TWI399976B - Clamping control method, clamp correction device, image sensor and electronic machine - Google Patents

Clamping control method, clamp correction device, image sensor and electronic machine Download PDF

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Description

箝位控制方法、箝位修正裝置、影像感測器及電子機器
本發明係關於一種箝位控制方法、箝位修正裝置、影像感測器及電子機器，且關於一種可改善晶片尺寸相對較大，進行接續曝光之高像素型態之影像感測器(image sensor)的左右偏移(offset)之箝位控制方法、箝位修正裝置、影像感測器及電子機器。
習知已存在一種晶片尺寸較大，且超過一千萬像素之高像素型態之CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補式金屬氧化物半導體)影像感測器。此種CMOS影像感測器於製造過程上，一次可曝光之面積係有其限制，因此通常分成左右二次進行接續曝光。此時，要將左右區域形成為完全相等一事，將由於製造條件之差異而極為困難。因此，在左右之像素電路會產生暗電流之差，結果在左右之圖像產生偏移之情形。
例如，在專利文獻1中，係就CDS(相關雙重取樣：Correlated Double Sampling，)方式之CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合器件)或CMOS影像感測器，揭示有為了將在攝像區域之左右所產生之偏移差予以去除，乃併用以下之(1)與(2)之信號而進行箝位修正之技術。所謂(1)之信號係指左右虛設像素(在多餘之HCCD採用不依存於光電轉換部之信號)之信號。所謂(2)之信號係指左右之OB像素(光學黑色(optical black)像素：雖採用依存於光電轉換部之信號，惟係受到遮光之像素)之信號。
然而，在專利文獻1之技術中，係必須從有效像素區域之像素信號而將(1)及(2)之信號予以扣除。再者，需要用以進行左右2系統之CDS、A/D轉換、OB箝位等之電路。因此，會使電路構成變得複雜且電路面積增大。
例如，在專利文獻2中，係揭示一種對於將像素信號作為電流信號輸出之電流輸出方式的CMOS影像感測器，將攝像元件之OPB(Optical Black：光學黑色)位準配合基準位準而保持為一定值，以作為攝像信號之直流位準之技術。在專利文獻2中，係記載有與光感測器範圍(photo sensor area)區域之橫向鄰接而配置有OPB區域之實施例。再者，於專利文獻2揭示有以偵測之輸出位準與預先規定之基準電壓值之差成為大略零之方式，而將箝位電流回授至攝像信號之技術。
例如，在專利文獻3中，係揭示有使用如以下之黑色位準修正方法及增益(gain)修正方法之技術，以作為使用CCD之固體攝像元件之技術。在黑色位準修正方法中，係將以1畫面份之線單位所讀出之像素資訊分割為複數個通道(channel)而予以輸出。從影像感測器所讀出之像素資訊之黑色位準，係依每通道檢測出，且依每通道修正上述像素資訊之黑色位準。此外，在增益修正方法中，係檢出從影像感測器所讀出之像素資訊之通道間的增益差，並修正通道間之增益差。又，在專利文獻3中，係揭示有可將左右兩通道獨立地進行黑色位準修正之技術。
然而，在專利文獻3記載之技術中，來自水平暫存器(resister)之輸出需要左右2通道。
此外，例如在專利文獻4中係揭示有如以下之技術。亦即，在分割為複數個之有效像素區域之左右兩側設置OB(OPB)範圍。由自固體攝像元件之複數個分割攝像範圍各自輸出之攝像信號，輸出從第1及第2OB範圍表示光學性黑色位準之第1及第2OB信號。此等OB信號之中，藉由扣除任一個OB信號而進行攝像信號之OB箝位。又，在專利文獻4中係揭示有將各個OB範圍予以區塊化而算出每區塊之OB信號之平均值的技術。
然而，專利文獻4之技術亦需左右2通道份。再者，在專利文獻4之技術中，係採用從自左右分割攝像範圍各自輸出之攝像信號，而將OB(OPB)區域之光學性黑色位準予以扣除之方法。因此，在專利文獻4之技術中，係需攝像範圍之攝像處理，而將花費時間算出修正值。
在上述之專利文獻1、3、4等之技術中所採用之2通道方式(多通道方式)中，箝位修正處理係成為並聯處理，處理速度雖提升，惟無法減低消耗電力。再加上需要圖像合成處理電路，前述圖像合成處理電路係在修正處理後，需將2通道(多通道)份之圖像資料重新合成為1張圖像資料者。再者，為了減低左右之偏移而予以2通道化，因此增加左右之處理電路要素。因此，亦包含布線之繞線，由於製造條件等之差異而會使電路誤差反而增加，且偏移增大。
此外，以內建於CMOS影像感測器之習知的箝位方法而言，係存在有使用垂直OPB之垂直箝位方式、及使用水平OPB之水平箝位方式。尤其在水平箝位方式中，即使OPB值在左右之畫面不同之情形下，亦一律就有效像素區域整體而依每1線進行修正。因此，對於進行上述之接續曝光之型態之箝位控制並不適合。
【先前技術文獻】
【專利文獻】
【專利文獻1】日本專利3697172號公報
【專利文獻2】日本專利3969190號公報
【專利文獻3】日本特開2002-252808號公報
【專利文獻4】日本特開2007-6538號公報
然而，在晶片尺寸相對較大之高像素影像感測器中，係要求可容易左右獨立執行水平箝位而不會複雜之控制，且可使消耗電力較小且整體無違和感之高畫質攝像。然而，現狀為在亦包含專利文獻1乃至4之習知技術中，卻無法充分因應此要求。
本發明係有鑑於此種狀況而創作完成者。亦即，本發明係在晶片尺寸相對較大之高像素影像感測器中，可易於左右獨立執行水平箝位而不會複雜之控制，且可使消耗電力較小且實現整體無違和感之高畫質攝像。
本發明之目的係於行並聯AD方式之CMOS影像感測器中，儘管為相同有效像素區域，卻由於製造條件之相異等，而使電性物理特性在區域之左右有微妙不同之情形下，進行黑色位準之箝位修正處理，且將上述電性物理特性些微不同之有效像素區域予以虛擬地分為左右之區域，而在由左右區域所組成之有效像素區域之整體的左右，各自設置左水平OPB區域、右水平OPB區域，且依照預先規定之掃描順序，將資料信號以各1列交互從1個輸入部輸入至OPB箝位修正電路，且在進行有效像素區域之列掃描之前，規定箝位修正值而賦予作為有效像素區域之列信號位準之下限值，並對一連串之資料進行內部處理，藉此而將修正過之結果從1個輸出部輸出，且對於虛擬地規定之左右之有效像素區域，可在短時間內以良好精確度獨立地執行箝位修正。
左右各自之水平OPB區域之1列像素數，係設為遠較有效像素區域之1列像素數少之像素數，且將構成OPB區域之1列之像素信號之平均值，藉由上述OPB箝位修正電路內之平均值算出電路在短時間內算出，且將該值減去而進行零修正，且使用於便宜行事而定義之左右之有效像素區域之下一列的黑色位準之下限值，以此方式依序執行直到各個對應之有效像素區域之最終列而完成箝位修正。此外，本發明亦考慮在OPB區域中存在缺陷像素之情形。
水平方向之掃描，係設為左OPB區域、左有效像素區域、右有效像素區域、右OPB區域之順序，或是左OPB區域、左有效像素區域、右OPB區域、右有效像素區域之順序，或是左OPB區域、右OPB區域、左有效像素區域、右有效像素區域之順序，且在相同掃描列中，將左右之OPB區域之列像素之平均值，藉由第1平均值算出電路及第2平均值算出電路予以算出，且保持在第1資料保持電路及第2資料保持電路內，在下一個各個列掃描時叫出，藉由減算電路將自己本身減去，且以該值成為零之方式進行箝位修正，而設為對應之有效像素區域之列之黑色位準的下限值。
在上述之平均值化處理之過程中，於OPB區域中有缺陷像素時，由於像素之OPB值表示異常值，因此將此值去除而取得像素之OPB值之總和，且以從1列中之所有像素數減去缺陷像素之數量之值除以此值，藉此而可將由於缺陷像素對於OPB平均值所造成之影響予以消除。
此外在上述之過程中，OPB區域之1列之所有像素均為缺陷像素時，此列之平均化OPB值亦可不使用在箝位處理，而是使用保持在資料保持電路(具備記憶體等記憶作用之電路)之最新的正常之平均化OPB值而進行有效像素區域之箝位修正。
所謂OPB箝位修正，係指在影像感測器之攝像範圍外側，具有由光電轉換部所具備但經遮光之像素所構成之細長區域，且採用此部份之黑色作為信號位準之基準值，而將在攝像範圍所計測之黑色(主動區間(range)之下限值)之明亮度予以修正之處理，通常，在攝像範圍所計測之黑色位準，係較OPB區域之黑色位準稍高，故，攝像範圍之白～黑色之主動區間會較設計值縮窄若干，因此需要使用OPB區域之黑色位準值來進行將攝像範圍之主動區間予以擴增之修正處理。在進行並聯AD方式之CMOS影像感測器時，其最大特徵係在於並未隨之有譬如CCD影像感測器之方式，即，從有效像素區域之像素信號將OPB區域之信號位準予以扣除之信號處理，而是先規定OPB區域之黑色之下限值後，再規定有效像素區域黑色之下限值。
又，通常OPB區域之黑色之最下限值係較理論上之黑色(零位準)多出若干，因此將起自零之差分值就OPB區域之各個像素或列進行計測，例如本發明之方式，即，使用OPB區域之各列之OPB值而就有效像素區域之各列進行箝位修正之情形，係需以前述之列之多出量(差分值)成為零之方式而進行有效像素區域之列之箝位修正處理。
再者，在相同之影像感測器晶片內，亦會由於製造條件之差異而使黑色位準之下限值在有效像素區域之上下或左右等有微妙不同，因此需要與該等區域對應之OPB區域，且需對於各個有效像素區域整體以各一列方式執行箝位修正。
(發明之效果)
如上所述，依據本發明，在晶片尺寸相對較大之高像素影像感測器中，得以容易地實現左右獨立進行水平箝位而不會複雜之控制，且可實現消耗電力較小且整體無違和感之高畫質攝像。
以下參照圖式說明本發明之實施形態。
圖1與圖2係表示適用本發明之行並聯AD方式之CMOS影像感測器之箝位系統之構成例。
亦即，圖1係表示適用本發明之具備左右獨立OPB箝位修正部之行並聯AD方式之CMOS影像感測器之整體構成之主要部分之構成例。
CMOS影像感測器整體係以包含光電轉換像素部11、行並聯AD轉換部12、行掃描部13、包含箝位電路等之資料運算部14、以及I/O轉換部15之方式構成。
包含適用本發明之箝位電路等之資料運算部14，係為行並聯AD轉換部12之後段，且配置在行掃描部13與I/O轉換部15之間。
圖2係從信號資料之流通之觀點，表示圖1之a1至a2之間所示之資料運算部14之構成例。
資料運算部14係以包含選擇器部(selector)21、控制信號輸出部22、資料保持部23、箝位修正部24、及加算部25之方式構成。
圖2之例之資料運算部14係例如具有總是保持1列前之1列份之資料，且視需要呼叫之構成。
在此，為了使本發明易於理解，茲說明習知之箝位方法。
圖3係為說明習知之箝位方法之中藉由垂直OPB方式之垂直箝位方法。
圖3所示之影像感測器係假定晶片尺寸相對較大，而進行左右接續曝光之高像素型態之行並聯AD方式之CMOS影像感測器。圖3之影像感測器在有效像素區域31整體之上部或下部(在圖3之例中係為上部)橫方向配置有細長之垂直OPB區域32。此外，圖3之影像感測器，左右之電性物理特性並不完全同等。因此，有效像素區域31係虛擬地區分為左右2個之左有效像素區域31L、及右有效像素區域31R。
所謂習知之垂直箝位方法，係指以下之步驟S1之平均化處理與S2之下限值處理所組成之方法。所謂步驟S1之平均化處理，係指偵測垂直OPB區域32內之像素之各個OPB值，而取得垂直OPB區域32整體之OPB值之總和，且以區域中之所有像素數予以相除而進行平均值化之處理。所謂步驟S2之下限值處理，係指將藉由步驟S1之平均值化處理所平均值化之值進行零修正，而將該修正值設為配置在垂直OPB區域32之下之有效像素區域31整體之黑色位準之下限值之處理。
換言之，所謂步驟S1之平均化處理，係指將垂直OPB區域32之所有像素之OPB值予以平均化而設為垂直OPB區域整體之OPB值之處理。此外，所謂步驟S2之下限值處理，係指將該值適用在有效像素區域31之畫面整體之黑色位準之下限值之處理。
此種習知之垂直箝位方法，如前所述對於在虛擬之左右之有效像素區域(在圖3之例中係為左有效像素區域31L、右有效像素區域31R，具有無法各自獨立執行箝位修正處理之缺點。
此外，圖4係為說明習知之箝位方法之中，藉由水平OPB方式之水平箝位方法之圖。
圖4之感測器，亦為基本上與圖3之感測器同樣之CMOS感測器。然而，在圖4之感測器中，係於有效像素區域31之左側或右側之任一方(在圖4之例中係為左側)縱方向設有細長之水平OPB區域33。所謂圖4之習知之水平箝位方法，係指忽視左右之特性不平衡而就有效像素區域31整體以各一列方式進行箝位修正之方法。因此，圖4之習知之水平箝位方法，相較於圖3之習知之垂直箝位方法，可執行更進一步細微之箝位修正。然而，圖4之習知之水平箝位方法，在左右之物理特性有差異之情形下，無法進行正確之箝位修正，結果亦會有產生左右圖像之偏移之情形。
所謂習知之水平箝位方法，係指由以下之步驟S21之平均化偏差處理與S22之下限值處理之重複所組成之方法。
亦即，所謂最初次之步驟S21之平均化偏差處理，係指在最初之水平掃描時，就水平OPB區域33之最初之1列，算出以像素數除以像素信號之總和之平均值，而求出與基準值之差分值Δ0之處理。此外，所謂最初次之步驟S22之下限值處理，係指不在相同掃描期間之有效像素區域之列反映，而保持值直到下一個掃描時，且以此值成為零之方式，規定有效像素區域31之下一列之信號位準之下限值之方式交付之處理。
以下，同樣地，在各次之步驟S21之平均化偏差處理中，係就水平OPB區域33之各列，求出差分值Δ1、Δ2、Δ3、… 、Δn-1。再者，在各次之步驟S22之下限值處理中，係以此等值總是成為零之方式，交付有效像素區域31之各列。
亦即，所謂步驟S21之平均化偏差處理，係指將水平OPB區域33之列像素之OPB值予以平均化，並將其設為列之OPB值，而求出相對於此列之OPB值之基準值之差分值Δ之處理。所謂步驟S22之下限值處理，係指從差分值Δ減去自身而設為零，且適用作為有效像素區域31之下一列之OPB值之處理。
以下對於此種習知之箝位方法，就適用本發明之箝位方法之各例(以下稱為本發明之實施例)進行說明。
圖5係為表示左右獨立箝位控制方式之概念作為本發明之實施例1之圖，且表示藉由水平OPB所為之左右獨立箝位方式之像素部之放大圖。
亦即，圖5係表示適用本發明之實施例1(左右獨立箝位方式之實施例1)之情形之光電轉換像素部11之構成例。
如圖5所示，在光電轉換像素部11中，係以由n+1列(n係為1以上之整數值)組成之方式，有效像素區域41係區分為左有效像素區域41L與右有效像素區域41R。再者，對於左有效像素區域41L之箝位修正係由左水平OPB區域51L發揮功能，對於右有效像素區域41R之箝位修正係由右水平OPB區域51R發揮功能。左水平OPB區域51L係藉由列L0B0列乃至L0Bn，而右水平OPB區域51R係藉由列R0B0乃至R0Bn列，左有效像素區域41L係藉由列L0乃至Ln，右有效像素區域41R係藉由列R0乃至Rn各自構成。
圖6係為說明圖5之本發明之實施例1，亦即左右獨立箝位控制方式之實施例1之動作之中，有點缺陷(像素缺陷)之情形之動作例之圖。
在步驟S31中，箝位修正部24係將左水平OPB區域51L之列L0B0列乃至L0Bn之各個依序設為對象列，而將對象列所含之像素之OPB值予以平均化(以下將至此為止之處理稱為平均化處理)。箝位修正部24係將該平均值設為對象列之OPB值，且求出相對於對象列之OPB值之基準值(例如零)之差分值Δ。
在步驟S32中，箝位修正部24係將差分值Δ設為左有效像素區域41L之下一列(對象列之下一列)之OPB值。
然而，對象列之一部分之像素為缺陷像素之情形下，以步驟S31之平均化處理而言，係執行下一個步驟S31-a之處理。亦即，在步驟S31-a中，箝位修正部24係將對象列所含之像素之中，去除該缺陷像素之像素之OPB值予以平均化。
此外，對象列之所有像素為缺陷像素之情形下，以步驟S31之平均化處理而言，係執行下一個步驟S31-b之處理。亦即，在步驟S31-b中，箝位修正部24係取代對象列而採用其前1列之正常之OPB值作為對象列之OPB值(平均值)。
此外，在步驟S41中，箝位修正部24係執行平均化處理。亦即，箝位修正部24係將右水平OPB區域51R之列R0B0列乃至R0Bn之各個依序設為對象列，而將對象列所含之像素之OPB值予以平均化。箝位修正部24係將該平均值設為對象列之OPB值，且求出相對於對象列之OPB值之基準值(例如零)之差分值△。
在步驟S42中，箝位修正部24係將差分值△設為右有效像素區域41R之下一列(對象列之下一列)之OPB值。
然而，對象列之一部分之像素為缺陷像素之情形下，以步驟S41之平均化處理而言，係執行下一個步驟S41-a之處理。亦即，在步驟S41-a中，箝位修正部24係取代對象列而採用其前1列之正常之OPB值作為對象列之OPB值(平均值)。
此外，對象列之所有像素為缺陷像素之情形下，以步驟S41之平均化處理而言，係執行下一個步驟S41-b之處理。亦即，在步驟S41-b中，箝位修正部24係將對象列所含之像素之中，去除該缺陷像素之像素之OPB值予以平均化。
以上之步驟S31、S32(視需要為S31-a或S31-b)之處理、與步驟S41、S42(視需要為S41-a或S41-b)之處理係各自重複執行直到最終列為止。
此情形下，水平掃描之順序並未特別限定。例如，可採用左水平OPB區域51L→左有效像素區域41L→右有效像素區域41R→右水平OPB區域51R之順序。此外，例如可採用左水平OPB區域51L→右水平OPB區域51R→左有效像素區域41L→右有效像素區域41R之順序。另外，就縱方向係整體從上朝向下掃描。
總結以上，根據本發明之實施例1之水平箝位之修正方法，係由以下之一連串之處理所組成。亦即，在步驟S31中，箝位修正部24係藉由第1平均值算出部(例如圖13之平均值算出部76L)算出相同掃描列(對象列)中之左水平OPB區域51L之列像素之差分值△。差分值△係保持在第1資料保持部(例如圖13之資料保持部78L)內。在下一個各個列掃描時，在步驟S32中，箝位修正部24係從第1資料保持部呼叫差分值△，且藉由減算部(例如圖2之加算部25)從自己本身減去差分值，使該值成為零(或零附近)之方式進行箝位修正。箝位修正部24係將該修正值設為左有效像素區域41L之對應之列(對象列之下一列)之黑色位準之下限值。
另一方面，在步驟S41中，箝位修正部24係藉由第2平均值算出部(例如圖13之平均值算出部76R)算出相同掃描列(對象列)中之右水平OPB區域51R之列像素之差分值△。差分值△係保持在第2資料保持部(例如圖13之資料保持部78R)內。在下一個各個列掃描時，在步驟S42中，箝位修正部24係從第2資料保持部呼叫差分值△，且藉由減算部(例如圖13之減算部80)減去自己本身，使該值成為零之方式進行箝位修正。箝位修正部24係將該修正值設為右有效像素區域41R之對應之列(對象列之下一列)之黑色位準之下限值。
如此，本發明之實施例1(左右獨立箝位方式之實施例1)，係可對於左右之有效像素區域(在圖6之例中係為左有效像素區域41L、右有效像素區域41R)，相互獨立地執行箝位修正。
此外，在步驟S31或S41之中平均化處理之過程中，於左水平OPB區域51L或右水平OPB區域51R中具有像素缺陷之情形下，像素之OPB值係表示異常值。因此，乃執行步驟S31-a或S41-a、或者，步驟S31-b或S41-b，俾將缺陷像素之值之影響去除。
例如，在對象列之像素之一部分為缺陷像素之情形下，係執行以下之處理作為步驟S31-a或S41-a之處理。將缺陷像素之OPB值去除而取得對象列之像素之OPB值之總和，且執行將此總和，以從對象列中之所有像素數減去缺陷像素之數量之值進行除算之處理。藉此，而將缺陷像素對於OPB平均值所造成之影響予以消除。
此外例如在對象列之像素均為缺陷像素之情形下，係執行以下之處理作為步驟S31-b或S41-b之處理。對象列之平均化OPB值，係不使用於箝位處理，而是採用將保持在資料保持電路(為記憶體等具有記憶作用之電路，例如圖13之資料保持部78L、78R)之最近之正常之平均化OPB值，作為對象列之OPB值。換言之，例如不進行資料保持部78L之更新。藉此，在下一個步驟S32或S42之處理中，係執行使用該值而使差分值成為零之方式進行有效像素區域之列箝位修正之處理。
圖7係為本發明之實施例1之中有別於圖6之例，且表示OPB區域之掃描線之數量較有效像素區域之水平掃描線之數量更多之情形之動作例。在此圖7之例之情形下，係可從有效像素區域之最初之第1列執行箝位修正。
在圖7中，左水平OPB區域51L及右水平OPB區域51R係具有較有效像素區域41之水平掃描線之數量多之掃描線數。
在步驟S51中，執行將左水平OPB區域51L之各列之各個依序設為對象列，而將對象列所含之像素之OPB值進行平均化之處理，亦即平均化處理。箝位修正部24係將該平均值設為對象列之OPB值，且求出相對於對象列之OPB值之基準值(例如零)之差分值Δ。
在步驟S52中，箝位修正部24係將差分值Δ設為左有效像素區域41L之下一列(對象列之下一列)之OPB值。
然而，在對象列之一部分之像素為缺陷像素之情形下，以步驟S51之平均化處理而言，係執行下一個步驟S51-a之處理。亦即，在步驟S51-a中，箝位修正部24係將對象列所含之像素之中，去除該缺陷像素之像素之OPB值予以平均化。
此外，在對象列之所有像素為缺陷像素之情形下，以步驟S51之平均化處理而言，係執行下一個步驟S51-b之處理。亦即，在步驟S51-b中，箝位修正部24係取代對象列而採用其前1列之正常之OPB值作為對象列之OPB值(平均值)。
此外，在步驟S61中，箝位修正部24係執行平均化處理，亦即，箝位修正部24係將右水平OPB區域51R之各列之各個依序設為對象列，而將對象列所含之像素之OPB值予以平均化。箝位修正部24係將該平均值設為對象列之OPB值，而求出相對於對象列之OPB值之基準值(例如零)之差分值△。
在步驟S62中，箝位修正部24係將差分值△設為右有效像素區域41R之下一列(對象列之下一列)之OPB值。
然而，在對象列之一部分之像素為缺陷像素之情形下，以步驟S61之平均化處理而言，係執行下一個步驟S61-a之處理。亦即，在步驟S61-a中，箝位修正部24係取代對象列而採用其前1列之正常之OPB值作為對象列之OPB值(平均值)。
此外，在對象列之所有像素為缺陷像素之情形下，以步驟S61之中之平均化處理而言，係執行下一個步驟S61-b之處理。亦即，在步驟S61-b中，箝位修正部24係將對象列所含之像素之中，去除該缺陷像素之像素之OPB值予以平均化。
以上之步驟S51、S52(視需要為S51-a或S51-b)之處理、與步驟S61、S62(視需要為S61-a或S61-b)之處理係各自重複執行直到最終列為止。
圖8係為本發明之資料處理之一例，且為表示伴隨水平箝位修正之資料處理是以何方式與時間一同進行之時序圖。
具體而言，在圖8之例中，水平方向之掃描順序，係設為左水平OPB區域51L→左有效像素區域41L→右有效像素區域41R→右水平OPB區域51R。亦即，在圖8中，各自期 間A係表示左水平OPB掃描期間、期間B係表示左有效像素區域掃描期間、期間C係表示右有效像素區域掃描期間、期間D係表示右水平OPB掃描期間。
圖8中之「平均化處理」，在圖6之例中，係相當於步驟S31(視需要包含步驟S31-a、S31-b)、及步驟S41(視需要包含步驟S41-a、S41-b)之處理。此外，在圖7之例中，步驟S51(視需要包含步驟S51-a、S51-b)、及步驟S61(視需要包含步驟S61-a、S61-b)之處理，係相當於圖8中之「平均化處理」。
此外，圖8中之從「讀出」→「減算」→「資料輸出」為止之一連串之處理，在圖6之例中係相當於步驟S32、S42之處理，在圖7之例中係相當於步驟S52、S62之處理。
圖8之例之情形，左水平OPB區域51L之「平均化處理時間+資料保持時間」與右水平OPB區域51R之「平均化處理時間+資料保持時間」雖不相等，惟垂直掃描時間相較於水平掃描時間和緩，因此可進行上述之箝位修正。
圖8之例之情形，期間A之平均化處理與期間D之平均化處理係未依時間序列相互重疊而依其他時間執行。因此，只要將各個平均化處理後之資料立刻保持在資料保持電路，期間A之平均化處理與期間D之平均化處理就可使用相同之平均化處理電路。因此，如後述之圖12所示之平均值算出部76般，平均化處理電路只要一個即可。
圖9係為與本發明之資料處理之圖8不同之例，且為表示伴隨水平箝位修正之資料處理是以何方式與時間一同進行之時序圖。
具體而言，在圖9之例中，水平方向之掃描順序，係設為左水平OPB區域51L→右水平OPB區域51R→左有效像素區域41L→右有效像素區域41R。亦即，在圖9中，各自期間A係表示左水平OPB掃描期間、期間D係表示右水平OPB掃描期間、期間B係表示左有效像素區域掃描期間、期間C係表示右有效像素區域掃描期間。
圖9之例之情形，左水平OPB區域51L之「平均化處理時間＋資料保持時間」與右水平OPB區域51R之「平均化處理時間＋資料保持時間」係相等。
圖9之例之情形，期間A之平均化處理與期間D之平均化處理亦未依時間序列相互重疊而依其他時間執行。因此，只要將各個平均化處理後之資料立刻保持在資料保持電路，期間A之平均化處理與期間D之平均化處理就可使用相同之平均化處理電路。因此，如後述之圖12所示之平均值算出部76般，平均化處理電路只要一個即可。
圖10係為與本發明之資料處理之圖8及圖9不同之例，且為表示伴隨水平箝位修正之資料處理是以何方式與時間一同進行之時序圖。
具體而言，在圖10之例中，水平方向之掃描順序，係設為左水平OPB區域51L→左有效像素區域41L→右水平OPB區域51R→右有效像素區域41R。亦即，在圖10中，各自期間A係表示左水平OPB掃描期間、期間B係表示左有效像素區域掃描期間、期間D係表示右水平OPB掃描期間、期間C係表示右有效像素區域掃描期間。
圖10之例之情形，左水平OPB區域51L之「平均化處理時間＋資料保持時間」與右水平OPB區域51R之「平均化處理時間＋資料保持時間」係相等。
從上述之圖8乃至圖10之例可明瞭，左OPB區域51L、右OPB區域51R之列像素之平均化處理，只要在與下一個掃描時對應之左有效像素區域41L、右有效像素區域41R之列之箝位修正之前終了即可。
圖11係為本發明之OPB箝位修正處理方法，亦即與圖6、圖7對應之方法，且表示藉由具有點缺陷(像素缺陷)之情形之方法所實現之處理(以下稱箝位修正處理)之一例之流程圖。
在圖11之例中，係僅圖示關於左水平OPB區域51L與左有效像素區域41L之處理。當然，至於與右水平OPB區域51R與右有效像素區域41R有關之處理，只要將圖11所示之「左」之記述變更為「右」之記述即可。
在步驟S81中，箝位修正部24係設定為j=0。在步驟S82中，箝位修正部24係設定為i=1。在此，i係表示左水平OPB區域51L之對象列中之水平方向之像素位置，且表示1乃至m(m係為2以上之整數值)之整數值。j係表示左水平OPB區域51L之對象列之列編號，且表示0乃至n-1(n係為1以上之整數值)之整數值。
在步驟S83中，箝位修正部24係取得基準值(例如零)。
在步驟S84中，箝位修正部24係取得左水平OPB區域51L之像素(i,j)之OPB值β(i,j)。
在步驟S85中，箝位修正部24係算出左水平OPB區域51L之像素OPB之總計值Σβ(i,j)(Σβ(i-1,j)+β(i,j))。
在步驟S86中，箝位修正部24係將i僅遞增1(i=i+1)。
在步驟S87中，箝位修正部24係判定是否i>m。
i為m以下之情形下，在步驟S87之處理判定為否，而處理返回步驟S84，且重複其以後之處理。
亦即，重複步驟S84乃至87之迴圈(loop)處理，藉此而取得左水平OPB區域51L之對象列所含之各像素(i,j)之OPB值β(i,j)(i係1乃至m)，且算出其總計值Σβ(i,j)(i係1乃至m)。另外，在步驟S84乃至87之迴圈處理中，亦判斷各像素(i,j)是否為缺陷像素。
在算出最終之總計值Σβ(i,j)(i係1乃至m)之後之步驟S86之處理若設為i=m+1，則成為i>m，因此在下一個步驟S87之處理被判定為是，而處理係前進至步驟S88。
在步驟S88中，箝位修正部24係判定是否存在缺陷像素。
在左水平OPB區域51L之對象列(第j列)不存在缺陷像素之情形下，在步驟S88之處理被判定為否，處理係前進至步驟S89。
在步驟S89中，箝位修正部24係將對象列之OPB值β(i,j)(i係1乃至m)予以平均化。亦即，箝位修正部24係將Σβ(i,j)/m進行運算。
在步驟S90中，箝位修正部24係將對象列之平均值，亦即目前之情形下，由於無缺陷像素，因此將{Σβ(i,j)/m}設為對象列之OPB值。
在步驟S91中，箝位修正部24係求出相對於對象列之OPB值之基準值(例如零)之差分值Δi。
在步驟S92中，箝位修正部24係將差分值Δi保持在保持電路。另外，以步驟S92之處理而言，亦可僅保持無缺陷像素之情形之差分值Δi。
在步驟S93中，箝位修正部24係從保持電路讀出最新之差分值Δ(目前之情形下，在瞬前步驟S92之處理所保持之差分值Δi)，且將差分值Δ設為左有效像素區域41L之下一列(對象列之下一列之第j+1列)之OPB值。
在步驟S94中，箝位修正部24係將j僅遞減1(j=j+1)。
在步驟S95中，箝位修正部24係判定是否j≧n。
於處理對象列之編號j未達n之情形下，處理係返回步驟S82，且重複其以後之處理。
以上係就在第j個對象列之左水平OPB區域51L無缺陷像素之情形之一連串之處理進行了說明。
相對於此，在第j個對象列之左水平OPB區域51L存在缺陷像素之情形之一連串之處理係如以下所示。
亦即，在左水平OPB區域51L之對象列(第j列)存在缺陷像素之情形下，在步驟S88之處理被判定為是，而處理係前進至步驟S96。
在步驟S96中，箝位修正部24係判定缺陷像素是否為左水平OPB區域51L之對象列(第j列)之所有像素。
在左水平OPB區域51L之對象列(第j列)之一部分(非所有)之像素存在缺陷像素之情形下，在步驟S96中被判定為否，而處理係前進至步驟S97。
在步驟S97中，箝位修正部24係將對象列所含之像素之中，去除該缺陷像素之像素之OPB值予以平均化。亦即，箝位修正部24係運算{Σβ(i,j)-Σβ(p/m)/m-k}。在此，k係表示缺陷像素之個數(k<m)。此外，Σβb(p,j)，係表示缺陷像素之OPB值βb(p,j)之總計值(p係為1乃至k)。其後，處理係前進至步驟S90。
在步驟S90中，箝位修正部24係由於對象列之平均值，亦即目前之情形下缺陷像素在一部分，因此將{Σβ(i,j)-Σβb(p,j)/m-k}設為對象列之OPB值。
在步驟S91中，箝位修正部24係求出相對於對象列之OPB值之基準值(例如零)之差分值Δi。
在步驟S92中，箝位修正部24係將差分值Δi保持在保持電路。另外，如上所述，目前之情形下，由於缺陷像素在一部分，因此亦可省略步驟S92之處理。
在步驟S93中，箝位修正部24係從保持電路讀出最新之差分值Δ，且將差分值Δ設為左有效像素區域41L之下一列(對象列之下一列之第j+1列)之OPB值。目前之情形下，只要不省略步驟S92，則在瞬前之步驟S92之處理所保持之差分值Δi即成為最新之差分值Δ。相對於此，省略步驟S92之情形下，不存在缺陷像素之瞬前之編號第i-q(q係為1以上之整數值)之列在設為對象列時之步驟S92之處理所保持之差分值Δi-q，即成為最新之差分值Δ。
以上係就第j個對象列之左水平OPB區域51L存在一部分缺陷像素之情形之一連串之處理進行了說明。
相對於此，第j個對象列之左水平OPB區域51L之像素之所有為缺陷像素之情形之一連串之處理係如以下所示。
亦即，在左水平OPB區域51L之對象列(第j列)之所有像素為缺陷像素之情形下，在步驟S96中被判定為是，而處理係前進至步驟S93。
在步驟S93中，箝位修正部24係從保持電路讀出最新之差分值Δ，且將差分值Δ設為左有效像素區域41L之下一列(對象列之下一列之第j+1列)之OPB值。目前之情形下，不存在缺陷像素之瞬前之編號第i-q(q係為1以上之整數值)之列在設為對象列時之步驟S92之處理所保持之差分值Δi-q，係成為最新之差分值Δ。
另外，如上所述，在圖11中係就箝位修正處理，僅就關於左水平OPB區域51L與左有效像素區域41L之處理進行圖示。因此，關於第j個對象列，在執行關於左水平OPB區域51L與左有效像素區域41L之步驟S81乃至S97之處理之前後，要執行關於右水平OPB區域51R與右有效像素區域41R之相當於步驟S81乃至S97之處理(將「左」變更為「右」之處理)，此點要加以注意。
此外，在步驟S92之處理中，係設置2個保持電路，於一方之保持電路，與是否有缺陷像素無關，均保持所有差分值Δi，而在另一方之保持電路，僅在無缺陷像素之情形或缺陷像素在一部分之情形下，才保持差分值Δi亦可。亦即，此情形下，在另一方之保持電路，係保持最新之差分值Δ。
圖12係表示與圖2、圖8、圖9有關之水平OPB之箝位修正部24之構成例。
在圖12之例之箝位修正部24中，係設有1個資料輸入部71與1個資料輸出部81。此外，在箝位修正部24係設有2個減算部74、80、開關77、79、濾波器75、平均值算出部76、控制信號提供部72、基準值提供部73、及左右之資料保持部78L、78R。
開關77、79係進行左OPB資料與右OPB資料之(左右之差分值Δ)之輸出入之切換。濾波器75係將左水平OPB區域51L或右水平OPB區域51R之1列(對象列)內之像素信號之異常值予以去除。亦即，將缺陷像素之OPB值去除。平均值算出部76係就左水平OPB區域51L或右水平OPB區域51R之對象列而算出正常之像素之OPB值之平均值(正確而言係從基準值提供部73扣除基準值之差分值Δ之平均值)。資料保持部78L係保持左水平OPB區域51L之OPB資料(左之差分值Δ)。資料保持部78R係保持右水平OPB區域51R之OPB資料(右之差分值Δ)。另外，資料保持部78L、78R之保持量，並不限定於對象列份，例如1列前之結果亦予以保持。減算部74係從輸入於輸入部71之資料，將由基準值提供部73所提供之基準值予以扣除再輸出。
在圖12之例之箝位修正部24中，藉由輸入部71依序輸入於依時間序列不同之時刻之左右之OPB像素信號之值(OPB值)，係藉由減算部74僅減去基準值分，其結果所獲得之對象列之各值之中，藉由濾波器75，將較預先規定之值更大之異常值(缺陷像素之OPB值)予以去除。執行左水平OPB區域51L或右水平OPB區域51R之1列(對象列)份之像素資料(去除異常值)之平均化處理。平均值算出部76之輸出之中，左水平OPB區域51L之OPB資料(左之差分值Δ)，係根據來自控制信號提供部72之控制信號，經由開關77而保持在資料保持部78L。平均值算出部76之輸出之中，右水平OPB區域51R之OPB資料(右之差分值Δ)，係根據來自控制信號提供部72之控制信號，經由開關77而保持在資料保持部78R。
根據來自控制信號提供部72之控制信號，從資料保持部78L呼叫左水平OPB區域51L之OPB資料(左之差分值Δ)，且經由開關79而輸入至減算部80。該值再度輸入於減算部80，且將左之差分值Δ抵銷(扣除自己本身)而設為零，且以該減算結果總是成為零之方式從輸出部81輸出。藉此，而規定相對於左有效像素區域41L之各列之黑色位準之下限值。
另一方面，根據來自控制信號提供部72之控制信號，從資料保持部78R呼叫右水平OPB區域51R之OPB資料(右之差分值Δ)，且經由開關79而輸入至減算部80。該值再度輸入於減算部80，且將右之差分值Δ抵銷(扣除自己本身)而設為零，且以該減算結果總是成為零之方式從輸出部81輸出。藉此，而規定相對於右有效像素區域41R之各列之黑色位準之下限值。
此種一連串之處理對於左有效像素區域41L、右有效像素區域41R若依序重複執行j=0乃至n，則箝位修正處理終了。
另外，圖12所示之區塊(信號處理部)雖係為對於左有效像素區域41L、右有效像素區域41R執行修正處理之部分，惟此處理過程對於虛擬地定義之更多之有效像素區域亦可適用，此自不待言。
圖13係表示與圖2、圖10有關之水平OPB之箝位修正電路之構成例。
在圖13之例之箝位修正部24中，係設有1個資料輸入部71與1個資料輸出部81。此外，在箝位修正部24係設有2個減算部74、80、開關77、79、左右之濾波器75L、75R、左右之平均值算出部76L、76R、控制信號提供部72、基準值提供部73、及左右之資料保持部78L、78R。
開關77、79係進行左OPB資料與右OPB資料之(左右之差分值Δ)之輸出入之切換。
濾波器75L係將左水平OPB區域51L之1列(對象列)內之像素信號之異常值予以去除。亦即，將缺陷像素之OPB值去除。平均值算出部76L係就左水平OPB區域51L之對象列而算出正常之像素之OPB值之平均值(正確而言係從基準值提供部73扣除基準值之差分值Δ之平均值)。資料保持部78L係保持左水平OPB區域51L之OPB資料(左之差分值Δ)。另外，資料保持部78L之保持量，並不限定於對象列份，例如1列前之結果亦予以保持。
濾波器75R係將右水平OPB區域51R之1列(對象列)內之像素信號之異常值予以去除。亦即，將缺陷像素之OPB值去除。平均值算出部76R係就右水平OPB區域51R之對象列而算出正常之像素之OPB值之平均值(正確而言係從基準值提供部73扣除基準值之差分值Δ之平均值)。資料保持部78R係保持右水平OPB區域51R之OPB資料(右之差分值Δ)。另外，資料保持部78R之保持量，並不限定於對象列份，例如1列前之結果亦予以保持。
減算部74係從輸入於輸入部71之資料，將由基準值提供部73所提供之基準值予以扣除再輸出。減算部80係將開關79之輸出值本身予以扣除，且設為零而輸出。
在圖13之例之箝位修正部24中，藉由輸入部71依序輸入於依時間序列不同之時刻之左右之OPB像素信號之值(OPB值)，係藉由減算部74僅減去基準值份，其結果所獲得之對象列之各值之中，關於左水平OPB區域51L之各值，係根據來自控制信號提供部72之控制信號而輸入於濾波器75L。藉由濾波器75L，將較預先規定之值更大之異常值(缺陷像素之OPB值)予以去除。執行左水平OPB區域51L之1列(對象列)份之像素資料(去除異常值)之平均化處理。平均值算出部76L之輸出之中，左水平OPB區域51L之OPB資料(左之差分值Δ)，係保持在資料保持部78L。根據來自控制信號提供部72之控制信號，從資料保持部78L呼叫左水平OPB區域51L之OPB資料(左之差分值Δ)，且經由開關79而輸入至減算部80。該值再度輸入於減算部80，且將左之差分值Δ抵銷(扣除自己本身)而設為零，且以該減算結果總是成為零之方式從輸出部81輸出。藉此，而規定相對於左有效像素區域41L之各列之黑色位準之下限值。
另一方面，減算部74之輸出之中，關於右水平OPB區域51R之各值，係根據來自控制信號提供部72之控制信號，而輸入至濾波器75R。藉由濾波器75R，將較預先規定之值更大之異常值(缺陷像素之OPB值)予以去除。執行右水平OPB區域51R之1列(對象列)份之像素資料(去除異常值)之平均化處理。平均值算出部76R之輸出之中，右水平OPB區域51R之OPB資料(右之差分值Δ)，係保持在資料保持部78R。根據來自控制信號提供部72之控制信號，從資料保持部78R呼叫右水平OPB區域51R之OPB資料(右之差分值Δ)，且經由開關79而輸入至減算部80。該值再度輸入於減算部80，且將左之差分值Δ抵銷(扣除自己本身)而設為零，且以該減算結果總是成為零之方式從輸出部81輸出。藉此，而規定相對於右有效像素區域41R之各列之黑色位準之下限值。
亦即，在圖13之例之箝位修正部24中，係設有濾波器75L、平均值算出部76L、由資料保持部78L所構成之左水平OPB資料處理部91L、濾波器75R、平均值算出部76R、及由資料保持部78R所構成之右水平OPB資料處理部91R。再者，根據來自控制信號提供部72之控制信號而切換開關77、79。其結果，將來自左水平OPB資料處理部91L之左之差分值Δ(左水平OPB區域51L之OPB資料)、與來自右水平OPB資料處理部91R之右之差分值Δ(右水平OPB區域51R之OPB資料)交替輸出，而輸入於減算部80。減算部80之動作係如以上所述。
此種一連串之處理對於左有效像素區域41L、右有效像素區域41R若依序重複執行j=0乃至n，則箝位修正處理終了。
另外，圖12所示之區塊(信號處理部)雖係為對於左有效像素區域41L、右有效像素區域41R執行修正處理之部分，惟此處理過程對於虛擬地定義之更多之有效像素區域亦可適用，此自不待言。
圖14係為說明採用垂直/水平併用左右獨立OPB箝位控制方式之實施例作為本發明之實施例2之情形之該實施例2之動作之圖。
在圖14之例之光電轉換像素部11中，有效像素區域41係區分為左有效像素區域41L與右有效像素區域41R。再者，左有效像素區域41L之箝位修正之中，對於較粗略之調整時之處理，係由左垂直OPB區域101L發揮功能，對於較細微之調整時之處理，係由左水平OPB區域51L發揮功能。同樣地，右有效像素區域41R之箝位修正之中，對於較粗略之調整時之處理，係由右垂直OPB區域101R發揮功能，對於較細微之調整時之處理，係由右水平OPB區域51R發揮功能。
在左有效像素區域41L之箝位修正之較粗略之調整時，係執行步驟S401、S402之處理。
在步驟S401中，箝位修正部24係執行將左垂直OPB區域101L所含之所有像素之OPB值予以平均化之處理，亦即平均化處理。箝位修正部24係將該平均值設為左垂直OPB區域101L之OPB值，且求出相對於左垂直OPB區域101L之OPB值之基準值(例如零)之差分值Δ。
在步驟S402中，箝位修正部24係將差分值Δ設為左有效像素區域41L之像素整體之OPB值。
在左有效像素區域41L之箝位修正之較細微之調整時，係執行步驟S201(視需要為步驟S201-a、S201-b)、S202之處理。步驟S201(視需要為步驟S201-a、S201-b)、S202基本上係與圖6之步驟S31(視需要為步驟S31-a、S31-b)、S32、或圖7之步驟S51(視需要為步驟S51-a、S51-b)、S52之處理為同樣之處理。
此外，在右有效像素區域41R之箝位修正之較粗略之調整時，係執行步驟S501、S502之處理。
在步驟S501中，箝位修正部24係執行將右垂直OPB區域101R所含之所有像素之OPB值予以平均化之處理，亦即平均化處理。箝位修正部24係將該平均值設為右垂直OPB區域101R之OPB值，且求出相對於右垂直OPB區域101R之OPB值之基準值(例如零)之差分值Δ。
在步驟S402中，箝位修正部24係將差分值Δ設為右有效像素區域41R之像素整體之OPB值。
在右有效像素區域41R之箝位修正之較細微之調整時，係執行步驟S301(視需要為步驟S301-a、S301-b)、S302之處理。步驟S301(視需要為步驟S301-a、S301-b)、S302基本上係與圖6之步驟S41(視需要為步驟S41-a、S41-b)、S42、或圖7之步驟S61(視需要為步驟S61-a、S61-b)、S62之處理為同樣之處理。
圖15係為說明採用左右上下4區域1/2上下讀出左右獨立OPB箝位控制方式之實施例作為本發明之實施例3之情形之該實施例3之動作之圖。
在圖15之例之光電轉換像素部11中，係區分為上之區域[I]與下之區域[II]，而區域[I]、[II]之各個係具有與圖14同樣之構成。
亦即，在圖15之例之光電轉換像素部11中，有效像素區域41之區域[I]，係區分為左有效像素區域41L-I與右有效像素區域41R-I。再者，左有效像素區域41L-I之箝位修正之中，對於較粗略之調整時之處理，係由左垂直OPB區域101L-I發揮功能，對於較細微之調整時之處理，係由左水平OPB區域51L-I發揮功能。同樣地，右有效像素區域41R-I之箝位修正之中，對於較粗略之調整時之處理，係由右垂直OPB區域101R-I發揮功能，對於較細微之調整時之處理，係由右水平OPB區域51R-I發揮功能。
此外，有效像素區域41之區域[II]係區分為左有效像素區域41L-II與右有效像素區域41R-II。再者，左有效像素區域41L-II之箝位修正之中，對於較粗略之調整時之處理，係由左垂直OPB區域101L-II發揮功能，對於較細微之調整時之處理，係由左水平OPB區域51L-II發揮功能。同樣地，右有效像素區域41R-II之箝位修正之中，對於較粗略之調整時之處理，係由右垂直OPB區域101R-II發揮功能，對於較細微之調整時之處理，係由右水平OPB區域51R-II發揮功能。
亦即，對於區域[I]、[II]之各個，施以與使用圖14所說明之箝位修正處理同樣之處理。
如此，在圖14之實施例3中，係可對於具有較實施例1及實施例2更大之有效像素區域41之CMOS影像感測器，進行OPB箝位修正。有效像素區域41係區別為上下左右4區域。對於其各個，為了獨立執行OPB箝位修正(箝位修正處理)，配置有區別為有效像素區域41之上下左右之OPB區域。
左垂直OPB區域101L-I及右垂直OPB區域101R-I、以及左水平OPB區域51L-I及右水平OPB區域51R-I，係對於上部左右之有效像素區域41L-I、41R-I之各行各列，進行與使用圖14所說明之OPB箝位修正(箝位修正處理)同樣之修正。此外，左垂直OPB區域101L-II及右垂直OPB區域101R-II、以及左水平OPB區域51L-II及右水平OPB區域51R-II，係對於上部左右之有效像素區域41L-II、41R-II之各行各列，進行與使用圖14所說明之OPB箝位修正(箝位修正處理)同樣之修正。
以上所說明之本發明，係可達成以下之第1乃至第5之效果。
左右獨立箝位修正方式，係配置在左右之水平OPB區域之列像素數遠較有效像素區域之列像素數少。因此，即使是有像素缺陷之情形下亦可完成水平OPB區域之列像素之OPB值之平均化處理直到下一列掃描為止。因此，每列之OPB修正處理即成為可能。再加上不需如CCD影像感測器之方式要對有效像素區域之各個像素信號執行運算處理即可進行箝位修正，因此可在短時間內以良好精確度執行箝位修正。此種效果為第1效果。
所謂第2效果係指併用較粗略之調整與細微之調整之可左右獨立執行偏移之控制之效果。
所謂第3效果係指來自有效像素區域之信號輸出，不需進行多通道(輸出為2個以上)化，只要1個通道即可，因此可使整體之電路構成變簡單之效果。
所謂第4效果係指只要改變掃描順序將OPB區域之一方設為較對應之有效像素區域更先進行掃描，則OPB值之平均化處理等之信號處理即變得簡單之效果。
所謂第5效果係指進一步發展上述之思想，藉由對於由更大之面積之有效像素區域所組成之影像感測器(電影用70mm)定義虛擬性4區域，即可將各個有效像素區域各自獨立地進行偏移修正之效果。
然而，適用本發明之固體攝像元件(影像感測器)，係可適用在具有攝影功能之各式各樣之電子機器之相機(camera)部分。以電子機器而言，例如有數位靜態相機或數位視訊相機、筆記型個人電腦、行動電話等。在輸入於此種電子機器，或是將電子機器內所生成之影像信號在用以攝影圖像或影像之所有領域之電子機器之相機部分，可適用在適用本發明之固體攝像元件。以下表示適用此種相機之電子機器之例。
例如，本發明係可適用在電子機器之一例之數位靜態相機。此數位靜態相機係除攝像透鏡、顯示部、管控(controle)開關、選單開關、快門等之外，另包含適用本發明之固體攝像元件之方式製作。
例如，本發明係可適用在電子機器之一例之筆記型個人電腦。在此筆記型個人電腦中，在其本體係包含輸入文字等時所操作之鍵盤，且在其本體罩蓋(cover)係包含相機部分。此筆記型個人電腦，係藉由將適用本發明之固體攝像元件使用在相機部分而製作。
例如，本發明係可適用在電子機器之一例之行動末端裝置。此行動末端裝置係具有上部框體與下部框體。以此行動末端裝置之狀態而言，係存在該等2個框體打開之狀態、及關閉之狀態。此行動末端裝置係除上述之上部框體與下部框體之外，另包含連結部(在此係為鉸鏈(hinge)部)、顯示器、副顯示器、圖像燈(picture light)、相機部分等，且藉由將適用本發明之固體攝像元件使用在相機部分而製作。
例如，本發明係可適用在電子機器之一例之數位視訊相機。數位視訊相機係藉由除本體部、在朝向前方之側面被攝體用之透鏡、攝影時之啟動/停止開關、監視器之外，另包含適用本發明之固體攝像元件之方式製作。
另外，本發明之實施形態並不限定於上述之實施形態，在不脫離本發明之要旨之範圍內均可作各種變更。
11．．．光電轉換像素部
12．．．行並聯AD轉換部
13．．．行掃描部
14．．．資料運算部
15．．．I/O轉換部
21．．．選擇器部
22．．．控制信號輸出部
23．．．資料保持部
24．．．箝位修正部
25．．．加算部
圖1係為表示適用本發明之具備左右獨立OPB箝位修正部之行並聯AD方式之CMOS影像感測器之整體構成之主要部分之構成例之圖。
圖2係為表示圖1之資料運算部之構成例之圖。
圖3係為說明習知之箝位方法之中，垂直OPB方式之箝位修正之方法之圖。
圖4係為說明習知之箝位方法之中，水平OPB方式之箝位修正之方法之圖。
圖5係為表示左右獨立箝位控制方式之概念作為本發明之實施例1之圖，且為藉由水平OPB所為之左右獨立箝位方式之光電轉換像素部之放大圖。
圖6係為說明圖5之本發明之實施例1，亦即左右獨立箝位控制方式之實施例1之動作之中，有點缺陷(像素缺陷)之情形之動作之圖。
圖7係為表示本發明之實施例1之中之有別於圖6之實施例，OPB區域之掃描線之數量較有效像素區域之水平掃描線之數量多之情形之實施例之圖。
圖8係為本發明之資料處理之一例之時序圖。
圖9係為本發明之資料處理之另一例之時序圖。
圖10係為本發明之資料處理之再另一例之時序圖。
圖11係為說明適用本發明之箝位修正處理之一例之流程圖。
圖12係為表示圖2之箝位修正部之構成例之圖。
圖13係為圖2之箝位修正部之構成例，且為表示與圖12不同之例之圖。
圖14係為說明採用垂直‧水平併用左右獨立OPB箝位控制方式之實施例作為本發明之實施例2之情形下之該實施例2之動作之圖。
圖15係為說明採用左右上下4區域1/2上下讀出左右獨立OPB箝位控制方式之實施例作為本發明之實施例3之情形下之該實施例3之動作之圖。
11．．．光電轉換像素部
41．．．有效像素區域
41L．．．左有效像素區域
41R．．．右有效像素區域
51L．．．左水平OPB區域
51R．．．右水平OPB區域

Claims (11)

  1. 一種箝位控制方法，其係藉由箝位電路進行箝位控制者，其係於1-2-1或1-多-1方式之左右獨立OPB水平箝位控制中，在具備左右二區域之行並聯AD方式之CMOS影像感測器之有效像素區域中，於整體之左右設置水平OPB區域，分別作為左OPB區域、右OPB區域，在虛擬地定義之左右之有效像素區域，各自使用OPB而左右獨立地執行水平箝位處理，且在右有效像素區域執行藉由右OPB區域進行之水平箝位處理，前述1-2-1左右獨立之箝位處理方法係依序施行以下之處理：在前述左右OPB區域之各者中，將來自構成列之像素之黑色位準的下限值之基準值的偏差設為像素之OPB值，就各列取得OPB值之總和，將以1列之像素數加以平均化之值作為該列之OPB值而予以保持至下一列掃描時，在有效像素區域之列掃描時叫出此值而進行運算箝位，及作為有效像素區域之下一列之黑色位準的下限值而加以應用，且在前述左OPB區域及在前述右OPB區域中，各自對 應左有效像素區域及右有效像素區域，且就左右之有效像素區域之所有列進行箝位處理之方法。
  2. 如請求項1之箝位控制方法，其中前述箝位電路係具有由行並聯AD轉換後一個輸入部、至少2個以上複數個信號處理部、及一個輸出部所組成之箝位電路，且在左有效像素區域係適用藉由左OPB區域進行之水平箝位處理。
  3. 如請求項1之箝位控制方法，其中就前述左右OPB區域之各列，在算出OPB平均值之過程中，來自構成列之像素之黑色位準之下限值之基準值的偏差表示出異常值時，係將從1列中之像素之總數扣除表示異常值之像素數之像素數，除以去除異常值之OPB值之總和之值設為平均值，且將該值設為列之OPB值。
  4. 如請求項3之箝位控制方法，其中就前述左右OPB區域之各列，在算出OPB平均值之過程中，構成列之像素均表示出異常值時，該列不使用在對應之有效像素區域之箝位處理，而是使用表示其之前之最新的正常值之列的OPB值來執行箝位處理。
  5. 如請求項1之箝位控制方法，其中前述左右獨立OPB水平箝位控制之水平掃描順序係： 左OPB區域、左有效像素區域、右OPB區域、右有效像素區域之順序；左OPB區域、右OPB區域、左有效像素區域、右有效像素區域之順序；或是左OPB區域、左有效像素區域、右OPB區域、右有效像素區域之順序。
  6. 如請求項1之箝位控制方法，其中前述箝位電路係進一步作為垂直、水平併用左右獨立OPB箝位控制，在具備左右二區域之有效像素區域中，於有效像素區域整體之上部及左右設置OPB區域，且上部OPB區域係設為用以執行較粗略之箝位處理之垂直OPB區域，並將此進一步分為左右而分別作為左垂直OPB區域及右垂直OPB區域，且在各個垂直OPB區域內，將OPB區域內之所有像素數除以區域內之OPB值之總和所平均化之值，設為左右各個OPB區域之OPB值，再加上在配置於有效像素區域整體之左右的水平OPB區域中，藉由前述左右獨立OPB水平箝位控制，而在左右之有效像素區域執行細微之箝位處理。
  7. 如請求項6之箝位控制方法，其中前述箝位電路係進一步作為虛擬性4區域1/2上下讀出垂直、水平併用左右獨立OPB箝位控制，在左右上下由4區域所組成之有效像素區域中，於上部左右之有效像素區域，與前述請求項7所記載之箝位控制方法同樣地，設置上部左右之垂直OPB區域 及上部左右之水平OPB區域，且與如請求項6所記載之箝位控制方法同樣地，對於上部左有效像素區域係使用上部左垂直OPB區域而執行較粗略之箝位處理，且使用上部左水平OPB區域而從上朝向下、從左朝向右地執行細微之箝位處理，對於上部右有效像素區域使用上部右垂直OPB區域來執行較粗略之箝位處理，且使用上部右水平OPB區域而從上朝向下、從左朝向右地執行細微之箝位處理，又，對於下部左有效像素區域係使用下部左垂直OPB區域而執行較粗略之箝位處理，且使用下部左水平OPB區域而從下朝向上、從左朝向右地執行細微之箝位處理，對於下部右有效像素區域使用下部右垂直OPB區域來執行較粗略之箝位處理，且使用下部右水平OPB區域而從下朝向上、從左朝向右地執行細微之箝位處理。
  8. 一種箝位修正裝置，係具備：1個資料輸入部；1個資料輸出部；第1及第2濾波器；第1及第2平均值算出電路；至少包含左保持電路與右保持電路之資料保持電路；第1及第2開關；及第1及第2減算電路；且執行前述請求項1至請求項7中任一項所記載之前述左右獨立水平OPB處理，即： 由前述資料輸入部所輸入之OPB區域之像素信號，係藉由前述第1減算電路而減去基準值，且輸入於前述第1開關之資料係分配成前述左OPB區域之資料及右OPB區域之資料，左OPB區域之資料係藉由前述第1濾波器、前述第1平均值算出電路及前述第1資料保持電路來進行處理，而右OPB區域之資料係藉由前述第2濾波器、前述第2平均值算出電路及前述第2資料保持電路來進行處理，並且透過前述第2開關，隔以特定之時間間隔而適宜地於各個不同之時刻輸出，且藉由前述第2減算電路，以減去資料值本身之方式處理，成為零再從前述資料輸出部輸出。
  9. 如請求項8之箝位修正裝置，其中前述資料保持電路進一步具備具有記憶作用之電路。
  10. 一種影像感測器，係將如請求項8或9所記載之箝位修正裝置，與像素區域、AD轉換器一同配置在同一晶片上。
  11. 一種電子機器，係搭載有如請求項10所記載之影像感測器。
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