[發明專利]圖像拾取設備和校正拍攝圖像數據的方法

無效

• 申請號: 200810097568.4
• 申請日: 2008-05-14
• 公開（公告）號: CN101309349A
• 公開（公告）日: 2008-11-19
• 發明（設計）人: 木下雅也
• 申請（專利權）人: 索尼株式會社
• 主分類號: H04N3/15
• 分類號: H04N3/15;H04N9/04
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 余剛;吳孟秋

相關申請的交叉參考

本發明包含于2007年5月1?5日向日本專利局提交的日本專利 申請號JP?2007-128852的主題，其全部內容結合于此作為參考。

技術領域

本發明涉及一種包括諸如互補金屬氧化物半導體(CMOS)成 像器的固態圖像拾取裝置的圖像拾取設備，以及一種校正通過該圖 像拾取設備拍攝的圖像數據的方法。

背景技術

近年來，越來越需要用在攝像機和數碼相機中的固態圖像拾取 裝置(諸如電荷耦合器件(CCD)成像器和CMOS成像器)增加像 素數并減小尺寸。像素數的增加連同尺寸的減小使得每個像素的面 積減小，因此可能會降低像素敏感度。

為了解決該問題，已經通過設計電路和配線布局和/或改進制造 工藝盡可能地增加光電二極管在固態圖像拾取裝置的像素結構中 的比例，從而實現像素數的增加和尺寸的減小，其中，固態圖像拾 取裝置包括光電二極管以及含有放大晶體管和復位晶體管的外圍 電路。

然而，近年來對固態圖像拾取裝置增加像素數和減小尺寸的需 求逐漸增加，同時，以更低的照度來改進圖像質量也引起了關注。 因此，僅通過上述動作可能無法提供能夠實現確保期望圖像質量的 像素靈敏度的固態圖像拾取裝置。

在這些情況下，像素共享技術得到廣泛的關注以克服固態圖像 拾取裝置的上述缺點。在像素共享技術中，像素結構所需的電路的 一部分(例如放大晶體管和/或復位晶體管)被彼此水平和/或垂直 鄰近或接近的多個像素所共享，以減小每個像素的電路面積(包括 配線)以及使光電二極管的比例增加與面積的減小相對應的量，從 而提高了像素靈敏度。

例如，日本專利申請第3838665號公開了一項在兩個鄰近像素 之間共享從每個像素讀出像素數據所需的放大晶體管和復位晶體 管的像素共享技術。在該技術中，在以稍稍不同的時間順序選擇連 接至放大晶體管和復位晶體管的兩個相鄰像素的同時，從每個像素 讀出像素數據，來減少每個像素的晶體管數并使光電二極管的面積 增加與晶體管數的減少相對應的量，從而提高了像素靈敏度。

在不采用像素共享技術的普通固態圖像拾取裝置中，所有的像 素通常被統一配置。換句話說，普通固態圖像拾取裝置的像素結構 通常為畫面上任何位置處的像素所共有。因此，在這種普通固態圖 像拾取裝置中，所有像素的光電二極管在半導體結構中具有相同的 外圍環境。因此，如果排除制造變化的因素，所有像素的光學特性 基本相同。

然而，在應用了“像素共享技術”并在例如日本專利申請第 383?8665號中所公開的固態圖像拾取裝置中，當共享電路并且彼此 鄰近或接近的多個像素被看作一個單位時，所有的像素都具有相同 的結構。但是，配置在該單位中不同位置處的像素在半導體結構中 具有不同的外圍環境。因此，在采用像素共享技術的固態圖像拾取 裝置中，重復共享電路的多個像素的配置圖樣(arrangement?pattern， 也稱為排列圖案)以形成電路布局。

具體來說，當共享電路的多個像素被看作一個單位時，多個單 位分別被水平和垂直地重復配置在固態圖像拾取裝置中。由于配置 在多個單位中像素的配置圖樣中的相同位置處的像素的光電二極 管在半導體結構中具有相同的外圍環境，所以像素具有相同的光學 特性。

然而，由于配置在共享電路的多個像素的配置圖樣中的不同位 置處的像素(即，在單位中彼此臨近或接近的像素)具有不同的電 路和/或布局，所以像素的光電二極管在半導體結構中具有不同的外 圍環境，因而提供了不同的像素特性。

因此，即使使用應用了“像素共享技術”的固態圖像拾取裝置 來拍攝完全均勻對象的圖像，從一個單位中的相鄰像素也輸出不同 的值，因此，存在最后輸出的圖像的質量可能大幅下降的問題。

在相關技術中，為了避免包含在像素共享中的上述問題，例如， 在日本未審查專利申請公開第2004-1?72950號、日本未審查專利申 請公開第2005-110104號、日本未審查專利申請公開第2005-73733 號和日本未審查專利申請公開第2006-1?57953號中公開了固態圖像 拾取裝置的像素結構的設計技術。在這些技術中，例如，(A)像素 布局被設計為盡可能地減少光學不均勻性或(B)執行像素共享以 便即使出現光學不均勻性，也不會對輸出圖像產生不利的影響。

發明內容