TWI220365B - Output correcting device for image sensor - Google Patents

Description

!22〇365 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 +努、明係有關用以修正從 谷像$ w ·个私列裔所輸出之 之感測信號特性之影像感測器之輪出修正裝置 【先前技術】 在MOS型之影像感測器中

測電路係如第i圖所示，係具備：光二 素== 咖元件，按照入射…光量來產生感測：：為: 晶體Q1，係將通過光二極體PD之感測電流，轉換為在写 反=態下具有對數輸出特性之電壓信號Vpd;電晶體： ，係放大該電壓信號Vpd;及電晶體Q3,係以讀出信號V 之脈衝時序，來輸出感測信號v〇;藉由使其具有對數~輸注 特性來擴线態範圍，而能以高感度來進行光信號之檢:。

至於藉由這種構成之影像感測器，當在各像素之光感 測電路之光二極體PD中，具有充分之光量來照射入射^ Ls時，在電晶體Q1中，通過充分之感測電流，該電晶靡 Q1之阻值也不太變大，故就影像感測器而言，具有不產生 殘像之充分響應速度，能進行光信號之檢測。 但是，若光二極體pD之入射光Ls之光量變少，通過 電晶體Q1之電流變小的話，只要通過電晶體Q1之電流小 於1位數，則設定得以使該阻值大於丨位數的方式來動作 ，故電晶體Q1之阻值增大，與光二極體PD之寄生電容C 之時間常數變大，要將該寄生電容c所儲存之電荷放電需 6 1220365 較費時。因此，隨著入射光Ls之 時間地進行觀測。 麟而奴長 第6圖係表示光二極體PD之感測 w IE— 15A各攄馎儿士 …、電机攸1E — 10A到 U i5A急遽變化時之電壓信號Vpd之變介姓^ θ|從該特性可知，若入射光二極體二Ls係光 :>、之urn左右之感測電流㈣，則在每副秒輸出 感測信號v〇之情形，在該時間内，電壓信號¥不飽和。 因此，當光二極體PD之入射“之光量少時，因感 測電流而使電壓信^ Vpd之飽和時間變長，故若用第8圖 所不之s買出信號Vs之脈衝時序’來進行感測信號k之讀 a出的話，則當初大位準之輸出會成為殘像而出現。又，在 第8圖中’ Vpd’係表示被放大用電晶體⑽反轉放大之電壓 信號。 因此，習知，係使用M0S型電晶體，將按照攝影時之 入射光量而通過光電轉換元件之感測電流，轉換為在弱反 轉狀態下具有對數輸出特性之電壓信號的方式之光感測電 路當作像素單位，在將複數個像素配置成矩陣狀之影像感 測器中，在攝影之前，將各光感測電路之電晶體之汲 極電壓VD設定在僅既定時間較攝影時之穩定值為低，藉 此將光二極體PD之寄生電容C所儲存之殘留電荷排出，進 行初始化，藉此，即使感測電流產生急遽變化，也能馬上 按照此時之入射光Ls之光量而得到電壓信號vpd，即使在 入射光量少時，也不會產生殘像（參照日本特開2〇〇〇一 32961 6號公報）。 θ在該光感測電路中’係如第3圖所示 置而通過光二極體PD之感 “、、入射光 ,. 感’、電流多時’顯示對數於4ι 4士 性，但當感測電流少時，係户ι 對數輸出特 士； 1糸在光二極體PD之寄生雷六Γ 充電中會產生響應延遲， 生電合C之 性。在第3圖中，WA俾二示大致線性之非對數輪出特 數響應區域。係表㈣對數響應區域，則表示對 m感測電路使用在像素而成之影像 =輔上’為了控制車輛之自動行駛，t進行行馱中道^ 摄旦彡險、*山.使在旦仪之攝影、或從暗的隧道内 "二广口之冗的部分、或從亮的隧道入。攝影隧道内 地對路面攝影白線。也”有廣—，能對比良好 :是，至於將具有這種對數輪出特性之光感測電路使 在像素而成之影像感測器，係如第9圖所示，若各像素 之感測信號之輪出範圍較將影像感測器所攝影之影像顯現 士=面之顯不區域DA #窄的話’就不能充分利用廣動態 乾圍之特性。 =，此時，在路面與白線之間，不論晝夜，經常會存 在-疋之焭度差，在光感測電路中’當用對數來處理感測 信號時’無論哪種亮度，經f會存在之信號差，故非 常適當。 仁疋’在具有前述對數輸出特性之光感測器中，當為 了抑制殘像之產生而採用初始化機構時，係如第3圖所示 ，當按照入射光量而通過光二極體PD之感測電流少時（低 〜Ο：) 、度4)’在光二極體PD之寄生電容C之充 應延遲，而失去對數輸出特性。 ^ 至於藉由适種像素構成之影像感測器，特別係將 #文輸出特性之光感測器使用在像素之影像感測器，若各 素之感测#號之輸出範圍較將影像感測器所攝影之 顯現在畫面之顧 動能Μ岡 ”、、yw或為乍的話，則會有不能充分應用廣 動Ά範圍特性之問題。 一 測電2 i照攝影時之人射光量而通過光電轉換元件之感 二有=利用電晶體副間值區域特性而在弱反轉狀 搞W 並且，在攝影之前，將該電晶體之汲 木％ 切換為較釋、定值兔 電容C 將光電轉換元件之寄生 C所錯存之電荷排出來進行初始化之光减測電路你用 在像素之影像减測料^ I尤I貝j電路使用 合有失去對二 時’在各感測電路中， 曰有失去對數輸出特性之問題。 【發明内容】 本發明之影像感測器之輸出修 測器所輸出之各德去“、、一 忒置，係使從影像感 之爭傻顯*去 钕照衫像感測器所攝影 機構，用以h 多正，其係具備：檢測 - E 砰〜I衫像顯現在畫面之顯 不-或，才双測從影像感測器 。 最+信Θβ 吓徇出之各像素之感測信號之 取小值及最大值；補償機構， 之最小值& Λ % ，、使该松測出之感測信號 取』m成為顯示區域之下 值之方式來補償感測信號； 及調整機構，係以使從檢洌出 值之鈐+ f R i 感測“號之最小值到最大 值之輸出靶圍成為顯示區域中々 1,, 、 革：大範圍或既定範II的方 式，來進行感測信號之增益調整。 又，本發明之影像感測器之輪出修正裝 生響應延遲、能即時修正從 ’、s 、Β|/ ι從衫像感測器所輸出之各像辛之 感":號’俾使影像感測器所攝影之影像顯現在書面:顯 !==!:·儲存機構，將從影像感測器:序輸出 例機構、用1遽’暫時集中儲存在影像記憶體中，·檢 舶 如像感，則盗所攝影之影像顯現在晝面之 *區域’檢測從影像感測器所輸出之各像素感測信號之 ^最大值；補償機構，係以使該檢測之感測信號之 2值成為顯示區域之下限值的方式，來補償從該影像記 憶體所讀出之各對應像素之感測信號；及調整機構，係以 使從檢測出之感測信號之最小值到最大值之輸出範圍成為 顯不區域中之最大範圍或既定範圍的方式，來進行從該影 像記憶體所讀出之各對應像素之感測信號之增益調整。 而且，本發明之影像感測器，係將光感測電路使用在 T素而成者，並且設置有轉換機構；該光感測電路，係將 知:照攝影時之入射光量而通過光電轉換元件之感測電流， 轉換為利用電曰曰體副閾值區域特性而在弱反轉狀態下具有 對數特性之電壓信號後，按照該轉換後之電壓信號來輸出 感測仏號’並且’在攝影之前，將該電晶體之汲極電壓切 換成較穩定值為低之值，將在光電轉換元件之寄生電容所 儲存之電荷排出，來進行初始化；該轉換機構，係為了在 0365 低照度時不失去各感測H電路之對數輸出龍，而將各光 感測電路之非對數響應區域之輸出特性轉換為對數特性。 【實施方式】 本么明之影像感測器，基本上係將第1圖所示 測電路使用在像素單位 又’在該光感測電路中，在摄乂 T 隹躡〜之則，係將對數特性 轉用之電晶體Q1之沒極電壓 VD 5又疋較既定時間攝影時之 穩疋值低’將光二極體pD之寄 吁玍罨谷C所儲存之電荷排出 ’進仃初始化。 弟2圖係表示此時之亦咸 九戊測電路之各部信號之時序圖 。在第2圖中，ti伤矣一、以7, ^ 丁 之於心士赴」 化之時點’t2係表示光信號 欢“ π ,.、占。若设將對數特性曰 壓VD你籍寸丨得秧用冤阳體Q1之汲極電 從％疋值（尚位準Η)切拍L兔#责网、, )切換為低電壓（低位準L)之既定 时間為tm，例如，粵！你主a ^ 時，則m / 11出速度為100n秒左右 pd之二 。在第2圖中，τ係表示光二極體 存期門τ為電二C之，轉期間，在職信號之情形，該儲 / 3 T為1/30秒（或1/60秒）左右。 這樣一來’在初始化時， VD切換為低仿右腿電日日體Qi之汲極電壓 之當一"準L，此時之增益電壓VG和汲極電壓VD 之電位差齡雷a贼Λι U間 季乂電曰曰體Q1之閾值大的話，則 阻抗狀態。因此，+。士 W风曷低 同 才之源極侧電位係與汲極電壓VD相 容c h t 讀~之電位差），光二極體PD之輕合電 谷C成為放電狀態。 聊σ也 曰日體Q1之電荷q流動 弟4圖係模擬表示初始化時之電 之動作狀態。 又，經過tm時間後，若該汲極電壓VD切換為穩定之 高位準Η進行光信號之檢測的話，則源極侧之電㈣成較 汲極電壓VD低，若此時之閘極電壓VG和汲極電壓…間= 電位差較閾值大的話，貝,j MOS電晶體Q1成為低阻抗狀態， 光二極體PD之耦合電容C成為充電狀態。 第5圖係模擬表示檢測光信號時之電晶體Q 1之電荷 流動的動作狀態。 | 這樣一來，在檢測光信號之前，使光二極體PD之耦合 電容C放電，進行初始化之後，若將該耦合電容c充電的 ^ 則從该初始化之時點起經過一定時間後之時點之輸出 電壓（光二極體PD之端子電壓）Vpd成為按照入射光u之 光量的值。即，在初始化後，能得到隨著入射光Ls之光 量變化的一定時間常數之放電特性。 此時，若放置長時間的話，則從汲極電壓VD通過電晶 體Q1所供應之電流和流過光二極體PD之電流變成相同， 鲁 若無先前所殘留之電荷的話，則能得到相同之放電特性， 故不會產生殘像。 因此，初始化後，若設定一定時間來檢測光信號的話 ’則能按照入射光Ls之光量，而獲得無殘像之感測器信 · 號Vo。 弟6圖係表示光二極體pd之感測電流從1E — 10A到 IE— 15A急遽變化時，電壓信號vpd之變化特性，從初始 12 1220365 化起，經過一定時間（1/30秒）後，設定光信號之檢測時點。 第7圖係表不用1/30秒之時點重複讀出光信號時之電 壓信號Vpd之放大信號之特性。若依該特性的話，則可知 在每1 /30秒能得到之信號特性係成為按照射入到光二極體 PD之入射光Ls之光篁之感測電流者，並無殘像之影響。 第46圖係表示使射入到光二極體PD之入射光&之光 量變化時，感測信號Vo對感測電流之輸出特性。若依該 特性的話，則可知只要光二極體PD之感測電流在ie_i3a 以上區域，則完全成為對數輸出特性。又，若感測電流在 IE— 13A ,乂了之區域的話，雖•離對數特性，但亦能得到 無殘像之輸出。 又，當使電晶體Q1之汲極電壓VD降低時，若調整低 位準L之值，能完全降低電壓到電晶體Q1為低阻抗狀態的 活，則能得到第46圖中（a)所示之輸出特性。但是，若設 定該控制電使與閘極電壓VG相同的話，則能得到第 圖中（b)所示之通常對數輸出特性。 ^ 46圖中⑷所不之輸出特性之情形，雖無殘 輸出小時’感度變小。第46圖中(b)所示之對數 :明：形，即使光量少，感度也變A，但殘像變成 ^顯在感度與殘像之間形成取捨（trade_。⑴之關 個像=圖：表示把該光感測電路當作像素單位，將複數 讀出^旦陣狀’進行各像素之感測信號之時序性的 田之影像感測器之具體構成例。 13 1220365 该影像感測器之基本構成，例如，係將由Di丨〜D44所 構成之4x4之像素配置成矩陣狀，藉由從像素列選擇電路 1依序輸出之選擇信號LSI〜LS4’來選擇各i線份之像素 列，藉由從像素選擇電路2依序輸出之選擇信號_〜_ ’來選擇該像素列之各像素，使開關組3之各對應之開關 州〜SW4逐-成為導通（on)狀態，藉此，各像素之感測信 就Vo時序性地讀出。在第10圖中，4係各像素之前述電 晶體Qi之閘極電壓VG用電源，6係波極電壓㈣電源。 又，在該影像感測ϋ中’設置有電慶切換電路5,其 係當選擇I 1線份之像素列之際，以既定之㈣將該選擇 ::素歹」各像素之該電晶體Q1之沒極電壓，，切換為穩 疋時之高位準Η及初始化時之低位準。 針對這種構成之影像感測器之動作，參照第u圖所示 之各部信號之時序圖，加以說明如下。 >首先，當像素列選擇信號LS1成為高位準h時，選擇 第1像素列（其係由對應此之DU、D12、Dl3、则所構成） 。然後’在LS1為高位準η之一定期間T1間之像素選擇信 戒咖〜剛係依序成為高位準H，各像素mm3 4之感測信號v0係依序被讀出。 —其次，在像素列選擇信號LSI成為低位準L之時點， ::- LS2成為高位準H的話’則選擇第2像素列(其係由 /此之D2卜D22、D23、剛所構成）。然後，在脱為 :位準H之―定期間T1間之像素選擇信號DS1〜DS4係依 成為高位準H，各像素D2卜D22、D23、D24之感測信號 14 1220365 V 〇係依序被讀出。 以下，同樣地，像素列選擇信號LS3及LS4連續成為 冋位準Η，依序選擇各對應之第3及第4之像素列，[S3及 LS4分別成為高位準Η之一定期間τι間之像素選擇信號 DS1〜DS4係依序成為高位準H，各像素⑽丨、D32、抑3、 D41 D42、D43、D44之感測信號v〇係依序被讀出 ^ 像素列選擇信號LSI係在T1期間後，下降到低位 準L之時點，將此時所選擇之第i像素列之各像素叫、 犯、D13、Dl4之沒極電壓VD1從目前之高位準h切換到 低位準L之既定時間T2間，藉此來進行各像素之初始化， :備絰過1週期期間Τ3後所進行之下一週期之感測信號之 π 74疋评b跳係在Τ1期間後，下降到 位準L之時點，將此時所選擇之第2像素列之各像素^ 、D22、D23、D24之沒極電壓m從目前之高位準η切 到^準L之既^時間Τ2間，藉此來進行各像素之初始 之^經過i週期期Ρθ1Τ3後所進行之下—週期之感測信 以下’同樣地，像素列選擇錢LS3纟⑻係分別名 及第:;^到低位準L之時點，將此時所選擇之第: 素列所分別對應之汲極電壓m切換為低位準] 之下:像素之初始化，㈣料1仙期㈣後所進朽 週期之感測信號之讀出。 15 1220365 又，此處較佳係像素列選擇信號LSX(X=1〜4)在T1期 間後，下降到低位準L之時點，將汲極電壓VDX切換為低 位準L· ’來進行初始化，但該初始化之時序係像素列選擇 信號LSX’亦可在低位準l狀態之像素列選擇之休止期間 T4中。

本&月如此構成之影像感測器，如第12圖（a)所示， 右各像素之感測信號之輸出範圍較顯示裝置（其係將將影 像感測器所攝影之影像顯現在畫面上）之顯示區域DA窄的 活，則能充分應用廣動態範圍之特性，故如第12圖（b)所 不，進行從影像感測器所輸出之各感測信號之補償及增益 凋1，以使感測信號之範圍擴及顯示區域DA之全區域。 ^因此，本發明之影像感測器之輸出修正裝置係採用： ^ /則機構’係用以在將將影像感測器所攝影之影像顯現在 旦^顯不區$ ’檢測從影像感測器所輸出之各像素之感 乜唬之最小值vomin及最大值v〇随χ;補償機構，係以 使該檢測出之感測器信號之最小值v〇min成為顯示區域da 、限值VL的方式，來補償感側信號；及調整機構，係 从使攸檢測出之咸測4士妹 田 .^ 砍、唬之取小值Vomin到最大值Vomax 〈輸出範圍VW在Si + Γ5* 0 n a 上 一、 ”、…、£域DA成為最大範圍WM的方式，來 行感測信號之增益調整。 又’本發明係如第]? 一 ^ ^ . 、 2圖所不，當進行從影像感測 σ剧出之各感測信號之 I- R 補1貝及礼皿_整，以使感測信號之 &圍擴及顯示區域DA之令F代4 ， 之王E域之際，不會產生響應延遲 而月b即時進行從該影像成 1豕U列益輸出之各感測信號之補償 16 1220365 及增益調整。 因此’本發明之影像咸 ^〆 冢α、J益之輪出修正裝置係採用： 儲存機構，係將從影像感測器依 號，暫時集_儲#1 ^ 像素之感縣 W、 像°己隐體，檢測機構，帛以在將將 所Γ影之影像顯現在畫面之顯示區域，檢測從 所輸出之各像素之感測信號之最…—及 农匕W;補償機構’係以使該檢測出之感測器信號 之农小值Vomin成為_ + ρ ρ 乃.項不£域DA之下限值VL的方式，來

補償從該影像記憶體所讀出之各對應像素之感測信號；及 調整機構，係以使從檢測出之感測信號之最…—到 最大值V〇max之輸出範圍傾成為顯示區域DA中之最大範 纟方式來進行從§請像記憶體所讀出之各對應像 素之影像感測信號之增益調整。

又，該情形’不僅進行感測信號之增益調整，以使感 測信號之範圍擴及顯示區域DA 4全區域，而且為了擴及 該顯示區知戈DA之任意範圍，進行感測信號之增益調整， 以使從感測信號之最小值到最A值之㈣範圍成為顯示區 域中之預先設定之既定範圍。 第13圖係表示本發明之影像感測器之輸出修正裝置之 具體一構成例。 在第13圖中，該輸出修正裝置！ 5係具備：最大值檢 測電路1 51，係檢測從影像感測器8輸出之各像素之感測 4吕號Vo之最大值Vomax ;最小值檢測電路152，係檢測感 測信號Vo之最小值Vomin ;低通濾波器153，係記憶該檢 17 1220365 /則出之最大值Vomax之數畫面份，吸收急峻之變化，並加 以平均化；低通濾波器154，係記憶該檢測出之最小值 T7 · 〇Π11η之數晝面份，吸收急峻之變化，並加以平均化；補償 修正電路155，係將從感測器信號Vo進行平均化之最小值 V〇m i η加以減少’藉此來進行感測信號v〇之補償；減算電 路156 ’係求出從該平均化之最小值v〇min，到最大值

Vomax’之輸出範圍vw;低通濾波器157，係將該所求出之 感測信號之輸出範圍VW加以平均化；檢查用記憶體158,

係按照該平均化之感測信號之輸出範圍vw，，讀出既定之增 盈修正值G ;及增益修正電路159，係將補償修正之感測信 唬Voo乘上該所讀出之增益修正值G，藉此進行增益調整。 V〇a係表示感測信號Vo之補償及增益調整後之修正信號。 口口就低通濾波器153、154及157而言，係使用滤波 器、IIR濾波器或移動平均濾波器等。特別係低通濾波器 157 ’也可不設置該濾波器。 °

在檢查用記憶體158中，設定增益修正值G之特性表 ，其係事先按照感測信號之輸出範圍vw，，進行增益調整 ，以使該輸出範圍vw’擴及顯示區域DA之全區域。 此時，在使感測信號ν〇之輸出範圍VW，擴及顯示區域 DS之任意範圍之情开》，將該用以進行增益調整之增益修正 值G之特性作成表（table)。 乂

VW’，任意設定既定增益修正值^夕姓从 ..L 阻b之特性，精此，能適 化被增益調整之感測信號之曲線。 18 使用除法器來取代使用檢查用 信號之輸出範圍vw 二思體158，藉由感測 能藉由運算處理來h 域中之最大範圍，藉此 异處理來求出增益修正值G。 又’本發明，如帛14圖所示 來分割感測信號之輸出範圍vw(同二預 進行感測信號之補償及增益調整(同圖二依各力割區域’ 構成:。15圖係表示該情形之影像感測器之輸出修正裝置之

Vs，來八…分割電路16令，藉由既定之間值 ，久：像感測器8所輸出之各像素之感測信號v。 …、弟13圖相同構成之輸出修正裝置W，將該一方 ::割信請進行補償及增益調整，藉由與第13圖相同 構成之輪出修正裝置15B，將該另一方之分割信號Μ進 Γ償及增益調整。然後，藉由合成電路Π，將分別修正 後之各分割信號Vol，及v〇2,加以合成。 。此時，在輸出修正裝置15A +，當進行一方之分割信 唬ν〇ι之補償及增益調整時，該分割信號v〇1之最大值成 =閎值Vs。又，在輸出修正裝置15B巾，當進行另一方之 刀。丨乜號Vo2之補償及增盃調整時，該分割信號v〇2之最 小值成為閾值Vs。 、，而且’本發明’如第16圖所示，一旦將感測信號進行 補仏及增益調整後，用預先設定之閾值Vs，來分割該所修 正之感測信號之輸出範圍VW’（同圖b)，依各分割區域，進 行感测信號之補償及增益調整（同圖。 第Π圖係表示該情形之影像感測器之輪出修正 —構成例。 在第η圖中，藉由與第13圖相同構成之輸出修正装 =w，將從影像《n 8所輸出之各像素之感測信號ν'〇 仃補償及增益調整後’在信號分割電路i"，藉由既 =閣值vs，來進行分割，該修正之感測信號-^由盘 二3圖相同構成之輸出修正裝置15β，將該另一方之”; =正7=?調整。藉由與第13圖相同構: 出修正襞置15C，將另一方之 及增益調整。然後，藉由合成電路17°，ylv〇2’進行補償 分割信號v〇1，，及ν〇2，，加以合成。 “別修正後之各 此時，在輸出修正裝置15B中，卷 號Vo 1，之補償及拎兴％替 仃 之为割# 為間值Vs，。又在;：^’S_信號之最大值成 又，在輸出修正裝置15c中，者 之分割信號ν〇2，之補償及婵兴 田 最小值成為間值〜，。 調整時’該分割信號㈣之 第18圖係表示本發明之影像感測器 具體另一構成例。 輪出t正统置之 面份ΐ 1Γ::[將1'影像感測器8時序性地輸出之1畫 18中後’將從該影像_ 18所讀出像記憶體 號Vo供應給輸出修正裝置15( 各像素之感測信 )。並且’該輸出修正裝置15’;二丁_償及增益調整 151，係檢測從影像 /、備.取大值檢測電路 像感“ 8所輸出之各像素之感測信號 20 1220365

Vo之最大值Vomax ;最小值檢測電路152，係檢測感測信 號Vo之最小值v〇mi η ;低通濾波器153，係記憶該檢測出 之最大值Vomax之數畫面份，吸收急峻之變化，並加以平 均化；低通濾波器154，係記憶該檢測出之最小值v〇min 之數畫面份，吸收急峻之變化，並加以平均化；補償修正 電路155,係從影像記憶體18,從以既定之時序所讀出之 處理對象所對應像素之感測信號Vo，減去該平均化之最小 值Vomin，藉此來進行感測信號v〇之補償；減算電路156 ’係求出從該平均化之最小值Vomin，到最大值v〇max，之輸 % 出範圍VW;低通濾波器157,係將該所求出之感測信號之 輸出範圍vw加以平均化；檢查用記憶體158，係按照該平 均化之感測信號之輸出範圍vw，，讀出既定之增益修正值G •，及增益修正電路159，係將補償修正後之感測信號v〇〇， 乘上該所讀出之增益修正值G，藉此進行增益調整。v〇a係 表示感測信號Vo之補償及增益調整後之修正信號。又， f測信號Vo對影像記憶體18之寫入及讀出係在進行全體 裳置之控制之ECU(未圖示）之控制下進行。 · 〇 這樣一來，將從影像感測器8輸出之各像素之感測信 〜Vo儲存在影像記憶體18後，以適當時序從該影像記憶 體18讀出各對應像素之感測信號Vo供應給輸出修正裝置 B，進行該補償及增益調整，藉此，在輸出修正裝置15中 · 不會產生響應延遲，而能即時進行處理。 之鈐第！9圖，係表示如第14圖所示般，於分割感測信號 承出乾圍VW後’依各分割區域進行感測信號之補償及 21 1220365 增益調整時之影像感測器之輸出修正裝置之另一構成例。 在第19圖中，特別係將另一方之分割信號Vo2儲存在 影像記憶體18B後，藉由與第13圖相同構成之輸出修正裴 置15B，來進行補償及增益調整。 第2 0圖，係表示如第16圖所示般，一旦將感測信號 進行補償及增益調整後，在分割該修正後之感測信號之輪 出範圍VW，後，依各分割區域進行感測信號之補償及增益 調整的情形之影像感測器之輸出修正裝置之另一構成例。

在此，首先，將從影像感測器8輸出之各像素之感漁 k號Vo館存在影像記憶體18A後，藉由與第18圖相同靖 成之輸出修正裝置15A，進行補償及增益調整。其次，名 信號分割電路16中，藉由既定之閾值Vs，來分割該修正後 之感測信號V〇a，將該一方之分割信號v〇1，儲存在影像記 憶體18B |，藉由與第18圖相同構成之輸出修正裝置⑸ ，來進行補償及增益調整，將該另—方之分割信號v〇2，傳 存在影像記憶體18C後，藉由與第18圖相同構成之輸出修

:裝置15C，來進行補償及增益調整。然後，藉由合成電 路17,來合成分別修正後之各分割信號ν〇ι，，及 一又，在本發明中’至於將光感測電路(其係 所示之輸出特性）使用力禮去 固 ^ 使用在像素，因有非對數響應區g WR , 故在低照度時，合4 土 4 WB ’ 又才θ失去對數輸出特性，對比會降你^

置轉換機構（其係將兮非剩低’故没 丹、，、你將，亥非對數響應區域WB 1 對數特性），為了擴及全區域能得到對數輪出特:轉換 則述’將所轉換之感測信號進行補償及增益調整。、’如 22 1220365 具體而言，如第21圖所示，藉由AD轉換器13，將從 影像感測器8時序性地讀出之各像素之感測信號Vq轉換為 數位信號後，為了預先獲得按照該數位信號之值之既定輸 出，使用没疋有輸入輸出特性轉換表之檢查用記憶體丨4， 將非對數響應區域之輸出特性轉換為對數特性。 第22圖係表示將從光感測電路輸出之感測信號Vo之 非對數響應區域之輸出特性轉換為對數特性，擴及從低照 度到高照度之全區i或，如表示對數特性般修正後之感測信 號 Vo, 〇 又，按照感測信號Vo之數位值，使用檢查用記憶體 14 ’將非對數響應區域之輸出特性轉換為對數特性之際， 例如田用1位兀組（8位元）來表示該轉換資料之系統之 I*月形，係在此以8位元表示之各區域，進行分割。 k種h形，在未圖示之控制器之控制下，在各分割後 仏號中刀別附加識別符號，藉此從利用轉換後之信號 側也能識別各分_絲> π $ ^ i & 刀d後之化唬。又，在該控制器之控制下， 按照從信號利用側之求屮 ― ^ 之孓出結果，此進仃分割區域之切換。 第23圖係表不以任意之入射光量為境界，將從光感測 電路輸出之感測信號v。分割為二，將特性分別切換為 V〇l’、V〇2’之情形。 又，讀高感㈣號V。之非對數響應區域之感度，將 剧出特!·生轉換為對數特性的話，感測信號所含之雜訊 也被放大’而被轉換為強調雜訊之感測信號。 夺考慮對轉換為對數特性之感測信號v〇進行滤波 23 1220365 來除去雜訊，但此時，若擴及全區域施以濾波的話，則影 像感測裔之輸出影像全體會變模糊。 因此’本發明係在感測信號Vo,中轉換為對數特性之 低照度時之輸出信號之部份，即，在原來之感測信號v〇 中只對應非對數響應區域之部份，施以濾波來進行雜訊除 去0 進行這種濾波處理，藉此提高感測信號v〇之非對數響 應區域之感度，將輸出特性轉換為對數特性之際被放大之 雜訊成份能有效被除去。因此，其他雜訊不被放大之部份 ’不必進㈣樣之遽波處理，影像感測器之全體輸出影像 不會變成模糊，能得到有效除去雜訊成份之對比良好之處 理影像。 又，本發明係僅在感測信號v〇,中轉換為對數特性之 低照度時之輸出信號部分，施以遽波來進行雜訊除去之際 ，把光感測電路之非對數響應區域之輸出特性轉換為對： 特性之情形1，按照輸入輸出特性轉換用記憶體“之 放大率，來變化濾波特性。 /1 μ心丨思篮14之放大率之濾波特性，達 訊除去，藉&不會產生過於除去雜訊或除去雜訊不夠 感測信號Vo之輸入輸出特性轉換時，能適當除去 之雜訊成份。 ^ 又

、、 …〜八丁八町，係如\ 圖所示’數位信號之各鄰接之像素間之感測信 - 性，影像感測器之輸出影像之畫質變差，但藉由進二 24 1220365 波處理，能使各鄰接像素間之感測信號平穩化，使感測信 號之連續性良好。 在本發明之濾波處理中，大多使用一般用來除去雜訊 之濾波器。 第25圖係表示IIR低通濾波器之一例。此外也能使用 FIR濾波器等。 第26圖係表示藉由求出彼此鄰接像素輸出之平均值來 除去高頻成份之方式（移動平均處理）之濾波處理電路之一

例。因影像信號具有連續性，故與鄰接之像素相較，急峻 變化之信號能當作雜訊來處理。 第27圖係使用複數個框記憶體FM，對同一位置之像 素輸出進行濾波處理者。就所使用之濾波器而言，係使用 第25圖或第26圖所示之濾波器。 31圖係分別表示僅針對在感測信號y〇, 之低照度時之輸出信號部分施以濾波來 具體之濾波處理電路之構成例。 第28圖〜第 中轉換為對數特性 進行雜訊除去時，

第28圖所示之濾、波處理電路之構成，係在比較電 1預先Μ成為輪入輸出轉換之感測㈣&，之切換點 :號值’藉由從影像感測器之各像素時序性地送來之感 仏號V〇之值’—面進行信號切換電4 22之切換，一面彳 擇性地輸出藉由低㈣波器23來處理只轉換為對數則 ==時之輸出信號、及感測信m v〇，中其他部份無. 何濾波處理之信號。 第 29圖所示之濾波處理電路 ’係將藉由低通濾波器 25 21所設定之值加以比較， 2 3所處理之k遽值與比較電路 來進行信號之切換。 又’第3G圖及第31圖分別所示之渡波處理電路，係 面按照輸入輸出特性轉換時之放大率來濾波特性變化， -面在感測信冑Vo,中轉換為對數特性之低照度時，只在 輪出信號部分能進行濾波處理。

第30圖所不之濾波處理電路之構成，係在比較電路 21’中設定複數健，分別比較該各設定值與感測信號v〇, ，在信號切換電路2"，在藉由各渡波特性相異之複數 個低通渡波器23-1〜23-4之各處理信號中選擇性地輸出1 個0 第31圖所不之濾波處理電路之構成，係在設置複數個 低通濾波器23-1〜23-4中，將藉由特定之低通濾波器23一 3所處理之信號值與比較電路21所設定之值進行比較，在 信號切換電路22中，在藉由各濾波特性相異之複數個低 通濾波器23-1〜23-4之各處理信號中選擇性地輸出j個。 又，苐3 0圖及第31圖所示之渡波處理電路，係在藉 ® 由各滤波特性相異複數個低通濾波器23-1〜23-4之各處理 信號中選擇性地輸出丨個，惟亦可在1個濾波器中切換 濾波特性之常數。 在以上之說明，係處理影像感測器各像素之輸出特性 · 使一致，但實際上，若將第1圖所示之光感測電路使用在 · 像素單位之影像感測器的話，則如第3 2圖所示，會產生 從各像素構造上所帶來之輸出特性之偏差，為了使該輪出 26 1220365 特性一致，必須進行各像素之輸出修正。在第32圖係表 示^ I 〇無入射光時，按照通過光二極體PD之暗電流之暗 時的感測電流。 就各像素之輸出特性之偏差主因而言，主要係因為利 用電晶體Q1之副閾值區域特性，按照入射光Ls之光量來 產生電壓信號Vpd之際，該電晶體QJ之副閾值在各像素相 異之故。又，在各像素，必須以高阻抗來放大對數轉換後 之電壓信號放大，並加以輸出。該放大用電晶體Q2之特 性不一致也成為各像素輸出特性偏差之主因。 _ 修正各像素輸出特性偏差之機構係被與本專利同一申 明人提案（日本特願2000-404931、日本特願2000-404933 、日本特願2001-75035、日本特願2001-75036)。 、本發明係除了修正各像素之輸出特性之偏差，並將從 、述之各像素時序性地輸出之感測信號v〇，如前述般進行 補償及增益調整。 或疋，除了修正各像素之輸出特性之偏差，並且如前 =叙進仃轉換為完全對數特性之處理，將該轉換後之感冑 φ ^號Vo’進行補償及增益調整。 、第圖係表示該情形之具體構成例，在此係將從影像 ^器8時序性地輸出1晝面份之各像素之感測信號v〇暫 打集中儲存在影像記憶體19，從該影像記憶體19讀出之 _ 各像素之感測信號Vo係供應給修正電路12(用以修正各像 · 素輸出特性之偏差）。該各像素之輸出特性之偏差修正 I份之各像素之感測信號Vop再儲存於影像記憶體19， 27 1220365 並且’藉由修正電路12修正後之各像素之感測信號v〇p分 別供應給輸出修正裝置15之最大值檢測電路151及最小值 檢測電路152。然後，再儲存於影像記憶體19後之各像素 之感測VQp以既定之時序讀出，供應給輸出修正裝置 15後’如前述般進行補償及增益調整。 。因此，將藉由修正電路12所修正後之各像素之感測信 號Vop直接供應給輸出修正裝置15，進行求出最小值等之 處理，再儲存於影像記憶體19後之各像素之感測信號⑽ 係以既定之時序讀出，供應給輸出修正裝£ 15後，進行 補償及增益調整’藉此’在輸出修正裝置15巾，不會產 生響應延遲，能即時進行處理。 又，一旦將從影像感測器8時序性地輸出之丨畫面份 之各像素之感測信號Vo儲存在影像記憶體19，藉此，影 像感測Is 8之掃描時脈和外部機器所要求之影像信號之時 脈相異時，也能連接。 …又，第34圖係表示另一構成例之圖，在此，從影像感 測為8時序性地輸出之i畫面份之各像素之感測信號V。係 暫時集中儲存在第1影像記憶體19,從《像記憶體19所 讀出之各像素之感測信號v。係供應給修正電路12(用以修 各像素輸出特性之偏差）。該各像素輸出特性之偏差所修 正之1晝面份之各像素之感測信號VQp係儲存在第2影像 記憶體20,並且，藉由修正電路12所修正之各像素之感測 W Vop係分別供應給輸出修正裝置15之最大值檢測電路 151及最小值檢測電路152。然後，儲存在第2影像記憶體 28 1220365 20之各像素之感測信號Vop係以既定之時序讀出，供廡终 輸出修正裝置15後，如前述般進行補償及增益調整。 第35圖係表示用來修正影像感測器之各像素輸出特性 偏差之具體構成例。

該構成例係具備：ECU9,係用來進行時序性地讀出影 像感測器8及各像素之感測信號之驅動控制；AD轉換器^ 〇 ，係將從影像感測器8時序性地輸出之各像素之感測信號 Vo轉換為數位信號；記憶體U，係預先按照各像素之^性b ，設定補償修正值0FS及用來增益修正之乘數mlt，當從 ECU9所供應之感測信號讀出時，按照像素位址（χ、信 號ADDRESS，來讀出既定之補償修正值〇FS及乘數mlt) · 及輸出修正…2，係根據從該記憶體u所讀出之補償 t正值0FS及乘數MLT，進行轉換為數位信號之感測信號 DS之補償修正及增益修正之各運算處理。

就從影像感測器8時序性地輸出之各像素之感測信考 '而二係如前述，採用各像素之電晶㈣之間㈣ 在逆I/1"攝影時之敎值為高之值時之暗時的輸出、^ 狀態下各像素之電晶㈣之間極…及, ，電昼Π)分別切換為較攝影時之穩 時的輸出。 丨四心值吋之 昭像辛於Φ之輸出特性偏差狀態之一例。在第37圖中 /…像素輪出之閉伯 俨號（a、r 8 之感測電流值係表示各像素之 ϋ & 、C)從非對數響應區域WA切換為對數響應 29 WB之點二又，1〇係表示暗時之感測電流。 去成在第圖中，係表示在該非對數響應區域WA之各像 w怎^就之輸出特性形狀係大致相同，且對數響應區域 像感二像素感測信號之輸出特性之斜率分別不同時進行影 用1片②之輪出修正之情形。就各像素之參數而言，係使 用各感測信號從非對數響應區域WA切換為對數響應區域 B之點的資訊、及暗時之像素輸出。 第36圖係表示輸出修正電路12之處理流程。

在記憶體Π Φ，a θ , 虽感測電流為Im之值時，設定像素 一：之補償修正值0FS。並且，在補償修正部ΐ2ι中 鐘=使用該補償修正值㈣來進行加減算處理，來進行 ，則：：像素之數位信號之感測信號ds之補償修正的話 塑° 38圖所7^，各像素之感測信號（A、B、G)之非對 數響應區域戰之特性係成為一致。、 部根據該補償修正之感測信號Dsi，在增益修正 ，對閾值Η以上之對數響應 正用之乘算處理。 進仃、皿修 值H t而言/補償修正之感測信號脱係判斷是否為閾 Li: 閾^上的話，即，若感測信號咖在 ，則使用從記憶體i。讀出之增益修 用之既定乘數MLT，來進行下式之運算， 輪出—H+ (感測信號DS1 — Η)χ乘數 則能以該運算結果作為輸出修正後之感測信號卿來輸出 30 進行該各像素之感測信號（a、B、n ，係如笛心 C)之增盈修正之結果 。“ 9圖所示，對數響應區域呢之特性係成為一致 又’此時，若補償修正之感測信號㈣較閾值h 二即’若感測信號DS1在非對數響應區域 … =補償修正後之感測信⑽作為輸出修正後之残; 化旎DS2來輸出。 攸心砍冽 第41圖係表示來自3個俊音播 B > Cw ^ ^ 象素構成上之各感測信號（A、 % C)之輪出特性偏差狀態之另一例。 在此，當該對數響應區域 之斜座士 #上 ^ WB之各感測信號之輸出特性 ’、、大致相同，非對數響應區域WA tβ、0ΐ π % φ 4^t LL 之各感測5虎之私 出特性之形狀分別相異時現之輪 情形。 進仃衫像感測器之輸出修正之 :40圖係表示輸出修正電路。之處理。 在兄憶體11中，當减測 輪出盔H 田这/lj電机為Im之值時，設定像幸 翰出為Η之補償修正值〇F 心诼素 ’若藉使用該補償修正i㈣ 補仏修正部121中 轉換為各像素之數位 仃加減#處理’來進行 ，則如第42圖所示，口各像:測信號⑽之補償修正的話 數響應區域犯之特性係—致感測信號（A、B、C)中之對 其次’根據該補償攸τ β β、， 部1丨2中，對g i Η "感測信號DS1，在增益修正 修正用之乘算處理。 +數曰應區域WA ’進行增益 具體而言，補借收 夕之感測信號DSI係判斷是否為閾 31 U20365 值η以上，若是閾值以上 非對數響應區域π的話，則使5用從::體感， 益修正用之既定乘數町，來進行下二 =所讀出之增 輪出-Η—Οί—感測信號DS1)><乘數# 則能將該運算結果作為輸出修正後之感測信號峨來輪出 進行該各像素之感測信號（A、β 非對數響應區域 ’係如第43圖所示 致0 C)之增益修正之結果 之特性係成為_

.二！：：若補償修正之感測信號此"交間值Η大 拉、、i 信號_在對數響應區域㈣話，則能 以補侦修正後之感測信號正 、b DS2(其係)來輸出。 作為輸出修正後感測信. 弟45圖係表示從影像感測器 測信號u、B、c)之輸出特性偏差狀態之另一例。 在此’該對數響應區域之各感測信號(a、b、〔 輪出特性斜率分別相異’並且，非對數響應區域I 感測仏唬(A、B、C)之輪出特性形狀分別相異之情形。

、古這種情形’係如第44圖之輸出修正電路12之處理之 流程所不，組合前述之第36圖及第40圖所示之處理來進 '亍藉此逐-人進行各感測信號（A、B、c)之補償修正及增益 ^ 最後得到非對數響應區域及對數響應區域ψβ之 特性一致之感測信號J)S2，。 32 (產業上之可利用性） 广本發明之影像感測器之輪出修正裝置，係且備：檢 剛機構，用以在將影像感測器所攝影之影像顯現：畫面之 顯示區域’檢測從影像感測H所輸出之各像素之感測信號 ，最小值及最大值；補償機構，係以使該檢測出之感測信 =之取小值成為顯示區域之下限值的方式，來補償感測信 ，；及調整機構，仙使從檢測出之感測信號之最小值到 取大值之輸出範圍成為顯示區域中之最大範圍或既定範圍 ’來進行感測信號之增益調整。藉此，能使從影像感測器 斤輸出之各像素之感測信號’按照影像感㈣所攝影之影 像顯現在畫面之顯示區域進行修正，並能充分應用藉由影 像感測器（具有廣動態範圍之特性）所攝影之影像，而使對 比良好之影像顯示在畫面。 並且，特別設置儲存機構，其係將從影像感測器依序 輪出之各像素之感測信號暫時集中儲存在影像記憶體，藉 此’不會產生任何延遲’能將影像感測器所攝影之影像： 以修正，俾使其顯現在晝面之顯示區域，又，依本發明， 影像感測器係將光感測電路使用在像素而成者，並且設置 有轉換機構；該光感測電路，係將按照攝影時之入射2量 而通過光電轉換元件之感測電流，轉換為利用電晶體副閑 值區域特性而在弱反轉狀態下具有對數特性之電壓信號後 ，按照該轉換後之電壓信號來輸出感測信號，並且，在°攝 影之前’將該電晶體之沒極電Μ切換成較穩定值為低之值 ，將在光電轉換元件之寄生電容所儲存之電荷排出，來進 33 1220365 行初始化；該轉換機構，係將各光感測電路之非對數響應 區域之輸出特性轉換為對數特性；藉此，能恢復因初始化 在低知度時所失去之對數輸出特性，並且即使在低照度時 ’也能得到不會降低對比之良好晝質之影像。 又，设置濾波處理機構，其係進行轉換為對數特性之 輸出部分之雜訊除去，藉此能有效除去對數特性轉換時所 放大之雜訊成份，能得到無模糊晝質之良好處理影像。

【圖式簡單說明】 (一）圖式部分 第1圖係表示本發明之影像感測器所使用之1像素份 之光感測電路之電路圖。 第2圖係表示光感測器之各部信號之時序圖。 第3圖係表示進行光感測電路之初始化時，相對於按 照入射光量之感測電流之感測信號之輸出特性圖。

第4圖係模擬表示光感測電路之初始化時之電晶體QJ 之電荷q流動之動作狀態圖。 第5圖係模擬表示光感測電路之光信號檢測時之電晶 體Q1之電荷q流動之動作狀態圖。 第6圖係表示光感測電路之光二極體pi)之感測電流變 化時各電壓信號Vpd之變化特性圖。 第7圖係表示在光感測電路中，以既定之時點重複讀 出光信號時之電壓信號Vpd之放大信號之特性圖。 第8圖係表示不進行初始化時，在光感測電路中入射 34 1220365 光f少時以既定之時點所讀出之影像信號之輸出特性圖。 第9圖係表示在顯示裝置之顯示區域中從光感測電路 輸出之感測信號輸出範圍之特性圖。 第10圖係表示本發明之影像感測器之具體構成例之方 塊圖。 第11圖係該影像感測器之各部信號之時序圖。 第12圖係表示為了藉由本發明以使來自光感測電路之 感測佗旒之輸出範圍擴及顯示裝置之全部顯示區域的方式 而加以修正時，感測信號之處理狀態之一例之特性圖。 第13圖係表示本發明影像感測器之輸出修正裝置一實 施例之方塊構成圖。 第14圖係表示藉由本發明以使來自光感測電路之感測 信號之輸出範圍在該各分割區域擴及顯示裝置之全部顯示 區域的方式而加以修正時，感測信號之處理狀態之另一例 之特性圖。 第15圖係表示本發明影像感測器之輸 -實施例之方塊構成圖。 另 第16圖係表示藉由本發明以使來自光感測電路之感測 信號之輸出範圍在該各分割區域擴及顯示裝置之全部顯示 區域的方式而加以修正時，感測信號之處理狀態之另 之特性圖。 第17圖係表示本發明影像感測器之輸出修正裝置之另 一實施例之方塊構成圖。 第18圖係表示本發明影像感測器之輸出修正裝置之另 35 1220365 一實施例之方塊構成圖。 第19圖係表示本發明影像感測器之輸出修正裝置之另 一實施例之方塊構成圖。 第20圖係表示本發明影像感測器之輸出修正裝置之另 一實施例之方塊構成圖。 第21圖係表示用來將從感測器電路輸出之感測信號擴 及全區域而轉換為對數輸出特性之具體構成例之方塊圖。 第22圖係將從光感測電路輸出之感測信號擴及全區域 而轉換為對數特性之特性圖。 第2 3圖係用任意點分割從光感測電路輸出之感測信號 ’並分別將其轉換為對數特性之特性圖。 第24圖係表示影像感測器中各像素之數位化之感測信 號成為離散狀態之一例圖。 第25圖係表示一般低通濾波器之一構成例之電路圖。 一第26圖係表示藉由求出鄰接像素之輸出平均值，除去 间頻成k之方式，來進行遽波處理時之—構成例之方塊圖。 第27圖係表示使用複數個框記憶體，針對同一 行濾波處理時一構成例之方塊圖。 ”進 卜圖係表示進行轉換為對數特性後之感測信號之 波處理時之_椹#办丨々+ & κ τ、 構成例之方塊圖。 弟29圖係表示進行轉換為對數特性後之感測信 波處理時之另_ ,丨 ^ 另一構成例之方塊圖。 第30 ϋ係表不將轉換為對數特性後之感測信號，— 濾波特性變化，一 進仃濾波處理時之一構成例之方塊圖 36 ^220365 第31圖係表示將轉換為對數特性後之感測信號，一面 使濾波特性變化，一面進耔、、磨 卸進仃4波處理時之另一構成例之方 塊圖。 第W係表不於像感測器之各像素輸出特性偏差 之一例圖。 弟33圖係表示修正影像感測器之各像素輸出特性偏差 之本發明之一構成例之方塊圖。 % 士弟34圖係表示修正影像感測器之各像素輸出特性偏差 π之本發明之另一構成例之方塊圖。 第35圖係表示用來修正影像感測器之各像素輸出特性 偏差之具體構成例之方塊圖。 第36圖係表示第35圖構成之輸出修正電路之處理产 程之一例圖。 爪 第37圖係表示來自影像感測器之各 測信號之輪出特性偏差狀態一例之特性圖。成之感 第38圖係表示補償修正具有第3?圖所示之輪出特性 之感測信號之結果特性圖。 之輸μ 3 9圖係表示補償修正及增益修正具有第3 7圖所示 勒$特性偏差之各像素感測信號之結果特性圖。 弟40圖係表示第35圖之輸出修正電路之處理汽 另一例之圖。 ’丨壬< 測信係表示來自影像感測器之各像素之構成上之感 : 輸出特性偏差狀態另一例之特性圖。 第42圖係表示補償修正具有第41圖所示之輪出特性 37 1220365 偏i之各像素之感測信號之結果特性圖。 第43圖係表示補償修正及增益修正具有第41圖所示 之輸出特性偏差之各像素之感測信號之結果特性圖。 第44圖係表示第35圖之輸出修正電路之處理流程之 另一例之圖。 弟4 5圖係表示來自影像感測器之各像素之構成上之感 貝】戒之輸出特性偏差狀態另一例之特性圖。 曰第46圖係表示在光感測電路中使對數特性轉換用之電

曰曰體之汲極電壓變化時，相對於感測電流之 ^ 出特性圖。 L唬之輪 (二）元件代表符號 8 影像感測器

9 ECU 10 AD轉換器 11 記憶體 12 修正電路 13 AD轉換器 14輸入輸出特性轉換用記憶體 15 輸出修正裝置 15A、15B、15C輸出修正裝置 16 信號分割電路 Π 合成電路 18、18A、18B影像記憶體 38 1220365 19、20 影像記憶體 21、21’ 比較電路 22 信號切換電路 低通遽波器 23 、 23-1 、 23-2 、 23-3 、 23-4 121 補償修正部 122 增益修正部 151 最大值檢測電路 152 最小值檢測電路 153 低通濾、波器 1 54 低通渡波器 155 補償修正電路 156 減算電路 157 低通濾波器 158 檢查用記憶體 159 增益修正電路 39

Claims (1)

1. 拾、申請專利範圍： 1、一種影像感測器之輪出修正裝置，/ 檢測機構’用以在將影像感測器所攝：：：： 畫面之顯示區域，檢測從影像感測器：象顯現在 測信號之最小值及最大值； ⑴之各像素之感 補償機構，係以使檢測出之感測信 不區域之下限值的方式來補償感測信號；I小值成為顯 調整機構，係以使從檢測出之感測信號 大值之輸出範圍成為顯示區域中 取小值到最 七4 . 最大範圍或既定笳囹沾 方式’來進行感測信號之增益調整。 的 係具備： Α之各像素之感 Z、一種影像感測器之輸出修正裝置， 儲存機構，係將從影像感測器依序輸 測信號’暫時集中儲存在影像記憶體； 檢測機構，用以在將影像感測器所攝影之影像顯現在 旦面之顯示區域’檢測從影像感測器所輸出之各像素之感 測信號之最小值及最大值； 〃 ^ 補償機構，係以使檢測出之感測信號之最小值成為顯 示區域之下限值的方式’來補償從該影像記憶體所讀出之 各對應像素之感測信號；及 調整機構，係以使從檢測出之感測信號之最小值到最 大值之輸出範圍成為顯示區域中之最大範圍或既定範圍的 方式，來進行從該料記憶體所讀出之各對應像素之感測 信號之增益調整。 3、一種影像感測器之輸出修正裝置，係具備： 儲存機構，係將從影像感測器依序輸出之各像素之感 1220365 、、H口號暫挎集中儲存在影像記憶體； 修正機構，係根據從該影像記憶體 感測信號，來修正各像素之輪出特性偏差； <各像素之 存於機構，係將該修正後之各像素之感測信號再儲 评於違影像記憶體； 畫面祕用：在將影像感測器所攝影之影像顯現在 測_號：：二：’：測從影像感測器所輸出之各像素之感 J 就之最小值及最大值； 示區==二以使檢測出之感測信號之最小值成為顯 太之下限值的方式’來補償從 體所讀出之各對應像素之感測信號；& ^之办像δ己憶 大值圍從檢測出之感測器號之最小值到最 方式，來mm $ ^之最大乾圍或既定範圍的 傻蚤κ 儲存後之影像記憶體所讀出之各對廡 象素之感測信號之增益調整。 各對應 :、-種影像感測器之輸出修正裝置，係具備. 名存機構，係將從影像感測器依序輸出之 號’暫時集中儲存在第1影像記憶體； 素之感 修正機構，係根據從該第丄影 素之感測信號，來修正各像素之輸出特性:體差所；胃出之各像 時集另中儲2”，係將該修正後之各像素之感測㈣暫 千甲儲存在弟2影像記憶體； 口說暫 榀測機構’用以在將影像感測器所 -面之顯示區域，檢測從影像感出：：像顯現在 測信號之最小值及最大值； 戶斤輪出之各像素之感 補償機構， 不區域之下限值 出之各對應像素 】:吏核凋出之感測信號之最小值成為顯 的方式，來補償從該第2影像記憶體所讀 之感測信號；及 凋整機構，係以使從檢測出 、之輸出範圍成為顯示區域中 方式，來進行從該第2影像記憶 感測信號之增益調整。 之感測k號之最小值到最 之最大範圍或既定範圍的 體所項出之各對應像素之 如申請專利範圍第 項中任一 之輪屮攸τ # 一，、，·— 項之影像感測ϋ

   最 > 扃置，其係求出各像素之感測信號之最小值石 值之平均，來進行感測信號之補償及增益調整。 之二、如申請專利範圍第1〜4項中任-項之影像感測丨 择Ζ修正裝置，其係使用將對應於感測信號輸出範圍二 :盈修正值特性作成表的記憶體，來進行感測信號之增』 調整。 』 女申叫專利範圍第6項之影像感測器之輸出修正裝 置，其係以使增益調整後之感測信號成為任意特性的方式 ’在記憶體將對應於感測信號輸出範圍之增益修正值特性 作成表。 8、 如申請專利範圍第1〜*項中任一項之影像感測器 之輪出修正裝置，其係藉由除法器，將顯示領域之最大範 圍或既定範圍除以感測信號之輸出範圍，藉此求出增益修 正值’以進行感測信號之增益調整。 9、 如申請專利範圍第1〜4項中任一項之影像感測器 之輸出修正裝置，其係用預先所設定之閾值來分割感測信 5虎之輪出範圍，依各分割區域進行感測信號之補償及增益 42 $周整。 10、 如申請專利範圍第1〜4項中任一項之影像感測器 之輪出修正裝置，其係一旦將感測信號進行補償及增益調 t後，用預先设定之閾值來分割該修正後之感測信號之輸 出範圍，依各分割區域進行感測信號之補償及增益調整。 11、 如申請專利範圍第丨〜4項中任一項之影像感測器 之輪出修正裝置，其中，影像感測器之各像素，係將按照 攝影時之入射光量而通過光電轉換元件之感測電流，轉換 為利用電晶體副閾值區域特性而在弱反轉狀態下具有對數 I 特性之電壓信號後，按照該轉換後之電壓信號來輸出感測 k就者。 ^ 12、如申請專利範圍第11項之影像感測器之輸出修正 破置，其係在攝影之前，對影像感測器之各像素之光電轉 換元件之寄生電容注入過剩電荷，來進行初始化。 13、一種景夕像感測器之輸出修正裝置，其特徵在於， 该影像感測器係將光感測電路使用在像素而成者，並且設 置有轉換機構； 該光感測電路’係將按照攝影時之入射光量而通過《* 電轉換元件之感測電流’轉換為利用電晶體副閾值區域特 性而在弱反轉狀態下具有對數特性之電壓信號後，按照該 轉換後之電墨信號來輸出感測信號，並且，在攝影之前， 將該電晶體之汲極電壓切換成較穩定值為低之值，將光t · 轉換=件之寄生電容所儲存之電荷排出，來進行初始化； · 遠轉換機構’係將各光感測電路之非對數響應區域之 輸出特性轉換為對數特性。 43 Η、如中請專利範圍第13項之影像感測器之輸出修正 :置’其係使用以按照㈣輸人來得到既定輸㈣方式來 4成表之輸出人特性轉換表’將非對數響應區域之輸出特 性轉換為對數特性。 # 15、如中請專利範圍帛13項之影像感測器之輸出修正 、八中°又置有濾波處理機構，以將轉換為對數特性 之感測信號之雜訊除去。 16、 如申請專利範圍第15項之影像感測器之輸出修正

   裝置，其係比較感測信號之值與預先設定之值，若感測信 號之值在該設定值以下之區域，則輸出濾波處理後之感測 信號，若感測信號之值超出該設定值之區域，則輸出未處 理的感測信號。 17、 如申請專利範圍第15項之影像感測器之輸出修正 裝置’其係按照將光感測電路之非對數響應領域之輸出特 性轉換為對數特性之程度，來變化濾波特性。

   18、 如申請專利範圍第17項之影像感測器之輸出修正 裝置，其係分別切換濾波特性不同之複數個濾波器，來變 化滤波特性。 1 9、如申請專利範圍第17項之影像感測器之輸出修正 裝置，其係切換濾波器之常數，來變化濾波特性。 拾壹、圖式： 如次頁。 44