JPS63169881A - 固体撮像装置の残像除去方法および装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明はＣＯＤイメージセンサなどの固体撮像装置の
残像を除去するための方法および装置に関する。

（従来の技術とその問題点） 従来、ＣＯＤラインイメージセンサ（以下ＣＯＤという
）を用いた平面走査型の画像読取装置において、ＣＯＤ
の蓄積時間に合せて照明光の色を切換えつつ、時分割的
にカラー原画を色分解して三原色信号を得る色分解方式
が知られている。この方式によるカラー画像読取装置は
、既存の円筒走査型のカラー画像読取装置に比べて小型
化が可能、操作性がよいなどの理由で次第に広く実用化
されつつあるが、ＣＯＤの残像現象により、カラークロ
ストークという問題を生じる。ここで残像現象とは、ホ
トダイオードなどの感光画素を配列して成る固体撮像装
げにおいて、所定の蓄積時間内に前記感光画素に蓄えら
れたすべての信号電荷を１回の読出し時間内に例えばシ
フトレジスタから成る電荷転送部に掃出することができ
ず、感光画素部に電荷が残る現象をいう。このため例え
ば、ＣＯＤがＲ信号を読取った後、直ちにＧ信号を読取
ると、Ｒ信号の残留電荷がＧ信号に加算されて出力され
るため、カラークロストークを生じ、正確な色分解を行
なう上で障害となっていた。

このカラークロストークの問題は、例えばダミー走査を
行なって残像を除去することにより解決することができ
る。これは例えば、Ｒ信号を読取った直後に照明光を消
して、ダミー走査により残留電荷を読出し、その後再び
照明光をつけてＧ信号を読取るものである。しかしなが
ら、この方式では、Ｒ，Ｇ、Ｂ信号の読取走査の間にダ
ミー走査をはさむため、走査に要する時間が２倍になっ
てしまう。

（発明の目的） そこでこの発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決
し、ダミー走査を行なうことなく残像成分を除去するこ
とのできる固体撮像装置の残像除去方法および装置を提
供することである。

（目的を達成するための手段） 上記目的を達成するため、この発明によれば、感光画素
を配列した固体撮像装置により原画を光電走査する際に
、前回走査による画素信号に所定係数を乗算したものを
、今回走査による同一感光画素の画素信号から減じるこ
とにより残像成分を除去するようにしている。

すなわちこの発明では、前回走査による画素信号に所定
係数を乗算したものが今回走査による同一感光画素の画
素信号中に含まれる残像成分であると近似し、これを差
し引くことにより残像成分を除去するものである。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。

図において１はＣＯＤラインイメージセンサであり、詳
細は図示しないが、光電変換を行なう感光画素部、蓄積
された電荷を転送する電荷転送部および、その間に設け
られたシフトゲートから成る周知の構成を有している。

感光画素部は例えば１次元ホトダイオードアレイから成
り、電荷転送部は例えばシフトレジスタから成る。いま
例えばカラー原画を光電走査して色分解信号を得ようと
するとき、ホトダイオードアレイの蓄積時間に合せてＲ
，Ｇ、８の照明光を切換えつつ、蓄積時間ごとにシフト
ゲートを介して蓄積電荷をＣＯＤシフトレジスタに移し
、Ｒ，Ｇ、Ｂの色分解信号を時分割態様にて、それぞれ
時系列的に読出す。このときＣＣＤラインイメージセン
サ１と図示しないカラー原画とは、副走査方向に所定速
度で相対運動する。

このようにして得られた色分解信号は、増幅器２で増幅
された後、Ａ／Ｄ変換器３でアナログ／ディジタル変換
され、多階調色分解信号となる。

ここまでの処理は従来の平面走査型のカラー画像読取装
置と同様であるが、このままではＣＣＤラインイメージ
センサ１の残像現象により、カラークロストークの問題
を生じることは前述したとおりである。

そこでこの実施例では、この問題を解決するため、次の
ような処理を行なう。すなわち、Ａ／Ｄ変換器３から出
力される多階調色分解信号を一旦、ラインメモリ４に記
憶し、１ライン分遅延させて読出す。その結果、ライン
メモリ４およびＡ／Ｄ変換器３から出力される画素信号
Ｐ１．Ｐ２はそれぞれ、ＣＣＤラインイメージセンサ１
の同一感光画素から得られる前回走査および今回走査に
よる画素信号となる。前回走査による画素信号Ｐ１をＣ
ＣＤラインイメージセンサ１の感光画素部から電荷転送
部に移すとき、当該感光画素部に残留電荷が生じており
、これが残像成分（カラークロストーク°成分）として
今回走査による画素信号Ｐ２に加算されて出力されてい
る。乗算器５では、この残像成分を算出するため、前回
走査による画素信号Ｐ１に所定の係数を乗算する。係数
の最適値はＣＣＤラインイメージセンサ１等の固体撮像
装置の特性によって異なるが、経験的に０．０１〜０．
１程度であり、この範囲の適当な値を係数設定器６に予
め設定しておく。また動作中にオペレータが任意に係数
を変更できるよう、係数設定器６を構成してもよい。さ
らにＣＣＤラインイメージセンサ１の各感光画素ごとに
異なった値として設定することにより、各感光画素を構
成するホトダイオードの各特性に一層適合したものとす
ることができる。この場合はＣＣＤラインイメージセン
サ１の転送りロックに同期して、対応の係数を係数設定
器６から読出せばよい。

こうして、求められた残像成分は、減算器７の減数入力
に与えられる。一方、減算器７の被減数入力には今回走
査による画素信号Ｐ２が与えられ、この画素信号Ｐ２か
ら前回走査時の残像成分が差し引かれて、正しい画素信
号Ｐとして出力される。

このようにして残像成分の除去が行なわれ、例えばカラ
ー原画の色分解時であれば、カラークロストークのない
正確な色分解信号を得ることができる。

第２図はこの発明の別の実施例を示すブロック図である
。この実施例では第１図の係数設定器６の代りに係数メ
モリ８を用い、この係数メモリ８には係数を、ＣＣＤラ
インイメージセンサ−の各感光画素ごとに、画素信号Ｐ
１の関数として予め記憶させておく。

第３図は係数メモリ８の記憶データの求め方の一例を示
す説明図である。図において５１〜Ｓ３は各々ＣＣＤラ
インイメージセンサ−の主走査期間を示し、（ａ）では
主走査期間Ｓ　に強度Ｌ１の照明光を白色原画に当てて
、このとき蓄積された電荷信号を（ｂ）に示すように主
走査期間Ｓ２に読出すととｂに、主走査期間Ｓ２では（
ａ）に示すように照明光を消して、残留電荷を（ｂ）に
示すように主走査期間Ｓ３に読出している。ｎｌ　、　
ｎ２　。

ｎ３．ｎ４・・・はＣＣＤラインイメージセンサ−の各
感光画素番号であり、ｋ　−に３は感光画素部からＣＯ
Ｄシフトレジスタへの転送パルスである。

８２期間に得られた各感光画素ごとの画素信号値に対応
する係数は、Ｓ　期間と６３期間との各感元画素ごとの
信号値の比として求まる。第３図（Ｃ）、　（ｄ）は照
明光の強度をＬ２に変化させて（ａ）、（ｂ）と同様の
操作を行なった結果を示し、このような操作を適当回数
行なうことにより、ＣＣＤラインイメージセンサ−の各
感光画素ごとに画素信号値の関数として、残像成分を求
めるための係数を正確に知ることができる。

係数メモリ８は前回走査による画素信号Ｐ１および、Ｃ
ＣＤラインイメージセンサ−の転送りロックＣＬＫを受
け、該当の感光画素に対し画素信号Ｐ１の値に応じた係
数を出力する。乗算器５は画素信号Ｐ１にこの係数を乗
算することにより、残像成分を算出する。こうして得ら
れた残像成分は、減算器７により今回走査の画素信号Ｐ
２から差し引かれ、残像成分が除去された正しい画素信
号Ｐが得られる。この実施例では残像成分を求めるため
の係数を各感光画素ごとに画素信号の関数としているた
め、より正確に残像成分を算出し除去することが可能と
なり、前記実施例よりも一層正確にカラークロストーク
を防止して、良好な色分解信号を得ることができる。

なお、上記実施例では、主としてカラー原画の色分解時
のカラークロストークの防止について説明したが、この
発明はこれに限らず、固体ＩＩ像装置の残像成分除去の
場合全般に使用し得るものである。また固体撮像装置は
ＣＣＤラインイメージセンサに限らないことは勿論であ
る。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、ダミー走査を
行なうことなく残像成分を正確に除去することができ、
例えばカラー原画の色分解時であれば、カラークロスト
ークを有効に防止して、正確な色分解信号を得ることが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
はこの発明の別の実施例を示すブロック図、第３図は残
像成分算出のための係数の求め方の一例を示す説明図で
ある。 ４・・・ラインメモリ、　５・・・乗算器、６・・・係
数設定器、　　７・・・減算器、８・・・係数メモリ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光画素を配列した固体撮像装置により原画を光
   電走査する際に、前回走査による画素信号に所定係数を
   乗算したものを、今回走査による同一感光画素の画素信
   号から減じることにより前回走査による残像成分を除去
   することを特徴とする固体撮像装置の残像除去方法。
2. （２）感光画素を配列した固体撮像装置により原画を光
   電走査して得られた画素信号を記憶する手段と、該記憶
   手段から前回走査による画素信号を読出してこれに所定
   係数を乗算する手段と、該乗算手段の出力を今回走査に
   よる同一感光画素の画素信号から減じることにより残像
   成分を除去する手段とを備えた固体撮像装置の残像除去
   装置。
3. （３）乗算手段における所定係数は各感光画素ごとに予
   め定められる、特許請求の範囲第２項記載の固体撮像装
   置の残像除去装置。
4. （４）乗算手段における所定係数は画素信号の関数であ
   る、特許請求の範囲第３項記載の固体撮像装置の残像除
   去装置。
5. （５）固体撮像装置はラインセンサであり、原画はカラ
   ー原画であり、前記ラインセンサの蓄積時間ごとに照明
   光の色を切換えることにより前記カラー原画の色分解を
   行なう、特許請求の範囲第２項記載の固体撮像装置の残
   像除去装置。