JP2017055168A - Solid-state imaging device - Google Patents
Solid-state imaging device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017055168A JP2017055168A JP2015175957A JP2015175957A JP2017055168A JP 2017055168 A JP2017055168 A JP 2017055168A JP 2015175957 A JP2015175957 A JP 2015175957A JP 2015175957 A JP2015175957 A JP 2015175957A JP 2017055168 A JP2017055168 A JP 2017055168A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pixel
- interpolation
- circuit
- value
- pixels
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
【課題】撮像用画素と焦点検出画素双方への高精度な補間処理とを可能とする固体撮像装置を提供する。【解決手段】固体撮像装置は、行方向補間回路、補正処理回路および補間処理回路37を備える。行方向補間回路であるプレ補間回路33は、第2画素と同じ行に配列された第1画素の信号値を使用して、第2画素への第1補間値を生成する。補正処理回路であるキズ補正回路36は、第1周辺画素に第2画素が含まれる第1画素ブロックの中心画素への補正値を、第1補間値を使用して算出する。補間処理回路37は、第2画素ブロックに含まれる第2周辺画素の信号値を使用して、第2画素を対象とする補間処理を実施する。補間処理回路37は、第2画素に対して、第1補間値から、第2周辺画素の信号値を使用して算出された第2補間値への置き換えを行う。【選択図】図5A solid-state imaging device capable of performing highly accurate interpolation processing on both imaging pixels and focus detection pixels is provided. A solid-state imaging device includes a row-direction interpolation circuit, a correction processing circuit, and an interpolation processing circuit. A pre-interpolator 33, which is a row-wise interpolator, uses the signal value of the first pixel arranged in the same row as the second pixel to generate a first interpolated value for the second pixel. A flaw correction circuit 36, which is a correction processing circuit, calculates a correction value for the center pixel of the first pixel block in which the second pixel is included in the first peripheral pixels, using the first interpolation value. The interpolation processing circuit 37 uses the signal values of the second peripheral pixels included in the second pixel block to perform interpolation processing on the second pixel. The interpolation processing circuit 37 replaces the first interpolation value for the second pixel with a second interpolation value calculated using the signal values of the second peripheral pixels. [Selection drawing] Fig. 5
Description
本実施形態は、固体撮像装置に関する。 The present embodiment relates to a solid-state imaging device.
カメラシステムのオートフォーカスの方式の1つとして、固体撮像装置の画素領域に配置された焦点検出画素を用いる方式が知られている。カメラシステムは、焦点検出画素に対する画像信号の補間処理を実施する。 As one of autofocus methods for camera systems, a method using focus detection pixels arranged in a pixel region of a solid-state imaging device is known. The camera system performs an image signal interpolation process on the focus detection pixels.
固体撮像装置は、画像信号の欠陥部分を信号処理により補正するキズ補正回路を備えることがある。キズ補正回路は、補正対象である画素の信号と、補正対象の周辺の画素の信号とを利用して、補正対象に対する補正値を算出する。固体撮像装置は、補正対象の周辺に焦点検出画素が含まれる場合に、補正対象へのキズ補正の精度低下を抑制できることが望まれる。 A solid-state imaging device may include a defect correction circuit that corrects a defective portion of an image signal by signal processing. The defect correction circuit calculates a correction value for the correction target by using a signal of the pixel to be corrected and a signal of a pixel around the correction target. The solid-state imaging device is desired to be able to suppress a decrease in the accuracy of flaw correction on the correction target when focus detection pixels are included around the correction target.
一つの実施形態は、焦点検出画素を含む画素領域に配列された画素への高精度な補正処理と、焦点検出画素への高精度な補間処理とを可能とする固体撮像装置を提供することを目的とする。 One embodiment provides a solid-state imaging device that enables high-precision correction processing to pixels arranged in a pixel region including focus detection pixels and high-precision interpolation processing to focus detection pixels. Objective.
一つの実施形態によれば、固体撮像装置は、画素領域、行方向補間回路、補正処理回路および補間処理回路を備える。画素領域は、行方向および列方向へ配列された画素を備える。列方向は行方向に垂直な方向である。画素領域は、第1画素および第2画素を含む。第2画素は、被写体および焦点のずれを検出する。行方向補間回路は、第2画素と同じ行に配列された第1画素の信号値を使用して、第2画素への第1補間値を生成する。補正処理回路は、第1周辺画素の信号値を使用して、中心画素を対象とする補正処理を実施する。第1周辺画素は、第1画素ブロックに含まれる。第1画素ブロックは、画素の行列である。中心画素は、第1画素ブロックの中心に位置する。補間処理回路は、第2周辺画素の信号値を使用して、第2画素ブロックの中心に位置する第2画素を対象とする補間処理を実施する。第2周辺画素は、第2画素ブロックに含まれる。補正処理回路は、第1周辺画素に第2画素が含まれる第1画素ブロックの中心画素に対する補正値を、第1補間値を使用して算出する。補間処理回路は、第2画素に対して、第1補間値から、第2周辺画素の信号値を使用して算出された第2補間値への置き換えを行う。 According to one embodiment, a solid-state imaging device includes a pixel region, a row direction interpolation circuit, a correction processing circuit, and an interpolation processing circuit. The pixel region includes pixels arranged in the row direction and the column direction. The column direction is a direction perpendicular to the row direction. The pixel region includes a first pixel and a second pixel. The second pixel detects a subject and a defocus. The row direction interpolation circuit generates a first interpolation value to the second pixel by using the signal value of the first pixel arranged in the same row as the second pixel. The correction processing circuit performs correction processing for the center pixel using the signal values of the first peripheral pixels. The first peripheral pixel is included in the first pixel block. The first pixel block is a matrix of pixels. The center pixel is located at the center of the first pixel block. The interpolation processing circuit performs an interpolation process on the second pixel located at the center of the second pixel block using the signal value of the second peripheral pixel. The second peripheral pixel is included in the second pixel block. The correction processing circuit calculates a correction value for the center pixel of the first pixel block in which the first peripheral pixel includes the second pixel by using the first interpolation value. The interpolation processing circuit replaces the second pixel with the second interpolation value calculated using the signal value of the second peripheral pixel from the first interpolation value.
以下に図面を参照して、実施形態にかかる固体撮像装置を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, a solid-state imaging device according to an embodiment will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
(実施形態)
図1は、実施形態の固体撮像装置を備えるカメラシステムの構成を示すブロック図である。カメラシステム1は、カメラモジュール2を備える電子機器であって、例えばカメラ付き携帯端末である。カメラシステム1は、デジタルカメラ等の電子機器であっても良い。
(Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a camera system including the solid-state imaging device according to the embodiment. The camera system 1 is an electronic device including the camera module 2 and is, for example, a mobile terminal with a camera. The camera system 1 may be an electronic device such as a digital camera.
カメラシステム1は、カメラモジュール2および後段処理部3を備える。カメラモジュール2は、レンズモジュール4および固体撮像装置5を備える。レンズモジュール4は、撮像光学系6およびレンズ駆動部7を備える。
The camera system 1 includes a camera module 2 and a post-processing unit 3. The camera module 2 includes a
撮像光学系6は、被写体からの光を取り込む。撮像光学系6は、被写体像を結像させる撮像レンズ(図示省略)を備える。レンズ駆動部7は、撮像レンズを移動させる駆動機構である。レンズ駆動部7は、フォーカスドライバ11からの制御信号に応じて、撮像光学系6の光軸に平行な方向へ撮像レンズを動作させる。レンズ駆動部7は、撮像レンズの繰り出し量を調節することで、撮像光学系6のフォーカスを調節する。
The imaging optical system 6 takes in light from the subject. The imaging optical system 6 includes an imaging lens (not shown) that forms a subject image. The lens driving unit 7 is a driving mechanism that moves the imaging lens. The lens driving unit 7 operates the imaging lens in a direction parallel to the optical axis of the imaging optical system 6 in accordance with a control signal from the
固体撮像装置5は、イメージセンサ8、撮像処理回路9、位相差検出回路10およびフォーカスドライバ11を備える。イメージセンサ8は、被写体像を撮像する。撮像処理回路9は、イメージセンサ8からの画像信号に対し、各種の信号処理を実施する。撮像処理回路9は、後述する撮像画素からの信号をISP12へ出力する。撮像処理回路9は、後述する位相差画素からの信号を位相差検出回路10へ出力する。
The solid-
カメラモジュール2は、位相差画素を用いて、いわゆる瞳分割方式による撮像を実施する。位相差検出回路10は、撮像により得られた2つの像の位相差を基に、デフォーカス量を求める。焦点調節部であるフォーカスドライバ11は、デフォーカス量に応じた制御信号を生成する。フォーカスドライバ11は、レンズ駆動部7へ制御信号を出力する。
The camera module 2 performs imaging by a so-called pupil division method using phase difference pixels. The phase
イメージセンサ8は、裏面照射型のCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサである。裏面照射型のCMOSイメージセンサは、光電変換素子を含む半導体層のうち入射光が入射する側とは逆側に配線層が設けられている。なお、イメージセンサ8は、裏面照射型のCMOSイメージセンサに限られず、表面照射型のCMOSイメージセンサ、CCD(Charge Coupled Device)等であっても良い。 The image sensor 8 is a backside illumination type CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor. In the back-illuminated CMOS image sensor, a wiring layer is provided on the opposite side of the semiconductor layer including the photoelectric conversion element from the incident light incident side. Note that the image sensor 8 is not limited to a back-illuminated CMOS image sensor, and may be a front-illuminated CMOS image sensor, a CCD (Charge Coupled Device), or the like.
後段処理部3は、イメージシグナルプロセッサ(Image Signal Processor;ISP)12、記録部13および表示部14を備える。ISP12は、カメラモジュール2からの画像信号の信号処理を実施する。ISP12は、デモザイク処理、ホワイトバランス調整、カラーマトリクス処理、ガンマ補正等の各種信号処理を実施する。記録部13は、ISP12での信号処理を経た画像を記憶媒体等へ記録する。
The post-processing unit 3 includes an image signal processor (ISP) 12, a
表示部14は、ISP12からの画像信号、あるいは記録部13から読み出された画像信号に応じて、画像を表示する。表示部14は、例えば、液晶ディスプレイである。カメラシステム1は、ISP12での信号処理を経たデータに基づき、固体撮像装置5のフィードバック制御を実施する。
The
図2は、図1に示す固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。イメージセンサ8は、画素領域20、制御回路21、行走査回路22、列走査回路23およびカラム処理回路24を備える。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the solid-state imaging device shown in FIG. The image sensor 8 includes a pixel region 20, a
画素領域20は、行方向および列方向へ配列された画素を備える領域である。行方向および列方向は互いに垂直な方向である。各画素は、光電変換素子であるフォトダイオードを備える。光電変換素子は、入射光量に応じた信号電荷を生成する。画素は、入射光量に応じて生成された信号電荷を蓄積する。 The pixel region 20 is a region including pixels arranged in the row direction and the column direction. The row direction and the column direction are directions perpendicular to each other. Each pixel includes a photodiode that is a photoelectric conversion element. The photoelectric conversion element generates a signal charge corresponding to the amount of incident light. The pixel accumulates signal charges generated according to the amount of incident light.
画素領域20は、第1画素としての撮像画素と、第2画素としての位相差画素とを含む。撮像画素は、被写体像を検出するための画素である。焦点検出画素である位相差画素は、撮像光学系の焦点と被写体とのずれ量であるデフォーカス量を検出するための画素である。 The pixel region 20 includes an imaging pixel as a first pixel and a phase difference pixel as a second pixel. The imaging pixel is a pixel for detecting a subject image. The phase difference pixel that is a focus detection pixel is a pixel for detecting a defocus amount that is a shift amount between the focus of the imaging optical system and the subject.
制御回路21、行走査回路22、列走査回路23、カラム処理回路24、撮像処理回路9、位相差検出回路10およびフォーカスドライバ11は、画素領域20が実装されているチップ上に集積された周辺回路部を構成する。
The
イメージセンサ8の駆動のための各種データおよびクロック信号は、チップ外部のISP12から、撮像処理回路9を経て制御回路21へ供給される。制御回路21は、クロック信号に応じて、周辺回路部の駆動を制御するための各種パルス信号を生成する。制御回路21は、駆動タイミングを指示するパルス信号を、行走査回路22、列走査回路23、カラム処理回路24および撮像処理回路9のそれぞれに供給する。
Various data and clock signals for driving the image sensor 8 are supplied from the ISP 12 outside the chip to the
行走査回路22は、シフトレジスタおよびアドレスデコーダ等を備える。画素駆動回路である行走査回路22は、画素領域20の画素へ駆動信号を供給する。制御回路21は、垂直同期信号に応じたパルス信号を、行走査回路22へ供給する。行走査回路22は、画素信号が読み出される画素行を、制御回路21からのパルス信号に応じて順次選択する。行走査回路22は、選択された画素行において画素ごとに順次読み出し信号を供給することによる読み出し走査を行う。読み出し信号は、入射光量に応じて生成された画素信号を画素から読み出すための駆動信号である。
The
行走査回路22は、画素ごとへの読み出し信号の供給に先行して、各画素へのリセット信号の供給による掃き出し走査を行う。リセット信号は、光電変換素子に残存されている電荷を排出させるための駆動信号である。各画素は、リセット信号が供給されたときから読み出し信号が供給されるまでの間、入射光量に応じて生成された信号電荷を蓄積する。
The
駆動信号は、行走査回路22から各画素へ、画素駆動線25を通じて伝送される。画素駆動線25は、画素領域20の画素行ごとに設けられている。画素行は、行方向(水平方向)へ配列された画素からなる。
The drive signal is transmitted from the
画素信号は、各画素からカラム処理回路24へ、垂直信号線26を通じて伝送される。垂直信号線26は、画素領域20の画素列ごとに設けられている。画素列は、列方向(垂直方向)へ配列された画素からなる。
The pixel signal is transmitted from each pixel to the
カラム処理回路24は、垂直信号線26を伝送した画素信号を、画素列ごとに設けられた単位回路(図示省略)にて処理する。カラム処理回路24は、画素信号へ、固定パターンノイズの低減のための相関二重サンプリング処理(CDS)を施す。カラム処理回路24は、アナログ信号である画素信号へ、デジタル信号への変換であるAD変換を施す。カラム処理回路24は、CDSおよびAD変換以外の処理を実施しても良い。カラム処理回路24は、CDSおよびAD変換を経た画素信号を、単位回路ごとに保持する。
The
列走査回路23は、シフトレジスタおよびアドレスデコーダ等を備える。制御回路21は、水平同期信号に応じたパルス信号を、列走査回路23へ供給する。列走査回路23は、画素信号を読み出す画素列を、制御回路21からのパルス信号に応じて順次選択する。カラム処理回路24は、列走査回路23による選択走査に応じて、各単位回路に保持されている画素信号を順次出力する。イメージセンサ8は、カラム処理回路24からの画素信号を成分とする信号を出力する。
The
図3および図4は、図2に示す画素領域における位相差画素の配置例を示す図である。図3および図4において、「R」、「G」および「B」と示した箇所は、それぞれ撮像画素である赤(R)画素、緑(G)画素および青(B)画素を表す。 3 and 4 are diagrams illustrating an example of arrangement of the phase difference pixels in the pixel region illustrated in FIG. In FIG. 3 and FIG. 4, locations indicated as “R”, “G”, and “B” represent red (R) pixels, green (G) pixels, and blue (B) pixels, which are imaging pixels, respectively.
図3および図4に示すY方向は画素領域20の列方向であって、X方向は画素領域20の行方向とする。Y方向のうち矢印で示す方向をプラスY方向とし、矢印と逆の方向をマイナスY方向とする。X方向のうち矢印で示す方向をプラスX方向とし、矢印と逆の方向をマイナスX方向とする。 The Y direction shown in FIGS. 3 and 4 is the column direction of the pixel region 20, and the X direction is the row direction of the pixel region 20. A direction indicated by an arrow in the Y direction is a plus Y direction, and a direction opposite to the arrow is a minus Y direction. Of the X directions, the direction indicated by the arrow is the plus X direction, and the direction opposite to the arrow is the minus X direction.
R画素、G画素およびB画素は、それぞれRカラーフィルタ、GカラーフィルタおよびBカラーフィルタ(いずれも図示省略)を備える。Rカラーフィルタは、R光を選択的に透過させるカラーフィルタである。Gカラーフィルタは、G光を選択的に透過させるカラーフィルタである。Bカラーフィルタは、B光を選択的に透過させるカラーフィルタである。図3および図4において、各色の撮像画素はベイヤー配列をなす。 The R pixel, G pixel, and B pixel each include an R color filter, a G color filter, and a B color filter (all not shown). The R color filter is a color filter that selectively transmits R light. The G color filter is a color filter that selectively transmits G light. The B color filter is a color filter that selectively transmits B light. 3 and 4, the image pickup pixels of each color form a Bayer array.
位相差画素41は、遮光層を備える。図3および図4において、位相差画素41のうち斜線を付した部分は、遮光層により覆われた部分を示している。遮光層は、光を遮蔽する。遮光層は、光を反射させる金属材料を含む層である。遮光層は、光吸収性の材料を含む層であっても良い。
The
位相差画素41のうち遮光層により覆われた部分以外の部分には、光電変換素子へ進行する光を通過させる開口が設けられている。位相差画素41Lは、マイナスX側の半分の領域に開口、プラスX側の半分の領域に遮光層がそれぞれ設けられた位相差画素41である。位相差画素41Rは、プラスX側の半分の領域に開口、マイナスX側の半分の領域に遮光層がそれぞれ設けられた位相差画素41である。
In the portion of the
図3に示す第1配置例では、例えば8行8列(8×8)のベイヤー配列において1つのB画素が位相差画素41Lに置き換えられ、1つのR画素が位相差画素41Rに置き換えられている。第1配置例では、位相差画素41Lおよび位相差画素41Rは、X方向およびY方向に対して斜めの方向において互いに隣り合う。位相差画素41Rは、位相差画素41Lに対してプラスX方向およびプラスY方向の間の斜めの方向の位置にある。
In the first arrangement example shown in FIG. 3, for example, in a Bayer array of 8 rows and 8 columns (8 × 8), one B pixel is replaced with the
位相差画素41Lおよび位相差画素41Rは、X方向あるいはY方向における位置関係が図3に示す場合とは逆になるように配置されていても良い。位相差画素41Lおよび位相差画素41Rは、互いに隣り合う配置とされる以外に、1つ以上の画素を隔てて配置されていても良い。画素領域20には、かかる位置関係をなす2つの位相差画素41L,41Rの組み合わせが複数組配置されている。なお、ベイヤー配列の1つのR画素および1つのB画素が、それぞれ位相差画素41Lおよび位相差画素41Rに置き換えられても良い。
The
2つの位相差画素41L,41Rの組み合わせは、画素領域20においていずれの割合で配置されていても良く、8×16のベイヤー配列に1つ、あるいは16×16のベイヤー配列に1つの割合で配置されていても良い。
The combination of the two
図4に示す第2配置例では、例えば8×8のベイヤー配列のうち1つのB画素が、位相差画素41Lに置き換えられている。また、位相差画素41LからプラスY方向において3つの画素を隔てた位置のB画素が、位相差画素41Rに置き換えられている。
In the second arrangement example shown in FIG. 4, for example, one B pixel in an 8 × 8 Bayer array is replaced with a
位相差画素41Lおよび位相差画素41Rは、Y方向における位置関係が図4に示す場合とは逆になるように配置されていても良い。位相差画素41Lおよび位相差画素41Rは、3つの画素を隔てて配置される以外に、1つあるいは3つ以上の画素を隔てて配置されていても良い。画素領域20には、かかる位置関係をなす2つの位相差画素41L,41Rの組み合わせが複数組配置されている。なお、ベイヤー配列の2つのR画素が、2つの位相差画素41L,41Rにそれぞれ置き換えられても良い。2つの位相差画素41L,41Rの組み合わせは、第1配置例と同様に、画素領域20においていずれの割合で配置されていても良い。
The
G画素で検出される信号成分は、R画素およびB画素で検出される信号成分に比べて被写体の輝度情報が多く含まれている。G画素は、R画素およびB画素に比べて画像の輝度および解像感に及ぼす影響が大きい画素とされている。第1配置例および第2配置例では、ベイヤー配列のG画素は、位相差画素41L,41Rへの置き換えがなされず、いずれも画像情報の検出に使用される。このため、固体撮像装置5は、高輝度かつ高い解像感を備える画像を取得できる。
The signal component detected by the G pixel contains more luminance information of the subject than the signal component detected by the R pixel and the B pixel. The G pixel is a pixel having a larger influence on the luminance and resolution of the image than the R pixel and the B pixel. In the first arrangement example and the second arrangement example, the G pixels in the Bayer array are not replaced with the
位相差画素41L,41Rは、画素領域20の全体あるいは一部の領域に分散させて配置されている。画素領域20における位相差画素41L,41Rの配置態様は、第1および第2配置例に限られず、任意であるものとする。位相差画素41L,41Rは、少なくとも画素領域20の一部の領域に、所定のパターンで配置されたものであれば良い。
The
位相差画素41L,41Rの開口には、撮像画素におけるカラーフィルタに代えて、透明フィルタが設けられている。透明フィルタは、撮像画素に設けられるカラーフィルタに比べて広い波長域の光を透過させる。位相差画素41L,41Rに透明フィルタを設けることで、位相差画素41L,41Rは、高い感度で輝度情報を得ることができる。
Transparent filters are provided in the openings of the
位相差画素41L,41Rには、透明フィルタに代えて、Gカラーフィルタを設けても良い。位相差画素41L,41Rは、Gカラーフィルタが設けられることで、RカラーフィルタあるいはBカラーフィルタが設けられる場合に比べて高い感度で輝度情報を得ることができる。
The
カメラモジュール2は、複数の位相差画素41Lで得られる像と、複数の位相差画素41Rで得られる像とを同時に取得する。カメラモジュール2は、互いに開口がX方向において対称とされた位相差画素41L,41Rを用いることにより、瞳分割方式による撮像を実施する。
The camera module 2 simultaneously acquires an image obtained by the plurality of
合焦状態において、複数の位相差画素41Lで得られる像と、複数の位相差画素41Rで得られる像とは一致する。複数の位相差画素41Lで得られる像と、複数の位相差画素41Rで得られる像との位相差はゼロとなる。
In the in-focus state, the image obtained by the plurality of
撮像光学系6の焦点が被写体からずれた状態では、複数の位相差画素41Lで得られる像と、複数の位相差画素41Rで得られる像とに位相差が生じる。位相差検出回路10は、2つの像の位相差を求め、位相差から撮像光学系6のデフォーカス量を算出する。フォーカスドライバ11は、位相差検出回路10で得られたデフォーカス量に応じて、被写体へ焦点を合わせるフォーカス動作のための制御信号を生成する。
In a state where the focus of the imaging optical system 6 is deviated from the subject, a phase difference occurs between an image obtained by the plurality of
なお、位相差画素41L,41Rは、ベイヤー配列におけるB画素あるいはR画素に代えて配置されたものに限られない。位相差画素41L,41Rは、ベイヤー配列におけるG画素に代えて配置されたものでも良い。
The
図5は、図2に示す撮像処理回路の構成を示すブロック図である。撮像処理回路9は、黒レベル補正回路31、マップキズ処理回路32、プレ補間回路33、デジタルゲイン回路34、ラインメモリ35、キズ補正回路36、補間処理回路37、セレクタ38およびOTP(One Time Programmable memory)39を備える。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the imaging processing circuit shown in FIG. The
黒レベル補正回路31は、イメージセンサ8からの信号の黒レベルを補正する。黒レベルは、輝度のレベルを階調として表す際の基準とする信号レベルであって、最低階調を示す信号レベルである。黒レベル補正回路31は、撮像画素からの画像信号をマップキズ処理回路32へ出力する。
The black
固体撮像装置5は、画素領域20における位相差画素41の位置を示す位置情報を予め保持する。制御回路21は、位相差画素41の位置情報に応じたパルス信号を撮像処理回路9へ供給する。パルス信号は、位相差画素41からの信号が撮像処理回路9へ入力されるタイミングを示す。黒レベル補正回路31は、制御回路21からのパルス信号に応じて、位相差画素41からの信号を位相差検出回路10へ出力する。
The solid-
マップキズ補正回路32、プレ補間回路33、キズ補正回路36および補間処理回路37は、各種論理回路と、演算結果および各種データの保持のための記憶素子を適宜組み合わせて構成されている。記憶素子は、レジスタおよびメモリのいずれであっても良い。
The map scratch correction circuit 32, the
マップキズ処理回路32は、画像信号へのマップキズ補正を実施する。マップキズ補正は、あらかじめマッピングされたキズであるマップキズを対象とするキズ補正とする。マップキズ処理回路32は、あらかじめ設定された補正対象である撮像画素と同じ行に配列された撮像画素の信号値を使用して、補正対象への第1補正値を算出する行方向補正回路である。 The map scratch processing circuit 32 performs map scratch correction on the image signal. The map scratch correction is a scratch correction for a map scratch which is a scratch mapped in advance. The map scratch processing circuit 32 is a row direction correction circuit that calculates a first correction value for a correction target using signal values of the imaging pixels arranged in the same row as the correction target pixel that is set in advance. is there.
OTP39は、画素領域20におけるキズの位置情報を保持するメモリである。マップキズ処理回路32は、OTP39から読み出された位置情報に基づいて、マップキズ補正を実施する。
The
マップキズ補正回路32は、行方向における所定個数の画素の信号を保持して、補正対象と同じ行の撮像画素の信号値を参照する。マップキズ補正回路32は、二次元方向における画素の情報を利用する処理の場合と比べて小規模なメモリ構成により、キズ補正を実施できる。 The map defect correction circuit 32 holds signals of a predetermined number of pixels in the row direction, and refers to the signal values of the imaging pixels in the same row as the correction target. The map flaw correction circuit 32 can perform flaw correction with a small memory configuration compared to the case of processing using pixel information in a two-dimensional direction.
プレ補間回路33は、位相差画素41に仮設定される補間値を算出する。プレ補間回路33は、位相差画素41と同じ行に配列された撮像画素の信号値を使用して、位相差画素41の信号を補間する行方向補間回路である。プレ補間回路33は、制御回路21からのパルス信号に応じて、位相差画素41への第1補間値であるプレ補間値を算出する。
The
プレ補間回路33は、行方向における所定個数の画素の信号を保持して、補正対象と同じ行の撮像画素の信号値を参照する。プレ補間回路33は、二次元方向における画素の情報を利用する処理の場合と比べて小規模なメモリ構成により、補間処理を実施できる。
The
なお、撮像処理回路9内にて位相差画素41に最終的に設定される補間値は、補間処理回路37で算出される。以下の説明では、補間処理回路37で実施される補間を「本補間」、プレ補間回路33で実施される補間を「プレ補間」とそれぞれ称することがある。撮像処理回路9は、補間処理回路37での本補間より前に、プレ補間回路33でのプレ補間を実施する。
Note that the interpolation value finally set for the
デジタルゲイン回路34は、画像信号へのデジタルゲイン調整を行う。ラインメモリ35は、画素の信号を行単位で保持する。ラインメモリ35は、画像信号を一時保持することで、画素領域20の行ごとに画像信号を遅延させる。ラインメモリ35は、4つの画素行の信号(4H)を保持する。ラインメモリ35は、例えばSRAMである。
The
キズ補正回路36および補間処理回路37には、ラインメモリ35に保持された4つの画素行の信号が入力される。また、キズ補正回路36および補間処理回路37には、ラインメモリ35へ格納される直前の1つの画素行からの信号が入力される。キズ補正回路36および補間処理回路37には、5つの画素行からの信号が入力される。
The
キズ補正回路36は、5つの画素行からの信号を行方向について遅延させる。キズ補正回路36は、5×5の行列状に画素が配列された画素ブロックの信号についてタイミングを一致させる。キズ補正回路36は、画素ブロックの信号を使用して、画像信号へのダイレクトキズ補正を実施する。ダイレクトキズ補正は、撮像により得られた画像信号を使用するキズ判定の結果に基づいて実施されるキズ補正とする。
The
キズ補正回路36は、第1画素ブロックに含まれる第1周辺画素の信号値を使用して、第1画素ブロックの中心に位置する中心画素を対象とする補正処理を実施する補正処理回路である。第1画素ブロックは、画素の行列である。キズ補正回路36は、中心画素のキズ判定と、キズと判定された画素へのダイレクトキズ補正とを実施する。
The
補間処理回路37は、5つの画素行からの信号を行方向について遅延させる。キズ補正回路36は、5×5の行列状に画素が配列された画素ブロックの信号についてタイミングを一致させる。補間処理回路37は、位相差画素41の位置情報に応じたパルス信号から、画素ブロックの中心が位相差画素41となるタイミングを把握し、補間処理を実施する。
The
補間処理回路37は、第2画素ブロックに含まれる第2周辺画素である撮像画素の信号値を使用して、第2画素ブロックの中心に位置する位相差画素41への第2補間値である本補間値を算出する。補間処理回路37は、出力される二次元方向の画像情報に基づいて本補間値を算出し、プレ補間値から本補間値への置き換えを行う。
The
セレクタ38は、キズ補正回路36からの信号と、補間処理回路37からの信号とのいずれかを選択する。セレクタ38は、補間処理回路37から位相差画素41に対する本補間値が出力されるタイミングを、位相差画素41の位置情報に応じたパルス信号から把握する。セレクタ38は、位相差画素41に対する本補間値が出力されるタイミングにて、補間処理回路37からの出力を選択する。セレクタ38は、キズ補正回路36から撮像画素の信号値が出力されるときは、キズ補正回路36からの出力を選択する。撮像処理回路9は、セレクタ38で選択された信号を出力する。
The
キズ補正回路36および補間処理回路37は、互いに並列に接続されて、ラインメモリ35を共用する。キズ補正回路36および補間処理回路37は、共通のラインメモリ35を使用して、それぞれ第1画素ブロックの信号および第2画素ブロックの信号を得る。固体撮像装置5は、キズ補正回路36に対するラインメモリと補間処理回路37に対するラインメモリとが個別に設けられる場合に比べて、回路規模を大幅に低減できる。
The
図6は、図5に示すマップキズ処理回路における処理について説明する図である。位置情報をOTP39へ格納するための調整処理は、例えば固体撮像装置5の製造時の検品工程にて実施される。調整処理では、画素領域20からキズを検出するための試験が実施される。OTP39には、かかる試験の結果を基に設定された位置情報が格納される。
FIG. 6 is a diagram for explaining processing in the map scratch processing circuit shown in FIG. The adjustment process for storing the position information in the
OTP39は、マップキズ処理回路32での補正対象とするマップキズのうち、マスター(M)として設定されたキズのアドレスと、キズの配置態様を表すタイプ種別とを関連付けて保持する。図6には、5つのタイプ種別の例として、タイプ0からタイプ4を示している。
The
タイプ0からタイプ3は、互いに近接する2つの画素のキズである2画素キズの配置態様を表す。2画素キズのうち、画素領域20のうち画素信号の読み出し順が先である画素のキズがマスターであって、読み出し順が後である画素のキズがスレーブ(S)とする。マスターおよびスレーブは同色画素とする。同色画素は、互いに同じ色光を検出する撮像画素とする。スレーブのアドレスは、マスターのアドレスとタイプ種別とによって求められる。 Type 0 to type 3 represent arrangement modes of two pixel scratches, which are scratches of two pixels close to each other. Of the two pixel scratches, a pixel scratch in the pixel region 20 in which the pixel signal readout order is first is a master, and a pixel scratch in which the readout order is later is slave (S). The master and slave have the same color pixel. The same color pixels are imaging pixels that detect the same color light. The slave address is determined by the master address and the type.
マップキズ処理回路32は、マスターのアドレスとタイプ種別とを読み出す。マップキズ処理回路32は、読み出されたアドレスにより位置が指定されたマスターと、読み出されたアドレスおよびタイプ種別からアドレスが求められたスレーブに対するキズ補正を実施する。 The map scratch processing circuit 32 reads the master address and type type. The map flaw processing circuit 32 performs flaw correction on the master whose position is specified by the read address and the slave whose address is obtained from the read address and type type.
タイプ0は、マスターから、プラスY方向およびマイナスX方向の間の斜めの方向において、1つの異色画素を挟んでスレーブが位置する状態を表す。異色画素は、同色画素が検出する色光とは異なる色光を検出する撮像画素とする。かかる位置関係の2画素キズについての情報として、マスターのアドレスと、タイプ種別を表すデータ「0」がOTP39に登録される。
Type 0 represents a state in which the slave is positioned across one different color pixel in an oblique direction between the plus Y direction and the minus X direction from the master. The different color pixel is an imaging pixel that detects color light different from the color light detected by the same color pixel. As information about the two-pixel scratches in the positional relationship, the master address and the data “0” indicating the type type are registered in the
タイプ1は、マスターからプラスY方向において、1つの異色画素を挟んでスレーブが位置する状態を表す。タイプ2は、マスターから、プラスY方向およびプラスX方向の間の斜めの方向において、1つの異色画素を挟んでスレーブがある状態を表す。タイプ3は、マスターからプラスX方向において、1つの異色画素を挟んでスレーブが位置する状態を表す。 Type 1 represents a state in which the slave is located across one different color pixel in the plus Y direction from the master. Type 2 represents a state in which there is a slave across one different color pixel from the master in an oblique direction between the plus Y direction and the plus X direction. Type 3 represents a state in which the slave is positioned across one different color pixel in the plus X direction from the master.
マップキズ処理回路32は、タイプ0からタイプ2のマスターへの補正値を、2つの隣接同色画素P1,P2の信号値を使用して算出する。隣接同色画素P1,P2は、1つの異色画素を介してマスターと隣り合う同色画素であって、マスターと同じ画素行に位置する。マップキズ処理回路32は、タイプ0からタイプ2のスレーブへの補正値を、2つの隣接同色画素P3,P4の信号値を使用して算出する。隣接同色画素P3,P4は、1つの異色画素を介してスレーブと隣り合う同色画素であって、スレーブと同じ画素行に位置する。マップキズ処理回路32は、マスターおよびスレーブへの補正値として、例えば2つの隣接同色画素の信号値の平均を算出する。 The map scratch processing circuit 32 calculates a correction value from the type 0 to the type 2 master using the signal values of the two adjacent same-color pixels P1 and P2. The adjacent same color pixels P1 and P2 are the same color pixels adjacent to the master via one different color pixel, and are located in the same pixel row as the master. The map scratch processing circuit 32 calculates the correction value from the type 0 to the type 2 slave using the signal values of the two adjacent same color pixels P3 and P4. The adjacent same color pixels P3 and P4 are the same color pixels adjacent to the slave via one different color pixel, and are located in the same pixel row as the slave. The map scratch processing circuit 32 calculates, for example, an average of signal values of two adjacent same-color pixels as correction values for the master and the slave.
マップキズ処理回路32は、タイプ3のマスターへの補正値を、2つの隣接同色画素P1,P2の信号値を使用して算出する。隣接同色画素P1は、1つの異色画素を介してマスターと隣り合う1つの同色画素である。隣接同色画素P2は、1つの異色画素を介してスレーブと隣り合う1つの同色画素である。隣接同色画素P1およびP2は、マスターおよびスレーブと同じ画素行に位置する。 The map scratch processing circuit 32 calculates a correction value for the type 3 master using the signal values of the two adjacent pixels of the same color P1 and P2. The adjacent same color pixel P1 is one same color pixel adjacent to the master via one different color pixel. The adjacent same color pixel P2 is one same color pixel adjacent to the slave through one different color pixel. The adjacent same color pixels P1 and P2 are located in the same pixel row as the master and slave.
マップキズ処理回路32は、マスターに対する補正値として、例えば、2つの隣接同色画素P1,P2の信号値にマスターからの距離に応じた重み付けを施した加重平均を算出する。マップキズ処理回路32は、マスターに対する補正値と同様に、スレーブに対する補正値を算出する。固体撮像装置5は、タイプ0から3についてのキズの情報がOTP39に登録されることで、マップキズ処理回路32にて2画素キズを補正できる。
As a correction value for the master, the map scratch processing circuit 32 calculates, for example, a weighted average obtained by weighting the signal values of two adjacent same-color pixels P1 and P2 according to the distance from the master. The map flaw processing circuit 32 calculates the correction value for the slave in the same manner as the correction value for the master. The solid-
タイプ4は、タイプ0から3のいずれにも該当しない配置態様の1画素キズを表す。タイプ4の場合、1画素キズであるマスターのアドレスと、タイプ種別を表すデータ「4」がOTP39に登録される。マップキズ処理回路32は、マスターに対する補正値を、マスターの2つの隣接同色画素P1,P2の信号値を使用して算出する。固体撮像装置5は、タイプ4についてのキズの情報がOTP39に登録されることで、マップキズ処理回路32において1画素キズを補正できる。
固体撮像装置5は、マップキズ補正により算出された補正値を、キズ補正回路36でのダイレクトキズ補正および補間処理回路37での本補間処理に使用することができる。固体撮像装置5は、マップキズ補正を実施することで、ダイレクトキズ補正および本補間処理におけるキズの影響を低減させることができる。
The solid-
図7は、図5に示すプレ補間回路における処理について説明する図である。プレ補間回路33は、位相差画素41の位置情報に応じたパルス信号に応じて、位相差画素41へのプレ補間を実施する。
FIG. 7 is a diagram for explaining processing in the pre-interpolation circuit shown in FIG. The
プレ補間回路33は、2つの隣接同色画素P5,P6の信号値を比較する。隣接同色画素P5,P6は、1つの異色画素を介して位相差画素41と隣り合う同色画素であって、位相差画素41と同じ画素行に位置する。プレ補間回路33は、2つの隣接同色画素P5,P6の信号値のうち小さいほうの1つを、位相差画素41への補間値であるプレ補間値に採用する。
The
プレ補間回路33は、2つの隣接同色画素P5,P6のうち信号値が大きいほうの1つを、白キズの可能性がある画素とみなす。白キズは、画素が正常に機能しているときに比べて高い信号レベルを示すキズである。プレ補間回路33は、2つの隣接同色画素P5,P6の信号値のうち小さいほうをプレ補間値とすることで、キズ補正回路36で算出される補正値へ白キズの影響が及ぶ可能性を低減させる。
The
なお、画素領域20にて生じ得るキズには、白キズのほかに黒キズが含まれる。黒キズは、画素が正常に機能しているときに比べて低い信号レベルを示すキズである。本実施形態では、画素領域20における各黒キズを、マップキズ処理回路32におけるマップキズ補正の対象としても良い。黒キズは、白キズに比べて発生頻度が比較的少ないことが知られている。このため、OTP39の記憶容量を大幅に増加させなくても、各黒キズの位置情報をOTP39に格納させることができる。黒キズへのマップキズ補正が施された信号がプレ補間回路33に入力されることで、プレ補間回路33は、プレ補間値の生成への黒キズの影響を低減できる。
Note that scratches that may occur in the pixel region 20 include black scratches in addition to white scratches. Black scratches are scratches that indicate a lower signal level than when the pixel is functioning normally. In the present embodiment, each black scratch in the pixel region 20 may be a target for map scratch correction in the map scratch processing circuit 32. It is known that black scratches are generated less frequently than white scratches. For this reason, the position information of each black scratch can be stored in the
図8は、実施形態におけるキズ補正および補間処理の第1の例を説明する図である。図9は、実施形態におけるキズ補正および補間処理の手順を示すフローチャートである。図8の上段に示すように、第1の例では、位相差画素41の周囲にある3つの画素P11,P12,P13の位置に白キズが生じているとする。3つの白キズは、検品工程での試験にて検出されたものとする。
FIG. 8 is a diagram for explaining a first example of the defect correction and interpolation processing in the embodiment. FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure of flaw correction and interpolation processing in the embodiment. As shown in the upper part of FIG. 8, in the first example, it is assumed that white scratches are generated at the positions of the three pixels P11, P12, and P13 around the
第1の例において、位相差画素41はベイヤー配列のB画素に代えて配置されたものであって、画素P11,P12,P13はいずれも同色画素であるB画素とする。画素P111は、位相差画素41から、マイナスY方向およびマイナスX方向の間の斜めの方向において、1つの異色画素を介した位置にある。画素P12は、位相差画素41から、マイナスY方向およびプラスX方向の間の斜めの方向において、1つの異色画素を介した位置にある。画素P13は、位相差画素41から、プラスY方向において1つの異色画素を介した位置にある。画素P11,P12,P13は、位相差画素41を中心とする5×5の画素ブロックに含まれる画素である。
In the first example, the
画素P11,P12にある2つの白キズは、マップキズ補正の対象とされる。2つの白キズは、それぞれタイプ4のキズとしてOTP39に登録される。画素P13にある1つの白キズについては、OTP39に登録されず、ダイレクトキズ補正の対象とされる。
Two white scratches in the pixels P11 and P12 are subject to map scratch correction. Two white scratches are registered in the
マップキズ処理回路32は、OTP39に登録されている位置情報に基づいて、画素P11,P12にある2つの白キズへのマップキズ補正を実施する(ステップS1)。マップキズ処理回路32は、画素P11,P12と同じ行に配列されたB画素の信号値を使用して、2つの白キズに対する補正値を算出する。マップキズ補正を終えると、図8の下段に示すように、位相差画素41の周囲には、画素P13にある1つの白キズが残される。
The map flaw processing circuit 32 performs map flaw correction on the two white flaws in the pixels P11 and P12 based on the position information registered in the OTP 39 (step S1). The map scratch processing circuit 32 calculates correction values for two white scratches using the signal values of B pixels arranged in the same row as the pixels P11 and P12. When the map defect correction is completed, one white defect in the pixel P13 is left around the
プレ補間回路33は、位相差画素41へのプレ補間値を生成する(ステップS2)。プレ補間回路33は、位相差画素41から異色画素を介してマイナスX方向およびプラスX方向に位置する2つのB画素の信号値を比較する。プレ補間回路33は、2つの信号値のうち小さいほうの信号値を、プレ補間値として出力する。
The
キズ補正回路36は、画素P13を中心画素とする5×5の画素ブロックである第1画素ブロックの信号を使用して、画素P13を対象とするキズ判定を実施する。キズ補正回路36は、いずれの手法によりキズ判定を実施するものであっても良い。キズ補正回路36は、画素P13が白キズであるとする判定結果を得ると、画素P13を対象とするダイレクトキズ補正を実施する(ステップS3)。
The
キズ補正回路36は、5×5の画素ブロックに含まれる第1周辺画素である8個の周辺画素の信号値を参照する。周辺画素は、7つのB画素と、図8に示す1つの位相差画素41とを含む。キズ補正回路36は、7つのB画素の信号値と、位相差画素41の信号値であるプレ補間値とを使用して、画素P13への補正値を算出する。
The
補間処理回路37は、位相差画素41を中心画素とする5×5の画素ブロックである第2画素ブロックの信号を使用して、位相差画素41への本補間値を算出する(ステップS4)。補間処理回路37は、画素ブロックに含まれる第2周辺画素である撮像画素の信号値を参照して、位相差画素41の位置におけるB成分の信号を補間する。補間処理回路37は、いずれの手法により本補間値を算出するものであっても良い。補間処理回路37は、例えばメディアンフィルタの使用により補間値を算出しても良い。
The
撮像処理回路9は、セレクタ38で選択されたキズ補正回路36からの信号と補間処理回路37からの信号とを出力する。固体撮像装置5は、各フレームにつき、キズ補正および補間処理を実施する。
The
第1の例では、固体撮像装置5は、位相差画素41を中心とする画素ブロックに含まれる3つのキズのうち2つにはマップキズ補正、1つにはダイレクトキズ補正をそれぞれ施す。固体撮像装置5は、画素ブロックに含まれる複数のキズのいずれかをダイレクトキズ補正の対象とすることで、複数のキズをいずれもマップキズ補正の対象とする場合に比べ、OTP39に保持する情報量を低減させる。固体撮像装置5は、OTP39の容量を低減できる。
In the first example, the solid-
撮像処理回路9において、位相差画素41に対する画像信号の補間処理が行われるより前の工程では、位相差画素41の位置における画像情報が欠損した状態となっている。ダイレクトキズ補正にて信号値が参照される周辺画素に位相差画素41が含まれることで、かかる画像情報の欠損部分が、補正値の算出において参照されることになる。画像情報が欠損しているにもかかわらず位相差画素41が撮像画素と同様に扱われることで、ダイレクトキズ補正の精度は大幅に低下することとなる。周辺画素の対象から位相差画素41を除外する措置をとった場合、算出される補正値には位相差画素41の位置の画像情報が反映されないこととなる。この場合も、ダイレクトキズ補正の精度は低下することになる。
In the
本実施形態では、プレ補間回路33は、位相差画素41と同じ画素行にある撮像画素の信号値からプレ補間値を生成することで、位相差画素41の位置における画像情報を簡易的に穴埋めする。固体撮像装置5は、位相差画素41の画像情報としてプレ補間値が仮置きされてからダイレクトキズ補正が実施されることで、ダイレクトキズ補正の精度低下を抑制することができる。固体撮像装置5は、プレ補間回路33を設けることで、比較的簡易な回路構成により、高精度なダイレクトキズ補正を実現できる。
In this embodiment, the
また、補間処理回路37は、画像情報の簡易的な穴埋めとされたプレ補間値に代えて、画素ブロックに含まれる周辺画素の信号値から本補間値を算出する。補間処理回路37は、位相差画素41を中心とする二次元方向における信号値から本補間値を算出することで、プレ補間回路33での補間処理に比べて高精度な補間処理を実施可能とする。固体撮像装置5は、補間処理回路37での高精度な補間処理により、位相差画素41における輝度のずれ(アーティファクト)を低減させ、不自然さが低減された画像を得ることができる。
Further, the
固体撮像装置5は、検品工程での試験において位相差画素41の周囲に複数のキズが検出されていても、本実施形態のキズ補正および補間処理を実施することで、高品質な画像を得ることができる。固体撮像装置5は、不良品の発生頻度の低減により歩留まりを向上でき、かつ製造コストを低減できる。
The solid-
図10は、実施形態におけるキズ補正および補間処理の第2の例を説明する図である。第2の例では、位相差画素41の周囲にある2つの画素P14,P15に白キズが生じているとする。2つの白キズは、検品工程での試験にて検出されたものとする。
FIG. 10 is a diagram illustrating a second example of the defect correction and interpolation processing in the embodiment. In the second example, it is assumed that white scratches are generated in the two pixels P14 and P15 around the
第2の例において、位相差画素41はベイヤー配列のB画素に代えて配置されたものであって、画素P14,P15はいずれも同色画素であるB画素とする。画素P14は、位相差画素41から、マイナスY方向およびプラスX方向の間の斜めの方向において、1つの異色画素を介した位置にある。画素P15は、位相差画素41から、マイナスX方向において1つの異色画素を介した位置にある。画素P14,P15は、位相差画素41を中心とする5×5の画素ブロックに含まれる画素である。
In the second example, the
画素P14にある1つの白キズについては、タイプ4のキズとしてOTP39に登録される。画素P15における1つの白キズについては、OTP39に登録されない。マップキズ処理回路32は、OTP39に登録されている位置情報に基づいて、画素P14にある1つの白キズを対象とするマップキズ補正を実施する。マップキズ補正を終えると、図10の下段に示すように、位相差画素41の周囲には、画素P15にある1つの白キズが残される。
One white scratch on the pixel P14 is registered in the
プレ補間回路33は、位相差画素41へのプレ補間値を生成する。プレ補間回路33では2つの信号値のうち小さいほうの信号値が選択されるため、白キズである画素P15の信号値以外の信号値がプレ補間値に採用される。
The
キズ補正回路36は、画素P15へのダイレクトキズ補正を実施する。5×5の画素ブロック内の周辺画素には、7つのB画素と1つの位相差画素41が含まれる。キズ補正回路36は、7つのB画素の信号値と、位相差画素41の信号値であるプレ補間値とを使用して、画素P15への補正値を算出する。補間処理回路37は、位相差画素41への本補間値を算出する。
The
第2の例の場合も、固体撮像装置5は、1つの白キズをダイレクトキズ補正の対象とすることで、OTP39の容量を低減できる。また、固体撮像装置5は、プレ補間値を生成することで、ダイレクトキズ補正の精度低下を抑制することができる。固体撮像装置5は、本補間値を算出することで、位相差画素41におけるアーティファクトを低減させ、不自然さが低減された画像を得ることができる。固体撮像装置5は、歩留まりを向上でき、かつ製造コストを低減できる。
Also in the case of the second example, the solid-
図11は、実施形態におけるキズ補正および補間処理の第3の例を説明する図である。第3の例では、2つの位相差画素41L,41Rの中間にある画素P16に白キズが生じているとする。第3の例では、位相差画素41L,41Rはベイヤー配列のB画素に代えて配置されたものであって、画素P16はB画素とする。位相差画素41Lは、画素P16から、マイナスY方向において1つの異色画素を介した位置にある。位相差画素41Rは、画素P16から、プラスX方向において1つの異色画素を介した位置にある。
FIG. 11 is a diagram illustrating a third example of the defect correction and interpolation processing in the embodiment. In the third example, it is assumed that white flaws occur in the pixel P16 that is intermediate between the two
第3の例では、画素P16における1つの白キズについては、OTP39に登録されない。プレ補間回路33は、位相差画素41L,41Rに対し、それぞれプレ補間値を生成する。キズ補正回路36は、6つのB画素の信号値と、位相差画素41L,41Rの信号値である2つのプレ補間値とを使用して、画素P16への補正値を算出する。
In the third example, one white defect in the pixel P16 is not registered in the
第3の例の場合も、固体撮像装置5は、1つの白キズをダイレクトキズ補正の対象とすることで、OTP39の容量を低減できる。また、固体撮像装置5は、プレ補間値を生成することで、ダイレクトキズ補正の精度低下を抑制することができる。固体撮像装置5は、本補間値を算出することで、位相差画素41におけるアーティファクトを低減させ、不自然さが低減された画像を得ることができる。
Also in the case of the third example, the solid-
固体撮像装置5は、2つの位相差画素41の間にキズが存在していても、本実施形態のキズ補正および補間処理を実施することで、高品質な画像を得ることができる。固体撮像装置5は、不良品の発生頻度の低減により歩留まりを向上でき、かつ製造コストを低減できる。
Even if there is a scratch between the two
なお、第1および第2の例では、本補間値を算出する際に参照される画素ブロックには、1つの白キズが残されている。補間処理回路37は、画素ブロック内に1つのキズが存在することによる影響を低減可能な手法により、本補間値を算出できることが望ましい。次に、補間処理回路37での本補間値の算出例について説明する。
In the first and second examples, one white defect is left in the pixel block that is referred to when the interpolation value is calculated. It is desirable that the
図12は、図5に示す補間処理回路の構成例を示すブロック図である。補間処理回路37は、変化量比較回路51、色差補間回路52、平均回路53およびクリップ回路54を備える。
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration example of the interpolation processing circuit illustrated in FIG. The
変化量比較回路51は、位相差画素41を中心とする複数の方向における輝度の変化量を比較する。色差補間回路52は、位相差画素41への補間値を算出する。平均回路53は、色差補間回路52で生成された補間値を平均する。クリップ回路54は、平均回路53で算出された平均値へのクリップ処理を実施する。
The change
図13および図14は、図12に示す補間処理回路による補間処理について説明する図である。図13および図14には、ベイヤー配列のB画素に代えて配置された位相差画素41を中心とする画素ブロック55を示している。この例において、補間処理回路37は、画素ブロック55におけるG画素の信号値とB画素の信号値を、補間処理において使用する。G画素は、第1色光であるG光を検出する第1画素である。B画素は、第2色光であるB光を検出する第2画素である。
13 and 14 are diagrams for explaining the interpolation processing by the interpolation processing circuit shown in FIG. 13 and 14 show a
図13および図14に示すように、第1方向d1、第2方向d2、第3方向d3および第4方向d4は、それぞれマイナスY方向、プラスY方向、マイナスX方向およびプラスX方向とする。第5方向d5は、マイナスY方向およびマイナスX方向の間の斜めの方向とする。第6方向d6は、プラスY方向およびプラスX方向の間の斜めの方向とする。第7方向d7は、マイナスY方向およびプラスX方向の間の斜めの方向とする。第8方向d8は、プラスY方向およびマイナスX方向の間の斜めの方向とする。 As shown in FIGS. 13 and 14, the first direction d1, the second direction d2, the third direction d3, and the fourth direction d4 are a negative Y direction, a positive Y direction, a negative X direction, and a positive X direction, respectively. The fifth direction d5 is an oblique direction between the minus Y direction and the minus X direction. The sixth direction d6 is an oblique direction between the plus Y direction and the plus X direction. The seventh direction d7 is an oblique direction between the minus Y direction and the plus X direction. The eighth direction d8 is an oblique direction between the plus Y direction and the minus X direction.
図15は、図12に示す補間処理回路による補間処理の手順を説明するフローチャートである。変化量比較回路51は、位相差画素41を中心とする8つの方向d1〜d8について、方向ごとのスコアを算出する(ステップS11)。スコアは、輝度の変化量を比較するための評価値である。変化量比較回路51は、画素ブロックに含まれる第1画素であるG画素の信号値を使用して、スコアを算出する。
FIG. 15 is a flowchart for explaining the procedure of interpolation processing by the interpolation processing circuit shown in FIG. The change
変化量比較回路51は、図13に示す画素群PG1に含まれるG画素の信号値を使用して、第1方向d1におけるスコアであるSC1を算出する。画素群PG1は、位相差画素41から第1方向d1側にある画素を含む。変化量比較回路51は、例えば次の式(1)により、SC1を算出する。
SC1=|G2−G5|+|G4−G12| ・・(1)
The change
SC1 = | G2-G5 | + | G4-G12 | (1)
式(1)における|G2−G5|は、2つのG画素「G2」、「G5」の信号値の差分の絶対値であって、画素群PG1の範囲のうち位相差画素41のマイナスX側部分における輝度の変化量を表す。|G4−G12|は、2つのG画素「G4」、「G12」の信号値の差分の絶対値であって、画素群PG1の範囲のうち位相差画素41のプラスX側部分における輝度の変化量を表す。変化量比較回路51は、SC1が低いほど、第1方向d1における輝度の変化量が小さいとみなす。
| G2-G5 | in Expression (1) is the absolute value of the difference between the signal values of the two G pixels “G2” and “G5”, and is on the minus X side of the
変化量比較回路51は、第1方向d1の場合と同様に、第2方向d2から第8方向d8におけるスコアであるSC2〜SC8を算出する。変化量比較回路51は、図13に示す画素群PG2,PG3およびPG4の信号値から、それぞれSC2,SC3およびSC4を求める。画素群PG2は、位相差画素41から第2方向d2側にある画素を含む。画素群PG3は、位相差画素41から第3方向d3側にある画素を含む。画素群PG4は、位相差画素41から第4方向d4側にある画素を含む。
Similar to the case of the first direction d1, the change
変化量比較回路51は、例えば次の式(2)から(4)により、SC2,SC3およびSC4を算出する。
SC2=|G2−G8|+|G4−G9| ・・(2)
SC3=|G1−G6|+|G3−G7| ・・(3)
SC4=|G1−G11|+|G3−G10| ・・(4)
The change
SC2 = | G2-G8 | + | G4-G9 | (2)
SC3 = | G1-G6 | + | G3-G7 | (3)
SC4 = | G1-G11 | + | G3-G10 | (4)
変化量比較回路51は、図14に示す画素群PG5,PG6,PG7およびPG8の信号値から、それぞれSC5,SC6,SC7およびSC8を求める。画素群PG5は、位相差画素41から第5方向d5側にある画素を含む。画素群PG6は、位相差画素41から第6方向d6側にある画素を含む。画素群PG7は、位相差画素41から第7方向d7側にある画素を含む。画素群PG8は、位相差画素41から第8方向d8側にある画素を含む。
The change
変化量比較回路51は、例えば次の式(5)から(8)により、SC5,SC6,SC7およびSC8を算出する。
SC5=|G4−G5|+|G3−G6| ・・(5)
SC6=|G1−G10|+|G2−G9| ・・(6)
SC7=|G2−G12|+|G3−G11| ・・(7)
SC8=|G1−G7|+|G4−G8| ・・(8)
The change
SC5 = | G4-G5 | + | G3-G6 | (5)
SC6 = | G1-G10 | + | G2-G9 | (6)
SC7 = | G2-G12 | + | G3-G11 | (7)
SC8 = | G1-G7 | + | G4-G8 | (8)
変化量比較回路51は、算出されたスコアSC1〜SC8を比較する。変化量比較回路51は、SC1〜SC8のうち最も小さい2つを検出する。変化量比較回路51は、8つの方向d1〜d8のうち、最も小さいスコアを持つ2つの方向dm1,dm2を選択する(ステップS12)。変化量比較回路51は、2つの方向dm1,dm2が、8つの方向d1〜d8のうち輝度の変化量が最も小さい2つの方向と判断する。2つの方向dm1,dm2は、8つの方向d1〜d8のうち、画像に含まれる線状のパターンの方向である可能性が高い方向である。
The change
なお、変化量比較回路51は、式(1)から(8)に示すスコア以外の評価値を基に、輝度の変化量を比較しても良い。変化量比較回路51は、位相差画素41を中心とする方向ごとにおける輝度の変化量を、いずれの手法により比較しても良い。
Note that the change
色差補間回路52は、変化量比較回路51による比較結果を基に選択された参照画素の信号値を使用して、位相差画素41への補間値を算出する。参照画素は、位相差画素41から方向dm1の位置のB画素と、位相差画素41から方向dm2の位置のB画素である。本実施形態では、色差補間回路52は、8つの方向d1〜d8について8つの補間値を求める(ステップS13)。色差補間回路52は、得られた8つの補間値から、方向dm1についての補間値と、方向dm2についての補間値とを選択する。なお、色差補間回路52で得られた8つの補間値は、後述するクリップ回路54での参照値の設定にて使用される。
The color
色差補間回路52は、図13に示す画素群PG1に含まれるG画素およびB画素の信号値を使用して、第1方向d1における補間値Vd1を算出する。色差補間回路52は、例えば次の式(9)により、Vd1を算出する。式(9)は、式(9’)から変形された式である。
Vd1=B1−(G5+G12)/2+(G2+G4)/2 ・・(9)
Vd1−(G2+G4)/2=B1−(G5+G12)/2 ・・(9’)
The color
Vd1 = B1- (G5 + G12) / 2 + (G2 + G4) / 2 (9)
Vd1− (G2 + G4) / 2 = B1− (G5 + G12) / 2 (9 ′)
式(9’)の右辺は、G画素「G5」および「G12」とB画素「B1」とにおけるG成分およびB成分の色差を表す。式(9’)の左辺は、位相差画素41とG画素「G2」および「G4」におけるG成分およびB成分の色差を表す。G画素「G2」および「G4」は、第1方向d1に対して垂直な方向において位相差画素41と隣り合うG画素である。
The right side of Expression (9 ′) represents the color difference between the G component and the B component in the G pixels “G5” and “G12” and the B pixel “B1”. The left side of the equation (9 ′) represents the color difference between the G component and the B component in the
式(9’)は、位相差画素41とその隣のG画素「G2」、「G4」における色差と、B画素「B1」とその隣のG画素「G5」、「G12」における色差とが等しいという相関関係を表す。色差補間回路52は、式(9’)の関係が成立するものとみなして、B成分についての信号値である補間値Vd1を算出する。
Expression (9 ′) is obtained by calculating the color difference between the
変化量比較回路51で選択された2つの方向dm1,dm2の1つが第1方向d1であった場合、色差補間回路52は、補間値Vd1を選択する。位相差画素41から第1方向d1の位置のB画素「B1」は、変化量比較回路51での比較結果を基に選択された参照画素である。G画素「G2」および「G4」は、位相差画素41の周辺の第1画素である。G画素「G5」および「G12」は、参照画素の周辺の第1画素である。本実施形態において、位相差画素41の周辺の第1画素には、位相差画素41と隣り合う第1画素が含まれるものとする。参照画素の周辺の第1画素には、参照画素と隣り合う第1画素が含まれるものとする。
When one of the two directions dm1 and dm2 selected by the change
式(9)のうち、右辺の第2項である(G5+G12)/2は、参照画素と隣り合うG画素の信号値の平均値である。右辺の第3項である(G2+G4)/2は、位相差画素41と隣り合うG画素の信号値の平均値である。色差補間回路52は、式(9)によると、これらの差分{(G2+G4)/2−(G5+G12)/2}を、参照画素の信号値「B1」に加算する。色差補間回路52は、かかる差分の加算による調整が施された参照画素の信号値を、補間値Vd1に採用する。
In equation (9), (G5 + G12) / 2, which is the second term on the right side, is an average value of signal values of G pixels adjacent to the reference pixel. The third term (G2 + G4) / 2, which is the third term on the right side, is an average value of signal values of G pixels adjacent to the
色差補間回路52は、第1方向d1の場合と同様に、第2方向d2から第8方向d8における補間値Vd2〜Vd8を算出する。色差補間回路52は、例えば次の式(10)から(16)により、Vd2〜Vd8を算出する。
Vd2=B3−(G8+G9)/2+(G2+G4)/2 ・・(10)
Vd3=B2−(G6+G7)/2+(G1+G3)/2 ・・(11)
Vd4=B4−(G10+G11)/2+(G1+G3)/2 ・・(12)
Vd5=B5−(G5+G6)/2+(G4+G3)/2 ・・(13)
Vd6=B7−(G9+G10)/2+(G1+G2)/2 ・・(14)
Vd7=B8−(G12+G11)/2+(G2+G3)/2 ・・(15)
Vd8=B6−(G7+G8)/2+(G1+G4)/2 ・・(16)
Similar to the case of the first direction d1, the color
Vd2 = B3- (G8 + G9) / 2 + (G2 + G4) / 2 (10)
Vd3 = B2- (G6 + G7) / 2 + (G1 + G3) / 2 (11)
Vd4 = B4- (G10 + G11) / 2 + (G1 + G3) / 2 (12)
Vd5 = B5- (G5 + G6) / 2 + (G4 + G3) / 2 (13)
Vd6 = B7− (G9 + G10) / 2 + (G1 + G2) / 2 (14)
Vd7 = B8− (G12 + G11) / 2 + (G2 + G3) / 2 (15)
Vd8 = B6- (G7 + G8) / 2 + (G1 + G4) / 2 (16)
色差補間回路52は、8つの補間値Vd1〜Vd8から、2つの方向dm1,dm2についての2つの補間値を選択する。色差補間回路52は、選択された2つの補間値を平均回路53へ出力する。色差補間回路52は、8つの補間値Vd1〜Vd8をクリップ回路54へ出力する。
The color
パターンの方向である可能性が高いと判断された方向では、他の方向に比べて輝度の変化量は少ないと判断される一方、若干の輝度変化が含まれる場合があり得る。このため、参照画素とするB画素の信号値をそのまま位相差画素41への補間値とした場合に、位相差画素41への不十分な補間による輝度のずれ(アーティファクト)が画像に残る可能性がある。
In a direction that is determined to be highly likely to be a pattern direction, it is determined that the amount of change in luminance is small compared to other directions, but a slight luminance change may be included. For this reason, when the signal value of the B pixel as the reference pixel is directly used as the interpolated value for the
本実施形態では、補間処理回路37は、パターンの方向においては色差変化がほとんどないものとみなして、参照画素の信号値に調整を施して、補間値を算出する。補間処理回路37は、位相差画素41およびG画素の色差と、参照画素およびG画素の色差との相関関係を基に、参照画素の信号値に対する色差補償を施す。色差補間回路52は、かかる調整により、アーティファクトを低減させる。なお、色差補間回路52は、式(9)から(16)に示す式による演算以外の演算により、補間値Vd1〜Vd8を求めても良い。
In the present embodiment, the
平均回路53は、2つの方向dm1,dm2についての2つの補間値の平均値Vavを算出する(ステップS14)。平均回路53は、8つの方向d1〜d8のうち画像に含まれるパターンの方向である可能性が高いと判断された2つの方向の輝度情報および色差情報が反映された補間値である平均値Vavを算出する。
The averaging
補間処理回路37は、パターンの方向である可能性が高い2つの方向dm1,dm2の補間値を平均回路53にて平均する。補間処理回路37は、位相差画素41から互いに異なる2つの方向へのパターンが画像に含まれる場合に、かかる2つの方向の画像情報が反映された補間値を求めることができる。固体撮像装置5は、位相差画素41におけるアーティファクトを低減させ、不自然さが低減された画像を得ることができる。
The
クリップ回路54は、クリップ処理における参照値とするRmaxおよびRminを設定する(ステップS15)。クリップ回路54は、位相差画素41への補間値のレベルを、Rmaxを上限およびRminを下限とするレベルに制限するクリップ処理を実施する。
The
クリップ回路54は、ステップS13で求めた8つの補間値Vd1〜Vd8をレベル順に並べ替える。クリップ回路54は、補間値Vd1〜Vd8のうち、最上位から2番目のレベルの補間値を、参照値の1つであるRmaxに設定する。クリップ回路54は、補間値Vd1〜Vd8のうち、最下位から2番目のレベルの補間値を、参照値の1つであるRminに設定する。クリップ回路54は、次のステップS16およびステップS17の手順によるクリップ処理を実施する。
The
ステップS16では、クリップ回路54は、ステップS14で得られた平均値Vavと参照値Rminとを比較する。ステップS17では、クリップ回路54は、ステップS14で得られた平均値Vavと参照値Rmaxとを比較する。
In step S16, the clipping
VavがRminより小さい場合(ステップS16、Yes)、クリップ回路54は、Rminを選択する。これにより、クリップ回路54は、平均回路53からのVavに対し、補間値の下限とするRminによるクリップ処理を施す。補間処理回路37は、位相差画素41への補間値VinにRminを設定する(ステップS18)。
When Vav is smaller than Rmin (step S16, Yes), the
VavがRmin以上(ステップS16、No)であって、VavがRmaxより大きい場合(ステップS17、Yes)、クリップ回路54は、Rmaxを選択する。これにより、クリップ回路54は、平均回路53からのVavに対し、補間値の上限とするRmaxによるクリップ処理を施す。補間処理回路37は、位相差画素41への補間値VinにRmaxを設定する(ステップS19)。
When Vav is equal to or greater than Rmin (No in step S16) and Vav is greater than Rmax (Yes in step S17), the
VavがRmin以上(ステップS16、No)、かつVavがRmax以下である場合(ステップS17、No)、クリップ回路54は、Vavを選択する。クリップ回路54は、平均回路53からのVavを、クリップ処理を施さずに通過させる。補間処理回路37は、位相差画素41への補間値VinにVavを設定する(ステップS20)。
When Vav is equal to or greater than Rmin (step S16, No) and Vav is equal to or less than Rmax (step S17, No), the
このようにして、補間処理回路37は、ステップS18からS20のいずれかにおいて設定された補間値Vinである本補間値を算出する。補間処理回路37は、位相差画素41に対し、プレ補間値から本補間値への置き換えを行う。これにより、補間処理回路37は、位相差画素41への補間処理を終了する。
In this way, the
補間処理回路37は、B画素に代えて配置された位相差画素41を対象とする場合と同様に、R画素に代えて配置された位相差画素41を対象とする補間処理を実施する。この場合、補間処理回路37は、G画素を第1画素、R画素を第2画素とする補間処理を実施する。
Similarly to the case where the
2つの方向dm1,dm2のいずれか一方についての補間値の算出には、白キズである第2画素の信号値が使用されることがあり得る。白キズによる異常な信号が使用されることで、補間値は、被写体が持つ色情報に関わらず高い値が算出されることになる。 For the calculation of the interpolated value in one of the two directions dm1 and dm2, the signal value of the second pixel that is a white defect may be used. By using an abnormal signal due to white flaws, a high interpolation value is calculated regardless of the color information of the subject.
補間処理回路37は、色差補間回路52で算出された補間値Vd1〜Vd8から得られたRmaxより高いレベルの補間値を、白キズの影響を受けた結果とみなす。補間処理回路37は、白キズの影響を含むと判断された補間値に対してRmaxによるクリップ処理を施すことで、白キズである第2画素の影響を低減できる。
The
また、2つの方向dm1,dm2のいずれか一方についての補間値の算出には、黒キズである第2画素の信号値が使用されることもあり得る。黒キズによる異常な信号が使用されることで、補間値は、被写体が持つ色情報に関わらず低い値が算出されることになる。 In addition, the signal value of the second pixel that is a black defect may be used for calculation of the interpolation value for one of the two directions dm1 and dm2. By using an abnormal signal due to black flaws, a low interpolation value is calculated regardless of the color information of the subject.
補間処理回路37は、色差補間回路52で算出された補間値Vd1〜Vd8から得られたRminより低いレベルの補間値を、黒キズの影響を受けた結果とみなす。補間処理回路37は、黒キズの影響を含むと判断された補間値に対してRminによるクリップ処理を施すことで、黒キズである第2画素の影響を低減できる。
The
画像に含まれるパターンの方向が8つの方向d1〜d8のいずれとも一致しない場合、選択される2つの方向dm1,dm2と画像に含まれる実際のパターンの方向とには、ずれが生じることとなる。この場合に、色差補間回路52では、実際のパターンの方向にある第1画素以外の第1画素の信号値が、2つの方向dm1,dm2の補間値の算出に使用される可能性がある。
If the direction of the pattern included in the image does not coincide with any of the eight directions d1 to d8, a deviation occurs between the two selected directions dm1 and dm2 and the direction of the actual pattern included in the image. . In this case, in the color
補間処理回路37は、このような色差補間回路52での補間値の算出における誤差が要因となって、正常なレベルより異常に高いレベルの補間値あるいは低いレベルの補間値が算出される可能性がある。補間処理回路37は、このような異常なレベルとなった補間値に対し、クリップ回路54でのクリップ処理を施すことで、正常なレベルに近い値へ補間値を修正する。
The
クリップ回路54は、平均回路53までの処理では対処しきれない要因により異常なレベルとなった補間値を、正常なレベルへ補正する。固体撮像装置5は、位相差画素41におけるアーティファクトを低減させ、不自然さが低減された画像を得ることができる。なお、クリップ処理における参照値は、補間値Vd1〜Vd8のいずれかである場合に限られない。参照値は、いずれの手法により設定されたものであっても良い。クリップ処理回路54は、例えばあらかじめ設定された参照値によるクリップ処理を行うこととしても良い。
The
画素ブロックには、白キズである第1画素が含まれることがあり得る。変化量比較回路51におけるスコアの算出に、白キズである第1画素の信号が使用された場合、スコアは、被写体が持つ輝度情報に関わらず高い値が算出されることになる。かかる高い値となったスコアを持つ方向は、変化量比較回路51における方向の選択において除外されることとなる。補間処理回路37は、白キズである第1画素の影響を含む補間値を除外できる。
The pixel block may include a first pixel that is white. When the signal of the first pixel, which is a white defect, is used for calculation of the score in the change
位相差画素41は、ベイヤー配列の中に配置されたものに限られない。位相差画素41は、ベイヤー配列以外の画素配列の中に配置されたものでも良い。画素配列は、例えば、ベイヤー配列のG画素に代えて、白(W)画素が設けられたものでも良い。W画素は、白色光を検出する撮像画素である。白色光は、可視領域全般における波長の光を含む。固体撮像装置5は、撮像画素にW画素が含まれることで、高い感度で被写体像を取り込むことができる。
The
図16は、図2に示す画素領域における位相差画素の第3配置例を示す図である。図16に示す画素配列では、ベイヤー配列のG画素が、いずれもW画素に置き換えられている。W画素は、白色光を透過させる透明フィルタ(図示省略)を備える。画素配列は、W画素、R画素およびB画素を含む。撮像処理回路9は、W,RおよびBの各色成分の光の検出結果である画像信号を、ベイヤー配列に応じた画像信号へ変換する。
FIG. 16 is a diagram illustrating a third arrangement example of the phase difference pixels in the pixel region illustrated in FIG. 2. In the pixel array shown in FIG. 16, all G pixels in the Bayer array are replaced with W pixels. The W pixel includes a transparent filter (not shown) that transmits white light. The pixel array includes W pixels, R pixels, and B pixels. The
第3配置例でも、第1配置例および第2配置例と同様に、2つの位相差画素41L,41Rの組み合わせが、画素領域20において所定の割合で配置されている。W画素は、R画素およびB画素に比べて広い波長領域の光を検出する。W画素で検出される信号成分は、R画素およびB画素で検出される信号成分に比べて被写体の輝度情報が多く含まれている。第3配置例では、画素配列のW画素は、位相差画素41L,41Rへの置き換えがなされず、いずれも画像情報の検出に使用される。固体撮像装置5は、高輝度かつ高い解像感を備える画像を取得できる。
In the third arrangement example, similarly to the first arrangement example and the second arrangement example, combinations of the two
図16には、B画素に代えて配置された位相差画素41を中心とする5×5の画素ブロック60を示している。補間処理回路37は、画素ブロック60におけるW画素の信号値とB画素の信号値を、補間処理において使用する。この例において、W画素は、第1色光であるW光を検出する第1画素である。B画素は、第2色光であるB光を検出する第2画素である。本実施形態において、白色光は「色光」に含まれるものとする。第3配置例の場合も、固体撮像装置5は、ダイレクトキズ補正の精度低下を抑制することができる。
FIG. 16 shows a 5 × 5
実施形態によると、固体撮像装置5は、位相差画素41へのプレ補間値を生成してから、ダイレクトキズ補正を実施することで、ダイレクトキズ補正の精度低下を抑制できる。固体撮像装置5は、位相差画素41に対しプレ補間値から本補間値への置き換えを行うことで、高精度な補間処理を実施できる。これにより、固体撮像装置5は、焦点検出画素を含む画素領域20に配列された画素への高精度な補正処理と、画像信号の高精度な補間処理とを実現できるという効果を得ることができる。
According to the embodiment, the solid-
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described, this embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. The novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
5 固体撮像装置、20 画素領域、32 マップキズ処理回路、33 プレ補間回路、35 ラインメモリ、36 キズ補正回路、37 補間処理回路、39 OTP、41,41L,41R 位相差画素。 5 solid-state imaging device, 20 pixel area, 32 map scratch processing circuit, 33 pre-interpolation circuit, 35 line memory, 36 scratch correction circuit, 37 interpolation processing circuit, 39 OTP, 41, 41L, 41R phase difference pixel.
Claims (6)
第2画素と同じ行に配列された第1画素の信号値を使用して、前記第2画素への第1補間値を生成する行方向補間回路と、
画素の行列である第1画素ブロックに含まれる第1周辺画素の信号値を使用して、前記第1画素ブロックの中心に位置する中心画素を対象とする補正処理を実施する補正処理回路と、
画素の行列である第2画素ブロックに含まれる第2周辺画素の信号値を使用して、前記第2画素ブロックの中心に位置する第2画素を対象とする補間処理を実施する補間処理回路と、を備え、
前記補正処理回路は、第1周辺画素に第2画素が含まれる第1画素ブロックの中心画素への補正値を、前記第1補間値を使用して算出し、
前記補間処理回路は、第2画素に対して、前記第1補間値から、第2周辺画素の信号値を使用して算出された第2補間値への置き換えを行うことを特徴とする固体撮像装置。 A pixel region including pixels arranged in a row direction and a column direction perpendicular to the row direction, the pixel region including a first pixel and a second pixel that detects a subject and a defocus;
Using a signal value of the first pixel arranged in the same row as the second pixel, and generating a first interpolation value to the second pixel;
A correction processing circuit that performs correction processing on a central pixel located at the center of the first pixel block using a signal value of a first peripheral pixel included in the first pixel block that is a matrix of pixels;
An interpolation processing circuit for performing an interpolation process on a second pixel located at the center of the second pixel block using a signal value of a second peripheral pixel included in the second pixel block which is a matrix of pixels; With
The correction processing circuit calculates a correction value for a central pixel of a first pixel block including a second pixel in the first peripheral pixel using the first interpolation value,
The interpolation processing circuit replaces the second pixel with the second interpolation value calculated using the signal values of the second peripheral pixels from the first interpolation value to the second pixel. apparatus.
前記補正処理回路は、第1周辺画素に前記補正対象が含まれる第1画素ブロックの中心画素への前記補正値である第2補正値を、前記第1補正値を使用して算出することを特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置。 A row direction correction circuit for calculating a first correction value for the correction target using a signal value of the first pixel arranged in the same row as the first pixel registered in advance as the correction target;
The correction processing circuit uses the first correction value to calculate a second correction value that is the correction value for the central pixel of the first pixel block in which the correction target is included in the first peripheral pixel. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein
前記補正処理回路および前記補間処理回路は、共通の前記ラインメモリを使用して、それぞれ第1画素ブロックの信号および第2画素ブロックの信号を得ることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の固体撮像装置。 A line memory that holds pixel signals in units of rows,
5. The correction processing circuit and the interpolation processing circuit obtain a signal of a first pixel block and a signal of a second pixel block, respectively, using the common line memory. The solid-state imaging device according to one item.
第2画素と同じ行に配列された第1画素の信号値を使用して、前記第2画素への補間値を生成する行方向補間回路と、
画素の行列である画素ブロックに含まれる画素である周辺画素の信号値を使用して、画素ブロックの中心に位置する中心画素を対象とする補正処理を実施する補正処理回路と、を備え、
前記補正処理回路は、周辺画素に第2画素が含まれる画素ブロックの中心画素への補正値を、前記補間値を使用して算出することを特徴とする固体撮像装置。 A pixel region including pixels arranged in a row direction and a column direction perpendicular to the row direction, the pixel region including a first pixel and a second pixel that detects a subject and a defocus;
A row direction interpolation circuit for generating an interpolation value for the second pixel using a signal value of the first pixel arranged in the same row as the second pixel;
A correction processing circuit that performs correction processing on a central pixel located at the center of the pixel block using signal values of peripheral pixels that are pixels included in the pixel block that is a pixel matrix; and
The solid-state imaging device, wherein the correction processing circuit calculates a correction value for a central pixel of a pixel block in which a second pixel is included in the peripheral pixels by using the interpolation value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015175957A JP2017055168A (en) | 2015-09-07 | 2015-09-07 | Solid-state imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015175957A JP2017055168A (en) | 2015-09-07 | 2015-09-07 | Solid-state imaging device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017055168A true JP2017055168A (en) | 2017-03-16 |
Family
ID=58321217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015175957A Pending JP2017055168A (en) | 2015-09-07 | 2015-09-07 | Solid-state imaging device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2017055168A (en) |
-
2015
- 2015-09-07 JP JP2015175957A patent/JP2017055168A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103404123B (en) | Imaging device and defect pixel correction method | |
| US9055181B2 (en) | Solid-state imaging device, image processing apparatus, and a camera module having an image synthesizer configured to synthesize color information | |
| TWI382749B (en) | Camera device, defective pixel correction device, processing method thereof and program therein | |
| JP5901935B2 (en) | Solid-state imaging device and camera module | |
| JP5547338B2 (en) | Color imaging device, imaging device, and imaging program | |
| JP5490312B2 (en) | Color imaging device, imaging device, and imaging device control program | |
| WO2012128154A1 (en) | Color image sensor, imaging device, and control program for imaging device | |
| JP5539585B2 (en) | Color imaging device, imaging device, and imaging program | |
| JP5539584B2 (en) | Color imaging device, imaging device, and imaging program | |
| JP2003023570A (en) | Image data correction method and image signal processing device | |
| WO2013047158A1 (en) | Imaging device and focusing control method | |
| US8970747B2 (en) | Imaging device | |
| CN109565556B (en) | Image processing apparatus, image processing method, and storage medium | |
| JP4977541B2 (en) | Digital camera and operation control method thereof | |
| JP2017055168A (en) | Solid-state imaging device | |
| JP2015154153A (en) | Camera with imaging apparatus | |
| JP2017041738A (en) | Solid-state imaging device | |
| KR20150107563A (en) | Image processing apparatus and solid-state imaging apparatus | |
| WO2025197308A1 (en) | Solid-state imaging device | |
| JP2017049410A (en) | Camera module | |
| JP2010016450A (en) | Image capturing apparatus | |
| WO2018193552A1 (en) | Image capture device and endoscope device | |
| JP2005168057A (en) | Pixel defective correction method and apparatus of solid imaging device | |
| JP2005318642A (en) | Method and apparatus for detecting defective pixel of solid-state imaging device | |
| JP2016054347A (en) | Solid state image pickup device |