JPS6314887B2 - - Google Patents

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JPS6314887B2
JPS6314887B2 JP56145473A JP14547381A JPS6314887B2 JP S6314887 B2 JPS6314887 B2 JP S6314887B2 JP 56145473 A JP56145473 A JP 56145473A JP 14547381 A JP14547381 A JP 14547381A JP S6314887 B2 JPS6314887 B2 JP S6314887B2
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JP
Japan
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photoelement
output
sensitivity
constant
ram
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JP56145473A
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Japanese (ja)
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JPS5847223A (en
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Kyohiko Kobayashi
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5847223A publication Critical patent/JPS5847223A/en
Publication of JPS6314887B2 publication Critical patent/JPS6314887B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/63Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to dark current
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/67Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response
    • H04N25/671Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response for non-uniformity detection or correction

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

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を補正す
る方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for correcting sensitivity between photoelements 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CCD(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ビツト)のホトエレ
メントを中心間距離13μm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量分布等を測定する為に使用
可能である。而して、CCDセンサの各ホトエレ
メントは、製造工程における製造パラメータの変
動及びウエフア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。然るに、従来は、
CCDセンサの終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まり、従つ
て、各CCDセンサ間の感度補正は可能であつた
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DSNU)による各ホトエレメント間
の感度補正をすることはできなかつた。
In optical measurement devices such as MTF (modulation transfer function) inspection machines that inspect lens aberrations, etc., solid-state sensors such as CCD (charge coupled device) sensors are used to measure light intensity distribution. A CCD sensor, for example, consists of 2048 (2048-bit) photoelements arranged in parallel with a center-to-center distance of 13 μm, and transmits the output corresponding to the exposure amount of each photoelement to a signal processing device to calculate the exposure distribution, etc. It can be used for measuring. Therefore, each photoelement of a CCD sensor has variations in its sensitivity due to variations in manufacturing parameters during the manufacturing process and properties of the material itself such as wafer defects, which causes errors in light intensity measurement of the CCD sensor. . However, conventionally,
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 DSNU), it was not possible to correct the sensitivity between each photoelement.

本発明は以上の点に鑑みなされたものであつ
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度補正方法を提供
することを目的とする。即ち、本発明方法の特徴
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。
The present invention has been made in view of the above points, and in addition to correcting the sensitivity between each solid-state sensor, it is also possible to correct variations in sensitivity between each photoelement in each solid-state sensor, and enables high-precision optical measurement. The purpose of this invention is to provide a method for correcting the sensitivity of a solid-state sensor that can be used to implement a device. That is, the feature of the method of the present invention is 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. Another feature of the present invention is that, 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 the sensitivity characteristics with respect to the reference photoelement.

CCDセンサ等の固体センサは、例えば、2048
個のホトエレメントを中心間距離13μmで並設し
てあるが、各ホトエレメントの感度特性は、第1
図に、横軸に露光量をとり、また縦軸にホトエレ
メントの信号出力(ボルト)をとつて示すよう
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。従つて、各ホ
トエレメントの出力vは露光量Eの一次関数で表
わされるのであるが、前述の如く、各ホトエレメ
ントの光応答及び暗電流に差異があり、前記一次
関数の定数は各ホトエレメントによつて異なる。
これを数式表現すると下記(1)式の如くなる。
Solid state sensors such as CCD sensors, for example, 2048
photoelements are arranged side by side with a center-to-center distance of 13μm, and the sensitivity characteristics of each photoelement are
As shown in the figure, where the horizontal axis represents the exposure amount and the vertical axis represents the photoelement signal output (volts), there is linearity with respect to the exposure amount when used within the guaranteed operating frequency range. are doing. Therefore, the output v of each photoelement is expressed by a linear function of the exposure amount E, but as mentioned above, there are differences in the photoresponse and dark current of each photoelement, and the constant of the linear function is different for each photoelement. It depends.
This can be expressed mathematically as shown in equation (1) below.

Vi=AiE+Bi ……(1) 但し、Ai、Biはi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、CCDセンサにおいて熱によつて発生する
信号成分であり、第1図では縦軸切片の値が、ま
た(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Bi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
異があり、感度差が存在する。
V i =A i E+B i (1) where A i and B i are constants for the i-th photoelement. Note that dark current is a signal component that is detected during non-exposure and is generated by heat in the CCD sensor. In Figure 1, the value of the vertical axis intercept, and in equation (1), B i represents this dark current. ing. The photoresponsiveness is expressed by the slope of the straight line in FIG. 1 and A i in equation (1). And for each photoelement A i
Since the and B i values are different, even when each photoelement is irradiated with light at the same amount of light, there is a difference in output, and a difference in sensitivity exists.

本発明は、各ホトエレメントについてその感度
特性をAi、Bi値として予め求めておき、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、 Vi=AiE+Bi ……(1) 測定対象の光量測定に先立ち、前記各ホトエレメ
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viを下記
数式 Vi=(Aj/Ai)vi+Bj―(Aj/Ai)Bi に従つて補正演算することを特徴とするものであ
る。
In the present invention, the sensitivity characteristics of each photoelement are determined in advance as A i and B i values, and when measuring the amount of light of the measurement target, the output of each photoelement is
The correction is made to match the sensitivity characteristics 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 for a solid-state sensor having N photoelements, the sensitivity characteristics of each photoelement are expressed by the following formula: V i =A i E+Bi (1) Measurement of light intensity of the measurement target Prior to this, each photoelement is exposed twice with different uniform exposure amounts, and the constants A i and B i of the formula are determined from each output,
The present invention is characterized in that each output v i of each photoelement during light intensity measurement is corrected according to the following formula Vi = (A j /A i ) v i +B j - (A j /A i )B i It is something.

但し、vi:ホトエレメントの出力 E:露光量 Ai、Bi:i番目のホトエレメントについての定
数(i=1、2、…N) Vi:ホトエレメントiの補正後の出力 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 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、従つてそのときの
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。これにより、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, v i : Output of photoelement E : Exposure amount A i , B i : Constant for i-th photoelement (i=1, 2,...N) V i : Output of photoelement i after correction A j , B j : Constant for the reference photoelement j selected as a sensitivity reference 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 the dark current. It is preferable that the This is because the B i 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ビツト)と
し、その各ホトエレメントを露光量Eで均一露光
したとする。そのときの各ホトエレメントi(i
=1、2、…、N;i≠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 photoelements in the CCD sensor is N (N bits), and each photoelement is uniformly exposed with an exposure amount E. Each photoelement i(i
= 1, 2, ..., N; i≠j) output v i and the output v j of the reference photoelement j selected as the sensitivity standard
is expressed by the following formulas (2) and (3).

vi=AiE+Bi ……(2) vj=AjE+Bj ……(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の出力をこれに適合させるので
あるから、露光量Eにおいては、ホトエレメント
i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
つて表わされる。
v i =A i E+B i ...(2) v j =A j E+B j ...(3) Since the output of other photoelement i is adapted to the sensitivity characteristic of photoelement j as a reference, the exposure In quantity E, the output v i of photoelement i should be modified to the output v j of reference photoelement j. This correction formula is expressed by the following formula (4).

Vi=(Aj/Ai)vi+Bj―(Aj/Ai)Bi ……(4) 即ち、ホトエレメントiの実出力vi(=AiE+
Bi)を(4)式に代入すれば、Vi=vj(=AjE+Bj
となり、ホトエレメントiの補正後の出力Viはvj
に一致する。従つて、CCDセンサによる測定対
象の光量測定に際しては、各ホトエレメントi
(i=1、2、…N;i≠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り、感度のバラツキ
を補正することができる。
V i = (A j /A i )v i +B j - (A j /A i )B i ...(4) That is, the actual output v i (=A i E+
By substituting B i ) into equation (4), V i = v j (=A j E+B j )
Then, the corrected output V i of photoelement i is v j
matches. Therefore, when measuring the light intensity of the measurement target using a CCD sensor, each photoelement i
If the output v i of (i=1, 2,...N; i≠j) is corrected according to equation (4), the exposure amount can be converted to voltage for all photoelements using the sensitivity characteristics of photoelement j. This means that it has been converted, and variations in sensitivity can be corrected.

而して、(4)式に基いて補正演算するためには定
数Ai、Bi(Aj、Bjも含めて)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、Biを算出する。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/Ai=(vj―Bj)/(vi―Bi) ……(5) 他の1回の均一露光(露光量は零でない)におけ
る各ホトエレメントの出力viとvjとから、(5)式に
従つてAj/Aiを求める。
Therefore, in order to perform the correction calculation based on equation (4), it is necessary to obtain the constants A i and B i (including A j and B j ) in advance, and to obtain the sensitivity characteristics of each photoelement. Therefore, prior to measuring the light intensity of the measurement target, each photoelement of the CCD sensor is exposed twice with different uniform exposure amounts, and A i and B i are calculated from each output of each photoelement at that time. In this case, one of the two uniform exposures is made with zero exposure, that is, the output of each photoelement is detected in a dark state during non-exposure,
It is better to find the dark current component B i directly from this output. Then, by eliminating E from equations (2) and (3), we get the following (5)
The formula is obtained, A j /A i = (v j - B j ) / (v i - B i ) ...(5) For each photoelement in another uniform exposure (exposure amount is not zero) A j /A i is determined from the outputs v i and v j according to equation (5).

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
度補正方法の1実施例を示すブロツク図である。
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、露光により変化する成分、
即ちAiEのみを使用し、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。従つて、(4)式の補正式は下記(6)式の如
く変形する。
Next, a sensitivity correction device capable of performing the sensitivity correction as described above will be described. FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of the sensitivity correction method of the present invention incorporated into the Fourier calculation circuit of the MTF tester.
In addition, during Fourier calculation, among the output signals of each photoelement, components that change due to exposure,
That is, it is necessary to use only A i E and exclude the dark current component B i which is the DC component of the signal, so in the following description, a device for correcting v i −B i will be described. Therefore, the correction equation of equation (4) is transformed as shown in equation (6) below.

Vi―Bj=(Aj/Ai)(vi―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)式に従つてviの補正演算をすればよ
い。
V i −B j = (A j /A i ) (v i −B i ) ...(6) In other words, A j /A i calculated in advance using equation (5) and the dark current component
From B i , correction calculation of v i can 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1
00はマルチプレクサ101に並列接続され、
CCDセンサ100の各ホトエレメントi(i=
(1〜256)×6)の出力は、サンプル・アンド・
ホールド回路102及びアナログ/デジタル変換
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つ
ている。データRAM104の出力は加減算器1
10及び乗算器111に入力され、加減算器11
0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114を介して、デ
ータRAM104、定数RAM106及び定数
RAM108に接続され、定数RAM106,1
08の出力は加減算器110及び乗算器111に
入力されるようになつている。定数RAM106
は補正定数Aj/Ai及びBiをストアしておくため
のRAMであり、定数RAM108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cos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RAM106及び定数RAM1
08のア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G1〜G14が設置されて
おり、各ゲートG1〜G14は通常は閉じられて
いてコントローラ(不図示)により開閉制御され
る。なお、ゲート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。
In the example shown in Figure 2, a 256-bit CCD
Six sensors 100 are arranged in parallel, and each CCD sensor 1
00 is connected in parallel to multiplexer 101,
Each photoelement i (i=
The output of (1 to 256) x 6) is the sample and
The data passes through a hold circuit 102 and an analog/digital converter (hereinafter abbreviated as ADC) 103.
It is input to RAM 104 and stored. The output of data RAM 104 is adder/subtractor 1
10 and multiplier 111;
0 and the output of multiplier 111 are input to input port 112
The data is input to the arithmetic unit 113 via. The output terminal of the arithmetic unit 113 is connected to the data RAM 104, the constant RAM 106, and the constant through the output port 114.
Connected to RAM108, constant RAM106,1
The output of 08 is input to an adder/subtracter 110 and a multiplier 111. Constant RAM106
is a RAM for storing correction constants A j /A i and B i , and a constant RAM 108 stores sin and cos tables used when performing Fourier calculations on the output of the photoelement after correction. There is. 105, 107 and 109 are data respectively
RAM104, constant RAM106 and constant RAM1
08 address counter. Further, as shown in the figure, gates G1 to G14 are installed between the circuits, and each gate G1 to G14 is normally closed and is controlled to open or close by a controller (not shown). Note that the signal input to the adder/subtractor 110 via the gate G9 is a zero signal.

次に、この感度補正装置の動作について説明す
る。
Next, the operation of this sensitivity correction device will be explained.

() MTF測定に先立ち、各補正定数を求める
場合。
() 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、ゲートG1
及びG3を開いて各ホトエレメントiの出力
vi(i=(1〜256)×6)をデータRAM10
4にストアする。
(1) Each photoelement of the six CCD sensors 100 is uniformly exposed with the same amount of light, and gate G1
and open G3 to output the output of each photoelement i.
v i (i=(1~256)×6) as data RAM10
Store in 4.

(2) 次いで、ゲートG1及びGG3を閉じ、ゲ
ートG9及びG12を開いてデータRAM1
04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) Next, close gates G1 and GG3, open gates G9 and G12, and read data RAM1.
04 is input 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、ゲートG1及びG3を開いて
各ホトエレメントiの出力Bi(i=(1〜256)
×6)をデータRAM104に入力させ、デ
ータRAM104の記憶内容をBiで書きかえ
る。
(3) Then close gates G9 and G12,
The CCD sensor 100 is set to zero exposure, that is, in a dark state, gates G1 and G3 are opened, and the output B i of each photoelement i (i = (1 to 256)
×6) is input to the data RAM 104, and the stored contents of the data RAM 104 are rewritten with B i .

(4) 次いで、ゲートG1及びG3を閉じ、ゲー
トG9及びG12を開いてデータRAM10
4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。
(4) Next, close gates G1 and G3, open gates G9 and G12, and read data RAM 10.
4 is input 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i(i=(1〜256)×6)
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、(5)式に従つて
Aj/Aiを算出し、求められたAj/Ai及びBi
を、例えば、フロツピーデイスクにストアす
る。ゲートG9及びG12は演算装置113
がデータを読み込んだ後閉じられる。
(5) The arithmetic unit 113 receives the photoelement i (i=(1~256)×6) input as described above.
Based on the appropriately selected reference photoelement j from v i and B i for
Calculate A j /A i and obtain the obtained A j /A i and B i
For example, store it on a floppy disk. Gates G9 and G12 are arithmetic unit 113
is closed after reading the data.

() 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、フロツピーデイスクに
ストアされているAj/Ai及びBi値を読み出
し、ゲートG14及びG4を開いてこれらの
値を定数RAM106にストアする。なお、
上記から明らかな如く、定数RAM106
は、6個のCCDセンサ100が夫々256ビツ
トであることから、256×6×2個のアドレ
スを有する。次いで、ゲートG14及びG4
を閉じる。
() When correcting the output of each photoelement in MTF measurement (1) The calculation device 113 reads the A j /A i and B i values stored in the floppy disk, and opens gates G14 and G4. These values are stored in constant RAM 106. In addition,
As is clear from the above, constant RAM106
has 256×6×2 addresses since each of the six CCD sensors 100 has 256 bits. Then gates G14 and G4
Close.

(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viをデータRAM10
4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 v i of each photoelement of the CCD sensor 100 receiving exposure from the measurement target is stored in the data RAM 10.
4 and store it. Then, gates G1 and G3 are closed.

(3) ゲートG10,G2及びG3を開き、デー
タRAM104にストアされている出力viと、
定数RAM106にストアされている定数Bi
とを、加減算器110に通してvi―Biの演算
をさせ、その演算結果をデータRAM104
に入力させて、データRAM104のストア
内容をvi―Biで書きかえる。そして、ゲート
G10,G2及びG3を閉じる。
(3) Open gates G10, G2 and G3 and output v i stored in data RAM 104;
Constant B i stored in constant RAM 106
are passed through the adder/subtractor 110 to calculate v i −B i , and the result of the calculation is stored in the data RAM 104.
, and rewrite the stored contents of the data RAM 104 as v i -B i . Then, gates G10, G2, and G3 are closed.

(4) ゲートG7,G6及びG3を開き、データ
RAM104にストアされているvi―Bi値と、
定数RAM106にストアされている定数
Aj/Ai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RAM104の
ストア内容を(Aj/Ai)(vi―Bi)〔(6)式参
照〕で書きかえる。そして、ゲートG7,G
6及びG3を閉じる。
(4) Open gates G7, G6 and G3 and read the data.
The v i -B i value stored in the RAM 104,
Constants stored in constant RAM 106
A j /A i is passed through the multiplier 111 to perform the calculation of equation (6), and the calculation result is stored in the data RAM.
104 to rewrite the stored contents of the data RAM 104 as (A j /A i )(v i −B i ) [see equation (6)]. And gate G7,G
Close 6 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
についての(Aj/Ai)(vi―Bi)であり、出
力の実測値viを(6)式に従つて補正演算した結
果がデータRAM104にストアされている
ことになる。従つて、データRAM104に
ストアされている(Aj/Ai)(vi―Bi)と定
数RAM108にストアされているsin及び
cos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に入力せしめ、演算装
置113に内蔵されているMTFテストプロ
グラムにより、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。
Therefore, the content stored in the data RAM 104 at this point is (A j /A i )(v i −B i ) for each photoelement, and the actual measured value v i of the output is calculated using equation (6). The result of the correction calculation according to is stored in the data RAM 104. Therefore, (A j /A i )(v i −B i ) stored in the data RAM 104 and sin and
cos table and gates G8 and G13
By opening the multiplier 111, the data is multiplied by the multiplier 111, and then input to the arithmetic unit 113, and the MTF test program built in the arithmetic unit 113 performs necessary operations such as Fourier operation to obtain the MTF test result.

上述の如き各ゲートG1〜G14の開閉動作
は、マイクロコンピユ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。第3図はコントローラ12
0によるデータの入出力制御を説明するブロツク
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1
00は例えば256ビツトのものを1個使用した場
合について図示してある。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てある。
第3図中、121は単位信号“1”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バス、20〜2
4はコントローラ120への各種命令を伝送する
バスである。
The opening and closing operations of each of the gates 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. Figure 3 shows the controller 12
A block diagram illustrating data input/output control using 0, and FIGS. 4 to 6 are control timing diagrams. For the sake of simplicity, CCD sensor 1
For example, 00 is illustrated for the case where one 256-bit bit is used. Further, in FIG. 3, the same parts as in FIG. 2 are given the same reference numerals.
In FIG. 3, 121 is an output circuit for a unit signal "1";
122 is a word counter. Further, 1 is a data bus, and 2 to 19 are controllers 120.
bus for transmitting control signals from to each circuit, 20 to 2
A bus 4 transmits various commands to the controller 120.

そして、バス20から、CCDセンサ100の
出力をデータRAM104に読込むべき命令がコ
ントローラ120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RAM104の記憶内容を演算装置1
13に入力させ、Aj/Aiを算出させた後、Aj
Ai及びBiを定数RAM106にストアする。
Then, when a command to read the output of the CCD sensor 100 into the data RAM 104 is input to the controller 120 from the bus 20, the output v i (zero) of the 256 photo elements of the CCD sensor 100 at the timing shown in FIG. (at the time of light intensity exposure and at the time of exposure with uniform light intensity) are stored in the data RAM 104. Next, the storage contents of the data RAM 104 are transferred to the arithmetic unit 1.
13 and calculate A j /A i , then A j /
Store A i and B i in 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1
00の各ホトエレメントの出力viをデータRAM
104に読み込み、第5図に示すタイミングで、
このviと定数RAM106のBiとから、vi―Biを算
出し、この算出結果をデータRAM104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vi―Biと、定数
RAM106のAj/Ai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
Vi―BjがデータRAM104の記憶内容として求
められる。
For MTF measurement, the CCD sensor 1 to which the measurement target was exposed was similarly placed at the timing shown in Figure 4.
The output v i of each photoelement of 00 is stored in the data RAM
104, and at the timing shown in FIG.
From this v i and B i of the constant RAM 106, v i −B i is calculated, and the calculation result is stored in the data RAM 104. Then, at the timing shown in FIG. 6, v i −B i stored in the data RAM 104 and the constant
From A j /A i in RAM 106, the two are multiplied and the multiplication result is stored in data RAM 104. As mentioned above, when measuring MTF, the actual measured output v i
is subjected to correction calculation according to equation (6), and the output after correction is
V i -B j is determined as the storage content of the data RAM 104.

叙上の如くして補正演算された、各ホトエレメ
ントi(i≠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り、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
ントに限らず、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り、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感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
り、高精度の光学的計測を行うことが可能であ
る。
The output V i of each photoelement i (i≠j), which has been corrected as described above, matches the sensitivity characteristics of the reference photoelement j. If the exposure amount is uniform, the output signals of all photoelements (including photoelements of separate solid-state sensors) will have the same output value, but due to variations in photoresponsivity and dark current in each photoelement, The variations in sensitivity between the two are corrected. A solid-state sensor to which the sensitivity correction of the present invention is applied makes it possible to perform highly accurate optical measurements.

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 should not be 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.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はホトエレメントの感度特性を示すグラ
フ図、第2図は本発明装置の1実施例を示すブロ
ツク図、第3図はコントローラのデータ転送機能
を説明するブロツク図、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、103…アナログ/デジタル変換
器、104…データRAM、106…定数RAM、
110…加減算器、111…乗算器、113…演
算装置、120…コントローラ。
FIG. 1 is a graph showing the sensitivity characteristics of the photoelement, FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of the device of the present invention, FIG. 3 is a block diagram explaining the data transfer function of the controller, and FIGS. FIG. 6 is a data control timing diagram of the controller. (Explanation of symbols) 1...Data bus, 100...
CCD sensor, 103...analog/digital converter, 104...data RAM, 106...constant RAM,
110... Adder/subtractor, 111... Multiplier, 113... Arithmetic device, 120... Controller.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 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、 vi=AiE+Bi 測定対象の光量測定に先立ち、前記各ホトエレメ
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viを下記
数式 Vi=(Aj/Ai)vi+Bj―(Aj/Ai)Bi に従つ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、vi:ホトエレメントの出力 E:露光量 Ai、Bi:i番目のホトエレメントについての定
数(i=1、2、…、N) Vi:ホトエレメントiの補正後の出力 Ai、Bi: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。 2 特許請求の範囲第1項において、前記相異な
る均一露光量は、その一方が零光量であることを
特徴とする固体センサの感度補正方法。
[Claims] In a sensitivity correction method for a solid-state sensor having 1N photoelements, the sensitivity characteristics of each photoelement are expressed by the following formula, v i = A i E + B i Prior to measuring the light amount of the measurement target, the above-mentioned Each photoelement is exposed twice with different uniform exposure amounts, and the constants A i and B i of the above formula are determined from each output.
The present invention is characterized in that each output v i of each photoelement during light intensity measurement is corrected according to the following formula Vi = (A j /A i ) v i +B j - (A j /A i )B i Sensitivity correction method for solid-state sensors. However, v i : Output of photoelement E : Exposure amount A i , B i : Constant for i-th photoelement (i=1, 2,..., N) Vi : Output A of photoelement i after correction i , B i : constants for the reference photoelement j selected as the sensitivity reference. 2. The solid-state sensor sensitivity correction method according to claim 1, wherein one of the different uniform exposure amounts is zero light amount.
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