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JP7689018B2 - Image Generation Device - Google Patents
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Description

本開示は、被写体の画像を生成する画像生成装置に関する。 This disclosure relates to an image generating device that generates an image of a subject.

近年、被写体である人の顔をカメラで撮影し、人の健康状態、覚醒状態、集中状態などをリアルタイムで判断するシステムが提案されている。被写体を撮影する際に使用する光源は、可視光と非可視光に分類されるが、環境光の影響を受けず安定した明度の画像を取得するため、非可視光の光源が数多く採用されている。 In recent years, systems have been proposed that use cameras to capture images of a person's face and determine the person's health, alertness, and concentration in real time. The light sources used to capture images of the subject are classified as visible light and invisible light, but many invisible light sources are used to capture images with stable brightness that are not affected by ambient light.

非可視光を被写体に照射し反射光を受光して撮影する際の課題として、鏡面反射による画素信号の飽和が挙げられる。例えば、撮像する際に被写体の一部に鏡面反射が発生すると、受光した光の光量過多によって飽和が発生し、被写体の画像情報の一部が欠落する。被写体の画像情報の一部が欠落すると、人の健康状態、覚醒状態、集中状態などを判断する際の精度低下を招くことになる。 One of the issues when capturing an image by shining invisible light on a subject and receiving the reflected light is saturation of pixel signals due to specular reflection. For example, if specular reflection occurs on part of the subject during imaging, saturation occurs due to the excessive amount of light received, and some of the image information of the subject is lost. Loss of some of the image information of the subject leads to a decrease in accuracy when determining a person's health state, alertness, concentration state, etc.

非特許文献1では、ステレオカメラ方式で撮像する技術が提案されている。ステレオカメラ方式では、離間して配置された2つのカメラで被写体を撮像する。この技術では、一方のカメラが鏡面反射の影響によって必要な情報が取得できない場合でも、他方のカメラの情報を用いて被写体の画像を生成することができる。 Non-Patent Document 1 proposes a technology for capturing images using a stereo camera system. In the stereo camera system, an object is captured using two cameras placed at a distance from one another. With this technology, even if one of the cameras is unable to obtain the necessary information due to the effects of specular reflection, an image of the object can be generated using information from the other camera.

「ステレオカメラによる瞳孔検出における眼鏡反射問題の改善(Improvement of glasses reflection problem in pupil detection using stereo-calibrated cameras)」、著者 石田寿久、福元 清剛、海老澤 嘉伸、2011年映像情報メディア学会年次大会(ITE Annual Convention 2011)"Improvement of glasses reflection problem in pupil detection using stereo-calibrated cameras," by Hisahisa Ishida, Kiyotake Fukumoto, and Yoshinobu Ebisawa, ITE Annual Convention 2011

しかし非特許文献1では、離間した場所に設置された2つのカメラで同時に被写体を撮影し、2つの撮像画像を相互に補完する仕組みが必要となり、装置が大型化するという問題がある。 However, in Non-Patent Document 1, a mechanism is required to simultaneously capture an image of a subject using two cameras installed at separate locations and to mutually complement the two captured images, which poses the problem of the device becoming larger.

そこで本開示は、鏡面反射による影響を抑制して簡易に画像を生成する画像生成装置を提供する。 Therefore, this disclosure provides an image generating device that suppresses the effects of specular reflection and easily generates images.

本開示の画像生成装置は、被写体に向けて光を照射する第1の発光部と、前記被写体に向けて光を照射する第2の発光部と、前記第1の発光部および前記第2の発光部で照射した光が前記被写体に反射することで生じたそれぞれの反射光を、二次元状に配置された複数の画素で受光する受光部と、前記第1の発光部の発光期間、前記第2の発光部の発光期間および前記受光部の受光期間を制御する駆動制御部と、前記第1の発光部および前記第2の発光部の光の照射に応じて前記受光部の前記画素から出力された第1の画素信号および第2の画素信号が、飽和レベルを超えているか否かを判定する飽和レベル判定部と、前記飽和レベル判定部の判定結果に基づいて、前記第1の画素信号および前記第2の画素信号を合成して合成信号を生成する合成部と、を備え、前記第1の発光部と前記第2の発光部とは、離間して配置され、前記駆動制御部は、同一フレームにおいて、前記第1の発光部を発光させる第1発光パルスと前記第2の発光部を発光させる第2発光パルスとを異なるタイミングで生成し、および、前記第1の発光部で照射した光が前記被写体に反射することで生じた前記反射光を受光させる第1受光パルスと前記第2の発光部で照射した光が前記被写体に反射することで生じた前記反射光を受光させる第2受光パルスとを異なるタイミングで生成し、前記受光部は、前記第1受光パルスに従って受光した第1受光量の情報を含む前記第1の画素信号を出力し、および、前記第2受光パルスに従って受光した第2受光量の情報を含む前記第2の画素信号を出力し、前記飽和レベル判定部は、前記第1受光量、前記第2受光量および前記飽和レベルを比較し、前記合成部は、(1)前記第1受光量および前記第2受光量が前記飽和レベルよりも共に小さい場合に、第1の合成係数で前記第1の画素信号および前記第2の画素信号を合成し、(2)前記第1受光量のみが前記飽和レベルよりも大きい場合に、第2の合成係数で前記第1の画素信号および前記第2の画素信号を合成し、(3)前記第2受光量のみが前記飽和レベルよりも大きい場合に、第3の合成係数で前記第1の画素信号および前記第2の画素信号を合成し、さらに、前記第1受光量の情報または前記第2受光量の情報を補正する補正部を備え、前記駆動制御部は、前記第1の発光部の光の照射に対応する前記受光部の第1の前記受光期間と、前記第2の発光部の光の照射に対応する前記受光部の第2の前記受光期間とを異なるように制御し、前記補正部は、第1の前記受光期間と第2の前記受光期間との違いによって生じる受光量に基づいて、前記第1受光量の情報または前記第2受光量の情報を補正し、前記合成部は、前記補正部で補正された補正後の前記第1受光量の情報または前記第2受光量の情報を用いて、前記第1の画素信号および前記第2の画素信号を合成する。
本開示の画像生成装置は、被写体に向けて光を照射する第1の発光部と、前記被写体に向けて光を照射する第2の発光部と、前記第1の発光部および前記第2の発光部で照射した光が前記被写体に反射することで生じたそれぞれの反射光を、二次元状に配置された複数の画素で受光する受光部と、前記第1の発光部の発光期間、前記第2の発光部の発光期間および前記受光部の受光期間を制御する駆動制御部と、前記第1の発光部および前記第2の発光部の光の照射に応じて前記受光部の前記画素から出力された第1の画素信号および第2の画素信号が、飽和レベルを超えているか否かを判定する飽和レベル判定部と、前記飽和レベル判定部の判定結果に基づいて、前記第1の画素信号および前記第2の画素信号を合成して合成信号を生成する合成部と、を備え、前記第1の発光部と前記第2の発光部とは、離間して配置され、前記駆動制御部は、同一フレームにおいて、前記第1の発光部を発光させる第1発光パルスと前記第2の発光部を発光させる第2発光パルスとを異なるタイミングで生成し、および、前記第1の発光部で照射した光が前記被写体に反射することで生じた前記反射光を受光させる第1受光パルスと前記第2の発光部で照射した光が前記被写体に反射することで生じた前記反射光を受光させる第2受光パルスとを異なるタイミングで生成し、前記受光部は、前記第1受光パルスに従って受光した第1受光量の情報を含む前記第1の画素信号を出力し、および、前記第2受光パルスに従って受光した第2受光量の情報を含む前記第2の画素信号を出力し、前記飽和レベル判定部は、前記第1受光量、前記第2受光量および前記飽和レベルを比較し、前記合成部は、(1)前記第1受光量および前記第2受光量が前記飽和レベルよりも共に小さい場合に、第1の合成係数で前記第1の画素信号および前記第2の画素信号を合成し、(2)前記第1受光量のみが前記飽和レベルよりも大きい場合に、第2の合成係数で前記第1の画素信号および前記第2の画素信号を合成し、
(3)前記第2受光量のみが前記飽和レベルよりも大きい場合に、第3の合成係数で前記第1の画素信号および前記第2の画素信号を合成し、
さらに、前記第1受光量の情報または前記第2受光量の情報を補正する補正部を備え、
前記駆動制御部は、前記第1の発光部の照射開始から前記受光部による受光開始までの第1の受光開始時間と、前記第2の発光部の照射開始から前記受光部による受光開始までの第2の受光開始時間とを異なるように制御し、
前記補正部は、前記第1の受光開始時間と前記第2の受光開始時間との違いによって生じる受光量に基づいて、前記第1受光量の情報または前記第2受光量の情報を補正し、
前記合成部は、前記補正部で補正された補正後の前記第1受光量の情報または前記第2受光量の情報を用いて、前記第1の画素信号および前記第2の画素信号を合成する
画像生成装置。
The image generating device of the present disclosure includes a first light-emitting unit that irradiates light toward a subject, a second light-emitting unit that irradiates light toward the subject, a light-receiving unit that receives, at a plurality of pixels arranged in a two-dimensional form, each of the reflected lights generated when the light irradiated by the first light-emitting unit and the second light-emitting unit is reflected by the subject, a drive control unit that controls an emission period of the first light-emitting unit, an emission period of the second light-emitting unit, and a light-receiving period of the light-receiving unit, a saturation level determination unit that determines whether or not a first pixel signal and a second pixel signal output from the pixel of the light-receiving unit in response to the irradiation of light by the first light-emitting unit and the second light-emitting unit exceed a saturation level, and a control unit that determines whether or not a first pixel signal and a second pixel signal output from the pixel of the light-receiving unit exceed a saturation level based on a result of the determination by the saturation level determination unit. and a combining unit that combines the first pixel signal and the second pixel signal to generate a combined signal, wherein the first light-emitting unit and the second light-emitting unit are disposed apart from each other, and the drive control unit generates, in the same frame, a first light-emitting pulse that causes the first light-emitting unit to emit light and a second light-emitting pulse that causes the second light-emitting unit to emit light, at different timings, and generates, at different timings, a first light-receiving pulse that causes reflected light generated when light irradiated by the first light-emitting unit is reflected by the subject, and a second light-receiving pulse that causes the reflected light generated when light irradiated by the second light-emitting unit is reflected by the subject, and the light-receiving unit generates a first light-receiving pulse that causes the first light-receiving unit to receive the reflected light, the first pixel signal including information on an amount of received light received in accordance with the second light receiving pulse and the second pixel signal including information on a second amount of received light received in accordance with the second light receiving pulse, the saturation level determination unit compares the first amount of received light, the second amount of received light, and the saturation level, and the combining unit (1) combines the first pixel signal and the second pixel signal with a first combining coefficient when the first amount of received light and the second amount of received light are both smaller than the saturation level, (2) combines the first pixel signal and the second pixel signal with a second combining coefficient when only the first amount of received light is greater than the saturation level, and (3) combines the first pixel signal and the second pixel signal with a third combining coefficient when only the second amount of received light is greater than the saturation level. The light receiving unit includes a correction unit that combines an element signal and the second pixel signal, and further corrects the first light receiving amount information or the second light receiving amount information, wherein the drive control unit controls a first light receiving period of the light receiving unit corresponding to the irradiation of light by the first light emitting unit and a second light receiving period of the light receiving unit corresponding to the irradiation of light by the second light emitting unit to be different from each other, the correction unit corrects the first light receiving amount information or the second light receiving amount information based on the amount of light received resulting from the difference between the first light receiving period and the second light receiving period, and the combining unit combines the first pixel signal and the second pixel signal using the first light receiving amount information or the second light receiving amount information corrected by the correction unit.
The image generating device of the present disclosure includes a first light-emitting unit that irradiates light toward a subject, a second light-emitting unit that irradiates light toward the subject, a light-receiving unit that receives, at a plurality of pixels arranged in a two-dimensional form, each of reflected lights generated when the light irradiated by the first light-emitting unit and the second light-emitting unit is reflected by the subject, and a drive control unit that controls an emission period of the first light-emitting unit, an emission period of the second light-emitting unit, and a light-receiving period of the light-receiving unit. A saturation level determination unit that determines whether a first pixel signal and a second pixel signal output from the pixel of the light-receiving unit in response to the irradiation of light by the first light-emitting unit and the second light-emitting unit exceed a saturation level, and a combination unit that generates a combined signal by combining the first pixel signal and the second pixel signal based on a determination result of the saturation level determination unit, wherein the first light-emitting unit and the second light-emitting unit are arranged apart from each other, and the drive control unit controls the first light-emitting unit to emit light and the second light-emitting unit to emit light in the same frame. the first light-receiving pulse is generated at a different timing from the first light-emitting pulse for receiving the reflected light generated by the light irradiated by the first light-emitting unit being reflected by the subject, and the second light-receiving pulse is generated at a different timing from the first light-receiving pulse for receiving the reflected light generated by the light irradiated by the second light-emitting unit being reflected by the subject; the light-receiving unit outputs the first pixel signal including information on a first amount of received light received in accordance with the first light-receiving pulse, and outputs the second pixel signal including information on a second amount of received light received in accordance with the second light-receiving pulse; the saturation level determination unit compares the first amount of received light, the second amount of received light, and the saturation level; the combining unit (1) combines the first pixel signal and the second pixel signal with a first combining coefficient when the first amount of received light and the second amount of received light are both smaller than the saturation level, and (2) combines the first pixel signal and the second pixel signal with a second combining coefficient when only the first amount of received light is larger than the saturation level;
(3) when only the second amount of received light is greater than the saturation level, the first pixel signal and the second pixel signal are combined by a third combination coefficient;
a correction unit that corrects the information on the first amount of received light or the information on the second amount of received light,
the drive control unit controls a first light-receiving start time from a start of irradiation of the first light-emitting unit to a start of light-receiving by the light-receiving unit to be different from a second light-receiving start time from a start of irradiation of the second light-emitting unit to a start of light-receiving by the light-receiving unit;
the correction unit corrects information about the first amount of received light or information about the second amount of received light based on an amount of received light caused by a difference between the first light-receiving start time and the second light-receiving start time;
The combining unit combines the first pixel signal and the second pixel signal using information on the first amount of received light or information on the second amount of received light corrected by the correction unit.
Image generating device.

本開示の画像生成装置によれば、鏡面反射による影響を抑制して簡易に画像を生成することができる。 The image generating device disclosed herein can easily generate images by suppressing the effects of specular reflection.

画像生成装置が設けられる空間の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a space in which an image generating device is provided. 被写体の一部に鏡面反射が発生している様子を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a state in which specular reflection occurs on a part of a subject. 実施の形態1に係る画像生成装置および被写体を上側から見た図である。1 is a diagram showing an image generating device and a subject according to a first embodiment as viewed from above. 実施の形態1に係る画像生成装置を被写体側から見た図である。1 is a diagram showing an image generating device according to a first embodiment as viewed from a subject side. 実施の形態1に係る画像生成装置のブロック構成図である。1 is a block diagram of an image generating device according to a first embodiment; 実施の形態1に係る画像生成装置の動作を示すタイムチャートである。4 is a time chart showing the operation of the image generating device according to the first embodiment; 実施の形態1に係る画像生成装置の受光部で取得される画素情報等を模式的に示す図である。3 is a diagram showing a schematic diagram of pixel information etc. acquired by a light receiving unit of the image generating device according to the first embodiment; 実施の形態1に係る画像生成装置の受光部から出力される画素信号を示す図である。4 is a diagram showing pixel signals output from a light receiving unit of the image generating device according to the first embodiment; 飽和レベル判定部の判定結果および合成部における合成処理を示すテーブルである。11 is a table showing the determination results of a saturation level determination section and the synthesis process in a synthesis section. 実施の形態1に係る画像生成装置の第1の発光部、第2の発光部および受光部の配置の他の例を示す図である。10A to 10C are diagrams illustrating another example of the arrangement of the first light-emitting unit, the second light-emitting unit, and the light-receiving unit of the image generating device according to the first embodiment. 実施の形態2に係る画像生成装置のブロック構成図である。FIG. 11 is a block diagram of an image generating device according to a second embodiment. 実施の形態2に係る画像生成装置の動作を示すタイムチャートである。10 is a time chart showing the operation of an image generating device according to a second embodiment. 実施の形態2の変形例1に係る画像生成装置の動作を示すタイムチャートである。13 is a time chart showing the operation of the image generating device according to the first modification of the second embodiment. 実施の形態2の変形例2に係る画像生成装置の動作を示すタイムチャートである。13 is a time chart showing the operation of an image generating device according to a second modification of the second embodiment. 実施の形態2の変形例3に係る画像生成装置の動作を示すタイムチャートである。13 is a time chart showing the operation of the image generating device according to the third modification of the second embodiment. 実施の形態3に係る画像生成装置のブロック構成図である。FIG. 11 is a block diagram of an image generating device according to a third embodiment. 実施の形態3に係る画像生成装置の動作を示すタイムチャートである。13 is a time chart showing the operation of an image generating device according to a third embodiment. 飽和レベル判定部の判定結果および合成部における合成処理を示すテーブルである。11 is a table showing the determination results of a saturation level determination section and the synthesis process in a synthesis section. 実施の形態3の変形例に係る画像生成装置の動作を示すタイムチャートである。13 is a time chart showing the operation of an image generating device according to a modification of the third embodiment. 飽和レベル判定部の判定結果および合成部における合成処理を示すテーブルである。11 is a table showing the determination results of a saturation level determination section and the synthesis process in a synthesis section. 実施の形態4に係る画像生成装置のブロック構成図である。FIG. 13 is a block diagram of an image generating device according to a fourth embodiment. 実施の形態4に係る画像生成装置の動作を示すタイムチャートである。13 is a time chart showing the operation of an image generating device according to a fourth embodiment. 実施の形態4の変形例に係る画像生成装置の動作を示すタイムチャートである。13 is a time chart showing the operation of an image generating device according to a modification of the fourth embodiment. 実施の形態5に係る画像生成装置の動作を示すタイムチャートである。13 is a time chart showing the operation of an image generating device according to a fifth embodiment. 実施の形態5に係る画像生成装置の動作の他の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing another example of the operation of the image generating device according to the fifth embodiment. 実施の形態5に係る画像生成装置の動作の他の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing another example of the operation of the image generating device according to the fifth embodiment. 実施の形態5に係る画像生成装置の動作の他の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing another example of the operation of the image generating device according to the fifth embodiment.

(本開示の基礎となる知見)
本開示の基礎となる知見について、図1および図2を参照しながら説明する。なお、本開示の基礎となる知見には、従来技術にはない新たな知見および新たな知見の基礎となる従来の知見も含まれる。
(Foundational knowledge of the present disclosure)
The knowledge on which the present disclosure is based will be described with reference to Figures 1 and 2. The knowledge on which the present disclosure is based includes new knowledge not found in the prior art and conventional knowledge on which the new knowledge is based.

図1は、画像生成装置が設けられる空間8の一例を示す図である。 Figure 1 shows an example of a space 8 in which an image generating device is installed.

図1に示すように、画像生成装置は、車室などの所定の空間8内に設けられる。画像生成装置は、被写体9である運転者を撮像して画像を生成する装置であり、運転者の健康状態等を判断するシステムに用いられる。画像生成装置は、光を発する光源と、光を受光するカメラとを備えている。このような画像生成装置では、光源から発した光が、被写体の一部にて鏡面反射することがある。 As shown in FIG. 1, the image generating device is installed in a predetermined space 8, such as a vehicle interior. The image generating device is a device that captures an image of a subject 9, that is, a driver, and generates an image, and is used in a system that judges the driver's health condition, etc. The image generating device includes a light source that emits light and a camera that receives the light. In such an image generating device, the light emitted from the light source may be specularly reflected by part of the subject.

図2は、被写体9の一部に鏡面反射が発生している様子を示す図である。例えば、被写体9が眼鏡を装着している場合、光源から発した光が眼鏡のレンズまたはフレームにて鏡面反射することがある。同図には、眼鏡のレンズに4つの光源の光が鏡面反射している例が示されている。 Figure 2 shows how specular reflection occurs on a part of the subject 9. For example, if the subject 9 is wearing glasses, light emitted from a light source may be specularly reflected by the lenses or frames of the glasses. The figure shows an example in which light from four light sources is specularly reflected on the lenses of the glasses.

図2に示すように、被写体9の眼鏡にて鏡面反射が発生すると、受光した光の光量過多によって飽和が発生し、被写体9の目の周辺の画像情報が欠落する。この場合、例えば光源の発光量を小さくしても、飽和の発生を完全に防ぐことは難しい。また、光源の発光量を小さくし過ぎると明度が低くなり、被写体9の画像を正確に取得することができない。このように被写体9の画像を正確に取得できないと、被写体9の健康状態、覚醒状態、集中状態などを正しく判断することができなくなる。 As shown in Figure 2, when specular reflection occurs on the glasses of subject 9, saturation occurs due to an excessive amount of received light, and image information around the eyes of subject 9 is lost. In this case, it is difficult to completely prevent saturation from occurring, even if the light output of the light source is reduced, for example. Furthermore, if the light output of the light source is reduced too much, the brightness decreases and an image of subject 9 cannot be accurately captured. If an image of subject 9 cannot be accurately captured in this way, it becomes impossible to correctly judge the health state, wakefulness, concentration state, etc. of subject 9.

それに対し、本実施の形態の画像生成装置は、鏡面反射による影響を抑制して簡易に画像を生成するため、以下に示す構成を有している。 In contrast, the image generating device of this embodiment has the following configuration to suppress the effects of specular reflection and generate images easily.

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の一形態に係る実現形態を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。本開示の実現形態は、現行の独立請求項に限定されるものではなく、他の独立請求項によっても表現され得る。 The following embodiments are specifically described with reference to the drawings. Each of the embodiments described below shows a specific example of the present disclosure. The numerical values, shapes, materials, components, the arrangement and connection of the components, steps, and the order of steps shown in the following embodiments are merely examples and are not intended to limit the present disclosure. Furthermore, among the components in the following embodiments, components that are not described in an independent claim showing an embodiment of the present disclosure are described as optional components. The embodiment of the present disclosure is not limited to the current independent claim, but may be expressed by other independent claims.

なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。 Note that each figure is a schematic diagram and is not necessarily a precise illustration. In addition, in each figure, the same reference numerals are used for substantially the same configurations, and duplicate explanations may be omitted or simplified.

(実施の形態1)
[画像生成装置]
実施の形態1に係る画像生成装置1について、図3~図10を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
[Image Generation Device]
The image generating device 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

図3は、実施の形態1に係る画像生成装置1および被写体9を上側から見た図である。図4は、画像生成装置1を被写体9側から見た図である。図5は、画像生成装置1のブロック構成図である。 Figure 3 is a diagram of the image generating device 1 and the subject 9 according to the first embodiment, viewed from above. Figure 4 is a diagram of the image generating device 1, viewed from the subject 9 side. Figure 5 is a block diagram of the image generating device 1.

図3および図4に示すように、画像生成装置1は、光を発光する第1の発光部10および第2の発光部20と、光を受光する受光部30と、基板40と、を備えている。図5に示すように、画像生成装置1は、さらに、第1の発光部10、第2の発光部20および受光部30を制御する駆動制御部50と、飽和レベル判定部60と、合成部70と、を備えている。 As shown in Figures 3 and 4, the image generating device 1 includes a first light emitting unit 10 and a second light emitting unit 20 that emit light, a light receiving unit 30 that receives the light, and a substrate 40. As shown in Figure 5, the image generating device 1 further includes a drive control unit 50 that controls the first light emitting unit 10, the second light emitting unit 20, and the light receiving unit 30, a saturation level determination unit 60, and a synthesis unit 70.

基板40は、長方形状であり、例えば縦50mm横150mmの大きさを有する。基板40には、第1の発光部10、第2の発光部20、受光部30、駆動制御部50、飽和レベル判定部60および合成部70が設けられている。なお、駆動制御部50、飽和レベル判定部60および合成部70は、基板40と異なる外部の回路基板に設けられていてもよい。 The substrate 40 is rectangular, measuring, for example, 50 mm in length and 150 mm in width. The substrate 40 is provided with a first light-emitting unit 10, a second light-emitting unit 20, a light-receiving unit 30, a drive control unit 50, a saturation level determination unit 60, and a synthesis unit 70. The drive control unit 50, the saturation level determination unit 60, and the synthesis unit 70 may be provided on an external circuit board different from the substrate 40.

第1の発光部10および第2の発光部20は、被写体9に光を照射する光源である。第1の発光部10および第2の発光部20から照射される照射光L1、L2は、例えば、赤外光またはレーザー光である。第1の発光部10および第2の発光部20のそれぞれは、複数の光源(例えば発光素子)によって構成されていてもよい。図4には、第1の発光部10が2つの光源10aおよび10bによって構成され、第2の発光部20が2つの光源20aおよび20bによって構成されている例が示されている。また、第1の発光部10および第2の発光部20のそれぞれは、出射光を拡散して照射するための拡散板を有していてもよい。 The first light-emitting unit 10 and the second light-emitting unit 20 are light sources that irradiate light to the subject 9. The irradiation light L1, L2 irradiated from the first light-emitting unit 10 and the second light-emitting unit 20 is, for example, infrared light or laser light. Each of the first light-emitting unit 10 and the second light-emitting unit 20 may be composed of multiple light sources (for example, light-emitting elements). FIG. 4 shows an example in which the first light-emitting unit 10 is composed of two light sources 10a and 10b, and the second light-emitting unit 20 is composed of two light sources 20a and 20b. In addition, each of the first light-emitting unit 10 and the second light-emitting unit 20 may have a diffusion plate for diffusing and irradiating the emitted light.

第1の発光部10および第2の発光部20は、被写体9から見て重ならない位置、すなわち、被写体9から見て異なる位置に設けられている。具体的には、第1の発光部10および第2の発光部20は、基板40に垂直な方向から見て、受光部30を間に挟んで、受光部30の両外側に配置されている。つまり、第1の発光部10および第2の発光部20は、基板40上において互いに離間して配置されている。 The first light-emitting unit 10 and the second light-emitting unit 20 are provided at positions where they do not overlap when viewed from the subject 9, i.e., at different positions when viewed from the subject 9. Specifically, the first light-emitting unit 10 and the second light-emitting unit 20 are disposed on either side of the light-receiving unit 30, sandwiching the light-receiving unit 30, when viewed from a direction perpendicular to the substrate 40. In other words, the first light-emitting unit 10 and the second light-emitting unit 20 are disposed spaced apart from each other on the substrate 40.

受光部30は、第1の発光部10および第2の発光部20の間に配置されている。受光部30は、第1の発光部10および第2の発光部20で発光した光が被写体9に照射されることで反射したそれぞれの反射光R1、R2を受光する。具体的には、受光部30は、第1の発光部10で照射した照射光L1が被写体9に反射することで生じた反射光R1を受光し、また、第2の発光部20で照射した照射光L2が被写体9に反射することで生じた反射光R2を受光する。受光部30は、二次元状に配置された複数の画素31によって構成される。受光部30としては、例えば、CCD(Charge-Coupled Device)、または、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ等が用いられる。 The light receiving unit 30 is disposed between the first light emitting unit 10 and the second light emitting unit 20. The light receiving unit 30 receives reflected light R1 and R2, which are generated when the light emitted by the first light emitting unit 10 and the second light emitting unit 20 is irradiated on the subject 9 and reflected by the light receiving unit 30. Specifically, the light receiving unit 30 receives reflected light R1 generated when the irradiation light L1 irradiated by the first light emitting unit 10 is reflected on the subject 9, and also receives reflected light R2 generated when the irradiation light L2 irradiated by the second light emitting unit 20 is reflected on the subject 9. The light receiving unit 30 is composed of a plurality of pixels 31 arranged two-dimensionally. As the light receiving unit 30, for example, a CCD (Charge-Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor is used.

駆動制御部50は、第1の発光部10の第1の発光期間Tg1、第2の発光部20の第2の発光期間Tg2、および、受光部30の第1の受光期間Tr1、第2の受光期間Tr2を制御する。発光期間および受光期間については、後述する。 The drive control unit 50 controls the first light emission period Tg1 of the first light emitter 10, the second light emission period Tg2 of the second light emitter 20, and the first light reception period Tr1 and the second light reception period Tr2 of the light receiver 30. The light emission periods and light reception periods will be described later.

駆動制御部50は、同一フレームにおいて、第1の発光部10を発光させる第1発光パルスSG1と、第2の発光部20を発光させる第2発光パルスSG2と、を異なるタイミングで生成する。また、駆動制御部50は、被写体9で反射した反射光R1を受光させる第1受光パルスRG1と、被写体9で反射した反射光R2を受光させる第2受光パルスRG2と、を異なるタイミングで生成する。 The drive control unit 50 generates, at different timings, a first light emission pulse SG1 that causes the first light emitter 10 to emit light and a second light emission pulse SG2 that causes the second light emitter 20 to emit light in the same frame. The drive control unit 50 also generates, at different timings, a first light reception pulse RG1 that causes the reflected light R1 reflected by the subject 9 to be received and a second light reception pulse RG2 that causes the reflected light R2 reflected by the subject 9 to be received.

図6は、画像生成装置1の動作を示すタイムチャートである。図6には、1つのフレームにおける画像生成装置1の動作が示されている。 Figure 6 is a time chart showing the operation of the image generating device 1. Figure 6 shows the operation of the image generating device 1 in one frame.

駆動制御部50は、図6に示すように、第1の発光部10を制御する第1発光パルスSG1を生成する。第1の発光部10は、駆動制御部50から出力された第1発光パルスSG1に従って、被写体9に向けて照射光L1を照射する。 As shown in FIG. 6, the drive control unit 50 generates a first light emission pulse SG1 that controls the first light emission unit 10. The first light emission unit 10 irradiates the subject 9 with irradiation light L1 in accordance with the first light emission pulse SG1 output from the drive control unit 50.

また、駆動制御部50は、第1発光パルスSG1とは異なるタイミングで第2の発光部20を制御する第2発光パルスSG2を生成する。第2の発光部20は、駆動制御部50から出力された第2発光パルスSG2に従って、被写体9に向けて照射光L2を照射する。 The drive control unit 50 also generates a second light emission pulse SG2 that controls the second light emission unit 20 at a timing different from that of the first light emission pulse SG1. The second light emission unit 20 irradiates the illumination light L2 toward the subject 9 in accordance with the second light emission pulse SG2 output from the drive control unit 50.

照射光L1およびL2は、所定の時間幅を有するパルス波形状の光である。駆動制御部50は、第1発光パルスSG1による第1の発光期間Tg1と、第2発光パルスSG2による第2の発光期間Tg2と、が等しくなるように制御する。 The irradiation lights L1 and L2 are pulse-shaped lights having a predetermined time width. The drive control unit 50 controls the first light emission period Tg1 by the first light emission pulse SG1 and the second light emission period Tg2 by the second light emission pulse SG2 so that they are equal.

駆動制御部50は、受光部30を制御する第1受光パルスRG1を生成する。第1の発光部10から照射され被写体9で反射した反射光R1は、受光部30に入射される。受光部30は、駆動制御部50から出力された第1受光パルスRG1に従って反射光R1を受光し、受光した第1受光量RL1に関する画素情報を出力する。 The drive control unit 50 generates a first light receiving pulse RG1 that controls the light receiving unit 30. The reflected light R1 that is irradiated from the first light emitting unit 10 and reflected by the subject 9 is incident on the light receiving unit 30. The light receiving unit 30 receives the reflected light R1 according to the first light receiving pulse RG1 output from the drive control unit 50, and outputs pixel information related to the first amount of received light RL1.

また、駆動制御部50は、第1受光パルスRG1とは異なるタイミングで受光部30を制御する第2受光パルスRG2を生成する。第2の発光部20から照射され被写体9で反射した反射光R2は、受光部30に入射される。受光部30は、駆動制御部50から出力された第2受光パルスRG2に従って反射光R2を受光し、受光した第2受光量RL2に関する画素情報を出力する。 The drive control unit 50 also generates a second light receiving pulse RG2 that controls the light receiving unit 30 at a timing different from that of the first light receiving pulse RG1. Reflected light R2 emitted from the second light emitting unit 20 and reflected by the subject 9 is incident on the light receiving unit 30. The light receiving unit 30 receives the reflected light R2 in accordance with the second light receiving pulse RG2 output from the drive control unit 50, and outputs pixel information related to the second amount of received light RL2.

反射光R1およびR2は、所定の時間幅を有するパルス波形状の光である。駆動制御部50は、第1の発光部10による光の照射開始から受光部30での受光開始までの第1の受光開始時間ts1と、第2の発光部20による光の照射開始から受光部30での受光開始までの第2の受光開始時間ts2と、が等しくなるように制御する。また、駆動制御部50は、第1の発光部10の光の照射に対応する受光部30の第1の受光期間Tr1と、第2の発光部20の光の照射に対応する受光部30の第2の受光期間Tr2と、が等しくなるように制御する。 The reflected light R1 and R2 are pulse-wave shaped lights having a predetermined time width. The drive control unit 50 controls the first light receiving start time ts1 from the start of light irradiation by the first light emitter 10 to the start of light reception by the light receiver 30 to be equal to the second light receiving start time ts2 from the start of light irradiation by the second light emitter 20 to the start of light reception by the light receiver 30. The drive control unit 50 also controls the first light receiving period Tr1 of the light receiver 30 corresponding to the irradiation of light by the first light emitter 10 to the second light receiving period Tr2 of the light receiver 30 corresponding to the irradiation of light by the second light emitter 20 to be equal.

図7は、画像生成装置1の受光部30で取得される画素情報を模式的に示す図である。図7の(a)には、第1の発光部10の発光によって被写体9の一部に鏡面反射が生じている様子が示されている。図7の(b)には、第2の発光部20の発光によって被写体9の他の一部に鏡面反射が生じている様子が示されている。なお、図7の(a)および(b)は、2つのフレームによって生成された2つの画像ではなく、1つのフレームから得られる別々の画素情報を示す図である。図7の(c)には、2つの画素情報が合成されることで生成された1つの画像が示されている。 Figure 7 is a diagram that shows a schematic of pixel information acquired by the light receiving unit 30 of the image generating device 1. (a) of Figure 7 shows how specular reflection occurs on one part of the subject 9 due to the light emitted by the first light emitting unit 10. (b) of Figure 7 shows how specular reflection occurs on another part of the subject 9 due to the light emitted by the second light emitting unit 20. Note that (a) and (b) of Figure 7 show separate pixel information obtained from one frame, rather than two images generated from two frames. (c) of Figure 7 shows one image generated by combining two pieces of pixel information.

前述したように、第1の発光部10および第2の発光部20は、異なる位置に設けられ、異なるタイミングで発光する。そのため、被写体9の同じ位置にて反射した反射光R1、R2のそれぞれは、受光部30上の異なるアドレス、すなわち異なる画素31に入射する。 As described above, the first light-emitting unit 10 and the second light-emitting unit 20 are provided at different positions and emit light at different times. Therefore, the reflected light R1 and R2 reflected at the same position on the subject 9 are incident on different addresses on the light-receiving unit 30, i.e., different pixels 31.

したがって、図7の(a)に示すように、第1の発光部10で発光した光によって被写体9の一部に鏡面反射が発生した場合であっても、第2の発光部20で発光した光を用いて、第1の発光部10で取得できなかった画素情報を取得することができる。また、図7の(b)に示すように、第2の発光部20で発光した光によって被写体9の他の一部に鏡面反射が発生した場合であっても、第1の発光部10で発光した光を用いて、第2の発光部20で取得できなかった画素情報を取得することができる。つまり、一方の発光部の発光した光によって被写体9の一部に鏡面反射が発生した場合であっても、図7の(a)および(b)に示す画素情報を合成することで、図7の(c)に示すように、鏡面反射の無い画像を生成することができる。 Therefore, as shown in FIG. 7A, even if specular reflection occurs on a part of the subject 9 due to the light emitted by the first light-emitting unit 10, it is possible to obtain pixel information that could not be obtained by the first light-emitting unit 10 using the light emitted by the second light-emitting unit 20. Also, as shown in FIG. 7B, even if specular reflection occurs on another part of the subject 9 due to the light emitted by the second light-emitting unit 20, it is possible to obtain pixel information that could not be obtained by the second light-emitting unit 20 using the light emitted by the first light-emitting unit 10. In other words, even if specular reflection occurs on a part of the subject 9 due to the light emitted by one of the light-emitting units, an image without specular reflection can be generated as shown in FIG. 7C by combining the pixel information shown in FIG. 7A and FIG. 7B.

以下、受光部30で受光した反射光R1、R2に基づいて画像を生成するための具体的な構成について説明する。 Below, we will explain the specific configuration for generating an image based on the reflected light R1 and R2 received by the light receiving unit 30.

図8は、画像生成装置1の受光部30から出力される画素信号を示す図である。受光部30は、二次元状に配置された複数の画素31のそれぞれにて反射光R1、R2を受光し、第1受光量RL1の情報を含む第1の画素信号s1、および、第2受光量RL2の情報を含む第2の画素信号s2を出力する。以下では理解を容易にするため、1つの画素31に着目して説明する。 Figure 8 is a diagram showing pixel signals output from the light receiving unit 30 of the image generating device 1. The light receiving unit 30 receives reflected light R1, R2 from each of a plurality of pixels 31 arranged two-dimensionally, and outputs a first pixel signal s1 containing information on the first amount of received light RL1, and a second pixel signal s2 containing information on the second amount of received light RL2. For ease of understanding, the following description focuses on one pixel 31.

受光部30は、画素31に蓄積された信号電荷を読み出すための複数のパケットを有している。図8には、受光部30が3つのパケットを有している例が示されている。 The light receiving unit 30 has multiple packets for reading out the signal charge stored in the pixel 31. Figure 8 shows an example in which the light receiving unit 30 has three packets.

受光部30は、第1の発光部10の発光に対応して受光部30の画素31に蓄積された信号電荷を第1のパケットp1に読み出し、上記信号電荷に応じた第1受光量RL1の情報を含む第1の画素信号s1を出力する。また、受光部30は、第2の発光部20の発光に対応して受光部30の画素31に蓄積された信号電荷を第2のパケットp2に読み出し、上記信号電荷に応じた第2受光量RL2の情報を含む第2の画素信号s2を出力する。 The light receiving unit 30 reads out the signal charge accumulated in the pixel 31 of the light receiving unit 30 in response to the emission of the first light emitter 10 into a first packet p1, and outputs a first pixel signal s1 including information on the first amount of received light RL1 corresponding to the signal charge. The light receiving unit 30 also reads out the signal charge accumulated in the pixel 31 of the light receiving unit 30 in response to the emission of the second light emitter 20 into a second packet p2, and outputs a second pixel signal s2 including information on the second amount of received light RL2 corresponding to the signal charge.

受光部30から出力された第1の画素信号s1および第2の画素信号s2は、垂直転送および水平転送され、さらに、アナログデータからデジタルデータに変換された後、飽和レベル判定部60へ出力される。なお、アナログデータからデジタルデータへの変換は、受光部30で実行される必要はなく、受光部30の外部で実行されてもよい。 The first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 output from the light receiving unit 30 are vertically and horizontally transferred, and are then converted from analog data to digital data, and are then output to the saturation level determination unit 60. Note that the conversion from analog data to digital data does not need to be performed by the light receiving unit 30, and may be performed outside the light receiving unit 30.

図5に示す飽和レベル判定部60は、第1受光量RL1および第2受光量RL2が所定のレベルを超えているか否かを判定する。所定のレベルは、画素31に蓄積される信号電荷が飽和するときの飽和レベルTHに基づいて予め設定される。例えば、所定のレベルは、画素31に蓄積される信号電荷が飽和するときの90%以上100%以下に設定される。以下、所定のレベルを飽和レベルTHと呼ぶ場合がある。 The saturation level determination unit 60 shown in FIG. 5 determines whether the first amount of received light RL1 and the second amount of received light RL2 exceed a predetermined level. The predetermined level is set in advance based on the saturation level TH when the signal charge accumulated in the pixel 31 is saturated. For example, the predetermined level is set to 90% or more and 100% or less when the signal charge accumulated in the pixel 31 is saturated. Hereinafter, the predetermined level may be referred to as the saturation level TH.

例えば、飽和レベル判定部60は、第1の発光部10の光の照射に応じて受光部30の画素から出力された第1の画素信号s1が飽和レベルTHを超えているか否かを判定する。また、飽和レベル判定部60は、第2の発光部20の光の照射に応じて受光部30の画素から出力された第2の画素信号s2が飽和レベルTHを超えているか否かを判定する。飽和レベルTHは、1つの同じ値に設定されるが、それに限られない。飽和レベルTHは、第1の画素信号s1と比較する際、および、第2の画素信号s2と比較する際のそれぞれの場合で、異なる値に設定されてもよい。飽和レベル判定部60によって判定された判定結果は、合成部70へ出力される。 For example, the saturation level determination unit 60 determines whether the first pixel signal s1 output from the pixel of the light receiving unit 30 in response to the irradiation of light from the first light emitting unit 10 exceeds the saturation level TH. The saturation level determination unit 60 also determines whether the second pixel signal s2 output from the pixel of the light receiving unit 30 in response to the irradiation of light from the second light emitting unit 20 exceeds the saturation level TH. The saturation level TH is set to one and the same value, but is not limited to this. The saturation level TH may be set to different values when comparing with the first pixel signal s1 and when comparing with the second pixel signal s2. The determination result determined by the saturation level determination unit 60 is output to the synthesis unit 70.

図9は、飽和レベル判定部60の判定結果および合成部70における合成処理を示すテーブルである。 Figure 9 is a table showing the judgment results of the saturation level judgment unit 60 and the synthesis process in the synthesis unit 70.

合成部70は、飽和レベル判定部60の判定結果に基づいて、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成して合成信号s10を生成する。 The synthesis unit 70 synthesizes the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 based on the judgment result of the saturation level judgment unit 60 to generate a synthetic signal s10.

例えば、合成部70は、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2の両方にて飽和が発生していない場合、次のように合成信号s10を生成する。 For example, if saturation does not occur in either the first pixel signal s1 or the second pixel signal s2, the synthesis unit 70 generates the synthesis signal s10 as follows:

図9の(1)に示すように、合成部70は、第1受光量RL1および第2受光量RL2が、飽和レベルTHよりも共に小さい場合に、第1の合成係数で第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成する。第1の合成係数は、第1受光量RL1を半分とみなし、かつ、第2受光量RL2を半分とみなして合成する係数である。つまり合成部70は、第1受光量RL1および第2受光量RL2が飽和レベルTHよりも共に小さい場合、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2の両方を半分ずつ用いて合成信号s10を生成する。 As shown in FIG. 9 (1), when the first amount of received light RL1 and the second amount of received light RL2 are both smaller than the saturation level TH, the combiner 70 combines the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 with a first combination coefficient. The first combination coefficient is a coefficient that combines the first amount of received light RL1 as half and the second amount of received light RL2 as half. In other words, when the first amount of received light RL1 and the second amount of received light RL2 are both smaller than the saturation level TH, the combiner 70 uses half each of the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 to generate a combined signal s10.

また、例えば、合成部70は、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2のうち、少なくとも一方に飽和が発生している場合、すなわち、少なくとも一方が所定のレベルよりも大きい画素信号である場合に、所定のレベルよりも大きい画素信号を用いずに合成信号s10を生成する。 Also, for example, when saturation occurs in at least one of the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2, i.e., when at least one of the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 is a pixel signal greater than a predetermined level, the synthesis unit 70 generates the synthesis signal s10 without using the pixel signal greater than the predetermined level.

具体的には、合成部70は、第1受光量RL1のみが飽和レベルTHよりも大きい場合に、第2の合成係数で第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成する。第2の合成係数は、第1受光量RL1を0とみなして合成する係数である。つまり合成部70は、第1受光量RL1のみが飽和レベルTHよりも大きい場合に、第1の画素信号s1を用いずに、第2の画素信号s2を用いて合成信号s10を生成する(図9の(2)参照)。 Specifically, when only the first amount of received light RL1 is greater than the saturation level TH, the combiner 70 combines the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 with the second combination coefficient. The second combination coefficient is a coefficient for combining the first amount of received light RL1 as 0. In other words, when only the first amount of received light RL1 is greater than the saturation level TH, the combiner 70 generates a combined signal s10 using the second pixel signal s2 without using the first pixel signal s1 (see (2) in FIG. 9).

また、合成部70は、第2受光量RL2のみが飽和レベルTHよりも大きい場合に、第3の合成係数で第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成する。第3の合成係数は、第2受光量RL2を0とみなして合成する係数である。つまり合成部70は、第2受光量RL2のみが飽和レベルTHよりも大きい場合に、第2の画素信号s2を用いずに、第1の画素信号s1を用いて合成信号s10を生成する(図9の(3)参照)。 When only the second amount of received light RL2 is greater than the saturation level TH, the combiner 70 combines the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 with a third combination coefficient. The third combination coefficient is a coefficient for combining the signals while regarding the second amount of received light RL2 as 0. In other words, when only the second amount of received light RL2 is greater than the saturation level TH, the combiner 70 generates a combined signal s10 using the first pixel signal s1 without using the second pixel signal s2 (see (3) in FIG. 9).

このように画像生成装置1では、第1の発光部10で照射した照射光L1が被写体9にて鏡面反射した場合、第1受光量RL1の情報を用いずに、鏡面反射の影響を受けていない第2受光量RL2の情報を用いて合成信号s10を生成する。また、画像生成装置1では、第2の発光部20で照射した照射光L2が被写体9にて鏡面反射した場合、第2受光量RL2を用いずに、鏡面反射の影響を受けていない第1受光量RL1を用いて合成信号s10を生成する。 In this way, in the image generating device 1, when the irradiation light L1 irradiated by the first light-emitting unit 10 is specularly reflected by the subject 9, the composite signal s10 is generated using information on the second amount of received light RL2 that is not affected by specular reflection, without using information on the first amount of received light RL1. Also, in the image generating device 1, when the irradiation light L2 irradiated by the second light-emitting unit 20 is specularly reflected by the subject 9, the composite signal s10 is generated using the first amount of received light RL1 that is not affected by specular reflection, without using information on the second amount of received light RL2.

なお、被写体9に光量の多すぎる光が照射された場合、第1受光量RL1および第2受光量RL2が共に飽和レベルTHよりも大きくなるが、この場合、合成部70は異常値を出力してもよい。異常値を設定することで、画像に異常が発生していることを通知することができる。 When an excessive amount of light is irradiated onto the subject 9, the first amount of received light RL1 and the second amount of received light RL2 both become greater than the saturation level TH. In this case, the synthesis unit 70 may output an abnormal value. By setting an abnormal value, it is possible to notify that an abnormality has occurred in the image.

このように合成部70は、飽和レベル判定部60の判定結果に基づいて、画素31から出力された複数の画素信号を合成し、合成信号s10を出力する。画像生成装置1は、複数の画素31から出力された複数の合成信号s10に基づいて被写体9の画像を生成する。 In this way, the synthesis unit 70 synthesizes the multiple pixel signals output from the pixels 31 based on the determination result of the saturation level determination unit 60, and outputs a synthesis signal s10. The image generating device 1 generates an image of the subject 9 based on the multiple synthesis signals s10 output from the multiple pixels 31.

この画像生成装置1によれば、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2の少なくとも一方が所定のレベルよりも大きい画素信号である場合に、所定のレベルよりも大きい画素信号を用いずに合成信号s10を生成する。これによれば、鏡面反射による影響を抑制して簡易に画像を生成することができる。 According to this image generating device 1, when at least one of the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 is a pixel signal that is greater than a predetermined level, the composite signal s10 is generated without using the pixel signal that is greater than the predetermined level. This makes it possible to easily generate an image by suppressing the effects of specular reflection.

なお、上記では、4つの光源が、受光部30の外側に配置されている例を示したが、第1の発光部10および第2の発光部20の配置はこれに限られない。 In the above, an example is shown in which four light sources are arranged outside the light receiving unit 30, but the arrangement of the first light emitting unit 10 and the second light emitting unit 20 is not limited to this.

図10は、画像生成装置1の第1の発光部10、第2の発光部20および受光部30の配置の他の例を示す図である。 Figure 10 is a diagram showing another example of the arrangement of the first light-emitting unit 10, the second light-emitting unit 20, and the light-receiving unit 30 of the image generating device 1.

図10の(a)には、第1の発光部10および第2の発光部20が、受光部30に対して左右方向の両外側に配置された例が示されている。図10の(b)には、第1の発光部10および第2の発光部20が、受光部30に対して上下方向の両外側に配置された例が示されている。図10の(c)には、第1の発光部10および第2の発光部20が、受光部30に対して斜め方向の両外側に配置された例が示されている。第1の発光部10および第2の発光部20は、離間した位置であれば、どのように配置されてもよい。 (a) of FIG. 10 shows an example in which the first light-emitting unit 10 and the second light-emitting unit 20 are arranged on both left-right outer sides of the light-receiving unit 30. (b) of FIG. 10 shows an example in which the first light-emitting unit 10 and the second light-emitting unit 20 are arranged on both top-bottom outer sides of the light-receiving unit 30. (c) of FIG. 10 shows an example in which the first light-emitting unit 10 and the second light-emitting unit 20 are arranged on both diagonal outer sides of the light-receiving unit 30. The first light-emitting unit 10 and the second light-emitting unit 20 may be arranged in any manner as long as they are spaced apart.

(実施の形態2)
[画像生成装置]
実施の形態2に係る画像生成装置1Aについて、図11および図12を参照しながら説明する。実施の形態2では、画像生成装置1Aが、さらに、補正部80および距離演算部90を備えている例について説明する。実施の形態1と同じ構成については説明を省略することがある。
(Embodiment 2)
[Image Generation Device]
An image generating device 1A according to a second embodiment will be described with reference to Fig. 11 and Fig. 12. In the second embodiment, an example will be described in which the image generating device 1A further includes a correction unit 80 and a distance calculation unit 90. Descriptions of the same configuration as in the first embodiment may be omitted.

なお、以下に示す画像生成装置は、画像を生成するだけでなく、距離を測定する機能も備えている。以下に示す画像生成装置は、距離測定装置として使用されてもよい。 The image generating device shown below not only generates images, but also has the function of measuring distance. The image generating device shown below may be used as a distance measuring device.

図11は、実施の形態2に係る画像生成装置1Aのブロック構成図である。図12は、画像生成装置1Aの動作を示すタイムチャートである。図12には、1つのフレームにおける画像生成装置1Aの動作が示されている。 Figure 11 is a block diagram of an image generating device 1A according to the second embodiment. Figure 12 is a time chart showing the operation of the image generating device 1A. Figure 12 shows the operation of the image generating device 1A in one frame.

図11に示すように、実施の形態2の画像生成装置1Aも、第1の発光部10および第2の発光部20と、受光部30と、駆動制御部50と、飽和レベル判定部60と、合成部70と、を備えている。また、画像生成装置1Aは、受光量の情報を補正する補正部80と、画像生成装置1Aから被写体9までの距離を演算する距離演算部90と、を備えている。 As shown in FIG. 11, the image generating device 1A of the second embodiment also includes a first light emitting unit 10, a second light emitting unit 20, a light receiving unit 30, a drive control unit 50, a saturation level determination unit 60, and a synthesis unit 70. The image generating device 1A also includes a correction unit 80 that corrects the information on the amount of received light, and a distance calculation unit 90 that calculates the distance from the image generating device 1A to the subject 9.

駆動制御部50は、図12に示すように、第1の発光部10を制御する第1発光パルスSG3を生成する。第1の発光部10は、駆動制御部50から出力された第1発光パルスSG3に従って、被写体9に向けて照射光L1を照射する。 As shown in FIG. 12, the drive control unit 50 generates a first light emission pulse SG3 that controls the first light emission unit 10. The first light emission unit 10 irradiates the subject 9 with irradiation light L1 in accordance with the first light emission pulse SG3 output from the drive control unit 50.

また、駆動制御部50は、第1発光パルスSG3とは異なるタイミングで第2の発光部20を制御する第2発光パルスSG4を生成する。第2の発光部20は、駆動制御部50から出力された第2発光パルスSG4に従って、被写体9に向けて照射光L2を照射する。 The drive control unit 50 also generates a second light emission pulse SG4 that controls the second light emission unit 20 at a timing different from that of the first light emission pulse SG3. The second light emission unit 20 irradiates the illumination light L2 toward the subject 9 in accordance with the second light emission pulse SG4 output from the drive control unit 50.

照射光L1およびL2は、所定の時間幅を有するパルス波形状の光である。駆動制御部50は、第1発光パルスSG3による第1の発光期間Tg3と、第2発光パルスSG4による第2の発光期間Tg4と、が等しくなるように制御する。 The irradiation lights L1 and L2 are pulse-shaped lights having a predetermined time width. The drive control unit 50 controls the first light emission period Tg3 by the first light emission pulse SG3 and the second light emission period Tg4 by the second light emission pulse SG4 to be equal.

駆動制御部50は、受光部30を制御する第1受光パルスRG3を生成する。第1の発光部10から照射され被写体9で反射した反射光R1は、受光部30に入射される。受光部30は、駆動制御部50から出力された第1受光パルスRG3に従って反射光R1を受光し、受光した第1受光量RL3に関する画素情報を出力する。 The drive control unit 50 generates a first light receiving pulse RG3 that controls the light receiving unit 30. The reflected light R1 emitted from the first light emitting unit 10 and reflected by the subject 9 is incident on the light receiving unit 30. The light receiving unit 30 receives the reflected light R1 according to the first light receiving pulse RG3 output from the drive control unit 50, and outputs pixel information related to the first amount of received light RL3.

また、駆動制御部50は、第1受光パルスRG3とは異なるタイミングで受光部30を制御する第2受光パルスRG4を生成する。第2の発光部20から照射され被写体9で反射した反射光R2は、受光部30に入射される。受光部30は、駆動制御部50から出力された第2受光パルスRG4に従って反射光R2を受光し、受光した第2受光量RL4に関する画素情報を出力する。 The drive control unit 50 also generates a second light receiving pulse RG4 that controls the light receiving unit 30 at a timing different from that of the first light receiving pulse RG3. The reflected light R2 that is irradiated from the second light emitting unit 20 and reflected by the subject 9 is incident on the light receiving unit 30. The light receiving unit 30 receives the reflected light R2 in accordance with the second light receiving pulse RG4 output from the drive control unit 50, and outputs pixel information related to the second amount of received light RL4.

反射光R1およびR2は、所定の時間幅を有するパルス波形状の光である。駆動制御部50は、第1の発光部10による光の照射開始から受光部30での受光開始までの第1の受光開始時間ts3と、第2の発光部20による光の照射開始から受光部30での受光開始までの第2の受光開始時間ts4と、が等しくなるように制御する。また、駆動制御部50は、第1の発光部10の光の照射に対応する受光部30の第1の受光期間Tr3と、第2の発光部20の光の照射に対応する受光部30の第2の受光期間Tr4と、が異なるように制御する。具体的には、駆動制御部50は、第1の受光期間Tr3が第2の受光期間Tr4の1/2となるように制御する。 The reflected light R1 and R2 are pulse-shaped lights having a predetermined time width. The drive control unit 50 controls the first light reception start time ts3 from the start of light irradiation by the first light emitter 10 to the start of light reception by the light receiver 30, and the second light reception start time ts4 from the start of light irradiation by the second light emitter 20 to the start of light reception by the light receiver 30, so that they are equal. The drive control unit 50 also controls the first light reception period Tr3 of the light receiver 30 corresponding to the irradiation of light by the first light emitter 10 and the second light reception period Tr4 of the light receiver 30 corresponding to the irradiation of light by the second light emitter 20, so that they are different. Specifically, the drive control unit 50 controls the first light reception period Tr3 to be 1/2 of the second light reception period Tr4.

以下、受光部30で受光した反射光R1、R2に基づいて画像を生成し、また、被写体9までの距離を求めるための具体的な構成について説明する。 Below, we will explain the specific configuration for generating an image based on the reflected light R1 and R2 received by the light receiving unit 30 and for determining the distance to the subject 9.

図11に示す飽和レベル判定部60は、第1受光量RL3および第2受光量RL4が所定のレベルを超えているか否かを判定する。飽和レベル判定部60によって判定された判定結果は、補正部80へ出力される。 The saturation level determination unit 60 shown in FIG. 11 determines whether the first amount of received light RL3 and the second amount of received light RL4 exceed a predetermined level. The determination result determined by the saturation level determination unit 60 is output to the correction unit 80.

補正部80は、例えば、第2受光量RL4の情報を示す画素信号が飽和レベルTHよりも大きいと判断された場合に、第1受光量RL3の情報を補正する。第1受光量RL3の情報を補正するのは、第1の受光期間Tr3が第2の受光期間Tr4と異なるためである。補正部80は、補正を行う際に、第1の受光期間Tr3と第2の受光期間Tr4との違いによって生じる受光量に基づいて、第1受光量RL3の情報を補正する。例えば補正部80は、飽和レベルTHよりも小さい周辺画素の受光量の比(周辺画素の第2受光量/周辺画素の第1受光量)を用いて第1受光量RL3の情報を補正する。周辺画素の受光量は、画素31に最も近い画素の受光量であってもよいし、画素31の周辺に位置する複数の画素の受光量の平均値であってもよい。 The correction unit 80 corrects the information on the first amount of received light RL3, for example, when it is determined that the pixel signal indicating the information on the second amount of received light RL4 is greater than the saturation level TH. The reason for correcting the information on the first amount of received light RL3 is that the first light receiving period Tr3 is different from the second light receiving period Tr4. When performing the correction, the correction unit 80 corrects the information on the first amount of received light RL3 based on the amount of received light caused by the difference between the first light receiving period Tr3 and the second light receiving period Tr4. For example, the correction unit 80 corrects the information on the first amount of received light RL3 using the ratio of the amount of received light of the surrounding pixels that is smaller than the saturation level TH (second amount of received light of the surrounding pixels/first amount of received light of the surrounding pixels). The amount of received light of the surrounding pixels may be the amount of received light of the pixel closest to the pixel 31, or may be the average value of the amount of received light of multiple pixels located around the pixel 31.

補正部80で補正された後の補正後の第1受光量RL3の情報は、以下の(式1)で表される。 The information on the first amount of received light RL3 after correction by the correction unit 80 is expressed by the following (Equation 1).

Figure 0007689018000001
Figure 0007689018000001

補正部80は、補正後の第1受光量RL3の情報を、合成部70および距離演算部90へ出力する。 The correction unit 80 outputs information on the corrected first received light amount RL3 to the synthesis unit 70 and the distance calculation unit 90.

合成部70は、補正部80で補正された補正後の第1受光量RL3の情報を用いて、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成する。具体的に合成部70は、第2受光量RL4のみが飽和レベルTHよりも大きい場合に、第2受光量RL4の情報を含む第2の画素信号s2を用いずに、補正後の第1受光量RL3の情報を含む第1の画素信号s1を用いて合成信号s10を生成する。 The synthesis unit 70 synthesizes the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 using information on the first amount of received light RL3 after correction by the correction unit 80. Specifically, when only the second amount of received light RL4 is greater than the saturation level TH, the synthesis unit 70 generates a synthesis signal s10 using the first pixel signal s1 including information on the corrected first amount of received light RL3 without using the second pixel signal s2 including information on the second amount of received light RL4.

なお、合成部70は、第1受光量RL3および第2受光量RL4が飽和レベルTHよりも共に小さい場合、および、第1受光量RL3のみが飽和レベルTHよりも大きい場合は、実施の形態1と同様に合成信号s10を生成する。 When the first amount of received light RL3 and the second amount of received light RL4 are both smaller than the saturation level TH, and when only the first amount of received light RL3 is greater than the saturation level TH, the synthesis unit 70 generates the synthesis signal s10 in the same manner as in embodiment 1.

次に、距離演算部90による演算処理について説明する。 Next, we will explain the calculation process performed by the distance calculation unit 90.

距離演算部90は、第1受光量RL3および第2受光量RL4が飽和レベルTHよりも共に小さい場合に、被写体9までの距離を演算することが可能である。例えば、距離演算部90は、第1受光量RL3および第2受光量RL4を用いて、被写体9までの距離を演算することができる。被写体9までの距離をL、発光パルス幅をTn、光の速度をc(約299,792,458m/s)とすると、距離Lは以下に示す(式2)で表される。 The distance calculation unit 90 can calculate the distance to the subject 9 when the first amount of received light RL3 and the second amount of received light RL4 are both smaller than the saturation level TH. For example, the distance calculation unit 90 can calculate the distance to the subject 9 using the first amount of received light RL3 and the second amount of received light RL4. If the distance to the subject 9 is L, the light emission pulse width is Tn, and the speed of light is c (approximately 299,792,458 m/s), the distance L is expressed by the following (Equation 2).

Figure 0007689018000002
Figure 0007689018000002

この画像生成装置1Aにおいても、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2の少なくとも一方が所定のレベル(飽和レベルTH)よりも大きい画素信号である場合に、所定のレベルよりも大きい画素信号を用いずに合成信号s10を生成する。これによれば、鏡面反射による影響を抑制して簡易に画像を生成することができる。また、画像生成装置1Aによれば、第1受光量RL3および第2受光量RL4が飽和レベルTHよりも共に小さい場合に、被写体9までの距離Lを簡易に測定することができる。 In this image generating device 1A, when at least one of the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 is a pixel signal that is greater than a predetermined level (saturation level TH), the composite signal s10 is generated without using the pixel signal that is greater than the predetermined level. This makes it possible to easily generate an image by suppressing the effects of specular reflection. Furthermore, with the image generating device 1A, when the first amount of received light RL3 and the second amount of received light RL4 are both smaller than the saturation level TH, the distance L to the subject 9 can be easily measured.

[実施の形態2の変形例1]
実施の形態2の変形例1に係る画像生成装置1Bについて、図13を参照しながら説明する。実施の形態2の変形例1では、第1の受光開始時間ts5を、実施の形態2の第1の受光開始時間ts3よりも遅らせている例について説明する。
[First Modification of the Second Embodiment]
An image generating device 1B according to a first modification of the second embodiment will be described with reference to Fig. 13. In the first modification of the second embodiment, an example will be described in which the first light-receiving start time ts5 is delayed from the first light-receiving start time ts3 of the second embodiment.

図13は、画像生成装置1Bの動作を示すタイムチャートである。図13には、1つのフレームにおける画像生成装置1Bの動作が示されている。 Figure 13 is a time chart showing the operation of image generating device 1B. Figure 13 shows the operation of image generating device 1B in one frame.

駆動制御部50は、図13に示すように、第1の発光部10を制御する第1発光パルスSG5を生成する。第1の発光部10は、駆動制御部50から出力された第1発光パルスSG5に従って、被写体9に向けて照射光L1を照射する。 As shown in FIG. 13, the drive control unit 50 generates a first light emission pulse SG5 that controls the first light emission unit 10. The first light emission unit 10 irradiates the subject 9 with irradiation light L1 in accordance with the first light emission pulse SG5 output from the drive control unit 50.

また、駆動制御部50は、第1発光パルスSG5とは異なるタイミングで第2の発光部20を制御する第2発光パルスSG6を生成する。第2の発光部20は、駆動制御部50から出力された第2発光パルスSG6に従って、被写体9に向けて照射光L2を照射する。 The drive control unit 50 also generates a second light emission pulse SG6 that controls the second light emission unit 20 at a timing different from that of the first light emission pulse SG5. The second light emission unit 20 irradiates the illumination light L2 toward the subject 9 in accordance with the second light emission pulse SG6 output from the drive control unit 50.

照射光L1およびL2は、所定の時間幅を有するパルス波形状の光である。駆動制御部50は、第1発光パルスSG5による第1の発光期間Tg5と、第2発光パルスSG6による第2の発光期間Tg6と、が等しくなるように制御する。 The irradiation lights L1 and L2 are pulse-shaped lights having a predetermined time width. The drive control unit 50 controls the first light emission period Tg5 by the first light emission pulse SG5 and the second light emission period Tg6 by the second light emission pulse SG6 to be equal.

駆動制御部50は、受光部30を制御する第1受光パルスRG5を生成する。第1の発光部10から照射され被写体9で反射した反射光R1は、受光部30に入射される。受光部30は、駆動制御部50から出力された第1受光パルスRG5に従って反射光R1を受光し、受光した第1受光量RL5に関する画素情報を出力する。 The drive control unit 50 generates a first light receiving pulse RG5 that controls the light receiving unit 30. The reflected light R1 emitted from the first light emitting unit 10 and reflected by the subject 9 is incident on the light receiving unit 30. The light receiving unit 30 receives the reflected light R1 according to the first light receiving pulse RG5 output from the drive control unit 50, and outputs pixel information related to the first amount of received light RL5.

また、駆動制御部50は、第1受光パルスRG5とは異なるタイミングで受光部30を制御する第2受光パルスRG6を生成する。第2の発光部20から照射され被写体9で反射した反射光R2は、受光部30に入射される。受光部30は、駆動制御部50から出力された第2受光パルスRG6に従って反射光R2を受光し、受光した第2受光量RL6に関する画素情報を出力する。 The drive control unit 50 also generates a second light receiving pulse RG6 that controls the light receiving unit 30 at a different timing than the first light receiving pulse RG5. Reflected light R2 emitted from the second light emitting unit 20 and reflected by the subject 9 is incident on the light receiving unit 30. The light receiving unit 30 receives the reflected light R2 in accordance with the second light receiving pulse RG6 output from the drive control unit 50, and outputs pixel information related to the second amount of received light RL6.

反射光R1およびR2は、所定の時間幅を有するパルス波形状の光である。駆動制御部50は、第1の発光部10による光の照射開始から受光部30での受光開始までの第1の受光開始時間ts5を、第2の発光部20による光の照射開始から受光部30での受光開始までの第2の受光開始時間ts6と異なるように制御する。具体的には、駆動制御部50は、第1の受光開始時間ts5を、第2の受光開始時間ts6および第1の発光期間Tg5を加算した時間になるように制御する。また、駆動制御部50は、第1の発光部10の光の照射に対応する受光部30の第1の受光期間Tr5と、第2の発光部20の光の照射に対応する受光部30の第2の受光期間Tr6と、が異なるように制御する。具体的には、駆動制御部50は、第1の受光期間Tr5が第2の受光期間Tr6の1/2となるように制御する。 The reflected light R1 and R2 are pulse-shaped lights having a predetermined time width. The drive control unit 50 controls the first light-receiving start time ts5 from the start of light irradiation by the first light-emitting unit 10 to the start of light reception by the light-receiving unit 30 so that it is different from the second light-receiving start time ts6 from the start of light irradiation by the second light-emitting unit 20 to the start of light reception by the light-receiving unit 30. Specifically, the drive control unit 50 controls the first light-receiving start time ts5 to be the sum of the second light-receiving start time ts6 and the first light-emitting period Tg5. The drive control unit 50 also controls the first light-receiving period Tr5 of the light-receiving unit 30 corresponding to the irradiation of light by the first light-emitting unit 10 and the second light-receiving period Tr6 of the light-receiving unit 30 corresponding to the irradiation of light by the second light-emitting unit 20 so that they are different. Specifically, the drive control unit 50 controls the first light receiving period Tr5 to be half the second light receiving period Tr6.

飽和レベル判定部60は、第1受光量RL5および第2受光量RL6が所定のレベルを超えているか否かを判定する。飽和レベル判定部60によって判定された判定結果は、補正部80へ出力される。 The saturation level determination unit 60 determines whether the first amount of received light RL5 and the second amount of received light RL6 exceed a predetermined level. The result of the determination made by the saturation level determination unit 60 is output to the correction unit 80.

補正部80は、例えば、第2受光量RL6の情報を示す画素信号が飽和レベルTHよりも大きいと判断された場合に、第1受光量RL5の情報を補正する。第1受光量RL5の情報を補正するのは、第1の受光開始時間ts5が第2の受光開始時間ts6と異なるためである。補正部80は、補正を行う際に、第1の受光開始時間ts5と第2の受光開始時間ts6との違いによって生じる受光量に基づいて、第1受光量RL5の情報を補正する。例えば補正部80は、飽和レベルTHよりも小さい周辺画素の受光量の比(周辺画素の第2受光量/周辺画素の第1受光量)を用いて第1受光量RL5の情報を補正する。 The correction unit 80 corrects the information on the first amount of received light RL5, for example, when it is determined that the pixel signal indicating the information on the second amount of received light RL6 is greater than the saturation level TH. The information on the first amount of received light RL5 is corrected because the first light-receiving start time ts5 is different from the second light-receiving start time ts6. When making the correction, the correction unit 80 corrects the information on the first amount of received light RL5 based on the amount of received light caused by the difference between the first light-receiving start time ts5 and the second light-receiving start time ts6. For example, the correction unit 80 corrects the information on the first amount of received light RL5 using the ratio of the amount of received light of the surrounding pixels that is smaller than the saturation level TH (second amount of received light of the surrounding pixels/first amount of received light of the surrounding pixels).

補正部80で補正された後の補正後の第1受光量RL5の情報は、以下の(式3)で表される。 The information on the first amount of received light RL5 after correction by the correction unit 80 is expressed by the following (Equation 3).

Figure 0007689018000003
Figure 0007689018000003

補正部80は、補正後の第1受光量RL5の情報を、合成部70および距離演算部90へ出力する。 The correction unit 80 outputs information on the corrected first received light amount RL5 to the synthesis unit 70 and the distance calculation unit 90.

合成部70は、補正部80で補正された補正後の第1受光量RL5の情報を用いて、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成する。具体的に合成部70は、第2受光量RL6のみが飽和レベルTHよりも大きい場合に、第2受光量RL6の情報を含む第2の画素信号s2を用いずに、補正後の第1受光量RL5の情報を含む第1の画素信号s1を用いて合成信号s10を生成する。 The synthesis unit 70 synthesizes the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 using information on the first amount of received light RL5 after correction by the correction unit 80. Specifically, when only the second amount of received light RL6 is greater than the saturation level TH, the synthesis unit 70 generates a synthesis signal s10 using the first pixel signal s1 including information on the corrected first amount of received light RL5 without using the second pixel signal s2 including information on the second amount of received light RL6.

なお、第1受光量RL5および第2受光量RL6が飽和レベルTHよりも共に小さい場合、および、第1受光量RL5のみが飽和レベルTHよりも大きい場合は、実施の形態1と同様に合成信号s10を生成する。 When the first amount of received light RL5 and the second amount of received light RL6 are both smaller than the saturation level TH, or when only the first amount of received light RL5 is greater than the saturation level TH, the composite signal s10 is generated in the same manner as in embodiment 1.

距離演算部90は、第1受光量RL5および第2受光量RL6が飽和レベルTHよりも共に小さい場合に、被写体9までの距離を演算することが可能である。例えば、距離演算部90は、第1受光量RL5および第2受光量RL6を用いて、被写体9までの距離を演算することができる。被写体9までの距離をL、発光パルス幅をTn、光の速度をcとすると、距離Lは以下に示す(式4)で表される。 The distance calculation unit 90 can calculate the distance to the subject 9 when the first amount of received light RL5 and the second amount of received light RL6 are both smaller than the saturation level TH. For example, the distance calculation unit 90 can calculate the distance to the subject 9 using the first amount of received light RL5 and the second amount of received light RL6. If the distance to the subject 9 is L, the light emission pulse width is Tn, and the speed of light is c, then the distance L is expressed by the following (Equation 4).

Figure 0007689018000004
Figure 0007689018000004

この画像生成装置1Bにおいても、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2の少なくとも一方が所定のレベル(飽和レベルTH)よりも大きい画素信号である場合に、所定のレベルよりも大きい画素信号を用いずに合成信号s10を生成する。これによれば、鏡面反射による影響を抑制して簡易に画像を生成することができる。また、画像生成装置1Bによれば、第1受光量RL5および第2受光量RL6が飽和レベルTHよりも共に小さい場合に、被写体9までの距離Lを簡易に測定することができる。 In this image generating device 1B, when at least one of the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 is a pixel signal that is greater than a predetermined level (saturation level TH), a composite signal s10 is generated without using a pixel signal that is greater than the predetermined level. This makes it possible to easily generate an image by suppressing the effects of specular reflection. Furthermore, with the image generating device 1B, when the first amount of received light RL5 and the second amount of received light RL6 are both smaller than the saturation level TH, the distance L to the subject 9 can be easily measured.

[実施の形態2の変形例2]
実施の形態2の変形例2に係る画像生成装置1Cについて、図14を参照しながら説明する。実施の形態2の変形例2では、第2の受光期間Tr8を、第1の受光期間Tr7の1/2にしている例について説明する。
[Modification 2 of the Second Embodiment]
An image generating device 1C according to a second modification of the second embodiment will be described with reference to Fig. 14. In the second modification of the second embodiment, an example in which the second light receiving period Tr8 is set to 1/2 of the first light receiving period Tr7 will be described.

図14は、画像生成装置1Cの動作を示すタイムチャートである。図14には、1つのフレームにおける画像生成装置1Cの動作が示されている。 Figure 14 is a time chart showing the operation of image generating device 1C. Figure 14 shows the operation of image generating device 1C in one frame.

駆動制御部50は、図14に示すように、第1の発光部10を制御する第1発光パルスSG7を生成する。第1の発光部10は、駆動制御部50から出力された第1発光パルスSG7に従って、被写体9に向けて照射光L1を照射する。 As shown in FIG. 14, the drive control unit 50 generates a first light emission pulse SG7 that controls the first light emission unit 10. The first light emission unit 10 irradiates the subject 9 with irradiation light L1 in accordance with the first light emission pulse SG7 output from the drive control unit 50.

また、駆動制御部50は、第1発光パルスSG7とは異なるタイミングで第2の発光部20を制御する第2発光パルスSG8を生成する。第2の発光部20は、駆動制御部50から出力された第2発光パルスSG8に従って、被写体9に向けて照射光L2を照射する。 The drive control unit 50 also generates a second light emission pulse SG8 that controls the second light emission unit 20 at a timing different from the first light emission pulse SG7. The second light emission unit 20 irradiates the illumination light L2 toward the subject 9 in accordance with the second light emission pulse SG8 output from the drive control unit 50.

照射光L1およびL2は、所定の時間幅を有するパルス波形状の光である。駆動制御部50は、第1発光パルスSG7による第1の発光期間Tg7と、第2発光パルスSG8による第2の発光期間Tg8と、が等しくなるように制御する。 The irradiation lights L1 and L2 are pulse-shaped lights having a predetermined time width. The drive control unit 50 controls the first light emission period Tg7 by the first light emission pulse SG7 and the second light emission period Tg8 by the second light emission pulse SG8 so that they are equal.

駆動制御部50は、受光部30を制御する第1受光パルスRG7を生成する。第1の発光部10から照射され被写体9で反射した反射光R1は、受光部30に入射される。受光部30は、駆動制御部50から出力された第1受光パルスRG7に従って反射光R1を受光し、受光した第1受光量RL7に関する画素情報を出力する。 The drive control unit 50 generates a first light receiving pulse RG7 that controls the light receiving unit 30. The reflected light R1 emitted from the first light emitting unit 10 and reflected by the subject 9 is incident on the light receiving unit 30. The light receiving unit 30 receives the reflected light R1 according to the first light receiving pulse RG7 output from the drive control unit 50, and outputs pixel information related to the first amount of received light RL7.

また、駆動制御部50は、第1受光パルスRG7とは異なるタイミングで受光部30を制御する第2受光パルスRG8を生成する。第2の発光部20から照射され被写体9で反射した反射光R2は、受光部30に入射される。受光部30は、駆動制御部50から出力された第2受光パルスRG8に従って反射光R2を受光し、受光した第2受光量RL8に関する画素情報を出力する。 The drive control unit 50 also generates a second light receiving pulse RG8 that controls the light receiving unit 30 at a different timing than the first light receiving pulse RG7. The reflected light R2 that is irradiated from the second light emitting unit 20 and reflected by the subject 9 is incident on the light receiving unit 30. The light receiving unit 30 receives the reflected light R2 in accordance with the second light receiving pulse RG8 output from the drive control unit 50, and outputs pixel information related to the second amount of received light RL8.

反射光R1およびR2は、所定の時間幅を有するパルス波形状の光である。駆動制御部50は、第1の発光部10による光の照射開始から受光部30での受光開始までの第1の受光開始時間ts7と、第2の発光部20による光の照射開始から受光部30での受光開始までの第2の受光開始時間ts8と、が等しくなるように制御する。また、駆動制御部50は、第1の発光部10の光の照射に対応する受光部30の第1の受光期間Tr7と、第2の発光部20の光の照射に対応する受光部30の第2の受光期間Tr8と、が異なるように制御する。具体的には、駆動制御部50は、第2の受光期間Tr8が第1の受光期間Tr7の1/2となるように制御する。 The reflected light R1 and R2 are pulse-shaped lights having a predetermined time width. The drive control unit 50 controls the first light reception start time ts7 from the start of light irradiation by the first light emitter 10 to the start of light reception by the light receiver 30 to be equal to the second light reception start time ts8 from the start of light irradiation by the second light emitter 20 to the start of light reception by the light receiver 30. The drive control unit 50 also controls the first light reception period Tr7 of the light receiver 30 corresponding to the light irradiation of the first light emitter 10 and the second light reception period Tr8 of the light receiver 30 corresponding to the light irradiation of the second light emitter 20 to be different. Specifically, the drive control unit 50 controls the second light reception period Tr8 to be 1/2 of the first light reception period Tr7.

飽和レベル判定部60は、第1受光量RL7および第2受光量RL8が所定のレベルを超えているか否かを判定する。飽和レベル判定部60によって判定された判定結果は、補正部80へ出力される。 The saturation level determination unit 60 determines whether the first amount of received light RL7 and the second amount of received light RL8 exceed a predetermined level. The result of the determination made by the saturation level determination unit 60 is output to the correction unit 80.

補正部80は、例えば、第1受光量RL7の情報を示す画素信号が飽和レベルTHよりも大きいと判断された場合に、第2受光量RL8の情報を補正する。第2受光量RL8の情報を補正するのは、第2の受光期間Tr8が第1の受光期間Tr7と異なるためである。補正部80は、補正を行う際に、第1の受光期間Tr7と第2の受光期間Tr8との違いによって生じる受光量に基づいて、第2受光量RL8の情報を補正する。例えば補正部80は、飽和レベルTHよりも小さい周辺画素の受光量の比(周辺画素の第1受光量/周辺画素の第2受光量)を用いて第2受光量RL8の情報を補正する。 For example, the correction unit 80 corrects the information on the second amount of received light RL8 when it is determined that the pixel signal indicating the information on the first amount of received light RL7 is greater than the saturation level TH. The reason for correcting the information on the second amount of received light RL8 is that the second light receiving period Tr8 is different from the first light receiving period Tr7. When making the correction, the correction unit 80 corrects the information on the second amount of received light RL8 based on the amount of received light resulting from the difference between the first light receiving period Tr7 and the second light receiving period Tr8. For example, the correction unit 80 corrects the information on the second amount of received light RL8 using the ratio of the amounts of received light of the surrounding pixels that is smaller than the saturation level TH (first amount of received light of the surrounding pixel/second amount of received light of the surrounding pixel).

補正部80で補正された後の補正後の第2受光量RL8の情報は、以下の(式5)で表される。 The information on the second amount of received light RL8 after correction by the correction unit 80 is expressed by the following (Equation 5).

Figure 0007689018000005
Figure 0007689018000005

補正部80は、補正後の第2受光量RL8の情報を、合成部70および距離演算部90へ出力する。 The correction unit 80 outputs information on the corrected second received light amount RL8 to the synthesis unit 70 and the distance calculation unit 90.

合成部70は、補正部80で補正された補正後の第2受光量RL8の情報を用いて、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成する。具体的に合成部70は、第1受光量RL7のみが飽和レベルTHよりも大きい場合に、第1受光量RL7の情報を含む第1の画素信号s1を用いずに、補正後の第2受光量RL8の情報を含む第2の画素信号s2を用いて合成信号s10を生成する。 The synthesis unit 70 synthesizes the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 using information on the second amount of received light RL8 after correction by the correction unit 80. Specifically, when only the first amount of received light RL7 is greater than the saturation level TH, the synthesis unit 70 generates a synthesis signal s10 using the second pixel signal s2 including information on the corrected second amount of received light RL8 without using the first pixel signal s1 including information on the first amount of received light RL7.

なお、第1受光量RL7および第2受光量RL8が飽和レベルTHよりも共に小さい場合、および、第2受光量RL8のみが飽和レベルTHよりも大きい場合は、実施の形態1と同様に合成信号s10を生成する。 When the first amount of received light RL7 and the second amount of received light RL8 are both smaller than the saturation level TH, and when only the second amount of received light RL8 is greater than the saturation level TH, the composite signal s10 is generated in the same manner as in embodiment 1.

距離演算部90は、第1受光量RL7および第2受光量RL8が飽和レベルTHよりも共に小さい場合に、被写体9までの距離を演算することが可能である。例えば、距離演算部90は、第1受光量RL7および第2受光量RL8を用いて、被写体9までの距離を演算することができる。被写体9までの距離をL、発光パルス幅をTn、光の速度をcとすると、距離Lは以下に示す(式6)で表される。 The distance calculation unit 90 can calculate the distance to the subject 9 when the first amount of received light RL7 and the second amount of received light RL8 are both smaller than the saturation level TH. For example, the distance calculation unit 90 can calculate the distance to the subject 9 using the first amount of received light RL7 and the second amount of received light RL8. If the distance to the subject 9 is L, the light emission pulse width is Tn, and the speed of light is c, then the distance L is expressed by the following (Equation 6).

Figure 0007689018000006
Figure 0007689018000006

この画像生成装置1Cにおいても、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2の少なくとも一方が所定のレベル(飽和レベルTH)よりも大きい画素信号である場合に、所定のレベルよりも大きい画素信号を用いずに合成信号s10を生成する。これによれば、鏡面反射による影響を抑制して簡易に画像を生成することができる。また、画像生成装置1Cによれば、第1受光量RL7および第2受光量RL8が飽和レベルTHよりも共に小さい場合に、被写体9までの距離Lを簡易に測定することができる。 In this image generating device 1C, when at least one of the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 is a pixel signal that is greater than a predetermined level (saturation level TH), a composite signal s10 is generated without using a pixel signal that is greater than the predetermined level. This makes it possible to easily generate an image by suppressing the effects of specular reflection. Furthermore, with the image generating device 1C, when the first amount of received light RL7 and the second amount of received light RL8 are both smaller than the saturation level TH, the distance L to the subject 9 can be easily measured.

[実施の形態2の変形例3]
実施の形態2の変形例3に係る画像生成装置1Dについて、図15を参照しながら説明する。実施の形態2の変形例3では、第2の受光開始時間ts10を、変形例2の第2の受光開始時間ts8よりも遅らせている例について説明する。
[Third Modification of the Second Embodiment]
An image generating device 1D according to a third modification of the second embodiment will be described with reference to Fig. 15. In the third modification of the second embodiment, an example in which the second light-receiving start time ts10 is delayed from the second light-receiving start time ts8 of the second modification will be described.

図15は、画像生成装置1Dの動作を示すタイムチャートである。図15には、1つのフレームにおける画像生成装置1Dの動作が示されている。 Figure 15 is a time chart showing the operation of image generating device 1D. Figure 15 shows the operation of image generating device 1D in one frame.

駆動制御部50は、図15に示すように、第1の発光部10を制御する第1発光パルスSG9を生成する。第1の発光部10は、駆動制御部50から出力された第1発光パルスSG9に従って、被写体9に向けて照射光L1を照射する。 As shown in FIG. 15, the drive control unit 50 generates a first light emission pulse SG9 that controls the first light emission unit 10. The first light emission unit 10 irradiates the subject 9 with irradiation light L1 in accordance with the first light emission pulse SG9 output from the drive control unit 50.

また、駆動制御部50は、第1発光パルスSG9とは異なるタイミングで第2の発光部20を制御する第2発光パルスSG10を生成する。第2の発光部20は、駆動制御部50から出力された第2発光パルスSG10に従って、被写体9に向けて照射光L2を照射する。 The drive control unit 50 also generates a second light emission pulse SG10 that controls the second light emission unit 20 at a timing different from that of the first light emission pulse SG9. The second light emission unit 20 irradiates the illumination light L2 toward the subject 9 in accordance with the second light emission pulse SG10 output from the drive control unit 50.

照射光L1およびL2は、所定の時間幅を有するパルス波形状の光である。駆動制御部50は、第1発光パルスSG9による第1の発光期間Tg9と、第2発光パルスSG10による第2の発光期間Tg10と、が等しくなるように制御する。 The irradiation lights L1 and L2 are pulse-shaped lights having a predetermined time width. The drive control unit 50 controls the first light emission period Tg9 caused by the first light emission pulse SG9 and the second light emission period Tg10 caused by the second light emission pulse SG10 so that they are equal.

駆動制御部50は、受光部30を制御する第1受光パルスRG9を生成する。第1の発光部10から照射され被写体9で反射した反射光R1は、受光部30に入射される。受光部30は、駆動制御部50から出力された第1受光パルスRG9に従って反射光R1を受光し、受光した第1受光量RL9に関する画素情報を出力する。 The drive control unit 50 generates a first light receiving pulse RG9 that controls the light receiving unit 30. The reflected light R1 emitted from the first light emitting unit 10 and reflected by the subject 9 is incident on the light receiving unit 30. The light receiving unit 30 receives the reflected light R1 according to the first light receiving pulse RG9 output from the drive control unit 50, and outputs pixel information related to the first amount of received light RL9.

また、駆動制御部50は、第1受光パルスRG9とは異なるタイミングで受光部30を制御する第2受光パルスRG10を生成する。第2の発光部20から照射され被写体9で反射した反射光R2は、受光部30に入射される。受光部30は、駆動制御部50から出力された第2受光パルスRG10に従って反射光R2を受光し、受光した第2受光量RL10に関する画素情報を出力する。 The drive control unit 50 also generates a second light receiving pulse RG10 that controls the light receiving unit 30 at a timing different from that of the first light receiving pulse RG9. Reflected light R2 emitted from the second light emitting unit 20 and reflected by the subject 9 is incident on the light receiving unit 30. The light receiving unit 30 receives the reflected light R2 in accordance with the second light receiving pulse RG10 output from the drive control unit 50, and outputs pixel information related to the second amount of received light RL10.

反射光R1およびR2は、所定の時間幅を有するパルス波形状の光である。駆動制御部50は、第2の発光部20による光の照射開始から受光部30での受光開始までの第2の受光開始時間ts10を、第1の受光開始時間ts9と異なるように制御する。具体的には、駆動制御部50は、第2の受光開始時間ts10を、第1の受光開始時間ts9および第2の発光期間Tg10を加算した時間になるように制御する。また、駆動制御部50は、第1の発光部10の光の照射に対応する受光部30の第1の受光期間Tr9と、第2の発光部20の光の照射に対応する受光部30の第2の受光期間Tr10と、が異なるように制御する。具体的には、駆動制御部50は、第2の受光期間Tr10が第1の受光期間Tr9の1/2となるように制御する。 The reflected light R1 and R2 are pulse-shaped lights having a predetermined time width. The drive control unit 50 controls the second light-receiving start time ts10, which is from the start of light irradiation by the second light-emitting unit 20 to the start of light reception by the light-receiving unit 30, so that it is different from the first light-receiving start time ts9. Specifically, the drive control unit 50 controls the second light-receiving start time ts10 to be the sum of the first light-receiving start time ts9 and the second light-emitting period Tg10. The drive control unit 50 also controls the first light-receiving period Tr9 of the light-receiving unit 30 corresponding to the irradiation of light by the first light-emitting unit 10 and the second light-receiving period Tr10 of the light-receiving unit 30 corresponding to the irradiation of light by the second light-emitting unit 20 so that they are different. Specifically, the drive control unit 50 controls the second light-receiving period Tr10 to be 1/2 of the first light-receiving period Tr9.

飽和レベル判定部60は、第1受光量RL9および第2受光量RL10が所定のレベルを超えているか否かを判定する。飽和レベル判定部60によって判定された判定結果は、補正部80へ出力される。 The saturation level determination unit 60 determines whether the first amount of received light RL9 and the second amount of received light RL10 exceed a predetermined level. The result of the determination made by the saturation level determination unit 60 is output to the correction unit 80.

補正部80は、例えば、第1受光量RL9の情報を示す画素信号が飽和レベルTHよりも大きいと判断された場合に、第2受光量RL10の情報を補正する。第2受光量RL10の情報を補正するのは、第1の受光開始時間ts9と第2の受光開始時間ts10とが異なり、また、第1の受光期間Tr9と第2の受光期間Tr10とが異なるためである。補正部80は、補正を行う際に、第1の受光開始時間ts9と第2の受光開始時間ts10、および、第1の受光期間Tr9と第2の受光期間Tr10との違いによって生じる受光量に基づいて、第2受光量RL10の情報を補正する。例えば補正部80は、飽和レベルTHよりも小さい周辺画素の受光量の比(周辺画素の第1受光量/周辺画素の第2受光量)を用いて第2受光量RL10の情報を補正する。 For example, the correction unit 80 corrects the information on the second amount of received light RL10 when it is determined that the pixel signal indicating the information on the first amount of received light RL9 is greater than the saturation level TH. The reason for correcting the information on the second amount of received light RL10 is that the first light receiving start time ts9 and the second light receiving start time ts10 are different, and the first light receiving period Tr9 and the second light receiving period Tr10 are different. When performing the correction, the correction unit 80 corrects the information on the second amount of received light RL10 based on the amount of received light caused by the difference between the first light receiving start time ts9 and the second light receiving start time ts10, and the first light receiving period Tr9 and the second light receiving period Tr10. For example, the correction unit 80 corrects the information on the second amount of received light RL10 using the ratio of the amount of received light of the surrounding pixels that is smaller than the saturation level TH (first amount of received light of the surrounding pixels/second amount of received light of the surrounding pixels).

補正部80で補正された後の補正後の第2受光量RL10の情報は、以下の(式7)で表される。 The information on the second amount of received light RL10 after correction by the correction unit 80 is expressed by the following (Equation 7).

Figure 0007689018000007
Figure 0007689018000007

補正部80は、補正後の第2受光量RL10の情報を、合成部70および距離演算部90へ出力する。 The correction unit 80 outputs information on the corrected second received light amount RL10 to the synthesis unit 70 and the distance calculation unit 90.

合成部70は、補正部80で補正された補正後の第2受光量RL10の情報を用いて、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成する。具体的に合成部70は、第1受光量RL9のみが飽和レベルTHよりも大きい場合に、第1受光量RL9の情報を含む第1の画素信号s1を用いずに、補正後の第2受光量RL10の情報を含む第2の画素信号s2を用いて合成信号s10を生成する。 The synthesis unit 70 synthesizes the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 using information on the second amount of received light RL10 after correction by the correction unit 80. Specifically, when only the first amount of received light RL9 is greater than the saturation level TH, the synthesis unit 70 generates a synthesis signal s10 using the second pixel signal s2 including information on the corrected second amount of received light RL10 without using the first pixel signal s1 including information on the first amount of received light RL9.

なお、第1受光量RL9および第2受光量RL10が飽和レベルTHよりも共に小さい場合、および、第2受光量RL10のみが飽和レベルTHよりも大きい場合は、実施の形態1と同様に合成信号s10を生成する。 When the first amount of received light RL9 and the second amount of received light RL10 are both smaller than the saturation level TH, and when only the second amount of received light RL10 is greater than the saturation level TH, a composite signal s10 is generated in the same manner as in embodiment 1.

距離演算部90は、第1受光量RL9および第2受光量RL10が飽和レベルTHよりも共に小さい場合に、被写体9までの距離を演算することが可能である。例えば、距離演算部90は、第1受光量RL9および第2受光量RL10を用いて、被写体9までの距離を演算することができる。被写体9までの距離をL、発光パルス幅をTn、光の速度をcとすると、距離Lは以下に示す(式8)で表される。 The distance calculation unit 90 can calculate the distance to the subject 9 when the first amount of received light RL9 and the second amount of received light RL10 are both smaller than the saturation level TH. For example, the distance calculation unit 90 can calculate the distance to the subject 9 using the first amount of received light RL9 and the second amount of received light RL10. If the distance to the subject 9 is L, the light emission pulse width is Tn, and the speed of light is c, then the distance L is expressed by the following (Equation 8).

Figure 0007689018000008
Figure 0007689018000008

この画像生成装置1Dにおいても、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2の少なくとも一方が所定のレベル(飽和レベルTH)よりも大きい画素信号である場合に、所定のレベルよりも大きい画素信号を用いずに合成信号s10を生成する。これによれば、鏡面反射による影響を抑制して簡易に画像を生成することができる。また、画像生成装置1Dによれば、第1受光量RL9および第2受光量RL10が飽和レベルTHよりも共に小さい場合に、被写体9までの距離Lを簡易に測定することができる。 In this image generating device 1D, when at least one of the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 is a pixel signal that is greater than a predetermined level (saturation level TH), a composite signal s10 is generated without using the pixel signal that is greater than the predetermined level. This makes it possible to easily generate an image by suppressing the effects of specular reflection. Furthermore, with the image generating device 1D, when both the first amount of received light RL9 and the second amount of received light RL10 are smaller than the saturation level TH, the distance L to the subject 9 can be easily measured.

(実施の形態3)
[画像生成装置]
実施の形態3に係る画像生成装置1Eについて、図16~図18を参照しながら説明する。実施の形態3では、2つの第1受光パルスRG11およびRG11a、ならびに、2つの第1の受光期間Tr11およびTr11aが設定されている例について説明する。なお、実施の形態1および2と同じ構成については説明を省略することがある。
(Embodiment 3)
[Image Generation Device]
An image generating device 1E according to the third embodiment will be described with reference to Figs. 16 to 18. In the third embodiment, an example will be described in which two first light receiving pulses RG11 and RG11a and two first light receiving periods Tr11 and Tr11a are set. Note that the description of the same configuration as in the first and second embodiments may be omitted.

図16は、実施の形態3に係る画像生成装置1Eのブロック構成図である。図17は、画像生成装置1Eの動作を示すタイムチャートである。図17には、1つのフレームにおける画像生成装置1Eの動作が示されている。 Figure 16 is a block diagram of an image generating device 1E according to embodiment 3. Figure 17 is a time chart showing the operation of image generating device 1E. Figure 17 shows the operation of image generating device 1E in one frame.

図16に示すように、実施の形態3の画像生成装置1Eも、第1の発光部10および第2の発光部20と、受光部30と、駆動制御部50と、飽和レベル判定部60と、合成部70と、補正部80と、を備えている。また、画像生成装置1Eは、画像生成装置1Eから被写体9までの距離を演算する距離演算部90を備えている。実施の形態3の画像生成装置1Eは、画像を生成するだけでなく、距離を測定する機能も備えている。 As shown in FIG. 16, the image generating device 1E of the third embodiment also includes a first light emitting unit 10, a second light emitting unit 20, a light receiving unit 30, a drive control unit 50, a saturation level determining unit 60, a synthesis unit 70, and a correction unit 80. The image generating device 1E also includes a distance calculation unit 90 that calculates the distance from the image generating device 1E to the subject 9. The image generating device 1E of the third embodiment not only generates an image, but also has a function of measuring distance.

駆動制御部50は、図17に示すように、第1の発光部10を制御する第1発光パルスSG11を生成する。第1の発光部10は、駆動制御部50から出力された第1発光パルスSG11に従って、被写体9に向けて照射光L1を照射する。 As shown in FIG. 17, the drive control unit 50 generates a first light emission pulse SG11 that controls the first light emission unit 10. The first light emission unit 10 irradiates the subject 9 with irradiation light L1 in accordance with the first light emission pulse SG11 output from the drive control unit 50.

また、駆動制御部50は、第1発光パルスSG11とは異なるタイミングで第2の発光部20を制御する第2発光パルスSG12を生成する。第2の発光部20は、駆動制御部50から出力された第2発光パルスSG12に従って、被写体9に向けて照射光L2を照射する。 The drive control unit 50 also generates a second light emission pulse SG12 that controls the second light emission unit 20 at a timing different from that of the first light emission pulse SG11. The second light emission unit 20 irradiates the illumination light L2 toward the subject 9 in accordance with the second light emission pulse SG12 output from the drive control unit 50.

照射光L1およびL2は、所定の時間幅を有するパルス波形状の光である。駆動制御部50は、第1発光パルスSG11による第1の発光期間Tg11と、第2発光パルスSG12による第2の発光期間Tg12と、が等しくなるように制御する。 The irradiation lights L1 and L2 are pulse-shaped lights having a predetermined time width. The drive control unit 50 controls the first light emission period Tg11 caused by the first light emission pulse SG11 and the second light emission period Tg12 caused by the second light emission pulse SG12 so that they are equal.

駆動制御部50は、受光部30を制御する2つの第1受光パルスRG11およびRG11aを生成する。第1の発光部10から照射され被写体9で反射した反射光R1は、受光部30に入射される。受光部30は、駆動制御部50から出力された第1受光パルスRG11、RG11aに従って反射光R1を受光し、受光した第1受光量RL11およびRL11aに関する画素情報を出力する。 The drive control unit 50 generates two first light receiving pulses RG11 and RG11a that control the light receiving unit 30. The reflected light R1 that is irradiated from the first light emitting unit 10 and reflected by the subject 9 is incident on the light receiving unit 30. The light receiving unit 30 receives the reflected light R1 according to the first light receiving pulses RG11 and RG11a output from the drive control unit 50, and outputs pixel information related to the first received light amounts RL11 and RL11a.

受光部30は、第1受光パルスRG11に従って受光部30の画素31に蓄積された信号電荷を第1のパケットp1に読み出し、また、第1受光パルスRG11aに従って受光部30の画素31に蓄積された信号電荷を第4のパケット(図示省略)に読み出し、上記の信号電荷に応じた第1受光量RL11およびRL11aの情報を含む第1の画素信号s1を出力する。 The light receiving unit 30 reads out the signal charge accumulated in the pixel 31 of the light receiving unit 30 in accordance with the first light receiving pulse RG11 into a first packet p1, and also reads out the signal charge accumulated in the pixel 31 of the light receiving unit 30 in accordance with the first light receiving pulse RG11a into a fourth packet (not shown), and outputs a first pixel signal s1 including information on the first light receiving amounts RL11 and RL11a corresponding to the above signal charges.

また、駆動制御部50は、第1受光パルスRG11、RG11aとは異なるタイミングで受光部30を制御する第2受光パルスRG12を生成する。第2の発光部20から照射され被写体9で反射した反射光R2は、受光部30に入射される。受光部30は、駆動制御部50から出力された第2受光パルスRG12に従って反射光R2を受光し、受光した第2受光量RL12に関する画素情報を出力する。 The drive control unit 50 also generates a second light receiving pulse RG12 that controls the light receiving unit 30 at a timing different from the first light receiving pulses RG11 and RG11a. Reflected light R2 emitted from the second light emitting unit 20 and reflected by the subject 9 is incident on the light receiving unit 30. The light receiving unit 30 receives the reflected light R2 in accordance with the second light receiving pulse RG12 output from the drive control unit 50, and outputs pixel information related to the second amount of received light RL12.

反射光R1およびR2は、所定の時間幅を有するパルス波形状の光である。駆動制御部50は、第1受光パルスRG11に応じた第1の受光期間Tr11と、第1受光パルスRG11aに応じた第1の受光期間Tr11aと、が等しくなるように制御する。また、駆動制御部50は、第1の発光部10による光の照射開始から受光部30での受光開始までの第1の受光開始時間ts11と、第2の発光部20による光の照射開始から受光部30での受光開始までの第2の受光開始時間ts12と、が等しくなるように制御する。第1受光パルスRG11aによる第1の受光開始時間ts11aは、第1受光パルスRG11による第1の受光開始時間ts11および第1の受光期間Tr11を加算した時間になるように制御される。また、駆動制御部50は、第1の受光期間Tr11およびTr11aを足し合わせた期間と、第2の発光部20の光の照射に対応する受光部30の第2の受光期間Tr12と、が等しくなるように制御する。 The reflected light R1 and R2 are pulse-shaped lights having a predetermined time width. The drive control unit 50 controls the first light receiving period Tr11 corresponding to the first light receiving pulse RG11 and the first light receiving period Tr11a corresponding to the first light receiving pulse RG11a so that they are equal. The drive control unit 50 also controls the first light receiving start time ts11 from the start of light irradiation by the first light emitting unit 10 to the start of light reception by the light receiving unit 30 and the second light receiving start time ts12 from the start of light irradiation by the second light emitting unit 20 to the start of light reception by the light receiving unit 30 so that they are equal. The first light receiving start time ts11a by the first light receiving pulse RG11a is controlled to be the sum of the first light receiving start time ts11 by the first light receiving pulse RG11 and the first light receiving period Tr11. In addition, the drive control unit 50 controls the period obtained by adding up the first light receiving periods Tr11 and Tr11a to be equal to the second light receiving period Tr12 of the light receiving unit 30 corresponding to the irradiation of light by the second light emitting unit 20.

飽和レベル判定部60は、第1受光量RL11、RL11aおよび第2受光量RL12が所定のレベルを超えているか否かを判定する。飽和レベル判定部60によって判定された判定結果は合成部70へ出力される。 The saturation level determination unit 60 determines whether the first amount of received light RL11, RL11a, and the second amount of received light RL12 exceed a predetermined level. The result of the determination made by the saturation level determination unit 60 is output to the synthesis unit 70.

図18は、飽和レベル判定部60の判定結果および合成部70における合成処理を示すテーブルである。 Figure 18 is a table showing the judgment results of the saturation level judgment unit 60 and the synthesis process in the synthesis unit 70.

合成部70は、飽和レベル判定部60の判定結果に基づいて、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成して合成信号s10を生成する。 The synthesis unit 70 synthesizes the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 based on the judgment result of the saturation level judgment unit 60 to generate a synthetic signal s10.

例えば、合成部70は、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2の両方にて飽和が発生していない場合、次のように合成信号s10を生成する。 For example, if saturation does not occur in either the first pixel signal s1 or the second pixel signal s2, the synthesis unit 70 generates the synthesis signal s10 as follows:

図18の(1)に示すように、合成部70は、第1受光量RL11、RL11aの合計値、および、第2受光量RL12が、飽和レベルTHよりも共に小さい場合に、第1の合成係数で第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成する。第1の合成係数は、第1受光量RL11、RL11aの合計値を半分とみなし、かつ、第2受光量RL12を半分とみなして合成する係数である。つまり合成部70は、第1受光量RL11、RL11aの合計値、および、第2受光量RL12が飽和レベルTHよりも共に小さい場合、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2の両方を半分ずつ用いて合成信号s10を生成する。 As shown in FIG. 18 (1), when the sum of the first received light amounts RL11 and RL11a and the second received light amount RL12 are both smaller than the saturation level TH, the combiner 70 combines the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 with a first combination coefficient. The first combination coefficient is a coefficient that combines the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 by regarding the sum of the first received light amounts RL11 and RL11a as half and the second received light amount RL12 as half. In other words, when the sum of the first received light amounts RL11 and RL11a and the second received light amount RL12 are both smaller than the saturation level TH, the combiner 70 uses half each of the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 to generate a combined signal s10.

また、例えば、合成部70は、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2のうち、少なくとも一方に飽和が発生している場合、すなわち、少なくとも一方が所定のレベルよりも大きい画素信号である場合に、所定のレベルよりも大きい画素信号を用いずに合成信号s10を生成する。 Also, for example, when saturation occurs in at least one of the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2, i.e., when at least one of the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 is a pixel signal greater than a predetermined level, the synthesis unit 70 generates the synthesis signal s10 without using the pixel signal greater than the predetermined level.

具体的には、合成部70は、第1受光量RL11、RL11aの合計値のみが飽和レベルTHよりも大きい場合に、第2の合成係数で第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成する。第2の合成係数は、第1受光量RL11、RL11aの合計値を0とみなして合成する係数である。つまり合成部70は、第1受光量RL11、RL11aの合計値のみが飽和レベルTHよりも大きい場合に、第1の画素信号s1を用いずに、第2の画素信号s2を用いて合成信号s10を生成する(図18の(2)参照)。 Specifically, when only the sum of the first amounts of received light RL11 and RL11a is greater than the saturation level TH, the combiner 70 combines the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 with the second combination coefficient. The second combination coefficient is a coefficient that combines the first amounts of received light RL11 and RL11a assuming that the sum is 0. In other words, when only the sum of the first amounts of received light RL11 and RL11a is greater than the saturation level TH, the combiner 70 generates the combined signal s10 using the second pixel signal s2 without using the first pixel signal s1 (see (2) in FIG. 18).

また、合成部70は、第2受光量RL12のみが飽和レベルTHよりも大きい場合に、第3の合成係数で第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成する。第3の合成係数は、第2受光量RL12を0とみなして合成する係数である。つまり合成部70は、第2受光量RL12のみが飽和レベルTHよりも大きい場合に、第2の画素信号s2を用いずに、第1の画素信号s1を用いて合成信号s10を生成する(図18の(3)参照)。 When only the second amount of received light RL12 is greater than the saturation level TH, the combiner 70 combines the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 with a third combination coefficient. The third combination coefficient is a coefficient for combining the signals while regarding the second amount of received light RL12 as 0. In other words, when only the second amount of received light RL12 is greater than the saturation level TH, the combiner 70 generates a combined signal s10 using the first pixel signal s1 without using the second pixel signal s2 (see (3) in FIG. 18).

このように画像生成装置1Eでは、第1の発光部10で照射した照射光L1が被写体9にて鏡面反射した場合、第1受光量RL11、RL11aの情報を用いずに、鏡面反射の影響を受けていない第2受光量RL12の情報を用いて合成信号s10を生成する。また、画像生成装置1Eでは、第2の発光部20で照射した照射光L2が被写体9にて鏡面反射した場合、第2受光量RL12を用いずに、鏡面反射の影響を受けていない第1受光量RL11、RL11aの情報を用いて合成信号s10を生成する。 In this way, in the image generating device 1E, when the irradiation light L1 irradiated by the first light-emitting unit 10 is specularly reflected by the subject 9, the composite signal s10 is generated using information on the second amount of received light RL12 that is not affected by specular reflection, without using information on the first amount of received light RL11, RL11a. Also, in the image generating device 1E, when the irradiation light L2 irradiated by the second light-emitting unit 20 is specularly reflected by the subject 9, the composite signal s10 is generated using information on the first amount of received light RL11, RL11a that is not affected by specular reflection, without using information on the second amount of received light RL12.

なお、被写体9に光量の多すぎる光が照射された場合、第1受光量RL11、RL11aの合計値、および、第2受光量RL12が共に飽和レベルTHよりも大きくなることがあるが、この場合、合成部70は異常値を出力してもよい。異常値を設定することで、画像に異常が発生していることを通知することができる。 If too much light is irradiated onto the subject 9, the sum of the first received light amounts RL11 and RL11a and the second received light amount RL12 may both exceed the saturation level TH. In this case, the synthesis unit 70 may output an abnormal value. By setting an abnormal value, it is possible to notify that an abnormality has occurred in the image.

このように合成部70は、飽和レベル判定部60の判定結果に基づいて、画素31から出力された複数の画素信号を合成し、合成信号s10を出力する。画像生成装置1Eは、複数の画素31から出力された複数の合成信号s10に基づいて被写体9の画像を生成する。 In this way, the synthesis unit 70 synthesizes the multiple pixel signals output from the pixels 31 based on the determination result of the saturation level determination unit 60, and outputs a synthesis signal s10. The image generating device 1E generates an image of the subject 9 based on the multiple synthesis signals s10 output from the multiple pixels 31.

また、実施の形態3の画像生成装置1Eでは、第1受光量RL11、RL11aの両方が飽和レベルTHを超えている場合を除き、被写体9までの距離Lを取得することが可能である。 In addition, in the image generating device 1E of embodiment 3, it is possible to obtain the distance L to the subject 9 except when both of the first light receiving amounts RL11 and RL11a exceed the saturation level TH.

例えば、距離演算部90は、第2受光量RL12のみが飽和レベルTHよりも大きい場合に、以下に示す(式9)によって、被写体9までの距離Lを演算する。距離演算部90は、第1受光量RL11のみが飽和レベルTHよりも大きい場合に、以下に示す(式10)によって、被写体9までの距離Lを演算する。距離演算部90は、第1受光量RL11aのみが飽和レベルTHよりも大きい場合に、以下に示す(式11)によって、被写体9までの距離Lを演算する。 For example, when only the second amount of received light RL12 is greater than the saturation level TH, the distance calculation unit 90 calculates the distance L to the subject 9 using the following formula (9). When only the first amount of received light RL11 is greater than the saturation level TH, the distance calculation unit 90 calculates the distance L to the subject 9 using the following formula (10). When only the first amount of received light RL11a is greater than the saturation level TH, the distance calculation unit 90 calculates the distance L to the subject 9 using the following formula (11).

Figure 0007689018000009
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Figure 0007689018000010
Figure 0007689018000010

Figure 0007689018000011
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この画像生成装置1Eにおいても、鏡面反射による影響を抑制して簡易に画像を生成することができる。また、この画像生成装置1Eでは、第1受光量RL11、RL11aの両方が飽和レベルTHを超えている場合を除き、被写体9までの距離Lを簡易に測定することができる。 This image generating device 1E can also easily generate an image by suppressing the effects of specular reflection. Furthermore, this image generating device 1E can easily measure the distance L to the subject 9, except when both of the first light receiving amounts RL11 and RL11a exceed the saturation level TH.

[実施の形態3の変形例]
実施の形態3の変形例に係る画像生成装置1Fについて、図19および図20を参照しながら説明する。実施の形態3の変形例では、さらに、2つの第2受光パルスRG14およびRG14a、ならびに、2つの第2の受光期間Tr14およびTr14aが設定されている例について説明する。
[Modification of the third embodiment]
An image generating device 1F according to a modification of the third embodiment will be described with reference to Fig. 19 and Fig. 20. In the modification of the third embodiment, an example in which two second light receiving pulses RG14 and RG14a and two second light receiving periods Tr14 and Tr14a are set will be described.

図19は、画像生成装置1Fの動作を示すタイムチャートである。図19には、1つのフレームにおける画像生成装置1Fの動作が示されている。 Figure 19 is a time chart showing the operation of image generating device 1F. Figure 19 shows the operation of image generating device 1F in one frame.

駆動制御部50は、図19に示すように、第1の発光部10を制御する第1発光パルスSG13を生成する。第1の発光部10は、駆動制御部50から出力された第1発光パルスSG13に従って、被写体9に向けて照射光L1を照射する。 As shown in FIG. 19, the drive control unit 50 generates a first light emission pulse SG13 that controls the first light emission unit 10. The first light emission unit 10 irradiates the subject 9 with irradiation light L1 in accordance with the first light emission pulse SG13 output from the drive control unit 50.

また、駆動制御部50は、第1発光パルスSG13とは異なるタイミングで第2の発光部20を制御する第2発光パルスSG14を生成する。第2の発光部20は、駆動制御部50から出力された第2発光パルスSG14に従って、被写体9に向けて照射光L2を照射する。 The drive control unit 50 also generates a second light emission pulse SG14 that controls the second light emission unit 20 at a timing different from that of the first light emission pulse SG13. The second light emission unit 20 irradiates the illumination light L2 toward the subject 9 in accordance with the second light emission pulse SG14 output from the drive control unit 50.

照射光L1およびL2は、所定の時間幅を有するパルス波形状の光である。駆動制御部50は、第1発光パルスSG13による第1の発光期間Tg13と、第2発光パルスSG14による第2の発光期間Tg14と、が等しくなるように制御する。 The irradiation lights L1 and L2 are pulse-shaped lights having a predetermined time width. The drive control unit 50 controls the first light emission period Tg13 caused by the first light emission pulse SG13 and the second light emission period Tg14 caused by the second light emission pulse SG14 so that they are equal.

駆動制御部50は、受光部30を制御する2つの第1受光パルスRG13およびRG13aを生成する。第1の発光部10から照射され被写体9で反射した反射光R1は、受光部30に入射される。受光部30は、駆動制御部50から出力された第1受光パルスRG13、RG13aに従って反射光R1を受光し、受光した第1受光量RL13およびRL13aに関する画素情報を出力する。 The drive control unit 50 generates two first light receiving pulses RG13 and RG13a that control the light receiving unit 30. The reflected light R1 that is irradiated from the first light emitting unit 10 and reflected by the subject 9 is incident on the light receiving unit 30. The light receiving unit 30 receives the reflected light R1 according to the first light receiving pulses RG13 and RG13a output from the drive control unit 50, and outputs pixel information related to the first received light amounts RL13 and RL13a.

受光部30は、第1受光パルスRG13に従って受光部30の画素31に蓄積された信号電荷を第1のパケットp1に読み出し、また、第1受光パルスRG13aに従って受光部30の画素31に蓄積された信号電荷を第4のパケット(図示省略)に読み出し、上記の信号電荷に応じた第1受光量RL13およびRL13aの情報を含む第1の画素信号s1を出力する。 The light receiving unit 30 reads out the signal charge accumulated in the pixel 31 of the light receiving unit 30 in accordance with the first light receiving pulse RG13 into a first packet p1, and also reads out the signal charge accumulated in the pixel 31 of the light receiving unit 30 in accordance with the first light receiving pulse RG13a into a fourth packet (not shown), and outputs a first pixel signal s1 including information on the first light receiving amounts RL13 and RL13a corresponding to the above signal charges.

また、駆動制御部50は、第1受光パルスRG13、RG13aとは異なるタイミングで受光部30を制御する第2受光パルスRG14およびRG14aを生成する。第2の発光部20から照射され被写体9で反射した反射光R2は、受光部30に入射される。受光部30は、駆動制御部50から出力された第2受光パルスRG14、RG14aに従って反射光R2を受光し、受光した第2受光量RL14およびRL14aに関する画素情報を出力する。 The drive control unit 50 also generates second light receiving pulses RG14 and RG14a that control the light receiving unit 30 at a timing different from that of the first light receiving pulses RG13 and RG13a. Reflected light R2 emitted from the second light emitting unit 20 and reflected by the subject 9 is incident on the light receiving unit 30. The light receiving unit 30 receives the reflected light R2 in accordance with the second light receiving pulses RG14 and RG14a output from the drive control unit 50, and outputs pixel information related to the received second light amounts RL14 and RL14a.

受光部30は、第2受光パルスRG14に従って受光部30の画素31に蓄積された信号電荷を第2のパケットp2に読み出し、また、第2受光パルスRG14aに従って受光部30の画素31に蓄積された信号電荷を第5のパケット(図示省略)に読み出し、上記の信号電荷に応じた第2受光量RL14およびRL14aの情報を含む第2の画素信号s2を出力する。 The light receiving unit 30 reads out the signal charge accumulated in the pixel 31 of the light receiving unit 30 in accordance with the second light receiving pulse RG14 into a second packet p2, and also reads out the signal charge accumulated in the pixel 31 of the light receiving unit 30 in accordance with the second light receiving pulse RG14a into a fifth packet (not shown), and outputs a second pixel signal s2 including information on the second light receiving amounts RL14 and RL14a corresponding to the above signal charges.

反射光R1およびR2は、所定の時間幅を有するパルス波形状の光である。駆動制御部50は、第1受光パルスRG13に応じた第1の受光期間Tr13と、第1受光パルスRG13aに応じた第1の受光期間Tr13aと、第2受光パルスRG14に応じた第2の受光期間Tr14と、第2受光パルスRG14aに応じた第2の受光期間Tr14aと、が等しくなるように制御する。第1受光パルスRG13aによる第1の受光開始時間ts13aは、第1受光パルスRG13による第1の受光開始時間ts13および第1の受光期間Tr13を加算した時間になるように制御される。また、駆動制御部50は、第1受光パルスRG13による第1の受光開始時間ts13と、第2受光パルスRG14による第2の受光開始時間ts14と、が等しくなるように制御する。第2受光パルスRG14aによる第2の受光開始時間ts14aは、第2の受光開始時間ts14および第2の受光期間Tr14を加算した時間になるように制御される。 The reflected light R1 and R2 are pulse-shaped lights having a predetermined time width. The drive control unit 50 controls the first light receiving period Tr13 corresponding to the first light receiving pulse RG13, the first light receiving period Tr13a corresponding to the first light receiving pulse RG13a, the second light receiving period Tr14 corresponding to the second light receiving pulse RG14, and the second light receiving period Tr14a corresponding to the second light receiving pulse RG14a so that they are equal. The first light receiving start time ts13a by the first light receiving pulse RG13a is controlled to be the sum of the first light receiving start time ts13 by the first light receiving pulse RG13 and the first light receiving period Tr13. In addition, the drive control unit 50 controls the first light receiving start time ts13 by the first light receiving pulse RG13 and the second light receiving start time ts14 by the second light receiving pulse RG14 to be equal. The second light receiving start time ts14a by the second light receiving pulse RG14a is controlled to be the sum of the second light receiving start time ts14 and the second light receiving period Tr14.

飽和レベル判定部60は、第1受光量RL13、RL13aおよび第2受光量RL14、RL14aが所定のレベルを超えているか否かを判定する。飽和レベル判定部60によって判定された判定結果は合成部70へ出力される。 The saturation level determination unit 60 determines whether the first amount of received light RL13, RL13a and the second amount of received light RL14, RL14a exceed a predetermined level. The result of the determination made by the saturation level determination unit 60 is output to the synthesis unit 70.

図20は、飽和レベル判定部60の判定結果および合成部70における合成処理を示すテーブルである。 Figure 20 is a table showing the judgment results of the saturation level judgment unit 60 and the synthesis process in the synthesis unit 70.

合成部70は、飽和レベル判定部60の判定結果に基づいて、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成して合成信号s10を生成する。 The synthesis unit 70 synthesizes the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 based on the judgment result of the saturation level judgment unit 60 to generate a synthetic signal s10.

例えば、合成部70は、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2の両方にて飽和が発生していない場合、次のように合成信号s10を生成する。 For example, if saturation does not occur in either the first pixel signal s1 or the second pixel signal s2, the synthesis unit 70 generates the synthesis signal s10 as follows:

図20の(1)に示すように、合成部70は、第1受光量RL13、RL13aの合計値、および、第2受光量RL14、RL14aの合計値が、飽和レベルTHよりも共に小さい場合に、第1の合成係数で第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成する。第1の合成係数は、第1受光量RL13、RL13aの合計値を半分とみなし、かつ、第2受光量RL14、RL14aの合計値を半分とみなして合成する係数である。つまり合成部70は、第1受光量RL13、RL13aの合計値、および、第2受光量RL14、RL14aの合計値が飽和レベルTHよりも共に小さい場合、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2の両方を半分ずつ用いて合成信号s10を生成する。 As shown in FIG. 20 (1), when the sum of the first received light amounts RL13, RL13a and the sum of the second received light amounts RL14, RL14a are both smaller than the saturation level TH, the combiner 70 combines the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 with a first combination coefficient. The first combination coefficient is a coefficient that combines the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 by regarding the sum of the first received light amounts RL13, RL13a as half and the sum of the second received light amounts RL14, RL14a as half. In other words, when the sum of the first received light amounts RL13, RL13a and the sum of the second received light amounts RL14, RL14a are both smaller than the saturation level TH, the combiner 70 uses half of both the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 to generate a combined signal s10.

また、例えば、合成部70は、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2のうち、少なくとも一方に飽和が発生している場合、すなわち、少なくとも一方が所定のレベルよりも大きい画素信号である場合に、所定のレベルよりも大きい画素信号を用いずに合成信号s10を生成する。 Also, for example, when saturation occurs in at least one of the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2, i.e., when at least one of the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 is a pixel signal greater than a predetermined level, the synthesis unit 70 generates the synthesis signal s10 without using the pixel signal greater than the predetermined level.

具体的には、合成部70は、第1受光量RL13、RL13aの合計値のみが飽和レベルTHよりも大きい場合に、第2の合成係数で第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成する。第2の合成係数は、第1受光量RL13、RL13aの合計値を0とみなして合成する係数である。つまり合成部70は、第1受光量RL13、RL13aの合計値のみが飽和レベルTHよりも大きい場合に、第1の画素信号s1を用いずに、第2の画素信号s2を用いて合成信号s10を生成する(図20の(2)参照)。 Specifically, when only the sum of the first amounts of received light RL13 and RL13a is greater than the saturation level TH, the combiner 70 combines the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 with the second combination coefficient. The second combination coefficient is a coefficient that combines the first amounts of received light RL13 and RL13a assuming that the sum is 0. In other words, when only the sum of the first amounts of received light RL13 and RL13a is greater than the saturation level TH, the combiner 70 generates a combined signal s10 using the second pixel signal s2 without using the first pixel signal s1 (see (2) in FIG. 20).

また、合成部70は、第2受光量RL14、RL14aの合計値のみが飽和レベルTHよりも大きい場合に、第3の合成係数で第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成する。第3の合成係数は、第2受光量RL14、RL14aを0とみなして合成する係数である。つまり合成部70は、第2受光量RL14、RL14aのみが飽和レベルTHよりも大きい場合に、第2の画素信号s2を用いずに、第1の画素信号s1を用いて合成信号s10を生成する(図20の(3)参照)。 When only the sum of the second amounts of received light RL14 and RL14a is greater than the saturation level TH, the combiner 70 combines the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 with a third combination coefficient. The third combination coefficient is a coefficient that combines the second amounts of received light RL14 and RL14a as 0. In other words, when only the second amounts of received light RL14 and RL14a are greater than the saturation level TH, the combiner 70 generates a combined signal s10 using the first pixel signal s1 without using the second pixel signal s2 (see (3) in FIG. 20).

このように画像生成装置1Fでは、第1の発光部10で照射した照射光L1が被写体9にて鏡面反射した場合、第1受光量RL13、RL13aの情報を用いずに、鏡面反射の影響を受けていない第2受光量RL14、RL14aの情報を用いて合成信号s10を生成する。また、画像生成装置1Fでは、第2の発光部20で照射した照射光L2が被写体9にて鏡面反射した場合、第2受光量RL14、RL14aを用いずに、鏡面反射の影響を受けていない第1受光量RL13、RL13aの情報を用いて合成信号s10を生成する。 In this way, in the image generating device 1F, when the irradiation light L1 irradiated by the first light-emitting unit 10 is specularly reflected by the subject 9, the composite signal s10 is generated using information on the second received light amounts RL14, RL14a that are not affected by specular reflection, without using information on the first received light amounts RL13, RL13a. Also, in the image generating device 1F, when the irradiation light L2 irradiated by the second light-emitting unit 20 is specularly reflected by the subject 9, the composite signal s10 is generated using information on the first received light amounts RL13, RL13a that are not affected by specular reflection, without using information on the second received light amounts RL14, RL14a.

なお、被写体9に光量の多すぎる光が照射された場合、第1受光量RL13、RL13aの合計値、および、第2受光量RL14、RL14aの合計値が共に飽和レベルTHよりも大きくなることがあるが、この場合、合成部70は異常値を出力してもよい。異常値を設定することで、画像に異常が発生していることを通知することができる。 When an excessive amount of light is irradiated onto the subject 9, the sum of the first received light amounts RL13 and RL13a and the sum of the second received light amounts RL14 and RL14a may both exceed the saturation level TH. In this case, the synthesis unit 70 may output an abnormal value. By setting an abnormal value, it is possible to notify that an abnormality has occurred in the image.

このように合成部70は、飽和レベル判定部60の判定結果に基づいて、画素31から出力された複数の画素信号を合成し、合成信号s10を出力する。画像生成装置1Fは、複数の画素31から出力された複数の合成信号s10に基づいて被写体9の画像を生成する。 In this way, the synthesis unit 70 synthesizes the multiple pixel signals output from the pixels 31 based on the determination result of the saturation level determination unit 60, and outputs a synthesis signal s10. The image generating device 1F generates an image of the subject 9 based on the multiple synthesis signals s10 output from the multiple pixels 31.

また、実施の形態3の変形例の画像生成装置1Fでは、被写体9までの距離Lを取得することが可能である。 In addition, in the image generating device 1F of the modified example of embodiment 3, it is possible to obtain the distance L to the subject 9.

例えば、距離演算部90は、第1受光量RL13のみが飽和レベルTHよりも大きい場合に、以下に示す(式12)によって、被写体9までの距離Lを演算する。なお、第1受光量RL13aのみが飽和レベルTHよりも大きい場合も、同様の式で距離Lが演算される。 For example, when only the first amount of received light RL13 is greater than the saturation level TH, the distance calculation unit 90 calculates the distance L to the subject 9 using the following (Equation 12). Note that when only the first amount of received light RL13a is greater than the saturation level TH, the distance L is calculated using the same equation.

Figure 0007689018000012
Figure 0007689018000012

距離演算部90は、第2受光量RL14のみが飽和レベルTHよりも大きい場合に、以下に示す(式13)によって、被写体9までの距離Lを演算する。なお、第2受光量RL14aのみが飽和レベルTHよりも大きい場合も、同様の式で距離Lが演算される。 When only the second amount of received light RL14 is greater than the saturation level TH, the distance calculation unit 90 calculates the distance L to the subject 9 using the following (Equation 13). Note that when only the second amount of received light RL14a is greater than the saturation level TH, the distance L is calculated using the same equation.

Figure 0007689018000013
Figure 0007689018000013

距離演算部90は、第1受光量RL13、RL13aの合計値、および、第2受光量RL14、RL14aの合計値が、飽和レベルTHよりも共に小さい場合に、以下に示す(式14)によって、被写体9までの距離を演算する。 When the sum of the first received light amounts RL13 and RL13a and the sum of the second received light amounts RL14 and RL14a are both smaller than the saturation level TH, the distance calculation unit 90 calculates the distance to the subject 9 using the following (Equation 14).

Figure 0007689018000014
Figure 0007689018000014

この画像生成装置1Fにおいても、鏡面反射による影響を抑制して簡易に画像を生成することができる。また、この画像生成装置1Fにおいても、鏡面反射による影響を抑止して被写体9までの距離Lを簡易に測定することができる。 In this image generating device 1F, the effects of specular reflection can be suppressed and images can be easily generated. In addition, in this image generating device 1F, the effects of specular reflection can be suppressed and the distance L to the subject 9 can be easily measured.

(実施の形態4)
[画像生成装置]
実施の形態4に係る画像生成装置1Gについて、図21および図22を参照しながら説明する。なお、実施の形態1および2と同じ構成については説明を省略することがある。
(Embodiment 4)
[Image Generation Device]
An image generating device 1G according to the fourth embodiment will be described with reference to Fig. 21 and Fig. 22. Note that the description of the same configuration as in the first and second embodiments may be omitted.

図21は、実施の形態4に係る画像生成装置1Gのブロック構成図である。 Figure 21 is a block diagram of an image generating device 1G according to embodiment 4.

実施の形態4に係る画像生成装置1Gは、第1の発光部10、第2の発光部20、受光部30、駆動制御部50、飽和レベル判定部60、合成部70、補正部80、距離演算部90を備えている。 The image generating device 1G according to the fourth embodiment includes a first light emitting unit 10, a second light emitting unit 20, a light receiving unit 30, a drive control unit 50, a saturation level determining unit 60, a synthesis unit 70, a correction unit 80, and a distance calculation unit 90.

駆動制御部50は、同一フレームで、第1の発光部10で発光させるN回の第1発光パルスSG15と、第2の発光部20で発光させるM回の第2発光パルスSG16と、を異なるタイミングで生成する。また、上記と同一フレームで、第1の発光部10から照射した照射光L1が被写体9で反射して生じた反射光R1をN回受光する第1受光パルスRG15と、第2の発光部20から照射した照射光L2が被写体9で反射して生じた反射光R2をM回受光する第2受光パルスRG16と、を異なるタイミングで生成する。NおよびMは、1以上の自然数であり、NおよびMの少なくとも一方が2以上になるように制御される。 The drive control unit 50 generates, in the same frame, a first light emission pulse SG15 emitted N times by the first light emission unit 10 and a second light emission pulse SG16 emitted M times by the second light emission unit 20 at different timings. In addition, in the same frame as the above, the drive control unit 50 generates, in different timings, a first light reception pulse RG15 that receives N times the reflected light R1 generated when the irradiation light L1 emitted from the first light emission unit 10 is reflected by the subject 9, and a second light reception pulse RG16 that receives M times the reflected light R2 generated when the irradiation light L2 emitted from the second light emission unit 20 is reflected by the subject 9. N and M are natural numbers equal to or greater than 1, and are controlled so that at least one of N and M is equal to or greater than 2.

受光部30は、二次元状に配置された複数の画素31を有しており、N回の第1受光パルスRG15に従って反射光R1を受光し、受光によって画素31に蓄積した信号電荷をN個の第1受光量RL15として生成する。同様に、受光部30は、M回の第2受光パルスRG16に従って反射光R2を受光し、受光によって画素31に蓄積した信号電荷をM個の第2受光量RL16として生成する。N個の第1受光量RL15およびM個の第2受光量RL16は、デジタルデータに変換して出力される。 The light receiving unit 30 has a plurality of pixels 31 arranged two-dimensionally, receives reflected light R1 in accordance with N first light receiving pulses RG15, and generates the signal charge accumulated in the pixels 31 by the light reception as N first received light amounts RL15. Similarly, the light receiving unit 30 receives reflected light R2 in accordance with M second light receiving pulses RG16, and generates the signal charge accumulated in the pixels 31 by the light reception as M second received light amounts RL16. The N first received light amounts RL15 and the M second received light amounts RL16 are converted into digital data and output.

飽和レベル判定部60では、N個の第1受光量RL15と飽和レベルとの比較、および、M個の第2受光量RL16と飽和レベルとの比較が実行される。N個の第1受光量RL15と比較する飽和レベル、および、M個の第2受光量RL16と比較する飽和レベルは、それぞれ個別に設定されてもよい。 The saturation level determination unit 60 compares the N first amounts of received light RL15 with the saturation level, and compares the M second amounts of received light RL16 with the saturation level. The saturation level to be compared with the N first amounts of received light RL15 and the saturation level to be compared with the M second amounts of received light RL16 may be set individually.

補正部80では、飽和レベルよりも大きいと判断されたN個の第1受光量RL15とM個の第2受光量RL16とを補正する。例えば補正部80は、飽和レベルよりも小さい周辺画素の受光量を用いて第1受光量RL15または第2受光量RL16の情報を補正してもよい。周辺画素の受光量は、画素31に最も近い画素の受光量であってもよいし、画素31の周辺に位置する複数の画素の受光量の平均値であってもよい。 The correction unit 80 corrects the N first received light amounts RL15 and the M second received light amounts RL16 that are determined to be greater than the saturation level. For example, the correction unit 80 may correct the information on the first received light amounts RL15 or the second received light amounts RL16 using the received light amounts of surrounding pixels that are less than the saturation level. The received light amounts of the surrounding pixels may be the received light amounts of the pixels closest to pixel 31, or may be the average of the received light amounts of multiple pixels located around pixel 31.

合成部70は、N個の第1受光量RL15を加算して第1受光量RL15の合計値とする。合成部70は、例えばNが1の場合は、1つの第1受光量RL15を第1受光量RL15の合計値とする。また、合成部70は、M個の第2受光量RL16を加算して第2受光量RL16の合計値とする。合成部70は、例えばMが1の場合は、1つの第2受光量RL16を第2受光量RL16の合計値とする。 The combining unit 70 adds up N first amounts of received light RL15 to obtain the total value of the first amounts of received light RL15. For example, when N is 1, the combining unit 70 uses one first amount of received light RL15 as the total value of the first amounts of received light RL15. The combining unit 70 also adds up M amounts of second amounts of received light RL16 to obtain the total value of the second amounts of received light RL16. For example, when M is 1, the combining unit 70 uses one second amount of received light RL16 as the total value of the second amounts of received light RL16.

合成部70は、飽和レベル判定部60の比較結果に基づき、N個の第1受光量RL15およびM個の第2受光量RL16のそれぞれが飽和レベルよりも全て小さいときは、第1の合成係数を選択して合成する。合成部70は、N個の第1受光量RL15の少なくとも1つが飽和レベルよりも大きいときは、第2の合成係数を選択して合成する。合成部70は、M個の第2受光量RL16の少なくとも1つが飽和レベルよりも大きいときは、第3の合成係数を選択して合成する。 When the N first received light amounts RL15 and the M second received light amounts RL16 are all smaller than the saturation level based on the comparison result of the saturation level determination unit 60, the combining unit 70 selects and combines the first combining coefficient. When at least one of the N first received light amounts RL15 is greater than the saturation level, the combining unit 70 selects and combines the second combining coefficient. When at least one of the M second received light amounts RL16 is greater than the saturation level, the combining unit 70 selects and combines the third combining coefficient.

図22は、画像生成装置1Gの動作を示すタイムチャートである。図22には、Nが2で、Mが1の場合が示されている。 Figure 22 is a time chart showing the operation of image generating device 1G. Figure 22 shows the case where N is 2 and M is 1.

駆動制御部50は、第1の発光部10を制御する第1発光パルスSG15およびSG15aを生成する。第1の発光部10は第1発光パルスSG15、SG15aに従って被写体9に向けて照射光L1を照射する。また、駆動制御部50は、第1発光パルスSG15、SG15aとは異なるタイミングで第2の発光部20を制御する第2発光パルスSG16を生成する。第2の発光部20は、第2発光パルスSG16に従って被写体9に向けて照射光L2を照射する。 The drive control unit 50 generates first light emission pulses SG15 and SG15a that control the first light emission unit 10. The first light emission unit 10 emits irradiation light L1 toward the subject 9 in accordance with the first light emission pulses SG15 and SG15a. The drive control unit 50 also generates a second light emission pulse SG16 that controls the second light emission unit 20 at a timing different from that of the first light emission pulses SG15 and SG15a. The second light emission unit 20 emits irradiation light L2 toward the subject 9 in accordance with the second light emission pulse SG16.

照射光L1およびL2は、所定の時間幅を有するパルス波形状の光である。駆動制御部50は、第1発光パルスSG15の第1の発光期間Tg15と、第1発光パルスSG15aの第1の発光期間Tg15aと、第2発光パルスSG16の第2の発光期間Tg16と、が等しくなるように制御する。 The irradiation lights L1 and L2 are pulse-shaped lights having a predetermined time width. The drive control unit 50 controls the first light emission period Tg15 of the first light emission pulse SG15, the first light emission period Tg15a of the first light emission pulse SG15a, and the second light emission period Tg16 of the second light emission pulse SG16 so that they are equal.

受光部30は、駆動制御部50が生成した第1受光パルスRG15に従って反射光R1を受光し、第1受光パルスRG15aに従って反射光R1を受光し、第2受光パルスRG16に従って反射光R2を受光する。 The light receiving unit 30 receives the reflected light R1 according to the first light receiving pulse RG15 generated by the drive control unit 50, receives the reflected light R1 according to the first light receiving pulse RG15a, and receives the reflected light R2 according to the second light receiving pulse RG16.

反射光R1およびR2は、所定の時間幅を有するパルス波形状の光である。駆動制御部50は、照射開始から第1受光パルスRG15までの第1の受光開始時間ts15と、照射開始から第2受光パルスRG16までの第2の受光開始時間ts16と、が等しくなるように制御する。駆動制御部50は、第1の受光期間Tr15と第1の受光期間Tr15aとが等しくなるように制御する。照射開始から第1受光パルスRG15aまでの第1の受光開始時間ts15aは、第1の受光開始時間ts15および第1の受光期間Tr15を加算した時間になるように制御される。第2の受光期間Tr16は、第1の受光期間Tr15およびTr15aを加算した時間になるように制御される。 The reflected light R1 and R2 are pulse-shaped lights having a predetermined time width. The drive control unit 50 controls so that the first light reception start time ts15 from the start of irradiation to the first light reception pulse RG15 and the second light reception start time ts16 from the start of irradiation to the second light reception pulse RG16 are equal. The drive control unit 50 controls so that the first light reception period Tr15 and the first light reception period Tr15a are equal. The first light reception start time ts15a from the start of irradiation to the first light reception pulse RG15a is controlled to be the sum of the first light reception start time ts15 and the first light reception period Tr15. The second light reception period Tr16 is controlled to be the sum of the first light reception periods Tr15 and Tr15a.

受光部30は、第1受光パルスRG15に応じた受光によって画素31に蓄積した信号電荷を第1受光量RL15として生成する。また、受光部30は、第1受光パルスRG15aに応じた受光によって画素31に蓄積した信号電荷を第1受光量RL15aとして生成する。また、受光部30は、第2受光パルスRG16に応じた受光によって画素31に蓄積した信号電荷を第2受光量RL16として生成する。 The light receiving unit 30 generates the signal charge accumulated in the pixel 31 by receiving light in response to the first light receiving pulse RG15 as the first amount of received light RL15. The light receiving unit 30 also generates the signal charge accumulated in the pixel 31 by receiving light in response to the first light receiving pulse RG15a as the first amount of received light RL15a. The light receiving unit 30 also generates the signal charge accumulated in the pixel 31 by receiving light in response to the second light receiving pulse RG16 as the second amount of received light RL16.

飽和レベル判定部60は、第1受光量RL15、RL15aおよび第2受光量RL16が飽和レベルを超えているか否かを判定する。 The saturation level determination unit 60 determines whether the first amount of received light RL15, RL15a, and the second amount of received light RL16 exceed the saturation level.

合成部70は、飽和レベル判定部60の比較結果に基づき、第1受光量RL15、RL15aおよび第2受光量RL16のそれぞれが飽和レベルよりも全て小さいときは、第1の合成係数を選択して合成する。合成部70は、第1受光量RL15、RL15aの少なくとも1つが飽和レベルよりも大きいときは、第2の合成係数を選択して合成する。合成部70は、第2受光量RL16の少なくとも1つが飽和レベルよりも大きいときは、第3の合成係数を選択して合成する。 When the first received light amounts RL15, RL15a, and the second received light amounts RL16 are all smaller than the saturation level based on the comparison result of the saturation level determination unit 60, the combining unit 70 selects and combines the first combining coefficient. When at least one of the first received light amounts RL15, RL15a is greater than the saturation level, the combining unit 70 selects and combines the second combining coefficient. When at least one of the second received light amounts RL16 is greater than the saturation level, the combining unit 70 selects and combines the third combining coefficient.

このように合成部70は、飽和レベル判定部60の判定結果に基づいて、画素31から出力された複数の画素信号を合成し、合成信号s10を出力する。画像生成装置1Gは、複数の画素31から出力された複数の合成信号s10に基づいて被写体9の画像を生成する。 In this way, the synthesis unit 70 synthesizes the multiple pixel signals output from the pixels 31 based on the determination result of the saturation level determination unit 60, and outputs a synthesis signal s10. The image generating device 1G generates an image of the subject 9 based on the multiple synthesis signals s10 output from the multiple pixels 31.

距離演算部90では、第1受光量RL15、RL15aおよび第2受光量RL16を用いて、被写体9までの距離Lを算出する。 The distance calculation unit 90 calculates the distance L to the subject 9 using the first amount of received light RL15, RL15a, and the second amount of received light RL16.

例えば、距離演算部90は、飽和レベル判定部60にて、第1受光量RL15、RL15aまたは第2受光量RL16のみが飽和レベルよりも大きいと判断された場合、(式15)または(式17)を用いて距離Lを演算する。また、距離演算部90は、飽和レベル判定部60にて、第2受光量RL16のみが飽和レベルよりも大きいと判断された場合、(式16)を用いて距離Lを演算する。その他の場合、距離演算部90は、(式16)または(式17)を用いて距離Lを演算する。 For example, if the saturation level determination unit 60 determines that only the first amount of received light RL15, RL15a, or the second amount of received light RL16 is greater than the saturation level, the distance calculation unit 90 calculates the distance L using (Equation 15) or (Equation 17). If the saturation level determination unit 60 determines that only the second amount of received light RL16 is greater than the saturation level, the distance calculation unit 90 calculates the distance L using (Equation 16). In other cases, the distance calculation unit 90 calculates the distance L using (Equation 16) or (Equation 17).

Figure 0007689018000015
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Figure 0007689018000016
Figure 0007689018000016

Figure 0007689018000017
Figure 0007689018000017

この画像生成装置1Gにおいても、鏡面反射による影響を抑制して簡易に画像を生成することができる。また、この画像生成装置1Gにおいても、鏡面反射による影響を抑止して被写体9までの距離Lを簡易に測定することができる。 In this image generating device 1G, the effects of specular reflection can be suppressed and an image can be easily generated. In addition, in this image generating device 1G, the effects of specular reflection can be suppressed and the distance L to the subject 9 can be easily measured.

[実施の形態4の変形例]
実施の形態4の変形例に係る画像生成装置1Hについて、図23を参照しながら説明する。
[Modification of the fourth embodiment]
An image generating device 1H according to a modification of the fourth embodiment will be described with reference to FIG.

図23は、画像生成装置1Hの動作を示すタイムチャートである。図23には、Nが2で、Mが1の場合が示されている。 Figure 23 is a time chart showing the operation of image generating device 1H. Figure 23 shows the case where N is 2 and M is 1.

駆動制御部50は、第1の発光部10を制御する第1発光パルスSG17およびSG17aを生成する。第1の発光部10は第1発光パルスSG17、SG17aに従って被写体9に向けて照射光L1を照射する。また、駆動制御部50は、第1発光パルスSG17、SG17aとは異なるタイミングで第2の発光部20を制御する第2発光パルスSG18およびSG18aを生成する。第2の発光部20は、第2発光パルスSG18、SG18aに従って被写体9に向けて照射光L2を照射する。 The drive control unit 50 generates first light emission pulses SG17 and SG17a that control the first light emission unit 10. The first light emission unit 10 irradiates irradiation light L1 toward the subject 9 in accordance with the first light emission pulses SG17 and SG17a. The drive control unit 50 also generates second light emission pulses SG18 and SG18a that control the second light emission unit 20 at a timing different from that of the first light emission pulses SG17 and SG17a. The second light emission unit 20 irradiates irradiation light L2 toward the subject 9 in accordance with the second light emission pulses SG18 and SG18a.

照射光L1およびL2は、所定の時間幅を有するパルス波形状の光である。駆動制御部50は、第1発光パルスSG17の第1の発光期間Tg17と、第1発光パルスSG17aの第1の発光期間Tg17aと、第2発光パルスSG18の第2の発光期間Tg18と、第2発光パルスSG18aの第2の発光期間Tg18aとが等しくなるように制御する。 The irradiation lights L1 and L2 are pulse-shaped lights having a predetermined time width. The drive control unit 50 controls the first light emission period Tg17 of the first light emission pulse SG17, the first light emission period Tg17a of the first light emission pulse SG17a, the second light emission period Tg18 of the second light emission pulse SG18, and the second light emission period Tg18a of the second light emission pulse SG18a so that they are equal.

受光部30は、駆動制御部50が生成した第1受光パルスRG17に従って反射光R1を受光し、第1受光パルスRG17aに従って反射光R1を受光し、第2受光パルスRG18に従って反射光R2を受光し、第2受光パルスRG18aに従って反射光R2を受光する。 The light receiving unit 30 receives the reflected light R1 according to the first light receiving pulse RG17 generated by the drive control unit 50, receives the reflected light R1 according to the first light receiving pulse RG17a, receives the reflected light R2 according to the second light receiving pulse RG18, and receives the reflected light R2 according to the second light receiving pulse RG18a.

反射光R1およびR2は、所定の時間幅を有するパルス波形状の光である。駆動制御部50は、照射開始から第1受光パルスRG17までの第1の受光開始時間ts17と、照射開始から第2受光パルスRG18までの第2の受光開始時間ts18と、が等しくなるように制御する。駆動制御部50は、第1の受光期間Tr17と、第1の受光期間Tr17aと、第2の受光期間Tr18と、第2の受光期間Tr18aと、が等しくなるように制御する。照射開始から第1受光パルスRG17aまでの第1の受光開始時間ts17aは、第1の受光開始時間ts17および第1の受光期間Tr17を加算した時間になるように制御される。照射開始から第2受光パルスRG18aまでの第2の受光開始時間ts18aは、第2の受光開始時間ts18および第2の受光期間Tr18を加算した時間になるように制御される。 The reflected light R1 and R2 are pulse-shaped lights having a predetermined time width. The drive control unit 50 controls the first light receiving start time ts17 from the start of irradiation to the first light receiving pulse RG17 and the second light receiving start time ts18 from the start of irradiation to the second light receiving pulse RG18 to be equal. The drive control unit 50 controls the first light receiving period Tr17, the first light receiving period Tr17a, the second light receiving period Tr18, and the second light receiving period Tr18a to be equal. The first light receiving start time ts17a from the start of irradiation to the first light receiving pulse RG17a is controlled to be the sum of the first light receiving start time ts17 and the first light receiving period Tr17. The second light reception start time ts18a from the start of irradiation to the second light reception pulse RG18a is controlled to be the sum of the second light reception start time ts18 and the second light reception period Tr18.

受光部30は、第1受光パルスRG17に応じた受光によって画素31に蓄積した信号電荷を第1受光量RL17として生成する。また、受光部30は、第1受光パルスRG17aに応じた受光によって画素31に蓄積した信号電荷を第1受光量RL17aとして生成する。また、受光部30は、第2受光パルスRG18に応じた受光によって画素31に蓄積した信号電荷を第2受光量RL18として生成する。また、受光部30は、第2受光パルスRG18aに応じた受光によって画素31に蓄積した信号電荷を第2受光量RL18aとして生成する。 The light receiving unit 30 generates the signal charge accumulated in the pixel 31 by receiving light in response to the first light receiving pulse RG17 as the first amount of received light RL17. The light receiving unit 30 also generates the signal charge accumulated in the pixel 31 by receiving light in response to the first light receiving pulse RG17a as the first amount of received light RL17a. The light receiving unit 30 also generates the signal charge accumulated in the pixel 31 by receiving light in response to the second light receiving pulse RG18 as the second amount of received light RL18. The light receiving unit 30 also generates the signal charge accumulated in the pixel 31 by receiving light in response to the second light receiving pulse RG18a as the second amount of received light RL18a.

飽和レベル判定部60は、第1受光量RL17、RL17aおよび第2受光量RL18、RL18aが飽和レベルを超えているか否かを判定する。 The saturation level determination unit 60 determines whether the first amount of received light RL17, RL17a and the second amount of received light RL18, RL18a exceed the saturation level.

合成部70は、飽和レベル判定部60の比較結果に基づき、第1受光量RL17、RL17aおよび第2受光量RL18、RL18aのそれぞれが飽和レベルよりも全て小さいときは、第1の合成係数を選択して合成する。合成部70は、第1受光量RL17、RL17aの少なくとも1つが飽和レベルよりも大きいときは、第2の合成係数を選択して合成する。合成部70は、第2受光量RL18、RL18aの少なくとも1つが飽和レベルよりも大きいときは、第3の合成係数を選択して合成する。 When the first received light amounts RL17, RL17a and the second received light amounts RL18, RL18a are all smaller than the saturation level based on the comparison result of the saturation level determination unit 60, the combining unit 70 selects and combines the first combining coefficient. When at least one of the first received light amounts RL17, RL17a is greater than the saturation level, the combining unit 70 selects and combines the second combining coefficient. When at least one of the second received light amounts RL18, RL18a is greater than the saturation level, the combining unit 70 selects and combines the third combining coefficient.

このように合成部70は、飽和レベル判定部60の判定結果に基づいて、画素31から出力された複数の画素信号を合成し、合成信号s10を出力する。画像生成装置1Hは、複数の画素31から出力された複数の合成信号s10に基づいて被写体9の画像を生成する。 In this way, the synthesis unit 70 synthesizes the multiple pixel signals output from the pixels 31 based on the determination result of the saturation level determination unit 60, and outputs a synthesis signal s10. The image generating device 1H generates an image of the subject 9 based on the multiple synthesis signals s10 output from the multiple pixels 31.

距離演算部90では、第1受光量RL17、RL17aおよび第2受光量RL18、RL18aを用いて被写体9までの距離Lを算出する。 The distance calculation unit 90 calculates the distance L to the subject 9 using the first amount of received light RL17, RL17a and the second amount of received light RL18, RL18a.

距離演算部90は、飽和レベル判定部60にて、第1受光量RL17またはRL17aのみが飽和レベルよりも大きいと判断された場合、(式18)を用いて距離Lを演算する。また、距離演算部90は、飽和レベル判定部60にて、第2受光量RL18またはRL18aのみが飽和レベルよりも大きいと判断された場合、(式19)を用いて距離Lを演算する。その他の場合、距離演算部90は、(式18)、(式19)および(式20)の何れかを用いて距離Lを演算する。 When the saturation level determination unit 60 determines that only the first amount of received light RL17 or RL17a is greater than the saturation level, the distance calculation unit 90 calculates the distance L using (Equation 18). When the saturation level determination unit 60 determines that only the second amount of received light RL18 or RL18a is greater than the saturation level, the distance calculation unit 90 calculates the distance L using (Equation 19). In other cases, the distance calculation unit 90 calculates the distance L using any of (Equation 18), (Equation 19), and (Equation 20).

Figure 0007689018000018
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Figure 0007689018000019
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Figure 0007689018000020
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この画像生成装置1Hにおいても、鏡面反射による影響を抑制して簡易に画像を生成することができる。また、この画像生成装置1Hにおいても、鏡面反射による影響を抑止して被写体9までの距離Lを簡易に測定することができる。 In this image generating device 1H, the effects of specular reflection can be suppressed and an image can be easily generated. In addition, in this image generating device 1H, the effects of specular reflection can be suppressed and the distance L to the subject 9 can be easily measured.

(実施の形態5)
実施の形態5に係る画像生成装置について説明する。
(Embodiment 5)
An image generating device according to a fifth embodiment will be described.

図24は、実施の形態5に係る画像生成装置の動作を示すタイムチャートである。図24には、実施の形態1で示した駆動タイミングの発光期間と受光期間とを同一フレームで複数回実行した例が示されている。 Figure 24 is a time chart showing the operation of an image generating device according to embodiment 5. Figure 24 shows an example in which the light emission period and light reception period of the drive timing shown in embodiment 1 are executed multiple times in the same frame.

図24に示すように、画像生成装置は、第1の発光部10の発光に応じた反射光R1の受光を複数回繰り返すことで電荷の蓄積を繰り返し、蓄積した電荷を第1受光量として生成してもよい。同様に、画像生成装置は、第2の発光部20の発光に応じた反射光R2の受光を複数回繰り返すことで電荷の蓄積を繰り返し、蓄積した電荷を第2受光量として生成してもよい。 As shown in FIG. 24, the image generating device may repeatedly accumulate electric charge by repeatedly receiving reflected light R1 corresponding to the emission of the first light-emitting unit 10 a number of times, and generate the accumulated electric charge as the first amount of received light. Similarly, the image generating device may repeatedly accumulate electric charge by repeatedly receiving reflected light R2 corresponding to the emission of the second light-emitting unit 20 a number of times, and generate the accumulated electric charge as the second amount of received light.

図25は、実施の形態5に係る画像生成装置の動作の他の例を示す図である。図25には、実施の形態1で示した駆動タイミングの発光期間と受光期間とを同一フレームで複数回実行した他の例が示されている。 Figure 25 is a diagram showing another example of the operation of the image generating device according to embodiment 5. Figure 25 shows another example in which the light emission period and the light reception period of the drive timing shown in embodiment 1 are executed multiple times in the same frame.

図25に示すように、画像生成装置は、第1の発光部10の発光および第2の発光部20の発光に応じた反射光R1、R2の受光を複数回繰り返すことで電荷の蓄積を繰り返し、蓄積した電荷を第1受光量および第2受光量として生成してもよい。 As shown in FIG. 25, the image generating device may repeatedly accumulate electric charge by repeatedly receiving reflected light R1, R2 corresponding to the emission of light from the first light-emitting unit 10 and the emission of light from the second light-emitting unit 20, and generate the accumulated electric charge as the first amount of received light and the second amount of received light.

図26は、実施の形態5に係る画像生成装置の動作の他の例を示す図である。図26には、実施の形態4で示した形態において、Nが2、Mが2の場合の発光期間と受光期間とを同一フレームで複数回実行した例が示されている。 Figure 26 is a diagram showing another example of the operation of the image generating device according to embodiment 5. Figure 26 shows an example in which the light emission period and the light reception period are executed multiple times in the same frame when N is 2 and M is 2 in the configuration shown in embodiment 4.

図26に示すように、画像生成装置は、第1の発光部10の発光に応じた反射光R1の受光を複数回繰り返すことで電荷の蓄積を繰り返し、蓄積した電荷を一方の第1受光量として生成してもよい。また、画像生成装置は、第1の発光部10の発光に応じた反射光R1の受光を複数回繰り返すことで電荷の蓄積を繰り返し、蓄積した電荷を他方の第1受光量として生成してもよい。同様に、画像生成装置は、第2の発光部20の発光に応じた反射光R2の受光を複数回繰り返すことで電荷の蓄積を繰り返し、蓄積した電荷を一方の第2受光量として生成してもよい。また、画像生成装置は、第2の発光部20の発光に応じた反射光R2の受光を複数回繰り返すことで電荷の蓄積を繰り返し、蓄積した電荷を他方の第2受光量として生成してもよい。 As shown in FIG. 26, the image generating device may repeatedly accumulate charges by repeatedly receiving reflected light R1 in response to the emission of the first light-emitting unit 10 a plurality of times, and generate the accumulated charges as the first amount of received light of the other device. The image generating device may also repeatedly accumulate charges by repeatedly receiving reflected light R1 in response to the emission of the first light-emitting unit 10 a plurality of times, and generate the accumulated charges as the first amount of received light of the other device. Similarly, the image generating device may repeatedly accumulate charges by repeatedly receiving reflected light R2 in response to the emission of the second light-emitting unit 20 a plurality of times, and generate the accumulated charges as the second amount of received light of the other device. The image generating device may also repeatedly accumulate charges by repeatedly receiving reflected light R2 in response to the emission of the second light-emitting unit 20 a plurality of times, and generate the accumulated charges as the second amount of received light of the other device.

図27は、実施の形態5に係る画像生成装置の動作の他の例を示す図である。図27には、実施の形態4で示した形態において、Nが2、Mが2の場合の発光期間と受光期間とを同一フレームで複数回実行した他の例が示されている。 Figure 27 is a diagram showing another example of the operation of the image generating device according to embodiment 5. Figure 27 shows another example in which the light emission period and the light reception period are executed multiple times in the same frame when N is 2 and M is 2 in the configuration shown in embodiment 4.

図27に示すように、画像生成装置は、第1の発光部10の発光および第2の発光部20の発光に応じた反射光R1、R2の受光を複数回繰り返すことで電荷の蓄積を繰り返し、蓄積した電荷を第1受光量および第2受光量として生成してもよい。 As shown in FIG. 27, the image generating device may repeatedly accumulate electric charge by repeatedly receiving reflected light R1, R2 corresponding to the emission of light from the first light-emitting unit 10 and the emission of light from the second light-emitting unit 20, and generate the accumulated electric charge as the first amount of received light and the second amount of received light.

このように、同一フレーム内で発光と受光(露光)とを複数回繰り返すことで、1回あたりの発光量を抑えることができる。また、発光を複数回に分散することで、第1の発光部10および第2の発光部20のピーク電力を抑えることができる。また、発光を複数回繰り返すことで、ノイズの影響を受けにくくなり、S/Nを向上させることができる。 In this way, by repeating light emission and light reception (exposure) multiple times within the same frame, the amount of light emitted each time can be reduced. Also, by distributing the light emission multiple times, the peak power of the first light-emitting unit 10 and the second light-emitting unit 20 can be reduced. Also, by repeating light emission multiple times, the device becomes less susceptible to the effects of noise, and the S/N ratio can be improved.

(まとめ)
本実施の形態の画像生成装置1~1Hは、光を発光する第1の発光部10および第2の発光部20と、第1の発光部10および第2の発光部20で発光したそれぞれの光(照射光L1、L2)が、被写体9に照射されることで反射したそれぞれの反射光R1、R2を、二次元状に配置された複数の画素31で受光する受光部30と、第1の発光部10の発光期間、第2の発光部20の発光期間、および、受光部30の受光期間を制御する駆動制御部50と、第1の発光部10の発光に対応する受光部30の受光によって画素31から出力される第1の画素信号s1、および、第2の発光部20の発光に対応する受光部30の受光によって画素31から出力される第2の画素信号s2を合成して合成信号s10を生成する合成部70と、を備える。第1の発光部10および第2の発光部20は、被写体9から見て重ならない位置に設けられている。駆動制御部50は、同一フレームにおいて、第1の発光部10と第2の発光部20とを異なるタイミングで発光させる。合成部70は、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2のうち、少なくとも一方が所定のレベルよりも大きい画素信号である場合に、所定のレベルよりも大きい画素信号を用いずに合成信号s10を生成する。
(summary)
The image generating devices 1 to 1H of the present embodiment include a first light-emitting unit 10 and a second light-emitting unit 20 that emit light, a light-receiving unit 30 that receives, at a plurality of pixels 31 arranged two-dimensionally, reflected light R1, R2 that is generated when the light (illumination light L1, L2) emitted by the first light-emitting unit 10 and the second light-emitting unit 20 is irradiated onto a subject 9, and reflected light, respectively, and a drive control unit 50 that controls the light-emitting period of the first light-emitting unit 10, the light-emitting period of the second light-emitting unit 20, and the light-receiving period of the light-receiving unit 30, and a combination unit 70 that generates a combined signal s10 by combining a first pixel signal s1 output from the pixel 31 upon reception of light by the light-receiving unit 30 corresponding to the emission of the first light-emitting unit 10, and a second pixel signal s2 output from the pixel 31 upon reception of light by the light-receiving unit 30 corresponding to the emission of the second light-emitting unit 20. The first light-emitting unit 10 and the second light-emitting unit 20 are provided at positions where they do not overlap when viewed from the subject 9. The drive control unit 50 causes the first light-emitting unit 10 and the second light-emitting unit 20 to emit light at different timings in the same frame. When at least one of the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 is a pixel signal greater than a predetermined level, the synthesis unit 70 generates a synthesis signal s10 without using the pixel signal greater than the predetermined level.

このように、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2の少なくとも一方が所定のレベルよりも大きい画素信号である場合に、所定のレベルよりも大きい画素信号を用いずに合成信号s10を生成することで、鏡面反射による影響を抑制して簡易に画像を生成することができる。 In this way, when at least one of the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 is a pixel signal greater than a predetermined level, the composite signal s10 is generated without using the pixel signal greater than the predetermined level, thereby suppressing the effects of specular reflection and easily generating an image.

また、所定のレベルは、画素31に蓄積される信号電荷が飽和するときの飽和レベルTHに基づいて予め設定されてもよい。 The specified level may also be set in advance based on the saturation level TH at which the signal charge accumulated in pixel 31 becomes saturated.

これによれば、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2の少なくとも一方が飽和するレベルよりも大きい画素信号である場合に、飽和している画素信号を用いずに合成信号s10を生成することができる。これにより、鏡面反射による影響を抑制して簡易に画像を生成することができる。 As a result, when at least one of the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 is a pixel signal that is greater than the saturation level, the composite signal s10 can be generated without using the saturated pixel signal. This makes it possible to easily generate an image by suppressing the effects of specular reflection.

また、受光部30は、第1の発光部10の発光に対応して画素31に蓄積された信号電荷を第1のパケットp1に読み出し、当該信号電荷に応じた受光量の情報を含む第1の画素信号s1を出力し、および、第2の発光部20の発光に対応して受光部30の画素31に蓄積された信号電荷を第2のパケットp2に読み出し、当該信号電荷に応じた受光量の情報を含む第2の画素信号s2を出力してもよい。 The light receiving unit 30 may also read out the signal charge accumulated in the pixel 31 in response to the emission of the first light emitting unit 10 into a first packet p1, output a first pixel signal s1 including information on the amount of light received according to the signal charge, and read out the signal charge accumulated in the pixel 31 of the light receiving unit 30 in response to the emission of the second light emitting unit 20 into a second packet p2, and output a second pixel signal s2 including information on the amount of light received according to the signal charge.

このように、画素31に蓄積された信号電荷を複数のパケットに読み出して、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を出力することで、同一フレーム内の情報を用いて1つの画像を生成することができる。すなわち、複数のフレームを用いて1つの画像を生成するのでなく、1つのフレーム内の情報を用いて1つの画像を生成することができる。これにより、鏡面反射による影響を抑制して簡易に画像を生成することができる。 In this way, by reading out the signal charge accumulated in pixel 31 into multiple packets and outputting the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2, it is possible to generate one image using information within the same frame. In other words, instead of generating one image using multiple frames, it is possible to generate one image using information within one frame. This makes it possible to easily generate images by suppressing the effects of specular reflection.

また、第1の発光部10および第2の発光部20は、受光部30の両外側に配置されていてもよい。 The first light-emitting unit 10 and the second light-emitting unit 20 may also be arranged on both outer sides of the light-receiving unit 30.

このように、第1の発光部10および第2の発光部20を受光部30の片側でなく、受光部30の両外側に配置することで、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2の両方が所定のレベルより大きくなることを抑制できる。これにより、鏡面反射による影響を抑制して簡易に画像を生成することができる。 In this way, by arranging the first light-emitting unit 10 and the second light-emitting unit 20 on both sides of the light-receiving unit 30 rather than on one side of the light-receiving unit 30, it is possible to prevent both the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 from exceeding a predetermined level. This makes it possible to easily generate an image by suppressing the effects of specular reflection.

本実施の形態の画像生成装置1~1Hは、被写体9に向けて光(照射光L1)を照射する第1の発光部10と、被写体9に向けて光(照射光L2)を照射する第2の発光部20と、第1の発光部10および第2の発光部20で照射した光が被写体9に反射することで生じたそれぞれの反射光R1、R2を、二次元状に配置された複数の画素31で受光する受光部30と、第1の発光部10の発光期間、第2の発光部20の発光期間および受光部30の受光期間を制御する駆動制御部50と、第1の発光部10および第2の発光部20の光の照射に応じて受光部30の画素31から出力された第1の画素信号s1および第2の画素信号s2が、飽和レベルTHを超えているか否かを判定する飽和レベル判定部60と、飽和レベル判定部60の判定結果に基づいて、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成することで合成信号s10を生成する合成部70と、を備える。第1の発光部10と第2の発光部20とは、離間して配置されている。駆動制御部50は、同一フレームにおいて、第1の発光部10を発光させる第1発光パルスと第2の発光部20を発光させる第2発光パルスとを異なるタイミングで生成し、および、第1の発光部10で照射した光が被写体9に反射することで生じた反射光R1を受光させる第1受光パルスと第2の発光部20で照射した光が被写体9に反射することで生じた反射光R2を受光させる第2受光パルスとを異なるタイミングで生成する。受光部30は、第1受光パルスに従って受光した第1受光量の情報を含む第1の画素信号s1を出力し、および、第2受光パルスに従って受光した第2受光量の情報を含む第2の画素信号s2を出力する。飽和レベル判定部60は、第1受光量、第2受光量および飽和レベルTHを比較する。合成部70は、
(1)第1受光量および第2受光量が飽和レベルTHよりも共に小さい場合に、第1の合成係数で第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成し、
(2)第1受光量のみが飽和レベルTHよりも大きい場合に、第2の合成係数で第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成し、
(3)第2受光量のみが飽和レベルTHよりも大きい場合に、第3の合成係数で第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成する。
The image generating devices 1 to 1H of the present embodiment include a first light-emitting unit 10 that irradiates light (irradiation light L1) toward a subject 9, a second light-emitting unit 20 that irradiates light (irradiation light L2) toward the subject 9, a light-receiving unit 30 that receives reflected light R1, R2 generated when the light irradiated by the first light-emitting unit 10 and the second light-emitting unit 20 is reflected by the subject 9, using a plurality of pixels 31 arranged two-dimensionally, and a light-emitting period of the first light-emitting unit 10, a light-emitting period of the second light-emitting unit 20, and a light-receiving unit 31 that receives the reflected light R1, R2 generated when the light irradiated by the first light-emitting unit 10 and the second light-emitting unit 20 is reflected by the subject 9. The image display device includes a drive control unit 50 that controls the light receiving period of the light receiving unit 30, a saturation level determination unit 60 that determines whether or not the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 output from the pixels 31 of the light receiving unit 30 in response to the irradiation of light by the first light emitter 10 and the second light emitter 20 exceed a saturation level TH, and a combination unit 70 that generates a combined signal s10 by combining the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 based on the determination result of the saturation level determination unit 60. The first light emitter 10 and the second light emitter 20 are arranged apart from each other. The drive control unit 50 generates, at different timings, a first light emission pulse for causing the first light emission unit 10 to emit light and a second light emission pulse for causing the second light emission unit 20 to emit light in the same frame, and generates, at different timings, a first light reception pulse for receiving reflected light R1 generated when light irradiated by the first light emission unit 10 is reflected by the subject 9, and a second light reception pulse for receiving reflected light R2 generated when light irradiated by the second light emission unit 20 is reflected by the subject 9. The light reception unit 30 outputs a first pixel signal s1 including information on a first amount of received light received in accordance with the first light reception pulse, and outputs a second pixel signal s2 including information on a second amount of received light received in accordance with the second light reception pulse. The saturation level determination unit 60 compares the first amount of received light, the second amount of received light, and the saturation level TH. The combination unit 70
(1) when the first amount of received light and the second amount of received light are both smaller than a saturation level TH, the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 are combined by a first combination coefficient;
(2) when only the first amount of received light is greater than the saturation level TH, the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 are combined by a second combination coefficient;
(3) When only the second amount of received light is greater than the saturation level TH, the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 are combined by a third combination coefficient.

このように、第1受光量、第2受光量および飽和レベルTHの比較結果に基づいて、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成することで、鏡面反射による影響を抑制して簡易に画像を生成することができる。 In this way, by combining the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 based on the comparison result between the first amount of received light, the second amount of received light, and the saturation level TH, it is possible to easily generate an image while suppressing the effects of specular reflection.

また、第2の合成係数は、第1受光量を0とみなして合成する係数であり、第3の合成係数は、第2受光量を0とみなして合成する係数であってもよい。 The second synthesis coefficient may be a coefficient that synthesizes the first amount of received light by regarding it as 0, and the third synthesis coefficient may be a coefficient that synthesizes the second amount of received light by regarding it as 0.

これによれば、第1受光量および第2受光量の一方が飽和している場合に、飽和している受光量の情報を含む画素信号を用いずに画像を生成することができる。これにより、鏡面反射による影響を抑制して簡易に画像を生成することができる。 With this, when one of the first amount of received light and the second amount of received light is saturated, an image can be generated without using a pixel signal that includes information about the saturated amount of received light. This makes it possible to easily generate an image by suppressing the effects of specular reflection.

また、第1の合成係数は、第1受光量を半分とみなし、かつ、第2受光量を半分とみなして合成する係数であってもよい。 The first synthesis coefficient may be a coefficient that synthesizes the first amount of received light by considering it as half, and the second amount of received light by considering it as half.

これによれば、第1受光量および第2受光量の両方が飽和していない場合に、飽和していない両方の受光量の情報を含む画素信号を半分ずつ用いて画像を生成することができる。これにより、鏡面反射による影響を抑制して簡易に画像を生成することができる。 With this, when both the first amount of received light and the second amount of received light are not saturated, an image can be generated using half each of the pixel signals containing information on both non-saturated amounts of received light. This makes it possible to easily generate an image by suppressing the effects of specular reflection.

また、画像生成装置1Aは、さらに、第1受光量の情報または第2受光量の情報を補正する補正部80を備えていてもよい。駆動制御部50は、第1の発光部10の光の照射に対応する受光部30の第1の受光期間と、第2の発光部20の光の照射に対応する受光部30の第2の受光期間とを異なるように制御する。補正部80は、第1の受光期間と第2の受光期間との違いによって生じる受光量に基づいて、第1受光量の情報または第2受光量の情報を補正する。合成部70は、補正部80で補正された補正後の第1受光量の情報または第2受光量の情報を用いて、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成してもよい。 The image generating device 1A may further include a correction unit 80 that corrects the information on the first amount of received light or the information on the second amount of received light. The drive control unit 50 controls the first light receiving period of the light receiving unit 30 corresponding to the irradiation of light by the first light emitter 10 and the second light receiving period of the light receiving unit 30 corresponding to the irradiation of light by the second light emitter 20 so as to be different from each other. The correction unit 80 corrects the information on the first amount of received light or the information on the second amount of received light based on the amount of received light caused by the difference between the first light receiving period and the second light receiving period. The synthesis unit 70 may synthesize the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 using the information on the first amount of received light or the information on the second amount of received light corrected by the correction unit 80.

このように、補正部80が、第1の受光期間と第2の受光期間との違いによって生じる受光量に基づいて、第1受光量の情報または第2受光量の情報を補正することで、第1の画素信号s1または第2の画素信号s2を適切に生成することができる。これにより、鏡面反射による影響を抑制した画像を適切に生成することができる。 In this way, the correction unit 80 corrects the information on the first amount of received light or the information on the second amount of received light based on the amount of received light resulting from the difference between the first light receiving period and the second light receiving period, so that the first pixel signal s1 or the second pixel signal s2 can be appropriately generated. This makes it possible to appropriately generate an image in which the effects of specular reflection are suppressed.

また、画像生成装置1Bは、さらに、第1受光量の情報または第2受光量の情報を補正する補正部80を備えていてもよい。駆動制御部50は、第1の発光部10の照射開始から受光部30による受光開始までの第1の受光開始時間と、第2の発光部20の照射開始から受光部30による受光開始までの第2の受光開始時間とを異なるように制御する。補正部80は、第1の受光開始時間と第2の受光開始時間との違いによって生じる受光量に基づいて、第1受光量の情報または第2受光量の情報を補正する。合成部70は、補正部80で補正された補正後の第1受光量の情報または第2受光量の情報を用いて、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成してもよい。 The image generating device 1B may further include a correction unit 80 that corrects the information on the first amount of received light or the information on the second amount of received light. The drive control unit 50 controls the first light receiving start time from the start of irradiation of the first light emitter 10 to the start of light receiving by the light receiving unit 30 to be different from the second light receiving start time from the start of irradiation of the second light emitter 20 to the start of light receiving by the light receiving unit 30. The correction unit 80 corrects the information on the first amount of received light or the information on the second amount of received light based on the amount of received light caused by the difference between the first light receiving start time and the second light receiving start time. The synthesis unit 70 may synthesize the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 using the information on the first amount of received light or the information on the second amount of received light corrected by the correction unit 80.

このように、補正部80が、第1の受光開始時間と第2の受光開始時間との違いによって生じる受光量に基づいて、第1受光量の情報または第2受光量の情報を補正することで、第1の画素信号s1または第2の画素信号s2を適切に生成することができる。これにより、鏡面反射による影響を抑制した画像を適切に生成することができる。 In this way, the correction unit 80 corrects the information on the first amount of received light or the information on the second amount of received light based on the amount of received light caused by the difference between the first light-receiving start time and the second light-receiving start time, so that the first pixel signal s1 or the second pixel signal s2 can be appropriately generated. This makes it possible to appropriately generate an image in which the effects of specular reflection are suppressed.

また、画像生成装置1A~1Hは、さらに、被写体9までの距離Lを演算する距離演算部90を備え、距離演算部90は、補正後の第1受光量または第2受光量を用いて、距離Lを演算してもよい。 The image generating devices 1A to 1H may further include a distance calculation unit 90 that calculates the distance L to the subject 9, and the distance calculation unit 90 may calculate the distance L using the corrected first amount of received light or the second amount of received light.

このように、距離演算部90が、補正後の第1受光量または第2受光量を用いて距離Lを演算することで、被写体9までの距離Lを適切に測定することができる。 In this way, the distance calculation unit 90 calculates the distance L using the corrected first amount of received light or the second amount of received light, thereby making it possible to appropriately measure the distance L to the subject 9.

また、本実施の形態の画像生成装置1A~1Hは、被写体9に向けて光(照射光L1)を照射する第1の発光部10と、被写体9に向けて光(照射光L2)を照射する第2の発光部20と、第1の発光部10および第2の発光部20で照射した光が被写体9に反射することで生じたそれぞれの反射光R1、R2を、二次元状に配置された複数の画素31で受光する受光部30と、第1の発光部10の発光期間、第2の発光部20の発光期間および受光部30の受光期間を制御する駆動制御部50と、第1の発光部10および第2の発光部20の光の照射に応じて受光部30の画素31から出力された第1の画素信号s1および第2の画素信号s2が、飽和レベルTHを超えているか否かを判定する飽和レベル判定部60と、飽和レベル判定部60の判定結果に基づいて、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成することで合成信号s10を生成する合成部70と、を備える。第1の発光部10と第2の発光部20とは、離間して配置されている。駆動制御部50は、同一フレームにおいて、第1の発光部10を発光させる1以上の第1発光パルスと第2の発光部20を発光させる1以上の第2発光パルスとを異なるタイミングで生成し、および、第1の発光部10で照射した光が被写体9に反射することで生じた反射光R1を受光させる1以上の第1受光パルスと第2の発光部20で照射した光が被写体9に反射することで生じた反射光R2を受光させる1以上の第2受光パルスとを異なるタイミングで生成する。受光部30は、1以上の第1受光パルスに従って受光した1以上の第1受光量の情報を含む第1の画素信号s1を出力し、および、1以上の第2受光パルスに従って受光した1以上の第2受光量の情報を含む第2の画素信号s2を出力する。飽和レベル判定部60は、1以上の第1受光量の情報、1以上の第2受光量の情報および飽和レベルTHを比較する。合成部70は、
(1)1以上の第1受光量および1以上の第2受光量のそれぞれが、飽和レベルTHよりも全て小さい場合に、第1の合成係数で第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成し、
(2)1以上の第1受光量の少なくとも1つが飽和レベルTHよりも大きい場合に、第2の合成係数で第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成し、
(3)1以上の第2受光量の少なくとも1つが飽和レベルよりも大きい場合に、第3の合成係数で第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成する。
Moreover, the image generating devices 1A to 1H of the present embodiment include a first light-emitting unit 10 that irradiates light (irradiation light L1) toward the subject 9, a second light-emitting unit 20 that irradiates light (irradiation light L2) toward the subject 9, a light-receiving unit 30 that receives reflected light R1, R2 generated when the light irradiated by the first light-emitting unit 10 and the second light-emitting unit 20 is reflected by the subject 9, using a plurality of pixels 31 arranged two-dimensionally, and a light-receiving unit 31 that receives a light-emitting period of the first light-emitting unit 10, a light-emitting period of the second light-emitting unit 20, and The image display device includes a drive control unit 50 that controls the light receiving period of the first light emitter 10 and the light receiving unit 30, a saturation level determination unit 60 that determines whether or not a first pixel signal s1 and a second pixel signal s2 output from a pixel 31 of the light receiving unit 30 in response to irradiation of light by the first light emitter 10 and the second light emitter 20 exceed a saturation level TH, and a combination unit 70 that generates a combined signal s10 by combining the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 based on a determination result of the saturation level determination unit 60. The first light emitter 10 and the second light emitter 20 are arranged apart from each other. The drive control unit 50 generates, at different timings, one or more first light emission pulses for making the first light emission unit 10 emit light and one or more second light emission pulses for making the second light emission unit 20 emit light in the same frame, and generates, at different timings, one or more first light reception pulses for receiving reflected light R1 generated by the light irradiated by the first light emission unit 10 being reflected by the subject 9, and one or more second light reception pulses for receiving reflected light R2 generated by the light irradiated by the second light emission unit 20 being reflected by the subject 9. The light reception unit 30 outputs a first pixel signal s1 including information on one or more first light reception amounts received according to one or more first light reception pulses, and outputs a second pixel signal s2 including information on one or more second light reception amounts received according to one or more second light reception pulses. The saturation level determination unit 60 compares the information on one or more first light reception amounts, the information on one or more second light reception amounts, and the saturation level TH. The synthesis unit 70
(1) when the first amount of received light, which is equal to or greater than one, and the second amount of received light, which is equal to or greater than one, are all smaller than a saturation level TH, the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 are combined by a first combination coefficient;
(2) when at least one of the first amounts of received light is greater than a saturation level TH, the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 are combined with a second combination coefficient;
(3) When at least one of the second amounts of received light, which are equal to or greater than one, is greater than a saturation level, the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 are combined by a third combination coefficient.

このように、1以上の第1受光量、1以上の第2受光量および飽和レベルTHの比較結果に基づいて、第1の画素信号s1および第2の画素信号s2を合成することで、鏡面反射による影響を抑制して簡易に画像を生成することができる。 In this way, by combining the first pixel signal s1 and the second pixel signal s2 based on the comparison result of one or more first received light amounts, one or more second received light amounts, and the saturation level TH, it is possible to suppress the effects of specular reflection and easily generate an image.

また、画像生成装置1A~1Hは、さらに、被写体9までの距離を演算する距離演算部90を備え、距離演算部90は、1以上の第1受光量の合計値および1以上の第2受光量の合計値を用いて、距離Lを演算してもよい。 The image generating devices 1A to 1H may further include a distance calculation unit 90 that calculates the distance to the subject 9, and the distance calculation unit 90 may calculate the distance L using a sum of one or more first amounts of received light and a sum of one or more second amounts of received light.

これによれば、鏡面反射による影響を抑制して、被写体9までの距離Lを簡易に測定することができる。 This makes it possible to easily measure the distance L to the subject 9 while suppressing the effects of specular reflection.

また、駆動制御部50は、発光期間および受光期間のそれぞれを同一フレームで複数回実行してもよい。 The drive control unit 50 may also execute each of the light emission period and the light reception period multiple times in the same frame.

このように、同一フレーム内で発光期間および受光期間のそれぞれを複数回実行することで、1回あたりの発光量を抑えることができる。また、発光を複数回に分散することで、第1の発光部10および第2の発光部20のピーク電力を抑えることができる。 In this way, by executing each of the light emission period and light reception period multiple times within the same frame, the amount of light emitted each time can be reduced. In addition, by distributing the light emission over multiple times, the peak power of the first light-emitting unit 10 and the second light-emitting unit 20 can be reduced.

(その他の実施の形態)
以上、実施の形態について説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素および機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
Other Embodiments
Although the embodiments have been described above, the present disclosure is not limited to the above-mentioned embodiments. The present disclosure also includes forms obtained by applying various modifications to the embodiments that a person skilled in the art can conceive, and forms realized by arbitrarily combining the components and functions of each embodiment within the scope of the present disclosure.

画像生成装置1~1Hは、車両に限られず、建物の室内などの所定の空間8内に設けられていてもよい。画像生成装置1~1Hは、撮像装置に含まれる装置であってもよい。画像生成装置1A~1Hは、距離測定装置に含まれる装置であってもよい。 The image generating devices 1 to 1H are not limited to being installed in a vehicle, but may be installed in a predetermined space 8, such as inside a building. The image generating devices 1 to 1H may be devices included in an imaging device. The image generating devices 1A to 1H may be devices included in a distance measuring device.

本開示は、人の健康状態、覚醒状態、集中状態などを画像から検出する装置の性能向上に有用である。 This disclosure is useful for improving the performance of devices that detect a person's health state, alertness, concentration state, etc. from images.

1、1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H 画像生成装置
8 空間
9 被写体
10 第1の発光部
10a、10b 光源
20 第2の発光部
20a、20b 光源
30 受光部
31 画素
40 基板
50 駆動制御部
60 飽和レベル判定部
70 合成部
80 補正部
90 距離演算部
L1、L2 照射光
p1 第1のパケット
p2 第2のパケット
R1、R2 反射光
RG1、RG3、RG5、RG7、RG9、RG11、RG11a、RG13、RG13a、RG15、RG15a、RG17、RG17a 第1受光パルス
RG2、RG4、RG6、RG8、RG10、RG12、RG14、RG14a、RG16、RG18、RG18a 第2受光パルス
RL1、RL3、RL5、RL7、RL9、RL11、RL11a、RL13、RL13a、RL15、RL15a、RL17、RL17a 第1受光量
RL2、RL4、RL6、RL8、RL10、RL12、RL14、RL14a、RL16、RL18、RL18a 第2受光量
s1 第1の画素信号
s2 第2の画素信号
s10 合成信号
SG1、SG3、SG5、SG7、SG9、SG11、SG13、SG15、SG15a、SG17、SG17a 第1発光パルス
SG2、SG4、SG6、SG8、SG10、SG12、SG14、SG16、SG18、SG18a 第2発光パルス
Tg1、Tg3、Tg5、Tg7、Tg9、Tg11、Tg13、Tg15、Tg15a、Tg17、Tg17a 第1の発光期間
Tg2、Tg4、Tg6、Tg8、Tg10、Tg12、Tg14、Tg16、Tg18、Tg18a 第2の発光期間
TH 飽和レベル
ts1、ts3、ts5、ts7、ts9、ts11、ts11a、ts13、ts13a、ts15、ts15a、ts17、ts17a 第1の受光開始時間
ts2、ts4、ts6、ts8、ts10、ts12、ts14、ts14a、ts16、ts18、ts18a 第2の受光開始時間
Tr1、Tr3、Tr5、Tr7、Tr9、Tr11、Tr11a、Tr13、Tr13a、Tr15、Tr15a、Tr17、Tr17a 第1の受光期間
Tr2、Tr4、Tr6、Tr8、Tr10、Tr12、Tr14、Tr14a、Tr16、Tr18、Tr18a 第2の受光期間
1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1H Image generating device 8 Space 9 Subject 10 First light emitting unit 10a, 10b Light source 20 Second light emitting unit 20a, 20b Light source 30 Light receiving unit 31 Pixel 40 Substrate 50 Drive control unit 60 Saturation level determination unit 70 Combining unit 80 Correction unit 90 Distance calculation unit L1, L2 Irradiation light p1 First packet p2 Second packet R1, R2 Reflected light RG1, RG3, RG5, RG7, RG9, RG11, RG11a, RG13, RG13a, RG15, RG15a, RG17, RG17a First received light pulse RG2, RG4, RG6, RG8, RG10, RG12, RG14, RG14a, RG16, RG18, RG18a Second received light pulse RL1, RL3, RL5, RL7, RL9, RL11, RL11a, RL13, RL13a, RL15, RL15a, RL17, RL17a First received light amount RL2, RL4, RL6, RL8, RL10, RL12, RL14, RL14a, RL16, RL18, RL18a Second received light amount s1 First pixel signal s2 Second pixel signal s10 Combined signal SG1, SG3, SG5, SG7, SG9, SG11, SG13, SG15, SG15a, SG17, SG17a First light-emitting pulse SG2, SG4, SG6, SG8, SG10, SG12, SG14, SG16, SG18, SG18a Second light-emitting pulse Tg1, Tg3, Tg5, Tg7, Tg9, Tg11, Tg13, Tg15, Tg15a, Tg17, Tg17a First light-emitting period Tg2, Tg4, Tg6, Tg8, Tg10, Tg12, Tg14, Tg16, Tg18, Tg18a Second light-emitting period TH Saturation level ts1, ts3, ts5, ts7, ts9, ts11, ts11a, ts13, ts13a, ts15, ts15a, ts17, ts17a First light-reception start time ts2, ts4, ts6, ts8, ts10, ts12, ts14, ts14a, ts16, ts18, ts18a Second light-reception start time Tr1, Tr3, Tr5, Tr7, Tr9, Tr11, Tr11a, Tr13, Tr13a, Tr15, Tr15a, Tr17, Tr17a First light-reception period Tr2, Tr4, Tr6, Tr8, Tr10, Tr12, Tr14, Tr14a, Tr16, Tr18, Tr18a Second light receiving period

Claims (6)

被写体に向けて光を照射する第1の発光部と、
前記被写体に向けて光を照射する第2の発光部と、
前記第1の発光部および前記第2の発光部で照射した光が前記被写体に反射することで生じたそれぞれの反射光を、二次元状に配置された複数の画素で受光する受光部と、
前記第1の発光部の発光期間、前記第2の発光部の発光期間および前記受光部の受光期間を制御する駆動制御部と、
前記第1の発光部および前記第2の発光部の光の照射に応じて前記受光部の前記画素から出力された第1の画素信号および第2の画素信号が、飽和レベルを超えているか否かを判定する飽和レベル判定部と、
前記飽和レベル判定部の判定結果に基づいて、前記第1の画素信号および前記第2の画素信号を合成して合成信号を生成する合成部と、
を備え、
前記第1の発光部と前記第2の発光部とは、離間して配置され、
前記駆動制御部は、同一フレームにおいて、前記第1の発光部を発光させる第1発光パルスと前記第2の発光部を発光させる第2発光パルスとを異なるタイミングで生成し、および、前記第1の発光部で照射した光が前記被写体に反射することで生じた前記反射光を受光させる第1受光パルスと前記第2の発光部で照射した光が前記被写体に反射することで生じた前記反射光を受光させる第2受光パルスとを異なるタイミングで生成し、
前記受光部は、前記第1受光パルスに従って受光した第1受光量の情報を含む前記第1の画素信号を出力し、および、前記第2受光パルスに従って受光した第2受光量の情報を含む前記第2の画素信号を出力し、
前記飽和レベル判定部は、前記第1受光量、前記第2受光量および前記飽和レベルを比較し、
前記合成部は、
(1)前記第1受光量および前記第2受光量が前記飽和レベルよりも共に小さい場合に、第1の合成係数で前記第1の画素信号および前記第2の画素信号を合成し、
(2)前記第1受光量のみが前記飽和レベルよりも大きい場合に、第2の合成係数で前記第1の画素信号および前記第2の画素信号を合成し、
(3)前記第2受光量のみが前記飽和レベルよりも大きい場合に、第3の合成係数で前記第1の画素信号および前記第2の画素信号を合成し、
さらに、前記第1受光量の情報または前記第2受光量の情報を補正する補正部を備え、
前記駆動制御部は、前記第1の発光部の光の照射に対応する前記受光部の第1の前記受光期間と、前記第2の発光部の光の照射に対応する前記受光部の第2の前記受光期間とを異なるように制御し、
前記補正部は、第1の前記受光期間と第2の前記受光期間との違いによって生じる受光量に基づいて、前記第1受光量の情報または前記第2受光量の情報を補正し、
前記合成部は、前記補正部で補正された補正後の前記第1受光量の情報または前記第2受光量の情報を用いて、前記第1の画素信号および前記第2の画素信号を合成する
画像生成装置。
a first light emitting unit that irradiates light toward a subject;
A second light emitting unit that irradiates light toward the subject;
a light receiving unit that receives reflected light generated by the light irradiated by the first light emitting unit and the light irradiated by the second light emitting unit being reflected by the subject, using a plurality of pixels that are two-dimensionally arranged;
a drive control unit that controls a light emission period of the first light emitter, a light emission period of the second light emitter, and a light reception period of the light receiver;
a saturation level determination unit that determines whether a first pixel signal and a second pixel signal output from the pixel of the light receiving unit in response to irradiation with light from the first light emitting unit and the second light emitting unit exceed a saturation level;
a synthesis unit that synthesizes the first pixel signal and the second pixel signal based on a determination result of the saturation level determination unit to generate a synthesis signal;
Equipped with
The first light emitting unit and the second light emitting unit are disposed apart from each other,
the drive control unit generates, at different timings in the same frame, a first light emission pulse for causing the first light emission unit to emit light and a second light emission pulse for causing the second light emission unit to emit light, and generates, at different timings, a first light reception pulse for receiving the reflected light generated by the light irradiated by the first light emission unit being reflected by the subject, and a second light reception pulse for receiving the reflected light generated by the light irradiated by the second light emission unit being reflected by the subject,
the light receiving unit outputs the first pixel signal including information on a first amount of light received in accordance with the first light receiving pulse, and outputs the second pixel signal including information on a second amount of light received in accordance with the second light receiving pulse;
the saturation level determination unit compares the first amount of received light, the second amount of received light, and the saturation level;
The synthesis unit is
(1) when the first amount of received light and the second amount of received light are both smaller than the saturation level, the first pixel signal and the second pixel signal are combined by a first combination coefficient;
(2) when only the first amount of received light is greater than the saturation level, the first pixel signal and the second pixel signal are combined with a second combination coefficient;
(3) when only the second amount of received light is greater than the saturation level, the first pixel signal and the second pixel signal are combined by a third combination coefficient;
a correction unit that corrects the information on the first amount of received light or the information on the second amount of received light,
the drive control unit controls a first light receiving period of the light receiving unit corresponding to irradiation of light from the first light emitting unit and a second light receiving period of the light receiving unit corresponding to irradiation of light from the second light emitting unit so as to be different from each other;
the correction unit corrects information about the first amount of received light or information about the second amount of received light based on an amount of received light caused by a difference between the first light-receiving period and the second light-receiving period;
the combining section combines the first pixel signal and the second pixel signal using the information on the first amount of received light or the information on the second amount of received light corrected by the correcting section.
前記第2の合成係数は、前記第1受光量を0とみなして合成する係数であり、
前記第3の合成係数は、前記第2受光量を0とみなして合成する係数である
請求項に記載の画像生成装置。
the second synthesis coefficient is a coefficient for synthesis with the first amount of received light regarded as 0,
The image generating device according to claim 1 , wherein the third blending coefficient is a coefficient for blending the second amount of received light assuming that the second amount of received light is zero.
前記第1の合成係数は、前記第1受光量を半分とみなし、かつ、前記第2受光量を半分とみなして合成する係数である
請求項1または2に記載の画像生成装置。
The image generating device according to claim 1 , wherein the first blending coefficient is a coefficient for blending the first received light amount and the second received light amount, the first received light amount being half and the second received light amount being half, respectively.
被写体に向けて光を照射する第1の発光部と、
前記被写体に向けて光を照射する第2の発光部と、
前記第1の発光部および前記第2の発光部で照射した光が前記被写体に反射することで生じたそれぞれの反射光を、二次元状に配置された複数の画素で受光する受光部と、
前記第1の発光部の発光期間、前記第2の発光部の発光期間および前記受光部の受光期間を制御する駆動制御部と、
前記第1の発光部および前記第2の発光部の光の照射に応じて前記受光部の前記画素から出力された第1の画素信号および第2の画素信号が、飽和レベルを超えているか否かを判定する飽和レベル判定部と、
前記飽和レベル判定部の判定結果に基づいて、前記第1の画素信号および前記第2の画素信号を合成して合成信号を生成する合成部と、
を備え、
前記第1の発光部と前記第2の発光部とは、離間して配置され、
前記駆動制御部は、同一フレームにおいて、前記第1の発光部を発光させる第1発光パルスと前記第2の発光部を発光させる第2発光パルスとを異なるタイミングで生成し、および、前記第1の発光部で照射した光が前記被写体に反射することで生じた前記反射光を受光させる第1受光パルスと前記第2の発光部で照射した光が前記被写体に反射することで生じた前記反射光を受光させる第2受光パルスとを異なるタイミングで生成し、
前記受光部は、前記第1受光パルスに従って受光した第1受光量の情報を含む前記第1の画素信号を出力し、および、前記第2受光パルスに従って受光した第2受光量の情報を含む前記第2の画素信号を出力し、
前記飽和レベル判定部は、前記第1受光量、前記第2受光量および前記飽和レベルを比較し、
前記合成部は、
(1)前記第1受光量および前記第2受光量が前記飽和レベルよりも共に小さい場合に、第1の合成係数で前記第1の画素信号および前記第2の画素信号を合成し、
(2)前記第1受光量のみが前記飽和レベルよりも大きい場合に、第2の合成係数で前記第1の画素信号および前記第2の画素信号を合成し、
(3)前記第2受光量のみが前記飽和レベルよりも大きい場合に、第3の合成係数で前記第1の画素信号および前記第2の画素信号を合成し、
さらに、前記第1受光量の情報または前記第2受光量の情報を補正する補正部を備え、
前記駆動制御部は、前記第1の発光部の照射開始から前記受光部による受光開始までの第1の受光開始時間と、前記第2の発光部の照射開始から前記受光部による受光開始までの第2の受光開始時間とを異なるように制御し、
前記補正部は、前記第1の受光開始時間と前記第2の受光開始時間との違いによって生じる受光量に基づいて、前記第1受光量の情報または前記第2受光量の情報を補正し、
前記合成部は、前記補正部で補正された補正後の前記第1受光量の情報または前記第2受光量の情報を用いて、前記第1の画素信号および前記第2の画素信号を合成する
画像生成装置。
a first light emitting unit that irradiates light toward a subject;
A second light emitting unit that irradiates light toward the subject;
a light receiving unit that receives reflected light generated by the light irradiated by the first light emitting unit and the light irradiated by the second light emitting unit being reflected by the subject, using a plurality of pixels that are two-dimensionally arranged;
a drive control unit that controls a light emission period of the first light emitter, a light emission period of the second light emitter, and a light reception period of the light receiver;
a saturation level determination unit that determines whether a first pixel signal and a second pixel signal output from the pixel of the light receiving unit in response to irradiation with light from the first light emitting unit and the second light emitting unit exceed a saturation level;
a synthesis unit that synthesizes the first pixel signal and the second pixel signal based on a determination result of the saturation level determination unit to generate a synthesis signal;
Equipped with
The first light emitting unit and the second light emitting unit are disposed apart from each other,
the drive control unit generates, at different timings in the same frame, a first light emission pulse for causing the first light emission unit to emit light and a second light emission pulse for causing the second light emission unit to emit light, and generates, at different timings, a first light reception pulse for receiving the reflected light generated by the light irradiated by the first light emission unit being reflected by the subject, and a second light reception pulse for receiving the reflected light generated by the light irradiated by the second light emission unit being reflected by the subject,
the light receiving unit outputs the first pixel signal including information on a first amount of light received in accordance with the first light receiving pulse, and outputs the second pixel signal including information on a second amount of light received in accordance with the second light receiving pulse;
the saturation level determination unit compares the first amount of received light, the second amount of received light, and the saturation level;
The synthesis unit is
(1) when the first amount of received light and the second amount of received light are both smaller than the saturation level, the first pixel signal and the second pixel signal are combined by a first combination coefficient;
(2) when only the first amount of received light is greater than the saturation level, the first pixel signal and the second pixel signal are combined with a second combination coefficient;
(3) when only the second amount of received light is greater than the saturation level, the first pixel signal and the second pixel signal are combined by a third combination coefficient;
a correction unit that corrects the information on the first amount of received light or the information on the second amount of received light,
the drive control unit controls a first light-receiving start time from a start of irradiation of the first light-emitting unit to a start of light-receiving by the light-receiving unit to be different from a second light-receiving start time from a start of irradiation of the second light-emitting unit to a start of light-receiving by the light-receiving unit;
the correction unit corrects information about the first amount of received light or information about the second amount of received light based on an amount of received light caused by a difference between the first light-receiving start time and the second light-receiving start time;
the combining section combines the first pixel signal and the second pixel signal using the information on the first amount of received light or the information on the second amount of received light corrected by the correcting section.
さらに、前記被写体までの距離を演算する距離演算部を備え、
前記距離演算部は、前記補正後の前記第1受光量または前記第2受光量を用いて、前記距離を演算する
請求項1または4に記載の画像生成装置。
Further, a distance calculation unit is provided for calculating a distance to the subject,
The image generating device according to claim 1 , wherein the distance calculation section calculates the distance using the first amount of received light or the second amount of received light after the correction.
前記駆動制御部は、前記発光期間および前記受光期間のそれぞれを前記同一フレームで複数回実行する、
請求項1~5のいずれか1項に記載の画像生成装置。
the drive control unit executes each of the light emission period and the light reception period a plurality of times in the same frame;
The image generating device according to any one of claims 1 to 5.
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