固態攝像元件和電子裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及能夠在抑制圖像質量劣化的同時擴大動態范圍的固態攝像元件和電子裝置。固態攝像元件包括布置有基本圖案像素組的像素單元和信號處理單元，所述信號處理單元配置為用于從具有相同顏色和不同尺寸的多個輸出像素執行多個像素信號的執行過程，每個所述基本圖案像素組具有根據預定圖案布置的多種顏色的輸出像素，所述輸出像素是基于像素信號的輸出單元的像素，所述輸出像素中至少一種顏色的輸出像素具有三種或更多種尺寸。例如，本發明專利技術應用于CMOS攝像元件。

Solid-state camera elements and electronic devices

The present invention relates to a solid-state camera element and an electronic device capable of expanding the dynamic range while suppressing the deterioration of the image quality. A solid-state imaging element including the layout of a pixel unit and a signal processing unit the basic pattern of the pixel group, the signal processing unit configured to perform execution of a plurality of pixel signals from a plurality of output pixels with the same color and different sizes, each of the basic pattern of pixel groups with output pixel colors according to predetermined pattern layout and the output pixel is a pixel output unit pixel signal based on the output of at least one color pixel of the output pixel has three or more dimensions. For example, the invention is applied to the CMOS camera element.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】固態攝像元件和電子裝置
本專利技術涉及固態攝像元件和電子裝置，并尤其涉及能夠在抑制圖像質量劣化的同時擴大動態范圍的固態攝像元件和電子裝置。
技術介紹
通常，在采用拜爾陣列(Bayerarray)的固態攝像元件中，提出了如下一種技術：使兩個布置有綠色濾色器的像素的光接收元件的尺寸存在差異，并根據入射光的量選擇性地使用這兩個具有不同靈敏度的像素的像素信號，以擴大動態范圍(例如，參見專利文獻1)。引用文獻列表專利文獻專利文獻1：日本專利申請特開第10-189930號
技術實現思路
技術問題然而，在專利文獻1所描述的技術中，兩個像素的靈敏度大體上不同。因此，在對所使用的像素信號進行切換時的入射光量附近可能發生顏色和亮度在空間方向和時間方向上的不自然變化的現象。此外，在采用拜耳陣列的固態攝像元件中，在每個像素中利用周圍像素的顏色信息插值出不同于待被檢測的顏色的顏色信息。因此，可能出現偽色(falsecolor)。本專利技術是鑒于以上原因提出的，并且旨在在抑制圖像質量劣化的同時擴大動態范圍。技術方案本專利技術的第一方面的固態攝像元件包括：像素單元，在所述像素單元中布置有基本圖案像素組，每個所述基本圖案像素組具有根據預定圖案布置的多種顏色的輸出像素，所述輸出像素是基于像素信號的輸出單位的像素，所述輸出像素之中的至少一種顏色的輸出像素具有三種以上的尺寸；和信號處理單元，所述信號處理單元用于對來自具有相同顏色和不同尺寸的多個所述輸出像素的多個像素信號執行合成處理。每種顏色的所述輸出像素分別可以具有兩種以上的尺寸，并且在所述圖案中，由多個第一輸出像素構成的第一像素組的顏色陣列和由多個第二輸出像素構成的第二像素組的顏色陣列可以不同，所述第二輸出像素與所述第一輸出像素具有不同的尺寸。所述第一像素組可以環繞所述第二像素組的外圍。至少一個所述第一輸出像素可以環繞一個所述第二輸出像素的外圍。每種顏色的所述輸出像素可以分別具有三種以上的尺寸，并且在所述圖案中，由多個第一輸出像素構成的第一像素組可以環繞由多個第二輸出像素構成的第二像素組的外圍，所述第二輸出像素與所述第一輸出像素具有不同的尺寸，并且所述第二像素組可以環繞由多個第三輸出像素構成的第三像素組的外圍，所述第三輸出像素與所述第二輸出像素具有不同的尺寸。每個所述輸出像素可以由一個以上的單位像素構成，所述單位像素分別包括具有相同尺寸的光接收元件。最小的所述輸出像素可以由一個所述單位像素構成，并且具有其他尺寸的像素可以由多個所述單位像素構成。每個所述輸出像素可以通過所述單位像素與布線的組合形成。在所述信號處理單元合成來自具有相同顏色和三種以上的尺寸的多個所述輸出像素的多個像素信號的情況下，所述信號處理單元可以根據入射光量選擇所述多個像素信號中的一個像素信號并輸出所選擇的像素信號，并且所述信號處理單元可以使具有另外尺寸和后續尺寸的所述輸出像素的像素信號與預定系數相乘并輸出相乘后的像素信號。在所述信號處理單元合成來自具有相同顏色和三種以上的尺寸的多個所述輸出像素的多個像素信號的情況下，所述信號處理單元可以根據入射光量選擇所述多個像素信號中的兩個像素信號并輸出通過以預定比率合成所選擇的像素信號而獲得的信號。本專利技術的第二方面的電子裝置包括固態攝像元件和第一信號處理單元，所述第一信號處理單元用于處理從所述固態攝像元件輸出的信號，所述固態攝像元件包括：像素單元，在所述像素單元中布置有基本圖案像素組，每個所述基本圖案像素組具有根據預定圖案布置的多種顏色的輸出像素，所述輸出像素是基于像素信號的輸出單位的像素，所述輸出像素之中的至少一種顏色的輸出像素具有三種以上的尺寸；以及第二信號處理單元，所述第二信號處理單元用于對來自具有相同顏色和不同尺寸的多個所述輸出像素的多個像素信號執行合成處理。本專利技術的第三個方面的固態攝像元件包括：像素單元，在所述像素單元中布置有基本圖案像素組，每個所述基本圖案像素組具有根據預定圖案布置的多種顏色的輸出像素，所述輸出像素是基于像素信號的輸出單位的像素，所述輸出像素針對每種顏色具有兩種以上的尺寸，并且在所述圖案中，由多個第一輸出像素構成的第一像素組的顏色陣列和由多個第二輸出像素構成的第二像素組的顏色陣列不同，所述第二輸出像素與所述第一輸出像素具有不同的尺寸；和信號處理單元，所述信號處理單元用于對來自具有相同顏色和不同尺寸的多個所述輸出像素的多個像素信號執行合成處理。所述第一像素組可以環繞所述第二像素組的外圍。至少一個所述第一輸出像素可以環繞一個所述第二輸出像素的外圍。每個所述輸出像素可以由一個以上的單位像素構成，所述單位像素分別包括具有相同尺寸的光接收元件。最小的所述輸出像素可以由一個所述單位像素構成，并且具有其它尺寸的像素可以由多個所述單位像素構成。每個所述輸出像素可以通過所述單位像素與布線的組合形成。本專利技術的第四個方面的固態攝像元件包括固態攝像元件和第一信號處理單元，所述第一信號處理單元用于處理從所述固態攝像元件輸出的信號，所述固態攝像元件包括：像素單元，在所述像素單元中布置有基本圖案像素組，每個所述基本圖案像素組具有根據預定圖案布置的多種顏色的輸出像素，所述輸出像素是基于像素信號的輸出單位的像素，所述輸出像素針對每種顏色具有兩種以上的尺寸，并且在所述圖案中，由多個第一輸出像素構成的第一像素組的顏色陣列和由多個第二輸出像素構成的第二像素組的顏色陣列不同，所述第二輸出像素與所述第一輸出像素具有不同的尺寸；和第二信號處理單元，所述第二信號處理單元用于對來自具有相同顏色和不同尺寸的多個所述輸出像素的多個像素信號執行合成處理。在本專利技術的第一個方面中，對來自像素單元的具有相同顏色和不同尺寸的多個輸出像素的多個像素信號執行合成處理，在像素單元中布置有基本圖案像素組，每個基本圖案像素組具有根據預定圖案布置的多種顏色的輸出像素，輸出像素是基于像素信號的輸出單位的像素，輸出像素之中的至少一種顏色的輸出像素具有三種以上的尺寸。在本專利技術的第二個方面中，對來自像素單元的具有相同顏色和不同尺寸的多個輸出像素的多個像素信號執行合成處理并對合成處理之后的信號執行處理，在像素單元中布置有基本像素組，每個基本像素組具有根據根據預定圖案布置的多種顏色的輸出像素，輸出像素是基于像素信號的輸出單位的像素，輸出像素之中的至少一者顏色的輸出像素具有三種以上的尺寸。根據本專利技術的第三個方面，對來自像素單元的具有相同顏色和不同尺寸的多個輸出像素的多個像素信號執行合成處理，在像素單元中布置有基本圖案像素組，在像素單元中布置有基本圖案像素組，每個基本圖案像素組具有根據預定圖案布置的多種顏色的輸出像素，輸出像素是基于像素信號的輸出單位的像素，輸出像素針對每種顏色具有兩種以上的尺寸，并且在圖案中，由多個第一輸出像素構成的第一像素組的顏色陣列和由多個第二輸出像素構成的第二像素組的顏色陣列不同，第二輸出像素與第一輸出像素具有不同的尺寸。根據本專利技術的第四個方面，對來自像素單元的具有相同顏色和不同尺寸的多個輸出像素的多個像素信號執行合成處理并對合成處理之后的信號執行處理，在像素單元中布置有基本圖案像素組，每個基本圖案像素組具有根據預定圖案布置的多種顏色的輸出像素，輸出像素是基于像素信號的輸出單位的像素，輸出像素針對每種顏色具有兩種以上的尺寸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種固態攝像元件，其包括：像素單元，在所述像素單元中布置有基本圖案像素組，每個所述基本圖案像素組具有根據預定圖案布置的多種顏色的輸出像素，所述輸出像素是基于像素信號的輸出單位的像素，所述輸出像素之中的至少一種顏色的輸出像素具有三種以上的尺寸；和信號處理單元，所述信號處理單元用于對來自具有相同顏色和不同尺寸的多個所述輸出像素的多個像素信號執行合成處理。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2015.09.24 JP 2015-1865661.一種固態攝像元件，其包括：像素單元，在所述像素單元中布置有基本圖案像素組，每個所述基本圖案像素組具有根據預定圖案布置的多種顏色的輸出像素，所述輸出像素是基于像素信號的輸出單位的像素，所述輸出像素之中的至少一種顏色的輸出像素具有三種以上的尺寸；和信號處理單元，所述信號處理單元用于對來自具有相同顏色和不同尺寸的多個所述輸出像素的多個像素信號執行合成處理。2.根據權利要求1所述的固態攝像元件，其中，每種顏色的所述輸出像素分別具有兩種以上的尺寸，并且在所述圖案中，由多個第一輸出像素構成的第一像素組的顏色陣列和由多個第二輸出像素構成的第二像素組的顏色陣列不同，所述第二輸出像素與所述第一輸出像素具有不同的尺寸。3.根據權利要求2所述的固態攝像元件，其中，所述第一像素組環繞所述第二像素組的外圍。4.根據權利要求2所述的固態攝像元件，其中，至少一個所述第一輸出像素環繞一個所述第二輸出像素的外圍。5.根據權利要求1所述的固態攝像元件，其中，每種顏色的所述輸出像素分別具有三種以上的尺寸，并且在所述圖案中，由多個第一輸出像素構成的第一像素組環繞由多個第二輸出像素構成的第二像素組的外圍，所述第二輸出像素與所述第一輸出像素具有不同的尺寸，并且所述第二像素組環繞由多個第三輸出像素構成的第三像素組的外圍，所述第三輸出像素與所述第二輸出像素具有不同的尺寸。6.根據權利要求1所述的固態攝像元件，其中，每個所述輸出像素由一個以上的單位像素構成，所述單位像素分別包括具有相同尺寸的光接收元件。7.根據權利要求6所述的固態攝像元件，其中，最小的所述輸出像素由一個所述單位像素構成，并且具有其他尺寸的像素由多個所述單位像素構成。8.根據權利要求6所述的固態攝像元件，其中，每個所述輸出像素通過所述單位像素與布線的組合形成。9.根據權利要求1所述的固態攝像元件，其中，在所述信號處理單元合成來自具有相同顏色和三種以上的尺寸的多個所述輸出像素的多個像素信號的情況下，所述信號處理單元根據入射光量選擇所述多個像素信號中的一個像素信號并輸出所選擇的像素信號，并且所述信號處理單元使具有另外尺寸和后續尺寸的所述輸出像素的像素信號與預定系數相乘并輸出相乘后的像素信號。10.根據權利要求1所述的固態攝像元件，其中，在所述信號處理單元合成來自具有相同顏色和三種以上的尺寸的多個所述輸出像素的多個像素信號的情況下，所述信號處理單元根據入射光量選擇所述多個像素信號中的兩個像素信號并輸出通過以預定比率合成所選擇的像素信號...

【專利技術屬性】
技術研發人員：金子和明，高木芳徳，山岸克己，河津直樹，
申請(專利權)人：索尼半導體解決方案公司，
類型：發明
國別省市：日本,JP