JPS5847223A - Method and device for correcting sensitivity of solid state sensor - Google Patents
Method and device for correcting sensitivity of solid state sensorInfo
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- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ホトダイオード又はホトトランジスタ等のホ
トエレメントを複数個並設した固体センサにおける、各
ホトエレメント間の感度全補正する方法及び装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for completely correcting the sensitivity between each photoelement in a solid-state sensor in which a plurality of photoelements such as photodiodes or phototransistors are arranged in parallel.
レンズの収差等を検査するMTF(変調伝達関数)検査
機等の光学的計測装置においては、光量分布を測定する
ためにCOD (電荷結合素子)センサ等の固体センサ
が使用されている。CCDセンサは、例えば、2048
個(2048ビット)のホトエレメントを中心間距離1
3μmで並設してなり、各ホトエレメントの露光量に対
応する出力を信号処理装置に伝送して露光知分布等を測
定する為に使用可能である。面して、CCDセンサの各
ホトエレメントは、製造工程(′Cおける製造パラメー
タの変動及びウェファ欠陥等の材料自体の性質に起因し
て、その感度にバラツキが存在し、CCDセンサの光量
測定誤差要因となる。2. Description of the Related Art In optical measuring devices such as MTF (modulation transfer function) testers that test lens aberrations, etc., solid-state sensors such as COD (charge coupled device) sensors are used to measure light intensity distribution. The CCD sensor is, for example, 2048
(2048 bits) photoelements with a center distance of 1
They are arranged in parallel with a width of 3 μm, and can be used to transmit the output corresponding to the exposure amount of each photoelement to a signal processing device and measure exposure distribution, etc. On the other hand, each photoelement of a CCD sensor has variations in its sensitivity due to variations in manufacturing parameters during the manufacturing process ('C) and properties of the material itself such as wafer defects, resulting in light intensity measurement errors of the CCD sensor. It becomes a factor.
然るに、従来は、CCDセンサの経段の増幅器の特性変
動により発生する感度のバラツキを補正するに止19、
従って、各CCDセンサ間の感度補正は可能であったが
、各ホトエレメントの光応答の不均一性(所謂PRNU
)及び各ホトエレメントの暗電流の不均一性(所謂D
SNU )による各ホトエレメント間の感度補正をする
ことCできなかった。However, conventional methods have only been able to correct variations in sensitivity caused by variations in the characteristics of amplifiers in stages of a CCD sensor19.
Therefore, although it was possible to correct the sensitivity between each CCD sensor, the non-uniformity of the optical response of each photoelement (so-called PRNU
) and the non-uniformity of the dark current of each photoelement (so-called D
It was not possible to perform sensitivity correction between each photoelement using SNU).
本発明は以上の点に鑑み々さtまたものであって、各固
体センサ間の感度補正に加え、各固体センサにおける各
ホトエレメント間の感度のバラツキも補正することがで
き、高精度の光学的計測装置を実現可能な固体センサの
感涙補正方法及びその装置を提供することを目的とする
。The present invention is unique in view of the above points, and in addition to correcting the sensitivity between each solid-state sensor, it is also possible to correct the variation in sensitivity between each photoelement in each solid-state sensor, and it is possible to perform high-precision optical It is an object of the present invention to provide a method and device for correcting lachrymal sensitivity of a solid-state sensor that can realize a practical measuring device.
即ち、本発明方法の41徴とするところは、複数個のホ
トエレメントを有する固体センサの感度補正方法におい
て、感度の基準として選択した基準ホトエレメント及び
その他のホトエレメントの露光量に対する感度特性を予
め求めておき、測定対象の光量測定に際し、前記基準ホ
トエレメント以外の各ホトエレメントの出力を前記基準
ホトエレメントに対する前記感度特性の差異に基いて補
正する点にある。That is, the 41 features of the method of the present invention are that, in the sensitivity correction method for a solid-state sensor having a plurality of photoelements, the sensitivity characteristics with respect to the exposure amount of a reference photoelement selected as a sensitivity standard and other photoelements are determined in advance. When measuring the amount of light of the object to be measured, the output of each photoelement other than the reference photoelement is corrected based on the difference in sensitivity characteristics with respect to the reference photoelement.
CCDセンサ等の固体センサけ、例えば、2048個の
ホトエレメントを中心間距離13μmで並設しであるが
、各ホトエレメントの感度特性0:、第1図に、横軸に
露光」■をとシ、また縦軸にホトエレメントの信号出力
(ボルト)をとって示すように、保証動作周波数の範囲
内で使用する場合は露光量に対して直線性を有している
。従って、各ホトエレメントの出力Vは露光it E
(D−次関数で表わされるのであるが、前述の如く、名
ホトエレメントの光応答及び暗電流に差異がアシ、前記
−次関数の定数は各ボトエI/メントによって異なる。In a solid-state sensor such as a CCD sensor, for example, 2048 photo elements are arranged in parallel with a distance of 13 μm between centers, and the sensitivity characteristic of each photo element is 0. Also, as shown by plotting the signal output (volts) of the photoelement on the vertical axis, it has linearity with respect to the exposure amount when used within the guaranteed operating frequency range. Therefore, the output V of each photoelement is the exposure it E
(It is expressed by a D-order function, but as mentioned above, there are differences in the photoresponse and dark current of the photoelements, and the constant of the D-order function differs depending on each element.
これを数式表現すると下記(1)式の如くなる。This can be expressed numerically as shown in equation (1) below.
v =A HE 十B 1− (1)
但し、A4 + Jは1番目のホトエレメントについて
の定数である。なお、暗電流は非露光時に検出され、C
CDセンサにおいて熱によって発生する信号成分であり
、第1図では縦軸切片の値が、1だ(1)式ではBiが
この暗電流を表わしている。光応答性は第1図の直線の
傾き及び(1)式のAiにより表わされる。そして、各
ホトエレメントについてAi及びB1値が異なるから、
各ホトエレメントを同一露光量で光照射した場合におい
てもその出力は差異があシ、感度差が存在する。v = A HE + B 1- (1) However, A4 + J is a constant for the first photoelement. Note that dark current is detected during non-exposure, and C
This is a signal component generated by heat in a CD sensor, and in FIG. 1, the value of the vertical axis intercept is 1. In equation (1), Bi represents this dark current. The photoresponsiveness is expressed by the slope of the straight line in FIG. 1 and Ai in equation (1). Since the Ai and B1 values are different for each photoelement,
Even when each photoelement is irradiated with light at the same amount of light, there are differences in output and differences in sensitivity.
本発明は、各ポトエレメントについてその感度特性をA
i 、 Bi値と11.て予め求めておき、測定対象の
光量測定に際し、各ホトエレメントの出力を、感度の基
準として適宜選択した基準ホトエレメントjの感度特性
に合うように補正するものである。即ち、本発明方法は
、N個のホトエレメントを有する固体センサの感度補正
方法において、各ホトエレメントの感度特性を下記数式
で表わし、
v−A I E 十B l=・(+)
測定対象の光量測定に先立ち、前記名ポトエレメントを
相異なる均一露光量で2回露光してその各出力から前記
数式の定数Ai及びBiを求めておき、光量測定時の各
ホトエレメントの各出力v1を下記数式
%式%)
に従って補正演算することを性徴とするものである。In the present invention, the sensitivity characteristics of each potoelement are
i, Bi value and 11. is determined in advance, and when measuring the light amount of the object to be measured, the output of each photoelement is corrected to match the sensitivity characteristic of a reference photoelement j appropriately selected as a sensitivity reference. That is, in the method of the present invention, in the sensitivity correction method of a solid-state sensor having N photoelements, the sensitivity characteristic of each photoelement is expressed by the following formula, Prior to measuring the amount of light, the photoelement is exposed twice with different uniform exposure amounts, and the constants Ai and Bi of the above formula are determined from each output, and each output v1 of each photoelement at the time of measuring the amount of light is calculated as follows. It is a sexual characteristic that correction calculations are made according to the formula % formula %).
但し、■:ホトエレメントの出刃
E:露光量
Ai、Bi : 1番目のホトエレメントについての
定数(l=1.2.・・・N)
vi:ホトエレメント1の補正後の出力Aj、J :感
度の基準として選択した基準ホトエレメントjについて
の定数
この場合において、前記相異なる均一露光量は、その一
方が零光量であり、従ってそのときの各ホトエレメント
の出力が暗電流によるものであるのがよい。これによシ
、前記Biがホトエレメントの出力に直接対応して求め
られるからである。なお、各ホトエレメントの感度特性
を前記(1)式にて表わさず、他の関数を使用する場合
は、前述の相異なる均一露光量による露光は、必ずしも
2回に限らない。設定する感度特性式に使用される定数
の数等に応じて適宜均一露光回数を設定すればよい。However, ■: Depth of photoelement E: Exposure amount Ai, Bi: Constant for the first photoelement (l=1.2...N) vi: Output after correction of photoelement 1 Aj, J: Constant for the reference photoelement j selected as a sensitivity standard In this case, one of the different uniform exposure amounts is zero light amount, and therefore the output of each photoelement at that time is due to the dark current. Good. This is because Bi can be found in direct correspondence to the output of the photoelement. Note that when the sensitivity characteristic of each photoelement is not expressed by the above equation (1) and another function is used, the above-mentioned exposure with different uniform exposure amounts is not necessarily limited to two times. The number of uniform exposures may be appropriately set depending on the number of constants used in the sensitivity characteristic equation to be set.
以下、本発明を具体的に説明する。CCDセンサのホト
エレメントの数をN個(Nビット)とし、その各ホトエ
レメントを露光量Eで均一すに光したとする。そのとき
の各ホトエレメントl(i=1.2、−、N: t’=
j )の出力Vi及び感度基準として選択した基準ホト
エレメントjの出力Vjは下記(2)及び(3)式で表
わされる。The present invention will be explained in detail below. Assume that the number of photo elements of the CCD sensor is N (N bits), and each photo element is uniformly illuminated with an exposure amount E. At that time, each photoelement l (i=1.2, -, N: t'=
The output Vi of the photoelement j) and the output Vj of the reference photoelement j selected as the sensitivity standard are expressed by the following equations (2) and (3).
vl =AiE+Bi −(2)vj
=AiE+J ・・・(3)ホトエレメ
ントjの感度特性を基準として他のホトエレメントiの
出力をこれVC適合させるのであるから、露光量Eにお
いては、ホトエレメントlの出力Viは基準ホトエレメ
ントjの出力Vjに修整されるべきである。この補正式
は下記(4)式によって表わされる。vl = AiE+Bi − (2) vj
=AiE+J (3) Since the output of another photoelement i is adapted to VC using the sensitivity characteristic of photoelement j as a reference, at the exposure amount E, the output Vi of photoelement l is equal to the reference photoelement j. should be corrected to the output Vj. This correction formula is expressed by the following formula (4).
Vs = (Aj/Ai)vt十町−(Aj/Ai)B
1=14)即ち、ホトエレメントlの実出力v 1 (
=AI F +81 )を(4)式に代入すれば、Vs
=vj(=AjE+J)となり、ホトエレメント1の補
正後の出力vi IIJ’、 v jy(一致する。従
って、CCDセンサによる測定対象の光量測定に際して
は、各ホトニレメン)i(1=1.2.−N:l”(j
)の出力Viを(4)式に従つて補正演算すれば、全て
のホトエレメントについてホトエレメントjの感度特性
を用いて露光量を電圧に変換したことにな9、感度のバ
ラツキを補正することができる。Vs = (Aj/Ai)vt Tocho-(Aj/Ai)B
1=14), that is, the actual output v 1 (
= AI F +81) into equation (4), Vs
=vj (=AjE+J), and the corrected outputs of photoelement 1 vi IIJ', v jy (match. Therefore, when measuring the light amount of the measurement target with the CCD sensor, each photoelement) i (1 = 1.2. -N:l”(j
) is corrected according to equation (4), the exposure amount is converted into voltage for all photoelements using the sensitivity characteristics of photoelement j.9 This means that variations in sensitivity can be corrected. I can do it.
而して、(4)式に基いて補正演算するためには定数A
i 、 J (Aj、 Bjも含めて)を予め求め、各
ホトエレメントの感度特性を求めておく必要がある。こ
のため、測定対象の光量測定に先立ち、CCDセンサの
各ホトエレメントを相異なる均一露光量で2回露光し、
そのときの各ホトエレメントの各出力からAi、J f
算出する。この場合、2回の均一露光のうち、1回は露
光量零とし、即ち、非露光時の暗状態で各ホトエレメン
トの出力を検出し、暗電流成分Biをこの出力から直接
求めるのがよい。そして、(2) # (3)式からE
を消去すると下記(5)式が得られ、Aj/At=(v
j−J)/(vt−Bt) =−(5)他の1回の
均一露光(IE光星は零でない)における各ホトエレメ
ントの出力v1とVjとから、(5)式に従ってA j
/A lを求める0次に、上述の如き感度補正を実施可
能な感度補正装置について説明する。第2図は、MTF
検査機のフーリエ演算回路に組み込まれた本発明の感度
補正装置の1実施例を示すブロック図である。なお、フ
ーリエ演算に際しては、各ホトエレメントの出力信号の
うち、露光によシ変化する成分、即ちAiEのみ使用し
、信号の直流成分である暗電流成分Biは除外する必要
があるので、以下の説明においては、vi−Biの補正
を行う装置について説明する。従って、(4)式の補正
式は下記(6)式の如く変形する。Therefore, in order to perform the correction calculation based on equation (4), the constant A
It is necessary to obtain i and J (including Aj and Bj) in advance, and to obtain the sensitivity characteristics of each photoelement. Therefore, before measuring the light amount of the measurement target, each photoelement of the CCD sensor is exposed twice with different uniform exposure amounts.
From each output of each photoelement at that time, Ai, J f
calculate. In this case, it is better to make one of the two uniform exposures with zero exposure, that is, detect the output of each photoelement in a dark state during non-exposure, and calculate the dark current component Bi directly from this output. . Then, from equation (2) # (3), E
By eliminating , the following equation (5) is obtained, and Aj/At=(v
j-J)/(vt-Bt) =-(5) From the output v1 and Vj of each photoelement in another uniform exposure (IE light star is not zero), A j according to equation (5)
Determining /A l Next, a sensitivity correction device capable of performing the sensitivity correction as described above will be described. Figure 2 shows the MTF
FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of the sensitivity correction device of the present invention incorporated in a Fourier calculation circuit of an inspection machine. In the Fourier calculation, it is necessary to use only the component that changes with exposure, that is, AiE, of the output signal of each photoelement, and exclude the dark current component Bi, which is the DC component of the signal. In the description, a device that performs vi-Bi correction will be described. Therefore, the correction equation of equation (4) is transformed as shown in equation (6) below.
ViJ=(/J/At)(vt Bi) −(6
)即ち、予め(5)式で求めたAj/Aiと暗電流成分
Biとから、(6)式に従ってViの補正演算をすれば
よい。ViJ=(/J/At)(vt Bi) −(6
) That is, from Aj/Ai and the dark current component Bi obtained in advance using equation (5), a correction calculation for Vi may be performed according to equation (6).
第2図の図示例においては、256ビツトのCCDセン
サ100が6個並設され、各CCDセンサ100ハマル
チルクサ101に並列接続され、CCDセンサ100の
各ホトエレメント1(1=(1〜256)X6)の出力
は、サンプル・アンド・ホールド回路102及びアナロ
グ/fジタル変換器(以下ADCと略す)103を経て
、データRAM104に入力され、記憶されるようにな
っている。In the example shown in FIG. 2, six 256-bit CCD sensors 100 are arranged in parallel, and each CCD sensor 100 is connected in parallel to the hammer filter 101, and each photoelement 1 (1=(1 to 256) ) is input to a data RAM 104 via a sample-and-hold circuit 102 and an analog/f-digital converter (hereinafter abbreviated as ADC) 103, and is stored therein.
データRAM 104の出刃は加減算器110及び乗算
器111に入力され、加減算器110及び乗算器111
の出力は、入力ポート112を介して演算装置113に
入力される。演算装置113の出力端は出力ポート11
4を介して、データRAM104、定数RAM 106
及び定数RAM108に接続され、定数RAM 106
、108 (Q出力は加減算器110及び乗算器11
1に入力されるようになっている。定数RAM 106
は補正定数Aj/Ai及びBlをストアしておくための
RAMであp1定数RAM 108は補正後のホトエレ
メントの出力をフーリエ演算する際に使用されるsin
及びeollのテーブルがストアされている。105
、107及び109は夫々データRAM104、定数R
AM106及び定数RAM 108 )7ドレスカウン
タである。また、図示の如く、回路間にはゲート01〜
G14が設置されておシ、各ケ’−)Gl〜G14は通
常は閉じられていてコントローラ(不図示)によシ開閉
制御される。なお、グー)G9を介して加減算器110
に入力される信号は零信号である。The output of the data RAM 104 is input to an adder/subtractor 110 and a multiplier 111.
The output of is input to the arithmetic unit 113 via the input port 112. The output end of the arithmetic device 113 is the output port 11
4, data RAM 104, constant RAM 106
and constant RAM 108 , constant RAM 106
, 108 (Q output is added/subtracted by adder/subtractor 110 and multiplier 11
1 is entered. Constant RAM 106
is a RAM for storing the correction constants Aj/Ai and Bl; p1 constant RAM 108 is a sin
and eoll tables are stored. 105
, 107 and 109 are the data RAM 104 and the constant R, respectively.
AM106 and constant RAM 108) 7 dress counters. In addition, as shown in the figure, there are gates 01 to 01 between the circuits.
G14 is installed, and each of the keys G1 to G14 is normally closed and is controlled to open and close by a controller (not shown). In addition, the adder/subtractor 110 via G9
The signal input to is a zero signal.
次に、この感度補正装置の動作につして説明する。Next, the operation of this sensitivity correction device will be explained.
(1) MTF測定に先立ち、各補正定数を求める場合
。(1) When calculating each correction constant prior to MTF measurement.
(1)6個のCCDセンサ100の各ホトエレメントを
同一露光量で均一露光し、r−)Gl及びG3を開−て
各ホトエレメントtの出力v1(l=(1〜256)X
6)をデータRAM104にストアする。(1) Uniformly expose each photoelement of the six CCD sensors 100 with the same amount of exposure, open r-)Gl and G3, and output v1(l=(1-256)X) of each photoelement t.
6) is stored in the data RAM 104.
(2)次いで、グー) Gl及びG3を閉じ、ゲートG
9及びG12を開いてデータRAM 104の記憶内容
を入力ポート112を介して演算装置113に入力させ
る。(2) Then, close Gl and G3, and open gate G.
9 and G12 are opened to input the stored contents of the data RAM 104 to the arithmetic unit 113 via the input port 112.
(3)そして、ゲートG9及びG12を閉じ、CCDセ
ンサ100をいずれも露光量零、即ち暗状態にし、グー
) Gl及びG3を開いて各ホトエレメントlの出力B
i(1=(1〜256)X6)をデータRAM 104
に入力させ、データRAM104の記憶内容をJで書き
かえる。(3) Then, close the gates G9 and G12, set the CCD sensor 100 to zero exposure, that is, the dark state, and open Gl and G3 to output B of each photoelement l.
i (1=(1~256)X6) as data RAM 104
, and rewrite the stored contents of the data RAM 104 with J.
(4)次いで、ダートG1及びG3を閉し、ゲートG9
及びG12を開いてデータRAM 104の記憶内容を
入カポ−) 112を介して演算装置113に入力させ
る。(4) Next, close darts G1 and G3, and gate G9
and G12 is opened to input the stored contents of the data RAM 104 to the arithmetic unit 113 via the input port 112.
(5)演算装置113は、上述の如くして入力されたホ
トエレメント1(i=(1〜256)X6)についての
Vi及びBiから、適宜選択された基準ホトエレメント
jを基に、(4)式に従ってAj/A4を算出し、求め
られたAj/A4及びBiを、例えば、フロッピーディ
スクにストアする。グー)G9及びG12は演算装置1
13がデータを読み込んだ後閉じられる。(5) The arithmetic unit 113 calculates (4 ) Aj/A4 is calculated according to the formula, and the obtained Aj/A4 and Bi are stored in, for example, a floppy disk. G9 and G12 are arithmetic unit 1
13 is closed after reading the data.
ω) MTF 測定において、各ホトエレメントの出力
を補正演算する場合
(1)演算装置113は、フロッピーディスクにストア
されているA j/A 1及びBi値を睨み出し、f−
)G14及びG4を開いてこれらの値を定数RAM10
6にストアする。なお、上記から明らかな如く、定数R
AM 106は、6個のCCDセンサ100が夫々25
6ビツトであることから、256X6X2個のアドレス
を有する。ω) When correcting the output of each photoelement in MTF measurement (1) The calculation device 113 looks at the A j/A 1 and Bi values stored on the floppy disk, and calculates f-
) Open G14 and G4 and save these values to constant RAM10.
Store in 6. Furthermore, as is clear from the above, the constant R
AM 106 has six CCD sensors 100 each with 25
Since it is 6 bits, it has 256x6x2 addresses.
次いで、グー)G14及びG4を閉じる。Then, close G14 and G4.
(2)ゲートG1及びG3を開き、測定対象からの露光
を受けているCCDセンサ100の各ホトエレメントの
出力v1をデータTtAM 104に入力させ、ストア
させる。そして、ゲートG1及びG3を閉じる。(2) Gates G1 and G3 are opened, and the output v1 of each photoelement of the CCD sensor 100 receiving exposure from the measurement object is input to the data TtAM 104 and stored. Then, gates G1 and G3 are closed.
(3)グー) GIO、G2及びG3を開き、データR
AM104にストアされている出力Viと、定数RAM
106にストアされている定数61とを、加減算器1
10に通してvl−Jの演算をさせ、その演算結果をデ
ータRAM 104に入力させて、データRAM104
のストア内容をvI−Jで書きかえる。そして、r−)
GIO、G2及びG3を閉じる。(3) Goo) Open GIO, G2 and G3, and data R
Output Vi stored in AM104 and constant RAM
106 and the constant 61 stored in the adder/subtractor 1.
10 to calculate vl-J, input the calculation result to the data RAM 104, and input the calculation result to the data RAM 104.
Rewrite the store contents with vI-J. And r-)
Close GIO, G2 and G3.
(4)ゲートG7 、 G6及びG3を開き、データR
AM104にストアされているvl−J値と、定数RA
M106にストアされている定数jJ/AHとを、乗算
器111に通して、(6)式の演算をさせ、その演算結
果をデータRAM 104に入力させて、データRAM
104のストア内容を(Aj/At ) (vi B
i ) [(6)式参照〕で書きかえる。そして、グー
) G7 、 G6及びG3を閉じる。(4) Open gates G7, G6 and G3, and data R
vl-J value stored in AM104 and constant RA
The constant jJ/AH stored in M106 is passed through the multiplier 111 to calculate equation (6), and the result of the calculation is input to the data RAM 104.
Store contents of 104 (Aj/At) (vi B
i) Rewrite as [see equation (6)]. Then close G7, G6 and G3.
而して、この時点でデータRAM104にストアされて
いる内容は、各ホトエレメントにライての(A4/jJ
) (vt −Bt )であり、出力の実測値vlを
(6)式に従って補正演算した結果がデータItAM
1.04にストアされていることになる。従って、デー
タRAM 1.04 Kストアされてしる( Aj/j
J ) (vt −nt )と定数RAM108にスト
アされているsin及びcoaのテーブルとを、ゲート
G8及びG13を開くことにより、乗算器111により
乗算した後演算装置113に入力ぜしめ、演算装置11
3に内蔵されているMTFテストプログラムによシ、フ
ーリエ演算等の所要の演算を施してMTF検査結果を求
めればよい。The contents stored in the data RAM 104 at this point are the contents of each photoelement (A4/jJ).
) (vt −Bt ), and the result of correcting the actual measured value vl of the output according to equation (6) is the data ItAM
1.04. Therefore, 1.04 K of data RAM is stored (Aj/j
J) (vt - nt) and the sin and coa tables stored in the constant RAM 108 are multiplied by the multiplier 111 by opening gates G8 and G13, and then input to the arithmetic unit 113.
The MTF test results may be obtained by performing necessary calculations such as Fourier calculations using the MTF test program built in 3.
上述の如き各グー) Gl〜G14の開閉動作は、マイ
クロコンピュータ等を使用したコントローラにより行わ
せることができる。その1例を第3図〜第6図に示す。The opening/closing operations of G1 to G14 as described above can be performed by a controller using a microcomputer or the like. One example is shown in FIGS. 3 to 6.
第3図はコントローラ120によるデータの入出力制御
を説明するブロック図、第4図〜第6図はその制御タイ
ミング図である。なお、説明の簡単のために、CCDセ
ンサ100は例えば256ビツトのものを1個使用した
場合について図示(7である。また、第3図において、
第2図と同一物には同一符号を付しである。第3図中、
121は単位信号“]−の出力回路、122はワード・
カウンタである。−また、1はデータバスであり、2〜
19はコントローラ120から各回路へ制御信号を伝送
するパス、20〜24はコントローラ120への各種命
令を伝送するパスである。FIG. 3 is a block diagram illustrating data input/output control by the controller 120, and FIGS. 4 to 6 are timing diagrams of the control. For the sake of simplicity, the CCD sensor 100 is illustrated using, for example, one 256-bit sensor (7).
Components that are the same as those in FIG. 2 are given the same reference numerals. In Figure 3,
121 is an output circuit for the unit signal "]-, and 122 is a word/word output circuit.
It is a counter. -Also, 1 is a data bus, and 2~
19 is a path for transmitting control signals from the controller 120 to each circuit, and 20 to 24 are paths for transmitting various commands to the controller 120.
そして、パス20から、CCDセンサ100の出力をデ
ータRAM 104に読込むべき命令がコントローラ1
20に入力されると、第4図に示すタイミングでCCD
センサ100の256個のホトエレメントの出力Vi(
零光量時及び均一光量の露光時)をデータRAM104
にストアする。次いで、データRAM 104の記憶内
容を演算装置113に入力させ、A j/A lを算出
させた後、Aj/A1及びB五を定数RAM106にス
トアする。Then, from the path 20, a command to read the output of the CCD sensor 100 into the data RAM 104 is sent to the controller 1.
20, the CCD
The output Vi of the 256 photo elements of the sensor 100 (
(at zero light amount and during exposure with uniform light amount) is stored in the data RAM 104.
Store in. Next, the contents of the data RAM 104 are input to the arithmetic unit 113 to calculate A j/A l, and then A j/A1 and B5 are stored in the constant RAM 106.
MTF測定に際しては、同様に第4図に示すタイミング
で測定対象が露光されたCCDセンサ100の各ホトエ
レメントの出力ViをデータRAM104に読み込み、
第5図に示すタイミングで、このvlと定数RAM 1
06のBiとから、ViBiを算出し、この算出結果を
データRAM 104にストアする。そして、第6図に
示すタイミングで、データRAM104にストアされた
vl−Jと、定数RAM106のAj/A4とから、両
者を乗算し、乗算結果をデータRAM104にストアす
る。上述の如くして、MTF測定に際し、その実測出力
Viが(6)式に従う補正演算を施されて、補正後の出
力Vl−B がデータRAMl0Iの記憶内容として
求められる。When measuring MTF, similarly, at the timing shown in FIG. 4, the output Vi of each photoelement of the CCD sensor 100 to which the measurement target is exposed is read into the data RAM 104, and
At the timing shown in FIG. 5, this vl and constant RAM 1
ViBi is calculated from Bi of 06, and the calculation result is stored in the data RAM 104. Then, at the timing shown in FIG. 6, vl-J stored in the data RAM 104 is multiplied by Aj/A4 in the constant RAM 106, and the multiplication result is stored in the data RAM 104. As described above, during MTF measurement, the actually measured output Vi is subjected to a correction calculation according to equation (6), and the corrected output Vl-B is obtained as the stored content of the data RAMl0I.
叙上の如くして補正演算された、各ホトエレメントi(
i笑j)の出力Viは、基準ホトエレメントjの感度特
性に合致したものとなシ、各ホトエレメント(同一の固
体センサにおけるホトエレメントに限らす、別個の固体
センサのホトエレメントも含む)の出力信号は、露光量
が均一である場合はいずれも同一出力値となシ、各ホト
エレメントにおける光応答性及び暗電流のバラツキによ
る各ホトエレメント間の11度のバラツキが補正される
。本発明の感度補正を適用した固体センサによシ、高精
度の光学的針側を行うことが可能である。Each photoelement i(
The output Vi of i) must match the sensitivity characteristics of the reference photoelement j. If the exposure amount is uniform, the output signals will all have the same output value, and the 11 degree variation between each photoelement due to variation in photoresponsivity and dark current in each photoelement is corrected. It is possible to perform highly accurate optical needle-side processing using a solid-state sensor to which the sensitivity correction of the present invention is applied.
なお、本発明は、上記の特定の実施例に限定されるべき
ものではなく、例えば固体センサとしてはCCDセンサ
に限らず、複数個のホトエレメントを有する固体センサ
に適用可能である等、本発明の技術的範囲内において種
々の変形例が可能であることは勿論である。Note that the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the present invention is applicable not only to CCD sensors but also to solid-state sensors having a plurality of photoelements. Of course, various modifications are possible within the technical scope.
第1図はホトエレメントの1商度特性を示すグラフ図、
第2図は本発明装置の1実施例を示すブロック図、第3
図はコントローラのデータ転送機能を説明するブロック
図、第4図〜第6図はコントローラのデータ制御タイミ
ング図である。
(符号の説明)
1・・・データバス 100・・・CCDセンサ10
3・・・アナログ/デジタル変換器104・・・データ
RAM 106・・・定数RAM110・・・加減
算器 111・・・乗算器113・・・演算装置
120・・・コントローラ特許出願人 株式会社
リコー
代 理 人 小 橋 正 明 ・第1
図
露光量EFigure 1 is a graph showing the 1 quotient characteristic of the photoelement.
FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of the device of the present invention, and FIG.
The figure is a block diagram explaining the data transfer function of the controller, and FIGS. 4 to 6 are data control timing diagrams of the controller. (Explanation of symbols) 1...Data bus 100...CCD sensor 10
3... Analog/digital converter 104... Data RAM 106... Constant RAM 110... Addition/subtraction device 111... Multiplier 113... Arithmetic unit
120... Controller patent applicant Ricoh Co., Ltd. Agent Masaaki Kobashi ・No. 1
Figure exposure amount E
Claims (1)
補正方法において、感度の基準として選択した基準ホト
エレメント及びその他のホトエレメントの露光量に対す
る感度特性を予め求めておき、測定対象の光量測定に際
し、前記基準ホトエレメント以外の各ホトエレメントの
出力を前記基準ホトエレメントに対する前記感度特性の
差異に基いて補正することを特徴とする固体センナの感
度補正方法。 2 N個のホトエレメントを有する固体センサの感度補
正方法において、各ホトエレメントの感度特性を下記数
式で表わし、 v=AiE十Bi 測定対象の光量測定に先立ち、前記各ホトニレメントラ
相異なる均一露光量で2回露光してその各出力から前記
数式の定数Ai及びBiを求めておき、光11測定時の
各ホトエレメントの各出力’Viを下記数式 %式%) に従って補正演算することを特徴とする固体センサの感
度補正方法。 但し、v:ホトエレメントの出刃 E:露光量 Ai、Bi : 1番目のホトエレメントについての定
数(t=1,2.・・・N) ■l:l:ホトエレメント補正後の出力Aj、Bj :
感度の基準として選択した基準ホトエレメントjについ
ての定数 3、上記第2項においで、前記相異なる均一露光量は、
その一方が零光量であることを特徴とする固体センサの
感度補正方法。 4、複数個のホトエレメントを有する固体センサに接続
され各ホトエレメントの出方をアナログ/デジタル変換
する変換器と、前記各ホトニレメントラ相異なる均一露
光量で2回露光された際の各ホトエレメントの各出刃を
入力して各ホトエレメントの感度特性に基く補IF定数
を演算する演算装置と、該演算装置の演算結果をストア
する記憶装置と、測定対象の光量測定時における各ホト
エレメントの各出力を前記記憶装置にストアされた前記
補正定数に基いて補正演算する補正演算装置とを有する
ことを特徴とする固体セ/すの感度補正装置。 5、 上記第4項において、前記補正定数は、前記ホト
エレメントの出力Vを露光量Eによる下記数式 %式% で表わした場合の定数Aj/Ai及びBj(A3/A1
)B1であることを特徴とする固体センサの感度補正装
置。 イ旦し、A1+Iil : ’ 番目のホトエレメント
についての定数(i”’1 r 2 r・・・N)N:
ホトエレメントの個数 Aj、Bi:1m度の基準として選択した基準ホトニレ
メンHについての定数 6、 上記第5項において、前記補正演算装置は、光量
測定時の前記各ホトエレメントの各出力Viを下記数式
に従って補正演算することを特徴とする固体センサの感
度補正装置i/7′。 Vi−(Aj/At ) vH+Bj (Aj/AI
) Bi但し、vi:ホトエレメントlの補正後の出
カフ、 上記第6項において、前記補正演算装置は、乗
算器及び加減算器を有し、前記乗算器は前記各ホトエレ
メントの出力と前記記憶装置の記憶内容とを入力し、前
記加減算器は前記乗算器の乗算結果と前記記憶装置の記
憶内容とを入力することを特徴とする固体センサの感度
補正装置。 8、上記第4項において、前記相異なる均一露光量は、
その一方が零元量であることを特徴とする固体センサの
感度補止装置。[Claims] 1. In a sensitivity correction method for a solid-state sensor having a plurality of photoelements, sensitivity characteristics with respect to the exposure amount of a reference photoelement selected as a sensitivity standard and other photoelements are determined in advance, and 1. A method for correcting the sensitivity of a solid-state sensor, comprising: correcting the output of each photoelement other than the reference photoelement based on the difference in sensitivity characteristics with respect to the reference photoelement when measuring the amount of light. 2. In the sensitivity correction method for a solid-state sensor having N photoelements, the sensitivity characteristics of each photoelement are expressed by the following formula: v=AiE+Bi Prior to measuring the light amount of the measurement target, each of the photoelements is calculated with different uniform exposure amounts. It is characterized in that the constants Ai and Bi of the above formula are determined from the respective outputs of two exposures, and each output 'Vi of each photoelement at the time of light 11 measurement is corrected according to the following formula. Sensitivity correction method for solid-state sensors. However, v: photoelement blade E: exposure amount Ai, Bi: constant for the first photoelement (t=1, 2...N) l: l: output Aj, Bj after photoelement correction :
Constant 3 for the reference photoelement j selected as a sensitivity reference, in the second term above, the different uniform exposure amounts are:
A solid-state sensor sensitivity correction method characterized in that one of the methods is zero light amount. 4. A converter that is connected to a solid-state sensor having a plurality of photo elements and converts the output of each photo element from analog to digital; and a converter that converts the output of each photo element from analog to digital; A calculation device that inputs each blade and calculates a supplementary IF constant based on the sensitivity characteristics of each photoelement, a storage device that stores the calculation results of the calculation device, and each output of each photoelement when measuring the light amount of the measurement target. and a correction calculation device that performs a correction calculation based on the correction constant stored in the storage device. 5. In the above item 4, the correction constants are constants Aj/Ai and Bj (A3/A1
) A sensitivity correction device for a solid-state sensor, characterized in that it is B1. Then, A1+Iil: Constant for 'th photoelement (i'''1 r 2 r...N) N:
Number of photoelements Aj, Bi: Constant 6 for the reference photoelement H selected as a standard of 1 m degrees. A sensitivity correction device i/7' for a solid-state sensor, characterized in that a correction calculation is performed according to the following. Vi-(Aj/At) vH+Bj (Aj/AI
) Bi, where vi: Output cuff after correction of photoelement l. A sensitivity correction device for a solid-state sensor, wherein the adder/subtractor inputs the multiplication result of the multiplier and the memory content of the storage device. 8. In the above item 4, the different uniform exposure amounts are:
A sensitivity compensation device for a solid-state sensor, characterized in that one of the components is a zero element quantity.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56145473A JPS5847223A (en) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | Method and device for correcting sensitivity of solid state sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56145473A JPS5847223A (en) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | Method and device for correcting sensitivity of solid state sensor |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62195155A Division JPS63106529A (en) | 1987-08-06 | 1987-08-06 | Method and apparatus for correcting sensitivity of solid-state sensor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5847223A true JPS5847223A (en) | 1983-03-18 |
JPS6314887B2 JPS6314887B2 (en) | 1988-04-02 |
Family
ID=15386056
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP56145473A Granted JPS5847223A (en) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | Method and device for correcting sensitivity of solid state sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS5847223A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS61250525A (en) * | 1985-04-30 | 1986-11-07 | Tokyo Optical Co Ltd | Photometer |
JPS62206403A (en) * | 1986-03-06 | 1987-09-10 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Detecting method for register mark |
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1981
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6314887B2 (en) | 1988-04-02 |
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