攝像裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及攝像裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知以下情況:在使用拍攝運(yùn)動(dòng)圖像的攝像裝置在暗處拍攝運(yùn)動(dòng)圖像的情況下，需要延長(zhǎng)曝光時(shí)間，從而幀頻下降。例如在專利文獻(xiàn)I中記載了一種圖像處理裝置，合成過去的幀使得曝光時(shí)間的累加成為目標(biāo)曝光時(shí)間，從而減小幀頻下降。
[0003]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)I:日本特開2013-26950號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在現(xiàn)有技術(shù)中，重疊多個(gè)幀的圖像而在表觀上使幀頻增加，因此存在噪聲影響增大這種問題。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方式，攝像裝置具備:多個(gè)第一像素，其具有多個(gè)顏色成分，對(duì)入射光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而生成第一信號(hào)；多個(gè)第二像素，其對(duì)透過第一像素后的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，生成第二信號(hào)；以及驅(qū)動(dòng)部，其從第一像素讀出第一信號(hào)，在與讀出第一信號(hào)的定時(shí)不同的定時(shí)從第二像素讀出第二信號(hào)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的第二方式，在第一方式的攝像裝置中，優(yōu)選的是，驅(qū)動(dòng)部改變第一信號(hào)的曝光定時(shí)和第二信號(hào)的曝光定時(shí)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第三方式，在第二方式的攝像裝置中，優(yōu)選的是，第一信號(hào)的曝光定時(shí)為在重置第一像素之后從第一像素讀出第一信號(hào)的期間，第二信號(hào)的曝光定時(shí)為在重置第二像素之后從第二像素讀出第二信號(hào)的期間。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的第四方式，在第三方式的攝像裝置中，優(yōu)選的是，驅(qū)動(dòng)部在每個(gè)規(guī)定周期反復(fù)地讀出第一信號(hào)和第二信號(hào)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的第五方式，在第四方式的攝像裝置中，優(yōu)選的是，驅(qū)動(dòng)部使第二信號(hào)的曝光定時(shí)從第一信號(hào)的曝光定時(shí)錯(cuò)開規(guī)定周期的大致一半。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的第六方式，在第五方式的攝像裝置中，優(yōu)選的是，驅(qū)動(dòng)部使第一信號(hào)的曝光時(shí)間與第二信號(hào)的曝光時(shí)間大致相同。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第七方式，在第一?第六方式的攝像裝置中，優(yōu)選的是，多個(gè)第二像素與多個(gè)第一像素在同一光路上層疊配置。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第八方式，在第一?第七方式的攝像裝置中，優(yōu)選的是，具備運(yùn)動(dòng)圖像生成部，該運(yùn)動(dòng)圖像生成部生成使根據(jù)第一信號(hào)生成的圖像數(shù)據(jù)與根據(jù)第二信號(hào)生成的圖像數(shù)據(jù)交替地排列而成的運(yùn)動(dòng)圖像。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第九方式，在第一?第八方式的攝像裝置中，優(yōu)選的是，驅(qū)動(dòng)部通過卷簾快門對(duì)第一像素和第二像素進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，該卷簾快門按每行依次讀出排列在同一行的像素所積累的電荷。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第十方式，在第一?第九方式的攝像裝置中，優(yōu)選的是，多個(gè)第一像素具有對(duì)青色的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的青色像素、對(duì)洋紅色的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的洋紅色像素以及對(duì)黃色的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的黃色像素，多個(gè)第二像素具有對(duì)透過青色像素后的紅色的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的紅色像素、對(duì)透過洋紅色像素后的綠色的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的綠色像素以及對(duì)透過黃色像素后的藍(lán)色的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的藍(lán)色像素。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第十一方式，在第一?第十方式的攝像裝置中，優(yōu)選的是，驅(qū)動(dòng)部具有從第一像素讀出第一信號(hào)的第一驅(qū)動(dòng)電路以及從第二像素讀出第二信號(hào)的第二驅(qū)動(dòng)電路。
[0018]發(fā)明效果
[0019]根據(jù)本發(fā)明，能夠不使噪聲增加地使幀頻增加。
【附圖說明】
[0020 ]圖1是例示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的數(shù)碼相機(jī)I的結(jié)構(gòu)的圖。
[0021]圖2是表示本實(shí)施方式的攝像元件21的概要的圖。
[0022]圖3是表示上部光電轉(zhuǎn)換層31和下部光電轉(zhuǎn)換層32的像素配置的圖。
[0023 ]圖4是例示攝像元件21的局部截面的圖。
[0024]圖5是例示攝像元件21中的一個(gè)像素P(X，y)的電路結(jié)構(gòu)的圖。
[0025]圖6是示意性地示出上部光電轉(zhuǎn)換層31和下部光電轉(zhuǎn)換層32的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0026]圖7是示意性地示出上部光電轉(zhuǎn)換層31的驅(qū)動(dòng)控制方式的時(shí)間圖。
[0027]圖8是單層拍攝模式和多層拍攝模式的時(shí)間圖。
[0028]圖9是表示變形例的數(shù)碼相機(jī)的結(jié)構(gòu)的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029](第一個(gè)實(shí)施方式)
[0030]圖1是例示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的數(shù)碼相機(jī)I的結(jié)構(gòu)的圖。數(shù)碼相機(jī)I具有控制部11、攝像部12、操作部13、圖像處理部14、液晶監(jiān)視器15以及緩沖存儲(chǔ)器16。另外，數(shù)碼相機(jī)I安裝有存儲(chǔ)卡17。
[0031]控制部11由微型處理器和其周邊電路構(gòu)成，通過執(zhí)行存儲(chǔ)于未圖示的ROM中的控制程序，進(jìn)行數(shù)碼相機(jī)I的各種控制。攝像部12具有攝像元件21、放大電路22以及AD轉(zhuǎn)換電路23。
[0032]攝像元件21由多個(gè)像素構(gòu)成，經(jīng)由未圖示的攝像光學(xué)系統(tǒng)接收來自被攝物體的光束，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而輸出模擬圖像信號(hào)。放大電路22將從攝像元件21輸出的模擬圖像信號(hào)以規(guī)定放大率(增益)進(jìn)行放大而輸出到AD轉(zhuǎn)換電路23 JD轉(zhuǎn)換電路23對(duì)模擬圖像信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換而輸出數(shù)字圖像信號(hào)?？刂撇?1將從攝像部12輸出的數(shù)字圖像信號(hào)存儲(chǔ)到緩沖存儲(chǔ)器16。
[0033]存儲(chǔ)于緩沖存儲(chǔ)器16的數(shù)字圖像信號(hào)在圖像處理部14中進(jìn)行各種圖像處理，顯示于液晶監(jiān)視器15或存儲(chǔ)于存儲(chǔ)卡17。存儲(chǔ)卡17由非易失性快閃存儲(chǔ)器等構(gòu)成，能夠相對(duì)于數(shù)碼相機(jī)I進(jìn)行裝拆。
[0034]操作部13由釋放按鈕、模式切換按鈕、電源按鈕等各種操作按鈕構(gòu)成，由拍攝者進(jìn)行操作。操作部13將與拍攝者對(duì)上述各操作按鈕的操作相應(yīng)的操作信號(hào)輸出到控制部11。圖像處理部14由ASIC等構(gòu)成。圖像處理部14對(duì)由攝像部12拍攝到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)、壓縮、白平衡等各種圖像處理。
[0035](攝像元件21的說明)
[0036]圖2是表示本實(shí)施方式的攝像元件21的概要的圖。此外，在圖2中示出將攝像元件21的光入射側(cè)設(shè)為上側(cè)的狀態(tài)。因此，在以下說明中，將攝像元件21的光入射側(cè)的方向設(shè)為“上方”或者“上”，將光入射側(cè)的相反側(cè)的方向設(shè)為“下方”或者“下”。攝像元件21具有上部光電轉(zhuǎn)換層31和下部光電轉(zhuǎn)換層32。上部光電轉(zhuǎn)換層31與下部光電轉(zhuǎn)換層32在同一光路上層疊配置。上部光電轉(zhuǎn)換層31由對(duì)規(guī)定顏色成分(在后文中詳細(xì)說明)的光進(jìn)行吸收(光電轉(zhuǎn)換)的有機(jī)光電膜構(gòu)成。沒有被上部光電轉(zhuǎn)換層31吸收(光電轉(zhuǎn)換)的顏色成分的光透過上部光電轉(zhuǎn)換層31而入射到下部光電轉(zhuǎn)換層32，由下部光電轉(zhuǎn)換層32進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。下部光電轉(zhuǎn)換層32通過光電二極管進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。此外，由上部光電轉(zhuǎn)換層31進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的顏色成分與由下部光電轉(zhuǎn)換層32進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的顏色成分具有補(bǔ)色關(guān)系。上部光電轉(zhuǎn)換層31與下部光電轉(zhuǎn)換層32形成于同一半導(dǎo)體基板上，各像素位置一對(duì)一地對(duì)應(yīng)。例如，上部光電轉(zhuǎn)換層31的第I行第I列的像素與下部光電轉(zhuǎn)換層32的第I行第I列的像素對(duì)應(yīng)。
[0037]圖3的(a)是表示上部光電轉(zhuǎn)換層31的像素配置的圖。在圖3的(a)中，將水平方向標(biāo)記為X軸，將垂直方向標(biāo)記為y軸，將像素P的坐標(biāo)標(biāo)記為P(x，y)。在圖3的(a)示出的上部光電轉(zhuǎn)換層31的示例中，對(duì)奇數(shù)行的各像素交替地配置有對(duì)Mg(洋紅色，magenta)和Ye(黃色，yellow)的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的有機(jī)光電膜，對(duì)偶數(shù)行的各像素交替地配置有對(duì)Cy(青色，cyan)和Mg (洋紅色)的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的有機(jī)光電膜。而且，使未由各像素接收的光透過。例如，像素P(1，I)對(duì)Mg的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而使作為Mg的補(bǔ)色的G(綠色)的光透過。同樣地，像素P (2,1)對(duì)Ye的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而使作為Ye的補(bǔ)色的B (藍(lán)色)的光透過，像素P (I，2)對(duì)Cy的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而使作為Cy的補(bǔ)色的R (紅色)的光透過。
[0038]圖3的(b)是表示下部光電轉(zhuǎn)換層32的像素配置的圖。此外，圖3的(b)示出的各像素位置與圖3的(a)相同。例如，下部光電轉(zhuǎn)換層32的像素(I，1)與上部光電轉(zhuǎn)換層31的像素(I，I)對(duì)應(yīng)。在圖3的(b)中，在下部光電轉(zhuǎn)換層32未設(shè)置彩色濾光片(color filter)等，對(duì)透過上部光電轉(zhuǎn)換層31的顏色成分(即由有機(jī)光電膜吸收而被光電轉(zhuǎn)換的顏色成分的補(bǔ)色)的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。因而，如圖3的(c)所示，在下部光電轉(zhuǎn)換層32中，在奇數(shù)行的像素得至IJG和B的顏色成分的圖像信號(hào)，在偶數(shù)行的各像素得到R和G的顏色成分的圖像信號(hào)。例如，在像素P(l，I)得到Mg的補(bǔ)色的G成分的圖像信號(hào)。同樣地，在像素P(2，l)得到Y(jié)e的補(bǔ)色的B成分的圖像信號(hào)，在像素P(1，2)得到Cy的補(bǔ)色的R成分的圖像信號(hào)。
[0039]這樣，在本實(shí)施方式的攝像元件21中，由有機(jī)光電膜構(gòu)成的上部光電轉(zhuǎn)換層31對(duì)下部光電轉(zhuǎn)換層32起到彩色濾光片的作用，從下部光電轉(zhuǎn)換層32得到上部光電轉(zhuǎn)換層31的補(bǔ)色圖像(在圖3的示例中，拜爾陣列的圖像)。因而，在本實(shí)施方式的攝像元件21中，能夠從上部光電轉(zhuǎn)換層31獲取由Cy、Mg、Ye這三色構(gòu)成的CMY圖像，能夠從下部光電轉(zhuǎn)換層32獲取由R、G、B這三色構(gòu)成的RGB圖像。
[0040]圖4是例示攝像元件21的局部截面的圖。如圖4所示，在攝像元件21中，形成于硅基板上的下部光電轉(zhuǎn)換層32與使用有機(jī)光電膜的上部光電轉(zhuǎn)換層31經(jīng)由布線層40而層疊。在上部光電轉(zhuǎn)換層31的上方，相對(duì)于一個(gè)像素形成有一個(gè)微型透鏡ML。例如，在上部光電轉(zhuǎn)換層31中，基于構(gòu)成像素P(l，I)的光電轉(zhuǎn)換部的有機(jī)光電膜形成的受光部PC(