CN1340958A - 图象传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供即便不将基准光信号给予固体摄象元件,也能够校正饱和电平的信号强度或在复位电平附近的信号增益的图象传感器。与本发明有关的图象传感器是由将光变换成电信号的多个固体摄象元件组成的图象传感装置,向固体摄象元件提供驱动电位的驱动电位供给装置,增益可变地对固体摄象元件的输出进行调节的放大装置,和调整放大装置的增益的调整装置构成的。
Description
本发明,涉及图象传感器,特别是涉及校正固体摄象元件特性的离散,输出均匀性优越的图象的图象传感器。
图象传感器用将形成象素的固体摄象元件二维地配列起来的固体摄象元件阵列取得图象。各个固体摄象元件将接收的来自被摄象物体的光变换成电信号并输出,用放大电路放大输出的微弱的信号。
因为固体摄象元件的特性有离散,所以即便输入均匀的光,输出电信号也不是恒定的。因为当原封不动地进行放大时,在用图象传感器拍摄的图象上会产生不均匀性,所以有必要在信号放大电路中对各个固体摄象元件的特性的差异进行校正。
图14是表示已有的图象传感器的基本构成图。这种图象传感器基本上是由复位电压导入端子1,固体摄象元件阵列2,电流电压变换电路10,差分电路14,和可变增益放大电路64构成的。
又,固体摄象元件阵列2是将用CMOS(互补型金属氧化物半导体)的固体摄象元件3排列起来形成的,形成象素的各个固体摄象元件3是由光电二极管4,复位选择端子5,输出选择端子6,复位端子7和输出端子8构成的。
复位端子7与复位电压导入端子1连接,输出端子8与电流电压变换电路10连接。又,复位电压导入端子1与复位电源(图中未画出)连接。
差分电路14称为CDS(Correlated Double Sampling,相关的复式采样)电路,是由用于存储信号的模拟存储器11,用于复位信号的模拟存储器12和差分放大器构成的。又可变增益放大电路64是由增益放大器61和电阻62,63构成的。
下面,我们说明图14所示的图象传感器的校正工作。将选择信号输入到复位选择端子5,使光电二极管4复位到复位端子7的电位即复位电压导入端子1的电位。其次,将非选择信号输入到复位选择端子5,将光电荷存储在光电二极管4中。这里,将选择信号输入到输出选择端子6,输出端子8输出与存储在光电二极管4中的光电荷相符的电流。
在电流电压变换电路10中将这个输出电流变换成电压信号,进一步将该电压信号存储在差分电路14的用于存储信号的模拟存储器11中作为存储信号。
下面,将选择信号输入到复位选择端子5,再次使光电二极管4复位到复位端子7的电位。进一步,将选择信号输入到输出选择端子6,输出端子8输出与复位状态,即入射光实质上为零的状态相当的电流。在电流电压变换电路10中将这个输出电流变换成电压信号,进一步将该电压信号作为复位信号存储在用于复位信号的模拟存储器12中。
差分电路14用差分放大器13输出存储信号和复位信号的差分。将这个差分输出信号输入到可变增益放大电路64进行放大。
下面,我们用图15说明对由于固体摄象元件3的特性的差异引起的信号输出的离散进行校正的状况。
图15(a)是入射到光电二极管4的光量和电流电压变换电路10的输出的关系,实线和虚线分别表示特性不同的2个固体摄象元件的输出。又,图15(b)是入射到光电二极管4的光量和放大器64的输出的关系,实线和虚线分别与在图15(a)中由实线和虚线表示的特性不同的2个固体摄象元件的输出相对应。
是入射到光电二极管4的入射光量为零时的输出的复位电平,作为电流电压变换电路10的输出如70所示对于每个固体摄象元件都是不同的,但是作为可变增益放大电路64的输出如87所示对于每个固体摄象元件都是一样的。可是,增益和饱和电平如88和89所示地对于每个固体摄象元件都是不同的。
作为对这种固体摄象元件的特性的离散进行校正的方法,可以举出,例如,在日本昭和56年公布的专利公报56-161777号上公开的将与作为基准的2类光信号(黑电平和白电平)对应的输出值存储在每个固体摄象元件中,在每个象素上对灵敏度离开这个值的离散进行校正的方法。
然而,即便按照这种方法进行校正,也存在着除了对于每个固体摄象元件饱和电平不同外,必修将成为基准的光信号给予固体摄象元件那样的问题。
本发明的目的是,鉴于上述那样的问题,提供即便不将作为基准的光信号给予固体摄象元件,也能够对饱和电平的差异,或在复位电平附近的增益的差异,或它们两者进行校正的图象传感器。
与本发明有关的图象传感器备有由将光变换成电信号的多个固体摄象元件组成的图象传感装置,向固体摄象元件提供可变的驱动电位的驱动电位供给装置,输入上述的电信号,可以调节增益的放大装置,和调整增益的调整装置,该图象传感器是使调整装置根据作为在实质上光不入射的状态中上述的固体摄象元件的输出的复位信号,变更放大装置的增益那样地构成的。
又,与本发明有关的图象传感器是使驱动电位供给装置能够提供可以切换的2类驱动电位,并使放大器的增益与由上述的2类驱动电位驱动时的固体摄象元件输出的2类复位信号对应那样地构成的。
又,与本发明有关的图象传感器能够在用输入和输出有线性关系的电路作为放大装置。
又,与本发明有关的图象传感器能够用输入和输出有非线性关系的电路作为放大装置。
又,与本发明有关的图象传感器能够用输出数字信号的电路作为放大装置。
又,与本发明有关的图象传感器,具备存储每个固体摄象元件的复位信号的装置,能够使与这个存储的复位信号对应地设定放大装置的增益那样地构成的。
又,与本发明有关的图象传感器能够用对于入射光量以非线性关系进行输出的固体摄象元件。
如上所述,与本发明有关的图象传感器,因为通过将复位信号作为基准决定放大装置的增益那样地构成的,所以能够简单地校正由固体摄象元件的特性的差异引起的灵敏度的差异,或信号的饱和电平
又,因为用2类电平进行复位驱动,所以能够更正确地校正由固体摄象元件的特性的差异引起的灵敏度的差异。
又,因为放大装置能够用输入输出的关系是线性的电路,所以能够用有广泛使用性的元件。
又,因为放大装置能够用输入输出的关系是非线性的电路,所以容易使信号的饱和电平一致。
又,因为能够使放大装置输出数字信号那样地构成放大装置,所以放大装置能够容易地与数字设备连接。
又,因为能够与存储的复位信号相应地设定放大装置的增益,所以能够加快读出信号的速度。
又,因为能够用对于入射光量以非线性关系输出输出信号的单个摄象元件,所以本发明也能够适用于对数变换型CMOS阵列固体摄象元件。
[图1]是在与本发明有关的实施形态1中所示的图象传感器的构成图。
[图2]是表示对由与本发明有关的固体摄象元件的特性的差异引起的复位信号的离散进行校正的状况的图。
[图3]是在与本发明有关的实施形态2中所示的图象传感器的构成图。
[图4]是在与本发明有关的实施形态3中所示的图象传感器的构成图。
[图5]是表示与本发明有关的可变电压产生电路的构成例的图。
[图6]是在与本发明有关的实施形态4中所示的图象传感器的构成图。
[图7]是在与本发明有关的实施形态5中所示的图象传感器的构成图。
[图8]是在与本发明有关的实施形态6中所示的图象传感器的构成图。
[图9]是表示与实施形态6有关的非线性电路的输入输出特性的图。
[图10]是表示在实施形态6中所示的图象传感器中,校正复位信号的离散的状况的图。
[图11]是在与本发明有关的实施形态7中所示的图象传感器的构成图。
[图12]是在与本发明有关的实施形态8中所示的图象传感器的构成图。
[图13]是在与本发明有关的实施形态9中所示的图象传感器的构成图。
[图14]是表示已有的图象传感器的构成的图。
[图15]是表示在已有的图象传感器中,校正复位信号的离散的状况的图。
与本发明有关的图象传感器,能够用数字摄象机和监视摄象机等的摄象传感器。由一个一个的固体摄象元件形成象素,单独地读出各个象素的输出并进行放大得到图象信息。
在固体摄象元件中存在着特性上的离散。当详细地调查对于固体摄象元件的入射光量和输出的关系时,我们看到在特性的离散方面有一定的倾向性。例如,如图15(a)所示,复位信号的电平越高的固体摄象元件,对于光量的灵敏度就越低。
本发明利用在这个复位信号和灵敏度之间可以看到的相关关系。即根据复位信号变更放大装置的增益。因此,能够对由固体摄象元件的特性的差异引起的饱和电平的差异,或在复位电平附近的增益的差异,或它们两者进行校正。这时没有必要入射作为基准的光信号。
一般用线性关系表示固体摄象元件的输出和入射光量的关系,但是用非线性关系表示的固体摄象元件也同样能够适用于本发明。对于线性元件有AMI(Amplified MOS Imager,放大的金属氧化物成象器)方式的CMOS型固体摄象元件等。又本发明也同样能够适用于CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合器件)。
对于非线性元件,例如有对数变换型CMOS阵列固体摄象元件等。当使用线性元件时,通常,能够在约3个数量级的光量范围内进行摄象,但是当使用非线性元件时,变得能够在约6个数量级的光量范围内进行摄象。在日本的图像信息媒体学会志54卷No.2(2000),pp224~228等中记载了对数变换型CMOS阵列固体摄象元件的具体特性。
又,本发明不受象素数量的限制。已经制造出从固体摄象元件32列×32行排列的图象传感器,直到最近固体摄象元件640列×640行排列的图象传感器,不管大小和元件的数量,无论用那一种都是适合的。
与本发明有关的图象传感器,一般是当每次读出固体摄象元件的输出时进行复位驱动的,但是也可以使一旦进行了复位驱动时就将生成的复位信号的值存储在存储器中,然后当读出固体摄象元件的输出时,通过从存储器读出复位信号的电平,设定增益那样地构成。
下面,我们根据诸图详细地说明与本发明有关的图象传感器。当然不应该因此将本发明限定在这里说明的例子中。
实施形态1
在图1中,1是复位电压导入端子,2是固体摄象元件阵列,3是固体摄象元件,10是电流电压变换电路,14是差分电路,19是可变增益放大电路。
各个固体摄象元件3是由光电二极管4,复位选择端子5,输出选择端子6,复位端子7和输出端子8构成的。复位端子7与和复位电源(图中未画出)连接的复位电压导入端子1连接,输出端子8与电流电压变换电路10连接。
差分电路14是求差分输出的CDS(Correlated DoubleSampling,相关的复式采样)电路,由用于存储信号的模拟存储器11,用于复位信号的模拟存储器12和差分放大器13构成。
可变增益放大电路19由模拟数字变换电路16,模拟放大器17,决定反馈电阻比的选择器18构成,选择器18与模拟放大器17连接
将用于复位信号的模拟存储器12和模拟数字变换电路16连接起来,调整可变增益放大电路19的增益。
下面,我们说明如上述那样构成的图象传感器的工作。
将选择信号输入到复位选择端子5,使光电二极管4复位到复位端子7的电位。然后将非选择信号输入到复位选择端子5,将光电荷存储在光电二极管4中。这里,将选择信号输入到输出选择端子6,输出端子8输出与存储在光电二极管4中的光电荷相符的电流。
在电流电压变换电路10中将这个输出电流变换成电压信号,进一步将该电压信号存储在差分电路14的用于存储信号的模拟存储器11中作为存储信号。
下面,将选择信号输入到复位选择端子5,再次使光电二极管4复位到复位端子7的电位。进一步,将选择信号输入到输出选择端子6,输出端子8输出与复位状态,即入射光实质上为零的状态相当的电流。在电流电压变换电路10中将这个输出电流变换成电压信号,将该电压信号作为复位信号存储在用于复位信号的模拟存储器12中。这个工作就是具体的复位驱动。
在模拟数字变换电路16中将存储的复位信号变换成数字信号,决定选择器18的反馈电阻比。根据这个选择器18的反馈电阻比设定可变增益放大电路19的增益。
差分电路14用差分放大器13输出对存储信号和复位信号进行差分得到的值。用模拟放大器17放大这个差分值。与复位信号对应地设定模拟放大器17的增益。
能够根据用户的爱好调整模拟放大器17的复位电平(偏置)。
我们用图2说明对由于固体摄象元件的特性的差异引起的信号输出的离散进行校正的状况。
图2(a)是表示入射到光电二极管4的入射光量和电流电压变换电路10的输出的关系的图,实线和虚线分别表示特性不同的2个固体摄象元件的输出。
图2(b),(c)是表示入射到光电二极管4的入射光量和放大电路输出的关系的图,实线和虚线分别与图2(a)所示的特性不同的2个固体摄象元件的输出相对应。
现在我们考虑两个决定选择器18的反馈电阻比的方法。第一个方法是优先使增益恒定的方法。这样做时如图2(a)的70所示复位电平和增益是不同的,但是如图2(b)的72所示,增益与固体摄象元件无关几乎是一致的。这时复位电平如71所示是一致的,但是饱和电平如73所示是不同的。饱和电平不一致时,在彩色图象的情形,会产生颜色的模糊。
第二个方法是优先使饱和电平一致的方法。这样做时如图2(c)的76所示,饱和电平与固体摄象元件无关几乎是一致的,但是增益如75所示随固体摄象元件的不同而不同。复位电平如74所示是一致的。
可以任意选择任何一种方法。如果想要消除当强光入射时发生的颜色模糊,则优先用使饱和电平一致的方法。
这样,因为与本发明有关的图象传感器是将复位信号作为基准决定可变增益放大电路19的增益那样地构成的,所以能够简单地校正由固体摄象元件的特性的差异引起的灵敏度的差异。
实施形态2
在图3中,21,22是美国专利公报USP 4710726号揭示的SEMICONDUCTIVE MOS RESISTANCE NETWORK(半导体MOS电组网络)(以后简化为MRN),23是模拟放大器,24是用MRN构成的可变增益放大电路。
例如,在高木茂孝著的“MOS模拟电子电路(昭晃堂)”pp157~158中说明了可变增益放大电路24的特性。
固体摄象元件3输出与存储在光电二极管4中的电荷相符的电流。在电流电压变换电路10中将该输出电流变换成电压信号,进一步将该电压信号存储在差分电路14的用于存储信号的模拟存储器11中作为存储信号。然后进行复位驱动,将复位信号存储在用于复位信号的模拟存储器12中。
将用于复位信号的模拟存储器12和MRN 22连接起来,调整可变增益放大电路24的增益。
在用MRN 21,22的可变增益放大电路24中,增益与复位信号的大小相对应地变化。
可变增益放大电路24是适用于饱和电平一致成为优先情形的电路。即,如图2(c)的76所示,饱和电平与固体摄象元件无关几乎是一致的,这时复位电平如74所示是一致的,但是增益如75所示随固体摄象元件的不同而不同。
实施形态3
在实施形态1和实施形态2中,表示了用1类电平进行复位驱动的例子,但是这里表示用2类电平进行复位驱动的例子。
在图4中,14B是差分电路B,25是可变增益放大电路,30是可变电压产生电路。
差分电路B是由用于存储信号的模拟存储器11,用于第1个复位信号的模拟存储器12A,用于第2个复位信号的模拟存储器12B,和差分放大器13构成的。
可变增益放大电路25是由MRN 21,22和模拟放大器23构成的,在将用于第2个复位信号的模拟存储器12B的电平输入到MRN22这点上与可变增益放大电路24不同。
将用于第1和第2个复位信号的模拟存储器12A,B和MRN 22连接起来,调整可变增益放大电路25的增益。
可变电压产生电路30的构成例如图5所示。在图5中31是阶梯电阻,32是模拟放大器,33是用于变更电压的复位端子,34是耦合电容A,35是耦合电容B,36是输出端子。
首先,我们说明可变电压产生电路30的工作。在模拟放大器32中缓冲由阶梯电阻31的分割比决定的电压(将信息暂时存储起来)。这里,当接通用于变更电压的复位端子33时,从输出端子36输出由阶梯电阻31的分割比决定的电压(第1个复位电压)。又,当断开用于变更电压的复位端子33时,从输出端子36只输出超过由耦合电容A(34)和耦合电容B(35)决定的电位的电压(第2个复位电压)。即可变电压产生电路30通过接通·断开用于变更电压的复位端子33,能够输出第1个复位电压或第2个复位电压。
固体摄象元件3输出与存储在光电二极管4中的电荷相符的电流。在电流电压变换电路10中将该输出电流变换成电压信号,并将该电压信号存储在差分电路14B的用于存储信号的模拟存储器11中作为存储信号。
然后,用可变电压产生电路30设定的第1个复位电压对光电二极管4进行复位驱动,将这时的复位信号(第1个复位信号)存储在用于第1个复位信号的模拟存储器12A中。
进一步,用可变电压产生电路30设定的第2个复位电压对光电二极管4进行复位驱动,将这时的复位信号(第2个复位信号)存储在用于第2个复位信号的模拟存储器12B中。
将第1个复位信号和第2个复位信号一起输入MRN 22。与第1个复位信号和第2个复位信号之差相对应地决定可变增益放大电路25的增益。
在可变增益放大电路25中使增益一致成为优先那样地对增益进行校正。即如图2(b)的72所示,增益与固体摄象元件无关几乎是一致的。而且,因为根据2类复位信号进行校正,所以增益的一致性也要比实施例1和实施例2所示的在1个阶段中进行校正时的高。
因为与本发明有关的图象传感器是,如上所述地用2阶段的电平进行复位驱动,将这时产生的2类复位信号作为基准决定增益那样地构成的,所以,能够更正确地校正由固体摄象元件的特性的差异引起的灵敏度的差异。
此外,这里表示了用2阶段的电平,进行复位驱动的例子,但是并不限制进行复位驱动的电平的数目。进行复位驱动的电平的数目越多,则与能够正确地进行校正相反,可变电压产生电路30的构成变得越复杂,成本也就越高。考虑到这一点,必须选择适当的复位驱动数。
通常如果用1阶段或2阶段的电平进行复位驱动,则能够进行有足够精度并且价格合适的校正。
实施形态4
这里,表示以数字信号输出输出信号的图象传感器的例子。在图6中,41是将模拟信号变换成数字信号的模拟数字变换电路,42是模拟数字变换电路41的基准电压输入端子,43是电压变换电路。
将用于复位信号的模拟存储器12和电压变换电路43连接起来,调整模拟数字变换电路41的增益。
模拟数字变换电路41与输入基准电压输入端子42的基准电压对应地改变基准范围,即最高电平的输出值和最低电平的输出值之差。这意味着实效地改变模拟数字变换电路41的增益。
又,电压变换电路43,当用于存储信号的模拟存储器11的信号电平与用于复位信号的模拟存储器12的信号电平相同时,输出零作为基准电压。因此确保模拟数字变换电路41的零电平。
固体摄象元件3输出与存储在光电二极管4中的电荷相符的电流。在电流电压变换电路10中将该输出电流变换成电压信号,并将该电压信号存储在差分电路14的用于存储信号的模拟存储器11中作为存储信号。然后进行复位驱动,将复位信号存储在用于复位信号的模拟存储器12中。
复位信号,调节电压变换电路43的输出电压,成为模拟数字变换电路41的基准电压。
模拟数字变换电路41的输出有图2(c)所示的特性。即能够与固体摄象元件无关地将饱和电平校正到几乎一致的程度。
因为通过如上所示地改变模拟数字变换电路的基准范围,改变实效的增益那样地构成,所以不仅能够调整灵敏度,而且能够以很少的电路数构成输出数字信号的电路。又因为输出的是数字信号,所以能够容易地与其它的数字设备连接。
实施形态5
在实施形态1到4中,表示了每次读出固体摄象元件的输出时,进行复位驱动的例子,但是这里表示了用存储在存储器中的复位信号进行校正的电路例。
在图7中,46是电流电压变换电路,由感受电流的电阻44和模拟放大器45构成。又,47是模拟数字变换电路,48是包含存储器的数字变换电路,49是数字模拟变换电路。
电流电压变换电路46,与基准电压(模拟放大器45的+端的输入电压)对应地改变信号的增益。在基准电压下输入数字模拟变换电路49的输出。这里通过对每个象素调整这个基准电压,吸收灵敏度的差异。
固体摄象元件3输出与存储在光电二极管4中的电荷相符的电流。在电流电压变换电路46中将该输出电流变换成电压信号,并将该电压信号输入到差分电路14。
开始读出固体摄象元件3的信号时,数字模拟变换电路49将输出固定在所定的电压上。这时用模拟数字变换电路47读入存储在用于复位信号的模拟存储器12中的信号,并将该信号存储在数字变换电路48的存储器中。在第二次以后,使用存储在数字变换电路48的存储器中的数字值,决定基准电压。
在这个实施例中,第二次以后的差分电路14的输出有如图2(c)所示那样的特性。即能够与固体摄象元件无关地将饱和电平校正到几乎一致的程度。
因为通过这样地改变模拟放大器的基准电压的电位,改变增益那样地进行构成,所以能够用简单的电路构成调整灵敏度。又,因为使用存储的复位信号,所以读出信号的速度是很快的。
实施形态6
在实施形态1到5中,表示了在输入和输出之间线性关系成立,用有广泛使用性的电路元件的例子。这里表示了用有非线性特性的电路元件的例子。
在图8中,50是非线性变换电路,51是非线性变换电路50的第1个折点设定端子,52是非线性变换电路50的第2个折点设定端子,53是非线性变换电路50的输出端子,54是折点产生电路,55是折点产生电路54的第1个折点输出端子,56是折点产生电路54的第2个折点输出端子,57是折点产生电路54的输入端子。
使用于复位信号的模拟存储器12与输入端子57连接起来,对折点产生电路54进行调整。
折点产生电路54将1类信号输入到输入端子57,从第1个折点输出端子55和第2个折点输出端子56输出2类信号。非线性变换电路50接收这2类信号,将输入信号非线性变换成3条折线,输出到输出端子53。
图9表示非线性变换电路50的输入输出特性。在图9中实线和虚线表示由于折点的设定值的差异引起的输入输出特性的差异。输入输出特性由第1条折线81,第2条折线82,第3条折线83这样3条折线表示。又,77,79是在实线所示的特性曲线上的第1个折点,第2个折点的设定值,78,80是在虚线所示的特性曲线上的第1个折点,第2个折点的设定值。预先决定第3条折线83的斜率。
固体摄象元件3输出与存储在光电二极管4中的电荷相符的电流。在电流电压变换电路10中将该输出电流变换成电压信号,并将该电压信号存储在差分电路14的用于存储信号的模拟存储器11中作为存储信号。然后进行复位驱动,将复位信号存储在用于复位信号的模拟存储器12中。
折点产生电路54对复位信号加以适当的变换,从第1个折点输出端子55和第2个折点输出端子56输出2个变量(折点信号)。
在非线性变换电路50中将差分电路14的输出非线性变换成3条折线,从输出端子53输出。
我们用图10说明对由于固体摄象元件3的特性的差异引起的信号输出的离散进行校正的状况。
图10(a)是表示入射到光电二极管4的入射光量和电流电压变换电路10的输出的关系的图,实线和虚线分别表示特性不同的2个固体摄象元件的输出。又,图10(b)是表示入射到光电二极管4的入射光量和非线性变换电路50的输出的关系的图,实线和虚线分别表示由图10(a)所示的固体摄象元件的特性的差异引起的输出的差异。
用非线性变换电路不仅能够校正增益而且也能够校正饱和电平。在电流电压变换电路10中,如70所示,复位电平和增益是不同的,但是用非线性变换电路50进行校正后,复位电平和接近复位电平接近的增益如84和85所示那样地是一致的。又,饱和电平也如86所示那样地是一致的。
因为通过这样地改变在输入输出有非线性特性的非线性变换电路的函数形式,使增益改变那样地进行构成,所以能够简单地校正由固体摄象元件的特性的差异引起的灵敏度的差异和信号的饱和点平。
实施形态7
在实施形态1~6中,说明了用电流输出型的固体摄象元件的例子,但是电压输出型的固体摄象元件也同样能够适用于本发明。以实施形态1所示的图象传感器为基础,使用电压输出型的固体摄象元件的图象传感器的例子如图11所示。
在图11A,B中,3B和3C是电压输出型的固体摄象元件。工作方法等,除了输出是电压型这点外,与电流输出型的固体摄象元件没有不同。在图11B中,附加了偏置电流90。用于复位信号的模拟存储器12与模拟数字变换电路16连接,对可变增益放大电路19的增益进行调整。与实施形态1比较,除了固体摄象元件的类型不同外,因为不需要电流电压变换电路10,所以能够更简单地构成图象传感器。此外,即便在实施形态2,3,4,6中,也能够将电流输出型的固体摄象元件3换成电压输出型的固体摄象元件3B或3C,这是不言而喻的。
实施形态8
在实施形态1到7中,说明了将CDS电路用于差分电路14的例子。不用差分电路构成的电路例如图12所示。
图12在没有差分放大器13这点上与实施形态6(图8)不同。使用于复位信号的模拟存储器12与折点产生电路54连接起来,对非线性变换电路50的增益进行调整。在效果等上与实施形态6相同。
实施形态9
在实施形态1到8中,表示了通过顺序读出固体摄象元件的输出,用一个可变增益的放大装置进行校正的例子,但是也能够对一个图象传感器设置多个可变增益的放大装置。
图13表示将只等于列数的放大装置并列起来的电路的例子。在图13中,58表示电流电压变换电路,59表示差分电路,60表示放大器。具体的电流电压变换电路58例如与电流电压变换电路10相当,差分电路59例如与差分电路14相当,放大器例如分别与可变增益放大电路19,24,25等相当。
当考虑设置多个可变增益放大装置时,与图13所示的电路形态少许不同,但是也同样能适用于实施形态4到8。
如果这样做电路的构成就变得复杂了,但是因为能够很快地读出信号,所以摄象元件的响应变快。最近因为为了增加图象分辨率增加固体摄象元件的数目,所以对这种电路形态有利。
Claims (7)
1.图象传感器,它备有由将光变换成电信号的多个固体摄象元件组成的图象传感装置,向上述的固体摄象元件提供驱动电位的驱动电位供给装置,输入上述的电信号,可以调节增益的放大装置,和调整上述增益的调整装置,该图象传感器是使上述的调整装置根据在光实质上不入射的状态中作为上述的固体摄象元件输出的复位信号,变更上述的放大装置的上述增益那样地构成的。
2.权利要求项1记载的图象传感器,它是使上述的驱动电位供给装置能够提供可以切换的2类驱动电位,并使上述增益与由上述的2类驱动电位驱动时的上述的固体摄象元件输出的2类复位信号对应那样地构成的。
3.权利要求项1记载的图象传感器,它是使上述的放大装置的输入和输出有线性关系那样地构成的。
4.权利要求项2记载的图象传感器,它是使上述的放大装置的输入和输出有非线性关系那样地构成的。
5.权利要求项1记载的图象传感器,它是使上述的放大装置将用数字信号输出上述的电信号那样地构成的。
6.权利要求项1记载的图象传感器,它备有存储每个上述的固体摄象元件的复位信号的装置,并使与该存储的复位信号相对应,设定上述的放大装置的增益那样地构成的。
7.权利要求项1记载的图象传感器,它备有与上述的光入射量对应以非线性关系输出上述的电信号的上述的固体摄象元件。
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