固體拍攝裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及固體拍攝裝置。提供能使SNR提高并能進(jìn)行透鏡黑斑校正的固體拍攝裝置。曝光時(shí)間計(jì)算部（14A）將表示對(duì)像素的曝光期間進(jìn)行控制的重置定時(shí)和垂直行的關(guān)系的曝光曲線(xiàn)限制為預(yù)定的曲線(xiàn)，以使得在該限制內(nèi)校正CMOS傳感器（11）的黑斑的方式對(duì)像素的曝光期間進(jìn)行計(jì)算；增益信息計(jì)算部（14B）以補(bǔ)償基于曝光曲線(xiàn)得到的曝光增益和以理想曲線(xiàn)表示的理想增益的差的方式對(duì)數(shù)字增益進(jìn)行計(jì)算；行步進(jìn)數(shù)設(shè)定部（14C），以使得通過(guò)表示對(duì)像素的曝光期間進(jìn)行控制的重置定時(shí)和垂直行的關(guān)系的曝光曲線(xiàn)得到的重置定時(shí)相一致的垂直行數(shù)減少的方式對(duì)曝光曲線(xiàn)的行步進(jìn)數(shù)進(jìn)行設(shè)定。
【專(zhuān)利說(shuō)明】固體拍攝裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明的實(shí)施方式涉及固體拍攝裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在固體拍攝裝置中，為了補(bǔ)償由于透鏡的遮光引起的周邊部的光量的衰減，有時(shí)進(jìn)行透鏡黑斑(shading)校正。作為該透鏡黑斑校正，存在使周邊部的數(shù)字增益比中央部的數(shù)字增益高的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的問(wèn)題在于提供能使SNR提高并能進(jìn)行透鏡黑斑校正的固體拍攝裝直。
[0004]一個(gè)實(shí)施方式的固體拍攝裝置的特征為:具備像素陣列、數(shù)字增益電路和黑斑校正電路，其中，所述像素陣列按矩陣狀配置有蓄積進(jìn)行光電變換所得的電荷的像素，能對(duì)所述像素的曝光時(shí)間按每行進(jìn)行控制；所述數(shù)字增益電路對(duì)所述像素陣列的輸出信號(hào)的數(shù)字增益進(jìn)行調(diào)整；所述黑斑校正電路通過(guò)對(duì)所述像素的曝光時(shí)間及所述數(shù)字增益進(jìn)行控制，對(duì)所述像素陣列的黑斑進(jìn)行校正。
[0005]根據(jù)所述構(gòu)成的固體拍攝裝置，能使SNR提高，并且能進(jìn)行透鏡黑斑校正。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是表示一個(gè)實(shí)施方式涉及的固體拍攝裝置的簡(jiǎn)要構(gòu)成的框圖。
[0007]圖2是表示圖1的CMOS傳感器的簡(jiǎn)要構(gòu)成的框圖。
[0008]圖3是表示圖2的CMOS傳感器的像素的構(gòu)成例的電路圖。
[0009]圖4是表示IH期間中的圖3的像素的各部分的電壓波形的定時(shí)圖。
[0010]圖5是表示IV期間中的各行的重置定時(shí)的圖。
[0011]圖6是表示使圖5的E部分的曝光期間變化時(shí)的重置定時(shí)的圖。
[0012]圖7 Ca)是表示圖1的固體拍攝裝置中的垂直行編號(hào)和數(shù)字增益的關(guān)系的圖，圖
7(b)是表示圖7 (a)的數(shù)字增益的設(shè)定時(shí)的垂直行編號(hào)和SNR的關(guān)系的圖。
[0013]圖8(a)是表示曝光時(shí)間為250H時(shí)的垂直行編號(hào)和數(shù)字增益及曝光增益的關(guān)系的圖，圖8 (b)是表示曝光時(shí)間為OH時(shí)的垂直行編號(hào)和數(shù)字增益及曝光增益的關(guān)系的圖，圖
8(c)是表示曝光時(shí)間為3H時(shí)的垂直行編號(hào)和數(shù)字增益及曝光增益的關(guān)系的圖，圖8 Cd)是表示曝光時(shí)間為IV時(shí)的垂直行編號(hào)和數(shù)字增益及曝光增益的關(guān)系的圖。
[0014]圖9 (a)是表示曝光曲線(xiàn)中的重置定時(shí)為I行步進(jìn)時(shí)的曝光時(shí)間和同時(shí)重置行數(shù)的關(guān)系的圖，圖9 (b)是表示曝光曲線(xiàn)中的重置定時(shí)為2行步進(jìn)時(shí)的曝光時(shí)間和同時(shí)重置行數(shù)的關(guān)系的圖，圖9 (c)是表示曝光曲線(xiàn)中的重置定時(shí)為I行步進(jìn)時(shí)的各行的重置定時(shí)的圖，圖9 Cd)是表示曝光曲線(xiàn)中的重置定時(shí)為2行步進(jìn)時(shí)的各行的重置定時(shí)的圖。
[0015]圖10 (a)是表示曝光曲線(xiàn)中的重置定時(shí)為4行步進(jìn)時(shí)的各行的重置定時(shí)的圖，圖 10 (b)是表示曝光曲線(xiàn)中的重置定時(shí)為8行步進(jìn)時(shí)的各行的重置定時(shí)的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]以下參照附圖，對(duì)實(shí)施方式涉及的固體拍攝裝置詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。還有，并非通過(guò)這些實(shí)施方式限定本發(fā)明。
[0017]圖1是表示一個(gè)實(shí)施方式涉及的固體拍攝裝置的簡(jiǎn)要構(gòu)成的框圖。
[0018]在圖1中，在該固體拍攝裝置，設(shè)置CMOS傳感器11、數(shù)字增益電路12、R0M13及黑斑校正電路14。在黑斑校正電路14，設(shè)置曝光時(shí)間計(jì)算部14A、增益信息計(jì)算部14B及行步進(jìn)數(shù)設(shè)定部14C。
[0019]CMOS傳感器11按矩陣狀配置有蓄積進(jìn)行了光電變換所得的電荷的像素。并且，CMOS傳感器11能對(duì)像素的曝光期間按每行進(jìn)行控制。數(shù)字增益電路12能夠?qū)MOS傳感器11的輸出信號(hào)SI的數(shù)字增益進(jìn)行調(diào)整。R0M13能夠存儲(chǔ):表示在對(duì)CMOS傳感器11的黑斑理想性地進(jìn)行校正時(shí)所需要的理想增益和垂直行的關(guān)系的理想曲線(xiàn)。還有，理想曲線(xiàn)能夠以COS4的函數(shù)表示。黑斑校正電路14通過(guò)對(duì)像素的曝光期間及數(shù)字增益進(jìn)行控制，能夠?qū)MOS傳感器11的黑斑進(jìn)行校正。
[0020]曝光時(shí)間計(jì)算部14A能夠?qū)⒈硎緦?duì)像素的曝光期間進(jìn)行控制的重置定時(shí)和垂直行的關(guān)系的曝光曲線(xiàn)限制為預(yù)定的曲線(xiàn)、對(duì)像素的曝光期間進(jìn)行計(jì)算以使得在該限制內(nèi)校正CMOS傳感器11的黑斑。還有，該曝光曲線(xiàn)例如能夠限制為2次曲線(xiàn)或4次曲線(xiàn)。增益信息計(jì)算部14B能夠以補(bǔ)償基于曝光曲線(xiàn)得到的曝光增益和以理想曲線(xiàn)表示的理想增益的差的方式對(duì)數(shù)字增益進(jìn)行計(jì)算。行步進(jìn)數(shù)設(shè)定部14C，能夠以使得通過(guò)表示對(duì)像素的曝光期間進(jìn)行控制的重置定時(shí)和垂直行的關(guān)系的曝光曲線(xiàn)所得到的重置定時(shí)一致的垂直行數(shù)減少的方式，對(duì)曝光曲線(xiàn)的行步進(jìn)數(shù)進(jìn)行設(shè)定。
[0021 ] 而且，在黑斑校正電路14中，基于存儲(chǔ)于R0M13的理想曲線(xiàn)S2，計(jì)算像素的曝光期間，并設(shè)定曝光曲線(xiàn)的行步進(jìn)數(shù)，作為曝光信息S3輸出于CMOS傳感器11。并且，在黑斑校正電路14中，以補(bǔ)償基于曝光曲線(xiàn)得到的曝光增益和以理想曲線(xiàn)表示的理想增益的差的方式計(jì)算數(shù)字增益，作為增益信息S4輸出于數(shù)字增益電路12。
[0022]然后，在CMOS傳感器11中，基于曝光信息S3，按每行控制像素的曝光期間，并設(shè)定重置時(shí)的行步進(jìn)數(shù)，將此時(shí)的輸出信號(hào)SI輸出于數(shù)字增益電路12。然后，在數(shù)字增益電路12中，以補(bǔ)償基于曝光曲線(xiàn)得到的曝光增益和以理想曲線(xiàn)表示的理想增益的差的方式調(diào)整輸出信號(hào)SI的數(shù)字增益,作為校正輸出S5而輸出。
[0023]在此，通過(guò)對(duì)基于曝光曲線(xiàn)得到的曝光增益和以理想曲線(xiàn)表示的理想增益的差以數(shù)字增益進(jìn)行補(bǔ)償，相比于僅以數(shù)字增益進(jìn)行了透鏡黑斑校正的情況，能夠使SNR提高。并且，通過(guò)使曝光增益和數(shù)字增益相組合，相比于僅以曝光增益進(jìn)行了透鏡黑斑校正的情況，在曝光時(shí)間短的情況(例如，IH = I水平期間)和/或曝光時(shí)間長(zhǎng)的情況(例如，IV = I垂直期間)下，都能夠使透鏡黑斑校正精度提高。而且，通過(guò)將曝光曲線(xiàn)限制為預(yù)定的曲線(xiàn)，能夠估計(jì)發(fā)生同時(shí)重置的定時(shí)。因此，通過(guò)相應(yīng)于曝光曲線(xiàn)對(duì)行步進(jìn)數(shù)進(jìn)行設(shè)定，能夠使同時(shí)重置的定時(shí)分散，能夠使發(fā)生同時(shí)重置的行數(shù)減少，所以能夠降低CMOS傳感器11的負(fù)載。
[0024]圖2是表示圖1的CMOS傳感器的簡(jiǎn)要構(gòu)成的框圖。
[0025]在圖2中，在固體拍攝裝置，設(shè)置有像素陣列部I。在像素陣列部1，沿行方向RD及列方向CD矩陣狀地配置有蓄積進(jìn)行了光電變換所得的電荷的像素PC。并且，在該像素陣列部I中，沿行方向RD設(shè)置進(jìn)行像素PC的讀出控制的水平控制線(xiàn)Hlin，沿列方向⑶設(shè)置傳輸從像素PC讀出的信號(hào)的垂直信號(hào)線(xiàn)Vlin。
[0026]并且，在固體拍攝裝置，設(shè)置有:對(duì)成為讀出對(duì)象的像素PC沿垂直方向進(jìn)行掃描的垂直掃描電路2、通過(guò)在與像素PC之間進(jìn)行源跟隨工作而從像素PC在垂直信號(hào)線(xiàn)Vlin按每列讀出信號(hào)的負(fù)載電路3、對(duì)各像素PC的信號(hào)分量以CDS按每列進(jìn)行檢測(cè)的列ADC電路4、對(duì)成為讀出對(duì)象的像素PC沿水平方向進(jìn)行掃描的水平掃描電路5、向列ADC電路4輸出基準(zhǔn)電壓VREF的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路6及對(duì)各像素PC的讀出和/或蓄積的定時(shí)進(jìn)行控制的定時(shí)控制電路7。還有，基準(zhǔn)電壓VREF能夠米用斜波(ramp wave)。
[0027]在定時(shí)控制電路7，設(shè)置曝光時(shí)間控制部7A。在曝光時(shí)間控制部7A，設(shè)置曝光用重置定時(shí)控制部7B及讀出定時(shí)控制部7C。曝光時(shí)間控制部7A對(duì)像素PC的曝光期間按每行進(jìn)行控制。曝光用重置定時(shí)控制部7B對(duì)蓄積于像素陣列部I的像素PC的電荷的重置定時(shí)進(jìn)行控制。讀出定時(shí)控制部7C對(duì)蓄積于像素PC的電荷的讀出定時(shí)進(jìn)行控制。
[0028]而且，通過(guò)以垂直掃描電路2沿垂直方向掃描像素PC，沿行方向RD選擇像素PC。而且，在負(fù)載電路3中，通過(guò)在與該像素PC之間進(jìn)行源跟隨工作，從像素PC讀出的信號(hào)介由垂直信號(hào)線(xiàn)Vlin而傳輸，發(fā)送給列ADC電路4。并且，在基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路6中，作為基準(zhǔn)電壓VREF設(shè)定斜波，發(fā)送給列ADC電路4。而且，在列ADC電路4中，進(jìn)行時(shí)鐘的計(jì)數(shù)工作直至從像素PC讀出的信號(hào)電平和重置電平一致于斜波的電平為止，通過(guò)取得此時(shí)的信號(hào)電平和重置電平的差而以CDS檢測(cè)各像素的信號(hào)分量，作為輸出信號(hào)SI而輸出。
[0029]圖3是表示圖2的CMOS傳感器的像素的構(gòu)成例的電路圖。
[0030]在圖3中，在像素PC，分別設(shè)置有光電二極管H)、行選擇晶體管Ta、放大晶體管Tb、重置晶體管Tc及讀出晶體管Td。并且，在放大晶體管Tb和重置晶體管Tc和讀出晶體管Td的連接點(diǎn)，作為檢測(cè)節(jié)點(diǎn)形成浮置擴(kuò)散區(qū)FD。
[0031]而且，讀出晶體管Td的源連接于光電二極管ro，對(duì)讀出晶體管Td的柵，輸入讀出信號(hào)READ。并且，重置晶體管Tc的源連接于讀出晶體管Td的漏，對(duì)重置晶體管Tc的柵，輸入重置信號(hào)RESET，重置晶體管Tc的漏連接于電源電位VDD。并且，對(duì)行選擇晶體管Ta的柵，輸入行選擇信號(hào)ADRES，行選擇晶體管Ta的漏連接于電源電位VDD。并且，放大晶體管Tb的源連接于垂直信號(hào)線(xiàn)Vlin，放大晶體管Tb的柵連接于讀出晶體管Td的漏，放大晶體管Tb的漏連接于行選擇晶體管Ta的源。
[0032]還有，圖1的水平控制線(xiàn)Hlin能夠?qū)⒆x出信號(hào)READ、重置信號(hào)RESET及行選擇信號(hào)ADRES按每行傳輸于像素PC。
[0033]圖4是表示IH期間中的圖2的像素的各部分的電壓波形的定時(shí)圖。
[0034]在圖4中，在行選擇信號(hào)ADRES為低電平的情況下，行選擇晶體管Ta成為截止?fàn)顟B(tài)，在垂直信號(hào)線(xiàn)Vlin不輸出像素信號(hào)VSIG。此時(shí)，若讀出信號(hào)READ和重置信號(hào)RESET成為高電平(tal)，則讀出晶體管Td導(dǎo)通，在非曝光期間NX蓄積于光電二極管H)的電荷向浮置擴(kuò)散區(qū)FD排出。而且，介由重置晶體管Tc排出于電源VDD。
[0035]當(dāng)在非曝光期間NI蓄積于光電二極管H)的電荷排出于電源VDD之后，若讀出信號(hào)READ成為低電平,則在光電二極管F1D中，開(kāi)始有效的信號(hào)電荷的蓄積,從非曝光期間NX轉(zhuǎn)變?yōu)槠毓馄陂gEX。
[0036]接下來(lái)，若行選擇信號(hào)ADRES成為高電平(ta2)，則像素PC的行選擇晶體管Ta導(dǎo)通，對(duì)放大晶體管Tb的漏施加電源電位VDD。
[0037]而且，若在行選擇晶體管Ta導(dǎo)通的狀態(tài)下重置信號(hào)RESET成為高電平(ta3)，則重置晶體管Tc導(dǎo)通，在浮置擴(kuò)散區(qū)FD因泄漏電流等產(chǎn)生的多余的電荷被重置。而且，相應(yīng)于浮置擴(kuò)散區(qū)FD的重置電平的電壓施加于放大晶體管Tb的柵，通過(guò)垂直信號(hào)線(xiàn)Vlin的電壓追隨于施加于放大晶體管Tb的柵的電壓,重置電平的像素信號(hào)VSIG輸出于垂直信號(hào)線(xiàn)Vlin0
[0038]而且，重置電平的像素信號(hào)VSIG輸入于列ADC電路4，與基準(zhǔn)電壓VREF比較。而且，基于該比較結(jié)果，重置電平的像素信號(hào)VSIG被變換為數(shù)字值而保持。
[0039]接下來(lái)，若在行選擇晶體管Ta導(dǎo)通的狀態(tài)下讀出信號(hào)READ成為高電平(ta4)，則讀出晶體管Td導(dǎo)通，在曝光期間EX蓄積于光電二極管H)的電荷被向浮置擴(kuò)散區(qū)FD傳送。而且，相應(yīng)于浮置擴(kuò)散區(qū)FD的信號(hào)讀出電平的電壓施加于放大晶體管Tb的柵，通過(guò)垂直信號(hào)線(xiàn)Vlin的電壓追隨于施加于放大晶體管Tb的柵的電壓,信號(hào)讀出電平的像素信號(hào)VSIG輸出于垂直信號(hào)線(xiàn)Vlin。
[0040]而且，信號(hào)讀出電平的像素信號(hào)VSIG輸入于列ADC電路4，與基準(zhǔn)電壓VREF比較。而且，基于該比較結(jié)果，重置電平的像素信號(hào)VSIG和信號(hào)讀出電平的像素信號(hào)VSIG的差被變換為數(shù)字值，作為相應(yīng)于第I曝光期間EXl的輸出信號(hào)SI而輸出。
[0041]圖5是表示IV期間中的各行的重置定時(shí)的圖。
[0042]在圖5中，在各行的曝光期間EX為一定的情況下，以具有一定的斜率的直線(xiàn)表示曝光曲線(xiàn)TSA。并且，以具有一定的斜率的直線(xiàn)表示按每行表示讀出定時(shí)的讀出曲線(xiàn)TR。另一方面，在對(duì)透鏡黑斑進(jìn)行校正的情況下，曝光曲線(xiàn)TSB設(shè)定為，在像素陣列部I的中央部曝光時(shí)間短、在像素陣列部I的周邊部曝光時(shí)間長(zhǎng)。在此，曝光曲線(xiàn)TSB限制為2次曲線(xiàn)或4次曲線(xiàn)等的預(yù)定的曲線(xiàn)。
[0043]圖6是表示使圖5的E部分的曝光期間變化時(shí)的重置定時(shí)的圖。
[0044]在圖6中，曝光曲線(xiàn)TSBl?TSB4，曝光時(shí)間從TSBl朝向TSB4變短。在曝光時(shí)間短的曝光曲線(xiàn)TSB4中，不存在發(fā)生同時(shí)重置的定時(shí)，但是在曝光時(shí)間長(zhǎng)的曝光曲線(xiàn)TSBl?TSB3中，卻會(huì)產(chǎn)生發(fā)生同時(shí)重置的定時(shí)Rl?R6。該同時(shí)重置發(fā)生的定時(shí)Rl?R6因曝光曲線(xiàn)TSBl?TSB3而變化。
[0045]圖7 Ca)是表示圖1的固體拍攝裝置中的垂直行編號(hào)和數(shù)字增益的關(guān)系的圖，圖
7(b)是表示圖7 (a)的數(shù)字增益的設(shè)定時(shí)的垂直行編號(hào)和SNR的關(guān)系的圖。
[0046]在圖7(a)中，例如，若將曝光曲線(xiàn)LG2限制為4次曲線(xiàn)，則理想曲線(xiàn)LGl可由COS4的函數(shù)表示，所以在曝光曲線(xiàn)LG2和理想曲線(xiàn)LGl之間產(chǎn)生偏離。
[0047]并且，在7 (b)中，若以L(fǎng)Sl表示透鏡黑斑校正前的每個(gè)垂直行編號(hào)的SNR，則由LS2表示按照曝光曲線(xiàn)LG2進(jìn)行了透鏡黑斑校正時(shí)的每個(gè)垂直行編號(hào)的SNR。此時(shí)，因?yàn)樵谄毓馇€(xiàn)LG2和理想曲線(xiàn)LGl之間產(chǎn)生偏離，所以SNR的改善度相應(yīng)于垂直行編號(hào)而變化。
[0048]圖8 Ca)是表示曝光時(shí)間為250H時(shí)的垂直行編號(hào)和數(shù)字增益及曝光增益的關(guān)系的圖，圖8 (b)是表示曝光時(shí)間為OH時(shí)的垂直行編號(hào)和數(shù)字增益及曝光增益的關(guān)系的圖，圖8 (c)是表示曝光時(shí)間為3H時(shí)的垂直行編號(hào)和數(shù)字增益及曝光增益的關(guān)系的圖，圖8(d)是表示曝光時(shí)間為IV時(shí)的垂直行編號(hào)和數(shù)字增益及曝光增益的關(guān)系的圖。還有，在圖8(a)?圖8 (d)中，示出將曝光曲線(xiàn)限制為4次曲線(xiàn)的例。
[0049]在圖8 (a)中，在曝光時(shí)間為250H的情況下，能夠使曝光時(shí)間按每個(gè)垂直行跨249等級(jí)地變化。因此，能夠?qū)ζ毓庠鲆鍱Gl按每個(gè)垂直行極其精細(xì)地進(jìn)行設(shè)定，即使在將曝光曲線(xiàn)限制為4次曲線(xiàn)的情況下，也能夠使得理想增益TGl和曝光增益EGl之間的偏離減少。并且，通過(guò)對(duì)數(shù)字增益DGl進(jìn)行調(diào)整，能夠?qū)硐朐鲆鎀Gl和曝光增益EGl的差進(jìn)行補(bǔ)償。
[0050]在圖8(b)中，在曝光時(shí)間為OH的情況下，無(wú)法使曝光時(shí)間按每個(gè)垂直行變化。因此，曝光增益EG2成為一定，為了對(duì)透鏡黑斑進(jìn)行校正，必需使數(shù)字增益DG2與理想增益TG2相等。
[0051]在圖8 (c)中，在曝光時(shí)間為3H的情況下，只能使曝光時(shí)間按每個(gè)垂直行2等級(jí)地變化。因此，理想增益TG3和曝光增益EG3之間的偏離變大。此時(shí)，通過(guò)對(duì)數(shù)字增益DG3進(jìn)行調(diào)整，能夠?qū)硐朐鲆鎀G3和曝光增益EG3的差進(jìn)行補(bǔ)償。
[0052]在圖8(d)中，在曝光時(shí)間為IV的情況下，無(wú)法使曝光時(shí)間按每個(gè)垂直行變化。因此，曝光增益EG4成為一定，為了對(duì)透鏡黑斑進(jìn)行校正，必需使數(shù)字增益DG4與理想增益TG4相等。
[0053]圖9 (a)是表示曝光曲線(xiàn)的重置定時(shí)為I行步進(jìn)時(shí)的曝光時(shí)間和同時(shí)重置行數(shù)的關(guān)系的圖，圖9 (b)是表示曝光曲線(xiàn)的重置定時(shí)為2行步進(jìn)時(shí)的曝光時(shí)間和同時(shí)重置行數(shù)的關(guān)系的圖，圖9 (c)是表示曝光曲線(xiàn)的重置定時(shí)為I行步進(jìn)時(shí)的各行的重置定時(shí)的圖，圖
9Cd)是表示曝光曲線(xiàn)的重置定時(shí)為2行步進(jìn)時(shí)的各行的重置定時(shí)的圖。
[0054]在圖9 (a)及圖9 (b)中，判明:若使曝光曲線(xiàn)的重置定時(shí)從I行步進(jìn)增加為2行步進(jìn)，則發(fā)生同時(shí)重置的行數(shù)減少。
[0055]此時(shí)，如示于圖9 (C)及圖9 (d)地，若使曝光曲線(xiàn)的重置定時(shí)從I行步進(jìn)增加為2行步進(jìn)，則曝光曲線(xiàn)沿時(shí)間方向曲折地折返，發(fā)生同時(shí)重置的行沿時(shí)間方向分散。
[0056]圖10 (a)是表示曝光曲線(xiàn)的重置定時(shí)為4行步進(jìn)時(shí)的各行的重置定時(shí)的圖，圖10(b)是表示曝光曲線(xiàn)的重置定時(shí)為8行步進(jìn)時(shí)的各行的重置定時(shí)的圖。
[0057]在圖10 (a)及圖10 (b)中，若使曝光曲線(xiàn)的重置定時(shí)的行步進(jìn)數(shù)進(jìn)一步增加，則曝光曲線(xiàn)以更大的振幅沿時(shí)間方向曲折地折返，發(fā)生同時(shí)重置的行沿時(shí)間方向分散。因此，通過(guò)相應(yīng)于在透鏡黑斑校正時(shí)采用的曝光曲線(xiàn)選擇行步進(jìn)數(shù)，能夠減少發(fā)生同時(shí)重置的行數(shù)。
[0058]雖然對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但是這些實(shí)施方式作為例而提出，并非用于對(duì)發(fā)明的范圍進(jìn)行限定。這些新的實(shí)施方式能以其他的各種方式實(shí)施，在不脫離發(fā)明的主旨的范圍，能夠進(jìn)行各種省略、替換、變更。這些實(shí)施方式和/或其變形包括于發(fā)明的范圍和/或主旨中，并包括于技術(shù)方案記載的發(fā)明及其等同的范圍中。
【權(quán)利要求】
1.一種固體拍攝裝置，其特征在于，具備: 像素陣列，其按矩陣狀配置有蓄積進(jìn)行了光電變換所得的電荷的像素，能對(duì)所述像素的曝光時(shí)間按每行進(jìn)行控制； 數(shù)字增益電路，其對(duì)所述像素陣列的輸出信號(hào)的數(shù)字增益進(jìn)行調(diào)整；和黑斑校正電路，其通過(guò)對(duì)所述像素的曝光時(shí)間及所述數(shù)字增益進(jìn)行控制，來(lái)對(duì)所述像素陣列的黑斑進(jìn)行校正。
2.按照權(quán)利要求1所述的固體拍攝裝置，其特征在于: 將曝光曲線(xiàn)限制為預(yù)定的曲線(xiàn)，該曝光曲線(xiàn)表示對(duì)所述像素的曝光時(shí)間進(jìn)行控制的重置定時(shí)和垂直行的關(guān)系。
3.按照權(quán)利要求2所述的固體拍攝裝置，其特征在于: 在將所述曝光曲線(xiàn)限制為預(yù)定的曲線(xiàn)的基礎(chǔ)上，以接近理想增益的方式對(duì)所述數(shù)字增益進(jìn)行控制，該理想增益是對(duì)所述像素陣列的黑斑理想地進(jìn)行校正所必需的增益。
4.按照權(quán)利要求3所述的固體拍攝裝置，其特征在于: 對(duì)基于所述曝光曲線(xiàn)得到的曝光增益和所述理想增益的差以所述數(shù)字增益進(jìn)行補(bǔ)償。
5.按照權(quán)利要求4所述的固體拍攝裝置，其特征在于: 還具備登記有理想曲線(xiàn)的存儲(chǔ)器，該理想曲線(xiàn)表示所述理想增益和所述垂直行的關(guān)系O
6.按照權(quán)利要求5所述的固體拍攝裝置，其特征在于: 所述曝光曲線(xiàn)為2次曲線(xiàn)或4次曲線(xiàn)。
7.按照權(quán)利要求5所述的固體拍攝裝置，其特征在于: 所述理想曲線(xiàn)預(yù)先設(shè)定為，能補(bǔ)償由于透鏡的遮光所引起的所述像素陣列的周邊部的光量的衰減。
8.按照權(quán)利要求7所述的固體拍攝裝置，其特征在于: 所述理想曲線(xiàn)以COS4的函數(shù)表示。
9.按照權(quán)利要求1所述的固體拍攝裝置，其特征在于: 所述曝光時(shí)間按每個(gè)垂直行逐級(jí)變化。
10.按照權(quán)利要求9所述的固體拍攝裝置，其特征在于: 所述曝光時(shí)間以水平期間為單位而變化。
11.按照權(quán)利要求2所述的固體拍攝裝置，其特征在于: 所述黑斑校正電路具備曝光時(shí)間計(jì)算部和增益信息計(jì)算部， 所述曝光時(shí)間計(jì)算部將曝光曲線(xiàn)限制為預(yù)定的曲線(xiàn)，以使得在該限制內(nèi)校正所述像素陣列的黑斑的方式對(duì)所述像素的曝光時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，所述曝光曲線(xiàn)表示對(duì)所述像素的曝光時(shí)間進(jìn)行控制的重置定時(shí)和垂直行的關(guān)系； 所述增益信息計(jì)算部，以補(bǔ)償基于所述曝光曲線(xiàn)得到的曝光增益和由所述理想曲線(xiàn)表示的理想增益的差的方式，計(jì)算所述數(shù)字增益。
12.按照權(quán)利要求4所述的固體拍攝裝置，其特征在于，還具備: 曝光用重置定時(shí)控制部，其對(duì)蓄積于所述像素陣列的像素的電荷的重置定時(shí)進(jìn)行控制；和 讀出定時(shí)控制部，其對(duì)蓄積于所述像素的電荷的讀出定時(shí)進(jìn)行控制。
13.按照權(quán)利要求5所述的固體拍攝裝置，其特征在于，還具備: 垂直掃描電路，其對(duì)成為讀出對(duì)象的像素沿垂直方向進(jìn)行掃描； 水平掃描電路，其對(duì)成為讀出對(duì)象的像素沿水平方向進(jìn)行掃描； 負(fù)載電路，其通過(guò)在與所述像素之間進(jìn)行源跟隨工作，來(lái)從所述像素向垂直信號(hào)線(xiàn)按每列讀出信號(hào)； 列ADC電路，其對(duì)各像素的信號(hào)分量以CDS按每列進(jìn)行檢測(cè)；和 基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路，其向所述列ADC電路輸出基準(zhǔn)電壓。
14.按照權(quán)利要求6所述的固體拍攝裝置，其特征在于， 所述像素具備: 光電二極管，其進(jìn)行光電變換； 檢測(cè)節(jié)點(diǎn)，其接收蓄積于所 述光電二極管的電荷； 讀出晶體管，其將蓄積于所述光電二極管的電荷讀出到所述檢測(cè)節(jié)點(diǎn)； 放大晶體管，其將在所述檢測(cè)節(jié)點(diǎn)接收的電荷變換為電壓；和 重置晶體管，其對(duì)所述檢測(cè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重置。
15.按照權(quán)利要求1所述的固體拍攝裝置，其特征在于: 所述黑斑校正電路還具備對(duì)所述曝光曲線(xiàn)的行步進(jìn)數(shù)進(jìn)行設(shè)定的行步進(jìn)數(shù)設(shè)定部。
16.按照權(quán)利要求1所述的固體拍攝裝置，其特征在于: 所述行步進(jìn)數(shù)設(shè)定部，以使得通過(guò)所述曝光曲線(xiàn)得到的所述重置定時(shí)相一致的垂直行的數(shù)目減少的方式，對(duì)所述曝光曲線(xiàn)的行步進(jìn)數(shù)進(jìn)行設(shè)定。
17.按照權(quán)利要求1所述的固體拍攝裝置，其特征在于: 所述黑斑校正電路還具備曝光時(shí)間計(jì)算部、增益信息計(jì)算部和行步進(jìn)數(shù)設(shè)定部， 其中，所述曝光時(shí)間計(jì)算部將曝光曲線(xiàn)限制為預(yù)定的曲線(xiàn)，以使得在該限制內(nèi)校正所述像素陣列的黑斑的方式對(duì)所述像素的曝光時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，所述曝光曲線(xiàn)表示對(duì)所述像素的曝光時(shí)間進(jìn)行控制的重置定時(shí)和垂直行的關(guān)系； 所述增益信息計(jì)算部以補(bǔ)償基于所述曝光曲線(xiàn)得到的曝光增益和理想增益的差的方式，對(duì)所述數(shù)字增益進(jìn)行計(jì)算，所述理想增益是對(duì)所述像素陣列的黑斑理想地進(jìn)行校正所必需的增益； 所述行步進(jìn)數(shù)設(shè)定部對(duì)所述曝光曲線(xiàn)的行步進(jìn)數(shù)進(jìn)行設(shè)定。
18.按照權(quán)利要求17所述的固體拍攝裝置，其特征在于: 所述行步進(jìn)數(shù)設(shè)定部，以使得通過(guò)所述曝光曲線(xiàn)得到的所述重置定時(shí)相一致的垂直行的數(shù)目減少的方式，對(duì)所述曝光曲線(xiàn)的行步進(jìn)數(shù)進(jìn)行設(shè)定。
19.按照權(quán)利要求1所述的固體拍攝裝置，其特征在于，還具備: 曝光用重置定時(shí)控制部，其對(duì)蓄積于所述像素陣列的像素的電荷的重置定時(shí)進(jìn)行控制；和 讀出定時(shí)控制部，其對(duì)蓄積于所述像素的電荷的讀出定時(shí)進(jìn)行控制。
20.按照權(quán)利要求1所述的固體拍攝裝置，其特征在于，還具備: 垂直掃描電路，其對(duì)成為讀出對(duì)象的像素沿垂直方向進(jìn)行掃描； 水平掃描電路，其對(duì)成為讀出對(duì)象的像素沿水平方向進(jìn)行掃描； 負(fù)載電路，其通過(guò)在與所述像素之間進(jìn)行源跟隨工作，來(lái)從所述像素向垂直信號(hào)線(xiàn)按每列讀出信號(hào)； 列ADC電路，其對(duì)各像素的信號(hào)分量以CDS按每列進(jìn)行檢測(cè)；和 基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生 電路，其向所述列ADC電路輸出基準(zhǔn)電壓。
【文檔編號(hào)】H04N5/335GK104052940SQ201310670737
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月14日
【發(fā)明者】立澤之康, 田代敬三, 蘆谷達(dá)治, 盛崎元博 申請(qǐng)人:株式會(huì)社 東芝