JP2000083260A

JP2000083260A - ３次元画像入力装置

Info

Publication number: JP2000083260A
Application number: JP11104962A
Authority: JP
Inventors: Harumi Aoki; 晴美青木; Nobuhiro Tani; 信博谷; Shuzo Seo; 修三瀬尾; Shinichi Kakiuchi; 伸一垣内
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1999-04-13
Publication date: 2000-03-21

Abstract

(57)【要約】【課題】光シャッタを設ける必要がなく小型で安価で
あり、かつ十分に大きい出力を得ることができる３次元
画像入力装置を提供する。【解決手段】垂直同期信号Ｓ１の出力に同期して電荷
掃出し信号Ｓ２を出力する。これによりフォトダイオー
ドに蓄積していた不要電荷が基板方向に掃出される。電
荷掃出し信号Ｓ２の出力の終了と同時に、一定のパルス
幅を有するパルス状の測距光Ｓ３を出力する。測距光Ｓ
３の被計測物体からの反射光Ｓ４をＣＣＤによって検出
する。測距光Ｓ３の出力から一定時間が経過したとき、
電荷転送信号Ｓ５を出力し、フォトダイオードに蓄積さ
れた電荷を垂直転送部に転送する。電荷掃出し信号Ｓ２
と電荷転送信号Ｓ５を繰り返し出力することにより垂直
転送部において、信号電荷Ｓ６が積分される。この信号
電荷Ｓ６は被計測物体までの距離情報に対応している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光伝播時間測定法
を用いて被計測物体の３次元形状等を検出する３次元画
像入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来３次元画像入力装置による３次元計
測は、光、電波あるいは音を被計測物体に照射する能動
方式と、光等を照射しない受動方式とに分類される。能
動方式には、光伝播時間測定法、変調した光波を用いる
位相差測定法、三角測量法、モアレ法、干渉法等が知ら
れており、受動方式には、ステレオ視法、レンズの焦点
法等が知られている。

【０００３】能動方式は受動方式に比べ、レーザ光等を
照射するための機構が必要なために装置の規模が大きく
なるが、距離分解能、計測時間、計測空間範囲等の点に
おいて優れており、産業応用分野において広く用いられ
てきている。「MeasurementScience and Technology」
（S. Christie 他、vol.6, p1301-1308, 1995 年）に記
載された３次元画像入力装置では、パルス変調されたレ
ーザ光が被計測物体に照射され、その反射光がイメージ
インテンシファイアが取付けられた２次元ＣＣＤセンサ
によって受光され、電気信号に変換される。イメージイ
ンテンシファイアはレーザ光のパルス発光に同期したゲ
ートパルスによってシャッタ制御される。この構成によ
れば、遠い被計測物体からの反射光による受光量は近い
被計測物体からの反射光による受光量に比べて小さいの
で、被計測物体の距離に応じた出力がＣＣＤの各画素毎
に得られる。

【０００４】一方、国際公開97/01111号公報に開示され
た装置では、パルス変調されたレーザ光等の光が被計測
物体に照射され、その反射光がメカニカル又は液晶素子
等から成る電気光学的シャッタと組み合わされた２次元
ＣＣＤセンサによって受光され、電気信号に変換され
る。そのシャッタは、測距光のパルスとは異なるタイミ
ングで制御され、距離情報がＣＣＤの各画素毎に得られ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の能動
方式の装置では、ＣＣＤセンサにおける電荷蓄積動作を
制御するためにＫＤＰ素子等の光シャッタが設けられて
いる。ところが光シャッタの規模が大きいだけでなく、
光シャッタを駆動するために高電圧を供給する電気回路
が必要であるので、従来装置は大型化せざるを得ないと
いう問題があった。一方、米国特許第 5,081,530号明細
書には、ＣＣＤセンサの電荷蓄積動作を制御するために
電子シャッタを用いる構成が開示されているが、従来の
１回の電子シャッタにより得られるＣＣＤセンサの出力
は、被計測物体の距離情報を検出するために十分な大き
さを有していない。

【０００６】本発明は、光シャッタを必要とせず小型で
安価であり、しかも十分に大きい出力を得ることのでき
る３次元画像入力装置を得ることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の３次元画像入力
装置は、被計測物体に測距光を照射する光源と、被計測
物体からの反射光を受け、受光量に応じた電荷が蓄積す
る複数の光電変換素子と、光電変換素子に隣接して設け
られた信号電荷保持部と、光電変換素子に蓄積した不要
電荷を光電変換素子から掃出すことにより、光電変換素
子における信号電荷の蓄積動作を開始する蓄積電荷掃出
手段と、光電変換素子に蓄積した信号電荷を信号電荷保
持部に転送する信号電荷転送手段と、蓄積電荷掃出手段
と信号電荷転送手段とを交互に駆動することにより信号
電荷保持部において信号電荷を積分する信号電荷積分手
段とを備えたことを特徴としている。

【０００８】光電変換素子が基板に沿って形成された構
成においては、蓄積電荷掃出手段は不要電荷を基板側に
掃出す。信号電荷保持部は、好ましくは信号電荷を３次
元画像入力装置の外部に出力するための垂直転送部であ
る。

【０００９】蓄積電荷掃出手段によって出力され、不要
電荷を掃出すための電荷掃出し信号と、信号電荷転送手
段によって出力され、信号電荷を転送するための電荷転
送信号とは、それぞれ例えばパルス信号である。

【００１０】１つの例として、被計測物体の距離情報に
対応した信号電荷は、電荷掃出し信号が出力された後、
光電変換素子による反射光の受光開始から電荷転送信号
の出力まで、光電変換素子において蓄積される。この場
合、被計測物体の距離情報に対応した信号電荷は、電荷
掃出し信号が出力された後、光電変換素子による反射光
の受光開始によって、光電変換素子において蓄積を開始
する。また被計測物体の距離情報に対応した信号電荷
は、電荷転送信号の出力が終了することによって、光電
変換素子における蓄積を終了する。

【００１１】他の例では、被計測物体の距離情報に対応
した信号電荷は、電荷掃出し信号の出力が終了してか
ら、光電変換素子による反射光の受光終了まで、光電変
換素子において蓄積される。この場合、被計測物体の距
離情報に対応した信号電荷は、電荷掃出し信号の出力が
終了することによって、光電変換素子において蓄積を開
始する。

【００１２】好ましくは、光源によって、パルス状の測
距光が出力され、電荷掃出し信号が出力されてから電荷
転送信号が出力されるまでの第１の電荷蓄積期間中、測
距光のパルスが出力されることによって、距離情報に対
応した信号電荷が信号電荷保持部において積分される。

【００１３】この場合好ましくは、電荷掃出し信号が出
力されてから電荷転送信号が出力されるまでの第２の電
荷蓄積期間内に反射光の全てが受光されるように制御す
ることによって、被計測物体の反射率に依存する反射率
情報に対応した信号電荷が信号電荷保持部において積分
され、距離情報を反射率情報によって正規化することに
より、距離情報における反射率の影響が低減される。正
規化は、光源を消灯させた状態で第１の電荷蓄積期間を
用いて距離補正情報を検出し、距離補正情報を補正した
距離情報によって実行してもよい。また正規化は、光源
を消灯させた状態で第２の電荷蓄積期間を用いて反射率
補正情報を検出し、反射率補正情報を補正した反射率情
報によって実行してもよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態で
ある３次元画像入力装置を備えたカメラの斜視図であ
る。

【００１５】カメラ本体１０の前面において、撮影レン
ズ１１の左上にはファインダ窓１２が設けられ、右上に
はストロボ１３が設けられている。カメラ本体１０の上
面において、撮影レンズ１１の真上には、測距光である
レーザ光を照射する発光装置（光源）１４が配設されて
いる。発光装置１４の左側にはレリーズスイッチ１５と
液晶表示パネル１６が設けられ、また右側にはモード切
替ダイヤル１７とＶ／Ｄモード切替スイッチ１８が設け
られている。カメラ本体１０の側面には、ＩＣメモリカ
ード等の記録媒体を挿入するためのカード挿入口１９が
形成され、またビデオ出力端子２０とインターフェース
コネクタ２１が設けられている。

【００１６】図２は図１に示すカメラの回路構成を示す
ブロック図である。撮影レンズ１１の中には絞り２５が
設けられている。絞り２５の開度はアイリス駆動回路２
６によって調整される。撮影レンズ１１の焦点調節動作
およびズーミング動作はレンズ駆動回路２７によって制
御される。

【００１７】撮影レンズ１１の光軸上には撮像素子（Ｃ
ＣＤ）２８が配設されている。ＣＣＤ２８には、撮影レ
ンズ１１によって被写体像が形成され、被写体像に対応
した電荷が発生する。ＣＣＤ２８における電荷の蓄積動
作、電荷の読出動作等の動作はＣＣＤ駆動回路３０によ
って制御される。ＣＣＤ２８から読み出された電荷信号
すなわち画像信号はアンプ３１において増幅され、Ａ／
Ｄ変換器３２においてアナログ信号からデジタル信号に
変換される。デジタルの画像信号は撮像信号処理回路３
３においてガンマ補正等の処理を施され、画像メモリ３
４に一時的に格納される。アイリス駆動回路２６、レン
ズ駆動回路２７、ＣＣＤ駆動回路３０、撮像信号処理回
路３３はシステムコントロール回路３５によって制御さ
れる。

【００１８】画像信号は画像メモリ３４から読み出さ
れ、ＬＣＤ駆動回路３６に供給される。ＬＣＤ駆動回路
３６は画像信号に応じて動作し、これにより画像表示Ｌ
ＣＤパネル３７には、画像信号に対応した画像が表示さ
れる。

【００１９】また画像メモリ３４から読み出された画像
信号はＴＶ信号エンコーダ３８に送られ、ビデオ出力端
子２０を介して、カメラ本体１０の外部に設けられたモ
ニタ装置３９に伝送可能である。システムコントロール
回路３５はインターフェース回路４０に接続され、イン
ターフェース回路４０はインターフェースコネクタ２１
に接続されている。したがって画像メモリ３４から読み
出された画像信号は、インターフェースコネクタ２１に
接続されたコンピュータ４１に伝送可能である。またシ
ステムコントロール回路３５は、記録媒体制御回路４２
を介して画像記録装置４３に接続されている。したがっ
て画像メモリ３４から読み出された画像信号は、画像記
録装置４３に装着されたＩＣメモリカード等の記録媒体
Ｍに記録可能である。

【００２０】システムコントロール回路３５には、発光
素子制御回路４４が接続されている。発光装置１４には
発光素子１４ａと照明レンズ１４ｂが設けられ、発光素
子１４ａの発光動作は発光素子制御回路４４によって制
御される。発光素子１４ａは測距光であるレーザ光を照
射するものであり、このレーザ光は照明レンズ１４ｂを
介して被計測物体の全体に照射される。被計測物体にお
いて反射した光は撮影レンズ１１に入射する。この光を
ＣＣＤ２８によって検出することにより、後述するよう
に被計測物体の３次元画像が計測される。なお、この計
測において、ＣＣＤ２８における転送動作のタイミング
等の制御はシステムコントロール回路３５とＣＣＤ駆動
回路３０によって行なわれる。

【００２１】システムコントロール回路３５には、レリ
ーズスイッチ１５、モード切替ダイヤル１７、Ｖ／Ｄモ
ード切替スイッチ１８から成るスイッチ群４５と、液晶
表示パネル（表示素子）１６とが接続されている。

【００２２】図３および図４を参照して、本実施形態に
おける距離測定の原理を説明する。なお図４において横
軸は時間ｔである。

【００２３】距離測定装置Ｂから出力された測距光は被
計測物体Ｓにおいて反射し、図示しないＣＣＤによって
受光される。測距光は所定のパルス幅Ｈを有するパルス
状の光であり、したがって被計測物体Ｓからの反射光
も、同じパルス幅Ｈを有するパルス状の光である。また
反射光のパルスの立ち上がりは、測距光のパルスの立ち
上がりよりも時間δ・ｔ（δは遅延係数）だけ遅れる。
測距光と反射光は距離測定装置Ｂと被計測物体Ｓの間の
２倍の距離ｒを進んだことになるから、その距離ｒはｒ＝δ・ｔ・Ｃ／２・・・（１）により得られる。ただしＣは光速である。

【００２４】例えば測距光のパルスの立ち上がりから反
射光を検知可能な状態に定め、反射光のパルスが立ち下
がる前に検知不可能な状態に切換えるようにすると、す
なわち反射光検知期間Ｔを設けると、この反射光検知期
間Ｔにおける受光量Ａは距離ｒの関数である。すなわち
受光量Ａは、距離ｒが大きくなるほど（時間δ・ｔが大
きくなるほど）小さくなる。

【００２５】本実施形態では上述した原理を利用して、
ＣＣＤ２８に設けられ、２次元的に配列された複数のフ
ォトダイオード（光電変換素子）においてそれぞれ受光
量Ａを検出することにより、カメラ本体１０から被計測
物体Ｓの表面の各点までの距離をそれぞれ検出し、被計
測物体Ｓの表面形状に関する３次元画像のデータを一括
して入力している。

【００２６】図５は、ＣＣＤ２８に設けられるフォトダ
イオード５１と垂直転送部５２の配置を示す図である。
図６は、ＣＣＤ２８を基板５３に垂直な平面で切断して
示す断面図である。このＣＣＤ２８は従来公知のインタ
ーライン型ＣＣＤであり、不要電荷の掃出しにＶＯＤ
（縦型オーバーフロードレイン）方式を用いたものであ
る。

【００２７】フォトダイオード５１と垂直転送部（信号
電荷保持部）５２はｎ型基板５３の面に沿って形成され
ている。フォトダイオード５１は２次元的に格子状に配
列され、垂直転送部５２は所定の方向（図５において上
下方向）に１列に並ぶフォトダイオード５１に隣接して
設けられている。垂直転送部５２は、１つのフォトダイ
オード５１に対して４つの垂直転送電極５２ａ、５２
ｂ、５２ｃ、５２ｄを有している。したがって垂直転送
部５２では、４つのポテンシャルの井戸が形成可能であ
り、従来公知のように、これらの井戸の深さを制御する
ことによって、信号電荷をＣＣＤ２８から出力すること
ができる。なお、垂直転送電極の数は目的に応じて自由
に変更できる。

【００２８】基板５３の表面に形成されたｐ型井戸の中
にフォトダイオード５１が形成され、ｐ型井戸とｎ型基
板５３の間に印加される逆バイアス電圧によってｐ型井
戸が完全空乏化される。この状態において、入射光（被
計測物体からの反射光）の光量に応じた電荷がフォトダ
イオード５１において蓄積される。基板電圧Ｖsub を所
定値以上に大きくすると、フォトダイオード５１に蓄積
した電荷は、基板５３側に掃出される。これに対し、転
送ゲート部５４に電荷転送信号（電圧信号）が印加され
たとき、フォトダイオード５１に蓄積した電荷は垂直転
送部５２に転送される。すなわち電荷掃出し信号によっ
て電荷を基板５３側に掃出した後、フォトダイオード５
１に蓄積した信号電荷が、電荷転送信号によって垂直転
送部５２側に転送される。このような動作を繰り返すこ
とにより、垂直転送部５２において信号電荷が積分さ
れ、電子シャッタ動作が実現される。

【００２９】図７は、被計測物体の表面の各点までの距
離に関するデータを検出する距離情報検出動作のタイミ
ングチャートである。図１、図２、図５〜図７を参照し
て距離情報検出動作を説明する。

【００３０】垂直同期信号Ｓ１の出力に同期して電荷掃
出し信号（パルス信号）Ｓ２が出力され、これによりフ
ォトダイオード５１に蓄積していた不要電荷が基板５３
の方向に掃出される。電荷掃出し信号Ｓ２の出力の終了
と略同時に発光装置１４が起動され、一定のパルス幅を
有するパルス状の測距光Ｓ３が出力される。測距光Ｓ３
は被計測物体において反射し、ＣＣＤ２８に入射する。
すなわちＣＣＤ２８によって被計測物体からの反射光Ｓ
４が受光される。測距光Ｓ３の出力から一定時間が経過
したとき、電荷転送信号（パルス信号）Ｓ５が出力さ
れ、これによりフォトダイオード５１に蓄積された電荷
が垂直転送部５２に転送される。なお、電荷転送信号Ｓ
５の出力は、測距光の出力の終了よりも前に行なわれ
る。

【００３１】このように電荷掃出し信号Ｓ２の出力の終
了から電荷転送信号Ｓ５の出力までの期間Ｔ_U1の間、フ
ォトダイオード５１には、被計測物体までの距離に対応
した信号電荷が蓄積される。すなわち測距光Ｓ３が出力
される期間Ｔ_Sと電荷蓄積期間Ｔ_U1は略同時に開始する
が、電荷蓄積期間Ｔ_U1の方が早く終了し、反射光Ｓ４の
一部のみがＣＣＤ２８によって検知され、検知された光
によって生じる信号電荷Ｓ６は被計測物体までの距離に
対応している。換言すれば、被計測物体からの反射光Ｓ
４のうち、電荷蓄積期間Ｔ_U1内にフォトダイオード５１
に到達した光に対応した信号電荷Ｓ６がフォトダイオー
ド５１に蓄積される。この信号電荷Ｓ６は、電荷転送信
号Ｓ５によって垂直転送部５２に転送される。なお測距
光Ｓ３の出力期間Ｔ_Sは電荷蓄積期間Ｔ_U1よりも早く開
始してもよい。

【００３２】電荷転送信号Ｓ５の出力から一定時間が経
過した後、再び電荷掃出し信号Ｓ２が出力され、垂直転
送部５２への信号電荷の転送後にフォトダイオード５１
に蓄積された不要電荷が基板５３の方向へ掃出される。
すなわち、フォトダイオード５１において新たに信号電
荷の蓄積が開始する。そして、上述したのと同様に、電
荷蓄積期間Ｔ_U1が経過したとき、信号電荷は垂直転送部
５２へ転送される。

【００３３】このような信号電荷Ｓ６の垂直転送部５２
への転送動作は、次の垂直同期信号Ｓ１が出力されるま
で、繰り返し実行される。これにより垂直転送部５２に
おいて、信号電荷Ｓ６が積分され、１フィールドの期間
（２つの垂直同期信号Ｓ１によって挟まれる期間）に積
分された信号電荷Ｓ６は、その期間被計測物体が静止し
ていると見做せれば、被計測物体までの距離情報に対応
している。

【００３４】以上説明した信号電荷Ｓ６の検出動作は１
つのフォトダイオード５１に関するものであり、全ての
フォトダイオード５１においてこのような検出動作が行
なわれる。１フィールドの期間の検出動作の結果、各フ
ォトダイオード５１に隣接した垂直転送部５２の各部位
には、そのフォトダイオード５１によって検出された距
離情報が保持される。この距離情報は垂直転送部５２に
おける垂直転送動作におよび図示しない水平転送部にお
ける水平転送動作によってＣＣＤ２８から出力され、被
計測物体の３次元画像データとして、３次元画像入力装
置の外部に取り出される。

【００３５】以上のように本実施形態によれば、光シャ
ッタを必要としないので、３次元画像入力装置を小型化
することができ、かつ安価に製造することができる。ま
た本実施形態は、被計測物体までの距離を１回測定する
ために多数の電荷掃出し信号（パルス信号）を出力して
信号電荷Ｓ６を積分するように構成されているので、十
分に大きい出力を得ることができ、またノイズを含まな
い高精度な距離情報を検出することができる。

【００３６】さらに本実施形態によれば、被計測物体に
対して測距光を走査することなく、被計測物体の表面形
状に関する３次元画像のデータ、すなわち距離情報を一
括して計測することができる。したがって被計測物体の
３次元画像を得るまでの時間を大幅に短縮することが可
能となる。

【００３７】さて、本実施形態においてＣＣＤ２８によ
り検出された反射光は、被計測物体の表面の反射率の影
響を受けている。したがって、この反射光を介して得ら
れた距離情報は反射率に起因する誤差を含んでいる。ま
た、ＣＣＤ２８により検出された反射光には、被計測物
体からの反射光以外に外光等の成分も含まれており、こ
れに起因する誤差も存在する。次に述べる本発明の第２
の実施形態では、これらの誤差を補正することができ
る。

【００３８】第２の実施形態において、距離情報検出動
作は図７と同様であり、また機械的および電気的構成は
第１の実施形態と同様である。すなわち、第１の実施形
態との違いは図８〜図１０に示される距離補正情報、反
射率情報および反射率補正情報の検出動作である。図１
１と図１２は第２の実施形態における距離情報検出動作
のフローチャートである。図１、図２、図７〜図１２を
参照して、第２の実施形態における距離情報検出動作を
説明する。

【００３９】ステップ１０１においてレリーズスイッチ
１５が全押しされていることが確認されるとステップ１
０２が実行され、ビデオ（Ｖ）モードと距離測定（Ｄ）
モードのいずれが選択されているかが判定される。これ
らのモード間における切替はＶ／Ｄモード切替スイッチ
１８を操作することによって行なわれる。

【００４０】Ｄモードが選択されているとき、ステップ
１０３において垂直同期信号Ｓ１が出力されるとともに
測距光制御が開始される。すなわち発光装置１４が駆動
され、パルス状の測距光Ｓ３が断続的に出力される。次
いでステップ１０４が実行され、ＣＣＤ２８による検知
制御が開始される。すなわち図７を参照して説明した距
離情報検出動作が開始され、電荷掃出し信号Ｓ２と電荷
転送信号Ｓ５が交互に出力されて、距離情報の信号電荷
Ｓ６が垂直転送部５２において積分される。

【００４１】ステップ１０５では、距離情報検出動作の
開始から１フィールド期間が終了したか否か、すなわち
新たに垂直同期信号Ｓ１が出力されたか否かが判定され
る。１フィールド期間が終了するとステップ１０６へ進
み、距離情報の信号電荷Ｓ６がＣＣＤ２８から出力され
る。この信号電荷Ｓ６はステップ１０７において画像メ
モリ３４に一時的に記憶される。ステップ１０８では測
距光制御がオフ状態に切換えられ、発光装置１４の発光
動作が停止する。

【００４２】ステップ１０９〜１１２では、距離補正情
報の検出動作が行なわれる。まずステップ１０９では、
図８に示すように、垂直同期信号Ｓ１１が出力されると
ともにＣＣＤ２８による検知制御が開始される。すなわ
ち発光装置１４の発光動作が行なわれることなく、光源
が消灯された状態で、電荷掃出し信号Ｓ１２と電荷転送
信号Ｓ１５が交互に出力される。電荷蓄積時間Ｔ_U1は図
７に示す距離情報検出動作と同じであるが、被計測物体
に測距光が照射されないため（符号Ｓ１３）、反射光は
存在せず（符号Ｓ１４）、したがって、距離情報の信号
電荷は発生しないが、ＣＣＤ２８には外光等の外乱成分
が入射するため、この外乱成分に対応した信号電荷Ｓ１
６が発生する。この信号電荷Ｓ１６は、外乱成分が距離
情報に及ぼす影響を補正するための、電荷蓄積時間Ｔ_U1
に対する距離補正情報に対応している。

【００４３】ステップ１１０では、距離補正情報の検出
動作の開始から１フィールド期間が終了したか否か、す
なわち新たに垂直同期信号Ｓ１１が出力されたか否かが
判定される。１フィールド期間が終了するとステップ１
１１において、距離補正情報の信号電荷Ｓ１６がＣＣＤ
２８から出力される。距離補正情報の信号電荷Ｓ１６は
ステップ１１２において画像メモリ３４に一時的に記憶
される。

【００４４】ステップ１１３〜１１７では、反射率情報
の検出動作が行なわれる。ステップ１１３では、図９に
示すように、垂直同期信号Ｓ２１が出力されるとともに
測距光制御が開始され、パルス状の測距光Ｓ２３が断続
的に出力される。ステップ１１４では、ＣＣＤ２８によ
る検知制御が開始され、電荷掃出し信号Ｓ２２と電荷転
送信号Ｓ２５が交互に出力される。この反射率情報の検
出動作は、電荷掃出し信号Ｓ２２が出力されてから電荷
転送信号Ｓ２５が出力されるまでの電荷蓄積期間Ｔ_U2内
に、反射光Ｓ２４の全てが受光されるように制御され
る。すなわち、ＣＣＤ２８の各フォトダイオード５１に
蓄積される信号電荷Ｓ２６のパルス幅Ｔ_Sは測距光Ｓ２
３のパルス幅Ｔ_Sと同じである。

【００４５】したがって信号電荷Ｓ２６は、被計測物体
までの距離とは関係せず、被計測物体の表面の反射率に
依存する反射率情報に対応している。

【００４６】ステップ１１５では、反射率情報検出動作
の開始から１フィールド期間が終了したか否か、すなわ
ち新たに垂直同期信号Ｓ２１が出力されたか否かが判定
される。１フィールド期間が終了するとステップ１１６
へ進み、反射率情報の信号電荷Ｓ２６がＣＣＤ２８から
出力される。この信号電荷Ｓ２６はステップ１１７にお
いて画像メモリ３４に一時的に記憶される。ステップ１
１８では測距光制御がオフ状態に切換えられ、発光装置
１４の発光動作が停止する。

【００４７】ステップ１１９〜１２２では、反射率補正
情報の検出動作が行なわれる。ステップ１１９では、図
１０に示すように、垂直同期信号Ｓ３１が出力されると
ともにＣＣＤ２８による検知制御が開始される。すなわ
ち発光装置１４の発光動作が行なわれることなく、光源
が消灯された状態で、電荷掃出し信号Ｓ３２と電荷転送
信号Ｓ３５が交互に出力される。電荷蓄積時間Ｔ_U2は図
９に示す反射率情報検出動作と同じであるが、被計測物
体に測距光が照射されないため（符号Ｓ３３）、反射光
は存在せず（符号Ｓ３４）、したがって、反射率情報の
信号電荷は発生しないが、ＣＣＤ２８には外光等の外乱
成分に対応した信号電荷Ｓ３６が発生する。この信号電
荷Ｓ３６は、外乱成分が電荷蓄積時間Ｔ_U2に対する反射
率情報に及ぼす影響を補正するための反射率補正情報に
対応している。

【００４８】ステップ１２０では、反射率補正情報の検
出動作の開始から１フィールド期間が終了したか否か、
すなわち新たに垂直同期信号Ｓ３１が出力されたか否か
が判定される。１フィールド期間が終了するとステップ
１２１において、反射率補正情報の信号電荷Ｓ３６がＣ
ＣＤ２８から出力され、ステップ１２２において画像メ
モリ３４に一時的に記憶される。

【００４９】ステップ１２３では、ステップ１０３〜１
２２において得られた距離情報、距離補正情報、反射率
情報および反射率補正情報を用いて距離測定（Ｄ）デー
タの演算処理が行なわれ、ステップ１２４においてＤデ
ータが出力されてこの検出動作は終了する。一方、ステ
ップ１０２においてＶモードが選択されていると判定さ
れたとき、ステップ１２５において測距光制御がオフ状
態に切換えられるとともに、ステップ１２６においてＣ
ＣＤ２８による通常の撮影動作（ＣＣＤビデオ制御）が
オン状態に定められ、この検出動作は終了する。

【００５０】ステップ１２３において実行される演算処
理の内容を図７〜図１０を参照して説明する。反射率Ｒ
の被計測物体が照明され、この被計測物体が輝度Ｉの２
次光源と見做されてＣＣＤに結像された場合を想定す
る。このとき、電荷蓄積時間ｔの間にフォトダイオード
に発生した電荷が積分されて得られる出力Ｓｎは、Ｓｎ＝ｋ・Ｒ・Ｉ・ｔ・・・（２）で表される。ここでｋは比例定数で、撮影レンズのＦナ
ンバーや倍率等によって変化する。

【００５１】被計測物体がレーザ等の光源からの光で照
明される場合、輝度Ｉはその光源による輝度Ｉ_Sと背景
光による輝度Ｉ_Bとの合成されたものとなり、Ｉ＝Ｉ_S＋Ｉ_B ・・・（３）と表せる。

【００５２】図７に示されるようにパルス状の電荷蓄積
時間をＴ_U1、測距光Ｓ３のパルス幅をＴ_S、距離情報の
信号電荷Ｓ６のパルス幅をＴ_Dとし、１フィールド期間
中のその電荷蓄積時間がＮ回繰り返されるとすると、得
られる出力Ｓ₁₀は、Ｓ₁₀＝Σ（ｋ・Ｒ（Ｉ_S・Ｔ_D＋Ｉ_B・Ｔ_U1））＝ｋ・Ｎ・Ｒ（Ｉ_S・Ｔ_D＋Ｉ_B・Ｔ_U1）・・・（４）となる。なお、パルス幅Ｔ_DはＴ_D＝Ｔ_U1−δ・ｔ＝Ｔ_U1−２ｒ／Ｃ・・・（５）と表せる。

【００５３】図９に示されるようにパルス状の電荷蓄積
時間Ｔ_U2が、測距光Ｓ２３の期間（パルス幅）Ｔ_Sより
も十分大きく、反射光の単位受光時間を全部含むように
制御された場合に得られる出力Ｓ₂₀は、Ｓ₂₀＝Σ（ｋ・Ｒ（Ｉ_S・Ｔ_S＋Ｉ_B・Ｔ_U2））＝ｋ・Ｎ・Ｒ（Ｉ_S・Ｔ_S＋Ｉ_B・Ｔ_U2）・・・（６）となる。

【００５４】図８に示されるように発光を止めて、図７
と同じ時間幅でのパルス状の電荷蓄積を行なった場合に
得られる出力Ｓ₁₁は、Ｓ₁₁＝Σ（ｋ・Ｒ・Ｉ_B・Ｔ_U1）＝ｋ・Ｎ・Ｒ・Ｉ_B・Ｔ_U1 ・・・（７）となる。同様に、図１０に示されるような電荷蓄積を行
なった場合に得られる出力Ｓ₂₁は、Ｓ₂₁＝Σ（ｋ・Ｒ・Ｉ_B・Ｔ_U2）＝ｋ・Ｎ・Ｒ・Ｉ_B・Ｔ_U2 ・・・（８）となる。

【００５５】（４）、（６）、（７）、（８）式から、Ｓ_D＝（Ｓ₁₀−Ｓ₁₁）／（Ｓ₂₀−Ｓ₂₁）＝Ｔ_D／Ｔ_S ・・・（９）が得られる。

【００５６】上述したように測距光Ｓ３と反射光Ｓ４に
はそれぞれ外光等の外乱成分（背景光による輝度Ｉ_B）
が含まれている。（９）式のＴ_D／Ｔ_Sは、測距光Ｓ３
を照射したときの被計測物体からの反射光Ｓ４の光量
を、測距光Ｓ３の光量によって正規化したものであり、
これは、測距光Ｓ３の光量（図７の信号電荷Ｓ６に相
当）から外乱成分（図８の信号電荷Ｓ１６に相当）を除
去した値と、反射光Ｓ４の光量（図９の信号電荷Ｓ２６
に相当）から外乱成分（図１０の信号電荷Ｓ３６に相
当）を除去した値との比に等しい。

【００５７】（９）式の各出力値Ｓ₁₀、Ｓ₁₁、Ｓ₂₀、Ｓ
₂₁はステップ１０７、１１２、１１７、１２２におい
て、距離情報、距離補正情報、反射率情報、反射率補正
情報として格納されている。したがって、これらの情報
に基いて、Ｔ_D／Ｔ_Sが得られる。パルス幅Ｔ_Sは既知
であるから、（５）式とＴ_D／Ｔ_Sから距離ｒが得られ
る。

【００５８】このように（５）式と（９）式に基いてカ
メラ本体から被計測物体の表面の各点までの距離情報が
補正され、この距離情報の検出精度が向上する。

【００５９】なお第２の実施形態では、被計測物体の距
離情報に対して、外光等の影響が除去されていたが、外
光等の影響が無視できるときは、（９）式において外光
等の影響に関する信号電荷の積分値（すなわちＳ₁₁、Ｓ
₂₁）を省略すればよい。これにより、被計測物体の表面
の反射率のみに関する補正が行なわれる。

【００６０】また第２の実施形態において、ステップ１
０５、１１０、１１５、１２０では、１フィールド期間
の間、信号電荷の蓄積が行なわれているが、これに代え
て、複数フィールド期間、電荷蓄積を行なうようにして
もよい。

【００６１】図１３〜図１７を参照して第３の実施形態
を説明する。なお、第３の実施形態における機械的およ
び電気的構成は第１の実施形態と同様である。

【００６２】図１３は、被計測物体の表面の各点までの
距離に関するデータを検出する距離情報検出動作のタイ
ミングチャートである。第３の実施形態では、図７に示
される第１の実施形態と比較して、電荷掃出し信号と電
荷転送信号の出力タイミングは測距光の出力タイミング
よりも相対的に遅い。図１、図５、図６および図１３を
参照して第３の実施形態の距離情報検出動作を説明す
る。

【００６３】垂直同期信号（図示せず）の出力に同期し
て電荷掃出し信号Ｓ４１が出力される。これによりフォ
トダイオード５１に蓄積していた不要電荷が基板５３の
方向に掃出され、フォトダイオード５１における蓄積電
荷量はゼロになる（符号Ｓ４２）。電荷掃出し信号Ｓ４
１の出力の開始の後、測距光Ｓ４３が出力される。測距
光Ｓ４３が出力される期間は調整可能であり、図示例で
は、電荷掃出し信号Ｓ４１の出力の終了前に測距光Ｓ４
３がオフするように調整されている。

【００６４】測距光Ｓ４３は被計測物体において反射
し、ＣＣＤ２８に入射する。すなわちＣＣＤ２８によっ
て被計測物体からの反射光Ｓ４４が受光されるが、電荷
掃出し信号Ｓ４１が出力されている間は、フォトダイオ
ード５１において電荷は蓄積されない（符号Ｓ４２）。
電荷掃出し信号Ｓ４１の出力が停止されると、フォトダ
イオード５１では、反射光Ｓ４４の受光によって電荷蓄
積が開始され、反射光Ｓ４４と外光に起因する信号電荷
Ｓ４５が発生する。反射光Ｓ４４が消滅すると（符号Ｓ
４６）フォトダイオード５１では、反射光に基づく電荷
蓄積は終了するが（符号Ｓ４７）、外光のみに起因する
電荷蓄積が継続する（符号Ｓ４８）。

【００６５】その後、電荷転送信号Ｓ４９が出力される
と、フォトダイオード５１に蓄積された電荷が垂直転送
部５２に転送される。この電荷転送は、電荷転送信号の
出力の終了（符号Ｓ５０）によって完了する。すなわ
ち、外光が存在するためにフォトダイオード５１では電
荷蓄積が継続するが、電荷転送信号の出力が終了するま
でフォトダイオード５１に蓄積されていた信号電荷Ｓ５
１が垂直転送部５２へ転送される。電荷転送信号の出力
終了後に蓄積している電荷Ｓ５４は、そのままフォトダ
イオード５１に残留する。

【００６６】このように電荷掃出し信号Ｓ４１の出力の
終了から電荷転送信号Ｓ４９の出力が終了するまでの期
間Ｔ_U3の間、フォトダイオード５１には、被計測物体ま
での距離に対応した信号電荷が蓄積される。なお図７
（第１の実施形態）では、電荷転送信号Ｓ５の出力開始
によってフォトダイオード５１における電荷蓄積が終了
するように示されているが、厳密には、上述したように
電荷蓄積は電荷転送信号が出力されている間にも行なわ
れ、電荷転送信号の出力終了までにフォトダイオード５
１に蓄積している電荷が垂直転送部５２へ転送される。

【００６７】このように第３の実施形態では、電荷掃出
し信号Ｓ４１の出力が終了することによって、フォトダ
イオード５１において電荷蓄積が開始する。そして、反
射光Ｓ４４の受光終了（符号Ｓ４６）までフォトダイオ
ード５１に蓄積している電荷が、外光と被計測物体の距
離情報とに対応した信号電荷Ｓ５２として垂直転送部５
２へ転送され、その他の信号電荷Ｓ５３は外光のみに起
因するものである。

【００６８】信号電荷Ｓ５１の垂直転送部５２への転送
動作は、第１の実施形態と同様に、次の垂直同期信号が
出力されるまで、繰り返し実行される。これにより垂直
転送部５２において、信号電荷Ｓ５１が積分され、１フ
ィールドの期間に積分された信号電荷Ｓ５１は、その期
間被計測物体が静止していると見做せれば、被計測物体
までの距離情報に対応している。

【００６９】図１４を参照して、第１および第３の実施
形態における距離情報検出動作の差異を説明する。この
図において、図７および図１３に示された信号に対応す
る信号には同じ符号が付されている。

【００７０】第１の実施形態では、電荷掃出し信号Ｓ２
の出力の終了と略同時に測距光Ｓ３が出力され、測距光
Ｓ３の出力終了前に電荷転送信号Ｓ５が出力される。電
荷転送信号Ｓ５は、反射光Ｓ４がＣＣＤによって受光さ
れている間に出力され、これによりフォトダイオードに
蓄積された電荷Ｓ６が垂直転送部に転送される。すなわ
ち電荷蓄積期間Ｔ_U1は、電荷掃出し信号Ｓ２の出力の終
了から電荷転送信号Ｓ５の出力の終了までである。

【００７１】電荷掃出し信号Ｓ２の出力終了から反射光
Ｓ４の受光開始までの期間Ｔａでは、フォトダイオード
には外光に起因する信号電荷Ｓ’６が蓄積される。これ
に対し、反射光Ｓ４の受光開始から電荷転送信号Ｓ５の
出力終了までの期間Ｔｂでは、反射光Ｓ４と外光の両者
に起因する信号電荷Ｓ”６が蓄積される。

【００７２】第３の実施形態では、測距光Ｓ４３が出力
された後に電荷掃出し信号Ｓ４１が出力される。そし
て、反射光Ｓ４４が終了した後、電荷転送信号Ｓ４９が
出力されることにより、それまでフォトダイオードに蓄
積されていた信号電荷Ｓ５５が垂直転送部に転送され
る。すなわち電荷蓄積期間Ｔ_U3は、電荷掃出し信号Ｓ４
１の出力の終了から電荷転送信号Ｓ４９の出力の終了ま
でである。

【００７３】このように、電荷掃出し信号Ｓ４１の出力
終了から反射光Ｓ４４の受光終了までの期間Ｔｃでは、
フォトダイオードには反射光Ｓ４４と外光に起因する信
号電荷Ｓ４５が蓄積される。これに対し、反射光Ｓ４４
の受光終了から電荷転送信号Ｓ４９の出力終了までの期
間Ｔｄでは、外光のみに起因する信号電荷Ｓ４８が蓄積
される。

【００７４】第１の実施形態では、電荷転送信号Ｓ５が
出力されている間、フォトダイオードにおいて反射光Ｓ
４が受光されるのに対し、第３の実施形態では、電荷転
送信号Ｓ４９が出力されている間、フォトダイオードに
おいて反射光は受光されない。したがって、１回の電荷
蓄積によりフォトダイオードにおいて蓄積される信号電
荷は、第３の実施形態の方が相対的に少ない。このため
第３の実施形態によれば、フォトダイオードにおいて電
荷がオーバーフローするおそれが少ないので、１フィー
ルドの期間における積分の回数を第１の実施形態よりも
増加させることができ、被計測物体の距離情報をより高
精度に検出することができる。

【００７５】第３の実施形態では、第２の実施形態と同
様に、距離補正情報と反射率情報と反射率補正情報とが
検出され、被計測物体の距離情報が補正される。

【００７６】図１５は距離補正情報の検出動作を示すタ
イミングチャートである。距離補正情報は、光源が消灯
された状態で、電荷掃出し信号Ｓ６１と電荷転送信号Ｓ
６２を交互に出力させることにより行なわれる。電荷蓄
積時間Ｔ_U3は図１３に示す距離情報検出動作と同じであ
るが、被計測物体に測距光が照射されないため（符号Ｓ
６３）、反射光は存在しない（符号Ｓ６４）。したがっ
て、距離情報の信号電荷は発生しないが、ＣＣＤには外
光等の外乱成分が入射するため、この外乱成分に対応し
た信号電荷Ｓ６５が発生し、電荷転送信号Ｓ６２の出力
によって、それまでフォトダイオードに蓄積していた信
号電荷Ｓ６６が垂直転送部へ転送される。この信号電荷
Ｓ６６は距離補正情報に対応している。

【００７７】図１６は反射率情報の検出動作を示すタイ
ミングチャートである。電荷掃出し信号Ｓ７１が出力さ
れることによって、フォトダイオードにおける蓄積電荷
量はゼロになる（符号Ｓ７２）。電荷掃出し信号Ｓ７１
の出力が終了すると、測距光Ｓ７３が出力され、ＣＣＤ
には反射光Ｓ７４が入射する。反射光Ｓ７４が消滅した
後、電荷転送信号Ｓ７５が出力される。すなわち反射率
情報の検出動作は、電荷掃出し信号Ｓ７１の出力が終了
してから電荷転送信号Ｓ７５の出力が終了するまでの電
荷蓄積期間Ｔ_u4内に、反射光Ｓ７５の全てが受光される
ように制御される。

【００７８】このようにフォトダイオードでは、反射光
Ｓ７４を受光している間は反射光Ｓ７４と外光に起因す
る信号電荷Ｓ７６が蓄積され、また、反射光Ｓ７４を受
光していない間は外光のみに起因する信号電荷Ｓ７７、
Ｓ７８が蓄積される。そして電荷転送信号Ｓ７５の出力
により、それまでフォトダイオードに蓄積されていた信
号電荷Ｓ７９が垂直転送部へ転送される。この信号電荷
Ｓ７９は反射率情報に対応し、外光に基づく成分Ｓ’７
９を含んでいる。

【００７９】図１７は反射率補正情報の検出動作を示す
タイミングチャートである。反射率補正情報は、光源が
消灯された状態で、電荷掃出し信号Ｓ８１と電荷転送信
号Ｓ８２を交互に出力させることにより行なわれる。電
荷蓄積時間Ｔ_U4は図１６に示す反射率情報検出動作と同
じであるが、被計測物体に測距光が照射されないため
（符号Ｓ８３）、反射光は存在せず（符号Ｓ８４）、し
たがって、反射率情報の信号電荷は発生しないが、ＣＣ
Ｄには外光等の外乱成分に対応した信号電荷Ｓ８６が発
生する。そして、電荷転送信号Ｓ８２の出力によって、
それまでフォトダイオードに蓄積していた信号電荷Ｓ８
７が垂直転送部へ転送される。この信号電荷Ｓ８６は反
射率補正情報に対応している。

【００８０】このようにして得られた距離補正情報と反
射率情報と反射率補正情報は、図１２のステップ１２３
に関して説明したのと同様にして、距離情報を補正する
ために用いられる。

【００８１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、光シャッ
タを必要とせず小型で安価であり、しかも十分に大きい
出力を得ることのできる３次元画像入力装置を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である３次元画像入力装置
を備えたカメラの斜視図である。

【図２】図１に示すカメラの回路構成を示すブロック図
である。

【図３】測距光による距離測定の原理を説明するための
図である。

【図４】測距光、反射光、ゲートパルス、およびＣＣＤ
が受光する光量分布を示す図である。

【図５】ＣＣＤに設けられるフォトダイオードと垂直転
送部の配置を示す図である。

【図６】ＣＣＤを基板に垂直な平面で切断して示す断面
図である。

【図７】被計測物体までの距離に関するデータを検出す
る距離情報検出動作のタイミングチャートである。

【図８】距離補正情報の検出動作のタイミングチャート
である。

【図９】反射率情報の検出動作のタイミングチャートで
ある。

【図１０】反射率補正情報の検出動作のタイミングチャ
ートである。

【図１１】第２の実施形態における距離情報検出動作の
フローチャートである。

【図１２】第２の実施形態における距離情報検出動作の
フローチャートである。

【図１３】第３の実施形態における距離情報検出動作の
タイミングチャートである。

【図１４】第１および第３の実施形態における距離情報
検出動作を比較して示すタイミングチャートである。

【図１５】第３の実施形態における距離補正情報の検出
動作のタイミングチャートである。

【図１６】第３の実施形態における反射率情報の検出動
作のタイミングチャートである。

【図１７】第３の実施形態における反射率補正情報の検
出動作のタイミングチャートである。

【符号の説明】

１０カメラ本体１４発光装置１５レリーズスイッチ５１フォトダイオード５２垂直転送部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者瀬尾修三東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学工業株式会社内 (72)発明者垣内伸一東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被計測物体に測距光を照射する光源と、前記被計測物体からの反射光を受け、受光量に応じた電
荷が蓄積する複数の光電変換素子と、前記光電変換素子に隣接して設けられた信号電荷保持部
と、前記光電変換素子に蓄積した不要電荷を前記光電変換素
子から掃出すことにより、前記光電変換素子における信
号電荷の蓄積動作を開始させる蓄積電荷掃出手段と、前記光電変換素子に蓄積した信号電荷を前記信号電荷保
持部に転送する信号電荷転送手段と、前記蓄積電荷掃出手段と前記信号電荷転送手段とを交互
に駆動することにより前記信号電荷保持部において前記
信号電荷を積分する信号電荷積分手段とを備えたことを
特徴とする３次元画像入力装置。
【請求項２】前記光電変換素子が基板に沿って形成さ
れ、前記蓄積電荷掃出手段が不要電荷を前記基板側に掃
出すことを特徴とする請求項１に記載の３次元画像入力
装置。
【請求項３】前記信号電荷保持部が前記信号電荷を３
次元画像入力装置の外部に出力するための垂直転送部で
あることを特徴とする請求項１に記載の３次元画像入力
装置。
【請求項４】前記光電変換素子と信号電荷保持部が、
縦型オーバフロードレイン構造のインターライン型ＣＣ
Ｄとして構成されることを特徴とする請求項１に記載の
３次元画像入力装置。
【請求項５】前記蓄積電荷掃出手段によって出力さ
れ、前記不要電荷を掃出すための電荷掃出し信号と、前
記信号電荷転送手段によって出力され、前記信号電荷を
転送するための電荷転送信号とがそれぞれパルス信号で
あることを特徴とする請求項１に記載の３次元画像入力
装置。
【請求項６】前記被計測物体の距離情報に対応した信
号電荷が、前記電荷掃出し信号が出力された後、前記光
電変換素子による前記反射光の受光開始から前記電荷転
送信号の出力まで、前記光電変換素子において蓄積され
ることを特徴とする請求項５に記載の３次元画像入力装
置。
【請求項７】前記被計測物体の距離情報に対応した信
号電荷が、前記電荷掃出し信号が出力された後、前記光
電変換素子による前記反射光の受光開始によって、前記
光電変換素子において蓄積を開始することを特徴とする
請求項６に記載の３次元画像入力装置。
【請求項８】前記被計測物体の距離情報に対応した信
号電荷が、前記電荷転送信号の出力が終了することによ
って、前記光電変換素子における蓄積を終了することを
特徴とする請求項６に記載の３次元画像入力装置。
【請求項９】前記被計測物体の距離情報に対応した信
号電荷が、前記電荷掃出し信号の出力が終了してから、
前記光電変換素子による前記反射光の受光終了まで、前
記光電変換素子において蓄積されることを特徴とする請
求項５に記載の３次元画像入力装置。
【請求項１０】前記被計測物体の距離情報に対応した
信号電荷が、前記電荷掃出し信号の出力が終了すること
によって、前記光電変換素子において蓄積を開始するこ
とを特徴とする請求項９に記載の３次元画像入力装置。
【請求項１１】前記光源によって、パルス状の測距光
が出力され、前記電荷掃出し信号が出力されてから前記
電荷転送信号が出力されるまでの第１の電荷蓄積期間
中、前記測距光のパルスが出力されることによって、前
記被計測物体の距離情報に対応した信号電荷が前記信号
電荷保持部において積分されることを特徴とする請求項
５に記載の３次元画像入力装置。
【請求項１２】前記電荷掃出し信号が出力されてから
前記電荷転送信号が出力されるまでの第２の電荷蓄積期
間内に前記反射光の全てが受光されるように制御するこ
とによって、前記被計測物体の反射率に依存する反射率
情報に対応した信号電荷が前記信号電荷保持部において
積分され、前記距離情報を前記反射率情報によって正規
化することにより、前記距離情報における反射率の影響
が低減されることを特徴とする請求項１１に記載の３次
元画像入力装置。
【請求項１３】前記光源を消灯させた状態で前記第１
の電荷蓄積期間を用いて距離補正情報を検出し、前記距
離補正情報を補正した前記距離情報によって、前記正規
化が実行されることを特徴とする請求項１２に記載の３
次元画像入力装置。
【請求項１４】前記光源を消灯させた状態で前記第２
の電荷蓄積期間を用いて反射率補正情報を検出し、前記
反射率補正情報を補正した前記反射率情報とによって、
前記正規化が実行されることを特徴とする請求項１２に
記載の３次元画像入力装置。