固态图像传感器、图像拾取装置以及校正方法制造方法及图纸

提供了一种固态图像传感器，其包括：包括有效像素区和光学黑色像素区的像素单元；配置成逐行读取该像素单元的大量像素的像素值的多个读取单元；分别与该多个读取单元相对应的多个校正数据生成单元，该多个校正数据生成单元的每一个被配置成根据相应读取单元从该像素单元中逐行读取的像素值当中的从光学黑色像素区中读取的像素值生成校正数据；以及配置成根据相应校正数据生成单元生成的校正数据，校正该读取单元从该像素单元中逐行读取的像素值当中的从有效像素区中读取的像素值的校正单元。

【技术实现步骤摘要】
固态图像传感器、图像拾取装置以及校正方法交叉引用相关申请本申请要求2013年7月31日提交的日本优先权专利申请JP2013-158559的利益，在此通过引用并入其全部内容。
本公开涉及固态图像传感器、图像拾取装置以及校正方法。具体地说，本公开涉及能够校正可能在分开控制从多个像素的集合输出的数据的情况下形成的像素的可变特性的固态图像传感器、图像拾取装置以及校正方法。
技术介绍
过去，像CCD(电荷耦合器件)或CMOS(互补金属氧化物半导体)那样的固态图像传感器可能输出包括由固态图像传感器等的像素的可变特性引起的条状成分(线噪声)的图像信号。也就是说，可能出现所谓的条纹。作为防止这种现象的措施，将配置成减小像素的特性的变化的模拟电路安装在固态图像传感器中。通过固态图像传感器的后级上的ISP(图像信号处理器)消除像素的特性的变化的方法也是已知的(例如，参见日本已公开专利申请第2006-157953号)。
技术实现思路
但是，按照提供模拟电路的方法，尽管减小了像素的特性的变化，但取决于像成本是否划算、列间距、和比较器的规格那样的各种原因，存在减小变化的局限性。其结果是，在图像信号中仍然存在可识别变化。同时，按照通过ISP校正像素的可变特性的方法，可以除去在图像信号中生成的条纹。但是，在固态图像传感器分开控制从巨量像素的集合输出的数据的情况下(例如，在固态图像传感器分开控制从上半部的像素输出的数据和从下半部的像素输出的数据的情况下)，因为ISP没有有关分开控制固态图像传感器的信息，所以ISP不能除去由分开控制固态图像传感器引起的像素的可变特性。鉴于上述情况，最好是在分开控制从固态图像传感器的巨量像素的集合输出的数据的情况下禁止像素的可变特性。按照本公开的第一实施例，提供了一种固态图像传感器，其包括：包括有效像素区和光学黑色像素区的像素单元；配置成逐行读取该像素单元的大量像素的像素值的多个读取单元；分别与该多个读取单元相对应的多个校正数据生成单元，该多个校正数据生成单元的每一个被配置成根据相应读取单元从该像素单元中逐行读取的像素值当中的从光学黑色像素区中读取的像素值生成校正数据；以及配置成根据相应校正数据生成单元生成的校正数据，校正该读取单元从该像素单元中逐行读取的像素值当中的从有效像素区中读取的像素值的校正单元。该校正数据生成单元的每一个可以配置成获取该读取单元从该像素单元中逐行读取的像素值当中的从光学黑色像素区中读取的所有颜色的像素值的平均值，从而生成条纹校正量，以及该校正单元可以配置成计算该读取单元从该像素单元中逐行读取的像素值当中的从有效像素区中读取的像素值与由相应校正数据生成单元生成的条纹校正量之间的差值。该校正数据生成单元的每一个可以配置成为每种颜色获取该读取单元从该像素单元中逐行读取的像素值当中的从光学黑色像素区中读取的每种颜色的像素值的平均值，从而生成色阶校正量，以及该校正单元可以配置成计算该读取单元从该像素单元中逐行读取的像素值当中的从有效像素区中读取的每种颜色的像素值与由相应校正数据生成单元生成的每种颜色的色阶校正量之间的差值。按照本公开的第一实施例，该固态图像传感器可以进一步包括配置成将该校正单元计算的差值加入偏移值中从而计算输出值的偏差相加单元。按照本公开的第二实施例，提供了一种图像拾取装置，其包括：包括如下的固态图像传感器：包括有效像素区和光学黑色像素区的像素单元；配置成逐行读取该像素单元的大量像素的像素值的多个读取单元；分别与该多个读取单元相对应的多个校正数据生成单元，该多个校正数据生成单元的每一个被配置成根据该读取单元从该像素单元中逐行读取的像素值当中的从光学黑色像素区中读取的像素值生成校正数据；以及配置成根据相应校正数据生成单元生成的校正数据，校正该读取单元从该像素单元中逐行读取的像素值当中的从有效像素区中读取的像素值的校正单元。按照本公开的第三实施例，提供了一种固态图像传感器采用的校正方法，该固态图像传感器包括：包括有效像素区和光学黑色像素区的像素单元；以及配置成逐行读取该像素单元的大量像素的像素值的多个读取单元，该校正方法包括：针对该多个读取单元的每一个，根据该多个读取单元从该像素单元中逐行读取的像素值当中的从光学黑色像素区中读取的像素值生成校正数据；以及根据相应校正数据，校正该读取单元从该像素单元中逐行读取的像素值当中的从有效像素区中读取的像素值。按照本公开的第一到第三实施例，针对该多个读取单元的每一个，根据该多个读取单元从该像素单元中逐行读取的像素值当中的从光学黑色像素区中读取的像素值生成校正数据，以及根据相应校正数据，校正该读取单元从该像素单元中逐行读取的像素值当中的从有效像素区中读取的像素值。按照本公开的第一到第三实施例，可以在分开控制从固态图像传感器的巨量像素的集合输出的数据的情况下禁止像素的可变特性。本公开的这些和其它目的、特征和优点可以从如附图所示的其最佳实施方式的如下详细描述中更明显看出。附图说明图1是示出按照本公开的图像传感器的配置的例子的框图；图2是示出排列在像素单元中的颜色的例子的图；图3是示出安排在像素单元上的光学黑色(OPB)区域和有效像素区的图；图4是示意性地示出在图像信号中生成的条纹成分的图；图5是例示条纹校正处理的流程图；图6是示出条纹校正处理的特例的图；图7是示出四个像素共享一个FD的情况的图；图8是示出图7的像素的可变特性的例子的图；图9是例示色阶校正处理的流程图；图10是例示色阶校正处理的图；以及图11是例示色阶校正处理的图。具体实施方式在下文中，将参考附图描述本公开的实施例。<实施例>[图像传感器的配置的例子]图1示出了按照本公开的图像传感器的配置的例子。该图像传感器10可以安装在像数字照相机或数字摄像机那样的图像拾取装置、或具有图像拾取功能的电子装置上。图像传感器10包括像素单元11、列A/D转换器12N和12S、和逻辑块13。像素单元11包括排列成矩阵的巨量像素。每个像素把光信息转换成电信号。图示出了像素单元11的像素的颜色的排列的例子。按照图2的例子，沿着垂直方向交替排列着两种类型的行。一种类型的行包括沿着水平方向交替排列的R和Gr像素。另一种类型的行包括沿着水平方向交替排列的B和Gb像素。图3示出了安排在像素单元11上的有效像素区和光学黑色区(下文称为OPB区)。有效像素区21填充像素单元11的大部分。排列在有效像素区21中的是检测实际数据的像素。实际数据要被输出成图像信号。有效像素区21的尺寸随输出图像信号的视角而定。OPB区22填充像素单元11的两侧。排列在OPB区中的是检测校正数据的像素。校正数据用于校正通过有效像素区21检测的图像信号。每个OPB区22的尺寸越大，校正数据的精度就越高。列A/D转换器12N逐行读取像素单元11的所有行的半部之一。列A/D转换器12S逐行读取像素单元11的所有行的另半部。例如，列A/D转换器12N沿着列方向读取像素单元11的所有行的上半部的每个行上的像素的光电转换电信号。列A/D转换器12N将读取的模拟信号转换成数字信号，从而获得像素值(下文也称为读取数据N)。列A/D转换器12N将该像素值(读取数据N)输出到校正数据生成单元14N和校正单元15。类似地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态图像传感器，包含：像素单元，包括有效像素区和光学黑色像素区；多个读取单元，配置成逐行读取该像素单元的大量像素的像素值；分别与该多个读取单元相对应的多个校正数据生成单元，该多个校正数据生成单元的每一个被配置成根据相应读取单元从该像素单元中逐行读取的像素值当中的从光学黑色像素区中读取的像素值，生成校正数据；以及校正单元，配置成根据相应校正数据生成单元生成的校正数据，校正该读取单元从该像素单元中逐行读取的像素值当中的从有效像素区中读取的像素值。

【技术特征摘要】
2013.07.31 JP 2013-1585591.一种固态图像传感器，包含：像素单元，包括有效像素区和多个光学黑色像素区；多个A/D转换器，配置成逐行读取该像素单元的大量像素的像素值；逻辑块，包括：分别与该多个A/D转换器相对应的多个数字校正数据生成单元，其中该多个校正数据生成单元的每一个校正数据生成单元提供用于该多个A/D转换器中的每一个A/D转换器，该多个校正数据生成单元的每一个校正数据生成单元被配置成根据相应A/D转换器从该像素单元中逐行读取的像素值当中的从光学黑色像素区中读取的像素值，生成校正数据；以及单个差值计算器，其中该单个差值计算器配置成接收至少第一、第二、第三和第四输入，其中第一输入包括来自该多个A/D转换器中包括的第一A/D转换器的像素值，第二输入包括来自该多个A/D转换器中包括的第二A/D转换器的像素值，第三输入包括由该多个校正数据生成单元中包括的第一校正数据生成单元生成的校正数据，第四输入包括由该多个校正数据生成单元中包括的第二校正数据生成单元生成的校正数据，其中每一个数字校正数据生成单元配置成获得通过A/D转换器从该像素单元中逐行读取的像素值当中的从光学黑色像素区中读取的所有颜色的像素值的平均值，从而生成条纹校正量，其中每一个数字校正数据生成单元配置成对于每种颜色，获得通过A/D转换器从该像素单元中逐行读取的像素值当中的从光学黑色像素区中读取的每种颜色的像素值的平均值，其中计算选择的行的条纹校正量和选择的行的从光学黑色像素区中读取的每种颜色的生成的色阶校正量之间的差值，其中计算的差值加到对应颜色的有效像素区中的选择的行的像素中的像素的像素值，以获得颜色校正的输出值；以及单个偏移加法器，该单个偏移加法器配置为接收来自该单个差值计算器的单个输出的颜色校正的输出值，其中该单个偏移加法器配置为将预定偏移值加到颜色校正的输出值，并且该单个偏移加法器配置为输出色阶校正的传感器输出值。2.按照权利要求1所述的固态图像传感器，其中该多个A/D转换器包括第一A/D转换器和第二A/D转换器，其中该第一A/D转换器读取从像素单元的上半部行中的每行读取像素值，并且其中该第二A/D转换器读取从像素单元的下半部行中的每行读取像素值。3.按照权利要求1所述的固态图像传感器，其中该多个光学黑色像素区包括第一光学黑色像素区和第二光学黑色像素区，其中该第一光学黑色像素区对应于像素单元中的每个像素行的第一端，并且其中该第二光学黑色像素区对应于像素单元中的每个像素行的第二端。4.一种图像拾取装置，包含：固态图像传感器，其包括：像素单元，包括有效像素区和多个光学黑色像素区；多个A/D转换器，配置成逐行读取该像素单元的大量像素的像素值；逻辑块，包括：分别与该多个A/D转换器相对应的多个数字校正数据生成单元，其中该多个校正数据生成单元的每一个校正数据生成单元提供用于该多个A/D转换器中的每一个A/D转换器，该多个校正数据生成单元的每一个校正数据生成单元被配置成根据相应A/D转换器从该像素单元中逐行读取的像素值当中的从光学黑色像素区中读取的像素值，生成校正数据；以及单个差值计算器，其中该单个差值计算器配置成接收至少第一、第二、第三和第四输入，其中第一输入包括来自该多个A/D转换器中包括的第一A/D转换器的像素值，第二输入包括来自该多个A/D转换器中包括的第二A/D转换器的像素值，...

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