固態(tài)成像裝置及其信號(hào)處理方法和電子設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及固態(tài)成像裝置及其信號(hào)處理方法和電子設(shè)備。一種固態(tài)成像裝置包括：包括遮光部和有效像素部的像素陣列部；以及信號(hào)處理電路，處理從所述像素陣列部的每個(gè)像素輸出的像素信號(hào)。所述信號(hào)處理電路計(jì)算通過(guò)以行為單位對(duì)所述遮光像素部的像素信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理而得到的行統(tǒng)計(jì)值作為保持?jǐn)?shù)據(jù)，保持所述像素陣列部的包括處理目標(biāo)行的多行的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)，隨機(jī)選擇多行的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)中的一個(gè)，以及從所述有效像素部的所述處理目標(biāo)行的像素的像素信號(hào)中減去隨機(jī)選擇的所述保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)。
【專利說(shuō)明】固態(tài)成像裝置及其信號(hào)處理方法和電子設(shè)備
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求于2013年4月16日提交的日本在先專利申請(qǐng)JP2013-085481的權(quán)益， 其全部?jī)?nèi)容在此通過(guò)引用的方式并入。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本技術(shù)涉及一種固態(tài)成像裝置及其信號(hào)處理方法和電子設(shè)備，且具體涉及能夠抑 制由隨機(jī)噪聲引起的水平線或垂直線的固態(tài)成像裝置及其信號(hào)處理方法和電子設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0004] 由于像素的暗電流分量或暗電流的面內(nèi)分布（in-surface distribution)而引起 的暗陰影以及由讀取電路或電源的波動(dòng)引起的水平線或垂直線出現(xiàn)在圖像傳感器中。這 里，暗電流是由在即使沒(méi)有光入射到其上時(shí)在光電二極管中積累的電荷產(chǎn)生的電流。
[0005] 因此，在圖像傳感器中，像素陣列部的一部分被遮光，且被遮光的像素的像素信號(hào) 被檢測(cè)為產(chǎn)生鉗位值（clamp value)。從沒(méi)有被遮光的有效像素部的像素信號(hào)中減去鉗位 值，從而進(jìn)行鉗位處理以用來(lái)校正暗陰影、水平線和垂直線(例如，參考日本未經(jīng)審查的專 利申請(qǐng)公開(kāi)第2004-15712號(hào)）。
[0006] 然而，隨機(jī)噪聲包括在被遮光的像素的像素信號(hào)中，并因此存在由于隨機(jī)噪聲的 影響而產(chǎn)生隨機(jī)水平線或垂直線的問(wèn)題。
[0007] 為了抑制由于隨機(jī)噪聲的影響而產(chǎn)生的隨機(jī)水平線或垂直線，存在一種方法，其 中，增加用于檢測(cè)鉗位值的被遮光的像素的數(shù)量，且計(jì)算多個(gè)像素的平均值或中間值，以用 作鉗位值。然而，如果被遮光的像素的數(shù)量增加，芯片尺寸增加的缺點(diǎn)就會(huì)出現(xiàn)。
[0008] 因此，已經(jīng)提出一種方法，其中，多行或多列遮光像素的平均值或中間值被用作鉗 位值而不增加遮光像素?cái)?shù)量，從而抑制隨機(jī)水平線或垂直線(例如，參見(jiàn)日本未經(jīng)審查的專 利申請(qǐng)公開(kāi)第2006-157263號(hào)）。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 然而，在使用多行或多列的被遮光的像素計(jì)算鉗位值的情況下，破壞了對(duì)空間高 頻暗陰影的校正跟隨性（correction followability)。換言之，在相鄰行或列之間快速變 化的噪音可能無(wú)法被正確地校正。
[0010] 期望抑制由隨機(jī)噪聲引起的水平線或垂直線。
[0011] 根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施方式，提供了一種固態(tài)成像裝置，包括：像素陣列部，包括遮光 像素部和沒(méi)有被遮光的有效像素部，在所述遮光像素中，多個(gè)像素以二維陣列形式設(shè)置且 包括在每個(gè)像素中的光電轉(zhuǎn)換元件被遮光；以及信號(hào)處理電路，處理從像素陣列部的每個(gè) 像素輸出的像素信號(hào)，其中，信號(hào)處理電路計(jì)算通過(guò)以行為單位對(duì)遮光像素部的像素信號(hào) 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理而得到的行統(tǒng)計(jì)值作為保持?jǐn)?shù)據(jù)；保持所述像素陣列部的包括處理目標(biāo)行的 多行的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)；隨機(jī)選擇多行的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)中的一個(gè)；以及從有效像素部的處理目標(biāo) 行的像素的像素信號(hào)中減去隨機(jī)選擇的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)。
[0012] 根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施方式，提供了一種固態(tài)成像裝置的信號(hào)處理方法，所述固態(tài)成 像裝置設(shè)置有像素陣列部，所述像素陣列部包括遮光像素部和沒(méi)有被遮光的有效像素部， 在所述遮光像素部中，多個(gè)像素以二維陣列形式設(shè)置且包括在每個(gè)像素中的光電轉(zhuǎn)換元件 被遮光；以及信號(hào)處理電路，處理從像素陣列部的每個(gè)像素輸出的像素信號(hào)，所述信號(hào)處理 方法包括：使信號(hào)處理電路來(lái)計(jì)算通過(guò)以行為單位對(duì)遮光像素部的像素信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理 而得到的行統(tǒng)計(jì)值作為保持?jǐn)?shù)據(jù)；保持所述像素陣列部的包括處理目標(biāo)行的多行的保持?jǐn)?shù) 據(jù)項(xiàng)；隨機(jī)選擇多行的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)中的一個(gè)；以及從有效像素部的處理目標(biāo)行的像素的像 素信號(hào)中減去隨機(jī)選擇的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)。
[0013] 根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施方式，提供了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括固態(tài)成像裝置， 所述固態(tài)成像裝置設(shè)置有像素陣列部，所述像素陣列部包括遮光像素部和沒(méi)有遮光的有效 像素部，在每個(gè)遮光像素部中，多個(gè)像素以二維陣列形式設(shè)置且包括在每個(gè)像素中的光電 轉(zhuǎn)換元件被遮光；以及信號(hào)處理電路，處理從像素陣列部的每個(gè)像素輸出的像素信號(hào)，其 中，信號(hào)處理電路計(jì)算通過(guò)以行為單位對(duì)遮光像素部的像素信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理而得到的行 統(tǒng)計(jì)值作為保持?jǐn)?shù)據(jù)；保持像素陣列部的包括處理目標(biāo)行的多行的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)；隨機(jī)選擇 多行的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)中的一個(gè)；以及從有效像素部的處理目標(biāo)行的像素的像素信號(hào)中減去隨 機(jī)選擇的所述保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)。
[0014] 根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施方式，在這樣的固態(tài)成像裝置（即，所述固態(tài)成像裝置包括：像 素陣列部，所述像素陣列部包括遮光像素部和沒(méi)有被遮光的有效像素部，在所述遮光部中， 多個(gè)像素以二維陣列形式設(shè)置且包括在每個(gè)像素中的光電轉(zhuǎn)換元件被遮光；以及信號(hào)處理 電路，處理從像素陣列部的每個(gè)像素輸出的像素信號(hào)）中的信號(hào)處理電路中，計(jì)算通過(guò)以行 為單位對(duì)遮光像素部的像素信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理而得到的行統(tǒng)計(jì)值作為保持?jǐn)?shù)據(jù)；保持像素 陣列部的包括處理目標(biāo)行的多行的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)；隨機(jī)選擇多行的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)中的一個(gè)；以 及從有效像素部的處理目標(biāo)行的像素的像素信號(hào)中減去隨機(jī)選擇的所述保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)。
[0015] 根據(jù)本技術(shù)的另一個(gè)實(shí)施方式，提供了一種固態(tài)成像裝置，所述古田成像裝置包 括像素陣列部，所述像素陣列部包括遮光像素部和沒(méi)有被遮光的有效像素部，在所述遮光 像素部中，多個(gè)像素以二維陣列形式設(shè)置且包括在每個(gè)像素中的光電轉(zhuǎn)換元件被遮光；以 及信號(hào)處理電路，處理從像素陣列部的每個(gè)像素輸出的像素信號(hào)，其中，所述信號(hào)處理電路 計(jì)算通過(guò)以列為單位對(duì)所述遮光像素部的像素信號(hào)執(zhí)行統(tǒng)計(jì)處理而得到的列統(tǒng)計(jì)值作為 保持?jǐn)?shù)據(jù)；保持像素陣列部的包括處理目標(biāo)列的多列的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)；隨機(jī)選擇多列的保持 數(shù)據(jù)項(xiàng)中的一個(gè)；且從有效像素部的處理目標(biāo)列的像素的像素信號(hào)中減去隨機(jī)選擇的所述 保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)。
[0016] 根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施方式，提供了一種固態(tài)成像裝置的信號(hào)處理方法，所述固態(tài)成 像裝置設(shè)置有像素陣列部，所述像素陣列部包括遮光像素部和沒(méi)有被遮光的有效像素部， 在所述遮光像素部中，多個(gè)像素以二維陣列形式設(shè)置且包括在每個(gè)像素中的光電轉(zhuǎn)換元件 被遮光；以及信號(hào)處理電路，處理從像素陣列部的每個(gè)像素輸出的像素信號(hào)，信號(hào)處理方法 包括：使信號(hào)處理電路來(lái)計(jì)算通過(guò)以列為單位對(duì)遮光像素部的像素信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理而得 到的列統(tǒng)計(jì)值作為保持?jǐn)?shù)據(jù)；保持像素陣列部的包括處理目標(biāo)列的多列的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)；隨 機(jī)選擇多列的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)中的一個(gè)；以及從有效像素部的處理目標(biāo)列的像素的像素信號(hào)中 減去隨機(jī)選擇的所述保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)。
[0017] 根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施方式，提供了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括固態(tài)成像裝置， 所述固態(tài)成像裝置包括像素陣列部，所述像素陣列部包括遮光像素部和沒(méi)有被遮光的有效 像素部，在所述遮光像素部中，多個(gè)像素以二維陣列形式設(shè)置且包括在每個(gè)像素中的光電 轉(zhuǎn)換元件被遮光；以及信號(hào)處理電路，處理從像素陣列部的每個(gè)像素輸出的像素信號(hào)，其 中，信號(hào)處理電路計(jì)算通過(guò)以列為單位對(duì)遮光像素部的像素信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理而得到的列 統(tǒng)計(jì)值作為保持?jǐn)?shù)據(jù)；保持像素陣列部的包括處理目標(biāo)列的多列的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)；隨機(jī)選擇 多列的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)中的一個(gè)；以及從有效像素部的處理目標(biāo)列的像素的像素信號(hào)中減去隨 機(jī)選擇的所述保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)。
[0018] 根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施方式，在這樣的固態(tài)成像裝置（即，所述固態(tài)成像裝置包括像素 陣列部，所述像素陣列部包括遮光像素部和沒(méi)有被遮光的有效像素部，在所述遮光部中，多 個(gè)像素以二維陣列形式設(shè)置且包括在每個(gè)像素中的光電轉(zhuǎn)換元件被遮光；以及信號(hào)處理電 路，處理從像素陣列部的每個(gè)像素輸出的像素信號(hào)）中的信號(hào)處理電路中，計(jì)算通過(guò)以列為 單位對(duì)遮光像素部的像素信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理而得到的列統(tǒng)計(jì)值作為保持?jǐn)?shù)據(jù)；保持像素陣 列部的包括處理目標(biāo)列的多列的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)；隨機(jī)選擇多列的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)中的一個(gè)；且從 有效像素部的處理目標(biāo)列的像素的像素信號(hào)中減去隨機(jī)選擇的所述保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)。
[0019] 固態(tài)成像裝置和電子設(shè)備可以是分別獨(dú)立的裝置和設(shè)備，且可以是分別被結(jié)合到 其它設(shè)備和裝置中的模塊。
[0020] 根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施方式，能夠抑制由隨機(jī)噪聲引起的水平線或垂直線。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1是示出本技術(shù)所應(yīng)用的固態(tài)成像裝置的示意性配置實(shí)例的框圖；
[0022] 圖2是示出像素陣列部的配置實(shí)例的示圖；
[0023] 圖3是示出相關(guān)技術(shù)的水平鉗位處理的示圖；
[0024] 圖4是示出相關(guān)技術(shù)的水平鉗位處理的示圖；
[0025] 圖5是示出由信號(hào)處理電路執(zhí)行的水平鉗位處理的概要的示圖；
[0026] 圖6A和圖6B是示出與相關(guān)技術(shù)的方法的比較結(jié)果的實(shí)例的示圖；
[0027] 圖7是示出信號(hào)處理電路的主要部分的框圖；
[0028] 圖8是示出信號(hào)處理電路的第一實(shí)施方式的框圖；
[0029] 圖9是示出信號(hào)處理電路的第二實(shí)施方式的框圖；
[0030] 圖10是示出信號(hào)處理電路的第三實(shí)施方式的框圖；
[0031] 圖11是示出信號(hào)處理電路的第四實(shí)施方式的框圖；
[0032] 圖12是示出信號(hào)處理電路的第五實(shí)施方式的框圖；
[0033] 圖13是示出信號(hào)處理電路的第六實(shí)施方式的框圖；
[0034] 圖14是示出像素的具體配置實(shí)例的電路圖；
[0035] 圖15A至圖15E是示出在像素的驅(qū)動(dòng)過(guò)程中的電位的示圖；
[0036] 圖16是示出整個(gè)像素陣列部的驅(qū)動(dòng)控制的實(shí)例的示圖；以及
[0037] 圖17是示出作為本技術(shù)所應(yīng)用的電子設(shè)備的成像設(shè)備的配置實(shí)例的框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0038] 下面，將描述本技術(shù)的實(shí)施方式。此外，將按照以下順序進(jìn)行描述。
[0039] L固態(tài)成像裝置的示意配置實(shí)例 [0040] 2.信號(hào)處理電路的第一實(shí)施方式
[0041] 3.信號(hào)處理電路的第二實(shí)施方式
[0042] 4.信號(hào)處理電路的第三實(shí)施方式
[0043] 5.信號(hào)處理電路的第四實(shí)施方式
[0044] 6.信號(hào)處理電路的第五實(shí)施方式
[0045] 7.信號(hào)處理電路的第六實(shí)施方式
[0046] 8.電子設(shè)備的配置實(shí)例
[0047] 固態(tài)成像裝置的示意配置實(shí)例
[0048] 圖1示出本技術(shù)所應(yīng)用的固態(tài)成像裝置的示意性配置。
[0049] 圖1的固態(tài)成像裝置1包括像素陣列部3,其中，像素2以二維陣列形式被設(shè)置在 例如硅（Si)使用作為半導(dǎo)體的半導(dǎo)體基板13上；以及在其外圍的外圍電路部。外圍電路 部包括垂直驅(qū)動(dòng)電路4、列信號(hào)處理電路5、水平驅(qū)動(dòng)電路6、緩沖器電路7、控制電路8等。
[0050] 像素2包括是光電轉(zhuǎn)換元件的光電二極管和多個(gè)像素晶體管。多個(gè)像素晶體管是 M0S晶體管，例如，傳輸晶體管、放大晶體管、選擇晶體管和復(fù)位晶體管。將參考圖14在后面 描述像素2的配置實(shí)例。
[0051] 如圖2所示，像素陣列部3包括有效像素部21和作為遮光像素部的光阻擋部22， 在有效像素部的像素中，設(shè)置了沒(méi)有被遮光的光電轉(zhuǎn)換元件，在遮光像素部的像素中，設(shè)置 了被遮光以檢測(cè)暗電平(黑電平)的光電轉(zhuǎn)換元件。0ΡΒ部22包括相對(duì)于有效像素部21被 設(shè)置在水平方向（行方向）上的Η0ΡΒ區(qū)域和相對(duì)于有效像素部被設(shè)置在垂直方向（列方向） 上的V0PB區(qū)域。
[0052] 再次參照?qǐng)D1，控制電路8接收輸入時(shí)鐘和用于命令操作模式等的數(shù)據(jù)，并輸出諸 如固態(tài)成像裝置1的內(nèi)部信息的數(shù)據(jù)。換言之，控制電路8基于垂直同步信號(hào)、水平同步信 號(hào)和主時(shí)鐘產(chǎn)生被用作垂直驅(qū)動(dòng)電路4、列信號(hào)處理電路5、水平驅(qū)動(dòng)電路6等的操作的基 準(zhǔn)的時(shí)鐘信號(hào)或控制信號(hào)。此外，控制電路8將所產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)或控制信號(hào)輸出到垂直 驅(qū)動(dòng)電路4、列信號(hào)處理電路5、水平驅(qū)動(dòng)電路6等。
[0053] 垂直驅(qū)動(dòng)電路4例如包括移位寄存器，選擇像素驅(qū)動(dòng)電路10,并將用于驅(qū)動(dòng)像素2 的脈沖供應(yīng)到所選像素驅(qū)動(dòng)電路10以便逐行驅(qū)動(dòng)像素2。換言之，垂直驅(qū)動(dòng)電路4選擇地 逐行在垂直方向上按順序掃描像素陣列部3的各像素2,使得基于與每個(gè)像素2的光電轉(zhuǎn)換 元件中的光接收量成比例產(chǎn)生的信號(hào)電荷的像素信號(hào)通過(guò)垂直信號(hào)線9被供應(yīng)至列信號(hào) 處理電路5。
[0054] 列信號(hào)處理電路5被設(shè)置在每列像素2中，并對(duì)從每個(gè)像素行的像素2輸出的一 行信號(hào)進(jìn)行諸如噪聲去除的信號(hào)處理。例如，列信號(hào)處理電路5進(jìn)行信號(hào)處理，諸如用于去 除像素所特有的固定模式噪聲的相關(guān)雙采樣（CDS)和AD轉(zhuǎn)換。
[0055] 水平驅(qū)動(dòng)電路6包括，例如，移位寄存器，并依次輸出水平掃描脈沖，以依次逐一 選擇列信號(hào)處理電路5,從而從列信號(hào)處理電路5的每個(gè)向水平信號(hào)線輸出像素信號(hào)。
[0056] 緩沖電路7緩沖經(jīng)由水平信號(hào)線11從相應(yīng)的列信號(hào)處理電路5順序供應(yīng)以輸出 到信號(hào)處理電路12的信號(hào)。
[0057] 信號(hào)處理電路12對(duì)從緩沖電路7供應(yīng)的數(shù)字像素信號(hào)進(jìn)行各種數(shù)字信號(hào)處理。在 本實(shí)施方式中，在信號(hào)處理電路12中，至少執(zhí)行鉗位處理，以校正由于暗電流引起的暗電 平偏移、由暗電流的面內(nèi)依賴性或電源的波動(dòng)的影響等引起的暗陰影。信號(hào)處理電路12可 進(jìn)行其它數(shù)字信號(hào)處理，諸如，例如，列變化的校正。信號(hào)處理電路12將已經(jīng)經(jīng)歷鉗位處理 的像素信號(hào)輸出至在后續(xù)級(jí)上的處理電路(未示出）。
[0058] 以這種方式配置的固態(tài)成像裝置1是其中進(jìn)行⑶S處理和AD轉(zhuǎn)換處理的列信號(hào) 處理電路5被設(shè)置在每列的像素中的列AD型的CMOS圖像傳感器。
[0059] 固態(tài)成像裝置1進(jìn)行鉗位處理以用于抑制由于包括在信號(hào)處理電路12的0ΡΒ部 22中的像素信號(hào)中的隨機(jī)噪聲的影響而引起的隨機(jī)水平線或垂直線。因此，將描述由信號(hào) 處理電路12進(jìn)行的鉗位處理的細(xì)節(jié)。
[0060] 在下文中，詳細(xì)描述水平鉗位處理，在所述水平鉗位處理中，信號(hào)處理電路12在 水平方向上以像素行為單位進(jìn)行鉗位處理，以便校正垂直方向上的隨機(jī)水平線或陰影。然 而，如果處理單元從水平方向上的像素行為單位改變?yōu)榇怪狈较蛏舷袼亓袨閱挝唬炯夹g(shù) 也適于用于校正水平方向上的隨機(jī)垂直線和陰影的垂直鉗位處理。
[0061] 相關(guān)技術(shù)的水平鉗位處理的描述
[0062] 首先，參照?qǐng)D3和圖4,將描述相關(guān)技術(shù)的水平鉗位處理。
[0063] 圖3示出在像素陣列部中的出現(xiàn)在垂直方向上的暗陰影的示圖。
[0064] 圖3示出作為從像素陣列部3的穿過(guò)Η0ΡΒ區(qū)域的預(yù)定像素列輸出的像素信號(hào)的 Η0ΡΒ區(qū)域輸出信號(hào)P1和作為從像素陣列部3的穿過(guò)有效像素部21的預(yù)定像素列輸出的像 素信號(hào)的有效像素輸出信號(hào)P2。
[0065] 此外，在圖3中，假設(shè)均勻光入射到像素陣列部3的有效像素部21。
[0066] 包括Η0ΡΒ區(qū)域和V0PB區(qū)域的0ΡΒ部分22被遮光。因此，Η0ΡΒ區(qū)域輸出信號(hào)P1 是由暗電流的面內(nèi)分布或電源的波動(dòng)的影響等所產(chǎn)生的不必要信號(hào)。該不必要的信號(hào)也以 相同方式在像素陣列部3的有效像素部21的每個(gè)像素中產(chǎn)生，因此有效像素輸出信號(hào)P2 不出與Η0ΡΒ區(qū)域輸出信號(hào)P1相同的信號(hào)分布。
[0067] 然而，均勻光入射到像素陣列部3的有效像素部21，因此有效像素輸出信號(hào)P2不 是基于由每個(gè)像素最初接收的光量的信號(hào)。由有效像素部21的每個(gè)像素最初接收的信號(hào) 是通過(guò)從有效像素輸出信號(hào)P2中減去Η0ΡΒ區(qū)域輸出信號(hào)P1獲得的信號(hào)（P2-P1)(由圖3 中的虛線示出）。水平鉗位處理是獲取通過(guò)從有效像素輸出信號(hào)P2減去Η0ΡΒ區(qū)域輸出信 號(hào)P1從而消除暗電流水平差或暗陰影分量而獲得的信號(hào)（P2-P1)的處理。
[0068] 將參照?qǐng)D4描述相關(guān)技術(shù)的水平鉗位處理。
[0069] 圖4示出對(duì)有效像素部21的水平方向[h]和垂直方向[V]上的像素位置[h，V] 處的像素信號(hào)Pix[h，v]的水平鉗位處理的實(shí)例。
[0070] 在水平鉗位處理中，首先，進(jìn)行檢測(cè)處理，其中，使用Η0ΡΒ區(qū)域中的像素行[v]的 多個(gè)像素的像素信號(hào)檢測(cè)像素行[v]的鉗位值HCLP[v]。
[0071] 具體地，如圖4所示，如果Η0ΡΒ區(qū)域中的像素行[v]的像素?cái)?shù)量是Cn，Η0ΡΒ區(qū)域 中的像素位置[0, v]至[Cn-1, v]處的Cn個(gè)像素的像素信號(hào)Pix[0, v]至Pix[Cn-l, v]的 平均值Η0ΡΒΑ[ν]是Average(PiX[0，V]，?，Pi X[Cn-l，V])，且其被獲得作為像素行[v]的 鉗位值HCLP[v]。
[0072] 或者，Cn個(gè)像素的像素信號(hào)的pix[0, v]至Pix[Cn_l，v]的中間值Η0ΡΒΜ[ν]是中 間值（Pix [0, v]，…，Pix [Cn-1，v])，且其被獲得作為像素行[v]的鉗位值HCLP [v]。
[0073] 接下來(lái)，從有效像素部21的像素位置[h，v]處的像素信號(hào)Pix[h，v]中 減去所獲得的鉗位值HCLP[v]，因此獲得了從中去除了暗陰影分量的原始像素信號(hào) Pixo[h, v]=Pix[h, v]-HCLP[v]〇
[0074] 然而，在相關(guān)技術(shù)的該水平鉗位處理中，當(dāng)包括在HOPB區(qū)域的像素信號(hào)中的隨機(jī) 噪聲分量沒(méi)有被去除時(shí)，則與假設(shè)為最初校正的值偏離的值被用作鉗位值HCLP [v]，因此發(fā) 生校正誤差。
[0075] 為了去除這樣的校正誤差，在相關(guān)技術(shù)中，如在【背景技術(shù)】中描述一樣，采用增加 Η0ΡΒ區(qū)域的像素的Cn數(shù)量，獲得多行的平均值作為鉗位值等的方法。然而，在該方法中，出 現(xiàn)增加了芯片尺寸或鉗位的損壞的跟隨性的缺點(diǎn)。
[0076] 信號(hào)處理電路12的鉗位處理的概要
[0077] 因此，信號(hào)處理電路12實(shí)現(xiàn)用于抑制隨機(jī)水平線的發(fā)生的鉗位處理而不會(huì)引起 這樣的缺點(diǎn)。
[0078] 參照?qǐng)D5,將描述由信號(hào)處理電路12進(jìn)行的水平鉗位處理的概要。
[0079] 在作為在其上執(zhí)行鉗位處理的處理目標(biāo)的像素行為像素行[V]的情況下，信號(hào) 處理電路12通過(guò)使用Η0ΡΒ區(qū)域中的像素行[v]的Cn個(gè)像素的像素信號(hào)Pix[0，v]至 Pix[Cn-l，v]獲得像素行[v]的鉗位值HCLP[v]。
[0080] 此外，信號(hào)處理電路12還存儲(chǔ)和保持迄今通過(guò)鉗位處理計(jì)算的多行的鉗位值。圖 5示出信號(hào)處理電路12保持包括作為處理對(duì)象的像素行[v]的八行鉗位值HCLP[v-7]至 HCLP [v]的實(shí)例。
[0081] 信號(hào)處理電路12隨機(jī)選擇與像素行[V]的有效像素部21的每個(gè)像素相關(guān)的八行 保持鉗位值HCLP [v-7]至HCLP [v]中的任何一個(gè)值。此外，信號(hào)處理電路12從有效像素部 21的像素行[v]的像素的像素信號(hào)中減去隨機(jī)選擇的鉗位值，以便獲得從中去除了暗陰影 分量的原始像素信號(hào)。
[0082] 在圖5的實(shí)例中，例如，在像素位置[Cn，v]處，信號(hào)處理電路12選擇為像素行 [v]的前一行的像素行[v-Ι]的鉗位值HCLP [ν-l]，并從像素信號(hào)Pix [Cn，v]中減去鉗位值 HCLP [v-Ι]，以便獲得原始像素信號(hào) Pixo [Cn，v] =Pix [Cn，v]-HCLP [v-Ι]。
[0083] 此外，例如，在像素位置[Cn+l，v]處，信號(hào)處理電路12選擇為像素行[v]的前 面第四行的像素行[v-4]的鉗位值HCLP[v-4]，并從像素信號(hào)Pix[Cn+l，v]中減去鉗位值 HCLP [v-4]，以便獲得原始像素信號(hào) Pixo [Cn+1，v] =Pix [Cn+1，v]-HCLP [v-4]。
[0084] 類似地，在像素位置[Cn+2，v]處，信號(hào)處理電路12選擇像素行[v]的鉗位值 HCLP [v]，并從像素信號(hào)Pix [Cn+2, v]中減去鉗位值HCLP [v]，以便獲得原始像素信號(hào)Pixo [ Cn+2, v]=Pix[Cn+2, v]-HCLP[v]〇
[0085] 在圖5中，在作為鉗位處理目標(biāo)行的像素行[v]的有效像素部21的每個(gè)像素中描 述的鉗位值表示其從有效像素部21的每個(gè)像素的像素信號(hào)中減去的隨機(jī)選擇的鉗位值。
[0086] 如上面所提到的，在進(jìn)行鉗位處理時(shí)，信號(hào)處理電路12隨機(jī)選擇多行（八行）的保 持鉗位值HCLP[v-7]至HCLP[v]中的任何一個(gè)作為鉗位值并減去該鉗位值，以便在列方向 上分布HOPB區(qū)域的鉗位值的隨機(jī)誤差(隨機(jī)噪聲抑制余數(shù))。因此，可能防止隨機(jī)噪聲抑制 余數(shù)被均勻地包括在相同行中并因此抑制隨機(jī)水平線。
[0087] 圖6A和圖6B示出相關(guān)技術(shù)的處理和由信號(hào)處理電路12進(jìn)行的處理之間的比較 結(jié)果。
[0088] 圖6A示出其中八行平均值被獲得作為鉗位值并被減去的相關(guān)技術(shù)的水平鉗位處 理的處理結(jié)果。圖6B示出由信號(hào)處理電路12進(jìn)行的水平鉗位處理的處理結(jié)果。
[0089] 可以看出，在根據(jù)相關(guān)技術(shù)的方法的圖6A的圖像中產(chǎn)生了隨機(jī)水平線，但在圖6B 的圖像中抑制了隨機(jī)水平線。因此，在獲得多行的平均值作為鉗位值的相關(guān)技術(shù)的方法中， 有必要平均大于八行的行數(shù)的鉗位值以便抑制隨機(jī)水平線，但是，在使用信號(hào)處理電路12 的本技術(shù)中，甚至可由小于相關(guān)技術(shù)的方法的行數(shù)抑制隨機(jī)水平線，因此能夠比相關(guān)技術(shù) 進(jìn)一步處理高空間高頻隨機(jī)噪聲。
[0090] 用于鉗位處理的信號(hào)處理電路12的主要部分的描述
[0091] 圖7示出實(shí)現(xiàn)上述水平鉗位處理的信號(hào)處理電路12的主要部分的框圖。
[0092] 信號(hào)處理電路12包括隨機(jī)選擇電路31和運(yùn)算器32。
[0093] 隨機(jī)選擇電路31包括鉗位數(shù)據(jù)保持電路41、控制電路42和選擇器43。
[0094] 在鉗位處理目標(biāo)行是像素行[v]的情況下，鉗位數(shù)據(jù)保持電路41保持包括當(dāng)前像 素行[v]的八行的鉗位值HCLP[v-7]至HCLP[v]，以用于供應(yīng)至選擇器43。像素陣列部3 的各像素行在垂直方向上依次成為鉗位處理對(duì)象，且在保持電路41中，在新的像素行的鉗 位值被輸入時(shí)最舊的鉗位數(shù)據(jù)被擦除。
[0095] 控制電路42以處理目標(biāo)行的像素為單位隨機(jī)選擇從鉗位數(shù)據(jù)保持電路41供應(yīng)至 選擇器43的八行保持鉗位值HCLP[v-7]至HCLP[v]中的任何一個(gè)。此外，控制電路42將指 示所選鉗位值的選擇控制信號(hào)供應(yīng)至選擇器43。圖7的"Rand 〇%8"表示鉗位值HCLP[v-7] 至HCLP [v]中的任何一個(gè)被隨機(jī)選擇的處理。
[0096] 選擇器43基于從控制電路42供應(yīng)的選擇控制信號(hào)選擇從鉗位數(shù)據(jù)保持電路41 供應(yīng)的八行保持鉗位值HCLP[v-7]至HCLP[v]中的任何一個(gè)。選擇器43將基于選擇控制 信號(hào)選擇的鉗位值輸出至運(yùn)算器32作為與處理對(duì)象像素行[v]的水平位置[h]處的像素 相關(guān)的所選鉗位值SEL[HCLP_h]。
[0097] 所選的鉗位值SEL[HCLP_h]從隨機(jī)選擇電路31的選擇器43被輸入到運(yùn)算器32， 且從有效像素的部分21的像素位置Pix[h，v]讀取的像素信號(hào)也被輸入到運(yùn)算器32。
[0098] 運(yùn)算器32從有效像素部21的像素位置[h, v]處的像素信號(hào)Pix [h, v] 中減去所選鉗位值SEL[HCLP_h]，以便產(chǎn)生并輸出已經(jīng)經(jīng)歷鉗位處理的像素信號(hào) Pixo[h, v]=Pix[h, v]-SEL[HCLP_h]〇
[0099] 信號(hào)處理電路12的第一實(shí)施方式
[0100] 圖8是示出實(shí)現(xiàn)上述水平鉗位處理的信號(hào)處理電路12的整體配置實(shí)例和信號(hào)處 理電路12的第一實(shí)施方式的框圖。
[0101] 此外，在圖8中，與上述圖7中相同的構(gòu)成元件被給予相同的附圖標(biāo)記，因此，將不 再重復(fù)其描述。
[0102] 信號(hào)處理電路12包括在圖7中描述的隨機(jī)選擇電路31和運(yùn)算器32、白/黑點(diǎn)校 正電路51、選擇器52、Η0ΡΒ檢測(cè)電路53和選擇器54。
[0103] 白/黑點(diǎn)校正電路51校正表示白點(diǎn)或黑點(diǎn)的像素信號(hào)以增加鉗位值的計(jì)算的可 靠性的校正電路。
[0104] 例如，在像素位置[h，v]處的輸入像素信號(hào)Pix[h，v]具有小于第一閾值TH1或等 于或高于第二閾值TH2 (TH1〈TH2)的信號(hào)電平的情況下，白/黑點(diǎn)校正電路51用具有預(yù)先 設(shè)定的預(yù)定黑電平的像素信號(hào)替換像素信號(hào)，以用于輸出到選擇器52。在像素位置[h，v] 處的輸入像素信號(hào)的Pix[h，v]具有等于或高于第一閾值TH1且小于第二閾值TH2的信號(hào) 電平的情況下，輸入像素信號(hào)Pix[h，v]被輸出到選擇器52,而無(wú)需替換。
[0105] 選擇器52基于所供應(yīng)的控制信號(hào)S1選擇輸入xl或輸入x2,且從輸出y輸出所選 的輸入。如果像素位置[h，v]位于Η0ΡΒ區(qū)域，用于選擇輸入xl的控制信號(hào)S1被供應(yīng)至選 擇器52,且如果像素位置[h，v]位于有效像素部21，用于選擇輸入x2的控制信號(hào)S1被供 應(yīng)至選擇器52。
[0106] 因此，如果像素位置[h，v]位于Η0ΡΒ區(qū)域中，選擇器52選擇并輸出已經(jīng)經(jīng)歷了白 /黑點(diǎn)校正處理的像素信號(hào)Pix[h， V]，且如果像素位置[h，v]位于有效像素部21中，選擇 并輸出從有效像素部21讀取的像素信號(hào)的pix [h，v]，而無(wú)需替換。
[0107] Η0ΡΒ檢測(cè)電路53僅保持從選擇器52依次輸出的像素行[v]的像素信號(hào)Pix [h，v] 中的Η0ΡΒ區(qū)域中的Cn個(gè)像素的像素信號(hào)Pix [0, v]至[Cn-1，v]，并計(jì)算像素行[v]的鉗位 值 HCLP[v]。
[0108] 具體地，Η0ΡΒ檢測(cè)電路53計(jì)算Cn個(gè)像素的像素信號(hào)Pix [0, v]至 Pix[Cn_l，v]的平均值 H0PBA[v]=Average(Pix[0，v]，*"，Pix[Cn-l，v])和中間值 H0PBM[v]=Median(Pix[0, V],…，Pix[Cn-l, v])。此外，選擇器61基于控制信號(hào)S2選擇平 均值HOPBA [v]或中間值HOPBM [v]，并將所選值從Η0ΡΒ檢測(cè)電路53供應(yīng)至隨機(jī)選擇電路 31的鉗位數(shù)據(jù)保持電路41，作為像素行[v]的鉗位值HCLP[v]。
[0109] 如上所述，隨機(jī)選擇電路31的鉗位數(shù)據(jù)保持電路41保持從Η0ΡΒ檢測(cè)電路53供 應(yīng)的包括處理目標(biāo)像素行[v]的鉗位值HCLP[v]的八行鉗位值HCLP[v-7]至HCLP[v]。
[0110] 選擇器43基于來(lái)自控制電路42的選擇控制信號(hào)隨機(jī)選擇鉗位值HCLP[v-7]至 HCLP[v]中的任何一個(gè)，以用于作為所選鉗位值SEL[HCLP_h]輸出至運(yùn)算器32。
[0111] 運(yùn)算器32從自選擇器52供應(yīng)的像素信號(hào)Pix[h，v]中減去從隨機(jī) 選擇電路31供應(yīng)的所選鉗位值SEL [HCLP_h]，并將作為結(jié)果獲得的像素信號(hào) Pixo[h, v]=Pix[h, v]_SEL[HCLP_h]輸出到選擇器 54。
[0112] 選擇器54基于所供應(yīng)的控制信號(hào)S3選擇輸入xl或輸入x2,并從輸出y輸出所選 的輸入。如果像素位置[h，v]位于有效像素部21中，用于選擇輸入xl的控制信號(hào)S3被供 應(yīng)至選擇器54,且如果像素位置[h，v]位于Η0ΡΒ區(qū)域中，用于選擇輸入的x2的控制信號(hào) S3被供應(yīng)至選擇器54。
[0113] 因此，如果像素位置[h，v]位于有效像素部21中，選擇器54選擇并輸出作為從運(yùn) 算器32輸出且已經(jīng)經(jīng)歷了鉗位處理的信號(hào)的像素信號(hào)Pixo[h，v]。另一方面，如果像素位 置[h，v]位于Η0ΡΒ區(qū)域中，選擇器54選擇并輸出作為從選擇器54輸出且已經(jīng)經(jīng)歷了白/ 黑點(diǎn)校正處理的信號(hào)的像素信號(hào)Pix[h，v]。
[0114] 輸出控制信號(hào)S1至S3的控制單元可設(shè)置在信號(hào)處理電路12中或信號(hào)處理電路 12的外部。此外，控制電路42可輸出控制信號(hào)S1至S3。
[0115] 接下來(lái)，將描述處理對(duì)象像素行[v]中的信號(hào)處理電路12的操作(處理)。
[0116] 首先，將描述當(dāng)像素位置[h, v]位于Η0ΡΒ區(qū)域中時(shí)的操作。
[0117] 當(dāng)像素位置[h，v]位于Η0ΡΒ區(qū)域中時(shí)，已經(jīng)經(jīng)歷了白/黑點(diǎn)校正處理的像素信號(hào) Pix[h，v]由選擇器52選擇并被輸出到Η0ΡΒ檢測(cè)電路53、運(yùn)算器32和選擇器54。
[0118] 當(dāng)像素位置[h，v]位于Η0ΡΒ區(qū)域時(shí)，Η0ΡΒ檢測(cè)電路53積累依次從選擇器52輸出 的像素信號(hào)Pix [h，v]，并在Η0ΡΒ區(qū)域中的Cn個(gè)像素的像素信號(hào)Pix [0, v]至Pix [Cn-1，v] 被積累時(shí)計(jì)算像素行[v]的鉗位值HCLP[v]，以將所計(jì)算的鉗位值輸出至隨機(jī)選擇電路31。
[0119] 此外，當(dāng)像素位置[h，v]位于Η0ΡΒ區(qū)域中時(shí)，選擇器54基于控制信號(hào)S3選擇 輸出來(lái)自選擇器52的像素信號(hào)Pix[h，v]，S卩，已經(jīng)經(jīng)歷了白/黑點(diǎn)校正處理的像素信號(hào) Pix[h, v] 〇
[0120] 接下來(lái)，如果像素位置[h，v]位于有效像素部21中，選擇器52基于控制信號(hào)S1 選擇像素位置[h，v]處的信號(hào)像素 Pix [h，v]本身，并將所選信號(hào)輸出到Η0ΡΒ檢測(cè)電路53、 運(yùn)算器32和選擇器54。
[0121] 與選擇器52將像素位置[h，v]處的像素信號(hào)Pix[h，v]輸出到運(yùn)算器32的定時(shí) 同步，隨機(jī)選擇電路31隨機(jī)選擇鉗位值HCLP [v-7]至HCLP [v]中的任何一個(gè)并將所選的至 輸出至運(yùn)算器32作為所選的鉗位值SEL[HCLP_h]。
[0122] 運(yùn)算器32從自選擇器52供應(yīng)的像素信號(hào)Pix[h，v]中減去從隨機(jī)選擇電路31供 應(yīng)的所選鉗位值SEL[HCLP_h]，并且因此通過(guò)使用所選鉗位值SEL[HCLP_h]計(jì)算經(jīng)歷鉗位 處理的像素信號(hào)Pixo [h, v]，以將像素信號(hào)Pixo [h, v]輸出至選擇器54。
[0123] 在像素位置[h，v]位于有效像素部21中時(shí)，選擇器54選擇并輸出從運(yùn)算器32輸 出且已經(jīng)經(jīng)歷了鉗位處理的像素信號(hào)Pixo[h，v]。
[0124] 信號(hào)處理電路12如上操作。
[0125] 如上所述，根據(jù)第一實(shí)施方式的信號(hào)處理電路12,多行保持鉗位值HCLP[v_7]至 HCLP[v]被隨機(jī)選擇且從處理目標(biāo)像素行[v]的有效像素部21的每個(gè)像素的像素信號(hào) Pix[h，v]中減去，從而在列方向上分配Η0ΡΒ區(qū)域的鉗位值的隨機(jī)誤差（隨機(jī)噪聲抑制余 數(shù))。因此，可以防止隨機(jī)噪聲抑制余數(shù)被均勻地包括在相同行中并因此抑制隨機(jī)水平線。
[0126] 信號(hào)處理電路12的第二實(shí)施方式
[0127] 圖9是示出的信號(hào)處理電路12的第二實(shí)施方式的框圖。
[0128] 在圖9中，對(duì)應(yīng)于圖8的第一實(shí)施方式的部分被給予相同的附圖標(biāo)記，因此，將不 再重復(fù)其描述。
[0129] 在第二實(shí)施方式中，與上述第一實(shí)施方式相比，LPF電路(低通濾波器電路）71被 另外地設(shè)置在Η0ΡΒ檢測(cè)電路53和隨機(jī)選擇電路31之間。
[0130] LPF電路71保持從Η0ΡΒ檢測(cè)電路53依次輸出的多行鉗位值HCLP [v]，并計(jì)算包括 處理對(duì)象像素行[v]的多行的最新鉗位值的平均值。此外，LPF電路71將通過(guò)計(jì)算所獲得的 多行鉗位值的平均值輸出至隨機(jī)選擇電路31，作為處理對(duì)象像素行[v]的鉗位值HCLP[v]。
[0131] LPF電路71可被配置為用作低通濾波器，且可由例如IIR濾波器等形成。
[0132] 根據(jù)第二實(shí)施方式的其它配置和操作與上述第一實(shí)施方式中的那些相同。
[0133] 信號(hào)處理電路12的第三實(shí)施方式
[0134] 圖10是示出信號(hào)處理電路12的第三實(shí)施方式的框圖。
[0135] 在圖10中，對(duì)應(yīng)于圖9的第二實(shí)施方式的部分被給予相同的附圖標(biāo)記，因此，將不 再重復(fù)其描述。
[0136] 在第三實(shí)施方式中，在上述第二實(shí)施方式相比，控制電路42A代替控制電路42設(shè) 置在隨機(jī)選擇電路31中。
[0137] 根據(jù)第一和第二實(shí)施方式的控制電路42將用于隨機(jī)選擇所保持的八行鉗位值 HCLP[v-7]至HCLP[v]中的任何一個(gè)的選擇控制信號(hào)供應(yīng)至選擇器43。
[0138] 與此相反，控制電路42A檢測(cè)作為鉗位處理對(duì)象的像素行[v]周圍的Η0ΡΒ區(qū)域的 空間頻率，并基于所檢測(cè)的空間頻率改變隨機(jī)選擇的行數(shù)。
[0139] 具體地，控制電路42A包括選擇器81，且檢測(cè)像素行[v]周圍的Η0ΡΒ區(qū)域的空間 頻率的結(jié)果被輸入至選擇器81。選擇器81將輸入的空間頻率分類為例如三個(gè)級(jí)別，并基于 分類結(jié)果選擇四行"和"八行"中的任何一個(gè)，作為隨機(jī)選擇的行數(shù)。
[0140] 在輸入空間頻率被包括在作為最高頻率的第一級(jí)別中的情況下，選擇器81選擇 "0"作為隨機(jī)選擇的行數(shù)，并將用于選擇處理目標(biāo)像素行[V]的鉗位值HCLP[V]的選擇控制 信號(hào)供應(yīng)至選擇器43。
[0141] 在輸入信號(hào)頻率被包括在低于第一級(jí)別的第二級(jí)別中的情況下，選擇器81選擇 "四行"作為隨機(jī)選擇的行數(shù)，從八行保持的鉗位值HCLP[v-7]至HCLP[v]中的四行最新鉗 位值HCLP[v-3]至HCLP[v]中隨機(jī)選擇一個(gè)鉗位值，并將指示所選鉗位值的選擇控制信號(hào) 供應(yīng)至選擇器43。
[0142] 在輸入信號(hào)頻率被包括在作為最低頻率的第三級(jí)別中的情況下，選擇器81選擇 "八行"作為隨機(jī)選擇的行數(shù)，從八行保持的鉗位值HCLP[v-7]至HCLP[v]中隨機(jī)選擇一個(gè)， 并將指示所選鉗位值的選擇控制信號(hào)供應(yīng)至選擇器43。
[0143] 如上所述，隨著像素行[v]周圍的Η0ΡΒ區(qū)域的空間頻率變化至高頻選擇器81減 少將被隨機(jī)選擇行數(shù)，以提高鉗位的跟隨性。
[0144] 根據(jù)第三實(shí)施方式的其它配置和操作與上述其它實(shí)施方式中的那些相同。
[0145] 雖然描述了輸入空間頻率被分類為三個(gè)級(jí)別，且從三種中選擇隨機(jī)選擇的行數(shù)的 實(shí)例，但是隨機(jī)選擇的行數(shù)的選項(xiàng)可進(jìn)一步增加，且可以是二種。
[0146] 信號(hào)處理電路12的第四實(shí)施方式
[0147] 圖11是示出信號(hào)處理電路12的第四實(shí)施方式的框圖。
[0148] 在圖11中，對(duì)應(yīng)于圖10的第三實(shí)施方式的部分被給予相同的附圖標(biāo)記，因此，將 不再重復(fù)其描述。
[0149] 在第四實(shí)施方式中，控制電路42B代替控制電路42A設(shè)置在隨機(jī)選擇電路31中。
[0150] 施加至處理目標(biāo)像素行[v]的有效像素部21的每個(gè)像素的像素信號(hào)的增益被輸 入到控制電路42B的選擇器81。
[0151] 選擇器81基于被施加至處理目標(biāo)像素行[v]的有效像素部21的每個(gè)像素的像素 信號(hào)的增益改變被隨機(jī)選擇的行數(shù)。
[0152] 例如，選擇器81選擇四行"或"八行"作為隨機(jī)選擇的行數(shù)，使得在施加至 像素信號(hào)的增益較大時(shí)，隨機(jī)選擇的行數(shù)增加?；蛘撸x擇器81可選擇隨機(jī)選擇的行數(shù)，使 得在施加至像素信號(hào)的增益較小時(shí)，隨機(jī)選擇的行數(shù)增加。使增益和隨機(jī)選擇的行數(shù)彼此 對(duì)應(yīng)的方法可通過(guò)設(shè)置而改變。
[0153] 根據(jù)第四實(shí)施方式的其它配置和操作與上述第三實(shí)施方式中的那些相同。
[0154] 如上所述，選擇器81基于處理目標(biāo)像素行[V]的像素的信號(hào)的增益改變隨機(jī)選擇 的行數(shù)。因此，即使在Η0ΡΒ區(qū)域的像素信號(hào)（暗陰影量）由于增益而急劇變化的情況下，鉗 位可跟隨變化。
[0155] 信號(hào)處理電路12的第五實(shí)施方式
[0156] 圖12是示出信號(hào)處理電路12的第五實(shí)施方式的框圖。
[0157] 在圖12中，對(duì)應(yīng)于圖11的第四實(shí)施方式的部分被給予相同的附圖標(biāo)記，因此，將 不再重復(fù)其描述。
[0158] 在第五實(shí)施方式中，控制電路42C代替控制電路42B設(shè)置在隨機(jī)選擇電路31中。
[0159] 像素陣列部3的每個(gè)像素的曝光時(shí)間被輸入到控制電路42C的選擇器81。
[0160] 選擇器81基于像素陣列部3的每個(gè)像素的曝光時(shí)間改變隨機(jī)選擇的行數(shù)。具體 地，選擇器81將曝光時(shí)間分類為三個(gè)級(jí)別，并進(jìn)行控制，使得當(dāng)曝光時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，隨機(jī)選擇 的行數(shù)增加。
[0161] 要校正的暗陰影由像素陣列部3的每個(gè)像素2產(chǎn)生的暗電流分量引起。在這種情 況下，由于暗陰影量與曝光時(shí)間成比例變化，所以有必要基于曝光時(shí)間改變鉗位的跟隨性。
[0162] 因此，選擇器81基于曝光時(shí)間改變隨機(jī)選擇的行數(shù)，且因此鉗位可跟隨與曝光時(shí) 間成比例變化的暗陰影量。
[0163] 根據(jù)第五實(shí)施方式的其它配置和操作與上述第三實(shí)施方式中的那些相同。
[0164] 信號(hào)處理電路12的第六實(shí)施方式
[0165] 圖13是示出信號(hào)處理電路12的第六實(shí)施方式的框圖。
[0166] 在圖13中，對(duì)應(yīng)于圖8的第一實(shí)施方式的部分被給予相同的附圖標(biāo)記，因此，將不 再重復(fù)其描述。
[0167] 在第六實(shí)施方式中，像素陣列部3的相應(yīng)像素的顏色陣列是其中像素被以紅色 (R)、綠色（GR)、藍(lán)色（B)和綠色（Gb)的組合的矩陣形式而設(shè)置的拜耳陣列，因此，為R、Gr、 B和Gb的每個(gè)顏色設(shè)置獲得處理目標(biāo)像素行[v]的鉗位值HCLP [v]的Η0ΡΒ檢測(cè)電路53。
[0168] 換言之，在R像素被包括在處理目標(biāo)像素行[v]中的情況下，HOPB(R)檢測(cè)電路 53R僅使用R的像素信號(hào)獲得處理目標(biāo)像素行[v]的鉗位值HCLP[v]/R，以用以輸出至隨 機(jī)選擇電路31。在Gr像素被包括在處理目標(biāo)像素行[v]中的情況下，HOPB(Gr)檢測(cè)電路 53Gr僅使用Gr的像素信號(hào)獲得處理目標(biāo)像素行[v]的鉗位值HCLP[v]/Gr，以用以輸出至 隨機(jī)選擇電路31。在B像素被包括在處理目標(biāo)像素行[v]中的情況下，HOPB(B)檢測(cè)電路 53B僅使用B的像素信號(hào)獲得處理目標(biāo)像素行[v]的鉗位值HCLP[v]/B，以用以輸出至隨 機(jī)選擇電路31。在Gb像素被包括在處理目標(biāo)像素行[v]中的情況下，HOPB(Gb)檢測(cè)電路 53Gb僅使用Gb的像素信號(hào)獲得處理目標(biāo)像素行[v]的鉗位值HCLP[v]/Gb，以用以輸出至 隨機(jī)選擇電路31。
[0169] 根據(jù)第六實(shí)施方式的隨機(jī)選擇電路31包括鉗位數(shù)據(jù)保持電路41D、控制電路42D 和選擇器43。
[0170] 鉗位數(shù)據(jù)保持電路41D為R、Gr、B和Gb每種顏色保持八行最新的鉗位值 HCLP[v-7]至 HCLP [v]。
[0171] 對(duì)于像素陣列部3的每個(gè)像素的每種顏色不同的增益（以下，簡(jiǎn)稱為顏色相關(guān)的 增益）被輸入至控制電路42D的選擇器81。
[0172] 選擇器81基于像素陣列部3的每個(gè)像素的顏色相關(guān)增益改變隨機(jī)選擇的行數(shù)。以 與上述第四實(shí)施方式相同的方式，可進(jìn)行控制，使得在顏色相關(guān)增益較大時(shí)，隨機(jī)選擇的行 數(shù)增加，或者可進(jìn)行控制，使得在顏色相關(guān)增益較小時(shí)，隨機(jī)選擇的行數(shù)增加。因此，即使在 暗遮光量由于對(duì)于每種顏色不同的增益的變化而變化的情況下，鉗位也可跟隨所述變化。
[0173] 根據(jù)第六實(shí)施方式的其它配置和操作與上述第四實(shí)施方式中的那些相同，不同之 處在于對(duì)每種顏色進(jìn)行處理。
[0174] 如上所述，根據(jù)本技術(shù)所應(yīng)用的信號(hào)處理電路12的第一至第六實(shí)施方式，Η0ΡΒ區(qū) 域的鉗位值的隨機(jī)誤差（隨機(jī)噪聲抑制余數(shù)）分布在列方向上，因此，可以抑制隨機(jī)水平線 而不增加 Η0ΡΒ區(qū)域的每行像素?cái)?shù)。
[0175] 此外，可以適當(dāng)?shù)亟M合上述第一至第六實(shí)施方式的相應(yīng)配置中的一些。例如，在第 六實(shí)施方式中，可采用LPF電路71設(shè)置在每種顏色的Η0ΡΒ檢測(cè)電路53的后級(jí)上的配置。
[0176] 在上面描述中，已經(jīng)描述了信號(hào)處理電路12通過(guò)使用通過(guò)以行為單位對(duì)Η0ΡΒ區(qū) 域的像素信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理獲得的行統(tǒng)計(jì)值(平均值Η0ΡΒΑ[ν]和中間值Η0ΡΒΜ[ν])作為保 持?jǐn)?shù)據(jù)來(lái)保持多行數(shù)據(jù)(鉗位值)，并隨機(jī)選擇并從有效像素部21的每個(gè)像素中的像素信號(hào) 中減去多行保持?jǐn)?shù)據(jù)，由此抑制隨機(jī)水平線。
[0177] 然而，本技術(shù)適用于用于抑制隨機(jī)垂直線的處理。具體地，信號(hào)處理電路12通 過(guò)使用通過(guò)以列為單位對(duì)Η0ΡΒ區(qū)域的像素信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理獲得的列統(tǒng)計(jì)值(平均值 H0PBA[h]和中間值H0PBM[h])作為保持?jǐn)?shù)據(jù)來(lái)保持多列數(shù)據(jù)(鉗位值)。此外，信號(hào)處理電路 12隨機(jī)選擇并從有效像素部21的每個(gè)像素中的像素信號(hào)中減去多列保持?jǐn)?shù)據(jù)(鉗位值)。 因此，V0PB區(qū)域的鉗位值的隨機(jī)誤差(隨機(jī)噪聲抑制余數(shù))可被分布在行方向上，因此，可以 抑制隨機(jī)垂直線而不增加 Η0ΡΒ區(qū)域的每列像素?cái)?shù)。
[0178] 像素2的具體配置實(shí)例
[0179] 接下來(lái)，將描述像素2的具體配置實(shí)例和用于讀取固態(tài)成像裝置1中的像素信號(hào) 的驅(qū)動(dòng)控制的具體實(shí)例。
[0180] 圖14是示出像素2的具體配置實(shí)例的電路圖。
[0181] 像素 2包括光電二極管（PD) 110、傳輸晶體管111、放大晶體管112、選擇晶體管 113、復(fù)位晶體管114、放電晶體管115和浮置擴(kuò)散部（FD) 116。
[0182] 光電二極管110是產(chǎn)生并積累與光接收量成比例的電荷(信號(hào)電荷)的光電轉(zhuǎn)換元 件。光電二極管110具有接地的正極端和經(jīng)由傳輸晶體管111連接到FD116的負(fù)極端。此 夕卜，光電二極管110的負(fù)極端也連接到放電晶體管115。
[0183] 傳輸晶體管111讀取由光電二極管110產(chǎn)生的電荷并在通過(guò)經(jīng)由傳輸信號(hào)線111A 供應(yīng)的傳輸信號(hào)導(dǎo)通時(shí)將電荷傳輸?shù)紽D116。
[0184] 放電晶體管115在通過(guò)經(jīng)由放電信號(hào)線115A供應(yīng)的放電信號(hào)導(dǎo)通時(shí)將由光電二 極管110產(chǎn)生的電荷排到恒定電源Vdd (漏極)。
[0185] 在這里，傳輸晶體管111和放電晶體管115的柵極電壓和閾值電壓以及光電二極 管110的劑量被調(diào)整，使得放電晶體管115導(dǎo)通時(shí)的溝道電位和傳輸晶體管111導(dǎo)通時(shí)的 溝道電位兩者比光電二極管110的完全耗盡的電位高。因此，當(dāng)傳輸晶體管111導(dǎo)通時(shí)，在 光電二極管110中積累的全部電荷可被傳輸?shù)紽D116,并且當(dāng)放電晶體管115導(dǎo)通時(shí)，在光 電二極管110中積累的全部電荷可被排到恒定電源Vdd。
[0186] FD116保持從光電二極管110讀取的電荷。復(fù)位晶體管114由經(jīng)由復(fù)位信號(hào)線 114A供應(yīng)的復(fù)位信號(hào)導(dǎo)通，以及結(jié)果，通過(guò)將在FD116中積累的電荷排到恒定電源Vdd來(lái)復(fù) 位FD116的電位。
[0187] 放大晶體管112輸出對(duì)應(yīng)于FD116的電位的像素信號(hào)。換言之，放大晶體管112 與作為經(jīng)由垂直信號(hào)線9連接到其上的恒流源的負(fù)載M0S (未示出）一起形成源極跟隨電 路。指示對(duì)應(yīng)于在FD116中積累的電荷的電平的像素信號(hào)經(jīng)由選擇晶體管113從放大晶體 管112輸出至列信號(hào)處理電路5。
[0188] 選擇晶體管113在使用經(jīng)由選擇信號(hào)線113A供應(yīng)的選擇信號(hào)選擇像素2時(shí)導(dǎo)通， 并經(jīng)由垂直信號(hào)線9將像素2的像素信號(hào)輸出到列信號(hào)處理電路5。傳輸信號(hào)線111A、選 擇信號(hào)線113A、復(fù)位信號(hào)線114A和放電晶體管115對(duì)應(yīng)于圖1的像素驅(qū)動(dòng)線10。
[0189] 像素2可采用上述配置。
[0190] 此外，像素2可形成在像素共享結(jié)構(gòu)中。像素共享結(jié)構(gòu)包括多個(gè)光電二極管、多個(gè) 傳輸晶體管、共享FD和每個(gè)都被共享的其它像素晶體管。換言之，共享像素由光電二極管 和傳輸晶體管(其形成多個(gè)單位像素，共享其它像素晶體管中的每個(gè)）形成。
[0191] 圖15A至圖15E是示出在像素2的驅(qū)動(dòng)過(guò)程中的電位。在圖15A至圖15B中，圖 的下方表示電位的正方向。
[0192] 圖15A示出立即在復(fù)位晶體管114導(dǎo)通且因此在曝光周期期間的FD116的電位被 復(fù)位之后的狀態(tài)。
[0193] 如果FD116的電位被復(fù)位，那么，曝光周期結(jié)束，如圖15B所示，傳輸晶體管111導(dǎo) 通，且因此在光電二極管110積累的電荷被傳輸?shù)紽D116。
[0194] 圖15C示出直到傳輸?shù)紽D116的電荷被讀取為止且即使在非曝光周期過(guò)程中電荷 在光電二極管110中的由入射光逐漸積累的備用狀態(tài)。
[0195] 此外，當(dāng)像素2的行被導(dǎo)通為讀取行時(shí)，如圖1?所示，選擇晶體管113導(dǎo)通，且因 此在FD116中保持的電荷被轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，以便經(jīng)由垂直信號(hào)線9被輸出到列信號(hào)處理 電路5。
[0196] 在圖14的像素結(jié)構(gòu)中，放電晶體管115導(dǎo)通，且因此由光電二極管110產(chǎn)生的電 荷可被排到恒定電源Vdd。因此，如圖15E所示，在從FD116中讀取電荷完成之前，在光電二 極管110中積累的電荷被復(fù)位，從而開(kāi)始下一個(gè)曝光。
[0197] 固態(tài)成像裝置1的驅(qū)動(dòng)控制方法的具體實(shí)例
[0198] 圖16示出固態(tài)成像裝置1的整個(gè)像素陣列部3的驅(qū)動(dòng)控制的實(shí)例。
[0199] 固態(tài)成像裝置1的垂直驅(qū)動(dòng)電路4復(fù)位在像素陣列部3的所有像素的光電二極管 110中積累的電荷，從而開(kāi)始曝光。
[0200] 此外，在經(jīng)過(guò)預(yù)定曝光時(shí)間之后，垂直驅(qū)動(dòng)電路4復(fù)位所有像素的FD116,然后將 在光電二極管110中積累的電荷同時(shí)傳輸?shù)剿邢袼刂械腇D116。
[0201] 接下來(lái)，垂直驅(qū)動(dòng)電路4將保持在FD116中的電荷逐行依次輸出到列信號(hào)處理電 路5。
[0202] 由于上述驅(qū)動(dòng)，固態(tài)成像裝置1可實(shí)現(xiàn)在所有像素中同時(shí)讀取的驅(qū)動(dòng)。在這種情 況下，在FD116中保持的電荷被逐行依次讀取，且在FD116中保持電荷的時(shí)間基于讀取順序 而不同。當(dāng)在FD116中的保持時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，由暗電流引起的的電荷被添加到由光電二極管 110產(chǎn)生的電荷以便被積累。然而，根據(jù)由信號(hào)處理電路12進(jìn)行的鉗位處理，包括處理對(duì)象 像素行[v]的多行鉗位值被隨機(jī)選擇，因此鉗位值的隨機(jī)誤差（隨機(jī)噪聲抑制余數(shù)）可分布 在列方向上，由此抑制隨機(jī)水平線。
[0203] 此外，暗電流可在任何固態(tài)成像裝置1中產(chǎn)生，且因此由信號(hào)處理電路12進(jìn)行的 鉗位處理可應(yīng)用，而不管上述像素結(jié)構(gòu)或驅(qū)動(dòng)控制如何。
[0204] 本技術(shù)所應(yīng)用的電子設(shè)備的配置實(shí)例
[0205] 本技術(shù)不限于應(yīng)用至固態(tài)成像裝置。換言之，本技術(shù)一般適用于在圖像獲取單元 (光電轉(zhuǎn)換單元）中使用固態(tài)成像裝置的電子設(shè)備，諸如成像裝置(包括數(shù)字靜態(tài)相機(jī)或攝 像機(jī))、具有成像功能的便攜式終端，或在圖像讀取單元中使用固態(tài)成像裝置的復(fù)印機(jī)。固 態(tài)成像裝置可具有單芯片形式，且可具有成像單元和信號(hào)處理單元或光學(xué)系統(tǒng)封裝在一起 并具有成像功能的模塊形式。
[0206] 圖17是示出作為本技術(shù)所應(yīng)用的電子設(shè)備的成像裝置的配置實(shí)例。
[0207] 圖17的成像設(shè)備200包括由透鏡組等形成的光學(xué)單元201、固態(tài)成像裝置(成像裝 置）202,和作為相機(jī)信號(hào)處理電路的數(shù)字信號(hào)處理器（DSP)電路203。此外，成像裝置200 還包括幀存儲(chǔ)器204、顯示單元205、記錄單元206、操作單元207和電源單元208。DSP電 路203、幀存儲(chǔ)器204、顯示單元205、記錄單元206、操作單元207和電源單元208經(jīng)由總線 209彼此連接。
[0208] 光學(xué)單元201從對(duì)象獲取入射光（圖像光)，以在固態(tài)成像裝置202的成像表面上 成像入射光。固態(tài)成像裝置202將由光學(xué)單元201在成像表面上成像的入射光的光量轉(zhuǎn)換 成每個(gè)像素的電信號(hào)，以便輸出電信號(hào)作為像素信號(hào)。作為固態(tài)成像裝置202,可使用上述 固態(tài)成像裝置1，即，可抑制隨機(jī)水平線或垂直線的固態(tài)成像裝置。
[0209] 顯示單元205由例如面板型顯示裝置(諸如液晶面板或有機(jī)電致發(fā)光（EL)面板） 形成，并顯示由固態(tài)成像裝置202捕獲的運(yùn)動(dòng)圖象或靜態(tài)圖像。記錄單元206在記錄介質(zhì) (諸如硬盤或半導(dǎo)體存儲(chǔ)器）上記錄由固態(tài)成像裝置202捕獲的運(yùn)動(dòng)圖像或靜態(tài)圖像。
[0210] 操作單元207在用戶的操作下發(fā)出成像設(shè)備200的各種功能的操作命令。電源單 元208將作為DSP電路203、幀存儲(chǔ)器204、顯示單元205、記錄單元206和操作單元207的 操作電源的各種電源適當(dāng)?shù)毓?yīng)至供應(yīng)對(duì)象。
[0211] 如上所述，根據(jù)上述實(shí)施方式中的任何一個(gè)的固態(tài)成像裝置1被用作固態(tài)成像裝 置202,且因此可以抑制隨機(jī)水平線或垂直線。因此，還可以實(shí)現(xiàn)在成像設(shè)備200 (諸如視 頻攝像機(jī)或數(shù)字靜態(tài)相機(jī)或移動(dòng)設(shè)備(諸如移動(dòng)電話）的攝像機(jī)模塊）中所捕獲的圖像的高 圖像質(zhì)量。
[0212] 此外，本技術(shù)不限于檢測(cè)和捕獲可見(jiàn)光的入射光量的分布作為圖像的固態(tài)成像裝 置的應(yīng)用，且一般可適用于捕獲紅外線、X射線或粒子的入射量的分布的固態(tài)成像裝置，和 廣義上的固態(tài)成像裝置(物理量探測(cè)裝置)，諸如檢測(cè)并捕獲其它物理量(諸如壓力或電容） 的分布的指紋檢測(cè)傳感器。
[0213] 此外，固態(tài)成像裝置可具有單芯片形式，且可具有其中成像單元和信號(hào)處理單元 或光學(xué)系統(tǒng)封裝在一起并具有成像功能的模塊形式。
[0214] 本技術(shù)的實(shí)施方式不限于上述實(shí)施方式，且在不脫離本技術(shù)的精神的范圍的情況 下可具有各種變形。
[0215] 本技術(shù)也可具有以下結(jié)構(gòu)。
[0216] (1) 一種固態(tài)成像裝置，包括：像素陣列部，包括遮光像素部和沒(méi)有被遮光的有效 像素部，在所述遮光像素部中，多個(gè)像素以二維陣列形式設(shè)置且包括在每個(gè)像素中的光電 轉(zhuǎn)換元件被遮光；以及信號(hào)處理電路，處理從像素陣列部的每個(gè)像素輸出的像素信號(hào)，其 中，信號(hào)處理電路計(jì)算通過(guò)以行為單位對(duì)遮光像素部的像素信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理而得到的行 統(tǒng)計(jì)值作為保持?jǐn)?shù)據(jù)；保持像素陣列部的包括處理目標(biāo)行的多行的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)；隨機(jī)選擇 多行的所述保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)中的一個(gè)；以及從有效像素部的處理目標(biāo)行的像素的像素信號(hào)中減 去隨機(jī)選擇的所述保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)。
[0217] (2)根據(jù)（1)所述的固態(tài)成像裝置，其中，信號(hào)處理電路計(jì)算多行的行統(tǒng)計(jì)值的平 均值作為保持?jǐn)?shù)據(jù)。
[0218] (3)根據(jù)（1)或（2)所述的固態(tài)成像裝置，其中，信號(hào)處理電路基于處理目標(biāo)行的 遮光像素部的空間頻率改變作為將被隨機(jī)選擇的所選目標(biāo)的保持?jǐn)?shù)據(jù)的行數(shù)。
[0219] (4)根據(jù)（1)或（2)所述的固態(tài)成像裝置，其中，信號(hào)處理電路基于施加至有效像 素部中的處理目標(biāo)行的像素的像素信號(hào)的增益改變作為將被隨機(jī)選擇的所選目標(biāo)的保持 數(shù)據(jù)的行數(shù)。
[0220] (5)根據(jù)（4)所述的固態(tài)成像裝置，其中，當(dāng)所述增益較大時(shí)，信號(hào)處理電路增加作 為將被隨機(jī)選擇的所選目標(biāo)的保持?jǐn)?shù)據(jù)的行數(shù)。
[0221] (6)根據(jù)（4)所述的固態(tài)成像裝置，其中，當(dāng)所述增益較小時(shí)，信號(hào)處理電路增加作 為將被隨機(jī)選擇的所選目標(biāo)的保持?jǐn)?shù)據(jù)的行數(shù)。
[0222] (7)根據(jù)（1)或（2)所述的固態(tài)成像裝置，其中，信號(hào)處理電路基于有效像素部中 的處理目標(biāo)行的像素的曝光時(shí)間改變作為將被隨機(jī)選擇的所選目標(biāo)的保持?jǐn)?shù)據(jù)的行數(shù)。
[0223] (8)根據(jù)（7)所述的固態(tài)成像裝置，其中，當(dāng)所述曝光時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，信號(hào)處理電路增 加作為將被隨機(jī)選擇的所選目標(biāo)的保持?jǐn)?shù)據(jù)的行數(shù)。
[0224] (9)根據(jù)（1)或（2)所述的固態(tài)成像裝置，其中，信號(hào)處理電路為每種顏色計(jì)算行 統(tǒng)計(jì)值作作為保持?jǐn)?shù)據(jù)；為每種顏色保持像素陣列部的包括處理目標(biāo)行的多行的保持?jǐn)?shù)據(jù) 項(xiàng)；基于其對(duì)于每種顏色而不同的增益隨機(jī)選擇像素的顏色的多行的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)中的一 個(gè)；且從有效像素部中的處理目標(biāo)行的像素的像素信號(hào)中減去基于增益隨機(jī)選擇的保持?jǐn)?shù) 據(jù)項(xiàng)。
[0225] ( 10)根據(jù)（1)至（9)中任一項(xiàng)所述的固態(tài)成像裝置，其中，行統(tǒng)計(jì)值是遮光像素部 的各自像素的像素信號(hào)的平均值或中間值。
[0226] (11)根據(jù)（1)至（10)中任一項(xiàng)所述的固態(tài)成像裝置，其中，像素至少包括光電轉(zhuǎn) 換元件，生成并積累與光接收量成比例的電荷；傳輸晶體管，傳輸在裝置光電轉(zhuǎn)換元件中積 累的電荷；以及浮置擴(kuò)散部，保持由傳輸晶體管傳輸?shù)碾姾?，以及其中，在光電轉(zhuǎn)換元件中 積累的電荷被同時(shí)傳輸?shù)剿邢袼刂械乃龈≈脭U(kuò)散部，且由浮置擴(kuò)散部保持的電荷以行 為單位被順序地輸出。
[0227] (12)-種固態(tài)成像裝置的信號(hào)處理方法，所述固態(tài)成像裝置設(shè)置有像素陣列部， 所述像素陣列部包括遮光像素部和沒(méi)有被遮光的有效像素部，在所述遮光像素部中，多個(gè) 像素以二維陣列形式設(shè)置且包括在每個(gè)像素中的光電轉(zhuǎn)換元件被遮光；以及信號(hào)處理電 路，處理從像素陣列部的每個(gè)像素輸出的像素信號(hào)，信號(hào)處理方法包括：使信號(hào)處理電路來(lái) 計(jì)算通過(guò)以行為單位對(duì)遮光像素部的像素信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理而得到的行統(tǒng)計(jì)值作為保持 數(shù)據(jù)；保持像素陣列部的包括處理目標(biāo)行的多行的所述保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)；隨機(jī)選擇多行的所述 保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)中的一個(gè)；以及從有效像素部的處理目標(biāo)行的像素的像素信號(hào)中減去隨機(jī)選擇 的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)。
[0228] (13) -種電子設(shè)備，包括：固態(tài)成像裝置，所述固態(tài)成像裝置包括像素陣列部，所 述像素陣列部包括遮光像素部和沒(méi)有被遮光的有效像素部，在所述遮光像素部中，多個(gè)像 素以二維陣列形式設(shè)置且包括在每個(gè)像素中的光電轉(zhuǎn)換元件被遮光；以及信號(hào)處理電路， 處理從像素陣列部的每個(gè)像素輸出的像素信號(hào)，其中，信號(hào)處理電路計(jì)算通過(guò)以行為單位 對(duì)遮光像素部的像素信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理而得到的行統(tǒng)計(jì)值作為保持?jǐn)?shù)據(jù)；保持像素陣列部 的包括處理目標(biāo)行的多行的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)；隨機(jī)選擇多行的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)中的一個(gè)；且從有效 像素部的處理目標(biāo)行的像素的像素信號(hào)中減去隨機(jī)選擇的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)。
[0229] (14) -種固態(tài)成像裝置，包括：固態(tài)成像裝置，所述固態(tài)成像裝置包括像素陣列 部，所述像素陣列部包括遮光像素部和沒(méi)有被遮光的有效像素部，在所述遮光像素部中，多 個(gè)像素以二維陣列形式設(shè)置且包括在每個(gè)像素中的光電轉(zhuǎn)換元件被遮光；以及信號(hào)處理電 路，處理從像素陣列部的每個(gè)像素輸出的像素信號(hào)，其中，信號(hào)處理電路計(jì)算通過(guò)以列為單 位對(duì)遮光像素部的像素信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理而得到的列統(tǒng)計(jì)值作為保持?jǐn)?shù)據(jù)；保持像素陣列 部的包括處理目標(biāo)列的多列的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)；隨機(jī)選擇多列的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)中的一個(gè)；且從有 效像素部的處理目標(biāo)列的像素的像素信號(hào)中減去隨機(jī)選擇的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)。
[0230] (15)根據(jù)（14)所述的固態(tài)成像裝置，其中，信號(hào)處理電路計(jì)算多列的列統(tǒng)計(jì)值的 平均值作為保持?jǐn)?shù)據(jù)。
[0231] (16)根據(jù)（14)或（15)所述的固態(tài)成像裝置，其中，信號(hào)處理電路基于處理目標(biāo)列 的遮光像素部的空間頻率改變作為將被隨機(jī)選擇的所選擇的目標(biāo)的保持?jǐn)?shù)據(jù)的列數(shù)。
[0232] (17)根據(jù)（14)或（15)所述的固態(tài)成像裝置，其中信號(hào)處理電路基于施加至有效 像素部中的處理目標(biāo)行的像素的像素信號(hào)的增益改變作為將被隨機(jī)選擇的所選目標(biāo)的保 持?jǐn)?shù)據(jù)的列數(shù)。
[0233] (18)根據(jù)（14)或（15)所述的固態(tài)成像裝置，其中，信號(hào)處理電路基于有效像素部 中的處理目標(biāo)列的像素的曝光時(shí)間改變作為將被隨機(jī)選擇的所選目標(biāo)的保持?jǐn)?shù)據(jù)的列數(shù)。
[0234] (19)-種固態(tài)成像裝置的信號(hào)處理方法，所述固體成像裝置設(shè)置有像素陣列部， 所述像素這捏部包括遮光像素部和沒(méi)有被遮光的有效像素部，在所述遮光像素部中，多個(gè) 像素以二維陣列形式設(shè)置且包括在每個(gè)像素中的光電轉(zhuǎn)換元件被遮光；以及信號(hào)處理電 路，處理從像素陣列部的每個(gè)像素輸出的像素信號(hào)，信號(hào)處理方法包括：使信號(hào)處理電路來(lái) 計(jì)算通過(guò)以列為單位對(duì)遮光像素部的像素信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理而得到的列統(tǒng)計(jì)值作為保持 數(shù)據(jù)；保持像素陣列部的包括處理目標(biāo)列的多列的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)；隨機(jī)選擇多列的保持?jǐn)?shù)據(jù) 項(xiàng)中的一個(gè)；以及從有效像素部的處理目標(biāo)列的像素的像素信號(hào)中減去隨機(jī)選擇的保持?jǐn)?shù) 據(jù)項(xiàng)。
[0235] (20) -種電子設(shè)備，包括：固態(tài)成像裝置，所述固態(tài)成像裝置包括像素陣列部，所 述像素陣列部包括遮光像素部和沒(méi)有被遮光的有效像素部，在所述遮光像素部中，多個(gè)像 素以二維陣列形式設(shè)置且包括在每個(gè)像素中的光電轉(zhuǎn)換元件被遮光；以及信號(hào)處理電路， 處理從像素陣列部的每個(gè)像素輸出的像素信號(hào)，其中，信號(hào)處理電路計(jì)算通過(guò)以列為單位 對(duì)遮光像素部的像素信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理而得到的列統(tǒng)計(jì)值作為保持?jǐn)?shù)據(jù)；保持像素陣列部 的包括處理目標(biāo)列的多列的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)；隨機(jī)選擇多列的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)中的一個(gè)；且從有效 像素部的處理目標(biāo)列的像素的像素信號(hào)中減去隨機(jī)選擇的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)。
[0236] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解可根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其它因素進(jìn)行各種修改、組合、子組合 和變更，只要它們?cè)谒綑?quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)即可。
【權(quán)利要求】
1. 一種固態(tài)成像裝置，包括： 像素陣列部，包括遮光像素部和沒(méi)有被遮光的有效像素部，在所述遮光像素部中，多個(gè) 像素以二維陣列形式設(shè)置且包括在每個(gè)像素中的光電轉(zhuǎn)換元件被遮光；以及 信號(hào)處理電路，處理從所述像素陣列部的每個(gè)像素輸出的像素信號(hào)， 其中，所述信號(hào)處理電路 計(jì)算通過(guò)以行為單位對(duì)所述遮光像素部的像素信號(hào)執(zhí)行統(tǒng)計(jì)處理而得到的行統(tǒng)計(jì)值 作為保持?jǐn)?shù)據(jù)； 保持所述像素陣列部的包括處理目標(biāo)行的多個(gè)行的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)； 隨機(jī)選擇多個(gè)行的所述保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)中的一個(gè)；以及 從所述有效像素部?jī)?nèi)的所述處理目標(biāo)行的像素的像素信號(hào)中減去隨機(jī)選擇的所述保 持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其中，所述信號(hào)處理電路計(jì)算多個(gè)行的行統(tǒng) 計(jì)值的平均值作為所述保持?jǐn)?shù)據(jù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其中，所述信號(hào)處理電路基于所述處理目標(biāo) 行的所述遮光像素部的空間頻率來(lái)改變作為將被隨機(jī)選擇的所選目標(biāo)的所述保持?jǐn)?shù)據(jù)的 行數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其中，所述信號(hào)處理電路基于施加至所述有 效像素部中的所述處理目標(biāo)行的像素的像素信號(hào)的增益來(lái)改變作為將被隨機(jī)選擇的所選 目標(biāo)的所述保持?jǐn)?shù)據(jù)的行數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的固態(tài)成像裝置，其中，隨著所述增益越大，所述信號(hào)處理電路 增加作為將被隨機(jī)選擇的所選目標(biāo)的所述保持?jǐn)?shù)據(jù)的行數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的固態(tài)成像裝置，其中，隨著所述增益越小，所述信號(hào)處理電路 增加作為將被隨機(jī)選擇的所選目標(biāo)的所述保持?jǐn)?shù)據(jù)的行數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其中，所述信號(hào)處理電路基于所述有效像素 部中的所述處理目標(biāo)行的像素的曝光時(shí)間來(lái)改變作為將被隨機(jī)選擇的所選目標(biāo)的所述保 持?jǐn)?shù)據(jù)的行數(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的固態(tài)成像裝置，其中，隨著所述曝光時(shí)間越長(zhǎng)，所述信號(hào)處理 電路增加作為將被隨機(jī)選擇的所選目標(biāo)的所述保持?jǐn)?shù)據(jù)的行數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其中，所述信號(hào)處理電路 為每種顏色計(jì)算所述行統(tǒng)計(jì)值以作為保持?jǐn)?shù)據(jù)； 為每種顏色保持所述像素陣列部的包括處理目標(biāo)行的多個(gè)行的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)； 基于對(duì)于每種顏色而不同的增益來(lái)隨機(jī)選擇像素的顏色的多個(gè)行的所述保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng) 中的一個(gè)；以及 從所述有效像素部中的所述處理目標(biāo)行的像素的像素信號(hào)中減去基于所述增益隨機(jī) 選擇的所述保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其中，所述行統(tǒng)計(jì)值是所述遮光像素部的各 像素的像素信號(hào)的平均值或中間值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其中，所述像素至少包括 光電轉(zhuǎn)換元件，生成并累積與光接收量成比例的電荷； 傳輸晶體管，傳輸在所述光電轉(zhuǎn)換兀件中累積的電荷；以及 浮置擴(kuò)散部，保持由所述傳輸晶體管傳輸?shù)碾姾桑约? 其中，在所述光電轉(zhuǎn)換元件中累積的電荷被同時(shí)傳輸?shù)剿邢袼刂械乃龈≈脭U(kuò)散 部，且由所述浮置擴(kuò)散部保持的電荷以行為單位被順序地輸出。
12. -種固態(tài)成像裝置的信號(hào)處理方法，所述固態(tài)成像裝置設(shè)置有像素陣列部，所述像 素陣列部包括遮光像素部和沒(méi)有被遮光的有效像素部，在所述遮光像素部中，多個(gè)像素以 二維陣列形式設(shè)置且包括在每個(gè)像素中的光電轉(zhuǎn)換元件被遮光；以及信號(hào)處理電路，處理 從所述像素陣列部的每個(gè)像素輸出的像素信號(hào)，所述信號(hào)處理方法包括： 使所述信號(hào)處理電路 計(jì)算通過(guò)以行為單位對(duì)所述遮光像素部的像素信號(hào)執(zhí)行統(tǒng)計(jì)處理而得到的行統(tǒng)計(jì)值 作為保持?jǐn)?shù)據(jù)； 保持所述像素陣列部的包括處理目標(biāo)行的多個(gè)行的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)； 隨機(jī)選擇多個(gè)行的所述保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)中的一個(gè)；以及 從所述有效像素部?jī)?nèi)的所述處理目標(biāo)行的像素的像素信號(hào)中減去隨機(jī)選擇的保持?jǐn)?shù) 據(jù)項(xiàng)。
13. -種電子設(shè)備，包括： 固態(tài)成像裝置，包括 像素陣列部，包括遮光像素部和沒(méi)有被遮光的有效像素部，在所述遮光像素部中，多個(gè) 像素以二維陣列形式設(shè)置且包括在每個(gè)像素中的光電轉(zhuǎn)換元件被遮光；以及 信號(hào)處理電路，處理從所述像素陣列部的每個(gè)像素輸出的像素信號(hào)， 其中，所述信號(hào)處理電路 計(jì)算通過(guò)以行為單位對(duì)所述遮光像素部的像素信號(hào)執(zhí)行統(tǒng)計(jì)處理而得到的行統(tǒng)計(jì)值 作為保持?jǐn)?shù)據(jù)； 保持所述像素陣列部的包括處理目標(biāo)行的多個(gè)行的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)； 隨機(jī)選擇多個(gè)行的所述保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)中的一個(gè)；以及 從所述有效像素部?jī)?nèi)的所述處理目標(biāo)行的像素的像素信號(hào)中減去隨機(jī)選擇的保持?jǐn)?shù) 據(jù)項(xiàng)。
14. 一種固態(tài)成像裝置，包括： 像素陣列部，包括遮光像素部和沒(méi)有被遮光的有效像素部，在所述遮光像素部中，多個(gè) 像素以二維陣列形式設(shè)置且包括在每個(gè)像素中的光電轉(zhuǎn)換元件被遮光；以及 信號(hào)處理電路，處理從所述像素陣列部的每個(gè)像素輸出的像素信號(hào)， 其中，所述信號(hào)處理電路 計(jì)算通過(guò)以列為單位對(duì)所述遮光像素部的像素信號(hào)執(zhí)行統(tǒng)計(jì)處理而得到的列統(tǒng)計(jì)值 作為保持?jǐn)?shù)據(jù)； 保持所述像素陣列部的包括處理目標(biāo)列的多個(gè)列的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)； 隨機(jī)選擇多個(gè)列的所述保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)中的一個(gè)；以及 從所述有效像素部?jī)?nèi)的所述處理目標(biāo)列的像素的像素信號(hào)中減去隨機(jī)選擇的保持?jǐn)?shù) 據(jù)項(xiàng)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的固態(tài)成像裝置，其中，所述信號(hào)處理電路計(jì)算多個(gè)列的列 統(tǒng)計(jì)值的平均值作為所述保持?jǐn)?shù)據(jù)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的固態(tài)成像裝置，其中，所述信號(hào)處理電路基于所述處理目 標(biāo)列的所述遮光像素部的空間頻率來(lái)改變作為將被隨機(jī)選擇的所選目標(biāo)的所述保持?jǐn)?shù)據(jù) 的列數(shù)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的固態(tài)成像裝置，其中，所述信號(hào)處理電路基于施加至所述 有效像素部中的所述處理目標(biāo)行的像素的像素信號(hào)的增益來(lái)改變作為將被隨機(jī)選擇的所 選目標(biāo)的所述保持?jǐn)?shù)據(jù)的列數(shù)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的固態(tài)成像裝置，其中，所述信號(hào)處理電路基于所述有效像 素部中的所述處理目標(biāo)列的像素的曝光時(shí)間來(lái)改變作為將被隨機(jī)選擇的所選目標(biāo)的所述 保持?jǐn)?shù)據(jù)的列數(shù)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的固態(tài)成像裝置，其中，所述列統(tǒng)計(jì)值是所述遮光像素部的 各像素的像素信號(hào)的平均值或中間值。
20. -種固態(tài)成像裝置的信號(hào)處理方法，所述固態(tài)成像裝置設(shè)置有像素陣列部，所述像 素陣列部包括遮光像素部和沒(méi)有被遮光的有效像素部，在所述遮光像素部中，多個(gè)像素以 二維陣列形式設(shè)置且包括在每個(gè)像素中的光電轉(zhuǎn)換元件被遮光；以及信號(hào)處理電路，處理 從所述像素陣列部的每個(gè)像素輸出的像素信號(hào)，所述信號(hào)處理方法包括： 使所述信號(hào)處理電路 計(jì)算通過(guò)以列為單位對(duì)所述遮光像素部的像素信號(hào)執(zhí)行統(tǒng)計(jì)處理而得到的列統(tǒng)計(jì)值 作為保持?jǐn)?shù)據(jù)； 保持所述像素陣列部的包括處理目標(biāo)列的多個(gè)列的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)； 隨機(jī)選擇多個(gè)列的所述保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)中的一個(gè)；以及 從所述有效像素部?jī)?nèi)的所述處理目標(biāo)列的像素的像素信號(hào)中減去隨機(jī)選擇的保持?jǐn)?shù) 據(jù)項(xiàng)。
21. -種電子設(shè)備，包括： 固態(tài)成像裝置，包括 像素陣列部，包括遮光像素部和沒(méi)有被遮光的有效像素部，在所述遮光像素部中，多個(gè) 像素以二維陣列形式設(shè)置且包括在每個(gè)像素中的光電轉(zhuǎn)換元件被遮光；以及 信號(hào)處理電路，處理從所述像素陣列部的每個(gè)像素輸出的像素信號(hào)， 其中，所述信號(hào)處理電路 計(jì)算通過(guò)以列為單位對(duì)所述遮光像素部的像素信號(hào)執(zhí)行統(tǒng)計(jì)處理而得到的列統(tǒng)計(jì)值 作為保持?jǐn)?shù)據(jù)； 保持所述像素陣列部的包括處理目標(biāo)列的多個(gè)列的保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)； 隨機(jī)選擇多個(gè)列的所述保持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)中的一個(gè)；以及 從所述有效像素部?jī)?nèi)的所述處理目標(biāo)列的像素的像素信號(hào)中減去隨機(jī)選擇的保持?jǐn)?shù) 據(jù)項(xiàng)。
【文檔編號(hào)】H04N5/357GK104113708SQ201410140672
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月16日
【發(fā)明者】松本靜德 申請(qǐng)人:索尼公司