JPH08154210A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
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- JPH08154210A JPH08154210A JP6292754A JP29275494A JPH08154210A JP H08154210 A JPH08154210 A JP H08154210A JP 6292754 A JP6292754 A JP 6292754A JP 29275494 A JP29275494 A JP 29275494A JP H08154210 A JPH08154210 A JP H08154210A
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- signal
- dimensional light
- dynamic range
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 解像度やＣＣＤ撮像素子の出力の低下を招く
ことなく、高速で動く撮像対象の撮像を可能としながら
も、ダイナミックレンジを広くする。 【構成】 撮像対象からの光を受光する２次元受光素子
ＩＭを備えた撮像装置において、前記撮像対象からの光
を、前記複数個の２次元受光素子ＩＭの夫々に分光する
分光手段４と、前記複数個の２次元受光素子ＩＭ間で、
存在位置が対応する画素の受光する光量が異なるように
減光する減光手段５と、前記２次元受光素子ＩＭ夫々の
検出信号を各別に読み取り可能な信号読み取り手段ＲＤ
と、前記複数個の２次元受光素子ＩＭ間で存在位置が対
応する画素の前記信号読み取り手段ＲＤの読み取り信号
から、前記複数個の２次元受光素子ＩＭ夫々のダイナミ
ックレンジを含むダイナミックレンジを有する、その存
在位置が対応する画素の画像信号とするように処理する
信号処理手段ＳＰとが設けられている。
ことなく、高速で動く撮像対象の撮像を可能としながら
も、ダイナミックレンジを広くする。 【構成】 撮像対象からの光を受光する２次元受光素子
ＩＭを備えた撮像装置において、前記撮像対象からの光
を、前記複数個の２次元受光素子ＩＭの夫々に分光する
分光手段４と、前記複数個の２次元受光素子ＩＭ間で、
存在位置が対応する画素の受光する光量が異なるように
減光する減光手段５と、前記２次元受光素子ＩＭ夫々の
検出信号を各別に読み取り可能な信号読み取り手段ＲＤ
と、前記複数個の２次元受光素子ＩＭ間で存在位置が対
応する画素の前記信号読み取り手段ＲＤの読み取り信号
から、前記複数個の２次元受光素子ＩＭ夫々のダイナミ
ックレンジを含むダイナミックレンジを有する、その存
在位置が対応する画素の画像信号とするように処理する
信号処理手段ＳＰとが設けられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、撮像対象からの光を受
光する２次元受光素子を備えた撮像装置に関する。
光する２次元受光素子を備えた撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】かかる撮像装置は、撮像対象からの光
を、ＣＣＤ撮像素子、ＭＯＳ撮像素子又は撮像管等の２
次元受光素子によって受光し、光電変換することで、撮
像対象を撮像する。撮像対象を適正に撮像するために
は、撮像対象からの光量が、上記の２次元受光素子のダ
イナミックレンジすなわち受光量に応じて出力信号が適
正に変化する範囲内にある必要がある。ところが、実際
の撮像対象には、例えば、トンネル内部からトンネルの
出口付近を撮像した場合や、あるいは、強い日差しを受
ける箇所と影になる箇所が混在するような場所を撮像し
た場合等のように、広いダイナミックレンジを要する場
合がある。
を、ＣＣＤ撮像素子、ＭＯＳ撮像素子又は撮像管等の２
次元受光素子によって受光し、光電変換することで、撮
像対象を撮像する。撮像対象を適正に撮像するために
は、撮像対象からの光量が、上記の２次元受光素子のダ
イナミックレンジすなわち受光量に応じて出力信号が適
正に変化する範囲内にある必要がある。ところが、実際
の撮像対象には、例えば、トンネル内部からトンネルの
出口付近を撮像した場合や、あるいは、強い日差しを受
ける箇所と影になる箇所が混在するような場所を撮像し
た場合等のように、広いダイナミックレンジを要する場
合がある。
【０００３】このような場合に、２次元受光素子で通常
通り撮像すると、ハレーションを発生する等により撮像
対象を適正に撮像することができない。そこで、従来、
２次元受光素子としてＣＣＤ撮像素子を採用し、ＣＣＤ
撮像素子の電子シャッタ機能を利用してダイナミックレ
ンジを広くすることが考えられている。つまり、電子シ
ャッタのシャッタスピードを２段階に変化させて同一撮
像対象を撮像して、シャッタスピードを長くして撮像し
た場合の画像信号が、ＣＣＤ撮像素子のダイナミックレ
ンジを超えて飽和した場合に、シャッタスピードを短く
して撮像した場合の画像信号を採用する構成とするので
ある。
通り撮像すると、ハレーションを発生する等により撮像
対象を適正に撮像することができない。そこで、従来、
２次元受光素子としてＣＣＤ撮像素子を採用し、ＣＣＤ
撮像素子の電子シャッタ機能を利用してダイナミックレ
ンジを広くすることが考えられている。つまり、電子シ
ャッタのシャッタスピードを２段階に変化させて同一撮
像対象を撮像して、シャッタスピードを長くして撮像し
た場合の画像信号が、ＣＣＤ撮像素子のダイナミックレ
ンジを超えて飽和した場合に、シャッタスピードを短く
して撮像した場合の画像信号を採用する構成とするので
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構成では、２段階のシャッタスピードで撮像対象を撮
像する間、撮像対象が実質的に停止している必要があ
り、高速で動く撮像対象を撮像する場合には、シャッタ
スピードを極めて高速に設定する必要がある。シャッタ
スピードを極めて高速に設定すると、その結果として、
ＣＣＤ撮像素子の受光する光量が低下することになり、
ＣＣＤ撮像素子の出力信号が低下してしまう不都合があ
る。
来構成では、２段階のシャッタスピードで撮像対象を撮
像する間、撮像対象が実質的に停止している必要があ
り、高速で動く撮像対象を撮像する場合には、シャッタ
スピードを極めて高速に設定する必要がある。シャッタ
スピードを極めて高速に設定すると、その結果として、
ＣＣＤ撮像素子の受光する光量が低下することになり、
ＣＣＤ撮像素子の出力信号が低下してしまう不都合があ
る。
【０００５】このような不都合を合理的に解決する手段
としては、ＣＣＤ撮像素子の隣接する２画素を１組とし
て、その一方の画素にのみ減光フィルタを形成し、減光
フィルタを形成していない画素の検出信号が飽和してい
ないときは、減光フィルタを形成していない画素の検出
信号を、その２画素分の検出信号として扱い、減光フィ
ルタを形成していない画素の検出信号が飽和したとき
は、減光フィルタを形成した画素の検出信号を、その２
画素分の検出信号として扱う構成が考えられる。
としては、ＣＣＤ撮像素子の隣接する２画素を１組とし
て、その一方の画素にのみ減光フィルタを形成し、減光
フィルタを形成していない画素の検出信号が飽和してい
ないときは、減光フィルタを形成していない画素の検出
信号を、その２画素分の検出信号として扱い、減光フィ
ルタを形成していない画素の検出信号が飽和したとき
は、減光フィルタを形成した画素の検出信号を、その２
画素分の検出信号として扱う構成が考えられる。
【０００６】しかしながら、この構成では、２画素分の
検出信号を実質上１画素として扱うことになるので、結
果として、ＣＣＤ撮像素子の解像度が低下してしまうこ
とになる。本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので
あって、その目的は、解像度やＣＣＤ撮像素子の出力の
低下を招くことなく、高速で動く撮像対象の撮像を可能
としながらも、ダイナミックレンジを広くする点にあ
る。
検出信号を実質上１画素として扱うことになるので、結
果として、ＣＣＤ撮像素子の解像度が低下してしまうこ
とになる。本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので
あって、その目的は、解像度やＣＣＤ撮像素子の出力の
低下を招くことなく、高速で動く撮像対象の撮像を可能
としながらも、ダイナミックレンジを広くする点にあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の撮像装置は、撮
像対象からの光を受光する２次元受光素子を備えたもの
であって、その第１特徴構成は、前記２次元受光素子が
複数個備えられ、前記撮像対象からの光を、前記複数個
の２次元受光素子の夫々に分光する分光手段と、前記複
数個の２次元受光素子間で、存在位置が対応する画素の
受光する光量が異なるように減光する減光手段と、前記
２次元受光素子夫々の検出信号を各別に読み取り可能な
信号読み取り手段と、前記複数個の２次元受光素子間で
存在位置が対応する画素の前記信号読み取り手段の読み
取り信号から、前記複数個の２次元受光素子夫々のダイ
ナミックレンジを含むダイナミックレンジを有する、そ
の存在位置が対応する画素の画像信号とするように処理
する信号処理手段とが設けられている点にある。第２特
徴構成は、上記第１特徴構成において、前記信号処理手
段は、前記２次元受光素子夫々の検出信号をデジタル信
号に変換するＡ／Ｄコンバータと、そのＡ／Ｄコンバー
タにてデジタル信号に変換された、前記複数個の２次元
画像素子間で存在位置が対応する画素の検出信号をアド
レス信号として、前記複数個の２次元受光素子夫々のダ
イナミックレンジを含むダイナミックレンジを有する、
その存在位置が対応する画素の画像信号とするためのデ
ータを記憶したルックアップテーブルとを備えて構成さ
れている点にある。第３特徴構成は、上記第１特徴構成
において、前記信号処理手段は、受光強度がダイナミッ
クレンジ内にある２次元受光素子のうち、受光強度の最
も弱い側にダイナミックレンジを有する２次元受光素子
の検出信号を前記画像信号とするように構成されている
点にある。
像対象からの光を受光する２次元受光素子を備えたもの
であって、その第１特徴構成は、前記２次元受光素子が
複数個備えられ、前記撮像対象からの光を、前記複数個
の２次元受光素子の夫々に分光する分光手段と、前記複
数個の２次元受光素子間で、存在位置が対応する画素の
受光する光量が異なるように減光する減光手段と、前記
２次元受光素子夫々の検出信号を各別に読み取り可能な
信号読み取り手段と、前記複数個の２次元受光素子間で
存在位置が対応する画素の前記信号読み取り手段の読み
取り信号から、前記複数個の２次元受光素子夫々のダイ
ナミックレンジを含むダイナミックレンジを有する、そ
の存在位置が対応する画素の画像信号とするように処理
する信号処理手段とが設けられている点にある。第２特
徴構成は、上記第１特徴構成において、前記信号処理手
段は、前記２次元受光素子夫々の検出信号をデジタル信
号に変換するＡ／Ｄコンバータと、そのＡ／Ｄコンバー
タにてデジタル信号に変換された、前記複数個の２次元
画像素子間で存在位置が対応する画素の検出信号をアド
レス信号として、前記複数個の２次元受光素子夫々のダ
イナミックレンジを含むダイナミックレンジを有する、
その存在位置が対応する画素の画像信号とするためのデ
ータを記憶したルックアップテーブルとを備えて構成さ
れている点にある。第３特徴構成は、上記第１特徴構成
において、前記信号処理手段は、受光強度がダイナミッ
クレンジ内にある２次元受光素子のうち、受光強度の最
も弱い側にダイナミックレンジを有する２次元受光素子
の検出信号を前記画像信号とするように構成されている
点にある。
【０００８】
【作用】本発明の第１特徴構成によれば、複数個備えら
れた２次元受光素子の受光面には、分光手段に分光され
た状態で同一撮像対象からの光が入射する。２次元受光
素子の夫々に入射する光は減光手段にて減光されて、２
次元受光素子間で存在位置が対応する画素の受光する光
量が異なるようにしてあるので、実質的に、同一の撮像
対象をダイナミックレンジが異なる複数の２次元受光素
子で撮像することになる。２次元受光素子の検出信号
は、信号読み取り手段にて各別に読み取られて、信号処
理手段に送られ、信号処理手段は、存在位置が対応する
複数の画素の検出信号を処理して、その存在位置が対応
する画素の画像信号を出力する。この信号処理手段が出
力する画像信号は、上記の如く、実質的にダイナミック
レンジが異なる複数の２次元受光素子の検出信号に基づ
いて処理しているので、これら異なるダイナミックレン
ジを含むダイナミックレンジを有するものとすることが
できる。
れた２次元受光素子の受光面には、分光手段に分光され
た状態で同一撮像対象からの光が入射する。２次元受光
素子の夫々に入射する光は減光手段にて減光されて、２
次元受光素子間で存在位置が対応する画素の受光する光
量が異なるようにしてあるので、実質的に、同一の撮像
対象をダイナミックレンジが異なる複数の２次元受光素
子で撮像することになる。２次元受光素子の検出信号
は、信号読み取り手段にて各別に読み取られて、信号処
理手段に送られ、信号処理手段は、存在位置が対応する
複数の画素の検出信号を処理して、その存在位置が対応
する画素の画像信号を出力する。この信号処理手段が出
力する画像信号は、上記の如く、実質的にダイナミック
レンジが異なる複数の２次元受光素子の検出信号に基づ
いて処理しているので、これら異なるダイナミックレン
ジを含むダイナミックレンジを有するものとすることが
できる。
【０００９】本発明の第２特徴構成によれば、信号処理
手段は、２次元受光素子間で存在位置が対応する画素の
検出信号をＡ／Ｄ変換して、それをアドレス信号として
ルックアップテーブルに入力し、ルックアップテーブル
は、そのアドレスに記憶されているデータを、その存在
位置が対応する画素の画像信号として出力する。このよ
うにルックアップテーブルを使用すると、ルックアップ
テーブルから出力する信号は、任意にルックアップテー
ブルに記憶させておくことができるので、複雑な処理を
要することなく、最適な信号を高速に出力することがで
きる。
手段は、２次元受光素子間で存在位置が対応する画素の
検出信号をＡ／Ｄ変換して、それをアドレス信号として
ルックアップテーブルに入力し、ルックアップテーブル
は、そのアドレスに記憶されているデータを、その存在
位置が対応する画素の画像信号として出力する。このよ
うにルックアップテーブルを使用すると、ルックアップ
テーブルから出力する信号は、任意にルックアップテー
ブルに記憶させておくことができるので、複雑な処理を
要することなく、最適な信号を高速に出力することがで
きる。
【００１０】本発明の第３特徴構成によれば、信号処理
手段は、受光強度がダイナミックレンジ内にある２次元
受光素子のうち、受光強度の最も弱い側にダイナミック
レンジを有する２次元受光素子の検出信号を選択して、
複数の２次元受光素子間で存在位置が対応する画素の画
像信号として出力する。すなわち、受光強度の最も弱い
側にダイナミックレンジを有する２次元受光素子の検出
信号を優先的に使用し、２次元受光素子の受光感度が極
力高くなるようにしているのである。
手段は、受光強度がダイナミックレンジ内にある２次元
受光素子のうち、受光強度の最も弱い側にダイナミック
レンジを有する２次元受光素子の検出信号を選択して、
複数の２次元受光素子間で存在位置が対応する画素の画
像信号として出力する。すなわち、受光強度の最も弱い
側にダイナミックレンジを有する２次元受光素子の検出
信号を優先的に使用し、２次元受光素子の受光感度が極
力高くなるようにしているのである。
【００１１】
【発明の効果】上記第１特徴構成によれば、同一の撮像
対象をダイナミックレンジが異なる複数の２次元受光素
子で撮像することになり、これら異なるダイナミックレ
ンジを含むダイナミックレンジを有するものとすること
ができる。しかも、複数の２次元受光素子間で存在位置
が対応する複数の画素の検出信号を処理して、その存在
位置が対応する画素の画像信号とするので、解像度の低
下を招くことがなく、又、２次元受光素子が複数存在す
るので、存在位置が対応する画素の信号を読み出すの
に、これらの間の走査タイミングすなわち検出信号の読
み出しタイミングを異ならせる必要もない。従って、解
像度やＣＣＤ撮像素子の出力の低下を招くことなく、高
速で動く撮像対象の撮像を可能としながらも、ダイナミ
ックレンジを広くすることができる。
対象をダイナミックレンジが異なる複数の２次元受光素
子で撮像することになり、これら異なるダイナミックレ
ンジを含むダイナミックレンジを有するものとすること
ができる。しかも、複数の２次元受光素子間で存在位置
が対応する複数の画素の検出信号を処理して、その存在
位置が対応する画素の画像信号とするので、解像度の低
下を招くことがなく、又、２次元受光素子が複数存在す
るので、存在位置が対応する画素の信号を読み出すの
に、これらの間の走査タイミングすなわち検出信号の読
み出しタイミングを異ならせる必要もない。従って、解
像度やＣＣＤ撮像素子の出力の低下を招くことなく、高
速で動く撮像対象の撮像を可能としながらも、ダイナミ
ックレンジを広くすることができる。
【００１２】上記第２特徴構成によれば、上記の如くル
ックアップテーブルを使用することで、複雑な処理を要
することなく、最適な信号を高速に出力することができ
るので、構成の簡素化を図りながら上記第１特徴構成に
よる作用効果を奏することができる。上記第３特徴構成
によれば、上記の如く２次元受光素子の受光感度が極力
高くなるようにしながら、上記第１特徴構成による効果
を奏することができる。
ックアップテーブルを使用することで、複雑な処理を要
することなく、最適な信号を高速に出力することができ
るので、構成の簡素化を図りながら上記第１特徴構成に
よる作用効果を奏することができる。上記第３特徴構成
によれば、上記の如く２次元受光素子の受光感度が極力
高くなるようにしながら、上記第１特徴構成による効果
を奏することができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の撮像装置の実施例を図面に基
づいて説明する。図１に示す撮像装置ＩＰは、撮像対象
からの光を受光して光電変換する２つのＣＣＤ撮像素子
１，２と、ＣＣＤ撮像素子１，２の受光面上に撮像対象
からの光を結像するためのレンズ３と、撮像対象からの
光を２つのＣＣＤ撮像素子１，２へ分光比１：１で分光
する分光手段であるプリズム４と、プリズム４にてＣＣ
Ｄ撮像素子２側に分光された光を減光して、２つのＣＣ
Ｄ撮像素子１，２間で存在位置が対応する画素の受光す
る光量を異ならせるようにする減光手段であるＮＤフィ
ルタ５と、ＣＣＤ撮像素子１，２の出力信号を処理する
信号処理手段ＳＰと、信号処理手段ＳＰの出力画像信号
を種々の規格のビデオ信号に変換するためのビデオ回路
６とが備えられている。
づいて説明する。図１に示す撮像装置ＩＰは、撮像対象
からの光を受光して光電変換する２つのＣＣＤ撮像素子
１，２と、ＣＣＤ撮像素子１，２の受光面上に撮像対象
からの光を結像するためのレンズ３と、撮像対象からの
光を２つのＣＣＤ撮像素子１，２へ分光比１：１で分光
する分光手段であるプリズム４と、プリズム４にてＣＣ
Ｄ撮像素子２側に分光された光を減光して、２つのＣＣ
Ｄ撮像素子１，２間で存在位置が対応する画素の受光す
る光量を異ならせるようにする減光手段であるＮＤフィ
ルタ５と、ＣＣＤ撮像素子１，２の出力信号を処理する
信号処理手段ＳＰと、信号処理手段ＳＰの出力画像信号
を種々の規格のビデオ信号に変換するためのビデオ回路
６とが備えられている。
【００１４】信号処理手段ＳＰは、ＣＣＤ撮像素子１の
出力信号をＡ／Ｄ変換する８ビットのＡ／Ｄコンバータ
７と、ＣＣＤ撮像素子２の出力信号をＡ／Ｄ変換する８
ビットのＡ／Ｄコンバータ８と、Ａ／Ｄコンバータ７，
８の出力をアドレス入力とするルックアップテーブル９
と、ルックアップテーブル９の出力をＤ／Ａ変換するＤ
／Ａコンバータ１０とからなる。
出力信号をＡ／Ｄ変換する８ビットのＡ／Ｄコンバータ
７と、ＣＣＤ撮像素子２の出力信号をＡ／Ｄ変換する８
ビットのＡ／Ｄコンバータ８と、Ａ／Ｄコンバータ７，
８の出力をアドレス入力とするルックアップテーブル９
と、ルックアップテーブル９の出力をＤ／Ａ変換するＤ
／Ａコンバータ１０とからなる。
【００１５】尚、各画素毎に信号を各別に読み取る電子
回路はＣＣＤ撮像素子１，２の受光面と一体に集積化さ
れており、ＣＣＤ撮像素子１，２は、２次元受光素子Ｉ
Ｍ及びその２次元受光素子ＩＭの検出信号を読み取る信
号読み取り手段ＲＤの両方の機能を備えている。従っ
て、信号読み取り手段ＲＤは、ＣＣＤ撮像素子１，２毎
に各別に設けられている。撮像対象からの光をレンズ３
にてＣＣＤ撮像素子１，２の受光面に結像させている状
態で、ＣＣＤ撮像素子１とＣＣＤ撮像素子２とは、図示
を省略するが、同一のクロック信号で各画素の検出信号
を出力し、ＣＣＤ撮像素子１とＣＣＤ撮像素子２とから
は、それらの間で存在位置が対応する画素の検出信号が
同時に出力される。
回路はＣＣＤ撮像素子１，２の受光面と一体に集積化さ
れており、ＣＣＤ撮像素子１，２は、２次元受光素子Ｉ
Ｍ及びその２次元受光素子ＩＭの検出信号を読み取る信
号読み取り手段ＲＤの両方の機能を備えている。従っ
て、信号読み取り手段ＲＤは、ＣＣＤ撮像素子１，２毎
に各別に設けられている。撮像対象からの光をレンズ３
にてＣＣＤ撮像素子１，２の受光面に結像させている状
態で、ＣＣＤ撮像素子１とＣＣＤ撮像素子２とは、図示
を省略するが、同一のクロック信号で各画素の検出信号
を出力し、ＣＣＤ撮像素子１とＣＣＤ撮像素子２とから
は、それらの間で存在位置が対応する画素の検出信号が
同時に出力される。
【００１６】Ａ／Ｄコンバータ７，８の８ビットの出力
は、ルックアップテーブル９の１６ビットのアドレス入
力に接続され、ルックアップテーブル９は、そのアドレ
ス入力にて特定されるアドレスに記憶されている８ビッ
トのデータをＤ／Ａコンバータ１０へ出力する。
は、ルックアップテーブル９の１６ビットのアドレス入
力に接続され、ルックアップテーブル９は、そのアドレ
ス入力にて特定されるアドレスに記憶されている８ビッ
トのデータをＤ／Ａコンバータ１０へ出力する。
【００１７】次に、ルックアップテーブル５のアドレス
入力と出力データとの関係について図２に基づいて説明
する。図２において、横軸は撮像対象からの光の輝度を
ログスケールにて示し、縦軸はＡ／Ｄコンバータ３が出
力する８ビットデータを示している。図２中の線分Ａ
は、撮像対象からの光の輝度とＣＣＤ撮像素子１の検出
信号をＡ／Ｄ変換して得られる８ビットデータとの関係
を示しており、図２中の線分Ｂは、撮像対象からの光の
輝度とＮＤフィルタ５にて減光された光を受光するＣＣ
Ｄ撮像素子２の検出信号をＡ／Ｄ変換して得られる８ビ
ットデータとの関係を示している。
入力と出力データとの関係について図２に基づいて説明
する。図２において、横軸は撮像対象からの光の輝度を
ログスケールにて示し、縦軸はＡ／Ｄコンバータ３が出
力する８ビットデータを示している。図２中の線分Ａ
は、撮像対象からの光の輝度とＣＣＤ撮像素子１の検出
信号をＡ／Ｄ変換して得られる８ビットデータとの関係
を示しており、図２中の線分Ｂは、撮像対象からの光の
輝度とＮＤフィルタ５にて減光された光を受光するＣＣ
Ｄ撮像素子２の検出信号をＡ／Ｄ変換して得られる８ビ
ットデータとの関係を示している。
【００１８】つまり、ＣＣＤ撮像素子１の各画素は、図
２中の点ｐから点ｑまでの輝度の範囲でダイナミックレ
ンジを有し、ＮＤフィルタ５が備えられたＣＣＤ撮像素
子２の各画素は、図２中の点ｒから点ｓまでの輝度の範
囲でダイナミックレンジを有し、夫々のダイナミックレ
ンジの範囲内で００〜ＦＦの８ビット信号が割り付けら
れている。ルックアップテーブル９には、撮像対象から
の光の輝度に対して、線分Ａで決まる８ビットデータ
と、線分Ｂで決まる８ビットデータとからなる１６ビッ
トのアドレス信号で特定されるアドレスに、線分Ｃで決
まる８ビットデータが記憶されている。具体的には、撮
像対象から点ｔで示す輝度の光が入射した場合、ＣＣＤ
撮像素子１の画素の信号をＡ／Ｄ変換すると点ｌで示す
データが得られ、ＮＤフィルタ５が備えられているＣＣ
Ｄ撮像素子２の画素の信号をＡ／Ｄ変換すると点ｍで示
すデータが得られるが、ルックアップテーブル９の点ｌ
と点ｍで特定されるアドレスには、点ｎの８ビットデー
タが記憶されている。
２中の点ｐから点ｑまでの輝度の範囲でダイナミックレ
ンジを有し、ＮＤフィルタ５が備えられたＣＣＤ撮像素
子２の各画素は、図２中の点ｒから点ｓまでの輝度の範
囲でダイナミックレンジを有し、夫々のダイナミックレ
ンジの範囲内で００〜ＦＦの８ビット信号が割り付けら
れている。ルックアップテーブル９には、撮像対象から
の光の輝度に対して、線分Ａで決まる８ビットデータ
と、線分Ｂで決まる８ビットデータとからなる１６ビッ
トのアドレス信号で特定されるアドレスに、線分Ｃで決
まる８ビットデータが記憶されている。具体的には、撮
像対象から点ｔで示す輝度の光が入射した場合、ＣＣＤ
撮像素子１の画素の信号をＡ／Ｄ変換すると点ｌで示す
データが得られ、ＮＤフィルタ５が備えられているＣＣ
Ｄ撮像素子２の画素の信号をＡ／Ｄ変換すると点ｍで示
すデータが得られるが、ルックアップテーブル９の点ｌ
と点ｍで特定されるアドレスには、点ｎの８ビットデー
タが記憶されている。
【００１９】従って、信号処理手段ＳＰは、ＣＣＤ撮像
素子１及びＣＣＤ撮像素子２間で存在位置が対応する画
素の画像信号として、図２から明らかなように、２つの
２次元受光素子ＩＭのダイナミックレンジを含むダイナ
ミックレンジを有する画像信号を出力するのである。
素子１及びＣＣＤ撮像素子２間で存在位置が対応する画
素の画像信号として、図２から明らかなように、２つの
２次元受光素子ＩＭのダイナミックレンジを含むダイナ
ミックレンジを有する画像信号を出力するのである。
【００２０】〔別実施例〕以下、別実施例を列記する。 上記実施例では、信号処理手段ＳＰは、２つの２次
元受光素子ＩＭの検出信号をアドレス信号としてルック
アップテーブル９へ入力し、２つの２次元受光素子ＩＭ
のダイナミックレンジを含むダイナミックレンジを有す
る画像信号を生成しているが、図３に示すように、２つ
の２次元受光素子ＩＭの検出信号を選択的に出力する構
成としても良い。図３に示すブロック図では、ＣＣＤ撮
像素子１，２、レンズ３、プリズム４及びＮＤフィルタ
５は図１のブロック図と同様の構成であり、ＣＣＤ撮像
素子１とＣＣＤ撮像素子２とで実質的にダイナミックレ
ンジが異なるように構成してある。
元受光素子ＩＭの検出信号をアドレス信号としてルック
アップテーブル９へ入力し、２つの２次元受光素子ＩＭ
のダイナミックレンジを含むダイナミックレンジを有す
る画像信号を生成しているが、図３に示すように、２つ
の２次元受光素子ＩＭの検出信号を選択的に出力する構
成としても良い。図３に示すブロック図では、ＣＣＤ撮
像素子１，２、レンズ３、プリズム４及びＮＤフィルタ
５は図１のブロック図と同様の構成であり、ＣＣＤ撮像
素子１とＣＣＤ撮像素子２とで実質的にダイナミックレ
ンジが異なるように構成してある。
【００２１】ＣＣＤ撮像素子１の出力とＣＣＤ撮像素子
２の出力とは、スイッチ２０にて切り換えられて選択的
にサンプルホールド回路２１に出力される。尚、ＣＣＤ
撮像素子２の出力は、ＮＤフィルタ５の減衰率（１／
Ｎ）を補償する利得（Ｎ）を有するアンプ２３にて増幅
された後、スイッチ２０に送られる。このスイッチ２０
の切り換え制御はコンパレータ２２によって行い、コン
パレータ２２は、ＣＣＤ撮像素子１からの出力信号が基
準電圧（Ｖref ）以下の場合は、ＣＣＤ撮像素子１の出
力をサンプルホールド回路２１へ入力し、又、ＣＣＤ撮
像素子１からの出力信号が基準電圧（Ｖref ）を超える
場合は、アンプ２３の出力をサンプルホールド回路２１
へ入力するようにスイッチ２０を切り換える。上記の基
準電圧（Ｖref ）は、２次元受光素子ＩＭが飽和した状
態又は飽和する直前の状態に相当する電圧値に設定して
ある。尚、サンプルホールド回路２１は、スイッチ２０
のスイッチングノイズ等を除去するためのものである。
２の出力とは、スイッチ２０にて切り換えられて選択的
にサンプルホールド回路２１に出力される。尚、ＣＣＤ
撮像素子２の出力は、ＮＤフィルタ５の減衰率（１／
Ｎ）を補償する利得（Ｎ）を有するアンプ２３にて増幅
された後、スイッチ２０に送られる。このスイッチ２０
の切り換え制御はコンパレータ２２によって行い、コン
パレータ２２は、ＣＣＤ撮像素子１からの出力信号が基
準電圧（Ｖref ）以下の場合は、ＣＣＤ撮像素子１の出
力をサンプルホールド回路２１へ入力し、又、ＣＣＤ撮
像素子１からの出力信号が基準電圧（Ｖref ）を超える
場合は、アンプ２３の出力をサンプルホールド回路２１
へ入力するようにスイッチ２０を切り換える。上記の基
準電圧（Ｖref ）は、２次元受光素子ＩＭが飽和した状
態又は飽和する直前の状態に相当する電圧値に設定して
ある。尚、サンプルホールド回路２１は、スイッチ２０
のスイッチングノイズ等を除去するためのものである。
【００２２】従って、信号処理手段ＳＰは、図４に撮像
対象からの光の輝度とＣＣＤ撮像素子１，２の出力信号
との関係をログスケールで示すように、２つの２次元受
光素子ＩＭのうち受光強度の弱い側にダイナミックレン
ジを有する２次元受光素子ＩＭを備えたＣＣＤ撮像素子
１の検出信号が飽和せず、受光した撮像対象からの光の
明るさがダイナミックレンジ内にあるときは、ＣＣＤ撮
像素子１の出力信号（図４中において線分Ｅで示す）を
そのまま出力し、ＣＣＤ撮像素子１の２次元受光素子Ｉ
Ｍが飽和して、受光した撮像対象からの光の明るさがダ
イナミックレンジを超えるときは、ＮＤフィルタ５に減
光されているＣＣＤ撮像素子２の検出信号（図４中にお
いて線分Ｆで示す）をＮＤフィルタ５の減衰率を補償す
るべく増幅した後（図４中において一点鎖線Ｇで示す）
の信号を出力する。換言すると、受光強度がダイナミッ
クレンジ内にある２次元受光素子ＩＭのうち、受光強度
の最も弱い側にダイナミックレンジを有する２次元受光
素子ＩＭの検出信号を、複数の２次元受光素子ＩＭ間で
存在位置が対応する画素の画像信号として出力するので
ある。これにより、信号処理手段ＳＰの出力は、２つの
２次元受光素子ＩＭのダイナミックレンジを含むダイナ
ミックレンジを有するものとなっている。
対象からの光の輝度とＣＣＤ撮像素子１，２の出力信号
との関係をログスケールで示すように、２つの２次元受
光素子ＩＭのうち受光強度の弱い側にダイナミックレン
ジを有する２次元受光素子ＩＭを備えたＣＣＤ撮像素子
１の検出信号が飽和せず、受光した撮像対象からの光の
明るさがダイナミックレンジ内にあるときは、ＣＣＤ撮
像素子１の出力信号（図４中において線分Ｅで示す）を
そのまま出力し、ＣＣＤ撮像素子１の２次元受光素子Ｉ
Ｍが飽和して、受光した撮像対象からの光の明るさがダ
イナミックレンジを超えるときは、ＮＤフィルタ５に減
光されているＣＣＤ撮像素子２の検出信号（図４中にお
いて線分Ｆで示す）をＮＤフィルタ５の減衰率を補償す
るべく増幅した後（図４中において一点鎖線Ｇで示す）
の信号を出力する。換言すると、受光強度がダイナミッ
クレンジ内にある２次元受光素子ＩＭのうち、受光強度
の最も弱い側にダイナミックレンジを有する２次元受光
素子ＩＭの検出信号を、複数の２次元受光素子ＩＭ間で
存在位置が対応する画素の画像信号として出力するので
ある。これにより、信号処理手段ＳＰの出力は、２つの
２次元受光素子ＩＭのダイナミックレンジを含むダイナ
ミックレンジを有するものとなっている。
【００２３】 上記実施例では、２つの２次元受光素
子ＩＭ間で、存在位置が対応する画素の受光する光量を
異ならせる減光手段をＮＤフィルタ５にて構成している
が、ＣＣＤ撮像素子２の受光面上に金属蒸着膜を形成し
て減光手段を構成しても良い。又、分光手段であるプリ
ズムの、ＣＣＤ撮像素子１及びＣＣＤ撮像素子２に対す
る分光比を異ならせて、ＣＣＤ撮像素子１，２夫々の受
光する光量を異ならせても良い。
子ＩＭ間で、存在位置が対応する画素の受光する光量を
異ならせる減光手段をＮＤフィルタ５にて構成している
が、ＣＣＤ撮像素子２の受光面上に金属蒸着膜を形成し
て減光手段を構成しても良い。又、分光手段であるプリ
ズムの、ＣＣＤ撮像素子１及びＣＣＤ撮像素子２に対す
る分光比を異ならせて、ＣＣＤ撮像素子１，２夫々の受
光する光量を異ならせても良い。
【００２４】 上記実施例では、減光手段をＮＤフィ
ルタ５にて構成しているが、必ずしもＮＤフィルタでな
くても良く、例えば、特定の波長特性を有する干渉フィ
ルタにて構成しても良い。
ルタ５にて構成しているが、必ずしもＮＤフィルタでな
くても良く、例えば、特定の波長特性を有する干渉フィ
ルタにて構成しても良い。
【００２５】 上記実施例では、２次元受光素子ＩＭ
を２つ設けているが、３個以上設けて、夫々の２次元受
光素子間で、存在位置が対応する画素の受光する光量が
異なるように構成しても良い。
を２つ設けているが、３個以上設けて、夫々の２次元受
光素子間で、存在位置が対応する画素の受光する光量が
異なるように構成しても良い。
【００２６】 図３のブロック図で示す別実施例で
は、ＣＣＤ撮像素子１の検出信号自体に基づいてスイッ
チ２０の切り換え制御を行っているが、ＣＣＤ撮像素子
１が受光する光量を測定するフォトセンサを別途設け
て、そのフォトセンサの検出値によってスイッチ２０を
切り換え制御する構成としても良い。
は、ＣＣＤ撮像素子１の検出信号自体に基づいてスイッ
チ２０の切り換え制御を行っているが、ＣＣＤ撮像素子
１が受光する光量を測定するフォトセンサを別途設け
て、そのフォトセンサの検出値によってスイッチ２０を
切り換え制御する構成としても良い。
【００２７】 上記実施例では、２次元受光素子ＩＭ
としてＣＣＤ撮像素子１を採用した場合を例示している
が、撮像管を２次元受光素子ＩＭとして用いても良い。
としてＣＣＤ撮像素子１を採用した場合を例示している
が、撮像管を２次元受光素子ＩＭとして用いても良い。
【００２８】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。
【図１】本発明の撮像装置の実施例にかかるブロック図
【図２】本発明の実施例にかかる動作説明図
【図３】本発明の別実施例にかかるブロック図
【図４】本発明の別実施例にかかる動作説明図
４ 分光手段 ５ 減光手段 ７，８ Ａ／Ｄコンバータ ９ ルックアップテーブル ＩＭ ２次元受光素子 ＲＤ 信号読み取り手段 ＳＰ 信号処理手段
Claims (3)
- 【請求項１】 撮像対象からの光を受光する２次元受光
素子（ＩＭ）を備えた撮像装置であって、 前記２次元受光素子（ＩＭ）が複数個備えられ、 前記撮像対象からの光を、前記複数個の２次元受光素子
（ＩＭ）の夫々に分光する分光手段（４）と、 前記複数個の２次元受光素子（ＩＭ）間で、存在位置が
対応する画素の受光する光量が異なるように減光する減
光手段（５）と、 前記２次元受光素子（ＩＭ）夫々の検出信号を各別に読
み取り可能な信号読み取り手段（ＲＤ）と、 前記複数個の２次元受光素子（ＩＭ）間で存在位置が対
応する画素の前記信号読み取り手段（ＲＤ）の読み取り
信号から、前記複数個の２次元受光素子（ＩＭ）夫々の
ダイナミックレンジを含むダイナミックレンジを有す
る、その存在位置が対応する画素の画像信号とするよう
に処理する信号処理手段（ＳＰ）とが設けられている撮
像装置。 - 【請求項２】 前記信号処理手段（ＳＰ）は、前記２次
元受光素子（ＩＭ）夫々の検出信号をデジタル信号に変
換するＡ／Ｄコンバータ（７），（８）と、 そのＡ／Ｄコンバータ（７），（８）にてデジタル信号
に変換された、前記複数個の２次元画像素子（ＩＭ）間
で存在位置が対応する画素の検出信号をアドレス信号と
して、前記複数個の２次元受光素子（ＩＭ）夫々のダイ
ナミックレンジを含むダイナミックレンジを有する、そ
の存在位置が対応する画素の画像信号とするためのデー
タを記憶したルックアップテーブル（９）とを備えて構
成されている請求項１記載の撮像装置。 - 【請求項３】 前記信号処理手段（ＳＰ）は、受光強度
がダイナミックレンジ内にある２次元受光素子（ＩＭ）
のうち、受光強度の最も弱い側にダイナミックレンジを
有する２次元受光素子（ＩＭ）の検出信号を前記画像信
号とするように構成されている請求項１記載の撮像装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6292754A JPH08154210A (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6292754A JPH08154210A (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08154210A true JPH08154210A (ja) | 1996-06-11 |
Family
ID=17785909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6292754A Pending JPH08154210A (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08154210A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003101886A (ja) * | 2001-09-25 | 2003-04-04 | Olympus Optical Co Ltd | 撮像装置 |
| US6693664B2 (en) | 1999-06-30 | 2004-02-17 | Negevtech | Method and system for fast on-line electro-optical detection of wafer defects |
| EP1439385A1 (en) * | 2003-01-15 | 2004-07-21 | Negevtech Ltd. | Method and system for fast on-line electro-optical detection of wafer defects |
| US6892013B2 (en) | 2003-01-15 | 2005-05-10 | Negevtech Ltd. | Fiber optical illumination system |
| US6924891B2 (en) | 1999-11-17 | 2005-08-02 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for article inspection including speckle reduction |
| US7180586B2 (en) | 2003-01-15 | 2007-02-20 | Negevtech Ltd. | System for detection of wafer defects |
| US7274444B2 (en) | 2004-07-12 | 2007-09-25 | Negevtech Ltd. | Multi mode inspection method and apparatus |
| US7486861B2 (en) | 2003-01-15 | 2009-02-03 | Negevtech Ltd. | Fiber optical illumination system |
| US7499583B2 (en) | 1990-11-16 | 2009-03-03 | Applied Materials, Israel, Ltd. | Optical inspection method for substrate defect detection |
| US7714998B2 (en) | 2006-11-28 | 2010-05-11 | Applied Materials South East Asia Pte. Ltd. | Image splitting in optical inspection systems |
| US7719674B2 (en) | 2006-11-28 | 2010-05-18 | Applied Materials South East Asia Pte. Ltd. | Image splitting in optical inspection systems |
| US7804993B2 (en) | 2005-02-28 | 2010-09-28 | Applied Materials South East Asia Pte. Ltd. | Method and apparatus for detecting defects in wafers including alignment of the wafer images so as to induce the same smear in all images |
| US7813541B2 (en) | 2005-02-28 | 2010-10-12 | Applied Materials South East Asia Pte. Ltd. | Method and apparatus for detecting defects in wafers |
| US8031931B2 (en) | 2006-04-24 | 2011-10-04 | Applied Materials South East Asia Pte. Ltd. | Printed fourier filtering in optical inspection tools |
| JP2011223221A (ja) * | 2010-04-08 | 2011-11-04 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 撮影装置および画像統合プログラム |
-
1994
- 1994-11-28 JP JP6292754A patent/JPH08154210A/ja active Pending
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7260298B2 (en) | 2003-01-15 | 2007-08-21 | Negevtech Ltd. | Fiber optical illumination system |
| US7961763B2 (en) | 2003-01-15 | 2011-06-14 | Applied Materials South East Asia Pte. Ltd. | System for detection of wafer defects |
| US7477383B2 (en) | 2003-01-15 | 2009-01-13 | Negevtech Ltd. | System for detection of wafer defects |
| US7486861B2 (en) | 2003-01-15 | 2009-02-03 | Negevtech Ltd. | Fiber optical illumination system |
| EP1439385A1 (en) * | 2003-01-15 | 2004-07-21 | Negevtech Ltd. | Method and system for fast on-line electro-optical detection of wafer defects |
| US7525659B2 (en) | 2003-01-15 | 2009-04-28 | Negevtech Ltd. | System for detection of water defects |
| US7633041B2 (en) | 2003-01-15 | 2009-12-15 | Applied Materials South East Asia Pte, Ltd. | Apparatus for determining optimum position of focus of an imaging system |
| US6892013B2 (en) | 2003-01-15 | 2005-05-10 | Negevtech Ltd. | Fiber optical illumination system |
| US7274444B2 (en) | 2004-07-12 | 2007-09-25 | Negevtech Ltd. | Multi mode inspection method and apparatus |
| US7804993B2 (en) | 2005-02-28 | 2010-09-28 | Applied Materials South East Asia Pte. Ltd. | Method and apparatus for detecting defects in wafers including alignment of the wafer images so as to induce the same smear in all images |
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| JP2011223221A (ja) * | 2010-04-08 | 2011-11-04 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 撮影装置および画像統合プログラム |
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