JP5302244B2 - 距離画像センサ - Google Patents
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Description
・Vfd1=(1/(3×C))・((5/2)×Q1+2×Q2)
・Vfd2=(1/(3×C))・((1/2)×Q1+4×Q2)
・VOUT=Vfd1−Vfd2=n(Q1−Q2)/3C
このタイミングチャートでは、信号の読出しを、時刻t9と時刻t10との間の期間に行っており、その他の構成は、第1のタイミングチャートと同一である。すなわち、信号の読出しを、全てのスイッチΦ1、Φ2、Φ1r、Φ2rをOFFした状態で、行っている。
(c)更に別の一周期(時刻t9〜t13)内において、出射光の変調信号LEDと180°の位相差を有するタイミングで、第1の転送電極に変調信号TX1を与え、第2の転送電極に、第1の転送電極に与えられる変調信号TX1とは逆相の変調信号TX2を与えている。
(d)上記とは異なる別の一周期(時刻t13〜t17)内において、出射光の変調信号LEDと270°の位相差を有するタイミングで、第1の転送電極に変調信号TX1を与え、第2の転送電極に、第1の転送電極に与えられる変調信号TX1とは逆相の変調信号TX2を与えている。
Vfd(0°)=Vfd1(0°)−Vfd1(180°)
Vfd(90°)=Vfd1(90°)−Vfd1(270°)
Vfd(180°)=Vfd2(0°)−Vfd2(180°)
Vfd(270°)=Vfd2(90°)−Vfd2(270°)
V1=|Vfd(0°)-Vfd(180°)|
V2=|Vfd(90°)-Vfd(270°)|
信号の総量VtotalをV1+V2として、4つの位相を含む期間(t1〜t17)に光が進む距離はV1/Vtotalで与えられる。
(a)特定の一周期(時刻t1〜t5)内において、出射光の変調信号LEDと0°の位相差を有するタイミングで、第1の転送電極に変調信号TX1を与え、第2の転送電極に、第1の転送電極に与えられる変調信号TX1とは逆相の変調信号TX2を与えている。(b)別の一周期(時刻t5〜t9)内において、出射光の変調信号LEDと90°の位相差を有するタイミングで、第1の転送電極に変調信号TX1を与え、第2の転送電極に、第1の転送電極に与えられる変調信号TX1とは逆相の変調信号TX2を与えている。
(c)更に別の一周期(時刻t9〜t13)内において、出射光の変調信号LEDと0°の位相差を有するタイミングで、第1の転送電極に変調信号TX1を与え、第2の転送電極に、第1の転送電極に与えられる変調信号TX1とは逆相の変調信号TX2を与えている。
(d)上記とは異なる別の一周期(時刻t13〜t17)内において、出射光の変調信号LEDと90°の位相差を有するタイミングで、第1の転送電極に変調信号TX1を与え、第2の転送電極に、第1の転送電極に与えられる変調信号TX1とは逆相の変調信号TX2を与えている。
Vfd(0°)=Vfd1(0°)−Vfd2(0°)
Vfd(90°)=Vfd1(90°)−Vfd2(90°)
Vfd’(0°)=Vfd1’(0°)−Vfd2’(0°)
Vfd’(90°)=Vfd1’(90°)−Vfd2’(90°)
L1=Vfd(0°)/(Vfd(0°)+Vfd(90°))
L2=Vfd’(0°)/(Vfd’(0°)+Vfd’(90°))
Claims (3)
- 対象物への出射光の反射光を受光する撮像領域と、前記撮像領域を駆動する駆動回路と、を備えた距離画像センサであって、
前記撮像領域は、
半導体基板上に一次元又は二次元状に配置された複数の画素を備え、
個々の画素は、
受光領域と、
前記受光領域に隣接した第1及び第2の蓄積領域と、
前記第1及び第2の蓄積領域への電荷の流入をそれぞれ制御する第1及び第2の転送電極と、
前記第1及び第2の蓄積領域間に電気的に接続されたキャパシタと、
前記キャパシタの第1端子と前記第1の蓄積領域との間に介在する第1のスイッチと、
前記キャパシタの第2端子と前記第2の蓄積領域との間に介在する第2のスイッチと、
前記キャパシタの前記第2端子と基準電位との間に介在する第3のスイッチと、
前記キャパシタの前記第1端子と前記基準電位との間に介在する第4のスイッチと、
を備え、
前記駆動回路は、
前記第1、第2、第3及び第4のスイッチを一周期の初めの時刻において全てONさせるリセット期間を設定し、一周期内において、第1の期間及び第2の期間を交互に設定し、
前記第1の期間では、前記第1及び第3のスイッチの双方をONし、第2及び第4スイッチの双方をOFFし、
前記第2の期間では、前記第1及び第3のスイッチの双方をOFFし、第2及び第4スイッチの双方をONし、
前記一周期内において、前記第1及び第2の転送電極に、前記出射光の変調信号に同期し、互いに逆相の変調信号を与え、
前記駆動回路は、前記一周期内における前記リセット期間終了時以後の第1及び第2のスイッチのスイッチング回数が等しくなるように、第1又は第2のスイッチを付加的にスイッチングすることを特徴とする距離画像センサ。 - 対象物への出射光の反射光を受光する撮像領域と、前記撮像領域を駆動する駆動回路と、を備えた距離画像センサであって、
前記撮像領域は、
半導体基板上に一次元又は二次元状に配置された複数の画素を備え、
個々の画素は、
受光領域と、
前記受光領域に隣接した第1及び第2の蓄積領域と、
前記第1及び第2の蓄積領域への電荷の流入をそれぞれ制御する第1及び第2の転送電極と、
前記第1及び第2の蓄積領域間に電気的に接続されたキャパシタと、
前記キャパシタの第1端子と前記第1の蓄積領域との間に介在する第1のスイッチと、
前記キャパシタの第2端子と前記第2の蓄積領域との間に介在する第2のスイッチと、
前記キャパシタの前記第2端子と基準電位との間に介在する第3のスイッチと、
前記キャパシタの前記第1端子と前記基準電位との間に介在する第4のスイッチと、
を備え、
前記駆動回路は、
前記第1、第2、第3及び第4のスイッチを一周期の初めの時刻において全てONさせるリセット期間を設定し、一周期内において、第1の期間及び第2の期間を交互に設定し、
前記第1の期間では、前記第1及び第3のスイッチの双方をONし、第2及び第4スイッチの双方をOFFし、
前記第2の期間では、前記第1及び第3のスイッチの双方をOFFし、第2及び第4スイッチの双方をONし、
前記一周期内において、前記第1及び第2の転送電極に、前記出射光の変調信号に同期し、互いに逆相の変調信号を与え、
前記駆動回路は、
(a)特定の一周期内において、前記出射光の変調信号と0°の位相差を有するタイミングで、前記第1の転送電極に変調信号を与え、前記第2の転送電極に、前記第1の転送電極に与えられる変調信号とは逆相の変調信号を与え、
(b)別の一周期内において、前記出射光の変調信号と90°の位相差を有するタイミングで、前記第1の転送電極に変調信号を与え、前記第2の転送電極に、前記第1の転送電極に与えられる変調信号とは逆相の変調信号を与え、
(c)更に別の一周期内において、前記出射光の変調信号と180°の位相差を有するタイミングで、前記第1の転送電極に変調信号を与え、前記第2の転送電極に、前記第1の転送電極に与えられる変調信号とは逆相の変調信号を与え、
(d)上記とは異なる別の一周期内において、前記出射光の変調信号と270°の位相差を有するタイミングで、前記第1の転送電極に変調信号を与え、前記第2の転送電極に、前記第1の転送電極に与えられる変調信号とは逆相の変調信号を与え、
前記(a)〜(d)の一周期内における前記第1の期間と前記第2の期間の順序は同一である、
ことを特徴とする距離画像センサ。 - 対象物への出射光の反射光を受光する撮像領域と、前記撮像領域を駆動する駆動回路と、を備えた距離画像センサであって、
前記撮像領域は、
半導体基板上に一次元又は二次元状に配置された複数の画素を備え、
個々の画素は、
受光領域と、
前記受光領域に隣接した第1及び第2の蓄積領域と、
前記第1及び第2の蓄積領域への電荷の流入をそれぞれ制御する第1及び第2の転送電極と、
前記第1及び第2の蓄積領域間に電気的に接続されたキャパシタと、
前記キャパシタの第1端子と前記第1の蓄積領域との間に介在する第1のスイッチと、
前記キャパシタの第2端子と前記第2の蓄積領域との間に介在する第2のスイッチと、
前記キャパシタの前記第2端子と基準電位との間に介在する第3のスイッチと、
前記キャパシタの前記第1端子と前記基準電位との間に介在する第4のスイッチと、
を備え、
前記駆動回路は、
前記第1、第2、第3及び第4のスイッチを一周期の初めの時刻において全てONさせるリセット期間を設定し、一周期内において、第1の期間及び第2の期間を交互に設定し、
前記第1の期間では、前記第1及び第3のスイッチの双方をONし、第2及び第4スイッチの双方をOFFし、
前記第2の期間では、前記第1及び第3のスイッチの双方をOFFし、第2及び第4スイッチの双方をONし、
前記一周期内において、前記第1及び第2の転送電極に、前記出射光の変調信号に同期し、互いに逆相の変調信号を与え、
前記駆動回路は、
(a)特定の一周期内において、前記出射光の変調信号と0°の位相差を有するタイミングで、前記第1の転送電極に変調信号を与え、前記第2の転送電極に、前記第1の転送電極に与えられる変調信号とは逆相の変調信号を与え、
(b)別の一周期内において、前記出射光の変調信号と90°の位相差を有するタイミングで、前記第1の転送電極に変調信号を与え、前記第2の転送電極に、前記第1の転送電極に与えられる変調信号とは逆相の変調信号を与え、
(c)更に別の一周期内において、前記出射光の変調信号と0°の位相差を有するタイミングで、前記第1の転送電極に変調信号を与え、前記第2の転送電極に、前記第1の転送電極に与えられる変調信号とは逆相の変調信号を与え、
(d)上記とは異なる別の一周期内において、前記出射光の変調信号と90°の位相差を有するタイミングで、前記第1の転送電極に変調信号を与え、前記第2の転送電極に、前記第1の転送電極に与えられる変調信号とは逆相の変調信号を与え、
前記(a)及び(b)の一周期内における前記第1の期間と前記第2の期間の順序は同一であり、
前記(c)及び(d)の一周期内における前記第1の期間と前記第2の期間の順序は、前記(a)及び(b)の場合とは逆である、
ことを特徴とする距離画像センサ。
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