JPS61274470A - 画像情報読取方法 - Google Patents

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】 （発明の技術分野） この発明は、固体撮像装置である蓄積型光電変換素子に
よる光電変換・蓄積、転送、保持及び読出のサイクルで
画像情報を読取る場合に、蓄積時間を変えることにより
、ノイズに対するＳ／Ｎの改善と、　Ａ／Ｄ変換時の実
質的量子化数をふやすようにした画像情報読取方法に関
する。

（発明の技術的背景とその問題点） 集積回路を中心とする固体デバイス技術の大きな発展の
中で、蓄８Ｉ型光電変換素子も急速な発展を遂げている
が、まだそれ自体としては満足のできるものではなく、
これを応用する側での工夫がかなり必要である。そのた
め、画像情報読取装置としてはかなり複雑で、高価なも
のとなってしまっている。そして、画像情報を広いダイ
ナミックレンジで読取る場合、従来よりフォトダイオー
ドとか光電子増倍管などが使用されているが、走査機構
などの構造が複雑になり、素子自体より装置のコストが
大きくなるばかりでなく、処理時間が多くかかるといっ
た欠点がある。これに対し、　ＣＯＤ（Ｃｈａｒｇｅ　
Ｃｏｕｐｌｅｄ口ｅｖｉｃｅ）　　、ＭＯＳ（Ｍｅｔａ
ｌ　　０ｘｉｄｅ　　Ｓｅｍ１ｃａｒ＋ｄｕｃｔｏｒ）
等で成る蓄積型光電変換素子（以下、単にイメージセン
サとする）を用いた読取装置の場合は読取時間を変える
ことができ、また構造上も走査を電気的に行なうことも
でＳ、近年特に多く用いられる様になっている。

写真ネガ画像を測光する場合、１画面内ベースからの濃
度レンジは高々１　：　１５０程度であるが、光源のバ
ラツキ、ネガマスクの濃淡、撮影時の露光条件（オーバ
又はアンダー等）等を考えると、測光系としては１　：
　１０００〜１　：　５０００程度は必要になる。セン
サの飽和出力レベルを仮ニｌｖトすルト１　：　１００
０（７）時は最小１ｍＶ　、　１　：５０００の時は０
．２ｍＶを正確に検出せねばならず、これほどのＳ／Ｎ
を確保するのはむずかしい、そこで、１画面内のベース
からの濃度比は高々ｌ：１５０程度であるから、ネガを
測定する時にその画面の一番明るい点の出力が飽和出力
電圧になる様に蓄積時間をコントロールしてやれば２１
　：　１５０のＳ／Ｎを確保すれば良いから最小出力は
１［ＶＩＸ　１／１５０−８．７［ｍＶ］程度ニナリ、
回路設計が楽になる。また、後述するように蓄積時間を
測光するネガの画面の濃淡によって変えることにより、
　Ａ／Ｄ時の量子化数を実質的に向上させることができ
る。

以上の理由から、ＣＣＤを利用したネガ画像測光装置で
蓄積時間を変えることが本出願人より特許出願されてい
る（特願昭５９−５４３８４号）。

ここで、蓄積時間を変えて測光する場合の測光データ（
ｃａｎの出力をそのままＡ／Ｄ変換したディジタル値）
と、濃度値の換算の仕方を説明する。第１０図で示すよ
うな測光系において、光量をＰ、蓄積時間をＴ　、　Ａ
／Ｄ変検変力出力値とすると共に、ＩＥ度０の時の値を
示す基準光量をＰｏ、基準蓄積時間をＴｏ、基準＾／Ｄ
変換出力値をＹ、とすると、出力値Ｙは光量Ｐと蓄積時
間Ｔに比例するから、比例定数をｋとして Ｙ　＝　ｋＰＴ　　　　　　　　　　　・・・・・・・
・・（１）Ｙｏ＝ｋＰｏＴｏ　　　　　　　　　　　・
−−＝（２）が成り立つ、一方、真数比１　：　１００
Ｇ　（濃度３）を２８分割し、それぞれの濃度を与える
蓄積時間Ｔは より Ｔ　＝　Ｔｏ（１，２８３）ｎ　　　　　　　　　　　
　　　　　　　−＝（４）となる、そして、ｈテーブル
２０３の出力Ｘを濃度×１００と定義すれば、 ・・・・・・・・・（５） となり、実際の測光を（０式の蓄積時間で測光すれば、
（５）式は となる。ここで、　ＹｏがＣＣｒＪ２００の飽和出力時
のＡ／Ｄ出力２５５になるような蓄精時間丁０を予め求
めておけば、上記ＣＢ）式は更に Ｘ＝＋００（２５５−ｈＹ＋ｎＬ５１．２６９３　　・
−・−（７）となる、したがって、それぞれのｎ（＝０
〜２８）に対してＸとＹの対応テーブルをζテーブル２
゜３の中に予め格納しておけば、蓄積時間を変えた後の
Ａ／Ｄ出力値から被測定物の濃度を求めることができる
。

上記（７）式から分るように、特に高濃度時（ｎが大き
い時）はＸは１−５Ｙにｎｔ、　１．２８１３だけシフ
トした形となり、実質上の分解能が増したことになる。

（７）式でｎを決めるには、被測定ネガを一度蓄積時間
Ｔ、で測光し、一番明るいスポットのＡ／口出力が００
０２００の飽和出力を超えない範囲で、飽和出力に一番
近いように決める。すなわち Ｙ′峙ＰＴ。

Ｙ　＝ｋＰＴｏ（１，２８９）ｎ”・・旧−（８）が成
り立ち、Ｙ゛が２５５を超えないで、２２５に一番近い
値になるようにｎを決めるのであるから２５５＝ｋＰＴ
ｏ　（１，２Ｈ）ｎ −Ｙ’（１，２８９）ｎ　　　　　　　−旧・団−（９
）であり、 となるから、Ｙｏは２５５を超えてはいけないから（１
０）式の多数点以下は切捨てれば良い。

以上のように、蓄積時間を変えた時の＾／Ｄ変換器２０
２の出力Ｙから濃度値Ｘが求められるが、上記（８）及
び（ｌＯ）式の関係を正確に保障するためには、Ｐａ　
＝２５５になる基本蓄積時間ＴＯを正確に求める必要が
あると共に、丁＝Ｔｏ（１，２８９）ｎを正確に実現す
る必要がある。すなわち、ハードウェアに求められる要
求として、蓄積時間を連続的に変化させ得ることが前提
条件となる。

従来この蓄積時間を変える方法としては、フレームトラ
ンスファーの転送を必要時間ゲートをかけて止めること
により蓄積時間を延ばしていた。しかし、この方法では
フレームトランスファーに必要な信号が４本で、４止め
る場合はその内の２木をハイレベルに、残りの２本をロ
ーレベルに固定せねばならず、ハードウェアが複雑にな
る上、本質的にフレームトランスファーの周期単位＝０
．５　ミリ秒でしか蓄積時間を変えることができない、
そのため、上述の濃度を求める関係が正確に満足されず
、測定誤差として出力されてしまっていた。

通常写真プリンタでは、濃度０を与えるネガベースを入
れた時の蓄積時間τ０は１〜２ミリ秒である。したがっ
て、１％の誤差、におさえられるためにはｌＯマイクロ
秒単位で蓄積時間ｔｏを変化させる必要が生じるが、前
述の如く５００マイクロ秒単位でしか変化させられてい
ないので、このままでは満足できる測定ができない、そ
こで、蓄積時間↑０を大きくして最小刻み２丁・５００
マイクロ秒を相対的に小さくして、誤差をおさえること
が考えられる。たとえば通常はΔ丁パ〇−５００マイク
ロ秒／１Ｇ００マイクロ冒秒５０！であるが、蓄積時間
？、を２０ミリ秒にすると、ΔＴ／Ｔｏ　＝５００／２
０００００−２．５１となる。基本蓄積時間Ｔ＋１を大
きくすればΔ？／Ｔｏはいくらでも小さくなるから、生
じる誤差はいくらでも小さくなる（↑０を大きくするた
めにはＮＯフィルタを入れて光量を減らせば良い）が、
蓄精丁０を大きくすることにより暗電流の増大によるＳ
／Ｎの低下を招き、更には処理時間の増大となって実用
上はせいぜい１０ミリ秒位にしかでさない、この時には
ΔＴ／Ｔ＋　−５％となり、測定仕度は犠牲にされる。

（発明の目的） この発明は上述の様な事情からなされたものであり、こ
の発明の目的は、蓄積時間を連続的に変え得る手段を提
供し、これにより基本蓄積時間ＴＯをＮＯフィルタを入
れて大きくすることなしに、正確な測光を高速に行なう
ことを可能にすることにある。

（発明の概要） この発明は蓄積型光電変換素子を使用し、被測定物の明
るさに応じて蓄積時間を変えることにより、ノイズに対
するＳ／Ｈの改善とＡ／Ｄ変換時の実質的分解能を向上
させ得る様にした画像情報読取方法に関するもので、蓄
積時間を連続的に変える為に、従来の様にフレームトラ
ンスファー信号にゲートをかけてフレーム時間単位で蓄
積時間をのばすのではなく、電荷蓄積サイクル時にＣＣ
Ｄを駆動するマスタークロック（基本クロック）を必要
時間上めるか又はクロック周波数を調整する様にしたも
のである。こうすることにより従来の方法に対し高速、
高精度。

低コストを実現し得る様にしたものである。

（発明の実施例） 第９図は本発明の画像読取り装置を組み込んだカラープ
リンタを示すものである。光源ｌＯから放出された白色
光は、イエローフィルタ１１゜マゼンタフィルタ１２．
シアンフィルタ１３を順次経て拡散板１４に達する。こ
の拡散板１４で拡散された光によりカラー原画１５が照
明され、これを通過した光がレンズ１６を経てから、シ
ャッタ１７が開いている間に印画紙１８に達する。前記
レンズ１Ｂは引伸し倍率に応じてその位置が変化し、カ
ラー原画１５に記録されたカラー画像を印画紙１８に結
像する。

前記レンズ１８の光路から外れただ位置に、カラー原画
１５の各画素の青色成分を測定する青色測光！ｇ２０と
、緑色成分を測定する緑色測光部２１と、赤色成分を測
定する赤色測光部２２とが設けられている。これらの測
光部２０〜２２は予め決定したそれぞれの電荷蓄積時間
の間に並列的に駆動され、それぞれに入射した色光を光
電変換する。そして、電荷蓄積（以下、単に蓄積という
）が終了した順番で信号を読み山し、これを写真画像濃
度情報収録部２３に送る。マイクロコンピュータ２４は
２この写真画像濃度情報収録部２３に収録された各画素
の三色濃度を読み出し、それぞれ積算して三色毎に平均
透過濃度（ＬＡＴＤ）を算出する。この平均透過濃度と
、各画素の色味（青色濃度、緑色濃度、赤色濃度のバラ
ンス）等から、カラー原画を標準シーンと色欠陥のある
シーン、濃度欠陥のあるシーンとに分類する。この分類
結果に基づいて、色欠陥のあるシーンに対しては、その
シーンの色欠陥に応じてフィルタ切換え部２５を制御し
、所望のイエローフィルタ１１．マゼンタフィルタ１２
．シアンフィルタ１３を選択する。そして、１６度欠陥
のあるシーンに対しては、シャッタ制御部２Ｂを制御し
てシャッタ！７の開口時間をｙＪ節する。なお、標準シ
ーンに対しては、周知のＬＡＴ［１方式により制御する
ものである。

第１図は本発明の画像読取装置の構成を示すものである
。前記青色用測光部２０は、レンズ３０と、：／ｒ色フ
ィルタ３１と、ｉ′積型イメージセンサ３２と、このｆ
ａ型イメージセンサ３２を駆動するドライバ３３とから
構成されており、青色フィルタ３１を通った光が！［！
！イメージセンサ３２に入射して光電変換され、得られ
た信号電荷が蓄積される。なお、この青色フィルタ３１
は蒸着等によって蓄積型イメージセンサ３２に直接形成
してもよい。

前記蓄積型イメージセンサ３２としてはＣＣＤが用いら
れ、ドライバ３３によって所定の周期で蓄積と信号読出
しとを行なっているが、通常はアナログスイッチ３４が
ＯＦＦ　しているために、読み出した青色信号はセレク
タ３５に送られることはない、この蓄８ｉ型イメージセ
ンサ３２が周期的に駆動されている間に有効な蓄積を行
ない、そして得られた有効な時系列色信号をアナログス
イッチ３４を介して取り出す。

一般的に写真画像の濃度を測定する場合に、５０００ス
テップ程度のダイナミックレンジが必要になるが、ＣＣ
Ｄ等の蓄積歴イメージセンナではダイナミックレンジが
狭いために、高精度の測定を行なうことができない、と
ころで、１枚のカラー原画についてだけ見れば、濃度レ
ベルが約１５０ステツプ位あれば充分であるから、カラ
ー原画に応じて蓄８Ｆ型イメージセンナの蓄積時間を変
えることにより、実質的にダイナミックレンジを広げ、
高精度の測定を行うことができる。

前記蓄ｍ型イメージセンサ３２の蓄積時間を決定するた
めに１本スキャンの前にプレスキャンが行なわれる。こ
のプレスキャンで得た信号の最大値に応じて本スキャン
での蓄積時間が決定される。したがって、有効な蓄積と
信号取り出しは、２回行われることになる。蓄積型イメ
ージセンサ３２からの信号取出しが遅い場合には、速度
の遅い安価な信号処理回路を用いることが可能となり、
コスト的に有利である。そこで、本実施例では、有効な
信号の取出しは１周期的に行なう信号読出しよりもゆっ
くりと行うようにしている。

同様に、前記緑色用測光部２１は、レンズ３７と、緑色
フィルタ３８と、蓄積型イメージセンサ３９と、ドライ
バ４０とから構成されており、プレスキャンと本スキャ
ン時にアナログスイッチ４１を介して信号が取り出され
る。また、前記赤色用測光部２２は、レンズ４２と、赤
色フィルタ４３と、蓄積型イメージセンサ４４と、ドラ
イバ４５とから構成されており、アナログスイッチ４Ｂ
を介して信号が取り出される。

前記蓄積型イメージセンサ３２に、プレスキャンと本ス
キャンとを行なわせるために、青色用制御回路４８が設
けられている。この青色用制御回路４８は、ドライバ３
３を制御して所定の時間だけ蓄積を行わせ、そしてゆっ
くりと信号取出しを行わせる。同様に、ドライバ４０を
制御する緑色用制御回路４８と、ドライバ４５を制御す
る赤色用制御回路５０とが設けられている。この実施例
は、各制御回路４８〜５０が、クロック信号発生器５１
から出力された４ＭＨｚの基本クロック信号の通過を阻
止することにより、蓄積時間及び読出し開始時を色毎に
独立に変更し、また基本クロック信号を分周することに
より、読出し速度を変更している。すなわち、ドライバ
３３，４０．４５は基本クロック信号（マスタークロッ
ク信号）が入力されないと、そのまま光電変換が続行す
るから、ドライバ３３，４０．４５が正常に作動してい
る時の蓄積時間との時間差（蓄積延長時間）を求め、こ
の時間だけ基本クロック信号を停止すれば、所望の蓄積
時間を設定することができる。

また、信号の読出しはマスタークロック信号に同期して
行われるから、周期が長いマスタークロック信号をドラ
イバ３３，４０．４５に入力すれば、信号の取り出しが
ゆっくりになる。

前記制御回路４８〜５０はコントローラ５２により、プ
レスキャンと木スキャンでの蓄積延長時間と、蓄積スタ
ート及び取出しスタートのタイミングとが色毎に指示さ
れる。また、このコントローラ５２は取出し中の色信号
の種類をアドレスカウンタ５４に指示するとともに、セ
レクタ３５を切り換えて取り出した色信号を増幅器５５
に送る。この増幅器５５と１植型イメージセンサ３２．
３１１．４４のオフセット調節を行うために、　ＣＰＵ
８３で書き込まれたデータをディジタル変換して電圧を
出力するオフセット補正回路５Ｂが設けられている。

前記増幅器５５で増幅された時系列の色信号は、Ａ／Ｄ
コンバータ５７に送られる。このＡ／Ｄコンバータ５７
は、制御回路４８〜５０から出力されたサンプリングパ
ルスで色信号をサンプリングし、これを８ビツトのディ
ジタル信号に変換してから、対数変換テーブル５８に送
る。この対数変換テーブル５８は例えば１５個のテーブ
ルを持っており、カラー原画１５のベース濃度、すなわ
ち′Ｊｌｉ１１１ｆｆｉイメージセンサの蓄積時間に応
じたテーブルを選択し、このテーブルを参照することに
より対数変換して濃度値を算出する。この各テーブルに
約２５０個の濃度値が書き込んであり。

重複分を除くと全体で約１０００の濃度ステップとなっ
ている。

前記対数変換テーブル５Ｂから出力された濃度信号は、
３個のテーブルを持ったルックアップテーブル５８に送
られ、コントローラ５２で指定された色に応じたテーブ
ルを参照して、カラー原画＋５の三色のγ特性が一致す
るように規格化する。このルックアップテーブル５９は
ＲＡ）Ｉで構成されており、　ＲＯＭ８０のデータが予
め書き込まれる。ルックアップテーブル５８によって規
格化された濃度データは、パスライン８１を介してＲＡ
に６２に送られ、アドレスカウンタ５４で指定されたメ
モリ番地に直接書き込まれる。このアドレスカウンタ５
４は各色信号の取出しスタート時にコントローラ５２で
リセットされ、そしてサンプリングパルスをカウントし
、このカウント内容と色信号とによりＲＡ）１Ｇ２のア
ドレスを指定する。

前記ＣＰＵｆ１３は、ＲＯＭ８０に書き込まれたプログ
ラムに従って各部をコントロールするとともに、必要な
データを各部に書き込む、すなわち、コントローラ５２
に喜色毎の蓄積延長時間を指示するとともに、蓄積及び
信号取出しのタイミングを指示する。また、対数変換テ
ーブル５８に対して蓄積時間に応じたページを指定し、
またルックアップテーブル５８及びオフセット補正回路
５６に対してデータを書き込む、なお、！ｌＯポー）８
４には、第９図に示したフィルタ切換え部２５とシャッ
タ制御部２Ｂとが接続されている。

第２図はプレスキャンと本スキャンのタイミングを示す
ものである。カラー原画１５が測定位置に位置決めされ
ると、センサ（図示せず）からの検知信号がＣＰＵ８３
に送られ、所定の周期で作動している蓄［５！イメージ
センサ３２，３９．４４がプレスキャンと本スキャンを
順次開始する。このプレスキャンを開始する際には、ま
ずｃｐｕｅ＋が蓄積延長時間と動作のタイミングとをコ
ントローラ５２に指示する。このコントローラ５２は、
時間ｔｌにおいて各制御回路４８〜５０に蓄積スタート
信号を同時に送って、マスタークロック信号が各ドライ
バ３３，４０．４５に入力されるのを阻止する。この場
合には、各ドライバ３３，４０．４５が停止状態になり
、その間に光電変換と電荷蓄積とが続行する。そして、
所定の蓄積延長時間が経過した時に、基本クロック信号
停止を解除し、これから得たマスタークロック信号を各
ドライバ３３．４０．４５に送る。これにより、各ドラ
イバ３３，４０．４５が正常な差動を開始するから、通
常の蓄積時間だけ更に蓄積が継続して行われる。なお、
この蓄積時には、その前に光電変換して蓄積した電荷の
読出しが同時に行われているが、アナログスイッチ３４
，４１．４８が（ＩＦＦ状態にあるために、読出した信
号は垂れ流されることになる。

時間ｔ２に達すると、各蓄積型イメージセンナ３２．３
９．４４の電荷蓄積が終了する。したがって、蓄積時間
Ｔは（ｔ２−ｔｔ）であり、これは通常の蓄積時間に蓄
積延長時間を加えたものである。この蓄積が終了すると
、蓄積された信号電荷が転送部に転送されて保存される
。なお１図面ではこの転送時間を省略して示しである。

この電荷転送後に、各蓄積型イメージセンサ３２，３１
１．４４は、順番に色信号が取り出される。この実施例
では赤色、緑色、青色のｉｌＭに信号が順次取り出され
る。

コントローラ５２は、赤色用制御回路５０から蓄積終了
信号を受は取ると、赤色信号の取出しスタート信号を赤
色用制御回路５０に送り、赤色信号の取出しを開始する
。これとともに、コントローラ５２は、取出しを開始す
る色の種類を表す色指定信号をセレクタ３５に送って蓄
積型イメージセンサ４４を増幅器５５に接続する。また
、この色指定信号は、ルックアップテーブル５３に送ら
れ赤色用のテーブルを選択する。更に、この色指定信号
は、アドレスカウンタ５４に送られてアドレスの上位の
２ビツトとして用いられる。また、コントローラ５２は
リセット信号をアドレスカウンタ５４に送ってこれをリ
セットする。

赤色用制御回路５０は、アナログスイッチ４６をＯＮに
するとともに、基本クロック信号を分周したものをマス
タークロック信号としてドライバ４５に送る。このドラ
イバ４５は１周期の長いマスタークロック信号で駆動さ
れ、転送部に保存しておいた信号電荷を出力部に送って
電圧に変換し、赤色信号として出力する。この出力部か
ら出力された時系列の赤色信号は、アナログスイッチ４
Ｂを介して増幅器５５に送られ、ここで増幅されてから
Ａ／Ｄコンバータ５７に送られる。このＡ／Ｄコンバー
タ５７は、赤色信号の読出しに同期したサンプリングパ
ルスでサンプルホールドし、このサンプルホールドされ
た赤色信号がディジタル信号に変換される。対数変換テ
ーブル５８は、蓄積時間に応じて選択されたページを参
照してディジタル信号を対数変換して赤色濃度を求める
。この赤色濃度は、ルクアップテーブル５８で規格化し
てから、アドレスカウンタ５４で指定されたＲＡＭＢ２
のアドレスに書き込まれる。

時間ｔ３において赤色信号の取出しが終了すると、赤色
用制御回路５０が取出し終了信号をコントローラ５２に
送る。このコントローラ５２は、緑色用制御回路４９か
ら蓄積終了信号が発生していることを確認してから、緑
色の取出しスタート信号を緑色用制御回路４９に送ると
ともに、セレクタ３５のスイッチの切換と、対数変換テ
ーブル５８及びルックアップテーブル５９のページ選択
とを行う、これとともに、アドレスカウンタ５４をセッ
トし、また、アナログスイッチ４１をＯＮにする。そし
て前述した赤色信号の取出しと同様な手順で、転送部に
保存されていた信号電荷を出力部に転送し、緑色信号に
変換してから時系列信号として取り出し、信号処理して
からＲＡＭ８２に書き込む。

時間ｔ４に達すると青色信号の取出しが開始され、この
取り出した青色信号も信号処理されてからＲＡｌｌ１８
２に書き込まれる。そして、青色信号の読出しが時間ｔ
５で終了し、時間ｔ１から開始されたプレスキャンが終
了する。その後、コントローラ５２がリセット信号を出
力して各部をリセットする。

前記プレスキャンが終了すると、ＣＰＵ８３はカラー原
画の最も明るい部分１小濃度）を判別し、この部分を測
光した時に、その出力が蓄積型イメージセンサの悠和値
に近くなるように、本スキャンでの蓄積延長時間を決定
する。得られた色毎のＳ積延長時間は、コントローラ５
２に送られるとともに、この蓄積延長時間に応じて対数
変換テーブル５８のページを指定する。

前記蓄積延長時間を決定してから、時間ｔ６においてプ
レスキャンと同様に蓄積スタート信号を各制御回路４８
〜５０に送って電荷蓄積を同時に開始させる０時間先７
に達すると、赤色の＠積時間が終了するから、信号電荷
を転送部に転送した後、時系列の赤色信号を取り出し、
信号処理してからＲＡＮ８２に取り込む、この赤色信号
の取り出し中に時間先８で緑色の電荷蓄積が終了するが
、この場合には信号電荷を転送部に転送して保存する。

そして、赤色信号の遍り山しが終了する時間先〇に達し
てから、取り出しを待機しておいた緑色信号の取り出し
を開始し、これをＲ＾ＭＥ１２に格納する。また、時間
ｔｌＯにおいて青色の電荷蓄積が終了するが、この場合
も取出しを待機させて、緑色信号の取り出しが終了する
時間ｔ１１から信号取り出しを開始する。そして。

時間ｔ１２に達すると稈色信号の取出しが終了し、時間
ｔ８から開始された本スキャンが終了する。

前記本スキャンが終了した後にコントローラ５２は各部
をリセットするから、分周器７８で分周されない基本ク
ロック信号がマスタークロック信号として各ドライバ３
３．４０．４５に人力され、各蓄積型イメージセンサ３
２，３１１．４４に通常の周期で蓄積と読出しとを行な
う、しかし、この場合には、各アナログスイッチ３４，
４１．４８がＯＦＦ　しているため、読み出した色信号
は実質的に垂れ流されることになる。

蓄積型イメージセンサとしてＣＯＤを用いた場合には、
感光部と転送部の両方において暗電流の影響によるノイ
ズが発生し、このノイズは時間に比例して増大するとい
う性質がある。したかって、ノイズを少なくするには、
感光部から転送部に信号電荷を転送した後に、信号取出
しを待機させることなく、直ちに色信号の取出しを開始
するのが望ましい、第３図は蓄積スタートを色毎にずら
すことにより、各色信号の取出しが待ち時間なしに行な
えるようにした実施例を示すものである０時間ｔｌにお
いて赤色の電荷蓄積が開始され、そして予め設定した蓄
積時間を経過して時間ｔ２に達した時に、信号電荷を転
送部に転送して蓄積を終了する。この蓄積の終了後に、
赤色信号の取出しを時間ｔ２からｔｌの間で行なう、こ
の信号取出し時間はマスタークロック信号の周期と画素
数によって決まるものであり、各蓄積型イメージセンサ
３２，３９．４４では同じ時間である。

前記赤色信号の取出しの途中で、時間ｔ３に達した時に
緑色の電荷蓄積を開始する。この蓄積の開始のタイミン
グは、赤色の電荷蓄積と信号取出しに要する時間（ｔｌ
−ｔｌ）から、緑色の電荷蓄積に要する時間（ｔｌ−ｔ
３）を引いた時間だけ、赤色の電荷蓄積の開始時【！か
ら遅らせた時である０時間先４では、赤色信号の読出し
が終了し。

同時に緑色の電荷ｒｉ′１１１が終了する。この電荷蓄
積が終了した緑色は、信号取出しが時間ｔＳまで行なわ
れる。また、緑色信号の取出し時において、時間ｔ５か
ら青色の電荷蓄積が開始され、そして緑色の信号取出し
が終了する時間ｔ６で青色の電荷蓄積が終了し、この青
色の信号取出しは時間ｔ８からｔ７まで行なわれる。

前記時間ｔｉから時間ｔ７の間にプレスキャンが行なわ
れ、そして各部をリセットしてから、各色毎に本スキャ
ンは、時間ｔ８から開始され、まず蓄積時間が最も短い
赤色の電荷蓄積が開始される。この赤色の電荷＄精は時
間ｔｉｔまで行なわれ、そして時間ｔｌｌから時間ｔ１
２の間で赤色信号の読出しが行なわれる。

二番目に蓄積時間が短い緑色の電荷蓄積は時間ｔ３から
開始され、蓄積時間の最も長い青色の電荷蓄積が時間ｔ
ｌＧから開始される。そして。

赤色信号の取出しが終了する時間ｔｌｌから緑色信号の
取出しが開始される。この緑色信号の取出しが終了する
時間ｔ１３から、青色信号の取出しが開始され、この青
色信号の取出しが時間１１４まで行なわれる。この本ス
キャンが終了すると、コントローラ５２は各部をリセッ
トし、蓄積型イメージセンサ３２，３９．４４を通常の
周期で作動させる。

上記実施例では蓄積時間の短いものから蓄積をスタート
させているが１例えば緑色の蓄積時間が、赤色の蓄積時
間と信号取出し時間とを加算した時間よりも長くなる場
合には、最初に緑色の蓄積をスタートさせ、その後に蓄
積時間の最も短い赤色の電荷蓄積をスタートさせる。な
お、システム全体の処理時間が多少長くなるが、蓄積時
間の長いものから順番に蓄積をスタートさせれば、この
ような順番の狂いは生じない、また１例えば赤色の信号
取出しが終了すると直ちに緑色の信号取出しを開始して
いるが。

この２種類の信号取出しの間に多少のズレを設けてもよ
い。

前記プレスキャンの蓄積時間が、ドライバが正常に作動
している時の蓄積時間と同じにすれば、プレスキャンで
の蓄積を省略することができる。この場合には、プレス
キャンが開始された時に、直ちに色信号の取出しを開始
すればよい、また、このプレスキャンでは、ディジタル
化した色信号を対数変換及び規格化することなく（プレ
スキャン専用のページを設け、アドレスとデータを同じ
にしておく、）そのままの形でＲＡＭｅ２に格納しても
よい、この場合には、信号の最大値が蓄積型イメージセ
ンサの飽和値に近くなるように木スキャンでの電荷蓄積
時間を決定する。

第４図はフレーム転送を行なうようにした青色用制御回
路の一例を示すものである。コントローラ５２は、プレ
スキャンで求めた蓄積延長時間のデータをタイマー７０
にセットし、その後で蓄積スタート信号をＡＮＤゲー）
７１に送る。このＡＮＤゲート７１には、垂直同期信号
（Ｖ−ｓｙｎｃ）が入力されているから、垂直同期信号
がローレベル（以下、「Ｌ」という）になった時に、そ
の出力がハイレベル（以下ｒＨＪ　　という）に反転し
。

この立ち上がりのタイミングでフリップフロップ７２を
セット状態にする。このフリップフロップ７２がセット
されると、その出力端子ＱがｒＨＪからｒＬＪに反転す
るため、ＡＮＤゲート７３が閉じられると、第５図に示
すように、基本クロック信号の通過が停止されるため、
前述したようにドライバ３３の作動が一時停止するが、
しかしドライバ３３は駆動状態に保たれているため、蓄
積型イメージセンサ３２の蓄積はそのまま進行する。

前述フリップフロップ７２がセットされると。

出力端子ＱはｒＨＪになるため、第５図に示すように、
タイマ７０のゲートが開かれ、基本クロック信号を分周
器７４で分周して得たクロック信号がタイマ７０に入力
される。このタイマ７０は、入力されたクロック信号を
カウントし、その内容が蓄積延長時間と一致した時に、
出力端子０をｒＨ」にするとともに、ゲートを閉じてク
ロック信号のカウントを停止する。タイマ７０の出力端
子０がｒＪになると、フリップフロップ７２がリセット
されるため、ＡＮＤゲート７３が開かれ、基本クロック
信号の通過を許容し、ドライバ３３を正常に作動させる
。また、タイマ７０の出力信号は前記ＡＮＤ７ゲート７
１に入力されているため、−回のスキャン中に再び垂直
同期上１号が「Ｌ」に反転してもフリップフロップ７２
をセットすることはない。

前記ＡＮＤゲート７３が蓄積延長時間に開いて基本クロ
ック信号の通過を許容すると、ドライバ３３の作動が開
始し、通常の蓄積時間だけ更に電荷蓄積を続行する。そ
して、垂直同期信号がｒＨＪに反転すると、フレーム転
送が開始されて蓄積が終了する。その後に垂直同期信号
がｒｌＪに反転すると、タイマ７０の出力信号と垂直同
期信号との論理積な求めるＡＮＤゲート７８がｒｌ（Ｊ
に反転し、フリップフロップ７７をセットする。このフ
リップフロップ７７がセットされると、　ＡＮＤゲート
７８が閉じられるために、基本クロック信号の通過が停
止し、ドライバ３３の作動が停止する。このドライバ３
３の作動が停止すると、転送部に転送された電荷の取出
し開始が延期されることになる。

コントローラ５２が取出しスタート信号を出力すると、
フリップフロップ７７がセットされるから、ＡＮＤゲー
ト７８が再び開いて基本クロック信号をドライバ３３に
送る。この基本クロック信号がドライバ３３に入力され
ると、延期されていた青色信号の取出しが開始される。

したがって。

蓄積終了後に直ちに取出しスタート信号を発生すれば、
取出しの待ち時間がなくなり、そして取出しスタート信
号の発生を所望時間だけ遅らせることにより、取出し待
機中とすることができる。

前記青色信号の取出しをゆっくりと行なうために、分周
器７３とＡＮＤゲー）８０’とが設けられている。この
分周器７９とＡＮ［ｌゲート８０との直列回路と並列に
、＾１４Ｉｌ］ゲート８１が設けられており。

取出しスタート信号でセットされるフリップフロップ８
２によってＡＮ［］ゲート８０と−８１とが選択的に開
かれる。すなわち、蓄積中及び転送中は、フリップ７０
ツブ８２がリセット状態にあるから、出力端子Ｑがｒｌ
Ｊとなっており、そのためにＡＮＤゲート８０が閉じて
いる。他方、インバータ８３によって反転された信号が
＾ＮＮロー−８１に入力されているため、これが開いて
基本クロック信号をＯＲゲート８４に送る。フリップフ
ロップ８２がセットされた信号取出し中は、　ＡＮＤゲ
ート８０が開き、　ＡＮＤゲート８１が開いている時に
は。

基本クロック信号が分周され、周期が長いクロック信号
がＯＲゲート８４に送られる。

前記ドライバ３３は、　ＯＲゲート８４から出力された
マスタークロック信号を元にして位相が異なった複数の
クロック信号を作り、これで蓄積型イメージセンサ３２
を駆動する。この蓄積型イメージセンサ３２は、入射光
を光電変換して蓄積する感光部３２ａと、感光部３２ａ
からの信号電荷を受は取って保存する転送部３２ｂと、
転送部３２ｂから垂直転送された信号電荷を水平方向に
転送するとともに、信号電荷を電圧に変換し、青色信号
として出力する出力部３３ｃとから構成されている。前
記感光部３２ａで入射光を光電変換している時には、転
送部３２ｂは前に光電変換されてフレーム転送されてい
る信号電荷を出力部３２ｃへ転送し、感光部３２ａから
新しい信号電荷がフレーム転送される前に各セルを空に
しておく。

前記ドライバ３３は、垂直同期信号と水平同期信号（Ｈ
−３ｙｎｃ）とサンプリングパルス（ＳＰ）を出力する
。この出力同期信号は、　ＡＮＤゲート８Ｂに送られ、
ここで蓄積スタート信号との論理積が取られる。このア
ンドゲート８６の出力は、カウンタ８７でカウントされ
、その内容がデコーダ８８に送られる。前記カウンタ８
７は、蓄積スタート後に垂直同期信号がｒＬＪからｒＨ
Ｊに反転した回数をカウントし、その内容がｒｌＪの時
に、デコーダ８Ｂが蓄積終了信号をコントローラ５２に
送り、取出しスタート信号の発生を促す、カウンタ８７
の内容が「２」の時には、デコーダ８日は信号取出し終
了信号をコントローラ５２に送って、次の色信号の取出
しが可能であることを指示する。

前記ｇｍ型イメージセンサ３２は、周期的に作動してい
るためプレスキャン及び本スキャン以外でも出力部３２
ｃから青色信号を出力する。しかし、この青色信号は不
要なものであるから。

処理回路を作動させずに垂れ流してしまう、これは、　
Ａ／Ｄコンパレータ５７が、サンプリングパルスに同期
して作動するから、サンプリングパルスをＡ／Ｄコンバ
ータ５７にλカしないようにすることによって達成する
ことができる。そのために、取出しスタート信号でセッ
トされ、取出し終了信号でリセットされる２リツプフロ
ツプ８９と、このフリップフロップ８９の出力端子Ｑに
接続されたアナログスイッチ９０が設けられている。な
お、このアナログスイッチ９０を用いた場合には、第１
図に示すアナログスイッチ３４は不要となる。また、こ
のサンプリングパルスと。

水平同期信号と垂直同期信号とがＡＮＩ）ゲー）９１に
入力されており、プレスキャン及び本スキャンでの信号
取り出し中においてだけ、サンプリングパルスをアドレ
スカウンタ５４に送るようになっている。

プレスキャン又は本スキャンが終了すると、コントロー
ラ５２は、リセット信号を出力してタイマ７Ｇ、フリッ
プフロップ８２．カウンタ８７をリセットする。この後
は、蓄積型イメージセンサ３２が通常の周期で蓄積と読
山しを行い、読み出し青色信号を垂れ流す。

第６図は本スキャンにおける蓄積と取出しのタイミング
を示すものである。蓄積スタート信号がコントローラ５
２から出力されると、最初の垂直同期信号の立ち下がり
のタイミングでＡＮＤゲート７３が閉じる。そして、予
め設定した蓄積延長時間が経過した時に、　ＡＮＤゲー
ト７３が開いてマスタークロック信号をドライバ３３に
送る。

そして、通常の蓄積時間が経過した時に、垂直同期信号
がｒｌＪに反転するから、フレーム転送が開始されて蓄
積が終了する。このフレーム転送が終了して垂直同期信
号が再び立ち下がると、ＡＭＩＩゲート７８を閉じて信
号取出しを延期させる。そして、取出しスタート信号が
コントローラ５２から出力された時に、　ＡＮＤゲート
７８を開いてドライバ３３を作動させ、信号取出しを開
始させる。

前記実施例ではフレーム転送方式について説明したが、
これはインターライン方式であってもよい、このインタ
ーライン方式の場合でも、基本クロック信号を停′止さ
せてシフト信号の発生を遅らせることにより、蓄積時間
を調節することができる。

）１０５型の蓄積型イメージセンサでは、感光部に蓄積
された信号電荷が、マトリックス状に配置したＭＯＳト
ランジスタにより直接に取り出されるから、信号取出し
を遅延させた場合には、その間で蓄積が進行してしまう
、したがって、第３図に示すように、蓄積スタートを色
毎にずらして信号取出しの待機時間をなくすか、あるい
はシャッタ又はカットフィルタ等を用いて色光の入射を
停止させることが必要である。

第７図は蓄８１型イメージセンサとしてＭＯＳ型を用い
、蓄積時間が経過した時に液晶シャッタによって色光の
入射を停止させるようにした実施例を示すものであり、
第４図と同じ回路には同じ符号を付しである。　ＭＯＳ
　！イメージセンサ９５は、入射光を光電変換してｌＦ
ｍする光電変換ｆｉ９５ａと、ＮＯＳ　）ランジスタを
マトリックス状に配置した走査部１１５ｂとから構成さ
れており、ドライバ９Ｂからのクロック信号とから構成
されており、ドライバ９８からのクロック信号で走査部
９５ｂが走査された青色信号を読み出す、この１１Ｏ５
型イメージセンナ９５は、所定の周期で蓄積と読山しと
を交互に行なっている。第８図に示すように、蓄積スタ
ート信号がコントローラ５２から出力されると、通常の
蓄積が終了して垂直同期信号が立ち下がる時に、これに
同期したタイミングでフリップフロップ８７をセットす
るとともに、タイマ７０の作動がスタートする。前記フ
リップフロップ９７がセットされると、　ＡＮＤゲート
９８が閉じるので、基本クロック信号を分周器ｂ９で分
周して得たマスタークロック信号がドライバ９Ｂに入力
されなくなる。この場合には。

ドライバ８Ｂが運動状態で停止しているから、信号取り
出しが一時停止する。この取り出しが一時停止している
場合でも、開状態にある液晶シャッタ１００と青色フィ
ルタ１０１を透過した青色光が光電変換部８５ａに入射
しているから、そのまま蓄積が続行する。

蓄積延長時間が経過するとタイマ７０の出力端子Ｏがｒ
ＨＪに反転するから、フリップフロップ１０２がセット
される。このフリップフロップ１０２がセットされる。

このフリップフロップ１０２がセットされるとドライバ
１０３が駆動されるから、液晶シャッタ１００を閉じる
。この液晶シャッタ１００が閉じると、青色光が光電変
換部９５ａに入射されなくなるから蓄積が停止する。

コントローラ５２が取出しスタート信号を出力すると、
フリップフロップ９７がリセットされるので、マスター
クロック信号がドライバ９６に、入力する。このドライ
バ９８にマスタークロック信号が入力されると、延期さ
れていた青色信号の取出しが開始される。この青色信号
の取出し時には、ドライバ９８がクロック信号を走査部
９５ｂに送ってマトリックス状に配置したＮＯ５）ラン
ジスタを所定時間だけＯＮ状態にして青色信号を順番に
取り出す、この青色信号の取出しは、分周器８８によっ
てゆっくりと行なわれる。

プレスキャン又は本スキャンが終了すると、リセット信
号がコントローラ５２から出力されるので、各部がリセ
ットされる。そして、フリップフロップ８８がリセット
されると、ドライバｌＯ′３の作動が停止するから、液
晶シャッタ１００が開状態に復帰する。

（発明の効果） 本発明は以上の様に蓄積型イメージセンサの蓄積時間を
変えられるので、ノイズに対するＳ／Ｎの改善とＡ／Ｄ
時の実質的分解能の向上をはかり、システムのダイナミ
ックレンジを向上させることができると同時に、その蓄
積時間を連続的に変えられる様にしであるから従来技術
の様にＮＯフィルタを入れて、長い蓄積時間を設定する
必要がないため、処理速度が早く、かつ暗電流の影響が
少ないシステムを作ることができる。さらに正確なＴｔ
ｒ　（ベースネガが測定時のＡ／Ｄ出力が２５５になる
様な蓄積時間）及びＴ−↑ｏ　（１，２８ｆｌｌ）ｎよ
り決まるＴを正確に実現できるために、従来方法にくら
べ正確、な測定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図はプ
レスキャンと本スキャンとを示す説明図、第３図は色毎
に蓄積スタートをずらした実施例の説明図、第４図は第
１図に示す青色用制御回路の一実施例を示す回路図、第
５図はタイマーの作動を示すタイミングチャー）、　＄
６図はｌスキャンの状態を示すタイミングチャート、第
７図はＮＯ９型イメージセンサを用いた場合の青色用制
御回路を一例を示す回路図、第８図は第７図のスキャン
を示すタイミングチャー系を示す図である。 １５・・・カラー原画、１７・・・シャッタ、　１ｇ・
・・印画紙、２０・・・青色用測光部、２１・・・緑色
用測光部、２２・・・赤色用測光部、３１・・・青色フ
ィルタ、　３２．３ｆＪ、４４・・・蓄積型イメージセ
ンサ、３８・・・緑色フィルタ。 ４３・・・赤色フィルタ、３４，４１．４８・・・アナ
ログスイッチ、７Ｇ・・・タイマー、８５・・・ＮＯ５
５！イメージセンサ、１００・・・液晶シャッタ、１０
！・・・青色フィルタ。 出願人代理人　　安　形　雄　三 奎　ｌＯ図 手続補正歯 昭和６１年１月１７日 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 １．４＄件の表示 昭和６０年特註願第１１Ｂ２５７号 ２、発明の名称 画像情報読取方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 （５２０）富士写真フィルム株式会社 ４、代理人 東京都新宿区西新宿−丁目１４番１５号５、補正の対象 〕、補正の内容 （１）明細書、第１Ｇ頁第１ｓ行目に「外れたた位置」
とあるを「外れた位置」と補正する。 （２）同、第２３頁第５行目にｒＱＪとあるを「Ｑ」と
補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 蓄積型光電変換素子によって画像情報を読取る場合に、
   光電変換・蓄積サイクルにおける基本クロック信号の周
   波数又は停止時間を調整することにより、前記蓄積型光
   電変換素子の電荷蓄積時間を連続的に変え得るようにし
   、ノイズに対するＳ／Ｎの改善と、Ａ／Ｄ変換時の実質
   的量子化数をふやすようにしたことを特徴をする画像情
   報読取方法。