JP7356440B2 - 測距撮像装置、及び固体撮像素子 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態に係る測距撮像装置10の構成の一例を示す機能ブロック図である。
2 撮像部
3 制御部
4 演算部
10 撮像装置(測距撮像装置)
20 固体撮像素子
30 多相遅延信号発生回路
31 遅延素子
32 可変遅延回路
33 位相比較回路
34 遅延制御回路
35 チャージポンプ回路
36 ローパスフィルタ
37 電圧制御回路
38 選択回路
39 エッジ合成回路
41 受光部
42 露光駆動部
43 垂直走査
44 列処理部
45 PLL
46 タイミング制御部
47 撮像制御部
48 発光露光制御部
49 位相調整回路
51 エッジ分離回路
52 可変シフトレジスタ
53 位相比較
54 チャージポンプ
55 ループフィルタ
56 遅延調整回路
61 浮遊拡散層(フローティング・ディフュージョン)
62 読み出し回路
63 出力制御ゲート
64 読み出しゲート
65 露光制御ゲート
66 オーバーフロードレイン
67、VG1、VG2、VG3、VG4、VG5、VH 垂直転送ゲート
68 垂直転送チャネル
100 画素
101 光電変換部
102 垂直転送部
103 読み出し部
104 垂直信号線
Claims (10)
- 発光を指示する発光信号の出力と、露光を指示する露光信号の出力とを繰り返し行う制御部と、
前記制御部が繰り返し出力する前記発光信号のそれぞれに従って複数回の発光を行う光源部と、
前記制御部が繰り返し出力する前記露光信号のそれぞれに従って複数回の露光を行う固体撮像素子を有し、当該複数回の露光により撮像信号を生成する撮像部とを備え、
前記制御部は、互いに位相が異なる複数の遅延クロックを生成する多相遅延信号発生回路を有し、当該複数の遅延クロックを用いて、前記発光信号と前記露光信号との出力を繰り返し行い、
前記制御部は、
前記複数の遅延クロックを用いて繰り返し行う前記発光信号と前記露光信号との出力を、基本クロックを基準とする、前記発光信号の出力タイミング及び前記露光信号の出力タイミングの位相差を設定する2つ以上の位相設定の中から、逐次利用する位相設定を更新することで行い、
前記発光信号の出力と前記露光信号の出力との複数の繰り返しにおいて、前記発光信号の出力タイミングと前記露光信号の出力タイミングとの相対位相関係を維持し、
更に、互いに前記相対位相関係が等しい2つ以上の位相設定の中から、前記逐次利用する位相設定を更新し、
前記2つ以上の位相設定のそれぞれは、前記複数の遅延クロックを用いて行う、前記位相差の設定である
測距撮像装置。 - 前記2つ以上の位相設定のそれぞれを、前記基本クロックと露光信号の出力タイミングとの位相差が小さい方から順に、第1の位相設定~第k(kは2以上の整数)の位相設定とする場合において、任意のkについて、第k-1の位相設定における露光信号の出力タイミングと、第kの位相設定における露光信号の出力タイミングとの位相差が、前記基本クロックの1サイクルの1/kとなる
請求項1に記載の測距撮像装置。 - 前記制御部は、前記2つ以上の位相設定の中から一の位相設定を用いて、前記発光信号の出力と前記露光信号の出力とを繰り返し行う第1のセットを複数回行い、前記2つ以上の位相設定の中から他の一の位相設定を用いて、前記発光信号の出力と前記露光信号の出力とを繰り返し行う第2のセットを、前記第1のセットを行う回数と同数回の複数回行う
請求項1又は2に記載の測距撮像装置。 - 前記制御部は、前記逐次利用する位相設定の更新を、一のフレームの露光期間内において行う
請求項1又は2に記載の測距撮像装置。 - 前記制御部は、前記逐次利用する位相設定の更新を、互いに異なるフレームの露光期間の切り替えの際に行う
請求項1又は2に記載の測距撮像装置。 - 前記多相遅延信号発生回路は、DLL回路である
請求項1~5のいずれか1項に記載の測距撮像装置。 - 前記多相遅延信号発生回路は、
前記基本クロックを順次遅延させ、前記複数の遅延クロックを生成する可変遅延回路と、
前記複数の遅延クロックのいずれか1つ又は前記基本クロックである第1の基準クロックと、前記複数の遅延クロックのいずれか1つであって、前記第1の基準クロックよりも位相が遅れた遅延クロックである第2の基準クロックとが入力され、前記第1の基準クロックと前記第2の基準クロックとの電圧レベルに基づいて、前記基本クロックの1サイクルの範囲内における前記第1の基準クロックと前記第2の基準クロックとの位相を比較する位相比較回路と、
前記位相比較回路による比較結果に基づいて、前記可変遅延回路における前記基本クロックの順次遅延における遅延量を制御する遅延制御回路と、
前記可変遅延回路により生成された前記複数の遅延クロックから、1以上の遅延クロックを選択して出力する選択回路と、を備える
請求項6に記載の測距撮像装置。 - さらに、前記撮像信号に基づいて、被写体までの距離の情報を含む距離信号を出力する演算部を備える
請求項1~7のいずれか1項に記載の測距撮像装置。 - 前記固体撮像素子は、行列状に配置される複数の画素からなる画素アレイを備え、
前記複数の画素のそれぞれは、受光した光を電荷に変換する光電変換部と、前記光電変換部により変換された電荷を読み出す読み出しゲートとを有し、
前記画素アレイは、列毎に、前記読み出しゲートにより読み出された電荷を、列方向に転送する垂直転送部を有する
請求項1~8のいずれか1項に記載の測距撮像装置。 - 発光を指示する発光信号の出力と、露光を指示する露光信号の出力とを繰り返し行う制御部であって、互いに位相が異なる複数の遅延クロックを生成する多相遅延信号発生回路を有し、当該複数の遅延クロックを用いて、前記発光信号と前記露光信号との出力を繰り返し行う制御部と、前記制御部が繰り返し出力する前記発光信号のそれぞれに従って複数回の発光を行う光源部と、撮像信号を生成する撮像部とを備える測距撮像装置における前記撮像部に含まれ、前記制御部が繰り返し出力する前記露光信号のそれぞれに従って複数回の露光を行う固体撮像素子であって、
前記制御部は、
前記複数の遅延クロックを用いて繰り返し行う前記発光信号と前記露光信号との出力を、基本クロックを基準とする、前記発光信号の出力タイミング及び前記露光信号の出力タイミングの位相差を設定する2つ以上の位相設定の中から、逐次利用する位相設定を更新することで行い、
前記発光信号の出力と前記露光信号の出力との複数の繰り返しにおいて、前記発光信号の出力タイミングと前記露光信号の出力タイミングとの相対位相関係を維持し、
更に、互いに前記相対位相関係が等しい2つ以上の位相設定の中から、前記逐次利用する位相設定を更新し、
前記2つ以上の位相設定のそれぞれは、前記複数の遅延クロックを用いて行う、前記位相差の設定である
固体撮像素子。
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