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公開番号2025059417
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2023169491
出願日2023-09-29
発明の名称測距装置、測距システム、移動体、および機器
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類H04N 25/70 20230101AFI20250403BHJP(電気通信技術)
要約【課題】ToF方式および位相差方式による測距を実現し、測距精度を向上させる測距装置を提供する。
【解決手段】測距装置は、物体に対して光を照射する発光部と、複数の画素と、前記複数の画素上に配置され、前記複数の画素によって共有されるマイクロレンズと、前記発光部が照射した光の反射光を受光するまでの時間に基づいて、前記物体までの距離を取得する第1測距部と、前記反射光を受光した前記複数の画素のそれぞれの出力の差に基づいて、前記物体までの距離を取得する第2測距部とを有する。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
物体に対して光を照射する発光部と、
複数の画素と、
前記複数の画素上に配置され、前記複数の画素によって共有されるマイクロレンズと、
前記発光部が照射した光の反射光を受光するまでの時間に基づいて、前記物体までの距離を取得する第１測距部と、
前記反射光を受光した前記複数の画素のそれぞれの出力の差に基づいて、前記物体までの距離を取得する第２測距部と
を有する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測距部は、前記複数の画素のうち一部の画素を用いて前記物体までの距離を取得する
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測距部は、前記複数の画素のうち出力が最も大きい画素を用いて前記物体までの距離を取得する
ことを特徴とする請求項２に記載の測距装置。
【請求項４】
前記発光部が光の照射を開始してからの時間に対する前記反射光の強度分布を表すヒストグラムを生成する生成部をさらに有する
ことを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
【請求項５】
前記反射光の強度は、前記反射光から検出されるパルス信号のカウント数で表される
ことを特徴とする請求項４に記載の測距装置。
【請求項６】
前記第１測距部は、前記ヒストグラムにおいて前記反射光の強度がピークとなる時間に基づいて、前記物体までの距離を取得する
ことを特徴とする請求項４に記載の測距装置。
【請求項７】
前記第１測距部は、前記複数の画素のうち２以上の画素のそれぞれの前記ヒストグラム間の前記反射光の強度の和に基づいて、前記物体までの距離を取得する
ことを特徴とする請求項４に記載の測距装置。
【請求項８】
前記第２測距部は、前記複数の画素のうち第１の画素についての前記ヒストグラムのピークでの前記反射光の強度と、前記複数の画素のうち第２の画素についての前記ヒストグラムのピークでの前記反射光の強度との差に基づいて、前記物体までの距離を取得する
ことを特徴とする請求項４に記載の測距装置。
【請求項９】
前記第２測距部は、前記複数の画素のうち第１の画素についての前記ヒストグラムの前記反射光の強度の総和と、前記複数の画素のうち第２の画素についての前記ヒストグラムの前記反射光の強度の総和との差に基づいて、前記物体までの距離を取得する
ことを特徴とする請求項４に記載の測距装置。
【請求項１０】
前記第１測距部が取得した前記物体までの距離である第１の距離、および前記第２測距部が取得した前記物体までの距離である第２の距離に基づいて、前記物体までの距離に関する距離情報を出力する出力部を
さら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、測距システム、移動体、および機器に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
物体までの距離を測定する方式として、ＴｏＦ（ＴｉｍｅｏｆＦｌｉｇｈｔ）方式およびＤＡＦ（ＤｕａｌＰｉｘｃｅｌＡｕｔｏＦｏｃｕｓ）機能を用いた位相差方式が知られている。ＴｏＦ方式は、照射した光が物体に反射して戻ってくるまでの時間に基づいて物体までの距離を取得する方式である。位相差方式は、ＤＡＦ機能を有する撮像素子が備える２つの画素から出力される信号の位相差に基づいて、物体までの距離を取得する方式である。特許文献１は、ｄｉｒｅｃｔＴｏＦ方式（ｄＴｏＦ方式）およびｉｎｄｉｒｅｃｔＴｏＦ方式（ｉＴｏＦ方式）による距離の測定を行う技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－０６３４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＴｏＦ方式による測距の精度は、測距対象である物体の反射率に依存するため、ｄＴｏＦ方式およびｉＴｏＦ方式により距離を測定しても、十分な測距精度を得ることは困難な場合がある。
【０００５】
そこで、本発明は、ＴｏＦ方式および位相差方式による測距を実現し、測距精度を向上させ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】
【０００６】
本発明の第１の態様は、物体に対して光を照射する発光部と、複数の画素と、前記複数の画素上に配置され、前記複数の画素によって共有されるマイクロレンズと、前記発光部が照射した光の反射光を受光するまでの時間に基づいて、前記物体までの距離を取得する第１測距部と、前記反射光を受光した前記複数の画素のそれぞれの出力の差に基づいて、前記物体までの距離を取得する第２測距部とを有することを特徴とする測距装置である。
【０００７】
本発明の第２の態様は、上述した測距装置と、前記測距装置が出力する信号を処理する信号処理部とを有することを特徴とする測距システムである。
【０００８】
本発明の第３の態様は、上述した測距装置を備える移動体であって、前記測距装置が取得する前記物体までの距離の情報を用いて前記移動体の移動を制御する制御部を有することを特徴とする移動体である。
【０００９】
本発明の第４の態様は、上述した測距装置と、前記測距装置に対応した光学装置、前記測距装置を制御する制御装置、前記測距装置から出力された信号を処理する処理装置、前記測距装置で得られた情報を表示する表示装置、前記測距装置で得られた情報を記憶する記憶装置、および、前記測距装置で得られた情報に基づいて動作する機械装置、の少なくともいずれかとを有することを特徴とする機器である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＴｏＦ方式および位相差方式による測距を実現し、測距精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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