专利名称：箝位控制方法、箝位校正装置、图像传感器和电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及箝位控制方法、箝位校正装置、图像传感器和电子设备， 并且涉及其中可以改善以下图^象传感器中的左/右偏移的箝位控制方法、
箝位校正装置、图像传感器和电子设备该图《象传感器具有相对大的芯片 尺寸，具有大量的像素，并且正在该图像传感器上执行拼接曝光(stitching exposure )。
背景技术：
传统地已存在具有大的芯片尺寸且具有大量的超过千万的像素的 CMOS (互补金属氧化物半导体)图像传感器。在这种CMOS图像传感 器中，同时要曝光的面积受限于制造工艺，因此，在通常情况下针对左侧 和右侧而两次执行拼接曝光。此时，由于制造条件的变化，非常难以形成 相互完全相同的左侧区域和右侧区域。因此，在左侧《象素电路与右侧4象素 电漆t间产生暗电流的差别，结果可能在左侧图像与右侧图像之间发生偏 移。
例如，专利文献l公开了以下技术通过使用下面两个信号(1)和 (2)来执行箝位校正，以消除在CDS (相关双采样)方法的CCD (电 荷耦合器件)或CMOS图像传感器的成像区域的左侧与右侧之间发生的 偏移差。信号(1)是左/右虚拟像素的信号(其中釆用额外的HCCD中 的不依赖于光电转换单元的信号)。信号(2)是左/右OB像素(光学黑 像素其中采用依赖于光电转换单元的信号的遮光像素)的信号。
然而，在根据专利文献l的技术中，需要从有效像素区域中的像素信 号中减去信号(1)和(2)。还需要用于左侧和右侧的两个电路系统，以 执行CDS、 A/D转换、OB箝位等。因此，电路结构复杂，并且电路面积 增大。
例如，专利文献2公开了以下技术在输出像素信号作为电流信号的 电流输出方法的CMOS图像传感器中，根据基准电平而保持作为图像信 号的直流(DC)电平的成4象装置的OPB (光学黑色)电平处于恒定值。专利文献2描述了其中紧接着光电传感器面积区域布置OPB区域的实施 方式。此外，专利文献2公开了以下技术向图像信号反馈箝位电流，使 得所检测到的输出电平与预定的基准电压值之间的差基本上为零。
例如，专利文献3公开了以下技术使用下面的黑色电平校正方法和 增益校正方法作为用于包括CCD的固态成像装置的技术。在该黑色电平 校正方法中，屏幕的以行为单位而读取的像素信息在划分用于多个通道的 同时被输出。在每个通道中检测从图像传感器读取的像素信息的黑色电 平，并且在每个通道中校正像素信息的黑色电平。另一方面，在该增益校 正方法中，检测从图像传感器读取的像素信息的通道之间的增益差，并且 校正通道之间的增益差。另外，专利文献3公开了能够独立地针对左通道 和右通道执行黑色电平校正的技术。
然而，在专利文献3所述的技术中，对于来自水平寄存器的输出，必 需在左侧和右侧的两个通道。
另外，例如，专利文献4公开了以下技术。也就是说，在被划分成多 个区域的有效像素区域的左右两侧设置OB (OPB)区域。根据从固态成 像装置的多个分割成像区域输出的图像信号，从第一OB区域和第二OB 区域输出表示光学黑色电平的第一 OB信号和第二 OB信号。这些OB信 号中的任一OB信号被减去，由此执行对图像信号的OB箝位。另外，专 利文献4公开了计算每个OB区域中的各个块的OB信号的平均值的技 术。
然而，在根据专利文献4的技术中，在左侧和右侧的两个通道也是必 要的。此外，才艮据专利文献4的^t术采用用于从自在左侧和右侧的各个分 割成像区域输出的图像信号减去OB (OPB)区域中的光学黑色电平的方 法。因此，在根据专利文献4的技术中，成像区域中的成像处理是必要的， 并且需要时间来计算校正值。
在根据上述的专利文献l、 3和4等的技术中采用的双通道方法(多 通道方法)中，在箝位校正处理中执行并行处理，因此，尽管处理速度增 大，但是不能降低功耗。另夕卜，用于在校正处理后将两个通道(多个通道) 的多个图像数据组合成图傳Jt据的图像组合处理电路是必要的。此外，由 于用于降低左/右偏移的两个通道，在左侧和右侧的处理电路元件增加。
因此，由于包括配线的制造条件的变化，电^m^增加，4吏得偏移增大。
另外，作为在CMOS图像传感器中使用的传统箝位方法，存在使用垂直OPB的垂直箝位方法和4吏用水平OPB的水平箝位方法。具体地，在 水平箝位方法中，即使在左侧屏幕和右侧屏幕中OPB值不同，也对每行 的整个有效像素区域均匀地执行校正。因此，水平箝位方法不适用于对执 行上述拼接曝光的箝位控制。
专利文献l:日本专利3697172
专利文献2:日本专利39691卯
专利文献3:日本未审专利申请公开2002-252808
专利文献4:日本未审专利申请>^开2007-6538
发明内容
技术问题
然而，在具有相对大的芯片尺寸且具有大量像素的图像传感器中，需 要可以毫不复杂地容易地独立地针对左侧和右侧执行水平箝位控制，并且 可以以低功耗执行整体上没有不自然的高质量成像。然而，在目前的情况 下，包括专利文献1至4的传统技术不能充分满足该要求。
已经考虑到这些情况而做出了本发明。也就是说，本发明旨在使得在 具有相对大的芯片尺寸且具有大量l象素的图傳*传感器中，能够亳不复杂地 容易地独立地针对左侧和右侧控制水平箝位，并且能够以低功耗实现整体 上没有不自然的高质量成像。
技术方案
本发明旨在在下面的情况下执行黑色电平的箝位校正处理由于列并 行(column-parallel) AD方法的CMOS图像传感器的制造^ft的不同， 因此电物理特性在相同的有效《象素区域的左侧和右侧稍有不同。将上述的
区域，将左侧水平OPB区域和右侧水平OPB区域i殳置到包括该左侧区域 和右侧区域的整个有效像素区域的左侧和右侧，根据预定的扫描顺序，从 输入单元将数据信号逐行地交替输入到OPB箝位校正电路中，在对有效
号电平的下限值，并且在内部处理一系列数据，由此可以从输出单元输出 校正的结果，并且可以在短时间内以高精度而独立地对虚拟确定的左侧有 效像素区域和右侧有效像素区域执行箝位校正。本发明的特征在于与有效像素区域的各行中的像素数量相比，相应 的左侧水平OPB区域和右侧水平OPB区域的每行中的像素数量相当少； 通过OPB箝位校正电路中的平均值计算电路，在短时间内计算出构成每 个OPB区域的行的像素信号的平均值；通过减去该值来执行零艮正；为 了方便，使用该值作为所定义的左侧有效像素区域和右侧有效像素区域中 的下一行的黑色电平的下P艮值；以及对直到最后一行的各个对应的有效像 素区域以这种方式顺序地执行箝位校正。另外，本发明考虑在OPB区域 中存在缺陷像素的情况。
按照左侧OPB区域、左侧有效像素区域、右侧有效像素区域和右侧 OPB区域的顺序，或者按照左侧OPB区域、左侧有效像素区域、右侧 OPB区域和右侧有效〗象素区域的顺序，或者按照左侧OPB区域、右侧 OPB区域、左侧有效像素区域和右侧有效像素区域的顺序，执行水平方 向上的扫描。在相同的扫描行中，通过第一平均值计算电路和第二平均值 计算电路来计算左侧OPB区域和右侧OPB区域中的行像素的平均值，并 且将该平均值保持在第一数据保持电路和第二数据保持电路中。在扫描相 应的下一行时调用该平均值，通过利用减法电路减去该值自身来执行箝位 校正以使得该值变成零，并将该值设置为对应的有效像素区域中的行的黑 色电平的下限值。
在上述的平均化处理中，当在OPB区域中存在缺陷4象素时，该4象素 的OPB值具有异常值。因此，通过去除该值来计算4象素的OPB值的和， 并将该和除以通过从行中的所有像素的数量减去缺陷像素的数量而计算 出的值，由此可以消除缺陷l象素对OPB平均值的影响。
在上述处理中，当OPB区域的行中的所有像素为缺陷像素时，在箝 位处理中不使用该行的平均OPB值，而是使用保持在数据保持电路(诸 如存储器等的具有存储功能的电路)中的最新的正常的平均OPB值，由 此可以执行对有效像素区域的箝位校正。
OPB箝位校正是如下的处理通过采用由具有光电转换单元但在图 像传感器的成像区域外部被遮光的像素构成的细长区域中的黑色作为信 号电平的基准值，来校正在成像区域中测量到的黑色的亮度(动态范围的 下限值)。在普通情况下，在成像区域中测量到的黑色电平略高于OPB区 域中的黑色电平，因此，与设计值相比，成像区域中从白色到黑色的动态 范围稍窄。因此，使用OPB区域中的黑色电平值来扩大成像区域的动态 范围的校正处理是必要的。列并行AD方法的CMOS图《象传感器的主要特征在于与CCD图像传感器不相同地，不执行从有效像素区域中的像 素信号减去OPB区域的信号电平的信号处理；以及在设置OPB区域中的 黑色的下P艮值之后，设置有效像素区域中的黑色的下P艮值。
另外，在普通情况下，OPB区域中的黑色的下限值距离理论上的黑 色(零电平)略有波动。因此，如同在本发明中一样，在通过使用OPB 区域中的相应行的OPB值(例如通过针对OPB区域中的各像素和各行而 测量距离零的差值)来对有效像素区域中的相应行执行箝位校正的情况 下，必须通过向有效像素区域中的行提，以使得在前的行的波动量(差 值)变成零来执行箝位校正处理。
此外，由于制造务fr的变化，即使在相同的图像传感器芯片中，黑色 电平的下限值在有效像素区域中的较上部分和较下部分或左侧部分和右 侧部分中也略有变化。因此，与这些区域相对应的OPB区域是必要的， 并且必须对相应的整个有效像素区域上的各行执行箝位校正。
有益效果
如上所述，才艮据本发明，可以在具有相对大的芯片尺寸且具有大量4象 素的图像传感器中毫不复杂地容易地独立地针对左侧和右侧实现对水平 箝位的控制，使得可以以低功耗实现整体上没有不自然的高质量成像。
图1是示出了包括本发明所应用于的左/右独立OPB箝位校正单元的 列并4亍AD方法的CMOS图《象传感器的整体配置的主要部分的配置示例 的图2是示出了图i中的数据^Mt单元的配置示例的图3是示出了用于传统的箝位方法中的垂直OPB方法的箝位校正的方 法的图4是示出了用于传统的箝位方法中的水平OPB方法的箝位校正的方 法的图5是示出了作为本发明的例1的左/右独立箝位控制方法的原理的图， 并且是基于使用水平OPB的左/右独立箝位方法的光电转换像素单元的放 大图6是示出了在在图5的本发明的例1中(即，在左/右独立箝位控制方法的例1的操作中)存在点缺陷(缺陷像素)的情况下的^Mt的图7是示出了与本发明的例1中的图6中的例子不相同的例子(即， 在在有效像素区域中OPB区域中的扫描行的数量大于水平扫描行的数量 的情况下的例子)的图8;1根据本发明的数据处理的例子的时间图9是根据本发明的数据处理的另一例子的时间图IO是根据本发明的数据处理的又一例子的时间图11是示出了本发明所应用于的箝位校正处理的例子的流程图12是示出了图2中的箝位校正单元的配置示例的图13是示出了与图12中的例子不相同的、图2中的箝位校正单元的 配置示例的图14是示出了作为本发明的例2的、在釆用垂直/水平组合的左/右独 立OPB箝位控制方法的情况下的例2的^Mt的图15是示出了作为本发明的例3的、在采用左/右/上/下四区域的1/2 上/下读取左/右独立OPB箝位控制方法的例子的情况下的例3的操作的 图。
对附图标记的说明
11光电转换像素单元；12列并行模数转换(AD转换)单元；13列 扫描单元；14数据^Mt单元；15 I/O转换单元；21选择器单元；22控 制信号输出单元；23数据保持单元；24箝位校正单元；以及25相加 单元
具体实施例方式
在下文中参考
本发明的实施例。
图1和图2示出了本发明所应用于的列并行AD方法的CMOS图像 传感器中的箝位系统的配置示例。
也就是说，图1示出了包括本发明所应用于的左/右独立OPB箝位校 正单元的列并行AD方法的CMOS图傳_传感器的整体配置的主要部分的 配置示例。
12将整个CMOS图像传感器配置成包括光电转换像素单元11、列并行 模数转换单元12、列扫描单元13、包括箝位电路等的数据操作单元14 以及1/0转换单元15。
在列扫描单元13和I/O转换单元15之间，将包括本发明所应用于的 箝位电路等的数据操作单元14置于列并行 转换单元12的后级。
图2示出了以信号数据流的观点来看的在图1中的al和a2之间示出 的数据操作单元14的配置示例。
将数据操作单元14醉置成包括选择器单元21 、控制信号输出单元22 、 数据保持单元23、箝位校正单元24和相加单元25。
图2中的例子中的数据操作单元14具有例如经常保持前一行的数据 并且在必要时调用该数据的配置。
为了易于理解本发明，现在说明传统的箝位方法。
图3是示出了传统的箝位方法中的基于垂直OPB方法的垂直箝位方 法的图。
假定图3所示的图像传感器是列并行AD方法的CMOS图像传感器， 该图像传感器具有相对大的芯片尺寸，具有大量的像素，并且在该图像传 感器上正在执行左/右拼接曝光。在图3的图像传感器中，在整个有效像 素区域31的上方或下方(在图3的例子中为上方)，沿着水平方向布置细 长的垂直OPB区域32。此外，在图3的图傳 降感器中，左侧和右侧的电 物理特性完全不相同。因此，将有效4象素区域31虚拟性地划分成两个， 即，在左侧和右侧的左侧有效像素区域31L和右侧有效《象素区域31R。
传统的垂直箝位方法是包括下面所述的步骤Sl中的平均化处理和S2 中的下限值处理的方法。步骤S1中的平均化处理是如下的处理检测垂 直OPB区域32中的4象素的各自的OPB值，计算整个垂直OPB区域32 中的OPB值的和，并通过将该和除以该区域中的l象素的总数而获得平均 值。步骤S2中的下限值处理是如下的处理对在步骤S1中的平均化处理 中所获得的平均值进行零校正，并将校正后的值设置为布置在垂直OPB 区域32下方的整个有效像素区域31中的黑色电平的下限值。
换句话说，步骤S1中的平均化处理是对垂直OPB区域32中的 有 像素的OPB值进行平均化的处理，并且该平均化处理将该平均值设置为 整个垂直OPB区域的OPB值。另一方面，步骤S2中的下限值处理^L 用该值作为有效〗象素区域31的整个屏幕中的黑色电平的下P艮值的处理。这种传统的垂直箝位方法具有以下缺点不能独立地针对上述的垂直 左侧有效像素区域和垂直右侧有效像素区域(图3的例子中的左侧有效像 素区域31L和右侧有效像素区域31R)而执行箝位校正处理。
另外，图4是示出了传统的箝位方法中的基于水平OPB方法的水平 箝位方法的图。
图4的传感器也是CMOS传感器，其基本上与图3中的传感器相同。 注意，在图4的传感器中，在有效《象素区域31的左侧和右侧中的任一侧， 沿着垂直方向:&置细长的水平OPB区域33。图4中的传统水平箝位方法 是通过忽略左侧和右侧的不均衡特性来对整个有效像素区域31逐行地执 行箝位校正的方法。因此，与图3中的传统的垂直箝位方法相比，图4 中的传统的水平箝位方法能够执行更精细的箝位校正。然而，当在左侧和 右侧之间存在物理特性差异时，图4中的传统水平箝位方法不能执行正确 的箝位校正，结果在左侧图像和右侧图像之间可能发生偏移。
传统的水平箝位方法是包括重复下面所述的步骤S21中的平均化偏 差处理和步骤S22中的下限值处理的方法。
换句话说，第一次步骤S21中的平均化偏差处理是如下的处理在第 一7jC平扫描时，通过将水平OPB区域33中的第一行中的像素信号的和除 以像素数量来计算平均值，并获得距离基准值的差值AO。同时，第一次步 骤S22中的下限值处理是如下的处理在相同的扫描周期中，在不在有效 像素区域的行上反映该值的情况下保持该值，直到下一扫描为止，并提供 该值以设置有效像素区域31中的下一行的信号电平的下限值，使得该值 变成零。
此后，在相应的步骤S21中的平均化偏差处理中，以相同的方式针对
水平OPB区域33中的相应行而获得差值A1、 A2、 A3.......和An-l。然
后，在相应的步骤S22中的下P艮值处理中，将这些值提供给有效4象素区域 31中的相应行，4吏得该值恒定为零。
也就是i兌，步骤S21中的平均化偏差处理是如下的处理对水平OPB 区域33中的行像素的OPB值进行平均化，将该平均值设置为该行的OPB 值，并获得相对于该行中的OPB值的基准值的差值A。步骤S22中的下 限值处理是如下的处理通过从差值A减去差值A而获得零，并应用零作 为有效像素区域31中的下一行的OPB值。
在下文中，与上述的传统的箝位方法对比来描述本发明所应用于的箝位方法的相应的例子(在下文中称为本发明的例子)。
图5是示出了根据本发明的例1的左/右独立箝位控制方法的原理的 图，并且是基于使用水平OPB的左/右独立箝位方法的像素单元的放大图。
也就^U兌，图5示出了在应用本发明的例1 (左/右独立箝位方法的例 1)的情况下的光电转换〗象素单元11的配置示例。
如图5所示，在光电转换像素单元11中，将有效像素区域41划分成 n + l行(n为l或更大的整数值)中的左侧有效像素区域41L和右侧有 效《象素区域41R。此外，左侧水平OPB区域51L用于对左侧有效像素区 域41L的箝位校正，并且右侧水平OPB区域51R用于对右侧有效4象素区 域41R的箝位校正。由行L0B0至L0Bn构成左侧水平OPB区域51L， 由行R0B0至R0Bn构成右侧水平OPB区域51R，由行L0至Ln构成左 侧有效像素区域41L，并且由行R0至Rn构成右侧有效像素区域41R。
图6是示出了在根据图5所示的本发明的例1 (即，左/右独立箝位控 制方法的例1)的操作中存在点缺陷(缺陷像素)的情况下的操作例子的 图。
在步骤S31中，箝位校正单元24对目标行中包括的像素的OPB值 进行平均化，其中，左侧水平OPB区域51L中的行L0B0至L0Bn中的 每一行被顺序地作为目标行(将至此的处理称为平均化处理)。箝位校正 单元24将该平均值设置为目标行的OPB值，并获得相对于该目标行中的 OPB值的基准值(例如零)的差值A。
在步骤S32中，箝位校正单元24将该差值A设置为左侧有效像素区 域41L中的下一行(紧接着目标行的行)的OPB值。
然而，在目标行中的一个或一些像素是缺陷像素的情况下，执行下面 的步骤S31-a中的处理作为步骤S31中的平均化处理。也就是说，在步骤 S31-a中，箝位校正单元24对目标行中包括的像素中的除了缺陷像素以 外的像素的OPB值进行平均化。
另一方面，在目标行中的所有像素为缺陷像素的情况下，执行下面的 步骤S31-b中的处理作为步骤S31中的平均化处理。也就是说，在步骤 S31-b中，箝位校正单元24使用前一行(而不是目标行)中的正常OPB 值作为目标行的OPB值(平均值)。
另夕卜，在步骤S41中，箝位校正单元24执行平均化处理。也就是说， 箝位校正单元24对目标行中包括的像素的OPB值进行平均化，其中右水平OPB区域51R中的行R0B0至R0Bn中的每一^L顺序地作为目标 行。箝位校正单元24将该平均值设置为目标行的OPB值，并获得相对于 目标行中的OPB值的基准值(例如零)的差值A。
在步骤S42中，箝位校正单元24将该差值A设置为右侧有效像素区 域41R中的下一行(紧接着目标行的行)的OPB值。
然而，在目标行中的一个或一些像素为缺陷像素的情况下，执行下面 的步骤S41-a中的处理作为步骤S41中的平均化处理。也就是说，在步骤 S41-a中，箝位校正单元24对目标行中包括的像素中的除了缺陷像素以 外的像素的OPB值进行平均化。
另一方面，在目标行中的所有像素为缺陷像素的情况下，执行下面的 步骤S41-b中的处理作为步骤S41中的平均化处理。也就是说，在步骤 S41-b中，箝位校正单元24采用前一行(而不是目标行)中的正常OPB 值作为目标行的OPB值(平均值)。
对于直到最后一行的行重复地执行上述的步骤S31和S32 (必要时是 S31-a或S31-b )中的处理和步骤S41和S42 (必要时是S41-a或S41-b ) 中的处理。
在这种情况下，水平扫描的顺序没有特别限制。例如，可以采用下面 的顺序左侧水平OPB区域51L—左侧有效〗象素区域41L—右侧有效 4象素区域41R—右侧水平OPB区域51R。另外，例如，可以釆用下面的 顺序左侧水平OPB区域51L—右侧水平OPB区域51R—左侧有效〗象素 区域41L—右侧有效像素区域41R。另外，关于垂直方向，从顶部到底部 地扫描整个区域。
总之，基于本发明的例1的水平箝位校正方法包括下面的一系列处 理。也就^:i兌，在步骤S31中，箝位校正单元24通过第一平均值计算单 元(例如图13中的平均值计算单元76L)来计算左侧水平OPB区域51L 中的相同扫描行(目标行)中的行像素的差值A。将该差值A保持在第一 数据保持单元(例如图13中的数据保持单元78L)中。在扫描接下来的 各行时，在步骤S32中，箝位校正单元24从第一数据保持单元调用该差 值A,并通过利用相减单元(例如图2中的相加单元25)从该差值自身减 去该差值来执行箝位校正以使得该值变为零(或约为零)。箝位校正单元 24将该校正值设置为左侧有效像素区域41L中的对应行(紧接着目标行 的行)的黑色电平的下限值。另一方面，在步骤S41中，箝位校正单元24通过第二平均值计算单 元(例如图13中的平均值计算单元76R)来计算右侧水平OPB区域51R 中的相同扫描行(目标行)中的行4象素的差值A。将该差值A保持在第二 数据保持单元(例如图13的数据保持单元78R)中。在扫描接下来的各 行时，在步骤S42中，箝位校正单元24从第二数据保持单元调用该差值 A，并通过利用相减单元(例如图13中的相减单元80)减去该差值自身
垂i*弁恭乂A始，卞d /击但"f古/右亦头愛恭/*始，"P並,4，"F /直i殳蓖为
右侧有效像素区域41R中的对应行(紧接着目标行的行)的黑色电平的 下限值。
如上所述，在本发明的例l (左/右独立箝位方法的例1)中，可以针 对左侧有效像素区域和右侧有效像素区域(图6中的例子中的左侧有效4象 素区域41L和右侧有效像素区域41R)中的每一个而独立地执行箝位校 正。
另外，在左侧7JC平OPB区域51L或右侧水平OPB区域51R中存在 缺陷像素的情况下，在步骤S41或S41中的平均化处理期间，像素的OPB 值表现出异常值。
在这种情况下，执行步骤S31-a或S41-a、或者步骤S31-b或S41-b， 以消除缺陷像素的值的影响。
例如，在目标行中的一个或一些1象素为缺陷〗象素的情况下，执行下面 的处理作为步骤S31-a或S41-a中的处理。执行下面的处理通过去除缺 陷像素的OPB值来计算目标行中的像素的OPB值的和，然后将该和除以 通过从目标行中的所有像素的数量减去缺陷像素的数量而获得的值。相应 地，消除了缺陷〗象素对OPB平均值的影响。
另外，例如，在目标行中的所有4象素为缺陷4象素的情况下，执行下面 的处理作为步骤S31-b或S41-b中的处理。对于箝位处理不使用目标行的 平均化后的OPB值，而是采用保持在数据保持电路(诸如存储器等的具 有存储功能的电路，例如图13中的数据保持单元78L或78R)中的最近 的正常平均化的OPB值作为目标行的OPB值。换句话说，例如，不执行 对数据保持单元78L的更新。相应地，在随后的步骤S32或S42的处理 中，执行下面的处理通过使用该差值来执行有效像素区域中的行箝位校 正，使得该差值变成零。
图7示出了与本发明的例1中的图6的例子不相同的例 子，即，在OPB区域中的扫描行的数量大于有效像素区域中的水平扫描行的数量的 情况下的操作例子。在图7的例子的情况下，可以从有效像素区域中的第 一行开始执行箝位校正。
在图7中，左侧水平OPB区域51L和右侧水平OPB区域51R具有 其数量大于有效像素区域41中的水平扫描行的数量的扫描行。
在步骤S51中，执行对目标行中包括的像素的OPB值进行平均化的 处理(即，执行平均化处理)，其中左侧水平OPB区域51L中的相应行 顺序地为目标行。箝位校正单元24将该平均值设置为目标行的OPB值， 并获得相对于目标行中的OPB值的校正值(例如零)的差值A。
在步骤S52中，箝位校正单元24将该差值A设置为左侧有效像素区 域41L中的下一行(紧接着目标行的行)的OPB值。
然而，在目标行中的一个或一些像素为缺陷像素的情况下，执行下面 的步骤S51-a中的处理作为步骤S51中的平均化处理。也就是说，在步骤 S51-a中，箝位校正单元24对目标行中包括的像素中的除了缺陷像素以 外的像素的OPB值进行平均化。
另一方面，在目标行中的所有像素为缺陷像素的情况下，执行下面的 步骤S51-b中的处理作为步骤S51中的平均化处理。也就另一i兌，在步骤 S51-b中，箝位校正单元24采用前一行(而不是目标行)中的正常OPB 值作为目标行的OPB值(平均值)。
另夕卜，在步骤S61中，箝位校正单元24执行平均化处理。也就是说， 箝位校正单元24对目标行中包括的像素的OPB值进行平均化，其中右侧 水平OPB区域51R中的每一行顺序地作为目标行。箝位校正单元24将 该平均值设置为目标行的OPB值，并获得相对于目标行中的OPB值的基 准值(例如零)的差值A。
在步骤S62中，箝位校正单元24将该差值A设置为右侧有效像素区 域41R中的下一行(紧接着目标行的行)的OPB值。
然而，在目标行中的一个或一些像素为缺陷像素的情况下，执行下面 的步骤S61-a中的处理作为步骤S61中的平均化处理。也就是说，在步骤 S61-a中，箝位校正单元24对目标行包括的像素中的除了缺陷像素以外 的像素的OPB值进行平均化。
另一方面，在目标行中的所有像素为缺陷像素的情况下，执行下面的 步骤S61-b中的处理作为步骤S61中的平均化处理。也就是说，在步骤S61-b中，箝位校正单元24使用前一行(而不是目标行)中的正常OPB 值作为目标行的OPB值(平均值)。
针对直到最后一行的行而重复地执行前述的步骤S51和S52(必要时 是S51-a或S51-b )中的处理和步骤S61和S62(必要时是S61-a或S61-b ) 中的处理。
图8是示出了根据本发明的数据处理的例子且示出了如何随着时间 的过去而执行用于水平箝位校正的数据处理的时间图。
具体地，在图8的例子中，水平方向上的扫描顺序为左侧水平OPB 区域51L—左侧有效像素区域41L—右侧有效像素区域41R—右侧水平 OPB区域51R。也就是说，在图8中，时段A表示左侧水平OPB扫描时 段，时段B表示左侧有效像素区域扫描时段，时段C表示右侧有效像素 区域扫描时段，并且时段D表示右侧水平OPB扫描时段。
图8中的"平均化处理"对应于图6的例子中的步骤S31 (必要时包 括步骤S31-a或S31-b )或步骤S41 (必要时包括步骤S41-a或S41-b )中 的处理。另外，在图7的例子中，步骤S51(必要时包括步骤S51-a或S51-b ) 或步骤S61 (必要时包括步骤S61-a或S61-b )对应于图8中的"平均化 处理"。
此外，图8中的一系列处理"读取"—"减法"4 "输出数据"对应 于图6的例子中的步骤S32或S42中的处理，并且对应于图7的例子中的 步骤S52或S62中的处理。
在图8中的例子的情况下，左侧水平OPB区域51L的"平均化处理 时间+数据保持时间"不等于右侧7]C平OPB区域51R的"平均化处理时 间+数据保持时间"。然而，由于垂直扫描时间长于水平扫描时间，因此 可以执行上述箝位校正。
在图8中的例子的情况下，在时间序列上互不重叠的情况下，在不同 的时间执行时段A中的平均化处理和时段D中的平均化处理。因此，如 果将在平均化处理之后的多个数据直接保持在数据保持电路中，则可以针
处理电路。因此，如同下面描述的图12中所示的平均值计算单元76 —样， 仅必需一个平均化处理电路。
图9是示出了不同于图8中的例子的根据本发明的数据处理的例子、 且示出了如何随着时间的过去而执行用于水平箝位校正的数据处理的时间图。
具体地，在图9中的例子中，水平方向上的扫描顺序为左侧水平OPB 区域51L—右侧7JC平OPB区域51R—左侧有效像素区域41L—右侧有效 像素区域41R。也就是说，在图9中，时段A表示左侧水平OPB扫描时 段，时段D表示右侧水平OPB扫描时段，时段B表示左侧有效像素区域 扫描时段，并且时段C表示右侧有效像素区域扫描时段。
在图9中的例子的情况下，左侧水平OPB区域51L的"平均化处理 时间+数据保持时间"等于右侧水平OPB区域51R的"平均化处理时间 +数据保持时间"。
在图9中的例子的情况下，也在时间序列上互不重叠的情况下在不同 时间执行时段A中的平均化处理和时段D中的平均化处理。因此，如果 将平均化处理后的多个数据直接保持在数据保持电路中，则可以针对时段 A中的平均化处理和时段D的平均化处理而使用相同的平均化处理电路。 因此，如同下面描述的图12所示的平均值计算单元76那样，仅必需一个 平均化处理电路。
图10是示出了不同于图8和9中的例子的根据本发明的数据处理的 例子、且示出了如何随着时间的过去而执行用于水平箝位校正的数据处理 的时间图。
具体地，在图10中的例子中，水平方向上的扫描顺序为左侧水平OPB 区域51L—左侧有效《象素区域41L—右侧水平OPB区域51R—右侧有效 像素区域41R。也就是说，在图10中，时段A表示左侧水平OPB扫描 时段，时段B表示左侧有效像素区域扫描时段，时段D表示右侧水平OPB 扫描时段，并且时段C表示右侧有效像素区域扫描时段。
在图10中的例子的情况下，左侧7jC平OPB区域51L的"平均化处 理时间+数据保持时间"等于右侧水平OPB区域51R的"平均化处理时 间+时间保持时间"。
才艮据上述的图8至10的例子可以理解，在与下一扫描相对应的左侧 有效像素区域41L和右侧有效像素区域41R中的行的箝位校正之前，应 结束对左侧OPB区域51L和右侧OPB区域51R中的行像素的平均化处 理。
图11是示出了通过本发明的OPB箝位校正处理方法(即，与图6 或7相对应的方法)以及在存在点缺陷(缺陷4象素)的情况下的方法而实现的处理(以下称为箝位校正处理)的例子的流程图。
在图11中的例子中，仅示出了与左侧水平OPB区域51L和左侧有 效像素区域41L相关的处理。然而，对于与右侧水平OPB区域51R和右 侧有效像素区域41R相关的处理，仅必需将图11中所示的描述"左"改 变成"右"。
在步骤S81中，箝位校正单元24设置j-0。在步骤S82中，箝位校 正单元24设置i-l。这里，i表示左侧水平OPB区域51L中的目标行的 水平方向上的像素位置，并且i表示l至m(m为2或更大的整数值)的 整数值。j表示左侧水平OPB区域51L中的目标行的行编号，并且j表 示0至n-l (n为1或更大的整^L值)的整数值。
在步骤S83中，箝位校正单元24获得基准值(例如零)。
在步骤S84中，箝位校正单元24获得左侧水平OPB区域51L中的 像素(i， j)的OPB值(3 (i， j)。
在步骤S85中，箝位校正单元24计算左侧水平OPB区域51L中的 像素OPB的总值邻(i， j) (,-l， j)+P(i， j))。
在步骤S86中，箝位校正单元24将i增大l (i = i + l)。
在步骤S87中，箝位校正单元24判断是否i>m。
如果i小于等于m，则在步骤S87的处理中做出"否"判定，处理返 回至步骤S84，然后重复该处理。
也就是说，重复从步骤S84至87的循环处理，使得将获得左侧水平 OPB区域51L的目标行中包括的相应的像素(i， j)的OPB值j3(i， j) (i 为1至m)，并使得将计算总值SI3(i， j) (i为1至m)。另外，判定每个像 素(i， j)是否为步骤S84至87的循环处理中的缺陷像素。
当在已经计算出了最终的总值邻(i, j) (i为1至m)之后在步骤S86 中的处理中设置i = m + l时，满足i>m。相应地，在接下来的步骤S87 中的处理中做出"是"判定，并且处理进行到步骤S88。
在步骤S88中，箝位校正单元24判定是否存在缺陷像素。
如果在左侧水平OPB区域51L中的目标行(第j行)中不存在缺陷 像素，则在步骤S88中的处理中做出"否"判定，并且处理进行到步骤 S89。在步骤S89中，箝位校正单元24对目标行中的OPB值P(i， j) (i为 1 m)进行平均化。也就是说，箝位校正单元24计算邓(i, j)/m。
在步骤S90中，箝位校正单元24将目标行的平均值(即，在不存在 缺陷像素的本情况下的(SP(i， j)/m})设置为目标行的OPB值。
在步骤S91中，箝位校正单元24计算相对于目标行的OPB值的基 准值(例如零)的差值Ai。
在步骤S92中，箝位校正单元24将差值Ai保持在保持电路中。替代 性地，作为步骤S92中的处理，可以仅保持在不存在缺陷像素的情况下的 差值Ai。
在步骤S93中，箝位校正单元24从保持电路读取最新的差值A (在 本情况下是在在先的步骤S92中的处理中所保持的差值Ai),并将该差值A 设置为左侧有效像素区域41L中的下一行(作为紧接着目标行的行的第j + 1行)的OPB值。
在步骤S94中，箝位校正单元24将j增大l (j=j + l)。
在步骤S95中，箝位校正单元24判定是否j^n。
如果处理目标行编号j小于n，则处理返回至步骤S82,然后重复该 处理。
以上已经给出了关于在左侧水平OPB区域51L中的第j目标行中不 存在缺陷像素的情况下的 一 系列处理的说明。
另一方面，在左侧水平OPB区域51L中的第j目标行中存在缺陷像 素的情况下，执行下面的一系列处理。
也就是说，在左侧水平OPB区域51L的目标行(第j行)中存在缺 陷像素的情况下，在步骤S88中的处理中做出"是"判定，并且处理进行 至步骤S96。
在步骤S96中，箝位校正单元24判定左侧水平OPB区域51L的目 标行(第j行)中的所有像素是否是有缺陷的。
如果左侧水平OPB区域51L的目标行(第j行)中的一个或一些(不 是全部的)像素是有缺陷的，则在步骤S96中做出"否"判定，并且处理 进行至步骤S97。
在步骤S97中，箝位校正单元24对目标行中包括的像素中的除了缺陷像素以外的像素的OPB值进行平均化。也就是说，箝位校正单元24 计算PI3(i， j)-2pb(p/m)/m-k)}。这里，k表示缺陷像素的数量(k<m )。 同时，Z|3b(p, j)表示缺陷像素的OPB值Pb(p， j)的总值(p为l至k)。 然后，处理进行至步骤S卯。
在步骤S卯中，箝位校正单元24将目标行的平均值(即，在存在缺 陷像素的本情况下的(2j3(i, j)-2卩b(p， j)/m-k})设置为目标行的OPB值。
在步骤S91中，箝位校正单元24计算相对于目标行的OPB值的基 准值(例如零)的差值Ai。
在步骤S92中，箝位校正单元24将该差值Ai保持在保持电路中。替 代性地，如上所述，由于在本情况下存在缺陷像素，因此可以省略步骤 S92中的处理。
在步骤S93中，箝位校正单元24从保持电路读取最新的差值A，并 将该差值A设置为左侧有效像素区域41L中的下一行(作为紧接着目标行 的行的第j + l行)的OPB值。在本情况下，如果不省略步骤S92，则在 在前的步骤S92中的处理中保持的差值Ai为最新的差值A。另一方面，如 果省略步骤S92，则在不具有缺陷〗象素的在前的编号i - q ( q为1或更大 的整数值)的行是目标行时在步骤S92中的处理中所保持的差值Ai-q用作 最新的差值A。
以上已经给出了关于在左侧水平OPB区域51L中的第j目标行中的 一个或一些^象素^^缺陷〗象素的情况下的一系列处理的i兌明。
另一方面，在左侧水平OPB区域51L中的第j目标行中的所有4象素 是缺陷像素的情况下，执行下面的一系列处理。
也就是i兌，在左侧水平OPB区域51L中的目标行(第j行)中的所 有像素是缺陷像素的情况下，在步骤S96中的处理中做出"是"判定，并 且处理进行到步骤S93。
在步骤S93中，箝位校正单元24从保持电路读取最新的差值A，并 将该差值A设置为左侧有效像素区域41L中的下一行(作为紧接着目标行 的行的第j + 1行)的OPB值。在本情况下，将在不具有缺陷像素的在前 的编号i-q (q为1或更大的整数值)的行是目标行时在步骤S92中的处 理中所保持的差值Ai-q用作最新的差值A。
另外，如上所述，图11仅示出了与左侧水平OPB区域51L和左侧 有效像素区域41L相关的箝位校正处理。因此，注意，在执行用于针对第j目标行的左侧水平OPB区域51L和左侧有效像素区域41L的步骤S81 至S97的处理之前或之后，执行针对右侧水平OPB区域51R和右侧有效 像素区域41R的与步骤S81至S97相对应的处理(其中以"右，，代替"左" 的处理)。
替代性地，在步骤S92中的处理中，可以设置两个保持电路，并且不 管缺陷像素存在/不存在，都可以将所有差值Ai保持在保持电^一中， 并且仅当不存在缺陷像素时或者仅当存在缺陷像素时，才可以将差值Ai 保持在其它保持电路中。也就是说，在该情况下，将最新的差值A保持在 其它保持电路中。
图12示出了基于与图2、图8和图9相关的水平OPB的箝位校正单 元24的配置示例。
图12中的例子中的箝位校正单元24具有一个数据输入单元71和一 个数据输出单元81 。另外，箝位校正单元24具有两个相减单元74和80、 开关77和79、滤波器75、平均值计算单元76、控制信号提供单元72、 基准值提供单元73、以及左侧数据保持单元78L和右侧数据保持单元 78R。
开关77和79执行左侧OPB数据和右侧OPB数据(左侧与右侧的 差值A)的输入和输出之间的切换。滤波器75去除左侧水平OPB区域51L 或右侧水平OPB区域51R中的行(目标行)中的像素信号的异常值。也 就是说，去除缺陷像素的OPB值。平均值计算单元76计算左侧水平OPB 区域51L或右侧水平OPB区域51R中的目标行中的正常像素的OPB值 的平均值(准确地说，通过减去来自基准值提供单元73的基准值而计算 出的差值A的平均值)。数据保持单元78L保持左侧水平OPB区域51L中 的OPB数据(左侧差值A )。数据保持单元78R保持右侧水平OPB区域 51R中的OPB数据(右侧差值A )。顺便提及，例如，数据保持单元78L 和78R的保持量不限于与目标行相对应的量，并且还保持在前行的结果。 相减单元74从被输入到输入单元71中的数据减去从基准值提供单元73 提供的基准值，并输出结果。
在图12中的例子中的箝位校正单元24中，相减单元74从按照时间 序列在不同时间通过输入单元71而顺序地输入的左OPB像素信号和右 OPB像素信号的值(OPB值)减去基准值。在由此获得的目标行的相应 值中，通过滤波器75去除大于预定值的异常值(缺陷〗象素的OPB值)。 执行对左侧水平OPB区域51L或右侧7JC平OPB区域51R中的行(目标行)中的像素数据(除了异常值之外)的平均化处理。在平均值计算单元
76的输出中，基于来自控制信号提供单元72的控制信号而经由开关77 将左侧水平OPB区域51L的OPB数据(左侧差值A)保持在数据保持单 元78L中。在平均值计算单元76的输出中，基于来自控制信号提供单元 72的控制信号而经由开关77将右侧水平OPB区域51R的OPB lt据(右 侧差值A)保持在数据保持单元78R中。
基于来自控制信号提供单元72的控制信号，从数据保持单元78L调 用左侧水平OPB区域51L的OPB数据(左侧差值A )，并经由开关79将 该OPB数据输入到相减单元80中。该值被再次输入到相减单元80中， 左侧差值A被抵消成零(减去自身)，并且减法结果被从输出单元81输出， 使得减法结果恒定为零。相应地，设置左侧有效像素区域41L中的^ft 的黑色电平的下限值。
另一方面，基于来自控制信号提供单元72的控制信号，从数据保持 单元78R调用右侧水平OPB区域51R的OPB数据(右侧差值A )，并且 经由开关79将该OPB数据输入到相减单元80中。该值被再次输入到相 减单元80中，右侧差值A被抵消成零(减去自身)，并且减法结果被从输 出单元81输出，使得减法结果恒定为零。相应地，设置右侧有效像素区 域41R中的各行的黑色电平的下P艮值。
从左侧有效像素区域41L和右侧有效l象素区域41R上的j = 0到j = n 顺序地重复执行这种系列处理，然后该箝位校正处理结束。
图12所示的块(信号处理单元)是其中执行针对左侧有效像素区域 41L和右侧有效《象素区域41R的校正处理的单元。不用说，该处理还适 用于被虚拟定义的更多的有效像素区域。
图13示出了基于与图2和图IO相关的水平OPB的箝位校正电路的 配置示例。
图13中的例子中的箝位校正单元24具有一个数据输入单元71和一 个数据输出单元81。另外，箝位校正单元24具有两个相减单元74和80、 开关77和79、左滤波器75L和右滤波器75R、左平均值计算单元76L和 右平均值计算单元76R、控制信号提供单元72、基准值提供单元73、以 及左数据保持单元78L和右数据保持单元78R。
开关77和79执行左OPB数据和右OPB数据(左侧和右侧的差值A) 的输入和输出之间的切换。滤波器75L去除左侧水平OPB区域51L中的行(目标行)中的像素 信号的异常值。也就是说，去除缺陷像素的OPB值。平均值计算单元76L 计算左侧水平OPB区域51L中的目标行中的正常4象素的OPB值的平均 值(准确地说，通过减去来自基准值提供单元73的基准值而计算出的差 值A的平均值)。数据保持单元78L将OPB数据保持在左侧水平OPB区 域51L中(左侧差值A)。顺便提及，例如，数据保持单元78L的保持量 不限于与目标行相对应的量，并且还保持在前行的结果。
滤波器75R去除右侧水平OPB区域51R中的行(目标行)中的像素 信号的异常值。也就是说，去除缺陷像素的OPB值。平均值计算单元76R 计算右侧水平OPB区域51R中的目标行中的正常像素的OPB值的平均 值(准确地说，通过减去来自基准值提供单元73的基准值而计算出的差 值A的平均值)。数据保持单元78R将OPB数据保持在右侧水平OPB区 域51R中(右侧差值A)。顺便提及，例如，数据保持单元78R的保持量 不限于与目标行相对应的量，并且还保持在前行的结果。
相减单元74从被输入到输入单元71中的数据减去从基准值提供单元 73提供的基准值，并输出结果。相减单元80减去开关79的输出值自身， 并输出零。
在图13中的例子中的箝位校正单元24中，相减单元74从由输入单 元71按照时间序列而在不同时间顺序地输入的左OPB 1象素信号和右 OPB像素信号的值(OPB值)减去基准值。在由此获得的目标行的相应 值中，基于来自控制信号提供单元72的控制信号，将针对左侧水平OPB 区域51L的相应值输入到滤波器75L中。通过滤波器75L去除大于预定 值的异常值(缺陷像素的OPB值)。执行对左侧水平OPB区域51L中的 行(目标行)中的像素数据(除了异常值之外)的平均化处理。在平均值 计算单元76L的输出中，将左侧水平OPB区域51L的OPB数据(左侧 差值A)保持在数据保持单元78L中。基于来自控制信号提供单元72的 控制信号而从数据保持单元78L调用左侧水平OPB区域51L的OPB数 据(左侧差值A )，并且经由开关79将该OPB数据输入到相减单元80中。 该值被再次输入到相减单元80中，将左侧差值A抵消为零(减去其自身)， 并从输出单元81输出减法结果，使得减法结果恒定为零。相应地，设置 左侧有效像素区域41L中的各行的黑色电平的下限值。
另一方面，在相减单元74的输出中，基于来自控制信号提供单元72 的控制信号而将右侧水平OPB区域51R的相应值输入到滤波器75R中。.器75R去除大于预定值的异常值(缺陷像素的OPB值)。执行 对右侧水平OPB区域51R中的行(目标行)中的像素数据(除了异常值 以外)的平均化处理。在平均值计算单元76R的输出中，将右侧水平OPB 区域51R的OPB数据(右侧差值A)保持在数据保持单元78R中。基于
平OPB区域51R的OPB数据(右侧差值A),并经由开关79将该OPB 数据输入到相减单元80中。该值被再次输入到相减单元80中，将左侧差 值A抵消成零(减去其自身)，并且从输出单元81输出减法结果，从而使 得减法结果恒定为零。相应地，设置右侧有效像素区域41R中的各行的 黑色电平的下限值。
也就是说，图13的例子的箝位校正单元24具有包括滤波器75L、平 均值计算单元76L和数据保持单元78L的左侧7jC平OPB数据处理单元 91L、以及包括滤波器75R、平均值计算单元76R和数据保持单元78R的 右侧水平OPB数据处理单元91R。基于来自控制信号提供单元72的控制 信号而切换开关77和79。结果，来自左侧水平OPB^:据处理单元91L 的左侧差值△(左侧水平OPB区域51L的OPB数据)和来自右侧水平 OPB数据处理单元91R的右侧差值A (右侧水平OPB区域51R的OPB 数据)被交替地输出，并被输入到相减单元80中。相减单元80的操作如 上文所述。
对左侧有效像素区域41L和右侧有效像素区域41R，从j=0到j=n顺 序地重复执行这种系列处理，然后箝位校正处理结束。
图12所示的块(信号处理单元)是执行针对左侧有效像素区域41L 和右侧有效像素区域41R的校正处理的单元。不用说，该处理还适用于 虚拟定义的更多的有效像素区域。
图14是示出了在采用垂直/水平组合的左/右独立OPB箝位控制方法 的例子作为^^发明的例2的情况下的例2的^作的图。
在图14中的例子的光电转换像素单元11中，将有效像素区域41划 分成左侧有效像素区域41L和右侧有效像素区域41R。此外，在针对左 侧有效像素区域41L的箝位校正中，左侧垂直OPB区域101L用于粗略 调整时的处理，而左侧水平OPB区域51L用于精细调整时的处理。同样 地,在针对右侧有效像素区域41R的箝位校正中，右侧垂直OPB区域101R 用于粗略调整时的处理，而右侧水平OPB区域51R用于精细调整时的处 理。在针对左侧有效像素区域41L的箝位校正中的粗略调整时，执行步骤S401和S402中的处理。
在步骤S401中，箝位校正单元24执行对左侧垂直OPB区域101L中包括的所有像素的OPB值进行平均化的处理，即，平均化处理。箝位校正单元24将该平均值设置为左侧垂直OPB区域101L的OPB值，并获得相对于左侧垂直OPB区域101L的OPB值的基准值(例如零)的差值A。
.在步骤S402中，箝位校正单元24将该差值A设置为左侧有效像素区域41L中的全部4象素的OPB值。
在针对左侧有效像素区域41L的箝位校正中的精细调整时，执行步骤S201 (必要时是步骤S201-a或S201-b )和S202中的处理。步骤S201(必要时是步骤S201-a或S201-b )和S202中的处理与图6中的步骤S31(必要时是步骤S31-a或S31-b )和S32中的处理或图7中的步骤S51(必要时是步骤S51-a或S51-b )和S52中的处理基本上相同。
另一方面，在针对右侧有效像素区域41R的箝位校正中的粗略调整时，执行步骤S501和S502中的处理。
在步骤S501中，箝位校正单元24执行对右侧垂直OPB区域101R中包括的所有像素的OPB值进行平均化的处理，即，平均化处理。箝位校正单元24将该平均值设置为右侧垂直OPB区域101R的OPB值，并且获得相对于右侧垂直OPB区域101R的OPB值的基准值(例如零)的差值A。
在步骤S402中，箝位校正单元24将该差值A设置为右侧有效像素区域41R中的全部Y象素的OPB值。
在针对右侧有效像素区域41R的箝位校正中的精细调整时，执行步骤S301 (必要时是步骤S301-a或S301-b )和S302中的处理。步骤S301(必要时是步骤S301-a或S301-b)和S302中的处理与图6中的步骤S41(必要时是步骤S41-a或S41-b )和S42中的处理或图7中的步骤S61(必要时是步骤S61-a或S61-b )和S62中的处理基本上相同。
图15是示出了在采用左/右/上/下四区域的1/2上/下读取的左/右独立的OPB箝位控制方法的例子作为本发明的例3的情况下的例3的^Mt的图。
将图15的例子中的光电转换4象素单元11划分成上部区域[I和下部区域[ii]，并且区域[I1和[ii的每个均具有与图14中的结构相同的结构。
也就是说，在图15的例子中的光电转换像素单元11中，将有效像素区域41中的区域[i]划分成左侧有效4象素区域41l-i和右侧有效^^素区域41r-i。此外，在针对左侧有效像素区域41l-i的箝位校正中，左侧垂直opb区域101l-i用于粗略调整时的处理，而左侧水平opb区域51l-i用于精细调整时的处理。同样地，在针对右侧有效像素区域41r-i的箝位校正中，右侧垂直opb区域101r-i用于粗略调整时的处理，而右侧水平opb区域51r-i用于精细调整时的处理。
另夕卜，将有效像素区域41的区域[ii划分成左侧有效像素区域41l-i1和右侧有效像素区域41r-i1。此外，在针对左侧有效像素区域41l-i1的籍位校正中，左侧垂直opb区域101l-ii用于粗略调整时的处理，而左侧水平opb区域51l-ii用于精细调整时的处理。同样地，在针对右侧有效像素区域41r-ii的箝位校正中，右侧垂直opb区域101r-ii用于粗略调整时的处理，而右侧水平opb区域51r-ii用于精细调整时的处理。
也就是说，对区域[i和[ii中的每个执行与参考图14所述的箝位校正处理相同的处理。
如上所述，在图14的例3中，可以对具有与例1和2中相比更大的有效像素区域41的cmos图像传感器执行opb箝位校正。将有效像素区域41划分成上/下/左/右四个区域。为了对各个区域独立地执行opb箝位校正(箝位校正处理)，对有效〗象素区域41的上/下/左/右区域布置相应的opb区域。
左侧垂直opb区域101l-i、右侧垂直opb区域101r-i、左侧水平opb区域51l-i和右侧水平opb区域51r-i对左上有效像素区域41l-i和右上有效像素区域41r-i中的各列和^4f执行与参考图14所述的opb箝位校正(箝位校正处理)相同的校正。另外，左侧垂直opb区域ioil-ii、右侧垂直opb区域101r-ii、左侧水平opb区域51l-ii和右侧水平opb区域51r-ii对左上有效像素区域41l-ii和右上有效像素区域41r-ii中的各列和^ff执行与参考图14所述的opb箝位校正(箝位校正处理)相同
的校正。
上述的本发明可以产生下面的第一个至第五个优点。
在左/右独立的箝位校正方法中，与有效像素区域中的行像素的数量相比，布置在左侧和右侧的水平opb区域中的行像素的数量相当少。因此，即使当存在缺陷像素时，通过接下来的行扫描也可以完成对水平OPB区域中的行像素的OPB值的平均化处理。因此，可以执行以行为单位的OPB校正处理。另外，与CCD图像传感器中不同，可以在不对有效像素区域中的相应的像素信号执行操作处理的情况下执行箝位校正，使得可以在短时间内高精度地执行箝位校正。上述优点是第一个优点。
第二个优点是下面的优点通过使用粗略调整和精细调整两者，可以左右独立地执行偏移控制。
第三个优点是下面的优点不必通过多个通道执行来自有效像素区域的信号的输出(两个或更多个输出)，并且仅需要单个通道，这简化了整个电路结构。
第四个优点是下面的优点通过改变扫描顺序以使得在对应的有效像素区域之前扫描OPB区域来筒化诸如OPB值平均化处理之类的信号处理。
第五个优点是下面的优点利用进一步U上述构思，通过在具有更大面积的有效l象素区域的图像传感器(用于电影的70 mm)中定义四个虚拟区域，可以独立地对相应的有效4象素区域执行偏移校正。
顺便提及，本发明所应用于的固态成像装置(图像传感器)可被应用于具有拍摄功能的各种电子设备的照相机部分。电子i更备的例子包括数字照相机、数字摄像机、笔记本型个人计算机和移动电话。本发明所应用于的固态成像装置可适用于各种领域中的电子设备的用于捕获图像或视频的照相机部分，其中视频信号被输入到这些电子设备中，或者在这些电子设备中产生视频信号。下面说明这种照相机所应用于的电子设备的例子。
例如，本发明可适用于作为电子设备的例子的数字照相机。除了图像采集镜头、显示单元、控制开关、菜单开关和快门等以外，该数字照相机被制成为包括应用本发明的固态成像装置。
例如，本发明可适用于作为电子设备的例子的笔记本型个人计算机。在该笔记本型个人计算机中，其主体包M操作用于输入字符等的键盘，并且其主体外壳包括照相机部分。通过在照相机部分中使用应用本发明的固态成像装置来制造该笔记本型个人计算机。
例如，本发明可适用于作为电子i殳备的例子的移动终端i更备。该移动终端设备包括上部外壳和下部外壳。移动终端设备的状态包括这两个外壳的打开状态和闭合状态。除了上述的上部外壳和下部外壳以外，该移动终端设备还包括连接部分(在此为铰链部分)、显示器、辅助显示器、画面灯和照相机部分等，并且通过在照相机部分中使用应用本发明的固态成像装置来制造该移动终端设备。
例如，本发明可适用于作为电子设备的例子的数字摄#4^。除了主体部分、朝前的侧面上的对象拍才聂镜头、拍摄开始/停止开关和监视器以外，该数字才聂#*故制成为包括应用>^发明的固态成像装置。
本发明的实施例不局限于上述实施例，并且在不脱离本发明的精神的情况下，可以接受各种改变。
3权利要求
1.一种箝位电路的箝位控制方法，包括作为1-2-1或1-多个-1方法的左/右独立的OPB水平箝位控制，将水平OPB区域设置到具有左侧区域和右侧区域这两个区域的列并行AD方法的CMOS图像传感器的整个有效像素区域的左侧和右侧，其中所述水平OPB区域为左侧OPB区域和右侧OPB区域；通过使用OPB来对虚拟定义的左侧有效像素区域和右侧有效像素区域独立地针对左侧和右侧执行水平箝位处理；以及对所述右侧有效像素区域执行使用所述右侧OPB区域的水平箝位处理。
2. 根据权利要求1所述的箝位控制方法， 其中所述箝位电路具有如下箝位电路，该箝位电路包括在列并行AD转换之后的一个输入单元；至少两个或更多个的多个信号处理单元；以及一个输出单元，以及其中将4吏用所述左侧OPB区域的水平箝位处理应用于所述左侧有效 像素区域。
3. 根据权利要求1所述的箝位控制方法，其中所述1-2-1左/右独立的箝位处理方法是用于顺序地执行以下处 理的方法在所述左侧OPB区域和右侧OPB区域的每个中，将距离构成 行的像素的黑色电平的下P艮值的基准值的偏差设置为像素的OPB值；计算^ft中的OPB值的和；将根据行中的像素的数量而平均化后的值作为所述行的OPB 值一直保持到下一行的扫描时；在对所述有效〗象素区域中的行的扫描时调用所述值，以执行操 作箝位；以及将所述值应用为所述有效像素区域中的下一行的黑色电平的下 限值，以及通过将所述左侧有效像素区域与所述左侧OPB区域相关联且将所述 右侧有效像素区域与所述右侧OPB区域相关联来对所述左侧有效像素区 域和所述右侧有效像素区域中的所有行执行箝位处理。
4. 根据权利要求3所述的箝位控制方法，其中在所述左侧OPB区域和所述右侧OPB区域中的^ft中，当在计算OPB平均值的处理中距离构成所述行的像素的黑色电平的 下限值的基准值的偏差具有异常值时，将通过以下方式而计算出的值^1置 为平均值将除了所述异常值以外的OPB值的和除以通it^行中的像素 的总数减去具有所述异常值的像素的数量而计算出的像素的数量，其中将 所述平均值设置为所述行的OPB值。
5. 根据权利要求4所述的箝位控制方法，其中在所述左侧OPB区域和所述右侧OPB区域中的^#中，当在计算所述OPB平均值的处理中构成行的所有像素具有所述异常 值时，在对应的有效像素区域的所述箝位处理中不使用所述行，而是通过 使用具有最新的正常值的在先行的OPB值来执行所述箝位处理。
6. 根据权利要求3所述的箝位控制方法，其中所述左/右独立的OPB 水平箝位控制的水平扫描顺序为所述左侧OPB区域、所述左侧有效像素区域、所述右侧OPB区域和 所述右侧有效l象素区域的顺序；所述左侧OPB区域、所述右侧OPB区域、所述左侧缺陷像素区域和 所述右侧有效像素区域的顺序；或者所述左侧OPB区域、所述左侧有效像素区域、所述右侧OPB区域和 所述右侧有效像素区域的顺序。
7. 根据权利要求1所述的箝位控制方法，其中所述箝位电路还执行 以下步骤作为垂直/水平组合的左/右独立的OPB箝位控制在具有左侧区域和右侧区域这两个区域的所述有效像素区域中的整 个有效像素区域的上方以及左侧和右侧，设置所述OPB区域，其中上部 OPB区域为用于执4亍粗略箝位处理的垂直OPB区域，所述上部OPB区 域被划分成左侧垂直OPB区域和右侧垂直OPB区域，以;Ml毎个所述垂 直OPB区域中将通过将所述区域中的OPB值的和除以所述OPB区域中的所有像素的数量而计算出的平均值设置为所述左侧OPB区域和所述右侧OPB区域各自的OPB值，此外，在被布置到所述整个有效像素区域的左侧和右侧的所述水平OPB区域中，通过所述左/右独立的OPB水平箝位控制
8. 根据权利要求7所述的箝位控制方法，其中所述箝位电路还执行以下步骤作为虚拟四区域1/2上/下读取的垂直/水平组合的左/右独立的OPB箝位控制如同根据权利要求7所述的箝位控制方法中那样地，针对包括左上区域、右上区域、左下区域和右下区域这四个区域的所述有效像素区域中的左上有效像素区域和右上有效像素区域，设置左上垂直OPB区域和右上垂直OPB区域以及左上水平OPB区域和右上水平OPB区域；如同根据权利要求7所述的箝位控制方法中那样地，针对所述左上有效像素区域，通过使用所述左上垂直OPB区域来执行粗略箝位处理，并通过使用所述左上水平OPB区域而从顶部向底部且从左向右地执行精细箝位处理；针对所述右上有效〗象素区域，通过使用所述右上垂直OPB区域来执行粗略箝位处理，并通过〗吏用所述右上水平OPB区域而从顶部向底部且从左向右地执行精细箝位处理；针对所述左下有效像素区域，通过使用左下垂直OPB区域来执行粗略箝位处理，并通过使用左下水平OPB区域而从底部到顶部且从左向右地执行精细箝位处理；以及针对所述右下有效像素区域，通过使用右下垂直OPB区域来执行粗略箝位处理，并通过4吏用右下水平OPB区域而从底部向顶部且从左向右地执行精细箝位处理。
9. 一种箝位校正装置，包括一个数据输入单元；一个数据输出单元；第一滤波器；第一平均值计算电路；至少包括左保持电路和右保持电路的数据保持电路；两个或更多个开关；以及第 一相减电路和第二相减电路，其中，通过所述第一相减电路，从由所述数据输入单元按照时间序列而输入的OPB区域中的像素信号中减去基准值，根据控制信号来划分被输入到所述第一开关单元中的数据，将与左侧OPB区域相关的处理数据保持在所述左数据保持电路中，并将与右侧OPB区域相关的处理数据保持在所述右数据保持电路中；其中，根据控制信号而以预定的时间间隔在必要时在不同的时间读取所述处理数据；以及其中，所述值被通过所述第二开关而顺序地输出，所述值被通过所述第二相减电路而进行处理以减去所述数据值自身，并被从所述数据输出单元作为零而输出。
10. —种执行根据权利要求1至8所述的左/右独立的水平OPB处理的箝位校正装置，所述箝位校正装置包括一个数据输入单元；一个数据输出单元；第一滤波器；第一平均值计算电路；至少包括左保持电路和右保持电路的数据保持电路；两个或更多个开关；以及第一相减电路和第二相减电路，其中，由所述第一相减电路从由所述数据输入单元所输入的OPB区域中的像素信号减去基准值，将输入到所述第一开关单元中的数据划分成所述左侧OPB区域的数据和所述右侧OPB数据的数据，通过所述第一滤波器、所述第一平均值计算电路和所述第一数据保持电路来处理所述左侧OPB区域的数据，通过所述第二滤波器、所述第二平均值计算电路和所述第二数据保持电路来处理所述右侧OPB区域的数据，以及所述数据被以预定的时间间隔在必要时在不同的时间通过所述第二开关而输出，所述数据被通过所述第二相减电路来进行处理以减去所述数据值自身，并被通过所述数据输出单元作为零而输出。
11. 根据权利要求10所述的箝位校正装置，其中所述数据保持单元还包括具有存储功能的电路。
12. —种图像传感器，其中根据权利要求9至11所述的箝位校正装置连同像素区域和AD转换器一起而被布置在相同的芯片上。
13. —种电子设备，其中装配有根据权利要求12所述的图像传感器。
全文摘要
本发明涉及可以在具有大量像素的图像传感器中以低功耗执行整体上没有不自然的高质量成像的箝位控制方法、箝位校正装置、图像传感器和电子设备。箝位校正处理包括以下处理计算相同的扫描行中的左侧水平OPB区域51L中的行像素的平均值并保持该平均值(S31)的处理；以及在扫描相应的下一行时调用该平均值、从自身减去该平均值以执行预定的箝位校正并将该值设置为对应的左侧有效像素区域41L的行中的黑色电平的下限值的处理(S32)。另外，箝位校正处理包括以下处理计算右侧水平OPB区域51R中的行像素的平均值并保持该平均值的处理(S41)；以及在扫描相应的下一行时调用该平均值、从自身减去该平均值以进行预定的箝位校正并将该值设置为对应的左侧有效像素区域41R的行中的黑色电平的下限值的处理(S42)。本发明可应用于具有大量像素的CMOS图像传感器等。
文档编号H04N5/335GK101682701SQ200980000439
公开日2010年3月24日 申请日期2009年2月13日 优先权日2008年2月14日
发明者田口宏幸 申请人:索尼株式会社