JPH11146251A - Photographing device - Google Patents
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- JPH11146251A JPH11146251A JP9308254A JP30825497A JPH11146251A JP H11146251 A JPH11146251 A JP H11146251A JP 9308254 A JP9308254 A JP 9308254A JP 30825497 A JP30825497 A JP 30825497A JP H11146251 A JPH11146251 A JP H11146251A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、CCDイメージセ
ンサに代表される撮像デバイスによって被写体を撮影す
る装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for photographing a subject by an imaging device represented by a CCD image sensor.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、個人ユースの手軽な画像入力手段
として手持ちサイズのディジタルカメラが商品化されて
いる。一般には2次元の撮像デバイス(エリアセンサ)
が用いられており、この種のディジタルカメラの多くは
銀塩カメラと同様のフラッシュ撮影機能を備えている。
一方、1次元撮像デバイス(ラインセンサ)とミラー回
転機構などの副走査機構とを組み合わせたものは、ライ
ンセンサカメラと呼称されている。ラインセンサカメラ
は、エリアセンサを用いた普及型のディジタルカメラに
比べて高解像度の撮影が可能である。例えば、A4サイ
ズ程度の大きさの文書の全体を、通常サイズの文字を判
読できるように撮影することができる。2. Description of the Related Art In recent years, handheld digital cameras have been commercialized as easy image input means for personal use. Generally a two-dimensional imaging device (area sensor)
Many digital cameras of this type have a flash photography function similar to a silver halide camera.
On the other hand, a combination of a one-dimensional imaging device (line sensor) and a sub-scanning mechanism such as a mirror rotating mechanism is called a line sensor camera. The line sensor camera can capture a higher resolution image than a popular digital camera using an area sensor. For example, an entire document of about A4 size can be photographed so that characters of normal size can be read.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、ライン順次の
走査では1フレームの撮影時間が長い。そのため、手持
ち撮影において手振れの影響が大きい。副走査を高速化
すれば手振れの影響は軽減されるが、1ライン当たりの
撮像時間が短くなるので、被写体面照度が低い場合に露
出不足によって画質(S/N比)が低下してしまう。特
に屋内撮影においては被写体面照度が低い。また、蛍光
灯に代表される照明光源による濃度ムラや色ムラなどの
いわゆるフリッカの影響も生じる。However, line-sequential scanning requires a long shooting time for one frame. Therefore, the effect of camera shake is large in handheld shooting. If the speed of the sub-scanning is increased, the influence of camera shake is reduced, but the imaging time per line is shortened, so that the image quality (S / N ratio) is reduced due to insufficient exposure when the illuminance of the object surface is low. In particular, in indoor photography, the illuminance on the object surface is low. In addition, the influence of so-called flicker such as density unevenness and color unevenness due to an illumination light source represented by a fluorescent lamp also occurs.
【0004】このような問題の対策として、ラインセン
サカメラにフラッシュ光源を組み付けて照度不足分を補
うことが考えられる。1フレームの走査に要する1/1
0秒程度の時間にわたって照明を持続させるには、光源
に対する電力供給のスイッチングを行う公知のフラット
発光技術が好適である。スイッチングがライン走査周期
に対して十分に高速であれば、ライン間の明るさのばら
つきの無い良好な撮影像が得られる。ただし、超高速の
スイッチング素子は高価であり、スイッチング制御の精
度の確保が難しい。As a countermeasure against such a problem, it is conceivable to provide a line sensor camera with a flash light source to compensate for the lack of illuminance. 1/1 required for scanning one frame
In order to maintain the illumination for about 0 seconds, a well-known flat light emitting technique for switching the power supply to the light source is suitable. If the switching is performed at a sufficiently high speed with respect to the line scanning cycle, it is possible to obtain a good captured image with no variation in brightness between lines. However, ultra-high-speed switching elements are expensive, and it is difficult to ensure the accuracy of switching control.
【0005】本発明は、副走査機構を間欠的に駆動して
ライン順次の撮影を行う場合において、露光不足を解消
するとともに、照明のスイッチングの高速化によらずに
明るさのむらの無い撮影像を得ることを目的としてい
る。According to the present invention, in a case where line-sequential photographing is performed by intermittently driving a sub-scanning mechanism, an insufficient exposure is eliminated, and a photographed image having uniform brightness is obtained without increasing the speed of illumination switching. The purpose is to get.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明においては、ライ
ン単位又はフレーム単位の撮影の繰り返し動作に、照明
のスイッチングを同期させる。これにより、ライン間又
はフレーム間の明るさのバラツキが軽減される。照明の
明るさを可変とすることにより、露出状態の適正化が容
易になる。また、被写体の輝度を測定して発光量を調整
すれば、フリッカを含む外光の変化を打ち消し、撮影期
間中の被写体の明るさを安定化することができる。According to the present invention, the switching of the illumination is synchronized with the repetition of the photographing operation in line units or frame units. As a result, variations in brightness between lines or between frames are reduced. By making the brightness of the illumination variable, it becomes easy to optimize the exposure state. Further, if the amount of light emission is adjusted by measuring the brightness of the subject, the change in external light including flicker can be canceled, and the brightness of the subject during the shooting period can be stabilized.
【0007】請求項1の発明の装置は、撮像デバイスと
間欠駆動形式の副走査機構とによって被写体をライン順
次に撮影する撮影装置であって、被写体に照明光を照射
する光源と、前記撮像デバイスの撮像動作に同期して前
記光源のオンオフ制御を行う照明制御手段と、を有して
いる。According to a first aspect of the present invention, there is provided a photographing apparatus for photographing a subject line-sequentially by an image pickup device and an intermittent drive type sub-scanning mechanism. Illumination control means for performing on / off control of the light source in synchronization with the imaging operation.
【0008】請求項2の発明の撮影装置においては、測
光手段が備えられ、前記照明制御手段は、前記光源をオ
ン状態にした後に測光量が設定値に達した時点でオフ状
態にする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a photographing device, wherein the photometric means is provided, and the illumination control means turns off the light source when the light intensity reaches a set value after the light source is turned on.
【0009】請求項3の発明の撮影装置において、前記
照明制御手段は、前記副走査機構の駆動停止期間中に前
記光源を発光させる。In the photographing apparatus according to the third aspect of the present invention, the illumination control means causes the light source to emit light during a driving stop period of the sub-scanning mechanism.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】図1は本発明を適用したラインセ
ンサカメラ1の構成を示す図である。ラインセンサカメ
ラ1はハンディタイプのディジタル画像入力手段であ
る。ハウジング10の前面に被写体光を内部に導くため
の窓10aが設けられており、その後方に副走査のため
のミラー14が配置されている。被写体光はミラー14
で反射し、結像のためのレンズユニット17を通ってラ
インセンサ11に入射する。このようにミラー14を結
像レンズ系の前側(被写体側)に配置することにより、
ハウジング10の前後方向の寸法を小さくすることがで
きる。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a line sensor camera 1 to which the present invention is applied. The line sensor camera 1 is a handy type digital image input unit. A window 10a for guiding subject light inside is provided on the front surface of the housing 10, and a mirror 14 for sub-scanning is disposed behind the window 10a. Subject light is mirror 14
And is incident on the line sensor 11 through the lens unit 17 for image formation. By arranging the mirror 14 on the front side (subject side) of the imaging lens system in this manner,
The dimension of the housing 10 in the front-rear direction can be reduced.
【0011】ラインセンサ11はCCDアレイからなる
カラー撮像デバイスであって、投影された被写体像を
R,G,Bの3色に分解して電気信号に変換する。ライ
ンセンサ11の各画素は上下方向に配列されている。ラ
インセンサ11としてCCDセンサに代えて他の撮像デ
バイス(例えば、MOS型撮像デバイス)を用いること
もできる。The line sensor 11 is a color image pickup device composed of a CCD array, and converts a projected subject image into three colors of R, G, and B and converts it into an electric signal. Each pixel of the line sensor 11 is vertically arranged. As the line sensor 11, another imaging device (for example, a MOS imaging device) can be used instead of the CCD sensor.
【0012】ミラー14はステッピングモータであるス
キャンモータ15の回転軸に取り付けられており、この
回転軸はラインセンサ11の画素配列方向(主走査方
向)と平行である。ミラー14の間欠回転に伴って、被
写体像は主走査方向と直交する副走査方向に走査され、
ラインセンサ11の受光面に1ライン分ずつ順々に投影
される。つまり、ミラー14とスキャンモータ15とに
よって副走査手段としての回転ミラー機構13が構成さ
れている。副走査方向の撮影範囲(画角)は、ミラー1
4の回転角度(回転移動量)に依存する。なお、副走査
の形式は例示に限定されず、投影像に対してラインセン
サ11を平行移動させるリニア走査形式を採用すること
もできる。The mirror 14 is attached to a rotation axis of a scan motor 15 which is a stepping motor, and this rotation axis is parallel to the pixel array direction (main scanning direction) of the line sensor 11. With the intermittent rotation of the mirror 14, the subject image is scanned in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction,
The light is projected onto the light receiving surface of the line sensor 11 one line at a time. That is, the mirror 14 and the scan motor 15 constitute the rotating mirror mechanism 13 as a sub-scanning unit. The shooting range (angle of view) in the sub-scanning direction is
4 depends on the rotation angle (the amount of rotation movement). The format of the sub-scan is not limited to the example, and a linear scanning format in which the line sensor 11 is moved in parallel with respect to the projection image can be adopted.
【0013】レンズユニット17は内焦型であり、入射
光の一部がAF(オートフォーカシング)に利用され
る。レンズユニット17には電動ズーミングのためのア
クチュエータ18が取り付けられている。アクチュエー
タ18は可動レンズの位置を示すエンコーダを内蔵して
いる。ラインセンサカメラ1のファインダ19は光学式
である。The lens unit 17 is of an in-focus type, and a part of the incident light is used for AF (auto focusing). An actuator 18 for electric zooming is attached to the lens unit 17. The actuator 18 has a built-in encoder that indicates the position of the movable lens. The finder 19 of the line sensor camera 1 is of an optical type.
【0014】ハウジング10の前面側の上部に測光セン
サ51、測距センサ54、及び照明のための光源(キセ
ノンランプ)91が組み付けられ、上面にはレリーズス
イッチ63及びモードスイッチ68が配置されている。
モードスイッチ68は、文書モードと風景モードとを含
む撮影モードの切換えに用いられる。A photometric sensor 51, a distance measuring sensor 54, and a light source (xenon lamp) 91 for illumination are mounted on an upper portion on the front side of the housing 10, and a release switch 63 and a mode switch 68 are disposed on the upper surface. .
The mode switch 68 is used for switching between a photographing mode including a document mode and a landscape mode.
【0015】図2はラインセンサカメラ1の要部の機能
ブロック図である。ラインセンサカメラ1は、上述のよ
うにライン順次に被写体像を走査する撮像系60、所定
形式の撮影データを出力するための信号処理系80、マ
イクロプロセッサを備えたCPU71を中心に構成され
る制御系70、及び被写体の明るさを最適化するための
照明系90を有している。FIG. 2 is a functional block diagram of a main part of the line sensor camera 1. As described above, the line sensor camera 1 mainly includes an imaging system 60 for scanning a subject image in a line-sequential manner, a signal processing system 80 for outputting photographing data of a predetermined format, and a CPU 71 having a microprocessor. And a lighting system 90 for optimizing the brightness of the subject.
【0016】撮像系60は、ラインセンサ11、スキャ
ンモータ15、モータ駆動回路150、レンズ駆動回路
180、及び撮像制御回路120からなる。撮像制御回
路120は後述の各種信号(φCLK,φSGなど)を
ラインセンサ11に与える。The imaging system 60 includes a line sensor 11, a scan motor 15, a motor driving circuit 150, a lens driving circuit 180, and an imaging control circuit 120. The imaging control circuit 120 gives various signals (φCLK, φSG, etc.) to be described later to the line sensor 11.
【0017】信号処理系80は、入力信号を増幅するア
ナログ処理回路81、増幅された光電変換信号をサンプ
リングホールドして所定ビット数(例えば8ビット)の
撮影データに変換するA/D変換器83、画像補正など
を行うディジタル処理回路85、及び処理後の撮影デー
タD20を外部装置へ転送するためのインタフェース8
6からなる。外部装置としては、コンピュータシステム
に代表される画像編集装置、ICカードを含む記憶媒
体、プリンタ・ディスプレイなどの画像出力装置があ
る。なお、記憶媒体を内蔵し、ラインセンサカメラ1に
おいて撮影情報を蓄積するようにしてもよい。その場合
には、適宜にデータ通信又は記録媒体の受渡しによって
外部装置に蓄積情報が転送される。The signal processing system 80 includes an analog processing circuit 81 for amplifying an input signal, an A / D converter 83 for sampling and holding the amplified photoelectric conversion signal and converting the amplified photoelectric conversion signal into photographing data of a predetermined number of bits (for example, 8 bits). , A digital processing circuit 85 for performing image correction, etc., and an interface 8 for transferring the processed photographing data D20 to an external device.
Consists of six. The external device includes an image editing device represented by a computer system, a storage medium including an IC card, and an image output device such as a printer display. It should be noted that a storage medium may be built in and the line sensor camera 1 may store shooting information. In this case, the stored information is transferred to the external device by data communication or transfer of the recording medium as appropriate.
【0018】照明系90は、本発明の光源としてのキセ
ノンランプ(放電管)91、点灯回路92、及び発光制
御回路190から構成されている。発光制御回路190
には、CPU71からモードに適した発光量(照明不要
の場合は零)が通知されるとともに、光源のスイッチン
グをライン順次の撮像に同期させるために、撮像制御回
路120からライン転送信号φSGが与えられる。The illumination system 90 includes a xenon lamp (discharge tube) 91 as a light source of the present invention, a lighting circuit 92, and a light emission control circuit 190. Light emission control circuit 190
In addition, the CPU 71 notifies the CPU 71 of a light emission amount suitable for the mode (zero if no illumination is required), and receives a line transfer signal φSG from the imaging control circuit 120 to synchronize switching of the light source with line-sequential imaging. Can be
【0019】図3は照明系90の回路構成を示す図であ
る。点灯回路92は、放電エネルギーを蓄えるコンデン
サ93、キセノンランプ91の放電を誘発するトリガ回
路94、及び放電路を開閉するスイッチング素子として
のIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)95
から構成されている。また、発光制御回路190は、コ
ントローラ191、スイッチングドライバ192、コン
パレータ193、及び測光回路194から構成されてい
る。FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration of the illumination system 90. The lighting circuit 92 includes a capacitor 93 for storing discharge energy, a trigger circuit 94 for inducing the discharge of the xenon lamp 91, and an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) 95 as a switching element for opening and closing the discharge path.
It is composed of The light emission control circuit 190 includes a controller 191, a switching driver 192, a comparator 193, and a photometry circuit 194.
【0020】照明系90の動作の概略は次のとおりであ
る。CPU71からの発光要求信号S191の入力に呼
応して、コントローラ191は、コンパレータ193に
所定レベルの発光制御信号(スイッチング信号)Ssw
を出力してIGBT95をオン状態とし、トリガ回路9
4に対して放電の開始を指示する。キセノンランプ91
の発光が始まると、放射された光の一部が光源測光用の
フォトセンサ96に入射し、照明強度に応じた検出信号
S96が測光回路194を介してコントローラ191に
入力される。コントローラ191は、CPU71から通
知された発光量DLに応じて設定した上限値に照明強度
が達すると、スイッチング信号Sswをノンアクティブ
とする。これにより、コンパレータ193の出力が反転
し、スイッチングドライバ192がIGBT95をオフ
する。なお、1ラインの撮像中に発光を繰り返す場合
は、照明強度が下限値まで低下した時点でスイッチング
信号Sswがアクティブとされ、その以降において照明
強度が設定範囲内の値となるようにIGBT95のスイ
ッチング制御が行われる。照明強度を一定化する“光源
測光形式”ではなく、外光量の変化に合わせて照明強度
を調整する“外光測光形式”の場合には、フォトセンサ
96及び測光回路194を省略することができ、検出信
号S96に代えて被写体輝度(照明強度と外光強度との
和)を測定する測光センサ51の出力に応じた信号がコ
ントローラ191に入力される。The outline of the operation of the illumination system 90 is as follows. In response to the input of the light emission request signal S191 from the CPU 71, the controller 191 causes the comparator 193 to output a light emission control signal (switching signal) Ssw of a predetermined level.
And the IGBT 95 is turned on, and the trigger circuit 9
4 is instructed to start discharging. Xenon lamp 91
Starts emitting light, a part of the emitted light enters the photosensor 96 for light source photometry, and a detection signal S96 corresponding to the illumination intensity is input to the controller 191 via the photometry circuit 194. When the illumination intensity reaches the upper limit set according to the light emission amount DL notified from the CPU 71, the controller 191 sets the switching signal Ssw to non-active. As a result, the output of the comparator 193 is inverted, and the switching driver 192 turns off the IGBT 95. When light emission is repeated during the imaging of one line, the switching signal Ssw is activated when the illumination intensity decreases to the lower limit, and thereafter, the switching of the IGBT 95 is performed so that the illumination intensity becomes a value within the set range. Control is performed. In the case of “external light photometric format” in which the illumination intensity is adjusted according to a change in external light amount, instead of “light source photometric format” in which the illumination intensity is made constant, the photosensor 96 and the photometric circuit 194 can be omitted. Instead of the detection signal S96, a signal corresponding to the output of the photometric sensor 51 for measuring the subject luminance (sum of the illumination intensity and the external light intensity) is input to the controller 191.
【0021】図4は制御系70のCPU71の概略の動
作を示すフローチャートである。バッテリーが装着され
て制御電源が投入されると、CPU71は各種の制御レ
ジスタなどの初期設定(#1)及び制御対象の初期調整
(#2)を行い、スイッチ操作を待つ。FIG. 4 is a flowchart showing the general operation of the CPU 71 of the control system 70. When the battery is mounted and the control power is turned on, the CPU 71 performs initialization (# 1) of various control registers and the like and initial adjustment (# 2) of a control target, and waits for a switch operation.
【0022】ユーザーがメインスイッチ61を操作する
と、メインスイッチ61がオン状態である起動中であれ
ば、制御対象への駆動電流の供給を絶つOFF動作処理
を行い、起動中でなければ制御対象に駆動電流を供給す
るON動作処理を行う(#3〜#6)。起動中において
モードスイッチ68が操作されると、循環形式でモード
設定の切換えを行う(#7、#8)。本実施形態では、
文字情報の記録に適した文書モードと、自然画像の記録
に適した風景モードとが設けられている。そして、ユー
ザーがレリーズスイッチ63を操作して撮影開始を指示
すると、レリーズ動作を行う(#9、#10)。When the user operates the main switch 61, if the main switch 61 is in the ON state and the apparatus is being started, an OFF operation process for cutting off the supply of the drive current to the control object is performed. An ON operation process for supplying a drive current is performed (# 3 to # 6). When the mode switch 68 is operated during the startup, the mode setting is switched in a circulating manner (# 7, # 8). In this embodiment,
A document mode suitable for recording character information and a landscape mode suitable for recording a natural image are provided. Then, when the user operates the release switch 63 to instruct the start of shooting, a release operation is performed (# 9, # 10).
【0023】図5は図4のレリーズ動作サブルーチンの
フローチャートである。測光センサ51及び測距センサ
54の出力を取り込んで消灯状態における被写体の明る
さ(照度)及び対物間距離を測定し(#51)、モード
をチェックする(#52)。文書の撮影では風景の撮影
よりも手振れが生じたときの影響が深刻であるので、高
速の副走査を行う文書モードが適している。この文書モ
ードの場合にはSN比を高めるために必ず照明を行うの
で、ステップ#55へ進む。そして、測光及び測距の結
果に応じてラインセンサ11の露出の過不足が生じない
ように発光量DLを算出し、その算出値を照明系90の
コントローラ191に通知する。一方、風景モードの場
合には、被写体の明るさが一定値以下であり且つ対物間
距離が一定値以下のとき、すなわち照明が必要で且つ有
効な照明が可能であるときに発光量DLを算出する(#
53〜#55)。どちらのモードであっても照明を行う
場合は、発光量DLを通知した後にコントローラ191
に発光開始を指示し(#56)、モータ駆動回路150
及び撮像制御回路120に対して撮影動作の開始を指示
する(#57)。FIG. 5 is a flowchart of the release operation subroutine of FIG. The outputs of the photometric sensor 51 and the distance measuring sensor 54 are taken in, and the brightness (illuminance) of the object and the distance between the objects in the light-off state are measured (# 51), and the mode is checked (# 52). Since the effect of camera shake is more serious in document shooting than in landscape shooting, the document mode in which high-speed sub-scanning is performed is suitable. In the case of the document mode, the illumination is always performed to increase the S / N ratio. Then, based on the results of the photometry and the distance measurement, the light emission amount DL is calculated so that the exposure of the line sensor 11 is not excessive or insufficient, and the calculated value is notified to the controller 191 of the illumination system 90. On the other hand, in the case of the landscape mode, the light emission amount DL is calculated when the brightness of the subject is equal to or less than a certain value and the distance between the objects is equal to or less than a certain value, that is, when illumination is required and effective illumination is possible. (#
53- # 55). When lighting is performed in either of the modes, the controller 191 notifies the user of the light emission amount DL.
To start light emission (# 56), and the motor drive circuit 150
Then, it instructs the imaging control circuit 120 to start the imaging operation (# 57).
【0024】続いて、1ライン分の撮影期間(ライン周
期1H)におけるCCDの有効積分時間を規定する蓄積
期間タイマ(以下、タイマ0という)を設定し(#5
8)、タイマ0がタイムアップした時点で電荷蓄積を開
始させる(#59)。その後、次のラインの走査開始時
期(ライン転送信号φSGのオンエッジ)の到来を待っ
てCCDの積分を終了させ(#60、#61)、1ライ
ン分の光電変換情報をラインセンサ11から読み出すラ
イン転送の制御を行う(#62)。このようなライン順
次走査の制御を繰り返し(#63)、所定ライン数の撮
影が終了すると、ラインセンサ11及びスキャンモータ
15の駆動を停止させ(#64)、その後にコントロー
ラ191に発光停止を指示する(#65)。Subsequently, an accumulation period timer (hereinafter, referred to as a timer 0) for setting an effective integration time of the CCD in a photographing period for one line (line cycle 1H) is set (# 5).
8), charge accumulation is started when the timer 0 times out (# 59). After that, the CCD integration is terminated after the scanning start timing of the next line (on-edge of the line transfer signal φSG) arrives (# 60, # 61), and the line for reading one line of photoelectric conversion information from the line sensor 11 The transfer is controlled (# 62). Such line sequential scanning control is repeated (# 63), and when the photographing of a predetermined number of lines is completed, the drive of the line sensor 11 and the scan motor 15 is stopped (# 64), and thereafter, the light emission stop is instructed to the controller 191. (# 65).
【0025】以上の構成のラインセンサカメラ1におい
ては、明るさのむらの無い撮影像を得るために、IGB
T95のスイッチングをラインセンサ11の動作に同期
させる本発明に特有の発光制御が行われる。以下、ライ
ンセンサ11の動作と発光制御の例を説明する。In the line sensor camera 1 having the above configuration, in order to obtain a photographed image without uneven brightness, the IGB
Light emission control unique to the present invention, which synchronizes the switching of T95 with the operation of the line sensor 11, is performed. Hereinafter, an operation of the line sensor 11 and an example of light emission control will be described.
【0026】図6はラインセンサ11の構成図、図7は
ラインセンサ11の基本動作を示すタイムチャートであ
る。図6のように、ラインセンサ11は、オーバーフロ
ードレイン111、シャッターゲート112、電荷蓄積
部113、シフトゲート114、アナログシフトレジス
タ115、クロックパルスジェネレータ116、及び出
力増幅器117を有している。FIG. 6 is a configuration diagram of the line sensor 11, and FIG. 7 is a time chart showing the basic operation of the line sensor 11. As shown in FIG. 6, the line sensor 11 has an overflow drain 111, a shutter gate 112, a charge storage unit 113, a shift gate 114, an analog shift register 115, a clock pulse generator 116, and an output amplifier 117.
【0027】シャッターゲート112は、不要の蓄積電
荷をオーバーフロードレイン111に排出することによ
って実質の積分時間を可変とするために設けられてお
り、シャッター信号SHUTで制御される。シャッター
信号SHUTのオフエッジからライン周期(1H)を規
定するライン転送信号φSGのオンエッジまでの蓄積期
間の光電変換が有効となる。シフトゲート114にライ
ン転送信号φSGが入力されると、電荷蓄積部113に
帯電した各画素の電荷が一斉にアナログシフトレジスタ
115へ転送される。その電荷は画素転送クロックφC
LKに同期して画素配列順に出力増幅器117へ転送さ
れ、光電変換信号として信号処理系80へ出力される。
図7のように、あるライン転送信号φSGに呼応して蓄
積された電荷の読出し(ライン転送)は、次のライン転
送信号φSGに呼応して開始される。The shutter gate 112 is provided for discharging unnecessary accumulated charges to the overflow drain 111 so as to make the actual integration time variable, and is controlled by a shutter signal SHUT. The photoelectric conversion during the accumulation period from the off edge of the shutter signal SHUT to the on edge of the line transfer signal φSG that defines the line cycle (1H) is effective. When the line transfer signal φSG is input to the shift gate 114, the charges of the respective pixels charged in the charge storage unit 113 are simultaneously transferred to the analog shift register 115. The charge is the pixel transfer clock φC
The data is transferred to the output amplifier 117 in the order of pixel arrangement in synchronization with LK, and output to the signal processing system 80 as a photoelectric conversion signal.
As shown in FIG. 7, the reading of the charges accumulated in response to a certain line transfer signal φSG (line transfer) is started in response to the next line transfer signal φSG.
【0028】図8及び図9は発光制御の例を示すタイム
チャートである。これらの例では、ミラー14がライン
転送信号φSGに同期して所定角度ずつ間欠的に回転駆
動(ステップ駆動)され、それと並行してラインセンサ
11からの信号の読出し(ライン転送)が行われる。C
CDの電荷蓄積はミラー14の停止中に行われる。そし
て、IGBT95のオンは、ミラー14の駆動停止期間
のうちのライン転送のブランキング期間(すなわち、ラ
イン転送を行っていない期間)に行われる。これは、ラ
イン転送中にIGBT95のスイッチングを行うと、特
にオン時に発生するスイッチングノイズによって、高周
波クロックに同期したライン転送が乱れて画質の低下す
るおそれがあるからである。FIGS. 8 and 9 are time charts showing examples of light emission control. In these examples, the mirror 14 is intermittently rotated (step-driven) by a predetermined angle in synchronization with the line transfer signal φSG, and at the same time, a signal is read from the line sensor 11 (line transfer). C
The charge accumulation on the CD is performed while the mirror 14 is stopped. Then, the IGBT 95 is turned on during a blanking period of the line transfer in the drive stop period of the mirror 14 (that is, a period during which the line transfer is not performed). This is because if the IGBT 95 is switched during the line transfer, the line transfer synchronized with the high-frequency clock may be disturbed by the switching noise generated particularly when the IGBT 95 is turned on, and the image quality may be degraded.
【0029】本実施形態において、CCDの蓄積期間
は、タイマ0のタイムアップ時点から次のライン転送信
号φSGのオンまでの期間である。発光の開始時期はタ
イマ1によって規定され、終了時期はタイマ2よって規
定される。これら各タイマ0,1,2はライン転送信号
φSGのオンエッジから計時を開始する。In this embodiment, the accumulation period of the CCD is a period from the time when the timer 0 times up to the time when the next line transfer signal φSG is turned on. The start time of light emission is defined by the timer 1, and the end time is defined by the timer 2. Each of these timers 0, 1 and 2 starts counting from the on-edge of the line transfer signal φSG.
【0030】図8の例では、タイマ1はライン転送終了
後であり且つタイマ0のタイムアップ以前にタイムアッ
プするように設定され、蓄積期間の開始以前に発光のオ
ンが行われる。タイマ2は次のライン転送信号φSGの
オンの直前にタイムアップするように設定され、蓄積期
間の終了直前に発光のオフが行われる。In the example of FIG. 8, the timer 1 is set to expire after the end of the line transfer and before the timer 0 expires, and the light emission is turned on before the start of the accumulation period. The timer 2 is set to time-up immediately before the next line transfer signal φSG is turned on, and light emission is turned off immediately before the end of the accumulation period.
【0031】図9の例では、タイマ1はライン転送終了
後でタイマ0のタイムアップ以前にタイムアップするよ
うに設定され、蓄積期間の開始以前に発光のオンが行わ
れる。また、タイマ1は必要発光量が多いときには早め
に発光するように短く設定され、必要発光量が少ないと
きには発光を遅らすように長く設定される。タイマ2は
タイマ0のタイムアップの以前にタイムアップするよう
に設定され、蓄積期間の開始以前に発光のオフが行われ
る。つまり、徐々に減衰する残光による照明の下で撮像
が行われる。In the example of FIG. 9, the timer 1 is set so as to time up after the end of the line transfer and before the time up of the timer 0, and the light emission is turned on before the start of the accumulation period. The timer 1 is set to be short so as to emit light earlier when the required light emission amount is large, and set to be long so as to delay light emission when the required light emission amount is small. Timer 2 is set to expire before timer 0 expires, and light emission is turned off before the accumulation period starts. In other words, imaging is performed under illumination of gradually attenuating afterglow.
【0032】図8の制御と図9の制御との使い分けは、
発光波形特性、必要発光量、蓄積期間の長さなどの諸条
件によって決まる。例えば、蓄積期間が長い場合には、
図8の制御では光量が過剰となるので、図9の制御の方
が適している。The use of the control in FIG. 8 and the control in FIG.
It is determined by various conditions such as the light emission waveform characteristics, the required light emission amount, and the length of the accumulation period. For example, if the accumulation period is long,
Since the light quantity becomes excessive in the control of FIG. 8, the control of FIG. 9 is more suitable.
【0033】図10は照明系90のコントローラ191
が実行する図8に対応した発光制御のフローチャートで
ある。CPU71からの発光開始要求を受けて、光量設
定(#301)、IGBT95のオン(#303)、発
光トリガのオン(#303)を実行する。その後、タイ
マ1によって発光を開始し、照明強度が上限値に達し且
つタイマ2がタイムアップするのを待って発光を停止さ
せる制御を、ライン転送信号φSGに同期して繰り返す
(#304〜#311)。CPU71から発光停止が指
示されると、IGBT95をオフして待機する(#31
2、#313)。FIG. 10 shows a controller 191 of the illumination system 90.
9 is a flowchart of light emission control corresponding to FIG. In response to a light emission start request from the CPU 71, the light amount setting (# 301), the IGBT 95 is turned on (# 303), and the light emission trigger is turned on (# 303). Thereafter, the control of starting light emission by the timer 1 and stopping the light emission after the illumination intensity reaches the upper limit value and the timer 2 times out is repeated in synchronization with the line transfer signal φSG (# 304 to # 311). ). When the light emission stop is instructed from the CPU 71, the IGBT 95 is turned off and stands by (# 31).
2, # 313).
【0034】図11は図9に対応した発光制御のフロー
チャートである。CPU71からの発光開始要求を受け
て、IGBT95のオン(#401)、発光トリガのオ
ン(#402)を実行する。その後、タイマ1によって
発光を開始し、タイマ2によって発光を停止させる制御
を、ライン転送信号φSGに同期して繰り返す(#40
3〜#408)。CPU71から発光停止が指示される
と、IGBT95をオフして待機する(#409、#4
10)。FIG. 11 is a flowchart of light emission control corresponding to FIG. In response to the light emission start request from the CPU 71, the IGBT 95 is turned on (# 401) and the light emission trigger is turned on (# 402). Thereafter, the control of starting light emission by the timer 1 and stopping light emission by the timer 2 is repeated in synchronization with the line transfer signal φSG (# 40).
3 to # 408). When the light emission stop is instructed from the CPU 71, the IGBT 95 is turned off and stands by (# 409, # 4).
10).
【0035】図12は発光波形とアパーチャ形状との関
係を説明するための図である。ラインセンサ11の各画
素の物理的なアパーチャ(撮像窓)AP0は略四角形で
ある。スキャンモータ15を間欠的に回転させるステッ
プ駆動の場合、1ライン周期にわたって被写体輝度が一
定であると仮定すると、1ライン周期における被写体と
の相対位置変化を加味したアパーチャAP1は三角形と
なる。実質のアパーチャAP2は、発光波形が矩形でな
いことからアパーチャAP0より高さが低くなるもの
の、アパーチャAP0と同幅の四角形となる。発光量が
均一になるように波形を制御すれば、アパーチャの面積
(開口率)が増大する。FIG. 12 is a diagram for explaining the relationship between the light emission waveform and the aperture shape. The physical aperture (imaging window) AP0 of each pixel of the line sensor 11 is substantially rectangular. In the case of the step drive in which the scan motor 15 is intermittently rotated, assuming that the subject brightness is constant over one line cycle, the aperture AP1 taking into account the relative position change with the subject in one line cycle becomes a triangle. The substantial aperture AP2 is a rectangle having the same width as the aperture AP0, though the height is lower than the aperture AP0 because the emission waveform is not rectangular. If the waveform is controlled so that the light emission amount becomes uniform, the area of the aperture (aperture ratio) increases.
【0036】以上の実施形態によれば、被写体面照度が
低い場合に撮影時間を延ばすことなく露出不足を解消
し、被写体面照度に係わらずSN比の良好な高画質の撮
影を実現することができる。必要なときのみに照明を行
って不要の電力消費及び露出過剰を防ぐことができる。
撮影中の外光変化の有無に係わらず、明るさのむらの無
い撮影像を得ることができる。ライン単位の撮像とスイ
ッチング発光とを同期させることで、各ラインの電荷蓄
積期間中の発光波形を揃え、ライン間の光量むらを防ぐ
ことができる。発光制御をラインセンサ制御と同系統の
信号(クロック)で行なうことで、スイッチング発光の
電磁ノイズが画質に及ぼす影響を軽減できるとともに、
タイミング制御回路を簡素化できる。なお、蓄積期間以
外で発光を停止させるようにすれば、発光のためのエネ
ルギーを有効利用することができる。According to the above-described embodiment, when the illuminance of the object surface is low, the shortage of the exposure can be solved without extending the photographing time, and high-quality imaging with a good SN ratio can be realized regardless of the illuminance of the object surface. it can. Illumination can be performed only when needed to prevent unnecessary power consumption and overexposure.
Irrespective of the presence or absence of a change in external light during photographing, it is possible to obtain a photographed image without uneven brightness. By synchronizing the line-by-line imaging and the switching light emission, the light emission waveforms of the respective lines during the charge accumulation period can be made uniform, and uneven light quantity between the lines can be prevented. By performing light emission control using the same type of signal (clock) as line sensor control, it is possible to reduce the effect of electromagnetic noise of switching light emission on image quality,
The timing control circuit can be simplified. If light emission is stopped during periods other than the accumulation period, energy for light emission can be effectively used.
【0037】上述の実施形態において、副走査手段とし
てラインセンサ11を平行移動させるリニア走査機構を
用いてもよい。その他、カメラの構造、電気回路構成、
動作シーケンスなどは、本発明の主旨にそって適宜変更
することができる。In the above embodiment, a linear scanning mechanism for moving the line sensor 11 in parallel may be used as the sub-scanning means. In addition, camera structure, electric circuit configuration,
The operation sequence and the like can be appropriately changed according to the gist of the present invention.
【0038】[0038]
【発明の効果】請求項1乃至請求項3の発明によれば、
副走査機構を間欠的に駆動してライン順次の撮影を行う
場合において、露光不足を解消するとともに、照明のス
イッチングの高速化によらずに明るさのむらの無い撮影
像を得ることができる。According to the first to third aspects of the present invention,
In the case where line-sequential photographing is performed by intermittently driving the sub-scanning mechanism, insufficient exposure can be eliminated, and a photographed image with uniform brightness can be obtained without increasing the speed of illumination switching.
【図1】本発明を適用したラインセンサカメラの構成を
示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a line sensor camera to which the present invention is applied.
【図2】ラインセンサカメラの要部の機能ブロック図で
ある。FIG. 2 is a functional block diagram of a main part of the line sensor camera.
【図3】照明系の回路構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a circuit configuration of an illumination system.
【図4】制御系のCPUの概略の動作を示すフローチャ
ートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating a schematic operation of a CPU of a control system.
【図5】図4のレリーズ動作サブルーチンのフローチャ
ートである。FIG. 5 is a flowchart of a release operation subroutine of FIG. 4;
【図6】ラインセンサの構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a line sensor.
【図7】ラインセンサの基本動作を示すタイムチャート
である。FIG. 7 is a time chart illustrating a basic operation of the line sensor.
【図8】発光制御の例を示すタイムチャートである。FIG. 8 is a time chart illustrating an example of light emission control.
【図9】発光制御の例を示すタイムチャートである。FIG. 9 is a time chart illustrating an example of light emission control.
【図10】照明系のコントローラが実行する図8に対応
した発光制御のフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart of light emission control corresponding to FIG. 8 executed by a controller of the illumination system.
【図11】図9に対応した発光制御のフローチャートで
ある。FIG. 11 is a flowchart of light emission control corresponding to FIG.
【図12】発光波形とアパーチャ形状との関係を説明す
るための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining a relationship between a light emission waveform and an aperture shape.
1 ラインセンサカメラ(撮影装置) 11 ラインセンサ(1次元撮像デバイス) 13 回転ミラー機構(副走査機構) 51 測光センサ(被写体の明るさを検出する測光手
段) 91 キセノンランプ(光源) 96 フォトセンサ(光源の明るさを検出する測光手
段) 120 撮像制御回路(撮像制御手段) 191 コントローラ(照明制御手段) 1H ライン周期(1ラインの撮像周期) Lu 上限値(設定値) φSG ライン転送信号(撮像周期を規定する信号)REFERENCE SIGNS LIST 1 line sensor camera (photographing device) 11 line sensor (one-dimensional imaging device) 13 rotating mirror mechanism (sub-scanning mechanism) 51 photometric sensor (photometric means for detecting brightness of subject) 91 xenon lamp (light source) 96 photosensor ( Light metering means for detecting the brightness of the light source) 120 Imaging control circuit (Imaging control means) 191 Controller (Illumination control means) 1H Line cycle (Imaging cycle of one line) Lu Upper limit value (Set value) φSG Line transfer signal (Imaging cycle) Signal that specifies
Claims (3)
とによって被写体をライン順次に撮影する撮影装置であ
って、 被写体に照明光を照射する光源と、 前記撮像デバイスの撮像動作に同期して前記光源のオン
オフ制御を行う照明制御手段と、を有したことを特徴と
する撮影装置。An imaging apparatus for sequentially photographing a subject by an imaging device and an intermittent drive type sub-scanning mechanism, wherein the light source irradiates the subject with illumination light, and an imaging operation of the imaging device is synchronized. A photographing apparatus, comprising: an illumination control unit that performs on / off control of the light source.
光量が設定値に達した時点でオフ状態にする請求項1記
載の撮影装置。2. The photographing apparatus according to claim 1, further comprising photometric means, wherein the illumination control means turns off the light source when the light intensity reaches a set value after the light source is turned on.
動停止期間中に前記光源を発光させる請求項1記載の撮
影装置。3. The photographing apparatus according to claim 1, wherein said illumination control means causes said light source to emit light during a driving stop period of said sub-scanning mechanism.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9308254A JPH11146251A (en) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | Photographing device |
| US09/039,787 US6426776B1 (en) | 1997-03-18 | 1998-03-16 | Apparatus for and method of photographing using scanning techniques |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9308254A JPH11146251A (en) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | Photographing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11146251A true JPH11146251A (en) | 1999-05-28 |
Family
ID=17978804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9308254A Pending JPH11146251A (en) | 1997-03-18 | 1997-11-11 | Photographing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11146251A (en) |
-
1997
- 1997-11-11 JP JP9308254A patent/JPH11146251A/en active Pending
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