固体摄像器件、固体摄像器件的信号处理方法和电子装置的制造方法_3

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a。而且,校正电路11基于像素平均值3184代与像素8的像素输出值5182之间的比值5184代/5182仏=SigAve/Sig2)来计算像素单元31内的像素B的校正系数b。校正电路11还以类似的方式基于c = SigAve/Sig3和d = SigAve/Sig4来计算像素C的校正系数c和像素D的校正系数d。各像素单元31中的所计算出的校正系数a至d被存储于存储器12中。
[0119]校正系数计算处理的流程图
[0120]将会参照图10中的流程图来说明用来计算校正系数的校正系数计算处理。该处理是在例如在制造了固体摄像器件I之后的检查过程中被执行的。
[0121]首先,在步骤SI中,在用均匀光照射固体摄像器件I的整个像素阵列部3的状态下基于独立像素模式来执行摄像,并且固体摄像器件I的校正电路11获取且存储像素阵列部3内的全部像素的像素信号。
[0122]在步骤S2中,校正电路11将像素阵列部3内的预定像素单元31设定为为了计算校正系数而被作为目标的目标单元。
[0123]在步骤S3中,校正电路11计算目标单元内的四个像素的像素信号的像素平均值SigAve0
[0124]在步骤S4中,校正电路11通过求出像素平均值SigAve与目标单元内的各像素的像素输出值之间的比值来计算目标单元内的各个像素的校正系数a至d。
[0125]在步骤S5中,校正电路11判定像素阵列部3内的全部像素单元31是否都已经被设定为目标单元。
[0126]在步骤S5中如果判定不是全部像素单元31都已经被设定为目标单元,那么该处理返回至步骤S2且重复执行其后的处理。这样,还没有被设定为目标单元的像素单元31就被设定为目标单元,且该目标单元内的各个像素的校正系数a至d被计算出来。
[0127]另一方面,在步骤S5中如果判定全部像素单元31都已经被设定为目标单元,那么该处理前进至步骤S6。
[0128]在步骤S6中,校正电路11使存储器12把像素阵列部3内的各个像素单元31的所计算出的校正系数a至d存储下来,且该校正系数计算处理结束。
[0129]这里,在上述的校正系数计算处理中,提供了这样的示例:其中,校正电路11还执行求和处理以将目标单元内的四个像素的像素信号求和。然而,在像素2具有图6中所示的像素共用结构的情况下,能够利用像素单元31内的H)求和来获得通过将四个像素的像素信号求和而获得的求和信号。因此,在像素2具有像素共用结构的情况下,利用像素单元31内的FD求和而获得的求和信号能够被用于计算像素平均值SigAve。
[Qiao]使用ro求和的校正系数计算处理的流程图
[0131]图11是图示了在通过使用利用像素单元31内的ro求和而得到的求和信号来计算校正系数的情况下的校正系数计算处理的流程图。
[0132]根据这个处理,首先,在步骤S11中,在用均匀光照射固体摄像器件I的整个像素阵列部3的状态下基于独立像素模式来执行摄像,并且固体摄像器件I的校正电路11获取且存储像素阵列部3内的全部像素的像素信号。
[0133]在步骤S12中,基于像素求和模式、利用在与步骤S 11中的条件相同的条件下发出的均匀光来执行摄像,且固体摄像器件I的校正电路11获取且存储像素阵列部3内的各个像素单元31的求和信号。
[0134]在步骤S13中,校正电路11将像素阵列部3内的预定像素单元31设定为为了计算校正系数而被作为目标的目标单元。
[0135]在步骤S14中,校正电路11用目标单元的求和信号除以像素数量,且计算像素平均值SigAve ο
[0136]步骤S15至步骤S17的处理与图10中的步骤S4至步骤6的处理相同,且因此将会省略它们的说明。
[0137]图12是图示了利用校正系数计算处理而被存储于存储器12中的示例性校正表的图。
[0138]如图12所示,像素阵列部3中的各像素的校正系数a至d被划分为像素A、像素B、像素C和像素D,且被存储于存储器12中以作为校正表。
[0139]像素阵列部3中的像素单元31的数量是包括X方向上的X个像素单元和y方向上的Y个像素单元在内的XX Y个。因此,计算出像素阵列部3内的像素单元31中的像素A的校正系数a以作为从an至aXY的校正系数。当左上角被设定为原点(0,0)时,校正系数an是像素阵列部3内的被布置在X方向上的第一个像素单元和y方向上的第一个像素单元处的像素单元31中的像素A的校正系数a。校正系数a12是像素阵列部3内的被布置在X方向上的第一个像素单元和y方向上的第二个像素单元处的像素单元31中的像素A的校正系数a。校正系数a21是像素阵列部3内的被布置在X方向上的第二个像素单元和y方向上的第一个像素单元处的像素单元31中的像素A的校正系数a。在其它校正系数a中都是依此类推的。
[0140]还计算出像素阵列部3内的像素单元31中的像素B的校正系数b以作为从bn至bXY的校正系数。以类似的方式,还计算出像素C的校正系数c以作为从cn至CXY的校正系数,而且还计算出像素D的校正系数d以作为从dn至dXY的校正系数。
[0141]当摄像镜头的安装误差被组合进来时,灵敏度差异可能具有针对于像素阵列部3的摄像区域的面内分布(在摄像区域内拥有渐变性的趋势)。灵敏度差异的这样的面内分布能够通过将校正系数保存为针对于像素阵列部3的摄像区域的二维表而不是针对于像素阵列部3的单个值来解决。
[0142]需要注意的是,图12中的校正表是这样的示例:其中,在与像素阵列部3内的像素2一一对应的基础上计算且存储校正系数。然而,像素阵列部3也可以被划分成例如10 X 10或100 X 100个区域,并且也可以针对被划分出的各区域来计算且存储一组校正系数a至d。在这种情况下,相同的校正系数a至d被应用于一个区域中所包括的多个像素单元31。在这种情况下,同样地,校正系数被保存为二维表。因此,即使在面内分布的情形下,也能够校正灵敏度差异。
[0143]灵敏度差异校正处理的流程图
[0144]接着,将会参照图13中的流程图来说明通过使用利用校正系数计算处理而被存储于存储器12中的校正系数来校正灵敏度差异的灵敏度差异校正处理。该处理例如是当在将校正系数存储于存储器12中之后执行摄像时被启动的。
[0145]首先,在步骤S31中,校正电路11获得像素阵列部3中的被摄取的各个像素的像素信号。更具体地,像素阵列部3根据预定时序而执行摄像,且将作为该摄像的结果而获得的像素信号输出至AD转换部5AD转换部5根据水平驱动部6的控制而将像素阵列部3中的各个像素的像素信号转换成数字信号,且将该数字像素信号输出至校正电路11。于是,像素阵列部3中的被摄取的各个像素的数字像素信号被提供给校正电路11。
[0146]在步骤S32中,校正电路11获得存储于存储器12中的校正系数。需要注意的是,在校正系数已经从存储器12中被读取的情况下,能够省略这一步处理。
[0147]在步骤S33中,校正电路11使从AD转换部5提供过来的预定像素的像素信号乘以该像素的校正系数(a至d中的任一者),并且计算出经过灵敏度差异校正的像素信号。所计算出的经过灵敏度差异校正的像素信号被输出至输出电路9。
[0148]每次当像素信号从AD转换部5提供过来的时候,就执行步骤S33中的处理,并且当停止了从AD转换部5提供像素信号时,该灵敏度差异校正处理就结束。
[0149]根据上述的灵敏度差异校正处理,在任何固体摄像器件I中都能够校正灵敏度差异以便符合在如图7所示的没有生产波动的理想状态下的像素输出值。因此,当固体摄像器件I的型号相同时,例如不管生产时间和生产批次如何,都能够输出具有相同灵敏度的像素信号。换言之,能够进行用于抑制固体摄像器件之间的灵敏度差异的灵敏度校正。
[0150]这样,例如,能够防止相位差的检测精度随着各芯片而发生改变,并且当在聚焦时将相位差的像素输出应用于预览等时,能够防止图像的亮度随着各芯片而发生改变。
[0151]根据本发明,当固体摄像器件I的型号相同时,能够获得具有相同灵敏度的像素信号。因此,在并入有固体摄像器件I的成像装置等中,能够容易地执行快门值的控制和所摄图像的图像处理。
[0152]每个波长的灵敏度差异校正处理
[0153]除了生产波动这个因素以外,可能会造成灵敏度差异的变化的因素可以是入射光的波长差异。如图14所示,例如,具有长波长的红光和具有短波长的蓝光具有不同的折射和衍射特性,且具有不同的在硅层内的到达深度。
[0154]因此,如图15所示,固体摄像器件I中的信号处理电路8能够依据由像素2接收的光的每个波长(依据每个颜色)而提供与图12—样的校正表,例如红像素校正表、绿像素校正表和蓝像素校正表。例如,在具有特定色温的白光的情况下透过红色滤光片25的光是具有位于红色波长段内的波长分布的光。因此,依据光的波长的校正表相当于计算出具有它的代表性波长分布的该光的校正系数。
[0155]因此,在具有依据光的波长的校正表的情况下,在图10的校正系数计算处理的步骤S I中利用具有单一色温的均匀光来照射像素阵列部3,且获得各像素的像素信号。然后,在步骤S6中,单独地为红像素、绿像素和蓝像素分别创建校正表,且将这些校正表存储于存储器12中。这样,能够通过使用为红色波长段、绿色波长段和蓝色波长段中的各个波长段计算的校正系数来校正灵敏度差异。因此,能够进行高度精确的校正。
[0156]这里,图15中的红像素校正表、绿像素校正表和蓝像素校正表各者中的校正系数a至d的数量(M X N)是与像素阵列部3内的红像素、绿像素和蓝像素的数量对应的数值。
[0157]RGBW阵列中的灵敏度差异校正处理
[0158]在上述示例中,已经提供了如下的情况的说明:该情况中,通过将具有2X2结构的四个像素设定为一个单元、且每个单元中均设置有微透镜26,由此使红色、绿色或蓝色滤光片25以拜耳阵列的方式布置着。
[0159]然而,彩色滤光片25的颜色阵列可以是另一种类型的阵列,例如,通过将具有2X2结构的四个像素设定为一个单元、且每个单元中均设置有微透镜26而得到的如图16所示的红色、绿色、蓝色或白色的颜色阵列(RGBW阵列)。白色滤光片25是透射全波长段中的光的滤光片。
[0160]在具有白色滤光片25的像素2(以下,还被称为白像素)的光电二极管H)中,包括红色、绿色和蓝色在内的全波长段的光入射。因此,灵敏度差异随着被摄对象的色温而发生改变。
[0161]因此,如图17所示,针对各个色温的白像素校正表(例如当色温是3000K时的校正表、当色温是4000K时的校正表和当色温是5000K时的校正表)被创建且存储于存储器12中,以作为白像素校正表。
[0162]在具有针对各个色温的上述白像素校正表的情况下的校正系数计算处理中,针对于创建了白像素校正表的各个色温而为像素阵列部3中的白像素执行用于获得在用具有预定色温
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