JP2002262182A - イメージセンサの出力補正装置 - Google Patents
イメージセンサの出力補正装置Info
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Abstract
の出力状態に応じた最適な出力補正を行わせるようにす
る。 【構成】 入射光量が多いときには対数応答特性をもっ
て、入射光量が少ないときには非対数応答特性をもって
センサ信号を出力する光センサ回路を画素単位に用いた
イメージセンサにあって、そのイメージセンサから出力
する各画素のセンサ信号をオフセット補正したうえで、
そのオフセットされたセンサ信号が非対数応答領域にあ
るときにはそのままセンサ信号を出力し、そのオフセッ
トされたセンサ信号が対数応答領域にあるときにはゲイ
ン補正して出力する手段を設けて、温度特性のバラツキ
のオフセット補正を行ったのち、各画素の出力特性のバ
ラツキのオフセット補正およびゲイン補正を行ったうえ
で、温度特性のバラツキのゲイン補正を行わせるように
する。
Description
ンサの各画素における出力特性のバラツキを補正するイ
メージセンサの出力補正装置に関する。
っては、その1画素分の光センサ回路が、図1に示すよ
うに、入射光Lsの光量に応じたセンサ電流を生ずる光
電変換素子としてのフォトダイオードPDと、そのフォ
トダイオードPDに流れるセンサ電流をオーバフロード
レインによる弱反転状態で対数特性をもって電圧信号V
pdに変換するトランジスタQ1と、その変換された電
圧信号Vpdを増幅するトランジスタQ2と、読出し信
号Vsのパルスタイミングでもってセンサ信号Voを出
力するトランジスタQ3とによって構成され、ダイナミ
ックレンジを拡大して光信号の検出を高感度で行わせる
ことができるようにしている。そして、光検出に先がけ
てトランジスタQ1のゲート電圧VGを所定時間だけ定
常値よりも高い値に切り換えることによってドレイン・
ソース間のインピーダンスを低下させて、フォトダイオ
ードPDの寄生容量Cに蓄積された電荷を放電させて初
期化させることにより、センサ電流に急激な変化が生じ
ても即座にそのときの入射光Lsの光量に応じた電圧信
号Vpdが得られるようにして、入射光量が少ない場合
でも残像が生ずることがないようにしている(特開平1
0−90058号公報参照)。
に示すように、入射光量に応じてフォトダイオードPD
に流れるセンサ電流が多いときには対数出力特性を示す
が、センサ電流が少ないときにはフォトダイオードPD
の寄生容量Cの充電に応答遅れを生じてほぼ線形の非対
数出力特性を示すようになっている。図中、WAは非対
数応答領域を示し、WBは対数応答領域を示している。
点は、入射光量に応じて光電変換素子に流れるセンサ電
流を弱反転状態で対数特性をもって電圧信号に変換する
トランジスタと、そのトランジスタのゲート電圧を所定
時間だけ定常よりも高い値に切り換えることによってド
レイン・ソース間のインピーダンスを低下させて、前記
光電変換素子の寄生容量に蓄積された電荷を放電させる
初期設定手段とをそなえ、センサ電流が多いときには対
数特性をもって、入射光量が少ないときには非対数特性
をもってセンサ信号を出力する光センサ回路を画素単位
に用いたイメージセンサにあっては、光センサ回路の構
成上からくる出力特性のバラツキおよびその光センサ回
路の温度特性のバラツキに起因して、各画素のセンサ信
号の出力特性が不揃いになっていることである。
じて光電変換素子に流れるセンサ電流を弱反転状態にあ
るトランジスタによって対数特性をもって電圧信号に変
換して、その電圧信号に応じたセンサ信号を出力し、そ
のトランジスタのゲート電圧を所定時間だけ定常よりも
高い値に切り換えて初期化するようにした光センサ回路
を画素単位に用いたイメージセンサにあって、各画素に
おけるセンサ信号の出力特性の不揃いを是正するよう
に、出力レベルのバラツキによるオフセット補正および
感度のバラツキによるゲイン補正を行わせるに際して、
そのときのセンサ信号の出力状態に応じた最適な補正を
行わせるべく、各画素のセンサ信号をオフセット補正し
たうえで、そのオフセットされたセンサ信号が非対数応
答領域にあるときにはそのままセンサ信号を出力し、そ
のオフセットされたセンサ信号が対数応答領域にあると
きにはゲイン補正して出力するような手段を講ずるよう
にしている。
性のバラツキおよび温度特性のバラツキを適正に補正で
きるようにするべく、各画素の温度特性のバラツキによ
るオフセット補正を行ったのち、各画素の出力特性のバ
ラツキによるオフセット補正およびゲイン補正を行った
うえで、各画素の温度特性のバラツキによるゲイン補正
を行わせるようにしている。
の出力特性のバラツキおよび温度特性のバラツキを適正
に補正できるようにするべく、各画素の出力特性のバラ
ツキによるオフセット補正を行ったのち、各画素の温度
特性のバラツキによるオフセット補正およびゲイン補正
を行ったうえで、各画素の出力特性のバラツキによるゲ
イン補正を行わせるようにしている。
路をイメージセンサの画素単位として用いている。
のフォトダイオードPDと、入射光Lsの光量に応じて
フォトダイオードPDに流れるセンサ電流をオーバフロ
ードレインによる弱反転状態で対数特性をもって電圧信
号Vpdに変換するトランジスタQ1と、その変換され
た電圧信号Vpdを増幅するトランジスタQ2と、読出
し信号Vsのパルスタイミングでもってセンサ信号Vo
を出力するトランジスタQ3とからなっている。
Q1のゲート電圧VGを所定時間だけ光検出動作時のロ
ーレベル電圧(定常値)からハイレベル電圧に切り換え
ることにより、トランジスタQ1のドレイン・ソース間
のインピーダンスを低下させてフォトダイオードPDの
寄生容量Cの放電を行わせる初期設定のための電圧切換
回路51が設けられている。その電圧切換回路51によ
るゲート電圧VGの切り換えは、図示しないイメージセ
ンサのECUの制御下において行われるようになってい
る。
る初期設定手段をとることによって、センサ電流に急激
な変化が生じても即座にそのときのセンサ電流に応じた
センサ信号Voを読み出すことができるようになり、セ
ンサ電流が少ない場合でも応答遅れからくる残像の発生
を有効に抑制できるようになる。
各部信号のタイムチャートを示している。ここで、t1
は初期化のタイミングを、t2はセンサ信号読出しのタ
イミングを示している。トランジスタQ1のゲート電圧
VGをハイレベルHの電圧に切り換えている間の時間t
mとしては、例えば1画素分の読出し速度が100ns
ec程度の場合に5μsec程度に設定される。図中、
TはフォトダイオードPDの寄生容量Cの蓄積期間を示
しており、その蓄積期間TはNTSC信号の場合1/3
0sec(または1/60sec)程度となる。
うに、センサ電流がトランジスタQ1の負荷特性によっ
て決まるしきい値以上に大きいときには、ダイナミック
レンジを拡大して感度良く光検出を行うことができるよ
うに、トランジスタQ1の対数特性に即した対数出力特
性(対数応答領域WB)をもって動作するように設定さ
れている。そして、センサ電流がしきい値THよりも小
さくなったときには、残像を生ずることがなく、応答性
良く光検出を行うことができるように、フォトダイオー
ドPDの寄生容量Cの充電電流に比例した電圧信号を生
ずるほぼ線形の非対数出力特性(非対数応答領域WA)
をもって動作するように設定されている。
位として、画素をマトリクス状に複数配設して、各セン
サ信号Voの時系列的な読出し走査を行わせるようにし
たイメージセンサの構成例を示している。ここでは、特
に、各センサ信号Voの読出し走査に応じた適切なタイ
ミングをもって各画素の初期化を行わせることができる
ように構築している。
が、例えば、D11〜D44からなる4×4の画素をマ
トリクス状に配設して、各1ライン分の画素列を画素列
選択回路1から順次出力される選択信号LS1〜LS4
によって選択し、その選択された画素列における各画素
を、画素選択回路2から順次出力される選択信号DS1
〜DS4によってスイッチ群3における各対応するスイ
ッチSW1〜SW4が逐次オン状態にされることによっ
て各センサ信号Voが時系列的に読み出されるようにな
っている。図中、4は各画素における前記トランジスタ
Q1のドレイン電圧VD用電源であり、6はゲート電圧
VG用電源である。
して、その選択された画素列における各画素の前記トラ
ンジスタQ1のゲート電圧VGを所定のタイミングをも
って光検出時のローレベルLおよび初期化時のハイレベ
ルHの各電圧に切り換える電圧切換回路5を設けるよう
にしている。
作について、図5に示す各部信号のタイムチャートとと
もに、以下説明をする。
Hになると、それに対応するD11,D12,D13,
D14からなる第1の画素列が選択される。そして、L
S1がハイレベルHになっている一定期間T1のあいだ
画素選択信号DS1〜DS4が順次ハイレベルHになっ
て、各画素D11,D12,D13,D14のセンサ信
号Voが順次読み出される。
ルLになった時点で次のLS2がハイレベルHになる
と、それに対応するD21,D22,D23,D24か
らなる第2の画素列が選択される。そして、LS2がハ
イレベルHになっている一定期間T1のあいだ画素選択
信号DS1〜DS4が順次ハイレベルHになって、各画
素D21,D22,D23,D24のセンサ信号Voが
順次読み出される。
LS4が連続的にハイレベルHになって各対応する第3
および第4の画素列が順次選択され、LS3およびLS
4がそれぞれハイレベルHになっている一定期間T1の
あいだ画素選択信号DS1〜DS4が順次ハイレベルH
になって、各画素D31,D32,D33,D34およ
びD41,D42,D43,D44のセンサ信号Voが
順次読み出される。
にローレベルLに立ち下がった時点で、そのとき選択さ
れている第1の画素列における各画素D11,D12,
D13,D14のゲート電圧VG1をそれまでのローレ
ベルLからハイレベルHに所定時間tmのあいだ切り換
えることによって各画素の初期化が行われ、1サイクル
期間T2の径過後に行われる次サイクルにおけるセンサ
信号Voの読出しにそなえる。
後にローレベルLに立ち下がった時点で、そのとき選択
されている第2の画素列における各画素D21,D2
2,D23,D24のゲート電圧VG2をそれまでのロ
ーレベルLからハイレベルHに所定時間tmのあいだ切
り換えることによって各画素の初期化が行われ、1サイ
クル期間T2の径過後に行われる次サイクルにおけるセ
ンサ信号Voの読出しにそなえる。
LS4がそれぞれT1期間後にローレベルLに立ち下が
った時点で、そのとき選択されている第3および第4の
画素列にそれぞれ対応するゲート電圧VG3をハイレベ
ルHに切り換えて各画素の初期化が行われ、1サイクル
期間T2の径過後に行われる次サイクルにおけるセンサ
信号Voの読出しにそなえる。
=1〜4)がT1期間後にローレベルLに立ち下がった
時点でゲート電圧VGXをハイレベルHに切り換えて初
期化を行わせるようにしているが、その初期化のタイミ
ングは画素列選択信号LSXがローレベルL状態にある
画素列選択の休止期間T3中であればよい。
は、図示しないECUの制御下で画素列選択回路1、画
素選択回路2および電圧切換回路5の駆動を行わせるこ
とによって決定されるようになっている。
査に応じた適切なタイミングをもって各画素の初期化を
行わせることによって、イメージセンサ全体としての蓄
積時間の過不足を低減できるようになる。
ミックレンジの広い対数出力特性をもったイメージセン
サを実現できるようになる。
あって、本発明では、光センサ回路の構成上からくる出
力特性のバラツキおよびその光センサ回路の温度特性の
バラツキに起因する各画素におけるセンサ信号Voの出
力特性の不揃いを是正するべく、出力レベルのバラツキ
によるオフセット補正および感度のバラツキによるゲイ
ン補正を行わせるに際して、そのときのセンサ信号Vo
の出力状態に応じた最適な補正を行わせるべく、各画素
のセンサ信号Voをオフセット補正したうえで、そのオ
フセットされたセンサ信号Voが非対数応答領域にある
ときにはそのままセンサ信号Voを出力し、そのオフセ
ットされたセンサ信号Voが対数応答領域にあるときに
はゲイン補正して出力するような手段を講ずるようにし
ている。
成上からくる出力特性のバラツキによるオフセット補正
およびゲイン補正を行わせるための基本的な構成を示し
ている。
び各画素のセンサ信号Voを時系列的に読み出すための
駆動制御を行うECU8と、イメージセンサ7から時系
列的に出力するセンサ信号Voをデジタル信号に変換す
るAD変換器9と、予め各画素の特性に応じたオフセッ
ト補正値OFSおよびゲイン補正のための乗数MLTが
設定されており、FCU8から与えられるセンサ信号読
出し時における画素のアドレス(X,Y)の信号ADD
RESSに応じて所定のオフセット補正値OFSおよび
乗数MLTを読み出すメモリ10と、そのメモリ10か
ら読み出されたオフセット補正値OFSおよび乗数ML
Tにもとづいてデジタル信号に変換されたセンサ信号D
Sのオフセット補正およびゲイン補正の各演算処理を行
う出力補正回路11とによって構成されている。
ンサ信号A,B,Cの出力特性のバラツキ状態の一例を
示している。ここで、画素出力のしきい値Hに応じたセ
ンサ電流の値Imは各画素のセンサ信号A,B,Cが非
対数応答領域WAから対数応答領域WBに切り換わる点
を示している。また、Ioは暗時のセンサ電流を示して
いる。
応答領域WAにおける各センサ信号Voの出力特性の形
状がほぼ同一で、対数応答領域WBにおける各センサ信
号Voの出力特性の傾きがそれぞれ異なる場合における
イメージセンサの出力補正を行わせるものである。各画
素のパラメータとして、それぞれの各センサ信号Voが
非対数応答領域WAから対数応答領域WBに切り換わる
点の情報と、暗時の画素出力とを用いている。
フローを示している。
ときに画素出力がHとなるようなオフセット補正値OF
Sが設定されている。そして、オフセット補正部111
において、そのオフセット補正値OFSを用いた加減算
処理をなすことによって各画素のデジタル信号に変換さ
れたセンサ信号DSのオフセット補正を行わせると、図
9に示すように、各画素のセンサ信号A,B,Cにおけ
る非対数応答領域WAの特性が一致するようになる。
号DS1にもとづき、ゲイン補正部112において、し
きい値H以上の対数応答領域WBに対してゲイン補正の
ための乗算処理を行う。
信号DS1がしきい値H以上であるか否かを判断しで、
しきい値H以上であれば、すなわちセンサ信号DS1が
対数応答領域WBにあれば、メモリ10から読み出され
たゲイン補正のための所定の乗数MLTを用いて、 出力←H+(センサ信号DS1−H)×乗数 なる演算を行って、その演算結果を出力補正されたデジ
タル値によるセンサ信号DS2として出力する。
のゲイン補正が行われた結果、図10に示すように、対
数応答領域WBの特性が一致するようになる。
サ信号DS1がしきい値Hよりも小さければ、すなわち
センサ信号DS1が非対数応答領域WAにあれば、その
ままオフセット補正されたセンサ信号DS1を出力補正
されたデジタル値によるセンサ信号DS2として出力す
る。
てその出力特性が図11に示すように変化するものにな
っている。図中、aで示す特性は温度が基準値になって
いるときの出力特性であり、温度がその基準値よりも低
いときには出力特性が図中bで示すように上方に変動
し、温度がその基準値よりも高いときには出力特性が図
中cで示すように下方に変動することになる。
力されるセンサ信号Voの温度に対するセンサ信号Vo
の出力変化状態を示している。
よるオフセット補正およびゲイン補正を行わせるための
基本的な構成を示している。
気温度を検出する内蔵の温度センサ12と、イメージセ
ンサ7から各画素のセンサ信号Voを時系列的に読み出
すとともに、温度センサ12による温度検出信号TSを
所定のタイミングで読み出すための制御を行うECU8
と、イメージセンサ7から時系列的に出力する各画素の
センサ信号Voをデジタル信号に変換するAD変換器9
と、温度センサ12からの温度検出信号TSをデジタル
信号に変換するAD変換器13と、予め各画素の温度特
性に応じたオフセット補正値T−OFSおよびゲイン補
正のための乗数T−MLTが設定されており、デジタル
変換された温度検出信号DTSに応じて所定のオフセッ
ト補正値T−OFSおよび乗数T−MLTを読み出すメ
モリ14と、そのメモリ14から読み出されたオフセッ
ト補正値T−OFSおよび乗数T−MLTにもとづいて
デジタル信号に変換されたセンサ信号DSのオフセット
補正およびゲイン補正の各演算処理を行う出力補正回路
15とによって構成されている。
A,TB,TCの出力特性のバラツキ状態の一例を示し
ている。ここで、画素出力のしきい値THに応じたセン
サ電流の値Itmは温度に応じた各センサ信号TA,T
B,TCが非対数応答領域WAから対数応答領域WBに
切り換わる点を示している。また、Ioは暗時のセンサ
電流を示している。
応答領域WAにおける温度に応じた各センサ信号TA,
TB,TCの出力特性の形状がほぼ同一で、対数応答領
域WBにおける温度に応じた各センサ信号TA,TB,
TCの出力特性の傾きがそれぞれ異なる場合におけるイ
メージセンサ7の出力補正を行わせるようにするもので
ある。各画素のパラメータとして、温度に応じた各セン
サ信号TA,TB,TCが非対数応答領域WAから対数
応答領域WBに切り換わる点の情報と、暗時の画素出力
とを用いている。
のフローを示している。
のときに画素出力がTHとなるようなオフセット補正値
T−OFSが設定されている。そして、オフセット補正
部151において、そのオフセット補正値T−OFSを
用いた加減算処理をなすことによって各画素の各デジタ
ル信号に変換されたセンサ信号DSのオフセット補正を
行わせると、図16に示すように、温度に応じた各セン
サ信号TA,TB,TCの非対数応答領域WAの特性が
一致するようになる。
号DS1′にもとづき、ゲイン補正部152において、
しきい値TH以上の対数応答領域WBに対してゲイン補
正のための乗算処理を行う。
信号DS1′がしきい値TH以上か否かを判断して、し
きい値TH以上であれば、メモリ14から読み出された
ゲイン補正のための所定の乗数T−MLTを用いて、 出力←TH+(センサ信号DS1−TH)×乗数 なる演算を行って、その演算結果を出力補正されたデジ
タル値によるセンサ信号DS2′として出力する。
A,TB,TCのゲイン補正が行われた結果、図17に
示すように、対数応答領域WBの特性が一致するように
なる。
サ信号DS1′がしきい値THよりも小さければ、その
ままオフセット補正されたセンサ信号DS1′を出力補
正されたデジタル値によるセンサ信号DS2′として出
力する。
は、イメージセンサ7における各画素の構成上からくる
出力特性のバラツキおよび各画素の温度特性のバラツキ
の両方の影響が抑制されたセンサ信号が得られるよう
に、以上説明した各画素の構成上からくる出力特性のバ
ラツキのオフセット補正およびゲイン補正と、温度特性
のバラツキのオフセット補正およびゲイン補正とを行わ
せるようにしたものである。
性のバラツキと温度特性のバラツキとの両方の影響を受
けたセンサ信号の補正を行わせるに際して、例えば、先
に図7に示す処理によって各画素の構成上からくる出力
特性のバラツキのオフセット補正およびゲイン補正をな
したうえで、続けて図14に示す処理によって温度特性
のバラツキのオフセット補正およびゲイン補正を行わせ
るようにすると、温度による変化分を適正化することな
くセンサ信号の補正が行われてしまうことになる。
構成上からくる出力特性のバラツキのオフセット補正と
ゲイン補正をHレベルを境として行わせるに際して、図
中点線で示すように、温度によるセンサ信号のオフセッ
トがない場合には問題ないが、図中実線で示すように、
温度によるセンサ信号のオフセットがある場合にはHレ
ベルが固定のために補正の切換点がtからt′点に移行
してしまい、正規とは異なった補正が行われてしまう。
ここでは、温度変化によって出力特性が下方向にシフト
した例を示しており、Hレベルが非対数応答領域WAと
対数応答領域WBとの境目から上方にずれてしまってい
る。
明にあっては、各画素の構成上からくる出力特性のバラ
ツキを補正するに先立って、Hレベルを非対数応答領域
WAと対数応答領域WBとの境目に合せるために、温度
特性のバラツキによるオフセット補正を行わせるように
している。
補正を行わせてから、あとで各画素の構成上からくる出
力特性のバラツキを補正する場合にも生ずることにな
る。したがって、この場合には、温度特性のバラツキを
補正するに先立って、THレベルを非対数応答領域WA
と対数応答領域WBとの境目に合せるために、各画素の
構成上からくる出力特性のバラツキによるオフセット補
正を行わせるようにしている。
ト補正を行ったのち、各画素の構成上からくる出力特性
のバラツキのオフセット補正およびゲイン補正を行った
うえで、温度特性のバラツキのゲイン補正を行わせるよ
うにしたときの処理のフローを示している。図中、16
は図7に示す各画素の出力特性のバラツキのオフセット
補正およびゲイン補正を行う処理ブロックと同じもので
あり、17は図14に示す温度特性のバラツキのオフセ
ット補正およびゲイン補正を行う処理ブロックと同じも
のである。
されてデジタル化されたセンサ信号DSが温度特性のバ
ラツキの補正を行う処理ブロック17側のオフセット補
正部151に与えられ、そこでセンサ信号DSの温度特
性のバラツキのオフセット補正が行われることによっ
て、出力特性のバラツキの補正を行わせる際のHレベル
の合せ込みが行われる。そして、そのオフセット補正さ
れたセンサ信号DS11が処理ブロック16に与えられ
て、そこで出力特性のバラツキのオフセット補正および
ゲイン補正が適正に行われる。次いで、処理ブロック1
6においてオフセット補正およびゲイン補正されたセン
サ信号DS12が処理ブロック17側のゲイン補正部1
52に与えられて、そこで温度特性のバラツキのゲイン
補正が行われて、最終的に出力特性のバラツキおよび温
度特性のバラツキの補正がなされたセンサ信号DS13
が得られることになる。
性のバラツキのオフセット補正を行ったのち、温度特性
のバラツキのオフセット補正およびゲイン補正を行った
うえで、出力特性のバラツキのゲイン補正を行わせるよ
うにしたときの処理のフローを示している。図中、16
は図7に示す各画素の出力特性のバラツキのオフセット
補正およびゲイン補正を行う処理ブロックと同じもので
あり、17は図14に示す温度特性のバラツキのオフセ
ット補正およびゲイン補正を行う処理ブロックと同じも
のである。
れてデジタル化されたセンサ信号DSが出力特性のバラ
ツキの補正を行う処理ブロック16側のオフセット補正
部111に与えられ、そこでセンサ信号DSの出力特性
のバラツキのオフセット補正が行われることによって、
温度特性のバラツキの補正を行わせる際のTHレベルの
合せ込みが行われる。そして、そのオフセット補正され
たセンサ信号DS21が処理ブロック17に与えられ
て、そこで温度特性のバラツキのオフセット補正および
ゲイン補正が適正に行われる。次いで、処理ブロック1
7においてオフセット補正およびゲイン補正されたセン
サ信号DS22が処理ブロック16側のゲイン補正部1
12に与えられて、そこで出力特性のバラツキのゲイン
補正が行われて、最終的に出力特性のバラツキおよび温
度特性のバラツキの補正がなされたセンサ信号DS23
が得られることになる。
力補正装置は、センサ電流が多いときには対数応答特性
をもって、入射光量が少ないときには非対数応答特性を
もってセンサ信号を出力するようにした光センサ回路を
画素単位に用いたイメージセンサにあって、そのイメー
ジセンサから出力する各画素のセンサ信号をオフセット
補正したうえで、そのオフセットされたセンサ信号が非
対数応答領域にあるときにはそのままセンサ信号を出力
し、そのオフセットされたセンサ信号が対数応答領域に
あるときにはゲイン補正して出力するようにしたもの
で、センサ信号の出力状態に応じた最適な補正を行わせ
ることができ、各画素の構成上からくる出力特性のバラ
ツキや温度特性のバラツキの影響が抑制された特性の揃
ったセンサ信号が得られるという利点を有している。
から出力されるセンサ信号の補正を行わせるに際して、
先に温度特性のバラツキのオフセット補正を行ったの
ち、各画素の出力特性のバラツキのオフセット補正およ
びゲイン補正を行ったうえで、温度特性のバラツキのゲ
イン補正を行わせるようにしているので、各画素の出力
特性のバラツキのオフセット補正およびゲイン補正を行
わせるに際して、温度特性のバラツキの影響を受けるこ
となく、その補正を適正に行わせることができるように
なる。
ら出力されるセンサ信号の補正を行わせるに際して、先
に各画素の構成上からくる出力特性のバラツキのオフセ
ット補正を行ったのち、温度特性のバラツキのオフセッ
ト補正およびゲイン補正を行ったうえで、出力特性のバ
ラツキのゲイン補正を行わせるようにしているので、温
度特性のバラツキのオフセット補正およびゲイン補正を
行わせるに際して、各画素の構成上からくる出力特性の
バラツキの影響を受けることなく、その補正を適正に行
わせることができるようになる。
素分の光センサ回路を示す電気回路図である。
ャートである。
信号の出力特性を示す図である
を示すブロック構成図である。
チャートである。
おける各画素の出力特性のバラツキを補正するための構
成例を示すブロック構成図である。
ーを示す図である。
るセンサ信号の出力特性のバラツキ状態の一例を示す特
性図である。
号をオフセット補正した結果を示す特性図である。
信号をオフセット補正およびゲイン補正した結果を示す
特性図である。
示すセンサ電流に対するセンサ出力の特性図である。
示す温度に対するセンサ出力の特性図である。
における各画素の温度特性のバラツキを補正するための
構成例を示すブロック構成図である。
ローを示す図である。
よるセンサ信号の出力特性のバラツキ状態の一例を示す
特性図である。
サ信号を温度によるオフセット補正した結果を示す特性
図である。
サ信号を温度によるオフセット補正およびゲイン補正し
た結果を示す特性図である。
力特性と、温度によるオフセットの影響を受けたときの
センサ信号の出力特性とを示す特性図である。
における各画素の出力特性のバラツキおよび温度特性の
バラツキを補正する際の処理のフローの一例を示す図で
ある。
における各画素の出力特性のバラツキおよび温度特性の
バラツキを補正する際の処理のフローの他の例を示す図
である。
Claims (5)
- 【請求項1】 入射光量に応じて光電変換素子に流れる
センサ電流を弱反転状態で対数特性をもって電圧信号に
変換するトランジスタと、そのトランジスタのゲート電
圧を所定時間だけ定常よりも高い電圧に切り換えること
によってドレイン・ソース間のインピーダンスを低下さ
せて、前記光電変換素子の寄生容量に蓄積された電荷を
放電させる初期設定手段とをそなえ、入射光量が多いと
きには対数特性をもって、入射光量が少ないときには非
対数特性をもってセンサ信号を出力する光センサ回路を
画素単位に用いたイメージセンサにあって、そのイメー
ジセンサから出力する各画素のセンサ信号をオフセット
補正したうえで、そのオフセットされたセンサ信号が非
対数応答領域にあるときにはそのままセンサ信号を出力
し、そのオフセットされたセンサ信号が対数応答領域に
あるときにはゲイン補正して出力する手段を設けたこと
を特徴とするイメージセンサの出力補正装置。 - 【請求項2】 各画素の出力特性のバラツキによるオフ
セット補正およびゲイン補正を行わせるようにしたこと
を特徴とする請求項1の記載によるイメージセンサの出
力補正装置。 - 【請求項3】 各画素の温度特性のバラツキによるオフ
セット補正およびゲイン補正を行わせるようにしたこと
を特徴とする請求項1の記載によるイメージセンサの出
力補正装置。 - 【請求項4】 各画素の温度特性のバラツキによるオフ
セット補正を行ったのち、各画素の出力特性のバラツキ
によるオフセット補正およびゲイン補正を行ったうえ
で、各画素の温度特性のバラツキによるゲイン補正を行
わせるようにしたことを特徴とする請求項1の記載によ
るイメージセンサの出力補正装置。 - 【請求項5】 各画素の出力特性のバラツキによるオフ
セット補正を行ったのち、各画素の温度特性のバラツキ
によるオフセット補正およびゲイン補正を行ったうえ
で、各画素の出力特性のバラツキによるゲイン補正を行
わせるようにしたことを特徴とする請求項1の記載によ
るイメージセンサの出力補正装置。
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- 2001-07-03 JP JP2001239920A patent/JP4616527B2/ja not_active Expired - Fee Related
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