JPH01108882A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ 本発明は、ＣＣＤのようなｉｌａｌ素像を含むリニアイ
メージセンサを用いた撮像装置に関する。

（従来の技術） 一般、ＣＣＤのような撮像素子を含むリニアイメージセ
ンサで撮像対象物を撮像し、撮像情報を電気信号に変換
して信号処理するようにしたリニアイメージセンサにお
いては、撮像素子の偶数番と奇数番の画素の出力を別々
のアナログシフトレジスタでシフトし、その俊、それぞ
れの出力を合成してこのリニアイメージセンサの出力信
号とするように構成している。

このようなリニアイメージセンサにおいてｉ機素子で受
ける光量が不足する場合や撮像対象物の明暗のわずかの
相違を検出したいという場合に、撮像素子へ入力される
信号成分（１１ｆｉ像対象物を走査したときの明部分、
暗部弁のレベル差）に対する偶数番、奇数番の画素用と
して設けられた個々の素子の特性の相違や、この画素の
出力をシフトするアナログシフトレジスタの特性の相違
に起因して、偶数番、奇数番の出力信号のレベル差の比
率が実用上支障が生じるほど大きくなる場合が多い。

かかる場合、両者のレベル差を揃える手段として、例え
ば偶数番、奇数番用にそれぞれレベルシフト回路を設け
、双方又は一方のレベルシフト回路に対する直流バイア
スを調整する方法がある。

しかしながら、このような手段では、−旦レベル差の調
整を行った後、撮像素子に対する入射光量や周囲温度等
の外的条件が変るような場合、再び偶数番、奇数番出力
の間にレベル差が生じてくるので、頻繁に調整作業が必
要になるという問題がある。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したように従来におけるリニアイメージセンサを用
いた撮像装置では、撮像素子系において生じる信号のレ
ベル差を調整することが容易ではないという問題がある
。

そこで本発明は、Ｒ像索子系における出力信号間のレベ
ル差の補正を自動的に実行可能な撮像装置を提供するこ
とを目的とするものである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、Ｉｉ像素子系から出力される信号を複数系統
に分けて取り込むと共にこの複数系統の信号を合成して
出力する信号処理部と、この信号処理部から出力される
合成出力信号のうちいずれかの系統の信号成分を取り出
す系統信号抽出部と、この系統信号抽出部の出力信号と
前記合成出力信号とを比較し各系統の信号のレベル差に
対°応する帰還制御信号を出力する帰還制御部とを有し
、前記帰還制御信号により前記信号処理部に入力される
各系統の信号のレベル差を補正するようにしたものであ
る。

（作　用） 以下に上記構成の装置の作用を説明する。

この装置の信号処理部は、撮像素子系から出力される信
号を複数系統に分けて取り込み、これを合成して合成出
力信号として送出する。

系統信号抽出部は、前記合成出力信号からいずれかの系
統の信号成分を抽出し、これを帰還制御部に送る。

帰還制御部は、系統信号抽出部からのいずれかの系統の
信号成分と前記合成出力信号とを比較し各系統の信号の
レベル差に対応する帰還制御信号を求め、この帰還制御
信号により信号処理部における前記各系統の信号のレベ
ル差を補正する。

（実施例） 以下に本発明の実施例を第１図を参照して説明する。

第１図は撮像装置におけるリニアイメージセンサ１を示
すものである。

このリニアイメージセンサ１は、撮像対象物の撮像情報
を収集してこれを２系統の信号Ａｚ　。

Ａ２として出力するａｍ素子系２と、この撮像素子系２
からの２系統の出力信号Ａ１　、Ａ２を取り込みこれら
を合成してその合成結果を合成出力信号Ｂとして出力す
る信号処理部３と、この合成出力信号Ｂのうち、一方の
系統の信号Ａ２の成分Ｃを抽出する系統信＠処理部４と
、この系統信号抽出部４から出力される一方の系統の信
号Ａ２の成分Ｃと、前記合成出力信号Ｂとを取り込んで
、これら両信号Ｂ、Ｃの比較を行い、これを基に前記２
系統の信号Ａ１．Ａ２のレベル差に対応した帰還制御信
号Ｅを求めて、この帰還制御信号Ｅにより前記信号処理
部３を制御する帰還制御部５とを有している。

前記撮像素子系２はＣＣＤ　（Ｃｈａｒ（ＩＱ　ｃｏｐ
ｕ＋ｅｔｉＤｅＶｉＣｅ）製の素子を多数列設したｒｉ
像素子６と、この撮像素子６における偶数番素子（偶数
番画素）からの出力信号をシフトする第１のシフトレジ
スタ７と、同じく撮像素子６における奇数番素子（奇数
番画素）からの出力信号をシフトする第２のシフトレジ
スタ８と、前記第１．第２のシフトレジスタ７．８から
の出力信号をそれぞれ増幅する第１．第２のアンプ９，
１０とを具備し、この両アンプ９，１０の出力信号を瞳
像素子系２の２系統の信号Ａ１　、Ａ２として信号処理
部３に送るようになっている。

前記信号処理部３は、前記信＠Ａ１をレベルシフトする
第１のレベルシフト回路１１と前記信号Ａ２をレベルシ
フトする第２のレベルシフト回路２とからなるレベルシ
フト部１３と、第１のレベルシフト回路１１の出力信号
を第２図に示すパルスＦでサンプリングする第１のサン
プリング回路１４、第２のレベルシフト回路１２の出力
信号をパルスＧでサンプリングする第２のサンプリング
回路１５及び第１．第２のサンプリング回路１４゜１５
の出力信号を取り込んでこれらを合成し合成結果を合成
出力信号Ｂとして送出するボルテージホロワ１６からな
るサンプルホールド部１７とを具備している。

前記系統信号抽出部４は、信号処理部３から出力される
合成出力信号Ｂのうち、一方の信号Ａ２をパルスＨでサ
ンプリングする第３のサンプリング回路１８と、ボルテ
ージホロワ１９とを具備し、このボルテージホロワ１９
から一方の信号Ａ２の成分Ｃを送出するようになってい
る。

前記帰還制御部５は、前記信号の成分Ｃと合成出力信号
Ｂとを取り込み、これらの間の差分りを求める差動演算
回路２０と、この差動演算回路２０の出力信号である前
記差分りをパルスＪでスイッチングして送出するスイッ
チング回路２１と、スイッチング回路２１の出力信号を
積分して前記両信号Ａ１．Ａ２のレベル差に対応した帰
還制御信号Ｅを送出する抵抗Ｒ１，コンデンサＣ１を用
いた積分回路２２とを具備している。

尚、前記スイッチング回路２１へ入力するパルスＪの波
形は図示してないが、このパルスＪは、ｍ機素子６の一
走査の中で有効画素から出力される信号の部分のみをオ
ンとし、ブランキング帰還中には誤った制御をしないよ
うに設定するものである。

また、前記レベルシフト部１３の第１．第２のレベルシ
フト回路１１．１２の入力抵抗Ｒ２とバイアス抵抗Ｒ３
とは同一の抵抗比を有するように設定され、第２のレベ
ルシフト回路１２におけるバイアス抵抗Ｒ３の一方の端
子下に対して、前記帰還制御部＠Ｅを入力するようにな
っている。

次に上記構成のリニアイメージセンサ１の動作を第２図
に示す各部の信号波形をも参照して説明する。

撮像素子系２から出力される２系統の信号Ａ１（偶数番
画素に対応）、Ａ２（奇数番画素に対応）は、第２図に
示すように信号Ａ２の方が信＠Ａ１よりもレベルが大き
くなっている。

前記両信号Ａｘ　、Ａ２は第１．第２のレベルシフト回
路１１．１２でそれぞれレベルシフトされた後、信号Ａ
１は第１のサンプリング回路１４においてパルスＦによ
りサンプリングされ、また、信号Ａ２は第２のサンプリ
ング回路１５においてパルスＧによりサンプリングされ
て、これらはボルテージホロワ１６に入力され合成され
る。この合成結果を第２図において合成出力信号Ｂとし
て示している。

次に、系統信号抽出部４の第３のサンプリング回路１８
は、パルスＨにより合成出力信号Ｂをサンプリングし、
ボルテージホロワ１９を介して前記信号Ａ２の成分Ｃと
して送出する。

差動演算回路２０は、前記信号Ａ２の成分Ｃと、前記合
成信号Ｂの差分りを求めて、この差分りをスイッチング
回路２１を経て積分回路２２へ送る。

積分回路２２は、差分りを積分し、第２図に示すような
波形、すなわち、前記両信号Ａ１　、　Ａ２の増加傾向
を打ち消すように負方向に徐々に増加する波形の帰還制
御信号Ｅを求める。

この帰還制御部＠Ｅは前記第２のレベルシフト回路１２
に設けた端子下に帰還され、この結果、信号Ａ２が信号
Ａ１よりもレベルが高い本実施例の場合、帰還制御信号
Ｅを取込んだ第２のレベルシフト回路１２において信＠
Ａ２が負方向にシフトダウンされることになり、これに
伴い、合成出力信号Ｂのうち信＠Ａ２の部分のレベルが
下がる。

一方、上述した場合と逆に信号Ａ１が信＠Ａ２よりもレ
ベルが高いような場合には、帰還制御信号は上述した場
合と逆に正となり、これにより、信号Ａ２を正側にレベ
ルアップし、合成出力信号Ｂの信＠Ａ２の部分を正側に
上昇させる。

すなわち、帰還制御部５は、合成出力信号Ｂに含まれる
成分のレベル差を自動的にゼロに収束するように機能す
る。

尚、積分回路２２の時定数は、ｆｌｉｔ像素子６のクロ
ックパルスの周期に対し十分に大きい値に設定すれば、
上述した帰還制御部５の動作はより効果的である。

本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、そ
の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、撮像素子系の出力信号に
生じるレベル差を自動的に補正することができ撮像素子
に対する入射光量や周囲温度等の変化に対して調整作業
を行う必要のないリニアイメージセンサを用いた撮像装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は同
上の各部の信号の波形を示す波形図である。 １・・・リニアイメージセンサ、 ２・・・撮像素子系、３・・・信＠処理部、４・・・系
統信号抽出部、５・・・帰還制御部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮像素子系から出力される信号を複数系統に分け
   て取り込むと共にこの複数系統の信号を合成して出力す
   る信号処理部と、この信号処理部から出力される合成出
   力信号のうちいずれかの系統の信号成分を取り出す系統
   信号抽出部と、この系統信号抽出部の出力信号と前記合
   成出力信号とを比較し各系統の信号のレベル差に対応す
   る帰還制御信号を出力する帰還制御部とを有し、前記帰
   還制御信号により前記信号処理部に入力される各系統の
   信号のレベル差を補正するようにしたことを特徴とする
   リニアイメージセンサを用いた撮像装置。
2. （２）前記撮像素子系は、ＣＣＤを用いた撮像素子を含
   むものである特許請求の範囲第１項記載の撮像装置。
3. （３）前記撮像素子系は、撮像素子の偶数番画素、奇数
   番画素の出力を別々に出力するものである特許請求の範
   囲第１項記載の撮像装置。