JP2003323608A - イメージセンサの出力補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 イメージセンサから出力する各画素のセンサ
信号を表示領域に即するように補正して、ダイナミック
レンジの広い特性をもったイメージセンサによる撮影画
像を充分にいかしたコントラストの良い画像を画面に表
示させることができるようにする。 【構成】 イメージセンサによって撮影された画像を画
面に写し出す表示領域におけるイメージセンサから出力
する各画素のセンサ信号の最小値および最大値を検出す
る手段と、その検出されたセンサ信号の最小値が表示領
域の下限値になるようにセンサ信号をオフセットする手
段と、検出されたセンサ信号の最小値から最大値までの
出力幅が表示領域における最大幅または所定幅になるよ
うにセンサ信号のゲイン調整を行う手段とをとるように
したイメージセンサの出力補正装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、イメージセンサから出
力する各画素のセンサ信号を、イメージセンサによる撮
影画像を画面に写し出す表示領域に即するように補正す
るイメージセンサの出力補正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＭＯＳ型のイメージセンサにあっ
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、フォトダイ
オードＰＤに流れるセンサ電流を弱反転状態で対数出力
特性をもって電圧信号Ｖｐｄに変換させるトランジスタ
Ｑ１と、その電圧信号Ｖｐｄを増幅するトランジスタＱ
２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とからなり、対
数出力特性をもたせることによって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。

【０００３】このような構成によるイメージセンサで
は、各画素の光センサ回路におけるフォトダイオードＰ
Ｄに充分な光量をもって入射光Ｌｓが当たっているとき
には、トランジスタＱ１には充分なセンサ電流が流れる
ことになり、そのトランジスタＱ１の抵抗値もさほど大
きくないことから、イメージセンサとして残像を生ずる
ことがないような充分な応答速度をもって光信号の検出
を行わせることができる。

【０００４】しかし、フォトダイオードＰＤの入射光Ｌ
ｓの光量が少なくなってトランジスタＱ１に流れる電流
が小さくなると、トランジスタＱ１はそれに流れる電流
が１桁小さくなるとその抵抗値が１桁大きくなるように
動作するように設定されていることから、トランジスタ
Ｑ１の抵抗値が増大し、フォトダイオードＰＤの寄生容
量Ｃとの時定数が大きくなってその寄生容量Ｃに蓄積さ
れた電荷を放電するのに時間がかかるようになる。その
ため、入射光Ｌｓの光量が少なくなるにしたがって、残
像が長時間にわたって観測されることになる。

【０００５】図６は、フォトダイオードＰＤのセンサ電
流が１Ｅ−１０Ａから１Ｅ−１５Ａまで急激に変化した
場合の電圧信号Ｖｐｄの変化特性を示している。

【０００６】この特性から、フォトダイオードＰＤへの
入射光Ｌｓの光量が少ない１Ｅ−１２Ａ程度のセンサ電
流では、１／３０ｓｅｃごとにセンサ信号Ｖｏを出力さ
せるようにする場合、その時間内では電圧信号Ｖｐｄが
飽和しないことがわかる。

【０００７】したがって、フォトダイオードＰＤの入射
光Ｌｓの光量が少ないときのセンサ電流に応じた電圧信
号Ｖｐｄの飽和時間が長くなるため、図８に示すような
読出し信号Ｖｓのパルスタイミングでセンサ信号Ｖｏの
読み出しを行うと、当初ほど大きなレベルの出力が残像
となってあらわれる。なお、図８中、Ｖｐｄ′は増幅用
のトランジスタＱ２によって反転増幅された電圧信号を
示している。

【０００８】そのため従来では、撮影時の入射光量に応
じて光電変換素子に流れるセンサ電流をＭＯＳ型トラン
ジスタを用いて弱反転状態で対数出力特性をもって電圧
信号に変換するようにした光センサ回路を画素単位とし
て、複数の画素をマトリクス状に配設したイメージセン
サにあって、撮影に先がけて各光センサ回路におけるト
ランジスタＱ１のドレイン電圧ＶＤを所定時間だけ撮影
時の定常値よりも低く設定することにより、フォトダイ
オードＰＤの寄生容量Ｃに蓄積された残留電荷を排出し
て初期化することにより、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２
０００−３２９６１６号公報参照）。

【０００９】このような光センサ回路にあっては、図３
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。

【００１０】このような光センサ回路を画素に用いたイ
メージセンサを車両に搭載して、車両の自動走行の制御
のために走行中の道路前方の白線検出を行わせるような
場合に、昼夜にわたる撮影や、暗いトンネル内からトン
ネル出口の明るい部分または明るいトンネル入口からト
ンネル内の暗い部分を撮影するような苛酷な条件下で
も、広いダイナミックレンジをもって路面に対して白線
をコントラスト良く写し出すことができるようになる。

【００１１】しかし、このような対数出力特性をもった
光センサ回路を画素に用いたイメージセンサでは、図９
に示すように、各画素のセンサ信号の出力範囲がイメー
ジセンサによって撮影された画像を画面に写し出す表示
領域ＤＡよりも狭いと、ワイドダイナミックレンジの特
性が充分にいかされなくなってしまう。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、画素構成によるイメージセンサ、特に対数出力特
性をもった光センサ回路を画素に用いたイメージセンサ
では、各画素のセンサ信号の出力範囲がイメージセンサ
によって撮影された画像を画面に写し出す表示領域より
も狭いと、ワイドダイナミックレンジの特性が充分にい
かされなくなってしまうことである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によるイメージセ
ンサの出力補正装置は、イメージセンサから出力する各
画素のセンサ信号を、イメージセンサによる撮影画像を
画面に写し出す表示領域に即するように補正するべく、
イメージセンサによって撮影された画像を画面に写し出
す表示領域におけるイメージセンサから出力する各画素
のセンサ信号の最小値および最大値を検出する手段と、
その検出されたセンサ信号の最小値が表示領域の下限値
になるようにセンサ信号をオフセットする手段と、検出
されたセンサ信号の最小値から最大値までの出力幅が表
示領域における最大幅または所定幅になるようにセンサ
信号のゲイン調整を行う手段とをとるようにしている。

【００１４】

【実施例】本発明に係るイメージセンサにあっては、基
本的に、前述した図１に示す光センサ回路を画素単位に
用いている。

【００１５】そして、その光センサ回路にあって、撮影
に先がけて、対数特性変換用のトランジスタＱ１のドレ
イン電圧ＶＤを所定時間だけ撮影特の定常値よりも低く
設定して、フォトダイオードＰＤの寄生容量Ｃに蓄積さ
れた電荷を排出して初期化するようにしている。

【００１６】図２は、そのときの光センサ回路における
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は光信号検出のタイミン
グを示している。トランジスタＱ１のドレイン電圧ＶＤ
を定常値（ハイレベルＨ）から低い電圧（ローレベル
Ｌ）に切り換える所定時間ｔｍとしては、例えば１画素
分の読出し速度が１００ｎｓｅｃ程度の場合に５μｓｅ
ｃ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１／３０ｓｅｃ（または１／６０
ｓｅｃ）程度となる。

【００１７】このようなものにあって、初期化時にＭＯ
ＳトランジスタＱ１のドレイン電圧ＶＤがローレベルＬ
に切り換えられると、そのときのゲート電圧ＶＧとドレ
イン電圧ＶＤとの間の電位差がトランジスタＱ１のしき
い値よりも大きければトランジスタＱ１が低抵抗状態に
なる。それにより、そのときのソース側の電位がドレイ
ン電圧ＶＤと同じになり（実際にはしきい値分の電位差
が残る）、フォトダイオードＰＤの接合容量Ｃが放電状
態になる。

【００１８】図４は、初期化時におけるトランジスタＱ
１の電荷ｑの流れによる動作状態を模擬的に示してい
る。

【００１９】そして、ｔｍ時間の経過後にそのドレイン
電圧ＶＤが定常のハイレベルＨに切り換えられて光信号
の検出が行われると、ソース側の電位がドレイン電圧Ｖ
Ｄよりも低くなって、そのときのゲート電圧ＶＧとドレ
イン電圧ＶＤとの間の電位差がしきい値よりも大きけれ
ばＭＯＳトランジスタＱ１が低抵抗状態になり、フォト
ダイオードＰＤの接合容量Ｃが充電状態になる。

【００２０】図５は、光信号検出時におけるトランジス
タＱ１の電荷ｑの流れによる動作状態を模擬的に示して
いる。

【００２１】このように光信号の検出に先がけてフォト
ダイオードＰＤの接合容量Ｃを放電させて初期化したの
ちにその接合容量Ｃを充電させるようにすると、その初
期化のタイミングから一定の時間経過した時点での出力
電圧（フォトダイオードＰＤの端子電圧）Ｖｐｄは入射
光Ｌｓの光量に応じた値となる。すなわち、初期化後に
は入射光Ｌｓの光量の変化に追随した一定の時定数によ
る放電特性が得られるようになる。

【００２２】その際、長時間放置すればドレイン電圧Ｖ
ＤからトランジスタＱ１を通して供給される電流とフォ
トダイオードＰＤを流れる電流とは同じになるが、前に
残った電荷がなければ常に同じ放電特性が得られるので
残像が生ずることがなくなる。

【００２３】したがって、初期化してから一定の時間を
定めて光信号を検出するようにすれば、入射光Ｌｓの光
量に応じた残像のないセンサ信号Ｖｏを得ることができ
るようになる。

【００２４】図６はフォトダイオードＰＤのセンサ電流
が１Ｅ−１０Ａから１Ｅ−１５Ａまで急激に変化した場
合の電圧信号Ｖｐｄの変化特性にあって、初期化してか
ら一定の時間１／３０ｓｅｃ経過後に光信号の検出のタ
イミングを設定したときを示している。

【００２５】図７は、１／３０ｓｅｃのタイミングで光
信号の読み出しをくり返し行わせたときの電圧信号Ｖｐ
ｄの増幅信号の特性を示している。これによれば、１／
３０ｓｅｃごとに得られる信号特性はフォトダイオード
ＰＤへの入射光Ｌｓの光量に応じたセンサ電流に即した
ものとなり、残像の影響がないことがわかる。

【００２６】図１０は、このような光センサ回路を画素
単位として、画素をマトリクス状に複数配設して、各画
素のセンサ信号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具体的な構成例を示している。

【００２７】そのイメージセンサは、その基本的な構成
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
て各画素のセンサ信号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のゲート電圧ＶＧ用電源であり、６はドレイ
ン電圧ＶＤ用電源である。

【００２８】そして、そのイメージセンサにあって、各
１ライン分の画素列の選択に際して、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のドレイン
電圧ＶＤを所定のタイミングをもって定常時のハイレベ
ルＨおよび初期化時のローレベルＬに切り換える電圧切
換回路５が設けられている。

【００２９】このように構成されたイメージセンサの動
作について、図１１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。

【００３０】まず、画素列選択信号ＬＳ１がハイレベル
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。

【００３１】次いで、画素列選択信号ＬＳ１がローレベ
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。

【００３２】以下同様に、画素列選択信号ＬＳ３および
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。

【００３３】また、画素列選択信号ＬＳ１が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１の画素列における各画素Ｄ１１，Ｄ１２，
Ｄ１３，Ｄ１４のドレイン電圧ＶＤ１をそれまでのハイ
レベルＨからローレベルＬに所定時間Ｔ２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Ｔ３の経過後に行われる次サイクルにおけるセン
サ信号の読出しにそなえる。

【００３４】次いで、画素列選択信号ＬＳ２が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２の画素列における各画素Ｄ２１，Ｄ２
２，Ｄ２３，Ｄ２４のドレイン電圧ＶＤ１をそれまでの
ハイレベルＨからローレベルＬに所定時間Ｔ２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Ｔ３の径過後に行われる次サイクルにおける
センサ信号の読出しにそなえる。

【００３５】以下同様に、画素列選択信号ＬＳ３および
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ドレイン電圧ＶＤ３をローレ
ベルＬに切り換えて各画素の初期化が行われ、１サイク
ル期間Ｔ３の径過後に行われる次サイクルにおけるセン
サ信号の読出しにそなえる。

【００３６】なお、ここでは画素列選択信号ＬＳＸ（Ｘ
＝１〜４）がＴ１期間後にローレベルＬに立ち下がった
時点でドレイン電圧ＶＤＸをローレベルＬ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Ｔ４中であればよい。

【００３７】本発明は、このように構成されたイメージ
センサにあって、図１２（ａ）に示すように、各画素の
センサ信号の出力範囲がイメージセンサによって撮影さ
れた画像を画面に写し出す表示装置の表示領域ＤＡより
も狭いと、ワイドダイナミックレンジの特性が充分にい
かされなくなってしまうので、図１２（ｂ）に示すよう
に、センサ信号の範囲が表示領域ＤＡの全領域にわたる
ように、イメージセンサから出力する各センサ信号のオ
フセットおよびゲイン調整を行わせるようにしている。

【００３８】そのため、本発明によるイメージセンサの
出力補正装置は、イメージセンサによって撮影された画
像を画面に写し出す表示領域におけるイメージセンサか
ら出力する各画素のセンサ信号の最小値Ｖｏｍｉｎおよ
び最大値Ｖｏｍａｘを検出する手段と、その検出された
センサ信号の最小値Ｖｏｍｉｎが表示領域ＤＡの下限値
ＶＬになるようにセンサ信号をオフセットする手段と、
検出されたセンサ信号の最小値Ｖｏｍｉｎから最大値Ｖ
ｏｍａｘまでの出力幅ＶＷが表示領域ＤＡにおける最大
幅ＷＭになるようにセンサ信号のゲイン調整を行う手段
とをとるようにしている。

【００３９】なお、その場合、センサ信号の範囲が表示
領域ＤＡの全領域にわたるようにセンサ信号のゲイン調
整を行うだけではなく、その表示領域ＤＡの任意の範囲
にわたるようにするべく、センサ信号の最小値から最大
値までの出力幅が表示領域における予め設定された所定
の幅になるようにセンサ信号のゲイン調整を行うように
することも可能である。

【００４０】図１３は、本発明によるイメージセンサの
出力補正装置の具体的な一構成例を示している。

【００４１】ここでは、その出力補正装置１５が、イメ
ージセンサ８から出力する各画素のセンサ信号Ｖｏの最
大値Ｖｏｍａｘを検出する最大値検出回路１５１および
センサ信号Ｖｏの最小値Ｖｏｍｉｎを検出する最小値検
出回路１５２と、その検出された最大値Ｖｏｍａｘの数
フレーム分を記憶して急峻な変化を吸収して平均化する
ローパスフィルタ１５３および検出された最小値Ｖｏｍ
ｉｎの数フレーム分を記憶して急峻な変化を吸収して平
均化するローパスフィルタ１５４と、センサ信号Ｖｏか
らその平均化された最小値Ｖｏｍｉｎを減ずることによ
ってセンサ信号Ｖｏのオフセットを行わせるオフセット
補正回路１５５と、その平均化された最小値Ｖｏｍｉ
ｎ′から最大値Ｖｏｍａｘ′までの出力幅ＶＷを求める
減算回路１５６と、その求められたセンサ信号の出力幅
ＶＷを平均化するローパスフィルタ１５７と、その平均
化されたセンサ信号の出力幅ＶＷ′に応じた所定のゲイ
ン補正値Ｇを読み出すルックアップ用のメモリ１５８
と、オフセット補正されたセンサ信号Ｖｏｏにその読み
出されたゲイン補正値Ｇを乗ずることによってゲイン調
整を行うゲイン補正回路１５９とによって構成されてい
る。Ｖｏａは、センサ信号Ｖｏのオフセットおよびゲイ
ン調整された補正信号を示している

【００４２】ローパスフィルタ１５３，１５４および１
５７としては、ＦＩＲフィルタ、ＩＩＲフィルタまたは
移動平均フィルタなどが用いられる。ローパスフィルタ
１５７は、特にこれを設けなくともよい。

【００４３】ルックアップ用のメモリ１５８には、予め
センサ信号の出力幅ＶＷ′に応じて、その出力幅ＶＷ′
が表示領域ＤＡの全領域にわたるようにゲイン調整を行
うためのゲイン補正値Ｇの特性がテーブル設定されてい
る。

【００４４】その際、センサ信号Ｖｏの出力幅ＶＷ′が
表示領域ＤＳの任意の範囲にわたるようにする場合に
は、そのようにゲイン調整を行うためのゲイン補正値Ｇ
の特性がテーブル設定されている。

【００４５】メモリ１５８にテーブル設定されたセンサ
信号の出力幅ＶＷ′に応じた所定のゲイン補正値Ｇの特
性を任意に設定することによって、ゲイン調整されるセ
ンサ信号のカーブを適宜変化させることができるように
なる。

【００４６】ルックアップ用のメモリ１５８を用いる代
わりに除算器を用いて、表示領域における最大幅をセン
サ信号の出力幅ＶＷ′によって除算することによって、
ゲイン補正値Ｇを演算処理によって求めるようにするこ
とも可能である。

【００４７】また、本発明は、図１４に示すように、セ
ンサ信号の出力幅ＶＷを予め設定されたしきい値Ｖｓで
分割して（同図ａ）、各分割領域ごとにセンサ信号のオ
フセットおよびゲイン調整を行わせるようにしている
（同図ｂ）。

【００４８】図１５は、その場合におけるイメージセン
サの出力補正装置の構成例を示している。

【００４９】ここでは、イメージセンサ８から出力する
各画素のセンサ信号Ｖｏを信号分割回路１６において所
定のしきい値Ｖｓによって分割して、その一方の分割信
号Ｖｏ１を図１３と同じ構成による出力補正装置１５Ａ
によってオフセットおよびゲイン調整を行わせ、他方の
分割信号Ｖｏ２を図１３と同じ構成による出力補正装置
１５Ｂによってオフセットおよびゲイン調整を行わせる
ようにしている。そして、そのそれぞれ補正された各分
割信号Ｖｏ１′およびＶｏ２′を合成回路１７によって
合成するようにしている。

【００５０】その際、出力補正装置１５Ａにおいて一方
の分割信号Ｖｏ１のオフセットおよびゲイン調整を行わ
せる場合、その分割信号Ｖｏ１の最大値がしきい値Ｖｓ
となる。また、出力補正装置１５Ｂにおいて他方の分割
信号Ｖｏ２のオフセットおよびゲイン調整を行わせる場
合、その分割信号Ｖｏ２の最小値がしきい値Ｖｓとな
る。

【００５１】さらに、本発明は、図１６に示すように、
センサ信号をいったんオフセットおよびゲイン調整した
うえで、その補正がなされたセンサ信号の出力幅ＶＷ′
を予め設定されたしきい値Ｖｓ′で分割して（同図
ｂ）、各分割領域ごとにセンサ信号のオフセットおよび
ゲイン調整を行わせるようにしている（同図ｃ）。

【００５２】図１７は、その場合におけるイメージセン
サの出力補正装置の構成例を示している。

【００５３】ここでは、イメージセンサ８から出力する
各画素のセンサ信号Ｖｏを図１３と同じ構成による出力
補正装置１５Ａによってオフセットおよびゲイン調整を
行わせたうえで、その補正されたセンサ信号Ｖｏａを信
号分割回路１６において所定のしきい値Ｖｓ′によって
分割して、その一方の分割信号Ｖｏ１′を図１３と同じ
構成による出力補正装置１５Ｂによってオフセットおよ
びゲイン調整を行わせ、他方の分割信号Ｖｏ２′を図１
３と同じ構成による出力補正装置１５Ｃによってオフセ
ットおよびゲイン調整を行わせるようにしている。そし
て、そのそれぞれ補正された各分割信号Ｖｏ１″および
Ｖｏ２″を合成回路１７によって合成するようにしてい
る。

【００５４】その際、出力補正装置１５Ｂにおいて一方
の分割信号Ｖｏ１′のオフセットおよびゲイン調整を行
わせる場合、その分割信号Ｖｏ１′の最大値がしきい値
Ｖｓ′となる。また、出力補正装置１５Ｃにおいて他方
の分割信号Ｖｏ２′のオフセットおよびゲイン調整を行
わせる場合、その分割信号Ｖｏ２′の最小値がしきい値
Ｖｓ′となる。

【００５５】また、本発明では、図３に示す出力特性を
もった光センサ回路を画素に用いるのでは、非対数応答
領域ＷＢがあるために低照度時に対数出力特性が失われ
てコントラストが低下してしまうので、その非対数応答
領域ＷＢの出力特性を対数特性に変換する手段を設け
て、全領域にわたって対数出力特性が得られるように変
換されたセンサ信号を、前述したようにオフセットおよ
びゲイン調整するようにしている。

【００５６】具体的には、図１８に示すように、イメー
ジセンサ８から時系列的に読み出される各画素のセンサ
信号ＶｏをＡＤ変換器１３によってデジタル信号に変換
したうえで、予めそのデジタル信号の値に応じて所定の
出力が得られるように入出力特性の変換テーブルが設定
されたルックアップ用のメモリ１４を用いて非対数応答
領域の出力特性を対数特性に変換するようにしている。

【００５７】図１９は、光センサ回路から出力するセン
サ信号Ｖｏの非対数応答領域の出力特性を対数特性に変
換して、低照度から高照度までの全領域にわたって対数
特性を示すように補正したセンサ信号Ｖｏ′を示してい
る。

【００５８】また、センサ信号Ｖｏのデジタル値に応じ
てルックアップメモリ１４を用いて非対数応答領域の出
力特性を対数特性に変換するに際して、例えばその変換
データを１バイト（８ビット）で表現する系統の場合、
８ビットで表現可能な領域ごとに分割するようにする。

【００５９】その場合、図示しないコントローラの制御
下において、各分割した信号にそれぞれ識別符号を付す
ことによって、変換された信号を利用する側からも各分
割された信号を識別することができるようにする。ま
た、そのコントローラの制御下で、信号利用側からの求
めに応じて分割する領域を切り換えることができるよう
にしている。

【００６０】図２０は、光センサ回路から出力するセン
サ信号Ｖｏを、任意の入射光量を境として、２つに分割
してそれぞれ特性をＶｏ１′，Ｖｏ２′に切り替えた場
合を示している。

【００６１】また、センサ信号Ｖｏの非対数応答領域の
感度を上げて出力特性を対数特性に変換するようにする
と、センサ信号Ｖｏに含まれるノイズも増幅されて、ノ
イズが強調されたセンサ信号に変換されてしまう。

【００６２】その際、対数特性に変換されたセンサ信号
Ｖｏにフィルタをかけてノイズを除去することが考えら
れるが、その際全領域にわたってフィルタをかけると、
イメージセンサの出力画像の全体がぼやけたものになっ
てしまう。

【００６３】そのため、本発明では、センサ信号Ｖｏ′
における対数特性に変換された低照度時の出力信号の部
分、すなわちもとのセンサ信号Ｖｏにおける非対数応答
領域に対応する部分のみにフィルタをかけてノイズ除去
を行うようにしている。

【００６４】このようなフィルタ処理を行うことによっ
て、センサ信号Ｖｏの非対数応答領域の感度を上げて出
力特性を対数特性に変換する際して増幅されたノイズ成
分が有効に除去される。したがって、それ以外のノイズ
が増幅されていない部分に同様のフィルタ処理が不必要
に行われず、イメージセンサの出力画像の全体がぼやけ
るようなことがなくなり、ノイズ成分が有効に除去され
たコントラストの良い処理画像が得られるようになる。

【００６５】また、本発明は、センサ信号Ｖｏ′におけ
る対数特性に変換された低照度時の出力信号の部分のみ
にフィルタをかけてノイズ除去を行わせるに際して、光
センサ回路における非対数応答領域の出力特性を対数特
性に変換する度合、すなわち入出力特性変換用のメモリ
１４における増幅率に応じてフィルタ特性を変化させる
ようにしている。

【００６６】このように、メモリ１４の増幅率に即した
フィルタ特性をもってノイズ除去を行わせることによ
り、ノイズ除去の過不足を生ずることなく、センサ信号
Ｖｏの入出力特性変換時に増幅されたノイズ成分を適切
に除去することができるようになる。

【００６７】また、入出力特性変換時の増幅率が大きい
と、図２１に示すように、デジタル信号による各隣接す
る画素間のセンサ信号が離散的となってイメージセンサ
の出力画像の画質が悪くなってしまうが、このフィルタ
処理を行わせることによって、各隣接する画素間のセン
サ信号が平滑化されてセンサ信号の連続性が良くなる。

【００６８】本発明のフィルタ処理には、一般的なノイ
ズ除去のためのフィルタが広く用いられる。

【００６９】図２２は、ＩＩＲローパスフィルタの一例
を示している。他にもＦＩＲフィルタ等が用いられる。

【００７０】図２３は、隣り合う画素の出力の平均値を
求めて高周波成分を除去する方式（移動平均処理）によ
るフィルタ処理回路の一例を示している。画像信号は連
続性を有していることから、隣接する画素と比較して急
峻に変化する信号はノイズとして扱うことが可能であ
る。

【００７１】図２４は、フレームメモリＦＭを複数用い
て、同一位置の画素の出力に対してフィルタ処理するよ
うにしたものである。使用するフィルタとしては、図２
２や図２３に示すものが用いられる。

【００７２】図２５ないし図２８は、センサ信号Ｖｏ′
における対数特性に変換された低照度時の出力信号の部
分のみにフィルタをかけてノイズ除去を行わせるように
したときの具体的なフィルタ処理回路の構成例をそれぞ
れ示している。

【００７３】図２５に示すフィルタ処理回路では、比較
回路２１に予め入出力変換されたセンサ信号Ｖｏ′の切
替点となる信号値が設定されており、イメージセンサの
各画素から時系列的に送られてくるセンサ信号Ｖｏ′の
値によって信号切替回路２２の切り替えを行いながら、
対数特性に変換された低照度時の出力信号のみをローパ
スフィルタ２３によって処理した信号と、センサ信号Ｖ
ｏ′における他の部分における何らフィルタ処理しない
信号とを選択的に出力するように構成している。

【００７４】図２６に示すフィルタ処理回路では、ロー
パスフィルタ２３によって処理した信号の値と比較回路
２１に設定された値とを比較して信号の切り替えを行わ
せるようにしている。

【００７５】また、図２７および図２８にそれぞれ示す
フィルタ処理回路では、入出力特性変換時の増幅率に応
じてフィルタ特性を変化させながら、センサ信号Ｖｏ′
における対数特性に変換された低照度時の出力信号の部
分のみのフィルタ処理を行わせることができるようにし
ている。

【００７６】図２７に示すフィルタ処理回路では、比較
回路２１′に複数の値が設定されており、その各設定値
とセンサ信号Ｖｏ′とをそれぞれ比較して、信号切替回
路２２においてそれぞれフィルタ特性の異なる複数のロ
ーパスフィルタ２３−１〜２３−４による各処理信号の
うちの一つを選択的に出力する構成となっている。

【００７７】図２８に示すフィルタ処理回路では、複数
設けられたローパスフィルタ２３−１〜２３−４のうち
の特定のローパスフィルタ２３−３によって処理された
信号の値と比較回路２１に設定された値とを比較して、
信号切替回路２２においてそれぞれフィルタ特性の異な
る複数のローパスフィルタ２３−１〜２３−４による各
処理信号のうちの一つを選択的に出力する構成となって
いる。

【００７８】なお、図２７および図２８に示すフィルタ
処理回路ではそれぞれフィルタ特性の異なる複数のロー
パスフィルタ２３−１〜２３−４による各処理信号のう
ちの一つを選択的に出力するようにしているが、１つの
ローパスフィルタ２３におけるフィルタ特性の定数を切
り換えるようにしてもよい。

【００７９】図１に示すような光センサ回路を画素単位
に用いたイメージセンサでは、図２９に示すように、各
画素の構造上からくる出力特性のバラツキを生じてしま
い、その出力特性が揃うように各画素の出力補正を行う
必要があるものになっている。図中、Ｉｏは入射光がな
いときにフォトダイオードＰＤに流れる暗電流に応じた
暗時のセンサ電流を示している。

【００８０】各画素の出力特性のバラツキの要因として
は、主として、トランジスタＱ１のサブスレッショルド
領域の特性を利用して入射光Ｌｓの光量に応じた電圧信
号Ｖｐｄを生じさせるに際して、そのトランジスタＱ１
のサブスレッショルド値が画素ごとに異なるためであ
る。また、各画素にあって対数変換された電圧信号を高
インピーダンスをもって増幅して出力させる必要がある
が、その増幅用トランジスタＱ２の特性の不揃いも各画
素の出力のバラツキの要因となっている。

【００８１】各画素の出力特性のバラツキを補正する手
段が本願と同一の出願人によって提案されている（特願
２０００−４０４９３１、特願２０００−４０４９３
３、特願２００１−７５０３５、特願２００１−７５０
３６）。

【００８２】本発明では、各画素の出力特性のバラツキ
を補正したうえで、前述した各画素から時系列的に出力
するセンサ信号Ｖｏを前述のようにオフセットおよびゲ
イン調整するようにしている。

【００８３】あるいはまた、各画素の出力特性のバラツ
キを補正したうえで、前述のように完全な対数特性に変
換する処理を行い、その変換されたセンサ信号Ｖｏ′を
オフセットおよびゲイン調整するようにしている。

【００８４】図３０は、イメージセンサにおける各画素
の出力特性のバラツキを補正するための具体的な構成を
示している。

【００８５】それは、イメージセンサ８および各画素の
センサ信号を時系列的に読み出すための駆動制御を行う
ＥＣＵ９と、イメージセンサ８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１０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、ＥＣＵ９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ＡＤＤＲＥ
ＳＳ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１１と、そのメモリ１１から読
み出されたオフセット補正値ＯＦＳおよび乗数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１２とによって構成されている。

【００８６】イメージセンサ８から時系列的に出力する
各画素のセンサ信号Ｖｏとしては、前述したように、各
画素におけるトランジスタＱ１のゲート電圧ＶＧが撮影
時の定常値よりも高い値に切り換えられたときの暗時の
出力と、光をしゃ断した状態での各画素におけるトラン
ジスタＱ１のゲート電圧ＶＧおよびドレイン電圧ＶＤが
撮影時の定常値よりも低い値にそれぞれ切り換えられた
ときの明時の出力とが採用される。

【００８７】図２６は、３つの画素の構成上からくる各
センサ信号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。

【００８８】ここでは、このような非対数応答領域ＷＡ
における各画素のセンサ信号の出力特性の形状がほぼ同
一で、対数応答領域ＷＢにおける各画素のセンサ信号の
出力特性の傾きがそれぞれ異なるときのイメージセンサ
の出力補正を行わせる場合を示している。各画素のパラ
メータとして、それぞれの各センサ信号が非対数応答領
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。

【００８９】図３１は、出力補正回路１２における処理
のフローを示している。

【００９０】メモリ１１には、センサ電流がＩｍの値の
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１２１
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
３３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。

【００９１】次に、そのオフセット補正されたセンサ信
号ＤＳ１にもとづき、ゲイン補正部１２２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。

【００９２】具体的には、オフセット補正されたセンサ
信号ＤＳ１がしきい値Ｈ以上であるか否かを判断して、
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セン
サ信号ＤＳ２として出力する。

【００９３】このような各画素のセンサ信号Ａ，Ｂ，Ｃ
のゲイン補正が行われた結果、図３４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。

【００９４】また、その際、オフセット補正されたセン
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
されたセンサ信号ＤＳ２として出力する。

【００９５】図３６は、３つの画素の構成上からくる各
センサ信号Ａ，Ｂ，Ｃの出力特性のバラツキ状態の他の
例を示している。

【００９６】ここでは、このような対数応答領域ＷＢに
おける各センサ信号の出力特性の傾きがほぼ同一で、非
対数応答領域ＷＡにおける各センサ信号の出力特性の形
状がそれぞれ異なるときにイメージセンサの出力補正を
行わせる場合を示している。

【００９７】図３５は、出力補正回路１２における処理
のフローを示している。

【００９８】メモリ１１には、センサ電流がＩｍの値の
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１２１
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
３７に示すように、各画素のセンサ信号Ａ，Ｂ，Ｃにお
ける対数応答領域ＷＢの特性が一致するようになる。

【００９９】次に、そのオフセット補正されたセンサ信
号ＤＳ１にもとづき、ゲイン補正部１１２において、し
きい値Ｈ以下の非対数応答領域ＷＡに対してゲイン補正
のための乗算処理を行う。

【０１００】具体的には、オフセット補正されたセンサ
信号ＤＳ１がしきい値Ｈ以下であるか否かを判断して、
しきい値Ｈ以下であれば、すなわちセンサ信号ＤＳ１が
非対数応答領域ＷＡにあれば、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−（Ｈ−センサ信号ＤＳ１）×乗数 なる演算を行って、その演算結果を出力補正されたセン
サ信号ＤＳ２として出力する。

【０１０１】このような各画素のセンサ信号Ａ，Ｂ，Ｃ
のゲイン補正が行われた結果、図３８に示すように、非
対数応答領域ＷＡの特性が一致するようになる。

【０１０２】また、その際、オフセット補正されたセン
サ信号ＤＳ１がしきい値Ｈよりも大きければ、すなわち
センサ信号ＤＳ１が対数応答領域ＷＢ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
れたセンサ信号ＤＳ２として出力する。

【０１０３】図４０は、イメージセンサ８における各画
素の構成上からくるセンサ信号Ａ，Ｂ，Ｃの出力特性の
バラツキ状態のさらに他の例を示している。

【０１０４】ここでは、対数応答領域ＷＢにおける各セ
ンサ信号Ａ，Ｂ，Ｃの出力特性の傾きがそれぞれ異なる
とともに、非対数応答領域ＷＡにおける各センサ信号
Ａ，Ｂ，Ｃの出力特性の形状がそれぞれ異なる場合を示
している。

【０１０５】このような場合には、図３９の出力補正回
路１２における処理のフローに示すように、前述した図
３１および図３５に示す各処理を組み合せて行わせるこ
とによって、各センサ信号Ａ，Ｂ，Ｃのオフセット補正
およびゲイン補正が逐次なされて最終的に非対数応答領
域ＷＡおよび対数応答領域ＷＢの特性が一致したセンサ
信号ＤＳ２′が得られるようになる。

【０１０６】

【発明の効果】以上、本発明によるイメージセンサの出
力補正装置は、イメージセンサによって撮影された画像
を画面に写し出す表示領域におけるイメージセンサから
出力する各画素のセンサ信号の最小値および最大値を検
出する手段と、その検出されたセンサ信号の最小値が表
示領域の下限値になるようにセンサ信号をオフセットす
る手段と、検出されたセンサ信号の最小値から最大値ま
での出力幅が表示領域における最大幅または所定幅にな
るようにセンサ信号のゲイン調整を行う手段とをとるよ
うにしたもので、イメージセンサから出力する各画素の
センサ信号を、イメージセンサによる撮影画像を画面に
写し出す表示領域に即するように補正することができ、
ダイナミックレンジの広い特性をもったイメージセンサ
による撮影画像を充分にいかしたコントラストの良い画
像を画面に表示させることができるという利点を有して
いる。

【０１０７】また、本発明は、センサ信号の出力幅を予
め設定されたしきい値で分割して、各分割領域ごとにオ
フセットおよびゲイン調整を行わせるか、または、セン
サ信号をいったんオフセットおよびゲイン調整したうえ
で、その補正されたセンサ信号の出力幅を予め設定され
たしきい値で分割して、各分割領域ごとにオフセットお
よびゲイン調整を行わせるようにしたもので、各分割領
域ごとに表示領域に即するように任意の対数特性をもっ
たセンサ信号に変換することができるという利点を有し
ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るイメージセンサに用いられる１画
素分の光センサ回路を示す電気回路図である。

【図２】光センサ回路における各部信号のタイムチャー
トである。

【図３】光センサ回路の初期化を行わせたときの入射光
量に応じたセンサ電流に対するセンサ信号の出力特性を
示す図である。

【図４】光センサ回路の初期化時におけるトランジスタ
Ｑ１の電荷ｑの流れによる動作状態を模擬的に示す図で
ある。

【図５】光センサ回路の光信号検出時におけるトランジ
スタＱ１の電荷ｑの流れによる動作状態を模擬的に示す
図である。

【図６】光センサ回路におけるフォトダイオードＰＤの
センサ電流が変化したときの各電圧信号Ｖｐｄの変化特
性を示す図である。

【図７】光センサ回路において所定のタイミングで光信
号の読み出しをくり返し行わせたときの電圧信号Ｖｐｄ
の増幅信号の特性を示す図である。

【図８】初期化を行わないときの光センサ回路における
入射光量が少ないときに所定のタイミングで読み出され
る画信号の出力特性を示す図である。

【図９】表示装置の表示領域における光センサ回路から
出力するセンサ信号の出力範囲を示す特性図である。

【図１０】本発明に係るイメージセンサの具体的な構成
例を示すブロックである。

【図１１】そのイメージセンサにおける各部信号のタイ
ムチャートである。

【図１２】本発明によって光センサ回路からのセンサ信
号の出力範囲が表示装置における表示領域の全域にわた
るように補正するときのセンサ信号の処理状態の一例を
示す特性図である。

【図１３】本発明によるイメージセンサの出力補正装置
の一実施例を示すブロック構成図である。

【図１４】本発明によって光センサ回路からのセンサ信
号の出力範囲がその分割領域ごとに表示装置における表
示領域の全域にわたるように補正するときのセンサ信号
の処理状態の他の例を示す特性図である。

【図１５】本発明によるイメージセンサの出力補正装置
の他の実施例を示すブロック構成図である。

【図１６】本発明によって光センサ回路からのセンサ信
号の出力範囲がその分割領域ごとに表示装置における表
示領域の全域にわたるように補正するときのセンサ信号
の処理状態のさらに他の例を示す特性図である。

【図１７】本発明によるイメージセンサの出力補正装置
のさらに他の実施例を示すブロック構成図である。

【図１８】図３に示すセンサ回路から出力するセンサ信
号を全領域にわたって対数出力特性に変換するための具
体的な構成例を示すブロック図である。

【図１９】光センサ回路から出力するセンサ信号を全領
域にわたって対数特性に変換した特性図である。

【図２０】光センサ回路から出力するセンサ信号を任意
の点で分割してそれぞれ対数特性に変換した特性図であ
る。

【図２１】イメージセンサにおける各画素のデジタル化
されたセンサ信号が離散的になっている状態の一例を示
す図である。

【図２２】一般的なローパスフィルタの一構成例を示す
電気回路図である。

【図２３】隣接画素の出力の平均値を求めて高周波成分
を除去する方式によるフィルタ処理を行うときの一構成
例を示すブロック図である。

【図２４】複数のフレームメモリを用いて、同一画素に
ついてフィルタ処理を行うときの一構成例を示すブロッ
ク図である。

【図２５】対数特性に変換されたセンサ信号のフィルタ
処理を行うときの一構成例を示すブロック図である。

【図２６】対数特性に変換されたセンサ信号のフィルタ
処理を行うときの他の構成例を示すブロック図である。

【図２７】対数特性に変換されたセンサ信号をフィルタ
特性を変化させながらフィルタ処理するときの一構成例
を示すブロック図である。

【図２８】対数特性に変換されたセンサ信号をフィルタ
特性を変化させながらフィルタ処理するときの他の構成
例を示すブロック図である。

【図２９】イメージセンサにおける各画素の出力特性の
バラツキ状態の一例を示す図である。

【図３０】イメージセンサにおける各画素の出力のバラ
ツキを補正するための具体的な構成例を示すブロック図
である。

【図３１】図３０の構成における出力補正回路における
処理のフローの一例を示す図である。

【図３２】イメージセンサにおける各画素の構成上から
く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。

【図３３】図３２に示す出力特性のバラツキをもった各
画素のセンサ信号をオフセット補正した結果を示す特性
図である。

【図３４】図３０に示す出力特性のバラツキをもった各
画素のセンサ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。

【図３５】図３０の出力補正回路における処理のフロー
の他の例を示す図である。

【図３６】イメージセンサにおける各画素の構成上から
くるセンサ信号の出力特性のバラツキ状態の他の例を示
す特性図である。

【図３７】図３６に示す出力特性のバラツキをもった各
画素のセンサ信号をオフセット補正した結果を示す特性
図である。

【図３８】図３６に示す出力特性のバラツキをもった各
画素のセンサ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。

【図３９】図３０の出力補正回路における処理のフロー
のさらに他の例を示す図である。

【図４０】イメージセンサにおける各画素の構成上から
くるセンサ信号の出力特性のバラツキ状態のさらに他の
例を示す特性図である。

【符号の説明】

８ イメージセンサ １５ 出力補正装置 １５１ 最大値検出回路 １５２ 最小値検出回路 １５３ ローパスフィルタ １５４ ローパスフィルタ １５５ オフセット補正回路 １５６ 減算回路 １５７ ローパスフィルタ １５８ ルックファップ用メモリ １５９ ゲイン補正回路 １５Ａ 出力補正装置 １５Ｂ 出力補正装置 １６ 信号分割回路 １７ 合成回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/202 Ｈ０４Ｎ 5/335 Ｚ 5/335 1/40 １０１Ｂ Ｆターム(参考） 5B047 AB02 BB04 CA23 CB22 DA01 DC02 5C021 PA17 PA56 PA67 PA80 PA93 PA99 RA07 RB03 XA03 XA14 XA34 XA35 XA61 5C024 AX01 CX44 GX03 GY31 HX18 HX21 HX30 HX40 HX57 5C051 AA01 BA03 DA06 DB01 DB07 DC03 DE17 5C077 LL02 LL19 MM04 PP12 PP43 PP46 PQ03 PQ12 PQ18 PQ23

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 イメージセンサによって撮影された画像
   を画面に写し出す表示領域におけるイメージセンサから
   出力する各画素のセンサ信号の最小値および最大値を検
   出する手段と、その検出されたセンサ信号の最小値が表
   示領域の下限値になるようにセンサ信号をオフセットす
   る手段と、検出されたセンサ信号の最小値から最大値ま
   での出力幅が表示領域における最大幅または所定幅にな
   るようにセンサ信号のゲイン調整を行う手段とによって
   構成されたイメージセンサの出力補正装置。
2. 【請求項２】 各画素のセンサ信号の最小値および最大
   値の平均を求めて、センサ信号のオフセットおよびゲイ
   ン調整を行う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。
3. 【請求項３】 センサ信号の出力幅に応じたゲイン補正
   値の特性がテーブル設定されたメモリを用いて、センサ
   信号のゲイン調整を行うようにしたことを特徴とする請
   求項１または請求項２の記載によるイメージセンサの出
   力補正装置。
4. 【請求項４】 ゲイン調整されたセンサ信号が任意の特
   性になるように、メモリにセンサ信号の出力幅に応じた
   ゲイン補正値の特性がテーブル設定されていることを特
   徴とする請求項３の記載によるイメージセンサの出力補
   正装置。
5. 【請求項５】 除算器により表示領域における最大幅ま
   たは所定幅をセンサ信号の出力幅で除算することによっ
   てゲイン補正値を求めて、センサ信号のゲイン調整を行
   うようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２
   の記載によるイメージセンサの出力補正装置。
6. 【請求項６】 センサ信号の出力幅を予め設定されたし
   きい値で分割して、各分割領域ごとにセンサ信号のオフ
   セットおよびゲイン調整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。
7. 【請求項７】 センサ信号をいったんオフセットおよび
   ゲイン調整したうえで、その補正がなされたセンサ信号
   の出力幅を予め設定されたしきい値で分割して、各分割
   領域ごとにセンサ信号のオフセットおよびゲイン調整を
   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。
8. 【請求項８】 イメージセンサにおける各画素が、撮影
   時の入射光量に応じて光電変換素子に流れるセンサ電流
   をトランジスタのサブスレッショルド領域の特性を利用
   した弱反転状態で対数特性をもって電圧信号に変換し
   て、その変換された電圧信号に応じたセンサ信号を出力
   するものである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。
9. 【請求項９】 撮影に先がけて、イメージセンサにおけ
   る各画素の光電変換素子の寄生容量に過剰電荷を流入さ
   せて初期化するようにしたことを特徴とする請求項８の
   記載によるイメージセンサの出力補正装置。