JPS63212278A - Solid-state image pickup element and range finder using it - Google Patents

Solid-state image pickup element and range finder using it

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JPS63212278A
JPS63212278A JP62046258A JP4625887A JPS63212278A JP S63212278 A JPS63212278 A JP S63212278A JP 62046258 A JP62046258 A JP 62046258A JP 4625887 A JP4625887 A JP 4625887A JP S63212278 A JPS63212278 A JP S63212278A
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誠一郎 水野
Mikio Kyomasu
幹雄 京増
Akinaga Yamamoto
晃永 山本
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/40Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled

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  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To read picture element information again and to directly execute the correlation operation of a picture or the like based on this output signal by storing and maintaining the terminal voltage value of a capacity element as the picture element information. CONSTITUTION:In a solid-state imagepickup element, during the information storage period of a detecting cell 1, a photodiode 2 and the capacity element C1 are made conductive by an MOS transistor FT 2 as a switching element, a photoelectric current according to the incident light intensity of a light incident on the photodiode 2 passes through a closed circuit and the terminal voltage value of the capacity element C1 goes to the picture element information. This terminal voltage value is read through an MOS transistor FT 4 as a current amplifying circuit, even if this terminal voltage value is read again, it is not changed, thereby, the detecting cell in which the picture information can be stored and held and which can be used even by repeatedly reading, the same picture element information is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カメラなどに利用される固体撮像素子および
それを用いた測距装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a solid-state image sensor used in cameras and the like, and a distance measuring device using the same.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、カメラなどに利用される固体撮像素子として、M
OS型あるいはCCD型の光電変換素子が知られている
。この稲の固体撮像素子は、同じ構造をした一次元また
は二次元配列の複数個の検出セルからなっており、各検
出セルは画像の一画素の情報を撮像するようになってい
る。また各検出セルからの出力信号すなわち画素情報は
、共通のビデオラインに出力されるようになっている。
Conventionally, M
OS type or CCD type photoelectric conversion elements are known. This rice solid-state imaging device consists of a plurality of detection cells arranged in one or two dimensions with the same structure, and each detection cell is adapted to capture information of one pixel of an image. Further, output signals from each detection cell, that is, pixel information, are output to a common video line.

第9図は、従来の固体撮像素子における検出セルの構成
図である。第9図において検出セル80は、フォトダイ
オード81と、フォトダイオード81からビデオライン
82への出力信号の読出しタイミングを制御するスイッ
チング素子FT8とからなっている。
FIG. 9 is a configuration diagram of a detection cell in a conventional solid-state image sensor. In FIG. 9, a detection cell 80 includes a photodiode 81 and a switching element FT8 that controls the readout timing of an output signal from the photodiode 81 to a video line 82.

スイッチング素子FT8は、例えばNチャンネル型のM
OSトランジスタであり、これがオンのときにフォトダ
イオード81とビデオライン82とを導通状態にさせ、
オフのときに、フォトダイオード81とビデオライン8
2とを電気的に遮断するようになっている。
The switching element FT8 is, for example, an N-channel type M
This is an OS transistor, and when it is on, it makes the photodiode 81 and the video line 82 conductive,
When off, photodiode 81 and video line 8
2 is electrically isolated from each other.

このような構成の検出セル80では、フォトダイオード
81に光が入射すると、フォトダイオード81の接合容
量C0には入射光強度に応じて電荷が蓄積される。電荷
が蓄積される間、スイッチング素子FT8はオフになっ
ている。スイッチング素子FT8をオンにすると、フォ
トダイオード81の接合界JIC0に蓄積されていた電
荷は、スイッチング素子FT8.例えばMOSトランジ
スタのMO3反転層を介して、1つの画素情報としてビ
デオライン82に出力される。
In the detection cell 80 having such a configuration, when light is incident on the photodiode 81, charges are accumulated in the junction capacitance C0 of the photodiode 81 according to the intensity of the incident light. Switching element FT8 is off while charges are being accumulated. When the switching element FT8 is turned on, the charge accumulated in the junction field JIC0 of the photodiode 81 is transferred to the switching element FT8. For example, it is output to the video line 82 as one pixel information via an MO3 inversion layer of a MOS transistor.

これにより、固体撮像素子内の複数個の検出セルの各々
のスイッチング素子を順次にオンにすることによって、
ビデオライン82に画素情報を順次にすなわちシリアル
に読出すことができる。
As a result, by sequentially turning on the switching elements of each of the plurality of detection cells in the solid-state image sensor,
Pixel information can be read out onto video line 82 sequentially or serially.

また、被測定物までの距離を測定するのに、上述のよう
な固体撮像素子を用いた測距装置が従来知られている。
Furthermore, distance measuring devices using the above-mentioned solid-state image sensor are conventionally known to measure the distance to an object to be measured.

第10図は、特開昭58−148910号に開示されて
いる従来の測距装置の構成図である。第10図に示す従
来の装置は、空間的に異なる場所を通過した同一の被測
定物からの2つの光束F3゜F4を受光する固体撮像素
子106を備えており、この固体撮像素子106の一次
元配列の検出セルa1乃至aSには被測定物からの一方
の光束F3が入射し、−次元配列の検出セルb 乃至b
+には他方の光束F4が入射するようになっている。
FIG. 10 is a configuration diagram of a conventional distance measuring device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-148910. The conventional device shown in FIG. 10 is equipped with a solid-state image sensor 106 that receives two light beams F3 and F4 from the same object that have passed through spatially different locations. One of the light beams F3 from the object to be measured is incident on the detection cells a1 to aS of the original array, and the detection cells b to b of the -dimensional array
The other light beam F4 is made incident on +.

固体撮像素子106の検出セルa 乃至aH。Detection cells a to aH of the solid-state image sensor 106.

検出セルb 乃至bHは、第9図に示す検出セル80と
同様の構造をしており、検出セルa1乃至a と検出セ
ルb1乃至bMとには、同一の被測宝物の互いにずれた
画素情報がアナログ量で蓄積される。この測距装置では
、これらの検出セルa 乃至aN、検出セルb1乃至b
Mに蓄積されま た画素情報を順次にとり出して、検出セルb1乃至bs
の画素情報と検出セルa1乃至aHの 画素情報との相
関演算結果C(1)、・旧・・、検出セルb1乃至bH
の画素情報と検出セルa、乃 至ap−1+Hの画素情
報との相関結果C(p) 、 −−−−−−。
The detection cells b to bH have the same structure as the detection cell 80 shown in FIG. 9, and the detection cells a1 to a and the detection cells b1 to bM contain mutually shifted pixel information of the same treasure. is accumulated in analog quantities. In this distance measuring device, these detection cells a to aN, detection cells b1 to b
The pixel information stored in M is sequentially taken out and sent to the detection cells b1 to bs.
Correlation calculation result C(1) between pixel information of and pixel information of detection cells a1 to aH, old..., detection cells b1 to bH
Correlation result C(p) between pixel information of pixel information and pixel information of detection cells a to ap-1+H.

検出セルb 乃至bHの画素情報と検出セルaN−M+
1乃至aHの画素情報との相関結果C(N−M+1.)
を順次に求め、相関結果c(i)、・旧・・。
Pixel information of detection cells b to bH and detection cell aN-M+
Correlation result C (N-M+1.) with pixel information from 1 to aH
are obtained sequentially, and the correlation result c(i), old...

C(p)、・・・・・・、 C(N−M+1 )のうち
で最大の相関を与えるずれ量pを検出することにより被
測定物までの距離を検出しようとするものである。
The distance to the object to be measured is detected by detecting the shift amount p that gives the maximum correlation among C(p), . . . , C(N-M+1).

これらの相関演算結果を得るために、固体撮像素子10
6の検出セルa1乃至aH,b1乃 至bHは共通のビ
デオライン82に接続され、さらに2値化回路108を
介してMビットの転送段を有するシフトレジスター10
に接続されている。
In order to obtain these correlation calculation results, the solid-state image sensor 10
The six detection cells a1 to aH, b1 to bH are connected to a common video line 82, and are further connected to a shift register 10 having an M-bit transfer stage via a binarization circuit 108.
It is connected to the.

シフトレジスター10はさらに(N−M+1)ビットの
転送段を有するシフトレジスター11に接続されている
。なお第10図には説明の便宜上、シフトレジスター1
1は9ビツトの転送段121乃至129を有するものと
して示されている。
The shift register 10 is further connected to a shift register 11 having a (N-M+1) bit transfer stage. For convenience of explanation, shift register 1 is shown in FIG.
1 is shown as having 9-bit transfer stages 121-129.

シフトレジスタ110の最初の転送段112の出力は、
排他的論理和回路131乃至139の一方の入力端子に
加わり、壕なシフトレジスタ111の各転送段121乃
至129は、対応する排他的論理和回路131乃至13
9の他方の端子にそれぞれ加わるようになっている。排
他的論理和回路131乃至139において排他的論理和
がとられた結果は、論理和ゲート141乃至149、論
理積ゲート151乃至159を介してカウンタ161乃
至169に加わり、各カウンタ161乃至169により
各相関演算結果C(1)、・・・・・・、C(p)、・
・・・・・、 C(N−M+1 >  (第10図の例
ではC(1)、・・・・・・、C(+))、・・・・・
・、C(9))がそれぞれ出力されるようになっている
The output of the first transfer stage 112 of the shift register 110 is
Each transfer stage 121 to 129 of the deep shift register 111 is connected to one input terminal of the exclusive OR circuits 131 to 139, and each transfer stage 121 to 129 of the corresponding exclusive OR circuit 131 to 13
9 is applied to the other terminal. The exclusive OR results obtained by the exclusive OR circuits 131 to 139 are added to the counters 161 to 169 via the OR gates 141 to 149 and the AND gates 151 to 159. Correlation calculation result C(1),...,C(p),...
..., C(N-M+1 > (in the example of Fig. 10, C(1), ..., C(+)), ...
, C(9)) are output.

なお固体撮像素子106.2値化回路108、シフトレ
ジスタ110,111、およびカウンタ161乃至16
9の動作は、コントローラ119によって制御され、ま
た相関演算はゲート114乃至116によって制御され
ている。
Note that the solid-state image sensor 106, the binarization circuit 108, the shift registers 110, 111, and the counters 161 to 16
9 is controlled by a controller 119, and correlation calculations are controlled by gates 114 to 116.

このような構成の測距装置では、異なる場所を通過した
同一の被測定物からの第11図(a)に示すような2つ
の光束F3.F4が固体撮像素子106に入射すると、
−次元配列の検出セルa1乃至aNは光束F3の画像情
報を撮像し、−次元配列の検出セルb 乃至bHは光束
F4の画像情報を撮像する。なお第11図(a)におい
て光束F3、F4の画像はずれ量pだけ互いにずれてい
る。
In a distance measuring device having such a configuration, two light beams F3. When F4 enters the solid-state image sensor 106,
The detection cells a1 to aN in the -dimensional array capture image information of the light flux F3, and the detection cells b to bH in the -dimensional array capture image information of the light flux F4. Note that in FIG. 11(a), the images of the light beams F3 and F4 are shifted from each other by a shift amount p.

第9図に示すような#i逍の検出セルa1乃 至J、検
出セルb1乃至bMには、光束F3.F4の画像がアナ
ログ的な画素情報として(接合容量の電荷量として)第
11図(b)に示ずように蓄積される。
The detection cells a1 to J and the detection cells b1 to bM of #i as shown in FIG. 9 have a light flux F3. The image of F4 is accumulated as analog pixel information (as the amount of charge of the junction capacitance) as shown in FIG. 11(b).

次いで固体撮像素子106の検出セルa1乃至aH,検
出セルb1乃至bHに蓄積されているアナログ画素ff
f報は、第9図のスイッチング素子FT 8と同様な各
検出セルのスイッチング素子を順次にオンにすることに
よりビデオライン82に順次に出力されて2値化回路1
08に送られ、2値化回路108により第11図(C)
に示すような2値化されたデジタル画素情報に変換され
てシフトレジスター10,111に送り込まれる。
Next, the analog pixels ff accumulated in the detection cells a1 to aH and the detection cells b1 to bH of the solid-state image sensor 106
The f information is sequentially output to the video line 82 by sequentially turning on the switching elements of each detection cell similar to the switching element FT 8 in FIG.
11(C) by the binarization circuit 108.
The information is converted into binarized digital pixel information as shown in FIG. 1 and sent to shift registers 10 and 111.

相関演算は、シフトレジスター11の各転送段121乃
至129に検出セルa 乃至aHからの2値化画素情報
がそれぞれ転送され、シフトレジスター10の最初の転
送段112に検出セルb1からの2値化画素情報が転送
された時点で開始される。なお相関演算のなされる期間
は、論理和ゲ−)141乃至149.論理積ゲート15
1乃至159によって定められる。
In the correlation calculation, the binarized pixel information from the detection cells a to aH is transferred to each transfer stage 121 to 129 of the shift register 11, and the binarized pixel information from the detection cell b1 is transferred to the first transfer stage 112 of the shift register 10. Starts when pixel information is transferred. Note that the period during which the correlation calculation is performed is the logical sum game) 141 to 149. AND gate 15
1 to 159.

第12図乃至第14図は、相関演算結果C(1)。12 to 14 show the correlation calculation results C(1).

C(El) 、 C(N−M+1 )を得る様子を示し
ている。排他的論理和回路131では、シフトレジスタ
ー10の最初の転送段112に順次に送られる第12図
(a)に示すような検出セルb1乃至bNの2値化画素
情報と、シフトレジスター11の最後の転送段121に
順次に送られる第12図(b)に示すような検出セルa
1乃至aHの2値化画素情報との排他的論理和をとり、
第12図(C)に示すような排他的論理和信号をカウン
ター61に順次に出力する。カウンター61は、順次に
送られる排他的論理和信号を計数し、第12図(C)の
場合は、“1パの信号が3つ送られるので“3”を相関
演算結果C(1)として出力する。
It shows how C(El) and C(N-M+1) are obtained. In the exclusive OR circuit 131, the binary pixel information of the detection cells b1 to bN as shown in FIG. Detection cells a as shown in FIG. 12(b) are sequentially sent to the transfer stage 121 of
Exclusive OR with the binarized pixel information of 1 to aH,
Exclusive OR signals as shown in FIG. 12(C) are sequentially output to the counter 61. The counter 61 counts the exclusive OR signals that are sequentially sent, and in the case of FIG. Output.

同様にして、例えば排他的論理和回路135では、シフ
トレジスター10の最初の転送段112に順次に送られ
る第13図(a)に示すような検出セルb 乃至bMの
2値化画素情報と、シフトレジスタ111の例えば転送
段125に順次に送られる第13図(b)に示すような
検出セルミル乃至aP−148の2値化画素債報との排
他的論理和をとり、第13図(C)に示すような排他的
論理和信号をカウンター65に順次に出力する。カウン
ター65は、順次に送られる排他的論理和信号を計数し
、第13図(C)の場合は、“1“の信号が一つもなく
、検出セルb 乃至bHの2値化画素情報と検出セルa
 乃至a   の2値化画素情報P    P−148 とは完全に相関がとれているので“0”を相関演算結果
C(p)として出力する。
Similarly, for example, in the exclusive OR circuit 135, the binary pixel information of detection cells b to bM as shown in FIG. Exclusive OR is performed with the binarized pixel information of the detection cell mill or aP-148 as shown in FIG. 13(b), which is sequentially sent to the transfer stage 125 of the shift register 111, ) are sequentially output to the counter 65. The counter 65 counts the exclusive OR signals sent sequentially, and in the case of FIG. 13(C), there is no signal of "1", and the binary pixel information of detection cells b to bH is detected. cell a
Since there is a perfect correlation with the binarized pixel information P P-148 of a to a, "0" is output as the correlation calculation result C(p).

また、排他的論理和回路139では、シフトレジスター
10の最初の転送段112に順次に送られる第14図(
a)に示すような検出セルb1乃至bHの2値化画素情
報と、シフトレジスタ111の最初の転送段129に順
次に送られる第14図(b)に示すような検出セルa 
  乃至aHの2値化画素情報との排他的論理和をとり
、第14図(C)に示すような排他的論理和信号をカウ
ンタ169に順次に出力する。カウンタ169は、順次
に送れる排他的論理和信号を計数し、第14図(C)の
場合は、11″の信号が2つ送られるので“2”を相関
演算結果C(N−M+1)として出力する。
Furthermore, in the exclusive OR circuit 139, the signals shown in FIG.
The binary pixel information of detection cells b1 to bH as shown in a) and the detection cell a as shown in FIG.
Exclusive OR is performed with the binary pixel information of aH to aH, and exclusive OR signals as shown in FIG. 14(C) are sequentially output to the counter 169. The counter 169 counts the exclusive OR signals that can be sent sequentially, and in the case of FIG. 14(C), since two signals of 11" are sent, "2" is taken as the correlation calculation result C (N-M+1). Output.

相関演算は排他的論理和をとることによってなされるこ
とに着目すれば、相関演算結果C(1)。
If we pay attention to the fact that the correlation operation is performed by taking exclusive OR, we get the correlation operation result C(1).

・・・・・・、 C(p) 、・・・・・・、C(N−
M+1)のうちで最小のものが相関が最も大きいという
ことになる。
......, C(p) ,...,C(N-
The smallest one among M+1) has the largest correlation.

上述の例では、C(p)が全ての相関演算結果のうちで
最小のものとなるので、検出セルb1乃至b の画素情
報と検出セルa 乃至a   の画M        
    P    P−1◆H素情報との相関が最も大
きく、これにより光束F3の画像情報と光束F4の画像
情報とはずれ量pだけずれていることを検出することが
できて、このずれ量pから被測定物までの距離を検出す
ることができる。
In the above example, C(p) is the minimum among all the correlation calculation results, so the pixel information of detection cells b1 to b and the image M of detection cells a to a
The correlation with P P-1◆H elementary information is the highest, and it is therefore possible to detect that the image information of the light flux F3 and the image information of the light flux F4 deviate by the amount of deviation p, and from this deviation amount p, The distance to the object to be measured can be detected.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところで、第9図に示すような従来の固体撮像素子の検
知セル80では、スイッチング素子FT8をオンにした
ときに、フォトダイオード81の接合容量C0に蓄積さ
れていた電荷は、画素情報としてビデオライン82に流
出するので、接合容量C0に蓄積されていた電荷は消失
する。すなわち、検知セル80から画素情報が−たび読
出されると、検知セル80は最早画素情報を記憶してい
ないので、再度同じ検知セル80から同じ画素情報を読
出して使用することができないという問題があった。
By the way, in the detection cell 80 of the conventional solid-state image sensor as shown in FIG. 9, when the switching element FT8 is turned on, the charge accumulated in the junction capacitance C0 of the photodiode 81 is transferred to the video line as pixel information. 82, the charge accumulated in the junction capacitance C0 disappears. That is, when pixel information is read out from the detection cell 80 many times, the same pixel information cannot be read out and used again from the same detection cell 80 because the detection cell 80 no longer stores the pixel information. there were.

従って、検知セル80のような構造の検知セルa 乃至
a N 、 bl乃至bHの配列された固体様像素子1
06を測距装置に用いる場合には、各検知セルa 乃至
a  、b  乃至b+から順次に読I       
Nl 出したアナログ画素情報を第10図に示すように2値化
回路108によって2値化されたデジタル画素情報に変
換した後に、シフトレジスター10゜111に順次に送
って、シフトレジスター10゜111内に相関演算処理
に適した配列で記憶保持させねばならない、すなわち、
相関演算処理では、同じ検知セルからの画素情報を再度
使用しなければならないので、検知セルa 乃至aH,
1)1乃至bMからのアナログ画素情報を直接、相関演
算処理に用いることができない、このために、シフトレ
ジスター10,111を相関演算処理用の中間バッファ
として設けなければならなかった。これにより、固体撮
像素子の検知セルa 乃至aH。
Therefore, the solid-state image element 1 in which detection cells a to a N and bl to bH having a structure like the detection cell 80 is arranged.
When using 06 in a distance measuring device, read each detection cell a to a, b to b+ sequentially.
Nl After the output analog pixel information is converted into binarized digital pixel information by the binarization circuit 108 as shown in FIG. must be stored in an array suitable for correlation calculation processing, that is,
In the correlation calculation process, pixel information from the same detection cell must be used again, so the detection cells a to aH,
1) Analog pixel information from 1 to bM cannot be used directly for correlation calculation processing. For this reason, shift registers 10 and 111 had to be provided as intermediate buffers for correlation calculation processing. As a result, the detection cells a to aH of the solid-state image sensor.

b 乃至b+からのアナログ画素情報に基づいたアナロ
グ相関演算処理を直接性なうことができないので、2つ
の入射光束F3.F4のずれ量Pを正確に検出すること
ができずまたずれ量pの検出に時間を要するという問題
があった。
Since it is not possible to directly perform analog correlation calculation processing based on the analog pixel information from F3. There is a problem in that the amount of deviation P of F4 cannot be detected accurately and it takes time to detect the amount of deviation P.

さらに、第10図に示す測距装置では、シフトレジスタ
ー11は(N−M+1>個分の2値化画素情報を保持す
るのに必要な(N−M+1)個の転送段を備えていなけ
ればならず、排他的論理和回路131乃至139、論理
和ゲート141乃至149、論理積ゲート151乃至1
59、カウンタ161乃至169は、シフトレジスタ1
11の(N−M+1)個の転送段に対応した(N−M+
1)個の段数を必要とする。第10図では、説明の便宜
上、段数(N−M+1)は“9″となっているが、カメ
ラなどの用途では検知セルの個数は“128″程度以上
であるのが普通であることから段数(、N−M+1)は
“128”程度以上となる。このために測距装置の回路
規模は大きくなり、装置の小型化および高速化を達成す
るのが困難であるという問題があった。
Furthermore, in the distance measuring device shown in FIG. Exclusive OR circuits 131 to 139, OR gates 141 to 149, AND gates 151 to 1
59, counters 161 to 169 are shift register 1
(N-M+) corresponding to 11 (N-M+1) transfer stages
1) Requires 1) stages. In Fig. 10, for convenience of explanation, the number of stages (N-M+1) is "9", but in applications such as cameras, the number of detection cells is usually about "128" or more, so the number of stages is (, N-M+1) is about "128" or more. For this reason, the circuit scale of the distance measuring device becomes large, and there is a problem in that it is difficult to achieve miniaturization and high speed of the device.

本発明は、画素情報を一度読出した後も画素情報を記憶
保持しており、同じ画素情報を再度読出して使用するこ
との可能な検知セルを備えた固体撮像素子を提供するこ
とを目的としている。
An object of the present invention is to provide a solid-state image sensor equipped with a detection cell that stores and retains pixel information even after the pixel information has been read out once, and that allows the same pixel information to be read out and used again. .

本発明はさらに、画素情報を記憶保持する固体撮像素子
から同じ画素情報を再度読出してアナログ相関演算処理
を行ない、被測定物の距離を正確かつ高速に検出するこ
との可能な簡単な回路構成の測距装置を提供することを
目的としている。
The present invention further provides a simple circuit configuration capable of reading out the same pixel information again from the solid-state image sensor that stores and retaining the pixel information and performing analog correlation calculation processing to accurately and quickly detect the distance of the object to be measured. The purpose is to provide a distance measuring device.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

第1の発明の固体撮像素子は、光が入射するフォトダイ
オードと、容量素子と、フォトダイオードと容量素子と
を情報蓄積期間中導通状態にするスイッチング素子と、
容量素子の端子電圧値を画素情報として出力させる電流
増幅回路とを有する検知セルを備えていることを特徴と
するものである。
The solid-state imaging device of the first invention includes: a photodiode into which light enters; a capacitive element; a switching element that brings the photodiode and the capacitive element into a conductive state during an information storage period;
The present invention is characterized in that it includes a detection cell having a current amplification circuit that outputs the terminal voltage value of the capacitive element as pixel information.

第2の発明は、前記第1の発明の固体撮像素子を用いた
測距装置の発明であって、画素情報を再度読出可能に記
憶保持する検知セルが複数個配列され、空間的に異なる
場所を通過した同一の被測定物からの2つの光束がそれ
ぞれ入射する一対の固体撮像素子と、一対の固体撮像素
子の検出セルの読出しタイミングを走査毎に互いにずら
して一対の固体撮像素子の検出セルを走査する読出手段
と、前記読出手段により一対の固体撮像素子から読出さ
れた画素情報間の相関演算を走査毎に行ない、各相関演
算結果のうちで最大の相関を与えるものを検出すること
で画素情報間のずれを検出する検出手段とを備えたこと
を特徴とするものである。
A second invention is an invention of a distance measuring device using the solid-state image sensor according to the first invention, in which a plurality of detection cells storing and retaining pixel information in a readable manner are arranged, and the distance measuring device is arranged at spatially different locations. A pair of solid-state image sensors, each of which receives two light fluxes from the same object to be measured, and a detection cell of the pair of solid-state image sensors with readout timings of the detection cells of the pair of solid-state image sensors shifted for each scan. A readout means for scanning the pixel information, and a correlation calculation between the pixel information read out from the pair of solid-state image sensors by the readout means is performed for each scan, and the one giving the largest correlation among the respective correlation calculation results is detected. The present invention is characterized by comprising a detection means for detecting a shift between pixel information.

〔作用〕[Effect]

第1の発明の固体撮像素子では、検出セルの容量素子の
端子電圧値を予め初期設定しておく、情報蓄積期間中は
スイッチング素子によりフォトダイオードと容量素子と
は導通状態となるので、フォトダイオード、スイッチン
グ素子および容量素子は閉回路を形成する。これにより
フォトダイオードに入射した光によって、その入射光強
度に応じた光電流が閉回路を流れ、容量素子の端子電圧
値はこの光電流分だけ変化し、そのときの端子電圧値が
画素情報となる。ところで容量素子の端子電圧値は、電
流増幅回路を介して読出されるので、この端子電圧値す
なわち画素情報を再度読出しても容量素子の端子電圧値
は変化せず、これにより画像情報を記憶保持することが
できる。
In the solid-state imaging device of the first invention, the terminal voltage value of the capacitive element of the detection cell is initialized in advance.During the information storage period, the photodiode and the capacitive element are brought into conduction by the switching element. , the switching element and the capacitive element form a closed circuit. As a result, due to the light incident on the photodiode, a photocurrent corresponding to the intensity of the incident light flows through a closed circuit, and the terminal voltage value of the capacitive element changes by this photocurrent amount, and the terminal voltage value at that time becomes pixel information. Become. By the way, the terminal voltage value of the capacitive element is read out via the current amplification circuit, so even if this terminal voltage value, that is, the pixel information is read out again, the terminal voltage value of the capacitive element does not change, so that the image information is stored and retained. can do.

第2の発明の測距装置では、第1、発明の名称撮像素子
を用いている。第1の発明の固体撮像素子を一対設け、
これら一対の固体撮像素子に空間的に異なる場所を通過
した同一被測定物からの2つの光束がそれぞれ入射する
と、一対の固体撮像素子の各検出セルには所定の画素情
報がそれぞれ記憶保持される0次いで一対の固体撮像素
子の各検出セルを読出手段によって走査し、各検出セル
から画素情報を読出す、読出手段により一対の固体撮像
素子の各検出セルからそれぞれ読出された画像情報は、
検出手段によって走査毎に相関演算される。より具体的
には、一対の固体撮像素子の一方の読出しタイミングを
走査回数毎にずらして、それぞれの走査における相関演
算結果を求める。
The distance measuring device of the second invention uses the image sensor of the first invention. A pair of solid-state imaging devices of the first invention are provided,
When two beams of light from the same object that have passed through spatially different locations are incident on the pair of solid-state image sensors, each detection cell of the pair of solid-state image sensors stores and holds predetermined pixel information. 0 Then, each detection cell of the pair of solid-state image sensors is scanned by the reading means, and pixel information is read from each detection cell.The image information read from each detection cell of the pair of solid-state image sensors by the reading means is as follows.
A correlation calculation is performed by the detection means for each scan. More specifically, the readout timing of one of the pair of solid-state image sensors is shifted for each number of scans, and the correlation calculation result for each scan is determined.

検出手段は、各相関演算結果のうちで最大の相関を与え
るものを検出することで、例えば、最大の相関を与える
までの走査回数を検出することで、画素情報間のずれを
検出し、これに基づき被測定物までの距離を検出するこ
とができる。
The detection means detects the deviation between pixel information by detecting the one that gives the maximum correlation among the correlation calculation results, for example, by detecting the number of scans until giving the maximum correlation. Based on this, the distance to the object to be measured can be detected.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図は、本発明に係る固体撮像素子の検出セルの一実
施例の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a detection cell of a solid-state image sensor according to the present invention.

第1図において検出セル1は、入射光強度に応じた光電
流工、を発生するフォトダイオード2を備えている。フ
ォトダイオード2は、スイッチング素子としてのnチャ
ンネル型のMOSトランジスタFT2を介して容量素子
C1に接続されている。MOS)ランジスタFT2は、
ゲートG2の電圧がハイレベルでオンとなるときにフォ
トダイオード2と容量素子C1とを導通状態にし、ゲー
トG2の電圧がロウレベルでオフとなるときにフォトダ
イオード2と容量素子C1とを電気的に遮断するもので
ある0M0SトランジスタFT2がオンとなってフォト
ダイオード2と容量素子C1とが導通状態となると、フ
ォトダイオード2に発生する光電流I、は、MOSトラ
ンジスタFT2゜容量素子C1の閉回路を流れることに
なり、容量素子C1に蓄積されていた電荷はフォトダイ
オード2に向かって放電され、その端子電圧は減少する
ようになっている。すなわち、容量素子C1は、MOS
)ランジスタFT2がオンのときにフォトダイオード2
に流れる光電流!、によって降下した状態の端子電圧値
を画素情報として記憶保持するような構成となっている
In FIG. 1, a detection cell 1 is equipped with a photodiode 2 that generates a photoelectric current corresponding to the intensity of incident light. The photodiode 2 is connected to the capacitive element C1 via an n-channel type MOS transistor FT2 as a switching element. MOS) transistor FT2 is
The photodiode 2 and the capacitive element C1 are electrically connected when the voltage of the gate G2 is high level and turned on, and the photodiode 2 and the capacitive element C1 are electrically connected when the voltage of the gate G2 is low level and turned off. When the blocking 0M0S transistor FT2 is turned on and the photodiode 2 and the capacitive element C1 become conductive, the photocurrent I generated in the photodiode 2 closes the closed circuit of the MOS transistor FT2 and the capacitive element C1. As a result, the charge accumulated in the capacitive element C1 is discharged toward the photodiode 2, and its terminal voltage decreases. That is, the capacitive element C1 is a MOS
) When transistor FT2 is on, photodiode 2
Photocurrent flowing through! The configuration is such that the terminal voltage value dropped by , is stored and held as pixel information.

またMOSトランジスタFT2に接続されている側の容
量素子C1の端子は、さらにスイッチング素子としての
nチャンネル型のMOSトランジスタFT3と、電流増
幅回路すなちわインピーダンス変換素子としてのnチャ
ンネル型のMOSトランジスタFT4のゲートG4とに
接続されている。容量素子C1に接続されているのとは
反対側のMOS)ランジスタFT3の端子すなわちドレ
インは基準電位Vrefに保持されており、MOSトラ
ンジスタFT3は、ゲートG3の電圧がハイレベルのと
きにオンとなって容量素子C1の端子に基準電位vre
fを与えるようになっている。またMOS)ランジスタ
FT4のドレインD4は一定電圧■。Dに保持されてい
る一方、ソースS4は定電流源3に接続されている。
Further, the terminal of the capacitive element C1 connected to the MOS transistor FT2 is further connected to an n-channel type MOS transistor FT3 as a switching element and an n-channel type MOS transistor as a current amplification circuit, that is, an impedance conversion element. It is connected to the gate G4 of FT4. The terminal, that is, the drain of the MOS transistor FT3 on the opposite side to that connected to the capacitive element C1 is held at the reference potential Vref, and the MOS transistor FT3 is turned on when the voltage of the gate G3 is at a high level. A reference potential vre is applied to the terminal of the capacitive element C1.
It is designed to give f. Also, the drain D4 of the MOS) transistor FT4 is at a constant voltage ■. D, while the source S4 is connected to the constant current source 3.

MOSトランジスタF丁4のソースS4はさらにスイッ
チング素子、例えばNチャンネル型のMOSトランジス
タFT5を介してビデオライン4に接続されている0M
0SトランジスタFT5は、そのゲートG5の電圧がハ
イレベルのときにオンとなり、このときMOS)ランジ
スタFT4のソースS4からの信号がMOSトランジス
タFT5を介してビデオライン4に出力されるようにな
っている。すなわちMOSトランジスタFT4は入力イ
ンピーダンスが高く出力インピーダンスが低いソースフ
ォロワの形で使用されており、MOSトランジスタFT
4の入力インピーダンスが高いために容量素子C1に蓄
積されている電荷がMOSトランジスタFT4を介して
ビデオライン4に漏洩することはなく、また出力インピ
ーダンスが低いのでそのゲートG に加わる容量素子C
1の端子電圧値をインピーダンス変換してソースSから
ビデオライン4に出力し、ビデオライン4が長い場合で
も画素情報を忠実に伝送することができるようになって
いる。なお定電流源3は、MOSトランジスタFT4に
常に一定のドレイン電流を流すためのものである。
The source S4 of the MOS transistor F4 is further connected to the video line 4 via a switching element, for example, an N-channel MOS transistor FT5.
The 0S transistor FT5 is turned on when the voltage at its gate G5 is at a high level, and at this time, the signal from the source S4 of the MOS transistor FT4 is output to the video line 4 via the MOS transistor FT5. . In other words, the MOS transistor FT4 is used in the form of a source follower with high input impedance and low output impedance.
Since the input impedance of the capacitive element C1 is high, the charge stored in the capacitive element C1 does not leak to the video line 4 via the MOS transistor FT4, and since the output impedance is low, the electric charge stored in the capacitive element C1 added to the gate G of the capacitive element C1 is low.
The terminal voltage value of 1 is impedance-converted and output from the source S to the video line 4, so that even if the video line 4 is long, pixel information can be faithfully transmitted. Note that the constant current source 3 is used to always supply a constant drain current to the MOS transistor FT4.

このような構成の検出セル1では、使用に先立ち、容量
素子C1の端子電圧を基準電位vrefに初期設定する
ためスイッチング素子としてのMOSトランジスタFT
3のゲートG3にリセット信号RS ’1”を加えて、
ゲートG3の電圧をハイレベルにし、MOS)ランジス
タFT3をオンにする。
In the detection cell 1 having such a configuration, the MOS transistor FT as a switching element is used to initialize the terminal voltage of the capacitive element C1 to the reference potential vref before use.
Adding the reset signal RS '1' to the gate G3 of 3,
The voltage of the gate G3 is set to high level, and the MOS transistor FT3 is turned on.

容量素子C1の端子電圧を基準電位v、efに初期設定
した後、リセット信号R9Tをオフにして、フォトダイ
オード2への入射光強度を容量素子C1の端子電圧値と
して情報蓄積させる動作を開始する。この情報蓄積動作
は、スイッチング素子としてのMOS)ランジスタFT
2のゲートG2に情報蓄積信号DTを加えることによっ
て行なわれる。なお情報蓄積信号DTを加えている期間
が情報蓄積期間となる。情報蓄積期間中は、ゲートG2
の電圧がハイレベルとなってMOSトランジスタFT2
がオンになる。これによって、前述のように、フォトト
ランジスタ2とMOSトランジスタFT2と容量素子C
1との間には閉回路が形成されるので、入射光強度に応
じてフォトダイオード2内に発生した光電流■、は、こ
の閉回路を流れ、容量素子C1の端子電圧値は、その初
期設定値”rerから光電流It分だけ減少する。この
ときの容量素子C1の端子電圧値が入射光強度を表わす
画素情報となる。情報蓄積が終了すると、容量素子C1
に蓄積されている電荷は、MOSトランジスタFT4の
入力インピーダンスが大きいためビデオライン4側に漏
洩することがないので、端子電圧値は、MOSトランジ
スタF ’I’ 3のゲートG3に再度リセット信号R
STが加わるまで記憶保持される。
After initializing the terminal voltage of the capacitive element C1 to the reference potentials v and ef, the reset signal R9T is turned off and the operation of storing information based on the intensity of light incident on the photodiode 2 as the terminal voltage value of the capacitive element C1 is started. . This information storage operation is performed using a MOS (MOS) transistor FT as a switching element.
This is done by applying the information storage signal DT to the gate G2 of No. 2. Note that the period during which the information accumulation signal DT is applied is the information accumulation period. During the information accumulation period, Gate G2
The voltage becomes high level and the MOS transistor FT2
is turned on. As a result, as described above, the phototransistor 2, the MOS transistor FT2, and the capacitor C
Since a closed circuit is formed between the photodiode 2 and the photodiode 2 according to the intensity of the incident light, the photocurrent 2, which is generated in the photodiode 2 according to the intensity of the incident light, flows through this closed circuit, and the terminal voltage value of the capacitive element C1 is the initial value. The photocurrent It decreases from the set value "rer. The terminal voltage value of the capacitive element C1 at this time becomes pixel information representing the incident light intensity. When the information storage is completed, the capacitive element C1
Because the input impedance of the MOS transistor FT4 is large, the charges stored in the terminal do not leak to the video line 4 side, so the terminal voltage value is determined by applying the reset signal R to the gate G3 of the MOS transistor F'I'3 again.
It is stored and retained until ST is added.

容量素子C1に記憶保持されている端子電圧値すなわち
画素情報をビデオライン4に読出すために、スイッチン
グ素子としてのMOSトランジスタFT5のゲートG5
に読出信号SPを加え、ゲーI” G sの電圧をハイ
レベルにしてMOS)ランジスタFT5をオンにする。
In order to read out the terminal voltage value stored in the capacitive element C1, that is, pixel information, to the video line 4, the gate G5 of the MOS transistor FT5 as a switching element is
A read signal SP is applied to the MOS transistor FT5, and the voltage of the gate I''Gs is set to high level to turn on the MOS transistor FT5.

これによってMOSトランジスタFT4のソースS4と
ビデオライン4とは導通状態となり、MOS)ランジス
タFT4のソースS4からのインピーダンス変換された
画素情報はビデオライン4に送られる。容量素子C1の
端子はMOS)ランジスタFT4のゲートG4に接続さ
れているのでMOSトランジスタFT5をオンにして画
素情報の読出しを行なっても、容量素子C1に蓄積され
ている電荷はMOSトランジスタFT4からビデオライ
ン4に流れず、これにより容量素子C1の端子電圧値を
変動させずに読出し前の状態に記憶保持することができ
る。
As a result, the source S4 of the MOS transistor FT4 and the video line 4 are brought into conduction, and the impedance-converted pixel information from the source S4 of the MOS transistor FT4 is sent to the video line 4. Since the terminal of the capacitive element C1 is connected to the gate G4 of the MOS transistor FT4, even if the MOS transistor FT5 is turned on and pixel information is read, the charge accumulated in the capacitive element C1 is transferred from the MOS transistor FT4 to the video signal. The voltage does not flow to the line 4, and as a result, the terminal voltage value of the capacitive element C1 can be stored and held in the state before reading without changing the terminal voltage value.

また第1図では、検出セル1のフォトダイオード2にさ
らにスイッチング素子例えばMOS)ランジスタFTI
が接続されている。フォトダイオード2に接続されてい
る側とは反対側のMOS)ランジスタFTIの端子は例
えば基準電圧■refを与える基準電圧電源(図示せず
)に接続されており、このMOS)ランジスタFTIの
ゲートG1には、情報蓄積期間DTを反転した信号DT
が加わるようになっている。
In addition, in FIG. 1, the photodiode 2 of the detection cell 1 is further equipped with a switching element (for example, a MOS) transistor FTI.
is connected. The terminal of the MOS) transistor FTI on the side opposite to the side connected to the photodiode 2 is connected to a reference voltage power supply (not shown) that provides a reference voltage ref, for example, and the gate G1 of this MOS) transistor FTI is is a signal DT obtained by inverting the information storage period DT.
is now being added.

この上うな構成では、情報蓄積期間外は、信号D′Fに
よってMOS)ランジスタFTIのゲートG1の電圧は
ハイレベルとなっているので、MOSトランジスタFT
Iはオンとなり、これによりフォトダイオード2に情報
蓄積期間外に発生した光電流をMOS)ランジスタFT
Iを介して基準電圧電源に流し込むことができる。一方
、情報蓄積期間中は、MOSトランジスタFTIのゲー
トG1の電圧はロウレベルに保持され、MOSトランジ
スタFTIはオフとなるのでフォトダイオード2に発生
した光電流が基準電圧電源に流れ込むことはない。
In this configuration, the voltage at the gate G1 of the MOS transistor FTI is set to a high level by the signal D'F outside the information storage period, so the voltage at the gate G1 of the MOS transistor FTI is set to high level.
I is turned on, and as a result, the photocurrent generated outside the information storage period in the photodiode 2 is transferred to the transistor FT (MOS).
It can be fed into the reference voltage power supply via I. On the other hand, during the information storage period, the voltage at the gate G1 of the MOS transistor FTI is held at a low level and the MOS transistor FTI is turned off, so that the photocurrent generated in the photodiode 2 does not flow into the reference voltage power supply.

このようにして、情報蓄積期間外の入射光によリフォ1
−ダイオード2に発生した光電流を例えば基準電圧電源
に流し込むことで、情報蓄積期間外の光電流によるプル
ーミング現象を有効に防止することができる。
In this way, the incident light outside the information storage period can be used to refocus the image.
- By flowing the photocurrent generated in the diode 2 into, for example, a reference voltage power supply, it is possible to effectively prevent the pluming phenomenon caused by the photocurrent outside the information storage period.

上述した実施例によれば、入射光強度を検出セル1内の
容量素子C1に端子電圧値として記憶保持させ、さらに
容量素子C1を電流増幅回路すなわちインピーダンス変
換素子としてのMOS)ランジスタFT4のゲートG4
に接続しているので、M6SトランジスタFT5のy−
トG5に読出信号SPを再度加えても容量素子C1の端
子電圧値は変動せず、この端子電圧値を画素情報として
ビデオライン4に何回でも読出すことができる。これに
よって画像の相関演算、フィルタリング処理などの再度
の読出しを必要とする処理を検出セルの出力信号に基づ
いて直接性なうことができるので、測距装置、パターン
認識装置などの用途に特に適している。
According to the embodiment described above, the incident light intensity is stored and held as a terminal voltage value in the capacitive element C1 in the detection cell 1, and the capacitive element C1 is used as a current amplification circuit, that is, the gate G4 of the MOS transistor FT4 as an impedance conversion element.
Since it is connected to y- of M6S transistor FT5,
Even if readout signal SP is applied again to gate G5, the terminal voltage value of capacitive element C1 does not change, and this terminal voltage value can be read out to video line 4 any number of times as pixel information. This allows processing that requires rereading, such as image correlation calculations and filtering processing, to be performed directly based on the output signal of the detection cell, making it particularly suitable for applications such as distance measuring devices and pattern recognition devices. ing.

さらにMOS)ランジスタFTIによって情報蓄積期間
外に発生する光電流の影響を阻止できるので、プルーミ
ング現象を生じさせない良質の画素情報を出力させるこ
とができる。
Furthermore, since the influence of photocurrent generated outside the information storage period can be blocked by the MOS transistor FTI, high quality pixel information that does not cause the pluming phenomenon can be output.

上述の実施例では、スイッチング素子FTI。In the embodiments described above, the switching element FTI.

FT2.FT3.FT5はNチャンネル型のMOSトラ
ンジスタであるとして説明したが、Nチャンネル型のM
OSトランジスタのかわりに伝達ゲ−1・機能をもつ他
の種類の素子を用いても良い。
FT2. FT3. Although FT5 has been explained as an N-channel type MOS transistor, it is an N-channel type MOS transistor.
Other types of elements having a transfer gate function may be used instead of the OS transistor.

また、電流増幅回路すなわちインピーダンス変換素子と
してクラスA形ソースフォロワ型式のものを用いたが、
他の既知のインピーダンス変換素子(例えばクラスAB
形プッシュプル素子)を用いても良い。
In addition, a class A source follower type was used as the current amplification circuit, that is, the impedance conversion element.
Other known impedance conversion elements (e.g. class AB
A type push-pull element) may also be used.

第2図は、第1図に示すような検知セルが複数個配列さ
れている固体撮像素子を用いた測距装置の構成図である
FIG. 2 is a configuration diagram of a distance measuring device using a solid-state image sensor in which a plurality of detection cells as shown in FIG. 1 are arranged.

第2図において測距装置11は、一対の固体撮像素子1
2.13を備え、固体撮像素子12゜13には、第10
図に示す従来の固体撮像素子106と同様に、空間的に
異なる場所を通過した同一の被測定物からの2つの光束
Fl、F2がそれぞれ入射するようになっている。
In FIG. 2, the distance measuring device 11 includes a pair of solid-state image sensors 1
2.13, and the solid-state image sensor 12゜13 has a 10th
Similar to the conventional solid-state image sensing device 106 shown in the figure, two light fluxes Fl and F2 from the same object to be measured, which have passed through spatially different locations, are respectively incident thereon.

固体ll像素子12.13には、前述のような検知セル
1が複数個配列されており、例えば、固体撮像素子12
は、−次元的に配列されたN個の検出セルa1’乃至a
N′を備え、固体撮像素子13は、−次元的に配列され
たN個の検出セルb ′乃至bH′を備えている。なお
、固体撮像素子12.13の各検出セルa ′乃至aN
’。
A plurality of detection cells 1 as described above are arranged in the solid-state image sensor 12.13, for example, the solid-state image sensor 12.
is N detection cells a1' to a arranged in a -dimensional manner.
The solid-state image sensor 13 includes N detection cells b' to bH' arranged in a -dimensional manner. In addition, each detection cell a' to aN of the solid-state image sensor 12.13
'.

b1′乃至bN′には、第1図で説明したようなリセッ
ト信号R3Tおよび情報蓄積信号DTが加わるようにな
っている。なお、第1図に示すようなブルーミング防止
用のスイッチング素子FTIが設けられている場合には
、情報蓄積信号DTをインバータ(図示せず)により反
転した信号DTをさらに加える必要がある。
A reset signal R3T and an information storage signal DT as explained in FIG. 1 are added to b1' to bN'. Note that if a blooming prevention switching element FTI as shown in FIG. 1 is provided, it is necessary to further add a signal DT obtained by inverting the information storage signal DT using an inverter (not shown).

第2図に示す測距装置では、検出セルa1’乃至J’、
検出セルb1′乃至bN′に記憶保持された画素情報を
同時に走査し読出すことで検出セルa1’乃至aH’の
画素情報と検出セルb1′乃至bN′の画素情報との相
関演算結果を順次に求めると同時に、検出セルb1′乃
至bN’の画素情報が検出セルa1’乃至aN′の画素
情報に対して右方向または左方向のいずれの方向にずれ
ているかを判断する。そしてずれ量の少なくなる方向に
検出セルb ′乃至bN′の画素情報の読出しタイミン
グを検出セルa1’乃至a、4′の画素情報の読出しタ
イミングに対してずらして走査し、その都度、相関演算
結果が最大の相関を与えるものであるかを判定し、最大
の相関を与えると判定したときには、それまでの検出セ
ルb ′乃至bN′の画素情報のずらし量すなわち検出
セルa ′乃至aN′の走査回数(読出器数)から光束
F1の画像情報と光束F2の画像情報とのずれ量Pを検
出し、被測定物までの距離を検出するようになっている
In the distance measuring device shown in FIG. 2, detection cells a1' to J',
By simultaneously scanning and reading out the pixel information stored in the detection cells b1' to bN', the correlation calculation results between the pixel information of the detection cells a1' to aH' and the pixel information of the detection cells b1' to bN' are sequentially obtained. At the same time, it is determined whether the pixel information of the detection cells b1' to bN' is shifted to the right or to the left with respect to the pixel information of the detection cells a1' to aN'. Then, scanning is performed by shifting the readout timing of pixel information of detection cells b' to bN' with respect to the readout timing of pixel information of detection cells a1' to a, 4' in the direction of decreasing the amount of deviation, and each time, correlation calculation is performed. It is determined whether the result gives the maximum correlation, and when it is determined that the result gives the maximum correlation, the amount of shift of the pixel information of the detection cells b' to bN' up to that point, that is, the shift amount of the pixel information of the detection cells a' to aN' The amount of deviation P between the image information of the light beam F1 and the image information of the light beam F2 is detected from the number of scans (number of readers), and the distance to the object to be measured is detected.

このような処理を行なうために、第2図の測距装置は、
一対の固体撮像素子12.13の検出セ′、b ′乃至
bN′に読出信 ルミ1’乃至aN   1 号SPI、SP2をそれぞれ順次に与える一対にシフト
レジスター4.15と、一対のシフトレジスタ14,1
5からの読出信号SPI、SP2の加わったときに検出
セルa ′乃至a ′、検出N セルb ′乃至bN′からのアナログ画素情報が順次に
それぞれ読出される一対のビデオライン16.17と、
一対のビデオライン16.17からのアナログ画像情報
間の相関演算を行なう比較器18と、比較器18からの
相関演算結果に基づいてこれが最大の相関を与えるもの
であるか否かを判定する判定器19と、最大の相関を与
えるまでの検出セルa ′乃至aN′の走査回数を計数
し、ずれ量pを検出する走査回数累積カウンタ20とを
備えている。
In order to perform such processing, the distance measuring device shown in FIG.
A pair of shift registers 4.15 and a pair of shift registers 14 sequentially supply read signals SPI and SP2 of Lumi 1' to aN 1 to the detection cells', b' to bN' of a pair of solid-state image sensors 12.13, respectively. ,1
a pair of video lines 16 and 17 from which analog pixel information from detection cells a' to a' and detection cells b' to bN' are sequentially read out when read signals SPI and SP2 from 5 are applied;
A comparator 18 that performs a correlation calculation between analog image information from a pair of video lines 16 and 17, and a judgment that determines whether or not this gives the maximum correlation based on the correlation calculation result from the comparator 18. 19, and a scanning number cumulative counter 20 that counts the number of times the detection cells a' to aN' are scanned until the maximum correlation is given, and detects the shift amount p.

比較器18は、差動増幅器21と積分器22とで構成さ
れている。差動増幅器21は、ビデオライン16からの
アナログ画像情報とビデオライン17からのアナログ画
素情報との差、例えば検出セルa1’におけるアナログ
画素情報と検出セルb1′におけるアナログ画素情報と
の差を求めて、積分器22に送るようになっている。
The comparator 18 is composed of a differential amplifier 21 and an integrator 22. The differential amplifier 21 determines the difference between the analog image information from the video line 16 and the analog pixel information from the video line 17, for example, the difference between the analog pixel information in the detection cell a1' and the analog pixel information in the detection cell b1'. The signal is then sent to an integrator 22.

積分器22は、検出セルa ′乃至aH’。The integrator 22 includes detection cells a' to aH'.

b ′乃至bN′の走査により差動増幅器21から順次
に送られるビデオライン16からのアナログ画素情報と
ビデオライン17からのアナログ画素情報との差の絶対
値の積分値と、ビデオライン17からのアナログ画素情
報がビデオライン16からのアナログ画素情報に対して
右方向または左方向のいずれにずれているかの符号SN
とを出力するものである。差の絶対値の積分値は、1回
の走査の相関演算結果CRとなって判定器19に送られ
る。
The integrated value of the absolute value of the difference between the analog pixel information from the video line 16 and the analog pixel information from the video line 17, which are sequentially sent from the differential amplifier 21 by scanning b' to bN', and the Code SN indicating whether the analog pixel information is shifted to the right or left with respect to the analog pixel information from the video line 16
This outputs the following. The integral value of the absolute value of the difference becomes the correlation calculation result CR of one scan and is sent to the determiner 19.

判定器19は、積分器22から送られた相関演算結果C
Rを相関基準値と比較して、相関演算結果CRが相関基
準値よりも小さいときには、その時点で光束F1の画像
情報と光束F2の画像情報との相関が最大になったもの
と判定し、シフトレジスタ14.15および外部回路(
図示せず)に判定終了信号DEDを出力するようになっ
ている。
The determiner 19 receives the correlation calculation result C sent from the integrator 22.
R is compared with the correlation reference value, and when the correlation calculation result CR is smaller than the correlation reference value, it is determined that the correlation between the image information of the light flux F1 and the image information of the light flux F2 has reached the maximum at that point, Shift register 14.15 and external circuit (
(not shown) outputs a determination end signal DED.

なお、積分器22は、ミラー増幅器のようなアナログ的
なものであっても良いし、あるいはA/D変換器、アダ
ーにより構成されるデジタル的なものであっても良い、
また判定器19は、積分器22の出力形式に合わせ、ア
ナログ形式のコンパレータであっても良いしあるいはデ
ジタル形式のコンパレータであっても良い。
Note that the integrator 22 may be an analog type such as a Miller amplifier, or may be a digital type constituted by an A/D converter or an adder.
Further, the determiner 19 may be an analog type comparator or a digital type comparator depending on the output format of the integrator 22.

シフトレジスタ14.15はそれぞれN段、(N+1)
段の転送段を備え、シフトレジスタ14.15には論理
和回路23.24がらの入力信号SPI’ 、SP2’
がそれぞれ加わるようになっている。シフトレジスタ1
4.15は基本クロックCKによって論理和回路23.
24からの入力信号SPI’ 、SP2’をそれぞれの
転送段に転送し、これを読出信号sp1.sp2として
これらに対応した検出セルに順次に加えるものである。
Shift registers 14 and 15 each have N stages, (N+1)
The shift register 14.15 receives input signals SPI' and SP2' from the OR circuit 23.24.
are added to each. shift register 1
4.15 is the logical sum circuit 23.
The input signals SPI' and SP2' from 24 are transferred to the respective transfer stages, and are used as read signals sp1. These are sequentially added to the corresponding detection cells as sp2.

シフトレジスタ14は、入力信号SPI’がN段の転送
段に全て転送されて、固体撮像素子12の検出セルa1
’乃至aH’の走査を終了すると走査終了信号OTIを
出力する。これに対し、シフトレジスタ15は、入力信
号SP2’が(N−1)段の転送段に転送されたときに
走査終了信号OT2を出力する一方、入力信号SP2’
が(N+1)段の転送段に転送されたときに走査信号O
T3を出力するようになっている。
In the shift register 14, the input signal SPI' is all transferred to the N transfer stages, and the detection cell a1 of the solid-state image sensor 12 is
When the scanning from ' to aH' is completed, a scanning end signal OTI is output. On the other hand, the shift register 15 outputs the scanning end signal OT2 when the input signal SP2' is transferred to the (N-1) transfer stage, and also outputs the scanning end signal OT2 when the input signal SP2' is transferred to the (N-1) transfer stage.
is transferred to the (N+1) transfer stage, the scanning signal O
It is designed to output T3.

論理和回路23は、走査開始信号STTとシフトレジス
タ14の走査終了信号OTIとの論理和をシフトレジス
タ14に入力信号SPI’とじて与えているので、シフ
トレジスタ14は、走査開始信号STTによって走査を
開始し、1回目の走査が終了すると、次回以後は走査終
了信号OTIにより走査を再度開始するというように判
定終了信号DECが加わるまで検出セルa1’乃至aN
′を繰返し走査する。
Since the OR circuit 23 supplies the OR of the scan start signal STT and the scan end signal OTI of the shift register 14 to the shift register 14 as an input signal SPI', the shift register 14 performs scanning according to the scan start signal STT. When the first scan is completed, the next scan starts again with the scan end signal OTI, and so on until the determination end signal DEC is applied.
′ is scanned repeatedly.

シフトレジスタ15の走査終了信号OT2.OT3は、
切換回路25に加わり、積分器22がらの符号SNに基
づいていずれがか選択されるようになっている。切換回
路25のNAND回路26゜27の一方の端子にはそれ
ぞれ走査終了信号OT3、OT2が加わり、NAND回
路26.27の他方の端子には、符号SNと、この符号
SNをインバータ28により反転した符号SNとがそれ
ぞれ加わるようになっている。またNAND回路26.
27の出力信号NAI、NA2は、NAND回路29に
加わるようになっている。論理和口tIB24には走査
開始信号STTとともにNAND回路29の出力信号N
A3が加わるようになっているので、シフトレジスタ1
5は、走査開始信号STTによって走査を開始し、1回
目の走査が終了すると、次回以後はNANDI回路29
の出力信号NA3により走査を再度開始するというよう
に判定終了信号DEDが加わるまで検出セルa1’乃至
aN′を繰返し走査する。NAND回路29の出力信号
NA3は、積分器22からの符号SNが“1″のときに
は、シフトレジスタ15の(N+1)段からの出力信号
OT3によって“1”となり、符号SNが“0″のとき
には、シフトレジスタ15の(N−1)段からの出力信
号OT2によって1″となる。これによって、符号SN
が“1′″のときには、シフトレジスタ15からの読出
信号SP2を、前回の走査時と比べてシフトレジスタ1
4からの読出信号SPIよりも1段分遅れて出力させる
一方、符号SNが“0”のときにはシフトレジスタ15
からの読出信号SP2を、前回の走査時に比べてシフト
レジスタ14からの読出信号SPIよりも1段分早く出
力させることができるようになっている。また、シフト
レジスタ14.15は、論理和回路30からの動作終了
信号AEDを受けて動作を終了するようになっている。
Scan end signal OT2 of shift register 15. OT3 is
It is added to the switching circuit 25, and one of them is selected based on the sign SN of the integrator 22. The scanning end signals OT3 and OT2 are applied to one terminal of the NAND circuits 26 and 27 of the switching circuit 25, respectively, and the code SN and the signal SN inverted by the inverter 28 are applied to the other terminals of the NAND circuits 26 and 27. The code SN is added to each. Also, the NAND circuit 26.
The output signals NAI and NA2 of 27 are applied to a NAND circuit 29. The output signal N of the NAND circuit 29 is input to the OR port tIB24 together with the scan start signal STT.
Since A3 is added, shift register 1
5 starts scanning in response to a scanning start signal STT, and when the first scanning is completed, the NANDI circuit 29
Detection cells a1' to aN' are repeatedly scanned until the determination end signal DED is applied, such that scanning is restarted by the output signal NA3 of . The output signal NA3 of the NAND circuit 29 is set to "1" by the output signal OT3 from the (N+1) stage of the shift register 15 when the code SN from the integrator 22 is "1", and becomes "1" when the code SN is "0". , becomes 1'' by the output signal OT2 from the (N-1) stage of the shift register 15. As a result, the code SN
is "1'", the read signal SP2 from the shift register 15 is set to 1' in the shift register 1 compared to the previous scan.
The read signal SPI from shift register 15 is output one stage later than the read signal SPI from shift register 15.
The read signal SP2 from the shift register 14 can be output one step earlier than the read signal SPI from the shift register 14 compared to the previous scan. Furthermore, the shift registers 14 and 15 are configured to end their operations upon receiving the operation end signal AED from the OR circuit 30.

論理和回路30には、リセット信号R3Tと判定器19
からの判定終了信号DEDとが加わり、動作終了信号A
EDは、リセット信号R9Tと判定終了信号DEDとの
論理和をとった信号となる。これにより、シフトレジス
タ14.15は、リセット信号R9Tまたは判定°終了
信号DECのいずれかにより動作を終了するようになっ
ている。
The OR circuit 30 includes a reset signal R3T and a determiner 19.
The judgment end signal DED from A is added to the operation end signal A.
ED is a signal obtained by calculating the logical sum of the reset signal R9T and the determination end signal DED. As a result, the shift registers 14 and 15 end their operations in response to either the reset signal R9T or the determination end signal DEC.

走査回数累積カウンタ20は、シフトレジスタ14から
の走査終了信号OTIを計数し、これにより判定終了信
号DEDが出力されるまでの走査回数を求めてこれを光
束F1の画像と光束F2の画像とのずれ量pとして、出
力端子OUTから外部回路(図示せず)に出力するもの
である。走査回数累積カウンタ20には、走査回数の上
限値が予め設定されており、走査終了信号OTIの計数
値がこの上限値よりも大きくなったときには、判定器1
9において相関基準値よりも小さな相関演算結果がなく
光束F1の画像と光束F2の画像との相関をとることが
できなかったと判断して、出力端子0UTIから外部回
路に判定不能信号DEBLを出力するようになっている
The scanning number cumulative counter 20 counts the scanning end signal OTI from the shift register 14, calculates the number of scannings until the judgment end signal DED is outputted, and divides this into the image of the light flux F1 and the image of the light flux F2. The deviation amount p is output from the output terminal OUT to an external circuit (not shown). An upper limit value of the number of scans is preset in the cumulative number of scans counter 20, and when the count value of the scan end signal OTI becomes larger than this upper limit value, the determination unit 1
In step 9, it is determined that there is no correlation calculation result smaller than the correlation reference value and the image of the light flux F1 and the image of the light flux F2 cannot be correlated, and an undeterminable signal DEBL is output from the output terminal 0UTI to the external circuit. It looks like this.

なお、走査回数累積カウンタ20は、リセット信号R8
Tによってクリアされるようになっている。
Note that the scanning number cumulative counter 20 receives a reset signal R8.
It is cleared by T.

このような構成の測距装置11の動作を第3図、第8図
のタイムチャートを用いて説明する。
The operation of the distance measuring device 11 having such a configuration will be explained using the time charts shown in FIGS. 3 and 8.

なお第3図は、第4図に示すように光束F2の画像情報
が光束F1の画像情報に対して左方向に距離Xだけずれ
ている場合の測距装置11の動作を示すタイムチャート
である。
Note that FIG. 3 is a time chart showing the operation of the distance measuring device 11 when the image information of the light beam F2 is shifted by a distance X to the left with respect to the image information of the light beam F1, as shown in FIG. .

先づ光束F2の画像情報が光束F1の画像情報に対して
左方向に距離Xだけずれている場合の距離検出動作につ
いて説明する。
First, a distance detection operation when the image information of the light beam F2 is shifted leftward by a distance X with respect to the image information of the light beam F1 will be described.

距離検出動作を開始するに先立ち、測距装置11の固体
撮像素子12,13.シフトレジスタ14.15.走査
回数累積カウンタ20などをクリアして初期設定するた
め、第3図(a)に示すようなリセット信号R9Tを測
距装置11に与える。
Before starting the distance detection operation, the solid-state image sensors 12, 13 . Shift register 14.15. In order to clear and initialize the scanning number cumulative counter 20, etc., a reset signal R9T as shown in FIG. 3(a) is applied to the distance measuring device 11.

次いで固体撮像素子12.13の各検出セルa ′乃至
a ′、検出セルb ′乃至bN’゛に1、N    
        1 光束Fl、F2の画像情報をそれぞれ情報蓄積させるた
めに、情報蓄積信号DTを第3図(b)に示すようなタ
イミングで全ての検出セルa1’乃至aH’、検出セル
b ′乃至bN′に同時に加え−る。これによって、第
1図に示すような個々の検出セルの容量素子には所定の
画素情報が情報蓄積され、情報蓄積期間が終了した時点
で記憶保持される。第5図(a) 、 (b)は、第4
図(a) 、 (b)に示ずような光束Fl、F2が固
体撮像素子12゜13に入射したときに検出素子a1’
乃至a)4’。
Next, 1 and N are applied to each detection cell a' to a' and detection cell b' to bN' of the solid-state image sensor 12.13.
1. In order to store the image information of the light beams Fl and F2, the information storage signal DT is sent to all the detection cells a1' to aH' and the detection cells b' to bN' at the timing shown in FIG. 3(b). Add at the same time. As a result, predetermined pixel information is stored in the capacitive element of each detection cell as shown in FIG. 1, and is stored and retained at the end of the information storage period. Figures 5(a) and (b) show the fourth
When the light fluxes Fl and F2 as shown in Figures (a) and (b) are incident on the solid-state image sensor 12°13, the detection element a1'
to a) 4'.

検出素子b1′乃至bN′に記憶保持されるアナログ画
素帖報を示したものである。
This figure shows analog pixel information stored and held in detection elements b1' to bN'.

このようにして、情報蓄積信号DTにより、全ての検出
セルa ′乃至a ′、乃至b ′乃至1    N 
    1 bN′に所定の画素情報を情報蓄積させて記憶保持させ
た後、測距装置11に走査開始信号SSTを与える。こ
の走査開始信号STTは、論理和回路23.24を介し
て、シフトレジスター4゜15の入力信号SPI’ 、
SP2’となる。走査開始信号STTによる入力信号s
pi’ 、sp2′がシフトレジスター4.15に加わ
った時点で、固体撮像素子12.13の各検出セルa1
’乃至a  ’、b  ’乃至bN′の画素情報の読出
し、すなわち走査が開始する。
In this way, all detection cells a' to a', b' to 1 N
After predetermined pixel information is stored and stored in 1 bN', a scan start signal SST is given to the distance measuring device 11. This scan start signal STT is inputted to the input signals SPI' and SPI' of the shift register 4.15 via the OR circuits 23 and 24.
It becomes SP2'. Input signal s based on scan start signal STT
When pi' and sp2' are added to the shift register 4.15, each detection cell a1 of the solid-state image sensor 12.13
Reading of pixel information ' to a ' and b ' to bN', that is, scanning starts.

第3図において、フェーズφ1は1回目の走査、フェー
ズφpはp回目の走査を意味している。走査開始信号S
TTによる入力信号SPI’、SP2’がシフトレジス
ター4.15に加わると、第3図(c) 、 (d)に
示すようにフェーズφ1の走査が行なわれる。フェーズ
φ1では入力信号SP1’ 、SP2’は、シフトレジ
スター4.15に同じ読出しタイミングで入力し、基本
クロックCKに同期してシフトレジスター4.15の各
転送段に順次に送られそれぞれ読出信号SPI、SP2
として固体撮像素子12.13の検出セルa ′乃至a
 ′、検出セセルi’乃至btt’をN アクセスする。シフトレジスター4からの読出信号SP
Iにより、検出セルa ′乃至aH’からは第5図(a
>に示すように画素情報がビデオライン16に順次に読
出される一方、シフトレジスター5からの読出信号SP
2により、検出セルb ′乃至bN′からは第5図(b
)に示すような画素情報がビデオライン17に順次に読
出される。
In FIG. 3, phase φ1 means the first scan, and phase φp means the p-th scan. Scan start signal S
When the input signals SPI' and SP2' from TT are applied to the shift register 4.15, scanning of phase φ1 is performed as shown in FIGS. 3(c) and 3(d). In phase φ1, the input signals SP1' and SP2' are input to the shift register 4.15 at the same read timing, and are sequentially sent to each transfer stage of the shift register 4.15 in synchronization with the basic clock CK, and the respective read signals SPI , SP2
Detection cells a' to a of the solid-state image sensor 12.13 as
', N accesses are made to the detected cells i' to btt'. Read signal SP from shift register 4
5 (a) from detection cells a' to aH'.
> As shown in FIG.
2, from the detection cells b' to bN', as shown in FIG.
) is sequentially read out to the video line 17.

ビデオライン16.17に順次に読出された画素情報は
比軸器18の差動増幅器21に加わり、差がとられて積
分器22に入力する。第5図(C)は、第5図(a) 
、 (b)の画素情報が入力したときに差動増幅器21
から順次に取出される差情報を示している。第5図(C
)に示すような差情報が積分器22に加わると、積分器
22では、これらの差情報の積分を行なう、第5図(C
)の例では、差情報の絶対値の積分値は、“22.6”
となる。
The pixel information sequentially read out to the video lines 16 and 17 is applied to the differential amplifier 21 of the ratio amplifier 18, and the difference is calculated and input to the integrator 22. Figure 5(C) is Figure 5(a)
, when the pixel information of (b) is input, the differential amplifier 21
This shows difference information sequentially extracted from . Figure 5 (C
) is applied to the integrator 22, the integrator 22 integrates the difference information as shown in FIG.
), the integral value of the absolute value of the difference information is “22.6”
becomes.

また積分器22は、これに入力する差情報が最初、正の
値をもち、しかる後に負の値となるので、これにより、
第4図(b)に示す光束F2の画像情報が光束F1の画
像情報に対して左方向にずれていることを判断し、符号
SNとして“1”を出力する。
Furthermore, the difference information input to the integrator 22 initially has a positive value and then becomes a negative value, so that
It is determined that the image information of the light beam F2 shown in FIG. 4(b) is shifted to the left with respect to the image information of the light beam F1, and "1" is output as the code SN.

積分器22からの差情報の絶対値の積分値は1回の走査
の相関演算結果CRとなり、判定器19において相関基
準値と比較される。いま、相関基準値が例えば“5.0
″に設定されているとすると、フェーズφ1における相
関演算結果“22゜6″は相関基準値よりも大きいので
、判定器19は、検出セルa ′乃至aN′の画素情報
と検出セルb1′乃至bN′の画素情報とが最大の相関
を与えるものではないと判定して、判定終了信号DEC
を出力しない。
The integral value of the absolute value of the difference information from the integrator 22 becomes the correlation calculation result CR for one scan, and is compared with the correlation reference value in the determiner 19. Now, the correlation standard value is, for example, “5.0”.
”, the correlation calculation result “22°6” in phase φ1 is larger than the correlation reference value, so the determiner 19 uses the pixel information of detection cells a ′ to aN′ and the detection cells b 1 ′ to It is determined that the pixel information of bN' does not give the maximum correlation, and a determination end signal DEC is issued.
is not output.

これにより、シフトレジスター4.15の動作は続行さ
れ、シフトレジスター4は、N段の転送を終了した時点
で走査終了信号OTIを出力し、この走査終了信号OT
Iは論理和回路23を介して、2回目の入力信号SPI
’となる。この入力信号SPI’がシフトレジスター4
に入力した時点から2回目の読出しすなわち走査を行な
うフェーズとなる。なおこのときに積分器22はクリア
される。一方、シフトレジスター5は(N−1)段の転
送を終了した時点で走査終了信号OT2を出力し、(N
+1)段の転送を終了した時点で走査終了信号OT3を
出力する。これらの走査終了信号OT2.OT3は、切
換回路25に加わり、積分器22からの符号SNによっ
て、走査終了信号OT2またはOT3のいずれかを選択
する。いまの場合、符号SNは“1”であるので、走査
終了信号OT3を選択してこれをNAND回路29から
出力信号NA3として出力する。これが論理和回路24
を介してシフトレジスター5への2回目の入力信号SP
2’となる。
As a result, the operation of the shift register 4.15 continues, and the shift register 4 outputs the scan end signal OTI at the time when the transfer of N stages is completed, and this scan end signal OT
I is the second input signal SPI through the OR circuit 23
' becomes. This input signal SPI' is input to the shift register 4.
The second readout, ie, scanning, phase starts from the time when the input signal is input. Note that at this time, the integrator 22 is cleared. On the other hand, the shift register 5 outputs the scanning end signal OT2 when the transfer of (N-1) stages is completed, and
+1) When the transfer of the stage is completed, the scan end signal OT3 is output. These scanning end signals OT2. OT3 joins the switching circuit 25 and selects either the scan end signal OT2 or OT3 according to the sign SN from the integrator 22. In this case, since the code SN is "1", the scan end signal OT3 is selected and outputted from the NAND circuit 29 as the output signal NA3. This is the OR circuit 24
The second input signal SP to the shift register 5 via
It becomes 2'.

第3図(c) 、 (d)に示すように2回目の入力信
号SP2’は、シフトレジスター4の2回目の入力信号
SPI’に対して1段分遅れてシフトレジスタ15に入
力するので、次のフェーズでは、検出セルa ′乃至a
  ’、b  ’乃至bN’に対1        N
1 して第6図(a) 、 (b)に示すような読出しすな
わち走査が行なわれる。すなわち第5図(a) 、 (
b)に示す走査に比べて、画素情報間のずれ量が“1”
たけ減少するように走査される。なお、固体撮像素子1
2.13の検出セルa ′乃至aH’。
As shown in FIGS. 3(c) and 3(d), the second input signal SP2' is input to the shift register 15 with a delay of one stage relative to the second input signal SPI' of the shift register 4. In the next phase, detection cells a' to a
1 N for ',b' to bN'
1, reading or scanning is performed as shown in FIGS. 6(a) and 6(b). That is, Fig. 5(a), (
Compared to the scanning shown in b), the amount of deviation between pixel information is “1”
scanned in such a way as to decrease the height. Note that the solid-state image sensor 1
2.13 detection cells a' to aH'.

b ′乃至bN′は、第1図に示すような構造をしてい
るので、再度の読出しすなわち走査を行なってもこれら
に記憶保持されている画素情報は消失しない、検出セル
a ′乃至a’、b1’乃N 至bN′に対してシフトレジスター4.15からの読出
し信号SPI、SP2により2回目の走査を行なうと、
第6図(a) 、 (b)に示すような画素情報がそれ
ぞれビデオライン16.17を介して差分増幅器21に
順次に入力する。差分増幅器21では第6図(C)に示
すような差情報を積分器22に順次に送り、積分器22
は、前述したと同様に差情報の絶対値の精分値すなわち
相関演算結果CRと、符号SNとを出力する。
Since the detection cells b' to bN' have the structure shown in FIG. 1, the pixel information stored in them will not be lost even if readout or scanning is performed again.The detection cells a' to a' , b1' to N to bN' are scanned for the second time using the read signals SPI and SP2 from the shift register 4.15.
Pixel information as shown in FIGS. 6(a) and 6(b) is sequentially input to the differential amplifier 21 via video lines 16 and 17, respectively. The difference amplifier 21 sequentially sends difference information as shown in FIG. 6(C) to the integrator 22.
outputs the refined value of the absolute value of the difference information, that is, the correlation calculation result CR, and the code SN, as described above.

第6図(C)の差情報による2回目の相関演算結果も、
1回目の相関演算結果と同様“22.6”となり、相関
基準値“5.0″よりも大きいので、判定器19からは
判定終了信号DEDは出力されず、シフトレジスター4
.15はひき続き動作する。
The second correlation calculation result using the difference information in Figure 6(C) is also
The result of the first correlation calculation is "22.6", which is larger than the correlation reference value "5.0", so the determination end signal DED is not output from the determiner 19, and the shift register 4
.. 15 continues to operate.

このようにして、p回目の入力信号SPI’がシフトレ
ジスター4に入力すると、p回目の走査を行なうフェー
ズφpとなる。フェーズφPとなるまでの間、積分器2
2からの符号SNは“1″となっており、切換回路25
はシフトレジスター5の(N+1)段からの出力信号O
T3を常に選択していたので、フェーズφpにおける入
力信号SP2’は、第3図(c) 、 (d)に示すよ
うニシフトレジスター4の入力信号SPI’に対してp
段遅れてシフトレジスター5に入力する。これによりフ
ェーズφPでは、検出セルa ′ 乃至aH’ 、 b
  ’乃至bN’に対して第7図(a)。
In this way, when the p-th input signal SPI' is input to the shift register 4, a phase φp is entered in which the p-th scan is performed. Until the phase φP, the integrator 2
The code SN from 2 is "1", and the switching circuit 25
is the output signal O from the (N+1) stage of shift register 5
Since T3 was always selected, the input signal SP2' in phase φp is p with respect to the input signal SPI' of the second shift register 4, as shown in FIGS. 3(c) and (d).
It is input to shift register 5 with a stage delay. As a result, in phase φP, detection cells a' to aH', b
FIG. 7(a) for ' to bN'.

(b)に示すような読出しすなわち走査を行う、第7図
(a) 、 (b)に示すような画素情報がビデオライ
ン16.17を介して差動増幅器21に順次に入力する
と、差動増幅器21では第7図(C)に示すような差情
報を積分器22に順次に送り、積分器22は相関演算結
果CRと符号SNとを出力する。 第7図(C)の差情
報によるp回目の41′IrWJ演算結果は“0”とな
り相関基準値“5.0″よりも小さいので、判定器19
はこのときに最大の相関を与えると判定し、判定終了信
号DEDを第3図(e)に示すタイミングで出力する。
When pixel information as shown in FIGS. 7(a) and 7(b) is read out or scanned as shown in FIG. The amplifier 21 sequentially sends difference information as shown in FIG. 7(C) to the integrator 22, and the integrator 22 outputs the correlation calculation result CR and the code SN. The p-th 41'IrWJ calculation result based on the difference information in FIG. 7(C) is "0", which is smaller than the correlation reference value "5.0", so
It is determined that the maximum correlation is given at this time, and a determination end signal DED is outputted at the timing shown in FIG. 3(e).

この判定終了信号DEDは、外部回路(図示せず)に出
力されるともに、論理和回路30を介して動作終了信号
AEDとしてシフトレジスタ14.15に加わり、これ
によりシフトレジスタ14.15の動作は終了する。
This determination end signal DED is output to an external circuit (not shown) and is also applied to the shift register 14.15 as an operation end signal AED via the OR circuit 30, thereby controlling the operation of the shift register 14.15. finish.

このときに走査回数累積カウンタ20は、これまでの走
査回数“p”を計数しており、これがずれ量pとして出
力端子OUTから外部回路に出力される。外部回路は、
出力端子0TJTからのずれlpに検出セル間の間隔を
掛合わせることで光束F1の画像情報と光束F2の画像
情報との実際のずれの距離Xを算出し、この距離Xから
被測定物までの距離を検出する。
At this time, the scanning number cumulative counter 20 counts the number of scannings "p" thus far, and this is outputted to the external circuit from the output terminal OUT as the deviation amount p. The external circuit is
By multiplying the deviation lp from the output terminal 0TJT by the interval between detection cells, calculate the actual deviation distance X between the image information of the light flux F1 and the image information of the light flux F2, and calculate the distance from this distance Detect distance.

光束F2の画像情報が光束F1の画像情報に対して左方
向に距離Xだけずれている場合の距離検出について説明
したが、光束F2の画像情報が光束F1の画像情報に対
して右方向に距wIXだけずれている場合にも、距離検
出動作は同様にして行なわれる。
Distance detection has been described in the case where the image information of the light flux F2 is shifted by a distance X to the left with respect to the image information of the light flux F1. Even when there is a deviation by wIX, the distance detection operation is performed in the same way.

第8図は右方向にずれている場合の測距装置11の動作
を示すタイムチャートである。
FIG. 8 is a time chart showing the operation of the distance measuring device 11 when the distance is shifted to the right.

第8図(a) 、 (b)は、それぞれ第3図(a) 
、 (b)と全く同様のリセット信号R9T、情報蓄積
信号°D Tのタイムチャートである。すなわち、距離
検出動作を開始するに先立ち、第8図(a)に示すリセ
ット信号RSTにより固体撮像素子12,13゜シフト
レジスタ14,15.走査回数累積カウンタ20などを
クリアし、第8図(b)に示す情報蓄積信号DTにより
検出セルa ′乃至a  ’、bN 1′乃至bN′に所定の画素情報を情報蓄積させ、しか
る後に記憶保持する。
Figures 8(a) and (b) are respectively similar to Figure 3(a).
, is a time chart of the reset signal R9T and the information accumulation signal °DT, which are exactly the same as those in FIG. That is, before starting the distance detection operation, the solid-state image sensing devices 12, 13° shift registers 14, 15 . The scanning number cumulative counter 20 and the like are cleared, and predetermined pixel information is stored in the detection cells a' to a' and bN1' to bN' by the information storage signal DT shown in FIG. 8(b), and then stored. Hold.

次いで、走査開始信号STTを測距装置11に加えると
、この走査開始信号STTが、シフトレジスタ14.1
5の入力信号SPI’ 、SP2’になる。シフトレジ
スタ14.15は入力信−qsPi’ 、SP2’によ
り固体撮像素子12.13の検出セルa ′乃至a’、
b1’乃至bN′N の読出しすなわち走査を開始し、検出セルa1’乃至a
 ′、検出セルb ′乃至bN′からの画素情報をビデ
オライン16.17から比較器18の差動増幅器21.
積分器22に送る。積分器22からは相関演算結果CR
と符号SNとが出力されるが、光束F2の画像情報が光
束F1の画像情報に対して右方向にずれている場合には
、差動増幅器21は、負の差情報に次いで正の差情報を
送るので、符号SNは“0”となる。
Next, when the scan start signal STT is applied to the distance measuring device 11, this scan start signal STT is applied to the shift register 14.1.
5 input signals SPI' and SP2'. The shift register 14.15 uses the input signals -qsPi' and SP2' to control the detection cells a' to a' of the solid-state image sensor 12.13,
The reading or scanning of b1' to bN'N is started, and the detection cells a1' to a
', the pixel information from the detection cells b' to bN' is transferred from the video line 16.17 to the differential amplifier 21.17 of the comparator 18.
It is sent to the integrator 22. The integrator 22 outputs the correlation calculation result CR.
However, if the image information of the light beam F2 is shifted to the right with respect to the image information of the light beam F1, the differential amplifier 21 outputs the positive difference information after the negative difference information. , the code SN becomes "0".

これにより、切換回路25は、シフトレジスタ15の(
N−1>段からの走査終了信号OT2を選択し、これを
NAND回路29の出力信号NA3として出力する。こ
の出力信号NA3は、論理和回路24を介してシフトレ
ジスタ15の2回目の入力信号SP2’としてシフトレ
ジスタ15に入力する。
As a result, the switching circuit 25 switches the shift register 15 (
The scanning end signal OT2 from the N-1> stage is selected and outputted as the output signal NA3 of the NAND circuit 29. This output signal NA3 is input to the shift register 15 via the OR circuit 24 as the second input signal SP2' of the shift register 15.

一方、シフトレジスタ14は、N段の転送を終了すると
走査終了信号OTIを出力し、走査終了信号OT1は、
論理和回路23を介してシフトレジスタ14の2回目の
入力信号SPI’としてシフトレジスター4に入力する
。従って、第8図(C)に示す入力信号SPI’のタイ
ムチャートは、第3図(C)と全く同じものとなる。
On the other hand, the shift register 14 outputs a scan end signal OTI when the transfer of N stages is completed, and the scan end signal OT1 is
It is input to the shift register 4 via the OR circuit 23 as the second input signal SPI' of the shift register 14. Therefore, the time chart of the input signal SPI' shown in FIG. 8(C) is exactly the same as that in FIG. 3(C).

第8図(d)は、シフトレジスター5の入力信号SP2
’のタイムチャートであり、第8図(C)。
FIG. 8(d) shows the input signal SP2 of the shift register 5.
Fig. 8(C) is a time chart of '.

(d>かられかるように、右方向にずれている場合には
、フェーズφ1.・・・・・・、φpと進むにつれて、
シフトレジスター5には、シフトレジスター4の入力信
号SPI’に対し1段づつ早い入力信号SP2’が入力
することになる。
(If it deviates to the right as seen from d>, the phase φ1......, as it progresses to φp,
The shift register 5 receives an input signal SP2' that is one stage earlier than the input signal SPI' of the shift register 4.

これにより検出セルa ′乃至aN’の画素情報と検出
セルb1′乃至bN′の画素情報は、フェーズが進むに
つれて、ずれが1段づつ少なくなり、フェーズφpにお
いてはずれがなくなるので4、判定器19はこのときに
最大の相関を与えると判定する。そして判定器19から
は判定終了信号DEDが出力され、シフトレジスター4
.15の動作が終了し、走査回数累積カウンタ20の出
力端子OUTからは、走査回数すなわちずれipが外部
回路に出力される。このように光束F2の画像情報が光
束F1の画像情報に対して右方向に距離Xだけずれてい
る場合にも、左方向にずれている場合と同様にしてずれ
量pを検出することができて、出力端子OUTからのず
れ量pに検出セル間の間隔を掛合わせることで、光束F
1の画像情報と光束F2の画像情報との間の実際のずれ
の距離Xを算出し、この距離Xから被測定物までの距離
を検出することかできる。
As a result, the deviation between the pixel information of the detection cells a' to aN' and the pixel information of the detection cells b1' to bN' decreases by one step as the phase progresses, and there is no deviation in the phase φp. is determined to give the maximum correlation at this time. Then, the determination end signal DED is output from the determiner 19, and the shift register 4
.. 15 is completed, the number of scans, that is, the deviation ip is output from the output terminal OUT of the cumulative number of scans counter 20 to an external circuit. In this way, even if the image information of the light beam F2 is shifted to the right by a distance Then, by multiplying the deviation p from the output terminal OUT by the interval between detection cells, the luminous flux F
The distance X of the actual deviation between the image information of F1 and the image information of the light beam F2 can be calculated, and the distance to the object to be measured can be detected from this distance X.

なお、実際のずれの距離Xの算出および被測定物までの
距離の検出を外部回路によって行なわせずに、第2図の
示す測距装置11内に乗算器を設けこの乗算器によって
行なわせても良い、また、積分器22は、図示しないが
、各フェーズの開始前にクリアされるものとする。
Note that instead of calculating the actual deviation distance X and detecting the distance to the object to be measured using an external circuit, a multiplier is provided in the distance measuring device 11 shown in FIG. Although not shown, it is assumed that the integrator 22 is cleared before the start of each phase.

以上のように本実施例の測距装置11によれば、固体撮
像素子12.13は第1図に示すと同様の構造の検出セ
ルa ′乃至a  ’ 、 bl ’  乃至N bN′を備えているので、固体撮像素子12゜13の各
検出セルa ′乃至a  ’ 、 bl ’乃至N bN′から同じ画素情報を再度読出すことができて、第
10図に示す従来の測距装置のように、相関演算処理用
の中間バッファとしてのシフトレジスター10,111
を設けずとも、各検出セルa ′乃至a’、b1’乃至
bn’から直接読N 出された画素情報に基づいて相関演算を行なってずれ量
pを検出することができる。さらに、各検出セルa ′
乃至aH’からのアナログ画素情報に基づいてアナログ
相関演算を行なうことができるので、信頼性の高い相関
演算結果を得ることができる。これによりずれ量pをよ
り正確にかつ高速に検出することが可能となる。
As described above, according to the distance measuring device 11 of this embodiment, the solid-state image sensor 12.13 includes detection cells a' to a' and bl' to NbN' having the same structure as shown in FIG. As a result, the same pixel information can be read out again from each detection cell a' to a', bl' to NbN' of the solid-state image sensor 12, 13, and the same pixel information can be read out again from each detection cell a' to a' to NbN' of the solid-state image sensor 12, 13. Shift registers 10 and 111 serve as intermediate buffers for correlation calculation processing.
Even without providing the detection cells a' to a', b1' to bn', it is possible to detect the amount of shift p by performing a correlation calculation based on the pixel information N directly read out from each detection cell a' to a' and b1' to bn'. Furthermore, each detection cell a′
Since analog correlation calculation can be performed based on the analog pixel information from aH' to aH', highly reliable correlation calculation results can be obtained. This makes it possible to detect the deviation amount p more accurately and at high speed.

また、本実施例の測距装置11では、一対のシフトレジ
スター4.15の走査終了信号OT1゜OT2.O’r
3をこれら一対のシフトレジスタ14.15の入力信号
SPI’ 、SP2’として用いているので、固体撮像
素子12.13の読出信号SPI、SP2のタイミング
制御を著しく簡素化し回路規模を小さくすることができ
る。さらに、N個分の相関演算結果を求めずとも、葭大
の相関を与える時点(2回の走査)で処理を終了するこ
とができる。これにより、測距装置の小型化、高速化を
達成することが可能となる。
Further, in the distance measuring device 11 of this embodiment, the scanning end signals OT1, OT2, . O'r
3 are used as the input signals SPI' and SP2' of the pair of shift registers 14.15, it is possible to significantly simplify the timing control of the readout signals SPI and SP2 of the solid-state image sensor 12.13 and to reduce the circuit scale. can. Furthermore, the process can be completed at the time when the correlation of Yoshidai is given (two scans) without obtaining N correlation calculation results. This makes it possible to reduce the size and speed of the distance measuring device.

なお、上述の実施例では、一対の固体撮像素子12.1
3に対して一対のシフトレジスタ14゜15と、一対の
ビデオライン16.17とを設けているが、一対の固体
撮像素子12.13のビデオラインを共通のものにして
も良い、このときには、1つのシフトレジスタによって
一対の固体撮像素子12.13のうちの一方を1回だけ
走査し、このときの画素情報を図示しないがメモリ内に
記憶する。しかる後に、一対の固体撮像素子12゜13
のうちの他方を走査する。このときの走査の仕方は、例
えば上述のシフトレジスタ15のように走査回数毎に読
出しタイミングをずらして行なう、このようにして他方
を所定の走査回数走査し、走査毎の画素情報とメモリ内
に記憶されている一方の固体撮像素子からの画素情報と
の相関演算を行なって最大の相関を与えるものを検出し
ずれ量pを検出するようにしても良い、また走査の都度
、最大の相関を与えるか否かを判定するのでなく、従来
の装置と同様所定の走査日数分(N回)全て走査して、
全ての画素情報をメモリ内に記憶させた後に最大の相関
を与えるものを検出するようにしても良い。
Note that in the above embodiment, the pair of solid-state image sensors 12.1
Although a pair of shift registers 14 and 15 and a pair of video lines 16 and 17 are provided for each of the three solid-state image sensors 12 and 13, the video lines of the pair of solid-state image sensors 12 and 13 may be shared. One shift register scans one of the pair of solid-state image sensors 12 and 13 only once, and pixel information at this time is stored in a memory (not shown). After that, a pair of solid-state image sensors 12゜13
scan the other one. The method of scanning at this time is, for example, by shifting the readout timing for each number of scans, like the shift register 15 described above.In this way, the other side is scanned a predetermined number of times, and the pixel information for each scan is stored in the memory. The deviation amount p may be detected by performing a correlation calculation with the stored pixel information from one of the solid-state image sensors and detecting the one that gives the maximum correlation. Instead of determining whether to give or not, it scans all the data for a predetermined number of scanning days (N times), as with conventional devices,
After all pixel information is stored in memory, the one that provides the greatest correlation may be detected.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上に説明したように、第1の発明の固体撮像素子によ
れば、容量素子の端子電圧値を画素情報として記憶保持
させ、容量素子の端子電圧値を電流増幅回路を介して画
素情報として出力するようにしているので、この検出セ
ルから画素情報を再度読出すことができて、画像の相関
演算、フィルタリング処理などを検出セルの出力信号に
基づいて直接性なうことができる。
As explained above, according to the solid-state image sensor of the first invention, the terminal voltage value of the capacitive element is stored and held as pixel information, and the terminal voltage value of the capacitive element is output as pixel information via the current amplification circuit. Therefore, pixel information can be read out again from this detection cell, and image correlation calculations, filtering processing, etc. can be performed directly based on the output signal of the detection cell.

また第1の発明の固体撮像素子を用いた第2の発明の測
距装置によれば、読出し手段の走査により一対の固体撮
像素子から読出されたアナログ画素情報間の相関演算を
直接性なうようにしているので、簡単な回路構成で高速
かつ正確に画像間のずれ量を検出し被測定物までの距離
を検出することができる。
Further, according to the distance measuring device of the second invention using the solid-state image sensor of the first invention, correlation calculation between analog pixel information read out from a pair of solid-state image sensors by scanning of the readout means is directly performed. Therefore, with a simple circuit configuration, the amount of deviation between images can be detected quickly and accurately, and the distance to the object to be measured can be detected.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示す固体撮像素子の検出セ
ルの構成図、第2図は第1図に示す固体撮像素子を用い
た測距装置の構成図、第3図は光束F2の画像が光束F
1の画像に対して左方向にずれている場合の第2図に示
す測距装置の動作を示すタイムチャートであり、第3図
(a)乃至(e)はそれぞれ、リセット信号R8T、情
報蓄積信号DT、入力信号SPI’、入力信号SP2’
 、判定終了信号DEDを示すタイムチャート、第4図
(a) 、 (b)はそれぞれ光束Fl、F2の画像を
示す図、第5図(a)乃至(C)はそれぞれフェーズφ
1における第1の固体撮像素子の画素情報、第2の固体
撮像素子の画素情報、差情報を示す図、第6図(a)乃
至(C)はそれぞれ次のフェーズにおける第1の固体撮
像素子の画素情報、第2の固体撮像素子の画素情報、差
情報を示す図、第7図(a)乃至(C)はそれぞれフェ
ーズφpにおける第1の固体撮像素子の画素情報、第2
の固体撮像素子の画素情報、差情報を示す図、第8図は
光束F2の画像が光束F1の画像に対して右方向にずれ
ている場合の第2図に示す測距装置の動作を示すタイム
チャートであり、第8図(a)乃至(e)はそれぞれ、
リセット信号R3T、情報蓄積信号DT、入力信号sp
i’、入力信号SP2’ 、判定終了信号DEDを示す
タイムチャート、第9図は従来の固体撮像素子の検出セ
ルの構成図、第10図は従来の測距装置の構成図、第1
1図(a)は従来の測距装置に入射する光束F3.F4
を示す図、第11図(b)は従来の測距装置の固体撮像
素子から読出されるアナログ画素情報を示す図、第11
図(C)は第11図(b)に示すアナログ画素情報を2
値化したデジタル画素情報を示す図、第12図(a)乃
至(C)はそれぞれ画素情報b 乃至bH,画素情報a
l乃至aH,1回目の排他的論理和結果を示す図、第1
3図(a)乃至(C)はそれぞれ画素情報b 乃至b 
9画素情報a 乃至aE1−1+H1pI      
HD 回目の排他的論理和結果を示す図、第14図(a)乃至
(C)はそれぞれ画素情報b 乃至bH,画素情報a 
  乃至a、(N−M+1)回目の排N−841N 他的論理和結果を示ず図である。 1・・・検出セル、2・・・フォトダイオード、3・・
・定電流源、11・・・測距装置、12.13・・・固
体撮像素子、 14.15・・・シフトレジスタ、 16.17・・・ビデオライン、18・・・比較器、1
9・・・判定器、20・・・走査回数累積カウンタ、2
1・・・差動増幅器、22・・・積分器、23.24・
・・論理和回路、25・・・切換回路、FTI、FT2
.FT3.FT4.FT5・MOS +−ランジスタ 特許出願人   浜松ホトニクス株式会社代理人  弁
理士  植 本  雅 治F【1占 −コ 第  9  図 80検出セル 第12図 第  13 図 第  14 図
FIG. 1 is a configuration diagram of a detection cell of a solid-state image sensor showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of a distance measuring device using the solid-state image sensor shown in FIG. The image is the luminous flux F
1 is a time chart showing the operation of the distance measuring device shown in FIG. Signal DT, input signal SPI', input signal SP2'
, a time chart showing the determination end signal DED, FIGS. 4(a) and 4(b) are diagrams showing images of the luminous fluxes Fl and F2, respectively, and FIGS. 5(a) to (C) are each the phase φ
Figures 6(a) to 6(C) show the pixel information of the first solid-state image sensor, the pixel information of the second solid-state image sensor, and the difference information in 1. 7(a) to (C) are diagrams showing pixel information of the first solid-state image sensor, pixel information of the second solid-state image sensor, and difference information in phase φp, respectively.
Figure 8 shows the operation of the distance measuring device shown in Figure 2 when the image of the light flux F2 is shifted to the right with respect to the image of the light flux F1. FIGS. 8(a) to 8(e) are time charts, respectively.
Reset signal R3T, information storage signal DT, input signal sp
i', an input signal SP2', and a time chart showing the determination end signal DED; FIG. 9 is a configuration diagram of a detection cell of a conventional solid-state image sensor; FIG. 10 is a configuration diagram of a conventional distance measuring device;
Figure 1(a) shows the light flux F3. which enters a conventional distance measuring device. F4
FIG. 11(b) is a diagram showing analog pixel information read out from a solid-state image sensor of a conventional distance measuring device.
Figure (C) shows the analog pixel information shown in Figure 11 (b).
Figures 12 (a) to (C) showing digital pixel information converted into values are pixel information b to bH and pixel information a, respectively.
l to aH, diagram showing the first exclusive OR result, 1st
3 (a) to (C) are pixel information b to b, respectively.
9 pixel information a to aE1-1+H1pI
HD Figures 14 (a) to (C) showing the exclusive OR results for the first time are pixel information b to bH and pixel information a, respectively.
9 to a, (N-M+1)th exclusion N-841N Alternative OR results are not shown. 1...Detection cell, 2...Photodiode, 3...
・Constant current source, 11... Distance measuring device, 12.13... Solid-state image sensor, 14.15... Shift register, 16.17... Video line, 18... Comparator, 1
9... Determiner, 20... Scanning number cumulative counter, 2
1... Differential amplifier, 22... Integrator, 23.24.
...OR circuit, 25...switching circuit, FTI, FT2
.. FT3. FT4. FT5・MOS+-Rangister Patent Applicant Hamamatsu Photonics Co., Ltd. Agent Patent Attorney Masaharu Uemoto

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)光が入射するフォトダイオードと、容量素子と、フ
ォトダイオードと容量素子とを情報蓄積期間中導通状態
にするスイッチング素子と、容量素子の端子電圧値を画
素情報として出力させる電流増幅回路とを有する検出セ
ルを備えていることを特徴とする固体撮像素子。 2)前記フォトダイオードには、情報蓄積期間外に発生
する光電流を外部に流すためのスイッチング素子が接続
されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
載の固体撮像素子。 3)前記容量素子の端子電圧値は、所定の基準電位に初
期設定されていることを特徴とする特許請求の範囲第1
項に記載の固体撮像素子。 4)前記電流増幅回路はさらに、画素情報の読出時にオ
ンとなるスイッチング素子を介してビデオラインに接続
されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
載の固体撮像素子。 5)画素情報を再度読出可能に記憶保持する検出セルが
複数個配列され、空間的に異なる場所を通過した同一の
被測定物からの2つの光束がそれぞれ入射する一対の固
体撮像素子と、一対の固体撮像素子の検出セルの読出し
タイミングを走査毎に互いにずらして一対の固体撮像素
子の検出セルを走査する読出手段と、前記読出手段によ
り、一対の固体撮像素子から読出された画素情報間の相
関演算を走査毎に行ない各相関演算結果のうちで最大の
相関を与えるものを検出することで画素情報間のずれを
検出する検出手段とを備えたことを特徴とする測距装置
。 6)前記読出手段には、前回の走査終了信号が次回の走
査の入力信号として入力することを特徴とする特許請求
の範囲第5項に記載の測距装置。 7)前記読出手段は、前記一対の固体撮像素子に対応し
た一対のシフトレジスタからなり、前記一対のシフトレ
ジスタは前記一対の固体撮像素子の検出セルの読出しタ
イミングを走査毎に互いにずらして同時に読出すように
なっていることを特徴とする特許請求の範囲第5項に記
載の測距装置。 8)前記読出手段は、1つのシフトレジスタからなり、
該シフトレジスタは前記一対の固体撮像素子のうちの一
方の検出セルを最初読出し、次いで前記一対の固体撮像
素子の他方の検出セルをその読出しタイミングを走査毎
にずらして読出すようになっていることを特徴とする特
許請求の範囲第5項に記載の測距装置。 9)前記検出手段は、前記一対の固体撮像素子から読出
された画素情報間の相関演算結果を行なう比較器と、比
較器からの走査毎の相関演算結果のうちで最大の相関を
与えるものを検出する判定器とを備えていることを特徴
とする特許請求の範囲第5項に記載の測距装置。 10)前記比較器は、前記一対の固体撮像素子から同時
に読出された画素情報間の相関演算を走査毎に行ない、
前記一対の固体撮像素子の一方に記憶保持されている画
素情報が他方の固体撮像素子に記憶保持されている画素
情報に対してどの方向にずれているかの符号を出力し、
この符号により読出しタイミングのずらし方向を定める
ことを特徴とする特許請求の範囲第9項に記載の測距装
置。 11)前記検出手段は、前記判定器によって最大の相関
を与えると判定されたときに、それまでの走査回数を画
素情報間のずれ量として検出する走査回数累積カウンタ
を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第9項に
記載の測距装置。 12)前記比較器は、前記一対の固体撮像素子のうちの
一方から最初読出された画素情報と、しかる後に前記一
対の固体撮像素子のうちの他方から走査毎にずらして読
出された画素情報との相関演算を行ない、前記判定器は
相関演算結果から最大の相関を与えるまでのずれ量を検
出することを特徴とする特許請求の範囲第9項に記載の
測距装置。
[Claims] 1) A photodiode on which light enters, a capacitive element, a switching element that makes the photodiode and the capacitive element conductive during an information storage period, and outputs the terminal voltage value of the capacitive element as pixel information. What is claimed is: 1. A solid-state imaging device comprising a detection cell having a current amplification circuit that 2) The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the photodiode is connected to a switching element for causing a photocurrent generated outside the information storage period to flow to the outside. 3) The terminal voltage value of the capacitive element is initially set to a predetermined reference potential.
The solid-state image sensor described in . 4) The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the current amplification circuit is further connected to a video line via a switching element that is turned on when reading pixel information. 5) A pair of solid-state image sensors in which a plurality of detection cells that store and retain pixel information in a readable manner are arranged, and two light beams from the same object that have passed through spatially different locations are incident on each of the solid-state image sensors; a readout means for scanning the detection cells of the pair of solid-state image sensors by shifting readout timings of the detection cells of the solid-state image sensors for each scan; What is claimed is: 1. A distance measuring device comprising: detecting means for detecting a deviation between pixel information by performing a correlation calculation for each scan and detecting the one that gives the largest correlation among the correlation calculation results. 6) The distance measuring device according to claim 5, wherein a previous scan end signal is inputted to the readout means as an input signal for the next scan. 7) The readout means includes a pair of shift registers corresponding to the pair of solid-state image pickup devices, and the pair of shift registers read out the detection cells of the pair of solid-state image pickup devices simultaneously by shifting readout timings of the detection cells for each scan. 6. The distance measuring device according to claim 5, wherein the distance measuring device is configured to emit a distance. 8) The reading means consists of one shift register,
The shift register first reads one detection cell of the pair of solid-state image sensors, and then reads the other detection cell of the pair of solid-state image sensors by shifting the readout timing for each scan. A distance measuring device according to claim 5, characterized in that: 9) The detection means includes a comparator that performs a correlation calculation result between the pixel information read out from the pair of solid-state image sensors, and a comparator that provides the maximum correlation among the correlation calculation results for each scan from the comparator. The distance measuring device according to claim 5, further comprising a determining device for detecting. 10) The comparator performs a correlation calculation between pixel information read simultaneously from the pair of solid-state image sensors for each scan,
outputting a sign indicating in which direction the pixel information stored and held in one of the pair of solid-state image sensors deviates from the pixel information stored and held in the other solid-state image sensor;
10. The distance measuring device according to claim 9, wherein the direction in which the readout timing is shifted is determined by this code. 11) The detection means is characterized by comprising a scanning number cumulative counter that detects the number of scanning up to that point as the amount of deviation between pixel information when it is determined by the determining device that the maximum correlation is given. A distance measuring device according to claim 9. 12) The comparator is configured to read pixel information first read from one of the pair of solid-state image sensors, and then to read pixel information shifted from the other of the pair of solid-state image sensors for each scan. 10. The distance measuring device according to claim 9, wherein the determining device detects an amount of deviation from the correlation calculation result until the maximum correlation is given.
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