[發明專利]固態圖像傳感裝置

有效

• 申請號: 200880018754.2
• 申請日: 2008-06-05
• 公開（公告）號: CN101690242A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發明（設計）人: 本多浩大;飯田義典;江川佳孝
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H04N9/04
• 分類號: H04N9/04
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所
• 代理人: 丁利華;徐曉靜

相關申請的交叉引用?

本申請基于并要求在先的于2006年6月6日提交的第2007-150608號日本專利申請的優先權，其全部內容通過引入結合在本文中。?

技術領域

本發明涉及一種固態圖像傳感裝置，其中多個具有光電轉換元件的像素以矩陣形式配置。?

背景技術

近年來，CMOS圖像傳感器已經得到積極地開發。特別地，隨著半導體加工工藝的小型化(設計標準的減小)，單芯片彩色圖像傳感器已經商業化，其中舉例來說，像素間距為2.0μm的像素的數量超過五百萬個。?

然而，像素小型化的趨勢轉向具有1.7μm的像素間距以及1μm以下的孔面積的水平。在這樣的像素大小中，入射光的波動性是顯著的，并且由于衍射現象，與像素面積的減小比例相比，入射光的量更快速地減少。這樣就存在對提高元件的SN比的新措施的需求。?

這種CMOS圖像傳感器通常具有拜耳(Bayer)配置的濾色器，其中在兩行兩列組成的像素塊中配置有一個紅色(R)像素，一個藍色(B)像素以及對角的兩個綠色(G)像素。在像素塊中設置兩個G像素的原因是人類對綠色的可見度較高，綠色像素被用作獲得亮度(明亮度)信息的像素。?

由于圖像質量依賴于如上所述的濾色器的配置而改變，因此已經提出了多種塑造濾色器的配置以提高圖像質量的技術(例如，參見JP-A?2004-304706(公開公報)，JP-A2003-318375(公開公報)以及JP-A?8-23542(公開公報))。?

舉例來說，JP-A?2004-304706(公開公報)公開了一種技術，其中用作亮度信號的白色像素被縱向和橫向地配置在綠色像素周圍以確保亮度信號的電荷量。然而，JP-A2004-304706(公開公報)并未公開任何用于處理白色像素數據的流程，并且沒有考慮與諸如高空間頻率的主體的具有快速變化的亮度的邊緣對應的像素信號的處理。JP-A?2003-318375(公開公報)和JP-A?8-23542(公開公報)都沒有提供關于邊緣的處理的公開和建議。?

發明內容

考慮到上述問題而作出本發明，并且本發明旨在提供一種固態圖像傳感裝置，該固態圖像傳感裝置具有相對于低亮度主體的高SN比，具有良好的顏色再現性，并且即使在具有邊緣的主體的情形中也不會引起分辨率的劣化并不會產生偽信號。?

根據本發明的一個方面，一種固態圖像傳感裝置，包括：?

以矩陣形式形成在半導體基板上的多個像素，每一個像素都具有光電轉換元件；?

讀出電路，構造為讀出由多個像素中的光電轉換元件獲得的電信號；以及?

信號處理單元，被構造為對于從讀出電路讀出的電信號進行信號處理，?

其中多個像素包括：?

第一像素，被構造為將可見光波長的入射光經由透明膜引導至光電轉換元件；?

多個第二像素，每一個第二像素都具有第一濾色器，第一濾色器對于第一可見光波長范圍的透過率比對于其他可見光波長范圍的透過率更高；?

多個第三像素，每一個第三像素都具有第二濾色器，第二濾色器對于不同于第一可見光波長的第二可見光波長范圍的透過率比對于其他可見光波長范圍的透過率更高；以及?

多個第四像素，每一個第四像素都具有第三濾色器，第三濾色器對于不同于第一和第二可見光波長的第三可見光波長范圍的透過率比對于其他可見光波長范圍的透過率更高，以及?

信號處理單元以至少具有第一至第四像素的像素塊為單位進行信號處理，并包括：?

顏色獲取單元，被構造為獲取與像素塊中的白色的第一像素對應的白色像素值，與第一顏色的第二像素對應的第一顏色像素值，與第二顏色的第三像素對應的第二顏色像素值以及與第三顏色的第四像素對應的第三顏色像素值；?

邊緣判斷單元，被構造為判斷第一像素周圍是否存在邊緣，第一像素是像素塊中用于信號處理的目標像素；?

顏色分離單元，被構造為，當邊緣判斷單元判斷在目標像素周圍不存在邊緣時，基于第一像素周圍的第一至第三顏色像素值計算第一像素的顏色比例，并將所計算的顏色比例乘以第一像素的白色像素值以將第一像素顏色分離并且計算第一像素的第一至第三顏色像素值；以及?

單色像素計算單元，被構造為，當邊緣判斷單元判斷在目標像素周圍存在邊緣時，通過將第一像素假設為除了白色以外的其他單個顏色來計算單色像素值，而無需計算顏色比例。?

此外，根據本發明的一個方面，一種固態圖像傳感裝置，包括：?