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

【發(fā)明內容】

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