固态成像装置及其信号处理方法和电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及固态成像装置及其信号处理方法和电子设备。一种固态成像装置包括：包括遮光部和有效像素部的像素阵列部；以及信号处理电路，处理从所述像素阵列部的每个像素输出的像素信号。所述信号处理电路计算通过以行为单位对所述遮光像素部的像素信号进行统计处理而得到的行统计值作为保持数据，保持所述像素阵列部的包括处理目标行的多行的保持数据项，随机选择多行的保持数据项中的一个，以及从所述有效像素部的所述处理目标行的像素的像素信号中减去随机选择的所述保持数据项。

【技术实现步骤摘要】
固态成像装置及其信号处理方法和电子设备相关申请的交叉引用本申请要求于2013年4月16日提交的日本在先专利申请JP2013-085481的权益，其全部内容在此通过引用的方式并入。
本技术涉及一种固态成像装置及其信号处理方法和电子设备，且具体涉及能够抑制由随机噪声引起的水平线或垂直线的固态成像装置及其信号处理方法和电子设备。
技术介绍
由于像素的暗电流分量或暗电流的面内分布（in-surfacedistribution）而引起的暗阴影以及由读取电路或电源的波动引起的水平线或垂直线出现在图像传感器中。这里，暗电流是由在即使没有光入射到其上时在光电二极管中积累的电荷产生的电流。因此，在图像传感器中，像素阵列部的一部分被遮光，且被遮光的像素的像素信号被检测为产生钳位值（clampvalue）。从没有被遮光的有效像素部的像素信号中减去钳位值，从而进行钳位处理以用来校正暗阴影、水平线和垂直线（例如，参考日本未经审查的专利申请公开第2004-15712号）。然而，随机噪声包括在被遮光的像素的像素信号中，并因此存在由于随机噪声的影响而产生随机水平线或垂直线的问题。为了抑制由于随机噪声的影响而产生的随机水平线或垂直线，存在一种方法，其中，增加用于检测钳位值的被遮光的像素的数量，且计算多个像素的平均值或中间值，以用作钳位值。然而，如果被遮光的像素的数量增加，芯片尺寸增加的缺点就会出现。因此，已经提出一种方法，其中，多行或多列遮光像素的平均值或中间值被用作钳位值而不增加遮光像素数量，从而抑制随机水平线或垂直线（例如，参见日本未经审查的专利申请公开第2006-157263号）。专利
技术实现思路
然而，在使用多行或多列的被遮光的像素计算钳位值的情况下，破坏了对空间高频暗阴影的校正跟随性（correctionfollowability）。换言之，在相邻行或列之间快速变化的噪音可能无法被正确地校正。期望抑制由随机噪声引起的水平线或垂直线。根据本技术的实施方式，提供了一种固态成像装置，包括：像素阵列部，包括遮光像素部和没有被遮光的有效像素部，在所述遮光像素中，多个像素以二维阵列形式设置且包括在每个像素中的光电转换元件被遮光；以及信号处理电路，处理从像素阵列部的每个像素输出的像素信号，其中，信号处理电路计算通过以行为单位对遮光像素部的像素信号进行统计处理而得到的行统计值作为保持数据；保持所述像素阵列部的包括处理目标行的多行的保持数据项；随机选择多行的保持数据项中的一个；以及从有效像素部的处理目标行的像素的像素信号中减去随机选择的保持数据项。根据本技术的实施方式，提供了一种固态成像装置的信号处理方法，所述固态成像装置设置有像素阵列部，所述像素阵列部包括遮光像素部和没有被遮光的有效像素部，在所述遮光像素部中，多个像素以二维阵列形式设置且包括在每个像素中的光电转换元件被遮光；以及信号处理电路，处理从像素阵列部的每个像素输出的像素信号，所述信号处理方法包括：使信号处理电路来计算通过以行为单位对遮光像素部的像素信号进行统计处理而得到的行统计值作为保持数据；保持所述像素阵列部的包括处理目标行的多行的保持数据项；随机选择多行的保持数据项中的一个；以及从有效像素部的处理目标行的像素的像素信号中减去随机选择的保持数据项。根据本技术的实施方式，提供了一种电子设备，所述电子设备包括固态成像装置，所述固态成像装置设置有像素阵列部，所述像素阵列部包括遮光像素部和没有遮光的有效像素部，在每个遮光像素部中，多个像素以二维阵列形式设置且包括在每个像素中的光电转换元件被遮光；以及信号处理电路，处理从像素阵列部的每个像素输出的像素信号，其中，信号处理电路计算通过以行为单位对遮光像素部的像素信号进行统计处理而得到的行统计值作为保持数据；保持像素阵列部的包括处理目标行的多行的保持数据项；随机选择多行的保持数据项中的一个；以及从有效像素部的处理目标行的像素的像素信号中减去随机选择的所述保持数据项。根据本技术的实施方式，在这样的固态成像装置（即，所述固态成像装置包括：像素阵列部，所述像素阵列部包括遮光像素部和没有被遮光的有效像素部，在所述遮光部中，多个像素以二维阵列形式设置且包括在每个像素中的光电转换元件被遮光；以及信号处理电路，处理从像素阵列部的每个像素输出的像素信号）中的信号处理电路中，计算通过以行为单位对遮光像素部的像素信号进行统计处理而得到的行统计值作为保持数据；保持像素阵列部的包括处理目标行的多行的保持数据项；随机选择多行的保持数据项中的一个；以及从有效像素部的处理目标行的像素的像素信号中减去随机选择的所述保持数据项。根据本技术的另一个实施方式，提供了一种固态成像装置，所述古田成像装置包括像素阵列部，所述像素阵列部包括遮光像素部和没有被遮光的有效像素部，在所述遮光像素部中，多个像素以二维阵列形式设置且包括在每个像素中的光电转换元件被遮光；以及信号处理电路，处理从像素阵列部的每个像素输出的像素信号，其中，所述信号处理电路计算通过以列为单位对所述遮光像素部的像素信号执行统计处理而得到的列统计值作为保持数据；保持像素阵列部的包括处理目标列的多列的保持数据项；随机选择多列的保持数据项中的一个；且从有效像素部的处理目标列的像素的像素信号中减去随机选择的所述保持数据项。根据本技术的实施方式，提供了一种固态成像装置的信号处理方法，所述固态成像装置设置有像素阵列部，所述像素阵列部包括遮光像素部和没有被遮光的有效像素部，在所述遮光像素部中，多个像素以二维阵列形式设置且包括在每个像素中的光电转换元件被遮光；以及信号处理电路，处理从像素阵列部的每个像素输出的像素信号，信号处理方法包括：使信号处理电路来计算通过以列为单位对遮光像素部的像素信号进行统计处理而得到的列统计值作为保持数据；保持像素阵列部的包括处理目标列的多列的保持数据项；随机选择多列的保持数据项中的一个；以及从有效像素部的处理目标列的像素的像素信号中减去随机选择的所述保持数据项。根据本技术的实施方式，提供了一种电子设备，所述电子设备包括固态成像装置，所述固态成像装置包括像素阵列部，所述像素阵列部包括遮光像素部和没有被遮光的有效像素部，在所述遮光像素部中，多个像素以二维阵列形式设置且包括在每个像素中的光电转换元件被遮光；以及信号处理电路，处理从像素阵列部的每个像素输出的像素信号，其中，信号处理电路计算通过以列为单位对遮光像素部的像素信号进行统计处理而得到的列统计值作为保持数据；保持像素阵列部的包括处理目标列的多列的保持数据项；随机选择多列的保持数据项中的一个；以及从有效像素部的处理目标列的像素的像素信号中减去随机选择的所述保持数据项。根据本技术的实施方式，在这样的固态成像装置（即，所述固态成像装置包括像素阵列部，所述像素阵列部包括遮光像素部和没有被遮光的有效像素部，在所述遮光部中，多个像素以二维阵列形式设置且包括在每个像素中的光电转换元件被遮光；以及信号处理电路，处理从像素阵列部的每个像素输出的像素信号）中的信号处理电路中，计算通过以列为单位对遮光像素部的像素信号进行统计处理而得到的列统计值作为保持数据；保持像素阵列部的包括处理目标列的多列的保持数据项；随机选择多列的保持数据项中的一个；且从有效像素部的处理目标列的像素的像素本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态成像装置，包括：像素阵列部，包括遮光像素部和没有被遮光的有效像素部，在所述遮光像素部中，多个像素以二维阵列形式设置且包括在每个像素中的光电转换元件被遮光；以及信号处理电路，处理从所述像素阵列部的每个像素输出的像素信号，其中，所述信号处理电路计算通过以行为单位对所述遮光像素部的像素信号执行统计处理而得到的行统计值作为保持数据；保持所述像素阵列部的包括处理目标行的多个行的保持数据项；随机选择多个行的所述保持数据项中的一个；以及从所述有效像素部内的所述处理目标行的像素的像素信号中减去随机选择的所述保持数据项。

【技术特征摘要】
2013.04.16 JP 2013-0854811.一种固态成像装置，包括：像素阵列部，包括遮光像素部和没有被遮光的有效像素部，在所述遮光像素部中，多个像素以二维阵列形式设置且包括在每个像素中的光电转换元件被遮光；以及信号处理电路，处理从所述像素阵列部的每个像素输出的像素信号，其中，所述信号处理电路计算通过以行为单位对所述遮光像素部的像素信号执行统计处理而得到的行统计值作为保持数据；保持所述像素阵列部的包括处理目标行的多个行的保持数据项；随机选择多个行的所述保持数据项中的一个；以及从所述有效像素部内的所述处理目标行的像素的像素信号中减去随机选择的所述保持数据项。2.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，所述信号处理电路计算多个行的行统计值的平均值作为所述保持数据。3.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，所述信号处理电路基于所述处理目标行的所述遮光像素部的空间频率来改变作为将被随机选择的所选目标的所述保持数据的行数。4.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，所述信号处理电路基于施加至所述有效像素部中的所述处理目标行的像素的像素信号的增益来改变作为将被随机选择的所选目标的所述保持数据的行数。5.根据权利要求4所述的固态成像装置，其中，随着所述增益越大，所述信号处理电路增加作为将被随机选择的所选目标的所述保持数据的行数。6.根据权利要求4所述的固态成像装置，其中，随着所述增益越小，所述信号处理电路增加作为将被随机选择的所选目标的所述保持数据的行数。7.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，所述信号处理电路基于所述有效像素部中的所述处理目标行的像素的曝光时间来改变作为将被随机选择的所选目标的所述保持数据的行数。8.根据权利要求7所述的固态成像装置，其中，随着所述曝光时间越长，所述信号处理电路增加作为将被随机选择的所选目标的所述保持数据的行数。9.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，所述信号处理电路为每种颜色计算所述行统计值以作为保持数据；为每种颜色保持所述像素阵列部的包括处理目标行的多个行的保持数据项；基于对于每种颜色而不同的增益来随机选择像素的颜色的多个行的所述保持数据项中的一个；以及从所述有效像素部中的所述处理目标行的像素的像素信号中减去基于所述增益随机选择的所述保持数据项。10.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，所述行统计值是所述遮光像素部的各像素的像素信号的平均值或中间值。11.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，所述像素至少包括光电转换元件，生成并累积与光接收量成比例的电荷；传输晶体管，传输在所述光电转换元件中累积的电荷；以及浮置扩散部，保持由所述传输晶体管传输的电荷，以及其中，在所述光电转换元件中累积的电荷被同时传输到所有像素中的所述浮置扩散部，且由所述浮置扩散部保持的电荷以行为单位被顺序地输出。12.一种固态成像装置的信号处理方法，所述固态成像装置设置有像素阵列部，所述像素阵列部包括遮光像素部和没有被遮光的有效像素部，在所述遮光像素部中，多个像素以二维阵列形式设置且包括在每个像素中的光电转换元件被遮光；以及信号处理电路，处理从所述像素阵列部的每个像素输出的像素信号，所述信号处理方法包括：使所述信号处理电路计算通过以行为单位对所述遮光像素部的像素信号执行统计处理而得到的行统计值作为保持数据；保持所述像素阵列部的包括处理目标行的多个行的保持数据项；随机选择多个行的所述保持数据项中的一个；以及从所述有效像素部内的所述处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本静德，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP