與其等同的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種固體攝像裝置，具備: 圖像傳感器，包括具有多個(gè)有效像素的有效像素區(qū)域以及具有多個(gè)遮光像素的遮光像素區(qū)域，該圖像傳感器根據(jù)上述多個(gè)有效像素以及上述多個(gè)遮光像素的輸出信號(hào)生成圖像信號(hào)；以及 至少I個(gè)鉗位電路，檢測(cè)信號(hào)電荷從上述有效像素向上述遮光像素的溢出，并使用根據(jù)上述多個(gè)遮光像素的信號(hào)生成的參數(shù)，執(zhí)行相對(duì)于上述圖像信號(hào)的黑電平的信號(hào)處理， 上述鉗位電路， 使用向從上述遮光像素區(qū)域朝向上述有效區(qū)域的方向所積分的上述多個(gè)遮光像素的信號(hào)的積分值，檢測(cè)上述信號(hào)電荷的溢出， 基于上述信號(hào)電荷的溢出的檢測(cè)結(jié)果，設(shè)定根據(jù)實(shí)質(zhì)上沒有受到上述信號(hào)電荷的溢出的影響的上述多個(gè)遮光像素的輸出信號(hào)生成的上述參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其中， 上述鉗位電路包括: 第一積分電路，生成上述多個(gè)遮光像素的信號(hào)的上述積分值； 平均值計(jì)算電路，根據(jù)上述積分值生成上述多個(gè)遮光像素的輸出信號(hào)的平均值； 第一計(jì)算電路，執(zhí)行相對(duì)于上述平均值和黑電平基準(zhǔn)值的計(jì)算處理； 第一保持電路，將上述積分值按照每第一像素間隔保持； 第二保持電路，將上述第一保持電路的輸出信號(hào)按照每上述第一像素間隔保持； 判斷電路，基于上述第一保持電路的輸出信號(hào)以及上述第二保持電路的輸出信號(hào)，檢測(cè)到上述信號(hào)電荷的溢出時(shí)，輸出有效信號(hào)； 定時(shí)調(diào)整電路，將上述第一計(jì)算電路的輸出信號(hào)按照每上述第一像素間隔保持；第三保持電路，在被供給了上述有效信號(hào)時(shí)，保持上述定時(shí)調(diào)整電路的輸出信號(hào)；以及處理電路，將上述第三保持電路的輸出信號(hào)用作上述參數(shù)，執(zhí)行相對(duì)于上述圖像信號(hào)的處理。
3.如權(quán)利要求2所述的固體攝像裝置，其中， 上述判斷電路包括: 第一比較電路，比較上述第一保持電路的輸出信號(hào)與上述第二保持電路的輸出信號(hào)；計(jì)數(shù)器，在上述第一保持電路的輸出信號(hào)比上述第二保持電路的輸出信號(hào)大時(shí)，基于上述第一比較電路的輸出信號(hào)，增加計(jì)數(shù)值；以及 第二比較電路，比較上述計(jì)數(shù)值與判斷值，在上述計(jì)數(shù)值比上述判斷值大時(shí)，輸出上述有效信號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的固體攝像裝置，其中， 上述定時(shí)調(diào)整電路為移位寄存器。
5.如權(quán)利要求4所述的固體攝像裝置，其中， 上述判斷值被供給至上述移位寄存器， 上述移位寄存器將根據(jù)通過上述判斷值指定的值而被移位了的定時(shí)的上述第一計(jì)算電路的輸出信號(hào)輸出至第三保持電路。
6.如權(quán)利要求2所述的固體攝像裝置，其中， 上述判斷電路包括: 第二計(jì)算電路，對(duì)上述第一保持電路的輸出信號(hào)和上述第二保持電路的輸出信號(hào)實(shí)施計(jì)算處理； 比較電路，比較上述第二計(jì)算電路的輸出信號(hào)與判斷值，在上述第二計(jì)算電路的輸出信號(hào)比上述判斷值大時(shí)，輸出有效信號(hào)； 定時(shí)調(diào)整電路，將上述第一計(jì)算電路的輸出信號(hào)按照每上述第一像素間隔保持；第三保持電路，在被供給了上述有效信號(hào)時(shí)，保持上述定時(shí)調(diào)整電路的輸出信號(hào)；以及處理電路，將上述第三保持電路的輸出信號(hào)用作上述參數(shù)，執(zhí)行相對(duì)于上述圖像信號(hào)的處理。
7.如權(quán)利要求6所述的固體攝像裝置，其中， 上述第二計(jì)算電路使用上述第一保持電路的輸出信號(hào)和上述第二保持電路的輸出信號(hào)進(jìn)行減法處理。
8.如權(quán)利要求2所述的固體攝像裝置，其中， 上述第二保持電路的輸出信號(hào)以上述第一像素間隔從上述第一保持電路的輸出信號(hào)偏移。
9.如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其中， 上述鉗位電路包括: 第一積分電路以及第二積分電路，生成上述多個(gè)遮光像素的輸出信號(hào)的積分值； 平均值計(jì)算電路，根據(jù)由上述第一積分電路生成的上述積分值，生成上述多個(gè)遮光像素的輸出信號(hào)的平均值； 第一計(jì)算電路，執(zhí)行相對(duì)于上述平均值和黑電平基準(zhǔn)值的計(jì)算處理； 第一保持電路，保持由上述第二積分電路生成的m個(gè)遮光像素的上述積分值； 第二保持電路，將由上述第二積分電路生成的η個(gè)遮光像素的上述積分值按照每上述η個(gè)像素間隔保持； 第二計(jì)算電路，對(duì)上述第二保持電路的輸出信號(hào)，執(zhí)行使用了第一系數(shù)的計(jì)算處理； 判斷電路，基于上述第一保持電路的輸出信號(hào)和上述第二計(jì)算電路的輸出信號(hào)，檢測(cè)到上述信號(hào)電荷的溢出時(shí)，輸出有效信號(hào)； 定時(shí)調(diào)整電路，將上述第一計(jì)算電路的輸出信號(hào)按照每上述η個(gè)像素間隔保持；第三保持電路，在被供給了上述有效信號(hào)時(shí)，保持上述定時(shí)調(diào)整電路的輸出信號(hào)；以及處理電路，將上述第三保持電路的輸出信號(hào)用作上述參數(shù)，執(zhí)行相對(duì)于上述圖像信號(hào)的處理。
10.如權(quán)利要求9所述的固體攝像裝置，其中， 上述判斷電路包括: 第一比較電路，比較上述第一保持電路的輸出信號(hào)與上述第二計(jì)算電路的輸出信號(hào)；計(jì)數(shù)器，在上述第二計(jì)算電路的輸出信號(hào)比上述第一保持電路的輸出信號(hào)大時(shí)，基于上述第一比較電路的輸出信號(hào)，增加計(jì)數(shù)值；以及 第二比較電路，比較上述計(jì)數(shù)值與判斷值，在上述計(jì)數(shù)值比上述判斷值大時(shí)，輸出上述有效信號(hào)。
11.如權(quán)利要求10所述的固體攝像裝置，其中， 上述定時(shí)調(diào)整電路為移位寄存器。
12.如權(quán)利要求11所述的固體攝像裝置，其中， 上述判斷值被供給至上述移位寄存器， 上述移位寄存器將根據(jù)通過上述判斷值指定的值而被移位了的定時(shí)的上述第一計(jì)算電路的輸出信號(hào)輸出至第三保持電路。
13.如權(quán)利要求9所述的固體攝像裝置，其中， 上述判斷電路包括: 第三計(jì)算電路，執(zhí)行相對(duì)于上述第一保持電路的輸出信號(hào)和上述第二計(jì)算電路的輸出信號(hào)的計(jì)算處理； 比較電路，比較上述第三計(jì)算電路的輸出信號(hào)與判斷值，在上述第三計(jì)算電路的輸出信號(hào)比上述判斷值大時(shí)，輸出有效信號(hào)； 定時(shí)調(diào)整電路，將上述第一計(jì)算電路的輸出信號(hào)按照每上述η個(gè)像素間隔保持；第三保持電路，在被供給了上述有效信號(hào)時(shí)，保持上述定時(shí)調(diào)整電路的輸出信號(hào)；以及處理電路，將上述第三保持電路的輸出信號(hào)用作上述參數(shù)，執(zhí)行相對(duì)于上述圖像信號(hào)的處理。
14.如權(quán)利要求13所述的固體攝像裝置，其中， 第三計(jì)算電路進(jìn)行上述第一保持電路的輸出信號(hào)和上述第二計(jì)算電路的輸出信號(hào)的減法處理。
15.如權(quán)利要求9所述的固體攝像裝置，其中， 第二計(jì)算電路對(duì)上述第二保持電路的輸出信號(hào)乘以第一系數(shù)。
16.如權(quán)利要求9所述的固體攝像裝置，其中， 上述第一系數(shù)為上述m與上述η的比。
17.如權(quán)利要求9所述的固體攝像裝置，其中， 上述第一保持電路的輸出為恒定值，上述第二保持電路的輸出為從m個(gè)遮光像素的積分以η個(gè)像素的像素間隔更新后的值。
18.如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其中， 還包括修正電路，該修正電路設(shè)置于上述圖像傳感器與上述鉗位電路之間，并進(jìn)行上述圖像信號(hào)所包含的缺陷的修正處理。
19.如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其中， 上述至少I個(gè)鉗位電路包括被供給第一限幅的第一鉗位電路以及被供給第二限幅的第二鉗位電路， 上述第一限幅比上述第二限幅寬。
20.—種相機(jī),包括: 權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置；以及 將來自被攝體的光聚光于上述固體攝像元件上的一個(gè)光學(xué)透鏡單元。
【文檔編號(hào)】H04N5/353GK104469187SQ201410084656
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】大沢真一, 細(xì)川純一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝