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公開番号
2024154524
公報種別
公開特許公報(A)
公開日
2024-10-31
出願番号
2023068362
出願日
2023-04-19
発明の名称
測距装置
出願人
キヤノン株式会社
代理人
個人
,
個人
,
個人
,
個人
主分類
G01S
7/484 20060101AFI20241024BHJP(測定;試験)
要約
【課題】ノイズに起因する測距精度の劣化を低減し得る測距装置を提供する。
【解決手段】光源装置がパルス光を発するタイミングを制御する制御部と、画素を含む受光部と、前記受光部において信号生成が行われる期間をシフトさせつつ取得された複数の信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を取得する測距部と、を有し、前記画素は、第1期間における前記画素への前記パルス光の入射の有無を示す信号を保持する第1保持部と、第2期間における前記画素への前記パルス光の入射の有無を示す信号を保持する第2保持部とを有し、前記制御部は、1回の信号取得期間において、第1パルス光及び第2パルス光が互いに異なる時刻に発せられるように制御し、前記第1期間と前記第2期間の時間差は、前記第1パルス光と第2パルス光の時間差に対応するように設定されている。
【選択図】図4
特許請求の範囲
【請求項1】
光源装置がパルス光を発するタイミングを制御する制御部と、
前記パルス光の発光から受光までの時間に対応する複数の期間のうちの一部における光の入射の有無を示す信号を生成する画素を含む受光部と、
前記受光部において信号生成が行われる期間をシフトさせつつ取得された複数の信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を取得する測距部と、
を有し、
前記画素は、第1期間における前記画素への前記パルス光の入射の有無を示す信号を保持する第1保持部と、前記第1期間とは異なる第2期間における前記画素への前記パルス光の入射の有無を示す信号を保持する第2保持部とを有し、
前記制御部は、1回の信号取得期間において、第1パルス光及び第2パルス光が互いに異なる時刻に発せられるように制御し、
前記第1期間と前記第2期間の時間差は、前記第1パルス光と第2パルス光の時間差に対応するように設定されており、
前記測距部は、前記第1保持部に保持された信号と、前記第2保持部に保持された信号とに基づいて測距を行う
ことを特徴とする測距装置。
続きを表示(約 1,000 文字)
【請求項2】
前記測距部は、前記第1保持部に保持された信号に基づいて生成された第1度数分布と、前記第2保持部に保持された信号に基づいて生成された第2度数分布とに基づいて前記測距を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の測距装置。
【請求項3】
前記画素は、前記第1保持部に保持された信号を計数することにより、前記第1度数分布の度数を生成する第1計数部と、前記第2保持部に保持された信号を計数することにより、前記第2度数分布の度数を生成する第2計数部とを更に有する
ことを特徴とする請求項2に記載の測距装置。
【請求項4】
前記測距部は、前記第1度数分布及び前記第2度数分布の各々における度数のピークのうちの期間が共通するピークに基づいて、前記対象物までの距離を示す情報を取得する
ことを特徴とする請求項2に記載の測距装置。
【請求項5】
前記測距部は、前記第1度数分布及び前記第2度数分布の各々における度数の複数のピークから、前記第1パルス光と第2パルス光の時間間隔に相当する間隔を有するピークの組を抽出する
ことを特徴とする請求項2に記載の測距装置。
【請求項6】
前記画素は、前記第1保持部に保持されている信号と前記第2保持部に保持されている信号の論理積を出力する論理回路を更に有する
ことを特徴とする請求項1に記載の測距装置。
【請求項7】
前記測距部は、前記論理回路から出力された信号に基づいて生成された第3度数分布に基づいて前記測距を行う
ことを特徴とする請求項6に記載の測距装置。
【請求項8】
前記画素は、前記論理回路から出力された信号を計数することにより、前記第3度数分布の度数を生成する第3計数部を更に有する
ことを特徴とする請求項7に記載の測距装置。
【請求項9】
前記測距部は、前記第3度数分布における度数のピークに基づいて、前記対象物までの距離を示す情報を取得する
ことを特徴とする請求項7に記載の測距装置。
【請求項10】
前記画素は、前記第1期間及び前記第2期間のいずれとも異なる第3期間における前記画素への光の入射の有無を示す信号を保持する第3保持部を更に有する
ことを特徴とする請求項1に記載の測距装置。
(【請求項11】以降は省略されています)
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、測距装置に関する。
続きを表示(約 1,700 文字)
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、光源から光を射出し、物体からの反射光を含む光を受光素子によって受けることにより、物体までの距離を測定する測距装置が開示されている。また、特許文献1には、受光素子において光子の検出が行われるゲーティング期間を変化させつつ計測を繰り返し行う手法が開示されている。
【0003】
特許文献2では、所定の時間間隔で複数のパルス光を出力する光源を有する測距装置が開示されている。この測距装置は、反射パルス列における信号成分の強度を増加させることで、より長距離の物体を計測できる測距装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
米国特許出願公開第2017/0052065号明細書
特開2019-078602号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1及び特許文献2に記載されているような測距装置においては、測距用の光源以外の光源からの外乱光等のノイズによって測距精度が劣化する場合がある。
【0006】
本発明は、ノイズに起因する測距精度の劣化を低減し得る測距装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本明細書の一開示によれば、光源装置がパルス光を発するタイミングを制御する制御部と、前記パルス光の発光から受光までの時間に対応する複数の期間のうちの一部における光の入射の有無を示す信号を生成する画素を含む受光部と、前記受光部において信号生成が行われる期間をシフトさせつつ取得された複数の信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を取得する測距部と、を有し、前記画素は、第1期間における前記画素への前記パルス光の入射の有無を示す信号を保持する第1保持部と、前記第1期間とは異なる第2期間における前記画素への前記パルス光の入射の有無を示す信号を保持する第2保持部とを有し、前記制御部は、1回の信号取得期間において、第1パルス光及び第2パルス光が互いに異なる時刻に発せられるように制御し、前記第1期間と前記第2期間の時間差は、前記第1パルス光と第2パルス光の時間差に対応するように設定されており、前記測距部は、前記第1保持部に保持された信号と、前記第2保持部に保持された信号とに基づいて測距を行うことを特徴とする測距装置が提供される。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、ノイズに起因する測距精度の劣化を低減し得る測距装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0009】
第1実施形態に係る測距装置の概略構成を示すブロック図である。
第1実施形態に係る受光部の構成を示すブロック図である。
第1実施形態に係る画素の構成を示すブロック図である。
第1実施形態に係る射出光、反射光及びゲート信号のタイミングを示すタイミング図である。
第1実施形態に係る各ゲートシフト位置における光子カウント値の度数分布を示すヒストグラムの例である。
第1実施形態に係る測距部における距離算出手法を示すフローチャートである。
第2実施形態に係る測距部における距離算出手法を示すフローチャートである。
第3実施形態に係る画素の構成を示すブロック図である。
第3実施形態に係る各ゲートシフト位置における光子カウント値の度数分布を示すヒストグラムの例である。
第4実施形態に係る画素の構成を示すブロック図である。
第4実施形態に係る射出光、反射光及びゲート信号のタイミングを示すタイミング図である。
第5実施形態に係る画素の構成を示すブロック図である。
第6実施形態に係る機器の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。複数の図面にわたって同一の要素又は対応する要素には共通の符号が付されており、その説明は省略又は簡略化されることがある。
(【0011】以降は省略されています)
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