摄像装置及其控制方法和信号处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种诸如CCD或者CMOS图像传感器等的摄像装置及其控制方法、存储其控制程序的存储介质、以及用于该摄像装置的信号处理装置，并且特别地，本发明涉及一种具有以二维矩阵形式配置的各自具有不同感光度的像素的单位像素的摄像装置。
【背景技术】
[0002]通常，存在如下已知的摄像装置，该摄像装置对面积不同的两个以上的像素的输出进行合成，并且输出合成信号作为一个单位像素的信号，以扩大动态范围(参见日本特开 2010-283573 (JP 2010-283573A))。
[0003]图10是示出上述公开中所描述的摄像装置的像素配置的图。
[0004]如图10所示，单位像素包括面积不同的两个像素，并且以二维矩阵形式配置多个单位像素。单位像素1103设置有高感光度像素(高)1101和低感光度像素(低)1102。通过对高感光度像素1101和低感光度像素1102的输出进行合成或者选择来扩大动态范围。
[0005]另一方面，在诸如数字静态照相机等的摄像设备中，摄像装置的输出受到由摄像光学系统的周边变暗所导致的阴暗、以及摄像装置的感光度不均匀等的影响是已知的。可以进行阴暗校正，以使得整体图像的亮度变均匀，从而防止上述阴暗。例如，预先获得将通过拍摄具有均匀亮度分布的均匀亮度面所获得的图像转换为目标输出(即，图像)的转换属性。在拍摄时，使用相关的转换属性来校正通过拍摄所获得的图像的阴暗。
[0006]顺便提一句，在图10所示的摄像装置中，高感光度像素的重心位置不同于低感光度像素的重心位置。因此，需要高感光度像素的重心位置处的阴暗校正数据和低感光度像素的重心位置处的阴暗校正数据，从而进行具有足够精度的阴暗校正。因此，阴暗校正的数据量变大，这需要大量的存储容量并且增大了处理负荷。
【发明内容】
[0007]本发明提供一种即使减少阴暗校正的数据量也能够进行具有足够精度的阴暗校正的摄像装置及其控制方法、存储其控制程序的存储介质、及其信号处理装置。
[0008]因此，本发明的第一方面提供一种摄像装置，其中在所述摄像装置中以二维矩阵形式配置多个单位像素，其特征在于，所述多个单位像素中的各个单位像素包括:多个第一感光度像素，其具有第一感光度；以及至少一个第二感光度像素，其具有与所述第一感光度不同的第二感光度，并且被配置为使得所述至少一个第二感光度像素的重心位置与所述多个第一感光度像素的重心位置大致一致。
[0009]因此，本发明的第二方面提供一种摄像装置的控制方法，其中在所述摄像装置中以二维矩阵形式配置多个单位像素，其特征在于，所述多个单位像素中的各个单位像素包括感光度不同并且被配置为使得重心位置大致一致的多个像素，所述控制方法包括:校正步骤，用于基于预先设置的共用阴暗校正数据，对作为所述单位像素中的感光度不同的像素的输出的像素信号进行校正；以及合成步骤，用于接收在所述校正步骤中的阴暗校正后的像素信号，并且对所述像素信号进行合成以用作所述单位像素的输出。
[0010]因此，本发明的第三方面提供一种存储使计算机执行所述第二方面的控制方法的控制程序的非瞬态计算机可读存储介质。
[0011]因此，本发明的第四方面提供一种信号处理装置，用于对作为摄像装置的输出的像素信号进行处理，其中在所述摄像装置中以二维矩阵形式配置多个单位像素，其特征在于，所述多个单位像素中的各个单位像素包括感光度不同并且被配置为使得重心位置大致一致的多个像素，所述信号处理装置包括:校正单元，用于基于预先设置的共用阴暗校正数据，对作为所述单位像素中的感光度不同的像素的输出的像素信号进行校正；以及合成单元，用于接收所述校正单元的阴暗校正后的像素信号，并且对所述像素信号进行合成以用作所述单位像素的输出。
[0012]根据本发明，由于对像素进行配置以使得感光度不同的像素的重心位置大致一致，因此可以使用共用阴暗校正数据来进行像素信号的阴暗校正。结果，即使减少阴暗校正数据的量也能够进行具有足够精度的阴暗校正。
[0013]通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。
【附图说明】
[0014]图1是示出根据本发明的第一实施例的摄像装置的像素配置的图。
[0015]图2是示出作为图1所示的摄像装置的例子的具有9行X6列的单位像素的摄像装置的图。
[0016]图3是示意性示出图2所示的摄像装置所具有的信号处理电路的例子的框图。
[0017]图4是示出图3所示的阴暗校正电路中所使用的阴暗校正数据的例子的图。
[0018]图5A是示出在利用图3所示的合成电路合成之前光接收面(传感器面)的照度与摄像装置(传感器)的输出之间的关系的图。
[0019]图5B是示出在合成之后光接收面(传感器面)的照度与摄像装置(传感器)的输出之间的关系的图。
[0020]图6是示出根据本发明的第二实施例的摄像装置的像素配置的图。
[0021]图7是示出根据本发明的第三实施例的摄像装置的像素配置的图。
[0022]图8是示出根据本发明的第四实施例的摄像装置的像素配置的图。
[0023]图9是示出根据本发明的第五实施例的摄像装置的像素配置的图。
[0024]图10是示出传统的摄像装置的像素配置的图。
【具体实施方式】
[0025]以下将参考附图详细说明根据本发明的实施例。
[0026]图1是示出根据本发明的第一实施例的摄像装置的像素配置的图。
[0027]示出的摄像装置例如是CXD或者CMOS图像传感器，并且用于诸如数字静态照相机等的摄像设备。在该摄像装置中，单位像素104包括光接收部的面积相互不同的高感光度像素(高)101和102以及低感光度像素(低)103。S卩，感光度相互不同的高感光度像素101和102以及低感光度像素103配置在单位像素104中。以二维矩阵形式配置多个单位像素104。
[0028]如图所示，高感光度像素101和102具有面积相同的开口( S卩，光接收部)，并且被配置在单位像素104的周边。另一方面，低感光度像素103被配置在单位像素104的中央。
[0029]S卩，在图1所示的例子中，高感光度像素101和102以及低感光度像素103被配置在单位像素104中，以使得高感光度像素101和102的重心位置(高感光度像素101和高感光度像素102的组合面积的重心位置)与低感光度像素103的重心位置大致一致。
[0030]图2是示出作为图1所示的摄像装置的例子的具有9行X6列的单位像素的摄像装置的图。
[0031]在图2所示的例子中，示出总共具有54个(9行X6列)单位像素104的摄像装置。将表示行编号和列编号的索引给予各个单位像素104。
[0032]图3是示意性示出图2所示的摄像装置所具有的信号处理电路的例子的框图。应该注意的是，在所示的例子中示出一个单位像素的信号处理电路。
[0033]图3所示的信号处理电路具有A/D转换器301?303、高感光度像素相加电路304、阴暗校正电路305、以及合成电路306。
[0034]在图3所示的例子中，高感光度像素101和102以及低感光度像素103的光电二极管具有(示出为黑点的)信号电荷读取门。针对每一行和每一个开口设置A/D转换器(列A/D 转换器)301、302 和 303。
[0035]A/D转换器302对从高感光度像素101读出的像素信号(以下称为“第一高感光度像素信号”)进行A/D转换，以生成第一高感光度像素数字信号。类似地，A/D转换器301对从高感光度像素102读出的像素信号(以下称为“第二高感光度像素信号”)进行A/D转换，以生成第二高感光度像素数字信号。另外，A/D转换器303对从低感光度像素103读出的低感光度像素信号进行A/D转换，以生成低感光度像素数字信号。
[0036]将第一高感光度像素数字信号和第二高感光度像素数字信号发送给高感光度像素相加电路304。高感光度像素相加电路304将第一高感光度像素数字信号数字和第二高感光度像素数字信号数字地相加，并将相加后的高感