[发明专利]成像器件、驱动控制方法和程序

说明书

技术领域

本发明涉及成像器件、驱动控制方法和程序，并且更具体地涉及配置为通过用尽具有不同灵敏度的各个像素的饱和信号来改进S/N比的成像器件、驱动控制方法和程序。

背景技术

图像拾取装置（诸如数字照相机和数字摄像机）中使用的成像器件（图像传感器）具有含有例如红色、绿色和蓝色的滤色镜阵列的配置。在图像传感器中，通过基于来自所有像素的相同存储时段按块输出图像数据而不控制每个颜色的存储时段，并且随后在下游侧的处理器中计算各个颜色的灵敏度比率（白平衡等），来执行校正处理。

在该情况下，因为需要与具有高灵敏度的像素（例如，绿色像素）一致地确定存储时段，所以具有低灵敏度的像素（例如，红色或蓝色像素）可能不能够使用饱和信号。虽然存在增益（信号放大）应用于来自具有低输出灵敏度的像素的输出信号以便校正灵敏度的差异的情况，但是如果应用增益，则噪声可能与信号一起被放大。此外，还提出了按颜色变化存储时段的方法（例如，参见专利文献1和2）。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP-A-2006-253876

专利文献2：JP-A-2008-507908

发明内容

本发明要解决的问题

然而，当变化按颜色的存储时段时，在高亮度的场景中维持灵敏度比率恒定的同时，可以改变按颜色的存储时段，然而在中亮度的场景中或低亮度的场景中，仅通过按颜色的存储时段不能维持灵敏度比率恒定。由于这些原因，期望用尽具有不同灵敏度的各个像素的饱和信号，并且不管颜色保持灵敏度比率恒定以提高S/N比。

鉴于这样的情形，本发明意图通过用尽具有不同灵敏度的各个像素的饱和信号来实现S/N比的提高。

解决问题的手段

根据本发明一方面的成像器件包括：像素，包括光电转换元件并按矩阵样式二维排列，并且基于滤色镜阵列在按颜色成组分类的状态下排列；存储时段控制部件，配置为控制用于按颜色存储各像素中的电荷的存储时段；增益控制部件，配置为控制当放大对应于各像素中存储的和从像素读出的电荷的信号时的增益；调整部件，配置为通过在存储时段控制部件中设置按颜色的存储时段，并且在增益控制部件中设置按颜色的增益，来调整逐个颜色不相同的各像素的灵敏度比率，其中调整部件包括：获取部件，配置为获取对具有最佳灵敏度比率的像素设置的存储时段和按颜色的灵敏度比率；计算部件，配置为从获取部件获取的存储时段和灵敏度比率计算按颜色的各像素的存储时段；第一设置部件，配置为当通过计算部件计算的所有存储时段不超过最大设置值时，对存储时段控制部件设置计算的存储时段；以及第二设置部件，配置为当存在其存储时段超过来自计算部件计算的存储时段中的存储时段的最大设置值的颜色时，针对相应颜色的信号对存储时段控制部件设置处于最大设置值的存储时段，并且计算相应颜色的信号乘以的增益，以及将该增益设置到增益控制部件，以便补偿存储时段的缺乏。

调整部件还包括：确定部件，配置为确定获取部件获取的存储时段是否不超过预定阈值；以及第三设置部件，配置为当确定像素的存储时段不超过预定阈值时，基于获取部件按颜色获取的灵敏度比率计算各个信号乘以的增益，并且将该增益设置到增益控制部件。

预定阈值可以是这样的值，其用于确定当通过调整增益调整按颜色的像素灵敏度比率时比当通过存储时段调整按颜色的像素灵敏度比率时，灵敏度比率的调整中的误差较小。

根据本发明一方面的驱动控制方法是用于成像器件的驱动控制方法，该成像器件包括：像素，包括光电转换元件，按矩阵样式二维排列，并且基于滤色镜阵列在按颜色成组分类的状态下排列；存储时段控制部件，配置为控制用于按颜色存储各像素中的电荷的存储时段；增益控制部件，配置为控制当放大对应于各像素中存储的和从像素读出的电荷的信号时的增益；调整部件，配置为通过在存储时段控制部件中设置按颜色的存储时段，并且在增益控制部件中设置按颜色的增益，来调整逐个颜色不相同的各像素的灵敏度比率，其中调整部件包括步骤：获取对具有最佳灵敏度比率的像素设置的存储时段和按颜色的灵敏度比率；从获取的存储时段和灵敏度比率计算按颜色的各像素的存储时段；当所有存储时段不超过最大设置值时，对存储时段控制部件设置计算的存储时段；以及当存在其存储时段超过来自计算的存储时段中的存储时段的最大设置值的颜色时，针对相应颜色的信号对存储时段控制部件设置处于最大设置值的存储时段，并且计算相应颜色的信号乘以的增益，以及将该增益设置到增益控制部件，以便补偿存储时段的缺乏。