專利名稱：靈敏度修正方法和攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種靈敏度修正方法和攝像裝置，特別是涉及用多個(gè)攝像元件同時(shí)受光來自被拍攝體的信號，讀取所述被拍攝體的圖像時(shí)，從讀取
圖像除去黑點(diǎn)(shading)的影響的靈敏度修正方法和攝像裝置。
背景技術(shù)：
近年，具有拍攝被拍攝體的多個(gè)攝像元件、使來自被拍攝體的光在所述攝像元件成像的攝像光學(xué)系統(tǒng)的攝像裝置例如在X射線CT、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、掃描儀、并且在數(shù)字相機(jī)或監(jiān)視相機(jī)、車載相機(jī)等相機(jī)模塊的用途中被廣泛開發(fā)。
在這樣的攝像裝置中，通過用攝像元件檢測來自被拍攝體的光的強(qiáng)度來讀取圖像，但是由于透鏡的周邊光量下降或攝像元件的靈敏度偏移，各攝像元件的受光量從實(shí)際的信號偏移，在輸出的圖像中形成圖像不均勻。因此，為了消除該圖像不均勻，進(jìn)行黑點(diǎn)修正。
例如，在特開平10-97617號公報(bào)中公開了一種生成基于拍攝白基準(zhǔn)板而取得的白基準(zhǔn)影像信號和拍攝黑基準(zhǔn)板而取得的黑基準(zhǔn)影像信號的黑點(diǎn)修正數(shù)據(jù)，根據(jù)該修正數(shù)據(jù)，進(jìn)行拍攝被拍攝體時(shí)的數(shù)據(jù)修正的方法。此外，在特開平11-69154號公報(bào)中公開了一種對各攝像元件進(jìn)行直方圖最頻度計(jì)算處理，利用該直方圖最頻度值來進(jìn)行黑點(diǎn)修正的修正方法。
并且，在特開2000-358142號公報(bào)中公開了一種在對被拍攝體照射來自光源的光的同時(shí)，將從來自該光源的光通過修正構(gòu)件取得的數(shù)據(jù)作為黑點(diǎn)數(shù)據(jù)使用的修正方法。此外，在特開2005-80062號公報(bào)中公開了一種將第1方向的黑點(diǎn)修正系數(shù)和與第1方向垂直的第2方向的黑點(diǎn)修正系數(shù)相乘，進(jìn)行黑點(diǎn)修正的數(shù)字相機(jī)。
此外，在特開2005-269339號公報(bào)中公開了一種具有靈敏度不同的第一感光部和第二感光部，從2個(gè)感光部的受光量的差進(jìn)行各攝像元件的色
4黑點(diǎn)修正(色像差修正)，能以短時(shí)間并且小的存儲器容量進(jìn)行具有寬范圍的動態(tài)范圍的各象素(攝像元件)的色黑點(diǎn)修正。
可是，如上述的特開平10-97617號公報(bào)、特開平11-69154號公報(bào)、特開2000-358142號公報(bào)以及特開2005-80062號公報(bào)那樣，另外準(zhǔn)備黑點(diǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行黑點(diǎn)修正的修正方法中，對于在用多個(gè)攝像元件同時(shí)受光來自被拍攝體的信號之后，按順序?qū)懭敫鲾z像元件的受光信號的讀取方式，具有無法完全進(jìn)行黑點(diǎn)修正的問題。
即作為圖像不均勻的要因，在所述透鏡的周邊光量下降和攝像元件的靈敏度偏移以外，還有對攝像元件寫入信號時(shí)的電荷量的變動。例如，在如使用了 CMOS傳感器(互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器；ComplementaryMetal Oxide Semiconductor sensor)的雙緩沖全局快門方式那樣，同時(shí)讀入1畫面分的圖像的方法中，是對多個(gè)攝像元件在相同定時(shí)開始電荷的積蓄，然后在相同定時(shí)結(jié)束電荷的積蓄，與結(jié)束同時(shí)，按順序讀出在各攝像元件中積蓄的電荷的方式，因?yàn)橥瑫r(shí)使全部攝像感光，所以具有即使對象物的運(yùn)動快時(shí)像也不變形的特長。在有關(guān)的方法中，根據(jù)各攝像元件，從電荷積蓄結(jié)束到讀出的時(shí)間不同。另一方面，在攝像元件中積蓄的電荷量由于各種原因，電荷漏入增加，但是根據(jù)受光量或積蓄時(shí)間，電荷量的增加量不同。因此，由攝像元件積蓄的電荷量在讀出之前增加，而且，在各攝像元件，增加的電荷量不同，所以發(fā)生圖像不均勻的問題。
這是因?yàn)樵诟鲾z像元件所積蓄的電荷量讀出之前，構(gòu)成攝像元件的光電二極管等的感光部的下部所積蓄的電荷漏入構(gòu)成各攝像元件的電荷積蓄部內(nèi)。并且，該漏入的電荷量按照在各攝像元件中積蓄的電荷量來變動，所以在以往的另外準(zhǔn)備黑點(diǎn)數(shù)據(jù)的方法中，無法完全修正圖像不均勻。
另外，按照在該攝像元件中積蓄的電荷量，應(yīng)該修正的電荷量發(fā)生變動的問題并不局限于使用CMOS傳感器的雙緩沖全局快門方式，在用多個(gè)攝像元件同時(shí)讀入l畫面分的圖像的攝像裝置中，是一般發(fā)生的現(xiàn)象。而且，無論哪種情況，都要求精度良好的黑點(diǎn)修正方法。
此外，如特開2005-269339號公報(bào)那樣，在求出2個(gè)感光部的受光量的差，從該差進(jìn)行各象素的色黑點(diǎn)修正的方法中，能進(jìn)行各象素的色黑點(diǎn)修正，但是無法修正各攝像元件中積蓄的電荷的漏出的影響引起的圖像不均勻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決所述問題而提出的，其目的在于，提供一種用簡單的結(jié)構(gòu)能進(jìn)行精度良好的黑點(diǎn)修正的靈敏度修正方法和攝像裝置。
本發(fā)明的靈敏度修正方法用于除去由于用多個(gè)攝像元件接收來自被拍攝體的光而在讀取所述被拍攝體的圖像時(shí)發(fā)生的黑點(diǎn)，各所述攝像元件包括接收入射光并進(jìn)行光電變換的感光部；將由所述入射光在所述感光部積蓄的電荷進(jìn)行傳送并暫時(shí)存儲的電荷積蓄部；和估計(jì)漏入該電荷積蓄部中的電荷的電荷修正部；用所述多個(gè)攝像元件接收來自所述被拍攝體的光并積蓄電荷之后，將在所述感光部中積蓄的電荷傳送到所述電荷積蓄部，將用漏出到所述電荷修正部的第二電荷量修正了在該電荷積蓄部中積蓄的第一電荷量的第三電荷量作為各攝像元件的電荷量，依次輸出關(guān)于多個(gè)攝像元件的電荷量。
另外，所述本發(fā)明的靈敏度修正方法用所述多個(gè)攝像元件接收來自所述被拍攝體的光同時(shí)積蓄電荷之后，依次輸出關(guān)于所述多個(gè)攝像元件的電荷量。
根據(jù)本發(fā)明的靈敏度修正方法，對于各電荷積蓄部，用電荷修正部直接估計(jì)隨時(shí)間經(jīng)過而漏入將由入射光在所述感光部積蓄的電荷進(jìn)行傳送并暫時(shí)存儲的電荷積蓄部中的電荷量，分別進(jìn)行修正，所以能修正向各攝像元件的漏入電荷的影響；尤其，用各攝像元件同時(shí)積蓄電荷后，依次輸出關(guān)于各攝像元件的電荷量的數(shù)據(jù)輸出方式，即使從在電荷積蓄部積蓄電荷到輸出的時(shí)間在各攝像元件中不同時(shí)，由隨時(shí)間經(jīng)過而漏入的電荷量，在電荷積蓄部積蓄的第一電荷量在各攝像元件不同，也可以通過用漏入所述電荷修正部中的第二電荷量修正，將去除隨時(shí)間經(jīng)過的變化而引起的電荷漏入的影響的第三電荷量作為各攝像元件的電荷量輸出，用簡單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行精度良好的黑點(diǎn)修正。
這里，所述電荷積蓄部和所述電荷修正部用配置在從所述感光部只離開相同的距離的位置的相同的構(gòu)件構(gòu)成，所述電荷積蓄部和所述電荷修正部可以是浮置擴(kuò)散放大器。
6這里，所述電荷積蓄部和所述電荷修正部用配置在從所述感光部只離 開相同的距離的位置的相同的構(gòu)件構(gòu)成，容易調(diào)整構(gòu)件配置，并且計(jì)算也 簡單。
此外，在所述攝像元件的受光面中，所述電荷積蓄部和所述電荷修正 部各自占的面積相對于所述感光部占的面積，其大小為1/10以下。
此外，所述電荷積蓄部和所述電荷修正部是浮置擴(kuò)散放大器能開閉快 門，容易地調(diào)整積蓄電荷的定時(shí)，并且與例如形成光電二極管那樣的感光 部的構(gòu)件相比，尺寸更小，所以在能增加象素?cái)?shù)，形成更鮮明的圖像的方 面是理想的。這里，在所述攝像元件的受光面中，所述電荷積蓄部和所述 電荷修正部各自占的面積相對于所述感光部占的面積其大小為1/10以下， 在增加象素?cái)?shù)，形成更鮮明的圖像的方面是理想的。
此外，將所述多個(gè)攝像元件設(shè)置為列狀，形成由彼此相鄰的2個(gè)攝像 元件構(gòu)成的組，在所述組中包含的2個(gè)所述感光部之間設(shè)置所述電荷修正
部，在彼此相鄰的2個(gè)攝像元件中，共用一個(gè)電荷修正部。據(jù)此，能減少
電荷修正部的數(shù)量。
另外，本發(fā)明的攝像裝置具備通過用多個(gè)攝像元件接收來自被拍攝體
的光來拍攝所述被拍攝體的拍攝部；和使所述被拍攝體的像在所述拍攝部 成像的光學(xué)系統(tǒng)；通過所述光學(xué)系統(tǒng)，用所述多個(gè)攝像元件接收來自所述 被拍攝體的光，輸出積蓄的電荷；各所述攝像元件包括將入射光進(jìn)行光 電轉(zhuǎn)換的感光部；將由所述入射光在所述感光部積蓄的電荷進(jìn)行傳送并暫 時(shí)存儲的電荷積蓄部；估計(jì)漏入該電荷積蓄部中的電荷的電荷修正部；將 傳送所述各攝像元件中的所述感光部中積蓄的電荷并在所述電荷積蓄部 中積蓄的第一電荷量用向所述電荷修正部漏出的第二電荷量進(jìn)行修正的 計(jì)算部件；和將由該計(jì)算部件計(jì)算出的第三電荷量作為各攝像元件的電荷 量，依次輸出關(guān)于多個(gè)攝像元件的電荷量的輸出部件。
這里，在所述結(jié)構(gòu)中，本發(fā)明的攝像裝置中的電荷積蓄和輸出方式是 用所述多個(gè)攝像元件接收來自所述被拍攝體的光同時(shí)積蓄電荷之后，依次 輸出關(guān)于所述多個(gè)攝像元件的電荷量的方式。
根據(jù)本發(fā)明的攝像裝置，具有所述靈敏度修正方法，所以能用所述簡 單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行精度良好的黑點(diǎn)修正，能存儲圖像均勻、精度良好的圖像，再現(xiàn)該存儲的圖像時(shí)，成為圖像均勻的精度良好的圖像。
另外，所述拍攝部是互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)傳感器。
另外，所述拍攝部是互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)傳感器時(shí)，
能用簡單的結(jié)構(gòu)容易地控制信號。
此外，所述多個(gè)攝像元件設(shè)置為列狀，形成了由彼此相鄰的2個(gè)攝像 元件構(gòu)成的組時(shí)，在所述組中，在所述組中包含的2個(gè)所述感光部之間只 設(shè)置一個(gè)所述電荷修正部，所述計(jì)算部件用在所述電荷修正部中積蓄的第 二電荷量修正包含該電荷修正部的組中的多個(gè)電荷積蓄部中積蓄的第一 電荷量。據(jù)此，能減少龜荷修正部的數(shù)量，能謀求攝像裝置的小型化。
從以下的詳細(xì)的說明和附圖，本發(fā)明的目的、特色、優(yōu)點(diǎn)會變得更明確。


圖1是表示應(yīng)用了本發(fā)明的靈敏度修正方法的攝像裝置的實(shí)施例1的
車載用相機(jī)模塊的概略結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示關(guān)于圖1的相機(jī)模塊l的攝像元件3的概略結(jié)構(gòu)的概念圖。 圖3是表示圖2的攝像元件3的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的示意圖。 圖4是表示從各攝像元件輸出受光信號的順序的一個(gè)例子的示意圖。 圖5是表示應(yīng)用了本發(fā)明的靈敏度修正方法的攝像裝置的實(shí)施例2的
用于連接投影儀的掃描儀的概略結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖6A是示意性地表示所述的實(shí)施例的感光部15、電荷積蓄部18和
電荷修正部20的配置的圖。
圖6B是示意性地表示本實(shí)施例的感光部15、電荷積蓄部18和電荷
修正部20的配置的圖。
圖7是用于說明本實(shí)施例的相機(jī)模塊的讀出動作的圖。 圖8是用于說明本實(shí)施例的相機(jī)模塊的讀出動作的圖。 圖9是用于說明本實(shí)施例的相機(jī)模塊的讀出動作的圖。 圖IO是用于說明本實(shí)施例的相機(jī)模塊的讀出動作的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，將附圖作為參考，詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1表示了應(yīng)用了本發(fā)明的靈敏度修正方法的攝像裝置的實(shí)施例1的
車載用相機(jī)模塊的概略結(jié)構(gòu)。
根據(jù)圖l，本實(shí)施例相關(guān)的相機(jī)模塊1具有包含用于使來自被拍攝
體的光成像的透鏡而構(gòu)成的光學(xué)單元2、配置在光學(xué)單元2的光軸上的后
方的多個(gè)攝像元件3、收藏在各攝像元件3內(nèi)部并且將從攝像元件3輸出 的模擬信號變換為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換器4、主存儲器IO、主控制部12、 和輸出端子14。另外，在圖1的相機(jī)模塊1中，多個(gè)攝像元件3和將從各 攝像元件3輸出的模擬讀取數(shù)據(jù)變換為數(shù)字讀取數(shù)據(jù)的A/D轉(zhuǎn)換器4被配 置在CMOS傳感器8的內(nèi)部。
另外，根據(jù)圖l的相機(jī)模塊l， A/D轉(zhuǎn)換器4變換的數(shù)字讀取數(shù)據(jù)存 儲到主存儲器10中，由主控制部12根據(jù)要求，進(jìn)行了 Y修正或白平衡修 正等數(shù)據(jù)處理之后，對輸出端子14作為圖像數(shù)據(jù)輸出。然后，從輸出端 子14對設(shè)置在車內(nèi)的顯示讀入圖像的顯示部(未圖示)發(fā)送數(shù)據(jù)從而顯 示圖像。
此外，在圖2表示關(guān)于攝像元件3的概略結(jié)構(gòu)。如圖2所示，根據(jù)本 發(fā)明，各攝像元件3具有將入射光進(jìn)行光電變換的感光部15;通過由傳 感器驅(qū)動部16控制的快門17等將由所述入射光在感光部15積蓄的電荷 進(jìn)行傳送并暫時(shí)積蓄的電荷積蓄部18;和估計(jì)漏入電荷積蓄部18中的電 荷量的電荷修正部20。在圖中，將感光部15記載為PD。此外，攝像元件 3成為在電荷積蓄部18和電荷修正部20中不積蓄電荷時(shí)，電荷積蓄部18 和電荷修正部20分別通過復(fù)位部22、 23連接到接地25、 26的結(jié)構(gòu)。并 且，在電荷積蓄部18和電荷修正部20中積蓄的電荷輸出后，用計(jì)算部件 28從在電荷積蓄部18中積蓄的第一電荷量p,和在電荷修正部20中積蓄 的第二電荷量P2計(jì)算第三電荷量，從列開關(guān)29對A/D轉(zhuǎn)換器4輸出。
這里，圖3表示圖2的攝像元件3的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的示意圖，但是電荷積 蓄部18中積蓄的第一電荷量Pi不僅是從感光部15傳送的電荷量N，還包 含由于從感光部15的下部發(fā)生電荷的擴(kuò)散(圖3中的M,:隨時(shí)間經(jīng)過并 且按照光的受光強(qiáng)度而變化)，或者由遮光鋁板30反射的光(圖3中的M2:按照受光的光的強(qiáng)度而變化)漏入等原因而產(chǎn)生的漏入電荷量(圖中
的M)。因此，在一個(gè)畫面分的全部攝像元件3同時(shí)感光，在攝像元件3
進(jìn)行感光而積蓄的電荷量在感光結(jié)束后依次讀出這樣的攝像裝置中，如果
將在電荷積蓄部18中積蓄的第一電荷量p,原封不動作為受光信號輸出， 則從本來各攝像元件3所接收的來自被拍攝體的受光信號分別成為沒規(guī)則
地偏移的電荷積蓄量，從而引起圖像不均勻。
可是，根據(jù)本發(fā)明的靈敏度修正方法，用電荷修正部20估計(jì)由圖3 所示的來自光電二極管等感光部15的下部的電荷的擴(kuò)散(圖3中的M,)、 和來自遮光鋁板30的反射(圖3中的M》等原因而發(fā)生的漏入電荷量， 用計(jì)算部件28計(jì)算用電荷修正部20中積蓄的第二電荷量p2修正了在電荷 積蓄部18中積蓄的第一電荷量p,的第三電荷量p3，并輸出它，從而能按 各攝像元件3修正隨時(shí)間經(jīng)過的電荷的變動量和與各攝像元件3的受光強(qiáng) 度對應(yīng)的變動量，所以各攝像元件3的漏入電荷所引起的電荷量的變動部 分與各攝像元件3的讀入順序無關(guān)，并且能調(diào)整為與接收的受光量成比例 的電荷積蓄量。
因此，能正確修正漏入電荷積蓄部18中的電荷量的偏移，所以將所 述被拍攝體的圖像受光，用多個(gè)攝像元件同時(shí)積蓄電荷，即如雙緩沖全局 快門方式那樣用在相同的定時(shí)開始電荷的積蓄，在相同的定時(shí)結(jié)束電荷的 積蓄的方式讀取圖像時(shí)產(chǎn)生的黑點(diǎn)能用簡單的結(jié)構(gòu)，精度良好地被修正。
這里，第二電荷量P2沒必要一定與漏入電荷積蓄部18中的電荷量相 同，也可以成為第二電荷量P2與漏入電荷積蓄部18中的電荷量不同的結(jié) 構(gòu)。這時(shí)，用計(jì)算部件28使第二電荷量p2進(jìn)行增減變?yōu)榕c漏入電荷積蓄 部18中的電荷量相同，并從第一電荷量p,減去，從而能進(jìn)行修正?？墒?， 電荷積蓄部18和電荷修正部20由配置在從感光部15離開相同的距離的 位置的相同的構(gòu)件構(gòu)成的做法能容易調(diào)整部件的配置，并且計(jì)算部件28 的計(jì)算也可以是單純的減法，所以計(jì)算部件28的存儲器可以小。另外， 用各攝像元件3的計(jì)算部件28能進(jìn)行Y修正或白平衡修正等其他黑點(diǎn)修 正。此外，利用漏入電荷在長波長一側(cè)增多的性質(zhì)，預(yù)先計(jì)算對于波長的 漏入電荷量的增加率，從第一電荷量Pl和第二電荷量p2的對比能進(jìn)行色 黑點(diǎn)修正。此外，如圖2所示，優(yōu)選電荷積蓄部18和電荷修正部20是浮置擴(kuò)散
放大器(FD1、 FD2)。據(jù)此，能開閉快門，容易調(diào)整積蓄電荷的定時(shí)，并 且例如與感光部15是如光電二極管那樣在攝像元件3的受光面占大的面 積的構(gòu)件相比，浮置擴(kuò)散放大器是小的面積，所以能減小各攝像元件3的 受光面積，作為結(jié)果，增加相當(dāng)于CMOS傳感器8的攝像元件的數(shù)量的象 素?cái)?shù)，能形成更鮮明的圖像。
這里，在攝像元件3的受光面中，電荷積蓄部18和電荷修正部20各 自占的面積相對于感光部15占的面積，其大小為1/10以下，可以增加象 素?cái)?shù)，從而形成更鮮明的圖像。
作為攝像元件3，也能使用CCD元件(電荷耦合元件；charge coupled device),但是使用CMOS傳感器8時(shí)，在CMOS傳感器8內(nèi)能用簡單的 結(jié)構(gòu)形成電荷積蓄部18和電荷修正部20，并且能容易控制信號，所以所
述靈敏度修正方法特別有效。
這里，更具體地說明本實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理方法。首先，如在圖4中表
示從各攝像元件輸出受光信號的順序的一個(gè)例子的示意圖所示，多個(gè)攝像 元件3以排列為m行Xn列的狀態(tài)配置。而且，對于這些一個(gè)畫面分的全 部攝像元件3，同時(shí)開始電荷的積蓄并且同時(shí)結(jié)束電荷的積蓄，與結(jié)束同 時(shí)，將積蓄的電荷向各電荷積蓄部18傳送。而且，對于例如圖4所示的 攝像元件3的m行Xn列的排列，用ai、 a2、 a3、…a。、…b!、 b2、 b3、 m-l,、 m-l2、…m-ln、 m2、 m3、…n^的順序，從各列開關(guān)29，根據(jù)在各電 荷積蓄部18中積蓄的電荷量p,，作為各攝像元件3 (ai、 a2、 H'mn)的 讀取數(shù)據(jù)輸出。
這時(shí)，根據(jù)本發(fā)明，在電荷積蓄部18積蓄的第一電荷量p,用計(jì)算部 件28通過在電荷修正部20中積蓄的第二電荷量P2被修正，該各攝像元件 3感知被修正的第三電荷量p3的信號從各列開關(guān)29作為模擬信號依次輸 出， 一邊用A/D轉(zhuǎn)換器4變換為數(shù)字信號， 一邊存儲到作為存儲部件的主 存儲器10中。另外，各攝像元件3的讀取數(shù)據(jù)的讀取順序并不局限于所 述順序，也可以是從列方向讀取，也可以是其他順序。
另外，關(guān)于多個(gè)攝像元件按順序積蓄電荷之后按順序輸出電荷的巻簾 快門(rolling shutter)方式，也能應(yīng)用本發(fā)明的靈敏度修正方法。
ii此外，本發(fā)明的攝像裝置并不局限于上述的相機(jī)模塊，例如也能應(yīng)用 于連接在投影儀上的掃描儀。
因此，圖5表示應(yīng)用了本發(fā)明的靈敏度修正方法的攝像裝置的實(shí)施例 2的用于連接投影儀的掃描儀的概略結(jié)構(gòu)。
根據(jù)圖5，本實(shí)施例的掃描儀41具有安放原稿的透明玻璃板制的原
稿安放臺42、用于覆蓋原稿安放臺42的上部表面的設(shè)置為可開閉的原稿 蓋43、用于照射在原稿安放臺42上安放固定的原稿的照明燈44、具有透 鏡46的透鏡單元47、對原稿照射照明燈44接收從原稿反射的光的多個(gè)攝 像元件45、將從攝像元件45輸出的模擬信號變換為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換 器49、用于保存由A/D轉(zhuǎn)換器49變換的數(shù)字讀取數(shù)據(jù)的作為存儲部件的 主存儲器50、存儲主存儲器50的數(shù)字讀取數(shù)據(jù)的讀入順序和進(jìn)行數(shù)據(jù)處 理的程序和參數(shù)等的作為計(jì)算部件的主控制部51、用于將由攝像元件45 存儲的讀入圖像對投影儀等外部裝置(未圖示)輸出的輸出端子52。
然后，對安放固定在原稿安放臺42上的原稿照射照明燈44，從原稿 反射的光通過多個(gè)光學(xué)構(gòu)件向由成像光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成的透鏡46 (在圖4中， 2個(gè)透鏡)構(gòu)成的透鏡單元47引導(dǎo)。由該透鏡單元47將來自原稿的反射 光在攝像元件45上成像。此外，透鏡單元47可以沿著入射的光的光軸移 動，能以所希望的放大倍數(shù)在攝像元件45上成像。據(jù)此，通過攝像元件 45，讀取安放在原稿安放臺42上的原稿中記錄的圖像。從基于攝像元件 45的讀取結(jié)果生成讀取數(shù)據(jù)，從輸出端子52對投影儀等外部裝置(未圖 示)輸出。
在本實(shí)施例中，也將來自原稿的光在1畫面分的全部攝像元件45同 時(shí)開始感光、同時(shí)結(jié)束感光。而且，各攝像元件45具有將入射光進(jìn)行光 電變換的感光部、將在該感光部中積蓄的電荷進(jìn)行傳送并且暫時(shí)存儲的電 荷積蓄部、估計(jì)漏入該電荷積蓄部中的電荷量的電荷修正部。而且，計(jì)算 用電荷修正部20中積蓄的第二電荷量p2修正了依次在電荷積蓄部18中積 蓄的第一電荷量p,的第三電荷量P3，并輸出它，從而修正隨時(shí)間經(jīng)過的電 荷的變動量，能用簡單的結(jié)構(gòu)，精度良好地修正用多個(gè)攝像元件45同時(shí) 積蓄電荷，讀取被拍攝體的圖像時(shí)產(chǎn)生的黑點(diǎn)。
在所述的實(shí)施例中，各攝像元件成為1個(gè)感光部和在其兩側(cè)個(gè)別具有電荷積蓄部和電荷修正部的結(jié)構(gòu)。因此，具有2個(gè)感光部時(shí)，2個(gè)電荷積 蓄部和2個(gè)電荷修正部成為必要，但是在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，在所述 的實(shí)施例中，在相鄰的攝像元件中，共享其一部分的結(jié)構(gòu)，具體而言，可
以是共享電荷修正部的結(jié)構(gòu)。圖6A示意性地表示所述的實(shí)施例的感光部 15、電荷積蓄部18和電荷修正部20的配置，圖6B示意性地表示本實(shí)施 例的感光部15、電荷積蓄部18和電荷修正部20的配置。在圖6A、圖6B 中，為了防止圖變得繁雜省略了接地，但是與電荷積蓄部18和電荷修正 部20分別對應(yīng)，設(shè)置了接地25、 26。另外，關(guān)于與所述的實(shí)施例的結(jié)構(gòu) 同樣的部分，付與同樣的參照符號，省略詳細(xì)的說明。
此外，在圖6A中，包含2個(gè)感光部15構(gòu)成時(shí)所需要的最小限度的感 光部15、電荷積蓄部18和電荷修正部20的結(jié)構(gòu)為一個(gè)組60，在圖6B中， 包含2個(gè)感光部15構(gòu)成時(shí)所需要的最小限度的感光部15、電荷積蓄部18 和電荷修正部20的結(jié)構(gòu)為一個(gè)組61。此外，在圖6A、圖6B中，將一個(gè) 組60、 61中包含的感光部15表示為PD1、 PD2。
在本實(shí)施例中，多個(gè)攝像元件設(shè)置為列狀，與相鄰的感光部15分別 對應(yīng)的電荷修正部20在分別含有2個(gè)感光部15的攝像元件3中共享。在 所述的各實(shí)施例中，在一個(gè)組60中，電荷積蓄部18、感光部15、電荷修 正部20排列為如電荷積蓄部18、感光部15、電荷修正部20、電荷積蓄部 18、感光部15、電荷修正部20這樣所記載的順序?？墒牵诒緦?shí)施例中， 在一個(gè)組61中，電荷修正部20在組61所包含的2個(gè)感光部15之間只設(shè) 置1個(gè)，即電荷積蓄部18、感光部15、電荷修正部20排列為如電荷積蓄 部18、感光部15、電荷修正部20、感光部15、電荷積蓄部18這樣所記 載的順序。據(jù)此， 一個(gè)組單位中的電荷積蓄部18和電荷修正部20的總數(shù) 能變?yōu)?/4。
圖7 圖10是用于說明本實(shí)施例的相機(jī)模塊的讀出動作的圖。在本實(shí) 施例的相機(jī)模塊中，具有采樣保持電路71作為所述的計(jì)算部件28。采樣 保持電路71包含分別能積蓄電荷的第一和第二部分72、 73、和求出在第 一和第二部分72、 73分別積蓄的電荷的電荷量的差并且輸出的比較器74。
第一和第二部分72、 73是同樣的結(jié)構(gòu)，所以只對第一部分72進(jìn)行說 明，關(guān)于第二部分73，對與第一部分72同樣的結(jié)構(gòu)付與同樣的參照符號，省略其說明。第一部分72包括兩個(gè)緩沖放大器A1、 A2，兩個(gè)開關(guān)B1、 B2， 一個(gè)電容器C。緩沖放大器A1的非倒相輸入部連接在采樣保持電路 的輸入部，緩沖放大器A1的倒相輸入部連接在緩沖放大器A1的輸出部。 緩沖放大器Al的輸出部通過開關(guān)Bl連接在電容器C的一端。此外，電 容器C的另一端通過開關(guān)B2連接在接地。開關(guān)B1、 B2是通斷開關(guān)，由 場效應(yīng)晶體管來實(shí)現(xiàn)。對柵極作用閾值以上的電壓時(shí)，開關(guān)B1變?yōu)閷?dǎo)通 狀態(tài)，電連接緩沖放大器A1的輸出部和電容器C的一端，提供給柵極的 電壓低于閾值時(shí)，電絕緣緩沖放大器A1的輸出部和電容器C的一端。電 容器C的另一端連接在接地。對柵極作用閾值以上的電壓時(shí)，開關(guān)B2變 為導(dǎo)通狀態(tài)，電連接電容器C的一端和接地，提供給柵極的電壓低于閾值 時(shí)，電絕緣電容器C的一端和接地。電容器C的另一端連接在緩沖放大器 A2的非倒相輸入部，緩沖放大器A2的倒相輸入部連接在緩沖放大器A2 的輸出部。緩沖放大器A2的輸出部連接在比較器74的輸入部，比較器的 輸出部連接在行開關(guān)29。
在本實(shí)施例中，首先由各感光部15受光，在各感光部15積蓄電荷。 這里，從排列感光部15、電荷積蓄部18和電荷修正部20的排列方向的一 方對第一個(gè)組61的動作進(jìn)行說明，但是關(guān)于組61，都同樣。這里，第一 和第二部分72、 73的各開關(guān)Bl、 B2成為斷開狀態(tài)。此外，電荷積蓄部 18和電荷修正部20電連接在采樣保持電路71的輸入部。此外，從排列感 光部15、電荷積蓄部18和電荷修正部20的排列方向的一方，按順序根據(jù) 排列在第1 3個(gè)的電荷積蓄部18 (FD1)、感光部15 (PD1)和電荷修正 部20 (FD2)的3個(gè)，修正在感光部15 (PD1)取得的第一電荷量p,。首 先，從排列方向的一方，按順序使排列在第1 3個(gè)的電荷積蓄部18(FD1)、 感光部15 (PD1)和電荷修正部20 (FD2)中積蓄的電荷移動。這里，通 過開關(guān)17，如圖7的箭頭F1所示，使感光部15 (PD1)的電荷移動到配 置在該感光部15 (PD1)的排列方向的一方的電荷積蓄部18 (FD1)，并 且在第二部分73的開關(guān)B1的柵極作用閾值以上的電壓，變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。 據(jù)此，第二部分73的開關(guān)B1通電，如圖7的箭頭F2所示那樣，電荷移 動，電荷修正部20 (FD2)的電荷對第二部分73的電容器C充電。
接著，開關(guān)17和第二部分73的開關(guān)B1變?yōu)閿嚅_狀態(tài)，在第一部分72的開關(guān)B1的柵極作用閾值以上的電壓，變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。據(jù)此，第一部
分72的開關(guān)B1通電，如圖8的箭頭F3所示那樣，電荷移動，電荷積蓄 部18 (FD1)的電荷對第一部分72的電容器C充電。通過此前的動作， 在第一和第二部分72、 73的電容器C分別積蓄電荷，通過比較器74，從 采樣保持電路71輸出第一部分72的電容器C中積蓄的第一電荷量P,和 第二部分73的電容器C中積蓄的第二電荷量P2的差分的第三電荷量P3。 接著，第一部分72的開關(guān)Bl變?yōu)閿嚅_狀態(tài)，從所述排列方向的一方， 按順序進(jìn)行關(guān)于電荷積蓄部18、感光部15和電荷修正部20的3個(gè)的復(fù)位 動作。即從所述排列方向的一方，按順序?qū)⑴c電荷積蓄部18、感光部15 和電荷修正部20的3個(gè)對應(yīng)的開關(guān)17、 25、 26變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，電連接這 些接地。此外，在第一部分72的開關(guān)B2的柵極作用閾值以上的電壓，變 為導(dǎo)通狀態(tài)。據(jù)此，第一部分72的開關(guān)B2通電，如圖9的箭頭F4所示 那樣，在電容器C中積蓄的電荷向接地移動，在電容器C中積蓄的電荷量 變?yōu)榱恪?br> 接著，從排列方向的一方，按順序根據(jù)排列在第3 5個(gè)的電荷修正 部20 (FD2)、感光部15 (PD2)和電荷積蓄部18 (FD1)的3個(gè)，修正 在感光部15 (PD2)取得的第一電荷量p,。這里，通過開關(guān)17，如圖10 的箭頭F5所示，使感光部15 (PD2)中積蓄的電荷移動到配置在該感光 部15 (PD2)的排列方向的另一方的電荷積蓄部18 (FD1)，并且第一部 分72的開關(guān)B1變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。據(jù)此，第一部分72的開關(guān)B1通電，如圖 10的箭頭F6所示那樣，電荷移動，所述電荷積蓄部18 (FD1)的電荷對 第一部分72的電容器C充電。在第二部分73的電容器C已經(jīng)積蓄電荷， 通過此前的動作，在第一和第二部分72、 73的電容器C分別積蓄電荷， 通過比較器74，從采樣保持電路71輸出第一部分72的電容器C中積蓄 的第一電荷量P,和第二部分73的電容器C中積蓄的第二電荷量P2的差分
的第三電荷量P3。
如果針對從排列方向的一方第1個(gè)組61進(jìn)行所述的動作，接著將從 排列方向的一方第2個(gè)組61作為處理對象同樣進(jìn)行動作，從排列方向的 一方向另一方按順序按組61的個(gè)數(shù)重復(fù)同樣的動作。
通過以上的動作，即使用比所述實(shí)施例少的個(gè)數(shù)構(gòu)成電荷修正部20的數(shù)量，也能將來自1個(gè)組61所包含的2個(gè)感光部15的第一電荷量P, 分別由第二電荷量P2進(jìn)行修正，分別輸出修正后的第三電荷量P3。因此， 與所述的各實(shí)施例相比，能實(shí)現(xiàn)攝像元件3的小型化，能實(shí)現(xiàn)攝像裝置的 小型化。
本發(fā)明在不脫離其精神或主要特征的前提下，能以其他各種形態(tài)實(shí) 施。因此，所述的實(shí)施例不過是單純的例子，本發(fā)明的范圍是權(quán)利要求書 所示的范圍，不受說明書文字的限制。并且，屬于權(quán)利要求書的范圍的變 形和變更全部在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種靈敏度修正方法，用于除去由于用多個(gè)攝像元件接收來自被拍攝體的光而在讀取所述被拍攝體的圖像時(shí)發(fā)生的黑點(diǎn)，各所述攝像元件包括感光部，接收入射光并進(jìn)行光電變換；電荷積蓄部，將由所述入射光在所述感光部積蓄的電荷進(jìn)行傳送并暫時(shí)存儲；和電荷修正部，估計(jì)漏入該電荷積蓄部中的電荷；用所述多個(gè)攝像元件接收來自所述被拍攝體的光并積蓄電荷之后，將在所述感光部中積蓄的電荷傳送到所述電荷積蓄部，將用漏出到所述電荷修正部的第二電荷量修正了在該電荷積蓄部中積蓄的第一電荷量的第三電荷量作為各攝像元件的電荷量，依次輸出關(guān)于多個(gè)攝像元件的電荷量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靈敏度修正方法，其特征在于 用所述多個(gè)攝像元件接收來自所述被拍攝體的光并同時(shí)積蓄電荷之后，依次輸出關(guān)于所述多個(gè)攝像元件的電荷量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的靈敏度修正方法，其特征在于 所述電荷積蓄部和所述電荷修正部用配置在從所述感光部只離開相同的距離的位置的相同的構(gòu)件構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任意一項(xiàng)所述的靈敏度修正方法，其特征 在于所述電荷積蓄部和所述電荷修正部是浮置擴(kuò)散放大器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4中的任意一項(xiàng)所述的靈敏度修正方法，其特征在于在所述攝像元件的受光面中，所述電荷積蓄部和所述電荷修正部各自 占的面積相對于所述感光部占的面積其大小為1/10以下。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5中的任意一項(xiàng)所述的靈敏度修正方法，其特征 在于將所述多個(gè)攝像元件設(shè)置為列狀，形成由彼此相鄰的2個(gè)攝像元件構(gòu) '成的組，在所述組中包含的2個(gè)所述感光部之間設(shè)置所述電荷修正部，在彼此相鄰的2個(gè)攝像元件中，共用一個(gè)電荷修正部。
7. —種攝像裝置，具備接收來自被拍攝體的光的多個(gè)攝像元件、和 使所述被拍攝體的像在所述攝像元件成像的光學(xué)系統(tǒng)，通過所述光學(xué)系 統(tǒng)，用所述多個(gè)攝像元件接收來自所述被拍攝體的光，輸出積蓄的電荷，各所述攝像元件包括感光部，將入射光進(jìn)行光電變換；電荷積蓄部，將由所述入射光在所述感光部積蓄的電荷進(jìn)行傳送并暫 時(shí)存儲；電荷修正部，估計(jì)漏入該電荷積蓄部中的電荷；計(jì)算部件，將傳送所述各攝像元件的所述感光部中積蓄的電荷并在所 述電荷積蓄部中積蓄的第一電荷量用向所述電荷修正部漏出的第二電荷 量進(jìn)行修正；和輸出部件，將由該計(jì)算部件計(jì)算出的第三電荷量作為各攝像元件的電 荷量，依次輸出關(guān)于多個(gè)攝像元件的電荷量。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的攝像裝置，其特征在于 用所述多個(gè)攝像元件接收來自所述被拍攝體的光并同時(shí)積蓄電荷之后，依次輸出關(guān)于所述多個(gè)攝像元件的電荷量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的攝像裝置，其特征在于 所述拍攝部是互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)傳感器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7 9中的任意一項(xiàng)所述的攝像裝置，其特征在于 所述多個(gè)攝像元件設(shè)置為列狀，形成由彼此相鄰的2個(gè)攝像元件構(gòu)成的組時(shí)，在所述組中，在所述組中包含的2個(gè)所述感光部之間只設(shè)置一個(gè) 所述電荷修正部；所述計(jì)算部件用在所述電荷修正部中積蓄的第二電荷量對包含該電 荷修正部的組中的多個(gè)電荷積蓄部中積蓄的第一電荷量進(jìn)行修正。
全文摘要
本發(fā)明提供一種靈敏度修正方法和攝像裝置，該靈敏度修正方法能用簡單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行精度良好的黑點(diǎn)修正。具備分別包括將入射光進(jìn)行光電變換的感光部(15)、將在感光部(15)積蓄的電荷進(jìn)行傳送并暫時(shí)積蓄的電荷積蓄部(18)、估計(jì)漏入電荷積蓄部(18)中的電荷的電荷修正部(20)的多個(gè)攝像元件(3)，用多個(gè)攝像元件(3)接收來自被拍攝體的光并積蓄電荷之后，將用漏出到電荷修正部(20)的第二電荷量p₂修正了傳送感光部(15)中所積蓄的電荷到電荷積蓄部(18)并積蓄的第一電荷量p₁的第三電荷量p₃作為各攝像元件(3)的電荷量，依次輸出關(guān)于多個(gè)攝像元件(3)的電荷量，從而去除黑點(diǎn)。
文檔編號H04N5/359GK101507263SQ200780031679
公開日2009年8月12日 申請日期2007年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月25日
發(fā)明者中田圭俊 申請人:京瓷株式會社