JP7356454B2 - 測距撮像装置 - Google Patents
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Description
被写体まで光が往復する飛行時間を利用して測距を行う測距撮像装置において、精度よく測距するためには、光を発光する発光タイミング及び光を露光する露光タイミングを精度よく決定する必要がある。
図1は、実施の形態1に係る測距撮像装置1の構成の一例を示すブロック図である。
以下、実施の形態1に係る測距撮像装置1から、その一部の構成が変更されて構成される実施の形態2に係る測距撮像装置について説明する。以下の説明において、実施の形態2に係る測距撮像装置の構成要素のうち、実施の形態1に係る測距撮像装置1の構成要素と同様の構成要素については、既に説明済であるとして同じ符号を振って、その詳細な説明を省略する。また、以下の説明において、実施の形態2に係る測距撮像装置について、実施の形態1に係る測距撮像装置1との相違点を中心に説明する。
以下、実施の形態1に係る測距撮像装置1から、その一部の構成が変更されて構成される実施の形態3に係る測距撮像装置について説明する。以下の説明において、実施の形態3に係る測距撮像装置の構成要素のうち、実施の形態1に係る測距撮像装置1の構成要素と同様の構成要素については、既に説明済であるとして同じ符号を振って、その詳細な説明を省略する。また、以下の説明において、実施の形態3に係る測距撮像装置について、実施の形態1に係る測距撮像装置1との相違点を中心に説明する。
以上、本開示に係る測距撮像装置について、実施の形態1~実施の形態3に基づいて説明したが、本開示は、これら実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示に含まれる。
2 位相調整回路
3 第1のエッジ統合回路
4 第1のエッジ分離回路
5A 第1のDLL回路
5B 第2のDLL回路
6 第2のエッジ統合回路
7 第2のエッジ分離回路
8A 第3のDLL回路
8B 第4のDLL回路
22A シフトレジスタ
23A、23B、33A 位相比較回路
24A、24B チャージポンプ
25A、25B ループフィルタ
26A、26B 遅延調整回路
27A マスク信号生成回路
28A 遮断スイッチ
31A 可変遅延素子
32A 固定遅延素子
34 バッファ
35、36 可変電流源
37、38 固定電流源
100、100A タイミング制御部
101A 第1タイミング信号
101B 第2タイミング信号
102A 第3タイミング信号
102B 第4タイミング信号
103 第1フィードバック信号
104 発光制御信号
105 第2フィードバック信号
106 露光制御信号
107A 第1位相参照信号
107B 第2位相参照信号
110 撮像制御部
111A 第1エッジ分離信号
111B 第2エッジ分離信号
112A 第3エッジ分離信号
112B 第4エッジ分離信号
201 光源駆動部
202 露光駆動部
203 光源
204 受光部
205 光電変換部
210 垂直走査部
220 列処理部
230 信号処理部
240 出力インターフェース部
250 PLL部
Claims (10)
- 1以上のタイミング信号を出力するタイミング制御部と、
光源から発せられた光の、被写体による反射光を受光し、前記被写体までの測距に用いられる信号を出力する受光部と、
前記1以上のタイミング信号に基づいて、前記光源から前記被写体に光を発するために用いる発光制御信号と、前記受光部による露光を開始させるために用いる露光制御信号との少なくとも一方の信号を出力する位相調整回路と、を備え、
前記位相調整回路は、前記1以上のタイミング信号の少なくとも1つに対する、前記少なくとも一方の信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとの少なくとも一方の位相を決定する1以上のDLL(Delay-Locked Loop)回路を有する
測距撮像装置。 - 前記1以上のDLL回路には、前記少なくとも一方の信号の立ち上がりエッジの位相を決定する第1のDLL回路と、前記少なくとも一方の信号の立ち下がりエッジの位相を決定する第2のDLL回路と、が含まれ、
前記位相調整回路は、更に、前記第1のDLL回路により位相が決定された立ち上がりエッジと、前記第2のDLL回路により位相が決定された立ち下がりエッジとを合成して、前記少なくとも一方の信号を出力する第1のエッジ統合回路を含む
請求項1に記載の測距撮像装置。 - 前記第1のDLL回路は、前記発光制御信号の立ち上がりエッジの位相を決定し、
前記第2のDLL回路は、前記発光制御信号の立ち下がりエッジの位相を決定し、
前記1以上のDLL回路には、更に、前記露光制御信号の立ち上がりエッジの位相を決定する第3のDLL回路と、前記露光制御信号の立ち下がりエッジの位相を決定する第4のDLL回路と、が含まれ、
前記1以上のタイミング信号には、第1タイミング信号と第2タイミング信号と第3タイミング信号と第4タイミング信号とが含まれ、
前記位相調整回路は、更に、
前記光源を駆動する光源駆動部から出力される第1フィードバック信号を、当該第1フィードバック信号の立ち上がりエッジに同期した第1エッジ分離信号と、当該第1フィードバック信号の立ち下がりエッジに同期した第2エッジ分離信号とに分離する第1のエッジ分離回路と、
前記受光部を駆動する露光駆動部から出力される第2フィードバック信号を、当該第2フィードバック信号の立ち上がりエッジに同期した第3エッジ分離信号と、当該第2フィードバック信号の立ち下がりエッジに同期した第4エッジ分離信号とに分離する第2のエッジ分離回路と、を有し、
前記第1のDLL回路は、前記第1タイミング信号と前記第1エッジ分離信号とを比較して前記発光制御信号の立ち上がりエッジの位相を決定し、
前記第2のDLL回路は、前記第2タイミング信号と前記第2エッジ分離信号とを比較して前記発光制御信号の立ち下がりエッジの位相を決定し、
前記第3のDLL回路は、前記第3タイミング信号と前記第3エッジ分離信号とを比較して前記露光制御信号の立ち上がりエッジの位相を決定し、
前記第4のDLL回路は、前記第4タイミング信号と前記第4エッジ分離信号とを比較して前記露光制御信号の立ち下がりエッジの位相を決定し、
前記第1のエッジ統合回路は、前記発光制御信号を出力し、
前記位相調整回路は、更に、前記第3のDLL回路により位相が決定された立ち上がりエッジと、前記第4のDLL回路により位相が決定された立ち下がりエッジとを合成して、前記露光制御信号を出力する第2のエッジ統合回路を含む
請求項2に記載の測距撮像装置。 - 前記光源駆動部と前記露光駆動部とを備える
請求項3に記載の測距撮像装置。 - 前記第1のDLL回路は、前記発光制御信号の立ち上がりエッジの位相を決定し、
前記第2のDLL回路は、前記発光制御信号の立ち下がりエッジの位相を決定し、
前記1以上のDLL回路には、更に、前記露光制御信号の立ち上がりエッジの位相を決定する第3のDLL回路と、前記露光制御信号の立ち下がりエッジの位相を決定する第4のDLL回路と、が含まれ、
前記1以上のタイミング信号には、第1タイミング信号と第2タイミング信号と第3タイミング信号と第4タイミング信号とが含まれ、
前記位相調整回路は、更に、
前記光源から発せられた光を直接受光する光電変換部から出力される第1フィードバック信号を、当該第1フィードバック信号の立ち上がりエッジに同期した第1エッジ分離信号と、当該第1フィードバック信号の立ち下がりエッジに同期した第2エッジ分離信号とに分離する第1のエッジ分離回路と、
前記受光部を駆動する露光駆動部から出力される第2フィードバック信号を、当該第2フィードバック信号の立ち上がりエッジに同期した第3エッジ分離信号と、当該第2フィードバック信号の立ち下がりエッジに同期した第4エッジ分離信号とに分離する第2のエッジ分離回路と、を有し、
前記第1のDLL回路は、前記第1タイミング信号と前記第1エッジ分離信号とを比較して前記発光制御信号の立ち上がりエッジの位相を決定し、
前記第2のDLL回路は、前記第2タイミング信号と前記第2エッジ分離信号とを比較して前記発光制御信号の立ち下がりエッジの位相を決定し、
前記第3のDLL回路は、前記第3タイミング信号と前記第3エッジ分離信号とを比較して前記露光制御信号の立ち上がりエッジの位相を決定し、
前記第4のDLL回路は、前記第4タイミング信号と前記第4エッジ分離信号とを比較して前記露光制御信号の立ち下がりエッジの位相を決定し、
前記第1のエッジ統合回路は、前記発光制御信号を出力し、
前記位相調整回路は、更に、前記第3のDLL回路により位相が決定された立ち上がりエッジと、前記第4のDLL回路により位相が決定された立ち下がりエッジとを合成して、前記露光制御信号を出力する第2のエッジ統合回路を含む
請求項2に記載の測距撮像装置。 - 前記光電変換部と前記露光駆動部とを備える
請求項5に記載の測距撮像装置。 - 前記1以上のDLL回路の少なくとも1つは、
前記1以上のタイミング信号の少なくとも1つのタイミング信号を遅延させるシフトレジスタを有し、当該シフトレジスタにより遅延された前記少なくとも1つのタイミング信号に基づいて、前記前記少なくとも一方の信号を出力する
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の測距撮像装置。 - 前記1以上のDLL回路の少なくとも1つは、
ループフィルタと、
前記ループフィルタに電圧を供給するチャージポンプと、
前記ループフィルタと前記チャージポンプとの間の電気的接続を、接続状態と非接続状態とのいずれかに切り替える遮断スイッチと、を有する
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の測距撮像装置。 - 前記1以上のDLL回路の少なくとも1つは、
可変遅延素子と、
前記可変遅延素子に入力される信号が入力される固定遅延素子と、
前記可変遅延素子の出力と前記固定遅延素子の出力とを比較して、前記可変遅延素子の出力と前記固定遅延素子の出力との位相差が所定の条件を満たす場合に所定の信号を出力する位相比較回路と、を有する
請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の測距撮像装置。 - 前記タイミング制御部と前記受光部と前記位相調整回路とが1つの半導体チップに含まれる
請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の測距撮像装置。
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