JPS61120587A - 光電変換装置 - Google Patents
光電変換装置Info
- Publication number
- JPS61120587A JPS61120587A JP59240506A JP24050684A JPS61120587A JP S61120587 A JPS61120587 A JP S61120587A JP 59240506 A JP59240506 A JP 59240506A JP 24050684 A JP24050684 A JP 24050684A JP S61120587 A JPS61120587 A JP S61120587A
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- Japan
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- signal
- flicker
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- Pending
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、光を電気信号に変換し、この電気信号を順次
転送して外部に出力する光電変換装置に関する。
転送して外部に出力する光電変換装置に関する。
充電変換装置とし、例えば固体撮像装置があシそれに使
用されている固体撮像装置には、ＣＣＤ形、ＭＯａ形、
ＣＰＤ形等のいくつかの種類がある。それらのうち特に
テレビジ曹ンカメラに使用される２次元面体撮儂素子に
は大きく分けて、２つの走査方式がある。その１つは、
ＭＯａ形、ＣＰＤ形等に用いられているラインアドレス
方式である。この方式では、ある指定された水平走査ラ
イン上の画素信号だけが読み出し線に読出されるもので
あり、その走査原理は撮像管のそれに類似している。
用されている固体撮像装置には、ＣＣＤ形、ＭＯａ形、
ＣＰＤ形等のいくつかの種類がある。それらのうち特に
テレビジ曹ンカメラに使用される２次元面体撮儂素子に
は大きく分けて、２つの走査方式がある。その１つは、
ＭＯａ形、ＣＰＤ形等に用いられているラインアドレス
方式である。この方式では、ある指定された水平走査ラ
イン上の画素信号だけが読み出し線に読出されるもので
あり、その走査原理は撮像管のそれに類似している。
一方ＣＣＤ形で用いられている走査方式は、１フイ一ル
ド分に蓄えられている電荷が同時に転送用のＣＯＤの各
ビットに読み込まれる。現在一般に使用されているテ、
レビジ曹ン信号は、インターレース走査をしているが、
このインターレース走査のために、ＣＯＤの走査方式は
さらに２つに分類することができる。
ド分に蓄えられている電荷が同時に転送用のＣＯＤの各
ビットに読み込まれる。現在一般に使用されているテ、
レビジ曹ン信号は、インターレース走査をしているが、
このインターレース走査のために、ＣＯＤの走査方式は
さらに２つに分類することができる。
以下、図面を用いて２つの走査方式、つまりフィールド
蓄積モードとフレーム蓄積モードについて、インターラ
イン転送形ＣＯＤを例にとシ説明する。
蓄積モードとフレーム蓄積モードについて、インターラ
イン転送形ＣＯＤを例にとシ説明する。
第３図は、フレーム蓄積モードの駆動方法を説明するた
めの図である。光電変換部１１において、光が電気信号
に変換され蓄積される。テレビジ璽ン信号の第１フイー
ルドにおいて、奇ａＡ１の水平走査ライン上のすべての
光電変換素子に蓄えられた電気信号は、垂直転送ＣＣＤ
部１２に転送され、１水平走査ライン時間ごとに順次垂
直転送され、最後に水平転送ＣＣＤ部１３に転送される
。その結果、出力端子１４からは奇数本目の画像情報だ
けが出力される。次に第２フイールドでは、偶数Ｂ１の
水平走査ライン上の画素の電荷が読み出され、同様に転
送され、出力端子１４からは、偶数木目のｍ像情報だけ
が出力される。
めの図である。光電変換部１１において、光が電気信号
に変換され蓄積される。テレビジ璽ン信号の第１フイー
ルドにおいて、奇ａＡ１の水平走査ライン上のすべての
光電変換素子に蓄えられた電気信号は、垂直転送ＣＣＤ
部１２に転送され、１水平走査ライン時間ごとに順次垂
直転送され、最後に水平転送ＣＣＤ部１３に転送される
。その結果、出力端子１４からは奇数本目の画像情報だ
けが出力される。次に第２フイールドでは、偶数Ｂ１の
水平走査ライン上の画素の電荷が読み出され、同様に転
送され、出力端子１４からは、偶数木目のｍ像情報だけ
が出力される。
以上の動作が繰返されるので、各光電変換素子における
光の蓄積時間は１フレ一ム時間、すなわち、ＮＴＳＣ方
式の場合では、ユ秒となる。
光の蓄積時間は１フレ一ム時間、すなわち、ＮＴＳＣ方
式の場合では、ユ秒となる。
（至）
第４図は、フィールド蓄積モードを説明する図である。
この駆動方法では上下隣合う２ライン分の信号が垂直転
送ＣＣＤ＠１２で加算され読み出される。第１フイール
ドでは、Ａ２で示す組合わせで加算読み出しが行われ、
第２フイールドではＢ２で示す組合わせで加算読み出し
が行われる。したがって、出力端子１４からは、フィー
ルド毎に組合わせの異なる信号が読み出され、インター
レース動作が行われる。この駆動方式の場合、光電変換
素子１１は、毎フィールド読み出しが行われるため蓄積
時間はＭ秒となろう 近年、上記フィールド蓄積モードの駆動方式が注目され
ているが、画素の蓄積時間がユ秒であるため、５ＱＨｚ
駆動の螢光燈下では、再生画面にフリッカが生じる。こ
の場合、螢光燈は１秒間に１００回のオン、オフを繰返
しており、固体撮像素子の画素の読み出し周波数６０Ｈ
ｚとビートを生じるわけである。３０Ｈｚの読出しでは
、１回の蓄積の間に螢では、１１回のオン、オフしか行
なわず、フィールド毎の信号蓄積量の差が大きくなる。
送ＣＣＤ＠１２で加算され読み出される。第１フイール
ドでは、Ａ２で示す組合わせで加算読み出しが行われ、
第２フイールドではＢ２で示す組合わせで加算読み出し
が行われる。したがって、出力端子１４からは、フィー
ルド毎に組合わせの異なる信号が読み出され、インター
レース動作が行われる。この駆動方式の場合、光電変換
素子１１は、毎フィールド読み出しが行われるため蓄積
時間はＭ秒となろう 近年、上記フィールド蓄積モードの駆動方式が注目され
ているが、画素の蓄積時間がユ秒であるため、５ＱＨｚ
駆動の螢光燈下では、再生画面にフリッカが生じる。こ
の場合、螢光燈は１秒間に１００回のオン、オフを繰返
しており、固体撮像素子の画素の読み出し周波数６０Ｈ
ｚとビートを生じるわけである。３０Ｈｚの読出しでは
、１回の蓄積の間に螢では、１１回のオン、オフしか行
なわず、フィールド毎の信号蓄積量の差が大きくなる。
ラインアドレス形の固体撮像素子の場合には。
この差によるフリッカが、ライン間で発生するために、
再生画面上では、フリッカする部分が上下に流れるよう
に発生する。しかし、全画素を同時にアドレス指定する
形の固体撮像素子では、画面全体が同じ様なフリッカを
生じるため、再生画面の全体を蓄しく劣化させてしまう
。この問題は蓄積時間が面秒の固体撮像素子において特
に著しく改善が望まれていた。
再生画面上では、フリッカする部分が上下に流れるよう
に発生する。しかし、全画素を同時にアドレス指定する
形の固体撮像素子では、画面全体が同じ様なフリッカを
生じるため、再生画面の全体を蓄しく劣化させてしまう
。この問題は蓄積時間が面秒の固体撮像素子において特
に著しく改善が望まれていた。
撮像装置の７リツカ軽減は、特開昭５６−１４９１８３
号において提案されているが、これは、光源とカメラ駆
動の周波数の位相を固定するために多くの分局器、位相
ロックループ（ＰＬＬ）回路等が必要であり、また光源
の５９Ｈｚ 、 ６０Ｈｚに応じ動作を切換える七いう
ように、回路も動作原理も複雑である。
号において提案されているが、これは、光源とカメラ駆
動の周波数の位相を固定するために多くの分局器、位相
ロックループ（ＰＬＬ）回路等が必要であり、また光源
の５９Ｈｚ 、 ６０Ｈｚに応じ動作を切換える七いう
ように、回路も動作原理も複雑である。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので。
螢光燈照明下においても、フリッカの全くない良好な再
生画面を、簡単な構成で得ることが可能な光電変換装置
を提供することを目的とする。
生画面を、簡単な構成で得ることが可能な光電変換装置
を提供することを目的とする。
本発明が解決しようとするフリッカ抑制は、光電変換装
置の出力信号を演算処理することによシ達成できるが１
本発明はこの演算手段に特徴を有する。ここで言う光電
変換装置としては、毎フィールド毎にすべての画素信号
が同時に読み出される。すなわち蓄積時間が１／６０秒
の固体撮像素子に特に効果を得ることができる。
置の出力信号を演算処理することによシ達成できるが１
本発明はこの演算手段に特徴を有する。ここで言う光電
変換装置としては、毎フィールド毎にすべての画素信号
が同時に読み出される。すなわち蓄積時間が１／６０秒
の固体撮像素子に特に効果を得ることができる。
すなわち固体撮像素子の出力信号を平滑化し基準信号を
作るが、この時平滑化時間をフィールド走査時間に対し
て長くとれば、フリッカの影響のない信号が得られる。
作るが、この時平滑化時間をフィールド走査時間に対し
て長くとれば、フリッカの影響のない信号が得られる。
つぎにフィールド時間、またはフレイム時間の積分回路
〈より積分された信号を作るが、ここに含まれるフリッ
カ成分は、固体撮像素子出力信号の７リツ力成分に等し
い。したがって積分信号と基準信号の除算を行ない、フ
リッカ率を求めたうえで、この除算信号で固体撮像素子
出力の１フイ一ルド時間遅延した信号を制御すれば、７
１Ｊツカのない信号が得られる。以上の原理は１画面の
信号を同時〈読み出すアドレス方式故に成立する議論で
あり、ラインアドレス形にない特徴である。
〈より積分された信号を作るが、ここに含まれるフリッ
カ成分は、固体撮像素子出力信号の７リツ力成分に等し
い。したがって積分信号と基準信号の除算を行ない、フ
リッカ率を求めたうえで、この除算信号で固体撮像素子
出力の１フイ一ルド時間遅延した信号を制御すれば、７
１Ｊツカのない信号が得られる。以上の原理は１画面の
信号を同時〈読み出すアドレス方式故に成立する議論で
あり、ラインアドレス形にない特徴である。
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図に本発明の一実施例を示す。一定周期でオン、オ
フする光源３１（ここでは螢光ｆｆ１）の発する光は、
被写体３２に当たり、その反射光がレンズおで集光され
固体撮像素子上に像を結ぶ。
フする光源３１（ここでは螢光ｆｆ１）の発する光は、
被写体３２に当たり、その反射光がレンズおで集光され
固体撮像素子上に像を結ぶ。
固体撮像素子上の出力は３つに分離され、積分回路あ、
平滑回路あ、１フイ一ルド時間遅延回路ごに入力される
。
平滑回路あ、１フイ一ルド時間遅延回路ごに入力される
。
これら各回路の出力波形を第２図に示す。
第２図（ａ）は垂直同期信号を示し、第２図（ｂ）に示
す光源の発光強度信号波形とはその周期に１＝５／３の
関係がある。１フイ一ルド時間における光源３１０発光
量は第２図（ａ）に示すパルス間（１フイ一ルド時間）
の積分で得られるが、仮にｉ番目のフィールドにおける
発光量をｋｉで表わす。
す光源の発光強度信号波形とはその周期に１＝５／３の
関係がある。１フイ一ルド時間における光源３１０発光
量は第２図（ａ）に示すパルス間（１フイ一ルド時間）
の積分で得られるが、仮にｉ番目のフィールドにおける
発光量をｋｉで表わす。
固体撮像素子上にｎ個の画素が存在し、それぞれａなる
感度を有するとし、その上に被写体像が投影されている
とすれば、固体撮像素子上の１番目の画素の信号８ｊは
次式で示される。
感度を有するとし、その上に被写体像が投影されている
とすれば、固体撮像素子上の１番目の画素の信号８ｊは
次式で示される。
５ｊ＝ａ・Ｋｉ・Ｉｊ ・・ （１）ここでＩ
ｊは１番目の画素に対応する被写体の反射率である。
ｊは１番目の画素に対応する被写体の反射率である。
（１）式よシ積分回路あの出力ｅ１は
となるう
順次、撮像素子おから得られる信号を１フイ一ルド時間
の遅延線３７により遅延された信号ｅ２（ｊ）はＣ２（
ｊ）＝ａ−Ｋｉ・Ｉｊ（ｊ＝１，２・・・ｎ）・・・（
３）であるから（２） 、 （３）式の除算を行なえば
光源の発光強度に併なう信号量の変化すなわちフリッカ
率Ｋｉが打ち消される。すなわち、 しかしく４）式では一画面の積分値で各画素の像を規格
化する結果となシ、画面全体の明暗が変化しても常に同
じ明るさの画像となってしまう。したかって、フリッカ
が平滑される時定数を有する平滑回路間によシ平滑化さ
れた信号ｅ。を乗算してやれば画面の明暗は失われない
。それによって出力端子３１０に得られる信号ｅ。ｕｔ
は ｅＯｕｔ＝−・ｅ２ω ・・・ （５）で表わされ
る。
の遅延線３７により遅延された信号ｅ２（ｊ）はＣ２（
ｊ）＝ａ−Ｋｉ・Ｉｊ（ｊ＝１，２・・・ｎ）・・・（
３）であるから（２） 、 （３）式の除算を行なえば
光源の発光強度に併なう信号量の変化すなわちフリッカ
率Ｋｉが打ち消される。すなわち、 しかしく４）式では一画面の積分値で各画素の像を規格
化する結果となシ、画面全体の明暗が変化しても常に同
じ明るさの画像となってしまう。したかって、フリッカ
が平滑される時定数を有する平滑回路間によシ平滑化さ
れた信号ｅ。を乗算してやれば画面の明暗は失われない
。それによって出力端子３１０に得られる信号ｅ。ｕｔ
は ｅＯｕｔ＝−・ｅ２ω ・・・ （５）で表わされ
る。
これらの演算を行なうのが除算器間、乗算器３９である
っ第１図におけるこれら演算は、（１）〜（４）式で示
す演算順序とは異なるが、とれは元となる映像信号ｅ遡
）がなるべく演算回路を通過する回数を少なくし、信号
波形の歪を小さくするためである。
っ第１図におけるこれら演算は、（１）〜（４）式で示
す演算順序とは異なるが、とれは元となる映像信号ｅ遡
）がなるべく演算回路を通過する回数を少なくし、信号
波形の歪を小さくするためである。
一般に除算器は指数、対数変換を行なうので歪が特に大
きくなるが、本実施例によれば信号ｅ２０）が除算器を
通過しないので有利である。
きくなるが、本実施例によれば信号ｅ２０）が除算器を
通過しないので有利である。
第２図の波形図で説明すれば、第２図（Ｃ）に示す積分
回路あの出力波形ｅ１と遅延線３７の出力波形ｅ２０）
とは、フリッカ率に内して比例関係にある。
回路あの出力波形ｅ１と遅延線３７の出力波形ｅ２０）
とは、フリッカ率に内して比例関係にある。
したがってそれら両信号の除算はフリッカ分を打ち消す
が、常に同一レベルとなる。これに第２図（ｄ）に示す
平滑回路あの出力ｅ。信号を乗算して、明暗情報を与え
、フリッカのない信号を得るものであるっ なお以上の説明では、固体撮像装置を例にとったが、本
発明はそれに限定されるものではないっ〔発明の効果〕 本発明によれば従来より光電変換装置で問題となってい
た螢光灯下でのフリッカを打ち消すことが可能となり、
高画質の再生画像を得ることができるようになる。
が、常に同一レベルとなる。これに第２図（ｄ）に示す
平滑回路あの出力ｅ。信号を乗算して、明暗情報を与え
、フリッカのない信号を得るものであるっ なお以上の説明では、固体撮像装置を例にとったが、本
発明はそれに限定されるものではないっ〔発明の効果〕 本発明によれば従来より光電変換装置で問題となってい
た螢光灯下でのフリッカを打ち消すことが可能となり、
高画質の再生画像を得ることができるようになる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は第１
図の動作を説明するための波形図、第３図、第４図は固
体撮像装置の駆動方法を説明するための構成図である。 詞・・・固体撮像素子、 あ・・・積分回路。 あ・・・平滑回路、 ３７・・・遅延回路、羽、３
９・・・演算回路。 第１図 ｆｆ１２図
図の動作を説明するための波形図、第３図、第４図は固
体撮像装置の駆動方法を説明するための構成図である。 詞・・・固体撮像素子、 あ・・・積分回路。 あ・・・平滑回路、 ３７・・・遅延回路、羽、３
９・・・演算回路。 第１図 ｆｆ１２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光情報を電気信号に変換する光電変換部と前記電気信
号を蓄積する蓄積部とその蓄積部から前記電気信号を一
定周期で読出す手段を有する光電変換装置において、 前記出力信号の平均値をとつたｅ＿０なる信号を作る平
滑手段と、前記出力信号を積分したｅ＿１なる信号を作
る積分手段と、前記出力信号を前記蓄積時間と同一時間
遅延したｅ＿２なる信号を作る遅延手段と、前記信号ｅ
＿０、ｅ＿１、ｅ＿２を受けてｅ＿２／ｅ＿１・ｅ＿０
なる演算を行ないその結果を出力信号とする演算手段を
具備したことを特徴とする光電変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59240506A JPS61120587A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | 光電変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59240506A JPS61120587A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | 光電変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61120587A true JPS61120587A (ja) | 1986-06-07 |
Family
ID=17060528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59240506A Pending JPS61120587A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | 光電変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61120587A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01253369A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体テレビカメラのフリッカー補正装置 |
| JPH02243065A (ja) * | 1989-03-15 | 1990-09-27 | Mitsubishi Electric Corp | 撮像装置のフリツカー除去回路 |
-
1984
- 1984-11-16 JP JP59240506A patent/JPS61120587A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01253369A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体テレビカメラのフリッカー補正装置 |
| JPH02243065A (ja) * | 1989-03-15 | 1990-09-27 | Mitsubishi Electric Corp | 撮像装置のフリツカー除去回路 |
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