[发明专利]固态成像装置驱动方法、固态成像装置及成像设备

说明书

技术领域

本发明涉及固态成像装置驱动方法、固态成像装置及成像设备，并且具体地涉及适于以高分辨率和宽动态范围对对象进行彩色成像的单板固态成像装置驱动方法、固态成像装置及成像设备。 

背景技术

如下所述的专利文献1和2公开了一种能够在水平方向和竖直方向上以高分辨率对对象进行彩色成像的固态成像装置。下面将参照图8和图9描述该固态成像装置的像素阵列和滤色器阵列。 

图8示出了堆叠在以方点阵排列的多个像素（光电转换器件：光电二极管）上的R（红色）、G（绿色）、B（蓝色）三原色滤色器的阵列。○标记被添加给R滤色器和B滤色器，以使得易于识别RGB排列位置中的每一个。 

在图8所示的滤色器阵列中，G滤色器堆叠在偶数行和偶数列中的每个像素上，R滤色器和B滤色器在列方向和行方向上交替堆叠在其余像素上。换言之，堆叠有G滤色器的像素（G像素）布置在形成大小相同的方格的各排位置中，而堆叠有R滤色器的像素（R像素）和堆叠有B滤色器的像素（B像素）布置在大小相同的方格的眼位置中。 

图9是示出其中图8的像素阵列和滤色器阵列以45度倾角倾斜的阵列的示图。该像素阵列变成所谓的蜂窝式像素排列，其中偶数编号的像素行相对奇数编号的像素行偏移1/2像素间距。 

由于可以获得蜂窝式像素排列的成像图像信号，即，可以获得方格图案位置，因此当通过利用相邻像素的成像图像信号进行内插获得分别在纵向和横向上彼此相邻的两个像素的总共四个像素的中心 位置的成像图像信号时，可以获得两倍于像素数量的成像图像信号，从而在纵向和横向上以高分辨率获得对象的图像信号。 

现有技术文献 

专利文献 

[专利文献1]JP-A-11-355790 

[专利文献2]JP-A-2006-211631 

发明内容

要解决的技术问题 

上述具有如图9所示的像素阵列和滤色器阵列的固态成像装置可以以高分辨率拍摄对象的彩色图像。然而，存在不能拍摄具有宽动态范围的图像的问题。可以利用其中添加具有相同颜色的相邻像素的成像图像信号的像素添加方法增加动态范围，但是在此情况中，存在牺牲分辨率的问题。 

本发明的目的是提供能够在保持高分辨率的同时以宽动态范围成像对象的彩色图像的固态成像装置的驱动方法、固态成像装置和成像设备。 

解决技术问题的手段 

根据本发明的一个方面，提供了一种固态成像装置的驱动方法，在所述固态成像装置中，偶数编号的像素行布置为相对奇数编号像素行偏移1/2像素间距，对于向右上倾斜方向延伸的像素排和向左上倾斜方向延伸的像素排每隔一排就有一排仅由堆叠有绿色滤色器的像素构成，构成方格图案位置中未布置堆叠有绿色滤色器的像素的其余位置中所布置的像素的奇数编号像素行或偶数编号像素行的一方行（one-side row）的像素是堆叠有红色滤色器的像素，并且构成另一方行（other-side row）的像素是堆叠有蓝色滤色器的像素，所述方法包括： 

将存在于向右上倾斜方向延伸的像素排和向左上倾斜方向延伸的像素排的一方像素排的每四排的一排上的堆叠有红色滤色器的像 素和堆叠有蓝色滤色器的像素、和最邻近堆叠有红色滤色器的像素或堆叠有蓝色滤色器的像素的堆叠有绿色滤色器的像素作为低灵敏度像素进行驱动，以及将其余的像素作为高灵敏度像素进行驱动。 

根据本发明的另一方面，提供了一种固态成像装置，包括：低灵敏度像素；和高灵敏度像素。偶数编号的像素行布置为相对奇数编号的像素行偏移1/2像素间距。对于向右上倾斜方向延伸的像素排和向左上倾斜方向延伸的像素排每隔一排就有一排仅由堆叠有绿色滤色器的像素构成，构成方格图案位置中未布置堆叠有绿色滤色器的像素的其余位置中所布置的像素的奇数编号像素行或偶数编号像素行的一方行的像素是堆叠有红色滤色器的像素，和构成另一方行的像素是堆叠有蓝色滤色器的像素，以及存在于向右上倾斜方向延伸的像素排和向左上倾斜方向延伸的像素排的一方像素排的每四排的一排上的堆叠有红色滤色器的像素和堆叠有蓝色滤色器的像素、和最邻近堆叠有红色滤色器的像素和堆叠有蓝色滤色器的像素的堆叠有绿色滤色器的像素被配置为低灵敏度像素，以及其余的像素被配置为高灵敏度像素。 

根据本发明的再一个方面，提供了一种成像设备，包括：如上所述的固态成像装置；驱动单元，其构造为驱动所述固态成像装置；以及信号处理单元，其构造为以周围高灵敏度像素的成像图像信号对低灵敏度像素的像素位置的图像信号进行内插。 

发明的有益效果