固态摄像元件和电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及能够在抑制图像质量劣化的同时扩大动态范围的固态摄像元件和电子装置。固态摄像元件包括布置有基本图案像素组的像素单元和信号处理单元，所述信号处理单元配置为用于从具有相同颜色和不同尺寸的多个输出像素执行多个像素信号的执行过程，每个所述基本图案像素组具有根据预定图案布置的多种颜色的输出像素，所述输出像素是基于像素信号的输出单元的像素，所述输出像素中至少一种颜色的输出像素具有三种或更多种尺寸。例如，本发明专利技术应用于CMOS摄像元件。

Solid-state camera elements and electronic devices

The present invention relates to a solid-state camera element and an electronic device capable of expanding the dynamic range while suppressing the deterioration of the image quality. A solid-state imaging element including the layout of a pixel unit and a signal processing unit the basic pattern of the pixel group, the signal processing unit configured to perform execution of a plurality of pixel signals from a plurality of output pixels with the same color and different sizes, each of the basic pattern of pixel groups with output pixel colors according to predetermined pattern layout and the output pixel is a pixel output unit pixel signal based on the output of at least one color pixel of the output pixel has three or more dimensions. For example, the invention is applied to the CMOS camera element.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固态摄像元件和电子装置
本专利技术涉及固态摄像元件和电子装置，并尤其涉及能够在抑制图像质量劣化的同时扩大动态范围的固态摄像元件和电子装置。
技术介绍
通常，在采用拜尔阵列(Bayerarray)的固态摄像元件中，提出了如下一种技术：使两个布置有绿色滤色器的像素的光接收元件的尺寸存在差异，并根据入射光的量选择性地使用这两个具有不同灵敏度的像素的像素信号，以扩大动态范围(例如，参见专利文献1)。引用文献列表专利文献专利文献1：日本专利申请特开第10-189930号
技术实现思路
技术问题然而，在专利文献1所描述的技术中，两个像素的灵敏度大体上不同。因此，在对所使用的像素信号进行切换时的入射光量附近可能发生颜色和亮度在空间方向和时间方向上的不自然变化的现象。此外，在采用拜耳阵列的固态摄像元件中，在每个像素中利用周围像素的颜色信息插值出不同于待被检测的颜色的颜色信息。因此，可能出现伪色(falsecolor)。本专利技术是鉴于以上原因提出的，并且旨在在抑制图像质量劣化的同时扩大动态范围。技术方案本专利技术的第一方面的固态摄像元件包括：像素单元，在所述像素单元中布置有基本图案像素组，每个所述基本图案像素组具有根据预定图案布置的多种颜色的输出像素，所述输出像素是基于像素信号的输出单位的像素，所述输出像素之中的至少一种颜色的输出像素具有三种以上的尺寸；和信号处理单元，所述信号处理单元用于对来自具有相同颜色和不同尺寸的多个所述输出像素的多个像素信号执行合成处理。每种颜色的所述输出像素分别可以具有两种以上的尺寸，并且在所述图案中，由多个第一输出像素构成的第一像素组的颜色阵列和由多个第二输出像素构成的第二像素组的颜色阵列可以不同，所述第二输出像素与所述第一输出像素具有不同的尺寸。所述第一像素组可以环绕所述第二像素组的外围。至少一个所述第一输出像素可以环绕一个所述第二输出像素的外围。每种颜色的所述输出像素可以分别具有三种以上的尺寸，并且在所述图案中，由多个第一输出像素构成的第一像素组可以环绕由多个第二输出像素构成的第二像素组的外围，所述第二输出像素与所述第一输出像素具有不同的尺寸，并且所述第二像素组可以环绕由多个第三输出像素构成的第三像素组的外围，所述第三输出像素与所述第二输出像素具有不同的尺寸。每个所述输出像素可以由一个以上的单位像素构成，所述单位像素分别包括具有相同尺寸的光接收元件。最小的所述输出像素可以由一个所述单位像素构成，并且具有其他尺寸的像素可以由多个所述单位像素构成。每个所述输出像素可以通过所述单位像素与布线的组合形成。在所述信号处理单元合成来自具有相同颜色和三种以上的尺寸的多个所述输出像素的多个像素信号的情况下，所述信号处理单元可以根据入射光量选择所述多个像素信号中的一个像素信号并输出所选择的像素信号，并且所述信号处理单元可以使具有另外尺寸和后续尺寸的所述输出像素的像素信号与预定系数相乘并输出相乘后的像素信号。在所述信号处理单元合成来自具有相同颜色和三种以上的尺寸的多个所述输出像素的多个像素信号的情况下，所述信号处理单元可以根据入射光量选择所述多个像素信号中的两个像素信号并输出通过以预定比率合成所选择的像素信号而获得的信号。本专利技术的第二方面的电子装置包括固态摄像元件和第一信号处理单元，所述第一信号处理单元用于处理从所述固态摄像元件输出的信号，所述固态摄像元件包括：像素单元，在所述像素单元中布置有基本图案像素组，每个所述基本图案像素组具有根据预定图案布置的多种颜色的输出像素，所述输出像素是基于像素信号的输出单位的像素，所述输出像素之中的至少一种颜色的输出像素具有三种以上的尺寸；以及第二信号处理单元，所述第二信号处理单元用于对来自具有相同颜色和不同尺寸的多个所述输出像素的多个像素信号执行合成处理。本专利技术的第三个方面的固态摄像元件包括：像素单元，在所述像素单元中布置有基本图案像素组，每个所述基本图案像素组具有根据预定图案布置的多种颜色的输出像素，所述输出像素是基于像素信号的输出单位的像素，所述输出像素针对每种颜色具有两种以上的尺寸，并且在所述图案中，由多个第一输出像素构成的第一像素组的颜色阵列和由多个第二输出像素构成的第二像素组的颜色阵列不同，所述第二输出像素与所述第一输出像素具有不同的尺寸；和信号处理单元，所述信号处理单元用于对来自具有相同颜色和不同尺寸的多个所述输出像素的多个像素信号执行合成处理。所述第一像素组可以环绕所述第二像素组的外围。至少一个所述第一输出像素可以环绕一个所述第二输出像素的外围。每个所述输出像素可以由一个以上的单位像素构成，所述单位像素分别包括具有相同尺寸的光接收元件。最小的所述输出像素可以由一个所述单位像素构成，并且具有其它尺寸的像素可以由多个所述单位像素构成。每个所述输出像素可以通过所述单位像素与布线的组合形成。本专利技术的第四个方面的固态摄像元件包括固态摄像元件和第一信号处理单元，所述第一信号处理单元用于处理从所述固态摄像元件输出的信号，所述固态摄像元件包括：像素单元，在所述像素单元中布置有基本图案像素组，每个所述基本图案像素组具有根据预定图案布置的多种颜色的输出像素，所述输出像素是基于像素信号的输出单位的像素，所述输出像素针对每种颜色具有两种以上的尺寸，并且在所述图案中，由多个第一输出像素构成的第一像素组的颜色阵列和由多个第二输出像素构成的第二像素组的颜色阵列不同，所述第二输出像素与所述第一输出像素具有不同的尺寸；和第二信号处理单元，所述第二信号处理单元用于对来自具有相同颜色和不同尺寸的多个所述输出像素的多个像素信号执行合成处理。在本专利技术的第一个方面中，对来自像素单元的具有相同颜色和不同尺寸的多个输出像素的多个像素信号执行合成处理，在像素单元中布置有基本图案像素组，每个基本图案像素组具有根据预定图案布置的多种颜色的输出像素，输出像素是基于像素信号的输出单位的像素，输出像素之中的至少一种颜色的输出像素具有三种以上的尺寸。在本专利技术的第二个方面中，对来自像素单元的具有相同颜色和不同尺寸的多个输出像素的多个像素信号执行合成处理并对合成处理之后的信号执行处理，在像素单元中布置有基本像素组，每个基本像素组具有根据根据预定图案布置的多种颜色的输出像素，输出像素是基于像素信号的输出单位的像素，输出像素之中的至少一者颜色的输出像素具有三种以上的尺寸。根据本专利技术的第三个方面，对来自像素单元的具有相同颜色和不同尺寸的多个输出像素的多个像素信号执行合成处理，在像素单元中布置有基本图案像素组，在像素单元中布置有基本图案像素组，每个基本图案像素组具有根据预定图案布置的多种颜色的输出像素，输出像素是基于像素信号的输出单位的像素，输出像素针对每种颜色具有两种以上的尺寸，并且在图案中，由多个第一输出像素构成的第一像素组的颜色阵列和由多个第二输出像素构成的第二像素组的颜色阵列不同，第二输出像素与第一输出像素具有不同的尺寸。根据本专利技术的第四个方面，对来自像素单元的具有相同颜色和不同尺寸的多个输出像素的多个像素信号执行合成处理并对合成处理之后的信号执行处理，在像素单元中布置有基本图案像素组，每个基本图案像素组具有根据预定图案布置的多种颜色的输出像素，输出像素是基于像素信号的输出单位的像素，输出像素针对每种颜色具有两种以上的尺寸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态摄像元件，其包括：像素单元，在所述像素单元中布置有基本图案像素组，每个所述基本图案像素组具有根据预定图案布置的多种颜色的输出像素，所述输出像素是基于像素信号的输出单位的像素，所述输出像素之中的至少一种颜色的输出像素具有三种以上的尺寸；和信号处理单元，所述信号处理单元用于对来自具有相同颜色和不同尺寸的多个所述输出像素的多个像素信号执行合成处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.24 JP 2015-1865661.一种固态摄像元件，其包括：像素单元，在所述像素单元中布置有基本图案像素组，每个所述基本图案像素组具有根据预定图案布置的多种颜色的输出像素，所述输出像素是基于像素信号的输出单位的像素，所述输出像素之中的至少一种颜色的输出像素具有三种以上的尺寸；和信号处理单元，所述信号处理单元用于对来自具有相同颜色和不同尺寸的多个所述输出像素的多个像素信号执行合成处理。2.根据权利要求1所述的固态摄像元件，其中，每种颜色的所述输出像素分别具有两种以上的尺寸，并且在所述图案中，由多个第一输出像素构成的第一像素组的颜色阵列和由多个第二输出像素构成的第二像素组的颜色阵列不同，所述第二输出像素与所述第一输出像素具有不同的尺寸。3.根据权利要求2所述的固态摄像元件，其中，所述第一像素组环绕所述第二像素组的外围。4.根据权利要求2所述的固态摄像元件，其中，至少一个所述第一输出像素环绕一个所述第二输出像素的外围。5.根据权利要求1所述的固态摄像元件，其中，每种颜色的所述输出像素分别具有三种以上的尺寸，并且在所述图案中，由多个第一输出像素构成的第一像素组环绕由多个第二输出像素构成的第二像素组的外围，所述第二输出像素与所述第一输出像素具有不同的尺寸，并且所述第二像素组环绕由多个第三输出像素构成的第三像素组的外围，所述第三输出像素与所述第二输出像素具有不同的尺寸。6.根据权利要求1所述的固态摄像元件，其中，每个所述输出像素由一个以上的单位像素构成，所述单位像素分别包括具有相同尺寸的光接收元件。7.根据权利要求6所述的固态摄像元件，其中，最小的所述输出像素由一个所述单位像素构成，并且具有其他尺寸的像素由多个所述单位像素构成。8.根据权利要求6所述的固态摄像元件，其中，每个所述输出像素通过所述单位像素与布线的组合形成。9.根据权利要求1所述的固态摄像元件，其中，在所述信号处理单元合成来自具有相同颜色和三种以上的尺寸的多个所述输出像素的多个像素信号的情况下，所述信号处理单元根据入射光量选择所述多个像素信号中的一个像素信号并输出所选择的像素信号，并且所述信号处理单元使具有另外尺寸和后续尺寸的所述输出像素的像素信号与预定系数相乘并输出相乘后的像素信号。10.根据权利要求1所述的固态摄像元件，其中，在所述信号处理单元合成来自具有相同颜色和三种以上的尺寸的多个所述输出像素的多个像素信号的情况下，所述信号处理单元根据入射光量选择所述多个像素信号中的两个像素信号并输出通过以预定比率合成所选择的像素信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：金子和明，高木芳徳，山岸克己，河津直树，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP