JPH07146139A - 測距用ｃｃｄの信号補正装置 - Google Patents
測距用ｃｃｄの信号補正装置Info
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- JPH07146139A JPH07146139A JP31753493A JP31753493A JPH07146139A JP H07146139 A JPH07146139 A JP H07146139A JP 31753493 A JP31753493 A JP 31753493A JP 31753493 A JP31753493 A JP 31753493A JP H07146139 A JPH07146139 A JP H07146139A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 転送エラーによる像信号の歪を補正し、測距
不良を無くす。 【構成】 転送効率情報に基づいて、ＣＣＤ１４上の像
信号の転送歪、又は、歪による信号判別手段の誤出力値
を補正する補正手段４４〜４７を設け、測距結果につい
て、転送効率とパターンから元来の波形を演算補正した
り、予約セルを用いることで、温度などで転送効率が大
きく変化した場合でも、その転送エラーを自己測定し
て、自己補正可能としている。
不良を無くす。 【構成】 転送効率情報に基づいて、ＣＣＤ１４上の像
信号の転送歪、又は、歪による信号判別手段の誤出力値
を補正する補正手段４４〜４７を設け、測距結果につい
て、転送効率とパターンから元来の波形を演算補正した
り、予約セルを用いることで、温度などで転送効率が大
きく変化した場合でも、その転送エラーを自己測定し
て、自己補正可能としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、測距装置等の光学機器
に用いられるＣＣＤの信号補正装置に関するものであ
る。
に用いられるＣＣＤの信号補正装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、アクティブの測距用ＣＣＤとして
は、投光時と非投光時の状態を撮像するものとして、米
国特許第４５２１１０６号に開示されるように、投光信
号と非投光信号を交互に配するものがあった。これは、
演算の都合やＣＣＤの配置上、良い方法である。
は、投光時と非投光時の状態を撮像するものとして、米
国特許第４５２１１０６号に開示されるように、投光信
号と非投光信号を交互に配するものがあった。これは、
演算の都合やＣＣＤの配置上、良い方法である。
【０００３】一般にＣＣＤを用いたものでは、その各画
素感度の補正やＤＣレベルの補正を行ったものは在っ
た。
素感度の補正やＤＣレベルの補正を行ったものは在っ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ＣＣＤの光電変換・転
送・蓄積・演算に便利な素子であるが、しかしながら、
その転送が完全ではなかった。このため、転送時間が長
い場合や、循環して転送を行う場合には、信号の劣化が
起こり易かった。
送・蓄積・演算に便利な素子であるが、しかしながら、
その転送が完全ではなかった。このため、転送時間が長
い場合や、循環して転送を行う場合には、信号の劣化が
起こり易かった。
【０００５】つまり、転送エラーは像の信号を歪ませ、
測距出力を特定の方向に変化させる欠点があった。
測距出力を特定の方向に変化させる欠点があった。
【０００６】（発明の目的）本発明の目的は、転送エラ
ーによる像信号の歪を補正し、測距不良を無くすことの
できる測距用ＣＣＤの信号補正装置を提供することであ
る。
ーによる像信号の歪を補正し、測距不良を無くすことの
できる測距用ＣＣＤの信号補正装置を提供することであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、転送効率値設
定手段からの情報に基づいて、ＣＣＤ上の像信号の転送
歪、又は、歪による信号判別手段の誤出力値を補正する
補正手段を設け、測距結果について、転送効率とパター
ンから元来の波形を演算補正したり、予約セルを用いる
ことで、温度などで転送効率が大きく変化した場合で
も、その転送エラーを自己測定して、自己補正可能とし
ている。
定手段からの情報に基づいて、ＣＣＤ上の像信号の転送
歪、又は、歪による信号判別手段の誤出力値を補正する
補正手段を設け、測距結果について、転送効率とパター
ンから元来の波形を演算補正したり、予約セルを用いる
ことで、温度などで転送効率が大きく変化した場合で
も、その転送エラーを自己測定して、自己補正可能とし
ている。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。
に説明する。
【０００９】図１は本発明の一実施例装置を具備した測
距装置の要部を示す構成図であり、１は点滅を繰り返す
ＩＲＬＥＤ、２は点滅光を測距対象に投光する投光レン
ズ、３は測距用の受光レンズである。４は測距対象であ
り、この測距対象４までの距離によって投影光の後述す
る光電変換部への反射像５の位置が変化し、この位置を
測定することによって距離を算出することができる。
距装置の要部を示す構成図であり、１は点滅を繰り返す
ＩＲＬＥＤ、２は点滅光を測距対象に投光する投光レン
ズ、３は測距用の受光レンズである。４は測距対象であ
り、この測距対象４までの距離によって投影光の後述す
る光電変換部への反射像５の位置が変化し、この位置を
測定することによって距離を算出することができる。
【００１０】６，７，８，９は検出用の光電変換部であ
り、ここへの受光量を電気信号（電荷）に変換する。１
０，１１，１２，１３はゲートであり、各光電変換信号
をＣＣＤ１４に転送制御するものである。
り、ここへの受光量を電気信号（電荷）に変換する。１
０，１１，１２，１３はゲートであり、各光電変換信号
をＣＣＤ１４に転送制御するものである。
【００１１】測距対象４の位置によって反射像位置での
光量は得られるが、それとは別に、外光（定常光）が各
々の光電変換素子に入射している。このため、投光像の
光量を求めるには、各光電変換素子の出力から外光成分
を減算する必要がある。この外光除去を光電変換１回の
比較で行うと、外光の変化を像信号と誤測定してしま
う。
光量は得られるが、それとは別に、外光（定常光）が各
々の光電変換素子に入射している。このため、投光像の
光量を求めるには、各光電変換素子の出力から外光成分
を減算する必要がある。この外光除去を光電変換１回の
比較で行うと、外光の変化を像信号と誤測定してしま
う。
【００１２】そこで、ＣＣＤ１４を、図１の１５，１６
で示す様に、循環しながら光電変換情報を積算してい
く。即ち、非投光情報を１５に示したタイミングでＣＤ
Ｄへ転送、同様に投光時の情報を１６に示したタイミン
グで転送する。その後１周分になるまで転送を行い、そ
の後、再度非投光情報から転送積算していく。
で示す様に、循環しながら光電変換情報を積算してい
く。即ち、非投光情報を１５に示したタイミングでＣＤ
Ｄへ転送、同様に投光時の情報を１６に示したタイミン
グで転送する。その後１周分になるまで転送を行い、そ
の後、再度非投光情報から転送積算していく。
【００１３】この演算により、微小な信号を積算するこ
とで、平均化された大きな信号を得ることができる。
とで、平均化された大きな信号を得ることができる。
【００１４】図２は該装置の要部構成を示すブロック図
であり、２１は発振器であり、この出力を分周器２３で
分周して、増幅器２４で増幅し、ＩＲＬＥＤ１に与え
る。同時に、信号ライン２２を通してＣＣＤ１４に転送
クロックを与える。
であり、２１は発振器であり、この出力を分周器２３で
分周して、増幅器２４で増幅し、ＩＲＬＥＤ１に与え
る。同時に、信号ライン２２を通してＣＣＤ１４に転送
クロックを与える。
【００１５】この実施例では、光電変換部は４ユニット
であり、有効ＣＣＤの画素は４＊３＝１２，ＣＣＤの１
周は２４画素である。
であり、有効ＣＣＤの画素は４＊３＝１２，ＣＣＤの１
周は２４画素である。
【００１６】分周器２３は２４個のクロック毎に非投光
と投光の２回、転送ゲート用の信号ライン２５をＨｉｇ
ｈにして、ＡＮＤゲート２６を通して前述の転送信号を
発生させる。２７のフローティングゲートはＣＣＤ１４
の電荷量を非破壊に読み出し、２８の増幅器を介して２
９のＡ／Ｄ変換器で電荷量をディジタル値に変換する。
３０の記憶素子はこのディジタル値を分周器２３のアド
レスに順次格納し、図に示す様に、非投光時情報・投光
時情報・空白情報の順で収納する。
と投光の２回、転送ゲート用の信号ライン２５をＨｉｇ
ｈにして、ＡＮＤゲート２６を通して前述の転送信号を
発生させる。２７のフローティングゲートはＣＣＤ１４
の電荷量を非破壊に読み出し、２８の増幅器を介して２
９のＡ／Ｄ変換器で電荷量をディジタル値に変換する。
３０の記憶素子はこのディジタル値を分周器２３のアド
レスに順次格納し、図に示す様に、非投光時情報・投光
時情報・空白情報の順で収納する。
【００１７】この３つの情報は、３１，３２，３３の各
信号ラインに順次出力され、像位置判定に用いられる。
信号ラインに順次出力され、像位置判定に用いられる。
【００１８】図３は転送中の信号を表わす図であり、こ
こでは矢印３５の方向、図３（ｂ）の左方向に転送し、
矢印３６の様に循環した場合を示している。
こでは矢印３５の方向、図３（ｂ）の左方向に転送し、
矢印３６の様に循環した場合を示している。
【００１９】本来、図３（ｂ）の実線で示すような信号
があった場合、何回循環しても同じ波形になっているは
ずであるが、ＣＣＤの転送効率の不良で、転送遅れが発
生下場合は、図３（ｃ）に示す様に、情報が一部遅れて
転送され、結果的に破線からから実線で示す様に波形が
歪んでしまう。
があった場合、何回循環しても同じ波形になっているは
ずであるが、ＣＣＤの転送効率の不良で、転送遅れが発
生下場合は、図３（ｃ）に示す様に、情報が一部遅れて
転送され、結果的に破線からから実線で示す様に波形が
歪んでしまう。
【００２０】このように、元来信号が無かったＢｉｔに
信号が表われると共に、信号があった所もその信号の一
部づつ次のＢｉｔへ失われてしまう。
信号が表われると共に、信号があった所もその信号の一
部づつ次のＢｉｔへ失われてしまう。
【００２１】配列で表わすと、元来( a b 0 ) の信
号が転送不良ｄによって、 の変形を受けることになる。
号が転送不良ｄによって、 の変形を受けることになる。
【００２２】これは、例えば、( 1 、 1 、 0 ) の信号が
( 0.9、 1.0 、 0.1 ) に変わってしまうことになり、投
光と非投光の微妙な信号を検知するときの障害となる。
( 0.9、 1.0 、 0.1 ) に変わってしまうことになり、投
光と非投光の微妙な信号を検知するときの障害となる。
【００２３】そこで、図２では、この変形を受けた信号
を４１，４２，４３に伝達し、４４に示す上述変形の並
行列を掛け合わせることで、４５，４６，４７に元来の
信号を演算するようにしている。なお、４４〜４７は演
算部である。
を４１，４２，４３に伝達し、４４に示す上述変形の並
行列を掛け合わせることで、４５，４６，４７に元来の
信号を演算するようにしている。なお、４４〜４７は演
算部である。
【００２４】ここで、d が 0.1の場合は、変形配列は となり、その逆行列は となる。
【００２５】ここで、４４の逆行列は、転送効率から演
算されたものや、実測結果に基づいて手もいいが、循環
回数によってこの行列を変化させても良い。すなわち、
ここで d が同じ 0.1の場合でも、２順すると、変形配
列は となり、その逆行列は となる。
算されたものや、実測結果に基づいて手もいいが、循環
回数によってこの行列を変化させても良い。すなわち、
ここで d が同じ 0.1の場合でも、２順すると、変形配
列は となり、その逆行列は となる。
【００２６】この実施例では、信号ライン４５の空白部
の情報（上述の例では 0.1）と漏れ前の信号レベル（.
9) から漏れ率を演算し、これにより求められる逆行列
を掛け合わせるようにしている。このことにより、転送
効率が変わっても対応可能となる。
の情報（上述の例では 0.1）と漏れ前の信号レベル（.
9) から漏れ率を演算し、これにより求められる逆行列
を掛け合わせるようにしている。このことにより、転送
効率が変わっても対応可能となる。
【００２７】なお、実際は多数回の循環において発生す
ることになるが、この実施例では次の次々のグループへ
の転送も省略して、循環の結果としてのグループ内の転
送不良のみを問題としている。これは、本実施例の特徴
である「無信号」Ｂｉｔによって転送不良をグループ内
に留め、かつ、補正可能にしたことによるものである。
なぜなら、実用となるＣＣＤの転送効率は0.999 程であ
り、転送不良は0.00１倍の数字となるため、無信号部分
を越えて次のブロックへ漏れる可能性は「0.001 ＊ 0.0
01＝0.000001」程度に限定されるからである。
ることになるが、この実施例では次の次々のグループへ
の転送も省略して、循環の結果としてのグループ内の転
送不良のみを問題としている。これは、本実施例の特徴
である「無信号」Ｂｉｔによって転送不良をグループ内
に留め、かつ、補正可能にしたことによるものである。
なぜなら、実用となるＣＣＤの転送効率は0.999 程であ
り、転送不良は0.00１倍の数字となるため、無信号部分
を越えて次のブロックへ漏れる可能性は「0.001 ＊ 0.0
01＝0.000001」程度に限定されるからである。
【００２８】即ち、たとえ１００周しても次のブロック
への影響は、0.00001 以下という事である。もしも、無
信号部分を設けないと、１００周あたりで 0.1程、隣接
ブロックに情報が漏れ、そこにあった情報との相互作用
によって、復元配列が大きくなったり、上述のように実
際の転送不良率を無信号部分から計測する事が難しくな
る。
への影響は、0.00001 以下という事である。もしも、無
信号部分を設けないと、１００周あたりで 0.1程、隣接
ブロックに情報が漏れ、そこにあった情報との相互作用
によって、復元配列が大きくなったり、上述のように実
際の転送不良率を無信号部分から計測する事が難しくな
る。
【００２９】次に、図２を用いて、反射光位置を求める
際の動作に言及する。
際の動作に言及する。
【００３０】上述のように４５，４６にて非投光時，投
光時に信号を得、６０の差動増幅器、あるいは、減算器
によって、投光による光量の変化量を６１の信号ライン
に出力する。６２は、分周器２３によって制御される、
即ち光電変換素子のアドレスに対応して記憶する記憶素
子であり、この記憶素子６２の出力を６３のユニットを
用いて、光量が最大になった時の分周内容を出力するよ
うにしている。
光時に信号を得、６０の差動増幅器、あるいは、減算器
によって、投光による光量の変化量を６１の信号ライン
に出力する。６２は、分周器２３によって制御される、
即ち光電変換素子のアドレスに対応して記憶する記憶素
子であり、この記憶素子６２の出力を６３のユニットを
用いて、光量が最大になった時の分周内容を出力するよ
うにしている。
【００３１】この出力は、最大光量位置、即ち、測距対
象４までの距離に対応した信号となる。
象４までの距離に対応した信号となる。
【００３２】なお、Ａ／Ｄ変換器２９以降の要素につい
て、デイスクリート・アナログ的な説明を行ってきた
が、公知のマイクロプロセッサを用いて、ソフト的に行
う事も同様に実現可能である。
て、デイスクリート・アナログ的な説明を行ってきた
が、公知のマイクロプロセッサを用いて、ソフト的に行
う事も同様に実現可能である。
【００３３】本実施例によれば、無信号部を設けること
で、転送不良による信号の歪を最小限に押えることが可
能となる。また、無信号部分を用いて、実際の転送不良
率を計測可能にできる。さらに、計算、又は、計測によ
る転送不良率によって、復元用の逆行列を作り、それに
よって信号を補正して、歪を取る事ができる。
で、転送不良による信号の歪を最小限に押えることが可
能となる。また、無信号部分を用いて、実際の転送不良
率を計測可能にできる。さらに、計算、又は、計測によ
る転送不良率によって、復元用の逆行列を作り、それに
よって信号を補正して、歪を取る事ができる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
測距結果について、転送効率とパターンから元来の波形
を演算補正したり、予約セルを用いることで、温度など
で転送効率が大きく変化した場合でも、その転送エラー
を自己測定して、自己補正可能とし、測距不良を無くす
ことができる。
測距結果について、転送効率とパターンから元来の波形
を演算補正したり、予約セルを用いることで、温度など
で転送効率が大きく変化した場合でも、その転送エラー
を自己測定して、自己補正可能とし、測距不良を無くす
ことができる。
【図１】本発明の一実施例装置を具備した測距装置の光
学系の配置図である。
学系の配置図である。
【図２】図１の測距装置のブロック図である。
【図３】本実施例における転送不良について説明するた
めの図である。
めの図である。
【符号の説明】 １４ ＣＣＤ ３０ 記憶素子 ４４〜４７ 演算部
Claims (1)
- 【請求項１】 予め設定、又は、自己計測した転送効率
値を設定する転送効率値設定手段と、該転送効率値設定
手段からの情報に基づいて、ＣＣＤ上の像信号の転送
歪、又は、歪による信号判別手段の誤出力値を補正する
補正手段とを備えた測距用ＣＣＤの信号補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31753493A JP3406931B2 (ja) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | Ｃｃｄの信号補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31753493A JP3406931B2 (ja) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | Ｃｃｄの信号補正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07146139A true JPH07146139A (ja) | 1995-06-06 |
| JP3406931B2 JP3406931B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=18089330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31753493A Expired - Fee Related JP3406931B2 (ja) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | Ｃｃｄの信号補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3406931B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0768543A3 (en) * | 1995-10-11 | 1997-10-15 | Canon Kk | Rangefinder |
| JP2006319826A (ja) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Fujifilm Holdings Corp | 固体撮像装置 |
| US7643072B2 (en) | 2005-08-16 | 2010-01-05 | Fujifilm Corporation | Signal processing method for image capturing apparatus, and image capturing apparatus including calculating image transfer efficiency |
-
1993
- 1993-11-25 JP JP31753493A patent/JP3406931B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0768543A3 (en) * | 1995-10-11 | 1997-10-15 | Canon Kk | Rangefinder |
| US5850282A (en) * | 1995-10-11 | 1998-12-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Distance measuring device |
| JP2006319826A (ja) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Fujifilm Holdings Corp | 固体撮像装置 |
| JP4664118B2 (ja) * | 2005-05-16 | 2011-04-06 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像装置 |
| US7643072B2 (en) | 2005-08-16 | 2010-01-05 | Fujifilm Corporation | Signal processing method for image capturing apparatus, and image capturing apparatus including calculating image transfer efficiency |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3406931B2 (ja) | 2003-05-19 |
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