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公開番号2024155464
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-31
出願番号2023070201
出願日2023-04-21
発明の名称測距装置及び測距方法
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 7/487 20060101AFI20241024BHJP(測定;試験)
要約【課題】フレームレートを向上し得る測距装置を提供する。
【解決手段】周期的に繰り返される第1タイミングと、前記第1タイミングとは異なるタイミングであって、周期的に繰り返される第2タイミングとを生成し、前記第1タイミング及び前記第2タイミングを発光タイミングを示す情報として発光装置に供給するタイミング生成部と、露光期間に入射した入射光に基づいて信号を生成する受光部と、前記第1タイミングを基準として前記露光期間をシフトする制御を行う露光期間制御部と、前記受光部において生成された信号と、前記露光期間のシフト量を示す情報とに基づいて、前記発光装置の発光から前記受光部における受光までの時間情報と前記受光部における受光の度数との関係を示す度数分布を生成する度数分布生成部と、を有し、前記露光期間のシフト範囲の長さは、前記第1タイミングの周期の長さよりも短い。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項１】
周期的に繰り返される第１タイミングと、前記第１タイミングとは異なるタイミングであって、周期的に繰り返される第２タイミングとを生成し、前記第１タイミング及び前記第２タイミングを発光タイミングを示す情報として発光装置に供給するタイミング生成部と、
露光期間に入射した入射光に基づいて信号を生成する受光部と、
前記第１タイミングを基準として前記露光期間をシフトする制御を行う露光期間制御部と、
前記受光部において生成された信号と、前記露光期間のシフト量を示す情報とに基づいて、前記発光装置の発光から前記受光部における受光までの時間情報と前記受光部における受光の度数との関係を示す度数分布を生成する度数分布生成部と、
を有し、
前記露光期間のシフト範囲の長さは、前記第１タイミングの周期の長さよりも短い
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】
前記第１タイミングの１つの周期は、第１範囲、第２範囲及び第３範囲を含み、
前記露光期間のシフト範囲は、前記第１範囲に対応する
ことを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
【請求項３】
前記第１範囲の長さ、前記第２範囲の長さ及び前記第３範囲の長さは互いに等しい
ことを特徴とする請求項２に記載の測距装置。
【請求項４】
前記第１範囲、前記第２範囲及び前記第３範囲は、互いに重複しない
ことを特徴とする請求項２に記載の測距装置。
【請求項５】
前記第１範囲、前記第２範囲及び前記第３範囲のうちの２つが一部において重複している
ことを特徴とする請求項２に記載の測距装置。
【請求項６】
前記第１タイミングの１つの周期は、前記第１範囲、前記第２範囲及び前記第３範囲のいずれとも重複しない第４範囲を含み、
前記度数分布は、前記第４範囲に対応する度数の情報を含まない
ことを特徴とする請求項２に記載の測距装置。
【請求項７】
前記第１タイミングの１つの周期において、前記第４範囲は、前記第１範囲、前記第２範囲及び前記第３範囲のいずれよりも後である
ことを特徴とする請求項６に記載の測距装置。
【請求項８】
前記露光期間のシフト範囲は、前記発光装置から前記第１タイミングに射出された光に基づいて前記第１範囲に対応する度数の情報が取得され、前記発光装置から前記第２タイミングに射出された光に基づいて前記第２範囲又は前記第３範囲に対応する度数の情報が取得されるように設定されている
ことを特徴とする請求項２に記載の測距装置。
【請求項９】
前記度数分布生成部は、前記第１範囲に対応する度数の情報と前記第３範囲に対応する度数の情報とを含む第１度数分布と、前記第１範囲に対応する度数の情報と前記第２範囲に対応する度数の情報とを含む第２度数分布とを生成する
ことを特徴とする請求項２に記載の測距装置。
【請求項１０】
前記タイミング生成部は、前記第１タイミングに対する前記第２タイミングの時間差を切り替えることにより、前記度数分布生成部が前記第１度数分布を生成する状態と、前記度数分布生成部が前記第２度数分布を生成する状態とを切り替える
ことを特徴とする請求項９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、測距装置及び測距方法に関する。
続きを表示（約 2,100 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。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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０１７／００５２０６５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されているような測距手法においては、ゲーティング期間を変化させつつ発光と受光を繰り返し行う必要があるため、１回の測距に要する時間が長くなり得る。したがって、当該測距方法においては、フレームレートの向上が難しい場合がある。
【０００５】
本発明は、フレームレートを向上し得る測距装置及び測距方法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】
【０００６】
本明細書の一開示によれば、周期的に繰り返される第１タイミングと、前記第１タイミングとは異なるタイミングであって、周期的に繰り返される第２タイミングとを生成し、前記第１タイミング及び前記第２タイミングを発光タイミングを示す情報として発光装置に供給するタイミング生成部と、露光期間に入射した入射光に基づいて信号を生成する受光部と、前記第１タイミングを基準として前記露光期間をシフトする制御を行う露光期間制御部と、前記受光部において生成された信号と、前記露光期間のシフト量を示す情報とに基づいて、前記発光装置の発光から前記受光部における受光までの時間情報と前記受光部における受光の度数との関係を示す度数分布を生成する度数分布生成部と、を有し、前記露光期間のシフト範囲の長さは、前記第１タイミングの周期の長さよりも短いことを特徴とする測距装置が提供される。
【０００７】
本明細書の一開示によれば、周期的に繰り返される第１タイミングと、前記第１タイミングとは異なるタイミングであって、周期的に繰り返される第２タイミングとを生成するステップと、前記第１タイミング及び前記第２タイミングを発光タイミングを示す情報として発光装置に供給するステップと、前記第１タイミングを基準として露光期間をシフトしつつ、前記露光期間に入射した入射光に基づいて信号を生成するステップと、生成された信号と、前記露光期間のシフト量を示す情報とに基づいて、前記発光装置の発光から前記入射光の受光までの時間情報と受光の度数との関係を示す度数分布を生成するステップと、を有し、前記露光期間のシフト範囲の長さは、前記第１タイミングの周期の長さよりも短いことを特徴とする測距方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、フレームレートを向上し得る測距装置及び測距方法が提供される。
【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例を示すハードウェアブロック図である。
第１実施形態に係る光電変換装置の全体構成を示す概略図である。
第１実施形態に係るセンサ基板の構成例を示す概略ブロック図である。
第１実施形態に係る回路基板の構成例を示す概略ブロック図である。
第１実施形態に係る光電変換部及び画素信号処理部の１画素分の構成例を示す概略ブロック図である。
第１実施形態に係るアバランシェフォトダイオードの動作を説明する図である。
第１実施形態に係る測距装置の概略構成例を示す機能ブロック図である。
第１実施形態に係る測距フレーム、サブフレーム及びマイクロフレームを説明するための模式図である。
比較例に係る測距方法を示すタイミングチャートである。
比較例に係る測距方法により取得される度数分布を示すヒストグラムである。
第１実施形態に係る測距方法を示すタイミングチャートである。
第１実施形態に係る測距方法により取得される度数分布を示すヒストグラムである。
第１実施形態に係る測距方法を示すタイミングチャートである。
第１実施形態に係る測距方法により取得される度数分布を示すヒストグラムである。
第１実施形態に係る度数分布生成部により生成される度数分布を示すヒストグラムである。
第１実施形態に係る度数分布生成部における度数分布生成処理を示すフローチャートである。
第２実施形態に係る測距方法を示すタイミングチャートである。
第３実施形態に係る測距方法を示すタイミングチャートである。
第４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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