JP3122732B2 - 読出し装置および距離測定装置 - Google Patents
読出し装置および距離測定装置Info
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- JP3122732B2 JP3122732B2 JP04137695A JP13769592A JP3122732B2 JP 3122732 B2 JP3122732 B2 JP 3122732B2 JP 04137695 A JP04137695 A JP 04137695A JP 13769592 A JP13769592 A JP 13769592A JP 3122732 B2 JP3122732 B2 JP 3122732B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、三次元物体の形状測定
に好適な距離測定装置、およびこれに使用される撮像面
に含まれるセルの出力の読み出しに好適な読出し装置に
関する。
に好適な距離測定装置、およびこれに使用される撮像面
に含まれるセルの出力の読み出しに好適な読出し装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】スリット光を使用した光切断法に基づく
距離測定においては、図３に示されているように、測定
対象物体の三次元位置は、光源からのスリット光の投影
方向と、レンズおよび撮像面を含むカメラの視線方向
と、光源およびカメラの位置関係とを使用して、三角測
量法に基づいて求めることができる。
距離測定においては、図３に示されているように、測定
対象物体の三次元位置は、光源からのスリット光の投影
方向と、レンズおよび撮像面を含むカメラの視線方向
と、光源およびカメラの位置関係とを使用して、三角測
量法に基づいて求めることができる。
【０００３】最近、スリット光を回転ミラーで走査する
ことにより、上述の距離測定を高速に行う研究が盛んに
行われており、いくつかの方法が提案されている。その
中で最も一般的なものは、複数のセルをアレイ状に配置
して撮像面を形成し、各セルが観測している測定対象物
体状の点（小さな領域）をスリット光が通過した時点す
なわち、測定対象物体からの反射スリット光が、各セル
を通過する時点を検出して、検出した時点に基づいて、
スリット光を走査させているミラーの角度を求め、距離
測定を行う方法である。この方法については、例えば特
開昭６２−２２８１０６号公報に詳細に説明されてい
る。
ことにより、上述の距離測定を高速に行う研究が盛んに
行われており、いくつかの方法が提案されている。その
中で最も一般的なものは、複数のセルをアレイ状に配置
して撮像面を形成し、各セルが観測している測定対象物
体状の点（小さな領域）をスリット光が通過した時点す
なわち、測定対象物体からの反射スリット光が、各セル
を通過する時点を検出して、検出した時点に基づいて、
スリット光を走査させているミラーの角度を求め、距離
測定を行う方法である。この方法については、例えば特
開昭６２−２２８１０６号公報に詳細に説明されてい
る。
【０００４】上述のスリット光を使用した光切断法に基
づいた距離測定では、一般に、撮像面を構成する複数の
セルの行方向すなわち横一列のセルが並んでいる方向
と、測定対象物体に照射されるスリット光の方向とが、
垂直に設定される。この場合、図４に示されているよう
に、撮像面７に結像される測定対象物体上のスリット光
は、ｎ行ｍ列（ｎおよびｍは、それぞれ２以上の整数）
に配列された複数のセルのうち一行に含まれるｍ個のセ
ルに注目すると、どれか１つのセルだけが、スリット光
を捉えていることになる。すなわち、ｍ個のセルのうち
１つだけが１を出力し、残りのセルは０を出力している
ことになる（ただし、ｍ個のセルすべてがスリット光を
捉えることができない状態、すなわちｍ個のセルすべて
が０を出力する状態も有り得る）。
づいた距離測定では、一般に、撮像面を構成する複数の
セルの行方向すなわち横一列のセルが並んでいる方向
と、測定対象物体に照射されるスリット光の方向とが、
垂直に設定される。この場合、図４に示されているよう
に、撮像面７に結像される測定対象物体上のスリット光
は、ｎ行ｍ列（ｎおよびｍは、それぞれ２以上の整数）
に配列された複数のセルのうち一行に含まれるｍ個のセ
ルに注目すると、どれか１つのセルだけが、スリット光
を捉えていることになる。すなわち、ｍ個のセルのうち
１つだけが１を出力し、残りのセルは０を出力している
ことになる（ただし、ｍ個のセルすべてがスリット光を
捉えることができない状態、すなわちｍ個のセルすべて
が０を出力する状態も有り得る）。
【０００５】図５は、撮像面を構成するセルの出力を読
み出す従来の読出し部の一例を示す回路図である。ここ
では、説明を簡単にするために、撮像面が、７行７列の
合計４９個のセルにより構成されているものとする。第
１行の７個のセルＰは、それぞれ、対応するＦＥＴスイ
ッチＴのソースおよびドレインを介して第１行線Ｒ１に
接続され、第２行の７個のセルＰは、それぞれ、対応す
るＦＥＴスイッチＴのソースおよびドレインを介して第
２行線Ｒ２に接続され、第３行の７個のセルＰは、それ
ぞれ、対応するＦＥＴスイッチＴのソースおよびドレイ
ンを介して第３行線Ｒ３に接続され、・・・・・第６行
の７個のセルＰは、それぞれ、対応するＦＥＴスイッチ
Ｔのソースおよびドレインを介して第６行線Ｒ６に接続
され、第７行の７個のセルＰは、それぞれ、対応するＦ
ＥＴスイッチＴのソースおよびドレインを介して第７行
線Ｒ７に接続されている。これにより、７行７列の各行
に含まれるセルＰの出力が共通になる。第１乃至第７行
線Ｒ１乃至Ｒ７は、それぞれ、ＦＥＴスイッチＴＯ１乃
至ＴＯ７のソースおよびドレインを介して出力線ＯＵＴ
に接続されている。
み出す従来の読出し部の一例を示す回路図である。ここ
では、説明を簡単にするために、撮像面が、７行７列の
合計４９個のセルにより構成されているものとする。第
１行の７個のセルＰは、それぞれ、対応するＦＥＴスイ
ッチＴのソースおよびドレインを介して第１行線Ｒ１に
接続され、第２行の７個のセルＰは、それぞれ、対応す
るＦＥＴスイッチＴのソースおよびドレインを介して第
２行線Ｒ２に接続され、第３行の７個のセルＰは、それ
ぞれ、対応するＦＥＴスイッチＴのソースおよびドレイ
ンを介して第３行線Ｒ３に接続され、・・・・・第６行
の７個のセルＰは、それぞれ、対応するＦＥＴスイッチ
Ｔのソースおよびドレインを介して第６行線Ｒ６に接続
され、第７行の７個のセルＰは、それぞれ、対応するＦ
ＥＴスイッチＴのソースおよびドレインを介して第７行
線Ｒ７に接続されている。これにより、７行７列の各行
に含まれるセルＰの出力が共通になる。第１乃至第７行
線Ｒ１乃至Ｒ７は、それぞれ、ＦＥＴスイッチＴＯ１乃
至ＴＯ７のソースおよびドレインを介して出力線ＯＵＴ
に接続されている。
【０００６】第１列に含まれるセルＰに接続されたＦＥ
ＴスイッチＴのゲートは、第１列線Ｃ１に接続され、第
２列に含まれるセルＰに接続されたＦＥＴスイッチＴの
ゲートは、第２列線Ｃ２に接続され、・・・・第７列に
含まれるセルＰに接続されたＦＥＴスイッチＴのゲート
は、第７列線Ｃ７に接続されている。水平シフトレジス
タ２０Ａは、外部から供給される読出しクロックを受け
て、１つの読出しクロックの間に、第１乃至第７列線Ｃ
１乃至Ｃ７に、順次、イネーブル信号（「１」信号）を
出力して、各列線に接続されたＦＥＴスイッチＴをオン
にし、セルＰの出力が、第１乃至第７行線Ｒ１乃至Ｒ７
に供給されるようにする。ＦＥＴスイッチＴに接続され
た第１乃至第７列線Ｃ１乃至Ｃ７、および水平シフトレ
ジスタ２０は、各列に含まれるセルに対する選択信号を
共通にする手段として機能する。
ＴスイッチＴのゲートは、第１列線Ｃ１に接続され、第
２列に含まれるセルＰに接続されたＦＥＴスイッチＴの
ゲートは、第２列線Ｃ２に接続され、・・・・第７列に
含まれるセルＰに接続されたＦＥＴスイッチＴのゲート
は、第７列線Ｃ７に接続されている。水平シフトレジス
タ２０Ａは、外部から供給される読出しクロックを受け
て、１つの読出しクロックの間に、第１乃至第７列線Ｃ
１乃至Ｃ７に、順次、イネーブル信号（「１」信号）を
出力して、各列線に接続されたＦＥＴスイッチＴをオン
にし、セルＰの出力が、第１乃至第７行線Ｒ１乃至Ｒ７
に供給されるようにする。ＦＥＴスイッチＴに接続され
た第１乃至第７列線Ｃ１乃至Ｃ７、および水平シフトレ
ジスタ２０は、各列に含まれるセルに対する選択信号を
共通にする手段として機能する。
【０００７】垂直シフトレジスタ２２は、外部から供給
される読出しクロックを受けて、１つの読出しクロック
の間に、第１乃至第７行線Ｒ１乃至Ｒ７に接続されたＦ
ＥＴスイッチＴＯ１乃至ＴＯ７に、順次、イネーブル信
号（「１」信号）を出力して、各列線に接続されたＦＥ
ＴスイッチＴをオンにし、セルＰの出力が出力線ＯＵＴ
に供給されるようにする。垂直シフトレジスタ２２は、
７個の行を順次選択する行選択手段として機能する。
される読出しクロックを受けて、１つの読出しクロック
の間に、第１乃至第７行線Ｒ１乃至Ｒ７に接続されたＦ
ＥＴスイッチＴＯ１乃至ＴＯ７に、順次、イネーブル信
号（「１」信号）を出力して、各列線に接続されたＦＥ
ＴスイッチＴをオンにし、セルＰの出力が出力線ＯＵＴ
に供給されるようにする。垂直シフトレジスタ２２は、
７個の行を順次選択する行選択手段として機能する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図５に示された従来の
読出し部の構成では、１セルずつ順番に読み出すので、
ｎ×ｍ回すなわち７×７回の読出しが必要であり、例え
ば、図６に示すように、丸印の付いたセルＰがスリット
光を捉えている、すなわち「１」を出力しているとする
と、線ＯＵＴから出力されるデータは、 0001000 0001000 0100000 0100000 0000010 0000100 000000 となり、４９ビットになる。
読出し部の構成では、１セルずつ順番に読み出すので、
ｎ×ｍ回すなわち７×７回の読出しが必要であり、例え
ば、図６に示すように、丸印の付いたセルＰがスリット
光を捉えている、すなわち「１」を出力しているとする
と、線ＯＵＴから出力されるデータは、 0001000 0001000 0100000 0100000 0000010 0000100 000000 となり、４９ビットになる。
【０００９】ｎ×ｍが十分小さい場合には問題ないが、
大きくなると、１クロックの間に読出しが完了しなくな
る。外部から供給される１クロックの間に読出しが完了
するように、読出し周波数を上げるのにも限界がある。
逆に、外部からのクロックの周波数を下げると、距離測
定の分解能が低下してしまう。
大きくなると、１クロックの間に読出しが完了しなくな
る。外部から供給される１クロックの間に読出しが完了
するように、読出し周波数を上げるのにも限界がある。
逆に、外部からのクロックの周波数を下げると、距離測
定の分解能が低下してしまう。
【００１０】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、複数の例えばセル等の素子がｎ行ｍ列
（ｎおよびｍは、それぞれ２以上の整数）に配列され、
各行に含まれる１つの素子だけがその行の他の素子と異
なる出力を発生する素子アレイの出力を高速に読み出す
ことができるようにすることを目的とする。
たものであり、複数の例えばセル等の素子がｎ行ｍ列
（ｎおよびｍは、それぞれ２以上の整数）に配列され、
各行に含まれる１つの素子だけがその行の他の素子と異
なる出力を発生する素子アレイの出力を高速に読み出す
ことができるようにすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の読出し
装置は、ｎ行ｍ列の各行に含まれる素子の出力を共通に
し、各列に含まれる素子に対する選択信号を共通にする
配線手段（例えば、実施例の第１乃至第７行線Ｒ１乃至
Ｒ７および第１乃至第７列線Ｃ１乃至Ｃ７）と、ｎ個の
行を順次選択する行選択手段（例えば、垂直シフトレジ
スタ２２）と、この行選択手段によって選択された行に
含まれる各素子に対し、行の出力が、行の他の素子と異
なる出力を発生する素子を特定するバイナリコードとな
るように、所定のバイナリコード信号を供給する列選択
手段（例えば、実施例の列選択回路２０）とを備えるこ
とを特徴とする。
装置は、ｎ行ｍ列の各行に含まれる素子の出力を共通に
し、各列に含まれる素子に対する選択信号を共通にする
配線手段（例えば、実施例の第１乃至第７行線Ｒ１乃至
Ｒ７および第１乃至第７列線Ｃ１乃至Ｃ７）と、ｎ個の
行を順次選択する行選択手段（例えば、垂直シフトレジ
スタ２２）と、この行選択手段によって選択された行に
含まれる各素子に対し、行の出力が、行の他の素子と異
なる出力を発生する素子を特定するバイナリコードとな
るように、所定のバイナリコード信号を供給する列選択
手段（例えば、実施例の列選択回路２０）とを備えるこ
とを特徴とする。
【００１２】請求項２に記載の読出し装置は、列選択手
段が、行選択手段が各行を選択する行選択期間に含まれ
る複数のフェーズのそれぞれにおいて、所定のバイナリ
信号を１ビットずつ出力する論理手段（例えば、実施例
の信号線Ａ，ＢおよびＣ、ならびにＯＲゲート２４，２
６，２８および３０）を有することを特徴とする。
段が、行選択手段が各行を選択する行選択期間に含まれ
る複数のフェーズのそれぞれにおいて、所定のバイナリ
信号を１ビットずつ出力する論理手段（例えば、実施例
の信号線Ａ，ＢおよびＣ、ならびにＯＲゲート２４，２
６，２８および３０）を有することを特徴とする。
【００１３】請求項３に記載の距離測定装置は、スリッ
ト光を測定対象物体（例えば、実施例の測定対象物体
４）の表面に沿って走査し、測定対象物体からの反射ス
リット光が、ｎ行ｍ列（ｎおよびｍは、それぞれ２以上
の整数）に配列された複数のセル（例えば、実施例の撮
像セルＰ）を含む撮像面（例えば、実施例の撮像面７）
の各セルを通過する時点を検出して測定対象物体の表面
の位置を測定する距離測定装置であって、ｎ行ｍ列の各
行に含まれるセルの出力を共通にし、各列に含まれるセ
ルに対する選択信号を共通にする配線手段（例えば、実
施例の第１乃至第７行線Ｒ１乃至Ｒ７および第１乃至第
７列線Ｃ１乃至Ｃ７）と、ｎ個の行を順次選択する行選
択手段（例えば、垂直シフトレジスタ２２）と、この行
選択手段によって選択された行に含まれる各セルに対
し、そのセルを特定するバイナリコード信号を供給する
列選択手段（例えば、実施例の列選択回路２０）とを備
え、セルから出力されるバイナリコードにより、反射ス
リット光が通過したセルを特定することを特徴とする。
ト光を測定対象物体（例えば、実施例の測定対象物体
４）の表面に沿って走査し、測定対象物体からの反射ス
リット光が、ｎ行ｍ列（ｎおよびｍは、それぞれ２以上
の整数）に配列された複数のセル（例えば、実施例の撮
像セルＰ）を含む撮像面（例えば、実施例の撮像面７）
の各セルを通過する時点を検出して測定対象物体の表面
の位置を測定する距離測定装置であって、ｎ行ｍ列の各
行に含まれるセルの出力を共通にし、各列に含まれるセ
ルに対する選択信号を共通にする配線手段（例えば、実
施例の第１乃至第７行線Ｒ１乃至Ｒ７および第１乃至第
７列線Ｃ１乃至Ｃ７）と、ｎ個の行を順次選択する行選
択手段（例えば、垂直シフトレジスタ２２）と、この行
選択手段によって選択された行に含まれる各セルに対
し、そのセルを特定するバイナリコード信号を供給する
列選択手段（例えば、実施例の列選択回路２０）とを備
え、セルから出力されるバイナリコードにより、反射ス
リット光が通過したセルを特定することを特徴とする。
【００１４】請求項４に記載の距離測定装置は、列選択
手段が、行選択手段が各行を選択する行選択期間に含ま
れる複数のフェーズのそれぞれにおいて、セルを特定す
るバイナリ信号を１ビットずつ出力する論理手段（例え
ば、実施例の信号線Ａ，ＢおよびＣ、ならびにＯＲゲー
ト２４，２６，２８および３０）を有することを特徴と
する。
手段が、行選択手段が各行を選択する行選択期間に含ま
れる複数のフェーズのそれぞれにおいて、セルを特定す
るバイナリ信号を１ビットずつ出力する論理手段（例え
ば、実施例の信号線Ａ，ＢおよびＣ、ならびにＯＲゲー
ト２４，２６，２８および３０）を有することを特徴と
する。
【００１５】
【作用】請求項１の構成の読出し装置においては、各行
中でその行の他の素子と異なる出力を発生した素子を特
定するバイナリコードが、行の数分だけ読み出されるだ
けなので、読出しビットが大幅に減少するから、読出し
時間を大幅に短縮することができる。
中でその行の他の素子と異なる出力を発生した素子を特
定するバイナリコードが、行の数分だけ読み出されるだ
けなので、読出しビットが大幅に減少するから、読出し
時間を大幅に短縮することができる。
【００１６】請求項２の構成の読出し装置においては、
行選択期間に含まれる複数のフェーズのそれぞれにおい
て、所定のバイナリ信号が１ビットずつ出力されるだけ
なので、読出し時間を最小にすることができる。
行選択期間に含まれる複数のフェーズのそれぞれにおい
て、所定のバイナリ信号が１ビットずつ出力されるだけ
なので、読出し時間を最小にすることができる。
【００１７】請求項３の構成の距離測定装置において
は、各行中でその行の他のセルと異なる出力を発生した
セルを特定するバイナリコード信号が、行の数分だけ読
み出されるだけなので、読出しビットが大幅に減少する
から、反射スリット光が通過したセルを特定する時間を
大幅に短縮することができる。
は、各行中でその行の他のセルと異なる出力を発生した
セルを特定するバイナリコード信号が、行の数分だけ読
み出されるだけなので、読出しビットが大幅に減少する
から、反射スリット光が通過したセルを特定する時間を
大幅に短縮することができる。
【００１８】請求項４の構成の距離測定装置において
は、行選択期間に含まれる複数のフェーズのそれぞれに
おいて、セルを特定するバイナリ信号が１ビットずつ出
力されるだけなので、反射スリット光が通過したセルを
特定する時間を最小にすることができる。
は、行選択期間に含まれる複数のフェーズのそれぞれに
おいて、セルを特定するバイナリ信号が１ビットずつ出
力されるだけなので、反射スリット光が通過したセルを
特定する時間を最小にすることができる。
【００１９】
【実施例】図１は、本発明による距離測定装置の一実施
例を示す。スリット光発生レーザ１から射出されたスリ
ット光２は、ガルバノミラー等からなる走査ミラー３に
よって三次元物体である測定対象物体４上を走査させら
れる。スリット光発生レーザ１としては、例えば、波長
６７０ｎｍの半導体レーサ（レンズの出口で１０ｍＷ、
スリット光の幅約１ｍｍ）を使用できる。測定対象物体
４によって反射されたスリット光は、撮像装置５のレン
ズ６を通して撮像面７に連続的に投射される。撮像面７
は、ｎ行ｍ列（ｎおよびｍは、それぞれ２以上の整数）
に配列されたすなわちアレイ状に配置された複数の撮像
セルＰから構成されている。セルＰは、視線方向の測定
対象物体４上をスリット光２が通過すると、すなわち測
定対象物体４からの反射スリット光が自らを通過すると
信号を出力する。
例を示す。スリット光発生レーザ１から射出されたスリ
ット光２は、ガルバノミラー等からなる走査ミラー３に
よって三次元物体である測定対象物体４上を走査させら
れる。スリット光発生レーザ１としては、例えば、波長
６７０ｎｍの半導体レーサ（レンズの出口で１０ｍＷ、
スリット光の幅約１ｍｍ）を使用できる。測定対象物体
４によって反射されたスリット光は、撮像装置５のレン
ズ６を通して撮像面７に連続的に投射される。撮像面７
は、ｎ行ｍ列（ｎおよびｍは、それぞれ２以上の整数）
に配列されたすなわちアレイ状に配置された複数の撮像
セルＰから構成されている。セルＰは、視線方向の測定
対象物体４上をスリット光２が通過すると、すなわち測
定対象物体４からの反射スリット光が自らを通過すると
信号を出力する。
【００２０】セルＰの出力信号は、読み出し部９によっ
て読み出され、信号を出力したセルＰに対応するカウン
タ数記憶メモリ１０のメモリセル１１に、そのときカウ
ンタ１２が出力しているカウンタ数が記憶される。カウ
ンタ１２のカウントアップ、セルＰの信号出力、および
メモリセル１１のカウンタ数記憶は、外部からの動作ク
ロック１３（例えば、１００ｋＨｚ程度）に同期して行
われる。
て読み出され、信号を出力したセルＰに対応するカウン
タ数記憶メモリ１０のメモリセル１１に、そのときカウ
ンタ１２が出力しているカウンタ数が記憶される。カウ
ンタ１２のカウントアップ、セルＰの信号出力、および
メモリセル１１のカウンタ数記憶は、外部からの動作ク
ロック１３（例えば、１００ｋＨｚ程度）に同期して行
われる。
【００２１】走査ミラー３は、一定角速度で回転してい
るため、カウンタ１２の出力は、ミラー３の角度情報に
相当する。各メモリセル１１に記憶されたカウンタ数
は、演算処理部１４によって距離情報に変換される。演
算処理部１４は、ビデオ情報に乗せて距離画像を出力す
るか、各セルＰが観測している測定対象物体４の三次元
座標値を出力する。
るため、カウンタ１２の出力は、ミラー３の角度情報に
相当する。各メモリセル１１に記憶されたカウンタ数
は、演算処理部１４によって距離情報に変換される。演
算処理部１４は、ビデオ情報に乗せて距離画像を出力す
るか、各セルＰが観測している測定対象物体４の三次元
座標値を出力する。
【００２２】走査ミラー制御装置１５は、走査ミラー３
が１回走査する毎に、リセット信号（例えば、６０Ｈｚ
程度）を出力し、これにより、カウンタ１２およびカウ
ンタ数記憶メモリ１０の内容がリセットされる。
が１回走査する毎に、リセット信号（例えば、６０Ｈｚ
程度）を出力し、これにより、カウンタ１２およびカウ
ンタ数記憶メモリ１０の内容がリセットされる。
【００２３】図２は、図１の距離測定装置の読出し部９
の本発明による一実施例の構成を示す回路図である。こ
こでは、説明を簡単にするために、図５の従来例と同様
に、撮像面７が、７行７列の合計４９個のセルＰにより
構成されているものとする。図２の実施例において、撮
像セルＰ、ＦＥＴスイッチＴ、第１乃至第７行線Ｒ１乃
至Ｒ７、ＦＥＴスイッチＴＯ１乃至ＴＯ７、第１乃至第
７列線Ｃ１乃至Ｃ７、ならびに垂直シフトレジスタ２２
は、図５の従来例とと同一である。図５の従来例との相
違は、水平シフトレジスタ２０Ａの代わりに、列選択回
路２０が設けられている点である。
の本発明による一実施例の構成を示す回路図である。こ
こでは、説明を簡単にするために、図５の従来例と同様
に、撮像面７が、７行７列の合計４９個のセルＰにより
構成されているものとする。図２の実施例において、撮
像セルＰ、ＦＥＴスイッチＴ、第１乃至第７行線Ｒ１乃
至Ｒ７、ＦＥＴスイッチＴＯ１乃至ＴＯ７、第１乃至第
７列線Ｃ１乃至Ｃ７、ならびに垂直シフトレジスタ２２
は、図５の従来例とと同一である。図５の従来例との相
違は、水平シフトレジスタ２０Ａの代わりに、列選択回
路２０が設けられている点である。
【００２４】列選択回路２０は、それぞれ、入力信号
ａ，ｂおよびｃが供給される信号線Ａ，ＢおよびＣを備
えている。信号線Ｃは、第１列線Ｃ１に接続されてい
る。信号線Ｂは、第２列線に接続されている。信号線Ｂ
およびＣは、ＯＲゲート２４を介して第３列線Ｃ３に接
続されている。信号線Ａは、第４列線Ｃ４に接続されて
いる。信号線ＡおよびＣは、ＯＲゲート２６を介して第
５列線Ｃ５に接続されている。信号線ＡおよびＢは、Ｏ
Ｒゲート２８を介して第６列線Ｃ６に接続されている。
信号線Ａ，ＢおよびＣは、ＯＲゲート３０を介して第７
列線Ｃ７に接続されている。
ａ，ｂおよびｃが供給される信号線Ａ，ＢおよびＣを備
えている。信号線Ｃは、第１列線Ｃ１に接続されてい
る。信号線Ｂは、第２列線に接続されている。信号線Ｂ
およびＣは、ＯＲゲート２４を介して第３列線Ｃ３に接
続されている。信号線Ａは、第４列線Ｃ４に接続されて
いる。信号線ＡおよびＣは、ＯＲゲート２６を介して第
５列線Ｃ５に接続されている。信号線ＡおよびＢは、Ｏ
Ｒゲート２８を介して第６列線Ｃ６に接続されている。
信号線Ａ，ＢおよびＣは、ＯＲゲート３０を介して第７
列線Ｃ７に接続されている。
【００２５】垂直シフトレジスタ２２は、図５と同様
に、第１乃至第７行線Ｒ１乃至Ｒ７に接続されたＦＥＴ
スイッチＴＯ１乃至ＴＯ７に、順次、イネーブル信号
（「１」信号）を出力するが、このイネーブル信号発生
期間、すなわち、垂直シフトレジスタ２２がが各行を選
択する行選択期間は、３つのフェーズに分かれている。
第１フェーズにおいては、列選択回路２０の信号線Ａ，
ＢおよびＣには、入力信号（ａ，ｂ，ｃ）として（１，
０，０）が供給される。これにより、列選択回路２０
は、第１乃至第７列線Ｃ１乃至Ｃ７に（０，０，０，
１，１，１，１）を出力する。
に、第１乃至第７行線Ｒ１乃至Ｒ７に接続されたＦＥＴ
スイッチＴＯ１乃至ＴＯ７に、順次、イネーブル信号
（「１」信号）を出力するが、このイネーブル信号発生
期間、すなわち、垂直シフトレジスタ２２がが各行を選
択する行選択期間は、３つのフェーズに分かれている。
第１フェーズにおいては、列選択回路２０の信号線Ａ，
ＢおよびＣには、入力信号（ａ，ｂ，ｃ）として（１，
０，０）が供給される。これにより、列選択回路２０
は、第１乃至第７列線Ｃ１乃至Ｃ７に（０，０，０，
１，１，１，１）を出力する。
【００２６】第２フェーズにおいては、列選択回路２０
の信号線Ａ，ＢおよびＣには、入力信号（ａ，ｂ，ｃ）
として（０，１，０）が供給される。これにより、列選
択回路２０は、第１乃至第７列線Ｃ１乃至Ｃ７に（０，
１，１，０，０，１，１）を出力する。
の信号線Ａ，ＢおよびＣには、入力信号（ａ，ｂ，ｃ）
として（０，１，０）が供給される。これにより、列選
択回路２０は、第１乃至第７列線Ｃ１乃至Ｃ７に（０，
１，１，０，０，１，１）を出力する。
【００２７】第３フェーズにおいては、列選択回路２０
の信号線Ａ，ＢおよびＣには、入力信号（ａ，ｂ，ｃ）
として（０，０，１）が供給される。これにより、列選
択回路２０は、第１乃至第７列線Ｃ１乃至Ｃ７に（１，
０，１，０，１，０，１）を出力する。
の信号線Ａ，ＢおよびＣには、入力信号（ａ，ｂ，ｃ）
として（０，０，１）が供給される。これにより、列選
択回路２０は、第１乃至第７列線Ｃ１乃至Ｃ７に（１，
０，１，０，１，０，１）を出力する。
【００２８】これにより、各行の左から１乃至７番目の
セルＰには、それぞれ、順次、（０，０，１），（０，
１，０），（０，１，１），（１，０，０），（１，
０，１），（１，１，０），（１，１，１）のバイナリ
信号が、選択信号として供給される。これらのバイナリ
信号は、１０進数では、１，２，３，４，５，６，７で
あり、各行のセルを特定していることになる。
セルＰには、それぞれ、順次、（０，０，１），（０，
１，０），（０，１，１），（１，０，０），（１，
０，１），（１，１，０），（１，１，１）のバイナリ
信号が、選択信号として供給される。これらのバイナリ
信号は、１０進数では、１，２，３，４，５，６，７で
あり、各行のセルを特定していることになる。
【００２９】例えば、図６に示すように、丸印の付いた
セルＰがスリット光を捉えている、すなわち「１」を出
力しているとすると、「１」を出力しているセルは、各
行に１つだけ存在するため、列選択回路２０からそのセ
ルに供給さる前述の選択信号が、そのままその列の出力
として読み出されるので、何番目のセルが１を出力して
いるかがわかる。図６の例の場合、線ＯＵＴから出力さ
れるデータは、 １００ １００ ０１０ ０１０ １１０ １０１ ０００ となり、２１ビットになる。この場合、例えば、最初の
３ビットは、１０進数にすると４になり、第１行すなわ
ち上から１番目の列は、左から４番目のセルがスリット
光を捉えていることがわかる。また、第７行すなわち１
番下の列のように、スリット光を捉えていない場合に
は、０００が出力され、「スリット光がどのセルにも捉
えられていない」という状態も知ることができる。
セルＰがスリット光を捉えている、すなわち「１」を出
力しているとすると、「１」を出力しているセルは、各
行に１つだけ存在するため、列選択回路２０からそのセ
ルに供給さる前述の選択信号が、そのままその列の出力
として読み出されるので、何番目のセルが１を出力して
いるかがわかる。図６の例の場合、線ＯＵＴから出力さ
れるデータは、 １００ １００ ０１０ ０１０ １１０ １０１ ０００ となり、２１ビットになる。この場合、例えば、最初の
３ビットは、１０進数にすると４になり、第１行すなわ
ち上から１番目の列は、左から４番目のセルがスリット
光を捉えていることがわかる。また、第７行すなわち１
番下の列のように、スリット光を捉えていない場合に
は、０００が出力され、「スリット光がどのセルにも捉
えられていない」という状態も知ることができる。
【００３０】一般に、１つの行に含まれるセルの数すな
わち横方向のセルの数ｍが ｍ＝２p−１（ｐは、正の整数） の場合、読出しビット数は、 （ｌｏｇ2（ｍ＋１））×ｎ となる。例えば、撮像セルＰの数が１２７×１２７の場
合、読出しビット数は、図５のような従来方式の場合、 １２７×１２７＝１６１２９ビット であり、図２のような本発明の実施例の場合、 （ｌｏｇ2（１２７＋１））×１２７＝８８９ビット となり、本発明の実施例によれば、読出し時間を大幅に
短縮できることがわかる。
わち横方向のセルの数ｍが ｍ＝２p−１（ｐは、正の整数） の場合、読出しビット数は、 （ｌｏｇ2（ｍ＋１））×ｎ となる。例えば、撮像セルＰの数が１２７×１２７の場
合、読出しビット数は、図５のような従来方式の場合、 １２７×１２７＝１６１２９ビット であり、図２のような本発明の実施例の場合、 （ｌｏｇ2（１２７＋１））×１２７＝８８９ビット となり、本発明の実施例によれば、読出し時間を大幅に
短縮できることがわかる。
【００３１】尚、上記実施例は、距離測定装置に関する
ものであるが、本発明の読出し装置は、種々の素子の読
出し装置に適用てできる。
ものであるが、本発明の読出し装置は、種々の素子の読
出し装置に適用てできる。
【００３２】
【発明の効果】請求項１の読出し装置によれば、選択さ
れた行に含まれる各素子に対し、行の出力が、行の他の
素子と異なる出力を発生する素子を特定するバイナリコ
ードとなるように、所定のバイナリコード信号を供給す
るようにしたので、各行中でその行の他の素子と異なる
出力を発生した素子を特定するバイナリコードが、行の
数分だけ読み出されるだけとなり、読出しビットが大幅
に減少するから、読出し時間を大幅に短縮することがで
きる。
れた行に含まれる各素子に対し、行の出力が、行の他の
素子と異なる出力を発生する素子を特定するバイナリコ
ードとなるように、所定のバイナリコード信号を供給す
るようにしたので、各行中でその行の他の素子と異なる
出力を発生した素子を特定するバイナリコードが、行の
数分だけ読み出されるだけとなり、読出しビットが大幅
に減少するから、読出し時間を大幅に短縮することがで
きる。
【００３３】請求項２の読出し装置によれば、行選択期
間に含まれる複数のフェーズのそれぞれにおいて、所定
のバイナリ信号を１ビットずつ出力するようにしたの
で、読出し時間を最小にすることができる。
間に含まれる複数のフェーズのそれぞれにおいて、所定
のバイナリ信号を１ビットずつ出力するようにしたの
で、読出し時間を最小にすることができる。
【００３４】請求項３の距離測定装置によれば、選択さ
れた行に含まれる各セルに対し、そのセルを特定するバ
イナリコード信号を供給するようにしたので、各行中で
その行の他のセルと異なる出力を発生したセルを特定す
るバイナリコード信号が、行の数分だけ読み出されるだ
けとなり、読出しビットが大幅に減少するから、反射ス
リット光が通過したセルを特定する時間を大幅に短縮す
ることができる。これにより、撮像面の解像度の解像度
を上げることができるとともに、測定用クロック速度を
高めることができ、測定精度を上げることができる。
れた行に含まれる各セルに対し、そのセルを特定するバ
イナリコード信号を供給するようにしたので、各行中で
その行の他のセルと異なる出力を発生したセルを特定す
るバイナリコード信号が、行の数分だけ読み出されるだ
けとなり、読出しビットが大幅に減少するから、反射ス
リット光が通過したセルを特定する時間を大幅に短縮す
ることができる。これにより、撮像面の解像度の解像度
を上げることができるとともに、測定用クロック速度を
高めることができ、測定精度を上げることができる。
【００３５】請求項４の距離測定装置によれば、行選択
期間に含まれる複数のフェーズのそれぞれにおいて、セ
ルを特定するバイナリ信号を１ビットずつ出力するよう
にしたので、反射スリット光が通過したセルを特定する
時間を最小にすることができる。
期間に含まれる複数のフェーズのそれぞれにおいて、セ
ルを特定するバイナリ信号を１ビットずつ出力するよう
にしたので、反射スリット光が通過したセルを特定する
時間を最小にすることができる。
【図１】本発明を適用可能な距離測定装置の一例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】図１の距離測定装置の読出し部９の本発明によ
る一実施例の構成を示す回路図である。
る一実施例の構成を示す回路図である。
【図３】スリット光を使用した光切断法に基づく距離測
定の原理を示す説明図である。
定の原理を示す説明図である。
【図４】撮像面の一行（すなわち横一列）のｍ個のセル
のうち１つだけが反射スリット光を捉えていることを示
す説明図である。
のうち１つだけが反射スリット光を捉えていることを示
す説明図である。
【図５】撮像面を構成するセルの出力を読み出す従来の
読出し部の一例を示す回路図である。
読出し部の一例を示す回路図である。
【図６】反射スリット光を捉えているセルを示す説明図
である。
である。
２ スリット光 ４ 測定対象物体 ７ 撮像面 ２０ 列選択回路 ２２ 垂直シフトレジスタ ２４，２６，２８，３０ ＯＲゲート Ｃ１乃至Ｃ７ Ｐ 撮像セル Ｒ１乃至Ｒ７ 行線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30
Claims (4)
- 【請求項１】 複数の素子がｎ行ｍ列（ｎおよびｍは、
それぞれ２以上の整数）に配列され、各行に含まれる１
つの素子だけがその行の他の素子と異なる出力を発生す
る素子アレイの出力を読み出す読出し装置であって、 前記ｎ行ｍ列の各行に含まれる素子の出力を共通にし、
各列に含まれる素子に対する選択信号を共通にする配線
手段と、 前記ｎ個の行を順次選択する行選択手段と、 前記行選択手段によって選択された行に含まれる各素子
に対し、前記行の出力が、前記行の他の素子と異なる出
力を発生する素子を特定するバイナリコードとなるよう
に、所定のバイナリコード信号を供給する列選択手段と
を備えることを特徴とする読出し装置。 - 【請求項２】 前記列選択手段が、前記行選択手段が各
行を選択する行選択期間に含まれる複数のフェーズのそ
れぞれにおいて、前記所定のバイナリ信号を１ビットず
つ出力する論理手段を有することを特徴とする請求項１
記載の読出し装置。 - 【請求項３】 スリット光を測定対象物体の表面に沿っ
て走査し、前記測定対象物体からの反射スリット光が、
ｎ行ｍ列（ｎおよびｍは、それぞれ２以上の整数）に配
列された複数のセルを含む撮像面の各セルを通過する時
点を検出して前記測定対象物体の表面の位置を測定する
距離測定装置において、 前記ｎ行ｍ列の各行に含まれるセルの出力を共通にし、
各列に含まれるセルに対する選択信号を共通にする配線
手段と、 前記ｎ個の行を順次選択する行選択手段と、 前記行選択手段によって選択された行に含まれる各セル
に対し、そのセルを特定するバイナリコード信号を供給
する列選択手段とを備え、 前記セルから出力されるバイナリコードにより、前記反
射スリット光が通過したセルを特定することを特徴とす
る距離測定装置。 - 【請求項４】 前記列選択手段が、前記行選択手段が各
行を選択する行選択期間に含まれる複数のフェーズのそ
れぞれにおいて、前記セルを特定するバイナリ信号を１
ビットずつ出力する論理手段を有することを特徴とする
請求項３記載の距離測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04137695A JP3122732B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 読出し装置および距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04137695A JP3122732B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 読出し装置および距離測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05322539A JPH05322539A (ja) | 1993-12-07 |
| JP3122732B2 true JP3122732B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=15204650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04137695A Expired - Fee Related JP3122732B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 読出し装置および距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3122732B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005067281A (ja) * | 2003-08-20 | 2005-03-17 | Toshiba Corp | 距離検出装置、エアバッグ制御装置および距離検出方法 |
| US9453730B2 (en) * | 2013-03-20 | 2016-09-27 | Cognex Corporation | Machine vision 3D line scan image acquisition and processing |
| US10113870B2 (en) | 2013-03-20 | 2018-10-30 | Cognex Corporation | Machine vision system for forming a digital representation of a low information content scene |
| US9883121B2 (en) | 2016-01-15 | 2018-01-30 | Cognex Corporation | Machine vision system for forming a one dimensional digital representation of a low information content scene |
| US9652692B1 (en) | 2016-09-26 | 2017-05-16 | Cognex Corporation | Machine vision system for capturing a digital image of a sparsely illuminated scene |
-
1992
- 1992-04-30 JP JP04137695A patent/JP3122732B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05322539A (ja) | 1993-12-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000905 |
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