[发明专利]固态摄像元件和电子装置

说明书

本发明涉及能够在抑制图像质量劣化的同时扩大动态范围的固态摄像元件和电子装置。固态摄像元件包括布置有基本图案像素组的像素单元和信号处理单元，所述信号处理单元配置为用于从具有相同颜色和不同尺寸的多个输出像素执行多个像素信号的执行过程，每个所述基本图案像素组具有根据预定图案布置的多种颜色的输出像素，所述输出像素是基于像素信号的输出单元的像素，所述输出像素中至少一种颜色的输出像素具有三种或更多种尺寸。例如，本发明应用于CMOS摄像元件。

技术领域

本发明涉及固态摄像元件和电子装置，并尤其涉及能够在抑制图像质量劣化的同时扩大动态范围的固态摄像元件和电子装置。

背景技术

通常，在采用拜尔阵列(Bayer array)的固态摄像元件中，提出了如下一种技术：使两个布置有绿色滤色器的像素的光接收元件的尺寸存在差异，并根据入射光的量选择性地使用这两个具有不同灵敏度的像素的像素信号，以扩大动态范围(例如，参见专利文献1)。

引用文献列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请特开第10-189930号

发明内容

技术问题

然而，在专利文献1所描述的技术中，两个像素的灵敏度大体上不同。因此，在对所使用的像素信号进行切换时的入射光量附近可能发生颜色和亮度在空间方向和时间方向上的不自然变化的现象。

此外，在采用拜耳阵列的固态摄像元件中，在每个像素中利用周围像素的颜色信息插值出不同于待被检测的颜色的颜色信息。因此，可能出现伪色(false color)。

本发明是鉴于以上原因提出的，并且旨在在抑制图像质量劣化的同时扩大动态范围。

技术方案

本发明的第一方面的固态摄像元件包括：像素单元，在所述像素单元中布置有基本图案像素组，每个所述基本图案像素组具有根据预定图案布置的多种颜色的输出像素，所述输出像素是基于像素信号的输出单位的像素，所述输出像素之中的至少一种颜色的输出像素具有三种以上的尺寸；和信号处理单元，所述信号处理单元用于对来自具有相同颜色和不同尺寸的多个所述输出像素的多个像素信号执行合成处理。

每种颜色的所述输出像素分别可以具有两种以上的尺寸，并且在所述图案中，由多个第一输出像素构成的第一像素组的颜色阵列和由多个第二输出像素构成的第二像素组的颜色阵列可以不同，所述第二输出像素与所述第一输出像素具有不同的尺寸。

所述第一像素组可以环绕所述第二像素组的外围。

至少一个所述第一输出像素可以环绕一个所述第二输出像素的外围。

每种颜色的所述输出像素可以分别具有三种以上的尺寸，并且在所述图案中，由多个第一输出像素构成的第一像素组可以环绕由多个第二输出像素构成的第二像素组的外围，所述第二输出像素与所述第一输出像素具有不同的尺寸，并且所述第二像素组可以环绕由多个第三输出像素构成的第三像素组的外围，所述第三输出像素与所述第二输出像素具有不同的尺寸。

每个所述输出像素可以由一个以上的单位像素构成，所述单位像素分别包括具有相同尺寸的光接收元件。

最小的所述输出像素可以由一个所述单位像素构成，并且具有其他尺寸的像素可以由多个所述单位像素构成。

每个所述输出像素可以通过所述单位像素与布线的组合形成。

在所述信号处理单元合成来自具有相同颜色和三种以上的尺寸的多个所述输出像素的多个像素信号的情况下，所述信号处理单元可以根据入射光量选择所述多个像素信号中的一个像素信号并输出所选择的像素信号，并且所述信号处理单元可以使具有另外尺寸和后续尺寸的所述输出像素的像素信号与预定系数相乘并输出相乘后的像素信号。