JPH09222553A - Range-finding device - Google Patents

Range-finding device

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Publication number
JPH09222553A
JPH09222553A JP8029107A JP2910796A JPH09222553A JP H09222553 A JPH09222553 A JP H09222553A JP 8029107 A JP8029107 A JP 8029107A JP 2910796 A JP2910796 A JP 2910796A JP H09222553 A JPH09222553 A JP H09222553A
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JP
Japan
Prior art keywords
sensor
charge
distance measuring
measuring device
sensor array
Prior art date
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Pending
Application number
JP8029107A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Miyanari
洋 宮成
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPH09222553A publication Critical patent/JPH09222553A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent range-finding accuracy from lowering even when the sensor pitch of a sensor array is shortened in order to reduce the device. SOLUTION: A pair of storage parts 114 and 115 provided in respective sensors S1 to S5 is arranged on both sides of the sensor array 111. Thus, the width of the accumulation parts 114 and 115 or linear CCDs 1A to 10A is made comparatively large even when the width of the sensors S1 to S5 is made small, so that the storage charge capacitance of the storage parts 114 and 115 is large and an SN ratio is improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、測距対象物までの
距離を三角測距により測定する測距装置に関し、例え
ば、カメラのAF機構に適用して好適な測距装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a distance measuring device for measuring a distance to a distance measuring object by triangulation, and for example, to a distance measuring device suitable for application to an AF mechanism of a camera.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、位置検出手段(PSD等)によっ
て投光したスポット光を受光し、三角測量の原理から距
離を測定するものが知られている。また、特公平5−2
2843号公報には、点滅投光されたスポット光を光電
変換する複数のセンサーが配列されたセンサーアレイ
と、CCDなどの電荷転送手段をリング状に構成して巡
回させつつセンサーアレイからの信号電荷を蓄積すると
ともに、スポット光以外の外光部分の電荷を一定量排斥
するスキム動作を行うデバイスとを備えた測距装置が提
案されている。これによると、信号電荷が充分なレベル
にないときは、電荷転送手段のリング部において信号電
荷を転送させながら順次加算して、S/N比の良好な信
号電荷を得ることができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a device which receives a spot light projected by a position detecting means (PSD or the like) and measures a distance from the principle of triangulation. In addition, Japanese Patent Fair 5-2
Japanese Patent No. 2843 discloses a sensor array in which a plurality of sensors for photoelectrically converting blinking and projected spot light are arrayed, and a charge transfer unit such as a CCD is formed in a ring shape to circulate the signal charges from the sensor array. And a device for performing a skimming operation for discharging a fixed amount of electric charges in an outside light portion other than the spot light, have been proposed. According to this, when the signal charge is not at a sufficient level, the signal charge can be sequentially added while being transferred in the ring portion of the charge transfer means to obtain a signal charge having a good S / N ratio.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記特公平5−228
43号公報に記載されたようなデバイスを2つ用い、2
つの受光系への2受光像の位置の相対値により距離を求
める測距装置が、本出願人により特願平7−26318
2号で提案されている。この特願平7−263182号
で提案された測距装置について、図5を参照して簡単に
説明する。
Problems to be Solved by the Invention
Using two devices as described in Japanese Patent No. 43,
A distance measuring device for obtaining a distance by the relative value of the positions of two received light images to one light receiving system is disclosed in Japanese Patent Application No. 7-26318 by the present applicant.
Proposed in Issue 2. The distance measuring device proposed in Japanese Patent Application No. 7-263182 will be briefly described with reference to FIG.

【0004】図5において、1は第1の光路を形成する
第1の受光レンズ、2は第2の光路を形成する第2の受
光レンズ、3は被測距物にスポット投光を行う投光レン
ズ、4はスポット投光する発光素子(IRED)であ
る。5は第1のセンサーアレイ、6は第2のセンサーア
レイ、7は第1のセンサーアレイ5の各センサー(光電
変換素子、画素)で光電変換された電荷をICGパルス
に基づいて捨てる電子シャッター機能を有する第1のク
リアー部である。8は第2のセンサーアレイ6の各セン
サーで光電変換された電荷をICGパルスに基づいて捨
てる電子シャッター機能を有する第2のクリアー部であ
る。
In FIG. 5, 1 is a first light-receiving lens that forms a first optical path, 2 is a second light-receiving lens that forms a second optical path, and 3 is a light-projecting device that performs spot light projection on an object to be measured. The optical lenses 4 are light emitting elements (IREDs) for projecting spots. Reference numeral 5 is a first sensor array, 6 is a second sensor array, and 7 is an electronic shutter function for discarding charges photoelectrically converted by each sensor (photoelectric conversion element, pixel) of the first sensor array 5 based on an ICG pulse. Is a first clearing part having. Reference numeral 8 is a second clear unit having an electronic shutter function of discarding the charges photoelectrically converted by the sensors of the second sensor array 6 based on the ICG pulse.

【0005】9は第1の電荷蓄積部であり、図示しない
オン蓄積部とオフ蓄積部とを含み、第1のセンサーアレ
イ5からの発光素子4のオンとオフの期間の電荷をST
1 パルスとST2 パルスによってそれぞれ各画素単位で
交互に蓄積する。10は第2の電荷蓄積部であり、第1
の電荷蓄積部9と同様の機能を有する。11は第1の電
荷転送ゲートであり、第1の電荷蓄積部9に蓄積されて
いる電荷を電荷転送手段13にSHパルスによってパラ
レルに転送する。12は第2の電荷転送ゲートであり、
第1の電荷転送ゲート11と同様の機能を有する。
Reference numeral 9 denotes a first charge storage unit, which includes an ON storage unit and an OFF storage unit (not shown), and stores the charge during the ON and OFF periods of the light emitting element 4 from the first sensor array 5.
The 1 pulse and the ST 2 pulse are alternately accumulated in each pixel unit. Reference numeral 10 is a second charge storage portion,
It has a function similar to that of the charge storage unit 9. Reference numeral 11 denotes a first charge transfer gate, which transfers the charges stored in the first charge storage unit 9 to the charge transfer means 13 in parallel by an SH pulse. 12 is a second charge transfer gate,
It has the same function as the first charge transfer gate 11.

【0006】第1の電荷転送手段13(例えばCCD)
は、一部又は全体がリング状の構成をなし、循環部に電
荷を循環させることにより順次第1の電荷蓄積部9のオ
ンとオフの期間の電荷を夫々別々に加算していく。以
下、この循環部を形成するところをリングCCDとし、
循環部を構成しない部分(第1の電荷転送ゲート11と
の対向部分を含む)をリニアCCDとする。本実施形態
のように、リングCCDを有する電荷転送手段を用いる
ことにより、電荷を順次加算できるので、S/N比が高
い正確な測距を行うことが可能になる。14は第2の電
荷転送手段であり、第1の電荷転送手段13と同様であ
る。15は第1の初期化手段であり、CCDCLRパル
スによって第1の電荷転送手段13の電荷を排斥して初
期化を行う。16は第2の初期化手段であり、第1の初
期化手段15と同様である。
First charge transfer means 13 (eg CCD)
Partly or wholly has a ring-like structure, and the charges are circulated in the circulation part to sequentially add the charges in the ON and OFF periods of the first charge storage part 9 separately. Hereinafter, the place where this circulating portion is formed is called a ring CCD,
A portion that does not form a circulating portion (including a portion facing the first charge transfer gate 11) is a linear CCD. By using the charge transfer means having the ring CCD as in the present embodiment, the charges can be sequentially added, so that accurate distance measurement with a high S / N ratio can be performed. Reference numeral 14 is a second charge transfer means, which is similar to the first charge transfer means 13. Reference numeral 15 denotes a first initialization unit, which rejects the charges of the first charge transfer unit 13 by the CCDCLR pulse and performs initialization. Reference numeral 16 is a second initialization means, which is similar to the first initialization means 15.

【0007】17はリングCCDから一定量の電荷排斥
を行う第1のスキム手段である。18はこれと同様な第
2のスキム手段である。19は一定量の電荷の排斥を行
うかどうかを判別する為のSKOS1 信号出力手段であ
り、電荷転送手段13内にある電荷量を被破壊で(電荷
を残したまま)読み出すものである。20はこれと同様
なSKOS2 信号出力手段である。21は電荷転送手段
13内の電荷を順次読み出すためのOS1 信号出力手段
である。22はこれと同様なOS2 信号出力手段であ
る。
Reference numeral 17 is a first skimming means for discharging a fixed amount of charges from the ring CCD. 18 is a second skim means similar to this. Reference numeral 19 denotes a SKOS 1 signal output means for determining whether or not a certain amount of charge is to be rejected, and reads out the amount of charge in the charge transfer means 13 by destruction (while leaving the charge). Reference numeral 20 is a SKOS 2 signal output means similar to this. Reference numeral 21 is an OS 1 signal output means for sequentially reading out the charges in the charge transfer means 13. 22 is an OS 2 signal output means similar to this.

【0008】図6は、図5に示した第1のセンサーアレ
イ5上の受光像31及び第2のセンサーアレイ6上の受
光像32と、これらに夫々対応したセンサー信号出力3
3、34を示す模式図である。この測距装置では、2つ
の受光像31、32の位置の相対値から三角測量の原理
に基づき被測距物までの距離を求める。
FIG. 6 shows a received light image 31 on the first sensor array 5 and a received light image 32 on the second sensor array 6 shown in FIG. 5, and a sensor signal output 3 corresponding to each of them.
It is a schematic diagram which shows 3,34. In this distance measuring device, the distance to the object to be measured is obtained from the relative value of the positions of the two received light images 31 and 32 based on the principle of triangulation.

【0009】図7は、図5に示したセンサーアレイ5、
6中の1画素(センサー35)からリニアCCDまでの
電荷転送について説明するための図である。図7におい
て、センサーアレイ5、6中の1画素であるセンサー3
5で光電変換された信号電荷は、積分部36に積分され
ていく。積分部36にはクリアー部37が隣接して設け
られており、ICGパルスによって積分部36の電荷は
クリアーされる。ICGパルスをコントロールすること
により、積分部36での積分時間を制御することができ
る。また、図8のICGパルスからST1 、ST2 まで
の時間t1 、t 2 が、この電子シャッター機能の積分時
間になる。
FIG. 7 shows the sensor array 5 shown in FIG.
From 1 pixel (sensor 35) in 6 to linear CCD
It is a figure for demonstrating charge transfer. Figure 7 Smell
Sensor 3 which is one pixel in sensor arrays 5 and 6
The signal charge photoelectrically converted in 5 is integrated by the integration unit 36.
To go. A clear section 37 is provided adjacent to the integrating section 36.
And the charge of the integrator 36 is changed by the ICG pulse.
Cleared. Controlling ICG pulse
The integration time in the integration unit 36 can be controlled by
You. Also, from the ICG pulse of FIG. 8 to ST1, STTwoUntil
Time t1, T TwoAt the time of integration of this electronic shutter function
In between.

【0010】各積分部36には、さらに一対の蓄積部3
8、39が設けられており、蓄積部39はST1 パルス
によって積分部36から電荷を受け取り、蓄積部38は
ST 2 パルスによって積分部36から電荷を受け取る。
蓄積部38、39からは、CK1 パルスとバーCK1
ルスとが交互に印加され、センサーアレイの画素数の2
倍の段数を有し且つセンサーアレイと平行に配置された
リニアCCD41に、シフト部40を介してSHパルス
によって電荷が転送される。即ち、IREDがオンした
ときの外光+信号がST1 パルスによって蓄積部39に
転送され、次にIREDがオフした時の外光のみがST
2 パルスによって蓄積部38に転送され、蓄積部38、
39の電荷はSHパルスによってリニアCCD41に転
送される。なお、リニアCCD41はCK1 パルスとバ
ーCK1 パルスとで電荷が転送される2相クロックとし
たが、何相でも構わない。
Each integrating unit 36 further includes a pair of storage units 3.
8 and 39 are provided, and the storage unit 39 is ST1pulse
The charge is received from the integration unit 36 by the
ST TwoThe charge is received from the integrating unit 36 by the pulse.
From the storage units 38 and 39, CK1Pulse and bar CK1Pa
Is applied alternately and the number of pixels in the sensor array is 2
It has double the number of stages and is arranged in parallel with the sensor array.
SH pulse to linear CCD 41 via shift unit 40
The charges are transferred by. That is, IRED turned on
Outside light when + signal is ST1In the storage unit 39 by the pulse
Only the external light that is transferred and then when IRED is turned off is ST
TwoThe pulse is transferred to the storage unit 38, and the storage unit 38,
The charge of 39 is transferred to the linear CCD 41 by the SH pulse.
Sent. The linear CCD 41 is CK1Pulse and
ー CK1As a two-phase clock in which charges are transferred by pulse
However, any phase is acceptable.

【0011】ところで、近年の測距装置は、これが搭載
される製品のコンパクト化に伴い、更なる縮小化を迫ら
れている。このように測距装置を縮小化するためには、
2つのセンサーアレイ間の距離を短くする、即ち基線長
の短縮が大切な要素である。また、このように基線長を
短縮した場合であっても測距精度を維持するためには、
センサーアレイのセンサーピッチを、基線長の短縮に比
例させて短縮しなければならなくない。従って、それに
伴い、蓄積部38、39の幅や、リニアCCD41のピ
ッチも短くする必要がある。
By the way, in recent years, the distance measuring device is required to be further reduced in size with the downsizing of the product in which it is mounted. In order to reduce the size of the range finder in this way,
Shortening the distance between the two sensor arrays, that is, shortening the baseline length is an important factor. Further, in order to maintain the ranging accuracy even when the baseline length is shortened in this way,
The sensor pitch of the sensor array must be reduced in proportion to the reduction in baseline length. Therefore, along with this, it is necessary to shorten the widths of the storage sections 38 and 39 and the pitch of the linear CCD 41.

【0012】しかしながら、センサーアレイのセンサー
ピッチ、蓄積部38、39の幅及びリニアCCD41の
ピッチを短くすると、これらの部分のうち特に各センサ
ーの半分程度の幅しかもつことができない蓄積部38、
39及びリニアCCD41に蓄積される電荷量が少なく
なって、ダイナミックレンジの縮小に伴い測距性能にお
けるS/N比が低下し、リングCCDでの信号加算だけ
では十分な測距精度が得られない。
However, if the sensor pitch of the sensor array, the widths of the accumulating portions 38 and 39 and the pitch of the linear CCD 41 are shortened, the accumulating portion 38 which can only have a width of about half of each sensor among these portions,
39, the amount of electric charge accumulated in the linear CCD 41 decreases, and the S / N ratio in the distance measuring performance decreases as the dynamic range decreases. Sufficient distance measuring accuracy cannot be obtained only by adding signals in the ring CCD. .

【0013】そこで、本発明の目的は、測距装置を縮小
化するためにセンサーアレイのセンサーピッチ等を短く
してもS/N比の低下が生じない高性能の測距装置を提
供することである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a high-performance distance measuring device in which the S / N ratio does not decrease even if the sensor pitch of the sensor array is shortened in order to downsize the distance measuring device. Is.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の測距装置は、被測距物にスポット投光し、
その反射光を受光して三角測距を行う測距装置であっ
て、前記被測距物に投光するための投光手段と、前記被
測距物からの反射光を受光して光電変換する複数のセン
サーが配列されたセンサーアレイと、複数の前記センサ
ーごとに設けられて前記センサーからの出力電荷を蓄積
する複数の蓄積手段と、複数の前記蓄積手段で蓄積され
た電荷が並列に供給される少なくとも一部がリング状に
結合された電荷転送手段とを備えた測距装置において、
複数の前記蓄積手段が、前記センサーの配列方向に対し
て前記センサーアレイの両側に配置されていることを特
徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, a distance measuring device of the present invention spot-lights an object to be measured,
A distance measuring device for receiving the reflected light and performing a trigonometric distance measurement, comprising: a light projecting means for projecting light on the object to be measured, and photoelectric conversion for receiving light reflected from the object to be measured. A sensor array in which a plurality of sensors are arranged, a plurality of accumulating means provided for each of the plurality of sensors and accumulating the output charges from the sensors, and the charges accumulated in the plurality of accumulating means are supplied in parallel. And a charge transfer means at least part of which is coupled in a ring shape,
The plurality of accumulating means are arranged on both sides of the sensor array with respect to the array direction of the sensors.

【0015】本発明の一態様においては、複数の前記蓄
積手段が、前記センサーの配列方向に対して前記センサ
ーアレイの両側に交互に配置されている。
In one aspect of the present invention, the plurality of accumulating means are alternately arranged on both sides of the sensor array with respect to the arrangement direction of the sensors.

【0016】本発明の一態様においては、前記電荷転送
手段からの出力信号を、前記センサーアレイの複数の前
記センサーの配列順序に即して並べ替えて測距演算を行
う制御手段をさらに備えている。
In one aspect of the present invention, there is further provided control means for rearranging the output signal from the charge transfer means in accordance with the arrangement order of the plurality of sensors of the sensor array to perform distance measurement calculation. There is.

【0017】本発明の一態様においては、前記電荷転送
手段が、前記センサーアレイ及び複数の前記蓄積手段を
取り囲むリング状に形成されている。
In one aspect of the present invention, the charge transfer means is formed in a ring shape surrounding the sensor array and the plurality of storage means.

【0018】本発明の一態様においては、前記電荷転送
手段が、複数の前記蓄積手段で蓄積された電荷が並列に
供給される2つのリニア部と、これら2つのリニア部に
結合されたリング部とを有するように形成されている。
In one aspect of the present invention, the charge transfer means includes two linear portions to which the charges accumulated by the plurality of accumulating means are supplied in parallel, and a ring portion coupled to the two linear portions. Are formed to have.

【0019】本発明の一態様においては、複数の前記蓄
積手段が、第1の蓄積手段と第2の蓄積手段とを夫々有
している。
In one aspect of the present invention, each of the plurality of storage means has a first storage means and a second storage means.

【0020】本発明の一態様においては、前記第1の蓄
積手段が前記投光手段の投光時の前記センサーからの出
力信号を蓄積し、前記第2の蓄積手段が前記投光手段の
非投光時の前記センサーからの出力信号を蓄積する。
In one aspect of the present invention, the first accumulating means accumulates an output signal from the sensor when the light projecting means projects light, and the second accumulating means stores the output signal from the light projecting means. The output signal from the sensor during light projection is accumulated.

【0021】本発明の一態様においては、前記電荷転送
手段で転送されている電荷から一定量の電荷を除去する
スキム手段をさらに備えている。
In one aspect of the present invention, there is further provided a skim means for removing a fixed amount of electric charge from the electric charge transferred by the electric charge transfer means.

【0022】本発明の一態様においては、複数の前記蓄
積手段の各々と前記センサーとの間に配置され、前記セ
ンサーからの電荷を積分して前記蓄積手段へ供給する複
数の積分手段と、前記積分手段から電荷を抜き取るため
のゲート手段とをさらに備えている。
In one aspect of the present invention, a plurality of integrating means arranged between each of the plurality of accumulating means and the sensor, integrating the electric charge from the sensor and supplying the integrated electric charge to the accumulating means, Gate means for extracting charges from the integrating means is further provided.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施形態につき図
面を参照して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】まず、本発明の第1の実施形態について、
図1〜図3に基づき説明する。図1は本実施形態の測距
装置で用いるセンサーデバイスの概略構成を示す図であ
る。なお、本実施形態では、図1のセンサーデバイスを
2つ用いるとともに、投光手段として例えば図5で示し
たものと同様のものを用いる。また、本実施形態ではセ
ンサーアレイ111がS1 〜S5 の5画素で構成されて
いるものとして説明するが、センサーアレイ111の画
素数は5画素に限定されるものではなく任意の画素値N
でも良い。
First, regarding the first embodiment of the present invention,
This will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a sensor device used in the distance measuring apparatus of this embodiment. In this embodiment, two sensor devices shown in FIG. 1 are used, and the same light projecting means as shown in FIG. 5 is used. Further, in the present embodiment, the sensor array 111 will be described as having five pixels S 1 to S 5 , but the number of pixels of the sensor array 111 is not limited to 5 pixels, and an arbitrary pixel value N
But it is good.

【0025】センサーアレイ111は、5個のセンサー
1 〜S5 からなり、被測距物で反射した投光手段から
のスポット投光は、受光レンズ(図示せず)を介してセ
ンサーS1 〜S5 上に受光像を形成する。各センサーで
光電変換された信号電荷は各々の積分部112に積分さ
れていく。積分部112は各々クリアー部113を有
し、ICGパルスによって積分部112の電荷はクリア
ーされ、積分部112は初期化される(図1の太線矢印
参照)。このように、本実施形態のセンサーデバイスも
電子シャッター機能を備えており、図2で示すICGパ
ルスからST1 、ST2 までの時間t1 、t2 が積分時
間になる。
The sensor array 111 is composed of five sensors S 1 to S 5 , and the spot projection from the projection means reflected by the object to be measured is sent to the sensor S 1 via a light receiving lens (not shown). A light receiving image is formed on S 5 . The signal charges photoelectrically converted by each sensor are integrated into each integrator 112. Each of the integrators 112 has a clearer 113, the charge of the integrator 112 is cleared by the ICG pulse, and the integrator 112 is initialized (see the thick arrow in FIG. 1). As described above, the sensor device of this embodiment also has an electronic shutter function, and the times t 1 and t 2 from the ICG pulse to ST 1 and ST 2 shown in FIG. 2 are integration times.

【0026】各蓄積部は第1の蓄積部115及び第2の
蓄積部114から構成されており、第1の蓄積部115
はST1 パルスによって積分部112から電荷を受け取
り(図1の細線矢印参照)、第2の蓄積部114はST
2 パルスによって積分部112から電荷を受け取る(図
1の波線矢印参照)。
Each storage unit comprises a first storage unit 115 and a second storage unit 114, and the first storage unit 115.
Receives a charge from the integration unit 112 by the ST 1 pulse (see the thin arrow in FIG. 1), and the second storage unit 114 outputs ST 1
The electric charge is received from the integrating unit 112 by two pulses (see the dashed arrow in FIG. 1).

【0027】第1の蓄積部115、第2の蓄積部114
は、図1に示すように、5個のセンサーS1 〜S5 の配
列方向に対してセンサーアレイ111の両側に交互に配
置されている。つまり、センサーS1 に対応する第1の
蓄積部115と第2の蓄積部114がセンサーアレイ1
11の下方に配置され、センサーS2 に対応する第1の
蓄積部115と第2の蓄積部114がセンサーアレイ1
11の上方に配置されというように、センサーアレイ1
11の奇数番目のセンサーに対応する第1の蓄積部11
5と第2の蓄積部114がセンサーアレイ111の下方
に、センサーアレイ111の偶数番目のセンサーに対応
する第1の蓄積部115と第2の蓄積部114がセンサ
ーアレイ111の上方に夫々配置されている。なお、奇
数番目のセンサーに対応する第1、第2の蓄積部11
4、115をセンサーアレイ111の上方に、偶数番目
のセンサーに対応する第1、第2の蓄積部114、11
5をセンサーアレイ111の下方に夫々配置してもよ
い。
The first storage section 115 and the second storage section 114
1 are alternately arranged on both sides of the sensor array 111 with respect to the arrangement direction of the five sensors S 1 to S 5 , as shown in FIG. That is, the first storage unit 115 and the second storage unit 114 corresponding to the sensor S 1 are arranged in the sensor array 1
The first storage unit 115 and the second storage unit 114, which are arranged below the sensor 11 and correspond to the sensor S 2 , have the sensor array 1
11 is arranged above the sensor array 1
The first accumulation unit 11 corresponding to the eleventh odd-numbered sensor
5 and the second storage unit 114 are arranged below the sensor array 111, and the first storage unit 115 and the second storage unit 114 corresponding to the even-numbered sensors of the sensor array 111 are arranged above the sensor array 111, respectively. ing. The first and second storage units 11 corresponding to the odd-numbered sensors
4, 115 above the sensor array 111, and the first and second storages 114 and 11 corresponding to even-numbered sensors.
5 may be arranged below the sensor array 111, respectively.

【0028】また、第1、第2の蓄積部114、115
は、必ずしもセンサーアレイ111の両側に交互に配置
する必要もなく、積分部112の形状を変更する等の設
計変更をすれば、例えば、センサーS1 、S2 、S3
対応する第1、第2の蓄積部114、115をセンサー
アレイ111の上方に配置し、センサーS4 、S5 に対
応する第1、第2の蓄積部114、115をセンサーア
レイ111の下方に配置することもできる。
The first and second storage units 114 and 115 are also provided.
Need not be arranged alternately on both sides of the sensor array 111, and if the design is changed such as changing the shape of the integrating section 112, for example, the first and second sensors corresponding to the sensors S 1 , S 2 and S 3 , It is also possible to dispose the second storage units 114 and 115 above the sensor array 111, and to dispose the first and second storage units 114 and 115 corresponding to the sensors S 4 and S 5 below the sensor array 111. .

【0029】また、第1の蓄積部115と第2の蓄積部
114は、電荷蓄積容量が各センサーS1 〜S5 の電荷
蓄積容量とほぼ等しいか若干小さな値となるように、セ
ンサーアレイ111の各センサーS1 〜S5 と同じか若
干小さな幅に形成されている。
Further, the first storage unit 115 and the second storage unit 114 have the sensor array 111 so that the charge storage capacities are substantially equal to or slightly smaller than the charge storage capacities of the sensors S 1 to S 5. It is formed in the same or slightly smaller width and each sensor S 1 to S 5 of.

【0030】第1の蓄積部115と第2の蓄積部114
からの信号電荷は、センサーアレイ111と平行に配置
されたCCD1A 〜10A に、シフト部116を介して
SHパルスによって転送される。これらCCD1A 〜1
A のうち、センサーS1 、S3 、S5 に対応するCC
D1A 、2A と、CCD5A 、6A と、CCD9A 、1
A とがセンサーアレイ111の下方に配置されてお
り、センサーS2 、S4に対応するCCD3A 、4
A と、CCD7A 、8A とがセンサーアレイ111の上
方に配置されている。また、CCD1A 〜10A の夫々
は、第1、第2の蓄積部114、115とほぼ同じ幅に
形成されている。従って、CCD1A 〜10Aの電荷蓄
積容量は、第1の蓄積部115、第2の蓄積部114及
び各センサーS 1 〜S5 の電荷蓄積容量とほぼ等しいか
若干小さな値となる。
The first storage section 115 and the second storage section 114
The signal charge from the sensor array 111 is arranged in parallel.
CCD1A-10AThrough the shift unit 116
Transferred by SH pulse. These CCD 1A~ 1
0AOf which, sensor S1, SThree, SFiveCC corresponding to
D1ATwoAAnd CCD5A, 6AAnd CCD9A, 1
0AAnd are located below the sensor array 111
Sensor STwo, SFourCCD3 corresponding toA, 4
AAnd CCD7A, 8AIs on the sensor array 111
It is located in the direction. In addition, CCD1A-10AEach of
Is approximately the same width as the first and second accumulation units 114 and 115.
Is formed. Therefore, CCD1A-10ACharge storage
The product capacity is equal to that of the first storage unit 115, the second storage unit 114, and
And each sensor S 1~ SFiveIs almost equal to the charge storage capacity of
It will be a slightly smaller value.

【0031】なお、積分部112、クリア部113、第
1の蓄積部115、第2の蓄積部114及びシフト部1
16をまとめてST部121ということとする。
The integrating unit 112, the clearing unit 113, the first accumulating unit 115, the second accumulating unit 114, and the shift unit 1
16 are collectively referred to as the ST unit 121.

【0032】センサーS1 〜S5 で光電変換された電荷
は、投光がオンしたときの外光+信号がST1 パルスに
よって第1の蓄積部115に転送され、次に投光がオフ
した時の外光のみがST2 パルスによって第2の蓄積部
114に転送される。また、第1及び第2の蓄積部11
4、115の電荷は、SHパルスによってCCD1A
10A に転送される。CCD1A にはセンサーS1 の投
光オフの時の電荷、CCD2A にはセンサーS1 の投光
オンの時の電荷、CCD3A にはセンサーS2の投光オ
フの時の電荷、CCD4A にはセンサーS2 の投光オン
の時の電荷が供給され、以下同様にCCD5A 〜10A
にセンサーS3 〜S5 の電荷が転送される。
The charges photoelectrically converted by the sensors S 1 to S 5 are the outside light + signal when the light projection is turned on, transferred to the first storage section 115 by the ST 1 pulse, and then the light projection is turned off. Only the external light at that time is transferred to the second storage unit 114 by the ST 2 pulse. In addition, the first and second storage units 11
The charges of 4, 115 are CCD 1 A-
Transferred to 10 A. CCD 1 A charge when the light projecting off of the sensor S 1 in, CCD 2 A charge when the light projection on the sensor S 1 in the charge when the light projecting off of the sensor S 2 is the CCD 3 A, CCD 4 A charge when the light projection on the sensor S 2 is supplied to, and so CCD 5 a to 10 a
The electric charges of the sensors S 3 to S 5 are transferred to.

【0033】CCD1A 〜10A は、CCD1A 〜26
A を有するリングCCD118の一部を構成している。
リングCCD118においては、電荷が、1A →2A
A→6A →9A →10A →11A →12A →13A
14A →15A →16A →17A →18A →7A →8A
→3A →4A →19A →20A →21A →22A →23
A →24A →25A →26A →1A の順番に転送され、
周回することになる。本実施形態のリングCCD118
は、各CCD1A 〜26A に交互に印加される2相クロ
ックパルス(CK1 パルスとCK2 パルス)で駆動さ
れ、電荷が転送されるが、何相で駆動されるものでも構
わない。
CCD1 A to 10 A are CCD1 A to 26 A
It constitutes a part of the ring CCD 118 having A.
In the ring CCD 118, the charge is 1 A → 2 A
5 A → 6 A → 9 A → 10 A → 11 A → 12 A → 13 A
14 A → 15 A → 16 A → 17 A → 18 A → 7 A → 8 A
→ 3 A → 4 A → 19 A → 20 A → 21 A → 22 A → 23
A → 24 A → 25 A → 26 A → 1 A are transferred in this order,
It will orbit. Ring CCD 118 of this embodiment
Is driven by a two-phase clock pulse (CK 1 pulse and CK 2 pulse) alternately applied to each CCD 1 A to 26 A , and charges are transferred, but it may be driven in any phase.

【0034】また、本実施形態のリングCCD118
は、センサーアレイ111及び第1及び第2の蓄積部1
14、115を取り囲むリング状に形成されているの
で、リングCCD118内を有効に利用して素子を高密
度に集積することができて、デバイス全体としての大き
さを大幅に縮小することができる。
The ring CCD 118 of this embodiment is also used.
Is the sensor array 111 and the first and second storage units 1
Since it is formed in a ring shape surrounding 14 and 115, the inside of the ring CCD 118 can be effectively used to integrate elements at a high density, and the size of the entire device can be significantly reduced.

【0035】上述のSHパルスはリングCCD118の
1周と同期しており、また、SHパルスは図2のCK1
パルスの1及び1′と投光オンオフとST1 、ST2
ルスとにも同期していることから、リングCCD118
は、各センサーS1 〜S5 からの信号電荷を、第1の蓄
積部115と第2の蓄積部114の各々に対応して同じ
CCD1A 〜26A 部に加算しながら周回させることに
なる。つまり、例えばセンサーS1 からの信号電荷は、
前回及びそれ以前のSHパルスでリングCCD118に
供給されたセンサーS1 からの信号電荷であってリング
CCD118を周回してきた信号電荷と、CCD1A
A において加算される。
The SH pulse is synchronized with one round of the ring CCD 118, and the SH pulse is CK 1 in FIG.
The ring CCD 118 is also synchronized with the 1 and 1'of the pulse, the on / off of the projection, and the ST 1 and ST 2 pulses.
Causes the signal charges from the respective sensors S 1 to S 5 to circulate while adding to the same CCD 1 A to 26 A units corresponding to the first storage unit 115 and the second storage unit 114, respectively. . That is, for example, the signal charge from the sensor S 1 is
The signal charge from the sensor S 1 supplied to the ring CCD 118 by the previous and previous SH pulses and the signal charge that has circulated around the ring CCD 118, and CCD 1 A ,
Added at 2 A.

【0036】リングCCD118中のCCD20A はフ
ローティングゲートになっており、これに接続された出
力部120はCCD20A にある電荷量を電圧に交換し
てアンプ101からOS信号を出力する。また、RDは
リセット電位であり、パルスRS1 で駆動されるMOS
ゲートを介してCCD20A のフローティングゲートが
リセットされる。
The CCD 20 A in the ring CCD 118 is a floating gate, and the output section 120 connected to the CCD 20 A exchanges the amount of charge in the CCD 20 A with a voltage and outputs an OS signal from the amplifier 101. Further, RD is a reset potential and is a MOS driven by the pulse RS 1.
The floating gate of the CCD 20 A is reset via the gate.

【0037】リングCCD118のCCD26A に設け
られたCCDCLR端子は、CCDCLRパルスによっ
てCCD26A の電荷をクリアするためのものであり、
デバイスの初期化時にこの部分でリングCCD118の
電荷をクリアする。
The CCDCLR terminal provided on the CCD 26 A of the ring CCD 118 is for clearing the charge of the CCD 26 A by the CCDCLR pulse.
The charge of the ring CCD 118 is cleared at this portion when the device is initialized.

【0038】次に、リングCCD118に設けられたス
キム部119の構成を説明する。リングCCD118の
CCD22A とCCD23A は、夫々スキム用素子SK
1 、SK2 に構成されている。即ち、第1のスキム用素
子SK1 には、一定量の電荷のみを溜めるポテンシャル
井戸が構成されており、前段のCCD21A から転送さ
れてきた電荷がこの井戸の容量を超えている場合には、
溢れた電荷が素子DC 1 に流れ込むようになっている。
そして、CCD21A からの電荷が第1のスキム用素子
SK1 と素子DC1 に振り分けられた後、それらの電荷
は、CK2 パルスによって、第2のスキム用素子SK2
と素子DC2 に夫々転送される。第2のスキム用素子S
2 には、第1のスキム用素子SK1 よりも小さな容量
のポテンシャル井戸が構成されていて、そこで溢れた電
荷が素子DC2 に流れ込み、素子DC1 から転送されて
きた電荷に加算されるようになっている。
Next, the space provided on the ring CCD 118 is
The configuration of the Kim section 119 will be described. Ring CCD 118
CCD22AAnd CCD23AAre the elements for skim SK
1, SKTwoIs configured. That is, the first skim element
Child SK1Is a potential to store only a certain amount of charge
The well is constructed and the CCD21 in the previous stageATransferred from
If the incoming charge exceeds the capacity of this well,
The overflowed charge is the element DC 1It is supposed to flow into.
And the CCD 21ASkim element with first charge
SK1And element DC1Their charge after being distributed to
Is CKTwoBy the pulse, the second skimming element SKTwo
And element DCTwoRespectively transferred to. Second skim element S
KTwoThe first skim element SK1Smaller capacity
The potential well of the
Load is element DCTwoFlow into the device DC1Transferred from
It is added to the incoming charge.

【0039】このスキム部119に設けられたアンプ1
02は、上述の出力部120のアンプ101と同様に構
成されており、素子DC2 からスキム部119の出力段
のCCDに転送された電荷量を電圧に変換してSKOS
信号として出力する。また、スキム部119の出力段の
CCDのフローティングゲートはリセット信号RS2
よりRDレベルにリセットされる。そして、アンプ10
2の出力SKOSを見ることにより、スキム用素子SK
1 、SK2 で電荷が溢れたかどうかを判別することがで
き、電荷が溢れた場合には、SKLCLRパルスによっ
て、第2のスキム用素子SK2 から次段のCCD24A
に転送された電荷がクリアされる。さらに、素子DC2
にある溢れ分の電荷がCCD25A に転送されて、リン
グCCD118を周回する。一方、スキム用素子S
1 、SK2 で電荷が溢れなかった場合には、SKCL
Rパルスは形成されず、第2のスキム用素子SK2 にあ
る電荷がリングCCD118を周回する。
The amplifier 1 provided in the skim section 119
02 has the same configuration as the amplifier 101 of the output unit 120 described above, and converts the charge amount transferred from the element DC 2 to the CCD of the output stage of the skim unit 119 into a voltage to generate SKOS.
Output as a signal. The floating gate of the CCD at the output stage of the skim section 119 is reset to the RD level by the reset signal RS 2 . And the amplifier 10
By looking at the output SKOS of 2, the skim element SK
It is possible to determine whether or not the charge has overflowed at 1 and SK 2. If the charge has overflowed, the SKLCLR pulse causes the second skimming element SK 2 to move to the next stage CCD 24 A.
The charge transferred to is cleared. In addition, the element DC 2
The electric charge of the overflow in the area is transferred to the CCD 25 A and goes around the ring CCD 118. On the other hand, the skim element S
If the charge does not overflow in K 1 and SK 2 , SKCL
The R pulse is not formed, and the charges in the second skimming element SK 2 circulate in the ring CCD 118.

【0040】次に、このスキム動作について、図3のタ
イミングチャートを参照してより詳細に説明する。
Next, the skim operation will be described in more detail with reference to the timing chart of FIG.

【0041】ここで、投光のオフとオンに対応する電荷
はオフに対応するものが先にリングCCD118を周回
しており、まずオフの部分でSKOS出力を見て、SK
CLRパルスを出力するか否かを判定する。そして、そ
のオフの部分でSKOS出力があれば、SKCLRパル
スを出して、第2のスキム用素子SK2 からのCCD2
A に転送された電荷をクリアする。一方、投光のオン
に対応する電荷はその前のオフの部分で電荷をクリアす
る判定があった場合にのみ、同様のクリア処理を行う。
これにより、投光のオンとオフのペアで常に同じ量の電
荷がクリアされることになる。即ち、転送されている信
号電荷から除かれるのは外光成分の相当する部分であ
り、信号光の部分はそのままリングCCD118を周回
して積分されていく。よって、最後にそれらオフ/オン
のペアの電荷出力の差分を求めれば、投光信号が得られ
ることになる。なお、上述の第1のスキム用素子SK1
からCCD25A までがスキム部119を構成する。
Here, the charges corresponding to the turning off and on of the light projection correspond to the turning off of the ring CCD 118 first, and the SKOS output is first observed at the off portion to see SK.
It is determined whether or not to output the CLR pulse. Then, if there is SKOS output in the off portion, a SKCLR pulse is output to output the CCD2 from the second skimming element SK 2.
4 Clear the transferred charges into a A. On the other hand, the electric charge corresponding to the turn-on of the light projection is subjected to the same clearing process only when it is determined that the electric charge should be cleared at the previous off-portion.
As a result, the same amount of electric charge is always cleared by the pair of on and off of light projection. That is, it is the portion corresponding to the outside light component that is removed from the transferred signal charge, and the portion of the signal light goes around the ring CCD 118 as it is and is integrated. Therefore, when the difference between the charge outputs of the off / on pairs is finally obtained, the light emitting signal can be obtained. Incidentally, the above-mentioned first skimming element SK 1
To CCD 25 A form the skim section 119.

【0042】図3のRS1 パルスとOS出力には、夫
々、通常と差分の2つが示されているが、これは、出力
部120のRS1 パルスを出力するタイミングによっ
て、各CCDの絶対値を出力する場合と、上述した投光
オフ/オンのペアの差分を出力する場合とを夫々示して
いる。即ち、前者の場合には、出力段であるCCD20
Aに電荷が無い時にRS1 パルスを出力してリセットす
ることによって、転送されてくる電荷の絶対値が順次出
力される。一方、後者の場合には、CCD20A に投光
オフ時の電荷がある時にRS1 パルスを出力してリセッ
トすることによって、投光オンの電荷が転送されてきた
ときに、それから投光オフ時の電荷分を差し引いた差分
信号が出力される。
The RS 1 pulse and the OS output of FIG. 3 respectively show two values, normal and difference, which are the absolute value of each CCD depending on the timing of outputting the RS 1 pulse of the output section 120. And a case of outputting the difference between the above-mentioned light-emission off / on pair. That is, in the former case, the CCD 20 which is the output stage
By outputting the RS 1 pulse and resetting when there is no charge in A , the absolute values of the transferred charges are sequentially output. On the other hand, in the latter case, when the light-emission-off electric charge is present in the CCD 20 A and the light-emission-on electric charge is transferred, the RS 1 pulse is output to reset the light-emission-on electric charge. A difference signal is output by subtracting the charge amount of.

【0043】なお、本実施形態において、出力部120
から出力されるOS出力信号は、センサーS1 〜S5
対応させると、S2 →S4 →(空画素)→S5 →S3
1の順番で出力される。しかし、本実施形態の測距装
置では、図1に示したセンサーデバイスを2つ用い、2
つのセンサーアレイに形成された2受光像の位置の相対
値に基づいて測距を行うので、OS出力信号は、本来の
センサーS1 〜S5 の配列順であるS1 →S2 →S3
4 →S5 と並べ替える必要がある。そこで、投光手段
のIREDの駆動信号の立ち上がりまたは立ち下がりの
タイミングと、CK1 パルスのタイミングとから、出力
部120から出力される信号がセンサーS1 〜S5 のど
の画素に対応しているかを判断し、測距演算時にOS出
力信号を並べ替えるように制御することで対応してい
る。
In this embodiment, the output unit 120
When the OS output signal output from the sensor is associated with the sensors S 1 to S 5 , S 2 → S 4 → (empty pixel) → S 5 → S 3
It is output in the order of S 1 . However, the distance measuring device of the present embodiment uses two sensor devices shown in FIG.
Since the distance measurement is performed based on the relative value of the positions of the two light-receiving images formed on one sensor array, the OS output signal is S 1 → S 2 → S 3 which is the original arrangement order of the sensors S 1 to S 5.
It is necessary to rearrange S 4 → S 5 . Therefore, to which pixel of the sensors S 1 to S 5 the signal output from the output unit 120 corresponds from the rising or falling timing of the drive signal of the IRED of the light projecting means and the timing of the CK 1 pulse. This is dealt with by controlling so that the OS output signals are rearranged during distance measurement calculation.

【0044】このように、本実施形態の測距装置では、
第1の蓄積部115と第2の蓄積部114がセンサーア
レイの両側に配置されているので、基線長を短縮すべく
各センサーS1 〜S5 の幅やピッチを小さくした場合で
あっても、第1の蓄積部115と第2の蓄積部114及
びCCD1A 〜10A の各々の幅を各センサーS1 〜S
5 の幅と同程度又はこれに近い値にすることができる。
従って、従来よりも第1の蓄積部115と第2の蓄積部
114及びCCD1A 〜10A の電荷蓄積容量を大幅に
増加させることができるので、ダイナミックレンジが拡
大し測距性能におけるS/N比も向上する。
Thus, in the distance measuring device of this embodiment,
Since the first storage unit 115 and the second storage unit 114 are arranged on both sides of the sensor array, even when the widths or pitches of the sensors S 1 to S 5 are reduced in order to shorten the base line length. , first accumulation unit 115 and the second accumulation unit 114 and the CCD 1 a to 10 a, respectively each sensor S 1 the width of ~S of
It can be a value close to or close to the width of 5 .
Therefore, the charge storage capacities of the first storage unit 115, the second storage unit 114, and the CCDs 1 A to 10 A can be significantly increased as compared with the related art, so that the dynamic range is expanded and the S / N ratio in distance measuring performance is increased. The ratio also improves.

【0045】次に、本発明の第2の実施形態について説
明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0046】本実施形態の測距装置は、図4に示すよう
な、2つのリニアCCDとこれに結合されたリングCC
Dとを有するデバイスを用いるものである。
The range finder according to the present embodiment comprises two linear CCDs and a ring CC connected to the linear CCDs, as shown in FIG.
A device having D and is used.

【0047】図4において、81は図1のセンサーアレ
イ111、82は図1の積分部112、クリア部11
3、第1の蓄積部115、第2の蓄積部114及びシフ
ト部116からなるST部121にそれぞれ対応する。
また、83は図1のリングCCD118を構成するもの
と同様のCCDが多数配列されたリニアCCDであり、
84は図1のリングCCD118と同様のリングCCD
である。つまり、本実施形態では、電荷転送手段が2つ
のリニアCCD83とこれら2つのリニアCCD83に
結合されたリングCCD84とを有する。
In FIG. 4, 81 is the sensor array 111 of FIG. 1, 82 is the integrating unit 112 and the clearing unit 11 of FIG.
3, ST section 121 including first storage section 115, second storage section 114, and shift section 116, respectively.
Further, reference numeral 83 is a linear CCD in which a large number of CCDs similar to those constituting the ring CCD 118 of FIG. 1 are arranged,
84 is a ring CCD similar to the ring CCD 118 of FIG.
It is. That is, in this embodiment, the charge transfer means has two linear CCDs 83 and a ring CCD 84 coupled to these two linear CCDs 83.

【0048】センサーアレイ81はN個のセンサーから
構成されており、これに伴ってST部82もN個設けら
れている。センサーアレイ81と平行に配置された各リ
ニアCCD83は(N+α)個のCCDで構成され、リ
ニアCCD83に結合されたリングCCD84は2(N
+α)個或いはそれ以上のCCDで構成されている。
The sensor array 81 is composed of N sensors, and along with this, N ST units 82 are also provided. Each linear CCD 83 arranged in parallel with the sensor array 81 is composed of (N + α) CCDs, and the ring CCD 84 coupled to the linear CCD 83 is 2 (N).
+ Α) or more CCDs.

【0049】リングCCD84で信号電荷が1周する周
期は投光のオンオフに同期しており、その他の動作タイ
ミングは上述の第1の実施形態と同様である。CCDC
LR部85はリングCCD84及びリニアCCD83で
転送されてくる電荷をクリアする手段であり、デバイス
の初期化を行う。従って、信号加算時はクリアーが禁止
される。出力部87は、非破壊で電荷量を電圧に変換し
て信号を読み出す手段である。SK1M部86は、上述
の第1の実施形態のスキム部119と同様の構造及び機
能を有しており、リングCCD84が飽和しないように
外光信号の量が所定量を超えた場合、オフとオンのペア
のCCDから一定の値を排斥し、投光信号のみが積分さ
れるようにする。
The cycle in which the signal charge makes one round in the ring CCD 84 is in synchronism with the on / off of the light projection, and the other operation timings are the same as in the first embodiment described above. CCDC
The LR unit 85 is means for clearing charges transferred by the ring CCD 84 and the linear CCD 83, and initializes the device. Therefore, clearing is prohibited during signal addition. The output unit 87 is a unit that nondestructively converts the charge amount into a voltage and reads a signal. The SK1M unit 86 has the same structure and function as the skim unit 119 of the above-described first embodiment, and is turned off when the amount of the external light signal exceeds a predetermined amount so that the ring CCD 84 is not saturated. A fixed value is excluded from the paired CCDs so that only the light projection signal is integrated.

【0050】本実施形態でも、センサーアレイ81の両
側に第1、第2の蓄積部114、115を有するST部
82を配置しているので、ST部82の一部を構成する
第1、第2の蓄積部114、115及びリニアCCD8
3のST部82と対向する部分のCCDの幅をセンサー
アレイ81の各センサーと同じ程度又はこれに近い値に
まで大きくすることができる。従って、従来よりも第
1、第2の蓄積部114、115及びリニアCCDの電
荷蓄積容量を大幅に増加させることができるので、ダイ
ナミックレンジが拡大し測距性能におけるS/N比も向
上する。
Also in this embodiment, since the ST section 82 having the first and second storage sections 114 and 115 is arranged on both sides of the sensor array 81, the first and first ST sections 82 forming a part of the ST section 82 are arranged. 2 storage units 114 and 115 and linear CCD 8
The width of the CCD in the portion facing the ST portion 82 of 3 can be increased to the same value as or close to each sensor of the sensor array 81. Therefore, since the charge storage capacities of the first and second storage units 114 and 115 and the linear CCD can be significantly increased as compared with the conventional case, the dynamic range is expanded and the S / N ratio in the ranging performance is also improved.

【0051】本実施形態では、特願平7−263182
号のように、リングCCDやセンサーアレイからなるセ
ンサーデバイスを2つ用いて2受光像の位置の相対値に
基づいて測距する例を示したが、センサーデバイスを1
つしか用いなくとも三角測距の原理により測距可能であ
る。
In this embodiment, Japanese Patent Application No. 7-263182 is used.
As described in No. 6, an example in which two sensor devices including a ring CCD and a sensor array are used to perform distance measurement based on the relative value of the positions of two light-receiving images has been described.
It is possible to measure distance by the principle of triangulation even if only one is used.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
センサーアレイで光電変換された電荷を蓄積する蓄積手
段をセンサーアレイの両側に配置したので、電荷蓄積量
のダイナミックレンジを損なうことなくセンサーアレイ
のピッチを短くすることが可能となった。従って、基線
長を短くした場合であっても、測距精度を劣化させるこ
となく測距装置を縮小することが可能になる。また、基
線長を短くしない場合には、測距精度をより一層向上さ
せることができる。
As described above, according to the present invention,
Since the storage means for storing the charges photoelectrically converted by the sensor array are arranged on both sides of the sensor array, it is possible to shorten the pitch of the sensor array without impairing the dynamic range of the charge storage amount. Therefore, even if the baseline length is shortened, it is possible to reduce the distance measuring device without degrading the distance measuring accuracy. Further, when the baseline length is not shortened, the distance measuring accuracy can be further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態で用いるセンサーデバ
イスの概略図である。
FIG. 1 is a schematic view of a sensor device used in a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の装置において、各センサーからリニアC
CDへ電荷を転送する時の各部の動作タイミングを示す
タイミングチャートである。
FIG. 2 shows a linear C from each sensor in the apparatus of FIG.
6 is a timing chart showing the operation timing of each part when transferring charges to a CD.

【図3】図1の装置のリングCCDの各部の動作タイミ
ングを示すタイミングチャートである。
3 is a timing chart showing the operation timing of each part of the ring CCD of the apparatus of FIG.

【図4】本発明の第2の実施形態で用いるセンサーデバ
イスの概略図である。
FIG. 4 is a schematic view of a sensor device used in the second embodiment of the present invention.

【図5】従来の測距装置の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional distance measuring device.

【図6】センサーアレイ上の受光像及びセンサー信号出
力を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a received light image on a sensor array and a sensor signal output.

【図7】図5のセンサーアレイからリニアCCDまでの
構成を詳細に示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing in detail the configuration from the sensor array of FIG. 5 to a linear CCD.

【図8】図5の装置において、各センサーからリニアC
CDへ電荷を転送する時の各部の動作タイミングを示す
タイミングチャートである。
FIG. 8 is a diagram showing the linear C from each sensor in the apparatus of FIG.
6 is a timing chart showing the operation timing of each part when transferring charges to a CD.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

111 センサーアレイ 112 積分部 113 クリアー部 114 第2の蓄積部 115 第1の蓄積部 116 シフト部 118 リングCCD 121 ST部 S1 〜S5 センサー111 sensor array 112 integrating part 113 clearing part 114 second accumulating part 115 first accumulating part 116 shift part 118 ring CCD 121 ST part S 1 to S 5 sensor

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被測距物にスポット投光し、その反射光
を受光して三角測距を行う測距装置であって、前記被測
距物に投光するための投光手段と、前記被測距物からの
反射光を受光して光電変換する複数のセンサーが配列さ
れたセンサーアレイと、複数の前記センサーごとに設け
られて前記センサーからの出力電荷を蓄積する複数の蓄
積手段と、複数の前記蓄積手段で蓄積された電荷が並列
に供給される少なくとも一部がリング状に結合された電
荷転送手段とを備えた測距装置において、 複数の前記蓄積手段が、前記センサーの配列方向に対し
て前記センサーアレイの両側に配置されていることを特
徴とする測距装置。
1. A distance measuring device for projecting a spot onto an object to be measured and receiving the reflected light to perform a triangular distance measurement, and a light projecting means for projecting light onto the object to be measured. A sensor array in which a plurality of sensors that receive reflected light from the object to be measured and perform photoelectric conversion are arranged, and a plurality of storage units that are provided for each of the plurality of sensors and that store the output charges from the sensors. And a charge transfer means in which at least a part of the charges accumulated in the plurality of accumulating means are supplied in parallel, and the charge transferring means is coupled in a ring shape. A distance measuring device arranged on both sides of the sensor array with respect to a direction.
【請求項2】 複数の前記蓄積手段が、前記センサーの
配列方向に対して前記センサーアレイの両側に交互に配
置されていることを特徴とする請求項1に記載の測距装
置。
2. The distance measuring device according to claim 1, wherein the plurality of accumulating means are alternately arranged on both sides of the sensor array with respect to the arrangement direction of the sensors.
【請求項3】 前記電荷転送手段からの出力信号を、前
記センサーアレイの複数の前記センサーの配列順序に即
して並べ替えて測距演算を行う制御手段をさらに備えて
いることを特徴とする請求項1又は2に記載の測距装
置。
3. A control means for rearranging an output signal from the charge transfer means according to an arrangement order of the plurality of sensors of the sensor array to perform a distance measurement calculation. The distance measuring device according to claim 1.
【請求項4】 前記電荷転送手段が、前記センサーアレ
イ及び複数の前記蓄積手段を取り囲むリング状に形成さ
れていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項
に記載の測距装置。
4. The distance measuring device according to claim 1, wherein the charge transfer means is formed in a ring shape surrounding the sensor array and the plurality of storage means. .
【請求項5】 前記電荷転送手段が、複数の前記蓄積手
段で蓄積された電荷が並列に供給される2つのリニア部
と、これら2つのリニア部に結合されたリング部とを有
するように形成されていることを特徴とする請求項1〜
3のいずれか1項に記載の測距装置。
5. The charge transfer means is formed so as to have two linear parts to which charges accumulated by a plurality of the accumulating means are supplied in parallel, and a ring part coupled to these two linear parts. It is characterized by the above-mentioned.
3. The distance measuring device according to any one of 3 above.
【請求項6】 複数の前記蓄積手段が、第1の蓄積手段
と第2の蓄積手段とを夫々有していることを特徴とする
請求項1〜5のいずれか1項に記載の測距装置。
6. The distance measuring device according to claim 1, wherein each of the plurality of storage units has a first storage unit and a second storage unit. apparatus.
【請求項7】 前記第1の蓄積手段が前記投光手段の投
光時の前記センサーからの出力信号を蓄積し、前記第2
の蓄積手段が前記投光手段の非投光時の前記センサーか
らの出力信号を蓄積することを特徴とする請求項6に記
載の測距装置。
7. The first storage means stores an output signal from the sensor when the light projecting means projects light, and the second storage means stores the output signal from the sensor.
7. The distance measuring device according to claim 6, wherein the storage means stores the output signal from the sensor when the light projecting means is not projecting light.
【請求項8】 前記電荷転送手段で転送されている電荷
から一定量の電荷を除去するスキム手段をさらに備えて
いることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記
載の測距装置。
8. The distance measuring device according to claim 1, further comprising skim means for removing a fixed amount of charges from the charges transferred by the charge transfer device. apparatus.
【請求項9】 複数の前記蓄積手段の各々と前記センサ
ーとの間に配置され、前記センサーからの電荷を積分し
て前記蓄積手段へ供給する複数の積分手段と、 前記積分手段から電荷を抜き取るためのゲート手段とを
さらに備えていることを特徴とする請求項1〜8のいず
れか1項に記載の測距装置。
9. A plurality of integrating means arranged between each of said plurality of accumulating means and said sensor, integrating a charge from said sensor and supplying said integrating means, and extracting electric charge from said integrating means. The distance measuring device according to claim 1, further comprising:
JP8029107A 1996-02-16 1996-02-16 Range-finding device Pending JPH09222553A (en)

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JP8029107A JPH09222553A (en) 1996-02-16 1996-02-16 Range-finding device

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7068317B1 (en) 1999-02-26 2006-06-27 Canon Kabushiki Kaisha Photoelectric conversion apparatus

Cited By (1)

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US7068317B1 (en) 1999-02-26 2006-06-27 Canon Kabushiki Kaisha Photoelectric conversion apparatus

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Effective date: 20040601