專利名稱：固體攝像裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及CCD (電荷M器件)圖像傳感器或CMOS型圖4象傳感器等 的固^f^聶像裝置，例如，用于帶圖像傳感器的便攜電話、數(shù)字相機、攝4斜幾等 之中。
背景技術：
近年來，對于圖《象傳感器，^^像素微細化的M， 2nm級已經(jīng)實現(xiàn)實用 化，進一步，對于1.75nm像素和1.4jim像素等的開發(fā)jt^展中。對于2nm 以下的#:細像素而言，由于A^j"光量大幅減少而S/N惡化。而且，對于現(xiàn)有技 術中的彩色照相機而言，存在由于色偽信號及色噪聲等而使畫質惡化的問題。
關于色偽信號的抑制及噪聲斷氐等，e^出了的糾樹的方式(參照例如JP
特開平4-235472號公報、JP特開2002-10108號公報、JP特開2005-303731號 ^H1、 JP特開2001-245307號^^艮、及JP特開平5-168029號>^凈艮)。^f^!4十
對這些問題，ii^:有提出才沐的對策。

發(fā)明內容
本發(fā)明的第1方面的固^#像裝置包括
將在光電轉^L件中分別配置有至少R (紅)、G (綠)、B (藍)濾色器 的像素以矩P車狀二維配置的像素部，上i^象素部輸出對A^^t應于上i^慮色 器的至少R像素、G像素、B像素的光分別進行光電轉換而得到的R信號、G 信號、B信號；
加絲，在上述像素部中確定將某像素作為中心像素的敗區(qū)域，將來自上述中心像素和配置于上im定區(qū)域內的上im^:像素的周邊的周邊像素的上 m^:區(qū)域的信號相加，生^>^[言號；比率計算部，計算來自上im^區(qū)域內的像素的上述R信號、G信號、B 信號的各自的平均值和將Ji^R信號、G信號、B信號的各平均銜目加而得到 的加^均值之間的比率系數(shù)；及RGB生成部，利用上i^口';^f言號和由上述比率計算部計算出的上述比率系 數(shù)，生成新的R信號、G信號、B信號。


圖1為表示本發(fā)明的第1實施形態(tài)的固僻4射象裝置的概略結構的框圖； 圖2為表示第1實施形態(tài)的^目關RGB生成電路中的處理方法的圖； 圖3為表示第1實施形態(tài)的^f目關RGB生成電路的加法部中的另一個加 法處理方法的圖；圖4為表示本發(fā)明的第2實施形態(tài)的固>(^聶像裝置的概略結構的框圖； 圖5A-圖5F為表示第2實施形態(tài)的M目關RGB生成電路的ii^r測電路 中的處理方法的圖；圖6A-圖6E為表示第2實施形態(tài)的方框內的差分判定中的其它處理方法的圖；圖7為表示第2實施形態(tài)的ii^r測電路中判^r框A2HDZ的例子的圖； 圖8為表示對第2實施形態(tài)中的左上方框AZ的加法信號的生成、比率系 數(shù)的計算、及R、 G、 B信號的生成的處理方法的圖；圖9為表示選擇第2實施形態(tài)中的3個方框AZ、 BZ、 DZ時的處理例的圖；圖10為表示選擇第2實施形態(tài)中的2個方框AZ、 BZ時的處理例的圖； 圖11為表示選擇第2實施形態(tài)中的傾斜配置的2個方框AZ、 DZ時的處 理例的圖；圖12為表示選擇第2實施形態(tài)中的4個方框AZ、 BZ、 CZ、 DZ時的處 理例的圖；圖13為表示本發(fā)明實施形態(tài)中所用的^f目關噪聲斷氐方法的旨的圖； 圖14為表示本發(fā)明實施形態(tài)的傳感器部中的光電轉換特'!^閾值電平的圖。M實施方式下面參照附圖對本發(fā)明實施形態(tài)的固^t聶像裝置進^i兌明。扭匕，作為固^t聶像裝置以CMOS圖像傳感器為例。在說明時，貫穿于所有的附圖中相同的 部分釆用相同的標號。 [第1實施形態(tài)首先，對含本發(fā)明第1實施形態(tài)的CMOS圖像傳感器的固^a像裝置進 傷兌明。圖1為表示第1實施形態(tài)的固^^聶像裝置的概略結構的框圖。如圖1所示， 固^m像裝置包括傳感器部U、 ^器12、 M目關RGB生成電路13、信號 處理電路14、系統(tǒng)定時產(chǎn)生電路(SG) 15、命令解碼器16、及串行接口 (串 行I/F) 17。在傳感器部11中，配置有像素部111、錄(columi！)型^:轉換器(ADC) 112。在像素部111中，像素(單元)以行和列的兩維方式配置于半"Wt底上。 ^f象素由光電轉換機構(例如，光電^管)和濾色器構成，在光電^ l管的 上部分別配置有R (紅)、G (綠)、B (藍)這3色的濾色器。濾色點,列呈 RGB原色的^f爾(Bayer) #列。在傳感器部11中，采用RGB這3色的濾色紫陣由透鏡18 ^的光信號 分離成RGB光信號，通itS己置成2維的光電二極管P車列，以光電變M式將 RGB光信號轉妙信號電荷。該信號電荷通雄型^t轉換器(ADC)112轉 ^Jt字信號(R信號、G信號、B信號)。轉M的數(shù)字信號輸出至^W 器12中，并在^賭器12內的，器1 ，器5中萄儲垂直的5個線的量。 在該M器5中所，的數(shù)字信號分別并列地輸A^^目關RGB生 成電路13中。在&目關RGB生成電路13中，由加'絲131對/^^#器12中^%入 的R信號、G信號、B信號進^^口法計算，生妙、;^言號s。另外，在比率計 算部132中，計算R信號、G信號、B信號的各自的平均值和將所平均的信號 相加而形成的信號Save之間的比率系數(shù)。然后，在RGB生成部133中，才 加法信號S和已計算出的比率系數(shù)，新生成信號Rs、 Gs、 Bs作為像素朝^'J的相同位置的信號。該處理^P^4支術的色分離內插電路。
^，在RGB生成部133中處理的信號Rs、 Gs、 Bs輸A^級的信號 處理電路14中。信號處理電路14中所輸入的信號通過白平衡、輪廓強調、y (gamma)校正、及RGB矩陣電路等進行處理，形成YUV信號或RGB信號 等，作為數(shù)字信號DOUT(M)OUT7而輸出。另夕卜，上述傳感器部11、 器12、 ^目關RGB生成電路13、及信號處理電路14的動作基于由系統(tǒng)定時產(chǎn) 生電路(SG) 15所輸出的時鐘信號而進行。另夕卜，^^^可以通ii^Ml5輸入 的數(shù)據(jù)DATA而進4誰制。在命令解碼器16中，經(jīng)由串行接口 (串行I/F)17 輸入數(shù)據(jù)DATA，解碼后的信號輸AJ^各電5^中。
接下^Mt笫1實施形態(tài)中的M目關RGB生成電路13的處^r法進行M。
圖2為表示M目關RGB生成電路13中的處理方法的圖。以5x5的像素排 列的中心像素(目標(target)像素)為中心而進行3x3像素的濾波運算。通過 加法部131，使中心像素的信號成為4倍，使上下左右的像素信號及角部的像素 的信號成為l倍，取將它們^i十的信號電平的1/3。將這##到的信號作為3><3 像素的加^f言號S0。
然后，通過比率計算部132，在由如圖2所示的RGB拜爾朝剛形成的5x 5 的像素信號中分別計算同色像素信號的平均值為R平均值Rave、 G平均值 Gave、 B平均值Bave， ^i十^^各自平均銜目加而形成的加^f"均值Save。然 后，通過RGB生成部133，利用加^ft號S0和比率系數(shù)"Rave/Save"、 "Gave /Save"、 "Bave/Save"，按照下式生成新的信號Rs、 Gs、 Bs。
Rs=S0x (Rave/Save)
Gs=S0x (Gave/Save)
Bs=S0x (Bave/Save)
其中，通處^口法信號S0，可以齡^f言號S0降低隨機噪聲。而且， 通過由加法信號SO生成信號Rs、 Gs、 Bs作為同位置的像素信號，可以抑制現(xiàn) 有技術中的ii^導致的偽色。而且，盡管由于R、 G、 B信號的單獨的隨機噪聲 而^W技術中產(chǎn)生色噪聲，但是，由于通過由加法信號SO生成Rs、 Gs、 Bs 信號，各Rs、 Gs、 Bs信號的隨機噪聲成W目同，所以不會產(chǎn)生色噪聲。即僅 產(chǎn)生亮度噪聲(噪聲中不帶色)。
圖3表示M目關RGB生成電路13的加'絲131中的另 一個加法處理方法。加'絲131將5x5的像素朝剛分割成以中心像素(目標像素)為角部的由2x2 的4個像素形成的4方框AZ、 BZ、 CZ、 DZ。在4方框的各方框中，對2x2 的4個像素的信號進O法計算，生成信號Sa、 Sb、 Sc、 Sd。然后，通過將該 4個信號Sa、 Sb、 Sc、 Sd平均化，即通過辦號Sa、 Sb、 Sc、 Sd相加后除4，生^口、;^f言號so。后面的處理按照與上述同樣的方式進行，^加';^f言號so和比率系數(shù)"Rave/Save"、 "Gave/Save"、 "Bave/Save"，生成新的信號Rs、 Gs、 Bs。如以上描述那樣，如果采用該第1實施形態(tài)，通it^^t像素信號進^^目 加的加法信號，可以斷氐隨機噪聲，能夠使S/N提高。而且，通過由加法信號 同時生成新的R、 G、 B信號，從而可以不用才N^去馬塞克(f乇廿？軒》夕' Demosaicking)的偽色抑制電路，能夠消除R、 G、 B信號的色偏移或RGB單 像素導致的隨機噪聲的影響，所以能夠抑制單色的色噪聲。進一步，通湖于 改善色再現(xiàn)性的彩色矩P車運算，即使生成了新的R、 G、 B信號，仍由l個加法 信號而生成信號Rs、 Gs、 Bs，所以，^<言號中含有的隨機噪聲為同相位。因此， 即使通過彩色矩陣運算而對信號進行減法處理，噪聲也不會增大。[第2實施形態(tài)下面對本發(fā)明第2實施形態(tài)的含CMOS圖像傳感器的固^t聶^^置進行 說明。第2實施形態(tài)增加了用于改善圖^i^的緒率的結構。雞的結構及 g和第l實施形態(tài)相同，^目同的部分釆用相同的標號，并省s^4兌明。圖4為表示第2實施形態(tài)的固^t聶像裝置的概略結構的框圖。在第2實施 形態(tài)中，為了改善圖^ii^的，率，在M目關RGB生成電路13內iOJi^ 檢測電路134。進一步，為了判定ii^的信號，設置閾值電平設定電路19，將 ^f^l噪聲電平的閾值電平LevN供向ii^r測電路134。生妙';^f言號的加法處 理、及計算比率系數(shù)的比率計算處理將5x5的像素朝P'j分離成3x3像素的4個 方框而進行處理。圖5A、圖5B、圖5C、圖5D、圖5E及圖5F為表示M目關RGB生成電 路13的i^)^測電路134中的處理方法的圖。如圖5A所示，5x5的像素信號 ^^器12輸^Ji^"測電路134。在ii^r測電路134中，在5x5的中 心像素為R信號時，該R信號取為R0,如圖5B所示，將5x 5的像素信號分 離成將中心像素的R0信號作為角部的4個方框。其中^A上為方框AZ、右上為方?jīng)_匡BZ、左下為方才匡CZ、右下為方框DZ。接著，如圖5F所示，通itii^^測電路134的差分判定4NW亍1像素差 分判定方法。在中心像素為RO時，以R0為中心而分別計算差^"f言號R0-Rl、 R0-R2、 R0國R3、 R0畫R4、 R0-R5、 R0-R6、 R0-R7、 R0-R8的^t值。進一步，小。然后，械于各方框的3個判定的邏輯和(OR)，作為在方框內是否存在 錄的最射'J定。即，在各方塊的3個判定中，飾比閾值電平LevN還小時， 判定為該方框中不存在*，至少有一個等于或大于閾值電平LevN時，則判 定為該方框中存在ii^。該方框內是否存在ii^的判定通itii^r測電路134 內的ii^判定部進行。另夕卜，在5x5的中心像素為B信號時，在ii4^"測電路134中，將中心像 素的B信號取為BO,如圖5C所示，5x5的像素信號分離成將中心像素的B0 信號作為角部的4個方框AZ、 BZ、 CZ、 DZ。然后，同樣，通itii^測電 路134的差分判定部，"^f亍1像素差分判^法。在中心像素為別時，以BO 為中心分別計算差^f言號B0-B1、 B0-B2、 B0-B3、 B0畫B4、 B0-B5、 B0-B6、 B0-B7、 B0-B8的絕對值。進一步，判^i否各自的絕對值比閾值電平LevN還小。然后， 絲于各方框的3個判定的邏輯和(OR)，作為在方框內是否存在踏的最終 判定。另外，在5x5的中心像素為Gr信號時，在ii4^r測電路134中，如圖5D 所示，5x5的像素信號分離成將中心像素的Gr信號作為角部的4個方框AZ、 BZ、 CZ、 DZ。 jit^卜，在5x5的中心像素為Gb信號時，在邊驗測電路134 中，如圖5E所示，5x5的像素信號分離成將中心像素的Gb信號作為角部的4 個方框AZ、 BZ、 CZ、 DZ。 ^的處^p上述一樣。圖6A、圖6B、圖6C、圖6D及圖6E為表示方框內的差分判定中的^ 的處理方法的圖。該差分判定通itii^測電路134的差分判定部而進行。在 此，如圖6A所示，采用左上的3x3像素的方框AZ為例，將3x3像素的像素 信號記為D1 D9進傷兌明。首先，對2像素差分判^r法進行敘述。如圖6B所示，以D5像素為中心 選擇對稱的各2像素，判定^^斤選擇的各2像素的各自的加法信號的差分的信 號電平是否小于閾值電平LevN。然后，取4個判定的邏輯和(OR),作為方框的最終判定。
接下來，對3像素帶差分判^法進行艦。如圖6C所示，以D5像素為 中心，對稱逸擇氺剛成帶狀的各3像素，判定^^斤選輛各3像素的各自的加 法信號的差分的信號電平是否小于閾值電平LevN。然后，取2個判定的邏輯和 (OR)，作為方框的最終判定。
另外，在3像素L字差分判定方法中，如圖6D所示，以D5像素為中心， 選擇對稱的呈L字形的各3像素，判定: ^斤選擇的各3像素的各自的加法信號 的差分的信號電平是否小于閾值電平LevN。然后，取2個判定的邏輯和(OR)， 作為方框的最,'J定。進一步，在4像素差分判^法中，如圖6E所示，選擇 各4像素，判定^^斤選擇的各4像素的各自的加法信號的差分的信號電平是否 小于閾值電平LevN。然后，取2個判定的邏輯和(OR)，作為方框的最射'J 定。還可以采用上述判定方法中的多個判W法進^^框的判定，也可以為了 減少用于判定的電路，采用上述判定方法中的一個判^r法進^^框的判定。 這樣，通itt用2像素以上的加法信號可以斷氐隨機噪聲，能夠進行高精度的 判定。
圖7表示利用ii^l^測電路134判W框AZ^DZ的例子。在差^f言號電 平比閾值電平小時(YES)，即方框內不存在*時用0表示，在差分信號電平 等于或大于閾值電平時(NO)，即方框內存在ii^時用x表示。如圖7所示， 對4個方框AZ DZ分別進行判定。如W'用這樣的判定，即^^MI"至圖 像部11的圖#^^^#在于角部時，或者呈帶狀時，或者呈傾斜時，斬以判 U否存在錄。
接著才Mt對4個方框的邊緣判定結果，對圖4所示的方?jīng)_gi^摔部135所選 ^^方?jīng)_Eit過M目關RGB生成電路13進行如下的處理。
圖8為以左上的方框AZ為代表，表示加法信號的生成、比率系數(shù)的計算 及R、 G、 B信號的生成的處理方法的圖。以3x3的像素#^的右下的中心像 素(目標像素)為基準而進行2x2的像素信號的加法處理，生,法信號S0。 然后，在由如圖8所示的RGB拜爾朝剛形成的3x3的像素信號中分別計算同 色像素信號的平均值為Rave、 Gave、 Bave， ^fi十^^平均^目加而得到的加法 平均值Save。另外，#4^象素位置^￡#在1像素的情況，扭匕，B像素的信號 為1個。然后，按照下^t成新的信號Rs、 Gs、 Bs。Rs=S0x (Rave/Save) Gs=S0x (Gave/Save) Bs=S0x (Bave/Save)
同樣，還可以計算右上、左下、右下的方框BZ、 CZ、 DZ。在圖7所示的 判定結果中，在^^在麟的方框為1個方框時，進行上述的處理，輸出上述 信號Rs、 Gs、 Bs。
圖9為表示圖5A中選擇了 3個方框AZ、 BZ、 DZ時的處理例的圖。以 5x5的像素排列的中心像素為絲而進行2x2的像素信號的加法處理，生成3 個加、;^f言號S0。另夕卜，在由如圖9所示的RGB拜爾朝剛形成的5x5的像素信 號中計算有效L字配置的同色像素信號的平均值為Rave、 Gave、 Bave，并計 ，平均敘目加而形成的加法平均值Save。由于信號SO生成3個，所以將3 個的平均值作為信號S。然后，按照下式生成新的信號Rs、 Gs、 Bs。
Rs=Sx (Rave/Save)
Gs=Sx (Gave/Save)
Bs=Sx (Bave/Save)
同樣，還可以計^^的呈L字形的方框的情況。
圖10為表示圖5A中選擇了 2個方框AZ、 BZ時的處理例的圖。以5x5 的像素朝P'J的中心像素為基準而進行2 x 2的像素信號的加法處理，生成2個加 ，^f言號S0。另夕卜，在由如圖10所示的RGB拜爾朝剛形成的5x5的像素信號中 計算有效同色4象素信號的平均值為Rave、 Gave、 Bave，并計皿平均似目加而 形成的加法平均值Save。由于信號S0生成2個，所以將2個的平均值作為信 號S。然后，按照下式生成新的信號Rs、 Gs、 Bs。
Rs=Sx (Rave/Save)
Gs=Sx (Gave/Save)
Bs=Sx (Bave/Save)
同樣，還可以計^^&的2個方框的情況。
圖11為表示圖5A中選擇了傾斜配置的2個方框AZ、 DZ時的處理例的 圖。以5x5的^f象素朝g'J的中心像素為M而進行2x2的像素信號的加法處理， 生成2個加，;M言號S0。另外，在由如圖11所示的RGB拜爾朝剛形成的5x5 的像素信號中計算有效同色像素信號的平均值為Rave、 Gave、 Bave，并計##平均銜目加而形成的加法平均值Save。由于信號S0生成2個，所以將2個的 平均值作為信號S。然后，按照下a成新的信號Rs、 Gs、 Bs。Rs=Sx (Rave/Save)Gs=Sx (Gave/Save)Bs=Sx (Bave/Save)同樣，還可以計算相A^傾斜配置的方框的情況。圖12為表示圖5A中選擇了 4個方框AZ、 BZ、 CZ、 DZ時的處理例的圖。 以5x5的像素排列的中心像素為絲而進行2x2的像素信號的加法處理，生成 4個加^f言號SO。然后，在如圖12所示的RGB拜爾排列形成的5x5的像素信 號中，計算出同色像素信號的平均值為Rave、 Gave、 Bave, ^i十^^均銜目 加而形成的加法平均值Save。由于信號S0生成4個，所以將4個的平均值作 為信號S。然后，按照下式生成新的4言號Rs、 Gs、 Bs。Rs=Sx (Rave/Save)Gs=Sx (Gave/Save)Bs=Sx (Bave/Save)圖12所示的處理方法在i4^^測電路134中判定結果為0方框時，即# 在雄的方框為0時也可以適用。在判定結果為0方框時，5x5像素的^M言號 電平零亂。因此，加上各自的2x2的像素信號的加^ft號S也零亂。但是，通 過計算出5x5像素中同色的像素信號的平均值，與加法信號S的比率計算而生 成R、 G、 B信號，不會產(chǎn)生色噪聲。由于亮度信號對應2x2的像素信號的加 '^ft號S而變化，所以能夠得到絲率的信息。,例在上述實施形態(tài)中，盡管以5x5像素朝剛進行了說明，但如果作為7x7像 素#^，將方框內的加';^言號的生成、及比率系數(shù)的計，加為4x4像素，則 可以實IHii一步提高S/N，并且提高畫質。另夕卜，^it財框妙2方框~4方才詠0方才匡的場合，盡管才Wit射框 數(shù)而改變處理方法，但為了削減電路，也可以是，對于"^—個方框，均計算由 圖8所示的l方框的處理而得到的各信號Rs、 Gs、 Bs，對應選#^框數(shù)，求得 上述各信號Rs、 Gs、 Bs的平均值?；蛘撸部梢允?，由4方框的各信號S0和 Rave、 Gave、 Bave的平均鏈成處理新的信號Rs、 Gs、 Bs。另夕卜，對于由方才gi^摔部135進#^^"在*的方框的選擇，還可以是，對4個方框的各差 分信號進行比較而僅選擇差分信號最小的l個方框，生成信號Rs、 Gs、 Bs。
另夕卜，作為彩色照相機的S/N惡化的主要原因，有RGB矩陣電路。該電 路為了改善RGB的色再現(xiàn)性，進行RGB的矩陣運算。
在該處理中，對于自身的顏色，g其他的2個顏色。即，通ii;i^f;tVv 自身的顏色中的其它的2個顏色的量，從而提高自身顏色的化變，改善色再現(xiàn) 性。作為該混色要因有，濾色器自身的分絲性、直到圖像傳感器的光電^ L 管的光學串擾、硅襯底內的信號的擴散等要因。通過該減法處理，由于 w技 術中R、 G、 B信號的噪聲是隨機的，所以，噪聲量增加。另一方面，林方式 中，由于Rs、 Gs、 Bs信號的隨機噪聲為同一成分，所以具有才Mt減法處理降 低隨機噪聲的效果。例如，在生成R信號時，在由于隨機噪聲而Rs信號變大 時，信號Gs、 Bs也變大。在矩P車運算中，由于R信號是從Rs信號中減去Gs、 Bs成分，所以減掉了與大的隨機噪聲相應的大的信號。因此，R信號減去了更 大的信號。反之，才娥隨機噪聲，在Rs信號變小時，信號Gs、 Bs也變小。在 矩陣運算中，R信號盡管是從Rs信號中減去Gs、 Bs成分，^a與小的隨才幾噪聲 相應地，減去小的信號。因此，R信號中信號的斷氐小。這樣，具有減小R信 號的隨機噪聲的g。同樣，G、 B信號的隨機噪聲也變小。
另外，作為彩色照；目機的i級，存在由于光學透鏡的色差而在像的ii^上 存在偽色這樣的i微。該色差是由于光學透鏡引起的RGB光的4斤射率的不同而 產(chǎn)生的。在^實施形態(tài)的方框判定中，通過"iMt^it僅G信號的差^^言號的判 定，可以忽略i4^的R、 B信號，通過周邊像素的比率系數(shù)的計算，生成Rs、 Gs、 Bs信號，所以，能夠抑制麟的偽信號。
另外，作為彩色照相機的iM，產(chǎn)生樹細而高頻的圖案進行4射聶時在低 頻中顏色附著的莫爾M (乇!7 k )。其原因在于，由于RGB像素的像素間距 ^^皮攝體的信號間距的相位不一致，由此A^至像素的信號量j^A變化，產(chǎn)生 躍動狀偽色信號的緣故。但是，在^實施形態(tài)的加法信號的生成中，由于高頻 成分斷氐，^Ua、;^f言號生成Rs、 Gs、 Bs信號，因此不產(chǎn)生僅R信號或B信號 增強(偽色)的信號，Rs、 Gs、 Bs信號同時變化，所以僅亮度信號J^A變化。 因此，可以抑制構^W技術的課題的莫爾a而導致的偽色著色。
另外，林實施形態(tài)中，即4樹于濾色器#^不同的圖像傳感器，通錄生成R、 G、 B信號^，由同樣的加^f言號的生成和R、 G、 B信號的比率計 算生成新的Rs、 Gs、 Bs信號，也可以得到同樣的綠。另夕卜，#實施形態(tài) 中，并非僅P艮于CMOS圖像傳感器，還可以適用其它的CCD圖像傳感器i^ 疊了光電轉換膜的層疊型圖像傳感器。另外，還可以采用專用的ISP (圖像信 號處理器)而進行處理。下面就本發(fā)明實施形態(tài)中所用的M目關噪聲斷氐方法的^"進行M。圖 13為表示M目關噪聲斷彷法的圖。扭，以從3種被攝條到的輸出信號為 例。如果將從3種被攝將到的信號分別表示為R、 G、 B信號，則#^呈圖 13所示(A)的樣子。然后，如圖13的(B)所示，對于^4皮攝體，將R信號、 Gr信號、B信號、Gb信號相加，生勤口^f言號S。另外，如圖13的(C)所 示，對^4皮攝體，計算對多個同色像素進行平均的Rave信號、Gave信號、Bave 信號和將各自平均銜目加而形成的加法平均值Save的比率系數(shù)。然后，將在圖 13的(B)中求得的加法信號S與在圖13的(C)中求得的比率系數(shù)相乘，生 成新的R、 G、 B信號。通itil樣的處理，可以剮氐隨機噪聲，能夠使S/N提高。 而且能夠斷氐色偽信號和色噪聲。下面對上述實施形態(tài)中的閾值電平i^:電路19中的閾值電平LevN的該文 方法進行M。圖14為表示傳感器部11中的光電轉換特't沐閾值電平的圖。 如^A4t至傳感器部11的光量變大，則來自傳感器部11的輸出信號變大。隨 著該輸出信號的增加，光l^立噪聲(shot noise)贈加。光l^立噪聲按照光量 的平方根產(chǎn)生。另外，^A4t至傳感器部11的A^光為^fttJ:時，電路噪聲比 光IM^噪聲處于支配性地位。所以，將^_噪聲電平的閾值電平LevN的值控 制為在^^J:時為^X了電i^^聲的值，在it量大時與光J^立^^相一致而變 大。通過如此控制，可以有效抑制隨機噪聲。另外，亮度信號由 Y=0.59G+0.3R+0.11B的比而生成。因此，如果將閾值電平LevN i^^得^J"亮 度信號的貢皿果小的R和B進^^聲抑制處理時大，則可以4吏R和B的隨 ^U^聲的抑制^變大。另夕卜，如果才 RGB的4^言號量以和白平,增益J^目一致的方式i議 閾值電平LevN，則可有狄的效果。另夕卜，在由于透鏡的光學特性而需要進行 黑點(shading)妙時，相對畫面中心，^!:位于上下左右、角部，在數(shù)字增 益中越^f言號放大。因此，上下左右、角部的隨機噪聲增加。因此，如果將閾值電平LevN以與該增益一致的方i(^上下左右、角部增大，則可以增加噪聲 的抑制效果，能夠改善畫質。這樣，通過才W^言號量、畫面位置、色信息、增 益信息等而對閾值電平LevN進^"it當?shù)刈兏?，可以進一步提高畫質。如上所述，才娘;^發(fā)明的實施形態(tài)，能夠提^"種^Na可以抑制R信號、 G信號、B信號的色偽信號，而JUi可以斷氐噪聲的固體才射象裝置。M來說， 在本實施形態(tài)中，通過將R信號、G信號、B信號相加而生鈔口法信號。而且, 由加法像素的周邊像素的色信息而計算色比率，由加法信號生成新的R、 G、 B 信號，從而能夠同時^f亍去馬塞克處理。這樣，通it^"像素信號進^^目加而生 ^口^f言號，能^f吏S/N提高。進一步，可以提^-"種通過由加'^f言號同時生 成新的R信號、G信號、B信號，從而抑制R、 G、 B信號的色偏移或色噪聲 的高畫質的纟射象裝置。才 4^發(fā)明的實施*形態(tài)，能夠提^-種不但可以抑制R信號、G信號、B 信號的色偽信號，而且ii可以斷氐"^聲的固僻4聶^^^置。另外，上述的各實施形態(tài)不但可以各自單獨實施，而JJi可以進^it當?shù)?組合來實施。而且，上述各實施形態(tài)中含^t階段的發(fā)明，通iW各實施形態(tài) 中/>^的多個構成耕進4豫當?shù)慕M合，還可以4WJ樹階段的發(fā)明。4w4頁域技權員容易想到其它優(yōu)點和變W式。因此，本發(fā)明就其更寬的 方面而言不限于這里示出和說明的M細節(jié)和^4性的實施方式。因此，在不 背離由所附的權利要求書以及其等同物限定的^^明概念的衞申和范圍的情 況下，可以進行^K務改。
權利要求
1. 一種固體攝像裝置，包括將在光電轉換元件中分別配置有至少R(紅)、G(綠)、B(藍)濾色器的像素以矩陣狀二維配置的像素部，上述像素部輸出對入射至對應于上述濾色器的至少R像素、G像素、B像素的光分別進行光電轉換而得到的R信號、G信號、B信號；加法部，在上述像素部中確定將某像素作為中心像素的規(guī)定區(qū)域，將來自上述中心像素和配置于上述規(guī)定區(qū)域內的上述規(guī)定像素的周邊的周邊像素的上述規(guī)定區(qū)域的信號相加，生成加法信號；比率計算部，計算來自上述規(guī)定區(qū)域內的像素的上述R信號、G信號、B信號的各自的平均值和將上述R信號、G信號、B信號的各平均值相加而得到的加法平均值之間的比率系數(shù)；及RGB生成部，利用上述加法信號和由上述比率計算部計算出的上述比率系數(shù)，生成新的R信號、G信號、B信號。
2.J喊禾'決求1所述的固^^聶像裝置，其中，上述RGB生成部將上i^';^f言號和比率系數(shù)相乘而分別生^Ji述新的R 信號、G信號、B信號。
3. :H5U'漆求2所述的固^^聶像裝置，其中，上ii^'^將來自配置成矩P"W的2x2的4個像素、3x3的9個像素或者 5x5的個25像素的信號相加。
4. :fc^U'涹求3所述的固^t射綠置，其中，上脅'^對來自3x3的9個像素或者5x5的25個像素的中心像素的信 號乘以規(guī)定系數(shù)并相加。
5. :H5^'J^求1所述的固^^聶像裝置，其中，上i^法部以使RGB的信號比率成為R: G: B=l: 1: 1的方i^t各RGB 信號乘以系數(shù)并將^f言號相加。
6. ^^禾']^求2所述的固#^聶像裝置，進一步包括 檢測A4t^Ji述圖像部的圖像的ii^信號的邊^(qū)測部。
7. 如 ']^求6所述的固#^聶像裝置，其中，上述邊緣測部包括差分判定部，該差分判定部將上im^區(qū)^^割成由 含上述中心像素的多^f象素形成的4個方框，在上述4個方框的各方框內對含 上述中心像素的信號和，的同色像素的信號之間的差分與M^值進行ri^以 判定大小。
8. 如權利求7所述的固^f聶像裝置，進一步包拾方才gi^HP，才 上述差分判定部的判定結^11述4個方框中選射框。
9. 如權利要求求1所述的固>(^聶像裝置，其中上i^p'轉對以配置成矩P械的5x5的像素朝^'j的中心像素為中心的3x3 的像素朝^進行濾波運算，求得加刻言號；MJ己置于上述中心像素的周邊的5x5的像素朝剛計算出上述R信號、G信 號、B信號的各自的平均值。
10. 如權矛決求9所述的固#^聶像裝置，其中，上必慮波運算在上述3x3的像素排列中，使中心像素的信號成為4倍，使 相對上述中心像素配置于行方向、列方向的〗象素的信號成為2倍，佳J己置于角 部的像素的信號成為1倍，使這些上述信號合計的信號成為1/4。
11.如權利要求9所述的固^^聶像裝置，其中，上必慮波運算在上述3x3的像素排列中，使中心像素的信號成為4倍，使 配置于上述中心像素的周邊的8個像素的信號成為1倍，使這些上述信號^i十 的信號成為1/3。
12. 如權利要求l所述的固^t聶像裝置，其中，上脅'絲將配置成矩P械的5x5的像素排列分割成，由將其中心像素作 為角部的3x3的J象素氺^iJ形成的4個方框；選擇上述4個方框的至少1個方框，脊^中心像素的2x2的4個像素的信 號相加。
13. 如權利要求11所述的固#^聶像裝置，其中， 以使含上述中心像素的2x2的信號比率成為R: G: B=l: 1: 1的方i^以系lt并相加。
14. 如權利要求1所述的固^^聶像裝置，進一步包拾. 信號處理電路，該信號處理電，收由上述RGB生成部所生成的R信號、G信號、B信號，進行白平衡、輪廓強調、？ 、及RGB矩陣電路中的至少一種處理。
15. d^又矛J^求l所述的固^^聶像裝置，其中，上iiit電^^^^M^^光電^l管。
全文摘要
本發(fā)明的固體攝像裝置包括像素部、加法部、比率計算部及RGB生成部。上述像素部將在光電轉換元件中分別配置有R(紅)、G(綠)、B(藍)濾色器的R像素、G像素、B像素按照矩陣狀以二維方式配置。上述像素部輸出將入射至上述R像素、G像素、B像素的光分別進行光電轉換而得到的R信號、G信號、B信號。上述加法部在上述像素部中，確定將某像素作為中心像素的規(guī)定區(qū)域，將來自上述中心像素和配置于上述規(guī)定區(qū)域內的上述中心像素的周邊的周邊像素的上述R信號、G信號、B信號相加，生成加法信號。上述比率計算部計算來自上述規(guī)定區(qū)域內的像素的上述R信號、G信號、B信號的各自的平均值和將上述各平均值相加而得到的加法平均值(Save)之間的比率系數(shù)。上述RGB生成部利用上述加法信號和由上述比率計算部計算出的上述比率系數(shù)，生成新的R信號、G信號、B信號。
文檔編號G06T5/00GK101291437SQ20081010039
公開日2008年10月22日 申請日期2008年1月25日 優(yōu)先權日2007年1月26日
發(fā)明者江川佳孝 申請人:株式會社東芝