[发明专利]图像处理装置、图像处理方法和电子设备

说明书

技术领域

本技术涉及图像处理装置、图像处理方法和电子设备。更具体地说，本技术涉及一种能够防止像质恶化的图像处理装置，并且涉及由所述装置提供的图像处理方法以及采用所述装置的电子设备。

背景技术

过去，由CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器代表的固态成像器件总是要求具有较小的像素尺寸以及较大的像素计数，所述像素计数代表能够在同一图像区域中设置的像素数量。

参考图1A-1C对普通固态成像器件的构造说明如下。

图1A示出了用于固态成像器件的典型滤色器11，而图1B示出了前侧照射型CMOS图像传感器21的截面。图1C示出了后侧照射型CMOS图像传感器31的截面。

图1A所示滤色器11包括红色、蓝色和绿色滤色器，它们配置成所谓的拜耳阵列(Bayer array)。在拜耳阵列中，在水平和垂直方向上配置若干像素，每个像素具有定位成面对彩色像素之一的晶格(cell)。在拜耳阵列中，B(蓝色)和Gb(绿色)滤色器沿一行在水平方向上交替地配置，以使滤色器中的每一个面对同一行上的像素之一的晶格。同样地，在拜耳阵列中，R(红色)和Gr(绿色)滤色器沿另一行在水平方向上交替地配置，以使滤色器中的每一个面对同一另一行上的像素之一的晶格。也就是说，其晶格面对B(蓝色)和Gb(绿色)滤色器的像素在拜耳阵列中在水平方向上每隔一行配置，而其晶格面对R(红色)和Gr(绿色)滤色器的像素在拜耳阵列中在水平方向上也是每隔一行配置。另外，其晶格面对B(蓝色)和R(红色)滤色器的像素在垂直方向上不配置在同一列上。

应该注意的是，在以下描述中，将其晶格面对R(红色)滤色器的像素称为R像素，而将其晶格面对Gb(绿色)滤色器的像素称为Gb像素。同样地，将其晶格面对B(蓝色)滤色器的像素称为B像素，而将其晶格面对Gr(绿色)滤色器的像素称为Gr像素。

图1B所示前侧照射型CMOS图像传感器21构造成具有包括光电二极管的硅基板22。另外，前侧照射型CMOS图像传感器21还包括FD(浮动扩散部)23和反射防止膜24。在硅基板22和FD 23上生成反射防止膜24。在反射防止膜24上生成具有配线25的配线层26。在配线层26上生成平坦化膜27，而在平坦化膜27上生成滤色器28。然后，在滤色器28上设置片上透镜29。

图1C所示后侧照射型CMOS图像传感器31构造成具有包括光电二极管的硅基板32。另外，后侧照射型CMOS图像传感器31还包括在硅基板32上生成的反射防止膜33。在反射防止膜33上生成用于防止串扰的遮光膜34。在遮光膜34上生成平坦化膜35，而在平坦化膜35上生成滤色器36。然后，在滤色器36上设置片上透镜37。应该注意的是，在后侧照射型CMOS图像传感器31的情况下，用于接收入射光的片上透镜37设置在后侧，而图1C中未示出的配线层设置在前侧。

在后侧照射型CMOS图像传感器31中，在光入射侧未设置配线层。因此，入射光没有因配线层而发生损失，使得到达硅基板32的入射光量能够增大至大于前侧照射型CMOS图像传感器21的入射光量的数量。作为结果，通过利用后侧照射型CMOS图像传感器31，能够获得高敏感性、低噪音和高品质的图像。这种后侧照射型CMOS图像传感器31被量产，并被采用在例如摄录像机和数码相机中。

顺便说一下，由于固态成像器件中采用的像素数量增大，向一个像素入射的光的能量的绝对数量不希望地降低，从而不可避免地发生串扰。在该情况下，串扰是光在传播通过采用像素的器件的同时泄漏至存在于像素中的相邻像素的现象。另外，由在像素边界附近发生的光电转换的结果所获得的电子的数量增加，同样不可避免地增大串扰。在该情况下，串扰是电子泄漏至相邻像素的现象。作为结果，这些种类的串扰增大。这些种类的串扰的生成是使后侧照射型CMOS图像传感器31的分光特性恶化的原因。

下面，参考图2A-2C说明后侧照射型CMOS图像传感器31的分光特性。

图2A示出了从像素尺寸为1.12微米的矩形后侧照射型CMOS图像传感器31输出的信号求得的分光特性。在图2A中，横轴代表按照nm表示的波长，而纵轴代表输出信号(任意单位)，它是矩形后侧照射型CMOS图像传感器31输出的信号的量值。

如图2A所示，像素尺寸具有与波长没有太大不同的量级的值，使得色分离变弱。

图2B示出了对于包括片上过滤器的构造的分光特性。在图2B中，纵轴代表透射率(任意单位)，而横轴代表按照微米表示的波长λ。