JP2003232630A - 測距装置およびカメラ - Google Patents
測距装置およびカメラInfo
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- JP2003232630A JP2003232630A JP2002032360A JP2002032360A JP2003232630A JP 2003232630 A JP2003232630 A JP 2003232630A JP 2002032360 A JP2002032360 A JP 2002032360A JP 2002032360 A JP2002032360 A JP 2002032360A JP 2003232630 A JP2003232630 A JP 2003232630A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体チップ上に形成された光電変換装置に
おいて、チップ側面からの入射光による電荷の漏れ込み
を防止する。 【解決手段】 受光手段であるチップの側面から近いほ
うのセンサーアレイの画素信号から優先して出力しA/
D変換を行う。あるいは測距対象物の輝度レベルが高い
場合はセンサーアレイを複数の領域に分割し、領域ごと
に電荷の蓄積とA/D変換とを行う。
おいて、チップ側面からの入射光による電荷の漏れ込み
を防止する。 【解決手段】 受光手段であるチップの側面から近いほ
うのセンサーアレイの画素信号から優先して出力しA/
D変換を行う。あるいは測距対象物の輝度レベルが高い
場合はセンサーアレイを複数の領域に分割し、領域ごと
に電荷の蓄積とA/D変換とを行う。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、測定対象との距離
を測定するための複数の光電変換素子からなる受光手段
を使用した測距装置に関するものである。
を測定するための複数の光電変換素子からなる受光手段
を使用した測距装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電荷蓄積型の光電変換装置については種
々の提案がなされており、またこれを適用した測距装置
についての提案もなされている。
々の提案がなされており、またこれを適用した測距装置
についての提案もなされている。
【0003】光電変換装置を適用した測距装置におい
て、一般的に光電変換装置は複数の光電変換素子が所定
の画素ピッチで配列され、それぞれの光電変換素子に対
応した電荷蓄積部、電荷蓄積を制御する回路、光電出力
を読み出す回路が一つの半導体チップ上で構成されてい
る。
て、一般的に光電変換装置は複数の光電変換素子が所定
の画素ピッチで配列され、それぞれの光電変換素子に対
応した電荷蓄積部、電荷蓄積を制御する回路、光電出力
を読み出す回路が一つの半導体チップ上で構成されてい
る。
【0004】上記のような測距装置の概略図を図7に示
す。
す。
【0005】図7において、201は第1の光路を形成
する第1の受光レンズ、202は第2の光路を形成する
第2の受光レンズである。
する第1の受光レンズ、202は第2の光路を形成する
第2の受光レンズである。
【0006】203は複数の光電変換素子が直線状に配
列された第1のセンサーアレイ、204は第1のセンサ
ーアレイ203と同様の構成である第2のセンサーアレ
イ、205は第1の信号蓄積部であり、STパルスに応
じて第1のセンサーアレイ203で光電変換された電荷
を電圧に変換し画素ごとに蓄積する。また、信号蓄積部
205はRESパルスに応じて蓄積された信号をクリア
する。206は第2の信号蓄積部であり、第1の蓄積部
と同様に第2のセンサーアレイ204で光電変換された
電荷を電圧に変換し画素ごとに蓄積し、RESパルスに
応じて蓄積された信号をクリアする。
列された第1のセンサーアレイ、204は第1のセンサ
ーアレイ203と同様の構成である第2のセンサーアレ
イ、205は第1の信号蓄積部であり、STパルスに応
じて第1のセンサーアレイ203で光電変換された電荷
を電圧に変換し画素ごとに蓄積する。また、信号蓄積部
205はRESパルスに応じて蓄積された信号をクリア
する。206は第2の信号蓄積部であり、第1の蓄積部
と同様に第2のセンサーアレイ204で光電変換された
電荷を電圧に変換し画素ごとに蓄積し、RESパルスに
応じて蓄積された信号をクリアする。
【0007】207はピーク検出部であり、第1の信号
蓄積部205および第2の信号蓄積部206の画素の中
から信号蓄積量が最も大きいとされる出力を検出し、こ
の出力に追従した信号をPKMON信号として出力す
る。210は第1の信号出力部であり、第1の信号蓄積
部の各画素に対応した信号を、CLK1パルスにより順
次OUT信号として出力する。211は第2の信号出力
部であり、第1の信号出力部210と同様に、第2の信
号蓄積部の各画素に対応した信号を、CLK2パルスに
より順次OUT信号として出力する。
蓄積部205および第2の信号蓄積部206の画素の中
から信号蓄積量が最も大きいとされる出力を検出し、こ
の出力に追従した信号をPKMON信号として出力す
る。210は第1の信号出力部であり、第1の信号蓄積
部の各画素に対応した信号を、CLK1パルスにより順
次OUT信号として出力する。211は第2の信号出力
部であり、第1の信号出力部210と同様に、第2の信
号蓄積部の各画素に対応した信号を、CLK2パルスに
より順次OUT信号として出力する。
【0008】センサーアレイ203,204、信号蓄積
部205,206、ピーク検出部207、信号出力部2
10,211で光電変換装置200を構成する。
部205,206、ピーク検出部207、信号出力部2
10,211で光電変換装置200を構成する。
【0009】図8は図7の測距装置の蓄積動作と信号読
み出し動作を示すタイミングチャートである。
み出し動作を示すタイミングチャートである。
【0010】まず、RESパルスをL→Hとするにより
第1の信号蓄積部205と第2の信号蓄積部206内の
信号をクリアする。そして所定時間後にRESパルスを
H→Lにし、またSTパルスをH→Lにすることで信号
蓄積を許可し、蓄積動作を開始する。
第1の信号蓄積部205と第2の信号蓄積部206内の
信号をクリアする。そして所定時間後にRESパルスを
H→Lにし、またSTパルスをH→Lにすることで信号
蓄積を許可し、蓄積動作を開始する。
【0011】蓄積動作中は、センサーアレイの画素ごと
の入射光量に応じた傾きで信号蓄積部の電圧レベルが降
下する。つまり画素への入射光量が多いほど信号蓄積部
の電圧レベルは低くなる。画素のピークレベルを示す出
力は各画素に対応した信号蓄積レベルのうち最も低い出
力(すなわち、信号の蓄積量が最も大きい画素の出力)
に追従しており、モニタ信号としてPKMON信号から
出力される。
の入射光量に応じた傾きで信号蓄積部の電圧レベルが降
下する。つまり画素への入射光量が多いほど信号蓄積部
の電圧レベルは低くなる。画素のピークレベルを示す出
力は各画素に対応した信号蓄積レベルのうち最も低い出
力(すなわち、信号の蓄積量が最も大きい画素の出力)
に追従しており、モニタ信号としてPKMON信号から
出力される。
【0012】PKMON信号レベルを不図示の制御部に
内蔵しているA/D変換コンバータでA/D変換し、そ
のレベルをチェックする。
内蔵しているA/D変換コンバータでA/D変換し、そ
のレベルをチェックする。
【0013】そして、蓄積量が適正なレベルになると、
STパルスをL→Hにすることで、第1の信号蓄積部2
05および第2の信号蓄積部206での蓄積動作を終了
し、同時に各画素の蓄積信号レベルを保持する。
STパルスをL→Hにすることで、第1の信号蓄積部2
05および第2の信号蓄積部206での蓄積動作を終了
し、同時に各画素の蓄積信号レベルを保持する。
【0014】蓄積動作終了後、蓄積信号の読み出しを行
う。ここで読み出しクロックとしてまずCLK1パルス
を入力すると第1のセンサーアレイ203の各画素の信
号が順次OUTに出力される。第1のセンサーアレイ2
03の全ての画素信号を出力が終了すると、CLK2パ
ルスを入力し、第2のセンサーアレイ204の各画素の
信号が順次OUTに出力される。
う。ここで読み出しクロックとしてまずCLK1パルス
を入力すると第1のセンサーアレイ203の各画素の信
号が順次OUTに出力される。第1のセンサーアレイ2
03の全ての画素信号を出力が終了すると、CLK2パ
ルスを入力し、第2のセンサーアレイ204の各画素の
信号が順次OUTに出力される。
【0015】また、不図示の制御部はCLKパルスに同
期して出力信号をA/D変換して内部の制御部内のRA
Mに格納していき、全ての画素についての蓄積信号の読
み出しが完了したところで読み出し動作を終了する。
期して出力信号をA/D変換して内部の制御部内のRA
Mに格納していき、全ての画素についての蓄積信号の読
み出しが完了したところで読み出し動作を終了する。
【0016】以上のように第1のセンサーアレイ203
上で得られた測距対象物の像信号と第2のセンサーアレ
イ204上で得られた測距対象物の像信号の相対値に基
づいて三角測距の原理により測距対象物までの距離を求
める。
上で得られた測距対象物の像信号と第2のセンサーアレ
イ204上で得られた測距対象物の像信号の相対値に基
づいて三角測距の原理により測距対象物までの距離を求
める。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】図7に示した測距装置
のセンサーアレイ203、204上の輝度分布を図9に
示す。図9では、受光される輝度の強度が強くなるほど
信号レベルが高くなるように示してある。センサーアレ
イ203はL1〜L10、センサーアレイ204はR1
〜R10の光電変換素子からなる。同図(a)はセンサ
ーアレイ203上の像信号、同図(b)はセンサーアレ
イ204上の像信号である。同図(a)では、L3〜L
7にまたがって受光像が結像されており、(b)では、
R4〜R8にまたがって受光象が結像されている。
のセンサーアレイ203、204上の輝度分布を図9に
示す。図9では、受光される輝度の強度が強くなるほど
信号レベルが高くなるように示してある。センサーアレ
イ203はL1〜L10、センサーアレイ204はR1
〜R10の光電変換素子からなる。同図(a)はセンサ
ーアレイ203上の像信号、同図(b)はセンサーアレ
イ204上の像信号である。同図(a)では、L3〜L
7にまたがって受光像が結像されており、(b)では、
R4〜R8にまたがって受光象が結像されている。
【0018】図9に示すようなの信号を蓄積した後、各
画素出力を取り込むタイミング、および信号出力波形を
図10(a)、(b)および(a’)、(b’)に示
す。図10(a)、(b)は理想的な像信号波形であ
り、(a’)、(b’)は、光電変換装置の側面から光
が入射することにより発生した電荷が信号蓄積部に漏れ
込んだときの波形である。図10(b’)の斜線部は、
チップ側面から漏れ込んだ光によって増加した電荷量を
示している。
画素出力を取り込むタイミング、および信号出力波形を
図10(a)、(b)および(a’)、(b’)に示
す。図10(a)、(b)は理想的な像信号波形であ
り、(a’)、(b’)は、光電変換装置の側面から光
が入射することにより発生した電荷が信号蓄積部に漏れ
込んだときの波形である。図10(b’)の斜線部は、
チップ側面から漏れ込んだ光によって増加した電荷量を
示している。
【0019】通常、光電変換装置は半導体チップ上に形
成され、チップ表面にはセンサーアレイ以外には光が入
射しないようにアルミ等の遮光材料で遮光されている
が、チップ側面は遮光していない。
成され、チップ表面にはセンサーアレイ以外には光が入
射しないようにアルミ等の遮光材料で遮光されている
が、チップ側面は遮光していない。
【0020】この場合、測距対象物やその周辺の輝度が
高いほど、さらに蓄積動作終了後からA/D変換する時
間的タイミングが遅いほど、不要な電荷を蓄積してしま
う。また、チップ側面からの電荷の漏れ込みのためチッ
プ側面に近い画素ほど不要な電荷の影響を受けやすい。
高いほど、さらに蓄積動作終了後からA/D変換する時
間的タイミングが遅いほど、不要な電荷を蓄積してしま
う。また、チップ側面からの電荷の漏れ込みのためチッ
プ側面に近い画素ほど不要な電荷の影響を受けやすい。
【0021】図10(a’)と(b’)とで電荷の漏れ
込み量がちがうのは、センサーアレイ203の画素L1
側とセンサーアレイ204の画素R10側がチップ側面
に近いために電荷が漏れ込み易く、センサーアレイ20
3の画素L10側とセンサーアレイ204の画素R1側
が電荷の漏れ込みにくいのに加え、信号を出力する(A
/D変換する)順はセンサーアレイ203の画素L1か
らセンサーアレイ204の画素R10となっており、蓄
積終了時からA/D変換までの時間が短いL1側の画素
は電荷の漏れ込みはほとんどないためである。逆にセン
サーアレイ204のR10は蓄積終了時からA/D変換
するまでに時間がかかってしまうため、電荷の漏れ込み
量が多くなる。この電荷の漏れ込みは、信号蓄積中にも
発生するが、漏れ込み量が信号に影響を及ぼすような輝
度においては、一般的に蓄積時間が短いため、信号蓄積
中の漏れ込みは無視できる。
込み量がちがうのは、センサーアレイ203の画素L1
側とセンサーアレイ204の画素R10側がチップ側面
に近いために電荷が漏れ込み易く、センサーアレイ20
3の画素L10側とセンサーアレイ204の画素R1側
が電荷の漏れ込みにくいのに加え、信号を出力する(A
/D変換する)順はセンサーアレイ203の画素L1か
らセンサーアレイ204の画素R10となっており、蓄
積終了時からA/D変換までの時間が短いL1側の画素
は電荷の漏れ込みはほとんどないためである。逆にセン
サーアレイ204のR10は蓄積終了時からA/D変換
するまでに時間がかかってしまうため、電荷の漏れ込み
量が多くなる。この電荷の漏れ込みは、信号蓄積中にも
発生するが、漏れ込み量が信号に影響を及ぼすような輝
度においては、一般的に蓄積時間が短いため、信号蓄積
中の漏れ込みは無視できる。
【0022】また、このようなチップ側面からの入射光
による電荷の漏れ込みの影響を少なくするため、信号蓄
積部からチップ端までの距離を十分離して構成する方法
もあるが、チップ面積が大きくなりコストが高くなる問
題が生じる。
による電荷の漏れ込みの影響を少なくするため、信号蓄
積部からチップ端までの距離を十分離して構成する方法
もあるが、チップ面積が大きくなりコストが高くなる問
題が生じる。
【0023】また、特開平9−229673号公報に
は、複数の光電変換素子を含む受光手段を用いた測距装
置であって、暗電流分あるいは外光成分により転送段C
CD(リングCCDなど)に徐々に電荷が漏れ込むこと
による像信号の歪みを補正するものが提案されている
が、チップ側面からの入射光による電荷の漏れ込みはチ
ップ側面付近の画素のみに電荷が漏れ込むため上記公報
に記載されている方法では解決できない。
は、複数の光電変換素子を含む受光手段を用いた測距装
置であって、暗電流分あるいは外光成分により転送段C
CD(リングCCDなど)に徐々に電荷が漏れ込むこと
による像信号の歪みを補正するものが提案されている
が、チップ側面からの入射光による電荷の漏れ込みはチ
ップ側面付近の画素のみに電荷が漏れ込むため上記公報
に記載されている方法では解決できない。
【0024】本発明は、光電変換装置を小さく構成し、
コストを低減すると共に、チップ側面からの入射光によ
る電荷の漏れ込みの影響により測距精度の低下を低減す
ることのできる測距装置を得ることを目的としている。
コストを低減すると共に、チップ側面からの入射光によ
る電荷の漏れ込みの影響により測距精度の低下を低減す
ることのできる測距装置を得ることを目的としている。
【0025】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願請求項1に記載の発明は、半導体チップ上に設
けられ、測距対象物の像を受光する複数の光電変換素子
を配列した光電変換素子アレイと、前記光電変換素子ア
レイで変換された電荷を蓄積する信号蓄積手段と、前記
信号蓄積手段で蓄積した電荷量に応じた信号を出力する
信号出力手段と、前記信号出力手段からの出力のうち、
チップ端近傍にある光電変換素子に対応する信号を優先
してA/D変換するA/D変換手段と、前記A/D変換
手段により変換された信号に基づいて前記測距対象物ま
での距離を算出する距離算出手段とを備えた測距装置と
するものである。
め、本願請求項1に記載の発明は、半導体チップ上に設
けられ、測距対象物の像を受光する複数の光電変換素子
を配列した光電変換素子アレイと、前記光電変換素子ア
レイで変換された電荷を蓄積する信号蓄積手段と、前記
信号蓄積手段で蓄積した電荷量に応じた信号を出力する
信号出力手段と、前記信号出力手段からの出力のうち、
チップ端近傍にある光電変換素子に対応する信号を優先
してA/D変換するA/D変換手段と、前記A/D変換
手段により変換された信号に基づいて前記測距対象物ま
での距離を算出する距離算出手段とを備えた測距装置と
するものである。
【0026】同様に上記課題を解決するため、本願請求
項4に記載の発明は、半導体チップ上に設けられ、測距
対象物の像を受光する光電変換素子アレイと、前記光電
変換素子アレイで変換された電荷を蓄積する信号蓄積手
段と、前記信号蓄積手段で蓄積した電荷量に応じた信号
を出力する信号出力手段と、前記受光手段からの出力を
A/D変換を変換するA/D変換手段と、前記A/D変
換された信号に基づいて前記複数の測距対象物までの距
離を算出する距離算出手段とを備えた測距装置におい
て、前記測距対象物の輝度が所定レベル以上か否かを判
定する輝度判定手段を有し、前記輝度判定手段の判定結
果に応じて、同時に電荷の蓄積を行ってからA/D変換
する前記光電変換素子アレイの領域の大きさを異ならせ
ることを特徴とするものである。
項4に記載の発明は、半導体チップ上に設けられ、測距
対象物の像を受光する光電変換素子アレイと、前記光電
変換素子アレイで変換された電荷を蓄積する信号蓄積手
段と、前記信号蓄積手段で蓄積した電荷量に応じた信号
を出力する信号出力手段と、前記受光手段からの出力を
A/D変換を変換するA/D変換手段と、前記A/D変
換された信号に基づいて前記複数の測距対象物までの距
離を算出する距離算出手段とを備えた測距装置におい
て、前記測距対象物の輝度が所定レベル以上か否かを判
定する輝度判定手段を有し、前記輝度判定手段の判定結
果に応じて、同時に電荷の蓄積を行ってからA/D変換
する前記光電変換素子アレイの領域の大きさを異ならせ
ることを特徴とするものである。
【0027】また、これらの測距装置を有するカメラと
するものである。
するものである。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、この本発明の実施の形態に
ついて図面を用いて説明する。
ついて図面を用いて説明する。
【0029】(第1の実施の形態)図1は、本発明によ
る測距装置の構成図である。図7と同符号のものは説明
を省略する。
る測距装置の構成図である。図7と同符号のものは説明
を省略する。
【0030】図1において、208は第1の信号出力部
であり、第1の信号蓄積部の各画素に対応した信号を、
CLK1パルスにより順次OUT信号として出力する。
209は第2の信号出力部であり、第1の信号出力部2
08と同様に、第2の信号蓄積部の各画素に対応した信
号を、CLK2パルスにより順次OUT信号として出力
する。図9に示したように第1のセンサーアレイ203
は画素L1〜L10を有しており、第2のセンサーアレ
イ204は画素R1〜R10を有している。
であり、第1の信号蓄積部の各画素に対応した信号を、
CLK1パルスにより順次OUT信号として出力する。
209は第2の信号出力部であり、第1の信号出力部2
08と同様に、第2の信号蓄積部の各画素に対応した信
号を、CLK2パルスにより順次OUT信号として出力
する。図9に示したように第1のセンサーアレイ203
は画素L1〜L10を有しており、第2のセンサーアレ
イ204は画素R1〜R10を有している。
【0031】ここで、第1の信号出力部208はCLK
1パルスによりL1→L2→L3→・・・→L9→L1
0の順序で出力するように回路を構成し、一方第2の信
号出力部209はCLKパルス2によりR10→R9→
R8→・・・→R2→R1の順序で出力するように回路
を構成する。
1パルスによりL1→L2→L3→・・・→L9→L1
0の順序で出力するように回路を構成し、一方第2の信
号出力部209はCLKパルス2によりR10→R9→
R8→・・・→R2→R1の順序で出力するように回路
を構成する。
【0032】図2は図1の測距装置の信号読み出し動作
を示すタイミングチャートである。蓄積動作は図7を用
いて説明したものと同じである。
を示すタイミングチャートである。蓄積動作は図7を用
いて説明したものと同じである。
【0033】蓄積動作を終了後、蓄積信号の読み出しを
行う。
行う。
【0034】ここで読み出しクロックとしてCLK1お
よびCLK2パルスを入力すると、各画素の信号が順次
OUT信号として出力される。
よびCLK2パルスを入力すると、各画素の信号が順次
OUT信号として出力される。
【0035】このときCKL1パルスとCLK2パルス
を1パルスごと交互に入力することで、出力順序がL1
→R10→L2→R9→L3→R8→・・・→L9→R
2→L10→R1となる。つまり、チップ側面に近い方
の画素から優先して信号を出力しA/D変換すること
で、チップ側面から近い画素は蓄積終了後からA/D変
換するまでの時間的タイミングが短くなる。したがっ
て、チップ側面からの入射光により発生する電荷が信号
蓄積部に漏れ込む前にA/D変換を完了することができ
る。
を1パルスごと交互に入力することで、出力順序がL1
→R10→L2→R9→L3→R8→・・・→L9→R
2→L10→R1となる。つまり、チップ側面に近い方
の画素から優先して信号を出力しA/D変換すること
で、チップ側面から近い画素は蓄積終了後からA/D変
換するまでの時間的タイミングが短くなる。したがっ
て、チップ側面からの入射光により発生する電荷が信号
蓄積部に漏れ込む前にA/D変換を完了することができ
る。
【0036】(第2の実施の形態)図3は、本発明の第
2の実施の形態による測距装置の構成図である。
2の実施の形態による測距装置の構成図である。
【0037】図3において、701は第1の光路を形成
する第1の受光レンズ、702は第2の光路を形成する
第2の受光レンズである。
する第1の受光レンズ、702は第2の光路を形成する
第2の受光レンズである。
【0038】700は光電変換装置であり、センサーア
レイ703,704、信号蓄積部705,706、ピー
ク検出部707、信号出力部708,709で構成され
る。
レイ703,704、信号蓄積部705,706、ピー
ク検出部707、信号出力部708,709で構成され
る。
【0039】703は複数の光電変換素子が直線状に配
列された第1のセンサーアレイ、704は同じく第2の
センサーアレイである。センサーアレイ703、704
は、それぞれ3つの領域に分かれている。このセンサー
アレイ703と704の3つに分割されたそれぞれの領
域と画素との対応関係を図4を用いて説明する。
列された第1のセンサーアレイ、704は同じく第2の
センサーアレイである。センサーアレイ703、704
は、それぞれ3つの領域に分かれている。このセンサー
アレイ703と704の3つに分割されたそれぞれの領
域と画素との対応関係を図4を用いて説明する。
【0040】図4において、センサーアレイ703の画
素L1〜L5は第1の受光レンズ701により右方向に
位置する測距対象物からの像を受光し、センサーアレイ
704の画素R1〜R5は第2の受光レンズ702によ
り右方向に位置する測距対象物からの像を受光する。同
様にして、センサーアレイ703の画素L6〜L10は
第1の受光レンズ701により中央方向に位置する測距
対象物からの像を受光し、センサーアレイ704の画素
R6〜R10は第2の受光レンズ702により中央方向
に位置する測距対象物からの像を受光する。センサーア
レイ703の画素L11〜L15は第1の受光レンズ7
01により左方向に位置する測距対象物からの像を受光
し、センサーアレイ704の画素R11〜R15は第2
の受光レンズ702により左方向に位置する測距対象物
からの像を受光する。
素L1〜L5は第1の受光レンズ701により右方向に
位置する測距対象物からの像を受光し、センサーアレイ
704の画素R1〜R5は第2の受光レンズ702によ
り右方向に位置する測距対象物からの像を受光する。同
様にして、センサーアレイ703の画素L6〜L10は
第1の受光レンズ701により中央方向に位置する測距
対象物からの像を受光し、センサーアレイ704の画素
R6〜R10は第2の受光レンズ702により中央方向
に位置する測距対象物からの像を受光する。センサーア
レイ703の画素L11〜L15は第1の受光レンズ7
01により左方向に位置する測距対象物からの像を受光
し、センサーアレイ704の画素R11〜R15は第2
の受光レンズ702により左方向に位置する測距対象物
からの像を受光する。
【0041】図3において705は第1の信号蓄積部、
706は第2の信号蓄積部であり、ST1パルスにより
第1のセンサーアレイ703の画素L1〜L5と第2の
センサーアレイ704の画素R1〜R5で光電変換され
た電荷を電圧に変換し画素ごとに蓄積する。また、ST
2パルスにより第1のセンサーアレイ703の画素L6
〜L10と第2のセンサーアレイ704の画素R6〜R
10で光電変換された電荷を電圧に変換し画素ごとに蓄
積し、ST3パルスにより第1のセンサーアレイ703
の画素L11〜L15と第2のセンサーアレイ704の
画素R11〜R15で光電変換された電荷を電圧に変換
し画素ごとに蓄積する。また、RESパルスにより信号
蓄積部705、706で蓄積された信号をクリアするこ
とができる。
706は第2の信号蓄積部であり、ST1パルスにより
第1のセンサーアレイ703の画素L1〜L5と第2の
センサーアレイ704の画素R1〜R5で光電変換され
た電荷を電圧に変換し画素ごとに蓄積する。また、ST
2パルスにより第1のセンサーアレイ703の画素L6
〜L10と第2のセンサーアレイ704の画素R6〜R
10で光電変換された電荷を電圧に変換し画素ごとに蓄
積し、ST3パルスにより第1のセンサーアレイ703
の画素L11〜L15と第2のセンサーアレイ704の
画素R11〜R15で光電変換された電荷を電圧に変換
し画素ごとに蓄積する。また、RESパルスにより信号
蓄積部705、706で蓄積された信号をクリアするこ
とができる。
【0042】707はピーク検出部であり、第1の信号
蓄積部705および第2の信号蓄積部706の画素の中
から最も信号蓄積量が大きいとされる出力を検出し、こ
の出力に追従した信号をPKMON信号として出力す
る。
蓄積部705および第2の信号蓄積部706の画素の中
から最も信号蓄積量が大きいとされる出力を検出し、こ
の出力に追従した信号をPKMON信号として出力す
る。
【0043】708は第1の信号出力部であり、第1の
信号蓄積部705により蓄積した第1のセンサーアレイ
703の各画素に対応した信号を、CLK1〜3パルス
により順次OUT信号として出力する。709は第2の
信号出力部であり、第2の信号蓄積部706により蓄積
した第2のセンサーアレイ704の各画素に対応した信
号をCLK4〜6パルスにより順次OUT信号として出
力する。
信号蓄積部705により蓄積した第1のセンサーアレイ
703の各画素に対応した信号を、CLK1〜3パルス
により順次OUT信号として出力する。709は第2の
信号出力部であり、第2の信号蓄積部706により蓄積
した第2のセンサーアレイ704の各画素に対応した信
号をCLK4〜6パルスにより順次OUT信号として出
力する。
【0044】CLK1パルスでは第1のセンサーアレイ
703のL1〜L5、CLK2パルスでは同センサーア
レイのL6〜L10、CLK3パルスではL11〜L1
5に対応した信号を出力するように回路を構成してい
る。また、CLK4パルスでは第2のセンサーアレイ7
04のR1〜R5、CLK5パルスでは同センサーアレ
イのR6〜R10、CLK6パルスでは同センサーアレ
イのR11〜R15に対応した信号を出力するように回
路を構成している。
703のL1〜L5、CLK2パルスでは同センサーア
レイのL6〜L10、CLK3パルスではL11〜L1
5に対応した信号を出力するように回路を構成してい
る。また、CLK4パルスでは第2のセンサーアレイ7
04のR1〜R5、CLK5パルスでは同センサーアレ
イのR6〜R10、CLK6パルスでは同センサーアレ
イのR11〜R15に対応した信号を出力するように回
路を構成している。
【0045】図3の測距装置の動作について図5に示す
フローチャートを用いて説明する。
フローチャートを用いて説明する。
【0046】[#901] RESパルスをL→Hにす
ることにより第1の信号蓄積部705と第2の信号蓄積
部706内の信号をクリアする。そして所定時間後にR
ESパルスをH→Lにし、ST1およびST2、ST3
パルス全てをH→Lにすることで第1、第2センサーア
レイの全画素の信号蓄積を許可し、蓄積動作を開始す
る。
ることにより第1の信号蓄積部705と第2の信号蓄積
部706内の信号をクリアする。そして所定時間後にR
ESパルスをH→Lにし、ST1およびST2、ST3
パルス全てをH→Lにすることで第1、第2センサーア
レイの全画素の信号蓄積を許可し、蓄積動作を開始す
る。
【0047】[#902] ピーク検出部707から出
力されるPKMON信号レベルを不図示の制御部に内蔵
しているA/D変換コンバータでA/D変換し、そのレ
ベルをチェックすることで、蓄積量が所定レベルになる
まで蓄積を継続させる。
力されるPKMON信号レベルを不図示の制御部に内蔵
しているA/D変換コンバータでA/D変換し、そのレ
ベルをチェックすることで、蓄積量が所定レベルになる
まで蓄積を継続させる。
【0048】そして、蓄積量が適正なレベルになると次
のステップ#903に移る。
のステップ#903に移る。
【0049】[#903] STパルスをL→Hにする
ことで、第1の信号蓄積部705および第2の信号蓄積
部706での蓄積動作を終了し、同時に各画素の蓄積信
号レベルを保持する。
ことで、第1の信号蓄積部705および第2の信号蓄積
部706での蓄積動作を終了し、同時に各画素の蓄積信
号レベルを保持する。
【0050】[#904] 信号読み出し動作を開始す
る。
る。
【0051】まず、読み出しクロックとしてCLK1を
入力し、第1のセンサーアレイ703の画素L1〜L5
の信号が順次OUT信号として出力される。
入力し、第1のセンサーアレイ703の画素L1〜L5
の信号が順次OUT信号として出力される。
【0052】このとき不図示の制御部でCLK1パルス
に同期してA/D変換して内部の制御部内のRAMの所
定アドレスに格納していき、画素L1〜L5についての
蓄積信号の読み出しを行う。
に同期してA/D変換して内部の制御部内のRAMの所
定アドレスに格納していき、画素L1〜L5についての
蓄積信号の読み出しを行う。
【0053】[#905] 読み出しクロックCLK6
を入力し、第2のセンサーアレイ704の画素R11〜
R15の信号についてステップ#904と同様に読み出
し動作を行う。
を入力し、第2のセンサーアレイ704の画素R11〜
R15の信号についてステップ#904と同様に読み出
し動作を行う。
【0054】[#906] 読み出しクロックCLK2
を入力し、第1のセンサーアレイ703の画素L6〜L
10の信号についてステップ#904と同様に読み出し
動作を行う。
を入力し、第1のセンサーアレイ703の画素L6〜L
10の信号についてステップ#904と同様に読み出し
動作を行う。
【0055】[#907] 読み出しクロックCLK5
を入力し、第2のセンサーアレイ704の画素R6〜R
10の信号についてステップ#904と同様に読み出し
動作を行う。
を入力し、第2のセンサーアレイ704の画素R6〜R
10の信号についてステップ#904と同様に読み出し
動作を行う。
【0056】[#908] 読み出しクロックCLK3
を入力し、第1のセンサーアレイ703の画素L11〜
L15の信号についてステップ#904と同様に読み出
し動作を行う。
を入力し、第1のセンサーアレイ703の画素L11〜
L15の信号についてステップ#904と同様に読み出
し動作を行う。
【0057】[#909] 読み出しクロックCLK4
を入力し、第2のセンサーアレイ704の画素R1〜R
5の信号についてステップ#904と同様に読み出し動
作を行う。
を入力し、第2のセンサーアレイ704の画素R1〜R
5の信号についてステップ#904と同様に読み出し動
作を行う。
【0058】[#910] ステップ#904で読み出
した画素L1〜L5の信号とステップ#909で読み出
した画素R1〜R5の信号から像信号を形成し、その像
信号の相対値に基づいて三角測距の原理により右方向に
ある測距対象物までの距離を求める。
した画素L1〜L5の信号とステップ#909で読み出
した画素R1〜R5の信号から像信号を形成し、その像
信号の相対値に基づいて三角測距の原理により右方向に
ある測距対象物までの距離を求める。
【0059】同様に、ステップ#906で読み出した画
素L6〜L10の信号とステップ#907で読み出した
画素R6〜R10の信号から像信号を形成し、その像信
号の相対値に基づいて三角測距の原理により中央方向に
ある測距対象物までの距離を求め、ステップ#908で
読み出した画素L11〜L15の信号とステップ#90
5で読み出した画素R11〜R15の信号から像信号を
形成し、その像信号の相対値に基づいて三角測距の原理
により左方向にある測距対象物までの距離を求める。そ
して一連の測距動作を終了する。
素L6〜L10の信号とステップ#907で読み出した
画素R6〜R10の信号から像信号を形成し、その像信
号の相対値に基づいて三角測距の原理により中央方向に
ある測距対象物までの距離を求め、ステップ#908で
読み出した画素L11〜L15の信号とステップ#90
5で読み出した画素R11〜R15の信号から像信号を
形成し、その像信号の相対値に基づいて三角測距の原理
により左方向にある測距対象物までの距離を求める。そ
して一連の測距動作を終了する。
【0060】このように図3に示す多点測距装置の場合
は、図4のセンサーアレイの各領域のうちチップ側面に
近いほうの領域から優先して出力しA/D変換すること
で、チップ側面からの入射光により発生する電荷が信号
蓄積部に漏れ込む前にA/D変換を完了することができ
る。
は、図4のセンサーアレイの各領域のうちチップ側面に
近いほうの領域から優先して出力しA/D変換すること
で、チップ側面からの入射光により発生する電荷が信号
蓄積部に漏れ込む前にA/D変換を完了することができ
る。
【0061】なお、ここではA/D変換時間が短いもの
としてステップ905ではR11→R15の順で読み出
しているが、R15→R11の順で読み出してもよい。
この場合、より漏れ電荷の影響を受けなくすることが可
能となる。
としてステップ905ではR11→R15の順で読み出
しているが、R15→R11の順で読み出してもよい。
この場合、より漏れ電荷の影響を受けなくすることが可
能となる。
【0062】(第3の実施の形態)次に第3の実施の形
態について以下に説明する。
態について以下に説明する。
【0063】第3の実施の形態による測距装置の構成は
図3と同じであり説明は省略する。第3の実施の形態の
測距装置の動作について図6に示すフローチャートを用
いて説明する。
図3と同じであり説明は省略する。第3の実施の形態の
測距装置の動作について図6に示すフローチャートを用
いて説明する。
【0064】[#1001] まず、不図示の測光セン
サにより測距対象物の輝度が所定レベル以上か否かを判
定する。
サにより測距対象物の輝度が所定レベル以上か否かを判
定する。
【0065】ここで測距対象物の輝度が所定レベル未満
である場合は、チップ側面からの入射光による電荷の漏
れ込みがほとんどないと判断して、次のステップ100
2に移る。
である場合は、チップ側面からの入射光による電荷の漏
れ込みがほとんどないと判断して、次のステップ100
2に移る。
【0066】一方、測距対象物の輝度が所定レベル以上
であると判断された場合は、チップ側面からの入射光に
よる電荷の漏れ込みがあると判断して、ステップ100
6に移る。
であると判断された場合は、チップ側面からの入射光に
よる電荷の漏れ込みがあると判断して、ステップ100
6に移る。
【0067】ここでは、測距対象物の輝度を不図示の測
光センサにより測定しているが、光電変換素子700に
より、例えば所定の蓄積量を得るのにかかった時間を測
定するなどして測距対象物の輝度を測定してもよい。
光センサにより測定しているが、光電変換素子700に
より、例えば所定の蓄積量を得るのにかかった時間を測
定するなどして測距対象物の輝度を測定してもよい。
【0068】[#1002] RESパルスをL→Hに
することにより第1の信号蓄積部705と第2の信号蓄
積部706内の信号をクリアする。そして、所定時間後
にRESパルスをH→Lにし、ST1およびST2、S
T3パルス全てをH→Lにすることで第1、第2センサ
ーアレイの全画素の信号蓄積を許可し、蓄積動作を開始
する。
することにより第1の信号蓄積部705と第2の信号蓄
積部706内の信号をクリアする。そして、所定時間後
にRESパルスをH→Lにし、ST1およびST2、S
T3パルス全てをH→Lにすることで第1、第2センサ
ーアレイの全画素の信号蓄積を許可し、蓄積動作を開始
する。
【0069】[#1003] ピーク検出部707から
出力されるPKMON信号レベルを不図示の制御部に内
蔵しているA/D変換コンバータでA/D変換し、レベ
ルをチェックすることで、蓄積量が所定レベルになるま
で蓄積を継続させる。
出力されるPKMON信号レベルを不図示の制御部に内
蔵しているA/D変換コンバータでA/D変換し、レベ
ルをチェックすることで、蓄積量が所定レベルになるま
で蓄積を継続させる。
【0070】そして、蓄積量が適正なレベルになると次
のステップ1004に移る。
のステップ1004に移る。
【0071】[#1004] ST1およびST2、S
T3パルス全てをL→Hにすることで、第1の信号蓄積
部および第2の信号蓄積部での蓄積動作を終了し、同時
に各画素の蓄積信号レベルを保持する。
T3パルス全てをL→Hにすることで、第1の信号蓄積
部および第2の信号蓄積部での蓄積動作を終了し、同時
に各画素の蓄積信号レベルを保持する。
【0072】[#1005] 信号読み出し動作を開始
する。読み出しクロックとしてまずCLK1パルスを入
力すると第1のセンサーアレイ703の画素L1〜L5
の信号が順次OUT信号として出力される。同様にCL
K2〜CLK6を入力して全画素の信号を順次出力させ
る。
する。読み出しクロックとしてまずCLK1パルスを入
力すると第1のセンサーアレイ703の画素L1〜L5
の信号が順次OUT信号として出力される。同様にCL
K2〜CLK6を入力して全画素の信号を順次出力させ
る。
【0073】このとき不図示の制御部でCLK1〜CL
K6パルスに同期してOUT出力をA/D変換して内部
の制御部内のRAMの所定アドレスに格納していき、全
画素についての蓄積信号の読み出しを行う。
K6パルスに同期してOUT出力をA/D変換して内部
の制御部内のRAMの所定アドレスに格納していき、全
画素についての蓄積信号の読み出しを行う。
【0074】全ての画素の信号を読み出したあと、画素
L1〜L5の信号と画素R1〜R5の信号から像信号を
形成し、その像信号の相対値に基づいて三角測距の原理
により右方向にある測距対象物までの距離を求める。ま
た、同様に画素L6〜L10の信号と画素R6〜R10
の信号から中央方向にある測距対象物までの距離を求め
る。最後に、画素L11〜L15の信号と画素R11〜
R15の信号から左方向にある測距対象物までの距離を
求め、一連の測距動作を終了する。
L1〜L5の信号と画素R1〜R5の信号から像信号を
形成し、その像信号の相対値に基づいて三角測距の原理
により右方向にある測距対象物までの距離を求める。ま
た、同様に画素L6〜L10の信号と画素R6〜R10
の信号から中央方向にある測距対象物までの距離を求め
る。最後に、画素L11〜L15の信号と画素R11〜
R15の信号から左方向にある測距対象物までの距離を
求め、一連の測距動作を終了する。
【0075】[#1006] 一方ステップ1006で
は、RESパルスをL→Hにすることにより第1の信号
蓄積部703と第2の信号蓄積部704内の信号をクリ
アする。そして、所定時間後にRESパルスをH→Lに
し、ST1パルスをH→Lにすることで第1、第2セン
サーアレイの画素L1〜L5と画素R1〜R5の信号蓄
積を許可し、蓄積動作を開始する。
は、RESパルスをL→Hにすることにより第1の信号
蓄積部703と第2の信号蓄積部704内の信号をクリ
アする。そして、所定時間後にRESパルスをH→Lに
し、ST1パルスをH→Lにすることで第1、第2セン
サーアレイの画素L1〜L5と画素R1〜R5の信号蓄
積を許可し、蓄積動作を開始する。
【0076】[#1007] ピーク検出部707から
出力されるPKMON信号レベルを不図示の制御部に内
蔵しているA/D変換コンバータでA/D変換し、その
レベルをチェックすることで、蓄積量が所定レベルにな
るまで蓄積を継続させる。
出力されるPKMON信号レベルを不図示の制御部に内
蔵しているA/D変換コンバータでA/D変換し、その
レベルをチェックすることで、蓄積量が所定レベルにな
るまで蓄積を継続させる。
【0077】そして、蓄積量が適正なレベルになると次
のステップ1008に移る。
のステップ1008に移る。
【0078】[#1008] ST1パルスをL→Hに
し、第1の信号蓄積部705および第2の信号蓄積部7
06での画素L1〜L5と画素R1〜R5の蓄積動作を
終了して、同時に各画素の蓄積信号レベルを保持する。
し、第1の信号蓄積部705および第2の信号蓄積部7
06での画素L1〜L5と画素R1〜R5の蓄積動作を
終了して、同時に各画素の蓄積信号レベルを保持する。
【0079】[#1009] 信号読み出し動作を開始
する。読み出しクロックとしてまずCLK1パルスを入
力すると第1のセンサーアレイ703の画素L1〜L5
の信号が順次OUT信号として出力される。同様にCL
K4パルスを入力をして画素R1〜R5の信号を順次出
力させる。
する。読み出しクロックとしてまずCLK1パルスを入
力すると第1のセンサーアレイ703の画素L1〜L5
の信号が順次OUT信号として出力される。同様にCL
K4パルスを入力をして画素R1〜R5の信号を順次出
力させる。
【0080】このとき不図示の制御部でCLK1および
CLK4パルスに同期してOUT出力をA/D変換して
内部の制御部内のRAMの所定アドレスに格納してい
き、蓄積信号の読み出しを行う。
CLK4パルスに同期してOUT出力をA/D変換して
内部の制御部内のRAMの所定アドレスに格納してい
き、蓄積信号の読み出しを行う。
【0081】所定画素の信号を読み出したあと、画素L
1〜L5の信号と画素R1〜R5の信号から像信号を形
成し、その像信号の相対値に基づいて三角測距の原理に
より右方向にある測距対象物までの距離を求め、次のス
テップ#1010に移る。
1〜L5の信号と画素R1〜R5の信号から像信号を形
成し、その像信号の相対値に基づいて三角測距の原理に
より右方向にある測距対象物までの距離を求め、次のス
テップ#1010に移る。
【0082】[#1010] RESパルスL→Hによ
り第1の信号蓄積部705と第2の信号蓄積部706内
の信号をクリアする。そして、所定時間後にRESパル
スH→Lにし、ST2パルスをH→Lにすることで第
1、第2センサーアレイの画素L6〜L10と画素R6
〜R10の信号蓄積を許可し、蓄積動作を開始する。
り第1の信号蓄積部705と第2の信号蓄積部706内
の信号をクリアする。そして、所定時間後にRESパル
スH→Lにし、ST2パルスをH→Lにすることで第
1、第2センサーアレイの画素L6〜L10と画素R6
〜R10の信号蓄積を許可し、蓄積動作を開始する。
【0083】[#1011] ピーク検出部707から
出力されるPKMON信号レベルを不図示の制御部に内
蔵しているA/D変換コンバータでA/D変換し、その
レベルをチェックすることで、蓄積量が所定レベルにな
るまで蓄積を継続させる。
出力されるPKMON信号レベルを不図示の制御部に内
蔵しているA/D変換コンバータでA/D変換し、その
レベルをチェックすることで、蓄積量が所定レベルにな
るまで蓄積を継続させる。
【0084】そして、蓄積量が適正なレベルになると次
のステップ1012に移る。
のステップ1012に移る。
【0085】[#1012] ST2パルスをL→Hに
することで、第1の信号蓄積部705および第2の信号
蓄積部706での画素L6〜L10と画素R6〜R10
の蓄積動作を終了し、同時に各画素の蓄積信号レベルを
保持する。
することで、第1の信号蓄積部705および第2の信号
蓄積部706での画素L6〜L10と画素R6〜R10
の蓄積動作を終了し、同時に各画素の蓄積信号レベルを
保持する。
【0086】[#1013] 信号読み出し動作を開始
する。読み出しクロックとしてまずCLK2パルスを入
力すると第1のセンサーアレイ703の画素L6〜L1
0の信号が順次OUT信号として出力される。同様にC
LK5パルスを入力をして画素R6〜R10の信号を順
次出力させる。
する。読み出しクロックとしてまずCLK2パルスを入
力すると第1のセンサーアレイ703の画素L6〜L1
0の信号が順次OUT信号として出力される。同様にC
LK5パルスを入力をして画素R6〜R10の信号を順
次出力させる。
【0087】このとき不図示の制御部でCLK2および
CLK5パルスに同期してOUT出力をA/D変換して
内部の制御部内のRAMの所定アドレスに格納してい
き、蓄積信号の読み出しを行う。
CLK5パルスに同期してOUT出力をA/D変換して
内部の制御部内のRAMの所定アドレスに格納してい
き、蓄積信号の読み出しを行う。
【0088】所定画素の信号を読み出したあと、画素L
6〜L10の信号と画素R6〜R10の信号から像信号
を形成し、その像信号の相対値に基づいて三角測距の原
理により中央方向にある測距対象物までの距離を求め、
次のステップ1014に移る。
6〜L10の信号と画素R6〜R10の信号から像信号
を形成し、その像信号の相対値に基づいて三角測距の原
理により中央方向にある測距対象物までの距離を求め、
次のステップ1014に移る。
【0089】[#1014] RESパルスL→Hによ
り第1の信号蓄積部705と第2の信号蓄積部706内
の信号をクリアする。そして、所定時間後にRESパル
スH→Lにし、ST3パルスをH→Lにすることで第
1、第2センサーアレイの画素L11〜L15と画素R
11〜R15の信号蓄積を許可し、蓄積動作を開始す
る。
り第1の信号蓄積部705と第2の信号蓄積部706内
の信号をクリアする。そして、所定時間後にRESパル
スH→Lにし、ST3パルスをH→Lにすることで第
1、第2センサーアレイの画素L11〜L15と画素R
11〜R15の信号蓄積を許可し、蓄積動作を開始す
る。
【0090】[#1015] ピーク検出部707から
出力されるPKMON信号レベルを不図示の制御部に内
蔵しているA/D変換コンバータでA/D変換し、その
レベルをチェックすることで、蓄積量が所定レベルにな
るまで蓄積を継続させる。
出力されるPKMON信号レベルを不図示の制御部に内
蔵しているA/D変換コンバータでA/D変換し、その
レベルをチェックすることで、蓄積量が所定レベルにな
るまで蓄積を継続させる。
【0091】そして、蓄積量が適正なレベルになると次
のステップ1016に移る。
のステップ1016に移る。
【0092】[#1016] ST3パルスをL→Hに
することで、第1の信号蓄積部705および第2の信号
蓄積部706での画素L11〜L15と画素R11〜R
15の蓄積動作を終了し、同時に各画素の蓄積信号レベ
ルを保持する。
することで、第1の信号蓄積部705および第2の信号
蓄積部706での画素L11〜L15と画素R11〜R
15の蓄積動作を終了し、同時に各画素の蓄積信号レベ
ルを保持する。
【0093】[#1017] 信号読み出し動作を開始
する。読み出しクロックとしてまずCLK3パルスを入
力すると第1のセンサーアレイ703の画素L11〜L
15の信号が順次OUT信号として出力される。同様に
CLK6パルスを入力をして画素R11〜R15の信号
を順次出力させる。
する。読み出しクロックとしてまずCLK3パルスを入
力すると第1のセンサーアレイ703の画素L11〜L
15の信号が順次OUT信号として出力される。同様に
CLK6パルスを入力をして画素R11〜R15の信号
を順次出力させる。
【0094】このとき不図示の制御部でCLK3および
CLK6パルスに同期してOUT出力をA/D変換して
内部の制御部内のRAMの所定アドレスに格納してい
き、蓄積信号の読み出しを行う。
CLK6パルスに同期してOUT出力をA/D変換して
内部の制御部内のRAMの所定アドレスに格納してい
き、蓄積信号の読み出しを行う。
【0095】所定画素の信号を読み出したあと、画素L
11〜L15の信号と画素R11〜R15の信号から像
信号を形成し、その像信号の相対値に基づいて三角測距
の原理により左方向にある測距対象物までの距離を求
め、一連の測距動作を終了する。
11〜L15の信号と画素R11〜R15の信号から像
信号を形成し、その像信号の相対値に基づいて三角測距
の原理により左方向にある測距対象物までの距離を求
め、一連の測距動作を終了する。
【0096】このように、まず測距対象物の輝度を判別
し、その輝度が所定レベル未満である場合は、センサー
アレイの全画素で一括して信号蓄積を行い、L1〜L1
5、R1〜R15の順序で読み出しを行う。このとき画
素R15付近の画素は信号蓄積後から読み出すまでのタ
イミングがかなり遅くなるが、測距対象物の輝度が低い
ため電荷の漏れ込みの影響はほとんど受けない。
し、その輝度が所定レベル未満である場合は、センサー
アレイの全画素で一括して信号蓄積を行い、L1〜L1
5、R1〜R15の順序で読み出しを行う。このとき画
素R15付近の画素は信号蓄積後から読み出すまでのタ
イミングがかなり遅くなるが、測距対象物の輝度が低い
ため電荷の漏れ込みの影響はほとんど受けない。
【0097】また、このように電荷の漏れ込みが発生し
ないような低輝度である場合は、信号蓄積時間が長くな
るのでセンサーアレイの各領域ごとに蓄積動作を行うよ
りも全領域一括して蓄積動作を行う方が測距全体にかか
る時間は短くなる。
ないような低輝度である場合は、信号蓄積時間が長くな
るのでセンサーアレイの各領域ごとに蓄積動作を行うよ
りも全領域一括して蓄積動作を行う方が測距全体にかか
る時間は短くなる。
【0098】一方、測距対象物の輝度が所定レベル以上
である場合は、センサーアレイの領域ごとに信号蓄積動
作、A/D変換、演算を行うことで、蓄積終了後から読
み出しが完了するまでの時間を短くすることで、電荷の
漏れ込みの影響を無くしている。また、このときは測距
対象物の輝度は高輝度であるため、各領域ごとの蓄積動
作にかかる時間は非常に短いので、各領域ごとに蓄積動
作を行っても、測距時間全体かかる時間にはほとんど影
響しない。
である場合は、センサーアレイの領域ごとに信号蓄積動
作、A/D変換、演算を行うことで、蓄積終了後から読
み出しが完了するまでの時間を短くすることで、電荷の
漏れ込みの影響を無くしている。また、このときは測距
対象物の輝度は高輝度であるため、各領域ごとの蓄積動
作にかかる時間は非常に短いので、各領域ごとに蓄積動
作を行っても、測距時間全体かかる時間にはほとんど影
響しない。
【0099】このように測距対象物の輝度レベルに応じ
て信号蓄積動作とA/D変換の動作タイミングを異なら
せることで、電荷の漏れ込みを防止しつつも、できるだ
け短い時間で測距を行うことができるようになる。
て信号蓄積動作とA/D変換の動作タイミングを異なら
せることで、電荷の漏れ込みを防止しつつも、できるだ
け短い時間で測距を行うことができるようになる。
【0100】また、上記の第3の実施の形態ではセンサ
ーアレイを3つに分割し、測距対象物の輝度が所定レベ
ル以上であれば領域ごとに電荷の蓄積動作およびA/D
変換を行い、所定レベル未満であれば全領域で一括して
蓄積動作およびA/D変換を行っているが、これに限ら
れるものではない。つまり、測距対象物の輝度レベルに
応じて同時に蓄積動作等を行うセンサーアレイの領域の
大きさを定めればよく、測距対象物の輝度レベルが高い
ほど、同時に電荷の蓄積動作およびA/D変換を行う領
域を小さくすれば良く(つまり、領域の分割数を多くす
る)、輝度レベルが低い場合は必ずしも全領域で一括し
て蓄積動作を行わずとも、輝度レベルが高い場合よりも
大きな領域で(つまり、領域の分割数を少なくする)蓄
積動作およびA/D変換を行うようにしても良い。
ーアレイを3つに分割し、測距対象物の輝度が所定レベ
ル以上であれば領域ごとに電荷の蓄積動作およびA/D
変換を行い、所定レベル未満であれば全領域で一括して
蓄積動作およびA/D変換を行っているが、これに限ら
れるものではない。つまり、測距対象物の輝度レベルに
応じて同時に蓄積動作等を行うセンサーアレイの領域の
大きさを定めればよく、測距対象物の輝度レベルが高い
ほど、同時に電荷の蓄積動作およびA/D変換を行う領
域を小さくすれば良く(つまり、領域の分割数を多くす
る)、輝度レベルが低い場合は必ずしも全領域で一括し
て蓄積動作を行わずとも、輝度レベルが高い場合よりも
大きな領域で(つまり、領域の分割数を少なくする)蓄
積動作およびA/D変換を行うようにしても良い。
【0101】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
受光手段であるチップの側面から近いほうの画素信号か
ら優先して出力しA/D変換することで、チップ側面か
らの入射光により発生する電荷が信号蓄積部に漏れ込む
前に信号読み出すことが可能であり、例えば野外などの
高輝度下でも、誤測距を防ぐことができる。
受光手段であるチップの側面から近いほうの画素信号か
ら優先して出力しA/D変換することで、チップ側面か
らの入射光により発生する電荷が信号蓄積部に漏れ込む
前に信号読み出すことが可能であり、例えば野外などの
高輝度下でも、誤測距を防ぐことができる。
【0102】また、複数の測距対象物までの距離を測距
することのできる多点測距装置においても、複数の領域
に分割したセンサーアレイのうちチップ側面から近いほ
うの領域から優先して出力しA/D変換することで、チ
ップ側面からの入射光により発生する電荷が信号蓄積部
に漏れ込む前に信号読み出すことが可能であり、例えば
野外などの高輝度下でも、誤測距を防ぐことができる。
することのできる多点測距装置においても、複数の領域
に分割したセンサーアレイのうちチップ側面から近いほ
うの領域から優先して出力しA/D変換することで、チ
ップ側面からの入射光により発生する電荷が信号蓄積部
に漏れ込む前に信号読み出すことが可能であり、例えば
野外などの高輝度下でも、誤測距を防ぐことができる。
【0103】さらに、複数の領域に分割されたセンサー
アレイを使用した多点測距装置において、測距対象物の
輝度が低い時には、全ての領域で同時に蓄積蓄積動作を
行うことにより、例えば夜間の測距時の測距にかかる時
間を短くすることができる。一方、測距対象物の輝度が
高い時には、それぞれの領域ごとに信号蓄積動作を行う
ことで、蓄積動作終了時から信号出力をA/D変換する
までの時間を短くすることができ、チップ側面からの入
射光により発生する電荷が信号蓄積部に漏れ込む前に信
号読み出すことが可能であり、例えば野外などの高輝度
下でも、誤測距を防ぐことができる。
アレイを使用した多点測距装置において、測距対象物の
輝度が低い時には、全ての領域で同時に蓄積蓄積動作を
行うことにより、例えば夜間の測距時の測距にかかる時
間を短くすることができる。一方、測距対象物の輝度が
高い時には、それぞれの領域ごとに信号蓄積動作を行う
ことで、蓄積動作終了時から信号出力をA/D変換する
までの時間を短くすることができ、チップ側面からの入
射光により発生する電荷が信号蓄積部に漏れ込む前に信
号読み出すことが可能であり、例えば野外などの高輝度
下でも、誤測距を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態にかかる測距装置の
構成を示すブロック図。
構成を示すブロック図。
【図2】図1の測距装置の出力信号を取り込むときのタ
イミングチャートおよび出力波形を示す図。
イミングチャートおよび出力波形を示す図。
【図3】本発明の第2および第3の実施の形態にかかる
測距装置の構成を示すブロック図。
測距装置の構成を示すブロック図。
【図4】図3の測距装置のセンサーアレイの領域と画素
との対応を示す図。
との対応を示す図。
【図5】本発明の第2の実施の形態にかかる測距装置の
測距動作を説明するためのフローチャート。
測距動作を説明するためのフローチャート。
【図6】本発明の第3の実施の形態にかかる測距装置の
測距動作を説明するためのフローチャート。
測距動作を説明するためのフローチャート。
【図7】従来の光電変換装置を用いた測距装置の構成を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図8】従来の測距装置の蓄積動作と読み出し動作を示
すタイミングチャート。
すタイミングチャート。
【図9】測距装置のセンサーアレイ上の輝度分布の例を
示す図。
示す図。
【図10】従来の測距装置の出力信号を取り込むときの
タイミングチャートおよび出力波形を示す図。
タイミングチャートおよび出力波形を示す図。
201,701 第1の受光レンズ
202,702 第2の受光レンズ
203,703 第1のセンサーアレイ
204,704 第2のセンサーアレイ
205,705 第1の信号蓄積部
206,706 第2の信号蓄積部
207,707 ピーク検出部
208,708 第1の信号出力部
209,709 第2の信号出力部
フロントページの続き
Fターム(参考) 2F112 AC03 BA07 CA02 DA28 FA03
FA21 FA45
2H011 AA01 BA05 BB02 BB04 BB05
2H051 AA01 BB07 CB20 CB25 CE02
CE06 CE08 CE24 DA03 DA09
DA22 DB01
Claims (7)
- 【請求項1】 半導体チップ上に設けられ、測距対象物
の像を受光する複数の光電変換素子を配列した光電変換
素子アレイと、 前記光電変換素子アレイで変換された電荷を蓄積する信
号蓄積手段と、 前記信号蓄積手段で蓄積した電荷量に応じた信号を出力
する信号出力手段と、 前記信号出力手段からの出力のうち、チップ端近傍にあ
る光電変換素子に対応する信号を優先してA/D変換す
るA/D変換手段と、 前記A/D変換手段により変換された信号に基づいて前
記測距対象物までの距離を算出する距離算出手段とを備
えた測距装置。 - 【請求項2】 前記光電変換素子アレイは複数の領域に
分割されていることを特徴とする請求項1に記載の測距
装置。 - 【請求項3】 前記複数の領域のうちチップ端近傍にあ
る領域の画素信号からA/D変換することを特徴とする
請求項2に記載の測距装置。 - 【請求項4】 半導体チップ上に設けられ、測距対象物
の像を受光する光電変換素子アレイと、 前記光電変換素子アレイで変換された電荷を蓄積する信
号蓄積手段と、 前記信号蓄積手段で蓄積した電荷量に応じた信号を出力
する信号出力手段と、 前記受光手段からの出力をA/D変換を変換するA/D
変換手段と、 前記A/D変換された信号に基づいて前記複数の測距対
象物までの距離を算出する距離算出手段とを備えた測距
装置において、 前記測距対象物の輝度が所定レベル以上か否かを判定す
る輝度判定手段を有し、前記輝度判定手段の判定結果に
応じて、同時に電荷の蓄積を行ってからA/D変換する
前記光電変換素子アレイの領域の大きさを異ならせるこ
とを特徴とする測距装置。 - 【請求項5】 前記輝度判定手段によって前記測距対象
物の輝度が所定レベル以上であると判定された場合に
は、前記光電変換素子アレイを複数の領域に分割してこ
の領域ごとに電荷の蓄積を行ってからA/D変換を行
い、前記測距対象物の輝度が所定レベル以上ではないと
判定された場合には、前記光電変換素子アレイの全領域
で同時に電荷の蓄積を行ってからA/D変換を行うこと
を特徴とする請求項4に記載の測距装置。 - 【請求項6】 前記輝度判定手段によって前記測距対象
物の輝度が所定レベル以上であると判定された場合に
は、前記光電変換素子アレイを複数の領域に分割してこ
の領域ごとに電荷の蓄積とA/D変換を行い、前記測距
対象物の輝度が所定レベル以上ではないと判定された場
合には、前記光電変換素子アレイを前記複数の領域より
も少ない領域に分割してこの領域ごとに電荷の蓄積とA
/D変換を行うことを特徴とする請求項4に記載の測距
装置。 - 【請求項7】 請求項1から6のいずれかに記載の測距
装置を有することを特徴とするカメラ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002032360A JP2003232630A (ja) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | 測距装置およびカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002032360A JP2003232630A (ja) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | 測距装置およびカメラ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003232630A true JP2003232630A (ja) | 2003-08-22 |
Family
ID=27775507
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002032360A Withdrawn JP2003232630A (ja) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | 測距装置およびカメラ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003232630A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008009279A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Canon Inc | 焦点検出装置、その駆動方法、及びカメラシステム |
-
2002
- 2002-02-08 JP JP2002032360A patent/JP2003232630A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008009279A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Canon Inc | 焦点検出装置、その駆動方法、及びカメラシステム |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050510 |