CN101321295A - 摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种包含信号处理电路的摄像装置，该信号处理电路对通过在将光信号变换成电子的光电变换元件的前面配置了分离光的波长的波长分离元件的像素以二维方式配置的传感器部，将上述光信号分离成至少R(红)、G(绿)、B(蓝)的波长分量而生成的至少三个R信号、G信号、B信号进行处理，其中，上述光信号是由用于集聚光的光学透镜所集聚的，上述光学透镜具备通过采用基于光的波长的色散率较大的透镜材质而使基于波长的对焦位置之差变大的光学透镜；以及在上述信号处理电路中从来自传感器部的输出信号抽取轮廓信号的轮廓信号生成部。

Description

摄像装置
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求2007年6月7日提出的在先日本专利申请No.2007-151745的优先权，这里通过参考来合并其全部内容。
技术领域
本发明涉及摄像装置，特别是根据RGB的色比率相关而生成RGB信号的信号处理，被使用于例如CCD(charge-coupled device)图像传感器及CMOS型图像传感器等固体摄像装置、带图像传感器的便携式电话、数码相机、摄像机等。
背景技术
图像传感器近年来像素的细微化不断进展，像素间距为2μm左右的已实用化，进而，1.75μm间距像素及1.4μm间距像素的开发不断进展。在2μm间距以下的细微像素中，由于受光面的入射光量大幅地减少，所以摄像信号的S/N恶化。进而，在彩色相机中历来就有因RGB的光波长不同所造成的通过透镜时的折射率的不同和像素间距的微小化而发生的色伪信号及色噪声而使画质恶化之类的问题。关于色伪信号的抑制和色噪声降低提出了各种方式。
例如，参照日本专利公开特开平4-235472号公报、日本专利公开特开2002-10108号公报、日本专利公开特开2005-303731号公报、日本专利公开特开2001-245307号公报、日本专利公开特开平5-168029号公报。
但是，在这些以往的方式中都没有提出根本的对策。
另外，例如在单板彩色相机中，由于发生在被摄体像的边缘部分带伪色的RGB彩色边纹、及各RGB的随机噪声所造成的点状的色噪声，所以发生画质恶化。
该色伪信号有两个发生要因。一个是在传感器的界限清晰度近处，由于像素间距与被摄体的高清晰度图案的间距的不匹配而发生拍动(beat)，因在所取入的信号的频率中混入低频分量而发生。另一个是如前述那样，因为向光学透镜入射的RGB光波长的不同而使RGB光的折射率不同，在传感器周边区域因RGB的像偏移的倍率色像差而发生。
倍率色像差如图24所示那样，尤其在传感器周边区域变大。另外，为了使其对应传感器的细微像素，使透镜的F值变小，与像素间距对应的空间频率变得越高，由于传递函数MTF(Modulated TransferFunction)的RGB光所造成的调制度的降低不同，故即便在透镜的中心轴上色像差也变得越大。为此，在细微像素中画质的恶化显著。
图25A、图25B分别表示对红字符进行了摄影时的取得图像和与其对应的信号波形，在图25A中表示物镜的焦点偏离的状态下所拍摄的焦点模糊的图像及其信号波形，图25B表示物镜的焦点对合了的图像及其信号波形。在图25A的焦点模糊图像中，与显示字符的边缘部分相对应的信号波形缓慢地变化，又G信号与B信号的相位因色像差而错离，所以在边缘部分将发生伪色着色。该焦点模糊图像在固定聚焦式的物镜中尤其容易发生。
图26表示使用固定聚焦透镜，在1m以上使焦点对合时的调制度(MTF)特性。如从图26可知那样，当在从透镜起1m以上的距离使焦点对合的情况下，在处于1m以下的距离的较近的被摄体上焦点不对合且距离越近模糊幅度越扩大，将发生调制度的低下以及起因于图24所示的色像差的信号模糊。模糊幅度对应于信号波形的从垂直位置起的倾斜大小。相反，当在从透镜起例如30cm左右较近的被摄体上使焦点对合的情况下，从透镜起1m以上较远的被摄体的图像离焦将会发生。另外，即便是在被摄体上焦点对合的图像，如图24所示那样，在传感器的周边、即透镜的周边部分也容易发生色像差(倍率色像差)。另外，如前述那样，还有在透镜的中心也因轴上色像差而发生伪色着色的情况。
此外，虽然在国际公开WO2006095110号的小册子中公开了使景深变深的固体摄像装置，但由于针对透镜的色像差课题的对策没有施行，所以就有在图像上发生伪色的问题，即便针对先前课题的对策得以施行，也无法对应各种各样的被摄体条件，而得不到充分的清晰度及清晰度感、彩色再生图像。
发明内容
根据本发明一实施方式的摄像装置是一种包含信号处理部件的摄像装置，该信号处理部件对通过在将光信号变换成电子的光电变换元件的前面配置了分离光的波长的波长分离元件的像素以二维方式配置的传感器部，将上述光信号分离成至少R(红)、G(绿)、B(蓝)的波长分量而生成的至少三个R信号、G信号、B信号进行处理，其中，上述光信号是由用于集聚光的光学透镜所集聚的，上述光学透镜具备通过采用基于光的波长的色散率较大的透镜材质而使基于波长的对焦位置之差变大的光学透镜部件；以及在上述信号处理部件中从来自传感器部的输出信号抽取轮廓信号的轮廓信号生成部件。
附图说明
图1是表示本发明的摄像装置的第1实施方式所涉及的CMOS图像传感器之概略构成的框图。
图2A是表示图1的传感器部的3×3像素排列的图。
图2B是表示在图1中的色相关RGB生成电路中进行G信号的插补处理的方法之一例的流程图。
图3是表示在图1中的色相关RGB生成电路中生成G轮廓信号的方法之一例的图。
图4是表示图1中的色相关RGB生成电路中的基本处理方法以及对被摄体的边缘区域实施的处理方法之一例的图。
图5是详细地表示图4的处理方法之一部分的图。
图6A是表示在图1中的色相关RGB生成电路中用于表示第1加法信号S的离焦校正处理之一例的传感器部的加法信号的排列和信号图像的图。
图6B是表示图6A的传感器部的3×3像素之信号的图。
图6C是表示加法信号的倾斜判定之条件的图。
图6D是表示倾斜判定的结果数据之排列的图。
图6E是表示通过倾斜判定而得到的信号波形之一例的图。
图6F是表示比率系数的判定方法之一例的图。
图6G是表示比率系数的判定结果之排列的图。
图6H是表示根据传感器部中的判定的信号波形之一例的图。
图7A～图7J分别是将图1所示的CMOS图像传感器中的各部分的信号沿着其信号处理的流程来表示的图。
图8A、图8B分别是表示在图1中的色相关RGB生成电路中对第1加法信号S的中域的信号振幅进行增强的方法之一例的图。
图9是表示本发明的第2实施方式所涉及的CMOS图像传感器之概略构成的框图。
图10是表示本发明的第3实施方式所涉及的CMOS图像传感器之概略构成的框图。
图11A是表示在图10中的透镜上发生的轴上色像差以及各彩色信号的对焦位置的图。
图11B是为了在图11A所示的透镜中获得所希望的景深而表示各彩色信号的调制度与对焦位置之关系的图。
图12是表示图10中的色相关RGB生成电路中的G轮廓信号生成方法之一例的图。
图13是表示本发明的第4实施方式所涉及的CMOS图像传感器之概略构成的框图。
图14是表示图13中的传感器部的WRGB的滤色片排列的其他例子的图。
图15是图14的像素的截面图。
图16是表示图15所示的滤色片的分光特性之一例的图。
图17是本发明的第5实施方式中的图像传感器的像素的平面图。
图18是表示图17的像素面积的大小关系的图。
图19是图17的像素的截面图。
图20是表示图19所示的滤色片的分光特性之一例的图。
图21A是表示该发明实施方式中所用的透镜之一例的图。
图21B是表示该发明实施方式中所用的透镜的其他例子的图。
图21C是表示该发明实施方式中所用的透镜的另外的其他例子的图。
图22A是表示该发明实施方式中所用的组合透镜的一例的图。
图22B是表示该发明实施方式中所用的组合透镜的其他例子的图。
图23是表示组装了该发明的摄影装置的模块的例子的截面图。
图24是表示在使用了固定聚焦透镜的情况下在焦点对合于被摄体的图像中在透镜的周边部分发生色像差的情形的图。
图25A是表示透镜的焦点偏离的焦点模糊的图像和信号波形的图。
图25B是表示透镜的焦点对合了的图像和信号波形的图。
图26是表示使用固定聚焦透镜在1m以上使焦点对合了时的调制度(MTF)特性的图。
具体实施方式
以下，参照附图作为本发明的摄像装置实施方式，以适用于CMOS图像传感器的情况为例来进行说明。在说明时，在全部附图中在共同的部分上附加共同的参照标记。
<第1实施方式>
图1是将涉及第1实施方式的CMOS图像传感器之概略构成与透镜一起进行表示的框图。该CMOS图像传感器具备传感器部11、行存储器12、色相关RGB生成电路13、信号处理电路14、系统定时发生电路(SG)15、命令解码器16以及串行接口(串行I/F)17。18是将已集聚的光信号输入给传感器部11的透镜。
在传感器部11中配置有像素部111以及相机型模拟数字转换器(ADC)112。像素部111具有像素在半导体基板上以行以及列的二维方式而配置的阵列。各像素由光电变换部件(例如光电二极管)和滤色片所构成，在光电二极管的受光面的前面配置有R(红)、G(绿)、B(蓝)三色的滤色器。滤色片排列在这里采用具有RGB原色的拜耳(Bayer)模式排列的滤色片。
传感器部11将经由透镜18所输入的被摄体的光信号用滤色器分离成RGB分离的光信号，并用光电二极管阵列通过光电变换而生成信号电荷。该信号电荷用相机型ADC112变换成数字信号(R信号、G信号、B信号)并输出。从传感器部11输出的信号被输入到行存储器12。在这里由于滤色片排列对于ADC112以7列并列进行配置，所以根据来自系统定时发生电路15的时钟，来自与该7列滤色片相对应的7列光电二极管阵列的传感器输出被顺次输出，并顺次存储在行存储器12内的7行部分的行存储器1～行存储器7中。该存储器1～存储器7中所存储的信号根据来自系统定时发生电路15的时钟向色相关RGB生成电路13顺次并列地进行输出。
色相关RGB生成电路13具有第1加法部131、平均比率计算部132、RGB生成部133、边缘处理部134、信号合成部135、带通滤波器(BPF)136、振幅增强部137、G插补/轮廓处理部130以及轮廓信号抽取部139等。
在第1加法部131中基于从行存储器12并列地输入的信号(R信号、G信号、B信号)而生成第1加法信号S。然后，在平均比率计算部132中基于加法像素的周边像素的色信息，计算R信号、G信号、B信号各自与第1加法信号S的平均比率系数。然后，在RGB生成部133中从平均比率系数和第1加法信号S生成新的Rs、Gs、Bs信号作为像素排列的相同位置的信号。还可以按拜耳模式排列而生成该Rs、Gs、Bs信号。这种处理取代以往的色分离插补电路中的处理，抑制边缘部分的彩色边纹及色噪声。
在RGB生成部133中经过处理的Rs、Gs、Bs信号被输入到后级的信号处理电路14，通过白平衡、轮廓增强、伽马(γ)校正、以及RGB矩阵电路等进行处理，并作为YUV信号形式或RGB信号形式的数字信号DOUT0～DOUT7而输出。另外，除前述的传感器部11、行存储器12外，色相关RGB生成电路13以及信号处理电路14的动作也基于从系统定时发生电路(SG)15所输出的时钟信号来进行。这时，还能够通过命令来控制各电路处理的参数等。例如，从外部所输入的数据DATA经由串行接口(串行I/F)17被输入到命令解码器16，经过解码的信号被输入到系统定时发生电路15、行存储器12、色相关RGB生成电路13、信号处理电路14，由此还能够通过外部输入数据DATA来控制处理的参数等。
可是，在第1加法部131中，对从行存储器12并列地输入的信号的4像素部分以上(在这里是3×3像素排列的9像素部分)进行加法而生成第1加法信号S。由于该加法信号S不包含与像素间距相对应的高频分量，所以边缘信号变得平缓。因而，检测第1加法信号S的倾斜部分的信号变化比规定的基准缓慢的情况并通过离焦校正电路140来实施用于使信号变化变得陡峭的离焦校正处理。另外，与利用第1加法部131的加法处理并行，首先，在G插补/轮廓处理部130中，对加法前的信号实施G插补处理以及轮廓处理。然后，用S轮廓信号抽取部139从实施了上述的G插补处理的信号抽取高频分量的S轮廓信号(高清晰度信号)，并将该S轮廓信号用信号合成部135在来自加法部131的第1加法信号S上进行加法或者乘法而生成合成信号Sa。
进而，希望通过带通滤波器(BPF)136从来自离焦校正部140的第1加法信号S选出中间的频率并用振幅增强部137进行了振幅增强以后用信号合成部135在第1加法信号S上进行加法或者乘法。由此，就能够使第1加法信号S的中间频率的MTF的调制度提高，并使清晰度感得以提高。
此外，在电路132中的平均比率系数的计算之际，因信号的切换边缘处的比率系数的误差而有色再现性恶化之虞。作为这一恶化的对策，将从行存储器12所输入的信号的比率系数分离成高(Hi)电平、中(Mid)电平、低(Lo)电平来进行计算，并用边缘处理部134选择比率系数的Hi电平或者Lo电平而生成新的R信号、G信号、B信号。该比率系数的选择基于通过来自电路139的S轮廓信号以及来自电路140的离焦校正处理所抽取出的信号进行切换。
根据上述的第1实施方式，即便在各像素的信号中存在起因于单独像素的随机噪声，通过在电路131中对3×3像素排列生成第1加法信号S，就能够用第1加法信号S将随机噪声降低，并使S/N提高。另外，作为与各像素同位置像素的信号，通过从共同的第1加法信号S生成Rs、Gs、Bs信号，Rs、Gs、Bs信号的随机噪声分量变得相同。因而，就不需要利用去马赛克法(demosaicing)的伪色抑制电路，能够抑制起因于边缘的伪色。即，由于仅发生亮度噪声，所以能够抑制单色的色噪声。
另外，由于从一个加法信号S生成Rs、Gs、Bs信号，所以即便在信号处理电路14中通过用于改善色再现性的彩色矩阵运算对信号进行减法处理而重新生成RGB信号，各信号中所含的随机噪声也为同相位，噪声不会增加。
进而，能够通过将抽取第1加法信号S的中域频率分量并用振幅增强部137经过振幅增强的信号在第1加法信号S上进行加法而使清晰度感提高。
图2B表示在图1中的色相关RGB生成电路13中进行前述的G信号的插补处理的G插补处理电路130的动作之一例。在这里，分别在R、B像素位置上生成G信号。以下，在图2B中表示在图2A所示的3×3像素排列的中心位置的R3像素(插补对象)位置生成插补用的G信号gm的方法。首先，判定与R3像素邻接的四个G像素(＝G1，G2，G4，G5像素)的信号电平的最大值(Gmax)和最小值(Gmin)，并在步骤S1中求解其差分的信号Gd(＝Gmax-Gmin)。在步骤S2中将这一差分信号Gd与规定的判定电平LevN进行比较，在判定为Gd小于LevN的情况下，在步骤S5中生成四个G信号的平均值＝(G1+G2+G4+G5)/4作为G信号gm。上述判定电平LevN设想随机噪声电平。在判定为差分信号Gd大于LevN的情况下，在接着的步骤S3中进一步将在纵方向上与R3像素邻接的两个G1，G5像素的信号的差分信号的绝对值ABS(G1-G5)与LevN进行比较，在判定为ABS(G1-G5)小于LevN的情况下，在步骤S6中生成G1，G5像素的信号的平均值＝(G1+G5)/2进行插补。与此相对，在判定为ABS(G1-G5)大于LevN的情况下转移到步骤S4，进行在横方向与R3像素邻接的两个G2，G4像素的信号之差分的绝对值ABS(G2-G4)是否小于LevN的判定。在判定为绝对值ABS(G2-G4)小于LevN的情况下，在步骤S7中生成G2信号和G4信号的平均值＝(G2+G4)/2进行插补。在R3像素的纵方向、横方向没有相关的情况下，进入步骤S8，计算R3像素的周边R1，R2，R4，R5像素的信号与R3像素的信号之差分信号的绝对值ABS(R1-R3)＝R13、ABS(R2-R3)＝R23、ABS(R4-R3)＝R43、ABS(R5-R3)＝R53。根据这四个差分信号的绝对值(R13，R23，R43，R53)的计算结果，在步骤S9中决定差分信号为最小Rmin的像素的位置(最小像素位置)。然后，使用与最小像素位置同方向的像素的信号作为G信号gm。例如，当在R3像素的周边R1，R2，R4，R5像素之中R2像素的信号与R3像素的信号之差分最小的情况下，用位于R2像素与R3像素中间的G2像素的信号进行插补。通过这种处理就能够插补高清晰度的G信号gm。
此外，在四个差分信号的绝对值(R13，R23，R43，R53)全部小于LevN的情况下，能够通过用四个G信号的平均值＝(G1+G2+G4+G5)/4进行插补来改善S/N。这一G插补处理的方法在本例以外也能够适用。
在这里，G插补处理电路130既可以是使用经过编程以进行图2B所示的流程图所表示的动作的软件来执行的计算机，或者还可以将经过组装以进行图2B所示的各步骤的动作的独立电路组合起来而构成。另外，以下将说明顺次动作方法的色相关GBR生成电路13内的各块电路也既可以使用以实现该方法的方式而构成的软件通过计算机来实现，或者还可以使用通过分立电路的组合而构成的电路。
图3表示在图1中的色相关RGB生成电路13中生成G轮廓信号的方法之一例。使用通过图2B所示的方法为了插补而生成的G信号，生成G轮廓信号。例如对于图3所示的5×5像素排列P31内的粗线内的3×3像素排列P32的中心位置的G33像素，生成将G33像素的信号电平放大8倍，G22、g23、G24、g32、g34、G42、g43、G44像素的各信号电平放大-1倍并进行了加法的信号G33′作为G轮廓信号。该G轮廓信号G33′在均匀被摄体中不发生(零)而在传感器11的表面发生了纵条纹、横条纹等的图案的情况下发生。作为其他的轮廓生成方法，通过对G信号用低频域通过滤波器(LPF)将高频信号除去，并实施与包含原来的高频信号的G信号的除法，在比LPF低的低频域中结果就为1。比LPF高的高频信号获得比1大或者小的结果。因而，除法的结果为1以外的信号就是高频信号，并能够将这一信号作为轮廓信号进行抽取。通过将该抽取出来的信号振幅调整成最佳的轮廓信号电平，并在原来的信号上进行乘法就能够生成经过轮廓增强的合成信号。轮廓信号的生成方法还能够进一步适用其他的方法。
图4以及图5表示图1中的色相关RGB生成电路13中的基本处理方法以及对被摄体的边缘区域(从被摄体所得到的信号急激地变化的区域)实施的处理方法之一例。
首先，以5×5像素排列或者7×7像素排列的中心像素(T像素)(在这里是5×5像素排列P41内的中心像素：T像素)为中心实施3×3像素排列P42的滤波运算。这时，如图示那样，将3×3像素排列P42的T像素的信号放大4倍，与T像素邻接的上下左右的像素的信号放大2倍，3×3像素排列的拐角部的像素的信号放大1倍，并将对它们进行了合计的信号电平变成1/16。将这样所获得的信号设为T像素的加法信号S0。之后，用合成部135在加法信号S0上合成来自BPF136的信号与来自S轮廓电路139的信号而生成Sa信号。
另一方面，生成加法信号S1～S8的平均值Save，并分别计算由RGB拜耳模式排列组成的5×5像素排列或者7×7像素排列(在这里是5×5像素排列)的各信号中同色的像素信号的平均值作为Rave、Gave、Bave。信号Save设为对Hi、Mid、Lo的各Rave、Gave、Bave进行了加法的信号。然后，通过边缘处理部134来检测被摄体图像的边缘部分的信号(边缘信号)，并对边缘部分实施边缘处理。在边缘处理之际，不是将5×5像素排列或者7×7像素排列(在这里是5×5像素排列)的同色的全部信号的平均值单纯地用作比率系数，而是将R信号、G信号、B信号的比率系数分离成大、中、小电平进行计算，并在信号的边缘区域使用与信号的大电平或者小电平相对应计算出的比率系数，在信号的平坦区域使用与中电平相对应计算出的比率系数。
如上述那样在将R信号、G信号、B信号的比率系数分离成大、中、小电平进行计算之际，进行R，G，B信号各自的比率系数的改排处理。例如图5所示那样，将5×5像素排列P51的各像素RGB各自的信号按照其电平从小到大顺序进行排列。例如对于像素B按从最小电平像素B1到最大像素B4的顺序进行排列。然后，分别计算Hi电平两像素的R，G，B的平均值Rave、Gave、Bave。在这里，还可以计算三像素的平均值。同样，计算Mid电平的两像素或者三像素R，G，B的平均值Rave、Gave、Bave。在这里，像素R的Mid电平是三像素平均，其他计算像素平均。同样，计算Lo电平的二像素或者三像素R，G，B的平均值Rave、Gave、Bave。然后，加法信号的平均值Save，如图4所示那样对各自的Hi、Mid、Lo电平的各平均值进行加法(Save＝Rave+Gave+Bave)来计算。此外，成为针对上述的边缘区域的处理对象的像素数并不限定于二像素、三像素。
然后，基于上述平均值Rave、Gave、Bave以及对进行了加法的平均值Save来计算与第2加法信号Sa相对应的三个比率系数Ka(＝Rave/Save，Gave/Save，Bave/Save)。然后，通过RGB生成部133使用信号Ka和Sa生成新的信号Rs(＝Sa＊Rave/Save)、Gs(＝Sa＊Gave/Save)、Bs(＝Sa＊Bave/Save)。这时，在S轮廓信号为Hi(正)时，使用Hi电平的比率系数重新生成Rs，Gs，Bs信号。在S轮廓信号为Lo(负)时，使用Lo电平的比率系数重新生成Rs，Gs，Bs信号。这样通过计算S轮廓信号的Hi、Lo并对Rs，Gs，Bs信号进行生成处理，即便因色像差而使获得R，G，B的最高清晰度的位置偏离也能够抑制边缘区域的伪色信号发生。
图6A～图6H表示在图1中的色相关RGB生成电路13内的离焦校正电路140中进行第1加法信号S的离焦校正的处理之一例。图6(A)表示由传感器部11内的像素所表示的信号图像，斜线部分表示通过加法处理信号波形缓慢地倾斜的区域。如与图6(A)中的沿着G-G′线的像素列相对应表示的G-G′信号波形那样，从图中左侧(G侧)向图中右侧(G′侧)信号电平缓慢地上升。在这里，如图6(B)所示那样，着眼于3×3像素排列P61内的中心区域的像素，将10×10像素排列P62的中心位置(5，E)的像素的信号设为D0，将在倾斜4方向上邻接的像素的信号设为D1～D4。然后，对于此D1～D4根据图6(C)所示那样的判定条件来实施倾斜判定。即，在与D0的差分小于规定的判定电平LevN的情况下，如图6(D)所示那样在7×7像素排列P63中判定为没有倾斜时设为0(零)，并将有倾斜时设为1。基于这种倾斜判定的结果，首先，在该7×7像素排列P63内的中央部的3×3像素排列的区域判定0的有无。在没有0的情况下将判定区域扩展到5×5像素排列。最大区域能够自由地进行设定。在该5×5像素排列中有0的情况下，与这一0的位置的信号进行置换。在0有多个像素的情况下，进行平均值处理或中值处理来置换。在0的信号包含大信号与小信号的情况下，选择包含的个数较多一方。通过顺次选择此处理，就如图6(E)所示那样获得缓慢倾斜经过了改善的信号。如果在图6(D)中的5×5像素排列的区域中没有0的情况下，就判断为不是在加法处理中所发生的倾斜而是原来的被摄体自身的缓慢倾斜，并不置换信号地原封不动使用。
图6(F)表示比率系数的Hi、Lo判定方法之一例。对于图6(D)的判定结果1的信号D(1)实施与周边判定结果0的信号D(0)的大小判定，在D(0)较大的情况下判定为+1，在较小的情况下判定为-1。其结果，G-G′的比率系数就成为图6(G)所示那样，例如图6(H)所示的G-G′信号波形那样，依照判定结果0，-1，+1，0...确定Mid，Lo，Hi，Mid，...中使用的系数。
图7A-7J表示图1所示的CMOS图像传感器中的各部分的信号处理的流程。在这里，为了易于理解信号处理的原理，从传感器部11所输出的R，G，B信号表示以同相位进行输出的方式选取了1线部分的信号波形。将此信号在水平方向上以1，2，1的加权进行滤波处理，而获得S/N得以改善的信号S。但是，此信号S由于信号的切换边缘部分变得缓慢，所以在界限清晰度的区域调制度成为零，信号变化无法检测。
因而，参照图2A，2B以及图3将如前述那样所生成的G轮廓信号用作S轮廓信号。然后，通过将此S轮廓信号在信号S上进行加法而得到与原来的G信号相同的高清晰度的Sa信号。这时，S轮廓信号的信号电平还可以与清晰度感相对应来进行调整，通过将S轮廓信号的电平变大进行加法，而获得轮廓增强的效果。
另外，如前述的那样从传感器部11所输出的RGB信号，因透镜18所带来的色像差故信号相位错离而输出。S轮廓信号利用前述的G轮廓信号，较小的轮廓信号电平判断为噪声，从S轮廓信号削除，仅将较大的信号设为S轮廓信号。另外，调整轮廓电平并在S信号上进行加法。经过加法的信号S对RGB的各信号进行加法。为此，如图7E所示那样，在低频域，在信号变化部分信号的倾斜变得缓慢，在高频域，信号的变化电平(调制度)变小。对S信号实施了离焦校正的图7F所示的Sb信号改善低频域的边缘离焦。在高频域，由于没有成为缓慢的倾斜，所以S信号原封不动输出。在该Sb信号上对S轮廓信号进行了加法的图7G所示的信号Sa，信号的边缘部分得以增强，并改善清晰度感。
对图6A-6H中所示那样生成的信号与从S轮廓信号所得到的极性进行了合成的信号成为比率系数选择信号，并基于该信号来决定信号波形的Hi，Mid，Lo的比率系数Ka。
在这里，说明边缘区域的比率系数的选择方法之一例。在图7D所示的S轮廓信号电平为正或者负时能够判定为是边缘部分。在S轮廓信号电平为零时能够判定为不是边缘部分。基于此判定，在图4所示的边缘处理电路134中，从比率系数之中在S轮廓信号为正时选择Hi电平的平均值(Hi-ave)的比率系数，在S轮廓信号为负时选择Lo电平的平均值(Lo-ave)的比率系数，在S轮廓信号为零时选择Mid电平的平均值(Mid-ave)的比率系数。在S轮廓信号小于规定电平时判定为无信号(零)。在S轮廓信号大于规定电平时判定为有轮廓信号，将正或者负的信号设为有效。此外，作为与上述不同的处理方法，在低域的边缘区域对边缘信号进行了判定时，图2中计算出的比率系数还能够用邻接的比率系数进行插补处理。
接着，从Sa信号与三个系数Ka生成Rs，Gs，Bs信号。其结果就是与原来的G信号具有的大致相同的清晰度信息得以生成。进而，如从图7C以及图7J就可明白那样，由于Bs，Rs信号的边缘与Gs信号相位变得相同，所以色伪信号不会发生。另外，Rs，Gs，Bs信号的随机噪声和R，G，B信号具有相关性(为同相位)。即，如果因随机噪声G信号电平变大则R，B信号均变大，如果因随机噪声G信号电平变小则R，B信号均变小。从而，就可以抑制以往所发生的色噪声(点状的随机噪声)，噪声仅为亮度噪声。
图8(A)以及(B)表示在图1中的色相关RGB生成电路13中将第1加法信号S的中频率域(中域)的信号振幅进行扩大(增强)的方法之一例。在图8(A)中表示使用BPF处理从第1加法信号S选出中域信号的方法。例如，在5×5像素排列P81内的3×3像素区域P82的中心像素的信号S33上乘以与3×3像素区域P82的各像素对应的系数(4、2、1)，并进行加法。然后，为了在加法的前后使信号电平变得相同，在加法后设成1/16，并将此增强信号重新设为中心像素的信号S33′。
图8(B)表示对3×3像素区域P82中的各像素与上述同样地进行处理以生成增强信号的方法。通过对这样所生成的信号参照图3进行与前述同样的轮廓抽取处理来抽取中域的增强信号S33″。将该信号S33″用图1中的振幅增强部137控制振幅并在原来的第1加法信号S上进行加减法。由此，中域频率的振幅将会增加，清晰度感将会提高。即便这样实施振幅增强，由于在本实施方式中，色平衡通过平均比率计算另外进行实施，所以色再现性不会变化。
<第2实施方式>
图9是表示第2实施方式所涉及的CMOS图像传感器之概略构成的框图。如前述那样从在透镜18发生焦点模糊的图像所得到的输入信号不是高清晰度的信号。因而，在第2实施方式的CMOS图像传感器中实施透镜18的焦点模糊的对策，与前述的第1实施方式的色相关RGB生成电路13相比，采用一部分不同的色相关RGB生成电路13a。
以下，以不同的部分为主来进行说明。在色相关RGB生成电路13a中，通过开关元件141选择对来自加法电路131的第1加法信号S用校正电路140实施了离焦校正处理的Sb信号并引导给S轮廓电路139，利用它生成Sa轮廓信号。通过利用来自该校正电路140的Sb信号，具有高S/N的轮廓信号得以生成。不言而喻，还可以与第1实施方式同样，利用通过开关元件141选择来自插补处理电路130的G信号并提供给S轮廓电路139而形成的信号，进而，还可以合成来自Sb信号的轮廓信号与来自G信号的轮廓信号而用于S轮廓信号。其他的电路与图1所示的相同，对重复的说明进行省略。
根据上述图9所示的第2实施方式就获得与前述的第1实施方式同样的效果。而且，即便在参照图11A、11B后面叙述的使用RGB的焦点位置不同的透镜18a的情况下，也能够通过信号处理而模拟地加深景深。
<第3实施方式>
图10是表示第3实施方式所涉及的CMOS图像传感器之概略构成的框图。该CMOS图像传感器，将从Sb信号所生成的轮廓信号Sb与从RGB信号所生成的R轮廓信号、G轮廓信号、B轮廓信号进行合成作为S轮廓，并将其用作S轮廓合成信号。虽然透镜18a具有在透镜设计中发生的轴上色像差(参照图11(A))，但可积极地活用这一轴上色像差。即，如图11(B)所示那样，设计透镜18a以便可以得到光输入的B分量的对焦位置为30cm前后，G分量的对焦位置为50cm～1m、R分量的对焦位置为1m以上的景深。然后，通过将光信号的各BGR的对焦位置偏离来使景深不同。
在该CMOS图像传感器中，如图12所示那样，首先，对于各RGB信号的5×5像素排列P121、P122、P123分别如图示那样实施3×3像素排列中的插补处理(用上下左右四像素的平均值来填补中心像素处理)。通过与图2或者图3同样的处理从该经过插补的各像素信号抽取各RGB信号的轮廓信号。通过对所抽取出的信号进行加法而获得从较近的被摄体到较远的被摄体具有清晰度感的信号。
根据第3实施方式可以获得与前述的第1实施方式相同的效果。而且，即便使用具有图11A，11B所示的轴上色像差的通常透镜18a，也能够通过信号处理较深地设定景深。
<第4实施方式>
图13是表示第4实施方式所涉及的CMOS图像传感器之概略构成的框图。第4实施方式与前述的第3实施方式相比，虽然透镜18a采用同一透镜，但传感器部11b的一部分、色相关RGB生成电路13b的一部分不同。
以下，以不同的部分为主来进行说明。传感器部11b的滤色片排列采用以4×4排列的WRGB滤光片作为基本的原色滤光片111，W滤光片为透过RGB的信号的滤色片。由此，传感器部11b将透镜18a所集聚的光信号分离成W，R，G，B信号，以二维的光电二极管阵列使其变换成信号电荷，并用ADC112变换成数字信号进行输出。
此外，如图13所示那样，通过将W滤光片配置成市松图案(checkers-pattern)以成为用W滤光片包围RGB滤光片各自的上下左右的排列，在色相关RGB生成电路13b中，不论是滤光片111内的4×4像素排列之内的哪个组合都获得WRGB像素的个数相同的加法信号S。另外，实施利用插补电路130W的W信号的插补处理、利用轮廓电路139W的W信号的轮廓抽取，并借助于合成电路139S而得到S轮廓信号。由此，依照被摄体的位置，较近的被摄体抽取来自B信号而较远的被摄体抽取来自R信号的轮廓信号作为W信号的轮廓信息。
根据第4实施方式，就获得与前述的第1实施方式同样的效果。这时，通过使用W像素，由于S信号量的增加所以摄像灵敏度提高。
<其他实施方式>
虽然在上述的各实施方式中，以5×5的像素排列与7×7的像素排列为例进行了说明，但通过使像素数进一步增加，就能够实施进一步高的S/N、高图像质量化。
另外，通过较大地抽取轮廓信号的幅度(多个像素部分)、并使用对多个像素部分的大幅度和小(例如一个像素部分)幅度的信号进行了合成的轮廓信号，就能够不用离焦校正电路而获得同等的离焦校正效果。
此外，作为彩色相机的S/N的恶化要因之一的RGB矩阵电路，为了改善RGB的色再现性而例如用下面的运算式来实施RGB的行列运算。
R G B = 1.83 - 0.80 - 0.03 - 0.68 2.48 - 0.80 - 0.33 - 0.80 2.13 * Rs Gs Bs
此处理对于一色将其他的二色进行减法。即，通过在一色上将其他的二色混色的量进行减法来提高一色的纯度以改善色再现性。上述混色的要因中有滤色片自身的分光特性、传感器的光电二极管之前的光学串扰、及传感器部的硅基板内信号的扩散要因等。以往由于Rs，Gs，Bs信号的噪声是随机的所以通过上述减法处理噪声量将会增加。
相对于此，在本发明实施方式中，由于Rs，Gs，Bs的随机噪声为同一分量，所以就有通过上述减法处理降低随机噪声的效果。例如，在生成R信号时，Rs信号因随机噪声而变大时信号Gs、Bs也变大。由于通过行列运算R信号从Rs信号减去Gs，Bs分量，所以就以随机噪声较大的部分相应地减去较大的信号。因而，R信号就减去更大的信号。与上述相反，在Rs信号因随机噪声而变小时信号Gs、Bs也变小。虽然通过行列运算R信号从Rs信号减去Gs，Bs分量，但是以随机噪声较小的部分相应地减去较小的信号。因而，R信号的信号低下就小。其结果就有R信号使随机噪声变小的效果。同样，G，B信号的随机噪声也变小。
另外，本发明的摄像装置即便在适用于滤色片排列不同的CMOS图像传感器的情况下，通过在生成RGB信号以后，基于同样的加法信号S的生成和RGB的比率计算而生成新的Rs，Gs，Bs，就获得与上述的效果相同的效果。
另外，本发明的摄像装置并不限定于CMOS图像传感器，除了其他的CCD(电荷耦合型)传感器及叠层型传感器也能够适用外，还能够适用于在与传感器不同的芯片上所形成的专用ISP(图像信号处理器)。
另外，本发明若适用于在传感器部例如将10位ADC的信号以4像素部分进行加法而生成S信号的情况，则S信号就可以通过加法处理而成为实质12位的高精度化，实质的饱和信号量变成4倍。进而，通过4像素部分的加法处理，随机噪声降低约1/2。若像这样饱和信号量变成4倍，噪声降低1/2，就可以将动态范围(饱和信号量/随机噪声)放大8倍。进而，若进行4×4像素排列的16像素部分的加法，则饱和信号量变成16倍，随机噪声降低1/4，就可以将动态范围扩大64倍。从而，即便在细微像素中饱和信号量低下，只要对实质4像素部分进行加法，饱和信号量也变成4倍，因此即便饱和信号量实质上成为以往的1/4也可获得与以往相同的S/N。
例如，在饱和信号量为10000ele时，散粒噪声(shot noise)(饱和信号量的平方根)为100ele，就得到S/N＝40dB。在饱和信号量为2500ele时，散粒噪声为50ele，就成为S/N＝34dB。但是，如果适用本发明，则通过4像素加法而使信号量成为4倍的10000ele，由于此时的噪声仅增大2倍，所以成为100ele。其结果就得到S/N＝40dB。从而，即便饱和信号量实质上成为1/4也能够期待高的S/N。
另外，由于本发明的摄像装置能够回避透镜18、18a的色像差所造出的画质的恶化，所以通过使透镜18、18a的F值变小就能够实现高灵敏度化。另外，通过将透镜18的高度变低(变薄？)，能够将照相机模块的高度变低。其结果就能够容易地实现与薄型的便携式电话机相对应的小型照相机模块。
另外，虽然在上述实施方式中，以RGB形式或者WRGB形式的单板彩色相机为例进行了说明，但即便是使用棱镜以获得三原色的RGB信号的三板彩色相机也发生色像差，因此能够以与上述实施方式同样的原理实施高灵敏度化、色像差对策。另外，在将本发明适用于黑白传感器进行了轮廓校正的情况下，能够通过信号增大与噪声降低，来提高灵敏度并扩大动态范围。
在这里，在图14中表示图13实施例的WRGB的滤色器111的4×4像素排列P141。图15表示该纵方向的像素列WGWG中的传感器部11的截面图，图16表示该WRGB的像素滤光片的分光特性。在图15中，在滤色器111的前面对每个像素取代透镜18a而设置微透镜18b，通过滤光片111的光在作为半导体基板的Si基板150的表面区域所形成的每个像素的光电二极管PDW，PDG的受光面上结成焦点而入射。
如图16所示那样，由于W的滤色片是透明(白)的，所以光强度的峰值高于其他的RGB滤光片，并包含所有的分量，因此能够从二极管PDW得到RGB的全域的信号。但是，因经过光电变换的信号电荷在Si基板150内扩散故向其他色的像素混入而发生混色。而且对于无W像素的RGB的分光特性，信号电平升起。因该混色的影响而使色变淡。为此，为了改善色再现性而通过使彩色矩阵系数变大来改善色再现性。但是，若该矩阵系数大则SNR大大恶化。由于一般是从自己的信号减去其他色的信号，所以信号S变小，随机噪声N没有变小因此SNR恶化。另外，相对于G像素的信号W像素的信号得到约2倍。为此，若采用W像素不饱和的灵敏度设定，则RGB信号变小为以往的1/2，就有在光散粒噪声上恶化3dB的课题。此外，通过使W的透明滤色片灰色化能够使灵敏度变小。其结果就是降低来自W像素的混色的方法。但是，此方法将派生出使用了W像素的高灵敏度的优点变无之类的问题。
(第5实施例)
图17中表示能够解决此问题的实施例的WRGB滤色器的4×4像素排列P171。该像素排列，如图18所示那样，使呈市松(checker-pattern)状所配置的W像素的面积变小，将其他的R、G、B的面积相对地变大。图19中表示与在水平方向上所排列的WGWG像素相对应的传感器部11c的截面图。PDW，PDG的受光面的面积相对于像素WRGB全部为同一面积。这一面积依照在设想了标准色温度的情况下发生的信号电荷量将尺寸进行优化为好。对应于图17的平面图所示的像素W，如图19所示那样，将微透镜18c与滤色片W的面积设定得小于G。即，使灵敏度高的W像素的面积变小，使灵敏度小于W像素的G或者R，B的面积变大。通过使此面积不同而使标准色温度例如5500K时的W像素和G像素的信号量变得同等。对W像素的高灵敏度化的优点通过使入射W像素的面积变小，使其他R、G、B像素的面积变大就能够实现高灵敏度化。微透镜的曲率是使与面积较大的R，G，B像素相对应的微透镜18c变大，而使面积较小的W像素的微透镜18c的曲率变小。为改变微透镜的曲率，W像素以1次(的研磨？)来形成，而面积较大的R，G，B像素的部分则以2次以上来形成就能够实现微透镜的形成。图20中表示分光特性。可知使W像素的信号电平变小，R，G，B像素的信号相应地增加。由于入射的W像素的信号量减少，所以波长550nm以上的R，G的信号的下部的电平浮动(混色)降低。其结果就能够使用于改善色再现性的彩色矩阵系数变小，将SNR的恶化降低。
这样，为了高灵敏度化而采用的透明(白)滤色片具有G信号的约2倍的灵敏度。因而，就有信号的平衡打乱的问题、及因来自W像素的泄漏而使混色变大并使用于色再现性改善的彩色矩阵系数变大所以SNR恶化的问题，本实施例通过使高灵敏度的白像素的面积变小，相应地使其他的RGB色像素的面积变大就能够在改善彩色信号的SNR的同时进行调整以使得W和G像素的信号电平变得相同。其结果就能够使彩色矩阵系数变小所以能够回避SNR的恶化。
即，通过使W像素变小就能够降低Si基板150内发生的混色所以能够降低彩色矩阵处理所带来的SNR恶化。进而，由于通过使其他的RGB像素的实效的光入射的面积变大而使灵敏度变高所以SNR能够改善。
图21A-21C中表示该发明实施所用的透镜构成的例子。图21A表示透镜孔径光阑为F2.8时的一般的焦点面的成像状态。图21B中表示孔径光阑较小为F2.0的情况。一般而言，若使F值变小则焦点位置26中的入射光与光轴的角度变大，所以因焦点深度变窄故焦点对合的被摄体的距离变窄。图21C中表示特别地适合于本发明实施的使焦点深度变深的透镜例子。利用透镜的球面像差。在图21C中，通过在较F2.8的透镜孔径区使用了F2.0时变宽的孔径区的区域自中央区域较长地设定焦点距离使焦点深度变深。即对透镜的色像差和进一步对球面像差加以利用。球面像差通过在透镜形成时呈环状或者在上下或左右使焦点距离不同进行形成就能够实现。通常，若使孔径F值变小则焦点范围变窄，因此若进一步降低色像差降低这样进行透镜设计则透镜片数将会增加。在图21C的透镜中，反过来通过使色像差变大就能够使焦点深度变深，由于可以不降低色像差所以能够使透镜片数变少。因透镜片数变少所以照相机模块的高度也能够变低。进而通过取透镜光阑F2.0就相对于F2.8获得约2倍的光量(以F值的平方比增加)所以能够实现高灵敏度化。
在这里，参照图22A，22B就该发明所用的透镜的材料进行叙述。图22A表示有代表性的消色差透镜的构成。该消色差透镜是1733年英国的数学家霍尔通过将低折射率低色散的透镜L1与高折射率高色散的透镜L2组合起来，作为实现焦点位置处的色像差降低的方法而得以发明。在这里，高色散意味着波长不同所造成的折射率之差较大，低色散意味着波长不同所造成的折射率之差较小。
为了使色像差变大，能够如图22B所示那样通过对两片透镜材料使用同一材料而使色像差发生。例如，通过使用高折射率高色散的材料来形成二个透镜L1，L2，就能够使自该L1，L2组合透镜的焦点位置变短，并能够使色像差也变大。由于材料也是一种所以还能够有助于材料的成本降低。
图23中表示将该发明适用于便携式电话等中所使用的照相机模块之一例的截面图。传感器芯片231用粘接剂固定在环氧玻璃等基板232上。从传感器芯片231的PAD用焊丝233连接到基板232的端子上。虽然没有图示，但在基板232中将连接端子引出到基板232的侧面或者底面。在传感器芯片231的上部，红外切断(IRcut)玻璃的两片光学透镜234、和两片透镜234间配置光阑235，并在透镜滚筒236上用塑料的树脂进行固定。该透镜滚筒236被固定在透镜支架238上。此外，还可以在传感器芯片231与透镜234之间根据需要插入IR切断玻璃板238。一般而言透镜234的片数随着像素数增加其片数变多。例如在3.2M像素中多使用3片透镜。另外，传感器芯片231例如是图1的第1实施方式中所说明的用虚线包围起来表示的CMOS图像传感器，或者是图9、10、13实施例的图像传感器，进而还可以是在图像传感器上附加了其他功能的传感器芯片。
另外，前述的各实施方式不仅能够分别单独进行实施，还能够适宜组合来进行实施。进而，在前述的各实施方式中包含各种阶段的发明，还可以通过各实施方式中所公开的多个构成要件的适宜组合而抽取出各种阶段的发明。
另外的特征和变形可由本领域技术人员容易地想到。因此，本发明在其更宽的方面并不限于这里所描述和表示的特定细节和代表性实施方式。从而，在不脱离由附加的权利要求及其等同物所规定的概括性发明概念的精神和范围内，可进行各种变形。

Claims (25)

1.一种包含信号处理部件的摄像装置，该信号处理部件对通过在将光信号变换成电子的光电变换元件的前面配置了分离光的波长的波长分离部件的像素以二维方式配置的传感器部，将上述光信号分离成两色以上的波长分量而生成的信号进行处理，其中，上述光信号是由用于集聚光的光学透镜所集聚的，上述摄像装置的特征在于：
上述光学透镜具备：
光学透镜部件，通过采用基于光的波长的色散率较大的透镜材质而使基于波长的对焦位置之差变大；以及
轮廓信号生成部件，在上述信号处理部件中从来自传感器部的输出信号抽取轮廓信号。
2.按照权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：
上述光学透镜部件具备：
透镜部件，由多片透镜组成，并使至少两片的透镜材质相同。
3.按照权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：
上述光学透镜部件还进一步具备球面像差。
4.按照权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：
上述波长分离部件在上述光电变换部件的前面配置有不对光进行波长分离的滤光片。
5.按照权利要求4所述的摄像装置，其特征在于：
上述波长分离部件由以一像素单位集聚光的微透镜和用于进行光的波长分离的滤光片层组成，并使形成了上述不分离波长的滤光片层的微透镜的大小比形成了其他滤色片层的微透镜还小。
6.按照权利要求5所述的摄像装置，其特征在于：
上述滤色片层形成为：与微透镜的大小相同。
7.按照权利要求5所述的摄像装置，其特征在于：
上述微透镜形成为：加大微透镜的面积较大的微透镜的曲率，并减小微透镜的面积较小的微透镜的曲率。
8.按照权利要求7所述的摄像装置，其特征在于：
上述微透镜是微透镜的面积较大的微透镜形成两次以上。
9.按照权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：
上述轮廓信号生成部件根据从上述传感器部输出的至少R波长区域的信号、G波长区域的信号、B波长区域的信号而生成并合成轮廓信号。
10.按照权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：
上述轮廓信号生成部件根据加法信号而生成轮廓信号，其中，所述加法信号是在包含上述传感器部中的某位置的一个中心像素及其周边的多个周边像素的规定的像素排列内对上述中心像素的彩色信号和上述多个周边像素的彩色信号按照规定的加权进行了加法运算的信号。
11.按照权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：
上述信号处理部件具备：
离焦校正部件，对上述加法信号的信号变化部分进行校正以校正图像离焦。
12.按照权利要求11所述的摄像装置，其特征在于：
上述离焦校正部件具备：
信号倾斜判定部件，根据规定的基准来检测上述加法信号的信号变化；和
信号置换部件，基于上述信号倾斜判定部件的检测结果，将上述加法信号用信号变化比其还小的周边信号进行置换。
13.一种包含信号处理部件的照相机模块，该信号处理部件对通过在将光信号变换成电子的光电变换元件的前面配置了分离光的波长的波长分离部件的像素以二维方式配置的传感器部，将上述光信号分离成两色以上的波长分量而生成的信号进行处理，其中，上述光信号是由用于集聚光的光学透镜所集聚的，上述照相机模块的特征在于：
上述光学透镜具备：
光学透镜部件，通过采用基于光的波长的折射率较大的透镜材质而使基于波长的对焦位置之差变大；以及
轮廓信号生成部件，在上述信号处理部件中从来自传感器部的输出信号抽取轮廓信号。
14.一种包含信号处理部件的摄像装置，该信号处理部件对通过在将光信号变换成电子的光电变换元件的前面配置了分离光的波长的波长分离部件的像素以二维方式配置的传感器部，将上述光信号分离成两色以上的波长分量而生成的信号和不进行波长分离而生成的W信号进行处理，其中，上述光信号是由用于集聚光的光学透镜所集聚的，上述摄像装置的特征在于：
上述波长分离部件由以一像素单位集聚光的微透镜和用于进行光的波长分离的滤光片层组成，并使形成了上述不分离波长的滤光片层的微透镜的大小比形成了其他滤色片层的微透镜还小。
15.按照权利要求14所述的摄像装置，其特征在于：
上述滤色片层形成为：与微透镜的大小相同。
16.按照权利要求14所述的摄像装置，其特征在于：
上述微透镜形成为：加大微透镜的面积较大的微透镜的曲率，并减小微透镜的面积较小的微透镜的曲率。
17.按照权利要求16所述的摄像装置，其特征在于：
上述微透镜是微透镜的面积较大的微透镜形成两次以上。
18.按照权利要求14所述的摄像装置，其特征在于：
上述轮廓信号生成部件根据加法信号而生成轮廓信号，所述加法信号是在包含上述传感器部中的某位置的一个中心像素及其周边的多个周边像素的规定的像素排列内对上述中心像素的彩色信号和上述多个周边像素的彩色信号按照规定的加权进行了加法的信号。
19.按照权利要求14所述的摄像装置，其特征在于：
上述信号处理部件具备：
离焦校正部件，对上述加法信号的信号变化部分进行校正以校正图像离焦。
20.按照权利要求19所述的摄像装置，其特征在于：
上述离焦校正部件具备：
信号倾斜判定部件，根据规定的基准来检测上述加法信号的信号变化；和
信号置换部件，基于上述信号倾斜判定部件的检测结果，将上述加法信号用信号变化比其还小的周边信号进行置换。
21.一种处理彩色信号的摄像装置，该彩色信号包含通过在将光信号变换成电子的光电变换元件的前面配置了分离光的波长的波长分离部件的像素以二维方式配置的传感器部，将上述光信号分离成两色以上的波长分量而生成的信号，其中，上述光信号是由光学透镜所集聚的，上述摄像装置的特征在于包括：
加法部件，在包含上述传感器部中的某位置的一个中心像素及其周边的多个周边像素的规定的像素排列内对上述中心像素的彩色信号和上述多个周边像素的色信号按照规定的加权进行加法运算以生成加法信号；
离焦校正部件，对上述加法信号的信号变化部分进行校正以校正图像离焦；
轮廓信号生成部件，从输入上述加法部件的加法前的信号抽取信号的变化以生成轮廓信号；
合成部件，对上述轮廓信号和由上述离焦校正部件经过校正的加法信号进行合成以生成合成信号；
比率系数计算部件，分别计算从上述规定的像素排列内的各像素输出的彩色信号各自的平均值与上述合成信号的平均值的比率系数；以及
RGB信号生成部件，使用由上述比率系数计算部件计算出的比率系数和上述合成信号来生成新的R信号、G信号、B信号。
22.按照权利要求21所述的摄像装置，其特征在于：
上述离焦校正部件具备：
信号倾斜判定部件，根据规定的基准来检测上述加法信号的信号变化；和
信号置换部件，基于上述信号倾斜判定部件的检测结果，将上述加法信号用信号变化比其还小的周边信号进行置换。
23.一种处理彩色信号的照相机模块，该彩色信号包含通过在将光信号变换成电子的光电变换元件的前面配置了分离光的波长的波长分离部件的像素以二维方式配置的传感器部，将上述光信号分离成两色以上的波长分量而生成的信号，其中，上述光信号是由光学透镜所集聚的，上述照相机模块的特征在于包括：
加法部件，在包含上述传感器部中的某位置的一个中心像素及其周边的多个周边像素的规定的像素排列内对上述中心像素的彩色信号和上述多个周边像素的色信号按照规定的加权进行加法运算以生成加法信号；
离焦校正部件，对上述加法信号的信号变化部分进行校正以校正图像离焦；
轮廓信号生成部件，从输入上述加法部件的加法前的信号抽取信号的变化以生成轮廓信号；
合成部件，对上述轮廓信号和由上述离焦校正部件经过校正的加法信号进行合成以生成合成信号；
比率系数计算部件，分别计算从上述规定的像素排列内的各像素输出的彩色信号各自的平均值与上述合成信号的平均值的比率系数；以及
RGB信号生成部件，使用由上述比率系数计算部件计算出的比率系数和上述合成信号来生成新的R信号、G信号、B信号。
24.按照权利要求23所述的照相机模块，其特征在于：
上述离焦校正部件具备：
信号倾斜判定部件，根据规定的基准来检测上述加法信号的信号变化；和
信号置换部件，基于上述信号倾斜判定部件的检测结果，将上述加法信号用信号变化比其还小的周边信号进行置换。
25.按照权利要求23所述的照相机模块，其特征在于：
上述波长分离部件具有不进行波长分离而生成W信号的波长分离部件，进而，上述波长分离部件由以一像素单位集聚光的微透镜和用于进行光的波长分离的滤光片层组成，并使形成了上述不分离波长的滤光片层的微透镜的大小比形成了其他滤色片层的微透镜还小。
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