JPS61255189A

JPS61255189A - 蓄積型イメ−ジセンサ−

Info

Publication number: JPS61255189A
Application number: JP60096062A
Authority: JP
Inventors: Kenji Suzuki; 賢治鈴木
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1985-05-08
Filing date: 1985-05-08
Publication date: 1986-11-12

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、電荷蓄積時間を色毎に設定することができる
ようにした蓄積型イメージセンサ−に関するものである
。

〔従来の技術〕

蓄積型イメージセンサ−は、撮像部として各種の光学機
器に広く用いられており、入射した画像、の各画素を光
電変換して時系列信号を発生する。

例えば、カラープリンタでは、ＭＯＳタイプの蓄積型イ
メージセンサ−が用いられ、カラープリントの前に、カ
ラーネガフィルムの各点の三色（赤色、緑色、青色）濃
度を測定し、得られた三色濃度からシーンを分類し、各
シーン分類に対して予め決めである色補正と濃度補正を
行って、カラーバランスと濃度が適正なカラープリント
を作成している。

カラー用の蓄積型イメージセンサ−は、マトリックス状
に配置した多数の光電変換部の上に、赤色、緑色、青色
フィルタをモザイク状に配置したフィルタアレイを取付
けることにより、赤色光を光電変換して蓄積する赤色用
光電変換部と、緑色光を光電変換して蓄積する緑色用光
電変換部と、青色光を光電変換して蓄積する青色用光電
変換部゛とが構成されている。これらの各光電変換部は
、水平シフトレジスタと垂直シフトレジスタとにより順
次走査され、時系列信号として読み出される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記各光電変換部は、その電荷蓄積時間が全て同じにな
っていた。一般的に、アマチユアが撮影したカラーネガ
フィルムには、露光が適正なものの他に、露光が極端に
アンダーなもの又はオーバーなものが含まれているから
、カラーネガフィルムに記録された画像の濃度を測定す
るには、１００００ステツプ程度のダイナミックレンジ
が必要となる。しかし、蓄積型イメージセンサ−は、そ
のダイナミックレンジがかなり狭いために、高精度の測
定を行うことができない。ところで、１シーンについて
だけ見れば、色によって濃度値の最大値と最小値とが違
うが、ステップ数で見れば各色とも約１００ステツプあ
れば充分であることが確認された。したがって、色毎に
電荷蓄積時間を変えて測定すれば、ダイナミックレンジ
が広がり、ノイズの少ない信号を得ることができること
が分かった。

本発明は、色毎に電荷蓄積時間を設定することができる
ようにした蓄積型イメージセンサ−を提供することを目
的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、本発明は、色毎に異なっ
たタイミングで光電変換部をリセットし、それにより色
毎に電荷蓄積時間を設定することができるようにしたも
のである。

前記光電変換部で光電変換する色光は、フォトダイオー
ドの上に設けるフィルタの種類によって決まるものであ
り、この色としては赤色、緑色。

青色の三色、あるいはシアン、マゼンタ、イエローの三
色等があり、更にこれに肌色等を加えてもよい。

以下、図面を参照して本発明の一実施例について詳細に
説明する。

〔実施例〕

第２図は本発明の蓄積型イメージセンサ−の光電変換部
の配置例を示すものである。赤色光を光電変換して蓄積
する赤色用光電変換部Ｒと、緑色光を光電変換して蓄積
する緑色用光電変換部Ｇと、青色光を光電変換して蓄積
する青色用光電変換部Ｂとが交互にマトリックス状に配
置されている。

なお、図面を簡単にするために、光電変換部は、３行４
列になっているが、実際は多数の光電変換部が配置され
ているものである。

第１図は本発明の一実施例を示したものである。

３行４列の光電変換部は、等価的に表したフォトダイオ
ード１１〜１４．２１〜２４．３１〜３４からそれぞれ
構成されており、入射した光を光電変換し、得られた信
号電荷をフローティングキャパシタに蓄積する。ここで
、フォトダイオード１１．１４．２３．３２は赤色光を
光電変換し、フォトダイオード１２．２１．２４．３３
は緑色光を光電変換し、フォトダイオード１３．２２．
３１．３４は青色光を光電変換する。

前記各フォトダイオードに蓄積された信号電荷を読み出
すために、これらに水平走査ＭＯＳスイッチ４１〜４４
．５１〜５４．６１〜６４がそれぞれ接続されている。

また、信号電荷をドレインさせて光電変換部をリセット
するために、リセット用ＭＯＳスイッチ７１〜７４．８
１〜８４．９１〜９４がそれぞれ設けられている。

前記水平走査ＭＯＳスイッチ４１〜４４のゲートは、水
平走査線１０１に接続され、水平走査ＭＯＳスイッチ５
１〜５４は水平走査線１０２に接続され、水平走査ＭＯ
Ｓスイッチ６１〜６４は水平走査線１０３に接続されて
いる。また、水平走査ＭＯＳスイッチ４１．５１．６１
のドレインは、垂直走査線１１１が接続され、水平走査
ＭＯＳスイッチ４２，５２．６２のドレインは垂直走査
線１１２に接続され、水平走査ＭＯＳスイッチ４３゜５
３．６３のドレインは垂直走査線１１３に接続され、水
平走査ＭＯＳスイッチ４４．５４．６４のドレインは垂
直走査線１１４に接続されている。

前記水平走査線１０１〜１０３は、垂直走査シフトレジ
スタ２の出力端子Ｄ１〜Ｄ３にそれぞれ接続されており
、水平走査パルスが出力端子Ｄ１からＤ３に向かって順
次シフトされる。また、垂直走査線１１１〜１１４には
、垂直走査ＭＯＳスイッチ１２１〜１２４が直列に接続
されており、これらの垂直走査ＭＯＳスイッチ１２１〜
１２４は、水平走査シフトレジスタ３の出力端子Ｄ１〜
Ｄ４にそれぞれ接続されている。

赤色用光電変換部に蓄積された電荷をドレインさせてこ
れをリセットするためのリセット用ＭＯＳスイッチ７１
．７４．８３．９２は、赤色用リセットライン４に接続
されている。緑色用光電変換部をリセットするためのリ
セット用ＭＯＳスイッチ７２．８１，８４．９３は、緑
色用リセットライン５に接続されている。青色用光電変
換部をリセットするためのリセット用ＭＯＳスイッチ７
３．８２，９１．９４は、青色用リセットライン５に接
続されている。

制御回路７は、読取りスタート信号が入力された時に、
所定のシーケンス制御を実行する。すなわち、各光電変
換部のリセットを行い、そして色毎に設定した電荷蓄積
時間、が経過した時に、垂直走査シフトレジスタ２．水
平走査シフトレジスタ３を高速で作動させて各光電変換
部に蓄積されている信号電荷を時系列信号として読み出
す、この読み出した色信号は、増幅器８で増幅されてか
らＡ／Ｄ変換器９に送られ、水平走査シフトレジスタ３
の走査に同期したタイミングでデジタル信号に変換され
る。このデジタル信号は、対数変換テーブル１０に送ら
れ、電荷蓄積時間に対応したテーブルが色信号毎に選択
され、電荷蓄積時間の長短による信号レベルの増減を考
慮した正しい濃度値に換算されてから、例えばマイクロ
コンピュータに取り込まれる。なお、対数変換テーブル
１０から出力された濃度情報は、各色がミックスした形
態になっているから、水平走査シフトレジスタ３に同期
して切り換わるマルチプレクサを用い、色信号毎に分離
した状態で取り出してもよい。

次に、第３図を参照して上記実施例の作用について説明
する。プレスキャン等により、予め色毎に電荷蓄積時間
を設定して制御回路７にセットし、各光電変換部の読出
し時が電荷蓄積終了時となるように、リセット時（電荷
蓄積開始時）を色毎に設定する。この制御回路７が、時
間１０において読取りスタート信号を受は取ると、時間
ｔ１において電荷蓄積時間が最も長い赤色用リセット信
号を赤色用リセットライン４に供給し、これに接続され
たリセット用ＭＯＳスイッチ７１．７４．８３．９２を
それぞれＯＮにして、赤色用フォトダイオード１１．１
４．２３．３２に蓄積された信号電荷を流してこれらを
リセットする。この赤色用フォトダイオード１１．１４
．２３．３２は、リセット後から赤色光を光電変換して
得た信号電荷を蓄積する。

時間ｔ２に達すると、制御回路７は、緑色用リセット信
号を緑色用リセットライン５に供給し、これに接続され
たリセット用ＭＯＳスイッチ７２゜８１．８４．９３を
それぞれＯＮにして、緑色用フォトダイオード１２．２
１，２４．３３に蓄積された信号電荷を流してリセット
する。この緑色用フォトダイオード１２．２１．２４．
３３は、リセット後から緑色光を光電変換して得た信号
電荷を蓄積する。

時間ｔ３に達すると、制御回路７は、青色用リセット信
号を青色用リセットライン６に供給し、これに接続され
たリセット用ＭＯＳスイッチ７３゜８２．９１．９４を
それぞれＯＮにして、青色用フォトダイオード１３，２
２．３１．３４に蓄積された信号電荷を流してこれらを
リセットする。

この青色用フォトダイオード１３，２２．３１゜３４は
、リセット後から青色光を光電変換して得た信号電荷を
蓄積する。

時間ｔ４に達すると、制御回路７は、水平走査クロック
を水平走査シフトレジスタ３に送り、また垂直走査クロ
ックを垂直走査シフトレジスタ２に送って、各フォトダ
イオードを順次走査し、これらに蓄積されていた信号電
荷を時系列信号として読み出す。すなわち、垂直走査シ
フトレジスタ２は、第１番目の垂直走査クロックが入力
された時に、出力端子Ｄ１に水平走査パルスを供給する
。

これにより、水平走査線１０１に水平走査パルスが供給
され１．その間において水平走査シフトレジスタ３が１
回走査して、垂直走査ＭＯＳスイッチ１２１〜１２４を
順次ＯＮにし、フォトダイオード１１〜１４に蓄積され
ていた信号電荷を順次読み出し、これを増幅器８に送る
。

前記水平走査シフトレジスタ３の走査が終了すると、第
２番目の垂直走査クロックが垂直走査シフトレジスタ２
に供給されるから、水平走査線１０２に水平走査パルス
が供給され墨。この間で水平走査シフトレジスタ３が１
回走査して、フォトダイオード２１〜２４に蓄積されて
いた信号電荷を順次読み出す。以下、同様にしてフォト
ダイオード３１〜３４の信号電荷を読み出す。なお、こ
れらのフォトダイオードの走査は、光電変換中に行われ
るから、電荷蓄積時間に対して短い時間で読み出すか、
あるいは光電変換部をシャッタで遮光することが必要で
ある。

前記増幅器８に送られた時系列信号は、ここで増幅され
てから、Ａ／Ｄ変換器９でデジタル信号に変換される。

このデジタル信号は、対数変換テーブル１０に送られ、
電荷蓄積時間に応じたテーブルが指定され、このテーブ
ルに書き込んであるデータの１つが取り出され、濃度情
報として例えばマイクロコンピュータに取り込まれる。

なお、このマイクロコンピュータは、取り込んだ濃度情
報からシーンを分類し、このシーン分類からプリンタの
露光制御を行うものである。

〔発明の効果〕

上記構成を有する本発明は、各光電変換部のリセットの
タイミングを色毎に変えることにより、電荷蓄積時間を
色毎に設定するようにしたから、ダイナミックレンジを
広げて、ノイズの少ない信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。第２図は光電変換部の配置例を示す説明図である。第３図は電荷蓄積と読出しのタイミングを示すチャート
である。１１〜１４．２１〜２４．３１〜３４・・・フォトダイ
オード４１〜４４．５１〜５４．６１〜６４・・・水平走査Ｍ
ＯＳスイッチ７１〜７４．８１〜８４．９１〜９４・・リセット用Ｍ
ＯＳスイッチ１０１〜１０３・・水平走査線１１１〜１１４・・垂直走査線１２１〜１２４・・垂直走査ＭＯＳスイッチ。

Claims

【特許請求の範囲】（１）異なった色光を光電変換して蓄積する複種類の光
電変換部をマトリックス状に配置し、水平シフトレジス
タ及び垂直シフトレジスタとにより、各光電変換部を走
査してこれに蓄積されていた信号電荷を順次読み出すよ
うにした蓄積型イメージセンサーにおいて、前記各光電変換部にリセット用スイッチをそれぞれ設け
、これらのリセット用スイッチを色毎に設けたリセット
ラインを接続し、各色の電荷蓄積時間に対応したタイミ
ングで色毎に光電変換部をリセットしてから、入射光を
光電変換するように構成したことを特徴とする蓄積型イ
メージセンサ（２）前記複種類の光電変換部は、赤色光
を光電変換して蓄積する赤色用光電変換部と、緑色光を
光電変換して蓄積する緑色用光電変換部と、青色光を光
電変換して蓄積する青色用光電変換部とからなることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の蓄積型イメージ
センサー。（３）前記複種類の光電変換部は、シアン光を光電変換
して蓄積するシアン用光電変換部と、マゼンタ光を光電
変換して蓄積するマゼンタ用光電変換部と、イエロー光
を光電変換して蓄積するイエロー用光電変換部とからな
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の蓄積型
イメージセンサー。