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公開番号2025106709
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-16
出願番号2024000221
出願日2024-01-04
発明の名称時間デジタル変換装置、測距装置、移動体、機器
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H04N 25/70 20230101AFI20250709BHJP(電気通信技術)
要約【課題】高精度の時間デジタル変換を実現することが可能である。
【解決手段】第1のタイミングから第2のタイミングまでの時間に応じた、複数のビットを有する時間デジタルデータを出力する時間デジタル変換装置であって、複数のビットのうちの下位ビットを生成する第1の回路と、複数のビットのうちの上位ビットを生成する第2の回路と、第1の回路から出力された第1の信号を用いて第2の信号を生成し、第2の信号を第2の回路に出力することによって、第1の回路と第2の回路を同期させる第3の回路と、を備え、第1の信号は、下位ビットのうちの複数のビットの信号を用いて生成されることを特徴とする時間デジタル変換装置。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
第１のタイミングから第２のタイミングまでの時間に応じた、複数のビットを有する時間デジタルデータを出力する時間デジタル変換装置であって、
前記複数のビットのうちの下位ビットを生成する第１の回路と、
前記複数のビットのうちの上位ビットを生成する第２の回路と、
前記第１の回路から出力された第１の信号を用いて第２の信号を生成し、前記第２の信号を前記第２の回路に出力することによって、前記第１の回路と前記第２の回路を同期させる第３の回路と、
を備え、
前記第１の信号は、前記下位ビットのうちの複数のビットの信号を用いて生成される
ことを特徴とする時間デジタル変換装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第１の回路および前記第２の回路および前記第３の回路は、複数のフリップフロップ回路、または、複数のラッチ回路、または、フリップフロップ回路およびラッチ回路、を各々含むことを特徴とする請求項１に記載の時間デジタル変換装置。
【請求項３】
前記第１の回路に含まれる前記複数のフリップフロップ回路の各々、または、前記複数のラッチ回路の各々、または、前記フリップフロップ回路および前記ラッチ回路の各々、は第１入力ノードおよび第２入力ノードを有し、前記第２のタイミングに対応した信号が前記第１入力ノードに入力され、位相が異なるクロック信号が前記第２入力ノードに入力されることを特徴とする請求項２に記載の時間デジタル変換装置。
【請求項４】
前記第１の回路は、前記第１の回路に含まれる前記複数のフリップフロップ回路の各々、または、前記複数のラッチ回路の各々、または、前記フリップフロップ回路および前記ラッチ回路の各々、から出力された信号に対して微分処理を行うことにより前記第１の信号を生成する微分回路を含むことを特徴とする請求項２に記載の時間デジタル変換装置。
【請求項５】
前記微分回路は複数の入力ノードおよび複数の出力ノードを有し、前記複数の入力ノードは、前記複数のフリップフロップ回路の各々、または、前記複数のラッチ回路の各々、または、前記フリップフロップ回路および前記ラッチ回路の各々、が有する出力ノードに接続され、前記複数の出力ノードは前記第３の回路に接続されることを特徴とする請求項４に記載の時間デジタル変換装置。
【請求項６】
前記第２の回路に含まれる前記複数のフリップフロップ回路の各々、または、前記複数のラッチ回路の各々、または、前記フリップフロップ回路および前記ラッチ回路の各々、は第１入力ノードおよび第２入力ノードを有し、前記第２の信号が前記第１入力ノードに入力され、異なる値のグレイコードが前記第２入力ノードに入力されることを特徴とする請求項２に記載の時間デジタル変換装置。
【請求項７】
前記第３の回路に含まれる前記複数のフリップフロップ回路の各々、または、前記複数のラッチ回路の各々、または、前記フリップフロップ回路および前記ラッチ回路の各々、は第１入力ノードおよび第２入力ノードを有し、前記第２のタイミングに対応した信号が前記第１入力ノードに入力され、位相が異なるクロック信号が前記第２入力ノードに入力されることを特徴とする請求項２に記載の時間デジタル変換装置。
【請求項８】
前記第３の回路は、前記複数のフリップフロップ回路、または、前記複数のラッチ回路、または、前記フリップフロップ回路および前記ラッチ回路から出力された複数の信号および選択信号が入力され、前記選択信号を用いて前記複数の信号のうちの１つの信号を選択し、前記１つの信号を出力する選択回路を含むことを特徴とする請求項２に記載の時間デジタル変換装置。
【請求項９】
前記第３の回路は、前記選択信号を生成する生成回路を含むことを特徴とする請求項８に記載の時間デジタル変換装置。
【請求項１０】
前記生成回路は、出力ノードおよび複数の入力ノードを有し、前記複数の入力ノードは前記第１の回路に接続され、前記出力ノードは前記選択回路に接続されることを特徴とする請求項９に記載の時間デジタル変換装置。
（【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、時間デジタル変換装置、測距装置、移動体、機器に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、時間をデジタル信号に変換する時間デジタル変換装置（ＴＤＣ：ＴｉｍｅｔｏＤｉｇｉｔａｌＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）が様々な分野に利用されている。特許文献１に記載された時間デジタル変換装置は、３次元（３Ｄ）の距離画像を撮像可能なセンサに適用され、ＳＰＡＤ（ＳｉｎｇｌｅＰｈｏｔｏｎＡｖａｌａｎｃｈｅＤｉｏｄｅ）画素によって検出された光子の飛行時間を計測している。また、特許文献１における時間デジタル変換装置は上位（Ｃｏａｒｓｅ）ＴＤＣと下位（Ｆｉｎｅ）ＴＤＣとを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開２０１３／０３４７７０号
【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、特許文献１に記載の時間デジタル変換装置において、上位ＴＤＣデータおよび下位ＴＤＣデータのつなぎのコードエラーに起因して、変換精度の低下が生じていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書の一開示によれば、第１のタイミングから第２のタイミングまでの時間に応じた、複数のビットを有する時間デジタルデータを出力する時間デジタル変換装置であって、前記複数のビットのうちの下位ビットを生成する第１の回路と、前記複数のビットのうちの上位ビットを生成する第２の回路と、前記第１の回路から出力された第１の信号を用いて第２の信号を生成し、前記第２の信号を前記第２の回路に出力することによって、前記第１の回路と前記第２の回路を同期させる第３の回路と、を備え、前記第１の信号は、前記下位ビットのうちの複数のビットの信号を用いて生成されることを特徴とする時間デジタル変換装置が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、高精度の時間デジタル変換を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１実施形態に係る距離画像センサシステムを説明するブロック図
第１実施形態に係る距離画像センサを説明するブロック図
第１実施形態に係る画素を説明する回路図
第１実施形態に係る時間デジタル変換装置を説明するブロック図
第１実施形態に係る時間デジタル変換装置を説明する回路図
第１実施形態に係る距離画像センサを説明する駆動タイミングチャート
第１実施形態に係る時間デジタル変換装置を説明する駆動タイミングチャート
第１実施形態に係る時間デジタル変換装置を説明する駆動タイミングチャート
第１実施形態に係る時間デジタル変換装置を説明する駆動タイミングチャート
参考例に係る時間デジタル変換装置を説明するブロック図
参考例に係る時間デジタル変換装置を説明する駆動タイミングチャート
第１実施形態および参考例に係る時間デジタル変換装置の信号処理を説明する図
第２実施形態に係る時間デジタル変換装置を説明するブロック図
第２実施形態に係る時間デジタル変換装置を説明する回路図
第３実施形態に係る機器を説明する模式図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら各実施形態を説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【０００９】
本明細書において、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」および、それらの用語を含む別の用語）を用いる。それらの用語の使用は図面を参照した実施形態の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。
【００１０】
〈第１実施形態〉
本発明による第１実施形態に係る距離画像センサシステムについて、図１を用いて説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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