JP2001050724A - 3d image detecting device - Google Patents

3d image detecting device

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JP2001050724A
JP2001050724A JP11227489A JP22748999A JP2001050724A JP 2001050724 A JP2001050724 A JP 2001050724A JP 11227489 A JP11227489 A JP 11227489A JP 22748999 A JP22748999 A JP 22748999A JP 2001050724 A JP2001050724 A JP 2001050724A
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JP
Japan
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light
dimensional image
distance
detecting
detection
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP11227489A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Kakiuchi
伸一 垣内
Shuzo Seo
修三 瀬尾
Nobuhiro Tani
信博 谷
Kiyoshi Yamamoto
山本  清
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Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a 3D image detecting device irradiating laser to detect a distance, presenting a warning to an imaged person before measuring distance, and detecting an obstacle to stop irradiating laser. SOLUTION: Before irradiating laser as distance measuring light from a light source 14a, an LED 22 for a self-timer is turned on. A light adjusting sensor (photo diode) for flash lamp 23 receives light of the LED 22 reflected from an obstacle or the like. A capacitor in a light adjusting circuit 29 accumulates a reverse current flowing through the light adjusting sensor for flash lamp 23. An A/D converter converts the potential of the capacitor from digital to analog to provide it for a system control circuit 35. When the potential of the capacitor is more than a prescribed value or approximately zero, the light emission of the light source 14a stops to stop the laser irradiation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光伝播時間測定法
を用いて被写体の3次元形状等を検出する3次元画像検
出装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a three-dimensional image detecting apparatus for detecting a three-dimensional shape of a subject using a light propagation time measuring method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来3次元画像入力装置の3次元計測と
して、光伝播時間測定法を利用したものが知られてい
る。「Measurement Science and Technology」(S. Chr
istie 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。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a three-dimensional measurement of a three-dimensional image input apparatus, an apparatus using a light propagation time measuring method is known. "Measurement Science and Technology" (S. Chr
In the three-dimensional image input apparatus described in istie et al., vol. 6, p1301-1308, 1995), a pulse-modulated laser beam is irradiated on an object to be measured, and the reflected light is provided with an image intensifier. The light is received by the two-dimensional CCD sensor and converted into an electric signal. The image intensifier is shutter-controlled by a gate pulse synchronized with the pulse emission of the laser beam. According to this configuration, the amount of light received by reflected light from a distant object to be measured is smaller than the amount of light received by reflected light from a near object to be measured. Is obtained.

【0003】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。
On the other hand, in the device disclosed in WO 97/01111, an object to be measured is irradiated with a pulse-modulated light such as a laser beam and the reflected light is electro-optically composed of a mechanical or liquid crystal element. The light is received by a two-dimensional CCD sensor combined with a shutter and converted into an electric signal. The shutter is controlled at a timing different from the pulse of the distance measuring light, and distance information is obtained for each pixel of the CCD.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】これらの3次元画像検
出装置で用いられる測距光には、可視光外の波長のレー
ザ光が一般に用いられるので、オペレータ以外の者には
いつレーザ光が照射され距離の検出が行なわれるのか分
からなかった。また被写体と撮像レンズの間に障害物が
存在したり、被写体までの距離が測距可能な距離を超え
ている場合にもオペレータが誤って距離の検出を行なっ
てしまうことがあった。
As the distance measuring light used in these three-dimensional image detecting devices, laser light having a wavelength other than visible light is generally used. It was not known whether the distance was detected. Further, when an obstacle is present between the subject and the imaging lens, or when the distance to the subject exceeds the measurable distance, the operator may erroneously detect the distance.

【0005】本発明は、オペレータ以外の者にもレーザ
光がいつ照射され距離の検出が行われるのかが認識で
き、被写体との間に障害物が存在したり、被写体が極め
て近接または遠方の測距範囲外に存在する場合にオペレ
ータが誤って距離の検出を行なうことがない3次元画像
検出装置を安価に得ることを目的としている。
According to the present invention, a person other than an operator can recognize when a laser beam is irradiated and the distance is detected, and an obstacle is present between the object and the object, and the object can be measured very close to or far away from the object. It is an object of the present invention to provide a low-cost three-dimensional image detecting device that prevents an operator from erroneously detecting a distance when the distance is outside the range.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の3次元画像検出
装置は、被写体に測距光を照射する第1の光源と、被写
体からの反射光を受け、受光量に応じて第1の信号電荷
を蓄積する撮像部と、被写体に向けて物体を検知するた
めの検知光を照射する第2の光源と、検知光を受け、受
光量に応じて第2の信号電荷を蓄積する検知部と、第1
の信号電荷から被写体までの距離情報を検出する距離情
報検出手段と、第2の信号電荷に基づいて物体を検知
し、第1の光源の駆動の適否を判断する物体検知手段と
を備えることを特徴としている。
According to the present invention, there is provided a three-dimensional image detecting apparatus, comprising: a first light source for irradiating a subject with distance-measuring light; a first light source for receiving reflected light from the subject; An imaging unit that accumulates electric charge, a second light source that emits detection light for detecting an object toward the subject, and a detection unit that receives the detection light and accumulates a second signal charge according to the amount of received light. , First
Distance information detecting means for detecting distance information to a subject from the signal charge of the object, and object detecting means for detecting an object based on the second signal charge and determining whether or not to drive the first light source. Features.

【0007】好ましくは、測距光はレーザ光であり、検
知光は可視光である。またより好ましくは、第2の光源
はセルフタイマ用の警告ランプであり、警告ランプは発
光ダイオードである。これにより新に物体検知用の発光
装置を備えることなく、物体検知のための検知光を照射
できる。
Preferably, the distance measuring light is a laser light and the detection light is a visible light. Still more preferably, the second light source is a warning lamp for a self-timer, and the warning lamp is a light emitting diode. This makes it possible to irradiate detection light for object detection without newly providing a light emitting device for object detection.

【0008】例えば検知部は検知光を受光する受光部と
第2の信号電荷を蓄積する蓄積部から成る。このとき検
知部の蓄積部は、例えばコンデンサである。また検知部
の受光部は、ストロボ用調光センサであり例えばフォト
ダイオードである。これにより新に物体検知用の受光装
置を備えることなく、検知光の受光ができる。
For example, the detecting section includes a light receiving section for receiving the detection light and a storage section for storing the second signal charge. At this time, the storage unit of the detection unit is, for example, a capacitor. The light receiving section of the detecting section is a strobe light control sensor, for example, a photodiode. Thereby, detection light can be received without newly providing a light receiving device for object detection.

【0009】例えば物体検知手段において、検知光が逆
バイアス電圧を印加されたフォトダイオードで受光さ
れ、第2の信号電荷がフォトダイオードを流れる逆電流
によりコンデンサに蓄積され、第2の信号電荷がコンデ
ンサに蓄積される際に生じた電位差から物体を検知す
る。
For example, in the object detecting means, detection light is received by a photodiode to which a reverse bias voltage is applied, a second signal charge is accumulated in a capacitor by a reverse current flowing through the photodiode, and the second signal charge is stored in the capacitor. The object is detected from the potential difference generated when the data is accumulated in the object.

【0010】好ましくは物体検知手段を駆動した後に距
離検出手段が駆動される。また好ましくは、物体検知手
段において、第2の光源が所定時間にわたり1回照射さ
れる。これにより、測距光が照射され距離情報検出動作
が駆動されることが、オペレータ以外の者にも確認でき
る。
Preferably, the distance detecting means is driven after driving the object detecting means. Preferably, in the object detection means, the second light source is irradiated once over a predetermined time. Thus, it can be confirmed by a person other than the operator that the distance measurement light is emitted and the distance information detection operation is driven.

【0011】好ましくは物体検知手段において、電位差
が所定の値以上のとき、または電位差が略0のとき第1
の光源が駆動されない。
Preferably, in the object detecting means, when the potential difference is equal to or more than a predetermined value or when the potential difference is substantially zero, the first
Is not driven.

【0012】[0012]

【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、本発明の一実施形態であ
るカメラ型の3次元画像検出装置の斜視図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a camera-type three-dimensional image detection device according to an embodiment of the present invention.

【0013】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。ストロボ13の左隣
には、ストロボ用調光受光センサ(フォトダイオード
(PD))23が配置されている。またストロボ用調光
受光センサ23の左隣には、セルフタイマー用の発光ダ
イオード(LED)22(第2の光源)が配置されてい
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測距用発光
装置(第1の光源)14が配設されている。測距用発光
装置14の左側にはレリーズスイッチ15、液晶表示パ
ネル16が設けられ、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が設けられている。
On the front of the camera body 10, a finder window 12 is provided at the upper left of the taking lens 11, and a flash 13 is provided at the upper right. On the left side of the strobe 13, a strobe light control light receiving sensor (photodiode (PD)) 23 is arranged. A light emitting diode (LED) 22 (second light source) for a self-timer is disposed on the left side of the strobe light control light receiving sensor 23. On the upper surface of the camera body 10, right above the taking lens 11, a distance measuring light emitting device (first light source) 14 for irradiating laser light, which is distance measuring light, is provided. A release switch 15 and a liquid crystal display panel 16 are provided on the left side of the light emitting device 14 for distance measurement, and a mode switching dial 17 is provided on the right side.
And a V / D mode switch 18. On the side of the camera body 10, a card insertion slot 19 for inserting a recording medium such as an IC memory card is formed, and a video output terminal 20 is provided.

【0014】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。
FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of the camera shown in FIG. An aperture 25 is provided in the taking lens 11. The opening of the aperture 25 is determined by the iris drive circuit 2.
Adjusted by 6. The focus adjustment operation and the zooming operation of the taking lens 11 are controlled by a lens drive circuit 27.

【0015】撮影レンズ11の光軸上にはCCD(撮像
部)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。
A CCD (imaging unit) 28 is arranged on the optical axis of the taking lens 11. A subject image is formed on the CCD 28 by the photographing lens 11, and charges corresponding to the subject image are generated. Operations such as a charge accumulation operation and a charge read operation in the CCD 28 are controlled by the CCD drive circuit 30. The charge signal, that is, the image signal, read from the CCD 28 is amplified by the amplifier 31 and the A / A
The analog signal is converted into a digital signal in the D converter 32. The digital image signal is output from the imaging signal processing circuit 3
In the image memory 3, processing such as gamma correction is performed.
4 is temporarily stored. The iris drive circuit 26, lens drive circuit 27, CCD drive circuit 30, and image signal processing circuit 33 are controlled by a system control circuit 35.

【0016】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。
The image signal is read from the image memory 34 and supplied to the LCD drive circuit 36. The LCD drive circuit 36 operates in accordance with the image signal, and thereby the image display L
An image corresponding to the image signal is displayed on the CD panel 37.

【0017】カメラをカメラ本体10の外部に設けられ
たモニタ装置とケーブルで接続すれば、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、
ビデオ出力端子20を介してモニタ装置に伝送可能であ
る。また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に接続されており、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。したがってカメラをカメラ本体10の外部に設けら
れたコンピュータとインターフェースケーブルを介して
接続すれば、画像メモリ34から読み出された画像信号
をコンピュータに伝送可能である。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。
If the camera is connected to a monitor device provided outside the camera body 10 by a cable, the image memory 34
Are read from the TV signal encoder 38,
It can be transmitted to the monitor device via the video output terminal 20. The system control circuit 35 is connected to the interface circuit 40, and the interface circuit 40 is connected to the interface connector 21. Therefore, if the camera is connected to a computer provided outside the camera body 10 via an interface cable, the image signal read from the image memory 34 can be transmitted to the computer. The system control circuit 35 is connected to the image recording device 43 via the recording medium control circuit 42. Therefore, the image signal read from the image memory 34 is
Can be recorded on a recording medium M such as an IC memory card mounted on the PC.

【0018】発光装置14は発光素子14aと照明レン
ズ14bにより構成され、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1
4aはレーザダイオード(LD)であり、照射されるレ
ーザ光は被写体の距離を検出するための測距光として用
いられる。このレーザ光は照明レンズ14bを介して被
写体の全体に照射される。被写体で反射したレーザ光が
撮影レンズ11に入射し、CCD28で検出されること
により被写体までの距離情報が検出される。
The light emitting device 14 includes a light emitting element 14a and an illumination lens 14b. The light emitting operation of the light emitting element 14a is controlled by a light emitting element control circuit 44. Light emitting element 1
Reference numeral 4a denotes a laser diode (LD), and the emitted laser light is used as distance measuring light for detecting the distance to the subject. This laser light is applied to the entire subject through the illumination lens 14b. The laser beam reflected by the subject enters the photographic lens 11 and is detected by the CCD 28, whereby distance information to the subject is detected.

【0019】セルフタイマー用のLED22は、LED
制御回路41によって制御され、セルフタイマー稼動時
に点滅発光することにより被撮影者に撮影のタイミング
を知らせる。またレーザ光を照射して距離の検出を行な
う際には、レーザ光が照射される直前にLED22が発
光し、レーザ光が照射されることを被撮影者等に警告す
る。このとき物体に反射されたLED22の光を調光回
路29に接続されたストロボ用調光受光センサ23で受
光し、測距における障害物の有無や被写体が測距範囲外
にあるか否かの判定に係る情報が検出される。検出され
た情報はA/Dコンバータ39へ送られA/D変換さ
れ、システムコントロール回路35へ出力される。スト
ロボ回路24は、調光回路29からの信号にしたがいス
トロボ13の発光を制御する。調光回路29とLED制
御回路41はシステムコントロール回路35によって制
御される。
The LED 22 for the self-timer is an LED
It is controlled by the control circuit 41, and flashes and emits light when the self-timer is operated, thereby notifying the subject of the photographing timing. When the distance is detected by irradiating the laser light, the LED 22 emits light immediately before the irradiation of the laser light to warn the subject or the like that the laser light is irradiated. At this time, the light of the LED 22 reflected by the object is received by the strobe light control light receiving sensor 23 connected to the light control circuit 29 to determine whether there is an obstacle in the distance measurement or whether the subject is out of the distance measurement range. Information related to the determination is detected. The detected information is sent to the A / D converter 39, A / D converted, and output to the system control circuit 35. The strobe circuit 24 controls light emission of the strobe 13 according to a signal from the dimming circuit 29. The dimming circuit 29 and the LED control circuit 41 are controlled by the system control circuit 35.

【0020】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。
The system control circuit 35 is connected to a switch group 45 composed of a release switch 15, a mode changeover dial 17, and a V / D mode changeover switch 18, and a liquid crystal display panel (display element) 16.

【0021】次に図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について説明する。なお図4
において横軸は時間tである。
Next, the principle of distance measurement in the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4
, The horizontal axis is time t.

【0022】距離測定装置Bから出力された測距光は被
写体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、したがって被写体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と被写体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。
The distance measuring light output from the distance measuring device B is reflected by the subject S and received by a CCD (not shown). The distance measuring light is a pulsed light having a predetermined pulse width H, and therefore, the reflected light from the subject S is also a pulsed light having the same pulse width H. The rise of the reflected light pulse is delayed by a time δ · t (δ is a delay coefficient) from the rise of the distance measuring light pulse. Since the ranging light and the reflected light have traveled twice the distance r between the distance measuring device B and the subject S, the distance r is given by r = δ · t · C / 2 (1) can get. Where C is the speed of light.

【0023】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。
For example, a state in which reflected light can be detected from the rise of the distance measuring light pulse is determined, and the state is switched to an undetectable state before the reflected light pulse falls, that is, a reflected light detection period T is provided. And the received light amount A during the reflected light detection period T is a function of the distance r. That is, the light receiving amount A decreases as the distance r increases (the time δ · t increases).

【0024】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から被写体Sの表面の各点ま
での距離をそれぞれ検出し、被写体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。
In the present embodiment, utilizing the above-described principle,
The distance from the camera body 10 to each point on the surface of the subject S is detected by detecting the amount of received light A at each of a plurality of photodiodes provided in the CCD 28 and arranged two-dimensionally. Data of a three-dimensional image relating to a shape is input collectively.

【0025】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。
FIG. 5 is a diagram showing the arrangement of the photodiode 51 and the vertical transfer section 52 provided on the CCD 28.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the CCD 28 cut along a plane perpendicular to the substrate 53. This CCD 28 is a conventionally known interline type CCD, and uses a VOD for sweeping out unnecessary charges.
(Vertical overflow drain) method.

【0026】フォトダイオード51と垂直転送部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,52b,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。
The photodiode 51 and the vertical transfer section 52 are formed along the surface of the n-type substrate 53. The photodiodes 51 are two-dimensionally arranged in a lattice, and the vertical transfer units 52 are provided adjacent to the photodiodes 51 arranged in a line in a predetermined direction (vertical direction in FIG. 5). The vertical transfer section 52 has four vertical transfer electrodes 52a, 52b, 52c, and 52d for one photodiode 51. Therefore, in the vertical transfer section 52, four potential wells can be formed, and signal charges can be output from the CCD 28 by controlling the depths of these wells as conventionally known. The number of vertical transfer electrodes can be freely changed according to the purpose.

【0027】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
写体からの反射光)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51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5
2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、いわ
ゆる電子シャッタ動作が実現される。
A photodiode 51 is formed in a p-type well formed on the surface of the substrate 53, and the p-type well is completely depleted by a reverse bias voltage applied between the p-type well and the n-type substrate 53. You. In this state, charges corresponding to the amount of incident light (reflected light from the subject) are accumulated in the photodiode 51. When the substrate voltage Vsub is increased to a predetermined value or more, the electric charge accumulated in the photodiode 51 is discharged to the substrate 53 side. On the other hand, when a charge transfer signal (voltage signal) is applied to the transfer gate unit 54, the charges accumulated in the photodiode 51 are transferred to the vertical transfer unit 52. That is, after the charges are swept to the substrate 53 side by the charge sweeping signal, the signal charges accumulated in the photodiode 51 are changed by the charge transfer signal to the vertical transfer unit 5.
It is transferred to the two sides. By repeating such an operation, signal charges are integrated in the vertical transfer unit 52, and a so-called electronic shutter operation is realized.

【0028】図7は距離情報検出動作におけるタイミン
グチャートであり、図1、図2、図5〜図7を参照して
本実施形態における距離情報検出動作について説明す
る。なお本実施形態の距離情報検出動作では、図4を参
照して行なった距離測定の原理の説明とは異なり、外光
の影響による雑音を低減するために測距光のパルスの立
ち下がりから反射光を検知可能な状態に定め、反射光の
パルスが立ち下がった後に検知不可能な状態に切換える
ようにタイミングチャートを構成しているが原理的には
何ら異なるものではない。
FIG. 7 is a timing chart in the distance information detecting operation. The distance information detecting operation in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 5 to 7. In the distance information detecting operation of the present embodiment, unlike the description of the principle of the distance measurement performed with reference to FIG. 4, the distance information pulse is reflected from the falling edge of the pulse of the distance measuring light in order to reduce noise due to the influence of external light. The timing chart is configured so that the light can be detected, and the state is switched to the undetectable state after the pulse of the reflected light has fallen, but it is not different in principle.

【0029】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(パルス信号)S1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、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S2)。電荷掃出し
信号S1の出力の開始の後、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が出力さ
れる期間(パルス幅)は調整可能であり、図示例では、
電荷掃出し信号S1の出力と同時に測距光S3がオフす
るように調整されている。
A charge discharge signal (pulse signal) S1 is output in synchronization with the output of a vertical synchronization signal (not shown), whereby unnecessary charges stored in the photodiode 51 are discharged in the direction of the substrate 53. Then, the accumulated charge amount in the photodiode 51 becomes zero (reference S2). After the start of output of the charge sweeping signal S1, pulse-shaped ranging light S3 having a constant pulse width is output. The period (pulse width) during which the ranging light S3 is output can be adjusted.
The adjustment is performed so that the distance measurement light S3 is turned off simultaneously with the output of the charge sweeping signal S1.

【0030】測距光S3は被写体において反射し、CC
D28に入射する。すなわちCCD28によって被写体
からの反射光S4が受光されるが、電荷掃出し信号S1
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S2)。電荷掃出し信号S1
の出力が停止されると、フォトダイオード51では、反
射光S4の受光によって電荷蓄積が開始され、反射光S
4と外光とに起因する信号電荷S5が発生する。反射光
S4が消滅すると(符号S6)フォトダイオード51で
は、反射光に基く電荷蓄積は終了するが(符号S7)、
外光のみに起因する電荷蓄積が継続する(符号S8)。
The distance measuring light S3 is reflected by the object, and
It is incident on D28. That is, although the reflected light S4 from the subject is received by the CCD 28, the charge sweeping signal S1
Is not stored in the photodiode 51 (reference S2). Charge sweep signal S1
Is stopped, the photodiode 51 starts to accumulate charges by receiving the reflected light S4, and the reflected light S4
4 and the external light generate signal charges S5. When the reflected light S4 disappears (reference S6), the photodiode 51 ends the charge accumulation based on the reflected light (reference S7).
Charge accumulation due to only external light continues (reference S8).

【0031】その後、電荷転送信号S9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S10)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S1
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S14は、そのままフォトダ
イオード51に残留する。
Thereafter, when the charge transfer signal S9 is output, the charges accumulated in the photodiode 51 are transferred to the vertical transfer section 52. This charge transfer is completed when the output of the charge transfer signal ends (reference S10). In other words, the charge accumulation in the photodiode 51 continues due to the presence of external light, but the signal charge S1 accumulated in the photodiode 51 until the output of the charge transfer signal ends.
1 is transferred to the vertical transfer unit 52. The charge S14 accumulated after the output of the charge transfer signal ends remains in the photodiode 51 as it is.

【0032】このように電荷掃出し信号S1の出力の終
了から電荷転送信号S9の出力が終了するまでの期間T
U1の間、フォトダイオード51には、被写体までの距離
に対応した信号電荷が蓄積される。そして、反射光S4
の受光終了(符号S6)までフォトダイオード51に蓄
積している電荷が、被写体の距離情報と対応した信号電
荷S12(斜線部)として垂直転送部52へ転送され、
その他の信号電荷S13は外光のみに起因するものであ
る。
As described above, the period T from the end of the output of the charge sweep signal S1 to the end of the output of the charge transfer signal S9.
During U1 , the photodiode 51 accumulates signal charges corresponding to the distance to the subject. Then, the reflected light S4
Until the end of light reception (reference S6), the charges accumulated in the photodiode 51 are transferred to the vertical transfer unit 52 as signal charges S12 (hatched portion) corresponding to the distance information of the subject,
Other signal charges S13 are caused only by external light.

【0033】電荷転送信号S9の出力から一定時間が経
過した後、再び電荷掃出し信号S1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TU1が経過したとき、信号電荷は垂直転送部
52へ転送される。
After a predetermined time has elapsed from the output of the charge transfer signal S9, the charge sweeping signal S1 is output again, and after the transfer of the signal charge to the vertical transfer section 52, the photodiode 51
Unnecessary charges accumulated in the substrate 53 are swept toward the substrate 53.
That is, accumulation of signal charges in the photodiode 51 is newly started. Then, as described above, when the charge accumulation period T U1 has elapsed, the signal charge is transferred to the vertical transfer unit 52.

【0034】このような信号電荷S11の垂直転送部5
2への転送動作は、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S11が積分され、1フィールドの期
間(2つの垂直同期信号によって挟まれる期間)に積分
された信号電荷S11は、その期間被写体が静止してい
ると見做せれば、被写体までの距離情報に対応してい
る。なお信号電荷S13は信号電荷S12に比べ微小で
あるため信号電荷S11は信号電荷S12と等しいと見
なすことができる。
The vertical transfer section 5 of such signal charges S11
2 is repeatedly executed until the next vertical synchronization signal is output. As a result, in the vertical transfer unit 52, the signal charge S11 is integrated, and the signal charge S11 integrated in a period of one field (a period sandwiched between two vertical synchronization signals) is regarded as a period in which the subject is stationary. If possible, it corresponds to distance information to the subject. Since the signal charge S13 is smaller than the signal charge S12, the signal charge S11 can be regarded as being equal to the signal charge S12.

【0035】以上説明した信号電荷S11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フィールドの期間における検出動作の結
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、CCD28の外部に取り出される。
The above-described operation of detecting the signal charge S11 relates to one photodiode 51, and such a detection operation is performed in all the photodiodes 51. As a result of the detection operation in the period of one field, the vertical transfer unit 52 adjacent to each photodiode 51
The distance information detected by the photodiode 51 is held in each of the parts. The distance information is output from the CCD 28 by a vertical transfer operation in the vertical transfer unit 52 and a horizontal transfer operation in a horizontal transfer unit (not shown), and is taken out of the CCD 28.

【0036】次に距離情報検出動作のフローチャートで
ある図8、図9を参照して距離情報検出動作について説
明する。
Next, the distance information detecting operation will be described with reference to FIGS. 8 and 9 which are flow charts of the distance information detecting operation.

【0037】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。
When it is confirmed in step 101 that the release switch 15 is fully depressed, step 1 is executed.
02 is executed, video (V) mode and distance measurement (D)
It is determined which of the modes is selected. Switching between these modes is performed by operating the V / D mode switch 18.

【0038】Dモードが選択されているとき、ステップ
103において後に説明する障害物検知処理が行なわれ
る。ステップ104では、障害物検知処理の結果に基づ
いて測距(距離情報検出動作)を停止するか否かが判定
される。測距を停止する場合には、距離情報検出動作の
プログラムは直ちに終了する。測距(距離情報検出動
作)を継続すると判定された場合には、ステップ105
において垂直同期信号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106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、電荷掃出信号S1と電荷転送信号S9
が交互に出力されて、距離情報の信号電荷S11が垂直
転送部52において積分される。
When the D mode is selected, an obstacle detection process described later is performed in step 103. In step 104, it is determined whether or not to stop the distance measurement (distance information detection operation) based on the result of the obstacle detection processing. When the distance measurement is stopped, the program for the distance information detection operation ends immediately. If it is determined that the distance measurement (distance information detection operation) is to be continued, step 105
, A vertical synchronizing signal is output and the ranging light control is started. That is, the light emitting device 14 is driven, and the pulse-shaped ranging light S3 is output intermittently. Next, step 106 is executed, and the detection control by the CCD 28 is started. That is, the distance information detection operation described with reference to FIG. 7 is started, and the charge sweeping signal S1 and the charge transfer signal S9
Are alternately output, and the signal charge S11 of the distance information is integrated in the vertical transfer unit 52.

【0039】ステップ107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108へ進み、
距離情報の信号電荷S11がCCD28から出力され
る。この信号電荷S11はステップ109において画像
メモリ34に一時的に記憶される。ステップ110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。
In step 107, it is determined whether one field period has elapsed from the start of the distance information detection operation, that is, whether a new vertical synchronizing signal has been output.
When one field period ends, the process proceeds to step 108,
The signal charge S11 of the distance information is output from the CCD. This signal charge S11 is temporarily stored in the image memory 34 in step 109. In step 110, the ranging light control is switched to the off state, and the light emitting operation of the light emitting device 14 is stopped.

【0040】ステップ111では、距離データの演算処
理が行なわれ、ステップ112において距離データが記
録媒体M等に保存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113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114に
おいてCCD28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、ステップ115で撮像さ
れた画像データが記録媒体M等に保存されてこの検出動
作は終了する。なおVモードでは、ストロボ13を発光
した撮影が可能であり、ストロボ13を発光して撮影が
行なわれるときには、ストロボ用調光センサ23はスト
ロボ13の発光の制御に用いられる。またVモードでは
セルフタイマを利用した撮影も可能であり、セルフタイ
マをセットして撮影を行なうときには、LED22はセ
ルフタイマの警告ランプとして用いられる。
In step 111, the arithmetic processing of the distance data is performed. In step 112, the distance data is stored in the recording medium M or the like, and this detection operation ends. On the other hand, when it is determined in step 102 that the V mode has been selected, the distance measuring light control is switched off in step 113, and in step 114 the normal photographing operation (CCD video control) by the CCD 28 is turned on. , And the image data captured in step 115 is stored in the recording medium M or the like, and this detection operation ends. Note that, in the V mode, photographing with the flash 13 can be performed. When photographing is performed with the flash 13, the flash dimming sensor 23 is used to control the light emission of the flash 13. In the V mode, photographing using a self-timer is also possible. When photographing with the self-timer set, the LED 22 is used as a warning lamp for the self-timer.

【0041】次にステップ111において実行される演
算処理の内容を図7を参照して説明する。反射率Rの被
写体が照明され、この被写体が輝度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。
Next, the contents of the arithmetic processing executed in step 111 will be described with reference to FIG. It is assumed that a subject having a reflectance R is illuminated, and the subject is regarded as a secondary light source having a luminance I and is imaged on a CCD. At this time,
The output Sn obtained by integrating the charge generated in the photodiode during the charge accumulation time t is represented by the following formula: Sn = kRIt. Here, k is a proportionality constant, which varies depending on the F number, magnification, and the like of the taking lens.

【0042】図7に示されるように電荷蓄積時間を
U1、測距光S3のパルス幅をTS 、距離情報の信号電
荷S12のパルス幅をTD 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SM10は、 SM10=Σk・R・I・TD =k・N・R・I・TD ・・・(3) となる。なお、パルス幅TD は TD =δ・t =2r/C ・・・(4) と表せる。このとき被写体までの距離rは r=C・SM10/(2・k・N・R・I) ・・・(5) で表せる。したがって比例定数k、反射率R、輝度Iを
予め求めておけば距離rが求められる。
As shown in FIG. 7, the charge accumulation time is T U1 , the pulse width of the distance measuring light S3 is T S , and the pulse width of the distance information signal charge S12 is T D, and the charge accumulation during one field period is performed. When the time is to be repeated N times, the output SM 10 obtained, SM 10 = Σk · R · I · T D = k · N · R · I · T D ··· (3) and composed. The pulse width T D can be expressed as T D = δ · t = 2r / C (4) At this time, the distance r to the subject can be expressed as follows: r = C · SM 10 / (2 · k · N · R · I) (5) Therefore, if the proportional constant k, the reflectance R, and the luminance I are obtained in advance, the distance r can be obtained.

【0043】次に図10〜図12を参照して図8のステ
ップ103において実行される障害物検知処理について
説明する。
Next, the obstacle detection processing executed in step 103 of FIG. 8 will be described with reference to FIGS.

【0044】図10は、障害物検知処理に係る回路の構
成を示すブロック図である。システムコントロール回路
35、ストロボ回路24、A/Dコンバータ39、フォ
トダイオード(PD)(ストロボ用調光センサ23)を
除く回路構成は、図2に示された調光回路29に対応す
る。
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of a circuit relating to the obstacle detection processing. The circuit configuration excluding the system control circuit 35, the strobe circuit 24, the A / D converter 39, and the photodiode (PD) (the strobe light control sensor 23) corresponds to the light control circuit 29 shown in FIG.

【0045】フォトダイオード23(受光部)には、5
Vの逆バイアス電圧が印加されており、光を受光すると
照度に比例した逆電流iが矢印方向に流れる。このとき
コンデンサC(蓄積部)には電荷が蓄積され、電位Vが
生じる。電位VはA/Dコンバータ39でデジタル信号
に変換され、システムコントロール回路35へ出力され
る。電圧比較回路45は、電位Vと基準電位V0 とを比
較し、その差に基づいてストロボ回路24にクエンチ信
号を出力し、ストロボ13を発光する際に光量の制御を
行なう。
The photodiode 23 (light receiving portion) has 5
A reverse bias voltage of V is applied, and when light is received, a reverse current i proportional to the illuminance flows in the direction of the arrow. At this time, electric charges are accumulated in the capacitor C (accumulation portion), and a potential V is generated. The potential V is converted into a digital signal by the A / D converter 39 and output to the system control circuit 35. The voltage comparison circuit 45 compares the potential V with the reference potential V 0 , outputs a quench signal to the strobe circuit 24 based on the difference, and controls the amount of light when the strobe 13 emits light.

【0046】コンデンサCに蓄積される電荷は、逆電流
iの大きさと、その流れた時間に相関する。しかしセル
フタイマー用のLED22が発光する時間は一定なの
で、この反射光により逆電流iが流れる時間は一定であ
り、コンデンサCに蓄積される電荷量は、フォトダイオ
ード23で受光される反射光の照度のみに依存する。フ
ォトダイオード23で受光される反射光の照度は、光が
反射した物体の距離に相関しており、距離が離れている
ほどその照度は小さくなる。したがってコンデンサCに
生じる電位Vは、LED22の光を反射した物体までの
距離に相関している。なおコンデンサCに蓄積された電
荷は、スイッチSWをショートすることにより放電され
る。
The charge stored in the capacitor C is correlated with the magnitude of the reverse current i and the time it has flowed. However, the time during which the self-timer LED 22 emits light is constant, so the time during which the reverse current i flows due to the reflected light is constant, and the amount of charge stored in the capacitor C depends on the illuminance of the reflected light received by the photodiode 23. Only depends on. The illuminance of the reflected light received by the photodiode 23 is correlated with the distance of the object from which the light is reflected, and the illuminance decreases as the distance increases. Therefore, the potential V generated in the capacitor C is correlated with the distance to the object reflecting the light of the LED 22. The electric charge stored in the capacitor C is discharged by short-circuiting the switch SW.

【0047】図11は、LED22の光を反射した物体
までの距離DとコンデンサCに生じた電位Vとの関係を
示している。
FIG. 11 shows the relationship between the distance D to the object reflecting the light of the LED 22 and the potential V generated on the capacitor C.

【0048】一般に物体までの距離Dが大きくなるほど
コンデンサCに生じる電位Vは小さいが、図1に示すよ
うにLED22とフォトダイオード23は、空間的に一
定の距離を隔てて配置されているので、物体が近接して
いると反射した光の多くはフォトダイオード23で受光
されずこの関係は成り立たない。物体までの距離が一定
の距離(例えばLED22とフォトダイオード23の距
離のオーダー)よりも近くなると、物体までの距離が近
いほどフォトダイオード23で受光される反射光の量は
減り、コンデンサCに生じる電位Vの値も小さくなる。
すなわち電位Vは、物体までの距離DがDmのとき最大
値をとり、距離DがDmよりも大きいときには単調に減
少するが、距離DがDmよりも小さいときには単調に増
加する。物体までの距離Dが0のときには、LED22
の照射口が塞がれていることになるので、LED22の
光がフォトダイオード23で受光されることはなく、コ
ンデンサCに生じる電位Vは0となる。また物体が極め
て遠方にあるときにも、フォトダイオード23で受光さ
れる反射光はほとんどなく、コンデンサCに生じる電位
Vは0となる。
In general, as the distance D to the object increases, the potential V generated in the capacitor C decreases. However, as shown in FIG. 1, the LED 22 and the photodiode 23 are spatially arranged at a constant distance. If the object is in proximity, much of the reflected light is not received by the photodiode 23, and this relationship does not hold. When the distance to the object is shorter than a certain distance (for example, on the order of the distance between the LED 22 and the photodiode 23), the shorter the distance to the object, the smaller the amount of reflected light received by the photodiode 23, which is generated in the capacitor C The value of the potential V also decreases.
That is, the potential V takes a maximum value when the distance D to the object is Dm, and decreases monotonically when the distance D is larger than Dm, but increases monotonically when the distance D is smaller than Dm. When the distance D to the object is 0, the LED 22
Is closed, the light of the LED 22 is not received by the photodiode 23, and the potential V generated in the capacitor C becomes zero. Also, when the object is extremely far away, there is almost no reflected light received by the photodiode 23, and the potential V generated in the capacitor C becomes zero.

【0049】図12は、障害物検知処理(物体検知手
段)のフローチャートである。ステップ201では、ス
イッチSWがショートされコンデンサCに蓄積されてい
る電荷が放電された後、セルフタイマー用のLED22
が一定の時間にわたって発光する。LED22の発光に
より照射された光は、LED22の前方に障害物や被写
体などが存在するとその表面で反射され、フォトダイオ
ード23で受光される。
FIG. 12 is a flowchart of the obstacle detection processing (object detection means). In step 201, after the switch SW is short-circuited and the electric charge stored in the capacitor C is discharged, the self-timer LED 22
Emit light over a period of time. The light emitted by the light emission of the LED 22 is reflected by the surface of an obstacle or a subject in front of the LED 22 when an obstacle or a subject is present, and is received by the photodiode 23.

【0050】ステップ202では、フォトダイオード2
3がこの反射光を受光したか否かが判定される。反射光
が受光されたか否かの判定は、コンデンサCに生じた電
位Vが0かどうかで判定される。電位Vが0になるの
は、オペレータの手などの障害物によってLED23付
近が覆われているか、被写体が測距範囲外にある場合で
ある。したがって反射光が受光検知されないと、ステッ
プ205において測距を停止するための処理が行なわれ
る。
In step 202, the photodiode 2
It is determined whether or not 3 has received the reflected light. The determination as to whether or not the reflected light has been received is made based on whether or not the potential V generated in the capacitor C is zero. The potential V becomes 0 when the vicinity of the LED 23 is covered by an obstacle such as an operator's hand or when the subject is out of the distance measurement range. Therefore, if the reflected light is not detected, a process for stopping the distance measurement is performed in step 205.

【0051】一方、コンデンサCに生じた電位Vが0で
ないときには、ステップ202で反射光が受光されたと
判定され、ステップ203におい距離Dが所定値Dcよ
りも大きいか否かが判定される。距離Dと所定値Dcと
の大小比較は、電位Vと所定値Vcとの大小比較によっ
て行われる。距離Dが所定値Dc以下のとき、すなわち
電位Vが所定値Vc以上のときには、カメラ前面に障害
物が存在するか、被写体が測距範囲よりも内側にあると
判定し、ステップ205において測距を停止する。また
距離Dが所定値Dcよりも大きいとき、すなわち電位V
が所定値Vcよりも小さいときには、カメラ前面に障害
物はなく、被写体も測距範囲内にあると判断され、ステ
ップ204において測距を継続する。
On the other hand, when the potential V generated in the capacitor C is not 0, it is determined in step 202 that reflected light has been received, and in step 203, it is determined whether or not the distance D is greater than a predetermined value Dc. The magnitude comparison between the distance D and the predetermined value Dc is performed by comparing the magnitude between the potential V and the predetermined value Vc. When the distance D is equal to or less than the predetermined value Dc, that is, when the potential V is equal to or more than the predetermined value Vc, it is determined that there is an obstacle in front of the camera or the subject is inside the distance measurement range. To stop. When the distance D is larger than the predetermined value Dc, that is, when the potential V
Is smaller than the predetermined value Vc, it is determined that there is no obstacle on the front of the camera and the subject is within the distance measurement range, and the distance measurement is continued in step 204.

【0052】このように、本発明ではセルフタイマ用の
LED22が、測距開始直前に発光するので、オペレー
タ以外の被撮影者等にもいつ測距が行われるか認識でき
る。また、セルフタイマ用のLED22の光をストロボ
用調光センサであるフォトダイオード23で受光するこ
とにより障害物の有無や、被写体が測距範囲にあるか否
かを検出しているため新たに装置を備える必要がない。
As described above, in the present invention, since the self-timer LED 22 emits light immediately before the start of distance measurement, a subject other than the operator can recognize when the distance measurement is performed. In addition, since the light from the LED 22 for the self-timer is received by the photodiode 23 which is a strobe light control sensor, the presence or absence of an obstacle and whether or not the subject is within the distance measurement range are detected. There is no need to provide.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、オペレー
タ以外の者にもレーザ光がいつ照射され距離の検出が行
われるのかを認識でき、被写体との間に障害物が存在し
たり、被写体が極めて近接または遠方の測距範囲外に存
在する場合にオペレータが誤って距離の検出を行なうこ
とがない3次元画像検出装置を安価に得ることができ
る。
As described above, according to the present invention, a person other than the operator can recognize when the laser beam is irradiated and the distance is detected. A three-dimensional image detection device can be obtained at low cost, in which an operator does not erroneously detect a distance when a subject is located outside a range of a distance that is extremely close or distant.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態であるカメラ型の3次元画像
検出装置の斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a camera-type three-dimensional image detection device according to an embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of the camera shown in FIG.

【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。
FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of distance measurement using ranging light.

【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。
FIG. 4 Distance measuring light, reflected light, gate pulse, and CCD
FIG. 4 is a diagram showing a distribution of the amount of light received by the light source.

【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。
FIG. 5 is a diagram showing an arrangement of a photodiode and a vertical transfer unit provided in a CCD.

【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。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the CCD cut along a plane perpendicular to the substrate.

【図7】被写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。
FIG. 7 is a timing chart of a distance information detecting operation for detecting data relating to a distance to a subject.

【図8】距離情報検出動作のフローチャートの前半部で
ある。
FIG. 8 is a first half of a flowchart of a distance information detecting operation.

【図9】距離情報検出動作のフローチャートの後半部で
ある。
FIG. 9 is a second half of the flowchart of the distance information detecting operation.

【図10】障害物検知処理に係る回路の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a circuit related to obstacle detection processing.

【図11】距離とコンデンサに生じる電位との関係を示
す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a distance and a potential generated in a capacitor.

【図12】障害物検知処理のフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart of an obstacle detection process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

14 発光装置 22 発光ダイオード 23 ストロボ用調光センサ 51 フォトダイオード 14 Light Emitting Device 22 Light Emitting Diode 23 Strobe Light Control Sensor 51 Photo Diode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷 信博 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 山本 清 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 Fターム(参考) 2F065 AA06 AA53 BB05 EE00 FF42 FF44 GG04 GG06 GG07 GG08 JJ01 JJ03 JJ18 JJ26 LL04 LL06 LL30 NN01 NN02 NN16 QQ03 QQ14 QQ24 QQ25 QQ28 SS02 SS09 SS13 5C061 AA29 AB03 AB08 AB21 AB24 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Nobuhiro Tani 2-36-9 Maenocho, Itabashi-ku, Tokyo Asahi Gaku Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Kiyoshi Yamamoto 2-36-9 Maenocho, Itabashi-ku, Tokyo No. Asahi Gaku Kogyo Co., Ltd. F-term (reference) 2F065 AA06 AA53 BB05 EE00 FF42 FF44 GG04 GG06 GG07 GG08 JJ01 JJ03 JJ18 JJ26 LL04 LL06 LL30 NN01 NN02 NN16 QQ03 QQ14 QQ24 QQ25 QQ18 AB02 SS02 AB03 SS02

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被写体に測距光を照射する第1の光源
と、 前記被写体からの反射光を受け、受光量に応じて第1の
信号電荷を蓄積する撮像部と、 前記被写体に向けて物体を検知するための検知光を照射
する第2の光源と、 前記検知光を受け、受光量に応じて第2の信号電荷を蓄
積する検知部と、 前記第1の信号電荷から前記被写体までの距離情報を検
出する距離情報検出手段と、 前記第2の信号電荷に基づいて前記物体を検知し、前記
第1の光源の駆動の適否を判断する物体検知手段とを備
えることを特徴とする3次元画像検出装置。
A first light source that irradiates a subject with distance measuring light; an imaging unit that receives reflected light from the subject and accumulates a first signal charge according to a received light amount; A second light source that emits detection light for detecting an object, a detection unit that receives the detection light and accumulates a second signal charge according to a received light amount, from the first signal charge to the subject Distance information detecting means for detecting the distance information, and object detecting means for detecting the object based on the second signal charge and judging whether to drive the first light source. Three-dimensional image detection device.
【請求項2】 前記測距光がレーザ光であることを特徴
とする請求項1に記載の3次元画像検出装置。
2. The three-dimensional image detecting apparatus according to claim 1, wherein the distance measuring light is a laser light.
【請求項3】 前記検知光が可視光であることを特徴と
する請求項1に記載の3次元画像検出装置。
3. The three-dimensional image detection device according to claim 1, wherein the detection light is visible light.
【請求項4】 前記第2の光源がセルフタイマ用の警告
ランプであることを特徴とする請求項3に記載の3次元
画像検出装置。
4. The three-dimensional image detection device according to claim 3, wherein the second light source is a warning lamp for a self-timer.
【請求項5】 前記警告ランプが発光ダイオードである
ことを特徴とする請求項4に記載の3次元画像検出装
置。
5. The three-dimensional image detecting device according to claim 4, wherein the warning lamp is a light emitting diode.
【請求項6】 前記検知部が前記検知光を受光する受光
部と前記第2の信号電荷を蓄積する蓄積部から成ること
を特徴とする請求項1に記載の3次元画像検出装置。
6. The three-dimensional image detection device according to claim 1, wherein the detection unit includes a light receiving unit that receives the detection light and a storage unit that stores the second signal charge.
【請求項7】 前記検知部の前記蓄積部がコンデンサで
あることを特徴とする請求項6に記載の3次元画像検出
装置。
7. The three-dimensional image detection device according to claim 6, wherein the storage unit of the detection unit is a capacitor.
【請求項8】 前記検知部の前記受光部がストロボ用調
光センサであることを特徴とする請求項6に記載の3次
元画像検出装置。
8. The three-dimensional image detecting apparatus according to claim 6, wherein the light receiving section of the detecting section is a strobe light control sensor.
【請求項9】 前記ストロボ用受光センサがフォトダイ
オードであることを特徴とする請求項6に記載の3次元
画像検出装置。
9. The three-dimensional image detection device according to claim 6, wherein the light receiving sensor for strobe light is a photodiode.
【請求項10】 前記物体検知手段において、前記検知
光が逆バイアスをかけられた前記フォトダイオードで受
光され、前記第2の信号電荷が前記フォトダイオードを
流れる逆電流により前記コンデンサに蓄積され、前記第
2の信号電荷が前記コンデンサに蓄積される際に生じた
電位差から前記物体を検知することを特徴とする請求項
7及び請求項9に記載の3次元画像検出装置。
10. The object detection means, wherein the detection light is received by the reverse-biased photodiode, and the second signal charge is stored in the capacitor by a reverse current flowing through the photodiode. The three-dimensional image detection device according to claim 7, wherein the object is detected from a potential difference generated when a second signal charge is accumulated in the capacitor.
【請求項11】 前記物体検知手段を駆動した後に前記
距離検出手段が駆動されることを特徴とする請求項1に
記載の3次元画像検出装置。
11. The three-dimensional image detecting apparatus according to claim 1, wherein the distance detecting means is driven after driving the object detecting means.
【請求項12】 前記物体検知手段において、前記第2
の光源が所定時間にわたり1回照射されることを特徴と
する請求項11に記載の3次元画像検出装置。
12. The object detecting means,
The three-dimensional image detection apparatus according to claim 11, wherein the light source is irradiated once over a predetermined time.
【請求項13】 前記物体検知手段において、前記電位
差が所定の値以上のとき、前記第1の光源が駆動されな
いことを特徴とする請求項10及び請求項12に記載の
3次元画像検出装置。
13. The three-dimensional image detecting apparatus according to claim 10, wherein the first light source is not driven when the potential difference is equal to or more than a predetermined value.
【請求項14】 前記物体検知手段において、前記電位
差が略0のとき、前記第1の光源が駆動されないことを
特徴とする請求項10及び請求項12に記載の3次元画
像検出装置。
14. The three-dimensional image detecting apparatus according to claim 10, wherein the first light source is not driven when the potential difference is substantially zero in the object detecting means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPWO2017038158A1 (en) * 2015-08-31 2018-04-05 富士フイルム株式会社 Ranging device, ranging control method, and ranging control program

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