JP2002109522A - 固体撮像装置およびそれを用いた指紋照合装置 - Google Patents
固体撮像装置およびそれを用いた指紋照合装置Info
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
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- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 撮像能力を従来のもの以上に発揮させること
ができる固体撮像装置を提供する。 【解決手段】 センサアレイ１は、マトリックス状に配
置された光電変換セルによって構成される。Ｘスキャナ
２、Ｙスキャナ３は各光電変換セルを走査する。ＶＧＡ
５は、各光電変換セルの出力電圧を増幅する。ＡＤＣ６
はＶＧＡ５の出力をディジタルデータに変換する。平均
計算ユニット１１は、ＡＤＣ６の出力に基づいて、セン
サアレイ１の予め決められた領域Ｒの各光電変換セルの
出力電圧の平均値を演算する。除算器９は基準値を上記
平均値で割り、その結果を乗算器３０へ出力する。乗算
器３０は、前フレームのゲイン制御信号が格納されたレ
ジスタ３１の出力と除算器９の出力を乗算し、その結果
をゲイン制御信号としてＶＧＡ５へ出力する。上記特定
領域の光電変換セル出力の平均値によってＶＧＡ５のゲ
インを制御するので、ゲイン調整を的確に行うことがで
きる。
ができる固体撮像装置を提供する。 【解決手段】 センサアレイ１は、マトリックス状に配
置された光電変換セルによって構成される。Ｘスキャナ
２、Ｙスキャナ３は各光電変換セルを走査する。ＶＧＡ
５は、各光電変換セルの出力電圧を増幅する。ＡＤＣ６
はＶＧＡ５の出力をディジタルデータに変換する。平均
計算ユニット１１は、ＡＤＣ６の出力に基づいて、セン
サアレイ１の予め決められた領域Ｒの各光電変換セルの
出力電圧の平均値を演算する。除算器９は基準値を上記
平均値で割り、その結果を乗算器３０へ出力する。乗算
器３０は、前フレームのゲイン制御信号が格納されたレ
ジスタ３１の出力と除算器９の出力を乗算し、その結果
をゲイン制御信号としてＶＧＡ５へ出力する。上記特定
領域の光電変換セル出力の平均値によってＶＧＡ５のゲ
インを制御するので、ゲイン調整を的確に行うことがで
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光電変換セルに
よるセンサアレイの出力側増幅回路の改良を図った固体
撮像装置およびそれを用いた指紋照合装置に関する。
よるセンサアレイの出力側増幅回路の改良を図った固体
撮像装置およびそれを用いた指紋照合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９は従来の固体撮像装置の構成例を示
すブロック図であり、この図において、符号１は多数の
光電変換セルをマトリックス状に配置したセンサアレ
イ、２はセンサアレイ１の各光電変換セルをＸ方向（横
方向）にスキャンするＸスキャナ、３はセンサアレイ１
の各光電変換セルをＹ方向（縦方向）にスキャンするＹ
スキャナである。また、５はセンサアレイ１から順次出
力される各光電変換セル電圧を増幅するＶＧＡ（Variab
le Gain Amplifier）であり、制御信号に応じた率で入
力信号を増幅するアンプである。６はＶＧＡ５の出力を
ディジタルデータに変換するＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）、
７はＡＤＣ６の出力が印加される出力端子である。ま
た、８はＡＤＣ６の出力の平均値、すなわち、センサア
レイ１の各光電変換セルの出力電圧の平均値を演算する
平均計算ユニット、９は予め設定されている基準値を平
均計算ユニットの出力で割る除算器であり、この除算器
の出力がＶＧＡ５のゲイン制御端子へ印加される。これ
により、出力端子７から出力されるデータの平均値が基
準値に一致するように制御される。
すブロック図であり、この図において、符号１は多数の
光電変換セルをマトリックス状に配置したセンサアレ
イ、２はセンサアレイ１の各光電変換セルをＸ方向（横
方向）にスキャンするＸスキャナ、３はセンサアレイ１
の各光電変換セルをＹ方向（縦方向）にスキャンするＹ
スキャナである。また、５はセンサアレイ１から順次出
力される各光電変換セル電圧を増幅するＶＧＡ（Variab
le Gain Amplifier）であり、制御信号に応じた率で入
力信号を増幅するアンプである。６はＶＧＡ５の出力を
ディジタルデータに変換するＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）、
７はＡＤＣ６の出力が印加される出力端子である。ま
た、８はＡＤＣ６の出力の平均値、すなわち、センサア
レイ１の各光電変換セルの出力電圧の平均値を演算する
平均計算ユニット、９は予め設定されている基準値を平
均計算ユニットの出力で割る除算器であり、この除算器
の出力がＶＧＡ５のゲイン制御端子へ印加される。これ
により、出力端子７から出力されるデータの平均値が基
準値に一致するように制御される。
【０００３】このように、従来の固体撮像装置は、平均
計算ユニット８によって、センサアレイ１の全光電変換
セルの出力電圧の平均を演算し、その演算結果に基づい
てＶＧＡ５のゲインを制御していた。
計算ユニット８によって、センサアレイ１の全光電変換
セルの出力電圧の平均を演算し、その演算結果に基づい
てＶＧＡ５のゲインを制御していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、センサ
アレイ１の全光電変換セルの出力電圧の平均に基づいて
ＶＧＡ５のゲインを制御することは、固体撮像装置の使
用目的によっては不適切な場合があり、そのような場
合、固体撮像装置の能力を充分に発揮させることができ
ない。この発明は、このような事情を考慮してなされた
もので、その目的は、撮像能力を充分に発揮させること
ができる固体撮像装置を提供することにある。
アレイ１の全光電変換セルの出力電圧の平均に基づいて
ＶＧＡ５のゲインを制御することは、固体撮像装置の使
用目的によっては不適切な場合があり、そのような場
合、固体撮像装置の能力を充分に発揮させることができ
ない。この発明は、このような事情を考慮してなされた
もので、その目的は、撮像能力を充分に発揮させること
ができる固体撮像装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の課題を
解決すべくなされたもので、請求項１に記載の発明は、
複数の光電変換セルをマトリックス状に配置したセンサ
アレイと、前記センサアレイから順次出力される前記光
電変換セルの出力を増幅する増幅手段と、前記増幅手段
の出力をディジタルデータに変換するアナログ／ディジ
タル変換器とを具備する固体撮像装置において、前記ア
ナログ／ディジタル変換器の出力に基づいて、前記セン
サアレイの予め決められている特定領域の光電変換セル
の出力の平均値を算出する平均計算手段と、前記平均計
算手段の算出結果を、前記増幅手段のゲインを制御する
ゲイン制御信号に変換する変換手段とを具備することを
特徴とする固体撮像装置である。
解決すべくなされたもので、請求項１に記載の発明は、
複数の光電変換セルをマトリックス状に配置したセンサ
アレイと、前記センサアレイから順次出力される前記光
電変換セルの出力を増幅する増幅手段と、前記増幅手段
の出力をディジタルデータに変換するアナログ／ディジ
タル変換器とを具備する固体撮像装置において、前記ア
ナログ／ディジタル変換器の出力に基づいて、前記セン
サアレイの予め決められている特定領域の光電変換セル
の出力の平均値を算出する平均計算手段と、前記平均計
算手段の算出結果を、前記増幅手段のゲインを制御する
ゲイン制御信号に変換する変換手段とを具備することを
特徴とする固体撮像装置である。
【０００６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の固体撮像装置において、前記変換手段は、予め決めら
れた基準値を前記平均計算手段の出力で除算する除算器
であることを特徴とする。請求項３に記載の発明は、請
求項２に記載の固体撮像装置において、前記変換手段
は、前フレームのゲイン制御信号を記憶するレジスタ
と、前記除算器の出力と前記レジスタの出力とを乗算す
る乗算器とをさらに具備し、前記乗算器の出力をゲイン
制御信号として出力することを特徴とする。
の固体撮像装置において、前記変換手段は、予め決めら
れた基準値を前記平均計算手段の出力で除算する除算器
であることを特徴とする。請求項３に記載の発明は、請
求項２に記載の固体撮像装置において、前記変換手段
は、前フレームのゲイン制御信号を記憶するレジスタ
と、前記除算器の出力と前記レジスタの出力とを乗算す
る乗算器とをさらに具備し、前記乗算器の出力をゲイン
制御信号として出力することを特徴とする。
【０００７】請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求
項３のいずれかの項に記載の固体撮像装置において、前
記平均計算手段は、前記センサアレイを走査するクロッ
クパルスに基づいて前記特定領域の光電変換セルのデー
タが前記アナログ／ディジタル変換器から出力されるタ
イミングを検出するタイミング検出手段と、前記タイミ
ング検出手段の検出タイミングにおいて前記アナログ／
ディジタル変換器の出力を順次累算する累算手段と、前
記累算手段の累算結果を前記特定領域の光電変換セル数
で除算する除算器とを具備することを特徴とする。
項３のいずれかの項に記載の固体撮像装置において、前
記平均計算手段は、前記センサアレイを走査するクロッ
クパルスに基づいて前記特定領域の光電変換セルのデー
タが前記アナログ／ディジタル変換器から出力されるタ
イミングを検出するタイミング検出手段と、前記タイミ
ング検出手段の検出タイミングにおいて前記アナログ／
ディジタル変換器の出力を順次累算する累算手段と、前
記累算手段の累算結果を前記特定領域の光電変換セル数
で除算する除算器とを具備することを特徴とする。
【０００８】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の固体撮像装置前記タイミング検出手段は、前記クロッ
クパルスのタイミングで入力端のデータを読み込むレジ
スタと、前記レジスタの出力に「１」を加算して該レジ
スタの入力端へ出力する加算器と、前記加算器の出力が
前記特定領域の座標に一致している時検出信号を出力す
る比較器とを具備することを特徴とする。請求項６に記
載の発明は、請求項４に記載の固体撮像装置において、
前記タイミング検出手段は、前記特定領域の走査タイミ
ングにおいて”１”信号を出力するアドレスデコーダ
と、前記アドレスデコーダの出力および前記センサアレ
イを走査する走査信号が共に”１”の時、タイミング検
出信号を出力する回路とを具備することを特徴とする。
の固体撮像装置前記タイミング検出手段は、前記クロッ
クパルスのタイミングで入力端のデータを読み込むレジ
スタと、前記レジスタの出力に「１」を加算して該レジ
スタの入力端へ出力する加算器と、前記加算器の出力が
前記特定領域の座標に一致している時検出信号を出力す
る比較器とを具備することを特徴とする。請求項６に記
載の発明は、請求項４に記載の固体撮像装置において、
前記タイミング検出手段は、前記特定領域の走査タイミ
ングにおいて”１”信号を出力するアドレスデコーダ
と、前記アドレスデコーダの出力および前記センサアレ
イを走査する走査信号が共に”１”の時、タイミング検
出信号を出力する回路とを具備することを特徴とする。
【０００９】請求項７に記載の発明は、請求項４に記載
の固体撮像装置において、前記累算手段は、前記タイミ
ング検出手段の検出タイミングにおいて前記アナログ／
ディジタル変換器の出力を選択して出力し、それ以外の
タイミングにおいて０を出力するセレクタと、前記クロ
ックパルスのタイミングで入力端のデータを読み込むレ
ジスタと、前記レジスタの出力に前記セレクタの出力を
加算して該レジスタの入力端へ出力する加算器とを具備
することを特徴とする。
の固体撮像装置において、前記累算手段は、前記タイミ
ング検出手段の検出タイミングにおいて前記アナログ／
ディジタル変換器の出力を選択して出力し、それ以外の
タイミングにおいて０を出力するセレクタと、前記クロ
ックパルスのタイミングで入力端のデータを読み込むレ
ジスタと、前記レジスタの出力に前記セレクタの出力を
加算して該レジスタの入力端へ出力する加算器とを具備
することを特徴とする。
【００１０】請求項８に記載の発明は、請求項４に記載
の固体撮像装置において、前記特定領域の開始点の座標
および終了点の座標から前記特定領域のＸ方向の光電変
換セル数およびＹ方向の光電変換セル数を算出する演算
手段と、前記演算手段によって算出されたＸ方向の光電
変換セル数およびＹ方向の光電変換セル数を乗算する乗
算手段とからなる光電変換セル数算出手段を設けたこと
を特徴とする。請求項９に記載の発明は、請求項１〜請
求項８のいずれかの項に記載固体撮像装置において、複
数の前記特定領域を予め設定しておき、前記平均計算手
段は、ユーザの選択した特定領域について光電変換セル
の出力の平均値を算出することを特徴とする。
の固体撮像装置において、前記特定領域の開始点の座標
および終了点の座標から前記特定領域のＸ方向の光電変
換セル数およびＹ方向の光電変換セル数を算出する演算
手段と、前記演算手段によって算出されたＸ方向の光電
変換セル数およびＹ方向の光電変換セル数を乗算する乗
算手段とからなる光電変換セル数算出手段を設けたこと
を特徴とする。請求項９に記載の発明は、請求項１〜請
求項８のいずれかの項に記載固体撮像装置において、複
数の前記特定領域を予め設定しておき、前記平均計算手
段は、ユーザの選択した特定領域について光電変換セル
の出力の平均値を算出することを特徴とする。
【００１１】請求項１０に記載の発明は、指に向けて光
りを照射する照明部と、前記指において反射した光を請
求項１〜請求項９のいずれかの項に記載の固体撮像装置
の前記センサアレイへ導く光学系と、前記固体撮像装置
の出力から前記指の指紋の特徴点を抽出する抽出手段
と、複数の指紋の特徴点が記憶された記憶手段と、前記
抽出手段によって抽出された特徴点と前記記憶手段に記
憶された特徴点とを照合する照合手段とを具備すること
を特徴とする指紋照合装置である。請求項１１に記載の
発明は、請求項１０に記載の指紋照合装置において、前
記固体撮像装置の出力に基づいて指の位置を検出する検
出手段と、前記検出手段の検出結果から前記特定領域の
開始点座標と終了点座標を求め、前記固体撮像装置へ出
力する手段とを設けたことを特徴とする。
りを照射する照明部と、前記指において反射した光を請
求項１〜請求項９のいずれかの項に記載の固体撮像装置
の前記センサアレイへ導く光学系と、前記固体撮像装置
の出力から前記指の指紋の特徴点を抽出する抽出手段
と、複数の指紋の特徴点が記憶された記憶手段と、前記
抽出手段によって抽出された特徴点と前記記憶手段に記
憶された特徴点とを照合する照合手段とを具備すること
を特徴とする指紋照合装置である。請求項１１に記載の
発明は、請求項１０に記載の指紋照合装置において、前
記固体撮像装置の出力に基づいて指の位置を検出する検
出手段と、前記検出手段の検出結果から前記特定領域の
開始点座標と終了点座標を求め、前記固体撮像装置へ出
力する手段とを設けたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しこの発明の実
施の形態について説明する。図１はこの発明の第１の実
施形態による固体撮像装置の構成を示すブロック図であ
り、この図において、図９に示す従来の装置の各部と対
応する部分には同一の符号が付してある。この図におい
て、１はセンサアレイ、２はＸスキャナ、３はＹスキャ
ナ、５はセンサアレイ１の各光電変換セルの出力電圧を
増幅するＶＧＡ、６はＶＧＡ５の出力をディジタルデー
タに変換するＡＤＣ、７は出力端子であり、これらの構
成は図９のものと同じである。１１は平均計算ユニット
であり、ＡＤＣ６の出力に基づいて、センサアレイ１の
予め決められた領域Ｒの各光電変換セルの出力電圧の平
均値を演算する。１２は上記平均計算ユニット１１に付
属する平均計算制御ユニットである。
施の形態について説明する。図１はこの発明の第１の実
施形態による固体撮像装置の構成を示すブロック図であ
り、この図において、図９に示す従来の装置の各部と対
応する部分には同一の符号が付してある。この図におい
て、１はセンサアレイ、２はＸスキャナ、３はＹスキャ
ナ、５はセンサアレイ１の各光電変換セルの出力電圧を
増幅するＶＧＡ、６はＶＧＡ５の出力をディジタルデー
タに変換するＡＤＣ、７は出力端子であり、これらの構
成は図９のものと同じである。１１は平均計算ユニット
であり、ＡＤＣ６の出力に基づいて、センサアレイ１の
予め決められた領域Ｒの各光電変換セルの出力電圧の平
均値を演算する。１２は上記平均計算ユニット１１に付
属する平均計算制御ユニットである。
【００１３】図２は上述した平均計算ユニット１１およ
び平均計算制御ユニット１２の構成を示す回路図であ
る。この図において、１５はクロックパルスｃｌｋのタ
イミングで入力データを読み込み、リセット信号ＲＥに
よってリセットされるレジスタである。ここで、クロッ
クパルスｃｌｋは、Ｘスキャナ２がセンサアレイ１の各
光電変換セルをスキャンする際のクロックパルスであ
り、また、リセット信号ＲＥは、Ｘスキャナ２によるセ
ンサアレイ１のスキャンが開始される直前に出力される
信号である。１６は加算器であり、レジスタ１５の出力
に「１」を加算し、その加算結果をレジスタ１５の入力
端および比較器１７の入力端へ出力する。以上の構成に
おいて、レジスタ１５の出力データは、リセット信号Ｒ
Ｅによってリセットされた後、クロックパルスｃｌｋの
タイミングで順次インクリメントされる。そして、この
レジスタ１５の出力データに「１」が加えられて、加算
器１６から出力される。したがって、加算器１６の出力
はＸスキャナ２のスキャン位置を示している。
び平均計算制御ユニット１２の構成を示す回路図であ
る。この図において、１５はクロックパルスｃｌｋのタ
イミングで入力データを読み込み、リセット信号ＲＥに
よってリセットされるレジスタである。ここで、クロッ
クパルスｃｌｋは、Ｘスキャナ２がセンサアレイ１の各
光電変換セルをスキャンする際のクロックパルスであ
り、また、リセット信号ＲＥは、Ｘスキャナ２によるセ
ンサアレイ１のスキャンが開始される直前に出力される
信号である。１６は加算器であり、レジスタ１５の出力
に「１」を加算し、その加算結果をレジスタ１５の入力
端および比較器１７の入力端へ出力する。以上の構成に
おいて、レジスタ１５の出力データは、リセット信号Ｒ
Ｅによってリセットされた後、クロックパルスｃｌｋの
タイミングで順次インクリメントされる。そして、この
レジスタ１５の出力データに「１」が加えられて、加算
器１６から出力される。したがって、加算器１６の出力
はＸスキャナ２のスキャン位置を示している。
【００１４】１７は比較器であり、加算器１６の出力
を、領域Ｒ（図１）の開始点ＳのＸ座標Ｘsおよび終了
点ＥのＸ座標Ｘeとそれぞれ比較し、加算器１６の出力
が座標Ｘsより大で、座標Ｘeより小の時”１”信号を出
力する。すなわち、この比較器１７の出力信号Ｓ−Ｘ
は、Ｘスキャナ２が座標Ｘsから座標Ｘeの間をスキャン
している時”１”となる。そして、この信号Ｓ−Ｘがア
ンドゲート１８の第１入力端へ印加される。図示は省略
するが、同様の回路がＹスキャナ３に対応して設けられ
ており、Ｙスキャナ３が開始点ＳのＹ座標Ｙsから終了
点ＥのＹ座標Ｙeの間をスキャンしている時”１”とな
る信号Ｓ−Ｙをアンドゲート１８へ出力する。したがっ
て、アンドゲート１８の出力は、Ｘスキャナ２およびＹ
スキャナ３によって領域Ｒがスキャンされている時”
１”信号となり、この”１”信号がセレクタ２０のセレ
クト端子ＳＥへ印加される。セレクタ２０はセレクト端
子ＳＥの信号が”１”の時ＡＤＣ６の出力を選択して平
均計算ユニット１１へ出力し、”０”の場合はデータ
「０」を出力する。
を、領域Ｒ（図１）の開始点ＳのＸ座標Ｘsおよび終了
点ＥのＸ座標Ｘeとそれぞれ比較し、加算器１６の出力
が座標Ｘsより大で、座標Ｘeより小の時”１”信号を出
力する。すなわち、この比較器１７の出力信号Ｓ−Ｘ
は、Ｘスキャナ２が座標Ｘsから座標Ｘeの間をスキャン
している時”１”となる。そして、この信号Ｓ−Ｘがア
ンドゲート１８の第１入力端へ印加される。図示は省略
するが、同様の回路がＹスキャナ３に対応して設けられ
ており、Ｙスキャナ３が開始点ＳのＹ座標Ｙsから終了
点ＥのＹ座標Ｙeの間をスキャンしている時”１”とな
る信号Ｓ−Ｙをアンドゲート１８へ出力する。したがっ
て、アンドゲート１８の出力は、Ｘスキャナ２およびＹ
スキャナ３によって領域Ｒがスキャンされている時”
１”信号となり、この”１”信号がセレクタ２０のセレ
クト端子ＳＥへ印加される。セレクタ２０はセレクト端
子ＳＥの信号が”１”の時ＡＤＣ６の出力を選択して平
均計算ユニット１１へ出力し、”０”の場合はデータ
「０」を出力する。
【００１５】平均計算ユニット１１において、２２はク
ロックパルスｃｌｋのタイミングで入力データを読み込
み、リセット信号ＲＥ１によってリセットされるレジス
タである。ここで、クロックパルスｃｌｋは、前述した
Ｘスキャナ２がセンサアレイ１の各光電変換セルをスキ
ャンする際のクロックパルスであり、また、リセット信
号ＲＥ１は、センサアレイ１のスキャンが開始される直
前に出力される信号である。２３は加算器であり、レジ
スタ２２の出力にセレクタ２０の出力を加算し、その加
算結果をレジスタ２２の入力端および除算器２４の入力
端へ出力する。以上の構成から明らかなように、レジス
タ２２および加算器２３は領域Ｒの各光電変換セルの出
力電圧を順次加算し、終了点Ｅのスキャンが終わった時
点で加算結果を除算器２４へ出力する。この加算結果
は、センサアレイ１の全光電変換セルのスキャンが終了
するまで保持され、次のスキャンが開始される直前にリ
セットされる。
ロックパルスｃｌｋのタイミングで入力データを読み込
み、リセット信号ＲＥ１によってリセットされるレジス
タである。ここで、クロックパルスｃｌｋは、前述した
Ｘスキャナ２がセンサアレイ１の各光電変換セルをスキ
ャンする際のクロックパルスであり、また、リセット信
号ＲＥ１は、センサアレイ１のスキャンが開始される直
前に出力される信号である。２３は加算器であり、レジ
スタ２２の出力にセレクタ２０の出力を加算し、その加
算結果をレジスタ２２の入力端および除算器２４の入力
端へ出力する。以上の構成から明らかなように、レジス
タ２２および加算器２３は領域Ｒの各光電変換セルの出
力電圧を順次加算し、終了点Ｅのスキャンが終わった時
点で加算結果を除算器２４へ出力する。この加算結果
は、センサアレイ１の全光電変換セルのスキャンが終了
するまで保持され、次のスキャンが開始される直前にリ
セットされる。
【００１６】除算器２４は、加算器２３の出力を領域Ｒ
の光電変換セル数Ｎで除算し、その除算結果、すなわ
ち、領域Ｒの各光電変換セルの出力電圧の平均値を除算
器９（図１）へ出力する。図３は領域Ｒの光電変換セル
数Ｎを求める回路である。この図において、加算器２６
は、領域Ｒの終了点ＥのＸアドレスＸeから開始点Ｓの
ＸアドレスＸsを減算し、減算結果に「１」を加算して
乗算器２８へ出力する。同様に、加算器２７は、領域Ｒ
の終了点ＥのＹアドレスＹeから開始点ＳのＹアドレス
Ｙsを減算し、減算結果に「１」を加算して乗算器２８
へ出力する。乗算器２８は、加算器２６、２７の出力を
乗算し、その結果を光電変換セル数Ｎとして図２の除算
器２４へ出力する。
の光電変換セル数Ｎで除算し、その除算結果、すなわ
ち、領域Ｒの各光電変換セルの出力電圧の平均値を除算
器９（図１）へ出力する。図３は領域Ｒの光電変換セル
数Ｎを求める回路である。この図において、加算器２６
は、領域Ｒの終了点ＥのＸアドレスＸeから開始点Ｓの
ＸアドレスＸsを減算し、減算結果に「１」を加算して
乗算器２８へ出力する。同様に、加算器２７は、領域Ｒ
の終了点ＥのＹアドレスＹeから開始点ＳのＹアドレス
Ｙsを減算し、減算結果に「１」を加算して乗算器２８
へ出力する。乗算器２８は、加算器２６、２７の出力を
乗算し、その結果を光電変換セル数Ｎとして図２の除算
器２４へ出力する。
【００１７】次に、図１において、除算器９は、センサ
アレイ１の全光電変換セルのスキャンが終了した時点
で、予め決められている基準値を上述した平均計算ユニ
ット１１の出力で割り、その結果を乗算器３０へ出力す
る。乗算器３０は、除算器９の出力にレジスタ３１の出
力を乗算し、その結果をＶＧＡ５のゲイン制御信号Ｇと
して出力する。ここで、レジスタ３１は前述したリセッ
ト信号ＲＥ１を受けてゲイン制御信号Ｇを読み込むレジ
スタであり、前フレームのゲイン制御信号Ｇが記憶され
るレジスタである。
アレイ１の全光電変換セルのスキャンが終了した時点
で、予め決められている基準値を上述した平均計算ユニ
ット１１の出力で割り、その結果を乗算器３０へ出力す
る。乗算器３０は、除算器９の出力にレジスタ３１の出
力を乗算し、その結果をＶＧＡ５のゲイン制御信号Ｇと
して出力する。ここで、レジスタ３１は前述したリセッ
ト信号ＲＥ１を受けてゲイン制御信号Ｇを読み込むレジ
スタであり、前フレームのゲイン制御信号Ｇが記憶され
るレジスタである。
【００１８】このレジスタ３１および乗算器３０を設け
ている理由は次の通りである。いま、除算器９の出力を
直接ＶＧＡ５へ印加する場合について考える。センサア
レイ１の１回のスキャンが終了した時点で、除算器９の
出力が例えば「３」であったとすると、次のスキャン時
はセンサアレイ１の出力がＶＧＡ５において３倍され、
ＡＤＣ６においてディジタルデータに変換されて平均計
算ユニット１１へ印加される。そして、この場合、セン
サアレイ１の出力が３倍されているので、センサアレイ
１の出力が前回スキャン時と全く同じであっても、除算
器９の出力は「１」となり、このデータ「１」がＶＧＡ
５へ印加される。これにより、次回スキャン時は、セン
サアレイ１の出力がＶＧＡ５において１倍され、ＡＤＣ
６を介して平均計算ユニット１１へ印加され、この結
果、除算器９の出力が再び「３」となる。このように、
除算器９の出力を直接ＶＧＡ５へ印加すると、センサア
レイ１の出力が変化しないのにＶＧＡ５の出力が異常変
動してしまう問題が生じる。
ている理由は次の通りである。いま、除算器９の出力を
直接ＶＧＡ５へ印加する場合について考える。センサア
レイ１の１回のスキャンが終了した時点で、除算器９の
出力が例えば「３」であったとすると、次のスキャン時
はセンサアレイ１の出力がＶＧＡ５において３倍され、
ＡＤＣ６においてディジタルデータに変換されて平均計
算ユニット１１へ印加される。そして、この場合、セン
サアレイ１の出力が３倍されているので、センサアレイ
１の出力が前回スキャン時と全く同じであっても、除算
器９の出力は「１」となり、このデータ「１」がＶＧＡ
５へ印加される。これにより、次回スキャン時は、セン
サアレイ１の出力がＶＧＡ５において１倍され、ＡＤＣ
６を介して平均計算ユニット１１へ印加され、この結
果、除算器９の出力が再び「３」となる。このように、
除算器９の出力を直接ＶＧＡ５へ印加すると、センサア
レイ１の出力が変化しないのにＶＧＡ５の出力が異常変
動してしまう問題が生じる。
【００１９】これに対し、乗算器３０およびレジスタ３
１を設けた場合の動作を次に説明する。いま、センサア
レイ１の１回のスキャンが終了した時点で、除算器９の
出力が例えば「３」であったとすると、レジスタ３１の
初期値を「１」とすれば、乗算器３０から「３」が出力
される。そして、次のスキャン時には、センサアレイ１
の出力がＶＧＡ５において３倍され、ＡＤＣ６において
ディジタルデータに変換されて平均計算ユニット１１へ
印加される。センサアレイ１のスキャンが終了すると、
乗算器３０から出力されているデータ「３」がレジスタ
３１に読み込まれ、次いで、除算器９による除算が行わ
れる。この場合、センサアレイ１の出力がＶＧＡ５によ
って３倍されていたので、センサアレイ１の出力が前回
スキャン時と全く同じであっても、除算器９の出力は
「１」となり、このデータ「１」が乗算器３０へ印加さ
れる。乗算器３０は、このデータ「１」とレジスタ３１
の出力データ「３」とを乗算し、その結果「３」をＶＧ
Ａ５へ出力する。これにより、次回のスキャン時に、セ
ンサアレイ１の出力が、ＶＧＡ５において再び３倍され
る。
１を設けた場合の動作を次に説明する。いま、センサア
レイ１の１回のスキャンが終了した時点で、除算器９の
出力が例えば「３」であったとすると、レジスタ３１の
初期値を「１」とすれば、乗算器３０から「３」が出力
される。そして、次のスキャン時には、センサアレイ１
の出力がＶＧＡ５において３倍され、ＡＤＣ６において
ディジタルデータに変換されて平均計算ユニット１１へ
印加される。センサアレイ１のスキャンが終了すると、
乗算器３０から出力されているデータ「３」がレジスタ
３１に読み込まれ、次いで、除算器９による除算が行わ
れる。この場合、センサアレイ１の出力がＶＧＡ５によ
って３倍されていたので、センサアレイ１の出力が前回
スキャン時と全く同じであっても、除算器９の出力は
「１」となり、このデータ「１」が乗算器３０へ印加さ
れる。乗算器３０は、このデータ「１」とレジスタ３１
の出力データ「３」とを乗算し、その結果「３」をＶＧ
Ａ５へ出力する。これにより、次回のスキャン時に、セ
ンサアレイ１の出力が、ＶＧＡ５において再び３倍され
る。
【００２０】このように、乗算器３０およびレジスタ３
１を設けることによって、異常変動のない正しい動作を
させることができる。なお、上述したことを式で説明す
ると次の通りである。まず、 第ｎフレームＡＤＣ出力 ＝第（ｎ−１）フレームゲイン×第ｎフレームアナログ出力 …(1) である。したがって、 基準値÷第ｎフレームディジタル平均値 ＝基準値÷（第（ｎ−１）フレームゲイン×第ｎフレームアナログ出力 平均値）…(2) となり、この式を変形すると、 基準値÷第ｎフレームディジタル平均値×第（ｎ−１）フレームゲイン ＝基準値÷第ｎフレームアナログ出力平均値…(3) なる式が得られる。この第(3)式から図１の回路が得ら
れる。
１を設けることによって、異常変動のない正しい動作を
させることができる。なお、上述したことを式で説明す
ると次の通りである。まず、 第ｎフレームＡＤＣ出力 ＝第（ｎ−１）フレームゲイン×第ｎフレームアナログ出力 …(1) である。したがって、 基準値÷第ｎフレームディジタル平均値 ＝基準値÷（第（ｎ−１）フレームゲイン×第ｎフレームアナログ出力 平均値）…(2) となり、この式を変形すると、 基準値÷第ｎフレームディジタル平均値×第（ｎ−１）フレームゲイン ＝基準値÷第ｎフレームアナログ出力平均値…(3) なる式が得られる。この第(3)式から図１の回路が得ら
れる。
【００２１】次に、この発明の他の実施形態について説
明する。図４はこの発明の第２の実施形態において用い
られる平均計算制御ユニットの構成の一部を示す回路図
であり、この図に示す回路は、図２におけるレジスタ１
５、加算器１６、比較器１７の代わりに用いられる回路
である。但し、この図の回路はＹ方向制御の場合であ
る。この図において、アドレスデコーダ３５は、Ｙスキ
ャナ３がスキャンする位置を示すデータＹaddをデコー
ドするデコーダであり、Ｙスキャナ３と同数の出力端を
有し、データＹaddが領域Ｒの開始点のＹ座標Ｙsより大
で、終了点の座標Ｙeより小の時、対応する出力端か
ら”１”信号を出力する。
明する。図４はこの発明の第２の実施形態において用い
られる平均計算制御ユニットの構成の一部を示す回路図
であり、この図に示す回路は、図２におけるレジスタ１
５、加算器１６、比較器１７の代わりに用いられる回路
である。但し、この図の回路はＹ方向制御の場合であ
る。この図において、アドレスデコーダ３５は、Ｙスキ
ャナ３がスキャンする位置を示すデータＹaddをデコー
ドするデコーダであり、Ｙスキャナ３と同数の出力端を
有し、データＹaddが領域Ｒの開始点のＹ座標Ｙsより大
で、終了点の座標Ｙeより小の時、対応する出力端か
ら”１”信号を出力する。
【００２２】このアドレスデコーダ３５の各出力は各
々、対応するＹスキャナ３の出力と共にアンドゲート３
６−１、３６−２、・・・３６−Ｋ（Ｋ；センサアレイ
１の行数）へ出力される。アンドゲート３６−１、３６
−２、・・・３６−Ｋは各々アドレスデコーダ３５の出
力と、Ｙスキャナ３の出力のアンドをとる回路であり、
各出力は各々ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）３７−
１、３７−２、・・・３７−Ｋの各ゲートへ印加され
る。ＦＥＴ３７−１、３７−２、・・・３７−Ｋは、各
ドレインが共通接続されて、負荷抵抗としてのＦＥＴ３
８のドレインに接続され、各ソースが接地されている。
そして、各ドレインの共通接続線の信号が信号Ｓ−Ｙと
して図２に示すアンドゲート１８へ印加される。
々、対応するＹスキャナ３の出力と共にアンドゲート３
６−１、３６−２、・・・３６−Ｋ（Ｋ；センサアレイ
１の行数）へ出力される。アンドゲート３６−１、３６
−２、・・・３６−Ｋは各々アドレスデコーダ３５の出
力と、Ｙスキャナ３の出力のアンドをとる回路であり、
各出力は各々ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）３７−
１、３７−２、・・・３７−Ｋの各ゲートへ印加され
る。ＦＥＴ３７−１、３７−２、・・・３７−Ｋは、各
ドレインが共通接続されて、負荷抵抗としてのＦＥＴ３
８のドレインに接続され、各ソースが接地されている。
そして、各ドレインの共通接続線の信号が信号Ｓ−Ｙと
して図２に示すアンドゲート１８へ印加される。
【００２３】このような構成によれば、Ｙスキャナ３が
座標Ｙsから座標Ｙe間をスキャンする時、対応するアン
ドゲート３６の出力が”１”となり、ＦＥＴ３７がオン
となり、信号Ｓ−Ｙが”１”となる。すなわち、図２に
おけるレジスタ１５、加算器１６、比較器１７による回
路と同様の動作を行う。図５はこの発明の第３の実施形
態による固体撮像装置の構成を示すブロック図であり、
この図に示す装置が図１に示すものと異なる点は、セン
サアレイ１を仮想的にブロック（０，０）〜ブロック
（ｍ，ｎ）のｍ×ｎ個のブロックに分割している点であ
る。すなわち、ユーザが操作部からいずれかのブロック
を指定すると、予め記憶装置（図示略）に記憶されてい
る全ブロックの開始点および終了点のＸ、Ｙ座標の中か
ら、指定されたブロックの開始点、終了点の座標が読み
出され、平均計算制御ユニット１２に設定される。これ
により、指定されたブロックの平均値が平均計算ユニッ
ト１１において算出される。例えば、図６（イ）に示す
ブロックを指定すると、同図に示す開始点Ｐ１、終了点
Ｐ２のＸ、Ｙ座標が平均計算制御ユニット１２に設定さ
れ、また、図６（ロ）に示すように、連続する２ブロッ
クを指定した場合は、図に示す開始点Ｐ３および終了点
Ｐ４のＸ、Ｙ座標が平均計算制御ユニット１２に設定さ
れる。
座標Ｙsから座標Ｙe間をスキャンする時、対応するアン
ドゲート３６の出力が”１”となり、ＦＥＴ３７がオン
となり、信号Ｓ−Ｙが”１”となる。すなわち、図２に
おけるレジスタ１５、加算器１６、比較器１７による回
路と同様の動作を行う。図５はこの発明の第３の実施形
態による固体撮像装置の構成を示すブロック図であり、
この図に示す装置が図１に示すものと異なる点は、セン
サアレイ１を仮想的にブロック（０，０）〜ブロック
（ｍ，ｎ）のｍ×ｎ個のブロックに分割している点であ
る。すなわち、ユーザが操作部からいずれかのブロック
を指定すると、予め記憶装置（図示略）に記憶されてい
る全ブロックの開始点および終了点のＸ、Ｙ座標の中か
ら、指定されたブロックの開始点、終了点の座標が読み
出され、平均計算制御ユニット１２に設定される。これ
により、指定されたブロックの平均値が平均計算ユニッ
ト１１において算出される。例えば、図６（イ）に示す
ブロックを指定すると、同図に示す開始点Ｐ１、終了点
Ｐ２のＸ、Ｙ座標が平均計算制御ユニット１２に設定さ
れ、また、図６（ロ）に示すように、連続する２ブロッ
クを指定した場合は、図に示す開始点Ｐ３および終了点
Ｐ４のＸ、Ｙ座標が平均計算制御ユニット１２に設定さ
れる。
【００２４】図７はこの発明の第４の実施形態による固
体撮像装置の動作を説明するための説明図である。この
第４の実施形態においては、電源投入時あるいはリセッ
トボタンが操作された時、図１におけるＶＧＡ５のゲイ
ンを強制的に「１」に設定し、センサアレイ１のスキャ
ンを行う。そして、得られた除算器９の出力をホールド
回路（図示略）によってホールドし、以後、そのホール
ド回路の出力をＶＧＡ５のゲイン制御端子へ印加する。
すなわち、この第４の実施形態においては、平均計算ユ
ニット１１における平均値計算が、図７（イ）に示す単
一動作であり、一度決めた場合は、以後、そのゲインを
連続して使用する。参考までに、前述した図１の回路に
よる連続フレーム動作を図７（ロ）に示す。
体撮像装置の動作を説明するための説明図である。この
第４の実施形態においては、電源投入時あるいはリセッ
トボタンが操作された時、図１におけるＶＧＡ５のゲイ
ンを強制的に「１」に設定し、センサアレイ１のスキャ
ンを行う。そして、得られた除算器９の出力をホールド
回路（図示略）によってホールドし、以後、そのホール
ド回路の出力をＶＧＡ５のゲイン制御端子へ印加する。
すなわち、この第４の実施形態においては、平均計算ユ
ニット１１における平均値計算が、図７（イ）に示す単
一動作であり、一度決めた場合は、以後、そのゲインを
連続して使用する。参考までに、前述した図１の回路に
よる連続フレーム動作を図７（ロ）に示す。
【００２５】図８は、この発明の第５の実施形態による
指紋照合装置の構成を示すブロック図である。この図に
おいて、４０はプリズムであり、その一面４０ａが指４
１を当接する当接面になっている。４３は照明部であ
り、プリズム４０の当接面４０ａへ向けて光りを放射す
る。４４はレンズであり、照明部４３から放射され、指
４１において反射された光を固体撮像装置４５のセンサ
アレイ１に結像させる。固体撮像装置４５は、図１に示
す装置であり、出力端子７から出力される撮像データが
ＣＰＵ（中央処理装置）４６へ印加される。ＣＰＵ４６
は、固体撮像装置４５の出力データから指４１の指紋の
特徴点を所定のアルゴリズムに従って検出する。次い
で、検出した特徴点を、メモリ４７内に予め記憶されて
いる複数の人の指紋の特徴点データと照合することによ
って指紋を特定する。
指紋照合装置の構成を示すブロック図である。この図に
おいて、４０はプリズムであり、その一面４０ａが指４
１を当接する当接面になっている。４３は照明部であ
り、プリズム４０の当接面４０ａへ向けて光りを放射す
る。４４はレンズであり、照明部４３から放射され、指
４１において反射された光を固体撮像装置４５のセンサ
アレイ１に結像させる。固体撮像装置４５は、図１に示
す装置であり、出力端子７から出力される撮像データが
ＣＰＵ（中央処理装置）４６へ印加される。ＣＰＵ４６
は、固体撮像装置４５の出力データから指４１の指紋の
特徴点を所定のアルゴリズムに従って検出する。次い
で、検出した特徴点を、メモリ４７内に予め記憶されて
いる複数の人の指紋の特徴点データと照合することによ
って指紋を特定する。
【００２６】上記の処理において、明確な照合結果が得
られなかった場合は、図１の領域Ｒを変更する。この変
更の仕方として、図５に示すように、予め検出ブロック
が設定されている場合は、ユーザがブロックの指定を変
えてみる。また、ブロックが設定されていない場合は、
ユーザが開始点Ｓと終了点Ｅの座標を変更する。また、
次の方法も有効である。すなわち、指４１は当接面４０
ａのどの位置に当接されるかわからず、人によって当接
位置が大きく異なる場合がある。この場合、領域Ｒが定
位置であると、指４１の位置とかなり異なる位置の平均
に基づいてＶＧＡ５のゲインが決まってしまい、正確な
指紋検出ができなくなる。一方、指４１を当接した位置
と指４１がない位置とではセンサアレイ１の受ける光の
量が大きく異なる。したがって、センサアレイ１の各光
電変換セルの出力から指４１の概略当接位置を検出する
ことができる。そこで、ＣＰＵ４６が固体撮像装置４５
の出力に基づいて指４１の位置を検出し、その検出結果
から開始点Ｓ、終了点Ｅを決定し、その座標（Ｘs,Ｙ
s）、（Ｘe,Ｙe）を固体撮像装置４５へ出力する。
られなかった場合は、図１の領域Ｒを変更する。この変
更の仕方として、図５に示すように、予め検出ブロック
が設定されている場合は、ユーザがブロックの指定を変
えてみる。また、ブロックが設定されていない場合は、
ユーザが開始点Ｓと終了点Ｅの座標を変更する。また、
次の方法も有効である。すなわち、指４１は当接面４０
ａのどの位置に当接されるかわからず、人によって当接
位置が大きく異なる場合がある。この場合、領域Ｒが定
位置であると、指４１の位置とかなり異なる位置の平均
に基づいてＶＧＡ５のゲインが決まってしまい、正確な
指紋検出ができなくなる。一方、指４１を当接した位置
と指４１がない位置とではセンサアレイ１の受ける光の
量が大きく異なる。したがって、センサアレイ１の各光
電変換セルの出力から指４１の概略当接位置を検出する
ことができる。そこで、ＣＰＵ４６が固体撮像装置４５
の出力に基づいて指４１の位置を検出し、その検出結果
から開始点Ｓ、終了点Ｅを決定し、その座標（Ｘs,Ｙ
s）、（Ｘe,Ｙe）を固体撮像装置４５へ出力する。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、アナログ／ディジタル変換器の出力に基づいて、セ
ンサアレイの予め決められている特定領域の光電変換セ
ルの出力の平均値を算出する平均計算手段と、平均計算
手段の算出結果を、増幅手段のゲインを制御するゲイン
制御信号に変換する変換手段とを設けたので、撮像能力
を充分に発揮させることができる効果が得られる。
ば、アナログ／ディジタル変換器の出力に基づいて、セ
ンサアレイの予め決められている特定領域の光電変換セ
ルの出力の平均値を算出する平均計算手段と、平均計算
手段の算出結果を、増幅手段のゲインを制御するゲイン
制御信号に変換する変換手段とを設けたので、撮像能力
を充分に発揮させることができる効果が得られる。
【００２８】また、請求項３に記載の発明によれば、前
フレームのゲイン制御信号を記憶するレジスタと、除算
器の出力とレジスタの出力とを乗算する乗算器とを設け
たので、増幅手段のゲインを実時間で連続的に制御する
ことができる。また、請求項９に記載の発明によれば、
複数の特定領域を予め設定しておき、平均計算手段は、
ユーザの選択した特定領域について光電変換セルの出力
の平均値を算出するようにしたので、特定領域を簡単に
変更することができる効果がある。
フレームのゲイン制御信号を記憶するレジスタと、除算
器の出力とレジスタの出力とを乗算する乗算器とを設け
たので、増幅手段のゲインを実時間で連続的に制御する
ことができる。また、請求項９に記載の発明によれば、
複数の特定領域を予め設定しておき、平均計算手段は、
ユーザの選択した特定領域について光電変換セルの出力
の平均値を算出するようにしたので、特定領域を簡単に
変更することができる効果がある。
【００２９】また、請求項１０に記載の発明によれば、
指に向けて光りを照射する照明部と、指において反射し
た光を請求項１〜請求項９のいずれかの項に記載の固体
撮像装置のセンサアレイへ導く光学系と、固体撮像装置
の出力から指の指紋の特徴点を抽出する抽出手段と、複
数の指紋の特徴点が記憶された記憶手段と、抽出手段に
よって抽出された特徴点と記憶手段に記憶された特徴点
とを照合する照合手段とを設けたので、指紋照合を従来
より確実に行うことができる。また、請求項１１に記載
の発明によれば、固体撮像装置の出力に基づいて指の位
置を検出する検出手段と、検出手段の検出結果から特定
領域の開始点座標と終了点座標を求め、固体撮像装置へ
出力する手段とを設けたので、照合の確実さをさらの増
すことができる。
指に向けて光りを照射する照明部と、指において反射し
た光を請求項１〜請求項９のいずれかの項に記載の固体
撮像装置のセンサアレイへ導く光学系と、固体撮像装置
の出力から指の指紋の特徴点を抽出する抽出手段と、複
数の指紋の特徴点が記憶された記憶手段と、抽出手段に
よって抽出された特徴点と記憶手段に記憶された特徴点
とを照合する照合手段とを設けたので、指紋照合を従来
より確実に行うことができる。また、請求項１１に記載
の発明によれば、固体撮像装置の出力に基づいて指の位
置を検出する検出手段と、検出手段の検出結果から特定
領域の開始点座標と終了点座標を求め、固体撮像装置へ
出力する手段とを設けたので、照合の確実さをさらの増
すことができる。
【図１】 この発明の第１の実施形態の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】 同実施形態における平均計算ユニット１１お
よび平均計算制御ユニット１２の詳細を示す回路図であ
る。
よび平均計算制御ユニット１２の詳細を示す回路図であ
る。
【図３】 同実施形態における光電変換セル数算出回路
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図４】 この発明の第２の実施形態における平均計算
制御ユニット１２のの構成を示す回路図である。
制御ユニット１２のの構成を示す回路図である。
【図５】 この発明の第３の実施形態の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図６】 同実施形態の動作を説明するための図であ
る。
る。
【図７】 この発明の第４の実施形態の動作を説明する
ための説明図である。
ための説明図である。
【図８】 この発明の第５の実施形態の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図９】 従来の固体撮像装置の構成例を示すブロック
図である。
図である。
１…センサアレイ ２…Ｘスキャナ ３…Ｙスキャナ ５…ＶＧＡ ６…ＡＤＣ ７…出力端子 ９…除算器 １１…平均計算ユニット １２…平均計算制御ユニット １５…レジスタ １６…加算器 １７…比較器 １８…アンドゲート ２０…セレクタ ２２…レジスタ ２３…加算器 ２４…除算器 ２６、２７…加算器 ２８…乗算器 ３０…乗算器 ３１…レジスタ ３５…アドレスデコーダ ３６−１〜３６−Ｋ…アンドゲート ３７−１〜３７−Ｋ…ＦＥＴ ４０…プリズム ４１…指 ４３…照明部 ４５…固体撮像装置 ４６…ＣＰＵ ４７…メモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村松 良徳 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 Ｆターム(参考） 5B047 AA25 BB04 BC05 BC12 CB04 DA01 5C024 CX37 DX04 EX01 HX18 HX21 HX23 HX30 HX31
Claims (11)
- 【請求項１】 複数の光電変換セルをマトリックス状に
配置したセンサアレイと、前記センサアレイから順次出
力される前記光電変換セルの出力を増幅する増幅手段
と、前記増幅手段の出力をディジタルデータに変換する
アナログ／ディジタル変換器とを具備する固体撮像装置
において、 前記アナログ／ディジタル変換器の出力に基づいて、前
記センサアレイの予め決められている特定領域の光電変
換セルの出力の平均値を算出する平均計算手段と、 前記平均計算手段の算出結果を、前記増幅手段のゲイン
を制御するゲイン制御信号に変換する変換手段と、 を具備することを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】 前記変換手段は、予め決められた基準値
を前記平均計算手段の出力で除算する除算器であること
を特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。 - 【請求項３】 前記変換手段は、前フレームのゲイン制
御信号を記憶するレジスタと、前記除算器の出力と前記
レジスタの出力とを乗算する乗算器とをさらに具備し、
前記乗算器の出力をゲイン制御信号として出力すること
を特徴とする請求項２に記載の固体撮像装置。 - 【請求項４】 前記平均計算手段は、前記センサアレイ
を走査するクロックパルスに基づいて前記特定領域の光
電変換セルのデータが前記アナログ／ディジタル変換器
から出力されるタイミングを検出するタイミング検出手
段と、前記タイミング検出手段の検出タイミングにおい
て前記アナログ／ディジタル変換器の出力を順次累算す
る累算手段と、前記累算手段の累算結果を前記特定領域
の光電変換セル数で除算する除算器とを具備することを
特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの項に記載の
固体撮像装置。 - 【請求項５】 前記タイミング検出手段は、前記クロッ
クパルスのタイミングで入力端のデータを読み込むレジ
スタと、前記レジスタの出力に「１」を加算して該レジ
スタの入力端へ出力する加算器と、前記加算器の出力が
前記特定領域の座標に一致している時検出信号を出力す
る比較器とを具備することを特徴とする請求項４に記載
の固体撮像装置。 - 【請求項６】 前記タイミング検出手段は、前記特定領
域の走査タイミングにおいて”１”信号を出力するアド
レスデコーダと、前記アドレスデコーダの出力および前
記センサアレイを走査する走査信号が共に”１”の時、
タイミング検出信号を出力する回路とを具備することを
特徴とする請求項４に記載の固体撮像装置。 - 【請求項７】 前記累算手段は、前記タイミング検出手
段の検出タイミングにおいて前記アナログ／ディジタル
変換器の出力を選択して出力し、それ以外のタイミング
において０を出力するセレクタと、前記クロックパルス
のタイミングで入力端のデータを読み込むレジスタと、
前記レジスタの出力に前記セレクタの出力を加算して該
レジスタの入力端へ出力する加算器とを具備することを
特徴とする請求項４に記載の固体撮像装置。 - 【請求項８】 前記特定領域の開始点の座標および終了
点の座標から前記特定領域のＸ方向の光電変換セル数お
よびＹ方向の光電変換セル数を算出する演算手段と、前
記演算手段によって算出されたＸ方向の光電変換セル数
およびＹ方向の光電変換セル数を乗算する乗算手段とか
らなる光電変換セル数算出手段を設けたことを特徴とす
る請求項４に記載の固体撮像装置。 - 【請求項９】 複数の前記特定領域を予め設定してお
き、前記平均計算手段は、ユーザの選択した特定領域に
ついて光電変換セルの出力の平均値を算出することを特
徴とする請求項１〜請求項８のいずれかの項に記載固体
撮像装置。 - 【請求項１０】 指に向けて光を照射する照明部と、 前記指において反射した光を請求項１〜請求項９のいず
れかの項に記載の固体撮像装置の前記センサアレイへ導
く光学系と、 前記固体撮像装置の出力から前記指の指紋の特徴点を抽
出する抽出手段と、 複数の指紋の特徴点が記憶された記憶手段と、 前記抽出手段によって抽出された特徴点と前記記憶手段
に記憶された特徴点とを照合する照合手段と、 を具備することを特徴とする指紋照合装置。 - 【請求項１１】 前記固体撮像装置の出力に基づいて指
の位置を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果
から前記特定領域の開始点座標と終了点座標を求め、前
記固体撮像装置へ出力する手段とを設けたことを特徴と
する請求項１０に記載の指紋照合装置。
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