选择部对应于脉冲光的照射位置，以使信号电荷流入到多个像素中对应于照射位置的像素的第一以及第二信号电荷收集区域(9a,9b)的方式将第一传输信号输出至第一传输电极(TX1)并且将第二传输信号输出至第二传输电极(TX2)，以使不要电荷流入到多个像素中对应于照射位置的像素以外的像素的不要电荷排出区域(11)的方式将第三传输信号输出至第三传输电极(TX3)。运算部读出对应于分别被收集于被选择部选择的像素的第一以及第二信号电荷收集区域(9a,9b)的信号电荷的量的信号，根据被收集于第一信号电荷收集区域(9a)的信号电荷的量与被收集于第二信号电荷收集区域(9b)的信号电荷的量的比率运算到对象物为止的距离。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及测距装置。
技术介绍
已知有具备对从光源出射的脉冲光的向对象物的照射位置进行扫描的扫描部、在一维方向上配置有多个像素并且对象物上的脉冲光的反射光进行入射的受光部、从多个像素读出信号并运算到对象物为止的距离的运算部的测距装置(例如参照专利文献1)。专利文献1所记载的测距装置进行TOF(Time-of-Flight(飞行时间))型的距离测量。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2013/121267号
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在专利文献1所记载的测距装置中，在电荷的每次存储进行复位动作并从像素排出不要的电荷。由此，抑制了由环境光的入射而产生的电荷(不要的电荷)作为信号电荷被存储，并且能够防止环境光的成分被反映到从像素读出的信号中。可是，为了提高距离测量的精度，在从像素读出信号的时候要求确保充分的信号量。在专利文献1所记载的测距装置中，如上所述，因为在信号的每次存储进行复位动作，所以为了确保充分的信号量，有必要比较长地设定各个像素中的电荷的存储时间。对应于电荷的存储时间，有必要也较长地设定扫描部的扫描时间。因此，在专利文献1所记载的测距装置中，在对象物移动的情况下，难以恰当地进行距离测量。本专利技术的目的在于提供一种能够恰当而且高精度地进行距离测量的测距装置。解决问题的技术手段本专利技术的一个观点所涉及的测距装置，具备：扫描部，对从光源出射的脉冲光的向对象物的照射位置进行扫描；受光部，具有在一维方向上被配置的多个像素并且对象物上的脉冲光的反射光进行入射；选择部，对应于扫描部所取得的脉冲光的照射位置，从多个像素中选择读出信号的像素；运算部，从被选择部选择出的像素中读出信号并运算到对象物为止的距离。多个像素分别具备：电荷产生区域，对应于入射光产生电荷；第一以及第二信号电荷收集区域，从电荷产生区域分别分开而配置并将在电荷产生区域产生的电荷作为信号电荷来进行收集；不要电荷排出区域，从电荷产生区域分开而配置并将在电荷产生区域产生的电荷作为不要电荷来进行排出；第一传输电极，被配置于第一信号电荷收集区域与电荷产生区域之间并对应于第一传输信号使在电荷产生区域产生的电荷作为信号电荷流入到第一信号电荷收集区域；第二传输电极，被配置于第二信号电荷收集区域与电荷产生区域之间并对应于相位与第一传输信号不同的第二传输信号使在电荷产生区域产生的电荷作为信号电荷流入到第二信号电荷收集区域；第三传输电极，被配置于不要电荷排出区域与电荷产生区域之间并对应于相位与第一以及第二传输信号不同的第三传输信号使在电荷产生区域产生的电荷作为不要电荷流入到不要电荷排出区域。选择部对应于扫描部所取得的脉冲光的照射位置，以使信号电荷流入到多个像素中对应于照射位置的像素的第一以及第二信号电荷收集区域的方式将第一传输信号输出至第一传输电极并且将第二传输信号输出至第二传输电极，以使不要电荷流入到多个像素中对应于照射位置的像素以外的像素的不要电荷排出区域的方式将第三传输信号输出至第三传输电极。运算部读出对应于分别被收集于被选择部选择的像素的第一以及第二信号电荷收集区域的信号电荷的量的信号，根据被收集于第一信号电荷收集区域的信号电荷的量与被收集于第二信号电荷收集区域的信号电荷的量的比率运算到对象物为止的距离。在本专利技术的一个观点中，由选择部，以使信号电荷流入到像素的第一信号电荷收集区域的方式将第一传输信号输出至对应于脉冲光照射位置的该像素的第一传输电极。由选择部，以使信号电荷流入到该像素的第二信号电荷收集区域的方式将相位与第一传输信号不同的第二传输信号输出至对应于脉冲光照射位置的上述像素的第二传输电极。即，在被选择部选择的像素的电荷产生区域产生的电荷作为信号电荷被分配至第一信号电荷收集区域和第二信号电荷收集区域，信号电荷在所对应的信号电荷收集区域被收集。由选择部，以使不要电荷流入到像素的不要电荷排出区域的方式将第三传输信号输出至对应于脉冲光照射位置的上述像素以外的该像素的第三传输电极。即，在信号电荷被收集的像素以外的像素中，在该像素的电荷产生区域产生的电荷作为不要电荷从不要电荷排出区域被排出。由运算部，读出对应于分别被收集于被选择部选择的像素的第一以及第二信号电荷收集区域的信号电荷的量的信号，根据被收集于第一信号电荷收集区域的信号电荷的量与被收集于第二信号电荷收集区域的信号电荷的量的比率运算到对象物为止的距离。由此，在信号电荷被收集的像素以外的像素中，在该像素的电荷产生区域产生的电荷因为作为不要电荷被排出，所以相对于到对象物为止的距离的运算，难以反映出基于不要电荷的电荷量。因此，能够恰当而且高精度地进行距离测量。在一个实施方式中，也可以是选择部以在被选择的像素中，在与使信号电荷向第一以及第二信号电荷收集区域流入的时机不同并且脉冲光不从光源出射的时机使电荷流入到第一以及第二信号电荷收集区域的方式将第一传输信号输出至第一传输电极并且将第二传输信号输出至第二传输电极，也可以是运算部根据在脉冲光不从光源出射的时机被收集于第一信号电荷收集区域的电荷的量被减少的被收集于第一信号电荷收集区域的信号电荷的量与在脉冲光不从光源出射的时机被收集于第二信号电荷收集区域的电荷的量被减少的被收集于第二信号电荷收集区域的信号电荷的量的比率运算到对象物为止的距离。根据上述的一个实施方式，由选择部，以在被选择的像素中，在与使信号电荷流入到第一以及第二信号电荷收集区域的时机不同并且脉冲光不从光源出射的时机使电荷流入到第一信号电荷收集区域的方式输出第一传输信号。由选择部，以在被选择的像素中，在与使信号电荷流入到第一以及第二信号电荷收集区域的时机不同并且脉冲光不从光源出射的时机使电荷流入到第二信号电荷收集区域的方式输出第二传输信号。即，在被选择部选择的像素的电荷产生区域，不取决于对应于该像素的脉冲光出射的电荷被分配至第一信号电荷收集区域和第二信号电荷收集区域并在所对应的区域被收集。由运算部，根据在脉冲光不从光源出射的时机被收集于第一信号电荷收集区域的电荷的量被减少的被收集于第一信号电荷收集区域的信号电荷的量与在脉冲光不从光源出射的时机被收集于第二信号电荷收集区域的电荷的量被减少的被收集于第二信号电荷收集区域的信号电荷的量的比率运算到对象物为止的距离。即，通过不取决于对应于被选择的像素的脉冲光出射的电荷被减少，从而相对于到对象物为止的距离的运算，难以反映出基于背景光等环境光的电荷量。因此，能够更进一步恰当而且高精度地进行距离测量。专利技术的效果根据本专利技术的上述一个观点，能够提供一种能够恰当而且高精度地进行距离测量的测距装置。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施方式所涉及的测距装置的结构的说明图。图2是用于说明距离图像传感器的截面结构的图。图3是距离图像传感器的结构图。图4是表示沿着图3所表示的IV-IV线的截面结构的图。图5是表示沿着图3所表示的V-V线的截面结构的图。图6是表示半导体基板的第二主面附近的电势分布的图。图7是表示半导体基板的第二主面附近的电势分布的图。图8是各种信号的时序图。图9是用于说明各种信号的时序图与被选择的像素的关系的图。图10是用于说明反射构件的移动与像素的关系的图。图11是用于说明本实施方式的变形例中的各种信号的时序图与被选择的像素的关系的图。图12是用于本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种测距装置，其特征在于：具备：扫描部，对从光源出射的脉冲光的向对象物的照射位置进行扫描；受光部，具有在一维方向上配置的多个像素并且所述对象物上的脉冲光的反射光进行入射；选择部，对应于所述扫描部所取得的脉冲光的照射位置，从所述多个像素中选择读出信号的像素；以及运算部，从被所述选择部选择的像素中读出信号并运算到所述对象物为止的距离，所述多个像素分别具备：电荷产生区域，对应于入射光产生电荷；第一以及第二信号电荷收集区域，从所述电荷产生区域分别分开而配置，将在所述电荷产生区域产生的电荷作为信号电荷来进行收集；不要电荷排出区域，从所述电荷产生区域分开而配置，将在所述电荷产生区域产生的电荷作为不要电荷来进行排出；第一传输电极，被配置于所述第一信号电荷收集区域与所述电荷产生区域之间，对应于第一传输信号使在电荷产生区域产生的电荷作为信号电荷流入到所述第一信号电荷收集区域；第二传输电极，被配置于所述第二信号电荷收集区域与所述电荷产生区域之间，对应于相位与所述第一传输信号不同的第二传输信号使在所述电荷产生区域产生的电荷作为信号电荷流入到所述第二信号电荷收集区域；以及第三传输电极，被配置于所述不要电荷排出区域与所述电荷产生区域之间，对应于相位与所述第一以及第二传输信号不同的第三传输信号使在电荷产生区域产生的电荷作为不要电荷流入到所述不要电荷排出区域，所述选择部对应于所述扫描部所取得的脉冲光的照射位置，以使信号电荷流入到所述多个像素中对应于照射位置的像素的所述第一以及第二信号电荷收集区域的方式将所述第一传输信号输出至所述第一传输电极并且将所述第二传输信号输出至所述第二传输电极，以使不要电荷流入到所述多个像素中对应于所述照射位置的像素以外的像素的所述不要电荷排出区域的方式将所述第三传输信号输出至所述第三传输电极，所述运算部读出对应于分别被收集于被所述选择部选择的像素的所述第一以及第二信号电荷收集区域的信号电荷的量的信号，根据被收集于所述第一信号电荷收集区域的信号电荷的量与被收集于所述第二信号电荷收集区域的信号电荷的量的比率，运算到所述对象物为止的距离。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.09 JP 2014-1186231.一种测距装置，其特征在于：具备：扫描部，对从光源出射的脉冲光的向对象物的照射位置进行扫描；受光部，具有在一维方向上配置的多个像素并且所述对象物上的脉冲光的反射光进行入射；选择部，对应于所述扫描部所取得的脉冲光的照射位置，从所述多个像素中选择读出信号的像素；以及运算部，从被所述选择部选择的像素中读出信号并运算到所述对象物为止的距离，所述多个像素分别具备：电荷产生区域，对应于入射光产生电荷；第一以及第二信号电荷收集区域，从所述电荷产生区域分别分开而配置，将在所述电荷产生区域产生的电荷作为信号电荷来进行收集；不要电荷排出区域，从所述电荷产生区域分开而配置，将在所述电荷产生区域产生的电荷作为不要电荷来进行排出；第一传输电极，被配置于所述第一信号电荷收集区域与所述电荷产生区域之间，对应于第一传输信号使在电荷产生区域产生的电荷作为信号电荷流入到所述第一信号电荷收集区域；第二传输电极，被配置于所述第二信号电荷收集区域与所述电荷产生区域之间，对应于相位与所述第一传输信号不同的第二传输信号使在所述电荷产生区域产生的电荷作为信号电荷流入到所述第二信号电荷收集区域；以及第三传输电极，被配置于所述不要电荷排出区域与所述电荷产生区域之间，对应于相位与所述第一以及第二传输信号不同的第三传输信号使在电荷产生区域产生的电荷作为不要电荷流入到所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：间瀬光人，平光纯，岛田明洋，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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