JPH0888796A - Photographing device - Google Patents
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Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、撮影装置、詳しくは、
交流駆動の光源を適用する撮像装置に対する露光ムラ防
止方式と他の性能、例えば、解像，Ｓ／Ｎ．シェーディ
ング等の劣化防止方式に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a photographing device, more specifically,
An exposure unevenness prevention method and other performance for an image pickup apparatus to which an AC-driven light source is applied, such as resolution, S / N. The present invention relates to a method for preventing deterioration such as shading.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、固体撮像素子を用いた撮影装置の
光源として利用される光源として交流駆動方式の光源が
ある。その交流駆動光源、例えば、メタルハライドラン
プや蛍光灯等の光源の光には、時間軸上での光量の変化
が存在する。一般的にそのような光をリップル光と称し
ている。図１０は、交流駆動方式の光源駆動信号と光源
光量と撮像信号のタイムチャ−トであり、本図に示すよ
うに光源駆動信号に同期して、光量波形にはリップル成
分が含まれている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a light source used as a light source of an image pickup apparatus using a solid-state image pickup device, there is an AC drive type light source. There is a change in the amount of light in the AC driven light source, for example, light from a light source such as a metal halide lamp or a fluorescent lamp on the time axis. Generally, such light is called ripple light. FIG. 10 is a time chart of a light source drive signal, a light source light amount, and an image pickup signal of the AC drive system. As shown in this figure, the light amount waveform includes a ripple component in synchronization with the light source drive signal.
【０００３】上記リップル光のある光源で、撮像素子で
あるＣＣＤによる撮像を行うと、光源のリップル周波数
と、撮像回路の露光時間との関係、例えば、エリアセン
サを適用する場合はシャッタ速との関係により撮像出力
に露光ムラが生じる。例えば、該露光ムラとして、エリ
アセンサの場合ではフリッカ、また、ラインセンサの場
合では主走査方向のすじが生じることがある（後述する
図１１参照）。When an image is picked up by a CCD, which is an image pickup device, using the light source having the ripple light, the relationship between the ripple frequency of the light source and the exposure time of the image pickup circuit, for example, the shutter speed when an area sensor is applied. Due to the relationship, exposure unevenness occurs in the imaging output. For example, as the exposure unevenness, flicker may occur in the case of an area sensor, and streaks in the main scanning direction may occur in the case of a line sensor (see FIG. 11 described later).
【０００４】前記図１０のタイムチャ−トには、撮像タ
イミングと光源光量の変化に対する撮像信号のレベルの
変化状態も示しているが、本図に示す撮像タイミングに
よる、該撮像タイミングのハイレベルとローレベルの期
間がそれぞれ撮像期間となり、撮像信号が取り込まれ
る。本図の場合、光源のリップル周波数より撮像タイミ
ングの周期が小さくなっており、該撮像期間における光
源光量のレベルが低いタイミングでは撮像信号のレベル
も低くなっている。これが上記露光ムラとなって現れ
る。The time chart of FIG. 10 also shows the change state of the image pickup signal level with respect to the change of the image pickup timing and the light amount of the light source. The high level and low level of the image pickup timing according to the image pickup timing shown in this figure. Each level period becomes an imaging period, and an imaging signal is captured. In the case of this figure, the period of the imaging timing is smaller than the ripple frequency of the light source, and the level of the imaging signal is low at the timing when the level of the light source light amount is low during the imaging period. This appears as the exposure unevenness.
【０００５】図１１は、ラインセンサを使用した場合の
上記露光ムラによる撮像画面のすじを示した図である。
本図に示すように２次元の撮像画面１０１は、ラインセ
ンサ１０２を一方向、すなわち、副走査方向に走査して
得られる。なお、該ラインセンサ１０２の軸方向が主走
査方向となる。前記図１０において、上述のような撮像
ムラによって、撮像信号のレベルが低くなった場合、撮
像画面１０１上に主走査方向に沿った黒すじ１０１ａが
発生する。なお、撮像信号のレベルが高い部分では、主
走査方向に沿った白すじが発生することになる。FIG. 11 is a diagram showing the stripes of the image pickup screen due to the above-mentioned uneven exposure when a line sensor is used.
As shown in the figure, the two-dimensional image pickup screen 101 is obtained by scanning the line sensor 102 in one direction, that is, the sub-scanning direction. The axial direction of the line sensor 102 is the main scanning direction. In FIG. 10, when the image pickup signal level becomes low due to the image pickup unevenness as described above, black streaks 101a are formed on the image pickup screen 101 along the main scanning direction. It should be noted that white streaks occur in the main scanning direction at portions where the level of the image pickup signal is high.
【０００６】従来は、この露光ムラ発生の対策として、
撮像回路の露光時間を変えることによって出力の露光ム
ラ、上記の例では、フリッカ発生を防いでいた。例え
ば、特開昭６１−５６９１５号公報に開示の固体撮像装
置のフリッカ防止方式に提案されているものは、露光量
制御をレンズ絞り、および、電気的なゲイン制御によっ
てフリッカ防止を行っている。Conventionally, as a measure against the occurrence of this exposure unevenness,
By changing the exposure time of the image pickup circuit, the exposure unevenness of the output, in the above example, the occurrence of flicker was prevented. For example, the one proposed in the flicker prevention system for a solid-state image pickup device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-56915 prevents flicker by controlling the exposure amount by a lens diaphragm and electrically controlling the gain.
【０００７】ここで、上記固体撮像素子であるＣＣＤを
適用した従来の撮影装置について説明する。図１２は、
上記撮影装置の概略のブロック構成図である。本撮影装
置においては、ランプ電源回路１１１により駆動される
光源１１０の光は、被写体となるフィルム１１２を照射
する。該フィルム１１２を透過した被写体光は、撮影レ
ンズ１１３と絞り１１４通過して、撮像素子であるＣＣ
Ｄ１１５の結像面上に結像する。ＣＣＤ１１５はＴＧ
（タイミング）回路１１７により駆動タイミングが制御
され、その撮像信号は、撮像回路１１６でゲイン制御等
の処理がなされ、撮像信号として出力される。Here, a conventional image pickup device to which the CCD which is the solid-state image pickup device is applied will be described. Figure 12
FIG. 3 is a schematic block configuration diagram of the imaging device. In the present photographing device, the light of the light source 110 driven by the lamp power supply circuit 111 illuminates the film 112 as a subject. The subject light that has passed through the film 112 passes through the taking lens 113 and the diaphragm 114, and the CC
An image is formed on the image plane of D115. CCD115 is TG
The drive timing is controlled by the (timing) circuit 117, and the image pickup signal is subjected to processing such as gain control in the image pickup circuit 116 and output as an image pickup signal.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の特開
昭６１−５６９１５号公報に開示の撮像装置のフリッカ
防止方式では、露光時間、すなわち、シャッタ速をリッ
プル周波数に合わせて変えるので、所望の露光時間が選
択でいきないという欠点があった。また、露光量制御を
レンズ絞りで行う場合、レンズは、絞り値によりＭＴＦ
（ MODULATIONTRANSFER FUNCTION）と周辺光量が変
化するので、結像情報では解像特性とシェーディング特
性が変化し、ほとんどか最良点以外で撮像することにな
るという欠点もあった。さらに、シェーディングを補正
する場合は、絞り値によりシェーング量が変化するので
複雑な回路が必要となるという欠点もあった。However, in the flicker prevention system of the image pickup apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-56915 mentioned above, the exposure time, that is, the shutter speed is changed according to the ripple frequency. There was a drawback that the exposure time could not be selected. Further, when the exposure amount is controlled by the lens diaphragm, the lens is MTF depending on the diaphragm value.
Since (MODULATION TRANSFER FUNCTION) and the peripheral light amount change, the resolution characteristic and the shading characteristic change in the image formation information, and there is also a drawback that the image is picked up at almost or other than the best point. Further, when correcting shading, there is a drawback that a complicated circuit is required because the shading amount changes depending on the aperture value.
【０００９】ここで、絞り値によるレンズのＭＴＦと周
辺光量の変化について説明する。図１３は、撮影レンズ
における空間周波数に対するＭＴＦの変化を絞りをパラ
メータにして、絞りの深絞りＭａ 、開放絞りＭｂと、
最良絞りＭ0 に対して示している。また、図１４は、あ
る一つの周波数におけるＭＴＦの絞りに対する変化を示
した線図であり、本図に示すように、絞り開放側は収差
により劣化し、深絞りでは回折現象により劣化する。点
Ｐは最適位置を示している。Now, changes in the MTF of the lens and the peripheral light amount depending on the aperture value will be described. FIG. 13 shows a change in MTF with respect to the spatial frequency in the photographing lens with a diaphragm as a parameter, and a deep diaphragm Ma 1 and an open diaphragm Mb of the diaphragm,
It is shown for the best aperture M0. Further, FIG. 14 is a diagram showing a change of the MTF at a certain frequency with respect to the diaphragm. As shown in the figure, the diaphragm opening side is deteriorated by aberration, and the deep diaphragm is deteriorated by diffraction phenomenon. Point P indicates the optimum position.
【００１０】つぎに、撮像画面の周辺光量落ちについて
説明すると、図１５は、ＣＣＤ結像面の光量の変化を示
している。本図に示すように中心を示す像高０は明る
く、周辺を示す像高１に方向に向かって光量が落ちる。
図１６は、上記像高の所定位置における光量についての
絞りを絞り開放から深絞りに対する変化を示す図であ
る。本図に示すように絞り開放では周辺光量がさらに低
下する。Next, the peripheral light amount drop of the image pickup screen will be described. FIG. 15 shows the change of the light amount on the CCD image forming surface. As shown in the figure, the image height 0 indicating the center is bright, and the amount of light decreases toward the image height 1 indicating the periphery.
FIG. 16 is a diagram showing a change in the amount of light at a predetermined position of the image height from the aperture open to the deep aperture. As shown in the figure, when the diaphragm is opened, the peripheral light amount further decreases.
【００１１】以上説明したように、レンズのＭＴＦや周
辺光量は、絞りの状態により大きく変化することが解
る。従って、光源のリップルによる露光ムラを絞りによ
り調整するとＭＴＦや周辺の撮像画面状態に影響を与え
てしまうことになる。As described above, it is understood that the MTF of the lens and the amount of peripheral light greatly change depending on the state of the diaphragm. Therefore, if the exposure unevenness due to the ripple of the light source is adjusted by the diaphragm, it will affect the MTF and the peripheral imaging screen state.
【００１２】また、露光量制御を電気的ゲイン制御で行
う場合、信号ゲインアップと共に信号中のノイズ成分も
持ち上げることになるので、Ｓ／Ｎ劣化の原因となると
いう欠点もあった。図１７は、ゲイン補正前、補正後の
撮像信号レベルの変化を示した図であるが、本図に示す
ようにゲイン補正時の増幅によりノイズ成分も同様に増
幅されてしまう。In addition, when the exposure amount control is performed by the electric gain control, the noise component in the signal is increased as well as the signal gain is increased, which causes a drawback of S / N deterioration. FIG. 17 is a diagram showing changes in the image pickup signal level before and after the gain correction, but as shown in this figure, the noise component is also amplified by the amplification during the gain correction.
【００１３】本発明は、上述の不具合を解決するために
なされたものであり、交流駆動電源を利用する撮影装置
において、撮影を行う場合に撮像出力に対する露光ムラ
発生を防止すると共に、所望の露光時間選択を可能と
し、さらに、解像，Ｓ／Ｎ，シェーディングなどの他の
性能の劣化防止を可能とする撮影装置を提供することを
目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and in an image pickup apparatus utilizing an AC drive power supply, it is possible to prevent the occurrence of exposure unevenness in the image pickup output when taking an image and to obtain a desired exposure. It is an object of the present invention to provide an image pickup apparatus capable of selecting time and preventing deterioration of other performances such as resolution, S / N, and shading.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明の撮影装置は、被
写体照射用の光を投射するための光源を交流駆動する電
源駆動手段と、上記被写体の像に対応した映像信号を得
るために撮像素子を駆動する撮像素子駆動手段と、上記
撮像素子駆動手段による撮像素子の駆動位相と上記電源
駆動手段による光源の交流駆動の位相との間に所定の周
期関係をもたせる同期調整手段を備えたことを特徴とす
る。According to the present invention, there is provided an image pickup apparatus, wherein a power source driving means for driving a light source for projecting light for illuminating a subject by an alternating current, and an image pickup for obtaining a video signal corresponding to the image of the subject. The image pickup device driving means for driving the device, and the synchronization adjusting means for providing a predetermined periodic relationship between the driving phase of the image pickup device by the image pickup device driving means and the AC driving phase of the light source by the power supply driving means are provided. Is characterized by.
【００１５】[0015]
【作用】上記同期調整手段により上記撮像素子駆動手段
による撮像素子の駆動位相と上記電源駆動手段による光
源の交流駆動の位相との間に所定の周期関係をもたせた
状態で撮像を行う。By the synchronization adjusting means, image pickup is performed in a state in which a predetermined periodic relationship is established between the driving phase of the image pickup element by the image pickup element driving means and the AC driving phase of the light source by the power source driving means.
【００１６】[0016]
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は、本発明の第１実施例を示す撮影装置の概略
のブロック構成図である。本実施例の撮影装置は、交流
駆動用電源駆動手段としてのランプ電源回路１１により
駆動される被写体照射用の交流駆動光源１０を有してお
り、該光源の１０の光は、被写体となる画像フィルム１
２を照射される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block configuration diagram of an image pickup apparatus showing a first embodiment of the present invention. The photographing apparatus of the present embodiment has an AC drive light source 10 for illuminating an object, which is driven by a lamp power supply circuit 11 as an AC drive power supply driving means, and the light from the light source 10 is an image of an object. Film 1
2 is irradiated.
【００１７】そして、該フィルム１２を透過した被写体
光は、撮影レンズ１３と絞り１４通過して、撮像素子と
してのＣＣＤ１５の結像面上に結像する。ＣＣＤ１５
は、撮像素子駆動手段としてのＴＧ（タイミング）回路
１７により駆動タイミングが制御され、その撮像信号
は、撮像回路１６でゲイン制御等の処理がなされ、撮像
信号として出力される。なお、上記ＴＧ回路１７は、シ
ャッタ速情報とモード設定情報が入力されるＣＰＵ１８
により上記タイミングがコントロールされる。The subject light transmitted through the film 12 passes through the taking lens 13 and the diaphragm 14 and forms an image on the image forming surface of the CCD 15 as an image pickup device. CCD 15
The drive timing is controlled by a TG (timing) circuit 17 as an image pickup device driving unit, and the image pickup signal is subjected to processing such as gain control in the image pickup circuit 16 and output as an image pickup signal. The TG circuit 17 has a CPU 18 to which shutter speed information and mode setting information are input.
The above timing is controlled by.
【００１８】なお、該ＣＰＵ１８には、上記モード設定
情報に基づいて、交流駆動光源１０をその駆動位相をＣ
ＣＤ駆動位相に同期させて点灯させるか、非同期状態で
点灯させるかを選択する同期関係切り換え手段である同
期切り換え回路１８ａが内蔵されている。It should be noted that the CPU 18 controls the drive phase of the AC drive light source 10 based on the mode setting information.
A synchronization switching circuit 18a, which is a synchronization relation switching means for selecting whether to turn on in synchronization with the CD drive phase or to turn on in an asynchronous state, is built in.
【００１９】そして、上記ランプ電源回路１１には同期
調整手段としての同期回路１１ａが内蔵されており、該
同期回路１１ａは、上記モード設定が同期駆動側に設定
されている場合、上記ＴＧ回路１７の出力によりＣＣＤ
１５の露光タイミングに係る駆動位相と同期して光源１
０の点灯駆動されるようにランプ電源回路１１を駆動す
る。すなわち、交流駆動光源１０のランプ駆動タイミン
グを撮像回路１６の露光時間に合わせることになる。The lamp power supply circuit 11 has a built-in synchronization circuit 11a as a synchronization adjustment means. The synchronization circuit 11a has the TG circuit 17 when the mode setting is set to the synchronous drive side. Output by CCD
The light source 1 is synchronized with the drive phase related to the exposure timing of 15.
The lamp power supply circuit 11 is driven so that the lighting drive of 0 is performed. That is, the lamp drive timing of the AC drive light source 10 is adjusted to the exposure time of the image pickup circuit 16.
【００２０】具体的には、撮影装置の露光時間を選択す
ると決まるＣＣＤ１５の駆動クロックをランプ電源回路
１１へも送る。ランプ電源回路１１では、送られてきた
ＣＣＤ１５の駆動クロックに同期した光源駆動クロック
信号を作り、光源１０へ供給する。上記光源１０は、上
記光源駆動クロック信号で発光することになる。Specifically, the driving clock of the CCD 15 which is determined by selecting the exposure time of the photographing device is also sent to the lamp power supply circuit 11. The lamp power supply circuit 11 creates a light source drive clock signal synchronized with the drive clock of the CCD 15 that has been sent, and supplies it to the light source 10. The light source 10 emits light according to the light source drive clock signal.
【００２１】図２は、ＣＣＤ側の撮像タイミングに対す
る光源側の駆動信号、光量の波形を示したタイムチャ−
トである。本図に示すようにＣＣＤ駆動信号の撮像タイ
ミングを基準とし、露光開始のためのクロックに、ラン
プ電源回路１１の光源駆動信号を一致させる。その結
果、光源１０の光量の変化のサイクルが撮像タイミング
と一致し、撮像信号のレベルの変動が少なくなり、撮像
出力は光源のリップルの影響を受けなくなる。FIG. 2 is a time chart showing the waveforms of the light source side drive signal and the light amount with respect to the CCD side image pickup timing.
It is As shown in the figure, the light source drive signal of the lamp power supply circuit 11 is matched with the clock for starting the exposure with reference to the image pickup timing of the CCD drive signal. As a result, the cycle of change in the light amount of the light source 10 coincides with the image pickup timing, the fluctuation in the level of the image pickup signal is reduced, and the image pickup output is not affected by the ripple of the light source.
【００２２】なお、本実施例の撮影装置では、ＣＣＤ駆
動信号の撮撮像タイミングと光源駆動信号の周波数比を
１：１としたが、その変形例として、上記撮像タイミン
グ周波数に対する光源駆動信号の周波数をｎ倍、また
は、ｎ−（１／２）倍とすることによっても、上記撮像
信号のレベル信号の変動が押さえられ、リップル光によ
る露光ムラをなくすことができる。In the image pickup apparatus of this embodiment, the image pickup timing of the CCD drive signal and the frequency ratio of the light source drive signal are set to 1: 1. As a modification, the frequency of the light source drive signal with respect to the image pickup timing frequency is set. Is also n times or n- (1/2) times, the fluctuation of the level signal of the image pickup signal can be suppressed, and uneven exposure due to ripple light can be eliminated.
【００２３】また、前記ＣＰＵ１８に対して非同期駆動
モード設定がなされている場合、図３に示すように、Ｃ
ＣＤ駆動信号の撮像タイミングの周波数に対して、光源
１０が比較的の高周波で駆動される。この場合も光源１
０のリップル成分は平均化されるので、ＣＣＤ１５の撮
像出力のレベルの変動は少なく、露光ムラの発生は少な
い。但し、撮像回路１６が高速シャッタで動作するよう
な場合、光源１０の駆動がかなり高速になる。If the asynchronous drive mode is set for the CPU 18, as shown in FIG.
The light source 10 is driven at a relatively high frequency with respect to the frequency of the imaging timing of the CD drive signal. Also in this case, the light source 1
Since the ripple component of 0 is averaged, the fluctuation in the level of the image pickup output of the CCD 15 is small and the uneven exposure is small. However, when the image pickup circuit 16 operates with a high-speed shutter, the light source 10 is driven at a considerably high speed.
【００２４】以上、説明した本発明の第１実施例の撮影
装置は、リップル対策を光源１０の周波数を変えること
によって行うので、撮像装置として所望の露光時間を選
択できる。そして、該露光時間が選択可能であることか
ら、露光量制御のためのレンズ絞り、電気的なゲイン補
正等を必要としない。また、露光量制御にレンズ絞りを
使わなくてよいことから、レンズ絞りはＭＴＦが最良の
位置を選択できる。また、その時のレンズの絞りは、通
常開放より深絞り側になるので、シェーディング量は、
比較的に少なくなる。つまり、シェーディング補正によ
るＳ／Ｎ劣化も少なくなる。In the image pickup apparatus according to the first embodiment of the present invention described above, the ripple countermeasure is performed by changing the frequency of the light source 10, so that a desired exposure time can be selected as the image pickup apparatus. Since the exposure time is selectable, there is no need for a lens diaphragm for controlling the exposure amount, electrical gain correction, and the like. Further, since it is not necessary to use the lens diaphragm for the exposure amount control, the position where the MTF is the best can be selected for the lens diaphragm. Also, the aperture of the lens at that time is closer to the deep aperture than the normal aperture, so the shading amount is
Relatively less. That is, S / N deterioration due to shading correction is reduced.
【００２５】さらに、レンズの絞りが固定位置で使用で
きるのでシェーディングが変化しない。シェーディング
か変化しないことからシェーディング補正回路は、比較
的簡単な構成となる。同様に、露光量制御に電気的なゲ
イン補正を使わなくてすむので、撮像信号のゲインアッ
プと共に信号中のノイズ成分も持ち上げられることもな
くなり、Ｓ／Ｎ劣化も防げる。また、ランプ駆動回路１
１のクロックに、直接、ＣＣＤ１５のクロックが利用で
きるので、正確かつ簡便にタイミング設定ができる。Furthermore, since the lens diaphragm can be used at a fixed position, shading does not change. Since the shading does not change, the shading correction circuit has a relatively simple structure. Similarly, since it is not necessary to use electrical gain correction for exposure amount control, the noise component in the signal is not lifted as the gain of the image pickup signal is increased, and S / N deterioration can be prevented. Also, the lamp drive circuit 1
Since the clock of the CCD 15 can be directly used as one clock, the timing can be set accurately and easily.
【００２６】次に、本発明の第２実施例を示す撮影装置
について説明する。本実施例の撮影装置は、リップル光
のある光源を用い、ラインセンサを被写体に対し相対的
に移動させて結像情報を取り込む撮像装置であるが、こ
のような装置では、１主走査の露光タイミングに対し、
リップル光のタイミングにより撮像信号が空間的な影響
を受ける。そこで、本実施例の撮影装置では、意図的に
２つのタイミングを操作することによって、目的に合わ
せて撮像出力信号を操作することを可能とするものであ
る。Next, a photographing apparatus showing the second embodiment of the present invention will be described. The image pickup apparatus of this embodiment is an image pickup apparatus that uses a light source with ripple light and moves a line sensor relative to a subject to capture image formation information. In such an apparatus, one main scanning exposure is performed. For timing,
The image pickup signal is spatially affected by the timing of the ripple light. Therefore, in the image pickup apparatus of the present embodiment, the image pickup output signal can be operated according to the purpose by intentionally operating the two timings.
【００２７】図４は、本実施例の撮影装置の主要ブロッ
ク構成図である。本実施例の撮影装置は、被写体となる
フィルム２２の画像情報を撮像素子であるラインセンサ
タイプの１次元ＣＣＤ２５により取り込み、撮像信号と
して出力する装置である。FIG. 4 is a block diagram showing the main blocks of the image pickup apparatus of this embodiment. The image capturing apparatus of this embodiment is an apparatus that captures image information of the film 22 that is a subject by a line sensor type one-dimensional CCD 25 that is an image capturing element and outputs it as an image capturing signal.
【００２８】すなわち、交流駆動用電源駆動手段として
のランプ電源回路２６により駆動される被写体照射用の
交流駆動光源２０の光は、被写体となる画像フィルム２
２を照射する。該フィルム２２を透過した被写体光は、
撮影レンズ２３を通過して、受光素子アレイに沿う主走
査方向のライン画像情報を取り込むＣＣＤ２５の結像面
上に結像する。That is, the light of the AC drive light source 20 for illuminating the object, which is driven by the lamp power supply circuit 26 as the AC drive power supply driving means, is the image film 2 to be the object.
Irradiate 2. The subject light transmitted through the film 22 is
An image is formed on the image forming surface of the CCD 25, which passes through the taking lens 23 and takes in line image information in the main scanning direction along the light receiving element array.
【００２９】該ＣＣＤ２５の撮像出力は、図示しない撮
像回路より撮像信号として出力される。上記ＣＣＤ２５
は、連続的に上記主走査方向に直交する副走査方向に連
続移動駆動される撮像素子移動手段としてのリニアステ
ージ２９上に固定支持されている。The image pickup output of the CCD 25 is outputted as an image pickup signal from an image pickup circuit (not shown). CCD25 above
Are fixedly supported on a linear stage 29 as an image pickup device moving means that is continuously moved and driven in a sub-scanning direction that is orthogonal to the main scanning direction.
【００３０】上記リニアステージ２９は、リニアステー
ジ駆動回路２７を介して、上記光源２０はランプ駆動回
路２１を介して制御回路２８により駆動されるが、上記
リニアステージ２８におけるＣＣＤ２５の各１画素ライ
ン分の露光時間Ｔ0 の間を移動する周期と上記ランプ駆
動回路２１の交流駆動周期を一致させる。そして、両者
の位相関係は、上記制御回路２８に内蔵される位相調整
手段２８ａにより設定されるものとする。The linear stage 29 is driven by a control circuit 28 via a linear stage drive circuit 27 and the light source 20 via a lamp drive circuit 21, and each one pixel line of the CCD 25 in the linear stage 28 is driven. And the AC drive cycle of the lamp drive circuit 21 is matched. The phase relationship between the two is set by the phase adjusting means 28a incorporated in the control circuit 28.
【００３１】上記設定位相関係について説明する。図５
は、上記ステージ２９の１ライン分露光時間の間Ｔ0
（ｔ1 〜ｔ5 ）の上記主走査方向から見たＣＣＤ受光部
移動状態を示しており、ＣＣＤ２５の受光部は、初期位
置２５Ａから１ライン分露光時間Ｔ0 後には位置２５Ｂ
に移動する。The set phase relationship will be described. Figure 5
Is T0 during the exposure time for one line of the stage 29.
(T1 to t5) shows the moving state of the CCD light receiving portion viewed from the main scanning direction. The light receiving portion of the CCD 25 is located at the position 25B after the exposure time T0 for one line from the initial position 25A.
Move to.
【００３２】また、図６は、本撮影装置の光学系の主走
査方向と直交する方向の断面図であって、上記１ライン
分露光時間Ｔ0 （時刻ｔ1 〜ｔ5 ）で位置２５Ａから２
５Ｂまで移動するＣＣＤ受光部での被写体光受光状態を
示している。その露光時間Ｔ0 の間、被写体２２のＣＣ
Ｄ１ライン対応被写体部が〇印部２２ａ〜・印部２２ｂ
間の範囲ＲA から・印部２２ｂ〜×印部２２ｃ間の範囲
ＲB に変化する。ＣＣＤ２５には各時刻ｔ1 ，ｔ2 ，ｔ
3 ，ｔ4 ，ｔ5 において図示するような〇印部２２ａ〜
・印部２２ｂ〜×印部２２ｃにある被写体情報がそれぞ
れ取り込まれる。FIG. 6 is a sectional view of the optical system of the present photographing apparatus in a direction orthogonal to the main scanning direction. The exposure time T0 for one line is from position 25A to position 2A.
It shows a subject light receiving state in the CCD light receiving portion which moves to 5B. CC of the subject 22 during the exposure time T0
The subject portion corresponding to the D1 line is the ◯ mark portion 22a to the mark portion 22b.
The range RA changes from the range RA to the range RB between the mark portions 22b to the mark portion 22c. The CCD 25 has time points t1, t2, t
◯ mark portion 22a as shown at 3, t4 and t5
The subject information in each of the mark portions 22b to 22c is captured.
【００３３】図７は、光源光量一定状態での〇印部２２
ａ〜・印部２２ｂ間の範囲ＲA から・印部２２ｂ〜×印
部２２ｃ範囲ＲB 間のＣＣＤ出力（露光レベル）の撮像
位置に対する露光度合いで示される空間的な影響度を示
すＣＣＤ出力レベルの変化を図である。本図に示すよう
に１ライン露光動作中で範囲ＲA から範囲ＲB を移動す
る間において、その中央部（・部２２ｂ）の露光がピー
クとなるようなＣＣＤ出力特性を示すことになる。この
ような状態では、中央部（・部２２ｂ）の画像情報のみ
が露光時間が長くなる。FIG. 7 shows the ◯ mark portion 22 when the light amount of the light source is constant.
From the range RA between the mark a and the mark part 22b to the range RB between the mark part 22b and the mark x mark 22c, the CCD output level indicating the spatial influence degree indicated by the exposure degree of the CCD output (exposure level) on the imaging position FIG. As shown in the figure, the CCD output characteristic is such that the exposure of the central portion (. Portion 22b) reaches a peak while moving from the range RA to the range RB during the one-line exposure operation. In such a state, the exposure time of only the image information of the central portion (· portion 22b) becomes long.
【００３４】そこで、本撮影装置にあっては、被写体２
２の範囲ＲA から範囲ＲB 間の各点に対する露光量を一
定にするため、光源２０の光量を１／２周期ずらして、
上記１ライン分露光時間Ｔ0 の中間時点で減少せしめる
よう位相調整手段２８ａにより駆動位相を制御する。Therefore, in this photographing apparatus, the subject 2
In order to make the exposure amount for each point between the range RA and the range RB of 2 constant, the light amount of the light source 20 is shifted by 1/2 cycle,
The drive phase is controlled by the phase adjusting means 28a so as to decrease the exposure time T0 for one line at an intermediate point.
【００３５】図８は、本実施例における光量波形とＣＣ
Ｄ出力波形のタイムチャ−トであって、光量一定状態で
の上記空間的影響度を示すＣＣＤ出力の変化と、上述の
ように光量制御をした場合の制御された光源光量変化
と、該制御光量による空間的影響度を示すＣＣＤ出力信
号のレベル変化を示している。本実施例では、本図に示
すような被写体のライン送りピッチ中央位置ごとにＣＣ
Ｄ出力レベルが上昇することが少なくなる。FIG. 8 shows the light quantity waveform and CC in this embodiment.
A chart of the D output waveform, showing a change in CCD output indicating the degree of spatial influence in a constant light quantity state, a controlled light source light quantity change when the light quantity is controlled as described above, and the control light quantity. 7 shows a level change of a CCD output signal indicating a spatial influence degree due to. In the present embodiment, the CC for each line feed pitch center position of the subject as shown in this figure
The D output level rarely rises.
【００３６】本実施例の撮影装置によれば、リニアステ
ージ移動位置的な影響を少なくすることができ、点サン
プリングによる低周波モアレ縞が発生しにくくなる。さ
らに、光学ローパスフィルタを削減可能となる。According to the image pickup apparatus of the present embodiment, it is possible to reduce the influence on the linear stage movement position, and it becomes difficult to generate low frequency moire fringes due to point sampling. Further, it is possible to reduce the number of optical low pass filters.
【００３７】次に、上記第２実施例の撮影装置の変形例
について説明する。この変形例は、前記図７に示す１ラ
イン露光範囲の中央部のＣＣＤ出力が高い部分をさらに
強調して、空間的影響度を示すＣＣＤ出力のピーク位置
で光源光量をピークになるように光源光量の駆動位相を
空間的影響度を示すＣＣＤ出力と同位相になるように制
御回路２８の位相調整手段２８ａにより制御するもので
ある。Next, a modification of the image pickup apparatus of the second embodiment will be described. This modified example further emphasizes the high CCD output portion in the central portion of the 1-line exposure range shown in FIG. 7 so that the light source light amount reaches a peak at the CCD output peak position indicating the spatial influence. The phase adjustment means 28a of the control circuit 28 controls the drive phase of the light quantity so that it becomes the same phase as the CCD output indicating the degree of spatial influence.
【００３８】図９は、上記変形例の撮影装置における光
量波形とＣＣＤ出力波形のタイムチャ−トであって、前
記空間的影響度を示すＣＣＤ出力の変化と、上述のよう
に上記空間的ＣＣＤ出力と同位相に制御された光源光量
変化と、該制御光量によるＣＣＤ出力信号のレベル変化
を示している。本図に示すように被写体のラインピッチ
中央位置ごとにＣＣＤ出力レベルがさらに上昇すること
になる。従って、本実施例の撮影装置によれば、より大
きなＣＣＤ出力レベルを得ることができる。FIG. 9 is a time chart of the light amount waveform and the CCD output waveform in the image pickup apparatus of the modified example, which shows the change of the CCD output indicating the degree of spatial influence and the spatial CCD output as described above. 3 shows a change in the light amount of the light source controlled in the same phase and a change in the level of the CCD output signal due to the control light amount. As shown in the figure, the CCD output level further increases at each center position of the line pitch of the subject. Therefore, according to the image pickup apparatus of this embodiment, a larger CCD output level can be obtained.
【００３９】[0039]
【発明の効果】上述のように本発明の請求項１に記載の
撮影装置によれば、交流駆動方式の光源を有する撮像装
置において、露光ムラ対策を所望の露光時間が選択可能
な状態で実現しており、さらに、解像，Ｓ／Ｎ，シェー
ディングなどの他の性能での劣化防止を可能となる。ま
た、本発明の請求項２に記載の撮影装置によれば、直
接、撮像素子のクロックが利用できるので、正確かつ簡
便にタイミング設定ができる。また、本発明の請求項３
に記載の撮影装置によれば、露光時間選択範囲が広くな
る。また、本発明の請求項４に記載の撮影装置によれ
ば、露光時間選択範囲がさらに広くなり、製造も容易と
なる。As described above, according to the photographing apparatus of the first aspect of the present invention, in the image pickup apparatus having the light source of the AC drive system, the exposure unevenness countermeasure is realized in the state where the desired exposure time can be selected. In addition, it is possible to prevent deterioration in other performance such as resolution, S / N, and shading. Further, according to the image pickup apparatus of the second aspect of the present invention, the clock of the image pickup element can be directly used, so that the timing can be set accurately and easily. Further, claim 3 of the present invention
According to the image pickup apparatus described in (1), the exposure time selection range is widened. Further, according to the photographing apparatus of the fourth aspect of the present invention, the exposure time selection range is further widened, and the manufacturing is facilitated.
【００４０】また、本発明の請求項５に記載の撮影装置
によれば、目的に応じて取り込み画面の画質の選択が可
能となる。また、本発明の請求項６に記載の撮影装置に
よれば、出力信号のモアレ成分が少なくなり、光学ロー
パスフィルタを不要とすることもできる。また、本発明
の請求項７に記載の撮影装置によれば、出力信号のレベ
ルが大きくなる。Further, according to the photographing apparatus of the fifth aspect of the present invention, it is possible to select the image quality of the capture screen according to the purpose. Further, according to the image-taking apparatus of the sixth aspect of the present invention, the moire component of the output signal is reduced, and the optical low-pass filter can be eliminated. Further, according to the image-taking apparatus of the seventh aspect of the present invention, the level of the output signal becomes large.
【図１】本発明の第１実施例を示す撮影装置の概略のブ
ロック構成図。FIG. 1 is a schematic block configuration diagram of an image capturing apparatus showing a first embodiment of the present invention.
【図２】上記図１の撮影装置におけるＣＣＤ側の撮像タ
イミングに対して同期駆動される場合の光源側の駆動信
号、光量、撮像信号の波形を示したタイムチャ−ト。2 is a time chart showing waveforms of a drive signal, a light amount, and an image pickup signal on the light source side when driven synchronously with the image pickup timing on the CCD side in the image pickup apparatus of FIG.
【図３】上記図１の撮影装置におけるＣＣＤ側の撮像タ
イミングに対して非同期駆動される場合の光源側の駆動
信号、光量、撮像信号のの波形を示したタイムチャ−
ト。3 is a time chart showing waveforms of a drive signal, a light amount, and an image pickup signal on the light source side when driven asynchronously with respect to an image pickup timing on the CCD side in the image pickup apparatus of FIG. 1;
To.
【図４】本発明の第２実施例を示す撮影装置の概略のブ
ロック構成図。FIG. 4 is a schematic block configuration diagram of an image pickup apparatus showing a second embodiment of the present invention.
【図５】上記図４の撮影装置における１ライン分露光時
間の間Ｔ0 の主走査方向から見たＣＣＤ受光部移動状態
を示す図。5 is a diagram showing a moving state of the CCD light receiving unit viewed from the main scanning direction of T0 during the exposure time for one line in the image pickup apparatus of FIG.
【図６】上記図４の撮影装置における光学系の主走査方
向と直交する方向の断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view of the optical system of the image capturing apparatus of FIG. 4 in a direction orthogonal to the main scanning direction.
【図７】上記図４の撮影装置における空間的影響度を示
すＣＣＤ出力レベルの変化を図。FIG. 7 is a diagram showing a change in CCD output level indicating the degree of spatial influence in the photographing apparatus of FIG.
【図８】上記図４の撮影装置における光量波形とＣＣＤ
出力波形のタイムチャ−ト。FIG. 8 is a light quantity waveform and CCD in the image capturing apparatus of FIG.
Output waveform time chart.
【図９】上記図４の撮影装置の変形例における光量波形
とＣＣＤ出力波形のタイムチャ−ト。FIG. 9 is a time chart of a light amount waveform and a CCD output waveform in a modified example of the photographing device of FIG.
【図１０】従来の撮影装置における交流駆動方式の光源
駆動信号と光源光量の変化と撮像信号等を示したタイム
チャ−ト。FIG. 10 is a time chart showing an AC drive type light source drive signal, a change in the light source light amount, an image pickup signal, and the like in a conventional photographing apparatus.
【図１１】従来のラインセンサを使用する撮影装置にお
いて、露光ムラによる撮像画面のすじを示した図。FIG. 11 is a diagram showing streaks on an image pickup screen due to uneven exposure in an image pickup apparatus using a conventional line sensor.
【図１２】従来の撮影装置の概略のブロック構成図。FIG. 12 is a schematic block configuration diagram of a conventional imaging device.
【図１３】従来の撮影装置における空間周波数に対する
ＭＴＦの変化を絞りをパラメータにして示した図。FIG. 13 is a diagram showing a change in MTF with respect to a spatial frequency in a conventional image capturing apparatus, using a diaphragm as a parameter.
【図１４】従来の撮影装置において、ある周波数での絞
りとＭＴＦの関係を示す線図。FIG. 14 is a diagram showing a relationship between an aperture and an MTF at a certain frequency in a conventional imaging device.
【図１５】従来の撮影装置におけるＣＣＤ結像面の光量
の変化を示す図。FIG. 15 is a diagram showing a change in the amount of light on a CCD image forming surface in a conventional photographing device.
【図１６】従来の撮影装置において、ある像高の位置に
おける光量について絞り開放から深絞りに変化したとき
の光量の変化を示す図。FIG. 16 is a diagram showing a change in the light amount when the aperture is changed from the wide open aperture to the deep aperture with respect to the light intensity at a certain image height position in the conventional imaging apparatus.
【図１７】従来の撮影装置において、ゲイン補正前、補
正後の撮像信号レベルの変化を示した図。FIG. 17 is a diagram showing changes in the image pickup signal level before and after gain correction in the conventional imaging apparatus.
１０、２０……光源 １１、２１……ランプ駆動回路（電源駆動手段） １１ａ…………同期回路（同期調整手段） １５、２５……ＣＣＤ（撮像素子） １７……………ＴＧ回路（撮像素子駆動手段） １８ａ…………同期切り換え回路（同期関係切り換え手
段） ２７……………リニアステージ駆動回路（撮像素子移動
手段） ２８……………制御回路（位相調整手段） ２８ａ…………位相調整手段10, 20 ...... Light source 11, 21 ...... Lamp drive circuit (power supply drive means) 11a ...... Synchronous circuit (synchronization adjustment means) 15, 25 ...... CCD (imaging device) 17 ...... ...... TG circuit ( Image pickup element driving means) 18a Synchronous switching circuit (synchronous relationship switching means) 27 ... Linear stage driving circuit (imaging element moving means) 28 ... Control circuit (phase adjusting means) 28a. ……… Phase adjustment means
Claims (7)
交流駆動する電源駆動手段と、 上記被写体の像に対応した映像信号を得るために撮像素
子を駆動する撮像素子駆動手段と、 上記撮像素子駆動手段による撮像素子の駆動位相と上記
電源駆動手段による光源の交流駆動の位相との間に所定
の周期関係をもたせる同期調整手段と、 を備えたことを特徴とする撮影装置。1. A power supply driving means for AC driving a light source for projecting light for illuminating a subject, an image pickup element driving means for driving an image pickup element to obtain a video signal corresponding to an image of the subject, An image pickup apparatus, comprising: a synchronization adjusting unit for providing a predetermined periodic relationship between a driving phase of the image pickup device driven by the image pickup device driving unit and a phase of AC driving of the light source by the power supply driving unit.
段による撮像素子の駆動位相として該撮像素子の露光タ
イミングに係る位相を採り、この撮像素子の駆動位相に
依拠して、上記電源駆動手段による電源の交流駆動の位
相の調整を行うようになされたものである請求項１に記
載の撮影装置。2. The synchronization adjusting means adopts a phase relating to an exposure timing of the image pickup element as a drive phase of the image pickup element by the image pickup element driving means, and depends on the drive phase of the image pickup element, the power source driving means. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the phase of AC drive of the power source is adjusted.
よる電源の交流駆動の周波数を上記撮像素子駆動手段に
よる撮像素子の駆動周波数のｎ−（１／２）倍、また
は、ｎ倍とするように調整動作を行うものである請求項
１に記載の撮影装置。但し、上記ｎは、自然数とする。3. The synchronization adjusting means sets the frequency of AC driving of the power source by the power source driving means to n- (1/2) times or n times the driving frequency of the image pickup element by the image pickup element driving means. The photographing apparatus according to claim 1, wherein the photographing operation is performed as described above. However, n is a natural number.
交流駆動する電源駆動手段と、 上記被写体の像に対応した映像信号を得るために撮像素
子を駆動する撮像素子駆動手段と、 上記撮像素子駆動手段による撮像素子の駆動位相と上記
電源駆動手段による光源の交流駆動の位相との間に所定
の周期関係をもたせるか、非同期の関係におくかを選択
切り換え可能にするための同期関係切り換え手段と、 を備えたことを特徴とする撮影装置。4. A power supply driving means for AC driving a light source for projecting light for illuminating a subject, an image pickup element driving means for driving an image pickup element to obtain a video signal corresponding to the image of the subject, A synchronous relationship for making it possible to selectively switch whether to have a predetermined periodical relationship or a non-synchronous relationship between the driving phase of the image pickup device by the image pickup device driving means and the phase of AC driving of the light source by the power supply driving means. An image pickup apparatus comprising: a switching unit.
交流駆動する電源駆動手段と、 上記被写体の像に対応した映像信号を得るために撮像素
子を該被写体の像に係って副走査方向に移動せしめるた
めの撮像素子移動手段と、 上記撮像素子移動手段による撮像素子の移動位置を該撮
像素子の１画素に相応する上記副走査方向の移動単位を
１周期としてみたとき、位置的位相と上記電源駆動手段
による光源の交流駆動の位相との間に、選択的に所定の
関係を持たせる位相調整手段と、 を備えたことを特徴とする撮影装置。5. A power source driving means for alternating-current driving a light source for projecting light for illuminating an object, and an image pickup device for substituting an image sensor for obtaining an image signal corresponding to the image of the object. When the image pickup element moving means for moving in the scanning direction and the movement position of the image pickup element by the image pickup element moving means are regarded as one cycle of the movement unit in the sub-scanning direction corresponding to one pixel of the image pickup element, it is positional An image pickup apparatus comprising: a phase adjusting unit that selectively establishes a predetermined relationship between a phase and a phase of AC driving of a light source by the power supply driving unit.
よる光源の交流駆動における光量のピーク相応時点が、
上記撮像素子移動手段による撮像素子の移動位置が上記
移動単位の始端位置にある時点と実質的に一致するよう
な関係を持たせるものである請求項５に記載の撮影装
置。6. The phase adjusting means is arranged such that the time corresponding to the peak of the light amount in the AC driving of the light source by the power source driving means,
6. The image pickup apparatus according to claim 5, wherein the image pickup device moving means has a relationship such that a moving position of the image pickup device by the image pickup device moving means substantially coincides with a time point when the image pickup device is at the start end position of the moving unit.
よる光源の交流駆動における光量のピーク相応時点が、
上記撮像素子移動手段による撮像素子の移動位置が上記
移動単位の中央位置にある時点と実質的に一致するよう
な関係をもたせるものである請求項５に記載の撮影装
置。7. The phase adjusting means is arranged such that the time corresponding to the peak of the light amount in the AC driving of the light source by the power source driving means,
6. The image pickup apparatus according to claim 5, wherein the image pickup device moving means has a relationship such that a moving position of the image pickup device by the image pickup device moving means is substantially coincident with a time point when the image pickup device is moved to a central position of the moving unit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6223603A JPH0888796A (en) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | Photographing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6223603A JPH0888796A (en) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | Photographing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0888796A true JPH0888796A (en) | 1996-04-02 |
Family
ID=16800778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6223603A Withdrawn JPH0888796A (en) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | Photographing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0888796A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7847825B2 (en) | 2003-05-29 | 2010-12-07 | Panasonic Corporation | Image capturing apparatus |
-
1994
- 1994-09-19 JP JP6223603A patent/JPH0888796A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7847825B2 (en) | 2003-05-29 | 2010-12-07 | Panasonic Corporation | Image capturing apparatus |
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