JP2012215480A - 測距システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】照射装置と固体撮像装置と演算部とを備える測距システムであって、前記固体撮像装置は、第1照射タイミングで照射された照射光の反射光を第1受光期間及び第2受光期間で受光するとともに、第2照射タイミングで照射された前記照射光の前記反射光を、第3受光期間及び第4受光期間でそれぞれ受光し、前記演算部は、前記第1受光期間〜前記第4受光期間で得られた光電子数を用いて、測距対象までの距離を算出し、前記第1受光期間及び前記第3受光期間は、前記反射光が前記固体撮像装置に到達してから該反射光の強度が最大になるまでの時間を含み、前記第2受光期間及び前記第4受光期間は、前記固体撮像装置に到達する前記反射光の強度が減少してから該反射光の前記固体撮像装置への到達が終了するまでの時間を含む。
【選択図】図15
Description
前記照射装置が照射した照射光の反射光を、該照射光の照射タイミングに対して予め決められた受光期間で受光する固体撮像装置と、前記固体撮像装置の受光により得られた光電子数を用いて、被写体までの距離を計測する演算部と、を備え、前記照射装置は、第1照射タイミングと第2照射タイミングとで前記照射光を所定時間照射し、前記固体撮像装置は、前記第1照射タイミングで照射された前記照射光の前記反射光を第1受光期間及び第2受光期間で受光するとともに、前記第2照射タイミングで照射された前記照射光の前記反射光を、第3受光期間及び第4受光期間でそれぞれ受光し、前記演算部は、前記第1受光期間〜前記第4受光期間で得られた前記光電子数を用いて、前記測距対象までの距離を算出し、前記照射装置が所定時間照射する照射光は、強度が徐々に強くなる第1期間と強度が徐々に弱くなる第2期間とを含む光であり、前記第1受光期間及び前記第3受光期間は、前記第1期間に含まれる期間であり、前記第2受光期間及び前記第4受光期間は、前記第2期間に含まれる期間であることを特徴とする。
14…撮像部 16…演算部
18…制御部 20…電源
22…第2電源 28…固体撮像装置
30…単位画素 32…画素アレイ
34…画素駆動回路 44…ゲート駆動回路
100…受光装置 102…p型半導体基板
104…光電変換素子 106…光電子振分部
108…光電子排出部 110…フォトゲート
112…第1転送部 114…光電子保持部
116…第2転送部 118…浮遊拡散層
120…第1転送ゲート 122…保持ゲート
124…第2転送ゲート 126…リセット用トランジスタ
130…信号読出用トランジスタ 132…信号読出線
134…選択用トランジスタ 140…第3転送部
142…拡散層 144…第3転送ゲート
150、154…第1回帰直線 152、156…第2回帰直線
160…コンデンサ 162…発光素子
164…FET 170、174…回帰直線
172、176…直線
Claims (16)
- 測距対象に対して照射光を照射する照射装置と、
前記照射装置が照射した照射光の反射光を、該照射光の照射タイミングに対して予め決められた受光期間で受光する固体撮像装置と、
前記固体撮像装置の受光により得られた光電子数を用いて、被写体までの距離を計測する演算部と、
を備え、
前記照射装置は、第1照射タイミングと第2照射タイミングとで前記照射光を所定時間照射し、
前記固体撮像装置は、前記第1照射タイミングで照射された前記照射光の前記反射光を第1受光期間及び第2受光期間で受光するとともに、前記第2照射タイミングで照射された前記照射光の前記反射光を、第3受光期間及び第4受光期間でそれぞれ受光し、
前記演算部は、前記第1受光期間〜前記第4受光期間で得られた前記光電子数を用いて、前記測距対象までの距離を算出し、
前記第1受光期間及び前記第3受光期間は、前記反射光が前記固体撮像装置に到達してから該反射光の強度が最大になるまでの時間を含み、且つ、前記所定時間以下の時間であり、
前記第2受光期間及び前記第4受光期間は、前記固体撮像装置に到達する前記反射光の強度が減少してから該反射光の前記固体撮像装置への到達が終了するまでの時間を含み、且つ、前記所定時間以下の時間である
ことを特徴とする測距システム。 - 請求項1に記載の測距システムであって、
前記演算部は、前記第1受光期間で得られた前記光電子数と前記第3受光期間で得られた前記光電子数とから第1回帰直線を求めるとともに、前記第2受光期間で得られた前記光電子数と前記第4受光期間で得られた前記光電子数とから第2回帰直線を求め、前記第1回帰直線と前記第2回帰直線との交点から前記測距対象までの距離を算出する
ことを特徴とする測距システム。 - 請求項1又は2に記載の測距システムであって、
前記照射装置が照射する照射光は、パルス光であり、
前記第1受光期間及び前記第3受光期間は、前記反射光が前記固体撮像装置に到達するタイミングを含む期間であり、
前記第2受光期間及び前記第4受光期間は、前記反射光が前記固体撮像装置に到達してから前記所定時間経過後のタイミングを含む期間である
ことを特徴とする測距システム。 - 請求項3に記載の測距システムであって、
前記パルス光は、発光強度が一定となる期間を有する
ことを特徴とする測距システム。 - 測距対象に対して照射光を照射する照射装置と、
前記照射装置が照射した照射光の反射光を、該照射光の照射タイミングに対して予め決められた受光期間で受光する固体撮像装置と、
前記固体撮像装置の受光により得られた光電子数を用いて、被写体までの距離を計測する演算部と、
を備え、
前記照射装置は、第1照射タイミングと第2照射タイミングとで前記照射光を所定時間照射し、
前記固体撮像装置は、前記第1照射タイミングで照射された前記照射光の前記反射光を第1受光期間及び第2受光期間で受光するとともに、前記第2照射タイミングで照射された前記照射光の前記反射光を、第3受光期間及び第4受光期間でそれぞれ受光し、
前記演算部は、前記第1受光期間〜前記第4受光期間で得られた前記光電子数を用いて、前記測距対象までの距離を算出し、
前記照射装置が所定時間照射する照射光は、強度が徐々に強くなる第1期間と強度が徐々に弱くなる第2期間とを含む光であり、
前記第1受光期間及び前記第3受光期間は、前記第1期間に含まれる期間であり、
前記第2受光期間及び前記第4受光期間は、前記第2期間に含まれる期間である
ことを特徴とする測距システム。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の測距システムであって、
前記照射装置は、交互に前記第1照射タイミングと前記第2照射タイミングとで前記照射光を照射し、
前記第1照射タイミング及び前記第2照射タイミングと、前記第1受光期間〜前記第4受光期間とは、所定の周期で到来し、
前記第2照射タイミングは、第1照射タイミングと位相が半周期と一定時間ずれており、
前記第3受光期間は、前記第1受光期間と位相が半周期ずれており、
前記第4受光期間は、前記第2受光期間と位相が半周期ずれている
ことを特徴とする測距システム。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の測距システムであって、
前記第1照射タイミング及び前記第2照射タイミングと、前記第1受光期間〜前記第4受光期間とは、予め定められた測距検知範囲に基づいて決められている
ことを特徴とする測距システム。 - 請求項7に記載の測距システムであって、
予め決められた前記測距検知範囲を複数有し、
複数の前記測距検知範囲に対応して、前記第1照射タイミング及び前記第2照射タイミングと、前記第1受光期間〜前記第4受光期間とが複数決められている
ことを特徴とする測距システム。 - 請求項8に記載の測距システムであって、
前記複数の測距検知範囲の前記第1照射タイミング、及び、前記第2照射タイミングは、互いに一定時間の2倍だけ位相がずれており、
前記複数の測距検知範囲の前記第1受光期間及び前記第2受光期間は、互いに位相がずれていない
ことを特徴とする測距システム。 - 測距対象に対して発光強度が一定となる期間を有する照射光を照射する照射装置と、
前記照射装置が照射した照射光の反射光を、該照射光の照射タイミングに対して予め決められた受光期間で受光する固体撮像装置と、
前記固体撮像装置の受光により得られた光電子数を用いて、被写体までの距離を計測する演算部と、
を備え、
前記照射装置は、第1照射タイミングと第2照射タイミングとで前記照射光を所定時間照射し、
前記固体撮像装置は、前記第1照射タイミングで照射された前記照射光の前記反射光を第1受光期間で受光し、前記第2照射タイミングで照射された前記照射光の前記反射光を、第2受光期間で受光するとともに、前記第1照射タイミング又は前記第2照射タイミングで照射された前記照射光の前記反射光を、前記第1照射タイミング又は前記第2照射タイミングに対して予め決められた第3受光期間で受光し、
前記演算部は、前記第1受光期間〜前記第3受光期間で得られた前記光電子数を用いて、前記測距対象までの距離を算出し、
前記第1受光期間及び前記第2受光期間は、前記固体撮像装置に到達する前記反射光の強度が減少してから該反射光の前記固体撮像装置への到達が終了するまでの時間を含み、且つ、前記所定時間以下の時間であり、
前記第3受光期間は、前記固体撮像装置に到達する前記反射光の強度が一定となる時間である
ことを特徴とする測距システム。 - 請求項10に記載の測距システムであって、
前記第1受光期間で得られた前記光電子数と前記第2受光期間で得られた前記光電子数とをから回帰直線を求めるとともに、該回帰直線と、前記第3受光期間で得られた前記光電子数とから前記測距対象までの距離を算出する
ことを特徴とする測距システム。 - 請求項10又は11に記載の測距システムであって、
前記照射装置が照射する照射光は、パルス光であり、
前記第1受光期間及び前記第2受光期間は、前記反射光が前記固体撮像装置に到達してから前記所定時間経過後のタイミングを含む期間である
ことを特徴とする測距システム。 - 請求項10〜12のいずれか1項に記載の測距システムであって、
前記照射装置は、交互に前記第1照射タイミングと前記第2照射タイミングとで前記照射光を照射し、
前記第1照射タイミング及び前記第2照射タイミングと、前記第1受光期間及び前記第2受光期間は、所定の周期で到来し、
前記第2照射タイミングは、前記第1照射タイミングと位相が半周期と一定時間ずれており、
前記第2受光期間は、前記第1受光期間と位相が半周期ずれている
ことを特徴とする測距システム。 - 請求項10〜13のいずれか1項に記載の測距システムであって、
前記第1照射タイミング及び前記第2照射タイミングと、前記第1受光期間〜前記第3受光期間とは、予め決められた測距検知範囲に基づいて決められている
ことを特徴とする測距システム。 - 請求項14に記載の測距システムであって、
予め決められた前記測距検知範囲を複数有し、
複数の前記測距検知範囲に対応して、前記第1照射タイミング及び前記第2照射タイミングと、前記第1受光期間〜前記第3受光期間とが複数決められている
ことを特徴とする測距システム。 - 請求項15に記載の測距システムであって、
前記複数の測距検知範囲の前記第1照射タイミング、及び、前記第2照射タイミングは、互いに一定時間の2倍だけ位相がずれており、
前記複数の測距検知範囲の前記第1受光期間及び前記第2受光期間は、互いに位相がずれていない
ことを特徴とする測距システム。
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