[发明专利]用于暗电流校正的系统、设备和方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及图像俘获装置，且明确地说但非排他地涉及用于图像俘获装置的暗电流校正处理。

背景技术

互补金属氧化物半导体(“CMOS”)图像传感器(“CIS”)可产生不准确的图像数据，原因在于像素本身中的暗电流和像素之间暗电流电平的变化。CIS阵列的每一像素提供一输出电压，所述输出电压随入射于所述像素上的光而变化。令人遗憾的是，暗电流会增加输出电压，并且使成像系统提供的图片品质降低。

可通过读取“黑色参考像素”来获得与“真实”黑色相关联的模拟电压。在现有技术解决方案中，黑色参考像素是通常紧挨着有源图像阵列排列的单独结构。黑色参考像素用于产生低计数值或用户指定的设定点值，其通常将显示为黑色。

图1是利用暗像素阵列作为黑色参考像素的现有技术成像系统的图示说明。成像系统100包括成像像素阵列105、黑色参考像素阵列107、读出电路110、功能逻辑115和控制电路120。像素阵列105被展示为成像传感器像素(例如，AP1、AP2...APn)的二维(“2D”)阵列，并且黑色参考像素阵列107被展示为被遮光的像素(例如，BP0、BP1...BP9)的单独阵列。由黑色参考像素阵列107产生的黑色参考信号用于调整、偏移和以其它方式校准成像传感器的黑色电平设定点，从而考虑到暗电流的变化。然而，因为需要单独成像组件产生所述黑色参考信号，所以会增加成像系统100的大小。

发明内容

在一个实施例中，本申请案提供一种固态图像拾取设备，其包含：像素单元，其包含多个像素；快门单元，其安置在所述像素单元上方；像素控制单元，其用于响应于接收到图像俘获命令来控制所述像素单元的多个像素小组，包括经由所述快门单元建立使入射于所述像素单元的每一像素上的光暴露的第一状态，和遮蔽入射光使其不照射所述像素单元的一个或一个以上像素的第二状态；以及读出单元，用于：读取在所述第一状态和所述第二状态期间俘获的来自所述像素单元的每一像素的图像信号数据；以及输出场景图像数据，其包含在所述第一状态期间俘获的图像信号数据的子集，和包括在所述第二状态期间俘获的图像信号数据的子集的暗电流分量。

在另一实施例中，本申请案提供一种方法，其包含：接收图像俘获命令；响应于接收到所述图像俘获命令经由像素单元的多个像素胞元俘获图像信号数据，其中俘获图像信号数据包括经由安置在所述像素单元上方的快门单元建立使入射于所述像素单元的每一像素上的光暴露的第一状态，和遮蔽入射光使其不照射所述像素单元的一个或一个以上像素的第二状态；读取在所述第一状态和所述第二状态期间俘获的来自所述像素单元的每一像素的图像信号数据；以及输出场景图像数据，其包含在所述第一状态期间俘获的图像信号数据的子集，和包括在所述第二状态期间俘获的图像信号数据的子集的暗电流分量。

附图说明

参看以下图式描述本发明的非限制性和非穷尽性的实施例，其中除非另有指定，否则各图中相同的参考标号指代相同的部件。图式不必按比例，而是重点在于说明所描述的原理。

图1是利用暗像素阵列作为黑色参考像素的现有技术成像系统的图示说明。

图2是说明根据本发明的一实施例的成像系统的功能框图。

图3说明根据本发明的一实施例的常规前侧照明式CMOS成像像素。

图4是根据本发明的一实施例的背侧照明式CMOS成像像素的混合横截面/电路图示说明。

图5是根据本发明的一实施例的图像传感器和快门组合件的图示说明。

图6A-图6C是根据本发明的一实施例的相机组合件的横截面图。

图7是根据本发明的一实施例的用于为了暗电流校正处理获取黑色参考像素的过程的流程图。

下文描述某些细节和实施方案，包括描述图式(其可描绘下文描述的某些或所有实施例)，并且论述本文中呈现的发明性概念的其它可能的实施例或实施方案。下文提供对本发明的实施例的概述，接着是参看图式的较详细描述。

具体实施方式

本文描述用于为了图像俘获装置的暗电流校正处理获得黑色参考像素的设备、系统和方法的实施例。在以下描述中，阐述了许多特定细节以提供对实施例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可在没有所述具体细节中的一者或一者以上的情况下或使用其它方法、组件、材料等实践本文所述的技术。在其它情况下，未图示或详细描述众所周知的结构、材料或操作以免使某些方面混淆。