电子设备的制造方法_2

文档序号:9916954阅读:来源:国知局
布线309输出。多路复用器411与Η)104—起形成在摄像芯片113上。
[0056]经由多路复用器411输出的模拟信号的像素信号由形成在信号处理芯片111中的放大器412放大。而且,被放大器412放大的像素信号通过形成在信号处理芯片111上的、进行相关双采样(CDS:Correlated Double Sampling)、模拟/数字(Analog/Digital)转换的信号处理电路413,来进行相关双采样的信号处理,并且进行A/D转换(从模拟信号向数字信号的转换)。像素信号在信号处理电路413中被实施相关双采样的信号处理,由此,降低了像素信号的噪声。被A/D转换的像素信号被传递至多路分配器(demultiplexer )414,并存储在与各个像素对应的像素存储器415中。多路分配器414及像素存储器415形成在存储芯片112中。
[0057]运算电路416对保存在像素存储器415中的像素信号进行处理并传递给后级的图像处理部。运算电路416可以设置在信号处理芯片111,也可以设置在存储芯片112。此外,在图4中,示出了一个单位组131的量的连接,但实际上它们按每个单位组131存在,且并行地动作。但是,运算电路416也可以不按每个单位组131存在。例如,一个运算电路416也可以一边按顺序参考与各个单位组131对应的像素存储器415的值一边按序处理。
[0058]如上所述,与各个单位组131对应地设置有输出布线309。摄像元件100层叠有摄像芯片113、信号处理芯片111及存储芯片112。由此,通过对这些输出布线309采用使用了凸块109的芯片间的电连接,能够无需在面方向上增大各芯片地布置布线。
[0059]以下,针对设定于摄像芯片113的像素区域113A(参照图2)内的区块以及设定于区块内的区域进行说明。图5是示出第一实施方式的多个区块200A和区块200A内的多个区域201、202和203的图。如图5所示,将摄像芯片113的像素区域113A分割为多个区块200A。多个区块200A定义为每一个区块至少包含一个单位组131。各区块200A分别以不同的控制参数来控制各区块200A中包含的像素。也就是说,在某区块所含有的像素组和另一个区块所含有的像素组中,能够取得控制参数不同的像素信号。作为控制参数,可以列举例如电荷的蓄积时间或蓄积次数、帧频、增益、间除率(像素间除率)、将像素信号相加的相加行数或相加列数(像素相加数)、数字化的位(bit)数等。而且,控制参数也可以是在获取来自像素的图像信号后的图像处理中的参数。
[0060]在本实施方式中,有时将像素区域113A的多个区块中的某个区块称为“第一区±或”,将其他区块称为“第二区域”。摄像元件100能够表现为,在第一区域和第二区域接受来自被拍摄体的光束,并将第一区域和第二区域以不同的控制参数进行拍摄的元件。
[0061]如图5的局部放大图所示,在区块200A中设有第一测光区域201、第二测光区域202以及第三测光区域203。通过分别以不同的控制参数(例如电荷的蓄积时间或者蓄积次数、帧频和增益)控制第一测光区域201、第二测光区域202以及第三测光区域203,来测量来自被拍摄体的光束。第一测光区域201设定有成为恰当曝光的控制参数(S卩,使图像的亮度恰当的控制参数)。第二测光区域202设定有成为曝光程度比恰当曝光高的曝光过度的控制参数。第三测光区域203设定有成为曝光程度比恰当曝光低的曝光不足的控制参数。如此,本实施方式的摄像元件100能够针对多个区块200A中的每一个按照不同的控制参数进行拍摄并输出像素信号,并且能够对各区块200A中的多个测光区域中的每一个按照不同的控制参数进行拍摄并输出像素信号。
[0062]如图5的局部放大图所示,在区块200A中离散且均等地形成有多个第二测光区域202,并且离散且均等地形成有多个第三测光区域203。第二测光区域202以及第三测光区域203分别形成为小方形的区域。在图5所示的例子中,第二测光区域202与第三测光区域203在上下以及左右交错地配置。在区块200A中,第一测光区域201是除了第二测光区域202以及第三测光区域203以外的区域。将第一测光区域201、第二测光区域202以及第三测光区域203定义为分别包含至少一个单位组131。
[0063]在图5所示的例子中,第二测光区域202的面积与第二测光区域202的面积相同。第一测光区域201的面积比第二测光区域202的面积和第三测光区域203的面积更大。如此,在区块200A中,第一测光区域201与第二测光区域202以及第三测光区域203的面积比例是不同的。此外,在图5所示的例子中,假设在全部区块200A中均设定有第一测光区域201、第二测光区域202以及第三测光区域203。但也可以构成为仅针对像素区域113A内的区块中的规定的区块设定有第一测光区域201、第二测光区域202以及第三测光区域203。在这种情况下,为了能够在像素区域113A整体进行测光,在像素区域113A的整个表面上配置多个规定的区块。在除了规定的区块以外的区块上不设置第二测光区域202以及第三测光区域203,全部成为第一测光区域201。
[0064]此外,在图5中,为了容易观察区块200A的配置,在像素区域113A中只设定有很少数量的区块200A,但是也可以在像素区域113A中设定比图5所示的区块200A的数量更多数量的区块200A。
[0065]以下,针对控制参数进行说明。电荷的蓄积时间是指从TO104开始电荷蓄积到结束为止的时间。还将该电荷蓄积时间称为曝光时间或者快门速度(shutter speed)。另外,电荷的蓄积次数是指PD104在每单位时间蓄积电荷的次数。另外,帧频是指表示在动态图像中单位时间内处理(显示或记录)的帧数的值。帧频的单位用fps(Frames Per Second:帧每秒)表示。帧频越高,动态图像中的被拍摄体(即被拍摄的对象物)的动作变得越流畅。
[0066]另外,增益是指放大器412的增益率(放大率)。通过变更该增益,能够变更ISO感光度。该ISO感光度是由ISO决定的胶片的规格,表示胶片能够以何种程度的弱光进行记录。但是,一般来说,在表现摄像元件100的感光度的情况下,也使用ISO感光度。该情况下,ISO感光度是表示摄像元件100捕捉光的能力的值。当提高增益时,ISO感光度也提高。例如,当将增益加倍时,电信号(像素信号)也加倍,即使入射光的光量为一半也能够得到适当的亮度。但是,当提高增益时,电信号所含有的噪声也被放大,从而噪声变多。
[0067]另外,间除率是指在规定区域中不进行像素信号的读出的像素数相对于全部像素数的比例。例如,在规定区域的间除率为O的情况下,意味着从该规定区域内的全部像素读取像素信号。另外,在规定区域的间除率为0.5的情况下,意味着从该规定区域内的一半的像素来读出像素信号。具体来说,在单位组131为拜耳排列的情况下,在垂直方向上隔开一个拜耳排列的单位,即,按照像素单位的每2像素(每2行)交替地设定读出像素信号的像素和不读出像素信号的像素。此外,当进行像素信号读出的间除时,图像的分辨率降低。但是,由于在摄像元件100中配置有2000万以上的像素,所以例如即使以间除率0.5进行间除,也能够以1000万以上的像素显示图像。
[0068]另外,相加行数是指,在将垂直方向上相邻的像素的像素信号相加的情况下该相加的垂直方向上的像素的数量(行数)。另外,相加列数是指,在将水平方向上相邻的像素的像素信号相加的情况下该相加的水平方向上的像素的数量(列数)。这种相加处理例如在运算电路416中实施。通过运算电路416实施将垂直方向或水平方向上相邻的规定数的像素的像素信号相加的处理,能够发挥与以规定的间除率进行间除而读出像素信号的处理相同的效果。此外,在上述相加处理中,运算电路416也可以用相加得到的行数或列数除相加值来算出平均值。
[0069]另外,数字化的位数是指信号处理电路413在A/D转换中将模拟信号转换成数字信号时的位数。数字信号的位数越多,越详细地表现亮度或色彩变化等。
[0070]在本实施方式中,蓄积条件是指与摄像元件100中的电荷蓄积相关的条件。具体来说,蓄积条件是指上述控制参数中的电荷的蓄积时间或蓄积次数、帧频及增益。由于帧频与电荷的蓄积时间或蓄积次数相应地变化,所以帧频属于蓄积条件。另外,合理曝光的光量与增益相应地变化,电荷的蓄积时间或蓄积次数也与合理曝光的光量相应地变化。由此,增益属于蓄积条件。
[0071]另外,由于恰当曝光的光量根据电荷的蓄积时间或者蓄积次数、帧频以及增益而变化,所以在本实施方式中有时将蓄积条件也改称为曝光条件(与曝光有关的条件)。
[0072]另外,在本实施方式中,摄像条件是指与被拍摄体的拍摄有关的条件。具体来说,摄像条件是指包含上述蓄积条件的控制参数。摄像条件除了用于控制摄像元件100的控制参数(例如,电荷的蓄积时间或蓄积次数、帧频、增益)以外,还包括用于控制从摄像元件100读出信号的控制参数(例如,间除率、将像素信号相加的相加行数或相加列数)、用于对来自摄像元件100的信号进行处理的控制参数(例如,数字化的位数、用于使后述的图像处理部30执行图像处理的控制参数)。
[0073]图6是示出作为电子设备的一个例子的数码相机I的概略结构的横向剖视图。本实施方式的数量码照相机I具有透镜部10以及照相机机身2。透镜部10是可更换透镜。在照相机机身2上设有用于安装透镜部10的机身侧装载部80A。另外,在透镜部10上设有与机身侧装载部80A对应的透镜侧装载部80B。使用者将机身侧装载部80A与透镜侧装载部80B接合,由此将透镜部10安装于照相机机身2。当将透镜部10安装于照相机机身2时,使设于机身侧装载部80A的电接点81A与设于透镜侧装载部80B的电接点81B电连接。
[0074]透镜部10具有摄影光学系统11、光圈14以及透镜驱动控制装置15。在摄像光学系统11中包含透镜11a、缩放用透镜Ilb以及调焦用透镜11c。透镜驱动控制装置15具有透镜侧CPU(Central Processing Unit,中央处理器)、存储器以及驱动控制电路。透镜驱动控制装置15经由电接点81A和81B与照相机机身2侧的系统控制部(控制部)70电连接,发送与透镜部10所具有的摄影光学系统11的光学特性有关的透镜信息,接收用于驱动缩放用透镜11b、调焦用透镜I Ic以及光圈14的控制信息。
[0075]为了进行摄影光学系统11的焦点调节,透镜驱动控制装置15的透镜侧CPU基于从系统控制部70发送来的控制信息,使驱动控制电路执行调焦用透镜Ilc的驱动控制。为了进行缩放调节,透镜驱动控制装置15的透镜侧CPU基于从系统控制部70发送来的控制信息,使驱动控制电路执行缩放用透镜Ilb的驱动控制。光圈14沿着摄影光学系统11的光轴配置。光圈14为了调整光量以及模糊量而在光轴中心形成开口直径可变的开口。为了调节光圈14的开口直径,透镜驱动控制装置15的透镜侧CPU基于从系统控制部70发送来的控制信息,使驱动控制电路执行光圈14的驱动控制。
[0076]照相机机身2具有摄像部20、图像处理部30、显示部50、存储部60以及系统控制部(控制部)70。摄像部20具有摄像元件100 ο从透镜部10的摄影光学系统11射出的光束入射至摄像元件100。摄像元件100对入射的光束进行光电转换来生成摄像元件的各像素的像素信号(像素信号包含于图像数据中)。将由各像素的像素信号组成的RAW数据(RAW数据也包含于图像数据中)从摄像部20发送至图像处理部30。图像处理部30对由各像素的像素信号组成的RAW数据实施各种各样的图像处理,生成规定的文件格式(例如,JPEG格式等)的图像数据。显示部50显示图像处理部30所生成的图像数据。存储部60存储图像处理部30所生成的图像数据。
[0077]此外,有时将“图像数据”称为“图像信号”。另外,图像包含静态图像、动态图像和实时取景图像。实时取景图像是向显示部50依次输出由图像处理部30生成的图像数据而在显示部50上显示的图像。实时取景图像用于使用者确认由摄像部20拍摄的被拍摄体的图像。实时取景图像也称为实时显示(through)图像或者预览图像。
[0078]系统控制部70控制数码相机I的整体的处理以及动作。此外,针对系统控制部70的处理以
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